JP2022139017A - honeycomb core - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハニカムコアに関する。 The present invention relates to honeycomb cores.
特許文献1は、曲面ハニカムパネル用コア材を開示している。該コア材は、上底がa、下底がb(a<b)の台形により構成される凸面と、同じ形状の凹面と、前記凸面と凹面との間に位置し上底がc、下底がd(c>d)の台形により構成される中間面とが交互に連続する波状をなし、a+c=b+d,b≠dであり、前記凸面又は凹面の上縁と、前記中間面の上縁とがなす角度をθ1、前記凸面又は凹面の下縁と前記中間面の下縁とがなす角度をθ2、曲面ハニカムパネルの外面における周方向のセルピッチをW1、曲面ハニカムパネルの外面と内面との間の高さをH、内面の曲率半径をRとした場合に、θ1及びθ2は下記数式の解により与えられる。
a+c・cosθ1=b+d・cosθ2
c・sinθ1-d・sinθ2=W1×H/(R+H)
a+c·cos θ 1 =b+d·cos θ 2
c·sin θ 1 −d·sin θ 2 =W 1 ×H/(R+H)
上記コア材は、その略半分以上が上記中間面から構成されている。そして、当該中間面を構成している台形は、上底と下底とがねじれの位置にある曲面になっている。このため、上記コア材では、曲面ハニカムパネルの強度(典型的には厚さ方向の圧縮強度や曲げ強度など)を一定以上に高めることが難しい。 About half or more of the core material is composed of the intermediate surface. The trapezoid forming the intermediate surface is a curved surface in which the upper base and the lower base are twisted. For this reason, it is difficult to increase the strength of the curved honeycomb panel (typically, the compressive strength in the thickness direction, the bending strength, etc.) above a certain level with the core material.
本発明の目的は、曲面ハニカムパネルの強度を向上させることが可能なハニカムコアを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a honeycomb core capable of improving the strength of a curved honeycomb panel.
本発明の一態様にかかるハニカムコアは、少なくともその一部で、厚さ方向一側の側面上においてセル壁が画定する複数のセルの各々の輪郭形状が六角形であり、厚さ方向他側の側面上においてセル壁が画定する複数のセルの各々の輪郭形状がX角形である。セル壁は、前記六角形の頂点から前記X角形の頂点にかけて延びる直線状の稜線に沿って折り曲げられている。稜線は、前記六角形の各頂点からY本ずつ延びている。ただし、X:8n+2k、Y:2n+1(nは自然数、kは0以上3以下の整数) In a honeycomb core according to an aspect of the present invention, at least a part of the plurality of cells defined by the cell walls on one side surface in the thickness direction has a hexagonal contour shape, and the other side surface in the thickness direction has a hexagonal contour shape. The contour shape of each of the plurality of cells defined by the cell walls on the side surface of is an X-gon. The cell walls are bent along linear ridges extending from the vertices of the hexagon to the vertices of the X-gon. Y edges extend from each vertex of the hexagon. However, X: 8n+2k, Y: 2n+1 (n is a natural number, k is an integer from 0 to 3)
上記ハニカムコアによれば、曲面ハニカムパネルの強度を向上させることができる。 According to the honeycomb core, the strength of the curved honeycomb panel can be improved.
以下、いくつかの実施形態にかかるハニカムコア1について、図面を参照して説明する。各図におけるLは、ハニカムコア1のリボン方向を示し、Wは、ハニカムコア1の展張方向を示す。以下の説明では、同一の機能を有する要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
Honeycomb
ハニカムコア1は、例えば、その両面に表皮材(不図示)を接着されて、サンドイッチ構造の曲面ハニカムパネルを構成する。そのため、曲面ハニカムコアとも称される。リボン方向L及び展張方向Wは、それぞれ曲面ハニカムパネルの表面が形成する曲面に平行であり、かつ、互いに直交する。ハニカムコア1の厚さ方向Tは、リボン方向Lと展張方向Wとに直交する方向であり、ハニカムパネルの厚さ方向と一致する。以下、ハニカムコア1の厚さ方向一側を「下側」、他側を「上側」、厚さ方向一側の側面を「下面」、他側の側面を「上面」と称する。なお、「下」「上」などの方向を表す用語は、各要素の位置関係を説明するために便宜上定めたものであり、ハニカムコア1の実際の取り付け姿勢等を限定するものではない。
The
ハニカムコア1は、例えば、図1に示すように、セル壁2と、セル壁2によって区画された複数のセル(空間)3とから構成されている。また、ハニカムコア1の下面1L上においてセル壁2が画定する複数のセル3の各々の輪郭形状は、六角形であり、ハニカムコア1の上面1U上においてセル壁2が画定する複数のセル3の各々の輪郭形状は、X角形である。ここで、Xは、8n+2k(nは自然数、kは0以上3以下の整数)である。また、ハニカムコア1の下面1Lは、セル壁2の下端縁2Lによって張られる曲面であり、上面1Uは、セル壁2の上端縁2Uによって張られる曲面である。
The
セル壁2は、六角形の頂点からX角形の頂点にかけて延びる直線状の稜線4に沿って折り曲げられている。稜線4は、六角形の各頂点からY本ずつ延びている。ここで、Yは、2n+1(nは自然数、kは0以上3以下の整数)である。従って、XとYは、X=4Y+2k-4(kは0以上3以下の整数)を満たす関係にある。稜線4同士は、交差しない。なお、「六角形の頂点からX角形の頂点にかけて延びる」は、六角形の頂点とX角形の頂点とが稜線4によって結ばれた状態に限らず、六角形の頂点とX角形の頂点とを結ぶ直線分に沿って稜線4が延びている状態を含む意味である。即ち、「六角形の頂点からX角形の頂点にかけて延びる」は、稜線4の端部が六角形の頂点及びX角形の頂点のいずれか一方または両方に届いていない状態を含む意味である。「六角形の各頂点から延びている」も同様である。
The
ハニカムコア1の厚さは、特に限定されないが、例えば、3mm~20mm程度である。また、セル3の大きさは、特に限定されないが、例えば、最大幅が3mm~30mm程度である。
The thickness of the
<第1実施形態>
第1実施形態では、図1乃至図3に示すように、ハニカムコア1の上面1U上においてセル壁2の上端縁2Uが画定する各セル3の輪郭形状が、14角形(n=1,k=3)である。また、ハニカムコア1の下面1L上においてセル壁2の下端縁2Lが画定する各セル3の輪郭形状は、六角形である。セル壁2の各稜線4は、六角形の頂点から14角形の各頂点にかけて延びている。六角形の各頂点からは、各3本ずつ稜線4が延びている。
<First Embodiment>
In the first embodiment, as shown in FIGS. 1 to 3, the contour shape of each
図1及び図2に示すように、各六角形は、リボン方向Lに平行な2つの第1辺5と、リボン方向Lに平行でない4つの第2辺6とを備えている。セル壁2は、稜線4によって第1平坦部P1と第2平坦部P2と第3平坦部P3とに分割されている。第1平坦部P1は、その下端縁において第1辺5を画定しており、第2平坦部P2は、その下端縁において第2辺6を画定している。第3平坦部P3は、第1平坦部P1と第2平坦部P2との間に介在して、それらを接続している。
As shown in FIGS. 1 and 2, each hexagon has two
図1に示すように、第1平坦部P1の形状は、下底B1Lが上底B1Uよりも長い台形であり、第2平坦部P2の形状は、下底B2Lが上底B2Uよりも長い台形である。即ち、第1平坦部P1の台形の下底B1Lが、六角形の第1辺5をなし、第2平坦部P2の台形の下底B2Lが、六角形の第2辺6をなす。第1平坦部P1の台形の上底B1Uと第2平坦部P2の台形の上底B2Uは、セル壁2の上端縁2U上に位置して、それぞれ14角形の一辺をなす。なお、図示した例では、台形を等脚台形としたが、第1平坦部P1と第2平坦部P2の台形は、等脚台形に限らない。
As shown in FIG. 1, the shape of the first flat portion P1 is a trapezoid in which the lower base B1L is longer than the upper base B1U , and the shape of the second flat portion P2 is such that the lower base B2L is longer than the upper base B1U . B A longer trapezoid than 2U . That is, the trapezoidal bottom B1L of the first flat portion P1 forms the first
第3平坦部P3の形状は、三角形である。当該三角形は、六角形と頂点を共有し、その底辺B3は、セル壁2の上端縁2U上に位置して14角形の一辺をなしている。本実施形態では、第3平坦部P3の三角形の底辺B3以外の2辺のうち一方が、第1平坦部P1の台形の脚をなし、他方が、第2平坦部P2の台形の脚をなしている。 The shape of the third flat portion P3 is triangular. The triangle shares a vertex with a hexagon, and its base B3 is located on the upper edge 2U of the cell wall 2 and forms one side of a 14-sided polygon. In this embodiment, one of the two sides of the triangle of the third flat portion P3 other than the base B3 forms the leg of the trapezoid of the first flat portion P1, and the other forms the trapezoid of the second flat portion P2. legs.
