KR20120098874A

KR20120098874A - 패널

Info

Publication number: KR20120098874A
Application number: KR1020127017892A
Authority: KR
Inventors: 노부따까 시미즈; 고오지 한야
Original assignee: 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤
Priority date: 2010-01-13
Filing date: 2011-01-13
Publication date: 2012-09-05
Also published as: JP5218633B2; JPWO2011087047A1; TW201144648A; EP2525009A1; US8932700B2; TW201333359A; MX2012008095A; MY161274A; BR112012016859A2; EP2525009A4; JP4932968B2; US20120295065A1; AU2011206085A1; JP2012067595A; CN202090502U; CA2786795C; CA2786795A1; CN102127947A; CN102127947B; AU2011206085B2

Abstract

이 패널은, 소정의 기준면으로부터 돌출되는 복수의 볼록부와, 상기 기준면과 동일면을 이루는 복수의 평탄부와, 상기 기준면으로부터 움푹 들어가는 복수의 오목부 중, 상기 볼록부와, 상기 평탄부 또는 상기 오목부를 구비하고, 상기 평탄부를 구비하는 경우에는, 상기 볼록부 각각의 전체 주위가 상기 평탄부에 의해 둘러싸이고, 또한, 상기 평탄부 각각의 전체 주위가 상기 볼록부에 의해 둘러싸이는 한편, 상기 오목부를 구비하는 경우에는, 상기 볼록부 각각의 전체 주위가 상기 오목부에 의해 둘러싸이고, 또한, 상기 오목부 각각의 전체 주위가 상기 볼록부에 의해 둘러싸인다.

Description

패널{PANEL}

본 발명은, 패널에 관한 것으로, 상세하게는, 전체 판 형상으로 형성되는 동시에 적어도 한쪽의 면측으로 돌출되는 복수의 볼록부를 가진 패널에 관한 것이다.

본원은, 2010년 1월 13일에, 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2010-004858호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

종래, 철도 차량이나 자동차, 항공기, 선박 등의 수송 기계 혹은 건축 구조물 등에 사용되는 내장 패널로서, 요철이 지그재그 형상으로 설치된 경량형 고강성 패널이 제안되어 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조). 이 특허 문헌 1에 기재된 패널은, 평판 형상 패널의 세로 및 가로의 2방향으로 요철이 배열되어 형성되는 동시에, 요철 이외의 평탄부가 직선적으로 형성되어 있지 않은 형상으로 되어 있다. 또한, 자동차의 촉매 컨버터나 머플러 등의 단열에 이용되는 히트 인슐레이터에 있어서도, 패널면 내의 2방향으로 볼록부가 배열되어 배치된 구성이 제안되어 있다(예를 들어, 특허 문헌 2 참조). 이들 패널에서는, 패널면 내의 2방향으로 배열되어 배치된 요철 또는 볼록부가 형성됨으로써, 요철이 형성되어 있지 않은 평판이나 일방향에만 요철이 형성된 파형판 등과 비교하여, 동일한 판 두께이어도 강성이 높게 되어 있다.

특허 문헌 1 : 일본 특허 제2960402호 공보 특허 문헌 2 : 일본 특허 출원 공개 제2008-180125호 공보

그런데, 종래의 패널에서는, 평탄부가 직선적으로 형성되지 않도록 요철이 지그재그 형상으로 설치되어 있지만, 이들 요철을 둘러싸고 평탄부가 연속해서 형성되어 있다. 이에 의해, 이 연속된 평탄부가 패널 전체의 굽힘 강성이나 비틀림 강성에 영향을 미쳐, 패널의 고강성화 및 경량화를 충분히 도모할 수 없다고 하는 문제가 있다.

본 발명은, 간단한 구조로, 고강성화 및 경량화를 확실하게 실현할 수 있는 패널의 제공을 목적으로 한다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하여 이러한 목적을 달성하기 위해 이하의 수단을 채용하였다.

즉,

(1) 본 발명의 일 형태에 관한 패널은, 소정의 기준면으로부터 돌출되는 복수의 볼록부와, 상기 기준면과 동일면을 이루는 복수의 평탄부와, 상기 기준면으로부터 움푹 들어가는 복수의 오목부 중, 상기 볼록부와, 상기 평탄부 또는 상기 오목부를 구비하고, 상기 평탄부를 구비하는 경우에는, 상기 볼록부 각각의 전체 주위가 상기 평탄부에 의해 둘러싸이고, 또한, 상기 평탄부 각각의 전체 주위가 상기 볼록부에 의해 둘러싸이는 한편, 상기 오목부를 구비하는 경우에는, 상기 볼록부 각각의 전체 주위가 상기 오목부에 의해 둘러싸이고, 또한, 상기 오목부 각각의 전체 주위가 상기 볼록부에 의해 둘러싸인다.

(2) 상기 (1)에 기재된 패널은, 정면에서 본 경우에, 상기 복수의 볼록부와, 상기 복수의 평탄부 또는 상기 복수의 오목부가, 폭 방향 및 이 폭 방향에 직교하는 길이 방향을 따라서 교대로 배치되어 있는 것이 바람직하다.

(3) 상기 (1)에 기재된 패널은, 정면에서 본 경우에, 상기 각 볼록부가 육각 형상을 갖고, 상기 각 평탄부가 삼각 형상을 갖는 것이 바람직하다.

(4) 상기 (1)에 기재된 패널은, 정면에서 본 경우에, 상기 각 볼록부가 육각 형상을 갖고, 상기 각 오목부가 삼각 형상을 갖는 것이 바람직하다.

(5) 상기 (1)에 기재된 패널은, 정면에서 본 경우에, 상기 복수의 볼록부 및 상기 복수의 평탄부의 양쪽이 사각 형상을 갖는 것이 바람직하다.

(6) 상기 (1)에 기재된 패널은, 정면에서 본 경우에, 상기 복수의 볼록부 및 상기 복수의 오목부의 양쪽이 사각 형상을 갖는 것이 바람직하다.

(7) 상기 (3) 내지 (6)에 기재된 패널은, 서로 인접하는 상기 각 볼록부의 각 코너부 사이가, 평탄한 정상부 상면을 갖는 브리지를 통하여 접속되어 있는 것이 바람직하다.

(8) 상기 (1)에 기재된 패널은, 상기 볼록부 및 상기 오목부를 구비하는 경우, 상기 볼록부의 주연 부분에 볼록부측 경사면이 형성되는 동시에, 상기 오목부의 주연 부분에 오목부측 경사면이 형성되고, 상기 볼록부측 경사면 및 상기 오목부측 경사면을 상기 기준면에 수직한 단면에서 본 경우에, 이들 볼록부측 경사면 및 오목부측 경사면이 직선적으로 연속해서 연결되어 있고, 상기 볼록부측 경사면의 경사 각도와 상기 오목부측 경사면의 경사 각도가 동일한 것이 바람직하다.

(9) 상기 (1)에 기재된 패널은, 상기 볼록부 및 상기 오목부를 구비하는 경우, 상기 복수의 볼록부와 상기 복수의 오목부의 평면 형상 및 평면 치수가 동일한 것이 바람직하다.

(10) 상기 (1)에 기재된 패널은, 상기 볼록부 및 상기 오목부를 구비하는 경우, 상기 기준면에 대하여 수직 방향의 상기 볼록부의 돌출 치수와 상기 오목부의 함몰 치수가 동일한 것이 바람직하다.

(11) 상기 (1)에 기재된 패널은, 상기 볼록부와, 상기 평탄부 또는 상기 오목부의 모두를 포함하는 면재의 테두리를 따라서 프레임부를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 (1)에 기재된 패널에 따르면, 볼록부와, 평탄부, 혹은, 오목부가, 평면적으로 연속해서 형성되어 있지 않은 구성이다. 이에 의해, 패널의 판의 두께 방향의 입체 효과가 얻어져, 패널의 굽힘 강성이나 비틀림 강성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 각별히 고강성화를 도모할 수 있는 동시에, 박형화에 의한 경량화를 실현할 수 있다.

또한, 상기 (1)에 기재된 패널에 따르면, 평탄부를 구비하는 경우에는, 평탄부의 전체 주위가 복수의 볼록부에 둘러싸여 있으므로, 평탄부가 연속적으로 형성되지 않고, 또한 복수의 볼록부도 서로 연속적으로 형성되어 있지 않다. 또한, 오목부를 구비하는 경우에는, 오목부의 전체 주위가 복수의 볼록부에 둘러싸여 있으므로, 오목부가 연속적으로 형성되지 않고, 또한 복수의 볼록부도 서로 연속적으로 형성되어 있지 않다. 이 결과, 패널 전체로서의 굽힘이나 비틀림에 대하여 볼록부와 평탄부 혹은 오목부가 기하학적으로 작용하여, 입체 효과에 의해 단면 성능이 높아진다. 이에 의해, 굽힘 강성이나 비틀림 강성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 평판이나 파형판에 대하여 종래의 패널과 비교해도 각별히 강성을 높일 수 있고, 이에 의해 패널 전체의 박형화를 도모하고, 또한 경량화도 실현할 수 있다.

