JP3398246B2 - 金属サンドイッチ構造体およびその製造方法 - Google Patents
金属サンドイッチ構造体およびその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超塑性金属材料からな
る板材を用いた金属サンドイッチ構造体の構造およびそ
の製造方法に関する。さらに本発明を特定すれば、本発
明は超塑性金属材料からなる表面板を膨出させて所定の
形状のサンドイッチ構造体を製造する際に、コア体の変
形の抵抗によりこの表面板が不所望に変形するのを防止
できる金属サンドイッチ構造体およびその製造方法に関
する。
る板材を用いた金属サンドイッチ構造体の構造およびそ
の製造方法に関する。さらに本発明を特定すれば、本発
明は超塑性金属材料からなる表面板を膨出させて所定の
形状のサンドイッチ構造体を製造する際に、コア体の変
形の抵抗によりこの表面板が不所望に変形するのを防止
できる金属サンドイッチ構造体およびその製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、航空機の機体等の構造体には
軽量、高強度および高剛性が要求される。このような要
求を満たす材料として、従来から高力アルミニウム合金
が使用されてきた。しかし、この高力アルミニウム合金
は、耐熱性および耐食性の点で必ずしも満足できるもの
ではなかった。特に耐食性の不十分さは、航空機の場合
に機体のコロージョンコントロールその他のメンテナン
スのコスト増大を招く。このような問題を解決するため
に、最近では航空機の構造材料としてチタン合金の使用
が検討されている。このチタン合金は、軽量、高強度、
耐熱性および耐食性の点で優れており、航空機の構造体
の他に各種の用途に使用されつつある。しかし、このチ
タン合金は加工が困難であるという不具合がある。この
ようなチタン合金の加工性の低さを解消する手段とし
て、チタン合金の超塑性加工（ＳＦＰ）および拡散接合
加工（ＤＢ）がある。これらの手段を組み合わせること
により、このチタン合金を任意の形状に低いコストで加
工することが可能である。
軽量、高強度および高剛性が要求される。このような要
求を満たす材料として、従来から高力アルミニウム合金
が使用されてきた。しかし、この高力アルミニウム合金
は、耐熱性および耐食性の点で必ずしも満足できるもの
ではなかった。特に耐食性の不十分さは、航空機の場合
に機体のコロージョンコントロールその他のメンテナン
スのコスト増大を招く。このような問題を解決するため
に、最近では航空機の構造材料としてチタン合金の使用
が検討されている。このチタン合金は、軽量、高強度、
耐熱性および耐食性の点で優れており、航空機の構造体
の他に各種の用途に使用されつつある。しかし、このチ
タン合金は加工が困難であるという不具合がある。この
ようなチタン合金の加工性の低さを解消する手段とし
て、チタン合金の超塑性加工（ＳＦＰ）および拡散接合
加工（ＤＢ）がある。これらの手段を組み合わせること
により、このチタン合金を任意の形状に低いコストで加
工することが可能である。
【０００３】一方、上記のような航空機の構造体として
は、軽量、高強度および高剛性を達成するための構造と
して、サンドイッチ構造体が有利である。しかし、従来
のサンドイッチ構造体は、アルミニウム合金や繊維強化
樹脂材料等の各種の材料で表面材とコアとを製造し、こ
れらを接着等により一体化していた。このため、これら
のサンドイッチ構造体は、耐熱性、耐食性の点で満足す
べきものではない。
は、軽量、高強度および高剛性を達成するための構造と
して、サンドイッチ構造体が有利である。しかし、従来
のサンドイッチ構造体は、アルミニウム合金や繊維強化
樹脂材料等の各種の材料で表面材とコアとを製造し、こ
れらを接着等により一体化していた。このため、これら
のサンドイッチ構造体は、耐熱性、耐食性の点で満足す
べきものではない。
【０００４】上述のような問題を解決するために、チタ
ン合金でサンドイッチ構造体を製造することが検討され
ている。このようなチタン合金のサンドイッチ構造体
は、軽量、高強度、高剛性、高耐熱性、高耐食性等、各
種の条件を全て満足することが可能である。
ン合金でサンドイッチ構造体を製造することが検討され
ている。このようなチタン合金のサンドイッチ構造体
は、軽量、高強度、高剛性、高耐熱性、高耐食性等、各
種の条件を全て満足することが可能である。
【０００５】このようなチタン合金等の金属材料からな
る金属サンドイッチ構造体は、表面板と、板材を所定の
形状に成形したコア体とを溶接して組み立てられるが、
この構造から平板状または比較的単純な形状の構造体し
か製造できなかった。
る金属サンドイッチ構造体は、表面板と、板材を所定の
形状に成形したコア体とを溶接して組み立てられるが、
この構造から平板状または比較的単純な形状の構造体し
か製造できなかった。
【０００６】このような不具合を改善するため、チタン
合金等の超塑性金属材料を使用したサンドイッチ構造体
が開発されている。この超塑性金属材料を使用したサン
ドイッチ構造体は、超塑性金属材料からなる平板状の表
面板とコア材とを重ねて接合し、この後にこれを成形金
型内に収容し、材料が超塑性変形を生じるような温度雰
囲気に維持しつつこれら表面板の間に加圧ガスを供給
し、この表面板を超塑性変形により膨出させてこの成形
金型の内面に密着させ、所定の形状に成形するものであ
る。この膨出の際に、上記のコア材は表面板の膨出に伴
って超塑性変形し、たとえばこのコア材が表面板と略垂
直に立ち上がってリブ状のコア体に形成される。
合金等の超塑性金属材料を使用したサンドイッチ構造体
が開発されている。この超塑性金属材料を使用したサン
ドイッチ構造体は、超塑性金属材料からなる平板状の表
面板とコア材とを重ねて接合し、この後にこれを成形金
型内に収容し、材料が超塑性変形を生じるような温度雰
囲気に維持しつつこれら表面板の間に加圧ガスを供給
し、この表面板を超塑性変形により膨出させてこの成形
金型の内面に密着させ、所定の形状に成形するものであ
る。この膨出の際に、上記のコア材は表面板の膨出に伴
って超塑性変形し、たとえばこのコア材が表面板と略垂
直に立ち上がってリブ状のコア体に形成される。
【０００７】このような超塑性金属材料を使用したサン
ドイッチ構造体は、複雑な形状のものでも容易に製造で
きるという利点がある。しかし、従来のサンドイッチ構
造体およびその製造方法では、このようなサンドイッチ
構造体の製造の際に表面板に不所望な変形が生じたり、
また局部的に過大な変形が生じる不具合があった。
ドイッチ構造体は、複雑な形状のものでも容易に製造で
きるという利点がある。しかし、従来のサンドイッチ構
造体およびその製造方法では、このようなサンドイッチ
