JP2015217727A

JP2015217727A - 車両用アンダーカバー及び車両用アンダーカバーの製造方法

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Publication number: JP2015217727A
Application number: JP2014101101A
Authority: JP
Inventors: 覚史大橋; Satoshi Ohashi; 川本　誠; Makoto Kawamoto; 誠川本
Original assignee: Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2014-05-15
Filing date: 2014-05-15
Publication date: 2015-12-07
Anticipated expiration: 2034-05-15
Also published as: US20150329153A1; DE102015106743A1; US9487252B2; JP6020512B2

Abstract

【課題】表面における平坦性を確保しつつ、剛性を高くすることが可能な車両用アンダーカバーを提供する。
【解決手段】車両の下面を構成するエンジンアンダーカバー１０であって、板状をなし、一方の面１１Ａが平面であるカバー本体部１１を備え、カバー本体部１１の他方の面１１Ｂには、補強リブ２１と、補強リブ２１を挟む形で配された一対の補助リブ２２，２２とが設けられ、一対の補助リブ２２，２２は、補強リブ２２の延設方向に沿って延びるものとされ、一対の補助リブ２２，２２の他方の面１１Ｂからの突出高さＨ２は、補強リブ２１の他方の面１１Ｂからの突出高さＨ１よりも、低く設定されており、カバー本体部１１において、一対の補助リブ２２，２２の内側に配される部分の板厚Ｔ２は、一対の補助リブ２２，２２の外側に配される部分の板厚Ｔ１よりも小さく設定されていることに特徴を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用アンダーカバー及び車両用アンダーカバーの製造方法に関する。

従来、車両用アンダーカバーとして、下記特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１においては、車両用アンダーカバーとして、エンジンアンダーカバーが記載されている。このような車両用アンダーカバーは、例えば、合成樹脂製のシート材を製品形状に成形することで製造されている。

特開２００２−１８９２７号公報

従来、シート材の剛性を高くするために、凹凸部を連続的に形成することが行われている（特許文献１の図３参照）。しかしながら、車両用アンダーカバーにおいて、凹凸部を形成すると、表面の平坦性が低下する。このため、車両走行時の空気抵抗が増加し、車両の空力性能が低下する事態が懸念される。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、合成樹脂製のシート材を成形してなる車両用アンダーカバーにおいて、表面における平坦性を確保しつつ、剛性を高くすることが可能な車両用アンダーカバーを提供することを目的とする。また、このような車両用アンダーカバーの製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、車両の下面を構成するとともに合成樹脂製のシート材を成形してなる車両用アンダーカバーであって、板状をなし、一方の面が平面であるカバー本体部を備え、前記カバー本体部の他方の面には、補強リブと、前記補強リブを挟む形で配された一対の補助リブとが設けられ、前記一対の補助リブは、前記補強リブの延設方向に沿って延びるものとされ、前記カバー本体部において、前記一対の補助リブの内側に配される部分の板厚は、前記一対の補助リブの外側に配される部分の板厚よりも小さく設定されていることに特徴を有する。

本発明によれば、カバー本体部の他方の面に補強リブと、一対の補助リブと、がそれぞれ設けられている。これにより、カバー本体部の剛性を高くすることができる。リブを設けることで剛性を高くする構成とすれば、カバー本体部の一方の面を平面にすることができる。以上のことから、合成樹脂製のシート材を製品形状に成形してなる車両用アンダーカバーにおいて、表面における平坦性を確保しつつ、剛性を高くすることが可能な車両用アンダーカバーを提供することができる。

また、前記一対の補助リブの前記他方の面からの突出高さは、前記補強リブの前記他方の面からの突出高さよりも、低く設定されているものとすることができる。このような構成とすれば、一対の補助リブの剛性をより高くすることができる。

また、前記一対の補助リブの幅は、前記補強リブの幅よりも大きく設定されているものとすることができる。これにより、一対の補助リブに囲まれた部分の剛性をより高くすることができる。

