凹凸部を有する板材並びにこれを用いた車両パネル及び積層構造体
【課題】凹凸部を設けることによって剛性を向上させた板材であって、従来よりも剛性向上効果の高い凹凸部のパターンを有する板材を提供すること。
【解決手段】凹凸部20は、交互に配列された第1領域A1と第2領域A2とからなる合計6つの領域により1つの第3領域A3の周囲を取り囲んでなる基準配置が規則正しく平面方向左右前後に連続しており、第3領域A3は基準平面上における平面よりなり、第1領域A1と第2領域A2は、それぞれ厚み方向の逆方向へ突出する第1突出部21と第2突出部22を設けた形状を有している。第1突出部21は、基準平面上における第1領域A1の外周輪郭線を底辺部として厚み方向一方側に突出する六角錐形状又は六角錐台形状を呈し、第2突出部21は、基準平面上における第2領域A2の外周輪郭線を底辺部として厚み方向他方側に突出する六角錐形状又は六角錐台形状を呈している。
【解決手段】凹凸部20は、交互に配列された第1領域A1と第2領域A2とからなる合計6つの領域により1つの第3領域A3の周囲を取り囲んでなる基準配置が規則正しく平面方向左右前後に連続しており、第3領域A3は基準平面上における平面よりなり、第1領域A1と第2領域A2は、それぞれ厚み方向の逆方向へ突出する第1突出部21と第2突出部22を設けた形状を有している。第1突出部21は、基準平面上における第1領域A1の外周輪郭線を底辺部として厚み方向一方側に突出する六角錐形状又は六角錐台形状を呈し、第2突出部21は、基準平面上における第2領域A2の外周輪郭線を底辺部として厚み方向他方側に突出する六角錐形状又は六角錐台形状を呈している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、凹凸部を形成することによって剛性を高めた板材およびこれを用いた積層構造体に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば自動車においては、軽量化を目的として、鋼板等によって構成されている部品の材料を、アルミニウム合金板等の軽い材料に置き換えることが検討、実施されている。この場合、軽量化の前提として、要求される剛性を確保することが必要である。
これまで、板材の剛性を板厚を厚くすることなく向上させるために、板材に凹凸模様を設けて形状的に剛性を向上させることが検討されてきた。
例えば、自動車の部品の1つに、ヒートインシュレータという板材よりなる部品がある。特許文献1には、その材料として、板厚を厚くすることなく十分な剛性を確保するために、エンボス成形による多数の凸部を形成したものが提案されている。また、ヒートインシュレータに限らず、様々な用途においてエンボス成形等によって凹凸部を形成することによって剛性を向上させた板材が提案されている(特許文献2〜6)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2000−136720号公報
【特許文献2】特開2000−257441号公報
【特許文献3】特開平9−254955号公報
【特許文献4】特開2000−288643号公報
【特許文献5】特開2002−307117号公報
【特許文献6】特開2002−321018号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記特許文献1のように、多数の凹凸部を形成した板材は、凹凸部のないものよりも剛性が高くなることは事実である。しかしながら、板厚を厚くすることなく剛性を向上するのに最適な凹凸形状がいかなるものであるかについては、未だ解明できているとは言えない。そして、剛性向上割合をこれまで以上に高くすることは、常に要求されている。
また、自動車に限らず、様々な機械装置等において、板材からなる部品を少しでも軽量化する要求が存在する。軽量化の必要性以外にも、材料費削減の効果も期待されている。また、板材(板状形状を有する材料)であれば、材質を問わず剛性向上要求は存在する。
【0005】
また、剛性向上効果の高い凹凸を有する板材を用いて、これをコア材として用いた積層構造体とすることや、その他様々な用途に利用することも求められている。
【0006】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、凹凸部を設けることによって剛性を向上させた板材であって、従来よりも剛性向上効果の高い凹凸部のパターンを有する板材、およびこれを用いた車両パネル及び積層構造体を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
第1の発明は、凹凸部を形成することによって剛性を高めた板材であって、
上記凹凸部は、仮想の基準平面上に規則正しく敷き詰めた六角形の領域によって区画されていると共にこれらが第1領域、第2領域及び第3領域の3種類に分けられ、交互に配列された上記第1領域と上記第2領域とからなる合計6つの領域により1つの上記第3領域の周囲を取り囲んでなる基準配置を有し、該基準配置が規則正しく平面方向左右前後に連続しており、
上記第3領域は、上記基準平面上における平面よりなり、
上記第1領域と上記第2領域は、それぞれ厚み方向の逆方向へ突出する第1突出部と第2突出部を設けた形状を有しており、
上記第1突出部は、上記基準平面上における上記第1領域の外周輪郭線を底辺部として厚み方向一方側に突出する六角錐形状又は六角錐台形状を呈し、
上記第2突出部は、上記基準平面上における上記第2領域の外周輪郭線を底辺部として厚み方向他方側に突出する六角錐形状又は六角錐台形状を呈していることを特徴とする凹凸部を有する板材にある(請求項1)。
【0008】
第2の発明は、複数の板材を積層してなる積層構造体であって、上記板材の少なくとも一枚は上記第1の発明の凹凸部を有する板材であることを特徴とする積層構造体にある(請求項8)。
【0009】
第3の発明は、アウターパネルと、該アウターパネルの裏面に接合されたインナーパネルとを有する車両パネルであって、上記インナーパネルが上記第1の発明の凹凸部を有する板材よりなることを特徴とする車両パネルにある(請求項9)。
【発明の効果】
【0010】
本発明の凹凸部を有する板材の凹凸部は、上記のごとく、六角形の3種類の領域に区画され、上記基準面上の平面よりなる第3領域と、基準面から互いに逆方向へ突出する第1突出部と第2突出部とを有している。そして、これらが上記のごとく規則正しく配列され、同じ種類の領域が連続することなく、必ず異なる種類の領域同士が連続するように配列されている。そのため、非常に優れた剛性向上効果が得られる。
【0011】
第2の発明においては、このような優れた剛性を有する凹凸部を有する板材を積層構造の一部に有するので、非常に剛性が高い積層構造体を得ることができる。
【0012】
第3の発明においては、上記のごとく剛性の高い凹凸部を有する板材をインナーパネルとして用いることによって、従来よりも剛性が高い車両パネルを容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】実施例1における、凹凸部の一部の平面図。
【図2】実施例1における、図1に対応して凹凸部の第1〜第3領域の配置を示す説明図。
【図3】実施例1における、凹凸部の一部の斜視図。
【図4】実施例1における、図3における矢印X方向から見た側面図。
【図5】実施例1における、図3における矢印Y方向から見た側面図。
【図6】実施例1における、1つの第1突出部(第2突出部)の形状を示す、(a)平面図、(b)斜視図、(c)正面図。
【図7】実施例2における、凹凸部の一部の斜視図。
【図8】実施例2における、図7に対応して凹凸部の第1〜第3領域の配置を示す説明図。
【図9】実施例3における、凹凸部の一部の斜視図。
【図10】実施例3における、図9に対応して凹凸部の第1〜第3領域の配置を示す説明図。
【図11】実施例4における凹凸部の一部の平面図。
【図12】実施例4における、図11に対応して凹凸部の第1〜第3領域の配置を示す説明図。
【図13】実施例4における、凹凸部の一部の斜視図。
【図14】実施例4における、1つの第1突出部(第2突出部)の形状を示す、(a)平面図、(b)斜視図、(c)正面図。
【図15】実施例5における、積層構造体の展開説明斜視図。
【図16】実施例6における、車両パネルの展開説明図。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明の凹凸部を有する板材は、伸展性のある金属板であればプレス成形あるいはロール成形等の塑性加工を施すことにより形成することができ、樹脂材料等であれば射出成形あるいはホットプレス等によって形成することができる。金属板として、鋼板、チタン板、アルミニウム合金板等を用いる場合には、以下に述べる寸法形状で成形することが望ましい。
【0015】
また、上記第1突出部の側面の上記基準平面に対する傾斜角度は、10°〜60°の範囲にあり、上記第2突出部の側面の上記基準平面に対する傾斜角度は、10°〜60°の範囲にあることが好ましい(請求項2)。
上記基準面に対する傾斜角度は、180°を分断する2つの角度で捉えることができるが、本明細書では鋭角側角度とする。以下同様である。
【0016】
上記第1突出部の側面の傾斜角度が10°未満の場合には傾斜による剛性向上効果が十分に得られないという問題がある。一方、上記第1突出部の側面の傾斜角度が60°を超える場合には成形が困難になるという問題がある。
【0017】
また、上記第2突出部の側面の傾斜角度が10°未満の場合には傾斜による剛性向上効果が十分に得られないという問題がある。一方、上記第2突出部の側面の傾斜角度が60°を超える場合には成形が困難になるという問題がある。
【0018】
また、上記第1突出部の側面の上記基準平面に対する傾斜角度と、上記第2突出部の側面の上記基準平面に対する傾斜角度とが同じであり、上記第1突出部の側面と隣接する上記第2突出部の側面とが、上記基準平面上においても折れ曲がり部を有することなく平面により連続して形成されていることが好ましい(請求項3)。この場合には、成形性が向上するという効果が得られる。
