JP2863615B2

JP2863615B2 - 複合体及びその成形方法

Info

Publication number: JP2863615B2
Application number: JP24836390A
Authority: JP
Inventors: 猛安井; 敬三松本; 浩司白石; 秀夫重谷
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1990-09-18
Filing date: 1990-09-18
Publication date: 1999-03-03
Anticipated expiration: 2014-03-03
Also published as: JPH04126231A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、外皮層間に部分的にハニカムコアを有する
複合体とその成形方法に関し、特に、外皮層上にブラケ
ットが一体的に固着された複合体及びその成形方法に関
する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕

近年、車両の軽量化及び構成部品数の低減による生産
性向上等の目的で、プラスチックを主体とした複合体を
車両ボディや部品等に用いることが提案されており、一
部実用化されている。特に車両の空力特性等を向上する
ために取り付けられるエアスポイラー等も、繊維強化プ
ラスチックとコア材とからなる複合体等で成形されるよ
うになった。

上記複合体は、一般に、コア材を両面から外皮層で被
覆した、いわゆるサンドイッチ構造体であり、コア材と
して発泡プラスチック体を用いたり、ハニカム構造体を
用いたりしている。

このコア材は、補強の目的で必要であるが、補強がそ
れ程必要でない部分については、コア材を用いず、中空
構造とすることも可能である。

また強度上コア材が必要とされる場合は、軽量化の観
点からは、発泡プラスチック体を用いるよりも、ハニカ
ム構造体を用いる方が好ましい。例えばエアスポイラー
の場合、取付部以外の一般部は中空構造で充分であるが
取付部については剛性を確保する必要がある。そのた
め、従来は発泡材による補強が行われているが、取付用
のブラケット部分を補強するために、ハニカム構造体の
コア材を用いるのが望ましい。

また、上記エアスポイラー等は上述のように取付用の
ブラケットを具備する必要があるが、通常ブラケットは
別体で作製され、ボルト止め、ビス止め、あるいはリベ
ット止め等の機械的接合や接着等により、複合体本体に
取り付けられている。

しかしながら、この接合構造では、機械的接合や接着
を要するため、部品点数が多く、また工程数が多いとい
う問題を有し、軽量化及び部品点数低減による生産性向
上の観点からはさらに改善の余地があるといえる。

さらに、エアスポイラー等の部品を複合体により形成
する場合、表面状態ができるだけ良好であることが要求
されている。ところが複合体を繊維強化熱硬化樹脂で形
成する場合、樹脂の流動による変形を生じる。その対策
として成形型を用いた工程が一般的であるが、型の製作
工程費用がかさむこと、また複雑形状に対する限界があ
ること等が問題である。

従って本発明の目的は、軽量化のために部分的にハニ
カムコアを含有するとともに、外皮層の表面平滑性に優
れた複合体、及びその比較的簡易な成形方法を提供する
ことである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者は、複合体
を成形する場合に、ハニカムコアが埋め込まれた溶融中
子の周囲に外皮層を形成し、加圧加熱により硬化後に溶
融中子を溶出することにより、加圧成形時にハニカムコ
アを変形させることなく複合体を成形することができる
こと発見し、本発明に想到した。

すなわち、本発明の複合体は、外皮層と、前記外皮層
間に部分的に配置されたハニカムコアとからなるもの
で、前記ハニカムコアが埋め込まれた溶融中子の表面に
前記外皮層を形成し、前記溶融中子を溶出することによ
り得られることを特徴とする。

また、本発明の複合体の成形方法は、外皮層と、前記
外皮層間に部分的に配置されたハニカムコアとからなる
複合体の成形方法であって、前記ハニカムコアが埋め込
まれた溶融中子の表面に前記外皮層を形成し、前記溶融
中子を溶出することを特徴とする。

〔実施例及び作用〕

本発明の一実施例として、車両のエアスポイラーを例
にとって、以下に説明する。

まず、第１図に示すように、外皮層間に部分的にハニ
カムコアを有する構造とするために、溶融中子にハニカ
ムコアを埋め込んだ中子を形成する。このハニカムコア
の位置及び大きさは、複合体に加わる外力の大きさ及び
位置により適宜決定することができる。