一つのセル3に着目すれば、図1に示すように、セル3の周囲を取り囲むセル壁2は、稜線4によって、2つの第1平坦部P1と、4つの第2平坦部P2と、8つの第3平坦部P3とに分割されている。即ち、各14角形は、2つの第1平坦部P1の台形の上底B1Uと、4つの第2平坦部P2の台形の上底B2Uと、8つの第3平坦部P3の三角形の底辺B3とから構成されている。
Focusing on one
ハニカムコア1の材料、即ち、セル壁2の材料としては、例えば、アルミニウム等の金属箔、繊維強化プラスチック(FRP)シート、紙材等のシート材を使用することができる。シート材の厚さは、特に限定されないが、例えば、0.01mm~0.5mm程度である。
As the material of the
FRPシートの材料としては、例えば、アラミド繊維強化プラスチック(AFRP)、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)、ガラス繊維強化プラスチック(GFRP)等を使用することができる。マトリックス樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂や、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂等の熱可塑性樹脂を使用することができる。 As the material of the FRP sheet, for example, aramid fiber reinforced plastic (AFRP), carbon fiber reinforced plastic (CFRP), glass fiber reinforced plastic (GFRP), etc. can be used. Examples of matrix resins that can be used include thermosetting resins such as epoxy resins, polyester resins, vinyl ester resins, and phenol resins, and thermoplastic resins such as polypropylene resins, polyamide resins, polycarbonate resins, and polyetherimide resins. can.
紙材としては、例えば、クラフト紙、混抄紙等を使用することができる。混抄紙の例としては、合成繊維、炭素繊維、ガラス繊維等とパルプ繊維とからなる混抄紙が挙げられる。紙材には、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、フエノール樹脂等の合成樹脂を塗布、含侵、ラミネート等することで、耐水性、耐熱性、難燃性、不燃性などを付与してもよい。 As the paper material, for example, kraft paper, mixed paper, or the like can be used. Examples of mixed paper include mixed paper made of synthetic fibers, carbon fibers, glass fibers, etc., and pulp fibers. The paper material may be imparted with water resistance, heat resistance, flame retardancy, noncombustibility, etc. by coating, impregnating, laminating, or the like with a synthetic resin such as an acrylic resin, a polyurethane resin, or a phenol resin.
ハニカムコア1は、コルゲート法、展張法、折り紙工学を利用した工法等の周知の方法により製造することができる。以下、一例として、アルミシート製のハニカムコア1を展張法により製造する方法を説明する。
The
この方法では、図4に示すようなブロック7を作成し、これを展張方向Wに展張することで、ハニカムコア1を得る。ブロック7は、アルミシートからなる帯状のシート材7aを複数積層して形成した積層体である。
In this method, a
ブロック7の濃い灰色の領域と薄い灰色の領域(図4参照)は、接着剤Adが設けられた隙間と、設けられていない隙間とが、積層方向に交互に並ぶ領域である。例えば、濃い灰色の領域では、上から数えて奇数番目の層の上面と偶数番目の層の下面とが、接着剤Adにより接着されている。一方、奇数番目の層の下面と偶数番目の層の上面とは、接着されていない。また、薄い灰色の領域では、上から数えて奇数番目の層の下面と偶数番目の層の上面とが、接着剤Adにより接着されており、奇数番目の層の上面と偶数番目の層の下面とは接着されていない。
A dark gray area and a light gray area (see FIG. 4) of the
図4において、破線は、谷折りの折れ線、実線は、山折りの折れ線を示している。上から数えて奇数番目の層では、最上層のシート材7aと同じ位置に同じ種類の折れ線が設けられている。具体的には、濃い灰色の領域の境界線である折れ線と、そのすぐ隣に位置する折れ線とが、山折りの折れ線となる。また、薄い灰色の領域の境界線である折れ線と、そのすぐ隣に位置する折れ線とが、谷折りの折れ線となる。一方、上から数えて偶数番目の層では、最上層のシート材7aと同じ位置に異なる種類の折れ線が設けられている。具体的には、濃い灰色の領域の境界線である折れ線と、そのすぐ隣に位置する折れ線とが、谷折りの折れ線となり、薄い灰色の領域の境界線である折れ線と、そのすぐ隣に位置する折れ線とが、山折りの折れ線となる。
In FIG. 4, broken lines indicate valley fold lines, and solid lines indicate mountain fold lines. In odd-numbered layers counted from the top, fold lines of the same kind are provided at the same positions as the
各層のシート材7aの折れ線の位置には、予め折り目(折り筋ともいう)が形成されている。折り目は、ブロック7を展張したときに当該折り目に沿った折れ曲がりをシート材7aに生じさせるものであればよく、その形態は特に限定されない。例えばアルミシートからなるシート材7aであれば、当該折り目は、例えばシート材7aの表面に形成された線状の溝であってもよい。そのような溝は、例えば罫線刃等の刃先をシート材7aの表面に押し付けるなどして形成することができる。
Fold lines (also referred to as crease lines) are formed in advance at the positions of the fold lines of the
展張工程では、ブロック7に対してシート材7aの積層方向に引っ張り力を付与して、ブロック7を展張する。このとき引っ張り力の作用する方向が、展張方向Wに相当する。ブロック7が展張されると、各シート材7aのうち濃い灰色と薄い灰色の領域が、第1平坦部P1になり、それ以外の領域が、第2平坦部P2と第3平坦部P3とになる。そして、シート材7aに形成された折り目が、セル壁2の稜線4となる。また、積層方向に互いに隣り合うシート材7aの、互いに積層方向に対向する面のうち接着されていない領域は、展張方向Wに拡開してセル3を画成する。
In the stretching step, the
なお、得られたハニカムコア1の両面に、表皮材(不図示)を接着することで、サンドイッチ構造の曲面ハニカムパネルを得ることができる。表皮材の材料は、特に限定されず、例えばシート材7aの材料として例示したものの中から適宜選択して使用することができる。
A curved honeycomb panel having a sandwich structure can be obtained by adhering skin materials (not shown) to both surfaces of the obtained
接着剤Adは、ハニカムコア1や表皮材の材料に応じて適宜選択することができる。典型的な例としては、酢酸ビニール系などの熱可塑性樹脂接着剤、エポキシ系やポリウレタン系の熱硬化性樹脂接着剤、ニトリルゴム系やブチルゴム系の合成ゴム接着剤等が挙げられる。なお、ハニカムコア1と表皮材とは、加熱による熱融着、或いは、溶剤により接着されてもよい。はんだ等のろう材を用いてもよい。
The adhesive Ad can be appropriately selected according to the materials of the
以下、第1実施形態の作用効果について説明する。 The effects of the first embodiment will be described below.
