JPWO2015137482A1 - パネル - Google Patents

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Abstract

荷重に応じて適切に面剛性を向上させることができるパネルを提供する。パネルは、外部から荷重が負荷される荷重点と、前記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。【選択図】図1

Description

本発明は、パネルに関し、特に、外部から荷重が負荷される荷重点を有するパネルに関する。
近年、自動車等に用いられるパネルには、軽量化が求められている。軽量化を実現する方法として、例えば、板厚を薄くすることが考えられる。しかしながら、板厚を薄くすると、剛性が低下するという問題が生じる。そこで、板厚を増加させることなく剛性を確保するために、パネルに凹凸を形成することが提案されている。凹凸は、他部品との干渉を抑制するために、できるだけ小さな深さで形成することが求められる。
特許第5218633号公報には、複数の凸部と複数の凹所とを備えるパネルが開示されている。各凸部は平坦な頂面を有する。各凹所は平坦な底面を有する。凸部と凹所とが行及び列に交互に配置される。
特開2012−148290号公報には、凹凸部を有する板材が開示されている。この板材においては、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るとともに、その板面に凹凸形状が形成されている。仮想の正方形に第1及び第2領域が形成されている基本形状と、それから派生した各種の基本形状のうちの複数とが、それぞれの周縁部に位置する第1及び第2領域が相互に一致するように組み合わせられ、板面の全体形状が構成される。また、第1領域を上方に突出させる一方、第2領域を下方に凹ませることにより、板面全体に凹凸形状が形成されるように板材が構成される。
特開2009−286249号公報には、凸部が形成されたフロアパネルが開示されている。凸部は、三角平面が角度を持つように組み合わされている。凸部の周囲には、平坦面が形成されている。
特開2006−297966号公報には、車体のフロア構造が開示されている。このフロア構造は、フロアパネルを含む。フロアパネルには、ビードが形成されている。ビードは、サイドシルとクロスメンバとが交差する部位を中心とする同心円弧形状を有する。
特許第5218633号公報 特開2012−148290号公報 特開2009−286249号公報 特開2006−297966号公報
上記のパネルには、自動車のフロアパネルのように、重量物が載置されるものがある。このようなパネルにおいては、高い面剛性が必要になる。ここで、面剛性は、面を押す力に対して、どれだけ撓まずに耐えられるかを示す。本発明者等は、上記引用文献に記載の凹凸を備えるパネルの面剛性について検討した。その結果、いずれのパネルにおいても、面剛性を向上させるのに十分でないことが判明した。具体的には、上記引用文献に記載のパネルに形成された凹凸は、荷重が負荷される点を考慮して設計されたものではないため、面剛性の向上が十分とは言えない。
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、荷重に応じて適切に面剛性を向上させることができるパネルを提供することである。
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、外部から荷重が負荷される荷重点と、前記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、パネルが提供される。
前記荷重点が、他の部材との接合点であってもよい。
前記パネルが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っていてもよい。
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してもよい。
前記凸部の稜線は、前記複数の直線と垂直に交わってもよい。
前記複数の仮想直線は、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ってもよい。
前記凸部は、前記パネルの表面と平行な頂面を含んでもよい。
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、前記荷重点と一致してもよい。
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んでもよい。
前記パネルが、鋼板からなってもよい。
前記パネルが、自動車のフロアパネルであってもよい。
以上説明したように本発明にかかるパネルによれば、荷重に応じて適切に面剛性を向上させることができる。
第1の実施の形態にかかるパネルを示す平面図である。 図1におけるII−II断面図である。 第2の実施の形態にかかるパネルを示す平面図である。 図3におけるIV−IV断面図である。 第3の実施の形態にかかるパネルを示す平面図である。 図5におけるVI−VI断面図である。 第4の実施の形態にかかるパネルを示す平面図である。 図7におけるVIII−VIII断面図である。 第5の実施の形態にかかるパネルを示す平面図である。 図9におけるX−X断面図である。 第6の実施の形態にかかるパネルを示す平面図である。 図11におけるXII−XII断面図である。 第7の実施の形態にかかるパネルを示す平面図である。 図13におけるXIV−XIV断面図である。 第8の実施の形態にかかるパネルを示す平面図である。 図15におけるXVI−XVI断面図である。 凸部の周方向長さを説明するための平面図である。 第9の実施の形態にかかるパネルを示す平面図である。 図17におけるXVI−XVI断面図である。 第10の実施の形態にかかるパネルを示す平面図である。 第10の実施の形態の変形例を示す説明図である。 第11の実施の形態にかかるパネルを示す平面図である。 第11の実施の形態の変形例を示す説明図である。 第12の実施の形態にかかるパネルを示す平面図である。 比較例1にかかるパネルが備える凸部を示す概念図である。 比較例2にかかるパネルが備える凸部を示す概念図である。 比較例1,2及び実施例1〜9についての面剛性のFEM解析の結果を示すグラフであって、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。 比較例1,2及び実施例1〜9についての面剛性のFEM解析の結果を示すグラフであって、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。 比較例1,2及び実施例1〜9についての面剛性のFEM解析の結果を示すグラフであって、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。 比較例1,2及び実施例1〜9についての面剛性のFEM解析の結果を示すグラフであって、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。 比較例1、実施例1及び実施例8についての面剛性のFEM解析の結果を示すグラフであって、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。 比較例1、実施例1及び実施例8についての面剛性のFEM解析の結果を示すグラフであって、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。 比較例1、実施例1及び実施例8についての面剛性のFEM解析の結果を示すグラフであって、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。 比較例1、実施例1及び実施例8についての面剛性のFEM解析の結果を示すグラフであって、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。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する場合もある。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。
<<1.第1の実施の形態>>
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。
<1−1.パネルの全体構成>
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Pと、補強部12と、周縁部14とを備える。
パネル10は、例えば、重量物を支える支持板である。具体的には、自動車用のフロアパネル、トランクリッドインナーパネル、建築材料用の床、複写機や冷蔵庫に用いられる支持板、アタッシュケースの筐体等が例示される。また、パネル10の材料は、例えば、鉄鋼、アルミニウム合金、チタン、ステンレス等の金属であってもよいし、合成樹脂であってもよい。パネル10が金属からなる場合、パネル10は、例えば、プレス加工によって製造される。温間成形やホットスタンプのように、加熱してパネル10の成形性を向上させれば、プレス加工によっても容易に成形することができる。パネル10が合成樹脂からなる場合、パネル10は、例えば、射出成形によって製造される。
補強部12は、全体として、平面視でパネル10よりも一回り小さい正方形状を有する。周縁部14は、補強部12の周囲に形成される。パネル10は、周縁部14において、他の部材に取り付けられる。具体的には、例えば、周縁部14のうち、パネル10の四隅に相当する位置等において、他の部材に取り付けられる。
補強部12には、荷重点Pの周りに複数の凸部16が形成されている。複数の凸部16は、第1の凸部161と、複数(本実施形態では、2つ)の第2の凸部162と、複数(本実施形態では、4つ)の第3の凸部163とを含む。なお、第2の凸部162及び第3の凸部163の数は、後述するように、少なくとも荷重点P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。
なお、パネル10の平面形状は、特に限定されるものではなく、種々の形状であってもよい。パネル10の平面形状は、正方形ではなく、長方形であってもよいし、長方形の4つの角のうち、1つの角が切り落とされた形状であってもよい。
<1−2.荷重点>
