JP2003191359A

JP2003191359A - ハニカム構造体及びその製造方法並びにハニカム構造体の連結体

Info

Publication number: JP2003191359A
Application number: JP2001395979A
Authority: JP
Inventors: Tsukasa Nozawa; 司野澤
Original assignee: Nth Sekkei & Kaisei Keisan Kk
Current assignee: Nth Sekkei & Kaisei Keisan Kk
Priority date: 2001-12-27
Filing date: 2001-12-27
Publication date: 2003-07-08

Abstract

(57)【要約】【課題】繊維材に熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレ
グからなるセル壁を利用して複数のハニカムセルを配列
して加熱硬化したハニカム構造体及びその製造方法並び
にハニカム構造体の連結体を提供する。【解決手段】繊維材に熱硬化性樹脂を含浸させたプリ
プレグからなるセル壁材１ａ利用して複数のハニカムセ
ル１を配列して加熱硬化し、また、プリプレグからなる
外壁プリプレグ３を加熱硬化し、ハニカムセル１の内部
に充填材５を詰め込んで中実構造とするとともに、外壁
プリプレグ３の内側に形成される非定常型セル部４に補
強材６を充填したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、繊維材に熱硬化性
樹脂を含浸させたプリプレグからなるセル壁を利用して
複数のハニカムセルを配列して加熱硬化したハニカムセ
ル構造体及びその製造方法並びにハニカム構造体の連結
体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来からハニカムセルで構成された構造
材は、軽量でかつ剛性に富む構造材として、建築分野や
航空機の分野などにおいて広く採用されてきた。その構
造は、板状のハニカム構造材を板材等で挟み込む、いわ
ゆるサンドイッチ構造とするのが一般的であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、ハニカム構造材
は、以下に述べるような方法により製造されていた。図
１４は、従来技術に係るハニカム構造材の製造方法の概
略を示す説明図である。すなわち、まず図１４（Ａ）に
示すように、ジグザグに突出するように、一定間隔で折
曲させた薄い板状の壁材５０を積層して相互に接着させ
る。この際、隣接する壁材５０と接する部分は、予め接
着剤５１を設けておく。なお、接着剤塗布幅５２は、ジ
グザグ頂部幅５３とほぼ同じになるようにする。

【０００４】接着剤５１が十分に硬化して接着工程を終
えたら、最上層の壁材５０と最下層の壁材５０とを、そ
れぞれ矢印Ａ、Ｂの方向に機械的に牽引する。そうする
と、図１４（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、積層して一体
になされた壁材４０が変形し、ハニカムセル５４が整形
される。以上の工程により、ハニカム構造材４５が完成
する。なお、図１４（Ｃ）は、図１３（Ｂ）に示したハ
ニカム構造材の平面図である。

【０００５】ところが、上述のように、壁材５０を機械
的に牽引して変形させる方法では、図１４（Ｃ）に示し
たハニカム構造材の長さ５６を長く、することは物理的
な観点から困難と言える。なぜならば、そのような長い
ハニカム構造体を形成するためには相当な牽引力を要
し、更に牽引機械を従来のものよりも遙かに大型化する
必要がある。なお上記牽引機械を使用しても、ハニカム
セルの端部が破壊されてハニカムセルの製造が不可能と
なるので、現実的には採用できるものではない。

【０００６】そこで、本発明者は、前述の従来技術の欠
点を解消するために、従来のハニカム構造材よりも相当
程度長く、かつ低コストで形成することが可能なハニカ
ムセル構造体及びその製造方法を特開２００１−２８７
２９０号で開示した。本発明は、この技術に関連して、
ハニカム構造体及びその製造方法並びにハニカム構造体
の連結体を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、長尺のハニ
カムセルのセル壁を相互に接着した集合体で構成したハ
ニカム構造体を開発し、前述のように特開２００１−２
８７２９０号においてこの構造体を開示した。この構造
体は、従来のハニカム材よりもハニカムセルが長尺で、
軽量で、強度が大、製造コストが安い等の優れた特徴を
有する。

【０００８】本発明は、上記の本発明者が開発したハニ
カム構造体を更に鋭意開発、発展させたハニカムセル構
造体及びその製造方法並びにハニカム構造体の連結体に
関するものである。

【０００９】本発明のハニカム構造体は、繊維材に熱硬
化性樹脂を含浸させたプリプレグからなるセル壁材を利
用して複数のハニカムセルを配列して加熱硬化したハニ
カム構造体であって、前記セル内部に充填材を詰め込ん
で中実構造とするとともに、外壁プリプレグの内側に形
成される非定型セル部に外壁プリプレグと内部ハニカム
セルとの接着面積を増加させることを目的とする補強材
を充填してなることを特徴とするものである。そして、
前記補強材は棒状材であることが好適である。

