CN102127947A

CN102127947A - 面板

Info

Publication number: CN102127947A
Application number: CN2011100071037A
Authority: CN
Inventors: 清水信孝; 半谷公司
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2010-01-13
Filing date: 2011-01-13
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2031-01-13
Also published as: TW201333359A; US8932700B2; EP2525009A4; AU2011206085A1; AU2011206085B2; JPWO2011087047A1; JP5218633B2; TW201144648A; JP2012067595A; CA2786795C; KR101284480B1; EP2525009A1; MX2012008095A; TWI411740B; KR20120098874A; WO2011087047A1; CN202090502U; US20120295065A1; BR112012016859A2; JP4932968B2

Abstract

本发明提供的面板，在从规定的基准面突出的多个凸部、与上述基准面形成齐平面的多个平坦部、以及从上述基准面凹进的多个凹部中，具备上述凸部、和上述平坦部或上述凹部；当具备上述平坦部时，各个上述凸部的整个周围由上述平坦部包围，并且，各个上述平坦部的整个周围由上述凸部包围；另一方面，当具备上述凹部时，各个上述凸部的整个周围由上述凹部包围，并且，各个上述凹部的整个周围由上述凸部包围。

Description

面板

技术领域

本发明涉及面板，详细为，涉及形成为整板形状、并且至少具有向一方的面侧突出的多个凸部的面板。

本申请发明主张基于2010年01月13日在日本申请的特愿2010-004858号的优先权，将其内容引用到本申请发明中。

背景技术

以往，作为用于铁路车辆或汽车、航空器、船舶等的运输机械或者建筑构造物等的内饰面板，提出了将凹凸设置成锯齿形的轻量型高刚度面板(参照专利文献1)。该专利文献1中记载的面板，在平板状面板的纵横两个方向上并列形成凹凸，并且，为没有直线地形成凹凸以外的平坦部的形状。并且，即使在利用于汽车的催化净化器或消声器等的隔热的隔热体中，也提出过在面板面内的两个方向上并列配置凸部的结构(参照，例如专利文献2)。在这些面板中，通过形成在面板面内的两个方向上并列配置的凹凸或者凸部，从而与没有形成凹凸的平板或者仅在一个方向上形成凹凸的波纹板等相比较，即使相同的板厚刚度也变高。

[专利文献1]日本国专利第2960402号公报

[专利文献2]日本国特开2008-180125号公报

但是，在现有的面板中，虽然没有直线地形成平坦部地将凹凸设置成锯齿形状，但围绕这些凹凸连续地形成有平坦部。由此，存在这样的问题：这种连续的平坦部影响面板整体的弯曲刚度或扭曲刚度，不能充分地实现面板的高刚度化和轻量化。

发明内容

本发明的目的为提供一种结构简单、能够确实地实现高刚度化和轻量化的面板。

本发明为了解决上述问题达到该目的，采用了以下方案。即：

(1)本发明一个方式的面板，在从规定的基准面突出的多个凸部、与上述基准面形成齐平面的多个平坦部、以及从上述基准面凹进的多个凹部中，具备上述凸部、和上述平坦部或上述凹部；当具备上述平坦部时，各个上述凸部的整个周围由上述平坦部包围，并且，各个上述平坦部的整个周围由上述凸部包围；另一方面，当具备上述凹部时，各个上述凸部的整个周围由上述凹部包围，并且，各个上述凹部的整个周围由上述凸部包围。

(2)上述(1)中记载的面板，优选在正面看时，上述多个凸部、和上述多个平坦部或者上述多个凹部沿宽度方向及与该宽度方向正交的长度方向交替地配置。

(3)上述(1)中记载的面板，优选在正面看时，上述各凸部具有六边形形状，上述各平坦部具有三角形形状。

(4)上述(1)中记载的面板，优选在正面看时，上述各凸部具有六边形形状，上述各凹部具有三角形形状。

(5)上述(1)中记载的面板，优选在正面看时，上述多个凸部和上述多个平坦部的两方具有四边形形状。

(6)上述(1)中记载的面板，优选在正面看时，上述多个凸部和上述多个凹部的两方具有四边形形状。

(7)上述(3)～(6)中记载的面板，优选彼此相邻的上述各凸部的各角部之间通过具有平坦的顶部上面的桥部连接。

(8)上述(1)中记载的面板，优选当具备上述凸部和上述凹部时，在上述凸部的周缘部分形成凸部侧倾斜面，并且，在上述凹部的周缘部分形成凹部侧倾斜面；当在与上述基准面垂直的剖面看上述凸部侧倾斜面和上述凹部侧倾斜面时，这些凸部侧倾斜面和凹部侧倾斜面直线地连续连接；上述凸部侧倾斜面的倾斜角度与上述凹部侧倾斜面的倾斜角度相同。

(9)上述(1)中记载的面板，优选当具备上述凸部和上述凹部时，上述多个凸部与上述多个凹部的平面形状和平面尺寸相同。

(10)上述(1)中记载的面板，优选当具备上述凸部和上述凹部时，相对于上述基准面垂直的方向的上述凸部的突出尺寸、和上述凹部的凹进尺寸相同。

(11)上述(1)中记载的面板，优选沿包含全部的上述凸部和上述平坦部或上述凹部的平面材料的边缘具备框体。

发明的效果

根据上述(1)记载的面板，为凸部和平坦部或凹部俯视不连续地形成的结构。由此，能够获得面板的板厚方向的立体效果，能够提高面板的弯曲刚度和扭曲刚度。因此，不仅能够显著地实现高刚度化，而且，能够实现基于薄型化的轻量化。

