JPH0617530Y2 - ハニカム構造体 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案はハニカム構造体に関する。すなわち、芯材たる
ハニカムコアの両面に表面板が添着されてなり、重量比
強度等に優れ各種構造材等として用いられる、ハニカム
サンドイッチパネルたるハニカム構造体に関するもので
ある。

「従来の技術」および「考案が解決しようとする課題」 このようなハニカム構造体の強度，剛性等は、ハニカム
コアの材質および密度・セルサイズと、表面板の材質お
よび板厚等により定まる。そしてハニカムコアは一般に
その仕様・規格等が決められているので、強度，剛性等
のより高いハニカム構造体を得るためには、従来まず表
面板の板厚を厚くすることが行われていた。

そして係る表面板には、アルミニウム等の金属やプラス
チック等が素材として用いられているので、板厚を厚く
することによってハニカム構造体の重量が増加してしま
い、その特徴たる軽量性が損なわれるという問題があっ
た。例えば航空宇宙機器の構造材等の用途には用いるこ
とができない、という指摘があった。

そこで最近、表面板としてカーボン繊維材を用いたハニ
カム構造体が提供されていた。このハニカム構造体は、
重量を増加させることなく強度，剛性等を、上述の板厚
を厚くした従来例と同程度に高めることができる反面、
次の問題が指摘されていた。

第１に、このようにカーボン繊維材よりなる表面板は、
高温，摩擦，紫外線等に直接さらされると、酸化，摩耗
等が発生し劣化しやすいという問題があった。

第２に、カーボン繊維材よりなる表面板は、靱性に乏し
く，例えば曲げや衝撃荷重，集中荷重等に対して弱くて
もろいという欠点があった。

第３に、係る欠点を克服すべく、カーボン繊維材を幾重
にもその繊維方向が交差すべく積層して用いることも行
われていた。しかしながらカーボン繊維材は高価であ
り、しかもこのような面倒な手間を要するため、係るハ
ニカム構造体は極めてコスト高となるという難点があっ
た。

従来例ではこのような点が指摘されていた。

本考案は、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、表面板として、内側
のカーボン繊維材と外側の平板材とを複合的に用いてな
ることにより、劣化がなく靱性も高くコスト面にも優
れ、しかも重量が軽く所定強度が確保される、ハムニカ
構造体を提案することを目的とする。

「課題を解決するための手段」 この目的を達成する本考案の技術的手段は、次のとおり
である。

このハニカム構造体は、中空柱状のセルの平面的集合体
であるハニカムコアの両面に、表面板を添着してなって
いる。

そして少なくとも一方の該表面板は、内側のカーボン繊
維材と、該カーボン繊維材に接合された外側の平板材と
からなっている。

「作用」 本考案は、このような手段よりなるので次のごとく作用
する。

このハニカム構造体にあっては、芯材たるハニカムコア
の両面に添着された表面板は、少なくとも一方が、内側
のカーボン繊維材と外側の平板材とを複合的に用いてな
っている。

そこで第１に、表面板において外気に対応する面に平板
材を向けることにより、内側のカーボン繊維材が、高
温，摩擦，紫外線等に直接さらされることはなく、その
酸化，摩耗等は防止される。

第２に、カーボン繊維材には外側に平板材が接合されて
いるので、その靱性の乏しい点が補われ、表面板全体の
靱性は高い。

第３に、カーボン繊維材を幾重にも積層した従来例に比
し、使用されるカーボン繊維材は薄く少量であり、しか
もその積層等の面倒な手間を要しない。

第４に、表面板にカーボン繊維材を複合的に用いてなる
ので、金属，プラスチック等のみで板厚を厚くした従来
例に比し、同程度の強度，剛性のものが、より重量が軽
くて得られるようになる。

「実施例」 以下本考案を、図面に示すその実施例に基づいて、詳細
に説明する。

第１図は、本考案の実施例を示す斜視図である。

まずその構成等について説明する。

ハニカム構造体は、中空柱状のセル１の平面的集合体で
あるハニカムコア２の両面に、表面板３を添着してなっ
ている。

まずハニカムコア２は、重量比強度に優れるとともに、
平面精度に優れ成形が容易である等々の特性が知られ、
芯材として用いられている。このハニカムコア２は、ア
ルミニウム系，鉄系等の金属や、アラミド系，エポキン
系等のプラスチックや、紙等の薄板が素材として用いら
れる。そして接着剤やろう材により所定箇所を接合する
とともに、正六角形等の中空柱状のセル１の平面的集合
体として形成されている。