【００１０】また、本発明のハニカム構造体は、繊維材
に熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグからなるセル壁
材を利用して複数のハニカムセルを配列して加熱硬化し
たハニカム構造体であって、前記セル内部に充填材を詰
め込んで中実構造とするとともに、他部材との結合を目
的とする締結金具の取り付け具をー体的に設けたことを
特徴とするものである。そして、前記他部材との締結金
具の取り付け具は、内面に雌ネジを刻設したパイプ形状
の埋め込みナットであることが好適である。

【００１１】また、本発明のハニカム構造体は、繊維材
に熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグからなるセル壁
材を利用して複数のハニカムセルを配列して加熱硬化し
たハニカム構造体であって、前記セル内部に充填材を詰
め込んで中実構造とした上で、貫通口を形成して締結治
具を取り付けてなることを特徴とするものである。そし
て、前記貫通口にパイプ状補強材が嵌着されていること
が好適である。

【００１２】また、本発明のハニカム構造体は、繊維材
に熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグからなるセル壁
材を利用して複数のハニカムセルを配列して加熱硬化し
たハニカム構造体であって、前記セル内部に充填材を詰
め込んで中実構造とするとともに、外壁プリプレグの外
表面に他部材との結合を目的とする締結金具を加熱生成
に際してー体的に接合固着してなるものである。そし
て、前記締結金具は、外壁プリプレグの外表面と接合固
着する接合面部とフランジ部とからなることが好適であ
る。

【００１３】また、本発明のハニカム構造体は、繊維材
に熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグからなるセル壁
材を利用して複数のハニカムセルを配列して加熱硬化し
たハニカム構造体であって、前記セル内部に充填材を詰
め込んで中実構造とするとともに、外壁プリプレグの外
表面に、ハニカムセル構造体を加工する際の基準面とな
る基準部材を加熱生成に際してー体的に接合固着してな
るものである。また、前記充填材は鉄鋼、ガラス、発泡
性ウレタン、無発泡性ウレタンであることが好適であ
る。

【００１４】本発明のハニカム構造体の製造方法は、繊
維材に熱硬化性樹脂を含浸させた、複数のハニカムセル
のセル壁を相互に密着配列してハニカムセルの集合体を
構成し、前記ハニカムセルの集合体に、繊維材に熱硬化
性樹脂を含浸させた外壁材を前記集合体の両側から密着
させてハニカム構造体を構成する工程と、接合面部を有
する部材の前記接合面に熱硬化性樹脂を塗り、前記熱硬
化性樹脂を塗った接合面を前記ハニカム構造体の外壁に
密着させて、前記部材を型枠にセットする工程と、前記
ハニカムセルの夫々の内部に気体を圧入し、前記ハニカ
ムセルの夫々を膨張させて前記ハニカムセルを整形する
とともに、前記セル壁同士を圧接させ、同時に型枠に収
納した前記部材の接合面を前記ハニカムセルの集合体の
外壁に圧接させる工程と、型枠に収納した前記部材と前
記ハニカム構造体を加熱して、前記夫々の熱硬化性樹脂
を加熱硬化させるとともに、前記部材の接合面を前記ハ
ニカムセル集合体の外壁にー体的に接合固着させる工程
とを有することを特徴とするものである。また、前記ハ
ニカム構造体を構成する工程において、外壁材の内側に
形成される非定型セル部に、前記外壁材の波打ちを防止
するため、外壁プリプレグと内部ハニカムセルとの接着
面積を増加させることを目的とする補強材を挿入するの
が好ましく、前記補強材は棒状材であるのが好適であ
る。更に、ハニカムセル柱の夫々の中空部に充填材を充
填する工程を有することが好適であり、前記充填材は、
鉄鋼、ガラス、発泡性ウレタン、無発泡性ウレタンであ
ることが好適である。

【００１５】そして、本発明のハニカム構造体の連結体
は、ハニカム構造体同士を、ハニカム構造体に固着した
フランジ部材を介して連結したものであり、更に、フラ
ンジ部材を固着したハニカム構造体の反対側に補強プレ
ートを当てて前記フランジ部材と共にボルト・ナットで
締結したものである。

【００１６】

【作用】本発明のハニカム構造体は、繊維材に熱硬化性
樹脂を含浸させたプリプレグからなるセル壁材を利用し
て複数のハニカムセルを配列して加熱硬化したハニカム
構造体であって、前記セル内部に鉄鋼、ガラス、発泡性
ウレタン、無発泡性ウレタン等の充填材を詰め込んで中
実構造とするとともに、外壁プリプレグの内側に形成さ
れる非定型セル部に補強材を充填してなるものであり、
その主要構成要素であるセル壁材と外壁材にプリプレグ
を使用して加熱硬化させ、更に、セル内部に充填材を充
填して中実構造とし、非定常部に外壁プリプレグと内部
ハニカムセルとの接着面積を増加させることを目的とす
る補強材を充填したから極めて強固な構造であり、軽量
で、耐食性を有する。非定常部に充填した補強材は、外
壁プリプレグの波打ちを防止することができるので、外
壁プリプレグと内部ハニカムセルとの接合不良を防ぐこ
とができる。

