JP3010925B2 - ろう付け積層パネル及びその製作方法 - Google Patents
ろう付け積層パネル及びその製作方法Info
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- JP3010925B2 JP3010925B2 JP24957392A JP24957392A JP3010925B2 JP 3010925 B2 JP3010925 B2 JP 3010925B2 JP 24957392 A JP24957392 A JP 24957392A JP 24957392 A JP24957392 A JP 24957392A JP 3010925 B2 JP3010925 B2 JP 3010925B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、構造用ろう付け積層パ
ネルに係り、特に構造用あるいは車両用として好適なろ
う付けアルミハニカムパネルに関するものである。
ネルに係り、特に構造用あるいは車両用として好適なろ
う付けアルミハニカムパネルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術は、特開平２−２５３２５号
公報に記載のように、ハニカムパネルの強化を要する部
分の芯材の密度を高めるものや、実開昭６４−２５５１
４号公報に記載のように、芯材と面板で囲まれた部分に
充填材を詰め、ねじやりベットを止める構造がある。
公報に記載のように、ハニカムパネルの強化を要する部
分の芯材の密度を高めるものや、実開昭６４−２５５１
４号公報に記載のように、芯材と面板で囲まれた部分に
充填材を詰め、ねじやりベットを止める構造がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ろう付アルミハニカム
パネルは軽量で高剛性な特長を活かして、高速鉄道車両
の構体などに使用されている。このような構造物に使用
した場合は、パネルに加わる荷重は一様ではないので、
面板や芯材に局部的に大きな応力が発生する部分ができ
る。このため、この部分に補強を行ない強度の向上を図
る必要がある。
パネルは軽量で高剛性な特長を活かして、高速鉄道車両
の構体などに使用されている。このような構造物に使用
した場合は、パネルに加わる荷重は一様ではないので、
面板や芯材に局部的に大きな応力が発生する部分ができ
る。このため、この部分に補強を行ない強度の向上を図
る必要がある。
【０００４】本発明の目的は、軽量で安価な積層パネル
を提供することにある。
を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記の目的は、面板、芯
材及び縁材で囲まれた空間に補強部材を配置し、これら
の接する部分の一部または全部をろう付けして局部的に
強化したパネルを製作することによって達成される。
材及び縁材で囲まれた空間に補強部材を配置し、これら
の接する部分の一部または全部をろう付けして局部的に
強化したパネルを製作することによって達成される。
【０００６】
【作用】補強部材と芯材とによって二つの縁材は接続さ
れるので、この二つの間は局部的に強化される。芯材の
貫通穴の必要部に補強部材を配置するのみであるので、
軽量で安価に製作できるものである。
れるので、この二つの間は局部的に強化される。芯材の
貫通穴の必要部に補強部材を配置するのみであるので、
軽量で安価に製作できるものである。
【０００７】
【実施例】周知のように、ろう付け積層パネルは、二つ
の面板と、この二つの面板の間に配置されるものであっ
て、この二つの面板に接する多数の貫通穴を有する芯材
とからなり、これらのろう付けで一体に成形したもので
ある。
の面板と、この二つの面板の間に配置されるものであっ
て、この二つの面板に接する多数の貫通穴を有する芯材
とからなり、これらのろう付けで一体に成形したもので
ある。
【０００８】図１において、芯材３の貫通穴は一般にハ
ニカム状である。また、芯材３は、結果的に、リボン状
の薄板を台形状に折曲げたものであり、それぞれの薄板
