JP2012045622A - Plate material with recessed and protruded parts, and vehicle panel and laminated structural body using the plate material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、凹凸部を有する板材並びにそれを用いた車両パネル及び積層構造体に係り、特に、凹凸部の形成によって剛性が著しく高められた板材と、そのような板材を用いて得られる、剛性やエネルギ吸収性等の特性に優れた積層構造体及び車両パネルに関するものである。 The present invention relates to a plate material having an uneven portion, a vehicle panel using the same, and a laminated structure, and in particular, a plate material whose rigidity is remarkably enhanced by forming the uneven portion, and a rigidity obtained by using such a plate material. In particular, the present invention relates to a laminated structure and a vehicle panel having excellent characteristics such as energy absorption.
従来から、自動車においては、その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等の軽量な材料に置き換えることが検討され、また実用化も為されている。尤も、そのような部品の軽量化の前提として、かかる部品に要求される剛性を確保することが必要であることは、言うまでもないところである。 2. Description of the Related Art Conventionally, in automobiles, for the purpose of reducing the weight thereof, it has been studied to replace a material of a part constituted by a steel plate or the like with a light material such as an aluminum alloy plate, and has been put into practical use. However, it goes without saying that it is necessary to ensure the rigidity required for such components as a premise for reducing the weight of such components.
ところで、これまで、板材の板厚を厚くすることなく、その剛性を向上させるために、板材に波板形状や凹凸模様を設けることによって、形状的に、剛性を向上させることが検討されてきている。例えば、特許文献1においては、自動車部品の一つであるヒートインシュレーターという、板材よりなる部品の材料として、板厚を厚くすることなく、等方的な剛性を確保するために、エンボス成形による多数の凸部を形成してなるものが、提案されている。また、そのようなヒートインシュレーターに限らず、様々な用途において、エンボス成形等の凹凸部を形成することによって、剛性を向上させた各種の板材が、特許文献2〜6等において、提案されている。
By the way, until now, in order to improve the rigidity without increasing the thickness of the plate material, it has been studied to improve the rigidity in terms of shape by providing a corrugated shape or an uneven pattern on the plate material. Yes. For example, in
そこにおいて、特許文献1等の様に、多数の凹凸部を形成した板材は、凹凸部のないものよりも、2倍程度、剛性が高くなることは事実であり、それによって20%程度の軽量化を図り得ることも事実である。また、板材に波板形状を形成してなる波形板材の剛性には、方向性があり、一方向においては剛性が向上するものの、その他の方向においては、所望の剛性向上効果が得られない場合がある。このように、板厚を厚くすることなく、剛性を向上するのに最適な凹凸部の形状が、如何なるものであるかについては、現在までのところ、未だ十分に解明されているとは言い難い。しかも、板材における剛性向上効果をこれまで以上に高くすることは、常に要求されていることである。また、自動車に限らず、様々な機械装置等において、板材からなる部分を少しでも軽量化する要求が存在しているのであり、更には、そのような軽量化の必要性以外にも、材料費削減の効果も、期待されているのである。また、板材(板形状を有する材料)であれば、材質を問わず、剛性向上の要求は存在している。
Therefore, as in
また、そのような剛性向上効果の高い凹凸部を有する板材を用いて、それを一つの構成部材とした積層構造体や、剛性向上効果の高い凹凸部を有する板材をインナパネルやアウタパネルとして用いてなる車両パネルについても、従来以上の高剛性なものとすることも求められている。 In addition, using a plate having an uneven portion with a high rigidity improving effect, and using a laminated structure having the same as a constituent member, or using a plate having an uneven portion with a high rigidity improving effect as an inner panel or an outer panel Also, the vehicle panel is required to have higher rigidity than the conventional one.
このため、本発明者は、先に、特願2010−157577において、板面にH形状や卍形状等のパターンが繰り返し形成されるように凹凸部を形成してなるシェル構造によって、任意の方向の曲げ剛性が元の平板の10倍を超える剛性を有する高剛性な板材が実現され得て、軽量化率を50%以上に高めることが出来ることを明らかにした。しかしながら、本発明者の更なる検討によれば、そのようなシェル構造の板材は、その曲げ剛性の向上効果に比べて、面剛性において今一つ十分ではないことが、明らかとなったのである。 For this reason, the present inventor previously described in Japanese Patent Application No. 2010-1557577 in any direction by the shell structure in which the concavo-convex portions are formed so that patterns such as H shapes and ridge shapes are repeatedly formed on the plate surface. It has been clarified that a highly rigid plate material having a bending rigidity exceeding 10 times that of the original flat plate can be realized and the weight reduction rate can be increased to 50% or more. However, further investigation by the present inventor has revealed that such a shell-structured plate material is not sufficient in terms of surface rigidity compared to the effect of improving the bending rigidity.
ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、凹凸部を設けることによって剛性を向上させた板材において、その面剛性の向上効果をより一層効果的に高めて、軽量化を更に有利に図り得る、凹凸部パターンを有する板材を提供することにあり、また、そのような板材を用いた有用な車両パネルや積層構造体を提供することにある。 Here, the present invention has been made in the background of such circumstances, and the problem to be solved is that in the plate material whose rigidity has been improved by providing the uneven portion, the effect of improving the surface rigidity is achieved. It is to provide a plate material having a concavo-convex pattern, which can be further effectively improved and can further reduce the weight, and to provide a useful vehicle panel and laminated structure using such a plate material. There is.
そして、本発明は、上記した課題または明細書全体の記載や図面から把握される課題を解決するために、以下に列挙せる如き各種の態様において、好適に実施され得るものであるが、また、以下に記載の各態様は、任意の組み合わせにおいても、採用可能である。なお、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに何等限定されることなく、明細書全体の記載並びに図面に開示の発明思想に基づいて認識され得るものであることが、理解されるべきである。 The present invention can be suitably implemented in various aspects as listed below in order to solve the problems described above or the problems grasped from the description of the entire specification and the drawings. Each aspect described below can be employed in any combination. It should be noted that the aspects or technical features of the present invention are not limited to those described below, and can be recognized based on the description of the entire specification and the inventive concept disclosed in the drawings. Should be understood.
(1) 仮想の正方形の多数が縦横に組み合わされて、板面が構成されていると共に、該板面に凹凸形状が形成されてなる板材にして、
かかる正方形の一辺の長さ:Lを四等分してL=4a(但し、0.5a≦x≦1.5a)として二次元直交座標系にて表したとき、A1 点(x,4a)、A2 点(x,x)及びA3 点(0,x)を順次直線でつないで第一仕切線が形成され、またB1 点(4a,4a−x)、B2 点(4a−x,4a−x)及びB3 点(4a−x,0)を順次直線でつないで第二仕切線が形成されて、それら第一及び第二仕切線にて、前記正方形が三つの部分に仕切られるように構成することにより、該第一及び第二仕切線よりも、それぞれ外側の正方形部分にて構成される第一領域と、それら第一及び第二仕切線の間の正方形部分にて構成されるクランク形状の第二領域とが形成されてなる仮想の基本形状Aと、
前記第一領域と前記クランク形状の第二領域とが、該基本形状Aに対して線対称に配置されてなる仮想の基本形状Bと、
該基本形状Bを90°回転させてなる形態において、前記第一及び第二仕切線の間の正方形部分にてクランク形状の第一領域を構成すると共に、それら第一及び第二仕切線よりもそれぞれ外側の正方形部分にて第二領域を構成してなる仮想の基本形状Cと、
該基本形状Cに対して線対称に配置されてなる前記クランク形状の第一領域及び第二領域を有する仮想の基本形状Dと
からなる四つの基本形状のうちの三つ又は四つを、それぞれの基本形状の、突き合わされる周縁部に位置する第一領域と第二領域とが相互に一致するように、その対応する周縁部で突き合わせた形態において、縦方向及び横方向に組み合わせて、板面の全体形状を構成すると共に、
前記各基本形状における第一仕切線及び第二仕切線を、互いに平行な上下三つの仮想の基準面のうち中間に位置する第一の基準面に配置せしめて、前記各基本形状における第一領域を、該第一の基準面よりも上方に位置する第二の基準面にその頂部が位置した形態において、上方に突出させる一方、前記各基本形状における第二領域を、該第一の基準面よりも下方に位置する第三の基準面にその底部が位置した形態において、下方に凹陥せしめるか、或は、
前記各基本形状における第一仕切線及び第二仕切線を、互いに平行な上下二つの仮想の基準面のうちの何れか一方に配置せしめる一方、前記各基本形状における第一領域及び第二領域のうちの何れか一方又は両方を、他方の基準面に、その頂部又は底部が位置した形態において、上方に突出又は下方に凹陥せしめることにより、
板面全体に前記凹凸形状が形成されていることを特徴とする凹凸部を有する板材。
(2) 前記組み合わされた基本形状における前記第一領域及び前記第二領域のうちの少なくとも何れか一方が、板面全体において連続して位置し、該板面の対応する辺間に延びている前記態様(1)に記載の凹凸部を有する板材。
(3) 前記連続して位置する第一領域及び/又は第二領域が、板面全体において屈曲した形態で配置されている前記態様(2)に記載の凹凸部を有する板材。
(4) 前記頂部及び/又は前記底部が、それぞれの位置せしめられる基準面において平坦面を有していることを特徴とする前記態様(1)乃至前記態様(3)の何れか1つに記載の凹凸部を有する板材。
(5) 前記第一領域及び/又は前記第二領域の前記上方に突出又は下方に凹陥せしめられた部位の側面の傾斜角度が、10°〜90°の範囲内にある前記態様(1)乃至前記態様(4)の何れか1つに記載の凹凸部を有する板材。
(6) 前記板材が、金属板をプレス成形することによって前記凹凸形状を形成したものである前記態様(1)乃至前記態様(5)の何れか1つに記載の凹凸部を有する板材。
(7) 前記金属板のプレス成形前の板厚が、0.03mm〜6.00mmである前記態様(6)に記載の凹凸部を有する板材。
(8) 前記正方形の一辺の長さ:L(mm)と前記プレス成形前の金属板の板厚:t(mm)との比:L/tが、10〜2000である前記態様(6)又は前記態様(7)に記載の凹凸部を有する板材。
(9) 隣接する前記基準面間の距離:H(mm)と、前記プレス成形前の金属板の板厚:t(mm)と、前記第一領域及び/又は前記第二領域の前記上方に突出又は下方に凹陥せしめられた部位の側面の最も大きな傾斜角度:θ(°)とが、次式:
1≦H/t≦−3θ+272
の関係を満たしている前記態様(6)乃至前記態様(8)の何れか1つに記載の凹凸部を有する板材。
(10) 複数枚の板材を積層してなる積層構造体であって、該板材の少なくとも1枚は、前記態様(1)乃至前記態様(9)の何れか1項に記載の凹凸部を有する板材であることを特徴とする積層構造体。
(11) アウタパネルと、該アウタパネルの裏面に接合されたインナパネルとを有する車両パネルであって、該アウタパネルと該インナパネルの何れか一方又は両方が、前記態様(1)乃至前記態様(9)の何れか1項に記載の凹凸部を有する板材にて構成されていることを特徴とする車両パネル。
(1) A plate material in which a large number of virtual squares are combined vertically and horizontally to form a plate surface and an uneven shape is formed on the plate surface,
When the length of one side of the square: L is divided into four equal parts and expressed in a two-dimensional orthogonal coordinate system as L = 4a (where 0.5a ≦ x ≦ 1.5a), point A 1 (x, 4a ), A 2 point (x, x) and A 3 point (0, x) are successively connected by a straight line to form a first partition line, and B 1 point (4a, 4a-x), B 2 point (4a -x, 4a-x) and the second partition line is formed B 3 points to (4a-x, 0) connect successively in a straight line, at their first and second partition lines, the square three parts By being configured to be partitioned into the first and second partition lines, the first region composed of the outer square portions, respectively, and the square portion between the first and second partition lines. A virtual basic shape A formed with a crank-shaped second region constituted by:
A virtual basic shape B in which the first region and the crank-shaped second region are arranged symmetrically with respect to the basic shape A;
In the form formed by rotating the basic shape B by 90 °, the square portion between the first and second partition lines constitutes the crank-shaped first region, and more than these first and second partition lines. A virtual basic shape C comprising a second region in each of the outer square portions;
Three or four of the four basic shapes consisting of a virtual basic shape D having a first region and a second region of the crank shape arranged symmetrically with respect to the basic shape C, In a form in which the first region and the second region located at the peripheral edge to be matched with each other in the basic shape are matched at the corresponding peripheral edge, the plate surface is combined in the vertical direction and the horizontal direction. The overall shape of the
The first partition line and the second partition line in each basic shape are arranged on the first reference plane located in the middle of the three upper and lower virtual reference planes parallel to each other, and the first region in each basic shape In a form in which the top portion is located on the second reference surface located above the first reference surface, while the second region in each basic shape is projected to the first reference surface. In a form in which the bottom is located on the third reference plane located below, or recessed downward, or
The first partition line and the second partition line in each basic shape are arranged on either one of upper and lower virtual reference planes parallel to each other, while the first region and the second region in each basic shape Either one or both of them, in the form in which the top or bottom of the other reference surface is located, protrudes upward or dents downward,
The board | plate material which has the uneven | corrugated | grooved part characterized by the said uneven | corrugated shape being formed in the whole board surface.
