JP2013144483A - パネル部品 - Google Patents

Abstract

【課題】熱歪みを抑制することができる樹脂製のパネル部品を提供する。
【解決手段】樹脂ルーフパネル１０の板面には、補強ビード１２が形成されている。補強ビード１２は、板面の車両上下方向下側へ向かって凸となるように形成されている。補強ビード１２は、平面視で略正六角形状の六角平坦面１４が構成されるように形成されている。この六角平坦面１４は、補強ビード１２を介して３個の六角平坦面１４の角部が突き合わされるように配列されている。すなわち、角部の突き合わせ部分に３本の補強ビード１２の節点１６が形成される。補強ビード１２は、複数の六角平坦面１４が板面の全面に亘って配列されるように形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両のボディー等を構成するパネル部品に係り、特に、樹脂製のパネル部品に関する。

従来、車両用ボディー等を構成する樹脂製のパネル部品として、車両のルーフパネルやバンパカバーなどが知られている。これら樹脂製のパネル部品については、補強用のリブを形成したり（特許文献１参照）、多角形平面を凹曲面に形成することにより（特許文献２参照）、剛性が確保されている。

特開２００７−１６８６９９号公報 特開２００９−１９０６６６号公報

しかしながら、上述の樹脂製のパネル部品について、熱歪みを抑制するための技術は提案されておらず、熱歪みの抑制が望まれる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、熱歪みを抑制することができる樹脂製のパネル部品を提供することを目的とする。

請求項１に係るパネル部品は、板状でかつ樹脂製とされ、板面において板厚方向一方側に凸となる補強ビードにより囲まれて多角形状の平坦面が形成されている。

上記のパネル部品では、補強ビードが多角形状の平坦面の角部で角度をもっているので、補強ビードが伸びる際の応力は打ち消し合って減少する。したがって、補強ビードの伸びが抑制され、パネル部品全体の変形を抑制することができる。

請求項２に係るパネル部品は、前記多角形状の平坦面は連続して複数形成され、該多角形状の平坦面の角部には、隣接する該多角形状の平坦面を形成する補強ビード同士が結合されて伸びの応力が釣り合う節点が構成されている、ことを特徴とする。

上記構成によれば、補強ビードの伸びの応力が節点で釣り合うので、効率よくパネル部品の熱歪みによる変形を抑制することができる。

請求項３に係るパネル部品は、前記補強ビードは、複数の前記多角形状の平坦面が板面の全面に亘って配列されるように形成されている、ことを特徴とする。

このように、複数の前記多角形状の平坦面が板面の全面に亘って構成されるように補強ビードを形成することにより、補強ビード同士で応力を打ち消し合う角部も板面の全面に配置され、パネル部品全体の熱歪みをバランスよく抑制することができる。

請求項４に係るパネル部品は、前記複数の多角形状が六角形状であり、該複数の六角形状の平坦面は前記補強ビードを介して互いに隣接する六角形状の平坦面と一辺を共有するハニカム構造に配列されている、ことを特徴とする。

上記のパネル部品では、六角形状の１つの角部で３本の補強ビードが節点を形成し、熱歪みによる補強ビードの伸びの応力が釣り合う。したがって、効率よく熱歪みによるパネル部品の変形を抑制することができる。また、六角形状の多角形であれば、補強ビードの長さが同じ場合、他の多角形よりも多くの平坦面を配置することができ、より効率よく熱歪みによるパネル部品の変形を抑制することができる。

以上詳述したように、本発明のパネル部品によれば、熱歪みによる変形を抑制することができる。

（Ａ）は第１実施形態に係る樹脂ルーフパネルの平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 図１（Ａ）の要部拡大平面図である。 （Ａ）は比較例に係る樹脂ルーフパネルの平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 第２実施形態に係る樹脂ルーフパネルの（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。 第２実施形態の変形例に係る樹脂ルーフパネルの平面図である。 （Ａ）は第３実施形態に係る樹脂ルーフパネルの平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。

［第１実施形態］
以下、図面を参照しながら、本発明の構造部品の第１実施形態について説明する。
本実施形態では、パネル部品として、車両のルーフを構成する樹脂ルーフパネル１０を例にして説明する。なお、図中に適宜記す矢印ＵＰは車両上下方向の上方向を示し、矢印Ｗは車幅方向を示している。

樹脂ルーフパネル１０は、全体として厚みが略均一の板状とされ、樹脂材で形成されている。樹脂材としては、炭素繊維を含有する繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）が好適に用いられる。また、その他の樹脂材料として、ガラス繊維、アラミド繊維などの強化繊維を含有する繊維強化樹脂を用いても良い。

図１（Ａ）に示されるように、樹脂ルーフパネル１０には、補強ビード１２が形成されている。補強ビード１２は、図１（Ｂ）に示されるように、板面の車両上下方向下側へ向かって凸となるように形成されている。したがって、補強ビード１２の車両上面側は、凹状となっている。