構造体の製造の際に表面板に不所望な変形が生じたり、
また局部的に過大な変形が生じる不具合があった。
【０００８】すなわち、このようなサンドイッチ構造体
として、一対の平面状の表面板の間に帯状のコア材を介
在させ、このコア材の一方の縁部を一方の表面板に、他
方の縁部を他方の表面板に接合し、この後にこれら表面
板の間に加圧ガスを供給してこれら表面板を膨出させる
ものがある。このものでは、表面板の膨出に伴って、帯
状のコア材がこれら表面板と略垂直または斜めの角度ま
で立上がり、リブ状の立体的なコア体が形成される。
として、一対の平面状の表面板の間に帯状のコア材を介
在させ、このコア材の一方の縁部を一方の表面板に、他
方の縁部を他方の表面板に接合し、この後にこれら表面
板の間に加圧ガスを供給してこれら表面板を膨出させる
ものがある。このものでは、表面板の膨出に伴って、帯
状のコア材がこれら表面板と略垂直または斜めの角度ま
で立上がり、リブ状の立体的なコア体が形成される。
【０００９】しかし、このようなコア材が立ち上がる際
には、このコア材の両縁部が接合されている表面板の部
分がこの表面板の面方向に移動する必要がある。従来の
ものでは、このような移動は表面板およびコア材の超塑
性変形により吸収するように設計されていた。しかし、
このコア材および表面板が超塑性変形する際でも、その
変形抵抗があり、この抵抗力によってコア材が接合され
た部分の近傍の表面板に不所望な変形が生じたり、また
は成形したサンドイッチ構造体全体に歪み等が生じる不
具合があった。また、従来のものでは、表面板の膨出の
際にはこの表面板やコア材が大きく塑性変形する必要が
あり、超塑性変形の限界を越えるような場合が生じ、こ
のサンドイッチ構造体の形状等に制約があった。
には、このコア材の両縁部が接合されている表面板の部
分がこの表面板の面方向に移動する必要がある。従来の
ものでは、このような移動は表面板およびコア材の超塑
性変形により吸収するように設計されていた。しかし、
このコア材および表面板が超塑性変形する際でも、その
変形抵抗があり、この抵抗力によってコア材が接合され
た部分の近傍の表面板に不所望な変形が生じたり、また
は成形したサンドイッチ構造体全体に歪み等が生じる不
具合があった。また、従来のものでは、表面板の膨出の
際にはこの表面板やコア材が大きく塑性変形する必要が
あり、超塑性変形の限界を越えるような場合が生じ、こ
のサンドイッチ構造体の形状等に制約があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の事情に
基づいてなされたもので、表面板の膨出の際に、コア部
材やこの表面板に過大な塑性変形を生じることがなく、
表面板や全体の不所望な変形を防止できるとともに、設
計の自由度が向上して任意の形状のサンドイッチ構造体
を形成することができる金属サンドイッチ構造体および
その製造方法を提供するものである。
基づいてなされたもので、表面板の膨出の際に、コア部
材やこの表面板に過大な塑性変形を生じることがなく、
表面板や全体の不所望な変形を防止できるとともに、設
計の自由度が向上して任意の形状のサンドイッチ構造体
を形成することができる金属サンドイッチ構造体および
その製造方法を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の金属サンドイッ
チ構造体は、超塑性金属材料からなる一対の表面板と、
これら表面板の間に介在されたコア体とを備えている。
このコア体は塑性変形可能な金属板材から構成された少
なくとも一対のコア部材から構成されている。そして、
一方のコア部材は一方の表面板の内面に接合され、また
他方のコア部材は他方の表面板の内面に接合されてい
る。また、これらコア部材の少なくとも一端部は自由端
部に形成され、これらコア部材の自由端部は互いに接合
されている。好ましい実施例によれば、このコア部材は
超塑性金属材料で形成され、より大きな塑性変形が可能
で、かつ変形の際の抵抗力が少なくなるように構成され
ている。
チ構造体は、超塑性金属材料からなる一対の表面板と、
これら表面板の間に介在されたコア体とを備えている。
このコア体は塑性変形可能な金属板材から構成された少
なくとも一対のコア部材から構成されている。そして、
一方のコア部材は一方の表面板の内面に接合され、また
他方のコア部材は他方の表面板の内面に接合されてい
る。また、これらコア部材の少なくとも一端部は自由端
部に形成され、これらコア部材の自由端部は互いに接合
されている。好ましい実施例によれば、このコア部材は
超塑性金属材料で形成され、より大きな塑性変形が可能
で、かつ変形の際の抵抗力が少なくなるように構成され
ている。
【００１２】また、本発明の方法は、これらコア部材は
展開状態の平面状をなし、平面状の表面板の間に介在さ
れ、この表面板に対して所定の位置に配置されるととも
に、これらコア部材の自由端部同志が重ねられる。そし
て、この状態でこれらコア部材の所定部分と表面板とが
拡散接合され、またこれらコア部材の自由端部が同時に
拡散接合される。
展開状態の平面状をなし、平面状の表面板の間に介在さ
れ、この表面板に対して所定の位置に配置されるととも
に、これらコア部材の自由端部同志が重ねられる。そし
て、この状態でこれらコア部材の所定部分と表面板とが
拡散接合され、またこれらコア部材の自由端部が同時に
拡散接合される。
【００１３】また、本発明の別の方法では、上記の表面
板やコア部材を重ねて拡散接合する際に、これらを重ね
た金属板積層体の少なくとも一方の面に押圧パッドを重
ねる。この押圧パッドは、耐熱性を有する無機繊維を積
層した多孔性のものである。そして、これら金属板積層
体と押圧パッドを金型で挟圧し、この押圧パッドを圧縮
させた状態でこれらの表面板やコア部材等の金属板部材
を拡散接合するものである。
板やコア部材を重ねて拡散接合する際に、これらを重ね
た金属板積層体の少なくとも一方の面に押圧パッドを重
ねる。この押圧パッドは、耐熱性を有する無機繊維を積
層した多孔性のものである。そして、これら金属板積層
体と押圧パッドを金型で挟圧し、この押圧パッドを圧縮
させた状態でこれらの表面板やコア部材等の金属板部材
を拡散接合するものである。
【００１４】
【作用】本発明のサンドイッチ構造体は、表面板が膨出
する際にはコア部材が変形して立上がり、立体的な構造
のコア体が形成される。この際に、このコア部材と表面
板との接合部分と、このコア部材の自由端部との間の部
分が屈曲等の変形をするので、これらの部分は表面板の
面方向に略沿った方向に移動する。しかし、これらのコ
ア部材は一対のものが用いられ、それらの自由端部が互
いに接合されているので、これらが立ち上がる際には上
記の自由端部が移動し、これらコア部材と表面板との接
