JP7433115B2 - Sandwich panel and its manufacturing method - Google Patents
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Description
本開示は、サンドイッチパネル及びその製造方法に関する。 The present disclosure relates to sandwich panels and methods of manufacturing the same.
航空機、人工衛星、車両などで用いられるサンドイッチパネルは、軽量であることが求められる。しかし、インサート構造を有するサンドイッチパネルの場合、インサートをパネルに強固に固定するために、充填材を使用する必要があり、重量が増加するという課題がある。この課題を解決するために様々な技術が提案されている。例えば、特許文献1は、インサートを回転させて、インサートの一部をサンドイッチパネルの外板の下側に位置させることにより、インサートを固定する手法を開示する。 Sandwich panels used in aircraft, satellites, vehicles, etc. are required to be lightweight. However, in the case of a sandwich panel having an insert structure, it is necessary to use a filler in order to firmly fix the insert to the panel, resulting in an increase in weight. Various techniques have been proposed to solve this problem. For example, Patent Document 1 discloses a method of fixing an insert by rotating the insert and positioning a portion of the insert under the skin of a sandwich panel.
特許文献1に開示された手法では、インサートは、回転されることによりサンドイッチパネルに固定される。このため、特許文献1に開示されたサンドイッチパネルでは、回転応力がインサートに作用すると、インサートがサンドイッチパネルから脱落する虞があり、インサートを安定して保持することができない。 In the technique disclosed in Patent Document 1, the insert is fixed to the sandwich panel by being rotated. For this reason, in the sandwich panel disclosed in Patent Document 1, when rotational stress acts on the insert, there is a risk that the insert will fall off from the sandwich panel, and the insert cannot be stably held.
本開示は、上記課題に鑑みてなされたものであり、軽量で、かつインサートを安定して保持することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above problems, and aims to be lightweight and stably hold an insert.
上記目的を達成するため、本開示のサンドイッチパネルは、インサートと、パネル材と、固着部材と、を備える。パネル材は、装着孔を有する。装着孔には、インサートが配置される。固着部材は、装着孔において、パネル材とインサートとの間に配置される。固着部材は、パネル材とインサートとに固着し、多孔質の樹脂組成物で構成される。インサートは、装着孔の深さ方向に延びる延在部と、延在部の、深さ方向の一端に形成された第1フランジと、延在部の、深さ方向の他端に形成された第2フランジと、第2フランジの、深さ方向に直角な方向の端部から、第1フランジに向かって延びる爪部と、を有する。インサートは、延在部と第2フランジと爪部とによって囲まれる収容空間であって、樹脂組成物が収容される収容空間を構成している。 To achieve the above object, the sandwich panel of the present disclosure includes an insert, a panel material, and a fixing member. The panel material has mounting holes. An insert is placed in the mounting hole. The fixing member is disposed between the panel material and the insert in the mounting hole. The fixing member is fixed to the panel material and the insert, and is made of a porous resin composition. The insert includes an extension portion extending in the depth direction of the mounting hole, a first flange formed at one end of the extension portion in the depth direction, and a first flange formed at the other end of the extension portion in the depth direction. It has a second flange and a claw portion extending from the end of the second flange in a direction perpendicular to the depth direction toward the first flange. The insert is a housing space surrounded by the extension part, the second flange, and the claw part, and constitutes a housing space in which the resin composition is stored.
本開示によれば、パネル材にインサートが固着部材によって固着される。また、固着部材が多孔質の樹脂組成物で構成される。したがって、軽量で、かつインサートをより安定して保持できる。 According to the present disclosure, the insert is fixed to the panel material by the fixing member. Further, the fixing member is made of a porous resin composition. Therefore, it is lightweight and the insert can be held more stably.
以下、本開示に係るサンドイッチパネル及びその製造方法の実施の形態について図面を参照して説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a sandwich panel and a method for manufacturing the same according to the present disclosure will be described with reference to the drawings.
