CN106488844A - 层叠金属板 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够提升弯折部的强度、成形性以及外观的、新颖且被改良了的层叠金属板。为了解决上述课题，根据本发明的一方案，提供一种层叠金属板，其特征在于，该层叠金属板包括：芯层，其包括将由框架构成的桁架以矩阵状配置而成的第1桁架结构体和第2桁架结构体；第1金属板，其设于芯层的一侧的表面，至少与第1桁架结构体的顶点相接合；以及第2金属板，其设于芯层的另一侧的表面，至少与第2桁架结构体的顶点相接合，第1桁架结构体与第2桁架结构体和第2金属板这两者中的至少一者相接合，第2桁架结构体与第1桁架结构体和第1金属板这两者中的至少一者相接合。

Description

层叠金属板
技术领域
本发明涉及一种层叠金属板。
背景技术
对于汽车构件、家电的壳体、OA设备部件等各种各样的用途而言，广泛地需要轻量、刚度和强度较高、且加工性优异的钢板。另外，近年，作为全球变暖的对策，CO2的排放量被严格地限制，特别是，对于输送体(例如，汽车、货车、公共汽车、车辆等)的用途而言，为了削减CO2的排放量，不仅轻量化的需求特别高，刚度、耐冲击性(碰撞安全性)以及加工性也被以较高的标准要求。作为针对这样的要求的解决对策，例如专利文献1～3所公开的那样，提出有利用金属板夹着桁架结构体而成的层叠金属板。该层叠金属板能够被用作构成输送体的平面和曲面的板。桁架结构体是将由金属框架构成的桁架(锥体)以矩阵状配置而成的，为在力学上有利的结构骨架。
具体而言，在专利文献1所公开的技术中，通过将形成有四边形或六边形的格子的格子体沿着格子的对角线依次进行山形折叠和谷形折叠，从而制作桁架结构体。然后，通过利用金属板夹着该桁架结构体的两面而制作层叠金属板。
在专利文献2所公开的技术中，使用金属线材制作桁架结构体，并通过利用金属板夹着该桁架结构体的两面而制作层叠金属板。
在专利文献3所公开的技术中，使用包含以格子状配置的多个直线材以及配置于直线材彼此的交叉点并将直线材支承为能够旋转的接点的格子体来制作桁架结构体。然后，通过利用金属板夹着该桁架结构体而制作层叠金属板。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-120218号公报
专利文献2：日本特开2013-230593号公报
专利文献3：日本特开2001-182151号公报
发明内容
发明要解决的问题
这些层叠金属板虽然满足轻量化的要求，但在金属板之间均只配置有一个桁架结构体，因此，在使层叠金属板弯折了的情况下，存在产生该弯折部分的强度下降、成形不良以及外观不良这样的问题。具体而言，在弯折层叠金属板时，一侧的金属板、即弯曲外侧的金属板产生拉伸变形，另一侧的金属板、即弯曲内侧的金属板产生压缩变形。此时，桁架无法加强产生拉伸变形的金属板。这是因为，在桁架的底面侧的顶点之间不存在用于加强拉伸变形部分的构件。因而，拉伸变形部分较大程度地伸长。即，拉伸变形侧的金属板局部较大程度地变形。相伴于此，桁架的头顶点的角度变大。因此，桁架被压扁。即，层叠金属板的弯折部(角部)被压扁。其结果，弯折部的强度急剧下降(强度下降)，进而可能导致弯折部断裂(成形不良)。另外，弯折部的板厚与其他部分的板厚不同，桁架被压扁，因此，还导致外观变得不良(外观不良)。例如，在利用该层叠金属板成形了汽车的框架那样的日文コ字型的构件的情况下，可能导致层叠金属板的弯折部被压扁。在弯折部被压扁了的情况下，除了框架拐角部的外观不良的问题以外，还可能导致框架自身强度下降，无法确保耐冲击性(碰撞安全性)。即，专利文献1～3所公开的层叠金属板并不是能满足刚度、耐冲击性(碰撞安全性)以及加工性的层叠金属板。
于是，本发明即是鉴于上述问题而做成的，本发明的目的在于提供一种能够提升弯折部的强度、成形性以及外观的、新颖且被改良了的层叠金属板。
用于解决问题的方案
为了解决上述课题，根据本发明的一方式，提供一种层叠金属板，其特征在于，该层叠金属板包括：芯层，其包括将由框架构成的桁架以矩阵状配置而成的第1桁架结构体和第2桁架结构体；第1金属板，其设于芯层的一侧的表面，至少与第1桁架结构体的顶点相接合；以及第2金属板，其设于芯层的另一侧的表面，至少与第2桁架结构体的顶点相接合，第1桁架结构体与第2桁架结构体和第2金属板这两者中的至少一者相接合，第2桁架结构体与第1桁架结构体和第1金属板这两者中的至少一者相接合。
在此，也可以是，框架由金属构成。
另外，也可以是，第1桁架结构体和第2桁架结构体中的、至少一个桁架结构体是通过成形金属板来制作的。
另外，也可以是，第1桁架结构体和第2桁架结构体中的、至少一个桁架结构体是通过成形金属冲孔网来制作的。
另外，也可以是，框架由树脂构成。
另外，也可以是，第1桁架结构体的顶点与第1金属板和第2金属板相接合，第2桁架结构体的顶点与第1金属板和第2金属板相接合且配置于第1桁架结构体的顶点之间。
另外，也可以是，第2桁架结构体的顶点配置于第1桁架结构体的顶点之间的中心。
另外，也可以是，该层叠金属板包括树脂层，该树脂层形成于第1金属板的芯层侧的表面和第2金属板的芯层侧的表面中的、至少一者。
另外，也可以是，树脂层的总厚度与芯层的厚度大致一致。
另外，也可以是，树脂层由热塑性树脂构成。
另外，也可以是，在第1桁架结构体上层叠第2桁架结构体，且使第1桁架结构体的顶点与第2桁架结构体的顶点相接合。
另外，也可以是，该层叠金属板包括树脂层，该树脂层形成于第1金属板的芯层侧的表面、第2金属板的芯层侧的表面以及第1桁架结构体与第2桁架结构体之间的接合部分这三者中的至少一者以上的部分。
另外，也可以是，树脂层的总厚度与芯层的厚度大致一致。
另外，也可以是，树脂层由热塑性树脂构成。
另外，也可以是，与第1金属板相接合的顶点之间的距离和与第2金属板相接合的顶点之间的距离中的、至少一者为层叠金属板的总厚度的0.4倍以上且4.0倍以下。
另外，也可以是，与第1金属板相接合的顶点之间的距离和与第2金属板相接合的顶点之间的距离中的、至少一者满足以下的表达式(1)的条件。
0.57≤w/h≤3.7/α (1)
在表达式(1)中，w表示与第1金属板相接合的顶点之间的距离或与第2金属板相接合的顶点之间的距离，h表示第1金属板与第2金属板之间的距离，α表示芯层与第1金属板或第2金属板所成的接合角度在弯曲加工时的变化率。
另外，也可以是，芯层与第1金属板或第2金属板所成的接合角度为60°～150°。
根据本发明的另一方式，提供一种层叠金属板，该层叠金属板包括：芯层，其包括将由金属框架构成的桁架以矩阵状配置而成的桁架结构体；第1金属板，其设于芯层的一侧的表面，与构成桁架结构体的第1顶点相接合；第2金属板，其设于芯层的另一侧的表面，与构成桁架结构体的第2顶点相接合；以及树脂层，其形成于第1金属板的芯层侧的表面和第2金属板的芯层侧的表面中的至少一者。
发明的效果
如以上说明的那样，根据本发明，能够抑制桁架被压扁，进而提高弯折部的强度、成形性以及外观。其结果，本发明的层叠金属板满足轻量化的需求，并且，能够比以往的层叠金属板提高刚度、耐冲击性(碰撞安全性)以及加工性。因而，本发明的层叠金属板除了能够应用于输送体等的构成平面和曲面的板以外，还能够应用于被要求碰撞安全性的结构构件。
附图说明
图1是示意地表示本发明的第1实施方式的层叠金属板的侧视图。
图2是示意地表示芯层的立体图。
图3是示意地表示芯层的俯视图。
图4是示意地表示桁架的立体图。
图5是示意地表示桁架的其他的例子的俯视图。
图6是示意地表示桁架的其他的例子的立体图。
图7是示意地表示桁架结构体的其他的例子的立体图。
图8是用于说明桁架结构体的制造方法的俯视图。
图9是示意地表示本发明的第2实施方式的层叠金属板的侧视图。
图10是示意地表示本发明的第2实施方式的层叠金属板的其他的例子的侧视图。
图11是示意地表示本发明的第3实施方式的层叠金属板的侧视图。
图12是示意地表示本发明的第4实施方式的层叠金属板的侧视图。
