KR101734792B1 - 요철을 갖는 패널 - Google Patents

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Abstract

굽힘 강성 및 비틀림 강성을 양립할 수 있는 패널을 제공한다. 본 발명의 실시 형태에 의한 패널은, 보강 유닛(12)을 구비한다. 보강 유닛은, 복수의 제1 직사각형 영역(14A)과 복수의 제2 직사각형 영역(14B)을 포함한다. 제1 직사각형 영역 및 제2 직사각형 영역은 행 및 열로 교대로 배치된다. 제1 직사각형 영역의 각각은, 제1 볼록부(18)를 포함한다. 제1 볼록부는, 가상의 기준면(16)에 대하여 수직인 제1 방향으로 전체적으로 돌출되고, 또한 평탄한 정상면(20)을 갖는다. 제2 직사각형 영역의 각각은, 제2 볼록부(30)와, 보강 볼록부(32)를 포함한다. 제2 볼록부는, 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 부분적으로 돌출되고, 또한 평탄한 정상면(34)을 갖는다. 보강 볼록부는, 대향하는 양 변 사이에 걸쳐 제1 방향으로 부분적으로 돌출되고, 또한 평탄한 정상면(40)을 갖는다. 보강 볼록부의 정상면은 제1 볼록부의 정상면과 동일 평면을 형성한다.

Description

요철을 갖는 패널 {PANEL HAVING RECESSES AND PROTRUSIONS}
본 발명은 패널에 관한 것으로, 상세하게는 높은 강성을 갖는 패널에 관한 것이다.
최근 들어, 자동차 등에 사용되는 패널에는, 경량화가 요구되고 있다. 경량화를 실현하는 방법으로서, 예를 들어 판 두께를 얇게 하는 것을 고려할 수 있다. 그러나 판 두께를 얇게 하면, 강성이 저하된다고 하는 문제가 발생한다. 따라서, 판 두께를 증가시키지 않고, 강성을 확보하기 위해서, 요철부를 형성하는 것이 제안되어 있다. 또한, 요철부로서는, 다른 부품과의 간섭을 억제하기 위해서, 가능한 한 작은 요철 깊이로 강성을 향상시키는 형상이 요구된다.
일본 특허 제5218633호 공보에는, 패널이 개시되어 있다. 패널은 복수의 볼록부와, 복수의 오목부를 구비한다. 각 볼록부는 평탄한 정상면을 갖는다. 각 오목부는 평탄한 저면을 갖는다. 볼록부와 오목부가 행 및 열로 교대로 배치된다.
일본 특허 공개 제2012-51004호 공보에는, 요철부를 갖는 판재가 개시되어 있다. 이 판재는, 복수의 볼록부 및 복수의 오목부를 갖는다. 각 볼록부는 평탄한 정상면을 갖는다. 각 오목부는 평탄한 저면을 갖는다. 정상면 및 저면은, 각각 한 쌍의 연장부와, 한 쌍의 연장부를 연결하는 연결부를 갖는다. 볼록부와 오목부가 행 및 열로 교대로 배치된다. 평면에서 보아, 정상면 및 저면 중 한쪽이 갖는 한 쌍의 연장부는, 다른 쪽이 갖는 한 쌍의 연장부 사이에 위치한다.
일본 특허 제4402745호 공보에는, 히트 인슐레이터가 개시되어 있다. 히트 인슐레이터는, 다수의 볼록부를 갖는다. 각 볼록부는, 평면에서 보아 육각 형상을 나타내고, 또한 대각을 형성하는 정점을 통과하는 종단면이 원호 형상을 나타낸다. 볼록부끼리 사이에는, 평판부가 직선상으로 남아 있지 않다.
일본 특허 공개 제2011-27248호 공보에는, 요철부를 갖는 판재가 개시되어 있다. 이 판재에 있어서, 요철부는 두께 방향에 있어서의 돌출 높이가 다른 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역을 구비한다. 각 영역은, 동일 종류의 영역이 연속적으로 이어지는 일 없이, 각 영역이 반드시 상이한 다른 2종의 영역과 접하도록, 분산 배치되어 있다.
일본 특허 공개 제2011-101893호 공보에는, 요철부를 갖는 판재가 개시되어 있다. 이 판재에 있어서, 요철부는 제1 돌출부와, 제2 돌출부와, 중간 평면을 갖는다. 제1 돌출부는, 12각뿔 형상 또는 12각뿔대 형상을 나타낸다. 제2 돌출부는, 제1 돌출부와는 반대측으로 돌출되어, 6각뿔 형상 또는 6각뿔대 형상을 나타낸다. 중간 평면은, 중간 기준면 상에 설치된 4각 형상의 평면이다.
일본 특허 공개 제2011-110847호 공보에는, 요철부를 갖는 판재가 개시되어 있다. 이 판재에서는, 제1 영역과 중간 영역이 교대로 직선상으로 배열된 제1 열과, 제2 영역과 중간 영역이 존재한다. 이들 제1 열 및 제2 열이 교대로 배치되어 있다. 제1 열의 제1 영역이 제2 열의 중간 영역과 인접한다. 제2 열의 제2 영역이 제1 열의 중간 영역과 인접한다. 제1 영역 및 제2 영역은, 제1 스커트부에 의해 연결되어 있다. 중간 영역 및 제1 영역은, 제2 스커트부에 의해 연결되어 있다. 중간 영역 및 제2 영역은, 제3 스커트부에 의해 연결되어 있다.
일본 특허 공개 제2011-110954호 공보에는, 차량 패널이 개시되어 있다. 차량 패널은 이너 패널을 구비한다. 이너 패널은 요철부를 갖는다. 요철부는, 제1 돌출부와, 제2 돌출부와, 중간 평면을 갖는다. 제1 돌출부는, 12각뿔 형상 또는 12각뿔대 형상을 나타낸다. 제2 돌출부는, 제1 돌출부와는 반대측으로 돌출되고, 6각뿔 형상 또는 6각뿔대 형상을 나타낸다. 중간 평면은, 중간 기준면 상에 설치된 4각 형상의 평면이다.
본 발명자들은, 상기 공보에 기재된 요철부를 구비하는 경우의 강성에 대해서 검토하였다. 그 결과, 일본 특허 제5218633호 공보 및 일본 특허 공개 제2012-51004호 공보에 기재된 요철부를 구비하는 경우에는, 그 밖의 공보에 기재된 요철부를 구비하는 경우보다도, 강성이 향상된다고 하는 지견을 얻었다. 그러나 일본 특허 제5218633호 공보 및 일본 특허 공개 제2012-51004호 공보에 기재된 요철부에는, 이하의 결점이 포함되는 것도 판명되었다.
일본 특허 제5218633호 공보에 기재된 패널에서는, 능선에 의해 구획된 평탄한 면으로 이루어지는 영역을 확보하기 쉽다. 그로 인해, 패널에 비틀림 변형이 미치게 될 때에, 요철의 경계에 위치하는 능선을 공유하고 있는 것으로 패널 전체에 하중이 전파되고, 또한 능선에 의해 구획된 평탄한 면의 하나 하나에 큰 면 내 전단이 발생하므로, 면 내 전단 응력이 패널 전체에 균일하게 발생하기 쉬워진다. 그 결과, 비틀림 강성을 확보할 수 있다.
그러나 상기 패널에서는, 요철이 얕고, 또한 볼록부와 오목부의 경계가 행 및 열을 따라 연장된다. 그로 인해, 단면 2차 모멘트가 작아진다. 그 결과, 굽힘 강성이 작아진다. 특히, 볼록부와 오목부의 경계에서 가장 단면 2차 모멘트가 작기 때문에, 변형이 발생하기 쉬워진다. 즉, 굽힘 강성이 저하된다.
일본 특허 공개 제2012-51004호 공보에 기재된 판재에서는, 볼록부와 오목부의 경계가 행 및 열을 따라 연장되어 있지 않다. 그로 인해, 단면 2차 모멘트가 볼록부와 오목부의 경계에서 작아지는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 볼록부와 오목부의 경계에서 굽힘 변형이 발생하기 어려워진다. 어떠한 단면에 있어서도, 단면 2차 모멘트가 높아지므로, 굽힘 강성을 확보할 수 있다.
그러나 일본 특허 제5218633호 공보에 기재된 패널과 비교하면, 판면 내에 전단력을 발생하는 평탄한 면으로 이루어지는 영역이 적다. 그로 인해, 비틀림 변형 시에 있어서, 면 내 전단 응력이 패널 전체에 균일하게 발생하기 어려워진다. 그 결과, 비틀림 강성을 확보하기 어려워진다.
본 발명의 목적은, 굽힘 강성 및 비틀림 강성을 양립할 수 있는 패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 형태에 의한 패널은, 보강 유닛을 구비한다. 보강 유닛은, 복수의 제1 직사각형 영역과 복수의 제2 직사각형 영역을 포함한다. 제1 직사각형 영역 및 제2 직사각형 영역은 행 및 열로 교대로 배치된다. 제1 직사각형 영역의 각각은, 제1 볼록부를 포함한다. 제1 볼록부는, 가상의 기준면에 대하여 수직인 제1 방향으로 전체적으로 돌출되고, 또한 평탄한 정상면을 갖는다. 제2 직사각형 영역의 각각은, 제2 볼록부와, 보강 볼록부를 포함한다. 제2 볼록부는, 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 부분적으로 돌출되고, 또한 평탄한 정상면을 갖는다. 보강 볼록부는, 대향하는 양 변 사이에 걸쳐 제1 방향으로 부분적으로 돌출되고, 또한 평탄한 정상면을 갖는다. 보강 볼록부의 정상면은 제1 볼록부의 정상면과 동일 평면을 형성한다.
