JPWO2015137482A1 - パネル - Google Patents
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Abstract
Description
図1及び図2を参照しながら、第1の実施の形態にかかるパネル10について説明する。図1は、パネル10を示す平面図である。図2は、図1におけるII−II断面図である。
パネル10は、平面視で正方形状を有する。つまり、パネル10は、平面視で、4つの頂点V11、V12、V13、V14と、4つの辺S11、S12、S13、S14とを有する。辺S11は、頂点V11と、頂点V12とを結ぶ。辺S12は、頂点V12と、頂点V13とを結ぶ。辺S13は、頂点V13と、頂点V14とを結ぶ。辺S14は、頂点V14と、頂点V11とを結ぶ。このパネル10は、荷重点PLと、補強部12と、周縁部14とを備える。
荷重点PLは、パネル10に対して外部から荷重が負荷される位置を示す。本明細書において、パネル10に対して負荷される荷重とは、パネル10が延在する面に対して交差する方向からパネル10に対して負荷される荷重を意味する。したがって、パネル10に対して、パネル10が延在する面に沿う方向から荷重が負荷される位置は、荷重点PLには含まれない。
第1の凸部161は、パネル10の表面101から突出している。パネル10は、第1の凸部161が形成された位置において、裏面側に開口する凹部を有する。凹部は、第1の凸部161に対応した形状を有する。第1の凸部161は、平面視で、パネル10の荷重点PLと同心状に形成されている。第1の凸部161は、頂面18と、側面20とを含む。
2つの第2の凸部162は、それぞれ、表面101から突出している。2つの第2の凸部162は、それぞれ、平面視で円環形状を有する。2つの第2の凸部162は、荷重点PLに対して同心状に形成されている。パネル10は、第2の凸部162が形成された位置において、裏面側に開口する凹部を有する。凹部は、第2の凸部162に対応した形状を有する。以下、2つの第2の凸部162のうち、荷重点PLに近いほうを第1の環状凸部22とし、荷重点PLから離れているほうを第2の環状凸部24とする。
第1の環状凸部22は、頂面26と、側面28と、側面30とを含む。頂面26は、平面視で円環形状を有する。頂面26の内径は、頂面18の直径よりも大きい。パネル10の厚み方向から見て、頂面26の中心は、荷重点PLと一致している。頂面26は、パネル10の厚み方向において、表面101から離れている。頂面26は、表面101と平行である。第1の環状凸部22の突出高さ、つまり、パネル10の厚み方向における頂面26と表面101との距離は、例えば、0.5〜50mmである。第1の環状凸部22の突出高さは、第1の凸部161の突出高さと同じであってもよいし、異なっていてもよい。第1の環状凸部22の突出高さは、後述するように、少なくとも荷重点PLに負荷される想定荷重に対する面剛性を考慮して、適当に設定される。
第2の環状凸部24は、頂面32と、側面34と、側面36とを含む。頂面32は、平面視で円環形状を有する。パネル10の厚み方向から見て、頂面32の中心が荷重点PLと一致している。頂面32は、パネル10の厚み方向において、表面101から離れている。頂面32は、表面101と平行である。第2の環状凸部24の突出高さ、つまり、パネル10の厚み方向における頂面32と表面101との距離は、例えば、0.5〜50mmである。第2の環状凸部24の突出高さは、第1の凸部161及び第1の環状凸部22の突出高さと同じであってもよいし、異なっていてもよい。第2の環状凸部24の突出高さは、後述するように、少なくとも荷重点PLに負荷される想定荷重に対する面剛性を考慮して、適当に設定される。
4つの第3の凸部163は、それぞれ、表面101から突出している。4つの第3の凸部163は、それぞれ、平面視で略三角形状を有する。4つの第3の凸部163は、補強部12の四隅に位置する。4つの第3の凸部163は、荷重点PLを中心とする円上に位置する。なお、パネル10には、第3の凸部163が形成された位置において、裏面側に開口する凹部を有する。凹部は、第3の凸部163に対応した形状を有する。4つの第3の凸部163は、それぞれ、頂面38と、側面40と、側面42とを含む。
本実施形態にかかるパネル10では、第1の凸部161、第2の凸部162及び第3の凸部163の形態が、荷重点PLに負荷される想定荷重に対する面剛性を考慮して設定される。
以上説明した本実施形態にかかるパネル10においては、荷重点PLから放射状に延びる仮想直線L11、L12、L13、L14に対して、稜線181、261、262、321、322、381、382が複数の位置で交わる。そのため、各仮想直線L11、L12、L13、L14で切断した断面の断面二次モーメントが大きくなる。その結果、パネル10の面剛性が向上する。特に、稜線181,261,262,321,322,381,382を形成する複数の凸部16が、荷重点PLを中心に、荷重点PLの周りに形成されていることから、荷重に対する断面二次モーメントの異方性を低減することができる。したがって、パネル10が受け得る荷重に対して適切な面剛性が付与されている。
