JP3874132B2 - ハニカムパネル及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ハニカムパネルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一対のアルミニウム合金製（以下にアルミニウム製という）の表面板と、表面板間に介在されるコア材とをろう付あるいは接着により一体接合してなるハニカムパネルは、軽量で断熱及び遮音性等に優れているため、内装や外装等の建材として広く使用されている。
【０００３】
このハニカムパネルは、一枚の大きさが限られるため、上記のように一対の表面板間にコア材を介在してなる複数のパネル体を接合してより大きな形状のハニカムパネルとしている。
【０００４】
このため従来は、パネル体の表面板（母材）とタングステン電極の間にアークを発生させ、ノズルよりイナートガスを流し、溶接部の酸化、窒化を防ぎながら溶接するＴＩＧ（Tungsten Inert Gas）溶接、あるいは、パネル体の表面板（母材）と電極ワイヤとの間にアークを発生させて溶接するＭＩＧ（Metal Inert Gas）溶接等を用いて複数のパネル体を接合して所望の大きさのハニカムパネルを製造している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＴＩＧ溶接あるいはＭＩＧ溶接を用いてパネル体を溶接した場合、表面板はろう材がクラッドしているため、ろう材の巻込みが生じると共に、接合部の割れやブローホール（空隙）が発生し易く、溶接箇所の強度上の不安があった。したがって、ＴＩＧ溶接あるいはＭＩＧ溶接を用いてパネル体を溶接するには、表面板の辺部間に介在される枠材同士を溶接してパネル体を接合させる場合に限られていた。
【０００６】
また、ＴＩＧ溶接あるいはＭＩＧ溶接では、溶接性能の向上のために両パネル体の枠材の当接面（溶接面）に面取り（開先）を設ける必要があり、その分加工に手間を要するという問題があった。
【０００７】
更に、接合部を含めた近辺は、溶接熱による歪みが発生するため、歪み除去の工程が必要になるという問題がある。この問題は、表面板同士を接合した場合、更に溶接部の熱歪みが大きくなり、歪み除去の工程が不可欠であった。
【０００８】
この発明は上記事情に鑑みなされたもので、熱の影響を受けることなく、パネル体の表面板同士、あるいは枠材同士を溶接により接合可能なハニカムパネル及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載のハニカムパネルは、一対のアルミニウム製表面板と、これら表面板間に介在されるコア材と、上記表面板の辺部間に介在される枠材とを具備するパネル体を摩擦溶接にて接合してなるハニカムパネルであって、上記パネル体の接合部に位置する枠材の対向面に狭隘開口状の凹溝を形成し、両パネル体の凹溝内に連結用中子を摺動可能に嵌合し、上記表面板同士を摩擦溶接にて接合してなることを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載のハニカムパネルは、一対のアルミニウム製表面板と、これら表面板間に介在されるコア材と、上記表面板の辺部間に介在される枠材とを具備するパネル体を摩擦溶接にて接合してなるハニカムパネルであって、上記パネル体の接合部に位置する枠材の対向面に狭隘開口状の凹溝を形成し、両パネル体の凹溝内に連結用中子を摺動可能に嵌合し、上記枠材同士を摩擦溶接にて接合してなることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載のハニカムパネルは、一対のアルミニウム製表面板と、これら表面板間に介在されるコア材と、上記表面板の辺部間に介在される枠材とを具備するパネル体を摩擦溶接にて接合してなるハニカムパネルであって、上記パネル体の接合部に位置する枠材の対向面に狭隘開口状の凹溝を形成し、両パネル体の凹溝内に連結用中子を摺動可能に嵌合し、上記表面板及び枠材を摩擦溶接にて接合してなることを特徴とする。
【００１２】
請求項４又は６記載のハニカムパネルの製造方法は、請求項１又は２記載のハニカムパネルの製造方法において、上記凹溝内に連結用中子を嵌合して両パネル体の表面板同士又は枠材同士を当接し、この状態で両表面板又は両枠材を摩擦溶接することを特徴とする。
【００１３】
請求項５又は７記載のハニカムパネルの製造方法は、請求項１又は２記載のハニカムパネルの製造方法において、上記凹溝内に連結用中子を嵌合して両パネル体の表面板同士又は枠材同士を当接し、この状態で両表面板又は両枠材を摩擦溶接し、その後、上記中子を抜き取ることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、パネル体の表面板同士あるいは枠材同士を当接した状態で摩擦溶接することにより、ろう材をクラッドしたか否かに関係なく接合することができ、しかも熱歪みの発生もなく確実にパネル体を接合することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
◎第１参考実施形態
図１はこの発明の第１参考実施形態のハニカムパネルを示す断面斜視図、図２は第１参考実施形態のハニカムパネルの製造状態を示す概略断面図、図３は第１参考実施形態のハニカムパネルの製造状態を示す断面斜視図、図４は第１参考実施形態のハニカムパネルの製造工程を示す説明図である。
【００１７】
上記ハニカムパネルは、一対の表面板１と、これら表面板１の辺部間に介在される枠材２と、一対の表面板１と枠材２とで形成される空間内に介在される円筒状のコア材３とで構成されるパネル体４同士を摩擦溶接５によって接合してなる。この場合、表面板１及びコア材３は、アルミニウム合金製（以下にアルミニウム製という）部材にて形成されており、また枠材２はアルミニウム製押出形材にて形成されている。
【００１８】
上記のように構成されるハニカムパネルを製造するには、まず、図４（ａ）に示すように、矩形状の表面板１と、断面矩形状の枠材２及び円筒状の多数のコア材３とを用意し、矩形状に枠組みされた枠材２の片面側に表面板１を配設した後、その枠材２の内方空間にコア材３を配置すると共に、枠材２の他面側に表面板１を配設する。その際、表面板１と枠材２間や、表面板１とコア材３間等にろう材を必要量挟む。そして、これら表面板１、枠材２及びコア材３を熱処理し、これによりろう材を溶かしてろう付し一体成形してパネル体４を形成する（図４（ｂ）参照）。
【００１９】
なお、上記ろう付けに際しては、枠材２の適宜箇所とコア材３の側面に空気抜き孔（図示せず）を設けておく方が好ましい。空気抜き孔を設けることにより、パネル成形時の高温度下においてコア材３の中空部内で膨脹する空気を外部に排出することができ、パネルの成形性の向上を図ることができるからである。なお、表面板１、枠材２及びコア材３のうち、少なくともコア材３は、ろう材をクラッドしたブレージングシート６にて形成されている。したがって、コア材３が、アルミニウム合金製帯板を屈曲して形成される場合においても、パネル体４の成形後においては、帯板の両端の分離部はろう付によって接合され、コア材３は完全に円筒状になる。
【００２０】
上記実施形態では、コア材３のみがろう材面を具備するブレージングシートである構成としたが、表面板１及びコア材３の二者を、ろう材面の具備するブレージングシートにて形成することも可能であり、あるいは、表面板１、枠材２及びコア材３の三者をろう材面を具備するブレージングシートにて形成することも可能である。
【００２１】
上記のようにしてパネル体４を形成した後、図２、図３及び図４（ｃ）に示すように、２つのパネル体４を受台６上に載置すると共に、パネル体４の端面同士が密接すべく側方から固定具７を押圧（圧力Ｐ1）して両パネル体４を保持する。次に、両パネル体４の当接部の上面に、図示しない回転保持手段にて保持される円柱状のショルダ８の下面に突設されるプローブ９を押し当て（圧力Ｐ2）、そして、ショルダ８及びプローブ９を高速回転（例えば１０００〜５０００ｒｐｍ）しつつ水平方向に移動すると、両パネル体４の表面板１同士の当接部が摩擦熱によって軟化されると共に、撹拌されかつメタルが移動方向に押し詰められて溶接される。これにより、パネル体４の表面板１同士が接合される（図１及び図４（ｄ）参照）。このようにして片面側の接合部を摩擦溶接５した後、反対面の接合部も同様に摩擦溶接５してハニカムパネルが製造される。なおこの場合、図２に示すように、プローブ９の押圧力（Ｐ2）に対して変形しないように枠材２の厚み（ｔ0）を確保し、下部に受台６を配置する方が望ましい。
