JPH11509488A

JPH11509488A - 折り畳みシートハニカム構造

Info

Publication number: JPH11509488A
Application number: JP9506282A
Authority: JP
Inventors: プフルク，ヨヘン
Original assignee: カトリーケユニヴェルシタイトリューヴェン; プフルク，ヨヘン
Priority date: 1995-07-18
Filing date: 1996-07-16
Publication date: 1999-08-24
Anticipated expiration: 2016-07-16
Also published as: WO1997003816A1; EP0839088B1; NO980197L; ATE186497T1; CZ12698A3; CA2227176A1; PL324520A1; CN1191508A; NO980197D0; US6183836B1; HUP9802572A2; JP4335977B2; AU6699996A; EP0839088A1; HUP9802572A3

Abstract

(57)【要約】特に軽量構造のサンドイッチ材料のコアとして使用する、折り畳みシートハニカム構造が開示され、このハニカム構造は、対面する層に対して直角に配置される方形または六角形の壁（２２）であって、金属、プラスチック、織物、繊維強化複合体または紙から、切り目を入れて折り畳み、方形の波形にすることによって作成されるものを有する。この折り畳みシートハニカム構造は、対面する層と結合する比較的大きい領域（１３、１６）を有する。

Description

【発明の詳細な説明】折り畳みシートハニカム構造本発明は複数のセルを備える折り畳み式ハニカム、折り畳み式ハニカムを生産する方法、およびこのような折り畳み式ハニカムの使用に関する。サンドイッチ・コア層は通常、セルがそれぞれ等辺六角形を形成するハニカムから作成される。ハニカム層に、ハニカム・セルを画成する側部の縁に接着されるカバー層を設ける。実際には、ハニカムは、ハニカム・ブロックを切断して作成する。サンドイッチ複合材料に関して、ハニカムの縁をカバー層に接続するのは非常に重要な要素であり、その理由により、ハニカムの縁を埋め込むには比較的厚い接着剤層を使用し、接着剤の粘度を精密に監視する。セル壁に対して一体のカバー層部分を有するハニカムも、既に知られている(U S-A-4 197 341)。しかし、このようなハニカムは個々の細片から作成しなければならず、これは２本の細片を合わせて１列のセルを形成し、列状セルの要素を精密に作成する必要がある。折り畳み式ハニカムは、切り目を設けた平坦な連続体から作成することも、既に知られている(WO-94/02311 = PCT/US93/06872)。折り畳み式ハニカムの実施形態には、カバー層の接続面が設けられるが、それは、大きい八角形セルとそれより小さい六角形セルとの間にあるセル壁の間に延在する。他の実施形態には、均等に六角形のセルがあるが、それにはカバー層の接続面がない。本発明の目的は、同様のセルを有し、平坦な連続体から折り畳まれ、カバー層の十分に大きい接続面がある折り畳み式ハニカムを提供することである。本発明は、請求の範囲によって規定される。外部は、新規の折り畳み式ハニカムは、カバー層の接続面がある点で、ブロックから切断した折り畳み式ハニカムとは異なり、接続面がハニカムの壁に対して横方向に延在する。したがって、折り畳み式ハニカムをサンドイッチ・コア層として使用する場合、サンドイッチ・コア層に対してカバー層が、高いレベルのシリンダ剥離強度を達成することができる。折り畳み式ハニカムは様々に方向付けられた垂直壁（つまり、互いに対して横方向に配置された壁）を有するので、層に平行な任意の方向の剪断に対して、剛性および強度が比較的高い。接続面は、セル壁を一体接続し、したがって折り畳み式ハニカムに、セル壁に対して横方向に追加の補剛効果を与える架橋部分の形にもなり得る。架橋部分は、平坦な本体において、切り目および場合によっては折れ線によって画定される。その点で、Ｕ字形の切り目を設けて、一部または全体をこの方法で形成した耳またはタブを接続面として使用することができる。また、くさび形の折り畳み式ハニカム、または高さに対して概ね輪郭を有するハニカムを作成することも可能である。その場合、細片形の部分を、連続的に広くしたり狭くしたりし、細片形部分を規定する境界の切り口を湾曲させるか、湾曲に沿って形成する。半ハニカム波形の互いに接触する波形の山と波形の谷を頑丈に互いに接続する前に、場合によっては湾曲した表面に適合するよう、折り畳み式ハニカムを変形するか、変位することができる。次に、波形の山と波形の谷との間に頑丈な接続部を作成することによって、その形状を、いわゆる凍結する。この方法で、特定の程度の自立能力を有するシェル様の折り畳み式ハニカムを作成することができる。この種類の折り畳み式ハニカムをさらに処理して、サンドイッチ構造の成形部分を構成することができ、このハニカムを圧壊構造に使用することもできる。折り畳み式ハニカムを作成するには、平坦な本体に切り目を入れて折り畳み、圧延手順で実行することができる。したがって、安価な製造が予想される。したがって、開始材として従来通りの紙またはボール紙を使用すると、折り畳み式ハニカムは梱包材料としての使用が考えられる。本発明の実施形態を、図面に関連させて説明する。図１は、折れ線とＵ字形の切り目がある平坦な本体を示す。図２は、長方形の波形構造を示す。図３は、切れ目のパターンを有する長方形の波形構造を示す。図４は、折り畳み式ハニカムの斜視図を示す。図５は、方形に交差する折り畳み式ハニカムである。図６は、折れ線とＵ字形の切り目があるさらなる平坦な本体を示す。図７は、図６に示した平坦な本体から得られる折り畳み式ハニカムの斜視図を示す。図８は、方形に折るハニカムの線図である。