CN113302115A - 汽车内板和汽车盖板 - Google Patents
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Abstract
在汽车内板和包括该汽车内板的汽车盖板中,实现轻量化同时确保盖板的抗变形刚度。汽车内板(2)具有多个局部单元(10),局部单元(10)包括凸缘(11)、与凸缘(11)连续的纵壁(12)以及与纵壁(12)连续并且与凸缘(11)分离的底部(13)。彼此相邻的局部单元(10、10)的底部(13、13)彼此相互对接而直接连续。底部(13)相互分离地配置并且彼此相邻的两个局部单元(10、10)的两个凸缘(11、11)间的距离(D1)的最大值为250mm以下。
Description
技术领域
本发明涉及汽车内板和汽车盖板。
背景技术
已知有作为汽车盖板的汽车发动机罩(例如参照专利文献1、2)。
在专利文献1中公开了车辆的发动机罩板。该发动机罩板着眼于降低行人与发动机罩板碰撞时给行人带来的伤害值。
在专利文献2中公开了作为汽车用外壳部件的汽车用发动机罩。该汽车用发动机罩着眼于在行人与汽车用发动机罩接触时,仅通过向汽车的内侧的少量变形来吸收接触的能量。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-193863号公报
专利文献2:日本特开2017-1553号公报
发明内容
发明要解决的问题
对汽车发动机罩要求进一步轻量化和抗变形刚度(日文:張り剛性)的提高。然而,例如在由钢板构成汽车发动机罩的情况下,如果为了轻量化而使汽车发动机罩的外板变薄,则汽车发动机罩的抗变形刚度以无法忽视的程度降低。
在专利文献1、2中,对于在实现轻量化同时确保抗变形刚度的观点上的问题和结构,均没有任何公开。实现轻量化同时确保抗变形刚度的要求也存在于汽车发动机罩以外的其他部位的汽车盖板。
本发明的目的之一在于,在汽车内板和包括该汽车内板的汽车盖板中实现轻量化,同时确保汽车盖板的抗变形刚度。
用于解决问题的方案
本发明以下述的汽车内板和包括该汽车内板的汽车盖板作为主旨。
(1)一种汽车内板,其具备多个局部单元,所述局部单元包括凸缘、与所述凸缘连续的纵壁以及与所述纵壁连续并且与所述凸缘分离的底部,
彼此相邻的所述局部单元的所述底部彼此相互对接而直接连续,
所述底部相互分离地配置并且彼此相邻的两个所述局部单元的两个所述凸缘间的距离的最大值为250mm以下。
(2)一种汽车内板,其具备多个局部单元,所述局部单元包括凸缘、与所述凸缘连续的纵壁以及与所述纵壁连续并且与所述凸缘分离的底部,
由包括相互对接而直接连续的一对所述底部的一对所述局部单元形成截面为帽形状的框部,
所述框部设有多个,
相互分离地配置且相邻的两个所述框部的所述凸缘间的距离的最大值为250mm以下。
(3)根据所述(1)或所述(2)所述的汽车内板,由多个所述局部单元形成多边形形状的单元。
(4)根据所述(1)~所述(3)中任一项所述的汽车内板,由所述局部单元形成圆形状或椭圆形状的单元。
(5)根据所述(3)或所述(4)所述的汽车内板,多个所述单元中的多个所述凸缘最紧密地配置。
(6)根据所述(1)~所述(5)中任一项所述的汽车内板,该汽车内板设有从所述底部到所述凸缘的高度为10mm以上的所述局部单元。
(7)根据所述(1)~所述(6)中任一项所述的汽车内板,在作为与所述汽车内板的外周缘相邻配置的所述局部单元的最外周局部单元的至少一部分,从所述底部到所述凸缘的高度比其他局部单元的从所述底部到所述凸缘的高度低。
(8)一种汽车盖板,其具备:
所述(1)~所述(7)中任一项所述的汽车内板;
汽车外板,其支承于所述汽车内板;以及
接合部,
在所述汽车内板的多个所述凸缘中的至少一个凸缘设有所述接合部,所述接合部将设有该接合部的所述凸缘与所述汽车外板接合。
(9)根据所述(8)所述的汽车盖板,由包括相互对接而直接连续的一对所述底部的一对所述局部单元形成截面为帽形状的框部,
所述框部设有多个,
在相互分离地配置且相邻的两个所述框部设有所述接合部,
两个所述框部的所述接合部间的距离的最小值为30mm以上。
(10)根据所述(8)或所述(9)所述的汽车盖板,所述外板是钢板,所述外板的板厚为0.35mm~0.60mm。
(11)根据所述(8)或所述(9)所述的汽车盖板,所述外板是铝合金板,
所述盖板的板厚为0.50mm~1.00mm。
发明的效果
根据本发明,能够实现汽车盖板的轻量化,同时能够确保汽车盖板的抗变形刚度。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的汽车盖板的示意性分解立体图。
图2是汽车盖板的内板的俯视图。
图3是沿着图2的Ⅲ-Ⅲ线的示意性剖视图。
图4是沿着图2的Ⅳ-Ⅳ线的剖视图,省略了在截面的背后出现的部分的图示。
图5是放大图3的局部而得到的图。
图6是放大图2的内板的局部而得到的俯视图。
图7是放大内板的一个单元的周边而得到的立体图。
图8是用于说明汽车盖板的接合部的配置的一例的图。
图9是表示接合部的排列的第1变形例的主要部分的概念性俯视图,示出了设有接合部的部位。
图10是表示接合部的排列的第2变形例的主要部分的概念性俯视图,示出了设有接合部的部位。
图11A是表示单元的第1变形例的图,并且是主要部分的示意性俯视图。
图11B是表示单元的第1变形例的图,并且是沿着图11A的ⅪB-ⅪB线的剖视图。
图12A是表示单元的第2变形例的图,并且是主要部分的示意性俯视图。
图12B是表示单元的第2变形例的图,并且是沿着图12A的ⅫB-ⅫB线的剖视图。
图13A是表示表1的过大框型构造的示意图。
图13B是表示表1的过小框型构造的示意图。
图13C是放大过小框型构造的局部而得到的图。
图14A是表示表1的蜂窝构造的示意图。
图14B是表示表1的四边型构造的示意图。
图15是表示表1的圆型构造的示意图。
图16A是抗变形刚度的评价装置和汽车盖板的示意图。
图16B是抗凹坑性的评价装置和汽车盖板的示意图。
具体实施方式
以下首先说明想到本发明的经过,接着详细地说明实施方式。
[想到本发明的经过]
在本说明书中,抗变形刚度是指对具有比较平缓的曲面并且表面积相对于板厚非常大的冲压成形品例如汽车发动机罩的外板从外部作用有力的情况下的该外板的刚度。抗变形刚度是表示外板的挠曲难度的指标。例如,如果抗变形刚度较高,则在将手接触外板时,外板难以挠曲。抗变形刚度与用手按压外板时的弹力的阻力感、挠曲变形的感觉对应。该特性通常用施加载荷时的挠曲量表示,施加一定的载荷时的挠曲量越小,抗变形刚度越高。
