BR112014015054B1 - Painel de piso frontal - Google Patents

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Toshiya Suzuki
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Abstract

painel de piso frontal trata-se de um painel de piso frontal, que pode ser moldado por prensa com segurança sem que uma carga sobre a moldagem por prensa se torne excessivamente grande, que pode obter características de rigidez, ruído e vibração desejadas para todas as direções uma vez que existe pouca anisotropia na rigidez, e que é formado a partir de uma folha de metal leve. um painel de piso frontal 110 para uma carroceria inclui um túnel no piso 104a formado em um centro em uma direção da largura do automóvel para ser orientado para uma direção longitudinal, flanges verticais 104b dispostos à esquerda e à direita formados nas partes de extremidade esquerda e direita na direção da largura do automóvel para serem unidos às soleiras laterais 105, e partes planas à esquerda e à direita 104c formadas entre os flanges verticais 104b dispostos à esquerda e à direita e partes de parede longitudinal do túnel no piso à esquerda e à direita 104a. nas áreas em forma de laço que incluem partes de borda externa das partes planas 104c, são formadas partes convexo-côncavas 111 em formas específicas, e são formadas áreas remanescentes excluindo as áreas em forma de laço em formas de folha plana.

Description

CAMPO DA TÉCNICA
[0001] Esta invenção se refere a um painel de piso frontal. Especialmente, a presente invenção se refere a um painel de piso frontal que configura uma plataforma de uma carroceria.
FUNDAMENTOS DA TÉCNICA
[0002] A maior parte das carrocerias presentes é configurada com carrocerias monocoques, cada uma das quais é formada integrando um chassi e uma carroceria que tipicamente constituem um corpo do chassi, e a parte inferior do corpo tem uma estrutura chamada uma plataforma. A Figura 19 é uma vista explicativa que mostra esquematicamente uma estrutura de uma plataforma 102 de uma carroceria 101 de uma forma simplificada.
[0003] Como mostrado neste desenho, a plataforma 102 da carroceria 101 é disposta em uma parta que corresponde ao chassi convencional. Um painel de choque 103 e um painel de piso frontal 104 da plataforma 102 são unidos um ao outro com as respectivas partes de borda sobrepostas uma à outra, e o painel de piso frontal 104 e um painel de piso traseiro 106 são unidos um ao outro com as respectivas partes de borda sobrepostas uma à outra.
[0004] Um painel de choque superior 103a e um painel de choque inferior 103b do painel de choque 103 são unidos um ao outro com as respectivas partes de borda sobrepostas uma à outra. O painel de choque 103 é uma parede de divisão entre um compartimento do motor no qual um motor é instalado e uma cabine para os ocupantes do veículo.
[0005] O painel de piso frontal 104 tem um túnel no piso 104a, flanges verticais 104b dispostos à esquerda e à direita, e partes planas 104c dispostas à esquerda e à direita. O túnel no piso 104a fornece um espaço para armazenar um eixo propulsor e vários tipos de tubulações no centro na direção da largura do automóvel. Os flanges verticais 104b dispostos à esquerda e à direita são partes de junção para serem unidos às soleiras laterais esquerda e direita 105 que têm uma estrutura de seção fechada. As partes planas à esquerda e à direita 104c conectam o túnel no piso 104a e os flanges verticais 104b dispostos à esquerda e à direita.
[0006] Um painel frontal de piso traseiro 106a e um painel traseiro de piso traseiro 106b do painel de piso traseiro 106 são unidos um ao outro com as respectivas partes de borda sobrepostas uma à outra.
[0007] É requerido que o painel de piso frontal 104 tenha rigidez à flexão e rigidez à torção suficientes para suprimir deformação elástica de uma carroceria devido a uma carga estática recebida de um componente montado tal como um banco frontal e uma carga para a carroceria de quatro pneus enquanto em deslocamento. Além disso, é requerido que o painel de piso frontal 104 suprima a ocorrência de ruído e vibração enquanto em deslocamento tanto quanto possível para deste modo evitar desconforto para os ocupantes, e para reduzir o peso para melhorar a eficiência de combustível do automóvel.
[0008] A fim de atender a estas exigências, é conhecida a técnica para obter alta rigidez e excelentes características de ruído e vibração sem aumentar o peso de um painel de piso frontal fornecendo uma forma convexo-côncava em uma região que é para ser a parte plana do painel de piso frontal.
[0009] Por exemplo, o Documento de Patente 1 revela a técnica de reduzir o desconforto para os ocupantes e aumentar a rigidez do painel de piso aumentando a frequência de ressonância de um painel de piso, moldando partes convexas no painel de piso, cada uma das quais é configurada combinando os triângulos isósceles idênticos para que um plano dos mesmos tenha um ângulo particular.
[0010] O Documento de Patente 2 revela um isolador capaz de assegurar rigidez suficiente sem aumentar a espessura da folha moldando uma quantidade de partes convexas estampando um isolador de calor que é fornecido em uma superfície frontal do painel de choque ou uma parte inferior de um painel de piso, com as partes convexas que tem formas hexagonais em vista plana e as seções longitudinais que passam os vértices moldando uma diagonal e são em forma de arco, e dispondo as partes convexas para que as partes de folha plana não passem retilineamente entre as partes convexas.
[0011] O Documento de Patente 3 revela a invenção que reduz a espessura da folha do painel de piso ao mesmo tempo em que aumenta a rigidez com respeito à direção da largura do automóvel do painel de piso, fornecendo uma parte abaulada que cruza com o túnel no piso e é orientada na direção da largura do automóvel no painel de piso que tem o túnel no piso estendido longitudinalmente na parte central da direção da largura do automóvel.
[0012] Cada uma das tecnologias convencionais reveladas pelos Documentos de Patente 1 a 3 cada visa aumentar as características de rigidez, ruído e vibração fornecendo uma parte convexo-côncava no painel de piso frontal inteiro ou no centro da parte plana. Entretanto, de acordo com a pesquisa dos presentes inventores, o efeito vantajoso de aumentar a rigidez a tal ponto que possa reduzir a espessura da folha de um painel de piso não pode ser obtida usando a tecnologia revelada no Documento de Patente 1, o custo de fabricação inevitavelmente aumenta uma vez que uma quantidade de partes convexas é formada no material de folha usando a tecnologia revelada no Documento de Patente 2, e adicionalmente, a tecnologia revelada no Documento de Patente 3 tem o problema de um aumento na anisotropia na rigidez em direção às partes de extremidade na frente e na traseira do painel de piso.
[0013] O Documento Não de Patente 1 e os Documento de Patentes 4 a 9 não se referem necessariamente a painéis de piso frontais, mas revelam materiais ou painéis de folha para membros de componentes automotivos que incluem partes convexo-côncavas que podem reduzir a anisotropia na rigidez em que cada um fornece formas e áreas idênticas tanto para as superfícies de topo de forma convexo-côncavas que se projetam nas direções para cima e para baixo a partir do plano de referência, e que tornam grande o segundo momento de área em cada seção transversal.
DOCUMENTOS DA TÉCNICA ANTERIOR DOCUMENTOS DE PATENTE
[0014] Documento de Patente 1: Patente Japonesa Aberta à Inspeção Pública No. 2009-286249
[0015] Documento de Patente 2: Patente Japonesa No. 4402745
[0016] Documento de Patente 3: Patente Japonesa Aberta à Inspeção Pública No. 2002-302071
[0017] Documento de Patente 4: Patente Japonesa Aberta à Inspeção Pública No. 2011-27248
[0018] Documento de Patente 5: Patente Japonesa Aberta à Inspeção Pública No. 2011-101893
[0019] Documento de Patente 6: Patente Japonesa Aberta à Inspeção Pública No. 2011-110847
[0020] Documento de Patente 7: Patente Japonesa Aberta à Inspeção Pública No. 2011-110954
[0021] Documento de Patente 8: Patente Japonesa Aberta à Inspeção Pública No. 2011-110983
[0022] Documento de Patente 9: Patente Japonesa Aberta à Inspeção Pública No. 2011-230174
DOCUMENTOS NÃO DE PATENTE
[0023] Documento Não de Patente 1: CD-ROM de transações da JSME, págs. 102 a 107, A Sociedade Japonesa de Engenheiros Mecânicos, O 20mo Encontro de Palestras de Projeto / Sistemas Mecânicos.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMA QUE A INVENÇÃO DEVE RESOLVER
[0024] Adotar as partes convexo-côncavas reveladas no Documento Não de Patente 1, e nos Documentos de Patente 4 a 9 em painéis de piso frontais pode alcançar alta rigidez sem aumentar os pesos dos painéis de piso frontais. De fato, é concebível que se o painel de piso frontal puder ser formado na forma convexo-côncava pela moldagem por prensa que é usada convencionalmente, e particularmente se a parte convexo-côncava puder ser formada em um centro morto do fundo da moldagem por prensa, o painel de piso frontal que tem a parte convexo- côncava pode ser fabricado eficientemente.
[0025] Entretanto, como um resultado da pesquisa dos presentes inventores, mesmo se as partes convexo-côncavas forem formadas na superfície inteira do painel de piso frontal feito de um metal (por exemplo, feito de aço), é efetivamente impossível fabricar o painel de piso pela moldagem por prensa, porque é necessária uma carga de moldagem extremamente alta para a moldagem por prensa. Portanto, é concebível limitar a parte a ser formada na parte convexo-côncava para deste modo ser capaz de moldar a forma da parte convexo-côncava sem que a carga de moldagem quando moldando por prensa, por exemplo, se torne excessivamente grande, mas o método para obter características desejadas de rigidez, ruído e vibração não é nem mesmo sugerida por qualquer dos documentos.
[0026] Adicionalmente, como descrito acima com referência à Figura 19, o painel de piso frontal 104 não apenas tem o túnel no piso 104a, os flanges verticais 104b dispostos à esquerda e à direita e as partes planas à esquerda e à direita 104c, mas também tem uma parte de extremidade frontal 104d unida a uma parte de extremidade inferior do painel de choque inferior 103b, uma parte de extremidade traseira 104e unida a um extremidade frontal do painel frontal de piso traseiro 106a, e os flanges verticais 104b dispostos à esquerda e à direita em ambas as partes laterais unidos às soleiras laterais esquerda e direita 105. Portanto, dependendo do método de moldagem da parte convexo-côncava, o painel de piso frontal pode ter anisotropia na rigidez, e características desejadas de rigidez, ruído e vibração não serem obtidas na direção na qual a rigidez é baixa.
MEIOS PARA RESOLVER O PROBLEMA
[0027] A presente invenção é baseada na ideia técnica de eliminar substancialmente a anisotropia na rigidez de um painel de piso frontal limitando tanto quanto possível uma região na qual é formada uma parte convexo-côncava, moldando a parte convexo-côncava em cada uma das formas (formas mostradas nas Figuras 3 a 6 e As Figuras 10 a 12), as quais diferem das partes convexo-côncavas reveladas pelos Documentos de Patente 4 a 9 e que serão descritas posteriormente, para serem em forma de laço incluindo partes de junção às bainhas do túnel no piso e soleiras laterais, em vez de moldar a parte convexo-côncava em peças dos centros ou região inteira das partes planas do painel de piso frontal como revelado nos Documentos de Patente 1 e 3,
[0028] A presente invenção é fornecida como os itens (1) a (15) a seguir.
