JPH0692143B2 - 大形サンドイッチ状構造材の形成 - Google Patents

大形サンドイッチ状構造材の形成

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JPH0692143B2
JPH0692143B2 JP61505192A JP50519286A JPH0692143B2 JP H0692143 B2 JPH0692143 B2 JP H0692143B2 JP 61505192 A JP61505192 A JP 61505192A JP 50519286 A JP50519286 A JP 50519286A JP H0692143 B2 JPH0692143 B2 JP H0692143B2
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ティースデール，ジェームス，エー．
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ブリテイツシユ シツプビルダ−ズ
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    • B63B3/14—Hull parts
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は板材からの大形サンドイッチ状金属構造材の形
成に関する。
本発明は特に金属板を含む複合金属構造材が船体外殻，
上部構造物，甲板室，隔壁あるいはハッチ等の製造に使
用される造船の分野にその用途を有し、従って以下本発
明を主として造船に関連して説明する。しかし、本発明
はリンクスパン，橋架，石油掘さくリグ，沖合構造物，
プラットホーム，容器，建物，柱，浮橋，管，パイプそ
の他の大形溶接構造物などで使われる他の構造材の製造
にも有用である。
通常、船舶の建造では外殻や隔壁あるいはその他の船舶
の構造単位に複合パネル材が使用される。かかるパネル
は典型的には（ａ）板材を所定寸法に切断し、（ｂ）か
かる多数の板の縁を突合わせて溶接し、さらに（ｃ）突
合わせ溶接部に平行に（又は直角に）補強バーを取付け
ることにより製造される。その結果かかる補強バーによ
り補強されたパネルが得られる。バーの断面は様々な形
状が可能であるがＬ字形であるこことが多く、短い脚部
がパネルから突出している長い軸部と一体になってい
る。かかるパネルはまた板に直角に及び／又は補強材に
平行に溶接された大形の結合ウェブを使っても製造でき
る。また別のかかる補強された板を第１の板に対向して
取付けて二重外板構造隔室を形成することもできる。
従来、かかる構造物には突合わせ溶接や隅肉溶接あるい
は上向き溶接など様々な溶接技術が使われている。また
その製造過程はパネルを持上げて反転させる大がかりな
工程を含み及び／又は溶接工が二重外板構造中のせまい
内部空間中で作業しなければならない場合もある。本発
明の出願人による先願の特許出願はこれら公知の方法を
合理化し容易にするためのレーザを使用した溶接技術を
記載している。
しかし、この先願のレーザ溶接技術はレーザを使用する
際従来の構造物中で使用される通常の外観を有する複合
製品（すなわち溶接技術の詳細を除けば従来のものと変
らない製品）しか製造できなかった。
一方、本発明の出願人は一般的に新規な複合材パネルの
構成；その製造方法；その使用方法（すなわちかかる同
様な複合材パネルの接合方法）；かかる複合材パネルを
使用した据付，補修及び遷移技術の詳細；及びかかる複
合材パネルを使用した特に船舶の建造に使用される新規
なサンドイッチ状大形金属構造材を発見した。
本発明は波形金属補強板材の両側に設けられ前記波形金
属補強板材の波形の凸部と凹部とにそれぞれ固定された
２枚の複合金属パネルよりなり船舶等に使われて外殻や
隔室，甲板室その他の区画構造部分を形成するあるいは