在本说明书中,抗凹坑性是在强力地按压后产生残留的永久应变的难度的指标(表示凹陷缺陷的产生难度的指标)。例如在强力地按压外板时,如果抗凹坑性较低则容易产生凹陷缺陷。另外,如果抗凹坑性较低,则在小石子儿等碰到外板时,容易产生凹陷缺陷。抗凹坑性是指在由于某种原因向外板施加局部的载荷的情况下,去除该载荷后的凹陷(凹坑)的残留难度。在实际的汽车的车身中,在用手指、手掌强力地按压门等外板的情况下,或在行驶中碰到飞石的情况下等产生凹坑。凹坑通过外板中的被施加载荷的部位发生塑性变形而产生。因此,如果向外板施加负荷时的盖板的应变达到一定的大小,则在除去负荷后应变也残留,从而产生凹坑。将使在外板产生一定的残余应变的载荷的最小值称为凹坑载荷,凹坑载荷越大抗凹坑性越优异。
在汽车盖板中,如果使盖板的板厚越薄,则抗变形刚度和抗凹坑性这两者越降低。另外,以往关于汽车盖板,称不上进行了着眼于实现轻量化同时确保抗变形刚度的观点的改良。进一步来说,称不上进行了着眼于确保抗变形刚度与抗凹坑性这两者的观点的改良。
近年来,为了实现汽车的轻量化,而一直在推进构成汽车的构件的高强度化。一般来说,如果提高构件的强度(抗拉强度),则能够使构件薄壁化。其结果为,认为能够使构件轻量化。但是,在汽车发动机罩的外板等外板中,未必推进像这样的薄壁化。未推进外板的薄壁化的主要原因在于以下两点:(i)对外板要求的抗变形刚度由于外板的高强度薄壁化而降低,(ii)抑制由于薄壁化引起的抗凹坑性的降低也是困难的。
抗凹坑性的现象是复杂的,其预测并不容易。例如,可以说抗凹坑性受到与外板相关的极限屈服应力(经过冲压加工工序和涂装烘烤工序而成为汽车车身的一部分时的外板的屈服应力)、板厚、形状以及刚度等影响。另外,关于抗凹坑性,尚未确立将这些影响因素全部考虑在内的预测式。
因此,目前存在根据通过非常简单的实验得到的简易的预测式来推测抗凹坑性的情况。该实验例如是使用了400mm见方左右的盖板的抗凹坑性试验。另外,例如如果钢制的盖板的板厚是0.4mm,则即使是590MPa级的高强度钢板,也难以满足与目前的外板类等同的抗凹坑性。
上述预测式的要点是抗凹坑性与板厚的几次方成比例这一点。在上述的简易的预测式中,抗凹坑性设为与外板的板厚的二次方左右以上(二次方~三次方左右)成比例。如果假设抗凹坑性与该板厚的二次方~三次方成比例,则计算结果为不可能通过目前以上的高强度化来实现薄壁化。
在得到这样的见解的同时,本申请发明人们深入研究了用于抑制由外板的薄壁化引起的抗变形刚度的降低以及抗凹坑性的降低的方法。其结果为确立了本发明的结构,即通过钻研设计内板来确保外板的抗变形刚度的结构。
[实施方式的说明]
以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。在本实施方式中,作为汽车盖板的一例,以汽车发动机罩为例进行说明。此外,本发明的汽车盖板不限于汽车发动机罩,能够例示包括内板和外板的汽车外板盖板,例如后侧围板、门板(门内板、门外板)。
图1是本发明的一个实施方式的汽车盖板1的示意性分解立体图。图2是汽车盖板1的内板2的俯视图。图3是沿着图2的Ⅲ-Ⅲ线的示意性剖视图。图4是沿着图2的Ⅳ-Ⅳ线的剖视图,省略了在截面的背后出现的部分的图示。此外,在图3和图4中,用作为假想线的双点划线表示在图2中未出现的外板3。
图5是放大图3的局部而得到的图。图6是放大内板2的局部而得到的俯视图。图7是放大内板2的一个单元9的周边而得到的立体图。图8是用于说明汽车盖板1的接合部7的配置的一例的图。在下文中,在没有特殊记载的情况下,适当参照图1~图8进行说明。
汽车盖板1是设于汽车的前部的前罩,也称为引擎盖。设有汽车盖板1的汽车例如是乘用车。作为上述乘用车的一例,能够列举出轿车型乘用车、轿跑型乘用车、掀背型乘用车、小型货车型乘用车、SUV(Sport Utility Vehicle)型乘用车等。
此外,在本说明书中,以汽车盖板1安装于汽车且汽车盖板1关闭时作为基准来称前后、左右以及上下。前是指汽车前进的方向。后是指汽车后退的方向。右是指前进中的汽车右转时的该汽车的转弯方向。左是指前进中的汽车左转时的该汽车的转弯方向。另外,在本实施方式中,将安装有汽车盖板1的汽车的车宽方向称为宽度方向X。另外,将安装有汽车盖板1的汽车的车长方向称为长度方向Y。另外,将安装有汽车盖板1的汽车的车高方向称为高度方向Z。
汽车盖板1具有汽车内板2、支承于该汽车内板2的汽车外板3以及将汽车外板3与内板2接合的接合部7。此外,在下文中,将汽车内板2简称为内板2,将汽车外板3简称为外板3。
外板3是汽车盖板1中构成汽车的外表面的局部的部分。外板3例如由软钢板或高张力钢板等金属材料形成。作为高张力钢板,能够例示抗拉强度为340MPa以上的钢板,例如能够例示抗拉强度为590MPa以上的钢板。此外,高张力钢板的抗拉强度也可以是440MPa~590MPa。外板3例如通过对一张钢板进行冲压加工等来形成。外板3的板厚t3(钢板的板厚)设定为0.60mm以下,优选设定为0.50mm以下,更优选设定为0.40mm以下。外板3的板厚t3的下限优选为0.35mm。外板3的板厚t3例如是0.35mm~0.60mm。这样,使外板3的板厚t3越薄,越能够使汽车盖板1变得更轻。
外板3也可以是铝合金板。在该情况下,外板3的板厚设定为从抗变形刚度和抗凹坑性的观点出发与钢板制的外板3的板厚等效的值。更具体来说,抗变形刚度依赖于材料的杨氏模量和板厚。另外,抗凹坑性依赖于材料的屈服应力和板厚。因此,如果铝合金板的外板3的板厚是钢板制的外板3的板厚的大致1.5~1.6倍,则可以说从抗变形刚度和抗凹坑性的观点出发,铝合金制的外板3与钢板制的外板3是等效的。
在外板3是铝合金板的情况下,能够例示抗拉强度为250MPa以上的铝合金板,优选能够例示抗拉强度为300MPa~350MPa的铝合金板。该情况下的外板3的板厚t3(铝合金板的板厚)设定为1.00mm以下,优选设定为0.80mm以下,更优选设定为0.64mm以下。外板3的板厚t3的下限优选为0.50mm。外板3的板厚t3例如是0.50mm~1.00mm。
对于外板3的形状没有特别限制。此外,在本实施方式中,外板3是中央部向高度方向Z的上方凸出的形状。
内板2通过与外板3的下表面3a接合而对该外板3进行加强。由此,内板2提高外板3的抗变形刚度。而且,在本实施方式中,内板2提高外板3的抗凹坑性。即,在本实施方式中,外板3的抗变形刚度和抗凹坑性不是通过增大外板3的板厚来确保的,而是利用内板2的形状来确保的。内板2例如由钢板等金属材料形成。内板2例如通过对一张钢板进行冲压加工来形成。内板2既可以是一体成形品,也可以通过将多个构件彼此接合来形成。在本实施方式中,内板2是一体成形品。内板2的板厚t2(钢板的板厚)优选为0.3mm~0.8mm。内板2的板厚t2的上限优选为0.6mm。内板2的板厚t2既可以小于外板3的板厚t3,也可以与外板3的板厚t3相同,还可以比外板3的板厚t3大。