[0029] (1) Um painel de piso frontal de um metal de uma carroceria que inclui um túnel no piso formado para ser orientado em uma direção longitudinal da carroceria em um centro em uma direção da largura da carroceria do automóvel, flanges verticais dispostos à esquerda e à direita formados em partes de extremidade esquerda e direita na direção da largura do automóvel para serem unidas às soleiras laterais, e partes planas à esquerda e à direita formadas entre os flanges verticais dispostos à esquerda e à direita e partes de parede longitudinal à esquerda e à direita do túnel no piso,
[0030] em que o painel de piso frontal tem uma parte convexo- côncava descrita abaixo que é formada em uma área em forma de laço que inclui uma parte de borda externa da parte plana, e que tem uma parte em forma de folha formada em uma área remanescente exceto à área em forma de laço;
[0031] em que a parte convexo-côncava: quando baseada em três planos de referência que são um primeiro plano de referência, um plano de referência intermediário, e um segundo plano de referência que são três superfícies dispostas sequencialmente em paralelo para ficarem afastadas uma da outra, uma primeira área de unidade e uma segunda área de unidade que são quadrados virtuais são espalhadas por toda parte com o plano de referência intermediário como uma referência, e uma de duas direções ao longo de dois lados um ortogonal ao outro do quadrado virtual é definida como uma direção lateral, enquanto que a outra é definida como uma direção longitudinal,
[0032] a primeira área de unidade é dividida em três em uma razão ótima de A:B:A na direção lateral, a saber, é dividida em primeiras áreas divididas que são duas áreas divididas em uma razão A, e uma segunda área dividida que é uma área dividida em uma razão B,
[0033] a segunda área de unidade é dividida em três em uma razão ótima de A:B:A na direção longitudinal, a saber, é dividida em segundas áreas divididas que são duas áreas dividida na razão A, e uma primeira área dividida que é uma área dividida na razão B,
[0034] com o plano de referência intermediário como uma referência, as primeiras áreas de unidade e as segundas áreas de unidade são dispostas alternadamente com respeito à direção longitudinal e à direção lateral respectivamente, são incluídas uma primeira área de referência que tem uma forma substancialmente de I formada das primeiras áreas divididas adjacentes, e uma segunda área de referência que tem uma forma substancialmente de I formada das segundas áreas divididas adjacentes,
[0035] a parte convexo-côncava é uma peça de estrutura que tem uma primeira área que se projeta em direção ao primeiro plano de referência da primeira área de referência, e uma segunda área que se projeta em direção ao segundo plano de referência da segunda área de referência definida no plano de referência intermediário,
[0036] a primeira área tem uma primeira superfície de topo obtida projetando a primeira área de referência no primeiro plano de referência em cada unidade ou ampliação de redução, e uma primeira superfície lateral que conecta um contorno da primeira superfície de topo e um contorno da primeira área de referência, e
[0037] a segunda área tem uma segunda superfície de topo obtida projetando a segunda área de referência no segundo plano de referência em cada unidade ou ampliação de redução, e uma segunda superfície lateral que conecta um contorno da segunda superfície de topo e um contorno da segunda área de referência.
[0038] (2) O painel de piso frontal de acordo com o item (1), em que a parte convexo-côncava tem duas ou mais linhas de áreas que tem as formas substancialmente de I na parte de borda externa. Neste ponto, no caso de ter duas linhas nas formas substancialmente de I, por exemplo, as formas substancialmente de I podem ser dispostas continuamente uma por uma na direção da largura para fazer duas linhas, ou 0,5, uma e 0,5 das formas substancialmente de I podem ser dispostas continuamente na direção da largura para fazer duas linhas no total.
[0039] (3) O painel de piso frontal de acordo com o item (2), em que uma área da área em forma de laço é de 40% a 85% de uma área da parte plana. Entretanto, se a performance de carga de uma máquina de prensa for maior, o valor limite superior 85% aumentará.
[0040] (4) O painel de piso frontal de acordo com qualquer um dos itens (1) a (3), em que uma ou duas ou mais das partes convexo- côncavas são formadas anelarmente em uma área parcial de uma parte de plano remanescente exceto à área em forma de laço.
[0041] (5) O painel de piso frontal de acordo com qualquer um dos itens (1) a (3), em que uma ou duas ou mais das partes convexo- côncavas são formadas retilineamente em uma área parcial de uma parte de plano remanescente exceto à área em forma de laço.
[0042] (6) O painel de piso frontal de acordo com o item (5), em que as duas ou mais partes convexo-côncavas formadas retilineamente cruzam uma com a outra.
[0043] (7) O painel de piso frontal de acordo com qualquer um dos itens (1) a (6), em que a primeira área de referência e a segunda área de referência são configuradas por cada uma conectando as primeiras áreas divididas e as segundas áreas divididas, e depois disso, deformando as partes de canto das peças tanto das primeiras áreas divididas como das segundas áreas divididas em formas de arco circular de uma maneira tal que as áreas tanto das primeiras áreas divididas como das segundas áreas divididas não mudem.
[0044] (8) O painel de piso frontal de acordo com qualquer um dos itens (1) a (7), em que um ângulo de inclinação θ1(°) da primeira superfície lateral para o plano de referência intermediário e um ângulo de inclinação θ2(°) da segunda superfície lateral para o plano de referência intermediário são respectivamente 10° a 90°.
[0045] (9) O painel de piso frontal de acordo com qualquer um dos itens (1) a (8), em que pelo menos peças do primeiro plano de referência, do plano de referência intermediário e do segundo plano de referência que são dispostas sequencialmente são respectivamente formadas de superfícies curvas paralelas.
[0046] (10) O painel de piso frontal de acordo com qualquer um dos itens (1) a (9), em que a parte convexo-côncava é formada moldando por prensa uma folha de metal.
[0047] (11) O painel de piso frontal de acordo com o item (10), em que a folha de metal é uma folha de aço com uma espessura de folha t (mm) antes da moldagem de no máximo 0,65 mm.
[0048] (12) O painel de piso frontal de acordo com o item (10), em que a folha de metal é uma folha de liga de alumínio com uma espessura de folha t (mm) antes da moldagem de 0,5 mm a 2,0 mm.
[0049] (13) O painel de piso frontal de acordo com qualquer um dos itens (9) a (12), em que uma razão (L/t) de um comprimento L (mm) de um lado da área da unidade composta do quadrado virtual, e da espessura da folha t (mm) é de 10 a 2000,
[0050] (14) O painel de piso frontal de acordo com qualquer um dos itens (9) a (13), em que quando um comprimento de um lado curto de uma forma retangular formada da área dividida na razão B é definido como BL (mm) com respeito ao comprimento L (mm) do um lado da área da unidade composta do quadrado virtual, 0,2L < BL < 0,6L é satisfeita.
[0051] (15) O painel de piso frontal de acordo com qualquer um dos itens (9) a (14), em que uma razão (H1/t) de uma altura de projeção H1 (mm) da primeira área e da espessura da folha t (mm), e um ângulo máximo de inclinação θ1 (°) formado da primeira superfície lateral e do plano de referência intermediário satisfaz um relacionamento de 1 < (H1/t) < -301 + 272, e uma razão (H2/t) de uma altura de protrusão H2 (mm) da segunda área e da espessura da folha t (mm), e um ângulo máximo de inclinação θ2(°) formado da segunda superfície lateral e do plano de referência intermediário satisfaz um relacionamento de 1 < (H2/t) < -302 + 272.
[0052] Observe-se que com respeito às técnicas reveladas nos Documentos de Patente 4 a 9, a melhoria na rigidez pela parte convexo- côncava no painel de piso frontal de acordo com a presente invenção é muito maior do que a melhoria na rigidez pelas partes convexo-côncavas que aumentam isotropicamente a rigidez do material das folhas ou dos painéis para membros de componentes automotivos revelados nos Documentos de Patente 4 a 9. Consequentemente, a fim de reduzir a espessura da folha dos materiais de folha ou dos painéis para membros de componentes automotivos revelados nos Documentos de Patente 4 a 9, a parte convexo-côncava tem que ser formada na região mais ampla dos materiais de folha ou dos painéis para membros de componentes automotivos.
[0053] Mais particularmente, a presente invenção pode aumentar a rigidez de uma folha de liga de alumínio com uma espessura de folha de 0,3 mm 15,4 vezes a 22,9 vezes, por exemplo.
[0054] Ao contrário do acima, a invenção revelada pelo Documento de Patente 4 aumenta a rigidez de uma folha de liga de alumínio com uma espessura de folha de 0,4 mm apenas aproximadamente três vezes no máximo,
[0055] a invenção revelada pelo Documento de Patente 5 aumenta a rigidez de uma folha de liga de alumínio com uma espessura de folha de 0,3 mm apenas aproximadamente 3,2 vezes, e a rigidez de uma folha de liga de alumínio com uma espessura de folha de 0,9 mm aproximadamente 8,4 vezes,
[0056] a invenção revelada pelo Documento de Patente 6 aumenta a rigidez de uma folha de liga de alumínio com uma espessura de folha de 0,4 mm apenas aproximadamente 1,7 vezes a 3,9 vezes,
[0057] a invenção revelada pelo Documento de Patente 7 aumenta a rigidez de uma folha de liga de alumínio com uma espessura de folha de 0,9 mm apenas aproximadamente 7,1 vezes,
[0058] a invenção revelada pelo Documento de Patente 8 aumenta a rigidez de uma folha de liga de alumínio com uma espessura de folha de 0,9 mm apenas aproximadamente 9.7 vezes, e adicionalmente,
[0059] a invenção revelada pelo Documento de Patente 9 aumenta a rigidez de uma folha de liga de alumínio com uma espessura de folha de 0,3 mm apenas aproximadamente 3,2 vezes.
EFEITO DA INVENÇÃO
[0060] De acordo com a presente invenção, é possível que o piso frontal fornecido, o qual pode ser moldado por prensa com segurança sem que a carga na moldagem por prensa se torna excessivamente grande, obtenha características de desejada rigidez, ruído e vibração para todas as direções uma vez que existe pouca anisotropia na rigidez, e é formado a partir de uma folha de metal leve.
BREVE EXPLICAÇÃO DOS DESENHOS
[0061] A Figura 1 é uma vista explicativa que mostra esquematicamente de uma forma simplificada uma região de formação de uma parte convexo-côncava em um painel de piso frontal de acordo com a presente invenção.
[0062] A Figura 2A é uma vista explicativa que mostra a região de formação da parte convexo-côncava.
[0063] A Figura 2B é uma vista explicativa que mostra a região de formação da parte convexo-côncava.
