JP2023068912A - サンドイッチパネル及びサンドイッチパネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】厚さ方向に外力が付与される場合であっても、剥離を好適に抑制する。【解決手段】サンドイッチパネルは、板状のコア材と、複合材を用いて形成され、前記コア材の厚さ方向の両側にそれぞれ設けられる一対の面板と、複合材を用いて形成され、前記コア材の厚さ方向の少なくとも一方側に設けられると共に、前記面板と前記コア材との間に設けられ、前記面板から前記コア材側へ突出して設けられるクラックアレスタと、を備え、前記クラックアレスタは、前記面板と前記クラックアレスタとの境界面から前記厚さ方向に沿って延びる、前記コア材と接する平坦な側面を有し、前記側面は、前記境界面となす角が９０度以上となっている。【選択図】図１

Description

本開示は、サンドイッチパネル及びサンドイッチパネルの製造方法に関するものである。

従来、サンドイッチパネルの剥離の進展を防止するサンドイッチパネルの剥離進展防止構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。サンドイッチパネルの剥離進展防止構造は、サンドイッチパネルの面板からコア材側となる厚さ方向内方へ突出する剥離進展防止片を設ける構造となっている。剥離進展防止片は、無屈曲面に形成され、例えば、断面形状が略半円形状となっている。

特開２００６－２８２０４６号公報

サンドイッチパネルの剥離は、振動または衝撃による外力がサンドイッチパネルに付与されることで発生する。ここで、外力としては、面板とコア材との接合面の面内方向に外力が付与されるモード（横モードという）と、コア材の厚さ方向に外力が付与されるモード（縦モードという）とがある。従来の剥離進展防止片は、柔軟な発泡材からなるコア材に接する複合材であるため、横モードの外力に対する剥離の進展は防止可能である一方で、縦モードの衝撃を伴う外力に対する剥離の発生及び進展の抑制は困難であった。

そこで、本開示は、厚さ方向に衝撃を伴う外力が付与される場合であっても、剥離を好適に抑制することができるサンドイッチパネル及びサンドイッチパネルの製造方法を提供することを課題とする。

本開示のサンドイッチパネルは、板状のコア材と、複合材を用いて形成され、前記コア材の厚さ方向の両側にそれぞれ設けられる一対の面板と、複合材を用いて形成され、前記コア材の厚さ方向の少なくとも一方側に設けられると共に、前記面板と前記コア材との間に設けられ、前記面板から前記コア材側へ突出して設けられるクラックアレスタと、を備え、前記クラックアレスタは、前記面板と前記クラックアレスタとの境界面から前記厚さ方向に沿って延びる、前記コア材と接する平坦な側面を有し、前記側面は、前記境界面とのなす角度が９０度以上となっている。

本開示のサンドイッチパネルの製造方法は、板状のコア材と、前記コア材の厚さ方向の両側にそれぞれ設けられる一対の面板と、前記コア材の厚さ方向の少なくとも一方側に設けられると共に、前記面板と前記コア材との間に設けられ、前記面板から前記コア材側へ突出して設けられるクラックアレスタと、を備えるサンドイッチパネルを製造するサンドイッチパネルの製造方法において、前記コア材に、前記クラックアレスタと相補的形状に形成される溝を形成するステップと、前記クラックアレスタとなる複合材を、前記溝に配置するステップと、一対の前記面板となる前記複合材を、前記コア材の厚さ方向の両側に配置するステップと、前記複合材及び前記コア材を接合して、前記サンドイッチパネルとするステップと、を備え、前記溝を形成するステップでは、前記コア材の加工面に対して加工を行うことで、開口部と前記厚さ方向に沿って延びる平坦な側面とを有する溝を形成し、前記側面は、前記開口部における前記加工面とのなす角度が９０度以上となっている。