内板2也可以是铝合金板。在该情况下,内板2的板厚设定为从抗变形刚度和抗凹坑性的观点出发与钢板的内板2的板厚等效的值。因此,与外板3的情况同样地,如果铝合金制的内板2的板厚是钢板制的内板2的板厚的大致1.5~1.6倍,则可以说从抗变形刚度和抗凹坑性的观点出发,铝合金制的内板2与钢板制的内板2是等效的。在内板2是铝合金制的情况下,内板2的板厚t2(铝合金板的板厚)是0.4mm~1.3mm。内板2的板厚t2的上限优选为1.0mm。
内板2具有设有轮廓形成部5的外周部4和以被轮廓形成部5包围的方式配置的突出构造体6。
外周部4是内板2的外周部分。在外板3将发动机室关闭时,内板2的外周部4与外板3的外周部一起被车身(未图示)承接。由此,作用于外板3的上表面3b的载荷经由内板2而被车身承受。
外周部4的轮廓形成部5是形成于内板2的外周部分的立体形状部分,并且是内板2的外周部4中的弯曲刚度提高的部分。在本实施方式中,轮廓形成部5形成在内板2的外周部的圆周方向整个区域。此外,轮廓形成部5也可以仅形成在内板2的外周部4的圆周方向的局部。在轮廓形成部5包括当在内板2上沿水平方向移动时沿高度方向Z起伏的部分。轮廓形成部5只要是在由于将内板2的平坦部分或突出构造体6抬起而使内板2的外周部4承受向下方挠曲的载荷时抑制该外周部4向下方挠曲变形那样的形状即可,不限定具体的形状。以被轮廓形成部5包围的方式配置突出构造体6。
突出构造体6具有为了承受作用于外板3的上表面3b的载荷而设置的立体构造。突出构造体6具有将截面为帽形状(截面为V字形状或截面为U字形状)的构件组合而成的结构。
突出构造体6具有多个不完全单元8和多个单元9,多个不完全单元8与外周部4的内周缘部4b相邻并且与该外周部4连续。
与内板2的外周部4相邻的单元9直接或经由不完全单元8与外周部4连接。
不完全单元8具有相当于沿着多边形(在本实施方式中为六边形)的单元9的圆周方向切掉单元9的一部分而成的结构的结构。不完全单元8具有与单元9的后述的局部单元10相同的边部。另外,该边部与外周部4的内周缘部4b连续。
各单元9在高度方向Z的俯视观察时形成为多边形(在本实施方式中为六边形)的环状。以后在仅表达为俯视观察的情况下,是指高度方向Z的俯视观察。通过各单元9形成为较小的环状的多边形形状,能够使内板2轻量并且能够使内板2具有较高的刚度。
在本实施方式中,各单元9形成为具有圆角的实质上正六边形。正六边形是各边的长度全部相等并且内角也为恒定的120度的六边形。另外,“实质上正六边形”在本说明书中是指,在外板3的抗变形刚度的观点和抗凹坑性的观点方面,能够作为正六边形对待的六边形。各单元9的形状形成为实质上相同。此外,该情况下的“实质上相同”是指各单元9的形状和沿着外板3的弯曲形状的形状匹配这一点以外的结构相同。
各单元9也可以形成为正六边形以外的六边形。作为正六边形以外的六边形,能够例示各边的长度不均匀的六边形和内角不统一为120度的六边形。作为各边的长度不均匀的六边形,能够例示前端边的长度和后端边的长度设定为预定的第1长度且具有分别设定为与第1长度不同的预定的第2长度的四边的六边形。
突出构造体6具有多个六边形的环状的单元9最紧密地配置而成的构造。该情况下的“最紧密”是指彼此相邻的多个单元9无间隙地配置。具体来说,单元9在后述的单元分界14处与其他单元9分隔开。如图5和图6所示,通过底部13的顶端13c(下端)形成包括该顶端13c在内的底部13的分界,从而形成单元分界14。该单元分界14在俯视观察时形成为六边形。通过进行这样的最紧密六边形配置,使得突出构造体6在俯视观察时在整个区域能够大致同样地对抗包括高度方向Z在内的所有方向的载荷。
在单元9的后述的凸缘11最紧密地配置的情况下,优选为多个单元9为相同形状。另外,也可以最紧密地配置不同的形状、相似形状的单元9。此外,在突出构造体6中,单元9可以不是最紧密地配置,也可以在相邻的单元9、9彼此之间形成有其他部分。
在本实施方式中,多个单元9整体在宽度方向X上形成为对称。例如在本实施方式中,单元9在宽度方向X的中央沿前后排列有三个。另外,在俯视观察时,将穿过这三个单元9的宽度方向X的中央而沿前后延伸的假想线A1作为基准,多个单元9在宽度方向X上对称地配置。此外,不限于该结构,抗变形刚度、抗凹坑性以及质量不依赖于单元9的方向,因此对单元9的方向没有限制。
在本实施方式中,从配置于宽度方向X的中央位置的上述三个单元9朝向右侧,依次配置有沿长度方向Y排列的四个单元9,进而配置有沿长度方向Y排列的三个单元9,进而配置有沿长度方向Y排列的两个单元9,进而配置有沿长度方向Y排列的两个单元9。另外,与上述同样地,从配置于宽度方向X的中央位置的上述三个单元9朝向左侧,依次配置有沿长度方向Y排列的四个单元9,进而配置有沿长度方向Y排列的三个单元9,进而配置有沿长度方向Y排列的两个单元9,进而配置有沿长度方向Y排列的两个单元9。
各单元9具有六个局部单元10(10a~10f)。在本实施方式中,在各单元9中,前局部单元10a和后局部单元10d分别沿着宽度方向X延伸。另外,在各单元9中,剩余的四个局部单元10在俯视观察时沿着相对于长度方向Y倾斜的方向延伸。这样,由多个局部单元10形成多边形形状的单元9。
如图5~图7清楚地所示,各局部单元10(10a~10f)具有凸缘11、与凸缘11连续的纵壁12以及与纵壁12连续并且与凸缘11分离的底部13。
凸缘11是与外板3相邻并且在局部单元10中与外板3距离最近地配置的部分。凸缘11是带板状部分。在一个单元9中,六个局部单元10a~10f的凸缘11整体形成六边形状的凸缘。此外,六个局部单元10a~10f的凸缘11也可以整体形成六边形以外的多边形形状的凸缘,既可以形成大致圆形的凸缘,也可以形成大致椭圆形的凸缘。另外,六个凸缘11的内侧端部11a整体构成以环状的单元9的中央为中心的环状的端部。在本实施方式中,多个单元9中的多个凸缘11最紧密地配置。凸缘11的上表面11b的宽度(与局部单元10的长度方向L正交的截面中的宽度)是凸缘11的内侧端部11a与外侧端部11c之间的距离。在与局部单元10的长度方向L正交的截面(图5所示的截面)中,外侧端部11c是包括凸缘11的上表面11b(直线部分)的假想线V1与包括纵壁12的上侧面12a的中间部(直线部分)的假想线V2的交点。像本实施方式这样,在凸缘11与纵壁12呈弯曲状连接的情况下,外侧端部11c成为假想的端部。另一方面,在凸缘11与纵壁12呈直线状以尖锐的形状连接的情况下,外侧端部11c成为它们的连接点。凸缘11中的能够涂敷接合部7的上表面11b的宽度为2mm以上在设置充足的量的接合部7这一点上是优选的。
在与局部单元10的长度方向L正交的截面中,底部13的内侧端部13a是底部13的下侧面13b的顶部的切线即假想线V3与前述的假想线V2的交点。像本实施方式这样,在纵壁12与底部13呈弯曲状连接的情况下,底部13的内侧端部13a成为假想的部分。另一方面,在纵壁12与底部13呈直线状以尖锐的形状连接的情况下,底部13的内侧端部13a成为实际存在的部分。
