KR960008687B1 - 하니콤패널의 개구부에 부재를 고착시키기 위한 인서트를 가지고 있는 하니콤패널과 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

하니콤패널의 개구부에 부재를 고착시키기 위한 인서트를 가지고 있는 하니콤패널과 그 제조방법

제1도는 본 발명의 제1실시예의 하니콤(honeycomb)패널을 도시하는 사시도.

제2도는 제1도에 도시된 하니콤패널의 단면도.

제3도는 제1도에 도시한 하니콤패널을 사용한 차체구조체의 개략을 도시한 사시도.

제4도는 제1도에 도시된 하니콤패널의 제조방법을 설명하기 위한 공정도.

제5도는 제1도에 도시된 하니콤패널에 사용하는 인서트의 형상을 설명하기 위한 사시도.

제6도는 제4도의 제조방법에 의한 하니콤패널의 제조도중(製 造 途 中)에 하니콤코어의 약간의 셀에 위치된 제5도의 인서트를 구비한 하니콤코어의 요부 평면도.

제7도는 제4도의 제조방법에 의한 제조도중의 하니콤패널의 요부단면도.

제8도는 제4도의 제조방법에 의한 제조도중의 하니콤패널의 요부단면도.

제9도는 제1도에 도시된 하니콤패널의 요부단면도.

제10도는 본 발명에 제2실시예의 하니콤패널의 제조방법을 설명하기 위한 공정도.

제11도는 제10도에 표시된 제조방법에 의한 제조도중의 중간제품의 요부단면도.

제12도는 제10도에 표시된 제조방법에 의한 하니콤패널의 제조도중 하니콤코어의 약간의 셀에 위치된 제5도의 인서트를 구비한 하니콤코어의요부평면도.

제13도는 제10도에 표시된 제조방법에 의한 제조도중의 중간제품의 요부단면도.

제14도는 제10도에 표시된 제조방법에 의한 제조도중의 중간제품의 요부단면도.

제15도는 본 발명의 제3실시예의 하니콤패널의 제조도중의 코어에 위치된 인서트를 구비한 하니콤코어의 요부평면도.

제16도는 본 발명의 제4실시예의 하니콤패널의 제조도중에 준비된 중간제품의 요부평면도.

제17도는 제16도에 도시된 중간제품의 요부를 확대하여 도시한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10, 42 : 하니콤패널 12 : 개구부

14 : 결합부재 28,30 : 면판

32 : 하니콤코어 34 : 프레임부재

36 : 인서트 38 : 셀

40 : 원형절단선 50 : 예비구멍

52a, 52b : 절단선 56 : 예비직사각형구멍

58 : 절단선 61, 62 : 면판

65 : 인서트 70 : 프레임부재

75 : 개구부 76 : 절단선

본 발명은 대체로 하니콤패널과 하니콤패널의 제조방법에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 다른 구조부재(structural member)가 고착(fix)되는 개구부를 가지고 있는 하니콤패널 및 이 하니콤패널의 제조방법에 관한 것이다.

하니콤코어가 2매의 면판(face plate) 사이에 끼워져 이들 2매의 면판에 브레이징(brazing)되어 있는 브레이징 알루미늄 하니콤패널은 공지되어 있다.

이와같은 알루미늄 하니콤패널의 한가지 예가 일본국 특허 공개공보 제64-44268호와 일본국 실용신안공개 공보 제1-143668호에 제안되어 있다.

이와같은 종류의 알루미늄 하니콤패널은 비교적 경량이고, 비교적 높은 강도와 용접성을 가지고 있기 때문에, 자동차용 차체, 철도차체용 구조체 및 건축구조물에 사용된다.

다양한 구조적 용도의 알루미늄 하니콤패널은 창이나 도어를 위해, 또는 배관, 배선등을 위해 형성된 개구부를 가지고 있다. 통상적으로, 창유리(window pane)를 지지하는 프레임과 같은 적당한 부재가 용접수단이나 다른 적당한 수단에 의해 이와 같은 개구부에 고착된다. 개구부에 고착되는 상기 프레임부재 이외에 또다른 프레임부재가 하니콤패널의 주변에 부착되며, 하니콤패널은 다른 구조부재에 연결되어 있다.

한편, 상기 알루미늄 하니콤패널의 면판과 하니콤코어는 하니콤패널의 경량화를 도모하기 위해 매우 작은 벽두께를 가지고 있다. 더욱이, 상기 면판들 사이에 설치되어 있는 하니콤코어의 체적의 상단한 부분은 간격(void)으로 구성되어 있다.

따라서, 하니콤코어의 고형부(solid portion)에 하니콤셀의 절단면에 의하여 형성된 개구부에 설치되어 있는 프레임부재가 용접될 수 있도록 하기에 충분히 넓은 면적을 상기 고형부가 제공하는 것은 극히 곤란하다. 이에 따라 하니콤코어는 프레임부재의 충분한 용접강도를 제공하지 못한다.

프레임부재의 알루미늄 하니콤패널에의 접합강도를 개선시키기 위하여, 패널의 외부표면에 용접된 보강부재를 설치하는 것이 고려된다. 이와같은 보강부재를 설치하는 것은 평활한 외부표면을 갖고 있는 하니콤패널이 요구되는 경우에 특히 바람직하지 못하다.

보강부재는 하니콤패널의 경량화의 견지에서 바람직하지 않다.

따라서, 프레임부재를 용접하기 위한 보강부재를 사용하는 하니콤패널은 구조체의 표면을 형성하는 구조부재로서 적절하게 사용될 수 없고, 특히 공기저항과 소음을 저하시키고 외관을 개선시키기 위해 평활한 표면을 구비하는 것이 요구되는 철도차량 및 자동차용 차체구조체로서 적절하게 사용될 수 없다. 일본국 실용 신안 공개공보 제64-25514호와 일본국 특허공개공보 제2-25325호에 제안된 것처럼 패널의 강도를 개선시키기 위하여 하니콤코어의 셀에 설치된 인서트를 가지고 있는 하니콤패널도 공지되어 있다.

그러나, 이 하니콤패널은 프레임부재 또는 구조부재의 패널에 대한 접합강도의 면에서 불만족스럽다.

본 발명을 요약하면 다음과 같다.

본 발명의 제1목적은 프레임부재 또는 다른 구조부재의 하니콤패널에 대한 접합강도를 충분히 확보할 수 있는 하니콤패널을 제공하는 것이다.

본 발명의 제2목적은 창 또는 기타 다른 용도의 개구부를 가지고 있고 개구부 둘레의 한 부분에서 충분히 높은 강도를 확보할 수 있는 차체구조체에 적합한 하니콤패널을 제공하는 것이다.

본 발명의 제3목적은 하니콤패널과 프레임부재 또는 다른 구조부재간의 충분한 접합강도를 확보하기 위하여 하니콤패널을 효율적으로 또는 경제적으로 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

전기 본 발명의 제1목적은 2매의 면판, 이 2매의 면판 사이에 위치되어 적어도 2매의 면판에 접합되어 있는 하니콤코어 및 하니콤코어의 하니콤셀에 설치된 인서트를 포함하는 하니콤패널에 있어서, 프레임부재가 패널의 두께방향에서 하니콤패널의 한 부분을 관통하여 형성된 개구부내에 위치되어 있고, 상기 개구부는 상기 인서트가 설치되는 하니콤셀의 절단면에 의해 형성되어 있고, 프레임부재는 상기 2매의 면판중 한면판과 상기 인서트에 맞대기용접되어 있는 것을 특징으로 하는 하니콤패널을 제공하는 본 발명의 제1양태에 따라 달성된다. 각각의 인서트높이는 하니콤코어의 두께와 실질적으로 동일할 수 있다. 각각의 인서트는 2매의 면판 모두에 접합될 수 있다.

예컨대, 개구부는 하니콤패널의 외주연을 포함하지 않는 패널의 내부를 관통하여 형성된다.

각각의 인서트는 두매의 면판에 각각 접합된 2개의 수평부분과 이 2개의 수평부분을 연결하는 수직부분으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.

상술한 본 발명의 제1양태에 따른 하니콤패널에 있어서, 인서트는 프레임부재가 면판 또는 인서트에 맞대기 용접된채로 고착되는 개구부의 가장자리를 따라서 배열된 하니콤셀에 설치되고, 그 결과 하니콤패널은 프레임부재를 관통하여 제3부재에 연결될 수 있다. 따라서 제3부재의 하니콤패널에 대한 접합강도는 제3부재가 얇은 두께의 면판에만 접합된 경우에 비해서 증대된다. 더욱이, 프레임부재는 개구부가 패널의 내부에 형성된 경우 즉, 패널의 평면을 관찰할때 개구부가 닫혀 패널의 외측에 대해 개방되어 있지 않는 경우에도 개구부에서 제3부재를 패널에 부착하는데 효과적이다.

제1목적은 2매의 면판, 이 2매의 면판 사이에 위치되어 적어도 2매의 면판에 접합되어 있는 하니콤코어 및 하니콤코어의 하니콤셀에 설치된 인서트를 포함하는 하니콤패널에 있어서, 인서트는 패널의 두께방향에서 하니콤패널의 일부를 관통하여 형성되어 있는 개구부를 형성하기 위하여 면판의 절단면과 하니콤셀과 협동하는 표면을 가지고 있고, 인서트의 표면은 패널의 두께방향에 수직인 방향에서 보았을때 면판의 절단면과 실질적으로 정합되어 있는 것을 특징으로 하는 하니콤패널을 제공하는 본 발명의 제2양태에 따라 달성된다.

상술한 본 발명의 제2양태에 따른 하니콤패널에 있어서, 하니콤패널의 하니콤셀에 수용된 인서트는 개구부의 가장자리를 형성하는 인서트의 표면이 개구를 형성하는 면판의 절단면과 패널의 두께방향에 수직인 방향에서 볼때 실질적으로 정합되도록 개구부에 노출된다. 따라서, 프레임부재와 같은 소정의 제3부재는 제3부재를 인서트와 면판의 실질적인 정합표면에 접합시킴으로써 개구부에 용이하게 고착될 수 있다.

면판의 절단면과 실질적으로 정합되어 있는 인서트의 표면은 개구부를 형성하기 위하여 패널을 절단함으로써 얻어진 절단면일 수 있다. 각각의 인서트는 패널의 두께방향에 평행인 평면의 단면에서 채널형상(channeled shape)(예컨대 U 또는 I 형상)을 갖고 있고, 두께방향에서 서로 대향하고 있음과 동시에 2매의 면판의 대향표면에 접합되어 있는 두 평행부분을 가지고 있다. 이렇게 배열됨으로써 인서트가 2매의 면판 뿐만 아니라 제3부재에도 접합되어 있기 때문에, 소정의 제3부재와 패널간의 접합강도가 증대된다.

본 발명의 제1목적은 2매의 면판과 이 2매의 면판 사이에 위치되어 2매의 면판에 접합되어 있는 하니콤코어를 포함하는 하니콤패널에 있어서, 패널의 두께방향으로 하니콤패널의 내부를 관통하여 형성된 개구부, 개구부에 대해 개방되어 있는 하니콤코어의 하니콤셀에 삽입된 인서트 및 개구부에 위치되어 상기 2매의 면판중 적어도 하나와 인서트에 맞대기용접된 프레임부재로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 하니콤패널을 제공하는 본 발명의 제3양태에 따라 달성된다.

방금 위에서 설명한 하니콤패널에 있어서, 인서트는 종래 구조를 가지고 있는 하니콤패널의 내부를 절단함으로써 형성된 개구부에 대해 개방되어 있는 하니콤셀에 삽입된다. 프레임부재가 이들 인서트 뿐만 아니라 면판 또는 면판들에 용접되므로, 프레임부재의 패널에의 접합강도는 효과적으로 개선된다.

