【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の小孔を有するパンチングメタル等の穴明き材を用いた車両用パネル構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のパネル部品には、例えばフードのように、アウターパネルとインナーパネルとをヘミング加工等によって結合させた二重壁構造を有するものがある。ここで、車体強度を向上させるためには、パネル部品を構成するアウターパネル又はインナーパネルの板厚を大きくする必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、パネルの板厚を上げるとパネル部品の重量が大きくなり、結果として車体重量が大きくなり、燃費が低下するという課題があった。その一方、車体強度の面から、パネルの板厚をむやみに下げることは不可能であり、板厚を下げることによる軽量化にも限度があった。
【０００４】
そこで、本発明は、車体強度を高く維持したまま、車体重量の軽量化を図ることができる車両用パネル構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明にあっては、車体外方側のアウターパネルと該アウターパネルの内方側に配置されたインナーパネルとからなる車両用パネル構造において、前記インナーパネルを、複数の小孔が適当な間隔で穿設されたパンチングメタルをプレス成形することによって構成したことを特徴としている。
【０００６】
【発明の効果】
本発明によれば、アウターパネルとインナーパネルとから構成されるパネル部品の剛性を高く維持したまま、車体重量を大幅に軽減させることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面と共に詳述する。
【０００８】
図１はフードインナーパネルにパンチングメタルを適用したフードをフードインナーパネル側から見た斜視図、図２は図１におけるＡ部を切り欠いた、一部が断面の斜視図、図３は前記パンチングメタルのブランク材を示す平面図である。
【０００９】
このフード１０は、フードインナーパネル１１の周縁部をフードアウターパネル１２でヘミング加工することによってアセンブリした、二重壁構造を有するリッド材である。また、図２に示すように、フードインナーパネル１１の周縁部以外はフードアウターパネル１２に接着剤１３によって固定されている。
【００１０】
また、フードインナーパネル１１には、骨格部を構成するリブ１４が車体の下方（図１及び図２の上方向）に向けて凸状に膨出して形成されている。このリブ１４は、図１に示すように、車両前後方向、左右方向及び斜め方向に互いに交差して複数形成されている。図２に示すように、リブ１４の断面は台形状に形成されており、前記リブ１４によってフードインナーパネル１１の強度を保持している。
【００１１】
そして、フードインナーパネル１１のリブ１４同士の間には、中抜きトリム１５が形成されている。該中抜きトリム１５は、フードインナーパネル１１の重量を軽減させるために、三角形や台形などの形状にフードインナーパネル１１を部分的にくり抜いたものである。ただし、中抜きトリム１５を大きくしすぎると、フード１０の剛性が低下するおそれがあるため、一定限度の個数と大きさが設定されている。
【００１２】
さらに、フードインナーパネル１１には、多数の円形の小孔１６が穿設されている。図３に示すように、このフードインナーパネル１１に成形する前のブランク材のパンチングメタル１７は、同一の径Ｄを有する小孔１８が一定の間隔Ｐを隔てて多数形成されている。なお、図１においては、省略してフードインナーパネル１１の一部分のみ小孔１６が描かれているが、該小孔１６はフードインナーパネル１１の全面に穿設されている。前記パンチングメタル１７における小孔１８は、孔径Ｄが全て同一であり、隣接する小孔１８との間隔Ｐも同一ピッチとなるように形成されている。なお、フードインナーパネル１１の材質は、特に限定されず、通常用いられる冷延鋼板やアルミニウム合金板を好適に用いることができる。
【００１３】
以上の構成を有する本実施形態におけるフード１０を作製する手順を簡単に説明する。
【００１４】
まず、フードインナーパネル１１とフードアウターパネル１２をそれぞれ作製する。フードアウターパネル１２は、通常と同様の方法、即ち、例えば孔なしのブランク材に複数工程のプレス加工を施すことによって成形する。また、フードインナーパネル１１は、多数の小孔１８が予め穿設されたパンチングメタル１７をブランク材とし、このパンチングメタル１７の周縁部を押さえた状態でプレス金型を用いて絞り成形又は張出し成形を行う。次いで、前記フードインナーパネル１１にフードアウターパネル１２をヘミング加工することによって、両パネル１１，１２をアセンブリし、本実施形態によるフード１０を作製する。
【００１５】
本実施形態によれば、フードインナーパネル１１にパンチングメタル１７を用いることによりフード１０の重量を効果的に軽減することができる。これは車体重量の軽減につながり、燃費を大幅に向上させることができる。なお、従来から車体重量の軽減を目的として、フードインナーパネル１１に中抜きトリム１５を形成したり、フードアウターパネル１２やフードインナーパネル１１の材質を鋼板からアルミニウム合金材に変更したりする方法が行われているが、本実施形態による重量軽減効果の方が更に優れている。
【００１６】
また、パネル部品の種類によっては、中抜きトリム１５を設けなくても十分な軽量化を図ることができるため、プレス加工において中抜きトリム１５を形成する工程を省いたり、トリム工程におけるプレス金型の構造を簡単にすることができる。ここで、中抜きトリム工程があると、インナーパネルにおけるトリム開口縁にバリが発生しないようにトリム刃のメンテナンスやクリアランス調整等のバリ対策などを行う必要がある。さらに、トリムしたスクラップ部分の処理、例えば金型にスクラップシュートを設けるなどのスクラップ処理などが必要となる。このように中抜きトリム１５を廃止することは、プレス金型の製作費低減や製作期間の短縮にも非常に有効である。
