JP6927683B2 - ハニカムコア - Google Patents

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本発明は、ハニカムコアに関する。
自然界において、蜂の巣や昆虫の複眼、玄武岩の柱状節理等に見られるハニカム構造は、強固な構造であることが周知である。工業的には、ハニカム構造は、軽量で、かつ強固な構造部材が必要とされる場合に利用されることが多い。例えば、アルミ合金により製作された、ハニカム構造を備える構造体であるハニカムコアが、航空機や鉄道列車の壁面等に使用されている。
特許文献1には、図11に示されるような、自動車の内装部品等に使用される、防湿シール材料のハニカムコア102が開示されている。ハニカムコア102は、セルロース材料のような材料より形成されたストリップ105から構成されている。ストリップ105は、互いに沿って長手方向に延びるように、かつ、部分的に互いに接着された状態で設けられた後に、ストリップ105の面に対し垂直方向に引き離されることにより製作されている。2つのカバープレート103、104の間にハニカムコア102が接着されて、ハニカムパネル101が形成されている。
また、特許文献2には、住宅やビルの構造部材や壁・床材及び間仕切り等に使用されるハニカムパネルが開示されている。本ハニカムパネルの備えるハニカム構造体は、帯状に切断したハニカム素材の箔例えばアルミニウム箔を、複数枚重ね且つ該箔同士を一定間隔を置いて設けた接着部で接着してハニカムブロックを作成した後、このハニカムブロックを横方向に展張することにより製作される。
このように、ハニカムコアは、比較的薄い部材を変形させて製作することが多い。
他方、例えばハニカムコアを建築構造物の構造として使用する場合には、ハニカムコアを構成する各セルを大きくし、なおかつ、ハニカムコアの構築に要する部品の各々を、相応の厚みを備えた、硬質で強固なものにする必要があるため、ハニカムコアを、上記のように薄い部品を変形させることにより製作することができない。したがって、ハニカムコアを複数の構成部品に分割するように設計し、製造された各構成部品を組み立て、接合してハニカムコアを製作する必要がある。
しかし、ハニカムコアは複雑な形状を備えているため、ハニカムコアの構成部品への分割が容易ではない。例えば、各セルの角部において安易に構成部品への分割を行うと、分割した構成部品間の接合において、接合を強固にして構成部品間で十分に応力を伝達させるために、特殊な形状の接合金物が必要となる。また、この接合金物の形状の特殊性に依存して、構成部品を複雑な手順で組み立てなければならない場合がある。このような理由に因り、ハニカムコアの設計及び製作が困難である。
特表平11−502787号公報 特開2009−2575号公報
本発明が解決しようとする課題は、厚みのある硬質な部材を用いた、強固で、設計及び製作が容易な、ハニカムコアを提供することである。
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。すなわち、本発明は、複数の板材をハニカム構造に構成して一単位とし、ハニカム構造の該一単位を、複数段に積み重ねて結合させたハニカムコアであって、ハニカム構造の前記一単位においては、該一単位を構成する各セルの角部において、3つの前記板材が互いに間隔を置いて放射状に設けられ、前記複数段の中の一の前記単位の、前記角部に設けられた一の前記板材と、前記一の単位に隣接する他の前記単位の、前記角部に設けられ、前記一の単位の前記一の板材とは異なる方向に延在する一の前記板材が、前記一単位を積み重ねる方向に延在する緊締部材により緊締され、前記一の単位及び前記他の単位の各々において、前記角部から前記一の板材とは異なる方向に延在する他の前記板材は、前記積み重ねる方向において隣接する前記板材に接合され、及び/または、同じ前記一単位の前記一の板材に、前記角部において接合されているハニカムコアを提供する。
以下、板材により構成される六角形の筒(セル)をハニカム状に敷き詰めて配列させた状態における、板材の組み合わせ方をハニカム構造、該ハニカム構造を構造として備える構造体をハニカムコアと呼称する。
上記のような構成によれば、ハニカム構造の一単位が、複数段に積み重ねて結合させた構造になっているにもかかわらず、複数段の中の一の単位の、角部に設けられた一の板材と、一の単位に隣接する他の単位の、角部に設けられ、一の単位の一の板材とは異なる方向に延在する一の板材が、一単位を積み重ねる方向に延在する緊締部材により緊締されているため、単位間の、すなわち各段の間の接合が、一の板材間の緊締によって強固に行われている。
また、一の単位及び他の単位の各々において、角部から一の板材とは異なる方向に延在する他の板材は、積み重ねる方向において隣接する板材に接合され、及び/または、同じ一単位の一の板材に、角部において接合されることにより、一の板材間の接合を更に強固なものとしている。
以上が相乗し、例えばハニカムコアを構成するセルが大きい場合においても適用可能な、硬質で変形しない部材を用いた、強固なハニカムコアを実現可能である。
また、異なる単位に各々位置する一の板材間の接合は、例えば通しボルトなどの、これらの一の板材間を緊締する緊締部材によって緊締されているため、部品間の接合において、特殊な形状の接合金物は基本的には不要であり、かつ、製作も容易となる。すなわち、上記のような強固なハニカムコアを、容易に設計、製作することが可能となる。
本発明の一態様においては、前記他の板材は、前記角部において、同じ前記一単位の前記一の板材の側面に沿うように切截された形状を備えている。
上記のような構成によれば、他の部材は、同じ一単位の一の板材の側面に沿うように切截された形状を備えていることにより、切截された表面において一の板材に密接して角部を形成するような納まりになっている。すなわち、他の部材は、例えば板材の一部を切截するなどの容易な方法により製作することが可能であり、これにより、ハニカムコアを容易に製作することができる。
別の態様においては、前記他の単位に、前記一の単位とは異なる側に隣接する前記単位の、前記角部に設けられた一の前記板材は、前記緊締部材により緊締され、及び、前記一の単位の前記一の板材と、前記他の単位の前記一の板材とは、異なる方向に延在する。
上記のような構成によれば、一の単位、他の単位、及び、他の単位に隣接する単位の、3段に積み重ねられた各一単位の、角部において緊締部材により緊締されている一の部材は、互いに異なる3つの方向に延在している。すなわち、ハニカムコアの各セルの6つの壁部の各々には、各壁部を構成する一単位中のいずれかにおいて少なくとも1つの、緊締部材により緊締されている一の部材が含まれているため、ハニカムコアの構造を更に強固にすることができる。
別の態様においては、前記一の板材の各々の、前記角部に位置する部分には、前記積み重ねる方向に貫通して孔が設けられ、前記緊締部材は通しボルトであり、前記一の単位及び前記他の単位の各々の前記一の板材は、前記角部において、前記孔が互いに連通するように位置せしめられて、これらの前記孔に挿通された前記通しボルトによって緊締されている。
上記のような構成によれば、部品間の接合において、特殊な形状の接合金物は基本的には不要であり、かつ、普及汎用品である通しボルトを使用しているため、部品調達及び製作が容易である。したがって、強固なハニカムコアを、コストを抑えて容易に製作することが可能となる。
