JP2007301865A - ハニカムコア成形シートの製造方法、金型 - Google Patents

Abstract

【課題】金型に設ける各成形領域の寸法をシート素材の肉厚を考慮した上で設定し、折畳工程において無理な曲げ力が作用することを防止し好適に折畳可能なハニカムコア成形シートの製造方法を提供する。
【解決手段】金型たる真空成形ロール４にシート素材３を密着させて、単位コア１ａを半割した第１半割部２１及び第２半割部２２と、第１半割部２１と第２半割部２２との一端同士を接続し且つ単位コア１ａの一方の端面に折り重なる第１被覆部２３と、第２半割部２２及び隣接する次点の単位コア１ａの第１半割部２１の他端同士を接続し且つ単位コア１ａの他方の端面に折り重なる第２被覆部２４とを備えたハニカムコア成形シート２の製造方法において、真空成形ロール４に設けた第１被覆部成形領域４１３及び第２被覆部成形領域４１４の巾寸法「Ｌ」を、√３Ｅ+４ｔ≦Ｌ≦√３Ｅ+６ｔ（Ｅ：単位コア１ａの一辺の長さ、ｔ：シート素材３の厚み寸法）を満たす値に設定した。
【選択図】図８

Description

本発明は、ハニカムコアを展開したハニカムコア成形シートを製造する方法、及び当該ハニカムコア成形シートを製造する際に使用される金型に関するものである。

近時、軽量でありながら適度な剛性を有し、自動車の内装材や断熱材等として適用可能な構造体として、略正六角柱状をなす複数の単位コアをハニカム状に配設してなるハニカムコア（はちの巣構造体）が注目されており、このような機械的物性に優れたハニカムコアを帯状のシート素材から切り目を入れることなく製造する技術も考えられている（特許文献１参照）。

特許文献１には、帯状のシート素材から形成したハニカムコア成形シートを適宜の手段で折り畳むことによりハニカムコアを製造する態様が開示されている。

具体的には、単位コアを半割した立体形状をなす第１半割部と、第１半割部と共同して単位コアを形成する第２半割部と、第１半割部と第２半割部との一端同士を接続し且つ単位コアの一方の端面に折り重なる第１被覆部と、第２半割部及び隣接する次点の単位コアの第１半割部の他端同士を接続し且つ単位コアの他方の端面に折り重なる第２被覆部とを備えたハニカムコア成形シートを、第１半割部と第２半割部とが対向して単位コアを形成するように、各部の境界部位に沿って順次略９０度に折り畳むとともに重ね合わせる部位を適宜溶着させることにより、複数の単位コアがハニカム状に配設され且つ両端面をそれぞれ第１被覆部又は第２被覆部で被覆してなるハニカムコアを製造する態様が開示されている。
特表２００２−５３１２８７号公報

しかしながら、特許文献１記載のものは、ハニカムコア成形シートの製造時に使用する金型については、真空成形ロール又はパンチングロールが好ましいとの示唆はされているものの、金型の具体的な形状や寸法については詳述されていない。そこで、金型（真空成形ロール又はパンチングロール）の外周面にハニカムコア成形シートの各部を成形する各成形領域を設けるにあたり、各成形領域の寸法をシート素材の肉厚を一切考慮せずにハニカムコアの形状にのみ着目して設定し、当該金型に帯状のシート素材を密着させてハニカムコア成形シートを製造した場合、当該ハニカムコア成形シートを各部の境界部位に沿って折り畳む段階において、各部の境界部位に無理な曲げ力が作用し易く、当該境界部位に損傷又は無理な曲げによるひずみが生じ、各境界部位のひずみが集積して製品全体として大きなひずみとなり、結果として、外観を損なうのみならず、本来の強度を発揮することができない実用性に欠けたハニカムコアが製造されるという問題が生じる。

このような問題は、金型の外周面に設ける各成形領域をハニカムコアの形状にのみ着目し、各成形領域の境界部位にシート素材の肉厚を考慮した折り代が確保されていないことに起因するものである。

本発明は、このような課題に着目してなされたものであって、主たる目的は、金型の外周面に設ける各成形領域の寸法を、シート素材の肉厚を考慮した上で設定することにより、各部の境界部位に折り代を確保し、折り畳み工程において各境界部位に無理な力が作用することを防止して、好適に折り畳むことが可能なハニカムコア成形シートを製造する方法、及びハニカムコア成形シートを製造する際に使用される金型を提供することにある。

すなわち、本発明に係るハニカムコア成形シートの製造方法は、略正六角柱状をなす複数の単位コアをハニカム状に配設してなり且つ各単位コアの両端面をそれぞれ第１被覆部又は第２被覆部で被覆したハニカムコアを帯状のシート素材から製造する工程において、前記シート素材から前記ハニカムコアを展開したハニカムコア成形シートを製造する方法であって、前記シート素材を金型に密着させて、前記単位コアを半割した第１半割部と、当該第１半割部と共同して前記単位コアを形成する第２半割部と、前記第１半割部と前記第２半割部との一端同士を接続し且つ前記単位コアの一方の端面に折り重なる前記第１被覆部と、前記第２半割部及び隣接する次点の単位コアの第１半割部の他端同士を接続し且つ単位コアの他方の端面に折り重なる前記第２被覆部とを少なくとも成形した前記ハニカムコア成形シートを製造する方法であり、前記金型に、前記第１被覆部及び第２被覆部をそれぞれ成形する第１被覆部成形領域及び第２被覆部成形領域を少なくとも設け、これら第１被覆部成形領域及び第２被覆部成形領域の巾寸法を式〔１〕を満たす値に設定していることを特徴とする。
√３Ｅ+４ｔ≦Ｌ≦√３Ｅ+６ｔ・・・式〔１〕
ここで、Ｌは第１被覆成形領域及び第２被覆部成形領域の巾寸法であり、Ｅは各単位コアの一辺の長さであり、ｔはシート素材の厚み寸法である。