본 발명의 실시 형태에 의한 패널은, 굽힘 강성 및 비틀림 강성을 양립할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 패널을 도시하는 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 패널이 구비하는 복수의 보강 유닛의 일부를 확대해서 도시하는 평면도이다.
도 3은 보강 유닛을 도시하는 평면도이다.
도 4는 도 3에 있어서의 A-A 단면도이다.
도 5는 도 3의 보강 유닛을 도시하는 사시도이다.
도 6은 보강 유닛을 도시하는 평면도이다.
도 7은 도 6에 있어서의 B-B 단면도이다.
도 8은 굽힘 강성 및 비틀림 강성에 대해서 설명하기 위한 사시도이다.
도 9A는 비교예 1에 관한 패널을 도시하는 평면도이다.
도 9B는 비교예 1에 관한 패널을 도시하는 사시도이다.
도 10A는 비교예 2에 관한 패널을 도시하는 평면도이다.
도 10B는 비교예 2에 관한 패널을 도시하는 사시도이다.
도 11은 본 발명예에 관한 패널에 대해서, 정상면 및 저면을 경사 배치하는 경우를 도시하는 평면도이다.
도 12는 비교예 1에 관한 패널에 대해서, 정상면 및 저면을 경사 배치하는 경우를 도시하는 평면도이다.
도 13은 비교예 2에 관한 패널에 대해서, 정상면 및 저면을 경사 배치하는 경우를 도시하는 평면도이다.
도 14는 정상면 및 저면을 기준 배치하는 경우의 굽힘 강성 및 비틀림 강성에 대해서 시뮬레이션한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 15는 정상면 및 저면을 경사 배치하는 경우의 굽힘 강성 및 비틀림 강성에 대해서 시뮬레이션한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 16은 정상면 및 저면을 기준 배치하는 경우와 경사 배치하는 경우에 관한 비틀림 강성을 시뮬레이션한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 17은 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 패널이 구비하는 복수의 보강 유닛의 일부를 확대해서 도시하는 평면도이다.
도 18은 보강 유닛을 도시하는 평면도이다.
도 19는 도 18에 있어서의 C-C 단면도이다.
도 20은 보강 유닛을 도시하는 평면도이다.
도 21은 도 20에 있어서의 D-D 단면도이다.
도 22는 본 발명의 제3 실시 형태에 의한 패널이 구비하는 복수의 보강 유닛의 일부를 확대해서 도시하는 평면도이다.
도 23은 보강 유닛을 도시하는 평면도이다.
도 24는 도 23에 있어서의 E-E 단면도이다.
도 25는 보강 유닛을 도시하는 평면도이다.
도 26은 도 25에 있어서의 F-F 단면도이다.
도 27은 본 발명의 제4 실시 형태에 의한 패널이 구비하는 복수의 보강 유닛의 일부를 확대해서 도시하는 평면도이다.
도 28은 본 발명의 제5 실시 형태에 의한 패널이 구비하는 복수의 보강 유닛의 일부를 확대해서 도시하는 평면도이다.
도 29는 보강 유닛을 도시하는 평면도이다.
도 30은 도 29에 있어서의 G-G 단면도이다.
도 31은 보강 유닛을 도시하는 평면도이다.
도 32는 도 31에 있어서의 H-H 단면도이다.
도 33은 본 발명의 제6 실시 형태에 의한 패널이 구비하는 복수의 보강 유닛의 일부를 확대해서 도시하는 평면도이다.
도 34는 보강 유닛을 도시하는 평면도이다.
도 35는 도 34에 있어서의 I-I 단면도이다.
도 36은 보강 유닛을 도시하는 평면도이다.
도 37은 도 36에 있어서의 J-J 단면도이다.
도 38은 본 발명의 제7 실시 형태에 의한 패널이 구비하는 복수의 보강 유닛의 일부를 확대해서 도시하는 평면도이다.
도 39는 보강 유닛을 도시하는 평면도이다.
도 40은 도 39에 있어서의 K-K 단면도이다.
도 41은 보강 유닛을 도시하는 평면도이다.
도 42는 도 41에 있어서의 K-K 단면도이다.
본 발명의 실시 형태에 의한 패널은, 보강 유닛을 구비한다. 보강 유닛은, 복수의 제1 직사각형 영역과 복수의 제2 직사각형 영역을 포함한다. 제1 직사각형 영역 및 제2 직사각형 영역은 행 및 열로 교대로 배치된다. 제1 직사각형 영역의 각각은, 제1 볼록부를 포함한다. 제1 볼록부는, 가상의 기준면에 대하여 수직인 제1 방향으로 전체적으로 돌출되고, 또한 평탄한 정상면을 갖는다. 제2 직사각형 영역의 각각은, 제2 볼록부와, 보강 볼록부를 포함한다. 제2 볼록부는, 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 부분적으로 돌출되고, 또한 평탄한 정상면을 갖는다. 보강 볼록부는, 대향하는 양 변 사이에 걸쳐 제1 방향으로 부분적으로 돌출되고, 또한 평탄한 정상면을 갖는다. 보강 볼록부의 정상면은 제1 볼록부의 정상면과 동일 평면을 형성한다.
상기 패널에서는, 보강 볼록부의 정상면이 제1 볼록부의 정상면과 동일 평면을 형성한다. 즉, 보강 볼록부가 제1 볼록부와 연속해서 일체적으로 형성된다. 그로 인해, 단면 2차 모멘트가 제1 직사각형 영역과 제2 직사각형 영역의 경계에서 작아지는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 제1 직사각형 영역과 제2 직사각형 영역의 경계에서 굽힘 변형이 발생하기 어려워진다. 게다가, 제2 직사각형 영역이 요철 형상을 갖는다. 그로 인해, 보강 볼록부가 연장되는 방향과 교차하는 단면에 있어서의 단면 2차 모멘트가 커진다. 그 결과, 굽힘 변형이 발생하기 어려워진다. 즉, 어떠한 단면에 있어서도, 단면 2차 모멘트가 커지므로, 굽힘 강성을 확보할 수 있다.
보강 볼록부의 정상면이 제1 볼록부의 정상면과 동일 평면을 형성하지 않는 경우로서, 예를 들어 보강 볼록부의 정상면이, 가상의 기준면과 제1 볼록부의 정상면 사이에 위치하는 경우를 상정한다. 이 경우, 보강 볼록부의 높이가 낮아진다. 그로 인해, 제1 직사각형 영역과 제2 직사각형 영역의 경계에서, 단면 2차 모멘트가 저하된다. 그 결과, 굽힘 변형이 발생하기 쉬워진다. 이에 반해, 상기 패널에서는, 보강 볼록부의 정상면이 제1 볼록부의 정상면과 동일 평면을 형성하고 있다. 그로 인해, 단면 2차 모멘트가 저하되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 굽힘 변형이 발생하기 어려워진다.
상기 패널에서는, 제1 직사각형 영역 및 제2 직사각형 영역이 행 및 열로 교대로 배치된다. 그로 인해, 제1 볼록부의 정상면이 보강 유닛 내에서 균일하게 배치된다. 즉, 보강 유닛에 있어서는, 능선에 의해 구획된 평탄한 면이 균일하게 배치된다. 그로 인해, 비틀림 변형이 미치게 될 때에, 면 내 전단 응력이 패널 전체에 균일하게 발생하기 쉬워진다. 즉, 비틀림 강성을 확보할 수 있다.
바람직하게는, 제1 직사각형 영역 및 제2 직사각형 영역은, 평면에서 보아 정사각 형상을 갖는다. 이 경우, 능선으로 구획된 평탄한 면(구체적으로는, 제1 볼록부의 정상면)의 1변의 길이가 행 방향 및 열 방향에서 동일해진다. 그로 인해, 행 방향으로 연장되는 축선 주위에 비틀림 변형이 미치게 되는 경우와, 열 방향으로 연장되는 축선 주위에 비틀림 변형이 미치게 되는 경우의 각각에 있어서, 대략 동일하게 면 내 전단 응력이 발생한다. 즉, 행 방향으로 연장되는 축선 주위에 비틀림 변형이 미치게 되는 경우와, 열 방향으로 연장되는 축선 주위에 비틀림 변형이 미치게 되는 경우에, 비틀림 강성을 대략 동일하게 할 수 있다. 바꾸어 말하면, 비틀림 강성의 이방성을 억제할 수 있다.
바람직하게는, 제1 직사각형 영역의 수와 제2 직사각형 영역의 수의 비가, 4 : 6 내지 6 : 4의 범위에 있다. 그로 인해, 굽힘 강성 및 비틀림 강성을 양립시킬 수 있다. 제1 직사각형 영역의 수와 제2 직사각형 영역의 수의 비를 상기한 범위 내에서 변경함으로써, 예를 들어 제1 직사각형 영역의 수를 제2 직사각형 영역의 수보다도 크게 해서 비틀림 강성을 약간 중시하는 구성으로 해도 좋고, 반대로 제1 직사각형 영역의 수를 제2 직사각형 영역(14B)의 수보다도 적게 해서 굽힘 강성을 약간 중시하는 구성으로 해도 좋다.
바람직하게는, 보강 유닛은 복수 설치된다. 복수의 보강 유닛은, 행 및/또는 열로 배치된다. 서로 인접하는 2개의 보강 유닛에 있어서, 한쪽의 보강 유닛에 포함되는 제2 직사각형 영역의 보강 볼록부의 정상면은, 다른 쪽의 보강 유닛에 포함되는 제2 직사각형 영역의 제2 볼록부의 정상면 또는 다른 쪽의 보강 유닛에 포함되는 제1 직사각형 영역의 제1 볼록부의 정상면과 동일 평면을 형성한다.
