JP2007313919A - Vehicular panel - Google Patents
Vehicular panel Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007313919A JP2007313919A JP2006142388A JP2006142388A JP2007313919A JP 2007313919 A JP2007313919 A JP 2007313919A JP 2006142388 A JP2006142388 A JP 2006142388A JP 2006142388 A JP2006142388 A JP 2006142388A JP 2007313919 A JP2007313919 A JP 2007313919A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- panel
- fiber
- vehicle
- strength
- mat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、各種車両の外装部材や内装部材として使用されるパネルであって、部分的に破壊強度を異ならせてある車両用パネルに関する。 The present invention relates to a panel for use as an exterior member or interior member of various vehicles, and relates to a vehicle panel having a partially different breaking strength.
近年、自動車の分野においては、車体の軽量化などのために、従来からのスチールやアルミ合金などの金属製のものに替えて、合成樹脂にこれの強度を増すための補強繊維を混合した繊維強化プラスチック(FRP)を使用したり、天然繊維にこれを結着するためのバインダー樹脂を混合した繊維ボードが提案されている。繊維ボードを使用したものとしては、例えば特許文献1がある。特許文献1の繊維ボードは、層間剥離の発生を解消するために、繊維ボードを単層構造にして、厚み方向の一側面から他側面又は厚み方向の中央から両側面に向かって漸次硬さを異にしている。 In recent years, in the field of automobiles, in order to reduce the weight of the car body, instead of conventional steel or aluminum alloy fibers, this is a fiber in which synthetic fibers are mixed with reinforcing fibers to increase their strength. A fiber board using a reinforced plastic (FRP) or mixed with a binder resin for binding to natural fibers has been proposed. As a thing using a fiber board, there exists patent document 1, for example. In order to eliminate the occurrence of delamination, the fiber board of Patent Document 1 has a single-layer structure, and gradually increases hardness from one side surface in the thickness direction to the other side surface or from the center in the thickness direction to both side surfaces. It is different.
特許文献1の繊維ボードは、車両の内外装用のパネル部材としても使用でき、これを車体へ接合するには、釘やボルトなどで固定したり、接着剤が使用されたりしている。さらに最近では、適用箇所によってはパネル部材同士を接合する要請も高くなってきており、この場合は接着剤で接合することが最も効率的である。繊維ボードからなるパネル部材を接着剤で接合する場合、容易に接合対象物から剥離しないように接着強度の大きい接着剤を使用することが当然に望まれる。しかしこのとき、衝突時などの外部衝撃が作用した場合のパネル部材の剥離機構が問題となる。パネル部材が外部衝撃により接合対象物から剥離する機構としては、大きく分けて接着剤の凝集破壊により剥離する凝集破壊機構と、パネル部材自体が破壊されて剥離する母材破壊機構とがある。比較的弱い接着強度の接着剤を使用すれば、接着剤の接着強度がパネル部材の破壊強度より小さくなって凝集破壊機構となり、逆に、強い接着強度を有する接着剤を使用すれば、接着剤の接着強度がパネル部材の破壊強度より大きくなって母材破壊機構となることは明らかである。 The fiber board of Patent Document 1 can also be used as a panel member for interior and exterior of a vehicle, and in order to join it to a vehicle body, it is fixed with a nail, a bolt or the like, or an adhesive is used. Furthermore, recently, depending on the application location, there has been a high demand for joining panel members. In this case, joining with an adhesive is the most efficient. When bonding panel members made of fiberboard with an adhesive, it is naturally desirable to use an adhesive with high adhesive strength so that it does not easily peel off from the object to be bonded. However, at this time, the peeling mechanism of the panel member when an external impact such as a collision is applied becomes a problem. The mechanism by which the panel member is peeled off from the object to be bonded by external impact is roughly divided into a cohesive failure mechanism in which the panel member is peeled off by cohesive failure of the adhesive and a base material breaking mechanism in which the panel member itself is broken and peeled off. If an adhesive having a relatively weak adhesive strength is used, the adhesive strength of the adhesive becomes smaller than the fracture strength of the panel member, and a cohesive failure mechanism is formed. Conversely, if an adhesive having a strong adhesive strength is used, the adhesive is used. It is clear that the adhesive strength of the base material becomes larger than the fracture strength of the panel member and becomes a base material fracture mechanism.
しかし、接着剤の接着強度は、塗布時の温度や湿度など種々の外部環境によって必ずしも一定ではない。しかも、接着強度が強く母材破壊機構となる場合は、パネル部材のどの部分から母材破壊が起こるかも予測は困難である。これでは、同じ接着剤を使用していても、塗布時の環境によっては母材破壊機構となる場合もあれば凝集破壊機構となる場合もあり得るし、パネル部材の破断箇所も一定でないので、車両衝突時におけるパネル部材の破壊形態の予測が困難となり、乗員の安全性を確保するための衝突安全構造の設計に支障が生じる。特許文献1に記載の発明のように、非金属製の素材をパネル部材として使用した場合、衝突事故などによる衝撃が加わると、金属のように屈曲するだけでなく破断して飛散する危険性が高い。このことからも、非金属製の素材をパネル部材として使用する場合は、衝突安全構造の設計は重要な事項である。 However, the adhesive strength of the adhesive is not necessarily constant depending on various external environments such as temperature and humidity during application. In addition, when the adhesive strength is strong and the base material destruction mechanism is used, it is difficult to predict which part of the panel member will cause the base material destruction. In this case, even if the same adhesive is used, depending on the environment at the time of application, it may be a base material destruction mechanism or a cohesive failure mechanism, and the break location of the panel member is not constant, It becomes difficult to predict the destruction mode of the panel member at the time of a vehicle collision, and the design of the collision safety structure for ensuring the safety of passengers is hindered. When a non-metallic material is used as a panel member as in the invention described in Patent Document 1, when an impact due to a collision accident or the like is applied, there is a risk of not only bending like a metal but also breaking and scattering. high. For this reason as well, when a non-metallic material is used as the panel member, the design of the collision safety structure is an important matter.
