JP2759857B2 - ハニカム成形体を製造する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は耐圧強度の高いハニカム
成形体を、簡単な装置で、容易に製造する方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】薄いシートを折曲げ、接合して作られ
た、多数の六角形が連続した蜂の巣状のハニカム基板の
両セル開放面に、それぞれライナーを接着してハニカム
体を製造する方法は従来より周知である。このようなハ
ニカム体の材料には、従来、主として紙、アルミニュウ
ムなどが使用されており、かかるハニカム体は、軽量で
ある上、その多数のセルが六角形をなしているので、耐
圧強度と曲げ剛性を高めることができる。しかもその曲
げ剛性の方向性が著しく少なく、ハニカム体に対してい
かなる向きの曲げ荷重が加えられても、高い曲げ剛性を
示す。このように機械強度に優れた軽量なハニカム体
は、多くの工業分野において広く利用できるものであ
る。

【０００３】従来のハニカム基板の製作の基本は、図１
０に示したように多数枚の短冊状の紙、又はアルミ板よ
り成る基材１を、図示のように一定の間隔で接着剤２を
塗布して接合させ、これを図１０の紙面上下方向に伸張
して、図１１に示すように、六角形状の蜂の巣状のセル
を基材１によって区画形成している。しかしながら、こ
のようなセルが、六角形状の所定形状となるように正確
に加工することが、製品の物理的性質を維持するために
要求されるため、この製造方法によると、複雑な高価な
装置を必要とするほか、多大な製造時間と多くの作業員
を必要とする。このように、六角形状の多数のセルを有
するハニカム体は、軽量で耐圧強度と曲げ剛性が高く、
その上曲げ剛性の方向性が著しく少ないという優れた機
能を有しているにもかかわらず、従来はその製造に多大
な手間がかかり、しかもその製造装置が複雑かつ高価で
あるため、結局、ハニカム体のコストが上昇してしまう
欠点を免れなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、簡
単な装置で、高い曲げ剛性と耐圧強度を有し、かつ曲げ
剛性の方向性が極めて少ない六角形状のセルを有するハ
ニカム成形体を低コストで生産できる方法を提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、型板に帯状硬質材を立設して隔壁とし、そ
の隔壁の配置により、前記型板上に前記隔壁による多数
の六角形状の閉区画を形成するとともに、その閉区画内
の型板部分にその型板を貫通する吸引孔を設けた成形型
により、熱可塑性合成樹脂シートを真空成形、圧空成
形、もしくは真空圧空成形して、交差する突条によって
区画された多数の六角形状のセルを有するハニカム成形
基板を製造し、そのハニカム成形基板の突条の先端側
と、該突条と反対の背面側との少なくとも一方にライナ
ーを接着するハニカム成形体を製造する方法を提案す
る。

【０００６】また、本発明は、同じ目的を達成するた
め、型板に帯状硬質材を立設して隔壁とし、その隔壁の
配置により、前記型板上に前記隔壁による多数の六角形
状の閉区画を形成した雄型と、その雄型の隔壁位置に対
応し、所定の幅と深さを有する凹溝を設けた雌型とによ
り、可撓性シートを圧縮成形して、交差する突条によっ
て区画された多数の六角形状のセルを有するハニカム成
形基板を製造し、そのハニカム成形基板の突条の先端側
と、該突条と反対の背面側との少なくとも一方にライナ
ーを接着するハニカム成形体を製造する方法を提案す
る。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図１は、本発明を実施するための成形型１０
の斜視図である。この成形型１０は、平面状の木製の型
板１１に帯状硬質材の長辺側の一部を埋設することによ
り、その帯状硬質材を型板１１に立設して隔壁１２と
し、その隔壁１２を格子状に配置し、かかる隔壁１２の
配置により、型板１１上に隔壁１２による多数の同一形
状の閉区画１４を形成するとともに、その各閉区画１４
内の型板部分にその型板１１を貫通する吸引孔１３を設
けたものである。