【0019】
また、上記第1突出部の側面の上記基準平面に対する傾斜角度が、上記第2突出部の側面の上記基準平面に対する傾斜角度と異なっており、上記第1突出部の側面と隣接する上記第2突出部の側面とが、上記基準平面上における折れ曲がり部を介してつながっていてもよい(請求項4)。
この場合には、たとえば上記凹凸部を有する板材を衝撃吸収材として用いた場合に、第1突出部と第2突出部が吸収する衝撃量の吸収量配分を制御できるという効果が得られる。
【0020】
また、上記第1突出部と上記第2突出部の少なくとも一方が、途中で傾斜角度が変化する段部を有する複数段の六角錐形状又は六角錐台形状を呈していてもよい。
この場合には、成形可能な範囲で剛性が最大になる形状に成形できるという効果が得られる。なお、上記複数段の六角錐形状又は六角錐台形状を採用した場合にも、側面の傾斜角度はいずれの位置も上記と同様の理由により10°〜60°の範囲内にあることが好ましい。
【0021】
また、凹凸部形成前の板厚tが0.05mm〜6.0mmであることが好ましい(請求項5)。板厚tを上記範囲内とすることによって、加工性を確保した上で優れた剛性を得ることができる。一方、上記板厚tが0.05mm未満の場合には、使用上必要な剛性を得ることが困難となり、板厚tが6.0mmを超える場合には成形が困難となる。なお、凹凸部形成前の板厚tによって規定する理由は、上記凹凸部をプレス加工やロール成形等の塑性加工によって加工することによって各部の板厚が変化する場合があるためである。
【0022】
また、上記第1突出部の底辺部の外形寸法D1(mm)と上記板厚tとの比(D1/t)が10〜2000であり、上記第2突出部の底辺部の外形寸法D2(mm)と上記板厚t(mm)との比(D2/t)が10〜2000であることが好ましい(請求項6)。なお、外形寸法D1、D2は、いずれも各底辺部の外形輪郭の外接円の直径とする。
【0023】
上記比(D1/t)が10未満の場合には成形が困難になるという問題が生じるおそれがあり、一方、比(D1/t)が2000を超える場合には十分な六角錐形状又は六角錐台形状を形成できなくなり、剛性が低下するという問題が生じるおそれがある。
また、同様に、上記比(D2/t)が10未満の場合には成形が困難になるという問題が生じるおそれがあり、一方、比(D2/t)が2000を超える場合には十分な六角錐形状又は六角錐台形状を形成できなくなり、剛性が低下するという問題が生じるおそれがある。
【0024】
また、上記第1突出部の突出高さH1(mm)と上記板厚t(mm)との比(H1/t)が、上記第1突出部の側面における最も大きい傾斜角度θ1(°)との関係において、1≦(H1/t)≦−4θ1+242の関係にあり、上記第2突出部の突出高さH2(mm)と上記板厚t(mm)との比(H2/t)が、上記第2突出部の側面における最も大きい傾斜角度θ2(°)との関係において、1≦(H2/t)≦−4θ2+242の関係にあることが好ましい(請求項7)。突出高さH1、H2は、基準面の位置から頂面部分の厚み中央の位置において判断することとする。
【0025】
上記比(H1/t)が1未満の場合には第1突出部を形成することによる剛性向上効果が十分に得られないという問題が生じるおそれがあり、一方、比(H1/t)が−4θ1+242を超える場合には成形が困難になるという問題が生じるおそれがある。
また、同様に、上記比(H2/t)が1未満の場合には第1突出部を形成することによる剛性向上効果が十分に得られないという問題が生じるおそれがあり、一方、比(H2/t)が−4θ2+242を超える場合には成形が困難になるという問題が生じるおそれがある。
【0026】
また、第2の発明の積層構造体においては、上記凹凸部を有する板材を1枚のコア材としてその片面に配設された1枚の平坦な面板よりなる二層構造の積層体、または凹凸部を有する板材を1枚のコア材としてその両面に配設された1枚ずつの平坦な面板よりなる三層構造の積層体とすることができる。また、このような基本構造を繰り返した構造、つまり、複数枚の上記凹凸部を有する板材を1枚ごとに平坦な面板を介して積層してなる多層構造を有することもできる。
また、複数枚の凹凸部を有する板材を直接積層してコア材とし、その片側又は両側の表面に平坦な面板を接合してなる構造をとることもできる。
また、複数枚の凹凸部を有する板材を直接積層しただけの状態の積層構造体とすることもできる。
上記板材の積層枚数としては、用途及び要求特性に応じて変更することができる。
【0027】
また、第3の発明の車両パネルは、自動車のフードに限らず、ドアー、ルーフ、フロアー、トランクリッドなどのパネルとして使用可能である。
上記アウターパネルを構成するアルミニウム合金板としては、たとえば、比較的安価であるという理由により6000系合金板が好適である。また、上記インナーパネルを構成するアルミニウム合金板としては、たとえば、比較的成形性がよいという理由により5000系合金板が好適である。
【実施例】
【0028】
(実施例1)
本発明の実施例にかかる凹凸部を有する板材1につき、図1〜図6を用いて説明する。
本例の凹凸部20を有する板材1は、図1〜図6に示すごとく、凹凸部20を形成することによって剛性を高めた板材である。板材1は、凹凸部20形成前の板厚t=0.3mmの1000系のアルミニウム板である。
上記凹凸部20は、一対の金型を用いたプレス成形により成形する。なお、この成形方法は、表面に所望の凹凸形状をつけた一対の成形ロールによって成形するロール成形等の他の塑性加工方法を採用することも可能である。この凹凸部20は次のように構成されている。
【0029】
図1には、凹凸部20の一部の範囲についての平面図を示す。同図には、第1領域A1と第2領域A2の輪郭であって外形線としては表れない部分を破線Pにより示した(後述する図7、図9も同様)。図2には、図1に対応した範囲について、第1領域A1、第2領域A2及び第3領域A3の輪郭のみを実線により示した。これらの図から知られるように、凹凸部20は、仮想の基準平面K上に規則正しく敷き詰めた正六角形の領域によって区画されていると共にこれらが第1領域A1、第2領域A2及び第3領域A3の3種類に分けられ、交互に配列された第1領域A1と第2領域A2とからなる合計6つの領域により1つの第3領域A3の周囲を取り囲んでなる基準配置を有し、該基準配置が規則正しく平面方向左右前後に連続している。なお、全図において、厚みその他の寸法は、説明の都合上強調して示してあり正確な寸法ではない。
【0030】
図1〜図5に示すごとく、第3領域A3は、基準平面K上における平面よりなる。
第1領域A1と第2領域A2は、それぞれ厚み方向の逆方向へ突出する第1突出部21と第2突出部22を設けた形状を有している。
図3〜図6に示すごとく、第1突出部21は、基準平面K上における第1領域A1の外周輪郭線を底辺部として厚み方向一方側に突出する六角錐台形状を呈し、その頂面部には平坦な第1平坦面21を備えている。
第2突出部22は、基準平面K上における第2領域A2の外周輪郭線を底辺部として厚み方向他方側に突出する六角錐台形状を呈し、その頂面部には平坦な第2平坦面225を備えている。
【0031】
図4に示すごとく、本例では、第1突出部21の側面210の基準平面Kに対する傾斜角度αと、第2突出部22の側面220の基準平面Kに対する傾斜角度βとを同じ45°に設定した。そのため、図3〜図5に示すごとく、第1突出部21の側面210と隣接する第2突出部22の側面220とが、基準平面上においても折れ曲がり部を有することなく一平面により連続して形成される。
【0032】
図2に示すごとく、本例では、第1領域A1、第2領域A2及び第3領域A3の外形状をすべて同じ大きさの正六角形とした。そのため、第1領域A1と第2領域A2との境界に位置する一辺の長さL1と、第2領域A2と第3領域A3との境界に位置する一辺の長さL2は同じである。L1=L2=5.8mmに設定した。
【0033】
また、本例では第1突出部21と第2突出部22とは形状及び寸法が同じであり、突出方向のみが異なっている。図6は、1つの第1突出部21(第2突出部22)のみについて示した図である。同図(a)は平面図、(b)は斜視図、(c)は正面図である。
同図(a)に示すごとく、第1突出部21の底辺部の外形寸法D1および第2突出部22の底辺部の外形寸法D2は、いずれも同じ11.6mmに設定した。したがって、上記板厚t(mm)との比(D1/t)及び比(D2/t)は、いずれも38.7である。なお、外形寸法D1、D2は、いずれも各底辺部の外形輪郭の外接円の直径である。
【0034】
同図(c)に示すごとく、第1突出部21の突出高さH1および第2突出部22の突出高さH2は、いずれも同じ1.0mmとした。したがって、板厚t(mm)との比(H1/t)および比(H2/t)は、いずれも3.3である。
また、第1突出部21の側面210における最も大きい傾斜角度θ1=α=45°であり、第2突出部22の側面220における最も大きい傾斜角度θ2=β=45°である。そのため、−4θ1+242=−4θ2+242=62であり、1≦(H1/t)≦−4θ1+242の関係及び1≦(H2/t)≦−4θ2+242の関係が満たされている。
【0035】
また、第1突出部21及び第2突出部22の頂面部における正六角形状の第1平坦面215及び第2平坦面225は、いずれも、比較的小さい面積に設定し、その外形寸法D15、D25を上記D1、D2の80%に設定した。
このような構成の凹凸部20を有する板材1は、非常に優れた高剛性特性を発揮する。
【0036】
(FEM解析1)
本例の凹凸部20を有する板材1の剛性向上効果を定量的に判断するために、FEM(有限要素法)による解析を行った。