また、上記課題を解決するために、本発明は、熱可塑性樹脂を含むシート材から車両用アンダーカバーを製造する車両用アンダーカバーの製造方法であって、加熱された状態の前記シート材における一方の面を第１成形型によって真空成形する真空成形工程と、加熱された状態の前記シート材における他方の面に、凹部が形成された押圧面を有する第２成形型の前記押圧面を押し当てることで、前記シート材の一部を前記凹部内に流入させ、前記凹部の形状に倣う形状の補強リブを前記他方の面に成形するリブ成形工程と、を備えることに特徴を有する。

本発明によれば、他方の面に補強リブを成形することができる。これにより、車両用アンダーカバーの剛性を高くすることができる。リブを設けることで剛性を高くする構成とすれば、シート材の一方の面を平面とすることができる。以上のことから、表面における平坦性を確保しつつ、剛性を高くすることが可能な車両用アンダーカバーを提供することができる。

また、前記リブ成形工程では、前記押圧面によって前記シート材の他部を前記押圧面の外側に押し出すことで、前記他方の面に、前記補強リブを挟む形で配される一対の補助リブを成形するものとすることができる。

本発明によれば、補強リブに加えて、一対の補助リブを成形することができ、剛性をより高くすることができる。

本発明によれば、表面における平坦性を確保しつつ、剛性を高くすることが可能な車両用アンダーカバー及び車両用アンダーカバーの製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るエンジンアンダーカバーを示す平面図図１のエンジンアンダーカバーを示す断面図（図１のＩＩ−ＩＩ線で切断した図に対応）図１のエンジンアンダーカバーを示す断面図（図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した図に対応）図１のエンジンアンダーカバーを成形する成形装置を示す断面図リブ形成工程を示す断面図真空成形工程を示す断面図図５において補強リブ付近を示す拡大図エンジンアンダーカバーの比較例を示す断面図

本発明の一実施形態を図１ないし図８によって説明する。本実施形態では、車両用アンダーカバーとして、エンジンアンダーカバー１０を例示する。エンジンアンダーカバー１０は、車両に設けられたエンジン（図示せず）を下方から覆うものとされる。また、エンジンアンダーカバー１０は、車両パネルに対して下方から取り付けられ、車両の下面（言い換えると底部）を構成するものとされる。

図１及び図２に示すように、エンジンアンダーカバー１０は、合成樹脂製（例えば、熱可塑性樹脂であるポリエチレンなど）のシート材を成形してなるもので、板状をなすカバー本体部１１と、カバー本体部１１の周端部から立ち上がる立壁部１２と、を備えている。カバー本体部１１は、図１に示すように、平面視において略Ｕ字状をなしている。また、図２に示すように、カバー本体部１１は、一方の面１１Ａ（下面）が平面とされる。なお、カバー本体部１１の形状は平面視略Ｕ字状に限定されず適宜変更可能である。例えば、カバー本体部１１を平面視方形状としてもよい。

カバー本体部１１における他方の面１１Ｂには、図１に示すように、補強リブ２１（第１リブ）と、補強リブ２１を挟む形で配された一対の補助リブ２２，２２（第２リブ）とが設けられている。補強リブ２１及び一対の補助リブ２２，２２は、他方の面１１Ｂにおいて複数箇所に形成されている。

補強リブ２１は、長手状をなし、カバー本体部１１の短辺方向に沿って延びている。一対の補助リブ２２，２２は、補強リブ２１の延設方向に沿って延びている。なお、補強リブ２１は突出端に向かうにつれて、幅が小さくなる形状をなしているが、これに限定されない。補強リブ２１の幅は突出方向に亘って一定であってもよい。

また、補助リブ２２は、突出端に向かうにつれて、幅が小さくなる形状をなしており、その突出端面は曲面とされる。なお、補助リブ２２の形状は、これに限定されない。

また、図７に示すように、補助リブ２２における他方の面１１Ｂからの突出高さＨ２は、補強リブ２１における他方の面１１Ｂからの突出高さＨ１よりも、低く設定されている。

また、補助リブ２２の基端部の幅Ｂ２（補助リブ２２の延設方向と直交する方向の長さ）は、補強リブ２１の幅Ｂ１よりも大きく設定されている。そして、カバー本体部１１において、一対の補助リブ２２，２２の内側に配される部分Ｒ２の板厚Ｔ２は、一対の補助リブ２２，２２の外側に配される部分Ｒ１の板厚Ｔ１よりも小さく設定されている。