図９は、拡張後の図８のハニカムを示す。図１０は、収縮後の図８のハニカムを示す。図１１は、側枝部分を折り畳んだ図８のハニカムを示す。図１２は、パルス形の方形波形を示す。図１３は、切り目のパターンを伴うパルス形の方形波形を示す。図１４は、図１２および図１３で示したように作成した、方形に交差する折り畳み式ハニカムの斜視図を示す。図１５は、折れ線と切り目があるさらなる平坦な本体を示す。図１６は、図１５に示す平坦な本体の第１の折りを示す。図１７は、本体のさらなる折りを示す。図１８は、詳細の斜視図を示す。図１９は、図１５で示した本体から得られる折り畳み式ハニカムを示す。図２０は、折れ線と切欠きがあるさらなる平坦な本体を示す。図２１は、作成中の中間状態を示す。図２２は、図２０および図２１で示すように作成した、六角形折り畳み式ハニカムを示す。図２３は、折れ線と切り目があるさらなる平坦な本体を示す。図２４は、図２３で示した材料から作成した折り畳み式ハニカムの拡大した一部を示す。図２５は、変形折り畳み式ハニカムの拡大した斜視図である。図２６は、変形材料から作成したさらなる折り畳み式ハニカムの拡大斜視図である。図２７は、くさび形ハニカムのブランクを示す。図２８は、図２７の材料から作成した折り畳み式ハニカムの拡大斜視図である。図２９は、湾曲したハニカムのブランクを示す。図３０は、図２９の材料から作成した湾曲ハニカムの斜視図を示す。図３１は、折れ線と切り目があるさらなる平坦な本体を示す。図３２は、作成中の中間状態を示す。図３３は、図３１および図３２に示したように作成した六角形折り畳み式ハニカムを示す。図１を参照すると、折り畳むと本発明によるサンドイッチ・コア層を形成する、薄い板金、プラスチック材料、布、繊維複合材料（カーボン、アラミドまたはグラスファイバを含む）、または繊維強化紙（Nomex^R紙）の平坦なウェブが図示されている。図示のために、処理手順の途中で折り畳む折り位置を、材料ウェブに破線で示す。特に、図は連続的な水平折れ線１、２、３、４および中断された垂直折れ線５およびさらなる折れ線７、８を示す。処理手順の準備をするために、ウェブの両側で折れ線５と整合させ、接着剤またははんだ材料の細片１９も配置することができる。折り位置は、型押し線または刻印線によって準備することもできる。図は、Ｕ字形切り目９も示し、その枝部１１、１２は水平折れ線４、１および２、３とそれぞれ一致し、Ｕ字形の底部１０は折れ線５、７と平行に延びる。そのＵ字形切り目９は、折れ線１、２、３および４で材料を折る操作の前、その間またはその後に生成することができ、その点で型押しが好ましい。Ｕ字形切り目９は、個々の層の耳またはタブを囲み、ウェブの面から、形成すべきサンドイッチ・コア層へと折り曲げられる。図から分かるように、枝部１１、１２の端部は折れ線５とそれぞれ一致し、隣接する底部１０に向かってそれぞの接続面１３または１６が形成されるが、その重要性については後述する。個々のＵ字形切り目９内にある層の耳またはタブは、部分１４、１５および部分１７、１８を有し、それらは折れ線７および８によって互いに他方からそれぞれ分離される。部分１４、１７は、側部脚壁を形成するよう設けられ、最初は耳状またはタブ状の形状であり、そのため側部脚耳またはタブ１４、１７とも呼ぶ。図２は、図１に示したウェブの一部から作成できるような方形の波形を示す。このために適切な工具は、ウェブの長さが減少しても材料を剪断することなく材料のウェブに徐々に入り込むことができる、型押しまたは打抜き工具またはローラである。図から分かるように、波形の頂部面２０、波形の谷部面２１および側部脚面２２が、折れ線１〜４の間に形成される。図３は、方形の波形に、Ｕ字形切り目９および折れ線７、８も示し、そこから、側部脚面２２は、サンドイッチ・コア層でも変化せず、波形の頂部面２０は、接続面１３と、舌またはフランジ面１５を伴う側部脚耳またはタブ１４とにさらに分割され、波形の谷部面２１は、接続面１６と、舌またはフランジ面１８を伴う側部脚耳またはタブ１７とにさらに分割されていることが分かる。図４に示す折り畳み式ハニカムを形成するには、部分１４および１５を、折れ線５で下方に押し曲げ、部分１５を折れ線７で上方に折り曲げる。したがって、元の波形の頂部面２０のうち、残りは接続面１３のみで、波形の頂部の面に配置される。同様の手順が、波形の谷部面に２１ついても適応される。部分１７および１８が上方に折り畳まれ、次に部分１８が水平位置に折り返される。このような折り曲げおよび折り畳み手順用の工具使用として、頂部工具と底部工具とを備えたプレス打抜きダイが使用され得る。頂部工具には、耳またはタブ１４、１５を下側のダイに到達するまで下方に折り曲げ、そこで舌またはフランジ１５を水平位置に折り曲げる、指状の折り曲げ押し部材を設ける。底部工具にも、耳またはタブ１７、１８を上側のダイに到達するまで上方に折り曲げ、そこで舌またはフランジ１８を水平位置に折り曲げる、指状の折り曲げ押し部材を設ける。指状折り曲げ押し部材は、それぞれ側部脚壁２２および１４、２２および１７の間に形成される空間２３および２４をそれぞ満たしてから引っ込む。折り畳みおよび折り曲げ効果により、切断縁１１および１２が側部脚面２２と接触し、たとえば接着剤またははんだ材細片１９などによる適切な措置で、それに接続することができる。明白なように、折り畳み式ハニカムには、カバー層を接続するための比較的大きい接続面１３および１６ならび舌面１５、１８があり、したがって剪断抵抗性のある複合構造を容易に生成することができる。図４に示す実施形態では、接続面１３および舌面１８が異なる側に延びるが、図５で示すように、同じ側に折るよう選択することもできる。その場合、舌１５、１８は、折り曲げ押し部材が最初に折り曲げるのではなく、折り曲げ押し部材が引っ込められる別個のステップで実行するだけである。あるいは、図示の折り畳み構造を生成するために、別の（同様に旋回可能な）折り曲げ押し部材の組を使用することができる。