荷重点P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Pには含まれない。
荷重点Pは、代表的には、他の部材との接合点として構成される。例えば、パネル10が、車両のフロアパネルである場合、車室内のシートが載置される支持部材が接合される位置が荷重点Pとなり得る。かかる例の場合、フロアパネルの荷重点Pにはネジ穴が設けられ、支持部材がボルト等を用いてフロアパネルに接合される。これにより、フロアパネルでは、荷重点Pに対して荷重が負荷される。
ただし、パネル10の荷重点Pと他の部材との接合方法は、ボルト等を用いた接合方法に限られない。溶接による接合や、接着剤を用いた接合であってもよい。また、パネル10の荷重点Pに対して他の部材が接合されていなくてもよい。例えば、パネル10と他の部材とが荷重点Pにおいて当接することにより、荷重点Pに対して荷重が負荷されてもよい。
<1−3.第1の凸部>
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P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。
頂面18は、平面視で円形である。パネル10の厚み方向から見て、頂面18の中心が荷重点Pと一致している。頂面18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18は、表面101と平行である。第1の凸部161の突出高さ、つまり、パネル10の厚み方向における頂面18と表面101との距離は、例えば、0.5〜50mmである。第1の凸部161の突出高さは、後述するように、少なくとも荷重点P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。
側面20は、平面視で円環形状を有する。側面20の内周縁は、側面20の外周縁よりも、表面101から離れている。側面20の内周縁は、頂面18の縁に接続されている。側面20の外周縁は、表面101に接続されている。表面101に対する側面20の傾斜角度θが大きいほど、面剛性は向上する。しかしながら、表面101に対する側面20の傾斜角度θが大きいほど、成形時に局所的な板厚減少や割れを生じやすくなる。傾斜角度θは、後述するように、少なくとも荷重点P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。その際、材料の成形のしやすさも考慮し得る。鉄鋼材料の場合、傾斜角度θは、好ましくは15〜60度であり、さらに好ましくは45度である。
頂面18と側面20との境界として形成される稜線181は、平面視で円形を有する。稜線181は、図1に示すように、4つの仮想直線L11、L12、L13、L14と垂直に交わる。仮想直線L11は、平面視で荷重点Pと頂点V11とを結ぶ。仮想直線L12は、平面視で荷重点Pと頂点V12とを結ぶ。仮想直線L13は、平面視で荷重点Pと頂点V13とを結ぶ。仮想直線L14は、平面視で荷重点Pと頂点V14とを結ぶ。つまり、4つの仮想直線L11、L12、L13、L14は、荷重点Pから放射状に延びている。なお、図示はしていないが、稜線181は、荷重点Pから放射状に延びる仮想直線の全てに対して、垂直に交わる。
<1−4.第2の凸部>
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P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Pに近いほうを第1の環状凸部22とし、荷重点Pから離れているほうを第2の環状凸部24とする。
<1−4−1.第1の環状凸部>
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P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P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。
側面28は、頂面26よりも荷重点Pの近くに位置する。側面28は、平面視で円環形状を有する。側面28の外周縁は、側面28の内周縁よりも、表面101から離れている。側面28の内周縁は、表面101に接続されている。側面28の外周縁は、頂面26の内周縁に接続されている。表面101に対する側面28の傾斜角度θは、側面20の傾斜角度θと同様に設定される。表面101に対する側面28の傾斜角度θは、側面20の傾斜角度θと同じであってもよいし、異なっていてもよい。表面101に対する側面28の傾斜角度θは、後述するように、少なくとも荷重点P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。その際、荷重点Pからの距離及び材料の成形のしやすさも考慮し得る。
頂面26と側面28との境界として形成される稜線261は、平面視で円形を有する。稜線261は、稜線181よりも大きな直径を有する。稜線261は、図1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261は、荷重点Pから放射状に延びる仮想直線の全てに対して、垂直に交わる。
側面30は、頂面26よりも荷重点Pから離れている。側面30は、平面視で円環形状を有する。側面30の内周縁は、側面30の外周縁よりも、表面101から離れている。側面30の内周縁は、頂面26の外周縁に接続されている。側面30の外周縁は、表面101に接続されている。表面101に対する側面30の傾斜角度θは、側面20の傾斜角度θと同様に設定される。表面101に対する側面30の傾斜角度θは、側面20及び側面28の傾斜角度θと同じであってもよいし、異なっていてもよい。表面101に対する側面30の傾斜角度θは、後述するように、少なくとも荷重点P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。その際、荷重点Pからの距離及び材料の成形のしやすさも考慮し得る。
頂面26と側面30との境界として形成される稜線262は、平面視で円形を有する。稜線262は、稜線261よりも大きな直径を有する。稜線262は、図1に示すように、4つの仮想直線L11、L12、L13、L14と垂直に交わる。稜線262と稜線261との距離、つまり、頂面26の幅は、例えば、0.5〜50mmである。なお、図示はしていないが、稜線262は、荷重点Pから放射状に延びる仮想直線の全てに対して、垂直に交わる。
<1−4−2.第2の環状凸部>
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P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P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。
側面34は、頂面32よりも荷重点Pの近くに位置する。側面34は、平面視で円環形状を有する。側面34の外周縁は、側面34の内周縁よりも、表面101から離れている。側面34の内周縁は、表面101に接続されている。側面34の外周縁は、頂面32の内周縁に接続されている。表面101に対する側面34の傾斜角度θは、側面20の傾斜角度θと同様に設定される。表面101に対する側面34の傾斜角度θは、側面20、側面28及び側面30の傾斜角度θと同じであってもよいし、異なっていてもよい。表面101に対する側面34の傾斜角度θは、後述するように、少なくとも荷重点P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。その際、荷重点Pからの距離及び材料の成形のしやすさも考慮し得る。
頂面32と側面34との境界として形成される稜線321は、平面視で円形を有する。稜線321は、稜線262よりも大きな直径を有する。稜線321は、図1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321は、荷重点Pから放射状に延びる仮想直線の全てに対して、垂直に交わる。
側面36は、頂面32よりも荷重点Pから離れている。側面36は、平面視で円環形状を有する。側面36の内周縁は、側面36の外周縁よりも、表面101から離れている。側面36の内周縁は、頂面32の外周縁に接続されている。側面36の外周縁は、表面101に接続されている。表面101に対する側面36の傾斜角度θは、側面20の傾斜角度θと同様に設定される。表面101に対する側面36の傾斜角度θは、側面20、側面28、側面30及び側面34の傾斜角度θと同じであってもよいし、異なっていてもよい。表面101に対する側面36の傾斜角度θは、後述するように、少なくとも荷重点P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。その際、荷重点Pからの距離及び材料の成形のしやすさも考慮し得る。
頂面32と側面36との境界として形成される稜線322は、平面視で円形を有する。稜線322は、稜線321よりも大きな直径を有する。稜線322は、図1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322は、荷重点Pから放射状に延びる仮想直線の全てに対して、垂直に交わる。
稜線322と稜線321との距離、つまり、頂面32の幅は、例えば、1〜50mmである。頂面32の幅は、頂面26の幅と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
<1−5.第3の凸部>
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P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。
頂面38は、平面視で略台形形状を有する。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38は、表面101と平行である。第3の凸部163の突出高さ、つまり、パネル10の厚み方向における頂面38と表面101との距離は、例えば、0.5〜50mmである。第3の凸部163の突出高さは、第1の凸部161、第1の環状凸部22及び第2の環状凸部24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3の凸部163の突出高さは、後述するように、少なくとも荷重点P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。
