JPS6247711B2

JPS6247711B2 -

Info

Publication number: JPS6247711B2
Application number: JP59123873A
Authority: JP
Inventors: Ei Ueruzen Josefu
Original assignee: TEII AARU II CORP
Current assignee: TEII AARU II CORP
Priority date: 1983-10-28
Filing date: 1984-06-18
Publication date: 1987-10-09
Also published as: GB2148759B; SE455617B; FR2554047B1; GB8413843D0; SE8402991L; GB2148759A; SE8402991D0; DE3420317A1; FR2554047A1; US4471013A; JPS6094343A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明はチタニウム等の薄い金属材から成る
ハニカムコアパネルに関する。これらパネルは一
対のフエースシートにはさまれたハニカムコアか
ら成る。通常、コアは複数の波形リボン又はスト
リツプから形成され、これらは溶接又は他の手段
により固着されハニカム構造を形成している。フ
エースシートは溶接又は拡散接合によりコアリボ
ンのエツジに固定されている。このような構造は
非常に軽くかつ極度に強固である。この種のパネ
ルは一般に航空機や船舶に使用される。

〔従来の技術〕

フエースシートのハニカムコアへの溶接を簡易
化するために、コアを形成するために用いられる
コアストリツプにはそのエツジにフランジが設け
られる。これらフランジはコアストリツプと一体
的であり、平板の金属ストリツプを波形コアスト
リツプにパンチングする間に形成される。フラン
ジはコアストリツプのエツジを波形に垂直になる
ように折曲げることにより形成される。コアスト
リツプは谷部と頂部を有し、該折り曲げ操作はフ
ランジ部材の谷部においてシワ寄りを生じさせ
る。

ハニカムコアの形成において、コアストリツプ
は、一方のコアストリツプのフランジを隣りの他
のコアストリツプのフランジに重ねることにより
巣状の関係となるように配置される。一般に各ス
トリツプの谷部におけるフランジ部は“ジヨグ
ル”状態、即ち若干内側に曲つた状態、となり該
コアストリツプの巣状形成を容易化する。一方の
コアストリツプの頂部近傍のフランジ部分は他の
コアストリツプの谷部におけるフランジ部分上を
スライドする。これによりフエースシートを固着
するに十分な平坦な表面を呈する構造となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述の従来技術の設計において、谷部における
フランジのシワ寄り部分はフランジ形成の折り曲
げ工程中にそれ自身で折り重なる。その結果、フ
ランジは谷部で３倍の厚さとなる。このような構
造は種々の応用分野に適切であるが、一般に使用
にあたつてコア部材の厚さは約5mils（メートル
法では約127ミクロン）又はそれ以下に限定され
る。谷部におけるフランジの３倍厚のために、部
材の積み重ねは、コアをを形成するのに使用でき
る部材の厚みを限定する。従つて、従来のものは
コアストリツプの厚みを厚くすることはできなか
つた。

この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、
ストリツプ部材の厚さを従来技術の構造の場合よ
り厚く出来るようにしたものである。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕

シワ寄り部を折り重ねるかわりに、本発明では
谷部におけるシワ寄りを、コアストリツプの対向
するフランジ方向に伸びる１又はそれ以上の溝を
シワ寄り部に形成することにより調整する。該溝
は、ストリツプ部材をコアストリツプの中心方向
にもつていき、他のコアストリツプと巣状を形成
するのを阻害するのを防ぐ。更に溝の配設は谷部
において他の残りの部分よりもフランジを低く
し、巣状形成工程を容易化し、かつフエースシー
トに対して円滑な表面の提供を保証する。

〔実施例〕

以下添付図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明しよう。以下説明する実施例は本発明を原
理的に説明するためのものであり、発明の限定す
る意味合を持たないのは勿論である。本発明の範
囲は特許請求の範囲を参照することにより最も良
く決定される。

第１図において、パネル１０は一対のフエース
シート１４，１６に挟まれたハニカムコア１２か
ら成る。ハニカムコア１２は第１図からわかるよ
うに複数の巣状に構成されたコアストリツプ１８
〜２７から成る。このコアストリツプは、平板ス
トリツプをパンチングにより波形ストリツプとし
たものである。各コアストリツプはその各端部に
一体的なフランジ３０，３２を有し、このフラン
ジは、フエースシートとの接続のために平坦な表
面を提供する。各コアストリツプは接続部３４に
おいて長さ方向に沿つて互いに溶接されており、
フエースシート１４，１６はフランジ３０，３２
においてコアストリツプと溶接又は拡散接合によ
り結合されている。