パネル部材の破壊強度や接着剤の接着強度を高めることで、衝突時の衝撃にも耐え得るようにするには限界があり、生産性やコストの面からも効率的ではない。そこで、本発明者らが鋭意検討の結果、破壊強度を限界まで高めるのではなく、逆に敢えて破壊強度の弱い脆弱部を設けて当該部分を優先的に破断させれば、衝突時の破壊形態の予測を的確に行うことができるのではないかと考え、本発明を完成するに至ったものである。 By increasing the breaking strength of the panel member and the adhesive strength of the adhesive, there is a limit to be able to withstand the impact at the time of collision, which is not efficient in terms of productivity and cost. Therefore, as a result of intensive studies by the present inventors, instead of increasing the breaking strength to the limit, conversely, if a weak portion with weak breaking strength is provided and the portion is preferentially broken, the breaking mode at the time of collision Therefore, the present invention has been completed.
すなわち本発明が解決しようとする課題は、衝突時などにおける車両用パネルの破壊形態を的確に予測し、安全構造の設計を容易にすることにある。 That is, the problem to be solved by the present invention is to accurately predict the destruction mode of the vehicle panel at the time of a collision and to facilitate the design of the safety structure.
上記課題を解決するための手段として、請求項1記載の本発明は、車両の外装部材や内装部材として使用される車両用のパネルであって、当該パネルは、これの組成材料を部分的に異ならせることで、面方向において他の部分に比して破壊強度の弱い脆弱部を設けたことを特徴とする。すなわち、車両用パネルの面方向における一部分に、他の部分に使用されている組成材料よりも機械的強度の弱い組成材料を使用することで、破壊強度を部分的に異ならせてその強弱を設けている。ここでの「他の部分」とは、パネルの本来的な機能を発揮し得る部分を意味する。また、脆弱部の「脆弱」とは、他の部分に比して脆弱であることを意味し、必ずしも一般的な車両用パネルの機械的強度基準よりも脆弱である必要はない。このような構成とすることで、車両用パネルに衝突時などの大きな衝撃が作用した場合、脆弱部が他の部分に優先して破壊されることになる。その前段階として、脆弱部が他の部分に優先して圧縮されているので、衝撃エネルギー吸収部としても機能し得る。請求項1記載の車両用パネルに使用される主たる組成材料としては、木質繊維、無機繊維または木質片などを使用できる。 As a means for solving the above-mentioned problems, the present invention according to claim 1 is a vehicle panel used as an exterior member or interior member of a vehicle, the panel partially comprising a composition material thereof. By making it different, a weak portion having a weaker fracture strength than the other portions in the surface direction is provided. In other words, by using a composition material that has a lower mechanical strength than the composition material used in the other part of the part in the plane direction of the vehicle panel, the strength of the fracture is partially varied to provide the strength. ing. The “other part” here means a part that can exhibit the original function of the panel. Further, the “fragile” of the weak part means that it is weaker than other parts, and does not necessarily need to be weaker than the mechanical strength standard of a general vehicle panel. By setting it as such a structure, when a big impact at the time of a collision acts on the panel for vehicles, a weak part will be destroyed in preference to another part. As the previous stage, the fragile part is compressed in preference to the other part, so it can function as an impact energy absorbing part. The main composition material used for the vehicle panel according to claim 1 may be wood fiber, inorganic fiber, wood piece or the like.
請求項2記載の本発明は、請求項1記載の車両用パネルにおいて、前記脆弱部が前記他の部分の間に挟まれた状態で、前記パネルの面方向における中間領域に設けられている。なお、ここでの「中間領域に設けられている」とは、脆弱部をパネルの端部以外に位置させることを意味し、パネルの前後方向あるいは左右方向の中心位置である必要はない。そして請求項3記載の本発明は、請求項1または2に記載の車両用パネルを、繊維材料とこれを結着するためのバインダー樹脂とを混合した繊維マットの成形品としている。そのうえで請求項4記載の本発明は、請求項3記載の車両用パネルにおける破壊強度の強弱を、繊維材料の組成を異ならせることで設けている。または、請求項5記載の本発明のように、請求項3記載の車両用パネルにおける破壊強度の強弱を、バインダー樹脂の組成を異ならせることで設けてもよい。 According to a second aspect of the present invention, in the vehicle panel according to the first aspect, the weak portion is sandwiched between the other portions, and is provided in an intermediate region in the surface direction of the panel. Here, “provided in the intermediate region” means that the fragile portion is positioned other than the end portion of the panel, and does not need to be the center position in the front-rear direction or the left-right direction of the panel. According to a third aspect of the present invention, the vehicle panel according to the first or second aspect is a molded product of a fiber mat in which a fiber material and a binder resin for binding the fiber material are mixed. In addition, the present invention described in claim 4 provides the strength of breaking strength in the vehicle panel described in claim 3 by making the composition of the fiber material different. Alternatively, as in the fifth aspect of the present invention, the strength of the breaking strength in the vehicle panel according to the third aspect may be provided by changing the composition of the binder resin.
請求項6記載の本発明では、まず、繊維材料とバインダー樹脂とを混合し、これの組成材料を部分的に異ならせることで、面方向において他の部分に比して破壊強度の弱い脆弱部を設けた繊維マットを作製する。次いで、この繊維マットを熱間プレスすることで所定形状に成形された車両用パネルを製造することができる。 In the present invention according to claim 6, first, the fiber material and the binder resin are mixed, and the composition material thereof is partially made different so that the fragile portion having a weaker fracture strength than the other portions in the surface direction. A fiber mat provided with is prepared. Next, a vehicle panel molded into a predetermined shape can be manufactured by hot pressing the fiber mat.