소정의 기준면으로서는, 평면이어도 좋고, 원통면 형상이나 구면 형상, 그 외에, 임의의 3차원 곡면 형상이어도 좋다. 또한, 패널은 소정의 판 두께를 가진 평판으로부터 프레스 가공이나 굽힘 가공 등의 적당한 가공에 의해 성형되어도 좋고, 볼록부나 평탄부를 포함시켜 일체 성형에 의해 제조되어도 좋다.

상기 (2)에 기재된 패널에 따르면, 패널에 힘이 가해졌을 때, 볼록부와, 평탄부 혹은 오목부가, 각각 교대로 배열되어 배치되어 있으므로, 직교한 2방향(폭 방향 및 길이 방향)으로 힘을 분산시킬 수 있다. 이에 의해, 패널에 작용하는 굽힘이나 비틀림에 대하여 패널 전체에서 저항하여 강성을 더욱 높일 수 있다.

상기 (3), 상기 (4)에 기재된 패널에 따르면, 육각형의 대변 및 대각의 방향으로 밸런스 좋게 패널 강성을 높일 수 있다.

상기 (5), 상기 (6)에 기재된 패널에 따르면, 사각형의 대변 및 대각의 방향으로 밸런스 좋게 패널 강성을 높일 수 있다.

상기 (7)에 기재된 패널에 따르면, 인접하는 볼록부의 코너부 사이에 브리지가 형성되어 있기 때문에, 패널에 힘이 가해졌을 때, 이 브리지를 통하여 힘이 전달된다. 이에 의해, 인접하는 볼록부끼리가 직접 접속되는 경우와 비교하여, 응력 집중을 완화할 수 있다.

상기 (8)에 기재된 패널에 따르면, 볼록부측 경사면 및 오목부측 경사면의 경사 각도가 동일하고, 볼록부측 경사면 및 오목부측 경사면이 연속해서 형성되어 있으므로, 이 연속된 경사면이 리브(보강재)로서 기능한다. 이에 의해, 패널의 단면 성능을 더욱 높일 수 있다.

상기 (9)에 기재된 패널에 따르면, 볼록부와 오목부의 평면 형상 및 평면 치수가 동일하기 때문에, 패널 단면의 중간(기준면의 근방)에 중립축이 위치한다. 이에 의해, 패널이 돌출되어 있는 측으로부터의 외력 및 패널이 움푹 들어가 있는 측으로부터의 외력 중 어느 쪽에 대해서도 밸런스 좋게 저항시킬 수 있다.

상기 (10)에 기재된 패널에 따르면, 패널 단면의 중간인 기준면의 근방에 중립축이 위치한다. 이에 의해, 패널의 돌출되어 있는 측 및 패널의 움푹 들어가 있는 측 중 어느 측으로부터의 외력에 대해서도 밸런스 좋게 저항시킬 수 있다. 또한, 패널을 프레스 가공 등으로 성형하는 경우에, 볼록부와 오목부의 교축 치수를 맞춤으로써, 소성 변형에 수반하는 판 두께의 변화나 잔류 응력 등의 불균형을 피할 수 있다. 따라서, 패널의 강도나 변형 성능을 안정시킬 수 있다.

상기 (11)에 기재된 패널에 따르면, 프레임부를 구비함으로써, 패널의 테두리부의 국소적인 변형을 억제하여, 패널 강성을 향상시키는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 패널을 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 패널을 도시하는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 패널을 도시하는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 패널을 도시하는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제5 실시 형태에 관한 패널을 도시하는 사시도이다.
도 6a는 상기 제1 실시 형태에 관한 패널의 단면도이다.
도 6b는 상기 제2 실시 형태에 관한 패널의 단면도이다.
도 6c는 상기 제3 실시 형태에 관한 패널의 단면도이다.
도 6d는 상기 제4 실시 형태에 관한 패널의 단면도이다.
도 6e는 상기 제5 실시 형태에 관한 패널의 단면도이다.
도 7a는 종래의 패널을 도시하는 사시도이다.
도 7b는 종래의 패널을 도시하는 사시도이다.
도 7c는 종래의 패널을 도시하는 사시도이다.
도 8은 종래의 다른 패널을 도시하는 사시도이다.
도 9a는 본 발명의 실시예에 관한 FEM 해석의 방법을 도시하는 단면도이다.
도 9b는 본 발명의 실시예에 관한 FEM 해석의 방법을 도시하는 단면도이다.
도 10a는 상기 실시예에 있어서의 제1 비교예(No.1)의 정면에서 본 해석 모델도이다.
도 10b는 상기 실시예에 있어서의 제1 비교예(No.1)의 단면에서 본 해석 모델도이다.
도 11a는 상기 실시예에 있어서의 제2 비교예(No.2)의 정면에서 본 해석 모델도이다.
도 11b는 상기 실시예에 있어서의 제2 비교예(No.2)의 단면에서 본 해석 모델도이다.
도 12a는 상기 실시예에 있어서의 제3 비교예(No.3)의 정면에서 본 해석 모델도이다.
도 12b는 상기 실시예에 있어서의 제3 비교예(No.3)의 단면에서 본 해석 모델도이다.
도 13a는 상기 실시예에 있어서의 제4 비교예(No.4)의 정면에서 본 해석 모델도이다.
도 13b는 상기 실시예에 있어서의 제4 비교예(No.4)의 단면에서 본 해석 모델도이다.
도 14a는 상기 실시예에 있어서의 제1 실시예(No.5)의 정면에서 본 해석 모델도이다.
도 14b는 상기 실시예에 있어서의 제1 실시예(No.5)의 단면에서 본 해석 모델도이다.
도 15a는 상기 실시예에 있어서의 제2 실시예(No.6)의 정면에서 본 해석 모델도이다.
도 15b는 상기 실시예에 있어서의 제2 실시예(No.6)의 단면에서 본 해석 모델도이다.
도 16a는 상기 실시예에 있어서의 제3 실시예(No.7)의 정면에서 본 해석 모델도이다.
도 16b는 상기 실시예에 있어서의 제3 실시예(No.7)의 단면에서 본 해석 모델도이다.
도 17a는 상기 실시예에 있어서의 제4 실시예(No.8)의 정면에서 본 해석 모델도이다.
도 17b는 상기 실시예에 있어서의 제4 실시예(No.8)의 단면에서 본 해석 모델도이다.
도 18a는 상기 실시예에 있어서의 제5 실시예(No.9)의 정면에서 본 해석 모델도이다.
도 18b는 상기 실시예에 있어서의 제5 실시예(No.9)의 단면에서 본 해석 모델도이다.
도 19는 상기 실시예의 굽힘 모델에 있어서의 강성비를 나타내는 그래프이다.
도 20은 상기 실시예의 비틀림 모델에 있어서의 강성비를 나타내는 그래프이다.
도 21a는 본 발명의 변형예에 관한 패널을 도시하는 사시도이다.
도 21b는 본 발명의 변형예에 관한 패널을 도시하는 단면도이다.
도 22a는 본 발명의 변형예에 관한 패널의 배리에이션을 도시하는 사시도이다.
도 22b는 본 발명의 변형예에 관한 패널의 배리에이션을 도시하는 사시도이다.
도 22c는 본 발명의 변형예에 관한 패널의 배리에이션을 도시하는 사시도이다.
도 22d는 본 발명의 변형예에 관한 패널의 배리에이션을 도시하는 사시도이다.
도 23a는 다른 변형예에 관한 패널을 도시하는 사시도이다.
도 23b는 다른 변형예에 관한 패널을 도시하는 확대 사시도이다.
도 24a는 다른 변형예에 있어서 볼록부 및 오목부의 경사면부의 경사 각도를 변화시킨 경우의 강성비(굽힘)를 나타내는 그래프이다.
도 24b는 다른 변형예에 있어서 볼록부 및 오목부의 경사면부의 경사 각도를 변화시킨 경우의 강성비(비틀림)를 나타내는 그래프이다.
도 25a는 다른 변형예에 있어서 볼록부 및 오목부의 정상면간 거리를 변화시킨 경우의 강성비(굽힘)를 나타내는 그래프이다.
도 25b는 다른 변형예에 있어서 볼록부 및 오목부의 정상면간 거리를 변화시킨 경우의 강성비(비틀림)를 나타내는 그래프이다.
도 26a는 다른 변형예에 있어서 정상부 평탄부의 대각변 길이를 변화시킨 경우의 강성비(굽힘)를 나타내는 그래프이다.
도 26b는 다른 변형예에 있어서 정상부 평탄부의 대각변 길이를 변화시킨 경우의 강성비(비틀림)를 나타내는 그래프이다.
도 27a는 다른 변형예에 있어서 패널 사이즈에 대한 볼록부 및 오목부의 사이즈를 변화시킨 경우의 강성비(굽힘)를 나타내는 그래프이다.
도 27b는 다른 변형예에 있어서 패널 사이즈에 대한 볼록부 및 오목부의 사이즈를 변화시킨 경우의 강성비(비틀림)를 나타내는 그래프이다.
도 28은 정상부 평탄부의 대각변 길이를 변화시킨 경우의 강성비(굽힘)를 나타내는 그래프이다.
도 29는 정상부 평탄부의 대각변 길이를 변화시킨 경우의 강성비(비틀림)를 나타내는 그래프이다.
도 30은 정상부 평탄부의 대각변 길이를 변화시킨 경우의 강성비(굽힘)를 나타내는 그래프이다.
도 31은 정상부 평탄부의 대각변 길이를 변화시킨 경우의 강성비(비틀림)를 나타내는 그래프이다.
도 32는 볼록부와 오목부를 연결하는 원호부를 도시하는 사시도이다.
도 33은 원호부의 크기를 변화시킨 경우의 강성비(굽힘)를 나타내는 그래프이다.
도 34는 원호부의 크기를 변화시킨 경우의 강성비(비틀림)를 나타내는 그래프이다.

