JPH07256802A

JPH07256802A - 積層パネル

Info

Publication number: JPH07256802A
Application number: JP4828994A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Iwasaki; 充雄岩崎; Hitoshi Tsuruta; 仁鶴田; Morishige Hattori; 守成服部
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-03-18
Filing date: 1994-03-18
Publication date: 1995-10-09

Abstract

(57)【要約】【目的】構造物用の積層パネルにおいて、角部の応力を
小さくでき、パネルの加工精度および、ろう付け精度の
高いパネルを提供することを目的とする。【構成】外周部に溶接用強度部材である縁材１４，１５
を有し、その内側にハニカム状のコア１３を有する積層
パネルにおいて、直交する２つの縁材の角部に、薄板を
複層に折重ねて構成した補強部材１６を配置する。補強
部材１６は２つの面板１１，１２の間にあり、それぞれ
を組合せ、ろう付けにより接合する。補強部材１６は縁
材１４，１５、面板１１，１２、コア１３とろう付けに
よって接合される。角部に補強部材１０６を設けている
ため、この部分の応力を小さくでき、軽量にできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、強度部材として利用さ
れる積層パネルの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】ろう付け積層パネルは、２枚の面板の間
に芯材を配置し、接触面をろう付けによって接合したも
のである。

【０００３】このろう付け積層パネルを強度部材として
使用するものにおいては、２枚の面板の間に、コア、面
板の縁に沿って厚肉の縁材、２つの縁材が直交する角部
にチャンネル状の補強部材を配置し、それぞれの接触部
をろう付けして、ろう付け積層パネルを構成している。
そして、この積層パネル同士を溶接で接合して、例え
ば、鉄道車両の構体を構成するようにしている。前記溶
接は積層パネルの端部同士を溶接するものである。すな
わち、積層パネルの端部の面板と縁材を隣接する積層パ
ネルの面板と縁材の溶接している。

【０００４】このような積層パネルが荷重を受ける場
合、縁材同士が直交する角部に応力が集中するため、こ
の角部に前記補強部材を配置している。このようなろう
付け積層パネルは特開平３−３０８９３７号公報に示さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】縁材が直交する角部に
補強部材を配置することによって、角部の高い応力を緩
和することができる。しかし、補強部材と面板とのろう
付け精度が悪く、強度部材としての利用が困難であっ
た。補強部材は押出し型材であり、また、ろう付け作業
は２枚の面板を挟んで行うが、補強部材の面積が大きい
ので該部の面圧が低いことにより、ろう付け不良が生じ
るものと考えられる。

【０００６】本発明の目的は、軽量で、角部に発生する
応力を小さくでき、さらに、ろう付け精度を向上させた
積層パネルを供給することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、従来と同様に
角部に補強部材を配置しており、該補強部材は該補強部
材を構成する板材が前記面板に直交しており、前記板材
の厚さ方向に該板材を実質的に複数枚積層したものであ
り、積層方向に前記板材同士の間に隙間を有して積層パ
ネルを構成したことを特徴とする。

【０００８】

【作用】例えば、交差する２つの縁材の間に、斜めに配
置した補強部材は、薄板を折重ねた構造としており、縁
材とのろう付け面積を多く確保できているため、補強部
材を、溶接等でとりつける必要がなく、なおかつ補強部
材としての機能を十分に満たすため、この部分の応力集
中を緩和することができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例の積層パネルを図１
〜図３によって説明する。積層パネル１０は、２枚の面
板１１，１２と、面板１１，１２の間に配置される多数
の正六角形のセルＳを構成したコア１３と、面板１１，
１２の間であって、面板１１，１２の外周に沿って配置
した縁材１４，１４，１５，１５と、面板１１，１２の
間であって、交差する縁材１４，１５によって成る角部
に配置された補強部材１６とからなる。補強部材１６が
配置された角部にはコア１３は無い。これらの部材はい
ずれもアルミニウム合金製である。これらの部材はそれ
ぞれ接触する部材同士が、ろう付けによって一体に接合
される。

【００１０】補強部材１６は、面板１１あるいは、１２
側から見た場合の外形が三角形を成している。該補強部
材１６は、コア１３を構成する薄板と同等の薄板を折り
重ねることにより構成している。その板厚としては、
０．３ｍｍ程度である。また、折重ねた密度は、コア１
３の密度と比較し大きくする必要がある。すなわち、コ
アのセルＳのサイズは３０ｍｍ程度としているのに対
し、補強部材１６は約１〜５ｍｍピッチの折重ねとして
いる。補強部材１６は薄板を複数回折り曲げて構成した
ものである。折り返す場合に板相互間に隙間を設ける。
補強部材１６の板には所定ピッチで小径の穴があり、ろ
う付け時の空気抜きを可能にしている。穴は板を折り曲
げる前にあけておく。補強部材１６は板を折り曲げて３
角形状にしたものであるので、面板１２の上に補強部材
１６を載せた場合に転倒することが無く、ろう付けを容
易に行うことができる。