側面40は、頂面38よりも荷重点Pの近くに位置する。側面40は、平面視で略台形形状を有する。側面40の下端縁は、表面101に接続されている。側面40の上端縁は、頂面38に接続されている。表面101に対する側面40の傾斜角度θは、側面20、側面28、側面30、側面34及び側面36の傾斜角度θと同様に設定される。表面101に対する側面40の傾斜角度θは、側面20、側面28、側面30、側面34及び側面36の傾斜角度θと同じであってもよいし、異なっていてもよい。表面101に対する側面40の傾斜角度θは、後述するように、少なくとも荷重点P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。その際、荷重点Pからの距離及び材料の成形のしやすさも考慮し得る。
側面42は、頂面38よりも荷重点Pから離れている。側面42は、平面視で略台形形状を有する。側面42の下端縁は、表面101に接続されている。側面42の上端縁は、頂面38に接続されている。表面101に対する側面42の傾斜角度θは、側面20、側面28、側面30、側面34、側面36及び側面40の傾斜角度θと同様に設定される。表面101に対する側面42の傾斜角度θは、側面20、側面28、側面30、側面34、側面36及び側面40の傾斜角度θと同じであってもよいし、異なっていてもよい。表面101に対する側面42の傾斜角度θは、後述するように、少なくとも荷重点P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。その際、荷重点Pからの距離及び材料の成形のしやすさも考慮し得る。
各第3の凸部163において、頂面38と側面40との境界として形成される稜線381は、4つの仮想直線L11、L12、L13、L14のいずれかと垂直に交わる。また、各第3の凸部163において、頂面38と側面42との境界として形成される稜線382は、4つの仮想直線L11、L12、L13、L14のいずれかと垂直に交わる。
稜線382と稜線381との距離、つまり、頂面38の幅は、例えば、1〜50mmである。頂面38の幅は、頂面26及び頂面32の幅と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
<1−6.複数の凸部の形態>
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P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。
例えば、第1の凸部161、第2の凸部162及び第3の凸部163の高さは、想定荷重が大きいほど高くしてもよい。また、第1の凸部161、第2の凸部162及び第3の凸部163を構成する側面20,28,30,34,36,40,42の傾斜角度θは、想定荷重が大きいほど大きくすることができる。第1の凸部161、第2の凸部162及び第3の凸部163の高さや側面20,28,30,34,36,40,42の傾斜角度θは、第1の凸部161、第2の凸部162及び第3の凸部163それぞれの断面形状の要素である。かかる断面形状の要素は、各第1の凸部161、第2の凸部162及び第3の凸部163それぞれの面剛性の大きさに影響し得る。
第1の凸部161、第2の凸部162及び第3の凸部163の高さが高いほど、また、側面20,28,30,34,36,40,42の傾斜角度θが大きいほど、材料の成形が困難になる。特に、鉄鋼材料からなる板材をプレス成形する場合には、板厚が薄くなったり、板材の割れを生じたりしやすくなる。パネル10では、想定荷重の大きさに応じて、第1の凸部161、第2の凸部162及び第3の凸部163の高さや、側面20,28,30,34,36,40,42の傾斜角度θが設定される。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10を、高い歩留まりで製造することができる。
また、頂面18,26,32,38の幅や、第1の凸部161、第2の凸部162及び第3の凸部163の間隔は、想定荷重が大きいほど小さくしてもよい。頂面18,26,32,38の幅や、第1の凸部161、第2の凸部162及び第3の凸部163の間隔は、いずれもパネル10の凸部16の密度に影響する。凸部16の密度は、パネル10のそれぞれの領域の面剛性の大きさに影響し得る。
頂面18,26,32,38の幅が小さいほど、また、第1の凸部161、第2の凸部162及び第3の凸部163の間隔が小さいほど、材料の成形が困難になる。特に、鉄鋼材料からなる板材をプレス成形する場合には、板厚が薄くなったり、板材の割れを生じたりしやすくなる。パネル10では、想定荷重の大きさに応じて、頂面18,26,32,38の幅や、第1の凸部161、第2の凸部162及び第3の凸部163の間隔が設定される。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10を、高い歩留まりで製造することができる。
なお、第1の凸部161、第2の凸部162及び第3の凸部163の高さは、すべて同一であってもよいし、一部あるいは全部が異なっていてもよい。また、第1の凸部161、第2の凸部162及び第3の凸部163を構成する側面20,28,30,34,36,40,42の傾斜角度θは、すべて同一であってもよいし、それぞれ一部あるいは全部が異なっていてもよい。また、頂面18,26,32,38の幅や、第1の凸部161、第2の凸部162及び第3の凸部163の間隔についても、すべて同一であってもよいし、それぞれ一部あるいは全部が異なっていてもよい。
また、第3の凸部163の有無や、第2の凸部162の数についても、想定荷重の大きさに応じて設定してもよい。第3の凸部163の有無や第2の凸部162の数は、凸部16の形成範囲に影響する。凸部16の形成範囲は、パネル10全体の面剛性の大きさに影響し得る。凸部16の形成範囲を異ならせることによっても、想定荷重に応じて適切な面剛性が得られるパネル10とすることができる。
<1−7.第1の実施の形態の効果>
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P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Pを中心に、荷重点P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。
パネル10においては、第1の環状凸部22、第2の環状凸部24及び第3の凸部163が頂面26、32、38を有する。そのため、荷重点Pから放射状に延びる仮想直線と交わる稜線の数が増える。その結果、断面二次モーメントがさらに大きくなって、パネル10が受け得る荷重に対して適切な面剛性を付与しやすくなる。
パネル10においては、荷重点Pから放射状に延びる仮想直線のうち、荷重点Pとパネル10の頂点V11、V12、V13、V14とを結ぶ仮想直線L11、L12、L13、L14に対して、稜線181、261、262、321、322、381、382が垂直に交わる。そのため、荷重点Pと頂点V11、V12、V13、V14との間において、仮想直線L11、L12、L13、L14と交わる稜線の数を増やすことができる。その結果、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をさらに大きくすることができる。
なお、本実施形態にかかるパネル10における凸部16の形状、より具体的には、稜線181、261、262、321、322、381、382の平面視の形状は、円形に限定されない。以下、第2〜第9の実施の形態において、凸部の変形例について説明する。
<<2.第2の実施の形態>>
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。
凸部52は、第1の凸部521と、複数(本実施形態では、2つ)の第2の凸部522とを含む。なお、第2の凸部522の数は、第1の実施の形態のパネル10と同様に、少なくとも荷重点P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。
<2−1.第1の凸部>
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P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Pと一致している。
第1の凸部521は、稜線541を含む。稜線541は、平面視で正方形状を有する。稜線541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541は、荷重点P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541と、荷重点P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。
<2−2.第2の凸部>
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P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Pに近いほうを第1の環状凸部56とし、荷重点Pから離れているほうを第2の環状凸部58とする。
<2−2−1.第1の環状凸部>
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P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P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P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P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。
<2−2−2.第2の環状凸部>
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P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P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P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P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。