【００１７】本発明のハニカム構造体は、繊維材に熱硬
化性樹脂を含浸させたプリプレグからなるセル壁材を利
用して複数のハニカムセルを配列して加熱硬化したハニ
カム構造体であって、前記セル内部に充填材を詰め込ん
で中実構造とするとともに、他部材との結合を目的とす
る締結金具の取り付け具をー体的に設けたものであるか
ら、セル内部の充填材によりハニカムセル構造体に他部
材との締結金具を強固に設けることができる。他部材と
の締結金具が、内面に雌ネジを刻設したパイプ形状の埋
め込みナットであれば、このナットとボルトで他部材を
容易に締結することができる。

【００１８】本発明のハニカム構造体は、繊維材に熱硬
化性樹脂を含浸させたプリプレグからなるセル壁材を利
用して複数のハニカムセルを配列して加熱硬化したハニ
カム構造体であって、前記セル内部に充填材を詰め込ん
で中実構造とした上で、貫通口を形成して締結治具を取
り付けてなるものであるから、セル内部の充填材によ
り、ハニカム構造体に締結治具を強固に取り付けること
ができる。また、この貫通口にパイプ状補強材を嵌着す
ることにより、ー層強固に締結治具を取り付けることが
できる。

【００１９】本発明のハニカム構造体は、繊維材に熱硬
化性樹脂を含浸させたプリプレグからなるセル壁材を利
用して複数のハニカムセルを配列して加熱硬化したハニ
カム構造体であって、前記セル内部に充填材を詰め込ん
で中実構造とするとともに、外壁プリプレグの外表面に
他部材との結合を目的とする締結金具を加熱生成に際し
てー体的に接合固着してなるものであるから、極めて強
固な構造であり、軽量で、耐食性を有する。

【００２０】本発明のハニカム構造体は、繊維材に熱硬
化性樹脂を含浸させたプリプレグからなるセル壁材を利
用して複数のハニカムセルを配列して加熱硬化したハニ
カム構造体であって、前記セル内部に充填材を詰め込ん
で中実構造とするとともに、外壁プリプレグの外表面
に、ハニカム構造体を加工する際の基準面となる基準部
材を加熱生成に際してー体的に接合固着してなるもので
あるから、ハニカム構造体を曲面等に加工する工程を有
利に行うことができる。

【００２１】本発明のハニカム構造体は極めて強固な構
造なので、フランジ部材を介してこれら構造体同士を数
多く連結して、大きな構造体を形成することが可能であ
る。これら構造体同士の連結を強化するには、フランジ
部材を固着した外壁の反対側の外壁に補強プレートを当
ててフランジ部材と共にボルト・ナットで締結すればよ
い。

【００２２】本発明の方法は、繊維材に熱硬化性樹脂を
含浸させた、複数のハニカムセル柱のセル壁を相互に密
配列着してハニカムセルの集合体を構成し、前記ハニカ
ムセルの集合体に、繊維材に熱硬化性樹脂を含浸させた
外壁材を前記集合体の両側から密着させてハニカム構造
体を構成する工程と、接着面部を有する部材の前記接着
面に熱硬化性樹脂を塗り、前記熱硬化性樹脂を塗った接
着面を前記ハニカム構造体の外壁に密着させて、前記部
材を型枠にセットする工程と、前記ハニカムセルの夫々
の内部に気体を圧入し、前記ハニカムセルの夫々を膨張
させて前記ハニカムセルを整形するとともに、前記セル
壁同士を圧接させ、同時に型枠に収納した前記部材の接
合面を前記ハニカムセルの集合体の外壁に圧接させる工
程と、型枠に収納した前記部材と前記ハニカム構造体を
加熱して、前記夫々の熱硬化性樹脂を加熱硬化させると
ともに、前記部材の接着面を前記ハニカムセル集合体の
外壁面にー体的に接合固着させる工程とを有するので、
夫々の熱硬化性樹脂は同時に加熱硬化され、外壁に部材
を固着したハニカム構造体を、極めて容易に、強固にし
かも低コストで製造することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態に係るハニカ
ムセル構造体は、図１に示すように、繊維材に熱硬化性
樹脂を含浸させたプリプレグからなるセル壁材１ａ利用
して複数のハニカムセル１を配列して加熱硬化し、ま
た、プリプレグからなる外壁プリプレグ３を加熱硬化
し、ハニカムセル１の内部に充填材５を詰め込んで中実
構造とするとともに、外壁プリプレグ３の内側に形成さ
れる非定常型セル部４に外壁プリプレグと内部ハニカム
セルとの接着面積を増加させることを目的とする補強材
６を充填したものである。なお、図１において、２はハ
ニカムセルの集合体、７はハニカムセル構造体を示す。
充填材５としては、鉄鋼、ガラス、発泡性ウレタン、無
発泡性ウレタン等が好適である。また、補強材６として
は、鉄やアルミニウム等の棒状材やパイプが好適であ
る。補強材６は、外壁プリプレグ３の波打ちを防止する
ことができるので、外壁プリプレグ３とハニカムセルと
の接合不良を防ぐことができる。このハニカムセル構造
体７は、このように構成したから極めて強固であり、軽
量で耐食性を有する。