(1)本実施形態では、六角形の頂点から14角形の頂点にかけて延びる直線状の稜線4に沿って、セル壁2が折り曲げられている。稜線4は、六角形の各頂点から3本ずつ延びている。従って、図1に示すように、セル壁2は、稜線4により、台形状の第1平坦部P1と台形状の第2平坦部P2との間に必ず三角形状の第3平坦部P3が介在するように分割される。そして、第3平坦部P3の底辺B3は、図5に示すように、第1平坦部P1の上底B1Uと第2平坦部P2の上底B2Uとの間に介在して、それらを接続する。
(1) In this embodiment, the
このため、本実施形態によれば、上底B1Uの長さL1(図5参照)及び上底B2Uの長さL2(図5参照)を適宜調節することで、底辺B3の長さL3(図5参照)及び底辺B3と上底B1U(または上底B2U)との交点の位置を任意に設定することができる。また、長さL1,L2の調節とは別に、図5に二点鎖線で示すように、第3平坦部P3が第1平坦部P1(または第2平坦部P2)に対してなす角度を調節することで、上底B1Uに対する上底B2Uの相対位置を任意に設定することもできる。 Therefore, according to the present embodiment, by appropriately adjusting the length L 1 (see FIG. 5) of the upper base B 1U and the length L 2 (see FIG. 5) of the upper base B 2U , the length of the base B 3 The length L 3 (see FIG. 5) and the position of the intersection between the base B 3 and the upper base B 1U (or the upper base B 2U ) can be arbitrarily set. In addition to the adjustment of the lengths L 1 and L 2 , as indicated by the two -dot chain line in FIG. The relative position of the upper base B 2U with respect to the upper base B 1U can also be arbitrarily set by adjusting the tilt angle.
即ち、本実施形態は、上底B1U及び上底B2Uの方位角に関わらず(或いは方位角とは独立して)、上底B1Uに対する上底B2Uの相対位置を任意に調節することができる。「方位角」とは、ハニカムコア1の上面1Uを仮想的に平面に展開した展開平面上において、各辺(上底B1U、上底B2U、底辺B3等)がリボン方向Lまたは展張方向Wに対してなす角度である。 That is, the present embodiment arbitrarily adjusts the relative position of the upper base B 2U to the upper base B 1U regardless of the azimuth angle of the upper base B 1U and the upper base B 2U (or independently of the azimuth angle). be able to. The “azimuth angle” means that each side (upper base B 1U , upper base B 2U , base B 3 , etc.) is in the ribbon direction L or It is an angle formed with respect to the extension direction W.
このため、本実施形態によれば、第1平坦部P1の下底B1Lに対する上底B1Uの角度や、第2平坦部P2の下底B2Lに対する上底B2Uの角度を維持しながら、上底B1Uに対する上底B2Uの相対位置を任意に調節することができる。換言すれば、上底B1Uと下底B1L及び上底B2Uと下底B2Lがねじれの位置関係になることを抑制しつつ、上底B1Uと上底B2Uとを互いにリボン方向Lに接近離間させたり、展張方向Wに接近離間させたりすることができる。即ち、本実施形態によれば、セル壁2に大きなねじれを生じさせることなく、所望の曲率で湾曲した曲面ハニカムコア1を形成することができる。そして、ハニカムコア1によれば、セル壁2に大きくねじれた曲面が形成されないので、曲面ハニカムパネルの強度を向上させることができる。
Therefore, according to the present embodiment, the angle of the upper base B1U with respect to the lower base B1L of the first flat portion P1 and the angle of the upper base B2U with respect to the lower base B2L of the second flat portion P2 are maintained. Meanwhile, the relative position of the upper base B 2U with respect to the upper base B 1U can be arbitrarily adjusted. In other words, the upper base B 1U and the lower base B 1L and the upper base B 2U and the lower base B 2L are prevented from being in a twisted positional relationship, and the upper base B 1U and the upper base B 2U are arranged in the ribbon direction. It can be made to move toward and away from L, or to move toward and away from in the deployment direction W. That is, according to this embodiment, the
(2)また、本実施形態では、セル壁2が、直線状の稜線4に沿って折り曲げられている。そのため、セル壁2には、上端縁2Uから下端縁2Lにかけて稜線4に沿って延びる屈曲断面部が形成されている。屈曲断面部は、その延在方向の荷重に対して、平面部または湾曲面部よりも高い剛性を発揮する。このように、本実施形態によれば、ねじれた曲面の代わりに上端縁2Uから下端縁2Lにかけて延びる屈曲断面部をセル壁2に形成することができるので、ハニカムコア1の厚さ方向Tの荷重に対する強度及び剛性を高めることができる。
(2) In addition, in this embodiment, the
(3)更に、本実施形態では、リボン方向Lに平行な第1平坦部P1の形状が、下底B1Lが上底B1Uよりも長い台形である。従って、14角形の周長は、六角形の周長よりも長い。このため、本実施形態によれば、所定の条件下で、ハニカムコア1の上面1U上における各セル3の上端面(14角形の開口)の面積を、ハニカムコア1の下面1L上における各セル3の下端面(六角形の開口)の面積よりも大きくすることができる。これにより、上面1Uの面積が下面1Lの面積より大きい曲面ハニカムコア1を形成することができる。
(3) Furthermore, in the present embodiment, the shape of the first flat portion P1 parallel to the ribbon direction L is a trapezoid in which the lower base B1L is longer than the upper base B1U . Therefore, the perimeter of the 14-sided polygon is longer than the perimeter of the hexagon. Therefore, according to the present embodiment, under predetermined conditions, the area of the upper end face (14-sided opening) of each
(4)上記特許文献1のコア材では、中間面をなす台形の上底と下底とがねじれの位置関係になる。曲面である中間面上では、中間面の上底と凸面の上底との交点(以下、第1頂点)と、中間面の下底と凹面の下底との交点(以下、第2頂点)とを結ぶ対角線は、曲線になる。そのため、第1頂点と第2頂点との間の直線距離が、第1頂点と第2頂点とを結ぶ対角線の長さよりも短くなる。同様に、中間面の上底と凹面の上底との交点(以下、第3頂点)と、中間面の下底と凸面の下底との交点(以下、第4頂点)とを結ぶ対角線は、曲線になる。そのため、第3頂点と第4頂点との間の直線距離が、第3頂点と第4頂点とを結ぶ対角線の長さよりも短くなる。従って、上底の両端にある第1頂点と第3頂点との間の実際の距離は、設計上の距離(上底の長さ)より短くなる。また、下底の両端にある第2頂点と第4頂点との間の実際の距離も、設計上の距離(下底の長さ)より短くなる。実際の距離と設計上の距離との差の絶対値(端点間距離の減少量)は、より長さの長い上底の方が下底より大きい。
(4) In the core material of
このように、上記コア材は、中間面の上底及び下底の端点間距離の減少量の差によって、上縁側が下縁側より大きく収縮する。このため、上記コア材では、例えば、ハニカムパネルの外面の周方向において、内面から外面に向かう方向に凸となるような曲率を付与すると、当該周方向と直交しかつ外面に平行な方向において、外面から内面に向かう方向に凸となるような反りが生じてしまう。即ち、特許文献1のコア材によれば、鞍状の曲面ハニカムパネルしか製造できないという問題がある。
In this way, the upper edge side of the core material shrinks more than the lower edge side due to the difference in the amount of decrease in the distance between the end points of the upper base and the lower base of the intermediate surface. Therefore, in the above core material, for example, when the outer surface of the honeycomb panel is given a curvature that is convex in the direction from the inner surface to the outer surface in the circumferential direction, in a direction perpendicular to the circumferential direction and parallel to the outer surface, A convex warpage occurs in the direction from the outer surface to the inner surface. That is, according to the core material of
これに対し、本実施形態では、リボン方向Lに平行な第1平坦部P1の形状が、下底B1Lが上底B1Uよりも長い台形であり、かつ、リボン方向Lに平行でない第2平坦部P2の形状が、下底B2Lが上底B2Uよりも長い台形である。従って、図1に示すように、セル壁2の上端縁2Uのうち、上底B1Uと上底B2Uとを接続する部分(本実施形態では底辺B3)の形状が、セル壁2の下端縁2Lのうち当該部分に対応する部分E3の形状よりも、3次元空間内でより直線に近い形状になる。即ち、本実施形態によれば、上底B1Uと上底B2Uとの間の距離を、下底B1Lのうち上底B1Uと台形の高さ方向に対向する領域E1と、下底B2Lのうち上底B2Uと台形の高さ方向に対向する領域E2との間の距離よりも大きくすることができる。
