JPH06154922A - 緩衝材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 第１に、要求される所定の緩衝能力を安定的
に備え、第２に、製造時間が短縮され箔切れも生じな
い、ハニカムパネルよりなる緩衝材を提案する。 【構成】 この緩衝材は、金属製のハニカムコアの表面
に表面板が接着されたハニカムパネルよりなる。そし
て、そのハニカムコアは、素材であるアルミニウム箔等
の金属箔の肉厚が３３ミクロン以下であると共に、係る
金属箔を重積，所定箇所接着，展張することにより成形
されており、その展張率が５０％から９０％である。そ
して、このような金属箔の肉厚の具体的な値と、展張率
の具体的値とを選択調整することにより、緩衝材として
要求される所定の緩衝能力を備えてなる。従って第１
に、肉厚と展張率との相互関連性に着目したことによ
り、特に低い緩衝能力も安定的に備えてなり、第２に、
オーバー展張，スプリングバックを何度も繰り返すこと
がないので、製造時間が短縮され箔切れも生じない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は緩衝材に関する。すなわ
ち、アルミニウム等の金属製のハニカムコアの表面に表
面板が接着された、ハニカムパネルよりなる緩衝材に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】航空用，宇宙機器用，自動車用等を始め
とする各種の産業分野においては、緩衝材が広く用いら
れており、緩衝材の種類も種々あるが、ハニカムコアに
表面板を接着してなるハニカムパネルは、軽量であると
共に安定した緩衝能力を備え、広く緩衝材として使用さ
れている。特に、アルミニウム等の金属製のハニカムコ
アを用いたハニカムパネルは、高い緩衝能力のものから
低い緩衝能力のものまで、緩衝材として要求される各種
の緩衝能力にマッチしたものが広範囲かつ容易に得ら
れ、しかも緩衝作用後の反発力も低いので、緩衝材とし
て多用されている。さて、このような金属製のハニカム
コアを用いたハニカムパネルにおいて、所定の低い緩衝
能力のものが要求される場合は、ハニカムコアの各セル
サイズを大きくしたり、素材である金属箔（つまりハニ
カムコアの各セル壁）の肉厚を薄くする対応策が取られ
ていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来例にあっては、次の問題が指摘されていた。すなわ
ち、このように所定の低い緩衝能力が要求された場合
に、その要求にこたえるために素材である金属箔の肉厚
を薄くすると、この金属箔を重積，所定箇所接着，展張
してハニカムコアを成形する際に、折りぐせが付きにく
いと共に箔切れが生じやすいという難点が指摘されてい
た。しかも緩衝材として用いられるので、必然的にハニ
カムコアは、全体的に厚くセル端面間の高さが高いもの
となり、金属箔として上述により薄い肉厚のものを用い
た場合、特に肉厚が３３ミクロン以下のものを用いた場
合は、この面からも展張時に折りぐせが付きにくかっ
た。

【０００４】図５は、ハニカムコア１の展張状態を示す
要部の平面説明図であり、（１）図は展張率が１００％
のものを、（２）図は展張率が９０％以下のものを、
（３）図はオーバー展張中のものをそれぞれ示してい
る。すなわち、図５の（１）図には、金属箔２が正確に
折りぐせが付けられて正規に展張され、もって、このよ
うな金属箔２により形成されたセル壁３が直線的である
と共に相互が鋭角的に交差し、セル４が正確に例えば正
六角形（許容値は１０％前後未満）となり、保形性に優
れたハニカムコア１が示されている。そして、このよう
なハニカムコア１を、肉厚が３３ミクロンを越えた金属
箔２を用いて成形することは、比較的容易であるが、肉
厚が３３ミクロン以下の金属箔２を用いて成形すること
は、容易でなかった。つまり、肉厚が３３ミクロン以下
の金属箔２を用いると、図５の（２）図に示したよう
に、金属箔２が極めて薄いので展張に際し折りぐせが付
きにくく、もって得られたハニカムコア１について、セ
ル壁３が直線的とならないと共に鋭角的に交差せず、曲
率を持ちカーブしつつ交差してしまい、セル４が正確な
正六角形等とならず、保形性が悪いという難点があっ
た。