外側を囲む大形の金属構造材を提供する。
上記の構造材は例えば隔室や区間構造部分あるいはクラ
ッド要素については単独で使用できる。しかし、かかる
構造材を２つ以上接合することにより区画構造を有する
外殻隔室を形成することもできる。
本発明はまた波形金属補強板材の波形の凸部及び凹部に
この凸部及び凹部に沿って延在する溶接線に沿って固定
されてサンドイッチ構造を形成する２枚の平行板よりな
る複合金属パネルを提供する。
かかるパネルは造船をはじめ先に列挙したその他の用途
にも好ましい構成要素である。
本発明による技術は広範囲な厚さの構造材に使用できる
が一般的には船舶用複合パネル部品として使われる厚さ
１〜25ミリメートルの板を念頭においている。他の用途
だではより厚い板が使われることもある。一般に２枚の
板の厚さはいずれも波形板材部分の金属の厚さよりも厚
いのが望ましい。
前記２枚の平行板の間隔に対する波形構造の間隔（すな
わち一の波形構造上の一点と隣の波形構造上の対応する
点との間隔）は様々に変化させ得るが好ましいのは1.5:
1〜1:1.5の範囲である。製造上からはこの比率は1.1:1
〜1:1.1.の範囲にあるのがより好ましい。しかしこの比
率は用途毎に異なる重量及び強度上の要求に応じて様々
に変化させられる。
本発明の好ましい特徴はパネル間に挟持される波形シー
トの頂部が平坦な凸部及び凹部を有することである。頂
部が平坦な波形板を使用する場合、平坦な頂部の幅は特
に制限されないが製造上からは両側の板の間隔に対して
1:3〜1:7の範囲、すなわわち平均すれば1:5の比率にな
っているのが好ましい。この場合も用途毎に異なる重量
及び強度上の要求に応じてこの比率は様々に変化する。
接触面積は波形板材中に屈曲部がある場合その厚さ及び
曲率半径如何でより狭くなることがある。
平行板材及び波形板材を固定する溶接ラインはレーザに
よる通し溶接により形成されるのが最も好ましい。この
レーザ通し溶接では高強度レーザビームが平行板材の一
方と波形板材よりなる２層の金属層中に照射され波形板
材の凸部又は凹部に沿って動かされる。通し溶接は全て
の過程を一回で済ませることができる点で最も有用であ
る。すなわち、一連の溶接が（ａ）凹部をなす材料を通
して表側の板材についてなされ、また（ｂ）板材を通し
て凸部をなす材料についてなされる。この過程を容易に
するために本発明はさらに、ガス供給シューを波形構造
の凹部中に挿入できこれにより波形補強板材を下側に平
行板材にレーザで通し溶接する際の溶接特性を向上させ
るプラズマ制御装置の設計をも提供する。かかる構成は
後程説明するように単一の溶接方向で溶接作業を行なう
ことを可能にし複合パネル構造体をその工程の半ばで反
転させる必要がなくなる。
溶接は一方の面に沿っては表側の板材を貫通してその下
の凸部に達する多数の溶接線が形成されるが他の面には
内側の溶接線構造を除いて目に見える溶接線が生ぜず各
々の内側溶接線は凹部を貫いて板材に達してもこの板材
は貫通しないように行なうのが特に好ましい。その結
果、この複合材パネルは一方の面にのみ溶接線を有し他
の面は平滑なまま保たれる。勿論、用途によっては溶接
が外板を完全に貫いてなされる必要があることもある。
サンドイッチ構造材を製造する場合（通常の工場で、あ
るいは現場で）波形板の凹部あるいは凸部と端面との間
にギャップが生じることは通常避けられない。しかし、
高出力密度レーザビームを使った好ましい溶接方法では
別の材料をサンドイッチ状パネルを形成するギャップの
間に流し込むことも可能である。ギャップを充填する材
料は一の方法では線材として供給される。また、線材を
供給することにより本出願人が米国特許出願第601424号
及びこれに対応する出力あるいはこれの分割出願あるい
はこれの継続出願を始めとする先願に記載したように製
造過程を微調整することが可能になる。
本発明による製品を板材のサンドイッチ複合材パネルと
称する。板材なる名称は金属学分野においてはシート材