[実施の形態1]
図1Aから図6Cを参照して、実施の形態1に係るサンドイッチパネル100及びその製造方法について説明する。なお、以下の説明では、サンドイッチパネル100の厚み方向をZ軸方向、サンドイッチパネル100の主面と平行な方向をそれぞれ、X軸方向及びY軸方向として実施の形態を説明する。また、+Z側を上側とし、その反対側を下側として実施の形態を説明するが、これらの規定により、サンドイッチパネル100の使用時の向きは限定されるものではない。
[Embodiment 1]
A
(サンドイッチパネル100の構成)
サンドイッチパネル100は、インサート構造を有するサンドイッチパネルであり、図1Aに示すように、パネル材10と、パネル材10に装着される複数のインサート20と、インサート20をパネル材10に固着させる固着部材30(図1B参照)と、を備える。図1AのIB-IB線に沿った断面図を図1Bに示す。図1Bに示すように、インサート20は、パネル材10に形成された装着孔10hに配置され、固着部材30によって、パネル材10に固着されている。固着部材30は、発泡プラスチック、合成樹脂フォームなどの多孔質の樹脂組成物31で構成されている。樹脂組成物31については、図4を参照して後述する。
(Configuration of sandwich panel 100)
The
以下、図2Aから図3を参照して、各部の構成について説明する。図2Aは、図1Bに示すパネル材10の上面図であって、表皮12Aの一部を剥離して図示している。図2Bは、図2AのIIB-IIB線に沿った部分断面図である。
The configuration of each part will be described below with reference to FIGS. 2A to 3. FIG. 2A is a top view of the
(パネル材10)
図2A及び図2Bに示すように、パネル材10は、ハニカム構造を有するハニカムコア11と、ハニカムコア11を挟んで対向する表皮12A及び表皮12Bと、を備える。なお、表皮12A及び表皮12Bが並ぶ方向は、サンドイッチパネル100の厚み方向と一致する。
(Panel material 10)
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
図2Aに示すように、ハニカムコア11は、平面視ハチの巣状の孔を有する心材であって、硬質の発泡体で構成される。本実施の形態において、ハニカムコア11は、アルミニウム又はアルミニウム合金を材料として含むアルミニウムハニカムである。なお、ハニカムコア11は、アルミニウムハニカムに限定されず、例えば、ペーパーハニカム、布をベースとするハニカム、アルミニウム以外の金属を材料として含む金属ハニカムなどであってもよい。ペーパーハニカムとしては、例えば、セルロース紙を含むセルロースハニカム、芳香族ポリアミド繊維紙を含むアラミドハニカムなどが例示される。
As shown in FIG. 2A, the
表皮12A及び表皮12Bは、ガラス繊維強化プラスチック、炭素繊維強化プラスチックなどの繊維強化プラスチックで構成される。
The
パネル材10のうち、インサート20の取り付け位置には、装着孔10hが設けられる。装着孔10hは、平面視円形状を有する。図2Bに示すように、装着孔10hは、表皮12Aを貫通し、ハニカムコア11に凹形状に設けられる。装着孔10hは、装着されるインサート20を収容できる形状とサイズとを有する。
A
(インサート20)
図3に示すように、インサート20は、Z軸方向に延びる円柱状のウェブ21と、Z軸方向におけるウェブ21の両端に形成された2つのフランジ22と、を有する。各フランジ22は、X軸方向及びY軸方向を径方向とする平面視円形状であって、ウェブ21と同心円状に設けられている。インサート20は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金を材料として含む。インサート20には、ネジ、ピン、ボルト、ジョイントフックなどの締結具Tが形成又は装着されている。締結具Tは、サンドイッチパネル100を別の構造体に固定、複数のサンドイッチパネル100同士を連結、他の物体のサンドイッチパネル100への取り付けなどに用いられる。なお、図3に示す例では、締結具Tは、雌ネジである。
(insert 20)
As shown in FIG. 3, the
(固着部材30)
図1Bに示す固着部材30は、パネル材10とインサート20との間に充填される。詳しくは、固着部材30は、パネル材10と、インサート20の2つのフランジ22と、の間に充填される。なお、本明細書において、充填とは、空間を隙間なく埋める場合に限定されない。すなわち、本明細書において、充填とは、充填率が0%よりも大きく100%以下の場合も含む。
(Fixing member 30)
The fixing
固着部材30は、パネル材10とインサート20との間に充填されて、パネル材10及びインサート20に固着することにより、インサート20をパネル材10に固着させる。固着部材30は、その内部に、マイクロサイズの気泡301を大量に含む多孔質の樹脂組成物31で構成される。
The fixing
(サンドイッチパネル100の製造方法)
次に、上述の構成を有するサンドイッチパネル100の製造方法を図4から図6Cを参照して説明する。なお、以下の図において、インサート20に形成される締結具Tは、省略する。
(Method for manufacturing sandwich panel 100)
Next, a method for manufacturing the
図4に示すように、サンドイッチパネル100の製造方法では、まず、インサート20と樹脂組成物31とを装着孔10hに配置し、パネル材10とインサート20との固着の準備を行う準備工程を実行する(ステップS1)。
As shown in FIG. 4, in the method for manufacturing the