【０００５】そこで従来は、この図５の（２）図のもの
を何度も図５の（３）図に示したように、オーバー展張
しスプリングバックさせつつ少しずつ折りぐせを付けて
行き、その繰り返しにより図５の（１）図に示したよう
なハニカムコア１を成形し、もって、これに表面板を接
着しハニカムパネルとして緩衝材として用いていた。し
かしながら、このように肉厚が３３ミクロン以下の金属
箔２を用いた従来例にあっては、上述のようにハニカム
コア１の展張，成形に際し、オーバー展張，スプリング
バックを何度も繰り返すので、例えば肉厚が３３ミクロ
ンを越える金属箔２を用いた場合等に比し、手間取り製
造時間が非常にかかるという問題、および、極めて薄い
金属箔２が金属疲労して各所で箔切れが生じやすいとい
う問題等が指摘されていた。

【０００６】本発明は、このような実情に鑑み、上記従
来例の問題点を解決すべくなされたものであって、肉厚
が３３ミクロン以下の金属箔を用いると共に展張率を５
０％から９０％とし、その肉厚と展張率とを選択調整し
てなる金属製のハニカムコアを用いたことにより、第１
に、所定の緩衝能力を安定的に備えると共に、第２に、
製造時間が短縮され箔切れも生じない、ハニカムパネル
よりなる緩衝材を提案することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成する本発
明の技術的手段は、次のとおりである。すなわち、この
緩衝材は、金属製のハニカムコアの表面に表面板が接着
された、ハニカムパネルよりなる。そして該ハニカムコ
アは、素材である金属箔の肉厚が３３ミクロン以下であ
ると共に、該金属箔を重積，所定箇所接着，展張するこ
とにより成形されており、その展張率が５０％から９０
％であり、かつ、該金属箔の肉厚の値と展張率の値とを
選択調整することにより、緩衝材として要求される所定
の緩衝能力を備えている。

【０００８】

【作用】本発明は、このような手段よりなるので、次の
ごとく作用する。すなわち、このハニカムパネルよりな
る緩衝材は、ハニカムコアの素材として肉厚が３３ミク
ロン以下と極めて薄い金属箔を用いると共に、ハニカム
コアとしての成形に際し、展張率を５０％から９０％程
度のままとしている。そして、緩衝材として要求される
所定の緩衝能力、特に、要求される低い緩衝能力を達成
するため、上述の範囲内で、金属箔の肉厚の値と展張率
の値とを、相互関連のもとに具体的に選択調整してな
る。従って第１に、金属箔の肉厚と展張率との相互関連
性に着目することにより、このハニカムコアそして緩衝
材は、所定の緩衝能力、特に低い緩衝能力を安定的に備
えてなる。第２に、極めて肉厚の薄い金属箔を用いて
も、オーバー展張，スプリングバックを何度も繰り返す
ことがなく、もってハニカムコアの展張，成形に手間取
らず、緩衝材の製造時間が著しく短縮される。又、極め
て肉厚の薄い金属箔ではあるが、ハニカムコアの成形中
に箔切れが生じることもない。

【０００９】

【実施例】以下本発明を、図面に示すその実施例に基づ
いて、詳細に説明する。まず、図６，図７等により、ハ
ニカムコア１，ハニカムパネル５について、一般的に説
明する。図６は、ハニカムコア１およびハニカムパネル
５の正面概略図であり、（１）図はハニカムコア１を、
（２）図はハニカムパネル５を示す。図７は、ハニカム
コア１の製造工程の斜視説明図である。

