JP6548074B2 - ハニカムコアおよびハニカムコアの製造方法 - Google Patents
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Description
特許文献1(特開2001−38832号公報)には、シート上に、所定の間隔で接着剤を筋状に塗布して、接着剤の位置を半ピッチずつずらしてシートを重ねていき、シートの積層体を加熱して熱硬化性の接着剤を固めた後、シートどうしの間隔を広げることでハニカムコアを作成する技術、いわゆる展張方式のハニカムコアの作製方法が記載されている。
特許文献1〜3に記載の技術では、接着剤を使用しているため、接着剤を塗布したり、硬化させる工程が必要となり、接着剤を塗布する装置や、使用する接着剤によっては接着剤を硬化させるための加熱炉等が必要になったりする。したがって、ハニカムコアの製造コストが上昇する問題がある。
また、特許文献3に記載の技術のように、折り曲げ工法で作製し且つ接着剤で接合しない構成では、シートの剛性や弾性復元で、接合されるべき部分が離れてしまい、何かで押さえていないとハニカムコアとして自立せず、ハニカムコアの強度が低下する問題もある。
厚み方向に対して凹凸が形成された波板状の基材であって、前記基材を折り曲げていく方向である第1の方向に沿って延び且つ前記基材の幅方向であって前記第1の方向および前記厚み方向に対して直交する第2の方向に沿って間隔をあけて配置された第1の壁部と、前記第2の方向に沿って前記第1の壁部どうしの間に配置され且つ前記第1の壁部に対して厚み方向にずれた位置に配置された第2の壁部と、前記第1の壁部と前記第2の壁部とを接続する傾斜部と、を有し、前記第2の方向に沿って前記第1の壁部、前記傾斜部、前記第2の壁部および前記傾斜部の順に繰り返し配置されることで前記凹凸が構成される波板状の前記基材と、
前記第1の壁部と前記第1の壁部の両側に隣接する傾斜部に渡って形成されると共に、前記第2の方向に沿って間隔をあけて形成され、且つ、前記第1の方向に交差する方向に延びる第1の切れ込みと、
前記第2の壁部と前記第2の壁部の両側に隣接する傾斜部に渡って形成されると共に、前記第1の方向に沿って前記第1の切れ込みに対してずれた位置に形成され、前記第2の方向に沿って間隔をあけて形成され、且つ、前記第1の方向に交差する方向に延びる第2の切れ込みと、
前記第1の壁部および前記第2の壁部の少なくとも一方に形成されると共に、切れ込みの延びる方向に対して交差する方向に延びる第3の切れ込みによって少なくとも外縁の一部が形成された接合部であって、前記第1の壁部および前記第2の壁部のうち前記接合部が形成された壁部との接続部分に沿って折り曲げ可能な前記接合部と、
を備え、
前記第1の切れ込みおよび前記第2の切れ込みの延長上の折り線に沿って折り曲げられ、前記折り線を挟んで対向する前記第1の壁部どうしまたは前記第2の壁部どうしが前記接合部を折り曲げることで接合された、
ことを特徴とする。
切れ込みの延びる方向および前記第1の方向に対して傾斜する方向に延びる第3の切れ込みによって少なくとも外縁の一部が形成された前記接合部、
を備えたことを特徴とする。
厚み方向に対して凹凸が形成された波板状の基材であって、前記基材を折り曲げていく方向である第1の方向に沿って延び且つ前記基材の幅方向であって前記第1の方向および前記厚み方向に対して直交する第2の方向に沿って間隔をあけて配置された第1の壁部と、前記第2の方向に沿って前記第1の壁部どうしの間に配置され且つ前記第1の壁部に対して厚み方向にずれた位置に配置された第2の壁部と、前記第1の壁部と前記第2の壁部とを接続する傾斜部と、を有し、前記第2の方向に沿って前記第1の壁部、前記傾斜部、前記第2の壁部および前記傾斜部の順に繰り返し配置されることで前記凹凸が構成される波板状の前記基材に対して、前記第2の方向に沿って間隔をあけて、前記第1の壁部と前記第1の壁部の両側に隣接する傾斜部に渡って前記第1の方向に交差する方向に延びる第1の切れ込みを形成し、前記第1の方向に沿って前記第1の切れ込みに対してずれた位置に、前記第2の方向に沿って間隔をあけ、且つ、前記第2の壁部と前記第2の壁部の両側に隣接する傾斜部に渡って前記第1の方向に交差する方向に延びる第2の切れ込みを形成し、前記第1の壁部および前記第2の壁部の少なくとも一方に、前記切れ込みの延びる方向に対して交差する方向に延びる第3の切れ込みを形成する切れ込みの形成工程と、