合部分はこの表面板の面方向には移動しない。したがっ
て、このコア部材が立ち上がる際に表面板等が過大な塑
性変形をする必要はなく、この表面板やサンドイッチ構
造体全体に不所望な変形が生じることがなく、また設計
の自由度が大きくなる。
する際にはコア部材が変形して立上がり、立体的な構造
のコア体が形成される。この際に、このコア部材と表面
板との接合部分と、このコア部材の自由端部との間の部
分が屈曲等の変形をするので、これらの部分は表面板の
面方向に略沿った方向に移動する。しかし、これらのコ
ア部材は一対のものが用いられ、それらの自由端部が互
いに接合されているので、これらが立ち上がる際には上
記の自由端部が移動し、これらコア部材と表面板との接
合部分はこの表面板の面方向には移動しない。したがっ
て、このコア部材が立ち上がる際に表面板等が過大な塑
性変形をする必要はなく、この表面板やサンドイッチ構
造体全体に不所望な変形が生じることがなく、また設計
の自由度が大きくなる。
【００１５】上記のコア部材は、これらが立ち上がる際
には基本的には屈曲変形するだけであり、その変形量は
小さい。よってこれらコア部材は超塑性金属材料で形成
する必要はないが、好ましい実施例ではこれらコア部材
も超塑性金属材料で形成されており、立ち上がる際の変
形がより容易である。
には基本的には屈曲変形するだけであり、その変形量は
小さい。よってこれらコア部材は超塑性金属材料で形成
する必要はないが、好ましい実施例ではこれらコア部材
も超塑性金属材料で形成されており、立ち上がる際の変
形がより容易である。
【００１６】また、本発明の製造方法によれば、コア部
材は展開形状の平板状のものを表面板の間に介在させ、
これらコア部材の所定部分と表面板とを拡散接合すると
同時に、これらコア部材の自由端部を同時に拡散接合す
る。このため、工程が簡単で能率的であり、また拡散接
合により強固な接合ができる。
材は展開形状の平板状のものを表面板の間に介在させ、
これらコア部材の所定部分と表面板とを拡散接合すると
同時に、これらコア部材の自由端部を同時に拡散接合す
る。このため、工程が簡単で能率的であり、また拡散接
合により強固な接合ができる。
【００１７】また、良好な拡散接合部を得るためには、
接合領域に均一で精度良く制御された押圧力の負荷が不
可欠である。別の本発明の方法によれば、この拡散接合
の際に、表面板と押圧金型との間に無機繊維を重ねた押
圧パッドを介在させてある。この押圧パッドは表面板を
挟圧する際に圧縮されるが、この圧縮の際に繊維がこの
表面板の面方向に少し移動可能である。したがって、こ
れら表面板やコア部材の板厚の誤差や凹凸等がある場合
に、上記の繊維の面方向の移動により、この押圧パッド
の各部はこの誤差や凹凸に対応して圧縮され、これら表
面板やコア部材を均一に押圧し、確実な拡散接合ができ
る。
接合領域に均一で精度良く制御された押圧力の負荷が不
可欠である。別の本発明の方法によれば、この拡散接合
の際に、表面板と押圧金型との間に無機繊維を重ねた押
圧パッドを介在させてある。この押圧パッドは表面板を
挟圧する際に圧縮されるが、この圧縮の際に繊維がこの
表面板の面方向に少し移動可能である。したがって、こ
れら表面板やコア部材の板厚の誤差や凹凸等がある場合
に、上記の繊維の面方向の移動により、この押圧パッド
の各部はこの誤差や凹凸に対応して圧縮され、これら表
面板やコア部材を均一に押圧し、確実な拡散接合ができ
る。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１ない
し図４には本発明の金属サンドイッチ構造体の第１の実
施例を示す。この金属サンドイッチ構造体１は、一対の
表面板２，３およびこれらの間に介在された複数のコア
体４とから構成されている。これらの表面板２，３およ
びコア体４は、たとえばチタン合金、アルミ合金等の超
塑性金属材料からなる板材から構成されている。そし
て、これらの表面板２，３の縁部５はシーム溶接によっ
て接合されており、一方の表面板２は膨出されている。
この膨出された表面板２と表面板３との間には、断面が
矩形の中空状をなすコア体４が接合され、サンドイッチ
構造をなしている。
し図４には本発明の金属サンドイッチ構造体の第１の実
施例を示す。この金属サンドイッチ構造体１は、一対の
表面板２，３およびこれらの間に介在された複数のコア
体４とから構成されている。これらの表面板２，３およ
びコア体４は、たとえばチタン合金、アルミ合金等の超
塑性金属材料からなる板材から構成されている。そし
て、これらの表面板２，３の縁部５はシーム溶接によっ
て接合されており、一方の表面板２は膨出されている。
この膨出された表面板２と表面板３との間には、断面が
矩形の中空状をなすコア体４が接合され、サンドイッチ
構造をなしている。
【００１９】また、上記のコア体４は以下のように構成
されている。このコア体４は一対のコア部材６，７から
構成されている。これらのコア部材６，７は帯状の板材
から構成され、一方のコア部材６の中心部９が一方の表
面板２の内面に拡散接合され、また他方のコア部材７の
中心部１０は他方の表面板３の内面に拡散接合されてい
る。また、これらコア部材６，７の両縁部はこれら表面
板２，３には接合されておらず、自由端部８として構成
されている。そして、これらのコア部材６，７の自由端
部８は互いに拡散接合されている。これらのコア部材
６，７は断面が略Ｕ字状に屈曲されており、上記の自由
端部８はフランジ状に屈曲されている。
されている。このコア体４は一対のコア部材６，７から
構成されている。これらのコア部材６，７は帯状の板材
から構成され、一方のコア部材６の中心部９が一方の表
面板２の内面に拡散接合され、また他方のコア部材７の
中心部１０は他方の表面板３の内面に拡散接合されてい
る。また、これらコア部材６，７の両縁部はこれら表面
板２，３には接合されておらず、自由端部８として構成
されている。そして、これらのコア部材６，７の自由端
部８は互いに拡散接合されている。これらのコア部材
６，７は断面が略Ｕ字状に屈曲されており、上記の自由
端部８はフランジ状に屈曲されている。
【００２０】これら帯板状のコア部材６，７の両端部
は、後述する製造の際に上記の表面板２，３の縁部５の
間に介在されて一体的にシーム溶接されている。そし
て、上記の表面板２の膨出の際に、この表面板２の膨出
とともに立ち上げられ、図３に示すようにこれらコア体
４の端部は上記の表面板２と密着して連続的に立ち上げ
られている。なお、上記の表面板２，３の縁部５の部分
のうち、上記のコア部材５，６の両端部が介在されてい
ない部分には図２に示すような帯板状の縁部材５ａが介
在されており、この縁部材５ａは上記のコア部材６，７
の２枚分の板厚を有しており、これら縁部材５ａとコア