図3及び図4を参照しながら、第2の実施の形態にかかるパネル50について説明する。図3は、パネル50を示す平面図である。図4は、図3におけるIV−IV断面図である。第2の実施の形態にかかるパネル50は、第1の実施の形態のパネル10とは、複数の凸部52の構成が異なっている。以下、主として凸部52の構成について、第1の実施の形態の凸部16と異なる点について説明する。
第1の凸部521は、パネル50の表面501から突出している。第1の凸部521は、平面視で、パネル50の荷重点PLと同心状に形成されている。第1の凸部521は、頂面54を含む。頂面54は、平面視で正方形である。パネル50の厚み方向から見て、頂面54の中心が荷重点PLと一致している。
2つの第2の凸部522は、それぞれ、表面501から突出している。2つの第2の凸部522は、それぞれ、平面視で正方形の枠形状を有する。2つの第2の凸部522は、荷重点PLに対して同心状に形成されている。以下、2つの第2の凸部522のうち、荷重点PLに近いほうを第1の環状凸部56とし、荷重点PLから離れているほうを第2の環状凸部58とする。
第1の環状凸部56は、頂面60を含む。頂面60は、平面視で正方形の枠形状を有する。第1の環状凸部56は、稜線601及び稜線602を含む。稜線601は、稜線602よりも荷重点PLの近くに位置する。稜線601及び稜線602は、平面視で正方形状を有する。稜線601及び稜線602は、図3に示すように、4つの仮想直線L11、L12、L13、L14と交わる。なお、図示はしていないが、稜線601及び稜線602は、荷重点PLから放射状に延びる仮想直線の全てに対して、45〜90度の範囲内で交わる。つまり、稜線601と、荷重点PLから放射状に延びる仮想直線とがなす角度のうち、鋭角の角度は、45〜90度未満の範囲内にある。また、稜線602と、荷重点PLから放射状に延びる仮想直線とがなす角度のうち、鋭角の角度は、45〜90度未満の範囲内にある。
第2の環状凸部58は、頂面62を含む。頂面62は、平面視で正方形の枠形状を有する。第2の環状凸部58は、稜線621及び稜線622を含む。稜線621は、稜線622よりも荷重点PLの近くに位置する。稜線621及び稜線622は、平面視で正方形状を有する。稜線621及び稜線622は、図3に示すように、4つの仮想直線L11、L12、L13、L14と交わる。なお、図示はしていないが、稜線621及び稜線622は、荷重点PLから放射状に延びる仮想直線の全てに対して、45〜90度の範囲内で交わる。つまり、稜線621と、荷重点PLから放射状に延びる仮想直線とがなす角度のうち、鋭角の角度は、45〜90度未満の範囲内にある。また、稜線622と、荷重点PLから放射状に延びる仮想直線とがなす角度のうち、鋭角の角度は、45〜90度未満の範囲内にある。
本実施形態にかかるパネル50では、第1の凸部521及び第2の凸部522の形態が、荷重点PLに負荷される想定荷重に対する面剛性を考慮して設定される。すなわち、第1の実施の形態にかかるパネル10と同様に、第1の凸部521及び第2の凸部522の高さや、第1の凸部521及び第2の凸部522を構成する側面の傾斜角度θは、想定荷重の大きさに応じて設定することができる。また、第1の実施の形態にかかるパネル10と同様に、頂面54,60,62の幅や、第1の凸部521及び第2の凸部522の間隔は、想定荷重の大きさに応じて設定することができる。これにより、想定荷重に応じて適切な面剛性が得られるパネル50を、高い歩留まりで製造することができる。
図5及び図6を参照しながら、第3の実施の形態にかかるパネル70について説明する。図5は、パネル70を示す平面図である。図6は、図5におけるVI−VI断面図である。第3の実施の形態にかかるパネル70は、第1の実施の形態のパネル10とは、複数の凸部72の構成が異なっている。以下、主として凸部72の構成について、第1の実施の形態の凸部16と異なる点について説明する。
第1の凸部721は、パネル70の表面701から突出している。第1の凸部721は、平面視で、パネル70の荷重点PLと同心状に形成されている。第1の凸部721は、頂面74を含む。頂面74は、平面視で正方形である。パネル70の厚み方向から見て、頂面74の中心が荷重点PLと一致している。
2つの第2の凸部722は、それぞれ、表面701から突出している。2つの第2の凸部722は、それぞれ、平面視で正方形の枠形状を有する。2つの第2の凸部722は、荷重点PLに対して同心状に形成されている。以下、2つの第2の凸部722のうち、荷重点PLに近いほうを第1の環状凸部76とし、荷重点PLから離れているほうを第2の環状凸部78とする。