請求項1記載の本発明によれば、面方向において他の部分に比して破壊強度の弱い脆弱部を設けているので、パネルに衝突時などの衝撃が作用すれば、当該脆弱部が他の部分に優先して破壊される。したがって、車両の設計時に衝突時などにおけるパネルの破壊形態を的確に予測し、安全構造の設計を容易にすることができる。車体に作用する衝撃の大きさや方向によっては、パネルが破壊するには至らない場合や、破壊される前段階において、脆弱部が他の部分に優先して圧縮されるので、当該脆弱部は衝撃エネルギー吸収部としても機能し得ることから、車両の安全性をより高めることができる。また、パネルを接着剤により接合する場合でも、十分な強度を有する他の部分に接着材を塗布することで、容易に剥離しないよう接着強度の高い接着剤を使用できる。接着強度の高い接着剤を使用しても母材破壊となる箇所を一定とできるし、塗布時の環境による接着強度のバラツキによる影響も回避できる。さらに、車両用パネルの設計において、接着剤の接着強度とパネルの破壊強度とのバランスを考慮する必要も無い。 According to the first aspect of the present invention, since the fragile portion having a weaker fracture strength than the other portion is provided in the plane direction, if an impact such as a collision acts on the panel, the fragile portion is It is destroyed in preference to the part. Therefore, it is possible to accurately predict the panel breaking mode at the time of collision at the time of designing the vehicle, and to facilitate the design of the safety structure. Depending on the magnitude and direction of the impact acting on the vehicle body, if the panel does not break or before it breaks, the weakened part is compressed with priority over other parts. Since it can function also as an energy absorption part, the safety | security of a vehicle can be improved more. Even when the panels are joined by an adhesive, an adhesive having a high adhesive strength can be used so as not to be easily peeled off by applying an adhesive to another portion having sufficient strength. Even if an adhesive having high adhesive strength is used, the location where the base material is broken can be made constant, and the influence of variations in adhesive strength due to the environment during application can be avoided. Furthermore, it is not necessary to consider the balance between the adhesive strength of the adhesive and the breaking strength of the panel in the design of the vehicle panel.
例えばパネル同士を互いに接合する場合、他のパネルとの接合部に脆弱部が形成されているのでは、他の部分に優先して破壊されるという脆弱部の本体的作用を充分に発揮できなくなる。そこで、請求項2記載の本発明によれば、脆弱部が他の部分の間に挟まれた状態で、パネルの面方向における中間領域に設けられている(必ずしもパネルの面方向における中心位置である必要はない)ので、パネル同士を互いに接合する場合に他のパネルとの接合部が形成される外周縁(端部)部分には脆弱部が位置しておらず、脆弱部の前記本来的作用を大いに発揮させることができ、パネルの破壊形態はなお予測しやすい。また、無理に脆弱部を避けてパネル同士を接合するなどの苦労もなく、組み付けも容易である。 For example, when panels are joined to each other, if the weak part is formed in the joint part with another panel, the main part of the weak part that is destroyed in preference to the other part cannot be fully exhibited. . Therefore, according to the second aspect of the present invention, the weakened portion is sandwiched between the other portions and is provided in an intermediate region in the panel surface direction (not necessarily at the center position in the panel surface direction). Therefore, when the panels are joined to each other, there is no fragile portion at the outer peripheral edge (end portion) where the joint with the other panel is formed. The effect can be exerted greatly, and the destruction mode of the panel is still easy to predict. In addition, it is easy to assemble without forcibly avoiding the weak part and joining the panels together.
請求項3記載の本発明によれば、繊維材料を配合させることにより樹脂単体でパネルを成形するよりも高い強度を確保できる。特にパネルの主たる組成材料を木質繊維とすると、強度を確保しながら車両の軽量化も図ることができる。また、主たる組成材料として木質繊維を使用すれば、パネルを焼却廃棄する際に化石資源を使用した場合のように地球温暖化に及ぼす影響は少なく、また、有限資源でもないので地球環境にも優しい。 According to this invention of Claim 3, higher intensity | strength can be ensured by mix | blending a fiber material rather than shape | molding a panel with a resin single-piece | unit. In particular, when the main composition material of the panel is wood fiber, the vehicle can be lightened while securing the strength. In addition, if wood fiber is used as the main composition material, it has less impact on global warming as if fossil resources were used when incinerating the panels, and it is not a finite resource, so it is friendly to the global environment. .
請求項4及び5記載の本発明によれば、破壊強度の強弱をその組成材料である繊維材料やバインダー樹脂を部分的に異ならせるだけで設けることができるので、複雑な構造を採用する必要がなく生産性が高い。 According to the present invention described in claims 4 and 5, since the strength of the fracture strength can be provided only by partially differentiating the fiber material or binder resin as the composition material, it is necessary to employ a complicated structure. Productivity is high.
例えば脆弱部と他の部分とをそれぞれ別々に作製し、そのうえでこれらを互いに接合して1つのパネルを製造する場合は接合作業が煩雑であり、また、脆弱部と他の部分との境界部に少なからず段差や溝が生じてしまう。しかし、請求項6記載の本発明によれば、一枚の繊維マットから1つのパネルを製造しているので、脆弱部と他の部分との境界部の平滑性が高く、かつ生産性、意匠性も高いものとなる。 For example, when manufacturing a weak panel and other parts separately and then joining them together to produce a single panel, the joining operation is complicated, and at the boundary between the weak part and the other part. Not a few steps and grooves will occur. However, according to the present invention described in claim 6, since one panel is manufactured from one fiber mat, the smoothness of the boundary portion between the fragile portion and the other portion is high, and the productivity and design are improved. The property is also high.
以下に、本発明に係る車両用パネルの実施の形態を図面を用いて説明する。図1は、本発明に係る車両用パネルの縦断面図を示している。図2は、本発明に係る車両用パネルの破壊形態を示す説明図である。図3は、本発明に係る車両用パネルの接合方法の一例を示している。図4は、本発明に係る車両用パネルの製造工程を示す説明図である。 Embodiments of a vehicle panel according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a longitudinal sectional view of a vehicle panel according to the present invention. FIG. 2 is an explanatory view showing a destructive form of the vehicle panel according to the present invention. FIG. 3 shows an example of a method for joining vehicle panels according to the present invention. FIG. 4 is an explanatory view showing a manufacturing process of the vehicle panel according to the present invention.