部材６，７の端部の両面に上記の表面板２，３の縁部５
が平面状に密着して溶接されている。
は、後述する製造の際に上記の表面板２，３の縁部５の
間に介在されて一体的にシーム溶接されている。そし
て、上記の表面板２の膨出の際に、この表面板２の膨出
とともに立ち上げられ、図３に示すようにこれらコア体
４の端部は上記の表面板２と密着して連続的に立ち上げ
られている。なお、上記の表面板２，３の縁部５の部分
のうち、上記のコア部材５，６の両端部が介在されてい
ない部分には図２に示すような帯板状の縁部材５ａが介
在されており、この縁部材５ａは上記のコア部材６，７
の２枚分の板厚を有しており、これら縁部材５ａとコア
部材６，７の端部の両面に上記の表面板２，３の縁部５
が平面状に密着して溶接されている。
【００２１】上記のような金属サンドイッチ構造体１
は、上記のような構造の中空筒状のコア体４を備えてい
るので、その強度が大きく、また以下に説明する製造の
際に、表面板２，３やこの金属サンドイッチ構造体１の
全体に不所望な変形が生じることがない。
は、上記のような構造の中空筒状のコア体４を備えてい
るので、その強度が大きく、また以下に説明する製造の
際に、表面板２，３やこの金属サンドイッチ構造体１の
全体に不所望な変形が生じることがない。
【００２２】以下、図５ないし図８を参照して上記の第
１の実施例の金属サンドイッチ構造体１を製造する方法
を説明する。なお、これら図を簡略化するため、各部材
の板厚を省略してある。また、理解を容易にするため
に、接合予定部分を斜線で、また接合部分を黒く塗り潰
して表示してあるが、これらの部分に他の部材が介在さ
れているものではない。
１の実施例の金属サンドイッチ構造体１を製造する方法
を説明する。なお、これら図を簡略化するため、各部材
の板厚を省略してある。また、理解を容易にするため
に、接合予定部分を斜線で、また接合部分を黒く塗り潰
して表示してあるが、これらの部分に他の部材が介在さ
れているものではない。
【００２３】まず、超塑性金属材料からなる板材を所定
の形状に打ち抜き、平面状の表面板２，３および上記の
コア部材６，７の展開形状である平面帯状のコア部材
６，７を構成する。そして、図５に示すように、これら
表面板２，３の間の所定位置に上記のコア部材６，７を
配置し、またこれらのコア部材６，７の自由端部８が互
いに重なるように配置する。なお、上記のように、コア
部材６，７の中心部９，１０は上記の表面板２，３に拡
散接合される予定部分であり、またコア部材６，７の両
縁部の自由端部８も拡散接合の予定部分である。なお、
これら表面板２，３およびコア部材６，７の表面は清浄
な状態に処理されており、また上記の拡散接合の予定部
分以外はＳＰＦ／ＤＢ加工温度で安定であり、金属材料
と反応せず、後工程で除去も容易である無機材料等の耐
熱性材料の微粉末のコーテイング層でマスキングされ、
拡散接合がなされないように処理されている。
の形状に打ち抜き、平面状の表面板２，３および上記の
コア部材６，７の展開形状である平面帯状のコア部材
６，７を構成する。そして、図５に示すように、これら
表面板２，３の間の所定位置に上記のコア部材６，７を
配置し、またこれらのコア部材６，７の自由端部８が互
いに重なるように配置する。なお、上記のように、コア
部材６，７の中心部９，１０は上記の表面板２，３に拡
散接合される予定部分であり、またコア部材６，７の両
縁部の自由端部８も拡散接合の予定部分である。なお、
これら表面板２，３およびコア部材６，７の表面は清浄
な状態に処理されており、また上記の拡散接合の予定部
分以外はＳＰＦ／ＤＢ加工温度で安定であり、金属材料
と反応せず、後工程で除去も容易である無機材料等の耐
熱性材料の微粉末のコーテイング層でマスキングされ、
拡散接合がなされないように処理されている。
【００２４】そして、上記のように重ねられた表面板
２，３の縁部５は気密を維持してシーム溶接される。ま
た、これら表面板の縁部分には細径の金属パイプ等の給
排気管２０が溶接される。
２，３の縁部５は気密を維持してシーム溶接される。ま
た、これら表面板の縁部分には細径の金属パイプ等の給
排気管２０が溶接される。
【００２５】次に、この表面板２，３およびコア部材
６，７のアセンブリを図６に示す如く一対の押圧金型２
１，２２の間に介在させる。また、この押圧金型２１，
２２と表面板２，３との間に押圧パッド２３をそれぞれ
介在させる。この押圧パッド２３は、セラミック繊維等
の耐熱性の無機材料からなる繊維を所定の厚さ、たとえ
ば５〜２０ｍｍ程度の厚さに積層したものである。この
押圧パッド２３は、上記の繊維は互いにフエルト状に積
層されているだけであり、これが圧縮される際にこれら
の繊維の一部が表面板２，３の面方向にある程度移動可
能なものである。そして、この状態でこの表面板２，３
およびコア部材６，７のアセンブリを所定の温度に加熱
するとともに、上記の給排気管２０を介してこれら表面
板２，３の間の空隙内を真空に排気する。
６，７のアセンブリを図６に示す如く一対の押圧金型２
１，２２の間に介在させる。また、この押圧金型２１，
２２と表面板２，３との間に押圧パッド２３をそれぞれ
介在させる。この押圧パッド２３は、セラミック繊維等
の耐熱性の無機材料からなる繊維を所定の厚さ、たとえ
ば５〜２０ｍｍ程度の厚さに積層したものである。この
押圧パッド２３は、上記の繊維は互いにフエルト状に積
層されているだけであり、これが圧縮される際にこれら
の繊維の一部が表面板２，３の面方向にある程度移動可
能なものである。そして、この状態でこの表面板２，３
およびコア部材６，７のアセンブリを所定の温度に加熱
するとともに、上記の給排気管２０を介してこれら表面
板２，３の間の空隙内を真空に排気する。
【００２６】そして、所定の温度および所定の真空度に
達したら、上記の押圧金型２１，２２によって上記の表
面板２，３およびコア部材６，７のアセンブリを所定の
圧力で挟圧する。この挟圧により、上記の押圧パッド２
３は内部の無機繊維の間の空隙が圧縮される。この場
合、上記のアセンブリには、板厚の誤差、凹凸等によ
り、各部の厚さが相違する場合がある。このような場合
には、上記の押圧パッド２３が圧縮される際に、その内
部の無機繊維が表面板２，３の面方向に僅かに移動す
る。これにより、たとえばアセンブリの厚さの厚い部分
ではこれに対応してこの押圧パッド２３の最大圧縮時の
厚さが減少し、またアセンブリの厚さの薄い部分では逆
にこの押圧パッド２３の最大圧縮時の厚さが増大する。
したがって、このアセンブリの各部に厚さの差が生じた
場合でも、上記の押圧パッド２３によりその厚さの差が
相殺され、このアセンブリを均一な圧力で押圧すること
ができる。そして、この状態で所定時間保持し、上記の
コア部材６，７の中間部を表面板２，３の内面に、また
