板状体

【課題】その後になされるプレス成形に備えて成形余裕度を維持しながら、更なる剛性の向上を図ることができる板状体を提供すること。
【解決手段】多数の凸部１２をこの凸部１２同士の間に平板部１３が直線状に残らないような配列状態で且つ各凸部１２同士を一定間隔を存して規則的に形成する。この凸部１２は平面視が円形を呈して縦断面が円弧状を呈しており、球の一部を構成する形状である。またこの凸部１２のうちの連結されない凸部１２Ａを中心とし、放射状にその周囲に６０度毎に形成される６つの凸部１２Ｂ同士は最も近い部位で残存する平板部１３を分断するように各架橋部１４を介して連結される。従って、凸部１２Ａとこの凸部１２Ａを中心として放射状に配設される各凸部１２Ｂとの間には平板部１３が直線状に残らないように連続して配列されるが、これら凸部１２Ｂ同士は各架橋部１４により平板部１３が分断されて連結される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の触媒コンバータやマフラなどの断熱に好適に使用できるヒートインシュレータや、自動車のホィールエプロン、トウボード、カウルパネルなどや、また自動車以外にも適用できる板状体に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ヒートインシュレータは、自動車の車両フロア下方の空きスペースに設置されることが多いため、フューエルチューブ等との干渉を避けるためにビードを十分突出させることができない場合やビードを板面全体には形成できない場合があるので、ヒートインシュレータの板厚を厚くすることで剛性を確保するのが一般的である。
【０００３】
また、ヒートインシュレータの薄板化・軽量化技術としてエンボス技術が普及してきているが（特許文献１参照）、これはエンボス形状によって剛性の向上が図れ、薄板化による軽量化及び材料原価の低減を実現する技術であるが、エンボス成形した板状体を後工程でプレス成形してヒートインシュレータとして製品形状にすることから、成形余裕度を十分に確保することが重要であり、如何に少ない表面積で剛性を得るかということが設計的な指標となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１８０１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、市場からは更なる性能向上を求める声が大きくなっているが、単に剛性だけを向上させても、成形余裕度が無くなってしまえば、製品としての価値が下がってしまうため、成形余裕度を維持しながら、更なる剛性の向上を実現する新たなエンボス形状が求められている。
【０００６】
そこで、本発明はこのような課題を解決するもので、その後になされるプレス成形に備えて成形余裕度を維持しながら、更なる剛性の向上を図ることができる板状体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このため第１の発明は、多数の凸部が平板部から突出形成された板状体において、前記凸部同士の間に平板部が直線状に残らないような配列状態で且つ各凸部同士を一定間隔を存して規則的に形成し、前記平板部を分断するように、前記凸部同士をこの平板部から突出形成された各架橋部を介して連結したことを特徴とする。
【０００８】
第２の発明は、多数の凸部が平板部から突出形成された板状体において、前記凸部同士の間に平板部が直線状に残らないような配列状態で且つ各凸部同士を一定間隔を存して規則的に形成し、前記平板部を分断するように且つ他の凸部と連結されない凸部の周囲に配列された前記凸部同士をこの平板部から突出形成された各架橋部を介して連結したことを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、多数の凸部が平板部から突出形成された板状体において、前記凸部同士の間に平板部が直線状に残らないような配列状態で且つ各凸部同士を一定間隔を存して規則的に形成し、前記凸部は少なくとも縦断面が円弧状の第１の面と、この第１の面と前記平板部とに連なる第２の面とから成ることを特徴とする。
