特許 6904562 ハニカム構造体及びハニカム構造体成形用金型

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6904562

(24)【登録日】2021年6月28日

(45)【発行日】2021年7月21日

(54)【発明の名称】ハニカム構造体及びハニカム構造体成形用金型

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/37 20060101AFI20210708BHJP

   B29C 45/02 20060101ALI20210708BHJP

   F16F 7/00 20060101ALN20210708BHJP

【ＦＩ】

   B29C45/37

   B29C45/02

   !F16F7/00 B

【請求項の数】4

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2017-158526(P2017-158526)

(22)【出願日】2017年8月21日

(65)【公開番号】特開2019-34517(P2019-34517A)

(43)【公開日】2019年3月7日

【審査請求日】2020年8月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000143307

【氏名又は名称】株式会社荒井製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100183357

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 義美

(72)【発明者】

【氏名】北原 要二

(72)【発明者】

【氏名】長塚 和彦

【審査官】 ▲高▼村 憲司

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第０２／０１３６６０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０００−２６３３３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１２６８５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００９／０９８９７１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１４−０５８１８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５６−１２７４３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１６９６８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ４５／００ − ４５／８４

Ｂ２９Ｃ ３３／００ − ３３／７６

Ｆ１６Ｆ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも三面以上の複数の側壁を有し、平面視で多角形の筒状に形成された複数のセルの集合体からなるハニカム構造体であって、
前記複数のセルの集合体は、合成樹脂材若しくはゴム材をもって一体に形成されており、
前記セル同士が隣り合っていない側壁の厚みは、前記セル同士が隣り合っている側壁の厚みよりも薄く、
前記セルの下面は、
対向する前記側壁同士の中間点を連結する補強支持部と、
前記補強支持部を含み、前記セルの下面全域を覆う薄膜底部と、を含んで構成されていることを特徴とするハニカム構造体。

【請求項2】

前記各セルは、平面視で正六角形の筒状であることを特徴とする請求項１に記載のハニカム構造体。

【請求項3】

前記セル同士が隣り合っていない側壁の厚みは、前記セル同士が隣り合っている側壁の厚みの１／２であることを特徴とする請求項１又は２に記載のハニカム構造体。

【請求項4】

合成樹脂材料あるいはゴム材料をキャビティ内に充填して成型することにより、少なくとも三面以上の複数の側壁を有し、平面視で多角形の筒状に形成された複数のセルの集合体からなるハニカム構造体を成形するハニカム構造体成形用金型であって、
成形面に所定形状のキャビティを形成してなる上型と下型と、
上面と下面と側面とを有し、平面視で多角形の角柱状に形成され、前記キャビティ内の所定位置に配置される複数個の中子と、を含み、
前記複数個の中子の上面には、相対向する各辺の中間点同士にわたって凹状に形成された溝部を備えて構成され、
前記中子は、それぞれ隣り合う中子間に第一の隙間が形成されるようにして前記下型内に配置されるとともに、前記溝部が、隣り合う中子間で同一線上に位置するように配置され、
前記上型は、前記それぞれの中子の上面との間に前記第一の隙間と連続した第二の隙間をもって配置されることを特徴とするハニカム構造体成形用金型。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動車や航空機などの衝撃吸収部品としても利用されているハニカム構造体及びハニカム構造体を成形するために用いられるハニカム構造体成形用金型に関する。
なお、本発明のハニカム構造体とは、平面視で正六角形の筒状に形成された複数のセルの集合体からなるものに限らず、平面視で三角形状や八角形状などの多角形状の筒状に形成された複数のセルの集合体をも含むものとする。

【背景技術】

【0002】

従来から、ハニカム構造体は、軽量化ともに機械的強度を向上させることができるため自動車や航空機などの衝撃吸収部品として幅広く利用されている。このハニカム構造体を製造する方法としては、例えば、特許文献１では、機械的強度を保持するためにハニカム構造体をアルミニウム合金製とし、側壁となる面板の当接面同士をロウ付けして一体化する製造方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平９−１５６０００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところが、アルミニウムの金属製であることから、軽量化が求められる自動車や航空機などには重量面で問題があること、またロウ付け接着方法は作業時間がかかるという問題があった。

【0005】

本発明は、このような課題を解決するためになされており、その目的は、軽量かつ製造が容易で、振動吸収性及び衝撃吸収性機能を有するハニカム構造体及びハニカム構造体成形用金型を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

かかる目的を達成するために、第一の本発明は、少なくとも三面以上の複数の側壁を有し、平面視で多角形の筒状に形成された複数のセルの集合体からなるハニカム構造体であって、前記複数のセルの集合体は、合成樹脂材若しくはゴム材をもって一体に形成されており、前記セル同士が隣り合っていない側壁の厚みは、前記セル同士が隣り合っている側壁の厚みよりも薄く、
前記セルの下面は、
対向する前記側壁同士の中間点を連結する補強支持部と、
前記補強支持部を含み、前記セルの下面全域を覆う薄膜底部と、を含んで構成されていることを特徴とするハニカム構造体としたことである。

【0007】

第二の本発明は、第一の本発明において、前記各セルは、平面視で正六角形の筒状であることを特徴とするハニカム構造体としたことである。

【0008】

第三の本発明は、第一の本発明または第二の本発明において、前記セル同士が隣り合っていない側壁の厚みは、前記セル同士が隣り合っている側壁の厚みの１／２であることを特徴とすることを特徴とするハニカム構造体としたことである。