料よりも厚肉で高密度、かつ、形状的により安定で曲げ
にくい材料を意味する。板材の厚さは先に説明したよう
に１〜25ミリメートルの範囲にあるが場合によってはこ
の限度を上回ったり下回ったりすることもある。
典型的にはサンドイッチ状複合材の厚さは外板の間隔が
25〜200ミリメートル、より好ましくは50〜150ミリメー
トル、また好ましい標準的実施例では約50〜100ミリメ
ートルになるように決められるが、これらの値に限定は
されない。かかる場合、典型的な実施例では外板の厚さ
５〜15ミリメートルであり、また波形板材の厚さは２〜
10ミリメートルの範囲にあるのが好ましい。
本発明の板材への応用、及びロール補強部材の使用量の
低減は相当に重要である。
例えば航空機の組立ての際、波形金属補強材を有する軽
金属シートを形成することが公知である。かかる材料は
通常電子ビーム溶接によって製造されるが、レーザをパ
ルス的に使用してパルス列を発生することによるスポッ
ト溶接を使った製造工程方法も公知である。しかし、こ
の複合材料製品は全体の厚さが非常に薄く（公知の唯一
の例では外寸の厚さが8.7ミリメートルにすぎない）、
また１ミリメートルを下回る極めて薄いシートを使って
作製されている。また、この複合材料製品は外側から内
側へ通し溶接がなされている。これに対し、本発明の好
ましい実施例では溶接は一方向のみなされ、従って溶接
は内側から外側へあるいは外側から内側へ行われる。
従って、本発明は上記先行技術の発明の規模を単に変化
させたものではない。より詳細には上記技術に対する本
発明の差は以下の点にある。
（ａ）従来のものと異なる溶接技術を採用している。す
なわち、本発明は従来のスポット（パルス列）溶接に対
し連続的なシーム溶接を採用している。また従来の300W
小出力YAGレーザのかわりに大出力CO2レーザを使用して
いる。また本発明ではこの大出力CO2レーザの使用によ
り溶接を２次元から３次元に拡張することが提案されて
いる。
（ｂ）本発明では面毎の溶接方法を変化させ得る。これ
により、複合材を反転させる必要がなくなる。これは特
に大形材の製造の際重要であり、また全製造ラインの設
計が変化し機器類の節約が可能になる。
（ｃ）本発明は船舶，建物，沖合構造物，容器，プラッ
トホーム，リンクスパン，石油掘さくリグ，パイプライ
ン及びその他の大規模建造物に対して同様に使用可能で
ある。船舶等においてサンドイッチ構造材を使用するこ
とにより重量，強度，アキ高、様々な原因に起因する損
傷，非損傷性，清浄化容易性、塗装容易性，液体流れ性
及び振動，熱，雑音能の伝達特性において優れた最終製
品が得られる。
（ｄ）本発明は従来のものに対しサンドイッチ状複合パ
ネルの端部，側部および相互に直交してなされる接合部
の設計に特徴がある。
（ｅ）本発明では従来の平坦形状の構造体に対して円筒
形又は非円筒形円弧形状をしたサンドイッチ状構造材を
使用する。
（ｆ）本発明ではサンドイッチ状構造材中に貫通孔及び
孔を形成できる。
（ｇ）修理過程 （ｈ）腐蝕に対する保護対策 （ｉ）レーザ装備サンドイッチ状パネル製造ラインの設
計 （ｊ）塗料で下塗りされた材料の使用を含む溶接過程の
特性の変化。
これらのレーザ溶接過程は最終的には全エネルギー入
力；集束の程度と種類；蒸発による金属の散逸；プラズ
マの形成又は維持又は再形成；溶接部からの熱の熱伝導
によよる散逸；溶融金属の表面張力；及び溶接がなされ
る極端条件下における同様な物理的又は化学的特性など
にも依存する。これらの条件の大部分は作業の規模が変
化すると適用できなくなる。しかし、本発明出願人は通
しシーム溶接を肉厚シートを通して薄肉シートへまた薄
肉シートを通して厚肉シートへどちらの方向にも行なう
ことが可能であるのを見出した。
大形材では平板材と波形板材とを互いに押しつけるのは
実際的でない。通し溶接過程はこれら２つの部品間のギ
ャップを閉じるために開発された。かかるギャップを埋
