JPH0825534A - ハニカムコアの製造装置および製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 第１に、プリプレグシートから波板が連続的
に短時間で成形されるので、ハニカムコアも連続的に短
時間で製造でき、全体的なライン化，連続化，自動化も
可能となり、コスト面にも優れ、第２に、しかもプリプ
レグシートが熱硬化性であると熱可塑性であるとを問わ
ず対応でき、第３に、その構成も簡単容易である、ハニ
カムコアの製造装置および製造方法を提案する。 【構成】 この製造装置および製造方法では、プラスチ
ックや繊維強化プラスチックのプリプレグシート２を波
板３とし、複数枚の波板３を谷部と頂部を合わせて重
積，接着して、ハニカムコアが製造される。そして、こ
のようにプリプレグシート２から波板３を成形するコル
ゲート成形装置５は、そのコルゲートギア７ごとに、内
部に順次組み込まれた加熱部８と冷却部９とを備えてな
り、加圧しつつ加熱する工程と加圧しつつ冷却する工程
を順次辿るようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ハニカムコアの製造装
置および製造方法に関する。すなわち、プラスチックや
繊維強化プラスチックのプリプレグシートを母材とし
た、ハニカムコアの製造装置および製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】この種のハニカムコアは、例えば、まず
母材たるプラスチックや繊維強化プラスチックのプリプ
レグシートを、コルゲート成形装置にて波形の凹凸が連
続的に折曲形成された波板とし、次に、このように成形
された複数枚の波板を、谷部と頂部とを合わせて重積，
接着することにより、中空柱状のセルの平面的集合体と
して、製造されていた。そして、このようなハニカムコ
アの製造装置や製造方法において、母材たるプリプレグ
シートを波板とする、コルゲート成形装置を用いた成形
は、従来、次のように行われていた。すなわち、予め所
定長さごとに切断されたプリプレグシートを、１枚ずつ
１対のギアやラックよりなるコルゲート成形装置に持ち
込んで波板とする、２次元的なプレス成形方式か、又
は、一種のコルゲート成形装置である高温高圧の蒸気釜
中で波板とする、３次元的なオートクレーブ成形方式
が、従来は採用されていた。なお前者のプレス成形方式
にあっても、プリプレグシートが熱硬化性であると熱可
塑性であるとを問わず、成形に際し予め加熱されること
を要すると共に、成形された波板が事後冷却されること
を要していた。

【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、上述したこの種従来例のハニカムコアの製造装置や
製造方法によると、波板へのコルゲート成形装置や成形
方式において、プリプレグシートを１枚ごとに個別に取
り出し折曲加工して波板とすると共に、各々について加
熱や冷却が行われていた。このように、まず１枚のプリ
プレグシートについて波板への成形を行った後、次の１
枚のプリプレグシートについて波板への成形を行い、個
々に加熱や冷却が行われていたので、成形工程が分断さ
れると共に作業に手間取り、連続成形が不能であり、波
板の成形に長時間を要し、コスト面にも問題が生じてい
た。特に、ハニカムコアの製造装置や製造方法全体のラ
イン化，連続化，自動化ができない、という難点が指摘
されていた。

【０００４】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、複数
組のコルゲート成形装置のコルゲートギアごとに加熱部
や冷却部を組み込み、波板への成形が、加圧しつつ加熱
する工程と加圧しつつ冷却する工程を順次辿るようにし
たことにより、第１に、プリプレグシートから波板が連
続的に短時間で成形できると共に、第２に、熱硬化性で
あると熱可塑性であるとを問わず対応でき、第３に、そ
の構成も簡単容易である、ハニカムコアの製造装置およ
び製造方法を提案することを目的とする。

【０００５】

【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。まず、請求項１
については次のとおり。すなわち、このハニカムコアの
製造装置では、プラスチックや繊維強化プラスチックの
プリプレグシートを、複数組のコルゲート成形装置にて
波形の凹凸が連続的に折曲形成された波板とし、複数枚
の該波板を谷部と頂部とを合わせて重積，接着して、中
空柱状のセルの平面的集合体であるハニカムコアが得ら
れる。そして、複数組の該コルゲート成形装置は、各々
上下対をなして回転され軸方向に直線的な波形の凹凸部
が表面に平行かつ連続的に形成されたコルゲートギア
と、該コルゲートギアごとに内部に順次組み込まれた加
熱部と冷却部と、を備えてなる。

【０００６】請求項２については次のとおり。すなわ
ち、このハニカムコアの製造装置では、請求項１記載の
製造装置において、複数枚の該波板を谷部と頂部とを合
わせて重積，接着する際、それぞれ、平坦なプラスチッ
クや繊維強化プラスチックの平板が介装されてなる。