【００２４】次に、本発明の実施の形態に係るハニカム
セル構造体は、図２に示すように、繊維材に熱硬化性樹
脂を含浸させたプリプレグからなるセル壁１ａを利用し
て複数のハニカムセル１を配列して加熱硬化し、ハニカ
ムセル１の内部に充填材５を詰め込んで中実構造とする
とともに、他部材との結合を目的とする締結金具の取り
付け具として、内面に雌ネジを刻設したパイプ形状の埋
め込みナット８をー体的に設けたものである。ナット８
の外周面には、ナット８が抜けないように係止爪８ａが
設けてある。充填材としては、前記と同様に鉄鋼、ガラ
ス,発泡性ウレタン、無発泡性ウレタン等が好適であ
る。なお、３は外壁プリプレグ、６は補強材である。図
２は、ナット８と、他部材との締結金具としてのボルト
９によりフランジ材１０を締結した状態を示している。
このハニカムセル構造体１１は、セル内部の充填材５に
よりハニカムセル構造体に他部材との結合を目的とする
締結金具の取り付け具を強固に設けることができる。

【００２５】次に、本発明の実施の形態に係るハニカム
構造体は、図３に示すように、繊維材に熱硬化性樹脂を
含浸させたプリプレグからなるセル壁１ａを利用して複
数のハニカムセル１を配列して加熱硬化し、ハニカムセ
ル１の内部に鉄鋼、ガラス、発泡性ウレタン、無発泡性
ウレタン等の充填材５を詰め込んで中実構造とした上
で、貫通口１２を形成して、締結治具としてボルト１
３、ナット１４を取り付けたものである。貫通口１２に
は補強のためにパイプ１５を嵌着させるのが好ましい。
なお１０はボルト１３、ナット１４により締結されたフ
ランジ材である。このハニカムセル構造体１６は、セル
内部の充填材５により、ハニカムセル構造体に締結治具
を強固に取り付けることができる。また、貫通口１２に
パイプ１５を嵌着することにより、ー層強固に締結治具
を取り付けることができる。

【００２６】次に、本発明の実施の形態に係るハニカム
構造体は、図４に示すように、繊維材に熱硬化性樹脂を
含浸させたプリプレグからなるセル壁１ａを利用して複
数のハニカムセル１を配列して加熱硬化し、ハニカムセ
ル１の内部に充填材５を詰め込んで中実構造とするとと
もに、外壁プリプレグ３の外表面に他部材との結合を目
的とする締結金具１７を加熱生成に際してー体的に接合
固着したものである。締結金具１７は、接合面部１８、
接合面１８ａ、フランジ部１７ａからなる（図５参
照）。なお、外壁プリプレグ３の内側に形成される非定
常型セル部４に外壁プリプレグと内部ハニカムセルとの
接着面積を増加させることを目的とする補強材６を充填
するのが好ましい。非定常部に充填した補強材６は、外
壁プリプレグ３の波打ちを防止することができるので、
外壁プリプレグ３とハニカムセルとの接合不良を防ぐこ
とができる。また、外壁プリプレグ３と締結金具１７の
接合面との接合不良も防ぐことができる。補強材６とし
ては、鉄やアルミニウム等の棒状材やパイプが好適であ
る。このハニカム構造体１９は、極めて強固な構造であ
り、他部材を有利に連結することができ、軽量で、耐食
性を有する。

【００２７】なお、外壁に固着した締結金具１７は、連
結のためのフランジとして使用するだけでなく、ハニカ
ムセル柱構造体を加工する際の基準面となる基準部材と
して使用できる。即ち、ハニカムセル柱構造体の任意の
場所に部材を接着して、例えば接着した部材の上下面を
水平の基準面、左右の面を垂直の基準面として、ハニカ
ムセル柱の構造体を加工するための寸法を測ることがで
きる。

【００２８】なお、以上の図において、ハニカムセル１
は３層の例を示したが、本発明はこれに限るものではな
く、幾層にも重ねてもよい。

【００２９】ハニカムセル１のセル壁材１ａ及び外壁材
には、繊維材に熱硬化性樹脂を含浸したいわゆるプリプ
レグを使用する。繊維材には炭素繊維材やガラス繊維材
などを使用し、例えば直交方向または斜め４５度方向に
編み上げた織布を形成する。このような織布を使用して
ハニカム構造体を形成することにより、ハニカム構造体
の各方向における引張り強度および曲げ剛性を確保する
ことができる。また、熱硬化性樹脂には不飽和ポリエス
テルやエポキシ等を使用して、繊維材の織布に含浸させ
る。