本発明において、第１被覆部成形領域及び第２被覆部成形領域の巾寸法のうち、略正六角形状をなす単位コアの対辺距離である「√３Ｅ」に加算する「４ｔ〜６ｔ」という値は、製造されるハニカムコア成形シートの第１被覆部及び第２被覆部が、それぞれ何れか一方の端部を第１半割部に連続して設けているとともに、他方の端部を第２半割部に連続して設けているため、これら第１半割部及び第２半割部との各境界部位にそれぞれ「２ｔ〜３ｔ」に相当する折り代を確保するという技術思想に基づいて設定した値である。

このようなものであれば、第１被覆部成形領域及び第２被覆部成形領域の巾寸法をシート素材の肉厚を考慮した上で設定し、製造されるハニカムコア成形シートの各被覆部（第１被覆部、第２被覆部）と各半割部（第１半割部、第２半割部）との境界部位に、それぞれシート素材の厚み寸法の２倍から３倍の値に相当する折り代が形成されるため、この折り代によって折り畳む際に各境界部位に無理な力が生じることを回避し、ひずみを生じさせることなく好適に折り畳むことが可能なハニカム成形シートを製造することができ、その結果、各単位コアをハニカム状に整然と配列し本来の強度を発揮するハニカムコアの製造が可能となる。

この場合、第１被覆部成形領域及び第２被覆部成形領域の巾寸法は、シート素材がフレキシブル性の高いものであれば√３Ｅ+４ｔに近い値に設定すればよく、一方、フレキシブル性の低いものであれば√３Ｅ+６ｔに近い値に設定すればよい。なお、第１被覆部成形領域及び第２被覆部成形領域の巾寸法を、√３Ｅ+４ｔより小さい値に設定した場合には十分な折り代を確保することができず、折畳作業を好適に行うことができないという問題を招来し、一方、√３Ｅ+６ｔより大きい値に設定した場合には折り代を必要以上に確保することになり、折り目部分がごわつき、外観を損なうという不具合が生じる。

このような製造方法に好適に使用され、且つ前記寸法に設定した第１被覆部成形領域及び第２成形領域を設けた金型としては、真空源に接続され且つ前記シート素材を真空吸引可能な真空成形ロール、又は対向する位置に配され且つ前記シート素材を挟み込んでプレス可能な対をなすパンチングロールの少なくとも何れか一方、或いは対向する位置に配され且つ前記シート素材を挟み込んでプレス可能な対をなすプレス板の少なくとも何れか一方が挙げられる。

また、本発明に係る金型は、略正六角柱状をなす複数の単位コアをハニカム状に配設してなり且つ各単位コアの両端面をそれぞれ第１被覆部又は第２被覆部で被覆したハニカムコアを帯状のシート素材から製造する工程において、前記シート素材から前記ハニカムコアを展開したハニカムコア成形シートを製造する際に使用されるものであって、前記ハニカムコア成形シートが、成形される前記単位コアを半割した第１半割部と、当該第１半割部と共同して前記単位コアを形成する第２半割部と、前記第１半割部と前記第２半割部との一端同士を接続し且つ単位コアの一方の端面に折り重なる前記第１被覆部と、前記第２半割部と隣接する次点の単位コアの第１半割部との他端同士を接続し且つ単位コアの他方の端面に折り重なる前記第２被覆部とを備えたものであり、前記第１被覆部及び第２被覆部をそれぞれ成形する第１被覆部成形領域及び第２被覆部成形領域を少なくとも設け、これら第１被覆部成形領域及び第２被覆部成形領域の巾寸法を式〔１〕を満たす値に設定していることを特徴とする。
√３Ｅ+４ｔ≦Ｌ≦√３Ｅ+６ｔ・・・式〔１〕
ここで、Ｌは第１被覆成形領域及び第２被覆部成形領域の巾寸法であり、Ｅは各単位コアの一辺の長さであり、ｔはシート素材の厚み寸法である。

このような金型を使用することにより、上述した効果、つまり各境界部位に無理な力が生じることを回避し、ひずみを生じさせることなく好適に折り畳むことが可能なハニカム成形シートを製造することができるという効果を得ることができる。

以上説明したように本発明によれば、第１被覆部成形領域及び第２被覆部成形領域の巾寸法をシート素材の肉厚を考慮した上で設定しているため、製造されるハニカムコア成形シートの各被覆部（第１被覆部、第２被覆部）と各半割部（第１半割部、第２半割部）との境界部位にそれぞれシート素材の厚み寸法の２倍から３倍の値に相当する折り代が確保され、この折り代の存在により各境界部位に沿って折り畳む作業を適切且つ容易に行うことが可能なハニカムコア成形シートを製造することができる。その結果、このようなハニカムコア成形シートを各境界部位で折り畳んでなるハニカムコアが製品全体としてひずみのない外観に優れたものとなる。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

本実施形態に係るハニカムコア成形シートの製造方法は、シート素材を密着させてハニカムコアを展開したハニカムコア成形シートを製造する際に適用される金型に技術的特徴を有するものであり、以下、第１実施形態〜第３実施形態の各実施形態において、それぞれ異なる金型を適用している。

各実施形態において、ハニカムコア１、及び当該ハニカムコア１を展開したハニカムコア成形シート２は共通のものであり、先ず、これらハニカムコア１及びハニカムコア成形シート２について説明し、その後、各実施形態に係る金型について説明する。

ハニカムコア１は、図１〜図３（図１、図２、及び図３はそれぞれハニカムコア１の斜視図、図２のＸ方向矢視図、図２のＹ方向矢視図である）に示すように、略正六角柱状をなす複数の単位コア１ａをハニカム状に配設したものであり、単位コア１ａの一方の端面を第１被覆部２３で被覆するとともに他方の端面を第２被覆部２４で被覆したものである。

