JP4343417B2 - 車両用パネル構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、剛性の高いパネルを安定して得るのに好適な車両用パネル構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
車体の剛性を高めるための一手法として、各種パネル構造の高剛性化が挙げられる。例えば、▲1▼米国特許第5244745号公報「STRUCTURAL SHEET AND PANEL」、▲2▼特開2000−168622号公報「自動車用板状部材構造」、▲3▼米国特許第3011602号公報「PANEL CONSTRUCTION」、▲4▼特開平6−226889号公報「パネル材およびこれを用いた複合パネル」に記載された技術である。
【0003】
上記▲1▼〜▲4▼の技術は、パネルに膨出部を形成することでパネルの高剛性化を図ったものであり、それぞれ膨出部の形状が異なる。
上記▲2▼の技術を図8で、上記▲3▼の技術を図9で、上記▲4▼の技術を図10で説明する。(上記▲1▼は▲2▼と同様な技術であり、説明は省略する。なお、符号は新たに振り直す。)
【0004】
図8(a),(b)は従来のパネルの膨出部を説明する第1説明図である。
(a)は、エンジンフードのインナーパネルに形成したディンプル100を示す斜視図であり、膨出部としてのディンプル100は、円錐の先端部を水平に切断して平坦な丸い頂面を形成した形状のものである。
(b)は多数のディンプル100を密に並べて形成した状態を示す。
【0005】
図9(a),(b)は従来のパネルの膨出部を説明する第2説明図である。
(a)は、裏打ち用薄板(backing sheet)に形成した膨出部を示す斜視図であり、膨出部としての突出部(projection)101は、四角錐の中間部を水平に切断することで頂面を四角形に形成した形状のものである。
(b)は多数の突出部101を密に並べて形成した状態を示す。
【0006】
図10(a),(b)は従来のパネルの膨出部を説明する第3説明図である。
(a)は、パネル材に形成した突出部を示す斜視図であり、膨出部としての突出部102は、六角錐の中間部を水平に切断することで頂面を六角形に形成した形状のものである。
(b)は多数の突出部102を密に並べて形成した状態を示す。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
図8(b)において、例えば、インナーパネルに曲げ荷重が作用して各ディンプル100間を図で水平に折り曲げるような場合に、隣り合うディンプル100の谷を通って各ディンプル100に接する谷の線104でインナーパネルは折れ曲がろうとするが、この谷の線104は直線にならないため、曲げ剛性としては大きくなるが、谷部分に略三角形状の平坦部105があるためにインナーパネルにディンプル100を設けない場合に比べて曲げ剛性の増加量は小さい。
【0008】
図9(b)において、裏打ち用薄板に曲げ荷重が作用して各突出部101間を折り曲げるような場合に、隣り合う突出部101の谷を通って各突出部101に接する谷の線106で裏打ち用薄板は折れ曲がることになるが、この谷の線106は直線であるため、裏打ち用薄板に突出部101を設けない場合(即ち、平板の場合)と同様に、曲げ剛性は小さい。
【0009】
図10(b)において、パネル材に曲げ荷重が作用して各突出部102間を折り曲げるような場合に、隣り合う突出部102の谷を通って各突出部102に接する谷の線107でパネル材は折れ曲がろうとするが、この谷の線107は直線にならず、しかも谷部分に平坦部が存在しないため、図8に示したディンプル100を形成したインナーパネル、図9に示した突出部101を形成した裏打ち用薄板に比較して図10に示した突出部102を設けたパネル材の曲げ剛性は大きくなる。
【0010】
しかし、図10(a)において、突出部102の頂面108と2つの斜面111,112とで形成される角部113では、突出部102を塑性加工する場合の変形量が局部的に大きくなり、過度に薄肉になって、高剛性を有するパネル材を安定して得ることが難しくなる。
【0011】
そこで、本発明の目的は、車両用パネル構造において、高剛性としたパネルを安定して得ることにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1は、パネルの表面に多数の膨出部を密に形成することで高剛性化を図った車両用パネル構造において、膨出部を、六角錐の先端部を除去して頂面を円形の平坦面に形成した形状としたことを特徴とする。
【0013】
膨出部基部は六角形であるため、膨出部を最も密に並べることができ、単位面積当たりの膨出部の個数を増やすことができるとともに隣り合う膨出部の谷の線が直線を形成しないため、パネルの高剛性化をパネルのどの方向に対しても図ることができる。
【0014】
また、膨出部の頂面を円形の平坦面にしたため、例えば、頂面を六角形の平坦面にするのに比べて、膨出部の表面積を小さくすることができ、膨出部を塑性加工する際の変形量を抑えることができる。従って、膨出部の肉厚が均等になるように形成することができ、高剛性としたパネルを安定して得ることができる。