ハニカム・セルは、側部脚面２２と側部脚耳またはタブ１４、１７とから、異なる方向に向いた垂直壁を形成する。上側にも下側にも接続面１３、１８および１５、１６がある。切断縁１１、１２が、それらと接触する側部脚壁２２と、接着、はんだ付けまたは溶接によって接続（接合）していない場合は、サンドイッチ・コア層とそれに接合するカバー層とを備えるサンドイッチ構造における剪断強度のレベルは、かなり下がる。低レベルの強度は、多くの用途に適している。最高レベルの剛性および剪断強度を獲得するためには、切断縁１１、１２は側部脚壁に接合させることが好ましい。図６は、図１に示したパターンと比較して、切断および折り畳みパターンの変更を示す。垂直の側部脚耳またはタブ１４、１７用の１列の垂直折れ線５があるのではなく、この配置構成では、互いに変位した２列の折れ線５および６がある。図で分かるように、Ｕ字形切り目９は、列ごとに互いに他方に対して変位する。図１に関連しかつ図３に従う変形として、Ｕ字形切り目９は常に左に向かって開く、つまり折れ線５または６が常に、関連するＵ字形切り目９の左側にある。これは、ハニカムの作成に関して重要な変形になり得る。図７に示すハニカム体は、図６に示した切断および折り畳みパターンに基づき作成したものである。図７のハニカムでは、指状の折り曲げ押し部材の障害になりそうな舌またはフランジ１５または１８は、あとで折り畳まれる。図８は、ハニカムを上から見た図である。側部脚壁２２は、特に方形の折り畳み式ハニカム構造を引き離すか、折り畳み式ハニカム構造を列状に圧縮することにより、波状の形状に形成することができる。拡張後得られる結果は、図９に示すような八角形タイプのハニカム形状である。収縮後得られる結果は、図１０に示すような添え継ぎ状パターンである。八角形タイプのハニカム形状の場合、ハニカムの重量は減少する。添え継ぎタイプの形状は、より柔軟性があり、特に両方の表面方向に柔軟性がある。したがって、このハニカム形状は、二重曲線を伴う部品に特に適している。本発明に伴う要件により、拡張および収縮によってサンドイッチ・コアの様々なセル幅、密度および厚さを作成できることが理解されよう。図１１が示すように、側部脚壁２２は、２５、２６で示すように変位した部分で折り畳むこともできる。この配置構成により、これらの互いに垂直な側部脚壁の間で接触する表面積が一致するよう、側部脚壁２２の一部が側部脚壁の縁領域１４、１７にぴったりもたれ掛かる。側部脚壁２２の上下切断縁に、縁細片面を設けることにより、カバー層とサンドイッチ・コア層との間の接続面のサイズを増加させることができる方法もある。このようなオプションの一つは、図６の最も下に示したような方法で、つまり底部１０とそれぞの枝部１１、１２との間を鋭角にしてＵ字形切り目９を作成することを含み、もって、波形の頂部面２０または波形の谷表面２１には、カバー層の接続面として使用できる三角形の面２７が残る。側部脚壁２２は、接着、はんだ付けまたは溶接位置１９に沿って多少先細りの側部脚壁領域１４、１７に接続（接合）するよう、それらに向かって変形できることが理解されよう。さらなるオプションは、折り畳み式ハニカムの材料として布または織物を使用する場合に得られる。布または織物は、その面でいわゆる変形することができ、したがって上下切断縁１１、１２に、布または織物用の含浸材料で固定できる折り返し縁部分を生成することができる。折れ線１、４と２、３が平行でない場合は、厚さが異なるサンドイッチ・コア層になる。切り目９は、コア層の様々な厚さに対応する。場合によっては、均等な厚さにするために、得られた構造を厚い方の側で伸長し、薄い方の側で圧縮することができる。折り畳み式ハニカムを作成するため、連動するステップを備えている、圧延と打抜きとを組み合わせた手順に頼ることができる。切断縁を接合させたサンドイッチ・コア層の作成には、以下のステップがある。ａ）規定の材料のウェブを提供する。ｂ）接続面１３、１６によって互いに他方から分離される側部脚耳またはタブを形成するため、列状にＵ字形切り目９を作成する。ｃ）波形の頂部面２０、波形の谷部面２１および側部脚面２２を形成するため、ウェブを方形の波形に折り畳む。ｄ）接続面１３、１６がそれらの面に残った状態で、波形頂部または波形谷部の面から側部脚耳またはタブ１４、１７をそれぞ折り畳む。側部脚耳またはタブの自由端は折り返して、さらなる舌または接続面１５、１８を形成し、切断縁１１、１２を側部脚面２２に固定接続（接合）させる。接続手順は、サンドイッチ・コア層を作成する平坦なウェブに使用する材料によって決まる。接着、はんだ付け、および溶接は、ここで考慮する。図１２は、パルス状の特徴を有する方形の波形に関する極限形状を示す。波形頂部面２０は極端に狭く、つまり折れ線２、３が一体に統合している。したがって、図１３で示すように、波形谷部面２１の領域にのみＵ字形切り目を設ける。側部脚耳またはタブを折り畳んだ後の結果は、図１４に示す構造である。図１５は、切断および折り畳みパターンを有するさらなる平坦なウェブを示す。格子形状を形成する水平折れ線３１、３２、３３および３４および垂直折れ線３５および３６がある。それぞれが中心部４０および２つの側部４１、４２を有する、２本の互いに変位した蛇行形状切り目３７の列もある。中心部分４０は、いずれの場合も隣接している線３５、３６に対して中央まで延出す。それにより、水平折れ線３２、３３の間に接続面４３および４５が形成され、折れ線３４および３１の間に接続面４６および４８が形成される。線３５および３６の間の狭い方の細片５５および５７には、これも後述するように、側部脚壁の一部を形成する領域４４もある。折れ線３５および３６の列の間には、正方形領域５０、５１、５２にさらに分割される、広い方の細片５６および５８もある。図１５に示すウェブを、図１６で図示するようにジグザグ形で折り畳む。広い方の細片５６、５８は、狭い方の細片５７、５８の寸法だけ互いに他方に対して変位し、その寸法だけ互いに重複する。