图13是示意地表示本发明的第5实施方式的层叠金属板的侧视图。
图14是用于说明以往的层叠金属板所具有的问题点的侧视图。
具体实施方式
以下参照附图详细地说明本发明的较佳的实施方式。另外，在本说明书和附图中，通过对实质上具有相同的功能结构的结构要素标注相同的附图标记，从而省略重复说明。
＜1.背景技术的问题点和实施方式的概要＞
本发明人通过详细调查了以往的层叠金属板所具有的问题点，而想到了第1实施方式的层叠金属板11～第5实施方式的层叠金属板15。于是，首先，根据图14说明以往的层叠金属板所具有的问题点。
层叠金属板100是以往的层叠金属板的一例子。层叠金属板100包括金属板110a、110b和作为芯层的桁架结构体120。金属板110a、110b设于桁架结构体120的两面。桁架结构体120是将由金属框架122构成的桁架(锥体)120a以矩阵状配置而成的。桁架120a例如可以选取正四棱锥的形状。另外，在该例子中，桁架120a的头顶点121a与金属板110a相接合，底面121c侧的顶点(以下，还将各桁架的底面侧的顶点称为“底顶点”)121b与金属板110b相接合。角度θ7表示桁架120a与金属板110a之间的接合角度。在此，按照以下的步骤求得桁架120a与金属板110a之间的接合角度θ7。即，定义通过金属板110a与桁架120a的接合点(在此为桁架120a的头顶点121a)、且与金属板110a垂直的截面。然后，指定该截面与桁架120a的相交线，将由该相交线和接合点限定的角度设为接合角度θ7。
在将这样的层叠金属板100弯折而使金属板110b中的与一桁架120a的底面121c相接合的部分(拉伸变形部分)110c拉伸变形、金属板110a中的与该桁架120a的头顶点121a相接合的部分(压缩变形部分)压缩变形(向金属板110a的面方向压缩变形)的情况下，桁架120a无法充分地对拉伸变形部分110c进行加强。这是因为，在桁架的底面120c的顶点121b之间不存在对拉伸变形部分110c进行加强的构件。因而，金属板110b中的拉伸变形部分110c较大程度地伸长。即，金属板110b局部地较大程度地变形。伴随于此，桁架120a的接合角度θ7变得非常大。因此，桁架120a被压扁。即，层叠金属板100的弯折部(角部)被压扁。其结果，弯折部的强度下降(强度下降)，进而可能导致弯折部断裂(成形不良)。另外，弯折部的板厚与其他部分的板厚不同，桁架120a被压扁，因此，外观也变得不良(外观不良)。本发明人通过详细调查了这样的问题点，而想到了第1实施方式的层叠金属板11～第5实施方式的层叠金属板15。
例如，如图1和图11所示，在第1实施方式的层叠金属板11和第3实施方式的层叠金属板13中，第1桁架结构体40的顶点41至少与第1金属板20a相接合，第2桁架结构体50的顶点51至少与第2金属板20b相接合。另外，第1桁架结构体40与第2桁架结构体50和第2金属板20b这两者中的至少一者相接合，第2桁架结构体50与第1桁架结构体40和第1金属板20a这两者中的至少一者相接合。因而，相比于以往，在第1金属板20a和第2金属板20b的每单位面积内与第1金属板20a和第2金属板20b相接合的顶点的数量增加。由此，弯折部的强度、成形性以及外观提升。
例如，在第1实施方式中，如图1所示，第1桁架结构体40的顶点41和第2桁架结构体50的顶点51与第1金属板20a、第2金属板20b这两者相接合，第2桁架结构体50的顶点的位置配置于第1桁架结构体40的顶点之间。由此，相比于以往，在第1金属板20a和第2金属板20b的每单位面积内与第1金属板20a和第2金属板20b相接合的顶点的数量增加。
在第3实施方式中，如图11所示，第1桁架结构体40与第1金属板20a相接合，第2桁架结构体50与第2金属板20b相接合。而且，在芯层30a内，第1桁架结构体40的头顶点41a与第2桁架结构体50的头顶点51a相接合。因而，由于第1桁架结构体40的大小和第2桁架结构体50的大小小于以往的桁架结构体的大小，因此，相比于以往，在第1金属板20a和第2金属板20b的每单位面积内与第1金属板20a和第2金属板20b相接合的顶点的数量增多。以下，详细说明各实施方式。
＜2.第1实施方式＞
(2-1.层叠金属板的整体结构)
首先，根据图1，说明第1实施方式的层叠金属板11的整体结构。层叠金属板11包括芯层30和设于芯层30的两面的金属板20。另外，在本实施方式中，存在将一侧的金属板20设为第1金属板20a、将另一侧的金属板20设为第2金属板20b而进行区别的情况。
(2-2.金属板的构成)
构成金属板20的金属的种类(材质)没有特殊限制。金属板20的优选的例子为钢板，但也可以是其他种类的金属板。即，作为构成金属板的金属的例子，可列举钢、铝、钛、镁、铜、镍以及它们的合金等。另外，钢板的种类没有特殊限制。作为能够在本实施方式中使用的钢板，例如可列举有镀锡铁皮、薄镀锡钢板、电解铬酸处理钢板(无锡薄钢板)、镀镍钢板等罐用钢板、热镀锌钢板、热镀锌-铁合金钢板、热镀锌-铝-镁合金钢板、热镀铝-硅合金钢板、热镀铅-锡合金钢板等热镀钢板、电镀锌钢板、电镀锌-镍钢板、电镀锌-铁合金钢板、电镀锌-铬合金钢板等电镀钢板等表面处理钢板、冷轧钢板、热轧钢板、不锈钢钢板等。另外，在不实施焊接接合的情况下，钢板还可以是涂装钢板、印刷钢板、薄膜层压钢板等表面处理钢板。
另外，第1金属板20a、第2金属板20b也可以相互不同。具体而言，在需要弯曲加工、拉深加工等的用途的情况下，在强度不同的钢板之间层叠芯层30，在曲率半径较小且加工较严格的面使用软钢，在另一面为了确保强度而能够使用高张力钢等。另外，为了提高密合力、耐腐蚀性，还能够对金属板20的表面实施公知的表面处理。作为这样的表面处理，例如可列举铬酸盐处理(反应型、涂布型、电解)以及非铬酸盐处理、磷酸盐处理、有机树脂处理等，但并不限定于此。另外，金属板20的优选的厚度为0.2mm～2.0mm。在金属板20的厚度小于0.2mm时，在弯曲加工时存在容易出现压曲的情况。另一方面，在金属板20的厚度超过2.0mm时，轻量化效果容易变得不充分。从轻量化的观点来看，金属板20的厚度优选为1.0mm以下。
另外，第1金属板20a的厚度t1、第2金属板20b的厚度t2只要不损害轻量效果，就也可以不同，通过使一方增厚，而容易避免在强加工时的表层钢板的压曲、断裂。优选的第1金属板20a的厚度和第2金属板20b的厚度之比(第2金属板20b的厚度t2/第1金属板20a的厚度t1)为0.8以上且1.2以下。
(2-3.芯层的构成)
如图2和图3所示，芯层30包括第1桁架结构体40和第2桁架结构体50。如图2所示，第1桁架结构体40是将由框架42构成的桁架(锥体)40a以矩阵状配置而成的。如图2和图4所示，桁架40a成为正四棱锥的形状。桁架40a具有五个顶点41。在以下的说明中，存在将这些顶点41中的、头顶点设为头顶点41a、将底面侧的顶点41设为底顶点41b而进行区别的情况。
构成框架42的材料没有特殊限制。例如，框架42既可以由与金属板20相同的金属构成，也可以由树脂构成。在此，构成框架42的树脂没有特殊限制，例如优选热塑性树脂。作为热塑性树脂，可列举有通用树脂、通用工程塑料、超级工程塑料等。作为通用树脂，可列举有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等。作为通用工程塑料，可列举有聚酰胺、聚缩醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、聚酯等。另外，作为超级工程塑料，可列举有非晶质聚芳酯、聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、氟树脂等。