이 경우, 단면 2차 모멘트가 한쪽의 보강 유닛과 다른 쪽의 보강 유닛의 경계에서 작아지는 것을 억제할 수 있다.
한쪽의 보강 유닛에 포함되는 제2 직사각형 영역의 보강 볼록부의 정상면이, 다른 쪽의 보강 유닛에 포함되는 제2 직사각형 영역의 제2 볼록부의 정상면 또는 다른 쪽의 보강 유닛에 포함되는 제1 직사각형 영역의 제1 볼록부의 정상면과 동일 평면을 형성하지 않는 경우로서, 예를 들어 한쪽의 보강 유닛에 있어서의 보강 볼록부의 정상면이, 가상의 기준면과, 다른 쪽의 보강 유닛에 있어서의 제2 볼록부의 정상면 또는 제1 볼록부의 정상면과의 사이에 위치하는 경우를 상정한다. 이 경우, 보강 볼록부의 높이가 낮아진다. 그로 인해, 한쪽의 보강 유닛과 다른 쪽의 보강 유닛의 경계에 있어서의 단면 2차 모멘트가 저하된다. 이에 반해, 상기 바람직한 형태에 있어서는, 한쪽의 보강 유닛에 있어서의 보강 볼록부의 정상면은, 다른 쪽의 보강 유닛에 있어서의 제2 볼록부의 정상면 또는 제1 볼록부의 정상면과 동일 평면을 형성한다. 그로 인해, 한쪽의 보강 유닛과 다른 쪽의 보강 유닛의 경계에 있어서, 단면 2차 모멘트가 작아지는 것을 억제할 수 있다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명한다. 도면 중 동일하거나 또는 상당 부분에는, 동일 부호를 붙이고, 그 설명은 반복하지 않는다.
[제1 실시 형태]
도 1을 참조하면서, 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 패널(10)에 대해서 설명한다. 패널(10)은 복수의 보강 유닛을 구비한다. 복수의 보강 유닛은, 복수의 보강 유닛(12) 및 복수의 보강 유닛(12A)을 포함한다. 보강 유닛(12)과 보강 유닛(12A)은, 행 및 열로 교대로 배치된다.
도 2는, 패널(10)이 구비하는 복수의 보강 유닛 중, 4개의 보강 유닛(12, 12, 12A, 12A)이 2행 2열로 배치되어 있는 부분을 확대해서 나타낸다. 이하, 보강 유닛(12) 및 보강 유닛(12A)에 대해서 설명한다.
[보강 유닛(12)]
보강 유닛(12)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 복수의 제1 직사각형 영역(14A) 및 복수의 제2 직사각형 영역(14B)을 포함한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 복수의 제1 직사각형 영역(14A) 및 복수의 제2 직사각형 영역(14B)은, 행 및 열로 교대로 배치된다. 보강 유닛(12)에서는, 제1 직사각형 영역(14A) 및 제2 직사각형 영역(14B)이 3행 3열로 배치된다. 보강 유닛(12)에서는, 제1 직사각형 영역(14A) 쪽이 제2 직사각형 영역(14B)보다도 많이 배치된다.
이하, 제1 직사각형 영역(14A) 및 제2 직사각형 영역(14B)이 행을 이루는 방향을 행 방향으로 하고, 제1 직사각형 영역(14A) 및 제2 직사각형 영역(14B)이 열을 이루는 방향을 열 방향으로 한다. 또한, 행 방향은 보강 유닛(12) 및 보강 유닛(12A)이 행을 이루는 방향에 대응하고, 열 방향은 보강 유닛(12) 및 보강 유닛(12A)이 열을 이루는 방향에 대응한다.
[제1 직사각형 영역]
제1 직사각형 영역(14A)은 평면에서 보아 직사각 형상을 갖는다. 도 3에 도시하는 예에서는, 제1 직사각형 영역(14A)은 평면에서 보아 정사각 형상을 갖는다. 제1 직사각형 영역(14A)은, 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 볼록부(18)를 포함한다. 제1 볼록부(18)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 가상의 기준면(16)(예를 들어, 패널의 측면에서 보아 패널의 두께 방향의 중심을 통과하는 평면)에 대하여 수직인 방향(이하, 표면 방향)으로 돌출되어서 형성된다. 즉, 제1 볼록부(18)는 기준면(16)으로부터 이격되는 방향으로 돌출되어서 형성된다. 제1 볼록부(18)에 있어서는, 기준면(16)으로부터 이격되는 방향을 향해, 기준면(16)과 평행한 단면이 점차 작아진다.
제1 볼록부(18)는, 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 정상면(20)과 4개의 측면(22)을 포함한다.
정상면(20)은 기준면(16)에 평행하다. 정상면(20)은 평면에서 보아 정사각 형상을 갖는다.
각 측면(22)은 정상면(20)에 접속된다. 각 측면(22)은 정상면(20)의 주위에서 양 옆에 위치하는 측면(22) 각각에 접속된다.
각 측면(22)은 기준면(16)에 대하여 경사져 있다. 각 측면(22)의 기준면(16)에 대한 경사각 θ가 클수록, 강성은 향상되지만, 성형 시에 국소적인 판 두께 감소나 깨짐을 발생하기 쉬워진다. 각 측면(22)의 기준면(16)에 대한 경사각 θ는, 강성의 향상 및 재료 성형의 용이함 등을 고려하여, 적당히 설정된다. 철강 재료의 경우, 경사각 θ는, 바람직하게는 15 내지 60도이며, 더욱 바람직하게는 45도이다.
제1 직사각형 영역(14A)은, 도 4에 도시한 바와 같이, 오목부(24)를 더 포함한다. 오목부(24)는 제1 볼록부(18)에 대응해서 형성되고, 표면 방향과는 반대인 이면 방향으로 개구한다.
[제2 직사각형 영역]
제2 직사각형 영역(14B)은, 평면에서 보아 직사각 형상을 갖는다. 도 3에 도시하는 예에서는, 제2 직사각형 영역(14B)은 평면에서 보아 정사각 형상을 갖는다. 제2 직사각형 영역(14B)의 평면에서 본 형상 및 크기는, 제1 직사각형 영역(14A)의 평면에서 본 형상 및 크기와 같다. 제2 직사각형 영역(14B)은, 도 4에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 제2 볼록부(30, 30)와 보강 볼록부(32)를 포함한다.
제2 볼록부(30)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 이면 방향으로 돌출되어서 형성된다. 즉, 제2 볼록부(30)는 기준면(16)으로부터 이격되는 방향으로 돌출되어서 형성된다. 제2 볼록부(30)에 있어서는, 기준면(16)으로부터 이격되는 방향을 향해, 기준면(16)과 평행한 단면이 점차 작아진다.
제2 볼록부(30)는, 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 정상면(34)과 측면(36)을 포함한다. 또한, 도 3 내지 도 5에서는 반드시 명백하지는 않으나, 측면(36)은 4개가 있다.
정상면(34)은 기준면(16)에 평행하다. 정상면(34)은 평면에서 보아 열 방향으로 연장되는 직사각 형상을 갖는다. 정상면(34)은 정상면(20)보다도 작다.
각 측면(36)은 정상면(34)에 접속된다. 각 측면(36)은 정상면(34)의 주위에서 양 옆에 위치하는 측면(36)에 접속된다.
각 측면(36)은 기준면(16)에 대하여 경사져 있다. 각 측면(36)의 기준면(16)에 대한 경사각은, 각 측면(22)의 기준면(16)에 대한 경사각과 동일하다.
제2 직사각형 영역(14B)은 오목부(38)를 더 포함한다. 오목부(38)는 제2 볼록부(30)에 대응해서 형성되고, 표면 방향으로 개구한다.
보강 볼록부(32)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 표면 방향으로 돌출되어서 형성된다. 즉, 보강 볼록부(32)는 기준면(16)으로부터 이격되는 방향으로 돌출되어서 형성된다. 보강 볼록부(32)에 있어서는, 기준면(16)으로부터 이격되는 방향을 향해, 기준면(16)과 평행한 단면이 점차 작아진다. 보강 볼록부(32)는, 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 4개의 변 중, 열 방향으로 연장되는 한 쌍의 변 사이에 배치된다. 즉, 보강 볼록부(32)는 열 방향으로 연장되고, 평면에서 보아 한 쌍의 제2 볼록부(30, 30) 사이에 배치된다.
보강 볼록부(32)는, 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 정상면(40)과, 한 쌍의 측면(42, 42)을 포함한다.
정상면(40)은 기준면(16)에 평행하다. 정상면(40)은, 평면에서 보아 열 방향으로 연장되는 직사각 형상을 갖는다. 정상면(40)은 제1 볼록부(18)의 정상면(20)에 연속해서 형성된다. 즉, 정상면(40)의 기준면(16)으로부터의 거리는, 정상면(20)의 기준면(16)으로부터의 거리와 같다.
각 측면(42)은 정상면(40)에 접속된다. 각 측면(42)은 열 방향에서 옆에 배치되는 제1 직사각형 영역(14A)이 갖는 제1 볼록부(18)의 측면(22)에 접속된다. 각 측면(42)은 오목부(38)의 측면에 연속해서 형성된다.
각 측면(42)은 기준면(16)에 대하여 경사져 있다. 각 측면(42)의 기준면(16)에 대한 경사각은, 각 측면(22)의 기준면(16)에 대한 경사각과 동일하다.