이하, 본 발명의 각 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.

도 1 내지 도 6e에 있어서, 본 실시 형태의 패널(1)(1A 내지 1E)은, 가전 제품의 하우징이나, 화물용 컨테이너의 벽체, 건축용의 구조체나 내외장재, 자동차나 철도 차량, 항공기, 선박 등의 차체나 섀시, 각 부 부품, 그 외에, 용기로서의 캔 등에 이용되고, 평면이나 곡면 등의 소정의 기준면(F)을 따른 전체 판 형상으로 형성되어 있다. 이 패널(1)은 강, 스테인리스, 알루미늄 합금 등의 금속제 박판으로부터 프레스 가공에 의해 형성되어도 좋고, 열가소성 수지로부터 사출 성형에 의해 형성되어도 좋다. 그리고, 패널(1)은 기준면(F)을 따른 평면부(2)와, 이 평면부(2)의 외측 테두리로부터 대략 직각으로 절곡된 절곡부(프레임부)(3)를 갖고 형성되어 있다. 여기서, 패널(1)은 절곡부(3)를 구비하고 있지만, 반드시 구비할 필요는 없다. 그러나, 절곡부(3)를 구비함으로써, 패널(1)의 테두리부의 국소적인 변형을 억제한다고 하는 효과를 얻는 것이 가능하다.

도 1 및 도 6a에 도시하는 제1 실시 형태의 패널(1A)은, 기준면(F)으로부터 돌출되는 복수의 볼록부(4A)와, 기준면(F)과 동일면을 이루는 복수의 평탄부(5A)를 구비하고 있다.

복수의 볼록부(4A)는 일측[기준면(F)에 대하여 수직 방향:도면의 지면(紙面) 상방]으로 돌출되어 있다. 이 평탄부(5A)는 돌출되지 않고 남은 평면부(2)로 구성되어 있다. 그리고, 복수의 볼록부(4A) 및 복수의 평탄부(5A)가, 평면부(2)를 따라서 배열되어 배치되어 있다.

볼록부(4A)는, 정면에서 본 경우(돌출 방향에서 본 경우)에, 정육각형인 상면부(41A)와, 상면부(41A)의 각 변으로부터 평면부(2)[기준면(F)]를 향하여 연장되는 경사면부(경사면)(42A)를 가진 정육각뿔대로 구성되어 있다.

평탄부(5A)는, 3개의 볼록부(4A)의 경사면부(42A)의 하단부 테두리에 의해 정삼각형 형상으로 형성되어 있다. 즉, 이 볼록부(4A) 각각의 전체 주위는 평탄부(5A)에 의해 둘러싸이고, 또한, 평탄부(5A) 각각의 전체 주위는 볼록부(4A)에 의해 둘러싸여 있다. 구체적으로는, 평탄부(5A)의 전체 주위인 3변이 3개의 볼록부(4A)에 둘러싸여 있고, 볼록부(4A)의 전체 주위인 6변이 6개의 평탄부(5A)에 둘러싸여 있다. 따라서, 인접하는 평탄부(5A)끼리가 서로 연속되지 않도록, 또한, 인접하는 볼록부(4A)끼리가 서로 연속되지 않도록, 볼록부(4A) 및 평탄부(5A)가 배치되어 있다.

이상의 구성에 의해, 본 실시 형태의 패널(1A)은 볼록부(4A)와 평탄부(5A)가, 평면적으로 연속해서 형성되어 있지 않은 구성이다. 이에 의해, 패널(1A)의 판의 두께 방향의 입체 효과가 얻어져, 패널(1A)의 굽힘 강성이나 비틀림 강성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 각별히 고강성화를 도모할 수 있는 동시에, 박형화에 의한 경량화를 실현할 수 있다.

도 2 및 도 6b에 도시하는 제2 실시 형태의 패널(1B)은, 기준면(F)으로부터 돌출되는 복수의 볼록부(4B)와, 기준면(F)으로부터 움푹 들어가는 오목부(6B)를 구비하고 있다.

복수의 볼록부(4B)는, 일측[기준면(F)에 대하여 수직 방향;도면의 지면 상방)으로 돌출되고, 복수의 오목부(6B)는, 일측과는 반대인 타측(도면의 하방)으로 움푹 들어가 있다. 그리고, 복수의 볼록부(4B) 및 복수의 오목부(6B)가, 평면부(2)를 따라서 배열되어 배치되어 있다.

볼록부(4B)는, 정면에서 본 경우(돌출 방향에서 본 경우)에, 정육각형인 상면부(41B)와, 측면인 경사면부(42B)를 가진 정육각뿔대로 구성되어 있다. 이 경사면부(42B)는, 볼록부(4B)의 주연 부분에 형성되고, 상면부(41B)의 각 변으로부터 평면부(2)[기준면(F)]를 향하여 연장되고, 평면부(2)에 대하여 경사진 볼록부측 경사면이다.

오목부(6B)는, 정면에서 본 경우에, 정삼각형의 저면부(61B)와, 측면인 경사면부(62B)를 가진 하향의 정삼각뿔대로 구성되어 있다. 경사면부(62B)는, 오목부(6B)의 주연 부분에 형성되고, 저면부(61B)의 각 변으로부터 평면부(2)[기준면(F)]를 향하여 연장되고, 평면부(2)에 대하여 경사진 오목부측 경사면이다. 그리고, 각각의 볼록부(4B)의 전체 주위는, 6개의 오목부(6B)에 의해 둘러싸여 있다. 한편, 각각의 오목부(6B)의 전체 주위는, 3개의 볼록부(4B)에 의해 둘러싸여 있다.

상술한 구성에 의해, 인접하는 볼록부(4B)끼리가 서로 연속되지 않도록, 또한, 인접하는 오목부(6B)끼리가 서로 연속되지 않도록 배치되어 있다. 또한, 볼록부(4B)의 경사면부(42B)의 기준면(F)에 대한 경사 각도 α1과, 오목부(6B)의 경사면부(62B)의 기준면(F)에 대한 경사 각도 α2가 동일하다.

또한, 경사면부(42B)와 경사면부(62B)를 기준면(F)에 수직한 단면에서 본 경우에, 이들 경사면부(42B)와 경사면부(62B)가 직선적으로 연속해서 연결되어 있다. 즉, 동일 평면 내에서 연속해서 형성되어 있다.

이상의 구성에 의해, 본 실시 형태의 패널(1B)은 패널(1A)과 마찬가지로, 각별히 고강성화를 도모할 수 있는 동시에, 박형화에 의한 경량화를 실현할 수 있다.

도 3 및 도 6c에 도시하는 제3 실시 형태의 패널(1C)은, 기준면(F)으로부터 돌출되는 복수의 볼록부(4C)와, 평면부(2)와 동일면을 이루는 복수의 평탄부(5C)를 구비하고 있다.

복수의 볼록부(4C)는, 사각 형상이고, 일측[기준면(F)에 대하여 수직 방향:도면의 지면 상방]으로 돌출되어 있다. 이 평탄부(5C)는, 돌출되지 않고 남은 평면부(2)로 구성되어 있다. 그리고, 복수의 볼록부(4C) 및 복수의 평탄부(5C)가, 평면부(2)를 따라서 배열되어 배치되어 있다.

볼록부(4C)는, 정면에서 본 경우(돌출 방향에서 본 경우)에, 정방형(사각형)인 상면부(41C)와, 상면부(41C)의 각 변으로부터 평면부(2)[기준면(F)]를 향하여 연장되는 경사면부(경사면)(42C)를 가진 정사각뿔대로 구성되어 있다. 각각의 평탄부(5C)의 전체 주위는, 복수의 볼록부(4C)에 의해 둘러싸여 있다. 구체적으로는, 평탄부(5C)는, 4개[패널(1)의 테두리에서는 3개]의 볼록부(4C)의 경사면부(42C)의 하단부 테두리에 의해 정방 형상으로 형성되고, 즉 평탄부(5C) 각각의 전체 주위인 4변이 4개의 볼록부(4C)에 둘러싸여 있다. 또한, 볼록부(4C) 각각의 전체 주위는 평탄부(5C)에 의해 둘러싸여 있다.