第1の環状凸部76は、頂面80を含む。頂面80は、平面視で正方形の枠形状を有する。第1の環状凸部76は、稜線801及び稜線802を含む。稜線801は、稜線802よりも荷重点PLの近くに位置する。稜線801及び稜線802は、平面視で正方形状を有する。稜線801及び稜線802は、図5に示すように、4つの仮想直線L11、L12、L13、L14と垂直に交わる。なお、図示はしていないが、稜線801及び稜線802は、荷重点PLから放射状に延びる仮想直線の全てに対して、45〜90度の範囲内で交わる。つまり、稜線801と、荷重点PLから放射状に延びる仮想直線とがなす角度のうち、鋭角の角度は、45〜90度未満の範囲内にある。また、稜線802と、荷重点PLから放射状に延びる仮想直線とがなす角度のうち、鋭角の角度は、45〜90度未満の範囲内にある。
本実施形態では、第2の環状凸部78は、複数(本実施形態では、4つ)の頂面82を含む。頂面82は、平面視で台形形状を有する。第2の環状凸部78は、4つの稜線821及び4つの稜線822を含む。稜線821は、稜線822よりも荷重点PLの近くに位置する。稜線821及び稜線822は、図5に示すように、4つの仮想直線L11、L12、L13、L14と垂直に交わる。なお、図示はしていないが、稜線821及び稜線822は、荷重点PLから放射状に延びる仮想直線の全てに対して、45〜90度の範囲内で交わる。つまり、稜線821と、荷重点PLから放射状に延びる仮想直線とがなす角度のうち、鋭角の角度は、45〜90度未満の範囲内にある。また、稜線822と、荷重点PLから放射状に延びる仮想直線とがなす角度のうち、鋭角の角度は、45〜90度未満の範囲内にある。
4つの第3の凸部723は、それぞれ、表面701から突出している。4つの第3の凸部723は、それぞれ、平面視で略三角形状を有する。4つの第3の凸部723は、荷重点PLを中心にして、その周囲に位置している。4つの第3の凸部723は、第2の環状凸部78よりも荷重点PLから離れている。
本実施形態にかかるパネル70では、第1の凸部721、第2の凸部722及び第3の凸部723の形態が、荷重点PLに負荷される想定荷重に対する面剛性を考慮して設定される。すなわち、第1の実施の形態にかかるパネル10と同様に、第1の凸部721、第2の凸部722及び第3の凸部723の高さや、第1の凸部721、第2の凸部722及び第3の凸部723を構成する側面の傾斜角度θは、想定荷重の大きさに応じて設定することができる。また、第1の実施の形態にかかるパネル10と同様に、頂面74,80,82,84の幅や、第1の凸部721、第2の凸部722及び第3の凸部723の間隔は、想定荷重の大きさに応じて設定することができる。これにより、想定荷重に応じて適切な面剛性が得られるパネル70を、高い歩留まりで製造することができる。
図7及び図8を参照しながら、第4の実施の形態にかかるパネル90について説明する。図7は、パネル90を示す平面図である。図8は、図7におけるVIII−VIII断面図である。第4の実施の形態にかかるパネル90は、第1の実施の形態のパネル10とは、複数の凸部92の構成が異なっている。以下、主として凸部92の構成について、第1の実施の形態の凸部16と異なる点について説明する。
第1の凸部921は、パネル90の表面901から突出している。第1の凸部921は、平面視で、パネル90の荷重点PLと同心状に形成されている。第1の凸部921は、頂面93を含む。頂面93は、平面視で略正方形である。パネル90の厚み方向から見て、頂面93の中心が荷重点PLと一致している。
第2の凸部922は、表面901から突出している。第2の凸部922は、荷重点PLに対して同心状に形成されている。つまり、第2の凸部922の中心は、平面視で荷重点PLと一致している。第2の凸部922は、4つの頂面94を含む。第2の凸部922は、4つの稜線941及び4つの稜線942を含む。稜線941は、稜線942よりも荷重点PLの近くに位置する。稜線941及び稜線942は、それぞれ、中点が、稜線941又は稜線942の両端を結ぶ直線よりも荷重点PLの近くに位置する。つまり、稜線941及び稜線942は、平面視で荷重点PLに向かって凸となる円弧形状を有する。稜線941及び稜線942は、図7に示すように、4つの仮想直線L11、L12、L13、L14と垂直に交わる。
4つの第3の凸部923は、表面901から突出している。4つの第3の凸部923は、荷重点PLを中心として、その周囲に位置する。第3の凸部923は、第2の凸部922よりも荷重点PLから離れている。第3の凸部923は、頂面96を含む。第3の凸部923は、稜線961及び稜線962を含む。稜線961は、稜線962よりも荷重点PLの近くに位置する。稜線961及び稜線962は、それぞれ、中点が、稜線961及び稜線962の両端を結ぶ直線よりも荷重点PLの近くに位置する。つまり、稜線961及び稜線962は、平面視で荷重点PLに向かって凸となる円弧形状を有する。稜線961及び稜線962は、図7に示すように、4つの仮想直線L11、L12、L13、L14のいずれかと垂直に交わる。