【００１７】
そして、パネル部品として必要とされる剛性は、パネルの断面形状に起因する要素が大きいため、パンチングメタル１７などの穴明き材における適正な板厚や小孔１８の径Ｄを適正な範囲にすることにより、剛性が大きく重量が小さいパネル部品が得られる。
【００１８】
【実施例】
次いで、本発明を実施例を通じて具体的に説明する。
【００１９】
本実施例では、部品としてフードインナーパネルを用い、成形後の形状やブランク材の材質を変えたフードインナーパネルの製品重量を比較した。形状としては中抜きトリムが有るものと無いものに分け、材質としては鋼板とアルミニウム合金板（ＪＩＳ Ａ５０２３）に分けたものを用いた。以下に、それらの結果をいくつか示す。
【００２０】
まず、材質が鋼板で、中抜きトリムが有る場合について説明する。板厚が０．５５ｍｍである、通常の孔なし鋼板をプレス成形してフードインナーパネルを作製したところ、重量は５９３６ｇであった。
また、板厚が０．５５ｍｍで、３ｍｍの径を有する孔が４ｍｍピッチで穿設されたパンチングメタルをプレス成形してフードインナーパネルを作製したところ、３２６４ｇであった。従って、このフードインナーパネルの軽量化率は、前記孔なし鋼板を基準とすると、（５９３６−３２６４）／５９３６×１００＝４５％となった。
【００２１】
さらに、材質をアルミニウム合金板とし、中抜きトリムを有する場合を説明する。板厚が０．９ｍｍで、３ｍｍの径を有する孔が４ｍｍピッチで形成されたパンチングメタルをプレス成形してフードインナーパネルを作製したところ、１８２６ｇであった。従って、このフードインナーパネルの前記孔なし鋼板を基準とする軽量化率は、（５９３６−１８２６）／５９３６×１００＝６９．２％となる。なお、板厚０．９ｍｍの通常の孔なしアルミニウム合金板（３３２０ｇ）を基準にすると、軽量化率は、（３３２０−１８２６）／３３２０×１００＝４５．０％となった。
【００２２】
次いで、中抜きトリムがない場合について説明する。
【００２３】
材質が鋼板の場合、板厚が０．５５ｍｍで、３ｍｍの径を有する孔が４ｍｍピッチで形成されたパンチングメタルをプレス成形してフードインナーパネルを作製したところ、４３８８ｇであった。従って、このフードインナーパネルの軽量化率は、前記孔なし鋼板を基準とすると（５９３６−４３８８）／５９３６×１００＝２６．１％となった。
【００２４】
さらに、材質がアルミニウム合金板の場合、板厚が１．０ｍｍで、３ｍｍの径を有する孔が４ｍｍピッチで形成されたパンチングメタルをプレス成形してフードインナーパネルを作製したところ、２７２６ｇであった。従って、このフードインナーパネルの軽量化率は、前記孔なし鋼板を基準とすると（５９３６−２７２６）／５９３６×１００＝５４．１％となった。
【００２５】
以上述べたように、本発明に係る車両用パネル構造は、前記実施形態に例をとって説明したが、勿論、この実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種実施形態を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態についてのフードを示す斜視図である。
【図２】図１のＡ部を切り欠いた一部断面の斜視図である。
【図３】図１のフードインナーパネルの成形に用いたパンチングメタルのブランク材の平面図である。
【符号の説明】
１１ フードインナーパネル
１２ フードアウターパネル
１４ リブ
１８ 小孔[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle panel structure using a perforated material such as a punched metal having a plurality of small holes.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Some automotive panel components have a double-walled structure in which an outer panel and an inner panel are joined by hemming or the like, such as a hood. Here, in order to improve the strength of the vehicle body, it is necessary to increase the thickness of the outer panel or the inner panel constituting the panel component.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the thickness of the panel is increased, the weight of the panel parts increases, and as a result, the weight of the vehicle body increases, and there is a problem that fuel efficiency is reduced. On the other hand, in view of the strength of the vehicle body, it is impossible to reduce the thickness of the panel unnecessarily, and there is a limit to the weight reduction by reducing the thickness.