<2−3.複数の凸部の形態>
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P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。
なお、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、すべて同一であってもよいし、それぞれ一部あるいは全部が異なっていてもよい。また、頂面54,60,62の幅や、第1の凸部521及び第2の凸部522の間隔についても、すべて同一であってもよいし、それぞれ一部あるいは全部が異なっていてもよい。また、第2の凸部522の数についても、想定荷重の大きさに応じて設定することができる。
以上説明した第2の実施の形態にかかるパネル50によっても、第1の実施の形態のパネル10と同様の効果を得ることができる。
<<3.第3の実施の形態>>
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。
凸部72は、第1の凸部721と、複数(本実施形態では、2つ)の第2の凸部722と、複数(本実施形態では、4つ)の第3の凸部723とを含む。なお、第2の凸部722及び第3の凸部723の数は、第1の実施の形態のパネル10と同様に、少なくとも荷重点P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。
<3−1.第1の凸部>
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P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Pと一致している。
第1の凸部721は、稜線741を含む。稜線741は、平面視で正方形状を有する。稜線741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741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741と、荷重点P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。
<3−2.第2の凸部>
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P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P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。
<3−2−1.第1の環状凸部>
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P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P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P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P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。
<3−2−2.第2の環状凸部>
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P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P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P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P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。
<3−3.第3の凸部>
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P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Pから離れている。
第3の凸部723は、頂面84を含む。頂面84は、平面視で台形形状を有する。第3の凸部723は、稜線841及び稜線842を含む。稜線841は、稜線842よりも荷重点Pの近くに位置する。稜線841及び稜線842は、図5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。
<3−4.複数の凸部の形態>
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P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。
なお、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、すべて同一であってもよいし、それぞれ一部あるいは全部が異なっていてもよい。また、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の間隔についても、すべて同一であってもよいし、それぞれ一部あるいは全部が異なっていてもよい。また、第2の凸部722及び第3の凸部723の数についても、想定荷重の大きさに応じて設定することができる。
以上説明した第3の実施の形態にかかるパネル70によっても、第1の実施の形態のパネル10と同様の効果を得ることができる。
<<4.第4の実施の形態>>
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。
凸部92は、第1の凸部921と、第2の凸部922と、複数(本実施形態では、4つ)の第3の凸部923と、複数(本実施形態では、4つ)の第4の凸部924とを含む。なお、第2の凸部922、第3の凸部923及び第4の凸部924の数は、第1の実施の形態のパネル10と同様に、少なくとも荷重点P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。
<4−1.第1の凸部>
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P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Pと一致している。
第1の凸部921は、稜線931を含む。稜線931は、平面視で略正方形状を有する。稜線931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。なお、図示はしていないが、稜線931は、荷重点P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931と、荷重点P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。
<4−2.第2の凸部>
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P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P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P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P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P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。
<4−3.第3の凸部>
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P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P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P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P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P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。
<4−4.第4の凸部>
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P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P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P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P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P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。
<4−5.複数の凸部の形態>
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P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。
なお、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、すべて同一であってもよいし、それぞれ一部あるいは全部が異なっていてもよい。また、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の間隔についても、すべて同一であってもよいし、それぞれ一部あるいは全部が異なっていてもよい。また、第2の凸部922、第3の凸部923及び第4の凸部924の数についても、想定荷重の大きさに応じて設定することができる。