表面板３は、少なくとも一方が、内側のカーボン繊維材
４と、このカーボン繊維材４に接合された外側の平板材
５とからなっている。すなわち図示例では両方の表面板
３共に、カーボン繊維材４と平板材５との２重構造から
なり、内側のカーボン繊維材４がハニカムコア２の外表
面・開口面たるセル端面に接合されている。まず平板材
５は、アルミニウム系，鉄系等の金属や、アラミド系，
エポキン系等のプラスチック等の平板体が用いられ、カ
ーボン繊維材４の表面に接着されている。

カーボン繊維材４については次のとおり。第２図は、カ
ーボン繊維材４として用いられる、織布たるカーボン繊
維４_１の説明図である。第３図は、同不織布たるカーボ
ン繊維４_２の説明図である。

カーボン繊維材４としては、第２図のごとく繊維を直交
すべく編み上げた織布たるカーボン繊維４_１や、繊維を
３０度，７０度等の斜めに交差すべく編み上げた織布た
るカーボン繊維４_１、又は第３図のごとく一方向性の繊
維シートを順次その方向を変えて積層した不織布たるカ
ーボン繊維４_２等が用いられる。これらのカーボン繊維
４_１，４_２は、ハニカム構造体の用途に応じ、所定の強
度特性のものが選択して用いられる。そしてこのような
カーボン繊維４_１，４_２に樹脂を含浸せしめた後乾燥し
てシート状に固めたいわゆるプリプレグ処理を施したも
のが、カーボン繊維材４として用いられる。

以上が構成等の説明である。

以下その作動等について説明する。

このハニカム構造体にあっては、芯材たるハニカムコア
２の両面に添着された表面板３は、内側のカーボン繊維
材４と外側の平板材５とが複合的に用いられている。

そこでこのハニカム構造体は、次の第１，第２，第３，
第４のごとくなる。

第１に、表面板３において外気に対応する面には、外側
の平板材５が位置している。そこでこの平板材５に覆わ
れた内側のカーボン繊維材４が、高温，摩擦，紫外線等
に直接さらされることはなく、その酸化，摩耗等は防止
される。

第２に、カーボン繊維材４には、外側に平板材５が接合
されているので、その靱性の乏しい点は補われる。もっ
て表面板２全体の靱性は高い。

第３に、このように表面板２の靱性が高いので、カーボ
ン繊維材４のみを幾重にも積層することにより同程度の
強度を得ていた従来例に比し、使用されるカーボン繊維
材４は薄く少量であり、しかもその積層等の面倒な手間
を要しない。

第４に、表面板３にカーボン繊維材４を複合的に用いて
なるので、金属，プラスチック等のみで表面板３の板厚
を厚くした従来例に比し、同程度の強度，剛性のものが
より重量が軽くて得られるようになる。

そこで例えば、前述の靱性が高いこともあいまって表面
板３は、一方ではカーボン繊維材４の特性により引っ張
り強度が高く補強されており、他方垂直方向から局部的
な集中荷重を受けても、これは平板材５を介することに
よりカーボン繊維材４に対しては引っ張り力に変化し、
表面板３全体に力が分散されるので、表面板３が局部的
にセル１内に陥没するような事態も大部分回避される。

このようにこのハニカム構造体にあっては、カーボン繊
維材４の特性を備えるとともに、同時にその欠点も克服
されている。

以上が作動等の説明である。

「考案の効果」 本考案に係るハニカム構造体は、以上説明したごとく、
表面板として、内側のカーボン繊維材と外側の平板材と
を複合的に用いてなることにより、次の効果を発揮す
る。

まず第１に劣化が防止される。すなわち、カーボン繊維
材の酸化，摩擦等は確実に防止される。

第２に靱性も高い。すなわち、曲げや衝撃荷重，集中荷
重等に対しても強い。

第３にコスト面にも優れている。すなわち、使用される
カーボン繊維材は薄く少量であり、しかも面倒な手間を
要せず成形される。

第４に重量が軽く所定強度が確保される。すなわち、重
量比強度に優れ、ハニカム構造体の特徴である軽量性は
何ら損なわれず、例えば航空宇宙機器の構造材等の用途
にも支障なく使用される。

このようにこの種従来例に存した問題点が一挙にすべて
一掃される等、本考案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】

第１図は、本考案に係るハニカム構造体の実施例を示
す、斜視図である。 第２図は、そのカーボン繊維材として用いられる、織布
たるカーボン繊維の説明図である。第３図は、同カーボ
ン繊維材として用いられる、不織布たるカーボン繊維の
説明図である。 １……セル ２……ハニカムコア ３……表面板 ４……カーボン繊維材 ４_１……カーボン繊維 ４_２……カーボン繊維 ５……平板材

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】中空柱状のセルの平面的集合体であるハニ
   カムコアの両面に表面板を添着してなる、ハニカム構造
   体であって、 少なくとも一方の該表面板は、内側のカーボン繊維材
   と、該カーボン繊維材に接合された外側の平板材とから
   なること、 を特徴とするハニカム構造体。