【００２２】
上記のようにして製造されたハニカムパネルは、従来のＴＩＧ溶接やＭＩＧ溶接等に比べてろう材の巻込みによる接合部の割れやブローホールの発生がなく、また、熱の影響も少ないため、パネル体４の接合部の歪みを少なくすることができ、製品品質の向上を図ることができる。
【００２３】
◎第２参考実施形態
図５はこの発明の第２参考実施形態のハニカムパネルを示す断面斜視図である。 第２参考実施形態は、表面板１とコア材３とでハニカムパネルを形成した場合である。
【００２４】
第２参考実施形態のハニカムパネルを製造するには、図７に示すように、上記第１参考実施形態と同様に、まず、矩形状の表面板１と、断面矩形状の枠材２及び円筒状のコア材３とを用意し、矩形状に枠組みされた枠材２の片面側に表面板１を配設した後、その枠材２の内方空間にコア材３を配置すると共に、枠材２の他面側に表面板１を配設する。その際、表面板１とコア材３間にろう材を挟み、これら表面板１、枠材２及びコア材３を熱処理し、これによりろう材を溶かして表面板１とコア材３とをろう付し一体成形してパネル体４を形成する（図７（ｂ）参照）。この状態において、枠材２は表面板１及びコア材３に対して非接合となる。
【００２５】
上記のようにしてパネル体４を形成した後、図７（ｃ）に示すように、２つのパネル体４を受台６上に載置すると共に、パネル体４の端面同士が密接すべく側方から固定具７を押圧（圧力Ｐ1）して両パネル体４を保持する。次に、両パネル体４の当接部の上面に、図示しない回転保持手段にて保持される円柱状のショルダ８の下面に突設されるプローブ９を押し当て（圧力Ｐ2）、そして、ショルダ８及びプローブ９を高速回転（例えば１０００〜５０００ｒｐｍ）しつつ水平方向に移動して、両パネル体４の表面板１同士を摩擦溶接５する。このようにして片面側の接合部を摩擦溶接５した後、反対面の接合部も同様に摩擦溶接５する。その後、枠材２を図示しない押棒等で押してパネル体４から抜き取ってハニカムパネルを形成する（図６及び図７（ｅ）参照）。なお、枠材２をカーボン等のスペーサ又は鉄製の当板としても同様に枠材なしのハニカムパネルを製造することができる。なお、パネル体４の接合側の枠材２を非ろう付とし、非接合側の枠材２をろう付としてもよい。
【００２６】
上記のようにして製造されたハニカムパネルは、枠材２を具備するパネル体４の表面板１同士を摩擦接合するため、溶接箇所の強度上の不安を解消することができると共に、表面板１同士の接合部の歪みを少なくすることができる。また、摩擦溶接後、枠材２を抜き取るので、接合部の歪みの少ない軽量の枠材なしのハニカムパネルを提供することができる。
【００２７】
◎第３参考実施形態
図８はこの発明の第３参考実施形態のハニカムパネルを示す要部断面図、図９は第３参考実施形態のハニカムパネルの製造状態を示す断面斜視図である。第３参考実施形態は、パネル体の枠材同士を摩擦溶接によって接合してハニカムパネルを形成するようにした場合である。
【００２８】
第３参考実施形態のハニカムパネルを製造するには、まず、一対の表面板１と、表面板１の端部を載置する段部２１を有するアルミニウム製の枠材２０と、円筒状の多数のコア材３とを用意し、上記第１参考実施形態と同様に、一対の表面板１間にコア材３を介在させると共に、表面板１の辺部間に枠材２０を介在させ、これら表面板１、枠材２０及びコア材３を熱処理して表面板１と枠材２０及びコア材３とをろう付し一体成形してパネル体４を形成する。
【００２９】
パネル体４を形成した後、接合するパネル体４を受台６上に載置すると共に、固定具７にて保持して、上述と同様に、枠材２０同士の接合部にプローブ９を押し当て、プローブ９を高速回転すると共に水平移動して摩擦溶接５することによりハニカムパネルを成形する（図９参照）。
【００３０】
なお、第３参考実施形態において、パネル体４をろう付にて一体成形する際にろう材を介在してろう付するか、ろう材をクラッドしたブレージングシートを用いてろう付するかは、上記第１参考実施形態と同様に任意に行なうことができる。
【００３１】
また、第３参考実施形態において、上記枠材２０を中空押出形材にて形成することにより、パネル体４の成形時には、中空部２２を空気抜き孔として利用することができ、ろう付け時の空気の膨脹、収縮による変形を防止することができる。また、接合時には、接合される両枠材２０の中空部２２内にクランプ１０（締結具）を挿入して両パネル体４を密接させることにより、プローブ９の押圧力（Ｐ2）に対して接合部の隙間を少なくすることができる。
【００３２】
上記のようにして製造されたハニカムパネルは、パネル体４の枠材２０同士を摩擦溶接５によって接合することにより、接合状態をより強固にすることができるので、ハニカムパネルの強度の向上を図ることができる。
【００３３】
◎第４参考実施形態
図１０はこの発明のハニカムパネルの第４参考実施形態の製造状態を示す断面斜視図である。第４参考実施形態は、パネル体の表面板同士を接合する際の接合部の隙間を少なくするようにした場合である。
【００３４】
第４参考実施形態のハニカムパネルを製造するには、まず、一対の表面板１と、内方側面の中央部に凹溝２３（凹部）を有する枠材２４と、円筒状の多数のコア材３を用意し、上記第１参考実施形態と同様に、一対の表面板１間にコア材３を介在させると共に、表面板１の辺部間に枠材２４を介在させ、これら表面板１、枠材２４及びコア材３を熱処理して表面板１と枠材２４及びコア材３とをろう付し一体成形してパネル体４を形成する。
【００３５】
パネル体４を形成した後、接合するパネル体４を受台６上に載置すると共に、固定具７にて保持し、更に、接合部の両枠材２４の凹溝２３内にクランプ１０（締結具）を挿入して締結し、上述と同様に、表面板１同士の接合部にプローブ９を押し当て、プローブ９を高速回転すると共に水平移動して摩擦溶接５することによりハニカムパネルを成形する（図１１（ａ）参照）。なお、クランプ１０はパネル体４の接合後、取り外される。
【００３６】
なお、第４参考実施形態において、パネル体４をろう付にて一体成形する際にろう材を介在してろう付するか、ろう材をクラッドしたブレージングシートを用いてろう付するかは、上記第１及び第３参考実施形態と同様に任意に行なうことができる。
【００３７】
なお、第４参考実施形態において、上記枠材２４の内方側面に形成される凹溝はパネル体４の成形時の空気抜き孔として利用される。また、凹溝は、上記の形態に限られるものではなく、例えば図１１（ｂ）に示すように、表面板１と接合するフランジ部２５を残したその他の部分の全域に凹溝２３ａ（凹部）を設けてもよく、また、図１１（ｃ）に示すように枠材２４の内方側に段状に凹溝２３ｂ（凹部）を設けてもよい。更には、図１１（ｄ）に示すように枠材２４を中空矩形状押出形材にて形成して中空部２３ｃを凹溝（凹部）に代えてクランプ１０の挿入部に用いるようにしてもよい。
【００３８】
上記のようにして製造されたハニカムパネルは、接合部の枠材２４に設けられた凹部すなわち凹溝２３，２３ａ，２３ｂ及び中空部２３ｃにクランプ１０を挿入して両パネル体４を締結することができるので、摩擦溶接時のプローブ９の押圧力（Ｐ2）に対向して接合部を密接にした状態で摩擦溶接５を行なうことができる。したがって、表面板１同士の接合を確実にすることができ、歪みの少ないハニカムパネルを提供することができる。
【００３９】
◎第５参考実施形態
図１２（ａ）〜（ｄ）は第５参考実施形態のハニカムパネルの別の形態を示す要部断面図である。上記第４参考実施形態では、一対の表面板１とコア材３と枠材２４を具備するパネル体４の表面板１同士を摩擦溶接５によりハニカムパネルを成形する場合について説明したが、パネル体４の接合部の表面板１と共に枠材２４を摩擦溶接５により一体接合してもよい。
【００４０】
すなわち、一対のアルミニウム製表面板と、これら表面板１間に介在される多数のコア材３と、表面板１の辺部間に介在されるアルミニウム製枠材２４とを一体ろう付してパネル体４を形成し、パネル体４の接合部の表面板１及び枠材２４を摩擦溶接により一体接合してもよい。
【００４１】
