(57)【要約】      （修正有）【課題】軽量化を求められている機器または荷重のかかる機器で用いる金属板の軽量化を図るとともに物理的強度も強くして、自重による撓み、歪みをなくし、平面性、平滑性の維持し、その作動をスムースにし、機能を十分に発揮させる。【解決手段】金属板２と金属板の間に、板厚０．１〜１．０ｍｍで高さが０．５〜１０ｍｍの多数の三角形、四角形、六角形、円形、楕円形、台形、扇形の中空枠を連続して配列したハニカム状中空構造体３を挿填して接着剤またはレーザー溶接で一体化した軽量化を求められている機器または荷重のかかる機器で用いる複合金属板１。【選択図】図１
2010194946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板厚０．３〜０．８ｍｍの金属板と金属板の間に、板厚０．１〜１．０ｍｍで高さが０．５〜１０ｍｍの多数の三角形、四角形、五角形、六角形、円形、楕円形、台形、扇形の中空枠を連続して配列したハニカム状中空構造体を挿填して接着剤またはレーザー溶接で一体化した軽量化を求められている機器の複合金属板。
【請求項２】
板厚１〜３ｍｍの金属板と金属板の間に、板厚０．１〜１．０ｍｍで高さが０．５〜１０ｍｍの多数の三角形、四角形、五角形、六角形、円形、楕円形、台形、扇形の中空枠を連続して配列したハニカム状中空構造体を挿填して接着剤またはレーザー溶接で一体化した荷重のかかる機器の複合金属板。
【請求項３】
ハニカム状中空構造体を挿填した金属板と金属板の間にスリットを形成し、このスリットに連結板を挿填した請求項１または請求項２記載の複合金属板。
【請求項４】
ハニカム状中空構造体を挿填した複合金属板を、板厚０．３〜３ｍｍの板の裏面または板と板の間に挿填して強度補強部材として使用する請求項１または請求項２あるいは請求項３記載の複合金属板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はハニカム状中空構造体を挿填した複合金属板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近来、産業機器、輸送機器、建築機器、事務機器、家庭機器等の機器に用いる金属板については軽量化の要請が強いが、単純に金属板の軽量化を求めるならば金属板の板厚を薄くすればよいのであるが、金属板の板厚を薄くすると、物理的強度が不十分になるばかりか、金属板が撓んだり、歪んだりし易くなり、金属板の平面性、平滑性を確保し難いために、機器の作動に悪影響が発生して故障等の原因になる問題があり、また、金属板の物理的強度を単に求めるならば金属板の板厚を厚くすればよいのであるが、金属板の板厚を厚くすると機器として重量が重くなって、機器の性能を適切に発揮できなく、場合によると、機器の作動に支障が発生するばかりか、大型化する等の問題がある
【０００３】
特に、工作機械、自動車、鉄道車両、飛行機等においては、これらに用いる金属板としては、近来、スピートの向上の観点より軽量化の要請は非常に強く、金属板の板厚を薄くする傾向が顕著であるが、金属板の板厚が１〜３ｍｍのもを使用することに限界あり、この範囲より薄い板厚、たとえば０．３〜０．８ｍｍ前後の金属板を使用すると、金属板の撓み、歪みが顕著になるばかりか、物理的強度が５分の１〜３分の１程度に弱くなり、また、平面性、平滑性の維持が困難となるために、機器の作動に悪影響が発生して故障等の原因になる問題があった。
【０００４】
また、オーディオ・ビジュアル機器、コンピュータ関連機器、オフィス機器等においても、コンパクト化と利便性の向上の観点より、これらに用いる金属板としては、同様に軽量化の要請は強く、金属板の板厚を薄くする傾向が顕著であるが、しかし、これらの機器においては、その構成機器を重ねて使用することが多く、たとえば、オーディオ・ビジュアル機器を例にとると、アンプ、チューナー、デッキ、プレーヤー、テレビ等をお互いにいろいろの形で重ねて使用することが多く、コンピュータ関連機器においても、デスクトップのパソコン本体にディスプレイ、プリンター、スキャナー、記憶装置等をお互いにいろいろの形で重ねて使用することが多く、積載した下の機器にはかなりの荷重がかかり、金属板の板厚が１〜３ｍｍのもを使用すること、荷重のかかった積載機器の金属板に撓み、歪みが起こるばかりか、物理的強度が５分の１〜３分の１程度に弱くなり、また、平面性、平滑性の維持が困難となるために、これらの機器の性能や安全性に悪影響が発生して故障等の原因になる問題があった。
【０００５】
さらに、前述した機器以外に重ねて使用して荷重のかかる機器としては、コンテナー、通い箱、物置棚、本棚、ラック、シェルフ、キャビネット、書庫等がある。
【０００６】