【0009】

第四の本発明は、合成樹脂材料あるいはゴム材料をキャビティ内に充填して成型することにより、少なくとも三面以上の複数の側壁を有し、平面視で多角形の筒状に形成された複数のセルの集合体からなるハニカム構造体を成形するハニカム構造体成形用金型であって、成形面に所定形状のキャビティを形成してなる上型と下型と、上面と下面と側面とを有し、平面視で多角形の角柱状に形成され、前記キャビティ内の所定位置に配置される複数個の中子と、を含み、前記複数個の中子の上面には、相対向する各辺の中間点同士にわたって凹状に形成された溝部を備えて構成され、前記中子は、それぞれ隣り合う中子間に第一の隙間が形成されるようにして前記下型内に配置されるとともに、前記溝部が、隣り合う中子間で同一線上に位置するように配置され、前記上型は、前記それぞれの中子の上面との間に前記第一の隙間と連続した第二の隙間をもって配置されることを特徴とするハニカム構造体成形用金型としたことである。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、軽量かつ製造が容易で、振動吸収性及び衝撃吸収性機能を有するハニカム構造体及びハニカム構造体成形用金型を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の第一実施形態に係るハニカム構造体の斜視図である。

【図2】図１のハニカム構造体を部分的に拡大して示す平面図である。

【図3】本発明の第二実施形態に係るハニカム構造体の斜視図である。

【図4】図３のハニカム構造体を部分的に拡大して示す平面図である。

【図5】第二実施形態のハニカム構造体を成形するために用いられる本発明のハニカム構造体成形用金型を構成する中子（駒）であって、（ａ）は上面側から見た中子（駒）の斜視図で、（ｂ）は底面側から見た中子（駒）の斜視図である。

【図6】本発明のハニカム構造体成形用金型を構成する下型を示す斜視図である。

【図7】図５に示す中子（駒）が図６に示す下型に配置された状態を示す平面図である。

【図8】本発明のハニカム構造体成形用金型を構成する中型を示す斜視図である。

【図9】本発明のハニカム構造体成形用金型を構成する上型を示す斜視図である。

【図10】本発明のハニカム構造体成形用金型を構成する押圧蓋を示す斜視図である。

【図11】本発明のハニカム構造体成形用金型の分解断面図である。

【図12】本発明のハニカム構造体成形用金型の断面図で、ポット内に成形材料をセットした状態を示す。

【図13】図１２の部分拡大断面図である。

【図14】金型のキャビティ内に成形材料が圧入された状態を示す部分拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明の実施形態に係るハニカム構造体は、例えば、本発明の実施形態に係るハニカム構造体成形用金型を使用したポット・トランスファー成形にて成形される。
また、本実施形態では、成形材料の一例としてゴム材料（シリコーンゴム）を採用している。なお、成形材料は、ゴム材料の他、樹脂材料であってもよい。
以下、本発明のハニカム構造体の一実施形態について図に基いて説明した後、該ハニカム構造体を成形する本発明のハニカム構造体成形用金型の一実施形態について図に基いて説明する。

【0014】

「ハニカム構造体」
本発明のハニカム構造体は、例えば、第一実施形態と第二実施形態の２つの実施形態を一例として挙げることができ、順に図に基づき説明する。
本実施形態では、平面視で正六角形の筒状に形成された複数のセルの集合体からなる、いわゆる蜂の巣状のハニカム構造体を一例として採用している。また、実施例として記載した数値や各寸法の関係は一例にすぎず、ハニカム構造体の形態や成形材料によって当然に変わり得る。

【0015】

［第一実施形態］
第一実施形態のハニカム構造体１は、図１に示すように、平面視で正六角形の筒状に形成されたセル２を、同一平面上で複数個並設して一体成形してなる平面集合体である。
１つのセル２は、平面視で正六角形の筒状を構成する６個の側壁３を備え、セル２同士が隣り合っていない側壁３ｂ（３）の厚みＷ１は、セル２同士が隣り合っている側壁３ａ（３）の厚みＷ２よりも薄く成形されている（図２参照。）。
本実施形態では、セル２同士が隣り合っていない側壁３ｂ（３）の厚みＷ１は、セル２同士が隣り合っている側壁３ａ（３）の厚みの１／２程度である。
また、各セル２の上下面は開口されている。すなわち、本実施形態を構成する各セル２は上下面を開口した筒状に成形されている。

【0016】

本実施形態のハニカム構造体１を構成するセル２の数は、縦５個×横５の計２５個で、これらを所定方向に並設して一体成形している。
また、図２に示すように、１個のセル２のセルサイズ（相対向する側壁３の内面間の幅）Ｗ３は、利用用途や耐用強度によって選定される。すなわち、セルサイズＷ３が小さいほどせん断強さが高くなるため、たわみ量が少なくなる。本実施形態では、セルサイズＷ３は、２５．９８ｍｍとしている。
また、セル２同士が隣り合っている側壁３ａ（３）の厚みＷ２は１ｍｍで、セル２同士が隣り合っていない側壁３ｂ（３）の厚みＷ１は、側壁３ａ（３）の厚みＷ２の１／２である５００μｍとしている。

