JPS61241131A - コア材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の要約〕 樹脂処理したフィラメントよりなるコア材を加工するの
に通した装置につき開示し、この装置は直線配列された
フィラメントの取付点を有する枠体と、互いに離間しか
つ取付点に対しほぼ平行な複数のロッドとを備える。こ
れらロフトはフィラメントを収容しうる１　ｆ！ｉｆも
しくはそれ以上の穴部を備えると共に、取付点の平面に
対し平行に変位することができる。さらに、ロッドを介
し取付点からフィラメントを移動させるフィラメント供
給部と、ロッドにより変位された後の分離フィラメント
の間に設置しうるピンを備えた一組のフォーマ−とを設
ける。この装置の操作およびフォーマ−の順次の挿入に
より、樹脂処理されたフィラメントの成形透かし構造体
を加工することができ、かつこれを硬化させてコア材を
製造することができる。

〔産業上の利用分野〕

本発明は一般に高強度かつ軽量の積層構造体に関し、さ
らに詳細にはこの種の構造体の透かしコア材に関するも
のである。

〔従来の技術〕

構造パネルや航空構造体用として蜂巣コア材を使用する
ことが知られている。蜂巣コア、たとえばアルミニウム
は複数の一般に正弦形状のシートまたはリボンで作成さ
れ、これらを隣接リボンの結節部で互いに結合させて、
はぼ六角形状のセルを形成する。この種のコア材を有す
る積層体を、構造パネルとして使用することができる。

蜂巣コア材は、成る種の用途に対し多数の関連した欠点
を有する。たとえば、閉鎖セル形状は、水や凝縮水の蓄
積をもたらす。さらに、湾曲した輪郭の構造体を加工す
るのに必要とされる場合にも不利であり、かつコスト上
の欠点をも有する。

またコア材は、樹脂含浸したストランドを所要形状のフ
ォーマ−の周囲へ系袂的に巻き付けて作成することもで
き、たとえば英国特許第２００４８３５Ｂ号公報に開示
されている。しかしながら、この方法は加工速度および
コストの点で成る種の欠点を有する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、上記従来の欠点を解消しうるコア材の
加工装置、コア材の加工方法、コア材自身およびこのコ
ア材を有する構造体を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明によれば、実質的に直
線状に配置した複数のフィラメント設置手段と、互いに
離間しかつフィラメント設置手段に対し実質的に平行な
複数のロッドとを備え、これらロッドはフィラメントを
収容しうる１個もしくはそれ以上の穴部を有すると共に
フィラメント設置手段の平面に対し平行に変位すること
ができ、さらにロッドを介しフィラメント設置手段から
フィラメントを移動させるフィラメント供給部をも備え
てなる、樹脂処理されたフィラメントのコア材を加工す
るのに通した装置が提供される。この装置と共に使用す
るため、変位フィラメントの分離状態を維持する手段を
設け、この手段は好ましくはロッドの変位に際し分離フ
ィラメントの間に設置しうるピンを備えた一組のフォー
マ−からなり、これらフォーマ−は好ましくは密充填の
ための形状を有する。

好ましくはフィラメントは適する素材（たとえばガラス
繊維）のリールから分出され、ノズルから出る前に濡ら
し液を含有したチャンバなどを通過する。このチャンバ
は好ましくはフィラメントの拡開および完全な濡れを促
進するためのバーを備える。所定量の液体を、過剰分を
調節除去するダイに通してフィラメント上に計量供給す
ることができる。

好ましくは濡らし液はポリエステル樹脂、有機もしくは
化学接着剤、塗料、プラスチック材、エポキシ樹脂、フ
ェノール樹脂、無機質樹脂もしくは配合物である。

好ましくはフィラメントはガラス繊維、炭素繊維、ケブ
ラーアラミド繊維、繊維ロービングまたは金属フィラメ
ントである。

さらに本発明は、前記装置を使用する透かしコア材の加
工方法、並びにこの方法により得られる透かし構造体を
も包含する。

透かし構造体は、コア材を適当な素材のシート間に挾ん
で結合させるパネルのような構造体のコア材として使用
することができる。

〔実施例〕

以下、添付図面の第１〜１４図を参照して本発明を実施
例につき説明する。

＄ｌ／：！その一例部に沿って多数のフィラメント設置
手段もしくは取付点２を設け、これら取付点を垂直方向
に互いに離間させる。枠体１の他端部には、上下移動し
うるロッド３を配置する。各ロッドは、フィラメントも
しくはロービング６を通過させうる穴部４を有する。ロ
ッド３は枠体ｌと同一平面内にあり、かつ一方のロッド
が上方移動している間、他方のロッドは下方移動する。