以上説明した第4の実施の形態にかかるパネル90によっても、第1の実施の形態のパネル10と同様の効果を得ることができる。
<<5.第5の実施の形態>>
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。
本実施形態にかかるパネル100は、凸部102として、2つの凸部1021を備える。凸部1021の数は、1つであってもよい。
各凸部1021は、表面1001から突出している。各凸部1021は、平面視でスパイラル形状を有する。各凸部1021は、頂面104を含む。各凸部1021は、稜線1041及び稜線1042を含む。稜線1041及び稜線1042は、平面視でスパイラル形状を有する。任意の位置の凸部1021において、稜線1041は、稜線1042よりも荷重点PLの近くに位置する。稜線1041及び稜線1042は、図9に示すように、4つの仮想直線L11、L12、L13、L14と複数の位置で交わる。
なお、図示はしていないが、稜線1041及び稜線1042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1041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1042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100では、各凸部1021の形態が、荷重点P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、凸部1021の高さや、凸部1021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104の幅や、凸部1021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100を、高い歩留まりで製造することができる。
なお、凸部1021の高さや、凸部1021を構成する側面の傾斜角度θは、全範囲に亘って同一であってもよいし、一部あるいは全部が異なっていてもよい。また、頂面104の幅や、凸部1021の間隔についても、全範囲に亘って同一であってもよいし、一部あるいは全部が異なっていてもよい。また、凸部1021の数についても、想定荷重の大きさに応じて設定することができる。
以上説明した第5の実施の形態にかかるパネル100によっても、第1の実施の形態のパネル10と同様の効果を得ることができる。
<<6.第6の実施の形態>>
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。
凸部112は、複数(本実施形態では、2つ)の第1の凸部1121と、複数(本実施形態では、6つ)の第2の凸部1122とを含む。なお、第1の凸部1121及び第2の凸部1122の数は、第1の実施の形態のパネル10と同様に、少なくとも荷重点P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。
<6−1.第1の凸部>
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Pを基点として、荷重点P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。
稜線1141及び稜線1142は、平面視でスパイラル形状を有する。稜線1141及び稜線1142は、図11に示すように、4つの仮想直線L11、L12、L13、L14と垂直に交わる部分を有する。なお、図示はしていないが、稜線1141及び稜線1142は、荷重点P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1141と、荷重点P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1142と、荷重点P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1161及び稜線1162は、平面視で互いに平行である。2つの第1の凸部1121のうちの一方が有する稜線1161及び稜線1162は、仮想直線L11と垂直に交わる。2つの第1の凸部1121の他方が有する稜線1161及び稜線1162は、仮想直線L13と垂直に交わる。
<6−2.第2の凸部>
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。
6つの第2の凸部1122のうち、1つの第2の凸部1122は、仮想直線L11と交わる位置に配置される。かかる第2の凸部1122において、稜線1181及び稜線1182は、図11に示すように、仮想直線L11と垂直に交わる。6つの第2の凸部1122のうち、2つの第2の凸部1122は、仮想直線L12と交わる位置に配置される。かかる第2の凸部1122において、稜線1181及び稜線1182は、図11に示すように、仮想直線L12と垂直に交わる。
6つの第2の凸部1122のうち、1つの第2の凸部1122は、仮想直線L13と交わる位置に配置される。かかる第2の凸部1122において、稜線1181及び稜線1182は、図11に示すように、仮想直線L13と垂直に交わる。6つの第2の凸部1122のうち、2つの第2の凸部1122は、仮想直線L14と交わる位置に配置される。かかる第2の凸部1122において、稜線1181及び稜線1182は、図11に示すように、仮想直線L14と垂直に交わる。
<6−3.複数の凸部の形態>
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P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。
なお、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、すべて同一であってもよいし、それぞれ一部あるいは全部が異なっていてもよい。また、頂面114,116,118の幅や、第1の凸部1121及び第2の凸部1122の間隔についても、すべて同一であってもよいし、それぞれ一部あるいは全部が異なっていてもよい。また、第1の凸部1121及び第2の凸部1122の数についても、想定荷重の大きさに応じて設定することができる。
以上説明した第6の実施の形態にかかるパネル110によっても、第1の実施の形態のパネル10と同様の効果を得ることができる。
<<7.第7の実施の形態>>
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。
凸部122は、第1の凸部1221と、複数(本実施形態では、2つ)の第2の凸部1222と、複数(本実施形態では、4つ)の第3の凸部1223とを含む。なお、第2の凸部1222及び第3の凸部1223の数は、第1の実施の形態のパネル10と同様に、少なくとも荷重点P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。
<7−1.第1の凸部>
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P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Pと一致している。
第1の凸部1221は、稜線1241を含む。稜線1241は、平面視で正方形状を有する。稜線1241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1241は、荷重点P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1241と、荷重点P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。
<7−2.第2の凸部>
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P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P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。
<7−2−1.第1の環状凸部>
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P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P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P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P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。
<7−2−2.第2の環状凸部>
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P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P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P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P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。
<7−3.第3の凸部>
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P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P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。
<7−4.複数の凸部の形態>
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P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。
