JP2792643B2 - アルミニウムハニカムパネルの製造方法 - Google Patents

アルミニウムハニカムパネルの製造方法

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JP2792643B2 JP23909595A JP23909595A JP2792643B2 JP 2792643 B2 JP2792643 B2 JP 2792643B2 JP 23909595 A JP23909595 A JP 23909595A JP 23909595 A JP23909595 A JP 23909595A JP 2792643 B2 JP2792643 B2 JP 2792643B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は車両、船舶等の構体
及び建物の外壁等に使用されるろう付けアルミニウムハ
ニカムパネルの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】アルミニウムハニカムパネルは、図23
に示す通り、例えばアルミ押出形材からなる複数の枠材
1を組み合わせ各コーナー部をTIG溶接等で仮止めし
て外枠を形成し、その外枠内にハニカムコア2を配列
し、これらの上下面に予めろう材をクラッドした上下面
板3、4を配置し、上下方向に所定の面圧を負荷した状
態でろう材の融点以上まで真空加熱し、これらを一体ろ
う付けすることによって製造される。上記枠材1の形状
については、ろう付け後にパネル同士を接続するための
継手方法に応じて種々の形状のものが使用され、例えば
図16に示す角棒、図17に示す中空形材、図18に示
すコの字型形材のような代表的な形状から、図19〜図
21に示すように面板との接合部1a、1bとその外側
に高さの異なる非接合部1c、1dを有するもの、図2
2に示すように中央に縦壁dがあるものなど、さまざま
である。
【0003】図16〜図22に示すように、面板3、4
はその端が枠材1の接合部1a、1bに載るようにセッ
トされ、ろう付け時には面板3を介して接合部1a、1
bに面圧が負荷される。上記枠材1のうち図16の角棒
や図17の中空形材については、ろう付け時に接合部1
a、1bにかかる面圧に対し中実部aや両端の縦壁b、
cが支えとなり、枠材1が変形することなくろう付けさ
れるため、該枠材1の接合面1a、1bと上下に配置し
た面板3、4とのろう付け性は良好である。しかし、こ
のような角棒や中空形材ではパネル同士を溶接等で組み
合わせて使用するのに不便であるという問題がある。
【0004】一方、図18、19又は22に示す形状の
枠材については、接合部1a、1bの外端側に支えとな
る縦壁がなく、また、図20又は21に示す形状の枠材
1については接合部1a(図20)又は接合部1b(図
21)の外端側に支えとなる縦壁がなく、しかも、いず
れもろう付けの加熱により枠材1の強度が低下している
ため、ろう付け中に面板3を通して接合部1a、1bに
負荷される面圧により接合部1a、1bが座屈しやす
く、そのため接合部1a、1bと面板3、4との間に隙
間が生じたり面圧が不均一になったりし、ろう付け性が
著しく阻害されるという問題がある。
【0005】そこで、例えば図18に示す形状の枠材を
必要とする場合、ろう付け性を確保するため図17に示
す枠材を使用し、ろう付け後縦壁cを含む周縁部を切除
する方法がとられている。しかし、図19〜図21に示
すような、接合部1a、1bと、その一方又は双方の外
側に高さの異なる非接合部1c、1dを有する枠材に関
しては、これまでろう付け性を確保するための有効な手
段がなかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の問
題点に鑑みてなされたもので、複数の枠材によって形成
された外枠内にハニカムコアを配列し、該枠材及びハニ
カムコアの上下面に予めろう材をクラッドした面板を配
置して枠材、ハニカムコア及び上下面板を一体ろう付け
するアルミニウムハニカムパネルの製造方法において、
枠材として、面板との接合部を上下に備えるとともに、
