JP2587167B2 - 曲面ハニカムパネル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、軽量で強度の大きな曲
面ハニカムパネルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、軽量でかつ強度の大きな構造
材として、ろう付によって接合されたハニカムパネルが
広く使用されている。特に、近年では、複雑な形状の機
器に対応した構造材として、曲面を有するハニカムパネ
ル（曲面ハニカムパネル）が製造されている。この種の
曲面ハニカムパネルは、従来より、下記〜の方法で
製造されている。

【０００３】平面パネルを曲げ加工する。 図７（ａ）及び図７（ｂ）に示す様に、曲面が形成で
きる様な特殊な形状及び構造のハニカムコアＰ１，Ｐ２
を使用する。 図８に示す様に、ハニカムパネルを曲げることが容易
な様に、曲げ方向（矢印Ａ方向）と垂直（矢印Ｂ方向）
にハニカムコアＰ３を並べる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、こうした従
来の方法では、種々の問題があった。 例えば、最初に説明した一般的な板曲げによる方法で
は、簡単であるから生産性には問題ないものの、ハニカ
ムコアが曲げに抗する性質を有することから曲率半径が
大きな場合だけに限られ、小さな曲率半径の曲面を形成
することができないという問題があった。しかも、同一
面内では曲率が変化する場合には加工が困難であるとい
う問題があった。

【０００５】また、図７（ａ）の方法では、予め所定
のハニカムコアＰ１を接合しておく必要があり、その時
のハニカムコアＰ１の製造コストが高く、またセルサイ
ズの大きい場合への適用性に欠けるという問題があっ
た。更に、図７（ｂ）に示す方法では、ハニカムコアＰ
２を独特の形状に加工する必要があり、その上、ろう付
前の組み付けの作業性に劣るという問題があった。

【０００６】図８の方法は、ろう付によって曲面ハニ
カムパネルを得る最も手軽な方法であると言えるが、同
図の斜線で示す様に、パネルの凸側にハニカムコアＰ３
の隙間（コア同士が接合されていない部分）が生ずる。
つまり、支持体であるハニカムコアＰ３が存在しない領
域（非支持領域Ｐ４）が長手方向に生ずるので、特に矢
印Ｃ方向への繰り返し曲げ荷重に対して弱いという問題
がある。

【０００７】本発明は、前記課題を解決するためになさ
れ、生産性に優れ、しかも大きな曲率半径から小さな曲
率半径のものまで種々の曲げが簡単にできるばかりか、
剛性並びに強度低下のないハニカムパネルを提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた請求項１の発明は、波形状に形成された多
数のコア素材を、その突出した突合せ部同士が対向する
状態となるように、パネルの曲げ方向と直交する方向に
並設してハニカムコアを形成し、該ハニカムコアの両面
に板材を設けた曲面ハニカムパネルにおいて、前記コア
素材をその高さ方向の端部が前記パネルの凹面側では互
いに接触又は接近し、凸面側では離隔する状態に設ける
とともに、前記コア素材の対向する突合せ部の少なくと
も一方の突合せ部における前記パネルの凸面側に、前記
突合せ部方向に突出して突合せ部同士を接合固定する突
出部を設けることを特徴とする曲面ハニカムパネルを要
旨とする。

【０００９】請求項２の発明は、前記突出部が、前記凸
面側の板材に接していることを特徴とする前記請求項１
記載の曲面ハニカムパネルを要旨とする。

【００１０】ここで、前記突出部の形状としては、その
断面が波状，矩形状，多角形状のものを採用できる。ま
た、突出部は、一方の突合わせ部にのみ設けられてもよ
いが、向かい合う両突合わせ部に設けられてもよい。更
に、突出部の数は複数であってもよいが、前記非支持領
域を分断する形状で有れば最低一つあればよい。尚、突
出部は、相手部材（例えば相手の突出部）と接合されて
いるが、曲げに対応する点だけを考えれば、非支持領域
を分断する形状で有ればよい。

【００１１】また、前記突出部を、突合わせ部のパネル
の凸面側に設けるだけでなく凹面側にも設け、更に対向
する突合わせ部にその凹面側の突出部が嵌入するへこみ
を設けると、ハニカムコアの組付時の位置合わせが容易
であるので好適である。前記ハニカムコア及び板材とし
ては、表面にろう材が形成されたブレージングシートが
採用でき、このブレージングシートからなる板材とハニ
カムコアとを一体に接合することによって、曲面ハニカ
ムパネルを製造することができる。

