JP2011110983A - 車両パネル - Google Patents

Abstract

【課題】従来よりも剛性向上効果の高い凹凸部のパターンを有することで軽量化に貢献し、二次衝突時の歩行者への衝撃力を軽減できる車両パネルを提供すること。
【解決手段】インナーパネルの凹凸部２０は、規則正しく敷き詰めた正六角形の領域のうち、１つの第１領域Ａ１の周囲を６つの第２領域Ａ２で囲んだ配置を基準配置が平面方向左右前後に連続しており、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２に逆方向へ突出する第１突出部２１と第２突出部２２を設けた形状を有している。第１突出部２１は、基準平面上における第１領域Ａ１の外周輪郭線を底辺部として厚み方向一方側に突出する六角錐形状又は六角錐台形状を呈し、第２突出部２２は、基準平面上における第２領域Ａ２の外周輪郭線を底辺部として厚み方向他方側に突出する六角錐形状又は六角錐台形状を呈している。
【選択図】図７

Description

本発明は、アウターパネルとインナーパネルにより構成されるアルミニウム合金板製の車両パネルに関する。

自動車のフードやドアなどの車両パネルは、一般的に、アウターパネルとインナーパネルとを積層して構成されている。近年では、軽量化を目的として、鋼板等によって構成されている部品の材料を、アルミニウム合金板製の軽い材料に置き換えることが検討、実施されている。この場合、軽量化の前提として、要求される剛性を確保することが必要である。アルミニウム合金板のヤング率は鋼板のヤング率の１／３程度であり、鋼板と同じ剛性を保つには、板厚を厚くするか、剛性の高い形状に成形する必要がある。このうち、板厚を厚くすることは軽量化に逆行するため、剛性の高い形状を付与することが一般的に行われている。

これまで、アルミニウム合金板製のインナーパネルとしては、ビーム型パネルやコーン型パネルがよく知られている（特許文献１〜３参照）。
特許文献１には、ビーム型のインナーパネル形状が提案されている。特許文献２には、コーン型のインナーパネル形状が提案されている。特許文献３には、２枚のインナーパネルを用いたコーン型パネル形状が提案されている。

特許第４２８７６１４号公報 特許第３８２９７１５号公報 特許第４３３６０７９号公報

上記特許文献１のビーム型のインナーパネルは、上記特許文献２のコーン型のインナーパネルよりもねじり剛性が低いことが知られている。
上記特許文献２のインナーパネルの凸部はアウターパネル側が頂部であり、エンジン等への二次衝突があった場合の衝撃吸収性能が、上記特許文献３の２枚組み合わせたインナーパネルよりも低くなることが知られている。

一方、上記特許文献３のインナーパネルは、２枚から構成されているため、上記特許文献１、２の１枚の場合に比べて、部品点数が多くなり組立コストが高くなるという欠点と部品点数が増えた分だけ重量が増すという欠点がある。

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであり、１枚の板に凹凸部を設けることによって剛性を向上させたインナーパネルを備えた車両パネルであって、従来よりも剛性向上効果の高い凹凸部のパターンを有することで軽量化に貢献し、さらに上述した二次衝突時の歩行者への衝撃力を軽減できる車両パネルを提供しようとするものである。

本発明は、アルミニウム合金板よりなるアウターパネルと、該アウターパネルの裏面に向けて配置されたアルミニウム合金板よりなるインナーパネルとを有する車両パネルにおいて、
上記インナーパネルは、厚み方向に突出する凹凸部を有し、
該凹凸部は、仮想の基準平面上に規則正しく敷き詰めた略正六角形の領域のうち、１つの第１領域の周囲を６つの第２領域で囲んだ配置を基準配置として、この基準配置が規則正しく平面方向左右前後に連続しており、上記第１領域と上記第２領域においてそれぞれ厚み方向の逆方向へ突出する第１突出部と第２突出部を設けた形状を有しており、
上記第１突出部は、上記基準平面上における上記第１領域の外周輪郭線を底辺部として厚み方向一方側に突出して頂点部に平坦な第１平坦面を備えた六角錐台形状を呈し、あるいは上記基準平面上における上記第１領域の外周輪郭線を底辺部として厚み方向一方側に突出した六角錐形状を呈し、
上記第２突出部は、上記基準平面上における上記第２領域の外周輪郭線を底辺部として厚み方向他方側に突出して頂点部に平坦な第２平坦面を備えた六角錐台形状を呈し、あるいは上記基準平面上における上記第２領域の外周輪郭線を底辺部として厚み方向他方側に突出した六角錐形状を呈することを特徴とする車両パネルにある（請求項１）。

本発明の車両パネルにおける上記インナーパネルの凹凸部は、上記のごとく、基準面から互いに逆方向へ突出する第１突出部と第２突出部とを有し、これらが上記のごとく規則正しく配列されている。この凹凸構造を有することによって、インナーパネル自体が高剛性を発揮しうる。また、この凹凸構造は、六角形を基本としているので、どの方向に対しても高い剛性が得られる。

そして、本発明の車両パネルは、上記インナーパネルの上記第１突出部もしくは第２突出部が上記アウターパネルの裏面に向けて突出しているので、歩行者が衝突した際の一次衝突の衝撃を吸収し、エンジン等への二次衝突の衝撃は上記基準面からエンジンルーム等の車内側へ突出した第２突出部もしくは第１突出部が吸収する。
しかも、本発明の車両パネルは、１枚のアルミニウム合金板よりなるアウターパネルと１枚のアルミニウム合金板よりなるインナーパネルとによって構成されており、従来の鋼板製の車両パネルよりも格段に軽量化することができる。

