車両パネル
【課題】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ことで軽量化に貢献し、二次衝突時の歩行者への衝撃力を軽減できる車両パネルを提供すること。
【解決手段】インナーパネルの凹凸部20は、規則正しく敷き詰めた正六角形の領域のうち、1つの第1領域A1の周囲を6つの第2領域A2で囲んだ配置を基準配置が平面方向左右前後に連続しており、第1領域A1と第2領域A2に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22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】インナーパネルの凹凸部20は、規則正しく敷き詰めた正六角形の領域のうち、1つの第1領域A1の周囲を6つの第2領域A2で囲んだ配置を基準配置が平面方向左右前後に連続しており、第1領域A1と第2領域A2に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22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、アウターパネルとインナーパネルにより構成されるアルミニウム合金板製の車両パネルに関する。
【背景技術】
【0002】
自動車のフードやドアなどの車両パネルは、一般的に、アウターパネルとインナーパネルとを積層して構成されている。近年では、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製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。アルミニウム合金板のヤング率は鋼板のヤング率の1/3程度であり、鋼板と同じ剛性を保つには、板厚を厚くするか、剛性の高い形状に成形する必要がある。このうち、板厚を厚くすることは軽量化に逆行するため、剛性の高い形状を付与することが一般的に行われている。
【0003】
これまで、アルミニウム合金板製のインナーパネルとしては、ビーム型パネルやコーン型パネルがよく知られている(特許文献1〜3参照)。
特許文献1には、ビーム型のインナーパネル形状が提案されている。特許文献2には、コーン型のインナーパネル形状が提案されている。特許文献3には、2枚のインナーパネルを用いたコーン型パネル形状が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第4287614号公報
【特許文献2】特許第3829715号公報
【特許文献3】特許第4336079号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記特許文献1のビーム型のインナーパネルは、上記特許文献2のコーン型のインナーパネルよりもねじり剛性が低いことが知られている。
上記特許文献2のインナーパネルの凸部はアウターパネル側が頂部であり、エンジン等への二次衝突があった場合の衝撃吸収性能が、上記特許文献3の2枚組み合わせたインナーパネルよりも低くなることが知られている。
【0006】
一方、上記特許文献3のインナーパネルは、2枚から構成されているため、上記特許文献1、2の1枚の場合に比べて、部品点数が多くなり組立コストが高くなるという欠点と部品点数が増えた分だけ重量が増すという欠点がある。
【0007】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであり、1枚の板に凹凸部を設けることによって剛性を向上させたインナーパネルを備えた車両パネルであって、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ことで軽量化に貢献し、さらに上述した二次衝突時の歩行者への衝撃力を軽減できる車両パネル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】
【0008】
本発明は、アルミニウム合金板よりなるアウターパネルと、該アウターパネルの裏面に向けて配置されたアルミニウム合金板よりなるインナーパネルとを有する車両パネルにおいて、
上記インナーパネルは、厚み方向に突出する凹凸部を有し、
該凹凸部は、仮想の基準平面上に規則正しく敷き詰めた略正六角形の領域のうち、1つの第1領域の周囲を6つの第2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おり、上記第1領域と上記第2領域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して頂点部に平坦な第1平坦面を備えた六角錐台形状を呈し、あるい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した六角錐形状を呈し、
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して頂点部に平坦な第2平坦面を備えた六角錐台形状を呈し、あるい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した六角錐形状を呈することを特徴とする車両パネルにある(請求項1)。
【発明の効果】
【0009】
本発明の車両パネルにおける上記インナーパネルの凹凸部は、上記のごとく、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、これらが上記のごとく規則正しく配列されている。この凹凸構造を有することによって、インナーパネル自体が高剛性を発揮しうる。また、この凹凸構造は、六角形を基本としているので、どの方向に対しても高い剛性が得られる。
【0010】
そして、本発明の車両パネルは、上記インナーパネルの上記第1突出部もしくは第2突出部が上記アウターパネルの裏面に向けて突出しているので、歩行者が衝突した際の一次衝突の衝撃を吸収し、エンジン等への二次衝突の衝撃は上記基準面からエンジンルーム等の車内側へ突出した第2突出部もしくは第1突出部が吸収する。
しかも、本発明の車両パネルは、1枚のアルミニウム合金板よりなるアウターパネルと1枚のアルミニウム合金板よりなるインナーパネルとによって構成されており、従来の鋼板製の車両パネルよりも格段に軽量化することができる。
【0011】
したがって、本発明によれば、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ことで軽量化に貢献し、さらに上述した二次衝突時の歩行者への衝撃力を軽減できる車両パネルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】実施例1における、車両パネルの構成を示す展開説明図。
【図2】実施例1における、インナーパネルの平面図。
【図3】実施例1における、インナーパネルの上面(アウターパネルに面する面)を見た斜視図。
【図4】実施例1における、インナーパネルの下面(アウターパネルに面する面と反対の面)を見た斜視図。
【図5】実施例1における、凹凸部の一部の平面図。
【図6】実施例1における、図5に対応して凹凸部の第1領域および第2領域の配置を示す説明図。
【図7】実施例1における、凹凸部の一部の斜視図。
【図8】実施例1における、図7における矢印X方向から見た側面図。
【図9】実施例1における、図7における矢印Y方向から見た側面図。
【図10】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11】実施例1における、FEM解析に用いる凹凸部の大きさを示す説明図。
【図12】実施例1における、第1平坦面及び第2平坦面が無い別例の凹凸部の一部の斜視図。
【図13】実施例2における、凹凸部の一部の平面図。
【図14】実施例2における、凹凸部の一部の斜視図。
【図15】実施例2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16】実施例3における、凹凸部の一部の斜視図。
【図17】実施例3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18】実施例4における、凹凸部の一部の平面図。
【図19】実施例4における、凹凸部の一部の斜視図。
【図20】実施例5における、インナーパネルの平面図。
【図21】実施例5における、インナーパネルの上面(アウターパネルに面する面)を見た斜視図。
【図22】実施例6における、インナーパネルの上面(アウターパネルに面する面)を見た斜視図。
【図23】実施例7における、インナーパネルの上面(アウターパネルに面する面)を見た斜視図。
【図24】実施例8における、インナーパネルの上面(アウターパネルに面する面)を見た斜視図。
【図25】実施例9における、インナーパネルの上面(アウターパネルに面する面)を見た斜視図。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本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。
【0014】
また、上記車両パネルにおいて、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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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、上記基準配置における中央に位置する上記第1突出部の側面と、その周囲に隣接する上記第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。
【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、上記基準配置における中央に位置する上記第1突出部の側面と、その周囲に隣接する上記第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、一次衝突と二次衝突の衝撃量の吸収量の配分を制御できるという効果が得られる。