[0064] A Figura 2C é uma vista explicativa que mostra a região de formação da parte convexo-côncava.
[0065] A Figura 2D é uma vista explicativa que mostra a região de formação da parte convexo-côncava.
[0066] A Figura 3 é uma vista plana parcial que mostra uma parte convexo-côncava do exemplo 1,
[0067] A Figura 4 é uma vista parcial aumentada de uma seção transversal tomada ao longo da linha A-A na Figura 3,
[0068] A Figura 5 é uma vista em perspectiva que mostra uma parte convexo-côncava do exemplo.
[0069] A Figura 6 é uma vista explicativa que mostra a parte convexo-côncava do exemplo.
[0070] A Figura 7 é um gráfico que mostra uma razão de aumento de rigidez de uma parte convexo-côncava por um cantilever do exemplo.
[0071] A Figura 8 é uma vista explicativa que mostra um procedimento de teste do exemplo.
[0072] A Figura 9 é um gráfico que mostra um resultado do exemplo.
[0073] A Figura 10 é uma vista explicativa que mostra uma parte convexo-côncava em um exemplo.
[0074] A Figura 11 é uma vista explicativa que mostra uma parte convexo-côncava em um exemplo.
[0075] A Figura 12 é uma vista explicativa que mostra uma unidade mínima da parte convexo-côncava.
[0076] A Figura 13A é uma vista explicativa que mostra um modelo de análise X no qual as partes convexo-côncavas são formadas nas bordas (partes hachuradas nas Figuras 1 e 13A) das partes planas do painel de piso frontal mostrado na Figura 1,
[0077] A Figura 13B é uma vista explicativa que mostra um modelo de análise Y no qual as partes convexo-côncavas são formadas nos centros (peças exceto as partes hachuradas na Figura 1, uma parte hachurada na Figura 13B) das partes planas do painel de piso frontal mostrado na Figura 1,
[0078] A Figura 13C é uma vista explicativa que mostra um modelo de análise Z no qual as partes convexo-côncavas são formadas em Formas de C nas bordas das partes planas do painel de piso frontal mostrado na Figura 1,
[0079] A Figura 14 é um gráfico que mostra a eficácia da moldagem da parte convexo-côncava em uma forma de laço com respeito aos modelos de análise X a Z.
[0080] A Figura 15A é um gráfico que mostra um relacionamento de uma largura da parte convexo-côncava e da rigidez do painel de piso frontal.
[0081] A Figura 15B é um gráfico que mostra o relacionamento da largura da parte convexo-côncava e da rigidez do painel de piso frontal.
[0082] A Figura 16 é um gráfico que mostra um resultado de análise de rigidez à flexão dos modelos de análise X, X-1 e X-3,
[0083] A Figura 17A é uma vista explicativa que mostra um modelo de análise C no qual as partes convexo-côncavas são formadas nas bordas e partes intermediárias (partes hachuradas na Figura 17A) das partes planas do painel de piso frontal mostrado na Figura 1,
[0084] A Figura 17B é uma vista explicativa que mostra um modelo de análise D no qual as partes convexo-côncavas são formadas nas bordas e os centros (partes hachuradas na Figura 17B) das partes planas do painel de piso frontal mostrado na Figura 1,
[0085] A Figura 18 é um gráfico que mostra um resultado de análise de rigidez à flexão dos modelos de análise C, D e X.
[0086] A Figura 19 é uma vista explicativa que mostra uma estrutura esquemática de uma plataforma de uma carroceria de uma forma simplificada.
DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES
[0087] Abaixo, a presente invenção será descrita. Observe-se que na explicação a seguir, a Figura 19 que é referenciada como o desenho convencional também será referenciada quando necessário. Adicionalmente, na presente descrição, nenhuma das expressões de forma, tal como “quadrado”, são limitadas aos conceitos estritos de geometria; em vez disso, estas expressões incluem formas que podem ser reconhecidas geralmente como aquelas formas; por exemplo, formas que naturalmente seriam permitidas incluir formas em que os lados são um pouco curvos, assim chamados filetes em que um arredondado e algo semelhante necessário para a moldagem é criado em uma parte de canto, uma superfície, e afins, e formas dotadas de uma assim chamada curvatura. Adicionalmente, a expressão “paralelo” é não limitada ao conceito estrito de geometria e pode ser qualquer coisa que possa geralmente ser reconhecida como sendo paralela.
[0088] A Figura 1 é uma vista explicativa que mostra uma região de formação de uma parte convexo-côncava 111 em um painel de piso frontal 110 de acordo com a presente invenção com uma parte da região de formação de uma forma simplificada. As Figuras 2A a 2D são vistas explicativas que mostram esquematicamente outros exemplos da região de formação da parte convexo-côncava 111. Aqui, o painel de piso frontal 110 da Figura 1 corresponde a um painel de piso frontal 104 em uma parte inferior da carroceria automotiva mostrada na Figura 19.
[0089] O painel de piso frontal 110 tem um túnel no piso 104a, flanges verticais 104b dispostos à esquerda e à direita, e partes planas à esquerda e à direita 104c, de maneira similar ao painel de piso frontal convencional 104 mostrado na Figura 19. A saber, o painel de piso frontal 110 é um painel de um metal que forma uma parte de uma plataforma 102 de uma carroceria.
[0090] O túnel no piso 104a forma um espaço para armazenar, por exemplo, uma parte de extremidade traseira de uma transmissão e um eixo propulsor, e adicionalmente, vários tipos de tubulações, em um centro em uma direção da largura do automóvel.
[0091] Os flanges verticais 104b dispostos à esquerda e à direita são formados respectivamente em partes de extremidade esquerda e direita na direção da largura do automóvel. O flange vertical 104b trabalha como uma margem de solda para unir o painel de piso frontal a um superfície longitudinal de parede de um painel de soleira interno 105b de uma soleira lateral 105 de uma estrutura de seção fechada.
[0092] As partes planas à esquerda e à direita 104c são formadas entre os flanges verticais 104b dispostos à esquerda e à direita e partes de parede longitudinal à esquerda e à direita do túnel no piso 104a. A parte plana 104c é dotada de um banco frontal e afins através de um membro de pano de assento não ilustrado.
[0093] A plataforma 102 é configurada sobrepondo e unindo as respectivas partes de borda de um painel de choque 103 e o painel de piso frontal mencionado acima 104 um sobre o outro, e sobrepondo e unindo as respectivas partes de borda do painel de piso frontal 104 e de um painel de piso traseiro 106 um sobre o outro.
[0094] O painel de choque 103 é configurado sobrepondo e unindo as respectivas partes de borda de um painel de choque superior 103a e de um painel de choque inferior 103b um sobre o outro. O painel de choque 103 forma uma parede de divisão entre um compartimento do motor e uma cabine. Adicionalmente, o painel de piso traseiro 106 é configurado sobrepondo e unindo as respectivas partes de borda de um painel frontal de piso traseiro 106a e um painel traseiro de piso traseiro 106b um sobre o outro.
[0095] Em o painel de piso frontal 110, as partes convexo- côncavas 111 são formadas em formas de laço em áreas em forma de laço (áreas mostradas hachuradas na Figura 1) que inclui oito partes de borda externa 104f no total das respectivas partes planas à esquerda e à direita 104c.
[0096] A parte convexo-côncava 111 é formada na forma de laço como mostrado nas Figuras 1 e 2A, e como mostrado na Figura 2B, uma ou duas ou mais partes convexo-côncavas 111-1 também podem ser formadas em formas de laço em uma área parcial de uma parte em forma de folha. Adicionalmente, como mostrado na Figura 2C, uma ou duas ou mais partes convexo-côncavas 111-2 podem ser formadas retilineamente em uma área parcial da parte em forma de placa plana, e neste caso, como mostrado na Figura 2D, as partes convexo-côncavas 111-3 e 111-4 que são formadas retilineamente podem ser formadas para deste modo cruzar uma com a outra. Na presente invenção, adicionando uma forma convexo-côncava a uma parte do painel de piso frontal, outras partes planas permanecem, e portanto, a presente invenção é eficaz para fixação ou algo semelhante de um membro tal como um membro de pano.
[0097] A presente invenção é um painel de piso frontal que tem sua rigidez aumentada pela forma convexo-côncava que será descrita como segue, e uma vez que moldar a forma convexo-côncava em um superfície inteira é difícil dependendo do tipo de um metal, e da rigidez e espessura da folha da folha plana, devido à forma complicada da forma convexo-côncava da presente invenção como descrita acima, a rigidez é aumentada como um todo moldando as partes convexo-côncavas em uma parte do painel de piso frontal, na forma de laço no exemplo mostrado na Figura 1, por exemplo. Mais especificamente, o painel de piso frontal da presente invenção pode ser fabricado por prensagem de uma folha plana comum com o uso de uma matriz na qual a forma convexo-côncava da presente invenção é moldada apenas na forma de parte de laço de certa área em um perímetro do painel de piso frontal, quando descrito com o exemplo mostrado na Figura 1. Neste caso, prensagem à quente que realiza a prensagem após aquecer uma folha plana, ou pode ser adotado um método de estampagem à quente. Para a prensagem, o painel de piso frontal pode ser formado pela moldagem por prensa que usa um par de matrizes, e como o método de fabricação específico, preparação de matrizes e afins, qualquer método que seja conhecido no campo pode ser usado. Observe-se que a forma convexo- côncava também pode ser moldada por outros métodos de deformação plástica diferentes da moldagem por prensa, tal como, por exemplo, moldagem por rolo que usa um par de rolos de moldagem nos quais as formas convexo-côncavas desejadas são gravadas nas superfícies dos mesmos.
FORMA CONVEXO-CÔNCAVA DA PRESENTE INVENÇÃO
[0098] A forma convexo-côncava da presente invenção é formada combinando uma primeira área de referência e uma segunda área de referência, como será descrito posteriormente com referência às Figuras 3 a 6. A primeira área de referência e a segunda área de referência apresentam, cada uma, uma forma substancialmente de I. Como uma forma das mesmas, podem ser tomadas várias formas como mostradas em exemplos que serão descritos posteriormente. Por exemplo, como no exemplo1 da parte convexo-côncava que será descrita posteriormente, pode ser adotada uma forma de contorno na qual uma parte de barra longitudinal e partes das barras laterais da forma de I têm as mesmas larguras, ou como no exemplo 2 da parte convexo-côncava, pode ser adotada uma forma de contorno na qual uma largura da parte de barra longitudinal da forma de I é maior do que as larguras das partes de barra lateral. Adicionalmente, como mostrado no exemplo 3 da parte convexo-côncava, podem ser fornecidos filetes nas partes de canto no contorno substancialmente em forma de I.
[0099] A parte convexo-côncava da presente invenção é formada espalhando dois tipos de áreas de unidade da primeira área de unidade e da segunda área de unidade por toda parte, e um estado no qual um quadrado virtual que forma a área da unidade é dividido em três em uma direção lateral mostra um estado no qual o quadrado é dividido por duas linhas retas que são desenhadas a partir de dois pontos que dividem um lado na direção lateral que forma o quadrado em três, e são paralelas a um lado em uma direção longitudinal, e três áreas são formado lado a lado na direção lateral.