【特許文献１】特願出願公開平成６年第２６２７２４号公報      特願出願公開平成７年第１７８５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、軽量化を求められている機器で用いる金属板として、従来、物理的強度が弱いために使用されていなかった、板厚が０．３〜０．８ｍｍの薄い金属板をあえて用いるものであり、この薄い金属板は２枚合わせても物理的強度が弱いものであるが、この２枚の板厚の薄い金属板の間に、中空枠を連続して配列したハニカム状中空構造体、すなわち、多数の中空部分を保有する特異な物理的メカニズムを示す構造板を挿填して複合金属板として形成することによって、軽量化を求められている機器の軽量化を図るとともに物理的強度も強くして、軽量化を求められている機器の金属板の自重による撓み、歪みをなくし、機器の金属板の平面性、平滑性の維持し、その作動をスムースにし、機械の機能を十分に発揮させることに目的がある。
【０００８】
また、本発明は、荷重のかかる機器で用いる金属板として、従来、物理的強度が弱いために使用されていなかった、板厚が１〜３ｍｍの薄い金属板をあえて用いるものであり、この薄い金属板は２枚合わせても物理的強度が弱いものであるが、この２枚の板厚の薄い金属板の間に、前述したハニカム状中空構造体を挿填した複合金属板を用いることによって、荷重のかかる機器の金属板の軽量化を図るとともに物理的強度も強くして、荷重のかかる機器の金属板の自重による撓み、歪みをなくし、機器の金属板の平面性、平滑性の維持し、その作動をスムースにし、機械の機能を十分に発揮させることに目的がある。
【０００９】
さらに、本発明は、前述したハニカム状中空構造体を挿填した複合金属板の金属板と金属板の間にスリット部を形成し、このスリット部内に連結板を差し込んで、複数枚の複合金属板を接続して拡大することによって、軽量化を求められている機器または荷重のかかる機器の大型化に対応することに目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、軽量化を求められている各種の機器に用いる複合金属板に関するもので、板厚０．３〜０．８ｍｍの金属板と金属板の間に、板厚０．１〜１．０ｍｍで高さが０．５〜１０ｍｍの多数の三角形、四角形、五角形、六角形、円形、楕円形、台形、扇形の中空枠を連続して配列したハニカム状中空構造体を挿填して接着剤またはレーザー溶接で一体化した複合金属板によって軽量化を求められている各種の機器を構成することに特徴がある。
【００１１】
また、本発明は、荷重のかかる各種の機器に用いる複合金属板に関するもので、板厚１〜３ｍｍの金属板と金属板の間に、板厚０．１〜１．０ｍｍで高さが０．５〜１０ｍｍの多数の三角形、四角形、五角形、六角形、円形、楕円形、台形、扇形の中空枠を連続して配列したハニカム状中空構造体を挿填して接着剤またはレーザー溶接で一体化した複合金属板によって荷重のかかる各種の機器を構成することに特徴がある。
【００１２】
さらに、本発明は、前述した軽量化を求められている各種の機器や荷重のかかる各種の機器に用いる複合金属板に関するもので、ハニカム状中空構造体を挿填するについて、金属板と金属板の間にスリットを形成し、このスリットに連結板を挿填して複合金属板を拡張、拡大して用いることに特徴がある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、軽量化を求められている各種の機器で用いる金属板として、従来の金属板の板厚より薄い複合金属板の間に、多数の三角形、四角形、五角形、六角形、円形、楕円形、台形、扇形の中空枠を連続して配列したハニカム状中空構造体、すなわち、多数の中空部分を保有する特異な物理的メカニズムを示す構造体、を挿填した複合金属板を用いることによって、従来の板厚の金属板を用いた場合に比較して、金属板を２〜５分の１に軽量化するとともに物理的強度を２〜１０倍に増大して、金属板の撓み、歪みをなくし、金属板の平面性、平滑性を確保し、軽量化を求められている各種の機器やその部材の作動をスムースにし、その機能を長期間、安定に発揮することが可能である。
【００１４】
また、本発明は、荷重のかかる各種の機器で用いる金属板として、従来の金属板の板厚より薄い複合金属板の間に、前述した複合金属板を用いることによって、従来の板厚の金属板を用いた場合に比較して、金属板を２〜５分の１に軽量化するとともに物理的強度を２〜１０倍に増大して、金属板の撓み、歪みをなくし、金属板の平面性、平滑性を確保し、各種機器やその部材の作動をスムースにし、その機能を長期間、安定に発揮することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の軽量化を求められている各種の機器で用いる複合金属板の一例を説明すると、図１に示すように、複合金属板1は、従来から軽量化を求められている機器で用いられている金属板の板厚３〜６ｍｍより薄い、板厚０．３〜０．８ｍｍの金属板２の間に、金属板のハニカム状中空構造体３をサンドイッチ状に挿填して接着剤またはレーザー溶接によって一体化して形成する。