本開示によれば、厚さ方向に衝撃を伴う外力が付与される場合であっても、剥離を好適に抑制することができる。

図１は、実施形態１に係るサンドイッチパネルの断面図である。 図２は、サンドイッチパネルの構成要素を分解して示した斜視図である。 図３は、実施形態１に係るサンドイッチパネルの製造方法に関するフローチャートである。 図４は、クラックアレスタの有無に関する性能を示す図である。 図５は、クラックアレスタの解析モデルを示す説明図である。 図６は、クラックアレスタの種別に応じた一例の性能を示す図である。 図７は、クラックアレスタの種別に応じた一例の性能を示す図である。 図８は、実施形態２に係るサンドイッチパネルの図である。 図９は、実施形態３に係るサンドイッチパネルの断面図である。

以下に、本開示に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能であり、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせることも可能である。

［実施形態１］
（サンドイッチパネル）
実施形態１に係るサンドイッチパネル１０は、水陸両用車等の車両に設けられ、飛来物の貫通を抑制するパネルとなっている。ここで、図１は、実施形態１に係るサンドイッチパネルの断面図である。図２は、サンドイッチパネルの構成要素を分解して示した斜視図である。図３は、実施形態１に係るサンドイッチパネルの製造方法に関するフローチャートである。

飛来物は、サンドイッチパネル１０の厚さ方向に向かって進むことから、サンドイッチパネル１０は、その一方側の面が、飛来物が入射する外側の面となっており、その他方側の面が、飛来物が出射する内側の面となっている。図１及び図２では、下方側が外側となり、上方側が内側となっている。このため、飛来物は、図１及び図２の下方側から上方側へ向かって進む。

図１及び図２に示すように、サンドイッチパネル１０は、コア材１１と、一対の面板１３と、クラックアレスタ１５とを備えている。また、図２に示すように、サンドイッチパネル１０は、成形時において、コア材１１と一対の面板１３との間にそれぞれ配置される一対の接着フィルム１７を備えている。

コア材１１は、板状に形成されている。コア材１１は、剛性の高い材料が用いられており、せん断弾性率が５０ＭＰａ以上となっている。なお、コア材１１のせん断弾性率は、１３６ＭＰａ以上３６２ＭＰａ以下の範囲がより好ましい。このようなコア材１１としては、例えば、バルサコアが適用される。バルサコアは、木材を含む多孔質の材料となっている。なお、実施形態１では、コア材１１として、バルサコアを適用したが、特に限定されない。コア材１１として、例えば、樹脂系の発泡材を用いてもよく、せん断弾性率が５０ＭＰａ以上となる剛性の高い材料であればよい。

コア材１１は、クラックアレスタ１５が収まると共にクラックアレスタ１５と相補的形状となる溝２１を有する。溝２１は、コア材１１の一方の面を加工面２３として、切削加工が行われることで形成される。溝２１は、加工面の面内において、一方向（長手方向）に延在して形成される。また、図２に示すように、溝２１は、加工面の面内において、一方向に直交する他方向（幅方向）に所定の間隔を空けて複数並べて平行に形成される。溝２１は、開口部２５と、一対の側面２６と、底面２７とを有しており、長手方向に直交する面で切った断面が略四角形状となっている。開口部２５は、溝２１の開口する部位となっており、長手方向に亘って設けられる。一対の側面２６は、幅方向に対向する面となっており、加工面２３から厚さ方向に沿って延びる平坦な面となっている。底面２７は、一対の側面２６の間に亘って設けられる。このため、側面２６は、厚さ方向の内面側が加工面２３と交わり、厚さ方向の外面側が底面２７と交わっている。

なお、実施形態１において、溝２１は、断面が略四角形状となっていたが、上記の形状に、特に限定されない。詳細は後述するが、例えば、図９の実施形態３に示す形状であってもよい。

一対の面板１３は、強化繊維に樹脂が含浸する複合材を用いて板状に形成されている。複合材としては、例えば、ＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastics：炭素繊維強化プラスチック）等の複合材が用いられる。なお、複合材は、ＣＦＲＰに限定されず、何れの強化繊維及び樹脂を含む複合材であってもよい。一対の面板１３は、接着剤を用いて、コア材１１の両面に接合される。

クラックアレスタ１５は、強化繊維に樹脂が含浸する複合材を用いて、長手方向に長い棒状に形成されている。複合材としては、面板１３と同様に、ＣＦＲＰ等の複合材が用いられる。なお、複合材は、ＣＦＲＰに限定されず、何れの強化繊維及び樹脂を含む複合材であってもよい。

