JPH0649347B2

JPH0649347B2 - 強化パイプとその製造方法

Info

Publication number: JPH0649347B2
Application number: JP20221789A
Authority: JP
Inventors: 昭春原
Original assignee: 日産車体株式会社
Priority date: 1989-08-03
Filing date: 1989-08-03
Publication date: 1994-06-29
Anticipated expiration: 2009-06-29
Also published as: JPH0365334A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、パイプ材をハニカムコアで補強した強化パイ
プとその製造方法に関する。

（従来の技術）従来、強化パイプとしては、例えば、第８図に示すよう
に、パイプ材１００の内部に硬質ウレタン２００を充填
したものが知られている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、このような従来の強化パイプにあって
は、硬質ウレタン２００によって制振効果は得られるも
のの、この硬質ウレタンを用いたときの圧縮強度は約2.
2kg/cm^２と低く、補強効果はあまり得られないという問
題があった。

また、硬質ウレタンは、比重が0.1 と大きいために、こ
れを補強材として用いると、重量が大きく増加するとい
う問題もあった。

尚、軽量で補強効果の高い補強部材として、例えば、特
開昭６１−２４９７４４号公報に記載されているハニカ
ムコアが知られているが、このハニカムコアは、従来、
平面の積層構造に適用されていて、この従来構造のまま
ではパイプ材の補強構造には適用することができなかっ
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、軽量で強度的に優れた強度パイプとその製造方
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ために、本発明の請求項１記載の
強化パイプでは、横断面６角形状のセルが連続的に配列
され両端に各セルの開口部を有するハニカムコアの一端
側を内周面として芯材に当接させると共に、他端側を円
弧状に展開させて外周面とした円柱状の円柱ハニカムコ
アが形成され、該円柱ハニカムコアが、円柱ハニカムコ
アの前記外周面をパイプ材の内周面に当接させてパイプ
材に充填されている手段とした。

尚、この円柱ハニカムコアの外周面とパイプ材の内周面
との当接及びハニカムコアの内周面と芯材との当接は、
ただ単に当接させるだけでもよいし、また、接着剤で接
着して当接させてもよいし、さらに、締結部材等を用い
て、両者を固着状態として当接させてもよい。

又、請求項２記載の強化パイプの製造方法では、横断面
６角形状のセルが連続的に配列されたハニカムコアの一
端側を芯材に当接させると共に、他端側を円弧状に展開
させて形成された円柱状の円柱ハニカムコアを、パイプ
材の内部に挿入し、円柱ハニカムコア外周とパイプ材内
周を接着させる手段とした。

又、請求項３記載の強化パイプの製造方法では、横断面
６角形状のセルが連続的に配列されたハニカムコアの一
端側を芯材に当接させると共に、他端側を円弧状に展開
させて形成された円柱状の円柱ハニカムコアの外周に、
表皮部材を巻き付けて、パイプ材を形成する手段とし
た。

（作用）請求項１記載の強化パイプは、パイプ材の補強部として
円柱状の円柱ハニカムコアが用いられ、かつ、この円柱
ハニカムコアの中心にはハニカムコアの内周面に当接し
て芯材が設けられている。そして、この円柱ハニカムコ
アは、セルが芯材を中心に放射状に配列されているた
め、通常のハニカムと同様に高い補強作用を成す。

請求項２記載の製造方法では、パイプ材と円柱ハニカム
コアを別々に用意し、この円柱ハニカムコアをパイプ材
の内部に挿入して、円柱ハニカムコアの外周とパイプ材
の内周とを接着して、請求項１の強化パイプを製造す
る。

この場合、円柱ハニカムコアのパイプ材への充填作業が
簡単に行なえる。

請求項３記載の製造方法では、円柱ハニカムコアの外周
に表皮部材を巻き付け、この表皮部材によりパイプ材が
形成される。このように、表皮部材を巻き付けるため、
パイプ材となる表皮部材とハニカムコアとが確実に密接
する。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面により詳述する。

まず、第１図及び第２図により、請求項１記載の強化パ
イプに対応した第１実施例につて説明する。

本実施例の強化パイプＡは、図示のようにパイプ材１の
内部に、円柱ハニカムコア２が充填された構造となって
いる。

前記パイプ材１としては、アルミニュウム，ステンレ
ス，スチール等の金属や、繊維強化プラスチック（ＦＲ
Ｐ），ポリカ−ボネート等の合成樹脂等を材質としたも
のを用いることができ、用途に応じてその表面に塗装等
の装飾加工を施すことになる。

