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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Die Offenbarung der am 19. Dezember 2017 eingereichten japanischen Patentanmeldung
JP 2017-242327 einschließlich der Beschreibung, der Ansprüche, der Zeichnungen und der Zusammenfassung ist hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen.
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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Struktur eines befestigten Abschnitts zwischen einer Außenplatte und einem Verstärkungselement, das an einer Innenplatte in einer Harz-Heckklappe befestigt ist.
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HINTERGRUND
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In den letzten Jahren wurden viele Fahrzeugtüren aus Kunststoff bzw. Harz verwendet. Die Türen aus Harz haben ein geringeres Gewicht, aber im Vergleich zu Türen aus Stahlblech ist es schwierig, die Stabilität bzw. Festigkeit zu gewährleisten. Aus diesem Grund wurden metallische Verstärkungselemente vorgeschlagen, die jeweils in einem Hohlraum zwischen einer Harzinnenplatte und einer Harzaußenplatte angebracht sind.
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So wird beispielsweise in der
JP 2011-136 606 A eine Struktur vorgeschlagen, bei der ein metallisches Verstärkungselement zwischen einem Umfangsrandabschnitt einer Harzinnenplatte und einem Umfangsrandabschnitt einer Harzaußenplatte angeordnet ist, wo es mit einem Klebstoff befestigt werden soll.
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KURZFASSUNG
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Die Harzinnenplatte, die Außenplatte und das metallische Verstärkungselement haben hierbei jeweils eine Fertigungstoleranz. Daher kann bei der in der
JP 2011-136 606 A beschriebenen Struktur während der Montage der Umfangsrand der Harzinnenplatte, die eine Designoberfläche bildet, und der Umfangsrand der Außenplatte verformt werden, um sich an einen Umfangsrandabschnitt des metallischen Verstärkungselements, das eine hohe Festigkeit hat, anzupassen.
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Aus diesem Grund wurde eine Struktur untersucht, bei der ein metallisches Verstärkungselement nicht am Umfangsrandabschnitt einer Innenplatte, sondern an deren Innenseite befestigt ist. Bei dieser Struktur ist das metallische Verstärkungselement an der Innenseite der Harzinnenplatte befestigt, so dass der Umfangsrandabschnitt des metallischen Verstärkungselements und der Umfangsrandabschnitt der Harzinnenplatte voneinander getrennt sind, und die Verformung des Umfangsrandabschnitts der Innenplatte kann bei der Montage des Verstärkungselements unterdrückt werden. Darüber hinaus kann die Haftung des Umfangsrandabschnitts einer Außenplatte an dem Umfangsrandabschnitt der Innenplatte die Verformung des Umfangsabschnitts der Außenplatte unterdrücken.
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Aufgrund einer Fertigungstoleranz der Harzinnenplatte, der Außenplatte und des metallischen Verstärkungselements führt diese Struktur jedoch zu Maßabweichungen zwischen den Oberflächen des Verstärkungselements und der Außenplatte. Wenn das Verstärkungselement und die Außenplatte mit Bolzen bzw. Schrauben oder dergleichen befestigt werden, um die Festigkeit der Außenplatte oder eines Spoilers oder dergleichen zu gewährleisten, die an der Außenseite der Außenplatte über Abstandshalter bzw. Distanzstücke gleicher Dicke befestigt sind, kann die Außenplatte in Richtung des Verstärkungselements verformt werden und eine Designoberfläche der Außenplatte kann verformt werden.
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Somit ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, bei einer Kunststoff- bzw. Harz-Heckklappe, in der das Verstärkungselement an einer Harzinnenplatte befestigt ist, die Verformung einer Designoberfläche einer Kunststoff- bzw. Harzaußenplatte zu unterdrücken, wenn die Außenplatte und das Verstärkungselement befestigt sind.