凸缘11的长度方向L的两端部分别在俯视观察时形成为弯曲的形状,与相邻的局部单元10的凸缘11平滑地连续。在本实施方式中,在各单元9中,至少一部分的局部单元10的凸缘11在上表面11b与接合部7粘接,借助该接合部7与外板3粘接。如图5所示那样,纵壁12从凸缘11朝向下方延伸。
纵壁12配置于凸缘11与底部13之间,并且连接凸缘11与底部13。纵壁12设置在设有该纵壁12的局部单元10的长度方向L的整个区域。纵壁12例如形成为随着靠近外板3侧而向单元9的中心轴线侧(内侧端部11a侧)前进的锥形。
凸缘11与纵壁12的上端连续。底部13与纵壁12的下端连续。在与局部单元10的长度方向L正交的截面中,凸缘11与纵壁12以平滑地弯曲的形状相互连续,以不易产生应力集中的方式连接。同样地,底部13与纵壁12以平滑地弯曲的形状相互连续,以不易产生应力集中的方式连接。
底部13是单元9中距外板3最远的部分。底部13形成为朝向下方凸出的弯曲形状。底部13设置在设有该纵壁12的局部单元10的长度方向L的整个区域。在局部单元10的与长度方向L正交的截面中,从单元9的半径方向的内侧朝向外侧,按照凸缘11、纵壁12、底部13的顺序排列。一个单元9中的底部13的顶端13c与相邻的另一单元9中的底部13的顶端13c是一体的。如图6清楚地所示,在一个单元9中,彼此相邻的局部单元10的底部13彼此相互对接而直接连续。例如,在一个单元9内,局部单元10a的底部13与局部单元10b、10f各自的底部13对接而直接连续。另外,六个局部单元10a~10f中的六个底部13的顶端13c整体形成六边形状的单元分界14。另外,在该单元分界14,相邻的单元9、9的底部13彼此连续。由此,彼此相邻的单元9、9具有底部13彼此连续的局部单元10。例如,在彼此相邻的单元9、9中,一个单元9的局部单元10a的底部13与另一个单元9的局部单元10d的底部13相互对接而直接连续。
底部13、13相互分离地配置并且彼此相邻的两个局部单元10、10的两个凸缘11、11间的距离D1的最大值优选设定为250mm以下。距离D1的最大值更优选设定为170mm以下。
“相互分离”是指不直接接触。两个底部13、13借助另一底部13等其他部分相连的情况称为相互分离。例如,在一个单元9中,局部单元10a的底部13与局部单元10b的底部13相互连续,但局部单元10a的底部13与局部单元10c的底部13借助局部单元10b的底部13连续,因此是“相互分离”的。另外,在相邻的单元9、9中,底部13直接相连的局部单元10a与局部单元10d相互连续,但一个单元9的局部单元10a的底部13与另一单元9的局部单元10e的底部13不直接相连,因此是相互分离的。
“相邻”是指直接相邻,针对在两个局部单元10、10之间配置有其他部分的情况,不能说是相邻。例如,在一个单元9中,局部单元10a与局部单元10b~10f中的任一个没有隔着其他构件地相对,可以说是相邻的。另外,在相邻的单元9、9中,可以说一个单元9的一个局部单元10a与最靠近该一个局部单元10的局部单元10d相邻。例如,在相邻的单元9、9中,在一个单元9的局部单元10a与另一个单元9的局部单元10a之间存在另一个单元9的局部单元10d,因此不能说是相邻的。
在一个单元9内,成为对边的两个局部单元10、10的凸缘11、11间的距离D1的最大值优选为250mm以下,更优选设定为170mm以下。更具体来说,局部单元10a、10d的凸缘11、11间的距离、局部单元10b、10e的凸缘11、11间的距离、局部单元10c、10f间的距离D1分别优选为250mm以下,更优选为170mm以下。
另外,在相邻的两个单元9、9中,由包括相互对接而直接连续的一对底部13、13的一对局部单元10、10形成截面为帽形状的框部15。在图中,用椭圆状的单点划线包围框部15。框部15例如具有一个单元9的局部单元10a和另一单元9的局部单元10d。框部15形成有多个,各框部15由不同的两个单元9、9形成。在本实施方式中,框部15由相互平行的一对局部单元10、10形成。内板2具有将框部15作为一个单位构造体而将多个该框部15组合而成的结构。另外,在本实施方式中,通过多个框部15交叉而形成交叉部16。在交叉部16,一个框部15与另一框部15进而与再一框部15相互交叉。在本实施方式中,通过多边形的单元9最紧密地配置,使多个框部15的交叉部16设有多个,且各交叉部16的形状实质上相同。该情况下的“实质上”是指关于抗变形刚度和抗凹坑性发挥相同的特性。在本实施方式中,通过多个框部15的长度方向分别不同,来确保在与高度方向Z正交的平面上相对于作用于内板2的来自任意方向的载荷的强度。
在本实施方式中限定了相互分离地配置且相邻的两个框部15、15间的凸缘11、11间的距离D2。距离D2是在俯视观察时相互分离地配置且相邻的两个框部15、15且是在与凸缘11、11的长度方向L正交的方向上相对的两个框部15、15中的凸缘11、11间的距离。在本实施方式中,该距离D2的最大值优选为250mm以下,更优选为170mm以下。这样,相互作为对边配置的两个框部15、15的凸缘11、11间的距离D2的最大值优选为250mm以下,更优选为170mm以下。
通过距离D1的最大值为250mm以下,能够抑制支承于内板2的外板3的支承跨度变得过长,其结果为,能够使内板2轻量同时能够确保外板3的实用的抗变形刚度。同样地,通过距离D2的最大值为250mm以下,能够抑制支承于内板2的外板3的支承跨度变得过长。其结果为,能够使内板2轻量同时能够确保外板3的实用的抗变形刚度。通过距离D1、D2的最大值均为170mm以下,能够确保更高的抗变形刚度。
距离D1的最小值优选为30mm以上。通过距离D1的最小值为30mm以上,能够适度地容许外板3的挠曲变形,其结果为,能够确保支承于内板2的外板3的实用的抗凹坑性。同样地,通过距离D2的最小值为30mm以上,能够适度地容许外板3的挠曲变形,其结果为,能够确保实用的抗凹坑性。
在本实施方式中,局部单元10在高度方向Z上的高度即单元9的高度H是底部13的内侧端部13a与凸缘11的外侧端部11c在高度方向Z上的距离,即从底部13到凸缘11的高度。高度H优选为10mm以上。通过将高度H设定为10mm以上,能够进一步提高在作用有想要使内板2弯曲的弯曲力,即在作用有使内板2的局部或整体像弓那样挠曲的弯曲力时相对于该弯曲力的截面惯性矩。由此,能够抑制内板2和与该内板2接合的外板3的弯曲变形。该高度H优选为13mm以上。
此外,如上所述,单元9的高度H优选为10mm以上。另一方面,如图1和图2所示,在本实施方式中,作为单元9中的与内板2的外周部4的外周缘部距离最近地相邻配置的局部单元10的最外周局部单元101的至少一部分的从底部13到凸缘11的高度比其他局部单元10的高度H低。通过这样使最外周局部单元101的高度比其他局部单元10的高度H低,能够使最外周局部单元101与内板2的外周部4的分界部的形状变化平滑。其结果为,能够抑制该分界部处的应力集中,能够更可靠地抑制分界部处的内板2的意外的裂纹。局部单元10的高度H与最外周局部单元101的高度的差根据内板2的外周部4的形状而适当设定。