したがって、本発明によれば、従来よりも剛性向上効果の高い凹凸部のパターンを有することで軽量化に貢献し、さらに上述した二次衝突時の歩行者への衝撃力を軽減できる車両パネルを提供することができる。

実施例１における、車両パネルの構成を示す展開説明図。 実施例１における、インナーパネルの平面図。 実施例１における、インナーパネルの上面（アウターパネルに面する面）を見た斜視図。 実施例１における、インナーパネルの下面（アウターパネルに面する面と反対の面）を見た斜視図。 実施例１における、凹凸部の一部の平面図。 実施例１における、図５に対応して凹凸部の第１領域および第２領域の配置を示す説明図。 実施例１における、凹凸部の一部の斜視図。 実施例１における、図７における矢印Ｘ方向から見た側面図。 実施例１における、図７における矢印Ｙ方向から見た側面図。 実施例１における、１つの第１突出部（第２突出部）の形状を示す、（ａ）平面図、（ｂ）斜視図、（ｃ）正面図。 実施例１における、ＦＥＭ解析に用いる凹凸部の大きさを示す説明図。 実施例１における、第１平坦面及び第２平坦面が無い別例の凹凸部の一部の斜視図。 実施例２における、凹凸部の一部の平面図。 実施例２における、凹凸部の一部の斜視図。 実施例２における、１つの第１突出部（第２突出部）の形状を示す、（ａ）平面図、（ｂ）斜視図、（ｃ）正面図。 実施例３における、凹凸部の一部の斜視図。 実施例３における、１つの第１突出部（第２突出部）の形状を示す、（ａ）平面図、（ｂ）斜視図、（ｃ）正面図。 実施例４における、凹凸部の一部の平面図。 実施例４における、凹凸部の一部の斜視図。 実施例５における、インナーパネルの平面図。 実施例５における、インナーパネルの上面（アウターパネルに面する面）を見た斜視図。 実施例６における、インナーパネルの上面（アウターパネルに面する面）を見た斜視図。 実施例７における、インナーパネルの上面（アウターパネルに面する面）を見た斜視図。 実施例８における、インナーパネルの上面（アウターパネルに面する面）を見た斜視図。 実施例９における、インナーパネルの上面（アウターパネルに面する面）を見た斜視図。

本発明の車両パネルは、自動車のフードに限らず、ドアー、ルーフ、フロアー、トランクリッドなどのパネルとして使用可能である。
上記アウターパネルを構成するアルミニウム合金板としては、たとえば、比較的安価であるという理由により６０００系合金板が好適である。また、上記インナーパネルを構成するアルミニウム合金板としては、たとえば、比較的成形性がよいという理由により５０００系合金板が好適である。

また、上記車両パネルにおいて、上記第１突出部の側面の上記基準平面に対する傾斜角度は、１０°〜６０°の範囲にあり、上記第２突出部の側面の上記基準平面に対する傾斜角度は、１０°〜６０°の範囲にあることが好ましい（請求項２）。
上記基準面に対する傾斜角度は、１８０°を分断する２つの角度で捉えることができるが、本明細書では鋭角側角度とする。以下同様である。

上記第１突出部の側面の傾斜角度が１０°未満の場合には傾斜による剛性向上効果が十分に得られないという問題がある。一方、上記第１突出部の側面の傾斜角度が６０°を超える場合には成形が困難になるという問題がある。

また、上記第２突出部の側面の傾斜角度が１０°未満の場合には傾斜による剛性向上効果が十分に得られないという問題がある。一方、上記第２突出部の側面の傾斜角度が６０°を超える場合には成形が困難になるという問題がある。

また、上記第１突出部の側面の上記基準平面に対する傾斜角度と、上記第２突出部の側面の上記基準平面に対する傾斜角度とが同じであり、上記基準配置における中央に位置する上記第１突出部の側面と、その周囲に隣接する上記第２突出部の側面とが、上記基準平面上においても折れ曲がり部を有することなく平面により連続して形成されていることが好ましい（請求項３）。
この場合には、成形性が向上するという効果が得られる。

また、上記第１突出部の側面の上記基準平面に対する傾斜角度が、上記第２突出部の側面の上記基準平面に対する傾斜角度と異なっており、上記基準配置における中央に位置する上記第１突出部の側面と、その周囲に隣接する上記第２突出部の側面とが、上記基準平面上における折れ曲がり部を介してつながっていてもよい（請求項４）。
この場合には、一次衝突と二次衝突の衝撃量の吸収量の配分を制御できるという効果が得られる。

また、上記第１突出部と上記第２突出部の少なくとも一方が、途中で傾斜角度が変化する段部を有する複数段の六角錐形状又は六角錐台形状を呈していてもよい（請求項５）。
この場合には、成形可能な範囲で剛性が最大になる形状に成形できるという効果が得られる。なお、上記複数段のの六角錐形状又は六角錐台形状を採用した場合にも、側面の傾斜角度はいずれの位置も上記と同様の理由により１０°〜６０°の範囲内にあることが好ましい。

また、上記凹凸部は、次のようにリブ構造を含む構造に変形させることもできる。
即ち、複数の上記第１突出部の頂点中心部分を結ぶ直線又は曲線上を通る第１頂面部を有する第１リブ部を１又は複数有し、
該第１リブ部は、平面状の上記第１頂面部と、該第１頂面部の両側部から上記基準平面に向かって徐々に拡開するよう傾斜した左右一対の第１側壁部とを有し、
該第１側壁部と交わる上記第１突出部は、上記第１側壁部と交わる位置までの狭い領域に制限された変形第１突出部となり、
上記第１側壁部と交わる上記第２突出部は、上記第１側壁部と交わる位置までの狭い領域に制限された変形第２突出部となっている構成とすることができる（請求項６）。