상기 제1목적은 2매의 면판과 이 2매의 면판 사이에 위치되어 2매의 면판에 접합되어 있는 하니콤코어를 포함하고 있는 하니콤패널에 있어서, 하니콤패널의 두께방향에서 하니콤패널의 내부를 관통하여 형성된 개구부와 상기 개구부에 대해 개방되어 있는 하니콤코어의 하니콤셀에 삽입된 인서트로 구성되어 있으며, 각각의 인서트는 하니콤패널의 두께방향에 평행인 평면의 단면에 있어서 채널형상을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 하니콤패널을 제공하는 본 발명의 제4양태에 따라 달성된다.

각각의 인서트는 개구부의 가장자리를 형성하기 위하여 면판의 단면과 협동하는 단면을 가지고 있다. 각각의 인서트의 단면은 면판의 단면과 하니콤패널의 두께방향에 수직인 방향에서 볼때 실질적으로 정합되어 있다.

상기한 본 발명의 제4양태에 따른 하니콤패널에 있어서, 개구부에 대해 개방되어 있는 하니콤셀에 삽입된 각각의 인서트는 하니콤패널의 두께방향에 대해 평행인 평면에서 볼때 단면에서 채널형상을 가지고 있고, 예컨대 브라켓형 홈 또는 홈들을 가지고 있는 U 또는 I 형상을 가지고 있다. 더욱이, 개구부에 노출된 각각의 인서트의 단면은 하니콤패널의 두께방향에 대해 수직인 방향에서 볼때 개구부에 노출된 면판의 단면과 실질적으로 정합되어 있다. 이러한 배열에 있어서, 프레임부재와 같은 제3부재는 하니콤패널에 대한 충분한 접합강도로써 인서트와 2매의 면판에 용이하게 접합될 수 있다.

상기한 본 발명의 제2목적은 차체구조체의 적어도 일부를 구성하고 하니콤패널의 두께방향에서 하니콤패널의 일부를 관통하여 형성된 개구부를 가지고 있는 하니콤패널에 있어서, 차체구조체의 내면과 외부면상을 제공하는 내면판과 외부면판, 내면판과 외부면판 사이에 위치된 하니콤코어, 인서트가 개구부에 대해 노출되도록 상기 면판 사이에 위치되어 상기 면판에 접합되어 있는 인서트 및 제3부재를 하니콤패널에 부착하기 위하여 개구부에 고착된 프레임부재로 구성되어 있으며, 상기 프레임부재는 개구부와 결합되는 원통부와 원통부로부터 반경방향 바깥쪽으로 뻗어 있는 외향플랜지부를 포함하고, 상기 외향플랜지부는 내면판의 내면의 일부와 결합하고, 상기 내면의 일부는 개구부의 가장자리에 대해 인접하고, 상기 프레임부재는 외부면판과 인서트에 용접되어 있는 것을 특징으로 하는 하니콤패널을 제공하는 본 발명의 제5양태에 따라 달성된다.

상술한 본 발명의 제5양태에 따른 차체구조체용 하니콤패널에서, 인서트는 개구부에 대해 노출되도록 설치되어 있고, 외부면판과 결합하는 외향플랜지부를 가지고 있는 프레임부재는 인서트의 내면판에 접합되어 있다. 따라서, 개구부 둘레의 한 부분에서의 하니콤패널의 강도는 증대된다.

본 발명의 제3목적은 (a) 하니콤코어와 인서트가 2매의 면판 사이에 위치된 비접합조립체를 준비하는 공정, (b) 하니콤코어가 2매의 면판에 접합된 접합조립체를 준비하는 공정, (c) 개구부의 가장자리를 형성하기 위하여 인서트가 개구부에 대해 노출되도록, 접합조립체의 두께를 관통하여 개구부를 형성시키기 위하여 접합조립체를 절단하는 공정으로 이루어진 하니콤패널의 제조방법을 제공하는 본 발명의 제6양태에 따라 달성된다.

상술한 방법에 따르면, 인서트는 우선 2매의 면판 사이에 하니콤코어내에 설치된 후, 하니콤코어는 면판에 접합된다. 이렇게 해서 얻은 접합조립체는 인서트가 개구부에 노출되도록 절단된다. 즉, 인서트와 절단면은 개구부를 형성하기 위하여 면판의 절단면과 하니콤코어와 협동한다. 이러한 방법에 의하면 종래 제조공정을 단순히 변경시킴으로써 높은 접합강도를 가지고 있는 하니콤패널을 제조하는 것이 가능하다.

본 발명의 한 바람직한 형태에서, 인서트는 하니콤코어가 2매의 면판에 접합될 때, 2매의 면판에 접합된다. 본 발명 방법의 또다른 바람직한 형태에서, 개구부를 형성하기 위하여 접합조립체를 절단하는 공정은 2매의 면판중 하나의 외부표면상에 마킹(marking)을 하는 것으로 이루어진다. 이 마킹은 절단선을 표시하는데, 이 절단선을 따라서 인서트가 설치되고 접합조립체가 절단된다.

상기 바람직한 형태의 본 발명은 프레임부재가 인서트와 결합되도록 접합조립체의 개구부에 프레임부재를 위치시키는 공정과, 프레임부재를 인서트와 2매의 면판중 적어도 한 면판에 접합시키는 공정을 더 포함할 수도 있다. 이 경우, 이 방법은 프레임부재가 개구부내에 위치되기전에 접합조립체의 두께방향에 평행인 면에서의 기설정 곡률로 접합조립체를 굽히는 공정과 프레임부재가 개구부에 위치되기전에 접합조립체의 곡률과 실질적으로 동일한 곡률로 프레임부재를 굽히는 공정을 더 포함할 수 있다.

본 발명 방법의 또다른 바람직한 형태에서, 비접합조립체를 준비하는 공정은 접합조립체가 절단선을 따라서 절단되면서 접합조립체가 개구부를 형성하기 위하여 절단되는 절단선을 따라서 위치되는 하니콤코어의 하니콤셀중 선택된 셀에 인서트를 위치시키는 것으로 이루어진다.

본 발명의 제3목적은 (a) 선택된 하니콤셀이 기설정 절단선에 의해 양분되면서 인서트가 2매의 면판 사이에 위치된 하니콤코어의 하니콤셀중 선택된 하니콤셀에 위치되는 비접합조립체를 준비하는 공정, (b) 하니콤코어가 2매의 면판에 접합되어 있는 접합조립체를 준비하는 공정, (c) 접합조립체를 그것의 불필요부를 제거하여 접합조립체의 두께를 관통하여 개구부를 형성하기 위하여 접합조립체를 절단하는 공정으로 이루어진 하니콤코어의 제조방법을 제공하는 본 발명의 제7양태에 따라 달성된다.

본 발명의 상기 양태에 따른 본 발명의 바람직한 형태에 있어서, 각각의 인서트는 각각 2매의 면판과 접촉하는 2개의 수평부분과 2개의 수평부분을 연결하는 수직부분을 포함한다. 이 경우, 비접합조립체를 준비하는 공정은 수직부분이 상기 불필요부로부터 떨어진 기설정 절단선의 한쪽에 위치되도록, 각각의 인서트를 위치시키는 것으로 이루어진다.

본 발명의 제7양태에 따른 본 발명 방법에서, 비접합조립체가 조립될 때, 절단선이 결정되는데, 이 절단선을 따라서 하니콤패널용 접합조립체가 위치된다.

인서트는 비접합조립체를 준비할때 기설정 절단선을 따라서 또는 기설정 절단선에 인접하여 위치되는 하니콤셀에 위치된다. 접합조립체는 이 기설정 절단선에 따라서 절단된다. 이러한 구성에 의해서 인서트가 하니콤코어와 면판과 함께 절단될 수 있고, 이에 의하여 인서트의 절단표면이 하니콤코어와 면판의 표면과 실질적으로 정합되면서 고정밀도로 형성될 수 있다. 따라서 소망의 부재의 인서트를 통한 접합 하니콤패널에의 충분히 높은 접합강도가 확보된다.

본 발명의 제3목적은 (a) 하니콤코어와 하니콤코어의 하니콤셀중 선택된 하니콤셀에 설치된 인서트가 적어도 2매의 면판중 하나에 접합되어 있는 접합조립체를 준비하는 공정, (b) 인서트가 개구부에 노출되도록 접합조립체를 관통하여 개구부를 형성하기 위하여 접합조립체를 절단하는공정, (c) 프레임부재를 개구부에 위치시키고 프레임부재를 인서트와 2매의 면판중 적어도 한 면판에 용접하는 공정으로 이루어진 하니콤패널의 제조방법을 제공하는 본 발명의 제8양태에 따라 달성된다.

상기 본 발명의 상기 양태에 따른 방법에 있어서, 인서트는 접합조립체를 절단함으로써 형성된 개구부에 노출되고, 프레임부재는 인서트와 면판 또는 면판들에 용접된다.

인서트의 절단표면은 절단으로 인하여 면판의 절단표면과 정합되어 있기 때문에, 프레임부재는 충분히 높은 접합강도로써 면판 또는 면판들과 인서트의 절단표면에 용이하게 용접될 수 있다.

본 발명의 제3목적은 (a) 하니콤코어와 하니콤코어의 하니콤셀중 선택된 하니콤셀에 위치된 인서트가 2매의 면판중 적어도 하나에 접합되어 있는 접합조립체를 준비하는 공정, (b) 접합조립체의 두께를 관통하여 예비구멍을 형성시키기 위하여 제1절단선을 따라서 접합조립체를 절단하는 공정, (c) 절단선에 대해 수직인 방향에서 예비구멍에 대해 개방되어 있는 선택된 하니콤셀의 깊이를 측정하는 공정, (d) 선택된 하니콤셀의 측정깊이에 근거하여 제1직선절단선에 평행인 제2절단선의 위치를 결정하는 공정, (e) 인서트를 노출시키기 위하여 제2절단선을 따라서 접합조립체를 절단하는 공정으로 구성되어 있는 하니콤패널의 제조방법을 제공하는 본 발명의 제9양태에 따라 달성된다.

상기 방법은 제2절단선의 설정위치에 근거하여 접합조립체의 가장자리에 인접하고 제2절단선에 대해 평행인 제3절단선의 위치를 결정하는 공정과 제3직선절단선을 따라서 접합조립체를 트리밍하는 공정을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 상기 제9양태에 따른 방법에서, 제2절단선의 위치는 제1절단선을 따라서 접합조립체를 절단해서 형성된 예비구멍에 대해 개방되어 있는 하니콤셀의 측정깊이에 근거하여 결정되는데, 이 제2절단선을 따라서 접합조립체는 절단되어 인서트가 노출된다. 이러한 방법에 의하면 인서트가 절단되는 위치를 정밀하게 결정하는 것이 가능하므로, 인서트의 절단표면이 개구부의 가장자리를 정밀하게 형성하고, 개구부안에서 소망의 부재가 인서트에 접합됨으로써 고착된다.

