JP2009107423A

JP2009107423A - 多孔板

Info

Publication number: JP2009107423A
Application number: JP2007280058A
Authority: JP
Inventors: Shohei Matsuyama; 昇平松山
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2007-10-29
Filing date: 2007-10-29
Publication date: 2009-05-21

Abstract

【課題】軽量で、且つ、伸びの大きな多孔板の提供
【解決手段】奇数列の穴群に、０．５ピッチずれた形態で偶数列の穴群が設けられており、作用する引張り方向に、１番列の穴群、２番列の穴群がこの順で並んでおり、（１−１）穴１１と、（１−２）穴１１と、（２−１）穴１１とが、三角形の頂点に配置されている多孔板１０であって、引張り方向に延び（１−１）穴１１の下縁を通る第１接線、（２−１）穴１１の上縁を通る第２接線、（２−１）穴１１の下縁を通る第３接線及び（１−２）穴１１の上縁を通る第４接線を引いた場合に、第２接線は、第１接線及び前記第４接線の間を通るか又は、第１接線と重なり、第３接線は、第１接線及び第４接線の間を通るか又は、第４接線と重なるように穴１１が配置されたことを特徴とする。
【効果】穴が配置されない場所を引っ張り方向に沿って設けることにより、伸びの大きな多孔板とすることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、多数の穴が千鳥状に配置される多孔板に関する。

例えば、自動車のボンネットはアウターパネル及びインナーパネルを組み合わせることにより構成される。インナーパネルは、エンジンルーム側に配置され自動車の外観に表れないため、形状の自由度が高い。

インナーパネルに多数の穴が開けられた多孔板を用いることにより、車体を軽量化することができる。自動車の車体は軽量である方が燃費がよくなり、望ましい。

従来軽量な薄板として軽量薄板が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平４−８９２３５号公報（第４頁）

特許文献１によれば、軽量薄板はパンチで穴開けされた多孔板の上面及び下面を、穴開けされない平板で挟み、これらをプレスすることにより接合させることにより構成される。このような軽量薄板によれば同じ厚さの鋼板等に比べ、真ん中に配置される多孔板に穴開けがされている分だけ軽量なものとなる。

しかし、軽量薄板を部品形状に成形する際に、同じ厚さの鋼板等に比べ、穴開けがされている分だけ伸びが小さくなる。

軽量で、且つ、伸びの大きな多孔板の提供が望まれる。

本発明は、軽量で、且つ、伸びの大きな多孔板を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、奇数列の穴群に、０．５ピッチずれた形態で偶数列の穴群が設けられており、作用する引張り方向に、１番列の穴群、２番列の穴群がこの順で並んでおり、１番列の穴群の１番穴である（１−１）穴と、１番列の穴群の２番穴である（１−２）穴と、２番列の穴群の１番穴である（２−１）穴とが、三角形の頂点に配置されている多孔板であって、
前記引張り方向に延び、前記（１−１）穴の下縁を通る第１接線、前記（２−１）穴の上縁を通る第２接線、前記（２−１）穴の下縁を通る第３接線及び前記（１−２）穴の上縁を通る第４接線を引いた場合に、
前記第２接線は、前記第１接線及び前記第４接線の間を通るか又は、前記第１接線と重なり、
前記第３接線は、前記第１接線及び前記第４接線の間を通るか又は、前記第４接線と重なるように穴が配置されたことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、第２接線は、第１接線及び第４接線の間を通るか又は、第１接線と重なり、第３接線は、第１接線及び第４接線の間を通るか又は、第４接線と重なるよう穴が配置される。第１接線と第２接線の間及び第３接線と第４接線の間には穴が配置されない。穴が配置されない場所を引っ張り方向に沿って設けることにより、伸びの大きな多孔板とすることができる。加えて、鋼板に穴を開けることにより併せて軽量化を図ることができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図１は本発明に係る第１のモデルを説明する図であり、（ａ）に示される第１のモデルとしての多孔板１０は、鋼板にパンチ等で穴開けされた多数の穴１１が配置される。

穴１１の中心を通る線を縦の辺に平行に引き、同一の線上に配置される穴群を列と呼ぶ。列は右側から１番列、２番列及び３番列とし、１番列の１番上側の穴１１から順番に（１−１）穴１１、（１−２）穴１１及び（１−３）穴１１、２番列の１番上側の穴１１から順番に（２−１）穴１１及び（２−２）穴１１、３番列の１番上側の穴１１から順番に（３−１）穴１１、（３−２）穴１１及び（３−３）穴１１とする。