クラックアレスタ１５は、コア材１１の厚さ方向の少なくとも一方側（内部側）に設けられる。具体的に、クラックアレスタ１５は、コア材１１と一方（内部側）の面板１３との間に設けられ、面板１３からコア材１１側へ突出して設けられる。クラックアレスタ１５は、コア材１１に形成された溝２１に収められている。クラックアレスタ１５は、溝２１と相補的形状となっている。クラックアレスタ１５は、加工面の面内において、一方向（長手方向）に延在して形成される。また、図２に示すように、クラックアレスタ１５は、加工面２３の面内において、幅方向に所定の間隔を空けて複数並べて平行に形成される。

クラックアレスタ１５は、一対の側面３１と、先端面３２とを有しており、溝２１と同様に、長手方向に直交する面で切った断面が略四角形状となっている。また、クラックアレスタ１５は、コア材１１と接合する面が境界面３３となっている。境界面３３は、溝２１の開口部２５に位置しており、長手方向に亘って形成される。一対の側面３１は、幅方向に対向する面となっており、境界面３３から厚さ方向に沿って延びる、コア材１１と接する平坦な面となっている。先端面３２は、一対の側面３１の間に亘って設けられる。このため、側面３１は、厚さ方向の内面側がコア材１１の境界面３３と交わり、厚さ方向の外面側が先端面３２と交わっている。

ここで、クラックアレスタ１５は、その側面３１と境界面３３とのなす角度θ１が９０度以上となっている。具体的に、実施形態１において、角度θ１は、９０度となっている。つまり、溝２１の一対の側面２６と、クラックアレスタ１５の一対の側面３１とは、境界面３３に対して垂直に接触した状態となっている。なお、実施形態１では、角度θ１を９０度としたが、９０度以上１８０度未満であれば、特に限定されない。９０度以上であれば、クラックアレスタ１５とコア材１１間のせん断もしくは機械的な嵌め合いによる荷重伝達が期待でき、剥離の抑制効果の向上が期待できる。

ここで、クラックアレスタ１５において、幅方向における長さをＤとし、厚さ方向における長さをＬとし、境界面３３における幅方向の長さＤに対する厚さ方向の長さＬの割合を、Ｌ／Ｄとする。この場合、クラックアレスタＬ／Ｄの割合は、１／２よりも大きいものとなっている。つまり、厚さ方向の長さＬは、幅方向の長さＤの半分の長さよりも長いものとなっている。

接着フィルム１７は、サンドイッチパネル１０の成形前において、コア材１１と一対の面板１３との間にそれぞれ配置される。接着フィルム１７は、例えば、熱硬化性樹脂であり、成形時に加熱されることで低粘度化した後に、熱硬化することで、コア材１１と面板１３とを接合する。また、接着フィルム１７は、その一部が面板１３とクラックアレスタ１５との間にそれぞれ配置され、成形時に加熱されることで低粘度化した後に、熱硬化することで、面板１３とクラックアレスタ１５とを接合する。

上記のようなサンドイッチパネル１０において、飛来物が、サンドイッチパネル１０に向かって飛来すると、飛来物による衝撃を伴う外力が、サンドイッチパネル１０の厚さ方向の外側から内側へ向かって付与される。つまり、飛来物による衝撃を伴う外力によって、サンドイッチパネル１０に厚さ方向のせん断力が付与される。このとき、コア材１１の側面２６とクラックアレスタ１５の側面３１とは、厚さ方向に亘って接合していることから、せん断力に対する抗力を有する構造となり、剥離の発生と進展範囲が抑制される。

（サンドイッチパネルの製造方法）
次に、図２及び図３を参照して、サンドイッチパネル１０の製造方法について説明する。サンドイッチパネル１０の製造方法では、図１及び図２に示すサンドイッチパネル１０を製造する場合について説明する。