いずれか一方又は双方の接合部の外側に高さの異なる非
接合部を備え、かつ該接合部の外端側に上下の接合部を
つないでろう付け時の面圧を支える縦壁を持たない形材
を使用した場合でも、該接合部と上下面板との間のろう
付け性を確保することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数の枠材に
よって形成された外枠内にハニカムコアを配列し、該枠
材及びハニカムコアの上下面に予めろう材をクラッドし
た面板を配置して枠材、ハニカムコア及び上下面板を一
体ろう付けした後、枠材に沿って切断してパネルの周縁
部を切除するアルミニウムハニカムパネルの製造方法で
あって、枠材として、面板との接合部を上下に備えると
ともに、いずれか一方又は双方の接合部の外側に高さの
異なる非接合部を備え、かつ該接合部の外端側に上下の
接合部をつないでろう付け時の面圧を支える縦壁がない
形材を使用する場合において、枠材の切除する部位に予
め上記面圧を支えるための支持部材を装着するか上記面
圧を支えるための支持部を設け、その状態でろう付けす
ることを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】図を参照してより具体的に説明す
ると、本発明において、枠材1として、図1〜図3に示
すように、面板3、4との接合部1a、1bを上下に備
えるとともに、いずれか一方又は双方の接合部1a、1
bの外側に高さの異なる非接合部1c、1dを備え、か
つ該接合部1a、1bの外端側にこれらをつなぐ縦壁が
ない形材(図1〜図3では形材の外端側には縦壁eがあ
る)を使用する場合には、該非接合部1c、1dに高さ
を接合部1a、1bに揃えかつ縦壁eとともにろう付け
時の面圧を支える支持部材6を装着し、その状態でろう
付けする。なお、7は加圧板、8は定盤を表す。
【0009】図1〜図3の例を個別に説明すると、図1
は、枠材1が、面板3、4との接合部1a、1bと、該
接合部1a、1bに続く高さの異なる非接合部1c、1
dと、接合部1a、1bの内端側で上下の接合部1a、
1bをつなぐ柱bと、非接合部1c、1dの外端側で上
下の非接合部1c、1dをつなぐ縦壁eを備えた中空形
材からなる例であり、接合部1a、1bの外端側には上
下の接合部1a、1bをつなぐ縦壁がない。この枠材1
に対しては、図に示すように、例えば断面コの字型の支
持部材6を非接合部1c、1dに外側から装着し、非接
合部1c、1dの高さを接合部1a、1bに揃えるよう
にする。
【0010】図2は、枠材1が、面板3、4との接合部
1a、1bと、面板3側の接合部1aに続く高さの異な
る非接合部1cと、接合部1a、1bの内端側で上下の
接合部1a、1bをつなぐ縦壁bと、接合部1b及び非
接合部1cの外端側で接合部1bと非接合部1cとをつ
なぐ縦壁eを備えた中空形材からなる例であり、接合部
1aの外端側には上下の接合部1aと1bをつなぐ縦壁
がない。この枠材1に対しては、図に示すように、例え
ば断面直方形の支持部材6を非接合部1cに装着し、非
接合部1cの高さを接合部1aに揃えるようにする。
【0011】図3の枠材1に対しては、図2と同様であ
るが、例えば断面直方形の支持部材6を非接合部1dに
装着し、非接合部1dの高さを接合部1aに揃えるよう
にする。
【0012】これらの例では、面板3、4を接合部1
a、1bを越えて支持部材6の上に載るように配置す
る。こうすることで、加圧板7から面板3を介して枠材
1にかけられる面圧が、縦壁bと、支持部材6及び縦壁
eにより枠材1の両側で支えられるようになるので、接
合部1a、1bが変形して面板3、4との間に隙間が生
じたり、接合部1a、1bに不均一な面圧がかかったり
することがなく、ろう付け性が向上する。また、枠材1
の接合面1a、1bの外端と延長した面板3、4との間
にてフィレットが形成され、ろう材の外部への流出が防
止されるため、これも枠材1と面板3、4のろう付け性
を向上させる要因となる。
【0013】また、図1〜図3に示すような支持部材6
を装着する代わりに、図4〜図6に示すように、非接合