このようなハニカムコア１を展開したハニカムコア成形シート２は、図４及び図５（図４はハニカムコア成形シート２の部分斜視図であり、図５は図４のａ―ａ線断面図である）に示すように、単位コア１ａを半割した立体形状をなす第１半割部２１と、第１半割部２１と対をなし且つ共同して単位コア１ａを形成する第２半割部２２と、第１半割部２１の一方の端部と第２半割部２２の一方の端部とを接続し且つ単位コア１ａの一方の端面に折り重なる第１被覆部２３と、第２半割部２２の他方の端部と隣接する次点の単位コア１ａの第１半割部２１の他方の端部とを接続し且つ単位コア１ａの他方の端面に折り重なる第２被覆部２４とを備えたものである。なお、以下では、図４におけるＸ方向を、ハニカムコア成形シート２の縦断方向として説明する。

第１半割部２１は、断面視略台形状をなし、台形の上辺に相当する平面部２１ａと、この平面部２１ａの両側縁からそれぞれ斜め下方に傾斜させた対をなす傾斜部２１ｂと、第１被覆部２３に連続していない側の端部を閉塞し得るように前記平面部２１ａに対して略垂直な面をなす台形状の第１端面部２１ｃとを一体に有するものである。そして、この第１半割部２１をハニカムコア成形シート２の縦断方向に沿って所定ピッチで複数成形し、隣接する第１半割部２１と第１半割部２１との間に、各傾斜部２１ｂ同士を接続し且つ平面部２１ａと平行な接続部２１ｄと、第１被覆部２３に連続している側の端部を閉塞し得るように接続部２１ｄに対して略垂直な面を有し且つ前記第１端面部２１ｃを反転させた台形状をなす第２端面部２１ｅとを成形している。以下の説明において、このような第１半割部２１を縦断方向に所定ピッチで設けた領域を「第１半割部の列領域２１Ｘ」と称す。

第２半割部２２は、第１半割部２１と略同一形状をなすものであり、台形の上辺に相当する平面部２２ａと、この平面部２２ａの両側縁からそれぞれ斜め下方に傾斜させた対をなす傾斜部２２ｂと、第１被覆部２３に連続していない側の端部を閉塞し得るように前記平面部２２ａに対して略垂直な面をなす台形状の第１端面部２２ｃとを一体に有するものである。そして、この第２半割部２２をハニカムコア成形シート２の縦断方向に沿って所定ピッチで複数成形し、隣接する第２半割部２２と第２半割部２２との間に、各傾斜部２２ｂ同士を接続し且つ平面部２２ａと平行な接続部２２ｄと、第１被覆部２３に連続している側の端部を閉塞し得るように接続部２２ｄに対して略垂直な面を有し且つ前記第１端面部２２ｃを反転させた台形状をなす第２端面部２２ｅとを成形している。以下の説明において、このような第２半割部２２を縦断方向に所定ピッチで設けた領域を「第２半割部の列領域２２Ｘ」と称す。

第１被覆部２３は、第１半割部２１の平面部２１ａ及び第２半割部２２の平面部２２ａと略面一をなし且つハニカムコア成形シート２の縦断方向に沿って延伸する帯状のものである。この第１被覆部２３によって第１半割部２１の平面部２１ａと第２半割部２２の平面部２２ａとが相互に接続されるとともに、第１半割部の列領域２１Ｘ及び第２半割部の列領域２２Ｘにそれぞれ成形した第２端面部２１ｅと第２端面部２２ｅとが相互に接続される。

第２被覆部２４は、第２半割部の列領域２２Ｘに形成した接続部２２ｄ及び次点の単位コア１ａを形成する第１半割部の列領域２１Ｘに形成した接続部２１ｄと略面一をなし且つハニカムコア成形シート２の縦断方向に沿って延伸する帯状のものである。この第２被覆部２４によって接続部２２ｄ、接続部２１ｄ同士が接続されるとともに、第２半割部２２の第１端面部２２ｃと次点の単位コア１ａを形成する第１半割部２１の第１端面部２１ｃとが相互に接続される。

以下、このような形状を有するハニカムコア成形シート２を製造する各方法について詳述する。

〈第１実施形態〉
第１実施形態に係るハニカムコア成形シートの製造方法は、図６に示すように、第１半割部２１、第２半割部２２、第１被覆部２３、及び第２被覆部２４を備えたハニカムコア成形シート２を帯状のシート素材３から製造するハニカムコア成形シート製造機Ｘの一部を構成する金型として、シート素材３を真空吸引可能な真空成形ロール４を適用したものである。

真空成形ロール４は、図７（同図は真空成形ロール４の断面を模式的に示す図である）に示すように、円筒状のロール本体４１と、ロール本体４１を貫通するように設けられ図示しない軸受けに支持されている回転軸４２と、バネ等の付勢手段４Ｓによってロール本体４１に向かって付勢され且つ一定の圧力でロール本体４１の両端にそれぞれ添接する一対のサイドプレート４３とを少なくとも備えたものである。なお、回転軸４２を中空とし、この中空を利用してロール本体４１を内部から冷却する媒体を循環させ得るようにしている。

ロール本体４１は、図７及び図８（図８はロール本体４１の外周面の一部展開図を模式的に示す図である）に示すように、外周面に、第１半割部の列領域２１Ｘ、第２半割部の列領域２２Ｘ、第１被覆部２３、第２被覆部２４をそれぞれ成形する第１半割部成形領域４１１、第２半割部成形領域４１２、第１被覆部成形領域４１３、第２被覆部成形領域４１４を備えたものであり、本実施形態では、それぞれロール本体４１の周方向に沿って延伸する第１半割部成形領域４１１、第１被覆部成形領域４１３、第２半割部成形領域４１２、第２被覆部成形領域４１４をこの順でロール本体４１の軸方向に反復して設けている。

第１半割部成形領域４１１には、第１半割部２１の立体形状に相当する形状をなす第１突起部４１１ａを所定ピッチで複数設けている。本実施形態では、複数の第１突起部４１１ａをロール本体４１の周方向に沿って所定ピッチで設けている。