树脂相比于金属在强度方面较差。因而，在层叠金属板11用于强加工(较大程度地弯曲等加工)的情况下，框架42优选由金属构成。但是，在层叠金属板11被用作不需要弯折的板材、或轻加工用的构件的情况下，框架42可以由金属、树脂的任一者构成。通过由树脂构成框架42，能够期待层叠金属板11的绝热性、绝缘性提高、层叠金属板11轻量化这样的效果。特别是，通过由超级工程塑料构成框架42，而使层叠金属板11的耐热性(例如对于150℃以上的温度的耐热性)尤其提高。另外，通过由纤维增强树脂(在上述树脂内含有碳纤维、玻璃纤维等纤维材料而成的树脂)构成框架42，还能够提高框架42的强度。
另外，还可以在层叠金属板11的表面层叠树脂制的桁架结构体。该情况下，能够使层叠金属板11的表面润滑性、绝热性进一步提高。
桁架40a的头顶点41a与第1金属板20a相接合，桁架40a的底顶点41b与第2金属板20b相接合。桁架40a与第1金属板20a所成的接合角度θ11优选为60°～150°。这是因为，在接合角度θ11成为60°～150°的情况下，层叠金属板11相对于剪切变形和板厚方向上的压缩变形的强度较大。
另外，本实施方式的剪切变形是指在沿与层叠金属板11平行的方向施加有力时产生的剪切变形，板厚方向上的压缩变形是指在沿与层叠金属板11垂直的方向施加有力时产生的压缩变形。在本实施方式中，由于桁架40a的框架42相对于第1金属板20a和第2金属板20b的表面倾斜地接合，因此，对于剪切变形的强度变大。另外，在接合角度θ11小于60°的情况下，占据在芯层30内的桁架40a的个数增多，因此，层叠金属板11的质量增大。因而，从轻量化的观点来看并不优选。另外，可能导致层叠金属板11相对于剪切变形的耐性下降。另一方面，在接合角度θ11超过150°的情况下，可能导致层叠金属板11相对于板厚方向上的压缩变形的强度变小。在特别是想要使层叠金属板11相对于板厚方向上的压缩变形的强度较大的情况下，将接合角度θ11设为60°～90°即可。另外，在特别是想要使层叠金属板11相对于剪切变形的强度较大的情况下，将接合角度θ11设为大于90°且150°以下即可。该情况下，层叠金属板11能够进一步轻量化。另外，在将接合角度θ11设为150°左右的情况下，由于可能导致层叠金属板11相对于板厚方向上的压缩变形的强度稍微变小，因此，如后述的第2实施方式所述，优选在第1金属板20a的表面形成树脂层21。该情况下，接合点能够利用树脂层21加强，进一步使层叠金属板11相对于板厚方向上的压缩变形的强度变大。
在此，接合角度θ11按照以下的步骤求得。即，定义通过第1金属板20a与桁架40a的接合点(在此为桁架40a的头顶点41a)、且与第1金属板20a垂直的截面。然后，指定该截面与桁架40a之间的相交线，将由这些相交线和接合点限定的角度设为接合角度θ11。另外，根据定义截面的方式不同，而可能使接合角度θ11的大小变化，但无论以哪种方式定义截面，都优选接合角度θ11满足本实施方式所示的条件。在图4中表示了接合角度θ11的例子。
另外，桁架40a和第2金属板20b所成的接合角度θ12优选为60°～150°。其理由与关于接合角度θ11所说明的理由相同。在特别是想要使层叠金属板11相对于板厚方向上的压缩变形的强度较大的情况下，将接合角度θ12设为60°～90°即可。另外，在特别是想要使层叠金属板11相对于剪切变形的强度较大的情况下，将接合角度θ12设为大于90°且150°以下即可。该情况下，层叠金属板11能够进一步轻量化。另外，在将接合角度θ12设为150°左右的情况下，如后述的第2实施方式所述，优选在第2金属板20b的表面形成树脂层21。该情况下，接合点能够利用树脂层21加强。
在此，接合角度θ12按照以下的步骤求得。即，定义通过第2金属板20b与桁架40a的接合点(在此为桁架40a的底顶点41b)、且与第2金属板20b垂直的截面。然后，指定该截面与桁架40a之间的相交线，将由这些相交线和接合点限定的角度设为接合角度θ12。另外，根据定义截面的方式不同，而可能使接合角度θ12的大小变化，但无论以哪种方式定义截面，都优选接合角度θ12满足本实施方式所示的条件。
桁架40a的框架42与桁架40a的底面41c所成的角度θ13优选为30°～60°左右，更优选为45°～60°左右。桁架40a的高度、即第1桁架结构体40的高度(厚度)没有特殊限制，但考虑层叠金属板11的加工性等，则优选为1mm以上且5mm以下。
另外，构成第1桁架结构体40的桁架也可以是图5所示的n棱锥型桁架60a。n棱锥型桁架60包括头顶点61a、底顶点61b以及框架62。在n＝3的情况下，n棱锥型桁架成为图6所示的三棱锥型桁架70a。三棱锥型桁架70a包括头顶点71a、底顶点71b以及框架72。三棱锥型桁架70a的框架72与底面71c所成的角度θ14优选为30°～60°左右，更优选为45°～60°左右。对于n棱锥型桁架60也同样。图7中表示将三棱锥型桁架70a以矩阵状配置而成的桁架结构体70。桁架40a的形状最优选为图4所示的正四棱锥。
如图2所示，第2桁架结构体50是将由框架52构成的桁架(锥体)50a以矩阵状配置而成的。第2桁架结构体50具有与第1桁架结构体40相同的结构。即，如图2和图4所示，桁架50a成为正四棱锥的形状。桁架50a具有五个顶点51。在以下的说明中，存在将这些顶点51中的、头顶点设为头顶点51a、将底面侧的顶点51设为底顶点51b进行区别的情况。
构成框架52的材料没有特殊限制。例如，框架52也可以由与框架42相同的材料构成。各材料产生的效果与框架42中所说明的效果相同。
桁架50a的头顶点51a与第1金属板20a相接合，底顶点51b与第2金属板20b相接合。另外，头顶点51a配置于第1桁架结构体40的头顶点41a之间。优选的是，头顶点51a配置于第1桁架结构体40的头顶点41a之间的中心。另外，底顶点51b配置于第1桁架结构体40的底顶点41b之间。优选的是，底顶点51b配置于第1桁架结构体40的底顶点41b之间的中心。
如此，在第1实施方式中，第1桁架结构体40的头顶点41a和第2桁架结构体50的头顶点51a与第1金属板20a相接合，第1桁架结构体40的底顶点41b和第2桁架结构体50的底顶点51b与第2金属板20b相接合。而且，通过第1桁架结构体40与第1金属板20a的接合点和第2桁架结构体50与第1金属板20a的接合点的平面(假想平面)形成芯层30的一侧的表面。另外，通过第1桁架结构体40与第2金属板20b的接合点和第2桁架结构体50与第2金属板20b的接合点的平面(假想平面)形成芯层30的另一侧的表面。另外，芯层30的厚度被限定为芯层30的表面间距离。芯层30的厚度实质上相当于第1桁架结构体40(或第2桁架结构体50)的高度。在后述的各实施方式中，芯层的表面和厚度也被同样地定义。
桁架50a与第1金属板20a所成的接合角度θ21优选为60°～150°。其理由与关于接合角度θ11所说明的理由相同。在特别是想要使层叠金属板11相对于板厚方向上的压缩变形的强度较大的情况下，将接合角度θ21设为60°～90°即可。另外，在特别是想要使层叠金属板11相对于剪切变形的强度较大的情况下，将接合角度θ21设为大于90°且150°以下即可。该情况下，层叠金属板11能够进一步轻量化。另外，在将接合角度θ21设为150°左右的情况下，如后述的第2实施方式中所说明的那样，优选在第1金属板20a的表面形成树脂层21。该情况下，接合点能够利用树脂层21加强。
接合角度θ21的获得方法与接合角度θ11的获得方法相同。即，定义通过第1金属板20a与桁架50a的接合点(在此为桁架50a的头顶点51a)、且与第1金属板20a垂直的截面。然后，指定该截面与桁架50a之间的相交线，将由这些相交线和接合点限定的角度设为接合角度θ21。另外，根据定义截面的方式不同，而可能使接合角度θ21的大小变化，但无论以哪种方式定义截面，都优选接合角度θ21满足本实施方式所示的条件。在图4中表示接合角度θ21的例子。
另外，优选的是，桁架50a与第2金属板20b所成的接合角度θ22为60°～150°。其理由与关于接合角度θ11所说明的理由相同。在特别是想要使层叠金属板11相对于板厚方向上的压缩变形的强度较大的情况下，将接合角度θ22设为60°～90°即可。另外，在特别是想要使层叠金属板11相对于剪切变形的强度较大的情况下，将接合角度θ22设为大于90°且150°以下即可。该情况下，层叠金属板11能够进一步轻量化。另外，在将接合角度θ22设为150°左右的情况下，如后述的第2实施方式中所述，优选在第2金属板20b的表面形成树脂层21。该情况下，接合点能够利用树脂层21加强。