なお、ここでは、枠材２４が凹溝２３ａ，２３ｂあるいは中空部２３ｃを有する場合について説明したが、枠材の形状は上記のものに限定されるものではなく任意の形状であってもよい。なお、第５参考実施形態において、その他の部分は上記第１ないし第４参考実施形態と同じであるので、説明は省略する。
【００４２】
◎第６参考実施形態
図１３はこの発明の第６参考実施形態の製造状態を示す要部断面図（ａ）及び溶接後の要部拡大断面図（ｂ）、図１４は製造状態を示す断面斜視図である。第６参考実施形態は、接合するパネル体間に接合部材を介在させて接合して、ハニカムパネルを成形するようにした場合である。
【００４３】
第６参考実施形態のハニカムパネルを製造するには、まず、一対の表面板１と、円筒状の多数のコア材３を用意し、一対の表面板１間にコア材３を介在させ、これら表面板１とコア材３を熱処理して表面板１とコア材３とをろう付し一体成形してパネル体４を形成する。
【００４４】
パネル体４を形成した後、接合するパネル体４間に、例えば断面矩形状のアルミニウム製押出形材にて形成される接合部材３０を挾持した状態で受台６上に載置すると共に、固定具７にて保持し、接合部材３０の上面にプローブ９を押し当て、プローブ９を高速回転すると共に水平移動して接合部材３０と表面板１とを摩擦溶接５することによりハニカムパネルを成形する（図１３（ｂ）参照）。
【００４５】
なお、第６参考実施形態において、パネル体４をろう付にて一体成形する際にろう材を介在してろう付するか、ろう材をクラッドしたブレージングシートを用いてろう付するかは、上記第１、第３及び第４参考実施形態と同様に任意に行なうことができる。
【００４６】
なお、第６参考実施形態において、上記接合部材３０は必しも断面矩形状である必要はなく、例えば図１５に示すように、摩擦溶接部を肉厚にした断面略Ｉ字状の接合部材３０ａであってもよく、あるいは、図１６に示すように、断面中空矩形状の接合部材３０ｂであってもよい。このように断面略Ｉ字状の接合部材３０ａあるいは断面中空矩形状の接合部材３０ｂを用いることにより、凹部３０ｃ，中空部３０ｄをパネル体成形時の空気拭き孔として利用することができる。なお、断面中空矩形状の接合部材３０ｂを用いる場合は、接合部材３０ｂと表面板１の接合部を摩擦溶接５する方が好ましい。この場合、接合は１箇所ずつでもよいし、２箇所同時に行ってもよい。
【００４７】
上記のようにして製造されたハニカムパネルは、枠材なしのパネル体４間に接合部材３０，３０ａ，３０ｂを介在して摩擦溶接により接合してハニカムパネルを成形することができるので、構成部材の削減が図れると共に、軽量で強度なハニカムパネルを提供することができる。
【００４８】
◎第７参考実施形態
図１７はこの発明の第７参考実施形態のハニカムパネルの製造状態の断面斜視図である。第７参考実施形態は、クランプ等の締結具を用いずに接合部を密着状態にして摩擦溶接するようにした場合である。
【００４９】
第７参考実施形態のハニカムパネルを製造するには、まず、一対の表面板１と、接合面側に係合凹部４１又は係合突部４２を有する枠材４０と、円筒状の多数のコア材３を用意し、上記第１参考実施形態と同様に、一対の表面板１間にコア材３を介在させると共に、表面板１の辺部間に枠材４０を介在させ、これら表面板１、枠材４０及びコア材３を熱処理して表面板１と枠材４０及びコア材３とをろう付し一体成形してパネル体４を形成する。この場合、枠材４０には、係合凹部４１が狭隘開口状の凹条にて形成されており、係合突部４２は係合凹部４１の凹条内に嵌合する膨隆頭部を有する凸条にて形成されている。
【００５０】
パネル体４を形成した後、図１７及び図１８（ａ）に示すように、接合するパネル体４の係合凹部４１と係合突部４２を係合させて受台６上に載置すると共に、固定具７にて保持し、上述と同様に、表面板１同士の接合部にプローブ９を押し当て、プローブ９を高速回転すると共に水平移動して摩擦溶接５することによりハニカムパネルを成形する（図１７参照）。
【００５１】
なお、第７参考実施形態において、パネル体４をろう付にて一体成形する際にろう材を介在してろう付するか、ろう材をクラッドしたブレージングシートを用いてろう付するかは、上記第１及び第３ないし第６参考実施形態と同様に任意に行なうことができる。
【００５２】
なお、第７参考実施形態において、上記枠材４０に形成される係合凹部４１及び係合突部４２は、必しも上記した狭隘開口状の凹条あるいは膨隆頭部を有する凸条である必要はなく、例えば図１８（ｂ）に示すように、互いに係合する断面略Ｌ字状に突出する係合凹部４１ａ及び係合凸部４２ａにて形成してもよい。このように断面略Ｌ字状の係合凹部４１ａ又は係合突部４２ａを有する枠材４０を用いることにより、同一種類の枠材４０を天地方向に反転させて使用することができるので、構成部材の削減が図れると共に、在庫管理を容易にすることができる。
【００５３】
また、係合凹部と係合凸部の係合を更に確実にするために、例えば図１９及び図２０に示すように、断面Ｌ略字状の係合凹部４１ａと係合突部４２ａの先端部に互いに係合する膨隆部４３を設けることにより、接合するパネル体４の枠材４０同士をスナップ係合させて結合することができる。なおこの場合、図１９に示すように、枠材４０の表面板１と接触する側に肉厚部４４を設けることにより、枠材４０の補強ができる点で好ましい。
【００５４】
上記のようにして製造されたハニカムパネルは、クランプ等の締結具を用いることなくパネル体４の枠材４０同士を密接させることができ、この状態で摩擦溶接により接合してハニカムパネルを成形することができるので、製造作業を容易にすることができると共に、接合部の隙間を少なくした歪みの少ないハニカムパネルを提供することができる。
【００５５】
◎第１実施形態
図２１はこの発明の第１実施形態のハニカムパネルの製造状態の要部断面図（ａ）及び製造後のハニカムパネルの要部断面図（ｂ）、図２２は第１実施形態のハニカムパネルの製造状態の断面斜視図である。第１実施形態は、上記第１〜第５参考実施形態のハニカムパネルにおいて、パネル体の表面板同士を接合する際の接合部の全域の隙間を少なくするようにした場合である。
【００５６】
第１実施形態のハニカムパネルを製造するには、まず、一対の表面板１と、接合面側に狭隘開口状の凹溝５１を有する枠材５０と、円筒状の多数のコア材３を用意し、上記第１〜第５参考実施形態と同様に、一対の表面板１間にコア材３を介在させると共に、表面板１の辺部間に枠材５０を介在させ、これら表面板１、枠材５０及びコア材３を熱処理して表面板１と枠材５０及びコア材３とをろう付し一体成形してパネル体４を形成する。
【００５７】
パネル体４を形成した後、図２１（ａ）及び図２２に示すように、接合するパネル体４の凹溝５１内に断面略Ｈ字状の棒状の連結用中子５２を挿入して両パネル体４を密接させて受台６上に載置すると共に、固定具７にて保持し、上述と同様に、表面板１同士の接合部にプローブ９を押し当て、プローブ９を高速回転すると共に水平移動して摩擦溶接５する。その後、中子５２を抜き取ってハニカムパネルを成形する（図２１（ｂ）参照）。なおこの場合、中子５２を抜き取らずにそのまま埋設させておいてもよい。このように中子５２を埋設することにより、ハニカムパネルの強度を高めることができる。
【００５８】
なお、第１実施形態において、パネル体４をろう付にて一体成形する際にろう材を介在してろう付するか、ろう材をクラッドしたブレージングシートを用いてろう付するかは、上記第１及び第３ないし第７参考実施形態と同様に任意に行なうことができる。
【００５９】
上記のように、パネル体４の接合部の両枠材５０の凹溝５１内に中子５２を挿入することにより、接合されるパネル体４の両枠材５０の全域を密接させた状態で摩擦溶接５することができるので、接合部の隙間を少なくした歪みの少ないハニカムパネルを提供することができる。また、中子５２を抜き取った場合は、抜き取った中子５２は次のハニカムパネルの製造に繰り返し使用することができるので、部材の削減を図ることができる。
【００６０】
◎第８参考実施形態
図２３はこの発明の第８参考実施形態のハニカムパネルの製造状態の要部断面図（ａ）及び製造後の要部拡大断面図（ｂ）である。第８参考実施形態は、接合部の摩擦溶接を外部から目隠してハニカムパネルの美観の向上を図れるようにした場合である。
【００６１】