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LÖSUNG DES PROBELMS
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Die Harz-Heckklappe gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Harzinnenplatte, eine Harzaußenplatte und ein Verstärkungselement aus Metall bzw. metallisches Verstärkungselement. Das metallische Verstärkungselement ist in einem Hohlraum angeordnet, der durch die Innenplatte und die Außenplatte definiert ist, und ist an der Innenplatte befestigt. Die Außenplatte und das Verstärkungselement sind mit einem Befestigungselement befestigt. Bei der Harz-Heckklappe weist das Verstärkungselement einen flachen Plattenabschnitt auf, der sich entlang einer Innenfläche der Außenplatte erstreckt, das Verstärkungselement weist einen befestigten Abschnitt auf, der als Arm ausgebildet ist, der sich nach dem Biegen vom flachen Plattenabschnitt in Richtung der Außenplatte erstreckt, und die Außenplatte weist einen befestigten Abschnitt auf, der als ein Abschnitt mit einer dünnen Dicke ausgebildet ist, der eine Plattendicke hat, die geringer ist als die eines anderen Abschnitts als der befestigte Abschnitt.
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Wenn der befestigte Abschnitt des Verstärkungselements als Arm ausgebildet ist, der sich nach dem Biegen vom flachen Plattenabschnitt in Richtung der Außenplatte erstreckt, werden die gebogenen Abschnitte des Arms durch Kaltverfestigung gehärtet, und ein Abschnitt, der sich zwischen den gebogenen Abschnitten des Arms befindet, wird einfach gebogen. Daher wird der Abschnitt, der sich zwischen den gebogenen Abschnitten der Arme befindet, gebogen, um die Außenplatte und das Verstärkungselement mit dem Befestigungselement zu befestigen, ohne die Außenplatte in Richtung des Verstärkungselements zu ziehen, und die Verformung der Designoberfläche der Außenplatte kann unterdrückt werden. Da der befestigte Abschnitt der Außenplatte als Abschnitt mit einer dünnen Dicke ausgebildet ist, weist der Abschnitt mit einer dünnen Dicke außerdem einen reduzierten Widerstandsmoment und eine geringere Biegesteifigkeit auf. Daher wird die Außenplatte an dem Abschnitt mit einer dünnen Dicke verformt, um eine Maßabweichung zwischen den Oberflächen der Außenplatte und des Verstärkungselements auszugleichen, wodurch die Verformung der Designoberfläche der Außenplatte aufgrund der Befestigung unterdrückt wird.
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Wie vorstehend beschrieben ist, wird bei der Harz-Heckklappe gemäß der vorliegenden Offenbarung, wenn die Außenplatte und das Verstärkungselement mit einem Befestigungselement, wie beispielsweise Schrauben bzw. Bolzen, befestigt werden, der Arm als der befestigte Abschnitt des Verstärkungselements gebogen und in Richtung der Außenplatte verformt, und der Abschnitt mit einer dünnen Dicke als der befestigte Abschnitt der Außenplatte wird flexibel in Richtung des Verstärkungselements verformt. Dadurch wird eine Maßabweichung zwischen den Oberflächen der Außenplatte und des Verstärkungselements aufgenommen bzw. ausgeglichen und eine Verformung der Designoberfläche der Außenplatte aufgrund der Befestigung wird unterdrückt.
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Die Harz-Heckklappe gemäß der vorliegenden Offenbarung kann einen Harzspoiler umfassen, der an der Außenplatte und dem Verstärkungselement mit einem Befestigungselement an einem oberen Endabschnitt in Fahrzeugvertikalrichtung befestigt ist.
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Dadurch ist es möglich, den Spoiler am Verstärkungselement zu befestigen und gleichzeitig die Verformung der Designoberfläche der Außenplatte zu unterdrücken.
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VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist eine Harz-Heckklappe vorgesehen, bei der ein Verstärkungselement an einer Harzinnenplatte befestigt ist, um die Verformung einer Designoberfläche einer Außenplatte zu unterdrücken, wenn die Harzaußenplatte an dem Verstärkungselement befestigt ist.