【００３０】次に、本発明の、外壁にフランジ部材を有
するハニカムセル柱構造体同士を接合した、本発明のハ
ニカムセル柱構造体の連結体について説明する。図５
は、本発明のハニカム構造体の連結体２０のー実施例の
斜視図である。図５において、外壁プリプレグ３に締結
金具１７を固着したハニカム構造体１９同士は、締結金
具１７を介してボルト・ナット２１で連結されている。
この図は、２個のハニカム構造体１９を連結した場合を
示すが、多くのハニカム構造体２０を連結することによ
って、更に長尺の連結体を形成することができ、大きな
構造物を形成することが可能となる。このハニカム構造
体１９の連結体２０は、高強度、軽量、耐食性を有する
ので、極めて広い用途がある。

【００３１】図６は、更に、締結金具１７を固着した外
壁プリプレグ３の反対側の外壁３ａに補強プレート２２
を当てて締結金具１７と共にボルト・ナット２３で締結
したハニカム構造体の連結体２４の側面図である。この
連結体２４は、曲げ、捻り、せん断応力等にも強い特徴
を有する。

【００３２】本発明のハニカム構造体及びそれらの連結
体は、従来のハニカム構造体と異なり、長尺にすること
ができ、高強度を有するので、建築用柱、梁、桁、外壁
材などの軽量構造材として利用できる。また、橋梁、ト
ンネル用セグメントなどの大型構造物に使用することが
できる。更に、風車のプロペラや航空機の翼など多様な
形状を必要とする製品の構造材として使用することがで
きる。

【００３３】次に、本発明の、繊維材に熱硬化性樹脂を
含浸させたプリプレグからなるセル壁材を利用して複数
のハニカムセルを配列して加熱硬化したハニカム構造体
であって、前記セル内部に充填材を詰め込んで中実構造
とするとともに、外壁プリプレグの内側に形成される非
定型セル部に補強材を充填してなることを特徴とするハ
ニカム構造体の製造方法について説明する。先ず、ハニ
カムセル１の夫々の内部空間には、図７に示すように、
筒状の空気袋４０を挿入しておく。空気袋４０はその内
部に空気を容易に圧入できるようにするために、セル壁
１ａよりもやや長くして、その両端部がハニカムセル１
の両端から出た状態にする。なお空気袋４０は、セル壁
材１ａを順次積層して相互に密着する過程において挿入
してもよいし、セル壁材を組み上げてから挿入してもよ
い。

【００３４】次に、この状態で夫々のハニカムセル１の
内部に挿入した空気袋４０に、熱硬化性樹脂を加熱硬化
することが可能な温度の空気を圧入して空気袋４０を膨
張させて、ハニカムセル１を整形するとともに、セル壁
材１ａを相互に圧接させるとともに、セル壁材１ａと外
壁プリプレグ３とを圧接させ、夫々の熱硬化性樹脂を加
熱硬化させる。

【００３５】次に、図１に示すように、このようにして
加熱硬化したハニカム構造体のセル内部に充填材５を充
填し、また外壁プリプレグ３の内側に形成される非定常
型セル部４に補強材６を充填する。以上の工程により、
ハニカムセル構造体７を製造することができる。なお、
空気袋４０に空気を圧入するには、後述の図８の装置に
よればよい。また、図８の空気循環装置に空気加熱装置
を付加することにより、熱硬化性樹脂を加熱硬化させる
温度の空気を循環させることが可能である。

【００３６】次に、繊維材に熱硬化性樹脂を含浸させた
プリプレグからなるセル壁材を利用して複数のハニカム
セルを配列して加熱硬化したハニカム構造体であって、
前記セル内部に充填材を詰め込んで中実構造とするとと
もに、他部材との締結金具の取り付け具をー体的に設け
たことを特徴とするハニカム構造体、及び繊維材に熱硬
化性樹脂を含浸させたプリプレグからなるセル壁材を利
用して複数のハニカムセルを配列して加熱硬化したハニ
カム構造体であって、前記セル内部に充填材を詰め込ん
で中実構造とした上で、貫通口を形成して締結治具を取
り付けてなることを特徴とするハニカム構造体のハニカ
ム構造体を製造するには、上述と同様の方法により熱硬
化性樹脂を加熱硬化したハニカム構造体のセル内部に、
同様に充填材を充填し、前者のハニカム構造体では他部
材との締結金具の取り付け具を設け、後者のハニカム構
造体では貫通口を形成して締結治具を取り付ければよ
い。

【００３７】次に、本発明の繊維材に熱硬化性樹脂を含
浸させたプリプレグからなるセル壁材を利用して複数の
ハニカムセルを配列して加熱硬化したハニカム構造体で
あって、前記セル内部に充填材を詰め込んで中実構造と
するとともに、外壁プリプレグの外表面に他部材との結
合を目的とする締結金具を加熱生成に際してー体的に接
合固着してなるハニカム構造体のハニカム構造体の製造
方法について説明する。先ずハニカムセル１の夫々の内
部空間に、図７に示すように、筒状の空気袋４０を挿入
しておく。空気袋４０はその内部に空気を容易に圧入で
きるようにするために、セル壁１ａよりもやや長くし
て、その両端部がハニカムセル１の両端から出た状態に
する。