第８参考実施形態のハニカムパネルを製造するには、まず、一対の表面板１と、接合面側に当接突起６１とこの当接突片６１の上方側及び下方側に位置する係合凹溝６２とを有する枠材６０と、円筒状の多数のコア材３を用意し、上記第１参考実施形態と同様に、一対の表面板１間にコア材３を介在させると共に、表面板１の辺部間に枠材６０を介在させ、これら表面板１、枠材６０及びコア材３を熱処理して表面板１と枠材６０及びコア材３とをろう付し一体成形してパネル体４を形成する。この際、当接突片６１は表面板１より外方へ突出した状態となる。
【００６２】
パネル体４を形成した後、図２３（ａ）に示すように、接合するパネル体４の当接突片６１の先端面を当接させて受台６上に載置すると共に、固定具（図示せず）にて保持し、上述と同様に、当接突片６１同士の接合部にプローブ９を押し当て、プローブ９を高速回転すると共に水平移動して摩擦溶接５する。その後、断面略ハット状のアルミニウム製の化粧部材７０の外向きフランジ部７１を係合凹溝６２内に摺動あるいはスナップ嵌合させて摩擦溶接５部を外部から被覆してハニカムパネルを成形する（図２３（ｂ）参照）。
【００６３】
なお、第８参考実施形態において、パネル体４をろう付にて一体成形する際にろう材を介在してろう付するか、ろう材をクラッドしたブレージングシートを用いてろう付するかは、上記第１及び第３ないし第７参考実施形態と同様に任意に行なうことができる。また、化粧部材７０の外向きフランジ部７１と枠材６０の係合凹溝６２とは嵌合状態のままでもよく、あるいは接着剤を介在させて接着してもよい。
【００６４】
なお、第８参考実施形態において、パネル体４の接合形態は必しも当接突片６１を付き合わせた状態で摩擦溶接５するものに限定されるものではなく、例えば図２４（ａ）に示すように、枠材６０から突出される接合突片６３同士を重合させ、一方の接合突片６３の外側からプローブ９を押し当ててプローブ９を高速回転させると共に、水平移動して摩擦溶接５し、その後、上述と同様に化粧部材７を係合凹溝６２に摺動あるいはスナップ嵌合させて摩擦溶接５部を外部から被覆してハニカムパネルを成形するようにしてもよい。
【００６５】
上記のようにして製造されるハニカムパネルは、摩擦溶接５した接合部を化粧部材７０によって目隠しすることができるので、ハニカムパネルの外観の向上を図ることができ、ハニカムパネルの品質の向上を図ることができる。
【００６６】
◎その他の実施形態
上記実施形態ではコア材が円筒状に形成される場合について説明したが、コア材の形状は必しも円筒状である必要はなく、円筒以外の筒状例えば三角筒状、四角筒状、あるいはその他の多角筒状であってもよく、あるいは、帯状片を台形波形状に折曲して接着した蜂巣形状のもののいずれであってもよい。
【００６７】
また、上記実施形態では、コア材がアルミニウム製部材に形成されて表面板１にろう付される場合について説明したが、コア材は必しもアルミニウム製部材である必要はなく、例えば紙製部材にて形成して、表面板１に接着剤を用いて接着してなるものであってもよい。また、ヒートブリッジの心配がなければ、例えばウレタン発泡材等の断熱性心材（コア材）を用いたサンドイッチパネルにも適用可能である。また、枠材の形状は、上記実施形態のものに限定されるものではなく、任意の形状とすることができる。また、接合部の枠材の形状と非接合部の枠材の形状とは同一形状でなくてもよい。
【００６８】
また、上記実施形態では、受台６上に接合するパネル体４を載置して表面板１同士又は枠材２同士を当接させて固定具７にて保持し、その状態で両表面板１又は両枠材２の一方の接合部を摩擦溶接５する場合について説明したが、接合するパネル体４を垂直状態にクランプすれば、両側の両表面板１又は両枠材２の接合部を同時に摩擦溶接５することもできる。
【００６９】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明によれば、パネル体の表面板同士あるいは枠材同士を当接した状態で摩擦溶接することにより、ろう材をクラッドしたか否かに関係なく接合することができるので、ハニカムパネルの製造を容易にすることができる。しかも、熱歪みの発生もなく確実にパネル体を接合してなるので、美観の向上が図れると共に、製品品質の高いハニカムパネルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の第１参考実施形態のハニカムパネルを示す断面斜視図である。
【図２】 第１参考実施形態のハニカムパネルの製造状態を示す概略断面図である。
【図３】 第１参考実施形態のハニカムパネルの製造状態を示す断面斜視図である。
【図４】 第１参考実施形態のハニカムパネルの製造工程を示す説明図である。
【図５】 この発明の第２参考実施形態のハニカムパネルを示す断面斜視図である。
【図６】 第２参考実施形態のハニカムパネルの製造状態を示す断面斜視図である。
【図７】 第２参考実施形態のハニカムパネルの製造工程を示す説明図である。
【図８】 この発明の第３参考実施形態のハニカムパネルの要部断面図である。
【図９】 第３参考実施形態のハニカムパネルの製造状態を示す断面斜視図である。
【図１０】 この発明の第４参考実施形態のハニカムパネルの製造状態を示す断面斜視図である。
【図１１】 第４参考実施形態のハニカムパネルの別の形態を示す要部断面図である。
【図１２】 この発明の第５参考実施形態のハニカムパネルの別の形態を示す要部断面図である。
【図１３】 この発明の第６参考実施形態のハニカムパネルの製造状態を示す要部断面図（ａ）及び溶接後の状態を示す要部拡大断面図（ｂ）である。
【図１４】 第６参考実施形態のハニカムパネルの製造状態を示す断面斜視図である。
【図１５】 第６参考実施形態のハニカムパネルの別の形態を示す要部断面図である。
【図１６】 第６参考実施形態のハニカムパネルの更に別の形態を示す要部断面図である。
【図１７】 この発明の第７参考実施形態のハニカムパネルの製造状態を示す断面斜視図である。
【図１８】 第７参考実施形態のハニカムパネルの別の形態を示す要部断面図である。
【図１９】 第７参考実施形態のハニカムパネルの更に別の形態を示す要部断面図である。
【図２０】 第７参考実施形態のハニカムパネルの更に別の形態を示す要部断面図である。
【図２１】 この発明の第１実施形態のハニカムパネルの製造状態を示す要部断面図である。
【図２２】 第１実施形態のハニカムパネルの製造状態を示す断面斜視図である。
【図２３】 この発明の第８参考実施形態のハニカムパネルの製造状態を示す要部断面図（ａ）及び製造後の状態を示す拡大断面図（ｂ）である。
【図２４】 第８参考実施形態のハニカムパネルの別の製造状態を示す要部断面図（ａ）及びその製造後の状態を示す拡大断面図（ｂ）である。
【符号の説明】
１ 表面板
２ 枠材
３ コア材
４ パネル体
５ 摩擦溶接
９ プローブ
１０ クランプ（締結具）
２０ 枠材
２３，２３ａ，２３ｂ 凹溝（凹部）
２３ｃ 中空部（凹部）
２４ 枠材
３０，３０ａ，３０ｂ 接合部材
４０ 枠材
４１，４１ａ 係合凹部
４２，４２ａ 係合突部
５０ 枠材
５１ 凹溝
５２ 中子
６０ 枠材
６１ 当接突片
６２ 係合凹溝
６３ 接合突片
７０ 化粧部材
７１ 外向きフランジ部
【発明の属する技術分野】
この発明は、ハニカムパネルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一対のアルミニウム合金製（以下にアルミニウム製という）の表面板と、表面板間に介在されるコア材とをろう付あるいは接着により一体接合してなるハニカムパネルは、軽量で断熱及び遮音性等に優れているため、内装や外装等の建材として広く使用されている。
【０００３】
このハニカムパネルは、一枚の大きさが限られるため、上記のように一対の表面板間にコア材を介在してなる複数のパネル体を接合してより大きな形状のハニカムパネルとしている。
【０００４】