【００１０】
第４の発明は、多数の凸部が平板部から突出形成された板状体において、前記凸部同士の間に平板部が直線状に残らないような配列状態で且つ各凸部同士を一定間隔を存して規則的に形成し、前記凸部を少なくとも縦断面が円弧状の第１の面と、この第１の面と前記平板部とに連なる第２の面とから構成し、前記平板部を分断するように前記凸部同士をこの平板部から突出形成された各架橋部を介して連結したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、その後になされるプレス成形に備えて成形余裕度を維持しながら、更なる剛性の向上を図ることができる板状体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態の凸部を形成した後の板状体の部分斜視図である。
【図２】第１の実施形態の凸部を形成した後の板状体の部分平面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】第２の実施形態の凸部を形成した後の板状体の部分斜視図である。
【図５】第２の実施形態の凸部を形成した後の板状体の部分平面図である。
【図６】図４のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】第３の実施形態の凸部を形成した後の板状体の部分斜視図である。
【図８】第３の実施形態の凸部を形成した後の板状体の部分平面図である。
【図９】図７のＣ−Ｃ断面図である。
【図１０】第４の実施形態の凸部を形成した後の板状体の部分斜視図である。
【図１１】第４の実施形態の凸部を形成した後の板状体の部分平面図である。
【図１２】図１０のＤ−Ｄ断面図である。
【図１３】図１０のＥ−Ｅ断面図である。
【図１４】第５の実施形態の凸部を形成した後の板状体の部分斜視図である。
【図１５】第５の実施形態の凸部を形成した後の板状体の部分平面図である。
【図１６】図１３のＦ-Ｆ断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の板状体の第１の実施形態を、図１乃至図３に基づいて説明する。この第１の実施形態は、自動車の車体に取り付けられて、触媒コンバータやマフラなどの断熱に好適に使用できるヒートインシュレータに使用される板状体であり、以下説明する。図１は板状体１１の部分斜視図、図２は同じく部分平面図、図３は図１のＡ−Ａ断面図であり、初めに例えば、厚さが０．３ｍｍのアルミニウム製の１枚の平板状の板体をプレス金型装置内にセットして、以下のような形状に形成する。
【００１４】
即ち、多数の凸部１２をこの凸部１２同士の間に平板部１３が直線状に残らないような配列状態で且つ各凸部１２同士を一定間隔を存して規則的に形成する。この凸部１２は平面視が円形を呈して縦断面が円弧状を呈しており、球の一部を構成する形状である。またこの凸部１２のうちの連結されない凸部１２Ａを中心とし、放射状にその周囲に６０度毎に形成される６つの凸部１２Ｂ同士は最も近い部位で残存する平板部１３を分断するように各架橋部１４を介して連結される。従って、前記凸部１２Ａとこの凸部１２Ａを中心として放射状に配設される各凸部１２Ｂとの間には平板部１３が直線状に残らないように連続して配列されるが、これら凸部１２Ｂ同士は各架橋部１４により平板部１３が分断されて連結される。
【００１５】