【0019】
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(請求項5)。
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。
【0020】
また、上記凹凸部は、次のようにリブ構造を含む構造に変形させることもできる。
即ち、複数の上記第1突出部の頂点中心部分を結ぶ直線又は曲線上を通る第1頂面部を有する第1リブ部を1又は複数有し、
該第1リブ部は、平面状の上記第1頂面部と、該第1頂面部の両側部から上記基準平面に向かって徐々に拡開するよう傾斜した左右一対の第1側壁部とを有し、
該第1側壁部と交わる上記第1突出部は、上記第1側壁部と交わる位置までの狭い領域に制限された変形第1突出部となり、
上記第1側壁部と交わる上記第2突出部は、上記第1側壁部と交わる位置までの狭い領域に制限された変形第2突出部となっている構成とすることができる(請求項6)。
【0021】
この場合には、上記第1リブ部を設けることによって、これを設けない場合に比べて、歩行者が衝突した場合の衝撃力の調整が容易である。即ち、第1リブ部を設ける範囲、数、形状等を変更することによって容易に衝撃力の設計変更を行うことができる。
【0022】
また、複数の上記第2突出部の頂点中心部分を結ぶ直線又は曲線上を通る第2頂面部を有する第2リブ部を1又は複数有し、
該第2リブ部は、平面状の上記第2頂面部と、該第2頂面部の両側部から上記基準平面に向かって徐々に拡開するよう傾斜した左右一対の第2側壁部とを有し、
該第2側壁部と交わる上記第1突出部は、上記第2側壁部と交わる位置までの狭い領域に制限された変形第1突出部となり、
上記第2側壁部と交わる上記第2突出部は、上記第2側壁部と交わる位置までの狭い領域に制限された変形第2突出部となっている構成とすることができる(請求項7)。
【0023】
この場合にも、上記第2リブ部を設けることによって、これを設けない場合に比べて、歩行者が衝突した場合の衝撃力の調整が容易である。即ち、第1リブ部を設ける範囲、数、形状等を変更することによって容易に衝撃力の設計変更を行うことができる。
【0024】
また、上記第1リブ部及び上記第2リブ部は、一方だけ設けてもよいし、両方を設けてもよい。
【0025】
また、上記インナーパネルは、凹凸部形成前の板厚tが0.3mm〜2.0mmであることが好ましい(請求項8)。インナーパネルの板厚tを上記範囲内とすることによって、加工性を確保しつつ優れた剛性を得ることができる。一方、上記板厚tが0.3mm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2.0mm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。
【0026】
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10〜500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10〜500であることが好ましい(請求項9)。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。
【0027】
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500を超える場合にはインナーパネルに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500を超える場合にはインナーパネルに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。
【0028】
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10)。突出高さH1、H2は、基準面の位置から頂点部分の厚み中央の位置において判断することとする。
【0029】
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。
【実施例】
【0030】
(実施例1)
本発明の実施例にかかる車両パネルにつき、図1〜図9を用いて説明する。
本例の車両パネル1は、図1に示すごとく、アルミニウム合金板よりなるアウターパネル10と、該アウターパネル10の裏面に向けて配置されたアルミニウム合金板よりなるインナーパネル2とを有する車両パネルである。なお、インナーパネル2は、その外周部においてアウターパネル10とヘム加工等により接合されている。
【0031】
アウターパネル10は、材質:6000系、板厚1.0mmのアルミニウム合金板よりなる。
インナーパネル2は、材質:5000系、凹凸部形成前板厚tが0.9mmのアルミニウム合金板よりなる。
【0032】
インナーパネル2は、図1〜図4に示すごとく、外周部を除く中央部分に、厚み方向に突出する凹凸部20を有している。本例では、インナーパネル2の凹凸部20は、一対の金型を用いたプレス成形により成形した。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。
【0033】
図5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5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13、図14、図16も同様)。図6には、図5に対応した範囲について、第1領域A1と第2領域A2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、仮想の基準平面上に規則正しく敷き詰めた正六角形の領域のうち、1つの第1領域A1の周囲を6つの第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。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。
【0034】
図3、図4、図7〜図9に示すごとく、凹凸部20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。
図7〜図10に示すごとく、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、その頂点部には平坦な第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、その頂点部には平坦な第2平坦面225を備えている。
そして、第1突出部21の第1平坦面215が上記アウターパネル10の裏面に向けて配置される。
【0035】
図8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20°に設定した。そのため、図2〜図4、図7、図8、図9に示すごとく、基準配置における中央に位置する第1突出部21の側面210と、その周囲に隣接する第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。
【0036】
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10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116mm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129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。
【0037】
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15mm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16.7である。
そして、第1突出部21及び第2突出部22の頂点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18%に設定した。
【0038】
このような構成の凹凸部20を有するインナーパネル2に対して、第1突出部21の第1平坦面215にアウターパネル10の裏面に向けて配置することによって、車両パネル1が得られる。
【0039】
本例の車両パネル1は、これを構成するインナーパネル2の凹凸部20が、上記のごとく、互いに逆方向へ突出する第1突出部21と第2突出部22とを有し、これらが上記のごとく規則正しく配列されている。この凹凸構造を有することによって、インナーパネル2自体が高剛性を発揮しうる。
【0040】
そして、車両パネル1は、インナーパネル2の第1突出部21の頂点部における第1平坦面215にアウターパネル1を接合して構成されている。そのため、車両パネル1に歩行者が衝突した際の一次衝突の衝撃は、基準面からアウターパネル側に突出した第1突出部21が吸収し、エンジン等への二次衝突の衝撃は基準面からエンジンルーム等の車内側へ突出した第2突出部22が吸収する。
しかも、車両パネル1は、1枚のアルミニウム合金板よりなるアウターパネル1と1枚のアルミニウム合金板よりなるインナーパネル2とによって構成されており、従来の鋼板製の車両パネルよりも格段に軽量化することができる。
【0041】
(FEM解析1)
本例の凹凸部20を有するインナーパネル2を用いた場合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11に示す大きさの凹凸部20のみよりなるの試験片の一端Z1を固定して、他端Z2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。試験片のサイズは300mm×606mmであり、凹凸部20をプレス成形する前の板厚tが0.9mm、成形後は板厚が薄くなることを考慮し0.8mm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9.7倍に向上することが分かった。
