專利名稱：車身板結(jié)構(gòu)體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及作為汽車的車身蓋(車體フ一ド)、車篷、車門、行李箱蓋等的板使用，在對步行者的保護(hù)中對頭部的抗撞擊性優(yōu)良的車身板結(jié)構(gòu)體。特別是由彎曲剛性合拉伸剛性等剛性優(yōu)良的鋁合金火鋼等金屬制的車身板結(jié)構(gòu)體。
背景技術(shù)：
以往，在汽車等車身部件的板結(jié)構(gòu)體中，外板(所謂的外裝板或外層板)和內(nèi)板(所謂的內(nèi)裝板或內(nèi)層板)隔著間隔而組合成閉剖面結(jié)構(gòu)來使用。
其中，特別是作為汽車的車蓋、車篷和門等使用的板結(jié)構(gòu)體中，外板和用于加強(qiáng)外板而設(shè)于外板的車身內(nèi)側(cè)的內(nèi)板被機(jī)械結(jié)合，或通過熔接或利用樹脂等粘接劑等的接合方式進(jìn)行結(jié)合。
該內(nèi)板和外板的車身用板結(jié)構(gòu)體為了輕量化，正開始將以往使用的鋼材和(或代替鋼材)與AA或JIS規(guī)格的3000類、5000類、6000類、7000類等高強(qiáng)度、高成形性的鋁合金板(以下也將鋁記作Al)。
近來，從保護(hù)步行者的觀點(diǎn)看，作為車蓋的設(shè)計(jì)要件傾向于要求頭部撞擊時(shí)的安全性，關(guān)于梁型車蓋結(jié)構(gòu)，提案有種種技術(shù)(特開平7-165120號、特開平7-285466號、特開平5-139338號)。另外，EEVC(EuropeanEnhanced Vehicle-Safety Committee)中，關(guān)于大人頭部和孩子頭部的抗撞擊性，作為車蓋需具備的條件規(guī)定為HIC值1000以下(記載于EEVCWorking Group 17 Report，Improved test Methods to evaluate pedestrianprotection afforded by passenger cars，December 1998)。
本發(fā)明的發(fā)明人等關(guān)于波型內(nèi)板已經(jīng)在日本對波型剖面規(guī)則的情況和不規(guī)則的扭曲型內(nèi)板的情況提出過專利申請(特開2003-205866號)。該波型內(nèi)板相比于梁型內(nèi)板和錐型內(nèi)板，即使從外板到發(fā)動機(jī)等的剛體物的間隔小，也能夠很好地降低HIC值，是適合于步行者保護(hù)的結(jié)構(gòu)。即，使用該波型內(nèi)板的在先申請的發(fā)明作為對于步行者保護(hù)優(yōu)良的車身板結(jié)構(gòu)體，能夠達(dá)到所期望的目的。但是，為了保護(hù)步行者，急需再進(jìn)一步降低HIC值。
另一方面，多公開有基于赫爾姆霍茨(ホルムホルツ)的共鳴原理的多孔板吸聲板?；驹碛涊d于音像關(guān)系的教科書中，根據(jù)板厚、孔徑、開口率、后部空氣層的厚度等由簡易算式?jīng)Q定共鳴頻率，只要對應(yīng)需吸聲的頻率來決定這些各尺寸就能夠得到規(guī)定的吸聲特性。特開平6-298014號記載了多孔板吸聲結(jié)構(gòu)的下面的簡易算式。
〔式1〕f=c/2π×(β/(t+1.6b)d)]]>其中，f頻率；c音速；β開口率；t板厚；b開口半徑(孔徑的一半)；d后部空氣層的厚度。
可知孔徑越小，吸聲特性越高，在直徑1mm以下由于粘性衰減而能夠得到高的吸聲特性(H.V.Fuchs and X.ZhaThe application ofmicroperforated plstes as sound absorbers with inherentdamping.Acustica，81，107-166(1995))。例如，專利文獻(xiàn)1(特開2001-199287號)的權(quán)利要求4有孔徑0.1mm～3mm的記載。
在專利文獻(xiàn)2(特開2003-50586號)中，上田、田中、宇津野等提出合適的孔徑雖然是3mm以下，開口率3％以下，但是這將吸聲的頻率范圍形成為特開2001-122050號記載的1000HZ以下則容易求得。這其中，提案有這樣的多孔質(zhì)防音結(jié)構(gòu)外裝板喝內(nèi)裝板相對配置形成，作為吸聲效果0.3以上的吸聲率的頻帶寬相對于共鳴頻率設(shè)定為10％以上，內(nèi)裝板的板厚0.3mm～1mm的范圍、開口率1～5％的范圍、孔徑0.5mm～3mm的范圍內(nèi)，對這些參數(shù)對吸聲率的效果進(jìn)行了調(diào)查。這種情況下，開口率3％以下、孔徑3mm以下、特別是孔徑1mm以下的情況下能夠得到充分的吸聲效果，得到規(guī)定的效果。上記公報(bào)中還提案有內(nèi)裝板經(jīng)由空氣層設(shè)置2層以上的多孔質(zhì)防音體結(jié)構(gòu)。其中，關(guān)于滿足吸聲結(jié)構(gòu)和步行者保護(hù)結(jié)構(gòu)這兩者的車身蓋結(jié)構(gòu)還是沒有開發(fā)的狀態(tài)。
專利文獻(xiàn)3(特開平6-298014號)、專利文獻(xiàn)4(特開平6-81407號)、專利文獻(xiàn)5(特開2000-276178號)中公開這樣的結(jié)構(gòu)重合多個(gè)平板和彎曲形狀的多孔板或平板形狀的多孔板，設(shè)置多個(gè)剖面形狀變化的后部空氣層從而得到寬頻帶吸聲特性。這樣的結(jié)構(gòu)下，隨著后部空氣層的厚度的變化而存在寬范圍的共鳴頻率，結(jié)果僅是一層多孔板的情況下表現(xiàn)出來的具有峰值性的吸聲特性消失，能夠得到在寬頻率范圍中大致均勻的寬頻率吸聲特性。
關(guān)于滿足吸聲結(jié)構(gòu)和步行者保護(hù)結(jié)構(gòu)兩者的車身蓋結(jié)構(gòu)，有專利文獻(xiàn)6(特開2003-226264號)、專利文獻(xiàn)7(特開2003-252246號)、專利文獻(xiàn)8(特開2003-261070號)。
頭部的抗撞擊性一般由下面的HIC值(頭部性能基準(zhǔn))來評價(jià)(自動車技術(shù)ハンドブツク第3文冊試験評価編1992年6月15日第2版自動車技術(shù)會編)。
〔式2〕HIC＝[1/(t2-t1)∫t1t2adt]2.5(t2-t1)其中，a為頭部重心的3軸合成加速度(單位G)，t1、t2為0＜t1＜t2的時(shí)刻，HIC值為最大的時(shí)間，作用時(shí)間(t2-t1)為15msec以下。
EEVC Working Group 17Report中，關(guān)于大人頭部和小孩頭部的抗撞擊性，作為車蓋需具有的條件，分別規(guī)定為HIC值1000以下。其中，頭部撞擊實(shí)驗(yàn)時(shí)的頭部撞擊速度為40km/時(shí)，設(shè)定大人頭部(重量4.8kg、外徑165mm、撞擊角65度)和孩子頭部(重量2.5kg、外徑130mm、撞擊角50度)。
在頭部撞擊時(shí)，步行者頭部首先撞擊外板，接著開始變形，經(jīng)由內(nèi)板對發(fā)動機(jī)室內(nèi)的發(fā)動機(jī)等剛體部件傳遞反作用力，頭部受到過大的撞擊力。頭部主要作用與外板撞擊產(chǎn)生的加速度第一波(撞擊開始后5毫秒之間產(chǎn)生)和內(nèi)板撞擊剛體物時(shí)產(chǎn)生的加速度第二波(撞擊開始后經(jīng)過大致5毫秒以后產(chǎn)生)。加速度第一波的大小主要由外板的彈性和剛性決定，加速度第二波的大小主要由內(nèi)板的彈塑性和剛性決定。頭部的動能被外板和內(nèi)板的變形能吸引，但是頭部的移動距離若超過外板和發(fā)動機(jī)等剛體物之間的間隔，則頭部直接受到來自剛體物的反作用力，受到大幅度超過HIC值的極限值1000的過大的撞擊力，受到致命的打擊。
因此，即使頭部移動距離小，也要降低HIC值(技術(shù)問題1)。首先，外板和發(fā)動機(jī)等剛體物之間的間隔越大，頭部的移動距離越大，對HIC值的降低越有利，但是車蓋的設(shè)計(jì)上，外板和發(fā)動機(jī)等剛體物之間的間隔是自然是有限的，現(xiàn)在以小的間隔下，要求即使頭部移動距離小也能夠降低HIC值的車蓋結(jié)構(gòu)。
特別是，大人的頭部撞擊比小孩的頭部撞擊的撞擊條件苛刻，因此，關(guān)于自外板到剛體面的間隔，需要超過設(shè)計(jì)上的容許范圍的過大的間隔，這就構(gòu)成的技術(shù)問題(記載于EEVC Working Group 17Report)。
另外，在小孩頭部和大人頭部何者都有可能撞擊的WAD1500(車身前端的地面到車蓋撞擊位置的輪廓線距離1500mm的輪廓線)的輪廓線上，對于撞擊特性不同的小孩和大人兩者，滿足HIC值1000是極為困難的，這是存在的技術(shù)問題的例子。特別是大型轎車的車蓋中，要求WAD1500的輪廓線位于外板和剛體面之間的間隔小的發(fā)動機(jī)正上方，有效地提高抗撞擊性的有效對策(EEVC Working Group 17Report)。
其次，不論撞擊部位，需要HIC值均勻(技術(shù)問題2)。對于頭部撞擊位置，梁型車蓋結(jié)構(gòu)的情況下位于車蓋正上方的位置上，錐型車蓋結(jié)構(gòu)的情況下位于錐的頂點(diǎn)部的位置，都是HIC值大的。這是因?yàn)?，這些部位局部剛性高，即使與剛體部撞擊，變形也小，受到來自剛體物的高反作用力。因此，從安全的觀點(diǎn)考慮，不論撞擊部位，希望得到大概均勻的HIC值的車蓋結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步，需要能夠適用車身的可輕量化的Al合金材料(技術(shù)問題3)。作為車蓋的材料即使使用可輕量化的Al合金材料，也需要頭部抗撞擊性優(yōu)良。車蓋的輕量化常會使用Al合金材料，但是這種情況下，與使用鐵材料相比，從步行者保護(hù)的觀點(diǎn)看，一般是不利的。這是因?yàn)?，Al合金的彈性率和比重都是鋼材料的大約三分之一，對于車蓋吸收頭部的動能來說，作為板結(jié)構(gòu)體的Al合金制車蓋的膜剛性和重量與鋼制車蓋相比是不足的。
板材的彎曲剛性與ET3成正比(楊氏比率E、板厚T)，膜剛性與ET成正比。鐵材(楊氏比率Es，板厚Ts，比重γs)換成Al合金材料(楊氏比率Ea、板厚Ta、比重γa)的情況下，通常，板厚以使彎曲剛性相同的方式?jīng)Q定。這種情況下，EaTa3＝EsTs3，Ea/Es＝1/3，即，Ta/ts＝31/3＝1.44。鋁合金制車蓋和鋼制車蓋的膜剛性比為(EaTa)/EsTs＝1.44/3＝0.48，同樣地，重量比為(Taγa)/(Tsγs)＝1.44/3＝0.48，鋁制車蓋的膜剛性和重量只有鋼制車蓋的0.48倍。結(jié)果，頭部和車蓋的撞擊問題中，頭部移動距離增加，剛體物容易撞擊，并且加速度第一波的外板的能力吸收少，加速度第二波增加，所以以往的車蓋結(jié)構(gòu)中HIC值增加，滿足HIC值的限制值極為困難。
自然，若Ta為Ts的3倍，則膜剛性比和重量比都與鋼制車蓋相等，但是成本過高，不可能設(shè)計(jì)。
這樣，車蓋使用鋁合金材料，該條件下滿足頭部撞擊的制約條件是十分困難的。當(dāng)然，鋁材料下滿足該條件的車蓋結(jié)構(gòu)若能找到的話，采用這樣的鋼制車蓋能夠?qū)IC值再進(jìn)一步降低。
專利文獻(xiàn)1特開2001-199287號公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開2003-50586號公報(bào)專利文獻(xiàn)3特開平6-298014號公報(bào)專利文獻(xiàn)4特開平6-81407號公報(bào)專利文獻(xiàn)5特開2000-276178號公報(bào)專利文獻(xiàn)6特開2003-226264號公報(bào)專利文獻(xiàn)7特開2003-252246號公報(bào)專利文獻(xiàn)8特開2003-261070號公報(bào)以上，為了保護(hù)步行者，車蓋結(jié)構(gòu)需解決的技術(shù)問題是·即使頭部移動距離小也能夠降低HIC值。
·不論撞擊車蓋的何部位，HIC值都大致是一直的。
·即使Al合金制車蓋，也能夠充分降低HIC值。
等等。
另一方面，要求具有寬帶域吸聲特性(技術(shù)課題4)。具有抑制發(fā)動機(jī)室內(nèi)泄到車外的噪音的隔離體存在再循環(huán)利用的問題，若車蓋自身有吸引特性，則通過使用循環(huán)性優(yōu)良的鋁材料能夠解決噪音問題，從地球環(huán)境的觀點(diǎn)看是更理想的。因此，車蓋自身能具有吸引特性的車蓋結(jié)構(gòu)受到歡迎。
以往，公開有嘗試使車蓋具有吸引特性的情況，然而發(fā)動機(jī)噪音復(fù)雜并具有寬范圍的頻率特性，具有對這樣的噪音特性有效的寬帶域的吸引特性的車蓋結(jié)構(gòu)被尋求。特別是，頻率范圍2000HZ以下的情況被認(rèn)為是重要的(日本特開平8-301024號)。在此，將在這樣的輕量花且者保護(hù)特性優(yōu)良、具有寬帶域吸引特性的車蓋結(jié)構(gòu)定義為步行者保護(hù)吸聲車蓋。輕量化且再循環(huán)特性優(yōu)良的步行者保護(hù)吸聲車蓋公開如下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而研發(fā)的，其目的在于提供一種頭部移動距離小且HIC值低、不論對車蓋的撞擊部位如何都能夠得到均勻的HIC值，并且，即使是Al合金制，也能夠充分降低HIC值，有助于車身的輕量化的車身板結(jié)構(gòu)體。本發(fā)明的另一目的在于提供即使沒有隔離體也能夠得到吸引特性優(yōu)良的車身板結(jié)構(gòu)體。
第1方面本發(fā)明的第一技術(shù)方案的車身板結(jié)構(gòu)體是具有外板、配置在該外板的內(nèi)面上的內(nèi)板和配置在該內(nèi)板的內(nèi)面上的加強(qiáng)內(nèi)板，所述內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板分別在車身長度方向上具有剖面形狀呈波型的多個(gè)凹凸，所述各板進(jìn)行接合，在所述外板和內(nèi)板的接合部的下方具有由所述內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板所形成閉剖面，在所述內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的接合部的上方具有由所述外板和內(nèi)板所形成的閉剖面。
第2方面在第一技術(shù)方案的車身板結(jié)構(gòu)體的基礎(chǔ)上，該車身板結(jié)構(gòu)體以使所述內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的構(gòu)成凹凸的剖面波型的方向與車身的寬度方向或長度方向一致的方式而組裝在車身上。
第3方面在第一技術(shù)方案的車身板結(jié)構(gòu)體的基礎(chǔ)上，該車身板結(jié)構(gòu)體以使所述內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的構(gòu)成凹凸的剖面波型的方向相對于車身的長度方向傾斜的方式而組裝在車身上。
第4方面本發(fā)明的第二技術(shù)方案的車身板結(jié)構(gòu)體是具有外板、配置在該外板的內(nèi)面上的內(nèi)板和配置在該內(nèi)板的內(nèi)面上的加強(qiáng)內(nèi)板，所述內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板分別在整個(gè)面上具有以在第一方向的剖面形狀呈波型的方式而形成多個(gè)第一凹凸和在與第一方向交叉的第二方向上的剖面形狀呈波型的方式而形成多個(gè)的第二凹凸，所述各板進(jìn)行接合，在所述外板和內(nèi)板的接合部的下方具有由所述內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板所形成閉剖面，在所述內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的接合部的上方具有由所述外板和內(nèi)板所形成的閉剖面。
第5方面本發(fā)明的第三技術(shù)方案的車身板結(jié)構(gòu)體是具有外板、配置在該外板的內(nèi)面上的內(nèi)板和配置在該內(nèi)板的內(nèi)面上的加強(qiáng)內(nèi)板，所述內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板分別在整個(gè)面上具有以同心圓狀形成多個(gè)的凹凸，所述各板進(jìn)行接合，在所述外板和內(nèi)板的接合部的下方具有由所述內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板所形成閉剖面，在所述內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的接合部的上方具有由所述外板和內(nèi)板所形成的閉剖面。
第4方面本發(fā)明的第四技術(shù)方案的車身板結(jié)構(gòu)體是具有外板、配置在該外板的內(nèi)面上的內(nèi)板和配置在該內(nèi)板的內(nèi)面上的加強(qiáng)內(nèi)板，在所述內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的長度方向上在整個(gè)面上具有由剖面形狀呈波型的多個(gè)凹凸和與該凹凸交叉的剖面形狀呈波型的多個(gè)凹凸所形成的2重波型，所述各板進(jìn)行接合，在所述外板和內(nèi)板的接合部的下方具有由所述內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板所形成閉剖面，在所述內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的接合部的上方具有由所述外板和內(nèi)板所形成的閉剖面。
