JPH0716967A - 積層パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、任意の曲率を形成することができる
とともにその製作が容易に行なえる積層パネルを提供す
ることを目的としたものである。 【構成】面板１４，１５の間に配置される芯材１１を、
張出し加工によって四角形をなす接合面Ｘと台形をなす
非接合面Ｙとを形成した板材１１ａによって構成する。
前記板材１１ａを順次並べて形成される芯材１１は、そ
れ自体が曲面を形成しているため、結合部材１２も同様
に形成して面板１４，１５にそれぞれ接合してパネルを
構成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、積層パネルに係り、特
に全体が曲面をなすものにおいて好適な積層パネルに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、鉄道車両の床部材，内部艤装用扉
或いは建築材料として用いられる積層パネルは、二枚の
面板の間に芯材を配置し、これらを接着することにより
構成されていた。また、鉄道車両の車体或いは建築物の
外壁として前記積層パネルを用いることも考えられてい
る。このような積層パネルは、各面板と芯材とを金属製
ろう材よって接合する構造である。これらの積層パネル
において、前記芯材は、ハニカム状或いは格子，連続し
た三角形等種々の形状が考えられるが、基本的に薄い板
状の素材を順次折り曲げ、各板材を並べて接合してい
た。このような芯材は、前記折り曲げた辺が基本的に平
行であり、パネル全体として基本的に平板状に形成され
ていた。

【０００３】したがって、前記パネルを曲面部分に採用
する場合には、該パネルを強制的に曲げ加工して用いて
いた。このような加工を行なう方法にあっては、芯材或
いは面板に変形が生じるため、パネル自体の強度が低下
してしまう恐れがあった。このような不具合を解決する
ものとして、特開平１−１８１９３１号公報に記載され
た技術が知られている。すなわち、高温，高圧のオート
クレーブ内に曲面型を配置し、これに積層パネルを吸着
させて製作するようにしている。或いは、平坦な一対の
上下熱板に温度差を与えるように温度設定を行なってホ
ットプレスを行ない曲面パネルを製造するようにしてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、曲面パネルの曲率を所定以上に小さくすることがで
きないとともに、精度の高い温度管理を必要とるすた
め、該パネルを製造するための装置すなわち炉が高価な
ものになる恐れがった。

【０００５】本発明の目的とするところは、任意の曲率
を形成することができるとともにその製作が容易に行な
える積層パネルを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、二枚の面板
と、前記二枚の面板の間に配置され該二枚の面板の間隔
を保持する芯材とからなり、曲面に形成された積層パネ
ルにおいて、前記芯材を該パネルの厚さ方向に対して直
角な方向に伸びる板材を折り曲げて構成し、該パネルの
曲率方向に沿って配置される前記板材の面を一方の面板
に接する辺の長さを他方の面板に接する辺よりも長く形
成したことにより、達成される。

【０００７】

【作用】前記芯材をなす板材の曲率方向に拡がる面が、
一方の面板に接する辺が他方の辺よりも長いことがら、
該板材を曲率方向に直角な方向に順次並べるだけで、該
各板材はそれぞれが面接触した状態でその端面が近似的
に曲面を形成することになる。したがって、この芯材の
両面に面板を接着剤或いはろう材によって接合するだけ
で、容易に曲面をなした積層パネルを構成することがで
きる。また、前記芯材をなす板材の長さの異なる辺の寸
法差を変えることにより、パネルの曲率を任意に設定す
ることができる。

【０００８】

【実施例】以下本発明の一実施例を図によって説明す
る。まず、図２ないし図４によって本積層パネルの概略
を説明する。図２，図３において、パネル１０はハニカ
ム状のセルを形成する芯材１１を面板１４，１５で挟ん
で構成されており、外周部分には略コ字型を成した結合
部材が配置されている。パネル１０は、全体が矩形を成
しており、一方向に曲率を有した曲面形状となってい
る。対向する辺の前記結合部材１２の中間部分には、補
強部材１３が面板１４，１５の間で芯材１１に挟まれて
設置されている。該補強材１３の長手方向端部は結合部
材１２に接合されている。パネル１０は図２の縦方向に
ついて曲率を有した形状となっており、該曲率方向に配
置される結合部材１２および補強材１３は、曲率を有し
た形状となっている。前記芯材１１は、順次折り曲げた
薄い板材を、図２に示すように横方向に連続して配置
し、隣接したものと接合することにより、ハニカム状の
セルを形成している。前記芯材１１，結合部材１２，補
強材１３は、面板１４，１５の間に配置され、ろう付に
よって一体に接合されパネル１０を成している。