また、図３に示すように、補強リブ２１及び一対の補助リブ２２，２２は、立壁部１２のうち、対向配置される一対の立壁部１２Ａ，１２Ｂを連結する形で設けられている。これにより、立壁部１２Ａ，１２Ｂの剛性をより高くすることができる。

また、カバー本体部１１には、他方の面１１Ｂ側に突出するようにクリップ座１３が複数箇所に形成されている。クリップ座１３には、エンジンアンダーカバー１０を車両パネルに取り付けるためのクリップ（図示せず）が取り付けられる。

次に、エンジンアンダーカバー１０を製造する成形装置３０について説明する。成形装置３０は、図４に示すように、上型３１（第１成形型）と、下型５１（第２成形型）と、を備えている。エンジンアンダーカバー１０は、図４に示すシート材１６を上型３１及び下型５１で成形することで製造される。

上型３１及び下型５１は、図示しない駆動装置（例えば、電動モータ、エアシリンダ、油圧シリンダなど）によって、互いに接近及び離間が可能となっている。これにより、上型３１及び下型５１は、型閉じ及び型開きが可能な構成となっている。以下の説明では、上型３１及び下型５１が型閉じされた状態を閉状態（図５の状態）、上型３１及び下型５１が型開きされた状態を開状態（図４の状態）と呼ぶものとする。

上型３１における下型５１との対向面には、エンジンアンダーカバー１０の表側の形状に倣う成形凹部３２が形成されている。成形凹部３２の底部には、複数の吸引孔３３が形成されている。各吸引孔３３は、上型３１の内部に形成された真空室３４に連通されており、真空室３４には、ポンプ等の空気圧供給装置（図示せず）が接続されている。

シート材１６を上型３１にセットした状態で、空気圧供給装置を作動させることで、各吸引孔３３を介してシート材１６に対して負圧を与えること（真空引き）が可能な構成となっている。これにより、シート材１６を吸引することで、成形凹部３２の内面に密着させることができ、シート材１６を成形凹部３２の形状に倣った形状に成形することができる。また、成形凹部３２の底面３２Ａは、平坦面とされ、カバー本体部１１の他方の面１１Ｂに倣う形状をなしている。

下型５１における上型３１との対向面には、上型３１に向かって突き出す押圧部材５２が複数個設けられている。押圧部材５２は、補強リブ２１及び一対の補助リブ２２，２２を形成するために用いられるもので、補強リブ２１の延設方向に沿って延びる長手状のブロック体とされる。

押圧部材５２における上型３１との対向面は、シート材１６を押圧するための押圧面５２Ａとされる。押圧面５２Ａには、補強リブ２１を形成するための凹部５２Ｂが形成されている。凹部５２Ｂは、補強リブ２１の形状に倣う溝状をなしている。

次に、本実施形態のエンジンアンダーカバー１０の製造方法について説明する。本実施形態におけるエンジンアンダーカバー１０の製造方法は、リブ成形工程と、真空成形工程と、を備える。

（リブ成形工程）
リブ成形工程では、図４に示すように、上型３１及び下型５１の間にシート材１６をセットする。なお、シート材１６は、例えば、熱可塑性樹脂であるポリエチレンで構成されている。

シート材１６は、例えば、押出成形装置（図示せず）によってシート状に押出成形されたものである。シート材１６は、上型３１及び下型５１の間にセットされた時点では、押出成形された直後の加熱された状態であり、軟化状態となっている。

次に、図５に示すように、上型３１及び下型５１を型閉じする。これにより、シート材１６における他方の面１１Ｂに押圧面５２Ａが押し当てられる。図７に示すように、シート材１６が押圧面５２Ａによって局所的に押圧されることで、シート材１６を構成する軟化状態の熱可塑性樹脂の一部が凹部５２Ｂ内に流入される。この結果、凹部５２Ｂ内に流入した熱可塑性樹脂によって、補強リブ２１が成形される。なお、図７では、上型３１は図示省略してある。