接下来主要参照图5和图8对接合部7更具体地进行说明。接合部7在本实施方式中是粘接剂。作为该粘接剂,能够例示胶粘密封剂(胶粘粘接剂)。作为该胶粘密封剂,能够例示树脂类粘接剂。粘接剂可以是在常温(例如20摄氏度)固化的性质,也可以是通过经历加热工序或干燥工序而固化的性质。
接合部7设置为实现汽车盖板1的轻量化,同时确保抗变形刚度和抗凹坑性这两者。接合部7设于内板2的多个凸缘11中的至少一个。另外,接合部7将设有该接合部7的凸缘11与外板3的下表面3a接合。通过这样借助接合部7将内板2中的向外板3侧突出的凸缘11与外板3接合,能够提高内板2支承外板3的刚度。
更具体来说,在本实施方式中,接合部7在各单元9中设于六个局部单元10a~10f中的至少相互平行的两个局部单元10。另外,在本实施方式中,在各单元9中,在六个局部单元10a~10f全部设有接合部7。在本实施方式中,在各局部单元10的凸缘11的上表面11b,在局部单元10的长度方向的整个区域设有接合部7,设于相邻的局部单元10的接合部7彼此一体化。由此,在本实施方式中,在各单元9中,接合部7是六边形形状。接合部7的长度方向L上的长度适当设定。
在本实施方式中,在相互分离地配置且相邻的两个框部15、15分别设有接合部7。另外限定了分别包括接合部7的这两个框部15、15的接合部7、7间的距离D3。距离D3是在俯视观察时相互分离地配置且相邻的两个框部15、15且是具有设有接合部7、7的凸缘11、11的两个框部15、15并且是在与凸缘11的长度方向L正交的方向上相对的两个框部15、15的接合部7、7间的距离。距离D3的最大值优选为250mm以下,更优选为170mm以下。
通过距离D3的最大值为250mm以下,能够抑制支承于内板2的外板3的支承跨度变得过大。其结果为,能够使内板2和外板3轻量,同时能够确保外板3的实用的抗变形刚度。通过距离D3的最大值为170mm以下,能够确保更高的抗变形刚度。
距离D3的最小值优选为30mm以上。通过距离D3的最小值为30mm以上,能够适度地容许外板3的挠曲变形,其结果为,能够确保支承于内板2的外板3的实用的抗凹坑性。
从材料成本和汽车盖板1的轻量化的观点出发优选的是,接合部7的使用量尽可能少。因此,接合部7也可以不设于全部局部单元10的凸缘11。
<接合部的排列的第1变形例>
图9是表示接合部7的排列的第1变形例的主要部分的概念性俯视图,示出了设有接合部7的部位。作为接合部7的第1变形例,能够列举图9所示的以下结构。即,接合部7设于环状的各单元9的六个局部单元10(10a~10f)中的一部分局部单元10。另外,在该变形例中,接合部7设于六个局部单元10中的至少相互平行地相对的两个局部单元10并且是相互分离的两个局部单元10。在该第1变形例中,在六个局部单元10a~10f中的例如10a、10c、10d、10f设有接合部7。在设有接合部7的局部单元10中,接合部7沿着局部单元10的长度方向L呈直线的条纹状延伸。
这样,在第1变形例中,在各单元9中,在六个局部单元10中的一部分局部单元10设有接合部7,并且剩余的局部单元10未设置接合部7。该剩余的局部单元10整体与外板3直接上下相对。
在这样的结构中也是,在相互分离地配置且相邻的两个框部15、15设有接合部7,且这两个框部15、15间的接合部7间的距离D3的最大值优选为250mm以下,更优选为170mm以下。另外,距离D3的最小值优选为30mm以上。
在上述的接合部7的第1变形例中,以在各单元9中的四个局部单元10设置接合部7并且在两个局部单元10未设置接合部7的方式为例进行了说明。然而也可以不像这样设置。
<接合部的排列的第2变形例>
例如,像如图10所示的接合部7的排列的第2变形例所示的那样,也可以在各单元9中的六个局部单元10中的仅两个局部单元10设有接合部7。图10是表示接合部7的排列的第2变形例的主要部分的概念性俯视图,示出了设有接合部7的部位。在该第2变形例中,在俯视观察时相互平行地相对的两个局部单元10c、10f设有接合部7。另外,剩余的四个局部单元10由于未设置接合部7而直接与外板3相邻。
在这样的结构中也是,在相互分离地配置且相邻的两个框部15、15设有接合部7,且这两个框部15、15间的接合部7、7间的距离D3的最大值优选为250mm以下,更优选为170mm以下。另外,距离D3的最小值优选为30mm以上。
此外,在上述的实施方式和接合部7的排列的各变形例中,在设有接合部7的局部单元10中,接合部7不限定于在凸缘11形成为连续的直线状的情况。接合部7在一个凸缘11上也可以设置在一点,还可以间断地配置为多个点状。例如,接合部7也可以在一个单元9中呈点状地仅设置在各凸缘11的长度方向L上的中央部。另外,接合部7也可以在一个单元9中呈点状地仅设置在各凸缘11的长度方向L上的端部(单元9的角部)。
像以上说明的那样,根据汽车盖板1,能够实现内板2和外板3的轻量化,同时能够确保外板3的抗变形刚度。而且能够进一步提高外板3的抗凹坑性。
特别地,在本实施方式中,关于内板2的框部15构成为,将与凸缘11的长度方向L正交的截面形状设为帽形状,而且多个框部15、15在交叉部16交叉。另外,凸缘11、11间的距离D1、D2和接合部7、7间的距离D3各自的最大值优选为250mm以下,更优选为170mm以下。根据该结构,关于作为内板2在接合部7约束外板3的位置的约束点,能够缩短约束点彼此的距离。由此能够进一步提高内板2支承外板3的刚度。通过应用利用以像这样的狭窄的间隔配置的框部15的加固构造,能够减小抗凹坑性对外板3的板厚的依赖程度(板厚依赖性)。而且,通过距离D1、D2、D3各自的最小值优选为30mm以上,能够抑制由于凸缘11和接合部7的配置间距过短而引起的抗凹坑性降低。也就是说,通过将距离D1、D2、D3各自的最大值设为250mm以下,更优选设为170mm以下,而且将最小值设为30mm以上,能够抑制由高强度薄壁化引起的抗变形刚度的降低和抗凹坑性的降低。这样的见解是本申请发明人深入研究而发现的结果。另外能够使汽车盖板1进一步轻量化。
另外,根据本实施方式的汽车盖板1,钢板的外板3的板厚t3为0.6mm以下。这样,在外板3的板厚t3为0.60mm以下的情况下,与外板3的板厚t3为0.65mm以上的情况相比,由外板3自身的刚度得到的抗变形刚度和抗凹坑性极端地降低。更具体来说,外板3的抗变形刚度依赖于外板3的杨氏模量和板厚,特别地,以板厚的二次方变化。另外,如果由钢板形成的外板3的设计板厚从0.65mm变更为0.60mm,则外板3单体能够确保的抗变形刚度极端地降低。该刚度降低特别在用人的手按压外板3时的触感方面是显著的,成为汽车的商品性降低的原因。这样,关于钢制的外板3的抗变形刚度,板厚t3在0.60mm与0.65mm之间存在临界意义。另外,在像本实施方式这样使用板厚t3为0.60mm以下的较薄的外板3的情况下,通过将用于加强和加固的内板2与外板3组合,作为汽车盖板1,也能够确保与外板3的板厚t3为0.65mm的情况大致同等的抗变形刚度和抗凹坑性。而且,由于使外板3的板厚t3较小,因此通过外板3的轻量化也能够实现汽车盖板1的轻量化。此外,像上述那样,从抗变形刚度和抗凹坑性的观点出发,钢板的外板和内板与铝合金板的外板和内板能够设定性能等效的厚度。因此,在本实施方式中,外板和内板既可以是钢板,也可以是铝合金板。
