JP2002127278A - Corrugated core material sandwich panel - Google Patents
Corrugated core material sandwich panelInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道車両、自動
車、船舶及び建築物などの構造用部材として用いられて
いる波形芯材サンドイッチパネルに関し、特に高い剛性
を有する波形芯材サンドイッチパネルに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a corrugated core sandwich panel used as a structural member for railway vehicles, automobiles, ships and buildings, and more particularly to a corrugated core sandwich panel having high rigidity.
【０００２】[0002]
【従来の技術】平行に設けられた２枚の平板と、その平
板の間に設けられた波形状の芯材とから構成される波形
芯材サンドイッチパネルが、軽量及び高剛性が特に必要
な高速鉄道車両の構造用部材として用いられている。2. Description of the Related Art A corrugated core sandwich panel composed of two flat plates provided in parallel and a corrugated core member provided between the flat plates is used for a high-speed, particularly light-weight and high-rigidity panel. It is used as a structural member for railway vehicles.
【０００３】この波形芯材サンドイッチパネルをアルミ
材の押し出しで一体成形した場合に、より軽量・高剛性
・高強度化するため、部材断面を最適なトラス断面形状
にするための技術が公開されている。例えば、特開平１
１−５８５６４号公報には、波形芯材サンドイッチパネ
ルにおいて、芯材の板厚中心線の波形状頂上部における
交点と平板の板厚中心線との距離（以下、オフセットと
いう）を平板の板厚の１／２以下にすることによって、
波形芯材サンドイッチパネルの板厚および芯材のピッチ
等の部材の諸元を変更することなく、且つ部材の重量を
増加させることなく、剛性および強度を向上するという
技術が記載されている。[0003] In order to make the corrugated core sandwich panel integrally formed by extruding an aluminum material, a technique for making the cross section of the member into an optimum truss cross section has been disclosed in order to achieve a lighter, higher rigidity and higher strength. I have. For example, JP
In the corrugated core material sandwich panel, a distance (hereinafter, referred to as an offset) between an intersection point of the core thickness center line at the top of the wavy shape and the plate thickness center line in the corrugated core material sandwich panel is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-58564. By making it less than 1/2 of
There is described a technique of improving rigidity and strength without changing the specifications of members such as the thickness of a corrugated core sandwich panel and the pitch of the core, and without increasing the weight of the members.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上述した公報に記載さ
れた技術は、材料としてアルミなどを用い、オフセット
が比較的容易に求められる押し出し成形などで成形され
る波形芯材サンドイッチパネルを最適化する場合に対し
て有効である。しかし、波形芯材サンドイッチパネル
は、押し出し成形などで成形されるものとは限らない。
例えば、押し出し成形のできない鋼材を用いてプレス加
工やロールフォーミング加工によって波形芯材サンドイ
ッチパネルを製作する場合、波形芯材の頂上部の曲率半
径や頂上部の開き角度には、芯材に用いる鋼材の種類や
板厚により、スプリングバックが大きくなり加工精度が
劣化するため、加工限界がある。The technique described in the above-mentioned publication optimizes a corrugated core sandwich panel formed by extrusion or the like in which aluminum is used as a material and offset is relatively easily required. Effective for the case. However, the corrugated core sandwich panel is not necessarily formed by extrusion or the like.
For example, when manufacturing a corrugated core sandwich panel by pressing or roll forming using steel that cannot be extruded, the radius of curvature at the top of the corrugated core and the opening angle of the top are determined by the steel used for the core. Depending on the type and plate thickness, springback increases and processing accuracy deteriorates, so there is a processing limit.
【０００５】このような加工限界の下で、平板の板厚、
芯材の板厚、曲率半径及び開き角度を従来技術に開示さ
れているようなオフセットが平板板厚１／２以下という
条件に適合させることは極めて難しい。また、波形芯材
の両側の平板に板厚の薄いものを使用する場合、厚いも
のを使用する場合、或いは、両面の平板の厚さが異なる
場合や、両側の平板が複合板である場合に対して、平板
の板厚、芯材の板厚、曲率半径及び開き角度を最適に設
定する方法については何ら開示されておらず、最少の材
料使用量で、剛性を最も高めるための、断面形状及び寸
法を最適に設計することができない。さらに、平板の芯
材と反対側の面に、剛性付与効果を有する表面仕上げ材
が接着される場合のような実際の使用状態に合わせた平
板の板厚、芯材の板厚、曲率半径及び開き角度を最適に
設定する方法方法については何ら開示されておらず、最
少の材料使用量で、剛性を最も高めるための、断面形状
及び寸法を最適に設計することができない。またさら
に、平板の板厚、芯材の板厚、曲率半径及び開き角度が
最適化された状態で、剛性が劣化しないように平板と芯
材とを接合する方法についても、何ら開示されておら
ず、従来技術では、最少の材料使用量で最も高い剛性を
有する波形芯材サンドイッチパネルを実現することは困
難である。その上、従来技術では、衝撃音遮断性につい
て何ら考慮がされていない。[0005] Under such processing limits, the thickness of the flat plate,
It is extremely difficult to adjust the thickness, radius of curvature, and opening angle of the core material to the condition that the offset as disclosed in the prior art is equal to or less than half the thickness of the flat plate. Also, when using a thin plate for the flat plate on both sides of the corrugated core material, when using a thick plate, or when the thickness of the flat plate on both sides is different, or when the flat plate on both sides is a composite plate On the other hand, there is no disclosure of a method of optimally setting the thickness of the flat plate, the thickness of the core material, the radius of curvature, and the opening angle. And dimensions cannot be optimally designed. Furthermore, the thickness of the flat plate, the thickness of the core material, the radius of curvature, and the thickness of the flat plate according to the actual use state, such as when a surface finishing material having a rigidity-imparting effect is bonded to the surface of the flat plate opposite to the core material. No method is disclosed for optimally setting the opening angle, and the cross-sectional shape and dimensions for maximizing rigidity cannot be optimally designed with a minimum amount of material used. Furthermore, there is no disclosure of a method of joining a flat plate and a core material so that rigidity is not deteriorated in a state where the thickness of the flat plate, the thickness of the core material, the radius of curvature, and the opening angle are optimized. In the prior art, it is difficult to realize a corrugated core sandwich panel having the highest rigidity with the minimum amount of material used. Moreover, in the prior art, no consideration is given to the impact sound insulation.
【０００６】そこで、本発明の目的は、高剛性であると
ともに、衝撃音遮断性に優れる様に適切な部材の寸法で
設計される波形芯材サンドイッチパネルを提供すること
である。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a corrugated core sandwich panel which is designed to have high rigidity and to have an appropriate member size so as to have excellent impact sound insulation.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の波形芯材サンドイッチパネルは、
波形状に成形された芯材と、前記芯材と別に成形され波
形の両側の頂上に接合された２枚の平板とから構成さ
れ、少なくとも一方の平板に対する前記頂上において、
下記（１）〜（３）の条件のうちいずれか１つを充足す
る様に形成されている。 （１）前記平板の板厚ｔｆ、前記芯材の板厚ｔｃ、前記
頂上の開き角度θが与えられている場合の前記頂上の曲
率半径ρが、下記（Ａ）式を充足する。 （２）前記頂上の曲率半径ρ、前記平板の板厚ｔｆ、前
記芯材の板厚ｔｃが与えられている場合の前記頂上の開
き角度θが、下記（Ｂ）式を充足する。 （３）前記頂上の曲率半径ρ、前記頂上の開き角度θが
与えられている場合の前記平板の板厚ｔｆと前記芯材の
板厚ｔｃとが、下記（Ｃ）式を充足する。In order to achieve the above object, a sandwich panel of corrugated core material according to claim 1 is provided.
A core material formed into a corrugated shape, comprising two flat plates formed separately from the core material and joined to the tops on both sides of the waveform, at the top for at least one flat plate,
It is formed so as to satisfy any one of the following conditions (1) to (3). (1) The thickness tf of the flat plate, the thickness tc of the core material, and the curvature radius ρ of the top when the opening angle θ is given satisfy the following formula (A). (2) When the curvature radius ρ of the top, the plate thickness tf of the flat plate, and the plate thickness tc of the core material are given, the opening angle θ of the top satisfies the following formula (B). (3) The thickness tf of the flat plate and the thickness tc of the core material when the curvature radius ρ and the opening angle θ of the top are given satisfy the following formula (C).
【０００８】[0008]
【数１５】 (Equation 15)
【０００９】[0009]
【数１６】 (Equation 16)
【００１０】[0010]
【数１７】 [Equation 17]
【００１１】請求項１によると、芯材の頂上部が平板と
平行な平坦部を有していない波形芯材サンドイッチパネ
ルが頂上付近での撓みが少なくなり、高剛性で衝撃音遮
断性に優れる様になる。According to the first aspect, the corrugated core sandwich panel, in which the top of the core does not have a flat portion parallel to the flat plate, has less deflection near the top, and has high rigidity and excellent impact sound insulation. Looks like
【００１２】また、請求項２に記載の波形芯材サンドイ
ッチパネルは、請求項１において、前記２枚の平板が、
厚い第１平板と薄い第２平板となっており、前記頂上
が、厚い第１平板に対する大きな第１曲率半径と、薄い
第２平板に対する小さな第２曲率半径とを有し、前記厚
い第１平板と前記大きな第１曲率半径の組み合わせ、及
び、前記薄い第２平板と前記小さな第２曲率半径の組み
合わせが、それぞれ前記（１）〜（３）の条件のうちい
ずれか１つを充足する様に形成されている。Further, in the corrugated core material sandwich panel according to the second aspect, the two flat plates according to the first aspect,
A thick first flat plate and a thin second flat plate, wherein the top has a large first radius of curvature for the thick first flat plate and a small second radius of curvature for the thin second flat plate; And the combination of the large first curvature radius and the combination of the thin second flat plate and the small second curvature radius satisfy one of the conditions (1) to (3), respectively. Is formed.