また、押圧面５２Ａによって局所的に押圧されたシート材１６の他部（凹部５２Ｂ内に流入する部分と異なる部分）は、押圧面５２Ａの外周側に押し出される。これにより、押し出されたシート材１６の他部が押圧面５２Ａの外周に沿って隆起する形で形成される。この結果、押圧面５２Ａの外周端に沿って一対の補助リブ２２，２２が成形される。なお、シート材１６において押圧面５２Ａに押圧された部分の板厚は、押圧前よりも小さくなる。

（真空成形工程）
真空成形工程では、空気圧供給装置を作動させ、各吸引孔３３を介してシート材１６に対して負圧を与える。これにより、図６に示すように、加熱された状態のシート材１６が吸引され、シート材１６が成形凹部３２の形状に倣った形状に真空成形される。

真空成形が行われた後のシート材１６は、冷却装置（図示せず）によって、冷却された後、プレス型（図示せず）に送られる。シート材１６は、エンジンアンダーカバー１０の外周形状となるように、プレス型によってトリミングされる。これにより、エンジンアンダーカバー１０の製造が完了する。

次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態のエンジンアンダーカバー１０によれば、カバー本体部１１の他方の面１１Ｂに補強リブ２１と、一対の補助リブ２２，２２と、がそれぞれ設けられている。これにより、カバー本体部１１の剛性を高くすることができる。リブを設けることで剛性を高くする構成とすれば、カバー本体部の一方の面を平面にすることができる。

仮に、図８の比較例に示すように、カバー本体部２を凹部３と凸部４とが連続的に並ぶ形状とした場合には、カバー本体部２における下面を平坦面とすることができず、両走行時の空気抵抗が増加し、車両の空力性能が低下する事態が懸念される。

本実施形態では、一方の面を平面にすることができるので、空力性能が低下する事態を抑制することができる。以上のことから、合成樹脂製のシート材を成形してなる車両用アンダーカバーにおいて、表面における平坦性を確保しつつ、剛性を高くすることが可能なエンジンアンダーカバー１０を提供することができる。

また、一対の補助リブ２２，２２の他方の面１１Ｂからの突出高さＨ２は、補強リブ２１の他方の面１１Ｂからの突出高さＨ１よりも、低く設定されているものとすることができる。このような構成とすれば、一対の補助リブ２２，２２の剛性をより高くすることができる。

また、一対の補助リブ２２，２２の幅Ｂ２は、補強リブ２１の幅Ｂ１よりも大きく設定されている。これにより、一対の補助リブ２２，２２に囲まれた部分の剛性をより高くすることができる。また、本実施形態では、押圧面５２Ａによって局所的に押圧されたシート材１６の一部が補強リブ２１となっている。このため、補強リブ２１の幅Ｂ１をより小さくすることで、補強リブ２１の突出高さＨ１をより高くすることも可能となる。

また、本実施形態では、図７に示すように、カバー本体部１１において、一対の補助リブ２２，２２の内側に配される部分Ｒ２の板厚Ｔ２は、一対の補助リブ２２，２２の外側に配される部分Ｒ１の板厚Ｔ１よりも小さく設定されている。ここで、一対の補助リブ２２，２２の内側に配される部分Ｒ２は、一対の補助リブ２２，２２の外側に配される部分Ｒ１に比べて、剛性が高くなる。このため、部分Ｒ２の板厚Ｔ２が板厚Ｔ１よりも小さい場合であっても、剛性を確保することができる。

また、本実施形態のエンジンアンダーカバー１０の製造方法によれば、他方の面１１Ｂに補強リブ２１を成形することができる。これにより、エンジンアンダーカバー１０の剛性を高くすることができる。リブを設けることで剛性を高くする構成とすれば、シート材１６の一方の面１１Ａを平面とすることができる。以上のことから、表面における平坦性を確保しつつ、剛性を高くすることが可能なエンジンアンダーカバー１０を提供することができる。

また、リブ成形工程では、押圧面５２Ａによってシート材１６の他部を押圧面５２Ａの外側に押し出すことで、他方の面１１Ｂに、補強リブ２１を挟む形で配された一対の補助リブ２２，２２を成形することができる。