【００３８】次に、図１３のように、外壁プリプレグ３
との接合着面部１８を有する締結金具１７における、外
壁プリプレグ３との接合面１８ａに熱硬化性樹脂を塗
り、熱硬化性樹脂を塗った接合面１８ａを外壁プリプレ
グ３に密着させて、締結金具１７を型枠に収納する。な
お、図１３において空気袋４０は図示していない。

【００３９】ここで、型枠について説明する。型枠は、
下型枠と上型枠から成る。図８は、下型枠のー例を示す
斜視図である。図８において、下型枠３０には、台盤３
１の上面に鉄板の台座３２が設けられている。台座３２
には締結金具１７の接合面部１８をセットする凹部３３
が設けられており、更に、締結金具１７のフランジ部１
７ａを収容する溝３４が設けられている。また、台盤３
１には、左右の段部３１ａに複数本のボルト３５が取付
けられている。上型枠３６は、下型枠３０と対向する面
に平面状の鉄板３７が取り付けられたもので、両側部に
ボルト３５が通るボルト孔があけられたものである（図
９参照）。

【００４０】図９は、下型枠３０と上型枠３６の間に、
ハニカムセル構造体３８と締結金具１７をセットした状
態を示す。また、図１０は、図９のＡ〜Ａ断面図であ
る。図９、１０に示すように、締結金具１７の熱硬化性
樹脂を塗った接合面１８ａをハニカム構造体３８の外壁
プリプレグ３に密着させて、締結金具１７を下型枠３０
と上型枠３６の間にセットする。その際、締結金具１７
の接合面部１８は、台座３２の凹部３３に嵌め込まれ、
フランジ部１７ａは台盤３２の溝３４に収容される。な
お、接合面部１８が台座３２の上面より僅かな寸法だけ
上に出るように、凹部３３の深さを設定しておく（図１
０参照）。そして、上型枠３６をハニカムセル構造体３
８の上から、ボルト３５を通して載置し、ナット３９で
固定する。

【００４１】次に、この状態で夫々のハニカムセル１の
内部に挿入した空気袋４０を膨張させて、ハニカムセル
１を整形するとともに、セル壁材１ａを相互に圧接さ
せ、同時に下型枠３０と上型枠３６の間にセットした締
結金具１７の接合面１８ａをハニカム構造体３８の外壁
プリプレグ３に圧接させる。

【００４２】次に、空気袋４０に空気を圧入する方法に
ついて説明する。図１１に示すように、空気袋４０の両
端部には、空気循環路４１ａ、４１ｂがそれぞれ接続さ
れる。空気循環路４１ａ、４１ｂの間には、空気循環装
置４２を設けている。空気循環装置４２は、空気循環路
４１ａの空気を空気循環路４１ｂへ循環させる。また、
空気循環路４１ａ、４１ｂおよび空気袋４０の内圧を５
０〜１００ＭＰａ程度の範囲とすることが可能である。
以上の構成において、空気循環装置４２を作動させれ
ば、空気循環路４１ａ、４１ｂおよび空気袋４０の内部
を矢印Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇに示すように循環させることが可
能である。

【００４３】なお、常に上記のように空気を循環させる
必要はなく、空気袋４０の一方の端部に封止栓をして、
他方の端部から空気を圧入しても良い。

【００４４】以上のように、空気袋４０に空気を圧入し
たら、空気袋４０の両端部を封止する。まず、空気袋４
０の封止構造について説明する。図１２に示すように、
空気袋４０の両端部には、中央部に貫通孔を設けた封止
栓４３が空気袋４０の端部から２０ｍｍ程度奥に嵌入さ
れており、さらに、封止栓４３を接着剤４４で固着され
ている。また、封止栓４３の貫通孔には、空気注入口４
５を設けた逆止弁４６を嵌入している。逆止弁４６は、
図１１の矢印Ｅ、Ｆに示した方向にのみ空気を循環させ
る。なお、空気注入口４５の材質は、ポリエチレン等の
樹脂である。

【００４５】次に、空気袋４０の封止方法について説明
する。空気袋４０の内部圧が所定圧に達したら、空気注
入口４５を加熱体で挟み込み、空気注入口４５を押しつ
ぶす。以上の工程により、空気袋４０を封止することが
できる。

【００４６】ハニカムセル１の整形及び締結金具１７と
外壁プリプレグ３との圧接が完了したら、空気袋４０の
端部を封止し、内部に空気が充満された状態を保持す
る。なお、封止した空気袋４０の内圧は、５０〜１００
ＭＰａ程度とするのが好ましい。

【００４７】次に、空気袋４０の内圧を維持した状態
で、下型枠３０と上型枠３６ごと図示しない加熱炉に入
れ加熱して、セル壁材１ａ及び外壁プリプレグ３に含浸
させた熱硬化性樹脂を硬化させると同時に、締結金具１
７の接合面１８ａを外壁プリプレグ３に固着させる。加
熱炉としては、電気炉が適当であり、約１３０℃、1気
圧で加熱すればよい。