部1c、1dに高さを接合部1a、1bに揃えかつ縦壁
eとともにろう付け時の面圧を支える支持部9を一体的
に設けた枠材を使用することもでき、これで同じ作用を
得ることができる。
【0014】念のため、図4〜図6の例を個別に説明す
ると、図4は、非接合部1c、1dに対し縦壁eを延長
する位置に支持部9を一体的に設け、非接合部1c、1
dの高さを接合部1a、1bに揃えるようにするもの、
図5は、非接合部1cに対し縦壁eを延長する位置に支
持部9を一体的に設け、非接合部1cの高さを接合部1
aに揃えるようにするもの、図6は、非接合部1dに対
し縦壁eを延長する位置に支持部9を一体的に設け、非
接合部1dの高さを接合部1bに揃えるようにするもの
である。
【0015】図7〜図9は、本発明の別の例を示すもの
で、基本となる枠材の形状は図1〜図3と同じである
が、支持部材6の高さが接合部1a又は1bの高さより
面板3又は4の厚み分だけ高く設定され、面板3又は4
の高さに揃えられている。この場合、面板3、4は接合
部1a、1bのみに載るように配置される。図7〜図9
の例でも、加圧板7からかけられる面圧が、縦壁bと、
支持部材6及び縦壁eにより枠材1の両側で支えられる
ようになるので、図1〜図3の例と同じ作用を得ること
ができる。
【0016】図10〜図12は、本発明のさらに別の例
を示すもので、図4〜図6の例に類似するが、支持部9
の高さが接合部1a、1bの高さより面板3又は4の分
だけ高く設定され、面板3又は4の高さに揃えられてい
る点で異なっている。この場合、面板3、4は接合部1
a、1bのみに載るように配置される。図10〜図12
の例でも、加圧板7からかけられる面圧が、縦壁bと、
支持部材6及び縦壁eにより枠材1の両側で支えられる
ようになるので、これまでの例と同じ作用を得ることが
できる。
【0017】本発明において支持部材6を使用する場
合、その幅はろう付け時の座屈を防止する意味から2m
m以上とするのが好ましく、また支持部材6の材質とし
ては熱膨張係数が枠材1に近く、かつ融点がろう材より
も高いアルミニウム合金、特に枠材1と同じアルミニウ
ム合金が最適である。本発明において支持部9を設けた
枠材1を使用する場合、ろう付け時の座屈を防止する意
味から同じくその幅は2mm以上とするのが好ましく、
該支持部7は押出又は機械加工等により枠材本体と一体
的に形成される。
【0018】ろう付け後、パネルの周縁部、すなわち非
接合部1c、1dの一部又は全部が切除され、このと
き、当該切除部に装着していた支持部材6又は一体的に
設けていた支持部9も切除される。図13及び図14
は、このようにして製造したアルミニウムハニカムパネ
ルの溶接組付構造の例を示すものである。図14に示す
パネルA、Bを例にとり、後述する図15を参照して周
縁部の切除手順を説明すると、パネルAは、まずj1
線で面板3、4と枠材1を切断し、次いでj2の線で面
板3、4のみを切断して作り、パネルBは、J2の線で
面板3、4と枠材1を切断してつくる。なお、パネルB
は、図17に示す枠材を使用したパネルの周縁部を切除
して作ることもできる。
【0019】
【実施例】本発明の効果を試す実施例(=図1のケー
ス)として、図15に示すように、枠材1として面板
3、4との接合部1a、1bとそれに続く高さの異なる
非接合部1c、1dを備えるアルミ押出形材を用い、こ
れにアルミ押出形材からなる支持部材6を装着し、枠材
1の上下面に配置する面板3、4(ろう材をクラッドし
たアルミブレージングシート)を支持部材6まで延長
し、上面側方向から所定の面圧を負荷した後、ろう材の
融点以上の温度にて真空ろう付けした。なお、図11の
一点鎖線j1、j2はろう付け後の非接合部1c、1dと
面板3、4の切断位置を示す。また、比較例(=図19
のケース)として、同じ枠材1を用い、支持部材なしで
面板3、4を枠材1の接合面1a、1bまで載せ、同じ
条件で真空ろう付けした。
【0020】その結果を表1に示す。なお、表中のろう
付け接合率Rは、枠材と面板のろう付け面積をS0、ろ
う付け接合面積をS1とするとき下記式で定義される。 R=100×S1/S0
【0021】
【表1】