自由端部を互いに拡散接合する。
達したら、上記の押圧金型２１，２２によって上記の表
面板２，３およびコア部材６，７のアセンブリを所定の
圧力で挟圧する。この挟圧により、上記の押圧パッド２
３は内部の無機繊維の間の空隙が圧縮される。この場
合、上記のアセンブリには、板厚の誤差、凹凸等によ
り、各部の厚さが相違する場合がある。このような場合
には、上記の押圧パッド２３が圧縮される際に、その内
部の無機繊維が表面板２，３の面方向に僅かに移動す
る。これにより、たとえばアセンブリの厚さの厚い部分
ではこれに対応してこの押圧パッド２３の最大圧縮時の
厚さが減少し、またアセンブリの厚さの薄い部分では逆
にこの押圧パッド２３の最大圧縮時の厚さが増大する。
したがって、このアセンブリの各部に厚さの差が生じた
場合でも、上記の押圧パッド２３によりその厚さの差が
相殺され、このアセンブリを均一な圧力で押圧すること
ができる。そして、この状態で所定時間保持し、上記の
コア部材６，７の中間部を表面板２，３の内面に、また
自由端部を互いに拡散接合する。
【００２７】上記のような押圧パッド２３の介在によ
り、上記のような比較的広い面積の金属板材を複数箇所
にわたって拡散接合するような場合でも、各拡散接合の
箇所が均一に押圧され、これらの複数の箇所を確実に接
合することができる。
り、上記のような比較的広い面積の金属板材を複数箇所
にわたって拡散接合するような場合でも、各拡散接合の
箇所が均一に押圧され、これらの複数の箇所を確実に接
合することができる。
【００２８】上記の押圧パッド２３としては、アルミナ
・酸化けい素系繊維を５〜２０ｍｍ程度の厚さにフエル
ト状に積層したものが使用され、そのかさ密度は、０．
０６４ないし１．５０ ｇ／立方ｃｍのものが使用され
る。好ましくは、この押圧パッドのかさ密度は０．０６
ないし０．３０ ｇ／立方ｃｍの範囲である。なお、こ
のような押圧パッドとしては、イソライト工業株式会社
から発売されている商品名「カオウール」なるアルミナ
・酸化けい素系繊維を積層したものが使用できる。これ
らのものは、１０００ないし１４００°Ｃの耐熱性を有
し、上記の実施例のような拡散接合の場合でも十分な耐
熱性と機械的な特性を有している。また、この押圧パッ
ドは、上記のようなものの他に、炭化けい素系繊維、ア
スベスト繊維等が使用できる。
・酸化けい素系繊維を５〜２０ｍｍ程度の厚さにフエル
ト状に積層したものが使用され、そのかさ密度は、０．
０６４ないし１．５０ ｇ／立方ｃｍのものが使用され
る。好ましくは、この押圧パッドのかさ密度は０．０６
ないし０．３０ ｇ／立方ｃｍの範囲である。なお、こ
のような押圧パッドとしては、イソライト工業株式会社
から発売されている商品名「カオウール」なるアルミナ
・酸化けい素系繊維を積層したものが使用できる。これ
らのものは、１０００ないし１４００°Ｃの耐熱性を有
し、上記の実施例のような拡散接合の場合でも十分な耐
熱性と機械的な特性を有している。また、この押圧パッ
ドは、上記のようなものの他に、炭化けい素系繊維、ア
スベスト繊維等が使用できる。
【００２９】そして、このようにして拡散接合された表
面板２，３およびコア部材６，７のアセンブリを図８に
示すように成形金型３１，３２内に収容し、所定の超塑
性変形温度に維持しつつ上記の給排気管２０から加圧流
体、たとえば加圧ガスを供給する。したがって、この加
圧ガスにより、表面板たとえば一方の表面板２が膨出
し、成形金型２，３の内面に密着して所定の形状の金属
サンドイッチ構造体１が形成される。
面板２，３およびコア部材６，７のアセンブリを図８に
示すように成形金型３１，３２内に収容し、所定の超塑
性変形温度に維持しつつ上記の給排気管２０から加圧流
体、たとえば加圧ガスを供給する。したがって、この加
圧ガスにより、表面板たとえば一方の表面板２が膨出
し、成形金型２，３の内面に密着して所定の形状の金属
サンドイッチ構造体１が形成される。
【００３０】この表面板２の膨出に伴って、上記のコア
部材６，７が立上がり、立体的なコア体４が形成され
る。この際、これらコア部材６，７は、表面板２，３と
の接合部分である中心部９，１０と、両縁部の自由端部
８との間の部分が屈曲する。この場合、上記の中心部
９，１０と自由端部８とは表面板２，３の面方向に相対
的に移動する。しかし、この自由端部８は表面板２，３
には接合されておらず、自由状態でかつ互いに接合され
ている。よって、この自由端部８は自由に移動し、これ
により上記の一対のコア部材６，７の中心部９，１０は
表面板２，３の面方向に相対的に移動することはない。
よって、これらのコア部材６，７の立上がりの際に、上
記の表面板２，３が過度に塑性変形する必要はない。よ
って、この表面板２，３のコア部材６，７との接合部分
の近傍等に不所望な変形が生じることがない。また、こ
の金属サンドイッチ構造体１全体に不所望な変形が生じ
ることも防止される。
部材６，７が立上がり、立体的なコア体４が形成され
る。この際、これらコア部材６，７は、表面板２，３と
の接合部分である中心部９，１０と、両縁部の自由端部
８との間の部分が屈曲する。この場合、上記の中心部
９，１０と自由端部８とは表面板２，３の面方向に相対
的に移動する。しかし、この自由端部８は表面板２，３
には接合されておらず、自由状態でかつ互いに接合され
ている。よって、この自由端部８は自由に移動し、これ
により上記の一対のコア部材６，７の中心部９，１０は
表面板２，３の面方向に相対的に移動することはない。
よって、これらのコア部材６，７の立上がりの際に、上
記の表面板２，３が過度に塑性変形する必要はない。よ
って、この表面板２，３のコア部材６，７との接合部分
の近傍等に不所望な変形が生じることがない。また、こ
の金属サンドイッチ構造体１全体に不所望な変形が生じ
ることも防止される。
【００３１】なお、本発明は上記の実施例には限定され
ず、各種の変形が可能である。たとえば、図９および図
１０には本発明の金属サンドイッチ構造体の第２の実施
例を示す。このものは、一対の帯板状のコア部材４１，
４２を備え、その一縁部４３，４４が表面板２，３に拡
散接合等により接合され、またその他縁部が自由端部４
５に形成され、これら自由端部４５が互いに接合されて
いる。
ず、各種の変形が可能である。たとえば、図９および図
１０には本発明の金属サンドイッチ構造体の第２の実施
例を示す。このものは、一対の帯板状のコア部材４１，
４２を備え、その一縁部４３，４４が表面板２，３に拡
散接合等により接合され、またその他縁部が自由端部４
５に形成され、これら自由端部４５が互いに接合されて
いる。
【００３２】この実施例のものは、表面板２，３の膨出
によってこれらコア部材４１，４２が図１０に示すよう
に立上がり、立体的なコア体４を構成する。また、図１