１番列、３番列等右から奇数番目に配置される列が奇数列であり、２番列等右から偶数番目に配置される列が偶数列である。

（ｂ）に示されるのは（ａ）のｂ部拡大図であり、（１−１）穴１１及び（１−２）穴１１のピッチはＰ１であり、（２−１）穴１１と（３−２）穴１１のピッチはＰ２である。ここでＰ２はＰ１の半分になるように穴１１が配置されている。
即ち、奇数列の穴群に、０．５ピッチずれた形態で偶数列の穴群が設けられている。

また穴１１は、引張り方向に延び（１−１）穴１１の下縁を通る第１接線、（２−１）穴１１の上縁を通る第２接線、（２−１）穴１１の下縁を通る第３接線及び前記（１−２）穴１１の上縁を通る第４接線を引いた場合に、第２接線は、第１接線及び第４接線の間を通り、第３接線は、第１接線及び第４接線の間を通るように配置されている。

なお、第１のモデルでは第２接線は、第１接線及び第４接線の間を通り、第３接線は、第１接線及び第４接線の間を通るように配置されているが、第２接線が第１接線と重なり、第３接線が第４接線と重なるよう配置することもできる。

図２は第２のモデルに係る多孔板を説明する図であり、（ａ）に示される第２のモデルに係る多孔板３０は、鋼板にパンチ等で穴開けされた多数の穴３１を有する。

穴３１の中心を通る線を縦の辺に平行に引き、同一の線上に配置される穴群を列と呼ぶ。列は右側から１番列及び２番列とし、１番列の１番上側の穴３１から順番に（１−１）穴３１、（１−２）穴３１、（１−３）穴３１及び（１−４）穴３１、２番列の１番上側の穴３１から順番に（２−１）穴３１、（２−２）穴３１及び（２−３）穴３１とする。

（ｂ）に示されるのは（ａ）のｂ部拡大図であり、穴３１は、引張り方向に延び（１−２）穴３１の下縁を通る第１接線、（２−２）穴３１の上縁を通る第２接線、（２−２）穴３１の下縁を通る第３接線及び（１−３）穴３１の上縁を通る第４接線を引いた場合に、第２接線は、第１接線の上側を通り、第３接線は、第４接線の下側を通るように配置されている。

次に、本発明に係る実験例を以下に述べる。なお、本発明は実験例に限定されるものではない。
図３は本発明に係る第１のモデルとしての多孔板についての引張り試験を説明する図であり、（ａ）に示すように横の長さｂ及び縦の長さａである熱間圧延鋼板（ＪＩＳＧ０２０３）に穴径ｄが３ｍｍ、開口率が３２％の条件で多数の穴１１を開け多孔板１０を製造する。

この条件で製造された多孔板１０を白抜き矢印で示すようにＦの力で多孔板１０が切断されるまで引っ張る。このとき破線で示される多孔板１０の伸びδを計測し、伸び率λを記録する。λ＝（δ／ｂ）・１００（％）で表される。
また、（ｂ）に示すように伸びがδであるの際の断面積ａ・ｔを求め、応力σを求める。σ＝Ｆ／（ａ・ｔ）（Ｎ／ｍｍ^２）で表される。

このようにして求めたλ及びσの関係を（ｃ）に示す。（ｃ）の横軸は伸びλであり、縦軸は応力σを示す。λはδが大きくなるほど大きくなる。一方、多孔板が（ａ）の図面左右方向に広がるほど、断面積ａ・ｔは小さくなり、σは大きくなる。Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３と伸びが大きくなるほど応力も大きくなり、Ｆ３の直後に多孔板は切断された。

図４は第２のモデルに係る多孔板についての引張り試験を説明する図であり、横の長さｂ及び縦の長さａである熱間圧延鋼板（ＪＩＳＧ０２０３）に穴径ｄが３ｍｍ、開口率が３２％の条件で多数の穴３１を開け多孔板３０を製造する。