第7方面在第四技術(shù)方案的車身板結(jié)構(gòu)體的基礎(chǔ)上，所述2重波型是由構(gòu)成凹凸的剖面波型的方向相對于板結(jié)構(gòu)體的長度方向平行的波和與該波垂直的波所交叉的波所形成的2重波型。
第8方面在第四技術(shù)方案的車身板結(jié)構(gòu)體的基礎(chǔ)上，所述2重波型是由構(gòu)成凹凸的剖面波型的方向相對于板結(jié)構(gòu)體的長度方向傾斜的波和與該波以規(guī)定角度交叉的波波所形成的2重波型。
第9方面本發(fā)明的第五技術(shù)方案的車身板結(jié)構(gòu)體是具有外板、配置在該外板的內(nèi)面上的內(nèi)板和配置在該內(nèi)板的內(nèi)面上的加強(qiáng)內(nèi)板，所述內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板分別在整個(gè)面上具有剖面形狀呈波型的多個(gè)凹凸，該凹凸是構(gòu)成所述剖面波型的方向與車身的寬度方向或長度方向一致的凹凸、剖面波型形狀相對于車身的長度方向傾斜的凹凸、具有以第一方向的剖面形狀呈波型的方式而形成多個(gè)的第一凹凸和以與所述第一方向交叉的第二方向的剖面形狀呈波型的方式而形成多個(gè)的第二凹凸的凹凸、以同心圓狀形成多個(gè)的剖面波型的凹凸以及由剖面形狀呈波型的多個(gè)凹凸和與該凹凸交叉的剖面形狀呈波型的多個(gè)凹凸所形成的2重波型的凹凸的至少2種的組合，所述各板進(jìn)行接合，在所述外板和內(nèi)板的接合部的下方具有由所述內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板所形成閉剖面，在所述內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的接合部的上方具有由所述外板和內(nèi)板所形成的閉剖面。
根據(jù)本發(fā)明的第一至第五技術(shù)方案，通過形成采用剖面波形的內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的2重波型車蓋結(jié)構(gòu)，即使外板和內(nèi)板壁薄，也能夠格外提高車蓋結(jié)構(gòu)體的拉伸剛性。另外，對于彎曲剛性和扭曲剛性也能夠得到充分的剛性，結(jié)果，能夠抑制車蓋對外部負(fù)載的變形。這對于步行者保護(hù)來說，能夠提高頭部和車蓋撞擊的撞擊耐性，提高安全性，能夠?qū)崿F(xiàn)如下等效果·即使頭部移動距離小也能夠降低HIC值；·不論向車蓋撞擊的部位如何都能使HIC值大致均勻；·即使是Al合金制車蓋，也能夠充分降低HIC值。
另外，本發(fā)明的車身板結(jié)構(gòu)體如上所述是內(nèi)板采用波型內(nèi)板這樣的簡單的結(jié)構(gòu)，所以不會像以往那樣使內(nèi)板的板厚增加，而能夠提高拉伸剛性和彎曲剛性，可以實(shí)現(xiàn)輕量化。由平板狀板來沖壓成形上述得波型板是容易得，內(nèi)板自身得制造也容易。
第10方面在第一至第五技術(shù)方案的車身板結(jié)構(gòu)體的基礎(chǔ)上，所述凹凸的剖面形狀是齒條形狀。
第11方面在第一至第五技術(shù)方案的車身板結(jié)構(gòu)體的基礎(chǔ)上，所述凹凸的剖面形狀是梯形形狀。
第12方面在第一至第五技術(shù)方案的車身板結(jié)構(gòu)體的基礎(chǔ)上，所述凹凸的剖面形狀是在波型形狀上重疊波高或波長比該波型形狀小的波型形狀而得的形狀。
第13方面在第一至第五技術(shù)方案的車身板結(jié)構(gòu)體的基礎(chǔ)上，所述內(nèi)板或加強(qiáng)內(nèi)板的剖面波型形狀滿足0.5＜p/d＜2.8，其中波的波長為p、步行者的頭部外徑為d。p/d在該范圍內(nèi)則能夠有效降低HIC值。這樣的結(jié)構(gòu)可適用于內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板，無論剖面形狀是梯形還是齒條形狀都能夠適用。
第14方面在第一至第五技術(shù)方案的車身板結(jié)構(gòu)體的基礎(chǔ)上，從步行者保護(hù)對頭部撞擊的耐性的觀點(diǎn)看，所述內(nèi)板或加強(qiáng)內(nèi)板的剖面波型形狀滿足0.05＜(h1+h2)/d＜0.35，其中所述內(nèi)板的波高為h1、加強(qiáng)內(nèi)板的波高為h2、步行者的頭部外徑為d。h1+h2在該范圍內(nèi)則能夠有效降低HIC值。這樣的結(jié)構(gòu)可適用于內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板，無論剖面形狀是梯形還是齒條形狀都能夠適用。另外，加強(qiáng)內(nèi)板的波高是0、且是加強(qiáng)內(nèi)板是平板的情況下，0.05＜h1/d＜0.35。
第15方面在第一至第五技術(shù)方案的車身板結(jié)構(gòu)體的基礎(chǔ)上，所述外板、內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的某一個(gè)為鋁合金制或鋼制。
第16方面在第一至第五技術(shù)方案的車身板結(jié)構(gòu)體的基礎(chǔ)上，所述內(nèi)板和外板通過柔結(jié)合而進(jìn)行接合。第17方面另外，在第一至第五技術(shù)方案的車身板結(jié)構(gòu)體的基礎(chǔ)上，所述柔接合部排列成交錯(cuò)狀。由此，步行者保護(hù)中頭部撞擊之時(shí)，外板和內(nèi)板的迫擊振動不受損，結(jié)果，頭部加速度被攪亂，能夠降低HIC值。
第18方面在第一至第五技術(shù)方案的車身板結(jié)構(gòu)體的基礎(chǔ)上，在所述內(nèi)板和/或加強(qiáng)內(nèi)板上形成具有開口率3％以下、孔徑3mm以下的吸聲效果的多個(gè)貫通孔。根據(jù)赫爾姆霍茨的共鳴原理，對于吸聲效果來說，由特開昭61-249878號、特開2000-56777號、特開2003-20586號多孔吸聲板的以往技術(shù)，若在具有閉剖面結(jié)構(gòu)的特征的波型車蓋的內(nèi)板上開設(shè)微細(xì)孔，則車蓋能夠發(fā)揮吸聲效果。對于孔徑來說，根據(jù)宇津野的論斷，板厚0.5mm的鋼板、開口率1％、孔徑0.5mm時(shí)，1kHZ以下的頻率區(qū)域中，能夠得到大概0.5左右的吸聲效果。另外，根據(jù)特開2003-20586號，開口率3％以下、孔徑3mm以下理想。
本發(fā)明中，車蓋由于具有在外板和內(nèi)板、內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板兩個(gè)空氣層，并在內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板設(shè)有微細(xì)孔，所以能夠得到很好的吸聲效果。另外，微細(xì)孔的大小從制造上的一般常識看沖壓板厚程度以下的微細(xì)孔是極為困難的，以大量生產(chǎn)為前提的情況下，當(dāng)板厚0.5mm的情況下孔徑限定在0.5mm～3mm程度，板厚0.8mm的情況下孔徑限定在0.8～大約3mm程度的范圍。
第19方面為了提高吸聲性能，在第一至第五技術(shù)方案的車身板結(jié)構(gòu)體的基礎(chǔ)上，所述內(nèi)板和/或加強(qiáng)內(nèi)板的波長或波高在車身寬度方向或車身長度方向上不均勻。
第20方面為了提高吸聲性能，在第一至第五技術(shù)方案的車身板結(jié)構(gòu)體的基礎(chǔ)上，所述內(nèi)板和/或加強(qiáng)內(nèi)板的剖面波型形狀的1波長中的左右波形中的波長或波高非對稱，形成歪斜的波形剖面。
第21方面為了提高吸聲性能，在第一至第五技術(shù)方案的車身板結(jié)構(gòu)體的基礎(chǔ)上，所述外板和內(nèi)板之間、或內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板之間局部設(shè)有規(guī)定的間隔。第22方面所述間隔優(yōu)選為1mm～10mm。
第23方面為了提高步行者保護(hù)性能，在第一至第五技術(shù)方案的車身板結(jié)構(gòu)體的基礎(chǔ)上，所述外板是鋼制，內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板是鋁合金制。通過將外部由鋼制，使外板重量增加，頭部撞擊時(shí)的加速度第一波的大小增加到200G程度，從而加速度第二波降低，HIC值能夠抑制在1000以下。
第24方面為了提高步行者保護(hù)性能，在第一至第五技術(shù)方案的車身板結(jié)構(gòu)體的基礎(chǔ)上，所述外板內(nèi)面粘附1個(gè)或多個(gè)鋼制、鋁合金制或鉛制的加強(qiáng)板。通過增加外板的局部的重量，增加頭部撞擊時(shí)的加速度第一波的大小到200G程度，從而加速度第二波降低，HIC值能夠抑制在1000以下。金屬板的配置部位、張數(shù)、厚度等要適宜選擇。
第25方面本發(fā)明的車身板結(jié)構(gòu)體，作為汽車的車篷、車門、行李箱蓋使用。第26方面另外，也可以作為鐵道車輛的車篷、車門、地面或側(cè)壁使用。
第27方面本發(fā)明的車身板結(jié)構(gòu)體，優(yōu)選對所述外板和內(nèi)板之間的閉空間或內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板之間的閉空間給以具有頭部撞擊能量吸收效果的規(guī)定的內(nèi)壓。由此，能夠使頭部加速度第二波減少，HIC值降低，步行者保護(hù)性能提高。
第28方面這時(shí)，優(yōu)選在所述外板和內(nèi)板之間的閉空間或內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板之間的閉空間配置袋狀物，對該袋狀物給以所述內(nèi)壓。作為袋狀物例如適用天然火合成樹脂制的袋子。
第29方面本發(fā)明的車身板結(jié)構(gòu)體，優(yōu)選在所述外板和內(nèi)板之間的閉空間或內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板之間的閉空間埋入能量吸收材料。由此，能夠增大車蓋的頭部撞擊能量的吸收效果，提高步行者保護(hù)性能。作為能量吸收材料可以使用例如起泡苯乙烯。
第30方面本發(fā)明的第六技術(shù)方案的車身板結(jié)構(gòu)體是由外板和配置在該外板的內(nèi)面上并與車寬方向平行且具有剖面波型形狀的線束條的內(nèi)板組合而成，所述內(nèi)板的波形形狀滿足0.5＜p/d＜2.8，其中波的波長為p、步行者的頭部外徑為d；或者滿足0.05＜h1/d＜0.35，其中所述內(nèi)板的波高為h、步行者的頭部外徑為d。該車身板結(jié)構(gòu)體輕量、步行者保護(hù)性能和吸收性能優(yōu)越。
第31方面在本發(fā)明的第六技術(shù)方案的車身板結(jié)構(gòu)體的基礎(chǔ)上，大人頭部撞擊范圍的所述內(nèi)板的波高h(yuǎn)1a比小孩頭部撞擊范圍的所述內(nèi)板的波高h(yuǎn)1c大。由此，能夠得到步行者保護(hù)性能和吸收性能優(yōu)越的車身板結(jié)構(gòu)體。
第32方面在本發(fā)明的第六技術(shù)方案的車身板結(jié)構(gòu)體的基礎(chǔ)上，所述內(nèi)板的剖面波型形狀在中央部具有2重波型形狀以外的波型形狀。由此，能夠得到步行者保護(hù)性能優(yōu)越的車身板結(jié)構(gòu)體。
第33方面本發(fā)明的第七技術(shù)方案的車身板結(jié)構(gòu)體是由外板、配置在該外板的內(nèi)面上并與車寬方向平行且具有剖面波型形狀的線束條的內(nèi)板和配置在該內(nèi)板的內(nèi)面并與車寬方向平行且具有剖面波型形狀的線束條的加強(qiáng)內(nèi)板組合而成，所述內(nèi)板或加強(qiáng)內(nèi)板的剖面波型形狀滿足0.5＜pa/da＜2.8，其中大人頭部撞擊范圍的所述內(nèi)板或加強(qiáng)內(nèi)板的波長為pa，大人的頭部外徑為da，并滿足0.5＜pc/dc＜2.8，其中小孩頭部撞擊范圍的所述內(nèi)板或加強(qiáng)內(nèi)板的波長為pc，小孩的頭部外徑為dc。由此，通過對步行者保護(hù)最合適的波長而能夠得到優(yōu)越的步行者保護(hù)性能。
第34方面在本發(fā)明的第七技術(shù)方案的車身板結(jié)構(gòu)體的基礎(chǔ)上，所述內(nèi)板或加強(qiáng)內(nèi)板的剖面波型形狀滿足0.05＜(h1a+h2a)/da＜0.35，其中大人頭部撞擊范圍的所述內(nèi)板的波高為h1a、加強(qiáng)內(nèi)板的波高為h2a、大人的頭部外徑為da；或者滿足0.05＜(h1c+h2c)/dc＜0.35，其中小孩頭部撞擊范圍的所述內(nèi)板的波高為h1c、加強(qiáng)內(nèi)板的波高為h2c、小孩的頭部外徑為dc。由此，能夠得到對步行者保護(hù)的波高的最合適值。
第35方面在本發(fā)明的第七技術(shù)方案的車身板結(jié)構(gòu)體的基礎(chǔ)上，所述內(nèi)板的剖面波型形狀在中央部具有2重波型形狀以外的波型形狀。由此，能夠得到步行者保護(hù)性能優(yōu)越的車身板結(jié)構(gòu)體。
第36方面本發(fā)明的第八技術(shù)方案的車身板結(jié)構(gòu)體是所述內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板分別具有波長或波高不同的剖面波型形狀。
第37方面本發(fā)明第一至第五和第七以及第八技術(shù)方案中，也可以在所述加強(qiáng)內(nèi)板的內(nèi)面配置具有與所述內(nèi)板或加強(qiáng)內(nèi)板相同或不同的剖面波型形狀的第二加強(qiáng)內(nèi)板。
第38方面本發(fā)明第一至第五和第七以及第八技術(shù)方案中，所述內(nèi)板、加強(qiáng)內(nèi)板或第二加強(qiáng)內(nèi)板具有被分割的波型剖面形狀。本發(fā)明第一至第五和第七以及第八技術(shù)方案中，所述內(nèi)板、加強(qiáng)內(nèi)板或第二加強(qiáng)內(nèi)板具有未被分割的波型剖面形狀和一部分被分割的波型剖面形狀。由此，能夠得到步行者保護(hù)性能優(yōu)越的車身板結(jié)構(gòu)體。
發(fā)明效果根據(jù)上述第1～9方面的第一技術(shù)方案至第五技術(shù)方案的車身板結(jié)構(gòu)體，從車蓋輕量化的觀點(diǎn)看，能夠格外提高車蓋結(jié)構(gòu)體的拉伸剛性。另外，對于彎曲剛性和扭曲剛性也能夠得到充分的剛性。另外，從步行者保護(hù)的觀點(diǎn)看，即使頭部移動距離小也能夠降低HIC值，不論向車蓋撞擊的部位如何都能使HIC值大致均勻，即使是Al合金制車蓋，也能夠充分降低HIC值。另外，內(nèi)板火加強(qiáng)內(nèi)板使用多孔板能夠得到具有寬帶域吸聲特性的步行者保護(hù)性能優(yōu)越的吸聲車身車蓋結(jié)構(gòu)體。
根據(jù)第10方面的車身板結(jié)構(gòu)體，采用齒條型內(nèi)板，從而可在考慮發(fā)動機(jī)室內(nèi)的負(fù)載的剛體部件的配置的同時(shí)提高頭部撞擊耐性。
根據(jù)第11方面的車身板結(jié)構(gòu)體，采用大致梯形形狀的內(nèi)板或加強(qiáng)內(nèi)板，能夠提高車蓋的靜剛性，另外，可降低步行者保護(hù)的頭部撞擊的頭部加速度。
根據(jù)第12方面的車身板結(jié)構(gòu)體，采用在波型形狀上重疊波高或波長比該波型形狀小的波型形狀而得的形狀的內(nèi)板或加強(qiáng)內(nèi)板，能夠提高車蓋的靜剛性，另外，可降低步行者保護(hù)的頭部撞擊的頭部加速度。
采用本發(fā)明第2～5方面的內(nèi)板或加強(qiáng)內(nèi)板能夠提高車蓋的靜剛性，另外，可降低步行者保護(hù)的頭部撞擊的頭部加速度。
另外，根據(jù)本發(fā)明的車身板結(jié)構(gòu)體，2重波型車蓋結(jié)構(gòu)的波長和波高的合適范圍示于第13方面和第14方面，能夠得到寬范圍的合適范圍。
根據(jù)第12方面的車身板結(jié)構(gòu)體，車蓋為鋁合金制或鋼制，但是鋁制的情況下輕量化效果好。
根據(jù)第16和17方面的車身板結(jié)構(gòu)體，在第一至第五技術(shù)方案的車身板結(jié)構(gòu)體的基礎(chǔ)上，所述內(nèi)板和外板通過柔結(jié)合而進(jìn)行接合。在第一至第五技術(shù)方案的車身板結(jié)構(gòu)體的基礎(chǔ)上，所述柔接合部排列成交錯(cuò)狀。從而能夠得到步行者保護(hù)優(yōu)越的車身板結(jié)構(gòu)體。另外，內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的結(jié)合采用剛結(jié)合好。