4つの第4の凸部924は、表面901から突出している。4つの第4の凸部924は、荷重点PLを中心として、その周囲に位置する。第4の凸部924は、第3の凸部923よりも荷重点PLから離れている。第4の凸部924は、頂面98を含む。第4の凸部924は、稜線981及び稜線982を含む。稜線981は、稜線982よりも荷重点PLの近くに位置する。稜線981及び稜線982は、それぞれ、中点が、稜線981及び稜線982の両端を結ぶ直線よりも荷重点PLの近くに位置する。つまり、稜線981及び稜線982は、平面視で荷重点PLに向かって凸となる円弧形状を有する。稜線981及び稜線982は、図7に示すように、4つの仮想直線L11、L12、L13、L14のいずれかと垂直に交わる。
本実施形態にかかるパネル90では、第1の凸部921、第2の凸部922、第3の凸部923及び第4の凸部924の形態が、荷重点PLに負荷される想定荷重に対する面剛性を考慮して設定される。すなわち、第1の実施の形態にかかるパネル10と同様に、第1の凸部921、第2の凸部922、第3の凸部923及び第4の凸部924の高さや、第1の凸部921、第2の凸部922、第3の凸部923及び第4の凸部924を構成する側面の傾斜角度θは、想定荷重の大きさに応じて設定することができる。また、第1の実施の形態にかかるパネル10と同様に、頂面93,94,96,98の幅や、第1の凸部921、第2の凸部922、第3の凸部923及び第4の凸部924の間隔は、想定荷重の大きさに応じて設定することができる。これにより、想定荷重に応じて適切な面剛性が得られるパネル90を、高い歩留まりで製造することができる。
図9及び図10を参照しながら、第5の実施の形態にかかるパネル100について説明する。図9は、パネル100を示す平面図である。図10は、図9におけるX−X断面図である。第5の実施の形態にかかるパネル100は、第1の実施の形態のパネル10とは、複数の凸部102の構成が異なっている。以下、主として凸部102の構成について、第1の実施の形態の凸部16と異なる点について説明する。
図11及び図12を参照しながら、第6の実施の形態にかかるパネル110について説明する。図11は、パネル110を示す平面図である。図12は、図11におけるXII−XII断面図である。第6の実施の形態にかかるパネル110は、第1の実施の形態のパネル10とは、複数の凸部112の構成が異なっている。以下、主として凸部112の構成について、第1の実施の形態の凸部16と異なる点について説明する。
第1の凸部1121は、表面1101から突出している。第1の凸部1121は、平面視で、荷重点PLを基点として、荷重点PLの周りを囲むスパイラル形状を有する。第1の凸部1121は、頂面114と、頂面116とを含む。第1の凸部1121は、稜線1141、稜線1142、稜線1161及び稜線1162を含む。
6つの第2の凸部1122は、表面1101から突出している。第2の凸部1122は、第1の凸部1121よりも荷重点PLから離れている。第2の凸部1122は、頂面118を含む。第2の凸部1122は、稜線1181及び稜線1182を含む。稜線1181は、稜線1182よりも荷重点PLの近くに位置する。
本実施形態にかかるパネル110では、第1の凸部1121及び第2の凸部1122の形態が、荷重点PLに負荷される想定荷重に対する面剛性を考慮して設定される。すなわち、第1の実施の形態にかかるパネル10と同様に、第1の凸部1121及び第2の凸部1122の高さや、第1の凸部1121及び第2の凸部1122を構成する側面の傾斜角度θは、想定荷重の大きさに応じて設定することができる。また、第1の実施の形態にかかるパネル10と同様に、頂面114,116,118の幅や、第1の凸部1121及び第2の凸部1122の間隔は、想定荷重の大きさに応じて設定することができる。これにより、想定荷重に応じて適切な面剛性が得られるパネル110を、高い歩留まりで製造することができる。
図13及び図14を参照しながら、第7の実施の形態にかかるパネル120について説明する。図13は、パネル120を示す平面図である。図14は、図13におけるXIV−XIV断面図である。第7の実施の形態にかかるパネル120は、第1の実施の形態のパネル10とは、複数の凸部122の構成が異なっている。以下、主として凸部122の構成について、第1の実施の形態の凸部16と異なる点について説明する。
第1の凸部1221は、パネル120の表面1201から突出している。第1の凸部1221は、平面視で、パネル120の荷重点PLと同心状に形成されている。第1の凸部1221は、頂面124を含む。頂面124は、平面視で正八角形である。パネル120の厚み方向から見て、頂面124の中心が荷重点PLと一致している。