【００１６】
ハニカム状中空構造体３は、図２に示すように、六角形の中空枠４を連続して多数個、多列に配置するが、この六角形の中空枠４は、その一辺が５〜１０ｍｍであって、その厚さが０．２〜０．５ｍｍであって、このハニカム状中空構造体３を、従来の軽量化を求められている機器で用いられている金属板の板厚３〜６ｍｍより薄い、板厚０．３〜０．８ｍｍの金属板の板厚より薄い０．３〜０．８ｍｍの金属板２と金属板２の間に挿填して一体化して形成した複合金属板１は、そのハニカム状中空構造体３の持つ多数の六角形の中空部分を保有する特異な物理的メカニズムによって、従来の３〜６ｍｍの板厚の金属板を用いた場合に比較して、重量としては２〜５分の１に軽量化されるばかりか、金属板の撓み、歪みはなく、物理的強度も２〜１０倍に増大し、金属板の平面性、平滑性を保てる特性がある。
【００１７】
ハニカム状中空構造体３は、六角形の中空枠４が物理的強度が強いので望ましいが、六角形の中空枠４以外に、図３に示すように、四角形の中空枠４を連続して多数個、多列に配置してもよいし、図４に示すように、円形の中空枠４を連続して多数個、多列に配置してもよいし、図５に示すように、三角形の中空枠４を連続して多数個、多列に配置してもよいし、楕円形、扇形、波形形、放射線型であってもよく、要するに、ハニカム状中空構造体３を形成するものであれば、どのようなものでもよい。
【００１８】
金属板２の大きさは、これを用いる機器によって決まるが、通常の場合、３０〜１００ｃｍ×５０〜２００ｃｍの面積にすることが多く、１枚ものの複合金属板１の場合には、ハニカム状中空構造体３の大きさは金属板２の大きさと同じでよいが、機器の大きさによつては、前述した面積より大きい複合金属板１を必要とすることがあるが、この場合には、図６に示すように、ハニカム状中空構造体３の大きさを金属板２の大きさより１０〜２０ｍｍ小さくして、金属板２と金属板２の間にスリット５を形成し、このスリット５に直線または若干の角度を付けて、この内に連結板６を差し込んで、複数枚の複合金属板１を接続して拡大することによって対応してもよい。
【００１９】
軽量化を求められている機器として、たとえば、自動車のボディで用いる金属板として、本発明の複合金属板、すなわち、板厚０．５ｍｍの１４０×３５０ｃｍのステンレスの金属板と金属板の間に、板厚０．２ｍｍの１４０×３５０ｃｍのステンレスの金属板であって、一辺が５ｍｍ、深さが１．５ｍｍの六角形の中空枠を、一列に１５４個の割合で３８９列に相互に近接させて連続して絞って配列したハニカム状中空構造体を、サンドイッチ状に挿填してエポキシ系の接着剤によって一体化して複合金属板を用いた。
【００２０】
一方、自動車のボディで用いる従来の金属板として、板厚３ｍｍの１４０×３５０ｃｍのステンレスの金属板を用い、前述した本発明の複合金属板よりなる自動車のボディと比較するために、両者の重量、撓み・歪み・耐磨耗性等の物理的強度、平面性、平滑性について測定した結果、本発明の複合金属板の自動車のボディの重量は４７キログラムと４２％の軽量化を達成し、強度不足による撓みと歪みはなく、物理的強度は２倍と優れ、平面性と平滑性も良好であって、自動車のボディとしての堅牢性、耐磨耗性を保持してその機能を十分に発揮したが、従来の金属板の自動車のボディの重量は８２キログラムと重く、自重による撓みと歪みがあり、物理的強度は２分の１と劣り、平面性と平滑性に難点があり、自動車のボディとして適しなかった。
【００２１】
また、荷重のかかる機器として、たとえば、コンピュータのボディで用いる金属板として、本発明の複合金属板、すなわち、、板厚１ｍｍの１８×４５ｃｍのステンレスの金属板と金属板の間に、板厚０．３ｍｍの１８×４５ｃｍのステンレスの金属板であって、一辺が５ｍｍ、深さが１．５ｍｍの六角形の中空枠を、一列に４５個の割合で２０列に相互に近接させて連続して絞って配列したハニカム状中空構造体を、サンドイッチ状に挿填してエポキシ接着剤によって一体化して複合金属板を用いた。
【００２２】
一方、コンピュータのボディで用いる従来の金属板として、板厚３ｍｍの１８×４５ｃｍのステンレスの金属板を用い、前述した本発明の複合金属板よりなるコンピュータのボディと比較するために、両者の重量、撓み・歪み・耐磨耗性等の物理的強度、平面性、平滑性について測定した結果、本発明の複合金属板よりなるコンピュータのボディの重量は０．８４キログラムと５８％の軽量化を達成し、強度不足による撓みと歪みはなく、物理的強度は２倍と優れ、平面性と平滑性も良好であって、コンピュータのボディとしての堅牢性、耐磨耗性を保持してその機能を十分に発揮したが、従来の金属板よりなるコンピュータのボディの重量は２キログラムと重く、自重による撓みと歪みがあり、物理的強度は２分の１と劣り、平面性と平滑性に難点があり、コンピュータのボディとして適しなかった。