【0017】

本実施形態のハニカム構造体１は、１個で使用する形態も可能であるが、例えば、所定数のハニカム構造体１を用意し、それぞれのハニカム構造体１における各セル２同士が隣り合っていない側壁３ｂ（３）同士を、同一平面上で当接させて繋ぎ合せることで、ハニカム構造体１の全体面積（平面集合の面積）を利用用途に応じた任意の大きさにすることができる。
この場合、繋ぎ合わせた部分の側壁３ｂ（３）同士が隣り合うこととなるため、繋ぎ合わせた側壁３ｂ（３）同士の厚みＷ１、Ｗ１は、セル２同士が隣り合っている側壁３ａ（３）の厚みＷ２となる。
本実施形態では、成形材料としてシリコーンゴムを採用しているため、複数個のハニカム構造体１を繋ぎ合わせて大面積となっても、同面積の金属製のハニカム構造体と対比して軽量にすることができる。
このように、複数個のハニカム構造体１を繋ぎ合わせる場合には、例えば、シリコーン接着剤を使うことができる。なお、ハニカム構造体１の成形材料に応じた接着剤が本発明の範囲内で適宜選択される。

【0018】

本発明のハニカム構造体は、少なくとも三面以上の複数の側壁を有し、平面視で多角形の筒状に形成された複数のセルの集合体からなるものであれば全て本発明の範囲内であって適宜設計変更可能である。

【0019】

シリコーンゴムは、弾力性に富み一般の有機系ゴムと比べて曲げたり、伸ばしたり、縮めたりと大きく変形させることができる。このような性質は、曲面形状にも利用でき、例えば、最も衝撃吸収性が重要とされるヘルメットの内面部材（衝撃吸収部材）にも利用することができる。
また、軽量化を図りつつ衝撃吸収性を付与することが出来るため、自動車の車体内部や航空機の機体内部、あるいは内部以外の用途においても、本実施形態のハニカム構造体は有効に利用可能である。

【0020】

また、シリコーンゴムは、透明性に優れているため顔料による着色も容易となり、色鮮やかなハニカム構造体が提供できる。例えば、白色、桃色、赤色、黄色など各種の色とすることで、用いられるハニカム構造体の大小や利用個数などが一目瞭然となる。
ハニカム構造体の色彩や幾何学的な模様を、例えば家屋などの壁材として採用することも可能で、装飾性を高めるだけではなく、子供などが誤って室内の壁に衝突したとしても、その衝撃を吸収緩和することができ、安全な室内空間を提供し得る。さらに、ハニカム構造体の特徴として吸音性も有しているため、セル２の大きさなどを調整することにより防音壁などとしても利用可能である。

【0021】

［第二実施形態］
次に本発明の第二実施形態のハニカム構造体について説明する。
第二実施形態のハニカム構造体１は、平面視で正六角形の筒状で、所定の厚みＷ１、Ｗ２を有する６個の側壁３（３ａ、３ｂ）を備えたセル２を、複数個同一平面上に並設して一体成形している点、及び作用効果については、第一実施形態のハニカム構造体１と同じなので、この点の説明を省略し、特に第二実施形態の特有な構成及び作用効果について詳細に説明する。

【0022】

第二実施形態のハニカム構造体２は、図３、図４に示すように、セル２の下面には、相対向する側壁３、３（３ａ、３ｂ又は３ａ、３ａ又は３ｂ、３ｂ）のそれぞれの中間点３ｃ、３ｃにわたって架け渡され、セル２の中央点６で交差する３本の補強支持部４と、補強支持部４を含みセル２の下面全域を覆う薄膜底部５と、を備えている。
すなわち、第一実施形態では、ハニカム構造体１を構成している筒状の各セル２は、６個の側壁３だけで構成され、上下方向ともに開口していたが、第二実施形態のハニカム構造体２のセル２は、上面のみが開口し、下面は、補強支持部４と薄膜底部５とによって閉塞されている。

【0023】

補強支持部４は、図４に示すように、所定の厚みを持った略直方体状をなし、各補強支持部４は全て同一形状としている。従って、各補強支持部４の中央点６における交差角度は６０度である。
また、このように構成されていることから、隣り合うセル２の補強支持部４はそれぞれが同一線上に位置することとなる。

【0024】

本実施形態において補強支持部材４は、各セル２における平面視で正六角形のそれぞれの角部（正六角の各頂点）同士にわたって架け渡されているのではなく、相対向する側壁３ａ（３）の中間点３ｃと側壁３ｂ（３）の中間点３ｃとにわたって架け渡すこととしたため、各セル２の水平方向（各補強支持部４の延設方向）の強度を補強している。これにより、ハニカム構造体１が変形、座屈しても元の状態に戻りやすくなり、変化・復元性が良いものとなる。
また、補強支持部材４が交わる中央点６は半球状に突出している。