根據(jù)第18方面的車身板結(jié)構(gòu)體，在內(nèi)板或加強(qiáng)內(nèi)板上形成具有開口率3％以下、孔徑3mm以下的吸聲效果的多個(gè)貫通孔。從而能夠?qū)崿F(xiàn)寬帶域的吸聲特性優(yōu)良的車身板結(jié)構(gòu)體。
根據(jù)第19方面的車身板結(jié)構(gòu)體，內(nèi)板和/或加強(qiáng)內(nèi)板的波長或波高在車身寬度方向或車身長度方向上不均勻。從而，音場的特征振動模式復(fù)雜化，吸聲特性寬帶域化，吸聲特性提高。
根據(jù)第20方面的車身板結(jié)構(gòu)體，在內(nèi)板和/或加強(qiáng)內(nèi)板形成的剖面形狀中，1波長中的左右波形中的波長或波高非對稱，形成歪斜的波形剖面。從而音場的特征振動模式復(fù)雜化，吸聲特性寬帶域化，吸聲特性提高。
根據(jù)第21和22方面的車身板結(jié)構(gòu)體，在車蓋剖面的大致波型形狀中，在外板和內(nèi)板之間、或內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板之間局部設(shè)有規(guī)定的間隔。第22方面所述間隔優(yōu)選為1mm～10mm。從而，音場的特征振動模式復(fù)雜化，吸聲特性寬帶域化，吸聲特性提高。
根據(jù)第23方面的車身板結(jié)構(gòu)體，外板是鋼制，內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板是鋁合金制。從而頭部撞擊時(shí)的加速度第一波的大小增加到200G程度，頭部加速度第二波降低，HIC值能夠抑制在1000以下。
根據(jù)第24方面的車身板結(jié)構(gòu)體，外板內(nèi)面粘附1個(gè)或多個(gè)鋼制、鋁合金制或鉛制的加強(qiáng)板。從而頭部撞擊時(shí)的加速度第一波的大小增加到200G程度，從而加速度第二波降低，HIC值能夠抑制在1000以下。金屬板的配置部位、張數(shù)、厚度等要適宜選擇。
根據(jù)第25、26方面的車身板結(jié)構(gòu)體，本發(fā)明的車身板結(jié)構(gòu)體作為汽車的車篷、車門、行李箱蓋或作為鐵道車輛的車篷、車門、地面或側(cè)壁使用。從而，能夠提高車身或鐵道車輛的撞擊耐性，并同時(shí)提高吸聲效果。
根據(jù)第27、28方面的車身板結(jié)構(gòu)體，對所述外板和內(nèi)板之間的閉空間或內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板之間的閉空間給以具有頭部撞擊能量吸收效果的規(guī)定的內(nèi)壓。由此，能夠使頭部加速度第二波減少，HIC值降低，步行者保護(hù)性能提高。
根據(jù)第29方面的車身板結(jié)構(gòu)體，在所述外板和內(nèi)板之間的閉空間或內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板之間的閉空間埋入能量吸收材料。由此，能夠增大車蓋的頭部撞擊能量的吸收效果，提高步行者保護(hù)性能。作為能量吸收材料可以使用例如起泡苯乙烯。
根據(jù)第30的第六技術(shù)方案的車身板結(jié)構(gòu)體，由外板和配置在該外板的內(nèi)面上并與車寬方向平行且具有剖面波型形狀的線束條的內(nèi)板組合而成，能夠得到輕量、步行者保護(hù)性能或吸聲性能優(yōu)良的車身板結(jié)構(gòu)體。
根據(jù)第31方面的車身板結(jié)構(gòu)體，大人頭部撞擊范圍的所述內(nèi)板的波高(h1a)比小孩頭部撞擊范圍的所述內(nèi)板的波高(h1c)大。由此，能夠得到步行者保護(hù)性能和吸收性能優(yōu)越的車身板結(jié)構(gòu)體。
根據(jù)第32方面的車身板結(jié)構(gòu)體，能夠得到步行者保護(hù)性能優(yōu)越的車身板結(jié)構(gòu)體。
根據(jù)第33的第七技術(shù)方案的車身板結(jié)構(gòu)體，由外板、配置在該外板的內(nèi)面上并與車寬方向平行且具有剖面波型形狀的線束條的內(nèi)板和配置在該內(nèi)板的內(nèi)面并與車寬方向平行且具有剖面波型形狀的線束條的加強(qiáng)內(nèi)板組合而成，大人頭部撞擊范圍的波長(pa)0.5＜pa/da＜2.8，或小孩頭部撞擊范圍的波長(pc)滿足0.5＜pc/dc＜2.8。由此，通過對步行者保護(hù)最合適的波長而能夠得到優(yōu)越的步行者保護(hù)性能。
根據(jù)第34方面的車身板結(jié)構(gòu)體，大人頭部撞擊范圍的內(nèi)板的波高(h1a)和加強(qiáng)內(nèi)板的波高(h2a)滿足0.05＜(h1a+h2a)/da＜0.35；或者小孩頭部撞擊范圍的內(nèi)板的波高(h1c)和加強(qiáng)內(nèi)板的波高(h2c)滿足0.05＜(h1c+h2c)/dc＜0.35。由此，能夠得到對步行者保護(hù)的波高的最合適值。
根據(jù)第35方面的車身板結(jié)構(gòu)體，，能夠得到步行者保護(hù)性能優(yōu)越的車身板結(jié)構(gòu)體。
根據(jù)第36方面的車身板結(jié)構(gòu)體，，能夠得到步行者保護(hù)性能優(yōu)越的車身板結(jié)構(gòu)體。
根據(jù)第37～39方面的車身板結(jié)構(gòu)體，與上述一樣，能夠得到步行者保護(hù)性能優(yōu)越的車身板結(jié)構(gòu)體。


圖1是本發(fā)明的內(nèi)板的一實(shí)施方式的立體圖。
圖2是圖1的A-A線音面圖。
圖3是本發(fā)明的車身板結(jié)構(gòu)體的立體圖。
圖4是本發(fā)明的具有扭曲型內(nèi)板的2重波型車身板結(jié)構(gòu)體的剖面圖。
圖5是表示本發(fā)明的扭曲型內(nèi)板的實(shí)施方式的立體圖。
圖6是表示本發(fā)明的扭曲型內(nèi)板的實(shí)施方式的剖面圖。
圖7是表示本發(fā)明的大致梯形式波型內(nèi)板的實(shí)施方式的剖面圖。
圖8是表示本發(fā)明的大致波型內(nèi)板的實(shí)施方式的剖面圖。
圖9是表示本發(fā)明的大致波型內(nèi)板的實(shí)施方式的剖面圖。
圖10是表示本發(fā)明的大致波型內(nèi)板的實(shí)施方式的剖面圖。
圖11是表示本發(fā)明的大致波型內(nèi)板的實(shí)施方式的剖面圖。
圖12是表示本發(fā)明的大致波型內(nèi)板的實(shí)施方式的剖面圖。
圖13是表示本發(fā)明的重疊小波的大致波型內(nèi)板的實(shí)施方式的剖面圖。
圖14是表示本發(fā)明的波型內(nèi)板的實(shí)施方式的立體圖。
圖15是表示本發(fā)明的波型內(nèi)板的實(shí)施方式的立體圖。
圖16是表示本發(fā)明的波型內(nèi)板的實(shí)施方式的立體圖。
圖17是表示本發(fā)明的波型內(nèi)板的實(shí)施方式的立體圖。
圖18是表示本發(fā)明的波型內(nèi)板的實(shí)施方式的立體圖。
圖19是表示本發(fā)明的波型內(nèi)板的實(shí)施方式的立體圖。
圖20是表示本發(fā)明的波型內(nèi)板的實(shí)施方式的立體圖。
圖21是本發(fā)明的2重波型車身板結(jié)構(gòu)體的頭部撞擊模式的概略圖(側(cè)方圖)。
圖22是本發(fā)明的2重波型車身板結(jié)構(gòu)體的頭部撞擊模式的概略圖(正面圖)。
圖23是本發(fā)明的波型內(nèi)板和頭部模型的模式圖(立體圖)。
圖24是本發(fā)明的2重波型車身板結(jié)構(gòu)體的模式圖(立體圖)。
圖25是表示以往的波型車蓋結(jié)構(gòu)中的頭部加速度波形的說明圖。
圖26是表示本發(fā)明的2重波型車身板結(jié)構(gòu)體的頭部加速度波形的說明圖。
圖27是表示間隔和HIC值的關(guān)系的說明圖。
圖28是表示波長影響HIC值的說明圖。
圖29是表示波高影響HIC值的說明圖。
圖30是表示以往型波型車蓋結(jié)構(gòu)體的頭部撞擊位置的立體圖。
圖31是表示外板和內(nèi)板的粘接部位的概略圖。
圖32是表示多孔板的頻率和開口率的關(guān)系的概略圖。
圖33是表示多孔板的孔徑和開口率的關(guān)系的概略圖。
圖34是表示多孔板的孔徑和開口率的關(guān)系的概略圖。
圖35是多孔板的后部空氣層和頻率的關(guān)系的概略圖。
圖36是表示2重波型車身板結(jié)構(gòu)體的音場特征值解析模型(2次分割模式(日文スリツトモデル))的圖。
圖37是表示2重波型車身板結(jié)構(gòu)體的音場特征值解析結(jié)果的圖。
圖38是表示2重波型車身板結(jié)構(gòu)體的音場特征值解析結(jié)果的圖。
圖39是表示2重波型車身板結(jié)構(gòu)體的音場特征值解析結(jié)果的圖。
圖40是表示2重波型車身板結(jié)構(gòu)體的音場特征值解析結(jié)果的圖。
圖41是表示2重波型車身板結(jié)構(gòu)體的音場特征值解析結(jié)果的圖。
圖42是表示2重波型車身板結(jié)構(gòu)體的音場特征值解析結(jié)果的圖。
圖43是表示2重波型車身板結(jié)構(gòu)體的內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的3次形狀的圖。
圖44是表示2重波型車身板結(jié)構(gòu)體的內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的3次形狀的圖。
圖45是表示2重波型車身板結(jié)構(gòu)體的內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的3次形狀的圖。
圖46是表示2重波型車身板結(jié)構(gòu)體的內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的3次形狀的圖。
圖47是表示內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的接合狀態(tài)的說明圖。
圖48是表示內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的接合狀態(tài)的說明圖。
圖49是2重波型車身板結(jié)構(gòu)體的壓撞線束條(クラツシユビ一ド)的說明圖。
圖50是表示用于將HIC值抑制在1000以下的頭部加速度波形的說明圖。
圖51是2重波型車身板結(jié)構(gòu)體的外板下面安裝加強(qiáng)板的情況下的說明圖。
圖52是2重波型車身板結(jié)構(gòu)體的外板下面安裝八張加強(qiáng)板的情況下的說明圖。
圖53是表示2重波型車身板結(jié)構(gòu)體的外板、內(nèi)板、加強(qiáng)內(nèi)板用鉚釘?shù)冉Y(jié)合的狀態(tài)圖。
圖54是在內(nèi)部設(shè)置用于確保內(nèi)壓的密封性的橡膠制或樹脂制的袋子的2重波型車身板結(jié)構(gòu)體的剖面圖。
圖55是表示內(nèi)部和加強(qiáng)內(nèi)板之間的閉空間中埋入能量吸收部件的結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖56是表示本發(fā)明的波型內(nèi)板的實(shí)施方式的立體圖。
圖57是表示車寬方向上具有波型線束條的加強(qiáng)內(nèi)板和車身長度方向上具有波型線束條的內(nèi)板的結(jié)合結(jié)構(gòu)中內(nèi)板和頭部撞擊位置的立體圖。
圖58是表示車寬方向上具有波型線束條的加強(qiáng)內(nèi)板和車身長度方向上具有波型線束條的內(nèi)板的結(jié)合結(jié)構(gòu)中內(nèi)板和頭部撞擊位置的立體圖。
圖60是表示具有在車寬方向設(shè)置波型線束條的內(nèi)板的1重波型結(jié)構(gòu)的解析結(jié)果和已有技術(shù)的比較圖。
圖61是表示車寬方向具有波型線束條的內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板結(jié)合的2重波型車身板結(jié)構(gòu)體的解析模型的說明圖。
圖61是表示車寬方向具有波型線束條的內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板結(jié)合的2重波型車身板結(jié)構(gòu)體的解析模型的說明圖。
圖62是表示車寬方向具有波型線束條的內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板結(jié)合的2重波型車身板結(jié)構(gòu)體的解析模型的說明圖。
圖63是表示車寬方向具有波型線束條的內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板結(jié)合的2重波型車身板結(jié)構(gòu)體的解析模型的說明圖。
圖64是表示車寬方向具有波型線束條的內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板結(jié)合的2重波型車身板結(jié)構(gòu)體的解析模型的說明圖。
圖65是表示車寬方向具有波型線束條的內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板結(jié)合的2重波型車身板結(jié)構(gòu)體的解析模型的說明圖。
圖66是表示車寬方向具有波型線束條的內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板結(jié)合的2重波型車身板結(jié)構(gòu)體的解析模型的說明圖。
圖67是表示車寬方向的波型線束條和車身長度方向的波型線束條混合的內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板結(jié)合的的2重波型車身板結(jié)構(gòu)體的解析模型的圖。
圖68是表示車寬方向的波型線束條和車身長度方向的波型線束條混合的內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板結(jié)合的的2重波型車身板結(jié)構(gòu)體的解析模型的圖。
圖69是表示車寬方向的波型線束條和車身長度方向的波型線束條混合的內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板結(jié)合的的2重波型車身板結(jié)構(gòu)體的解析結(jié)果的圖。
圖70是表示車寬方向的波型線束條和車身長度方向的波型線束條混合的內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板結(jié)合的的2重波型車身板結(jié)構(gòu)體的解析結(jié)果的圖。
圖71是表示車寬方向的波型線束條和車身長度方向的波型線束條混合的內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板結(jié)合的的2重波型車身板結(jié)構(gòu)體的解析結(jié)果的圖。
圖72表示具有車寬方向的波型線束條和車身長度方向的波型線束條內(nèi)板的包心菜車身板結(jié)構(gòu)體的剖面形狀。
圖73是表示具有車寬方向的波型線束條和車身長度方向的波型線束條內(nèi)板的包心菜車身板結(jié)構(gòu)體的剖面圖。
圖74是表示具有車寬方向的波型內(nèi)板和波型加強(qiáng)內(nèi)板的2重波型車身板結(jié)構(gòu)體的剖面形狀的圖。
圖75是具有車寬方向的波型內(nèi)板和波型加強(qiáng)內(nèi)板的2重波型車身板結(jié)構(gòu)體的剖面圖。
圖76是表示具有車寬方向的波型線束條和車身長度方向的波型線束條結(jié)合的2重波型車身板結(jié)構(gòu)體的剖面形狀的圖。
圖77是表示具有車寬方向的波型線束條和車身長度方向的波型線束條結(jié)合的2重波型車身板結(jié)構(gòu)體的剖面形狀的圖。
圖78是表示車身中央部不二重交叉的車身板結(jié)構(gòu)體的內(nèi)板的一例的圖。
圖79是表示車身中央部不二重交叉的車身板結(jié)構(gòu)體的內(nèi)板的一例的圖。
圖80是表示車身中央部不二重交叉的車身板結(jié)構(gòu)體的內(nèi)板的一例的圖。
圖81是表示車身中央部不二重交叉的車身板結(jié)構(gòu)體的內(nèi)板的一例的圖。
圖82是表示車身中央部不二重交叉的車身板結(jié)構(gòu)體的內(nèi)板的一例的圖。
圖83是表示車身中央部不二重交叉的車身板結(jié)構(gòu)體的內(nèi)板的一例的圖。
圖84是表示車身中央部不二重交叉的車身板結(jié)構(gòu)體的內(nèi)板的一例的圖。
圖85是表示車身中央部不二重交叉的車身板結(jié)構(gòu)體的內(nèi)板的一例的圖。
圖86是表示車身中央部不二重交叉的車身板結(jié)構(gòu)體的內(nèi)板的一例的圖。
圖87是表示車身中央部不二重交叉的車身板結(jié)構(gòu)體的內(nèi)板的一例的圖。
圖88是表示車身中央部不二重交叉的車身板結(jié)構(gòu)體的內(nèi)板的一例的圖。
圖89是表示車身中央部二重交叉的車身板結(jié)構(gòu)體的內(nèi)板的一例的圖。
圖90是表示車身中央部二重交叉部位有一處的車身板結(jié)構(gòu)體的內(nèi)板的一例的圖。
圖91是表示一重橫波車身板結(jié)構(gòu)體的波長和IHC值的關(guān)系圖。
圖92是表示一重橫波車身板結(jié)構(gòu)體的波高和IHC值的關(guān)系圖。