前記円柱ハニカムコア２は、前記パイプ材１の内径に対
応した外径で円柱状に形成されている。即ち、前記円柱
ハニカムコア２は、横断面６角形状のセル２ａの一端側
を芯材としての芯棒２６に当接させると共に、他端側が
円弧状となるように展開させ、かつ、このセル２ａを、
芯棒２６を中心として放射状及び芯棒２６の軸方向に配
列させて形成されている。つまり、第１図に示すよう
に、この円柱ハニカムコア２は、外周側でセル２ａが６
角径の断面形状であり、かつ、外側端が円弧を描くよう
に展開され、内周側ではセル２ａが展開せずにつぶされ
た形状となっている。

尚、この円柱ハニカムコア２としては、紙やアルミニュ
ウム等の金属やアラミド等の合成樹脂を素材として使用
できる。また、ハニカムコアは、内径の大きさにより強
度が異なるが、一般的に圧縮強度がペーパハニカムで6.
6kg/cm^２、アルミハニカムでは134kg/cm^２（セルサイズ
1/8”，箔厚0.003”）と非常に高い。

そして、この円柱ハニカムコア２は、その外周面２１が
パイプ材１の内周面１１に密接するように、パイプ材１
の内部に充填されており、この場合、円柱ハニカムコア
２とパイプ材１との間に接着部材３が介在されて、両者
の密接が確実に行なえるようにされている。

次に実施例の作用を説明する。

この強化パイプＡでは、円柱ハニカムコア２のセル２ａ
の方向が中心部の芯棒２６から放射状に配列されている
ため、このセル２ａがパイプ材１の半径方向に向かうリ
ブとなって、該パイプ材１を内側から支持することにな
る。

又、パイプ材１の内周面１１と円柱ハニカムコア２の外
周面２１とが密接しているので、パイプ材１に加わる外
力を確実に支持できると共に、中心部に設けた芯棒２６
によって円柱ハニカムコア２０自身の踏ん張り力が得ら
れる。

以上のように、本実施例では、円柱ハニカムコア２を補
強部材としているので、軽量でありながら、強度的に優
れた強化パイプＡを得ることができる。尚、この強化パ
イプＡは、自動車，自転車の車体構造を形成するパイプ
フレームとして用いたり、また、自動車のプロペラシャ
フト等として用いることができる。

また、本強化パイプＡでは（外径２５φ，厚さ１mm）、
パイプ材１をアルミパイプとし、円柱ハニカムコア２を
アルミハニカムとして曲げ強度実験を行なったところ、
アルミパイプのみの曲げ強度は130kg/cm^２であったのに
対し、ペーパハニカムを充填した場合には 170kg/cm²と
いう結果が得られた。

又、円柱ハニカムコア２は、その比重が小さい（アルミ
ハニカム0.024 ペーパハニカム0.025 ）ため、重量の増
加を抑えながら強度を向上することができる。

次に、第３図〜第５図により、請求項２の製造方法によ
る前記強化パイプＡの製造方法を説明する。

この実施例は、第５図に示すように、既成のパイプ材１
の内部に円柱ハニカムコア２を挿入させる製造方法であ
って、その製造方法を順に追って説明する。

第３図（イ）に示すように、未展張のハニカムブロック
２２を用意するもので、このとき、展張方向の幅Ｗと厚
さＨとがパイプ材１の内径に対応し、又、非張方向の長
さＬがパイプ材１の長さに対応している。

次に、第３図（ロ）に示すように、ハニカムブロック２
２の展張方向の両端面に接着剤２３，２３を付すると共
に、片面にフィルムシート２４を接着する。

次に、第３図（ハ）に示すように、前記ハニカムブロッ
ク２２を、フィルムシート２４面が内側になるように丸
めながら、両端面同士を接着剤２３で接着して円柱状の
円柱ハニカムコア２を成形し、次に、中央の中空穴２５
に芯材としての芯棒２６を挿入する。

尚、この芯棒２６は、第３図（ロ）の状態でフィルムシ
ート２４上に載置しておき、この芯棒２６を包み込むよ
うにハニカムブロック２２を丸めていくことによっても
円柱ハニカムコア２の中心に設けることができる。

次に上述のようにして製造した円柱ハニカムコア２の外
周面に接着部材３を巻き付けるもので、この場合、例え
ば、第４図に示すように、面材としてのガラス繊維３０
を繰り出しながら接着剤としてのエポキシ樹脂３１に通
して、このエポキシ樹脂３１をガラス繊維３０に含浸さ
せこれを円柱ハニカムコア２に巻き付けるようにしてい
る。尚、面材として、カーボン繊維，アラミド繊維，ポ
リエステル不織布等を用いたり、又、接着剤として、不
飽和ポリエステルとウレタンとのブレンド品等を用いて
もよい。