この場合には、上記第１リブ部を設けることによって、これを設けない場合に比べて、歩行者が衝突した場合の衝撃力の調整が容易である。即ち、第１リブ部を設ける範囲、数、形状等を変更することによって容易に衝撃力の設計変更を行うことができる。

また、複数の上記第２突出部の頂点中心部分を結ぶ直線又は曲線上を通る第２頂面部を有する第２リブ部を１又は複数有し、
該第２リブ部は、平面状の上記第２頂面部と、該第２頂面部の両側部から上記基準平面に向かって徐々に拡開するよう傾斜した左右一対の第２側壁部とを有し、
該第２側壁部と交わる上記第１突出部は、上記第２側壁部と交わる位置までの狭い領域に制限された変形第１突出部となり、
上記第２側壁部と交わる上記第２突出部は、上記第２側壁部と交わる位置までの狭い領域に制限された変形第２突出部となっている構成とすることができる（請求項７）。

この場合にも、上記第２リブ部を設けることによって、これを設けない場合に比べて、歩行者が衝突した場合の衝撃力の調整が容易である。即ち、第１リブ部を設ける範囲、数、形状等を変更することによって容易に衝撃力の設計変更を行うことができる。

また、上記第１リブ部及び上記第２リブ部は、一方だけ設けてもよいし、両方を設けてもよい。

また、上記インナーパネルは、凹凸部形成前の板厚ｔが０．３ｍｍ〜２．０ｍｍであることが好ましい（請求項８）。インナーパネルの板厚ｔを上記範囲内とすることによって、加工性を確保しつつ優れた剛性を得ることができる。一方、上記板厚ｔが０．３ｍｍ未満の場合には使用上必要な剛性を得ることが困難となり、板厚ｔが２．０ｍｍを超える場合には成形が困難となる。なお、凹凸部形成前の板厚ｔによって規定する理由は、上記凹凸部をプレス加工やロール成形等の塑性加工によって加工することによって各部の板厚が変化する場合があるためである。

また、上記第１突出部の底辺部の外形寸法Ｄ₁（ｍｍ）と上記板厚ｔとの比（Ｄ₁／ｔ）が１０〜５００であり、上記第２突出部の底辺部の外形寸法Ｄ₂（ｍｍ）と上記板厚ｔ（ｍｍ）との比（Ｄ₂／ｔ）が１０〜５００であることが好ましい（請求項９）。なお、外形寸法Ｄ₁、Ｄ₂は、いずれも各底辺部の外形輪郭の外接円の直径とする。

上記比（Ｄ₁／ｔ）が１０未満の場合には成形が困難になるという問題が生じるおそれがあり、一方、比（Ｄ₁／ｔ）が５００を超える場合にはインナーパネルに十分な六角錐形状又は六角錐台形状を形成できなくなり、剛性が低下するという問題が生じるおそれがある。
また、同様に、上記比（Ｄ₂／ｔ）が１０未満の場合には成形が困難になるという問題が生じるおそれがあり、一方、比（Ｄ₂／ｔ）が５００を超える場合にはインナーパネルに十分な六角錐形状又は六角錐台形状を形成できなくなり、剛性が低下するという問題が生じるおそれがある。

また、上記第１突出部の突出高さＨ₁（ｍｍ）と上記板厚ｔ（ｍｍ）との比（Ｈ₁／ｔ）が、上記第１突出部の側面における最も大きい傾斜角度θ₁（°）との関係において、１≦（Ｈ₁／ｔ）≦−４θ₁＋２４２の関係にあり、上記第２突出部の突出高さＨ₂（ｍｍ）と上記板厚ｔ（ｍｍ）との比（Ｈ₂／ｔ）が、上記第２突出部の側面における最も大きい傾斜角度θ₂（°）との関係において、１≦（Ｈ₂／ｔ）≦−４θ₂＋２４２の関係にあることが好ましい（請求項１０）。突出高さＨ₁、Ｈ₂は、基準面の位置から頂点部分の厚み中央の位置において判断することとする。

上記比（Ｈ₁／ｔ）が１未満の場合には第１突出部を形成することによる剛性向上効果が十分に得られないという問題が生じるおそれがあり、一方、比（Ｈ₁／ｔ）が−４θ₁＋２４２を超える場合には成形が困難になるという問題が生じるおそれがある。
また、同様に、上記比（Ｈ₂／ｔ）が１未満の場合には第１突出部を形成することによる剛性向上効果が十分に得られないという問題が生じるおそれがあり、一方、比（Ｈ₂／ｔ）が−４θ₂＋２４２を超える場合には成形が困難になるという問題が生じるおそれがある。

（実施例１）
本発明の実施例にかかる車両パネルにつき、図１〜図９を用いて説明する。
本例の車両パネル１は、図１に示すごとく、アルミニウム合金板よりなるアウターパネル１０と、該アウターパネル１０の裏面に向けて配置されたアルミニウム合金板よりなるインナーパネル２とを有する車両パネルである。なお、インナーパネル２は、その外周部においてアウターパネル１０とヘム加工等により接合されている。

アウターパネル１０は、材質：６０００系、板厚１．０ｍｍのアルミニウム合金板よりなる。
インナーパネル２は、材質：５０００系、凹凸部形成前板厚ｔが０．９ｍｍのアルミニウム合金板よりなる。