１および図１２には本発明の金属サンドイッチ構造体の
第３の実施例を示す。このものは、コア体４が１個の幅
の広い帯板状のコア部材５１と、２つの幅の狭い帯板状
のコア部材５２とから構成されている。そして、コア部
材５１の中央部５３は上記の一方の表面板２に接合さ
れ、また他方の２個のコア部材５２の一縁部は他方の表
面板３に接合されている。そして、上記の一方のコア部
材５１の両縁部は自由段部５５に形成され、また他方の
コア部材５２の他縁部は自由端部５５に形成され、これ
らの自由端部５５が互いに接合されている。
によってこれらコア部材４１，４２が図１０に示すよう
に立上がり、立体的なコア体４を構成する。また、図１
１および図１２には本発明の金属サンドイッチ構造体の
第３の実施例を示す。このものは、コア体４が１個の幅
の広い帯板状のコア部材５１と、２つの幅の狭い帯板状
のコア部材５２とから構成されている。そして、コア部
材５１の中央部５３は上記の一方の表面板２に接合さ
れ、また他方の２個のコア部材５２の一縁部は他方の表
面板３に接合されている。そして、上記の一方のコア部
材５１の両縁部は自由段部５５に形成され、また他方の
コア部材５２の他縁部は自由端部５５に形成され、これ
らの自由端部５５が互いに接合されている。
【００３３】この実施例のものは、表面板２，３の膨出
により上記のコア部材５１，５２が図１２に示すような
形状に立上がり、立体的なコア体４に形成される。ま
た、図１３および図１４には、本発明の金属サンドイッ
チ構造体の第４の実施例を示す。この実施例は、前記の
図９および図１０に示す第２の実施例と略同様な構成で
あるが、コア部材４１，４２の自由端部４５の間に中間
板６０が介在されてこれら自由端部４５と一体的に接合
されている。この中間板６０は、表面板２，３とは接合
されておらず、図１４に示すようにこれらコア部材４
１，４２が立ち上がる際に、これらの自由端部４５とと
もに自由に移動する。
により上記のコア部材５１，５２が図１２に示すような
形状に立上がり、立体的なコア体４に形成される。ま
た、図１３および図１４には、本発明の金属サンドイッ
チ構造体の第４の実施例を示す。この実施例は、前記の
図９および図１０に示す第２の実施例と略同様な構成で
あるが、コア部材４１，４２の自由端部４５の間に中間
板６０が介在されてこれら自由端部４５と一体的に接合
されている。この中間板６０は、表面板２，３とは接合
されておらず、図１４に示すようにこれらコア部材４
１，４２が立ち上がる際に、これらの自由端部４５とと
もに自由に移動する。
【００３４】この実施例のものは、コア部材４１，４２
の自由端部４５、すなわちコア体４の中間部が上記の中
間板６０によって互いに連結されているので、特にこの
金属サンドイッチ構造体１の高さが高く、コア体４の長
さが長くなった場合でも、これらのコア体４の座屈を防
止することができる。
の自由端部４５、すなわちコア体４の中間部が上記の中
間板６０によって互いに連結されているので、特にこの
金属サンドイッチ構造体１の高さが高く、コア体４の長
さが長くなった場合でも、これらのコア体４の座屈を防
止することができる。
【００３５】また、図１５および図１６には本発明の金
属サンドイッチ構造体の第５の実施例を示す。このもの
は、コア体４が一対のコア部材７１，７２から構成され
ており、これらコア部材７１，７２はそれぞれ４個の放
射状の脚部７３を備えている。そして、これらのコア部
材７１，７２の中央部７４が表面板に接合され、また上
記の各脚部７３の先端部は自由端部７５に形成され、こ
れらの自由端部７５が互いに接合されている。
属サンドイッチ構造体の第５の実施例を示す。このもの
は、コア体４が一対のコア部材７１，７２から構成され
ており、これらコア部材７１，７２はそれぞれ４個の放
射状の脚部７３を備えている。そして、これらのコア部
材７１，７２の中央部７４が表面板に接合され、また上
記の各脚部７３の先端部は自由端部７５に形成され、こ
れらの自由端部７５が互いに接合されている。
【００３６】この実施例のものは、表面板の膨出によっ
てこれらのコア部材７１，７２が図１６に示すような形
状に立上がり、立体的なコア体４を構成する。なお、こ
の実施例のものは、前記の実施例のものとは相違してブ
ロック状のコア体であり、このようなブロック状のコア
体４を表面板の間に多数介在させて金属サンドイッチ構
造体を構成する。このものは、この金属サンドイッチ構
造体の各部に作用する荷重に対応してこれらコア体４の
配列密度を変更でき、またこのコア体４は表面板の面方
向に沿った互いに直交する２方向に対して剛性を有して
いるという特徴がある。
てこれらのコア部材７１，７２が図１６に示すような形
状に立上がり、立体的なコア体４を構成する。なお、こ
の実施例のものは、前記の実施例のものとは相違してブ
ロック状のコア体であり、このようなブロック状のコア
体４を表面板の間に多数介在させて金属サンドイッチ構
造体を構成する。このものは、この金属サンドイッチ構
造体の各部に作用する荷重に対応してこれらコア体４の
配列密度を変更でき、またこのコア体４は表面板の面方
向に沿った互いに直交する２方向に対して剛性を有して
いるという特徴がある。
【００３７】また、図１７および図１８は本発明の金属
サンドイッチ構造体の第６の実施例を示す。このもの
は、コア体４が１個の帯板状の部材８１から構成されて
おり、この帯板状の部材８１は複数の切欠８６によって
複数のコア部材片８２，８３に分割されている。そし
て、これらのコア部材片８２が実質的に一方のコア部材
として構成され、またコア部材片８３が実質的に他方の
コア部材として構成されている。そして、一方のコア部
材片８２の先端部の接合部８４は一方の表面板の内面に
接合され、また他方のコア部材片８３の先端部の接合部
８７が他方の表面板の内面に接合される。また、これら
のコア部材片８２，８３の基端部は実質的に自由端部８
５として構成され、これらは一体的に連結されている。
サンドイッチ構造体の第６の実施例を示す。このもの
は、コア体４が１個の帯板状の部材８１から構成されて
おり、この帯板状の部材８１は複数の切欠８６によって
複数のコア部材片８２，８３に分割されている。そし
て、これらのコア部材片８２が実質的に一方のコア部材
として構成され、またコア部材片８３が実質的に他方の
コア部材として構成されている。そして、一方のコア部
材片８２の先端部の接合部８４は一方の表面板の内面に
接合され、また他方のコア部材片８３の先端部の接合部
８７が他方の表面板の内面に接合される。また、これら
のコア部材片８２，８３の基端部は実質的に自由端部８
５として構成され、これらは一体的に連結されている。
【００３８】この実施例のものは、表面板の膨出によっ
て図１８に示すような形状に立上がり、立体的なコア体