【００１２】この曲面ハニカムパネルを製造する場合に
は、例えば突出部を備えたハニカムコアを曲面を有する
板材で挟んだ状態で、そのまま加熱してろう付けを施す
方法を採用できる。

【００１３】

【作用】請求項１の発明では、コア素材の対向する突合
せ部のうち、少なくとも一方の突合せ部のパネルの凸面
側（即ち、曲げによってコア素材の間隔が広げられる
側、例えば下方に曲げられる場合には上面板側）に、突
合せ部方向に突出して突合せ部同士を接合固定する突出
部を設けていることが大きな特徴となっている。従っ
て、この突出部が、非支持領域（図８の斜線で示す支持
体であるハニカムコアが存在しない領域）を分断するの
で、曲面ハニカムパネルの矢印Ｃ方向（図８参照）の曲
げに対して補強されて強くなり、優れた剛性並びに強度
を有する曲面ハニカムパネルが得られる。

【００１４】請求項２の発明では、突出部が、凸面側の
板材に接している構成を採用できる。

【００１５】

【実施例】次に、本発明を具体化した実施例を図面に基
づき詳細に説明する。図１〜図３に第１実施例のハニカ
ムパネルを示す。ここで、図１はハニカムパネルを一部
破断して示す斜視図であり、図２（ａ）は図１の矢印Ｄ
方向から見た側面図であり、図２（ｂ）ハニカムコアの
高さ方向の断面図であり、図３（ａ）はハニカムコアを
示す平面図であり、図３（ｂ）はハニカムコアを示す斜
視図である。

【００１６】図１〜図３に示す様に、本実施例のハニカ
ムパネル１は、一定の方向に緩やかにカーブするアルミ
ニウム合金製の曲面ハニカムパネルであり、厚さ０．１
〜数mm程度のハニカムコア２の（高さ方向の）両側に、
曲面を有する厚さ０．４〜数mm程度の面板３，４が、ろ
う付によって接合されたものである。

【００１７】このハニカムコア２は、複数のコア素材２
ａが矢印Ｄ方向に配列されて組み合わされたものであ
り、各コア素材２ａの突合わせ部５には、突出部７が対
向して設けられている。つまり、図２に示す様に、突出
部７は、対向する突合わせ部５の一方の側（パネルの凸
面側）に設けられており、ハニカムパネル１の凸面側に
行くに従って外側に張り出す様に形成されている。

【００１８】また、図３に、ハニカムパネル１を曲げる
前の状態のコア素材２ａを示すが、このコア素材２ａの
突出部７の高さＨは、下記（１）式にて得られる。尚、
この最適高さＨは、初期の目的を達成するために最も有
効な高さに設定されるものであり、その有効範囲につい
てはパネルの要求仕様に応じて設定される。

【００１９】 Ｈ＝Ｃh（Ｃt＋Ｃs／２）／｛２・（Ｒ＋Ｆt）｝ …（１） Ｃh：コア高さ，Ｃt：コア厚さ，Ｃs：セルサイズ（対
辺間距離） Ｒ：凹側表面の曲率半径，Ｆt：凹側表面材の厚さ，
［いずれも単位はmm］ 次に、第１実施例のハニカムパネル１の製造方法につい
て、図４に基づいて説明する。

【００２０】まず、面板３，４を、各々所定の曲率半径
の二次曲面ロール等によって成形する。一方、コア素材
２ａは、ろう材が圧延によってクラッドされた薄板を切
断し、次いで突出部７を有する突合せ部５を形成するた
めに折曲げ（又はプレス）加工する。

【００２１】次に、下型１０上に摩擦減少材の平板１１
を配置して凸側の面板４を配置する。次に、面板４の上
に、前記コア素材２ａを互いの台形頂部を背中合わせに
（即ち突出部７を下に）載置する。これによって、各コ
ア素材２ａは各々所定角度αとなる様に配置される。こ
の状態で、各コア素材２ａ上に面板３を載置し、次いで
面板３上に摩擦減少材の平板１２を介して上型を載置す
る。この状態で、加熱しながら周囲を真空にするととと
もに上型１９で加圧する。

【００２２】そして、この加熱によって、面板３，４及
びコア素材２ａの表面にクラッドされたろう材が溶けて
各部材の隙間に入り込むので、この状態で冷却すること
によって、面板３，４とコア素材２ａ及びコア素材２ａ
同士が接合されて、曲面を有するハニカムパネル１が完
成される。