【0025】

また、補強支持部４の幅は２ｍｍで、厚みは１．５ｍｍの直方体であるが、これに限定されるものではない。

【0026】

薄膜底部５は、補強支持部４を含み、セル２の下面全域を、所定の厚みの薄膜で覆うように成形されている。これにより、薄膜底部５上に形成されている補強支持部４と相俟って、ハニカム構造体１を構成する各セル２の強度アップと復元性も向上させることができる。
このようなシリコーンゴムによる薄膜底部５は、本実施形態のハニカム構造体１を利用する場所や部材との間に気泡ができ難いことから吸着性が良く、密着性を有する用途には適している。例えば、フロアーマットとして本実施形態のハニカム構造体１を利用し、ハニカム構造体１をフローリングの床面に敷いた場合、シリコーンゴムによる薄膜底部５と床面とが隙間無く密着状態（空気が入らない状態）になるため、フロアーマットと床面との摩擦抵抗か高くなる。従って、フロアーマットが床面上で滑ってしまうことにより利用者が転んで怪我をするような事態を未然に防ぐことができる。

【0027】

［ハニカム構造体成形用金型］
次に、前記第二実施形態のハニカム構造体を成形するために用いられるハニカム構造体成形用金型の一実施形態について図５乃至図１４に基づいて説明する。
ハニカム構造体成形用金型１０は、上下方向に離接自在に重ね合わせ可能に分割された下型１１、中子（駒）１２、中型１３及び上型１４によって形成されるキャビティ２０に、ゴム材料（成形材料）であるシリコーンゴム１６を、プランジャ１５によって圧入して加硫し、平面視で正六角形の筒状に形成された複数のセルの集合体からなるハニカム構造体を成形するために用いられる。
以下、金型１０について、先に、本発明の主要部分となる中子（駒）１２を説明し、その後、金型の下型１１からプランジャ１５まで積層順に図面を基に説明する。

【0028】

［中子（駒）］
中子（駒）１２は、本実施形態では、上面１２ｅと下面１２ｆと６個の側面１２ａとを有し、平面視で正六角形の角柱状に形成している本体１２ｈと、本体１２ｈの下面１２ｆの中央領域にて、該下面１２ｆよりも小さく突出して一体成形されている脚部１２ｂとで構成されている（図５参照。）。
図５（ａ）に示すように、中子（駒）１２のサイズ（相対向する側面１２ａ、１２ａ間の幅）Ｔ３は、図２と図４に示すハニカム構造体１を構成している一つのセル２のセルサイズＷ３に合ったものが選定される。
また、本実施形態の中子（駒）１２は、金属素材にクロムメッキの被膜を生成処理され、金属クロムの硬さと滑りの良さを利用することで挿入がし易くされている。

【0029】

脚部１２ｂは、後述する下型１１の凹部１１ａに嵌合され、中子１２を所定位置に位置決め固定する。本実施形態では、各角部をそれぞれ面取り加工している。
脚部１２ｂの形状、個数は特に限定解釈されるものではなく本発明の範囲内で設計変更可能である。

【0030】

上面１２ｅには、相対向する側面１２ａ、１２ａの各上辺１２ｇ、１２ｇのそれぞれの中間点Ｐ、Ｐ間にわたって架け渡される所定の深さを持った３個の溝部１２ｃを備えるとともに、溝部１２ｃが交差する中央点Ｑには、半球面からなる凹部１２ｄを有している。上述のとおりに溝部１２ｃを構成すると、溝部１２ｃと溝部１２ｃとのそれぞれの交差角度は６０度となる。

【0031】

この凹部１２ｄは、中子（駒）１２の上面１２ｅの中心に位置し、直径Ｓ１は６ｍｍで、深さＳ２は１ｍｍである（図５、図１３参照。）。このような半球面からなる凹部１２ｄを設けたことにより、未加硫のシリコーンゴム１６が中子（駒）１２と上型１４の隙間（キャビティ）２０に圧入されたときに、隙間（キャビティ）２０内の溝部１２ｃを均等に流れるように充填される。このように、シリコーンゴム１６の充填が均等にされることより、補強支持部４と薄膜底部５とで構成されるセル２の下面を寸法精度良く成形することができる。

【0032】

図５において、本実施形態における溝部１２ｃの溝の幅Ｔ１は２ｍｍで、深さＴ２は１．５ｍｍからなり、セル２の補強支持部材４を直方体に成形される。これら幅Ｔ１、深さＴ２の寸法は、セル２の大きさに応じて溝部１２ｃや補強支持部材４の幅や深さを任意に変えることができる。本実施形態の中子（駒）１２のサイズＴ３は、２５．９８ｍｍである。
また、中子１２の長さ（高さ）Ｈ１は約１０ｍｍで、下面１２ｆから突設された略台形の脚部１２ｂの長さ（高さ）Ｈ２は５ｍｍで、短辺の長さＨ３は５ｍｍで、長辺の長さＨ４は１６ｍｍとしているが、本実施形態の寸法に限定されるものではない（図５、図１３参照。）。

【0033】

また、成形されるハニカム構造体１のセル２の側壁３の厚みＷ１、Ｗ２を変えて成形する場合、下型１１、中型１３及び上型１４の寸法や構造を変えることなく、大きさが異なる中子（駒）１２だけを取り替えるだけでよい。すなわち、ハニカム構造体１の製造要求に応じて、中子（駒）１２だけの大きさを変える（中子を取り替える）ことにより、容易にセル２の側壁３の厚みＷ１、Ｗ２を容易に変えることができ合理的であり、かつ経済的である。