2つの第2の凸部1222は、それぞれ、表面1201から突出している。2つの第2の凸部1222は、荷重点PLに対して同心状に形成されている。以下、2つの第2の凸部1222のうち、荷重点PLに近いほうを第1の環状凸部126とし、荷重点PLから離れているほうを第2の環状凸部128とする。
第1の環状凸部126は、頂面130を含む。頂面130は、平面視で正八角形の枠形状を有する。第1の環状凸部126は、稜線1301及び稜線1302を含む。稜線1301は、稜線1302よりも荷重点PLの近くに位置する。稜線1301及び稜線1302は、平面視で正八角形を有する。稜線1301及び稜線1302は、図13に示すように、4つの仮想直線L11、L12、L13、L14と垂直に交わる。なお、図示はしていないが、稜線1301及び稜線1302は、荷重点PLから放射状に延びる仮想直線の全てに対して、45〜90度の範囲内で交わる。つまり、稜線1301と、荷重点PLから放射状に延びる仮想直線とがなす角度のうち、鋭角の角度は、45〜90度未満の範囲内にある。稜線1302と、荷重点PLから放射状に延びる仮想直線とがなす角度のうち、鋭角の角度は、45〜90度未満の範囲内にある。
第2の環状凸部128は、頂面132を含む。頂面132は、平面視で正八角形の枠形状を有する。第2の環状凸部128は、稜線1321及び稜線1322を含む。稜線1321は、稜線1322よりも荷重点PLの近くに位置する。稜線1321及び稜線1322は、平面視で正八角形を有する。稜線1321及び稜線1322は、図13に示すように、4つの仮想直線L11、L12、L13、L14と垂直に交わる。なお、図示はしていないが、稜線1321及び稜線1322は、荷重点PLから放射状に延びる仮想直線の全てに対して、45〜90度の範囲内で交わる。つまり、稜線1321と、荷重点PLから放射状に延びる仮想直線とがなす角度のうち、鋭角の角度は、45〜90度未満の範囲内にある。稜線1322と、荷重点PLから放射状に延びる仮想直線とがなす角度のうち、鋭角の角度は、45〜90度未満の範囲内にある。
第3の凸部1223は、表面1201から突出している。第3の凸部1223は、平面視で略台形形状を有する。第3の凸部1223は、第2の環状凸部128よりも荷重点PLから離れている。第3の凸部1223は、頂面134を含む。頂面134は、平面視で台形形状を有する。環状第3の凸部1223は、稜線1341及び稜線1342を含む。稜線1341は、稜線1342よりも荷重点PLの近くに位置する。稜線1341及び稜線1342は、図13に示すように、4つの仮想直線L11、L12、L13、L14のいずれかと垂直に交わる。
本実施形態にかかるパネル120では、第1の凸部1221、第2の凸部1222及び第3の凸部1223の形態が、荷重点PLに負荷される想定荷重に対する面剛性を考慮して設定される。すなわち、第1の実施の形態にかかるパネル10と同様に、第1の凸部1221、第2の凸部1222及び第3の凸部1223の高さや、第1の凸部1221、第2の凸部1222及び第3の凸部1223を構成する側面の傾斜角度θは、想定荷重の大きさに応じて設定することができる。また、第1の実施の形態にかかるパネル10と同様に、頂面124,130,132,134の幅や、第1の凸部1221、第2の凸部1222及び第3の凸部1223の間隔は、想定荷重の大きさに応じて設定することができる。これにより、想定荷重に応じて適切な面剛性が得られるパネル120を、高い歩留まりで製造することができる。
図15及び図16を参照しながら、第8の実施の形態にかかるパネル140について説明する。図15は、パネル140を示す平面図である。図16は、図15におけるXVI−XVI断面図である。第8の実施の形態にかかるパネル140は、第1の実施の形態のパネル10とは、複数の凸部142の構成が異なっている。以下、主として凸部142の構成について、第1の実施の形態の凸部16と異なる点について説明する。なお、以下の説明では、時計回りの方向、つまり、右回りの方向において、始点側を周方向の一端とし、終点側を周方向の他端としている。
第1の凸部1421は、荷重点PL上に位置する。第1の凸部1421は、頂面143を含む。第1の凸部1421は、稜線1431を含む。頂面143及び稜線1431は、平面視で円形状を有する。パネル140の厚み方向から見て、頂面143及び稜線1431の中心が荷重点PLと一致している。
2つの第2の凸部1422は、荷重点PLを中心とする第1の円上に位置する。第2の凸部1422は、頂面144を含む。第2の凸部1422は、稜線1441及び稜線1442を有する。稜線1441は、稜線1442よりも荷重点PLの近くに位置する。稜線1441及び稜線1442は、それぞれ、中点が、稜線1441及び稜線1442の両端を結ぶ直線よりも荷重点PLから離れている。つまり、稜線1441及び稜線1442は、平面視で荷重点PLから離れる方向に向かって凸となる円弧形状を有する。稜線1441及び稜線1442は、図15に示すように、4つの仮想直線L11、L12、L13、L14のいずれか2つと垂直に交わる。