【００１３】この請求項２によると、芯材の頂上部が平
板と平行な平坦部を有していない波形芯材サンドイッチ
パネルを、たとえ一方の頂上部の曲率半径に対して他方
の頂上部の曲率半径が異なっていても、両方の頂上付近
での撓みが少なくなり、高剛性で衝撃音遮断性に優れる
様になる。According to the second aspect of the present invention, the corrugated core sandwich panel in which the top of the core does not have a flat portion parallel to the flat plate is used, even if the radius of curvature of one top is different from that of the other top. Even if the radii of curvature are different, the bending near both ridges is reduced, and the rigidity is excellent and the impact sound insulation is excellent.
【００１４】また、請求項３に記載の波形芯材サンドイ
ッチパネルは、波形状に成形された芯材と、前記芯材と
別に成形され波形の両側の頂上に接合された２枚の平板
とから構成され、少なくとも一方の平板に対する前記頂
上が、前記平板と平行な平坦部を有しており、下記
（４）〜（７）の条件のうちいずれか１つを充足する様
に形成されている。 （４）前記平板の板厚ｔｆ、前記芯材の板厚ｔｃ、前記
平坦部の幅Ｗ、前記頂上の開き角度θが与えられている
場合の前記頂上の曲率半径ρが、下記（Ｄ）式を充足す
る。 （５）前記頂上の曲率半径ρ、前記平板の板厚ｔｆ、前
記芯材の板厚ｔｃ、前記平坦部の幅Ｗが与えられている
場合の前記頂上の開き角度θが、下記（Ｅ）式を充足す
る。 （６）前記頂上の曲率半径ρ、前記平坦部の幅Ｗ、前記
頂上の開き角度θが与えられている場合の前記平板の板
厚ｔｆと前記芯材の板厚ｔｃとが、下記（Ｆ）式を充足
する。 （７）前記頂上の曲率半径ρ、前記平板の板厚ｔｆ、前
記芯材の板厚ｔｃ、前記頂上の開き角度θが与えられて
いる場合の前記平坦部の幅Ｗが、下記（Ｇ）式を充足す
る。According to a third aspect of the present invention, there is provided a corrugated core material sandwich panel comprising a corrugated core material and two flat plates formed separately from the core material and joined on tops on both sides of the corrugated material. The top of at least one flat plate has a flat portion parallel to the flat plate, and is formed so as to satisfy any one of the following conditions (4) to (7). . (4) The thickness tf of the flat plate, the thickness tc of the core material, the width W of the flat portion, and the radius of curvature ρ of the top when the opening angle θ of the top are given are as follows (D) Satisfy the expression. (5) When the curvature radius ρ of the top, the plate thickness tf of the flat plate, the plate thickness tc of the core material, and the width W of the flat portion are given, the opening angle θ of the top is given by the following (E). Satisfy the expression. (6) The thickness tf of the flat plate and the thickness tc of the core material given the curvature radius ρ of the top, the width W of the flat portion, and the opening angle θ of the top are given by (F) Satisfies the expression. (7) When the radius of curvature ρ of the top, the plate thickness tf of the flat plate, the thickness tc of the core material, and the opening angle θ of the top are given, the width W of the flat portion is as follows (G). Satisfy the expression.
【００１５】[0015]
【数１８】 (Equation 18)
【００１６】[0016]
【数１９】 [Equation 19]
【００１７】[0017]
【数２０】 (Equation 20)
【００１８】[0018]
【数２１】 (Equation 21)
【００１９】この請求項３によると、芯材の頂上部が平
板と平行な平坦部を有している波形芯材サンドイッチパ
ネルの頂上部付近の撓みが少なくなり、高剛性で衝撃音
遮断性に優れる様になる。According to the third aspect, the bending near the top of the corrugated core sandwich panel in which the top of the core has a flat portion parallel to the flat plate is reduced, and the rigidity and impact sound insulation are reduced. Become better.
【００２０】また、請求項４に記載の波形芯材サンドイ
ッチパネルは、請求項３において、前記２枚の平板が、
厚い第１平板と薄い第２平板となっており、前記頂上
が、厚い第１平板に対する広い幅と、薄い第２平板に対
する狭い幅とを有し、前記厚い第１平板と前記広い幅の
組み合わせ、及び、前記薄い第２平板と前記狭い幅との
組み合わせが、それぞれ前記（４）〜（７）の条件のう
ちいずれか１つを充足する様に形成されている。According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the two flat plates are
A thick first flat plate and a thin second flat plate, wherein the top has a wide width for the thick first flat plate and a narrow width for the thin second flat plate, and a combination of the thick first flat plate and the wide width. And the combination of the thin second flat plate and the narrow width is formed so as to satisfy any one of the conditions (4) to (7).
【００２１】この請求項４によると、芯材の頂上部が平
板と平行な平坦部を有している波形芯材サンドイッチパ
ネルを、たとえ一方の頂上部の平坦部に対して他方の頂
上部の平坦部の幅が異なっていても、両方の頂上付近で
の撓みが少なくなり、高剛性で衝撃音遮断性に優れる様
になる。According to the fourth aspect, the corrugated core sandwich panel in which the top of the core has a flat portion parallel to the flat plate is used, even if the top of the core is flat on the other top. Even if the widths of the flat portions are different, the bending near the tops of both is reduced, and the rigidity is excellent and the impact sound insulation is excellent.
【００２２】また、請求項５に記載の波形芯材サンドイ
ッチパネルは、波形状に成形された芯材と、前記芯材と
別に成形され波形の両側の頂上に接合された２枚の平板
とから構成され、一方の平板に対する前記頂上におい
て、下記（１）〜（３）の条件のうちいずれか１つを充
足する様に形成され、他方の平板に対する前記頂上が、
前記平板と平行な平坦部を有しており、下記（４）〜
（７）の条件のうちいずれか１つを充足する様に形成さ
れている。 （１）前記平板の板厚ｔｆ、前記芯材の板厚ｔｃ、前記
頂上の開き角度θが与えられている場合の前記頂上の曲
率半径ρが、下記（Ａ）式を充足する。 （２）前記頂上の曲率半径ρ、前記平板の板厚ｔｆ、前
記芯材の板厚ｔｃが与えられている場合の前記頂上の開
き角度θが、下記（Ｂ）式を充足する。 （３）前記頂上の曲率半径ρ、前記頂上の開き角度θが
与えられている場合の前記平板の板厚ｔｆと前記芯材の
板厚ｔｃとが、下記（Ｃ）式を充足する。 （４）前記平板の板厚ｔｆ、前記芯材の板厚ｔｃ、前記
平坦部の幅Ｗ、前記頂上の開き角度θが与えられている
場合の前記頂上の曲率半径ρが、下記（Ｄ）式を充足す
る。 （５）前記頂上の曲率半径ρ、前記平板の板厚ｔｆ、前
記芯材の板厚ｔｃ、前記平坦部の幅Ｗが与えられている
場合の前記頂上の開き角度θが、下記（Ｅ）式を充足す
る。 （６）前記頂上の曲率半径ρ、前記平坦部の幅Ｗ、前記
頂上の開き角度θが与えられている場合の前記平板の板
厚ｔｆと前記芯材の板厚ｔｃとが、下記（Ｆ）式を充足
する。 （７）前記頂上の曲率半径ρ、前記平板の板厚ｔｆ、前
記芯材の板厚ｔｃ、前記頂上の開き角度θが与えられて
いる場合の前記平坦部の幅Ｗが、下記（Ｇ）式を充足す
る。The corrugated core sandwich panel according to a fifth aspect of the present invention comprises a corrugated core member and two flat plates formed separately from the core member and joined to the tops on both sides of the corrugation. The top of one flat plate is formed so as to satisfy any one of the following conditions (1) to (3), and the top of the other flat plate is:
It has a flat portion parallel to the flat plate, and has the following (4) to
It is formed so as to satisfy any one of the conditions of (7). (1) The thickness tf of the flat plate, the thickness tc of the core material, and the curvature radius ρ of the top when the opening angle θ is given satisfy the following formula (A). (2) When the curvature radius ρ of the top, the plate thickness tf of the flat plate, and the plate thickness tc of the core material are given, the opening angle θ of the top satisfies the following formula (B). (3) The thickness tf of the flat plate and the thickness tc of the core material when the curvature radius ρ and the opening angle θ of the top are given satisfy the following formula (C). (4) The thickness tf of the flat plate, the thickness tc of the core material, the width W of the flat portion, and the radius of curvature ρ of the top when the opening angle θ of the top are given are as follows (D) Satisfy the expression. (5) When the curvature radius ρ of the top, the plate thickness tf of the flat plate, the plate thickness tc of the core material, and the width W of the flat portion are given, the opening angle θ of the top is given by the following (E). Satisfy the expression. (6) The thickness tf of the flat plate and the thickness tc of the core material given the curvature radius ρ of the top, the width W of the flat portion, and the opening angle θ of the top are given by (F) Satisfies the expression. (7) When the radius of curvature ρ of the top, the plate thickness tf of the flat plate, the thickness tc of the core material, and the opening angle θ of the top are given, the width W of the flat portion is as follows (G). Satisfy the expression.