【0042】
なお、図12に示すごとく、実施例1における第1平坦面215を無くして第1突出215を六角錐形状とし、第2平坦面225を無くして第2突出部22を六角錐形状とする凹凸部形状を採用することもできる。この場合も、上記実施例1とほぼ同様の作用効果が得られる。
【0043】
(実施例2)
本例の車両パネルは、図13〜図15に示すごとく、実施例1の構成を基本とし、インナーパネルの凹凸部の形状を変更した例である。材質は5000系アルミニウム合金、凹凸部形成前の板厚tは0.9mmであり、実施例1と同じである。
図13、図14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正六角形の領域のうち、1つの第1領域A1の周囲を6つの第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。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)。
【0044】
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、その頂点部には平坦な第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、その頂点部には平坦な第2平坦面225を備えている。
【0045】
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15は、本例における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116mm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129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。
【0046】
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13mm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14.4である。
そして、第1突出部21及び第2突出部22の頂点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55%に設定した。
【0047】
同図(c)に示すごとく、第1突出部21の側面210の基準平面に対する傾斜角度αと、第2突出部22の側面220の基準平面に対する傾斜角度βとを同じ30°に設定した。そのため、図14に示すごとく、基準配置における中央に位置する第1突出部21の側面210と、その周囲に隣接する第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。図14においては、第1突出部21の側面210と、これに隣接する第2突出部22の側面220との境界部の位置(すなわち上記基準平面に相当する位置)は破線Pにより示した。
【0048】
(FEM解析2)
本例の凹凸部202を有するインナーパネル2を用いた場合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解析の結果、本例の凹凸部202は、平板状の場合に比べて剛性が10.6倍に向上することが分かった。
【0049】
(実施例3)
本例の車両パネルは、図16及び図17に示すごとく、実施例1の構成を基本とし、インナーパネルの凹凸部の形状を変更した例である。材質は5000系アルミニウム合金、凹凸部形成前の板厚tは0.9mmであり、実施例1と同じである。
図16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正六角形の領域のうち、1つの第1領域A1の周囲を6つの第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。
【0050】
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。
本例の場合には、第1突出部21及び第2突出部22が、途中で傾斜角度が変化する段部を有する2段の六角錐台形状を呈している。その頂点部には平坦な第1平坦面215又は第2平坦面225を備えている。
【0051】
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17は、本例における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116mm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129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。
【0052】
また、第1突出部21の側面は、傾斜角度が異なる側面211と側面212とを連ねてなる。同様に、第2突出部22の側面は、傾斜角度が異なる側面221と側面222とを連ねてなる。図16、図17に示すごとく、側面211と側面212との間および側面221と側面222との境界部分は、折り曲げ線が表れており、全体で正六角形状を呈している。
【0053】
図17(c)に示すごとく、第1突出部21の頂点側に近い側面211の基準平面に対する傾斜角度α1と、第2突出部22の頂点側に近い側面221の基準平面に対する傾斜角度β1とを同じ15°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30°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、頂点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。
【0054】
上記のごとく、第1突出部21と第2突出部22の側面の傾斜角度の関係を同じにしたため、図16に示すごとく、基準配置における中央に位置する第1突出部21の底辺側の側面212と、その周囲に隣接する第2突出部22の底辺側の側面222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。図16においては、第1突出部21の側面212と、これに隣接する第2突出部22の側面222との境界部の位置は実際の外形線としては表れないが、破線Pで示した。なお、同図に示すごとく、第2突出部22同士が隣接する位置では、厚み方向の同一方向に突出しているので、当然に、側面222同士が基準平面上で交わって折り曲げ外形線が表れる。
【0055】
また、図17(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15mm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16.7である。なお、本例では、第1突出部21および第2突出部を、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9mmとし、下段部の高さH12、H22を同じ6mmとした。
【0056】
また、第1突出部21及び第2突出部22の頂点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14mmとして上記D1、D2の12%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92mmとした。
【0057】
(FEM解析3)
本例の凹凸部203を有するインナーパネル2を用いた場合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解析の結果、本例の凹凸部203は、平板状の場合に比べて剛性が10.6倍に向上することが分かった。
【0058】
(実施例4)
本例の車両パネルは、図18、図19に示すごとく、実施例1の構成を基本とし、インナーパネルの凹凸部の形状を変更した例である。材質は5000系アルミニウム合金、凹凸部形成前の板厚tは0.9mmであり、実施例1と同じである。
同図に示すごとく、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正六角形の領域のうち、1つの第1領域A1の周囲を6つの第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。
【0059】
図19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、その頂点部には平坦な第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、その頂点部には平坦な第2平坦面225を備えている。
【0060】
図18、図19に示すごとく、本例における第1突出部21と第2突出部22とはその領域の外形を示す正六角形の大きさは同じであるが、六角錐台の形状が異なっている。また、同図に示すごとく、第1突出部21の頂点部の第1平坦面215は、第2突出部22の頂点部の第2平坦面225よりも面積を大きくした。
【0061】
次に、第1突出部21の側面210の基準面に対する傾斜角度α(図示略)を25°とし、第2突出部22の側面220の基準面に対する傾斜角度β(図示略)を22°とし、第1突出部21の側面210の傾斜角度αを第2突出部22の側面220の傾斜角度βよりも大きくした。これにより、第1突出部21の側面210と、その周囲に隣接する上記第2突出部22の側面220とが、上記基準平面上における折れ曲がり部23を介してつながっている。
【0062】
(FEM解析4)