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Figurenliste
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Ausführungsform(en) der vorliegenden Offenbarung werden unter Bezugnahme auf die folgenden Abbildungen beschrieben, wobei:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer Harz-Heckklappe gemäß einer Ausführungsform ist;
- 2A eine perspektivische Ansicht der Harz-Heckklappe von 1 ist, von der ein Spoiler und eine obere Außenplatte entfernt wurden;
- 2B eine detaillierte perspektivische Ansicht eines Abschnitts C von 2A ist;
- 3 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A der 1 und 2A ist;
- 4 eine detaillierte Querschnittsansicht eines Abschnitts D von 3 ist; und
- 5 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie B-B der 1 und 2A ist.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachfolgend wird eine Kunststoff- bzw. Harz-Heckklappe 100 gemäß Ausführungsformen Bezug nehmend auf die Zeichnungen beschrieben. Die Harz-Heckklappe 100 umfasst eine obere Außenplatte aus Harz bzw. Harzaußenplatte 10 und eine untere Außenplatte 15, wie in 1 dargestellt ist, und eine Innenplatte aus Harz bzw. Harzinnenplatte 20 sowie ein metallisches Verstärkungselement 30, das an der Innenplatte 20 befestigt ist, wie in 2A dargestellt ist. Das Verstärkungselement 30 umfasst ein linkes Schulterverstärkungselement 30L und ein rechtes Schulterverstärkungselement 30R. Das linke Schulterverstärkungselement 30L hat eine im Wesentlichen L-förmige Form, die sich entlang eines oberen Seitenabschnitts 20A und eines linken Seitenabschnitts 20L der Innenplatte 20 erstreckt, und das rechte Schulterverstärkungselement 30R hat eine im Wesentlichen L-förmige Form, die sich entlang des oberen Seitenabschnitts 20A und eines rechten Seitenabschnitts 20R der Innenplatte 20 erstreckt. Da das linke Schulterverstärkungselement 30L und das rechte Schulterverstärkungselement 30R symmetrisch zueinander sind, wird in der folgenden Beschreibung nur das linke Schulterverstärkungselement 30L als Verstärkungselement 30 beschrieben. Wie in 1 dargestellt ist, ist eine Heckscheibe 50 auf der Oberseite der oberen Außenplatte 10 in vertikaler Richtung des Fahrzeugs bzw. Fahrzeugvertikalrichtung montiert. Darüber hinaus ist ein Harzspoiler 40 an einem oberen Endabschnitt der oberen Außenplatte 10 in Fahrzeugvertikalrichtung befestigt. Die Harz-Heckklappe 100 ist mit einem Montagescharnier, das nicht dargestellt ist, an einer Dachplatte 60 befestigt. Die obere Außenplatte 10 weist eine Außenfläche auf, die als Designoberfläche 10a dient.
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Wie in 3 gezeigt ist, weist der obere Seitenabschnitt 20A der Innenplatte 20 einen Querschnitt auf, der eine im Wesentlichen die Form einer nach oben ausgesparten Nut bzw. Ausnehmung hat, und der obere Abschnitt der oberen Außenplatte 10 weist eine Querschnittsform in Form einer im Wesentlichen nach unten ausgesparten Nut bzw. Ausnehmung auf. Daher wird, wie in 3 dargestellt ist, bei der Kombination der Innenplatte 20 mit der oberen Außenplatte 10 ein Hohlraum 18 darin definiert.