の接触面同士はろう付けされている。また、二つの面板
（図示せず）の外縁において、二つの面板の間に配置し
た縁材４，５を有している。この縁材４，５は二つの面
板、芯材３に対してろう付けしている。また、縁材４，
５同士もろう付けしている。このろう付け積層パネルは
四角形であり、縁材４，５同士は直交している。芯材３
の薄板の長手方向は縁材５に平行である。面板、芯材
３、縁材４，５はアルミニウム合金である。縁材４，５
は面板に比し厚肉であり、ＭＩＧ溶接等が可能である。
ニカム状である。また、芯材３は、結果的に、リボン状
の薄板を台形状に折曲げたものであり、それぞれの薄板
の接触面同士はろう付けされている。また、二つの面板
（図示せず）の外縁において、二つの面板の間に配置し
た縁材４，５を有している。この縁材４，５は二つの面
板、芯材３に対してろう付けしている。また、縁材４，
５同士もろう付けしている。このろう付け積層パネルは
四角形であり、縁材４，５同士は直交している。芯材３
の薄板の長手方向は縁材５に平行である。面板、芯材
３、縁材４，５はアルミニウム合金である。縁材４，５
は面板に比し厚肉であり、ＭＩＧ溶接等が可能である。
【０００９】かかるろう付け積層パネルは構造用として
用いるものであり、該パネルの外縁部、特に、縁材は構
造用柱や他のこの種パネルの縁材にＭＩＧ溶接等により
強固に固定している。
用いるものであり、該パネルの外縁部、特に、縁材は構
造用柱や他のこの種パネルの縁材にＭＩＧ溶接等により
強固に固定している。
【００１０】なお、図１，図３，図４，図５，図６，図
８，図９は上方の面板を除いた平面図である。下方の面
板は二つの縁材４，５が成す外縁に一致している。ま
た、ハッチング部はろう付け部を示す。
８，図９は上方の面板を除いた平面図である。下方の面
板は二つの縁材４，５が成す外縁に一致している。ま
た、ハッチング部はろう付け部を示す。
【００１１】さて、本発明の第１の実施例を図１，図２
により説明する。図１において、二つの縁材４，５が成
す角部において、二つの縁材４，５を斜めに接続（交
叉）する直線上の貫通穴に補強部材９，１０，１１を挿
入している。補強部材９，１０，１１は貫通穴の形状に
実質的に一致しており、その外面は貫通穴にほぼ内接す
る。補強部材９は六角形であり、補強材１０は山形であ
り、補強材１１は台形状である。補強部材９，１０，１
１は中空状である。補強部材９，１０，１１の高さは芯
材３の高さと同一である。補強部材９，１０，１１は芯
材３等にろう付けされている。図１において、ハッチン
グ部はろう付け部を示す。補強部材９，１０，１１は図
２に示すように、平板を折曲げて形成したものである。
側面には軽量化のための穴９ａを設けている。穴９ａの
少なくとも一つはろう付け時の空気やガスの排出用にも
なり、芯材３に連通している。穴９ａをあけた平板を折
曲げた後、所定長さに切断して補強部材９，１０，１１
を作る。
により説明する。図１において、二つの縁材４，５が成
す角部において、二つの縁材４，５を斜めに接続（交
叉）する直線上の貫通穴に補強部材９，１０，１１を挿
入している。補強部材９，１０，１１は貫通穴の形状に
実質的に一致しており、その外面は貫通穴にほぼ内接す
る。補強部材９は六角形であり、補強材１０は山形であ
り、補強材１１は台形状である。補強部材９，１０，１
１は中空状である。補強部材９，１０，１１の高さは芯
材３の高さと同一である。補強部材９，１０，１１は芯
材３等にろう付けされている。図１において、ハッチン
グ部はろう付け部を示す。補強部材９，１０，１１は図
２に示すように、平板を折曲げて形成したものである。
側面には軽量化のための穴９ａを設けている。穴９ａの
少なくとも一つはろう付け時の空気やガスの排出用にも
なり、芯材３に連通している。穴９ａをあけた平板を折
曲げた後、所定長さに切断して補強部材９，１０，１１
を作る。
【００１２】積層パネルの製作手順を説明すると、図１
に示すように、下側の面板の上に、芯材３の薄板、縁板
４，５を載せる。次に、芯材３の貫通穴内に補強部材
９，１０，１１を挿入する。次に、上面の面板を重ね
る。しかる後、ろう付けをする。尚、面板において芯材