(2) At least one of the first region and the second region in the combined basic shape is continuously located on the entire plate surface and extends between corresponding sides of the plate surface. The board | plate material which has an uneven | corrugated | grooved part as described in the said aspect (1).
(3) The board | plate material which has the uneven | corrugated | grooved part as described in the said aspect (2) by which the 1st area | region and / or 2nd area | region which are located continuously are arrange | positioned in the form bent in the whole board surface.
(4) The aspect (1) to the aspect (3) are characterized in that the top part and / or the bottom part have a flat surface at a reference surface to be positioned. A plate material having uneven portions.
(5) The above aspects (1) to (1), wherein an inclination angle of a side surface of a portion of the first region and / or the second region protruding upward or recessed downward is within a range of 10 ° to 90 °. The board | plate material which has an uneven | corrugated | grooved part as described in any one of the said aspect (4).
(6) The plate having the concavo-convex portion according to any one of the aspects (1) to (5), wherein the plate is formed by pressing the metal plate to form the concavo-convex shape.
(7) The board | plate material which has the uneven | corrugated | grooved part as described in the said aspect (6) whose plate | board thickness before press molding of the said metal plate is 0.03 mm-6.00 mm.
(8) The aspect (6), wherein the ratio of the length of one side of the square: L (mm) to the thickness of the metal plate before press forming: t (mm): L / t is 10 to 2000 Or the board | plate material which has an uneven | corrugated | grooved part as described in the said aspect (7).
(9) Distance between adjacent reference surfaces: H (mm), thickness of metal plate before press forming: t (mm), and above the first region and / or the second region The largest inclination angle: θ (°) of the side surface of the projecting or recessed portion is represented by the following formula:
1 ≦ H / t ≦ −3θ + 272
The board | plate material which has the uneven | corrugated | grooved part as described in any one of the said aspect (6) thru | or the said aspect (8) which satisfy | fills the relationship of these.
(10) A laminated structure formed by laminating a plurality of plate materials, wherein at least one of the plate materials has the uneven portion according to any one of the modes (1) to (9). A laminated structure characterized by being a plate material.
(11) A vehicle panel having an outer panel and an inner panel joined to the back surface of the outer panel, wherein one or both of the outer panel and the inner panel are the above-described aspects (1) to (9). A vehicle panel comprising the plate having the uneven portion according to any one of the above.
このように、本発明に従う凹凸部を有する板材にあっては、第一領域と第二領域の凹凸形状によって、異なるクランク形状パターンを呈する基本形状A〜Dの四つのうちの三つ又は四つを、組み合わせて、上下左右に連続的に配置してなる形態において、板面に凹凸パターンが形成されることとなるのであり、これによって、剛性の向上、振動抑制及び音の反響抑制等の特性において優れた板材が、有利に実現され得たのである。 Thus, in the plate material having the uneven portion according to the present invention, three or four of the four basic shapes A to D exhibiting different crank shape patterns depending on the uneven shape of the first region and the second region. In the form that is combined and continuously arranged vertically and horizontally, a concavo-convex pattern is formed on the plate surface, thereby improving characteristics such as rigidity improvement, vibration suppression and sound echo suppression. An excellent plate could be realized advantageously.
特に、そのような基本形状におけるクランク形状パターンの採用にて、板面全体においてクランク形状の凹凸形状が組み合わされて配列せしめられていることによって、高い曲げ剛性特性を効果的に確保しつつ、板材の面剛性をも、著しく高め得たのであり、以て有効な剛性向上効果を効果的に発揮せしめて、板材の軽量化を有利に図り得ることとなったのである。 In particular, by adopting a crank shape pattern in such a basic shape, the plate surface material is effectively secured with high bending rigidity characteristics by arranging the crank shape unevenness on the entire plate surface in combination. The surface rigidity of the plate material can be remarkably increased, and thus the effective rigidity improvement effect can be effectively exhibited, and the weight reduction of the plate material can be advantageously achieved.
このように、本発明によれば、従来の凹凸部を有する板材よりも、より一層の軽量化を図りつつ、特に面剛性向上効果が著しく高く、またエネルギ吸収特性等にも優れた、凹凸部パターンを有する板材を、有利に得ることが出来るのである。 As described above, according to the present invention, the uneven portion has a particularly high surface rigidity improvement effect and excellent energy absorption characteristics while achieving further weight reduction as compared with the conventional plate having the uneven portion. A plate having a pattern can be advantageously obtained.
なお、本発明に従って、上記の如き剛性に優れた凹凸部を有する板材を、積層構造体の一部として用いることによって、非常に剛性が高く、エネルギ吸収特性に優れた積層構造体を容易に得ることが出来る利点がある。 In addition, according to the present invention, by using the plate material having the uneven portion having excellent rigidity as described above as a part of the laminated structure, a laminated structure having extremely high rigidity and excellent energy absorption characteristics can be easily obtained. There is an advantage that can be.
また、本発明に従って、上記の如き剛性の高い凹凸部を有する板材を、車両パネルにおけるインナパネル及び/又はアウタパネルとして用いることによって、非常に剛性が高く、エネルギ吸収特性に優れた車両パネルを容易に得ることも可能となるのである。 In addition, according to the present invention, by using the plate material having the uneven portion with high rigidity as described above as an inner panel and / or an outer panel in the vehicle panel, a vehicle panel having extremely high rigidity and excellent energy absorption characteristics can be easily obtained. It can also be obtained.
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の構成について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。 Hereinafter, in order to clarify the present invention more specifically, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
先ず、図1には、本発明に従う凹凸部を有する板材において、それを構成する仮想の基本形状(基本ユニット)のベースとなる基本形状Aが、第一仕切線及び第二仕切線の配設パターンと共に、平面形態において示されている。そこにおいて、仮想の基本形状Aは正方形を呈し、それが、第一仕切線Fと第二仕切線Gにて、三つの部分に仕切られている。そして、第一仕切線F及び第二仕切線Gよりもそれぞれ外側の正方形部分、換言すれば第一仕切線Fと正方形の外形線にて囲まれる部分と、第二仕切線Gと正方形の外形線にて囲まれる部分とから、第一領域Mが構成されている一方、それら第一仕切線Fと第二仕切線Gとの間の正方形部分にて、クランク形状の第二領域Nが、構成されている。なお、ここで、クランク形状とは、直線形状部分がその両端部においてそれぞれ互いに逆方向に90°の角度で折れ曲って構成される形状を意図するものである。 First, in FIG. 1, in a plate member having an uneven portion according to the present invention, a basic shape A serving as a base of a virtual basic shape (basic unit) constituting the same is arranged in a first partition line and a second partition line. It is shown in a planar form with a pattern. In this case, the virtual basic shape A has a square shape, and is divided into three parts by a first partition line F and a second partition line G. And the square part outside each of the first partition line F and the second partition line G, in other words, the part surrounded by the first partition line F and the square outline, and the second partition line G and the square outline The first region M is configured from the portion surrounded by the line, while the crank-shaped second region N is formed in a square portion between the first partition line F and the second partition line G. It is configured. Here, the crank shape is intended to mean a shape in which linear portions are bent at 90 ° angles in opposite directions at both ends.
具体的には、かかる基本形状Aを仕切る第一仕切線F及び第二仕切線Gは、それぞれ、A1 点〜A3 点及びB1 点〜B3 点を順次直線でつなぐことによって、得られるものである。そこにおいて、第一仕切線Fを与えるA1 点、A2 点及びA3 点は、かかる正方形の一辺の長さ:Lを四等分して、L=4a(但し、0.5a≦x≦1.5a)として二次元直交座標系にて表したとき、それぞれ、(x,4a)、(x,x)及び(0,x)にて表示されるものであり、そこでは、A1 点とA2 点との間及びA2 点とA3 点との間が、それぞれ、直線にて接続されてなる形態とされている。また、第二仕切線Gについても、それを与えるB1 点、B2 点及びB3 点は、それぞれ、上記と同様な二次元直交座標系にて表すと、(4a,4a−x)、(4a−x,4a−x)及び(4a−x,0)にて示されるものであって、そこでは、B1 点とB2 点との間及びB2 点とB3 点との間が、それぞれ、直線にて接続せしめられてなる形態とされている。そして、それらA1 点、A2 点及びA3 点を結ぶ線分にて第一仕切線Fが構成され、またB1 点、B2 点及びB3 点を結ぶ線分にて第二仕切線Gが構成されて、それら第一及び第二仕切線F、Gの外側に(図1において、第一仕切線Fの左側と第二仕切線Gの右側に)、それぞれ、所定幅の帯状を呈する、直線状の第一領域Mが形成される一方、それら第一仕切線Fと第二仕切線Gとの間には、所定幅で延びるクランク形状の第二領域Nが形成されるようになっている。 Specifically, the first partition line F and the second partition line G that partition the basic shape A are obtained by sequentially connecting points A 1 to A 3 and points B 1 to B 3 with straight lines, respectively. It is what Here, the points A 1 , A 2, and A 3 that give the first partition line F are obtained by dividing the length of one side of the square: L into four equal parts, and L = 4a (where 0.5a ≦ x .Ltoreq.1.5a) is represented by (x, 4a), (x, x) and (0, x), respectively, where A 1 between and a 2 points and a 3-point between points and a 2 points, respectively, there is a form formed by connecting in a straight line. Further, regarding the second partition line G, the points B 1 , B 2, and B 3 that give it are represented by the same two-dimensional orthogonal coordinate system as described above (4a, 4a-x), (4a-x, 4a-x ) and be those shown by (4a-x, 0), where the and between the B 2 points and B 3 points 1 point and the B 2 points B However, each is connected in a straight line. A first partition line F is constituted by a line segment connecting the points A 1 , A 2 and A 3, and a second partition is formed by a line segment connecting the points B 1 , B 2 and B 3. A line G is formed, and outside the first and second partition lines F, G (in FIG. 1, on the left side of the first partition line F and the right side of the second partition line G), respectively, strips having a predetermined width. A linear first region M is formed, and a crank-shaped second region N extending with a predetermined width is formed between the first partition line F and the second partition line G. It has become.