既に述べたように、フランジ３０，３２はコア
ストリツプと一体的である。これらフランジはパ
ンチング工程で形成され、パンチに近接したワイ
パーエレメントにより波形コアストリツプを曲げ
て形成する。第２図は一対の従来のコアストリツ
プを示す斜視図である。パンチング操作におい
て、複数の接続部と谷部３６頂部３８が形成され
る。これらを固着する時、コアストリツプ４０の
谷部３６とコアストリツプ４２の頂部３８が結合
される。

コアストリツプは平坦なシートから構成される
ため、パンチング及びフランジ３０，３２の形成
時にフランジは谷部３６において圧縮されシワが
寄ることになる。従来のコアストリツプでは、こ
のシワ寄りはフランジを形成するパンチング時
に、付加的な物により挟むことにより抑制してい
る。更にフランジの谷部３６周辺は対向するフラ
ンジに向けて内側に曲げられ、所謂「ジヨグリン
グ」状態となる。そのため隣接するコアストリツ
プのフランジの頂部３８は谷部３６上をスライド
して結合する。このジヨグリングは全てのフラン
ジを実質的に共面とし、そのためフエースシート
の装着を容易にする。

第３図は、４つの互いに巣状結合されたコアス
トリツプ４４，４６，４８，５０を示すハニカム
コア構造の平面図である。第４図はコアストリツ
プ５０の部分正面図であり、谷部３６部分におけ
るフランジ３０，３２の折り重なりを示してい
る。加えてジヨグリングの結果として谷部３６に
おけるフランジ３０，３２の表面は対向するフラ
ンジに向つてスペースを有しており、隣接するコ
アストリツプのフランジとピーク３８において適
合するようになつている。このジヨグリングと巣
を形成する係合関係を第５図に示す。

コアストリツプはチタニウムの金属材から構成
されている。第４図に示すように谷部３６ではフ
ランジ厚は３倍になるから、このコアストリツプ
を形成するのに用い得る材料の厚さは最大約５ミ
ル（5/1000インチすなわち127ミクロン）に限定
される。更に谷部のジヨグリング操作はパンチン
グ工程でなされ、公差近くまでコントロールする
ことはできない。本発明は谷部におけるジヨグル
と３倍厚となることを除去したコアストリツプに
関するもので、より厚みの大きなストリツプの製
造を可能にするものである。

第６図において、コアストリツプ５２は本発明
に関するものである。コアストリツプ５２には、
谷部３６に平坦部５８により分離された一対の溝
５４，５６が形成され、これによりパンチング工
程中に生ずるシワ寄りを防止している。金属材を
折り重ねて３重厚の部分を形成するのではなく、
シワ寄りにより生じた余分な部材をコアストリツ
プの中心方向、フランジの表面反対方向へと突出
させてある。溝５４，５６はこれによりシワ寄り
の効果を補償するように形成されている。更に第
７図に示すように表面５８はフランジ３０，３２
の残りの部分より内側に引込んでスペースを形成
するように形成されている。このスペース（段
差）は隣接するコアストリツプと巣状に連結する
ことを容易にする。

溝５４，５６を形成することにより、より薄い
ストリツプ材を使用できる。谷部における材料の
シワ寄りは、材料を折り重ねるのではなく溝を形
成することにより防止するから、コアストリツプ
材はより薄い材料であつても適正な形状に形成す
ることが出来、したがつてコア強度を向上させ
る。またこの形成工程は従来のものより正確であ
り、コアストリツプはより小さい誤差で製造され
得る。これもまた薄いコアストリツプ材料の使用
を可能にする。

コアストリツプの形成方法を第８図に示す。巻
き取られたチタニウムリボン６０がパンチプレス
６２に供給される。パンチプレス６２は、ダイ６
４、パンチ６６、パイロツト６８、及び一対のワ
イパー部材７０，７２を備える。リボン６０の幅
W₁はダイ６４、パンチ６６、パイロツト６８の
幅W₂より若干大きい。動作において、パイロツ
ト６８は下降させてあり、先に形成された波形を
ダイ６４に押し付け接触させてある。これにより
パンチ６６に対するリボンの位置を正確に決め
る。次いでパンチ６６が駆動して次の波形を作
る。波形が形成されている間、ダイ６４、パンチ
６６、パイロツト６８はワイパー部材７０，７２
に対してスライドする。この動きが材料をパンチ
６６のエツジを超えて折り曲げ、フランジ３０，
３２を形成する。そしてパンチ６６とパイロツト
６８は上昇し、リボン６０はインデツクスされ、
パンチング工程が繰返される。