別の態様においては、ハニカム構造の前記一単位は、4段以上に積み重ねられており、前記一の単位から2つの前記単位分の間隔を隔てて位置する前記一単位の、前記緊締部材により緊締された一の前記板材は、前記一の単位の前記一の板材と、同じ方向に延在している。
上記のような構成によれば、例えば1段目に位置する一単位の、緊締部材により緊締された一の板材と、この一単位から2つの単位分の間隔を隔てて位置する、例えば4段目に位置する一単位の、緊締部材により緊締された一の板材は、同じ方向に延在するため、これらの板材の間に位置している、すなわち、2段目と3段目に位置する板材は、1段目と4段目の一の板材により挟まれて、強固に緊締されている。これにより、これらの一の板材により挟まれている板材が、緊締部材により緊締されていない、他の部材であったとしても、これら挟まれている他の部材は、積み重ねる方向において隣接する板材との接合だけでなく、一の部材間の緊締力により強固に固定されている。したがって、ハニカムコアの構造を更に強固にすることができる。
また、本発明は、複数の板材をハニカム構造に構成して形成されたハニカムコアであって、ハニカム構造を構成する各セルの角部においては、3つの前記板材が互いに間隔を置いて放射状に設けられ、前記角部に設けられた前記3つの板材の各々には、幅方向の互いに異なる位置に、長さ方向に突出する凸部が形成され、前記3つの板材の各々の前記凸部が前記幅方向に互いに重ねられ、前記幅方向に延在する緊締部材により緊締されることにより、前記角部が形成されている、ハニカムコアを提供する。
上記のような構成によれば、各セルの角部においては、3つの板材が互いに間隔を置いて放射状に設けられ、3つの板材の各々の凸部が幅方向に互いに重ねられて緊締部材により緊締されているため、角部において板材間が強固に接合されている。これにより、例えばハニカムコアを構成するセルが大きい場合においても適用可能な、硬質で変形しない部材を用いた、強固なハニカムコアを実現可能である。
また、角部において互いに間隔を置いて放射状に設けられている3つの板材の各々の凸部は、例えば通しボルトなどの、幅方向に延在する緊締部材により緊締されているため、部品間の接合において、特殊な形状の接合金物は基本的には不要であり、かつ、製作も容易となる。すなわち、上記のような強固なハニカムコアを、容易に設計、製作することが可能となる。
本発明の一態様においては、前記3つの板材の各々の、前記凸部には、前記幅方向に貫通して孔が設けられ、前記緊締部材は通しボルトであり、前記3つの板材の各々は、前記角部において、前記幅方向に互いに重ねられた前記凸部の各々の前記孔に挿通された通しボルトによって緊締されている。
上記のような構成によれば、部品間の接合において、特殊な形状の接合金物は基本的には不要であり、かつ、普及汎用品である通しボルトを使用しているため、部品調達及び製作が容易である。したがって、強固なハニカムコアを、コストを抑えて容易に製作することが可能となる。
別の態様においては、複数の前記セル相互が、仮想湾曲面に沿うように形成されている。
上記のような構成によれば、湾曲したハニカムコアが実現可能である。
本発明によれば、厚みのある硬質な部材を用いた、強固で、設計及び製作が容易な、ハニカムコアを提供することができる。
本発明の実施形態におけるハニカムコアの斜視図である。 図1の部分拡大図である。 前記実施形態におけるハニカムコアを構成する、(a)骨格部材、(b)第1補間板材、(c)第2補間板材の、各々の斜視図である。 前記実施形態におけるハニカムコアの角部の拡大斜視図である。 前記実施形態におけるハニカムコアの分解斜視図である。 (a)は図1の部分拡大図、(b)は外周補間部材の斜視図である。 前記実施形態の第2変形例におけるハニカムコアの部分拡大図である。 前記実施形態の第3変形例におけるハニカムコアの部分拡大図である。 前記実施形態の第3変形例におけるハニカムコアの分解斜視図である。 前記実施形態の第4変形例におけるハニカムコアの斜視図である。 従来のハニカムコアの説明図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。以下、板材により構成される六角形の筒(セル)をハニカム状に敷き詰めて配列させた状態における、板材の組み合わせ方をハニカム構造、該ハニカム構造を構造として備える構造体をハニカムコアと呼称する。
図1は、本発明の実施形態におけるハニカムコア1の斜視図である。ハニカムコア1は、複数の板材6、7、8を組み合わせて構成された6つの壁部5により形成された、六角柱状の内部空間Sを内部に備える六角筒状の複数のセル2を、隣接するセル2同士が同一の壁部5を共有するように、隙間なく並べることにより形成されている。
図1のように、ハニカムコア1を構成する各セル2の壁部5が鉛直方向に沿って位置するようにハニカムコア1を設置した際に、壁部5は、鉛直方向に、鉛直方向における長さが同等な複数の板材6、7、8を積み重ねることにより形成されている。全てのセル2において、壁部5が同様に形成されており、したがって、ハニカムコア1は、複数の板材6、7、8を、鉛直方向に直交する水平面内に並べることによりハニカム構造に構成して一単位3(3A、3B、3C、3D)とし、このハニカム構造の一単位3(3A、3B、3C、3D)を、複数段に積み重ねて結合させたような構造を成している。
ここで、本実施形態においては、ハニカム構造の一単位3は、最も上の、1段目の一単位3Aから、下方向に順に、2段目の一単位3B、3段目の一単位3C、4段目の一単位3Dと、4段にわたって積み重ねられている。
本実施形態においては、ハニカムコア1は、矩形形状の外枠4の内側に格納されている。ハニカムコア1の最外周と外枠4の内側には、後述する外周補間部材10が挟まれており、ハニカムコア1は外周補間部材10によって外枠4に固定されている。
図2は、図1のA矢視部分の拡大図である。本図において、各壁部5は、図2における略左右方向W、方向Wに対し水平面内において略120°反時計回りに回転した方向である方向X、及び、方向Xに対し反時計回りに更に略120°回転した方向である方向Yの、3つの方向W、X、Yのいずれかに沿って設けられている。
ハニカムコア1においては、4つの一単位3(3A、3B、3C、3D)が、3つの方向W、X、Yにより形成される水平面に直交する方向(積み重ねる方向)Zに積み重ねられている。
ハニカムコア1を構成する板材6、7、8は、骨格板材(一の板材)6(6A〜6L)、第1補間板材(他の板材)7(7A〜7L)、及び、第2補間板材(他の板材)8(8A〜8L)を備えている。図2、及び、後述する図4、図5においては、骨格板材6は模様を付けて示されている。
図3(a)、図3(b)、及び、図3(c)は、骨格板材6、第1補間板材7、及び、第2補間板材8の、各々の斜視図である。これら各図において、板材6、7、8は、各々が直交する長さ方向、幅方向、厚み方向が、それぞれ、方向X1、Z1、Y1に一致するように、すなわち、幅方向が鉛直方向に沿うように立てられた状態で描かれている。この状態において、長さ方向X1と幅方向Z1により形成される平面と平行な2つの面を側面6a、7a、8a、長さ方向X1と厚み方向Y1により形成される平面と平行な2つの面のうち、上に位置する面を上面6b、7b、8b、下に位置する図示されない面を下面と、それぞれ呼称する。