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Wie in den 2A und 3 dargestellt ist, wird in dem an einem oberen Abschnitt der Innenplatte 20 definierten Hohlraum 18 das im Wesentlichen L-förmige metallische Verstärkungselement 30 angeordnet und befestigt. Wie in den 2A und 3 dargestellt ist, weist das Verstärkungselement 30 einen Abschnitt auf, der mit dem oberen Seitenabschnitt 20A der Innenplatte 20 verbunden ist, und der Abschnitt weist eine Biegeplattenstruktur auf, die einen befestigten Abschnitt 30c hat, der an der Innenplatte 20 befestigt ist, einen sich vom befestigten Abschnitt 30c in Richtung der oberen Außenplatte 10 erstreckenden Verlängerungsabschnitt 30b und einen flachen Plattenabschnitt 30a, der sich vom Verlängerungsabschnitt 30b erstreckt, während ein Abstand E der Breite im Wesentlichen parallel zu einer Innenfläche der oberen Außenplatte 10 beibehalten wird. Der befestigte Abschnitt 30c des Verstärkungselements 30 ist fest mit der Innenplatte 20 mit einem dicken Klebstoff 37 an einer Stelle verbunden, die leicht innerhalb von einem Umfangsrandabschnitt der Innenplatte 20 liegt. Ein anderer Abschnitt als der Klebeabschnitt des Verstärkungselements 30 weist einen Abstand zwischen dem Verstärkungselement 30 und einer Oberfläche der Innenplatte 20 auf, die auf der Seite des Hohlraums 18 angeordnet ist. Ein Umfangsrandabschnitt der oberen Außenplatte 10 wird mit einem Klebstoff 12 am Umfangsrandabschnitt der Innenplatte 20 befestigt.
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Wie in den 2B und 4 dargestellt ist, ist das Verstärkungselement 30 mit einem Arm 31 versehen, der sich nach dem Biegen schräg vom flachen Plattenabschnitt 30a zur oberen Außenplatte 10 erstreckt. Der Arm 31 umfasst einen gebogenen Abschnitt 31a auf der Fußseite, einen gebogenen Abschnitt 31b auf einer Endseite und einen Verlängerungsabschnitt 31c, der zwischen den gebogenen Abschnitten 31a und 31b angeordnet ist. Der gebogene Abschnitt 31a auf der Fußseite hat einen Biegewinkel θ1 und der gebogene Abschnitt 31b auf der Endseite hat einen Biegewinkel θ2. Der Arm 31 weist ein Ende auf, das im Wesentlichen parallel zur oberen Außenplatte 10 verläuft, und das Ende ist mit einem Loch 32 versehen, durch das ein Bolzen bzw. eine Schraube 35 hindurchgeht. Die gebogenen Abschnitte 31a und 31b des Arms 31 werden durch Kaltverfestigung gehärtet, und der zwischen den gebogenen Abschnitten 31a und 31b des Arms 31 befindliche Verlängerungsabschnitt 31c wird leicht gebogen. Darüber hinaus ist ein befestigter Abschnitt der oberen Außenplatte 10, der durch die Schraube 35 befestigt ist, mit einem Abschnitt mit einer dünnen Dicke 11 versehen, der eine Plattendicke aufweist, die geringer ist als die Plattendicke eines umgebenden allgemeinen Abschnitts 11a. Der Abschnitt mit einer dünnen Dicke 11 weist im Vergleich zu dem anderen allgemeinen Abschnitt 11a als dem Abschnitt mit einer dünnen Dicke 11 einen reduzierten Widerstandsmoment und eine geringere Biegesteifigkeit auf.
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Wie in 3 dargestellt ist, umfasst der Harzspoiler 40 einen Hauptkörper 42 und einen Mutternhalteabschnitt 43, der zum Halten einer Mutter 34 konfiguriert ist. Der Hauptkörper 42 wird am Arm 31 des Verstärkungselements 30 und an der oberen Außenplatte 10 mit der Schraube 35 und der Mutter 34, die als Befestigungselement dienen, über ein Distanzstück 36 befestigt.