在此，接合角度θ22按照以下的步骤求得。即，定义通过第2金属板20b与桁架50a的接合点(在此为桁架50a的底顶点51b)、且与第2金属板20b垂直的截面。然后，指定该截面与桁架50a之间的相交线，将由这些相交线和接合点限定的角度设为接合角度θ22。另外，根据定义截面的方式不同，而可能使接合角度θ22的大小变化，但无论以哪种方式定义截面，都优选接合角度θ22满足本实施方式所示的条件。
另外，如图4所示，桁架50a的框架52与桁架50a的底面所成的角度θ23优选为30°～60°左右，更优选为45°～60°左右。桁架50a的高度、即第2桁架结构体50的高度(厚度)没有特殊限制，但考虑层叠金属板11的加工性等，则优选为1mm以上且5mm以下。桁架50a也可以是图5～图6所示的桁架。
这样，在第1实施方式的层叠金属板11中，由于在第1桁架结构体40的顶点41之间配置第2桁架结构体50的顶点51，因此，相比于以往，在第1金属板20a和第2金属板20b的每单位面积内与第1金属板20a和第2金属板20b相接触的顶点的数量增多。由此，弯折部的强度、成形性以及外观提升。
更具体而言，如图1所示，在因弯折层叠金属板11而使第2金属板20b中的、桁架40a的底面所接触的部分(拉伸变形部分)20c拉伸变形、且第1金属板20a中的、桁架40a的头顶点41a所接触的部分(压缩变形部分)压缩变形(向第1金属板20a的面方向压缩变形)的情况下，拉伸变形部分20c能够利用被配置于底面41c的底顶点41b之间的底顶点51b加强。换言之，由于拉伸变形部分被底顶点51b分割，因此，能够抑制局部的拉伸变形。其结果，能够抑制接合角度θ11的角度变化。即，能够抑制桁架40a被压扁。因而，还能够抑制层叠金属板11的弯折部(角部)被压扁。其结果，弯折部的强度提高，能够抑制弯折部的断裂。另外，由于弯折部的板厚与其他部分的板厚之间的差也减小，因此，外观也提升。因而，弯折部的强度、成形性、以及外观提升。
在此，与第1金属板20a相接合的头顶点41a、51a之间的距离WL1优选为层叠金属板11的总厚度(＝h+t1+t2。其中，h为第1金属板20a与第2金属板20b之间的距离。)的0.4倍以上且4.0倍以下，更优选为1.0倍以上且1.8倍以下。同样，与第2金属板20b相接合的底顶点41b、51b之间的距离WL2优选为层叠金属板11的总厚度的0.4倍以上且4.0倍以下，更优选为1.0倍以上且1.8倍以下。在顶点间距离WL1、WL2成为这些范围内的值的情况下，能够更大程度地抑制桁架40a的头顶点41a的角度变化。其结果，弯折部的强度进一步提高，而能够更大程度地抑制断裂，外观也进一步提升。
更优选的是，顶点间距离WL1、WL2中的至少一者满足以下的表达式(1)的条件。
0.57≤w/h≤3.7/α(1)
在表达式(1)中，w表示顶点间距离WL1、WL2，h表示第1金属板20a与第2金属板20b之间的距离，α表示弯曲加工时的接合角度(压缩变形侧的接合角度)的变化率。变化率α能够按照以下的步骤计算出。即，利用几何学运算计算出以某一曲率半径将层叠金属板11弯曲了时的w的变化量，根据该结果，计算出接合角度的变化量。然后，根据接合角度的变化量，计算出变化率α。另外，变化率α由以下的表达式(2)表示。
α＝tan(θ’/2)/tan(θ/2)(2)
在表达式(2)中，θ’表示弯曲加工后的接合角度，θ表示弯曲加工前的接合角度。
例如，在将层叠金属板11以与层叠金属板11的总厚度相同的曲率半径弯曲了的情况(所谓的强加工的情况)下，α＝1.5。另外，在将层叠金属板11以层叠金属板11的总厚度的2倍左右的曲率半径弯曲了的情况下，α＝1.25。另外，在将层叠金属板11用作不需要弯折的板材、或将层叠金属板11平缓地弯曲的情况(即，轻加工的情况)下，α大致为1。由此，变化率α由以哪种方式加工层叠金属板11来决定。但是，α不会小于1。这是因为，在α小于1的情况下，则表示压缩变形侧的接合角度小于弯曲加工前的接合角度，而这样的现象是不会发生的。
另外，w/h表示tan(θ/2)(θ：θ11～θ14中的压缩变形侧的接合角度)。下限值0.57为tan(60/2)的值。即，在w/h小于0.57的情况下，占据在芯层30内的桁架40a的个数增多，因此，层叠金属板11的质量增大。因而，从轻量化的观点来看并不优选。另外，可能导致层叠金属板11相对于剪切变形的耐性下降。上限值3.7为tan(150/2)的值。即，根据上述表达式(2)，弯曲加工后的接合角度超过150°并不优选。这是因为，在接合角度超过了150°的情况下，可能导致相对于板厚方向上的压缩变形的耐性下降。
另外，芯层30中的、第1桁架结构体40的顶点和第2桁架结构体50的顶点之间的部分成为与第1金属板20a和第2金属板20b直接接合的空隙层部，压缩阻力下降。其结果，在对层叠金属板11进行加工时(例如弯折时)，可能导致第1金属板20a、第2金属板20b陷入芯层30的空隙部分。于是，从防止第1金属板20a和第2金属板20b陷入的观点来看，顶点间距离WL1优选为第1金属板20a的厚度t1的30倍以下，更优选为10倍以下。同样，顶点间距离WL2优选为第2金属板20b的厚度t2的30倍以下，更优选为10倍以下。
芯层30和金属板20由粘接剂接合起来。粘接剂没有特殊限制，只要是能够用于将桁架结构体用作芯层的层叠金属板的粘接剂，在本实施方式中就能够没有问题地进行使用。但是，从确保粘接剂的耐热性·耐久性的观点来看，优选将环氧树脂作为基材的结构用粘接剂，其中，从处理性的方面来看，更优选预先混合有固化剂的单组份加热固化型粘接剂。另外，从确保层叠金属板11的焊接性的观点来看，优选导电性粘接剂。作为该导电性粘接剂，例如，可列举在上述那样的粘接剂中添加预定量的铝粉、镍粉、铁粉等金属粉而成的粘接剂等。另外，芯层30和金属板20还可以利用钎焊、缝焊等接合。
(2-4.桁架结构体的制造方法)
接着，说明第1桁架结构体40和第2桁架结构体50的制造方法。首先，说明框架42、52为金属框架的情况。如图8所示，准备金属网200。金属网200为将框架201以网状分布而成的片状的构件，具有多个开口202。在图8中，开口202为正方形，但开口202的形状并不限定于正方形。另外，金属网200的种类没有特殊限制。
例如，金属网200也可以是通过将金属线材编织成网状而制作成的金属网(以下，将这样的金属网称为“编织金属网”)。该情况下，金属线材为框架201。另外，优选考虑金属线材的延展性来选择金属线材的编织方法。例如，在金属线材的延展性较低的情况下，在弯曲加工时可能导致金属线材断裂。因此，通过制作金属网的纵线与横线的交叉点(交叉部分)未固定的金属网，金属线材彼此在交叉点处产生偏移变形，能够防止断裂。因而，在金属线材的延展性较低的情况下，存在不适合对金属线材彼此的交叉点进行焊接固定的情况。但是，在该情况下，由于框架201彼此的交叉部分构成第1桁架结构体40的顶点和第2桁架结构体50的顶点，因此，顶点的强度下降。另外，在利用粘接剂等接合材料将交叉点接合起来的情况下，若使用具有可承受弯曲加工时的偏移变形的可变形性的接合材料，则能够防止金属线材的断裂、且谋求维持桁架结构体的形状，因此，较为优选。但是，在将对金属网200进行山形折叠、谷形折叠时的角度设为锐角的情况下，框架201、焊接部分断裂的可能性依然较高。
另外，金属网200也可以是通过在金属板上形成多个冲孔而制作成的金属网(所谓的金属冲孔网)。该情况下，冲孔之间的金属部分(所谓的“梁(日文：バー)”)成为框架201。另外，金属网200还可以是通过在金属板上形成多个缺口之后将金属板向与缺口的长度方向交叉的方向延伸(即，扩张缺口)而制作而成的金属网(所谓的多孔金属网)。该情况下，被扩张的缺口之间的金属部分成为框架201。在金属网200为金属冲孔网或多孔金属网的情况下，第1桁架结构体40和第2桁架结构体50是通过将金属板成形而制作成的。