この条件で製造された多孔板１０２を白抜き矢印で示すようにＦの力で多孔板３０が切断されるまで引っ張る。このとき破線で示される多孔板３０の伸びδを計測し、伸び率λを記録する。λ＝（δ／ｂ）・１００（％）で表される。
また、（ｂ）に示すように伸びがδであるの際の断面積ａ・ｔを求め、応力σを求める。σ＝Ｆ／（ａ・ｔ）（Ｎ／ｍｍ^２）で表される。

このようにして求めたλ及びσの関係を（ｃ）に示す。（ｃ）の横軸は伸びλであり、縦軸は応力σを示す。λはδが大きくなるほど大きくなる。一方、多孔板が（ａ）の図面左右方向に広がるほど、断面積ａ・ｔは小さくなり、σは大きくなる。Ｆ４、Ｆ５、Ｆ６と伸びが大きくなるほど応力も大きくなり、Ｆ６の直後に多孔板は切断された。

図５は図３及び図４の試験の結果を示すグラフであり、横軸に伸びをとり、縦軸に引張り応力をとった上で、図３（ｃ）のＦ１〜Ｆ３及び図４（ｃ）のＦ４〜Ｆ６をそれぞれ近似線で繋げた。図３（ａ）に示す多孔板１０の試験の結果をｆで示し、図４（ａ）に示す多孔板３０の試験の結果をｇで示す。

ｆ及びｇを比較すると、ｆの多孔板は、ｇの多孔板に比べ切断されるまでにおよそ２倍の伸びがあったことが分かる。
１５％の伸びを基準とした場合、ｆでは十分に多孔板が伸びた後に切断されたということができ、ｇでは十分に多孔板が伸びる前に切断されたということができる。
第１のモデル、即ち本発明に係る多孔板は伸びが大きいということができる。

以上の結果は図１に沿って、次のようにまとめることができる。
奇数列の穴群に、０．５ピッチずれた形態で偶数列の穴群が設けられており、作用する引張り方向に、１番列の穴群、２番列の穴群がこの順で並んでおり、１番列の穴群の１番穴である（１−１）穴１１と、１番列の穴群の２番穴である（１−２）穴１１と、２番列の穴群の１番穴である（２−１）穴１１とが、三角形の頂点に配置され、引張り方向に延び（１−１）穴１１の下縁を通る第１接線、（２−１）穴１１の上縁を通る第２接線、（２−１）穴１１の下縁を通る第３接線及び（１−２）穴１１の上縁を通る第４接線を引いた場合に、第２接線は、第１接線及び第４接線の間を通るか又は、前記第１接線と重なり、第３接線は、第１接線及び第４接線の間を通るか又は、第４接線と重なるように穴１１が配置された多孔板１０は、穴１１が配置されない場所を引っ張り方向に沿って設けることにより、伸びの大きな多孔板とすることができる。加えて、鋼板に穴を開けることにより併せて軽量化を図ることができる。

一方、第２接線が第１接線及び第４接線の間を通らず、又は第３接線が第１接線及び第４接線の間を通らない場合には、伸びが極端に小さくなる。

本発明の多孔板は、インナーパネル等のパネル、車体フレーム又はブラケット等に好適である。

本発明に係る第１のモデルを説明する図である。第２のモデルに係る多孔板を説明する図である。本発明に係る第１のモデルとしての多孔板についての引張り試験を説明する図である。第２のモデルに係る多孔板についての引張り試験を説明する図である。図３及び図４の試験の結果を示すグラフである。

符号の説明

１０…多孔板、１１…穴。

Claims

奇数列の穴群に、０．５ピッチずれた形態で偶数列の穴群が設けられており、作用する引張り方向に、１番列の穴群、２番列の穴群がこの順で並んでおり、１番列の穴群の１番穴である（１−１）穴と、１番列の穴群の２番穴である（１−２）穴と、２番列の穴群の１番穴である（２−１）穴とが、三角形の頂点に配置されている多孔板であって、
前記引張り方向に延び、前記（１−１）穴の下縁を通る第１接線、前記（２−１）穴の上縁を通る第２接線、前記（２−１）穴の下縁を通る第３接線及び前記（１−２）穴の上縁を通る第４接線を引いた場合に、
前記第２接線は、前記第１接線及び前記第４接線の間を通るか又は、前記第１接線と重なり、
前記第３接線は、前記第１接線及び前記第４接線の間を通るか又は、前記第４接線と重なるように穴が配置されたことを特徴とする多孔板。