図1において本実施形態のパネル本体10は、これの組成材料を部分的に異ならせることで、面方向において他の部分(メインパネル部20)に比して破壊強度の弱い脆弱部30を設けている。すなわち、本実施形態のパネル本体10は、これの大部分を占めパネルとしての本来的な機能を発揮するメインパネル部20と、これよりも破壊強度の弱い脆弱部30とを有しており、脆弱部30はメインパネル部20の間に挟まれた状態で、パネル本体10の面方向における中間領域に設けられている。そして、脆弱部30には、メインパネル部20に使用されている組成材料よりも機械的強度の弱い組成材料を使用することで、パネル本体10の破壊強度を部分的に異ならせてその強弱を設けた構成となっている。
In FIG. 1, the
そのうえで、本実施形態の車両用パネルは、自動車、電車、列車、貨物車など各種の車両に適用でき、中でも自動車に使用することが好ましい。自動車に使用する場合は、バンパー、フェンダー、ドアパネル、フロントパネル、リアパネルなどの外装部材として、またはドアトリム、インナーパネル、ピラーガーニッシュ、リヤパッケージ、天井基材、衝撃吸収材などの内装部材として用いることができる。自動車の外装部材や内装部材として使用しても、本発明に係る繊維ボードは破壊形態が一定しているので、自動車の設計時に破壊形態を予測し易く、安全性を高めるに有利である。 In addition, the vehicle panel of the present embodiment can be applied to various vehicles such as automobiles, trains, trains, and freight cars, and is preferably used for automobiles. When used in automobiles, it can be used as exterior members such as bumpers, fenders, door panels, front panels, rear panels, or as interior members such as door trims, inner panels, pillar garnishes, rear packages, ceiling base materials, and shock absorbers. it can. Even when used as an exterior member or interior member of an automobile, the destruction mode of the fiber board according to the present invention is constant. Therefore, the destruction mode can be easily predicted at the time of designing the automobile, which is advantageous in improving safety.
すなわち、図2に示す車両用パネルの破壊機構からもよくわかるように、本実施形態の車両用パネルを車両の外装部材として使用したとき、車両衝突などによって前後または左右の一側方または両側方から面方向に衝撃エネルギーEが作用した場合、先ず破壊強度の弱い脆弱部30が他の部分(メインパネル部20)に優先して圧縮される。次いで、この状態からさらに衝撃エネルギーEによって面方向へ圧縮力が加わると、車両用パネルはその形状を保てなくなって脆弱部30部分から座屈(バックリング)して車両用パネルが破断されることになる。このように、車両用パネルに他の部分よりも破壊強度の弱い脆弱部30を設けることによって、衝突時などにおける車両用パネルの破壊箇所を任意の箇所に設計することができ、破壊形態を的確に予測することができる。また、脆弱部30は座屈に先立って圧縮されるので、若干ではあるが脆弱部30が衝撃エネルギー吸収部としても機能する。
That is, as can be seen from the vehicle panel destruction mechanism shown in FIG. 2, when the vehicle panel of this embodiment is used as an exterior member of a vehicle, it is one side or both sides of the front and rear or the left and right due to a vehicle collision or the like. When the impact energy E acts in the plane direction from the first, the
この車両用パネルに使用される主たる組成材料としては、木質繊維または無機繊維からなる繊維材料や木質片などを使用できる。具体的には、木質繊維は木本類や草本類から採取できる繊維である。木本類としては、スギやヒノキなどの針葉樹や、シイ、柿、サクラなどの広葉樹、熱帯樹を使用することができ、草本類としては、良質の繊維が得られやすい靭皮植物が好ましく、例えばケナフ、ラミー(苧麻)、リネン(亜麻)、アバカ(マニラ麻)、ヘネケン(サイザル麻)、ジュート(黄麻)、ヘンプ(大麻)、ヤシ、パーム、コウゾ、ワラ、バガスなどがある。また、機械パルプ、化学パルプ、セミケミカルパルプ、これらのパルプを原料として合成される人工の各種セルロース系繊維を使用してもよい。無機繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、または金属繊維などを挙げることができる。木質片としては、例えば、間伐材、木材の端材、廃材などから得られる木材チップ、木材フレークまたは木材粉などを使用できる。 As a main composition material used for the vehicle panel, a fiber material or a wood piece made of wood fiber or inorganic fiber can be used. Specifically, the wood fiber is a fiber that can be collected from trees and herbs. As woody species, coniferous trees such as cedar and cypress, broad-leaved trees such as shii, oak, cherry, and tropical trees can be used, and as herbs, bast plants that are easy to obtain good quality fibers are preferable, Examples include kenaf, ramie (linen), linen (flax), abaca (manila hemp), heneken (sisal hemp), jute (cannabis), hemp (palm), palm, palm, mulberry, straw and bagasse. Further, mechanical pulp, chemical pulp, semi-chemical pulp, and various artificial cellulosic fibers synthesized from these pulps may be used. Examples of the inorganic fiber include glass fiber, carbon fiber, and metal fiber. As the wood piece, for example, wood chips, wood flakes or wood powder obtained from thinned wood, wood ends, waste wood or the like can be used.
また、車両用パネルには上記主たる組成材料を結着するためのバインダー樹脂を混合している。このバインダー樹脂としては、上記主たる組成材料の接着剤として機能するものであれば特に限定されることはなく、各種の熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を使用することができる。熱可塑性樹脂としては、代表的にはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、塩化ビニルなど周知の合成樹脂をあげることができる。熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などを挙げることができ、さらに高等植物から得られるリグニンを使用することもできる。これらバインダー樹脂は、粉末状、繊維状、溶媒溶液の状態など各種の形態で使用することができる。 In addition, a binder resin for binding the main composition material is mixed in the vehicle panel. The binder resin is not particularly limited as long as it functions as an adhesive for the main composition material, and various thermoplastic resins and thermosetting resins can be used. Typical examples of the thermoplastic resin include well-known synthetic resins such as polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polystyrene, and vinyl chloride. Examples of the thermosetting resin include a phenol resin, an epoxy resin, a melamine resin, and an unsaturated polyester resin, and lignin obtained from higher plants can also be used. These binder resins can be used in various forms such as powder, fiber and solvent solution.