本例の凹凸部204を有するインナーパネル2を用いた場合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解析の結果、本例の凹凸部204は、平板状の場合に比べて剛性が9.7倍に向上することが分かった。
【0063】
(実施例5)
本例の車両パネルは、図20、図21に示すごとく、実施例1のインナーパネルの凹凸部20の形状を基本として、4つの第1突出部21の頂点中心部分を結ぶ直線上を通る第1頂面部511を有する第1リブ部51を2本有する形状の凹凸部205をインナーパネル2に設けた例である。
【0064】
同図に示すごとく、2本の第1リブ部51は、平行に設けられており、アウターパネルと対面する側の面側に突出するように設けられている。第1リブ部51は、平面状の上記第1頂面部511と、その両側部から上記基準平面に向かって徐々に拡開するよう傾斜した左右一対の第1側壁部512とを有する。
【0065】
凹凸部205において、第1リブ部51を含まない部分の第1領域及び第2領域は、実施例1と同様の形状を有する。第1リブ部51を含む部分の第1領域は、第1側壁部512と交わる位置までの狭い領域に制限された変形第1突出部21aとなっている。第1リブ部51を含む部分の第2領域は、第1側壁部512と交わる位置までの狭い領域に制限された変形第2突出部22aとなっている。
【0066】
第1頂面部511の幅寸法は、各第1突出部21における第1平坦面215の幅寸法と同じにした。
また、上記第1リブ部51の第1側壁部512の基準面に対する傾斜角度(図示略)は、左右一対いずれも47.5°である。
その他の構成は実施例1と同様である。
【0067】
本例の場合には、上記第1リブ部51を備えることによって、歩行者が車両パネル(フード)に衝突したときのエネルギー吸収効率を、実施例1の場合と比べて向上させることができる。
その他は実施例1と同様の作用効果が得られる。
【0068】
(実施例6)
本例の車両パネルは、図22に示すごとく、実施例5のインナーパネルの凹凸部205の形状を基本として、3つの第1突出部21の頂点中心部分を結ぶ直線上を通る第1頂面部511を有する第1リブ部51をさらに2本追加して、合計4本の第1リブ部51を有する形状の凹凸部206をインナーパネル2に設けた例である。その他の構成は実施例5と同じである。
【0069】
(実施例7)
本例の車両パネルは、図23に示すごとく、実施例1のインナーパネルの凹凸部20の形状を基本として、六角形の頂点部分を結ぶ6角形状の第1リブ部51を有する凹凸部207をインナーパネル2に設けた例である。その他の構成は、実施例5と同じである。
【0070】
(実施例8)
本例の車両パネルは、図24に示すごとく、実施例1のインナーパネルの凹凸部20の形状を基本として、実施例5の第1リブ51と、実施例7の第1リブ部51の形状を合体させた形状の第1リブ部51を有する凹凸部208をインナーパネル2に設けた例である。その他の構成は、実施例5、7と同じである。
【0071】
(実施例9)
本例の車両パネルは、図25に示すごとく、実施例1のインナーパネルの凹凸部20の形状を基本として、4つの第2突出部22の頂点中心部分を結ぶ直線上を通る第2頂面部521を有する第2リブ部52を4本有する形状の凹凸部209をインナーパネル2に設けた例である。
【0072】
同図に示すごとく、4本の第2リブ部52は、平行に設けられており、アウターパネルと対面する側の面側に突出するように設けられている。第2リブ部52は、平面状の上記第2頂面部521と、その両側部から上記基準平面に向かって徐々に拡開するよう傾斜した左右一対の第2側壁部522とを有する。
【0073】
凹凸部209において、第2リブ部52を含まない部分の第1領域及び第2領域は、実施例1と同様の形状を有する。第2リブ部52と重なる部分の第2領域は、第2側壁部522と交わる位置までの狭い領域に制限された変形第1突出部21bとなっている。第2リブ部52を含む部分の第2領域が、第2側壁部522と交わる位置までの狭い領域に制限された変形第2突出部22bとなっている。
【0074】
第2頂面部521の幅寸法は、各第2突出部22における第2平坦面225の幅寸法と同じにした。
また、上記第2リブ部52の第2側壁部522の基準面に対する傾斜角度(図示略)は、左右一対いずれも60°である。
その他の構成は実施例1と同様である。
【0075】
上述した実施例5〜9において、第1リブ部51の第1頂面部511の幅寸法や第1側面部512の傾斜角度、あるいは、第2リブ部52の第2頂面部521の幅寸法や第2側面部522の傾斜角度は、成形可能な範囲で適宜変更可能である。また、実施例1の凹凸部20を基本としたが、これを90°方向を変えた配列にしたり、他の実施例の凹凸部に変更することも可能である。
【符号の説明】
【0076】
1 車両パネル
10 アウターパネル
2 インナーパネル
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
23 折れ曲がり部
A1 第1領域
A2 第2領域
【技術分野】
【0001】
本発明は、アウターパネルとインナーパネルにより構成されるアルミニウム合金板製の車両パネルに関する。
【背景技術】
【0002】
自動車のフードやドアなどの車両パネルは、一般的に、アウターパネルとインナーパネルとを積層して構成されている。近年では、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製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。アルミニウム合金板のヤング率は鋼板のヤング率の1/3程度であり、鋼板と同じ剛性を保つには、板厚を厚くするか、剛性の高い形状に成形する必要がある。このうち、板厚を厚くすることは軽量化に逆行するため、剛性の高い形状を付与することが一般的に行われている。
【0003】
これまで、アルミニウム合金板製のインナーパネルとしては、ビーム型パネルやコーン型パネルがよく知られている(特許文献1〜3参照)。
特許文献1には、ビーム型のインナーパネル形状が提案されている。特許文献2には、コーン型のインナーパネル形状が提案されている。特許文献3には、2枚のインナーパネルを用いたコーン型パネル形状が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第4287614号公報
【特許文献2】特許第3829715号公報
【特許文献3】特許第4336079号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記特許文献1のビーム型のインナーパネルは、上記特許文献2のコーン型のインナーパネルよりもねじり剛性が低いことが知られている。
上記特許文献2のインナーパネルの凸部はアウターパネル側が頂部であり、エンジン等への二次衝突があった場合の衝撃吸収性能が、上記特許文献3の2枚組み合わせたインナーパネルよりも低くなることが知られている。
【0006】
一方、上記特許文献3のインナーパネルは、2枚から構成されているため、上記特許文献1、2の1枚の場合に比べて、部品点数が多くなり組立コストが高くなるという欠点と部品点数が増えた分だけ重量が増すという欠点がある。
【0007】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであり、1枚の板に凹凸部を設けることによって剛性を向上させたインナーパネルを備えた車両パネルであって、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ことで軽量化に貢献し、さらに上述した二次衝突時の歩行者への衝撃力を軽減できる車両パネル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】
【0008】
本発明は、アルミニウム合金板よりなるアウターパネルと、該アウターパネルの裏面に向けて配置されたアルミニウム合金板よりなるインナーパネルとを有する車両パネルにおいて、
上記インナーパネルは、厚み方向に突出する凹凸部を有し、
該凹凸部は、仮想の基準平面上に規則正しく敷き詰めた略正六角形の領域のうち、1つの第1領域の周囲を6つの第2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おり、上記第1領域と上記第2領域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して頂点部に平坦な第1平坦面を備えた六角錐台形状を呈し、あるい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した六角錐形状を呈し、
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して頂点部に平坦な第2平坦面を備えた六角錐台形状を呈し、あるい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した六角錐形状を呈することを特徴とする車両パネルにある(請求項1)。
【発明の効果】
【0009】
本発明の車両パネルにおける上記インナーパネルの凹凸部は、上記のごとく、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、これらが上記のごとく規則正しく配列されている。この凹凸構造を有することによって、インナーパネル自体が高剛性を発揮しうる。また、この凹凸構造は、六角形を基本としているので、どの方向に対しても高い剛性が得られる。
【0010】
そして、本発明の車両パネルは、上記インナーパネルの上記第1突出部もしくは第2突出部が上記アウターパネルの裏面に向けて突出しているので、歩行者が衝突した際の一次衝突の衝撃を吸収し、エンジン等への二次衝突の衝撃は上記基準面からエンジンルーム等の車内側へ突出した第2突出部もしくは第1突出部が吸収する。