以上对本发明的实施方式和接合部7的排列的变形例进行了说明。然而,本发明不限定于上述的实施方式和变形例。本发明能够在权利要求书所记载的范围内进行各种变更。此外,在下文中主要对与上述的实施方式和变形例不同的结构进行说明,对相同的结构标注相同的附图标记并且省略详细的说明。
<单元的第1变形例>
在上述的实施方式和变形例中,以单元9是六边形形状的方式为例进行了说明。然而也可以不像这样设置。例如,如图11A和图11B所示,也可以代替单元9,而设有包括形成为作为多边形形状的四边形形状的单元9A的突出构造体6A。图11是表示单元9的第1变形例的图,图11A是主要部分的示意性俯视图,图11B是沿着图11A的ⅪB-ⅪB线的剖视图。突出构造体6A具有单元9A最紧密地配置而成的结构。
在关于单元的本第1变形例中,各单元9A形成为具有圆角的实质上长方形。“实质上长方形”在本说明书中是指,在外板3的抗变形刚度的观点和抗凹坑性的观点方面,能够作为长方形对待的长方形。各单元9A的形状形成为实质上相同。此外,该情况下的“实质上相同”表示各单元9A的形状和沿着外板3的弯曲形状的形状匹配这一点以外的结构相同。各单元9A也可以形成为正方形等长方形以外的四边形。此外,在突出构造体6A中,单元9A也可以不是最紧密地配置,可以在相邻的单元9A、9A彼此之间形成有其他部分。
各单元9A具有四个局部单元10(10a~10d)。在本实施方式中,在各单元9A中,局部单元10a与局部单元10c分别相互分离地配置且相邻。另外,在各单元9A中,局部单元10b与局部单元10d分别相互分离地配置且相邻。
各局部单元10(10a~10d)具有凸缘11、与凸缘11连续的纵壁12以及与纵壁12连续并且与凸缘11分离的底部13。
在一个单元9A中,四个局部单元10的底部13的顶端13c整体形成一个正方形形状的单元分界14A。另外,在该单元分界14A,相邻的单元9A、9A彼此连续。
在本变形例中,底部13、13相互分离地配置并且彼此相邻的两个局部单元10、10的两个凸缘11、11间的距离D1A的最大值优选为250mm以下,更优选为170mm以下。在本变形例中,在一个单元9A内,局部单元10a、10c的凸缘11、11间的距离和局部单元10b、10d的凸缘11、11间的距离分别是距离D1A。
另外,在相邻的两个单元9A、9A中,由包括相互对接而直接连续的一对底部13、13的一对局部单元10、10形成截面为帽形状的框部15A。框部15A形成有多个,各框部15A由不同的两个单元9A、9A形成。在本实施方式中,框部15A由相互平行的一对局部单元10、10形成。也可以说,内板2具有将框部15A作为一个单位构造体而将多个该框部15A组合而成的结构。另外,在本变形例中,通过四个框部15A整体以构成“+”字形状的方式交叉,而形成交叉部16A。
在本变形例中限定了相互分离地配置且相邻的两个框部15A、15A的凸缘11、11间的距离D2A。距离D2A是在俯视观察时相互分离地配置且相邻的两个框部15A、15A且是在与凸缘11、11的长度方向L正交的方向上相对的两个框部15A、15A的凸缘11、11间的距离。在本变形例中,该距离D2A的最大值优选为250mm以下,更优选为170mm以下。这样,相互作为对边而配置的两个框部15、15的凸缘11、11间的距离D2A的最大值为250mm以下,更优选为170mm以下。另外,距离D1A、D2A的最小值分别优选为30mm以上。
在本变形例中,接合部7设于四个局部单元10中的至少相互平行的两个局部单元10。另外,在本变形例中,在各单元9A中,在四个局部单元10全部设有接合部7。
在本变形例中,在相互分离地配置且相邻的两个框部15A、15A分别设有接合部7。另外限定了分别包括接合部7的这两个框部15A、15A的接合部7间的距离D3A。距离D3A是在俯视观察时相互分离地配置且相邻的两个框部15A、15A且是具有设有接合部7的凸缘11的两个框部15A、15A并且是在与凸缘11的长度方向L正交的方向上相对的两个框部15A、15A的接合部7、7间的距离。距离D3A的最大值优选为250mm以下,更优选为170mm以下。距离D3A的最小值优选为30mm以上。
此外,在一个单元9A中,也可以仅在四个局部单元10中的两个局部单元10设有接合部7。
在与单元相关的本第1变形例中,也能够发挥与在实施方式中说明的作用效果相同的作用效果。
<单元的第2变形例>
在上述的实施方式和变形例中,以单元9、9A为多边形形状的方式为例进行了说明。然而也可以不像这样设置。例如,也可以代替单元9、9A,如图12A和图12B所示设置包括多个由一个局部单元10B形成为圆形形状而成的单元9B的突出构造体6B。图12是表示单元的第2变形例的图,图12A是主要部分的示意性俯视图,图12B是沿着图12A的ⅫB-ⅫB线的剖视图。突出构造体6B具有单元9B最紧密地配置而成的结构。
在关于单元的本第2变形例中,各单元9B将六边形状的单元分界14B作为分界,多个单元9B最紧密地配置。另外,在各单元9B中,纵壁12B形成为圆筒形状或中空的圆台形状,并且凸缘11B形成为圆形。此外,纵壁12B和凸缘11B也可以在俯视观察时形成为椭圆形。此外,在突出构造体6B中,单元9B也可以不是最紧密地配置,可以在相邻的单元9B、9B彼此之间形成有其他部分。
各单元9B具有一个局部单元10B。另外,局部单元10B具有凸缘11B、与凸缘11B连续的纵壁12B以及与纵壁12B连续并且与凸缘11B分离的底部13B。
在相邻的两个单元9B、9B中,由包括相互对接而直接连续的一对底部13B、13B的一对局部单元10B、10B形成截面为帽形状的框部15B。在图12A中用椭圆状的单点划线表示形成有框部15B的区域和框部15B的周围。框部15B由两个单元9B即单元9B、9B的相互最相邻的部分构成。框部15B形成有多个。
在本变形例中限定了相互分离地配置且相邻的两个框部15B、15B的凸缘11B、11B间的距离D2B。距离D2B是在俯视观察时相互分离地配置且相邻的两个框部15B、15B且是这两个框部15B、15B所属于的单元9B、9B、9B的中心点P、P、P间的线段所朝向的方向上的凸缘11B、11B间的距离。在本变形例中,该距离D2B的最大值优选为250mm以下,更优选为170mm以下。距离D2B的最小值优选为30mm以上。