なお、図2には、図1に示される基本形状Aにおいて、x=aである場合における第一及び第二仕切線F、Gの配設パターンが示されている。そこにおいて、第一仕切線Fは、A1 点(a,4a)、A2 点(a,a)、及びA3 点(0,a)を順次直線でつなぐことによって形成され、また第二仕切線Gは、B1 点(4a,3a)、B2 点(3a,3a)、及びB3 点(3a,0)を順次直線でつなぐことによって、形成されるようになっている。 FIG. 2 shows the arrangement pattern of the first and second partition lines F and G when x = a in the basic shape A shown in FIG. The first partition line F is formed by connecting A 1 point (a, 4a), A 2 point (a, a), and A 3 point (0, a) sequentially with a straight line, and second The partition line G is formed by sequentially connecting B 1 point (4a, 3a), B 2 point (3a, 3a), and B 3 point (3a, 0) with a straight line.
そして、本発明にあっては、かかる基本形状Aと共に、それから派生した三つの基本形状、即ち、図2に示される基本形状Aに対しては、図3における(b)、(c)及び(d)にそれぞれ示される仮想の基本形状B、C及びDが、適宜に組み合わされて、用いられることとなるのである。具体的には、図3における(a)は、図2に示される基本形状Aに相当するものであり、また(b)は、(a)に示される基本形状Aに対して、例えば正方形の四つの辺のうちの一辺(ここでは、図において、右側又は左側の辺)に関して、線対称の形態を有する基本形状Bを示すものであって、第一領域Mとクランク形状の第二領域Nとが、基本形状Aとは左右対称な形態において、配置されてなる構造を有している。また、図3の(c)に示される基本形状Cは、(b)に示される基本形状Bを、例えば正方形の角部の一つを回転中心として、ここでは、右方向に(時計回りに)90°回転させてなる形態において、かかる基本形状Bとは、第一領域Mと第二領域Nの配設形態が互いに逆となったパターンを有している。即ち、第一仕切線Fと第二仕切線Gとの間の正方形部分にて、クランク形状の第一領域Mが構成されると共に、それら第一及び第二仕切線F、Gよりも、それぞれ外側の正方形部分にて、二つの第二領域Nが構成されているのである。更に、図3の(d)に示される基本形状Dは、かかる(c)に示される基本形状Cに対して、例えば正方形の四つの辺のうちの一辺(ここでは、図において、右側又は左側の辺)に関して線対称に配置されてなる、クランク形状の第一領域Mと二つの第二領域Nとを有している。即ち、基本形状Dは、基本形状Cに対して、一つのクランク形状の第一領域Mと二つの第二領域Nとを、左右対称な形態において有しているのである。なお、図3に示される四つの仮想の基本形状A〜Dにおいては、それらを立体形状とした場合に、同じ方向に突出乃至は凹陥させられる領域を明確にするために、白色領域と灰色領域とに塗り分けられており、そこでは、第一領域Mが白色領域とされる一方、第二領域Nが灰色領域として示されている。 In the present invention, the basic shape A and three basic shapes derived therefrom, that is, the basic shape A shown in FIG. 2, are represented by (b), (c) and ( The virtual basic shapes B, C, and D respectively shown in d) are appropriately combined and used. Specifically, (a) in FIG. 3 corresponds to the basic shape A shown in FIG. 2, and (b) is, for example, a square shape with respect to the basic shape A shown in (a). A basic shape B having a line-symmetric shape with respect to one side (here, the right side or the left side in the figure) of the four sides is shown, and includes a first region M and a crank-shaped second region N. However, it has the structure where it is arrange | positioned in the form symmetrical with the basic shape A. In addition, the basic shape C shown in FIG. 3C is the same as the basic shape B shown in FIG. 3B in the right direction (clockwise), for example, with one corner of the square as the rotation center. ) In the form rotated by 90 °, the basic shape B has a pattern in which the arrangement form of the first region M and the second region N is opposite to each other. That is, in the square part between the first partition line F and the second partition line G, the crank-shaped first region M is configured, and more than these first and second partition lines F, G, respectively. Two second regions N are formed in the outer square portion. Further, the basic shape D shown in FIG. 3D is different from the basic shape C shown in FIG. 3C in, for example, one of four sides of a square (here, the right side or the left side in the figure). A crank-shaped first region M and two second regions N, which are arranged in line symmetry with respect to the sides of the second region N. That is, the basic shape D has a first crank-shaped first region M and two second regions N with respect to the basic shape C in a bilaterally symmetric form. In addition, in the four virtual basic shapes A to D shown in FIG. 3, in order to clarify the regions protruding or recessed in the same direction when they are three-dimensional shapes, a white region and a gray region Here, the first region M is shown as a white region, while the second region N is shown as a gray region.
また、本発明では、それら四つの仮想の基本形状A〜Dにおいて、そのうちの三つ又は四つを、それぞれの基本形状の周縁部に位置する第一領域M同士と第二領域N同士がそれぞれ相互に一致するように(同じ幅において連結されるように)、対応する周縁部で突き合わせた形態において、縦方向及び横方向に順次組み合わせることにより、目的とする板材の板面の全体形状が構成されるのであるが、そのような板材の板面に凹凸部を形成するために、それら四つの基本形状A〜Dは、それぞれ、上方に凸及び/又は下方に凹なる形態の立体形状において、形成されることとなる。 In the present invention, among these four virtual basic shapes A to D, three or four of the four basic basic shapes A to D are mutually connected between the first regions M and the second regions N located at the peripheral portions of the respective basic shapes. In order to coincide with each other (so that they are connected at the same width), the overall shape of the plate surface of the target plate material is configured by sequentially combining in the longitudinal and lateral directions in the form of abutting at the corresponding peripheral edge. However, in order to form an uneven portion on the plate surface of such a plate material, these four basic shapes A to D are respectively formed in a three-dimensional shape that is convex upward and / or concave downward. Will be.
具体的には、図2や図3(a)に示される基本形状Aは、例えば、図4に示されるように、上下に凹凸した立体形状とされているのである。そこにおいて、(a)は、図3(a)に相当するものであって、そこでは、白色領域とされた第一領域Mが上方に(紙面に対して垂直方向上方に)所定高さで突出せしめられる一方、灰色領域とされた第二領域が下方に(紙面に対して垂直方向下方に)所定深さに凹陥せしめられて、図4(b)及び(c)に示される如き、凹凸形態を呈する立体形状とされているのである。そして、そのような立体形状においては、図4(b)におけるV−V断面の一部の形態を明らかにする図5に示される如く、互いに平行な上下3つの仮想の基準面K1 〜K3 のうち、中間に位置する第一の基準面K1 に、基本形状Aにおける第一仕切線F及び第二仕切線Gを配置せしめると共に、白色の第一領域Mを、かかる第一の基準面K1 よりも上方にH1 の距離に位置する第二の基準面K2 に、その頂部12が位置した形態において、上方に突出させられており、また、灰色の第二領域Nが、第一の基準面K1 よりも下方にH2 の距離に位置する第三の基準面K3 に、その底部14が位置した形態において、下方に凹陥せしめられてなる形状とされているのである。なお、そのような第一領域Mの上方への突出により、第一の基準面K1 から第二の基準面K2 に向かう傾斜面からなる側面を有する側壁16が、第一の基準面K1 に対して、所定の傾斜角度:θ1 (°)をもって、形成されることとなり、また、第二領域Nの下方への凹陥によって、第一の基準面のK1 〜第三の基準面K3 に向かう傾斜面からなる側面を有する側壁18が、第一の基準面K1 に対して、所定の傾斜角度:θ2 (°)をもって、形成されることとなる。
Specifically, the basic shape A shown in FIGS. 2 and 3A is, for example, a three-dimensional shape that is uneven as shown in FIG. 3 (a) corresponds to FIG. 3 (a), in which the first region M, which is a white region, is at a predetermined height upward (upward in the direction perpendicular to the paper surface). As shown in FIGS. 4 (b) and 4 (c), the second region, which is a gray region, is recessed downwardly (downward in the direction perpendicular to the paper surface) to a predetermined depth. It is a three-dimensional shape that takes a form. In such a three-dimensional shape, the upper and lower three virtual reference planes K 1 to K parallel to each other are shown, as shown in FIG. 5 which reveals the form of a part of the VV cross section in FIG. 3 , the first partition line F and the second partition line G in the basic shape A are arranged on the first reference plane K 1 located in the middle, and the white first region M is defined as the first reference surface K 1. In a form in which the
また、図3(b)に示される基本形状Bにあっても、それは、上記した基本形状Aに対して線対称となる凹凸形態の立体形状において構成されており、図6に、その詳細が明らかにされている。そこにおいて、(a)は、図3(b)に対応し、その白色の第一領域Mが、基本形状Aと同様に、上方に突出せしめられる一方、灰色の第二領域Nが、下方に凹陥せしめられることによって、図6(b)及び(c)に示される如き凹凸形態の立体形状が形成されているのである。そして、そのような基本形状Bにおける図6(b)のVI−VI断面の部分形態は、図5と同様な断面構造とされ、第一領域Mには、頂部12が第二の基準面K2 上に位置するように形成されている一方、第二領域Nには、底部14が第三の基準面K3 上に位置するように形成されている。
Further, even in the basic shape B shown in FIG. 3 (b), it is configured in a three-dimensional shape of an uneven shape that is line-symmetric with respect to the basic shape A described above. FIG. It has been revealed. Here, (a) corresponds to FIG. 3 (b), and the white first region M is projected upward, as in the basic shape A, while the gray second region N is downward. By being recessed, the three-dimensional shape of the concavo-convex shape as shown in FIGS. 6B and 6C is formed. And the partial form of the VI-VI cross section of FIG.6 (b) in such basic shape B is made into the cross-sectional structure similar to FIG. 5, and the