【００１０】この緩衝材として用いられるハニカムパネ
ル５は、図６の（２）図に示すように、金属製のハニカ
ムコア１の表面に表面板６が接着されてなり、ハニカム
コア１は、図７に示すように、重積，所定箇所接着，展
張することにより成形される。これらについて詳述する
と、ハニカムコア１の成形に際しては、まず図７の
（ａ）に示したように、アルミニウム箔，スチール箔，
その他極薄の各種金属よりなる帯状の金属箔２を、
（ｂ）に示したように、所定長さ毎に切断すると共に、
（ｃ）に示したように、接着剤７を一定の方向，ピッ
チ，幅で条線状に塗布する（勿論、この（ｂ）のステッ
プと（ｃ）のステップとは順序が逆でもよい）。しかる
後、（ｄ）に示したように、条線状に塗布された接着剤
７が半ピッチずつずれた位置関係となるように、金属箔
２を１枚おきにずらしながらブロック状に重積し、加熱
加圧により相互間の所定箇所を接着した後、条線状の接
着剤７と直交する方向に切断してから、（ｅ）に示すよ
うに、重積方向に引張り力を加えて展張することによ
り、ハニカムコア１が成形される。

【００１１】このハニカムコア１は、アルミニウム箔等
の金属箔２により形成されたセル壁３により、各々独立
空間に区画され、正六角形を始め扁平六角形，三角形，
正四角形，台形，これらの変形した形状，その他各種形
状をなす中空柱状の多数のセル４の平面的集合体よりな
る。そして一般的には、重量比強度に優れ、軽量性と共
に高い強度を備え、又、平面精度，保温性，遮音性等に
も優れ、成形も容易である等々の特性が知られており、
本発明の事例では、その軽量性や緩衝能力に注目して緩
衝材として使用されている。そして、緩衝材としての使
用に際しては、図６の（２）図に示したように、ハニカ
ムコア１を芯材としてその両面に表面板６が接着される
か、又は、その片面に表面板６が接着され、もってハニ
カムパネル５として使用に供される。

【００１２】さて、本発明のハニカムコア１は、素材で
ある金属箔２の肉厚が３３ミクロン以下であると共に、
この金属箔２を、重積，所定箇所接着，展張することに
より成形されており、その展張率が５０％から９０％で
ある。そして、この金属箔２の肉厚の値と展張率の値と
を選択調整することにより、緩衝材として要求される所
定の緩衝能力を備えている。

【００１３】これらについて詳述すると、まず、この緩
衝材として使用されるハニカムパネル５のハニカムコア
１は、素材であるアルミニウム箔等の金属箔２の肉厚が
３３ミクロン以下、例えば、３３ミクロン，３０ミクロ
ン，２８ミクロン，２６ミクロン，２４ミクロン，２２
ミクロン，２０ミクロン等々のものが用いられる。この
ように肉厚が極めて薄い金属箔２を用いるのは、緩衝材
として所定の低い緩衝能力、例えば、衝撃吸収強度２５
psi ，３０psi 程度のものが要求された場合に、これに
対応するためである。そして、このような金属箔２を用
いてハニカムコア１が展張，成形されるが、前述した図
５の（１）図に示したように、正規に展張されたものの
展張率を１００％（許容値は１０％前後未満）とする
と、例えば図５の（２）図に示したように、展張率を５
０％から９０％、例えば８０％，７０％，６０％程度の
ままとする。つまり、セル壁３が曲率を持ちカーブしつ
つ交差し、セル４が正確な正六角形等とならず、従来は
まだ未展張状態とされていたハニカムコア１が用いられ
る。

【００１４】そしてその際、このような金属箔２の肉厚
の具体的な値と、ハニカムコア１としての展張率の具体
的な値とを、個々に選択調整して採用することにより、
このハニカムコア１そしてハニカムパネル５は、特定の
緩衝材として要求される所定の緩衝能力を、安定的に備
えてなる。例えば、金属箔２の肉厚が薄いほどセル４の
形状は正規なものとなりにくいが、それなりの形状のま
まとし、その分、金属箔２の肉厚を調整することによ
り、所定の緩衝能力を備えるようにした。