而且，根据上述(1)记载的面板，当具备平坦部时，由于平坦部的整个周围由多个凸部包围，因此平坦部不连续地形成，并且，多个凸部也互相不连续地形成。而且，当具备凹部时，由于凹部的整个周围由多个凸部包围，因此凹部不连续地形成，并且，多个凸部也互相不连续地形成。结果，凸部和平坦部或者凹部对于面板整体的弯曲或者扭曲在几何学上发挥作用，剖面性能由于立体效果而提高。由此，能够提高弯曲刚度和扭曲刚度。因此，对于平板或波纹板与现有的面板相比较也能够显著地提高刚度，由此能够实现面板整体的薄型化，并且，也能够实现轻量化。

作为规定的基准面，既可以是平面，也可以是圆筒面形状或球面形状以及其他任意的三维曲面形状。而且，面板既可以从具有规定板厚的平板通过冲压加工或弯曲加工等适当的加工而成型，也可以包含凸部和平坦部地通过一体成型而制造。

根据上述(2)记载的面板，在面板上施加力时，由于凸部和平坦部或凹部分别交替地并列配置，因此能够将力沿正交的两个方向(宽度方向和长度方向)分散。由此，对于作用于面板的弯曲和扭曲用整个面板抵抗而能够进一步提高刚度。

根据上述(3)、上述(4)记载的面板，能够在六边形的对边和对角的方向平衡良好地提高面板刚度。

根据上述(5)、上述(6)记载的面板，能够在四边形的对边和对角的方向平衡良好地提高面板刚度。

根据上述(7)记载的面板，由于在相邻的凸部的角部之间形成桥部，因此在面板上施加力时，力通过该桥部传递。由此，与相邻的凸部之间直接连接时相比较，能够缓和应力集中。

根据上述(8)记载的面板，由于凸部侧倾斜面和凹部侧倾斜面的倾斜角度相同，凸部侧倾斜面和凹部侧倾斜面连续地形成，因此该连续的倾斜面作为加强筋(加强材料)而起作用。由此，能够进一步提高面板的剖面性能。

根据上述(9)记载的面板，由于凸部与凹部的平面形状和平面尺寸相同，因此中性轴位于面板剖面的中间(基准面附近)。由此，对于来自面板的突出一侧的外力和来自面板的凹进一侧的外力中的任何一个力都能平衡良好地抵抗。

根据上述(10)记载的面板，中性轴位于面板剖面的中间即基准面附近。由此，对于来自面板的突出一侧和来自面板的凹进一侧中的任何一侧的外力都能平衡良好地抵抗。而且，在通过冲压加工等成型面板时，通过使凸部和凹部的拉深尺寸一致，能够避免伴随塑性变形的板厚变化和残余应力等的不均匀。因此，能够使面板的强度和变形性能稳定。