このため従来は、パネル体の表面板（母材）とタングステン電極の間にアークを発生させ、ノズルよりイナートガスを流し、溶接部の酸化、窒化を防ぎながら溶接するＴＩＧ（Tungsten Inert Gas）溶接、あるいは、パネル体の表面板（母材）と電極ワイヤとの間にアークを発生させて溶接するＭＩＧ（Metal Inert Gas）溶接等を用いて複数のパネル体を接合して所望の大きさのハニカムパネルを製造している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＴＩＧ溶接あるいはＭＩＧ溶接を用いてパネル体を溶接した場合、表面板はろう材がクラッドしているため、ろう材の巻込みが生じると共に、接合部の割れやブローホール（空隙）が発生し易く、溶接箇所の強度上の不安があった。したがって、ＴＩＧ溶接あるいはＭＩＧ溶接を用いてパネル体を溶接するには、表面板の辺部間に介在される枠材同士を溶接してパネル体を接合させる場合に限られていた。
【０００６】
また、ＴＩＧ溶接あるいはＭＩＧ溶接では、溶接性能の向上のために両パネル体の枠材の当接面（溶接面）に面取り（開先）を設ける必要があり、その分加工に手間を要するという問題があった。
【０００７】
更に、接合部を含めた近辺は、溶接熱による歪みが発生するため、歪み除去の工程が必要になるという問題がある。この問題は、表面板同士を接合した場合、更に溶接部の熱歪みが大きくなり、歪み除去の工程が不可欠であった。
【０００８】
この発明は上記事情に鑑みなされたもので、熱の影響を受けることなく、パネル体の表面板同士、あるいは枠材同士を溶接により接合可能なハニカムパネル及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載のハニカムパネルは、一対のアルミニウム製表面板と、これら表面板間に介在されるコア材と、上記表面板の辺部間に介在される枠材とを具備するパネル体を摩擦溶接にて接合してなるハニカムパネルであって、上記パネル体の接合部に位置する枠材の対向面に狭隘開口状の凹溝を形成し、両パネル体の凹溝内に連結用中子を摺動可能に嵌合し、上記表面板同士を摩擦溶接にて接合してなることを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載のハニカムパネルは、一対のアルミニウム製表面板と、これら表面板間に介在されるコア材と、上記表面板の辺部間に介在される枠材とを具備するパネル体を摩擦溶接にて接合してなるハニカムパネルであって、上記パネル体の接合部に位置する枠材の対向面に狭隘開口状の凹溝を形成し、両パネル体の凹溝内に連結用中子を摺動可能に嵌合し、上記枠材同士を摩擦溶接にて接合してなることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載のハニカムパネルは、一対のアルミニウム製表面板と、これら表面板間に介在されるコア材と、上記表面板の辺部間に介在される枠材とを具備するパネル体を摩擦溶接にて接合してなるハニカムパネルであって、上記パネル体の接合部に位置する枠材の対向面に狭隘開口状の凹溝を形成し、両パネル体の凹溝内に連結用中子を摺動可能に嵌合し、上記表面板及び枠材を摩擦溶接にて接合してなることを特徴とする。
【００１２】
請求項４又は６記載のハニカムパネルの製造方法は、請求項１又は２記載のハニカムパネルの製造方法において、上記凹溝内に連結用中子を嵌合して両パネル体の表面板同士又は枠材同士を当接し、この状態で両表面板又は両枠材を摩擦溶接することを特徴とする。
【００１３】
請求項５又は７記載のハニカムパネルの製造方法は、請求項１又は２記載のハニカムパネルの製造方法において、上記凹溝内に連結用中子を嵌合して両パネル体の表面板同士又は枠材同士を当接し、この状態で両表面板又は両枠材を摩擦溶接し、その後、上記中子を抜き取ることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、パネル体の表面板同士あるいは枠材同士を当接した状態で摩擦溶接することにより、ろう材をクラッドしたか否かに関係なく接合することができ、しかも熱歪みの発生もなく確実にパネル体を接合することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
◎第１参考実施形態
図１はこの発明の第１参考実施形態のハニカムパネルを示す断面斜視図、図２は第１参考実施形態のハニカムパネルの製造状態を示す概略断面図、図３は第１参考実施形態のハニカムパネルの製造状態を示す断面斜視図、図４は第１参考実施形態のハニカムパネルの製造工程を示す説明図である。
【００１７】
上記ハニカムパネルは、一対の表面板１と、これら表面板１の辺部間に介在される枠材２と、一対の表面板１と枠材２とで形成される空間内に介在される円筒状のコア材３とで構成されるパネル体４同士を摩擦溶接５によって接合してなる。この場合、表面板１及びコア材３は、アルミニウム合金製（以下にアルミニウム製という）部材にて形成されており、また枠材２はアルミニウム製押出形材にて形成されている。
【００１８】
上記のように構成されるハニカムパネルを製造するには、まず、図４（ａ）に示すように、矩形状の表面板１と、断面矩形状の枠材２及び円筒状の多数のコア材３とを用意し、矩形状に枠組みされた枠材２の片面側に表面板１を配設した後、その枠材２の内方空間にコア材３を配置すると共に、枠材２の他面側に表面板１を配設する。その際、表面板１と枠材２間や、表面板１とコア材３間等にろう材を必要量挟む。そして、これら表面板１、枠材２及びコア材３を熱処理し、これによりろう材を溶かしてろう付し一体成形してパネル体４を形成する（図４（ｂ）参照）。
【００１９】
なお、上記ろう付けに際しては、枠材２の適宜箇所とコア材３の側面に空気抜き孔（図示せず）を設けておく方が好ましい。空気抜き孔を設けることにより、パネル成形時の高温度下においてコア材３の中空部内で膨脹する空気を外部に排出することができ、パネルの成形性の向上を図ることができるからである。なお、表面板１、枠材２及びコア材３のうち、少なくともコア材３は、ろう材をクラッドしたブレージングシート６にて形成されている。したがって、コア材３が、アルミニウム合金製帯板を屈曲して形成される場合においても、パネル体４の成形後においては、帯板の両端の分離部はろう付によって接合され、コア材３は完全に円筒状になる。
【００２０】
上記実施形態では、コア材３のみがろう材面を具備するブレージングシートである構成としたが、表面板１及びコア材３の二者を、ろう材面の具備するブレージングシートにて形成することも可能であり、あるいは、表面板１、枠材２及びコア材３の三者をろう材面を具備するブレージングシートにて形成することも可能である。
【００２１】
上記のようにしてパネル体４を形成した後、図２、図３及び図４（ｃ）に示すように、２つのパネル体４を受台６上に載置すると共に、パネル体４の端面同士が密接すべく側方から固定具７を押圧（圧力Ｐ1）して両パネル体４を保持する。次に、両パネル体４の当接部の上面に、図示しない回転保持手段にて保持される円柱状のショルダ８の下面に突設されるプローブ９を押し当て（圧力Ｐ2）、そして、ショルダ８及びプローブ９を高速回転（例えば１０００〜５０００ｒｐｍ）しつつ水平方向に移動すると、両パネル体４の表面板１同士の当接部が摩擦熱によって軟化されると共に、撹拌されかつメタルが移動方向に押し詰められて溶接される。これにより、パネル体４の表面板１同士が接合される（図１及び図４（ｄ）参照）。このようにして片面側の接合部を摩擦溶接５した後、反対面の接合部も同様に摩擦溶接５してハニカムパネルが製造される。なおこの場合、図２に示すように、プローブ９の押圧力（Ｐ2）に対して変形しないように枠材２の厚み（ｔ0）を確保し、下部に受台６を配置する方が望ましい。
【００２２】
上記のようにして製造されたハニカムパネルは、従来のＴＩＧ溶接やＭＩＧ溶接等に比べてろう材の巻込みによる接合部の割れやブローホールの発生がなく、また、熱の影響も少ないため、パネル体４の接合部の歪みを少なくすることができ、製品品質の向上を図ることができる。
【００２３】
◎第２参考実施形態
図５はこの発明の第２参考実施形態のハニカムパネルを示す断面斜視図である。 第２参考実施形態は、表面板１とコア材３とでハニカムパネルを形成した場合である。
【００２４】
第２参考実施形態のハニカムパネルを製造するには、図７に示すように、上記第１参考実施形態と同様に、まず、矩形状の表面板１と、断面矩形状の枠材２及び円筒状のコア材３とを用意し、矩形状に枠組みされた枠材２の片面側に表面板１を配設した後、その枠材２の内方空間にコア材３を配置すると共に、枠材２の他面側に表面板１を配設する。その際、表面板１とコア材３間にろう材を挟み、これら表面板１、枠材２及びコア材３を熱処理し、これによりろう材を溶かして表面板１とコア材３とをろう付し一体成形してパネル体４を形成する（図７（ｂ）参照）。この状態において、枠材２は表面板１及びコア材３に対して非接合となる。
