JPH0324941A - 中空構造体の製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、冷凍車及び保冷車等の荷物積載部分の車体や
空調ダクト、そのほかコンテナの躯体等に用いられる中
空構造体に関する６ （従来の技術） 従来、例えば、冷凍車及び保冷車等の荷物積載部分の周
壁としては、発泡ウレタン等の発泡部材をコアとして、
その表裏両面をアルミパネルで挟んだ構造のものが用い
られていた。

この場合，壁と壁との間には隙間が生じ易かったり、ま
た、壁と壁とを接続するためにその部分に金属性のフレ
ームを構成する部材等が必要となり、この部材を介して
外部の熱が伝達されたりして、保温性に問題があり，ま
た、壁と壁とを、その間に隙間が生じないように密着さ
せるのに手間を要していた。

そこで、このような問題を解決するために、周壁を継ぎ
目のない一体構造として中空構造体を形成することが考
えられる。

このような中空構造体としては、例えば、工業材料１９
８７．　ＶＯＬ．　３５、ＮＯ．７（昭和６２年５月２
０日、日刊工業新聞社発行）の第１９１頁に記載されて
いるようなものが知られている。

この従来の中空構造体は、樹脂が付着したガラス繊維を
マンドレルに巻き付けて硬化させた後、マンドレルを脱
型させるフィラメントワインデインク法により成形され
るちのであり、その周壁はガラス繊維強化プラスチック
（ＦＲＰ）で一体に形成されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら，上述した従来の中空構造体にあっては、
ガラス繊維の割合が高い（５０％）ために、比重が重い
。

従って，必要な剛性を確保するために周壁の肉厚を厚く
すると、それだけ重量が増える結果になるという問題が
あった。

又、周壁がＦＲＰであるため、断熱効果に優れたものと
は言えず、断熱性を有する用途には不向きであるという
問題があった。

本発明は，上述のような従来の問題に着目して成された
もので、軽量かつ高剛性で、優れた断熱効果を持った中
空構造体とその製造方法を提供することを目的としてい
る。

（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成する為に、本発明の中空構造体では、
周壁に囲まれて内部に中空部が形成され、前記周壁が、
コアを形成するハニカム材と、このハニカム材の内外両
面を覆う面材とにより形成されている手段とした。

また、本発明では、この中空構造体を製造するにあたり
、マンドレルに内側面材を巻き付け、次に、前記内側面
材との間に接着層を介在してこの内側面材の上からハニ
カム材を巻き付けて接着させ，次に、前記ハニカム材の
表面との間に接着層を介在してこのハニカム材の上から
外側面材を巻き付けて接着させ、最後に、前記接着層の
硬化後、積層状態のハニカム材及び内外面材をマンドレ
ルから脱型させることとした。

（作　用） 本発明では、まず、マンドレルに内側面材を巻き付け、
次に、この内側面材の上から接着層な介在させた状態で
ハニカム材を巻き付けて接着させる。尚、この接着層は
、内側面材を巻き付ける前に予め形成しておいてもよい
し、内側面材を巻き付けた後に、内側面材の外側面もし
くはハニカム材の裏面に形成するようにしてもよい。

次に、前記ハニカム材の上から接着層を介在させた状態
で外側面材を巻き付けて接着させる。この場合も、接着
層は、ハニカム材を巻き付ける前にハニカム材の表面に
形成してもよいし、ハニカム材を巻き付けた後に、ハニ
カム材の表面もしくは外側面材の裏面に形成するように
してもよい。

そして、最後に、前記接着層の硬化後、積層状態のハニ
カム材及び内外面材をマンドレルから脱型させて中空構
造体を形成する。

このようにして、ハニカム材をコアとした内外面材によ
り中空構造体を形成するが、先にハニカム材と内外面材
とを積層してそれから中空体を形成するのではなく、マ
ンドレルに巻き付けながら積層するために、ハニカム材
の内外で周差があっても、ハニカム材と両面材との間の
接着面でズレが生しることなく、また，ハニカム材の内
外の変形を最小としながら積層することができる。

また、このようにハニカム材及び両面材を巻き付けなが
ら積層するために、周壁に継ぎ目が生じない。

また，本発明の中空構造体は、ハニカム材によって空気
層が形成されているため、断熱性に優れている。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面により詳述する。

第Ｉ図は本発明実施例の中空構造体Ａを示す断面図であ
って、この中空構造体Ａは、例えば、保冷自動車の保冷
室として用いられ、内部に略方Ｊｆｇの中空部１０が形
成されている。

図中１は周壁を示しており、第２図にその部分拡大図を
示している。

この周壁ｌは、ハニカム材２をコアとすると共に，その
内外両面に接着層としての内側接着部材３及び外側接着
部材４を介して内側面材５と外側面材６を接着させて形
成されている。