제2 직사각형 영역(14B)은, 오목 홈(44)을 더 포함한다. 오목 홈(44)은 보강 볼록부(32)에 대응해서 형성되고, 이면 방향으로 개구한다. 오목 홈(44)은 인접한 제1 직사각형 영역(14A)이 갖는 오목부(24)에 접속된다. 즉, 오목 홈(44)의 저면은, 오목부(24)의 저면에 연속해서 형성된다. 오목 홈(44)의 측면은, 제2 볼록부(30)의 측면(36)에 연속해서 형성된다.
[보강 유닛(12A)]
보강 유닛(12A)은 보강 유닛(12)을 뒤집고, 또한 90도 회전시킨 것이다. 보강 유닛(12A)에서는, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 제1 볼록부(18) 및 보강 볼록부(32)가 이면 방향으로 돌출되고, 제2 볼록부(30)가 표면 방향으로 돌출된다. 보강 유닛(12A)에서는, 각 보강 볼록부(32)가 행 방향으로 연장된다.
도 2에 도시한 바와 같이, 보강 유닛(12)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 보강 볼록부(32)의 정상면(40)은 보강 유닛(12A)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 제2 볼록부(30)의 정상면(34)에 연속해서 형성된다. 또한, 보강 유닛(12A)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 오목 홈(44)의 저면이, 보강 유닛(12)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 오목부(38)의 저면에 연속해서 형성된다. 즉, 도시는 하고 있지 않지만, 보강 유닛(12A)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 보강 볼록부(32)의 정상면(40)은, 보강 유닛(12)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 제2 볼록부(30)의 정상면(34)에 연속해서 형성된다.
패널(10)은 복수의 보강 유닛(12, 12A)을 갖는다. 그로 인해, 굽힘 강성 및 비틀림 강성을 양립시킬 수 있다. 그 이유는, 이하와 같다.
우선, 도 8을 참조하면서, 굽힘 강성 및 비틀림 강성에 대해서 설명한다. 도 8을 참조하여, 패널 PL은 4개의 변 S1 내지 S4를 갖는다. 4개의 변 S1 내지 S4 중, 2개의 변 S1, S2는 X 방향으로 연장된다. 2개의 변 S3, S4는 Y 방향으로 연장된다. 또한, X 방향은 행 방향에 대응하고, Y 방향은 열 방향에 대응한다. 도 8은, 패널 PL의 변 S1이 고정된 상태를 나타낸다. 굽힘 강성은, 패널 PL이 갖는 4개의 변 중, 변 S1과 평행한 변 S2에 Z 방향의 변위(굽힘 방향의 변위)를 부여했을 때의 패널 PL의 변형하기 어려움을 나타낸다. 비틀림 강성은, Y 방향으로 연장되는 기준선 SL 주위의 변위(비틀림 방향의 변위)를 부여했을 때의 패널 PL의 변형하기 어려움을 나타낸다. 여기서, 기준선 SL은 패널 PL의 중심 C1을 통과하고, 또한 변 S1, S2에 수직이다.
도 9A 및 도 9B를 참조하여, 이들 도면에 도시한 바와 같은 보강부를 갖는 패널 PL1에 대해서 설명한다. 또한, 도 9A 및 도 9B에 나타내는 변 S1 내지 S4는, 도 8에 나타내는 변 S1 내지 S4에 대응하고 있다.
패널 PL1에 있어서는, 정상면(50A)을 갖는 볼록부(50) 및 저면(52A)을 갖는 오목부(52)가 행 및 열로 교대로 배치되어 있다. 정상면(50A) 및 저면(52A)은 평면에서 보아 정사각 형상을 갖고 있으며, 측면(54)에 의해 접속되어 있다.
패널 PL1에 있어서, 도 8에 나타내는 경우와 마찬가지로, 변 S1을 고정한 상태에서, 비틀림 방향의 변위를 부여한 경우를 상정한다. 패널 PL1에 있어서는, 정상면(50A) 및 저면(52A)이 격자 형상으로 배치되고, 요철의 경계에 위치하는 능선을 공유하고 있다. 그로 인해, 비틀림 방향의 변위가 발생한 경우, 공유하고 있는 능선을 지나 패널 전체에 하중이 전파됨과 함께, 정상면(50A) 및 저면(52A)에 있어서, 면 내 전단 응력이 발생한다. 즉, 비틀림 방향의 변위가 발생했을 때에, 면 내 전단 응력을 패널 PL1의 전체에 균일하게 발생시킬 수 있다. 그로 인해, 패널 PL1은, 높은 비틀림 강성을 갖는다.
도 10A 및 도 10B를 참조하여, 이들 도면에 도시한 바와 같은 보강부를 갖는 패널 PL2에 대해서 설명한다. 또한, 도 10A 및 도 10B에 나타내는 변 S1 내지 S4는, 도 8에 나타내는 변 S1 내지 S4에 대응하고 있다.
패널 PL2에 있어서는, 정상면(64)을 갖는 볼록부(60) 및 저면(66)을 갖는 오목부(62)가 행 및 열로 교대로 배치되어 있다. 정상면(64)은 한 쌍의 연장부(64A, 64A)와, 이들을 연결하는 연결부(64B)를 포함한다. 저면(66)은 한 쌍의 연장부(66A, 66A)와, 이들을 연결하는 연결부(66B)를 포함한다. 정상면(64) 및 저면(66)은 측면(68)에 의해 접속되어 있다.
패널 PL2에 있어서, 도 8에 나타내는 경우와 마찬가지로, 변 S1을 고정한 상태에서, 굽힘 방향의 변위를 부여한 경우를 상정한다. 패널 PL2에 있어서는, Y 방향 중 어떠한 위치에 있어서도, Y 방향에 수직인 XZ 평면에서의 단면 2차 모멘트가 작아지는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 굽힘 강성을 확보할 수 있다.
상기한 바와 같이, 패널 PL1은 높은 비틀림 강성을 갖고, 패널 PL2는 높은 굽힘 강성을 갖는다. 그러나 패널 PL1 및 패널 PL2에는, 이하의 문제가 있다.
패널 PL1에 있어서는, 정사각 형상의 얕은 요철이 형성되어 있으므로, 단면 2차 모멘트가 작고, 특히 볼록부(50)와 오목부(52)의 경계에 있어서, 단면 2차 모멘트가 작아진다. 그로 인해, 굽힘 방향의 변위가 발생했을 때에, 특히 볼록부(50)와 오목부(52)의 경계에 있어서, 굽힘 변형이 발생할 우려가 있다. 즉, 패널 PL1은, 비틀림 강성에 특화한 특성을 갖는 것으로, 비틀림 강성과 비교하여, 굽힘 강성이 극단적으로 낮아져 있다.
패널 PL2에 있어서는, 정상면(64) 및 저면(66)의 면적을 넓게 확보하기 어렵다. 그로 인해, 비틀림 방향의 변위가 발생했을 때에, 패널 PL2의 전체에 균일하게 면 내 전단 응력이 발생하기 어려워진다. 그 결과, 비틀림 변형이 발생할 우려가 있다. 즉, 패널 PL2는, 굽힘 강성에 특화한 특성을 갖는 것으로, 굽힘 강성과 비교하여, 비틀림 강성이 극단적으로 낮아져 있다.
이에 반해, 패널(10)에서는 복수의 보강 유닛(12, 12A) 모두에 있어서, 제1 직사각형 영역(14A) 및 제2 직사각형 영역(14B)이 행 및 열로 교대로 배치된다. 즉, 복수의 보강 유닛(12, 12A) 모두에 있어서, 정상면(20)이 균일하게 배치된다. 그로 인해, 복수의 보강 유닛(12, 12A) 모두에 있어서, 능선에 의해 구획된 평탄한 평면이 균일하게 존재한다. 그 결과, 비틀림 변형이 미치게 될 때에, 면 내 전단 응력이 패널(10) 전체에 균일하게 발생하기 쉬워진다. 즉, 비틀림 강성을 확보할 수 있다.
패널(10)에서는, 복수의 보강 유닛(12, 12A) 모두에 있어서, 정상면(40)이 정상면(20)과 동일 평면을 형성한다. 그로 인해, 모든 보강 유닛(12)에 있어서, 제1 직사각형 영역(14A)과 제2 직사각형 영역(14B)의 열 방향에서의 경계에서 단면 2차 모멘트가 작아지는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 모든 보강 유닛(12)에 있어서, 제1 직사각형 영역(14A)과 제2 직사각형 영역(14B)의 열 방향에서의 경계에서 굽힘 변형이 발생하기 어려워진다. 또한, 모든 보강 유닛(12A)에 있어서, 제1 직사각형 영역(14A)과 제2 직사각형 영역(14B)의 행 방향에서의 경계에서 단면 2차 모멘트가 작아지는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 모든 보강 유닛(12A)에 있어서, 제1 직사각형 영역(14A)과 제2 직사각형 영역(14B)의 행 방향에서의 경계에서 굽힘 변형이 발생하기 어려워진다. 게다가, 복수의 보강 유닛(12, 12A) 모두에 있어서, 제2 직사각형 영역(14B)이 요철 형상을 갖는다. 그로 인해, 보강 볼록부(32)가 연장되는 방향으로 교차하는 단면에 있어서의 단면 2차 모멘트가 커진다. 그 결과, 굽힘 변형이 발생하기 어려워진다. 즉, 어떠한 단면에 있어서도, 단면 2차 모멘트가 커진다. 그 결과, 굽힘 강성을 확보할 수 있다.