圖93是表示一重橫波車身板結(jié)構(gòu)體的間隔和IHC值的關(guān)系圖。
圖94是表示二重橫波車身板結(jié)構(gòu)體的波長和IHC值的關(guān)系圖。
圖95是表示二重橫波車身板結(jié)構(gòu)體的波高和IHC值的關(guān)系圖。
圖96是表示二重橫波車身板結(jié)構(gòu)體的間隔和IHC值的關(guān)系圖。
圖97是表示波的分布形狀的圖，表示橫波和縱波的混合形狀的圖。
圖98是表示波的分布形狀的圖，表示縱波的形狀的變化例的圖。
圖99是內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的剖面形狀的圖。
圖100是表示內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的剖面形狀的圖。
圖101是表示由外板、內(nèi)板、加強(qiáng)內(nèi)板、第二加強(qiáng)內(nèi)板構(gòu)成的車身車蓋結(jié)構(gòu)體的說明圖。
圖102是表示由外板、波型內(nèi)板構(gòu)成的矩形形狀的解析模型圖。
圖103是解析模型不顯示外板的解析模型圖。
圖104是表示頭部撞擊方向和波的方向?qū)IC值的影響的解析結(jié)果圖。
圖105是表示波的方向是車身的大致長度方向的、波的一部分被分?jǐn)嗟膬?nèi)板、加強(qiáng)內(nèi)板或第二加強(qiáng)內(nèi)板的圖。
圖106是表示波的方向是車身的大致寬度方向的、波的一部分被分?jǐn)嗟膬?nèi)板、加強(qiáng)內(nèi)板或第二加強(qiáng)內(nèi)板的圖。
圖107是表示波的方向是車身的大致斜方向的、波的一部分被分?jǐn)嗟膬?nèi)板、加強(qiáng)內(nèi)板或第二加強(qiáng)內(nèi)板的圖。
圖108是表示波的方向是車身的大致任意方向的、波的一部分被分?jǐn)嗟膬?nèi)板、加強(qiáng)內(nèi)板或第二加強(qiáng)內(nèi)板的圖。
圖109是表示波的方向是車身的大致長度方向的、波的一部分被分?jǐn)嗟牟ê臀幢环謹(jǐn)嗟牟ɑ旌系膬?nèi)板、加強(qiáng)內(nèi)板或第二加強(qiáng)內(nèi)板的圖。
圖110是表示波的方向是車身的大致長度方向的、波的一部分被分?jǐn)嗟牟ê臀幢环謹(jǐn)嗟牟ɑ旌系膬?nèi)板、加強(qiáng)內(nèi)板或第二加強(qiáng)內(nèi)板的圖。
圖111是表示波的方向是車身的斜方向的、波的一部分被分?jǐn)嗟牟ê臀幢环謹(jǐn)嗟牟ɑ旌系膬?nèi)板、加強(qiáng)內(nèi)板或第二加強(qiáng)內(nèi)板的圖。
圖112是表示波的方向是車身的大致車寬方向的、波的一部分被分?jǐn)嗟牟ê臀幢环謹(jǐn)嗟牟ɑ旌系膬?nèi)板、加強(qiáng)內(nèi)板或第二加強(qiáng)內(nèi)板的圖。
圖113是表示波的方向在車身的大致任意方向變化的、波的一部分被分?jǐn)嗟牟ê臀幢环謹(jǐn)嗟牟ɑ旌系膬?nèi)板、加強(qiáng)內(nèi)板或第二加強(qiáng)內(nèi)板的圖。
圖114是表示一重橫波車蓋結(jié)構(gòu)的波長160mm、波高30mm、間隔70mm的情況下的頭部加速度波形的圖。
圖115是圖114的0毫秒后的頭部撞擊時(shí)的變形圖。
圖116是圖114的6毫秒后的頭部撞擊時(shí)的變形圖。
圖117是圖114的11毫秒后的頭部撞擊時(shí)的變形圖。
圖118是圖114的17毫秒后的頭部撞擊時(shí)的變形圖。
圖119是表示波長起伏的橫波二重結(jié)構(gòu)的內(nèi)板的立體圖。
圖120是表示波長起伏的另外的橫波二重結(jié)構(gòu)的內(nèi)板的立體圖。
圖121表示波長左右非對象的橫波二重結(jié)構(gòu)的內(nèi)板的立體圖。
圖122事表示波長左右非對象的另外的橫波二重結(jié)構(gòu)的內(nèi)板的立體圖。
圖123事表示波長左右非對象的橫波一重結(jié)構(gòu)的內(nèi)板的立體圖。
附圖標(biāo)記說明1內(nèi)板2波型線束條3板結(jié)構(gòu)體4外板5線束條凸部6線束條凹部7樹脂層8褶邊加工部9、10內(nèi)板周邊部23步行者的頭部24剛體面25樹脂等的粘接劑26波型內(nèi)板27梁型內(nèi)板28頭部模型29加強(qiáng)部
30粘接部31齒條型內(nèi)板32撞擊位置40加強(qiáng)內(nèi)板41壓撞線束條(ビ一ド)42縫隙43鉚釘44橡膠制或樹脂制等的袋子45起泡卷軸等能量吸收材料46第二加強(qiáng)內(nèi)板47被分?jǐn)嗟木€束條48為被分?jǐn)嗟木€束條具體實(shí)施方式
以下根據(jù)

本發(fā)明的車身板結(jié)構(gòu)體的實(shí)施方式。圖1是本發(fā)明的車身板結(jié)構(gòu)體的一實(shí)施方式的內(nèi)板的立體圖，圖2是圖1的A-A線剖面圖。另外，圖1中，波型形狀為便于理解加上了網(wǎng)格。
圖1和圖2中，內(nèi)板1a由以鋁合金或高張力鋼板等為代表的輕量、高張力金屬制，在除了周邊部9a、9b(9a車身前端側(cè)、9b駕駛席側(cè))和10a、10b(車寬側(cè))的整個(gè)板面上大致平行地設(shè)置朝向車身長度方向的多條大致波型線束條(bead)(凸條)2a。另外，不僅是直線狀的大致波型線束條，也可以相互大致平行地形成在后面再講述的、同心圓或橢圓等曲線狀波型線束條。
圖2中，波型線束條2a具有朝向外板4a的里面?zhèn)葟埑龅木€束條凸部5，該線束條凸部具有剖面是圓滑的圓弧狀或長度方向上起伏的形狀，向線束條凸部的相反側(cè)凹陷的同樣是剖面圓滑的圓弧狀或長度方向是起伏的形狀的線束條凹部6，由該線束條凸部和線束條凹部構(gòu)成由車寬方向上正旋波狀連續(xù)的曲線構(gòu)成的波型。并且，在圖1和圖2中，7個(gè)直線狀的波型線束條2a大致平行且相互獨(dú)立(隔開間隔)設(shè)于內(nèi)板1a的表面。
圖1和圖2所示的波型線束條2a在包括線束條凹部6的長度方向上具有大概相同的寬度。其中，波型線束條2a不必在包括線束條凹部6的長度方向上具有相同寬度。例如形成設(shè)置從平面看局部寬度變窄的蜂腰形狀(括れ)或凹陷，而當(dāng)車身撞擊之際，成為內(nèi)板整體變形的起點(diǎn)，從而吸收撞擊，保護(hù)乘車人員的形狀，或者，根據(jù)車身設(shè)計(jì)順次車寬變窄或?qū)挾仍鰧挼男螤睢?br> 另外，該波型線束條2a和線束條凹部6的剖面形狀(寬度、高度、斜面的傾斜角度)、數(shù)量(根數(shù))、長度等條件在本發(fā)明中不做特別限定。但是，考慮到剛性的發(fā)揮和成形的容易性，所述剖面形狀的波的高度h優(yōu)選10～60mm，所述波長p優(yōu)選90～300mm范圍。
另外，包括線束條凹部6，該大致波型線束條剖面形狀越大，另外大致波型的線束條的數(shù)量越多，另外，越在板的整個(gè)面設(shè)置，越能夠提高內(nèi)板或板結(jié)構(gòu)體的剛性。
因此，該大致波型線束條2a和線束條凹部6的剖面形狀和條件可根據(jù)與剛性設(shè)計(jì)要求的拉伸剛性、扭曲剛性、彎曲剛性和可成形性和成形容易性(成形性)等的關(guān)系進(jìn)行適當(dāng)選擇。
另外，為了使內(nèi)板更加輕量化，在不影響剛性和強(qiáng)度的范圍內(nèi)，大致波型線束條2a和線束條凹部6的部分也可以設(shè)置局部將板體修整化的空間或切口部分(圓、矩形等空間部分的形狀自然可以)。
另外，例如內(nèi)板進(jìn)行激光拼焊板(tailor-blank welding)化等，使內(nèi)板的外邊部(外周部)的板厚比中央部的板厚大，通過相對于板或板結(jié)構(gòu)體的前端部的彎曲負(fù)載而將板或板結(jié)構(gòu)體的彎曲剛性提高等，與其他剛性加強(qiáng)部件適當(dāng)組合使用。
加強(qiáng)內(nèi)板40的頂點(diǎn)部分和內(nèi)板的頂點(diǎn)進(jìn)行部分結(jié)合而一體化。結(jié)合部分例如用粘接材料、鉚釘?shù)冉Y(jié)合。這樣，形成2重波型結(jié)構(gòu)，從而提高頭部撞擊時(shí)的吸收能量，提高頭部撞擊耐性，從噪音對策的觀點(diǎn)看還能提高吸聲率。
本實(shí)施方式中，內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的剖面形狀基本上是正旋曲線狀的大致波型，但是曲率的自由度高的齒條曲線是用的。圖4～圖6表示剖面形狀為齒條曲線的例子。圖4是車蓋中央部的車寬方向的切斷面圖。如圖4所示，通常在發(fā)動機(jī)室內(nèi)進(jìn)行復(fù)雜的部件配置，通過這樣的齒條可實(shí)現(xiàn)考慮到了部件配置的柔性內(nèi)板形狀設(shè)計(jì)。圖5是表示齒條形狀的內(nèi)板的立體圖。圖6(a)～(d)是表示齒條曲線的內(nèi)板的剖面形狀的圖。加強(qiáng)內(nèi)板也具有與內(nèi)板同樣的形狀，內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的剖面形狀的組合基本上是利用同一形狀的組合，波高不同但波長相同。其中也可以組合不同的形狀。
一般，齒條曲線稱為大小曲率不同的曲線平滑相連形成的曲線。本實(shí)施例中，齒條波形定義為與齒條曲線的意思相應(yīng)，以大致波型波形(包括大致梯形等)為基礎(chǔ)在其上重合浮雕形狀等的大小曲率不同的多個(gè)波而構(gòu)成的波型的波形。浮雕形狀有涉及內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板整個(gè)面的情況和限定于R部等的局部的情況。
本發(fā)明的內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的剖面形狀基本上是正旋曲線狀的大致波型，但是也可以是剖面形狀采用大致梯形。圖7(a)是剖面梯形形狀的概略圖，圖7(b)是剖面梯形形狀的變化。圖7(a)表示凸部和凹部兩者是梯形的情況，圖7(b)是凸部是梯形、凹部是圓弧狀的情況。這些梯形的波型原則上內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板兩者具有相同形狀，但是也可以是內(nèi)板或加強(qiáng)內(nèi)板的一個(gè)是正旋曲線或齒條曲線。
另外，也可以在內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的曲面上設(shè)置小的凹凸、或重疊小波，來調(diào)整局部剛性。通過車身長度方向上延伸的小的線束條來設(shè)置凹凸，則車身方向的剛性提高，局部上頭部撞擊耐性提高。
圖8～圖10是表示內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板上下對稱的情況的2重波型剖面形狀的例子的剖面圖。圖8是表示內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板上下對稱的5個(gè)殼體。圖8(a)～(e)中，通過外板4和配置于外板里面的上下對稱的內(nèi)板1和加強(qiáng)內(nèi)板40而構(gòu)成車身板結(jié)構(gòu)體。圖9表示內(nèi)板和加強(qiáng)部上下對稱的1個(gè)殼體。例示有圖9的內(nèi)板1和加強(qiáng)內(nèi)板40在凹部相互間或凸部相互間設(shè)置規(guī)定的間隔；圖10的內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板上下對稱的1個(gè)殼體，剖面曲線的表面上設(shè)置細(xì)密的凹凸。
另一方面，圖11(a)～(d)和圖12是上下非對稱的情況的例子，圖11(a)是加強(qiáng)內(nèi)板40的凹部上設(shè)置小的凸部的例子，圖11(b)是內(nèi)板1的凸部的一部分是直線的例子，圖11(c)是凸部的一部分是直線的內(nèi)板1和凹部上設(shè)置小的凸部的加強(qiáng)內(nèi)板40結(jié)合的例子，圖11(d)是加強(qiáng)內(nèi)板40的凹部的一部分是直線的例子。另外，圖12是加強(qiáng)內(nèi)板40的剖面曲線的表面上設(shè)置細(xì)密的凹凸的例子。
圖13(a)～(d)表示內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板上下對稱的情況下的2重波型剖面形狀，圖13(b)～(d)是以剖面波型形狀上下對稱的方式重疊小波的例子。即，圖13(a)中，該車身板結(jié)構(gòu)體表示重疊小波前的剖面形狀，表示內(nèi)板1和加強(qiáng)內(nèi)板40上下對稱的情況。圖13(b)是表示圖13(a)的1個(gè)波長中重疊2個(gè)小波的剖面形狀的圖，圖13(c)是表示圖13(a)的1個(gè)波長中重疊3個(gè)小波的剖面形狀的圖，圖13(d)是表示圖13(a)的1個(gè)波長中重疊4個(gè)小波的剖面形狀的圖。
本實(shí)施方式中優(yōu)選地，多條大致波型線束條相對于板結(jié)構(gòu)體的車寬方向或長度方向以大致平行方向的排列設(shè)置，或相對于板結(jié)構(gòu)體的長度方向以大致斜方向的排列設(shè)置，或相對于板結(jié)構(gòu)體的大致中心以同心圓狀的排列設(shè)置。另外，多條大致波型線束條也可以具有在第一方向上的剖面形狀呈波型而形成多個(gè)的第一凹凸；和在與上述第一方向交叉的第二方向上的剖面形狀呈波型而形成多個(gè)的第二凹凸。內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的大致波型線束條的排列例子的立體圖示于圖14～圖17和圖56，其剖面圖示于圖73。
圖14的內(nèi)板1f中，棱線相對于車身長度方向傾斜延伸的直線狀的波型線束條2f、2g形成在分割在車身寬度方向的兩側(cè)的區(qū)域，而該圖14所示的波型線束條2f、2g朝向車身方向以它們的棱線相互相遇的方式配置成ハ型。圖15的內(nèi)板1g同樣地，棱線相對于車身長度方向傾斜延伸的直線狀的波型線束條2f、2g形成在分割在車身寬度方向的兩側(cè)的區(qū)域，而該圖14所示的波型線束條2f、2g朝向車身方向以它們的棱線相互離開的方式配置成倒ハ型。
圖16的內(nèi)板1b在整個(gè)板面上以同心圓狀設(shè)置相互大致平行的多個(gè)大致波型線束條2b。即，圖16所示的內(nèi)板1b的波型線束條2b的凹凸形狀形成同心圓。另外，圖17的內(nèi)板1c在整個(gè)板面上以橢圓狀設(shè)置相互大致平行的多個(gè)大致波型線束條2c、2d。即，圖17所示的內(nèi)板1c是在中央部設(shè)置橢圓狀的波型線束條2d，在其兩側(cè)形成直線狀的波型線束條2c的結(jié)構(gòu)。
另外，本發(fā)明的車身板結(jié)構(gòu)體中，能夠形成多條大致波型線束條由相對于板結(jié)構(gòu)體的長度方向大致平行的波和與其大致直行的波交叉的二重波狀的排列設(shè)置的結(jié)構(gòu)。內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的大致波型線束條排列的例子示于圖18和圖19的各立體圖。
圖18的內(nèi)板1d通過在整個(gè)板面上有多個(gè)大致波型線束條2a、2e相互縱橫直行的形狀來增加外板和內(nèi)板的粘接面積。即，圖18所示的內(nèi)板1d與圖1一樣波型線束條2a和波型2e垂直，波型線束條2a的棱線以直線狀在車身長度方向上延伸，波型2e的棱線以直線狀在車身寬度方向延伸。
同樣，圖19的內(nèi)板1f通過在整個(gè)板面多個(gè)大致波型線束條2a(縱線束條)、2e(橫線束條)相互縱橫直行的形狀減少外板和內(nèi)板的粘接面積。圖19所示的波型線束條2a和2e波剖面形狀是正旋曲線。圖19所示的內(nèi)板1f同樣是波型線束條2a和波型線束條2e垂直，波型線束條2a的棱線在車身長度方向延伸，波型線束條2e的棱線在車身寬度方向延伸，波型線束條2a和2e的剖面形狀是齒條形狀。
另外，本發(fā)明的多條大致波型線束條也可以是這樣的結(jié)構(gòu)相對于板結(jié)構(gòu)體的長度方向傾斜的方向的波和與其交叉的另一個(gè)斜方向的波重疊的二重波狀的排列。內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的大致波型線束條排列的例子示于圖20的立體圖。圖20所示的內(nèi)板1h中，棱線相對于車身長度方向傾斜延伸的直線狀的波型線束條2f、2g都形成在車身板的整個(gè)面上，因此，表示的是上述圖14、圖15的傾斜的大致波型線束條2f和2g相互交叉的狀態(tài)。另外，該內(nèi)板、加強(qiáng)內(nèi)板和外板的一體化基本上以和上述圖2說明的板結(jié)構(gòu)體相同的要求進(jìn)行。
本發(fā)明的大致波型內(nèi)板也可以是在平面看，大致波型線束條相互平行排列以形成二重波狀，該二重波通過大致波型線束條相對長度方向平行或傾斜，或相對大致波型內(nèi)板的大致中心形成包括橢圓形狀的同心圓狀，或它們的排列組合而形成。并且，這樣的配置的大致波型線束條在整個(gè)板面上構(gòu)成內(nèi)板的剖面形狀。另外，這些各排列的具體規(guī)定不是嚴(yán)格意義上的規(guī)定，從在不有損剛性提高效果的范圍上多少有點(diǎn)偏差是允許的層面上說，平行、梯形、同心圓等分布具有大致平行、大致梯形、大致同心圓狀等大致的意思。