パンチプレス機構の部材は一般的には強化スチ
ールから構成する。ワイパー部材７０，７２は
夫々一対の平行な線状の突起７４，７６を備えて
おり、これはシワ寄り部３６におけるフランジ３
０，３２に溝を形成するためのものである。一対
の対応する溝７８，８０はパンチ６６の両側に設
けられている。更にダイ６４の側部にも溝７８，
８０と共線状に溝（図示せず）が設けられ、突起
７４，７６に適合するようになつている。

動作において、ワイパー部材７０，７２はフラ
ンジ３０，３２を形成し、突起７４，７６は更に
谷部３６においてフランジを曲げ、溝５４，５６
を形成する。溝５４，５６及び突起７４，７６は
パンチ６６内で溝７８，８０に嵌合する。そし
て、先に形成された波形の溝はパイロツト６８に
形成された溝８２，８４に嵌合する。

突起７４，７６、溝７８，８０，８２，８４
（ダイ６４に形成されたものも含め）の構成は第
９図に示される。ここでワイパー部材７０，７２
における突起７４，７６間の表面８６は、他の残
りの表面より盛上つており、表面５８（第７図）
を適正に形成するようになつていることに注意す
べきである。溝７８，８０間の表面は上記に対応
して引込んでいる。これはダイとパイロツトの溝
の間のスペースにおいても同じである。

次に第１０図〜第１２図を参照してハニカムコ
アパネルの製造についてべる。最初に電極バー９
０を用意する。この電極バーはそこから延出する
一対の電極ストリツプ９２，９４を有している。
電極バー９０は、広義には、電極部材ということ
ができる。また、一対の電極ストリツプ９２，９
４は、この電極部材（つまり電極バー９０）にお
ける第１及び第２の表面に相当し、コアストリツ
プ９６の波形に対応する波形を成しており、互い
に離間されている。本発明に従つて製造されたコ
アストリツプ９６が、そのフランジ３０，３２が
電極ストリツプの外側に出るように電極ストリツ
プ上に置かれる。この電極バー及びストリツプは
一般的には銅製である。次いで、電極ストリツプ
とそこに装着されたコアストリツプは、一対のフ
エースシート９８，１００間に置かれ、第１１図
に示すように既に配置されたコアストリツプ１０
２と巣状体を構成する。そして電極輪１０４によ
り電流を流して、コアストリツプ９６をフエース
シート９８，１００に溶接する。次にコアストリ
ツプ９６の頂部は第１２図に示される結節点
（nod(e)溶接機１０６によりコアストリツプ１０
２の谷部に溶接される。

典型的には、２つの完成されたパネルの溶接は
不活性ガスの存在下で行われ、溶接点近傍は溶接
に先だつてパージしておかなければならない。こ
れはハニカムコアの最後に形成された部材の内部
への接近を必要とする。従来技術では、この接近
を図るための一つの方法として、コアストリツプ
に穴をあけていた。本発明では溝により必要な接
近が図れ、パージ操作を容易にするから、このよ
うな穴あけは必要ない。

コアに穴あけするかわりに、又はこれに加えて
従来の電極には第１３図に示すように複数の隆起
部１０８が形成されていた。このレリーフ模様は
隆起部間に通路１１０を形成し、パージ作業を容
易にする。しかし、この方法は、溶接がフランジ
３０，３２に沿つた不連続な点でしか行われない
欠点がある。本発明では、フランジの谷部の溝の
構成により、第１４図に示すように十分に連続的
な溶接ゾーン１１２の使用を容易化している。こ
のレリーフパターンは、コアストリツプの溝位置
に対応するスペース１１４においてだけ中断して
いれば良い。これによりフランジは十分に全体の
領域でフエースシートと溶接され、従つてパネル
のコアせん断疲れ寿命を向上することができる。