準備工程では、図5及び図6Aに示すように、インサート20の2つのフランジ22の間の領域、すなわち、ウェブ21に、固着部材30を構成する樹脂組成物31を塗布して付加させる付加工程を実行する(図5のステップS111)。固着部材30は、未硬化の樹脂組成物31を発泡させて膨張させることにより、装着孔10hにおけるパネル材10とインサート20との間に充填され、樹脂組成物31が硬化することにより構成される。
In the preparation process, as shown in FIGS. 5 and 6A, an additional process of applying and adding the
樹脂組成物31は、ベース樹脂と、熱、振動などのエネルギーによって発泡する発泡材料と、を含む。なお、樹脂組成物31は、気泡調整剤、収縮防止剤などを更に含んでもよい。
The
ベース樹脂は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを含む。ベース樹脂が熱硬化性樹脂で構成される場合、樹脂組成物31は、加熱されることにより硬化する。ベース樹脂が熱可塑性樹脂で構成される場合、樹脂組成物31は、加熱された後、冷却されることにより硬化する。ベース樹脂は、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリシロキサン樹脂などである。以下では、ベース樹脂が熱硬化性樹脂で構成されるものとして実施の形態を説明する。
Base resins include thermosetting resins, thermoplastic resins, and the like. When the base resin is composed of a thermosetting resin, the
発泡材料は、慣用の発泡剤と、発泡剤を覆う熱可塑性樹脂と、を含む。本実施の形態において、発泡材料は、熱膨張性マイクロカプセルである。熱膨張性マイクロカプセルの平均粒径は、例えば、5μm以上50μm以下である。発泡材料は、ベース樹脂100重量部に対して、例えば、0.01以上30以下重量部である。発泡材料の発泡倍率は、例えば、1.1倍以上10倍以下、望ましくは、1.5倍以上5倍以下である。 The foam material includes a conventional blowing agent and a thermoplastic resin covering the blowing agent. In this embodiment, the foam material is a thermally expandable microcapsule. The average particle size of the thermally expandable microcapsules is, for example, 5 μm or more and 50 μm or less. The amount of the foamed material is, for example, 0.01 or more and 30 or less parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin. The foaming ratio of the foam material is, for example, 1.1 times or more and 10 times or less, preferably 1.5 times or more and 5 times or less.
樹脂組成物31は、流動性を有し、標準状態における粘度は、例えば、0.01Pa・s以上1000Pa・s以下、望ましくは、10Pa・s以上1000Pa・s以下である。粘度は、BROOKFIELD製E型粘度計で測定される。なお、以下では、標準状態は、25℃、1気圧であるものとする。
The
樹脂組成物31は、インサート20が装着孔10hに準備された後、加熱されることにより、発泡剤が発泡して膨張する。樹脂組成物31は、膨張することにより、パネル材10とインサート20との間に充填される。樹脂組成物31の膨張率は、発泡材料の重量の割合及び発泡材料の発泡倍率に応じて変化し、例えば、1.1倍以上10倍以下、望ましくは、1.5倍以上5倍以下である。樹脂組成物31の塗布量は、パネル材10とインサート20との間の空間の容積、膨張率、及びパネル材10とインサート20との固着強度の目標値に基づいて算出される。すなわち、樹脂組成物31の塗布量は、膨張後の樹脂組成物31が空間を充填し、パネル材10とインサート20との固着強度が目標値となる量に設定される。
After the
次いで、図5、図6A及び図6Bに示すように、未発泡未硬化の樹脂組成物31が塗布されたインサート20を装着孔10hへ挿入して配置する。すなわち、インサート20と未発泡未硬化の樹脂組成物31とを装着孔10hにともに配置する第1配置工程を実行する(図5のステップS113)。なお、第1配置工程は、配置工程の一例である。
Next, as shown in FIGS. 5, 6A, and 6B, the
次いで、図4、図6B及び図6Cに示すように、樹脂組成物31を膨張させて、パネル材10とインサート20との間を樹脂組成物31で充填する充填工程を実行する(図4のステップS3)。充填工程では、樹脂組成物31を第1の温度まで昇温させることにより、樹脂組成物31に含まれる発泡剤を発泡させて、樹脂組成物31を膨張させる。第1の温度は、発泡剤が発泡し、樹脂組成物31が膨張する温度に設定される。第1の温度は、発泡剤の種類を選択することにより制御可能であり、例えば、80℃以上200℃以下、望ましくは、100℃以上180℃以下、より望ましくは、120℃以上150℃以下である。なお、発泡及び膨張に要する時間は、例えば、2秒以上3時間以内である。