金属网200优选由上述编织金属网、金属冲孔网以及多孔金属网中的、金属冲孔网或多孔金属网构成。另外，金属网200进一步优选由金属冲孔网构成。其理由如下所述。即，在由编织金属网构成金属网200的情况下，由于需要编织金属网，因此，金属网200的制造成本(原料成本)增加。另外，由于框架201彼此的交叉部分构成第1桁架结构体40的顶点和第2桁架结构体50的顶点，因此，顶点的强度下降。这是因为，构成顶点的框架201彼此可能偏移。作为消除该问题的方法，考虑将框架201彼此的交叉部分焊接起来。但是，在将框架201彼此的交叉部分焊接起来的情况下，在对金属网200交替地进行山形折叠、谷形折叠时，可能导致框架201、焊接部分断裂。特别是，在将山形折叠、谷形折叠的角度设为锐角的情况下，导致框架201、焊接部分断裂的可能性较高。
另一方面，由于金属冲孔网和多孔金属网仅通过成形金属板来制作，因此，相比于编织金属网，制造成本降低。另外，还能够确保顶点的强度。
另外，在由金属冲孔网构成金属网200的情况下，仅通过改变冲切金属板时的孔的结构(形状、厚度、尺寸等)，就能够制作各种形状的金属冲孔网。其结果，能够以低成本制作各种形状的第1桁架结构体40和第2桁架结构体50。另外，在由金属冲孔网构成金属网200的情况下，框架201彼此的交叉部分成为平面，因此，顶点的强度提高。另一方面，多孔金属网是通过在金属板上形成缺口之后将金属板延伸而形成的。因而，在框架201彼此的交叉部分形成凹凸。而且，由于该交叉部分形成第1桁架结构体40和顶点和第2桁架结构体50的顶点，因此，可能导致顶点的强度略微下降。作为降低这样的凹凸的方法，考虑有对多孔金属网进行压制的方法，但在该方法中，由于增加压制这样的工序，因此，制造成本增加。另外，因对多孔金属网进行压制，而在多孔金属网的凹凸部产生加工应变。其结果，在成形桁架时可能导致凹凸部分、即形成第1桁架结构体40的顶点41和第2桁架结构体50的顶点51的部分断裂(例如，在顶点41、51或其附近产生龟裂)。而且，在使用产生了龟裂的桁架结构体制作层叠金属板11的情况下，可能产生以下的问题。即，在对层叠金属板11施加有剪切力的情况下，存在应力集中在龟裂部分而导致桁架结构体的框架自龟裂部分被完全切断的可能性。因此，在使用多孔金属网制作第1桁架结构体40和第2桁架结构体50的情况下，如第2实施方式所示，利用树脂层21保护第1桁架结构体40与第1金属板20a和第2金属板20b的接合点和第2桁架结构体50与第1金属板20a和第2金属板20b的接合点即可。由此，即使在第1桁架结构体40和第2桁架结构体50中的一者或两者产生龟裂，也能够将龟裂部分嵌入树脂层21内。该情况下，即使对层叠金属板11作用有剪切力，应力也难以在龟裂部分集中。其结果，能够抑制框架42、52被切断。
接着，通过将金属网200以直线A、B(连结开口202的对角线而成的直线)交替地进行山形折叠、谷形折叠，从而制作第1桁架结构体40和第2桁架结构体50。根据该方法，能够制作桁架40a、50a为三棱锥型、正四棱锥型、四棱锥型的第1桁架结构体40和第2桁架结构体50。
另外，在框架42、52为树脂框架的情况下，准备第1桁架结构体40和第2桁架结构体50的模具，并使用该模具制作第1桁架结构体40和第2桁架结构体50即可。
(2-5.层叠金属板的制造方法)
接着，以第2桁架结构体50的顶点51配置于第1桁架结构体40的顶点41之间的方式使第1桁架结构体40和第2桁架结构体50重叠。由此，制作芯层30。接着，在芯层30的两面涂布粘接剂，在芯层30的两面粘接金属板20。通过在常温或加热下向芯层30侧对金属板20加压而进行粘接。由此，制作层叠金属板11。
如上所述，根据第1实施方式，由于在第1桁架结构体40的顶点41之间配置有第2桁架结构体50的顶点51，因此，例如在接合桁架40a的底面41c的部分(拉伸变形部分)产生拉伸变形的情况下，拉伸变形部分能够利用第2桁架结构体50的顶点51加强。因而，能够抑制桁架40a被压扁，进而使弯折部的强度、成形性以及外观提高。其结果，本发明的层叠金属板能够满足轻量化的需要，且相比于以往的层叠金属板，还能够提高刚度、耐冲击性(碰撞安全性)以及加工性。因而，本发明的层叠金属板除了能够应用于构成输送体等的平面和曲面的板以外，还能够应用于要求碰撞安全性的结构构件。
＜3.第2实施方式＞
(3-1.层叠金属板的整体结构)
接着，根据图9和图10，说明第2实施方式。第2实施方式的层叠金属板12是在第1实施方式的层叠金属板11上追加树脂层21而成的。
具体而言，在第1金属板20a的表面(芯层30侧的表面)和第2金属板20b的表面(芯层30侧的表面)上分别设有树脂层21。另外，在本实施方式中，存在将第1金属板20a上的树脂层21设为第1树脂层21a、将第2金属板20b上的树脂层21设为第2树脂层21b而进行区别的情况。也可以省略第1树脂层21a和第2树脂层21b中的任一者。
另外，第1桁架结构体40的顶点和第2桁架结构体50的顶点嵌入于树脂层21内，并与第1金属板20a和第2金属板20b相接合。如此，在第2实施方式中，第1桁架结构体40与第1金属板20a和第2金属板20b的接合点和第2桁架结构体50与第1金属板20a和第2金属板20b的接合点由树脂层21保护起来。
构成树脂层21的树脂的种类没有特殊限制，但从加工方面的观点等来看，优选热塑性树脂。作为热塑性树脂，例如可列举有通用树脂、通用工程塑料、超级工程塑料等。作为通用树脂，可列举有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等。作为通用工程塑料，可列举有聚酰胺、聚缩醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、聚酯等。另外，作为超级工程塑料，可列举有非晶质聚芳酯、聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、氟树脂等。
通过由上述的热塑性树脂构成树脂层21，能够加强接合点。具体而言，能够提高第1桁架结构体40与第1金属板20a和第2金属板20b之间的剥离强度和第2桁架结构体50与第1金属板20a和第2金属板20b之间的剥离强度。另外，树脂层21还作为将第1桁架结构体40与第1金属板20a和第2金属板20b接合的粘接剂和将第2桁架结构体50与第1金属板20a和第2金属板20b接合的粘接剂发挥功能。因而，在第2实施方式中，能够省略在第1实施方式中使用的粘接剂。另外，仅通过在第1金属板20a和第2金属板20b的表面上形成树脂层21，就能够将第1金属板20a与第1桁架结构体40和第2桁架结构体50接合、将第2金属板20b与第1桁架结构体40和第2桁架结构体50接合。因而，层叠金属板12的生产率提高。
另外，在由通用工程塑料或超级工程塑料构成树脂层21的情况下，能够进一步获得加强效果。具体而言，能够抑制第1桁架结构体40的顶点和第2桁架结构体50的顶点变形。因而，在弯折层叠金属板11时，能够进一步提高弯折部的强度。另外，在由超级工程塑料构成树脂层21的情况下，层叠金属板12的耐热性(例如，对于150℃以上的温度的耐热性)提高。另外，构成树脂层21的树脂既可以是发泡体，也可以是块状体。
第1树脂层21a的厚度ta1和第2树脂层21b的厚度ta2没有特殊限制。其中，如图10所示，可以使这些厚度ta1、ta2的总和(即，树脂层21的总厚度)与第1金属板20a和第2金属板20b之间的距离(＝h)大致一致。