패널(10)에서는, 보강 유닛(12)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 보강 볼록부(32)의 정상면(40)은, 보강 유닛(12A)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 제2 볼록부(30)의 정상면(34)에 연속해서 형성된다. 또한, 보강 유닛(12A)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 보강 볼록부(32)의 정상면(40)은 보강 유닛(12)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 제2 볼록부(30)의 정상면(34)에 연속해서 형성된다. 그로 인해, 단면 2차 모멘트가 보강 유닛(12)과 보강 유닛(12A)의 경계에서 작아지는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 보강 유닛(12)과 보강 유닛(12A)의 경계에서 굽힘 변형이 발생하기 어려워진다.
패널(10)에서는, 복수의 보강 유닛(12, 12A) 모두에 있어서, 제1 직사각형 영역(14A)의 수와 제2 직사각형 영역(14B)의 수의 비가 5 : 4이다. 즉, 본 실시 형태에서는, 복수의 보강 유닛(12, 12A) 모두에 있어서, 제1 직사각형 영역(14A)의 수와 제2 직사각형 영역(14B)의 수가 동일 정도, 구체적으로는 이들의 비가 4 : 6 내지 6 : 4의 범위에 있다. 그로 인해, 굽힘 강성 및 비틀림 강성을 양립시킬 수 있다.
패널(10)에서는, 복수의 보강 유닛(12, 12A) 모두에 있어서, 제1 직사각형 영역(14A) 및 제2 직사각형 영역(14B)이 평면에서 보아 정사각 형상을 갖는다. 이 경우, 능선으로 구획된 평탄한 면[구체적으로는, 정상면(20)]의 1변의 길이가 행 방향 및 열 방향에서 동일해진다. 그로 인해, 행 방향으로 연장되는 축선 주위에 비틀림 변형이 미치게 되는 경우와, 열 방향으로 연장되는 축선 주위에 비틀림 변형이 미치게 되는 경우의 각각에 있어서, 대략 동일하게 면 내 전단 응력이 발생한다. 즉, 행 방향으로 연장되는 축선 주위에 비틀림 변형이 미치게 되는 경우와, 열 방향으로 연장되는 축선 주위에 비틀림 변형이 미치게 되는 경우에, 비틀림 강성을 대략 동일하게 할 수 있다. 요컨대, 본 실시 형태에서는 비틀림 강성의 이방성을 억제할 수 있다.
도 2에 도시한 보강부를 구비하는 패널[이하, 본 발명예에 관한 패널(10)로 함]에 대해서, FEM 해석에 의해, 굽힘 강성 및 비틀림 강성을 평가하였다. 비교를 위해서, 도 9A 및 도 9B에 나타내는 보강부를 구비하는 패널(이하, 비교예 1에 관한 패널 PL1로 함)과, 도 10A 및 도 10B에 나타내는 보강부를 구비하는 패널(이하, 비교예 2에 관한 패널 PL2로 함)에 대해서도, 마찬가지로 FEM 해석을 행하였다.
[FEM 해석의 조건]
FEM 해석은, 시판하고 있는 범용 프로그램 코드 LS-DYNA ver. 971을 사용하였다. 요소 타입은, 완전 적분 쉘 요소로 하였다. 요소 치수는, 각 변의 길이가 1㎜인 정사각형으로 하였다. 강성을 평가하기 위해서, 힘의 균형 방정식을 푸는 정적 음해법을 선택해서 적용하였다. 패널의 재료는, JAC270D에 상당하는 재료로 하였다. 영률은 206GPa로 하였다. 포와송비는 0.30으로 하였다. 0.2% 내력은 183MPa로 하였다. 인장 강도는 308MPa로 하였다. n값은 0.20으로 하였다. 패널은, 각 변의 길이가 470㎜인 정사각형으로 하였다. 패널의 두께는 0.6㎜로 하였다.
[본 발명예에 관한 패널]
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명예에 관한 패널에서는, 제1 직사각형 영역(14A)의 각 변의 길이(도 2에 있어서의 L1)를 50㎜로 하였다. 정상면(20)의 각 변 길이(도 2에 있어서의 L2)를 42.5㎜로 하였다. 보강 유닛의 각 변의 길이(도 2에 있어서의 L3)를 150㎜로 하였다. 정상면(40)의 폭(도 2에 있어서의 W1)을 5㎜로 하였다. 요철 깊이(도 4에 있어서의 H)는 5㎜로 하였다.
[비교예 1에 관한 패널]
비교예 1에 관한 패널 PL1에서는, 요철 깊이를 3㎜로 하였다. 정상면(50A)의 각 변의 길이(도 9A에 있어서의 L1)를 27㎜로 하였다. 볼록부(50)의 각 변의 길이(도 9A에 있어서의 L2)를 30㎜로 하였다.
[비교예 2에 관한 패널]
비교예 2에 관한 패널 PL2에서는, 요철 깊이를 3㎜로 하였다. 저면(66)의 행 방향 길이(도 10A에 있어서의 L1)를 35㎜로 하였다. 행 방향에서 오목부(62)의 양 옆에 위치하는 볼록부(60)의 연결부(64B) 간의 거리(도 10A에 있어서의 L2)를 45㎜로 하였다. 오목부(62)에 있어서의 연장부(66A)의 열 방향의 길이(도 10A에 있어서의 W1)를 19㎜로 하였다. 볼록부(60)에 있어서의 연결부(64B)의 길이(도 10A에 있어서의 W2)를 29㎜로 하였다.
[정상면 및 저면의 배치]
굽힘 강성 및 비틀림 강성은, 정상면 및 저면을 기준 배치하는 경우와 경사 배치하는 경우에 대해서 평가하였다. 여기서, 정상면 및 저면을 기준 배치하는 경우(이하, 간단히 기준 배치의 경우로 함)는, 도 2, 도 9A 및 도 10A에 나타내는 경우이다. 정상면 및 저면을 경사 배치하는 경우(이하, 간단히 경사 배치의 경우로 함)는, 도 11, 도 12 및 도 13에 나타내는 경우이다. 즉, 경사 배치하는 경우에는, 기준 배치하는 경우와 비교하여, 볼록부 및 오목부가 배열하는 방향을 45도 회전시키고 있다.
[굽힘 강성의 평가 방법]
굽힘 강성은, 패널의 1변(도 2, 도 9A, 도 10A, 도 11, 도 12 및 도 13에 나타내는 변 S1)을 고정하고, 당해 1변과 평행한 1변(도 2, 도 9A, 도 10A, 도 11, 도 12 및 도 13에 나타내는 변 S2)에 1N의 하중을 부여한 경우의 하중-변위 곡선을 사용해서 평가하였다.
[비틀림 강성의 평가 방법]
비틀림 강성은, 패널의 1변(도 2, 도 9A, 도 10A, 도 11, 도 12 및 도 13에 나타내는 변 S1)을 고정하고, 당해 1변에 수직인 1변(도 2, 도 9A, 도 10A, 도 11, 도 12 및 도 13에 나타내는 변 S3)에 1도의 비틀림 변형을 부여한 경우의 하중-변위 곡선을 사용해서 평가하였다.
[FEM 해석의 결과]
도 14는, 기준 배치의 경우의 굽힘 강성 및 비틀림 강성의 FEM 해석의 결과를 나타내는 그래프이다. 도 15는, 경사 배치 경우의 굽힘 강성 및 비틀림 강성의 FEM 해석의 결과를 나타내는 그래프이다. 각 그래프에 있어서, 평판에 대한 굽힘 강성 증가율이 나타내는 수치 N은 평판의 N배의 굽힘 강성을 갖는 것을 나타내고, 평판에 대한 비틀림 강성 증가율이 나타내는 수치 M은 평판의 M배의 비틀림 강성을 갖는 것을 나타낸다.
도 14에 도시한 바와 같이, 비교예 1에 관한 패널 PL1에 있어서는, 굽힘 강성보다도 비틀림 강성이 우수하고, 또한 평판에 비교하여 비틀림 강성이 비약적으로 높은 강성값을 나타냈다. 즉, 비교예 1에 관한 패널 PL1은, 비틀림 강성에 특화한 특성을 갖고 있었다.
비교예 2에 관한 패널 PL2에 있어서는, 비틀림 강성보다도 굽힘 강성이 우수하고, 또한 평판에 비교하여 굽힘 강성이 비약적으로 높은 강성값을 나타냈다. 즉, 비교예 2에 관한 패널 PL2는, 굽힘 강성에 특화한 특성을 갖고 있었다.
본 발명예에 관한 패널(10)에 있어서는, 비교예 1에 관한 패널 PL1과 비교하면, 비틀림 강성은 낮으나, 굽힘 강성은 높다. 본 발명예에 관한 패널(10)에 있어서는, 비교예 2에 관한 패널 PL2와 비교하면, 굽힘 강성은 낮으나, 비틀림 강성은 높다. 본 발명예에 관한 패널(10)에 있어서는, 비교예 1 및 2에 관한 패널 PL1, PL2와 비교하면, 평판에 대한 비틀림 강성의 향상값과 평판에 대한 굽힘 강성의 향상값의 차는 작았다.
도 15에 도시한 바와 같이, 비교예 1에 관한 패널 PL1에 있어서는, 비틀림 강성보다도 굽힘 강성이 우수하고, 또한 그 차가 상당히 컸다. 즉, 비교예 1에 관한 패널 PL1은, 경사 배치의 경우에서는, 굽힘 강성에 특화한 특성을 갖고 있었다. 별도의 표현을 하면, 비교예 1에 관한 패널 PL1은, 기준 배치의 경우와 경사 배치의 경우에, 굽힘 강성 및 비틀림 강성 중 어느 하나에 특화하는 특성을 갖고 있었다. 요컨대, 비교예 1에 관한 패널 PL1에서는, 볼록부(50) 및 오목부(52)가 배열하는 방향과, 굽힘 방향 및 비틀림 방향의 변형이 부여되는 방향의 관계에 따라서는, 굽힘 강성 및 비틀림 강성에 상당한 차가 발생하였다.