[00100] Um estado no qual o quadrado virtual que forma a área da unidade é dividido em três na direção longitudinal mostra um estado no qual o quadrado é dividido por duas linhas retas que são desenhadas a partir de dois pontos que dividem um lado na direção longitudinal que forma o quadrado em três, e são paralelas a um lado na direção lateral, e são formadas três áreas lado a lado na direção longitudinal.
[00101] Uma primeira superfície de topo e uma segunda superfície de topo que são formadas respectivamente de superfícies em um primeiro plano de referência e em um segundo plano de referência podem ser formadas de regiões que se projetam em direções opostas a um plano de referência intermediário a partir do primeiro plano de referência e do segundo plano de referência. Como formas das regiões projetadas, são citadas como exemplos, formas de domo, formas de crista, formas cônicas e afins, mas as formas das regiões projetadas são não limitadas às mesmas. Adicionalmente às mesmas, a partir da região projetada, a região pode ser projetada em uma direção oposta (uma direção para o plano de referência intermediário) à direção projetada.
[00102] A primeira área de referência e a segunda área de referência no painel de piso frontal 110 que tem a parte convexo-côncava 111 podem ser configuradas conectando uma primeira área dividida e uma segunda área dividida respectivamente, e depois disso, deformando as partes de canto de peças de ambas em formas de arco circular de uma maneira tal que as áreas de ambas não mudem.
[00103] Aqui, as partes de canto significam partes de canto que são cantos convexos em uma linha de contorno da primeira área de referência, e as partes de canto que são cantos convexos em uma linha de contorno da segunda área de referência. Uma vez que as partes de canto de forma convexo-côncava do painel de piso frontal 110 que tem a parte convexo-côncava 111 podem ser moldadas em formas suaves, a moldagem da parte convexo-côncava 111 se torna fácil, e são obtidas expansão de amplitude de aplicação e melhora em uma qualidade do desenho.
[00104] Como mostrado na Figura 4, no painel de piso frontal 110 que tem a parte convexo-côncava 111, um ângulo de inclinação θ1(°) de uma primeira superfície lateral relativa ao plano de referência intermediário, e um ângulo de inclinação θ2(°) de uma segunda superfície lateral relativa ao plano de referência intermediário ficam preferencialmente dentro de um intervalo de 10 a 90° a fim de obter a forma convexo-côncava que tem excelente melhora de rigidez ao mesmo tempo em que garantindo moldabilidade.
[00105] Se o ângulo de inclinação θ1(°) da primeira superfície lateral ou o ângulo de inclinação θ2(°) da segunda superfície lateral for menor do que 10°, se torna difícil fazer as alturas de projeção das respectivas primeira área e segunda área grandes, e a razão de melhora de rigidez é reduzida. Adicionalmente, quando o ângulo de inclinação θ1(°) da primeira superfície lateral ou o ângulo de inclinação θ2(°) da segunda superfície lateral excedem 90°, se torna difícil moldar a forma convexo-côncava.
[00106] Observe-se que no caso de moldagem por prensa uma folha de metal, os valores de limite superior do ângulo de inclinação θ1(°) da primeira superfície lateral e do ângulo de inclinação θ2(°) da segunda superfície lateral são mais preferencialmente de no máximo 70°’ do ponto de vista de moldabilidade. Consequentemente, o ângulo de inclinação θ1(°) da primeira superfície lateral e o ângulo de inclinação θ2(°) da segunda superfície lateral são mais preferencialmente de 10 a 70°.
[00107] A primeira superfície lateral e a segunda superfície lateral são formadas de uma pluralidade de superfícies. Todas as superfícies não têm que ter os mesmos ângulos de inclinação, e os diferentes ângulos de inclinação podem ser formado dependendo das regiões. Entretanto, todos os ângulos de inclinação ficam preferencialmente dentro do intervalo preferencial mencionado acima.
[00108] Pelo menos alguns ou todos dentre o primeiro plano de referência, o plano de referência intermediário e o segundo plano de referência que são dispostos sequencialmente no painel de piso frontal 110 que tem a parte convexo-côncava 111 são formados preferencialmente de superfícies curvas paralelas. Desse modo o painel de piso frontal 110 que tem a parte convexo-côncava excelente 111 que tem alta rigidez pode ser deformado em várias formas, e a amplitude de aplicação do painel de piso frontal 110 é expandida.
[00109] Em o painel de piso frontal 110, a parte convexo- côncava 111 é formada preferencialmente moldando por prensa uma folha de metal. Neste caso, além da moldagem por prensa à frio, podem ser adotados prensagem à quente e método de estampagem à quente que realizam a moldagem por prensa após a temperatura da folha de metal ser elevada.
[00110] Aplicando deformação plástica tal como a moldagem por prensa tal como estampagem e moldagem por rolo a uma folha de metal, a parte convexo-côncava 111 é formada facilmente. Mesmo quando a moldagem por prensa é realizada após a temperatura da folha de metal ser elevada como na prensagem à quente e em um método de estampagem à quente, a parte convexo-côncava 111 pode ser formada facilmente. Portanto, quando o painel de piso frontal 110 é formado a partir de uma folha de metal, a parte convexo-côncava 111 é formada de modo relativamente fácil. Várias folhas de metal que são deformáveis plasticamente, tais como uma folha de liga de alumínio, uma folha de aço e uma folha de liga de cobre são exemplificadas como a folha de metal.
[00111] Na fabricação do painel de piso frontal 110, podem ser adotados fundição, corte e afins, além da deformação plástica descrita acima.
[00112] O painel de piso frontal 110 pode ser formado de outros materiais diferentes de um metal desde que o painel de piso frontal 110 tenha a parte convexo-côncava 111. O painel de piso frontal 110 também pode ser formado de uma folha de resina, por exemplo. A parte convexo-côncava 111 do painel de piso frontal 110 feita de uma resina é moldável por moldagem por injeção, prensagem à quente ou afins. Uma vez que o painel de piso frontal 110 feito de uma resina tem menos limitação na moldagem do que o painel de piso frontal 110 feito de um material metálico, a flexibilidade no desenho é melhorada.
[00113] Uma espessura de folha t (mm) antes da moldagem da folha de metal que é um material inicial do painel de piso frontal 110 que tem a parte convexo-côncava 111 é preferencialmente de no máximo 0,65 mm no caso de uma folha de aço, e é preferencialmente de 0,5 a 2,0 mm no caso de uma folha de liga de alumínio. Se a espessura da folha da folha de metal de uma folha de liga de alumínio for menor do que 0,5 mm, existe um risco de que a rigidez que será requerida como o painel de piso frontal será insuficiente, e se a espessura da folha da folha de metal de uma folha de liga de alumínio exceder 2,0 mm, existe um risco de que a moldagem da parte convexo-côncava 111 se tornará difícil.
[00114] Uma razão (L/t) de um comprimento L (mm) de um lado da área da unidade tal como a primeira área de unidade e a segunda área de unidade, e da espessura da folha t (mm) da folha de metal no painel de piso frontal 110 que tem a parte convexo-côncava 111 é preferencialmente de 10 a 2000, se a razão (L/t) for menor do que 10, existe um risco de que a moldagem da parte convexo-côncava 111 será difícil, enquanto que se a razão (L/t) exceder 2000, existe um risco de que a parte convexo-côncava suficiente 111 não possa ser formada, e a rigidez que é requerida como o painel de piso frontal seja insuficiente.
[00115] Quando um comprimento de um lado curto de uma forma retangular que é formado de uma área dividida em uma razão B é designado como BL (mm) com respeito ao comprimento L (mm) do um lado do quadrado, no painel de piso frontal 110, um relacionamento de 0,2L < BL < 0,6L é preferencialmente satisfeito. Se o relacionamento de 0,2L < BL < 0,6L não for satisfeito, existe um risco de que a moldagem da parte convexo- côncava 111 será difícil.
[00116] É preferível no painel de piso frontal 110 que tem a parte convexo-côncava 111 que uma razão (H1/t) de uma altura de projeção H1 (mm) da primeira área e da espessura da folha t (mm), e o ângulo máximo de inclinação θi (°) formado da primeira superfície lateral e do plano de referência intermediário satisfaçam um relacionamento de 1 < (H1/t) < -301 + 272, e uma razão (H2/t) de uma altura de projeção H2 (mm) da segunda área e da espessura da folha t (mm), e o máximo ângulo de inclinação θ2(°) formado da segunda superfície lateral e do plano de referência intermediário satisfaçam um relacionamento de 1< (H2/t) < -302 + 272.
[00117] Se a razão descrita acima (H1/t) for menor do que 1, existe um risco de que o efeito de melhorar a rigidez moldando a primeira área não será obtido suficientemente, e se a razão descrita acima (H1/t) exceder -3θ1 + 272, existe um risco de que a moldagem da parte convexo- côncava 111 será difícil. De maneira similar, se a razão descrita acima (H2/t) for menor do que 1, existe um risco de que o efeito de melhorar a rigidez moldando a segunda área não será obtido suficientemente, e se a razão descrita acima (H2/t) exceder -3θ2 + 272, existe um risco de que a moldagem da parte convexo-côncava 111 será difícil.
[00118] A seguir, serão descritos os exemplos 1 a 3 da parte convexo-côncava.
EXEMPLO 1 DA PARTE CONVEXO-CÔNCAVA
[00119] Um painel de piso frontal 110 que tem uma parte convexo-côncava 20 de acordo com um exemplo da presente invenção será descrito com referência às Figuras 3 a 6. Aqui, as partes convexo-côncavas 20 mostradas nas Figuras 3, 4 e 6 são vistas nas quais parte das partes convexo-côncavas 111, 111-1, 111-2, 111-3 e 111-4 mostradas nas Figuras 1 e 2 é aumentada para tornar uma estrutura detalhada das mesmas compreensível. Consequentemente, as quantidades e dimensões das respectivas áreas de unidade não são limitadas àquelas ilustradas nos respectivos desenhos.
[00120] A Figura 3 é uma vista plana parcial que mostra a parte convexo-côncava 20 do exemplo 1. Na Figura 3, as partes que são contornos de uma primeira área 21 e de uma segunda área 22 no plano de referência intermediário e não aparecem como linhas de forma externas são mostradas por linhas tracejadas. O mesmo se aplica à Figura 5 que será descrita posteriormente.
[00121] A Figura 4 é uma vista parcial aumentada de um corte A-A da Figura 3, e a Figura 5 é uma vista em perspectiva que mostra a parte convexo-côncava 20 do exemplo 1,
[00122] A Figura 6 é uma vista explicativa que mostra a parte convexo-côncava do exemplo 1. A Figura 6 mostra uma forma da parte convexo-côncava 20 do painel de piso frontal 110 por disposição de uma primeira área de referência 213 e de uma segunda área de referência 223 com um plano de referência intermediário K3 como uma referência. O mesmo se aplica às Figuras 10 e 11 que serão descritas posteriormente.