骨格板材6は、略直方体状の板材である。本実施形態においては、骨格板材6は木製である。
骨格板材6の互いに反対側を向く2つの側面6aの各々は、後述のように、各セル2の六角筒形状の内側表面を形成する。各側面6aの、幅方向Z1に延在する端辺を、接合端辺6gと呼称する。
骨格板材6の上面6b及び下面には、長さ方向X1における両端部近傍に、上面6bから下面へ幅方向Z1に沿って貫通する貫通孔(孔)6eが設けられている。また、骨格板材6の上面6bと下面の各々の、2つの貫通孔6eの間には、複数のダボ孔6fが設けられている。
骨格板材6の、長さ方向X1における両端の表面は、互いに略120°の角度をつけて開いたように設けられた、厚み方向Y1の中央に対して左側に位置する第1斜面6cと、右側に位置する第2斜面6dを備えている。これにより、長さ方向X1における両端の表面は、厚み方向Y1の両端から中央に向かうにつれて長さ方向X1内側に漸次窪むように形成されている。2つの側面6aの各々と、第1及び第2斜面6c、6dとの内角αは、略60°となっている。
骨格板材6は、幅方向Z1における幅と、厚み方向Y1における厚みの比は、略2対1となるように形成されている。
第1及び第2補間板材7、8も、本実施形態においては、骨格板材6と同様に木製である。第2補間板材8は、図3(b)に示される第1補間板材7と同じ形状を備えており、図3(c)に示されるように、第1補間板材7を、軸X1周りに180°回転させた形状をなしている。
第1及び第2補間板材7、8の互いに反対側を向く2つの側面7a、8aの各々は、骨格板材6と同様に、後述のように、各セル2の六角筒形状の内側表面を形成する。
第1及び第2補間板材7、8の上面7b、8bと下面の各々の、骨格板材6のダボ孔6fと対応する位置には、複数のダボ孔7f、8fが設けられている。
第1及び第2補間板材7、8の、長さ方向X1における両端の表面は、上面7b、8b及び下面の形状が略平行四辺形となるように、互いに反対側に位置する2つの側面7a、8aの各々に対して略60°と略120°の鋭角β、鈍角γが設けられた、斜面7c、8cとなっている。側面7a、8aの、側面7a、8aと斜面7c、8cにより鈍角γが形成されている側の、幅方向Z1に延在する端辺を、接合端辺7g、8gと呼称する。
後述するように、角部9において、斜面7c、8cが骨格板材6の側面6aに対向して接触するように、第1及び第2補間板材7、8は設けられる。すなわち、第1及び第2補間板材7、8(他の部材)は、斜面7c、8cを備えることにより、角部9において、同じ一単位3の骨格板材6(一の板材)の側面6aに沿うように切截された形状を備えている。
第1及び第2補間板材7、8の側面7a、8aの長さ方向X1における長さは、骨格板材6の側面6aの長さ方向X1における長さより、斜面7c、8cの幅Lの2倍分だけ短くなるように形成されている。
第1及び第2補間板材7、8の、幅方向Z1における幅と、厚み方向Y1における厚みの比は、骨格板材6と同等に形成されている。
図2に戻り、ハニカムコア1の1段目の一単位3Aは、図2に示される範囲において、骨格板材6A、6B、6C、第1補間板材7A、7B、7C、及び、第2補間板材8A、8B、8Cを備えている。1段目の一単位3Aにおいては、骨格板材6A、6B、6Cは、図3(a)に示される各々の長さ方向X1が方向Wに、幅方向Z1が方向Zに、それぞれ一致するように設けられている。第1補間板材7A、7B、7Cは、各々の長さ方向X1が方向Xに、幅方向Z1が方向Zに、それぞれ一致するように設けられている。第2補間板材8A、8B、8Cは、各々の長さ方向X1が方向Yに、幅方向Z1が方向Zに、それぞれ一致するように設けられている。これにより、同一種類の板材同士が平行になるように設けられている。すなわち、骨格板材6Bと骨格板材6C、第1補間板材7Aと第1補間板材7C、及び、第2補間板材8Aと第2補間板材8B同士が平行に設けられ、各々の側面6a、7a、8aが互いに対向するように配されることにより、1つのセル2が形成されている。
各セル2の、六角筒形状における角部9A〜9Fは、このように、板材6B、6C、7A、7C、8A、8Bが互いに角度をつけて設けられることにより形成されている。
なお、図2においては、セル2から右方向、左手前方向、及び、左奥行き方向に接続されている板材6、7、8は、説明を簡単にするために図示されていない。例えば、角部9Fにおいて、第1補間板材7Cと第2補間板材8Bの、互いに対向している斜面間には、方向Wに延在する図示されない骨格板材6が、骨格板材6Aとは対称的な構造で設けられている。また、角部9Bにおいて、骨格板材6Bの左手前方向には、方向Yに延在する図示されない第2補間板材8が、第2補間板材8Cとは対称的な構造で設けられている。更に、角部9Cにおいて、骨格板材6Cの左奥行き方向には、方向Xに延在する図示されない第1補間板材7が、第1補間板材7Bとは対称的な構造で設けられている。セル2の、後述する2段目から4段目の一単位3B、3C、3Dについても、同様である。
ハニカム構造の、1段目の一単位3Aにおいては、各セル2の角部9A〜9Fにおいて、3つの板材6、7、8が互いに間隔を置いて放射状に設けられている。以降、図2、図3を用いて角部9の構造を説明する。
例えば角部9Aに関しては、骨格板材6Aの紙面手前側に位置している側面6aの、図3(a)に示される接合端辺6g近傍には、第1補間板材7Aが、図3(b)に示される斜面7cが側面6aと対向して接するように、かつ、骨格板材6Aの接合端辺6gと第1補間板材7Aの接合端辺7gが同一直線上に位置するように、設けられている。上記のように、骨格板材6において、側面6aと第1斜面6cの成す内角αは、略60°となっており、第1補間板材7において、接合端辺7g側における側面7aと斜面7cの成す内角γは、略120°となっている。したがって、骨格板材6Aの第1斜面6cと、第1補間板材7Aの内部空間S側の側面7aは、連続した平面を形成している。
骨格板材6Aの紙面奥側に位置している側面6aの、図3(a)に示される接合端辺6g近傍には、第2補間板材8Aが、図3(c)に示される斜面8cが側面6aと対向して接するように、かつ、骨格板材6Aの接合端辺6gと第2補間板材8Aの接合端辺8gが同一直線上に位置するように、設けられている。第1補間板材7Aの場合と同様に、骨格板材6Aの第2斜面6dと、第2補間板材8Aの内部空間S側の側面8aは、連続した平面を形成している。
図3(a)を用いて説明したように、第1斜面6cと第2斜面6dは、略120°の角度をつけて開いたように形成されているため、骨格板材6Aの第1斜面6cと第1補間板材7Aの内部空間S側の側面7aにより形成される平面と、骨格板材6Aの第2斜面6dと第2補間板材8Aの内部空間S側の側面8aにより形成される平面は、内部空間Sに面して、略120°の角度をつけて開いたように形成されている。