さらに、図3の(c)に示される基本形状Cにあっては、その第一領域M及び第二領域Nは、上記した基本形状Bにおける第一領域M及び第二領域Nとは逆の形態において、設定されている。従って、かかる基本形状Cにおいては、クランク形状の第一領域Mが、横向きに位置して、上方に突出せしめられる一方、二つの第二領域Nが下方に凹陥せしめられてなる形状とされているのであり、その概略が、図7に示されている。そこにおいて、(a)は、図3(c)に対応するものであって、そのような基本形状Cが、上述した基本形状Bとは、その凹凸形状を反転せしめた形態において、(b)及び(c)に示される如き凹凸構造とされているのである。そこでは、(b)のVIII−VIII断面の一部を示す図8から明らかな如く、白色の第一領域Mが、第一の基準面K1 から上方にH1 の距離に突出せしめられて、その頂部12が第二の基準面K2 上に位置するように構成されている一方、灰色の第二領域Nが、第一の基準面K1 から下方にH2 の距離に凹陥せしめられて、その底部14が第三の基準面K3 上に位置するように、構成されている。
Furthermore, in the basic shape C shown in FIG. 3C, the first region M and the second region N are opposite to the first region M and the second region N in the basic shape B described above. In the form, it is set. Therefore, in the basic shape C, the crank-shaped first region M is located sideways and protrudes upward, while the two second regions N are recessed downward. The outline is shown in FIG. (A) corresponds to FIG. 3 (c), and such a basic shape C is different from the basic shape B described above in a form in which the concavo-convex shape is inverted, (b) And it is set as the uneven structure as shown in (c). There, as is clear from FIG. 8 showing a part of a VIII-VIII cross section of (b), the first region M of the white, it is allowed to protrude a distance of an H 1 from the first reference plane K 1 above The
加えて、図3の(d)に示される基本形状Dにおいては、上記した基本形状Cとは線対称の形態において、凹凸形状が設けられており、その概略が、図9に示されている。そこにおいて、(a)は、図3(d)に対応するものであって、基本形状Cとは線対称のクランク形状を呈する白色の第一領域Mが上方に突出せしめられる一方、灰色の第二領域Nが下方に凹陥させられることによって、(b)及び(c)に示される如き凹凸形態の立体形状とされているのである。そして、その(b)におけるIX−IX断面形状は、先の図8の断面形状と同様であって、頂部12が第二の基準面K2 上に位置するように、第一領域Mが上方に突出せしめられて、所定の傾斜角度:θ1 (°)を有する側面を与える側壁16が形成されている一方、第二領域Nが下方に凹陥せしめられて、底部14が所定の傾斜角度:θ2 (°)を有する側面を与える側壁18をもって、形成されている。
In addition, in the basic shape D shown in FIG. 3 (d), an uneven shape is provided in a line-symmetric form with the basic shape C described above, and an outline thereof is shown in FIG. . Here, (a) corresponds to FIG. 3 (d), and the white first region M having a crank shape axisymmetric with respect to the basic shape C is projected upward, while the gray first The two regions N are recessed downward to form a three-dimensional shape with irregularities as shown in (b) and (c). And the IX-IX cross-sectional shape in the (b) is the same as the cross-sectional shape of the previous FIG. 8, and the first region M is upward so that the
なお、図4〜図9に例示の仮想の基本形状A〜Dにおいては、何れも、その第一領域Mが上方に突出せしめられて、頂部12を形成している一方、第二領域Nが下方に凹陥せしめられて、底部14を形成してなる凹凸構造とされているが、それら第一領域M及び第二領域Nのうちの何れか一方を、上方に突出或いは下方に凹陥せしめて、凹凸構造を形成することも可能である。即ち、基本形状A〜Dにおける第一仕切線F及び第二仕切線Gを、互いに平行な上下二つの仮想の基準面K1 、K2 の一方に配置せしめる一方、基本形状A〜Dにおける第一領域M及び第二領域Nのうちの何れか一方を、他方の基準面に、その頂部又は底部が位置した形態において、上方に突出又は下方に凹陥せしめることにより、凹凸構造が形成されるのであって、その一例が、図10及び図11に示されている。
In each of the virtual basic shapes A to D illustrated in FIGS. 4 to 9, the first region M is protruded upward to form the
それら図10及び図11においては、基本形状A〜Dにおいて、その第一領域Mのみが上方に突出せしめられて、頂部12が形成されている一方、第二領域Nは、平坦な形態の底部14として、構成されている。具体的には、基本形状Aを示す図10(a)及び(b)は、それぞれ、図4(b)及び(c)に対応するものであって、そこでは、第二領域Nに相当する大きさの平坦な底部14が形成されており、また、基本形状Bを示す図10(c)は、図6(b)に対応するものであって、そこにおいても、第二領域Nと同じ大きさにおいて、平坦な底部14が形成されている。そして、図10(d)は、それら(a)及び(c)におけるX−X断面の一部を示す、図5に対応する説明図であって、そこでは、第一の基準面K1 上に底部14が配置されている一方、かかる第一の基準面K1 から所定高さ:H1 の位置にある第二の基準面K2 上には、頂部12が位置せしめられているのである。なお、傾斜した側壁16は、図8と同様に、基準面K1 に対して所定の角度:θ1 (°)をもって形成されている。
10 and 11, in the basic shapes A to D, only the first region M is protruded upward to form a
また、基本形状Cを示す図11(a)及び(b)は、それぞれ、図7(b)及び(c)に対応するものであって、そこでは、第一領域Mのみが上方に突出せしめられて、頂部12を形成している一方、第二領域Nに相当する大きさの平坦な底部14が形成されており、更に、基本形状Dを示す図11(c)は、図9(b)に対応するものであって、そこでも、第一領域Mのみが上方に突出せしめられて、頂部12を形成している一方、第二領域Nに等しい大きさの平坦な底部14が形成されてなる構造とされている。そして、それら図11(a)及び(c)におけるXI−XI断面を部分的に示す図11(d)は、図8に相当するものである。この図11(d)の断面形状は、先の図10(d)の断面形状と同様であるので、同様な部分には同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。
FIGS. 11A and 11B showing the basic shape C correspond to FIGS. 7B and 7C, respectively, in which only the first region M protrudes upward. Thus, while forming the
さらに、図10及び図11に示される基本形状A〜Dにおいては、それぞれ、第一領域Mが上方に凸なる形状とされる一方、第二領域Nが平坦面とされてなる、凹凸形状とされているが、これとは逆に、第一領域Mを平坦な形状とする一方、第二領域Nを上方に凸なる形状としたり、或いはそれら基本形状A〜Dの第一領域Mのみ又は第二領域Nのみを下方に凹陥せしめたりすることも可能であり、更には、基本形状A〜Dの仕切線F、Gを一つの基準面に位置せしめる一方、そのような基準面とは平行な他の基準面に対して、第一領域M及び第二領域Nを共に突出せしめたり、或いは凹陥せしめたりしてなる形態の、凹凸形状とすることも可能である。なお、図12には、第一領域Mと第二領域Nとを共に上方に突出せしめて、それぞれ、頂部12を形成せしめてなる凹凸構造が、部分断面図の形態において示されている。かかる図12においては、第一仕切線F及び第二仕切線Gを第一の基準面K1 上に位置せしめた状態において、第一領域Mと第二領域Nとが、それぞれ、所定の傾斜角度:θ1 、θ2 の側壁16、18を形成しつつ、上方に突出せしめられて、それらの頂部12(14)が、第一の基準面K1 から所定高さH1 の位置にある第二の基準面K2 上に位置せしめられてなる形態とされている。
Furthermore, in the basic shapes A to D shown in FIGS. 10 and 11, the first region M has a convex shape, and the second region N has a flat surface. However, on the contrary, the first region M has a flat shape, while the second region N has a shape protruding upward, or only the first region M of the basic shapes A to D or It is also possible to dent only the second region N, and furthermore, the partition lines F and G of the basic shapes A to D are positioned on one reference plane, while being parallel to such a reference plane. It is also possible to form a concavo-convex shape in which the first region M and the second region N are both protruded or recessed with respect to another reference surface. Note that FIG. 12 shows a concavo-convex structure in which the first region M and the second region N are both projected upward to form the
なお、かかる基本形状A〜Dの凹凸形状に関して、図3〜図12に例示の実施形態においては、上方に突出せしめられる第一領域Mの頂部12や下方に凹陥せしめられる第二領域Nの底部14は、何れも、それぞれの位置する基準面において平坦面を有する構造とされているが、それら頂部12や底部14のうちの何れか一方又は両方を、そのような平坦面を有しない角部構造(図12における基準面K1上に位置する角部と同様な構造)とすることも可能である。
In addition, regarding the concavo-convex shapes of the basic shapes A to D, in the embodiment illustrated in FIGS. 3 to 12, the
また、そのような基本形状A〜Dにおいて、正方形やクランク形状等の仮想の形状は、何れも、幾何学上の概念にとどまらず、一般的に呼称される正方形等の形状と認識できる形状を含むものであり、各辺が若干曲線となったり、角部や面に成形上において必要な丸み等が生じる、所謂フィレットと言われる曲面を設けたりすることも、当然に許容されるものであることが理解されるべきである。更に、各基本形状A〜Dに形成される凹凸形状において、その凹凸の角部が、平面と平面とが交わる角部のみならず、湾曲形状で平面と平面とが接続されてなる角部とされていても、何等差し支えない。加えて、基本形状A〜Dをそれぞれ仕切る仕切線F、Gを規定する、aにて表わされる座標位置は、かかるaを正方形の長さ(L)の1/4の正確な値にて設定されるのみならず、本発明の目的が達成され得る範囲内において、或る程度の変動を許容することが出来る。 Further, in such basic shapes A to D, virtual shapes such as squares and crank shapes are not limited to geometrical concepts, and shapes that can be recognized as generally called shapes such as squares. Naturally, it is also acceptable to provide curved surfaces called so-called fillets, in which each side is slightly curved, or the corners and surfaces are rounded as necessary for molding. It should be understood. Furthermore, in the concavo-convex shape formed in each basic shape A to D, the corner of the concavo-convex is not only a corner where the plane and the plane intersect, but also a corner formed by connecting the plane and the plane in a curved shape There is no problem even if it is done. In addition, the coordinate position represented by a that defines the dividing lines F and G that respectively partition the basic shapes A to D is set to an accurate value that is a quarter of the square length (L). In addition, a certain degree of variation can be allowed within the range in which the object of the present invention can be achieved.