しかも、本発明の車両パネルは、1枚のアルミニウム合金板よりなるアウターパネルと1枚のアルミニウム合金板よりなるインナーパネルとによって構成されており、従来の鋼板製の車両パネルよりも格段に軽量化することができる。
【0011】
したがって、本発明によれば、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ことで軽量化に貢献し、さらに上述した二次衝突時の歩行者への衝撃力を軽減できる車両パネルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】実施例1における、車両パネルの構成を示す展開説明図。
【図2】実施例1における、インナーパネルの平面図。
【図3】実施例1における、インナーパネルの上面(アウターパネルに面する面)を見た斜視図。
【図4】実施例1における、インナーパネルの下面(アウターパネルに面する面と反対の面)を見た斜視図。
【図5】実施例1における、凹凸部の一部の平面図。
【図6】実施例1における、図5に対応して凹凸部の第1領域および第2領域の配置を示す説明図。
【図7】実施例1における、凹凸部の一部の斜視図。
【図8】実施例1における、図7における矢印X方向から見た側面図。
【図9】実施例1における、図7における矢印Y方向から見た側面図。
【図10】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11】実施例1における、FEM解析に用いる凹凸部の大きさを示す説明図。
【図12】実施例1における、第1平坦面及び第2平坦面が無い別例の凹凸部の一部の斜視図。
【図13】実施例2における、凹凸部の一部の平面図。
【図14】実施例2における、凹凸部の一部の斜視図。
【図15】実施例2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16】実施例3における、凹凸部の一部の斜視図。
【図17】実施例3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18】実施例4における、凹凸部の一部の平面図。
【図19】実施例4における、凹凸部の一部の斜視図。
【図20】実施例5における、インナーパネルの平面図。
【図21】実施例5における、インナーパネルの上面(アウターパネルに面する面)を見た斜視図。
【図22】実施例6における、インナーパネルの上面(アウターパネルに面する面)を見た斜視図。
【図23】実施例7における、インナーパネルの上面(アウターパネルに面する面)を見た斜視図。
【図24】実施例8における、インナーパネルの上面(アウターパネルに面する面)を見た斜視図。
【図25】実施例9における、インナーパネルの上面(アウターパネルに面する面)を見た斜視図。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本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。
【0014】
また、上記車両パネルにおいて、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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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、上記基準配置における中央に位置する上記第1突出部の側面と、その周囲に隣接する上記第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。
【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、上記基準配置における中央に位置する上記第1突出部の側面と、その周囲に隣接する上記第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、一次衝突と二次衝突の衝撃量の吸収量の配分を制御できるという効果が得られる。
【0019】
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(請求項5)。
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。
【0020】
また、上記凹凸部は、次のようにリブ構造を含む構造に変形させることもできる。
即ち、複数の上記第1突出部の頂点中心部分を結ぶ直線又は曲線上を通る第1頂面部を有する第1リブ部を1又は複数有し、
該第1リブ部は、平面状の上記第1頂面部と、該第1頂面部の両側部から上記基準平面に向かって徐々に拡開するよう傾斜した左右一対の第1側壁部とを有し、
該第1側壁部と交わる上記第1突出部は、上記第1側壁部と交わる位置までの狭い領域に制限された変形第1突出部となり、
上記第1側壁部と交わる上記第2突出部は、上記第1側壁部と交わる位置までの狭い領域に制限された変形第2突出部となっている構成とすることができる(請求項6)。
【0021】
この場合には、上記第1リブ部を設けることによって、これを設けない場合に比べて、歩行者が衝突した場合の衝撃力の調整が容易である。即ち、第1リブ部を設ける範囲、数、形状等を変更することによって容易に衝撃力の設計変更を行うことができる。
【0022】
また、複数の上記第2突出部の頂点中心部分を結ぶ直線又は曲線上を通る第2頂面部を有する第2リブ部を1又は複数有し、
該第2リブ部は、平面状の上記第2頂面部と、該第2頂面部の両側部から上記基準平面に向かって徐々に拡開するよう傾斜した左右一対の第2側壁部とを有し、
該第2側壁部と交わる上記第1突出部は、上記第2側壁部と交わる位置までの狭い領域に制限された変形第1突出部となり、
上記第2側壁部と交わる上記第2突出部は、上記第2側壁部と交わる位置までの狭い領域に制限された変形第2突出部となっている構成とすることができる(請求項7)。
【0023】
この場合にも、上記第2リブ部を設けることによって、これを設けない場合に比べて、歩行者が衝突した場合の衝撃力の調整が容易である。即ち、第1リブ部を設ける範囲、数、形状等を変更することによって容易に衝撃力の設計変更を行うことができる。
【0024】
また、上記第1リブ部及び上記第2リブ部は、一方だけ設けてもよいし、両方を設けてもよい。
【0025】
また、上記インナーパネルは、凹凸部形成前の板厚tが0.3mm〜2.0mmであることが好ましい(請求項8)。インナーパネルの板厚tを上記範囲内とすることによって、加工性を確保しつつ優れた剛性を得ることができる。一方、上記板厚tが0.3mm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2.0mm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。
【0026】
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10〜500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10〜500であることが好ましい(請求項9)。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。
【0027】
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500を超える場合にはインナーパネルに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500を超える場合にはインナーパネルに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。
【0028】
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10)。突出高さH1、H2は、基準面の位置から頂点部分の厚み中央の位置において判断することとする。
【0029】
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。
【実施例】
【0030】
(実施例1)
本発明の実施例にかかる車両パネルにつき、図1〜図9を用いて説明する。
本例の車両パネル1は、図1に示すごとく、アルミニウム合金板よりなるアウターパネル10と、該アウターパネル10の裏面に向けて配置されたアルミニウム合金板よりなるインナーパネル2とを有する車両パネルである。なお、インナーパネル2は、その外周部においてアウターパネル10とヘム加工等により接合されている。
【0031】
アウターパネル10は、材質:6000系、板厚1.0mmのアルミニウム合金板よりなる。
インナーパネル2は、材質:5000系、凹凸部形成前板厚tが0.9mmのアルミニウム合金板よりなる。
【0032】
インナーパネル2は、図1〜図4に示すごとく、外周部を除く中央部分に、厚み方向に突出する凹凸部20を有している。本例では、インナーパネル2の凹凸部20は、一対の金型を用いたプレス成形により成形した。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。
【0033】
図5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5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13、図14、図16も同様)。図6には、図5に対応した範囲について、第1領域A1と第2領域A2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、仮想の基準平面上に規則正しく敷き詰めた正六角形の領域のうち、1つの第1領域A1の周囲を6つの第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。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。