【０００９】前記パネル１０は、例えば図４に示す車両
構体１を構成する部材として用いられる。すなわち、車
両構体１の腰部２，吹き寄せ３，幕部４，屋根５および
床部を構成する部材として用いられる。前記腰部２，吹
き寄せ３，幕部４，屋根５は、車体の周方向について曲
率を有しており、各部の曲率に対応させて前記パネル１
０を構成する。７は台枠を構成する側梁で、腰部２をな
すパネル１０はその結合部材１２を該側梁７に溶接によ
って接合される。また、各パネル１０同士の接合も結合
部材１２同士を溶接することによって行なわれる。前記
結合部材１２および補強材１３が車両構体１の骨部材を
兼用した構造となっている。

【００１０】次に、前記パネル１０の曲面を構成するた
めの芯材１１の特徴に関して図１により詳細に説明す
る。芯材１１をなす板材１１ａは、図１（イ）に示すよ
うに、幅方向端面形状が順次逆方向を向いた台形を成す
ように形成されており、隣接する板材と接合される接合
面Ｘは、対向する一方の二辺が幅寸法ａ₁であって、他
方の二辺が芯材１１の厚さ寸法ｈをなす四角形に形成さ
れている。また、接合面Ｘに隣接した非接合面Ｙは、対
向する二辺すなわち面板に接合される辺の一方が幅寸法
ａ₁であって、他方が幅寸法ａ₂であり、ａ₁＜ａ₂の関係
となるように形成されている。別の対向する二辺は、前
記接合面Ｘと同様に芯材１１の厚さ寸法ｈに形成されて
いる。したがって、該非接合面Ｙは、面板へ接合される
辺の長さが異なった台形に形成されている。

【００１１】前記板材１１ａを曲率に対して直角な方向
に引き通して順次並べ、隣接する板材１１ａ間で前記接
合面Ｘを接触させて配置する。この時、前記接合面Ｘに
穴を空けておき、位置決めのためにこの穴に線材を通せ
ば、正確に前記接合面Ｘを一致させ接触させることがで
きる。前記板材１１ａは一方の面板１４或いは１５上に
配置され、その後他方の面板１５或いは１４を載せて真
空炉内で加熱しながら加圧して接合される。なお、結合
部材１２および補強材１３も前記板材１１ａ配置と同時
に配置される。

【００１２】このようにして製作されたパネル１０は、
図２（ロ）に示すような構成となっている。すなわち、
パネル１０の曲率の内側の面板１４は、半径Ｒ₁に形成
されており、外側の面板１５は半径Ｒ₂に形成され、両
者の半径の差が前記芯材１１の厚さ寸法ｈに相当する。
前記面板１４に接合される芯材１１のセルの形状は、図
示のように一辺が寸法ａ₁の六角形をなしている。前記
面板１５に接合される芯材１１のセルの形状は、向いあ
った前記接合面Ｘの二辺が寸法ａ₁であり、他の非接合
面Ｙの四辺が寸法ａ₂をなす変形した六角形をなしてい
る。すなわち、パネル１０の曲面の外周側に位置する芯
材１１のセルが前述のように、内側のセルよりも面積が
広くなり曲率方向の寸法が長くなっていることから、芯
材１１をなす各板材１１ａの接合面Ｘを接合させた状態
で、該芯材１１自体の端面すなわち面板との接合部が近
似的に曲面を形成している。なお、各板材１１ａの対向
する接合面Ｘのなす角度θ₁は、前記板材１１ａの辺の
寸法ａ₁，ａ₂の差によって決定される。

【００１３】次に、前記板材１１ａの製作方法に関して
図５，図６によって説明する。板材１１ａは、幅寸法を
前記厚さ寸法ｈとしたリボン状の素材２１を折り曲げる
ことによって製作される。前記素材２１を下ダイス２５
にチャック２２，２３によって拘束し、該チャック２
２，２３の間に位置する上ダイス２４で下ダイス２５方
向へ張出し成形することによって成形される。前記下ダ
イス２５は、図６に示すように板材１１ａの接合面Ｘに
相当する面２５ａ，２５ｂ，２５ｃが長方形に形成され
ており、溝状に形成された成形部の一方側の深さを深く
形成されており、上ダイス２４とによって非接合面Ｙを
台形に成形する。前記面２５ａ，２５ｂが前記チャック
２２，２３に対応して形成されており、素材２１を拘束
する。