在本变形例中,接合部7设于框部15B、15B上的凸缘11B、11B。另外限定了分别包括接合部7、7的这两个框部15B、15B的接合部7、7间的距离D3B。在本变形例中,距离D3B限定为与距离D2B相同。距离D3B的最大值优选为250mm以下,更优选为170mm以下。另外,距离D3B的最小值优选为30mm以上。
在与单元相关的本第2变形例中,也能够发挥与在实施方式中说明的作用效果相同的作用效果。
另外,根据本变形例,由局部单元10B形成圆形状或椭圆形状的单元9B。根据该结构,能够提高由成为内板2的原材料的坯料成形单元9B时的成形性。特别能够提高增大单元9B的高度(深度)时的加工性。
<其他变形例>
在上述的实施方式和变形例中,说明了钢板的外板3的板厚t3优选为0.6mm以下。然而也可以不像这样设置。只要至少使内板2轻量且能够获得较高的刚度即可,钢板的外板3的板厚t3也可以比0.6mm大。
在上述的实施方式和变形例中,以由钢板形成内板2和外板3的方式为主要的例子进行了说明。然而也可以不像这样设置。内板2和外板3也可以由铝合金或镁合金等金属材料、或玻璃纤维或碳纤维等树脂材料形成。另外,内板2和外板3也可以由金属材料和树脂材料的复合材料等形成。
实施例
制作了作为汽车盖板的汽车发动机罩。然后测量了该汽车盖板的抗变形刚度、抗凹坑性以及重量。该汽车盖板具有利用作为接合部的胶粘粘接剂将使用钢板形成的内板与使用钢板形成的外板接合而成的结构。汽车盖板的实验条件记载在表1中。
[表1]
对表1所记载的实验条件进行说明,在表1的“构造”栏中示出了成为测量对象的汽车盖板的内板的形状。
“构造”栏的“过大框型”具有图13A所示的内板2D。内板2D具有多个细长单元21和左右一对大型单元22。各细长单元21形成为沿宽度方向X细长的形状。另外,细长单元21配置于内板2D的宽度方向X的中央且沿着长度方向Y排列有四个。长度方向Y的后方侧的细长单元21形成为接近长方形的形状,越是靠长度方向Y的前侧的细长单元21,越形成为在宽度方向X上较长且在长度方向Y上较短。在各细长单元21中,在配置于上端的凸缘11D的整周涂敷有接合部(在图13A中未图示),借助该接合部将细长单元21与外板3(在图13A中未图示)接合。在内板2D的宽度方向X的端部配置有左右一对大型单元22。各大型单元22形成为大致梯形。大型单元22的凸缘11D形成为无端环状,由该凸缘11D的内周缘部包围的区域的开口面积比由细长单元21的凸缘11D的内周缘部包围的区域的开口面积大。在各大型单元22中,在配置于上端的凸缘11D的整周涂敷接合部,借助该接合部将大型单元22与外板3接合。
“构造”栏的“过小框型”具有图13B和图13C所示的内板2E。内板2E成为在内板2D的结构中还包括小框单元23的结构。具体来说,在各大型单元22的内周部以格子状设置多个局部单元10E。另外,由该多个局部单元10E形成小框单元23。小框单元23配置于由宽度方向X上的一个大型单元22的内周缘部包围的开口区域的大致中央。在小框单元23的整个上表面涂敷有接合部,借助该接合部将小框单元23与外板3接合。
“构造”栏的“蜂窝”具有与实施方式的内板2相同的结构,如图14A所示具有多个六边形状的单元9。另外,该内板借助接合部与外板3接合。“构造”栏的“四边型”具有与在单元的第1变形例中说明的内板2A相同的结构,如图14B所示具有多个正方形状的单元9A。另外,该内板借助接合部与外板3接合。“构造”栏的“圆型”具有与在单元的第2变形例中说明的内板2B相同的构造,如图15所示具有圆形的单元9B。
“框部间最大距离”栏对应于实施方式的距离D1、D2、D3的最大值,是指相互分离地配置且相邻的两个框部的凸缘间的距离的最大值。“框部间最大距离”栏的“过大框型”是指图13A所示的大型单元22中的距离最远的两个框部的凸缘间的距离。“框部间最大距离”栏的“过小框型”是指图13B所示的细长单元21中的相互分离地配置且相邻的两个框部的凸缘间的最大距离。“框部间最大距离”栏的“蜂窝”是指图14A所示的单元9中的相互平行的两个框部的凸缘间的距离。“框部间最大距离”栏的“四边型”是指图14B所示的单元9A中的相互平行的两个短边侧的框部的凸缘间的距离。“框部间最大距离”栏的“圆型”是指图15所示的单元9B中的彼此相邻的两个框部的凸缘间的距离。
“框部间最小距离”栏对应于实施方式的距离D1、D2、D3的最小值,是指相互分离地配置且相邻的两个框部的凸缘间的距离的最小值。“框部间最小距离”栏的“过大框型”是指图13A所示的从后起第二个细长单元21中的分离且距离最近的两个框部的凸缘间的距离。“框部间最小距离”栏的“过小框型”是指图13C所示的小框单元23中的分离且距离最近的两个框部的凸缘间的距离。“框部间最小距离”栏的“蜂窝”是指图14A所示的单元9中的相互平行的两个框部的凸缘间的距离,成为与框部间最大距离相同的值。“框部间最小距离”栏的“四边型”是指图14B所示的单元9A中的相互平行的两个长边侧的框部的凸缘间的距离。“框部间最大距离”栏的“圆型”是指图15所示的单元9B中的彼此相邻的两个框部的凸缘间的距离,成为与框部间最大距离相同的值。
在“外板”栏记载了每个构造的外板的抗拉强度和板厚。在“内板”栏记载了每个构造的内板的抗拉强度和板厚。
“抗变形刚度”栏和“抗凹坑性”栏示出用以下的评价方法评价比较例和实施例的结果。
<抗变形刚度的评价方法>
图16A是抗变形刚度的评价装置30和汽车盖板的示意图。如图16A所示,实施例和比较例的汽车盖板使用评价装置30来评价。评价装置30具有夹持汽车盖板的外周缘部的夹持台31、保持件32以及安装于保持件32的压头33。压头33是半径为50mm的半球形状的钢构件,并且朝向载置于夹持台31的汽车盖板的外板。另外,关于汽车盖板的外板,选定两处特征点作为评价点,第1评价点是距离由内板形成的加固部比较近的点,第2评价点是距离由内板形成的加固部比较远的点。
关于“过大框型”构造,如图13A所示,第1测量点是由从前起第三个细长单元21包围的开口部的中心(形心)上的点。第2测量点是由图13A的右侧的大型单元22包围的开口部的中心(形心)上的点。
关于“过小框型”构造,如图13B所示,第1测量点是由从前起第三个细长单元21包围的开口部的中心(形心)上的点。第2测量点是由小框单元23包围的开口部的中心(形心)上的点。
关于“蜂窝”构造,如图14A所示,第1测量点是由内板中心的单元9包围的开口部的中心(形心)上的点。第2测量点是由靠内板左侧的单元9包围的开口部的中心(形心)上的点。
关于“四边型”构造,如图14B所示,第1测量点是由内板中心的单元9A包围的开口部的中心(形心)上的点。第2测量点是图14B的由靠内板左侧的单元9A包围的开口部的中心(形心)上的点。
关于“圆型”构造,如图15所示,第1测量点是由内板中心的单元9B包围的开口部的中心(形心)上的点。第2测量点是由靠内板左侧的单元9B包围的开口部的中心(形心)上的点。