이와 같은 구성에 의해, 인접하는 평탄부(5C)끼리가 서로 연속되지 않도록, 또한, 인접하는 볼록부(4C)가 서로 연속되지 않도록, 볼록부(4C) 및 평탄부(5C)가 배치되어 있다.

또한, 폭 방향(X 방향) 및 이 폭 방향에 직교하는 길이 방향(Y 방향)을 따라서, 복수의 볼록부(4C)와 복수의 평탄부(5C)가, 기준면(F)을 따라서 교대로 배열되어 배치되어 있다. 즉, 체크 무늬[체커(checker) 형상]로 형성되어 있다.

이상의 구성에 의해, 본 실시 형태의 패널(1C)은, 패널(1A)과 마찬가지로, 각별히 고강성화를 도모할 수 있는 동시에, 박형화에 의한 경량화를 실현할 수 있다.

도 4 및 도 6d에 도시하는 제4 실시 형태의 패널(1D)은, 기준면(F)으로부터 돌출되는 복수의 볼록부(4D)와, 기준면(F)으로부터 움푹 들어가는 복수의 오목부(6D)를 구비하고 있다.

복수의 볼록부(4D)는, 일측[기준면(F)에 대하여 수직 방향;도면의 지면 상방]으로 돌출되고, 복수의 오목부(6D)는, 일측과는 반대인 타측(도면의 하방)으로 움푹 들어가 있다. 그리고, 복수의 볼록부(4D) 및 복수의 오목부(6D)가, 평면부(2)를 따라서 배열되어 배치되어 있다.

볼록부(4D)는, 정면에서 본 경우(돌출 방향에서 본 경우)에, 정방형(사각형)인 상면부(41D)와, 측면인 경사면부(42D)를 가진 정사각뿔대로 구성되어 있다. 경사면부(42D)는 볼록부의 주연 부분에 형성되고, 상면부(41D)의 각 변으로부터 평면부(2)[기준면(F)]를 향하여 연장되고, 평면부(2)에 대하여 경사진 볼록부측 경사면이다. 그리고, 각각의 볼록부(4D) 전체 주위는, 4개의 오목부(6D)에 의해 둘러싸여 있다. 한편, 각각의 오목부(6D)의 전체 주위는, 4개의 볼록부(4B)에 의해 둘러싸여 있다.

오목부(6D)는, 정면에서 본 경우(돌출 방향에서 본 경우)에, 정방형(사각형)인 저면부(61D)와, 측면인 경사면부(62D)를 가진 하향의 정사각뿔대로 구성되어 있다. 경사면부(62D)는 오목부(6D)의 주연 부분에 형성되고, 저면부(61D)의 각 변으로부터 평면부(2)[기준면(F)]를 향하여 연장되고, 평면부(2)에 대하여 경사진 오목부측 경사면이다. 그리고, 각각의 볼록부(4D)의 전체 주위는, 4개의 오목부(6D)에 의해 둘러싸이고, 한편, 각각의 오목부(6D)의 전체 주위는, 4개의 볼록부(4D)에 의해 둘러싸여 있다.

상술한 구성에 의해, 폭 방향(X 방향) 및 이 폭 방향에 직교하는 길이 방향(Y 방향)을 따라서, 복수의 볼록부(4D) 및 복수의 오목부(6D)가, 각각 교대로 배열되어 배치되어 있다. 즉, 체크 무늬(체커 형상)로 형성되어 있다.

이에 의해, 인접하는 볼록부(4D)끼리가 서로 연속되지 않도록, 또한, 인접하는 오목부(6D)끼리가 서로 연속되지 않도록 구성되어 있다. 또한, 볼록부(4D)의 경사면부(42D)의 기준면(F)에 대한 경사 각도 α3과, 오목부(6D)의 경사면부(62D)의 기준면(F)에 대한 경사 각도 α4가 동일하다. 또한, 경사면부(42D)와 경사면부(62D)를 기준면(F)에 수직한 단면에서 본 경우에, 이들 경사면부(42D)와 경사면부(62D)가 직선적으로 연속해서 연결되어 있다. 즉, 동일 평면 내에서 연속해서 형성되어 있다.

이상의 구성에 의해, 본 실시 형태의 패널(1D)은, 패널(1A)과 마찬가지로, 각별히 고강성화를 도모할 수 있는 동시에, 박형화에 의한 경량화를 실현할 수 있다.

도 5 및 도 6e에 도시하는 제5 실시 형태의 패널(1E)은, 기준면(F)으로부터 돌출되는 복수의 볼록부(4E)와, 기준면(F)으로부터 움푹 들어가는 복수의 오목부(6E)를 구비하고 있다.

복수의 볼록부(4E)는, 일측[기준면(F)에 대하여 수직 방향;도면의 지면 상방]으로 돌출되고, 복수의 오목부(6E)는, 일측과는 반대인 타측(도면의 하방)으로 움푹 들어가 있다. 그리고, 복수의 볼록부(4E) 및 복수의 오목부(6E)가, 평면부(2)를 따라서 배열되어 배치되어 있다.

또한, 서로 인접하는 볼록부(4E)의 각 코너부 사이[오목부(6E)의 각 코너부 사이]에, 브리지(51E)가 형성되어 있다. 브리지(51E)는, 평탄한 정상부 평탄부(정상부 상면)(5E)를 갖고 있고, 이 정상부 평탄부(5E)는 돌출되지 않고 또한 움푹 들어가지 않고 남은 평면부(2)로 구성되어 있다.

볼록부(4E)는, 정면에서 본 경우(돌출 방향에서 본 경우)에, 정방형(사각형)인 네 코너가 모따기된 상면부(41E)와, 측면인 경사면부(42E)와, 상면부(41E)의 네 코너로부터 평면부(2)[기준면(F)]를 향하여 연장되는 코너부 경사면(43E)을 가진 팔각뿔대로 구성되어 있다. 이 경사면부(42E)는, 볼록부(4E)의 주변 부분에 형성되고, 상면부(41E)의 각 변으로부터 평면부(2)[기준면(F)]를 향하여 연장되고, 평면부(2)에 대하여 경사진 볼록부측 경사면이다.

오목부(6E)는, 정면에서 본 경우(돌출 방향에서 본 경우)에, 정방형의 네 코너가 모따기된 저면부(61E)와, 측면인 경사면부(62E)와, 저면부(61E)의 네 코너로부터 평면부(2)[기준면(F)]에 연장되는 코너부 경사면(63E)을 가진 하향의 팔각뿔대로 구성되어 있다. 경사면부(62E)는 오목부(6E)의 주연 부분에 형성되고, 저면부(61E)의 각 변으로부터 평면부(2)[기준면(F)]를 향하여 연장되고, 평면부(2)에 대하여 경사진 오목부측 경사면이다.

정상부 평탄부(5E)는, 대각에 위치하는 2개의 볼록부(4E)와 2개의 오목부(6E)가 접근하는 코너부에, 코너부 경사면(43E)의 하단부 테두리와 코너부 경사면(63E)의 상단부 테두리에 의해 정방 형상으로 형성되어 있다.

그리고, 제5 실시 형태의 패널(1E)에 있어서, 각각의 볼록부(4E)의 전체 주위는, 4개의 오목부(6E)에 의해 둘러싸이고, 각각의 오목부(6E)의 전체 주위는, 4개의 볼록부(4E)에 의해 둘러싸여 구성되어 있다. 이 구성에 의해, 폭 방향(X 방향) 및 이 폭 방향에 직교하는 길이 방향(Y 방향)을 따라서, 복수의 볼록부(4E) 및 복수의 오목부(6E)가, 각각 교대로 배열되어 배치되어 있다. 즉, 체크 무늬(체커 형상)로 형성되어 있다.

이에 의해, 패널(1E)은, 인접하는 볼록부(4E)끼리가 서로 연속되지 않도록, 또한, 인접하는 오목부(6E)끼리가 서로 연속되지 않도록 구성되어 있다. 또한, 정상부 평탄부(5E)의 전체 주위인 4변이, 2개의 볼록부(4E) 및 2개의 오목부(6E)에 의해 둘러싸여 있고, 인접하는 정상부 평탄부(5E)[브리지(51E)]끼리가 서로 연속되지 않는 구성이다. 또한, 볼록부(4E)의 경사면부(42E)의 기준면(F)에 대한 경사 각도 α5와, 오목부(6E)의 경사면부(62E)의 기준면(F)에 대한 경사 각도 α6이 동일하다. 또한, 경사면부(42E)와 경사면부(62E)가 동일 평면 내에서 연속해서 형성되어 있다.