【0034】
図3、図4、図7〜図9に示すごとく、凹凸部20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。
図7〜図10に示すごとく、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、その頂点部には平坦な第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、その頂点部には平坦な第2平坦面225を備えている。
そして、第1突出部21の第1平坦面215が上記アウターパネル10の裏面に向けて配置される。
【0035】
図8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20°に設定した。そのため、図2〜図4、図7、図8、図9に示すごとく、基準配置における中央に位置する第1突出部21の側面210と、その周囲に隣接する第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。
【0036】
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10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116mm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129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。
【0037】
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15mm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16.7である。
そして、第1突出部21及び第2突出部22の頂点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18%に設定した。
【0038】
このような構成の凹凸部20を有するインナーパネル2に対して、第1突出部21の第1平坦面215にアウターパネル10の裏面に向けて配置することによって、車両パネル1が得られる。
【0039】
本例の車両パネル1は、これを構成するインナーパネル2の凹凸部20が、上記のごとく、互いに逆方向へ突出する第1突出部21と第2突出部22とを有し、これらが上記のごとく規則正しく配列されている。この凹凸構造を有することによって、インナーパネル2自体が高剛性を発揮しうる。
【0040】
そして、車両パネル1は、インナーパネル2の第1突出部21の頂点部における第1平坦面215にアウターパネル1を接合して構成されている。そのため、車両パネル1に歩行者が衝突した際の一次衝突の衝撃は、基準面からアウターパネル側に突出した第1突出部21が吸収し、エンジン等への二次衝突の衝撃は基準面からエンジンルーム等の車内側へ突出した第2突出部22が吸収する。
しかも、車両パネル1は、1枚のアルミニウム合金板よりなるアウターパネル1と1枚のアルミニウム合金板よりなるインナーパネル2とによって構成されており、従来の鋼板製の車両パネルよりも格段に軽量化することができる。
【0041】
(FEM解析1)
本例の凹凸部20を有するインナーパネル2を用いた場合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11に示す大きさの凹凸部20のみよりなるの試験片の一端Z1を固定して、他端Z2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。試験片のサイズは300mm×606mmであり、凹凸部20をプレス成形する前の板厚tが0.9mm、成形後は板厚が薄くなることを考慮し0.8mm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9.7倍に向上することが分かった。
【0042】
なお、図12に示すごとく、実施例1における第1平坦面215を無くして第1突出215を六角錐形状とし、第2平坦面225を無くして第2突出部22を六角錐形状とする凹凸部形状を採用することもできる。この場合も、上記実施例1とほぼ同様の作用効果が得られる。
【0043】
(実施例2)
本例の車両パネルは、図13〜図15に示すごとく、実施例1の構成を基本とし、インナーパネルの凹凸部の形状を変更した例である。材質は5000系アルミニウム合金、凹凸部形成前の板厚tは0.9mmであり、実施例1と同じである。
図13、図14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正六角形の領域のうち、1つの第1領域A1の周囲を6つの第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。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)。
【0044】
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、その頂点部には平坦な第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、その頂点部には平坦な第2平坦面225を備えている。
【0045】
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15は、本例における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116mm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129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。
【0046】
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13mm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14.4である。
そして、第1突出部21及び第2突出部22の頂点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55%に設定した。
【0047】
同図(c)に示すごとく、第1突出部21の側面210の基準平面に対する傾斜角度αと、第2突出部22の側面220の基準平面に対する傾斜角度βとを同じ30°に設定した。そのため、図14に示すごとく、基準配置における中央に位置する第1突出部21の側面210と、その周囲に隣接する第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。図14においては、第1突出部21の側面210と、これに隣接する第2突出部22の側面220との境界部の位置(すなわち上記基準平面に相当する位置)は破線Pにより示した。
【0048】
(FEM解析2)
本例の凹凸部202を有するインナーパネル2を用いた場合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解析の結果、本例の凹凸部202は、平板状の場合に比べて剛性が10.6倍に向上することが分かった。
【0049】
(実施例3)
本例の車両パネルは、図16及び図17に示すごとく、実施例1の構成を基本とし、インナーパネルの凹凸部の形状を変更した例である。材質は5000系アルミニウム合金、凹凸部形成前の板厚tは0.9mmであり、実施例1と同じである。
図16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正六角形の領域のうち、1つの第1領域A1の周囲を6つの第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。
【0050】
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。
本例の場合には、第1突出部21及び第2突出部22が、途中で傾斜角度が変化する段部を有する2段の六角錐台形状を呈している。その頂点部には平坦な第1平坦面215又は第2平坦面225を備えている。
【0051】
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17は、本例における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116mm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129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。
【0052】
また、第1突出部21の側面は、傾斜角度が異なる側面211と側面212とを連ねてなる。同様に、第2突出部22の側面は、傾斜角度が異なる側面221と側面222とを連ねてなる。図16、図17に示すごとく、側面211と側面212との間および側面221と側面222との境界部分は、折り曲げ線が表れており、全体で正六角形状を呈している。
【0053】
図17(c)に示すごとく、第1突出部21の頂点側に近い側面211の基準平面に対する傾斜角度α1と、第2突出部22の頂点側に近い側面221の基準平面に対する傾斜角度β1とを同じ15°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30°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、頂点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。
【0054】