Next, as shown in FIGS. 4, 6B, and 6C, a filling process is performed in which the
次いで、樹脂組成物31の発泡が終了して膨張が停止すると、樹脂組成物31を硬化させる硬化工程を実行する(ステップS5)。硬化工程では、樹脂組成物31を第2の温度まで昇温させることにより硬化させる。第2の温度は、ベース樹脂が硬化する温度以上であって、第1の温度以上であり、例えば、85℃以上350℃以下である。なお、充填工程(ステップS3)と硬化工程(ステップS5)とは、固着工程を構成する。
Next, when the foaming of the
膨張及び硬化した樹脂組成物31が、パネル材10とインサート20とに固着することにより、パネル材10とインサート20とを固着させる固着部材30が構成される。詳しくは、固着部材30は、樹脂組成物31に含まれる発泡材料の発泡剤が発泡して樹脂組成物31が膨張し、樹脂組成物31が硬化することにより構成される。すなわち、固着部材30は、発泡済みの発泡材料を含む。固着部材30が構成されることにより、図6Cに示すように、サンドイッチパネル100が完成する。
The expanded and
以上説明した本実施の形態に係るサンドイッチパネル100によれば、固着部材30は、多孔質の樹脂組成物31で構成される。このため、発泡しない充填材を使用するサンドイッチパネルよりも軽量である。更に、固着部材30を構成する樹脂組成物31の塗布量を調整することにより、インサート20をパネル材10に固定する十分な強度が得られる。したがって、軽量で、かつインサート20をより安定して保持できるサンドイッチパネル100が得られる。
According to the
また、本実施の形態の製造方法によれば、樹脂組成物31が、加熱されることにより膨張して、パネル材10とインサート20との間に充填される。したがって、発泡しない充填材をパネル材10とインサート20との間に充填する構成と比べて、サンドイッチパネル100の製造に使用する樹脂組成物31を少量に抑えられ、かつより高い強度のサンドイッチパネル100が得られる。
Further, according to the manufacturing method of the present embodiment, the
また、パネル材10、インサート20などに設けられた微小な注入孔を通じて充填材を注入してサンドイッチパネル100を製造する方法では、充填材を微小な注入孔を通じて注入する作業が必要となるが、本実施の形態に係るサンドイッチパネル100の製造方法によれば、樹脂組成物31は、インサート20とともに装着孔10hに配置される。したがって、微小な注入孔を通じて樹脂組成物31を装着孔10hに注入する作業を省略でき、樹脂組成物31を装着孔10hに準備する作業を簡略化できる。
Furthermore, in the method of manufacturing the
また、充填材を微小な注入孔を通じて装着孔10hへ注入する場合では、注入孔が微小であるため、装着孔10hへ注入する時間が長時間になる。しかしながら、本実施の形態によれば、樹脂組成物31をインサート20とともに装着孔10hに配置できるため、装着孔10hに樹脂組成物31を準備する時間を短縮でき、サンドイッチパネル100の生産性が向上する。
Further, when the filler is injected into the mounting
(サンドイッチパネル100の製造方法の変形例)
なお、実施の形態1では、樹脂組成物31をインサート20に付加する方法として、樹脂組成物31がインサート20に塗布される場合を説明したが、樹脂組成物31は、インサート20とともに装着孔10hに配置できればよく、その方法は、特に限定されない。例えば、短冊形状といったインサート20に付加させやすい形状に樹脂組成物31を切断し、その切断した樹脂組成物31を、インサート20のウェブ21に巻き付けてもよい。なお、樹脂組成物31は、ウェブ21に巻き付けたときの外径が装着孔10hの内径以下である限り、層状、すなわち、多重にウェブ21に巻き付けられてもよい。
(Modified example of manufacturing method of sandwich panel 100)
In addition, in the first embodiment, as a method for adding the
ウェブ21に巻き付けるため、樹脂組成物31は、流動性を有さない一方で、粘着力を有することが望ましい。樹脂組成物31をインサート20に巻き付ける場合、樹脂組成物31は、粘着力を有する粘着剤と、発泡材料と、を含む。粘着剤は、例えば、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ゴム系粘着剤などから選択できる。樹脂組成物31が粘着力を有することにより、樹脂組成物31のインサート20への巻き付け作業が容易になり、サンドイッチパネル100の生産性が向上する。
Since the
なお、本実施の形態では、ベース樹脂が熱硬化性樹脂で構成される場合を説明したが、ベース樹脂は、熱可塑性樹脂で構成されてもよい。ベース樹脂が熱可塑性樹脂で構成される場合、図4を参照して説明した硬化工程(ステップS5)において、樹脂組成物31は、第3の温度まで昇温した後、第4の温度まで降温させることにより、樹脂組成物31を硬化させる。第3の温度は、樹脂組成物31が流動性を有する温度以上であり、第4の温度は、樹脂組成物31が硬化する温度以下である。第3の温度は、樹脂、発泡剤などの種類を選択することにより制御可能であり、例えば、80℃以上350℃以下、望ましくは、150℃以上300℃以下、より望ましくは、180℃以上230℃以下である。第4の温度は、使用する樹脂のガラス転移点以下であれば良い。