【００２３】
さらに、図７に示すように、前述した本発明のハニカム状中空構造体３を挿填した複合金属板１を板７の表面に装着して強度補強部材として使用してもよく、板７の表面以外にも、板７の裏面あるいは板と板の間に挿填して強度補強部材として使用してもよく、この板７としては金属板（金属板、アルミニウム、チタン）、プラスチック板、木板、その他板であればどのようなものでもよく、たとえば、物理的強度が求められる家具の板や建築の床板の強度補強部材として、あるいは、従来のオーディオ・ビジュアル機器等やコンテナー、通い箱、物置棚、本棚、ラック、シェルフ、キャビネット、書庫等の物理的強度が求められる部分の板の強度補強部材としてハニカム状中空構造体を挿填した複合金属板を使用してもよい。
【００２４】
たとえば、書庫で用いる木板に本発明の複合金属板を装着して強度補強部材として使用するについては、本発明の複合金属板として、板厚０．３ｍｍの４０×１００ｃｍの金属板と金属板の間に、板厚０．２ｍｍの４０×１００ｃｍの金属板であって、一辺が５ｍｍ、深さが３ｍｍの六角形の中空枠を、４４個、１１１列に相互に近接させて連続して絞って配列したハニカム状中空構造体を、サンドイッチ状に挿填してエポキシ接着剤によって一体化して複合金属板１を形成し、これを板厚３ｍｍの４０×１００ｃｍの書庫の木板にアクリル接着剤で強度補強部材として張り合わせたた。
【００２５】
一方、従来の書庫で用いる木板として、板厚１２ｍｍの４０×１００ｃｍの木板を用い、前述した本発明の複合金属板を強度補強部材として使用した書庫と比較するために、両者の重量、撓み、歪み、物理的強度、平面性、平滑性について測定した結果、本発明の複合金属板を強度補強部材として使用する書庫の重量は０．７キログラムと６３％の軽量化を達成し、強度不足による撓みと歪みはなく、物理的強度は２倍と優れ、平面性も良好であって、書庫の板材として用いる木板としての堅牢性を保持してその機能を十分に発揮したが、従来の木板の書庫は１．９キログラムと重く、自重による撓みと歪みがあり、物理的強度も本発明の複合金属板に比較して２分の１と劣り、書庫の木板として適しなかった。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明のハニカム状中空構造体を挿填した複合金属板は、軽量化が求められている産業機器、輸送機器、建築機器、事務機器、家庭機器等の機器機器の構成部材および部品として用いることができ、特に、軽量化が切望されているに用いる電気自動車、大型飛行機、高速鉄道車両等の機器の構成部材および部品として最適である。
【００２７】
また、本発明のハニカム状中空構造体を挿填した複合金属板は、重ねて使用して荷重のかかるオーディオ・ビジュアル機器、コンピュータ関連機器、オフィス機器のの構成部材および部品として最適である。
【００２８】
さらに、本発明のハニカム状中空構造体を挿填した複合金属板を、板の表面または裏面あるいは板と板の間に挿填して強度補強部材として使用したものは、従来の家具、建築の床板材、オーディオ・ビジュアル機器、コンテナー、通い箱、物置棚、本棚、ラック、シェルフ、キャビネット、書庫等の物理的強度が求められている部分の板材の強度補強部材として最適である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の金属板と金属板の間にハニカム状中空構造体を挿填して接着剤によって一体化して形成した複合金属板の説明図である。
【図２】本発明の六角形の中空枠を連続して多数個、多列に配置したハニカム状中空構造体の説明図である。
【図３】本発明の四角形の中空枠を連続して多数個、多列に絞って配置したハニカム状中空構造体の説明図である。
【図４】本発明の円形の中空枠を連続して多数個、多列に絞って配置したハニカム状中空構造体の説明図である。
【図５】本発明の三角形の中空枠を連続して多数個、多列に絞って配置したハニカム状中空構造体の説明図である。
【図６】本発明の金属板と金属板の間にスリットを形成して連結板を差し込んで複数枚の複合金属板を接続した状態を示す説明図である。
【図７】本発明のハニカム状中空構造体を挿填した複合金属板を書庫の木板の裏面に着装した状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
１    複合金属板
２    金属板
３    ハニカム状中空構造体
４    六角形の中空枠
５    スリット
６    連結板
７    板
【図１】
2010194946.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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