さらに、それぞれの基本形状A〜Dにおいて、その第一領域M及び第二領域Nを、それぞれ、上方に突出せしめたり、下方に凹陥せしめる際に生ずる側壁16、18の、第一の基準面K1 に対する傾斜角度θ1 、θ2 は、それぞれ、10°〜90°の範囲にあることが望ましく、そうすることによって、目的とする凹凸部を有する板材の成形性を確保しつつ、その優れた剛性向上効果を発揮する凹凸部形状を有利に得ることが出来る。
Further, in each of the basic shapes A to D, the first reference surface K of the
なお、かかる側壁16の傾斜角度θ1 や側壁18の傾斜角度θ2 が10°未満となると、第一領域Mの突出高さや第二領域Nの凹陥深さを大きくすることが難しくなり、剛性向上効果が低下するようになる。また、それらの傾斜角度θ1 、θ2 が90°を超えるようになると、凹凸部の形成が困難となる。
When the inclination angle θ 1 of the
特に、金属板をプレス成形して、仮想の基本形状A〜Dに対応する凹凸部を形成する上において、それらの傾斜角度θ1 、θ2 は、何れも、成形性の問題から、70°以下とすることが望ましく、従って、それら傾斜角度θ1 、θ2 の好ましい範囲は、10°〜70°であると言うことが出来る。更に、基本形状A〜Dの各々における凹凸部のパターンを形成するために、第一領域M及び第二領域Nに対応して、複数の側壁16及び側壁18が形成されることとなるが、それら複数の側壁16、18が全て同じ傾斜角度である必要はなく、部位によって、傾斜角度を変えることも可能であり、また、角度が2段以上に変化してもよいが、その際、それらの傾斜角度は、何れも、上記した望ましい傾斜角度の範囲内とされることとなる。
In particular, when forming a concavo-convex portion corresponding to the virtual basic shapes A to D by press forming a metal plate, the inclination angles θ 1 and θ 2 are both 70 ° due to the problem of formability. Therefore, it is desirable that the inclination angles θ 1 and θ 2 are in a preferable range of 10 ° to 70 °. Furthermore, in order to form the pattern of the uneven portions in each of the basic shapes A to D, a plurality of
そして、かくの如き凹凸形態を有する四つの基本形状A〜Dが、それぞれの仮想の正方形の各辺(周縁部)における白色の第一領域Mと灰色の第二領域Nとが連続して接するように、それら四つの基本形状A〜Dのうちの全部又は三つ又は二つが適宜に組み合わされることとなるが、それら四つの基本形状A〜Dにおける第一領域M及び第二領域Nの配設パターンに従って、それら基本形状A〜Dの組み合わせは、自ずから制約されることとなるのである。即ち、基本形状Aに対しては、その上下左右に、基本形状B又は基本形状Cが配置され得、また基本形状Bに対しては、その上下左右に、基本形状A又は基本形状Dが配置せしめられ得るのである。更に、基本形状Cに対しては、その上下左右に、基本形状A又は基本形状Dが配置され得、そして基本形状Dに対しては、その上下左右に、基本形状B又は基本形状Cが配置され得るのである。そして、そのような配置形態において、基本形状A〜Dの三つ又は四つを組み合わせることにより、板面全体に凹凸形状が形成されてなる、目的とする凹凸部を有する板材が構成されるのである。 Then, the four basic shapes A to D having such an uneven shape are continuously in contact with the white first region M and the gray second region N on each side (peripheral part) of each virtual square. As described above, all or three or two of the four basic shapes A to D are appropriately combined, but the first region M and the second region N in the four basic shapes A to D are arranged. According to the pattern, the combination of these basic shapes A to D is naturally restricted. That is, for the basic shape A, the basic shape B or the basic shape C can be arranged on the top, bottom, left and right, and for the basic shape B, the basic shape A or the basic shape D is arranged on the top, bottom, left, and right. It can be harassed. Further, for the basic shape C, the basic shape A or the basic shape D can be arranged on the top, bottom, left and right, and for the basic shape D, the basic shape B or the basic shape C is arranged on the top, bottom, left or right. It can be done. And in such arrangement | positioning form, the board | plate material which has the uneven | corrugated | grooved part made from the uneven | corrugated shape formed in the whole board surface is comprised by combining three or four of basic shape AD. .
例えば、組み合わされる基本形状の対応する周縁部(辺)における、第一領域Mと第二領域Nの形(長さ)が相互に一致するようにして、四つの基本形状A、B、C及びDを組み合わせて配置することにより、下記表1に示される如き、基本形状A〜Dの配置パターンをもって、凹凸部を有する板材が得られることとなるのである。また、そのような配置パターンにて構成される凹凸部を有する板材は、図13(a)に示される如く、凸状の第一領域Mと凹状の第二領域Nとが組み合わされて、複雑な平面模様を呈するものとなるのであり、更に、図13(b)に示される如き、立体形状を有しているのである。 For example, the four basic shapes A, B, C, and the like so that the shapes (lengths) of the first region M and the second region N coincide with each other at the corresponding peripheral edge (side) of the combined basic shapes. By arranging D in combination, as shown in Table 1 below, a plate material having an uneven portion with an arrangement pattern of basic shapes A to D is obtained. Further, a plate material having an uneven portion constituted by such an arrangement pattern is complicated by combining a convex first region M and a concave second region N as shown in FIG. As a result, it has a three-dimensional shape as shown in FIG. 13 (b).
また、かかる図13に示される配置パターンや後述の配置パターンから明らかな如く、本発明に従って、基本形状A〜Dの三つ又は四つを組み合わせて配置すると、第一領域M及び第二領域Nは、それぞれ、隣接する基本形状間において全幅に亘って連結され、接点における連結となることはないのであり、更にそれによって、それら二つの領域M、Nのうちの少なくとも何れか一方が、板面全体において連続して位置し、かかる板面の対応する辺間に延びて、それら対応する辺をつなぐような形態が、有利に実現されるのである。そして、そのような第一領域M及び/又は第二領域Nの連続した連結パターンが形成されることにより、本発明に従う凹凸部を有する板材の面剛性の効果的な向上が、有利に達成されることとなるのである。 Further, as is apparent from the arrangement pattern shown in FIG. 13 and the arrangement pattern described later, when the three or four basic shapes A to D are arranged in combination according to the present invention, the first region M and the second region N are In addition, each of the adjacent basic shapes is connected over the entire width and does not become a connection at the contact point, and further, at least one of these two regions M and N is not connected to the entire plate surface. In this way, a configuration in which the corresponding sides of the plate surface are continuously located, extend between corresponding sides of the plate surface, and connect the corresponding sides is advantageously realized. Then, by forming such a continuous connection pattern of the first region M and / or the second region N, effective improvement of the surface rigidity of the plate material having the uneven portion according to the present invention is advantageously achieved. It will be.
特に、図示の如く、連続して位置するように連結された第一領域M及び/又は第二領域Nが、板面全体において90°の角度をもって屈曲した形態で配置せしめられることによって、曲げ剛性や面剛性を含む剛性の向上効果は、より一層高められ得るのである。 In particular, as shown in the drawing, the first region M and / or the second region N connected so as to be continuously located are arranged in a bent form with an angle of 90 ° over the entire plate surface, whereby bending rigidity is achieved. The effect of improving rigidity including surface rigidity can be further enhanced.
なお、基本形状A〜Dの三つ又は四つを組み合わせて得られる、図13(b)に示される如き、凹凸部を有する板材において、その凹凸部の形状は、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて種々変化させることが可能であり、例えば、かかる凹凸部の角部を、円弧状に変形させたり、面取り加工やR面加工等を施したりすることが出来る。また、そのような凹凸部の角部の変形は、その形成方法に応じて必然的に生じる場合があるが、本発明の作用・効果を著しく損なうことがない限りにおいて、許容され得るところである。 In addition, in the board | plate material which has an uneven | corrugated | grooved part as shown in FIG.13 (b) obtained by combining three or four of basic shape AD, unless the shape of the uneven | corrugated | grooved part does not deviate from the meaning of this invention. However, it is possible to make various changes based on the knowledge of those skilled in the art. For example, the corners of the concavo-convex portions can be deformed into an arc shape, or chamfering or R-surface processing can be performed. Further, such deformation of the corners of the concavo-convex portions may inevitably occur depending on the forming method, but can be tolerated as long as the operation and effect of the present invention are not significantly impaired.
ところで、かくの如き仮想の基本形状A〜Dの三つ又は四つを組み合わせて得られる、本発明に従う凹凸部を有する板材は、一般に、所定の金属板をプレス成形することによって、基本形状A〜Dに対応した凹凸形状を形成することにより、有利に製造されることとなる。金属板には、エンボス成形等のプレス成形によって、或いは、ロール成形等の塑性加工によって、容易に凹凸部を形成することが出来るところから、前記した基本形状A〜Dにおける、所定の凹凸部形状を形成する上において、金属板が有利に用いられることとなるのである。そして、そのような金属板の材質としては、アルミニウム若しくはその合金、鋼、銅若しくはその合金等の、塑性加工が可能な公知の各種のものを、採用することが可能である。 By the way, in general, a plate material having an uneven portion according to the present invention obtained by combining three or four virtual basic shapes A to D as described above is generally formed by pressing a predetermined metal plate. By forming an uneven shape corresponding to D, it is advantageously manufactured. The metal plate can be easily formed with uneven portions by press forming such as embossing or plastic processing such as roll forming. From the basic shapes A to D described above, the predetermined uneven portion shape can be formed. In forming the metal plate, a metal plate is advantageously used. And as a material of such a metal plate, it is possible to employ | adopt various well-known things which can be plastically processed, such as aluminum or its alloy, steel, copper, or its alloy.
なお、本発明に従う凹凸部形状の形成手法としては、上記したプレス成形や塑性加工の他、鋳造や切削等によって、目的とする凹凸部形状を形成することも可能である。また、そのような凹凸部の形成される板材の材質としても、金属以外の、樹脂等の他の材質とすることも可能である。特に、樹脂材料を用いれば、射出成形或いはホットプレス等の成形手法によって、容易に凹凸部を形成することが可能となる。樹脂材料を用いた場合においては、金属材料の場合よりも成形上の制約を受け難く、設計の自由度もより広くなる利点がある。また、金属と樹脂とを積層したものであっても、複合材であっても、何等差支えない。 In addition, as a formation method of the uneven | corrugated | grooved part shape according to this invention, it is also possible to form the target uneven | corrugated | grooved part shape by casting, cutting, etc. other than the above-mentioned press molding and plastic working. Moreover, as a material of the plate material on which such uneven portions are formed, it is possible to use other materials such as resin other than metal. In particular, if a resin material is used, it is possible to easily form the concavo-convex portion by a molding technique such as injection molding or hot pressing. In the case of using a resin material, there is an advantage that it is less subject to molding restrictions than in the case of a metal material, and the degree of freedom in design is wider. Moreover, there is no problem even if it is a laminate of metal and resin or a composite material.
また、本発明に従う凹凸部を有する板材の製造に際して用いられる金属板は、そのプレス成形前の板厚t(mm)が0.03mm〜6.0mmであることが好ましい。なお、板厚が0.03mm未満の金属板や、板厚が6.0mmを超えるような金属板においては、それら金属板の用途において、剛性を向上させる必要性が少なくなるからである。 Moreover, it is preferable that the plate | board thickness t (mm) before the press molding of the metal plate used at the time of manufacture of the board | plate material which has an uneven | corrugated | grooved part according to this invention is 0.03 mm-6.0 mm. In addition, in a metal plate with a plate thickness of less than 0.03 mm or a metal plate with a plate thickness of more than 6.0 mm, there is less need to improve rigidity in the use of the metal plate.
さらに、本発明に従う凹凸部を有する板材において、それを構成すべく選択される仮想の基本形状A〜Dにおける、仮想の正方形の一辺の長さをL(mm)としたとき、上記プレス成形前の金属板の板厚:t(mm)との関係において、その比:L/tが10〜2000であることが好ましい。かかる比:L/tが10未満の場合には、成形が困難となるおそれがあるからであり、一方、かかる比:L/tが2000を超える場合には、十分な凹凸形状を形成することが困難となり、剛性の向上効果を十分に発揮し得なくなるおそれが生じる。 Furthermore, in the board | plate material which has an uneven | corrugated | grooved part according to this invention, when the length of one side of the virtual square in virtual basic shape AD selected to comprise it is set to L (mm), before the said press molding In relation to the thickness of the metal plate: t (mm), the ratio L / t is preferably 10 to 2000. If the ratio: L / t is less than 10, molding may be difficult. On the other hand, if the ratio: L / t exceeds 2000, a sufficient uneven shape is formed. May become difficult, and there is a possibility that the effect of improving the rigidity cannot be fully exhibited.