例えば、取付用のブラケット等を複合体表面に固着す
る場合、そのブラケット固着位置の近傍にハニカムコア
を配置すれば、ブラケットを介して加わる外力に対して
強固な構造となる。

本実施例においては、溶融中子として、溶融石膏を用
いて行うが、水等の溶剤に対して可溶性の材料又は低融
点（120℃〜180℃）の金属材料であれば、いかなるもの
でも使用することができる。しかし、溶出除去が容易で
あり、軽量である等の作業性の観点からは、溶融石膏が
好ましい。

部分的にハニカムコアを配置するためには、ハニカム
コアを鋳ぐるんだ中子を形成する必要がある。そのため
には、まず、余熱した中子型内の所定の位置に所定の形
状のハニカムコアをセットし、あらかじめ溶融しておい
た溶融石膏を中子型内に流し込み中子を成形する。次い
で、この中子型を徐冷し、脱型する。

この段階での中子１は、第１図に示すように、ハニカ
ムコア11と溶融中子12とからなる。なおハニカムコア１
は全体に設ける必要はなく、強度を要する部分だけでよ
い。例えば、第10図に示すように、ブラケットを設ける
領域だけに配置すればよい。

このようにして成形された中子１に外皮層をレイアッ
プするが、本実施例においては、数プライの熱硬化樹脂
含浸炭素繊維織布のプリプレグシート（例えば４プラ
イ）を順次レイアップすることにより、外皮層を形成す
る。

第３図は、本発明の一実施例により、中子１の周囲に
数プライのプリプレグシートを巻き付けて、外皮層を形
成した状態を概略的に示す断面図である。

本実施例においては、中子１に、まず第１プライから
第３プライまでのプリプレグシート21〜23を順次レイア
ップするが、これらのプリプレグシートは後端エッジ部
14でカットする。

次いで、第４プライのプリプレグシート24及びその上
に表面保護フィルム25をレイアップする。この時、第４
プライのプリプレグシートは、第３図に示すように、後
端エッジ部14を巻き込むようにレイアップする。このよ
うな構成により、外皮層の強度を向上することができ
る。

本実施例においては、上述のようにしてレイアップさ
れた外皮層２の表面に、複数枚の鉄箔等の板部材を可撓
性シートに付着してなるプレッシャープレート４を被覆
する。これは、加熱加圧による硬化成形時、外皮層表面
に優れた平滑性を付与する上で、優れた効果を発揮す
る。

プレッシャープレート４の各板部材は、鉄箔以外でも
表面が平滑である程度の剛性があればよい。

第４図は、本実施例におけるプレッシャープレート４
を概略的に示す正面図であり、各板部材41、42、43、44
がテフロンシートに付着した状態を示している。

第５図は、第４図に示すプレッシャープレート４を複
合体３に被覆した状態を示す断面図である。

第４図及び第５図に示すように、各板部材41,42,43,4
4の間の隙間46、47、48は、プレッシャープレート４を
折り曲げるときに必要なクリアランスであり、かつ熱膨
張率を考慮して決められる。一般に板部材の厚さは、0.
1〜1.0mm程度であり、隙間は１〜2mm程度とする。

テフロンテープに貼り付けられたプレッシャープレー
ト４は、第５図に示すように、複合体を包合するように
セットされる。この時、隙間46、47、48は、それぞれが
複合体３のエッジ部35、36、37に対応する位置になるよ
うにセットされる（第５図においては、便宜上プレッシ
ャープレート４と複合体３との間に隙間を設けている
が、実際には密着している）。従って、複合体３の外皮
層の面部31、32、33、34は、それぞれプレッシャープレ
ート４の板部材41、42、43、44とぴったり密着する。

プレッシャープレート４がセットされた複合体３は、
第６図に示すように、アルミニウム等からなる定盤５上
に設置される。

複合体３の外部には、さらに樹脂流出防止用のリリー
スフィルム51、エア透過性を有するブリーザーマット52
及びバギングフィルム53を順にセットする。バギングフ
ィルム53と定盤５とは、端部54,55においてシールされ
る。

このような状態で、全体をバギングし、内部を減圧し
てバギングフィルムをプレッシャープレート４上に密着
させた状態で、オートクレープ中にセットして、所定の
加圧加熱条件で硬化処理を施す。