이상의 구성에 의해, 본 실시 형태의 패널(1E)은, 패널(1A)과 마찬가지로, 각별히 고강성화를 도모할 수 있는 동시에, 박형화에 의한 경량화를 실현할 수 있다.

또한, 도 1 내지 도 4의 패널(1A 내지 1D)에, 패널(1E)과 마찬가지의 브리지(51E)를 구비해도 좋다.

여기서, 본 발명의 종래예에 관한 패널(10)(10A, 10B, 10C, 10D)을 도 7a, 도 7b, 도 7c 및 도 8에 기초하여 설명한다.

도 7a에 있어서, 패널(10A)은 평판 형상의 평면부(12)와, 이 평면부(12)의 외측 테두리로부터 대략 직각으로 절곡된 절곡부(13)를 갖고 형성되어 있다.

도 7b에 있어서, 패널(10B)은 평면부(12) 및 절곡부(13)와, 평면부(12)로부터 일측(도면의 지면 상방)으로 돌출되는 복수의 볼록부(14)와, 평면부(12)에 있어서 볼록부(14)가 형성되어 있지 않은 평탄부(15)를 갖고 형성되어 있다.

도 7c에 있어서, 패널(10C)은 평면부(12), 절곡부(13), 복수의 볼록부(14) 및 평탄부(15)와, 평면부(12)로부터 타측(도면의 하방)으로 움푹 들어가는 복수의 오목부(16)를 갖고 형성되어 있다.

도 8에 있어서, 패널(10D)은 평면부(12) 및 절곡부(13)와, 평면부(12)로부터 일측(도면의 지면 상방)으로 돌출되는 복수의 볼록부(14D)를 갖고 형성되고, 볼록부(14D)는 평면 정방 형상의 사각뿔로 되고, 인접하는 볼록부(14D)의 변끼리가 접하여 배열되어 배치되어 있다.

[실시예]

이하, 본 실시 형태의 패널(1)과 종래의 패널(10)에 대해서, 패널 강성을 검토한 결과에 대해서 설명한다.

여기서는, 상기 실시 형태의 패널(1A 내지 1E)을 실시예로 하고, 종래의 패널(10A 내지 10D)을 비교예로 하고, 각 패널을 모델화한 FEM 해석을 실시하여 패널 강성을 산출하였다. 또한, FEM 해석 모델로서는, 도 9a에 도시하는 바와 같이, 각 패널(1, 10)의 4개의 코너 및 4변의 중앙을 지지하여 패널 중앙에 하중을 부여하는 굽힘 모델과, 도 9b에 도시하는 바와 같이, 각 패널(1, 10)의 3개의 코너를 지지하여 다른 코너에 하중을 부여하는 비틀림 모델을 사용하였다. 또한, 각 모델의 패널(1, 10)에 있어서, 절곡부(3, 13)의 높이는 15㎜로 하고, 그 단부 테두리(23)끼리는 연결되어 있지 않은 구성으로 하였다. 또한, 각 모델의 요철의 배치 및 치수를 도 10a 내지 도 18b에 도시한다. 또한, 모델 치수는 패널(1, 10)의 판 두께 중심 치수로 표기하고 있다. 또한, 해석 결과를 도 19 및 도 20에 나타낸다.

<해석 모델>

실시예 및 비교예에 공통되는 해석 모델의 제원 및 해석 조건은, 이하와 같다.

ㆍ패널 사이즈:285㎜×285㎜

ㆍ패널 판 두께:0.6㎜(패널 재질은 강을 상정)

ㆍ하중 위치:굽힘 모델에서는, 패널 중앙의 20㎜×20㎜의 범위로 하고, 비틀림 모델에서는, 지지하지 않는 1개의 코너의 1점이다(도 9 중에 흰색 화살표로 표시).

ㆍ작용 하중:10N

<비교예>

제1 비교예는, 도 7a에 도시하는 패널(10A)을 사용하고, 해석 모델의 형상을 도 10에 도시한다. 또한, 해석 결과의 그래프(도 19, 도 20)에서는, No.1로 표기한다.

제2 비교예는, 도 7b에 도시하는 패널(10B)을 사용하고, 해석 모델의 요철의 배치 및 치수를 도 11a, 도 11b에 도시한다. 또한, 해석 결과의 그래프(도 19, 도 20)에서는, No.2로 표기한다. 이 제2 비교예에서는, 인접하는 볼록부(14)의 중심 간격이 34.64㎜이고, 중심점이 정삼각형의 정점이 되도록 배치한다. 각 볼록부(14)의 원뿔대 정상면의 직경이 24㎜이고, 원뿔대 저면의 직경이 30㎜이고, 평면부(12)로부터의 볼록부(14)의 돌출 치수가 3㎜이고, 볼록부(14)의 원뿔대 형상의 경사 각도가 45°이다.

제3 비교예는, 도 7c에 도시하는 패널(10C)을 사용하여, 해석 모델의 요철의 배치 및 치수를 도 12a, 도 12b에 도시한다. 또한, 해석 결과의 그래프(도 19, 도 20)에서는, No.3으로 표기한다. 이 제3 비교예에서는, 인접하는 볼록부(14) 및 오목부(16)의 중심 간격이 34.64㎜이고, 중심점이 정삼각형의 정점이 되도록 배치한다. 각 볼록부(14) 및 오목부(16)의 원뿔대 정상면의 직경이 27㎜이고, 원뿔대 저면의 직경이 30㎜이고, 평면부(12)로부터의 볼록부(14)의 돌출 치수 및 오목부(16)의 오목 치수가 각각 1.5㎜이다. 또한, 볼록부(14)와 오목부(16)의 원뿔대 정상면의 거리가 3㎜이고, 볼록부(14) 및 오목부(16)의 원뿔대 형상의 경사 각도가 45°이다.

제4 비교예는, 도 8에 도시하는 패널(10D)을 사용하여, 해석 모델의 요철의 배치 및 치수를 도 13a, 도 13b에 도시한다. 또한, 해석 결과의 그래프(도 19, 도 20)에서는, No.4로 표기한다. 이 제4 비교예에서는, 인접하는 볼록부(14D)의 중심 간격이 30㎜이고, 즉 각 볼록부(14D)의 평면 치수가 30㎜×30㎜이고, 평면부(12)로부터의 볼록부(14D)의 돌출 치수 즉 사각뿔의 정점의 높이가 3㎜이다.

<실시예>

제1 실시예는, 도 1 및 도 6a에 도시하는 패널(1A)을 사용하여, 해석 모델의 요철의 배치 및 치수를 도 14a, 도 14b에 도시한다. 또한, 해석 결과의 그래프(도 19, 도 20)에서는, No.5로 표기한다. 이 제1 실시예의 패널(1A)에서는, 인접하는 볼록부(4A)의 중심 간격이 34.64㎜이고, 중심점이 정삼각형의 정점이 되도록 배치하고, 각 볼록부(4A)의 육각뿔대의 정상면의 대변의 거리가 24㎜이고, 육각뿔대 저면의 대변의 거리가 30㎜이고, 육각뿔대의 저면에 둘러싸인 평면 정삼각형이 각 평탄부(5A)이다. 또한, 평면부(2)로부터의 볼록부(4A)의 돌출 치수가 3㎜이고, 기준면(F)에 대한 볼록부(4A)의 경사면부(42A)의 경사 각도가 45°이다.

제2 실시예는, 도 2 및 도 6b에 도시하는 패널(1B)을 사용하여, 해석 모델의 요철의 배치 및 치수를 도 15a, 도 15b에 도시한다. 또한, 해석 결과의 그래프(도 19, 도 20)에서는, No.6으로 표기한다. 이 제2 실시예의 패널(1B)에서는, 인접하는 볼록부(4B)의 중심 간격이 34.64㎜이고, 중심점이 정삼각형의 정점이 되도록 배치하고, 각 볼록부(4B)의 육각뿔대 정상면의 대변의 거리가 27㎜이고, 육각뿔대 저면의 대변의 거리가 30㎜이다. 또한, 육각뿔대 저면에 둘러싸인 영역에 각 오목부(6B)가 되는 삼각뿔대를 설치하였다. 또한, 평면부(2)로부터의 볼록부(4B)의 돌출 치수가 1.5㎜이고, 평면부(2)로부터의 오목부(6B)의 오목 치수가 1.5㎜이다. 또한, 볼록부(4B)의 육각뿔대 정상면과 오목부(6B)의 삼각뿔대 정상면의 거리가 3㎜이고, 기준면(F)에 대한 볼록부(4A)의 경사면부(42B) 및 오목부(6B)의 경사면부(62B)의 경사 각도가 각각 45°이다.