【００４８】次に、熱硬化樹脂が硬化して、外壁材プリ
プレグに締結金具１７が固着したハニカムセル構造体３
８を下型枠３０と上型枠３６からナット３９を外して取
りだし、各空気袋４０の空気を抜いて空気袋４０を引き
出す。以上により図１３に示す、ハニカム構造体３８を
製造することができる。そして、このハニカム構造体３
８のハニカムセル１の中空部に充填材を充填することに
より、請求項７のハニカム構造体を製造できる。この製
造工程は、３個所の熱硬化性樹脂をー回の加熱により硬
化させるため、製造が簡単で、製造コストが安価であ
る。

【００４９】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明のハニカ
ム構造体及びそれらの連結体は、従来のハニカム構造体
と異なり、高強度を有するので、建築用柱、梁、桁、外
壁材などの軽量構造材として利用できる。また、橋梁、
トンネル用セグメントなどの大型構造物に使用すること
ができる。更に、風車のプロペラや航空機の翼など多様
な形状を必要とする製品の構造材として使用することが
できる。また、本発明のハニカム構造体は、ハニカム構
造体同士を連結することによって、長尺の連結体を形成
することができ、大きな構造物を形成することが可能と
なる。また、外壁に固着した部材は、ハニカム構造体を
加工する際の基準面として使用することができる。本発
明のハニカム構造体の連結体は、高強度、軽量、耐食性
を有するので、極めて広い用途がある。また、本発明の
製造方法は、本発明のハニカム構造体を容易に、低コス
トで製造することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るハニカム構造体の斜
視図である。

【図２】本発明の実施の形態に係るハニカム構造体の断
面図である。

【図３】本発明の実施の形態に係るハニカム構造体の断
面図である。

【図４】本発明の実施の形態に係るハニカム構造体の斜
視図である。

【図５】本発明の実施形態に係るハニカム構造体の連結
体の斜視図である。

【図６】本発明の実施形態に係るハニカム構造体の連結
体の側面図である。

【図７】本発明の実施の形態に係るハニカム構造体のハ
ニカムセルに空気袋を挿入した状態を示す断面図であ
る。

【図８】本発明の実施の形態に係る下型枠の斜視図であ
る。

【図９】本発明の実施の形態に係る下型枠と上型枠の間
にハニカム構造体と締結金具をセットした状態を示す正
面図である。

【図１０】図９のＡ〜Ａ断面図である。

【図１１】本発明の実施の形態に係る空気袋への空気循
環装置の説明図である。

【図１２】空気袋の封止構造を示す断面図である。

【図１３】本発明の実施の形態に係るハニカム構造体の
斜視図である。

【図１４】従来技術に係るハニカム構造体の製造方法の
概略を示す説明図である。

【符号の説明】

１………ハニカムセル、１ａ………セル壁材、２………
ハニカムセル集合体、３………外壁プリプレグ、４……
…非定型セル部、５………充填材、６………補強材、７
………ハニカム構造体、８………ナット、８ａ………係
止爪、９………ボルト、１０………フランジ材、１１…
……ハニカム構造体、１２………貫通口、１３………ボ
ルト、１４………ナット、１５………パイプ、１６……
…ハニカム構造体、１７………締結金具、１８………接
合面部、１８ａ………接合面、１９………ハニカム構造
体、２０………連結体、２１………ボルト・ナット、２
２………補強プレートＰ、２３………ボルト・ナット２
４………連結体、３０………下型枠、３１………台盤、
３２………台座、３３………凹部、３４………溝、３５
………ボルト、３６………上型枠、３７………鉄板、３
８………ハニカム構造体、３９………ナット、４０……
…空気袋、４１ａ………空気循環路、４１ｂ………空気
循環路、４２………空気循環装置、４３………封止栓、
４４………接着剤、４５………空気注入口、４６………
逆止弁

