[发明专利]曲面板构件

说明书

一种曲面板构件，其具备：金属制的曲面板；以及加强构件，其接合于曲面板，由包含连续纤维的多个FRP层构成，多个FRP层的各FRP层分别由一个纤维方向构成，多个FRP层中的至少一个层具有与其他层不同的纤维方向，在多个FRP层中，纤维方向的角度差为30°以上的层的比例为全部层的15％以上，关于接合于曲面板的加强构件的各FRP层的纤维方向，在使用三角函数分别计算0°方向分量和90°方向分量的情况下满足式(1)，其中将曲面板的最大主曲率方向定义为0°方向，并且将与0°方向正交的方向定义为90°方向。

技术领域

本发明涉及一种具有曲率的板的构造。

背景技术

作为具有曲率的板(以下，“曲面板”)的一例，有汽车的车门外板、车顶板、发动机罩、挡板、侧围外板等整体为曲面状的金属制板。在汽车开发中，为了以提高燃料效率为目的的轻量化，正在发展作为曲面板的原材料使用的例如钢板的薄壁化。另一方面，钢板的薄壁化使曲面板的抗拉刚度降低，因此要求对曲面板进行加强以确保充分的抗拉刚度。

作为加强曲面板的构造，在专利文献1中公开了一种在金属板粘贴有FRP(纤维增强树脂)片的曲面板构件。在专利文献1的曲面板构件中，通过适当变更FRP片的形状来提高曲面板变形时的复原性能。在专利文献2中公开了，在板面积的1％～30％的范围内粘接CFRP，使按压板的中心时的载荷分散到粘接有CFRP的那一侧的板的缘部。在专利文献3中公开了一种构造体，其具备包围中空的芯的、由玻璃纤维构成的内部层、由FRP构成的中间层以及由玻璃纤维构成的外部层。在专利文献4中公开了一种板构造，在汽车的车门等中，在FRP制的加强树脂层下设置宽度比FRP制的加强树脂层窄的发泡聚乙烯等加强筋形成材料，将比该加强筋形成材料的宽度宽的加强构件的下摆部的下表面粘接在板上。在专利文献5中公开了一种具备相对于车辆宽度方向倾斜地延伸的、由FRP构成的加强构件的车辆用车顶构造体。在专利文献6中公开了一种在芯材的表面侧和背面侧分别配置有FRP层的夹层构造的FRP构造体。在专利文献7中公开了一种将具有凸状的粘接加工部的碳纤维单向材料或碳纤维交叉织物等加强构件粘接于主构造材料的构造用构件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-253371号公报

专利文献2：日本特开2018-016171号公报

专利文献3：日本特开2003-291232号公报

专利文献4：日本特开昭57-151357号公报

专利文献5：国际公开第2014/034586号

专利文献6：日本特开2008-213437号公报

专利文献7：日本特开2009-166408号公报

发明内容

发明要解决的问题

在专利文献1中公开了各种各样的FRP片的形状，但为了得到加强效果而对FRP片赋予形状会使FRP片的制造工序显著增加，导致生产率的降低。因而，期望的是通过其他方法加强曲面板。在专利文献2中，仅使按压板的中心的情况下的载荷分散，难以根本性地提高抗拉刚度。专利文献3的构造体是必须在内部层具有中空的芯的构造，因此存在无法应用于板的加强侧的内部空间存在制约等情况等的问题。在专利文献4和专利文献5的构造中，仅对板的一部分进行加强，因此抗拉刚度的提高存在限度，存在若对板的整面进行加强，则整体的重量变大这样的问题。专利文献6的FRP构造体是必须设置芯材的构造，因此存在在板的加强侧的内部空间存在制约等情况下无法应用等问题。在专利文献7的构造中，将凸状的加强构件粘贴于主构造材料，因此存在在内部空间存在制约等情况下无法应用等问题。