インナーパネル２は、図１〜図４に示すごとく、外周部を除く中央部分に、厚み方向に突出する凹凸部２０を有している。本例では、インナーパネル２の凹凸部２０は、一対の金型を用いたプレス成形により成形した。なお、この成形方法は、表面に所望の凹凸形状をつけた一対の成形ロールによって成形するロール成形等の他の塑性加工方法を採用することも可能である。この凹凸部２０は次のように構成されている。

図５には、凹凸部２０の一部の範囲についての平面図を示す。同図５には、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２の輪郭であって外形線としては表れない部分を破線Ｐにより示した（後述する図７、図１３、図１４、図１６も同様）。図６には、図５に対応した範囲について、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２の輪郭のみを実線により示した。これらの図から知られるように、凹凸部２０は、仮想の基準平面上に規則正しく敷き詰めた正六角形の領域のうち、１つの第１領域Ａ１の周囲を６つの第２領域Ａ２で囲んだ配置を基準配置として、この基準配置が規則正しく平面方向左右前後に連続している。なお、全図において、厚みその他の寸法は、説明の都合上強調して示してあり正確な寸法ではない。

図３、図４、図７〜図９に示すごとく、凹凸部２０は、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２においてそれぞれ厚み方向の逆方向へ突出する第１突出部２１と第２突出部２２を設けた形状を有している。
図７〜図１０に示すごとく、第１突出部２１は、上記基準平面上における第１領域Ａ１の外周輪郭線を底辺部として厚み方向一方側に突出する六角錐台形状を呈し、その頂点部には平坦な第１平坦面２１５を備えている。第２突出部２２は、上記基準平面上における第２領域Ａ２の外周輪郭線を底辺部として厚み方向他方側に突出する六角錐台形状を呈し、その頂点部には平坦な第２平坦面２２５を備えている。
そして、第１突出部２１の第１平坦面２１５が上記アウターパネル１０の裏面に向けて配置される。

図８に示すごとく、本例では、第１突出部２１の側面２１０の基準平面Ｋに対する傾斜角度αと、第２突出部２２の側面２２０の基準平面Ｋに対する傾斜角度βとを同じ２０°に設定した。そのため、図２〜図４、図７、図８、図９に示すごとく、基準配置における中央に位置する第１突出部２１の側面２１０と、その周囲に隣接する第２突出部２２の側面２２０とが、基準平面上においても折れ曲がり部を有することなく一平面により連続して形成される。

また、本例では第１突出部２１と第２突出部２２とは形状及び寸法が同じであり、突出方向のみが異なっている。図１０は、１つの第１突出部２１（第２突出部２２）のみについて示した図である。同図（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図、（ｃ）は正面図である。
同図（ａ）に示すごとく、第１突出部２１の底辺部の外形寸法Ｄ₁および第２突出部２２の底辺部の外形寸法Ｄ₂は、いずれも同じ１１６ｍｍに設定した。したがって、上記板厚ｔ（ｍｍ）との比（Ｄ₁／ｔ）及び比（Ｄ₂／ｔ）は、いずれも１２９である。なお、外形寸法Ｄ₁、Ｄ₂は、いずれも各底辺部の外形輪郭の外接円の直径である。

同図（ｃ）に示すごとく、第１突出部２１の突出高さＨ₁および第２突出部２２の突出高さＨ₂は、いずれも同じ１５ｍｍとした。したがって、板厚ｔ（ｍｍ）との比（Ｈ₁／ｔ）および比（Ｈ₂／ｔ）は、いずれも１６．７である。
そして、第１突出部２１及び第２突出部２２の頂点部における正六角形状の第１平坦面２１５及び第２平坦面２２５は、いずれも、比較的小さい面積に設定し、その外形寸法Ｄ₁₅、Ｄ₂₅を上記Ｄ₁、Ｄ₂の１８％に設定した。

このような構成の凹凸部２０を有するインナーパネル２に対して、第１突出部２１の第１平坦面２１５にアウターパネル１０の裏面に向けて配置することによって、車両パネル１が得られる。

本例の車両パネル１は、これを構成するインナーパネル２の凹凸部２０が、上記のごとく、互いに逆方向へ突出する第１突出部２１と第２突出部２２とを有し、これらが上記のごとく規則正しく配列されている。この凹凸構造を有することによって、インナーパネル２自体が高剛性を発揮しうる。

そして、車両パネル１は、インナーパネル２の第１突出部２１の頂点部における第１平坦面２１５にアウターパネル１を接合して構成されている。そのため、車両パネル１に歩行者が衝突した際の一次衝突の衝撃は、基準面からアウターパネル側に突出した第１突出部２１が吸収し、エンジン等への二次衝突の衝撃は基準面からエンジンルーム等の車内側へ突出した第２突出部２２が吸収する。
しかも、車両パネル１は、１枚のアルミニウム合金板よりなるアウターパネル１と１枚のアルミニウム合金板よりなるインナーパネル２とによって構成されており、従来の鋼板製の車両パネルよりも格段に軽量化することができる。

（ＦＥＭ解析１）
本例の凹凸部２０を有するインナーパネル２を用いた場合の剛性向上効果を定量的に判断するために、ＦＥＭ（有限要素法）による解析を行った。
ＦＥＭ解析は、図１１に示す大きさの凹凸部２０のみよりなるの試験片の一端Ｚ１を固定して、他端Ｚ２を自由端とする片持ち梁を想定し、自由端に１Ｎの荷重をかけた場合の撓み量から剛性を求めるものである。試験片のサイズは３００ｍｍ×６０６ｍｍであり、凹凸部２０をプレス成形する前の板厚ｔが０．９ｍｍ、成形後は板厚が薄くなることを考慮し０．８ｍｍとした。
剛性の評価は、凹凸部２０形成前の平板状の元板について同様のＦＥＭ解析を行った結果得られた撓み量との比で行い、剛性が何倍に向上したかにより行った。
ＦＥＭ解析の結果、本例の凹凸部２０は、平板状の場合に比べて剛性が９．７倍に向上することが分かった。