根据上述(11)记载的面板，通过具备框体，能够抑制面板的边缘部的局部变形，提高面板刚度。

附图说明

图1为表示本发明第1实施方式的面板的立体图；

图2为表示本发明第2实施方式的面板的立体图；

图3为表示本发明第3实施方式的面板的立体图；

图4为表示本发明第4实施方式的面板的立体图；

图5为表示本发明第5实施方式的面板的立体图；

图6A为上述第1实施方式的面板的剖视图；

图6B为上述第2实施方式的面板的剖视图；

图6C为上述第3实施方式的面板的剖视图；

图6D为上述第4实施方式的面板的剖视图；

图6E为上述第5实施方式的面板的剖视图；

图7A为表示现有的面板的立体图；

图7B为表示现有的面板的立体图；

图7C为表示现有的面板的立体图；

图8为表示现有的其他面板的立体图；

图9A为表示本发明实施例的FEM分析方法的剖视图；

图9B为表示本发明实施例的FEM分析方法的剖视图；

图10A为上述实施例中从比较例1(No.1)的正面看的分析模型的图；

图10B为上述实施例中从比较例1(No.1)的剖面看的分析模型的图；

图11A为上述实施例中从比较例2(No.2)的正面看的分析模型的图；

图11B为上述实施例中从比较例2(No.2)的剖面看的分析模型的图；

图12A为上述实施例中从比较例3(No.3)的正面看的分析模型的图；

图12B为上述实施例中从比较例3(No.3)的剖面看的分析模型的图；

图13A为上述实施例中从比较例4(No.4)的正面看的分析模型的图；

图13B为上述实施例中从比较例4(No.4)的剖面看的分析模型的图；

图14A为上述实施例中从实施例1(No.5)的正面看的分析模型的图；

图14B为上述实施例中从实施例1(No.5)的剖面看的分析模型的图；

图15A为上述实施例中从实施例2(No.6)的正面看的分析模型的图；

图15B为上述实施例中从实施例2(No.6)的剖面看的分析模型的图；

图16A为上述实施例中从实施例3(No.7)的正面看的分析模型的图；

图16B为上述实施例中从实施例3(No.7)的剖面看的分析模型的图；

图17A为上述实施例中从实施例4(No.8)的正面看的分析模型的图；

图17B为上述实施例中从实施例4(No.8)的剖面看的分析模型的图；

图18A为上述实施例中从实施例5(No.9)的正面看的分析模型的图；

图18B为上述实施例中从实施例5(No.9)的剖面看的分析模型的图；

图19为表示上述实施例的弯曲模型中的刚度比的图表；

图20为表示上述实施例的扭曲模型中的刚度比的图表；

图21A为表示本发明变形例的面板的立体图；

图21B为表示本发明变形例的面板的剖视图；

图22A为表示上述变形例的面板的变化的立体图；

图22B为表示上述变形例的面板的变化的立体图；

图22C为表示上述变形例的面板的变化的立体图；

图22D为表示上述变形例的面板的变化的立体图；

图23A为表示其他变形例的面板的立体图；

图23B为表示其他变形例的面板的放大立体图；

图24A为表示其他变形例中使凸部和凹部的倾斜面部的倾斜角度变化时的刚度比(弯曲)的图表；

图24B为表示其他变形例中使凸部和凹部的倾斜面部的倾斜角度变化时的刚度比(扭曲)的图表；

图25A为表示其他变形例中使凸部和凹部的顶面间距离变化时的刚度比(弯曲)的图表；

图25B为表示其他变形例中使凸部和凹部的顶面间距离变化时的刚度比(扭曲)的图表；

图26A为表示其他变形例中使顶部平坦部的对角边长度变化时的刚度比(弯曲)的图表；

图26B为表示其他变形例中使顶部平坦部的对角边长度变化时的刚度比(扭曲)的图表；

图27A为表示其他变形例中使凸部和凹部的尺寸相对于面板的尺寸变化时的刚度比(弯曲)的图表；

图27B为表示其他变形例中使凸部和凹部的尺寸相对于面板的尺寸变化时的刚度比(扭曲)的图表；

图28为表示使顶部平坦部的对角边长度变化时的刚度比(弯曲)的图表；

图29为表示使顶部平坦部的对角边长度变化时的刚度比(扭曲)的图表；

图30为表示使顶部平坦部的对角边长度变化时的刚度比(弯曲)的图表；

图31为表示使顶部平坦部的对角边长度变化时的刚度比(扭曲)的图表；

图32为表示连接凸部和凹部的圆弧部的立体图；

图33为表示使圆弧部的大小变化时的刚度比(弯曲)的图表；

图34为表示使圆弧部的大小变化时的刚度比(扭曲)的图表。

图中，1、1A、1B、1C、1D、1E-面板；4A、4B、4C、4D、4E-凸部；5A、5C-平坦部；5E-顶部平坦部(顶部上面)；6、6B、6D、6E-凹部；42A、42B、42C、42D、42E-倾斜面部(凸部侧倾斜面)；51E-桥部；62B、62D、62E-倾斜面部(凹部侧倾斜面)；F-基准面

具体实施方式

下面，根据附图说明本发明的各实施方式。

在图1～图6E中，本实施方式的面板1(1A～1E)用于家电制品的壳体或货物用集装箱的壁体、建筑用结构体或内外装饰材料，汽车或铁路车辆、航空器、船舶等的车体或底盘、各部分的零部件，以及其他作为容器的罐等，形成为沿平面或曲面等规定的基准面F的整板形状。该面板1既可以用钢、不锈钢、铝合金等金属制薄板通过冲压加工而形成，也可以用热可塑性树脂通过注射成型而形成。并且，面板1具有沿基准面F的平面部2、和从该平面部2的外缘弯曲成大致直角的弯曲部(框部)3而形成。其中，虽然面板1具有弯曲部3，但未必必须具备。但是，通过具备弯曲部3，能够获得抑制面板1的边缘部局部变形这样的效果。

如图1和图6A所示的第1实施方式的面板1A，具备从基准面F突出的多个凸部4A、和与基准面F形成齐平面的多个平坦部5A。

多个凸部4A向一方侧(相对于基准面F垂直的方向：图的纸面上方)突出。该平坦部5A由没有突出地剩余的平面部2构成。并且，多个凸部4A和多个平坦部5A沿平面部2并列配置。

凸部4A由具有在正面看时(从突出的方向看时)为正六边形的上面部41A、和从上面部41A的各边向平面部2(基准面F)延伸的倾斜面部(倾斜面)42A的正六棱锥台构成。

平坦部5A由3个凸部4A的倾斜面部42A的下端边缘形成为正三角形。即，该凸部4A各自的整个周围由平坦部5A包围，并且平坦部5A各自的整个周围由凸部4A包围。具体为，平坦部5A的整个周围即三边由3个凸部4A包围，凸部4A的整个周围即六边由6个平坦部5A包围。因此，相邻的平坦部5A之间互不连续、并且相邻的凸部4A之间互不连续地配置有凸部4A和平坦部5A。

利用以上的结构，本实施方式的面板1A为凸部4A和平坦部5A在平面上不连续地形成的结构。由此，能够获得面板1A的板厚度方向的立体效果，能够提高面板1A的弯曲刚度和扭曲刚度。因此，不仅能够显著地实现高刚度化，而且能够实现基于薄型化的轻量化。

图2和图6B所示的第2实施方式的面板1B，具备从基准面F突出的多个凸部4B、和从基准面F凹进的凹部6B。

多个凸部4B向一侧(相对于基准面F垂直的方向：图的纸面上方)突出，多个凹部6B向与一侧相反的另一侧(图的下方)凹进。并且，多个凸部4B和多个凹部6B沿平面部2并列配置。

凸部4B由具有在正面看时(从突出的方向看时)为正六边形的上面部41B、和作为侧面的倾斜面部42B的正六棱锥台构成。该倾斜面部42B为形成在凸部4B的周缘部分、从上面部41B的各边向平面部2(基准面F)延伸、相对于平面部2倾斜的凸部侧倾斜面。

凹部6B由具有在正面看时为正三角形的底面部61B、和作为侧面的倾斜面部62B的向下的正三棱锥台构成。倾斜面部62B为形成在凹部6B的周缘部分、从底面部61B的各边向平面部2(基准面F)延伸、相对于平面部2倾斜的凹部侧倾斜面。并且，各凸部4B的整个周围由6个凹部6B包围。另一方面，各凹部6B的整个周围由3个凸部4B包围。

利用上述结构，相邻的凸部4B之间互不连续、并且相邻的凹部6B之间互不连续地配置。并且，凸部4B的倾斜面部42B相对于基准面F的倾斜角度α1、与凹部6B的倾斜面部62B相对于基准面F的倾斜角度α2相同。

而且，在与基准面F垂直的剖面看倾斜面部42B和倾斜面部62B时，这些倾斜面部42B和倾斜面部62B直线地连续连接。即，在同一平面内连续地形成。

利用上述结构，本实施方式的面板1B与面板1A同样，不仅能够显著地实现高刚度化，而且能够实现基于薄型化的轻量化。

图3和图6C所示的第3实施方式的面板1C具备从基准面F突出的多个凸部4C、和与平面部2形成齐平面的多个平坦部5C。

多个凸部4C为四边形，向一侧(相对于基准面F垂直的方向：图的纸面上方)突出。该平坦部5C由没有突出地剩余的平面部2构成。并且，多个凸部4C和多个平坦部5C沿平面部2并列配置。