上述的圖14、圖15的內(nèi)板1f、1g表示大致波型線束條2f、2g以V字狀(U字狀也可以)大致平行分布的狀態(tài)，圖56的內(nèi)板表示大致波型線束條在車寬方向上大致平行分布的狀態(tài)。圖56中，大致波型線束條在車寬方向平行分布。
接著，說明該內(nèi)板、加強(qiáng)內(nèi)板和外板一體化的2重波型車蓋結(jié)構(gòu)體。圖2的車蓋結(jié)構(gòu)體中表示在內(nèi)板1a的大致波型線束條2的頂部上配置樹脂層7，以該樹脂層7作為粘接劑將大致波型線束條2a的平坦的頂部5a和以平滑的圓弧狀成形的外板4a的里面相互接合，得到隔著空間的閉剖面結(jié)構(gòu)，而形成一體化的狀態(tài)。
作為車蓋結(jié)構(gòu)體的一體化，與所述粘接劑一起，通過將外板4周邊部分的褶邊部4b進(jìn)行褶邊(hem)(彎曲)加工而將內(nèi)板1a和外板4的周邊部進(jìn)行固著。另外，對于樹脂層7，通過選擇樹脂的特性和種類，也能夠具有制振、消音(隔音)、撞擊緩沖效果等。并且，為提高這些效果，不僅波型線束條5的頂部5a，而且也可以將樹脂層或緩沖材料等填充到線束條凹部6之上等內(nèi)板1a和外板4之間的間隙中。
接著，在圖2的2重波型車蓋結(jié)構(gòu)的作為立體圖的圖3中，內(nèi)板1a和外板4一體化的波型車蓋結(jié)構(gòu)與上述以往的錐型車蓋或梁型車蓋結(jié)構(gòu)相同，進(jìn)一步通過鉸鏈加力部件(hinge reinforcement)21或插銷式加力部件(latch reinforcement)22等加強(qiáng)部件進(jìn)行局部加強(qiáng)。
另一方面，關(guān)于對步行者保護(hù)中的頭部和車蓋之間的撞擊下的殼體解決，以往類型的波型內(nèi)板能夠極好地吸收頭部的動能，大幅度降低HIC值。即，·波型內(nèi)板的波長以大致頭部外徑為基準(zhǔn)作為其前后的值，從而形成頭部撞擊時(shí)頭部大致以一個(gè)波來進(jìn)行支持的結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生柔軟地阻止頭部的變形，結(jié)果，加速度第二波減少，HIC值減少。
·頭部撞擊時(shí)，外板和內(nèi)板產(chǎn)生迫擊振動，頭部加速度波形被攪亂，結(jié)果，能使加速度第二波大幅度降低，HIC值減少。
本發(fā)明的2重波型車蓋結(jié)構(gòu)中，以往類型的波形車蓋結(jié)構(gòu)中通過進(jìn)一步追加加強(qiáng)內(nèi)板，從而效率好地吸收頭部撞擊動能，所以HIC值相比于以往的波型車蓋結(jié)構(gòu)進(jìn)一步降低，頭部撞擊耐性提高。
另外，外板和內(nèi)板之間適用柔性的接合方法，在波型內(nèi)板的上部上以交錯(cuò)狀或分散設(shè)置局部的粘接部，從而對步行者保護(hù)中的頭部撞擊之際，無損外板和內(nèi)板的迫擊振動，結(jié)構(gòu)，頭部加速度波被攪亂，可使HIC值降低。
另外，通過適用齒條型內(nèi)板，從而能夠?qū)崿F(xiàn)考慮到發(fā)動機(jī)室內(nèi)的發(fā)動機(jī)、蓄電池、散熱器等剛性部件的配置的設(shè)計(jì)。
發(fā)動機(jī)室內(nèi)具有發(fā)動機(jī)、電池、散熱器等堅(jiān)硬的部件，波型內(nèi)板的設(shè)計(jì)中不得不考慮這些部件的配置。這些部件的配置根據(jù)車而千差萬別，波型內(nèi)板的剖面形狀可從單純的規(guī)則波型修改為波長、波高、波形不規(guī)則變化的波型形狀。因此，優(yōu)選地，波型的剖面形狀主要由齒條(spline)函數(shù)這樣的表示任意三維形狀的形狀函數(shù)定義的例如圖4這樣的形狀。本實(shí)施方式中，這樣的齒條函數(shù)的波型形狀的內(nèi)板定義為齒條型內(nèi)板，作為波型內(nèi)板的1實(shí)施方式。
圖4表示車蓋長度方向的某剖面上的剖面形狀中，外板、齒條型內(nèi)板、齒條型加強(qiáng)內(nèi)板和發(fā)動機(jī)室內(nèi)的剛體面。首先，齒條型內(nèi)板和齒條型加強(qiáng)內(nèi)板和剛體面之間的位置關(guān)系考慮到，頭部撞擊時(shí)波的谷部在剛體面大致均等地撞擊，來自剛體面的反作用力傳給波型內(nèi)板整個(gè)面。因此，外板和剛體面之間的間隔小、頭部和剛體物之間的撞擊不可避免的部位B1上，形成齒條波的谷部D1、D2被均等支承的這樣的剖面形狀(B2、B3、B4也同樣)。
另外，在具有充分間隔的不產(chǎn)生與剛體物撞擊部位A1上，能夠形成波長大、波的谷部D2、D3上均等支承的剖面形狀。若該部位縮短波長，使波數(shù)為復(fù)數(shù)，則內(nèi)板的車寬方向的彎曲剛性降低，垂直方向的變?yōu)樵黾?，頭部撞擊耐性降低，所以從D2到D3由一個(gè)波連接(A2也同樣)。其中，設(shè)置在HIC值容許降低的范圍內(nèi)的波是沒有問題的。另外，C1、C2、C3、C4、C5的波的谷部的頭部撞擊中，首先負(fù)載傳給內(nèi)板的山部，之后經(jīng)由內(nèi)板的谷部傳給剛體面，所以頭部撞擊耐性與撞擊山部時(shí)大致相同。這樣，齒條型內(nèi)板中，不管根據(jù)車而不同的發(fā)動機(jī)室內(nèi)的剛體物的配置如何，能夠?qū)崿F(xiàn)大致一定的頭部撞擊耐性。另外，發(fā)動機(jī)室內(nèi)的剛體物的配置非常復(fù)雜，齒條波的波高、波長在車寬和車長度方向上柔性變化，所以齒條型內(nèi)板的形狀形成復(fù)雜的曲面。
另外，對于間隔不足，頭部撞擊耐性不足的部位來說，在內(nèi)板上鋪上加強(qiáng)板，或在齒條型內(nèi)板上局部形成凹凸(所謂的浮雕加工)，或?qū)⑿〔ㄅc車蓋長度方向重疊，從而能夠增加內(nèi)板的局部剛性，由此改善頭部撞擊耐性。
另外，通過在外板下面粘附鋼制、鋁制等金屬板，從而局部增加外板重量，能夠?qū)㈩^部撞擊時(shí)的加速度第一波的值增加到200G左右，則能夠得到頭部加速度波形的最佳形狀，結(jié)果，能夠降低HIC值。
用于外板、內(nèi)板、加強(qiáng)內(nèi)板的金屬適當(dāng)采用通常通用的Al合金或高張力鋼板等。其中，樹脂從材料強(qiáng)度等特性的觀點(diǎn)來看，由于具有作為本發(fā)明目的的剛性，所以需要使厚度極厚，因此是不現(xiàn)實(shí)的，不能夠作為本發(fā)明的車身板結(jié)構(gòu)體材料適用。
為了使車身進(jìn)一步輕量化，優(yōu)選采用Al合金，本發(fā)明的車身板結(jié)構(gòu)體不使用高張力鋼板、另外不使用特別高強(qiáng)度的Al合金也能夠保證充分的高剛性。
優(yōu)選地，適用本發(fā)明的內(nèi)板或外板的Al合金自身從通常是廣泛用于這種板的AA乃至JIS規(guī)格的3000類、5000類、6000類、7000類等的耐力比較高的通用(規(guī)格)Al合金板中選擇。這些Al合金板通過壓延加工等常用方法進(jìn)行制造，進(jìn)行適當(dāng)調(diào)質(zhì)處理而使用。
對于步行者保護(hù)的頭部撞擊耐性的提高來說，使用簡易的解析模型，來看2重波型車蓋結(jié)構(gòu)的效果。對波型剖面形成相互波形狀，波的分布與車蓋長度方向平行的情況進(jìn)行調(diào)查。
解析模型如下設(shè)定。圖21是表示適用本發(fā)明的波型內(nèi)板的步行者頭部撞擊模式的概略側(cè)方圖，圖22是正面圖。另外，頭部撞擊模式的立體圖示于圖23和圖24。
圖21和圖22中，外板4的內(nèi)面設(shè)有波型內(nèi)板1，波型內(nèi)板1的內(nèi)面設(shè)有加強(qiáng)內(nèi)板40，外板4和內(nèi)板1之間由樹脂30連接。另外，附圖標(biāo)記23表示步行者的頭部，24是剛體面。另外，對于各尺寸表示如下頭部外徑d、撞擊速度v、撞擊角度α、外板和剛體面之間的撞擊方向的間隔L、粘接劑的厚度c、波型內(nèi)板的波高h(yuǎn)1、加強(qiáng)內(nèi)板的波高h(yuǎn)2、波型內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的波長p。另外，步行者的頭部模型的解析條件示于下表。
〔表1〕

解析模型中考慮到了以下的項(xiàng)目。假定實(shí)物的詳細(xì)模型化是困難的，所以頭部撞擊模式是頭部設(shè)為球狀的頭部模型，車身部由車蓋結(jié)構(gòu)體和剛體面構(gòu)成的簡易模式。
·剛體面模擬發(fā)動機(jī)室內(nèi)模型化困難的發(fā)動機(jī)等剛體物，在與外板平行的曲面上垂直方向上具有間隔L。
·車蓋模式是具有車蓋長度方向曲率3100mm、寬度方向曲率4300mm的2重曲率二重板結(jié)構(gòu)體的簡易模式作為彈性塑性體模型化，其在通常的轎車上內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板由5000類鋁材料、外板由6000類鋁材料構(gòu)成。
·外板和內(nèi)板的粘接部部被模型化，粘接部的厚度c成為允許間隙的模型化。圖23中的黑三角的三點(diǎn)是支承部，其他部位不受拘束，頭部撞擊時(shí)車蓋結(jié)構(gòu)體大變形，撞擊部對剛體面撞擊。
·頭部模型適用EEVC/WG10所示的孩子和大人的頭部模型。
為了調(diào)查2重波型車蓋結(jié)構(gòu)的頭部撞擊耐性的效果，進(jìn)行了與已經(jīng)確認(rèn)了效果的以往類型的波型車蓋結(jié)構(gòu)的比較研究。兩者的各尺寸如表2所示。
〔表2〕

圖23、圖62是表示解析模型的圖。頭部撞擊位置作為車蓋中央部。圖24取下2重波型車蓋結(jié)構(gòu)的波的部分進(jìn)行表示，波型內(nèi)板的下面的加強(qiáng)內(nèi)板通過接觸內(nèi)板的接觸部固著，內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板形成閉空間。另一方面，以往類型的波型車蓋結(jié)構(gòu)中沒有加強(qiáng)內(nèi)板。波型車蓋結(jié)構(gòu)中的解析結(jié)果示于圖25，2重波型(縱波)車蓋結(jié)構(gòu)中的解析結(jié)果示于圖26，2重波型(橫波)車蓋結(jié)構(gòu)中的解析結(jié)果示于圖66。根據(jù)這些解析結(jié)果，波型車蓋結(jié)構(gòu)的情況下的HIC值是966，但是2重波型(縱波)車蓋結(jié)構(gòu)的情況下的HIC值低至657，2重波型(橫波)車蓋結(jié)構(gòu)的情況下的HIC值低至635。這可知通過2重波型車蓋結(jié)構(gòu)能夠有效率地吸收頭部撞擊能量，特別是使加速度第二波的大小顯著從120G降至80G。結(jié)果能夠確認(rèn)到2重波型車蓋結(jié)構(gòu)的頭部撞擊耐性的效果。
用上述解析模型，調(diào)查間隔L和HIC值的關(guān)系，解析結(jié)果示于圖27和圖71。根據(jù)這些圖，在2重波型車蓋結(jié)構(gòu)中，相比于以往類型結(jié)構(gòu)，HIC值降低，間隔能夠短大約7mm，確認(rèn)到了車蓋設(shè)計(jì)上的理想結(jié)果。
根據(jù)解析，調(diào)查2重波型車蓋結(jié)構(gòu)的波長和波高的合適范圍。首先，關(guān)于波長，小孩頭部撞擊的解析結(jié)果示于圖28。根據(jù)該圖28，2重波型車蓋結(jié)構(gòu)中，相比于以往類型，HIC值大幅度降低，其適合范圍確認(rèn)為波長為p、步行者頭部外徑為d時(shí)，0.5＜p/d＜2.8。該合適范圍對于當(dāng)然頭部撞擊也適合。
波長短的情況下，內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的車身長度方向的彎曲剛性增加，車蓋的剛性變得過高，HIC越過限制值。另外，波長過大，則相反車身長度方向的彎曲剛性降低，車蓋的剛性變得過低，頭部撞擊剛體面，HIC值越過限制值。波長處于合適的范圍內(nèi)是極為重要的。
接著，關(guān)于波高同樣，小孩頭部撞擊得解析結(jié)果示于圖29。根據(jù)該圖29，2重波型車蓋結(jié)構(gòu)中，相比于以往類型，HIC值大幅度降低，內(nèi)板的波高為h1、加強(qiáng)內(nèi)板的波高為h2、步行者的頭部外徑為d時(shí)，確認(rèn)為0.05＜(h1+h2)/d＜0.35。該合適的范圍也適合大人頭部撞擊。
波高低的情況下，車身長度方向的彎曲剛性降低，車蓋的剛性變得過低，頭部撞擊剛體面，HIC值越過限制值。波高的情況下，內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的車身長度方向的彎曲剛性增加，車蓋的剛性變得過高，HIC值越過限制值。波長處于合適的范圍內(nèi)是極為重要的。
對2重波型車蓋結(jié)構(gòu)調(diào)查了頭部撞擊位置的影響。解析條件是，對于孩子頭部撞擊，外板和剛體面的垂直方向間隔L為70mm，頭部撞擊位置示于圖30，解析結(jié)果示于表3。根據(jù)該表，即使頭部撞擊位置變化，HIC值也大致一定，結(jié)果，2重波型車蓋結(jié)構(gòu)關(guān)于撞擊部位能夠使HIC值大致一定。不論撞擊位置如何HIC值一定在安全上可以說是極為有用的。
〔表3〕

外板和內(nèi)板在粘接部存在數(shù)毫米的間隙，但是實(shí)際中為了得到車蓋的合適的拉伸剛性，需要使用最小限度的粘接劑。根據(jù)對以往類型的車蓋結(jié)構(gòu)中的解析研究，為了不妨礙迫擊振動，采用這樣的結(jié)構(gòu)，即，粘接部30如圖31所示以接觸剖面形狀比較受限的面積，用極柔軟的海綿狀的粘接劑以交錯(cuò)狀或分散配置在波型內(nèi)板的山部上。粘接部的剖面面積增加，或者粘接劑的剛性增加，則外板和內(nèi)板形成一體容易振動，消除了迫擊振動，結(jié)果，有加速度第二波增加，HIC值增加的傾向。在2重波型車蓋結(jié)構(gòu)中，基本結(jié)構(gòu)也是一樣的，為了得到相同的機(jī)械構(gòu)造，需要用相同的粘接方法。因此，在本發(fā)明中，規(guī)定了2重波型車蓋結(jié)構(gòu)的波型內(nèi)板和外部的粘接方法。
本發(fā)明的2重波型車蓋結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選地，外板和內(nèi)板、內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板之間具有兩個(gè)空氣層，內(nèi)板或加強(qiáng)內(nèi)板上設(shè)置微細(xì)的孔，由此，不僅步行者保護(hù)性能，也能夠提高吸聲性能。另外，對于微細(xì)孔的大小來說，從制造上的一般常識來看用沖壓加工開設(shè)板厚以下的微細(xì)孔是十分困難的，以大量生產(chǎn)為前提的情況下，孔徑的最小值是板厚程度，但是另行研究低成本開設(shè)比其孔徑小的孔是必要的。
根據(jù)赫爾姆霍茨的共鳴原理的多孔板吸聲板的簡易式
〔數(shù)3〕f=c/2π×(β/t+1.6b)d)]]>(其中，f頻率；c音速；β開口率；t板厚；b開口半徑(孔徑的一半)；d后部空氣層的厚度)，開口率越小，孔徑越大，板厚越厚，后部空氣層越厚，則頻率越低。后部空氣層的厚度和頻率的關(guān)系示于圖32。
在此，能夠得知孔徑越小，吸聲特性越高，直徑1mm以下則能夠通過粘性衰減(viscous attenuation)得到高的吸聲特性(H.V.Fuchs and X.ZhaThe application of microperforated plates as sound absorbers with inherentdamping Acustica，81107-116(1995))，考慮這樣的公知事實(shí)的應(yīng)用。
其中，沖壓加工的孔徑考慮到生產(chǎn)性和經(jīng)濟(jì)性是不可能形成板厚程度以下的。因此，作為利用車蓋內(nèi)板的吸聲條件，若設(shè)定為內(nèi)板板厚0.8mm、后部空氣層厚度30mm，作為目標(biāo)的吸聲頻率1000HZ以下，則根據(jù)圖33，在孔徑1mm的情況下開口率2％以下，在孔徑3mm的情況下開口率3％以下，能夠滿足目標(biāo)頻率。
進(jìn)一步將上述簡易式換算成〔數(shù)4〕β＝(f×2π/c)2×(t+1.6b)×d則求出孔徑和開口率的關(guān)系。目標(biāo)頻率為1000HZ以下、板厚為0.8mm的情況下的孔徑和開口率的關(guān)系示于圖33。后部空氣層若為30mm以下，則孔徑3mm以下、開口率3％以下能夠得到目標(biāo)頻率。背后為0.4mm的情況下，也能夠得到與圖34大致相同的結(jié)論。
由以上內(nèi)容，當(dāng)上述簡易式在車蓋內(nèi)板的吸聲條件下為目標(biāo)頻率1000HZ以下時(shí)，則必然能夠?qū)С隹讖?mm以下、開口率3％以下。另外，作為公知事實(shí)的1mm以下的孔徑能夠得到孔部的粘性抵抗增加的高的吸聲性能。該步行者吸聲車蓋中，能夠同時(shí)在步行者保護(hù)性能和吸聲性能這點(diǎn)上有技術(shù)上的價(jià)值。
后部空氣層的厚度變化的二重多孔板結(jié)構(gòu)體具有寬帶域吸聲特性已經(jīng)為人所知。在此，以內(nèi)板板厚為0.8mm、加強(qiáng)內(nèi)板板厚為0.3mm進(jìn)行音場的特征值解析。