補強ビード１２は、その内側に平面視で略正六角形状の平坦面（以下「六角平坦面１４」という）が構成されるように形成されている。この六角平坦面１４は、補強ビード１２を介して隣接する六角平坦面１４同士が一辺を共有するハニカム構造に配列されている。このように六角平坦面１４を配列した場合、一の角部の突き合わせ部分に３本の補強ビード１２の節点１６が形成される。補強ビード１２は、複数の六角平坦面１４が板面の全面に亘って配列されるように形成されている。

次に、本実施形態の樹脂ルーフパネル１０の熱歪みについて説明する。

図３（Ａ）には、補強ビード１２が形成されていない樹脂ルーフパネル４０の平面図が示されている。また、図３（Ｂ）には、図３（Ａ）のＡ−Ａ線断面図が示されている。熱により樹脂ルーフパネル４０が伸びると、図３（Ｂ）に一点鎖線で示されるように、樹脂ルーフパネル４０は熱歪みにより車両上方へ撓む。ここで、この樹脂ルーフパネル４０の熱歪み発生前の車幅方向Ｗの長さをＬとし、熱による伸び量をΔＬ０、線膨張係数をα、温度変化をΔＴとすると、ΔＬ０は式（１）のように表される。

ΔＬ０＝αＬΔＴ …（式１）

一方、本実施形態の樹脂ルーフパネル１０では、図２に示されるように、補強ビード１２に沿って伸びようとする応力Ｆが節点１６で釣り合い、補強ビード１２の伸びが抑制される。

また、本実施形態の樹脂ルーフパネル１０では、補強ビード１２によって、板面が複数の六角平坦面１４に分割されている。ここで、この樹脂ルーフパネル１０の熱歪み前の六角平坦面１４の車幅方向Ｗの長さの総和をΣＬ１とし、熱による伸び量をΔＬ１、線膨張係数をα、温度変化をΔＴとすると、ΔＬ１は式（２）のように表される。

ΔＬ１＝αΣＬ１ΔＴ …（式２）

六角平坦面１４の車幅方向Ｗの長さの総和は、樹脂ルーフパネル１０の車幅方向長さから補強ビード１２の幅の総和を差し引いたものとなるので、ΣＬ１はＬよりも小さくなる。前述のように、補強ビード１２の延出方向における伸びは打ち消し合うので、ΔＬ０＞ΔＬ１となる。

したがって、補強ビード１２を形成することにより、樹脂ルーフパネル１０の全体の伸び量が少なくなり、熱歪みによる変形を抑制することができる。

また、本実施形態の樹脂ルーフパネル１０によれば、補強ビード１２が形成されることにより、樹脂ルーフパネル１０の剛性も向上させることができる。

さらに、本実施形態の樹脂ルーフパネル１０では、ハニカム構造になるように正六角形状の平坦面が補強ビード１２で形成されている。したがって、補強ビード１２の長さの総和が同じ場合に、他の多角形状の平坦面を構成する場合と比較して、多くの六角平坦面１４を形成することができ、効率よく熱歪みによる変形を抑制することができる。

また、本実施形態では、補強ビード１２は、車両上下方向の下側に凸となるように形成されているので、車両外方向への突出がなく、車両外側からの見栄えの悪化を抑制することができる。また、車両を正面から見た場合の樹脂ルーフパネル１０の投影面積が増加しないので、車両の空力特性の低下を抑制することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態では、補強ビードによって構成される平坦面が四角形状である点が第１実施形態と異なり、その他の構成については第１実施形態と同様である。

図４（Ａ）に示されるように、本実施形態の樹脂ルーフパネル２０には、補強ビード２２が形成されている。補強ビード２２は、図４（Ｂ）に示されるように、板面の車両上下方向下側へ向かって凸となるように形成されている。補強ビード２２は、平面視で略正四角形状の平坦面（以下「四角平坦面２４」という）が構成されるように形成されている。この四角平坦面２４は、補強ビード２２を介して隣り合う四角平坦面２４同士が一辺を共有し合うように配列されている。この構成では、角部の突き合わせ部分に４本の補強ビード２２の節点２６が形成される。補強ビード２２は、複数の四角平坦面２４が板面の全面に亘って配列されるように形成されている。

次に、本実施形態の樹脂ルーフパネル２０の熱歪みについて説明する。

本実施形態の樹脂ルーフパネル２０でも、補強ビード２２に沿って伸びようとする応力が節点２６で釣り合い、補強ビード２２の伸びが抑制される。ここで、この樹脂ルーフパネル２０の熱歪み発生前の四角平坦面２４の車幅方向Ｗの長さの総和をΣＬ２とし、熱による伸び量をΔＬ２、線膨張係数をα、温度変化をΔＴとすると、ΔＬ２は式（３）のように表される。

ΔＬ２＝αΣＬ２ΔＴ （式３）

四角平坦面２４の車幅方向Ｗの長さの総和は、樹脂ルーフパネル２０の車幅方向長さから補強ビード２２の幅の総和を差し引いたものとなるので、ΣＬ２はＬよりも小さくなることから、ΔＬ０＞ΔＬ２となる。