【００１１】補強部材１６を構成する板の両面にはろう
材がブレージングされている。補強部材１６は、ろう付
けにより縁材１４，１５、面板１１，１２、コア１３と
ろう付けされる。補強部材１６の高さはコア１３縁材１
４，１５の高さと同一である。

【００１２】補強部材１６の成形斜度としては、一方の
縁材１４に対し３０度の角度をなし、必然的にもう一方
の縁材１５に対する角度は６０度をなす。この場合、コ
ア１３のセルＳが正六角形であるので、補強部材１６と
コア１３との接触点を増やすことができ、コア１３との
ろう付けがしっかりとでき、強度を向上できる。

【００１３】補強部材１６は縁材１４，１５、面板１
１，１２、コア１３とろう付けにより接合される。この
場合において、補強部材１６の板の積層ピッチを前記の
如く小さく（配置密度を大きく）しているので、縁材１
４，１５との接触点は図３のｂ１〜ｂｎ，ｂ１’〜ｂ
ｎ’となり、縁材１４，１５とコア１３との接触点に比
べて密度が高い。また、面板１１，１２と補強部材１６
との接触点の数も、面板１１，１２とコア１３との接触
点の数に比べて密度が大きい。そのため、ろう付け面積
を多くする事ができ、積層パネル自体の角部の剛性を上
げる事ができる。また、補強部材１６はコア１３と同等
の薄板で構成する為、補強部材を型材で構成した場合と
比べ、重量増は少ない。

【００１４】積層パネル１０を強度部材として用いた場
合に、縁材１４，１５は強度部材としての役割を持つた
め、縁材１４，１５が直交する積層パネルの角部に高い
応力の発生する。そのため、角部に補強部材１６を配置
する事で、角部、もしくは各部に発生する応力を小さく
できる。補強部材１６を用いない場合は、面板１１，１
２、縁材１４，１５、コア１３の板厚を厚くするか、コ
ア１３のセルサイズを小さくし、コアの密度を大にする
必要があり、重量増となる。しかし、補強部材１６を配
置することによって、面板１１，１２の板厚を薄くで
き、また、縁材１４，１５の肉厚を薄くでき、また、コ
ア１３のセルを大きくできるため、軽量化できる。

【００１５】補強部材１６の製作方法について図４によ
り説明する。８１ａ〜８１ｎは固定ピン、８２は張力付
与治具、８３は薄い板を示す。製作方法としては、先
ず、板８３を、固定ピン８１ａ〜８１ｎに引掛ける。そ
の次に、張力付与治具８２により張力を与え、板８３を
補強部材１６とする。この場合、張力を付与する前工程
に熱を与える工程を加えれば、加工の容易化が図れる。
固定ピン８１ｈ〜８１ｎの列と固定ピン８１ｈ−８１ｇ
の線とがなす角度は６０度である。固定ピン８１ａ〜８
１ｎはローラである。

【００１６】図５の実施例は補強部材１６の製作方法の
他の実施例を示す。９１ａ〜９１ｆはローラからなる可
動ピン、９２ａ〜９２ｆはローラからなる固定ピンを示
す。９３は張力付与治具、９４は薄板を示す。可動ピン
は製作開始時においては、９１ａ’〜９１ｆ’の位置に
配する。製作方法としては、先ず、板９４を可動ピン９
１ａ’〜９１ｆ’と固定ピン９２ａ〜９２ｆの間に配す
る。その後張力付与治具９３により張力を与えながら、
可動ピン９１ａ’〜９１ｆ’を９１ａ〜９１ｆの位置ま
で移動させ、薄板９４を加工する。この場合、張力を付
与する前工程に熱を与える工程を加えれば、加工の容易
化が図れる。

【００１７】図６，図７は円弧状の積層パネル１００を
示す。積層パネル１００は、縁材１５ａ，１５ａの長手
方向に沿って円弧状になっている。縁材１４，１４の方
向は直線状である。補強部材１６に相当する補強部材１
０６の板は直線状の縁材１４に平行に積層されている。
面板１１，１２に接する補強部材１０６の面は積層方向
に沿って円弧状に成っている。板の折り曲げ部の上端の
空間を下端の空間に比べて大きくなるように折り曲げる
ことによって、円弧状にできる。補強部材１０６は、パ
ネルの曲げ方向に対して平行に板を並べているので、パ
ネルの上面と下面の曲率の差を許容しやすいため、曲げ
加工が容易である。コア１３を構成する板の長手方向は
直線状の縁材１４に沿っている。補強部材１０６とコア
１３との間には両者を接合する補強板１０７を配置して
いる。コア１３に接する補強板１０６の面にはろう材を
ブレージングしている。補強部材１０６、補強板１０６
の高さはコア１３のと同一である。

【００１８】これによって円弧状の積層パネルをろう付
けで製作できる。補強部材１０６とコア１３との間に補
強板１０７を配置しているので、コア１３を構成する板
の位置が定まり、正６角形のセルＳを形成できる。強度
的に十分であれば、補強板１０７は不要にでき、軽量に
できる。また、補強部材１０６とコア１３との間に隙間
があっても良い。