首先，孔部為圓形狀進(jìn)行準(zhǔn)確模型化，則解析模型變?yōu)榇笠?guī)模，所以在此，置換為孔部為縫隙結(jié)構(gòu)的2次模式。縫隙吸聲結(jié)構(gòu)中的簡易式為〔數(shù)5〕f=c/2π×(β/h(LO+LE))]]>其中，f頻率；c音速；β開口率(＝b/L)；LO板厚；b縫隙寬度；L縫隙長度；h后部空氣層的厚度；LE＝0.564·b·loge(4L/b)。
在此，以內(nèi)板的板厚為0.8mm、開口率為0.5％、縫隙寬度0.05mm、縫隙長度100mm，加強(qiáng)內(nèi)板的板厚為0.3mm、開口率0.5％、縫隙寬度0.05mm、縫隙長度100mm。對于波高內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板都為15mm。這種情況下的板厚空氣層和頻率的關(guān)系示于圖35，解析模型示于圖36。解析模型中，外板和內(nèi)板夾著的區(qū)域?yàn)镃1部、C2部，內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板夾著的區(qū)域?yàn)锽部(圖36)?？p隙剖面形狀示于圖中的A部放大圖，寬度0.05mm的縫隙以10mm間隔配置，從而使內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的開口率為0.5％。
圖37是表示波長160mm、左右對稱的1波長被模型化的情況下的音場的特征振動模式的圖。即，圖37表示左右對稱的1波長2次縫隙模式、從1次模式到9次模式的谷模式中的音壓分布圖和特征振動頻率。圖中，音壓由標(biāo)準(zhǔn)化的值表示，在從1到-1的范圍分布。1次模式中，C1部、C2部產(chǎn)生1.0音壓(圖中記有數(shù)字)，特征振動頻率為720HZ。該模式可以視為外板和內(nèi)板的板厚空氣層(平均值7.5mm)的振動模式，但圖35中特征振動頻率為720HZ是在后部空氣層的厚度為16mm時(shí)。因此該模式可考慮為在C1部、C2部加上B部的一部分而得的后部空氣層為16mm的區(qū)域的振動模式。接著，2次模式是997HZ，作為C1部和C2部的后部空氣層厚為8.5mm的特征振動頻率，大致相當(dāng)于外板和內(nèi)板的后部空氣層的平均值7.5mm。C1部是音壓1.0，C2部是音壓-1.0，符號逆轉(zhuǎn)。3次模式到7次模式中，振動模式大致與2次模式類似，但是它們被認(rèn)為是各自后部空氣層逐漸變小的模式。8次模式和9次模式是加強(qiáng)內(nèi)板和內(nèi)板之間的后部空氣層的振動模式。這樣，2重波型結(jié)構(gòu)中，不僅后部空氣層的厚度變化，通過空氣層形成二層能夠得到復(fù)雜的振動模式。
接著，圖39是表示作為以相同尺寸模型化左右對稱的4波的波形狀的解析結(jié)果、從1次模式到5次模式中的各模式的音壓分布和特征振動頻率的圖。圖38是表示振動次數(shù)和特征振動頻率的關(guān)系的圖。根據(jù)圖39，振動模式的樣式與1波的情況下類似，但是受到相鄰的波之間的影響，振動模式變得更加復(fù)雜，如圖38所示，2000HZ以下的振動模式從9個(gè)增加到25個(gè)。以往重疊2重的多孔板，從而得到寬帶域吸聲特性，但是在此所示的2重波型車蓋結(jié)構(gòu)的吸聲特性是接合各振動模式的峰值的結(jié)果，如圖40所示一定是關(guān)于頻率而得到平坦的寬帶域吸聲特性。由于經(jīng)濟(jì)上的原因沒有進(jìn)行實(shí)驗(yàn)上的確認(rèn)。另外，圖40表示從左右對稱的4波長2次縫隙模式預(yù)想的寬帶域的吸聲特性。
關(guān)于波的波長，調(diào)查了形成非對稱的情況下的影響。圖36的1節(jié)距160mm的剖面形狀設(shè)定為由半節(jié)距100mm和半節(jié)距80mm構(gòu)成的波形狀，進(jìn)行同樣的解析。解析結(jié)果示于圖41，振動次數(shù)和特征振動頻率的關(guān)系示于圖38。圖41表示左右非對稱的4波長2次縫隙模式，從1次模式到五次模式的各模式的音壓分布圖和特征振動頻率。根據(jù)圖41，振動模式與圖39類似，但是特征振動頻率轉(zhuǎn)變到低頻側(cè)，根據(jù)圖38，2000HZ以下的特征振動頻率增加到33個(gè)。這是由于波長多少一增加使C1部、C2部、B部的區(qū)域增加，波形狀為非對稱使振動模式更加復(fù)雜化。結(jié)果，2000HZ以下的頻率范圍內(nèi)振動模式密集，吸聲性能的寬帶域性提高。
考慮車蓋的形狀，調(diào)查車寬方向的曲面的傾斜的影響。圖42表示解析結(jié)果，圖38表示振動次數(shù)和特征振動頻率的關(guān)系。即，圖42表示左右非對稱的4波長2次縫隙模式，從1次模式到5次模式的各模式的音壓分布圖和特征振動頻率。在此，外板和內(nèi)板的間隔為3mm、內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的間隔為0.3mm。根據(jù)圖42，由于形狀的復(fù)雜化使振動模式根據(jù)復(fù)雜化，進(jìn)而使特征振動頻率轉(zhuǎn)換到低頻側(cè)。特征振動頻率轉(zhuǎn)換到低頻側(cè)是由于外板和內(nèi)板間的間隔使相鄰的波連接的閉空間的區(qū)域增大。一般難以抑制吸聲結(jié)構(gòu)中低頻側(cè)的振動，該特征振動頻率向低頻側(cè)轉(zhuǎn)換的特征可以說作為車蓋要求的吸聲特性是優(yōu)越的。另外，2000HZ以下的特征振動次數(shù)是34個(gè)，能夠得到吸聲的寬帶域性。
根據(jù)以上，作為步行者吸聲車蓋的基本結(jié)構(gòu)，音場的振動模式變得復(fù)雜，2000HZ以下的特征振動模式盡量增加從而實(shí)現(xiàn)寬帶域吸聲特性，這樣的形狀中滿足步行者保護(hù)性能是可以的。即，2重波型車蓋結(jié)構(gòu)中的設(shè)計(jì)概念如下考慮。
1波長的左右的剖面形狀為非對稱的形狀，音場的振動模式復(fù)雜化。即，這意味著1波長中的波形狀為非對稱(參照圖41)，不僅波長，波高也可以為非對稱。這樣，音場的特征振動模式復(fù)雜化。另外，使相鄰的波的波長變化，或者使波的剖面形狀在車蓋的車身長度方向上不均勻，使音場的振動模式復(fù)雜化。內(nèi)板剖面的大致波型形狀中，內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的波長或波高在車寬方向或車身長度方向不均勻，從而能使音場的特征振動模式復(fù)雜化。
這樣的實(shí)施例示于圖43～圖46。圖43表示相鄰的波的波長變化的實(shí)施例，其表示波長在車寬方向和車身長度方向不均勻的情況的實(shí)施例。圖44表示波的剖面形狀在車蓋的車身長度方向不均勻的實(shí)施例。另外，圖45和圖46分別是表示波長或波高在車寬方向或車身長度方向上不均勻的例子。
本實(shí)施方式中，優(yōu)選地，外板和內(nèi)板通過配置成交錯(cuò)狀的粘接部而進(jìn)行柔結(jié)合(flexible coupling)。因?yàn)?，若被剛性地結(jié)合，則外板和內(nèi)板的迫擊振動消減，加速度第二波增加，HIC值增加。外板和內(nèi)板的間隔通常是1mm～10mm，優(yōu)選2mm～5mm程度。從步行者保護(hù)的觀點(diǎn)看，間隔小的好。頭部撞擊時(shí)產(chǎn)生的加速度第一波的發(fā)生時(shí)刻提前，則能夠得到加寬從外部到剛體面的間隔的效果相同的效果，降低向剛體面的撞擊速度。
另一方面，從吸聲的觀點(diǎn)看，外板和內(nèi)板的間隔越大越好。相鄰的波長間空氣變得容易移動，音場的特征振動模式中出現(xiàn)低次的頻率模式，并且使振動模式更加復(fù)雜化。結(jié)果，能夠吸聲的頻率范圍變寬，作為目標(biāo)的2000HZ以下的振動模式次數(shù)增加，吸聲性能提高。這樣，關(guān)于外板和內(nèi)板間的間隔，步行者保護(hù)和吸聲性能處于效果相反的關(guān)系中，需要好好取得平衡。
內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板優(yōu)選進(jìn)行樹脂粘接劑或螺栓、鉚釘?shù)葯C(jī)械結(jié)合。從步行者的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板由接觸部剛性結(jié)合。這是因?yàn)?，從?nèi)板傳給加強(qiáng)內(nèi)板的撞擊負(fù)載被整個(gè)加強(qiáng)內(nèi)板吸收，從而能量吸收量提高，避免了頭部對剛體面的撞擊。但是，空氣層的音場特征振動模式與內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板間的相鄰的后部空氣層每一個(gè)形成關(guān)閉的結(jié)構(gòu)的情況相比，不關(guān)閉的情況的能夠形成更加負(fù)載的振動模式，使吸聲性能更好。因此，從吸聲的觀點(diǎn)看，內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板之間開設(shè)使空氣通過的充分的間隙是合適的。用于同時(shí)滿足步行者保護(hù)和吸聲兩者的條件的內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的結(jié)合方法示于圖47。
圖47是從與波型內(nèi)板的車身長度方向直行的方向傾斜的圖，在垂直方向上設(shè)置波高從1mm到10mm程度的小的大致波形狀的凹凸。設(shè)置凹凸根據(jù)圖(a)的內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的情況、(b)的加強(qiáng)內(nèi)板的情況和(c)的內(nèi)板的情況下分別設(shè)置凹凸。圖中附圖標(biāo)記25表示的部分是粘接部，車寬方向上需要確保充分的粘接面積。粘接劑也可以是樹脂制粘接劑，但是為了使內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板強(qiáng)固地結(jié)合，優(yōu)選剛性高、粘接強(qiáng)度高的粘接劑。也可以并用鉚釘、點(diǎn)焊等進(jìn)行牢固的加強(qiáng)。
另外，為了使相鄰波之間的空氣的流動性好，優(yōu)選地，如圖48所示那樣局部提高波高，在車寬方向上設(shè)置通氣孔。由此，低頻振動模式跨越產(chǎn)生在相鄰波長間，使音場的振動模式復(fù)雜化。
多孔板的孔形狀通常是圓形，但也可以是縫隙、矩形、三角形、星形、多邊形。這些形狀都可適用于赫爾姆霍茨的共鳴原理。上述吸聲結(jié)構(gòu)需要滿足步行者保護(hù)性能，但是關(guān)于步行者保護(hù)的波長和波高的合適范圍極廣，吸聲性能容易滿足(相當(dāng)于權(quán)利要求13和14)。以上已經(jīng)說明了在本發(fā)明的車身板結(jié)構(gòu)體中，通過形成具有外板和配置在該外板的內(nèi)面的內(nèi)板以及配置在內(nèi)板的內(nèi)面的加強(qiáng)內(nèi)板的2重波型車蓋結(jié)構(gòu)，從而提供滿足吸聲性能的步行者保護(hù)車蓋。
但是，多孔板不適合進(jìn)行涂裝，因?yàn)橥垦b會使孔部堆積涂料。通常車蓋的涂裝由浸漬(ドブづけ)方法進(jìn)行，將外板和內(nèi)板組成一體的狀態(tài)下投入填滿涂料的容器中。吸聲車蓋中，這樣的方法不使用，需要采用外板單獨(dú)進(jìn)行涂裝，之后內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板組裝的方法。這種情況下，以往用褶邊彎曲將外板和內(nèi)板結(jié)合的方法不適用吸聲車蓋。對于某些車蓋來說，已經(jīng)設(shè)計(jì)出了將外板外周部彎曲大約90°而將內(nèi)板和外板結(jié)合的方法，吸聲車蓋中包含加強(qiáng)內(nèi)板的形狀如圖53所示，需要使用鉚釘43等機(jī)械結(jié)合方法。圖53中，外板4和內(nèi)板1的加強(qiáng)內(nèi)板40由鉚釘43結(jié)合。
一般，乘用車等車身車蓋中，車身的正面撞擊時(shí)為了確保駕駛員的安全，設(shè)置有壓撞線束條。該壓撞線束條能夠使車蓋在車蓋中央部彎曲，避免駕駛員出現(xiàn)所謂斷頭(guillotining)的現(xiàn)象。圖49時(shí)表示2重波型車蓋結(jié)構(gòu)中的壓撞線束條的說明圖。該圖49中，除車蓋外周部，內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板適用壓撞線束條。壓撞線束條的線束條過深、線束條寬過大，則車蓋內(nèi)板的車身長度方向的慣性降低，步行者保護(hù)性能降低，所以通過解析、試驗(yàn)等決定適當(dāng)?shù)纳疃群途€束條寬。
一般，參照采用與該車蓋結(jié)構(gòu)相同的閉剖面結(jié)構(gòu)的多錐形，可使線束條深10mm為左右，來決定線束條寬。另外，加強(qiáng)內(nèi)板上也與能夠同樣設(shè)置壓撞線束條，但是若考慮到正面撞擊時(shí)的變形模式，則線束條優(yōu)選與內(nèi)板同樣地向垂直下方凹進(jìn)的形狀。
為了提高步行者保護(hù)性能，優(yōu)選地，在2重波型車蓋結(jié)構(gòu)中，外板由鋼制，內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板由鋁制。根據(jù)Okamoto(Concept of hood design forpossible reduction in head injury，14thESV conference，1994)，作為理想的頭部加速度波形，加速度第一波若為200G程度，則可知HIC值將達(dá)1000程度。
理想加速度波形示于圖50。圖50中，使外板為鋼板，從而外板重量增加，頭部撞擊時(shí)的加速度第一波的大小增加。使該大小為200G程度，則頭部撞擊能量被消耗，加速度第二波降低，結(jié)果，得到理想加速度波形，可將HIC值抑制到1000以下。并且，鋼板的外板厚度為大約0.7mm程度。如本發(fā)明人于特開2003-205866號現(xiàn)有技術(shù)中揭示該方法可適用于波型車蓋結(jié)構(gòu)，但是2重波型車蓋結(jié)構(gòu)也可適用于相同的結(jié)構(gòu)。
另外，為了提高步行者保護(hù)性能，優(yōu)選地，2重波型車蓋結(jié)構(gòu)中，外板下面適時(shí)粘附鋼制、鋁制、鉛制等金屬板。使外板局部重量增加，使頭部撞擊時(shí)的加速度第一波大小增加，達(dá)到200G程度，從而加速度第二波降低，可將HIC值抑制到1000以下。金屬板的種類、配置位置、數(shù)量、厚度等詳細(xì)條件要經(jīng)過適時(shí)研究。如本發(fā)明人于特開2002-239976號現(xiàn)有技術(shù)中揭示該方法可適用于波型車蓋結(jié)構(gòu)，但是2重波型車蓋結(jié)構(gòu)也可適用于相同的結(jié)構(gòu)。
這樣的實(shí)施例示于圖51和圖52。圖51和圖52中，作為大人頭部撞擊區(qū)域的車蓋的駕駛員席位一側(cè)通過鉚釘43安裝加強(qiáng)板。通過安裝加強(qiáng)板，從而頭部重量大的大人頭部撞擊中HIC值降低。
2重波型車身蓋結(jié)構(gòu)這樣的2重波型車身板結(jié)構(gòu)體由于慣性、撞擊耐性優(yōu)良，具有吸聲特性，所以可適用于車身結(jié)構(gòu)的車蓋以外的結(jié)構(gòu)，具體如車篷、車門、行李箱蓋等。另外，鐵道車身的板結(jié)構(gòu)體也可適用。
通過給以外板和內(nèi)板的閉空間霍內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的閉空間適度的內(nèi)壓，從而頭部撞擊能量的吸收效率增大，加速度第二波減少，HIC值降低，步行者保護(hù)性能提高。圖54表示實(shí)施例。圖54中表示的橡膠制霍樹脂制的袋子44按照各波獨(dú)立或相連。另外，內(nèi)壓大小也沒必要相同，各部位可設(shè)定適當(dāng)?shù)闹?。使用橡膠制或樹脂制的袋子44，可僅利用外板、內(nèi)板、加強(qiáng)內(nèi)板確保密封性。這種情況下，用粘接劑等由各部件接合部確保密封性。
外板和內(nèi)板的閉空間或內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的閉空間埋入發(fā)泡苯乙烯等能量吸收部件，從而頭部撞擊能量的吸收效率增大，步行者保護(hù)性能提高。圖55表示實(shí)施側(cè)。圖55所示的發(fā)泡苯乙烯等內(nèi)板吸收部件45可以按照各波獨(dú)立，也可以相連。
內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的組合考慮有種種，在此關(guān)于內(nèi)板具有車身長度方向的大致波型線束條，加強(qiáng)內(nèi)板具有車寬方向的大致波型線束條的情況下進(jìn)行頭部撞擊解析(小孩頭部撞擊)。圖57和圖58是表示解析模型的圖。另外，圖76是從車蓋的側(cè)方觀察的簡略剖面圖，圖77是從車蓋的前方觀察的簡略剖面圖。頭部撞擊位置是圖57所示的1～5這5點(diǎn)。解析結(jié)果示于圖59。根據(jù)該圖，頭部撞擊性能能夠得到與不具有以往類型的加強(qiáng)內(nèi)板的情況大致等同的結(jié)果，與內(nèi)板、加強(qiáng)內(nèi)板中波的方向都是車身長度方向的情況相比性能有所回落。但是，該結(jié)構(gòu)中，增加了吸收性能這一點(diǎn)上比以往類型具有優(yōu)越的性能。