Note that in this embodiment, a case has been described in which the base resin is made of a thermosetting resin, but the base resin may be made of a thermoplastic resin. When the base resin is composed of a thermoplastic resin, in the curing step (step S5) described with reference to FIG. 4, the
また、樹脂組成物31を硬化させる際に、インサート20の位置ずれを抑制するため、図7に示すように、粘着テープといった押え部材Fでインサート20を固定することが望ましい。図7では、押え部材Fをクロスハッチングで示す。樹脂組成物31が硬化した後、パネル材10とインサート20との間に隙間があるとサンドイッチパネル100の劣化を引き起こす可能性があるが、インサート20を押え部材Fで固定することにより、サンドイッチパネル100の劣化を防ぐためのインサート20の位置合わせを簡易化でき、サンドイッチパネル100の生産性が向上する。
Moreover, in order to suppress the positional shift of the
(構成の変形例)
また、サンドイッチパネル100は、例えば、インサート20の下方へ樹脂組成物31が流出するのを抑制するため、図8Aに示すように、パネル材10とインサート20との間に配置される流出抑制部材40を更に備えてもよい。なお、図8Aでは、流出抑制部材40を点ハッチングで示す。流出抑制部材40は、例えば、シリコーン樹脂、エポキシガラス樹脂、繊維強化プラスチック、エポキシ樹脂などの弾性を有する樹脂から選択できる。流出抑制部材40は、樹脂組成物31の流出を抑制し、かつパネル材10とインサート20との隙間の発生を抑制するため、弾性を有することが望ましく、その弾性率は、例えば、10^2Pa以上10^8Pa以下であることが望ましい。なお、キャレット記号「^」は、累乗を表す演算子であり、例えば、「10^2」は、10の2乗を意味する。弾性率は、レオメータによって測定される値である。流出抑制部材40の形状は、例えば、平坦面、凹凸形状などであってもよい。
(Modified example of configuration)
The
また、本実施の形態では、パネル材10とインサート20とは、それぞれの上面が面一、すなわち、同一平面であったが、パネル材10の上面とインサート20の上面との位置関係は、サンドイッチパネル100の形状、締結具Tの形状などに応じて任意に変更可能である。例えば、図8Bに示すように、インサート20の上面は、パネル材10の上面と面一でなくてもよく、インサート20は、パネル材10よりも突出していてもよい。
Further, in the present embodiment, the upper surfaces of the
また、本実施の形態において、パネル材10の装着孔10hは、上側が開口したが、装着孔10hは、図8Cに示すように、上側及び下側が共に開口してもよい。すなわち、装着孔10hは、パネル材10を貫通してもよい。あるいは、図8Dに示すように、装着孔10hは、下側のみが開口してもよい。なお、インサート20は、装着孔10hの形状、サンドイッチパネル100の形状などに応じて適宜変更される。
Further, in the present embodiment, the mounting
また、サンドイッチパネル100は、その製造過程において、図8Dに示すように、台座Bの上で製造されることが多い。装着孔10hが下側に開口する場合、台座Bが押え部材Fを兼ねることができる。これにより、サンドイッチパネル100の製造に要する部品点数が削減される。
Furthermore, during the manufacturing process, the
[実施の形態2]
続いて、図9Aから図9Cを参照して、実施の形態2に係るサンドイッチパネル100について説明する。実施の形態2は、インサート20の形状と、樹脂組成物31が収容される収容空間23をインサート20が有する点と、が実施の形態1と異なる。なお、実施の形態2では、装着孔10hの下側が開口している構成を例に説明する。
[Embodiment 2]
Next, the
(インサート20の構成)
図9Aに示すように、実施の形態2に係るインサート20のフランジ22は、X軸方向及びY軸方向に延びるベース部221と、ベース部221の先端部から上方へ延びる爪部222と、を有する。収容空間23は、ウェブ21とベース部221と爪部222とによって囲まれる空間である。
(Configuration of insert 20)
As shown in FIG. 9A, the
爪部222のZ軸方向における長さは、樹脂組成物31を収容空間23に収容する量に基づいて決定される。なお、樹脂組成物31の収容する量は、実施の形態1で説明した塗布量と同様にして決定される。爪部222は、ベース部221と同一の材料で構成され、本実施の形態では、アルミニウム、アルミニウム合金などを含む材料で構成される。なお、本実施の形態では、爪部222の厚さ、すなわち、X軸方向及びY軸方向の長さは、一定である。
The length of the
(サンドイッチパネル100の製造方法)
次に、実施の形態2に係るサンドイッチパネル100の製造方法について説明する。実施の形態2において、サンドイッチパネル100の製造方法の付加工程(図5のステップS111)では、図9A及び図9Bに示すように、樹脂組成物31が収容空間23に収容される。具体的には、樹脂組成物31は、収容空間23の上方から収容空間23へ注入される。このため、樹脂組成物31は、硬化前において流動性を有することが望ましく、樹脂組成物31の標準状態における粘度は、例えば、0.01Pa・s以上1000Pa・s以下、望ましくは、10Pa・s以上1000Pa・s以下である。樹脂組成物31の粘度の測定方法は、実施の形態1と同様である。