【００２３】この様な構成によれば、面板３，４及びコ
ア素材２ａを順次組み合わせるだけで、所定の曲率の曲
面ハニカムパネル１を容易に製造することができる。ま
た、突合わせ部５に設けられた突出部７が、非支持領域
を分断しているので、平面パネルに比べて剛性並びに強
度低下のない曲面パネルが無理なく得られる。更に、突
出部７を設けることによって、コア素材２ａの強度が向
上するので、パネル全体の軽量化を図ることができる。

【００２４】次に、第２実施例について、図５に基づい
て説明する。尚、第２実施例では、ハニカムコア以外は
前記第１実施例と同様な構成であるので、他の構成の説
明は省略する。図５に示す様に、本実施例のハニカムパ
ネルに使用されるハニカムコア２０には、その一方のコ
ア素材２０ａの突合わせ部２１に２個の突出部２２，２
３が配置され、他方のコア素材２０ｂには、両突出部２
２，２３の間に嵌り込む様に、１個の突出部２４が設け
られている。

【００２５】従って、本実施例においては、前記第１実
施例と同様な効果を奏するとともに、各突出部２２，２
３，２４が千鳥状に係合する様に配置されるので、ハニ
カムコア２０の組み付け作業性が向上するという利点が
ある。また、前記第２実施例の様に、突出部２２，２
３，２４を千鳥状に配置する場合、或は一方の突合わせ
部のみに突出部を形成する場合には、その突出部の高さ
Ｈは、下記（２）式にて得られる。

【００２６】 Ｈ＝Ｃh（Ｃt＋Ｃs／２）／（Ｒ＋Ｆt） …（２） 次に、第３実施例について、図６に基づいて説明する。
尚、図６（ａ）は、ハニカムパネル３０の側面図を示
し、図６（ｂ）は、ハニカムコア３１の斜視図を示して
いる。

【００２７】図６に示す様に、本実施例のハニカムパネ
ル３０に使用されるハニカムコア３１は、そのコア素材
３１ａの突合わせ部３２の中央部分に１個の突出部３３
が形成されており、各突出部３３同士が接合することに
よって、対向する突合わせ部３２同士が接合固定されて
いる。

【００２８】従って、本実施例においては、前記各実施
例と同様な効果を奏するが、この実施例以外にも、例え
ば一方の突合わせ部のみに張出部を設けて、対向する突
合わせ部と接合する様にしてもよい。以上本発明の実施
例を説明したが、本発明は何らこれに限定されず、その
要旨を逸脱しない範囲の種々の態様を採用することがで
きることは勿論である。

【００２９】

【発明の効果】以上説明した様に、請求項１及び請求項
２の曲面ハニカムパネルによれば、突出部を設けること
によって、特別の重量の増加がなくとも、平面ハニカム
パネルに比べて剛性並びに強度低下のない曲面パネルが
容易に得られるという特長がある。

【００３０】また、突出部同士が係合する構成の場合に
は、位置決めが容易となり、その結果、組み付け作業が
良好になって、生産性が向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例のハニカムパネルを一部
破断して示す斜視図である。

【図２】 第１実施例のハニカムコアの側面及び断面を
示す説明図である。

【図３】 第１実施例のハニカムコアを示す説明図であ
る。

【図４】 第１実施例のハニカムパネルの製造方法を示
す説明図である。

【図５】 第２実施例のハニカムコアを示す斜視図であ
る。

【図６】 第３実施例のハニカムコアを示す説明図であ
る。

【図７】 従来例を示す説明図である。

【図８】 他の従来例を示す説明図である。

【符号の説明】

１，３０…ハニカムパネル ２，２０，３１…ハニカムコア ３，４…面板 ５，２１，３２…突合わせ部 ７，２２，２３，２４，３３…突出部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 波形状に形成された多数のコア素材を、
   その突出した突合せ部同士が対向する状態となるよう
   に、パネルの曲げ方向と直交する方向に並設してハニカ
   ムコアを形成し、該ハニカムコアの両面に板材を設けた
   曲面ハニカムパネルにおいて、 前記コア素材をその高さ方向の端部が前記パネルの凹面
   側では互いに接触又は接近し、凸面側では離隔する状態
   に設けるとともに、前記コア素材の対向する突合せ部の
   少なくとも一方の突合せ部における前記パネルの凸面側
   に、前記突合せ部方向に突出して突合せ部同士を接合固
   定する突出部を設ける ことを特徴とする曲面ハニカムパ
   ネル。
2. 【請求項２】 前記突出部が、前記凸面側の板材に接し
   ていることを特徴とする前記請求項１記載の曲面ハニカ
   ムパネル。