2つの第3の凸部1423は、荷重点PLを中心とする第2の円上に位置する。第2の円は、第1の円よりも大きな直径を有する。第3の凸部1423は、頂面146を含む。第3の凸部1423は、稜線1461及び稜線1462を有する。稜線1461は、稜線1462よりも荷重点PLの近くに位置する。稜線1461及び稜線1462は、それぞれ、中点が、稜線1461及び稜線1462の両端を結ぶ直線よりも荷重点PLから離れている。つまり、稜線1461及び稜線1462は、平面視で荷重点PLから離れる方向に向かって凸となる円弧形状を有する。稜線1461及び稜線1462は、図15に示すように、4つの仮想直線L11、L12、L13、L14のいずれか2つと垂直に交わる。
2つの第4の凸部1424は、荷重点PLを中心とする第3の円上に位置する。第3の円は、第2の円よりも大きな直径を有する。第4の凸部1424は、頂面148を有する。第4の凸部1424は、稜線1481及び稜線1482を有する。稜線1481は、稜線1482よりも荷重点PLの近くに位置する。稜線1481及び稜線1482は、それぞれ、中点が、稜線1481及び稜線1482の両端を結ぶ直線よりも荷重点PLから離れている。つまり、稜線1481及び稜線1482は、平面視で荷重点PLから離れる方向に向かって凸となる円弧形状を有する。稜線1481及び稜線1482は、図15に示すように、4つの仮想直線L11、L12、L13、L14のいずれか2つと垂直に交わる。
2つの第5の凸部1425は、荷重点PLを中心とする第4の円上に位置する。第4の円は、第3の円よりも大きな直径を有する。第5の凸部1425は、頂面150を含む。第5の凸部1425は、稜線1501及び稜線1502を有する。稜線1501は、稜線1502よりも荷重点PLの近くに位置する。稜線1501及び稜線1502は、それぞれ、中点が、稜線1501及び稜線1502の両端を結ぶ直線よりも荷重点PLから離れている。つまり、稜線1501及び稜線1502は、平面視で荷重点PLから離れる方向に向かって凸となる円弧形状を有する。稜線1501及び稜線1502は、図15に示すように、4つの仮想直線L11、L12、L13、L14のいずれか2つと垂直に交わる。
4つの第6の凸部1426は、荷重点PLを中心とする第5の円上に位置する。第5の円は、第4の円よりも大きな直径を有する。第6の凸部1426は、頂面152を含む。第6の凸部1426は、稜線1521及び稜線1522を有する。稜線1521は、稜線1522よりも荷重点PLの近くに位置する。稜線1521及び稜線1522は、それぞれ、中点が、稜線1521及び稜線1522の両端を結ぶ直線よりも荷重点PLから離れている。つまり、稜線1521及び稜線1522は、平面視で荷重点PLから離れる方向に向かって凸となる円弧形状を有する。稜線1521及び稜線1522は、図15に示すように、4つの仮想直線L11、L12、L13、L14のいずれかと垂直に交わる。
4つの第7の凸部1427は、荷重点PLを中心とする第6の円上に位置する。第6の円は、第5の円よりも大きな直径を有する。第7の凸部1427は、頂面154を含む。第7の凸部1427は、稜線1541及び稜線1542を有する。稜線1541は、稜線1542よりも荷重点PLの近くに位置する。稜線1541及び稜線1542は、それぞれ、中点が、稜線1541及び稜線1542の両端を結ぶ直線よりも荷重点PLから離れている。つまり、稜線1541及び稜線1542は、平面視で荷重点PLから離れる方向に向かって凸となる円弧形状を有する。稜線1541及び稜線1542は、図15に示すように、4つの仮想直線L11、L12、L13、L14のいずれかと垂直に交わる。
本実施形態にかかるパネル140では、第1の凸部1421〜第7の凸部1427の形態が、荷重点PLに負荷される想定荷重に対する面剛性を考慮して設定される。すなわち、第1の実施の形態にかかるパネル10と同様に、第1の凸部1421〜第7の凸部1427の高さや、第1の凸部1421〜第7の凸部1427を構成する側面の傾斜角度θは、想定荷重の大きさに応じて設定することができる。また、第1の実施の形態にかかるパネル10と同様に、頂面143,144,146,148,150,152,154の幅や、第1の凸部1421〜第7の凸部1427の間隔は、想定荷重の大きさに応じて設定することができる。これにより、想定荷重に応じて適切な面剛性が得られるパネル140を、高い歩留まりで製造することができる。