なお、図１２に示すごとく、実施例１における第１平坦面２１５を無くして第１突出２１５を六角錐形状とし、第２平坦面２２５を無くして第２突出部２２を六角錐形状とする凹凸部形状を採用することもできる。この場合も、上記実施例１とほぼ同様の作用効果が得られる。

（実施例２）
本例の車両パネルは、図１３〜図１５に示すごとく、実施例１の構成を基本とし、インナーパネルの凹凸部の形状を変更した例である。材質は５０００系アルミニウム合金、凹凸部形成前の板厚ｔは０．９ｍｍであり、実施例１と同じである。
図１３、図１４に示すごとく、本例における凹凸部２０２も、仮想の基準平面上に規則正しく敷き詰めた正六角形の領域のうち、１つの第１領域Ａ１の周囲を６つの第２領域Ａ２で囲んだ配置を基準配置として、この基準配置が規則正しく平面方向左右前後に連続している。なお、説明の都合上、形状が異なっても実施例１と同様の部位は同じ符号を用いる（以下、同様）。

同図に示すごとく、凹凸部２０２は、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２においてそれぞれ厚み方向の逆方向へ突出する第１突出部２１と第２突出部２２を設けた形状を有している。
実施例１の場合と同様に、第１突出部２１は、上記基準平面上における第１領域Ａ１の外周輪郭線を底辺部として厚み方向一方側に突出する六角錐台形状を呈し、その頂点部には平坦な第１平坦面２１５を備えている。第２突出部２２は、上記基準平面上における第２領域Ａ２の外周輪郭線を底辺部として厚み方向他方側に突出する六角錐台形状を呈し、その頂点部には平坦な第２平坦面２２５を備えている。

第１突出部２１と第２突出部２２とは形状及び寸法が同じであり、突出方向のみが異なっている。図１５は、本例における１つの第１突出部２１（第２突出部２２）のみについて示した図である。同図（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図、（ｃ）は正面図である。
同図（ａ）に示すごとく、第１突出部２１の底辺部の外形寸法Ｄ₁および第２突出部２２の底辺部の外形寸法Ｄ₂は、いずれも同じ１１６ｍｍに設定した。したがって、上記板厚ｔ（ｍｍ）との比（Ｄ₁／ｔ）及び比（Ｄ₂／ｔ）は、いずれも１２９である。なお、外形寸法Ｄ₁、Ｄ₂は、いずれも各底辺部の外形輪郭の外接円の直径である。

同図（ｃ）に示すごとく、第１突出部２１の突出高さＨ₁および第２突出部２２の突出高さＨ₂は、いずれも同じ１３ｍｍとした。したがって、板厚ｔ（ｍｍ）との比（Ｈ₁／ｔ）および比（Ｈ₂／ｔ）は、いずれも１４．４である。
そして、第１突出部２１及び第２突出部２２の頂点部における正六角形状の第１平坦面２１５及び第２平坦面２２５は、いずれも、比較的小さい面積に設定し、その外形寸法Ｄ₁₅、Ｄ₂₅を上記Ｄ₁、Ｄ₂の５５％に設定した。

同図（ｃ）に示すごとく、第１突出部２１の側面２１０の基準平面に対する傾斜角度αと、第２突出部２２の側面２２０の基準平面に対する傾斜角度βとを同じ３０°に設定した。そのため、図１４に示すごとく、基準配置における中央に位置する第１突出部２１の側面２１０と、その周囲に隣接する第２突出部２２の側面２２０とが、基準平面上においても折れ曲がり部を有することなく一平面により連続して形成される。図１４においては、第１突出部２１の側面２１０と、これに隣接する第２突出部２２の側面２２０との境界部の位置（すなわち上記基準平面に相当する位置）は破線Ｐにより示した。

（ＦＥＭ解析２）
本例の凹凸部２０２を有するインナーパネル２を用いた場合の剛性向上効果を定量的に判断するために、実施例１と同様のＦＥＭ解析を行った。
ＦＥＭ解析の結果、本例の凹凸部２０２は、平板状の場合に比べて剛性が１０．６倍に向上することが分かった。

（実施例３）
本例の車両パネルは、図１６及び図１７に示すごとく、実施例１の構成を基本とし、インナーパネルの凹凸部の形状を変更した例である。材質は５０００系アルミニウム合金、凹凸部形成前の板厚ｔは０．９ｍｍであり、実施例１と同じである。
図１６に示すごとく、本例における凹凸部２０３も、仮想の基準平面上に規則正しく敷き詰めた正六角形の領域のうち、１つの第１領域Ａ１の周囲を６つの第２領域Ａ２で囲んだ配置を基準配置として、この基準配置が規則正しく平面方向左右前後に連続している。

同図に示すごとく、凹凸部２０３は、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２においてそれぞれ厚み方向の逆方向へ突出する第１突出部２１と第２突出部２２を設けた形状を有している。
本例の場合には、第１突出部２１及び第２突出部２２が、途中で傾斜角度が変化する段部を有する２段の六角錐台形状を呈している。その頂点部には平坦な第１平坦面２１５又は第２平坦面２２５を備えている。