【０００８】図１では、説明の便宜上、隔壁１２によっ
て四角形状の多数の閉区画１４が画成されるように示し
てあるが（図７においても同じ）、本発明に係るハニカ
ム成形体の製造方法に利用される成形型は、隔壁１２に
よって六角形状の多数の閉区画１４が形成されている。

【０００９】帯状硬質材としては、鋼、鉄、真鍮、銅、
ステンレススチール、アルミニュウム等の帯状金属、ま
たはナイロンシート材等の帯状合成樹脂、或いはその他
の硬質帯状材が使用され、錆び難く、もしくは防錆処理
が施されているものを用いることが好ましい。この帯状
硬質材の厚さは、０．２〜３．０mm程度のものが通常使
用される。図１に示したように連続する長尺の直帯状硬
質材を型板１１に埋め込むようにすると、成形型の製作
が極めて容易となる。帯状硬質材が交差する点では、双
方に幅方向の切り込みを入れて組合わせ、必要に応じて
その組合わせ点で双方を溶接すればよい。型板１１は木
製に限らず、合成樹脂製や金属製でもよい。また、隔壁
１２の型板１１への埋設の際、溶接或いは接着剤を用い
ると、隔壁１２を強く固定することができる。

【００１０】閉区画１４内の型板１１部分に設ける吸引
孔１３は、例えば直径０．２〜１．０mm程度であり、そ
の閉区画１４の中央や隔壁１２の近辺に設ける。また図
１には示していないが、成形型１０の型板１１の底部に
は、型板１１を補強する真空成形機の型盤が接し、型板
１１の下方の型盤には前記吸引孔１３に連通する吸気路
が設けられていて、この吸気路が真空ポンプに連なって
いる。すなわち、成形型１０と、その下に位置する型盤
と、真空ポンプとによって真空成形機が構成されるので
ある。

【００１１】上記の如く構成された成形型１０は、真空
成形型として、通常の真空成形法で熱可塑性合成樹脂シ
ートを成形することができる。すなわち、予め加熱され
た熱可塑性合成樹脂シートを成形型１０の、隔壁１２が
設けられた側の面に載置し、これを真空ポンプによって
吸引し、該シートを真空成形するのである。このように
熱可塑性合成樹脂シートを成形型１０によって真空成形
し、図２に示したように、交差する突条２９によって区
画された多数の六角形状（図には四角形状で示してあ
る）のセルを有するハニカム成形基板２１を製造する。
このハニカム成形基板２１は、その突条２９が成形型１
０の隔壁１２に倣って成形されているので、かかる突条
２９によって区画された各セルは蜂の巣状を呈する。

【００１２】このハニカム基板２１はそれ自体に底部を
有しているから、図３及び図４に示したように、その背
面２８側にのみ、もしくは突条２９の先端側にのみライ
ナー２２，２３を接着するとハニカム成形体２５，２６
を得ることができる。特に後者の場合、すなわち突条２
９の先端側にライナー２３を接着した場合、突条２９と
ライナー２３とにより、密封中空室２４が形成されるの
で、ハニカム成形体２６の圧縮強さが増大するととも
に、ハニカム成形基板２１とライナー２３とによりサン
ドイッチ構造となるので、ハニカム成形体２６としての
曲げ強さが高くなる。

【００１３】さらに図５に示したように、ハニカム成形
基板２１の突条２９の先端側と背面２８側の両面にライ
ナー２２，２３を接着してハニカム成形体２７を得るこ
ともできる。この場合、片面にのみライナーを接着した
場合に比べて圧縮強さ、曲げ強さが格段上昇する。した
がって、背面２８側に接着するライナー２２の厚さを薄
くすることが可能となる。このように、ハニカム成形基
板２１の突条２９の先端側と、該突条と反対の背面２８
側との少なくとも一方にライナー２２，２３を接着して
ハニカム成形体２５，２６，２７を製造するのである。