４を構成する。この実施例のものは、２つのコア部材と
して作用する２つのコア部材片８２，８３を単一の帯板
状の部材８１に形成することができ、その構造が簡単で
ある。
て図１８に示すような形状に立上がり、立体的なコア体
４を構成する。この実施例のものは、２つのコア部材と
して作用する２つのコア部材片８２，８３を単一の帯板
状の部材８１に形成することができ、その構造が簡単で
ある。
【００３９】また、図１９および図２０には本発明の金
属サンドイッチ構造体の第７の実施例を示す。この実施
例のものは、コア体４が１個の帯板状の部材９０から構
成されており、この帯板状の部材９０の中央部には複数
の切欠９３が形成され、これらの切欠９３によってこの
帯板状の部材９０が複数のコア部材片９１，９２に分割
されている。そして、これらのコア部材片９１が実質的
に一方のコア部材として構成され、またコア部材片９２
が実質的に他方のコア部材として構成されている。そし
て、一方のコア部材片９１の中央部９４は一方の表面板
の内面に接合され、また他方のコア部材片９２の中央部
９６は他方の表面板の内面に接合される。また、これら
のコア部材片９１，９２の両端部は実質的に自由端部９
５として構成され、これらは一体的に連結されている。
属サンドイッチ構造体の第７の実施例を示す。この実施
例のものは、コア体４が１個の帯板状の部材９０から構
成されており、この帯板状の部材９０の中央部には複数
の切欠９３が形成され、これらの切欠９３によってこの
帯板状の部材９０が複数のコア部材片９１，９２に分割
されている。そして、これらのコア部材片９１が実質的
に一方のコア部材として構成され、またコア部材片９２
が実質的に他方のコア部材として構成されている。そし
て、一方のコア部材片９１の中央部９４は一方の表面板
の内面に接合され、また他方のコア部材片９２の中央部
９６は他方の表面板の内面に接合される。また、これら
のコア部材片９１，９２の両端部は実質的に自由端部９
５として構成され、これらは一体的に連結されている。
【００４０】この実施例のものは、表面板の膨出によっ
て図２０に示すような形状に立上がり、立体的なコア体
４を構成する。この実施例のものは、上記の実施例と同
様に、２つのコア部材として作用する２つのコア部材片
９１，９２を単一の帯板状の部材９０に形成することが
でき、その構造が簡単である。
て図２０に示すような形状に立上がり、立体的なコア体
４を構成する。この実施例のものは、上記の実施例と同
様に、２つのコア部材として作用する２つのコア部材片
９１，９２を単一の帯板状の部材９０に形成することが
でき、その構造が簡単である。
【００４１】
【発明の効果】本発明の金属サンドイッチ構造体は、表
面板が膨出してコア部材が変形して立上がる際に、これ
らのコア部材の自由端部が移動し、これらコア部材と表
面板との接合部分はこの表面板の面方向には移動しな
い。したがって、このコア部材が立ち上がる際に表面板
等が過大な塑性変形をする必要はなく、この表面板やサ
ンドイッチ構造体全体に不所望な変形が生じることがな
く、また設計の自由度が大きくなる。
面板が膨出してコア部材が変形して立上がる際に、これ
らのコア部材の自由端部が移動し、これらコア部材と表
面板との接合部分はこの表面板の面方向には移動しな
い。したがって、このコア部材が立ち上がる際に表面板
等が過大な塑性変形をする必要はなく、この表面板やサ
ンドイッチ構造体全体に不所望な変形が生じることがな
く、また設計の自由度が大きくなる。
【００４２】また、本発明の製造方法によれば、コア部
材は展開形状の平板状のものを表面板の間に介在させ、
これらコア部材の所定部分と表面板とを拡散接合すると
同時に、これらコア部材の自由端部を同時に拡散接合す
る。このため、工程が簡単で能率的であり、また拡散接
合により強固な接合ができる。
材は展開形状の平板状のものを表面板の間に介在させ、
これらコア部材の所定部分と表面板とを拡散接合すると
同時に、これらコア部材の自由端部を同時に拡散接合す
る。このため、工程が簡単で能率的であり、また拡散接
合により強固な接合ができる。
【００４３】さらに、本発明の方法は、無機繊維を積層
した多孔性の押圧パッドを会座鵜させて金属板を押圧し
て拡散接合をなすので、この押圧パッドが圧縮されるこ
とにより均一な圧力で押圧ができ、比較的広い面積の金
属板を多数の箇所にわたって拡散接合する際にも、これ
らの箇所が確実に接合できる。
した多孔性の押圧パッドを会座鵜させて金属板を押圧し
て拡散接合をなすので、この押圧パッドが圧縮されるこ
とにより均一な圧力で押圧ができ、比較的広い面積の金
属板を多数の箇所にわたって拡散接合する際にも、これ
らの箇所が確実に接合できる。
【図１】本発明の金属サンドイッチ構造体の第１の実施
例の平面図。
例の平面図。
【図２】図１の２−２線に沿う断面図。
【図３】図１の３−３線に沿う断面図。
【図４】図１の一部を破断して示す斜視図。
【図５】本発明の製造方法の説明図。
【図６】本発明の製造方法の説明図。
【図７】本発明の製造方法の説明図。
【図８】本発明の製造方法の説明図。
【図９】本発明の金属サンドイッチ構造体の第２の実施
例のコア体の部分の断面図。
例のコア体の部分の断面図。
【図１０】図９のコア体の立ち上がった状態の断面図。
【図１１】本発明の金属サンドイッチ構造体の第３の実
施例のコア体の部分の断面図。
施例のコア体の部分の断面図。
【図１２】図１１のコア体の立ち上がった状態の断面
図。
図。
【図１３】本発明の金属サンドイッチ構造体の第４の実
施例のコア体の部分の断面図。
施例のコア体の部分の断面図。
【図１４】図１３のコア体の立ち上がった状態の断面
図。
図。
【図１５】本発明の金属サンドイッチ構造体の第５の実
施例のコア体の斜視図。
施例のコア体の斜視図。
【図１６】図１５のコア体の立ち上がった状態の斜視
図。
図。
【図１７】本発明の金属サンドイッチ構造体の第６の実
施例のコア体の斜視図。
施例のコア体の斜視図。
【図１８】図１７のコア体の立ち上がった状態の斜視
図。
図。
【図１９】本発明の金属サンドイッチ構造体の第７の実
施例のコア体の斜視図。
施例のコア体の斜視図。
【図２０】図１９のコア体の立ち上がった状態の正面
図。
図。
２，３…表面板
４…コア体
６，７…コア部材
８…自由端部
４１，４２…コア部材
４５…自由端部
５１，５２…コア部材
５５…自由端部
６１，６２…コア部材
６５…自由端部
７１，７２…コア部材
７４…自由端部
８２，８３…コア部材片
８５…自由端部
９１，９２…コア部材片
９５…自由端部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｂ３２Ｂ 31/16 Ｂ３２Ｂ 31/16