【0034】

このように、セル２の側壁３の厚みＷ１、Ｗ２を変える場合であっても、脚部１２ｂの大きさが同じであるため下型１１（凹部１１ａの形状）を変える必要はない。したがって、異なる大きさの下型１１を複数揃える必要もなく、金型１０を再構築することがなくなるため合理的であり経済的である。

【0035】

このような中子（駒）１２を、金型１０が組み立てられる過程で、下型１１に１個ずつ、複数個（計２５個）が全て挿入されると、複数の中子（駒）１２の外周輪郭をかたち取った中型１３の中空の空間領域１３ｄが埋められるように配置される。

【0036】

［下型］
下型１１は、上下方向に離接自在とされ、金型１０の最下層に配置される（図１１参照。）。
下型１１は、図６に示すように、例えば、全体が所定の厚みを持つ矩形板状に形成され、中央領域に中子（駒）１２のセット領域１１ｂを備え、中子（駒）１２のセット領域１１ｂを避けた上面の四隅には、各金型１０の合わせ位置がずれないように、位置合わせ用の第１ガイドピン１１ｃと第２ガイドピン１１ｄが突設されている。

【0037】

第１ガイドピン１１ｃは、下型１１と中型１３と上型１４とを所定位置に位置決めする位置合わせ用として機能している。
第１ガイドピン１１ｃは、直径が約１５ｍｍの鋼製の円筒状で、中型１３に形成された第二嵌合孔１３ａを介し、その上層の上型１４に形成された第三嵌合孔１３ｃの中途部分まで当接する。これにより、下型１１と中型１３と上型１４とを所定位置に位置決めすることができる。

【0038】

第２ガイドピン１１ｄは、第１ガイドピン１１ｃの近傍、本実施形態では、第１ガイドピン１１ｃよりも外側にて、該第１ガイドピン１１ｃよりも短尺で、先端先細り状の円錐状に突設され、中型１３を、第１ガイドピン１１ｃとともに二重に位置決めすることで位置合わせの精度を向上させ、成形されるハニカム構造体１のセル２の側壁３（３ａ、３ｂ）の厚み（Ｗ１、Ｗ２）の寸法精度を上げることができる。本実施形態では、その最大直径が約１８ｍｍの鋼製としている。

【0039】

これら第１ガイドピン１１ｃと第２ガイドピン１１ｄの形状は、金型１０の大小に応じて変更可能で本実施形態に限定されず、また、この第１ガイドピン１１ｃ或いは第２ガイドピン１１ｄを、最上層のポット蓋１５まで延伸させて、金型１０全体を組み立て可能としても構わない。

【0040】

また、第２ガイドピン１１ｄの近傍には、上型１４から突設された棒状の位置合わせ用の第３ガイドピン（図示しない）が嵌合する第一嵌合孔１１ｅが四隅に穿孔されている。これにより、第１ガイドピン１１ｃと第２ガイドピン１１ｄと位置合わせとともに、下型１１から上型１４までを組み合わせたときの位置合わせが確実なものとなる。

【0041】

第１ガイドピン１１ｃと第２ガイドピン１１ｄは、ピン形状に限らずブロック形状でも良く、各嵌合孔の形状もスリット状、長円状、楕円状など任意である。

【0042】

セット領域１１ｂは、中子（駒）１２を全て挿入配置した場合のハニカム構造体１の外周輪郭を表し、セット領域１１ｂ内の所定位置には、凹部１１ａが、列をなして複数（２５個）形成されている。
凹部１１ａは、中子（駒）１２の脚部１２ｂが嵌る程度の穴形状を有しており、脚部１２ｂを凹部１１ａに嵌めたときに、中子１２が所定位置に位置決めされる。
具体的には、中子（駒）１２の脚部１１ｂの全体が凹部１１ａ内に埋まった状態に嵌め合わされたとき、脚部１１ｂと凹部１１ａとの間に隙間が生じないように、脚部１１ｂの形状に対応した嵌合空間が形成されている。
本実施形態では、凹部１１ａは、脚部１１ｂの長さに即して、長辺が１６ｍｍで、短辺が５ｍｍで、深さが約６ｍｍの窪みである。
この凹部１１ａは、図６に示すように、縦横に５列に並び、ハニカム構造体１のセル２の中心と凹部１１ａの中心と同一になるように隔列ごとにずらして配置され、ハニカム構造体１のセル２の数２５個分が形成される。

【0043】

図７は、その凹部１１ａに中子（駒）１２の脚部１１ｂを挿入嵌合させて、セットした状態を示す図である。２５個の中子（駒）１２が組み込まれたときに、隣り合う中子（駒）１２同士の隙間（第１の隙間）Ｌ２は、ハニカム構造体１のセル２の側壁３ａの厚みＷ２となる１ｍｍである。すなわち、凹部１１ａは、厚みＷ２を有するセル２の側壁３ａが成形可能な隙間距離を、隣り合う各中子１２間に形成可能なように穿設位置が設定されている。

【0044】

本実施形態の下型１１は、長辺の長さが２８０ｍｍで、短辺の長さが２００ｍｍで、その厚みが約２５ｍｍからなる金属板からなり、凹部１１ａの内面を含め全体表面が精度良くハードクロムメッキされている。また、中子（駒）１２もクロムメッキの被膜を生成処理されていることから金属クロムの硬さと滑りの良さにより、中子（駒）１２が下型１１内で動く（ずれる）こともなくしっかりと固定される。その結果、圧入されたシリコーンゴムが中子（駒）１２と下型１１の間に無用なバリを成形することもない。