본 발명의 제3목적은 (a) 제1면판의 제1부분이 채널부재(channeled member)에 의해 제1면판의 제2부분으로부터 분할되도록, 2개의 수평부분과 2개의 수평부분을 연결하는 수직부분을 가지고 있는 채널부재를 제1면판의 제1부분위에 위치시키는 공정, (b) 채널부재를 제1면판과 제2부분에 접합시키는 공정, (c) 하니콤코어를 제1면판의 제1부분위에 위치시키고, 제2면판을 채널부재와 하니콤코어 위에 위치시키는 공정, (d) 접합조립체를 준비하기 위하여 제1 및 제2면판에 하니콤코어를 접합시키는 공정, (e) 채널부재가 개구부에 대해 노출되도록, 제1면판의 제2부분과 제2면판의 대응부를 제거하여서 접합조립체의 두께를 관통하여 개구부를 형성하기 위하여 접합조립체를 절단하는 공정, 및 (f) 프레임부재를 개구부에 위치시키고 프레임부재를 채널부재의 수평부분과 제1 및 제2면판에 용접하는 공정으로 구성되어 있는 하니콤패널의 제조방법을 제공하는 본 발명의 제10양태에 따라 달성된다.

본 발명의 제10양태에 따른 방법에 있어서, 채널부재와 하니콤코어는 소망의 부재를 제조된 하니콤패널에 부착시키기 위하여 프레임부재가 고착되는 개구부에 대하여 제1면판상에 위치된다. 채널부재는 후속하는 절단공정에서 제거될 제1면판의 한 부분에서 제1면판에 접합된다. 따라서, 프레임부재가 용접되는 채널부재는 소정의 위치에 정확하게 설치될 수 있고, 이에 의하여 프레임부재는 충분히 높은 접합강도로서 채널부재에 용접될 수 있다.

본 발명의 제3목적은 (a) 하니콤코어가 2매의 면판 사이에 위치되어 2매의 면판에 접합되어 있는 접합조립체를 준비하는 공정, (b) 접합조립체의 두께를 관통하여 개구부를 형성하기 위하여 접합조립체를 절단하는 공정, (c) 개구부에 대해 개방되어 있는 하니콤코어의 하니콤셀에 인서트를 삽입하는 공정, 및 (d) 프레임부재를 개구부에 위치시키고 프레임부재를 2매의 면판과 인서트에 용접하는 공정으로 이루어진 하니콤패널의 제조방법을 제공하는 본 발명의 제11양태에 따라 달성된다.

본 발명의 제1양태에 따른 방법에서, 인서트를 갖고 있지 않은 종래의 하니콤패널은 절단되고, 그 결과 인서트는 절단에 의해 형성된 개구부에 대해 개방되어 있는 하니콤셀에 삽입된다.

개구부에 위치된 프레임부재는 면판과 인서트에 견고하게 용접될 수 있다.

본 발명의 제3목적은 (a) 하니콤코어가 2매의 면판 사이에 위치되어 2매의 면판에 접합되는 접합조립체를 준비하는 공정, (b) 접합조립체의 두께를 관통하여 예비구멍이 형성되도록 접합조립체를 절단하는 공정, (c) 예비구멍에 대해 개방되어 있는 하니콤코어의 하니콤셀에 인서트를 삽입하는 공정, (d) 인서트의 절단표면이 접합조립체의 두께방향과 수직인 방향에서 볼때 하니콤코어와 면판의 절단면과 정합되도록 인서트를 절단하기 위하여, 예비구멍과 비슷하거나 또는 큰 개구가 형성되도록 접합조립체를 절단하는 공정, (e) 개구부에 프레임부재를 위치시키고 프레임부재를 면판과 인서트에 용접하는 공정으로 구성되는 하니콤패널의 제조방법을 제공하는 본 발명의 제12양태에 따라 달성된다.

본 발명의 제12양태에 따른 방법에서, 인서트는 예비구멍에 대해 개방되어 있는 하니콤셀에 삽입된 후, 예비구멍보다 큰 개구부는 절단되고, 이에 의해, 인서트의 절단표면은 면판과 하니콤코어의 절단면과 정밀하게 정합될 수 있고, 그 결과 개구부의 프레임부재는 면판과 인서트에 맞대기 용접될 수 있다.

상기 방법의 한 형태에서 각각의 인서트는 2매의 면판중 적어도 한 면판의 제2부분의 내부표면과 밀접하게 접촉되어 유지된 제1부분을 가지고 있고, 이 제2부분은 개구부에 인접하고 있다.

프레임부재는 각각의 인서트의 제1부분과 각각의 면판의 제2부분에 용접된다.

이 방법의 상기 형태에서 인서트는 2매의 면판중 적어도 한 면판의 내부표면에 용접되고, 이로써, 정확하게 위치된다. 따라서, 인서트에 용접된 프레임부재는 인서트에 대하여 정확하고 용이하게 위치될 수 있다.

본 발명의 상기 목적, 선택적 목적, 특징 및 장점은 첨부도면과 관련된 본 발명의 바람직한 실시예에 관한 하기 설명을 읽어봄으로써 보다 더 잘 이해될수 있을 것이다.

제1도-제9도를 참조하여 본 발명의 제1실시예를 상세히 설명한다.

제1도, 제2도 및 제3도에는 본 발명에 따라 조립되어 제조된 알루미늄 하니콤패널이 전반적으로 10으로 나타내어져 있다. 하니콤패널(10)을 사용한 차체구조체의 예를 제3도에 나타내었다. 철도차체용 구조체의 일부를 구성하는 하니콤패널(10)은 전체 높이 치수에 걸쳐서 만곡되어 있는 직사각형 평판부재이다.

예컨대, 차체구조체의 측벽에 사용되는 하니콤패널(10)은 창유리와 같은 창부재가 설치되는 원형 창개구부(12)를 그 중앙부에 가지고 있다.

다수의 하니콤패널(10)을 조립하여 차체구조체의 측벽을 구성한다.

제3도에 나타낸 바와 같이, 다수의 하니콤패널(10)은 차체의 길이방향으로 결합부재(14; 제1도와 제2도)를 통해 끝과 끝이 서로 연결되어 있으며, 이에 따라 측패널 유니트(16)가 제공된다. 제3도의 특징예에 있어서, 각각의 측패널 유니트(16)는 각각 인접한 패널(10)의 창개구부(12)간의 간격과 거의 동일한 폭을 가지고 있는 4개 또는 5개의 하니콤패널(10)로 이루어진다. 일부 측패널 유니트(16)의 일부 하니콤패널(10)은 창개구부(12)를 가지고 있지 않다.

또, 제3도의 차체구조체는 창개구부(12)를 가지고 있지 않다는 것을 제외하고는 하니콤패널(10)과 유사한 다수의 하니콤패널로 이루어진 다수의 지붕패널 유니트(18)를 포함하고 있다. 다수의 측패널 유니트(16)는 차체구조체의 길이방향으로 조립되어 있기 때문에, 제3도에 전체적으로 부재번호 20으로 표시되어 있는 측벽이 구성된다.

이와 유사하게 지붕벽(22; roof framing)은 서로 조립된 다수의 지붕패널 유니트(18)로 구성되어 있다. 지붕벽(22)과 두개의 측벽(20)은 한쌍의 평행한 캔트레일(24; cant rail)에 의해 서로 고정되어 있다. 통상, 각각의 캔트레일(24)은 대응하는 측벽(20)의 상부를 통해 차체구조체의 길이방향으로 뻗어 있다. 이와 유사하게, 한쌍의 평행한 록커레일(26; rocker rail)은 대응하는 측벽(20)의 하부를 통해 차체구조체의 길이방향으로 뻗어 설치되어 있다. 록커레일(26)들 사이에는 하부프레임(27)이 설치되어 있다. 더욱이, 두개의 끝벽(21)(제3도에는 단지 한개의 끝벽만 도시됨)은 측벽(20), 지붕벽(22), 캔트레일(24), 록커레일(26) 및 하부프레임(27)에 의해 형성되어 통상적으로 길게 연장된 중공체의 두 대향하는 개구 끝단을 닫도록 설치되어 있다. 이렇게 해서 차체구조체가 구성된다.

제1도와 제2도를 참조하면, 각각의 하니콤패널(10)은 2매의 면판(28,30), 한개의 하니콤코어(32), 및 내부면판(28)과 외부면판(30) 사이에 개재되어 있는 네개의 결합부재(14)를 포함하고 있다. 이 부재(28,30,32,14)들은 함께 브레이징되어 하니콤패널(10)을 구성한다. 결합부재(14)는 패널(10)의 직사각형 주변의 4개변을 따라 설치되어 있다. 하니콤패널(10)은 원형 창개구부(12)에 용접되어 고착된 환형 프레임부재(34)를 더 포함하고 있는데, 이 환형의 프레임부재(34)의 내부는 창구(window aperture)로 이용될 수 있다. 면판(28,30), 하니콤코어(32), 결합부재(14) 및 프레임부재(34)는 모두 알루미늄 합금으로 제조된다. 프레임부재(34)는 창유리 또는 다른 적절한 창재료를 지탱하는 역할을 하며, 제2도에 나타낸 것처럼 그 단면형상은 통상 모자형상이다.

원하는 크기의 패널 유니트는 두개 이상의 하니콤패널(10)의 끝과 끝을 결합부재(14)에 함께 용접함으로써 얻을 수 있다.

제4도의 공정도를 참조하여, 상기와 같이 창개구부(12)가 있는 알루미늄 하니콤패널(10)을 제조하는 방법을 설명한다.

먼저, 면판(28,30), 하니콤코어(32)용 하니콤부재 및 결합부재(14)를 준비하는 공정(S10)을 수행한다.

면판(28,30)과 하니콤부재는 당분야에서 공지된 방식으로 준비된다.

이 특정예에서, 면판(28,30)의 두께는 1mm이고, 하니콤코어(32)의 측면에 있는 각 면판(28,30)의 내부면은 브레이징 물질로 구성되어 있는 클래드층(clad layer)으로 피복되어 있다. 이 브레이징 클래드층의 두께는 면판(28,30) 두께의 5%이다.

한편, 하니콤부재들은 각각 두께가 0.2mm이고 폭이 28mm인 주름진부재(corrugated member)들이다(하니콤패널(10)의 두께방향으로 측정됨). 각각의 주름진 부재는 대향하는 면에 형성된, 브레이징 물질로 구성되어 있는 클래드층을 가지고 있다.

각각의 브레이징 클래드층의 두께는 주름진 부재의 두께의 5%이다. 각각의 주름진 부재는 오목부를 가지고 있기 때문에, 두개의 인접한 주름진 부재가 서로에 대향하도록, 서로 중첩될 경우에는 제6도에 나타낸 바와같이 두개의 인접한 주름진 부재의 오목부는 6각형 하니콤셀(38)을 형성하게 된다. 본 실시예에서, 6각형 하니콤셀(38)의 호칭치수는 3/4인치인데, 이것은 6각형 셀(38)의 내접원의 직경이다.

결합부재(14)는 제2도에 나타낸 바와 같이 단면이 U-형상이며, 두께는 2mm, 폭은 28mm(주름진 하니콤부재의 폭방향으로 측정됨)이고, U-형상 벽으로 형성된 오목부의 깊이방향으로 측정된 그 깊이는 15mm이다.

면판(28,30), 하니콤부재 및 결합부재(14) 이외에, 다수의 인서트(36)를 공정(100)에서 준비한다. 이들 인서트 역시 알루미늄 합금으로 제조된다.

인서트(36)는 하니콤패널(10)의 면판(28,30)의 내부면들간의 거리 즉 하니콤코어(32)의 두께(상기의 주름진 하니콤부재의 폭)와 동일한 28mm인 높이 치수를 갖는다.

인서트(36)는 하니콤셀(38)에 수용될만한 치수를 갖는다. 인서트(36)는 여러가지 구조를 가질 수 있지만, 면판(28,30)에 인서트가 용접될 수 있도록, 면판(28,30)의 표면과 접촉하는 면적이 비교적 큰 용접부를 가지고 있고, 그리고 무게가 비교적 가벼우면 바람직하다 할 수 있다. 더욱이, 인서트(36)의 상기 용접부는 하니콤패널(10)의 두께방향(인서트(36)의 높이 치수의 방향)으로 충분한 두께를 가지면 바람직하다.