前記各切れ込みが形成された基材を、前記第1の切れ込みおよび前記第2の切れ込みの延長上の折り線に沿って折り曲げると共に、前記第3の切れ込みによって少なくとも外縁の一部が形成された接合部を前記第1の壁部および前記第2の壁部のうち前記接合部が形成された壁部との接続部分に沿って折り曲げて、前記折り線を挟んで対向する前記第1の壁部どうしまたは前記第2の壁部どうしを接合する折り曲げ工程と、
を実行することを特徴とする。
第1の方向に沿って平行する一対の山折り線と、前記第1の方向に沿って平行する一対の谷折り線が交互に設定された平板に対して、一対の山折り線およびその両側に隣接する谷折り線に渡って前記第1の方向に交差する方向に延びる第1の切れ込みと、前記第1の切れ込みに対して前記第1の方向にずれた位置に設定され且つ一対の谷折り線およびその両側に隣接する山折り線に渡って前記第1の方向に交差する方向に延びる第2の切れ込みと、前記第1の切れ込みの途中且つ前記一対の山折り線の間および前記第2の切れ込みの途中且つ前記一対の谷折り線の間に設定され且つ前記第1の切れ込み及び前記第2の切れ込みの延びる方向に対して交差する方向に延びる第3の切れ込みと、を形成する切れ込みの形成工程と、
前記切れ込みの形成工程で切れ込みが形成された平板を、山折り線および谷折り線に沿って折り曲げて、厚み方向に対して凹凸が形成された波板状の基材を形成する基材の形成工程と、
前記各切れ込みが形成された基材を、前記第1の切れ込みおよび前記第2の切れ込みの延長上の折り線に沿って折り曲げると共に、前記第3の切れ込みによって少なくとも外縁の一部が形成された接合部を前記基材との接続部分に沿って折り曲げて、前記折り線を挟んで対向する前記基材の部位どうしを接合する折り曲げ工程と、
を実行することを特徴とする。
前記切れ込みの延びる方向および前記第1の方向に対して傾斜する方向に延びる第3の切れ込みを形成する前記切れ込みの形成工程、
を実行することを特徴とする。
請求項2,5に記載の発明によれば、基材の厚みが薄い場合に、接合部を折り曲げる際に、壁部が変形することを低減できる。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
図1において、実施例1のハニカムコアを作成する場合、まず、波形加工の工程において、図1Aに示す平板1を、図1Bに示すように、基材の一例としての波板2に加工する。波板2の加工方法は、例えば、ロール成形や曲げ成形等、任意の方法で可能である。波板2は、厚み方向に凹凸が形成されている。波板2は、第1の壁部の一例としての頂壁2aと、頂壁2aに対して厚み方向で下方に配置された第2の壁部の一例としての底壁2bと、頂壁2aと底壁2bとを接続する傾斜部の一例としての傾斜壁2cと、を有する。各壁2a〜2cは、第1の方向の一例としての前後方向に延びている。また、各壁2a〜2cは、第2の方向の一例としての幅方向に対して間隔をあけて配置されている。
実施例1では、頂壁2aとその両側に隣接する傾斜壁2cに渡って、第1の切れ込み3aが形成されている。また、底壁2bとその両側に隣接する傾斜壁2cに渡って、第2の切れ込み3bが形成されている。第1の切れ込み3aと第2の切れ込み3bは、前後方向に対して、ずれた位置に形成されている。
なお、図1の破線で示すように、実施例1では、第1の切れ込み3aの延長上の底壁2bに、山折り線部4が設定され、第2の切れ込み3bの延長上の頂壁2aに、谷折り線部6が設定されている。
図1、図2Aにおいて、頂壁2aおよび底壁2bには、切れ込み3a,3bの幅方向中央部の位置に、切れ込み3a,3bの延びる幅方向および前後方向に対して傾斜する方向に延びる第3の切れ込み3cが形成されている。すなわち、第3の切れ込み3cは、第1の切れ込み3aおよび第2の切れ込み3bを幅方向に分断する形で配置されている。実施例1の第3の切れ込み3cは、切れ込み3a,3bに対して傾斜するコの字状に形成されている。なお、図2Aに示すように、「コ」の字の一方の端と、その対角の角部で、第3の切れ込み3cは、切れ込み3a,3bに接続されている。そして、図2Aの破線で示すように、コの字の端どうしを結ぶ第3の切れ込み3cが形成されていない部分により、折り線部7が設定されている。第3の切れ込み3cと折り線部7で囲まれた部分により、実施例1の接合部の一例としての接合片8が構成されている。