車両用パネルには、これらの組成材料を任意に選択できる。一般的に無機繊維、木質繊維、木質片を主素材としたボードまたはマットは、これの順で破壊強度が強い。この特性を利用して、メインパネル部20の組成を無機繊維とし、脆弱部30の組成を木質繊維とする。メインパネル部20の組成を無機繊維とし、脆弱部30の組成を木質片とする。メインパネル部20の組成を木質繊維とし、脆弱部30の組成を木質片とする。などの組み合わせが考えられ、さらにはメインパネル部20と脆弱部30とを同じ木質繊維などではあるが、具体的材料を異ならせる組み合わせも考えられる。また、バインダー樹脂の組成を異ならせることで、破壊強度の強弱を設けてもよい。このように、メインパネル部20と脆弱部30とに使用する組成材料の組み合わせは多種多様にわたるが、要は、脆弱部30の方がメインパネル部20よりも破壊強度が弱い構成であれば、特に限定されるものではない。
These composition materials can be arbitrarily selected for the vehicle panel. In general, a board or mat mainly composed of inorganic fibers, wood fibers, and wood fragments has a high breaking strength in this order. Utilizing this characteristic, the composition of the
繊維材料などの主たる組成材料の混合割合は、特に限定されないが、例えば得ようとする車両用パネルの全重量に対して50〜90重量%とすることが好ましい。より好ましくは、得ようとする車両用パネルの全重量に対して、混合されている繊維材料などが50〜70重量%である。すなわち、車両用パネルにおいて繊維材料などとバインダー樹脂との割合は、重量比で50:50〜90:10、好ましくは50:50〜70:30である。 The mixing ratio of the main composition material such as a fiber material is not particularly limited, but it is preferably 50 to 90% by weight with respect to the total weight of the vehicle panel to be obtained, for example. More preferably, the mixed fiber material is 50 to 70% by weight with respect to the total weight of the vehicle panel to be obtained. That is, in the vehicle panel, the ratio between the fiber material and the binder resin is 50:50 to 90:10, preferably 50:50 to 70:30, by weight.
本実施形態の車両用パネルは、少なくとも従来から自動車分野に使用されていた繊維ボードと同等の密度があればよく、0.5〜1.5g/cm3、好ましくは0.7〜1.0g/cm3の範囲でその適用場所や予測される衝撃特性などに応じて適宜設定すればよい。 The vehicle panel of the present embodiment only needs to have at least a density equivalent to that of a fiber board conventionally used in the automobile field, and is 0.5 to 1.5 g / cm 3 , preferably 0.7 to 1.0 g. In the range of / cm 3 , it may be set as appropriate according to the place of application and expected impact characteristics.
また、本実施形態のパネルの厚み寸法も、少なくとも従来から自動車分野に使用されていた繊維ボードと同等であればよく、2〜20mm、好ましくは5〜15mmの範囲でその適用場所や予測される衝撃特性などに応じて適宜設定すればよい。 Moreover, the thickness dimension of the panel of this embodiment should just be equivalent to the fiber board conventionally used for the automotive field at least, and its application place and prediction are in the range of 2-20 mm, preferably 5-15 mm. What is necessary is just to set suitably according to an impact characteristic.
なお、車両用パネルの製造方法によっては、メインパネル部20と脆弱部30との密度が異なることもある。すなわち、メインパネル部20の密度の方が脆弱部30の密度よりも大きくなることがある。このような場合、車両用パネルの面積の大半を占めるメインパネル部20が、車両用パネルとしての本来的な機能を果たす部分であるので、メインパネル部20の密度を前記の条件に合わせればよい。これに対して、脆弱部30はメインパネル部20よりも密度が小さくなるが、当該脆弱部30は元々メインパネル部20に優先して破壊されるべき部分であるので、車両用パネルの機能上問題となることはない。但し、脆弱部30の密度は0.3g/cm3以上とすることが望ましい。
Depending on the vehicle panel manufacturing method, the density of the
脆弱部30は、図2に良く示されるように、車両用パネルに衝突などによる衝撃が作用した場合にメインパネル部20に優先して破壊されるべき、いわゆる破壊代として機能する部分であり、衝撃吸収部としても機能する。したがって、その形状は平面視で細帯状に形成し、その幅寸法はパネルの厚み寸法よりも大きく設定することが望ましい。脆弱部30の幅寸法がパネルの厚み寸法より狭いと、面方向に荷重が作用した場合の圧縮率が小さくなって直ぐに座屈し易くなる恐れがあるからである。なお、図面では脆弱部30を強調して描いており、図面中におけるパネル本体10の長さ寸法または幅寸法に対する脆弱部30の幅寸法の比によって、脆弱部30の幅寸法が限定されることはない。
As shown well in FIG. 2, the
脆弱部30を形成する部分やその形状は、これの始端と終端とが、パネル本体10の一の側端からこれに隣接または対向する他の側端に亘って形成されていれば特に限定されることはなく、パネル本体10の形状や車両への適用箇所、及び求められる破壊形状などに合わせて適宜設計できる。例えば、パネル本体10の短手方向又は長手方向の両側端にわたって直線状に設けたり、1つの角を挟んでL字状に設けたり、十字状に設けたりでき、曲線であっても構わない。もちろん、パネル本体10が複雑な形状であれば、それに伴って脆弱部30の形状も複雑になるであろう。また、本車両用パネルは、図3に示すごとく他の車両用パネルと外周縁の一部を重ね合わせて接着剤で接合することがあり、このような場合は、脆弱部30の始端及び終端が接合部分にかからないよう配慮する必要がある。
The portion forming the
図3に示すように一の車両用パネルと他の車両用パネルとを接着する場合は、十分な破壊強度を有するメインパネル部20に接着剤40を塗布する。このとき、接着力を向上させるため、接着する前に車両用パネルを脱脂洗浄処理しておくことが好ましい。なお、図示していないが、繊維ボードを自動車の基材フレームなどに直接接着してもよいことはもちろんである。また、図2のように繊維ボード同士を接合代20部位で重ね合わせたうえで、その接合部分を釘やステープルを打ち込んで接合してもよい。この場合でも、車両用パネルに衝突時などの衝撃が作用しても、脆弱部30がメインパネル部20に優先して破壊されることに変わりはない。