본 실시예에서 인서트(36)는 제5도에 도시된 U-형상의 채널이 형성된 블랭크(blank; 이하, 채널 블랭크라 함)를 이 블랭크의 길이방향으로 제5도에 L3으로 도표시한 13mm 피치로 절단함으로써 준비된다. 보다 구체적으로, 각각의 인서트(36)는 U-형상 홈을 가지고 있는, 채널이 형성된 부재(이하, 채널부재라 함)로서, 하니콤코어(32)의 두께(면판(28,30) 사이의 거리)와 동일한 28mm인 높이(L1)의 수직부(36a)와 이 수직부(36a)의 두 대향 끝단으로부터 수직부(36a)에 수직인 방향으로 뻗어 있는 두개의 평행한 수평부(36b,36c)를 포함하고 있다. 수평부(36b,36c)는 수직부(36a)에 수직으로 측정된 13mm의 길이(L2)를 갖는다. 인서트(36)는 치수(L1과 L2)에 수직인 방향으로 측정된 절단피치(13mm)에 대응하는 13mm의 치수(L3)와 2mm의 벽두께를 가지고 있다. 수평부(36b,36c)는 상기 용접부의 역할을 하며, 인서트(36)는 수평부(36b,36c)의 상부면과 하부면이 각각 면판(28,30)의 내부면과 접촉하도록 하니콤셀(38)내에 위치된다. 본 실시예에 있어서, 인서트(36)는 U-형상 채널 블랭크를 압출된 알루미늄 합금부재의 형태로 절단함으로써 준비된다. 그러나, 인서트는 다른 형태의 블랭크를 가공하거나 소성가공해서도 준비될 수 있다. 상기 인서트(36)의 단면은 U-형상이지만, I-형상 또는 Z-형상과 같은 다른 단면형상일 수도 있다.

공정(S10) 다음에는, 주름진 하니콤부재를 면판(30)상에 배열하여 위치시켜 제6도에 나타낸 것처럼 하니콤코어(32)가 형성되도록 하고, 결합부재(14)도 면판(30)상에 위치시켜 하니콤코어(32)의 주변의 4개변을 따라서 설치되돌고 하는 공정(S20)을 수행한다.

그 다음에, 인서트(36)은 원형 절단선(40)에 인접해 있는 하니콤셀(38)에 삽입되는데, 후에 공정(550)에서는 상기 절단선을 따라 상기 하니콤코어(32)를 절단하여 상술한 창개구부(12)를 형성하게 된다. 더욱이, 다른 면판(28)은 하니콤코어(32)상에 놓인다.

따라서, 인서트(36)가 절단선(40)을 따라, 선택된 하니콤셀(38)에 수용되어 있는 비브레이징 조립체가 준비된다. 상술한 바와 같이, 환상 프레임부재(34)는 하니콤코어(32)를 (셀(38)내에 삽입된 인서트(36)과 함께) 절단선(40)을 따라서 절단함으로써 형성될 창개구부(12)내에 용접에 의해 고착된다. 그러나 실제 절단선은 명목 절단선(40)으로부터, 형성될 원형 개구부(12)의 반경방향으로 이탈하는 경향이 있다.

이러한 점에서, 인서트(36)는 명목 절단선(40)에 의해 양분되거나 그 절단선(4D)에 인접해 있는 모든 하니콤셀(38)에 삽입되는 것이 바람직하다.

예컨대, 절단선(40)이 사이에 뻗어 있는 인접한 하니콤셀(38)에 인서트(36)를 삽입하는 것이 바람직하다. 이 경우에 절단선(40)을 따라 배열되어 있는 인서트(36) 열(array)은 제6도에 나타낸 바와 같이 인서트(36)가 두줄의 셀(38)에 설치되어 있는 부분(들)을 포함하고 있다.

인서트(36)는 각 인서트(36)의 수직부(36a)가 원형 절단선(40)(형성될 원형 창개구부(12))의 바깥쪽을 향해 반경방향으로 위치되거나 절단선(40)을 교차하도록 각각의 하니콤셀(38)내에 위치되거나 배향된다. 수직부(36a)가 절단선(40)과 교차하는 경우에, 수직부(36a)의 일부는 절단선(40)의 바깥쪽에 반경방향으로 위치해 있다.

예컨대, 제6도의 상단 우측에 표시된 인서트(36)는 수직부(36a)(점선으로 두께가 표시됨)가 수평자세를 갖도록 배향되어 있고 반면에 제6도의 하단 좌측에 표시된 인서트(36)는 수직부(36a)가 수직자세를 갖도록 배향되어 있다.

절단선(40)을 따라서 절단하는 것을 용이하게 하고 인서트(36)가 수용되는 하니콤셀(38)의 위치를 표시하기 위하여, 면판(30)의 외부면상에 적당한 마킹이 제공된다.

이러한 마킹은 아주 쉽게 알아볼 수 있게 색깔의 페인트를 사용하여 이루어지며, 그리고 이 마킹은 효과적이며 개구(12)의 원주방향에서 절단서(40)의 약간 내측에 표시되어 준비된 하니콤패널(10)에는 마킹이 남지 않도록 하여 후속하는 브레이징 공정에서 페인트의 악영향을 피하도록 한다.

그 다음, 공정(S30)은 면판(28,30)과 하니콤코어(32)상에 클래드층인 브레이징 물질의 융점까지 공정(S20)에서 준비된 비브레이징 조립체를 가열한다.

그결과 주름진 하니콤부재는 하니콤코어(32)에 브레이징되고 하니콤코어(32)는 면판(28,30)과 결합부재(14)에 브레이징된다. 더욱이, 결합부재(14) 역시 면판(28,30)에 브레이징 된다. 또한 인서트(36)의 수평부(36b,36c)도 면판(28,30)에 브레이징된다.

공정(S30)다음에는 공정(S30)에서 얻은 브레이징된 조립체를 하니콤패널(10)의 곡률과 동일한 조립체를 제공하기 위하여 굽힘가공하는 공정(S40)이 수행된다.

브레이징된 조립체를 절단선(40)을 따라 절단함으로써 중간제품(42)을 준비하는 공정(S50)이 수행된다. 이렇게 준비된 중간제품(42)은 상기 조립체의 전체 두께에 걸쳐서 형성된 창개구부(12)를 가지고 있다.

중간제품(42)에 창개구부(12)가 형성되어 있기 때문에, 절단선(40)을 따라 존재하는 코어(32)의 모든 하니콤셀(38)은 제7도에 나타낸 것처럼 창개구부(12)의 반경방향으로 안쪽으로 개구부(12)에 노출되어 있다. 노출된 대다수의 하니콤셀(38)내에는 부분 절단된 인서트(36)가 수용되어서, 노출된 셀(38)의 내부면에 브레이징 되어 있다.

인서트(36)의 절단면은 면판(28,30)의 절단면과 합쳐져서 창개구부(12)의 주변을 형성하게 된다. 다시 말해서, 인서트(36)의 절단면은 중간제품(42)의 두께방향에 수직한 방향에서 나타낸 것처럼 면판(28,30)의 절단면과 대체로 정렬된다.

공정(S50)에서 브레이징된 조립체의 절단은 띠톱을 사용하거나 와이어커트 전기방전기법(wire-cut electrodischarge machining process), 또는 프라즈마 또는 레이저 절단법을 이용하는 다양한 공지의 방법을 써서 수행된다.

공정(S50) 다음에는, 제8도에 나타낸 것처럼 중간제품(42)의 창개구부(12)에 공정(S210,S220,S230)에서 준비한 환형 알루미늄 합금 프레임부재(34)를 설치하는 공정(S60)이 수행된다. 다음에, 일예로 제8도에 또 나타낸 바와같이, 인서트(36)와 면판(28,30)에 프레임부재(34)를 용접하는 공정(S70)이 수행된다.

프레임부재(34)를 준비할때에, 예컨대, 공정(S210)에서 압출하여 준비한 블랭크는 공정(S220)에서 적절한 곡률로 만곡되고 적절한 크기로 절단되며, 환형상이 되도록 용접된다. 그 다음에 환형은 공정(S230)에서 하니콤패널(10)용 중간제품(42)의 곡률로 만든다. 이렇게 해서 환형 프레임부재(34)가 제조된다.

프레임부재(34)는 제2도에 나타낸 바와 같이 단면이 모자형상이다.

보다 구체적으로 제8도를 참조로 설명하면, 프레임부재(34)는 중간제품(42)의 두께보다 길이가 약간 더 긴 원통부(44)와, 이 원통부(44)의 대향 끝단으로부터 반경방향으로 해서 안쪽으로 그리고 바깥쪽으로 뻗어 있는 내부 및 외부플랜지부(46,48)를 가지고 있다. 프레임부재(34)는 내부면판(30)으로부터 외부면판(28)을 향하는 방향으로 창개구부(12)내에 삽입되어 있어서 외부플랜지부(48)는 내부면판(30)의 외부면과 접촉하며 반면에 내부플랜지부(46)의 외부면은 외부면판(28)의 외부면과 같은 평면에 있다. 이런 상황하에서, 원통부(44)(내부플랜지부(46)의 외부 주변면면)의 상단은 면판(28)의 주변끝단면과 인서트(36)의 대응면에 맞대기 용접되며 이에 따라 개구부(12)가 형성된다. 더욱이, 외부플랜지(48)는 면판(30)의 외부면에 필릿(fillet) 용접된다.

공정(S70)에서 프레임부재(34)의 용접을 용이하게 하기 위하여, 프레임부재(34)의 맞대기 용접부와 인서트(36)의 맞대기 용접부는 공정(S50과 S230)에서 적절히 베벨화하거나 또는 V-홈이 형성된다.

본 실시예에 있어서, 인서트(36)의 높이치수(L1)는 하니콤코어(32)(2매의 면판(28,30) 사이의 거리)의 두께와 같다. 그러나, 이 치수(L1)는 하니콤코어(32)의 두께보다 작아야 한다. 이 경우에, 인서트(36)는 2매의 면판(28,30)중 단지 한개에만 용접된다.

프레임부재(34)가 2매의 면판(28,30) 모두에 용접되어 있기 때문에(그리고 인서트의 높이 치수가 면판(28,30) 사이의 거리와 거의 동일한 경우에는 인서트(36)에 용접됨) 인서트(36)는 2매의 면판(28,30) 모두에 용접될 필요가 없다.

중간제품(42)의 강도와 제조된 하니콤패널(10)의 강도는 프레임부재(34)가 면판(28,30)은 물론 인서트(36)에도 용접되어 있고 2매의 면판(28,30)에 인서트(36)가 용접되어 있는 경우에 가장 크다, 그러나, 하니콤패널(10)의 강도는 인서트(36)가 면판(28,30)중 어느 하나에만 용접되는 경우에도 상당히 감소되지는 않는다.

환형 프레임부재(34)의 외부플랜지부(48)의 외측 직경은 창개구부(12)를 형성하는 면판(28,30)의 원주 끝단면과 외향플랜지부(48)의 외주면 사이에 적어도 하나의 하니콤셀(38)이 존재할 수 있도록 결정된다. 이 배열은 하니콤패널(10)상에 외부플랜지부(48)의 중첩영역의 표면적이 비교적 커지는 것을 보장하는데 이것은 관련부분이 면판(30)(외향플랜지부(48)로부터 면판(28)(내향플랜지부(46))을 향하는 방향으로 작용하는 상당한 힘을 받을 때 창개구부(12)에 인접한 부분에서의 하니콤패널(10)의 파단가능성을 최소화 하는데 효과적이다.