【００１５】まず図４により、緩衝能力の安定度につい
て、一般的に説明する。図４は、一般的なハニカムコア
１の緩衝能力テストのグラフであり、（１）図は可のも
のを、（２）図および（３）図は不可のものを示す。す
なわち、この緩衝能力テストのグラフは、ハニカムコア
１に対し、図６の（１）図中に示したようにセル端面Ａ
側から荷重を加えて行った場合における、セル壁３の歪
み，座屈状況を、時間的経過に従って表したものであ
る。そして図４の（１）図に示したように、最初と最後
以外は、その曲線の振幅が全体的に小さく、しかも一定
値を中心とした振幅である場合は、緩衝能力が安定して
おり緩衝材として可とされる。これに対し、図４の
（２）図や（３）図に示したように、曲線の全体的な振
幅が大きく、しかも中心値が定まらないで大きく変化し
ている場合は、緩衝能力が不安定で緩衝材としては不可
とされる。

【００１６】さて図１および図２は、本発明におけるハ
ニカムコア１の緩衝能力テストの１例を示すグラフであ
り、図１の（１）図は展張率が８０％の場合を、図１の
（２）図は展張率が７０％の場合を、図２の（１）図は
展張率が５０％の場合をそれぞれ示す。なお、図２の
（２）図は展張率が４０％の場合を示す。又図３は、こ
の緩衝能力テストにおけるハニカムコア１のセル壁３の
状況を、時間的経過に従って示した概略説明図である。

【００１７】これら図１，図２，図３の実施例では、金
属箔２としてアルミニウム箔を用い、その肉厚を２８ミ
クロンとし、又、ハニカムコア１のセル４を略六角形状
のものとし、又、そのセルサイズＢ（図５参照）を９．
５mm（３／８インチ）（許容値は１０％前後未満）と
し、要求される緩衝能力については衝撃吸収強度３０ps
i と、各々条件設定した。そして、前述した図４に準じ
た緩衝能力テストを実施すると、セル壁３は図３に示し
たように、加えられた荷重により、例えば上位から下位
へと順次歪み，座屈して行く。

【００１８】さてここで、このようなセル壁３の歪み，
座屈状況を時間的経過に従って表したグラフにより検討
すると、図１の（１）図に示したように、展張率を８０
％に設定した場合は、最初と最後以外は、その曲線の振
幅が全体的に小さく、しかも一定値を中心とした振幅よ
りなるので、緩衝能力が十分に安定しており、緩衝材と
して極めて優れていると判定される（前述した図４の
（１）図の場合に準じ、図４の（２）図や（３）図の場
合とは大きく異なる）。又、図１の（２）図に示したよ
うに、展張率を７０％に設定した場合も、これに準じ、
緩衝材として極めて優れていると判定される。次に、図
２の（１）図に示したように、展張率を５０％に設定し
た場合は、上述した図１の（１）図の場合や図１の
（２）図の場合に比し、若干劣るものの、その曲線の振
幅が比較的小さく、一定値を中心とした振幅と解される
ので、この実施例の条件設定のもとでは、緩衝能力が一
応安定しており、緩衝材として可と判定される（前述し
た図４の（１）図の場合に準じ、図４の（２）図や
（３）図の場合とは異なる）。これに対し、図２の
（２）図に示したように、展張率を４０％に設定した場
合は、上述した図１の（１）図や（２）図そして図２の
（１）図の場合とは異なり、曲線の全体的な振幅が大き
く、しかも中心値が定まらず大きく変化しているので、
緩衝能力が不安定であり、緩衝材としては不可と判定さ
れる（前述した図４の（１）図の場合に比し、図４の
（２）図や（３）図の場合に近似する）。