In contrast, in the present embodiment, the shape of the first flat portion P1 parallel to the ribbon direction L is a trapezoid in which the lower base B1L is longer than the upper base B1U , and the shape of the first flat portion P1 parallel to the ribbon direction L is not parallel to the ribbon direction L. 2 The shape of the flat portion P2 is a trapezoid in which the lower base B2L is longer than the upper base B2U . Therefore, as shown in FIG. 1, the shape of the portion of the upper end edge 2U of the
これにより、本実施形態によれば、ハニカムコア1をリボン方向L及び展張方向Wの両方において上方に凸に湾曲させたり、リボン方向L及び展張方向Wのうちいずれか一方においては湾曲させず、他方においてのみ上方に凸に湾曲させたりすることができる。即ち、球面状や円筒状のハニカムコア1を、セル壁2に大きなねじれを生じさせることなく形成することができる。なお、円筒状のハニカムコア1は、例えば周方向に連結することで、中空軸状に形成することもできる。
Thus, according to the present embodiment, the
以下、図4及び図5を参照して、上記効果を簡易計算により確認する。ここでは、第1平坦部P1及び第2平坦部P2の形状を等脚台形と仮定し、ハニカムコア1の下面1L上における各セル3の形状を正六角形と仮定する。また、図4に示すように、第1平坦部P1の台形の脚の厚さ方向Tに対する角度をθ1、第2平坦部P2の台形の脚の厚さ方向Tに対する角度をθ2、台形の高さをH、六角形の一辺の長さをAとする。本実施形態では、0<θ1,θ2である。
Hereinafter, the above effect will be confirmed by simple calculation with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. Here, the shape of the first flat portion P1 and the second flat portion P2 is assumed to be an isosceles trapezoid, and the shape of each
このとき、第1平坦部P1の上底B1Uの長さL1は、
L1=A-2Htanθ1 …(1)
第2平坦部P2の上底B2Uの長さL2は、
L2=A-2Htanθ2 …(2)
第3平坦部P3の底辺B3の長さL3は、
L3=H(tanθ1+tanθ2)…(3)
と表せる。なお、本実施形態では、0<L1,L2であるから、θ1,θ2の範囲は、式(1)(2)より、0<θ1,θ2<tan-1(A/2H)<90°である。
At this time, the length L1 of the upper base B1U of the first flat portion P1 is
L 1 = A-2H tan θ 1 (1)
The length L2 of the upper base B2U of the second flat portion P2 is
L 2 = A-2H tan θ 2 (2)
The length L3 of the base B3 of the third flat portion P3 is
L 3 =H (tan θ 1 +tan θ 2 ) (3)
can be expressed as In this embodiment, since 0<L 1 , L 2 , the range of θ 1 , θ 2 is 0<θ 1 , θ 2 <tan −1 (A/ 2H) <90°.
また、図5において、方位角を展張方向Wに対する角度(時計回りを正)として表すと、第1平坦部P1の上底B1Uの方位角は90°、第2平坦部P2の上底B2Uの方位角は30°、第3平坦部P3の底辺B3の方位角はα°(0°<α<90°)である。なお、図5中の黒丸は、第1平坦部P1の台形の上底B1Uの中点を示している。 In FIG. 5, when the azimuth angle is expressed as an angle with respect to the deployment direction W (clockwise is positive), the azimuth angle of the upper base B1U of the first flat portion P1 is 90°, and the azimuth angle of the upper base B1U of the second flat portion P2 The azimuth angle of the base B2U is 30 °, and the azimuth angle of the base B3 of the third flat portion P3 is α° (0°<α<90°). The black circle in FIG. 5 indicates the midpoint of the upper base B1U of the trapezoid of the first flat portion P1.
すると、第1平坦部P1の上底B1Uの中点間のリボン方向Lの距離LUは、
LU=L1+(1/2)L2+2L3sinα …(4)
第1平坦部P1の上底B1Uの中点間の展張方向Wの距離WUは、
WU=(√3/2)L2+2L3cosα …(5)
第1平坦部P1の下底B1Lの中点間のリボン方向Lの距離LLは、
LL=(3/2)A …(6)
第1平坦部P1の下底B1Lの中点間の展張方向Wの距離WLは、
WL=(√3/2)A …(7)
と表せる。
Then, the distance LU in the ribbon direction L between the midpoints of the upper base B1U of the first flat portion P1 is
L U = L 1 + (1/2) L 2 + 2L 3 sinα (4)
The distance WU in the extension direction W between the midpoints of the upper base B1U of the first flat portion P1 is
WU=(√3/ 2 )L2+ 2L3cosα ( 5 )
The distance L L in the ribbon direction L between the midpoints of the bottom B1L of the first flat portion P1 is
L L = (3/2) A (6)
The distance W L in the extension direction W between the midpoints of the lower base B1L of the first flat portion P1 is
W L = (√3/2) A (7)
can be expressed as
LUとLLとの差ΔLは、
ΔL=LU-LL …(8)
式(8)は、式(1)~(4),(6)より、
ΔL=H[2tanθ1(sinα-1)+tanθ2(2sinα-1)] …(9)
と表せる。一方、WUとWLとの差ΔWは、
ΔW=WU-WL …(10)
式(10)は、式(2),(3),(5),(7)より、
ΔW=H[2tanθ1cosα+tanθ2(2cosα-√3)] …(11)
と表せる。
The difference ΔL between LU and LL is
ΔL = L U - L L (8)
Formula (8) is obtained from formulas (1) to (4) and (6) as
ΔL=H[2tan θ 1 (sin α−1)+tan θ 2 (2sin α−1)] (9)
can be expressed as On the other hand, the difference ΔW between WU and WL is
ΔW = WU-WL (10)
Equation (10) is obtained from Equations (2), (3), (5), and (7) as
ΔW=H[2 tan θ 1 cos α + tan θ 2 (2 cos α−√3)] (11)
can be expressed as
第1平坦部P1の上底B1Uの中点と下底B1Lの中点とを結ぶ線分を第1平坦部P1の中心軸Axと定義し、その延長線はハニカムコア1の曲面の曲率中心を通るものとする。また、図5の上側に描かれた第1平坦部P1の中心軸Axと、図5の下側に描かれた第1平坦部P1の中心軸Axとが3次元空間内でなす角を、相対傾斜角と呼ぶこととする。
A line segment connecting the midpoint of the upper base B1U of the first flat portion P1 and the midpoint of the lower base B1L is defined as the central axis Ax of the first flat portion P1, and the extension of the line segment is the
すると、相対傾斜角のリボン方向Lの成分θL[rad]は、
θL=ΔL/H …(12)
これに、式(9)のΔLを代入すると、
θL=2tanθ1(sinα-1)+tanθ2(2sinα-1) …(13)
と表せる。
Then, the component θ L [rad] of the relative tilt angle in the ribbon direction L is
θL = ΔL/H (12)
Substituting ΔL in equation (9) into this, we get
θ L = 2 tan θ 1 (sin α-1) + tan θ 2 (2 sin α-1) (13)
can be expressed as
また、相対傾斜角の展張方向Wの成分θW[rad]は、
θW=ΔW/H …(14)
これに、式(11)のΔWを代入すると、
θW=2tanθ1cosα+tanθ2(2cosα-√3) …(15)
と表せる。
Further, the component θ W [rad] of the relative tilt angle in the extending direction W is
θ W = ΔW/H (14)
Substituting ΔW in equation (11) into this, we get
θ W = 2 tan θ 1 cos α + tan θ 2 (2 cos α - √ 3) (15)
can be expressed as
まず、ハニカムコア1のリボン方向Lの曲率がゼロになるときの、展張方向Wの曲率について調べる。式(13)から、
tanθ1=[(sinα-1/2)/(1-sinα)]tanθ2 …(16)
を満たすとき、θL=0となり、リボン方向Lの曲率がゼロになることがわかる。なお、0<θ1,θ2<90°であるため、式(16)が成立するαの範囲は、30°<α<90°に限られる。
First, the curvature in the expansion direction W when the curvature in the ribbon direction L of the
tan θ 1 = [(sin α−1/2)/(1−sin α)] tan θ 2 (16)
is satisfied, θ L =0 and the curvature in the ribbon direction L becomes zero. In addition, since 0<θ 1 , θ 2 <90°, the range of α in which Equation (16) holds is limited to 30°<α<90°.