As shown in FIG. 3, when one vehicle panel and another vehicle panel are bonded, the adhesive 40 is applied to the
接合に使用する接着剤としては、ウレタン系、エポキシ系、クロロプレン系、シリコーン系、シアノアクリレート系、オレフィン系、アクリル系などの接着剤を挙げることができる。パネル10を自動車の外装材として使用する場合は、これらの中でも比較的接着強度が高いエポキシ系又はウレタン系の接着剤が好ましい。なお、これらの接着剤は、フィルムの両面に塗布して両面テープとして使用してもよい。
Examples of the adhesive used for joining include urethane, epoxy, chloroprene, silicone, cyanoacrylate, olefin, and acrylic adhesives. In the case where the
接着剤40を塗布する範囲は、車両用パネルの側端から内方向に5〜30mmの幅とし、10〜30mmが好ましく、10〜25mmがより好ましい。また、その際の接着剤40の塗布量は、使用する接着剤40の種類にてよっても若干異なるが、溶剤が蒸発した乾燥重量において20〜60g/m2であることが好ましく、20〜30g/m2がより好ましい。 The range in which the adhesive 40 is applied is 5 to 30 mm inward from the side edge of the vehicle panel, preferably 10 to 30 mm, and more preferably 10 to 25 mm. Further, the amount of the adhesive 40 applied at that time varies slightly depending on the type of the adhesive 40 to be used, but is preferably 20 to 60 g / m 2 in the dry weight of the solvent evaporated, and 20 to 30 g. / m 2 is more preferable.
次に、本実施形態の車両用パネルの製造方法について説明する。本実施形態のパネル本体10は、繊維材料や木質片にバインダー樹脂を混合してマット状に形成したものを複数枚積層して製造されている。主たる組成材料として木質繊維を使用して繊維マットを製造する方法を例に挙げて説明する。先ず木質繊維の靭皮から繊維を採取する。その採取方法としては、草本類に由来する繊維であれば木質材料を水中に放置して水中の微生物によって接着成分であるヘミセルロースなどを分解する生分解(レッティング)、高温の水蒸気に曝露して接着成分を分解する蒸煮、高気圧条件で蒸煮し、一気に大気圧まで気圧開放することで原料に浸透した水分を一気に膨張させて原料を細分化する爆砕法などを使用でき、木本類に由来する繊維であれば、例えばディスクリファイナなどを用いる乾式開繊によっても得られる。そして、得られた木質繊維をカード機やエアレイ機などで解繊してウェブを形成し、これにバインダー樹脂を混合する。解繊によって得られる木質繊維は、特に限定されるものではないが、その径が16〜22μmであると、成形性が良い。
Next, the manufacturing method of the vehicle panel of this embodiment is demonstrated. The
繊維状のバインダー樹脂を混合する場合は、遠心法やメルトブロー法などの周知の方法で紡糸したバインダー樹脂を、混綿機などで木質繊維と混綿すればよい。粒状のバインダー樹脂を使用する場合は、木質繊維ウェブに散布若しくはエアー吹付けしたり、ローラーに付着させたバインダー樹脂粉体を電気印加によって木質繊維ウェブに塗布する方法などがある。熱可塑性樹脂を溶媒溶液として混合する場合は、木質繊維ウェブに溶媒溶液を噴霧したり、後述のように積層プレスしたマットを溶媒溶液に浸漬したりできる。そして、バインダー樹脂を混合した状態のみでもよいが、これからさらにフリースやニードルパンチなどによってマット状に形成する。その際、必要に応じてコーミングによって繊維の配向を一定方向に揃えておいてもよい。車両用パネルの主たる組成材料として無機繊維や木質片を使用する場合も、基本的には同様である。すなわち、周知の方法で得られた無機繊維や木質片に上記の要領でバインダー樹脂を混合し、これをマット状に形成すればよい。このとき、メインパネル部20用のマット20aと、これよりも破壊強度の弱い組成材料で作製された脆弱部30用のマット30aとの、2種類のマットを作製しておく。
When the fibrous binder resin is mixed, the binder resin spun by a known method such as a centrifugal method or a melt blow method may be blended with the wood fiber using a blender or the like. In the case of using a granular binder resin, there are a method of spraying or blowing air on the wood fiber web, or applying a binder resin powder adhered to a roller to the wood fiber web by electrical application. When the thermoplastic resin is mixed as a solvent solution, the solvent solution can be sprayed on the wood fiber web, or a mat that has been laminated and pressed as described later can be immersed in the solvent solution. And although it may be only the state which mixed binder resin, from now on, it forms in mat shape by a fleece, a needle punch, etc. At that time, if necessary, the fiber orientation may be aligned in a certain direction by combing. The same is basically true when inorganic fibers or wood fragments are used as the main composition material of the vehicle panel. That is, the binder resin may be mixed with the inorganic fiber or wood piece obtained by a well-known method in the above-described manner and formed into a mat shape. At this time, two types of mats are prepared: a
そして、このようにして得られた破壊強度の異なる2種類のマットを所定形状に裁断したうえで、図4に示すごとく所定位置に積層して1次プレスして混合マットを得た後、さらに熱間で2次プレスすることで組成材料を結着させて、車両用の内外装部材としての車両用パネルを製造できる。具体的には、図4において破壊強度の弱い組成材料で作製された脆弱部30用のマット30aの両端、換言すれば、脆弱部30を形成させたい部分以外の部分に、メインパネル部20用のマット20aを上下から挟み込むように配置させる。この状態において1次プレスして1枚の混合マットを作製する。このとき、マット20aとマット30aとの接合界面には、両マット20a・30aの繊維が互いに絡み合った混合層が形成される。そして、これを求められる最終的な製品の形状に熱間で2次プレスして固めることで、車両用としてのパネルが完成する。したがって、本実施形態の車両用パネルは、厳密にはメインパネル部20は3層(混合層も考慮すると5層)構造となっており、脆弱部30は単層構造となっている。また、これに伴いメインパネル部20の密度は、脆弱部30の密度よりも高くなっている。