FEM解析は、図3に示す凹凸部20の幅(W)×長さ(L)を30mm×60.6mmになるよう凹凸を左右前後に連ねた試験片の長手方向一端を固定して、他端を自由端とする片持ち梁を想定し、自由端に1Nの荷重をかけた場合の撓み量から剛性を求めるものである。凹凸部20をプレス成形する前の板厚tは0.3mm、成形後は板厚が薄くなることを考慮し0.27mmとした。
剛性の評価は、凹凸部20形成前の平板状の元板について同様のFEM解析を行った結果得られた撓み量との比で行い、剛性が何倍に向上したかにより行った。
FEM解析の結果、本例の凹凸部20は、平板状の場合に比べて剛性が3.2倍に向上することが分かった。
【0037】
(実施例2)
本例の凹凸部202を有する板材102は、図7、図8に示すごとく、実施例1の構成を基本とし、凹凸部の形状を変更した例である。板材102は凹凸部202成形前の板厚t=0.3mmの1000系アルミニウム板である。
図7、図8に示すごとく、本例における凹凸部202も、仮想の基準平面上に規則正しく敷き詰めた六角形の領域のうち、1つの第3領域A3の周囲を、交互に第1領域A1と第2領域A2を連ねた6つの領域で囲んだ配置を基準配置として、この基準配置が規則正しく平面方向左右前後に連続している。なお、説明の都合上、形状が異なっても実施例1と同様の部位は同じ符号を用いる(以下、同様)。
【0038】
同図に示すごとく、凹凸部202は、第1領域A1と第2領域A2においてそれぞれ厚み方向の逆方向へ突出する第1突出部21と第2突出部22を設けた形状を有している。
実施例1の場合と同様に、第1突出部21は、上記基準平面上における第1領域A1の外周輪郭線を底辺部として厚み方向一方側に突出する六角錐台形状を呈し、その頂面部には平坦な第1平坦面215を備えている。第2突出部22は、上記基準平面上における第2領域A2の外周輪郭線を底辺部として厚み方向他方側に突出する六角錐台形状を呈し、その頂面部には平坦な第2平坦面225を備えている。
【0039】
第1突出部21と第2突出部22とは形状及び寸法が同じであり、突出方向のみが異なっている。
図7、図8に示すごとく、本例では、第3領域A3の外形状を正六角形とし、第1領域A1及び第2領域A2の外形状を、第3領域A3よりも小さい六角形とした。そして、第1領域A1と第2領域A2との境界に位置する一辺の長さL1に対し、第2領域A2と第3領域A3との境界に位置する一辺の長さL2及び第3領域A3と第1領域A1との境界に位置する一辺の長さL3を2倍に設定した。具体的には、2×L1=L2=L3=7.0mmに設定した。
【0040】
また、本例でも、第1突出部21の側面210の基準平面Kに対する傾斜角度αと、第2突出部22の側面220の基準平面Kに対する傾斜角度βとを同じ45°に設定した。そのため、図7に示すごとく、第1突出部21の側面210と隣接する第2突出部22の側面220とが、基準平面上においても折れ曲がり部を有することなく一平面により連続して形成される。
【0041】
また、本例では第1突出部21と第2突出部22とは形状及び寸法が同じであり、突出方向のみが異なっている。具体的な形状は実施例1と異なるが、各部の寸法を実施例1と同様の符号により説明すると(図示略、図6参照)、第1突出部21の底辺部の外形寸法D1および第2突出部22の底辺部の外形寸法D2は、いずれも同じ10.5mmに設定した。したがって、上記板厚t(mm)との比(D1/t)及び比(D2/t)は、いずれも35である。なお、外形寸法D1、D2は、いずれも各底辺部の外形輪郭の外接円の直径である。
【0042】
また、第1突出部21の突出高さH1および第2突出部22の突出高さH2は、いずれも同じ1.0mmとした。したがって、板厚t(mm)との比(H1/t)および比(H2/t)は、いずれも3.3である。
また、第1突出部21の側面210における最も大きい傾斜角度θ1=α=45°であり、第2突出部22の側面220における最も大きい傾斜角度θ2=β=45°である。そのため、−4θ1+242=−4θ2+242=62であり、1≦(H1/t)≦−4θ1+242の関係及び1≦(H2/t)≦−4θ2+242の関係が満たされている。
【0043】
また、第1突出部21及び第2突出部22の頂面部における正六角形状の第1平坦面215及び第2平坦面225は、いずれも、比較的小さい面積に設定し、その外形寸法D15、D25を上記D1、D2の79%に設定した。
【0044】
(FEM解析2)
本例の凹凸部202を有する板材102の剛性向上効果を定量的に判断するために、実施例1と同様のFEM解析を行った。
FEM解析は、図7に示す凹凸部202の幅(W)×長さ(L)を30mm×60.6mmになるよう凹凸を左右前後に連ねた試験片の長手方向一端を固定して、他端を自由端とする片持ち梁を想定し、自由端に1Nの荷重をかけた場合の撓み量から剛性を求めるものである。凹凸部202をプレス成形する前の板厚tは0.3mm、成形後は板厚が薄くなることを考慮し0.27mmとした。
【0045】
剛性の評価は、凹凸部202形成前の平板状の元板について同様のFEM解析を行った結果得られた撓み量との比で行い、剛性が何倍に向上したかにより行った。
FEM解析の結果、本例の凹凸部202は、平板状の場合に比べて剛性が3.06倍に向上することが分かった。
【0046】
(実施例3)
本例の凹凸部203を有する板材103は、図9及び図10に示すごとく、実施例1の構成を基本とし、凹凸部の形状を変更した例である。板材103は、凹凸部形成前の板厚t=0.3mmの1000系アルミニウム板である。
図9、図10に示すごとく、本例における凹凸部203も、仮想の基準平面上に規則正しく敷き詰めた六角形の領域のうち、1つの第3領域A3の周囲を交互に配列された合計6つの第1領域A1及び第2領域A2で囲んだ配置を基準配置として、この基準配置が規則正しく平面方向左右前後に連続している。
【0047】
同図に示すごとく、凹凸部203は、第1領域A1と第2領域A2においてそれぞれ厚み方向の逆方向へ突出する第1突出部21と第2突出部22を設けた形状を有している。
実施例1の場合と同様に、第1突出部21は、上記基準平面上における第1領域A1の外周輪郭線を底辺部として厚み方向一方側に突出する六角錐台形状を呈し、その頂面部には平坦な第1平坦面215を備えている。第2突出部22は、上記基準平面上における第2領域A2の外周輪郭線を底辺部として厚み方向他方側に突出する六角錐台形状を呈し、その頂面部には平坦な第2平坦面225を備えている。
【0048】
第1突出部21と第2突出部22とは形状及び寸法が同じであり、突出方向のみが異なっている。
図9、図10に示すごとく、本例では、第3領域A3の外形状を正六角形とし、第1領域A1及び第2領域A2の外形状を、第3領域A3よりも大きい六角形とした。そして、第1領域A1と第2領域A2との境界に位置する一辺の長さL1に対し、第2領域A2と第3領域A3との境界に位置する一辺の長さL2及び第3領域A3と第1領域A1との境界に位置する一辺の長さL3を、0.2倍に設定した。具体的には、0.2×L1=L2=L3=2.6mmに設定した。
【0049】
また、本例でも、第1突出部21の側面210の基準平面Kに対する傾斜角度αと、第2突出部22の側面220の基準平面Kに対する傾斜角度βとを同じ30°に設定した。そのため、図9に示すごとく、第1突出部21の側面210と隣接する第2突出部22の側面220とが、基準平面上においても折れ曲がり部を有することなく一平面により連続して形成される。
【0050】
また、本例では第1突出部21と第2突出部22とは形状及び寸法が同じであり、突出方向のみが異なっている。具体的な形状は実施例1と異なるが、各部の寸法を実施例1と同様の符号により説明すると(図示略、図6参照)、第1突出部21の底辺部の外形寸法D1および第2突出部22の底辺部の外形寸法D2は、いずれも同じ14.8mmに設定した。したがって、上記板厚t(mm)との比(D1/t)及び比(D2/t)は、いずれも49.3である。なお、外形寸法D1、D2は、いずれも各底辺部の外形輪郭の外接円の直径である。
【0051】
また、第1突出部21の突出高さH1および第2突出部22の突出高さH2は、いずれも同じ1.0mmとした。したがって、板厚t(mm)との比(H1/t)および比(H2/t)は、いずれも3.3である。
また、第1突出部21の側面210における最も大きい傾斜角度θ1=α=30°であり、第2突出部22の側面220における最も大きい傾斜角度θ2=β=30°である。そのため、−4θ1+242=−4θ2+242=122であり、1≦(H1/t)≦−4θ1+242の関係及び1≦(H2/t)≦−4θ2+242の関係が満たされている。
【0052】
また、第1突出部21及び第2突出部22の頂面部における正六角形状の第1平坦面215及び第2平坦面225は、いずれも、比較的小さい面積に設定し、その外形寸法D15、D25を上記D1、D2の73%に設定した。
【0053】
(FEM解析3)
本例の凹凸部203を有する板材103の剛性向上効果を定量的に判断するために、実施例1と同様のFEM解析を行った。
FEM解析は、図9に示す凹凸部203の幅(W)×長さ(L)を30mm×60.6mmになるよう凹凸を左右前後に連ねた試験片の長手方向一端を固定して、他端を自由端とする片持ち梁を想定し、自由端に1Nの荷重をかけた場合の撓み量から剛性を求めるものである。凹凸部203をプレス成形する前の板厚tは0.3mm、成形後は板厚が薄くなることを考慮し0.27mmとした。
【0054】
剛性の評価は、凹凸部203形成前の平板状の元板について同様のFEM解析を行った結果得られた撓み量との比で行い、剛性が何倍に向上したかにより行った。
FEM解析の結果、本例の凹凸部203は、平板状の場合に比べて剛性が2.84倍に向上することが分かった。
【0055】
(実施例4)
本例の凹凸部204を有する板材104は、図11〜図14に示すごとく、実施例1の構成を基本とし、凹凸部の形状を変更した例である。板材104は、凹凸部形成前の板厚t=0.3mmの1000系アルミニウム板である。