図4は実施例1のハニカムコアの折り曲げおよび接合の過程の説明図であり、図4Aは折り曲げ途中の状態の説明図、図4Bは折り曲げ後、接合前の説明図、図4Cは接合後の説明図である。
図1C、図3、図4において、切れ込み3が形成された波板2を、折り曲げ工程において、山折り線部4および谷折り線部6に沿って折り曲げると、図4Aの状態のように、切れ込み3の部分が別れる。そして、図4Aに示す状態から、更に折り曲げると、図4Bに示すように、谷折り線部6を挟んで隣接する頂壁2aどうしと、山折り線部4を挟んで隣接する底壁2bどうしが接触する。
次に、接合工程において、図4Bに示す状態から、接合片8が、折り線部7に沿って折り曲げられると、図4Cに示すように、接触する頂壁2aどうしと、接触する底壁2bどうしが、カシメられた状態で接合される。このような折り曲げ工程および接合工程を経て、図3に示すハニカムコア16が製造される。
図6は折り曲げ及び接合装置の動作の説明図であり、図6Aは折り曲げ前の状態の説明図、図6Bは図6Aに示す状態から折り曲げ途中の状態の説明図、図6Cは図6Bに示す状態から折り曲げが完了した状態の説明図、図6Dは接合動作の説明図、図6Eは図6Cに示す状態から波板が下流側に送られた状態の説明図である。
図3〜図6において、実施例1の折り曲げ接合装置21は、波板2をガイドするガイドプレート22,23を有する。ガイドプレート22,23は、波板2の頂壁2aおよび底壁2bにそれぞれ接触してガイドする。すなわち、波板2は、ガイドプレート22,23で挟まれた状態でガイドされ、山折り線部4および谷折り線部6に沿って座屈しないようにガイドされる。
搬送ローラ24の下方には、折り曲げ部材の一例としての押子26が配置されている。押子26は、波板2の厚み方向に対して両側に配置されている。波板2の頂壁2a側の押子26は頂壁2aの接合片8に対応する位置に配置されており、底壁2b側の押子26は底壁2bの接合片8に対応する位置に配置されている。押子26は、厚み方向、波板2の搬送方向及び幅方向に移動可能な押子駆動装置27に支持されている。
押子26の下方には、接合片8の接合後のハニカムコア16を下流側に搬送する搬送ローラ28が配置されている。搬送ローラ28は、モータM2により駆動される。
実施例1の制御部Cは、外部との信号の入出力等を行う入出力インターフェースI/Oを有する。また、制御部Cは、必要な処理を行うためのプログラムおよび情報等が記憶されたROM:リードオンリーメモリを有する。また、制御部Cは、必要なデータを一時的に記憶するためのRAM:ランダムアクセスメモリを有する。また、制御部Cは、ROM等に記憶されたプログラムに応じた処理を行うCPU:中央演算処理装置を有する。したがって、実施例1の制御部Cは、小型の情報処理装置、いわゆるマイクロコンピュータにより構成されている。よって、制御部Cは、ROM等に記憶されたプログラムを実行することにより種々の機能を実現することができる。
実施例1の制御部Cは次の機能を有している。
押子制御手段C2は、折り曲げ制御手段C2Aと、接合制御手段C2Bとを有し、押子駆動装置27を介して、押子26を移動させる。
接合制御手段C2Bは、波板2の折り曲げ後に、押子26を幅方向および搬送方向に移動させて、接合片8の上側に対応する位置に移動させる。図6Dに示すように、押子26を下方に移動させつつ、厚さ方向に斜め奥に移動させて、接合片8を折り線部7に沿って折り曲げる。すなわち、頂壁2aや底壁2bを接合させる。
なお、図1〜図6では、ハニカムコア16の高さが一定のものについて説明をしたが、特許文献3に記載のように、高さが変動するハニカムコア16′についても、接合片8を形成することで、折り曲げおよび接合が可能である。図7において、ハニカムコア16′に対応して、搬送ローラ28を波板2′の幅方向に移動可能に支持する。また、高さの変動に伴って変動する山折り線部4および谷折り線部6の位置や接合片8の位置に応じて、押子26の位置を変動させる。それ以外は、図5、図6に示す場合と同様にして、折り曲げおよび接合が可能である。