【００２３】[0023]
【数２２】 (Equation 22)
【００２４】[0024]
【数２３】 (Equation 23)
【００２５】[0025]
【数２４】 (Equation 24)
【００２６】[0026]
【数２５】 (Equation 25)
【００２７】[0027]
【数２６】 (Equation 26)
【００２８】[0028]
【数２７】 [Equation 27]
【００２９】[0029]
【数２８】 [Equation 28]
【００３０】この請求項５によると、平板に対する芯材
の頂上の形状が異なっていても、両方の頂上付近での撓
みが少なくなり、高剛性で衝撃音遮断性に優れる様にな
る。According to the fifth aspect, even if the shape of the top of the core material with respect to the flat plate is different, the bending near both the tops is reduced, and the rigidity is excellent and the impact sound insulation is excellent.
【００３１】また、請求項６に記載の波形芯材サンドイ
ッチパネルは、請求項１〜５のいずれかにおいて、前記
平板の少なくとも一方が複合板で形成され、この複合板
の中立軸から前記芯材の側への厚みの２倍がｔｆとされ
る。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a corrugated core sandwich panel according to any one of the first to fifth aspects, wherein at least one of the flat plates is formed of a composite plate, and the core member is formed from a neutral axis of the composite plate. Is twice as thick as tf.
【００３２】この請求項６によると、波形芯材サンドイ
ッチパネルの平板がたとえ表面仕上げ材と平板とから構
成される複合板であっても、複合板の中立軸の位置を複
合板と芯材との接触面から距離ｔｆ／２の位置に等価す
ることにより平板と同様に、波形芯材サンドイッチパネ
ルを高剛性で衝撃音遮断性に優れる様にできる。According to the present invention, even if the flat plate of the corrugated core sandwich panel is a composite plate composed of a surface finishing material and a flat plate, the position of the neutral axis of the composite plate is determined by the composite plate and the core material. Is equivalent to a position at a distance tf / 2 from the contact surface of the corrugated core material, the corrugated core sandwich panel can be made to have high rigidity and excellent impact sound insulation as in the case of a flat plate.
【００３３】また、請求項７に記載の波形芯材サンドイ
ッチパネルは、請求項１〜６のいずれかにおいて、前記
芯材と前記平板との接合部近傍に生じる前記芯材と前記
平板との接触領域に粘弾性体または粘性体を有してい
る。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a corrugated core sandwich panel according to any one of the first to sixth aspects, wherein the contact between the core and the flat plate occurs near a joint between the core and the flat plate. The region has a viscoelastic body or a viscous body.
【００３４】この請求項７によると、波形芯材サンドイ
ッチパネルが、接合部近傍に生じる芯材と平板との接触
領域に粘弾性体または粘性体を有しているので、この接
触領域における芯材と平板との接触に起因して発生する
衝撃音を抑制することができる。According to the present invention, since the corrugated core sandwich panel has a viscoelastic body or a viscous body in a contact area between the core and the flat plate formed near the joint, the core in the contact area is provided. Impact noise generated due to the contact between the plate and the flat plate can be suppressed.
【００３５】[0035]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照しつつ、具体的に説明する。図１は、芯材の頂上部
に平板と平行な平坦部を有している波形芯材サンドイッ
チパネルの模式図である。図２は、芯材の頂上部に平板
と平行な平坦部を有していない波形芯材サンドイッチパ
ネルの模式図である。図３は、図１に示す波形芯材サン
ドイッチパネルに分布荷重を作用させた場合の数値計算
により求めた変形図である。図４は、図２に示す波形芯
材サンドイッチパネルに分布荷重を作用させた場合の数
値計算により求めた変形図である。Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of a corrugated core sandwich panel having a flat portion parallel to a flat plate at the top of the core. FIG. 2 is a schematic diagram of a corrugated core sandwich panel having no flat portion parallel to a flat plate at the top of the core. FIG. 3 is a modified diagram obtained by numerical calculation when a distributed load is applied to the corrugated core sandwich panel shown in FIG. FIG. 4 is a modified view obtained by numerical calculation when a distributed load is applied to the corrugated core sandwich panel shown in FIG.
【００３６】図１に示すように、波形芯材サンドイッチ
パネル２０は、波形状に成形された芯材２１と、芯材２
１と別に成形され芯材両側の頂上に接合された２枚の平
板２２から構成されている。芯材２１の頂上には、平板
２２と平行な平坦部を有している。また、図２に示すよ
うに、別の波形芯材サンドイッチパネル１０は、波形状
に成形された芯材１１と、芯材１１と別に成形され芯材
両側の頂上に接合された２枚の平板１２から構成されて
いる。芯材１１の頂上には、平板１２と平行な平坦部を
有していない。As shown in FIG. 1, the corrugated core sandwich panel 20 comprises a corrugated core 21 and a core 2.
It is composed of two flat plates 22 which are separately formed from each other and are joined to the tops on both sides of the core material. The top of the core 21 has a flat portion parallel to the flat plate 22. As shown in FIG. 2, another corrugated core sandwich panel 10 includes a corrugated core 11 and two flat plates formed separately from the core 11 and joined to the tops on both sides of the core. 12 are provided. The top of the core 11 does not have a flat portion parallel to the flat plate 12.
【００３７】図３に示すように、芯材２１の頂上部に平
坦部を有している波形芯材サンドイッチパネル２０に分
布荷重を作用させると、平板２２が波打つような変形
（せん断変形）が生じるため、たわみが大きくなる。逆
に、図４に示すように、芯材１１の頂上部に平坦部を有
していない波形芯材サンドイッチパネル１０に分布荷重
を作用させると、平板１２が波打つような変形（せん断
変形）が生じないため、たわみが小さくなる。この相違
はオフセットの相違により起こるものであり、オフセッ
トが０に近づけば近づくほどたわみが小さくなる。従っ
て、オフセットが０に或いは０に等しくなるように波形
芯材サンドイッチパネル１０、２０を設計すれば高剛性
を得られることが、数値計算により判明した。As shown in FIG. 3, when a distributed load is applied to the corrugated core sandwich panel 20 having a flat portion at the top of the core 21, deformation (shear deformation) of the flat plate 22 is generated. As a result, the deflection increases. Conversely, as shown in FIG. 4, when a distributed load is applied to the corrugated core sandwich panel 10 having no flat portion at the top of the core 11, deformation (shear deformation) such that the flat plate 12 undulates occurs. Since it does not occur, the deflection is reduced. This difference is caused by the difference in offset. The closer the offset is to zero, the smaller the deflection becomes. Therefore, it has been found by numerical calculation that high rigidity can be obtained by designing the corrugated core sandwich panels 10 and 20 so that the offset is equal to or equal to zero.
【００３８】図５は、芯材１１の頂上部に平坦部を有し
ていない波形芯材サンドイッチパネル１０における頂上
部の断面図である。図５に示すように、平板１２の中立
軸１４と芯材１１の中立軸１３の交点がちょうど一致す
る場合（オフセットが０の場合）の、平板１２の板厚ｔ
ｆ、芯材１１の板厚ｔｃ、芯材１１の頂上部の開き角度
θおよび芯材１１の頂上部の曲率半径ρとの関係は、以
下の式（１）〜（３）のように表すことができる。FIG. 5 is a cross-sectional view of the corrugated core sandwich panel 10 having no flat portion on the top of the core 11. As shown in FIG. 5, the thickness t of the flat plate 12 when the intersection of the neutral axis 14 of the flat plate 12 and the neutral axis 13 of the core material 11 exactly match (when the offset is 0).
f, the thickness tc of the core 11, the opening angle θ of the top of the core 11, and the radius of curvature ρ of the top of the core 11 are expressed as the following equations (1) to (3). be able to.
【００３９】[0039]
【数２９】 (Equation 29)
【００４０】[0040]
【数３０】 [Equation 30]
【００４１】[0041]
【数３１】 (Equation 31)
【００４２】また、図６は、芯材２１の頂上部に平坦部
を有している波形芯材サンドイッチパネル２０における
頂上部の断面図である。図６に示すように、平板２２の
中立軸２４と芯材２１の中立軸２３の交点がちょうど一
致する場合（オフセットが０の場合）の、平板２２の板
厚ｔｆ、芯材２１の板厚ｔｃ、芯材２１の頂上部の開き
角度θ、芯材２１の頂上部の曲率半径ρおよび芯材２１
の平坦部の幅Ｗとの関係は、以下の式（４）〜（７）の
ように表すことができる。FIG. 6 is a cross-sectional view of the corrugated core sandwich panel 20 having a flat portion on the top of the core 21. As shown in FIG. 6, when the intersection of the neutral axis 24 of the flat plate 22 and the neutral axis 23 of the core material 21 exactly match (when the offset is 0), the thickness tf of the flat plate 22 and the thickness of the core material 21 tc, the opening angle θ of the top of the core 21, the radius of curvature ρ of the top of the core 21 and the core 21
Can be expressed as in the following equations (4) to (7).