めるのに線材供給システムが使用される。
さらに、この通し溶接過程では最終製品の一方の面に溶
接線が現われないようにすることができ、このためこの
過程は貯蔵タンクやホールの内面あるいは船体の外面を
形成するのに特に適している。
また溶接はサンドイッチ状パネルの内側にも行なうこと
ができるのでサンドイッチ状パネルの両外面に溶接線が
現われないようにすることもできる。
以下、本発明を図面を参照しながら説明するが： 第１図は本発明による複合二重外被パネルの一部を示す
断面図， 第２図及び第2a図は第１図複合材の横方向への組立体を
示す外観図， 第３図は第１図複合材の縦方向への組立体を示す外観
図， 第４図は第２図及び第３図に示すパネルの固定を容易に
するための好ましいコーナー部分の形状を示す外観図， 第５図は平板状複合構造材の製造手順を示すフローチャ
ート， 第６図はかかる複合材を製造するための生産ラインの一
構成例（用途によっては他の設計を採用してもよい）を
示す図， 第７図は本発明による複合材パネルを貫いて形成された
管路あるいは昇降口用開口部を示す図， 第８図はレーザー溶接された突合わせ衝合貫通接合部を
示す図である。
第１図は本発明による複合パネルの一部の断面図を示
す。この複合パネルは上側板材１と下側板材２と、内側
の波形板材３とよりなっており、図では波形部は先端部
が平坦になった凸部と凹部４及び５を有している。板材
１及び２はレーザにより通し溶接により波形板材３に固
定される。この波形板材３は上側板材１に符号6aで示し
た溶接部で溶接され下側板材２に符号6bで示した溶接部
で溶接される。このようなレーザ溶接は本出願人による
先願の特許出願すなわち例えば10キロワット出力の集束
レーザビームによる連続的トラッキングにより行なうこ
とができる。図示したように、溶接部６は下側板材２の
下側までは貫通しない。勿論下側までレーザビームが貫
通しても溶接部の強度が劣ることはないが少なくとも下
側板材溶接部6bではレーザビームが貫通しない方が複合
材の少なくとも一の側に溶接線の現われていない面が得
られるため有利である。
図示した複合材は矢印で示した単一方向に照射される溶
接ビームを使うことにより反転させることなく容易に製
造することができる。かかる複合材を製造する場合、下
側板材２が必要に応じて配置され、その上に波形板３が
のせられて凹部５に沿って溶接され溶接部6bが形成され
る。さらに波形板材上に板材１がかぶせられ、凸部４に
沿って溶接がなされて溶接部6aが形成される。凸部及び
凹部の頂部は平坦になってるため溶接は容易にでき、ま
た凸部及び凹部は規則的な間隔で並んでいるためレーザ
溶接ヘッドを凸部が板１の下側に隠れている場合でも板
１の下側の凸部４に沿って移動させることが容易にでき
る。
図示のサンドイッチ状構造材は任意の比較的大きな寸法
に形成できるがこれは航空機用に全体の厚さが典型的に
10ミリメートル以下になるように製造された非常に薄い
金属外被と混同してはならない。本発明によるサンドイ
ッチ状構造材は対向する板材１及び２の内面間の間隔が
50又は100ミリメートルであるのが典型的であり、例え
ば各凸部の中点から隣りの凸部の中点までの波形ピッチ
は同量であるのが典型的である。板材の厚さは先に説明
したように必要なサンドイッチ状複合材の強度如何によ
り様々に変化する。図示の例では板材１及び板材２の厚
さは８ミリメートルであり、板材３の厚さは３ミリメー
トルである。
第２図及び第2a図はかかる複合材パネルを隣接の同様な
パネルに溶接により横方向に結合する接合方法を示す。
いくつかの方法が可能であるが、本出願人は図示の方法
が好ましいことを見出した。
第２図はその方法１を示し、この取付過程では複合パネ
ルＡ及びＢが使用される。前と同じく各々の複合材パネ
ルＡ及びＢは上側板材１と波形板材３と下側板材２とを
有している。パネル端面の形状は第２図よりわかるよう