上記のごとく、第1突出部21と第2突出部22の側面の傾斜角度の関係を同じにしたため、図16に示すごとく、基準配置における中央に位置する第1突出部21の底辺側の側面212と、その周囲に隣接する第2突出部22の底辺側の側面222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。図16においては、第1突出部21の側面212と、これに隣接する第2突出部22の側面222との境界部の位置は実際の外形線としては表れないが、破線Pで示した。なお、同図に示すごとく、第2突出部22同士が隣接する位置では、厚み方向の同一方向に突出しているので、当然に、側面222同士が基準平面上で交わって折り曲げ外形線が表れる。
【0055】
また、図17(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15mm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16.7である。なお、本例では、第1突出部21および第2突出部を、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9mmとし、下段部の高さH12、H22を同じ6mmとした。
【0056】
また、第1突出部21及び第2突出部22の頂点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14mmとして上記D1、D2の12%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92mmとした。
【0057】
(FEM解析3)
本例の凹凸部203を有するインナーパネル2を用いた場合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解析の結果、本例の凹凸部203は、平板状の場合に比べて剛性が10.6倍に向上することが分かった。
【0058】
(実施例4)
本例の車両パネルは、図18、図19に示すごとく、実施例1の構成を基本とし、インナーパネルの凹凸部の形状を変更した例である。材質は5000系アルミニウム合金、凹凸部形成前の板厚tは0.9mmであり、実施例1と同じである。
同図に示すごとく、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正六角形の領域のうち、1つの第1領域A1の周囲を6つの第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。
【0059】
図19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、その頂点部には平坦な第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、その頂点部には平坦な第2平坦面225を備えている。
【0060】
図18、図19に示すごとく、本例における第1突出部21と第2突出部22とはその領域の外形を示す正六角形の大きさは同じであるが、六角錐台の形状が異なっている。また、同図に示すごとく、第1突出部21の頂点部の第1平坦面215は、第2突出部22の頂点部の第2平坦面225よりも面積を大きくした。
【0061】
次に、第1突出部21の側面210の基準面に対する傾斜角度α(図示略)を25°とし、第2突出部22の側面220の基準面に対する傾斜角度β(図示略)を22°とし、第1突出部21の側面210の傾斜角度αを第2突出部22の側面220の傾斜角度βよりも大きくした。これにより、第1突出部21の側面210と、その周囲に隣接する上記第2突出部22の側面220とが、上記基準平面上における折れ曲がり部23を介してつながっている。
【0062】
(FEM解析4)
本例の凹凸部204を有するインナーパネル2を用いた場合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解析の結果、本例の凹凸部204は、平板状の場合に比べて剛性が9.7倍に向上することが分かった。
【0063】
(実施例5)
本例の車両パネルは、図20、図21に示すごとく、実施例1のインナーパネルの凹凸部20の形状を基本として、4つの第1突出部21の頂点中心部分を結ぶ直線上を通る第1頂面部511を有する第1リブ部51を2本有する形状の凹凸部205をインナーパネル2に設けた例である。
【0064】
同図に示すごとく、2本の第1リブ部51は、平行に設けられており、アウターパネルと対面する側の面側に突出するように設けられている。第1リブ部51は、平面状の上記第1頂面部511と、その両側部から上記基準平面に向かって徐々に拡開するよう傾斜した左右一対の第1側壁部512とを有する。
【0065】
凹凸部205において、第1リブ部51を含まない部分の第1領域及び第2領域は、実施例1と同様の形状を有する。第1リブ部51を含む部分の第1領域は、第1側壁部512と交わる位置までの狭い領域に制限された変形第1突出部21aとなっている。第1リブ部51を含む部分の第2領域は、第1側壁部512と交わる位置までの狭い領域に制限された変形第2突出部22aとなっている。
【0066】
第1頂面部511の幅寸法は、各第1突出部21における第1平坦面215の幅寸法と同じにした。
また、上記第1リブ部51の第1側壁部512の基準面に対する傾斜角度(図示略)は、左右一対いずれも47.5°である。
その他の構成は実施例1と同様である。
【0067】
本例の場合には、上記第1リブ部51を備えることによって、歩行者が車両パネル(フード)に衝突したときのエネルギー吸収効率を、実施例1の場合と比べて向上させることができる。
その他は実施例1と同様の作用効果が得られる。
【0068】
(実施例6)
本例の車両パネルは、図22に示すごとく、実施例5のインナーパネルの凹凸部205の形状を基本として、3つの第1突出部21の頂点中心部分を結ぶ直線上を通る第1頂面部511を有する第1リブ部51をさらに2本追加して、合計4本の第1リブ部51を有する形状の凹凸部206をインナーパネル2に設けた例である。その他の構成は実施例5と同じである。
【0069】
(実施例7)
本例の車両パネルは、図23に示すごとく、実施例1のインナーパネルの凹凸部20の形状を基本として、六角形の頂点部分を結ぶ6角形状の第1リブ部51を有する凹凸部207をインナーパネル2に設けた例である。その他の構成は、実施例5と同じである。
【0070】
(実施例8)
本例の車両パネルは、図24に示すごとく、実施例1のインナーパネルの凹凸部20の形状を基本として、実施例5の第1リブ51と、実施例7の第1リブ部51の形状を合体させた形状の第1リブ部51を有する凹凸部208をインナーパネル2に設けた例である。その他の構成は、実施例5、7と同じである。
【0071】
(実施例9)
本例の車両パネルは、図25に示すごとく、実施例1のインナーパネルの凹凸部20の形状を基本として、4つの第2突出部22の頂点中心部分を結ぶ直線上を通る第2頂面部521を有する第2リブ部52を4本有する形状の凹凸部209をインナーパネル2に設けた例である。
【0072】
同図に示すごとく、4本の第2リブ部52は、平行に設けられており、アウターパネルと対面する側の面側に突出するように設けられている。第2リブ部52は、平面状の上記第2頂面部521と、その両側部から上記基準平面に向かって徐々に拡開するよう傾斜した左右一対の第2側壁部522とを有する。
【0073】
凹凸部209において、第2リブ部52を含まない部分の第1領域及び第2領域は、実施例1と同様の形状を有する。第2リブ部52と重なる部分の第2領域は、第2側壁部522と交わる位置までの狭い領域に制限された変形第1突出部21bとなっている。第2リブ部52を含む部分の第2領域が、第2側壁部522と交わる位置までの狭い領域に制限された変形第2突出部22bとなっている。
【0074】
第2頂面部521の幅寸法は、各第2突出部22における第2平坦面225の幅寸法と同じにした。
また、上記第2リブ部52の第2側壁部522の基準面に対する傾斜角度(図示略)は、左右一対いずれも60°である。
その他の構成は実施例1と同様である。
【0075】
上述した実施例5〜9において、第1リブ部51の第1頂面部511の幅寸法や第1側面部512の傾斜角度、あるいは、第2リブ部52の第2頂面部521の幅寸法や第2側面部522の傾斜角度は、成形可能な範囲で適宜変更可能である。また、実施例1の凹凸部20を基本としたが、これを90°方向を変えた配列にしたり、他の実施例の凹凸部に変更することも可能である。
【符号の説明】
【0076】
1 車両パネル
10 アウターパネル
2 インナーパネル
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
23 折れ曲がり部
A1 第1領域
A2 第2領域
【特許請求の範囲】
【請求項1】
アルミニウム合金板よりなるアウターパネルと、該アウターパネルの裏面に向けて配置されたアルミニウム合金板よりなるインナーパネルとを有する車両パネルにおいて、
上記インナーパネルは、厚み方向に突出する凹凸部を有し、
該凹凸部は、仮想の基準平面上に規則正しく敷き詰めた略正六角形の領域のうち、1つの第1領域の周囲を6つの第2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おり、上記第1領域と上記第2領域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して頂点部に平坦な第1平坦面を備えた六角錐台形状を呈し、あるい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他方側に突出した六角錐形状を呈し、
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して頂点部に平坦な第2平坦面を備えた六角錐台形状を呈し、あるい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一方側に突出した六角錐形状を呈することを特徴とする車両パネル。