【００４３】[0043]
【数３２】 (Equation 32)
【００４４】[0044]
【数３３】 [Equation 33]
【００４５】[0045]
【数３４】 (Equation 34)
【００４６】[0046]
【数３５】 (Equation 35)
【００４７】上述した式（１）〜（７）を満足するよう
に断面形状を設計することにより、波形芯材サンドイッ
チパネル１０、２０は高い剛性を得るとともに、衝撃音
遮断性にも優れたものに出来る。しかし、実際には、波
形芯材サンドイッチパネル１０、２０の加工上の問題
や、芯材１１、２１と平板１２、２２との接合の問題に
より、上述した式（１）〜（７）で得られた値（以下、
最適値という）で波形芯材サンドイッチパネル１０、２
０を製作できない場合も考えられる。By designing the cross-sectional shape so as to satisfy the above-mentioned equations (1) to (7), the corrugated core sandwich panels 10 and 20 have high rigidity and also have excellent impact sound insulation. Can be However, in practice, due to problems in processing of the corrugated core sandwich panels 10 and 20 and bonding of the cores 11 and 21 and the flat plates 12 and 22, the above equations (1) to (7) are obtained. Value (hereafter,
Corrugated core sandwich panels 10, 2
0 may not be manufactured.
【００４８】そこで、これらの最適値および最適値から
ずらした値で製作された波形芯材サンドイッチパネル１
０、２０について説明する。Therefore, the corrugated core sandwich panel 1 manufactured with these optimum values and values deviated from the optimum values.
0 and 20 will be described.
【００４９】例えば、本発明の波形芯材サンドイッチパ
ネル１０、２０が、共同住宅の界床に適用された場合を
想定する。平板１２、２２の板厚ｔｆと芯材１１、２１
の板厚ｔｃとの合計板厚ｔｆ＋ｔｃ、芯材１１、２１の
頂上部の開き角度θ、芯材１１、２１の頂上部の曲率半
径ρおよび芯材２１の平坦部の幅Ｗのうち、芯材１１の
頂上部に平坦部を有していない場合には、芯材の平坦部
の幅Ｗを除く３つのパラメータのうち２つを固定し、ま
た、芯材２１の頂上部に平坦部を有している場合には、
芯材２１の平坦部の幅Ｗを含めた４つのパラメータのう
ち３つを固定する。そして、残った１つのパラメータを
最適値からずらした場合の床衝撃振動増加量の計算によ
り求め、その計算結果を図７〜図１０に示す。ここで、
図７は、芯材１１、２１の頂上部の曲率半径ρを最適値
からずらした場合の床衝撃振動増加量の計算結果を表す
グラフである。図８は、芯材１１、２１の頂上部の開き
角度θを最適値からずらした場合の床衝撃振動増加量の
計算結果を表すグラフである。図９は、合計板厚ｔｆ＋
ｔｃを最適値からずらした場合の床衝撃振動増加量の計
算結果を表すグラフである。図１０は、芯材２１の平坦
部の幅Ｗを最適値からずらした場合の床衝撃振動増加量
の計算結果を表すグラフである。For example, assume that the corrugated core sandwich panels 10 and 20 of the present invention are applied to the floor of an apartment house. The thickness tf of the flat plates 12 and 22 and the core materials 11 and 21
Out of the total thickness tf + tc with respect to the plate thickness tc, the opening angle θ of the tops of the core members 11 and 21, the curvature radius ρ of the top portions of the core members 11 and 21, and the width W of the flat portion of the core member 21, When the flat portion is not provided at the top of the core material 11, two of the three parameters except the width W of the flat portion of the core material are fixed, and the flat portion is set at the top portion of the core material 21. If you have
Three of the four parameters including the width W of the flat portion of the core 21 are fixed. Then, the amount of increase in floor impact vibration when one remaining parameter is shifted from the optimum value is obtained, and the calculation results are shown in FIGS. here,
FIG. 7 is a graph showing the calculation result of the amount of increase in floor impact vibration when the radius of curvature ρ at the tops of the core members 11 and 21 is shifted from the optimum value. FIG. 8 is a graph showing a calculation result of the amount of increase in floor impact vibration when the opening angle θ of the tops of the core members 11 and 21 is shifted from the optimum value. FIG. 9 shows the total thickness tf +
It is a graph showing the calculation result of the floor impact vibration increase amount when tc is shifted from the optimal value. FIG. 10 is a graph showing the calculation result of the amount of increase in floor impact vibration when the width W of the flat portion of the core 21 is shifted from the optimum value.
【００５０】タイヤ落下衝撃を加えた際の床衝撃振動に
より階下で発生する床衝撃音の評価方法は、ＪＩＳ規格
（ＪＩＳ Ａ １４１９−２：２０００の附属書１）に
規定されている。このＪＩＳ規格では、床衝撃音の遮断
性能を規定する等級曲線に対して、２デシベルまで越え
ても良いことが規定されている。従って、階下で発生す
る界床の床衝撃音の値が、所要の床衝撃音の遮断性能を
規定する等級曲線のちょうど真上にくるように、平板１
２、２２の板厚ｔｆと芯材１１、２１の板厚ｔｃとの合
計板厚ｔｆ＋ｔｃ、芯材１１、２１の頂上部の開き角度
θ、芯材１１、２１の頂上部の曲率半径ρおよび芯材１
１、２１の平坦部の幅Ｗを最適値に設定して、床衝撃音
と１対１の関係にある床振動の増加量が２デシベル（ｄ
Ｂ）以下となる場合には、所要の遮音性能とみなせる。The method of evaluating the floor impact sound generated downstairs due to the floor impact vibration when a tire drop impact is applied is prescribed in JIS standard (Annex 1 of JIS A 1419-2: 2000). The JIS standard stipulates that a grade curve defining the floor impact sound insulation performance may exceed 2 dB. Therefore, the flat plate 1 is set so that the value of the floor impact sound of the floor generated below the floor is just above the class curve that defines the required floor impact sound cutoff performance.
The total thickness tf + tc of the thickness tf of the cores 2 and 22 and the thickness tc of the cores 11 and 21, the opening angle θ of the tops of the cores 11 and 21, the radius of curvature ρ of the tops of the cores 11 and 21, and Core material 1
By setting the width W of the flat portions 1 and 21 to the optimum value, the increase amount of the floor vibration in a one-to-one relationship with the floor impact sound is 2 dB (d
B) In the following cases, the required sound insulation performance can be considered.
【００５１】そこで、上述した等級曲線からの増加量が
２デシベル以下となる許容範囲を［図７〜図１０から求
めた結果、各パラメータの最適値とその最適値からずら
した値との比の許容範囲が以下に示す式（８）〜（１
４）で表される。なお、以下に示す式（８）〜（１０）
は、芯材１１の頂上部に平坦部を有していない場合の式
であり、以下に示す式（１１）〜（１４）は、芯材２１
の頂上部に平坦部を有している場合の式である。このよ
うにして、本願発明者は、波形芯材サンドイッチパネル
１０、２０の床衝撃音の遮断性能を規定する床振動の増
加量が２デシベルの許容限界を満足する設計値を見いだ
した。従って、ＪＩＳ規格に規定される床衝撃音の遮断
性能を有し、且つ高剛性を得る波形芯材サンドイッチパ
ネル１０、２０を設計することができる。ここで、
（８）式が解決手段の（Ａ）式に対応し、（９）式が解
決手段の（Ｂ）式に対応し、（１０）式が解決手段の
（Ｃ）式に対応する。また、（１１）式が解決手段の
（Ｄ）式に対応し、（１２）式が解決手段の（Ｅ）式に
対応し、（１３）式が解決手段の（Ｆ）式に対応し、
（１４）式が解決手段の（Ｇ）式に対応する。Therefore, the allowable range in which the amount of increase from the above-mentioned grading curve is 2 dB or less is determined. [Results obtained from FIGS. 7 to 10 show that the ratio between the optimum value of each parameter and the value shifted from the optimum value is determined. Equations (8) to (1) where the allowable range is shown below
4). Expressions (8) to (10) shown below
Is a formula in the case where there is no flat portion on the top of the core material 11, and the following formulas (11) to (14) are
Is a formula in the case where a flat portion is provided at the top of. In this way, the inventor of the present application has found a design value in which the amount of increase in floor vibration that defines the floor impact sound blocking performance of the corrugated core sandwich panels 10 and 20 satisfies the allowable limit of 2 dB. Therefore, it is possible to design the corrugated core sandwich panels 10 and 20 that have the floor impact sound blocking performance specified by the JIS standard and obtain high rigidity. here,
Equation (8) corresponds to the solution (A), equation (9) corresponds to the solution (B), and equation (10) corresponds to the solution (C). Further, equation (11) corresponds to equation (D) of the solution, equation (12) corresponds to equation (E) of the solution, equation (13) corresponds to equation (F) of the solution,
Equation (14) corresponds to the solution (G).