また、第２半割部成形領域４１２には、第２半割部２２の立体形状に相当する形状をなす第２突起部４１２ａを所定ピッチで複数設けている。本実施形態では、複数の第２突起部４１２ａをロール本体４１の周方向に沿って所定ピッチで設けている。そして、図７のＡ領域拡大図に示すように、第１突起部４１１ａ及び第２突起部４１２ａの少なくとも立ち上がり部（換言すれば各第１突起部４１１ａ及び第２突起部４１２ａの根元）に、ロール本体４１の径方向に延伸する吸引孔４１５を設け、これら各吸引孔４１５を、ロール本体４１の一端から他端に亘って形成され両端を開口させた複数の吸引用横孔４１６に連通させている。本実施形態では、吸引孔４１５をロール本体４１の外周面に設けた小貫通孔によって構成している。これら各吸引孔４１５が連通する複数の吸引用横孔４１６は、それぞれロール本体４１の軸方向に沿って延伸する略直線状のものであり、これら複数の吸引用横孔４１６を、ロール本体４１の周方向に沿って所定ピッチ離間させて設けている。そして、これら各吸引用横孔４１６の両端を、それぞれ対応する前記サイドプレート４３に設けた真空用ポート４３ａ（いわゆる「バキュームゾーン」）を介して真空源Ｖに接続し得るように構成し、ロール本体４１の回動時に、ロール本体４１の軸心方向に沿って真空用ポート４３ａと連通する位置に来た吸引用横孔４１６が真空用ポート４３ａを介して真空源Ｖに接続され、真空吸引されるようにしている。

第１被覆部成形領域４１３には、ロール本体４１の周方向に沿って延伸し且つ展開した状態では略直方体状をなす突出部４１３ａを設けている。そして、図７のＡ領域拡大図に示すように、この突出部４１３ａの少なくとも立ち上がり部（換言すれば突出部４１３ａの根元）にも吸引孔４１５を設けている。

第２被覆部成形領域４１４は、ロール本体４１の周方向に沿って延伸する帯状のものであり、本実施形態ではこの第２被覆部成形領域４１４をロール本体４１の外周面そのものから構成している。

また、図７に示すように、前記各突起部（第１突起部４１１ａ、第２突起部４１２ａ）の頂部及び突出部４１３ａの頂部の高さ位置をロール本体４１の両端部の円周面の高さ位置に略一致させている。これにより真空吸引時の空気の漏洩を防止している。なお、第１突起部４１１ａ、第２突起部４１２ａ、及び突出部４１３ａは、ロール本体４１にそれぞれ個別に取付可能なもの、又はロール本体４１に一体に設けたもの何れであってもよい。前者の場合、各部（第１突起部４１１ａ、第２突起部４１２ａ、突出部４１３ａ）をロール本体４１に取り付ける態様としては、各部（第１突起部４１１ａ、第２突起部４１２ａ、突出部４１３ａ）の底部にそれぞれアンカーを設け、各アンカーをロール本体４１に設けた取付孔に打ち込む態様、又は各部（第１突起部４１１ａ、第２突起部４１２ａ、突出部４１３ａ）の底部にそれぞれねじ部を設け、各ねじ部をロール本体４１に設けたねじ孔に螺合する態様が挙げられる。或いは、第１突起部４１１ａ又は第２突起部４１２ａを所定ピッチで設けた帯状のプレート体を、ロール本体４１の外周面に設けた溝等の取付部にそれぞれ係合させる等して取り付けるようにしてもよい。この場合、プレート体のうち、第１突起部４１１ａ又は第２突起部４１２ａの立ち上がり部に、吸引用横孔４１６に連通し得る小貫通孔又はスリットを設け、これら小貫通孔又はスリットによって吸引孔を形成すればよい。他方、ロール本体４１の略全周を被覆し得る単一のプレートに、第１半割部成形領域４１１、第１被覆部成形領域４１３、第２半割部成形領域４１２、第２被覆部成形領域４１４を設け、このプレートをロール本体４１に適宜の手段で取り付けるようにしても構わない。