このとき、相対傾斜角の展張方向Wの成分θWは、式(16)を式(15)に代入し、
θW=[(2sinα-1)cosα/(1-sinα)+2cosα-√3]tanθ2 …(17)
と表せる。いま、0<θ2<90°であり、αの範囲は、30°<α<90°であるから、式(17)の右辺は常に正である。即ち、θWは正の値をとる。
At this time, the component θ W in the extension direction W of the relative tilt angle is obtained by substituting equation (16) into equation (15),
θ W = [(2 sin α−1) cos α/(1− sin α)+2 cos α−√3] tan θ 2 (17)
can be expressed as Since 0<θ 2 <90° and the range of α is 30°<α<90°, the right side of Equation (17) is always positive. That is, θ W takes a positive value.
以上より、本実施形態では、式(16)の関係を満たすとき、ハニカムコア1のリボン方向Lの曲率をゼロにしつつ、ハニカムコア1を展張方向Wにおいて上方に凸に湾曲させることができる。
As described above, in this embodiment, when the relationship of formula (16) is satisfied, the
次に、ハニカムコア1の展張方向Wの曲率がゼロになるときの、リボン方向Lの曲率について調べる。式(15)より、
tanθ1=[(√3/2-cosα)/cosα]tanθ2 …(18)
を満たすとき、θW=0となり、展張方向Wの曲率がゼロになることがわかる。なお、0<θ1,θ2<90°であるため、式(18)が成立するαの範囲は、30°<α<90°に限られる。
Next, the curvature in the ribbon direction L when the curvature in the extending direction W of the
tan θ 1 = [(√3/2−cos α)/cos α] tan θ 2 (18)
is satisfied, θ W =0 and the curvature in the spreading direction W becomes zero. In addition, since 0<θ 1 , θ 2 <90°, the range of α in which Equation (18) holds is limited to 30°<α<90°.
このとき、相対傾斜角のリボン方向Lの成分θLは、式(18)を式(13)に代入し、
θL=[(√3-2cosα)(sinα-1)/cosα+(2sinα-1)]tanθ2 …(19)
と表せる。いま、0<θ2<90°であり、αの範囲は、30°<α<90°であるから、式(19)の右辺は常に正である。即ち、θLは正の値をとる。
At this time, the component θL of the relative tilt angle in the ribbon direction L is obtained by substituting equation (18) into equation (13),
θ L = [(√3−2 cos α)(sin α−1)/cos α+(2 sin α−1)] tan θ 2 (19)
can be expressed as Since 0<θ 2 <90° and the range of α is 30°<α<90°, the right side of Equation (19) is always positive. That is, θL takes a positive value.
以上より、本実施形態では、式(18)の関係を満たすとき、ハニカムコア1の展張方向Wの曲率をゼロにしつつ、ハニカムコア1をリボン方向Lにおいて上方に凸に湾曲させることができる。
As described above, in the present embodiment, the
次に、ハニカムコア1のリボン方向Lの曲率と展張方向Wの曲率との両方が正になる条件について調べる。いま、式(16)の右辺のtanθ2の係数と、式(18)の右辺のtanθ2の係数とを比較すると、30°<α<90°の範囲では、
0<(√3/2-cosα)/cosα <(sinα-1/2)/(1-sinα)…(20)
が常に成立する。即ち、式(16)の右辺のtanθ2の係数の方が、式(18)の右辺のtanθ2の係数より常に大きい。
Next, conditions under which both the curvature in the ribbon direction L and the curvature in the extending direction W of the
0<(√3/2-cosα)/cosα<(sinα-1/2)/(1-sinα) (20)
always holds. That is, the coefficient of tan θ 2 on the right side of equation (16) is always greater than the coefficient of tan θ 2 on the right side of equation (18).
そのため、30°<α<90°の範囲で、式(16)において、右辺より左辺の方が大きくなるように、即ち、
tanθ1>[(sinα-1/2)/(1-sinα)]tanθ2 …(21)
を満たすようにθ1,θ2を選択すれば、式(20)より、
tanθ1>[(√3/2-cosα)/cosα]tanθ2 …(22)
が常に成立する。従って、式(21)を満たすようにθ1,θ2を選択すれば、式(13)(15)より、
0<θL かつ 0<θW
が成立する。
Therefore, in the range of 30°<α<90°, in Equation (16), the left side is larger than the right side, that is,
tan θ 1 > [(sin α−1/2)/(1−sin α)] tan θ 2 (21)
If θ 1 and θ 2 are selected so as to satisfy
tan θ 1 > [(√3/2−cos α)/cos α] tan θ 2 (22)
always holds. Therefore, if θ 1 and θ 2 are selected so as to satisfy equation (21), from equations (13) and (15),
0< θL and 0< θW
holds.
以上より、本実施形態では、式(21)の関係を満たすとき、ハニカムコア1をリボン方向L及び展張方向Wの両方において上方に凸に湾曲させることができる。
As described above, in the present embodiment, the
(5)また、本実施形態によれば、曲面ハニカムコアを製造する際に、シート材を予め曲面ハニカムパネルの曲率に合うように湾曲した形状にトリミングする必要がない。このため、従来のハニカムコアの構造と比較して、材料歩留まりを大幅に向上させることができる。 (5) Further, according to the present embodiment, when manufacturing a curved honeycomb core, it is not necessary to trim the sheet material in advance into a curved shape to match the curvature of the curved honeycomb panel. Therefore, the material yield can be greatly improved compared to the conventional honeycomb core structure.
以下、第1実施形態のいくつかの変形例について説明する。各変形例の説明では、第1実施形態と異なる構成についてのみ説明する。 Several modifications of the first embodiment will be described below. Only the configuration different from the first embodiment will be described in each modification.