(Method for manufacturing sandwich panel 100)
Next, a method for manufacturing the
次いで、図9B及び図9Cに示すように、樹脂組成物31とインサート20とを装着孔10hへ挿入して配置する配置工程が実行される(図5のステップS113)。すなわち、インサート20と樹脂組成物31とが装着孔10hに同時に配置される。
Next, as shown in FIGS. 9B and 9C, an arrangement step is performed in which the
次いで、実施の形態1で説明した製造方法と同様に、樹脂組成物31を膨張及び硬化させて、パネル材10とインサート20とを固着させる固着工程が実行されて(図4のステップS3、ステップS5)、図9Dに示すように、サンドイッチパネル100が完成する。
Next, in the same manner as in the manufacturing method described in Embodiment 1, a fixing step is performed in which the
以上、実施の形態2について説明した。本実施の形態によれば、インサート20と樹脂組成物31とを装着孔10hに同時に配置できるため、樹脂組成物31を装着孔10hに準備する作業を簡略化することができる。また、樹脂組成物31を装着孔10hに準備する時間を短縮することができる。この結果、サンドイッチパネル100の生産性が向上する。
The second embodiment has been described above. According to this embodiment, since the
また、本実施の形態によれば、発泡しない充填材を使用する場合と比べて、収容空間23を小さくすることができる。すなわち、爪部222のZ軸方向における長さを小さくすることができる。したがって、発泡しない充填材を使用する場合と比べて、インサート20のコンパクト化を図ることができる。
Furthermore, according to the present embodiment, the
また、本実施の形態では、爪部222は、ベース部221と同一材料で構成されたが、爪部222は、ベース部221と異なる材料で構成されてもよく、爪部222は、例えば、粘着テープであってもよい。あるいは、爪部222は、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂などの樹脂で構成されてもよい。
Further, in the present embodiment, the
(実施の形態2の構成の変形例)
なお、本実施の形態では、爪部222の厚さが一定である場合を説明したが、爪部222の厚さは一定でなくてもよい。爪部222は、スプリングバックとして機能させるために、例えば、先端部分が薄板化されてもよい。これにより、サンドイッチパネル100からのインサート20の脱落をより効果的に防止できる。
(Modified example of configuration of Embodiment 2)
In addition, although the thickness of the
[実施の形態3]
続いて、図10及び図11Aから図11Cを参照して、実施の形態3に係るサンドイッチパネル100について説明する。実施の形態3では、サンドイッチパネル100の製造方法における準備工程が実施の形態1、2と異なり、インサート20の構成が実施の形態1、2と異なる。なお、実施の形態3では、装着孔10hの上側が開口している構成を例に説明する。
[Embodiment 3]
Next, a
(サンドイッチパネル100の製造方法)
実施の形態3に係る準備工程(図4のステップS1)では、図10、図11A及び図11Bに示すように、樹脂組成物31が装着孔10hに注入される第1注入工程が実行される(図10のステップS121)。なお、第1注入工程は、注入工程の一例である。本実施の形態では、樹脂組成物31は、パネル材10の上方から装着孔10hに注入される。すなわち、装着孔10hの開口を通じて装着孔10hに注入される。なお、本実施の形態における樹脂組成物31は、硬化前において、流動性を有する。樹脂組成物31の標準状態における粘度は、例えば、0.01Pa・s以上1000Pa・s以下である。樹脂組成物31の粘度の測定方法は、実施の形態1と同様である。
(Method for manufacturing sandwich panel 100)
In the preparation step (step S1 in FIG. 4) according to the third embodiment, a first injection step is performed in which the
次いで、図11B及び図11Cに示すように、インサート20を装着孔10hに配置する第2配置工程が実行される(図10のステップS123)。本実施の形態では、インサート20は、周囲に均一に樹脂組成物31が分散し易い形状である。具体的には、インサート20は、上側のフランジ22のみを有し、インサート20の下端部が上端部よりも小径である。なお、第2配置工程は、配置工程の一例である。
Next, as shown in FIGS. 11B and 11C, a second placement step of placing the
次いで、実施の形態1で説明した製造方法と同様に、樹脂組成物31を膨張及び硬化させて、パネル材10とインサート20とを固着させる固着工程が実行されて(図4のステップS3、S5)、図11Dに示すように、サンドイッチパネル100が完成する。