３や縁材４，５側の面、芯材３の薄板において他方の薄
板や縁材５に接する面にはろう材をクラッドしている。
また、補強部材９，１０，１１のアルミニウム合金製の
板の一方の外面にはろう材をクラッドしたブレージング
シートである。補強部材９，１０，１１は芯材３、縁材
４，５及び面板にろう付けされる。
に示すように、下側の面板の上に、芯材３の薄板、縁板
４，５を載せる。次に、芯材３の貫通穴内に補強部材
９，１０，１１を挿入する。次に、上面の面板を重ね
る。しかる後、ろう付けをする。尚、面板において芯材
３や縁材４，５側の面、芯材３の薄板において他方の薄
板や縁材５に接する面にはろう材をクラッドしている。
また、補強部材９，１０，１１のアルミニウム合金製の
板の一方の外面にはろう材をクラッドしたブレージング
シートである。補強部材９，１０，１１は芯材３、縁材
４，５及び面板にろう付けされる。
【００１３】かかる構成において、隣接する縁材４，５
間は補強部材９，１０，１１及び芯材３によって接続さ
れているので、この間に加わる大きな引張りあるいは圧
縮荷重Ｆに耐えることができるものである。
間は補強部材９，１０，１１及び芯材３によって接続さ
れているので、この間に加わる大きな引張りあるいは圧
縮荷重Ｆに耐えることができるものである。
【００１４】つまり、面板の板厚、芯材の板厚と配置密
度、縁材の大きさ、及びパネルの厚さは、パネルに加わ
る平均的な強度によって決め、局部的な強度の不足部分
に補強部材９，１０，１１を加えることによって、出来
る限り軽量のパネルを造り、製品の質量を最小限にしよ
うとするものである。
度、縁材の大きさ、及びパネルの厚さは、パネルに加わ
る平均的な強度によって決め、局部的な強度の不足部分
に補強部材９，１０，１１を加えることによって、出来
る限り軽量のパネルを造り、製品の質量を最小限にしよ
うとするものである。
【００１５】また、補強部材９，１０，１１は芯材３の
貫通穴に挿入したものであるので、芯材３の形状、加工
は補強部材の無い部分と全く同様にでき、芯材３を統一
でき、安価にできるものである。
貫通穴に挿入したものであるので、芯材３の形状、加工
は補強部材の無い部分と全く同様にでき、芯材３を統一
でき、安価にできるものである。
【００１６】補強部材９，１０，１１は中空状であり、
より軽量化が可能である。
より軽量化が可能である。
【００１７】パネルに加わる荷重Ｆと直角の方向の荷重
は比較的小さいので、この方向に補強部材の端面の継目
がある辺９ｂを配置すると、継目を完全に接合しなくて
も十分な力を伝えることができる。
は比較的小さいので、この方向に補強部材の端面の継目
がある辺９ｂを配置すると、継目を完全に接合しなくて
も十分な力を伝えることができる。
【００１８】図１では、縁材４，５間に補強部材９，１
０，１１を一列に配置しているが、荷重の大きさによっ
ては、複数列に配置する。また、縁材４，５への接触面
積を大きくするため、縁材４，５の近傍の貫通穴３ａ，
３ｂ，３ｃに補強部材を配置する。
０，１１を一列に配置しているが、荷重の大きさによっ
ては、複数列に配置する。また、縁材４，５への接触面
積を大きくするため、縁材４，５の近傍の貫通穴３ａ，
３ｂ，３ｃに補強部材を配置する。
【００１９】図３は二つの縁材４，５が成す角部の全て
の貫通穴に補強部材９，１０，１１を配置した例であ
る。
の貫通穴に補強部材９，１０，１１を配置した例であ
る。
【００２０】図４の実施例は、補強部材の強度をあげる
ために、補強部材１２，１３，１４の空間内において荷
重Ｆの方向に辺１２ｃ，１３ｃ，１４ｃを追加したもの
である。また、圧縮荷重の場合には面板が座屈するが、
辺１２ｃ，１３ｃ，１４ｃは面板の座屈を防止する効果
もあり、一層の強度向上効果がある。この補強部材１
２，１３，及び１４は押し出し成形で補強部材の断面形
状の型材を造り、これを補強部材の長さに加工したもの
である。これによれば、板で造った場合のように均一に
する必要がなく、荷重の大きさに合わせて肉厚を変化で
きるので、辺１２ｃ，１３ｃ，１４ｃを厚肉にでき、軽
量で強度の高い補強部材を造ることができる。また、寸