第1変形例では、第1平坦部P1の形状が三角形であってもよい。この場合、当該三角形の底辺は、六角形の第1辺5をなし、底辺以外の辺は、第3平坦部P3の三角形の底辺B3以外の辺をなす。また、頂点は、セル壁2の上端縁2U上に位置する。
In the first modification, the shape of the first flat portion P1 may be triangular. In this case, the base of the triangle forms the first side 5 of the hexagon, and the sides other than the base form the sides other than the base B3 of the triangle of the third flat portion P3. Also, the apex is positioned on the upper edge 2U of the
第2変形例では、一つのセル3の周囲を取り囲むセル壁2の4つの第2平坦部P2のうちいずれか2つの形状が、三角形であってもよい。この場合、当該三角形の底辺は、六角形の第2辺6をなし、底辺以外の辺は、第3平坦部P3の三角形の底辺B3以外の辺をなす。また、頂点は、セル壁2の上端縁2U上に位置する。
In the second modification, any two of the four second flat portions P2 of the
第1及び第2変形例では、ハニカムコア1の上面1Uにおいてセル壁2の上端縁2Uが画定する各セル3の輪郭形状は、12角形(n=1,k=2)となる。セル壁2の各稜線4は、六角形の頂点から12角形の各頂点にかけて延び、六角形の各頂点からは、各3本ずつ稜線4が延びる。
In the first and second modifications, the contour shape of each
第3変形例では、一つのセル3の周囲を取り囲むセル壁2の4つの第2平坦部P2のうち4つ全ての形状が、三角形であってもよい。この場合、当該三角形の底辺は、六角形の第2辺6をなし、底辺以外の辺は、第3平坦部P3の三角形の底辺B3以外の辺をなす。また、頂点は、セル壁2の上端縁2U上に位置する。
In a third modification, all four of the four second flat portions P2 of the
本変形例では、ハニカムコア1の上面1Uにおいてセル壁2の上端縁2Uが画定する各セル3の輪郭形状は、10角形(n=1,k=1)である。セル壁2の各稜線4は、六角形の頂点から10角形の各頂点にかけて延び、六角形の各頂点からは、各3本ずつ稜線4が延びる。
In this modification, the contour shape of each
第4変形例は、第1変形例と第2変形例との組み合わせであってもよい。即ち、2つの第1平坦部P1の形状と2つの第2平坦部P2の形状との両方が、三角形であってもよい。本変形例では、ハニカムコア1の上面1Uにおいてセル壁2の上端縁2Uが画定する各セル3の輪郭形状は、10角形(n=1,k=1)である。セル壁2の各稜線4は、六角形の頂点から10角形の各頂点にかけて延び、六角形の各頂点からは、各3本ずつ稜線4が延びる。
A fourth modification may be a combination of the first modification and the second modification. That is, both the shape of the two first flat portions P1 and the shape of the two second flat portions P2 may be triangles. In this modification, the contour shape of each
第5変形例は、第1変形例と第3変形例との組み合わせであってもよい。即ち、2つの第1平坦部P1の形状と4つの第2平坦部P2の形状との両方が、三角形であってもよい。本変形例では、ハニカムコア1の上面1Uにおいてセル壁2の上端縁2Uが画定する各セル3の輪郭形状は、8角形(n=1,k=0)である。セル壁2の各稜線4は、六角形の頂点から8角形の各頂点にかけて延び、六角形の各頂点からは、各3本ずつ稜線4が延びる。
The fifth modified example may be a combination of the first modified example and the third modified example. That is, both the shape of the two first flat portions P1 and the shape of the four second flat portions P2 may be triangular. In this modification, the contour shape of each
以上の通り、第1乃至第5変形例は、第1平坦部P1の形状及び第2平坦部P2の形状の一方または両方を、三角形にしたものである。三角形状の第1平坦部P1(または第2平坦部P2)は、上底B1Uの長さ(または上底B2Uの長さ)を限りなくゼロに近づけた台形状の第1実施形態の第1平坦部P1(または第2平坦部P2)と実質的に等しい。従って、第1乃至第5変形例によれば、第1実施形態と同様の理由により、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、第1乃至第5変形例における第1平坦部P1と第2平坦部P2の三角形は、二等辺三角形に限定されない。 As described above, in the first to fifth modifications, one or both of the shape of the first flat portion P1 and the shape of the second flat portion P2 are triangular. The triangular first flat portion P 1 (or the second flat portion P 2 ) is a trapezoidal first embodiment in which the length of the upper base B 1U (or the length of the upper base B 2U ) is infinitely close to zero. substantially equal to the first plateau P 1 (or the second plateau P 2 ) of the morphology. Therefore, according to the first to fifth modifications, for the same reason as in the first embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained. The triangles of the first flat portion P1 and the second flat portion P2 in the first to fifth modifications are not limited to isosceles triangles.
上記第1実施形態及び第1乃至第5変形例では、n=1であったが、第6変形例では、nが2以上の整数であってもよい。例えば、第1実施形態及び第1乃至第5変形例における第3平坦部P3は、第3平坦部P3の三角形の頂点と底辺B3上の(n-1)個の点とを結ぶ(n-1)本の稜線4によって、n個の第4平坦部に分割されてもよい。n個の第4平坦部の形状は、いずれも三角形である。各三角形は、六角形と頂点を共有し、その底辺は、セル壁2の上端縁2U上に位置する。
Although n=1 in the first embodiment and the first to fifth modifications, n may be an integer of 2 or more in the sixth modification. For example, the third flat portion P3 in the first embodiment and the first to fifth modifications connects the vertex of the triangle of the third flat portion P3 and the (n− 1 ) points on the base B3. It may be divided into n fourth flat portions by (n−1)
第6変形例では、ハニカムコア1の上面1Uにおいてセル壁2の上端縁2Uが画定する各セル3の輪郭形状は、(8n+2k)角形である。セル壁2の各稜線4は、六角形の頂点から(8n+2k)角形の各頂点にかけて延び、六角形の各頂点からは、各(2n+1)本ずつ稜線4が延びる。
In the sixth modification, the contour shape of each
第1実施形態及び第1乃至第5変形例において、第3平坦部P3がn個の第4平坦部に分割されても、上底B1U及び上底B2Uの方位角と独立して、上底B1Uに対する上底B2Uの相対位置を任意に調節できることに変わりはない。また、第6変形例でも、(8n+2k)角形の周長は、六角形の周長よりも長い。さらに、セル壁2の上端縁2Uのうち、上底B1Uと上底B2Uとを接続する部分の形状は、依然、セル壁2の下端縁2Lのうち当該部分に対応する部分E3の形状よりも、3次元空間内でより直線に近い。従って、第6変形例によれば、第1実施形態及び第1乃至第5変形例と同様の理由により、それらと同様の効果を得ることができる。
In the first embodiment and the first to fifth modifications, even if the third flat part P3 is divided into n fourth flat parts, the azimuth angle of the upper base B1U and the upper base B2U , and the relative position of the upper base B 2U to the upper base B 1U can be arbitrarily adjusted. Also in the sixth modification, the perimeter of the (8n+2k) polygon is longer than the perimeter of the hexagon. Furthermore, the shape of the portion connecting the upper base B1U and the upper base B2U of the upper edge 2U of the
次に、第2及び第3実施形態、並びに、他の実施形態にかかるハニカムコア1について説明する。なお、以下の各実施形態の説明では、先行する実施形態及び変形例(以下、先行実施形態等)と異なる構成についてのみ説明することとし、先行実施形態等において既に説明した要素と同じ機能を有する要素については、同一の符号を付して、その説明を省略する。
Next,
<第2実施形態>
第2実施形態は、図6に示すように、図1乃至図5に示した第1実施形態において第1平坦部P1の形状を矩形にしたものである。
<Second embodiment>
In the second embodiment, as shown in FIG. 6, the shape of the first flat portion P1 in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 5 is made rectangular.
第2実施形態は、少なくとも上記(1)(2)(5)に記載した構成を備えているため、上記(1)(2)(5)に記載した効果を得ることができる。 Since the second embodiment has at least the configurations described in (1), (2), and (5) above, it is possible to obtain the effects described in (1), (2), and (5) above.