공정(S70)에서 프레임부재(34)의 용접을 완료한 후에, 중간제품(42)의 표면마무리를 개선하기 위하여 제9도에 나타낸 바와 같이 중간제품(42)의 용접부를 연마하는 공정(S80)이 최종적으로 수행된다. 이렇게 해서 제1도와 제2도에 나타낸 바와 같이 창개구부(12)에 용접되어 고착되어 있는 프레임부재(34)를 가지고 있는 알루미늄 하니콤패널(10)이 제조된다.

상기와 같이 제조된 하니콤패널(10)에서, 창개구부(12)내의 프레임부재(34)는 하니콤코어(32)가 브레이징 되는 면판(28)의 비교적 얇은 벽에 뿐만 아니라 각 인서트(36)의 수평부(36b) 및/또는 수직벽(36a)의 두꺼운 벽에도 용접된다. 더욱이, 인서트(36)는 각각의 하니콤셀(38)에 설치되어 용접에 의해 고착되며, 그 수평부(36b,36c)는 하니콤패널(10)의 노출된 표면을 제공하는 면판(28,30)에 인서트(36)가 브레이징되는 비교적 큰 표면적을 가지고 있다. 그러므로 하니콤패널(10)은 충분히 높은 접합강도를 갖는다.

또, 인서트(36)는 창개구부(12)에 노출되어 있는 대다수의 하니콤셀(38)에 수용되어 있고, 이에 따라 인서트(36)는 창개구부(12)에서 패널(10)의 기계강도를 증가시키는데 기여한다는 것을 주목해야 한다. 더욱이, 이 배열은 개구부(12)의 전체 원주를 따라서 균일한 용접조건을 보장하고 인서트(36)와 면판(28,30)에 프레임부재(34)의 자동용접을 용이하게 한다.

본 실시예에서 U-형상 인서트(36)의 높이 치수(L1)는 하니콤코어(32)의 두께(면판(28,30) 사이의 거리)와 실질적으로 동일하기 때문에, 수평부(36b,36c)는 둘다 각각의 면판(28,30)에 용접된다. 더욱이, 인서트(36)는 하니콤코어(32)에 대하여 배향되어 있기 때문에 수직부(36a)는 창개구부(12)의 반경방향으로 외부에(절단선(40)의 반경방향으로 외부에)위치한다. 이 배열에 따라, 하니콤패널(10)의 맞대기 용접부에 작용하는 힘은 면판(28)에도 전달될 수 있고, 이것에 의해 패널(10)의 강도가 증가된다.

창개구부(12)에 노출된 인서트(36)의 표면은 개구부(12)에 노출된 면판(28)의주변끝단면과 도일 평면상에 있다는 것을 주목해야 한다. 즉, 인서트(36)의 노출된 표면에 의해 형성된 원의 직경은 개구부(12)를 형성하는 면판(28)의 주변 끝단면의 직경과 동일하다. 그러므로 환형프레임부재(34)는 충분히 큰 용접강도로 인서트(36)와 면판(28)에 용이하게 용접될 수 있다.

더욱이 U-형상 채널부재 형태인 인서트(36)의 수평부(36b,36c)는 인서트(36)가 면판(28,30)에 브레이징 되는 충분히 큰 표면적을 제공한다. 더욱이, U-형상 인서트(36)는 동일한 높이의 동일한 목적으로 사용되는 다른 고상막대(solid bar)보다 무게가 작다. 하니콤코어(32)의 셀(38)내에 수용된 인서트(36)는 하니콤패널(10)의 외부면으로부터 돌출하지 않는다. 다시 말해서, 하니콤패널(10)을 사용하는 차량용 차체 구조체는 평활한 외부 표면을 갖는다.

상기의 하니콤패널(10)을 제조하는 방법에 있어서, 인서트(36)는 면판(28,30), 하니콤코어(32)용 주름진 하니콤부재, 및 다른 부재의 조립시에 적절한 하니콤셀(38)에 삽입된다. 본 발명의 조립공정은 공지의 브레이징된 알루미늄 하나콤패널의 조립공정과 동일하다. 그러므로 본 발명에 따른 하니콤패널(10)의 제조는 제조장비와 조립공정의 어떠한 실질적인 변화도 요구되지 않지만, 창개구부(12)에서 패널(10)의 강도가 증가한다는 장점을 가지고 있다.

본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 인서트(36)는 주름진 하니콤부재와 조립되기 때문에 인서트(36)는 소정의 절단선(40)에 근처에 또는 인접하여 설치되어 있는 하니콤셀(38)에 설치된다. 다음에, 부재들을 브레이징하여 얻은 조립체가 절단선(40)를 따라 절단된다. 이 공정에 따라 인서트(36)의 절단면은 절단에 의하여 형성된 창개구부(12)의 원주둘레를 정확하게 형성하며 이것에 의하여 환형프레임부재(34)의 용접강도는 프레임부재(34)의 전체 원주에 거쳐서 개량되고 안정해 진다.

본 방법에 있어서, 절단선(40)은 면판(28)(또는 면판(30))상에 적당한 마킹을 함으로써 표시되는데, 이는 의도한 절단선(40)을 정확하게 따르면서, 브레이징된 조립체를 절단하도록 하기 위함이며, 이에 따라 절단효율과 정확성이 개선된다.

더욱이, 페인트와 같은 마킹용 물질은 브레이징 물질에 불리한 영향을 미치지 않는데, 그 이유는 마킹이 절단선(40)의 반경방향 안쪽에 있고 그리고 절단에 의하여 제거되는 면판(28,30)의 일부분에 설치되기 때문이다.

본 실시예에 있어서, 프레임부재(34)는 하니콤패널(10)의 창개구부(12)에 고착된다. 그러나, 하니콤패널(10)의 창개구부(12)는 프레임부재(34) 이외의 다른 부재(제3부재라 함)를 수용할 수 있다. 다시 말해서, 창개구부(12)에 노출된 인서트(36)의 표면이 특정 형상과 치수의 제3부재와 체결되어 있다면, 프레임부재(34)는 본 발명의 원리에 따라 필수적인 것은 아니다. 다시 말해서, 제7도에 나타낸 중간제품(42)의 형태인 하니콤패널은 본 발명의 하니콤패널이라고 생각되는데 이것은 차체구조체용으로 사용될 수 있다. 창개구부(12)에 고착될 제3부재는 예로는 창프레임, 도어프레임, 점검리드(lid)용 프레임, 및 차체구조체의 외부면에 부착되는 집전장치용 지지부재를 들 수 있다. 어떤 형태의 제3부재라도 이 제3부재의 형상과 치수가 인서트(36)와 면판(28,30)의 노출된 표면에 의해서 형성되는 적절한 형상과 치수의 개구부(12)에 적어도 부분적으로 고착될수 있도록 채택되는 한, 개구부(12)에 용접되어 고착될 수 있다. 프레임부재(34)와 등가인 제3부재가 하니콤패널(42)에 부착되기 전에, 제3부재는 하니콤패널(42)에 의해 일부분이 구성되는 차체구조체 이외의 구조체 또는 구조부재에 고착된다. 그러므로, 프레임부재(34)는 개구부(12)를 형성하는 하니콤패널(42)의 일부분에 고착되는 것이 바람직하고 다른 부재로 대체될수 있으며, 개구부(12)는 적절한 형상과 크기를 가질 수 있다.

제3도의 철도차량용 차체구조체의 실시예에서 측벽(20)과 지붕벽(22)은 상기의 하니콤패널(10)을 사용하여 구성된다. 그러나, 하니콤패널(10)은 끝단벽(21)과 하부 프레임(27)용으로도 적절하게 사용될 수 있다. 끝단벽(21)용 하니콤패널(42)은 도어용 개구를 가지고 있으며 도어용의 적절한 프레임부재 또는 벨로즈(bellow)용 또는 베스티부르 다이어프램(vestibule diaphragm)용의 적절한 지지부재는 개구부에 고착된다. 프레임 또는 지지부재는 충분한 강도로 하니콤패널(42)에 쉽게 용접될 수 있다. 바닥판(floor board)과 같은 하부 프레임용 하니콤패널(42)은 점검리드 또는 배선구멍(wiring hole)용의 개구부를 가지고 있으며, 적절한 프레임이 점검리드나 배선구멍에 고착된다.

이제 제10~제14도를 참고로, 제1실시예에서와 같이 면판(28,30), 하니콤코어(32) 및 인서트(36)가 함께 브레이징되기 전에 아니라 면판(28,30)과 하니콤코어(32)가 함께 브레이징된 후에, 하니콤코어(32)의 셀(38)내에 인서트(32)가 설치되는 본 발명의 제2실시예를 설명한다.

제10~제14도에서, 제1실시예에서와 동일한 부재번호를 사용하여 제1실시예에서와 동일한 구조적 부재 또는 기능적 공정을 나타내었다. 간략히 하기 위해 공정과 부재를 상세히 설명하지는 않았다.

본 실시예에서 있어서, 면판(28,30), 주름진 하니콤부재 및 결합부재(14)를 준비하는 공정(S10) 다음에는 면판(28,30), 이들 면판(30) 사이에 개재되어 있는 하니콤부재, 및 결합부재(14)가 조립되고 가열하에 함께 브레이징되어서 제11도에 나타낸 중간제품(49)을 제조하는 공정(S320)이 수행되는데, 중간제품은 공지의 브레이징된 알루미늄 하니콤패널과 유사하다. 공정(S320)은 제1실시예의 공정(S20과 S30)에 대응되지만 하니콤코어(32)내로 인서트(36)를 삽입하기 위한 절차가 포함되어 있지 않다.

다음 공정(S40)에서, 중간제품(49)은 제조될 하니콤패널의 곡률과 동일한 곡률로 만곡된다.

공정(S40) 다음에는 제11도와 제12도에 나타낸 것처럼, 하니콤패널(10)에 형성될 창개구부(12)와 동심원인 둥근 예비구멍(50)이 형성되도록 중간제품(49)을 절단하는 공정(S340)이 수행된다. 예비구멍(50)의 직경을 창개구부(12)의 직경보다 적당한 길이만큼 더 짧다. 결국, 중간제품(49)의 다수의 하니콤셀(38)은 구멍(50)의 전체 원주에 걸쳐서 예비구멍(50)에 노출되거나 개방된다.

다음에, 제12도와 제13도에 나타낸 것처럼, 예비구멍(50)에 개방되어 있는 하니콤셀(38)중 선택된 셀에 인서트(36)를 삽입하는 공정(S350)이 수행된다.

인서트(36)는 적절한 접착제나 접합제에 의해 면판(28,30)에 고착된다.

인서트(36)는 제1실시예에서와 같이 공정(S100)에서 준비된다.

만약 이들 셀(38)이 구멍(50)의 반경방향에서 볼때 충분히 깊으면 인서트(36)가 삽입되는 하니콤셀(38)이 선택된다.

셀(38)에 삽입된 인서트(36)의 갯수가 적당히 결정될 수 있는 반면에, 프레임부재(34)와 하니콤코어(32) 사이의 높은 접합 강도를 보장하기 위해서는 구멍(50)의 원주를 따라서 적당한 위치에 설치되어 있는 인서트(36)의 갯수를 최대로 하는것, 바람직하게는 적어도 4개로 하는 것이 바람직하다. 특히 후속해서 형성될 창개구부(12)의 원주가 셀(38)에 설치된 인서트(36)를 가로지른다면 인서트(36)가 삽입되어 있는 하니콤셀(38)이 선택된다.