さらなるステップでは、図１５の折り畳み式構造を、折れ線３１、３２、３３、３４で細片に対して横方向に波形状構造で折り畳み、この場合、最終状態では図１６に示した重複構造を保持しながら、方形の波形が作成される。次に、図１７に示す構造を引き離し、この場合は折り縁を中心にした回転運動があるので、その結果、切断縁４１および４２はサンドイッチ・コア層で垂直方向を向き、切断縁４０は水平方向を向く。この点で、縁４１および４２は領域５０、５１および５２と接触し、接着、はんだ付けまたは溶接によってそれと接続することができる。構造を戻すことにより、領域４４および５２に関して脚領域に関連する所定の面重複度を達成することもでき、これによって接続の品質を改善することができる。図１８は、面が明確な位置になる直前の状態で、サンドイッチ・コア層の一部の斜視図であるが、図を単純化するために、多少引き離して示されている。実際には、図示の構造がひっくり返されるか圧縮され、これによって領域５０、５２、５１、５２、５０などが方形の波形の形で側部脚壁に属し、領域４４が垂直を向いて、側部脚壁５２と位置合わせされる。したがって、このような表面を互いに接続する。それは、サンドイッチ・コア層を上から見た図１９に示されている。サンドイッチ・コア層は、狭い方と広い方の細片５５、５６、５７、５８を備え、これは領域４３に関しては少なくとも折れ縁３６に沿って、領域４４に関しては折れ縁３２または３４に沿って接続される。狭い方の細片５５、５７は、サンドイッチ・コア層の面に対して垂直な方形波形を形成し、広い方の細片５６、５８は、そのサンドイッチ・コア層内に方形波形を形成する。この状態で、面４３は細片５５の波形頂部を表し、面４６は細片５５の波形谷部を表すが、変位した関係で配置された面４３、４４で側部接続細片５９（図１９）を形成し、変位した関係で配置された面４５、４６で底側接続細片６０も形成すべく、それらに対し、隣接する細片５７の、波形の頂部としての面４８、および波形の谷部としての面４５が結合する。狭い方の細片５５および５７の方形波形のフランク４４、および広い方の細片５６、５８の方形波形のフランク５２は、サンドイッチ・コア層内にあり、側部脚壁またはその一部を形成する。以下で述べる六角形の折り畳み式ハニカムは、たとえば薄い板金、プラスチック箔または膜、布または織物、ウェブ形態の繊維複合材料（カーボン、アラミドまたはグラスファイバを含む）、または繊維強化紙（Nomex^R紙）などの平坦または均一な本体から上記のように作成するが、普通紙またはボール紙も考えられる。平坦な材料に切り目を設け、これが折り畳み手順の開始材料の働きをする。図２０は、周期的な水平折れ線１、２、３、４および周期的な垂直折れ線５、６、７、８がある平坦なウェブを示す。折り位置は、打抜き線または刻印線で準備することができる。折れ線２、３および４の間には切り目９を設け、これは図１の場合は方形の領域を切り取った。切り目９は、それぞれ折れ線５、８および６、７の方向にわずかに長くすることができる。このような切り目は打抜きによって作成することができる。折れ線２および３の間には、中断された細片形の領域２０が形成され、それは上記の切り目９以外に、架橋部分１３も含み、折れ線４および１の間には、中断された細片形の領域２１が形成され、それは切り目９以外に架橋部分１６を含む。中断された細片形領域２０および２１の間には、連続的な細片形の領域２２が配置され、周期的な折れ線５、６、７および８はこれを通過する。明らかように、細片形領域２２は、それぞれ架橋部分１３および１６によって互いに接続され、したがって折り畳み手順のために準備した材料は、連続的な平坦な本体を備えている。図２０に示す平坦な本体は、互いに垂直な２方向に折り畳むことができ、特に方形の波形構成を作成することができ、細片形領域２０が波形の頂部、細片形の領域２１が波形の谷部、細片形領域２２が波形のフランクを形成する。それに対して垂直方向の波形効果は、折れ線５〜８で折り曲げるか部分的に折り畳むことによって作成され、これを本明細書では「プリーツ加工」と呼ぶ。台形の波形が作成され、それを本明細書では「波形の山と波形の谷がある半ハニカム波形」と呼ぶ。図２１は、３つの細片形領域２２を備えた半ハニカム波形を示す。明らかなように、図２０の材料は、架橋部分１３が波形の山と位置合わせされ、架橋部分１６が波形の谷と位置合わせされるような方法でプリーツ加工される。図２１では、２つの並列の波形の谷を参照番号２２ａおよび２２ｂで表し、２つの並列の波形の山を２２ｃおよび２２ｄで表す。次に、部分２２ａを有する半ハニカム波形を、半ハニカム波形も垂直面に沿って延びるよう、折れ線２で折り畳むと、波形の谷２２ａおよび２２ｂが互いに接触し、図２２の最上列に対応するよう、六角形ハニカムの列２３が形成される。この折り畳み手順では、架橋部分１６を折れ線４で水平位置に折り返すのと同時に、半ハニカム波形が垂直に配置されるよう、部分２２ｄのある半ハニカム波形が折り畳まれ、この場合、表面２２ｃおよび２２ｄが互いに接触し、互いに頑丈に接続することができる。その結果、図２のセルの第２列２４が生じ、これは八角形のセル・タイプのハニカム構造の場合と同様第１列２３に対して変位する。したがって、架橋部分を設けた図２２の折り畳み式ハニカム構造が、波形構造を互いに対して垂直方向に折り畳むことによって作成され、これによって容易な製造が約束される。というのは、圧延により実行できるからである。図２３は、Ｕ字形の切り目９を有するブランクの実施形態を示す。この配置構成は、耳またはタブを形成し、それらはそれぞれ折れ線７または５によって、それぞれ２つの耳またはタブ部分１４、１５および１７、１８におのおの細分される。他の特徴は、図２０に示した実施形態に対応する。耳またはタブ部分１４を下向きに折り曲げ、耳またはタブ部分１５を水平に設定し、耳またはタブ部分１７を上方向に折り曲げ、耳またはタブ部分１８も水平に設定する。図２１および図２２に関して述べたように、２つの異なる方向への折り畳み操作の後、耳またはタブ部分１４および１７は、それぞれ、個々のセル２３および２４を通過する横方向の脚部分になり、耳またはタブ部分１５および１８は、図２４で示すように個々のセル２３、２４にまたがる接続面になる。