【００１４】上記の実施例は、真空成形法を採用してい
るが、圧空成形法や真空圧空成形法でも実施可能であ
る。

【００１５】なお、ライナー２２，２３として、熱可塑
性合成樹脂シートを採用するときは、ライナー２２，２
３を吸着板に真空吸引させた状態で、加熱装置で軟化溶
融させ、ハニカム成形基板２１上に移動させ圧着させれ
ばよい。この場合、ハニカム成形基板２１とライナー２
２，２３が同系の熱可塑性合成樹脂からなるときは、接
着剤を必要としない。

【００１６】以上の実施例は、成形型１０の型板１１が
平面状の場合であるが、この型板が曲面状であっても同
様に実施すること可能である。その特殊な例として、型
板の曲面が円筒周面である場合を図６に示した。円筒体
４１より成る型板の周面に、前記実施例と同様に格子状
に隔壁４２を立設し、その隔壁４２による各閉区画の円
筒体部分に吸引孔４３を穿孔して成形型４０とした。こ
の円筒体４１は、これと一体の両側板４６、同じく各側
板４６にそれぞれ一体に突設された軸４４と共に図示し
ていない駆動装置により所定周速度で回転する機構とな
っており、その軸４４内には、吸引パイプ４７が内挿さ
れている。この吸引パイプ４７は上記円筒体４１の回転
とは絶縁され、常に不動に保持され、その一端は図示し
ていない真空ポンプに連なっている。

【００１７】円筒体４１内には、図７に示したように、
吸引パイプ４７に基端側が固定された一対の壁４８，４
８が配置され、これらの壁４８，４８の先端縁は回動す
る円筒体４１の内周面に摺接するようになっていて、こ
の内周面と両壁４８，４８とによって扇形の吸引室４５
が区画形成されている。また吸引室４５と吸引パイプ４
７の内部は、該パイプ４７に形成された通気孔４７ａを
通して連通している。これにより、壁４８，４８間に位
置する円筒体４１の吸引孔４３は真空ポンプに連通し
て、このポンプによって吸引室４５が吸気される。この
ようにして、成形型４０の吸引機構が構成されている。
なお円筒体４１は矢示Ａ方向に回動する。また円筒体４
１は前述の実施例における型板１１と同じく、木材、合
成樹脂、又は金属などにより構成されている。軸４４は
図示していない駆動チェーンなどに連結して回転駆動さ
れる。

【００１８】図６に示した成形型４０によるハニカム成
形体の製造方法を図７に基づいてさらにその詳細を説明
する。第１の押出機（図示せず）から押出された第１の
熱可塑性合成樹脂シート３１は、回転する成形型４０の
表面に供給されると、吸引室４５に対応する吸引孔４３
によって吸収され、その円筒体周面部分に吸着される。
このようにして、その円筒体４１に設けられた隔壁４２
により、交差する多数の突条を有するハニカム成形基板
３５が製造される。

【００１９】上記のハニカム成形基板３５にライナーを
接着してハニカム成形体３６を得るには、第２の押出機
（図示せず）から押出された第１のライナーとなる熱可
塑性合成樹脂シート３３を、成形型４０上に吸着されて
おり、回動している前記ハニカム成形基板３５上に供給
して、その突条の先端側に熱融着させればよい。

【００２０】さらに前記ハニカム成形基板３５の底面側
にもライナーを接着するときは、前記ハニカム成形体３
６を圧着ロール７８，７８間に導くとともに、第３の押
出機（図示せず）から押出された第２のライナーとなる
熱可塑性合成樹脂シート３２を、ハニカム成形体３６の
背面側に挿入して、同時に圧着し、引続いて冷却ロール
７９，７９間で冷却すると、ハニカム成形基板３５の突
条の先端側及び背面側にライナーを接着したハニカム成
形体３７が得られる。このような成形方法を採用すれば
ハニカム成形体を連続生産することができ、長尺の製品
を得ることが可能となる。