【００１９】なお、ろう付けの後、積層パネルを強制的
に曲げることによって円弧状にすることができる。曲げ
方向は上記のとおりである。

【００２０】図８，図９に示す実施例を説明する。この
実施例は補強部材１６と縁材１４，１５との接合部にア
ダプタ１２１，１２２を追加したものである。アダプタ
１２１，１２２はアルミニウム合金製であり、補強部材
１６の板の相互の空間に突出する３角形状の凸部を設け
たものである。アダプタ１２１，１２２は、補強部材１
６と縁材１４，１５とのろう付け面積をより多くとるた
めに取り付けるものである。アダプタ１２１，１２２は
補強部材１６を取付ける部位のみに取り付ける。アダプ
タ１２１，１２２と補強部材１６とは面で接触してお
り、接触面積を確保でき、十分の強度を得ることができ
る。また、両者のずれを吸収することができ、製作を容
易にできるものである。図９のα，βは、補強部材１６
の斜度により決定する。ｈ寸法は大きくする方が、補強
部材１６とのろう付け面積を多くとれる。アダプタ１２
１，１２２は縁材１４，１５に接する面にろう材をブレ
ージングしている。

【００２１】図１０の実施例は、コア１３と角部のコア
１３１との間に台形状の補強部材１５６を配置したもの
である。補強部材１５６は、この場合においても、積層
パネルの角部に集中する応力の緩和する機能を有し、積
層パネルの応力を低下する効果をもつ。また、角部に補
強部材を配置していないため、三角形形状の補強部材１
６，１０６に比べて軽量にできる。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、積層パネルの角部の応
力集中を緩和できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の積層パネルの平面図であ
る。

【図２】図１の過度部の縦断面図である。

【図３】図１の角部の拡大平面図である。

【図４】本発明の一実施例の補強部材の製作方法を説明
する平面図である。

【図５】本発明の他の実施例の補強部材の製作方法を説
明する平面図である。

【図６】本発明の他の実施例の円弧状の積層パネルの斜
視図である。

【図７】図４の角部の拡大平面図である。

【図８】本発明の他の実施例の積層パネルの角部の拡大
平面図である。

【図９】図８のアダプタの拡大平面図である。

【図１０】本発明の他の実施例の積層パネルの角部の平
面図である。

【符号の説明】

１０，１００…積層パネル、１１，１２…面板，１３，
１３１…コア、１４，１５，１５ａ…縁材、１６，１０
６，１５６…補強部材、８１ａ〜８１ｇ，９２ａ〜９２
ｆ…固定ピン、９１ａ〜９１ｆ…可動ピン、８３，９３
…張力付与治具１０７…補強板、１２１，１２２…アダプタ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２つの面板と、その間に配置されており、
２つの面板と接合された、多数のセルを有するコアと、
前記２つの面板の間に配置されていて、互いに交差して
前記２つの面板に接合された２つの縁材と、該２つの縁
材同士が交差する角部において、前記２つの面板、前記
２つの縁材、および前記コアとから成る空間に配置さ
れ、前記２つの縁材および前記２つの面板に接合した補
強部材とからなる積層パネルにおいて、前記補強部材は該補強部材を構成する板材が前記面板に
直交しており、前記板材の厚さ方向に該板材を実質的に
複数枚積層したものであり、積層方向に前記板材同士の
間に隙間を有していること、を特徴とする積層パネル。
【請求項２】請求項１記載の積層パネルにおいて、前記
補強部材は前記面板側から見て三角形形状をしているこ
と、を特徴とする積層パネル。
【請求項３】請求項１記載の積層パネルにおいて、前記
補強部材は前記面板側から見て台形形状をしているこ
と、を特徴とする積層パネル。
【請求項４】請求項１記載の積層パネルにおいて、前記
補強部材と前記縁材との間に前記補強部材の積層空間に
突出するアダプタが配置されており、該アダプタは前記
補強部材と前記縁材にそれぞれ接合していること、を特
徴とする積層パネル。
【請求項５】請求項１記載の積層パネルにおいて、前記
補強部材は１枚の板を複層に折り曲げたものであるこ
と、を特徴とする積層パネル。
【請求項６】請求項１記載の積層パネルにおいて、前記
積層した前記補強部材のそれぞれの板は前記２つの縁材
に対してそれぞれ傾斜していること、を特徴とする積層
パネル。
【請求項７】請求項６記載の積層パネルにおいて、前記
セルは６角形であり、前記補強部材は前記角部の前記縁
材に体する傾斜角度が６０°または３０°であること、
を特徴とする積層パネル。
【請求項８】請求項１記載の積層パネルにおいて、該積
層パネルは１つの前記縁材に沿って曲がっており、前記
補強材は前記曲がっている縁材に対して平行に積層して
いること、を特徴とする積層パネル。