法精度もよいので組み立てが容易になる利点もある。
尚、辺１２ｃ，１３ｃ，１４ｃは面板にろう付けされて
いる。
ために、補強部材１２，１３，１４の空間内において荷
重Ｆの方向に辺１２ｃ，１３ｃ，１４ｃを追加したもの
である。また、圧縮荷重の場合には面板が座屈するが、
辺１２ｃ，１３ｃ，１４ｃは面板の座屈を防止する効果
もあり、一層の強度向上効果がある。この補強部材１
２，１３，及び１４は押し出し成形で補強部材の断面形
状の型材を造り、これを補強部材の長さに加工したもの
である。これによれば、板で造った場合のように均一に
する必要がなく、荷重の大きさに合わせて肉厚を変化で
きるので、辺１２ｃ，１３ｃ，１４ｃを厚肉にでき、軽
量で強度の高い補強部材を造ることができる。また、寸
法精度もよいので組み立てが容易になる利点もある。
尚、辺１２ｃ，１３ｃ，１４ｃは面板にろう付けされて
いる。
【００２１】図５の実施例は補強部材を円筒形の補強部
材２０，２１，２２で構成したものである。縁材４，５
に接する補強部材２１，２２は円弧状である。円筒形の
補強部材は、製作が容易であり、多角形の補強部材のよ
うに方向性がないので、パネルへ組み込むことが容易で
ある。また、図１の補強部材に比し、より軽量化ができ
る。尚、補強部材２０，２１，２２は貫通穴等に内接し
ており、芯材３等にろう付けされている。
材２０，２１，２２で構成したものである。縁材４，５
に接する補強部材２１，２２は円弧状である。円筒形の
補強部材は、製作が容易であり、多角形の補強部材のよ
うに方向性がないので、パネルへ組み込むことが容易で
ある。また、図１の補強部材に比し、より軽量化ができ
る。尚、補強部材２０，２１，２２は貫通穴等に内接し
ており、芯材３等にろう付けされている。
【００２２】図６，図７に示す実施例について説明す
る。この実施例は縁材（５）と面板との結合部を補強す
るために補強部材１６，１７を組み込み強化したもので
ある。熱処理系アルミ合金材を使用したろう付けアルミ
ハニカムパネルは、縁材５をＭＩＧ溶接やＴＩＧ溶接す
ると、溶接入熱により軟化して強度が低下する。軟化域
が縁材５の領域よりも広くなり、面板と芯材で構成して
いる部分まで達すると、この部分がパネルの弱点にな
る。この部分に補強部材１６，１７を入れてパネルの強
度の低下を防止している。尚、縁材の溶接では溶接熱に
よって面板に座屈歪みが発生しやすい。この防止にも面
板の支持辺が増加するので効果がある。
る。この実施例は縁材（５）と面板との結合部を補強す
るために補強部材１６，１７を組み込み強化したもので
ある。熱処理系アルミ合金材を使用したろう付けアルミ
ハニカムパネルは、縁材５をＭＩＧ溶接やＴＩＧ溶接す
ると、溶接入熱により軟化して強度が低下する。軟化域
が縁材５の領域よりも広くなり、面板と芯材で構成して
いる部分まで達すると、この部分がパネルの弱点にな
る。この部分に補強部材１６，１７を入れてパネルの強
度の低下を防止している。尚、縁材の溶接では溶接熱に
よって面板に座屈歪みが発生しやすい。この防止にも面
板の支持辺が増加するので効果がある。
【００２３】補強部材１６，１７は縁材５に直交する方
向に辺１６ｃ，１７ｃを設けている。この辺１６ｃ，１
７ｃは面板にろう付けされている。
向に辺１６ｃ，１７ｃを設けている。この辺１６ｃ，１
７ｃは面板にろう付けされている。
【００２４】補強部材１６の構成を図７によって説明す
る。補強部材１６はブレージングシートを折曲げて形成
したものであり、板の端部は接触しており、辺１６ｃに
なっている。もちろん、押し出し型材でも作ることがで
きる。
る。補強部材１６はブレージングシートを折曲げて形成
したものであり、板の端部は接触しており、辺１６ｃに
なっている。もちろん、押し出し型材でも作ることがで
きる。
【００２５】この補強部材１６，１７を図３の実施例の
補強部材１２，１３，１４に用いてもよい。
補強部材１２，１３，１４に用いてもよい。
【００２６】図８の実施例について説明する。この実施
例は相対する縁材５，５（左側の縁材５に平行な右側の
縁材５は図示していない。）間の面板及び芯材３に加わ
る圧縮荷重、引張り荷重及び面板に面外荷重が加わる場