【００５２】[0052]
【数３６】 [Equation 36]
【００５３】[0053]
【数３７】 (37)
【００５４】[0054]
【数３８】 (38)
【００５５】[0055]
【数３９】 [Equation 39]
【００５６】[0056]
【数４０】 (Equation 40)
【００５７】[0057]
【数４１】 [Equation 41]
【００５８】[0058]
【数４２】 (Equation 42)
【００５９】また、図１１に示すように、表面仕上げ材
１５と、表面仕上げ材１５が接着剤１６によって貼り付
けられた平板１２とから構成される複合板１７が平板１
２の代わりに用いられる場合は、複合板１７の中立軸１
８の位置を求めて、この位置から複合板１７と芯材１１
との接触面までの距離をｔｆ／２とおけば、平板１２と
同様に上述の式（８）〜（１４）を用いて波形芯材サン
ドイッチパネル１０’を設計することができる。ここ
で、図１１は、図５に示す波形芯材サンドイッチパネル
１０における、表面仕上げ材と、表面仕上げ材が貼り付
けられた平板１２とから構成される複合板が平板１２の
代わりに用いられる場合の頂上部の断面図である。な
お、ここでは、芯材１１の頂上部に平坦部を有していな
い波形芯材サンドイッチパネル１０’の複合板について
説明したが、芯材２１の頂上部に平坦部を有している波
形芯材サンドイッチパネル２０の複合板についても同様
である。As shown in FIG. 11, a composite plate 17 composed of a surface finishing material 15 and a flat plate 12 to which the surface finishing material 15 is adhered by an adhesive 16 is used.
2 is used instead of the neutral shaft 1 of the composite plate 17.
8, the composite plate 17 and the core material 11 are determined from this position.
If the distance to the contact surface with t is set to tf / 2, the corrugated core sandwich panel 10 ′ can be designed using the above-described equations (8) to (14) as in the case of the flat plate 12. Here, FIG. 11 shows a case where a composite plate composed of a surface finishing material and a flat plate 12 to which the surface finishing material is attached is used in place of the flat plate 12 in the corrugated core sandwich panel 10 shown in FIG. It is sectional drawing of the top part of FIG. Although the composite plate of the corrugated core sandwich panel 10 ′ having no flat portion on the top of the core material 11 has been described here, the corrugated core having a flat portion on the top of the core material 21 has been described. The same applies to the composite plate of the material sandwich panel 20.
【００６０】次に、波形芯材サンドイッチパネルにおけ
る芯材と平板との接合部に用いる接着剤がこの接合領域
の変化によって床振動の増加量に与える影響について説
明する。図１２は、図５に示す波形芯材サンドイッチパ
ネル１０における芯材１１と平板１２との接合部に用い
る接着剤の接合領域を示す断面図である。図１３は、接
着剤による接合領域を変化させた場合の床振動の増加量
の計算結果を表すグラフである。Next, the effect of the adhesive used for the joint between the core material and the flat plate in the corrugated core material sandwich panel on the increase in floor vibration due to the change in the joint area will be described. FIG. 12 is a cross-sectional view showing a bonding area of an adhesive used for a bonding portion between the core material 11 and the flat plate 12 in the corrugated core material sandwich panel 10 shown in FIG. FIG. 13 is a graph showing a calculation result of an increase amount of floor vibration when a bonding region by an adhesive is changed.
【００６１】図１２に示すように、波形芯材サンドイッ
チパネル１０において芯材１１と平板１２とを接着剤１
６を用いて接合させた場合、平板１２の板厚ｔｆ、芯材
１１の板厚ｔｃ、芯材１１の頂上部の開き角度θおよび
芯材１１の頂上部の曲率半径ρが上述の式（１）〜
（３）で得られた最適値に設定された状態で、接着剤に
よる接合領域が３−３’〜接合点という全接着の状態か
ら、３−３’〜２−２’、２−２’〜１−１’および１
−１’〜接合点と徐々に除去した場合の床振動の増加量
の計算結果を求め、その計算結果を図１３に示す。As shown in FIG. 12, in the corrugated core sandwich panel 10, the core 11 and the flat plate 12 are bonded with the adhesive 1
6, the thickness tf of the flat plate 12, the thickness tc of the core 11, the opening angle θ of the top of the core 11, and the radius of curvature ρ of the top of the core 11 are expressed by the above-described formula ( 1) ~
In the state where the optimum value obtained in (3) is set, the bonding area by the adhesive is changed from 3-3 ′ to the bonding point to 3-3 ′ to 2-2 ′ and 2-2 ′. ~ 1-1 'and 1
The calculation result of the increase amount of the floor vibration when −1 ′ to the junction is gradually removed is obtained, and the calculation result is shown in FIG.
【００６２】図１３に示すように、波形芯材サンドイッ
チパネル１０において芯材１１と平板１２との接合部に
用いる接着剤１６を完全に除去したとしても、顕著な床
振動の増加は発生しないことがわかる。このようにし
て、本願発明者は、波形芯材サンドイッチパネル１０に
おいて接合部に接着剤１６を用いなくても床振動の増加
に顕著な影響がないことを見いだした。ただし、波形芯
材サンドイッチパネル１０に接着剤１６を用いない場合
は、床に衝撃力が加えられた際に、芯材１１と平板１２
とが接触領域の一部で溶接（スポット溶接、栓溶接な
ど）或いは機械接合（リベット、カシメ、ドリルネジ、
釘など）によって接合されているにすぎないので、接触
領域内の接合されていない領域（接合部近傍）で芯材１
１と平板１２とが衝突して、衝突音が発生する可能性が
ある。そこで、接合部近傍に粘弾性特性に優れた接着剤
１６（とくに接着力が要求されない粘性体でもよい）を
有していることが望ましい。これにより、上述した衝撃
音を抑制することができる。なお、ここでは、芯材１１
の頂上部に平坦部を有していない波形芯材サンドイッチ
パネル１０の接合部の接着剤１６について説明したが、
芯材２１の頂上部に平坦部を有している波形芯材サンド
イッチパネル２０の接合部の接着剤１６についても同様
である。As shown in FIG. 13, even when the adhesive 16 used for the joint between the core material 11 and the flat plate 12 is completely removed from the corrugated core material sandwich panel 10, no significant increase in floor vibration occurs. I understand. In this way, the inventor of the present application has found that even when the adhesive 16 is not used in the joint portion in the corrugated core sandwich panel 10, the increase in floor vibration is not significantly affected. However, when the adhesive 16 is not used for the corrugated core sandwich panel 10, when the floor is subjected to an impact force, the core 11 and the flat
And welding (spot welding, plug welding, etc.) or mechanical joining (rivets, caulking, drill screws,
Core material 1 in a non-joined area (near a joint) in the contact area because the core material 1 is only joined by a nail or the like.
1 and the flat plate 12 may collide with each other to generate a collision sound. Therefore, it is desirable to have the adhesive 16 having excellent viscoelastic properties (especially a viscous body that does not require adhesive force) near the joint. Thereby, the above-described impact sound can be suppressed. Here, the core material 11
The adhesive 16 at the joint portion of the corrugated core sandwich panel 10 having no flat portion at the top of the is described.
The same applies to the adhesive 16 at the joint of the corrugated core sandwich panel 20 having a flat portion at the top of the core 21.
【００６３】次に、本発明の波形芯材サンドイッチパネ
ルの形状例を、図１４〜図１６に示す。なお、図１４〜
図１６に示す形状例は、上述の式（８）〜（１４）のう
ち少なくともいずれか１つを満足するものとする。Next, FIGS. 14 to 16 show examples of the shape of the corrugated core sandwich panel of the present invention. 14 to FIG.
It is assumed that the shape example shown in FIG. 16 satisfies at least one of the above equations (8) to (14).
【００６４】図１４に示す波形芯材サンドイッチパネル
３０は、上面側の平板３１がパーティクルボードなどの
表面仕上げ材であり、下面側の平板３２が鋼板であり、
芯材３３は波形状に成形され且つ頂上部に平坦部を有し
ない鋼板である。上面側の平板３１と芯材３３の頂上部
との接合には、ドリルネジ３４を用いており、芯材３３
の頂上部と下面側の平板３２との接合には、リベット３
５を用いている。なお、上面側の平板３１と芯材３３と
の接触面には、衝撃音を抑制するために粘弾性体３６を
設けるのが好ましい。また、芯材３３の頂上部と下面側
の平板３２との接合には、スポット溶接を用いてもよ
い。上面側の平板３１は、下面側の平板３２より厚いの
で、上面側の平板３１の中立軸上に芯材３３の中立軸の
交点がくるように、芯材３３の上面側頂上部には平坦部
を設けているが、芯材３３の下面側頂上部には平坦部を
設けていない。In the corrugated core sandwich panel 30 shown in FIG. 14, the upper flat plate 31 is a surface finishing material such as a particle board, the lower flat plate 32 is a steel plate,
The core material 33 is a steel plate formed into a corrugated shape and having no flat portion at the top. A drill screw 34 is used to join the flat plate 31 on the upper surface side and the top of the core 33, and the core 33
The rivet 3 is used to join the top part of the
5 is used. In addition, it is preferable to provide a viscoelastic body 36 on the contact surface between the flat plate 31 on the upper surface side and the core material 33 in order to suppress an impact sound. In addition, spot welding may be used to join the top portion of the core member 33 and the flat plate 32 on the lower surface side. Since the flat plate 31 on the upper surface side is thicker than the flat plate 32 on the lower surface side, a flat portion is formed on the top of the upper surface side of the core material 33 such that the intersection of the neutral axis of the core material 33 is on the neutral axis of the flat plate 31 on the upper surface side. However, a flat portion is not provided on the top of the lower surface side of the core material 33.