図11、図12に示すごとく、本例における凹凸部204も、仮想の基準平面上に規則正しく敷き詰めた六角形の領域のうち、1つの第3領域A3の周囲を交互に配列された合計6つの第1領域A1及び第2領域A2で囲んだ配置を基準配置として、この基準配置が規則正しく平面方向左右前後に連続している。
【0056】
同図に示すごとく、凹凸部204は、第1領域A1と第2領域A2においてそれぞれ厚み方向の逆方向へ突出する第1突出部21と第2突出部22を設けた形状を有している。
実施例1の場合と同様に、第1突出部21は、上記基準平面上における第1領域A1の外周輪郭線を底辺部として厚み方向一方側に突出する六角錐台形状を呈し、その頂面部には平坦な第1平坦面215を備えている。第2突出部22は、上記基準平面上における第2領域A2の外周輪郭線を底辺部として厚み方向他方側に突出する六角錐台形状を呈し、その頂面部には平坦な第2平坦面225を備えている。
【0057】
図12に示すごとく、本例では、第1領域A1、第2領域A2及び第3領域A3の外形状をすべて同じ大きさの正六角形とした。そのため、第1領域A1と第2領域A2との境界に位置する一辺の長さL1と、第2領域A2と第3領域A3との境界に位置する一辺の長さL2は同じである。L1=L2=5.8mmに設定した。
【0058】
また、本例では第1突出部21と第2突出部22とは形状及び寸法が同じであり、突出方向のみが異なっている。図14は、1つの第1突出部21(第2突出部22)のみについて示した図である。同図(a)は平面図、(b)は斜視図、(c)は正面図である。
同図(a)に示すごとく、第1突出部21の底辺部の外形寸法D1および第2突出部22の底辺部の外形寸法D2は、いずれも同じ11.6mmに設定した。したがって、上記板厚t(mm)との比(D1/t)及び比(D2/t)は、いずれも38.7である。なお、外形寸法D1、D2は、いずれも各底辺部の外形輪郭の外接円の直径である。
【0059】
同図(c)に示すごとく、第1突出部21の頂面側に近い側面211の基準平面に対する傾斜角度α1と、第2突出部22の頂面側に近い側面221の基準平面に対する傾斜角度β1とを同じ20°に設定した。さらに、第1突出部21の底辺側に近い側面212の基準平面に対する傾斜角度α2と、第2突出部22の底辺側に近い側面222の基準平面に対する傾斜角度β2とを同じ45°に設定した。
なお、2段の六角錐台を採用する場合には、上記のごとく、頂面側に近い側面の傾斜角度(α1、β1)を、底辺側に近い側面の傾斜角度(α2、β2)よりも小さくすることが成形上有利である。
【0060】
また、同図(c)に示すごとく、第1突出部21の突出高さH1および第2突出部22の突出高さH2は、いずれも同じ2.0mmとした。したがって、板厚t(mm)との比(H1/t)および比(H2/t)は、いずれも6.7である。なお、本例では、第1突出部21および第2突出部22を、上記のごとく2段の六角錐台形状としたが、上段部の高さH11、H21を同じ1.0mmとし、下段部の高さH12、H22を同じ1.0mmとした。
【0061】
また、第1突出部21及び第2突出部22の頂面部における正六角形状の第1平坦面215及び第2平坦面225は、その外形寸法D15、D25を2.9mmとして上記D1、D2の25%に設定し、また、上段の六角錐台の底辺部の外形寸法D17、D27を9.2mmとした。
また、第1突出部21の側面210における最も大きい傾斜角度θ1=α2=45°であり、第2突出部22の側面220における最も大きい傾斜角度θ2=β2=45°である。そのため、−4θ1+242=−4θ2+242=62であり、1≦(H1/t)≦−4θ1+242の関係及び1≦(H2/t)≦−4θ2+242の関係が満たされている。
【0062】
(FEM解析4)
本例の凹凸部204を有する板材104の剛性向上効果を定量的に判断するために、実施例1と同様のFEM解析を行った。
FEM解析は、図13に示す凹凸部204の幅(W)×長さ(L)を30mm×60.6mmになるよう凹凸を左右前後に連ねた試験片の長手方向一端を固定して、他端を自由端とする片持ち梁を想定し、自由端に1Nの荷重をかけた場合の撓み量から剛性を求めるものである。凹凸部204をプレス成形する前の板厚tは0.3mm、成形後は板厚が薄くなることを考慮し0.27mmとした。
【0063】
剛性の評価は、凹凸部204形成前の平板状の元板について同様のFEM解析を行った結果得られた撓み量との比で行い、剛性が何倍に向上したかにより行った。
FEM解析の結果、本例の凹凸部204は、平板状の場合に比べて剛性が3.4倍に向上することが分かった。
【0064】
(実施例5)
本例は、図14に示すごとく、実施例1の凹凸部20を有する板材1をコア材として用いて積層構造体5を構成した例である。
即ち、積層構造体5は、凹凸部20を有する1枚の板材1よりなるコア材の両側の表面に面板42、43を接着、ろう付け等により接合してなる。
面板42、43は、板厚1.0mmの3000系アルミニウム合金板よりなる。
【0065】
本例の積層構造体5は、上述したような優れた剛性を有する凹凸部20を有する板材1をコア材として用い、その第1領域A1の第1平坦面215と第2領域A2の第2平坦面225に対して面板42、43を接着、ろう付け等により接合することによって、凹凸部20を有する板材単体の場合よりも格段に剛性が高い積層構造体5が得られる。
しかも、板材1も面板42、43もアルミニウムあるいはアルミニウム合金よりなるため、軽量化することができる。
【0066】
(実施例6)
本例は、図15に示すごとく、実施例1〜3に記載の板材をインナーパネルとして用い、上記第1領域A1が突出した面をアウターパネル61の裏面側に向けて配置して構成する車両パネル6の例である。なお、インナーパネルは、その外周部においてアウターパネル61とヘム加工等により接合されている。
【0067】
本例の車両パネル6は、これを構成するインナーパネルの凹凸部20、202、203が、上記のごとく剛性向上効果に優れているので、歩行者が衝突した際の一次衝突の衝撃及び二次衝突の衝撃を吸収する特性に優れたものとなる。
【符号の説明】
【0068】
1、102、103、104 凹凸部を有する板材
20、202、203、204 凹凸部
21 第1突出部
210、211、212 側面
215 第1平坦面
22 第2突出部
220、221、222 側面
225 第2平坦面
A1 第1領域
A2 第2領域
A3 第3領域
【技術分野】
【0001】
本発明は、凹凸部を形成することによって剛性を高めた板材およびこれを用いた積層構造体に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば自動車においては、軽量化を目的として、鋼板等によって構成されている部品の材料を、アルミニウム合金板等の軽い材料に置き換えることが検討、実施されている。この場合、軽量化の前提として、要求される剛性を確保することが必要である。
これまで、板材の剛性を板厚を厚くすることなく向上させるために、板材に凹凸模様を設けて形状的に剛性を向上させることが検討されてきた。
例えば、自動車の部品の1つに、ヒートインシュレータという板材よりなる部品がある。特許文献1には、その材料として、板厚を厚くすることなく十分な剛性を確保するために、エンボス成形による多数の凸部を形成したものが提案されている。また、ヒートインシュレータに限らず、様々な用途においてエンボス成形等によって凹凸部を形成することによって剛性を向上させた板材が提案されている(特許文献2〜6)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2000−136720号公報
【特許文献2】特開2000−257441号公報
【特許文献3】特開平9−254955号公報
【特許文献4】特開2000−288643号公報
【特許文献5】特開2002−307117号公報
【特許文献6】特開2002−321018号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記特許文献1のように、多数の凹凸部を形成した板材は、凹凸部のないものよりも剛性が高くなることは事実である。しかしながら、板厚を厚くすることなく剛性を向上するのに最適な凹凸形状がいかなるものであるかについては、未だ解明できているとは言えない。そして、剛性向上割合をこれまで以上に高くすることは、常に要求されている。
また、自動車に限らず、様々な機械装置等において、板材からなる部品を少しでも軽量化する要求が存在する。軽量化の必要性以外にも、材料費削減の効果も期待されている。また、板材(板状形状を有する材料)であれば、材質を問わず剛性向上要求は存在する。
【0005】
また、剛性向上効果の高い凹凸を有する板材を用いて、これをコア材として用いた積層構造体とすることや、その他様々な用途に利用することも求められている。
【0006】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、凹凸部を設けることによって剛性を向上させた板材であって、従来よりも剛性向上効果の高い凹凸部のパターンを有する板材、およびこれを用いた車両パネル及び積層構造体を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
第1の発明は、凹凸部を形成することによって剛性を高めた板材であって、
上記凹凸部は、仮想の基準平面上に規則正しく敷き詰めた六角形の領域によって区画されていると共にこれらが第1領域、第2領域及び第3領域の3種類に分けられ、交互に配列された上記第1領域と上記第2領域とからなる合計6つの領域により1つの上記第3領域の周囲を取り囲んでなる基準配置を有し、該基準配置が規則正しく平面方向左右前後に連続しており、
上記第3領域は、上記基準平面上における平面よりなり、
上記第1領域と上記第2領域は、それぞれ厚み方向の逆方向へ突出する第1突出部と第2突出部を設けた形状を有しており、
上記第1突出部は、上記基準平面上における上記第1領域の外周輪郭線を底辺部として厚み方向一方側に突出する六角錐形状又は六角錐台形状を呈し、
