JPH0699531A - アルミ合金製ハニカムパネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】アルミ合金製ハニカムパネルにおいて、溶接時
の熱影響によるアルミ合金材料の軟化に起因して生じる
強度低下を、該パネルの重量を増加させることなく防止
することにある。 【構成】本発明によるアルミ合金製ハニカムパネルは、
二枚の面板２，３の間に設置される縁材１或いは該縁材
１近傍の芯材４に、自然時効特性を有する材料を使用し
たものである。前記縁材１および芯材４を用いることに
より、溶接時の熱影響による強度低下を自然時効特性に
より回復させ強度を確保できる。 【効果】溶接後、人工時効を行うことなく、十分な強度
を確保できるので、縁材の軽量化と作業コストの低減を
図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アルミ合金製ハニカム
パネルに係り、特に該パネル同士或いは該パネルと他の
部材とを溶接によって接合するものに好適なアルミ合金
製ハニカムパネルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、アルミ合金製のハニカムパネル
は、二枚の面板の間に芯材を配置しこれらをろう材によ
って接合するものが知られている。関連するものとして
は、例えば特公平２−２３２６７号が挙げられる。とこ
ろで、このようなアルミ合金製ハニカムパネルを構造部
材として用いる場合には、該パネル同士或いは他の強度
部材と該パネルとを接合しなければならず、その手段と
して樹脂製接着剤を用いて接着する方法或いはボルト等
締結手段を受ける受け金を予め接着しておく方法さらに
該パネルを直接溶接接合する等の方法が考えられる。こ
のようにパネル同士或いはパネルと他の部材の接合方法
として関連するものには、例えば特開平１−１１６１３
３号或いは特開昭６３−１７２６３８号が挙げられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術のうちパ
ネルとの接合を接着剤によって行なう場合、溶接構造に
比べて強度確保が困難であるとともに経年変化による強
度低下が考えられる。また、接着によって締結手段を予
め設け、ボルト等の締結手段で接合を行なう方法におい
ては、パネルの下拵えが必要なことから製作時間および
労力の増大或いは部品点数の増大が懸念される。さら
に、パネルを直接溶接接合する方法においては、該パネ
ルの軽量化を図るために面板或いは芯材の板厚を薄くし
た場合に接合部の十分な強度を確保できないという恐れ
が有る。なお、該溶接接合部の強度を確保するために、
接合部に縁材を設け、該縁材を介して溶接接合を行なう
ことが考えられる。しかし、前記縁材およびパネル構成
部材の溶接熱による軟化が生じて接合部の強度を十分確
保できない場合が有った。このような課題を解決するた
めに、前記縁材の板厚或いは溶接端からの該縁材自体の
寸法を十分確保することが考えられるが、パネル自体の
軽量化を考えた場合、前記構造は重量増加となり得策で
ない。また、前記熱影響を溶接完了後の人工時効処理を
行うことによって、強度を回復させることも考えられる
が、溶接後の構造物を人工時効させるには、構造物を収
納できる炉が必要であるため、大形構造物では現実的で
ない。

【０００４】本発明の目的は、これら溶接時の軟化に起
因する問題を解決し、溶接による接合に適した軽量なア
ルミ合金製ハニカムパネルを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的は、二枚の面板
と、前記二枚の面板の間に設置される芯材と、前記二枚
の面板の間で前記芯材の縁に配置される縁材からなり、
これらをろう付けによって接合し成形されるアルミ合金
製ハニカムパネルにおいて、前記面板，縁材および芯材
のうち少なくとも縁材を自然時効特性を有するアルミ合
金材料にて構成することにより、達成される。

【０００６】

【作用】パネルを構成する部材のうち、少なくとも溶接
の熱影響を受ける縁材或いは縁材近くの芯材が自然時効
の特性を有するため、溶接時の熱影響により軟化した部
分が、次第に硬化し強度を増やしてくるので、熱処理等
を行う必要がなく、溶接前に近い強度を得られる。した
がって、溶接接合によって強度を維持しながら縁材自体
或いは面板，芯材等のパネル構成部材のそれぞれの板厚
を薄くして軽量化を達成することができる。

【０００７】

【実施例】本発明による実施例を図１ないし図３により
説明する。一般に、アルミ合金製のハニカムパネルはろ
う付により製作されているため、その大きさは加熱炉の
大きさにより制約を受ける。したがって大型の構造物を
作るためには、複数枚のハニカムパネルを接合する必要
がある。接合の手段としては、溶接が一般的であるが、
ハニカムパネル内の芯材が連続した構造となるように溶
接することは不可能である。このため、ハニカムパネル
の端部に縁材を予めろう付しておき、この縁材同士を溶
接するのが一般的である。したがって、この縁材により
構成される継手部分は、該継手部以外の一般部と同等以
上の強度を有する必要がある。しかしながら、溶接時の
熱影響によりアルミ合金製材料が軟化し、強度が低下し
てしまう。このため縁材の厚さの決定の際は、この強度
低下分を見越して決定しなければならず、板厚を厚くす
る必要がある。これは軽量化というハニカム材使用の目
的に反する。