したがって、補強ビード２２を形成することにより、樹脂ルーフパネル２０の全体の伸び量が少なくなり、熱歪みによる変形を抑制することができる。

また、本実施形態の樹脂ルーフパネル２０でも、補強ビード２２が形成されることにより、樹脂ルーフパネル２０の剛性も向上させることができる。

なお、本実施形態では、四角平坦面２４は、１つの角部に４個の四角平坦面２４の角部が突き合わされるように配列されているが、他の配列にすることもできる。例えば、図５に示されるように、車幅方向Ｗに隣り合う四角平坦面２４Ａ同士が補強ビード２２を挟んで一辺を共有し合い、車両前後方向に隣り合う四角平坦面２４Ａ同士が車幅方向Ｗに半幅ずれるように配列してもよい。

また、本実施形態では四角形状として正方形を例に説明したが、長方形状や菱形状などの四角形状の平坦面を構成してもよい。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態では、補強ビードによって構成される平坦面が三角形状である点が第１、第２実施形態と異なり、その他の構成については第１、第２実施形態と同様である。

図６（Ａ）に示されるように、本実施形態の樹脂ルーフパネル３０には、補強ビード３２が形成されている。補強ビード３２は、図６（Ｂ）に示されるように、板面の車両上下方向下側へ向かって凸となるように形成されている。補強ビード３２は、平面視で略正三角形状の平坦面（以下「三角平坦面３４」という）が構成されるように形成されている。この三角平坦面３４は、補強ビード３２を介して隣接する三角平坦面３４同士が一辺を共有し合うように配列されている。この構成では、三角平坦面３４の角部の突き合わせ部分に６本の補強ビード３２の節点３６が形成される。補強ビード３２は、複数の六角平坦面３４が板面の全面に亘って配列されるように形成されている。

次に、本実施形態の樹脂ルーフパネル３０の熱歪みについて説明する。

本実施形態の樹脂ルーフパネル３０でも、補強ビード３２に沿って伸びようとする応力が節点３６で釣り合い、補強ビード３２の伸びが抑制される。ここで、この樹脂ルーフパネル３０の熱歪み発生前の六角平坦面３４の車幅方向Ｗの長さの総和をΣＬ３とし、熱による伸び量をΔＬ３、線膨張係数をα、温度変化をΔＴとすると、ΔＬ３は式（４）のように表される。

ΔＬ３＝αΣＬ３ΔＴ …（式４）

六角平坦面３４の車幅方向Ｗの長さの総和は、樹脂ルーフパネル３０の車幅方向長さから補強ビード３２の幅の総和を差し引いたものとなるので、ΣＬ３はＬよりも小さくなることから、ΔＬ０＞ΔＬ３となる。

したがって、補強ビード３２を形成することにより、樹脂ルーフパネル３０の全体の伸び量が少なくなり、熱歪みによる変形を抑制することができる。

また、本実施形態の樹脂ルーフパネル３０でも、補強ビード３２が形成されることにより、樹脂ルーフパネル３０の剛性も向上させることができる。

なお、前述の第１〜第３実施形態では、六角形状、四角形状、三角形状の平坦面について説明したが、他の多角形状を構成するように、補強ビードを形成してもよい。

また、前述の第１〜第３実施形態では、補強ビードによって構成される多角形状平坦面がすべて同一形状になるように補強ビードを形成したが、異なる形状の多角形状平坦面が構成されるようにしてもよい。

また、前述の第１〜第３実施形態では、補強ビードを樹脂ルーフパネルの板面の車両上下方向下側へ向かって凸となるように形成したが、補強ビードを車両上下方向上側へ向かって凸となるように形成してもよい。

また、本実施形態では、本発明の適用されるパネル部品として樹脂ルーフパネルを一例に説明したが、本発明は他のパネル部品、例えば、自動車のバンパカバーなどのパネル部品に適用しても良い。

１０ 樹脂ルーフパネル（パネル部材）
１２ 補強ビード
１４ 六角平坦面
２０ 樹脂ルーフパネル（パネル部材）
２２ 補強ビード
２４ 四角平坦面
３０ 樹脂ルーフパネル（パネル部材）
３２ 補強ビード
３４ 三角平坦面

Claims (4)

1. 板状でかつ樹脂製とされ、板面において板厚方向一方側に凸となる補強ビードにより囲まれて多角形状の平坦面が形成されている、パネル部品。
2. 前記多角形状の平坦面は連続して複数形成され、該多角形状の平坦面の角部には、隣接する該多角形状の平坦面を形成する補強ビード同士が結合されて伸びの応力が釣り合う節点が構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のパネル部品。
3. 前記補強ビードは、複数の前記多角形状の平坦面が板面の全面に亘って配列されるように形成されている、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパネル部品。
4. 前記複数の多角形状が六角形状であり、該複数の六角形状の平坦面は前記補強ビードを介して互いに隣接する六角形状の平坦面と一辺を共有するハニカム構造に配列されている、ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載のパネル部品。

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