なお、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、すべて同一であってもよいし、それぞれ一部あるいは全部が異なっていてもよい。また、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の間隔についても、すべて同一であってもよいし、それぞれ一部あるいは全部が異なっていてもよい。また、第2の凸部1222及び第3の凸部1223の数についても、想定荷重の大きさに応じて設定することができる。
以上説明した第7の実施の形態にかかるパネル90によっても、第1の実施の形態のパネル10と同様の効果を得ることができる。
<<8.第8の実施の形態>>
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。
凸部142は、第1の凸部1421と、複数(本実施形態では、2つ)の第2の凸部1422と、複数(本実施形態では、2つ)の第3の凸部1423と、複数(本実施形態では、2つ)の第4の凸部1424と、複数(本実施形態では、2つ)の第5の凸部1425と、複数(本実施形態では、4つ)の第6の凸部1426と、複数(本実施形態では、4つ)の第7の凸部1427とを含む。なお、第1の凸部1421〜第7の凸部1427の数は、第1の実施の形態のパネル10と同様に、少なくとも荷重点P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。
<8−1.第1の凸部>
第1の凸部1421は、荷重点P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Pと一致している。
<8−2.第2の凸部>
2つの第2の凸部1422は、荷重点P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P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P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P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2の凸部1422のうち、一方を第2の凸部1422Aとし、他方を第2の凸部1422Bとする。第2の凸部1422Aの周方向一端部は、仮想直線L11と垂直に交わる。第2の凸部1422Aの周方向他端部は、仮想直線L12と垂直に交わる。第2の凸部1422Bの周方向一端部は、仮想直線L13と垂直に交わる。第2の凸部1422Bの周方向他端部は、仮想直線L14と垂直に交わる。
<8−3.第3の凸部>
2つの第3の凸部1423は、荷重点P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P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P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P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3の凸部1423のうち、一方を第3の凸部1423Aとし、他方を第3の凸部1423Bとする。第3の凸部1423Aの周方向一端部は、仮想直線L14と垂直に交わる。第3の凸部1423Aの周方向他端部は、仮想直線L11と垂直に交わる。第3の凸部1423Bの周方向一端部は、仮想直線L12と垂直に交わる。第3の凸部1423Bの周方向他端部は、仮想直線L13と垂直に交わる。
第3の凸部1423Aの周方向一端部は、仮想直線L14が延びる方向から見て、第2の凸部1422Bの周方向他端部と重なる。第3の凸部1423Aの周方向他端部は、仮想直線L11が延びる方向から見て、第2の凸部1422Aの周方向一端部と重なる。第3の凸部1423Bの周方向一端部は、仮想直線L12が延びる方向から見て、第2の凸部1422Aの周方向他端部と重なる。第3の凸部1423Bの周方向他端部は、仮想直線L13が延びる方向から見て、第2の凸部1422Bの周方向一端部と重なる。
<8−4.第4の凸部>
2つの第4の凸部1424は、荷重点P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P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P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P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4の凸部1424のうち、一方を第4の凸部1424Aとし、他方を第4の凸部1424Bとする。第4の凸部1424Aの周方向一端部は、仮想直線L11と垂直に交わる。第2の凸部1422Aの周方向他端部は、仮想直線L12と垂直に交わる。第4の凸部1424Bの周方向一端部は、仮想直線L13と垂直に交わる。第4の凸部1424Bの周方向他端部は、仮想直線L14と垂直に交わる。
第4の凸部1424Aの周方向一端部は、仮想直線L11が延びる方向から見て、第3の凸部1423Aの周方向他端部と、第2の凸部1422Aの周方向一端部とに重なる。第4の凸部1424Aの周方向他端部は、仮想直線L12が延びる方向から見て、第3の凸部1423Bの周方向一端部と、第2の凸部1422Aの周方向他端部とに重なる。第4の凸部1424Bの周方向一端部は、仮想直線L13が延びる方向から見て、第3の凸部1423Bの周方向他端部と、第2の凸部1422Bの周方向一端部とに重なる。第4の凸部1424Bの周方向他端部は、仮想直線L14が延びる方向から見て、第3の凸部1423Aの周方向他端部と、第3の凸部1423Bの周方向一端部とに重なる。
<8−5.第5の凸部>
2つの第5の凸部1425は、荷重点P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P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P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P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。
2つの第5の凸部1425のうち、一方を第5の凸部1425Aとし、他方を第5の凸部1425Bとする。第5の凸部1425Aの周方向一端部は、仮想直線L14と垂直に交わる。第5の凸部1425Aの周方向他端部は、仮想直線L11と垂直に交わる。第5の凸部1425Bの周方向一端部は、仮想直線L12と垂直に交わる。第5の凸部1425Bの周方向他端部は、仮想直線L13と垂直に交わる。
第5の凸部1425Aの周方向一端部は、仮想直線L14が延びる方向から見て、第4の凸部1424Bの周方向他端部と、第3の凸部1423Aの周方向一端部と、第3の凸部1423Bの周方向他端部とに重なる。第5の凸部1425Aの周方向他端部は、仮想直線L11が延びる方向から見て、第4の凸部1424Aの周方向一端部と、第3の凸部1423Aの周方向他端部と、第2の凸部1422Aの周方向一端部とに重なる。第5の凸部1425Bの周方向一端部は、仮想直線L12が延びる方向から見て、第4の凸部1424Aの周方向他端部と、第3の凸部1423Bの周方向一端部と、第2の凸部1422Aの周方向他端部とに重なる。第5の凸部1425Bの周方向他端部は、仮想直線L13が延びる方向から見て、第4の凸部1424Bの周方向一端部と、第3の凸部1423Bの周方向他端部と、第2の凸部1422Bの周方向一端部とに重なる。
<8−6.第6の凸部>
4つの第6の凸部1426は、荷重点P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P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P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P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6の凸部1426のうち、第6の凸部1426Aの周方向一端部は、仮想直線L11と垂直に交わる。第6の凸部1426Aの周方向他端は、補強部12と周縁部14との境界に位置する。第6の凸部1426Aの周方向一端部は、仮想直線L11が延びる方向から見て、第5の凸部1425Aの周方向他端部と、第4の凸部1424Aの周方向一端部と、第3の凸部1423Aの周方向他端部と、第2の凸部1422Aの周方向一端部とに重なる。
4つの第6の凸部1426のうち、第6の凸部1426Bの周方向一端は、補強部12と周縁部14との境界に位置する。第6の凸部1426Bの周方向他端部は、仮想直線L12と垂直に交わる。第6の凸部1426Bの周方向他端部は、仮想直線L12が延びる方向から見て、第5の凸部1425Bの周方向一端部と、第4の凸部1424Aの周方向他端部と、第3の凸部1423Bの周方向一端部と、第2の凸部1422Aの周方向他端部とに重なる。
4つの第6の凸部1426のうち、第6の凸部1426Cの周方向一端部は、仮想直線L13と垂直に交わる。第6の凸部1426Cの周方向他端は、補強部12と周縁部14との境界に位置する。第6の凸部1426Cの周方向一端部は、仮想直線L13が延びる方向から見て、第5の凸部1425Bの周方向他端部と、第4の凸部1424Bの周方向一端部と、第3の凸部1423Bの周方向他端部と、第2の凸部1422Bの周方向一端部とに重なる。
4つの第6の凸部1426のうち、第6の凸部1426Dの周方向一端は、補強部12と周縁部14との境界に位置する。第6の凸部1426Dの周方向他端部は、仮想直線L14と垂直に交わる。第6の凸部1426Dの周方向他端部は、仮想直線L14が延びる方向から見て、第5の凸部1425Aの周方向一端部と、第4の凸部1424Bの周方向他端部と、第3の凸部1423Aの周方向一端部と、第2の凸部1422Bの周方向他端部とに重なる。
<8−7.第7の凸部>
4つの第7の凸部1427は、荷重点P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P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P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P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。