通过使树脂层21的总厚度与第1金属板20a和第2金属板20b之间的距离大致一致，能够进一步提高层叠金属板12相对于板厚方向上的压缩变形的强度。另外，仅由树脂填充第1金属板20a与第2金属板20b之间而成的层叠金属板相对于压缩变形的强度也较大。但是，该层叠金属板相对于剪切变形的强度非常小。这是因为，第1金属板20a与树脂层之间的界面和第2金属板20b与树脂层之间的界面是平坦的。另一方面，在第2实施方式的层叠金属板12中，在第1金属板20a与树脂层之间的界面和第2金属板20b与树脂层之间的界面上形成有多个上述的接合点。另外，第1桁架结构体40的框架42和第2桁架结构体50的框架52相对于第1金属板20a的表面和第2金属板20b的表面倾斜地接合。因而，层叠金属板12相对于剪切变形的强度也较大。另外，第1金属板20a和第2金属板20b不仅由第1桁架结构体40和第2桁架结构体50保持，还由树脂层21保持。因此，在切断层叠金属板11时，第1金属板20a和第2金属板20b难以在层叠金属板11的厚度方向上变动(难以在厚度方向上陷入)。
(3-2.层叠金属板的制造方法)
能够利用以下的工序制作层叠金属板12。首先，利用与第1实施方式相同的工序制作芯层30。接着，通过在第1金属板20a的表面上层叠树脂片，从而在第1金属板20a的表面上形成第1树脂层21a。利用相同的工序，在第2金属板20b的表面上形成第2树脂层21b。接着，通过对第1树脂层21a和第2树脂层21b进行加热等，而使第1树脂层21a和第2树脂层21b软化。接着，将芯层30与第1金属板20a和第2金属板20b接合。此时，第1桁架结构体40和第2桁架结构体50推开第1树脂层21a和第2树脂层21b并与第1金属板20a和第2金属板20b相接触。然后，通过对第1树脂层21a和第2树脂层21b进行冷却等，而使第1树脂层21a和第2树脂层21b固化。由此，第1桁架结构体40与第1金属板20a和第2金属板20b相接合，第2桁架结构体50与第1金属板20a和第2金属板20b相接合。即，第1树脂层21a和第2树脂层21b作为粘接剂发挥功能。但是，从进一步确保接合强度的观点来看，还可以另外进行与第1实施方式相同的方法的接合方法。
＜4.第3实施方式＞
(4-1.层叠金属板的整体结构)
接着，根据图11，说明第3实施方式。第3实施方式的层叠金属板13是将第1实施方式的层叠金属板11的芯层30替换为芯层30a而成的。
芯层30a是将第1桁架结构体40和第2桁架结构体50层叠而成的。第1桁架结构体40的头顶点41a与第2桁架结构体50的头顶点51a相接合，第1桁架结构体40的底顶点41b与第1金属板20a相接合。另一方面，第2桁架结构体50的底顶点51b与第2金属板20b相接合。第1桁架结构体40和第2桁架结构体50彼此利用上述的粘接剂(或钎焊接合、缝焊等)相接合。另外，在图11中，第1桁架结构体40和第2桁架结构体50为相同的形状，但也可以是不同的形状。
在以相同的总厚度比较层叠金属板13和以往的层叠金属板100的情况下，第1桁架结构体40和第2桁架结构体50的大小(具体而言，构成第1桁架结构体40的桁架40a和构成第2桁架结构体50的桁架50a的大小)小于以往的桁架结构体(在图11的例子中成为以往的一半)。因而，相比于以往，在第1金属板20a和第2金属板20b的每单位面积内与第1金属板20a和第2金属板20b相接合的顶点41、51的数量增多，因此，层叠金属板11的弯折部的强度、成形性以及外观提升。
在此，桁架40a与第1金属板20a所成的接合角度θ5优选为60°～150°。其理由与关于接合角度θ11所说明的理由相同。在特别是想要使层叠金属板13相对于板厚方向上的压缩变形的强度较大的情况下，将接合角度θ5设为60°～90°即可。另外，在特别是想要使层叠金属板13相对于剪切变形的强度较大的情况下，将接合角度θ5设为大于90°且150°以下即可。该情况下，层叠金属板13能够进一步轻量化。另外，在将接合角度θ5设为150°左右的情况下，如后述的第4实施方式中所述的那样，优选在第1金属板20a的表面形成树脂层21。该情况下，能够利用树脂层21加强接合点。
在此，接合角度θ5按照以下的步骤求得。即，定义通过第1金属板20a与桁架40a的接合点(在此为桁架40a的底顶点41b)、且与第1金属板20a垂直的截面。然后，指定该截面与桁架40a之间的相交线，将由这些相交线和接合点限定的角度设为接合角度θ5。另外，根据定义截面的方式不同，而可能使接合角度θ5的大小变化，但无论以哪种方式定义截面，都优选接合角度θ5满足本实施方式所示的条件。
另外，桁架50a与第2金属板20b所成的接合角度θ6优选为60°～150°。其理由与关于接合角度θ11所说明的理由相同。在特别是想要使层叠金属板13相对于板厚方向上的压缩变形的强度较大的情况下，将接合角度θ6设为60°～90°即可。另外，在特别是想要使层叠金属板13相对于剪切变形的强度较大的情况下，将接合角度θ6设为大于90°且150°以下即可。该情况下，层叠金属板13能够进一步轻量化。另外，在将接合角度θ6设为150°左右的情况下，如后述的第4实施方式中所述的那样，优选在第2金属板20b的表面形成树脂层21。该情况下，能够利用树脂层21加强接合点。
在此，接合角度θ6按照以下步骤求得。即，定义通过第2金属板20b与桁架50a的接合点(在此为桁架50a的底顶点51b)、且与第2金属板20b垂直的截面。然后，指定该截面与桁架50a之间的相交线，将由这些相交线和接合点限定的角度设为接合角度θ6。另外，根据定义截面的方式不同，而可能使接合角度θ6的大小变化，但无论以哪种方式定义截面，都优选接合角度θ6满足本实施方式所示的条件。
在此，与第1金属板20a接合的底顶点41b之间的距离WL1优选为层叠金属板11的总厚度的0.4倍以上且4.0倍以下，更优选为1.0倍以上且1.8倍以下。同样，与第2金属板20b接合的底顶点51b之间的距离WL2优选为层叠金属板11的总厚度的0.4倍以上且4.0倍以下，更优选为1.0倍以上且1.8倍以下。在顶点间距离WL1、WL2成为这些范围内的值的情况下，层叠金属板13的弯折部的强度、成形性以及外观进一步提升。
另外，还优选的是，顶点间距离WL1、WL2中的至少一者满足上述的表达式(1)的条件。另外，从防止第1金属板20a和第2金属板20b的陷入的观点来看，顶点间距离WL1优选为第1金属板20a的厚度t1的30倍以下，更优选为10倍以下。同样，顶点间距离WL2优选为第2金属板20b的厚度t2的30倍以下，更优选为10倍以下。
(4-2.层叠金属板的制造方法)
能够利用以下的工序制作层叠金属板13。首先，利用与第1实施方式相同的工序制作第1桁架结构体40和第2桁架结构体50。然后，通过将第1桁架结构体40的头顶点41a与第2桁架结构体50的头顶点51a接合，从而制作芯层30a。接合的方法与将第1金属板20a和第2金属板20b与芯层30接合的方法相同即可。然后，通过进行与第1实施方式相同的工序，从而制作层叠金属板13。
＜5.第4实施方式＞
(5-1.层叠金属板的整体结构)
接着，根据图12说明第4实施方式。第4实施方式的层叠金属板14是在第3实施方式的层叠金属板13上追加树脂层21而成的。
具体而言，在第1金属板20a的表面(芯层30侧的表面)、第2金属板20b的表面(芯层30侧的表面)以及第1桁架结构体40和第2桁架结构体50的接合部分分别设有树脂层21。另外，在本实施方式中，存在将第1金属板20a上的树脂层21设为第1树脂层21a、将第2金属板20b上的树脂层21设为第2树脂层21b、将第1桁架结构体40和第2桁架结构体50之间的接合部分处的树脂层21设为第3树脂层21c而进行区别的情况。还可以省略第1树脂层21a、第2树脂层21b以及第3树脂层21c中的任一者。
然后，第1桁架结构体40的底顶点41b陷入第1树脂层21a内并与第1金属板20a相接合，第2桁架结构体50的底顶点51b陷入第2树脂层21b内并与第2金属板20b相接合。另外，第1桁架结构体40的头顶点41a和第2桁架结构体50的头顶点51a陷入于第3树脂层21c内，并相互接合。如此，在第3实施方式中，第1桁架结构体40与第1金属板20a的接合点利用第1树脂层21a保护起来，第2桁架结构体50与第2金属板20b的接合点利用第2树脂层21b保护起来。另外，第1桁架结构体40与第2桁架结构体50的接合点也利用第3树脂层21c保护起来。