に波形板材３が板材１の端部から距離（ａ）だけ突出し
また板材２が波形板材の端部から距離（ｂ）だけ突出す
る。図示の端面形状では２枚のパネルＡ及びＢは波形挿
入材Ｃ及び閉合板Ｄにより結合される。挿入材Ｃはその
全幅が距離（ｂ）の２倍になっており（ただし溶接ギャ
ップとして必要な部分をさらに差引く）波形板材Ａ及び
Ｂの端部の間のギャップをふさぐのに使われる。点線で
示す如く使用する溶接過程如何で波形裏当てストリップ
（図示せず）を使用してもよい。閉合板Ｄは全幅が（2b
＋2a）であり（この場合も溶接のためのギャップを差引
く）パネルＡ及びＢ上の２枚の上側板材間のギャップを
閉じるのに使われる。板の縁は溶接に備えて必要な予備
処理をされる。
かかるパネルを２枚組立てる際はまず下側板材を突合せ
溶接することにより第１の溶接がなされる。この溶接部
の一端が符号７で示されている。この溶接はレーザを使
って行なっても、あるいは通常の手動金属アーク溶接に
よっても、あるいは必要に応じてサブマージアーク溶接
によって行なってもよい。さらに波形板材３を挿入材Ｃ
の間を２個所突合わせ溶接することにより第２の溶接が
なされる。さらに閉合板Ｄを取付けて符号８及び９で示
した部分に２個所最終的な溶接がなされる。用途如何で
適当であればこの半製品状態の構造材の凸部及び凹部の
一部又は全部に沿ってレーザ溶接を行なうことも可能で
ある。溶接作業中に公知の方法で清浄化，検査及び腐蝕
防止処理を行うこともできる。
第2a図は方法２すなわち複合材パネルと隣接のパネルに
その側面を溶接することにより結合する第２の方法を示
す。
第2a図の取付過程でも方法１の場合と同じく複合材パネ
ルＡ及びＢが使用される。この特別な端部構成でも２枚
のパネルＡ及びＢは同じく波形挿入材Ｃと閉合板Ｄとを
使って結合されるがさらにストッパ板E1及びE2が使用さ
れる。このストッパ板の高さは波形板材の波形の深さか
ら波形板の厚さを差引いたものに等しい。
挿入材Ｃの全幅は距離（ｂ）を２倍にしたものからスト
ッパ板の厚さを２倍した長さ及び溶接過程で必要なギャ
ップの幅を差引いたものに等しい。閉合板Ｄの全幅は長
さ（2b＋2a）から溶接に必要なギャップの幅を差引いた
ものに等しく、板ＤはパネルＡ及びＢ上の２枚の上側板
材の間のギャップを閉じ合わせるのに使われる。
２枚のかかるパネルを組立てる場合第１の溶接が下側板
材の突合わせ部に対してなされ、この突合わせ部の一端
を符号７で示す。この溶接は高出力密度レーザを用いて
行なってもまた従来の溶接法を用いて行ってもよい。次
に第２の実質的な溶接が波形挿入材Ｃとストッパ板E1及
びE2の間に形成される２個所の突合せ部について突合せ
溶接によりなされる。その際このストッパ板E1及びE2は
製造段階で波形板材３にあらかじめレーザ溶接されてい
る。さらに閉合板Ｄを取付け、最終的な溶接が２個所の
突合せ部８及び９にて突合せ溶接によって行なわれる。
用途如何で適当ならばこの半製品状態の構造材の凸部及
び凹部の一部又は全部に沿ってレーザ溶接を行なうこと
も可能である。
溶接作業中に清浄化，検査及び腐蝕防止処理を同様に行
なうことが可能である。
第３図は２枚の複合材パネルＡ及びＢを縦方向に接合す
る方法を示す。この接合を行う過程は第２図及び第2a図
に示す横方向に接合する過程よりもかなり簡単で、第１
の溶接部は突合せ溶接部10であり第２の溶接部は閉合板
を取付けた状態において形成される２つの同様な突合せ
溶接部11及び12である。第３図より上側板材１及び下側
板材２はそれぞれ波形の凸部及び凹部の半ばで経ってい
るのが好ましいのがわかる。使用される板材の縁部は必
要に応じて溶接のための予備処理を施される。
第４図は本発明による好ましい形状の複合材パネルのコ
ーナ部を示す。すなわち、複合材パネルは上下の板材１
及び２と波形板材３とが図示した関係になっているのが
好ましい。第２図，第2a図及び第３図の例で検討したよ
うに上側板材１は波形板の端部から距離（ａ）だけ引込