그러나, 적절한 셀(38)에 삽입되어 있는 인서트(36)의 반경방향으로의 최내부면은 예비구멍(50)의 주변과 동일 평면에 있을 필요는 없다.

공정(S350) 다음에는, 예비구멍(50)의 직경보다 직경이 더 큰 창개구부(12)가 형성되도록 중간제품(49)를 절단하는 공정(S50)이 수행된다. 즉, 인서트(36)의 절단면은 면판(28,30)의 절단면과 하니콤코어(32)와 함께 개구부(12)를 형성한다.

그 다음에 공정(S60,S70,S80)은 하니콤패널(10)을 제조하기 위해 수행되는데, 여기서 공정(S210,S220 및 S20)에 의해 준비된 프레임부재(34)는 제1실시예에서와 같이 개구부(12)에 용접에 의해 고착된다.

제1실시예에 따른 방법에서와 같이, 제2실시예에 따른 방법은 인서트(36)의 존재하에서 하니콤코어패널(10)에 대한 프레임부재(34)의 충분히 큰 용접면적을 보장하며 그것에 의해 패널(10)에 대한 프레임부재(34)의 충분히 높은 용접강도를 보장한다.

개구부(12)에 인접한 하니콤셀(38)내에 인서트(36)가 삽입되어 있기 때문에, 패널(10)에 대한 프레임(34)의 용접강도 뿐만 아니라 개구부(12)에서의 패널의 기계적 강도 역시 상당히 증가된다. 더욱이, 제1실시예에서와 같이 인서트(36)는 패널(10)의 표면 평활성을 악화시키지 않는다.

제2실시예에서, 인서트(36)는 예비구멍(50)에 개방되어 있는 적절한 하니콤셀(38)에 삽입되고 그 다음에 하니콤패널(49)(중간제품)은 구멍(50)보다 더 큰 개구부(12)를 형성하기 위해 절단되어 있기 때문에 인서트(36)의 절단면은 하니콤코어(32) 및 면판(28,30)의 절단면과 동일 평면상에 있다. 따라서, 프레임부재(34)는 개구부(12)에 쉽게 고착되며 용접에 의해 인서트(36) 및 면판(28)에 고착된다.

비록 제2실시예에서는 창개구부(12)가 형성되기 전에 하니콤코어(32)의 셀(38)에 인서트(36)를 삽입하기 위하여 예비구멍(50)을 우선 형성하는 것이 채택되지만, 에비구멍(50)의 형성은 생략될수 있다. 보다 구체적으로 중간제품(49)이 창개구부(12)를 형성하기 위하여 우선 절단되고 인서트(36)는 개구부(12)에 개방되어 있는 하니콤셀(38)중 선택된 것에 삽입된다. 후속해서, 삽입된 인서트(36)는 개구부(12)의 가장 자리를 따라서 절단되어서 인서트(36)의 절단면은 면판(28,30) 및 하니콤코어(32)의 절단면과 동일 평면상에 있게 된다. 그 다음에 프레임부재(34)는 개구부(12)에 용접에 의해 고착된다.

방금 지적된 개량된 방법에 따라, 인서트(36)는 면판(28,30) 및 하니콤코어(32)의 절단면으로부터 개구부(12)의 반경방향으로 돌출되어서 프레임부재(34)는 인서트(36)의 반경방향으로 최내부면에 용접된다.

제15도를 보면, 그 외형이 직선부를 포함하는 직사각형 개구부가 구비되어 있는 하니콤패널(10)을 제공하는 본 발명의 제3실시예가 설명되어 있다.

이 실시예에서, 제1실시예의 공정(S20)에서와 같이 면판(28,30), 주름진 하니콤부재 및 결합부재(14)를 조립하는 동안에 제15도를 나타낸 것처럼 인서트(36)는 선택된 하니콤셀(38)에 삽입된다.

제15도에서, 부재번호(52a)는 창개구부(12)용의 통상 직선인 절단선을 나타내는데 여기서 절단선은 제조될 하니콤패널의 횡방향(제15도의 수평방향)으로 뻗어 있는데, 이것은 각각의 주름진 하니콤부재의 연장방향(제15도의 수직방향)에 수직한다. 만약 실제 절단선(52b)이 길이방향(제15도의 수직방향)에서 명목절단서(52a)으로부터 벗어난다면, 실제 절단선(52b)은 인서트(36)의 어떤 부분과도 교차하지 않거나 또는 인서트(36)의 수평부(36b,36c)의 끝단 부분과 교차한다.

전자의 경우에, 인서트(36)는 프레임(34)을 지지하는 기능을 하지 않는다.

후자의 경우에, 인서트(36)와 면판(28)의 부착면적은 극히 작아서 하니콤패널에 대한 프레임부재(34)의 용접에 불충분하다. 따라서 프레임부재(34)는 충분한 용접강도로 용접될 수 없는데 그 이유는 실제 절단선(52b)이 명목절단선(52a)으로부터 상당히 벗어나기 때문이다.

제15도의 특정 실시예에 있어서, 인서트(36)는 하니콤패널의 길이방향으로 뻗어 있는 명목직선 절단선(54)을 따라 지그재그 형태로 배열되어 있다. 그러므로, 직선절단선(54)을 따라 지그재그열로 존재하는 적어도 모든 다른 인서트(36)는 비록 실제 절단선이 횡방향으로 명목상의 직선부(54)로부터 벗어나 있더라도, 수평부(36b,36c)에서 실제 절단선에 의해 양분된다. 그러나, 절단선(54)을 따라 존재하는 거의 모든 인서트(36)의 수평부(36b,36c)가 실제 절단선에 의해서 양분되는 것이 바람직하다.

따라서, 명목절단선이 종횡 직선부를 따르는 인서트(36)의 수평부(36b,36c)를 실제로 절단하는 것이 바람직하다. 본 제3실시예는 예로써 절단선(52a)에 대해서 설명될 것이다. 본 실시예에서, 하니콤패널은 명목절단선(52a)을 따라 절단되어서 명목절단선(52a)을 따라서 배열되어 있는 인서트(36)의 수평부(36b,36c)의 하부는 제15도에 나타낸 것처럼 절삭된다.

먼저, 제4도의 공정(S30)에서 얻어진 브레이징된 조립체는 명목절단선(52a,54)의 내부에 있으며 결국은 창개구부(12)를 형성하기 위해 제거되는 조립체의 일부분에 예비직사각형구멍(56)을 형성하기 위하여 절단된다. 제15도에 나타낸 것과 같이 직사각형구멍(56)의 상부측에 대응하는 절단선(58)은 하나콤셀(38)의 적어도 1열이 개구부(12)용의 절단선(58)과 횡단절단선(52a)사이에 개재되도록 위치하고 있다.

예비 직사각형 구멍(56)이 형성된 후에, 구멍(56)에 개방되어 있는 하니콤셀(38)의 깊이(Ls)는 적당한 측정기구로 측정되는데 이것은 깊이(Ls)를 측정하기 위하여 개방셀(38)에 삽입되는 3각형 레그를 가지고 있는 캘리퍼스일 수도 있다.

개방셀(38)의 측정된 깊이(Ls)에 기초해서 명목절단선(52a)의 위치가 결정되며 인서트(36)의 수평부(36b,36c)는 절단선(52a)을 따라 실제로 절단된다.

본 발명에 따라, 절단선(52a)과 이 절단면(52a)에 평행한 하니콤패널(10)의 모서리 사이의 거리는 예비구멍(56)의 위치에 따라, 보다 정확하게는 구멍(56)용 절단선(58)의 위치에 따라 변한다. 그러므로, 패널(10)의 외부 주변부에는 개구부(12)를 절단선(52a)에 평행한 패널(10)의 모서리까지의 원하는 간격으로 원하는 위치에 위치시키기 위하여 트리밍(trimming) 되어야 한다.

상기의 절단선(52a)의 위치를 결정하는 방법은 하니콤패널의 길이방향으로 뻗어 있는 직선 절단선(54)에 적용될 수 있다.

본 방법은 인서트(36)의 프레임부재(34)의 정확한 정렬을 가능하게 허용하는데 이에 따라 플랜지부(48)의 외부 주변 모서리가 인서트(36)의 수평부(36c)와 대체로 정렬되도록 프레임부재(34)의 외부 플랜지부(48)를 형성하는 것이 가능해져 외부 플랜지부(48)는 면판(30)을 통해 수평부(36c)에 용접될 수 있게 된다.

제1도 내지 제9도 및 제15도의 제1실시예와 제3실시예에 있어서 하니콤패널은 원형인 또는 대체로 직사각형인 창개구부(12)를 가지고 있다.

그러나, 본 발명의 원리는 패널의 4개면중 1개면이 개방되어 있는 반원 또는 직사각형 절삭부를 가지고 있는 하니콤패널에 적용가능하다. 이 경우에도 역시 인서트(36)는 절삭부의 외형을 따라 선택된 하니콤셀(38)에 삽입되며, 적당한 프레임부재가 절삭부에 고착되어 적당한 부재가 프레임부재에 의해 지탱되거나 하니콤패널이 프레임부재를 통해 다른 구조체에 연결되도록 한다.

본 발명의 제4실시예를 제16도와 제17도를 참조하여 설명한다.

제16도와 제17도의 제4실시예에서는 직사각형 프레임 형태의 인서트(65)가 인서트(65)의 직사각형의 4개면이 소정의 절단선(76)과 정렬되도록, 2매의 면판(61,62)사이에 설치되어 있다. 제16도는 프레임형태의 인서트(65)가 절단선(76)과 소정의 관계로 면판(61)상에 설치되어 중간제품을 나타낸 평면도이다.

제17도는 완성된 하니콤패널의 일부의 부분 단면도인데, 이하 상세히 설명된 바와 같이, 다른 면판(62), 하니콤코어(32), 및 인서트(65)에 인접하여 그 내부에 설치된 프레임부재(70)가 도시되어 있다.

제4실시예에 따라 구성되어 제조된 하니콤패널은 제17도에 나타낸 것처럼 직사각형 창개구부(75)를 가지고 있는 건축이나 빌딩 구조체의 외벽 패널용으로 적합하게 사용된다. 직사각형 프레임형태의 인서트(65)는 제16도에 나타낸 바와 같이 창개구부(75)의 상·하·좌·우측면에 대응하는 4개의 측면부(65U,65D,65L 및 65R)으로 구성되어 있다. 4개의 측면부(65U,65D,65L 및 65R)는 일체의 직사각형 프레임형태의 인서트(65)를 형성하기 위하여 그 끝단이 용접된다. 그런, 측면부(65U,65D,65L 및 65R)는 개별적인 인서트로 생각될 수 있다. 각각의 측면부(65U,65D,65L 및 65R)는 제17도에 나타낸 것처럼 1개의 수직부(65a)와 2개의 수평부(65b,65c)로 이루어진 U-형상 채널부재로 형성된다. 인서트(65)는 각 측면부의 수직부(65a)가 직사각형 절단선(76)의 외부, 즉 형성될 창개구부(65)로부터 멀리 떨어져 있는 절단선(76)의 측상에 설치되도록 위치하고 있다. 개구부(75)에 고착된 프레임부재(70)는 프레임형태의 인서트(65)의 4개의 측면부(65U,65D,65L 및 65R)에 대응하는 4측면을 가지고 있다. 프레임부재(70)는 두개의 수평부를 가지고 있는 단면이 U-형상이다.