先ず、サンドイッチパネル１０の製造方法では、コア材１１に、溝２１を形成する（ステップＳ１）。ステップＳ１では、例えば、切削加工を行う加工装置を用いて、コア材１１の加工面２３に対して切削加工を行うことで、溝２１を形成する。また、ステップＳ１では、溝２１を長手方向に延在して形成すると共に、幅方向に所定の間隔を空けて複数並べて平行に形成する。ステップＳ１において、形成される溝２１は、上記したように、開口部２５と、一対の側面２６と、底面２７とを有するものとなっている。このとき、ステップＳ１では、側面２６と、開口部２５におけるコア材１１の加工面２３とのなす角が９０度以上となるように、溝２１が形成される。

続いて、サンドイッチパネル１０の製造方法では、クラックアレスタ１５となる複合材を、溝２１に配置する（ステップＳ２）。複合材としては、強化繊維に樹脂が含浸した硬化前の複合材が用いられ、具体的に、一方向に延びる連続繊維となる一方向材が用いられる。ステップＳ２では、溝２１の長手方向が繊維方向となるように複合材が配置される。

次に、サンドイッチパネル１０の製造方法では、一対の面板１３となる複合材を、コア材１１の厚さ方向の両側に配置する（ステップＳ３）。複合材としては、強化繊維に樹脂が含浸した硬化前の複合材が用いられ、具体的に、繊維シートが用いられる。ステップＳ３では、一対の面板１３を配置する際に、コア材１１と面板１３との間に接着フィルム１７を配置する。

そして、サンドイッチパネル１０の製造方法では、複合材及び接着フィルム１７を加熱し熱硬化させることにより、一対の面板１３及びクラックアレスタ１５を成形すると共に、一対の面板１３及びコア材１１をそれぞれ接合して、サンドイッチパネル１０とする（ステップＳ４）。

（サンドイッチパネルの性能）
次に、図４から図７を参照して、サンドイッチパネル１０の性能について説明する。図４は、クラックアレスタの有無に関する性能を示す図である。図５は、クラックアレスタの解析モデルを示す説明図である。図６及び図７は、クラックアレスタの種別に応じた一例の性能を示す図である。

図４を参照して、クラックアレスタ１５の有無によって、飛来物がサンドイッチパネルに衝突したときの損傷面積を比較する。図４に示すように、損傷面積は、クラックアレスタ１５がない場合の平均となる損傷面積で規格化したときの数値となっている。クラックアレスタ１５がある場合、飛来物の入射側から出射側に向かうにつれて、損傷面積は大きくなる。一方で、クラックアレスタ１５がある場合の平均となる損傷面積は、クラックアレスタ１５がない場合の平均となる損傷面積よりも小さくなる。

次に、図５を参照して、異なる種別のクラックアレスタ１５を評価するための解析モデルについて説明する。図５の上側に示す従来のクラックアレスタ１５Ａは、長手方向に直交する面で切った断面が半円形状となっている。図５の中央に示す従来のクラックアレスタ１５Ｂは、長手方向に直交する面で切った断面が境界面３３を底辺とする正三角形状となっている。図５の下側に示す本実施形態のクラックアレスタ１５Ｃは、長手方向に直交する面で切った断面が四角形状となっており、Ｌ／Ｄの割合は、１／２となっている。

また、図５の位置Ｐ１及び位置Ｐ２は、剥離を評価する位置となっている。位置Ｐ１は、境界面３３において、クラックアレスタ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの外側にある所定の位置となっている。位置Ｐ２は、境界面３３からの厚さ方向において所定の深さとなる位置となっている。

図６は、図５に示すクラックアレスタ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの形状において、位置Ｐ１において剥離が進展したときの荷重を比較している。つまり、飛来物によって、境界面３３の面内方向に外力が付与されたときの剥離が横方向に進展する横モードに対する荷重の評価となっている。図６に示すように、荷重は、クラックアレスタ１５がない場合の荷重で規格化したときの数値となっている。クラックアレスタ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの材料としては、一方向材の繊維方向を９０°異ならせて重ね合わせた複合材と、短繊維となる炭素繊維を含む複合材と、接着剤を硬化させた樹脂材と、が用いられる。