【０００７】次に、請求項３については次のとおり。す
なわち、このハニカムコアの製造方法では、まず、プラ
スチックや繊維強化プラスチックのプリプレグシート
を、波形の凹凸が連続的に折曲形成された波板に成形
し、次に、複数枚の該波板を谷部と頂部とを合わせて重
積，接着し、もって中空柱状のセルの平面的集合体であ
るハニカムコアが得られる。そして、該プリプレグシー
トから波板への成形が、加圧しつつ加熱する工程と、加
圧しつつ冷却する工程とを、順次辿ることにより実施さ
れるようになっている。

【０００８】

【作用】本発明は、このような手段よりなるので、次の
ように作用する。この製造装置および製造方法では、ま
ずプラスチックや繊維強化プラスチックのプリプレグシ
ートが波板に成形され、次に複数枚の波板が重積，接着
されて、ハニカムコアが製造される。なお請求項２で
は、更に波板間に平坦なプラスチックや繊維強化プラス
チックの平板が介装された、ハニカムコアが製造され
る。さて請求項１，２では、複数組のコルゲート成形装
置のコルゲートギアごとに、加熱部と冷却部とが順次組
み込まれており、請求項１，２，３共に、加圧しつつ加
熱する工程と加圧しつつ冷却する工程とを順次辿り、波
板が成形される。

【０００９】そこで、このハニカムコアの製造装置およ
び製造方法では、第１に、プリプレグシートは、順次連
続的に複数組のコルゲート成形装置に供給され、まず、
そのコルゲートギア間にて加圧されつつ加熱部にて加熱
された後、次にコルゲートギア間にて加圧されつつ冷却
部にて冷却され、もって連続的に波板が成形される。こ
のように、波板が連続的に短時間で成形され、ハニカム
コアも連続的に短時間で製造されるようになる。これと
共に第２に、プリプレグシートが熱硬化性であると熱可
塑性であるとを問わず、対応可能である。第３に、更に
そのコルゲート成形装置や波板成形の構成も、簡単容易
である。

【００１０】

【実施例】以下本発明を、図面に示すその実施例に基づ
いて、詳述に説明する。図１，図２は、本発明の実施例
および他の実施例の正面説明図である。図３の（１）図
は、切断工程の正面説明図、図３の（２）図は、接着剤
塗布工程の正面説明図である。図４の（１）図は、重積
直前の波板の正面説明図、図４の（２）図は、これによ
り製造されたハニカムコアの１例の要部の正面説明図、
図４の（３）図は、重積直前の平板および波板の正面説
明図、図４の（４）図は、これにより製造されたハニカ
ムコアの他の例の要部の正面説明図である。

【００１１】このハニカムコア１（後述する図４の
（２）図や（４）図参照）の製造装置および製造方法で
は、まず図１や図２に示したように、プラスチックや繊
維強化プラスチックのプリプレグシート２が、波形の凹
凸が連続的に折曲形成された波板３に成形される。

【００１２】これらについて詳述すると、繊維強化プラ
スチック（ＦＲＰ）としては、ガラス繊維，ケブラー繊
維，カーボン繊維，その他の基材繊維に、フェノール樹
脂，エポキシ樹脂，ポリイミド樹脂，その他の樹脂を、
付着，含浸等により組み合わせたものが代表的である。
そして、このような繊維強化プラスチックやプラスチッ
ク単体よりなるプリプレグシート２が、リール４に巻か
れた状態から巻き戻されて平坦な帯状とされ、次に述べ
るコルゲート成形装置５へと供給される。プリプレグシ
ート２は、柔軟性・粘性を備えた半硬化状態にあると共
に、平坦な箔状・フィルム状の帯状をなすが、図示例に
よらず、当初から１枚物のプリプレグシート２を用いる
ことも勿論可能である。

【００１３】そして、このようなプリプレグシート２が
供給されるコルゲート成形装置５は、複数組をなし、各
々上下対をなして回転され軸方向に直線的な波形の凹凸
部６が表面に平行かつ連続的に形成されたコルゲートギ
ア７と、コルゲートギア７ごとに内部に順次組み込まれ
た加熱部８と冷却部９と、を備えてなる。そして、この
ようなコルゲート成形装置５を用い、プリプレグシート
２から波板３への成形が、加圧しつつ加熱する工程と加
圧しつつ冷却する工程とを、順次辿ることにより実施さ
れる。