【００１４】このような成形手段によって、素材２１を
順次送りながら板材１１ａを連続的に成形する。なお、
非接触面Ｙに形成される穴については、予め素材２１に
所定ピッチで明けておくか、或いは前記連続成形の前工
程或いは後工程として前記穴加工を行なっても良い。ま
た、前記素材２１を一辺が寸法ａ₁をなす面を連続的に
成形しておき、非接合面のみを別工程で成形しても良
い。この場合、接合面の板厚を減少させることがないと
いう特徴を有している。

【００１５】このような構成のパネル１０は、板材１１
ａを隣接したもの同士の各接合面Ｘを一致させ接触させ
て順次並べるだけで、芯材１１の面板１４，１５との接
合面が所定の曲面をなしていることから、該板材１１ａ
の配置作業等が非常に容易となり、作業効率を向上させ
ることができる。ろう付作業に関しても、特別な作業を
伴うこともない。また、前記板材１１ａの接合面Ｘおよ
び非接合面Ｙは、前記面板上への配置が完了した状態
で、各面板表面に対して直角に配置されるため、板材の
倒れによるパネル１全体の強度低下を防止することがで
きる。さらに、隣接した板材１１ａの接合面Ｘは、ろう
付によって接合されるが、面板１４，１５の曲面に一致
させてセルの形状を決定していることから、各接合面Ｘ
全体を確実に接合させることができることから、パネル
１０の強度確保の観点から有利である。

【００１６】また、前述した芯材１１をなす板材１１ａ
の製作は、素材２１を前記上ダイス２４，下ダイス２５
およびチャック２２，２３によって連続的に成形するこ
とによって行なわれる。したがって、特に煩雑な作業を
伴うことなく、製作することができる。また、このよう
にして製作された複数の板材１１ａをパネル製作用の型
状に配置された面板１４上に、各板材１１ａに形成され
た穴を基準として位置決めすることにより、所定の曲面
を容易に形成することができる。

【００１７】ところで、前記芯材は六角形をなすハニカ
ム状のセルを構成する例について説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、該セルの形状を三角
形，四角形等種々の形状が考えられ、かつ、種々の形状
の組合せも可能である。また、前記実施例においては、
板材１１ａの非接合面Ｙを台形に形成して、パネル１０
として一方向のみに曲率を有した曲面を有するものの例
を説明したが、前記接合面Ｘも台形に形成することによ
って、前記一方向に直角な方向についても曲率を形成す
ることができ、球面を形成することもできる。さらに、
前記芯材を構成する板材として、台形部分の辺の寸法差
が異なるものを数種類製作し、これらを組合せて一枚の
パネルを製作すれば、一枚のパネルにおいて曲率の異な
る曲面を形成することができる。すなわち、パネルの曲
率の変化に応じて、異なる板材を順次配置することによ
り、容易に製作することができる。

【００１８】前記一実施例の積層パネルは、芯材，各面
板および他の構成部材をろう材によって接合する構造と
なっているが、樹脂性接着剤を用いて各構成部材を接合
するパネルにおいても、同様な効果を達成することがで
きる。また、前記一実施例の構成部材はアルミ合金製の
例を説明したが、ステンレス鋼を含む鋼材，クラフト紙
或いはその他の樹脂製材料によって構成し、接着或いは
レーザ溶接等を用いて同様な構造を構成することができ
る。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、任
意の曲率を有する曲面をなす積層パネルを容易に製作す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による積層パネルの一実施例であって、
（イ）は芯材を構成する板材を示す斜視図であり、
（ロ）はパネルの厚さ方向断面図である。

【図２】図１に示した積層パネルの全体を示した平面図
である。

【図３】図２のＡ−Ａ部断面図である。

【図４】図１に示した積層パネルの車両構体への適用状
況を示した斜視図である。

【図５】図１に示した板材の加工機による加工状況を示
し、（イ）が拘束状態、（ロ）が成形状態を示してい
る。

【図６】図５の下ダイスの詳細構造を示した斜視図であ
る。

【符号の説明】

１０…パネル、１１…芯材、１１ａ…板材、１２…結合
部材、１３…補強部材、１４，１５…面板。

Claims (1)

【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配置
   され該二枚の面板の間隔を保持する芯材とからなり、曲
   面に形成された積層パネルにおいて、前記芯材を該パネ
   ルの厚さ方向に対して直角な方向に伸びる板材を折り曲
   げて構成し、該パネルの曲率方向に沿って配置される前
   記板材の面を一方の面板に接する辺の長さを他方の面板
   に接する辺よりも長く形成したことを特徴とする積層パ
   ネル。