フロントページの続きＦターム(参考） 4F100 AB03A AB03H AG00A AG00H AK01 AK01A AK51A AK51H AR00A BA01 BA03 BA06 BA10B BA10C DB00A DB05 DC07A DG01 DG01A DH01A DH02B DH02C DJ04A DJ04H EJ082 EJ422 EJ461 EJ822 GB07 GB31 JB02 JB13 JB13A JK01 JK01A JL02 JL03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】繊維材に熱硬化性樹脂を含浸させたプリ
プレグからなるセル壁材を利用して複数のハニカムセル
を配列して加熱硬化したハニカム構造体であって、前記
セル内部に充填材を詰め込んで中実構造とするととも
に、外壁プリプレグの内側に形成される非定型セル部に
補強材を充填してなることを特徴とするハニカム構造
体。
【請求項２】前記補強材が棒状材であることを特徴と
する請求項１に記載のハニカム構造体。
【請求項３】繊維材に熱硬化性樹脂を含浸させたプリ
プレグからなるセル壁材を利用して複数のハニカムセル
を配列して加熱硬化したハニカム構造体であって、前記
セル内部に充填材を詰め込んで中実構造とするととも
に、他部材との結合を目的とする締結金具の取り付け具
をー体的に設けたことを特徴とするハニカム構造体。
【請求項４】前記他部材との締結金具の取り付け具
が、内面に雌ネジを刻設したパイプ形状の埋め込みナッ
トであることを特徴とする請求項３に記載のハニカム構
造体。
【請求項５】繊維材に熱硬化性樹脂を含浸させたプリ
プレグからなるセル壁材を利用して複数のハニカムセル
を配列して加熱硬化したハニカム構造体であって、前記
セル内部に充填材を詰め込んで中実構造とした上で、貫
通口を形成して締結治具を取り付けてなることを特徴と
するハニカム構造体。
【請求項６】前記貫通口にパイプ状補強材が嵌着され
ていることを特徴とする請求項５に記載のハニカム構造
体。
【請求項７】繊維材に熱硬化性樹脂を含浸させたプリ
プレグからなるセル壁材を利用して複数のハニカムセル
を配列して加熱硬化したハニカム構造体であって、前記
セル内部に充填材を詰め込んで中実構造とするととも
に、外壁プリプレグの外表面に他部材との結合を目的と
する締結金具を、加熱生成に際してー体的に接合固着し
てなるハニカム構造体。
【請求項８】前記外壁プリプレグの内側に形成される
非定型セル部に、外壁プリプレグと内部ハニカムセルと
の接着面積を増加させることを目的とする補強材を充填
したことを特徴とする請求項７に記載のハニカム構造
体。
【請求項９】前記補強材が棒状材であることを特徴と
する請求項８に記載のハニカム構造体。
【請求項１０】前記締結金具が、外壁プリプレグの外
表面と接合固着する接合面部とフランジ部とからなるこ
とを特徴とする請求項７に記載のハニカム構造体。
【請求項１１】繊維材に熱硬化性樹脂を含浸させたプ
リプレグからなるセル壁材を利用して複数のハニカムセ
ルを配列して加熱硬化したハニカムセル構造体であっ
て、前記セル内部に充填材を詰め込んで中実構造とする
とともに、外壁プリプレグの外表面に、ハニカムセル構
造体を加工する際の基準面となる基準部材を加熱生成に
際してー体的に接合固着してなるハニカム構造体。
【請求項１２】前記充填材が鉄鋼、ガラス、発泡性ウ
レタン、無発泡性ウレタンのいずれか１つ又は２つ以上
であることを特徴とする請求項１、３、５、７ないし１
１のいずれか１に記載のハニカム構造体。
【請求項１３】繊維材に熱硬化性樹脂を含浸させた、
複数のハニカムセルのセル壁を相互に密着配列してハニ
カムセルの集合体を構成し、前記ハニカムセルの集合体
に、繊維材に熱硬化性樹脂を含浸させた外壁材を前記集
合体の両側から密着させてハニカム構造体を構成する工
程と、接合面部を有する部材の前記接合面に熱硬化性樹脂を塗
り、前記熱硬化性樹脂を塗った接合面を前記ハニカム構
造体の外壁に密着させて、前記部材を型枠にセットする
工程と、前記ハニカムセルの夫々の内部に気体を圧入し、前記ハ
ニカムセルの夫々を膨張させて前記ハニカムセルを整形
するとともに、前記セル壁同士を圧接させ、同時に型枠
に収納した前記部材の接合面を前記ハニカムセルの集合
体の外壁に圧接させる工程と、型枠に収納した前記部材と前記ハニカム構造体を加熱し
て、前記夫々の熱硬化性樹脂を加熱硬化させるととも
に、前記部材の接合面を前記ハニカムセル集合体の外壁
にー体的に接合固着させる工程とを有することを特徴と
するハニカム構造体の製造方法。
【請求項１４】前記ハニカム構造体を構成する工程に
おいて、外壁材の内側に形成される非定形セル部に、外
壁プリプレグと内部ハニカムセルとの接着面積を増加さ
せることを目的とする補強材を挿入することを特徴とす
る請求項１３に記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項１５】前記補強材が棒状材であることを特徴
とする請求項１４に記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項１６】更に、ハニカムセルの夫々の中空部に
充填材を充填する工程を有することを特徴とする請求項
１３ないし１５のいずれか１に記載のハニカム構造体の
製造方法。
【請求項１７】前記充填材が鉄鋼、ガラス、発泡性ウ
レタン、無発泡性ウレタンのいずれか１つ又は２つ以上
であることを特徴とする請求項１６に記載のハニカム構
造体の製造方法。
【請求項１８】ハニカム構造体同士を、ハニカム構造
体に固着したフランジ部材を介して連結したことを特徴
とするハニカム構造体の連結体。
【請求項１９】更に、フランジ部材を固着したハニカ
ム構造体の反対側に補強プレートを当てて前記フランジ
部材と共にボルト・ナットで締結したことを特徴とする
請求項１８に記載のハニカム構造体の連結体。