비교예 2에 관한 패널 PL2에 있어서는, 기준 배치의 경우뿐만 아니라, 경사 배치의 경우에 있어서도, 비틀림 강성보다도 굽힘 강성이 우수하였다. 비교예 2에 관한 패널 PL2에서는, 기준 배치의 경우와 비교하여, 비틀림 강성과 굽힘 강성의 차가 극단적으로 작아졌다. 즉, 비교예 2에 관한 패널 PL2에서는, 볼록부(60) 및 오목부(62)가 배열하는 방향과, 굽힘 방향 및 비틀림 방향의 변형이 부여되는 방향과의 관계에 따라서는, 비틀림 강성에 극단적인 차가 발생하였다.
본 발명예에 관한 패널(10)에 있어서는, 경사 배치의 경우에서는, 비틀림 강성보다도 굽힘 강성이 우수하였다. 즉, 본 발명예에 관한 패널(10)은, 기준 배치의 경우와 경사 배치의 경우에, 굽힘 강성 및 비틀림 강성 중 어느 하나에 우수한 특성을 갖고 있었다. 굽힘 강성과 비틀림 강성의 차는, 기준 배치의 경우와 경사 배치의 경우에, 대략 동일하였다. 즉, 본 발명예에 관한 패널(10)에서는, 제1 직사각형 영역(14A) 및 제2 직사각형 영역(14B)이 배열하는 방향과, 굽힘 방향 및 비틀림 방향의 변형이 부여되는 방향의 관계에 관계없이, 굽힘 강성 및 비틀림 강성의 차가 작았다.
이상의 설명으로부터 명백해진 바와 같이, 본 발명예에 관한 패널(10)은 비교예 1 및 2에 관한 패널 PL1, PL2와 비교하여, 볼록부 및 오목부가 배열하는 방향과, 굽힘 방향 및 비틀림 방향의 변형이 부여되는 방향의 관계에 관계없이, 비틀림 강성과 굽힘 강성을 양립할 수 있었다.
도 16은, 기준 배치의 경우에 있어서의 비틀림 강성의 FEM 해석의 결과와, 경사 배치의 경우에 있어서의 비틀림 강성의 FEM 해석의 결과를 아울러 나타내는 그래프이다. 이 그래프에 있어서, 평판에 대한 비틀림 강성 증가율이 나타내는 수치 M은 평판의 M배의 비틀림 강성을 갖는 것을 나타낸다.
도 16에 도시한 바와 같이, 비교예 1에 관한 패널 PL1에서는, 기준 배치의 경우 쪽이 경사 배치의 경우보다도, 비틀림 강성이 극단적으로 우수하였다. 즉, 기준 배치의 경우와 경사 배치의 경우에, 비틀림 강성에 극단적인 차가 발생하였다.
비교예 2에 관한 패널 PL2에서는, 경사 배치의 경우 쪽이 기준 배치의 경우보다도, 비틀림 강성이 우수하였다.
본 발명예에 관한 패널(10)에서는, 기준 배치의 경우 쪽이 경사 배치의 경우보다도, 비틀림 강성이 우수하였다. 본 발명예에 관한 패널(10)은 비교예 1에 관한 패널 PL1과 비교하면, 경사 배치의 경우에 있어서의 비틀림 강성이 우수하였다. 본 발명예에 관한 패널(10)은, 비교예 2에 관한 패널 PL2와 비교하면, 기준 배치의 경우에 있어서의 비틀림 강성이 우수하였다. 경사 배치의 경우에 있어서의 비틀림 강성은, 대략 동일하였다. 본 발명예에 관한 패널(10)에서는, 비교예 1 및 2에 관한 패널 PL1, PL2와 비교하여, 기준 배치의 경우에 있어서의 비틀림 강성과 경사 배치의 경우에 있어서의 비틀림 강성의 차가 작았다.
이상의 설명으로부터 명백해진 바와 같이, 본 발명예에 관한 패널(10)은 비교예 1 및 2에 관한 패널 PL1, PL2와 비교하여, 비틀림 강성의 이방성을 억제할 수 있었다.
[제2 실시 형태]
도 17 내지 도 21을 참조하면서, 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 패널이 구비하는 복수의 보강 유닛에 대해서 설명한다. 복수의 보강 유닛은, 복수의 보강 유닛(12B) 및 복수의 보강 유닛(12C)을 포함한다. 보강 유닛(12B) 및 보강 유닛(12C)은 행 및 열로 교대로 배치된다. 도 17은, 복수의 보강 유닛 중, 보강 유닛(12B) 및 보강 유닛(12C)이 2행 및 2열로 배치되어 있는 부분을 나타낸다.
[보강 유닛(12B)]
도 18 및 도 19를 참조하면서, 보강 유닛(12B)에 대해서 설명한다. 보강 유닛(12B)에서는, 제1 직사각형 영역(14A) 및 제2 직사각형 영역(14B)이 3행 3열로 배치된다. 보강 유닛(12B)에서는, 보강 유닛(12)과 비교하여, 제1 직사각형 영역(14A)이 제2 직사각형 영역(14B)보다 적게 배치된다. 보강 유닛(12B)에서는, 각 보강 볼록부(32)가 열 방향으로 연장된다.
[보강 유닛(12C)]
도 20 및 도 21을 참조하면서, 보강 유닛(12C)에 대해서 설명한다. 보강 유닛(12C)은 보강 유닛(12B)을 뒤집고, 또한 90도 회전시킨 것이다. 보강 유닛(12C)에서는, 제1 볼록부(18) 및 보강 볼록부(32)가 이면 방향으로 돌출되고, 제2 볼록부(30)가 표면 방향으로 돌출된다. 보강 유닛(12C)에서는, 각 보강 볼록부(32)가 행 방향으로 연장된다.
도 17에 도시한 바와 같이, 보강 유닛(12B)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 보강 볼록부(32)의 정상면(40)은, 보강 유닛(12C)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 제2 볼록부(30)의 정상면(34)에 연속해서 형성된다. 보강 유닛(12C)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 오목 홈(44)의 저면이, 보강 유닛(12B)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 오목부(38)의 저면에 연속해서 형성된다. 즉, 도시는 되어 있지 않지만, 보강 유닛(12C)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 보강 볼록부(32)의 정상면(40)은, 보강 유닛(12B)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 제2 볼록부(30)의 정상면(34)에 연속해서 형성된다.
보강 유닛(12B)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 보강 볼록부(32)의 정상면(40)이 보강 유닛(12C)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 제2 볼록부(30)의 정상면(34)에 연속해서 형성되는 개소가 2개 있다. 또한, 보강 유닛(12C)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 보강 볼록부(32)의 정상면(40)이 보강 유닛(12B)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 제2 볼록부(30)의 정상면(34)에 연속해서 형성되는 개소가 2개 있다. 그로 인해, 제1 실시 형태보다도, 인접하는 보강 유닛의 경계에서 굽힘 변형이 발생하기 어려워진다.
[제3 실시 형태]
도 22 내지 도 26을 참조하면서, 본 발명의 제3 실시 형태에 의한 패널이 구비하는 복수의 보강 유닛에 대해서 설명한다. 복수의 보강 유닛은, 복수의 보강 유닛(12B), 복수의 보강 유닛(12C), 복수의 보강 유닛(12D) 및 복수의 보강 유닛(12E)을 포함한다. 보강 유닛(12B)과 보강 유닛(12C)이 행 방향으로 교대로 배치되고, 보강 유닛(12D)과 보강 유닛(12E)이 행 방향으로 교대로 배치되고, 보강 유닛(12B)과 보강 유닛(12D)이 열 방향으로 교대로 배치되고, 보강 유닛(12C)과 보강 유닛(12E)이 열 방향으로 교대로 배치된다. 도 22는, 복수의 보강 유닛 중, 보강 유닛(12B), 보강 유닛(12C), 보강 유닛(12D) 및 보강 유닛(12E)이 2행 2열로 배치되어 있는 부분을 나타낸다.
[보강 유닛(12D)]
도 23 및 도 24를 참조하면서, 보강 유닛(12D)에 대해서 설명한다. 보강 유닛(12D)은 보강 유닛(12)과 비교하여, 각 보강 볼록부(32)가 행 방향으로 연장된다.
[보강 유닛(12E)]
도 25 및 도 26을 참조하면서, 보강 유닛(12E)에 대해서 설명한다. 보강 유닛(12E)은 보강 유닛(12D)을 뒤집고, 또한 90도 회전시킨 것이다. 보강 유닛(12E)에서는, 제1 볼록부(18) 및 보강 볼록부(32)가 이면 방향으로 돌출되고, 제2 볼록부(30)가 표면 방향으로 돌출된다. 보강 유닛(12E)에서는, 각 보강 볼록부(32)가 열 방향으로 연장된다.