[0004]
Therefore, an object of the present invention is to provide a vehicle panel structure that can reduce the weight of a vehicle body while maintaining a high vehicle body strength.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, in the vehicle panel structure including the outer panel on the outer side of the vehicle body and the inner panel disposed on the inner side of the outer panel, a plurality of small holes are formed at appropriate intervals. It is characterized by being formed by press forming punching metal drilled in the above.
[0006]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a vehicle body weight can be reduced significantly, keeping the rigidity of the panel component comprised from an outer panel and an inner panel high.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0008]
FIG. 1 is a perspective view of a hood in which a punching metal is applied to a hood inner panel, as viewed from the hood inner panel side. FIG. 2 is a partially cutaway perspective view of FIG. It is a top view showing a metal blank.
[0009]
The hood 10 is a lid member having a double wall structure, which is assembled by hemming a peripheral portion of a hood inner panel 11 with a hood outer panel 12. Further, as shown in FIG. 2, portions other than the peripheral portion of the hood inner panel 11 are fixed to the hood outer panel 12 by an adhesive 13.
[0010]
In the hood inner panel 11, ribs 14 constituting a frame portion are formed so as to protrude downwardly (upward in FIGS. 1 and 2) of the vehicle body. As shown in FIG. 1, a plurality of the ribs 14 are formed to cross each other in the vehicle front-rear direction, the left-right direction, and the diagonal direction. As shown in FIG. 2, the cross section of the rib 14 is formed in a trapezoidal shape, and the rib 14 maintains the strength of the hood inner panel 11.
[0011]
A hollow trim 15 is formed between the ribs 14 of the hood inner panel 11. The hollow trim 15 is obtained by partially hollowing the hood inner panel 11 into a shape such as a triangle or a trapezoid in order to reduce the weight of the hood inner panel 11. However, if the hollow trim 15 is too large, the rigidity of the hood 10 may be reduced.
[0012]
Further, a large number of circular small holes 16 are formed in the hood inner panel 11. As shown in FIG. 3, a large number of small holes 18 having the same diameter D are formed at regular intervals P in the punching metal 17 as a blank before being formed into the hood inner panel 11. In FIG. 1, a small hole 16 is drawn only in a part of the hood inner panel 11, and the small hole 16 is formed on the entire surface of the hood inner panel 11. The small holes 18 in the punching metal 17 are all formed such that the hole diameters D are all the same, and the intervals P between adjacent small holes 18 are also at the same pitch. The material of the hood inner panel 11 is not particularly limited, and a commonly used cold-rolled steel plate or aluminum alloy plate can be suitably used.
[0013]
A procedure for manufacturing the hood 10 according to the present embodiment having the above configuration will be briefly described.
[0014]
First, the hood inner panel 11 and the hood outer panel 12 are manufactured. The hood outer panel 12 is formed in the same manner as usual, that is, for example, by performing a plurality of steps of press working on a blank material without holes. Further, the hood inner panel 11 is formed by punching or overstretching a punching metal 17 in which a number of small holes 18 are previously formed by using a press die while holding the peripheral portion of the punching metal 17 as a blank material. I do. Next, the hood outer panel 12 is hemmed to the hood inner panel 11 to assemble the panels 11 and 12 to produce the hood 10 according to the present embodiment.