【００１４】これらについて詳述すると、コルゲート成
形装置５のコルゲートギア７は、プリプレグシート２を
挟み込んで送るに足る間隔で、上下に対向設されると共
に、回転駆動される。コルゲートギア７の表面には、そ
の軸方向に沿い直線的な波形の凹凸部６が、所定ピッチ
と高さで平行かつ連続的に形成されており、凹凸部６の
波形は、図示の断面台形状のほか、略三角形状，略四角
形状，その他各種形状のものが考えられる。

【００１５】そして図１の実施例は、熱硬化性樹脂が用
いられたプリプレグシート２用のものを示し、上下１対
のコルゲートギア７よりなるコルゲート成形装置５が複
数組、図示例では３組配されている。そして上流側およ
び中央側のコルゲート成形装置５の各コルゲートギア７
の内部には、それぞれ加熱部８が組み込まれ、下流側の
コルゲート成形装置５の両コルゲートギア７の内部に
は、それぞれ冷却部９が組み込まれている。又、図２の
実施例は、熱可塑性樹脂が用いられたプリプレグシート
２用のものを示し、図１のものと同様に、上下１対のコ
ルゲートギア７よりなるコルゲート成形装置５が複数
組、図示例では３組配されている。そして、上流側のコ
ルゲート成形装置５の両コルゲートギア７の内部には、
それぞれ加熱部８が組み込まれ、中央側および下流側の
コルゲート成形装置５の各コルゲートギア７の内部に
は、それぞれ冷却部９が組み込まれている。

【００１６】このようにコルゲートギア７の内部に組み
込まれる加熱部８としては、コルゲートギア７内に穴を
形成して、蒸気や熱風を通す方式や、コルゲートギア７
内にヒーターを取り付ける方式、その他の方式の採用が
考えられる。そして、このような加熱部８からの熱が、
コルゲートギア７の表面の凹凸部６に伝達されるように
なっている。又、コルゲートギア７の内部に組み込まれ
る冷却部９としては、コルゲートギア７内に穴を形成し
て、冷水や冷風を通す方式が代表的であるが、その他の
方式の採用も可能である。そして、このような冷却部９
からの冷温が、コルゲートギア７の表面の凹凸部６に伝
達されるようになっている。

【００１７】さて図１の実施例では、供給された熱硬化
性のプリプレグシート２が、まず、上流側そして中央側
のコルゲート成形装置５を通過することにより、その各
コルゲートギア７にて加圧されつつ加熱部８にて加熱さ
れ、もって波板３が成形される。しかる後この波板３
は、下流側のコルゲート成形装置５を通過することによ
り、その両コルゲートギア７にて加圧されつつ冷却部９
にて冷却される。この下流側のコルゲート成形装置５
は、加圧加熱により成形された波板３を、型崩れ・変形
等を防止しつつ雰囲気温度まで均一に冷却すべく機能す
る。

【００１８】又、図２の実施例では、供給された熱可塑
性のプリプレグシート２は、まず、上流側のコルゲート
成形装置５を通過することにより、その両コルゲートギ
ア７にて加圧されつつ加熱部８にて加熱される。この上
流側のコルゲート成形装置５は、加圧加熱により、熱可
塑性のプリプレグシート２の柔軟性・粘性を一段と高め
ておき、次に述べる中央側そして下流側のコルゲート成
形装置５による成形を、よりスムーズにすべく機能す
る。しかる後、この熱可塑性のプリプレグシート２は中
央側そして下流側のコルゲート成形装置５を通過するこ
とにより、その各コルゲートギア７にて加圧されつつ冷
却部９にて冷却され、もって波板３が成形される。

【００１９】図１や図２の実施例では、このようにし
て、プリプレグシート２から波形の凹凸が連続的に折曲
形成された波板３が成形される。波板３は、図示の断面
台形状のほか、略三角形状，略四角形状，その他各種形
状のものが考えられ、このような波形の凹凸が、所定ピ
ッチと高さで長手方向に連続的に折曲形成されてなる。

【００２０】さて、このハニカムコア１の製造装置およ
び製造方法では、しかる後、例えば図３そして図４に示
したように、複数枚の波板３を谷部と頂部とを合わせて
重積，接着し、もって、中空柱状のセル１０の平面的集
合体であるハニカムコア１が製造される。これらについ
て詳述すると、前述により成形された帯状の波板３は、
まず図３の（１）図に示したように、カッター１１にて
所定長さ毎に切断される。そして図３の（２）図に示し
たように、図示例では波板３の凹凸の谷部下面および頂
部上面に、ロールコーター１２により順次、接着剤１３
が短手方向に条線状に塗布される。１４はロールコータ
ー１２のトレーであり、このトレー１４内の接着剤１３
が、回転されるピックアップロール１５，介装ロール１
６，塗布ロール１７等を介し、波板３の所定箇所に塗布
される。