上記第2突出部は、上記基準平面上における上記第2領域の外周輪郭線を底辺部として厚み方向他方側に突出する六角錐形状又は六角錐台形状を呈していることを特徴とする凹凸部を有する板材にある(請求項1)。
【0008】
第2の発明は、複数の板材を積層してなる積層構造体であって、上記板材の少なくとも一枚は上記第1の発明の凹凸部を有する板材であることを特徴とする積層構造体にある(請求項8)。
【0009】
第3の発明は、アウターパネルと、該アウターパネルの裏面に接合されたインナーパネルとを有する車両パネルであって、上記インナーパネルが上記第1の発明の凹凸部を有する板材よりなることを特徴とする車両パネルにある(請求項9)。
【発明の効果】
【0010】
本発明の凹凸部を有する板材の凹凸部は、上記のごとく、六角形の3種類の領域に区画され、上記基準面上の平面よりなる第3領域と、基準面から互いに逆方向へ突出する第1突出部と第2突出部とを有している。そして、これらが上記のごとく規則正しく配列され、同じ種類の領域が連続することなく、必ず異なる種類の領域同士が連続するように配列されている。そのため、非常に優れた剛性向上効果が得られる。
【0011】
第2の発明においては、このような優れた剛性を有する凹凸部を有する板材を積層構造の一部に有するので、非常に剛性が高い積層構造体を得ることができる。
【0012】
第3の発明においては、上記のごとく剛性の高い凹凸部を有する板材をインナーパネルとして用いることによって、従来よりも剛性が高い車両パネルを容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】実施例1における、凹凸部の一部の平面図。
【図2】実施例1における、図1に対応して凹凸部の第1〜第3領域の配置を示す説明図。
【図3】実施例1における、凹凸部の一部の斜視図。
【図4】実施例1における、図3における矢印X方向から見た側面図。
【図5】実施例1における、図3における矢印Y方向から見た側面図。
【図6】実施例1における、1つの第1突出部(第2突出部)の形状を示す、(a)平面図、(b)斜視図、(c)正面図。
【図7】実施例2における、凹凸部の一部の斜視図。
【図8】実施例2における、図7に対応して凹凸部の第1〜第3領域の配置を示す説明図。
【図9】実施例3における、凹凸部の一部の斜視図。
【図10】実施例3における、図9に対応して凹凸部の第1〜第3領域の配置を示す説明図。
【図11】実施例4における凹凸部の一部の平面図。
【図12】実施例4における、図11に対応して凹凸部の第1〜第3領域の配置を示す説明図。
【図13】実施例4における、凹凸部の一部の斜視図。
【図14】実施例4における、1つの第1突出部(第2突出部)の形状を示す、(a)平面図、(b)斜視図、(c)正面図。
【図15】実施例5における、積層構造体の展開説明斜視図。
【図16】実施例6における、車両パネルの展開説明図。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明の凹凸部を有する板材は、伸展性のある金属板であればプレス成形あるいはロール成形等の塑性加工を施すことにより形成することができ、樹脂材料等であれば射出成形あるいはホットプレス等によって形成することができる。金属板として、鋼板、チタン板、アルミニウム合金板等を用いる場合には、以下に述べる寸法形状で成形することが望ましい。
【0015】
また、上記第1突出部の側面の上記基準平面に対する傾斜角度は、10°〜60°の範囲にあり、上記第2突出部の側面の上記基準平面に対する傾斜角度は、10°〜60°の範囲にあることが好ましい(請求項2)。
上記基準面に対する傾斜角度は、180°を分断する2つの角度で捉えることができるが、本明細書では鋭角側角度とする。以下同様である。
【0016】
上記第1突出部の側面の傾斜角度が10°未満の場合には傾斜による剛性向上効果が十分に得られないという問題がある。一方、上記第1突出部の側面の傾斜角度が60°を超える場合には成形が困難になるという問題がある。
【0017】
また、上記第2突出部の側面の傾斜角度が10°未満の場合には傾斜による剛性向上効果が十分に得られないという問題がある。一方、上記第2突出部の側面の傾斜角度が60°を超える場合には成形が困難になるという問題がある。
【0018】
また、上記第1突出部の側面の上記基準平面に対する傾斜角度と、上記第2突出部の側面の上記基準平面に対する傾斜角度とが同じであり、上記第1突出部の側面と隣接する上記第2突出部の側面とが、上記基準平面上においても折れ曲がり部を有することなく平面により連続して形成されていることが好ましい(請求項3)。この場合には、成形性が向上するという効果が得られる。
【0019】
また、上記第1突出部の側面の上記基準平面に対する傾斜角度が、上記第2突出部の側面の上記基準平面に対する傾斜角度と異なっており、上記第1突出部の側面と隣接する上記第2突出部の側面とが、上記基準平面上における折れ曲がり部を介してつながっていてもよい(請求項4)。
この場合には、たとえば上記凹凸部を有する板材を衝撃吸収材として用いた場合に、第1突出部と第2突出部が吸収する衝撃量の吸収量配分を制御できるという効果が得られる。
【0020】
また、上記第1突出部と上記第2突出部の少なくとも一方が、途中で傾斜角度が変化する段部を有する複数段の六角錐形状又は六角錐台形状を呈していてもよい。
この場合には、成形可能な範囲で剛性が最大になる形状に成形できるという効果が得られる。なお、上記複数段の六角錐形状又は六角錐台形状を採用した場合にも、側面の傾斜角度はいずれの位置も上記と同様の理由により10°〜60°の範囲内にあることが好ましい。
【0021】
また、凹凸部形成前の板厚tが0.05mm〜6.0mmであることが好ましい(請求項5)。板厚tを上記範囲内とすることによって、加工性を確保した上で優れた剛性を得ることができる。一方、上記板厚tが0.05mm未満の場合には、使用上必要な剛性を得ることが困難となり、板厚tが6.0mmを超える場合には成形が困難となる。なお、凹凸部形成前の板厚tによって規定する理由は、上記凹凸部をプレス加工やロール成形等の塑性加工によって加工することによって各部の板厚が変化する場合があるためである。
【0022】
また、上記第1突出部の底辺部の外形寸法D1(mm)と上記板厚tとの比(D1/t)が10〜2000であり、上記第2突出部の底辺部の外形寸法D2(mm)と上記板厚t(mm)との比(D2/t)が10〜2000であることが好ましい(請求項6)。なお、外形寸法D1、D2は、いずれも各底辺部の外形輪郭の外接円の直径とする。
【0023】
上記比(D1/t)が10未満の場合には成形が困難になるという問題が生じるおそれがあり、一方、比(D1/t)が2000を超える場合には十分な六角錐形状又は六角錐台形状を形成できなくなり、剛性が低下するという問題が生じるおそれがある。
また、同様に、上記比(D2/t)が10未満の場合には成形が困難になるという問題が生じるおそれがあり、一方、比(D2/t)が2000を超える場合には十分な六角錐形状又は六角錐台形状を形成できなくなり、剛性が低下するという問題が生じるおそれがある。
【0024】
また、上記第1突出部の突出高さH1(mm)と上記板厚t(mm)との比(H1/t)が、上記第1突出部の側面における最も大きい傾斜角度θ1(°)との関係において、1≦(H1/t)≦−4θ1+242の関係にあり、上記第2突出部の突出高さH2(mm)と上記板厚t(mm)との比(H2/t)が、上記第2突出部の側面における最も大きい傾斜角度θ2(°)との関係において、1≦(H2/t)≦−4θ2+242の関係にあることが好ましい(請求項7)。突出高さH1、H2は、基準面の位置から頂面部分の厚み中央の位置において判断することとする。
【0025】
上記比(H1/t)が1未満の場合には第1突出部を形成することによる剛性向上効果が十分に得られないという問題が生じるおそれがあり、一方、比(H1/t)が−4θ1+242を超える場合には成形が困難になるという問題が生じるおそれがある。
また、同様に、上記比(H2/t)が1未満の場合には第1突出部を形成することによる剛性向上効果が十分に得られないという問題が生じるおそれがあり、一方、比(H2/t)が−4θ2+242を超える場合には成形が困難になるという問題が生じるおそれがある。
【0026】
また、第2の発明の積層構造体においては、上記凹凸部を有する板材を1枚のコア材としてその片面に配設された1枚の平坦な面板よりなる二層構造の積層体、または凹凸部を有する板材を1枚のコア材としてその両面に配設された1枚ずつの平坦な面板よりなる三層構造の積層体とすることができる。また、このような基本構造を繰り返した構造、つまり、複数枚の上記凹凸部を有する板材を1枚ごとに平坦な面板を介して積層してなる多層構造を有することもできる。
また、複数枚の凹凸部を有する板材を直接積層してコア材とし、その片側又は両側の表面に平坦な面板を接合してなる構造をとることもできる。
また、複数枚の凹凸部を有する板材を直接積層しただけの状態の積層構造体とすることもできる。
上記板材の積層枚数としては、用途及び要求特性に応じて変更することができる。
【0027】
また、第3の発明の車両パネルは、自動車のフードに限らず、ドアー、ルーフ、フロアー、トランクリッドなどのパネルとして使用可能である。
上記アウターパネルを構成するアルミニウム合金板としては、たとえば、比較的安価であるという理由により6000系合金板が好適である。また、上記インナーパネルを構成するアルミニウム合金板としては、たとえば、比較的成形性がよいという理由により5000系合金板が好適である。
【実施例】
【0028】
(実施例1)
本発明の実施例にかかる凹凸部を有する板材1につき、図1〜図6を用いて説明する。
本例の凹凸部20を有する板材1は、図1〜図6に示すごとく、凹凸部20を形成することによって剛性を高めた板材である。板材1は、凹凸部20形成前の板厚t=0.3mmの1000系のアルミニウム板である。