關(guān)于車寬方向上組合具有波型線束條的內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的2重波型車蓋結(jié)構(gòu)進(jìn)行小孩頭部撞擊解析。外板、內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板板厚為1mm、0.8mm、0.3mm，材質(zhì)是鋁合金。圖61是解析模型的整體圖，圖62是表示圖61的內(nèi)板形狀的圖，圖63是表示內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的中央部的形狀的圖，圖74是從車蓋的側(cè)方觀察的簡略剖面圖。另外，圖64表示孩子頭部撞擊內(nèi)板的波的山部時(shí)的頭部加速度波形。圖65表示表示孩子頭部撞擊波的谷部時(shí)的頭部加速度波形。另外，圖66和圖94～96表示與以往類型解析結(jié)果的比較。
根據(jù)這些解析結(jié)果可知，車寬方向上組合具有波型線束條的內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的2重波型車蓋結(jié)構(gòu)的步行者保護(hù)性能比以往結(jié)構(gòu)極為優(yōu)越。另外，在具有外板、配置在該外板的內(nèi)面上與車寬方向平行且具有剖面波型形狀的線束條的內(nèi)板、配置在該內(nèi)板的內(nèi)面與車寬方向平行且具有剖面波型形狀的線束條的加強(qiáng)內(nèi)板的車身板結(jié)構(gòu)體中，外板的內(nèi)面粘附1個(gè)或多個(gè)鋼制、鋁制或鉛制的加強(qiáng)板，從而進(jìn)一步提高頭部撞擊性能。
另外，如圖75的概略剖面圖所示，優(yōu)選地，上述內(nèi)板或加強(qiáng)內(nèi)板的剖面波型形狀中，大人頭部撞擊范圍的上述內(nèi)板或加強(qiáng)內(nèi)板的波長為pa，大人的頭部外徑為da時(shí)，滿足0.5＜pa/da＜2.8，小孩頭部撞擊范圍的上述內(nèi)板或加強(qiáng)內(nèi)板的波長為pc，小孩的頭部外徑為dc時(shí)，滿足0.5＜pc/dc＜2.8。
另外，大人頭部撞擊范圍的內(nèi)板的波高(h1a)、加強(qiáng)內(nèi)板的波高(h2a)滿足0.05＜(h1a+h2a)/da＜0.35，或者小孩頭部撞擊范圍的內(nèi)板的波高(h1c)、加強(qiáng)內(nèi)板的波高(h2c)滿足0.05＜(h1c+h2c)/dc＜0.35。由此，對大人頭部撞擊時(shí)和小孩頭部撞擊時(shí)兩者能夠有效吸收撞擊能量。即，大人頭部撞擊時(shí)撞擊能量增加，所以需比小孩撞擊時(shí)波高取得大，而在這樣的結(jié)構(gòu)中將大人頭部撞擊部的波高取得比小孩頭部撞擊部的波高大變得能夠?qū)崿F(xiàn)。因此，能夠得到更加合適的步行者保護(hù)車蓋。
接著，說明具有外板和配置在該外板的內(nèi)面上與車寬方向平行且具有剖面波型形狀的線束條的內(nèi)板的1重波型的車身板結(jié)構(gòu)體的實(shí)施例。圖72是簡略的模式的剖面圖，圖60、圖91、圖92、圖93是1重波型的車身板結(jié)構(gòu)體，表示內(nèi)板具有車寬方向的大致波型線束條的情況下的步行者保護(hù)性能的解析結(jié)果的圖。根據(jù)這些圖可知，是否是1重橫波(向山部撞擊)的車身板結(jié)構(gòu)體中，內(nèi)板具有車寬方向的大致波型線束條的情況下的步行者保護(hù)性能與以往類型(1重縱波、向山部撞擊)的車身板結(jié)構(gòu)體中內(nèi)板具有車身長度方向的大致波型線束條的情況下的步行者保護(hù)性能大致一致，還是通過設(shè)定合適的波長而能夠得到優(yōu)越的步行者保護(hù)性能。結(jié)果可知，1重橫波(向山部撞擊)的車身板結(jié)構(gòu)體中，對于內(nèi)板具有車寬方向的大致波型線束條的情況作為輕量、步行者保護(hù)性能優(yōu)越的車身車蓋板結(jié)構(gòu)體是也有用的。
圖114表示關(guān)于1重橫波車蓋結(jié)構(gòu)中波長160mm、波高30mm、間隔70mm的情況下的頭部加速度波形，考察1重橫波車蓋結(jié)構(gòu)中的HIC值降低的機(jī)構(gòu)。圖115～118中表示圖114的各0msec(毫秒，以下記作msec)、6msec、11msec、17msec的頭部撞擊時(shí)的變形圖，而此時(shí)的加速度可從圖114的頭部撞擊加速度波形圖讀出。(1)為0msec、(2)為6msec、(3)為11msec、(4)為17msec。該頭部加速度波形中與以往的縱波的情況不同，產(chǎn)生加速度第三波，而這根據(jù)波形圖可知是受頭部撞擊部的前方的相鄰的橫波的影響導(dǎo)致的。該相鄰的橫波使頭部收到加速度第三波，而向剛體面的接近使加速度第二波降低，結(jié)果加速度第二波和加速度第三波的加速度波形被平滑化，結(jié)果HIC值降低。這樣通過使用車寬方向的橫波內(nèi)板，能夠提高步行者保護(hù)性能。只是，作為波長和波高若不能夠選擇合適的范圍則不能夠得到這樣的效果。即，波長過小則內(nèi)板的慣性過高，導(dǎo)致加速度第二波的急劇增加，HIC值增加，波長過大則內(nèi)板的剛性過低，頭部撞擊剛體面，HIC值會超過限制值1000很多。關(guān)于波高同樣，若波高過大，則內(nèi)板的剛性變得過高，波高若過小則剛性不足，HIC值增加。
另外，如圖73所示，大人頭部撞擊范圍的內(nèi)板的波高(h1a)比小孩頭部撞擊范圍的內(nèi)板的波高(h1c)大的車身板結(jié)構(gòu)體對大人頭部撞擊時(shí)和小孩頭部撞擊時(shí)都能夠有效合適地吸收撞擊能夠。即，大人頭部撞擊時(shí)增加撞擊能量，所以比小孩撞擊時(shí)波高需取得大，而根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)是能夠?qū)崿F(xiàn)的。因此，能夠得到更加合適的步行者保護(hù)車蓋。
圖73是從車身側(cè)方觀察的車蓋的剖面圖。圖73中，大人頭部撞擊范圍的內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的波高分別比小孩頭部撞擊范圍的內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的波高大。此時(shí)，波長、波高不必是一定值。
關(guān)于內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的組合中，車寬方向的波型線束條和車身長度方向的波型線束條混合而得的內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的組合的2重波型車蓋結(jié)構(gòu)進(jìn)行了小孩頭部撞擊解析。外板、內(nèi)板、加強(qiáng)內(nèi)板板厚分別為1mm、0.8mm、0.3mm，材質(zhì)是鋁合金。圖67是表示解析模型的內(nèi)板形狀的圖，圖68是表示內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的中央部的形狀的圖。圖69是表示小孩頭部撞擊內(nèi)板的山部時(shí)的頭部加速度波形的圖，圖70時(shí)表示小孩頭部撞擊谷部時(shí)的頭部加速度波形的圖，圖65時(shí)表示與以往類型解析結(jié)果比較的圖。根據(jù)這些解析結(jié)果可知，車寬方向的波型線束條和車身長度方向的波型線束條混合而得的內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板組合的2重波型車蓋比以往類型的結(jié)構(gòu)極為優(yōu)越。另外，通過在內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的組合中，車寬方向的波型線束條和車身長度方向的波型線束條混合而得的內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的組合的2重波型車蓋結(jié)構(gòu)的內(nèi)面粘附加強(qiáng)版，從而提高頭部撞擊性能。
另外，大人頭部撞擊范圍的內(nèi)板的波高(h1a)比小孩頭部撞擊范圍的內(nèi)板的波高(h1c)大，或者大人頭部撞擊范圍的加強(qiáng)內(nèi)板的波高(h2a)比小孩頭部撞擊范圍的加強(qiáng)內(nèi)板的波高(h2c)大的車身板結(jié)構(gòu)體能夠有效地吸收大人頭部撞擊時(shí)的撞擊能量和小孩頭部撞擊時(shí)的撞擊能量，所以步行者保護(hù)性能提高。
本發(fā)明的1重波型車蓋結(jié)構(gòu)或2重波型車蓋結(jié)構(gòu)的車身板結(jié)構(gòu)體中，優(yōu)選具有內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的剖面形狀2重交叉板中央部的波型形狀以外的波型形狀。由此，得到步行者保護(hù)優(yōu)越的車身板結(jié)構(gòu)體。圖78、圖79、圖80、圖81和圖82～88、以及圖97、圖98是表示1重波型車蓋結(jié)構(gòu)中、具有與車蓋中央部2重交叉的波型以外的波型的板結(jié)構(gòu)體、即不與車蓋中央部2重交叉的波型形狀的車身板結(jié)構(gòu)體的圖。波2重交叉的部分中，局部的撞擊強(qiáng)度降低，頭部容易撞擊到剛體面上，所以只要避免這樣的形狀就能夠緩和頭部撞擊時(shí)的撞擊。圖89、圖90中表示有1處2重交叉的部分的情況。這樣的情況下最好研究使波的交叉部的壓撞強(qiáng)度適合的形狀。
接著，說明具有外板和配置在外板的內(nèi)面的內(nèi)板和配置在內(nèi)板的內(nèi)面的加強(qiáng)內(nèi)板、并且所述內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板分別在整個(gè)面上具有不同波長和波高的剖面波型形狀的車身板結(jié)構(gòu)體的實(shí)施例。
至此表示了內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的波長導(dǎo)致相同的情況，但也要考慮兩者波長不同，波高不同，而能夠維持頭部撞擊性能的情況。圖99和圖100是表示這樣的內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板分別在整個(gè)面具有不同波長和波高的剖面波型形狀的車身板結(jié)構(gòu)體的圖。圖99是內(nèi)板的波長比加強(qiáng)內(nèi)板的波長長的情況下，圖100相反。外板和剛體面之間的間隔根據(jù)車蓋的撞擊位置而不同，所以這樣的結(jié)構(gòu)中也能夠維持頭部撞擊耐性。
接著，說明由外板、內(nèi)板、加強(qiáng)內(nèi)板和第二加強(qiáng)內(nèi)板構(gòu)成的步行者保護(hù)、吸聲車身板結(jié)構(gòu)體。
圖101是表示由外板、內(nèi)板、加強(qiáng)內(nèi)板和第二加強(qiáng)內(nèi)板構(gòu)成的車身板結(jié)構(gòu)體的說明圖。圖101中，在由外板4、內(nèi)板1、加強(qiáng)內(nèi)板40構(gòu)成的車身板結(jié)構(gòu)體中追加了第二加強(qiáng)內(nèi)板46，從而頭部撞擊性能和吸聲性能顯著提高。
為了調(diào)查頭部撞擊方向和波的方向的關(guān)系，用圖102所示的矩形平板模式進(jìn)行了解析。圖102中，頭部是小孩頭部。矩形板的4角處于單純的支承條件下。另外，剛體面和外板間的間隔為50mm。該模型中，采用小孩頭部情況，利用外板板厚1mm、內(nèi)板板厚0.8mm的鋁合金。對于1m(米)×1m的尺寸從外板到剛體的間隔為50mm，頭部撞擊方向與波相同的方向?yàn)?度，直行的方向?yàn)?0度，關(guān)于0度、30度、45度、60度、90度的情況求HIC值。頭部撞擊方向的定義示于圖103。
圖103中，定義波的方向和頭部的撞擊方向所稱的角度。另外，解析結(jié)果示于圖104。根據(jù)該圖可知，頭部撞擊方向?qū)IC值的增減不太影響。即，波型內(nèi)板的特征不管頭部撞擊，HIC值都一定，不僅如此，不管頭部撞擊方向，HIC為一定。
通常的車蓋中，外板具有曲率，外板在駕駛席側(cè)垂直方向位置變高，進(jìn)而，車寬方向的長度比長度方向的長度短，不用置疑這些形狀的影響會影響到波型車蓋結(jié)構(gòu)的HIC值。已經(jīng)確認(rèn)到波的方向是車寬方向的情況相比于是長度方向的情況有HIC值低的傾向，而通過使車寬方向的長度比長度方向的長度短，波部的彎曲剛性變高，頭部撞擊能量的撞擊能量吸收效率增加。
另外，在由具有在車蓋中央部不2重交叉的大致波型剖面的內(nèi)板和外板構(gòu)成的車身板結(jié)構(gòu)體中，波的方向和撞擊方向不做特殊規(guī)定，是任意的，但是根據(jù)上述解析平板模式的解析結(jié)果，頭部撞擊方向和波的方向即使任意，具有波型車蓋結(jié)構(gòu)的頭部撞擊耐性也是優(yōu)越的，步行者保護(hù)也是優(yōu)越的。
接著，說明具有內(nèi)板、加強(qiáng)內(nèi)板或第二加強(qiáng)內(nèi)板分割的大致波型剖面形狀、波的方向在車寬方向上或沿車寬方向傾斜的車身板結(jié)構(gòu)體。如上所述，波的方向即使任意，也能夠確保頭部撞擊性，所以關(guān)于波的一部分被分割的情況進(jìn)行研討。波的一部分被分割的情況下，圖105所示的波的方向是縱向的情況下已為公知技術(shù)。
因此，波的方向?yàn)檐噷挿较?橫向)或傾斜方向的情況下同樣能夠確保頭部撞擊性。實(shí)施例示于圖106、圖107和圖108。分割的部分中，局部剛性降低，所以很清楚的是該部分的頭部撞擊中HIC值增加。理想的是被分割的部分盡量在窄范圍內(nèi)，并且波高的降低也盡量被抑制。
下面對車身板結(jié)構(gòu)體的內(nèi)板、加強(qiáng)內(nèi)板或第二加強(qiáng)內(nèi)板的波的方向不做特別限定，而是任意的，具有未被分割的波和一部分被分割的波的車身板結(jié)構(gòu)體進(jìn)行說明。圖109和圖113是表示具有未被分割的波和一部分被分割的波的車身板結(jié)構(gòu)體的內(nèi)板的形狀的圖。波的分割部位中，由于局部剛性降低，所以頭部撞擊耐性降低。因此，分割部分為極窄范圍，另外，優(yōu)選盡量抑制該部位的波高。
在內(nèi)板剖面的大致波型形狀中，橫波結(jié)構(gòu)相比于縱波結(jié)構(gòu)，其步行者保護(hù)性能優(yōu)越，2重橫波結(jié)構(gòu)相比于1重橫波結(jié)構(gòu)，其步行者保護(hù)性能優(yōu)越。因此，關(guān)于吸聲性能和步行者保護(hù)性能縱波結(jié)構(gòu)得到的波的剖面形狀和波的分布形狀所涉及的見解可直接適用于橫波結(jié)構(gòu)。
即，2重縱波結(jié)構(gòu)中，如圖43～46所示，將波長起伏(圖43)，或形成不平行的直線狀的波形(圖44)或形成波的剖面結(jié)構(gòu)的關(guān)于1波長左右非對象(圖45、圖46)的結(jié)構(gòu)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)吸聲特性的寬帶域吸聲特性。
同樣的想法也成立于橫波2重結(jié)構(gòu)的情況。圖119、圖120、圖121和圖122表示其一例。圖119和圖120是表示使波長起伏的情況的橫波2重結(jié)構(gòu)的內(nèi)板的突突121和圖122表示波的剖面結(jié)構(gòu)的波長形成左右非對象的情況的橫波2重結(jié)構(gòu)的內(nèi)板的圖。這樣的橫波2重結(jié)構(gòu)的內(nèi)板中也能夠?qū)崿F(xiàn)吸聲特性的寬帶域吸聲特性。另外，從上述圖6～圖13所示的剖面形狀也可適用于1重或2重橫波結(jié)構(gòu)。
另外，1重橫波結(jié)構(gòu)中，也如圖123所示使波的剖面結(jié)構(gòu)的波長形成左右非對稱，但是左右的形狀若過于非對稱，雖然吸聲性能提高，但頭部撞擊耐性降低，HIC值增加。因此，從HIC值的觀點(diǎn)來看，波的剖面結(jié)構(gòu)的波長優(yōu)選左右對稱。左右對稱的對能量吸收效率好。另外，圖123中形成波的頂點(diǎn)向車身前端方向歪斜的形狀，所以波的頂點(diǎn)向駕駛席側(cè)歪斜的形狀也能夠得到同樣的效果。
接著說明縱波和橫波以外的情況。上述的縱波和橫波以外的1重波形結(jié)構(gòu)和2重波形結(jié)構(gòu)的波的剖面形狀和波的分布都和縱波的情況相同，通過改變1波長中的左右的波長，或使波的分布起伏或傾斜來提高寬帶域吸收特性。
工業(yè)上的實(shí)用性本發(fā)明作為汽車的車身蓋、車篷、車門、行李箱蓋等的板使用。
權(quán)利要求
1.一種車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，具有外板、配置在該外板的內(nèi)面上的內(nèi)板和配置在該內(nèi)板的內(nèi)面上的加強(qiáng)內(nèi)板，所述內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板分別在車身長度方向上具有剖面形狀呈波型的多個(gè)凹凸，所述各板進(jìn)行接合，在所述外板和內(nèi)板的接合部的下方具有由所述內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板所形成閉剖面，在所述內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的接合部的上方具有由所述外板和內(nèi)板所形成的閉剖面。