【００２５】
上記のようにしてパネル体４を形成した後、図７（ｃ）に示すように、２つのパネル体４を受台６上に載置すると共に、パネル体４の端面同士が密接すべく側方から固定具７を押圧（圧力Ｐ1）して両パネル体４を保持する。次に、両パネル体４の当接部の上面に、図示しない回転保持手段にて保持される円柱状のショルダ８の下面に突設されるプローブ９を押し当て（圧力Ｐ2）、そして、ショルダ８及びプローブ９を高速回転（例えば１０００〜５０００ｒｐｍ）しつつ水平方向に移動して、両パネル体４の表面板１同士を摩擦溶接５する。このようにして片面側の接合部を摩擦溶接５した後、反対面の接合部も同様に摩擦溶接５する。その後、枠材２を図示しない押棒等で押してパネル体４から抜き取ってハニカムパネルを形成する（図６及び図７（ｅ）参照）。なお、枠材２をカーボン等のスペーサ又は鉄製の当板としても同様に枠材なしのハニカムパネルを製造することができる。なお、パネル体４の接合側の枠材２を非ろう付とし、非接合側の枠材２をろう付としてもよい。
【００２６】
上記のようにして製造されたハニカムパネルは、枠材２を具備するパネル体４の表面板１同士を摩擦接合するため、溶接箇所の強度上の不安を解消することができると共に、表面板１同士の接合部の歪みを少なくすることができる。また、摩擦溶接後、枠材２を抜き取るので、接合部の歪みの少ない軽量の枠材なしのハニカムパネルを提供することができる。
【００２７】
◎第３参考実施形態
図８はこの発明の第３参考実施形態のハニカムパネルを示す要部断面図、図９は第３参考実施形態のハニカムパネルの製造状態を示す断面斜視図である。第３参考実施形態は、パネル体の枠材同士を摩擦溶接によって接合してハニカムパネルを形成するようにした場合である。
【００２８】
第３参考実施形態のハニカムパネルを製造するには、まず、一対の表面板１と、表面板１の端部を載置する段部２１を有するアルミニウム製の枠材２０と、円筒状の多数のコア材３とを用意し、上記第１参考実施形態と同様に、一対の表面板１間にコア材３を介在させると共に、表面板１の辺部間に枠材２０を介在させ、これら表面板１、枠材２０及びコア材３を熱処理して表面板１と枠材２０及びコア材３とをろう付し一体成形してパネル体４を形成する。
【００２９】
パネル体４を形成した後、接合するパネル体４を受台６上に載置すると共に、固定具７にて保持して、上述と同様に、枠材２０同士の接合部にプローブ９を押し当て、プローブ９を高速回転すると共に水平移動して摩擦溶接５することによりハニカムパネルを成形する（図９参照）。
【００３０】
なお、第３参考実施形態において、パネル体４をろう付にて一体成形する際にろう材を介在してろう付するか、ろう材をクラッドしたブレージングシートを用いてろう付するかは、上記第１参考実施形態と同様に任意に行なうことができる。
【００３１】
また、第３参考実施形態において、上記枠材２０を中空押出形材にて形成することにより、パネル体４の成形時には、中空部２２を空気抜き孔として利用することができ、ろう付け時の空気の膨脹、収縮による変形を防止することができる。また、接合時には、接合される両枠材２０の中空部２２内にクランプ１０（締結具）を挿入して両パネル体４を密接させることにより、プローブ９の押圧力（Ｐ2）に対して接合部の隙間を少なくすることができる。
【００３２】
上記のようにして製造されたハニカムパネルは、パネル体４の枠材２０同士を摩擦溶接５によって接合することにより、接合状態をより強固にすることができるので、ハニカムパネルの強度の向上を図ることができる。
【００３３】
◎第４参考実施形態
図１０はこの発明のハニカムパネルの第４参考実施形態の製造状態を示す断面斜視図である。第４参考実施形態は、パネル体の表面板同士を接合する際の接合部の隙間を少なくするようにした場合である。
【００３４】
第４参考実施形態のハニカムパネルを製造するには、まず、一対の表面板１と、内方側面の中央部に凹溝２３（凹部）を有する枠材２４と、円筒状の多数のコア材３を用意し、上記第１参考実施形態と同様に、一対の表面板１間にコア材３を介在させると共に、表面板１の辺部間に枠材２４を介在させ、これら表面板１、枠材２４及びコア材３を熱処理して表面板１と枠材２４及びコア材３とをろう付し一体成形してパネル体４を形成する。
【００３５】
パネル体４を形成した後、接合するパネル体４を受台６上に載置すると共に、固定具７にて保持し、更に、接合部の両枠材２４の凹溝２３内にクランプ１０（締結具）を挿入して締結し、上述と同様に、表面板１同士の接合部にプローブ９を押し当て、プローブ９を高速回転すると共に水平移動して摩擦溶接５することによりハニカムパネルを成形する（図１１（ａ）参照）。なお、クランプ１０はパネル体４の接合後、取り外される。
【００３６】
なお、第４参考実施形態において、パネル体４をろう付にて一体成形する際にろう材を介在してろう付するか、ろう材をクラッドしたブレージングシートを用いてろう付するかは、上記第１及び第３参考実施形態と同様に任意に行なうことができる。
【００３７】
なお、第４参考実施形態において、上記枠材２４の内方側面に形成される凹溝はパネル体４の成形時の空気抜き孔として利用される。また、凹溝は、上記の形態に限られるものではなく、例えば図１１（ｂ）に示すように、表面板１と接合するフランジ部２５を残したその他の部分の全域に凹溝２３ａ（凹部）を設けてもよく、また、図１１（ｃ）に示すように枠材２４の内方側に段状に凹溝２３ｂ（凹部）を設けてもよい。更には、図１１（ｄ）に示すように枠材２４を中空矩形状押出形材にて形成して中空部２３ｃを凹溝（凹部）に代えてクランプ１０の挿入部に用いるようにしてもよい。
【００３８】
上記のようにして製造されたハニカムパネルは、接合部の枠材２４に設けられた凹部すなわち凹溝２３，２３ａ，２３ｂ及び中空部２３ｃにクランプ１０を挿入して両パネル体４を締結することができるので、摩擦溶接時のプローブ９の押圧力（Ｐ2）に対向して接合部を密接にした状態で摩擦溶接５を行なうことができる。したがって、表面板１同士の接合を確実にすることができ、歪みの少ないハニカムパネルを提供することができる。
【００３９】
◎第５参考実施形態
図１２（ａ）〜（ｄ）は第５参考実施形態のハニカムパネルの別の形態を示す要部断面図である。上記第４参考実施形態では、一対の表面板１とコア材３と枠材２４を具備するパネル体４の表面板１同士を摩擦溶接５によりハニカムパネルを成形する場合について説明したが、パネル体４の接合部の表面板１と共に枠材２４を摩擦溶接５により一体接合してもよい。
【００４０】
すなわち、一対のアルミニウム製表面板と、これら表面板１間に介在される多数のコア材３と、表面板１の辺部間に介在されるアルミニウム製枠材２４とを一体ろう付してパネル体４を形成し、パネル体４の接合部の表面板１及び枠材２４を摩擦溶接により一体接合してもよい。
【００４１】
なお、ここでは、枠材２４が凹溝２３ａ，２３ｂあるいは中空部２３ｃを有する場合について説明したが、枠材の形状は上記のものに限定されるものではなく任意の形状であってもよい。なお、第５参考実施形態において、その他の部分は上記第１ないし第４参考実施形態と同じであるので、説明は省略する。
【００４２】
◎第６参考実施形態
図１３はこの発明の第６参考実施形態の製造状態を示す要部断面図（ａ）及び溶接後の要部拡大断面図（ｂ）、図１４は製造状態を示す断面斜視図である。第６参考実施形態は、接合するパネル体間に接合部材を介在させて接合して、ハニカムパネルを成形するようにした場合である。
【００４３】
第６参考実施形態のハニカムパネルを製造するには、まず、一対の表面板１と、円筒状の多数のコア材３を用意し、一対の表面板１間にコア材３を介在させ、これら表面板１とコア材３を熱処理して表面板１とコア材３とをろう付し一体成形してパネル体４を形成する。
【００４４】
パネル体４を形成した後、接合するパネル体４間に、例えば断面矩形状のアルミニウム製押出形材にて形成される接合部材３０を挾持した状態で受台６上に載置すると共に、固定具７にて保持し、接合部材３０の上面にプローブ９を押し当て、プローブ９を高速回転すると共に水平移動して接合部材３０と表面板１とを摩擦溶接５することによりハニカムパネルを成形する（図１３（ｂ）参照）。