【0015】
請求項2は、パネルを、アウタパネルとインナパネルとを一体的に合わせたものとしたことを特徴とする。
【0016】
例えば、アウタパネル及びインナパネルの一方に多数の膨出部を形成し、各膨出部の頂面を他方のパネルに固定すれば、アウタパネル及びインナパネルからなる構造物としてより一層の高剛性化を図ることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1は本発明に係るパネル構造を採用した車両の斜視図であり、車両10は、エンジンルームの上部を覆うパネルとしてのフード11、パセンジャールームを開閉するフロントドア12,13(奥側の符号13は不図示)及びリヤドア14,15(奥側の符号15は不図示)、トランクルームの上部を覆うトランクリッド16とを備え、これらのフード11、フロントドア12,13、リヤドア14,15、トランクリッド16は、それぞれ車体表面を構成するアウタパネルとこのアウタパネルの内側に設けたインナパネルとを一体的に接合した部材である。
【0018】
図2は本発明に係るパネル構造を適用したフードの分解斜視図であり、フード11の剛性、特に曲げ剛性を高めるため、アウタパネル21に一体的に結合するインナパネル22に、アウタパネル21側へ膨出させた多数の膨出部23・・・(・・・は複数個を示す。以下同様。)を形成したことを示す。
【0019】
図3は本発明に係るインナパネルの要部平面図であり、インナパネル22に膨出部23・・・を密に並べて形成したことを示す。
膨出部23は基部の外形が正六角形状のものであるため、膨出部23を蜂の巣状に密に配置することができる。
【0020】
図4(a)〜(c)は本発明に係る膨出部の説明図である。
(a)は平面図であり、膨出部23は、正六角形の基部25から6つの斜面26・・・を立上げ、これらの斜面26・・・のそれぞれに円形の頂面27を繋げた立体である。なお、28・・・は斜面26・・・と頂面27とを滑らかに繋ぐ曲面であり、想像線で示す30は六角錐の先端部である。(先端部30については、以下の(b),(c)にも想像線で示した。)
(b)は(a)のb矢視図であり、頂面27は、ほぼ水平(即ち、ほぼ基部25に平行)な平坦面であり、斜面26と点31で接するものである。
【0021】
(c)は(a)のc矢視図であり、斜面26同士で形成する斜辺32・・・と頂面27とは、これらの斜辺32・・・及び頂面27に接する半径Rの円弧で結んだものである。即ち、上記した曲面28は半径Rの円弧を含むものである。
以上の(a)〜(c)より、膨出部23は、六角錐の尖った先端部30を除去して円形状の平坦な頂面27を形成した形状とし、この頂面27と斜面26・・・とを曲面28・・・で繋いだものである。
【0022】
図5は図2の5−5線断面図であり、薄肉のインナパネル22に膨出部23・・・をプレス機等で形成し、このインナパネル22と薄肉のアウタパネル21とを合わせ、アウタパネル21の縁部33,33をインナパネル22側に折曲げてヘミング加工を施し、膨出部23・・・の各頂面27をアウタパネル21の裏面に接着剤等で固定することを示す。
【0023】
このように、膨出部23を設けたインナパネル22とアウタパネル21とを結合することで構造物としてのフード11を形成するため、フード11の断面二次モーメントを大きくすることができ、曲げ剛性を高めることができる。
【0024】
図6(a)〜(c),(A)〜(C)は膨出部の表面積を比較する説明図であり、(a)〜(c)は比較例、(A)〜(C)は本実施の形態を示す。
まず、比較例について説明する。
(a)は比較例におけるインナパネル120のブランク材であり、(b)においてブランク材をプレス機等で塑性変形させ、(c)に示したように、六角錐の先端部をほぼ水平に切断する如くに、頂面121が六角形、基部122が六角形の膨出部123を形成する。ここで、膨出部123の六角形状の頂面121の向かい合う2辺の距離をDとし、六角形の基部122の向かい合う2辺の距離をLとし、基部122の頂点間の距離をPとする。
【0025】
次に、本実施の形態について説明する。
(A)は本実施の形態におけるインナパネル22のブランク材であり、(B)にてブランク材をプレス機等で塑性変形させ、膨出部23を形成する。膨出部23の高さは、(b)の比較例で示した高さHと同一である。
(C)において、膨出部23の頂面27の直径は、(c)の比較例で示した距離Dに等しく、また、六角形の基部25の向かい合う2辺の距離及び基部25の頂点間の距離は、(c)の比較例で示した距離L、距離Pにそれぞれ等しい。
【0026】
比較例における膨出部123の表面積S1は、頂面121及び6つの斜面125の各面積を合計したものであり、本実施の形態の膨出部23の表面積S2は、頂面27、6つの斜面26及び6つの曲面28の各面積を合計したものである。
上記した表面積S1と表面積S2とを比較するとS1>S2となる。
即ち、本実施の形態における膨出部23の表面積S2は、比較例における膨出部123の表面積S1よりも小さくなり、膨出部23の成形性を良くすることができる。