抗变形刚度的评价基准是利用压头33分别使汽车盖板的第1测量点和第2测量点负载98N的载荷时的外板的挠曲量,将第1测量点的挠曲量和第2测量点的挠曲量中较大的值作为评价对象。另外,将用千分表测量的评价点的外板的挠曲量小于5.0mm的情况设为“非常好”,将挠曲量为5.0mm以上且小于7.0mm的情况设为“良好”,将挠曲量为7.0mm以上的情况设为“差”。
抗变形刚度的评价结果如表1所示。
<抗凹坑性的评价方法>
图16B是抗凹坑性的评价装置40和汽车盖板的示意图。如图16B所示,使用评价装置40来评价实施例和比较例的汽车盖板。评价装置40具有夹持汽车盖板的夹持台41、保持件42以及安装于保持件42的压头43。压头43是半径为25mm的半球形状的钢构件,并且朝向载置于夹持台41的汽车盖板的外板。
抗凹坑性的评价基准是利用压头43对汽车盖板的上述的第1测量点和第2测量点赋予0.1mm深度的凹痕时的载荷,将第1测量点的载荷和第2测量点的载荷中的较大的值作为评价对象。关于载荷,将9.8N~19.6N作为一个单位,按每单位载荷阶段性地增加从压头43向各测量点的载荷。另外,将载荷为210N以上的情况设为“非常好”,将载荷为180N以上且小于210N的情况设为“良好”,将载荷小于180N的情况设为“差”。
抗凹坑性的评价结果如表1所示。
<重量的评价方法>
关于汽车盖板,将外板与内板的合计重量小于10kg的情况设为“良好”,将合计重量为10kg以上的情况设为“差”。重量的评价结果如表1所示。
由表1可以清楚的是,比较例1、2由于充分地确保了外板的板厚,因此抗变形刚度和抗凹坑性良好,但由于外板的板厚较大,因此重量的评价成为“差”。在比较例3中,由于外板的板厚为0.45mm且内板的板厚为0.40mm,因此是轻量的。然而,过大框型的框部间最大距离大幅超过250mm,其结果为,抗变形刚度较低,成为“差”的评价。在比较例4中,由于外板的板厚为0.45mm且内板的板厚为0.40mm,因此是轻量的。然而,框部间最小距离小于30mm,因此利用压头43施加载荷时的外板的挠曲变形的容许度较低,抗凹坑性成为“差”的评价。在比较例5中,外板的板厚为0.45mm且内板的板厚为0.40mm,因此是轻量的。然而,框部间最大距离大幅超过250mm,因此抗变形刚度较低,成为“差”的评价。
另一方面,本发明例1~5均在抗变形刚度、抗凹坑性以及重量这些全部的评价项目中得到了良好的结果。即,在本发明例1~5中均是,外板的板厚为0.45mm且内板的板厚为0.40mm,因此是轻量的,并且抗变形刚度和抗凹坑性良好。特别地,将比较例5与本发明例5进行比较则可以清楚,通过将框部间最大距离设为250mm以下,能够得到良好的抗变形刚度。另外,将比较例4与本发明例4进行比较则可以清楚,通过将框部间最小距离设为30mm以上,能够得到良好的抗凹坑性。由本发明例1和4可以清楚,通过将框部间最大距离设为170mm以下,能够得到特别优异的抗变形刚度。
上述的评价的结果为,例如能够由抗拉强度为590MPa且板厚为0.45mm的DP(Dual-Phase)钢制外板得到与抗拉强度为340MPa且板厚为0.65mm的钢板制外板相同的抗变形刚度和抗凹坑性。
此外,像前述那样,钢板的外板3和钢板的内板2与铝合金板的外板3和铝合金板的内板2设为从抗变形刚度和抗凹坑性的观点出发将板厚设为性能等效的厚度,由此能够确保同样的抗变形刚度和抗凹坑性。因此可以清楚,在铝合金板应用本发明也能够得到同样的结果。
产业上的可利用性
本发明能够作为汽车内板和汽车盖板而广泛地应用。
附图标记说明
2、汽车内板;3、汽车外板;7、接合部;9、9A、9B单元;10、10B、局部单元;11、11B、凸缘;12、12B、纵壁;13、13B、底部;15、15A、15B、框部;D1、D1A、凸缘间的距离;D2、D2A、D2B、框部间的凸缘间的距离;D3、D3A、D3B、两个框部的接合部间的距离;H、高度。
Claims (11)
1.一种汽车内板,其中,
该汽车内板具备多个局部单元,所述局部单元包括凸缘、与所述凸缘连续的纵壁以及与所述纵壁连续并且与所述凸缘分离的底部,
彼此相邻的所述局部单元的所述底部彼此相互对接而直接连续,
所述底部相互分离地配置并且彼此相邻的两个所述局部单元的两个所述凸缘间的距离的最大值为250mm以下。
2.一种汽车内板,其中,
该汽车内板具备多个局部单元,所述局部单元包括凸缘、与所述凸缘连续的纵壁以及与所述纵壁连续并且与所述凸缘分离的底部,
由包括相互对接而直接连续的一对所述底部的一对所述局部单元形成截面为帽形状的框部,
所述框部设有多个,
相互分离地配置且相邻的两个所述框部的所述凸缘间的距离的最大值为250mm以下。
3.根据权利要求1或2所述的汽车内板,其中,
由多个所述局部单元形成多边形形状的单元。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的汽车内板,其中,
由所述局部单元形成圆形状或椭圆形状的单元。
5.根据权利要求3或4所述的汽车内板,其中,
多个所述单元中的多个所述凸缘最紧密地配置。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的汽车内板,其中,
该汽车内板设有从所述底部到所述凸缘的高度为10mm以上的所述局部单元。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的汽车内板,其中,
在作为与所述汽车内板的外周缘相邻配置的所述局部单元的最外周局部单元的至少一部分,从所述底部到所述凸缘的高度比其他局部单元的从所述底部到所述凸缘的高度低。
8.一种汽车盖板,其中,
该汽车盖板具备:
权利要求1~权利要求7中任一项所述的汽车内板;
汽车外板,其支承于所述汽车内板;以及
接合部,
在所述汽车内板的多个所述凸缘中的至少一个凸缘设有所述接合部,
所述接合部将设有该接合部的所述凸缘与所述汽车外板接合。
9.根据权利要求8所述的汽车盖板,其中,
由包括相互对接而直接连续的一对所述底部的一对所述局部单元形成截面为帽形状的框部,
所述框部设有多个,
在相互分离地配置且相邻的两个所述框部设有所述接合部,
两个所述框部的所述接合部间的距离的最小值为30mm以上。
10.根据权利要求8或9所述的汽车盖板,其中,
所述外板是钢板,
所述外板的板厚为0.35mm~0.60mm。
11.根据权利要求8或9所述的汽车盖板,其中,
所述外板是铝合金板,
所述盖板的板厚为0.50mm~1.00mm。
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GR01 | Patent grant | ||
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