合の補強手段を示すものである。この実施例では、補強
部材９及び１１を２列配置している。縁材５と補強部材
の接合を確保するため、この部分の補強部材１１の個数
を増やすと、信頼性を向上させることができる。
例は相対する縁材５，５（左側の縁材５に平行な右側の
縁材５は図示していない。）間の面板及び芯材３に加わ
る圧縮荷重、引張り荷重及び面板に面外荷重が加わる場
合の補強手段を示すものである。この実施例では、補強
部材９及び１１を２列配置している。縁材５と補強部材
の接合を確保するため、この部分の補強部材１１の個数
を増やすと、信頼性を向上させることができる。
【００２７】補強部材９，１１は前記各実施例の補強部
材を用いることができる。
材を用いることができる。
【００２８】図９の実施例はパネルの中央部に面外荷重
が加わる場合の補強手段を示すものであり、所望の部分
に前記実施例の中空状の部材を１９を配置したものであ
る。
が加わる場合の補強手段を示すものであり、所望の部分
に前記実施例の中空状の部材を１９を配置したものであ
る。
【００２９】図１０の実施例は、パネルの中央部に部品
３０をねじ３３や溶接で取り付ける場合の補強手段であ
る。部品を設置する側の面板１に接する部分に必要な肉
厚を持った座１９ｄを設けている。座１９ｄは面板１に
ろう付けされている。座１９ｄにねじ穴を設けたり、溶
接座とする。座１９ｄの部分を除いて中空状であるの
で、軽量にできる。２は上方の面板である。
３０をねじ３３や溶接で取り付ける場合の補強手段であ
る。部品を設置する側の面板１に接する部分に必要な肉
厚を持った座１９ｄを設けている。座１９ｄは面板１に
ろう付けされている。座１９ｄにねじ穴を設けたり、溶
接座とする。座１９ｄの部分を除いて中空状であるの
で、軽量にできる。２は上方の面板である。
【００３０】上記実施例で説明した各種補強部材を用途
や強度に応じて選択して用いれば、軽量に補強すること
ができる。
や強度に応じて選択して用いれば、軽量に補強すること
ができる。
【００３１】
【発明の効果】本発明は、芯材の貫通穴に補強部材を挿
入して芯材等にろう付けして補強したものであるので、
補強の必要な部分にのみ補強部材を容易に配置すること
ができ、芯材の特別な加工が不要であり、軽量で安価な
パネルを容易に製作することができるものである。
入して芯材等にろう付けして補強したものであるので、
補強の必要な部分にのみ補強部材を容易に配置すること
ができ、芯材の特別な加工が不要であり、軽量で安価な
パネルを容易に製作することができるものである。
【図１】本発明の一実施例のパネルの平断面図である。
【図２】図１の補強部材の斜視図である。
【図３】本発明の他の実施例のパネルの平断面図であ
る。
る。
【図４】本発明の他の実施例のパネルの平断面図であ
る。
る。
【図５】本発明の他の実施例のパネルの平断面図であ
る。
る。
【図６】本発明の他の実施例のパネルの平断面図であ
る。
る。
【図７】図６の補強部材の斜視図である。
【図８】本発明の他の実施例のパネルの平断面図であ
る。
る。
【図９】本発明の他の実施例のパネルの平断面図であ
る。
る。
【図１０】図９のＡ−Ａ断面図である。
３…芯材、４，５…縁材、９，１０，１１，１２，１
３，１４，１６，１７，１９，２０，２１，２２…補強
部材。
３，１４，１６，１７，１９，２０，２１，２２…補強
部材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 濱田 康司 山口県下松市大字東豊井794番地 株式 会社 日立製作所 笠戸工場内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00 B21D 47/00
Claims (11)
- 【請求項１】二つの面板と、この二つの面板の間に配置
されるものであって、二つの面板に接する多数の貫通穴
を有する芯材と、二つの面板の間であって、面板の外縁
部に配置した縁材と、からなり、これらをろう付けして
なるろう付け積層パネルにおいて、 前記二つの縁材の間の前記芯材の前記多数の貫通穴に挿
入した複数の補強部材を備え、該複数の補強部材は前記