一実施例において、装置は一対の枠体を備えてそのそれ
ぞれを４本のロッドと連携させ、各ロッドは１０個の穴
部を有する。

フィラメントもしくはロービングの樹脂処理システムは
濡れた繊維を装置から供給する。このシステムは、ガラ
ス繊維リールからガラス繊維を供給するガラス繊維の供
給用もしくは分出用リール１３を備える。ロービングは
緊張装置１４を通過した後、口、７ドを通過してフィラ
メント取付点に達する。このフィラメントは、樹脂を含
有する１個もしくはそれ以上の被覆浴を通過する。バー
の使用は、樹脂によるガラス繊維の濡れを一層良好にさ
せる。ワイパ１５を使用して過剰の樹脂を繊維から除去
することができる（第４図）。

透かし構造体の加工は次のように行われる。

樹脂処理したロービングを緊張装置上に通す。

ロービングの各束は２本のロッド３の別々の穴部４に位
置してそこを通過する。次いで、各束をフィラメント取
付点に取付点１個当り２本の束の割合で固定する。

先ずロッド３を同じ高さとなし、各ロッドの穴部４を同
じ垂直レベルに位置せしめる。次いで、一方のロッドを
上方向に変位させると共に、他方のロッドを下方向に変
位させる。ロッドのこの移動は枠体内のロービングを第
１図に示したように変位させる。

次いで、均一離間したピン８を有する面取フォーマ−７
を使用してロービングを分離させる。

このフォーマ−７は、ピン８を分離した各対のロービン
グ間に位置せしめるよう移動し、次いで枠体１に対しフ
ィラメント取付点２の近傍で固定される。次いで、ロッ
ドを再び変位させて、一方のロッドを下方移動させると
共に他方のロッドを上方移動させる。かくして、ロービ
ングをフォーマ−におけるピンの周囲に巻いて、再びロ
ービングを分離させる。

次いで、第２のフォーマ−を第１のフォーマ−とは反対
のロービング側に設置して、そのピンを分離ロービング
の間に入れる。次いで、第２フォーマ−を固定する。こ
れらフォーマ−は、互いに密充填しうるよう面取りする
か、或いはそれに通した形状にするのが望ましい。

ロッドの上記移動およびフォーマ−の固定を必要に応じ
反復して、所定長さの透かし材料を作成する。より多数
のフォーマ−を枠体中に摺動させうるよう、直立部を移
動自在にする。次いで、全構造体をオーブン内で或いは
感光性樹脂を用いて硬化させ、剛性構造体を形成させる
ことができる。また、フォーマ−を離型剤で処理して、
硬化後の除去を容易化させることもできる。得られた透
かし構造体は、たとえばパネルやドアなどの構造体に対
するコア材として使用することができ、この場合コア材
を適当な素材の外側シートの間に挾んで接着させる。

第２図は５個の密充填された面取フォーマ−につき採用
した形状を示し、面取りされたまたは断面三角形のフォ
ーマ−は−縁部に沿って垂直ピンを有する。

第３図は加工の際の透かし構造体の形状を示している。

フィラメント１０はフォーマ−１２におけるピン１１の
周囲に巻回され、各フォーマ−はフィラメントを紙面に
対し出力方向に変位させる。この結果、三次元の透かし
構造体が得られる。

透かし構造体の最終形状は、製作方法の変更により変化
させることができる。たとえば構造体の厚さ、硬化ロー
ビングの厚さ、結節部の密度およびロービングの角度を
、必要に応じフォーマ−またはピン寸法或いはその他の
パラメータを変えることにより全て変化させることがで
きる。

第５〜１０図は、透かし構造体の組立て段階を示す略図
である。

本発明の他の実施例として、追加繊維を混入することに
より一面もしくは両面における結節部を連結させること
もできる。この配置は、向上した曲げ剛性をコア材に付
与する。追加繊維は、初期構造体と同一であっても異な
っていてもよい。たとえば、硬化工程の後、初期構造体
を所望形状まで曲げまたは歪め、追加繊維をたとえば手
によって構造体中に組み込み、樹脂を硬化させて永久的
な所望形状（たとえば複合二重曲率湾曲面）を有する構
造体を生せしめる。

第１１図は、フォーマ−から除去した後の硬化初期構造
体の略図゛を示している。第１２図は、織り込んだ追加
繊維の単一下層を有する重要な構造体を示し、第１３図
は追加繊維の下層と上層との両者を有する初期構造体を
示し、第１４図は第１３図の構造体の側部斜視図である
。