Next, in the same way as in the manufacturing method described in Embodiment 1, a fixing step is performed in which the
以上、実施の形態3について説明した。本実施の形態によれば、樹脂組成物31は、装着孔10hの開口を通じて装着孔10hに注入されるため、樹脂組成物31を装着孔10hに準備する作業を簡略化できる。また、樹脂組成物31を装着孔10hに準備する時間を短縮できる。この結果、サンドイッチパネル100の生産性が向上する。
The third embodiment has been described above. According to this embodiment, since the
(実施の形態3の構成の変形例)
なお、本実施の形態において、インサート20の下端部は、上端部よりも小径であったが、インサート20の形状は、装着孔10hに予め注入された樹脂組成物31がインサート20の周囲に均一に分散し易い形状であればよく、下端部と上端部とが同一半径であってもよい。あるいは、図12に示すように、下端部に切り欠きが形成されていてもよい。なお、下端部は、樹脂組成物31と接触する側の端部であり、上端部は、樹脂組成物31と接触する側の端部とは反対側の端部である。
(Modified example of configuration of Embodiment 3)
In this embodiment, the lower end of the
[実施の形態4]
次に、図13から図14Bを参照して、実施の形態4に係るサンドイッチパネル100について説明する。実施の形態4は、サンドイッチパネル100の製造方法の準備工程が実施の形態1から3と異なる。なお、実施の形態4では、装着孔10hの下側が開口している構成を例に説明する。
[Embodiment 4]
Next, a
(サンドイッチパネル100の製造方法)
実施の形態4に係る準備工程(図4のステップS1)では、図13、図14A及び図14Bに示すように、インサート20が装着孔10hに配置される第3配置工程が実行される(図13のステップS131)。次に、図14B及び図14Cに示すように、パネル材10とインサート20との間の空間SPに樹脂組成物31が注入される第2注入工程が実行される(図13のステップS133)。本実施の形態では、樹脂組成物31は、インサート20の底部に設けられた注入孔20hを通じて注入器Cによって注入される。なお、第2注入工程は、注入工程の一例であり、第3配置工程は、配置工程の一例である。
(Method for manufacturing sandwich panel 100)
In the preparation step (step S1 in FIG. 4) according to the fourth embodiment, a third placement step is performed in which the
注入孔20hがインサート20の底部に設けられる場合、樹脂組成物31が注入孔20hから流出することを抑制するため、樹脂組成物31の標準状態における粘度は、例えば、0.01Pa・s以上1000Pa・s以下、望ましくは、0.1Pa・s以上100Pa・s以下、より望ましくは、1Pa・s以上100Pa・s以下であることが望ましい。樹脂組成物31の粘度の測定方法は、実施の形態1と同様である。
When the
また、注入孔20hは、樹脂組成物31の注入後、パテ材、粘着テープなどを用いて塞いでもよい。パテ材の粘度は、標準状態において、例えば、10^4以上10^7mPa・s以下であることが望ましい。パテ材の粘度の測定方法は、樹脂組成物31の粘度の測定方法と同様である。
Further, the
次いで、実施の形態1で説明した製造方法と同様に、樹脂組成物31を膨張及び硬化させて、パネル材10とインサート20とを固着させる固着工程が実行されて(図4のステップS3、S5)、図14Dに示すように、サンドイッチパネル100が完成する。
Next, in the same way as in the manufacturing method described in Embodiment 1, a fixing step is performed in which the
以上、実施の形態4について説明した。本実施の形態によれば、樹脂組成物31が発泡して膨張するため、パネル材10とインサート20との間に発泡しない充填材が充填される構成と比べて、樹脂組成物31の装着孔10hへの注入量を少量に抑えられる。したがって、微小な注入孔20hを通じて樹脂組成物31を注入する場合であっても、装着孔10hに樹脂組成物31を準備する時間を短縮することができる。この結果、サンドイッチパネル100の生産性が向上する。
The fourth embodiment has been described above. According to this embodiment, since the
なお、実施の形態4において、注入孔20hがインサート20の底部に設けられたが、注入孔20hは、パネル材10に設けられてもよい。
Note that in the fourth embodiment, the
また、注入孔20hは、樹脂組成物31を下方へ流動させるために、インサート20の上部に設けられてもよい。
Further, the
なお、本開示は、上述した実施の態様の例に限定されることなく、適宜の変更を加えることにより、その他の態様で実施できる。 Note that the present disclosure is not limited to the examples of the embodiments described above, and can be implemented in other embodiments by adding appropriate changes.