Then, after cutting the two kinds of mats having different breaking strengths obtained in this way into predetermined shapes, they are laminated at predetermined positions as shown in FIG. The panel for vehicles as an interior / exterior member for vehicles can be manufactured by binding the composition material by secondarily pressing hot. Specifically, in FIG. 4, for the
(実施例1)
実施例1は、車両用パネルの組成材料のうち、バインダー樹脂の種類を部分的に異ならせて脆弱部30を形成している。すなわち、メインパネル部20用としてケナフ繊維にリグニンを混合したマット20aを作製し、脆弱部30用としてケナフ繊維にポリプロピレン(PP)を混合したマット30aを作製した。両マット20a・30aにおけるバインダー樹脂とケナフ繊維との重量比はおよそ70:30とした。そして、マット20aをマット30aで挟み込んでポリプロピレンの融点以上であってリグニンの硬化温度以下の温度である180℃で1次プレスして仮成形したあと、リグニンの硬化温度より高い230℃で2次プレスして本成形した。マット30aをマット20aで挟み込む際に、並列するマット20a・20aは、マット30aの端部とマット20aの端部とを揃えた状態で10mmの間隔を隔てて配置することで、10mm幅寸法の脆弱部30を形成した。また、混合マットを得る前のマット20aの厚み寸法は10mm、マット30aの厚み寸法は10mmであり、最終的に10mm厚み寸法の車両用パネルを得た。
Example 1
In the first embodiment, the
実施例1の車両用パネルは、メインパネル部20のバインダー樹脂がリグニンであり、脆弱部30のバインダー樹脂はポリプロピレンである。したがって、ポリプロピレンの樹脂強度の方がリグニンの樹脂強度よりも低いので、脆弱部30はメインパネル部20に比してその破壊強度が弱くなっている。以って、車両用パネルに衝突時などの衝撃が作用すると、脆弱部30がメインパネル部20に優先して破壊されることになる。
In the vehicle panel of the first embodiment, the binder resin of the
(実施例2)
実施例2は、車両用パネルの組成材料のうち、主たる組成材料となる木質繊維の種類を部分的に異ならせて脆弱部30を形成している。すなわち、メインパネル部20用としてラミー繊維にリグニンを混合したマット20aを作製し、脆弱部30用としてケナフ繊維にリグニンを混合したマット30aを作製した。その他は、先の実施例1と同様であるので、その説明を省略する。
(Example 2)
In the second embodiment, the
実施例2の車両用パネルは、メインパネル部20の木質繊維がラミー繊維であり、脆弱部30の木質繊維はケナフ繊維である。したがって、ケナフ繊維の繊維強度の方がラミー繊維の繊維強度よりも弱いので、脆弱部30はメインパネル部20に比してその破壊強度が弱くなっている。以って、車両用パネルに衝突時などの衝撃が作用すると、脆弱部30がメインパネル部20に優先して破壊されることになる。
In the vehicle panel of the second embodiment, the wood fiber of the
(その他の実施例)
上記実施例1及び実施例2の他に、メインパネル部20用のマット20aにガラス繊維や炭素繊維を使用し、脆弱部30用のマット30aに木質繊維を使用したり、メインパネル部20のマット20aに木質繊維を使用し、脆弱部30用のマット30aに木質片を使用したりしても、同様の機能を発揮できる。
(Other examples)
In addition to Example 1 and Example 2, glass fiber or carbon fiber is used for the
上記実施例1及び実施例2では、マット30aの端部とマット20aの端部とを揃えて配置してあるので、面方向においてマット20aのみの層が存在しない構造となっているが、マット20aの端部をマット30aの端部からはみ出した状態に配置することによって、マット30aの周囲をマット20aのみの層が囲んでいるように形成することもできる。
In the first embodiment and the second embodiment, the end of the
上記実施例では、面方向において脆弱部以外の部分を二層(厳密には三層)としているが、部分的に材料を異ならせた一枚のマットを形成して加熱プレスすることによっても得られる。例えば、あらかじめ一枚の繊維マットを作製し、脆弱部に相当する部分のみリグニン樹脂を含む溶液に含浸してその他の部分にフェノール樹脂を含む溶液に含浸することによって、部分的に組成材料を異ならせた一枚のマットを形成する。その後、得られたマットを150℃以上で加熱プレスすることによって本発明における車両用パネルを得てもよい。 In the above embodiment, the portion other than the fragile portion in the surface direction is made into two layers (strictly, three layers), but it can also be obtained by forming a single mat with partially different materials and hot pressing. It is done. For example, by preparing a single fiber mat in advance and impregnating only the portion corresponding to the fragile portion with a solution containing lignin resin and impregnating the other portion with a solution containing phenol resin, the composition material is partially different. A single mat is formed. Then, you may obtain the vehicle panel in this invention by heat-pressing the obtained mat | matte at 150 degreeC or more.
また、上記実施例では、平面状の車両用パネルを形成しているが、凹凸平面のプレス型を用いることにより、凹凸形状を持たせることもできる。 Moreover, in the said Example, although the planar vehicle panel is formed, an uneven | corrugated shape can also be given by using the press die of an uneven | corrugated plane.
10 パネル本体
20 メインパネル部
30 脆弱部
10
Claims (6)
前記パネルは、これの組成材料を部分的に異ならせることで、面方向において他の部分に比して破壊強度の弱い脆弱部を設けたことを特徴とする車両用パネル。 A vehicle panel used as an exterior member or interior member of a vehicle,
The panel according to claim 1, wherein the panel is provided with a fragile portion having a weaker breaking strength than other portions in the surface direction by partially changing the composition material thereof.