제3 실시예는, 도 3 및 도 6c에 도시하는 패널(1C)을 사용하여, 해석 모델의 요철의 배치 및 치수를 도 16a, 도 16b에 도시한다. 또한, 해석 결과의 그래프(도 19, 도 20)에서는, No.7로 표기한다. 이 제3 실시예의 패널(1C)에서는, 인접하는 볼록부(4C)의 중심 간격이 30㎜이고, 즉 평면 정방형의 각 볼록부(4C)의 사각뿔대 저면의 각 변 길이가 30㎜이고, 사각뿔대의 정상면의 각 변 길이가 24㎜이다. 또한, 평면부(2)로부터의 볼록부(4C)의 돌출 치수가 3㎜이고, 기준면(F)에 대한 볼록부(4C)의 경사면부(42C)의 경사 각도가 45°이다.

제4 실시예는, 도 4 및 도 6d에 도시하는 패널(1D)을 사용하여, 해석 모델의 요철의 배치 및 치수를 도 17a, 도 17b에 도시한다. 또한, 해석 결과의 그래프(도 19, 도 20)에서는, No.8로 표기한다. 이 제4 실시예의 패널(1D)에서는, 인접하는 볼록부(4D)의 중심 간격이 30㎜이고, 즉 평면 정방형의 각 볼록부(4D)의 사각뿔대의 저면의 각 변 길이가 30㎜이고, 사각뿔대 정상면의 각 변 길이가 27㎜이고, 오목부(6D)의 사각뿔대 저면의 각 변 길이가 30㎜이고, 사각뿔대 정상면의 각 변 길이가 27㎜이다. 또한, 평면부(2)로부터의 볼록부(4D)의 돌출 치수가 1.5㎜이고, 평면부(2)로부터의 오목부(6D)의 오목 치수가 1.5㎜이다. 또한, 볼록부(4D)의 사각뿔대 정상면과 오목부(6D)의 사각뿔대 정상면의 거리가 3㎜이고, 기준면(F)에 대한 볼록부(4D)의 경사면부(42D) 및 오목부(6D)의 경사면부(62D)의 경사 각도가 각각 45°이다.

본 제4 실시예에서는, 볼록부(4D)와 오목부(6D)의 평면 형상 및 평면 치수가 동일하다. 이에 의해, 패널이 돌출되어 있는 측으로부터의 외력 및 패널이 움푹 들어가 있는 측으로부터의 외력 중 어느 쪽에 대해서도 밸런스 좋게 저항시킬 수 있다.

또한, 본 제4 실시예에서는, 기준면에 대하여 수직 방향의 볼록부의 돌출 치수와 오목부의 함몰 치수가 동일하다. 이 경우도, 패널이 돌출되어 있는 측 및 패널이 움푹 들어가 있는 측 중 어느 측으로부터의 외력에 대해서도 밸런스 좋게 저항시킬 수 있다.

제5 실시예는, 도 5 및 도 6e에 도시하는 패널(1E)을 사용하여, 해석 모델의 요철의 배치 및 치수를 도 18에 도시한다. 또한, 해석 결과의 그래프(도 19, 도 20)에서는, No.9로 표기한다. 이 제5 실시예의 패널(1E)에서는, 인접하는 볼록부(4E)의 중심 간격이 30㎜이고, 즉 평면 대략 정방형의 각 볼록부(4E)의 사각뿔대의 저면의 각 변 길이가 30㎜이고, 사각뿔대의 정상면의 각 변 길이를 27㎜로 하고, 오목부(6E)의 사각뿔대의 저면의 각 변 길이가 30㎜이고, 사각뿔대의 정상면의 각 변 길이가 27㎜이다. 또한, 평면부(2)로부터의 볼록부(4E)의 돌출 치수가 1.5㎜이고, 평면부(2)로부터의 오목부(6E)의 오목 치수가 1.5㎜이다. 또한, 볼록부(4E)의 사각뿔대의 정상면과 오목부(6E)의 사각뿔대의 정상면의 거리가 3㎜이고, 기준면(F)에 대한 볼록부(4E)의 경사면부(42E) 및 오목부(6E)의 경사면부(62E)의 경사 각도가 각각 45°이다. 또한, 제5 실시예의 패널(1E)에서는, 볼록부(4E) 및 오목부(6E)의 모따기 치수가 1.5㎜이고, 즉 평면 정방형의 각 정상부 평탄부(5E)의 각 대각변 길이가 3㎜이고, 기준면(F)에 대한 코너부 경사면(43E) 및 코너부 경사면(63E)의 경사 각도가 각각 45°이다.

도 19, 도 20에 FEM 해석 결과를 나타낸다. 도 19는, 굽힘 모델에 있어서의 강성비를 나타내는 그래프로, 제1 비교예의 패널(10A)에 있어서의 패널 중앙의 연직 변위를, 각 실시예 및 비교예의 패널(1, 10)에 있어서의 패널 중앙의 연직 변위로 나눈 값이 나타나 있다. 도 20은, 비틀림 모델에 있어서의 강성비를 나타내는 그래프로, 제1 비교예의 패널(10A)에 있어서의 하중 위치의 연직 변위를, 각 실시예 및 비교예의 패널(1, 10)에 있어서의 하중 위치의 연직 변위로 나눈 값이 나타나 있다. 즉, 도 19, 도 20에, 요철을 갖지 않는 제1 비교예의 패널(10A)에 대하여, 제1 실시예 내지 제5 실시예의 패널(1A 내지 1E) 및 제2 비교예 내지 제4 비교예의 패널(10B 내지 10D)의 굽힘 강성 및 비틀림 강성이 증가한 비율을 나타낸다. 도 19, 도 20의 종축은 강성비이다.

도 19에 도시하는 바와 같이, 제1 비교예의 패널(10A)(No.1)에 대해, 제2 비교예 내지 제4 비교예의 패널(10B 내지 10D)(No.2, 3, 4)의 굽힘 강성은, 1.9배 내지 2.32배만큼 증가하고, 제1 실시예 내지 제3 실시예의 패널(1A 내지 1C)(No.5 내지 7)의 굽힘 강성은, 2.35배 내지 2.75배만큼 증가하고 있다. 한편, 제4 실시예, 제5 실시예의 패널(1D, 1E)(No.8, 9)의 굽힘 강성은, 제1 비교예의 패널(10A)에 대하여 3.98배, 3.74배로, 4배 가까이까지 증가하고 있다. 이와 같이, 본 발명의 실시 형태에 관한 제1 실시예 내지 제3 실시예의 패널(1A 내지 1C)에서는, 종래의 요철을 가진 패널(10B, 10C)(제2 비교예, 제3 비교예)과 동일한 정도 이상으로 굽힘 강성이 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한, 본 발명의 실시 형태에 관한 제4 실시예, 제5 실시예의 패널(1D, 1E)에서는, 종래의 패널(10B, 10C)과 비교하여 1.6 내지 1.9배 정도까지 굽힘 강성이 증가하는 것을 알 수 있었다.

도 20에 도시하는 바와 같이, 제1 비교예의 패널(10A)(No.1)에 대해, 제2 비교예 내지 제4 비교예의 패널(10B 내지 10D)(No.2, 3, 4)의 비틀림 강성은, 1.18배 내지 1.58배만큼 증가하고, 제1 실시예 내지 제3 실시예의 패널(1A 내지 1C)(No.5 내지 7)의 비틀림 강성은, 1.49배 내지 1.56배만큼 증가하고 있다. 한편, 제4 실시예, 제5 실시예의 패널(1D, 1E)(No.8, 9)의 비틀림 강성은, 제1 비교예의 패널(10A)에 대하여 3.26배, 3.34배로, 3배 이상으로 증가하고 있다. 이와 같이, 본 발명의 실시 형태에 관한 제1 실시예 내지 제3 실시예의 패널(1A 내지 1C)에서는, 종래의 요철을 가진 패널(10B, 10C)(제2 비교예, 제3 비교예)과 동일한 정도로 비틀림 강성이 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한, 본 발명의 실시 형태에 관한 제4 실시예, 제5 실시예의 패널(1D, 1E)에서는, 종래의 패널(10B, 10C)과 비교하여 2.1 내지 2.2배 정도까지 비틀림 강성이 증가하는 것을 알 수 있었다.

이상의 실시예에 의해 이하의 지식이 얻어졌다.

즉, 평면부(12)나 평탄부(15)가 연속되는 비교예에 비해, 평탄부(5A, 5C), 정상부 평탄부(5E)가 연속되지 않고, 또한 볼록부(4A 내지 4E)끼리나 오목부(6B, 6D, 6E)끼리도 서로 연속되지 않는 제1 실시예 내지 제5 실시예의 패널에서는, 굽힘 강성 및 비틀림 강성을 증가시킬 수 있다. 특히, 볼록부(4D, 4E)와 오목부(6D, 6E)가 체크 무늬로 배열되어 배치된 제4 실시예, 제5 실시예에 있어서, 굽힘 강성 및 비틀림 강성의 증가율이 커서, 각별히 고강성화를 도모할 수 있다.