図18及び図19を参照しながら、第9の実施の形態にかかるパネル160について説明する。図18は、パネル160を示す平面図である。図19は、図18におけるXVI−XVI断面図である。第9の実施の形態にかかるパネル160は、第8の実施の形態のパネル140とは、複数の第2の凸部162の構成が異なっている。以下、主として第2の凸部162の構成について、第8の実施の形態の凸部142と異なる点について説明する。なお、以下の説明では、時計回りの方向、つまり、右回りの方向において、始点側を周方向の一端とし、終点側を周方向の他端としている。
第8の凸部1621は、表面1601から突出している。第8の凸部1621は、頂面164を含む。頂面164は、平面視で円形状を有する。第8の凸部1621は、稜線1641を有する。稜線1641は、平面視で円形状を有する。第8の凸部1621は、第2の凸部1422と同様に、第1の円上に位置する。第8の凸部1621は、周方向で隣り合う2つの第2の凸部1422の間に位置する。
第9の凸部1622は、表面1601から突出している。第9の凸部1622は、頂面166を含む。頂面166は、平面視で円形状を有する。第9の凸部1622は、稜線1661を有する。稜線1661は、平面視で円形状を有する。第9の凸部1622は、第3の凸部1423と同様に、第2の円上に位置する。第9の凸部1622は、周方向で隣り合う2つの第3の凸部1423の間に位置する。
第10の凸部1623は、表面1601から突出している。第10の凸部1623は、頂面168を含む。頂面168は、平面視で円形状を有する。第10の凸部1623は、稜線1681を有する。稜線1681は、平面視で円形状を有する。第10の凸部1623は、第4の凸部1424と同様に、第3の円上に位置する。第10の凸部1623は、周方向で隣り合う2つの第4の凸部1424の間に位置する。
第11の凸部1624は、表面1601から突出している。第11の凸部1624は、頂面170を含む。頂面170は、平面視で円形状を有する。第11の凸部1624は、稜線1701を有する。稜線1701は、平面視で円形状を有する。第11の凸部1624は、第5の凸部1425と同様に、第4の円上に位置する。第11の凸部1624は、周方向で隣り合う2つの第5の凸部1425の間に位置する。
本実施形態にかかるパネル160では、第1の凸部1421〜第11の凸部1624の形態が、荷重点PLに負荷される想定荷重に対する面剛性を考慮して設定される。すなわち、第1の実施の形態にかかるパネル10と同様に、第1の凸部1421〜第11の凸部1624の高さや、第1の凸部1421〜第11の凸部1624を構成する側面の傾斜角度θは、想定荷重の大きさに応じて設定することができる。また、第1の実施の形態にかかるパネル10と同様に、頂面143,144,146,148,150,152,154,164,166,168,170の幅や、第1の凸部1421〜第11の凸部1624の間隔は、想定荷重の大きさに応じて設定することができる。これにより、想定荷重に応じて適切な面剛性が得られるパネル160を、高い歩留まりで製造することができる。
図20を参照しながら、第10の実施の形態にかかるパネル2000について説明する。図20は、パネル2000を示す平面図である。第10の実施の形態にかかるパネル2000は、複数の荷重点PL1,PL2を有する。それぞれの荷重点PL1,PL2の周りに、各荷重点PL1,PL2から放射状に延びる複数の仮想直線のそれぞれに対して複数の位置で交わる凸部が備えられている。以下、凸部として、第1の実施の形態にかかるパネル10に形成された凸部16を備えたパネル2000を例に採って説明する。
図22を参照しながら、第11の実施の形態にかかるパネル2100について説明する。図22は、パネル2100を示す平面図である。第11の実施の形態にかかるパネル2100は、左右の領域2100L,2100Rの範囲、すなわち、凸部16L,16Rがそれぞれ形成される範囲が異なる。以下、第10の実施の形態のパネル2000と異なる点について説明する。
図24を参照しながら、第12の実施の形態にかかるパネル2300について説明する。図24は、パネル2300を示す平面図である。第12の実施の形態にかかるパネル2300は、左右の領域2300L,2300Rそれぞれに形成される凸部16L,16Rの密度が異なる。以下、第12の実施の形態のパネル2000と異なる点について説明する。
第1〜第9の実施の形態によるパネル10、50、70、90、100、110、120、140、160のそれぞれについて、FEM解析により面剛性を評価した(実施例1〜9)。比較のために、図25に示すパネル180(比較例1)、及び、図26に示すパネル190(比較例2)についても、同様にFEM解析により面剛性を評価した。