프레임부재(70)는 두개의 수평부의 끝단면이 제17도에 나타낸 바와 같이 2매의 면판(61,62)의 끝단면과 인서트(65)의 대응하는 수평부(65b,65c)의 끝단면에 용접되도록 위치하고 있다. 프레임부재(70)가 프레임형태의 인서트(65)와 결합함으로써, 이들 사이에 직사각형 중공영역이 형성된다.

이제 제17도의 하니콤패널을 제조하는 방법을 설명한다.

먼저, 직사각형 프레임형태의 인서트(65)는 절단선(76)과 정렬되어 면판(61)상에 설치된다. 인서트(65)는 절단선(76)의 직사각형 내부에서 면판(61)에 설치되고 접합부재는 주름진 하니콤부재에 의해 형성된 하니콤코어(32)의 4개의 외부면을 따라서 설치된다. 주름진 하니콤부재와 접합부재는 제1실시예에 사용된 것과 유사하다.

후속하여 면판(62)이 하니콤코어(32)와 인서트(65)상에 놓임으로써 비브레이징 조립체가 형성된다. 다음에, 제1실시예에서와 같은 방식으로, 이 조립체를 가열함으로써 면판(61,62), 하니콤코어(32), 인서트(65) 및 접합부재가 함께 브레이징된 브레이징 조립체가 제조된다. 더욱이, 이 브레이징된 조립체는 절단선(76)을 따라 절단되어 창개구부(75)를 형성하며 프레임부재(70)는 이 개구부(75)내에 삽입되어 용접에 의해서 그 안에 고착된다. 이렇게 해서 하니콤패널이 제조된다.

상기의 방법에 따라, 인서트(65)는 형성될 개구부(75)에 용이하게 설치될 수 있다. 더욱이, 본 발명에서는 하니콤코어(32)용 주름진 하니콤부재가 직사각형 인서트(65) 내부에 설치되지 않기 때문에 하니콤코어(32)의 재료를 절약할 수 있다. 인서트(65)에 용접될 프레임부재(70)는 그 용접부에서 두께가 두껍기 때문에, 자동 MIG(금속인서트가스) 용접기술은 프레임부재(70)를 용접하기 위하여 용이하게 채택될 수 있다.

면판(61,62)은 조립되기 전에 절단선(76)에 대응하는 직사각형 개구로 형성된다.

본 발명은 현재의 바람직한 실시예에 의해 설명되었지만 이들 설명된 실시예의 상세한 사항에 한정되지 않고 상기 기술하에서 당분야에 숙련된자에 의해 변경, 개량 및 개선되어 실시될 수 있다.

예컨대, 하니콤셀(38)에 삽입된 인서트의 형상과 개구부수는 설명된 실시예의 형상과 개구부수에 한정되지 않고 요구되는 하니콤패널의 강도, 하니콤셀(38)의 크기, 및 다른 인자에 따라 적절히 변화될 수 있다.

더욱이, 하니콤셀(38)에 삽입되는 인서트가 면판에 부분적으로 부착되어도 된다면 형상과 크기가 다른 다른 종류의 인서트를 사용할 수 있다.

인서트는 그 단면이 I-형상일 수 도 있다. 그러나, 이런 경우에 인서트의 수직부를 절단하지 않도록 주의하여야 한다. 인서트는 그 단면형상이 하니콤셀(38)의 6각형과 거의 정렬되는, 6각형 형상과 같은 프레임 형태일 수도 있다.

이러한 6각형 바 형상 인서트의 6개면은 하니콤셀(38)의 대응면에 블레이징되어야 한다. 이 경우에 인서트는 이 인서트와 하니콤셀 벽간의 부착면적이 증가한데 기인하여 용접강도가 상당히 증가한다.

공정(S80)에서 면판으로부터 용착비드를 제거하는 것은 필수적인 것은 아닌데 그 이유는 프레임부재와 면판 사이의 비드의 체적인 비교적 작기 때문이다.

실시예에서 설명한 것처럼, 브레이징 공정은 면판, 하니콤코어, 인서트등을 용접하기 위하여 채택된다. 그러나, 전기저항 용접이나 확산결합기술과 같은 다양한 다른 금속 결합공정은 급속부재를 함께 결합하기 위하여 채택될 수 있다.

하니콤패널의 외부 주변 또는 창개구부에서 높은 표면 평활성을 가지는 것이 바람직한 경우에는 하니콤패널의 두께와 높이 치수가 실질적으로 동일한 프레임부재는 인서트와 면판에 그 대향면(높이방향으로 나타내짐)이 맞대기 용접되고 용접된 부분은 적절하게 표면 마무리처리하여 소망하는 평활성을 갖도록 하는 것이 권할만 하다.

본 발명에 따라 구성되고 제조된 하니콤패널은 철도차량용 차체구조체는 물론 자동차체 및 건축 또는 빌딩구조체용으로 다양한 구조부재로서 적절히 사용된다. 특히, 본 하니콤패널은 창문 또는 도어용 또는 배관용, 배선용, 감시용 등의 목적으로 관통되어 형성되어 있는 개구부 또는 구멍을 가지고 있는 구조부재용으로 적절하고 광범위하게 사용된다.

당분야에 숙련되 자에 의해 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않으면서 다양한 변경, 개량 및 개선이 본 발명에 대해 행해질 수 있음은 분명하며, 이러한 변경, 개량 및 개선은 본 발명의 범위내에 있다는 것으로 이해될 수 있다.

설명된 실시예에서 사용된 하니콤코어(32)는 6각형 셀(38)을 가지고 있지만, 면판 사이에 개재되는 상기 하니콤코어는 상기 설명된 실시예의 하니콤에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 하니콤코어는 4각형 또는 실질적으로 3각형인 셀을 가질 수 있다.

4각형 셀을 가지고 있는 하니콤코어는 비교적 용이하게 준비될 수 있는 반면에, 실질적으로 3각형인 셀을 가지고 있는 하니콤코어는 부분구형(part-spherical shape)을 가지고 있는 하니콤패널을 제조하는데 적절히 사용된다. 하니콤코어의 셀의 다양한 형상은 LIGHT METALS (KENIKIN 20KU in Japanese), 1900, Vol. 40, No. 5. P394에 설명되어 있다. 여기서 사용된 용어 하니콤셀은 6각형 뿐 아니라 4각형 및 3각형과 같은 소망하는 형상을 갖는 셀을 의미하는 것으로 해석된다. 하니콤셀이란 용어는 2매의 면판, 이들 2매의 면판을 연결하는 하니콤코어, 및 상기 2매의 면판 사이에 개재되어 이들 면판과 하니콤코어에 고착되어 있는 적어도 1개의 인서트를 적어도 포함하고 있는 패널을 의미하는 것으로 해석된다. 통상, 하니콤코어는 하니코셀을 형성하기 위하여 서로 결합되는 다수의 스트립(strip)으로 구성되어 있다. 이 스트립은 상기 면판의 면에 실질적으로 수직인 방향으로 뻗어 있도록 조립되어 있다.

이미 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라 구성되고 제조된 하니콤패널은 프레임부재와 같은 제3부재가 인서트(들)과 면판에 접하되도록 상기 제3부재가 고착되어 있는 개구부를 따라 설치되어 있는 적어도 하나의 인서트를 가지고 있다.

인서트를 준비해 두면, 하니콤패널에의 상기 제3부재의 큰 접합면적이 보장되고, 따라서 상기 제3부재와 하니콤패널 사이에서 충분히 높은 접합강도가 보장된다.

더욱이, 하니콤패널에의 상기 제3부재의 강한 접합을 위한 상기 인서트는 하니콤패널을 조립하는 중에 또는 그후에 어려운 공정없이 하니콤코어의 셀에 용이하게 설치될 수 있다. 그러므로 본 발명은 하니콤패널을 효율적이고 경제적으로 제조할 수 있도록 한다.

따라서, 본 발명에 따른 하니콤패널은 예컨대 창개구부가 있고 이 창개구부에서 높은 기계적 강도가 요구되는 차체구조체용으로서 적절히 사용될 수 있다.

Claims (26)