上記凹凸部20は、一対の金型を用いたプレス成形により成形する。なお、この成形方法は、表面に所望の凹凸形状をつけた一対の成形ロールによって成形するロール成形等の他の塑性加工方法を採用することも可能である。この凹凸部20は次のように構成されている。
【0029】
図1には、凹凸部20の一部の範囲についての平面図を示す。同図には、第1領域A1と第2領域A2の輪郭であって外形線としては表れない部分を破線Pにより示した(後述する図7、図9も同様)。図2には、図1に対応した範囲について、第1領域A1、第2領域A2及び第3領域A3の輪郭のみを実線により示した。これらの図から知られるように、凹凸部20は、仮想の基準平面K上に規則正しく敷き詰めた正六角形の領域によって区画されていると共にこれらが第1領域A1、第2領域A2及び第3領域A3の3種類に分けられ、交互に配列された第1領域A1と第2領域A2とからなる合計6つの領域により1つの第3領域A3の周囲を取り囲んでなる基準配置を有し、該基準配置が規則正しく平面方向左右前後に連続している。なお、全図において、厚みその他の寸法は、説明の都合上強調して示してあり正確な寸法ではない。
【0030】
図1〜図5に示すごとく、第3領域A3は、基準平面K上における平面よりなる。
第1領域A1と第2領域A2は、それぞれ厚み方向の逆方向へ突出する第1突出部21と第2突出部22を設けた形状を有している。
図3〜図6に示すごとく、第1突出部21は、基準平面K上における第1領域A1の外周輪郭線を底辺部として厚み方向一方側に突出する六角錐台形状を呈し、その頂面部には平坦な第1平坦面21を備えている。
第2突出部22は、基準平面K上における第2領域A2の外周輪郭線を底辺部として厚み方向他方側に突出する六角錐台形状を呈し、その頂面部には平坦な第2平坦面225を備えている。
【0031】
図4に示すごとく、本例では、第1突出部21の側面210の基準平面Kに対する傾斜角度αと、第2突出部22の側面220の基準平面Kに対する傾斜角度βとを同じ45°に設定した。そのため、図3〜図5に示すごとく、第1突出部21の側面210と隣接する第2突出部22の側面220とが、基準平面上においても折れ曲がり部を有することなく一平面により連続して形成される。
【0032】
図2に示すごとく、本例では、第1領域A1、第2領域A2及び第3領域A3の外形状をすべて同じ大きさの正六角形とした。そのため、第1領域A1と第2領域A2との境界に位置する一辺の長さL1と、第2領域A2と第3領域A3との境界に位置する一辺の長さL2は同じである。L1=L2=5.8mmに設定した。
【0033】
また、本例では第1突出部21と第2突出部22とは形状及び寸法が同じであり、突出方向のみが異なっている。図6は、1つの第1突出部21(第2突出部22)のみについて示した図である。同図(a)は平面図、(b)は斜視図、(c)は正面図である。
同図(a)に示すごとく、第1突出部21の底辺部の外形寸法D1および第2突出部22の底辺部の外形寸法D2は、いずれも同じ11.6mmに設定した。したがって、上記板厚t(mm)との比(D1/t)及び比(D2/t)は、いずれも38.7である。なお、外形寸法D1、D2は、いずれも各底辺部の外形輪郭の外接円の直径である。
【0034】
同図(c)に示すごとく、第1突出部21の突出高さH1および第2突出部22の突出高さH2は、いずれも同じ1.0mmとした。したがって、板厚t(mm)との比(H1/t)および比(H2/t)は、いずれも3.3である。
また、第1突出部21の側面210における最も大きい傾斜角度θ1=α=45°であり、第2突出部22の側面220における最も大きい傾斜角度θ2=β=45°である。そのため、−4θ1+242=−4θ2+242=62であり、1≦(H1/t)≦−4θ1+242の関係及び1≦(H2/t)≦−4θ2+242の関係が満たされている。
【0035】
また、第1突出部21及び第2突出部22の頂面部における正六角形状の第1平坦面215及び第2平坦面225は、いずれも、比較的小さい面積に設定し、その外形寸法D15、D25を上記D1、D2の80%に設定した。
このような構成の凹凸部20を有する板材1は、非常に優れた高剛性特性を発揮する。
【0036】
(FEM解析1)
本例の凹凸部20を有する板材1の剛性向上効果を定量的に判断するために、FEM(有限要素法)による解析を行った。
FEM解析は、図3に示す凹凸部20の幅(W)×長さ(L)を30mm×60.6mmになるよう凹凸を左右前後に連ねた試験片の長手方向一端を固定して、他端を自由端とする片持ち梁を想定し、自由端に1Nの荷重をかけた場合の撓み量から剛性を求めるものである。凹凸部20をプレス成形する前の板厚tは0.3mm、成形後は板厚が薄くなることを考慮し0.27mmとした。
剛性の評価は、凹凸部20形成前の平板状の元板について同様のFEM解析を行った結果得られた撓み量との比で行い、剛性が何倍に向上したかにより行った。
FEM解析の結果、本例の凹凸部20は、平板状の場合に比べて剛性が3.2倍に向上することが分かった。
【0037】
(実施例2)
本例の凹凸部202を有する板材102は、図7、図8に示すごとく、実施例1の構成を基本とし、凹凸部の形状を変更した例である。板材102は凹凸部202成形前の板厚t=0.3mmの1000系アルミニウム板である。
図7、図8に示すごとく、本例における凹凸部202も、仮想の基準平面上に規則正しく敷き詰めた六角形の領域のうち、1つの第3領域A3の周囲を、交互に第1領域A1と第2領域A2を連ねた6つの領域で囲んだ配置を基準配置として、この基準配置が規則正しく平面方向左右前後に連続している。なお、説明の都合上、形状が異なっても実施例1と同様の部位は同じ符号を用いる(以下、同様)。
【0038】
同図に示すごとく、凹凸部202は、第1領域A1と第2領域A2においてそれぞれ厚み方向の逆方向へ突出する第1突出部21と第2突出部22を設けた形状を有している。
実施例1の場合と同様に、第1突出部21は、上記基準平面上における第1領域A1の外周輪郭線を底辺部として厚み方向一方側に突出する六角錐台形状を呈し、その頂面部には平坦な第1平坦面215を備えている。第2突出部22は、上記基準平面上における第2領域A2の外周輪郭線を底辺部として厚み方向他方側に突出する六角錐台形状を呈し、その頂面部には平坦な第2平坦面225を備えている。
【0039】
第1突出部21と第2突出部22とは形状及び寸法が同じであり、突出方向のみが異なっている。
図7、図8に示すごとく、本例では、第3領域A3の外形状を正六角形とし、第1領域A1及び第2領域A2の外形状を、第3領域A3よりも小さい六角形とした。そして、第1領域A1と第2領域A2との境界に位置する一辺の長さL1に対し、第2領域A2と第3領域A3との境界に位置する一辺の長さL2及び第3領域A3と第1領域A1との境界に位置する一辺の長さL3を2倍に設定した。具体的には、2×L1=L2=L3=7.0mmに設定した。
【0040】
また、本例でも、第1突出部21の側面210の基準平面Kに対する傾斜角度αと、第2突出部22の側面220の基準平面Kに対する傾斜角度βとを同じ45°に設定した。そのため、図7に示すごとく、第1突出部21の側面210と隣接する第2突出部22の側面220とが、基準平面上においても折れ曲がり部を有することなく一平面により連続して形成される。
【0041】
また、本例では第1突出部21と第2突出部22とは形状及び寸法が同じであり、突出方向のみが異なっている。具体的な形状は実施例1と異なるが、各部の寸法を実施例1と同様の符号により説明すると(図示略、図6参照)、第1突出部21の底辺部の外形寸法D1および第2突出部22の底辺部の外形寸法D2は、いずれも同じ10.5mmに設定した。したがって、上記板厚t(mm)との比(D1/t)及び比(D2/t)は、いずれも35である。なお、外形寸法D1、D2は、いずれも各底辺部の外形輪郭の外接円の直径である。
【0042】
また、第1突出部21の突出高さH1および第2突出部22の突出高さH2は、いずれも同じ1.0mmとした。したがって、板厚t(mm)との比(H1/t)および比(H2/t)は、いずれも3.3である。
また、第1突出部21の側面210における最も大きい傾斜角度θ1=α=45°であり、第2突出部22の側面220における最も大きい傾斜角度θ2=β=45°である。そのため、−4θ1+242=−4θ2+242=62であり、1≦(H1/t)≦−4θ1+242の関係及び1≦(H2/t)≦−4θ2+242の関係が満たされている。
【0043】
また、第1突出部21及び第2突出部22の頂面部における正六角形状の第1平坦面215及び第2平坦面225は、いずれも、比較的小さい面積に設定し、その外形寸法D15、D25を上記D1、D2の79%に設定した。
【0044】
(FEM解析2)
本例の凹凸部202を有する板材102の剛性向上効果を定量的に判断するために、実施例1と同様のFEM解析を行った。
FEM解析は、図7に示す凹凸部202の幅(W)×長さ(L)を30mm×60.6mmになるよう凹凸を左右前後に連ねた試験片の長手方向一端を固定して、他端を自由端とする片持ち梁を想定し、自由端に1Nの荷重をかけた場合の撓み量から剛性を求めるものである。凹凸部202をプレス成形する前の板厚tは0.3mm、成形後は板厚が薄くなることを考慮し0.27mmとした。
【0045】
剛性の評価は、凹凸部202形成前の平板状の元板について同様のFEM解析を行った結果得られた撓み量との比で行い、剛性が何倍に向上したかにより行った。
FEM解析の結果、本例の凹凸部202は、平板状の場合に比べて剛性が3.06倍に向上することが分かった。
【0046】
(実施例3)
本例の凹凸部203を有する板材103は、図9及び図10に示すごとく、実施例1の構成を基本とし、凹凸部の形状を変更した例である。板材103は、凹凸部形成前の板厚t=0.3mmの1000系アルミニウム板である。