耳またはタブ部分１５および１８は、あり得るサンドイッチ・カバー層のために追加の接続面を提供することができる。図２５は、折り畳み式ハニカムの構成のさらなる可能な形態を示す。この場合も開始材料はＵ字形切り目９を有するが、それによって形成される耳またはタブ１４および１７は、折れ線で中断されない。耳またはタブ１４および１７は、垂直方向上下に折り返され、それによって個々のセル内に補剛脚部分を提供する。図２６は、折り畳み式ハニカムの構成のさらなる可能な形態を示し、特に耳またはタブ１４、１７が個々の面２０または２１に残る。耳またはタブ１４、１７が適切な長さの場合、これは架橋部分１３、１６に隣接し、セル壁２２の縁に接着することができる。耳またはタブ１４、１７が適切な長さの場合、組立体が自然に互いに保持されることを確実にするため、耳またはタブ１４の端部を個々の隣接する架橋部分１３の下に隠すこともできる。同じことが、耳またはタブ１７の端部および架橋部分１６にも当てはまる。最後に、セルにまたがる連続的なカバー層を生成し、したがってハニカムを強化するため、耳またはタブ１４、１７を（接着などによって）個々の架橋部分１３、１６に固定することもできる。図２７は、ハニカムの高さの異なるセル間の過渡部分、特にくさび状の形で先細りする領域のブランクを示し、図２８は、その種類のハニカムの線図である。細片２２がセル壁を形成するので、高さが増加するセルの細片２２は、より広くなければならない。セル壁の縁がくさび形の境界表面７０、７１にある場合は、各セルのセル壁の高さは、くさび先端側方向がくさびのサイズが上昇する側方向より低くなければならない。したがって、図２７で見えるように、細片２２内で細片２２の個々の幅は局所的に可変である。耳またはタブ１４および１７は、追加のカバー細片として使用され、その前部自由端１５、１８は個々の隣接する架橋部分１３および１６の下に取り付けられる。図２７に示すブランクは、幾つかの狭い打抜き廃棄部分７２を含む。耳またはタブ１４、１７は、半ハニカム波形の生成後に架橋部分１３、１６にちょうど接触するような方法で、個々の自由端で短くすることもできる。耳またはタブ１４、１６は、サンドイッチ構造のカバー層に関して知られているように、セル壁の自由縁に接着することもできる。以前の実施形態では、領域２０または領域２１はそれぞれ個々に一定幅であったが、たとえば領域２０を領域２１に対して広くするよう（図２９参照）、このような領域２０、２１の幅を変化させることも可能である。これは、細片方向に対して横方向にハニカムの曲線を生成し（図３０）、ハニカムの頂部面２０で作成した面部分は、たとえば前縁が翼の輪郭である場合に望ましいように、波形の谷部分で作成された面上にシェル状に延びる。上述した折り畳み式ハニカムの作成に関しては、以下のことも加えておかねばならない。第１ステップとして、平坦な材料を供給し、折れ線１〜８を型押しすることができるが、これは絶対に必要なわけではない。第２ステップとして、たとえば刻印ローラなどによって切り目９を生成する。第３ステップとして、連続的な細片形領域２２を線５、６、７、８で台形構成で折り畳む、つまり波形の山と波形の谷とがある半ハニカム波形を生成する。この手順で、供給搬送動作方向または横方向の材料寸法を縮小する。台形の歯を有するローラを材料の上下側に使用し、これが、半ハニカム波形が形成されるような方法で互いに噛み合う。工具が連続的な細片形領域２２の様々な幅に適応するため、共通のスプライン・シャフトから駆動される個々のプッシュオン歯車からローラを組み立てることが可能である。中間ステップで、折れ線６、７および８、５の間の細片に活性接着表面を設けることができ、これは図２１の波形の山および波形の谷を構成する。次のステップとして、耳またはタブ１４および１５が設けられ、折り曲げるべき場合は、これを折り曲げる。次のステップとして、連続的な折れ線１、２、３および４に沿って折り畳み、接続面１３および１６がそれぞれ配置される波形の山または谷に、方形の波形を生成する。この手順で、材料は再び長さが短縮される。種々のハニカム高さを有するハニカムの製造で生産されたり（図２８）、湾曲したハニカム（図３０）の場合で生産されたりするほぼ方形の波形も、本発明の範囲内と考えられる。最後のステップとして、構造のためにこの種の接続が意図されている場合は、半ハニカム波形のハニカムの山またはハニカムの谷を、互いに接続する。特に、接着が接続の適切な形態と考えられるが、溶接およびはんだ付けも可能である。波形の山または波形の谷を互いに接着しない場合は、この方法でハニカムを互いに確実に保持することを保証するため、耳またはタブ１４、１７を架橋部分に固定することも可能である。ハニカムの山またはハニカムの谷を互いに固定するか、耳またはタブを架橋部分に固定する操作の前に、構造を、最終的に想定される形状に保持することができる。次に、ハニカムは、サンドイッチ構造のコア層として種々の用途がある、たとえばシェル状の形状を内部応力なしに、採用する。作成手順が広範囲にローラで実行されるので、製造費は低いと考えることができる。したがって、紙またはボール紙から梱包材料を作成することも想定される。通常の段ボール紙と比較して、新しい梱包材料は圧縮または破砕強度が改善され、曲げ荷重をかけても容易に折れ曲がらない。衝突または衝撃荷重が非常に大きい場合のエネルギー吸収に加えて、梱包品を輸送する際の緩衝材として、材料の適切さが改善される。折り畳み式ハニカムが変形すると、多くの脚部および壁が関与し、したがって高レベルの変形エネルギーを吸収することができる。その結果、ハニカムは、エネルギー散逸が関与する多くの圧壊構造に適する。図３１は、深絞りが可能か、同様の方法で加工することができる材料で構成されたブランクを示す。特に、この点で軽金属または合金が考えられるが、布または繊維構造を層面から永久変形させ、場合によっては熱および湿気の適用と組み合わせる（紙、ボール紙）ことも可能である。