角部9Bに関しては、第1補間板材7Aを挟んで骨格板材6Aとは反対側に位置している骨格板材6Bが、内部空間S側の側面6aが第1補間板材7Aの角部9Aとは反対側の斜面7cと対向して接するように、かつ、骨格板材6Bの接合端辺6gと第1補間板材7Aの角部9B側の接合端辺7gが同一直線上に位置するように、設けられている。第1補間板材7において、斜面7cの接合端辺7gとは反対側の端辺における、側面7aと斜面7cの成す内角βは、略60°となっているため、骨格板材6Bの内部空間S側の側面6aと、第1補間板材7Aの内部空間S側の側面7aは、略120°の角度をつけて開いたように形成されている。
角部9Cに関しては、角部9Bと対称的に、第2補間板材8Aを挟んで骨格板材6Aとは反対側に位置している骨格板材6Cが、内部空間S側の側面6aが第2補間板材8Aの角部9Aとは反対側の斜面8cと対向して接するように、かつ、骨格板材6Cの接合端辺6gと第2補間板材8Aの角部9C側の接合端辺8gが同一直線上に位置するように、設けられている。第2補間板材8において、斜面8cの接合端辺8gとは反対側の端辺における、側面8aと斜面8cの成す内角βは、略60°となっているため、骨格板材6Cの内部空間S側の側面6aと、第2補間板材8Aの内部空間S側の側面8aは、略120°の角度をつけて開いたように形成されている。
上記のように、角部9Bにおいては、骨格板材6Bの内部空間Sとは反対側の側面6aには、図示されない第2補間板材8が設けられている。また、角部9Cにおいては、骨格板材6Cの内部空間Sとは反対側の側面6aには、図示されない第1補間板材7が設けられている。
角部9D、9Eは、それぞれ角部9Aと同様に、骨格板材6Bと骨格板材6Cの、長さ方向X1における角部9B、9Cとは反対側の端辺に対して、それぞれ、第1及び第2補間板材7B、8B、及び、第1及び第2補間板材7C、8Cが設けられることによって、形成されている。骨格板材6Bの内部空間S側の側面6aと第2補間板材8Bの内部空間S側の側面8a、及び、骨格板材6Cの内部空間S側の側面6aと第1補間板材7Cの内部空間S側の側面7aは、角部9B、9Cにおける説明と同様の理由に因り、それぞれ、略120°の角度をつけて開いたように形成されている。
角部9Fについては、第1補間板材7C及び第2補間板材8Bに対して、角部9B、9Cと同様な要領で、図示されない骨格板材6が、内部空間Sとは反対側に延在するように接合されている。図示されない骨格板材6の第1斜面6cと第1補間板材7Cの内部空間S側の側面7aにより形成される平面と、図示されない骨格板材6の第2斜面6dと第2補間板材8Bの内部空間S側の側面8aにより形成される平面は、角部9Aにおける説明と同様の理由に因り、略120°の角度をつけて開いたように形成されている。
このように、骨格板材6Aの第1斜面6cと第1補間板材7Aの内部空間S側の側面7aにより形成される平面、骨格板材6Aの第2斜面6dと第2補間板材8Aの内部空間S側の側面8aにより形成される平面、骨格板材6Bの内部空間S側の側面6a、骨格板材6Cの内部空間S側の側面6a、図示されない骨格板材6の第1斜面6cと第1補間板材7Cの内部空間S側の側面7aにより形成される平面、及び、図示されない骨格板材6の第2斜面6dと第2補間板材8Bの内部空間S側の側面8aにより形成される平面の、計6つの平面により、六角柱状の内部空間Sの壁面が形成されている。
ハニカムコア1の2段目の一単位3Bは、図2に示される範囲において、骨格板材6D、6E、6F、第1補間板材7D、7E、7F、及び、第2補間板材8D、8E、8Fを備えている。2段目の一単位3Bは、1段目の一単位3Aの構造を、水平面内において反時計回りに120°回転させたものと一致した構造を備えている。すなわち、2段目の一単位3Bにおいては、骨格板材6D、6E、6Fは、各々の長さ方向X1が方向Xに、第1補間板材7D、7E、7Fは、各々の長さ方向X1が方向Yに、及び、第2補間板材8D、8E、8Fは、各々の長さ方向X1が方向Wに、それぞれ一致するように設けられている。
このように、2段目の一単位3Bにおいては、骨格板材(一の板材)6が、1段目の一単位3Aの骨格板材6とは異なる方向に延在するように設けられている。
骨格板材6D、6E、6F、第1補間板材7D、7E、7F、及び、第2補間板材8D、8E、8Fの各々の側面6a、7a、8aは、方向Zにおいて隣接する1段目の一単位3Aの各板材6、7、8の側面6a、7a、8aと、連続した平面を形成するように設けられている。
また、角部9は、2段目の一単位3Bにおいても、1段目の一単位3Aと同様な要領で構成されている。
これにより、骨格板材6Eの第1斜面6cと第1補間板材7Eの内部空間S側の側面7aにより形成される平面、骨格板材6Eの第2斜面6dと第2補間板材8Eの内部空間S側の側面8aにより形成される平面、骨格板材6Dの内部空間S側の側面6a、骨格板材6Fの内部空間S側の側面6a、セル2の図2における左奥側に位置する図示されない骨格板材6の第1斜面6cと第1補間板材7Dの内部空間S側の側面7aにより形成される平面、及び、図示されない骨格板材6の第2斜面6dと第2補間板材8Fの内部空間S側の側面8aにより形成される平面の、計6つの平面により、六角柱状の内部空間Sの壁面が形成されている。
ハニカムコア1の3段目の一単位3Cは、図2に示される範囲において、骨格板材6G、6H、6I、第1補間板材7G、7H、7I、及び、第2補間板材8G、8H、8Iを備えている。3段目の一単位3Cは、2段目の一単位3Bの構造を、水平面内において反時計回りに120°回転させたものと一致した構造を備えている。すなわち、3段目の一単位3Cにおいては、骨格板材6G、6H、6Iは、各々の長さ方向X1が方向Yに、第1補間板材7G、7H、7Iは、各々の長さ方向X1が方向Wに、及び、第2補間板材8G、8H、8Iは、各々の長さ方向X1が方向Xに、それぞれ一致するように設けられている。
このように、3段目の一単位3Cにおいては、骨格板材(一の板材)6が、1段目の一単位3Aと2段目の一単位3Bの骨格板材6とは異なる方向に延在するように設けられている。
骨格板材6G、6H、6I、第1補間板材7G、7H、7I、及び、第2補間板材8G、8H、8Iの各々の側面6a、7a、8aは、方向Zにおいて隣接する2段目の一単位3Bの各板材6、7、8の側面6a、7a、8aと、連続した平面を形成するように設けられている。
また、角部9は、3段目の一単位3Cにおいても、1段目の一単位3Aと同様な要領で構成されている。
これにより、骨格板材6Iの第1斜面6cと第1補間板材7Iの内部空間S側の側面7aにより形成される平面、骨格板材6Iの第2斜面6dと第2補間板材8Iの内部空間S側の側面8aにより形成される平面、骨格板材6Gの内部空間S側の側面6a、骨格板材6Hの内部空間S側の側面6a、セル2の図2における左手前側に位置する図示されない骨格板材6の第1斜面6cと第1補間板材7Hの内部空間S側の側面7aにより形成される平面、及び、図示されない骨格板材6の第2斜面6dと第2補間板材8Gの内部空間S側の側面8aにより形成される平面の、計6つの平面により、六角柱状の内部空間Sの壁面が形成されている。
ハニカムコア1の4段目の一単位3Dは、図2に示される範囲において、骨格板材6J、6K、6L、第1補間板材7J、7K、7L、及び、第2補間板材8J、8K、8Lを備えている。4段目の一単位3Dは、3段目の一単位3Cの構造を、水平面内において反時計回りに120°回転させた、1段目の一単位3Aと一致した構造を備えている。すなわち、4段目の一単位3Dにおいては、骨格板材6J、6K、6Lは、各々の長さ方向X1が方向Wに、第1補間板材7J、7K、7Lは、各々の長さ方向X1が方向Xに、及び、第2補間板材8J、8K、8Lは、各々の長さ方向X1が方向Yに、それぞれ一致するように設けられている。