凸部4C由具有在正面看时(从突出的方向看时)为正方形(四边形)的上面部41C、和从上面部41C的各边向平面部2(基准面F)延伸的倾斜面部(倾斜面)42C的正四棱锥台构成。各平坦部5C的整个周围由多个凸部4C包围。具体为，平坦部5C由4个(面板1的边缘为3个)凸部4C的倾斜面部42C的下端边缘形成为正方形，即平坦部5C各自的整个周围即四边由4个凸部4C包围。并且，凸部4C各自的整个周围由平坦部5C包围。

利用这种结构，相邻的平坦部5C之间互不连续、并且相邻的凸部4C之间互不连续地配置有凸部4C和平坦部5C。

并且，沿宽度方向(X方向)和与该宽度方向正交的长度方向(Y方向)，多个凸部4C和多个平坦部5C沿基准面F交替地并列配置。即，形成为方格花纹(棋盘形状)。

利用上述结构，本实施方式的面板1C与面板1A同样，不仅能够显著地实现高刚度化，而且能够实现基于薄型化的轻量化。

图4和图6D所示的第4实施方式的面板1D，具备从基准面F突出的多个凸部4D、和从基准面F凹进的多个凹部6D。

多个凸部4D向一侧(相对于基准面F垂直的方向：图的纸面上方)突出，多个凹部6D向与一侧相反的另一侧(图的下方)凹进。并且，多个凸部4D和多个凹部6D沿平面部2并列配置。

凸部4D由具有在正面看时(从突出的方向看时)为正方形(四边形)的上面部41D、和作为侧面的倾斜面部42D的正四棱锥台构成。倾斜面部42D为形成在凸部的周缘部分、从上面部41D的各边向平面部2(基准面F)延伸、相对于平面部2倾斜的凸部侧倾斜面。并且，各凸部4D的整个周围由4个凹部6D包围。另一方面，各凹部6D的整个周围由4个凸部4D包围。

凹部6D由具有在正面看时(从突出的方向看时)为正方形(四边形)的底面部61D、和作为侧面的倾斜面部62D的向下的正四棱锥台构成。倾斜面部62D为形成在凹部6D的周缘部分、从底面部61D的各边向平面部2(基准面F)延伸、相对于平面部2倾斜的凹部侧倾斜面。并且，各凸部4D的整个周围由4个凹部6D包围，另一方面，各凹部6D的整个周围由4个凸部4D包围。

利用上述结构，沿宽度方向(X方向)和与该宽度方向正交的长度方向(Y方向)，多个凸部4D和多个凹部6D分别交替地并列配置。即，形成为方格花纹(棋盘形状)。

由此，相邻的凸部4D之间互不连续、并且相邻的凹部6D之间互不连续地构成。并且，凸部4D的倾斜面部42D相对于基准面F的倾斜角度α3、与凹部6D的倾斜面部62D相对于基准面F的倾斜角度α相同。而且，在在与基准面F垂直的剖面看倾斜面部42D和倾斜面部62D时，这些倾斜面部42D和倾斜面部62D直线地连续连接。即，在同一个平面内连续地形成。

利用上述结构，本实施方式的面板1D与面板1A同样，不仅能够显著地实现高刚度化，而且能够实现基于薄型化的轻量化。

图5和图6E所示的第5实施方式的面板1E，具备从基准面F突出的多个凸部4E、和从基准面F凹进的多个凹部6E。

多个凸部4E向一侧(相对于基准面F垂直的方向：图的纸面上方)突出，多个凹部6E向与一侧相反的另一侧(图的下方)凹进。并且，多个凸部4E和多个凹部6E沿平面部2并列配置。

并且，在互相相邻的凸部4E的各角部之间(凹部6E的各角部之间)形成有桥部51E。桥部51E具有平坦的顶部平坦部(顶部上面)5E，该顶部平坦部5E由没有突出并且没有凹进的剩余的平面部2构成。

凸部4E由具有在正面看时(从突出的方向看时)为正方形(四边形)的四个角部被倒角过的上面部41E、作为侧面的倾斜面部42E和从上面部41E的四个角向平面部2(基准面F)延伸的角部倾斜面43E的八棱锥台构成。该倾斜面部42E为形成在凸部4E的周缘部分、从上面部41E的各边向平面部2(基准面F)延伸、相对于平面部2倾斜的凸部侧倾斜面。

凹部6E由具有在正面看时(从突出的方向看时)为正方形的四个角部被倒角过的底面部61E、作为侧面的倾斜面部62E和从底面部61E的四个角向平面部2(基准面F)延伸的角部倾斜面63E的向下的八棱锥台构成。倾斜面部62E为形成在凹部6E的周缘部分、从底面部61E的各边向平面部2(基准面F)延伸、相对于平面部2倾斜的凹部侧倾斜面。

顶部平坦部5E在位于对角位置的2个凸部4E和2个凹部6E接近的角部，通过角部倾斜面43E的下端边缘和角部倾斜面63E的上端边缘而形成为正方形。

并且，在第5实施方式的面板1E中，各凸部4E的整个周围由4个凹部6E包围，各凹部6E的整个周围由4个凸部4E包围而构成。利用这种结构，沿宽度方向(X方向)和与该宽度方向正交的长度方向(Y方向)，多个凸部4E和多个凹部6E分别交替地并列配置。即，形成为方格花纹(棋盘形状)。

由此，面板1E使相邻的凸部4E之间互不连续、并且相邻的凹部6E之间互不连续地构成。而且，是顶部平坦部5E的整个周围即四边由2个凸部4E和2个凹部6E包围、相邻的顶部平坦部5E(桥部51E)互相不连续的结构。并且，凸部4E的倾斜面部42E相对于基准面F的倾斜角度α5、与凹部6E的倾斜面部62E相对于基准面F的倾斜角度α6相同。而且，倾斜面部42E和倾斜面部62E在同一个平面内连续形成。