By mixing the fiber material and the binder resin and making the composition material partially different, the fiber mat provided with a fragile portion having a weaker fracture strength than other portions in the surface direction is hot pressed. And forming the vehicle panel into a predetermined shape.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006142388A JP2007313919A (en) | 2006-05-23 | 2006-05-23 | Vehicular panel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006142388A JP2007313919A (en) | 2006-05-23 | 2006-05-23 | Vehicular panel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007313919A true JP2007313919A (en) | 2007-12-06 |
Family
ID=38848198
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006142388A Pending JP2007313919A (en) | 2006-05-23 | 2006-05-23 | Vehicular panel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007313919A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009073406A (en) * | 2007-09-21 | 2009-04-09 | Toyota Motor Corp | Panel for vehicle body and vehicle furnished with the same |
EP3034342A1 (en) | 2014-12-15 | 2016-06-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle back door joining method |
EP3056366A1 (en) | 2015-02-12 | 2016-08-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle exterior design member and vehicle back door |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS637067A (en) * | 1986-06-27 | 1988-01-12 | Omron Tateisi Electronics Co | Transaction processor |
JPS6419580A (en) * | 1987-07-15 | 1989-01-23 | Nec Corp | Dual port memory circuit |
JPH04173115A (en) * | 1990-11-02 | 1992-06-19 | Toyota Motor Corp | Manufacture of vehicular fiber reinforced resin panel |
JP2003311856A (en) * | 2002-04-26 | 2003-11-06 | Honda Motor Co Ltd | Fiber-reinforced plastic part |
JP2005125883A (en) * | 2003-10-22 | 2005-05-19 | Honda Motor Co Ltd | Fiber reinforced plastic vehicle hood |
JP2005329805A (en) * | 2004-05-19 | 2005-12-02 | Toyota Motor Corp | Door trim structure and door trim manufacturing method |
JP2005334364A (en) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Toyota Motor Corp | Seat |
JP2006069316A (en) * | 2004-09-01 | 2006-03-16 | Toray Ind Inc | Hood for automobile |
-
2006
- 2006-05-23 JP JP2006142388A patent/JP2007313919A/en active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS637067A (en) * | 1986-06-27 | 1988-01-12 | Omron Tateisi Electronics Co | Transaction processor |
JPS6419580A (en) * | 1987-07-15 | 1989-01-23 | Nec Corp | Dual port memory circuit |
JPH04173115A (en) * | 1990-11-02 | 1992-06-19 | Toyota Motor Corp | Manufacture of vehicular fiber reinforced resin panel |
JP2003311856A (en) * | 2002-04-26 | 2003-11-06 | Honda Motor Co Ltd | Fiber-reinforced plastic part |
JP2005125883A (en) * | 2003-10-22 | 2005-05-19 | Honda Motor Co Ltd | Fiber reinforced plastic vehicle hood |
JP2005329805A (en) * | 2004-05-19 | 2005-12-02 | Toyota Motor Corp | Door trim structure and door trim manufacturing method |
JP2005334364A (en) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Toyota Motor Corp | Seat |
JP2006069316A (en) * | 2004-09-01 | 2006-03-16 | Toray Ind Inc | Hood for automobile |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009073406A (en) * | 2007-09-21 | 2009-04-09 | Toyota Motor Corp | Panel for vehicle body and vehicle furnished with the same |
EP3034342A1 (en) | 2014-12-15 | 2016-06-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle back door joining method |
US9688125B2 (en) | 2014-12-15 | 2017-06-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle back door assembling method and vehicle back door |
EP3056366A1 (en) | 2015-02-12 | 2016-08-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle exterior design member and vehicle back door |
KR20160099494A (en) | 2015-02-12 | 2016-08-22 | 도요타 지도샤(주) | Vehicle exterior design member and vehicle back door |
US10449841B2 (en) | 2015-02-12 | 2019-10-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle back door |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2851244B2 (en) | Multilayer laminate and method of manufacturing multilayer laminate panel | |
US5866235A (en) | All synthetic fiber interior trim substrate | |
JP2007313973A (en) | Vehicular panel | |
US20170368788A1 (en) | Vehicle Component with at Least One Sandwich Part | |
JP5993132B2 (en) | Multiple glass fiber bonded high strength plastic back beam | |
MX2007007968A (en) | Thermoplastic composites with improved sound absorbing capabilities. | |
CZ246897A3 (en) | Process for producing reinforcment for vehicles and reinforcment of a roof | |
US20080166508A1 (en) | Structure made of foamed material | |
JP6264448B2 (en) | Shock absorbing structure and vehicle outer plate member having the same | |
EP1846230B1 (en) | Covering element comprising a sound absorbing element | |
JP5016833B2 (en) | Exterior material | |
JP2007313919A (en) | Vehicular panel | |
CN1454772A (en) | Sandwiched component and use thereof | |
KR101251291B1 (en) | Felt material with recycled fiber for the vehicle interiors and method of the same | |
CA2558920C (en) | A method for forming molding compounds and articles therefrom | |
KR101567772B1 (en) | High-strength, light-weight multilayered car interior substrate | |
US6630232B1 (en) | Method for manufacturing a multi-layer material and multi-layer material | |
JP5898873B2 (en) | Undercover for vehicle and method for manufacturing the same | |
KR101601861B1 (en) | Layered felt for car interior substrate and method of producing the same | |
JP2008007012A (en) | Automotive hood panel made of fiber-reinforced plastic | |
CN104325987A (en) | Metal surface plant fiber composite plate, production method of metal surface plant fiber composite plate and rail train floor | |
JP2006198964A (en) | Molded ceiling material for vehicle and its manufacturing method | |
JP2007069857A (en) | Structure for reinforcing panel of vehicle | |
KR20190008647A (en) | Composite material for vehicle | |
JP4715606B2 (en) | Fiber board and joining method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080818 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101029 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20101102 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20110308 |