このように、4段目の一単位3Dにおいては、骨格板材(一の板材)6が、1段目の一単位3Aの骨格板材6と同じ方向に延在するように設けられている。
骨格板材6J、6K、6L、第1補間板材7J、7K、7L、及び、第2補間板材8J、8K、8Lの各々の側面6a、7a、8aは、方向Zにおいて隣接する3段目の一単位3Cの各板材6、7、8の側面6a、7a、8aと、連続した平面を形成するように設けられている。
また、角部9は、1段目の一単位3Aと同様な要領で構成されている。
これにより、骨格板材6Jの第1斜面6cと第1補間板材7Jの内部空間S側の側面7aにより形成される平面、骨格板材6Jの第2斜面6dと第2補間板材8Jの内部空間S側の側面8aにより形成される平面、骨格板材6Kの内部空間S側の側面6a、骨格板材6Lの内部空間S側の側面6a、セル2の図2における右側に位置する図示されない骨格板材6の第1斜面6cと第1補間板材7Lの内部空間S側の側面7aにより形成される平面、及び、図示されない骨格板材6の第2斜面6dと第2補間板材8Kの内部空間S側の側面8aにより形成される平面の、計6つの平面により、六角柱状の内部空間Sの壁面が形成されている。
次に、ハニカムコア1における板材6、7、8間の接合について説明する。図4は、図2における角部9Aを、内部空間S側からみた斜視図である。図5(a)、(b)は、図4に示される角部9A近傍の分解斜視図である。
1段目の一単位3Aの角部9Aにおいては、骨格板材6Aの両側面6aに第1補間板材7A、第2補間板材8Aが接触するように設けられているため、角部9Aの中心O、すなわち、骨格板材6A、第1補間板材7A、第2補間板材8Aの各々の、上面6b、7b、8bの図3各図における長さ方向X1に延在する、中心線6h、7h、8hが交差する部分には、骨格板材6Aが位置している。2段目、3段目、4段目の一単位3B、3C、3Dにおいても同様に、骨格板材6D、6G、6Jが、それぞれ、角部9Aの中心Oに位置している。すなわち、角部9Aの中心Oにおいては、方向Zにおけるどの位置においても、骨格板材6が位置せしめられている。
骨格板材6の貫通孔6eは、この角部9の中心Oに相当する位置に設けられている。したがって、4段にわたって積み重ねられた骨格板材6A、6D、6G、6Jの貫通孔6eは、互いに連通している。
この、骨格板材6A、6D、6G、6Jの貫通孔6eに、図5に示されるように、下方から通しボルト(緊締部材)20が、一単位3を積み重ねる方向Zに延在するように挿通され、骨格板材6A、6D、6G、6Jを挟んで上方からナット21が螺着されることにより、骨格板材6A、6D、6G、6Jは緊締されている。
また、骨格板材6、第1補間板材7、第2補間板材8の、上面6b、7b、8bに設けられたダボ孔6f、7f、8fには、ダボ22が、その下半分が埋設されるように接合されている。ダボ22の上半分は、各骨格板材6、第1補間板材7、第2補間板材8に対して方向Zに積み重ねられて隣接する、他の骨格板材6、第1補間板材7、第2補間板材8の下面に、上面6b、7b、8bのダボ孔6f、7f、8fに対応して形成されたダボ孔に埋設され、これにより、方向Zにおいて隣接する板材6、7、8同士は互いに接合されている。
なお、本実施形態においては、1段目の一単位3Aに設けられる各板材6、7、8は、下面にのみダボ孔6f、7f、8fが形成されているものを使用しており、外部に露出する上面6b、7b、8bには、ダボ孔6f、7f、8fが形成されていない。下側が外部に露出する4段目の一単位3Dについても同様に、各板材6、7、8は、上面6b、7b、8bにのみダボ孔6f、7f、8fが形成されているものを使用しており、外部に露出する下面には、ダボ孔6f、7f、8fが形成されていない。
このように、複数段の中の一の単位3の、角部9に設けられた骨格板材(一の板材)6と、一の単位3に隣接する他の単位3の、角部9に設けられ、一の単位3の骨格板材6とは異なる方向に延在する骨格板材(一の板材)6が、通しボルト(緊締部材)20により緊締されている。例えば、1段目の一単位3Aの、角部9Aに設けられた骨格板材6Aと、一の単位3Aに隣接する2段目の一単位3Bの、角部9Aに設けられ、一の単位3Aの骨格板材6Aとは異なる方向に延在する骨格板材6Dが、通しボルト(緊締部材)20により緊締されている。
また、一の単位3及び他の単位3の各々において、角部9から骨格板材6とは異なる方向に延在する第1及び第2補間板材(他の板材)7、8は、積み重ねる方向Zにおいて隣接する板材6、7、8に接合されている。例えば、一の単位3Aにおいて、角部9Aから骨格板材6Aとは異なる方向に延在する第1補間板材7Aは、積み重ねる方向Zにおいて隣接する骨格板材6Dに接合されている。
また、他の単位3に、一の単位3とは異なる側に隣接する単位3の、角部9に設けられた骨格板材6は、通しボルト20により緊締され、及び、一の単位3の骨格板材6と、他の単位3の骨格板材6とは、異なる方向に延在する。例えば、他の単位3Bに、一の単位3Aとは異なる側に隣接する3段目の一単位3Cの、角部9Aに設けられた骨格板材6Gは、通しボルト20により緊締され、及び、一の単位3Aの骨格板材6Aと、他の単位3Bの骨格板材6Dとは、異なる方向Yに延在する。
また、骨格板材6の各々の、角部9に位置する部分には、積み重ねる方向Zに貫通して貫通孔(孔)6eが設けられ、一の単位3及び他の単位3の各々の骨格板材6は、角部9において、貫通孔6eが互いに連通するように位置せしめられて、これらの貫通孔6eに挿通された通しボルト20によって緊締されている。例えば、一の単位3A及び他の単位3Bの各々の骨格板材6A、6Dは、角部9Aにおいて、貫通孔6eが互いに連通するように位置せしめられて、これらの貫通孔6eに挿通された通しボルト20によって緊締されている。
また、一の単位3から2つの単位3を隔てて位置する一単位3の、通しボルト20により緊締された骨格板材6は、一の単位3の骨格板材6と、同じ方向に延在している。例えば、一の単位3Aから2つの単位3B、3Cを隔てて位置する4段目の一単位3Dの、通しボルト20により緊締された骨格板材6Jは、一の単位3Aの骨格板材6Aと、同じ方向Wに延在している。
以上のような構成により、ハニカムコア1は、角部9において、各段ごとに、互いに異なる方向に延在するように骨格板材6を設けた後にこれを強固に緊締することにより、骨格板材6によってハニカムコア1の骨格を形成し、この骨格に対して、第1補間板材7及び第2補間板材8を接合して、骨格を更に強固にするように形成されている。
図6(a)は、図1のB矢視部分の拡大図であり、図6(b)は外周補間部材10の斜視図である。外周補間部材10は、ハニカムコア1の角部9に接合されて、外枠4の内側表面との間を補完して接続するような形状をなしている。外周補間部材10により、ハニカムコア1は外枠4に支持されている。
次に、上記のハニカムコア1の効果について説明する。