(6)また、第2実施形態によれば、セル壁2のうちリボン方向Lに平行な第1平坦部P1の形状を矩形とすることで、14角形の周長を六角形の周長と等しくすることができる。そのため、所定の条件下において、ハニカムコア1をリボン方向L及び展張方向Wのうちいずれか一方において上方に凸に湾曲させつつ、他方において下方に凸に湾曲させることができる。即ち、第2実施形態によれば、ハニカムコア1を、セル壁2に大きなねじれを生じさせることなく、鞍状に形成することができる。
(6) According to the second embodiment, the shape of the first flat portion P1 of the
上記(6)の効果を、上述の簡易計算式を用いて確認する。いま、第1平坦部P1の形状は矩形であるから、θ1=0である。このとき、式(13)(15)は、
θL=tanθ2(2sinα-1) …(23)
θW=tanθ2(2cosα-√3) …(24)
となる。式(23)(24)の両辺をかけ合わせると、
θLθW=(2sinα-1)(2cosα-√3)tan2θ2 …(25)
The effect of (6) above is confirmed using the simple calculation formula described above. Now, since the shape of the first flat portion P1 is a rectangle, θ1= 0 . At this time, equations (13) and (15) are
θ L = tan θ 2 (2 sin α-1) (23)
θ W = tan θ 2 (2 cos α-√3) (24)
becomes. Multiplying both sides of equations (23) and (24) yields
θ L θ W = (2 sin α-1) (2 cos α-√3) tan 2 θ 2 (25)
式(25)の右辺の符号について調べると、まず、0<θ2であるから、
0<tan2θ2 …(26)
また、0°<α<90°の範囲では、次の関係が成り立つ。
(2sinα-1)(2cosα-√3)≦0 (等号は、α=30°で成立) …(27)
従って、式(25)(26)(27)より、
θLθW≦0(等号は、α=30°で成立) …(28)
が成立する。
Examining the sign on the right side of equation (25), first , since 0<θ2,
0<tan 2 θ 2 (26)
In addition, the following relationship holds within the range of 0°<α<90°.
(2sinα-1) (2cosα-√3) ≤ 0 (equals hold at α = 30°) …(27)
Therefore, from equations (25), (26) and (27),
θ L θ W ≤ 0 (equals are established at α = 30°) (28)
holds.
即ち、第2実施形態(θ1=0,0<θ2)では、0°<α<90°の範囲(α=30°を除く)において、相対傾斜角のリボン方向Lの成分θLの符号と展張方向Wの成分θWの符号が、常に逆になる。従って、第2実施形態では、上記(6)に記載したように、ハニカムコア1をリボン方向L及び展張方向Wのうちいずれか一方において上方に凸に湾曲させつつ、他方において下方に凸に湾曲させることができる。
That is, in the second embodiment (θ 1 =0, 0<θ 2 ), in the range of 0°<α<90° (excluding α=30°), the component θ L of the relative tilt angle in the ribbon direction L is The sign and the sign of the component θ W in the spreading direction W are always opposite. Therefore, in the second embodiment, as described in (6) above, the
なお、第1実施形態の第6変形例、並びに、第1実施形態の第2乃至第3変形例及びこれらの第6変形例において、第1平坦部P1の形状を矩形にしたものであっても、上記と同様の理由により、第2実施形態と同様の効果を得ることができる。 In addition, in the sixth modified example of the first embodiment, the second to third modified examples of the first embodiment, and the sixth modified example thereof, the shape of the first flat portion P1 is rectangular. However, for the same reason as above, the same effect as in the second embodiment can be obtained.
<第3実施形態>
第3実施形態は、図1乃至図5に示した第1実施形態において第2平坦部P2の形状を矩形にしたものである。
<Third Embodiment>
In the third embodiment, the shape of the second flat portion P2 in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 5 is made rectangular.
第3実施形態は、少なくとも上記(1)(2)(3)(5)に記載した構成を備えているため、上記(1)(2)(3)(5)に記載した効果を得ることができる。 Since the third embodiment has at least the configurations described in (1), (2), (3), and (5) above, it is possible to obtain the effects described in (1), (2), (3), and (5) above. can be done.
(7)また、第3実施形態によれば、ハニカムコア1をリボン方向L及び展張方向Wのうちいずれか一方において上方に凸に湾曲させつつ、他方において下方に凸に湾曲させることができる。即ち、第3実施形態によれば、ハニカムコア1を、セル壁2に大きなねじれを生じさせることなく、鞍状に形成することができる。
(7) Further, according to the third embodiment, the
(8)さらに、第3実施形態によれば、相対変位角の展張方向Wの成分θWに対するリボン方向Lの成分θLの比の絶対値が、第2実施形態のそれよりも小さい鞍状のハニカムコア1を形成することができる。換言すれば、第3実施形態によれば、第2実施形態と比較して、リボン方向Lの曲率が同じ場合に、より大きな曲率を展張方向Wに有する鞍状のハニカムコア1を形成することができる。或いは、展張方向Wの曲率が同じ場合に、より小さな曲率をリボン方向Lに有する鞍状のハニカムコア1を形成することができる。
(8) Further, according to the third embodiment, the absolute value of the ratio of the component θL in the ribbon direction L to the component θW in the extension direction W of the relative displacement angle is smaller than that in the second embodiment. of
上記(7)(8)の効果を、上述の簡易計算式を用いて確認する。いま、第2平坦部P2の形状は矩形であるから、θ2=0である。このとき、式(13)(15)は、
θL=2tanθ1(sinα-1) …(29)
θW=2tanθ1cosα …(30)
となる。式(29)(30)の両辺をかけ合わせると、
θLθW=4cosα(sinα-1)tan2θ1 …(31)
The effects of (7) and (8) above are confirmed using the above-described simple calculation formula. Now, since the shape of the second flat portion P2 is rectangular,
θ L = 2 tan θ 1 (sin α-1) (29)
θ W = 2 tan θ 1 cos α (30)
becomes. Multiplying both sides of equations (29) and (30) yields
θ L θ W = 4 cos α (sin α - 1) tan 2 θ 1 (31)
式(31)の右辺の符号について調べると、まず、0<θ1なので、
0<tan2θ1 …(32)
また、0°<α<90°の範囲では、次の関係が成り立つ。
cosα(sinα-1)<0 …(33)
従って、式(31)(32)(33)より、
θLθW<0 …(34)
が成立する。
Examining the sign on the right side of equation (31), first , since 0<θ1,
0<tan 2 θ 1 (32)
In addition, the following relationship holds within the range of 0°<α<90°.
cosα(sinα−1)<0 (33)
Therefore, from equations (31), (32) and (33),
θ L θ W <0 (34)
holds.
即ち、第3実施形態(0<θ1,θ2=0)では、0°<α<90°の範囲において、相対傾斜角のリボン方向Lの成分θLの符号と展張方向Wの成分θWの符号が、常に逆になる。従って、第3実施形態では、上記(7)に記載したように、ハニカムコア1をリボン方向L及び展張方向Wのうちいずれか一方において上方に凸に湾曲させつつ、他方において下方に凸に湾曲させることができる。
That is, in the third embodiment (0<θ 1 , θ 2 =0), in the range of 0°<α<90°, the sign of the component θL in the ribbon direction L and the component θ The sign of W is always reversed. Therefore, in the third embodiment, as described in (7) above, the
次に、相対傾斜角のリボン方向Lの成分θLと展張方向Wの成分θWの比について調べる。第3実施形態における当該比R3は、式(29)(30)より、
R3=θL/θW=(sinα-1)/cosα …(35)
一方、第2実施形態における当該比R2は、式(23)(24)より、
R2=θL/θW=(2sinα-1)/(2cosα-√3) …(36)
と表せる。
R2とR3の大きさを、0°<α<90°の範囲(α=30°を除く)で比較すると、式(35)(36)より、R2<R3<0である。
Next, the ratio of the component θL in the ribbon direction L and the component θW in the spreading direction W of the relative tilt angle will be examined. The ratio R 3 in the third embodiment is obtained from equations (29) and (30) as
R 3 = θ L / θ W = (sinα-1)/cosα (35)
On the other hand, the ratio R 2 in the second embodiment is obtained from equations (23) and (24) as
R 2 = θ L / θ W = (2sinα-1)/(2cosα-√3) (36)
can be expressed as
Comparing the magnitudes of R 2 and R 3 in the range of 0°<α<90° (excluding α=30°), R 2 <R 3 <0 from equations (35) and (36).