しかして、本実施形態に係る真空成形ロール４は、第１半割部成形領域４１１、第２半割部成形領域４１２、第１被覆部成形領域４１３、第２被覆部成形領域４１４の各寸法をシート素材３の厚み寸法を考慮した上で設定している。具体的には、図８に示すように、成形される各単位コア１ａの一辺の長さを「Ｅ」、単位コア１ａの高さ寸法を「Ｔ」、シート素材３の厚み寸法を「ｔ」とした場合に、第１突起部４１１ａ及び第２突起部４１２ａのうち、底面側の端部の寸法である「ｍ１」、反底面（頂面）側の端部の寸法である「ｍ２」、高さ寸法である「ｍ３」、巾寸法である「ｍ４」、及びピッチ寸法である「ｍ５」を次のようにそれぞれ設定している。
ｍ１＝２Ｅ−（２／√３）ｔ、
ｍ２＝Ｅ−（２／√３）ｔ、
ｍ３＝（√３Ｅ／２）−（ｔ／２）、
ｍ４＝Ｔ−２ｔ、
ｍ５＝Ｅ＋（２／√３）ｔ、
そして、第１被覆部成形領域４１３及び第２被覆部成形領域４１４の巾寸法（換言すれば第１突起部４１１ａと第２突起部４１２ａとの間の寸法）「Ｌ」を、以下の式〔１〕を満たす値に設定している。
√３Ｅ+４ｔ≦Ｌ≦√３Ｅ+６ｔ・・・式〔１〕
ここで、第１被覆部成形領域４１３及び第２被覆部成形領域４１４の巾寸法「Ｌ」のうち、単位コア１ａの対辺距離である「√３Ｅ」に加算する「４ｔ〜６ｔ」という値は、製造されるハニカム成形シート２の第１被覆部２３及び第２被覆部２４が、それぞれ何れか一方の端部を第１半割部２１に連続して設けているとともに、他方の端部を第２半割部２２に連続して設けていることに鑑み、図４に示すハニカムコア成形シート２のうち、第１半割部の列領域２１Ｘと第１被覆部２３との境界部位２ａ、第１被覆部２３と第２半割部の列領域２２Ｘとの境界部位２ｂ、第２半割部の列領域２２Ｘと第２被覆部２４との境界部位２ｃ、第２被覆部２４と第１半割部の列領域２１Ｘとの境界部位２ｄ、これら各境界部位にそれぞれ折り代として２ｔ〜３ｔに相当する寸法を確保するという技術思想に基づいて設定した値である。第１被覆部成形領域４１３及び第２被覆部成形領域４１４の巾寸法は、シート素材３のフレキシブル性によって適宜設定される。具体的には、フレキシブル性が高い素材（換言すれば曲げ易い素材）であれば√３Ｅ+４ｔに近い値に設定すればよく、一方、フレキシブル性が低い素材（換言すれば曲げ難い素材）であれば√３Ｅ+６ｔに近い値に設定すればよい。一例を挙げると、曲げ弾性率が１０００〜２０００ＭＰａの素材（例えばＰＥ；ポリエチレン）であれば、第１被覆部成形領域４１３及び第２被覆部成形領域４１４の巾寸法を√３Ｅ+４ｔに設定することが好ましく、曲げ弾性率が１５００〜２０００ＭＰａの素材（例えばＰＰ；ポリプロピレン）であれば、第１被覆部成形領域４１３及び第２被覆部成形領域４１４の巾寸法を√３Ｅ+５ｔに設定することが好ましく、また、曲げ弾性率が３０００〜５０００ＭＰａの素材（例えばＰＥＴ；ポリエチレンテレフタレート、ＰＣ；ポリカーボネート）であれば、第１被覆部成形領域４１３及び第２被覆部成形領域４１４の巾寸法を√３Ｅ+６ｔに設定することが好ましい。

このような真空成形ロール４を備えたハニカムコア成形シート製造機Ｘは、図６に示すように、真空成形ロール４に加えて、主として、シート素材供給装置５と、剥離ロール６と、巻取ロール７とを備えたものである。

シート素材供給装置５は、シート素材３を供給するものであり、例えば、シート素材押出機５１と、ダイス５２とから構成されたものである。なお、シート素材押出機５１を、メイン押出機とサブ押出機とから構成し、ダイス５２から２種３層のシート素材３を供給可能としてもよい。

剥離ロール６は、ハニカムコア成形シート２を真空成形ロール４から剥離するものであり、例えば真空成形ロール４に対して接離可能に設けられ、運転時には真空成形ロール４に近接し、停止時（緊急停止時も含む）には真空成形ロール４から離間するものである。なお、剥離ロール６を駆動軸として機能させ、この剥離ロール６の回動に従動して真空成形ロール４が回動するように設定してもよい。

巻取ロール７は、剥離ロール６によって真空成形ロール４から剥離したハニカムコア成形シート２を順次巻き取るものである。

次に、このようなハニカムコア成形シート製造機Ｘを用いて帯状のシート素材３からハニカムコア成形シート２を製造する方法及び作用について図６等を参照して説明する。

先ず、シート素材供給装置５のダイス５２から熱可塑化状態にある膜状のシート素材３が回転する真空成形ロール４に逐次供給され、真空源Ｖに接続された真空成形ロール４の真空吸引作用によりロール本体４１の外周面に設けた第１半割部成形領域４１１、第１被覆部成形領域４１３、第２半割部成形領域４１２、及び第２被覆部成形領域４１４に対応した凹凸形状を有するハニカムコア成形シート２を連続的に製造する。そして、剥離ロール６によって真空成形ロール４から剥離されたハニカムコア成形シート２は巻取ロール７に巻き取られる。その後、所定の工程（切断工程等）を経て、ハニカムコア成形シート製造機Ｘに連続的又は非連続的に設けた図示しないハニカムコア製造機によってハニカムコア成形シート２を前記各境界部位２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに沿って順次略９０度に折り畳むことにより、第１半割部２１と第２半割部２２とが対向して単位コア１ａを形成するとともに、単位コア１ａの一方の端面に第１被覆部２３が折り重なり、単位コア１ａの他方の端面に第２被覆部２４が折り重なったハニカムコア１が製造される（図３参照）。なお、折り畳んだ状態において、第１半割部２１の接続部２１ｄと第２半割部２２の接続部２２ｄとを面的に重ね合わせ、第１被覆部２３と第２半割部２２の第２面端部ｂ及び第１半割部２１の第２端面部２１ｅとを面的に重ね合わせ、第２被覆部２４と第１半割部２１の第１端面部２１ｃ及び第２半割部２２の第１端面部２２ｃとを面的に重ね合わせ、これら重ね合わせた部位を溶接等の適宜の手段によって一体的に固着することにより、堅牢なハニカムコア１となる。

しかして、真空成形ロール４を使用して製造したハニカムコア成形シート２は、前記各境界部位２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄにそれぞれシート素材３の厚み寸法（ｔ）の２倍（２ｔ）から３倍（３ｔ）の値に相当する折り代が形成され、これら各境界部位２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに沿って順次略９０度に折り畳む際、図９（同図（ａ）は第１被覆部成形領域４１３の巾寸法を√３Ｅ+４ｔに設定した真空成形ロール４を使用して製造したハニカムコア成形シート２を境界部位２ａ、２ｂに沿って折り畳んだ状態を模式的に示す図であり、同図（ｂ）は第１被覆部成形領域４１３の巾寸法を√３Ｅ+６ｔに設定した真空成形ロール４を使用して製造したハニカムコア成形シート２を境界部位２ａ、２ｂに沿って折り畳んだ状態を模式的に示す図である）に示すように、各境界部位２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに形成した折り代により、これら各境界部位２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに無理な曲げ力が生じることを回避し、各単位コア１ａをハニカム状に整然と配列し、ひずみのない剛性に優れたハニカムコア１を製造することが可能となる。