また、基本形状A〜Dにおいて、それぞれの第一領域Mの上方への突出高さH1(mm)や、第二領域Nの下方への凹陥深さH2 (mm)に相当する、隣接する基準面間の距離:H(mm)は、上記したプレス成形前の金属板の板厚:t(mm)と、かかる第一領域M及び/又は第二領域Nの上方に突出又は下方に凹陥せしめられた部位の、側壁16、18の最も大きな傾斜角度:θ(°)との関係において、次式:
1≦H/t≦−3θ+272
を満たしているように、凹凸形状が、それぞれの基本形状A〜Dに形成されることが望ましい。なお、かかる比:H/tの値が1未満となると、第一領域Mや第二領域Nにおける凹凸部の形成による剛性向上効果を、十分に得難くなるおそれがあるからであり、また、(−3θ+272)の値を超えるようになると、成形が困難となる問題を生じるおそれがあるからである。
Further, in the basic shapes A to D, the adjacent heights corresponding to the protrusion height H 1 (mm) upward of each first region M and the recess depth H 2 (mm) downward of the second region N The distance between the reference surfaces: H (mm) is the thickness of the metal plate before press forming: t (mm), and projects above or below the first region M and / or the second region N. In relation to the largest inclination angle: θ (°) of the
1 ≦ H / t ≦ −3θ + 272
It is desirable that the irregular shape is formed in each of the basic shapes A to D so as to satisfy the above. In addition, it is because there exists a possibility that the rigidity improvement effect by formation of the uneven | corrugated | grooved part in the 1st area | region M and the 2nd area | region N may become it difficult to fully obtain when the value of this ratio: H / t is less than 1, and This is because if it exceeds the value of (−3θ + 272), there is a possibility of causing a problem that molding becomes difficult.
そして、かくの如くして得られた本発明に従う凹凸部を有する板材は、そのままでも、曲げ剛性の著しく高められたものであると共に、極めて高い面剛性を備えたものであるところから、軽量で、高剛性の板材として、各種の用途に単独で用いられ得る他、積層構造体としても、有利に用いられることとなる。そのような積層構造体においては、本発明に従う凹凸部を有する板材を一枚のコア材として、その両側に1枚ずつの平坦な面板を配設して一体化せしめてなる、三層構造の積層体とすることが出来る。また、そのような三層の基本構造を繰り返した構造、つまり本発明に従う凹凸部を有する板材の複数枚を、その1枚毎に平坦な面板を介して積層一体化してなる、多層構造の積層体とすることも可能である。勿論、凹凸部を有する板材の複数枚を直接に積層して、コア材とし、その片側又は両側の面に、平坦な面板を接合してなる構造を採用することも可能であり、更に、凹凸部を有する板材の複数枚を直接積層して一体化しただけの状態の積層構造体とすることも可能である。そのような凹凸部を有する板材の積層枚数としては、得られる積層体の用途や要求特性に応じて、適宜に変更することが出来る。 And, the plate material having an uneven portion according to the present invention obtained in this way, as it is, has a significantly increased bending rigidity and a very high surface rigidity. In addition to being used alone for various applications as a highly rigid plate material, it is also advantageously used as a laminated structure. In such a laminated structure, a plate material having an uneven portion according to the present invention is used as a single core material, and a single flat face plate is provided on each side of the three-layer structure. It can be set as a laminated body. In addition, a multi-layered structure in which a structure in which such a three-layer basic structure is repeated, that is, a plurality of plates having uneven portions according to the present invention are laminated and integrated with each other through a flat face plate. It can also be a body. Of course, it is also possible to adopt a structure in which a plurality of plate materials having uneven portions are directly laminated to form a core material, and a flat face plate is bonded to one or both sides thereof. It is also possible to make a laminated structure in a state where a plurality of plate members having a portion are directly laminated and integrated. The number of laminated plate members having such uneven portions can be appropriately changed according to the use and required characteristics of the obtained laminate.
また、本発明に従う凹凸部を有する板材を用いた車両パネルは、自動車のフードに限られることなく、ドア、ルーフ、フロア、トランクリッド等のパネル及びその補強部材や、バンパー、クラッシュボックス、ドアビーム等のエネルギ吸収部材等にも、好適に適用され得るものである。そして、アウタパネルと、そのアウタパネルの裏面に接合されたインナパネルとを有する車両パネルにおいては、かかるインナパネル及びアウタパネルの一方又は両方が、本発明に従う凹凸部を有する板材にて、構成されることとなるのである。そこにおいて、アウタパネルやインナパネルの材質としては、鋼材質やアルミニウム合金材質等が用いられる。 Further, the vehicle panel using the plate material having the concavo-convex portion according to the present invention is not limited to the hood of the automobile, and panels such as doors, roofs, floors, trunk lids and the reinforcing members thereof, bumpers, crash boxes, door beams, etc. The present invention can also be suitably applied to other energy absorbing members. And in a vehicle panel having an outer panel and an inner panel joined to the back surface of the outer panel, one or both of the inner panel and the outer panel are constituted by a plate material having an uneven portion according to the present invention. It becomes. Therefore, as the material of the outer panel or the inner panel, a steel material, an aluminum alloy material, or the like is used.
ここにおいて、先に説明した仮想の基本形状A〜Dの三つ又は四つを組み合わせて、凹凸部を有する板材の板面を構成してなる各種の配置例を、以下に明らかにして、本発明の特徴を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような配置例によって、何等限定的に解釈されるものでないことは、言うまでもないところである。本発明は、以下の配置例に限られることなく、本発明の趣旨を逸脱することなく、当業者の知識に基づいて、各種の配置形態において実施され得るものであり、そのような形態のものが、何れも、本発明の範疇に属するものであることが、理解されるべきである。 Here, various arrangement examples formed by combining three or four of the virtual basic shapes A to D described above to configure the plate surface of the plate member having the concavo-convex portion will be clarified below, and the present invention will be described. However, it is needless to say that the present invention is not construed as being limited in any way by such an arrangement example. The present invention is not limited to the following arrangement examples, and can be implemented in various arrangement forms based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. However, it should be understood that both belong to the category of the present invention.
なお、以下の配置例において採用する、基本形状A〜Dのベースとなる基本形状Aは、図2に示される如き、第一領域M及び第二領域Nの配置パターンを有するものであって、その仮想の正方形の一辺の長さ(L)を10mmとすると共に、かかる一辺の長さ(L)を四等分してなるaの値を2.5mmとして、図2に示される如き、第一領域M及び第二領域Nのパターンを有するものが用いられた。また、A1 点、A2 点、及びA3 点の位置は、それぞれ、(2.5mm,10mm)、(2.5mm,2.5mm)及び(0mm,2.5mm)に位置し、更にB1 点、B2 点、及びB3 点は、それぞれ、(10mm,7.5mm)、(7.5mm,7.5mm)及び(7.5mm,0mm)に位置するものであった。そして、第一領域Mを上方に1.5mm突出させると共に、第二領域Nを下方に1.5mm凹陥させ、更に、それぞれの側壁(側面)16、18の傾斜角度を30°とする一方、プレス成形前の元の板厚は0.3mmであるが、凹凸部を形成した後の板材の板厚は、表面積の増加割合から、プレス成形による減肉を考慮して、0.278mmとして、以下のFEM解析を行なった。更に、このような基本形状Aに対応した、図3(b)〜(d)に示される基本形状B、C及びDが、用いられることとなる。 In addition, the basic shape A used as a base of the basic shapes A to D employed in the following arrangement examples has an arrangement pattern of the first region M and the second region N as shown in FIG. As shown in FIG. 2, the length (L) of one side of the virtual square is 10 mm, and the value of a obtained by dividing the length (L) of the side into four equal parts is 2.5 mm. Those having a pattern of one region M and second region N were used. The positions of points A 1 , A 2 and A 3 are located at (2.5 mm, 10 mm), (2.5 mm, 2.5 mm) and (0 mm, 2.5 mm), respectively. B 1 point, B 2 point, and B 3 point were located at (10 mm, 7.5 mm), (7.5 mm, 7.5 mm), and (7.5 mm, 0 mm), respectively. And while making 1st area | region M protrude upward 1.5mm, the 2nd area | region N is recessed 1.5mm below, Furthermore, while making the inclination | tilt angle of each side wall (side surface) 16,18 into 30 degrees, Although the original plate thickness before press molding is 0.3 mm, the plate thickness of the plate material after forming the concavo-convex portion is 0.278 mm in consideration of thinning by press molding from the increase ratio of the surface area. The following FEM analysis was performed. Furthermore, the basic shapes B, C, and D shown in FIGS. 3B to 3D corresponding to the basic shape A are used.
−配置例1−
基本形状A〜Dを、先の表1に示される如く、ランダムに配置すると、第一領域Mと第二領域Nの組み合わせにて形成される板面全体の配置パターンは、40mm×40mmの大きさにおいて、図13に示される如くなる。そして、この図13に示される配置パターンの四つを連続させて上下左右に配置して得られる、凹凸部を有する板材の平面形態は、図14(a)に示される如くなるのであり、更にその斜視図は、図14(b)に示される如くなる。この図14に示される配置パターンの配置例1は、160mm×160mmのサイズを有している。そして、この配置例1では、第一領域Mと第二領域Nとが、相対向する二辺間をつなぐように、連続的に且つ90°の角度で屈曲して延びる配置パターンとされている。
-Arrangement example 1-
When the basic shapes A to D are randomly arranged as shown in Table 1, the arrangement pattern of the entire plate surface formed by the combination of the first region M and the second region N is as large as 40 mm × 40 mm. Now, as shown in FIG. And the plane form of the board | plate material which has an uneven | corrugated | grooved part obtained by arrange | positioning four of the arrangement | positioning patterns shown by this FIG. 13 up and down, right and left is as shown in FIG. The perspective view is as shown in FIG. The arrangement example 1 of the arrangement pattern shown in FIG. 14 has a size of 160 mm × 160 mm. In this arrangement example 1, the first area M and the second area N are arranged in an arrangement pattern that continuously bends and extends at an angle of 90 ° so as to connect two opposite sides. .
そして、このような配置例1に係る凹凸部を有する板材について、その曲げ剛性を、FEM解析により、次のようにして評価した。即ち、図14(a)に示される板材の下端を固定する一方、上端(上辺)に、合計1Nの等分布荷重を加えた場合において、かかる板材に生じる変位を求め、それにより曲げ剛性を評価した。更に、そのような変位を、0°方向の曲げ剛性として、160mm×160mm×0.3mmの平板の変位と比較して、剛性倍率を求めた。その結果、配置例1に係る凹凸部を有する板材の0°方向の曲げ剛性は、平板の15.76倍に向上することがわかった。 And about the board | plate material which has such an uneven | corrugated | grooved part which concerns on such an arrangement example 1, the bending rigidity was evaluated as follows by FEM analysis. That is, while the lower end of the plate shown in FIG. 14 (a) is fixed, the displacement generated in the plate is obtained when a total distributed load of 1N is applied to the upper end (upper side), thereby evaluating the bending rigidity. did. Furthermore, such a displacement was compared with a displacement of a flat plate of 160 mm × 160 mm × 0.3 mm as 0 ° direction bending rigidity, and a rigidity magnification was obtained. As a result, it was found that the bending rigidity in the 0 ° direction of the plate member having the uneven portion according to the arrangement example 1 was improved 15.76 times that of the flat plate.