意図的な変形を、それぞれ折れ線１、２、３、４および５、６、７、８の列で示す。折れ線１、２、３、４に沿ってスリット状の切り目９が延び、その間に細片形領域２０、２１、２２が延びる。細片形領域２０に対して、スリット９は互いに対向する関係で配置され、これは細片形領域２１に関しても当てはまるが、領域２０のスリット状切り目９は、領域２１のスリット状切り目９に対して変位している。架橋部分１３および１６がスリット状切り目９間に設けられ、したがって図示のウェブは連続的な平坦な本体を形成する。細片形領域２２は、図３２で示すように変形して半ハニカム波形を構成する。波形の谷を参照番号２２ａおよび２２ｂで示し、波形の山を参照番号２２ｃおよび２２ｄで示す。ここで細片形領域２０、２１は、それぞれ波形の山または谷と位置合わせされる。個々の半波形を、それぞれ架橋部分１３および１６で互いに結合する。図３３の折り畳み式ハニカム構造を作成するには、図３２の中間形状を、図２１に関する記述で述べたような方法で、折れ線２、３、４、１で折り畳む。したがって、波形の谷２２ａおよび２２ｂ、次に波形の谷２２ｃおよび２２ｄを互いに重ねて、場合によっては互いに接合させ、図３３の中間層として図２２の六角形ハニカム構造にする。図３１に示したブランクから切り離した部分はないので、細片形領域２０、２１が保持され、細片形領域２２から得た六角形の折り畳み式ハニカム構造を覆う。図３３の構造は、当然、特定の安定性を有するが、切断縁を接触面に接合すると、安定性を大幅に増大させることができ、したがってそれが好ましい。図３３に示す折り畳み式ハニカムを作成する個々の材料に応じて、それは、軽量構造として、梱包材料として、または圧壊構造として適する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号１９６０６１９５．４ (32)優先日 1996年２月21日 (33)優先権主張国ドイツ（ＤＥ） (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．特にサンドイッチ・コア層として、列状に配置された複数の同様のセルから形成された折り畳み式ハニカムであって、セルが、環状の形状で互いに隣接し、セルの開放側に向かう範囲がカバー層面によって定められた横方向のセル壁を有し、セルが、少なくとも１つのカバー層面において、架橋部分（１３、１６）によってそれぞれ一部または完全に架橋され、折り畳み式ハニカムが、連続的な平坦な本体から折り畳まれ、平坦な本体が複数の第１連続細片形領域（２２）と複数の第２細片形領域（２０、２１）とに細分され、第２細片形領域（２０、２１）が、切り目（９）と、第１細片形領域（２２）を互いに接続する架橋部分（１３、１６）とを有し、第１細片形領域（２２）が、第２細片形領域（２０、２１）に対して約９０°折り畳まれ、第２細片形領域（２０、２１）の架橋部分（１３、１６）が第１細片形領域（２２）に隣接して接続される、ことを特徴とする折り畳み式ハニカム。２．セル壁が２つのシリーズの側部脚壁（１４、１７、２２；４４、５０、５１、５２）から形成され、第１シリーズの側部脚壁（２２；４４、５１）が平均して第１方向に延び、第２シリーズの側部脚壁（１４、１７；５０、５１）が、第１方向に対して横向きの第２方向に延び、側部脚壁（１４、１７、２２；４４、５０、５１、５２）が、平坦な本体の切断縁（１１、１２；４１、４２）および折り畳み縁（５、６、７、８；３５、３６）によって範囲を定められ、第１グループの接続面（１３、１６；４３、４６）が、平坦な本体の部分であって、カバー層面に残り、３つの折り畳み縁（１、２、３、４、５、６；３１、３２、３３、３４、３５、３６）および切断縁（１０；４０）によって範囲を定められたものにより、形成される、ことを特徴とする請求項１に記載の折り畳み式ハニカム。３．第２グループの接続面（１５、１８；４５、４８）が、平坦な本体の折り畳み部分であって、折り畳まれてカバー層面になり、少なくとも２つの切断縁（１０、１１、１２；４０、４１，４２）によって範囲が定められたものにより、形成されることを特徴とする請求項２に記載の折り畳み式ハニカム。４．第３グループの接続面（２７）が、平坦な本体の部分であって、側部脚壁から少なくとも１つのカバー層面に折り畳まれ、第１または第２グループの接続面へと横方向に延びるものにより、形成されることを特徴とする請求項２または３に記載の折り畳み式ハニカム。５．側部脚壁と接触する切断縁（１１，１２；４０）が、接着、はんだ付けまたは溶接によってそれらに接続されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の折り畳み式ハニカム。６．平坦な本体が連続的な折れ線（１、２、３、４）で方形の波形に折り畳まれ、これらの波形が、第２細片形領域（２０、２１）から複数の波形の頂部面（２０）および波形の谷部面（２１）を形成するとともに、第１細片形領域（２２）から第１シリーズの側部脚壁（２２）を形成し、第２シリーズの側部脚壁（１４、１７）を形成するための平坦な本体の切り目（９）が、Ｕ字形の形状であり、切断縁（１１、１２）が、Ｕ字形の枝部に従って、連続的な折れ線（１、２、３、４）に対して鋭角でまたはそれらと一致して延びて、切断縁（１０）が、Ｕ字形の底部に従って、連続的な折れ線（１、２、３、４）に対して横方向に延び、Ｕ字形切り目（９）が、波形の頂部面（２０）および波形の谷部面の少なくとも一方に沿って列状に、第１グループの接続面（１３、１６）が形成されるような間隔で配置され、第２側部の側部脚壁（１４、１７）が、耳またはタブの折れ線（５、６）に沿って波形頂部および波形谷部の少なくとも一方のそれぞれの面からハニカム層に折り畳まれる、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の折り畳み式ハニカム。７．