前記構成を備えた実施例1のハニカムコア16,16′は、1枚の平板1が波状に折り曲げられた後、接合片8を有するように切れ込み3が形成され、折り線部4,6に沿って折り曲げられた後、接合片8が折り曲げられて、接合されることで、作成される。したがって、特許文献1〜3に記載の技術のように、接着剤を使用する必要がなく、接着剤の費用を削減できるとともに、接着剤を塗布、硬化させる工程が不要となり、全体として短時間でハニカムコア16,16′を製造可能となる。よって、製造コストを低減することができる。
なお、ハニカムコア16,16′の強度を決定するのは、六角形断面の角の部分が主となる。よって、実施例1のように、頂壁2aや底壁2bの幅方向の中央部に接合片8を形成しても、ハニカムコア16,16′の強度には、殆ど影響がない。すなわち、頂壁2aと傾斜壁2cとの境界部分や、底壁2bと傾斜壁2cとの境界部分に接合片8が設けられていない実施例1のハニカムコア16,16′では、十分に高強度を維持可能である。
図8において、図2Aに示す接合片8を採用した場合には、接合片8を折り線部7に沿って折り曲げる際に、頂壁2aまたは底壁2bに対して、捩じるような力が作用する。したがって、図8Aに示すように、傾斜壁2cとの境界の辺で力を受ける形となる。これに対して、図2Cに示す接合片8″を採用した場合には、接合片8″を折り線部7″に沿って折り曲げる際に、頂壁2aまたは底壁2bに直接力が作用する。
ここで、ハニカムコア16,16′では、強度が高いため、頂壁2aや底壁2bとして、厚さが0.1mm〜0.05mmといった薄いものも使用可能である。頂壁2aや底壁2bが薄い場合、接合片8″を折り曲げる際に、頂壁2aや底壁2bが座屈して変形したり、最悪の場合には破断したりする恐れもある。これに対して、図2Aや図2Bに示す接合片8では、図2Cに示す場合に比べて、製造しやすく、頂壁2a等が薄い場合に好適である。
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例(H01)〜(H05)を下記に例示する。
(H01)前記実施例において、接合片8の形状は、実施例に例示した形状に限定されず、適宜変更可能である。
(H02)前記実施例において、接合片8は、全ての頂壁2aや底壁2bに設ける構成を例示したが、これに限定されない。例えば、幅方向の両端の頂壁2aや底壁2bにのみ接合片8を設けたり、幅方向に対して、1つおきや2つおきに接合片8を設けたりすることも可能である。また、頂壁2aと底壁2bの両方に接合片8を形成することが望ましいが、いずれか一方のみとすることも可能である。
(H04)前記実施例において、接合片8を折り曲げる際に、押子26を斜め奥に移動させる構成を例示したが、これに限定されない。例えば、斜めではなく、真っ直ぐ奥に押し込む構成とすることも可能である。なお、第3の切れ込み3cを、実際の折り線部7の位置よりも少し深く(長く)入れておくことで、押子26で押す際に曲がりやすくすることも可能である。
2a…第1の壁部、
2b…第2の壁部、
2c…傾斜部、
3a…第1の切れ込み、
3b…第2の切れ込み、
3c…第3の切れ込み、
4,6…折り線、
7,7″…壁部との接続部分、
8,8″…接合部、
16,16′…ハニカムコア。
Claims (5)
- 厚み方向に対して凹凸が形成された波板状の基材であって、前記基材を折り曲げていく方向である第1の方向に沿って延び且つ前記基材の幅方向であって前記第1の方向および前記厚み方向に対して直交する第2の方向に沿って間隔をあけて配置された第1の壁部と、前記第2の方向に沿って前記第1の壁部どうしの間に配置され且つ前記第1の壁部に対して厚み方向にずれた位置に配置された第2の壁部と、前記第1の壁部と前記第2の壁部とを接続する傾斜部と、を有し、前記第2の方向に沿って前記第1の壁部、前記傾斜部、前記第2の壁部および前記傾斜部の順に繰り返し配置されることで前記凹凸が構成される波板状の前記基材と、
前記第1の壁部と前記第1の壁部の両側に隣接する傾斜部に渡って形成されると共に、前記第2の方向に沿って間隔をあけて形成され、且つ、前記第1の方向に交差する方向に延びる第1の切れ込みと、
前記第2の壁部と前記第2の壁部の両側に隣接する傾斜部に渡って形成されると共に、前記第1の方向に沿って前記第1の切れ込みに対してずれた位置に形成され、前記第2の方向に沿って間隔をあけて形成され、且つ、前記第1の方向に交差する方向に延びる第2の切れ込みと、