[00123] O painel de piso frontal 110 que tem a parte convexo- côncava 20 como mostrada nas Figuras 3 a 6 tem a rigidez aumentada por ter a parte convexo-côncava 20,
[00124] A parte convexo-côncava 20 é configurada como enumerado abaixo.
[00125] A parte convexo-côncava 20 é definida com três planos de referência que são um primeiro plano de referência K1, o plano de referência intermediário K3 e um segundo plano de referência K2 como referências. O primeiro plano de referência K1, o plano de referência intermediário K3 e o segundo plano de referência K2 são dispostos sequencialmente em paralelo para ficarem afastados em uma direção da espessura de folha (a direção longitudinal na Figura 4), como mostrado na Figura 4.
[00126] Como mostrado na Figura 6, o plano de referência intermediário K3 é definido como o plano no qual as primeiras áreas de unidade 231 e as segundas áreas de unidade 232 que são quadrados virtuais são espalhados por toda parte. Uma de duas direções ao longo dos lados do quadrado virtual é definida como uma direção lateral (uma direção X), e a outra é definida como uma direção longitudinal (uma direção Y).
[00127] A primeira área de unidade 231 é dividida em três em uma razão de A:B:A = 1:1:1 com respeito à direção lateral (a direção X). Duas áreas divididas em uma razão A são definidas como as primeiras áreas divididas 214, e uma área dividida em uma razão B é definida como uma segunda área dividida 224.
[00128] A segunda área de unidade 232 é dividida em três em uma razão de A:B:A = 1:1:1 com respeito à direção longitudinal (a direção Y). Duas áreas que são divididas na razão A são definidas como as segundas áreas divididas 224, e uma área dividida na razão B é definida como a primeira área dividida 214.
[00129] Em o plano de referência intermediário K3, as primeiras áreas de unidade 231 e as segundas áreas de unidade 232 são dispostas alternadamente na direção longitudinal e na direção lateral. Uma área que tem uma forma substancialmente de I que é formada das primeiras áreas divididas adjacentes 214 é definida como a primeira área de referência 213, enquanto que uma área que tem uma forma substancialmente de I que é formada das segundas áreas divididas adjacentes 224 é definida como a segunda área de referência 223,
[00130] A parte convexo-côncava 20 inclui a primeira área 21 e a segunda área 22 como mostradas nas Figuras 3 a 5. A primeira área 21 é formada para deste modo se projetar em direção ao primeiro plano de referência K1 da primeira área de referência 213 que é definido no plano de referência intermediário K3. A segunda área 22 é formada para deste modo se projetar em direção ao segundo plano de referência K2 da segunda área de referência 223 definido no plano de referência intermediário K3.
[00131] A primeira área 21 é formada de uma primeira superfície de topo 211 e de uma primeira superfície lateral 212. A primeira superfície de topo 211 é formada projetando a primeira área de referência 213 no primeiro plano de referência K1 em cada unidade ou ampliação de redução. A primeira superfície lateral 212 é formada conectando um contorno da primeira superfície de topo 211 e um contorno da primeira área de referência 213,
[00132] A segunda área 22 é formada de uma segunda superfície de topo 221 e de uma segunda superfície lateral 222. A segunda superfície de topo 221 é formada projetando a segunda área de referência 223 no segundo plano de referência K2 em cada unidade ou ampliação de redução. A segunda superfície lateral 222 é formada conectando um contorno da segunda superfície de topo 221 e um contorno da segunda área de referência 223,
[00133] Como mostrado na Figura 4, os três planos de referência que são o primeiro plano de referência K1, o plano de referência intermediário K3 e o segundo plano de referência K2 no exemplo 1 são planos que são paralelos um ao outro. Adicionalmente, a primeira superfície de topo 211 tem um centro de espessura de folha do mesmo localizado em uma posição que corresponde ao primeiro plano de referência K1, e a segunda superfície de topo 221 tem um centro de espessura de folha do mesmo disposto em uma posição que corresponde ao segundo plano de referência K2. Uma distância formada do primeiro plano de referência K1 e do plano de referência intermediário K3 é designada como a altura de projeção H1 (mm), e uma distância formada do segundo plano de referência K2 e do plano de referência intermediário K3 é designada como a altura de projeção H2 (mm).
[00134] Adicionalmente, no exemplo1, as formas e as dimensões da primeira área 21 e da segunda área 22 são as mesmas, mas apenas as direções de projeção das mesmas diferem. A altura de projeção H1 (mm) da primeira área 21 e a altura de projeção H2 (mm) da segunda área 22 são ambas 1,5 mm.
[00135] Adicionalmente, um material inicial do painel de piso frontal 110 que tem a parte convexo-côncava 20 do exemplo 1 é uma folha plana feita de uma liga de alumínio com uma espessura de folha t = 0,30 mm.
[00136] A parte convexo-côncava 20 é formada pela moldagem por prensa usando um par de matrizes. Observe-se que a parte convexo- côncava 20 pode ser formada por outros métodos de deformação plástica diferentes da moldagem por prensa, tal como moldagem por rolo usando um par de rolos de moldagem nos quais as formas convexo-côncavas desejadas são gravadas nas superfícies, por exemplo.
[00137] Como mostrado na Figura 4, o ângulo de inclinação θ1(°) da primeira superfície lateral 212 relativa ao plano de referência intermediário K3, e o ângulo de inclinação θ2(°) da segunda superfície lateral 222 relativa ao plano de referência intermediário K3 são ambos 30°. A primeira superfície lateral 212 e a segunda superfície lateral 222 não têm nenhuma parte dobrada, mas são formadas continuamente por um plano.
[00138] Como mostrado na Figura 6, um comprimento L de um lado da primeira área de unidade 231 e da segunda área de unidade 232 com o plano de referência intermediário K3 como a referência no exemplo 1 é de 24 mm.
[00139] Uma razão (L/t) do comprimento L (mm) do um lado da primeira área de unidade 231 e da segunda área de unidade 232 e a espessura da folha t (mm) da folha de liga de alumínio é 80, e fica dentro de um intervalo de 10 a 2000.
[00140] Com respeito ao comprimento L (mm) do um lado da primeira área de unidade 231 e da segunda área de unidade 232, um comprimento BL de um lado curto da forma retangular formada da área dividida em uma razão B é de 8 mm, e fica dentro de um intervalo de 4,8 < BL < 14,4.
[00141] Uma razão (H1/t) da altura de projeção H1 (mm) da primeira área 21 e da espessura da folha t (mm) é 5. Adicionalmente, o ângulo de inclinação θ1 formado da primeira superfície lateral 212 e do plano de referência intermediário K3 é 30°, e -3θ2 + 272 = 182. Consequentemente, o relacionamento de 1 < (H2/t) < -3θ2 + 272 é satisfeito.
[00142] De maneira similar, uma razão (H2/t) da altura de projeção H2 (mm) da segunda área 22 e da espessura da folha t (mm) é 5. Adicionalmente, o ângulo de inclinação (2 que é formado da segunda superfície lateral 222 e do plano de referência intermediário K3 é 30°, e -3θ1 + 272 = 182. Consequentemente, o relacionamento de 1 < (H1/t) < -3θ1 + 272 é satisfeito.
[00143] O painel de piso frontal 110 do exemplo 1 tem a parte convexo-côncava 20 na forma peculiar como descrita acima. A saber, a parte convexo-côncava 20 tem a primeira área 21 que se projeta em direção ao primeiro plano de referência K1 da primeira área de referência 213 definido com o plano de referência intermediário K3 como a referência, e a segunda área 22 que se projeta em direção ao segundo plano de referência K2 da segunda área de referência 223 definido no plano de referência intermediário K3. A primeira área 21 é formada da primeira superfície de topo 211, e da primeira superfície lateral 212 que é formado conectando o contorno da primeira superfície de topo 211 e o contorno da primeira área de referência 213. Adicionalmente, a segunda área 22 é formada da segunda superfície de topo 221, e da segunda superfície lateral 222 que é formada conectando o contorno da segunda superfície de topo 221 e o contorno da segunda área de referência 223.
[00144] A primeira área 21 e a segunda área 22 são formadas da primeira superfície de topo 211 e da segunda superfície de topo 221 que são dispostas em posições separadas na direção da espessura do painel de piso frontal 110, e da primeira superfície lateral 212 e da segunda superfície lateral 222 que são dispostas para cruzar na direção da espessura do painel de piso frontal 110, Como tal, na parte convexo-côncava 20, a maior parte do material de folha é disposta nas posições separadas de um plano neutro na direção da espessura da folha do painel de piso frontal 110, tal como uma parte de superfície de topo. Portanto, por ter muitas partes separadas do plano neutro, o material é usado eficazmente como um membro de força, e, portanto, as características tanto de rigidez como de absorção de energia podem ser significativamente melhoradas.
[00145] Adicionalmente, uma área da primeira área de referência 213 e uma área da segunda área de referência 223 são as mesmas. Adicionalmente, os ângulos de inclinação 01 e 02 que são formados da primeira superfície lateral 212 e da segunda superfície lateral 222 com respeito ao plano de referência intermediário K3 são igualados, e as alturas de projeção H1 e H2 da primeira área 21 e da segunda área 22 são igualadas. Portanto, as formas da primeira área 21 e da segunda área 22 que se projetam para a frente e traseira do painel de piso frontal 110 também são as mesmas. Consequentemente, a rigidez pode ser melhorada mais eficazmente.
[00146] Adicionalmente, concomitante com o aumento na rigidez, também é possível obter o efeito de melhorar características de amortecimento; adicionalmente, a forma côncavo-convexa faz com que seja possível obter o efeito de suprimir reverberações sonoras.
[00147] A fim de determinar quantitativamente o efeito de aumento de rigidez do painel de piso frontal 110 do exemplo 1, foi realizada uma avaliação de rigidez à flexão de uma viga cantilever por análise FEM, e avaliação de rigidez à flexão foi realizada por um teste de flexão de três pontos.
ANÁLISE FEM
[00148] A fim de determinar quantitativamente o afeito de aumento de rigidez e as características de absorção de energia do painel de piso frontal 110 do exemplo 1, foi realizada análise FEM e avaliação de rigidez à flexão de uma viga cantilever.
[00149] Em a análise FEM na avaliação de rigidez à flexão de uma viga cantilever, uma extremidade (Z1, Z3) foi designada como extremidade fixa, enquanto a outra extremidade (Z2, Z4) foi designada como extremidade livre, e foi obtida uma quantidade de deflexão do painel de piso frontal 110 que foi uma peça de teste no tempo de exercer uma carga de 1N sobre uma parte central da outra extremidade (Z2, Z4) que são as extremidades livres.