さらに、コア材は固化発泡材で囲繞することもできる。

この発泡材は無機質であっても有機質であってもよく、
好適発泡材はポリウレタン、フェノール樹脂および尿素
ホルムアルデヒド樹脂に基づくものである。発泡材は、
適当な反応性化学成分から或いは他の適する技術により
その場で形成させることができる。コア材に対する発泡
材の使用は荷重移動性、圧縮特性、断熱性、吸音性、防
火特性などを向上させるという利点を与える。

〔発明の効果〕

本発明によれば、従来のこの種の構造体における諸欠点
を解消した高強度かつ軽量の積層構造体およびそれに使
用するコア材が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は透かし構造体を加工する装置の略図、第２図は
５個の最密充填用面取フォーマ−とさらに１個のフォー
マ−とを挿入過程に採用した配置を示す略図、 第３図は加工工程における透かし構造体の略図、 第４図は繊維を樹脂処理するのに使用する装置の縦断面
図、 第５〜１０図は透かし構造体の組立段階を示す略図、 第１１〜１４図は本装置により加工しうる透かし材の各
種形状の斜視図である。 １・・・枠体　　　　　２・・・取付点３・・・ロッド
　　　　４・・・穴部 ６・・・ロービング　　７・・・フォーマ−８・・・ピ
ン　　　　　１０・・・フィラメント１１・・・ピン　
　　　　１２・・・フォーマ−１３・・・リール　　　
　１４・・・緊張装置１５・・・ワイパ 図面の浄書（内Ｗに変更なし） ｎ） Ｆｌ（ｉ、５　　　　　　　　ＦＩＧ、６手続補正書（
支） 昭和６１年　５月　８日 南旨長官　宇賀道部殿 １、事件の表示 昭和６１年特許願第７５６４４号 ２、発明の名称 コア材 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住所　英国、ブリストル、ビーニス１１９デイーニー、
エイボンマウス、エイボンマウス　ロードｍ名称　ブリ
ストル　コンポジット　マテリアルズエンジニアリング
　リミテッド 代表者　ジッン　ネイルギャモン ヴ　　　　暎　面 ４、代理人

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. （１）実質的に直線状に配置した複数のフィラメント設
   置手段と、互いに離間しかつ前記フィラメント設置手段
   に対し実質的に平行な複数のロッドとを備え、これらロ
   ッドはフィラメントを収容しうる１個もしくはそれ以上
   の穴部を有すると共に前記フィラメント設置手段の平面
   に対し平行に変位することができ、さらに前記ロッドを
   介し前記フィラメント設置手段からフィラメントを移動
   させるフィラメント供給部と、変位したフィラメントの
   分離状態を維持する手段とを備えたことを特徴とする樹
   脂処理フィラメントのコア材を加工するのに通した装置
   。
2. （２）変位したフィラメントの分離状態を維持する手段
   は、ロッドの変位に際し分離フィラメントの間に設置し
   うるピンを備えた一組のフォーマーを備えてなる特許請
   求の範囲第１項記載の装置。
3. （３）フォーマーが、密充填を容易化させる形状を有す
   る特許請求の範囲第２項記載の装置。
4. （４）フィラメント設置手段が取付点である特許請求の
   範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載の装置。
5. （５）フィラメントがガラス繊維、炭素繊維、アラミド
   繊維、繊維ロービングまたは金属フィラメントである特
   許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記載の装置
   。
6. （６）フィラメントを濡らす手段を備えた特許請求の範
   囲第１項乃至第５項のいずれかに記載の装置。
7. （７）フィラメントを濡らす手段が、濡らし材料を含有
   するチャンバからなる特許請求の範囲第６項記載の装置
   。
8. （８）濡らし材料がポリエステル樹脂、有機もしくは化
   学接着剤、塗料、プラスチック材、エポキシ樹脂、フェ
   ノール樹脂または無機質樹脂である特許請求の範囲第７
   項記載の装置。
9. （９）特許請求の範囲第１項乃至第８項のいずれかに記
   載の装置を使用する透かしコア材の加工方法。
10. （１０）追加繊維を混入させて、透かしコア材の一面も
    しくは両面における結節部を接続させる特許請求の範囲
    第９項記載の方法。
11. （１１）コア材を固化発泡材で囲繞する工程をさらに含
    む特許請求の範囲第９項記載の方法。
12. （１２）特許請求の範囲第９項乃至第１１項のいずれか
    に記載の方法により得られる透かしコア材。
13. （１３）特許請求の範囲第１２項記載の透かしコア材を
    備えた構造体。