【００４５】
なお、第６参考実施形態において、パネル体４をろう付にて一体成形する際にろう材を介在してろう付するか、ろう材をクラッドしたブレージングシートを用いてろう付するかは、上記第１、第３及び第４参考実施形態と同様に任意に行なうことができる。
【００４６】
なお、第６参考実施形態において、上記接合部材３０は必しも断面矩形状である必要はなく、例えば図１５に示すように、摩擦溶接部を肉厚にした断面略Ｉ字状の接合部材３０ａであってもよく、あるいは、図１６に示すように、断面中空矩形状の接合部材３０ｂであってもよい。このように断面略Ｉ字状の接合部材３０ａあるいは断面中空矩形状の接合部材３０ｂを用いることにより、凹部３０ｃ，中空部３０ｄをパネル体成形時の空気拭き孔として利用することができる。なお、断面中空矩形状の接合部材３０ｂを用いる場合は、接合部材３０ｂと表面板１の接合部を摩擦溶接５する方が好ましい。この場合、接合は１箇所ずつでもよいし、２箇所同時に行ってもよい。
【００４７】
上記のようにして製造されたハニカムパネルは、枠材なしのパネル体４間に接合部材３０，３０ａ，３０ｂを介在して摩擦溶接により接合してハニカムパネルを成形することができるので、構成部材の削減が図れると共に、軽量で強度なハニカムパネルを提供することができる。
【００４８】
◎第７参考実施形態
図１７はこの発明の第７参考実施形態のハニカムパネルの製造状態の断面斜視図である。第７参考実施形態は、クランプ等の締結具を用いずに接合部を密着状態にして摩擦溶接するようにした場合である。
【００４９】
第７参考実施形態のハニカムパネルを製造するには、まず、一対の表面板１と、接合面側に係合凹部４１又は係合突部４２を有する枠材４０と、円筒状の多数のコア材３を用意し、上記第１参考実施形態と同様に、一対の表面板１間にコア材３を介在させると共に、表面板１の辺部間に枠材４０を介在させ、これら表面板１、枠材４０及びコア材３を熱処理して表面板１と枠材４０及びコア材３とをろう付し一体成形してパネル体４を形成する。この場合、枠材４０には、係合凹部４１が狭隘開口状の凹条にて形成されており、係合突部４２は係合凹部４１の凹条内に嵌合する膨隆頭部を有する凸条にて形成されている。
【００５０】
パネル体４を形成した後、図１７及び図１８（ａ）に示すように、接合するパネル体４の係合凹部４１と係合突部４２を係合させて受台６上に載置すると共に、固定具７にて保持し、上述と同様に、表面板１同士の接合部にプローブ９を押し当て、プローブ９を高速回転すると共に水平移動して摩擦溶接５することによりハニカムパネルを成形する（図１７参照）。
【００５１】
なお、第７参考実施形態において、パネル体４をろう付にて一体成形する際にろう材を介在してろう付するか、ろう材をクラッドしたブレージングシートを用いてろう付するかは、上記第１及び第３ないし第６参考実施形態と同様に任意に行なうことができる。
【００５２】
なお、第７参考実施形態において、上記枠材４０に形成される係合凹部４１及び係合突部４２は、必しも上記した狭隘開口状の凹条あるいは膨隆頭部を有する凸条である必要はなく、例えば図１８（ｂ）に示すように、互いに係合する断面略Ｌ字状に突出する係合凹部４１ａ及び係合凸部４２ａにて形成してもよい。このように断面略Ｌ字状の係合凹部４１ａ又は係合突部４２ａを有する枠材４０を用いることにより、同一種類の枠材４０を天地方向に反転させて使用することができるので、構成部材の削減が図れると共に、在庫管理を容易にすることができる。
【００５３】
また、係合凹部と係合凸部の係合を更に確実にするために、例えば図１９及び図２０に示すように、断面Ｌ略字状の係合凹部４１ａと係合突部４２ａの先端部に互いに係合する膨隆部４３を設けることにより、接合するパネル体４の枠材４０同士をスナップ係合させて結合することができる。なおこの場合、図１９に示すように、枠材４０の表面板１と接触する側に肉厚部４４を設けることにより、枠材４０の補強ができる点で好ましい。
【００５４】
上記のようにして製造されたハニカムパネルは、クランプ等の締結具を用いることなくパネル体４の枠材４０同士を密接させることができ、この状態で摩擦溶接により接合してハニカムパネルを成形することができるので、製造作業を容易にすることができると共に、接合部の隙間を少なくした歪みの少ないハニカムパネルを提供することができる。
【００５５】
◎第１実施形態
図２１はこの発明の第１実施形態のハニカムパネルの製造状態の要部断面図（ａ）及び製造後のハニカムパネルの要部断面図（ｂ）、図２２は第１実施形態のハニカムパネルの製造状態の断面斜視図である。第１実施形態は、上記第１〜第５参考実施形態のハニカムパネルにおいて、パネル体の表面板同士を接合する際の接合部の全域の隙間を少なくするようにした場合である。
【００５６】
第１実施形態のハニカムパネルを製造するには、まず、一対の表面板１と、接合面側に狭隘開口状の凹溝５１を有する枠材５０と、円筒状の多数のコア材３を用意し、上記第１〜第５参考実施形態と同様に、一対の表面板１間にコア材３を介在させると共に、表面板１の辺部間に枠材５０を介在させ、これら表面板１、枠材５０及びコア材３を熱処理して表面板１と枠材５０及びコア材３とをろう付し一体成形してパネル体４を形成する。
【００５７】
パネル体４を形成した後、図２１（ａ）及び図２２に示すように、接合するパネル体４の凹溝５１内に断面略Ｈ字状の棒状の連結用中子５２を挿入して両パネル体４を密接させて受台６上に載置すると共に、固定具７にて保持し、上述と同様に、表面板１同士の接合部にプローブ９を押し当て、プローブ９を高速回転すると共に水平移動して摩擦溶接５する。その後、中子５２を抜き取ってハニカムパネルを成形する（図２１（ｂ）参照）。なおこの場合、中子５２を抜き取らずにそのまま埋設させておいてもよい。このように中子５２を埋設することにより、ハニカムパネルの強度を高めることができる。
【００５８】
なお、第１実施形態において、パネル体４をろう付にて一体成形する際にろう材を介在してろう付するか、ろう材をクラッドしたブレージングシートを用いてろう付するかは、上記第１及び第３ないし第７参考実施形態と同様に任意に行なうことができる。
【００５９】
上記のように、パネル体４の接合部の両枠材５０の凹溝５１内に中子５２を挿入することにより、接合されるパネル体４の両枠材５０の全域を密接させた状態で摩擦溶接５することができるので、接合部の隙間を少なくした歪みの少ないハニカムパネルを提供することができる。また、中子５２を抜き取った場合は、抜き取った中子５２は次のハニカムパネルの製造に繰り返し使用することができるので、部材の削減を図ることができる。
【００６０】
◎第８参考実施形態
図２３はこの発明の第８参考実施形態のハニカムパネルの製造状態の要部断面図（ａ）及び製造後の要部拡大断面図（ｂ）である。第８参考実施形態は、接合部の摩擦溶接を外部から目隠してハニカムパネルの美観の向上を図れるようにした場合である。
【００６１】
第８参考実施形態のハニカムパネルを製造するには、まず、一対の表面板１と、接合面側に当接突起６１とこの当接突片６１の上方側及び下方側に位置する係合凹溝６２とを有する枠材６０と、円筒状の多数のコア材３を用意し、上記第１参考実施形態と同様に、一対の表面板１間にコア材３を介在させると共に、表面板１の辺部間に枠材６０を介在させ、これら表面板１、枠材６０及びコア材３を熱処理して表面板１と枠材６０及びコア材３とをろう付し一体成形してパネル体４を形成する。この際、当接突片６１は表面板１より外方へ突出した状態となる。
【００６２】
パネル体４を形成した後、図２３（ａ）に示すように、接合するパネル体４の当接突片６１の先端面を当接させて受台６上に載置すると共に、固定具（図示せず）にて保持し、上述と同様に、当接突片６１同士の接合部にプローブ９を押し当て、プローブ９を高速回転すると共に水平移動して摩擦溶接５する。その後、断面略ハット状のアルミニウム製の化粧部材７０の外向きフランジ部７１を係合凹溝６２内に摺動あるいはスナップ嵌合させて摩擦溶接５部を外部から被覆してハニカムパネルを成形する（図２３（ｂ）参照）。
【００６３】