上記のような構成によれば、ハニカム構造の一単位3が、複数段に積み重ねて結合させた構造になっているにもかかわらず、複数段の中の一の単位3A〜3Dの、角部9(9A〜9F)に設けられた骨格板材6(6A〜6L)と、一の単位3A〜3Dに隣接する他の単位3A〜3Dの、角部9(9A〜9F)に設けられ、一の単位3A〜3Dの骨格板材6(6A〜6L)とは異なる方向W、X、Yに延在する骨格板材6(6A〜6L)が、一単位3を積み重ねる方向Zに延在する通しボルト20により緊締されているため、単位3間の、すなわち各段の間の接合が、骨格板材6(6A〜6L)間の緊締によって強固に行われている。
また、一の単位3A〜3D及び他の単位3A〜3Dの各々において、角部9(9A〜9F)から骨格板材6(6A〜6L)とは異なる方向に延在する第1及び第2補間板材7(7A〜7L)、8(8A〜8L)は、積み重ねる方向Zにおいて隣接する板材6(6A〜6L)、7(7A〜7L)、8(8A〜8L)に接合されることにより、骨格板材6(6A〜6L)間の接合を更に強固なものとしている。
また、一の単位3A〜3D、他の単位3A〜3D、及び、他の単位3A〜3Dに隣接する単位3A〜3Dの、3段に積み重ねられた各一単位3A〜3Dの、角部9(9A〜9F)において通しボルト20により緊締されている骨格板材6(6A〜6L)は、互いに異なる3つの方向W、X、Yに延在している。すなわち、ハニカムコア1の各セル2の6つの壁部5の各々には、各壁部5を構成する一単位3中のいずれかにおいて少なくとも1つの、通しボルト20により緊締されている骨格板材6(6A〜6L)が含まれている。
また、例えば1段目に位置する一単位3Aの、通しボルト20により緊締された骨格板材6A、6B、6Cと、この一単位3Aから2つの単位3B、3Cを隔てて位置する、例えば4段目に位置する一単位3Dの、通しボルト20により緊締された骨格板材6J、6K、6Lは、同じ方向Wに延在するため、これらの板材6の間に位置している、すなわち、2段目3Bと3段目3Cに位置する第1及び第2補間板材7、8は、1段目の骨格板材6A、6B、6Cと4段目の骨格板材6J、6K、6Lにより挟まれて、強固に緊締されている。これにより、これらの骨格板材6A、6B、6C、6J、6K、6Lにより挟まれている第1及び第2補間板材7G、7H、7I、8D、8E、8Fは、通しボルト20により緊締されていなくとも、積み重ねる方向Zにおいて隣接する骨格板材6A、6B、6C、6J、6K、6Lとの接合だけでなく、骨格板材6A、6B、6C、6J、6K、6L間の緊締力により強固に固定されている。したがって、ハニカムコア1の構造を更に強固にすることができる。
以上が相乗し、例えばハニカムコア1を構成するセル2が大きい場合においても適用可能な、硬質で変形しない部材を用いた、強固なハニカムコア1を実現可能である。
また、異なる単位3に各々位置する骨格板材6間、あるいは各板材6、7、8間は、通しボルト20やダボ22によって接合されており、部品間の接合において、特殊な形状の接合金物は基本的には不要であるため、部品調達及び製作が容易である。すなわち、上記のような強固なハニカムコア1を、コストを抑えて容易に設計、製作することが可能となる。
また、第1及び第2補間板材7、8は、同じ一単位3の骨格板材6の側面6aに沿うように切截された形状を備えていることにより、切截された表面である斜面7c、8cにおいて骨格板材6に密接して角部9を形成するような納まりになっている。すなわち、第1及び第2補間板材7、8は、例えば板材の一部を切截するなどの容易な方法により製作することが可能であり、これにより、ハニカムコア1を容易に製作することができる。
また、積み重ねる方向Zにおいて隣接する板材6、7、8同士はダボ22により接合されているため、これら隣接する板材6、7、8同士を予めダボにより接合し、その後、通しボルト20によって骨格板材6間を接合するという手順を踏むことにより、1つの壁部5が複数の板材6、7、8によって形成される本実施形態のような場合であっても、ハニカムコア1を容易に製作することができる。
また、ハニカムコア1の製作に必要となる板材6、7、8として要する形状の種類は、第1補間板材7と第2補間板材8は同じ形状であるため、2種類である。上記のように、1段目の一単位3Aと4段目の一単位3Dのような、上面6b、7b、8bや下面が外部に露出するような一単位3に使用される場合に、これら露出する側の表面にダボ孔6f、7f、8fを設けないように加工する場合であっても、骨格板材6は上下方向に対称な形状を備えており、また、第2補間板材8は、第1補間板材7を、図3各図に示される軸X1周りに180°回転させた形状をしているため、1段目の一単位3Aに使用した骨格板材6を上下方向に反転させて4段目の一単位3Dの骨格板材6として使用する、1段目の一単位3Aに使用した第1補間板材7を上下方向に反転させて4段目の一単位3Dの第2補間板材8として使用する、等のように、部品を流用することが可能である。すなわち、ハニカムコア1の構築に必要となる部品点数を少なく抑えることが可能となり、これにより、製作コストを更に低減させることができる。
また、一般にハニカム構造は大部分が空洞であるという特徴を備えているため、部品の組み立て現場への運搬量を低減できる。更に、上記のようにハニカムコア1は容易に製作可能であり、組み立てが容易である。したがって、ハニカムコア1は、床、間仕切壁や耐震壁、屋根等の、大きな建築空間を構成する構造体として使用するのに好適であるのはもとより、その輸送性の高さを活かして、狭所や山岳部、宇宙空間等の、材料の輸送が困難な場所での建築空間を構成する構造体として使用するのにも好適であるし、更には、その製作容易性を活かして、災害発生後の避難施設、展示スペース・ブース空間構築、軍事キャンプ場での施設等を構築する際の構造体としても、使用するのに好適である。上記以外の用途として、例えば、組み立て用家具、インテリア等を構築する構造体として使用可能であるのはもちろん、高剛性が要求される、耐震改修の際の構造体としても使用可能である。このように、ハニカムコア1は、様々な用途に使用可能である。
(実施形態の第1変形例)
次に、上記実施形態として示したハニカムコア1の第1変形例を説明する。本第1変形例のハニカムコアにおいては、上記実施形態におけるハニカムコア1とは、第1及び第2補間板材7、8の、骨格板材6への接合構造が異なっている。
本第1変形例においては、第1及び第2補間板材(他の板材)7、8は、同じ一単位3の骨格板材(一の板材)6に、角部9において接合されている。すなわち、第1及び第2補間板材7、8は、方向Zに隣接する板材6、7、8に対して、ダボ22によって接合されておらず、それに代えて、斜面7c、8cとこれに対向する骨格板材6の側面6aの表面間で、接着剤により接着されている。
本第1変形例が、上記実施形態と同様の効果を奏することはいうまでもない。本第1変形例においては、第1及び第2補間板材7、8は、積み重ねる方向Zにおいて隣接する板材6、7、8に接合されてはいないが、その代わりに、第1及び第2補間板材7、8は同じ一単位3の骨格板材6に接合されているため、上記実施形態と同様に、骨格板材6間の接合を強固にすることが可能である。
(実施形態の第2変形例)
次に、上記実施形態として示したハニカムコア1の第2変形例を説明する。図7は、第2変形例におけるハニカムコア30の部分拡大図である。本第2変形例のハニカムコア30においては、上記実施形態におけるハニカムコア1とは、ハニカム構造の一単位3が、4段ではなく、3段に積み重ねられている点が異なっている。