第１突出部２１と第２突出部２２とは形状及び寸法が同じであり、突出方向のみが異なっている。図１７は、本例における１つの第１突出部２１（第２突出部２２）のみについて示した図である。同図（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図、（ｃ）は正面図である。
同図（ａ）に示すごとく、第１突出部２１の底辺部の外形寸法Ｄ₁および第２突出部２２の底辺部の外形寸法Ｄ₂は、いずれも同じ１１６ｍｍに設定した。したがって、上記板厚ｔ（ｍｍ）との比（Ｄ₁／ｔ）及び比（Ｄ₂／ｔ）は、いずれも１２９である。なお、外形寸法Ｄ₁、Ｄ₂は、いずれも各底辺部の外形輪郭の外接円の直径である。

また、第１突出部２１の側面は、傾斜角度が異なる側面２１１と側面２１２とを連ねてなる。同様に、第２突出部２２の側面は、傾斜角度が異なる側面２２１と側面２２２とを連ねてなる。図１６、図１７に示すごとく、側面２１１と側面２１２との間および側面２２１と側面２２２との境界部分は、折り曲げ線が表れており、全体で正六角形状を呈している。

図１７（ｃ）に示すごとく、第１突出部２１の頂点側に近い側面２１１の基準平面に対する傾斜角度α₁と、第２突出部２２の頂点側に近い側面２２１の基準平面に対する傾斜角度β₁とを同じ１５°に設定した。さらに、第１突出部２１の底辺側に近い側面２１２の基準平面に対する傾斜角度α₂と、第２突出部２２の底辺側に近い側面２２２の基準平面に対する傾斜角度β₂とを同じ３０°に設定した。
なお、２段の六角錐台を採用する場合には、上記のごとく、頂点側に近い側面の傾斜角度（α₁、β₁）を、底辺側に近い側面の傾斜角度（α₂、β₂）よりも小さくすることが成形上有利である。

上記のごとく、第１突出部２１と第２突出部２２の側面の傾斜角度の関係を同じにしたため、図１６に示すごとく、基準配置における中央に位置する第１突出部２１の底辺側の側面２１２と、その周囲に隣接する第２突出部２２の底辺側の側面２２２とが、基準平面上においても折れ曲がり部を有することなく一平面により連続して形成される。図１６においては、第１突出部２１の側面２１２と、これに隣接する第２突出部２２の側面２２２との境界部の位置は実際の外形線としては表れないが、破線Ｐで示した。なお、同図に示すごとく、第２突出部２２同士が隣接する位置では、厚み方向の同一方向に突出しているので、当然に、側面２２２同士が基準平面上で交わって折り曲げ外形線が表れる。

また、図１７（ｃ）に示すごとく、第１突出部２１の突出高さＨ₁および第２突出部２２の突出高さＨ₂は、いずれも同じ１５ｍｍとした。したがって、板厚ｔ（ｍｍ）との比（Ｈ₁／ｔ）および比（Ｈ₂／ｔ）は、いずれも１６．７である。なお、本例では、第１突出部２１および第２突出部を、上記のごとく２段の六角錐台形状としたが、上段部の高さＨ₁₁、Ｈ₂₁を同じ９ｍｍとし、下段部の高さＨ₁₂、Ｈ₂₂を同じ６ｍｍとした。

また、第１突出部２１及び第２突出部２２の頂点部における正六角形状の第１平坦面２１５及び第２平坦面２２５は、その外形寸法Ｄ₁₅、Ｄ₂₅を１４ｍｍとして上記Ｄ₁、Ｄ₂の１２％に設定し、また、上段の六角錐台の底辺部の外形寸法Ｄ₁₇、Ｄ₂₇を９２ｍｍとした。

（ＦＥＭ解析３）
本例の凹凸部２０３を有するインナーパネル２を用いた場合の剛性向上効果を定量的に判断するために、実施例１と同様のＦＥＭ解析を行った。
ＦＥＭ解析の結果、本例の凹凸部２０３は、平板状の場合に比べて剛性が１０．６倍に向上することが分かった。

（実施例４）
本例の車両パネルは、図１８、図１９に示すごとく、実施例１の構成を基本とし、インナーパネルの凹凸部の形状を変更した例である。材質は５０００系アルミニウム合金、凹凸部形成前の板厚ｔは０．９ｍｍであり、実施例１と同じである。
同図に示すごとく、本例における凹凸部２０４も、仮想の基準平面上に規則正しく敷き詰めた正六角形の領域のうち、１つの第１領域Ａ１の周囲を６つの第２領域Ａ２で囲んだ配置を基準配置として、この基準配置が規則正しく平面方向左右前後に連続している。

図１９に示すごとく、凹凸部２０４は、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２においてそれぞれ厚み方向の逆方向へ突出する第１突出部２１と第２突出部２２を設けた形状を有している。
実施例１の場合と同様に、第１突出部２１は、上記基準平面上における第１領域Ａ１の外周輪郭線を底辺部として厚み方向一方側に突出する六角錐台形状を呈し、その頂点部には平坦な第１平坦面２１５を備えている。第２突出部２２は、上記基準平面上における第２領域Ａ２の外周輪郭線を底辺部として厚み方向他方側に突出する六角錐台形状を呈し、その頂点部には平坦な第２平坦面２２５を備えている。

図１８、図１９に示すごとく、本例における第１突出部２１と第２突出部２２とはその領域の外形を示す正六角形の大きさは同じであるが、六角錐台の形状が異なっている。また、同図に示すごとく、第１突出部２１の頂点部の第１平坦面２１５は、第２突出部２２の頂点部の第２平坦面２２５よりも面積を大きくした。