んだ点で終るのが好ましく、また下側板材２は波形板材
の端部から距離（ｂ）だけ突出するのが好ましい。また
必要不可欠ではないが上側板材１は図示したように波形
の凸部４の略中央部で切れているのが好ましくまた下側
板材２も波形の凹部５の略中央部で切れているのが好ま
しい。
従って断面が概略的に第１図に示したようになっており
コーナ部が概略的に第４図に示すようになっている複合
材パネルは本発明の特に有用な実施例である。また方法
２（第2a図）は波形板材３の端にストッパ板を追加する
にすぎない。
第５図は複合サンドイッチ状パネルの典型的な製造シー
ケンスを示すフローチャートである。
図示したシーケンスは標準的なユニットパネルの製造の
ために開発されたものでユニット当り適当なレーザ出力
を使用し必要に応じて十分な板のユニットを構成するこ
とにより規則的な間隔で複合パネルのスループット容量
が得られるように設計されたものである。
厚さ３ミリメートル及び８ミリメートルの板材が材料置
き場から取られ水平に置かれ清浄化される。この段階に
続いて板材はそれぞれ別個の経路を通って送られる。厚
さ３ミリメートルの板材は冷間ロール等の工程に送られ
て必要な波形材が形成される。
厚さ８ミリメートルの板材は正確に切断さた突合せ溶接
されて板材のパネルを形成する。パネルはさらに２つの
流れに分けられる。すなわち板材パネルの流れの一方は
下側パネルを形成するためのもので、波形板をその上に
乗せ仮付け溶接の後波形板材の平坦な凹部に沿って溶接
して複合材の最初の部分を形成する。一以上の波形板材
を使用する場合波形板材を板材に溶接するのに突合せ通
し溶接（第８図参照）が必要になることがある。これは
勿論波形板材どうしがすでに波形板材が下側板材に溶接
される前に溶接されてしまっている場合は不要である。
他の板材パネルの流れは部分的に形成されている複合材
の上部に取付けられる別の板材パネルを形成し、この上
側の板材パネルは波形板材の平らになった凸部に沿って
レーザにより通し溶接される。こうして複合材パネルの
完成品が得られる。かかる複合材の製造中あるいは製造
後様々な腐蝕防止措置が講じられる。このうちいくつか
は上側板材の溶接に先立って行う必要があるがまたその
いくつかは溶接後に行わなければならない。
第６図はかかるパネルの製造ラインの例を概略的に示
す。板材が位置13で突合せ溶接されて上側及び下側パネ
ルが形成され、バッファ位置14で一時的に保持された後
溶接位置15に送られる。さらに別のパネルが波形形成機
16からバッファ17を経て供給されて前記の平坦なパネル
の上に乗せられる。この波形補強材はその下の板材上で
正しい向きに押えつけられ波形材の凹部に沿ってレーザ
溶接がなされる。この際第４図に示したように下側板材
は波形材の両端を超えて突出していることに注意が必要
である。このようにして形成された半製品は検査位置18
に送られる。次いで上側パネルが波形材の上に乗せられ
（この場合も位置19で示すように波形板材の一部が両側
に突出する）この最上部の板材パネルを貫いて波形板材
の凸部に沿って溶接が実行される。さらに得られた組立
体が検査位置20に送られる。
第６図に示すラインには個々のパネル及び波形補強材を
持上げるオーバーヘッド昇降機能が設けられる。その場
合もこの機能は単純な昇降及び移動用構成で十分な製造
過程中においてパネルを裏表反対に反転させることは必
要でない。またこのサンドイッチ状構造材製造ラインは
全て機械的され自動化される。
レーザビームダクト21に注意が必要である。本発明では
先願でも説明した通り中央部にレーザ発生機が据付けら
れ非集束レーザビームが全ての溶接設備により共用され
るダクトを通って送られる。ビームは選択的に捕捉され
ダクトに沿ってガントリーへ導かれ光学系によってワー
ク上に集束される。
第８図は２つの波形板材３を突合わせ同時に波形板材３
と下側板材２との間に通し溶接を行なう際の高出力密度