すなわち、ハニカム構造の一単位3は、上記実施形態と同様に構成された1段目の一単位3A、2段目の一単位3B、及び、3段目の一単位3Cを備え、これらが3段にわたって積み重ねられた構成を備えている。セル32の各壁部35は、骨格板材6、第1補間板材7、及び、第2補間板材8の各々を、1枚ずつ備えており、これらを方向Zに接合させることにより形成されている。
本第2変形例が、上記実施形態と同様の効果を奏することはいうまでもない。
本第2変形例においては、一単位3の数が3段であるため、上記実施形態のように、1段目の一単位3Aの骨格板材6と4段目の一単位3Dの骨格板材6により、2段目の一単位3Bと3段目の一単位3Cの第1及び第2補間板材7、8が挟まれて緊結される構造とはなっていないが、その代わり、例えば第1変形例で説明したような、第1及び第2補間板材7、8を壁部39で同じ一単位3の骨格板材6に接合する等の手段によって補強することで、上記実施形態と同等にハニカムコア30を強度にすることが可能である。
(実施形態の第3変形例)
次に、上記実施形態として示したハニカムコア1の第3変形例を説明する。図8、図9は、第3変形例におけるハニカムコア40の、部分拡大図と、分解斜視図である。上記実施形態におけるハニカムコア1においては、各壁部5は4枚の板材6、7、8を積み重ねることにより形成されていたが、本第3変形例のハニカムコア40においては、各壁部45は1枚の板材46、47、48により形成されている。
ハニカムコア40は、複数の板材46、47、48をハニカム構造に構成して形成されている。板材46、47、48は、第1板材46、第2板材47、及び、第3板材48を備えている。
第1板材46は、図8、図9に示されるように、上記実施形態における骨格板材6、第1及び第2補間板材7、8が、図2における方向Zにおいて上から順に、骨格板材6、第2補間板材8、第1補間板材7、骨格板材6の順に接合されて一体とされた形状を備えている。第1板材46は、その長さ方向が方向Wに、幅方向が方向Zに、それぞれ一致するように設けられている。
第2板材47は、上記実施形態における骨格板材6、第1及び第2補間板材7、8が、図2における方向Zにおいて上から順に、第1補間板材7、骨格板材6、第2補間板材8、第1補間板材7の順に接合されて一体とされた形状を備えている。第2板材47は、その長さ方向が方向Xに、幅方向が方向Zに、それぞれ一致するように設けられている。
第3板材48は、上記実施形態における骨格板材6、第1及び第2補間板材7、8が、図2における方向Zにおいて上から順に、第2補間板材8、第1補間板材7、骨格板材6、第2補間板材8の順に接合されて一体とされた形状を備えている。第3板材48は、その長さ方向が方向Yに、幅方向が方向Zに、それぞれ一致するように設けられている。
このように、ハニカム構造を構成する各セル42の角部49においては、これら3つの板材46、47、48が互いに間隔を置いて放射状に設けられている。
角部に設けられた3つの板材46、47、48、すなわち第1板材46、第2板材47、第3板材48の各々には、図9に示されるように、幅方向、すなわち図9における方向Zの互いに異なる位置に、長さ方向、すなわち図9における方向W、X、Yの各々に突出する凸部46a、47a、48aが形成されている。
第1板材46においては、上記のように第1板材46を角部49に位置付けた場合に、第1板材46を方向Zに4等分した際の最も上と最も下の部分から方向Wに突出する、第1板材46の1/4程度の幅を有する凸部46aを備えている。
第2板材47においては、上記のように第2板材47を角部49に位置付けた場合に、第2板材47を方向Zに4等分した際の上から2段目の部分から方向Xに突出する、第2板材47の1/4程度の幅を有する凸部47aを備えている。
第3板材48においては、上記のように第3板材48を角部49に位置付けた場合に、第3板材48を方向Zに4等分した際の上から3段目の部分から方向Yに突出する、第3板材48の1/4程度の幅を有する凸部48aを備えている。
3つの板材46、47、48の各々の凸部46a、47a、48aが幅方向に、すなわち方向Zに、互いに重ねられるように、3つの板材46、47、48が突き合わせられて設けられることにより、角部49が形成されている。すなわち、角部49においては、方向Zにおいて上から順に、第1板材46の凸部46a、第2板材47の凸部47a、第3板材48の凸部48a、及び、第1板材46の凸部46aが位置せしめられるように設けられている。
第1板材46、第2板材47、第3板材48の各々の方向Zに延在する端辺の、凸部46a、47a、48aが形成されていない部分においては、角部9において接合される他の板材46、47、48の凸部46a、47a、48aの側面46b、47b、48bに沿うように切截された形状を備えている。
3つの板材46、47、48の各々の、凸部46a、47a、48aには、幅方向に貫通して貫通孔(孔)46e、47e、48eが設けられている。上記のように角部49においては、各板材46、47、48の凸部46a、47a、48aが突き合わせられて設けられている。このように各板材46、47、48が設けられたときに、各貫通孔46e、47e、48eが方向Zに互いに連通するように、各貫通孔46e、47e、48eは位置づけられている。
3つの板材46、47、48の各々は、角部49において、幅方向に互いに重ねられた凸部46a、47a、48aの各々の貫通孔46e、47e、48eに挿通された通しボルト(緊締部材)20によって緊締されている。このように、凸部46a、47a、48aが、幅方向に延在する通しボルト20により緊締されることにより、角部49が形成されている。
上記のような構成によれば、各板材46、47、48が一体に形成されている。また、各セル42の角部49においては、3つの板材46、47、48が互いに間隔を置いて放射状に設けられ、3つの板材46、47、48の各々の凸部46a、47a、48aが幅方向に互いに重ねられて通しボルト20により緊締されているため、角部49において板材46、47、48間が強固に接合されている。これにより、例えばハニカムコア40を構成するセル42が大きい場合においても適用可能な、硬質で変形しない部材を用いた、強固なハニカムコア40を実現可能である。
また、板材46、47、48間は、通しボルト20によって接合されており、部品間の接合において、特殊な形状の接合金物は基本的には不要であるため、部品調達及び製作が容易である。すなわち、上記のような強固なハニカムコア40を、コストを抑えて容易に設計、製作することが可能となる。
本第3変形例は、上記実施形態と同様な理由に因り、様々な用途に利用可能である。
(実施形態の第4変形例)
次に、上記実施形態として示したハニカムコア1の第4変形例を説明する。図10は、第4変形例におけるハニカムコア60の部分拡大図である。本第4変形例のハニカムコア60においては、上記実施形態におけるハニカムコア1とは、複数のセル62相互が、仮想湾曲面に沿うように形成されており、ハニカムコア60が全体として、図10における左右方向に湾曲して、アーチ状に形成されている点が異なっている。