このように、本実施形態に係るハニカムコア成形シート２の製造方法は、第１被覆部成形領域４１３及び第２被覆部成形領域４１４の巾寸法「Ｌ」を、√３Ｅ+４ｔ≦Ｌ≦√３Ｅ+６ｔを満たす値に設定しているため、各被覆部成形領域４１３、４１４を利用して成形される各被覆部２３、２４と各半割部２１、２２との各境界部位２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに、それぞれ単位コア１ａの対辺距離である「√３Ｅ」に加算したシート素材３の肉厚の２倍から３倍の値に相当する折り代が形成されるため、この折り代の存在により各境界部位２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに沿って折り畳む作業を適切且つ容易に行うことができ、製品全体としてひずみが生じることなく、しかも本来の強度を有効に発揮し得るハニカムコア１を製造することが可能となる。

特に、本実施形態では、金型として真空成形ロール４を適用しているため、シート素材３が熱可塑性樹脂のものである場合、この樹脂製のシート素材３を真空吸引することにより容易且つ適切にハニカムコア成形シート２を製造することができる。

なお、当該実施形態では、第１半割部成形領域４１１、第２半割部成形領域４１２、第１被覆部成形領域４１３、及び第２被覆部成形領域４１４をそれぞれロール本体４１の周方向に沿って設ける態様を例示したが、これに限らず、第１半割部成形領域、第２半割部成形領域、第１被覆部成形領域、及び第２被覆部成形領域をそれぞれロール本体の軸方向に沿って設けても構わない。

〈第２実施形態〉
第２実施形態に係るハニカムコア成形シートの製造方法は、第１半割部２１、第２半割部２２、第１被覆部２３、第２被覆部２４を備えたハニカムコア成形シート２を帯状のシート素材３から製造するハニカムコア成形シート製造機ＡＸの一部を構成する金型として、図１０に示すように、対向する位置に配され且つシート素材３を挟み込んでプレス可能な対をなすパンチングロールＡ４ａ、Ａ４ｂを適用した点で第１実施形態とは異なるものである。

具体的に、各パンチングロールＡ４ａ、Ａ４ｂは、図１０及び図１１（図１１はパンチングロールＡ４ａ、Ａ４ｂの外周面の一部展開図を模式的に示す図である）に示すように、ロール本体Ａ４１の外周面に、第１半割部成形領域Ａ４１１、第２半割部成形領域Ａ４１２、第１被覆部成形領域Ａ４１３、第２被覆部成形領域Ａ４１４を備えたものである。これら各成形領域Ａ４１１、Ａ４１２、Ａ４１３、Ａ４１４はそれぞれ前記第１実施形態に示す各成形領域４１１、４１２、４１３、４１４と同一形状をなし、対応する各部の寸法も同一の値に設定している。よって、第１被覆部成形領域Ａ４１３及び第２被覆部成形領域Ａ４１４の各巾寸法「Ｌ」を〈√３Ｅ+４ｔ≦Ｌ≦√３Ｅ+６ｔ（Ｅは各単位コア１ａの一辺の長さであり、ｔはシート素材３の厚み寸法である）〉の条件を満たす値に設定している。

なお、図１０に示す各パンチングロールＡ４ａ、Ａ４ｂは、第１半割部成形領域Ａ４１１、第２半割部成形領域Ａ４１２、第１被覆部成形領域Ａ４１３、第２被覆部成形領域Ａ４１４をそれぞれロール本体Ａ４１の周方向に沿って設けたものであり、これら一対のパンチングロールＡ４ａ、Ａ４ｂの軸間距離であるＷを、｛（Ｄ＋ｄ）／（２＋ｔ）｝の値に設定している。ここで、「Ｄ」は、ロール本体Ａ４１の最大径、すなわち軸を挟んで対向する位置にある第１突起部Ａ４１１ａ（又は第２突起部Ａ４１２ａ或いは突出部Ａ４１３ａ）の頂部間の距離であり、「ｄ」は、ロール本体Ａ４１の最小径、すなわち軸を挟んで対向する位置にある第１突起部Ａ４１１ａ（又は第２突起部Ａ４１２ａ）同士の谷間に相当する底部間の距離である。このような軸間距離に設定することにより、同一形状及び同一寸法を有する一対のパンチングロールＡ４ａ、Ａ４ｂを適用することが可能となる。

これら対をなすパンチングロールＡ４ａ、Ａ４ｂを備えたハニカムコア成形シート製造機ＡＸは、これらパンチングロールＡ４ａ、Ａ４ｂに加えて、シート素材押出機Ａ５１及びダイスＡ５２を有するシート素材供給装置Ａ５と、シート素材供給装置Ａ５から供給されたシート素材３を融点以下まで冷却する調温ロールＡ８とを少なくとも備えたものである。そして、シート素材供給装置Ａ５から供給された熱可塑化状態にある膜状のシート素材３が回転する調温ロールＡ８により冷却され、引き続きパンチングロールＡ４ａ、Ａ４ｂ間に送り出され、これらパンチングロールＡ４ａ、Ａ４ｂのプレス作用により第１半割部成形領域Ａ４１１、第１被覆部成形領域Ａ４１３、第２半割部成形領域Ａ４１２、及び第２被覆部成形領域Ａ４１４に対応した凹凸形状を有するハニカムコア成形シート２を連続的に製造する。