보강 유닛(12B)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 보강 볼록부(32)의 정상면(40)은, 보강 유닛(12D)에 있어서 제1 직사각형 영역(14A)이 갖는 제1 볼록부(18)의 정상면(20)에 연속해서 형성된다. 보강 유닛(12C)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 오목 홈(44)의 저면이, 보강 유닛(12B)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 오목부(38)의 저면에 연속해서 형성된다. 즉, 도시는 되어 있지 않지만, 보강 유닛(12C)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 보강 볼록부(32)의 정상면(40)은, 보강 유닛(12B)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 제2 볼록부(30)의 정상면(34)에 연속해서 형성된다. 보강 유닛(12D)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 보강 볼록부(32)의 정상면(40)은, 보강 유닛(12E)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 제2 볼록부(30)의 정상면(34)에 연속해서 형성된다. 보강 유닛(12E)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 오목 홈(44)의 저면은, 보강 유닛(12C)에 있어서 제1 직사각형 영역(14A)이 갖는 오목부(24)의 저면에 연속해서 형성된다. 즉, 도시는 되어 있지 않지만, 보강 유닛(12E)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 보강 볼록부(32)의 정상면(40)은, 보강 유닛(12C)에 있어서 제1 직사각형 영역(14A)이 갖는 제1 볼록부(18)의 정상면(20)에 연속해서 형성된다.
보강 유닛(12B)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 보강 볼록부(32)의 정상면(40)이 보강 유닛(12D)에 있어서 제1 직사각형 영역(14A)이 갖는 제1 볼록부(18)의 정상면(20)에 연속해서 형성되는 개소가 2개 있다. 또한, 보강 유닛(12C)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 보강 볼록부(32)의 정상면(40)이 보강 유닛(12B)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 제2 볼록부(30)의 정상면(34)에 연속해서 형성되는 개소가 2개 있다. 그로 인해, 제1 실시 형태보다도, 인접하는 보강 유닛의 경계에서 변형이 발생하기 어려워진다.
[제4 실시 형태]
도 27을 참조하면서, 본 발명의 제4 실시 형태에 의한 패널이 구비하는 복수의 보강 유닛에 대해서 설명한다. 복수의 보강 유닛은, 복수의 보강 유닛(12), 복수의 보강 유닛(12A), 복수의 보강 유닛(12B) 및 복수의 보강 유닛(12C)을 포함한다. 보강 유닛(12)과 보강 유닛(12A)이 열 방향으로 교대로 배치되고, 보강 유닛(12B)과 보강 유닛(12C)이 열 방향으로 교대로 배치되고, 보강 유닛(12)과 보강 유닛(12B)가 행 방향으로 교대로 배치되고, 보강 유닛(12A)과 보강 유닛(12C)이 행 방향으로 교대로 배치된다. 도 27은, 복수의 보강 유닛 중, 보강 유닛(12), 보강 유닛(12A), 보강 유닛(12B) 및 보강 유닛(12C)이 2행 2열로 배치되어 있는 부분을 나타낸다.
보강 유닛(12)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 보강 볼록부(32)의 정상면(40)은, 보강 유닛(12A)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 제2 볼록부(30)의 정상면(34)에 연속해서 형성된다. 보강 유닛(12A)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 오목 홈(44)의 저면이, 보강 유닛(12C)에 있어서 제1 직사각형 영역(14A)이 갖는 오목부(24)의 저면에 연속해서 형성된다. 즉, 도시는 되어 있지 않지만, 보강 유닛(12A)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 보강 볼록부(32)의 정상면(40)은, 보강 유닛(12C)에 있어서 제1 직사각형 영역(14A)이 갖는 제1 볼록부(18)의 정상면(20)에 연속해서 형성된다. 보강 유닛(12C)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 오목 홈(44)의 저면은, 보강 유닛(12A)에 있어서 제1 직사각형 영역(14A)이 갖는 오목부(24)의 저면에 연속해서 형성된다. 즉, 도시는 되어 있지 않지만, 보강 유닛(12C)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 보강 볼록부(32)의 정상면(40)은, 보강 유닛(12A)에 있어서 제1 직사각형 영역(14A)이 갖는 제1 볼록부(18)의 정상면(20)에 연속해서 형성된다. 보강 유닛(12B)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 보강 볼록부(32)의 정상면(40)은, 보강 유닛(12C)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 제2 볼록부(30)의 정상면(34)에 연속해서 형성된다.
보강 유닛(12B)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 보강 볼록부(32)의 정상면(40)이 보강 유닛(12C)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 제2 볼록부(30)의 정상면(34)에 연속해서 형성되는 개소가 2개 있다. 또한, 보강 유닛(12)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 보강 볼록부(32)의 정상면(40)이 보강 유닛(12A)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 제2 볼록부(30)의 정상면(34)에 연속해서 형성되는 개소가 1개 있다. 또한, 보강 유닛(12C)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 보강 볼록부(32)의 정상면(40)이 보강 유닛(12A)에 있어서 제1 직사각형 영역(14A)이 갖는 제1 볼록부(18)의 정상면(20)에 연속해서 형성되는 개소가 2개 있다. 또한, 보강 유닛(12A)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 보강 볼록부(32)의 정상면(40)이 보강 유닛(12C)에 있어서 제1 직사각형 영역(14A)이 갖는 제1 볼록부(18)의 정상면(20)에 연속해서 형성되는 개소가 1개 있다. 그로 인해, 제1 실시 형태보다도, 인접하는 보강 유닛의 경계[특히, 보강 유닛(12A)과 보강 유닛(12C)의 경계 및 보강 유닛(12B)과 보강 유닛(12C)의 경계]에서 변형이 발생하기 어려워진다.
[제5 실시 형태]
도 28 내지 도 32를 참조하면서, 본 발명의 제5 실시 형태에 의한 패널이 구비하는 복수의 보강 유닛에 대해서 설명한다. 복수의 보강 유닛은, 복수의 보강 유닛(12F), 복수의 보강 유닛(12G1) 및 복수의 보강 유닛(12G2)을 포함한다. 보강 유닛(12F) 및 보강 유닛(12G1)은, 행 및 열로 교대로 배치된다. 보강 유닛(12F) 및 보강 유닛(12G2)은, 행 및 열로 교대로 배치된다. 보강 유닛(12G1) 및 보강 유닛(12G2)은, 대각 방향으로 교대로 배치된다. 도 28은, 복수의 보강 유닛 중, 보강 유닛(12F), 보강 유닛(12G1) 및 보강 유닛(12G2)이 2행 2열로 배치되어 있는 부분을 나타낸다.
[보강 유닛(12F)]
도 29 및 도 30을 참조하면서, 보강 유닛(12F)에 대해서 설명한다. 보강 유닛(12F)에서는, 보강 유닛(12)과 비교하여, 4개의 보강 볼록부(32) 중, 2개의 볼록부(32)가 행 방향으로 연장되어 있다.
[보강 유닛(12G1)]
도 31 및 도 32를 참조하면서, 보강 유닛(12G1)에 대해서 설명한다. 보강 유닛(12G1)에서는, 보강 유닛(12B)과 비교하여, 5개의 보강 볼록부(32) 중, 1개의 볼록부(32)가 행 방향으로 연장되어 있다.
[보강 유닛(12G2)]
보강 유닛(12G2)은, 보강 유닛(12G1)을 90도 회전시킨 것이다.
보강 유닛(12F)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 보강 볼록부(32)의 정상면(40)은, 보강 유닛(12G1)에 있어서 제1 직사각형 영역(14A)이 갖는 제1 볼록부(18)의 정상면(20)에 연속해서 형성된다. 보강 유닛(12G1 및 12G2)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 보강 볼록부(32)의 정상면(40)은, 보강 유닛(12F)에 있어서 제1 직사각형 영역(14A)이 갖는 제1 볼록부(18)의 정상면(20)에 연속해서 형성된다. 보강 유닛(12G2)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 보강 볼록부(32)의 정상면(40)은, 보강 유닛(12F)에 있어서 제1 직사각형 영역(14A)이 갖는 제1 볼록부(18)의 정상면(20)에 연속해서 형성된다. 보강 유닛(12F)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 보강 볼록부(32)의 정상면(40)은, 보강 유닛(12G2)에 있어서 제1 직사각형 영역(14A)이 갖는 제1 볼록부(18)의 정상면(20)에 연속해서 형성된다.
보강 유닛(12F), 보강 유닛(12G1 및 12G2) 각각에 있어서, 행 방향으로 연장되는 보강 볼록부(32)와, 열 방향으로 연장되는 보강 볼록부(32)가 존재한다. 그로 인해, 보강 유닛(12F), 보강 유닛(12G1 및 12G2) 각각에 있어서 제1 직사각형 영역(14A)과 제2 직사각형 영역(14B)의 열 방향에서의 경계에서 단면 2차 모멘트가 작아지는 것을 억제할 수 있음과 함께, 제1 직사각형 영역(14A)과 제2 직사각형 영역(14B)의 행 방향에서의 경계에서 단면 2차 모멘트가 작아지는 것을 억제할 수 있다. 그로 인해, 이들의 경계에서 굽힘 변형이 발생하기 어려워진다.
[제6 실시 형태]
도 33 내지 도 37을 참조하면서, 본 발명의 제6 실시 형태에 의한 패널이 구비하는 복수의 보강 유닛에 대해서 설명한다. 복수의 보강 유닛은, 복수의 보강 유닛(12H) 및 복수의 보강 유닛(12I)을 포함한다. 보강 유닛(12H) 및 보강 유닛(12I)은, 행 및 열로 교대로 배치된다. 도 33은, 복수의 보강 유닛 중, 보강 유닛(12H) 및 보강 유닛(12I)이 2행 2열로 배치되어 있는 부분을 나타낸다.
[보강 유닛(12H)]
도 34 및 도 35를 참조하면서, 보강 유닛(12H)에 대해서 설명한다. 보강 유닛(12H)에서는, 2개의 제1 직사각형 영역(14A) 및 2개의 제2 직사각형 영역(14B)이 2행 2열로 배치된다. 즉, 보강 유닛(12H)에서는, 제1 직사각형 영역(14A) 및 제2 직사각형 영역(14B)이 행 방향 및 열 방향으로 교대로 배치된다. 또한, 보강 유닛(12H)에서는, 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 보강 볼록부(32)는, 열 방향으로 연장된다.