そして、６つの前記凸部１２Ｂは結果として、例えば１２０度毎に形成される架橋部１４を介して隣接する他の凸部１２Ｂと連結されることとなる。従って、図２に示すように、縦方向の凸部２の列は、凸部２Ａの次は架橋部４を介して連結された凸部１２Ｂ、１２Ｂとなり、また凸部１２Ｂ、１２Ｂの次は凸部１２Ａとなるように順次配列され、また斜めの配列も同様である。
【００１６】
そして、前記架橋部１４は前記凸部１２Ｂが突出形成された方向と同じ方向に前記凸部１２Ｂより低く突出して形成され、且つこの架橋部１４により連結される凸部１２Ｂ同士の間隔が遠い部位１４Ａ、１４Ａが最低部位であって平板部１３に連なると共にこの架橋部１４により連結される凸部１２Ｂ同士の間隔が近い部位１４Ｂが最高部位であって、前記遠い部位１４Ａ、４Ａ同士の中間位置が近い部位４Ｂで最高部位である。しかも、一方の前記遠い部位１４Ａから近い部位１４Ｂを経て他方の遠い部位１４Ａに至る稜線は、緩やかな曲線である。
【００１７】
剛性を上げるには断面２次モーメントを上げるのが最も効果的であるが、以上のように、この第１の実施形態によれば、残存する平板部１３を分断する目的で設けられた架橋部１４で凸部２Ａを除いてその周囲の前記凸部２Ｂ同士を連結したから、表面積を極力増加させずに、後工程に於けるプレス成形余裕度が犠牲にならないように、剛性を向上させることができる。
【００１８】
次に、ヒートインシュレータに使用される板状体の本発明の第２の実施形態を、図４乃至図６に基づいて説明するが、第１の実施形態が他の凸部１２Ｂと連結されない凸部１２Ａもあるが、この第２の実施形態は全ての凸部２２同士が架橋部２４を介して連結される実施形態である。図４は板状体２１の部分斜視図、図５は同じく部分平面図、図６は図４のＢ−Ｂ断面図であり、初めに例えば、厚さが０．３ｍｍのアルミニウム製の１枚の平板状の板体をプレス金型装置内にセットして、以下のような形状に形成する。
【００１９】
即ち、多数の凸部２２は、この凸部２２同士の間に一定間隔を存するように規則的に形成する。この凸部２２は縦断面が円弧状を呈しており、球の一部を構成する形状である。そして、各凸部２２はその周囲の、例えば６０度毎に形成される６つの凸部２２と各架橋部２４を介して連結される。従って、凸部２２同士はごく小さな面積の平板部２３を残して架橋部２４を介して連結される。従って、残存する平板部２３は架橋部２４に分断されることとなる。
【００２０】
従って、各凸部２２は結果として、６０度毎に形成される架橋部２４を介して放射状に隣接する他の凸部２２と互いに連結されることとなる。そして、前記架橋部２４は前記凸部２２が突出形成された方向と同じ方向に前記凸部２２より低く突出して形成され、且つこの架橋部２４により連結される凸部２２同士の間隔が遠い部位２４Ａ、２４Ａが最低部位であって平板部２３に連なると共にこの架橋部２４により連結される凸部２２同士の間隔が近い部位２４Ｂが最高部位であって、前記遠い部位２４Ａ、２４Ａ同士の中間位置が近い部位２４Ｂで最高部位である。しかも、一方の前記遠い部位２４Ａから近い部位２４Ｂを経て他方の遠い部位２４Ａに至る稜線は、緩やかな曲線である。
【００２１】
剛性を上げるには断面２次モーメントを上げるのが最も効果的であるが、以上のように、この第２の実施形態によれば、残存する平板部を分断する目的で設けられた架橋部２４で全ての凸部２２同士を連結したから、表面積を極力増加させずに、後工程に於けるプレス成形余裕度が犠牲にならないように、剛性を向上させることができる。
【００２２】
次に、ヒートインシュレータに使用される板状体の本発明の第３の実施形態を、図７乃至図９に基づいて説明するが、第１の実施形態が他の凸部１２Ｂと連結されない凸部１２Ａもあるが、第２の実施形態と同様に、この第３の実施形態は全ての凸部３２同士が架橋部３４を介して連結される実施形態である。図７は板状体３１の部分斜視図、図８は同じく部分平面図、図９は図７のＣ−Ｃ断面図であり、初めに例えば、厚さが０．３ｍｍのアルミニウム製の１枚の平板状の板体をプレス金型装置内にセットして、以下のような形状に形成する。