【０００８】そこで、本発明による一実施例のハニカム
パネルは、図１および図２に示すように縁材の材料とし
て、自然時効の特性をもったものを使用する。なお、自
然時効の特性を有する材料としてＡ７Ｎ０１（ＪＩ
Ｓ）、自然時効の特性を有しない材料としてＡ６Ｎ０１
（ＪＩＳ）を例に説明する。すなわち、図１および図２
において、１は前記Ａ７Ｎ０１の材料により構成された
縁材で、パネル厚さ方向断面がコ字形をなしている。該
縁材１はＡ６Ｎ０１よりなる面板２，３の間に配置さ
れ、該面板２，３にクラッドされたろう剤によって接合
される。また、該面板２，３の間には芯材４が配置さ
れ、前記縁材１と同様に前記ろう剤によって面板２，３
に接合される。該芯材４は、リボン状の板材４ａ，４ｂ
を波形に折り曲げ部分的に接合させてハニカム状の孔を
なすように構成され、該孔の軸方向をパネルの厚さ方向
に配置して設けられている。そして、前記縁材１に接し
た板材４ａは、前記縁材１と同様なＡ７Ｎ０１により構
成されており、Ａ６Ｎ０１よりなる隣接される板材４ｂ
とろう付けにより接合されている。また、前記板材４ａ
は、前記縁材１ともろう付けによって接合されており、
前記板材４ｂよりも板厚が厚くなっている。

【０００９】前記自然時効の特性を有しないＡ６Ｎ０１
と、自然時効の特性を有するＡ７Ｎ０１の母材および熱
影響部分の強度を、表１に示す。

【００１０】

【表１】

【００１１】Ａ７Ｎ０１は、溶接後の熱影響による強度
低下が、約１ヶ月の自然時効により、強度が回復する。
したがつて、縁材１の幅Ｗが同一の場合、同等の強度を
得るため板厚ｔは、各々の材料で、表２のごとく違って
くる。

【００１２】

【表２】

【００１３】このように、縁材１をＡ７ＮＯ１によって
構成することにより、溶接部の強度低下を該材料自体が
有した自然時効特性によって回復できるため、同等の強
度を確保して該縁材１の各部の板厚をを薄くすることが
でき、軽量化を図ることができる。

【００１４】さらに図１に示すように、縁材１に接した
列の芯材４ａも、自然時効特性を有するＡＳ７Ｎ０１に
よって構成されているため、熱影響が芯材４側に達して
も強度を回復できるため、縁材１の幅Ｗを短く、板厚ｔ
を薄くすることができ、更に軽量化を図ることが可能で
ある。

【００１５】ところで、芯材に自然時効特性を有する材
料を用いる範囲は、縁材側の１列に限らず、２列以上、
あるいは芯材全てであってもよい。また、芯材に対する
熱影響による強度低下の回避手段として、材質を変える
のではなく板厚ｔを厚くする方法も考えられる。

【００１６】次に、芯材の連続している方向と直角方向
の縁材部の構造については、熱影響が芯材に達しないよ
うな幅の縁材にする方法のほか、図３に示すように、芯
材の端部に、自然時効特性を有する材料や板厚の厚いも
のを継ぎ合わせる構造が考えられる。すなわち、図３に
おいて、前記実施例と同一符号は同一部材を示すもので
ある。４ｃは芯材を構成する板材であって、板材長手方
向端部の縁材１への接触部に配置されたＡ７Ｎ０１によ
り構成された板材である。該板材４ｃは、Ａ６Ｎ０１に
より構成された板材４ｄの端部に接合されている。ま
た、板材４ｃは、板材４ｄよりも板厚を厚く構成されて
いる。

【００１７】このような構成によれば、縁材１の部分の
溶接熱影響が芯材即ち板材４ｃに伝わって、該板材４ｃ
が軟化しても、その強度は自然時効によって回復するこ
とから、強度を確保でき、板厚を薄くして軽量化を図る
ことができる。

【００１８】ところで、前記各実施例においては、芯材
の一部を自然時効特性を有する材料とする構造について
説明したが、芯材すべてを自然時効特性を有する材料と
することも考えられる。また、面板についても、自然時
効特性を有する材料とすることが考えられる。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、溶接による熱影響によ
る強度低下を避けられるため、縁材の板厚を薄くかつ幅
を短くすることができ、軽量化を図ることができる。ま
た、人工時効により強度回復を行う方法と比べても、人
工時効のための設備が不要で作業の手間も要しないた
め、コスト面で極めて有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるアルミ合金製ハニカムパネルの一
実施例を示したパネル厚さ方向断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ部断面図である。

【図３】本発明によるアルミ合金製ハニカムパネルの他
の実施例を示した図２と同様な位置の断面図である。

【符号の説明】

１…縁材、２，３…面板、４…芯材、４ａ，４ｂ…板
材。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】二枚の面板と、前記二枚の面板の間に設置
   される芯材と、前記二枚の面板の間で前記芯材の縁に配
   置される縁材からなり、これらをろう付けによって接合
   し成形されるアルミ合金製ハニカムパネルにおいて、前
   記面板，縁材および芯材のうち少なくとも縁材を自然時
   効特性を有するアルミ合金材料にて構成したことを特徴
   とするアルミ合金製ハニカムパネル。
2. 【請求項２】請求項１に記載のアルミ合金製ハニカムパ
   ネルにおいて、前記芯材のうち縁材に近い部分を、自然
   時効特性を有するアルミ合金材料によって構成したこと
   を特徴とするアルミ合金製ハニカムパネル。