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Wie in 4 dargestellt ist, wird bei der Montage des Harzspoilers 40 der Harzspoiler 40 mit dem Abschnitt mit einer dünnen Dicke 11 am oberen Ende der oberen Außenplatte 10 in vertikaler Fahrzeugrichtung ausgerichtet, die Schraube 35 wird in das Loch 32 im Arm 31 des Verstärkungselements 30 eingesetzt und die Schraube 35 wird in die Mutter 34 eingeschraubt, die vom Mutternhalteabschnitt 43 des Harzspoilers 40 gehalten wird. Bevor die Schraube 35 angezogen wird, wird ein Spiel mit einer Breite d zwischen dem Abschnitt mit einer dünnen Dicke 11 der oberen Außenplatte 10 und dem Distanzstück 36 definiert.
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Die gebogenen Abschnitte 31a und 31b des Arms 31 werden durch Kaltverfestigung gehärtet, und der zwischen den gebogenen Abschnitten 31a und 31b angeordnete Verlängerungsabschnitt 31c wird leicht gebogen. Daher wird, wie durch eine gestrichelte Linie und einen Pfeil 39 in 4 angezeigt ist, beim Anziehen der Schraube 35 der verlängerte Abschnitt 31c gebogen und verformt, und das Ende des Arms 31 des Verstärkungselements 30 wird in Richtung des Abschnitts mit einer dünnen Dicke 11 der oberen Außenplatte 10 bewegt. Darüber hinaus sind der Widerstandsmoment und die Biegesteifigkeit des Abschnitts mit einer dünnen Dicke 11 der oberen Außenplatte 10 klein, und der Abschnitt mit einer dünnen Dicke 11 wird flexibel zum Verstärkungselement 30 hin verformt, wie durch einen Pfeil 19 angezeigt. Der Arm 31 und der Abschnitt mit einer dünnen Dicke 11 werden verformt, bis eine Summe aus einem Betrag der Biegeverformung des Arms 31 und einem Betrag der flexiblen Verformung des Abschnitts mit einer dünnen Dicke 11 die Breite d des Spiels erreicht. Anschließend wird der Hauptkörper 42 an der oberen Außenplatte 10 und dem Verstärkungselement 30 mit der Schraube 35 und der Mutter 34 über das Distanzstück 36 befestigt. Wie vorstehend beschrieben ist, wird eine Maßabweichung zwischen den Oberflächen der oberen Außenplatte 10 und des Verstärkungselements 30 durch die Biegeverformung des Arms 31 des Verstärkungselements 30 und die flexible Verformung des Abschnitts mit einer dünnen Dickes 11 der oberen Außenplatte 10 ausgeglichen. Die Biegewinkel θ1 und θ2 der Biegeabschnitte 31a und 31b des Arms 31 und die Plattendicke des Abschnitts mit einer dünnen Dicke 11 werden so eingestellt, dass beim Anziehen der Schraube 35 keine plastische Verformung auftritt. Daher werden der Arm 31 und der Abschnitt mit einer dünnen Dicke 11 elastisch verformt.
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Da der Abschnitt mit einer dünnen Dicke 11 von dem allgemeinen Abschnitt 11a mit einer großen Plattendicke umgeben ist, hat die Verformung des Abschnitts mit einer dünnen Dicke 11 wenig Einfluss auf die Verformung des allgemeinen Abschnitts 11a, und die Designoberfläche 10a der oberen Außenplatte 10, die weiter vom allgemeinen Abschnitt 11a entfernt angeordnet ist, ist wenig beeinflusst. Daher kann der Harzspoiler 40 bei der Harz-Heckklappe 100 entsprechend der Ausführungsform mit der Schraube 35 und der Mutter 34 am Verstärkungselement 30 befestigt werden, während die Verformung der Designoberfläche 10a der oberen Außenplatte 10 unterdrückt wird.