상기 실시예에서 나타낸 패널(1)의 각 부 치수는 예시에 지나지 않고, 용도에 따라서 적절하게 변경할 수 있다. 상기 실시예로부터 또한 패널(1)의 각 부 치수를 변경한 경우의 효과에 대해서, 도 21a 내지 도 27b, 표 1 내지 표 10에 기초하여 설명한다. 여기서, 패널(1)의 각 부 치수는, 도 21a 내지 도 23b에 도시하는 기호로서 정의한다. 도 21a 내지 도 22d에 있어서의 각 부 치수는, 볼록부의 사각뿔대 정상면과 오목부의 사각뿔대 정상면의 거리 H, 판 두께 t, 볼록부 및 오목부의 사각뿔대 저면의 각 변 길이 J, 기준면(F)에 대한 볼록부 및 오목부의 경사면부의 경사 각도 θ, 요철의 수 m, 패널 주위의 평면부를 제외한 패널 사이즈 L, 패널 사이즈 L'를 나타낸다. 또한, 도 23a, 도 23b에 있어서의 각 부 치수는, 사각뿔대 저면의 각 변 길이 J, 정상부 평탄부의 대각변 길이 K를 나타낸다.

제4 실시예의 패널 형상을 기본으로, 표 1, 표 2에 나타내는 패널의 각 부 치수를 사용하여, 경사 각도 θ를 변화시킨 경우의 굽힘 강성 및 비틀림 강성의 각 강성비(제1 비교예와 마찬가지로 요철이 없는 패널을 비교 기준)를 도 24a, 도 24b에 나타낸다. 여기서, 표 1, 표 2는, 각각 볼록부 및 오목부의 경사 각도 θ를 변화시킨 경우의 굽힘 강성비(표 1) 및 비틀림 강성비(표 2)를 나타낸다. θ=5.7°∼90°의 각 형상에 있어서, 경사 각도 θ가 얼마이든 간에, 굽힘 강성 및 비틀림 강성의 향상이 인정된다. 또한, θ=10°∼90°의 범위에서는 굽힘 강성비 및 비틀림 강성비가 대략 3배 이상으로 현저하게 강성이 향상되어 있고, 또한, θ=45°∼75°의 범위에서는 굽힘 강성이 3.8배, 비틀림 강성이 3.3배 이상으로 크게 강성이 향상되어 있다. 즉, 본 제4 실시예의 패널에 있어서, 경사 각도 θ에 관계없이, 강성비가 높은 패널을 제공할 수 있다.

제4 실시예의 패널 형상을 기본으로, 표 3 내지 표 8에 나타내는 패널의 각 부 치수를 사용하여, 볼록부의 사각뿔대의 정상면과 오목부의 사각뿔대의 정상면의 거리 H를 변화시킨 경우의 굽힘 강성 및 비틀림 강성의 각 강성비(요철이 없는 패널을 비교 기준)를 도 25에 나타낸다. 여기서, 표 3 내지 표 8은, 각각 볼록부 및 오목부의 볼록부 및 오목부의 사각뿔대의 정상면의 거리 H를 변화시킨 경우의 굽힘 강성비(표 3, 표 5, 표 7) 및 비틀림 강성비(표 4, 표 6, 표 8)를 나타내고, 표 3 내지 표 4는 판 두께 t=0.3㎜, 표 5 내지 표 6은 판 두께 t=0.6㎜, 표 7 내지 표 8은 판 두께 t=1.0㎜로 하고 있다. 다소의 증감은 있지만, 어떠한 판 두께에 있어서도 H/L≥0.005의 범위에서 굽힘 강성 및 비틀림 강성 모두 대략 2배, H/L≥0.01의 범위에서는 굽힘 강성 및 비틀림 강성 모두 대략 3배로 향상되어 있다. 또한, 판 두께 t와 거리 H의 관계에 대해서는, 어떠한 판 두께 t와 거리 H의 관계에 있어서도 강성의 향상이 보인다. 여기서는, 대략 H≥t 이상, 즉 H/t≥1.0의 범위에 있어서, 특히 강성이 향상되는 경향이 보인다.

제5 실시예의 패널 형상을 기본으로, 표 9, 표 10에 나타내는 패널의 각 부 치수를 사용하여, 정상부 평탄부의 대각변 길이 K를 변화시킨 경우의 굽힘 강성 및 비틀림 강성의 각 강성비(요철이 없는 패널을 비교 기준)를 도 26a, 도 26b에 나타낸다. 여기서, 표 9, 표 10은, 각각 정상부 평탄부의 대각변 길이 K를 변화시킨 경우의 굽힘 강성비(표 9) 및 비틀림 강성비(표 10)를 나타낸다. K/J=0 내지 0.9의 범위에 있어서, 굽힘 강성 및 비틀림 강성의 향상이 인정되고, 특히, K/J=0 내지 0.6의 범위에서는 강성비가 대략 3배 이상으로 현저하게 강성이 향상되어 있다.

제4 실시예의 패널 형상을 기본으로, 표 11, 표 12에 나타내는 패널의 각 부 치수를 사용하여, 패널 사이즈 L에 대한 볼록부 및 오목부의 사각뿔대의 저면의 각 변 길이 J의 비(요철의 수 m의 역수에 상당)를 변화시킨 경우의 굽힘 강성 및 비틀림 강성의 각 강성비(요철이 없는 패널을 비교 기준)를 도 27a, 도 27b에 나타낸다. 여기서, 표 11은 굽힘 강성비를 나타내고, 표 12는 비틀림 강성비를 나타낸다. 또한, 강성비는, 각 모델의 패널 사이즈가 다르므로, 패널 사이즈 L=270㎜(L'=285㎜)의 모델에 작용 하중 10N을 부하하였을 때의 굽힘 변형에 의한 휨각 및 비틀림 변형에 의한 비틀림각과, 동등한 휨각 및 비틀림각이 되는 변형 영역의 강성에 기초하여 비교하고 있다.

J/L≤0.5의 범위에 있어서, 굽힘 강성 및 비틀림 강성의 향상이 인정된다. 여기서는, J/L=0.5, 즉 볼록부가 2개, 오목부가 2개로 이루어지는 최소수의 요철의 조합으로 이루어지는 체크 형상에 있어서도 강성에 향상이 보인다. 즉, 볼록부 또는 오목부의 배치의 특수 형태로서, 볼록부와 오목부가 서로 4변을 둘러싸는 구성 이외에도, 볼록부 또는 오목부의 주위변 중 2변은, 사각뿔대의 정상면과 면이 다른 평탄부로 둘러싸여 있어도 좋다.

이상과 같이, 본 실시 형태의 패널(1)에서는, H/L≥0.005, H/t≥1.0, θ=5.7°∼90°, K/J=0 내지 0.9, J/L≤0.5이면, 보다 적합한 패널을 구성할 수 있다.

제5 실시예의 패널 형상을 기본으로, 도 23b에 도시하는 정상부 평탄부(5E)의 대각변 길이 K 및 경사면부[42E(62E)]의 경사 각도 θ를 변화시킨 경우의 굽힘 강성 및 비틀림 강성의 각 강성비(요철이 없는 패널을 비교 기준)를 도 28, 도 29, 도 30, 도 31에 나타낸다. 정상부 평탄부(5E)의 대각변 길이 K의 값은, 각각 K=0, 3, 6, 15, 21, 24, 27이다. 또한, 경사면부[42E(62E)]의 경사 각도 θ는, 표 13 내지 40에 나타내는 값으로 하고 있다.

도 28(H=3, 굽힘) 및 도 29(H=3, 비틀림)는, 도 18에 도시하는 볼록부의 정상면과 오목부의 정상면의 거리 H가 3.0㎜인 경우의 강성비(굽힘)의 표 13(K=0) 내지 표 19(K=27) 및 강성비(비틀림)의 표 20(K=0) 내지 표 26(K=27)의 그래프이다. 또한, 도 30(H=6, 굽힘) 및 도 31(H=6, 비틀림)은, 돌출 치수(거리) H가 6.0㎜인 경우의 강성비(굽힘)의 표 27(K=0) 내지 표 33(K=27) 및 강성비(비틀림)의 표 34(K=0) 내지 표 40(K=27)의 그래프이다. 정상부 평탄부(5E)의 면적 S3과 경사부{경사면부[42E(62E)]와 코너부 경사면(43E)의 합}의 면적 S4의 총합을, 상면부(41E)의 면적 S1과 저면부(61E)의 면적 S2의 총합으로 제산한 값을 횡축으로 하고, 종축을 굽힘 강성 및 비틀림 강성의 각 강성비로 한 그래프를 도 28 내지 도 31에 나타낸다. 여기서, 상면부(41E)의 면적 S1, 저면부(61E)의 면적 S2, 정상부 평탄부(5E)의 면적 S3은 표면적이고, 경사부{경사면부[42E(62E)]와 코너부 경사면(43E)의 합}의 면적 S4는, 경사면부[42E(62E)]와 코너부 경사면(43E)을 상면으로부터 투영하였을 때의 기준면(F)에 투영되는 투영 면적이다.