これにより、複合体３の外皮層２が中子１の周囲に硬
化される。

このようにして成形された複合体は、脱型後、水を吹
きかけて、溶融中子を溶かし出す。

なお上述した実施例における複合体の外皮層を形成す
るプリプレグシートには、UD（一方向材）織布、不織布
及び短繊維を二次元にランダムに配向させてなるシート
状補強繊維を用いることができるが、強度的には、炭素
繊維の織布を用いるのが好ましい。

さらに、プリプレグシートのマトリックス材として
は、成形性が良好であり、複雑な形状の構造体にも成形
可能であるという理由から熱硬化性樹脂を用いることが
好ましい。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の複合体及びその成形方
法においては、ハニカムコアが埋め込まれた溶融中子を
外皮層に接合し、その後に、溶融中子を溶出している。
これにより、比較的容易にハニカムコアを部分的に有す
る複合体構造とすることができ、複合体の軽量化が可能
となる。

また、従来の成形方法では成形型を必要とするが、本
発明では複雑な成形型を用いないため、簡易に複合材部
材を成形することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例による複合体の製造に用い
る中子を概略的に示す断面図であり、第２図は、本発明の一実施例による複合体の製造に用い
る中子を概略的に示す断面図であり、第３図は、本発明の一実施例による複合体を製造するた
めに、中子の周囲に外皮層を形成した状態を概略的に示
す断面図であり、第４図は、本発明の一実施例によるプレッシャープレー
トを概略的に示す平面図であり、第５図は、本発明の一実施例により複合体の周囲にプレ
ッシャープレートを取り付けた状態を概略的に示す断面
図であり、第６図は、本発明の一実施例による複合体の成形方法を
概略的に示す一部破断断面図であり、１……中子２……外皮層３……複合体４……プレッシャープレート５……定盤 11……ハニカムコア 12……溶融中子 13……後端部 14……後端エッジ部 21〜25……外皮層用プリプレグシート 25……表面保護フィルム 31〜34……外皮層の面部 35〜37……外皮層のエッジ部 41〜44……プレッシャープレートの板部材 45……プレッシャープレートの開口部 46〜49……プレッシャープレートの隙間部 51……リリースフイルム 52……フリーザーマット 53……バギングフィルム 54、55……端部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者重谷秀夫埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】外皮層と、前記外皮層間に部分的に配置さ
れたハニカムコアとからなる複合体において、前記ハニ
カムコアが埋め込まれた溶融中子の表面に前記外皮層を
形成し、前記溶融中子を溶出することにより得られるこ
とを特徴とする複合体。
【請求項２】請求項１に記載の複合体において、前記外
皮層が繊維強化プラスチックからなることを特徴とする
複合体。
【請求項３】請求項１又は２に記載の複合体において、
前記外皮層の外部を平坦な面を有するプレッシャープレ
ートで被覆した状態で加圧成形することにより形成され
ることを特徴とする複合体。
【請求項４】外皮層と、前記外皮層間に部分的に配置さ
れたハニカムコアとからなる複合体の成形方法におい
て、前記ハニカムコアが埋め込まれた溶融中子の表面に
前記外皮層を形成し、前記溶融中子を溶出することを特
徴とする成形方法。
【請求項５】請求項４に記載の複合体の成形方法におい
て、前記外皮層が繊維強化プラスチックからなることを
特徴とする成形方法。
【請求項６】請求項４又は５に記載の複合体の成形方法
において、前記外皮層の外部を平坦な面を有するプレッ
シャープレートで被覆した状態で加圧成形することを特
徴とする成形方法。
【請求項７】請求項６に記載の複合体の成形方法におい
て、前記プレッシャープレートは、前記外皮層の平坦面
と同一形状の平坦な板部材が、前記外皮層の平坦面と同
一個数だけ可撓性シートに貼着されてなり、かつ隣接す
る板部材間の間隔は前記外皮層上に付着させたときにほ
ぼぴったりと閉じるように設定されていることを特徴と
する成形方法。
【請求項８】請求項７に記載の複合体の成形方法におい
て、各板部材が0.1〜1.0mmの厚さを有し、かつ隣接する
板部材間の間隔が約１〜2mmであることを特徴とする成
形方法。