【００６５】上述のように、波形芯材サンドイッチパネ
ル３０では、上面側の平板３１と下面側の平板３２と
が、異種の材料であり、且つ異なる厚みである。この様
な形状であっても、芯材３３の下側の頂上部が平板と平
行な平坦部を有さず、上側の芯材３３の頂上部は平坦部
を有する上下非対称の芯材３３を用いることによって、
上下の平板の剛性の異なるものに対して、高剛性で高衝
撃音遮断性に設計することができる。As described above, in the corrugated core sandwich panel 30, the flat plate 31 on the upper surface side and the flat plate 32 on the lower surface side are made of different materials and have different thicknesses. Even with such a shape, the lower apex of the core 33 does not have a flat portion parallel to the flat plate, and the upper apex of the upper core 33 has a vertically asymmetric core 33 having a flat portion. By using
It can be designed to have high rigidity and high impact sound insulation for the upper and lower flat plates having different rigidities.
【００６６】図１５に示す波形芯材サンドイッチパネル
４０は、上面側の平板４１と下面側の平板４２とがとも
に鋼板であり、芯材４３は波形状に成形された鋼板であ
る。上面側鋼板４１の上面には、パーティクルボードな
どの表面仕上げ材４４が接着剤４５で貼り付けられ、異
なる材料から成る複合板４８となっている。上面側の平
板４１と芯材４３の頂上部との接合には、スポット溶接
４６を用いており、芯材４３の頂上部と下面側の平板４
２との接合には、リベット４７を用いている。上面側の
平板４１と表面仕上げ材４４から構成される複合板４８
の中立軸上に芯材４３の中立軸の交点がくるように、芯
材４３の上面側頂上部には平坦部を設けているが、芯材
４３の下面側頂上部には平坦部を設けていない。In the corrugated core sandwich panel 40 shown in FIG. 15, both the upper flat plate 41 and the lower flat plate 42 are steel plates, and the core material 43 is a corrugated steel plate. A surface finishing material 44 such as a particle board is adhered to the upper surface of the upper surface side steel plate 41 with an adhesive 45 to form a composite plate 48 made of a different material. Spot welding 46 is used to join the flat plate 41 on the upper surface and the top of the core material 43, and the flat plate 4 on the lower surface and the top of the core material 43 are used.
A rivet 47 is used for joining with the rivet 47. Composite plate 48 composed of flat plate 41 on the upper surface side and surface finishing material 44
A flat portion is provided at the top of the upper surface side of the core material 43 so that the intersection of the neutral axis of the core material 43 is located on the neutral axis of the core material 43. A flat portion is provided at the upper portion of the lower surface side of the core material 43. Not.
【００６７】上述のように、波形芯材サンドイッチパネ
ル４０では、上面側が複合板４８になっており、且つ複
合板４８と下面側の平板４２との厚みは、異なってい
る。この様な形状であっても、芯材４３の下側の頂上部
が平板と平行な平坦部を有さず、上側の芯材４３の頂上
部は平坦部を有する上下非対称の芯材４３を用いること
によって、上下の平板の剛性の異なるものに対して、高
剛性で高衝撃音遮断性に設計することができる。As described above, in the corrugated core sandwich panel 40, the upper surface is the composite plate 48, and the thickness of the composite plate 48 and the thickness of the lower plate 42 are different. Even with such a shape, the lower apex of the core 43 does not have a flat portion parallel to the flat plate, and the upper apex of the upper core 43 has a vertically asymmetric core 43 having a flat portion. By using this, it is possible to design a high rigidity and a high impact sound insulation property for upper and lower flat plates having different rigidities.
【００６８】図１６に示す波形芯材サンドイッチパネル
５０は、上面側の平板５１が鋼板であり、下面側の平板
５２がパーティクルボードなどであり、芯材５３は波形
状に成形され且つ頂上部に平坦部を有しない鋼板であ
る。上面側鋼板５１の上面には、パーティクルボードな
どの表面仕上げ材５４が接着剤５５で貼り付けられ、異
なる材料から成る複合板５８となっている。上面側の平
板５１と芯材５３の頂上部との接合には、スポット溶接
５６を用いており、芯材５３の頂上部と下面側の平板５
２との接合には、ドリルネジ５７を用いている。上面側
の平板５１と表面仕上げ材５４から構成される複合板５
８の中立軸上に芯材５３の中立軸の交点がくるように、
芯材５３の上面側頂上部には下面側頂上部の曲率半径ρ
２より大きなρ１に設定している。In the corrugated core sandwich panel 50 shown in FIG. 16, the flat plate 51 on the upper surface side is a steel plate, the flat plate 52 on the lower surface side is a particle board or the like, and the core material 53 is formed in a corrugated shape and formed on the top. It is a steel plate without a flat part. A surface finishing material 54 such as a particle board is adhered to the upper surface of the upper surface side steel plate 51 with an adhesive 55 to form a composite plate 58 made of a different material. Spot welding 56 is used to join the flat plate 51 on the upper surface and the top of the core material 53, and the flat plate 51 on the lower surface and the top of the core material 53 are used.
A drill screw 57 is used for joining with the screw 2. Composite plate 5 composed of flat plate 51 on the upper surface side and surface finishing material 54
8 such that the intersection of the neutral axis of the core material 53 is on the neutral axis
The radius of curvature ρ of the top of the lower surface side is on the top of the upper surface side of the core material 53.
It is set to ρ1 larger than 2.
【００６９】上述のように、波形芯材サンドイッチパネ
ル５０では、上面側が複合板５８になっており、下面側
の平板５２がパーティクルボードになっている。且つ複
合板５８と下面側の平板５２との厚みは、異なってい
る。この様な形状であっても、芯材５３の上側の頂上部
が曲率半径ρ１であり、下側の頂上部が曲率半径ρ２で
ある上下非対称の芯材５３を用いることによって、上下
の平板の剛性の異なるものに対して、高剛性で高衝撃音
遮断性に設計することができる。ここで、複合板とは、
鋼板、アルミ板、石膏ボード、パーティクルボード及び
集成材などの同種、異種の組み合わせから成るものであ
る。As described above, in the corrugated core sandwich panel 50, the upper surface is the composite plate 58, and the lower plate 52 is the particle board. In addition, the thickness of the composite plate 58 and the thickness of the lower plate 52 are different. Even with such a shape, the upper and lower asymmetrical core members 53 whose upper apexes have a radius of curvature ρ1 and whose lower apexes have a radius of curvature ρ2 can be used to form upper and lower flat plates. It can be designed to have high rigidity and high impact sound insulation for different stiffness. Here, the composite board is
It is composed of a combination of the same or different types such as a steel plate, an aluminum plate, a gypsum board, a particle board, and a laminated wood.
【００７０】[0070]
【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜２の波
形芯材サンドイッチパネルによると、芯材の頂上部が平
板と平行な平坦部を有していない波形芯材サンドイッチ
パネルを高剛性に設計することができる。すなわち、高
剛性且つ高衝撃音遮断性を得るために適切な平板の板厚
ｔｆ、芯材の板厚ｔｃ、芯材の頂上部の開き角度θおよ
び芯材の頂上部の曲率半径ρで、波形芯材サンドイッチ
パネルを設計することができる。As described above, according to the corrugated core material sandwich panel of the first and second aspects, the corrugated core material sandwich panel in which the top of the core material does not have a flat portion parallel to the flat plate has high rigidity. Can be designed. That is, in order to obtain high rigidity and high impact sound insulation, the thickness tf of the flat plate, the thickness tc of the core, the opening angle θ of the top of the core, and the radius of curvature ρ of the top of the core are: Corrugated core sandwich panels can be designed.
【００７１】また、請求項３〜４の波形芯材サンドイッ
チパネルによると、波形芯材サンドイッチパネルを、た
とえ一方の芯材の頂上部が平板と平行な平坦部を有して
いると共に他方の芯材の頂上部は平坦部を有していなく
ても、高剛性に設計することができる。すなわち、高剛
性且つ高衝撃音遮断性を得るために両方の芯材に対する
適切な平板の板厚ｔｆ、芯材の板厚ｔｃ、芯材の頂上部
の開き角度θ、芯材の両頂上部の曲率半径ρおよび芯材
の平坦部の幅Ｗ（幅Ｗは平坦部を有している場合のみ）
で、波形芯材サンドイッチパネルを設計することができ
る。According to the corrugated core material sandwich panel of the third and fourth aspects, the corrugated core material sandwich panel may be configured such that the top of one core material has a flat portion parallel to a flat plate and the other core material has the flat portion parallel to the flat plate. Even if the top of the material does not have a flat portion, it can be designed to have high rigidity. That is, in order to obtain high rigidity and high impact sound insulation, the thickness tf of the flat plate and the thickness tc of the core are appropriate for both the cores, the opening angle θ of the top of the core, the top of both ends of the core. And the width W of the flat portion of the core material (the width W is only when the flat portion is provided)
Thus, a corrugated core sandwich panel can be designed.