도 28 내지 도 31로부터 알 수 있는 바와 같이, 정상부 평탄부(5E)의 대각변 길이 K 및 경사면부[42E(62E)]의 경사 각도 θ의 값에 의해 강성비가 변화된다. 설계상에서 최적인 대각변 길이 K나 경사 각도 θ의 값을 구할 수 있지만, 패널에 이용하는 소재의 특성, 또한, 볼록부나 오목부를 형성한 패널을 성형할 때의 2차 가공성의 확보를 위해, 적합한 K나 θ의 값은 바뀐다. 이와 같이 대각변 길이 K나 경사 각도 θ의 값이 변화된 경우라도, (정상부 평탄부 면적+경사부 면적)/(상면부 면적+저면부 면적)의 값이 1.0 이하에서는, 변곡점을 포함하는 강성비의 최대값을 확보할 수 있다. 따라서, 패널의 소재 특성이나 요구되는 2차 가공성이 변화되어도, 우수한 패널 강성을 확보할 수 있다.

또한, 제5 실시예의 패널 형상을 기본으로 하였지만, 제1 실시예 내지 제4 실시예의 패널을 사용해도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

제4 실시예의 패널 형상을 기본으로, 표 41, 표 42에 나타내는 패널의 각 부 치수를 사용하여, 도 32에 도시하는 바와 같이 오목부와 볼록부를 연결하는 경사면부의 교차에 원호부(반경 R=r×t)를 설치하고, 판 두께 t에 대한 원호부의 반경 R의 비 r을 변화시킨 경우의 굽힘 강성 및 비틀림 강성의 각 강성비(제1 비교예와 마찬가지로 요철이 없는 패널을 비교 기준)를 도 33, 도 34에 나타낸다.

도 33 및 도 34로부터 알 수 있는 바와 같이, r의 값을 0으로부터 22까지 변화시켜도, 굽힘 강성, 비틀림 강성이 향상되어 있고, 패널에 이용하는 소재의 재질에 따라서 교차부의 r을 적절하게 설정해도, 강성이 향상되는 효과가 얻어지는 것을 알 수 있다. 즉, 평탄부를 설치하는 대신에 원호부를 설치함으로써, 평탄부를 설치한 경우와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 원호부의 형성은 가공이 용이하다고 하는 이점도 갖고 있다.

또한, 본 발명은, 상기 실시 형태에만 한정되는 구성이 아니라, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 다른 구성 등을 포함하고, 이하에 나타내는 바와 같은 변형 등도 본 발명에 포함된다.

예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 패널(1)의 기준면(F)이 평면인 경우를 설명하였지만, 기준면(F)은 평면에만 한정되지 않고, 원통면 형상이나 구면 형상, 완만한 만곡 형상, 그 밖의 임의의 3차원 곡면 형상이어도 좋다. 또한, 패널(1)의 형상으로서도, 직사각 형상에만 한정되지 않고, 임의의 형상을 가진 패널이 이용 가능하다. 또한, 볼록부나 오목부, 평탄부의 평면 형상으로서도, 상기 실시 형태에만 한정되지 않고, 임의의 형상으로 할 수 있다. 볼록부와 오목부는 반드시 기준면으로부터 일측으로의 돌출과 타측에의 함몰에 의해 형성되지 않아도 좋고, 일측으로의 돌출만, 또는 타측에의 함몰만에 의해, 결과적으로 목적으로 하는 요철의 배치 및 치수를 갖는 패널을 얻을 수 있다.

또한, 볼록부 및 오목부의 사각뿔대의 정상면의 거리 H는, 반드시 판 두께보다 크지 않아도 좋고, 판 두께 t보다 H가 작은 패널로 할 수도 있다.

또한, 요철을 형성하기 위한 판의 절곡 반경은, 패널에 이용하는 소재의 재질에 따라서 적절하게 설정할 수 있다.

그 밖에, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 구성, 방법 등은, 이상의 기재에서 개시되어 있지만, 본 발명은, 이들에만 한정되지 않는다. 즉, 본 발명은, 주로 특정한 실시 형태에 관하여 특별히 도시되고, 또한 설명되어 있지만, 본 발명의 기술적 사상 및 원하는 범위로부터 일탈하지 않고, 이상 서술한 실시 형태에 대해, 형상, 재질, 수량, 그 밖의 상세한 구성에 있어서, 당업자가 다양한 변형을 추가할 수 있다.

따라서, 상기에 개시한 형상, 재질 등을 한정한 기재는, 본 발명의 이해를 쉽게 하기 위해 예시적으로 기재한 패널이고, 본 발명은 이들에만 한정되지 않는다. 따라서, 그들의 형상, 재질 등의 한정된 일부 혹은 전부의 한정을 제외한 부재의 명칭에서의 기재는, 본 발명에 포함된다.

본 발명에 따르면, 간단한 구조로, 고강성화 및 경량화를 확실하게 실현할 수 있는 패널을 제공할 수 있다.

1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E : 패널
4A, 4B, 4C, 4D, 4E : 볼록부
5A, 5C : 평탄부
5E : 정상부 평탄부(정상부 상면)
6, 6B, 6D, 6E : 오목부
42A, 42B, 42C, 42D, 42E : 경사면부(볼록부측 경사면)
51E : 브리지
62B, 62D, 62E : 경사면부(오목부측 경사면)
F : 기준면

Claims

소정의 기준면으로부터 돌출되는 복수의 볼록부와, 상기 기준면과 동일면을 이루는 복수의 평탄부와, 상기 기준면으로부터 움푹 들어가는 복수의 오목부 중, 상기 볼록부와, 상기 평탄부 또는 상기 오목부를 구비하고,
상기 평탄부를 구비하는 경우에는, 상기 볼록부 각각의 전체 주위가 상기 평탄부에 의해 둘러싸이고, 또한, 상기 평탄부 각각의 전체 주위가 상기 볼록부에 의해 둘러싸이는 한편,
상기 오목부를 구비하는 경우에는, 상기 볼록부 각각의 전체 주위가 상기 오목부에 의해 둘러싸이고, 또한, 상기 오목부 각각의 전체 주위가 상기 볼록부에 의해 둘러싸인
것을 특징으로 하는, 패널.
제1항에 있어서,
정면에서 본 경우에, 상기 복수의 볼록부와, 상기 복수의 평탄부 또는 상기 복수의 오목부가, 폭 방향 및 이 폭 방향에 직교하는 길이 방향을 따라서 교대로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 패널.
제1항에 있어서,
정면에서 본 경우에, 상기 각 볼록부가 육각 형상을 갖고, 상기 각 평탄부가 삼각 형상을 갖는 것을 특징으로 하는, 패널.
제1항에 있어서,
정면에서 본 경우에, 상기 각 볼록부가 육각 형상을 갖고, 상기 각 오목부가 삼각 형상을 갖는 것을 특징으로 하는, 패널.
제1항에 있어서,
정면에서 본 경우에, 상기 복수의 볼록부 및 상기 복수의 평탄부의 양쪽이 사각 형상을 갖는 것을 특징으로 하는, 패널.
제1항에 있어서,
정면에서 본 경우에, 상기 복수의 볼록부 및 상기 복수의 오목부의 양쪽이 사각 형상을 갖는 것을 특징으로 하는, 패널.
제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
서로 인접하는 상기 각 볼록부의 각 코너부 사이가, 평탄한 정상부 상면을 갖는 브리지를 통하여 접속되어 있는 것을 특징으로 하는, 패널.
제1항에 있어서,
상기 볼록부 및 상기 오목부를 구비하는 경우,
상기 볼록부의 주연 부분에 볼록부측 경사면이 형성되는 동시에, 상기 오목부의 주연 부분에 오목부측 경사면이 형성되고,
상기 볼록부측 경사면 및 상기 오목부측 경사면을 상기 기준면에 수직한 단면에서 본 경우에, 이들 볼록부측 경사면 및 오목부측 경사면이 직선적으로 연속해서 연결되어 있고,
상기 볼록부측 경사면의 경사 각도와 상기 오목부측 경사면의 경사 각도가 동일한 것을 특징으로 하는, 패널.
제1항에 있어서,
상기 볼록부 및 상기 오목부를 구비하는 경우,
상기 복수의 볼록부와 상기 복수의 오목부의 평면 형상 및 평면 치수가 동일한 것을 특징으로 하는, 패널.
제1항에 있어서,
상기 볼록부 및 상기 오목부를 구비하는 경우,
상기 기준면에 대하여 수직 방향의 상기 볼록부의 돌출 치수와 상기 오목부의 함몰 치수가 동일한 것을 특징으로 하는, 패널.
제1항에 있어서,
상기 볼록부와, 상기 평탄부 또는 상기 오목부의 모두를 포함하는 면재의 테두리를 따라서 프레임부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 패널.