前記第1の壁部および前記第2の壁部の少なくとも一方に形成されると共に、切れ込みの延びる方向に対して交差する方向に延びる第3の切れ込みによって少なくとも外縁の一部が形成された接合部であって、前記第1の壁部および前記第2の壁部のうち前記接合部が形成された壁部との接続部分に沿って折り曲げ可能な前記接合部と、
を備え、
前記第1の切れ込みおよび前記第2の切れ込みの延長上の折り線に沿って折り曲げられ、前記折り線を挟んで対向する前記第1の壁部どうしまたは前記第2の壁部どうしが前記接合部を折り曲げることで接合された、
ことを特徴とするハニカムコア。 - 切れ込みの延びる方向および前記第1の方向に対して傾斜する方向に延びる第3の切れ込みによって少なくとも外縁の一部が形成された前記接合部、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載のハニカムコア。 - 厚み方向に対して凹凸が形成された波板状の基材であって、前記基材を折り曲げていく方向である第1の方向に沿って延び且つ前記基材の幅方向であって前記第1の方向および前記厚み方向に対して直交する第2の方向に沿って間隔をあけて配置された第1の壁部と、前記第2の方向に沿って前記第1の壁部どうしの間に配置され且つ前記第1の壁部に対して厚み方向にずれた位置に配置された第2の壁部と、前記第1の壁部と前記第2の壁部とを接続する傾斜部と、を有し、前記第2の方向に沿って前記第1の壁部、前記傾斜部、前記第2の壁部および前記傾斜部の順に繰り返し配置されることで前記凹凸が構成される波板状の前記基材に対して、前記第2の方向に沿って間隔をあけて、前記第1の壁部と前記第1の壁部の両側に隣接する傾斜部に渡って前記第1の方向に交差する方向に延びる第1の切れ込みを形成し、前記第1の方向に沿って前記第1の切れ込みに対してずれた位置に、前記第2の方向に沿って間隔をあけ、且つ、前記第2の壁部と前記第2の壁部の両側に隣接する傾斜部に渡って前記第1の方向に交差する方向に延びる第2の切れ込みを形成し、前記第1の壁部および前記第2の壁部の少なくとも一方に、前記切れ込みの延びる方向に対して交差する方向に延びる第3の切れ込みを形成する切れ込みの形成工程と、
前記各切れ込みが形成された基材を、前記第1の切れ込みおよび前記第2の切れ込みの延長上の折り線に沿って折り曲げると共に、前記第3の切れ込みによって少なくとも外縁の一部が形成された接合部を前記第1の壁部および前記第2の壁部のうち前記接合部が形成された壁部との接続部分に沿って折り曲げて、前記折り線を挟んで対向する前記第1の壁部どうしまたは前記第2の壁部どうしを接合する折り曲げ工程と、
を実行することを特徴とするハニカムコアの製造方法。 - 第1の方向に沿って平行する一対の山折り線と、前記第1の方向に沿って平行する一対の谷折り線が交互に設定された平板に対して、一対の山折り線およびその両側に隣接する谷折り線に渡って前記第1の方向に交差する方向に延びる第1の切れ込みと、前記第1の切れ込みに対して前記第1の方向にずれた位置に設定され且つ一対の谷折り線およびその両側に隣接する山折り線に渡って前記第1の方向に交差する方向に延びる第2の切れ込みと、前記第1の切れ込みの途中且つ前記一対の山折り線の間および前記第2の切れ込みの途中且つ前記一対の谷折り線の間に設定され且つ前記第1の切れ込み及び前記第2の切れ込みの延びる方向に対して交差する方向に延びる第3の切れ込みと、を形成する切れ込みの形成工程と、
前記切れ込みの形成工程で切れ込みが形成された平板を、山折り線および谷折り線に沿って折り曲げて、厚み方向に対して凹凸が形成された波板状の基材を形成する基材の形成工程と、
前記各切れ込みが形成された基材を、前記第1の切れ込みおよび前記第2の切れ込みの延長上の折り線に沿って折り曲げると共に、前記第3の切れ込みによって少なくとも外縁の一部が形成された接合部を前記基材との接続部分に沿って折り曲げて、前記折り線を挟んで対向する前記基材の部位どうしを接合する折り曲げ工程と、
を実行することを特徴とするハニカムコアの製造方法。 - 前記切れ込みの延びる方向および前記第1の方向に対して傾斜する方向に延びる第3の切れ込みを形成する前記切れ込みの形成工程、
を実行することを特徴とする請求項3または4に記載のハニカムコアの製造方法。
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