図9、図10に示すごとく、本例における凹凸部203も、仮想の基準平面上に規則正しく敷き詰めた六角形の領域のうち、1つの第3領域A3の周囲を交互に配列された合計6つの第1領域A1及び第2領域A2で囲んだ配置を基準配置として、この基準配置が規則正しく平面方向左右前後に連続している。
【0047】
同図に示すごとく、凹凸部203は、第1領域A1と第2領域A2においてそれぞれ厚み方向の逆方向へ突出する第1突出部21と第2突出部22を設けた形状を有している。
実施例1の場合と同様に、第1突出部21は、上記基準平面上における第1領域A1の外周輪郭線を底辺部として厚み方向一方側に突出する六角錐台形状を呈し、その頂面部には平坦な第1平坦面215を備えている。第2突出部22は、上記基準平面上における第2領域A2の外周輪郭線を底辺部として厚み方向他方側に突出する六角錐台形状を呈し、その頂面部には平坦な第2平坦面225を備えている。
【0048】
第1突出部21と第2突出部22とは形状及び寸法が同じであり、突出方向のみが異なっている。
図9、図10に示すごとく、本例では、第3領域A3の外形状を正六角形とし、第1領域A1及び第2領域A2の外形状を、第3領域A3よりも大きい六角形とした。そして、第1領域A1と第2領域A2との境界に位置する一辺の長さL1に対し、第2領域A2と第3領域A3との境界に位置する一辺の長さL2及び第3領域A3と第1領域A1との境界に位置する一辺の長さL3を、0.2倍に設定した。具体的には、0.2×L1=L2=L3=2.6mmに設定した。
【0049】
また、本例でも、第1突出部21の側面210の基準平面Kに対する傾斜角度αと、第2突出部22の側面220の基準平面Kに対する傾斜角度βとを同じ30°に設定した。そのため、図9に示すごとく、第1突出部21の側面210と隣接する第2突出部22の側面220とが、基準平面上においても折れ曲がり部を有することなく一平面により連続して形成される。
【0050】
また、本例では第1突出部21と第2突出部22とは形状及び寸法が同じであり、突出方向のみが異なっている。具体的な形状は実施例1と異なるが、各部の寸法を実施例1と同様の符号により説明すると(図示略、図6参照)、第1突出部21の底辺部の外形寸法D1および第2突出部22の底辺部の外形寸法D2は、いずれも同じ14.8mmに設定した。したがって、上記板厚t(mm)との比(D1/t)及び比(D2/t)は、いずれも49.3である。なお、外形寸法D1、D2は、いずれも各底辺部の外形輪郭の外接円の直径である。
【0051】
また、第1突出部21の突出高さH1および第2突出部22の突出高さH2は、いずれも同じ1.0mmとした。したがって、板厚t(mm)との比(H1/t)および比(H2/t)は、いずれも3.3である。
また、第1突出部21の側面210における最も大きい傾斜角度θ1=α=30°であり、第2突出部22の側面220における最も大きい傾斜角度θ2=β=30°である。そのため、−4θ1+242=−4θ2+242=122であり、1≦(H1/t)≦−4θ1+242の関係及び1≦(H2/t)≦−4θ2+242の関係が満たされている。
【0052】
また、第1突出部21及び第2突出部22の頂面部における正六角形状の第1平坦面215及び第2平坦面225は、いずれも、比較的小さい面積に設定し、その外形寸法D15、D25を上記D1、D2の73%に設定した。
【0053】
(FEM解析3)
本例の凹凸部203を有する板材103の剛性向上効果を定量的に判断するために、実施例1と同様のFEM解析を行った。
FEM解析は、図9に示す凹凸部203の幅(W)×長さ(L)を30mm×60.6mmになるよう凹凸を左右前後に連ねた試験片の長手方向一端を固定して、他端を自由端とする片持ち梁を想定し、自由端に1Nの荷重をかけた場合の撓み量から剛性を求めるものである。凹凸部203をプレス成形する前の板厚tは0.3mm、成形後は板厚が薄くなることを考慮し0.27mmとした。
【0054】
剛性の評価は、凹凸部203形成前の平板状の元板について同様のFEM解析を行った結果得られた撓み量との比で行い、剛性が何倍に向上したかにより行った。
FEM解析の結果、本例の凹凸部203は、平板状の場合に比べて剛性が2.84倍に向上することが分かった。
【0055】
(実施例4)
本例の凹凸部204を有する板材104は、図11〜図14に示すごとく、実施例1の構成を基本とし、凹凸部の形状を変更した例である。板材104は、凹凸部形成前の板厚t=0.3mmの1000系アルミニウム板である。
図11、図12に示すごとく、本例における凹凸部204も、仮想の基準平面上に規則正しく敷き詰めた六角形の領域のうち、1つの第3領域A3の周囲を交互に配列された合計6つの第1領域A1及び第2領域A2で囲んだ配置を基準配置として、この基準配置が規則正しく平面方向左右前後に連続している。
【0056】
同図に示すごとく、凹凸部204は、第1領域A1と第2領域A2においてそれぞれ厚み方向の逆方向へ突出する第1突出部21と第2突出部22を設けた形状を有している。
実施例1の場合と同様に、第1突出部21は、上記基準平面上における第1領域A1の外周輪郭線を底辺部として厚み方向一方側に突出する六角錐台形状を呈し、その頂面部には平坦な第1平坦面215を備えている。第2突出部22は、上記基準平面上における第2領域A2の外周輪郭線を底辺部として厚み方向他方側に突出する六角錐台形状を呈し、その頂面部には平坦な第2平坦面225を備えている。
【0057】
図12に示すごとく、本例では、第1領域A1、第2領域A2及び第3領域A3の外形状をすべて同じ大きさの正六角形とした。そのため、第1領域A1と第2領域A2との境界に位置する一辺の長さL1と、第2領域A2と第3領域A3との境界に位置する一辺の長さL2は同じである。L1=L2=5.8mmに設定した。
【0058】
また、本例では第1突出部21と第2突出部22とは形状及び寸法が同じであり、突出方向のみが異なっている。図14は、1つの第1突出部21(第2突出部22)のみについて示した図である。同図(a)は平面図、(b)は斜視図、(c)は正面図である。
同図(a)に示すごとく、第1突出部21の底辺部の外形寸法D1および第2突出部22の底辺部の外形寸法D2は、いずれも同じ11.6mmに設定した。したがって、上記板厚t(mm)との比(D1/t)及び比(D2/t)は、いずれも38.7である。なお、外形寸法D1、D2は、いずれも各底辺部の外形輪郭の外接円の直径である。
【0059】
同図(c)に示すごとく、第1突出部21の頂面側に近い側面211の基準平面に対する傾斜角度α1と、第2突出部22の頂面側に近い側面221の基準平面に対する傾斜角度β1とを同じ20°に設定した。さらに、第1突出部21の底辺側に近い側面212の基準平面に対する傾斜角度α2と、第2突出部22の底辺側に近い側面222の基準平面に対する傾斜角度β2とを同じ45°に設定した。
なお、2段の六角錐台を採用する場合には、上記のごとく、頂面側に近い側面の傾斜角度(α1、β1)を、底辺側に近い側面の傾斜角度(α2、β2)よりも小さくすることが成形上有利である。
【0060】
また、同図(c)に示すごとく、第1突出部21の突出高さH1および第2突出部22の突出高さH2は、いずれも同じ2.0mmとした。したがって、板厚t(mm)との比(H1/t)および比(H2/t)は、いずれも6.7である。なお、本例では、第1突出部21および第2突出部22を、上記のごとく2段の六角錐台形状としたが、上段部の高さH11、H21を同じ1.0mmとし、下段部の高さH12、H22を同じ1.0mmとした。
【0061】
また、第1突出部21及び第2突出部22の頂面部における正六角形状の第1平坦面215及び第2平坦面225は、その外形寸法D15、D25を2.9mmとして上記D1、D2の25%に設定し、また、上段の六角錐台の底辺部の外形寸法D17、D27を9.2mmとした。
また、第1突出部21の側面210における最も大きい傾斜角度θ1=α2=45°であり、第2突出部22の側面220における最も大きい傾斜角度θ2=β2=45°である。そのため、−4θ1+242=−4θ2+242=62であり、1≦(H1/t)≦−4θ1+242の関係及び1≦(H2/t)≦−4θ2+242の関係が満たされている。
【0062】
(FEM解析4)
本例の凹凸部204を有する板材104の剛性向上効果を定量的に判断するために、実施例1と同様のFEM解析を行った。
FEM解析は、図13に示す凹凸部204の幅(W)×長さ(L)を30mm×60.6mmになるよう凹凸を左右前後に連ねた試験片の長手方向一端を固定して、他端を自由端とする片持ち梁を想定し、自由端に1Nの荷重をかけた場合の撓み量から剛性を求めるものである。凹凸部204をプレス成形する前の板厚tは0.3mm、成形後は板厚が薄くなることを考慮し0.27mmとした。
【0063】
剛性の評価は、凹凸部204形成前の平板状の元板について同様のFEM解析を行った結果得られた撓み量との比で行い、剛性が何倍に向上したかにより行った。
FEM解析の結果、本例の凹凸部204は、平板状の場合に比べて剛性が3.4倍に向上することが分かった。
【0064】
(実施例5)
本例は、図14に示すごとく、実施例1の凹凸部20を有する板材1をコア材として用いて積層構造体5を構成した例である。
即ち、積層構造体5は、凹凸部20を有する1枚の板材1よりなるコア材の両側の表面に面板42、43を接着、ろう付け等により接合してなる。
面板42、43は、板厚1.0mmの3000系アルミニウム合金板よりなる。
【0065】
本例の積層構造体5は、上述したような優れた剛性を有する凹凸部20を有する板材1をコア材として用い、その第1領域A1の第1平坦面215と第2領域A2の第2平坦面225に対して面板42、43を接着、ろう付け等により接合することによって、凹凸部20を有する板材単体の場合よりも格段に剛性が高い積層構造体5が得られる。
しかも、板材1も面板42、43もアルミニウムあるいはアルミニウム合金よりなるため、軽量化することができる。