〔発明の効果〕

概括すれば、本発明は改良したコアストリツプ
構造を提供するもので、パンチ形成工程の結果生
じる部材のシワ寄せを防止抑制し、その結果十分
に厚いコア材の使用を可能にする。厚いコア材の
使用はまたハニカムコアパネルの強度を大きく向
上させる。溝の設置は従来技術の構造において存
在していた薄さの限界を効果的に除去する。また
適正な巣状を構成するに必要なジヨグル工程を除
去する。更にコアの穴明けの必要及び／又はフラ
ンジとフエースシートの部分的溶接が除去される
から、コスト低減と共にパネルの性能向上が図れ
る。また３枚重ねのフランジではなく一枚の平坦
なフランジであるため、フランジどうしの溶接及
びそれに続くフエースシートとの溶接が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はハニカムコアパネルの一部切欠斜視
図、第２図は従来の一対のコアストリツプを示す
斜視図、第３図はハニカムコア構造を示す平面
図、第４図は従来技術のコアストリツプの第３図
における４―４線矢視図、第５図はコアストリツ
プの巣状を示す第３図における５―５線断面図、
第６図は本発明に係るコアストリツプの斜視図、
第７図は本発明のコアストリツプの正面図、第８
図は本発明のコアストリツプの形成方法を示す概
略斜視図、第９図はこのコアストリツプを形成す
るのに用いられるワイパーエレメントとダイの部
分を示す平面図、第１０図はハニカムコアパネル
製造工程においてコアリボンが固着される電極を
示す斜視図、第１１図はフエースシートへのコア
ストリツプの固着を示す概略斜視図、第１２図は
先にフエースシートに固着された隣接するコアス
トリツプの結合部の溶接を示す概略斜視図、第１
３図は従来の電極構造を示す斜視図、第１４図は
本発明のコアストリツプの使用に好適な電極構造
を示す斜視図である。１０…パネル、１２…ハニカムコア、１４，１
６，９８，１００…フエースシート、５２，９
６，１０２…コアストリツプ、３６…谷部、５
４，５６…溝、５８…平坦部、３０，３２…フラ
ンジ、６４…ダイ、６６…パンチ、７０，７２…
ワイパー部材、７４，７６…線状の突起、９０…
電極バー、９２，９４…電極ストリツプ、１０４
…電極輪、１０６…溶接機。