また、図14(a)に示される凹凸部を有する板材の左端を固定する一方、その右端(右辺)に、合計1Nの等分布荷重を加えた場合に生じる変位を、90°方向の曲げ剛性を評価する値として測定して、それを、160mm×160mm×0.3mmの平板の変位と比較して、剛性倍率を求めた。その結果、配置例1に係る凹凸部を有する板材の90°方向の曲げ剛性は、板厚が0.3mmの平板に比べて9.13倍に向上することが明らかとなった。 In addition, while fixing the left end of the plate member having the concavo-convex portion shown in FIG. 14 (a), the displacement that occurs when a total distributed load of 1N in total is applied to the right end (right side), the bending stiffness in the 90 ° direction Was measured as a value to be evaluated, and it was compared with a displacement of a flat plate of 160 mm × 160 mm × 0.3 mm to obtain a rigidity magnification. As a result, it has been clarified that the bending rigidity in the 90 ° direction of the plate member having the uneven portion according to the arrangement example 1 is improved by 9.13 times as compared with a flat plate having a plate thickness of 0.3 mm.
さらに、この配置例1に係る凹凸部を有する板材について、その面剛性を、円板におけるFEM解析により評価した。そこでは、半径160mmの円板形状の試料を用い、その外周縁部の上下方向の変位を固定する一方、円板の中心部に1Nの荷重を与えて、該中心部の変位を求めた。配置例1に係る凹凸部を有する板材(円板状試料)の変位と、板厚が0.3mmの平板からなる半径:160mmの円板の変位とを比較したところ、配置例1に係る板材の面剛性は、19.26倍に向上することが明らかとなった。 Furthermore, about the board | plate material which has the uneven | corrugated | grooved part which concerns on this arrangement example 1, the surface rigidity was evaluated by the FEM analysis in a disk. There, a disc-shaped sample having a radius of 160 mm was used, and the displacement in the vertical direction of the outer peripheral edge was fixed, while a load of 1 N was applied to the center of the disc to determine the displacement of the center. When the displacement of the plate material (disc sample) having the concavo-convex portion according to Arrangement Example 1 was compared with the displacement of a disc having a radius of 160 mm with a plate thickness of 0.3 mm, the plate material according to Arrangement Example 1 It was revealed that the surface rigidity of the steel improved 19.26 times.
このように、配置例1に係る板材は、近似計算であるFEM解析の結果によっても、曲げ剛性と共に、面剛性においても、極めて優れた特性を発揮するものであることが明らかとなった。 As described above, it has been clarified that the plate material according to Arrangement Example 1 exhibits extremely excellent characteristics in terms of bending rigidity and surface rigidity as well as a result of FEM analysis that is an approximate calculation.
−配置例2−
基本形状A〜Dの全てを用い、下記表2に示される形態において規則的に配置すると、図15(a)及び(b)に示される如き、第一領域M及び第二領域Nの配設パターン及び凹凸パターンを有する板材が得られる。そして、この図15に示される配置パターンの四つを用い、それらを上下左右に連続して組み合わせることにより、図16(a)及び(b)に示される如き、配置例2に係る凹凸部を有する板材が得られるのである。
-Arrangement example 2-
When all of the basic shapes A to D are used and regularly arranged in the form shown in Table 2 below, the arrangement of the first region M and the second region N as shown in FIGS. 15 (a) and 15 (b). The board | plate material which has a pattern and an uneven | corrugated pattern is obtained. Then, by using the four arrangement patterns shown in FIG. 15 and combining them continuously in the vertical and horizontal directions, the uneven portions according to the arrangement example 2 as shown in FIGS. 16A and 16B can be obtained. The board | plate material which has is obtained.
また、この配置例2に係る凹凸部を有する板材は、図15及び図16から明らかなように、第一領域M及び第二領域Nが、それぞれ、各基本形状の突合せ部においてその全幅で連結されて、連続的に所定幅で延びる形態の配設パターンとして構成され、図における上下の辺に至る配設パターンとなっている。従って、第一領域Mに形成される頂部12や第二領域Nに形成される底部14は、同様な幅において、凹凸部を有する板材の対応する二辺をつなぐように、設けられることとなるのである。なお、ここでは、第一領域Mにて与えられる頂部12は、90°の角度で屈曲して延びるジグザグ状の配置パターンとなっている一方、第二領域Nにて与えられる底部14は、左右に交互に分岐部が設けられた、全体的には直線的に延びる配置パターンにおいて、設けられている。
In addition, as is clear from FIGS. 15 and 16, the plate material having the uneven portions according to the arrangement example 2 is connected to the first region M and the second region N with their full widths at the butt portions of the respective basic shapes. Then, it is configured as an arrangement pattern in a form that continuously extends with a predetermined width, and is an arrangement pattern that reaches the upper and lower sides in the figure. Accordingly, the
そして、こうして得られる配置例2に係る凹凸部を有する板材について、配置例1の場合と同様にして、FEM解析した結果、0°方向の曲げ剛性は、板厚が0.3mmの平板に対して24.56倍に向上し、また90°方向の曲げ剛性は、4.71倍に向上することが、明らかとなった。 And about the board | plate material which has the uneven | corrugated | grooved part which concerns on the example 2 of an arrangement | positioning obtained in this way, as a result of FEM analysis similarly to the case of the example 1 of arrangement | positioning, the bending rigidity of a 0 degree direction is a board thickness 0.3mm It was revealed that the bending rigidity in the 90 ° direction was improved to 4.71 times.
また、面剛性についてのFEM解析の結果においても、配置例2に係る凹凸部を有する板材は、板厚が0.3mmの平板に対して、面剛性が14.66倍と、大きく向上することが明らかとなった。 Moreover, also in the result of the FEM analysis about surface rigidity, the plate material which has the uneven | corrugated | grooved part which concerns on the example 2 of arrangement | positioning shows that surface rigidity is greatly improved with 14.66 times with respect to a flat plate with a plate thickness of 0.3 mm. Became clear.
−配置例3−
下記表3に示される如く、基本形状A〜Dの三つを用い、基本形状Dと基本形状Bとを横方向に規則的に配置してなる二列と、基本形状Aと基本形状Bとを横方向に規則的に配置してなる二列とを、縦方向(上下方向)に配置せしめてなる形態を採用すると、板面における第一領域Mと第二領域Nの全体としての配設パターンや立体形状は、それぞれ、図17(a)及び(b)に示されるようになる。そして、この図17に示される配置パターンの四つを上下左右に連続して組み合わせることにより、図18(a)及び(b)に示される如き凹凸配設パターンや立体形状を有する、配置例3に係る板材が得られることとなるのである。この図17及び図18に示される凹凸部を有する板材においては、第二領域Nにて与えられる底部14が90°の角度で屈曲して、ジグザグ状に延び、相対応する二辺に至るような配設パターンとされている一方、第一領域Mにて与えられる頂部12にあっても、90°の角度で屈曲して、鉤型に所定長さにおいて延びる配設パターンを形成しているのである。
-Arrangement example 3-
As shown in Table 3 below, three basic shapes A to D are used, two rows in which the basic shape D and the basic shape B are regularly arranged in the horizontal direction, the basic shape A and the basic shape B, If the form which arrange | positions two rows formed regularly in the horizontal direction is arranged in the vertical direction (vertical direction), the arrangement as a whole of the first region M and the second region N on the plate surface is adopted. The patterns and three-dimensional shapes are as shown in FIGS. 17 (a) and 17 (b), respectively. Then, by arranging four of the arrangement patterns shown in FIG. 17 continuously in the vertical and horizontal directions, an arrangement example 3 having an uneven arrangement pattern and a three-dimensional shape as shown in FIGS. Therefore, the plate material according to the above is obtained. 17 and 18, the bottom 14 provided in the second region N bends at an angle of 90 °, extends in a zigzag shape, and reaches two corresponding sides. On the other hand, even at the
そして、この配置例3に係る凹凸部を有する板材について、先の配置例1の場合と同様にして、FEM解析した結果、0°方向の曲げ剛性は、板厚が0.3mmの平板に対して、17.10倍に向上し、また90°方向の曲げ剛性は、同様な平板に対して、6.89倍に向上することが明らかとなった。 And about the board | plate material which has the uneven | corrugated | grooved part which concerns on this arrangement example 3, as a result of FEM analysis similarly to the case of the previous arrangement example 1, the bending rigidity of a 0 degree direction is with respect to the flat plate whose plate | board thickness is 0.3 mm. As a result, it was clarified that the bending rigidity in the direction of 90 ° was improved to 6.89 times that of a similar flat plate.
また、かかる配置例3に従って得られる凹凸部を有する板材の面剛性について、配置例1と同様にして、FEM解析した結果、その面剛性は、厚さが0.3mmの平板に対して、15.96倍に向上することが明らかとなった。 Further, as a result of FEM analysis of the surface rigidity of the plate member having the uneven portion obtained according to the arrangement example 3 as in the arrangement example 1, the surface rigidity is 15 with respect to a flat plate having a thickness of 0.3 mm. It became clear that it improved 96 times.
−配置例4−
基本形状A乃至基本形状Dの四つを用い、それらを、下記表4に示される形態において、規則的に配置すると、図19に示される如き、第一領域M及び第二領域Nの配設パターンや立体形状を有する板材を得ることが出来る。
-Arrangement example 4-
When four basic shapes A to D are used and are regularly arranged in the form shown in Table 4 below, the arrangement of the first region M and the second region N as shown in FIG. A plate material having a pattern or a three-dimensional shape can be obtained.
このような配置例4に係る板材にあっては、図19から明らかなように、第一領域Mにて与えられる頂部12が、90°の角度で屈曲した形態において且つクロスした形態において、相対向する二辺間をつなぐように配置されることとなる。
In the plate material according to Arrangement Example 4, as is clear from FIG. 19, the
−配置例5−
下記表5に示されるように、基本形状A乃至基本形状Dを不規則に配置してなる領域と基本形状A及び基本形状Cを規則的に配置せしめてなる領域とを、上下に組み合わせてなる形態を採用すると、図20に示される如き、第一領域Mと第二領域Nが配置されてなるパターンを板面全体に有する凹凸形状の板材を得ることが出来る。
-Arrangement example 5-
As shown in Table 5 below, a region where the basic shapes A to D are irregularly arranged and a region where the basic shapes A and C are regularly arranged are combined vertically. When the form is adopted, as shown in FIG. 20, an uneven plate material having a pattern in which the first region M and the second region N are arranged on the entire plate surface can be obtained.
そして、このような配置例5に係る凹凸部を有する板材にあっては、図20から明らかな如く、第一領域Mにて与えられる頂部12が90°の角度をもって屈曲して鉤型状に配置されてなるパターンにおいて、連続して形成されることとなるのである。
And in the board | plate material which has such an uneven | corrugated | grooved part which concerns on such an example 5 of arrangement | positioning, the
−配置例6−
基本形状A、Bと基本形状C、Dとが、下記表6に示される如く、横方向に配置させられると、図21に示される如き第一領域M及び第二領域Nの配設パターンにて、板面全体が構成されてなる、凹凸形状の板材を得ることが出来る。
-Arrangement Example 6
When the basic shapes A and B and the basic shapes C and D are arranged in the horizontal direction as shown in Table 6 below, the arrangement pattern of the first region M and the second region N as shown in FIG. Thus, an uneven plate material in which the entire plate surface is configured can be obtained.