Ｕ字形切り目（９）内の耳またはタブが、自由端で折り曲げられて、第２グループの接続面（１５、１８）を形成する舌面を形成することを特徴とする請求項６に記載の折り畳み式ハニカム。８．隣接する列のＵ字形切り目（９）の耳またはタブ折れ線（５）が、互いに整合している（図１）ことを特徴とする請求項６または７に記載の折り畳み式ハニカム。９．隣接する列のＵ字形切り目（９）の耳またはタブ折れ線（５、６）が、互い他方に対して変位していることを特徴とする請求項６または７に記載の折り畳み式ハニカム。１０．隣接する列のＵ字形切り目（９）が、同じ側に向かって開くことを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の折り畳み式ハニカム。１１．隣接する列のＵ字形切り目（９）が、異なる側に向かって開くことを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の折り畳み式ハニカム。１２．第１シリーズの側部脚壁（２２）が、その面に対して横方向に変形することを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の折り畳み式ハニカム。１３．互いに反対側に配置された側部脚壁（２２）が、互いに他方から離れるように変形し、もって六角形の折り畳み式ハニカム（図９）を形成することを特徴とする請求項１２に記載の折り畳み式ハニカム。１４．互いに反対側に配置された側部脚壁（２２）が、互いに他方に向かうように変形して、添え継ぎパターン（図１０）を形成することを特徴とする請求項１２に記載の折り畳み式ハニカム。１５．第１シリーズの側部脚壁（２２）が、第２シリーズの側部脚壁（１４、１７）にもたれ掛かるべく、階段状形状に変形する（図１１）ことを特徴とする請求項１２に記載の折り畳み式ハニカム。１６．平坦な本体の細片形領域が、折り畳み縁（３５、３６）と切断縁（３７、３９）とによって互いに他方から分離される狭い方と広い方の細片（５５、５６、５７、５８）に細分され、狭い方の細片（５５、５７）が、折り畳み式ハニカム層の長手方向に対して垂直の面に方形の波形を形成し、隣接した狭い細片（５５、５７）の波形の頂部面（４３、４８）または波形の谷部面（４５、４６）が、第１（４３、４６）または第２（４５、４８）グループの接続面を交互に表し、フランク（４４）が、第１シリーズの側部脚壁の一部を形成し、広い方の細片（５６、５８）が、折り畳み式ハニカム層の面内に方形の波形を形成し、波形の頂部面（５０）および波形の谷部面（５１）が、第２シリーズの側部脚壁を表し、フランク面（５２）が、狭い方の細片（５５、５７）のフランク面（４４）とともに、第１シリーズの側部脚壁を形成することを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の折り畳み式ハニカム。１７．狭い方の細片（５５、５７）の波形の頂部面（４３、４８）または波形の谷部面（４５、４６）が、フランク面（４４）の半分の幅であることを特徴とする請求項１６に記載の折り畳み式ハニカム。１８．広い方の細片（５６、５８）の波形の頂部面（５０）および波形の谷部面（５１）が正方形であることを特徴とする請求項１６または１７に記載の折り畳み式ハニカム。１９．請求項６〜１５のいずれか１項に記載した折り畳み式ハニカム層を作成する方法であって、ａ）金属、プラスチック材料、布、繊維複合材料、または繊維補強紙の平坦な本体に、接着剤、はんだ付けまたは溶接接続位置（１９）を設けるステップと、ｂ）第１グループの接続面（１３、１６）によって互いに他方から分離された第２シリーズの側部脚壁（１４、１７）を準備すべく、本体に列状にＵ字形切り目（９）を作成するステップと、ｃ）第１シリーズの波形の頂部面（２０）、波形の谷部面（２１）および脚部面（２２）を形成すべく、平坦な本体を方形の波形に折り畳むステップと、ｄ）第２シリーズの側部脚壁（１４、１７）を、波形の頂部または波形の谷部のそれぞれの面から折り畳んで折り畳み式ハニカム層にするステップであって、接続面（１３、１６）が前記波形の頂部または波形の谷部の面にそれぞれ残る、もの、と、を有する方法。２０．側部脚壁（１４、１７）の端が折り曲げられて、第２グループの接続面を形成する舌面（１５、１８）を形成することを特徴とする請求項１９に記載の方法。２１．列状のＵ字形切り目（９）が、隣接する列の側部脚壁（１４、１７）の耳またはタブ折れ線（５）が互いに整合するように配置されることを特徴とする請求項１９または２０に記載の方法。２２．列状のＵ字形切り目（９）が、隣接する列の側部脚壁（１４、１７）の耳またはタブ折れ線（５、６）が互いに他方に対して変位するように配置されることを特徴とする請求項１９または２０に記載の方法。２３．Ｕ字形の枝部の切断縁（１１，１２）が、準備された接続位置（１９）に沿った脚部面に固定接続されることを特徴とする請求項１９〜２２のいずれか１項に記載の方法。２４．第１シリーズの脚壁（２２）が、それらの面に対して横方向に変形し、もって六角形の折り畳み式ハニカムを形成することを特徴とする請求項２３に記載の方法。２５．第１シリーズの脚壁（２２）が、それらの面に対して横方向に変形し、もって添え継ぎパターンを形成することを特徴とする請求項２３に記載の方法。２６．第１シリーズの脚壁（２２）が、それらの面に対して横方向に変形し、もって第２シリーズの側部脚壁（１４、１７）に部分的にもたれ掛かる階段状縁を形成することを特徴とする請求項２３に記載の方法。２７．請求項１６〜１８のいずれか１項に記載の折り畳み式ハニカム層を作成する方法であって、ａ）互いに他方に対して変位し且つ折れ線（３５、３６）に沿う蛇行切り目（３７、３９）により、平坦な本体を、狭い方および広い方の細片（５５、５６、５７、５８）に細分するステップと、ｂ）平坦な本体を、折れ線（３５、３６）に沿って、互いに重なる関係で折り畳むステップと、ｃ）狭い方および広い方の細片（５５、５６、５７、５８）が、一方が他方に挿入される個々の方形の波形を形成するよう、折り畳み構造を変形して方形の波形を構成するステップと、ｄ）他方に挿入された一方の方形の波形を引き離すステップであって、この場合、狭い方の細片（５５、５７）は、その方形の波形が折り畳み式ハニカムの面に対して垂直に配置され、広い方の細片（５６、５８）は、その方形の波形が折り畳み式ハニカムの面内に配置される、ものと、を有する。