【0045】

また、下型１１には、図示しない把手取り付け部を、下型１１の短手方向の両側に有しており、作業者が組み立てや持ち運びできるようになっている。

【0046】

［中型］
中型１３は、上下方向に離接自在とされ、下型１１の上方の層に配置され、キャビティ２０の一部を構成する（図１１参照。）。図８に示すように、中型１３の厚さは、中子（駒）１２のと同じ厚みで、１０ｍｍとなる、また、下型１１と同寸の矩形板状に形成された金属板で、全体がハードクロムメッキされている。
また、各金型の合わせ位置がずれないために、中型１３にも下型１１から突出したガイドピン用の第一嵌合孔１３ａ、第二嵌合孔１３ｂ、第三嵌合孔１３ｃが上面の四隅に３個ずつ計１２個が穿孔されている。

【0047】

第一嵌合孔１３ａは、下型１１に突設された棒状の第１ガイドピン１１ｃを貫通させるための四隅に各々穿孔されている。これにより、中型１３と下型１１は所定の位置で嵌合し組み立て可能となっている。
第二嵌合孔１３ｂは、嵌合孔１３ａの近傍に、下型１１に突設された第２ガイドピン１１ｄ用として４個穿孔されている。
第三嵌合孔１３ｃは、第二嵌合孔１３ｂの近傍に、上型１４から突出した第３ガイドピン（図示しない。）用として４個穿孔されている。これにより、第１ガイドピン１１ｃと第２ガイドピン１１ｄと相俟って、下型１１から上型１４までを組み合わせたとき、中型１３を含め金型全体の位置合わせが確実なものとなる。

【0048】

中型１３には、下型１１に、所定数の中子（駒）１２を配設したときの外周に配設される各中子１２の本体１２ｈの側壁外周全域の輪郭を形取った中空の空間領域（セット領域）１３ｄが設けられている。この空間領域１３ｄは、空間領域１３ｄ内に中子（駒）１２を収容した際に、空間領域１３ｄの内周と外周に配設される各中子（駒）１２の本体１２ｈの側面外周全域との間に、全周にわたって所定間隔の隙間Ｌ１が形成される大きさを有している（図１３、図１４を参照。）。隙間Ｌ１は、側壁１２ａの高さ方向全域にわたり所定間隔で形成されている。この隙間Ｌ１は、セル２の側壁３ｂの厚みＷ１（５ｍｍ）を成形する隙間となる。

【0049】

空間領域１３ｄの深さ（鉛直方向深さ）は、下型１１の凹部１１ａに脚部１２ｂを嵌合させた状態で、下型１１の上面から突出して配設される中子１２の本体１２ｈの高さ（鉛直方向高さ）よりも深く形成されている（図１３、図１４を参照。）。このように構成することにより、中型１３を所定位置に配置したとき、中型１３の空間領域１３ｄの上縁１３ｅと、中子１２の本体１２ｈの上面１２ｅとの間には所定の隙間（第２の隙間）Ｓ３が形成される。
すなわち、この隙間（第２の隙間）Ｓ３は、中型１３を配置した後、上型１４を配置したときに、上型１４の下面が中型１３の上面に当接するため、上型１４の下面との間で形成される空間領域１３ｄの広さ全域にわたる一定深さの隙間となる。また、この隙間（第２の隙間）Ｓ３は、ハニカム構造体１の薄膜底部５の厚さを決定するものであり、薄膜底部５の必要厚さに応じて適宜設計変更可能で本発明の範囲内である。

【0050】

これらの中型１３の第一嵌合孔１３ａ、第二嵌合孔１３ｂ、第三嵌合孔１３ｃのそれぞれ孔壁面にもクロムメッキされている。

【0051】

中型１３には、図示しない把手取り付け部を、中型１３の短手方向の両側に有しており、作業者が組み立てや持ち運びできるようになっている。
なお、本実施形態では、中型１３を、中子１２とともに、平面視で多角形の筒状に形成されたセル２の側壁３を成形するために用いているが、下型１１、中子１２、上型１４とでキャビティ２０を形成し、セル２の側壁３を成形できる場合には省くことができる。

【0052】

［上型］
上型１４は、上下方向に離接自在とされ、中型１３の上方の層に配置される（図１１参照。）。図９に示すように、中型１３と同寸の矩形板状に形成された金属板で、全体がハードクロムメッキされている。上型１４の内部には、後述するポット１４、とランナ１４ｄ、ゲート１４ｅの構造を備えているため、そのような構造が備えていない下型１１及び中型１３の板状厚みよりも厚くされている。

【0053】

また、上型１４にも、位置合わせ用に、下型１１から突出した第１ガイドピン１１ｃを貫通させる嵌合孔１４ａが四隅に各々穿孔されている。
なお、図９は、上型１４の片面の上面（プランジャ１５側）だけを表しているため、上型１４の下面（中型１３側）には、図には示されていないガイドピンを形成している。このガイドピンは、下型１１との複数の位置合わせ用として、略円錐上で、その先端が丸みを帯びた、直径が約１５ｍｍで鋼製の棒状である。これにより、上型１４は、中型１３と当接し正確な寸法精度で組み立て可能となっている。