二つの縁材を前記芯材を介して接続するものであり、該
複数の補強部材は隣接する前記芯材及び前記縁材にろう
付けしていること、を特徴とするろう付け積層パネル。 - 【請求項２】請求項１のろう付け積層パネルにおいて、
前記補強部材は中空状であること、を特徴とするろう付
け積層パネル。 - 【請求項３】請求項１のろう付け積層パネルにおいて、
前記補強部材は円筒状であること、を特徴とするろう付
け積層パネル。 - 【請求項４】請求項１のろう付け積層パネルにおいて、
前記二つの縁材はほぼ平行に相対していること、を特徴
とするろう付け積層パネル。 - 【請求項５】請求項１のろう付け積層パネルにおいて、
前記二つの縁材はほぼ直交していること、を特徴とする
ろう付け積層パネル。 - 【請求項６】請求項１のろう付け積層パネルにおいて、
前記補強部材の群と前記縁材との接続部において前記縁
材に沿って補強部材を配置していること、を特徴とする
ろう付け積層パネル。 - 【請求項７】請求項１のろう付け積層パネルにおいて、
前記補強部材は中空状であり、該補強部材はその中空の
内部に前記複数の補強部材の配置方向に沿った辺を有し
ており、該辺は前記面板にろう付けされていること、を
特徴とするろう付け積層パネル。 - 【請求項８】二つの面板と、この二つの面板の間に配置
されるものであって、二つの面板に接する多数の貫通穴
を有する芯材と、二つの面板の間であって、面板の外縁
部に配置した縁材と、からなり、これらをろう付けして
なるろう付け積層パネルにおいて、 前記縁材に沿った前記貫通穴に該縁材及び芯材にろう付
けによって接続した補強部材を配置していること、を特
徴とするろう付け積層パネル。 - 【請求項９】請求項８のろう付け積層パネルにおいて、
前記補強部材は中空状であり、該補強部材はその中空の
内部に前記縁材の直交方向に向けた辺を有しており、該
辺は前記面板にろう付けしていること、を特徴とするろ
う付け積層パネル。 - 【請求項１０】二つの面板と、この二つの面板の間に配
置されるものであって、二つの面板に接する多数の貫通
穴を有する芯材と、からなり、これらをろう付けしてな
るろう付け積層パネルにおいて、 一方の面側に厚肉の座を有する補強部材を前記貫通穴に
挿入しており、該補強部材を前記面板及び前記芯材にろ
う付けしていること、を特徴とするろう付け積層パネ
ル。 - 【請求項１１】面板の上に縁材、貫通穴を有する芯材を
載せ、上側の面板を載せる前に、二つの前記縁材の間の
前記貫通穴に補強部材を挿入し、次にろう付けをするこ
と、を特徴とするろう付け積層パネルの製作方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24957392A JP3010925B2 (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | ろう付け積層パネル及びその製作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24957392A JP3010925B2 (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | ろう付け積層パネル及びその製作方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06106662A JPH06106662A (ja) | 1994-04-19 |
| JP3010925B2 true JP3010925B2 (ja) | 2000-02-21 |
Family
ID=17195019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24957392A Expired - Fee Related JP3010925B2 (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | ろう付け積層パネル及びその製作方法 |
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