【００２１】しかる後、図４の（１）図そして（２）図
に示したように、このように接着剤１３が塗布されて乾
燥された波板３と、別途接着剤１３が塗布されなかった
波板３とを、交互に複数枚、各谷部と頂部とを合わせ接
着剤１３を介して重積し、全体的に空間が存した積層ブ
ロック状とする。そして、炉中等で接着剤１３の融点温
度にて加熱加圧し、接着剤１３が溶融硬化することによ
り、重積された各波板３間が接着される。もって、この
図４の（１）図，（２）図の例では、正六角形状のセル
１０よりなるハニカムコア１が製造される。

【００２２】又、図４の（３）図そして（４）図に示し
た例では、前述により成形され接着剤１３が塗布されて
乾燥された波板３と、図４の（１）図や（２）図に示し
た例とは異なり、波板３に成形されることなく別途準備
された平坦なプラスチックや繊維強化プラスチックの平
板１８とを、交互に複数枚、接着剤１３を介して重積
し、全体的に空間が存した積層ブロック状とする。その
際、各波板３相互間は、その各谷部と頂部とが、それぞ
れ介装された平板１８を介し合わされた位置関係となっ
ている。そして前述と同様に、炉中等で接着剤１３の融
点温度にて加熱加圧し、接着剤１３が溶融硬化すること
により、重積された各波板３間が介装された平板１８を
介して接着される。もって、この図４の（３）図，
（４）図の例では、台形状のセル１９よりなるハニカム
コア１が製造される。

【００２３】このようにして、この製造装置および製造
方法では、図４の（２）図や（４）図に示したように、
波板３更には平板１８をセル壁１９とし、各々独立空間
に区画された中空柱状の多数のセル１０の平面的集合体
である、プラスチック製や繊維強化プラスチック製のハ
ニカムコア１が製造される。そのセル壁１９そしてセル
１０の断面形状は、図示の正六角形状や台形状のほか、
三角形，四角形，その他各種のものが可能である。そし
てハニカムコア１は、重量比強度に優れ、軽量であると
共に高い剛性・強度を備え、又、整流効果，平面精度，
保温性，遮音性にも優れ、単位容積当りの表面積が大で
ある、等々の特性が一般的に知られている。なお繊維強
化プラスチック製のハニカムコア１は、特に重量比強度
に優れている。

【００２４】本発明は、以上説明したようになってい
る。そこで以下のようになる。このハニカムコア１の製
造装置および製造方法では、まず図１や図２に示したよ
うに、プラスチックや繊維強化プラスチックのプリプレ
グシート２が波板３に成形され、次に図３や図４に示し
たように、成形された複数枚の波板３が重積，接着され
ることにより、ハニカムコア１が製造される。なお図４
の（３）図や（４）図に示した例では、更に波板３間に
平坦なプラスチックや繊維強化プラスチックの平板１８
が、介装，接着されたハニカムコア１が製造される。さ
て図１や図２に示したように、上述したプリプレグシー
ト２の波板３への成形に用いられる、３組等複数組のコ
ルゲート成形装置５には、コルゲートギア７ごとに内部
に加熱部８と冷却部９とが順次組み込まれており、プリ
プレグシート２は、加圧しつつ加熱する工程と加圧しつ
つ冷却する工程とを順次辿るようになっている。そこ
で、このハニカムコア１の製造装置および製造方法で
は、次の第１，第２，第３のようになる。

【００２５】第１に、プラスチックや繊維強化プラスチ
ックのプリプレグシート２は、まず、順次連続的にコル
ゲート成形装置５に供給される。そしてプリプレグシー
ト２は、３組等複数組のコルゲート成形装置５を順次辿
り、まずそのコルゲートギア７間にて加圧されつつ、組
み込まれた加熱部８にて加熱され、次に、コルゲートギ
ア７間にて加圧されつつ、組み込まれた冷却部９にて冷
却され、もって連続的に波板３が成形される。つまり、
前述したこの種従来例のように、まず、波板３の成形に
際しプリプレグシート２が１枚ずつ個別に持ち込まれ，
取り出されるようなことはなく、連続的に供給，成形さ
れ、又、予め加熱されると共に波板３の成形後に別途冷
却されることもなく、加圧加熱され加圧冷却される。こ
のように、この製造装置および製造方法では、波板３が
連続的に短時間で成形され、その分、ハニカムコア１も
連続的に短時間で製造される。