レーザビームの使用方法を示したものである。
この接合構成すなわち「突合せ通し溶接」はサンドイッ
チ状複合構造材を製造するために波形板を接合するのに
有用である。
本発明による複合材パネルは一般に平滑な外面を有し、
既存の大形構造材に比べて厚さがより薄く、例えば船舶
等の最終製品を迅速にかつ安価に製造することを可能に
する。これらの利点に加え、構造が著しく簡単であるの
で清浄化及び塗装工程が簡素化される。またその外面は
溶接部以外平滑であり腐蝕保護の際問題を生じることが
ない。また内側が実際上多角形管を形成しているため塗
料や発泡剤，蒸気，ガスその他の腐蝕防止剤を容易に充
填することができる。
図示の複合パネルは乾貨物運搬船のタンク頂板等の構造
体に使用される。原則的にはサンドイッチ状材料は船
底，舷側，甲板，縦隔壁，横隔壁，床，プラットホー
ム，上部構造物，甲板室等にも使用できる。これらの主
部材あるいは副部材はさらに別な支持部材を必要とし、
この場合従来の補強ウェブや第１のサンドイッチ状パネ
ルとは別の第２のサンドイッチ状パネル材が使われたり
する。例えば予備的研究によると、600ミリメートル間
隔で設けられた180ミリメートル×12ミリメートルの平
板状補強バーにより支持された厚さ12ミリメートルの平
坦な横床構造材を厚さ６ミリメートルの板材の間に厚さ
３ミリメートルの波形中央板材を挾持・溶接して形成し
た厚さ30ミリメートルのサンドイッチ状材料により置換
えることができることが示されている。
本発明による複合パネルは湾曲形状あるいは部分的な円
筒形状に形成することもできる。このためには弧状に湾
曲した板材とこの板材に沿って湾曲した波形補強用板材
を形成することが必要である。弧状に湾曲した板材を製
造するのは通常の製造技術内で行なえるが湾曲した波形
材を形成するのはそれ程一般的でなく、例えば波形材を
テーパ状に形成しこれを湾曲板材に沿ってプレスするこ
とにより円錐状展開図を形成することにより、あるいは
テーパ状挿入部材を使用することにより行なうことがで
きる。
第７図は製造段階で長円形のアクセス用マンホール17が
形成されている３種類の波形パネル組立体を示す（上部
閉じ板Ｅはわかりやすくするため省略して示してあ
る）。かかるパネルは必要に応じて前記の製造ラインを
適宜変形することにより所望の最終的な構造中に形成す
ることができる。またこのような構造は十分な強度を有
しているため一部を後で切取って穴を形成することによ
り製造してもよく、その場合も一体性が失われることに
よる強度の損失に十分に耐えることができる。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】波形金属補強材の両側に、該波形金属補強
    材を挟持するようにその波形の凸部と凹部に沿って延在
    する溶接線に沿って固定された２枚の平行な板材により
    形成される複合金属パネル。
  2. 【請求項２】該平行な板材は該波形金属補強材よりも肉
    厚である特許請求の範囲第１項記載のパネル。
  3. 【請求項３】該波形金属補強材は先端が平らな凸部と凹
    部とを有する特許請求の範囲第１項記載のパネル。
  4. 【請求項４】高強度レーザビームを凸部又は凹部に沿っ
    て両金属層中に侵入させる又は両金属層を貫通させるレ
    ーザ通し溶接により溶接がなされる特許請求の範囲第１
    項記載のパネル。
  5. 【請求項５】該通し溶接は全て同一方向になされる特許
    請求の範囲第４項記載のパネル。
  6. 【請求項６】凹部の通し溶接ではレーザビームは下側板
    材の層を貫通せず、これにより複合パネルの一の面には
    溶接線が形成されるが他の面は平滑になっている特許請
    求の範囲第５項記載のパネル。
  7. 【請求項７】（ａ）波形金属補強材を横断して延在する
    下側パネルの直線状端部は該波形金属補強材の端部を含