【００２３】
即ち、多数の凸部３２は、この凸部３２同士の間に一定間隔を存するように規則的に形成する。この凸部３２は平面視が概ね正六角形を呈し、対角を形成する頂点を通る縦断面が円弧状を呈している。そして、各凸部３２はその周囲の、例えば６０度毎に形成される６つの凸部３２と各辺の中間部において各架橋部３４を介して連結される。従って、凸部３２同士はごく小さな面積の三叉形状の平板部３３を残して架橋部３４を介して連結される。従って、各頂角に隣接して形成される平板部３３は架橋部３４に分断されることとなる。
【００２４】
従って、各凸部３２は結果として、６０度毎に形成される架橋部３４を介して放射状に隣接する他の凸部３２と互いに連結されることとなる。そして、前記架橋部３４は前記凸部３２が突出形成された方向と同じ方向に前記凸部３２より低く突出して形成され、且つこの架橋部３４により連結される凸部３２の頂角部に近い部位３４Ａ、３４Ａが最低部位であって平板部３３に連なると共にこの架橋部３４により連結される凸部３２の頂角部から遠い部位３４Ｂが最高部位であって、前記近い部位３４Ａ、３４Ａ同士の中間位置が遠い部位３４Ｂで最高部位である。しかも、この架橋部３４の一方の前記近い部位３４Ａから遠い部位３４Ｂを経て他方の近い部位３４Ａに至る稜線は、緩やかな曲線であって、またこの架橋部３４の近い部位３４Ａの幅が最小幅で、遠い部位３４Ｂの幅が最大幅である。
【００２５】
剛性を上げるには断面２次モーメントを上げるのが最も効果的であるが、以上のように、この第３の実施形態によれば、残存する平板部を分断する目的で設けられた架橋部３４で全ての凸部３２同士を連結したから、表面積を極力増加させずに、後工程に於けるプレス成形余裕度が犠牲にならないように、剛性を向上させることができる。
【００２６】
次に、ヒートインシュレータに使用される板状体の本発明の第４の実施形態を、図１０乃至図１２に基づいて説明する。図１０は板状体４１の部分斜視図、図１１は同じく部分平面図、図１２は図１０のＤ−Ｄ断面図、図１３は図１０のＥ−Ｅ断面図であり、初めに例えば、厚さが０．３ｍｍのアルミニウム製の１枚の平板状の板体をプレス金型装置内にセットして、以下のような形状に形成する。
【００２７】
即ち、多数の凸部４２を縦横に一定間隔を存して規則的に形成する。この凸部４２は平面視が概ね円形を呈している。また、凸部４２同士は各架橋部４４を介して連結され、各架橋部４４により平板部４３が分断されて連結される。
【００２８】
そして、各凸部４２は隣接する凸部４２と９０度毎に最も近い部位である４箇所に形成される架橋部４４を介して隣接する他の凸部４２と連結されることとなる。従って、図１０に示すように、縦方向及び横方向に隣接した凸部４２同士は架橋部４４を介して連結されると共に、斜め方向は凸部４２と平面部４３とが交互に配列される。
【００２９】
そして、前記凸部４２は頂面４２Ａ１を平面視円形状の平面として、この頂面４２Ａ１の周囲には円弧状の第１の面である曲面４２Ａ２が形成されて、更にこの曲面４２Ａ２の周囲に所定間隔を存して形成される４つの曲面状の第２の面である斜面４２Ａ３とから構成される。
【００３０】
そして、前記架橋部４４は前記凸部４２が突出形成された方向と同じ方向に前記凸部４２より低く突出して形成され、且つ架橋部４４は前記凸部４２の斜面４２Ａ３が形成されない部位同士を連結する。この架橋部４４の平板部４３に連なる部位４４Ａ、４４Ａが最低部位であり、この部位４４Ａ、４４Ａ同士の中間位置の部位４４Ｂが最高部位である。しかも、この架橋部４４の一方の前記部位４４Ａから前記中間位置の部位４４Ｂを経て他方の部位４４Ａに至る稜線は、緩やかな曲線であって、またこの架橋部４４の平板部４３に連なる部位４４Ａ、４４Ａの幅が最大幅で、前記中間位置の部位４４Ｂ近傍の幅が最小幅である。