金型としてこのようなパンチングロールＡ４ａ、Ａ４ｂを適用する利点は、シート素材３として、例えば剛性を高めるために熱可塑性樹脂に無機フィラー等の無機繊維を練り込んだもの等（ＦＲＰ：繊維強化プラスチック）を採用した場合、このようなシート素材３は溶融時の抗張力が高いが故に第１実施形態に示した真空成形ロール４による真空吸引加工を施すことが不可能又は困難であるが、この種のシート素材３に対してパンチングロールＡ４ａ、Ａ４ｂによって強制的にプレス加工を施すことができ、ハニカムコア成形シート２を製造することが可能である点が挙げられる。

また、シート素材３として金属板を適用する場合、この金属板をパンチングロールＡ４ａ、Ａ４ｂによりプレス加工することによりハニカムコア成形シート２を製造することが可能である。なお、シート素材３として金属板を適用する場合、ハニカムコア成形シート製造機は、前記シート素材供給装置Ａ５に替えてロール状に巻いた金属板を平板状にしてパンチングロールＡ４ａ、Ａ４ｂ間に送り出す送出装置を備えたものとなり、前記調温ロールＡ８は不要となる。

このようなパンチングロールＡ４ａ、Ａ４ｂを金型として適用した場合であっても、前記第１実施形態と同様に、第１被覆部成形領域Ａ４１３及び第２被覆部成形領域Ａ４１４の巾寸法「Ｌ」を、√３Ｅ+４ｔ≦Ｌ≦√３Ｅ+６ｔを満たす値に設定しているため、第１被覆部成形領域Ａ４１３及び第２被覆部成形領域Ａ４１４を利用して成形されるハニカムコア成形シート２の第１被覆部２３、第２被覆部２４と第１半割部２１、第２半割部２２との各境界部位２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに、それぞれ単位コア１ａの対辺距離である「√３Ｅ」に加算したシート素材３の厚み寸法の２倍から３倍の値に相当する折り代が形成されるため、この折り代の存在により各境界部位２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに沿って折り畳む作業を適切且つ容易に行うことができ、製品全体としてひずみのないハニカムコア１を製造することが可能となる。

なお、対をなすパンチングロールのうち、一方のパンチングロールとして、外周面に設けた各成形領域（第１半割部成形領域、第２半割部成形領域、第１被覆部成形領域、第２被覆部成形領域）の各寸法を前記第１実施形態に示した値に設定したものを適用するとともに、他方のパンチングロールとして、外周面に設けた各成形領域の形状及び寸法を、一方のパンチングロールの各成形領域に嵌合する形状及び寸法に設定したものを適用しても構わない。

〈第３実施形態〉
第３実施形態に係るハニカムコア成形シートの製造方法は、第１半割部２１、第２半割部２２、第１被覆部２３、第２被覆部２４を備えたハニカムコア成形シート２を帯状のシート素材３から製造するハニカムコア成形シート製造機ＢＸの一部を構成する金型として、図１２に示すように、対向する位置に配され且つ前記シート素材３を挟み込んでプレス可能な対をなすプレス板Ｂ４ａ、Ｂ４ｂを適用した点で上記各実施形態とは異なるものである。

具体的に、各プレス板Ｂ４ａ、Ｂ４ｂは、例えば一対のシャフトＢ４Ｓに支持され互いに接離する方向に移動可能な一対の基板Ｂ４ｃにそれぞれ設けられたものであり、一方のプレス板Ｂ４ａに、第１実施形態に係る真空成形ロール４と略同様に第１半割部成形領域Ｂ４１１、第２半割部成形領域Ｂ４１２、第１被覆部成形領域Ｂ４１３、第２被覆部成形領域Ｂ４１４を備えたものである。これら各成形領域Ｂ４１１、Ｂ４１２、Ｂ４１３、Ｂ４１４はそれぞれ前記第１実施形態に示す各成形領域４１１、４１２、４１３、４１４と同一形状をなし、対応する各部の寸法も同一の値に設定している。よって、第１被覆部成形領域Ｂ４１３及び第２被覆部成形領域Ｂ４１４の各巾寸法「Ｌ」を〈√３Ｅ+４ｔ≦Ｌ≦√３Ｅ+６ｔ（Ｅは各単位コア１ａの一辺の長さであり、ｔはシート素材３の厚み寸法である）〉の条件を満たす値に設定している。

他方のプレス板Ｂ４ｂは、前記一方のプレス板Ｂ４ａに嵌合する形状、すなわち各成形領域Ｂ４１１、Ｂ４１２、Ｂ４１３、Ｂ４１４の凹凸形状を反転させた立体形状をなす各成形領域を設けたものである。このような対をなすプレス板Ｂ４ａ、Ｂ４ｂによってシート素材３を挟み込んでプレス加工することによりハニカムコア成形シート２が製造される。

このような対をなすプレス板Ｂ４ａ、Ｂ４ｂを用いたいわゆるバッチ式を採用することにより、シート素材３として、樹脂素材を採用した場合は勿論のこと、金属板を採用した場合であっても、対をなすプレス板Ｂ４ａ、Ｂ４ｂによって強制的にプレス加工を施すことによりハニカムコア成形シート２を好適に製造することが可能である。

また、このようなプレス板Ｂ４ａ、Ｂ４ｂを一部に備えたハニカムコア成形シート製造機ＢＸであっても、前記各実施形態と同様に、第１被覆部成形領域Ｂ４１３及び第２被覆部成形領域Ｂ４１４の巾寸法「Ｌ」を、√３Ｅ+４ｔ≦Ｌ≦√３Ｅ+６ｔを満たす値に設定しているため、各被覆部成形領域Ｂ４１３、Ｂ４１４を利用して成形されるハニカムコア成形シート２の各被覆部２３、２４と各半割部２１、２２との境界部位２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに、それぞれ単位コア１ａの対辺距離である「√３Ｅ」に加算したシート素材３の肉厚の２倍から３倍の値に相当する折り代が形成されるため、この折り代の存在により各境界部位２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに沿って折り畳む作業を適切且つ容易に行うことができ、製品全体としてひずみのないハニカムコア１を製造することが可能となる。