【００２６】第２に、熱硬化性の樹脂が用いられたプリ
プレグシート２の場合には、加圧加熱後に、型崩れ・変
形等を防止しつつ加圧冷却することにより、波板３への
成形が完了する。又、熱可塑性の樹脂が用いられたプリ
プレグシート２の場合には、予め加圧加熱により柔軟性
・成形容易性を高めた後に、加圧冷却が行われ波板３に
成形される。従って、加圧加熱後に加圧冷却するこの製
造装置および製造方法は、プリプレグシート２が熱硬化
性であると熱可塑性であるとを問わず、対応可能であ
る。

【００２７】第３に、更にこの製造装置では、コルゲー
トギア７の内部に加熱部８や冷却部９を組み込んだコル
ゲート成形装置５が用いられ、又、この製造方法では、
加圧しつつ加熱や冷却することにより波板３が成形され
る。このように、この製造装置および製造方法は、構成
が簡単容易である。

【００２８】

【発明の効果】本発明に係るハニカムコアの製造装置お
よび製造方法は、以上説明したように、複数組のコルゲ
ート成形装置のコルゲートギアごとに加熱部や冷却部を
組み込み、波板への成形が、加圧しつつ加熱する工程と
加圧しつつ冷却する工程を順次辿るようにしたことによ
り、次の効果を発揮する。

【００２９】第１に、プリプレグシートから波板が、連
続的に短時間で成形されるようになる。すなわち、前述
したこの種従来例のように、成形工程が分断され作業に
手間取ることもなく、ハニカムコアの製造装置および製
造方法全体のライン化，連続化，自動化が可能となり、
コスト面にも優れている。

【００３０】第２に、しかもこの製造装置および製造方
法は、プリプレグシートが熱硬化性であると熱可塑性で
あるとを問わず対応でき、適用範囲も広い。第３に、更
にその構成も簡単であり容易に実現でき、この面からも
コスト面に優れている。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】本発明に係るハニカムコアの製造装置および製
造方法の実施例の説明に供する、正面説明図である。

【図２】同他の実施例の説明に供する、正面説明図であ
る。

【図３】（１）図は、カッターによる切断工程を示す正
面説明図、（２）図は、ロールコーターによる接着剤塗
布工程を示す正面説明図である。

【図４】（１）図は、重積直前の波板を、（２）図は、
これにより製造されたハニカムコアの１例の要部を、
（３）図は、重積直前の平板および波板を、（４）図
は、これにより製造されたハニカムコアの他の例の要部
を、それぞれ示す正面説明図である。

【符号の説明】

１ ハニカムコア ２ プリプレグシート ３ 波板 ４ リール ５ コルゲート成形装置 ６ 凹凸部 ７ コルゲートギア ８ 加熱部 ９ 冷却部 １０ セル １１ カッター １２ ロールコーター １３ 接着剤 １４ トレー １５ ピックアップロール １６ 介装ロール １７ 塗布ロール １８ 平板 １９ セル壁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラスチックや繊維強化プラスチックの
   プリプレグシートを、複数組のコルゲート成形装置にて
   波形の凹凸が連続的に折曲形成された波板とし、複数枚
   の該波板を谷部と頂部とを合わせて重積，接着して、中
   空柱状のセルの平面的集合体であるハニカムコアを得
   る、ハニカムコアの製造装置において、 複数組の該コルゲート成形装置は、各々上下対をなして
   回転され軸方向に直線的な波形の凹凸部が表面に平行か
   つ連続的に形成されたコルゲートギアと、該コルゲート
   ギアごとに内部に順次組み込まれた加熱部と冷却部と、
   を備えてなること、を特徴とするハニカムコアの製造装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のハニカムコアの製造装置
   において、複数枚の該波板を谷部と頂部とを合わせて重
   積，接着する際、それぞれ、平坦なプラスチックや繊維
   強化プラスチックの平板が介装されていること、を特徴
   とするハニカムコアの製造装置。
3. 【請求項３】 まず、プラスチックや繊維強化プラスチ
   ックのプリプレグシートを、波形の凹凸が連続的に折曲
   形成された波板に成形し、次に、複数枚の該波板を谷部
   と頂部とを合わせて重積，接着し、もって中空柱状のセ
   ルの平面的集合体であるハニカムコアを得る、ハニカム
   コアの製造方法において、 該プリプレグシートから波板への成形が、加圧しつつ加
   熱する工程と、加圧しつつ冷却する工程とを、順次辿る
   ことにより実施されること、を特徴とするハニカムコア
   の製造方法。