构成树脂层21的树脂没有特殊限制，可以由与第2实施方式相同的树脂构成。该情况下，能够获得与第2实施方式相同的效果。另外，不需要用于将第1桁架结构体40与第2桁架结构体50接合的粘接剂。另外，能够提高第1桁架结构体40与第2桁架结构体50之间的剥离强度。另外，仅通过在第1桁架结构体40的头顶点41a上形成第3树脂层21c，就能够将第1桁架结构体40与第2桁架结构体50接合。因而，层叠金属板14的生产率提高。
另外，第1树脂层21a的厚度ta1、第2树脂层21b的厚度ta2以及第3树脂层21c的厚度ta3没有特别限制。在此，也可以使这些厚度ta1、ta2、ta3的总和(树脂层21的总厚度)与第1金属板20a和第2金属板20b之间的距离大致一致。通过使树脂层21的总厚度与第1金属板20a和第2金属板20b之间的距离大致一致，能够进一步提高层叠金属板12相对于板厚方向上的压缩变形的强度。另外，第1金属板20a和第2金属板20b不仅能够由第1桁架结构体40和第2桁架结构体50保持，还能够由树脂层21保持。因此，在切断层叠金属板15时，第1金属板20a和第2金属板20b难以在层叠金属板15的厚度方向上变动(难以在厚度方向上陷入)。
(5-2.层叠金属板的制造方法)
能够利用以下的工序制作层叠金属板14。首先，利用与第1实施方式相同的工序制作第1桁架结构体40和第2桁架结构体50。然后，通过将第1桁架结构体40的头顶点41a与第2桁架结构体50的头顶点51a接合，从而制作芯层30a。具体而言，在第1桁架结构体40的头顶点41a上层叠树脂片。接着，通过加热等使树脂片软化。接着，通过自树脂片上将第2桁架结构体50向第1桁架结构体40压入，从而使第1桁架结构体40的头顶点41a与第2桁架结构体50的头顶点51a相接触。接着，通过对树脂片进行冷却等，而使树脂片固化。由此，使第1桁架结构体40和第2桁架结构体50相互接合。另外，树脂片被设为第3树脂层21c。但是，从进一步确保接合强度的观点来看，还可以另外进行与第1实施方式相同的方法的接合方法。然后，通过进行与第3实施方式相同的工序，从而制作层叠金属板14。
＜6.第5实施方式＞
(6-1.层叠金属板的整体结构)
接着，根据图13，说明第5实施方式。第5实施方式的层叠金属板15为仅由第1桁架结构体40构成芯层30且将第1金属板20a与第2金属板20b之间用树脂层21填充而成的层叠金属板。即，在第5实施方式中，第1金属板20a与第1桁架结构体40的头顶点41a(第1顶点)相接合，第2金属板20b与第1桁架结构体40的底顶点41b(第2顶点)相接合。另外，树脂层21设于第1金属板20a的芯层30侧的表面和第2金属板20b的芯层30侧的表面。
构成树脂层21的树脂没有特殊限制，可以由与第2实施方式相同的树脂构成。但是，树脂层21的厚度与第1金属板20a和第2金属板20b之间的距离(＝h)大致一致。在第5实施方式中，相比于将第1金属板20a与第2金属板20b之间仅由树脂填充而成的层叠金属板，相对于剪切变形和板厚方向上的压缩变形的强度增大。但是，与桁架结构体的数量减少相应地，相对于剪切变形和板厚方向上的压缩变形的强度相比于图10所示的层叠金属板12减小。
另外，第1金属板20a和第2金属板20b不仅由第1桁架结构体40保持，还由树脂层21保持。因此，在切断层叠金属板15时，第1金属板20a和第2金属板20b难以在层叠金属板15的厚度方向上变动(难以在厚度方向上陷入)。
另外，在图13的例子中，树脂层21的厚度与第1金属板20a和第2金属板20b之间的距离(＝h)大致一致，但也可以是，树脂层21的厚度小于第1金属板20a和第2金属板20b之间的距离(＝h)。该情况下，在第1金属板20a的表面和第2金属板20b的表面分别(或任一者)形成树脂层21，且树脂层21的总厚度小于第1金属板20a和第2金属板20b之间的距离(＝h)。
(6-2.层叠金属板的制造方法)
能够利用以下的工序进行制作层叠金属板15。首先，利用与第1实施方式相同的工序制作第1桁架结构体40。接着，通过在第1金属板20a的表面层叠树脂片，从而在第1金属板20a的表面形成树脂层21(第1树脂层21a)。利用相同的工序，在第2金属板20b的表面形成树脂层21(第2树脂层21b)，在此，第1树脂层21a和第2树脂层21b的总厚度与第1金属板20a和第2金属板20b之间的距离(＝h)大致一致。另外，还可以仅在第1金属板20a(或第2金属板20b)的表面形成树脂层21，并使该树脂层21的厚度与第1金属板20a和第2金属板20b之间的距离(＝h)大致一致。另外，也可以是，树脂层21的总厚度小于第1金属板20a和第2金属板20b之间的距离(＝h)。
接着，通过对第1树脂层21a和第2树脂层21b进行加热等，而使第1树脂层21a和第2树脂层21b软化。接着，将芯层30与第1金属板20a和第2金属板20b接合。此时，第1桁架结构体40推开第1树脂层21a和第2树脂层21b并与第1金属板20a和第2金属板20b相接触。另外，使第1树脂层21a和第2树脂层21b一体化，形成由单一层形成的树脂层21。然后，通过对树脂层21进行冷却等，而使树脂层21固化。由此，第1桁架结构体40与第1金属板20a和第2金属板20b相接合。即，第1树脂层21a和第2树脂层21b作为粘接剂发挥功能。但是，从进一步确保接合强度的观点来看，还可以另外进行与第1实施方式相同的方法的接合方法。利用以上的工序，制作层叠金属板15。
实施例
(实施例1)
(层叠金属板的制作)
在实施例1中，利用以下的制作方法制作第1桁架结构体40和第2桁架结构体50。即，准备形成有多个正方形的开口的多孔金属网(材质SPCC(JIS G3141)、框架的粗细为0.8mm)，通过利用形成有V字型的槽的模具对该多孔金属网进行压制成型，从而制作一列正四棱锥型的桁架40a。然后，通过利用相同的模具对多孔金属网反复进行压制成型，从而制作桁架40a以矩阵状配置而成的第1桁架结构体40。利用相同的工序还制作了具有与第1桁架结构体40相同的结构的第2桁架结构体50。
然后，以第2桁架结构体50的顶点51配置于第1桁架结构体40的顶点41之间的方式使第1桁架结构体40和第2桁架结构体50重叠。具体而言，以使第2桁架结构体50的头顶点51a配置于第1桁架结构体40的头顶点41a之间的中心并使第2桁架结构体50的底顶点51b配置于第1桁架结构体40的底顶点41b之间的中心的方式，使第1桁架结构体40和第2桁架结构体50重叠。由此，制作了芯层30。接着，准备厚度不同的多种冷轧钢板(金属板20)，使用这些金属板20制作顶点间距离WL1、WL2成为层叠金属板11的总厚度的0.35倍、0.40倍、1.0倍、1.4倍、1.8倍、4.0倍、4.5倍的多种层叠金属板11(实施例)。另外，金属板20和芯层30利用粘接剂(环氧系)接合起来。
另外，在各层叠金属板10中，使第1金属板20a、第2金属板20b的厚度相同，使顶点间距离WL1、WL2为金属板20(＝第1金属板20a、第2金属板20b)的厚度的10倍。
(弯折试验)
利用以下的方法进行了弯折试验。具体而言，将支点间距离设为100mm，利用冲头5R压入到50mm。然后，通过目视测量弯折部的桁架的头顶点的角度、即接合角度θ11的变化。其结果，顶点间距离WL1、WL2成为层叠金属板11的总厚度的0.40倍、1.0倍、1.4倍、1.8倍、4.0倍的情况下的接合角度θ11的变化小于顶点间距离WL1、WL2成为层叠金属板11的总厚度的0.35倍、4.5倍的情况下的接合角度θ11的变化。另外，顶点间距离WL1、WL2成为层叠金属板11的总厚度的1.0倍、1.4倍、1.8倍的情况下的接合角度θ11的变化小于顶点间距离WL1、WL2成为层叠金属板11的总厚度的0.40倍、4.0倍的情况下的接合角度θ11的变化。
另外，通过目视观察各层叠金属板10的弯折部，但几乎看不到金属板20向芯层30陷入。