[00150] A peça de teste tem uma forma retangular de 120 mm por 120 mm, e as formas da parte convexo-côncava 20 mostradas no exemplo 1 eram formadas na superfície inteira para o propósito de explicação. A forma convexo-côncava foi formada mudando um ângulo formado de um lado da peça de teste e um lado do quadrado virtual na área de unidade descrita acima para as respectivas direções de 0, 15, 30, 45, 60, 75 e 90°. Adicionalmente, a espessura da folha t após a moldagem da folha foi designada como 0,274 mm levando em consideração o aumento na área de superfície. Observe-se que a extremidade fixa Z1 e a extremidade livre Z2 mostradas na Figura 3 mostram a extremidade fixa e a extremidade livre na direção de 0 grau, e a extremidade fixa Z3 e a extremidade livre Z4 mostram a extremidade fixa e a extremidade livre na direção de 90°.
[00151] A avaliação foi realizada comparando a quantidade de deflexão obtida conduzindo a mesma análise FEM na folha original em forma de folha plana na qual a parte côncavo-convexa 20 não está formada.
[00152] A Figura 7 é um gráfico que mostra a razão de melhora de rigidez da parte convexo-côncava de uma viga cantilever do exemplo 1, e mostra o resultado da análise FEM com o ângulo descrito acima plotado no eixo horizontal e a razão de melhoria da rigidez à flexão plotada no eixo vertical.
[00153] Como mostrado no gráfico da Figura 7, ficou claro que a razão de melhoria (P1, P2) de rigidez na direção de 0° e na direção de 90° são 22,9 e maior, a razão de melhoria (P3) de rigidez na direção de 45° é 15,4 vezes, e menor, e a forma da parte convexo-côncava 20 do exemplo 1 tem uma razão de melhora de rigidez muito alta em qualquer direção das direções de moldagem.
TESTE DE FLEXÃO DE TRÊS PONTOS
[00154] A Figura 8 é uma vista explicativa que mostra um procedimento de teste do teste de flexão de três pontos do exemplo 1.
[00155] Como mostrado na Figura 8, no teste de flexão de três pontos, uma peça de teste 31 que tem a forma convexo-côncava da presente invenção foi disposta em dois pontos de apoio W configurados dispondo dois membros de suporte cilíndricos repousando em seus lados em paralelo para que uma distância interapoios S = 120 mm seja satisfeita, foi exercida uma carga em um centro em uma direção de comprimento da peça de teste 31 por um gabarito de compressão J em uma forma de folha plana com uma seção de extremidade frontal formando um semicírculo, e uma quantidade de deslocamento da peça de teste 31 foi medida. A avaliação foi feita realizado um teste similar de flexão de três pontos com respeito à folha original em uma forma de folha plana sem moldar a forma convexo-côncava, e comparando os diagramas carga-deslocamento.
[00156] A peça de teste 31 foi um material A1050-O com a forma antes da moldagem sendo 100 mm x 150 mm, e a espessura da folha t=0,3 mm, e a parte convexo-côncava 20 mostrada no exemplo1 foi formada na superfície inteira como uma questão de conveniência. A direção de moldagem da forma convexo-côncava na peça de teste 31 é similar aos casos da direção 0° e da direção 45° na análise FEM na cantilever descrita acima.
[00157] A Figura 9 é um gráfico que mostra um resultado do teste de flexão de três pontos do exemplo 1, e é um diagrama carga- deslocamento com a carga obtida do resultado do teste de flexão de três pontos plotada na ordenada e o deslocamento plotado na abscissa.
[00158] Em o mesmo desenho, uma linha sólida X mostra um resultado de medição no caso da forma convexo-côncava ser fornecida na direção de 45°, uma linha sólida Y mostra um resultado de medição no caso da forma convexo-côncava ser fornecida na direção de 0°, e uma linha sólida Z mostra um resultado de medição da folha original em uma forma de folha plana.
[00159] Como mostrado pelo gráfico da Figura 9, na linha sólida X, o ângulo de inclinação na inicialização é 12,1 vezes quando comparado com a linha sólida Z. Consequentemente, ficou claro que a rigidez à flexão no caso da forma convexo-côncava ser fornecida na direção de 45° é melhorada para ser 12,1 vezes quando comparado com a folha original em uma forma de folha plana. Adicionalmente, na linha sólida Y, o ângulo de inclinação na inicialização se torna 15,4 vezes quando comparado àquele da linha sólida Z. Consequentemente, ficou claro que a rigidez à flexão no caso da forma convexo-côncava ser fornecida na direção de 0° é melhorada para ser 15,4 vezes quando comparada àquela da folha original em uma forma de folha plana.
[00160] Adicionalmente, um produto da carga e deslocamento é uma quantidade de energia (carga de trabalho) que deforma a peça de teste 31. Portanto, como mostrado no diagrama carga-deslocamento da Figura 9, foi descoberto que na linha sólida X e na linha sólida Y, as quantidades de energia requeridas para deformação são altas quando comparadas àquela da linha sólida Z. Consequentemente, ficou claro que a forma convexo-côncava do exemplo 1 melhora significativamente na quantidade de absorção de energia com respeito à folha original em uma forma de folha plana.
EXEMPLO 2 DE PARTE CONVEXO-CÔNCAVA
[00161] A Figura 10 é uma vista explicativa que mostra uma parte convexo-côncava no exemplo 2, e é um vista que expressa uma forma convexo-côncava com o plano de referência intermediário K3 como uma referência.
[00162] Como mostrado na Figura 10, o exemplo 2 é uma modificação do painel de piso frontal 110 que tem a parte convexo-côncava 20 do exemplo 1.
[00163] O painel de piso frontal 110 que tem a parte convexo- côncava 20 que é expressa com o plano de referência intermediário K3 como uma referência mostrada na Figura 10 é um exemplo no qual a razão de divisões na primeira área de unidade 231 e na segunda área de unidade 232 são mudadas.
[00164] A primeira área de unidade 231 é dividida em três em uma razão de A:B:A = 1:2:1 na direção lateral. Uma área dividida em uma razão A é definida como a primeira área dividida 214, e uma área dividida em uma razão B é definida como a segunda área dividida 224.
[00165] A segunda área de unidade 232 é dividida em três em uma razão de A:B:A = 1:2:1 na direção longitudinal. Uma área dividida em uma razão A é definida como a segunda área dividida 224, e uma área dividida em uma razão B é definida como a primeira área dividida 214.
[00166] Observe-se que o painel de piso frontal 110 que tem a parte convexo-côncava 20 do exemplo 2 tem a primeira área 21 e a segunda área 22 que se projetam respectivamente para o primeiro plano de referência K1 e para o segundo plano de referência K2 da primeira área de referência 213 e da segunda área de referência 223 que são definidas baseadas no plano de referência intermediário K3 mostrado na Figura 10. A outra configuração é similar àquela do exemplo 1.
[00167] O exemplo 2 exibe uma vantagem operacional similar ao exemplo 1.
EXEMPLO 3 DE PARTE CONVEXO-CÔNCAVA
[00168] A Figura 11 é uma vista explicativa que mostra a parte convexo-côncava 20 no exemplo 3.
[00169] Como mostrado na Figura 11, o exemplo 3 é tal que no painel de piso frontal 110 que tem a parte convexo-côncava 20 do exemplo 2, após a primeira área de referência 213 e a segunda área de referência 223 serem definidas com o plano de referência intermediário K3 como uma referência, as peças das partes de canto de ambas são deformadas em formas de arco circular de uma maneira tal que ambas as áreas não mudem.
[00170] Mais especificamente, como mostrado na Figura 11, quatro partes de canto convexas a1 formadas de uma linha de contorno da primeira área de referência 213, e quatro partes de canto convexas a2 formadas da segunda área de referência 223 são todas deformadas em formas de arco circular.
[00171] No exemplo 3, é moldada a forma convexo-côncava que se projeta para o primeiro plano de referência K1 e para o segundo plano de referência K2 da primeira área de referência 213 e da segunda área de referência 223 mostradas na Figura 11. A outra configuração é similar ao exemplo 1,
[00172] Uma vez que no exemplo3, a forma das partes de canto de convexo-côncava do painel de piso frontal 110 que tem a parte convexo- côncava 20 é suavizada, a moldagem é facilitada, e são obtidas a expansão de uso e melhora em uma qualidade do desenho.
[00173] O exemplo 3 tem uma vantagem operacional similar àquelas do exemplo 1 com respeito à outra configuração.
[00174] A Figura 12 é uma vista que explica a mínima parte convexo-côncava 20 que exibe a vantagem como a forma convexo-côncava da presente invenção. A saber, a forma convexo-côncava da presente invenção aumenta a rigidez por uma pluralidade de áreas de unidade que são dispostas, e será descrito em que medida no mínimo as áreas de unidade são dispostas para obter a vantagem da presente invenção com referência à Figura 12.
[00175] Como mostrado na Figura 12, a parte convexo-côncava 111 da presente invenção precisa ter duas ou mais linhas das áreas em que cada uma tem a forma substancialmente de I. A saber, a parte convexo- côncava em forma de laço 111 mostrada na Figura 1 pode obter rigidez mínima necessária se a parte convexo-côncava 111 tiver duas ou mais linhas das áreas em que cada uma tem pelo menos a forma substancialmente de I. Mais preferencialmente, a área da parte convexo-côncava forma de laço 111 é formada para ser pelo menos 40% da área da parte plana 104c. Como o método de disposição das formas substancialmente de I neste caso, as formas substancialmente de I podem ser dispostas continuamente uma por uma na direção da largura para fazer duas linhas, ou 0,5 da forma substancialmente de I, uma forma substancialmente de I, e 0,5 da forma substancialmente de I podem ser dispostas continuamente na direção da largura para fazer duas linhas no total, quando a parte convexo-côncava tem duas linhas das formas substancialmente de I, por exemplo.
[00176] A espessura da folha do painel de piso frontal convencional feito de aço é de aproximadamente 0,65 mm. Uma vez que o painel de piso frontal 110 de acordo com a presente invenção tem a parte convexo-côncava em forma de laço 111 na parte plana 104c, e portanto, tem alta rigidez, mesmo se a espessura da folha for feito tão fina como aproximadamente 0,55 mm, o painel de piso frontal 110 tem rigidez equivalente àquela do painel de piso frontal convencional sem usar um membro de aço adicional.
[00177] Uma vez que no painel de piso frontal 110, a parte convexo-côncava 111 é formada na moldagem do centro morto do fundo no processo de prensagem, e a parte convexo-côncava 111 é formada em uma parte da parte plana 104c, em vez de um todo da parte plana 104c, é evitado que a carga de moldagem requerida sobre a moldagem por prensa se torne extremamente alta, e a parte convexo-côncava 111 pode ser formada na moldagem do centro morto do fundo no processo de prensagem, de modo que o painel de piso frontal 110 que tem a parte convexo-côncava 111 pode ser fabricado eficientemente.