4つの第7の凸部1427のうち、第7の凸部1427Aの周方向一端は、補強部12と周縁部14との境界に位置する。第7の凸部1427Aの周方向他端部は、仮想直線L11と垂直に交わる。第7の凸部1427の周方向他端部は、仮想直線L11が延びる方向から見て、第6の凸部1426Aの周方向一端部と、第5の凸部1425Aの周方向他端部と、第4の凸部1424Aの周方向一端部と、第3の凸部1423Aの周方向他端部と、第2の凸部1422Aの周方向一端部とに重なる。
4つの第7の凸部1427のうち、第7の凸部1427Bの周方向一端部は、仮想直線L12と垂直に交わる。第7の凸部1427Aの周方向他端は、補強部12と周縁部14との境界に位置する。第7の凸部1427Bの周方向一端部は、仮想直線L12が延びる方向から見て、第6の凸部1426Bの周方向他端部と、第5の凸部1425Bの周方向一端部と、第4の凸部1424Aの周方向他端部と、第3の凸部1423Bの周方向一端部と、第2の凸部1422Aの周方向他端部とに重なる。
4つの第7の凸部1427のうち、第7の凸部1427Cの周方向一端は、補強部12と周縁部14との境界に位置する。第7の凸部1427Cの周方向他端部は、仮想直線L13と垂直に交わる。第7の凸部1427Cの周方向他端部は、仮想直線L13が延びる方向から見て、第6の凸部1426Cの周方向一端部と、第5の凸部1425Bの周方向他端部と、第4の凸部1424Bの周方向一端部と、第3の凸部1423Bの周方向他端部と、第2の凸部1422Bの周方向一端部とに重なる。
4つの第7の凸部1427のうち、第7の凸部1427Dの周方向一端部は、仮想直線L14と垂直に交わる。第7の凸部1427Dの周方向他端は、補強部12と周縁部14との境界に位置する。第7の凸部1427Dの周方向一端部は、仮想直線L14が延びる方向から見て、第6の凸部1426Dの周方向他端部と、第5の凸部1425Aの周方向一端部と、第4の凸部1424Bの周方向他端部と、第3の凸部1423Aの周方向一端部と、第2の凸部1422Bの周方向他端部とに重なる。
<8−8.複数の凸部の形態>
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P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。
なお、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、すべて同一であってもよいし、それぞれ一部あるいは全部が異なっていてもよい。また、頂面143,144,146,148,150,152,154の幅や、第1の凸部1421〜第7の凸部1427の間隔についても、すべて同一であってもよいし、それぞれ一部あるいは全部が異なっていてもよい。また、第1の凸部1421〜第7の凸部1427の数についても、想定荷重の大きさに応じて設定することができる。
また、仮想直線L11が延びる方向から見て、当該方向で隣り合う2つの凸部において互いに重なる部分の周方向長さは、荷重点Pに対して負荷される想定荷重に対する面剛性に応じて、適当に設定される。このとき、互いに重なる部分の周方向長さは、図15に示すように、荷重点Pの近くで隣り合う2つの凸部と、荷重点Pから遠く離れて隣り合う2つの凸部とで、同一であってもよい。つまり、仮想直線L11が延びる方向で隣り合う2つの凸部において、仮想直線L11と交差する周方向端部の縁は、仮想直線L11と平行な方向に延びていてもよい。
あるいは、図17に示すように、互いに重なる部分の周方向長さは、荷重点Pの近くで隣り合う2つの凸部よりも、荷重点Pから遠く離れて隣り合う2つの凸部のほうが大きくなっていてもよい。つまり、仮想直線L11が延びる方向で隣り合う2つの凸部において、仮想直線L11と交差する周方向端部の縁は、荷重点Pを通り、仮想直線L11と交差する方向に延びていてもよい。この場合、一方の縁と他方の縁とが為す角度φは、荷重点Pに負荷される想定荷重に対する面剛性に応じて、適当に設定される。
なお、図示しないが、仮想直線L12が延びる方向から見て、当該方向で隣り合う2つの凸部において互いに重なる部分の周方向長さについても、図17に示すように構成することができる。また、仮想直線L13が延びる方向から見て、当該方向で隣り合う2つの凸部において互いに重なる部分の周方向長さについても、図17に示すように構成することができる。さらに、仮想直線L14が延びる方向から見て、当該方向で隣り合う2つの凸部において互いに重なる部分の周方向長さについても、図17に示すように構成することができる。
以上説明した第8の実施の形態にかかるパネル140によっても、第1の実施の形態のパネル10と同様の効果を得ることができる。
<<9.第9の実施の形態>>
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。
パネル160は、第8の実施の形態のパネル140に対して、複数(本実施の形態では、2つ)の第8の凸部1621と、複数(本実施の形態では、2つ)の第9の凸部1622と、複数(本実施の形態では、2つ)の第10の凸部1623と、複数(本実施の形態では、2つ)の第11の凸部1624とが追加されたものである。なお、第8の凸部1621〜第11の凸部1624の数は、第1の実施の形態のパネル10と同様に、少なくとも荷重点P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。
<9−1.第8の凸部>
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。
<9−2.第9の凸部>
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。
<9−3.第10の凸部>
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。
<9−4.第11の凸部>
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。
<9−5.複数の凸部の形態>
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P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。
なお、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、すべて同一であってもよいし、それぞれ一部あるいは全部が異なっていてもよい。また、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の間隔についても、すべて同一であってもよいし、それぞれ一部あるいは全部が異なっていてもよい。また、第2の凸部1422〜第11の凸部1624の数についても、想定荷重の大きさに応じて設定することができる。
以上説明した第9の実施の形態にかかるパネル160によっても、第1の実施の形態のパネル10と同様の効果を得ることができる。
<<10.第10の実施の形態>>
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P1,P2を有する。それぞれの荷重点P1,P2の周りに、各荷重点P1,P2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。
本実施形態にかかるパネル2000は、平面視で長方形状を有する。パネル2000は、左半分の領域2000Lの中央に荷重点P1を有し、右半分の領域2000Rの中央に荷重点P2を有する。パネル2000の左半分の領域2000Lには、荷重点P1の周りに形成された凸部16Lが形成されている。凸部16Lは、第1の凸部161L、第2の凸部162L及び第3の凸部163Lを含む。
一方、パネル2000の右半分の領域2000Rには、荷重点P2の周りに形成された凸部16Rが形成されている。凸部16Rは、第1の凸部161R、第2の凸部162R及び第3の凸部163Rを含む。左半分の領域2000Lと右半分の領域2000Rとの境界部分Bでは、左右の第3の凸部163L,163Rの頂面38L,38R、側面40L,40R、側面42L,42R、表面101同士が連続している。
なお、図20に示したパネル2000は、第3の凸部163L,163Rの境界部分Bにおいて、側面40L,40Rあるいは側面42L,42R同士の接続箇所が鋭角に形成されている。これに対して、図21に示すように、側面40L,40Rあるいは側面42L,42R同士の接続箇所に曲面を設け、側面40L,40Rあるいは側面42L,42R同士が曲面を介して連続するように構成してもよい。これにより、荷重点P1,P2それぞれに対して荷重が負荷された状態で、左半分の領域2000Lと右半分の領域2000Rとの境界部分Bにおける、局所的な応力集中を緩和させることができる。
パネル2000では、各凸部16L,16Rの形態が、それぞれの荷重点P1,P2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、各凸部16L,16Rの高さや、各凸部16L,16R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、各凸部16L,16Rの頂面の幅や、各凸部16L,16R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2000を、高い歩留まりで製造することができる。
なお、各凸部16L,16Rの高さや、各凸部16L,16Rを構成する側面の傾斜角度θは、すべて同一であってもよいし、それぞれ一部あるいは全部が異なっていてもよい。また、各凸部16L,16Rの頂面の幅や、各凸部16L,16Rの間隔についても、すべて同一であってもよいし、それぞれ一部あるいは全部が異なっていてもよい。また、第2の凸部162L,162R及び第3の凸部163L,163Rの数についても、想定荷重の大きさに応じて設定することができる。
以上説明した第10の実施の形態にかかるパネル2000によれば、パネル2000の複数の位置に対して外部から荷重が負荷される場合であっても、第1の実施の形態にかかるパネル10と同様の効果を得ることができる。特に、本実施形態にかかるパネル2000によれば、それぞれの荷重点P1,P2に負荷される想定荷重に対して、適切に面剛性を向上させることができる。