利用上述结构，本实施方式的面板1E与面板1A同样，不仅能够显著地实现高刚度化，而且能够实现基于薄型化的轻量化。

并且，图1～图4的面板1A～1D也可以具备与面板1E同样的桥部51E。

这里，根据图7A、图7B、图7C和图8说明本发明现有例的面板10(10A、10B、10C、10D)。

在图7A中，面板10A具有平板状的平面部12、和从该平面部12的外边缘弯曲成大致直角的弯曲部13而形成。

在图7B中，面板10B具有平面部12和弯曲部13、从平面部12向一侧(图的纸面上方)突出的多个凸部14、平面部12中没有形成凸部14的平坦部15而形成。

在图7C中，面板10C具有平面部12、弯曲部13、多个凸部14和平坦部15、从平面部12向另一侧(图的下方)凹进的多个凹部16而形成。

在图8中，面板10D具有平面部12和弯曲部13、从平面部12向一侧(图的纸面上方)突出的多个凸部14D而形成，凸部14D采用俯视正方形的四棱锥，相邻的凸部14D的边彼此连接地并列配置。

[实施例]

下面，说明对本实施方式的面板1和现有的面板10进行面板刚度研究的结果。

这里，将上述实施方式的面板1A～1E作为实施例，将现有的面板10A～10D作为比较例，实施将各面板模型化了的FEM分析，计算出面板刚度。另外，作为FEM分析模型，使用了如图9A所示支持各面板1、10的4个角及4条边的中央而在面板中央施加载荷的弯曲模型、和如图9B所示支持各面板1、10的3个角而在另一个角施加载荷的扭曲模型。并且，各模型的面板1、10中采用了弯曲部3、13的高度为15mm、其端部边缘23互相不连接的结构。并且，将各模型的凹凸配置及尺寸表示在图10A～图18B中。另外，模型尺寸用面板1、10的板厚中心尺寸表示。并且，将分析结果表示在图19和图20中。

[分析模型]

实施例和比较例共同的分析模型的各要件和分析条件如下：

·面板尺寸：285mm×285mm

·面板板厚：0.6mm(面板材质假定为钢)

·载荷位置：弯曲模型为面板中央的20mm×20mm范围，扭曲模型为没有支持的1个角的一点(图9中用空心箭头表示)

·作用载荷：10N

[比较例]

比较例1使用图7A所示的面板10A，将分析模型的形状表示在图10中。并且，分析结果的图表(图19、图20)标记为No.1。

比较例2使用图7B所示的面板10B，将分析模型的凹凸配置和尺寸表示在图11A、图11B中。并且，分析结果的图表(图19、图20)标记为No.2。该比较例2中相邻的凸部14的中心间隔为34.64mm，使中心点为正三角形的顶点地配置。各凸部14的圆锥台顶面的直径为24mm，圆锥台底面的直径为30mm，凸部14从平面部12突出的尺寸为3mm，凸部14的圆锥台状的倾斜角度为45°。

比较例3使用图7C所示的面板10C，将分析模型的凹凸配置和尺寸表示在图12、图12B中。并且，分析结果的图表(图19、图20)标记为No.3。该比较例3中相邻的凸部14和凹部16的中心间隔为34.64mm，使中心点为正三角形的顶点地配置。各凸部14和凹部16的圆锥台顶面的直径为27mm，圆锥台底面的直径为30mm，凸部14从平面部12突出的尺寸和凹部16凹进的尺寸分别为1.5mm。并且，凸部14和凹部16的圆锥台顶面的距离为3mm，凸部14和凹部16的圆锥台状的倾斜角度为45°。

比较例4使用图8所示的面板10D，将分析模型的凹凸配置和尺寸表示在图13、图13B中。并且，分析结果的图表(图19、图20)标记为No.4。该比较例4中相邻的凸部14的中心间隔为30mm，即各凸部14D的平面尺寸为30mm×30mm，凸部14D从平面部12突出的尺寸即四棱锥顶点的高度为3mm。

[实施例]

实施例1使用图1和图6A所示的面板1A，将分析模型的凹凸配置和尺寸表示在图14、图14B中。并且，分析结果的图表(图19、图20)标记为No.5。该实施例1的面板1A中相邻的凸部4A的中心间隔为34.64mm，使中心点为正三角形的顶点地配置，各凸部4A的六棱锥台顶面的对边距离为24mm，六棱锥台底面的对边距离为30mm，六棱锥台的底面所包围的平面正三角形为各平坦部5A。而且，凸部4A从平面部2突出的尺寸为3mm，凸部4A的倾斜面部42A相对于基准面F的倾斜角度为45°。

实施例2使用图2和图6B所示的面板1B，将分析模型的凹凸配置和尺寸表示在图15、图15B中。并且，分析结果的图表(图19、图20)标记为No.6。该实施例2的面板1B中相邻的凸部4B的中心间隔为34.64mm，使中心点为正三角形的顶点地配置，各凸部4B的六棱锥台顶面的对边距离为27mm，六棱锥台底面的对边距离为30mm。并且，在六棱锥台的底面所包围的区域内设置成为各凹部6B的三棱锥台。并且，凸部4B从平面部2突出的尺寸为1.5mm，凹部6B从平面部2凹进的尺寸为1.5mm。并且，凸部4B的六棱锥台顶面与凹部6B的三棱锥台顶面的距离为3mm，凸部4A的倾斜面部42B和凹部6B的倾斜面部62B相对于基准面F的倾斜角度分别为45°。