【００１９】更に、このような実施例とは条件設定を、
各々若干変更した場合についても、ほぼ同様な結果が得
られた。まず、他の条件は同一で、金属箔２であるアル
ミニウム箔の肉厚のみを３０ミクロンや３３ミクロン
と、上述の２８ミクロンより僅かに厚く変更設定した場
合においても、上述したところに準じた結果が得られ
た。但し、展張率が５０％前後の場合でも、曲線の振幅
が図２の（１）図に示したものから図１の（２）図に示
したものに近づき、緩衝能力が十分に安定し、緩衝材と
して優れたものが得られた。これに対し、他の条件は同
一で、金属箔２であるアルミニウム箔の肉厚のみを、２
６ミクロン，２４ミクロン，２２ミクロンと、上述の２
８ミクロンより僅かに薄く変更設定して行った場合も、
上述したところに準じた結果が得られた。但し、展張率
が５０％前後の場合、曲線の振幅が順次、図２の（１）
図に示したものから、図２の（２）図に示したものに近
づく傾向を示し、緩衝能力が若干不安定化し、緩衝材と
して可か否かの判定が微妙となる（勿論、展張率が６０
％前後の場合は、緩衝能力の安定度に問題はない）。更
に、他の条件は同一で、要求される緩衝能力のみを衝撃
吸収強度２８psi ，２６psi ，２４psi と、上述の３０
psi より低く変更設定して行った場合も、前述したとこ
ろに準じた結果が得られた。なお、５０％前後の展張率
でも、上述した金属箔２の肉厚を厚く変更して行った場
合に準じた結果が得られ、十分に安定した緩衝能力が得
られ、緩衝材として優れたものとなる。

【００２０】さてこのように、金属箔２の肉厚の具体的
な値、例えば３３ミクロン，３０ミクロン，２８ミクロ
ン，・・・２０ミクロン等々と、ハニカムコア１の展張
率の具体的な値、例えば８０％，７０％，６０％，５０
％等々とを、個々に選択調整して採用することにより、
要求される所定の緩衝能力を安定的に備えたハニカムパ
ネル５、つまり緩衝材が得られるに至る。例えば、金属
箔２の肉厚が薄いほどセル４の形状は正規なものとなり
にくいが、それなりの形状のままとし、その分、金属箔
２の肉厚を調整することにより、所定の緩衝能力を備え
るようにした。勿論、その際には素材である金属箔２の
材質，ハニカムコア１のセルサイズＢ，ハニカムコア１
のセル４の形状、等々をも勘案して、上述の肉厚と展張
率は選択調整される。

【００２１】本発明に係る緩衝材は、以上のように構成
されている。そこで以下のようになる。このハニカムパ
ネル５よりなる緩衝材は、ハニカムコア１の素材として
肉厚が３３ミクロン以下と極めて薄いアルミニウム箔等
の金属箔２を用いると共に、ハニカムコア１としての成
形に際し、展張率を５０％から９０％程度のままとして
なる（図５の（２）図参照）。そして、緩衝材として要
求される所定の緩衝能力、特に、要求される低い緩衝能
力を達成するため、上述の範囲内で金属箔２の肉厚の値
と展張率の値とを、相互関連のもとにそれぞれ具体的に
選択調整してなる。この緩衝材は、このようなハニカム
コア１を用いたハニカムパネル５よりなるので、次の第
１，第２のようになる。

【００２２】第１に、所定の緩衝能力を安定的に備えて
いる。すなわち、そのハニカムコア１は、素材の金属箔
２の肉厚と展張率との相互関連性に着目することによ
り、３３ミクロン以下という極めて肉厚の薄い金属箔２
を用いつつ、展張率が５０％から９０％程度でも、所定
の緩衝能力、特に低い緩衝能力を安定的に備えている
（図１の（１）図，（２）図および図２の（１）図参
照）。