そして、上述の接着部材３が巻き付けられた円柱ハニカ
ムコア２を、第５図のようにパイプ材１の内部に挿入す
れば、円柱ハニカムコア２の外周面とパイプ材１の内周
面とが接着されて強化パイプＡが製造される。

従って、この製造方法では、既成のパイプ材１に円柱ハ
ニカムコア２を挿入という簡単な作業で強化パイプを製
造することができる。

次に第６図及び第７図により、請求項３に対応した強化
パイプの製造方法を説明する。

この実施例では、前記第２実施例と同様の工程で円柱ハ
ニカムコア２を製造し、この円柱ハニカムコア２の外周
に表皮部材４をパイプ状に巻き付ける製造方法となって
いる。

前記表皮部材４としては、繊維強化プラスチック（ＦＲ
Ｐ）が用いられ、第６図に示すように、ガラス繊維や合
成樹脂繊維による不織布４０に熱硬化性樹脂による接着
剤４１を含浸させ、これを円柱ハニカムコア２の外周面
に隙間なく密に巻き付けていく。

そして、上述のようにして表皮部材４が巻き付けられた
円柱ハニカムコア２を第７図に示すように、型５，５内
に設置して加熱キュアし、硬化後に脱型するものであ
る。

従って、この実施例の製造方法では、製品となった時に
は、表皮部材４がパイプ材１となり、また、表皮部材４
を円柱ハニカムコア２に巻き付けるため、パイプ材１と
円柱ハニカムコア２との密接が確実に行なえる。

又、型締めするので、表皮部材４の表面が平滑化して凹
凸ムラを防止出来るし、製品を直線形状に保持させるこ
とができる。

以上、実施例について説明したが、本発明はこれらの実
施例を限定されるものではなく、請求の範囲を逸脱しな
い範囲での変更は可能である。

例えば、実施例では、円柱ハニカムコアとパイプ材との
接着を、接着剤を含浸させた繊維による接着部材を用い
た例を示したが、円柱ハニカムコアの外周に接着剤を直
接塗布して接着するようにしてもより。

また、実施例では、未展張のハニカムコアブロックを丸
めるようにして展張して、円柱ハニカムコアを形成する
例を示したが、展張済みのハニカムコアブロックを芯材
の外周に巻き付けるようにしてもよい。尚、この場合、
芯材の大きさが多少大きめになる。

また、円柱ハニカムコアの中心にハーネスを通すように
すれば、強化パイプの内部にハーネスを配線することが
できるし、このハーネスを芯材として兼用できる。

（発明の効果）以上説明してきたように、本発明の強化パイプでは、円
柱ハニカムコアを補強部材としているため、軽量で、か
つ、強度的に優れているという効果が得られる。

また、請求項２及び３記載の製造方法では、上述のよう
な効果を有する新規な強化パイプを提供できるという基
本効果を有している。

さらに、請求項２記載の製造方法では、ハニカムコアを
パイプ材の内部に挿入する方法であるため、その製造が
簡単に行なえるという効果を有する。

また、請求項３記載の製造方法では、表皮部材をハニカ
ムコアに巻き付ける方法であるため、表皮部材とハニカ
ムコアとの密接が確実に行なえるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例の強化パイプを示す切欠斜視図、第
２図は該強化パイプの断面図、第３図〜第５図は請求項
２に対応した実施例の製造方法を示す説明図、第６図及
び第７図は請求項３に対応した実施例の製造方法を示す
説明図、第８図は従来技術の説明図である。Ａ……強化パイプ１……パイプ材２……円柱ハニカムコア２ａ……セル１１……（パイプ材の）内周面２１……（ハニカムコアの）外周面２６……芯棒（芯材）４……表皮部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】横断面６角形状のセルが連続的に配列され
両端に各セルの開口部を有するハニカムコアの一端側を
内周面として芯材に当接させると共に、他端側を円弧状
に展開させて外周面とした円柱状の円柱ハニカムコアが
形成され、該円柱ハニカムコアが、円柱ハニカムコアの前記外周面
をパイプ材の内周面に当接させてパイプ材に充填されて
いることを特徴とする強化パイプ。
【請求項２】横断面６角形状のセルが連続的に配列され
たハニカムコアの一端側を芯材に当接させると共に、他
端側を円弧状に展開させて形成された円柱状の円柱ハニ
カムコアを、パイプ材の内部に挿入し、円柱ハニカムコ
ア外周とパイプ材内周を接着させることを特徴とする強
化パイプの製造方法。
【請求項３】横断面６角形状のセルが連続的に配列され
たハニカムコアの一端側を芯材に当接させると共に、他
端側を円弧状に展開させて形成された円柱状の円柱ハニ
カムコアの外周に、表皮部材を巻き付けて、パイプ材を
形成することを特徴とする強化パイプの製造方法。