以上に詳述した各実施形態に係る金型（真空成形ロール４、パンチングロールＡ４ａ、Ａ４ｂ、プレス板Ｂ４ａ、Ｂ４ｂ）にシート素材３を密着させて製造したハニカムコア成形シート２を適宜の手段で折り畳んだハニカムコア１は、単体として使用することもできるが、何れか一方の端面又は両端面にバックシート又はライナーシートを貼り合わせることにより二層構造のシート体、又は三層構造のボード体として使用することによって尚一層剛性に優れ、汎用性に富むものとなる。

なお、本発明は、以上に詳述した各実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

本発明の一実施形態に係るハニカムコアの部分斜視図。 図１のＸ方向矢視図。 図１のＹ方向矢視図。 同実施形態に係るハニカムコア成形シートの部分斜視図。 図４のａ―ａ線断面図。 本発明の第１実施形態に係る真空成形ロールを備えたハニカムコア成形シート製造機の模式図。 同実施形態に係る真空成形ロールの断面を模式的に示す図。 同真空成形ロールのロール本体の外周面を展開した状態を模式的に示す図。 作用説明図。 本発明の第２実施形態に係るパンチングロールを備えたハニカムコア成形シート製造機の模式図。 同パンチングロールのロール本体の外周面を展開した状態を模式的に示す図 本発明の第３実施形態に係るプレス板を備えたハニカムコア成形シート製造機の模式図。

符号の説明

１…ハニカムコア
１ａ…単位コア
２…ハニカムコア成形シート
２１…第１半割部
２２…第２半割部
２３…第１被覆部
２４…第２被覆部
３…シート素材
４…真空成形ロール
４１３、Ａ４１３、Ｂ４１３…第１被覆部成形領域
４１４、Ａ４１４、Ｂ４１４…第２被覆部成形領域
Ａ４ａ、Ａ４ｂ…パンチングロール
Ｂ４ａ、Ｂ４ｂ…プレス板

Claims (8)

1. 略正六角柱状をなす複数の単位コアをハニカム状に配設してなり且つ各単位コアの両端面をそれぞれ第１被覆部又は第２被覆部で被覆したハニカムコアを帯状のシート素材から製造する工程において、前記シート素材から前記ハニカムコアを展開したハニカムコア成形シートを製造する方法であって、
   前記シート素材を金型に密着させて、前記単位コアを半割した第１半割部と、当該第１半割部と共同して前記単位コアを形成する第２半割部と、前記第１半割部と前記第２半割部との一端同士を接続し且つ前記単位コアの一方の端面に折り重なる前記第１被覆部と、前記第２半割部及び隣接する次点の単位コアの第１半割部の他端同士を接続し且つ単位コアの他方の端面に折り重なる前記第２被覆部とを少なくとも成形した前記ハニカムコア成形シートを製造する方法であり、
   前記金型に、前記第１被覆部及び第２被覆部をそれぞれ成形する第１被覆部成形領域及び第２被覆部成形領域を少なくとも設け、これら第１被覆部成形領域及び第２被覆部成形領域の巾寸法を式〔１〕を満たす値に設定していることを特徴とするハニカムコア成形シートの製造方法。
   √３Ｅ+４ｔ≦Ｌ≦√３Ｅ+６ｔ・・・式〔１〕
   ここで、Ｌ：第１被覆成形領域及び第２被覆部成形領域の巾寸法、
   Ｅ：各単位コアの一辺の長さ、
   ｔ：シート素材の厚み寸法
   である。
2. 前記金型が真空源に接続され且つ前記シート素材を真空吸引可能な真空成形ロールである請求項１記載のハニカムコア成形シートの製造方法。
3. 前記金型が対向する位置に配され且つ前記シート素材を挟み込んでプレス可能な対をなすパンチングロールの少なくとも何れか一方である請求項１記載のハニカムコア成形シートの製造方法。
4. 前記金型が対向する位置に配され且つ前記シート素材を挟み込んでプレス可能な対をなすプレス板の少なくとも何れか一方である請求項１記載のハニカムコア成形シートの製造方法。
5. 略正六角柱状をなす複数の単位コアをハニカム状に配設してなり且つ各単位コアの両端面をそれぞれ第１被覆部又は第２被覆部で被覆したハニカムコアを帯状のシート素材から製造する工程において、前記シート素材から前記ハニカムコアを展開したハニカムコア成形シートを製造する際に使用される金型であって、
   前記ハニカムコア成形シートが、成形される前記単位コアを半割した第１半割部と、当該第１半割部と共同して前記単位コアを形成する第２半割部と、前記第１半割部と前記第２半割部との一端同士を接続し且つ単位コアの一方の端面に折り重なる前記第１被覆部と、前記第２半割部と隣接する次点の単位コアの第１半割部との他端同士を接続し且つ単位コアの他方の端面に折り重なる前記第２被覆部とを備えたものであり、
   前記第１被覆部及び第２被覆部をそれぞれ成形する第１被覆部成形領域及び第２被覆部成形領域を少なくとも設け、これら第１被覆部成形領域及び第２被覆部成形領域の巾寸法を式〔１〕を満たす値に設定していることを特徴とする金型。
   √３Ｅ+４ｔ≦Ｌ≦√３Ｅ+６ｔ・・・式〔１〕
   ここで、Ｌ：第１被覆成形領域及び第２被覆部成形領域の巾寸法、
   Ｅ：各単位コアの一辺の長さ、
   ｔ：シート素材の厚み寸法
   である。
6. 真空源に接続され且つ前記シート素材を真空吸引可能な真空成形ロールである請求項５記載の金型。
7. 対向する位置に配され且つ前記シート素材を挟み込んでプレス可能な対をなすパンチングロールの少なくとも何れか一方である請求項５記載の金型。
8. 対向する位置に配され且つ前記シート素材を挟み込んでプレス可能な対をなすプレス板の少なくとも何れか一方である請求項５記載の金型。

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