[00178] Adicionalmente, uma vez que no painel de piso frontal 110, a parte convexo-côncava 111 é formado na área em forma de laço que inclui uma parte de borda externa 104f da parte plana 104c, a rigidez do painel de piso frontal 110 no qual a parte convexo-côncava 111 é formada não tem anisotropia, e portanto, as características desejadas de rigidez, ruído e vibração podem ser obtidas com segurança.
EXEMPLO 1
[00179] A presente invenção será descrita mais especificamente com referência a um exemplo. No presente exemplo, a presente invenção é aplicada a uma folha de aço, mas a presente invenção não é limitada a isto, e pode ser aplicada a qualquer dos materiais que são conhecidos no campo da técnica presente que inclui o alumínio mencionado acima. Consequentemente, a vantagem da presente invenção também é fornecida no caso em que a presente invenção é aplicada a uma folha de liga de alumínio, por exemplo, e é similar ao caso no qual a presente invenção é aplicada a uma folha de aço. Portanto, a explicação do caso da presente invenção sendo aplicada a uma folha de liga de alumínio será omitida.
[00180] A Figura 13A é uma vista explicativa que mostra um modelo de análise X no qual a parte convexo-côncava 111 é formada nas bordas (partes hachuradas nas Figuras 1 e 13A) das partes planas 104c do painel de piso frontal 110 mostradas na Figura 1. A Figura 13B é uma vista explicativa que mostra um modelo de análise Y no qual a parte convexo- côncava 111 é formada nos centros (parte exceto a parte hachurada na Figura 1, uma parte hachurada na Figura 13B) das partes planas 104c. A Figura 13C é uma vista explicativa que mostra um modelo de análise Z no qual a parte convexo-côncava 111 é formada em Formas de C nas bordas das partes planas 104c.
[00181] Os modelos de análise X a Z mostrados na Figura 13A para a Figura 13C foram analisados sob as condições listadas como segue.
[00182] As espessuras das folhas dos modelos de análise X a Z: 0,55 mm
[00183] As áreas das partes convexo-côncavas 111 formadas nos modelos de análise X a Z: 43% da parte plana 104c em cada uma das mesmas
[00184] As formas das partes convexo-côncavas 111 formadas nos modelos de análise X a Z: a parte convexo-côncava 20 mostrada na Figura 3
[00185] As formas convexo-côncavas 111 dos modelos de análise X a Z: A:B:A = 1:1:1, θ1 = θ2 = 30°, H1 = H2 = 1,1 mm, o Comprimento L de um lado da área da unidade = 16,1 mm (pode ser obtido das Figuras 4 e 12)
[00186] Em os modelos de análise X e Z, as larguras das partes convexo-côncavas formadas 111 foram W1 = 36 mm (duas linhas de formas substancialmente de I), e W4 = 72 mm (quatro linhas de formas substancialmente de I). Adicionalmente, no modelo de análise Y, as partes convexo-côncavas 111 são formadas nos centros das partes planas 104c em um intervalo de W2 = 146 mm e W3 = 340 mm.
[00187] O método de análise e o item de avaliação: rigidez à torção na direção do número 1 circulado na Figura 1, e rigidez à torção na direção do número 2 circulado por um método estático implícito (FEM) foram avaliadas. A avaliação a seguir foi realizada de maneira similar.
[00188] A Figura 14 é um gráfico que mostra a eficácia da moldagem da parte convexo-côncava em uma forma de laço com respeito aos modelos de análise X a Z.
[00189] Como mostrado no gráfico da Figura 14, a rigidez à torção do modelo de análise X com as partes convexo-côncavas 111 formadas nas áreas em forma de laço foi a mais alta independentemente das direções de torção. A rigidez à torção do modelo de análise Y com as partes convexo-côncavas 111 formadas nos centros das partes planas 104c foi a mais baixa, e a rigidez à torção do modelo de análise Z com as partes convexo-côncavas 111 formadas nas Formas de C nas partes planas 104c foi entre aquela do modelo de análise X e aquela do modelo de análise Y.
[00190] A rigidez à torção do modelo de análise X foi maior por 16% na direção do número 1 circulado na Figura 1, e foi maior por 24% na direção do número 2 circulado quando comparado com a rigidez à torção do modelo de análise Y.
[00191] Ao contrário com este, a rigidez à torção do modelo de análise Z foi maior por 5% na direção do número 1 circulado, e foi maior por 16% na direção do número 2 circulado quando comparada à rigidez à torção do modelo de análise Y, mas foi menos favorável do que aquela do modelo de análise X, e a rigidez à torção do modelo de análise X foi maior por 10% na direção do número 1 circulado, e foi maior por 7% na direção do número 2 circulado quando comparado à rigidez à torção do modelo de análise Z.
[00192] Como mostrado no gráfico da Figura 14, é indicado que o modelo de análise X tem a rigidez à torção que excede aquela dos modelos de análise Y e Z com respeito a ambas as direções da direção do número 1 circulado e da direção do número 2 circulado, e moldar a parte convexo- côncava 111 em uma forma de laço incluindo as bordas da parte plana 104c é eficaz.
EXEMPLO 2
[00193] O modelo de análise X no qual as formas substancialmente de I que formam a parte convexo-côncava 111 nas bordas (as partes hachuradas nas Figuras 1 e 13A) das partes planas 104c do painel de piso frontal 110 foram construídas em duas linhas, um modelo de análise X-1 no qual as formas substancialmente de I foram construídas em uma linha, e um modelo de análise X-3 no qual as formas substancialmente de I foram formadas em três linhas foram comparados. As condições de restrição e as direções de torção foram designadas como as mesmas que no exemplo 1. As condições detalhadas dos modelos de análise X, X-1 e X-3 serão mostradas.
[00194] A espessura das folhas dos modelos de análise X, X-1 e X-3: 0,55 mm
[00195] As áreas das partes convexo-côncavas formadas nos modelos de análise X, X-1 e X-3: 43% da parte plana 104c em cada uma
[00196] As formas convexo-côncavas 111 dos modelos de análise X, X-1 e X-3: A:B:A = 1:1:1
[00197] As alturas das formas convexo-côncavas 111 dos modelos de análise X e X-1: H1 = H2 = 1,1 mm
[00198] A altura da forma convexo-côncava 111 do modelo de análise X-3: H1 = H2 = 0,75 mm
[00199] (Em o caso de três linhas das formas substancialmente de I, foi considerado como difícil para formar H1 = H2 = 1,1 mm do ponto de vista de moldabilidade, e portanto, foi adotada a altura que satisfaz 01 = 02 = 30° como mostrado no exemplo 1 da forma convexo-côncava 111)
[00200] As formas esquemáticas dos modelos de análise X, X-1 e X-3: largura W1 formada de maneira similar ao modelo de análise X na Figura 1 = 36 mm
[00201] A Figura 16 é um gráfico que mostra um resultado de análise de rigidez à torção dos modelos de análise X, X-1 e X-3.
[00202] Como mostrado no gráfico na Figura 16, a rigidez à torção do modelo de análise X (duas formas I) foi a mais alta. A razão pela qual a rigidez à torção do modelo de análise X-1 (uma forma I) é baixa é que uma vez que a anisotropia se torna alta, existem as direções nas quais a rigidez à torção se torna aproximadamente a mesma que aquela da folha plana. A razão pela qual a rigidez à torção do modelo de análise X-3 (três formas I) é mais baixa quando comparada com aquela do modelo de análise X (duas formas I) é que uma vez que a altura (H1 e H2) de da convexo- côncava de X-3 é mais baixa quando comparada com aquela de X, um segundo momento de área é reduzido. Como tal, quando a quantidade de formas I aumenta, a altura da parte convexo-côncava 111 se torna mais baixa, e portanto, o modelo de análise X que é formado das duas formas I tinha a rigidez à torção mais alta.
EXEMPLO 3
[00203] A rigidez à torção foi analisada de maneira similar ao exemplo 1 com respeito ao painel de piso frontal com uma espessura de folha de 0,55 mm, na qual s larguras das bordas da parte plana 104c foram designadas como 24, 36 e 48 mm, onde a parte convexo-côncava 111 foi formada com A:B:A = 1:1:1, θ1 = θ2 = 30°, e a quantidade das formas substancialmente de I incluídas na direção da largura foi designada como dois, e o painel de piso frontal com uma espessura de folha de 0,65 mm no qual a parte convexo-côncava 111 não foi formado.
[00204] A Figura 15A é um gráfico que mostra um relacionamento da largura da parte convexo-côncava, e da rigidez à torção na direção do número 1 circulado, do painel de piso frontal. A Figura 15B é um gráfico que mostra um relacionamento da largura da parte convexo-côncava, e da rigidez à torção na direção do número 2 circulado, do painel de piso frontal.
[00205] Como mostrado nos gráficos na Figura 15A e na Figura 15B, foi descoberto que a largura é designada como pelo menos 32 mm (pelo menos 40% da parte plana 104c), ou seja, as áreas que tem as formas substancialmente de I são dispostas em duas linhas com respeito à direção da largura da parte plana 104c do painel de piso frontal 110, de modo que a espessura da folha do painel de piso frontal seja reduzida por 0,1 mm e possa ser reduzida para 0,55 mm.
EXEMPLO 4
[00206] A Figura 17A é uma vista explicativa que mostra um modelo de análise C no qual as partes convexo-côncavas 111 são formadas nas bordas (partes hachuradas nas Figuras 1 e 17A) da parte plana 104c do painel de piso frontal 110 mostrado na Figura 1. A Figura 17B é uma vista explicativa que mostra um modelo de análise D no qual as partes convexo- côncavas 111 são formadas nas bordas e nos centros (partes hachuradas na Figura 17B) da parte plana 104c do painel de piso frontal 110 mostrado na Figura 1.
[00207] O modelo de análise C mostrado na Figura 17A é um modelo no qual as partes convexo-côncavas 111-2 que são formadas retilineamente em áreas parciais da parte em forma de folhas como mostrado na Figura 2C são conectadas às partes convexo-côncavas em forma de laço 111, e o modelo de análise D é um modelo no qual as partes convexo- côncavas 111-2 não são conectadas as partes convexo-côncavas em forma de laço 111.
[00208] Os modelos de análise C e D foram comparados com o modelo de análise X. As condições de restrição e as direções de torção são similares àquelas dos exemplos 3 e 4.
[00209] Os detalhes dos modelos de análise C, D e X serão mostrado como segue.
[00210] As espessuras da folhas dos modelos de análise C, D e X: 0,55 mm
[00211] A área das partes convexo-côncavas 111 formadas no modelo de análise X: 43% da parte plana 104c
[00212] As áreas das partes convexo-côncavas 111 formadas nos modelos de análise C e D: 48% da parte plana 104c em cada
[00213] As formas convexo-côncavas 111 dos modelos de análise C, D e X: A:B:A = 1:1:1, θ1 = θ2 = 30o, H1 = H2 = 1,1 mm
[00214] As formas esquemáticas das partes convexo-côncavas 111 dos modelos de análise C, D e X: se referem à Figura 4
[00215] A largura W1 que forma a parte convexo-côncava 111: 36 mm (as formas substancialmente de I ficam em duas linhas), W5 = 80 mm
[00216] A Figura 18 é um gráfico que mostra um resultado de análise da rigidez à torção dos modelos de análise C, D e X.