实施例3使用图3和图6C所示的面板1C，将分析模型的凹凸配置和尺寸表示在图16、图16B中。并且，分析结果的图表(图19、图20)标记为No.7。该实施例3的面板1C中相邻的凸部4C的中心间隔为30mm，即俯视为正方形的各凸部4C的四棱锥台底面的各边长为30mm，四棱锥台顶面的各边长为24mm。而且，凸部4C从平面部2突出的尺寸为3mm，凸部4C的倾斜面部42C相对于基准面F的倾斜角度为45°。

实施例4使用图4和图6D所示的面板1D，将分析模型的凹凸配置和尺寸表示在图17、图17B中。并且，分析结果的图表(图19、图20)标记为No.8。该实施例4的面板1D中相邻的凸部4D的中心间隔为30mm，即俯视为正方形的各凸部4D的四棱锥台底面的各边长为30mm，四棱锥台顶面的各边长为27mm，凹部6D的四棱锥台底面的各边长为30mm，四棱锥台顶面的各边长为27mm。而且，凸部4D从平面部2突出的尺寸为1.5mm，凹部6D从平面部2凹进的尺寸为1.5mm。并且，凸部4D的四棱锥台顶面与凹部6D的四棱锥台顶面的距离为3mm，凸部4D的倾斜面部42D和凹部6D的倾斜面部62D相对于基准面F的倾斜角度分别为45°。

本实施例4中凸部4D和凹部6D的平面形状和平面尺寸相同。由此，对于来自面板的突出一侧的外力和来自面板的凹进一侧的外力中的任何一个力都能平衡良好地抵抗。

而且，本实施例4中相对于基准面垂直的方向的凸部的突出尺寸和凹部的凹进尺寸相同。此时也对于来自面板的突出一侧和来自面板的凹进一侧的任何一侧的外力都能平衡良好地抵抗。

实施例5使用图5和图6E所示的面板1E，将分析模型的凹凸配置和尺寸表示在图18中。并且，分析结果的图表(图19、图20)标记为No.9。该实施例5的面板1E中相邻的凸部4E的中心间隔为30mm，即俯视为大致正方形的各凸部4E的四棱锥台底面的各边长为30mm，四棱锥台顶面的各边长为27mm，凹部6E的四棱锥台底面的各边长为30mm，四棱锥台顶面的各边长为27mm。而且，凸部4E从平面部2突出的尺寸为1.5mm，凹部6E从平面部2凹进的尺寸为1.5mm。并且，凸部4E的四棱锥台顶面与凹部6E的四棱锥台顶面的距离为3mm，凸部4E的倾斜面部42E和凹部6E的倾斜面部62E相对于基准面F的倾斜角度分别为45°。并且，实施例5的面板1E中凸部4E和凹部6E的倒角尺寸为1.5mm，即俯视为正方形的各顶部平坦部5E的各对角边长为3mm，角部倾斜面43E和角部倾斜面63E相对于基准面F的倾斜角度分别为45°。

图19、图20表示FEM分析结果。图19为表示弯曲模型中刚度比的图表，表示将比较例1的面板10A中面板中央的铅垂位移除以各实施例和比较例的面板1、10中面板中央的铅垂位移所得的值。图20为表示扭曲模型中刚度比的图表，表示比较例1的面板10A中载荷位置的铅垂位移除以各实施例和比较例的面板1、10中载荷位置的铅垂位移所得的值。即，图19、图20表示实施例1～5的面板1A～1E和比较例2～4的面板10B～10D的弯曲刚度和扭曲刚度相对于不具有凹凸的比较例1的面板10A增加的比例。图19、图20的纵轴为刚度比。

如图19所示，比较例2～4的面板10B～10D(No.2、3、4)的弯曲刚度相对于比较例1的面板10A(No.1)仅增加了1.9～2.32倍，实施例1～3的面板1A～1C(No.5～7)的弯曲刚度仅增加了2.35倍～2.75倍。另一方面，实施例4、5的面板1D、1E(No.8、9)的弯曲刚度相对于实施例1的面板10A增加为3.98倍、3.74倍到近4倍。这样，可知本发明实施方式的实施例1～3的面板1A～1C弯曲刚度增加与现有的具有凹凸的面板10B、10C(比较例2、3)同等程度以上。而且，本发明实施方式的实施例4、5的面板1D、1E与现有的面板10B、10C相比，可知弯曲刚度增加到1.6～1.9倍左右。

如图20所示，比较例2～4的面板10B～10D(No.2、3、4)的扭曲刚度相对于比较例1的面板10A(No.1)仅增加了1.18倍～1.58倍，实施例1～3的面板1A～1C(No.5～7)的扭曲刚度仅增加了1.49倍～1.56倍。另一方面，实施例4、5的面板1D、1E(No.8、9)的扭曲刚度相对于比较例1的面板10A增加为3.26倍、3.34倍，增加到3倍以上。这样，可知本发明实施方式的实施例1～3的面板1A～1C的扭曲刚度增加到与现有的具有凹凸的面板10B、10C(比较例2、3)相同的程度。而且，可知本发明实施方式的实施例4、5的面板1D、1E与现有的面板10B、10C相比，扭曲刚度增加到2.1～2.2倍左右。

通过以上的实施例获得了以下发现。

即，与平面部12和平坦部15连续的比较例相比，平坦部5A、5C、顶部平坦部5E不连续，并且凸部4A～4E之间和凹部6B、6D、6E之间也互不连续的实施例1～5的面板能够增加弯曲刚度和扭曲刚度。尤其在凸部4D、4E和凹部6D、6E并列配置成方格花纹的实施例4、5中，弯曲刚度和扭曲刚度的增加效率大，能够显著地实现高刚度化。