次に、第１突出部２１の側面２１０の基準面に対する傾斜角度α（図示略）を２５°とし、第２突出部２２の側面２２０の基準面に対する傾斜角度β（図示略）を２２°とし、第１突出部２１の側面２１０の傾斜角度αを第２突出部２２の側面２２０の傾斜角度βよりも大きくした。これにより、第１突出部２１の側面２１０と、その周囲に隣接する上記第２突出部２２の側面２２０とが、上記基準平面上における折れ曲がり部２３を介してつながっている。

（ＦＥＭ解析４）
本例の凹凸部２０４を有するインナーパネル２を用いた場合の剛性向上効果を定量的に判断するために、実施例１と同様のＦＥＭ解析を行った。
ＦＥＭ解析の結果、本例の凹凸部２０４は、平板状の場合に比べて剛性が９．７倍に向上することが分かった。

（実施例５）
本例の車両パネルは、図２０、図２１に示すごとく、実施例１のインナーパネルの凹凸部２０の形状を基本として、４つの第１突出部２１の頂点中心部分を結ぶ直線上を通る第１頂面部５１１を有する第１リブ部５１を２本有する形状の凹凸部２０５をインナーパネル２に設けた例である。

同図に示すごとく、２本の第１リブ部５１は、平行に設けられており、アウターパネルと対面する側の面側に突出するように設けられている。第１リブ部５１は、平面状の上記第１頂面部５１１と、その両側部から上記基準平面に向かって徐々に拡開するよう傾斜した左右一対の第１側壁部５１２とを有する。

凹凸部２０５において、第１リブ部５１を含まない部分の第１領域及び第２領域は、実施例１と同様の形状を有する。第１リブ部５１を含む部分の第１領域は、第１側壁部５１２と交わる位置までの狭い領域に制限された変形第１突出部２１ａとなっている。第１リブ部５１を含む部分の第２領域は、第１側壁部５１２と交わる位置までの狭い領域に制限された変形第２突出部２２ａとなっている。

第１頂面部５１１の幅寸法は、各第１突出部２１における第１平坦面２１５の幅寸法と同じにした。
また、上記第１リブ部５１の第１側壁部５１２の基準面に対する傾斜角度（図示略）は、左右一対いずれも４７．５°である。
その他の構成は実施例１と同様である。

本例の場合には、上記第１リブ部５１を備えることによって、歩行者が車両パネル（フード）に衝突したときのエネルギー吸収効率を、実施例１の場合と比べて向上させることができる。
その他は実施例１と同様の作用効果が得られる。

（実施例６）
本例の車両パネルは、図２２に示すごとく、実施例５のインナーパネルの凹凸部２０５の形状を基本として、３つの第１突出部２１の頂点中心部分を結ぶ直線上を通る第１頂面部５１１を有する第１リブ部５１をさらに２本追加して、合計４本の第１リブ部５１を有する形状の凹凸部２０６をインナーパネル２に設けた例である。その他の構成は実施例５と同じである。

（実施例７）
本例の車両パネルは、図２３に示すごとく、実施例１のインナーパネルの凹凸部２０の形状を基本として、六角形の頂点部分を結ぶ６角形状の第１リブ部５１を有する凹凸部２０７をインナーパネル２に設けた例である。その他の構成は、実施例５と同じである。

（実施例８）
本例の車両パネルは、図２４に示すごとく、実施例１のインナーパネルの凹凸部２０の形状を基本として、実施例５の第１リブ５１と、実施例７の第１リブ部５１の形状を合体させた形状の第１リブ部５１を有する凹凸部２０８をインナーパネル２に設けた例である。その他の構成は、実施例５、７と同じである。

（実施例９）
本例の車両パネルは、図２５に示すごとく、実施例１のインナーパネルの凹凸部２０の形状を基本として、４つの第２突出部２２の頂点中心部分を結ぶ直線上を通る第２頂面部５２１を有する第２リブ部５２を４本有する形状の凹凸部２０９をインナーパネル２に設けた例である。

同図に示すごとく、４本の第２リブ部５２は、平行に設けられており、アウターパネルと対面する側の面側に突出するように設けられている。第２リブ部５２は、平面状の上記第２頂面部５２１と、その両側部から上記基準平面に向かって徐々に拡開するよう傾斜した左右一対の第２側壁部５２２とを有する。

凹凸部２０９において、第２リブ部５２を含まない部分の第１領域及び第２領域は、実施例１と同様の形状を有する。第２リブ部５２と重なる部分の第２領域は、第２側壁部５２２と交わる位置までの狭い領域に制限された変形第１突出部２１ｂとなっている。第２リブ部５２を含む部分の第２領域が、第２側壁部５２２と交わる位置までの狭い領域に制限された変形第２突出部２２ｂとなっている。

第２頂面部５２１の幅寸法は、各第２突出部２２における第２平坦面２２５の幅寸法と同じにした。
また、上記第２リブ部５２の第２側壁部５２２の基準面に対する傾斜角度（図示略）は、左右一対いずれも６０°である。
その他の構成は実施例１と同様である。

上述した実施例５〜９において、第１リブ部５１の第１頂面部５１１の幅寸法や第１側面部５１２の傾斜角度、あるいは、第２リブ部５２の第２頂面部５２１の幅寸法や第２側面部５２２の傾斜角度は、成形可能な範囲で適宜変更可能である。また、実施例１の凹凸部２０を基本としたが、これを９０°方向を変えた配列にしたり、他の実施例の凹凸部に変更することも可能である。

１ 車両パネル
１０ アウターパネル
２ インナーパネル
２０、２０２、２０３、２０４ 凹凸部
２１ 第１突出部
２１０、２１１、２１２ 側面
２１５ 第１平坦面
２２ 第２突出部
２２０、２２１、２２２ 側面
２２５ 第２平坦面
２３ 折れ曲がり部
Ａ１ 第１領域
Ａ２ 第２領域