FEM解析は、市販の汎用プログラムコードLS−DYNA ver.971 rev6.1.1を用いた。静的陰解法により、計算を実施した。パネルは、15mmの鍔を有する285mm角の正方形の板材とした。鍔は、パネルの端縁部を垂直に折り曲げることで形成した。パネルの材料は、鉄鋼材料(ヤング率:206.5GPa、ポアソン比:0.3、密度:7.85g/cm3)とした。板厚は、0.6mmとした。パネルの四隅と、パネルの各辺の中央とを拘束し、パネルの中央に荷重(10N)を与えたときの変位を計算した。荷重を与えた範囲は、正方形とした。荷重を与えた範囲(正方形)の各辺の長さは、20mm、50mm、100mm及び150mmの4種類であった。
比較例1にかかるパネル180は、図25に示すように、凸部182を有する。ここで、図25は、凸部182の頂面の形状を示す説明図である。実際には、凸部182の縁部分に、傾斜面が形成されている。理解を容易にするために、図25では、凸部182にハッチングを付している。パネル180の表面1801に対する傾斜面の傾斜角度は、45度した。凸部182の表面1801からの突出高さ(パネル180の凹凸深さ)は、3mmとした。
比較例2にかかるパネル190は、図26に示すように、凸部192を有する。ここで、図26は、凸部192の頂面の形状を示す説明図である。実際には、凸部192の縁部分に、傾斜面が形成されている。理解を容易にするために、図26では、凸部192にハッチングを付している。パネル190の表面1901に対する傾斜面の傾斜角度は、45度した。凸部192の表面1901からの突出高さ(パネル190の凹凸深さ)は、3mmとした。
図27〜図30は、解析結果を示す。図27は、荷重を与えた範囲が20mm角の正方形である場合の結果を示すグラフである。図28は、荷重を与えた範囲が50mm角の正方形である場合の結果を示すグラフである。図29は、荷重を与えた範囲が100mm角の正方形である場合の結果を示すグラフである。図30は、荷重を与えた範囲が150mm角の正方形である場合の結果を示すグラフである。
上記の実施例8にかかるパネルについて、図17に示す角度φが異なる場合の面剛性を、FEM解析により評価した。具体的には、角度φとして、5度、10度、20度、30度、40度の場合を想定した。また、比較のために、上記実施例1に係るパネル及び上記比較例1に係るパネルについても、FEM解析により、面剛性を評価した。ここで、上記実施例1に係るパネルは、角度φが90度の場合に相当する。解析条件は、評価1の場合と同じとした。
図31〜図34は、解析結果を示す。図31は、荷重を与えた範囲が20mm角の正方形である場合の結果を示すグラフである。図32は、荷重を与えた範囲が50mm角の正方形である場合の結果を示すグラフである。図33は、荷重を与えた範囲が100mm角の正方形である場合の結果を示すグラフである。図34は、荷重を与えた範囲が150mm角の正方形である場合の結果を示すグラフである。
12 補強部
14 周縁部
16 凸部
18,26,32,38 頂面
20,28,30,34,36,40,42 側面
22 第1の環状凸部
24 第2の環状凸部
161 第1の凸部
162 第2の凸部
163 第3の凸部
181,261,262,321,322,381,382 稜線
L11,L12,L13,L14 仮想直線
PL 荷重点
Claims (11)
- 外部から荷重が負荷される荷重点と、
パネルの表面から突出し、前記荷重点の周りに連続又は非連続に形成された凸部と、を備え、
前記凸部が、前記荷重点から放射状に延びる複数の仮想直線のそれぞれに対して複数の位置で交わる、パネル。 - 前記荷重点が、他の部材との接合点である、請求項1に記載のパネル。
- 前記荷重点を複数備え、
前記荷重点に負荷される想定荷重に応じて、前記凸部の密度、形成範囲及び断面形状のうちの少なくとも一つが異なる、請求項1又は2に記載のパネル。 - 複数の前記荷重点の周りにそれぞれ形成された前記凸部が交わる境界部分では、前記凸部の側面が曲面を介して連続する、請求項3に記載のパネル。
- 前記凸部の稜線は、複数の前記仮想直線と垂直に交わる、請求項1〜4のいずれか1項に記載のパネル。
- 複数の前記仮想直線は、前記荷重点と前記パネルの複数の頂点とを結ぶ直線である、請求項1〜5のいずれか1項に記載のパネル。
- 前記凸部は、前記パネルの表面と平行な頂面を含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載のパネル。
- 前記凸部は、同心状に形成された複数の環状の凸部を含み、
前記環状の凸部の中心は、前記荷重点と一致する、請求項1〜7のいずれか1項に記載のパネル。 - 前記凸部は、前記荷重点を基点とするスパイラル状の凸部を含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載のパネル。
- 前記パネルが、鋼板からなる、請求項1〜9のいずれか1項に記載のパネル。
- 前記パネルが、自動車のフロアパネルである、請求項1〜10のいずれか1項に記載のパネル。
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