上述实施例中给出的面板1的各部分尺寸只不过是例示，能够根据用途适当变更。根据图21A～图27B、表1～表10说明根据上述实施例进一步改变面板1的各部分的尺寸时的效果。其中，面板1的各部分尺寸定义为图21A～23B所示的标记。图21A～图22D中各部分尺寸表示凸部的四棱锥台顶面与凹部的四棱锥台顶面的距离H、板厚t、凸部和凹部的四棱锥台底面各边的长度J、凸部和凹部的倾斜面部相对于基准面F的倾斜角度θ、凹凸的数量m、除了面板周围的平面部以外的面板尺寸L、面板尺寸L′。并且，图23、图23B中各部分尺寸表示四棱锥台底面的各边长度J、顶部平面部的对角边长K。

图24A、图24B表示以实施例4的面板形状为基本，使用表1、2所示的面板的各部分尺寸，使倾斜角度θ变化时的弯曲刚度和扭曲刚度的各刚度比(以与比较例1同样地没有凹凸的面板为比较基准)。其中，表1、2分别表示使凸部和凹部的倾斜角度θ变化时的弯曲刚度比(表1)和扭曲刚度比(表2)。在θ＝5.7°～90°的各形状中，倾斜角度θ无论什么值，都认为弯曲刚度和扭曲刚度提高。并且，在θ＝10°～90°的范围内刚度显著提高为弯曲刚度比和扭曲刚度比为大约3倍以上；而且，在θ＝45°～75°的范围内，刚度大大提高为弯曲刚度为3.8倍、扭曲刚度为3.3倍以上。即，本实施例4的面板能够提供不管倾斜角度θ而刚度比高的面板。

图25表示以实施例4的面板形状为基本，使用表3～8所示的面板的各部分尺寸，使凸部的四棱锥台的顶面与凹部的四棱锥台的顶面的距离H变化时的弯曲刚度和扭曲刚度的各刚度比(以没有凹凸的面板为比较基准)。其中，表3～8分别表示使凸部和凹部的四棱锥台的顶面的距离H变化时的弯曲刚度比(表3、5、7)和扭曲刚度比(表4、6、8)，表3～4中板厚t＝0.3mm，表5～6中板厚t＝0.6mm，表7～8中板厚t＝1.0mm。虽然多少有些增减，但无论板厚多少，在H/L≥0.005的范围内，弯曲刚度和扭曲刚度都提高到约2倍，在H/L≥0.01的范围内，弯曲刚度和扭曲刚度都提高到约3倍。另外，对于板厚t与距离H的关系，在任何的板厚t与距离H的关系中都发现刚性的提高。这里，在大概H≥t以上，即H/t≥1.0的范围内发现刚度尤其提高的倾向。

图26A、图26B表示以实施例5的面板形状为基本，使用表9、10所示的面板的各部分尺寸，使顶部平坦部的对角边长度K变化时的弯曲刚度和扭曲刚度的各刚度比(以没有凹凸的面板为比较基准)。其中，表9、10分别表示使顶部平坦部的对角边长度K变化时的弯曲刚度比(表9)和扭曲刚度比(表10)。在K/J＝0～0.9的范围内，认为弯曲刚度和扭曲刚度提高，尤其在K/J＝0～0.6的范围内，刚度显著提高至刚度比为大约3倍以上。

图27A、图27B表示以实施例4的面板形状为基本，使用表11、12所示的面板的各部分尺寸，使凸部和凹部的四棱锥台底面的各边长J相对于面板尺寸L之比(相当于凹凸数量m的倒数)变化时的弯曲刚度和扭曲刚度的各刚度比(以没有凹凸的面板为比较基准)。其中，表11表示弯曲刚度比，表12表示扭曲刚度比。另外，由于各模型的面板尺寸不同，因此刚度比根据与在面板尺寸L＝270mm(L′＝285mm)的模型上负载10N作用载荷时的弯曲变形引起的挠曲角以及扭曲变形引起的扭曲角相同的挠曲角以及扭曲角的变形区域的刚度进行比较。

在J/L≤0.5的范围内认为弯曲刚度和扭曲刚度提高。其中，在J/L＝0.5即由2个凸部和2个凹部构成的最小数量的凹凸组合所构成的方格形状中也发现刚度提高。即，作为凸部或凹部的配置的特殊方式，除了凸部和凹部互相包围4边的结构以外，凸部或凹部的周边中的2边也可以由与四棱锥台的顶面面不同的平坦部包围。

如上所述，本实施方式的面板1，如果H/L≥0.005、H/t≥1.0、θ＝5.7°～90°、K/J＝0～0.9、J/L≤0.5，则能够构成更合适的面板。

图28、29、30、31表示以实施例5的面板形状为基本，使图23B所示的顶部平坦部5E的对角边长度K和倾斜面部42E(62E)的倾斜角度θ变化时的弯曲刚度和扭曲刚度的各刚度比(以没有凹凸的面板为比较基准)。顶部平坦部5E的对角边长度K的值分别为K＝0、3、6、15、21、24、27。另外，倾斜面部42E(62E)的倾斜角度θ为表13～40所示的值。

图28(H＝3，弯曲)和图29(H＝3，扭曲)为图18所示的凸部的顶面与凹部的顶面的距离H为3.0mm时的刚度比(弯曲)的表13(K＝0)～表19(K＝27)、以及刚度比(扭曲)的表20(K＝0)～表26(K＝27)的图表。并且，图30(H＝6，弯曲)和图31(H＝6，扭曲)为突出尺寸(距离)H为6.0mm时的刚度比(弯曲)的表27(K＝0)～表33(K＝27)、以及刚度比(扭曲)的表34(K＝0)～表40(K＝27)的图表。图28～图31表示横轴为以顶部平坦部5E的面积S3与倾斜部(倾斜面部42E(62E)与角部倾斜面43E之和)的面积S4的总和除以上面部41E的面积S1与底面部61E的面积S2的总和所得的值、纵轴为弯曲刚度和扭曲刚度的各刚度比的图表。其中，上面部41E的面积S1、底面部61E的面积S2、顶部平坦部5E的面积S3为表面积，倾斜部(倾斜面部42E(62E)与角部倾斜面43E之和)的面积S4为将倾斜面部42E(62E)与角部倾斜面43E从上面投影时投影在基准面F上的投影面积。