【００２１】以上の実施例は全て、ハニカム成形基板２
１，３５を真空成形法で成形するのであるが、前述のよ
うに、圧縮成形法でも実施することが可能である。図８
にはそのための成形型５０の断面図を示す。成形型５０
は雄型５１と雌型５５とからなる。

【００２２】雄型５１は、前記真空成形法による成形型
１０と同様の形状を有しているが、成形時の型にかかる
圧力が大なるため、強度を増した構造となっている。す
なわち、平面状もしくは曲面状の型板５２に帯状硬質材
の長辺側の一部を例えば溶接により埋設固定することに
より、その帯状硬質材を型板５２に立設して隔壁５３と
し、その隔壁５３の配置により、型板５２上に隔壁５３
による多数の六角形状の閉区画を形成した雄型５１とす
る。

【００２３】雌型５５は、上記雄型５１の隔壁５３の位
置に対応し、所定の幅と深さを有する凹溝５７を設けた
ものであり、平面状もしくは曲面状の型板５６に前記凹
溝５７を切削加工で形成するか、またはブロックを所定
間隔をあけて固定することにより凸部５８を設け、その
間に凹溝５７を区画形成することができる。凹溝５７の
幅は、成形しようとするハニカム成形基板用の可撓性シ
ート６０の厚さのほぼ２倍に隔壁５３の厚さを加えた寸
法を標準に設定される。また凹溝５７の深さは可撓性シ
ート６０の厚さと雄型５１の隔壁５３の高さを標準に設
定される。

【００２４】この圧縮成形法によるハニカム基板の製造
は、図８に示したように雄型５１と雌型５５の間に可撓
性シート６０を挿入し、図示していない圧縮装置によ
り、雄型５１と雌型５５を型合せすることにより、図面
上下方向に加圧して圧縮成形する。このように雄型５１
と雌型５５とにより、可撓性シート６０を圧縮成形し
て、交差する突条によって区画された多数の六角形状の
セルを有するハニカム成形基板が製造される。さらに先
の実施例と同様に、そのハニカム成形基板の突条の先端
側と、該突条と反対の背面側の少なくとも一方にライナ
ーを接着して、ハニカム成形体が製造される。

【００２５】この発明に利用されるハニカム成形基板用
の熱可塑性樹脂シートとしては、ポリプロピレン、ポリ
エチレン、ポリカーボネート、ポリアセテート、ＡＢＳ
樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂などの熱可塑性樹
脂がある。また圧縮成形法の場合には、そのほかアルミ
ニュームなどの薄い金属シート等も可撓性シートとして
採用することができる。

【００２６】ハニカム成形基板の突条側および底面側に
貼着するライナーの材料としても、上記熱可塑性樹脂シ
ートや金属シートが挙げられる。ハニカム成形基板とラ
イナー材料が同系の熱可塑性合成樹脂であり、少なくと
も一方が溶融軟化状態にある場合を除いて、貼着前にハ
ニカム成形基板の片側もしくは両側、およびライナーの
片側に接着剤を塗布する必要がある。なお、ライナーに
予め繊維材、クッション材等の化粧用表装材を積層した
複合ライナーを用いることもでき、この場合表面の見栄
えが優れたハニカム成形体を得ることができる。

【００２７】なお、化粧用表装剤としては、織布、不織
布や塩化ビニル樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体、
ポリプロピレン、ポリエチレン等の種々着色、模様付
け、凹凸模様付けしたシートなどが選ばれる。またクッ
ション材としては塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン、ポ
リエチレン、ポリウレタンの発泡シートを採用すること
ができ、クッション感触の良い表装材とすることが可能
である。前記した連続生産方式の場合では、図７に示し
たように第２のライナーとなる熱可塑性合成樹脂シート
３２と同時に、加熱のみでなく必要に応じて裏面に加熱
活性化する接着剤を予め塗布した表装材３９を圧着ロー
ル７８，７８間に挿入すればよい。同様にこれを第１の
ライナーを構成するシート３３の外側に表装材を接着加
工することもできる。