図６に示すとおり、クラックアレスタ１５Ｃは、四角形状であって、強化繊維を含む複合材を用いたものが、より荷重に耐え得るものとなっており、特に、短繊維となる炭素繊維を用いたものが、最も荷重に耐え得るものとなっている。なお、クラックアレスタ１５Ｃは、四角形状であっても、樹脂材を用いたものは、複合材を用いたものに比して荷重が小さくなっている。また、半円形状及び正三角形状となるクラックアレスタ１５Ａ，１５Ｂは、四角形状となる複合材を用いたものに比して荷重が小さくなっている。よって、複合材を用いて形成した四角形状となるクラックアレスタ１５Ｃが、他のクラックアレスタ１５Ａ，１５Ｂに比して、位置Ｐ１において、剥離が進展し難いことが解析によって確認された。

図７は、図５に示すクラックアレスタ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの形状において、位置Ｐ２において剥離が進展した荷重を比較している。つまり、飛来物によって、サンドイッチパネル１０の厚さ方向に外力が付与されたときの剥離が板厚方向に進展する縦モードに対する荷重の評価となっている。図７でも、図６と同様に、荷重は、クラックアレスタ１５がない場合の荷重で規格化したときの数値となっている。また、図７におけるクラックアレスタ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの材料は、図６と同様となっている。

図７に示すとおり、クラックアレスタ１５Ｃは、四角形状であって、強化繊維を含む複合材を用いたものが、より荷重に耐え得るものとなっており、特に、一方向材を９０°異ならせて重ね合わせたものが、最も荷重に耐え得るものとなっている。なお、クラックアレスタ１５Ｃは、四角形状であっても、樹脂材を用いたものは、複合材を用いたものに比して荷重が小さくなっている。また、半円形状及び正三角形状となるクラックアレスタ１５Ａ，１５Ｂは、四角形状となる複合材を用いたものに比して荷重が小さくなっている。よって、複合材を用いて形成した四角形状となるクラックアレスタ１５Ｃが、他のクラックアレスタ１５Ａ，１５Ｂに比して、位置Ｐ２において、剥離が進展し難いことが解析によって確認された。

［実施形態２］
次に、図８を参照して、実施形態２について説明する。なお、実施形態２では、重複した記載を避けるべく、実施形態１と異なる部分について説明し、実施形態１と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。図８は、実施形態２に係るサンドイッチパネルの図である。

実施形態２のサンドイッチパネル５０は、実施形態１のクラックアレスタ１５に代えて、クラックアレスタ５１を備えている。実施形態２のクラックアレスタ５１は、境界面３３の面内において、交差部分５３と辺部分５４とを有する格子状に形成されている。このため、サンドイッチパネル５０のコア材１１には、実施形態１の溝２１に代えて、クラックアレスタ５１と相補的形状となる格子状の溝が形成されている。

格子状となるクラックアレスタ５１は、辺部分５４が、長手方向に延在すると共に、幅方向に延在している。長手方向に延在する辺部分５４は、幅方向に複数並べて平行に設けられる。幅方向に延在する辺部分５４は、長手方向に複数並べて平行に設けられる。そして、長手方向に延在する辺部分５４と、幅方向に延在する辺部分５４とが交差する部位が交差部分５３となる。

交差部分５３は、複合材に含まれる強化繊維として、短繊維となる強化繊維を含んでいる。つまり、交差部分５３に用いられる複合材は、短繊維強化樹脂となっている。辺部分５４は、複合材に含まれる強化繊維として、強化繊維の繊維方向が、辺に沿った方向に延びる連続繊維となっている。つまり、辺部分５４に用いられる複合材は、一方向材を用いた繊維強化樹脂となっている。このため、クラックアレスタ５１において、交差部分５３における複合材は、強化繊維の厚さ方向への重複が抑制されるため、辺部分５４と同等の厚さとすることが可能となる。

なお、クラックアレスタ５１の辺部分５４において、辺に沿った方向に直交する面で切った断面は、実施形態１の断面と同様となっている。また、実施形態２のクラックアレスタ５１では、辺部分５４の強化繊維として一方向材を用いたが、辺部分５４の強化繊維を交差部分５３の強化繊維と同様に、短繊維としてもよい。つまり、複合材の強化繊維を全て短繊維としてもよい。

［実施形態３］
次に、図９を参照して、実施形態３について説明する。なお、実施形態３では、重複した記載を避けるべく、実施形態１及び２と異なる部分について説明し、実施形態１及び２と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。図９は、実施形態３に係るサンドイッチパネルの断面図である。