【0027】
以上の図2〜図4で説明したように、本発明は、第1に、フード11の表面に多数の膨出部23を密に形成することで高剛性化を図った車両用パネル構造において、膨出部23を、六角錐の先端部30を除去して頂面27を円形の平坦面に形成した形状としたことを特徴とする。
【0028】
膨出部23の基部25は六角形であるため、膨出部23を最も密に並べることができ、単位面積当たりの膨出部23の個数を増やすことができるとともに隣り合う膨出部23の谷の線(図10に示した谷の線107に相当する。)が直線を形成しないため、フード11の高剛性化をフード11のどの方向に対しても図ることができ、ひいては、車体の高剛性化を図ることができる。更に、フード11を構成するアウタパネル21及びインナパネル22の薄肉化を図ることができ、車体の軽量化を図ることができる。
【0029】
また、膨出部23の頂面27を円形の平坦面にしたため、例えば、頂面を六角形の平坦面にするのに比べて、膨出部23の表面積S2を小さくすることができ、膨出部23を塑性加工する際の変形量を抑えることができる。従って、膨出部23の肉厚が均等になるように形成することができ、高剛性としたフード11を安定して得ることができる。
【0030】
また、本発明は、第2に、フード11を、アウタパネル21とインナパネル22とを一体的に合わせたものとしたことを特徴とする。
【0031】
例えば、アウタパネル21及びインナパネル22の一方(ここではインナパネル22)に多数の膨出部23を形成し、各膨出部23の頂面27を他方のパネル(ここではアウタパネル21)に固定すれば、フード11を、アウタパネル21及びインナパネル22からなる構造物としてより一層の高剛性化を図ることができる。
【0032】
図7は本発明に係るパネル構造の別の適用例を示す斜視図であり、本発明のパネル構造をアンダボデーを構成するフロアパネル34に適用したことを示す。
フロアパネル34は、両端部35及びトンネル部36を除くフロア面37,37に多数の膨出部23・・・を形成したものである。
【0033】
尚、本発明のパネル構造は、図1に示したフロントドア12,13、リヤドア14,15及びトランクリッド16、エンジンルーム回りのフロントボデー、ドア回りのサイドボデー、トランクルーム回りのリヤボデー、ルーフや他の車両用パネル部材に適用してもよい。
また、図4では、膨出部23の頂面27と各斜面26とを各点31で接するようにしたが、これに限らず、頂面27と各斜面26との間のどの部分も滑らかな曲面で繋いでもよい。
【0034】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項1の車両用パネル構造は、膨出部を、六角錐の先端部を除去して頂面を円形の平坦面に形成した形状としたので、膨出部基部は六角形であるため、膨出部を最も密に並べることができ、単位面積当たりの膨出部の個数を増やすことができるとともに隣り合う膨出部の谷の線が直線を形成しないため、パネルの高剛性化をパネルのどの方向に対しても図ることができる。
【0035】
また、膨出部の頂面を円形の平坦面にしたため、例えば、頂面を六角形の平坦面にするのに比べて、膨出部の表面積を小さくすることができ、膨出部を塑性加工する際の変形量を抑えることができる。従って、膨出部の肉厚が均等になるように形成することができ、高剛性としたパネルを安定して得ることができる。
【0036】
請求項2の車両用パネル構造は、パネルを、アウタパネルとインナパネルとを一体的に合わせたので、例えば、アウタパネル及びインナパネルの一方に多数の膨出部を形成し、各膨出部の頂面を他方のパネルに固定すれば、パネルをアウタパネル及びインナパネルからなる構造物としてより一層の高剛性化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るパネル構造を採用した車両の斜視図
【図2】本発明に係るパネル構造を適用したフードの分解斜視図
【図3】本発明に係るインナパネルの要部平面図
【図4】本発明に係る膨出部の説明図
【図5】図2の5−5線断面図
【図6】膨出部の表面積を比較する説明図
【図7】本発明に係るパネル構造の別の適用例を示す斜視図
【図8】従来のパネルの膨出部を説明する第1説明図
【図9】従来のパネルの膨出部を説明する第2説明図
【図10】従来のパネルの膨出部を説明する第3説明図
【符号の説明】
10…車両、11…パネル(フード)、21…アウタパネル、22…インナパネル、23…膨出部、27…頂面、30…六角錐の先端部。
Claims (2)
- パネルの表面に多数の膨出部を密に形成することで高剛性化を図った車両用パネル構造において、前記膨出部は、六角錐の先端部を除去して頂面を円形の平坦面に形成した形状のものであることを特徴とする車両用パネル構造。
- 前記パネルは、アウタパネルとインナパネルとを一体的に合わせたものであることを特徴とする請求項1記載の車両用パネル構造。
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