例えば、本実施の形態では、樹脂組成物31が、第1の温度で発泡し、第2の温度で硬化する、すなわち、樹脂組成物31の発泡と硬化とが段階的である場合を説明したが、樹脂組成物31は、同一の温度で発泡し、硬化してもよい。すなわち、樹脂組成物31は、発泡しつつ硬化してもよい。
For example, in the present embodiment, the
また、実施の形態1から実施の形態4において説明した事項は、適宜組み合わせ可能である。具体的には、実施の形態2で説明した収容空間23に、樹脂組成物31を注入する場合において、樹脂組成物31は、実施の形態4で説明した注入孔20hを通じて収容空間23に注入されてもよい。また、実施の形態2において説明したサンドイッチパネル100の製造方法において、インサート20が装着孔10hに配置された後、注入孔20hを通じて収容空間23に樹脂組成物31が注入されてもよい。
Furthermore, the items described in Embodiments 1 to 4 can be combined as appropriate. Specifically, when injecting the
10…パネル材、10h…装着孔、20…インサート、21…ウェブ、22…フランジ、23…収容空間、30…固着部材、31…樹脂組成物、100…サンドイッチパネル、221…ベース部、222…爪部、301…気泡、S1…準備工程、S3…充填工程(固着工程)、S5…硬化工程(固着工程)、S111…付加工程、S113…第1配置工程(配置工程)、S121…第1注入工程(注入工程)、S123…第2配置工程(配置工程)、S131…第3配置工程(配置工程)、S133…第2注入工程(注入工程)。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
装着孔を有し、前記装着孔に前記インサートが配置されたパネル材と、
前記装着孔において前記パネル材と前記インサートとの間に配置され、前記パネル材と前記インサートとに固着し、多孔質の樹脂組成物で構成された固着部材と、
を備えるサンドイッチパネルであって、
前記インサートは、
前記装着孔の深さ方向に延びる延在部と、
前記延在部の、前記深さ方向の一端に形成された第1フランジと、
前記延在部の、前記深さ方向の他端に形成された第2フランジと、
前記第2フランジの、前記深さ方向に直角な方向の端部から、前記第1フランジに向かって延びる爪部と、
を有し、
前記延在部と前記第2フランジと前記爪部とによって囲まれる収容空間であって、前記樹脂組成物が収容される前記収容空間を構成している、
サンドイッチパネル。 insert and
a panel material having a mounting hole, the insert being disposed in the mounting hole;
a fixing member disposed between the panel material and the insert in the mounting hole, fixed to the panel material and the insert, and made of a porous resin composition;
A sandwich panel comprising:
The insert is
an extending portion extending in the depth direction of the mounting hole;
a first flange formed at one end of the extending portion in the depth direction;
a second flange formed at the other end of the extending portion in the depth direction;
a claw portion extending from an end of the second flange in a direction perpendicular to the depth direction toward the first flange;
has
A housing space surrounded by the extension part, the second flange, and the claw part, and forming the housing space in which the resin composition is stored.
sandwich panel .
前記発泡剤を発泡させて前記樹脂組成物を多孔質化するとともに膨張させ、かつ、硬化させて、前記パネル材と前記インサートとを固着させる固着工程と、
を含むサンドイッチパネルの製造方法であって、
前記インサートは、
Z軸方向に延びる延在部と、
前記延在部の前記Z軸方向の一端に形成された第1フランジと、
前記延在部の前記Z軸方向の他端に形成された第2フランジと、
前記第2フランジの、前記Z軸方向に直角な方向の端部から、前記第1フランジに向かって延びる爪部と、
を有し、
前記準備工程は、
前記延在部と前記第2フランジと前記爪部とによって囲まれる収容空間に前記樹脂組成物を収容することにより、前記樹脂組成物を前記インサートに付加する付加工程と、
前記樹脂組成物が付加された前記インサートを前記装着孔に前記Z軸方向に挿入する配置工程と、
を含む、サンドイッチパネルの製造方法。 a preparation step of preparing an insert and a resin composition containing a foaming agent into a mounting hole provided in the panel material;
a fixing step of foaming the foaming agent to make the resin composition porous and expanding it, and curing the panel material and the insert;
A method for manufacturing a sandwich panel comprising:
The insert is
an extension portion extending in the Z-axis direction;
a first flange formed at one end of the extending portion in the Z-axis direction;
a second flange formed at the other end of the extending portion in the Z-axis direction;
a claw portion extending from an end of the second flange in a direction perpendicular to the Z-axis direction toward the first flange;
has
The preparation step includes:
an additional step of adding the resin composition to the insert by accommodating the resin composition in a housing space surrounded by the extension part, the second flange, and the claw part;
an arrangement step of inserting the insert to which the resin composition has been added into the mounting hole in the Z-axis direction;
A method of manufacturing a sandwich panel, including:
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