【0054】

上型１４には、未加硫のシリコーンゴム１６を投入する凹状で矩形状のポット１４ｃが形成されている。 このポット１４ｃは、底面積の縦横長さが１３０ｍｍ×１８０ｍｍで、その深さが１５ｍｍの矩形状の窪みである。なお、このポット１４ｃの容積寸法に限定されず、ハニカム構造体１の投影面積の大きさによって変更可能である。

【0055】

ポット１４ｃには、図１２〜図１４に示されるように、キャビティ２０にゴム材を充填するための貫通孔のランナ１４ｄとゲート１４ｅを形成している。このランナ１４ｄの中心は、下型１１に配置された中子（駒）１２の中心と同じ位置に形成されていて、配置された中子（駒）１２の数（２５個）だけ有している。
また、ランナ１４ｄは、図１３に示すように、ポット１４ｃの上面（ハニカムポット１５側）開口面から下面（中型１２側）に向かって、ポット１４ｃの中途の位置まで、略１０度傾斜させたテーパ溝（断面視台形状）である。その先端側にはランナ１４ｄと中心が同じで、より小径の段差を有した円筒状のゲート１４ｅを備えている。
本実施形態におけるランナ１４ｄの長さは、一例として、１５ｍｍで、ゲート１４ｅの長さは５ｍｍとしている。

【0056】

このようにランナ１４ｄをテーパ溝（抜き勾配）とすることで、シリコーンゴム１６をキャビティ２０に円滑に圧入充填させることができ、また加硫後に不要となったランナ１４ｄ内のポットバリを容易に取り出すことができる。また、ゲート１４ｅを中子（駒）１２の中心の凹部１２ｄと略同径とすることで、ゴム材の流れ込む速度が少しのずれもないようにしている。これにより、速度が速すぎた場合のジェッティング、あるいは速度が遅すぎた場合のフローマーク（しま模様）を防ぐことができる。

【0057】

上型１４には、図示しない把手取り付け部を、上型１４の短手方向の両側に有しており、作業者が組み立てや持ち運びできるようになっている。

【0058】

［プランジャ］
プランジャ１５は、上下方向に離接自在とされ、上型１４の上方の層に配置される（図１１参照。）。このプランジャ１５は、上型１４と同寸の矩形板状に形成された所定の厚みを持つ金属板で、全体がハードクロムメッキされている。図１０に示すように、プランジャ１５にも位置合わせ用に、四隅に１本ずつ突設された棒状の４本のガイドピン１５ａを有している。これにより、プランジャ１５が圧縮成形機（プレス機）から押圧されたときに、上型１４との位置がずれるのを防ぐことができる。
また、このガイドピン１５ａは、中型１３に形成された第二嵌合孔１３ａを介し、その上層の上型１４に形成された嵌合孔１４ａの中途部分まで貫き、これにより、下型１１から中型１３、上型１４までが所定位置で嵌合し組み立て可能となっている。

【0059】

この複数のガイドピン１５ａは、直径が約１５ｍｍの鋼製の棒状で、その先端円周が丸みを帯びて突設されているが、これら形状は、金型の大小に応じて変更可能であり、本実施形態に限定されない。

【0060】

また、プランジャ１５の下面（上型１４側）には、上型１４のポット１４ｃと略同一の容積からなる形状の凸部１５ｂが段差となって形成されている。この凸部１５ｂは、キャビティ２０を組み立て後、ポット１４ｃに投入された未加硫のシリコーンゴム１６を押圧して（図１２の矢印符号のプレス参照。）、ランナ１４ｄに圧入させるために設けられている。したがって、この凸部１５ｂの高さは、ポット１４ｃの深さ１５ｍｍと略同一の１４ｍｍとしている。この差分の１ｍｍの隙間に、ハニカム構造体１の成形には不要なポットバリを成形するが、作業者がこのバリ部分を引き出すことで、成形後に不要となったランナ１４ｄ内のポットバリを容易に取り出すことができる。

【0061】

プランジャ１５には、図示しない把手取り付け部を、プランジャ１５の短手方向の両側に有しており、作業者が組み立てや持ち運びできるようになっている。

【0062】

なお、本実施形態では、第二実施形態のハニカム構造体を成形する金型について説明するが、少なくとも三面以上の複数の側壁を有し、平面視で多角形の筒状に形成された複数のセルの集合体からなるハニカム構造体を成形するハニカム構造体成形用金型であれば本発明の範囲内であって、適宜設計変更可能である。具体的には、中子１２と中型１３の形態を、それぞれ、成形するセルの平面視形状に合致する形態とすればよい。

【0063】

［ハニカム構造体の製造方法］
本実施形態において、本発明のハニカム構造体１の製造は、図示しないプレス機を使用したポット・トランスファー成形法で行われる。図１１は、金型１０を分離した状態を示していて、図１２は、これらを鉛直方向の下側から上側に向かって、積層に組み付けた状態を示している。
また、図１１〜図１２には、金型１０のそれぞれが組みつけられる際の各ガイドピン１１ｃ、１１ｄ、１５ａ及びこれに対応する嵌合孔１１ｅ、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１４ａ、１４ｂは省略されていて、図示されていない。