【請求項2】
請求項1に記載の車両パネルにおいて、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車両パネル。
【請求項3】
請求項1又は2に記載の車両パネルにおいて、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、上記基準配置における中央に位置する上記第1突出部の側面と、その周囲に隣接する上記第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車両パネル。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両パネルにおいて、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、上記基準配置における中央に位置する上記第1突出部の側面と、その周囲に隣接する上記第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車両パネル。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれか1項に記載の車両パネルにおいて、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ることを特徴とする車両パネル。
【請求項6】
請求項1〜5のいずれか1項に記載の車両パネルにおいて、複数の上記第1突出部の頂点中心部分を結ぶ直線又は曲線上を通る第1頂面部を有する第1リブ部を1又は複数有し、
該第1リブ部は、平面状の上記第1頂面部と、該第1頂面部の両側部から上記基準平面に向かって徐々に拡開するよう傾斜した左右一対の第1側壁部とを有し、
該第1側壁部と交わる上記第1突出部は、上記第1側壁部と交わる位置までの狭い領域に制限された変形第1突出部となり、
上記第1側壁部と交わる上記第2突出部は、上記第1側壁部と交わる位置までの狭い領域に制限された変形第2突出部となっていることを特徴とする車両パネル。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれか1項に記載の車両パネルにおいて、複数の上記第2突出部の頂点中心部分を結ぶ直線又は曲線上を通る第2頂面部を有する第2リブ部を1又は複数有し、
該第2リブ部は、平面状の上記第2頂面部と、該第2頂面部の両側部から上記基準平面に向かって徐々に拡開するよう傾斜した左右一対の第2側壁部とを有し、
該第2側壁部と交わる上記第1突出部は、上記第2側壁部と交わる位置までの狭い領域に制限された変形第1突出部となり、
上記第2側壁部と交わる上記第2突出部は、上記第2側壁部と交わる位置までの狭い領域に制限された変形第2突出部となっていることを特徴とする車両パネル。
【請求項8】
請求項1〜7のいずれか1項に記載の車両パネルにおいて、上記インナーパネルは、凹凸部形成前の板厚tが0.3mm〜2.0mmであることを特徴とする車両パネル。
【請求項9】
請求項8に記載の車両パネルにおいて、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10〜500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10〜500であることを特徴とする車両パネル。
【請求項10】
請求項8又は9に記載の車両パネルにおいて、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車両パネル。
【請求項1】
アルミニウム合金板よりなるアウターパネルと、該アウターパネルの裏面に向けて配置されたアルミニウム合金板よりなるインナーパネルとを有する車両パネルにおいて、
上記インナーパネルは、厚み方向に突出する凹凸部を有し、
該凹凸部は、仮想の基準平面上に規則正しく敷き詰めた略正六角形の領域のうち、1つの第1領域の周囲を6つの第2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おり、上記第1領域と上記第2領域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して頂点部に平坦な第1平坦面を備えた六角錐台形状を呈し、あるい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他方側に突出した六角錐形状を呈し、
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して頂点部に平坦な第2平坦面を備えた六角錐台形状を呈し、あるい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一方側に突出した六角錐形状を呈することを特徴とする車両パネル。
【請求項2】
請求項1に記載の車両パネルにおいて、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車両パネル。
【請求項3】
請求項1又は2に記載の車両パネルにおいて、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、上記基準配置における中央に位置する上記第1突出部の側面と、その周囲に隣接する上記第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車両パネル。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両パネルにおいて、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、上記基準配置における中央に位置する上記第1突出部の側面と、その周囲に隣接する上記第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車両パネル。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれか1項に記載の車両パネルにおいて、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ることを特徴とする車両パネル。
【請求項6】
請求項1〜5のいずれか1項に記載の車両パネルにおいて、複数の上記第1突出部の頂点中心部分を結ぶ直線又は曲線上を通る第1頂面部を有する第1リブ部を1又は複数有し、
該第1リブ部は、平面状の上記第1頂面部と、該第1頂面部の両側部から上記基準平面に向かって徐々に拡開するよう傾斜した左右一対の第1側壁部とを有し、
該第1側壁部と交わる上記第1突出部は、上記第1側壁部と交わる位置までの狭い領域に制限された変形第1突出部となり、
上記第1側壁部と交わる上記第2突出部は、上記第1側壁部と交わる位置までの狭い領域に制限された変形第2突出部となっていることを特徴とする車両パネル。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれか1項に記載の車両パネルにおいて、複数の上記第2突出部の頂点中心部分を結ぶ直線又は曲線上を通る第2頂面部を有する第2リブ部を1又は複数有し、
該第2リブ部は、平面状の上記第2頂面部と、該第2頂面部の両側部から上記基準平面に向かって徐々に拡開するよう傾斜した左右一対の第2側壁部とを有し、
該第2側壁部と交わる上記第1突出部は、上記第2側壁部と交わる位置までの狭い領域に制限された変形第1突出部となり、
上記第2側壁部と交わる上記第2突出部は、上記第2側壁部と交わる位置までの狭い領域に制限された変形第2突出部となっていることを特徴とする車両パネル。
【請求項8】
請求項1〜7のいずれか1項に記載の車両パネルにおいて、上記インナーパネルは、凹凸部形成前の板厚tが0.3mm〜2.0mmであることを特徴とする車両パネル。
【請求項9】
請求項8に記載の車両パネルにおいて、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10〜500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10〜500であることを特徴とする車両パネル。
【請求項10】
請求項8又は9に記載の車両パネルにおいて、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17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図2】
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【図4】
【図5】
【図6】
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【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【公開番号】特開2011−110983(P2011−110983A)
【公開日】平成23年6月9日(2011.6.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−267170(P2009−267170)
【出願日】平成21年11月25日(2009.11.25)
【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6月9日(2011.6.9)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年11月25日(2009.11.25)
【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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