[00217] Como mostrado no gráfico da Figura 18, a rigidez à torção do número 2 circulado nos modelos de análise C e D é melhorada por aproximadamente 1 a 2% mais do que a rigidez à torção do modelo de análise X. É considerado que isto é devido à direção na qual a parte convexo- côncava 111-2, que é formada retilineamente, se estende é a direção que aumenta a rigidez à torção do número 2 circulado.

Claims (15)

1. Painel de piso frontal (110) de um metal de uma carroceria que tem um túnel no piso (104a) formado para ser orientado em uma direção longitudinal da carroceria no centro em uma direção da largura da carroceria do automóvel, flanges verticais (104b) dispostos à esquerda e à direita formados em partes de extremidade esquerda e direita na direção da largura do automóvel para ser unida a soleiras laterais (105), e partes planas à esquerda e à direita (104c) formadas entre os flanges verticais (104b) dispostas à esquerda e à direita e partes de parede longitudinal do túnel no piso (104a) dispostas à esquerda e à direita CARACTERIZADO pelo fato de que, o painel de piso frontal (110) tem uma parte convexo-côncava (111) descrita abaixo que é formada em uma área em forma de laço que inclui uma parte de borda externa da parte plana, e tem uma parte em forma de folha formada em uma área remanescente exceto a área em forma de laço; em que a parte convexo-côncava (111): quando baseada em três planos de referência que são um primeiro plano de referência, um plano de referência intermediário, e um segundo plano de referência que são três planos dispostos sequencialmente em paralelo para ficarem afastados um do outro, uma primeira área de unidade e uma segunda área de unidade que são quadrados virtuais são espalhadas por toda parte com o plano de referência intermediário como uma referência, e uma de duas direções ao longo de dois lados, um ortogonal ao outro, do quadrado virtual é definida como uma direção lateral, enquanto que a outra é definida como uma direção longitudinal, a primeira área de unidade é dividida em três em uma razão ótima de A:B:A na direção lateral, como resultado, é dividida em primeiras áreas divididas (214) que são duas áreas divididas em uma razão A, e uma segunda área dividida (224) que é uma área dividida em uma razão B, a segunda área de unidade é dividida em três em uma razão ótima de A:B:A na direção longitudinal, como resultado, é dividida em segundas áreas divididas (224) que são duas áreas divididas na razão A, e uma primeira área dividida (214) que é uma área dividida na razão B, com o plano de referência intermediário como uma referência, as primeiras áreas de unidade e as segundas áreas de unidade são dispostas alternadamente com respeito à direção longitudinal e à direção lateral respectivamente, uma primeira área de referência (213) que tem uma forma substancialmente de I formada das primeiras áreas divididas adjacentes (214), e uma segunda área de referência (223) que tem uma forma substancialmente de I formada das segundas áreas adjacentes divididas (224) são incluídas, a parte convexo-côncava (111) é uma peça de estrutura que tem uma primeira área que se projeta em direção ao primeiro plano de referência da primeira área de referência (213), e uma segunda área que se projeta em direção ao segundo plano de referência da segunda área de referência (223) definidas no plano de referência intermediário, a primeira área tem uma primeira superfície de topo obtida projetando a primeira área de referência (213) para dentro do primeiro plano de referência em cada unidade ou ampliação de redução, e uma primeira superfície lateral que conecta um contorno da primeira superfície de topo e um contorno da primeira área de referência (213), e a segunda área tem uma segunda superfície de topo obtida projetando a segunda área de referência (223) para dentro do segundo plano de referência em cada unidade ou ampliação de redução, e uma segunda superfície lateral que conecta um contorno da segunda superfície de topo e um contorno da segunda área de referência (223).
2. Painel de piso frontal (110), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a parte convexo-côncava (111) tem duas ou mais linhas de áreas que tem as formas substancialmente de I na parte de borda externa.
3. Painel de piso frontal (110), de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que uma área da área em forma de laço é pelo menos 40% de uma área da parte plana.
4. Painel de piso frontal (110), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que uma ou duas ou mais das partes convexo-côncavas (111) são formadas anelarmente em uma área parcial da parte em forma de folha.
5. Painel de piso frontal (110), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que uma ou duas ou mais de partes convexo-côncavas (111) são formadas retilineamente em uma área parcial da parte em forma de folha.
6. Painel de piso frontal (110), de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que as duas ou mais partes convexo-côncavas (111) formadas retilineamente cruzam uma com a outra.
7. Painel de piso frontal (110), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira área de referência e a segunda área de referência (223) são configuradas conectando as primeiras áreas divididas (214) e as segundas áreas divididas (224) respectivamente, e depois disso, deformando as partes de canto de peças tanto das primeiras áreas divididas (214) como das segundas áreas divididas (224) em formas de arco circular de uma maneira tal que áreas tanto as primeiras áreas divididas (214) como as segundas áreas divididas (224) não mudem.
8. Painel de piso frontal (110), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADO pelo fato de que um ângulo de inclinação θi(°) da primeira superfície lateral para o plano de referência intermediário e um ângulo de inclinação θ2(°) da segunda superfície lateral para o plano de referência intermediário sejam respectivamente 10° a 90°.
9. Painel de piso frontal (110), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos as peças do primeiro plano de referência, do plano de referência intermediário e do segundo plano de referência que são dispostas sequencialmente são formadas respectivamente de superfícies curvas paralelas.
10. Painel de piso frontal (110), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, CARACTERIZADO pelo fato de que a parte convexo- côncava (111) é formada moldando por prensa de uma folha de metal.
11. Painel de piso frontal (110), de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que a folha de metal é uma folha de aço com uma espessura de folha t (mm) antes da moldagem de no máximo 0,65 mm.
12. Painel de piso frontal (110), de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que a folha de metal é uma folha de liga de alumínio com uma espessura de folha t (mm) antes da moldagem de 0,5 mm a 2,0 mm.
13. Painel de piso frontal (110), de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 12, CARACTERIZADO pelo fato de que uma razão (L/t) de um comprimento L (mm) de um lado da área da unidade composta do quadrado virtual, e a espessura da folha t (mm) é de 10 a 2000,
14. Painel de piso frontal (110), de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 13, CARACTERIZADO pelo fato de que quando um comprimento de um lado curto de uma forma retangular formada da área dividida na razão B é definido como BL (mm) com respeito ao comprimento L (mm) do um lado da área da unidade composta do quadrado virtual, 0,2L < BL < 0,6L é satisfeita.
15. Painel de piso frontal (110), de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 14, CARACTERIZADO pelo fato de que uma razão (H1/t) de uma altura de projeção H1 (mm) da primeira área e da espessura da folha t (mm), e um ângulo de inclinação máximo θi(°) formado da primeira superfície lateral e o plano de referência intermediário satisfaz um relacionamento de 1 < (H1/t) < -3θi + 272, e uma razão (H2/t) de uma altura de projeção H2 (mm) da segunda área e da espessura da folha t (mm), e um ângulo de inclinação máximo θ2(°) formado da segunda superfície lateral e do plano de referência intermediário satisfaz um relacionamento de i < (H2/t) < -3θ2 + 272.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017119472A1 (ja) 2016-01-06 2017-07-13 新日鐵住金株式会社 車両後部構造
ES2814380T3 (es) 2016-02-05 2021-03-26 Nippon Steel Corp Estructura de parte frontal de vehículo
US9981305B2 (en) * 2016-06-22 2018-05-29 GM Global Technology Operations LLC Tool assembly and method for manufacturing an automotive body panel
AU2017358393A1 (en) * 2016-11-10 2019-06-13 Paul Innes BOWKER A deck connector
WO2018091951A1 (en) * 2016-11-21 2018-05-24 Arcelormittal Reinforcement member comprising a cold bent tab
JP6747615B1 (ja) * 2018-09-14 2020-08-26 日本製鉄株式会社 パネル部材

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2699599A (en) * 1949-06-08 1955-01-18 Haskelite Mfg Corp Structural sheet
US2858247A (en) * 1955-08-04 1958-10-28 Swart Dev Company De Panel material
JPH08254244A (ja) * 1995-03-17 1996-10-01 Sumitomo Metal Ind Ltd 複合制振金属板
JP3468275B2 (ja) * 1998-02-04 2003-11-17 日産自動車株式会社 制振構造体
JP2002302071A (ja) 2001-04-06 2002-10-15 Honda Motor Co Ltd 車両のフロアパネル
JP2003220978A (ja) * 2002-01-28 2003-08-05 Toyota Motor Corp フロアパネル構造
WO2005049386A1 (ja) * 2003-11-19 2005-06-02 Hayashi Engineering Inc. 衝撃吸収体
US20060163914A1 (en) * 2005-01-27 2006-07-27 Mazda Motor Corporation Floor panel structure for automobile body
JP4600758B2 (ja) * 2005-05-16 2010-12-15 マツダ株式会社 車体のフロアパネル
JP4302152B2 (ja) * 2007-04-20 2009-07-22 本田技研工業株式会社 車両用フロア構造
RU71313U1 (ru) * 2007-10-10 2008-03-10 Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" Передняя часть кузова для транспортного средства
JP2009286249A (ja) 2008-05-29 2009-12-10 Toyota Motor Corp 車体パネル構造及びフロアパネル
JP2011027248A (ja) 2009-07-01 2011-02-10 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 凹凸部を有する板材及びその凹凸部形状の設計方法
JP4402745B2 (ja) 2009-08-07 2010-01-20 株式会社深井製作所 ヒートインシュレータ
JP2011101893A (ja) 2009-11-11 2011-05-26 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 凹凸部を有する板材およびこれを用いた積層構造体
JP2011110954A (ja) 2009-11-24 2011-06-09 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 車両パネル
JP2011110983A (ja) 2009-11-25 2011-06-09 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 車両パネル
JP2011110847A (ja) 2009-11-27 2011-06-09 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 凹凸部を有する板材並びにこれを用いた車両パネル及び積層構造体
JP2011147950A (ja) * 2010-01-20 2011-08-04 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 凹凸部を有する板材並びにこれを用いた車両パネル及び積層構造体
JP5442504B2 (ja) * 2010-03-24 2014-03-12 株式会社Uacj 凹凸部を有する板材並びにこれを用いた車両パネル及び積層構造体
JP2011230174A (ja) 2010-04-30 2011-11-17 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 凹凸部を有する板材並びにこれを用いた車両パネル及び積層構造体
JP2012051004A (ja) * 2010-09-01 2012-03-15 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 凹凸部を有する板材並びにこれを用いた車両パネルおよび積層構造体
JPWO2012081269A1 (ja) * 2010-12-17 2014-05-22 株式会社Uacj 凹凸部を有する板材並びにこれを用いた車両パネル及び積層構造体

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