【００７２】また、請求項５の波形芯材サンドイッチパ
ネルによると、波形芯材サンドイッチパネルを、一方の
芯材の頂上部が平板と平行な平坦部を有さず、他方の芯
材の頂上部は平坦部を有する上下非対称の芯材を用いる
ことによって、上下の平板の剛性の異なるものに対し
て、高剛性で高衝撃音遮断性に設計することができる。
そして、上下非対称の芯材に対して、適切な平板の板厚
ｔｆ、芯材の板厚ｔｃ、芯材の頂上部の開き角度θ、芯
材の両頂上部の曲率半径ρおよび芯材の平坦部の幅Ｗと
することで、高剛性且つ高衝撃音遮断性となる波形芯材
サンドイッチパネルを設計することができる。Further, according to the corrugated core material sandwich panel of the fifth aspect, the corrugated core material sandwich panel is formed such that the top of one core does not have a flat portion parallel to the flat plate and the top of the other core. By using a vertically asymmetrical core material having a flat portion, it is possible to design a high rigidity and high impact sound insulation property for upper and lower flat plates having different rigidities.
Then, for the vertically asymmetric core material, an appropriate flat plate thickness tf, core material thickness tc, open angle θ of the top of the core, curvature radius ρ of both tops of the core, and By setting the width W of the flat portion, it is possible to design a corrugated core sandwich panel having high rigidity and high impact sound insulation.
【００７３】また、請求項６の波形芯材サンドイッチパ
ネルによると、平板の少なくとも一方を複合板で形成し
ても、等価な平板の厚みｔｆを用いて、高剛性で高衝撃
音遮断性に設計することができる。According to the sandwich panel of the corrugated core material of the sixth aspect, even if at least one of the flat plates is formed of a composite plate, it is designed to have high rigidity and high impact sound insulation using an equivalent flat plate thickness tf. can do.
【００７４】また、請求項７の波形芯材サンドイッチパ
ネルによると、波形芯材サンドイッチパネルが、接合部
近傍に生じる芯材と平板との接触領域に粘弾性体または
粘性体を有しているので、この接触領域における芯材と
平板との接触に起因して発生する衝撃音を抑制すること
ができる。According to the corrugated core material sandwich panel of the seventh aspect, the corrugated core material sandwich panel has a viscoelastic material or a viscous material in a contact region between the core material and the flat plate generated near the joint. In addition, it is possible to suppress the impact sound generated due to the contact between the core material and the flat plate in the contact area.
【図１】芯材の頂上部に平板と平行な平坦部を有してい
る波形芯材サンドイッチパネルの模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a corrugated core sandwich panel having a flat portion parallel to a flat plate at the top of the core.
【図２】芯材の頂上部に平板と平行な平坦部を有してい
ない波形芯材サンドイッチパネルの模式図である。FIG. 2 is a schematic view of a corrugated core sandwich panel having no flat portion parallel to a flat plate at the top of the core.
【図３】図１に示す波形芯材サンドイッチパネルに分布
荷重を作用させた場合の変形図である。FIG. 3 is a modified view when a distributed load is applied to the corrugated core sandwich panel shown in FIG. 1;
【図４】図２に示す波形芯材サンドイッチパネルに分布
荷重を作用させた場合の変形図である。FIG. 4 is a modified view when a distributed load is applied to the corrugated core sandwich panel shown in FIG. 2;
【図５】芯材の頂上部に平坦部を有していない波形芯材
サンドイッチパネルにおける頂上部の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the top of a corrugated sandwich panel without a flat at the top of the core.
【図６】芯材の頂上部に平坦部を有している波形芯材サ
ンドイッチパネルにおける頂上部の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of the top of a corrugated core sandwich panel having a flat portion at the top of the core.
【図７】芯材の頂上部の曲率半径ρを最適値からずらし
た場合の床衝撃振動増加量の計算結果を表すグラフであ
る。FIG. 7 is a graph showing a calculation result of an increase amount of floor impact vibration when a curvature radius ρ at a top of a core material is shifted from an optimum value.
【図８】芯材の頂上部の開き角度θを最適値からずらし
た場合の床衝撃振動増加量の計算結果を表すグラフであ
る。FIG. 8 is a graph showing a calculation result of an increase amount of floor impact vibration when the opening angle θ of the top of the core material is shifted from an optimum value.
【図９】合計板厚ｔｆ＋ｔｃを最適値からずらした場合
の床衝撃振動増加量の計算結果を表すグラフである。FIG. 9 is a graph showing a calculation result of a floor impact vibration increase amount when the total plate thickness tf + tc is shifted from an optimum value.
【図１０】芯材の平坦部の幅Ｗを最適値からずらした場
合の床衝撃振動増加量の計算結果を表すグラフである。FIG. 10 is a graph showing a calculation result of an increase in floor impact vibration when a width W of a flat portion of a core material is shifted from an optimum value.
【図１１】図５に示す波形芯材サンドイッチパネルにお
ける、表面仕上げ材と、表面仕上げ材が貼り付けられた
平板とから構成される複合板が平板の代わりに用いられ
る場合の頂上部の断面図である。11 is a cross-sectional view of the top of the corrugated core sandwich panel shown in FIG. 5 when a composite plate composed of a surface finishing material and a flat plate to which the surface finishing material is attached is used instead of the flat plate; It is.
【図１２】図５に示す波形芯材サンドイッチパネルにお
ける芯材と平板との接合部に用いる接着剤の接合領域を
示す断面図である。12 is a cross-sectional view showing a bonding region of an adhesive used for a bonding portion between a core material and a flat plate in the corrugated core material sandwich panel shown in FIG. 5;
【図１３】接着剤による接合領域を変化させた場合の床
振動の増加量の計算結果を表すグラフである。FIG. 13 is a graph showing a calculation result of an increase amount of floor vibration when a bonding region by an adhesive is changed.
【図１４】本発明の波形芯材サンドイッチパネルの形状
例を示す図である。FIG. 14 is a view showing an example of the shape of a corrugated core sandwich panel of the present invention.
【図１５】本発明の波形芯材サンドイッチパネルの形状
例を示す図である。FIG. 15 is a view showing a shape example of a corrugated core sandwich panel of the present invention.
【図１６】本発明の波形芯材サンドイッチパネルの形状
例を示す図である。FIG. 16 is a view showing a shape example of a corrugated core sandwich panel of the present invention.
１０ ２０ 波形芯材サンドイッチパネル １１ ２１ 芯材 １２ ２２ 平板 １３ ２３ 芯材の中立軸 １４ ２４ 平板の中立軸 １５ 表面仕上げ材 １６ 接着剤 １７ 複合板 １８ 複合板の中立軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 20 Corrugated core material sandwich panel 11 21 Core material 12 22 Flat plate 13 23 Neutral shaft of core material 14 24 Neutral shaft of flat plate 15 Surface finishing material 16 Adhesive 17 Composite plate 18 Neutral shaft of composite plate
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2E162 CA16 CA26 CB02 CB08 CC00 4F100 AB03A AB03B AB03C AB10B AE06B AP03B AP03C AP03D AT00B AT00C AT00D BA03 BA04 BA05 BA06 BA10B BA10C BA10D DD12A GB07 GB31 GB32 JK01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2E162 CA16 CA26 CB02 CB08 CC00 4F100 AB03A AB03B AB03C AB10B AE06B AP03B AP03C AP03D AT00B AT00C AT00D BA03 BA04 BA05 BA06 BA10B BA10C BA10D DD12A GB07 GB31 GB32 JK01
Claims (7)
別に成形され波形の両側の頂上に接合された２枚の平板
とから構成され、 少なくとも一方の平板に対する前記頂上において、下記
（１）〜（３）の条件のうちいずれか１つを充足する様
に形成されている波形芯材サンドイッチパネル。 （１）前記平板の板厚ｔｆ、前記芯材の板厚ｔｃ、前記
頂上の開き角度θが与えられている場合の前記頂上の曲
率半径ρが、下記（Ａ）式を充足する。 【数１】 （２）前記頂上の曲率半径ρ、前記平板の板厚ｔｆ、前
記芯材の板厚ｔｃが与えられている場合の前記頂上の開
き角度θが、下記（Ｂ）式を充足する。 【数２】 （３）前記頂上の曲率半径ρ、前記頂上の開き角度θが
与えられている場合の前記平板の板厚ｔｆと前記芯材の
板厚ｔｃとが、下記（Ｃ）式を充足する。 【数３】 1. A core material formed into a corrugated shape, and two flat plates formed separately from the core material and joined to the tops on both sides of the corrugation. A corrugated core sandwich panel formed to satisfy any one of the conditions (1) to (3). (1) The thickness tf of the flat plate, the thickness tc of the core material, and the curvature radius ρ of the top when the opening angle θ is given satisfy the following formula (A). (Equation 1) (2) When the curvature radius ρ of the top, the plate thickness tf of the flat plate, and the plate thickness tc of the core material are given, the opening angle θ of the top satisfies the following formula (B). (Equation 2) (3) The thickness tf of the flat plate and the thickness tc of the core material when the curvature radius ρ and the opening angle θ of the top are given satisfy the following formula (C). (Equation 3)
第２平板となっており、前記頂上が、厚い第１平板に対
する大きな第１曲率半径と、薄い第２平板に対する小さ
な第２曲率半径とを有し、前記厚い第１平板と前記大き
な第１曲率半径の組み合わせ、及び、前記薄い第２平板
と前記小さな第２曲率半径の組み合わせが、それぞれ前
記（１）〜（３）の条件のうちいずれか１つを充足する
様に形成されている請求項１に記載の波形芯材サンドイ
ッチパネル。2. The method according to claim 1, wherein the two flat plates are a first thick flat plate and a second thin flat plate, and the top has a large first radius of curvature for the thick first flat plate and a small second radius for the thin second flat plate. A combination of the thick first flat plate and the large first radius of curvature, and a combination of the thin second flat plate and the small second radius of curvature, respectively, of the above (1) to (3). 2. The corrugated core sandwich panel according to claim 1, wherein the sandwich panel is formed so as to satisfy any one of the conditions.