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Wie vorstehend beschrieben ist, wird bei der Harz-Heckklappe 100 gemäß der Ausführungsform, wenn die obere Außenplatte 10 und das Verstärkungselement 30 mit der Schraube 35 und der Mutter 34 befestigt werden, der Arm 31 als der befestigte Abschnitt des Verstärkungselements 30 gebogen und in Richtung der oberen Außenplatte 10 verformt, und der Abschnitt mit einer dünnen Dicke 11 als der befestigte Abschnitt der oberen Außenplatte 10 wird flexibel in Richtung des Verstärkungselements 30 verformt. Dadurch wird eine Maßabweichung zwischen den Oberflächen der oberen Außenplatte 10 und des Verstärkungselements 30 aufgenommen und eine Verformung der Designoberfläche 10a der oberen Außenplatte 10 aufgrund der Befestigung wird unterdrückt.
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Nachstehend wird eine weitere Ausführungsform Bezug nehmend auf 5 beschrieben. 5 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie B-B der 1 und 2A, die eine Struktur veranschaulicht, in der die obere Außenplatte 10 mit einer Schraube 38 am Verstärkungselement 30 befestigt ist. Teile, die ähnlich zu denjenigen der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind, die mit Bezug auf die 1 bis 4 beschrieben wurde, werden mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und auf eine Beschreibung hiervon wird verzichtet.
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Wie in 5 dargestellt ist, umfasst das Verstärkungselement 30 einen Arm 33 mit einer ähnlichen Struktur wie der des Arms 31, der in Bezug auf 2B beschrieben ist, und in dem Arm 33 ist die Mutter 34, in die die Schraube 38 eingedreht ist, von der Seite der Innenplatte 20 aus an dem Loch 32 befestigt.
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Wie vorstehend unter Bezugnahme auf 4 beschrieben ist, wird zunächst ein Abstand zwischen dem Abschnitt mit einer dünnen Dicke 11 der oberen Außenplatte 10 und dem Arm 33 des Verstärkungselements 30 definiert. Wenn der Abschnitt mit einer dünnen Dicke 11 der oberen Außenplatte 10 und der Arm 33 des Verstärkungselements 30 durch Anziehen der Schraube 38 und der Mutter 34 befestigt werden, werden der Arm 33 und der Abschnitt mit einer dünnen Dicke 11 verformt, um das Spiel aufzunehmen. Daher können der Abschnitt mit einer dünnen Dicke 11 der oberen Außenplatte 10 und der Arm 33 mit der Schraube 38 und der Mutter 34 befestigt werden. Die Verformung des Abschnitts mit einer dünnen Dickes 11 hat keinen Einfluss auf die Designoberfläche 10a der oberen Außenplatte 10. Daher wird der Harzspoiler 40 mit der Schraube 38 und der Mutter 34 am Verstärkungselement 30 befestigt, während die Verformung der Designoberfläche 10a der oberen Außenplatte 10 unterdrückt wird.
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Wie in 5 dargestellt ist, weist die Heckscheibe 50 eine Oberseite auf, die über ein Urethanmaterial 51 an der oberen Außenplatte 10 befestigt ist. Die Befestigung der oberen Außenplatte 10 und des Verstärkungselements 30 mit der Schraube 38 und der Mutter 34 ermöglicht eine Erhöhung der Steifigkeit eines montierten Abschnitts der Heckscheibe 50. Dadurch wird die Vibration der Heckscheibe 50 unterdrückt und überdies können dröhnende Geräusche im Fahrzeug unterdrückt werden.
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Wie vorstehend beschrieben ist, werden bei der Harz-Heckklappe 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die obere Außenplatte 10 und das Verstärkungselement 30 mit der Schraube 38 und der Mutter 34 befestigt, um die Steifigkeit der Harz-Heckklappe 100 zu verbessern, um die Vibration der Harz-Heckklappe 100 zu unterdrücken und gleichzeitig die Verformung der Designoberfläche 10a der oberen Außenplatte 10 zu unterdrücken.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2017242327 [0001]
- JP 2011136606 A [0004, 0005]