1. 2매의 면판(28,30,61,62), 이들 2매의 면판사이에 위치되어 적어도 2매의 면판에 접합되어 있는 하니콤코어(32), 및 상기 하니콤코어의 하니콤셀(38)에 설치된 인서트(36,65)를 포함하고 있는 하니콤패널에 있어서, 프레임부재(34,70)는 하니콤패널의 두께방향으로 하니콤패널의 일부를 관통하여 형성된 개구부(12,74)내에 위치되어 있고, 상기 개구부는 상기 인서트가 설치되는 하니콤셀(38)의 절단면에 의해 형성되어 있으며, 상기 프레임부재는 상기 2매의 면판중 적어도 1매의 면판과 상기 인서트에 맞대기 용접되어 있는 것을 특징으로 하는 하니콤패널.
2. 제1항에 있어서, 각각의 상기 인서트(36,65)는 상기 하니콤코어(36)의 두께와 실질적으로 동일한 높이(L1)를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 하니콤패널.
3. 제1항 또는 제2항에있어서, 각각의 상기 인서트(36,65)는 상기 2매의 면판(28,30,61,62) 모두에 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 하니콤패널.
4. 제1항에 있어서, 상기 개구부(12,75)는 하니콤패널의 외부 주변을 포함하지 않는 하니콤패널의 내부를 관통하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 하니콤패널.
5. 제1항에 있어서, 각각의 상기 인서트(36,65)는 상기 2매의 면판(28,30,61,62)에 각각 접합된 2개의 수평부(36b,36c,65b,65c)와 이들 2개의 수평부를 연결하는 수직부(36a,65a)으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 하니콤패널.
6. 2매의 면판(28,30,61,62), 이들 2개의 면판사이에 위치되어 적어도 상기 2매의 면판에 접합되어 있는 하니콤코어(32), 및 상기 하니콤코어의 하니콤셀(38)에 설치된 인서트(36,65)를 포함하고 있는 하니콤패널에 있어서, 상기 인서트(36,65)는 하니콤패널의 두께방향으로 하니콤패널의 일부를 관통하여 형성된 개구부(12,75)를 형성하기 위해서 상기 하니콤셀(38) 및 상기 면판(28,30,61,62)의 절단표면과 결합되는 표면을 가지고 있고, 상기 인서트의 상기 표면은 하니콤패널의 상기 두께방향에 수직인 방향에서 볼때 상기 면판의 상기 절단표면과 실질적으로 정렬되어 있는 것을 특징으로 하는 하니콤패널.
7. 제6항에 있어서, 상기 인서트는 상기 면판의 상기 절단표면과 실질적으로 정렬되어 있는 절단표면을 가지고 있고, 각각의 상기 인서트는 상기 하니콤패널의 상기 두께 방향에 평행인 평면에서 채널형상의 단면을 가지고 있고, 상기 각각의 인서트는 상기 두께방향으로 서로 대향하고 있고 상기 2매의 면판의 대향표면에 접합되어 있는 2개의 평행부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 하니콤패널.
8. 2매의 면판(28,30,61,62) 및 이들 2매의 면판 사이에 위치되어 2매의 면판에 접합되어 있는 하니콤코어(32)를 포함하고 있는 하니콤패널에 있어서, 하니콤패널의 두께방향으로 하니콤패널의 내부를 관통하여 형성된 개구부(12,75), 상기 개구부에 개방되어 있는 상기 하니콤코어(32)의 하니콤셀(38)에 삽입된 인서트(36,65), 및 상기 개구부에 위치되어 상기 2매의 면판중 적어도 1매의 면판과 상기 인서트에 맞대기 용접되어 있는 프레임부재(34,70)로 이루어진 것을 특징으로 하는 하니콤패널.
9. 2매의 면판(28,30,61,62)과 이들 2매의 면판 사이에 위치되어 2매의 면판에 접합되어 있는 하니콤코어(32)를 포함하고 있는 하니콤패널에 있어서, 하니콤패널의 두께방향으로 하니콤패널의 내부를 관통하여 형성된 개구부(12,75), 및 상기 개구부에 있는 상기 하니콤코어(32)의 하니콤셀(38)에 삽입된 인서트(36,65)를 포함하고 있으며, 각각의 상기 인서트는 하니콤패널의 상기 두께방향에 평행인 평면에서 채널형상의 단면을 가지고 있고, 상기 각각의 인서트는 상기 개구부의 주변을 형성하기 위하여 상기 면판(28,30,61,62)의 끝면과 결합되는 끝면을 가지고 있고, 상기 각각의 인서트의 상기 끝면은 하니콤패널의 상기 두께 방향에 대해 수직인 방향에서 볼때 상기 면판의 끝면과 실질적으로 정렬되어 있는 것을 특징으로 하는 하니콤패널.
10. 하니콤패널의 두께방향으로 하니콤패널의 일부를 관통하여 형성된 개구부(12)를 가지고 있고 적어도 차체구조체의 일부를 구성하는 하니콤패널에 있어서, 상기 차체구조체의 내부 및 외부 표면을 각각 제공하는 내부 및 외부 면판(28,30), 상기 내부 및 외부 면판 사이에 위치된 하니콤코어(32), 인서트가 상기 개구부에 노출되도록 상기 두 면판 사이에 위치되어 상기 두 면판에 접합된 인서트(36) 및 제3부재를 상기 하니콤패널에 부착시키기 위하여 상기 개구부(12)에 고착된 프레임부재(34)로구성되어 있으며, 상기 프레임부재는 상기 개구부와 결합하는 원통부(44) 및 이 원통부로부터 반경방향에서 바깥쪽으로 뻗어있는 외부 플랜지부(48)를 포함하고 있고, 상기 외부 플랜지부는상기 외부 면판(30)의 외부 표면의 일부와 결합되어 있고, 상기 외부 표면의 상기 일부는 상기 개구부의 주변에 인접하고 있고, 상기 프레임부재는 상기 내부 면판(28)과 상기 인서트(36)에 용접되어 있는 것을 특징으로 하는 하니콤패널.
11. 하니콤코어(32) 및 인서트(36,65)가 2매의 면판(28,30,61,62) 사이에 설치되어 있는 비접합조립체를 준비하는 공정, 상기 하니콤코어가 상기 2매의 면판에 접합되어 있는 접합조립체를 준비하는 공정 및 상기 개구부의 주변을 형성하기 위하여 상기 인서트가 상기 개구부에 노출되도록, 상기 접합조립체의 두께를 관통하여 개구부(12,75)를 형성하기 위하여 상기 접합조립체를 절단하는 공정으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 하니콤패널의 제조방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 인서트(36,65)는 상기 하니콤코어(32)가 상기 2매의 면판에 접합될때 상기 2매의 면판에 접합되는 것을 특징으로 하는 하니콤패널의 제조방법.
13. 제11항에 있어서, 개구부를 형성하기 위하여 상기 접합조립체를 절단하는 공정은 상기 2매의 면판(28,30,61,62) 중 한 면판의 외부 표면상에 마킹을 제공하는 공정으로 이루어지고, 상기 마킹은 상기 인서트가 설치되고 상기 접합조립체가 절단될 절단선(40,76)을 표시하는 것을 특징으로 하는 하니콤패널의 제조방법.
14. 제12항에 있어서, 상기 프레임부재(34,70)가 상기 인서트(36,65)와 결합하도록 상기 프레임부재를 상기 접합조립체의 상기 개구부(12,75)에 위치시키는 공정과, 상기 프레임부재를 상기 인서트와 상기 2매의 면판중 적어도 한 면판에 접합시키는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하니콤패널의 제조방법.
15. 제14항에 있어서, 상기 프레임부재를 상기 개구부에 위치시키기 전에 상기 접합조립체를 이 접합조립체의 두께방향에 평행인 평면에서 소정의 곡률로 만곡시키는 공정과, 상기 프레임부재를 상기 개구부에 위치시키기 전에 상기 프레임부(34,70)를 상기 접합조립체의 곡률과 실질적 동일한 곡률로 만곡시키는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하니콤패널의 제조방법.
16. 제12항에 있어서, 비접합조립체를 준비하는 상기 공정은 상기 개구부(12)를 형성하기 위하여 상기 접합조립체가 절단되는 선을 따라서 위치되어 있는 상기 하니콤코어(32)의 선택된 하니콤셀에 상기 인서트(36)를 위치시키는 공정으로 이루어지며, 상기 접합조립체는 상기 선을 절단되는 것을 특징으로 하는 하니콤패널의 제조방법.
17. 2매의 면판(28,30) 사이에 위치되어 있고 소정의 절단선(40)에 의해 양분되어 있는 하니콤코어(32)의 하니콤셀(38)중 선택될 셀에 인서트(36)가 설치되어 있는 비접합 조립체를 준비하는 공정; 적어도 상기 하니콤코어가 상기 2매의 면판에 접합되어 있는 접합조립체를 준비하는공정; 및 불필요부를 제거하여 상기 접합조립체의 두께를 관통하여 개구부(12)를 형성하기 위하여 상기 접합조립체를 절단하는 공정으로 구성되어 있는 하니콤패널의 제조방법.
18. 제17항에 있어서, 각각의 상기 인서트(36)는 각각 상기 2매의 면판(28,30)과 부착하는 2개의 수평부(36b,36c)와 상기 2개의 수평부를 연결하는 수직부(36a)를 포함하고, 상기 비접합조립체를 준비하는 공정은 상기 수직부(36a)가 상기 불필요부로부터 떨어져 있는 상기 절단선(40)의 한쪽에 위치되도록 상기 각각의 인서트를 위치시키는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 하니콤코어의 제조방법.
19. 하니콤코어(32)와 이 하니콤코어의 하니콤셀(38)중 선택된 셀에 설치된 인서트(36)가 2매의 면판(28,30)중 적어도 한 면판에 접합되어 있는 접합조립체를 준비하는 공정; 상기 인서트가 개구부(12)에 노출되도록 상기 접합조립체의 두께를 관통하여 상기 개구부를 형성하기 위하여 상기 접합조립체를 절단하는 공정; 및 프레임부재(34)를 상기 개구부에 위치시켜서 상기 프레임부재를 상기 인서트 및 상기 2매의 면판중 적어도 한 면판에 용접하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 하니콤패널의 제조방법.
20. 하니콤코어(32)와 이 하니콤코어의 하니콤셀(38)중 선택된 셀에 설치된 인서트(36)가 2매의 면판(28,30)중 적어도 한 면판에 접합되어 있는 접합조립체를 준비하는 공정; 상기 접합조립체의 두께를 관통하여 예비구멍(50)을 형성하기 위하여 제1절단선(58)을 따라서 상기 접합조립체를 절단하는 공정; 상기 절단선에 수직인 방향으로, 상기 예비구멍에 개방되어 있는 상기 선택된 하니콤셀(38)의 깊이를 측정하는 공정; 상기 선택된 하니콤셀의 측정된 깊이에 근거하여, 상기 제1직선절단선에 평해인 제2절단선(52a)의 일부를 결정하는 공정; 및 상기 인서트를 노출시키기 위하여 상기 제2절단선을 따라서 상기 접합조립체를 절단하는 공정으로 이루어진 하니콤패널의 제조방법.
21. 제20항에 있어서, 상기 제2절단선의 결정된 위치에 근거하여, 상기 접합조립체의 주변에 인접되어 있고 상기 제2절단선에 평행인 제3절단선의 위치를 결정하는 공정과, 상기 제3직선절단을 따라서 상기 접합조립체를 트리밍하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하니콤패널의 제조방법.
22. 제1면판(61)의 제1부분이 채널부재(65)에 의해 상기 제1면판의 제2부분으로부터 분할되도록, 상기 제1면판의 제1부분상에, 2개의 수평부(65b,65c)와 이 2개의 수평부를 연결하는 수직부(65a)를 가지고 있는 상기 채널부재(65)를 위치시키는 공정, 상기 채널부재를 제1면판의 제2부분에 접합하는 공정; 하니콤코어(32)를 상기 제1면판의 제1부분상에 위치시키고, 제2면판(62)을 상기 채널부재와 상기 하니콤코어 상에 위치시키는 공정, 접합조립체를 준비하기 위하여 상기 제1면판과 제2면판에 상기 하니콤코어를 접합하는 공정; 상기 채널부재가 개구부(75)에 노출되도록, 상기 제1면판의 상기 제2부분과 상기 제2면판의 대응부분을 제거하여 상기 개구부를 형성하기 위하여 상기 접합조립체를 절단하는 공정, 및 프레임부재(70)을 상기 개구부에 위치시키고, 상기 프레임재를 상기 채널부재의 상기 2개의 수평부와 제1 및 제2면판에 용접하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 하니콤패널의 제조방법.
23. 하니콤코어(32)가 2매의 면판(28,30) 사이에 위치되어 상기 2매의 면판에 접합되어 있는 접합조립체를 준비하는 공정; 상기 접합조립체의 두께를 관통하여 개구부(50)를 형성하기 위하여 접합조립체를 절단하는 공정; 상기 개구부에 개방되어 있는 상기 하니콤코어(32)의 하니콤셀(38)에 인서트(36)를 삽입하는 공정; 및 프레임부재(34)를 상기 개구부에 위치시키고 상기 프레임부재를 상기 2매의 면판과 상기 인서트에 용접하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 하니콤패널의 제조방법.
24. 하니콤코어(32)가 2매의 면판(28,30) 사이에 위치되어 상기 2매의 면판에 접합되어 있는 접합조립체를 준비하는공정; 상기 접합조립체의 두께를 관통하여 예비구멍(50)을 형성하기 위하여 상기 접합조립체를 절단하는 공정; 상기 예비구멍(50)에 개방되어 있는 하니콤코어의 하니콤셀(38)에 인서트(36)를 삽입하는 공정; 상기 접합조립체의 상기 두께방향에 수직인 방향에서 볼때 상기 인서트의 절단표면이 상기 하니콤코어와 상기 면판의 절단면과 정렬되도록 상기 인서트를 절단하기 위하여, 상기 예비구멍(50)과 비슷하거나 더 큰 개구부(12)가 형성되도록 상기 접합조립체를 절단하는 공정; 및 프레임부재(34)를 상기 개구부에 위치시키고 상기 프레임부재를 상기 면판과 상기 인서트에 용접하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 하니콤패널의 제조방법.
25. 제23항에 있어서, 각각의 상기 인서트는 상기 2매의 면판중 적어도 한 면판의 각각의 제2부분의 내부 표면과 밀접하게 부착되어 유지된 제1부분을 가지고 있고, 상기 제2부분은 상기 개구부에 인접하고, 상기 프레임부재를 상기 각각의 인서트의 제1부분과 상기 각각의 면판의 상기 제2부분에 용접되는 것을 특징으로 하는 하니콤패널의 제조방법.
26. 제24항에 있어서, 각각의 상기 인서트는 상기 2매의 면판중 적어도 한 면판의 각각의 제2부분의 내부 표면과 밀접하게 부착되어 유지된 제1부분을 가지고 있고, 상기 제2부분은 상기 개구부에 인접하고, 상기 프레임부재는 상기 각각의 인서트의 제1부분과 상기 각각의 면판의 제2부분에 용접되는 것을 특징으로 하는 하니콤패널의 제조방법.