JP6747615B1 - パネル部材 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2018年9月14日に日本国に出願された特願2018−172238号に基づき、優先権を主張し、その内容をここに援用する。
パネル部材1を上記のように機能させるためには、第1の凹部群G1と第2の凹部群G2の位置関係が所定の条件を満たす必要がある。本明細書では、図2に示されるような平面視において、第1の凹部群G1内の任意の凹部10の中心と、当該凹部10に最も近い位置にある第2の凹部群G2内にある凹部10の中心とを結ぶ直線のことを“第1の直線L1”と称す。また、平面視において、第1の凹部群G1内の各凹部10の中心を結ぶ直線のことを“第2の直線L2”と称す。パネル部材1の凹部10は、第1の直線L1と第2の直線L2とのなす角θが80度以上100度以下となるように配置されている必要がある。角θがこの範囲を満たす場合には、大きな面外変形の発生を抑えることができる。なお、第1の直線L1と第2の直線L2とのなす角θは、85度以上であることがより好ましい。また、第1の直線L1と第2の直線L2とのなす角θは95度以下であることがより好ましい。
図4は、隣り合う凹部10の中心を含むように切断したパネル部材1の断面図である。本明細書においては、凹部10間の距離をs、凹部10の直径をd、凹部10の深さをhと表記する。凹部10間の距離sは、図4のように隣り合う凹部10の中心を含むように切断した断面において、パネル部材1の凹部10が形成されていない面の長さ(一方の稜線部のR止まりから他方の稜線部のR止まりまでの長さ)である。以降、凹部10が形成されていない面を「基準面」とする。凹部間距離sは、要求される衝突性能やパネル部材1の形状等に応じて適宜変更されるが、第1の凹部群G1内の隣り合う凹部10間の距離、および第2の凹部群G2内の隣り合う凹部10間の距離は、それぞれs≦3d/10を満たしていることが好ましい。凹部10間の距離sが3d/10以下である場合には、大きな面外変形の発生を抑える効果を高めることができる。
また、図4に示すように、本実施の形態に係る凹部10は凹部底面を構成する底部10aと、当該底部10aの周囲に立設する側壁部10bから構成される。底部10aと側壁部10bとのなす角(以下、側壁部の傾斜角ξ)は20度以上90度以下であり、より好ましくは45度以上90度以下であり、さらに好ましくは60度以上である。この傾斜角ξは90度に近い角度であるほど、パネル部材1の衝撃性能は向上するが、90度に構成するのは部材製造上困難であるため、20度以上90度以下の好適な角度に設計される。
本発明の一例である図1のフロアパネルを備えた車体の解析モデルを作成し、Small Over Lap試験を模擬したシミュレーションを実施した。解析モデルのフロアパネルは、凹部の深さが5mmであり、凹部の直径は64mmである。また、第1の凹部群内の凹部間距離、第2の凹部群内の凹部間距離、および第1の凹部群内の凹部と第2の凹部群内の凹部との間の距離はそれぞれ14mmである。第1の凹部群と第2の凹部群との位置関係を示す前述の第1の直線と第2の直線とのなす角θ(図2)は90度である。なお、比較例として、上記の本発明例の解析モデルに対して凹部が設けられていない解析モデルを作成して、同様の条件でシミュレーションを実施した。また、比較例として、角θが60度の場合の解析モデルを作成して、同様の条件でシミュレーションを実施した。車体の解析モデルにおける車幅は170mm、車長は250mmとした。
また、図11はs/dの値と、車長方向の最大反力との関係を示す図であり、上記実施例1と同じ解析モデルを用いた解析結果のグラフである。併せて、以下の表1には、本実施例の解析結果を示している。
また、図12は傾斜角ξと、車長方向の最大反力との関係を示す図であり、上記実施例1と同じ解析モデルを用いた解析結果のグラフである。併せて、以下の表2には、本実施例の解析結果を示している。
また、図13は上記実施例1と同じ解析モデルにおいて、凹部形状を平面視で楕円形状とした場合の、短長径比b/aと車長方向の最大反力との関係を示す図である。併せて、以下の表3には、本実施例の解析結果を示している。本実施例における解析モデルのフロアパネルでは、凹部の長径を車長方向とし、短径を車幅方向とした。
10 凹部
d 凹部の直径
h 凹部の深さ
G 凹部群
G1 第1の凹部群
G2 第2の凹部群
L1 第1の直線
L2 第2の直線
s 凹部間距離
θ 第1の直線と第2の直線とのなす角
ξ 凹部の底部と側壁部とのなす角(傾斜角)
Claims (5)
- 1枚のパネルからなるパネル部材であって、
直線状に配置された複数の円形又は楕円形の凹部を備え、
前記凹部が直線状に3つ並ぶ部分を凹部群と称したとすると、少なくとも第1の凹部群と、前記第1の凹部群に並列に配置された第2の凹部群と、を有し、
前記第1の凹部群内の前記凹部の中心と、該凹部から最も近い位置にある前記第2の凹部群内の前記凹部の中心と、を結ぶ第1の直線と、前記第1の凹部群内の各凹部の中心を結ぶ第2の直線とのなす角が80度以上100度以下であり、
前記凹部は、当該凹部底面を構成する底部と、当該底部の周囲に立設する側壁部からなり、
前記底部と前記側壁部とのなす傾斜角ξが20度以上90度以下である、パネル部材。 - 前記凹部の直径又は平均径をd、隣り合う前記凹部間の距離をsとしたとすると、前記第1の凹部群内の隣り合う前記凹部間の距離、前記第2の凹部群内の隣り合う前記凹部間の距離、および前記第1の凹部群内の前記凹部と前記第2の凹部群内の前記凹部間の距離が、単位をmmとして、それぞれ5≦s≦3d/10を満たす、請求項1に記載のパネル部材。
- 前記傾斜角ξが45度以上90度以下である、請求項1又は2に記載のパネル部材。
- 前記凹部が楕円形である場合に、楕円形状の長径a、短径bとの比b/aが1/3以上2以下である、請求項1〜3のいずれか一項に記載のパネル部材。
- 前記パネル部材は自動車のフロアパネルであり、前記凹部は、当該凹部が直線状に3つ並ぶ凹部群が前記自動車の車長方向に沿って配置される、請求項1〜4のいずれか一項に記載のパネル部材。
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