実施形態３のサンドイッチパネル６０は、コア材１１に形成される溝６１が、実施形態１の溝２１と異なる形状となっている。実施形態３の溝６１は、先端に丸みを有するエンドミルを用いて切削加工された溝となっている。溝６１は、開口部６５と、一対の側面６６と、底面６７とを有している。開口部６５は、実施形態１の開口部２５と同様に、溝６１の開口する部位となっており、長手方向に亘って設けられる。一対の側面６６は、実施形態１の側面２６と同様に、幅方向に対向する面となっており、加工面２３から厚さ方向に沿って延びる平坦な面となっている。底面６７は、一対の側面６６の間に亘って設けられ、エンドミルの先端に倣った形状となっている。具体的に、底面６７は、長手方向に切った断面において、所定の曲率を有する下に凸となる曲面となっている。このため、溝６１と相補的形状となるクラックアレスタ１５の先端面３２も、所定の曲率を有する曲面となる。このクラックアレスタ１５の先端面３２は、側面３１の厚さ方向のコア材１１側に連なる面となる。

サンドイッチパネル１０の製造方法において、実施形態３の溝６１を形成する場合、ステップＳ１では、エンドミルを用いて、コア材１１の加工面２３に対して切削加工を行うことで、溝６１を形成する。具体的に、ステップＳ１では、エンドミルを回転させながら、コア材１１の加工面２３にエンドミルを当接させて切削加工を行うと共に、溝６１の長手方向に沿ってエンドミルをコア材１１に対して相対的に移動させる。これにより、実施形態３では、エンドミルを用いて長手方向に長い図９に示す溝６１が形成される。

なお、実施形態１から実施形態３に示すクラックアレスタ１５、５１の形状に、特に限定されず、側面と境界面３３とのなす角が９０度以上となるクラックアレスタ１５であれば、何れの形状であってもよい。例えば、クラックアレスタ１５として、厚さ方向の先端側へ向かって側面３１が広がるアリ型の突起としてもよい。

以上のように、本実施形態に記載のサンドイッチパネル１０，５０，６０及びサンドイッチパネル１０，５０，６０の製造方法は、例えば、以下のように把握される。

第１の態様に係るサンドイッチパネル１０，５０，６０は、板状のコア材１１と、複合材を用いて形成され、前記コア材１１の厚さ方向の両側にそれぞれ設けられる一対の面板１３と、前記複合材を用いて形成され、前記コア材１１の厚さ方向の少なくとも一方側に設けられると共に、前記面板１３と前記コア材１１との間に設けられ、前記面板１３から前記コア材１１側へ突出して設けられるクラックアレスタ１５，５１と、を備え、前記クラックアレスタ１５，５１は、前記面板１３と前記クラックアレスタ１５，５１との境界面３３から前記厚さ方向に沿って延びる、前記コア材１１と接する平坦な側面３１を有し、前記側面３１は、前記境界面３３とのなす角度が９０度以上となっている。

この構成によれば、厚さ方向に衝撃を伴う外力が付与される縦モードの荷重（せん断力）であっても、せん断力による剥離の発生と進展に対する抗力を有する構造とすることができる。このため、クラックアレスタ１５，５１とコア材１１との接合部における剥離を好適に抑制することができる。

第２の態様として、前記クラックアレスタ１５，５１は、前記境界面３３の面内方向において対向する２つの前記側面３１を有し、前記側面３１が対向する方向を幅方向とし、前記クラックアレスタ１５，５１の前記幅方向における長さをＤとし、前記境界面３３における前記幅方向の長さＤに対する前記厚さ方向の長さＬの割合を、Ｌ／Ｄとすると、前記クラックアレスタ１５，５１の割合は、１／２よりも大きくなっている。

この構成によれば、クラックアレスタ１５，５１の厚さ方向の長さＬを長くすることができるため、せん断力に対する抗力をより大きくすることができる。

第３の態様として、前記クラックアレスタ１５，５１は、前記境界面３３の面内方向において対向する２つの前記側面３１と、前記側面３１の前記厚さ方向の前記コア材１１側に接続する面となる先端面３２と、を有する。