従って、第3実施形態によれば、上記(8)に記載したように、相対変位角の展張方向Wの成分θWに対するリボン方向Lの成分θLの比の絶対値が、第2実施形態のそれよりも小さい鞍状のハニカムコア1を形成することができる。
Therefore, according to the third embodiment, as described in (8) above, the absolute value of the ratio of the component θL in the ribbon direction L to the component θW in the extension direction W of the relative displacement angle is the same as that in the second embodiment. A saddle-shaped
なお、第1実施形態の第6変形例、並びに、第1実施形態の第1変形例及びその第6変形例において、第2平坦部P2の形状を矩形にしたものであっても、上記と同様の理由により、第3実施形態と同様の効果を得ることができる。 In addition, in the sixth modification of the first embodiment, the first modification of the first embodiment, and the sixth modification thereof, even if the shape of the second flat portion P2 is rectangular, the above-described For the same reason as above, the same effect as in the third embodiment can be obtained.
<他の実施形態>
他の実施形態にかかるハニカムコア1としては、先行実施形態等のなかから選択される2以上の実施形態を組み合わせたものがある。
<Other embodiments>
As a
また、別の他の実施形態にかかるハニカムコア1では、従来の平面状のハニカムコア1の一部に先行実施形態等を含んだものがある。例えば、図7に示すように、ハニカムパネル10において、筒状の形状を有する領域11に第1実施形態またはその変形例を適用し、球面状の形状を有する領域12に第1実施形態またはその変形例を適用してもよい。また、鞍状の形状を有する領域13に第2実施形態、第3実施形態、またはそれらの変形例を適用してもよい。
Further, in a
上記実施形態及び変形例において、ハニカムコア1の下面1Lにおいてセル壁2によって画定される複数の六角形は、必ずしも合同でなくてもよい。また、ハニカムコア1の上面1Uにおいてセル壁2によって画定される複数のX角形も、必ずしも合同でなくてもよい。さらに、六角形は、正六角形でなくてもよい。
In the above embodiments and modifications, the plurality of hexagons defined by the
上記実施形態及び変形例は、発明の理解を容易にするために記載された単なる例示に過ぎない。発明の技術的範囲は、上記実施形態及び変形例で開示した具体的な技術事項に限らず、そこから容易に導きうる様々な変形、変更、代替技術なども含むものである。 The above embodiments and modifications are merely examples described to facilitate understanding of the invention. The technical scope of the invention is not limited to the specific technical matters disclosed in the above embodiments and modifications, but also includes various modifications, alterations, alternative techniques, etc. that can be easily derived therefrom.
1 ハニカムコア、1L 下面(厚さ方向一側の側面)、1U 上面(厚さ方向他側の側面)
2 セル壁、2L 下端縁(厚さ方向一側の端縁)、3 セル、4 稜線、5 第1辺
P1 第1平坦部、B1L 下底(厚さ方向一側の底辺)、B1U 上底(厚さ方向他側の底辺)
P2 第2平坦部、B2L 下底(厚さ方向一側の底辺)、B2U 上底(厚さ方向他側の底辺)
L リボン方向、T 厚さ方向
1 honeycomb core, 1 L lower surface (side surface on one side in thickness direction), 1 U upper surface (side surface on other side in thickness direction)
2 cell wall, 2 L lower edge (edge on one side in thickness direction), 3 cell, 4 ridgeline, 5 first side P 1 first flat portion, B 1L lower base (base on one side in thickness direction), B 1U upper base (base on the other side in the thickness direction)
P 2 second flat part, B 2L lower base (base on one side in thickness direction), B 2U upper base (base on other side in thickness direction)
L ribbon direction, T thickness direction
Claims (5)
前記ハニカムコアの厚さ方向一側の側面上において前記セル壁が画定する前記複数のセルの各々の輪郭形状は、六角形であり、
前記ハニカムコアの厚さ方向他側の側面上において前記セル壁が画定する前記複数のセルの各々の輪郭形状は、X角形であり、
前記セル壁は、前記六角形の頂点から前記X角形の頂点にかけて延びる直線状の稜線に沿って折り曲げられており、
前記稜線は、前記六角形の各頂点からY本ずつ延びている、ハニカムコア。
ただし、X:8n+2k、Y:2n+1(nは自然数、kは0以上3以下の整数) A honeycomb core comprising cell walls and a plurality of cells partitioned by the cell walls, wherein at least part of the honeycomb core comprises:
Each of the plurality of cells defined by the cell walls on one side surface in the thickness direction of the honeycomb core has a hexagonal contour shape,
Each of the plurality of cells defined by the cell walls on the side surface of the honeycomb core on the other side in the thickness direction has an X-sided contour shape,
The cell walls are bent along linear ridges extending from the vertices of the hexagon to the vertices of the X-gon,
The honeycomb core, wherein Y ridges extend from each vertex of the hexagon.
However, X: 8n+2k, Y: 2n+1 (n is a natural number, k is an integer from 0 to 3)
前記セル壁は、前記厚さ方向一側の端縁において前記第1辺を画定している第1平坦部を含み、
前記第1平坦部の形状は、前記厚さ方向一側の底辺が前記厚さ方向他側の底辺よりも長い台形、または、前記厚さ方向一側に底辺を有する三角形である、請求項1に記載のハニカムコア。 The hexagon has a first side parallel to the ribbon direction of the honeycomb core,
The cell wall includes a first flat portion defining the first side at the edge on one side in the thickness direction,
2. The shape of the first flat portion is a trapezoid whose base on one side in the thickness direction is longer than the base on the other side in the thickness direction, or a triangle whose base is on one side in the thickness direction. The honeycomb core described in .
前記セル壁は、前記厚さ方向一側の端縁において前記第2辺を画定している第2平坦部を含み、
前記第2平坦部の形状は、前記厚さ方向一側の底辺が前記厚さ方向他側の底辺よりも長い台形、または、前記厚さ方向一側に底辺を有する三角形である、請求項2に記載のハニカムコア。 the hexagon has a second side that is not parallel to the ribbon direction of the honeycomb core;
The cell wall includes a second flat portion defining the second side at the edge on one side in the thickness direction,
2. The shape of the second flat portion is a trapezoid whose base on one side in the thickness direction is longer than the base on the other side in the thickness direction, or a triangle whose base is on one side in the thickness direction. The honeycomb core described in .
前記セル壁は、前記厚さ方向一側の端縁において前記第2辺を画定している第2平坦部を含み、
前記第2平坦部の形状は、矩形である、請求項2に記載のハニカムコア。 the hexagon has a second side that is not parallel to the ribbon direction of the honeycomb core;
The cell wall includes a second flat portion defining the second side at the edge on one side in the thickness direction,
The honeycomb core according to claim 2, wherein the shape of the second flat portion is rectangular.
前記セル壁は、前記厚さ方向一側の端縁において前記第1辺を画定している第1平坦部を含み、
前記第1平坦部の形状は、矩形である、請求項1に記載のハニカムコア。 The hexagon has a first side parallel to the ribbon direction of the honeycomb core,
The cell wall includes a first flat portion defining the first side at the edge on one side in the thickness direction,
The honeycomb core according to claim 1, wherein the shape of the first flat portion is rectangular.
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