そして、かかる配置例6の板材にあっては、図21に示されるように、第一領域Mにて与えられる頂部12の二つが、互いに平行に所定幅で延びるような配設パターンとされている一方、第二領域Nにて与えられる底部14が、90°の角度をもって屈曲して、相対応する二辺間を鉤型状において所定幅で延びるように、配設されるようになっている。
And in the board | plate material of this example 6 of arrangement | positioning, as shown in FIG. 21, it is set as the arrangement | positioning pattern which two of the
−配置例7−
基本形状A〜Dを、下記表7に示される如く配置せしめることにより、図22に示される如き第一領域M及び第二領域Nの配置パターンにて、板面全体が構成されてなる、凹凸形状の板材を得ることが出来る。
-Arrangement example 7-
By arranging the basic shapes A to D as shown in Table 7 below, the unevenness formed by the entire plate surface with the arrangement pattern of the first region M and the second region N as shown in FIG. A plate material having a shape can be obtained.
また、かかる配置例7の凹凸部を有する板材は、図示の如く、第一領域Mにて与えられる頂部12が、90°の角度で屈曲して延びるパターンと、直線的に延びるパターンとを備えていると共に、第二領域Nにて与えられる底部14が、90°の角度で屈曲して鉤型に延びるパターンも有する板面形態とされているのである。
Further, as shown in the drawing, the plate member having the uneven portion of the arrangement example 7 includes a pattern in which the
−円筒シェル構造−
本発明に従う凹凸部を有する板材は、図23に示される如く、円筒体形状において構成されるようにすることも可能である。その際、第一領域M及び第二領域Nの頂部12や底部14、第一仕切線F、第二仕切線Gの位置せしめられる、二つ又は三つの基準面K1 〜K3 は、同軸的な円筒状の曲面にて構成されることとなる。なお、凹凸形状を与える第一領域Mや第二領域Nの構成は、先に説明した具体例と同様である。
-Cylindrical shell structure-
The plate material having an uneven portion according to the present invention may be configured in a cylindrical shape as shown in FIG. At that time, two or three reference planes K 1 to K 3 on which the
そして、そのような凹凸部を有する円筒体20を、飲料缶やロケットのような、円筒形の構造物に用いることで、材料の板厚を増加させることなく、剛性を高めることが出来る特徴がある他、優れたエネルギ吸収性を有しており、そのために、自動車等の車体に使用することで、高い剛性と優れたエネルギ吸収特性を付与することが可能である。
And the feature which can raise rigidity, without increasing the plate | board thickness of material, by using the
−積層構造体−
図24には、本発明に従う積層構造体の一例が示されており、そこにおいて、積層構造体は、配置例1に係る凹凸部を有する板材22を間にして、その両側の表面に、それぞれ面板24、26を接合して、構成されている。なお、面板24、26は、JIS規格の3000系アルミニウム合金からなる、板厚が1.0mmの平板が用いられる。
-Laminated structure-
FIG. 24 shows an example of a laminated structure according to the present invention, in which the laminated structure is provided on the surfaces on both sides of the
このような積層構造体においては、優れた剛性を有する凹凸形状の板材22を、コア材として用い、その両側に、面板24、26が接着、ロウ付け等によって接合されていることによって、凹凸部を有する板材22単体の場合よりも、格段に剛性が高い積層構造体として、用いることが出来、しかも、板材22や面板24、26もアルミニウム合金板より構成されることによって、その軽量化を有利に図ることが出来る。
In such a laminated structure, an
また、剛性向上に伴なう制振性の向上効果と、空気層を包容することによって吸音性の向上効果を得ることが出来る。また、よく知られているように、面板24、26の何れか一方に、貫通孔を形成することによって、ヘルムホルツ型吸音構造となり、更に吸音性を向上させることも出来る。なお、ここで用いられる面板24、26としては、アルミニウム合金以外の材質の金属板、例えば、鋼板、チタン板等や樹脂板等を用いることも可能である。
In addition, it is possible to obtain the effect of improving the damping property accompanying the improvement of the rigidity and the effect of improving the sound absorption by enclosing the air layer. As is well known, by forming a through hole in either one of the
−車両パネル−
図25に示される如く、本発明に従う凹凸部30を有する板材32をインナパネルとして用い、この板材32の一方の側の面を、アウタパネル34の裏面側に向けて配置して、構成されてなる車両パネルの一例が、明らかにされている。なお、そのような板材32からなるインナパネルは、その外周部において、アウタパネル34に対して、ヘム加工等によって接合されている。
-Vehicle panel-
As shown in FIG. 25, the
かかる図25に例示の車両パネルは、そのインナパネルを構成する、凹凸部30を有する板材32が、前述せるように、剛性向上効果に優れているところから、歩行者が衝突した際の、一次衝突のエネルギ及び二次衝突のエネルギを吸収する特性に優れたものとなるのであり、また、剛性向上に伴なう制振性の向上効果と、空気層を包容することによる吸音性の向上効果を得ることも出来る。なお、本例においては、凹凸部を有する板材をインナパネルとして用いたが、インナパネルとアウタパネルの何れか一方又は両方に用いることが出来る。
In the vehicle panel illustrated in FIG. 25, the
12 頂部
14 底部
16,18 側壁
20 円筒体
22 板材
24,26 面板
30 凹凸部
32 板材
34 アウタパネル
12
Claims (11)
かかる正方形の一辺の長さ:Lを四等分してL=4a(但し、0.5a≦x≦1.5a)として二次元直交座標系にて表したとき、A1 点(x,4a)、A2 点(x,x)及びA3 点(0,x)を順次直線でつないで第一仕切線が形成され、またB1 点(4a,4a−x)、B2 点(4a−x,4a−x)及びB3 点(4a−x,0)を順次直線でつないで第二仕切線が形成されて、それら第一及び第二仕切線にて、前記正方形が三つの部分に仕切られるように構成することにより、該第一及び第二仕切線よりも、それぞれ外側の正方形部分にて構成される第一領域と、それら第一及び第二仕切線の間の正方形部分にて構成されるクランク形状の第二領域とが形成されてなる仮想の基本形状Aと、
前記第一領域と前記クランク形状の第二領域とが、該基本形状Aに対して線対称に配置されてなる仮想の基本形状Bと、
該基本形状Bを90°回転させてなる形態において、前記第一及び第二仕切線の間の正方形部分にてクランク形状の第一領域を構成すると共に、それら第一及び第二仕切線よりもそれぞれ外側の正方形部分にて第二領域を構成してなる仮想の基本形状Cと、
該基本形状Cに対して線対称に配置されてなる前記クランク形状の第一領域及び第二領域を有する仮想の基本形状Dと
からなる四つの基本形状のうちの三つ又は四つを、それぞれの基本形状の、突き合わされる周縁部に位置する第一領域と第二領域とが相互に一致するように、その対応する周縁部で突き合わせた形態において、縦方向及び横方向に組み合わせて、板面の全体形状を構成すると共に、
前記各基本形状における第一仕切線及び第二仕切線を、互いに平行な上下三つの仮想の基準面のうち中間に位置する第一の基準面に配置せしめて、前記各基本形状における第一領域を、該第一の基準面よりも上方に位置する第二の基準面にその頂部が位置した形態において、上方に突出させる一方、前記各基本形状における第二領域を、該第一の基準面よりも下方に位置する第三の基準面にその底部が位置した形態において、下方に凹陥せしめるか、或は、
前記各基本形状における第一仕切線及び第二仕切線を、互いに平行な上下二つの仮想の基準面のうちの何れか一方に配置せしめる一方、前記各基本形状における第一領域及び第二領域のうちの何れか一方又は両方を、他方の基準面に、その頂部又は底部が位置した形態において、上方に突出又は下方に凹陥せしめることにより、
板面全体に前記凹凸形状が形成されていることを特徴とする凹凸部を有する板材。 A large number of virtual squares are combined vertically and horizontally to form a plate surface, and a plate material in which an uneven shape is formed on the plate surface,
When the length of one side of the square: L is divided into four equal parts and expressed in a two-dimensional orthogonal coordinate system as L = 4a (where 0.5a ≦ x ≦ 1.5a), point A 1 (x, 4a ), A 2 point (x, x) and A 3 point (0, x) are successively connected by a straight line to form a first partition line, and B 1 point (4a, 4a-x), B 2 point (4a -x, 4a-x) and the second partition line is formed B 3 points to (4a-x, 0) connect successively in a straight line, at their first and second partition lines, the square three parts By being configured to be partitioned into the first and second partition lines, the first region composed of the outer square portions, respectively, and the square portion between the first and second partition lines. A virtual basic shape A formed with a crank-shaped second region constituted by:
A virtual basic shape B in which the first region and the crank-shaped second region are arranged symmetrically with respect to the basic shape A;
In the form formed by rotating the basic shape B by 90 °, the square portion between the first and second partition lines constitutes the crank-shaped first region, and more than these first and second partition lines. A virtual basic shape C comprising a second region in each of the outer square portions;
Three or four of the four basic shapes consisting of a virtual basic shape D having a first region and a second region of the crank shape arranged symmetrically with respect to the basic shape C, In a form in which the first region and the second region located at the peripheral edge to be matched with each other in the basic shape are matched at the corresponding peripheral edge, the plate surface is combined in the vertical direction and the horizontal direction. The overall shape of the
The first partition line and the second partition line in each basic shape are arranged on the first reference plane located in the middle of the three upper and lower virtual reference planes parallel to each other, and the first region in each basic shape In a form in which the top portion is located on the second reference surface located above the first reference surface, while the second region in each basic shape is projected to the first reference surface. In a form in which the bottom is located on the third reference plane located below, or recessed downward, or
The first partition line and the second partition line in each basic shape are arranged on either one of upper and lower virtual reference planes parallel to each other, while the first region and the second region in each basic shape Either one or both of them, in the form in which the top or bottom of the other reference surface is located, protrudes upward or dents downward,
The board | plate material which has the uneven | corrugated | grooved part characterized by the said uneven | corrugated shape being formed in the whole board surface.
1≦H/t≦−3θ+272
の関係を満たしている請求項6乃至請求項8の何れか1つに記載の凹凸部を有する板材。 The distance between adjacent reference surfaces: H (mm), the thickness of the metal plate before press forming: t (mm), and protruding above or below the first region and / or the second region The largest inclination angle of the side surface of the part that is recessed into the angle: θ (°) is the following formula:
1 ≦ H / t ≦ −3θ + 272
The board | plate material which has the uneven | corrugated | grooved part as described in any one of Claim 6 thru | or 8 which satisfy | fills the relationship of these.
The vehicle panel which has an outer panel and the inner panel joined to the back surface of this outer panel, Comprising: Either one or both of this outer panel and this inner panel is any one of Claim 1 thru | or 9 A vehicle panel comprising a plate member having a concave and convex portion.
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