この構成によれば、２つの側面３１と、先端面３２とにより、簡易な形状となるクラックアレスタ１５を形成することができる。なお、先端面の形状は、平坦面であってもよいし、所定の曲率を有する曲面であってもよく、特に限定されない。

第４の態様として、前記クラックアレスタ１５は、前記境界面３３の面内において、所定の方向を長手方向として延在して設けられると共に、前記長手方向に直交する方向に所定間隔を空けて複数並べて平行に設けられており、前記複合材に含まれる強化繊維として、前記強化繊維の繊維方向が前記長手方向となる一方向材を含む。

この構成によれば、複合材の繊維方向が、クラックアレスタ１５の長手方向となるように配置することができるため、外力に対してクラックアレスタ１５を強固なものに成形することができる。

第５の態様として、前記クラックアレスタ１５は、前記境界面３３の面内において、交差部分５３と辺部分５４とを有する格子状に形成されており、前記交差部分５３は、前記複合材に含まれる強化繊維として、短繊維となる前記強化繊維を含み、前記辺部分５４は、前記複合材に含まれる強化繊維として、前記強化繊維の繊維方向が辺に沿った方向となる一方向材を含む。

この構成によれば、交差部分５３において繊維同士が重なり合うことによって、交差部分５３の厚さが増大してしまうことを抑制することができる。これにより、クラックアレスタ１５の全体の厚さを均一化することができる。

第６の態様として、前記コア材１１は、前記クラックアレスタ１５と相補的形状に形成される溝６１を有し、前記溝６１は、エンドミルを用いて加工された溝である。

この構成によれば、エンドミルを用いて溝６１を容易に形成することができる。

第７の態様として、前記コア材１１は、せん断弾性率が、５０ＭＰａ以上である。

この構成によれば、飛来物がサンドイッチパネル１０，５０，６０に当たった場合であっても、飛来物がサンドイッチパネル１０，５０，６０の損傷範囲を抑制することができる。

第８の態様として、前記コア材１１は、バルサコアである。

この構成によれば、安価な材料を用いて、飛来物による損傷範囲を抑制可能なコア材１１とすることができる。

第９の態様に係るサンドイッチパネル１０，５０，６０の製造方法は、板状のコア材１１と、前記コア材１１の厚さ方向の両側にそれぞれ設けられる一対の面板１３と、前記コア材１１の厚さ方向の少なくとも一方側に設けられると共に、前記面板１３と前記コア材１１との間に設けられ、前記面板１３から前記コア材１１側へ突出して設けられるクラックアレスタ１５，５１と、を備えるサンドイッチパネル１０，５０，６０を製造するサンドイッチパネル１０，５０，６０の製造方法において、前記コア材１１に、前記クラックアレスタ１５と相補的形状に形成される溝２１，６１を形成するステップＳ１と、前記クラックアレスタ１５となる複合材を、前記溝２１，６１に配置するステップＳ２と、一対の前記面板１３となる前記複合材を、前記コア材１１の厚さ方向の両側に配置するステップＳ３と、前記複合材及び前記コア材１１を接合して、前記サンドイッチパネル１０，５０，６０とするステップＳ４と、を備え、前記溝２１，６１を形成するステップＳ１では、前記コア材１１の加工面に対して加工を行うことで、開口部２５と前記厚さ方向に沿って延びる平坦な側面２６とを有する溝２１，６１を形成し、前記側面２６は、前記開口部２５における前記加工面とのなす角度が９０度以上となっている。

この構成によれば、溝２１，６１と相補的形状となるクラックアレスタ１５，５１の側面３１を、境界面３３となす角が９０度以上となるように形成することができる。このため、厚さ方向に外力が付与される縦モードの荷重（せん断力）であっても、せん断力に対する抗力を有する構造とすることができる。よって、クラックアレスタ１５，５１とコア材１１との接合部における剥離を好適に抑制することができる。