【００２３】第２に、これと共にその製造時間が短縮さ
れ、箔切れも生じない。すなわち、３３ミクロン以下と
いう極めて肉厚の薄い金属箔２を用いても、ハニカムコ
ア１の成形に際し、前述したこの種従来例のようにオー
バー展張，スプリングバックを何度も繰り返すことなく
（図５の（３）図参照）、展張率が５０％から９０％程
度のものをそのまま用いてなる。従って、ハニカムコア
１の展張，成形に手間取らず、例えば３３ミクロンを越
える肉厚の金属箔２を用いた場合と同程度の時間で展
張，成形できるので、このようなハニカムコア１を用い
たハニカムパネル５よりなる緩衝材も、製造時間が著し
く短縮される。又、極めて肉厚の薄い金属箔２につい
て、この種従来例のように、ハニカムコア１の成形中に
オーバー展張，スプリングバックを何度も繰り返すこと
がないので、金属疲労により各所で箔切れが生じること
もない。

【００２４】

【発明の効果】本発明に係るハニカムパネルよりなる緩
衝材は、以上説明したように、肉厚が３３ミクロン以下
の金属箔を用いると共に展張率を５０％から９０％と
し、その肉厚と展張率とを選択調整してなる金属製のハ
ニカムコアを用いたことにより、次の効果を発揮する。

【００２５】まず第１に、所定の緩衝能力を安定的に備
えている。すなわち、航空用，宇宙機器用，自動車用等
を始めとする各種の産業分野において、個々に要求され
る所定の緩衝能力、特に低い緩衝能力を安定的に備え、
その軽量性ともあいまって、広く各種の緩衝材として使
用できる。第２に、これと共にその製造時間が短縮さ
れ、箔切れも生じない。すなわち、肉厚が３３ミクロン
以下の金属箔を用いた場合でも、ハニカムコアの展張，
成形に手間取らず、例えば肉厚が３４ミクロン以上の金
属箔を用いた場合と同程度の時間で展張，成形でき、も
って製造時間が短縮されると共に、箔切れも生じない。
このように、この種従来例に存した問題点が一掃される
等、本発明の発揮する効果は、顕著にして大なるものが
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る緩衝材におけるハニカムコアの緩
衝能力テストの１例を示すグラフであり、（１）図は展
張率が８０％の場合を、（２）図は展張率が７０％の場
合を示す。

【図２】同緩衝能力テストのグラフであり、（１）図は
展張率が５０％の場合を、（２）図は展張率が４０％の
場合を示す。

【図３】同緩衝能力テストにおけるハニカムコアのセル
壁の状況を示す、概略説明図である。

【図４】一般的なハニカムコアの緩衝能力テストのグラ
フであり、（１）図は可のものを、（２）図および
（３）図は不可のものを示す。

【図５】ハニカムコアの展張状態を示す要部の平面説明
図であり、（１）図は展張率が１００％のものを、
（２）図は展張率が９０％以下のものを、（３）図はオ
ーバー展張中のものをそれぞれ示している。

【図６】ハニカムコアおよびハニカムパネルの正面概略
図であり、（１）図はハニカムコアを、（２）図はハニ
カムパネルを示す。

【図７】ハニカムコアの製造工程の斜視図である。

【符号の説明】

１ ハニカムコア ２ 金属箔 ３ セル壁 ４ セル ５ ハニカムパネル ６ 表面板 ７ 接着剤 Ａ セル端面 Ｂ セルサイズ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属製のハニカムコアの表面に表面板が
   接着された、ハニカムパネルよりなる緩衝材であって、 該ハニカムコアは、素材である金属箔の肉厚が３３ミク
   ロン以下であると共に、該金属箔を重積，所定箇所接
   着，展張することにより成形されており、その展張率が
   ５０％から９０％であり、かつ、該金属箔の肉厚の値と
   展張率の値とを選択調整することにより、緩衝材として
   要求される所定の緩衝能力を備えていること、を特徴と
   する緩衝材。