[0015]
According to the present embodiment, the weight of the hood 10 can be effectively reduced by using the punching metal 17 for the hood inner panel 11. This leads to a reduction in the weight of the vehicle body and can greatly improve fuel efficiency. Conventionally, for the purpose of reducing the weight of the vehicle body, a method of forming a hollow trim 15 in the hood inner panel 11 or changing the material of the hood outer panel 12 and the hood inner panel 11 from a steel plate to an aluminum alloy material has been known. However, the effect of reducing the weight according to the present embodiment is more excellent.
[0016]
Also, depending on the type of panel component, a sufficient weight reduction can be achieved without providing the hollow trim 15, so that the step of forming the hollow trim 15 in the press working can be omitted, or the pressing die in the trim process can be omitted. Structure can be simplified. Here, if there is a hollow trimming step, it is necessary to take measures against burrs such as maintenance of trim blades and clearance adjustment so that burrs do not occur at trim opening edges in the inner panel. Further, processing of the trimmed scrap portion, for example, scrap processing such as providing a scrap chute in a mold is required. Abolishing the hollow trim 15 in this way is very effective in reducing the manufacturing cost and the manufacturing period of the press die.
[0017]
The rigidity required as a panel component is largely dependent on the cross-sectional shape of the panel. Therefore, the appropriate thickness of the perforated material such as the punched metal 17 and the diameter D of the small hole 18 are set within an appropriate range. By doing so, a panel component having high rigidity and small weight can be obtained.
[0018]
【Example】
Next, the present invention will be specifically described through examples.
[0019]
In this example, a hood inner panel was used as a component, and the product weight of the hood inner panel in which the shape after molding and the material of the blank material were changed was compared. The shapes were divided into those having a hollow trim and those without a hollow trim, and the materials used were those divided into a steel plate and an aluminum alloy plate (JIS A5023). The following are some of the results.
[0020]
First, the case where the material is a steel plate and there is a hollow trim will be described. When a hood inner panel was produced by press-forming a normal non-perforated steel plate having a thickness of 0.55 mm, the weight was 5936 g.
A hood inner panel was produced by press-molding a punching metal having a plate thickness of 0.55 mm and holes having a diameter of 3 mm and punched at a pitch of 4 mm, and the result was 3264 g. Therefore, the weight reduction rate of this hood inner panel was (5936-3264) / 5936 × 100 = 45% based on the non-perforated steel plate.
[0021]
Further, a case where the material is an aluminum alloy plate and a hollow trim is provided will be described. A hood inner panel was produced by press-molding a punching metal having a plate thickness of 0.9 mm and holes having a diameter of 3 mm and formed at a pitch of 4 mm, and the weight was 1,826 g. Accordingly, the weight reduction rate of the hood inner panel based on the non-perforated steel plate is (5936-1826) /5936×100=69.2%. The weight reduction ratio was (3320-1826) /3320×100=45.0% based on a normal holeless aluminum alloy plate (3320 g) having a plate thickness of 0.9 mm.
[0022]
Next, a case where there is no hollow trim will be described.
[0023]
When the material was a steel plate, a hood inner panel was produced by press-forming a punching metal having a plate thickness of 0.55 mm and holes having a diameter of 3 mm and formed at a pitch of 4 mm, and it was 4388 g. Therefore, the weight reduction rate of this hood inner panel was (5936-4388) /5936×100=26.1% based on the non-perforated steel plate.
[0024]
Further, when the material was an aluminum alloy plate, a hood inner panel was produced by press-molding a punching metal having a plate thickness of 1.0 mm and holes having a diameter of 3 mm and formed at a pitch of 4 mm. . Therefore, the weight reduction rate of this hood inner panel was (5936-2726) /5936×100=54.1% based on the non-perforated steel plate.
[0025]
As described above, the vehicle panel structure according to the present invention has been described by taking the example of the above embodiment, but it is needless to say that the present invention is not limited to this embodiment and does not depart from the gist of the present invention. Various embodiments can be employed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a hood according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a partial cross section in which a portion A in FIG. 1 is cut away.
FIG. 3 is a plan view of a punched metal blank used for forming the hood inner panel of FIG. 1;
[Explanation of symbols]
11 Hood inner panel 12 Hood outer panel 14 Rib 18 Small hole