其结果明确的是，在顶点间距离WL1、WL2为层叠金属板11的总厚度的0.4倍以上且4.0倍以下的情况下，弯折部的强度、成形性、以及外观更加提升。另外，还明确的是，更优选的是，顶点间距离WL1、WL2为层叠金属板11的总厚度的1.0倍以上且1.8倍以下。另外，还明确的是，在顶点间距离WL1、WL2成为金属板20的厚度的10倍以下的情况下，金属板20几乎不会陷入芯层30。
接着，作为比较例1，制作了对于芯层30仅使用了第1桁架结构体40的层叠金属板100(比较例1)。层叠金属板100的顶点间距离WL1、WL2为层叠金属板100的总厚度的0.40倍，且为金属板20(＝第1金属板20a、第2金属板20b)的厚度的10倍。实施了与实施例1相同的弯折试验，结果明确了，比较例的层叠金属板100的接合角度θ7的变化均大于实施例1的层叠金属板11的接合角度θ11的变化，且金属板20陷入芯层30。根据以上的结果，明确的是，相比于比较例的层叠金属板100，实施例的层叠金属板11提升了弯折部的强度、成形性以及外观。
(实施例2)
通过将在实施例1中制作的第1桁架结构体40的头顶点41a和第2桁架结构体50的头顶点51a之间接合，从而制作了实施例2的芯层30a。接着，准备厚度不同的多种冷轧钢板(金属板20)，使用这些金属板20制作顶点间距离WL1、WL2成为层叠金属板13的总厚度的0.35倍、0.40倍、1.0倍、1.4倍、1.8倍、4.0倍、4.5倍的多种层叠金属板13(实施例)，另外，金属板20与芯层30a之间的接合、以及第1桁架结构体40和第2桁架结构体50彼此的接合利用与实施例1相同的方法来进行。另外，在各层叠金属板13中，使第1金属板20a和第2金属板20b的厚度相同，使顶点间距离WL1、WL2为金属板20(＝第1金属板20a、第2金属板20b)的厚度的10倍。
接着，作为比较例2的芯层，准备桁架的大小为桁架40a的2倍的大小的桁架结构体。之后的工序与实施例2相同，并制作比较例2的层叠金属板100。层叠金属板100的顶点间距离WL1、WL2为层叠金属板100的总厚度的0.40倍，为金属板20(＝第1金属板20a、第2金属板20b)的厚度的10倍。然后，分别对层叠金属板13、100进行与实施例1相同的弯折试验。其结果，获得了与实施例1相同的结果。
(实施例3)
利用与实施例1相同的制造方法，制作顶点间距离WL1、WL2为层叠金属板11的总厚度的0.40倍、且为金属板20(＝第1金属板20a、第2金属板20b)的厚度的30倍、35倍的层叠金属板11。然后，进行与实施例1相同的弯折试验，并通过目测观察弯折部。其结果，在顶点间距离WL1、WL2成为金属板20的厚度的30倍的情况下，看到了金属板20略微陷入于芯层30。另外，在顶点间距离WL1、WL2为金属板20的厚度的35倍的情况下，看到了金属板20进一步陷入于芯层30。其结果，明确了，从防止金属板20的陷入的观点来看，顶点间距离WL1、WL2优选为金属板20的厚度的30倍以下，更优选为10倍以下。对实施例2的层叠金属板13也进行了相同的实验，而获得了相同的效果。
以上，参照附图详细地说明了本发明的较佳的实施方式，但本发明并不限定于该例子。对于具有本发明所属的技术领域的通常的知识的人员而言，明确的是，在权利要求书所记载的技术思想的范围内，能够想到各种变更例或修正例，应该了解的是，这些变更例或修正例当然也属于本发明的保护范围。
例如，在上述实施方式中，使用第1桁架结构体40和第2桁架结构体50这两个桁架结构体制作了芯层30，但还可以使用三个以上的桁架结构体制作芯层30。
附图标记说明
10、层叠金属板；20、金属板；20a、第1金属板；20b、第2金属板；21、树脂层；21a、第1树脂层；21b、第2树脂层；21c、第3树脂层；30、30a、芯层；40、第1桁架结构体；41、顶点；50、第2桁架结构体；51、顶点。

Claims (18)

1.一种层叠金属板，其特征在于，
该层叠金属板包括：
芯层，其包括将由框架构成的桁架以矩阵状配置而成的第1桁架结构体和第2桁架结构体；
第1金属板，其设于所述芯层的一侧的表面，至少与所述第1桁架结构体的顶点相接合；以及
第2金属板，其设于所述芯层的另一侧的表面，至少与所述第2桁架结构体的顶点相接合，
所述第1桁架结构体与所述第2桁架结构体和所述第2金属板这两者中的至少一者相接合，
所述第2桁架结构体与所述第1桁架结构体和所述第1金属板这两者中的至少一者相接合。
2.根据权利要求1所述的层叠金属板，其特征在于，
所述框架由金属构成。
3.根据权利要求2所述的层叠金属板，其特征在于，
所述第1桁架结构体和第2桁架结构体中的、至少一个桁架结构体是通过成形金属板来制作的。
4.根据权利要求3所述的层叠金属板，其特征在于，
所述第1桁架结构体和第2桁架结构体中的、至少一个桁架结构体是通过成形金属冲孔网来制作的。
5.根据权利要求1所述的层叠金属板，其特征在于，
所述框架由树脂构成。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的层叠金属板，其特征在于，
所述第1桁架结构体的顶点与所述第1金属板和所述第2金属板相接合，
所述第2桁架结构体的顶点与所述第1金属板和所述第2金属板相接合且配置于所述第1桁架结构体的顶点之间。
7.根据权利要求6所述的层叠金属板，其特征在于，
所述第2桁架结构体的顶点配置于所述第1桁架结构体的顶点之间的中心。
8.根据权利要求6或7所述的层叠金属板，其特征在于，
该层叠金属板包括树脂层，该树脂层形成于所述第1金属板的所述芯层侧表面和所述第2金属板的所述芯层侧的表面中的至少一者。
9.根据权利要求8所述的层叠金属板，其特征在于，
所述树脂层的总厚度与所述芯层的厚度大致一致。
10.根据权利要求8或9所述的层叠金属板，其特征在于，
所述树脂层由热塑性树脂构成。
11.根据权利要求1～5中任一项所述的层叠金属板，其特征在于，
在所述第1桁架结构体上层叠所述第2桁架结构体，且将所述第1桁架结构体的顶点与所述第2桁架结构体的顶点接合起来。
12.根据权利要求11所述的层叠金属板，其特征在于，
该层叠金属板包括树脂层，该树脂层形成于所述第1金属板的所述芯层侧的表面、所述第2金属板的所述芯层侧的表面以及所述第1桁架结构体与所述第2桁架结构体之间的接合部分这三者中的至少一者以上的部分。
13.根据权利要求12所述的层叠金属板，其特征在于，
所述树脂层的总厚度与所述芯层的厚度大致一致。
14.根据权利要求12或13所述的层叠金属板，其特征在于，
所述树脂层由热塑性树脂构成。
15.根据权利要求1～14中任一项所述的层叠金属板，其特征在于，
与所述第1金属板相接合的顶点之间的距离和与所述第2金属板相接合的顶点之间的距离中的、至少一者为所述层叠金属板的总厚度的0.4倍以上且4.0倍以下。
16.根据权利要求1～15中任一项所述的层叠金属板，其特征在于，
与所述第1金属板相接合的顶点之间的距离和与所述第2金属板相接合的顶点之间的距离中的、至少一者满足以下的表达式(1)的条件，
0.57≤w/h≤3.7/α (1)
在所述表达式(1)中，
w表示与所述第1金属板相接合的顶点之间的距离或与所述第2金属板相接合的顶点之间的距离，
h表示所述第1金属板与所述第2金属板之间的距离，
α表示所述芯层与所述第1金属板或所述第2金属板所成的接合角度在弯曲加工时的变化率。
17.根据权利要求1～16中任一项所述的层叠金属板，其特征在于，
所述芯层与所述第1金属板或所述第2金属板所成的接合角度为60°～150°。
18.一种层叠金属板，其特征在于，
该层叠金属板包括：
芯层，其包括将由金属框架构成的桁架以矩阵状配置而成的桁架结构体；
第1金属板，其设于所述芯层的一侧的表面，与构成所述桁架结构体的第1顶点相接合；
第2金属板，其设于所述芯层的另一侧的表面，与构成所述桁架结构体的第2顶点相接合；以及
树脂层，其形成于所述第1金属板的所述芯层侧的表面和所述第2金属板的所述芯层侧的表面中的至少一者。
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