２８．狭い方の細片（５５、５７）の方形の波形のフランク面（４４）が、広い方の細片（５６、５８）のフランク面（５２）と整合させられるか、またはこれらとわずかに重なる関係にされるとともに、それらに固定接続され、もって第１シリーズの側部脚壁（４４、５２）を形成することを特徴とする請求項２７に記載の方法。２９．平坦な本体が、金属、プラスチック材料、布、繊維複合材料または紙から形成されることを特徴とする請求項１９〜２８のいずれか１項に記載の方法。３０．第１細片形領域（２２）が、折り畳まれてハニカムの山（２２ｃ、２２ｄ）とハニカムの谷（２２ａ、２２ｂ）とを有する半ハニカム波形を形成し、隣接する半ハニカム波形が、それぞれのセルの列を形成すべく、それらの波形の山または波形の谷で互いに接触し、各架橋部分（１３、１６）が、関連するセルを架橋する、ことを特徴とする請求項１に記載の折り畳み式ハニカム。３１．波形の山（２２ｃ、２２ｄ）または波形の谷（２２ａ、２２ｂ）が、頑丈に互いに接続されることを特徴とする請求項３０に記載の折り畳み式ハニカム。３２．第１細片形領域（２２）のプリーツの間隔が均等で、４つのプリーツ（５、６、７、８）が１つの周期を形成することを特徴とする請求項３０または３１に記載の折り畳み式ハニカム。３３．架橋部分（１３、１６）が、第１細片形領域（２２）のプリーツ（５、６、７、８）に対応る周期で、第２細片形領域（２０、２１）に配置されることを特徴とする請求項３２に記載の折り畳み式ハニカム。３４．第２細片形領域（２０、２１）の切り目（９）が、周期の４分の３を含むことを特徴とする請求項３２または３３に記載の折り畳み式ハニカム。３５．切り目（９）が方形であることを特徴とする請求項３０〜３４のいずれか１項に記載の折り畳み式ハニカム。３６．切り目（９）が、Ｕ字形で、耳またはタブ（１４、１７）を形成することを特徴とする請求項３０〜３４のいずれか１項に記載の折り畳み式ハニカム。３７．耳またはタブ（１４、１７）が、波形の頂面（２０）または波形の谷面（２１）にそれぞれ残ることを特徴とする請求項３６に記載の折り畳み式ハニカム。３８．耳またはタブ（１４、１７）が、それぞれの波形の頂面または波形の谷面から折り畳まれることを特徴とする請求項３６に記載の折り畳み式ハニカム。３９．耳またはタブ（１４、１７）の自由端（１５、１８）が折り畳まれて局所的な波形の谷面または波形の頂面になることを特徴とする請求項３８に記載の折り畳み式ハニカム。４０．切り目（９）が、第２細片形領域（２０、２１）が中断されないようにスリット状形状であることを特徴とする請求項３０に記載の折り畳み式ハニカム。４１．スリット形切り目（９）が、第２細片形領域（２０、２１）上の対において対向する関係で配置され、隣接する第２細片形領域（２０、２１）のスリットの対が、互いに他方に対して変位していることを特徴とする請求項３０に記載の折り畳み式ハニカム。４２．第１細片形領域（２２）の細片の幅が、折り畳み式ハニカムの所望の局所的な層厚さに従って変化することを特徴とする請求項３０〜４１のいずれか１項に記載の折り畳み式ハニカム。４３．波形頂部（２０）および形谷部（２１）の第２細片形領域の細片の幅が、折り畳み式ハニカムの局所的な湾曲をもたらすべく、異なるよう選択されることを特徴とする請求項３０〜４２のいずれか１項に記載の折り畳み式ハニカム。４４．折り畳み式ハニカムを作成する方法であって、ａ）金属、プラスチック材料、布、繊維複合材料、繊維強化紙または在来の紙またはボール紙の平坦な本体を用意するステップと、ｂ）平坦な本体に切り目（９）を設けて、第１細片形領域（２２）と第２細片形領域（２０、２１）とを形成するステップであって、第２細片形領域（２０、２１）は、第１細片形領域（２２）を互いに接続する架橋部分（１３、１６）を有している、ものと、ｃ）波形の山と波形の谷を有する半ハニカム波形をもたらすべく、第１細片形領域（２２）を細片方向に対して横方向に変形するステップと、ｄ）第１細片形領域（２２）において変形された平坦な本体を、第１および第２細片形領域（２０、２１、２２）を互いに他方から分離する折れ線（１、２、３、４）に沿って方形の波形に折り畳むステップであって、架橋部分が、波形頂部（２０）または波形谷部（２１）に配置される、ものと、ｅ）平坦部分（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ）を、対向して配置された平坦部分（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ）と接触関係にするステップと、を有する方法。４５．接触関係にされる平坦部分が、半ハニカム波形の波形頂部（２２ｃ、２２ｄ）および波形谷部（２２ａ、２２ｂ）であって、互いに固定接続されるものであることを特徴とする請求項４４に記載の方法。４６．接触関係にされる平坦部分が、切り目（９）から形成される架橋部分（１３、１６）および耳またはタブ（１４、１７）の端部であり、前記互いに接触する部分が、互いに固定接続されることを特徴とする請求項４４に記載の方法。４７．第１細片形領域（２２）の変形が、折り曲げまたは折り畳みによって実行されることを特徴とする請求項４４または４５に記載の方法。４８．第１細片形領域（２２）の変形が、深絞りによって実行されることを特徴とする請求項４４または４５に記載の方法。４９．梱包材料としての、請求項１〜１８または３０〜４３のいずれか１項に記載の折り畳み式ハニカムの使用。５０．圧壊構造としての、請求項１〜１８または３０〜４３のいずれか１項に記載の折り畳み式ハニカムの使用。