前記ハニカム材２は、六角断面形状の多数のセルが縦横
に連続して配設された周知構造のもので、例えば、アル
ミ板，紙，板．アラミド樹脂板等の板材により形成され
ている。

前記内外両接着部材３．４は、浸透性を有する基材に樹
脂が含浸されたものが用いられ、例えば、基材としては
、紙や不織布（ポリエステル樹脂やビニロン樹脂等で、
目付量３０〜６０ｇ／ｍ”）が用いられ、樹脂としては
、不飽和ポリエステルに硬質ウレタンフォーム用システ
ム材を３：ｌ〜６：ｌの範囲（重量比）で混合したもの
が使用されている。尚、両接着部材３．４は、内外両面
材５．６をハニカム材２に接着するためのものであり、
この両接着部材３．４の代わりに、ただ単にこの部分に
接着材を塗って接着層を形成するようにしてもよい． 前記内外両面材５．６は、強化繊維に樹脂を含浸させて
形成したＦＲＰ板により形成され、例えば、強化繊維と
しては、ガラス．カーボン．アラミド．ポリアクレレー
ト等の繊維材が用いられ、樹脂としては、不飽和ポリエ
ステルやエポキシ等の熱硬化性樹脂が用いられる。

次に、前記中空構造体Ａの製造方法について、順を追っ
て説明する。

この製造方法は、内側面材５の巻付工程（第３図）、内
側接着部材３の巻付工程（第４図）、ハニカム材２の巻
付工程（第６図〜第９図）、外測接着部材４の巻付工程
、外側面材６の巻付工程、硬化工程，脱型工程の順に行
なわれる。

まず、内側面材５の巻付工程では、第３図に示すように
、強化繊維のテープ材５０又はシート材５ｌ又は糸材５
２を繰り出しながら樹脂１５３に通して樹脂５４を含浸
させ、これをマンドレルＭに面を成すように巻き付ける
。

次に、内測接青部材３の巻付工程では、第４図に示すよ
うに、紙や不織布による基材３０を繰り出しながら樹脂
槽３ｌに通して樹脂３２を含浸させ、これを前記内測面
材５の上から巻き付ける。

尚、この内側接着部材３の巻付工程は第５図に示すよう
に、前記内側面材５の巻付工程と同時に行なっでも良い
。

その後に行うハニカム材２の巻付工程では、前記内側接
着部材３上からハニカム材２を巻き付けるもので、例え
ば第６図〜第９図に示すような３通りの方法がある。

第６図の方法は、テープ状に形成されたハニカム材２を
展張して、これを螺旋状に巻き付けていくものである。

又、第７図の方法は、マンドレルＭの長さに対応した広
幅のハニカム材２を展張して、これを全体的に巻き付け
るちのである。

尚、前記第６図及び第７図の方法の場合、第８図に示す
ように、ハニカム材２の片面に紙や不織布等のシート材
２０を予め接着して、このシート材２０が内側になるよ
うにして巻き付けている。

これはハニカム材２のセルが巻き付けに伴って開かない
ように規制する為の変形防止手段である。

又、第９図の方法は、（ａ）に示す未展張のハニカムブ
ロック２を、（ｂ）に示すように展張方向の端面同士で
接着して筒状に形成し、（ｃ）に示すように、これをあ
らかじめ内側面材５及び内側接着部材３を巻き付けたマ
ンドレルＭの一端側から被せるようにして内側面材５の
上に巻き付け、この巻付状態において展張状態となるよ
うになっている。この場合、未展張のハニカムブロック
２は展張時に１７０％近く伸びるので、この伸び率を計
算に入れてハニカムブロック２の長さを決定しておく。

尚、ハニカム材２については、第１０図に示すように展
張前において種々の加工を施すことが可能であり、図中
（イ）部は溝２１を切削加工した例、（口）部はアール
２２を切削加工した例、（ハ）部は別部材２３をインサ
ート加工した例である． 次に行う外側接着部材４の巻付工程では、前記内側接着
部材３の巻付工程と同様にして，ハニカム材２の上から
外側接着部材４を巻き付ける。