[보강 유닛(12I)]
도 36 및 도 37을 참조하면서, 보강 유닛(12I)에 대해서 설명한다. 보강 유닛(12I)은 보강 유닛(12H)을 뒤집고, 또한 각 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 보강 볼록부(32)의 연장 방향을 행 방향으로 변경한 것이다.
보강 유닛(12I)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 보강 볼록부(32)의 정상면(40)은, 보강 유닛(12H)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 제2 볼록부(30)의 정상면(34)에 연속해서 형성된다. 보강 유닛(12H)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 오목 홈(44)의 저면이, 보강 유닛(12I)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 오목부(38)의 저면에 연속해서 형성된다. 즉, 도시는 되어 있지 않지만, 보강 유닛(12H)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 보강 볼록부(32)의 정상면(40)은, 보강 유닛(12I)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 제2 볼록부(30)의 정상면(34)에 연속해서 형성된다.
[제7 실시 형태]
도 38 내지 도 42를 참조하면서, 본 발명의 제7 실시 형태에 의한 패널이 구비하는 복수의 보강 유닛에 대해서 설명한다. 복수의 보강 유닛은, 복수의 보강 유닛(12J) 및 복수의 보강 유닛(12K)을 포함한다. 보강 유닛(12J) 및 보강 유닛(12K)은 행 및 열로 교대로 배치된다. 도 38은, 복수의 보강 유닛 중, 보강 유닛(12J) 및 보강 유닛(12K)이 2행 2열로 배치되어 있는 부분을 나타낸다.
[보강 유닛(12J)]
도 39 및 도 40을 참조하면서, 보강 유닛(12J)에 대해서 설명한다. 보강 유닛(12J)은, 보강 유닛(12H)을 90도 회전시킨 것이다.
[보강 유닛(12K)]
도 41 및 도 42를 참조하면서, 보강 유닛(12K)에 대해서 설명한다. 보강 유닛(12K)은, 보강 유닛(12I)을 90도 회전시킨 것이다.
보강 유닛(12K)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 보강 볼록부(32)의 정상면(40)은, 보강 유닛(12J)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 제2 볼록부(30)의 정상면(34)에 연속해서 형성된다. 보강 유닛(12J)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 오목 홈(44)의 저면이, 보강 유닛(12K)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 오목부(38)의 저면에 연속해서 형성된다. 즉, 도시는 되어 있지 않지만, 보강 유닛(12J)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 보강 볼록부(32)의 정상면(40)은, 보강 유닛(12K)에 있어서 제2 직사각형 영역(14B)이 갖는 제2 볼록부(30)의 정상면(34)에 연속해서 형성된다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 상세하게 설명해 왔지만, 이들은 어디까지나 예시이며, 본 발명은 상술한 실시 형태에 의해, 하등, 한정되지 않는다.
패널은, 보강 유닛이 형성되는 부분을 구비하고 있으면, 그 형상 및 용도는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 패널은 자동차의 플로어 패널이나 도어 이너 패널, 대시 패널, 트렁크 리드 이너 패널, 후드 이너 패널 등의 패널 부품에 사용되어도 좋고, 자동차의 프레임을 구성하는 부재에 사용되어도 좋다. 또는, 건축용 재료나 가전 제품에 사용되어도 좋다. 패널은, 모든 보강 유닛을 둘러싸는 평탄한 프레임 형상 부분을 포함하고 있어도 좋다. 이 프레임 형상 부분을 이용하여, 패널을 다른 부재와 접합해도 좋다. 패널의 테두리부에, 보강 유닛이 존재해도 좋다. 이 경우, 보강 유닛의 일부가 절단되어 있어도 좋다. 패널의 재료는, 예를 들어 철강, 알루미늄 합금, 티타늄, 스테인리스 등의 금속이어도 좋고, 합성 수지여도 좋다.
패널은, 강도가 필요해지는 부분에만 보강 유닛이 형성되어 있으면 좋다. 예를 들어, 도 1에 있어서의 패널 단부의 어느 정도 영역은, 다른 부재와 접합하는 경우나, 굽힘, 절단 등의 다른 가공이 이루어지는 것을 상정한 경우에는, 평탄한 쪽이 유리하다.
보강 유닛의 배치는, 예를 들어 패널에 있어서 보강 유닛이 형성되는 부위의 형상 및 크기 등에 따라, 적당히 설정된다. 보강 유닛은, 평탄한 면에 형성되어 있어도 좋고, 곡면에 형성되어 있어도 좋다. 보강 유닛은, 패널이 금속으로 이루어지는 경우, 프레스 가공이나 롤 가공 등의 소성 가공에 의해 용이하게 형성할 수 있다. 온 간 성형이나 핫 스탬프와 같이, 가열해서 패널의 성형성을 향상시킨 상태에서, 프레스 가공해도 좋다. 패널이 합성 수지로 이루어지는 경우, 보강 유닛은 사출 성형이나 핫 스탬프에 의해 용이하게 형성할 수 있다.
패널은, 복수의 보강 유닛을 구비하고 있을 필요는 없다. 예를 들어, 패널은, 1개의 보강 유닛을 구비하고 있어도 좋다.
제2 직사각형 영역은, 복수의 보강 볼록부를 구비하고 있어도 좋다. 이 경우, 1개의 보강 볼록부를 구비하는 경우와 비교하여, 제1 직사각형 영역과 제2 직사각형 영역의 경계에서 단면 2차 모멘트가 작아지는 것을 더 억제할 수 있다. 그 결과, 제1 직사각형 영역과 제2 직사각형 영역의 경계에서 굽힘 변형이 더 발생하기 어려워진다.
상기 실시 형태에서는, 제1 직사각형 영역(14A) 및 제2 직사각형 영역(14B)의 배치로서, 2행 2열의 배치와, 3행 3열의 배치를 설명했지만, 제1 직사각형 영역(14A) 및 제2 직사각형 영역(14B)의 배치는, 이들의 배치에 한정되지 않는다. 예를 들어, 4 이상의 행 및 열을 갖는 배치여도 좋다. 또한, 행의 수와 열의 수가 상이해도 좋다. 제1 직사각형 영역(14A) 및 제2 직사각형 영역(14B)의 배치는, 예를 들어 패널(10)에 있어서 보강 유닛이 형성되는 부위의 형상 및 크기 등에 따라, 적당히 설정된다.

Claims (12)

  1. 복수의 제1 직사각형 영역과 복수의 제2 직사각형 영역을 포함하는 보강 유닛을 구비하고,
    상기 제1 및 제2 직사각형 영역은 행 및 열로 교대로 배치되고,
    상기 제1 직사각형 영역의 각각은,
    가상의 기준면에 대하여 수직인 제1 방향으로 전체적으로 돌출되고 또한 평탄한 정상면을 갖는 제1 볼록부를 포함하고,
    상기 제2 직사각형 영역의 각각은,
    상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 부분적으로 돌출되고 또한 평탄한 정상면을 갖는 제2 볼록부와,
    대향하는 양 변 사이에 걸쳐 상기 제1 방향으로 부분적으로 돌출되고 또한 평탄한 정상면을 갖는 보강 볼록부를 포함하고,
    상기 보강 볼록부의 정상면은 상기 제1 볼록부의 정상면과 동일 평면을 형성하는, 패널.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보강 볼록부 중 하나는 행을 따라 연장되고, 또 하나는 열을 따라 연장되는, 패널.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 직사각형 영역의 수는 상기 제2 직사각형 영역의 수보다도 많은, 패널.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 직사각형 영역의 수와 상기 제2 직사각형 영역의 수의 비는, 4 : 6 내지 6 : 4의 범위에 있는, 패널.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 직사각형 영역 및 상기 제2 직사각형 영역은, 평면에서 보아 정사각 형상을 갖는, 패널.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 보강 유닛은 복수 설치되고,
    상기 복수의 보강 유닛은, 행 및/또는 열로 배치되고,
    서로 인접하는 2개의 보강 유닛에 있어서, 한쪽의 보강 유닛에 포함되는 제2 직사각형 영역의 보강 볼록부의 정상면은 다른 쪽의 보강 유닛에 포함되는 제2 직사각형 영역의 제2 볼록부의 정상면 또는 다른 쪽의 보강 유닛에 포함되는 제1 직사각형 영역의 제1 볼록부의 정상면과 동일 평면을 형성하는, 패널.
  7. 제6항에 있어서, 상기 한쪽의 보강 유닛에 포함되는 제2 직사각형 영역의 보강 볼록부는 행을 따라 연장되고,
    상기 다른 쪽의 보강 유닛에 포함되는 제2 직사각형 영역의 보강 볼록부는 열을 따라 연장되는, 패널.
  8. 제6항에 있어서, 상기 보강 유닛에 있어서, 상기 제1 및 제2 직사각형 영역이 3행 3열로 배치되는, 패널.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 직사각형 영역이 5개 배치되고, 상기 제2 직사각형 영역이 4개 배치되는, 패널.
  10. 제8항에 있어서, 상기 제1 직사각형 영역이 4개 배치되고, 상기 제2 직사각형 영역이 5개 배치되는, 패널.
  11. 제6항에 있어서, 상기 보강 유닛에 있어서, 상기 제1 직사각형 영역 및 상기 제2 직사각형 영역이 2행 2열로 배치되는, 패널.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1 직사각형 영역이 2개 배치되고, 상기 제2 직사각형 영역이 2개 배치되는, 패널.
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