Claims

【特許請求の範囲】１谷部と頂部から成る複数の波形を有する金属
ストリツプ部材を備え、該波形に垂直の該ストリ
ツプのエツジが曲げられてフランジを形成し、該
ストリツプはパンチングにより形成され、また、
該フランジは谷部において複数のシワ寄り部を有
し、該各シワ寄り部は対向するフランジに向けて
内側に延びる少なくとも１つの溝を有し、前記シ
ワ寄り部はフランジの他の残りの部分より対向す
るフランジ方向内側に向けて引込んでおり、これ
によりコアストリツプの巣状形成を容易化してい
る、ハニカムコアパネルの製造に用いるコアストリ
ツプ。２各シワ寄り部が平坦部により分けられた２つ
の溝を有する特許請求の範囲第１項に記載のコア
ストリツプ。３ストリツプの厚さが少なくとも約127ミクロ
ンである特許請求の範囲第２項に記載のコアスト
リツプ。４平坦な金属ストリツプを供給する工程と、ストリツプをパンチングし谷部と頂部を有する
複数の波形を形成する工程と、該ストリツプの両端を折り曲げ、波形に垂直で
谷部においてシワ寄り部を有するフランジを形成
する工程と、更に各シワ寄り部を対向するフランジ方向内側
に曲げ、谷部において生ずるシワを調整する少な
くとも１つの溝を形成し、該折り曲げがシワ寄り
部をフランジの他の残りの平坦部から内側方向に
十分に引込ませ、ハニカムコアを形成するための
コアストリツプの巣状形成を容易化する工程と、を有するハニカムコアパネルの製造に用いるコ
アストリツプの製造方法。５前記シワ寄り部を更に曲げる工程が、十分に
平坦な部分により分離された一対の溝を形成する
工程を含み、該平坦部がその対応するフランジの
平面から内側にほぼ金属ストリツプの厚さ分だけ
引込んだ特許請求の範囲第４項に記載の方法。６前記波形を形成する工程と前記フランジを形
成する工程と前記シワ寄り部を更に曲げる工程
が、前記金属ストリツプの幅より小さな幅を有し、
前記波形を規定するダイを用意すること、該ダイに対応し、金属ストリツプの幅より小さ
な幅を有するパンチを用意し、前記ダイとパンチ
がその表面に沿つて共線状の溝を備えており、該
パンチによりストリツプをパンチ形成すること、平坦表面及び前記ダイとパンチの溝内に延出す
る突起を有するワイパーエレメントを、前記パン
チとダイの各側面に設けたこと、前記ダイと前記パンチを前記ワイパーエレメン
トに関して動かして前記ストリツプを曲げて前記
フランジを形成すると共に、前記突起がダイとパ
ンチの溝内をスライドして前記フランジの前記シ
ワ寄り部に溝を同時に形成すること、から成るものであることを特徴とする特許請求
の範囲第４項に記載の方法。７平坦な金属ストリツプを供給する工程と、ストリツプをパンチングし谷部と頂部を有する
複数の波形を形成する工程と、該ストリツプの両端を折り曲げ、波形に垂直で
谷部においてシワ寄り部を有するフランジを形成
する工程と、更に各シワ寄り部を対向するフランジ方向内側
に曲げ、谷部において生ずるシワを調整する少な
くとも１つの溝を形成し、該折り曲げがシワ寄り
部をフランジの他の残りの平坦部から内側方向に
十分に引込ませ、ハニカムコアを形成するための
コアストリツプの巣状形成を容易化する工程と、から成る製造工程によつて製造されたコアスト
リツプを用いて次のステツプ(a)〜(h)を実行してハ
ニカムコアパネルを形成するようにしたハニカム
コアパネルの製造方法。 (a) コアストリツプの波形に対応する波形を成し
かつ互いに離間されている第１及び第２の表面
を有する電極部材を用意すること。 (b) 第１のコアストリツプを電極部材上に位置さ
せ、そのフランジを電極部材の第１と第２の表
面上に延出させること。 (c) 所定位置において前記電極部材により第１と
第２のフエースシートをフランジに溶接するこ
と。 (d) 電極部材を離し、第２のコアストリツプを該
電極部材上に位置させること。 (e) 第２のコアストリツプを第１のコアストリツ
プに近接して位置させること。 (f) 第２のコアストリツプのフランジを前記フエ
ースシートに溶接すること。 (g) 第１のコアストリツプを第２のコアストリツ
プに溶接すること。 (h) 前記(d)から(g)の手順を他のコアストリツプに
ついて繰返すこと。８平坦な金属ストリツプを供給する工程と、ストリツプをパンチングし谷部と頂部を有する
複数の波形を形成する工程と、該ストリツプの両端を折り曲げ、波形に垂直で
谷部においてシワ寄り部を有するフランジを形成
する工程と、更に各シワ寄り部を対向するフランジ方向内側
に曲げ、谷部において生ずるシワを調整する少な
くとも１つの溝を形成し、該折り曲げがシワ寄り
部をフランジの他の残りの平坦部から内側方向に
十分に引込ませ、ハニカムコアを形成するための
コアストリツプの巣状形成を容易化する工程と、から成る製造工程によつて製造されたコアストリ
ツプを用いて次のステツプ(a)〜(h)を実行してハニ
カムコアパネルを形成すること、 (a) コアストリツプの波形に対応する波形を成し
かつ互いに離間されている第１及び第２の表面
を有する電極部材を用意すること、 (b) 第１のコアストリツプを電極部材上に位置さ
せ、そのフランジを電極部材の第１と第２の表
面上に延出させること、 (c) 所定位置において前記電極部材により第１と
第２のフエースシートをフランジに溶接するこ
と、 (d) 電極部材を離し、第２のコアストリツプを該
電極部材上に位置させること、 (e) 第２のコアストリツプを第１のコアストリツ
プに近接して位置させること、 (f) 第２のコアストリツプのフランジを前記フエ
ースシートに溶接すること、 (g) 第１のコアストリツプを第２のコアストリツ
プに溶接すること、 (h) 前記(d)から(g)の手順を他のコアストリツプに
ついて繰返すこと、及び、その結果製造されたハニカムコアパネル
同士を溶接するために、前記溝を通して第１と第２のパネルにおける外
側のコアストリツプと隣接するコアストリツプの
間の空〓を吸引する工程と、各パネル内の該空〓に不活性ガスを導入する工
程と、向き合つた関係において前記外側のコアストリ
ツプと共に両パネルを溶接する工程と、を実行することを特徴とするハニカムコアパネ
ルの製造方法。