【００２８】以上の実施例では、ハニカム成形基板の突
条の高さが一定の場合について説明したが、成形型の隔
壁の高さを部分的に変更することにより、例えば図９に
示したようなハニカム成形基板７１を成形し、その突条
の先端側にライナー７３を、その背面側にクッション材
７６と表皮７５とからなる複合ライナー７４を貼着し
た、部分的に厚さの異なるハニカム成形体７０を得るこ
とができ、自動車、車両、航空機の等の内装形状に対応
させることができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、軽量にして高い曲げ剛
性と耐圧縮性を備え、しかも曲げ剛性の方向性が極めて
少ない、多数の六角形状のセルを有するハニカム成形体
を、簡単な成形型を用いるだけで、容易に製造すること
ができる。しかも、従来の方法ではハニカム成形体の高
さを部分的に変えることが困難であったが、この発明で
は隔壁の高さを部分的に変更することにより可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】真空成形法によるハニカム成形基板を成形する
成形型の要部斜視図である。

【図２】図１の成形型でハニカム成形基板が成形された
状態を示す要部斜視図である。

【図３】ハニカム成形基板の背面側にライナーが接着さ
れたハニカム成形体の断面図である。

【図４】ハニカム成形基板の突条の先端側にライナーが
接着されたハニカム成形体の断面図である。

【図５】ハニカム成形基板の突条の先端側と背面側にラ
イナーが接着されたハニカム成形体の断面図である。

【図６】ハニカム成形基板を連続的に製造する成形型の
要部斜視図である。

【図７】ハニカム成形体を連続的に製造する装置の説明
図である。

【図８】圧縮成形法によるハニカム成形基板を成形する
成形型の要部断面図である。

【図９】成形型の隔壁の高さを部分的に変えて製造され
た、厚さが部分的に異なるハニカム成形体の断面図であ
る。

【図１０】従来のハニカム基板を製造する工程を説明す
る断面図である。

【図１１】従来のハニカム基板の平面図である。

【符号の説明】

１０ 成形型 １１ 型板 １２ 隔壁 １３ 吸引孔 １４ 閉区画 ２１ ハニカム成形基板 ２２ ライナー ２３ ライナー ２５ ハニカム成形体 ２６ ハニカム成形体 ２７ ハニカム成形体 ２８ 背面 ２９ 突条 ３１ シート ３５ ハニカム成形基板 ３６ ハニカム成形体 ３７ ハニカム成形体 ４０ 成形型 ４２ 隔壁 ４３ 吸引孔 ５１ 雄型 ５２ 型板 ５３ 隔壁 ５５ 雌型 ５７ 凹溝 ６０ シート ７０ ハニカム成形体 ７１ ハニカム成形基板 ７３ ライナー ７４ ライナー

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 型板に帯状硬質材を立設して隔壁とし、
   その隔壁の配置により、前記型板上に前記隔壁による多
   数の六角形状の閉区画を形成するとともに、その閉区画
   内の型板部分にその型板を貫通する吸引孔を設けた成形
   型により、熱可塑性合成樹脂シートを真空成形、圧空成
   形、もしくは真空圧空成形して、交差する突条によって
   区画された多数の六角形状のセルを有するハニカム成形
   基板を製造し、そのハニカム成形基板の突条の先端側
   と、該突条と反対の背面側との少なくとも一方にライナ
   ーを接着するハニカム成形体を製造する方法。
2. 【請求項２】 型板に帯状硬質材を立設して隔壁とし、
   その隔壁の配置により、前記型板上に前記隔壁による多
   数の六角形状の閉区画を形成した雄型と、その雄型の隔
   壁位置に対応し、所定の幅と深さを有する凹溝を設けた
   雌型とにより、可撓性シートを圧縮成形して、交差する
   突条によって区画された多数の六角形状のセルを有する
   ハニカム成形基板を製造し、そのハニカム成形基板の突
   条の先端側と、該突条と反対の背面側との少なくとも一
   方にライナーを接着するハニカム成形体を製造する方
   法。