    む面に平行でかつその面から前方に離間して形成されて
    おり、また該波形金属補強材を横断して延在する上側パ
    ネルの直線状端部は波形金属補強材の端部を含む面に平
    行でかつこの面から後方に離間して形成されており、
    （ｂ）下側パネルの直線状端部は波形金属補強材の下側
    をその波形の凹部の実質的に中央部に沿って延在し、さ
    らに上側パネルの直線状端部は波形金属補強材の上側を
    波形の凸部の実質的に中央部に沿って延在する特許請求
    の範囲第１項記載のパネル。
  8. 【請求項８】波形金属補強材の両側に、該波形金属補強
    材を挟持するようにその波形の凸部と凹部に沿って延在
    する溶接線に沿って固定された２枚の平行な板材により
    形成される複合金属パネルよりなり他の同様なパネルに
    対し各パネル中の波形金属補強材が整列するように組立
    てられたパネル組立体であって：各下側平行板材の対向
    する直線状縁部は該波形金属補強材の端部を含む面に平
    行にかつその前方で延在し、各上側平行板材の対向する
    直線状縁部は波形金属補強材の端部を含む面に平行にか
    つその後方で延在し、（ａ）対向する下側板材の縁部が
    突合せ溶接され、（ｂ）波形挿入部材がそれぞれのパネ
    ルの波形材の端部に突合せ溶接により接合され、また
    （ｃ）該対向する上側板材のそれぞれの直線状縁部に平
    行な縁部を有する板状挿入部材その平行縁部により該上
    側板材に突合わせ溶接されているパネル組立体。
  9. 【請求項９】該波形挿入部材の凸部及び凹部に沿ってレ
    ーザにより通し溶接がなされている特許請求の範囲第８
    項記載のパネル組立体。
  10. 【請求項１０】波形挿入部材の両端部は、パネルの波形
    金属補強材端部に溶接された平行板の間隔を上回らない
    高さを有する挿入ストッパ板に溶接されている特許請求
    の範囲第９項記載のパネル組立体。
  11. 【請求項１１】波形金属補強材の両側に、該波形金属補
    強材を挟持するようにその波形の凸部と凹部に沿って延
    在する溶接線に沿って固定された２枚の平行な板材によ
    り形成される複合金属パネルによりなり他の同様なパネ
    ルの横に該波形金属補強材が平行になるように組立てら
    れるパネル組立体であって、各下側平行板材の対向する
    直線状縁部は各上側板材の対向する直線状縁部から前方
    に離間されており、（ａ）下側平行板材の対向する端部
    が突合せ溶接され、（ｂ）板状挿入部材がその平行縁部
    で上側平行板材の対向する直線状縁部のそれぞれと突合
    せ溶接されているパネル組立体。
  12. 【請求項１２】波形金属補強材の両側に、該波形金属補
    強材を挟持するようにその波形の凸部と凹部に沿って延
    在する溶接線に沿って固定された２枚の平行な板材によ
    り形成される複合金属パネルを製造する方法であって： 溶接位置に第１の平板鋼板を供給し； 別の平板鋼板を波形加工して平行に延在する凸部と凹部
    とを形成し； 該波形鋼板を該第１の平板鋼板に接触させて固定し； 溶接可能なように集束された高強度レーザビームを各々
    の凹部に沿って動かし凹部中の金属とその下側の平坦な
    鋼板の一部分とを溶接させて溶接線に沿って溶接を行な
    い； 溶接された板材の上に第２の平板鋼板を第１の鋼板に平
    行に延在する波形の凸部の上にのせて固定し；さらに 溶接可能なように集束された高強度レーザビームを位置
    がわかっている各凸部に沿って動かし該第２の鋼板の鋼
    材とその下の波形板材の一部の鋼材とを溶融させて溶接
    線に沿って溶接する段階とよりなる方法。
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