JP5590818B2

JP5590818B2 - Ｆｒｐサンドイッチパネル構造体

Info

Publication number: JP5590818B2
Application number: JP2009110483A
Authority: JP
Inventors: 晴夫菊本; 直章佐藤; 直樹山田; 哲也中村
Original assignee: Japan Marine United Corp
Current assignee: Japan Marine United Corp
Priority date: 2009-04-30
Filing date: 2009-04-30
Publication date: 2014-09-17
Anticipated expiration: 2029-04-30
Also published as: JP2010261472A

Description

本発明はＦＲＰ（繊維強化プラスチック）サンドイッチパネル構造体、特に、機器類が据え付けられるのに好適なＦＲＰサンドイッチパネル構造体に関する。

従来、ＦＲＰサンドイッチパネル構造体は、船舶の船穀材、化学プラント等の構造体または建築パネル材等に一般的に数多く使用されている。
例えば、船舶に例を挙げるならば当該ＦＲＰサンドイッチパネル構造体で形成された船穀材に、船舶主機関、発電機、ポンプその他の機器（本発明において「機器類」と総称する）を据付けると、当該機器類の自重またはＦＲＰサンドイッチパネル構造体自体の変形（自重、浮力による外力）のため機器類の据付精度や信頼性が低下していた。そのため、ＦＲＰサンドイッチパネル構造体に、機械備え付け用のライナー（チヨックファースト等）を使用する発明が開示されている。

たとえば、ＦＲＰ部材に形成された貫通孔にフランジ付きナットを挿入し、該ナットにフランジ付きボルトを螺合して、それぞれのフランジによってＦＲＰ部材を挾持する一体物を形成し、さらに、該一体物に形成された貫通孔に部品（機器類に同じ）を固定するためのボルトを挿入する発明が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
また、ＦＲＰ構造物に形成された貫通孔の周囲に肉盛部を設け、該肉盛部に固定金具をねじによって設置し、前記貫通孔を貫通するボルトによって、固定金具と一体になった取付け材を金属構造物（機器類に相等する）に取り付ける発明が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００６−３２９３３６号公報（第６−７頁、図１）特開２００８−１５１３２９号公報（第４−６頁、図１）

（あ）しかしながら特許文献１に開示された発明は、ＦＲＰサンドイッチパネルに貫通孔を形成するため、ＦＲＰサンドイッチパネルの強度や剛性の低下を招くと共に、機器類の設置位置が限定されるという問題があった。
（い）フランジの面積が比較的小さいため、機器類の自重によってＦＲＰ部材が変形し、十分な据付精度や信頼性が得られないという問題があった。
（う）据付精度が、ＦＲＰ部材に形成された貫通孔の加工精度によって決まるため、この加工精度が十分でない場合、これに対応したフランジ付きナットおよびフランジ付きボルトを新たに用意する必要があり、費用と時間とが増大するという問題があった。

（え）また、特許文献２に開示された発明は、肉盛部に雌ネジを設置し、これに螺合する雄ネジでもって固定金具を設置するものであるため、雌ネジの設置精度が十分でない場合、これに対応した固定金具やこれと一体になった取付け材を新たに用意する必要があり、費用と時間とが増大するという問題があった。
（お）さらに、特許文献１および特許文献２に開示された発明は、たとえば、船舶の船穀材（底板）等には適用することができないという問題があった。

本発明は前記問題を解決するものであって、機器類を十分な据付精度や信頼性でもって据え付けることができ、しかも船舶の船穀材（底板）等に適用することができるＦＲＰサンドイッチパネル構造体を提供することを目的とする。

（１）本発明に係るＦＲＰサンドイッチパネル構造体は、芯材と、
該芯材の一方の面に形成された凹部に埋め込まれた埋込金属板と、
前記芯材の一方の面および前記埋込金属板を覆う一方のＦＲＰ表皮材と、
前記芯材の他方の面を覆う他方のＦＲＰ表皮材と、
前記一方のＦＲＰ表皮材に載置され、前記一方の表皮材を貫通する連結手段によって前記埋込金属板に連結された据付用金属板と、
を有し、
前記据付用金属板に機器を据え付けるための据付用雌ネジが形成されていることを特徴とする。

（２）前記（１）において、前記芯材、前記埋込金属板、前記一方のＦＲＰ表皮材および前記他方のＦＲＰ表皮材が、ＶＡＲＴＭ法（真空補助樹脂含浸）によって一体的に成形されてなることを特徴とする。
（３）前記（１）または（２）において、前記連結手段が、前記埋込金属板に固定されたスタッドボルトであることを特徴とする。

（ｉ）本発明によれば、ＦＲＰサンドイッチパネルに貫通孔を形成することなく、機器類を広い面積を有する据付金属板と、これに連結された埋込金属板によって支持することができるため、機器類を十分な据付精度や信頼性でもって据え付けることができる。
（ｉｉ）また、据付金属板はＦＲＰサンドイッチパネルから取り外して機械加工を施すこと、あるいは、機械加工を施した後に、ＦＲＰサンドイッチパネルに取り付けることができるから、追加の機械加工による精度向上や、修理あるいは取り替えによって設計変更への対応性あるいは保全性が向上する。

（ｉｉｉ）ＦＲＰサンドイッチパネルに貫通孔を形成する必要がないから、船舶の船穀材（底板）等に適用することができる。
（ｉｖ）さらに、ＶＡＲＴＭ法（真空補助樹脂含浸）によって一体的に成形されるため、サンドイッチパネルの信頼性が向上する。
（ｖ）さらに、埋込金属板にスタッドボルトを固定しておけば、据付金属板の取り付けが容易になる。
なお、本発明において、便宜上、据付金属板が取り付けられる前の状態を「ＦＲＰサンドイッチパネル」と、据付金属板が取り付けられた状態を「ＦＲＰサンドイッチパネル構造体」と称している。