なお、第８参考実施形態において、パネル体４をろう付にて一体成形する際にろう材を介在してろう付するか、ろう材をクラッドしたブレージングシートを用いてろう付するかは、上記第１及び第３ないし第７参考実施形態と同様に任意に行なうことができる。また、化粧部材７０の外向きフランジ部７１と枠材６０の係合凹溝６２とは嵌合状態のままでもよく、あるいは接着剤を介在させて接着してもよい。
【００６４】
なお、第８参考実施形態において、パネル体４の接合形態は必しも当接突片６１を付き合わせた状態で摩擦溶接５するものに限定されるものではなく、例えば図２４（ａ）に示すように、枠材６０から突出される接合突片６３同士を重合させ、一方の接合突片６３の外側からプローブ９を押し当ててプローブ９を高速回転させると共に、水平移動して摩擦溶接５し、その後、上述と同様に化粧部材７を係合凹溝６２に摺動あるいはスナップ嵌合させて摩擦溶接５部を外部から被覆してハニカムパネルを成形するようにしてもよい。
【００６５】
上記のようにして製造されるハニカムパネルは、摩擦溶接５した接合部を化粧部材７０によって目隠しすることができるので、ハニカムパネルの外観の向上を図ることができ、ハニカムパネルの品質の向上を図ることができる。
【００６６】
◎その他の実施形態
上記実施形態ではコア材が円筒状に形成される場合について説明したが、コア材の形状は必しも円筒状である必要はなく、円筒以外の筒状例えば三角筒状、四角筒状、あるいはその他の多角筒状であってもよく、あるいは、帯状片を台形波形状に折曲して接着した蜂巣形状のもののいずれであってもよい。
【００６７】
また、上記実施形態では、コア材がアルミニウム製部材に形成されて表面板１にろう付される場合について説明したが、コア材は必しもアルミニウム製部材である必要はなく、例えば紙製部材にて形成して、表面板１に接着剤を用いて接着してなるものであってもよい。また、ヒートブリッジの心配がなければ、例えばウレタン発泡材等の断熱性心材（コア材）を用いたサンドイッチパネルにも適用可能である。また、枠材の形状は、上記実施形態のものに限定されるものではなく、任意の形状とすることができる。また、接合部の枠材の形状と非接合部の枠材の形状とは同一形状でなくてもよい。
【００６８】
また、上記実施形態では、受台６上に接合するパネル体４を載置して表面板１同士又は枠材２同士を当接させて固定具７にて保持し、その状態で両表面板１又は両枠材２の一方の接合部を摩擦溶接５する場合について説明したが、接合するパネル体４を垂直状態にクランプすれば、両側の両表面板１又は両枠材２の接合部を同時に摩擦溶接５することもできる。
【００６９】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明によれば、パネル体の表面板同士あるいは枠材同士を当接した状態で摩擦溶接することにより、ろう材をクラッドしたか否かに関係なく接合することができるので、ハニカムパネルの製造を容易にすることができる。しかも、熱歪みの発生もなく確実にパネル体を接合してなるので、美観の向上が図れると共に、製品品質の高いハニカムパネルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の第１参考実施形態のハニカムパネルを示す断面斜視図である。
【図２】 第１参考実施形態のハニカムパネルの製造状態を示す概略断面図である。
【図３】 第１参考実施形態のハニカムパネルの製造状態を示す断面斜視図である。
【図４】 第１参考実施形態のハニカムパネルの製造工程を示す説明図である。
【図５】 この発明の第２参考実施形態のハニカムパネルを示す断面斜視図である。
【図６】 第２参考実施形態のハニカムパネルの製造状態を示す断面斜視図である。
【図７】 第２参考実施形態のハニカムパネルの製造工程を示す説明図である。
【図８】 この発明の第３参考実施形態のハニカムパネルの要部断面図である。
【図９】 第３参考実施形態のハニカムパネルの製造状態を示す断面斜視図である。
【図１０】 この発明の第４参考実施形態のハニカムパネルの製造状態を示す断面斜視図である。
【図１１】 第４参考実施形態のハニカムパネルの別の形態を示す要部断面図である。
【図１２】 この発明の第５参考実施形態のハニカムパネルの別の形態を示す要部断面図である。
【図１３】 この発明の第６参考実施形態のハニカムパネルの製造状態を示す要部断面図（ａ）及び溶接後の状態を示す要部拡大断面図（ｂ）である。
【図１４】 第６参考実施形態のハニカムパネルの製造状態を示す断面斜視図である。
【図１５】 第６参考実施形態のハニカムパネルの別の形態を示す要部断面図である。
【図１６】 第６参考実施形態のハニカムパネルの更に別の形態を示す要部断面図である。
【図１７】 この発明の第７参考実施形態のハニカムパネルの製造状態を示す断面斜視図である。
【図１８】 第７参考実施形態のハニカムパネルの別の形態を示す要部断面図である。
【図１９】 第７参考実施形態のハニカムパネルの更に別の形態を示す要部断面図である。
【図２０】 第７参考実施形態のハニカムパネルの更に別の形態を示す要部断面図である。
【図２１】 この発明の第１実施形態のハニカムパネルの製造状態を示す要部断面図である。
【図２２】 第１実施形態のハニカムパネルの製造状態を示す断面斜視図である。
【図２３】 この発明の第８参考実施形態のハニカムパネルの製造状態を示す要部断面図（ａ）及び製造後の状態を示す拡大断面図（ｂ）である。
【図２４】 第８参考実施形態のハニカムパネルの別の製造状態を示す要部断面図（ａ）及びその製造後の状態を示す拡大断面図（ｂ）である。
【符号の説明】
１ 表面板
２ 枠材
３ コア材
４ パネル体
５ 摩擦溶接
９ プローブ
１０ クランプ（締結具）
２０ 枠材
２３，２３ａ，２３ｂ 凹溝（凹部）
２３ｃ 中空部（凹部）
２４ 枠材
３０，３０ａ，３０ｂ 接合部材
４０ 枠材
４１，４１ａ 係合凹部
４２，４２ａ 係合突部
５０ 枠材
５１ 凹溝
５２ 中子
６０ 枠材
６１ 当接突片
６２ 係合凹溝
６３ 接合突片
７０ 化粧部材
７１ 外向きフランジ部
Claims (7)
- 一対のアルミニウム製表面板と、これら表面板間に介在されるコア材と、上記表面板の辺部間に介在される枠材とを具備するパネル体を摩擦溶接にて接合してなるハニカムパネルであって、
上記パネル体の接合部に位置する枠材の対向面に狭隘開口状の凹溝を形成し、両パネル体の凹溝内に連結用中子を摺動可能に嵌合し、上記表面板同士を摩擦溶接にて接合してなることを特徴とするハニカムパネル。 - 一対のアルミニウム製表面板と、これら表面板間に介在されるコア材と、上記表面板の辺部間に介在される枠材とを具備するパネル体を摩擦溶接にて接合してなるハニカムパネルであって、
上記パネル体の接合部に位置する枠材の対向面に狭隘開口状の凹溝を形成し、両パネル体の凹溝内に連結用中子を摺動可能に嵌合し、上記枠材同士を摩擦溶接にて接合してなることを特徴とするハニカムパネル。 - 一対のアルミニウム製表面板と、これら表面板間に介在されるコア材と、上記表面板の辺部間に介在される枠材とを具備するパネル体を摩擦溶接にて接合してなるハニカムパネルであって、
上記パネル体の接合部に位置する枠材の対向面に狭隘開口状の凹溝を形成し、両パネル体の凹溝内に連結用中子を摺動可能に嵌合し、上記表面板及び枠材を摩擦溶接にて接合してなることを特徴とするハニカムパネル。 - 請求項１記載のハニカムパネルの製造方法において、
上記凹溝内に連結用中子を嵌合して両パネル体の表面板同士を当接し、この状態で両表面板を摩擦溶接することを特徴とするハニカムパネルの製造方法。 - 請求項１記載のハニカムパネルの製造方法において、
上記凹溝内に連結用中子を嵌合して両パネル体の表面板同士を当接し、この状態で両表面板を摩擦溶接し、その後、上記中子を抜き取ることを特徴とするハニカムパネルの製造方法。 - 請求項２記載のハニカムパネルの製造方法において、
上記凹溝内に連結用中子を嵌合して両パネル体の枠材同士を当接し、この状態で両枠材を摩擦溶接することを特徴とするハニカムパネルの製造方法。 - 請求項２記載のハニカムパネルの製造方法において、
上記凹溝内に連結用中子を嵌合して両パネル体の枠材同士を当接し、この状態で両枠材を摩擦溶接し、その後、上記中子を抜き取ることを特徴とするハニカムパネルの製造方法。
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