なお、本実施形態にかかるパネル2000における凸部16L,16Rの形状、より具体的には、凸部16L,16Rの平面視の形状は、円形に限定されない。第1の実施の形態のパネル10における凸部16の形状の代わりに、第2〜第9の実施の形態のいずれかのパネルの凸部の形状としてもよい。左半分の領域2000Lに形成する凸部の形状と、右半分の領域2000Rに形成する凸部の形状とが同一であってもよいし、異なっていてもよい。
また、本実施形態にかかるパネル2000では、それぞれの荷重点P1,P2の周りに形成される凸部16L,16Rの断面形状や密度、形成範囲が、同一となっていたが、荷重点P1,P2それぞれに負荷される想定荷重に応じて、凸部16L,16Rの断面形状や密度、形成範囲を異ならせてもよい。以下、第11〜第12の実施の形態において、左右の領域に形成される凸部の形成範囲及び密度を異ならせた変形例について説明する。
<<11.第11の実施の形態>>
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。
本実施形態にかかるパネル2100は、荷重点P1に負荷される想定荷重が、荷重点P2に負荷される想定荷重よりも大きいパネルの例である。かかるパネル2100では、荷重点P1に負荷される荷重に対する面剛性が相対的に大きくなるように、荷重点P1の周りに形成される凸部16Lの形成範囲が、荷重点P2の周りに形成される凸部16Rの形成範囲よりも大きくなっている。凸部16Lが形成される領域2100Lと凸部16Rが形成される領域2100Rとの境界部分Bでは、互いの凸部16L,16Rが干渉しないように、凸部16Rの第2の凸部162Rの端部が形成されている。
第11の実施の形態にかかるパネル2100では、凸部16L,16Rの形成範囲が、それぞれの荷重点P1,P2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、想定荷重が大きい荷重点P1の周りに形成される凸部16Lの形成範囲が大きくされている。これにより、荷重点P1を中心とする面剛性を相対的に向上させることができ、それぞれの荷重点P1,P2に負荷される想定荷重に対して、適切に面剛性を向上させることができる。
なお、図22に示したパネル2100では、パネル2100前面に凸部16L,16Rを形成するにあたって、それぞれの凸部16L,16Rの形成範囲が、荷重点P1,P2に負荷される想定荷重に応じて設定されていた。これに対して、図23に示すように、荷重点P1を含む左半分の領域2100L、及び、荷重点P2を含む右半分の領域2100Rの範囲内において、それぞれ想定荷重に応じて凸部16L,16Rの形成範囲を異ならせてもよい。
また、本実施形態にかかるパネル2100における凸部16L,16Rの形状、より具体的には、凸部16L,16Rの平面視の形状は、円形に限定されない。第1の実施の形態のパネル10における凸部16の形状の代わりに、第2〜第9の実施の形態のいずれかのパネルの凸部の形状としてもよい。左半分の領域2100Lに形成する凸部の形状と、右半分の領域2100Rに形成する凸部の形状とが同一であってもよいし、異なっていてもよい。
<<12.第12の実施の形態>>
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。
本実施形態にかかるパネル2300は、荷重点P1に負荷される想定荷重が、荷重点P2に負荷される想定荷重よりも大きいパネルの例である。かかるパネル2100では、荷重点P1に負荷される荷重に対する面剛性が相対的に大きくなるように、荷重点P1の周りに形成される凸部16Lの密度が、荷重点P2の周りに形成される凸部16Rの密度よりも高くなっている。凸部16Lが形成される領域2300Lと凸部16Rが形成される領域2300Rとの境界部分Bでは、左右の第3の凸部163L,163Rの頂面38L,38R、側面40L,40R、側面42L,42R、表面101同士が連続するように、境界部分Bの位置が設定されている。
第12の実施の形態にかかるパネル2300では、凸部16L,16Rの密度が、それぞれの荷重点P1,P2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、想定荷重が大きい荷重点P1の周りに形成される凸部16Lの密度が高くされている。これにより、荷重点P1を中心とする面剛性を相対的に向上させることができ、それぞれの荷重点P1,P2に負荷される想定荷重に対して、適切に面剛性を向上させることができる。
なお、本実施形態にかかるパネル2300における凸部16L,16Rの形状、より具体的には、凸部16L,16Rの平面視の形状は、円形に限定されない。第1の実施の形態のパネル10における凸部16の形状の代わりに、第2〜第9の実施の形態のいずれかのパネルの凸部の形状としてもよい。左半分の領域2300Lに形成する凸部の形状と、右半分の領域2300Rに形成する凸部の形状とが同一であってもよいし、異なっていてもよい。凸部16L,16Rの密度と併せて、凸部16L,16Rの形成範囲を、想定荷重に応じて設定してもよい。
<評価1>
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解析の条件)
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。
実施例1〜9に係るパネルにおいて、凸部の頂面の幅は2mmとし、パネルの表面に対する凸部の側面の傾斜角度θを45度とし、荷重を与えた範囲(荷重点)から外側に向かう方向で隣り合う2つの凸部(一方の凸部が有する頂面と他方の凸部が有する頂面との間隔)の間隔は10mmとし、凹凸深さは3mmとした。実施例1については、荷重点P上に位置する凸部の頂面の直径を3mmとした。実施例2、3、4については、荷重点P上に位置する凸部の頂面の一辺の長さを6mmとした。実施例8、9については、図17に示す角度φを30度とした。
(比較例1のパネル)
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。
凸部182において、寸法D1は24mmとした。寸法D2は40mmとした。寸法D3は8mmとした。寸法D4は8mmとした。寸法D5は8mmとした。寸法D6は24mmとした。寸法D7は20mmとした。寸法D8は24mmとした。寸法D9は3mmとした。寸法D10は3mmとした。寸法D11は15mmとした。寸法D12は24mmとした。寸法D13は3mmとした。寸法D14は8mmとした。寸法D15は24mmとした。寸法D16は40mmとした。
(比較例2のパネル)
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。
凸部192において、寸法D1は24mmとした。寸法D2は40mmとした。寸法D3は8mmとした。寸法D4は3mmとした。寸法D5は11mmとした。寸法D6は24mmとした。寸法D7は18mmとした。寸法D8は40mmとした。寸法D9は48mmとした。寸法D10は3mmとした。寸法D11は18mmとした。寸法D12は12mmとした。
(解析結果)
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。
図27〜図30において、縦軸は、平板に対する面剛性の増加率を示す。当該増加率は、以下のようにして求めた。まず、上記と同様にして、平板に荷重を加えたときの変位を計算した。そして、平板に荷重を加えたときの変位を、凸部を有するパネルに荷重を加えたときの変位で除することにより、上記増加率を求めた。
図27〜図30に示すように、実施例1〜9は、比較例1,2よりも、面剛性が向上した。実施例1,3,6〜9は、実施例2,4,5よりも、面剛性が向上した。荷重点Pから放射状に延びる仮想直線と垂直に交わる稜線が多いほど、面剛性が向上した。荷重点Pとパネルの頂点とを結ぶ直線に対して垂直に交わる稜線が存在すると、面剛性が向上した。
<評価2>
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。
(解析結果)
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。
図31〜図34に示すように、角度φが大きいほど、面剛性が向上した。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、パネルは、凸部が形成された領域(上記実施の形態における補強部)の周囲において、パネルを他の部材に取り付けるための周縁部を備えていなくてもよい。凸部が形成された領域(上記実施の形態における補強部)は、平坦な面に形成されていてもよいし、曲面に形成されていてもよい。稜線が形成されている部分に、フィレット加工が施されていてもよい。
また、上記の実施の形態では、複数の凸部が、荷重点Pを通る所定断面において、等間隔に配置されている形態を例示した。荷重を均等に受けるためには、これらの実施の形態のように、荷重点Pを通る所定断面において、複数の凸部が等間隔に配置されていることが好ましい。しかしながら、パネルに要求される特性が許容される限りにおいては、凸部の間隔は、パネルの全体的に又は部分的に異なってもよい。また、設計等の都合により、部分的に凸部が設けられていなくてもよい。例えば、パネルに要求される特性が許容される限りにおいて、凸部が部分的に欠けていてもよい。
10 パネル
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
荷重点

Claims (11)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 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。
  8. 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。
  9. 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。
  10. 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。
  11. 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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