１０ サンドイッチパネル
１１ コア材
１３ 面板
１５ クラックアレスタ
１７ 接着フィルム
２１ 溝
２３ 加工面
２５ 開口部
２６ 側面
２７ 底面
３１ 側面
３２ 先端面
３３ 境界面
５０ サンドイッチパネル（実施形態２）
５１ クラックアレスタ（実施形態２）
５３ 交差部分
５４ 辺部分
６０ サンドイッチパネル（実施形態３）
６１ 溝（実施形態３）
６５ 開口部（実施形態３）
６６ 側面（実施形態３）
６７ 底面（実施形態３）

Claims (9)

1. 板状のコア材と、
   複合材を用いて形成され、前記コア材の厚さ方向の両側にそれぞれ設けられる一対の面板と、
   前記複合材を用いて形成され、前記コア材の厚さ方向の少なくとも一方側に設けられると共に、前記面板と前記コア材との間に設けられ、前記面板から前記コア材側へ突出して設けられるクラックアレスタと、を備え、
   前記クラックアレスタは、前記面板と前記クラックアレスタとの境界面から前記厚さ方向に沿って延びる、前記コア材と接する平坦な側面を有し、
   前記側面は、前記境界面とのなす角度が９０度以上となっているサンドイッチパネル。
2. 前記クラックアレスタは、前記境界面の面内方向において対向する２つの前記側面を有し、
   前記側面が対向する方向を幅方向とし、前記クラックアレスタの前記幅方向における長さをＤとし、前記境界面における前記幅方向の長さＤに対する前記厚さ方向の長さＬの割合を、Ｌ／Ｄとすると、
   前記クラックアレスタの割合は、１／２よりも大きくなっている請求項１に記載のサンドイッチパネル。
3. 前記クラックアレスタは、
   前記境界面の面内方向において対向する２つの前記側面と、
   前記側面の前記厚さ方向の前記コア材側に接続する面となる先端面と、を有する請求項１または２に記載のサンドイッチパネル。
4. 前記クラックアレスタは、前記境界面の面内において、所定の方向を長手方向として延在して設けられると共に、前記長手方向に直交する方向に所定間隔を空けて複数並べて平行に設けられており、前記複合材に含まれる強化繊維として、前記強化繊維の繊維方向が前記長手方向となる一方向材を含む請求項１から３のいずれか１項に記載のサンドイッチパネル。
5. 前記クラックアレスタは、前記境界面の面内において、交差部分と辺部分とを有する格子状に形成されており、
   前記交差部分は、前記複合材に含まれる強化繊維として、短繊維となる前記強化繊維を含み、
   前記辺部分は、前記複合材に含まれる強化繊維として、前記強化繊維の繊維方向が辺に沿った方向となる一方向材を含む請求項１から３のいずれか１項に記載のサンドイッチパネル。
6. 前記コア材は、前記クラックアレスタと相補的形状に形成される溝を有し、
   前記溝は、エンドミルを用いて加工された溝である請求項１から５のいずれか１項に記載のサンドイッチパネル。
7. 前記コア材は、せん断弾性率が、５０ＭＰａ以上である請求項１から６のいずれか１項に記載のサンドイッチパネル。
8. 前記コア材は、バルサコアである請求項７に記載のサンドイッチパネル。
9. 板状のコア材と、前記コア材の厚さ方向の両側にそれぞれ設けられる一対の面板と、前記コア材の厚さ方向の少なくとも一方側に設けられると共に、前記面板と前記コア材との間に設けられ、前記面板から前記コア材側へ突出して設けられるクラックアレスタと、を備えるサンドイッチパネルを製造するサンドイッチパネルの製造方法において、
   前記コア材に、前記クラックアレスタと相補的形状に形成される溝を形成するステップと、
   前記クラックアレスタとなる複合材を、前記溝に配置するステップと、
   一対の前記面板となる前記複合材を、前記コア材の厚さ方向の両側に配置するステップと、
   前記複合材及び前記コア材を接合して、前記サンドイッチパネルとするステップと、を備え、
   前記溝を形成するステップでは、前記コア材の加工面に対して加工を行うことで、開口部と前記厚さ方向に沿って延びる平坦な側面とを有する溝を形成し、
   前記側面は、前記開口部における前記加工面とのなす角度が９０度以上となっているサンドイッチパネルの製造方法。

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