由图28～图31可知，根据顶部平坦部5E的对角边长度K和倾斜面部42E(62E)的倾斜角度θ的值而刚度比变化。虽然在设计上能够求出最合适的对角边长度K和倾斜角度θ的值，但由于面板所使用的原材料的特性、又为了确保在成型设置有凸部和凹部的面板时的二次加工性，合适的K和θ的值变化。即使在这样对角边长度K和倾斜角度θ的值变化时，如果(顶部平坦部面积+倾斜部面积)/(上面部面积+底面部面积)的值在1.0以下，则也能够确保包含拐点的刚度比的最大值。因此，即使面板的原材料特性和要求的二次加工性变化，也能够确保优良的面板刚度。

并且，虽然以实施例5的面板形状为基本，但使用实施例1～4的面板也能够获得同样的效果。

图33、图34表示以实施例4的面板形状为基本，使用表41、表42所示的面板的各部分尺寸，如图32所示那样在连接凹部和凸部的倾斜面部的交叉部设置圆弧部(半径R＝r×t)，使圆弧部的半径R与板厚t之比r变化时的弯曲刚度和扭曲刚度的各刚度比(与比较例1同样以没有凹凸的面板为比较基准)。

由图33和图34可知，即使使r的值从0变化到22，弯曲刚度、扭曲刚度也提高，即使根据面板所使用的材料材质适当设定交叉部的r，也能够获得刚度提高的效果。即，通过设置圆弧部取代设置平坦部，能够获得与设置平坦部时相同的效果。并且，圆弧部的形成还具有加工容易这样的优点。

另外，本发明并不是仅限于上述实施方式的结构，包括能够达成本发明的目的的其他结构等的以下所述的变形例等也包含在本发明中。

例如，虽然上述实施方式说明了面板1的基准面F为平面时的情况，但基准面F并不局限于平面，也可以是圆筒面形状或球面形状、平缓的弯曲状及其他任意的三维曲面形状。而且，作为面板1的形状也不局限于矩形形状，具有任意形状的面板都可以使用。并且，作为凸部或凹部、平坦部的平面形状也不仅局限于上述实施方式，能够采用任意的形状。凸部和凹部未必通过从基准面向一侧突出和向另一侧凹进而形成，通过仅向一侧突出或者仅向另一侧凹进，结果也能够获得具有作为目的的凹凸配置及尺寸的面板。

并且，凸部和凹部的四棱锥台的顶面的距离H未必比板厚大，也可以采用H比板厚t小的面板。

并且，用于形成凹凸的板的弯曲半径，能够根据面板所使用的材料的材质适当设定。

此外，虽然实施本发明的优选结构、方法等在以上的记载中公开了，但本发明并不仅局限于此。即，本发明虽然主要就特定的实施方式进行了特定图示并进行了说明，但本领域技术人员能够在不超出本发明的技术思想和目的的范围内在形状、材质、数量以及其他详细的结构中对以上叙述过的实施方式加以各种变形。

因此，以上公开的限定了形状、材质等的记载是为了容易理解本发明而举例记载的面板，本发明并不局限于此。因此，这些形状、材质等的以除去了限定的一部分或者全部限定的部件名称的记载包含在本发明中。

工业实用性

根据本发明，能够提供结构简单、可确实地实现高刚度化和轻量化的面板。

Claims

1.一种面板，其特征在于，在从规定的基准面突出的多个凸部、与上述基准面形成齐平面的多个平坦部、以及从上述基准面凹进的多个凹部中，具备上述凸部、和上述平坦部或上述凹部；

当具备上述平坦部时，各个上述凸部的整个周围由上述平坦部包围，并且，各个上述平坦部的整个周围由上述凸部包围；

另一方面，当具备上述凹部时，各个上述凸部的整个周围由上述凹部包围，并且，各个上述凹部的整个周围由上述凸部包围。

2.如权利要求1所述的面板，其特征在于，

在正面看时，上述多个凸部、和上述多个平坦部或者上述多个凹部沿宽度方向及与该宽度方向正交的长度方向交替地配置。

3.如权利要求1所述的面板，其特征在于，

在正面看时，上述各凸部具有六边形形状，上述各平坦部具有三角形形状。

4.如权利要求1所述的面板，其特征在于，

在正面看时，上述各凸部具有六边形形状，上述各凹部具有三角形形状。

5.如权利要求1所述的面板，其特征在于，

在正面看时，上述多个凸部和上述多个平坦部的两方具有四边形形状。

6.如权利要求1所述的面板，其特征在于，

在正面看时，上述多个凸部和上述多个凹部的两方具有四边形形状。

7.如权利要求3至6中的任一项所述的面板，其特征在于，

彼此相邻的上述各凸部的各角部之间通过具有平坦的顶部上面的桥部连接。

8.如权利要求1所述的面板，其特征在于，

当具备上述凸部和上述凹部时，

在上述凸部的周缘部分形成凸部侧倾斜面，并且，在上述凹部的周缘部分形成凹部侧倾斜面；

当在与上述基准面垂直的剖面看上述凸部侧倾斜面和上述凹部侧倾斜面时，这些凸部侧倾斜面和凹部侧倾斜面直线地连续连接；

上述凸部侧倾斜面的倾斜角度与上述凹部侧倾斜面的倾斜角度相同。

9.如权利要求1所述的面板，其特征在于，

当具备上述凸部和上述凹部时，

上述多个凸部与上述多个凹部的平面形状和平面尺寸相同。

10.如权利要求1所述的面板，其特征在于，

当具备上述凸部和上述凹部时，

相对于上述基准面垂直的方向的上述凸部的突出尺寸、和上述凹部的凹进尺寸相同。

11.如权利要求1所述的面板，其特征在于，

沿包含全部的上述凸部和上述平坦部或上述凹部的平面材料的边缘具备框部。