このようなハニカムコア60は、図3に示される骨格板材6、第1補間板材7、第2補間板材8の各々において、第1及び第2斜面6c、6d、斜面7c、及び、斜面8cの各々が、幅方向Z1にわずかに傾斜するように設けることにより実現可能である。
本第4変形例が、上記実施形態と同様の効果を奏することはいうまでもない。
(実施形態の第5変形例)
次に、上記実施形態として示したハニカムコア1の第5変形例を説明する。本第5変形例のハニカムコアにおいては、上記実施形態におけるハニカムコア1とは、複数のセル62相互が、仮想湾曲面に沿うように形成されており、ハニカムコアが全体として、ドーム状に形成されている点が異なっている。
本第5変形例が、上記実施形態と同様の効果を奏することはいうまでもない。
なお、本発明のハニカムコアは、図面を参照して説明した上述の実施形態及び各変形例に限定されるものではなく、その技術的範囲において他の様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態及び第1、第2、第4、第5変形例においては、一単位3は3段または4段に積み重ねられていたが、他の段数、例えば5段以上に積み重ねられていても構わない。
また、第3変形例においては、各第1板材46、第2板材47、第3板材48は、上記実施形態において説明した板材6、7、8を4枚接合して一体とした形状を備えていたが、これに代えて、第2変形例で説明したように、板材6、7、8を3枚接合して一体とした形状であってもよいし、5枚以上の板材6、7、8を一体とした形状であってもよい。
また、上記実施形態及び第1、第2、第4、第5変形例においては、骨格板材6及び第1及び第2補間板材7、8は、幅方向Z1における幅と、厚み方向Y1における厚みの比は、略2対1となるように形成されていたが、他の比率を備えていてもよい。
例えば、比を略1対2として、厚み方向Y1における厚みをより厚い形状とした場合においては、骨格板材6の厚み方向Y1に複数の貫通孔6eを併設して、一端につき複数の通しボルト20を使用することにより、方向Zにおける緊締力を更に強固にすることが可能となる。
あるいは、比を略3対1等と、幅方向Z1における幅を更に長くし、段数を増やさずに、ハニカムコア1の方向Zにおける長さを長くすることも可能である。
また、上記実施形態及び第1、第2、第4、第5変形例においては、方向Zに積み重ねられて隣接する板材6、7、8間は、ダボ22によって接合されていたが、これに代えて、あるいはこれに加えて、骨格板材6における2つの貫通孔6eの間の位置、及び、第1及び第2補間板材7、8のこれに相当する位置にも貫通孔を設けて、中心Oにおける骨格板材6間の接合と同様に、通しボルトによって隣接する板材6、7、8間を緊締し接合してもよい。
あるいは、板材6、7、8の上面6b、7b、8b及び下面に本実加工を施し、本実継ぎによって接合しても構わない。また、ほぞ接合等、他の接合方法によって接合しても構わない。
また、上記実施形態及び第1、第2、第4、第5変形例においては、方向Zに積み重ねられて隣接する板材6、7、8間は、ダボ22によって接合されるのみであるが、これに加えて、接着剤を使用して接着してもよい。
更に、上記実施形態及び第2、第4、第5変形例において、これらと第1変形例を組み合わせて、例えば、上記実施形態の構成に加えて、第1及び第2補間板材7、8の斜面7c、8cと、これに対向する骨格板材6の側面6aの表面間を、接着剤により接着してもよい。
また、上記実施形態及び各変形例においては、板材6、7、8は木製であったが、金属、樹脂、コンクリート等により製作されていてもよい。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態及び各変形例で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
1 ハニカムコア 40 ハニカムコア
2 セル 42 セル
3 一単位 46 第1板材(板材)
3A 1段目の一単位 46a 凸部
3B 2段目の一単位 46e 貫通孔(孔)
3C 3段目の一単位 47 第2板材(板材)
3D 4段目の一単位 47a 凸部
6(6A〜6L) 骨格板材(一の板材) 47e 貫通孔(孔)
6a 側面 48 第3板材(板材)
6e 貫通孔(孔) 48a 凸部
7(7A〜7L) 第1補間板材(他の板材) 48e 貫通孔(孔)
8(8A〜8L) 第2補間板材(他の板材) 49 角部
9(9A〜9F) 角部 60 ハニカムコア
20 通しボルト(緊締部材) 62 セル
21 ナット S 内部空間
22 ダボ W、X、Y 方向
30 ハニカムコア Z 積み重ねる方向(幅方向)
32 セル
39 角部

Claims (6)

  1. 複数の板材をハニカム構造に構成して一単位とし、ハニカム構造の前記一単位を、上下方向に隙間を作らずに複数段に積み重ねて結合させたハニカムコアであって、
    ハニカム構造の前記一単位においては、前記一単位の積み重ねにより構成される各セルの角部において、前記複数の板材のうち3つの板材が互いに間隔を置いて放射状に設けられ、
    前記複数段の中の前記一単位の一つの、前記角部に設けられた前記板材の一つと、前記一単位の一つに隣接する他の前記一単位の、前記角部に設けられ、前記一単位の一つの前記板材の一つとは異なる方向に延在する前記板材の一つが、前記一単位を上下方向に積み重ねる方向に延在する緊締部材により緊締され、
    前記一単位の一つ及び他の前記一単位の各々において、前記角部から前記板材の一つとは異なる方向に延在する他の前記板材は、前記上下方向に積み重ねる方向において隣接する前記板材に接合され、及び/または、同じ前記一単位の一つの前記板材の一つに、前記角部において接合されている、ハニカムコア。
  2. 前記他の前記板材は、前記角部において、同じ前記一単位の一つの前記板材の一つの側面に沿うように切截された形状を備えている、請求項1に記載のハニカムコア。
  3. 前記他の前記一単位に、前記一単位の一つとは異なる側に上下方向に隣接する前記他の前記一単位の、前記角部に設けられた前記板材の一つは、前記緊締部材により緊締され、及び、前記一単位の一つの前記板材の一つと、前記他の前記一単位の前記板材の一つとは、異なる方向に延在する、請求項1または2に記載のハニカムコア。
  4. 前記板材の一つの各々の、前記角部に位置する部分には、前記積み重ねる方向に貫通して孔が設けられ、
    前記緊締部材は通しボルトであり、
    前記一単位の一つ及び前記他の前記一単位の各々の前記一の板材の一つは、前記角部において、前記孔が互いに連通するように位置せしめられて、これらの前記孔に挿通された前記通しボルトによって緊締されている、請求項1から3のいずれか一項に記載のハニカムコア。
  5. ハニカム構造の前記一単位は、4段以上に積み重ねられており、前記一単位の一つから2つの前記一単位を隔てて位置する前記一単位の、前記緊締部材により緊締された前記板材の一つは、前記一単位の一つの前記板材の一つと、同じ方向に延在している、請求項1から4のいずれか一項に記載のハニカムコア。
  6. 複数の前記セル相互が、仮想湾曲面に沿うように形成されている、請求項1からのいずれか一項に記載のハニカムコア。
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