本実施形態によれば、補強リブ２１に加えて、一対の補助リブ２２，２２を成形することができ、剛性をより高くすることができる。

また、本実施形態では、押圧部材５２によってシート材１６を押圧することで補強リブ２１や補助リブ２２を成形することができる。これにより、例えば、射出成形などで成形する構成と比べて成形型を簡易な構成とすることができる。

また、射出成形で補助リブ２２を成形する場合には、補助リブ２２の型抜きを考慮する必要がある。この点、本実施形態では、押圧部材５２によって、シート材１６の一部を押し出すことで、補助リブ２２を成形している。このため、補助リブ２２の型抜きを行う必要がなく、押圧部材５２を容易にシート材１６から離間させることができる。

また、本実施形態では、押圧部材５２によってシート材１６を押圧した状態で、真空成形を行っている。これにより、真空成形時に、押圧部材５２によって、シート材１６を保持することができ、好適である。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態では、車両用アンダーカバーとして、エンジンアンダーカバー１０を例示したが、これに限定されない。車両用アンダーカバーとして、例えば、車体の底部を覆うフロアアンダーカバーなどを例示することもできる。

（２）上記実施形態では、リブ成形工程の後に、真空成形工程を行う方法を例示したが、これに限定されない。真空成形工程の後に、リブ成形工程を行ってもよい。また、真空成形工程とリブ成形工程とを同時に行ってもよい。

（３）シート材１６の材質は、上記実施形態で例示したものに限定されず適宜変更可能である。例えば、シート材１６として、繊維に熱可塑性樹脂（例えば、ポリプロピレンなど）を含浸させることで構成されたものを用いてもよい。

１０…エンジンアンダーカバー（車両用アンダーカバー）、１１…カバー本体部、１１Ａ…カバー本体部の一方の面（シート材における一方の面）、１１Ｂ…カバー本体部の他方の面（シート材における他方の面）、１６…シート材、２１…補強リブ、２２…補助リブ、３１…上型（第１成形型）、５１…下型（第２成形型）、５２Ａ…押圧面、５２Ｂ…凹部、Ｂ１…補強リブの幅、Ｂ２…補助リブの幅、Ｈ１…補強リブの他方の面からの突出高さ、Ｈ２…一対の補助リブの他方の面からの突出高さ、Ｔ１…一対の補助リブの外側に配される部分の板厚、Ｔ２…一対の補助リブの内側に配される部分の板厚

Claims

車両の下面を構成するとともに合成樹脂製のシート材を成形してなる車両用アンダーカバーであって、
板状をなし、一方の面が平面であるカバー本体部を備え、
前記カバー本体部の他方の面には、補強リブと、前記補強リブを挟む形で配された一対の補助リブとが設けられ、
前記一対の補助リブは、前記補強リブの延設方向に沿って延びるものとされ、
前記カバー本体部において、
前記一対の補助リブの内側に配される部分の板厚は、
前記一対の補助リブの外側に配される部分の板厚よりも小さく設定されている車両用アンダーカバー。
前記一対の補助リブの前記他方の面からの突出高さは、前記補強リブの前記他方の面からの突出高さよりも、低く設定されている請求項１に記載の車両用アンダーカバー。
前記一対の補助リブの幅は、前記補強リブの幅よりも大きく設定されている請求項１又は請求項２に記載の車両用アンダーカバー。
熱可塑性樹脂を含むシート材から車両用アンダーカバーを製造する車両用アンダーカバーの製造方法であって、
加熱された状態の前記シート材における一方の面を第１成形型によって真空成形する真空成形工程と、
加熱された状態の前記シート材における他方の面に、凹部が形成された押圧面を有する第２成形型の前記押圧面を押し当てることで、前記シート材の一部を前記凹部内に流入させ、前記凹部の形状に倣う形状の補強リブを前記他方の面に成形するリブ成形工程と、を備える車両用アンダーカバーの製造方法。
前記リブ成形工程では、
前記押圧面によって前記シート材の他部を前記押圧面の外側に押し出すことで、前記他方の面に、前記補強リブを挟む形で配される一対の補助リブを成形する請求項４に記載の車両用アンダーカバーの製造方法。