【００３１】
剛性を上げるには断面２次モーメントを上げるのが最も効果的であるが、以上のように、この第４の実施形態によれば、残存する平板部４３を分断する目的で設けられた架橋部４４で凸部４２同士を連結したから、表面積を極力増加させずに、後工程に於けるプレス成形余裕度が犠牲にならないように、剛性を向上させることができる。
【００３２】
しかも、前記凸部４２は頂面４２Ａ１と、この頂面４２Ａ１の周囲の曲面４２Ａ２と、この曲面４２Ａ２の周囲に所定間隔を存して形成される４つの斜面４２Ａ３とから構成されて、この斜面４２Ａ３が形成された部位での縦断面は概ね台形状を呈し、このように縦断面形状が単なる円弧形状に比べて、前記斜面４２Ａ３のような縦壁の要素を取り入れた概ね台形状の方が剛性が高い。
【００３３】
次に、ヒートインシュレータに使用される板状体の本発明の第５の実施形態を、図１４乃至図１６に基づいて説明する。図１４は板状体５１の部分斜視図、図１５は同じく部分平面図、図１６は図１３のＦ−Ｆ断面図であり、初めに例えば、厚さが０．３ｍｍのアルミニウム製の１枚の平板状の板体をプレス金型装置内にセットして、以下のような形状に形成する。
【００３４】
即ち、多数の凸部５２をこの凸部５２同士の間に平板部５３が直線状に残らないような配列状態で且つ各凸部５２同士を一定間隔を存して規則的に形成する。この凸部５２は平面視が概ね正六角形を呈している。また、この凸部５２のうちの連結されない凸部５２Ａを中心とし、放射状にその周囲に６０度毎に形成される６つの凸部５２Ｂ同士は隣接する辺の中間部において各架橋部３４を介して連結される。従って、前記凸部５２Ａとこの凸部５２Ａを中心として放射状に配設される各凸部５２Ｂとの間には平板部５３が直線状に残らないように連続して配列されるが、これら凸部５２Ｂ同士は各架橋部５４により平板部５３が分断されて連結される。
【００３５】
そして、６つの前記凸部５２Ｂは結果として、例えば１２０度毎に形成される架橋部５４を介して隣接する他の凸部５２Ｂと連結されることとなる。従って、図１３に示すように、縦方向の凸部５２の列は、凸部５２Ａの次は架橋部５４を介して連結された凸部５２Ｂ、５２Ｂとなり、また凸部５２Ｂ、５２Ｂの次は凸部５２Ａとなるように順次配列され、また斜めの配列も同様である。
【００３６】
そして、前記凸部５２Ａは頂面５２Ａ１を平面視円形状の平面として、この頂面５２Ａ１の周囲には円弧状の曲面５２Ａ２が形成されて、更にこの曲面５２Ａ２の周囲に形成される６つの平面状の斜面５２Ａ３とから構成される。また、前記凸部５２Ｂは頂面５２Ｂ１を平面視円形状の平面として、この頂面５２Ｂ１の周囲には円弧状の第１の面である曲面５２Ｂ２が形成されて、更にこの曲面５２Ｂ２の周囲に形成される６つの斜面とから構成される。この曲面５２Ｂ２の周囲に形成される６つの斜面は、前記凸部５２Ａの斜面５２Ａ３と向かい合う平面状の第２の面である斜面５２Ｂ３と向かい合わない曲面状の斜面５２Ｂ４とが交互に形成される。
【００３７】
そして、前記架橋部５４は前記凸部５２Ｂが突出形成された方向と同じ方向に前記凸部５２Ｂより低く突出して形成され、且つ架橋部５４は前記凸部５２Ａの斜面とは向かい合わない斜面５２Ｂ４同士を連結する。この架橋部５４の平板部５３に連なる部位５４Ａ、５４Ａが最低部位であり、この部位５４Ａ、５４Ａ同士の中間位置の部位５４Ｂが最高部位である。しかも、この架橋部５４の一方の前記部位５４Ａから前記中間位置の部位５４Ｂを経て他方の部位５４Ａに至る稜線は、緩やかな曲線であって、またこの架橋部５４の平板部５３に連なる部位５４Ａ、５４Ａの幅が最小幅で、前記中間位置の部位５４Ｂの幅が最大幅である。
【００３８】