【0022】上記表1に示すように、本発明の実施例で
は、枠材と面板のろう付け性は著しく改善されている。
【0023】さらに、下記表2は、図4〜図6、図17
〜図22のケースについて、上記実施例又は比較例と同
様の条件で真空ろう付けしたときのろう付け接合率を示
すものである。この表に示すように、支持部を設けた図
4〜図6では枠材と面板のろう付け性が著しく改善され
ている。
【0024】
【表2】
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、ろう付けアルミニウム
ハニカムパネルの製造において、枠材の接合部と上下面
板とのろう付け性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】支持部材を装着したハニカムパネルの枠材の断
面図である。
【図2】支持部材を装着したハニカムパネルの枠材の断
面図である。
【図3】支持部材を装着したハニカムパネルの枠材の断
面図である。
【図4】支持部を設けたハニカムパネルの枠材の断面図
である。
【図5】支持部を設けたハニカムパネルの枠材の断面図
である。
【図6】支持部を設けたハニカムパネルの枠材の断面図
である。
【図7】面板の高さに揃う支持部材を装着したハニカム
パネルの枠材の断面図である。
【図8】面板の高さに揃う支持部材を装着したハニカム
パネルの枠材の断面図である。
【図9】面板の高さに揃う支持部材を装着したハニカム
パネルの枠材の断面図である。
【図10】面板の高さに揃う支持部を設けたハニカムパ
ネルの枠材の断面図である。
【図11】面板の高さに揃う支持部を設けたハニカムパ
ネルの枠材の断面図である。
【図12】面板の高さに揃う支持部を設けたハニカムパ
ネルの枠材の断面図である。
【図13】ハニカムパネルの溶接組付構造を例示する断
面図である。
【図14】ハニカムパネルの溶接組付構造を例示する断
面図である。
【図15】本発明のハニカムパネルの実施例を説明する
断面図である。
【図16】ハニカムパネルの枠材の断面図である。
【図17】ハニカムパネルの枠材の断面図である。
【図18】ハニカムパネルの枠材の断面図である。
【図19】ハニカムパネルの枠材の断面図である。
【図20】ハニカムパネルの枠材の断面図である。
【図21】ハニカムパネルの枠材の断面図である。
【図22】ハニカムパネルの枠材の断面図である。
【図23】ハニカムパネルの斜視図である。
【符号の説明】
1 枠材 1a、1b 接合面 1c、1d 非接合面 2 ハニカムコア 3 上面板 4 下面板 6 支持部材 7 加圧板 8 定盤 9 支持部 a 中実部 b、c、d、e 縦壁
フロントページの続き (72)発明者 佐々木敏彦 山口県下関市長府港町14番1号 株式会 社神戸製鋼所 長府製造所内 (72)発明者 植木 勇 山口県下関市長府港町14番1号 株式会 社神戸製鋼所 長府製造所内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B21D 47/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の枠材によって形成された外枠内に
    ハニカムコアを配列し、該枠材及びハニカムコアの上下
    面に面板を配置して枠材、ハニカムコア及び上下面板を
    一体ろう付けした後、枠材に沿って切断してパネルの周
    縁部を切除するアルミニウムハニカムパネルの製造方法
    であって、枠材として、面板との接合部を上下に備える
    とともに、いずれか一方又は双方の接合部の外側に高さ
    の異なる非接合部を備え、かつ該接合部の外端側に上下
    の接合部をつないでろう付け時の面圧を支える縦壁がな
    い形材を使用する場合において、枠材の切除する部位に
    予め上記面圧を支えるための支持部材を装着するか上記
    面圧を支えるための支持部を設け、その状態でろう付け
    することを特徴とするアルミニウムハニカムパネルの製
    造方法。
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