さらに、この後に行う外側面材６の巻付工程では、前記
内側面材５の巻付工程と同様にして、外側接着部材４の
上から外側面材６を巻き付けるものである。

次に硬化工程は、上述した各工程で使用した樹脂を硬化
させるもので、加熱炉等用いて硬化させてもよいし、常
温で硬化させてちよい。

脱型工程は、最終工程となるもので、硬化工程の後にマ
ンドレルＭから脱型することで、内部に中空部ｌＯが形
成された中空構造体Ａが成形される。

そして、上述のようにして成形された中空構造体Ａは、
その周壁ｌがハニカム材２をコアとし、これをＦＲＰに
よる内外両面材５．６で挟んだサンドイッチ構造となる
為、軽量で高剛性となり、また、ハニカム材２の空気層
によって優れた断熱効果が得られる。さらに、ハニカム
材２及び両面材５．６を巻き付けているため、周壁ｌの
途中に継ぎ目が生じず，これによっても、さらに断熱性
が向上する。

また、両面材５．６とハニカム材２との間に、基材３０
に樹脂３２を含浸させた接着部材３．４が介在している
ので、ハニカム材２の巻き付け工程においてハニカム材
２を基材３０に圧接させた際に、第２図に示すように、
基材３０からハニヵム材３０の端面の周辺部分に樹脂３
２がにじみ出し、端面のみを接着するのに比べて強固な
接着力が得られる． 尚、第ＩＩ図は本発明の応用により成形された構造体Ｂ
を示している。この構造体Ｂは、発泡体を芯材７とし、
この芯材７が周壁８によって囲まれた中空構造体であり
前記周壁８が前記中空構造体Ａと同様にハニカム材８１
の内外両面に内外接着部材８２．８３を介して内外面材
８４．８５を接着して形成されたものとなっている。

又、その製造については、マンドレルＭの代わりに芯材
７を用い、この芯材７に、内側面材８４、内側接着部材
８２、ハニカム材８１．外側接着部材８３．外側面材８
５を順に巻き付け、これを硬化させるもので、この場合
には脱型工程がなく、芯材７はそのまま残すので中空部
は存在しない構造体となる。

従って、この構造体Ｂについても、軽量．高剛性．断熱
性が得られ、その特性を活かしたパネル等に使用できる
。

以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、具
体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、例え
ば、中空構造体は、保冷屯・冷凍車等の自動車の荷室に
限らず、車両用の空調ダクトやバンパアマチュア、その
他の産業機器や建築物（コンテナ、カプセルハウス）等
に使用できる。

又、中空部の形状も、方形に限らず、円形、多角形、等
任意であり、この場合、マンドレルの形状が中空部の形
状に対応する。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明の中空構造体では、ハ
ニカム材をコアとしたため、従来のフィラメントワイン
ディング法による中空構造体に比べて、軽量としながら
高剛性とすることができるし、また、周壁に継ぎ目がな
く、かつ、空気層を有することで、優れた断熱性能が得
られるという効果を有する。

さらに、上述のように周壁がハニカム材ヲコアとしてい
るため、ハニカム材を展張する前に、必要に応じてハニ
カム材に溝加工やＲ加工やインサート加工を行うことが
でき、加工応用性に優れているという効果も得られる。

また，本発明の製造方法では、内外面材及びハニカム材
を、マンドレルに順に巻き付ける成形方法であるため、
ハニカム材の内外で周差があっても、ハニカム材と両面
材との間の接着面でズレが生じることなく、また、ハニ
カム材の内外の変形を最小としながら積層することがで
きるもので、きれいな仕上がりが得られるという効果が
得られ，加えて、このようにハニカム材及び両面材を巻
きイ４けながら積層するために、周壁に継ぎ目のない中
空構造体を提供することができるという効果が得られる
。

加えて，マンドレルの形状を代えるだけで、中空部の形
状を変化させることができ、造形自由度が高いという効
果も得られる，

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明実施例の中空構造体を示す断面図、第２
図は該中空構造体の周壁を示す部分拡大図、第３図〜第
ｌＯ図はそれぞれ本発明実施例の製造方法を示す説明図
、第１１図は本発明の応用例を示す断面図である。 Ａ・・・中空構造体 １・・・周壁 ２・・・ハニカム材 ３・・・内側接着部材（接着層） ４・・・外側接着部材（接着層） ５・・・内側面材 ６・・・外側面材 １０・・・中空部 Ｍ・・・マンドレル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）周壁に囲まれて内部に中空部が形成され、前記周壁
   が、コアを形成するハニカム材と、このハニカム材の内
   外両面を覆う面材とにより形成されていることを特徴と
   する中空構造体。 ２）マンドレルに内側面材を巻き付け、 次に、前記内側面材との間に接着層を介在してこの内側
   面材の上からハニカム材を巻き付けて接着させ、 次に、前記ハニカム材の表面との間に接着層を介在して
   このハニカム材の上から外側面材を巻き付けて接着させ
   、 最後に、前記接着層の硬化後、積層状態のハニカム材及
   び内外面材をマンドレルから脱型させることを特徴とす
   る中空構造体の製造方法。