別に成形され波形の両側の頂上に接合された２枚の平板
とから構成され、 少なくとも一方の平板に対する前記頂上が、前記平板と
平行な平坦部を有しており、下記（４）〜（７）の条件
のうちいずれか１つを充足する様に形成されている波形
芯材サンドイッチパネル。 （４）前記平板の板厚ｔｆ、前記芯材の板厚ｔｃ、前記
平坦部の幅Ｗ、前記頂上の開き角度θが与えられている
場合の前記頂上の曲率半径ρが、下記（Ｄ）式を充足す
る。 【数４】 （５）前記頂上の曲率半径ρ、前記平板の板厚ｔｆ、前
記芯材の板厚ｔｃ、前記平坦部の幅Ｗが与えられている
場合の前記頂上の開き角度θが、下記（Ｅ）式を充足す
る。 【数５】 （６）前記頂上の曲率半径ρ、前記平坦部の幅Ｗ、前記
頂上の開き角度θが与えられている場合の前記平板の板
厚ｔｆと前記芯材の板厚ｔｃとが、下記（Ｆ）式を充足
する。 【数６】 （７）前記頂上の曲率半径ρ、前記平板の板厚ｔｆ、前
記芯材の板厚ｔｃ、前記頂上の開き角度θが与えられて
いる場合の前記平坦部の幅Ｗが、下記（Ｇ）式を充足す
る。 【数７】 3. A corrugated core material, and two flat plates formed separately from the core material and joined to the tops on both sides of the corrugation, wherein the top for at least one flat plate is the top. A corrugated core sandwich panel having a flat portion parallel to a flat plate and formed to satisfy any one of the following conditions (4) to (7). (4) The thickness tf of the flat plate, the thickness tc of the core material, the width W of the flat portion, and the radius of curvature ρ of the top when the opening angle θ of the top are given are as follows (D) Satisfy the expression. (Equation 4) (5) When the curvature radius ρ of the top, the plate thickness tf of the flat plate, the plate thickness tc of the core material, and the width W of the flat portion are given, the opening angle θ of the top is given by the following (E). Satisfy the expression. (Equation 5) (6) The thickness tf of the flat plate and the thickness tc of the core material given the curvature radius ρ of the top, the width W of the flat portion, and the opening angle θ of the top are given by (F) Satisfies the expression. (Equation 6) (7) When the radius of curvature ρ of the top, the plate thickness tf of the flat plate, the thickness tc of the core material, and the opening angle θ of the top are given, the width W of the flat portion is as follows (G). Satisfy the expression. (Equation 7)
第２平板となっており、前記頂上が、厚い第１平板に対
する広い幅と、薄い第２平板に対する狭い幅とを有し、
前記厚い第１平板と前記広い幅の組み合わせ、及び、前
記薄い第２平板と前記狭い幅との組み合わせが、それぞ
れ前記（４）〜（７）の条件のうちいずれか１つを充足
する様に形成されている請求項３に記載の波形芯材サン
ドイッチパネル4. The two flat plates are a thick first flat plate and a thin second flat plate, and the top has a wide width for the thick first flat plate and a narrow width for the thin second flat plate. ,
The combination of the thick first flat plate and the wide width and the combination of the thin second flat plate and the narrow width satisfy one of the conditions (4) to (7), respectively. 4. The corrugated core sandwich panel according to claim 3, wherein the sandwich panel is formed.
別に成形され波形の両側の頂上に接合された２枚の平板
とから構成され、 一方の平板に対する前記頂上において、下記（１）〜
（３）の条件のうちいずれか１つを充足する様に形成さ
れ、 他方の平板に対する前記頂上が、前記平板と平行な平坦
部を有しており、下記（４）〜（７）の条件のうちいず
れか１つを充足する様に形成されている波形芯材サンド
イッチパネル。 （１）前記平板の板厚ｔｆ、前記芯材の板厚ｔｃ、前記
頂上の開き角度θが与えられている場合の前記頂上の曲
率半径ρが、下記（Ａ）式を充足する。 【数８】 （２）前記頂上の曲率半径ρ、前記平板の板厚ｔｆ、前
記芯材の板厚ｔｃが与えられている場合の前記頂上の開
き角度θが、下記（Ｂ）式を充足する。 【数９】 （３）前記頂上の曲率半径ρ、前記頂上の開き角度θが
与えられている場合の前記平板の板厚ｔｆと前記芯材の
板厚ｔｃとが、下記（Ｃ）式を充足する。 【数１０】 （４）前記平板の板厚ｔｆ、前記芯材の板厚ｔｃ、前記
平坦部の幅Ｗ、前記頂上の開き角度θが与えられている
場合の前記頂上の曲率半径ρが、下記（Ｄ）式を充足す
る。 【数１１】 （５）前記頂上の曲率半径ρ、前記平板の板厚ｔｆ、前
記芯材の板厚ｔｃ、前記平坦部の幅Ｗが与えられている
場合の前記頂上の開き角度θが、下記（Ｅ）式を充足す
る。 【数１２】 （６）前記頂上の曲率半径ρ、前記平坦部の幅Ｗ、前記
頂上の開き角度θが与えられている場合の前記平板の板
厚ｔｆと前記芯材の板厚ｔｃとが、下記（Ｆ）式を充足
する。 【数１３】 （７）前記頂上の曲率半径ρ、前記平板の板厚ｔｆ、前
記芯材の板厚ｔｃ、前記頂上の開き角度θが与えられて
いる場合の前記平坦部の幅Ｗが、下記（Ｇ）式を充足す
る。 【数１４】 5. A corrugated core material and two flat plates formed separately from the core material and joined to the tops on both sides of the corrugation. 1) ~
The crest is formed so as to satisfy any one of the conditions of (3), and the top with respect to the other flat plate has a flat portion parallel to the flat plate, and the following conditions (4) to (7): A corrugated core sandwich panel formed so as to satisfy any one of the above. (1) The thickness tf of the flat plate, the thickness tc of the core material, and the curvature radius ρ of the top when the opening angle θ is given satisfy the following formula (A). (Equation 8) (2) When the curvature radius ρ of the top, the plate thickness tf of the flat plate, and the plate thickness tc of the core material are given, the opening angle θ of the top satisfies the following formula (B). (Equation 9) (3) The thickness tf of the flat plate and the thickness tc of the core material when the curvature radius ρ and the opening angle θ of the top are given satisfy the following formula (C). (Equation 10) (4) The thickness tf of the flat plate, the thickness tc of the core material, the width W of the flat portion, and the radius of curvature ρ of the top when the opening angle θ of the top are given are as follows (D) Satisfy the expression. [Equation 11] (5) When the curvature radius ρ of the top, the plate thickness tf of the flat plate, the plate thickness tc of the core material, and the width W of the flat portion are given, the opening angle θ of the top is given by the following (E). Satisfy the expression. (Equation 12) (6) The thickness tf of the flat plate and the thickness tc of the core material given the curvature radius ρ of the top, the width W of the flat portion, and the opening angle θ of the top are given by (F) Satisfies the expression. (Equation 13) (7) The width W of the flat portion given the curvature radius ρ of the top, the plate thickness tf of the flat plate, the plate thickness tc of the core material, and the opening angle θ of the top is given by (G) below. Satisfy the expression. [Equation 14]
成され、この複合板の中立軸から前記芯材の側への厚み
の２倍がｔｆとされる請求項１〜５のいずれかに記載の
波形芯材サンドイッチパネル。6. The composite plate according to claim 1, wherein at least one of said flat plates is formed of a composite plate, and a thickness of said composite plate from a neutral axis to a side of said core material is twice as tf. Corrugated sandwich panel.
る前記芯材と前記平板との接触領域に粘弾性体または粘
性体を有している請求項１〜６のいずれかに記載の波形
芯材サンドイッチパネル。7. A viscoelastic body or a viscous body in a contact area between the core material and the flat plate which is generated near a joint between the core material and the flat plate. Corrugated sandwich panel.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2000326277A JP3905298B2 (en) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | Corrugated core sandwich panel design method |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5478757B1 (en) * | 2013-04-30 | 2014-04-23 | 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 | Bolt loosening stopper |
| WO2024004301A1 (en) * | 2022-06-29 | 2024-01-04 | 新明和工業株式会社 | Panel member, method for manufacturing panel member, and apparatus for manufacturing panel member |
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| WO2024004301A1 (en) * | 2022-06-29 | 2024-01-04 | 新明和工業株式会社 | Panel member, method for manufacturing panel member, and apparatus for manufacturing panel member |
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