Claims (10)

1. アルミニウム合金板よりなるアウターパネルと、該アウターパネルの裏面に向けて配置されたアルミニウム合金板よりなるインナーパネルとを有する車両パネルにおいて、
   上記インナーパネルは、厚み方向に突出する凹凸部を有し、
   該凹凸部は、仮想の基準平面上に規則正しく敷き詰めた略正六角形の領域のうち、１つの第１領域の周囲を６つの第２領域で囲んだ配置を基準配置として、この基準配置が規則正しく平面方向左右前後に連続しており、上記第１領域と上記第２領域においてそれぞれ厚み方向の逆方向へ突出する第１突出部と第２突出部を設けた形状を有しており、
   上記第１突出部は、上記基準平面上における上記第１領域の外周輪郭線を底辺部として厚み方向一方側に突出して頂点部に平坦な第１平坦面を備えた六角錐台形状を呈し、あるいは上記基準平面上における上記第１領域の外周輪郭線を底辺部として厚み方向他方側に突出した六角錐形状を呈し、
   上記第２突出部は、上記基準平面上における上記第２領域の外周輪郭線を底辺部として厚み方向他方側に突出して頂点部に平坦な第２平坦面を備えた六角錐台形状を呈し、あるいは上記基準平面上における上記第２領域の外周輪郭線を底辺部として厚み方向一方側に突出した六角錐形状を呈することを特徴とする車両パネル。
2. 請求項１に記載の車両パネルにおいて、上記第１突出部の側面の上記基準平面に対する傾斜角度は、１０°〜６０°の範囲にあり、上記第２突出部の側面の上記基準平面に対する傾斜角度は、１０°〜６０°の範囲にあることを特徴とする車両パネル。
3. 請求項１又は２に記載の車両パネルにおいて、上記第１突出部の側面の上記基準平面に対する傾斜角度と、上記第２突出部の側面の上記基準平面に対する傾斜角度とが同じであり、上記基準配置における中央に位置する上記第１突出部の側面と、その周囲に隣接する上記第２突出部の側面とが、上記基準平面上においても折れ曲がり部を有することなく平面により連続して形成されていることを特徴とする車両パネル。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両パネルにおいて、上記第１突出部の側面の上記基準平面に対する傾斜角度が、上記第２突出部の側面の上記基準平面に対する傾斜角度と異なっており、上記基準配置における中央に位置する上記第１突出部の側面と、その周囲に隣接する上記第２突出部の側面とが、上記基準平面上における折れ曲がり部を介してつながっていることを特徴とする車両パネル。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両パネルにおいて、上記第１突出部と上記第２突出部の少なくとも一方が、途中で傾斜角度が変化する段部を有する複数段の六角錐形状又は六角錐台形状を呈していることを特徴とする車両パネル。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両パネルにおいて、複数の上記第１突出部の頂点中心部分を結ぶ直線又は曲線上を通る第１頂面部を有する第１リブ部を１又は複数有し、
   該第１リブ部は、平面状の上記第１頂面部と、該第１頂面部の両側部から上記基準平面に向かって徐々に拡開するよう傾斜した左右一対の第１側壁部とを有し、
   該第１側壁部と交わる上記第１突出部は、上記第１側壁部と交わる位置までの狭い領域に制限された変形第１突出部となり、
   上記第１側壁部と交わる上記第２突出部は、上記第１側壁部と交わる位置までの狭い領域に制限された変形第２突出部となっていることを特徴とする車両パネル。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両パネルにおいて、複数の上記第２突出部の頂点中心部分を結ぶ直線又は曲線上を通る第２頂面部を有する第２リブ部を１又は複数有し、
   該第２リブ部は、平面状の上記第２頂面部と、該第２頂面部の両側部から上記基準平面に向かって徐々に拡開するよう傾斜した左右一対の第２側壁部とを有し、
   該第２側壁部と交わる上記第１突出部は、上記第２側壁部と交わる位置までの狭い領域に制限された変形第１突出部となり、
   上記第２側壁部と交わる上記第２突出部は、上記第２側壁部と交わる位置までの狭い領域に制限された変形第２突出部となっていることを特徴とする車両パネル。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の車両パネルにおいて、上記インナーパネルは、凹凸部形成前の板厚ｔが０．３ｍｍ〜２．０ｍｍであることを特徴とする車両パネル。
9. 請求項８に記載の車両パネルにおいて、上記第１突出部の底辺部の外形寸法Ｄ₁（ｍｍ）と上記板厚ｔとの比（Ｄ₁／ｔ）が１０〜５００であり、上記第２突出部の底辺部の外形寸法Ｄ₂（ｍｍ）と上記板厚ｔ（ｍｍ）との比（Ｄ₂／ｔ）が１０〜５００であることを特徴とする車両パネル。
10. 請求項８又は９に記載の車両パネルにおいて、上記第１突出部の突出高さＨ₁（ｍｍ）と上記板厚ｔ（ｍｍ）との比（Ｈ₁／ｔ）が、上記第１突出部の側面における最も大きい傾斜角度θ₁（°）との関係において、１≦（Ｈ₁／ｔ）≦−４θ₁＋２４２の関係にあり、上記第２突出部の突出高さＨ₂（ｍｍ）と上記板厚ｔ（ｍｍ）との比（Ｈ₂／ｔ）が、上記第２突出部の側面における最も大きい傾斜角度θ₂（°）との関係において、１≦（Ｈ₂／ｔ）≦−４θ₂＋２４２の関係にあることを特徴とする車両パネル。

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