2.如權(quán)利要求1所述的車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，該車身板結(jié)構(gòu)體以使所述內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的構(gòu)成凹凸的剖面波型的方向與車身的寬度方向或長度方向一致的方式而組裝在車身上。
3.如權(quán)利要求1所述的車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，該車身板結(jié)構(gòu)體以使所述內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的構(gòu)成凹凸的剖面波型的方向相對于車身的長度方向傾斜的方式而組裝在車身上。
4.一種車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，具有外板、配置在該外板的內(nèi)面上的內(nèi)板和配置在該內(nèi)板的內(nèi)面上的加強(qiáng)內(nèi)板，所述內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板分別在整個(gè)面上具有以在第一方向的剖面形狀呈波型的方式而形成多個(gè)第一凹凸和在與第一方向交叉的第二方向上的剖面形狀呈波型的方式而形成多個(gè)的第二凹凸，所述各板進(jìn)行接合，在所述外板和內(nèi)板的接合部的下方具有由所述內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板所形成閉剖面，在所述內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的接合部的上方具有由所述外板和內(nèi)板所形成的閉剖面。
5.一種車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，具有外板、配置在該外板的內(nèi)面上的內(nèi)板和配置在該內(nèi)板的內(nèi)面上的加強(qiáng)內(nèi)板，所述內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板分別在整個(gè)面上具有以同心圓狀形成多個(gè)的凹凸，所述各板進(jìn)行接合，在所述外板和內(nèi)板的接合部的下方具有由所述內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板所形成閉剖面，在所述內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的接合部的上方具有由所述外板和內(nèi)板所形成的閉剖面。
6.一種車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，具有外板、配置在該外板的內(nèi)面上的內(nèi)板和配置在該內(nèi)板的內(nèi)面上的加強(qiáng)內(nèi)板，在所述內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的長度方向上在整個(gè)面上具有由剖面形狀呈波型的多個(gè)凹凸和與該凹凸交叉的剖面形狀呈波型的多個(gè)凹凸所形成的2重波型，所述各板進(jìn)行接合，在所述外板和內(nèi)板的接合部的下方具有由所述內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板所形成閉剖面，在所述內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的接合部的上方具有由所述外板和內(nèi)板所形成的閉剖面。
7.如權(quán)利要求6所述的車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述2重波型是由構(gòu)成凹凸的剖面波型的方向相對于板結(jié)構(gòu)體的長度方向平行的波和與該波垂直的波所交叉的波所形成的2重波型。
8.如權(quán)利要求6所述的車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述2重波型是由構(gòu)成凹凸的剖面波型的方向相對于板結(jié)構(gòu)體的長度方向傾斜的波和與該波以規(guī)定角度交叉的波波所形成的2重波型。
9.一種車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，具有外板、配置在該外板的內(nèi)面上的內(nèi)板和配置在該內(nèi)板的內(nèi)面上的加強(qiáng)內(nèi)板，所述內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板分別在整個(gè)面上具有剖面形狀呈波型的多個(gè)凹凸，該凹凸是構(gòu)成所述剖面波型的方向與車身的寬度方向或長度方向一致的凹凸、剖面波型形狀相對于車身的長度方向傾斜的凹凸、具有以第一方向的剖面形狀呈波型的方式而形成多個(gè)的第一凹凸和以與所述第一方向交叉的第二方向的剖面形狀呈波型的方式而形成多個(gè)的第二凹凸的凹凸、以同心圓狀形成多個(gè)的剖面波型的凹凸以及由剖面形狀呈波型的多個(gè)凹凸和與該凹凸交叉的剖面形狀呈波型的多個(gè)凹凸所形成的2重波型的凹凸的至少2種的組合，所述各板進(jìn)行接合，在所述外板和內(nèi)板的接合部的下方具有由所述內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板所形成閉剖面，在所述內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的接合部的上方具有由所述外板和內(nèi)板所形成的閉剖面。
10.如權(quán)利要求1～9任一項(xiàng)所述的車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述凹凸的剖面形狀是齒條形狀。
11.如權(quán)利要求1～9任一項(xiàng)所述的車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述凹凸的剖面形狀是梯形形狀。
12.如權(quán)利要求1～9任一項(xiàng)所述的車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述凹凸的剖面形狀是在波型形狀上重疊波高或波長比該波型形狀小的波型形狀而得的形狀。
13.如權(quán)利要求1～12任一項(xiàng)所述的車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述內(nèi)板或加強(qiáng)內(nèi)板的剖面波型形狀滿足0.5＜p/d＜2.8，其中波的波長為p、步行者的頭部外徑為d。
14.如權(quán)利要求1～13任一項(xiàng)所述的車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述內(nèi)板或加強(qiáng)內(nèi)板的剖面波型形狀滿足0.05＜(h1+h2)/d＜0.35，其中所述內(nèi)板的波高為h1、加強(qiáng)內(nèi)板的波高為h2、步行者的頭部外徑為d。
15.如權(quán)利要求1～14任一項(xiàng)所述的車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述外板、內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的某一個(gè)為鋁合金制或鋼制。
16.如權(quán)利要求1～15任一項(xiàng)所述的車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述內(nèi)板和外板通過柔結(jié)合而進(jìn)行接合。
17.如權(quán)利要求16所述的車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述柔接合部排列成交錯(cuò)狀。
18.如權(quán)利要求1～17任一項(xiàng)所述的車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，在所述內(nèi)板和/或加強(qiáng)內(nèi)板上形成具有開口率3％以下、孔徑3mm以下的吸聲效果的多個(gè)貫通孔。
19.如權(quán)利要求1～18任一項(xiàng)所述的車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述內(nèi)板和/或加強(qiáng)內(nèi)板的波長或波高在車身寬度方向或車身長度方向上不均勻。
20.如權(quán)利要求1～19任一項(xiàng)所述的車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述內(nèi)板和/或加強(qiáng)內(nèi)板的剖面波型形狀的1波長中的左右波形中的波長或波高非對稱，形成歪斜的波形剖面。
21.如權(quán)利要求1～20任一項(xiàng)所述的車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述外板和內(nèi)板之間、或內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板之間局部設(shè)有規(guī)定的間隔。
22.如權(quán)利要求21所述的車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述間隔為1mm～10mm。
23.如權(quán)利要求1～22任一項(xiàng)所述的車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述外板是鋼制，內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板是鋁合金制。
24.如權(quán)利要求1～23任一項(xiàng)所述的車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述外板內(nèi)面粘附1個(gè)或多個(gè)鋼制、鋁合金制或鉛制的加強(qiáng)板。
25.如權(quán)利要求1～24任一項(xiàng)所述的車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，作為汽車的車篷、車門、行李箱蓋使用。
26.如權(quán)利要求1～24任一項(xiàng)所述的車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，作為鐵道車輛的車篷、車門、地面或側(cè)壁使用。
27.如權(quán)利要求1～26任一項(xiàng)所述的車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，對所述外板和內(nèi)板之間的閉空間或內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板之間的閉空間給以具有頭部撞擊能量吸收效果的規(guī)定的內(nèi)壓。
28.如權(quán)利要求27所述的車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，在所述外板和內(nèi)板之間的閉空間或內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板之間的閉空間配置袋狀物，對該袋狀物給以所述內(nèi)壓。
29.如權(quán)利要求1～26任一項(xiàng)所述的車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，在所述外板和內(nèi)板之間的閉空間或內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板之間的閉空間埋入能量吸收材料。
30.一種車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，由外板和配置在該外板的內(nèi)面上并與車寬方向平行且具有剖面波型形狀的線束條的內(nèi)板組合而成，所述內(nèi)板的波形形狀滿足0.5＜p/d＜2.8，其中波的波長為p、步行者的頭部外徑為d；或者滿足0.05＜h1/d＜0.35，其中所述內(nèi)板的波高為h、步行者的頭部外徑為d。
31.如權(quán)利要求30所述的車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，大人頭部撞擊范圍的所述內(nèi)板的波高h(yuǎn)1a比小孩頭部撞擊范圍的所述內(nèi)板的波高h(yuǎn)1c大。
32.如權(quán)利要求30或31所述的車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述內(nèi)板的剖面波型形狀在中央部具有2重波型形狀以外的波型形狀。
33.一種車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，由外板、配置在該外板的內(nèi)面上并與車寬方向平行且具有剖面波型形狀的線束條的內(nèi)板和配置在該內(nèi)板的內(nèi)面并與車寬方向平行且具有剖面波型形狀的線束條的加強(qiáng)內(nèi)板組合而成，所述內(nèi)板或加強(qiáng)內(nèi)板的剖面波型形狀滿足0.5＜pa/da＜2.8，其中大人頭部撞擊范圍的所述內(nèi)板或加強(qiáng)內(nèi)板的波長為pa，大人的頭部外徑為da，并滿足0.5＜pc/dc＜2.8，其中小孩頭部撞擊范圍的所述內(nèi)板或加強(qiáng)內(nèi)板的波長為pc，小孩的頭部外徑為dc。
34.如權(quán)利要求1～17任一項(xiàng)所述的車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述內(nèi)板或加強(qiáng)內(nèi)板的剖面波型形狀滿足0.05＜(h1a+h2a)/da＜0.35，其中大人頭部撞擊范圍的所述內(nèi)板的波高為h1a、加強(qiáng)內(nèi)板的波高為h2a、大人的頭部外徑為da；或者滿足0.05＜(h1c+h2c)/dc＜0.35，其中小孩頭部撞擊范圍的所述內(nèi)板的波高為h1c、加強(qiáng)內(nèi)板的波高為h2c、小孩的頭部外徑為dc。
35.如權(quán)利要求33或34所述的車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述內(nèi)板的剖面波型形狀在中央部具有2重波型形狀以外的波型形狀。
36.如權(quán)利要求1～29、33～35任一項(xiàng)所述的車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板分別具有波長或波高不同的剖面波型形狀。
37.如權(quán)利要求1～29、33～36任一項(xiàng)所述的車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，在所述加強(qiáng)內(nèi)板的內(nèi)面配置具有與所述內(nèi)板或加強(qiáng)內(nèi)板相同或不同的剖面波型形狀的第二加強(qiáng)內(nèi)板。
38.如權(quán)利要求37所述的車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述內(nèi)板、加強(qiáng)內(nèi)板或第二加強(qiáng)內(nèi)板具有被分割的波型剖面形狀。
39.如權(quán)利要求37所述的車身板結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述內(nèi)板、加強(qiáng)內(nèi)板或第二加強(qiáng)內(nèi)板具有未被分割的波型剖面形狀和一部分被分割的波型剖面形狀。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種車身板結(jié)構(gòu)體，在外板的內(nèi)面配置內(nèi)板，在內(nèi)板的內(nèi)面配置加強(qiáng)內(nèi)板。在內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板上分別形成多個(gè)凹凸，該凹凸在車身長度方向上的剖面形狀為波型。使各板接合，使得在外板和內(nèi)板的接合部的下方由內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板形成閉剖面，在內(nèi)板和加強(qiáng)內(nèi)板的接合部的上方由外板和內(nèi)板形成閉剖面。由此，能夠減小頭部移動距離，降低HIC值，不論撞擊部位如何都能夠使HIC值均勻化，即使是Al合金制車蓋也能夠充分降低HIC值，有助于車身的輕量化。
文檔編號B60R21/34GK101068705SQ20058004164
公開日2007年11月7日 申請日期2005年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月2日
發(fā)明者藤本敏雄 申請人:株式會社神戶制鋼所