【0066】
(実施例6)
本例は、図15に示すごとく、実施例1〜3に記載の板材をインナーパネルとして用い、上記第1領域A1が突出した面をアウターパネル61の裏面側に向けて配置して構成する車両パネル6の例である。なお、インナーパネルは、その外周部においてアウターパネル61とヘム加工等により接合されている。
【0067】
本例の車両パネル6は、これを構成するインナーパネルの凹凸部20、202、203が、上記のごとく剛性向上効果に優れているので、歩行者が衝突した際の一次衝突の衝撃及び二次衝突の衝撃を吸収する特性に優れたものとなる。
【符号の説明】
【0068】
1、102、103、104 凹凸部を有する板材
20、202、203、204 凹凸部
21 第1突出部
210、211、212 側面
215 第1平坦面
22 第2突出部
220、221、222 側面
225 第2平坦面
A1 第1領域
A2 第2領域
A3 第3領域
【特許請求の範囲】
【請求項1】
凹凸部を形成することによって剛性を高めた板材であって、
上記凹凸部は、仮想の基準平面上に規則正しく敷き詰めた六角形の領域によって区画されていると共にこれらが第1領域、第2領域及び第3領域の3種類に分けられ、交互に配列された上記第1領域と上記第2領域とからなる合計6つの領域により1つの上記第3領域の周囲を取り囲んでなる基準配置を有し、該基準配置が規則正しく平面方向左右前後に連続しており、
上記第3領域は、上記基準平面上における平面よりなり、
上記第1領域と上記第2領域は、それぞれ厚み方向の逆方向へ突出する第1突出部と第2突出部を設けた形状を有しており、
上記第1突出部は、上記基準平面上における上記第1領域の外周輪郭線を底辺部として厚み方向一方側に突出する六角錐形状又は六角錐台形状を呈し、
上記第2突出部は、上記基準平面上における上記第2領域の外周輪郭線を底辺部として厚み方向他方側に突出する六角錐形状又は六角錐台形状を呈していることを特徴とする凹凸部を有する板材。
【請求項2】
請求項1に記載の凹凸部を有する板材において、上記第1突出部の側面の上記基準平面に対する傾斜角度は、10°〜60°の範囲にあり、上記第2突出部の側面の上記基準平面に対する傾斜角度は、10°〜60°の範囲にあることを特徴とする凹凸部を有する板材。
【請求項3】
請求項1又は2に記載の凹凸部を有する板材において、上記第1突出部の側面の上記基準平面に対する傾斜角度と、上記第2突出部の側面の上記基準平面に対する傾斜角度とが同じであり、上記第1突出部の側面と隣接する上記第2突出部の側面とが、上記基準平面上においても折れ曲がり部を有することなく平面により連続して形成されていることを特徴とする凹凸部を有する板材。
【請求項4】
請求項1又は2に記載の凹凸部を有する板材において、上記第1突出部の側面の上記基準平面に対する傾斜角度が、上記第2突出部の側面の上記基準平面に対する傾斜角度と異なっており、上記第1突出部の側面と隣接する上記第2突出部の側面とが、上記基準平面上における折れ曲がり部を介してつながっていることを特徴とする凹凸部を有する板材。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれか1項に記載の凹凸部を有する板材において、凹凸部形成前の板厚tが0.05mm〜6.0mmであることを特徴とする凹凸部を有する板材。
【請求項6】
請求項5に記載の凹凸部を有する板材において、上記第1突出部の底辺部の外形寸法D1(mm)と上記板厚tとの比(D1/t)が10〜2000であり、上記第2突出部の底辺部の外形寸法D2(mm)と上記板厚t(mm)との比(D2/t)が10〜2000であることを特徴とする凹凸部を有する板材。
【請求項7】
請求項5又は6に記載の凹凸部を有する板材において、上記第1突出部の突出高さH1(mm)と上記板厚t(mm)との比(H1/t)が、上記第1突出部の側面における最も大きい傾斜角度θ1(°)との関係において、1≦(H1/t)≦−4θ1+242の関係にあり、上記第2突出部の突出高さH2(mm)と上記板厚t(mm)との比(H2/t)が、上記第2突出部の側面における最も大きい傾斜角度θ2(°)との関係において、1≦(H2/t)≦−4θ2+242の関係にあることを特徴とする凹凸部を有する板材。
【請求項8】
複数の板材を積層してなる積層構造体であって、上記板材の少なくとも一枚は請求項1〜7のいずれか1項に記載の凹凸部を有する板材であることを特徴とする積層構造体。
【請求項9】
アウターパネルと、該アウターパネルの裏面に接合されたインナーパネルとを有する車両パネルであって、上記インナーパネルが請求項1〜7のいずれか1項に記載の凹凸部を有する板材よりなることを特徴とする車両パネル。
【請求項1】
凹凸部を形成することによって剛性を高めた板材であって、
上記凹凸部は、仮想の基準平面上に規則正しく敷き詰めた六角形の領域によって区画されていると共にこれらが第1領域、第2領域及び第3領域の3種類に分けられ、交互に配列された上記第1領域と上記第2領域とからなる合計6つの領域により1つの上記第3領域の周囲を取り囲んでなる基準配置を有し、該基準配置が規則正しく平面方向左右前後に連続しており、
上記第3領域は、上記基準平面上における平面よりなり、
上記第1領域と上記第2領域は、それぞれ厚み方向の逆方向へ突出する第1突出部と第2突出部を設けた形状を有しており、
上記第1突出部は、上記基準平面上における上記第1領域の外周輪郭線を底辺部として厚み方向一方側に突出する六角錐形状又は六角錐台形状を呈し、
上記第2突出部は、上記基準平面上における上記第2領域の外周輪郭線を底辺部として厚み方向他方側に突出する六角錐形状又は六角錐台形状を呈していることを特徴とする凹凸部を有する板材。
【請求項2】
請求項1に記載の凹凸部を有する板材において、上記第1突出部の側面の上記基準平面に対する傾斜角度は、10°〜60°の範囲にあり、上記第2突出部の側面の上記基準平面に対する傾斜角度は、10°〜60°の範囲にあることを特徴とする凹凸部を有する板材。
【請求項3】
請求項1又は2に記載の凹凸部を有する板材において、上記第1突出部の側面の上記基準平面に対する傾斜角度と、上記第2突出部の側面の上記基準平面に対する傾斜角度とが同じであり、上記第1突出部の側面と隣接する上記第2突出部の側面とが、上記基準平面上においても折れ曲がり部を有することなく平面により連続して形成されていることを特徴とする凹凸部を有する板材。
【請求項4】
請求項1又は2に記載の凹凸部を有する板材において、上記第1突出部の側面の上記基準平面に対する傾斜角度が、上記第2突出部の側面の上記基準平面に対する傾斜角度と異なっており、上記第1突出部の側面と隣接する上記第2突出部の側面とが、上記基準平面上における折れ曲がり部を介してつながっていることを特徴とする凹凸部を有する板材。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれか1項に記載の凹凸部を有する板材において、凹凸部形成前の板厚tが0.05mm〜6.0mmであることを特徴とする凹凸部を有する板材。
【請求項6】
請求項5に記載の凹凸部を有する板材において、上記第1突出部の底辺部の外形寸法D1(mm)と上記板厚tとの比(D1/t)が10〜2000であり、上記第2突出部の底辺部の外形寸法D2(mm)と上記板厚t(mm)との比(D2/t)が10〜2000であることを特徴とする凹凸部を有する板材。
【請求項7】
請求項5又は6に記載の凹凸部を有する板材において、上記第1突出部の突出高さH1(mm)と上記板厚t(mm)との比(H1/t)が、上記第1突出部の側面における最も大きい傾斜角度θ1(°)との関係において、1≦(H1/t)≦−4θ1+242の関係にあり、上記第2突出部の突出高さH2(mm)と上記板厚t(mm)との比(H2/t)が、上記第2突出部の側面における最も大きい傾斜角度θ2(°)との関係において、1≦(H2/t)≦−4θ2+242の関係にあることを特徴とする凹凸部を有する板材。
【請求項8】
複数の板材を積層してなる積層構造体であって、上記板材の少なくとも一枚は請求項1〜7のいずれか1項に記載の凹凸部を有する板材であることを特徴とする積層構造体。
【請求項9】
アウターパネルと、該アウターパネルの裏面に接合されたインナーパネルとを有する車両パネルであって、上記インナーパネルが請求項1〜7のいずれか1項に記載の凹凸部を有する板材よりなることを特徴とする車両パネル。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
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【図10】
【図11】
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【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【公開番号】特開2011−230174(P2011−230174A)
【公開日】平成23年11月17日(2011.11.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−104724(P2010−104724)
【出願日】平成22年4月30日(2010.4.30)
【出願人】(000002277)住友軽金属工業株式会社 (552)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年11月17日(2011.11.17)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年4月30日(2010.4.30)
【出願人】(000002277)住友軽金属工業株式会社 (552)
【Fターム(参考)】
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