(56)参考文献 特開 平８−224483（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−115833（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−149450（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−23082（ＪＰ，Ａ)
特表 平６−508794（ＪＰ，Ａ)
特表 平３−505304（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B32B 15/01
B23K 20/00
B21D 47/00
Claims (11)
- 【請求項１】 超塑性金属材料からなる一対の表面板
と、これら表面板の間に介在されたコア体とを有する金
属サンドイッチ構造体であって、 上記のコア体は塑性変形可能な金属板材から構成された
少なくとも２個のコア部材から構成されており、一方の
コア部材は一方の上記表面板の内面に接合され、また他
方のコア部材は他方の表面板の内面に接合されており、
これらコア部材の少なくとも一端部は自由端部に形成さ
れ、これらコア部材の自由端部は互いに接合されている
ことを特徴とする金属サンドイッチ構造体。 - 【請求項２】 前記のコア部材は超塑性金属材料で形成
されていることを特徴とする金属サンドイッチ構造体。 - 【請求項３】 前記のコア部材と前記の表面板、および
これらコア部材の自由端部同士は拡散接合によって接合
されていることを特徴とする金属サンドイッチ構造体。 - 【請求項４】 前記のコア部材はその中間部が上記の表
面板の内面に接合されており、またこれらコア部材の端
部が自由端部に形成され、これらコア部材の自由端部が
互いに接合されていることを特徴とする請求項１の金属
サンドイッチ構造体。 - 【請求項５】 前記のコア部材はその一端部が上記の表
面板の内面に接合されており、またこれらコア部材の他
端部が自由端部に形成され、これらコア部材の他端部の
自由端部が互いに接合されていることを特徴とする請求
項１の金属サンドイッチ構造体。 - 【請求項６】 前記のコア部材は帯板状をなし、これら
帯板状のコア部材の中心部が前記の表面板に接合され、
またこれら帯板状のコア部材の両縁部が自由端部に形成
されこれらコア部材の両縁部が互いに接合されているこ
とを特徴とする請求項４の金属サンドイッチ構造体。 - 【請求項７】 前記のコア体は板状の部材から構成さ
れ、この板状の部材は切欠部によって少なくとも２つの
コア部材片に分割されており、これらコア部材片が前記
の少なくとも２つのコア部材として形成されていること
を特徴とする請求項１の金属サンドイッチ構造体。 - 【請求項８】 前記のコア部材の自由端部には前記の表
面板とは接合されていない中間板が接合されており、こ
の中間板は自由端部とともに自由に移動する、ことを特
徴とする請求項１の金属サンドイッチ構造体。 - 【請求項９】 超塑性金属材料からなる一対の表面板
と、これら表面板の間に介在されたコア体とを有し、こ
れらのコア体は塑性変形可能な金属板材から構成された
少なくとも２個のコア部材から構成されており、一方の
コア部材は一方の上記表面板の内面に接合され、また他
方のコア部材は他方の表面板の内面に接合されており、
これらコア部材の少なくとも一端部は自由端部に形成さ
れ、これらコア部材の自由端部は互いに接合されている
ことを特徴とする金属サンドイッチ構造体を製造する方
法であって、 超塑性金属材料からなる板材を所定の形状に打ち抜いて
少なくとも一対の平板状の表面板および平板状のコア部
材を形成する工程と、 上記の表面板の間に上記のコア部材を介在させ、これら
コア部材を上記の表面板に対して所定の位置に配置する
とともに、これらコア部材の自由端部が互いに重なるよ
うに配置する工程と、 少なくとも上記の一対の表面板の間の空隙を真空雰囲気
に維持し、これら表面板およびコア部材を加熱するとと
もにこれらを一対の押圧金型間で圧接し、上記のコア部
材の所定部分と上記の表面板との間および上記のコア部
材の自由端部の部分の間を拡散接合する工程と、 これら拡散接合された表面板およびコア部材を所定の形
状の成形金型内に収容し、これら表面板の間の空隙内に
加圧流体を供給してこれら表面板を超塑性変形により膨
出させて上記の成形金型の内面に密着させるとともに、
これら表面板の膨出によって上記のコア部材の表面板と
の接合部分と自由端部との間の部分を屈曲させて所定の
形状のコア体を形成する工程とを備えたことを特徴とす
る金属サンドイッチ構造体の製造方法。 - 【請求項１０】 上記拡散接合する工程においては、表
面板およびコア部材を加熱するとともにこれらを一対の
押圧金型間で圧接する時に、金属板積層体の両方の側面
に耐熱性を有する無機繊維材料を積層した多孔性の押圧
パッドを重ね、これらの金属積層体と押圧パッドとを一
対の金型間で押圧して上記の押圧パッ ドを圧縮すること
を特徴とする請求項９に記載の金属サンドイッチ構造体
の製造方法。 - 【請求項１１】 金属板部材を互いに重ねて拡散接合す
る方法であって、複数の金属板部材を重ねて金属板積層
体を構成する工程と、この金属板積層体の少なくとも一
方の側面に耐熱性を有する無機繊維材料を積層した多孔
性の押圧パッドを重ねる工程と、これらの金属積層体と
押圧パッドとを一対の金型間で押圧して上記の押圧パッ
ドを圧縮するとともに、この金属積層体の内部を真空に
排気しかつこの金属積層体を加熱して上記の金属板部材
を拡散接合することを特徴とする金属板部材の拡散接合
方法。
Priority Applications (6)
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| EP96102534A EP0728541B1 (en) | 1995-02-24 | 1996-02-20 | Metal sandwich structural body and manufacture thereof |
| DE69616844T DE69616844T2 (de) | 1995-02-24 | 1996-02-20 | Metallisches Bauteil mit Sandwichstruktur und Verfahren zur Herstellung dieses Bauteils |
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| JP2738971B2 (ja) * | 1990-04-10 | 1998-04-08 | 三菱重工業株式会社 | 金属サンドイッチパネルの製作方法 |
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