本発明の実施の形態に係るＦＲＰサンドイッチパネル構造体を説明するものであって、ＦＲＰサンドイッチパネルとＦＲＰサンドイッチパネル構造体を模式的に示す断面図。図１に示すＦＲＰサンドイッチパネル構造体の使用状況を模式的に示す断面図。

図１および図２は本発明の実施の形態に係るＦＲＰサンドイッチパネル構造体を説明するものであって、図１の（ａ）はＦＲＰサンドイッチパネルを模式的に示す断面図、図１の（ｂ）はＦＲＰサンドイッチパネル構造体を模式的に示す断面図、図２は使用状況を模式的に示す断面である。なお、各図において同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。

図１の（ａ）において、ＦＲＰサンドイッチパネル構造体１００は、芯材１１と、芯材１１の一方の面１３に形成された凹部１２に埋め込まれた埋込金属板２０と、芯材１１の一方の面１３および埋込金属板２０を覆う一方のＦＲＰ表皮材１４と、芯材１１の他方の面１５を覆う他方のＦＲＰ表皮材１６と、を有している。
このとき、芯材１１、埋込金属板２０、一方のＦＲＰ表皮材１４および他方のＦＲＰ表皮材１６が、ＶＡＲＴＭ法（真空補助樹脂含浸）によって一体的に成形、ＦＲＰサンドイッチパネル１０が形成されている。
そして、埋込金属板２０にはスタッドボルト２１が固定され、スタッドボルト２１は一方のＦＲＰ表皮材１４を貫通している。

図１の（ｂ）において、ＦＲＰサンドイッチパネル１０の一方のＦＲＰ表皮材１４に、据付金属板３０が載置され、スタッドボルト２１に螺合する取付ナット２２によって固定され、ＦＲＰサンドイッチパネル構造体１００が形成されている。
据付金属板３０にはスタッドボルト２１が貫通するボルト貫通孔３１と、機器類を据え付けるための据付用雌ネジ３２と、が形成されている。このとき、据付金属板３０の機器類を据え付けるための据付面３３は機械加工され、所定の平面度が保証されている。

図２において、ＦＲＰサンドイッチパネル構造体１００に機器類５０が据え付けられている。すなわち、据付用ボルト４０が据付用雌ネジ３２に螺合し、機器類５０の底面５１が据付金属板３０の据付面３３に押し付けられている。
なお、据付金属板３０の据付面３３は、ＦＲＰサンドイッチパネル構造体１００の完成後に、予め機械加工した状態で施工現場に搬入してもよいし、施工現場において、機器類５０の芯出しや座面計測しながら機械加工してもよい。

したがって、機器類５０を広い面積を有する据付金属板３０と、これに連結された埋込金属板２０とによって支持するため、機器類５０を十分な据付精度や信頼性でもって据え付けることができる。
また、ＦＲＰサンドイッチパネルは、埋込金属板２０が芯材１１中に埋め込まれた状態で成型されるため、変形が抑えられ、強度アップが図られる。
また、据付金属板３０は、ＦＲＰサンドイッチパネル１０から取り外して機械加工を施すことができるため、精度向上のための追加の機械加工が容易である。したがって、据付金属板３０のみの修理や取り替えが可能となり、設計変更への対応性や保全性が向上する。
また、予め、据付金属板３０を機械加工することができるため、施工現場における加工工数を減らすことができ、工期短縮に寄与する。
さらに、ＶＡＲＴＭ法（真空補助樹脂含浸）によって一体的に成形されるため、サンドイッチパネル１０の信頼性が向上する。
さらに、埋込金属板２０にスタッドボルト２１が固定されるため、据付金属板３０の設置や交換が容易になる。

本発明によれば、機器類を十分な据付精度や信頼性でもって据え付けることができるから、ＦＲＰサンドイッチパネルにより構成される船穀材、プラント構造物の構成部材、建築用のパネル材等に広く利用することができる。

１０ＦＲＰサンドイッチパネル
１１芯材
１２凹部
１３一方の面
１４一方の表皮材
１５他方の面
１６他方の表皮材
２０埋込金属板
２１スタッドボルト
２２取付ナット
３０据付金属板
３１ボルト貫通孔
３２据付用雌ネジ
３３据付面
４０据付用ボルト
５０機器類
５１底面
１００ＦＲＰサンドイッチパネル構造体

Claims

芯材と、
該芯材の一方の面に形成された凹部に埋め込まれた埋込金属板と、
前記芯材の一方の面および前記埋込金属板を覆う一方のＦＲＰ表皮材と、
前記芯材の他方の面を覆う他方のＦＲＰ表皮材と、
前記一方のＦＲＰ表皮材に載置され、前記一方の表皮材を貫通する連結手段によって前記埋込金属板に連結された据付用金属板と、
を有し、
前記据付用金属板に機器を据え付けるための据付用雌ネジが形成されていることを特徴とするＦＲＰサンドイッチパネル構造体。
前記芯材、前記埋込金属板、前記一方のＦＲＰ表皮材および前記他方のＦＲＰ表皮材が、ＶＡＲＴＭ法（真空補助樹脂含浸）によって一体的に成形されてなることを特徴とする請求項１記載のＦＲＰサンドイッチパネル構造体。
前記連結手段が、前記埋込金属板に固定されたスタッドボルトであることを特徴とする請求項１または２記載のＦＲＰサンドイッチパネル構造体。