剛性を上げるには断面２次モーメントを上げるのが最も効果的であるが、以上のように、この第５の実施形態によれば、残存する平板部５３を分断する目的で設けられた架橋部５４で凸部５２Ａを除いてその周囲の前記凸部５２Ｂ同士を連結したから、表面積を極力増加させずに、後工程に於けるプレス成形余裕度が犠牲にならないように、剛性を向上させることができる。
【００３９】
しかも、前記凸部５２Ａは頂面５２Ａ１と、この頂面５２Ａ１の周囲の曲面５２Ａ２と、この曲面５２Ａ２の周囲に形成される斜面５２Ａ３とから構成されて縦断面が概ね台形状を呈し、また前記凸部５２Ｂも頂面５２Ｂ１と、この頂面５２Ｂ１の周囲の曲面５２Ｂ２と、この曲面５２Ｂ２の周囲に形成される斜面５２Ｂ３、斜面５２Ｂ４とから構成されて縦断面が概ね台形状を呈し、このように縦断面形状が単なる円弧形状に比べて、前記斜面のような縦壁の要素を取り入れた概ね台形状の方が剛性が高い。
【００４０】
しかし、このような縦壁の要素が増えると同時に表面積は増加してしまう傾向となるため、後工程に於けるプレス成形余裕度が犠牲にならざるを得ないし、また表面積を抑制するために凸部５２周辺の平板部５３の残存率を高くすると、今度は逆に剛性上不利になってしまう。そこで、剛性向上を重視した台形状の凸部５２Ａ、残存する平面を分断する橋架部５３により連結された２つの凸部５２Ｂとを交互に繰り返すこととし、異なる凸部のパターンの組み合わせによって不足する性能を補完し合い、結果として、その後になされるプレス成形に備えて成形余裕度を維持しながら、より高い剛性を達成することができる。
【００４１】
そして、以上のように、エンボス成形した板状体を後工程でプレス成形してヒートインシュレータとして製品形状にする。なお、自動車の触媒コンバータやマフラなどの断熱に好適に使用できるヒートインシュレータに限らず、その他自動車のホィールエプロン、トウボード、カウルパネルなどや、また自動車以外、例えば航空機、船舶などの部品にも適用できる板状体にも適用することができる。
【００４２】
以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【符号の説明】
【００４３】
１１、２１、３１、４１、５１板状体
１２、２２、３２、４２、５２凸部
１３、２３、３３、４３、５３平板部
１４、２４、３４、４４、５４架橋部

【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の凸部が平板部から突出形成された板状体において、前記凸部同士の間に平板部が直線状に残らないような配列状態で且つ各凸部同士を一定間隔を存して規則的に形成し、前記平板部を分断するように、前記凸部同士をこの平板部から突出形成された各架橋部を介して連結したことを特徴とする板状体。
【請求項２】
多数の凸部が平板部から突出形成された板状体において、前記凸部同士の間に平板部が直線状に残らないような配列状態で且つ各凸部同士を一定間隔を存して規則的に形成し、前記平板部を分断するように且つ他の凸部と連結されない凸部の周囲に配列された前記凸部同士をこの平板部から突出形成された各架橋部を介して連結したことを特徴とする板状体。
【請求項３】
多数の凸部が平板部から突出形成された板状体において、前記凸部同士の間に平板部が直線状に残らないような配列状態で且つ各凸部同士を一定間隔を存して規則的に形成し、前記凸部は少なくとも縦断面が円弧状の第１の面と、この第１の面と前記平板部とに連なる第２の面とから成ることを特徴とする板状体。
【請求項４】
多数の凸部が平板部から突出形成された板状体において、前記凸部同士の間に平板部が直線状に残らないような配列状態で且つ各凸部同士を一定間隔を存して規則的に形成し、前記凸部を少なくとも縦断面が円弧状の第１の面と、この第１の面と前記平板部とに連なる第２の面とから構成し、前記平板部を分断するように前記凸部同士をこの平板部から突出形成された各架橋部を介して連結したことを特徴とする板状体。

【図１】