【0064】

先ず、図７に示すように、下型１１の全ての凹部１１ａに、中子（駒）１２の脚部１２ｂを嵌合させて、中子１２を下型１１に配設する。

【0065】

次に、プランジャ１５を除く金型１０を積層に順次組み合わせることで、ハニカム構造体１を成形するキャビティ２０が形成される。図１３（図１２のキャビティ２０の空間部分を拡大した図）に示すように、キャビティ２０内の中子（駒）１２同士の隙間距離Ｗ２は、ハニカム構造体１のセル２の側壁３ａの厚みとなる１ｍｍで、中子（駒）１２同士が対向しない隙間距離Ｗ１は、隙間距離Ｗ２の半分の５００μｍである。
また、中子（駒）１２の上面と上型１４の下面との間に隙間Ｓ３（第２の隙間）を設けている。このような隙間（第２の隙間）Ｓ３を設けることで、薄膜部５が成形できる。また、中子（駒）１２と上型１４とで組み立てのときに相互に緩衝しない。なお、この場合の隙間（第２の隙間）Ｓ３の距離は１００μｍであるが、これに限定されずキャビティ２０の大小によって決めることができる。

【0066】

次に、図１２に示すようにキャビティ２０が形成後、上型１４のポット１４ｃに未加硫のシリコーンゴム１６が投入される。ここで投入されるシリコーンゴム１６の量はハニカム構造体１（セル２）を成形する量に不足が無いように同等の量よりもやや多くの量が１回分だけ投入される。この場合、ハニカム構造体１（セル２）を成形する量よりも多い部分はポットバリとなる。
なお、ポットバリが多少発生をしても、シリコーンゴム自体が廉価であることからハニカム構造体１の製造コストを廉価に抑えることができる。シリコーンゴムについて、以下に説明する。

【0067】

このシリコーンゴム１６の硬度を調整することで、ハニカム構造体１がクッション材や緩衝材として用いられる場合の柔軟性を変えることができる。例えば、シリカ系粉体充填剤の添加量が多いと、ゴム硬度が高く（硬く）、逆に添加量が少ないとゴム硬度は低く（柔らかく）なる。なお、ゴム硬度を低く（柔らかく）する場合、シリコーン系のオイルを添加する方法でも構わない。
また、シリコーンゴム１６は、その成分構成に毒性の物質を持たず、化学的に安定で生理的にも不活性であり、その性質が変わらないことから、安全なハニカム構造体１を用いた多様な製品ができる。

【0068】

また、シリコーンゴム１６は透明性に優れているため、顔料による着色も容易で色鮮やかなハニカム構造体１を用いた製品を提供できる。例えば、着色の色を白色、桃色、赤色、黄色など各色やシリコーンゴム専用の顔料を組み合わせて使用することで色調調整ができるためハニカム構造体の大小や個数などが一目瞭然となる。
これにより、軽量を求められる自動車や航空機などのボディ内部の緩衝材に用いられるだけでなく、セル壁３の幾何学的な模様と共に各色を用いた多彩な装飾用としても活用できる。

【0069】

次に、図１２に示すように、図示しない圧縮成形（プレス）機で下降させて、プランジャ１５をプレスすることにより（図内の「プレス」と矢印符号で示す。）、ポット１４ｃ内で加熱され軟化した未加硫のシリコーンゴム１６は、ランナ１４ｄからゲート１４ｅを通じてキャビティ２０に圧入される。また、ゲート１４ｅからのシリコーンゴム１６は、中子（駒）１２の半球面からなる凹部１２ｄに注入後、中子（駒）１２と上型１４によって形成されたキャビティ２０内を均等に流れる。シリコーンゴム１６が充填された領域はハッチングを付して表す（図１４参照。）。

【0070】

シリコーンゴム１６がキャビティ２０内の全域に行きわたると、キャビティ２０内の未加硫のシリコーンゴム１６を加熱加硫させる。これにより、柱状の側壁３と薄膜底部５と補強支持部材４で形成されたセル２が、配置された中子（駒）１２の数（２５個）分が集合（結合）状態で成形され、１つのハニカム構造体１ができあがる。

【0071】

本実施形態のハニカム構造体成形用金型１０と製造方法は、第二実施形態のハニカム構造体１を成形するための一実施形態であるが、図１及び図２に示す第一実施形態のハニカム構造体１を成形する際に用いることも可能である。第一実施形態のハニカム構造体１を成形する場合、中子１２の上面に設けられている溝部１２ｃは不要であるため、上面がフラットな中子を採用することができる。なお、本実施形態の金型１０と製造方法をそのまま用いて第一実施形態のハニカム構造体１を成形してもよく、この場合、各セル２の下面に成形される補強支持部材４と薄膜底部５は不用であるため、脱型後、当該部分はバリとして分離除去すればよい。

【0072】

また、トランスファー成形は特別な設備を必要とせず、シリコーンゴム素材が廉価であることから、成形品には不要なバリが多少発生をしても、総合的にハニカム構造体の製造コストを廉価に抑えることができる。

【符号の説明】

【0073】

１ ハニカム構造体
２ セル
３ 側壁
４ 補強支持部材
５ 薄膜底部
６ セル中央点
１０ 金型
１１ 下型
１２ 中子（駒）
１３ 中型
１４ 上型
１５ プランジャ
１６ シリコーンゴム
２０ キャビティ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】