JP2020019242A

JP2020019242A - 車両用樹脂パネルの製造方法及び車両用樹脂パネル

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Publication number: JP2020019242A
Application number: JP2018145531A
Authority: JP
Inventors: 快斗福壽; Kaito Fukuju; 章吾松谷; Shogo Matsutani
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2018-08-02
Filing date: 2018-08-02
Publication date: 2020-02-06
Anticipated expiration: 2038-08-02
Also published as: JP6975891B2

Abstract

【課題】高い品質を有し、かつ製造コストの低廉化を実現可能な車両用樹脂パネルの製造方法及び車両用樹脂パネルを提供する。【解決手段】本発明の製造方法で製造されたルーフパネル１は、パネル本体１１と、構造体としてのアンテナカバー１３とを備えている。アンテナカバー１３は、先端部１３ａと側壁部１３ｂとを有している。この製造方法において、キャビティＣは、パネル本体１１を形成する本体用キャビティＣ１と、先端部１３ａを形成する先端部用キャビティＣ２と、側壁部１３ｂを形成する側壁部用キャビティＣ３とを有している。本体用キャビティＣ１は、第１間隔Ｓ１をなす主領域Ｃ１１を有している。先端部用キャビティＣ２は、第１間隔Ｓ１より広い第２間隔Ｓ２をなしている。側壁部用キャビティＣ３は、本体用キャビティＣ１側から先端部用キャビティＣ２に向かうにつれて、第１形成面１５ａと第２形成面１７ａとの距離が大きくされている。【選択図】図１１

Description

本発明は、車両用樹脂パネルの製造方法及び車両用樹脂パネルに関する。

一般的に、車両用樹脂パネルは、以下のような第１工程及び第２工程を経て製造されている。第１工程では、第１形成面を有する第１型と、第１形成面と対向する第２形成面を有する第２型とを準備する。そして、第１形成面及び第２形成面によってキャビティを形成する。第２工程では、キャビティ内に車両用樹脂パネルを構成する樹脂が溶融した溶融樹脂を射出する。その後、キャビティ内で溶融樹脂が固化することにより、車両用樹脂パネルが完成する。

ところで、このような車両用樹脂パネルの表面には、車両に用いられた際に種々の構造体が設けられ得る。そこで、部品点数の削減等の観点から、構造体を予め車両用樹脂パネルに一体で形成することが考えられる。つまり、車両用樹脂パネルは、板状に形成されて第１方向と、第１方向と直交する第２方向とに延びるパネル本体と、パネル本体の表面から第１方向及び第２方向と直交する第３方向に延びる構造体とを備える。構造体は、第３方向の先端に位置する先端部と、先端部とパネル本体とに接続する側壁部とを有する。これにより、キャビティは、パネル本体を形成する本体用キャビティと、先端部を形成する先端部用キャビティと、側壁部を形成する側壁部用キャビティとを有する。

しかし、このようなキャビティでは、溶融樹脂がキャビティ内に射出された位置からキャビティの端部まで行渡るに当たり、先端部用キャビティや側壁部用キャビティを流通してキャビティの端部まで至る距離は、本体用キャビティを流通してキャビティの端部まで至る距離に比べて長くなる。このため、先端部用キャビティや側壁部用キャビティを流通する溶融樹脂は、本体用キャビティを流通する溶融樹脂に比べて遅れが生じる。また、キャビティ内に射出された溶融樹脂は、キャビティ以内で温度が徐々に低下する。この結果、先端部用キャビティを流通した溶融樹脂と、側壁部用キャビティを流通した溶融樹脂とが合流した箇所や、先端部用キャビティを流通した溶融樹脂と、側壁部用キャビティを流通した溶融樹脂と、本体用キャビティを流通した溶融樹脂とが合流した箇所には、ウエルドラインが生じ易くなる。そして、ウエルドラインが生じることにより、車両用樹脂パネルでは、美観が低下する他、耐久性も低下し易くなることから、品質が低下する。

そこで、特許文献１に開示された車両用樹脂パネルの製造方法（以下、単に製造方法という。）では、高周波誘導加熱装置によって、金型を加熱する。こうして、この製造方法では、金型を通じてキャビティ内の溶融樹脂を加熱することにより、ウエルドラインの発生を抑制している。

特開平１−２６９５１５号公報

しかし、上記従来の製造方法では、高周波誘導加熱装置によって、溶融樹脂が加熱されることで、その溶融樹脂がキャビティ内で固化するまでに長時間を要することになる。このため、製造効率が低下する。また、この製造方法では、高周波誘導加熱装置と、高周波誘導加熱装置によって加熱可能な金型とが必要になる。これらのため、この製造方法では、製造コストが高騰化する。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、高い品質を有し、かつ製造コストの低廉化を実現可能な車両用樹脂パネルの製造方法及び車両用樹脂パネルを提供することを解決すべき課題としている。

本発明の車両用樹脂パネルの製造方法は、樹脂によって板状に形成され、第１方向と、前記第１方向と直交する第２方向とに延びるパネル本体と、
前記樹脂によって前記パネル本体と一体に形成され、前記パネル本体の表面から前記第１方向及び前記第２方向と直交する第３方向に延びる構造体とを備え、
前記構造体は、前記第３方向の先端に位置する先端部と、前記先端部と前記パネル本体とに接続する側壁部とを有する車両用樹脂パネルの製造方法であって、
第１形成面を有する第１型と、前記第１形成面と対向する第２形成面を有する第２型とを準備し、前記第１形成面及び前記第２形成面によってキャビティを形成する第１工程と、
前記キャビティ内に前記樹脂が溶融している溶融樹脂を射出する第２工程とを備え、
前記キャビティは、前記パネル本体を形成する本体用キャビティと、前記先端部を形成する先端部用キャビティと、前記本体用キャビティと前記先端部用キャビティとに接続して前記側壁部を形成する側壁部用キャビティとを有し、
前記本体用キャビティは、前記第３方向で第１間隔をなす主領域を有し、
前記先端部用キャビティは、前記第３方向で前記第１間隔より広い第２間隔をなし、
前記側壁部用キャビティは、前記本体用キャビティ側から前記先端部用キャビティ側に向かうにつれて、前記第１形成面と前記第２形成面との距離が大きくされていることを特徴とする。

本発明の製造方法においても、樹脂がキャビティ内に射出された位置からキャビティの端部まで行渡るに当たり、先端部用キャビティや側壁部用キャビティを流通してキャビティの端部まで至る距離は、本体用キャビティを流通してキャビティの端部まで至る距離に比べて長くなる。この点、この製造方法では、先端部用キャビティにおける第３方向の間隔は、本体用キャビティにおける第３方向の間隔よりも広い。また、側壁部用キャビティは、本体用キャビティ側から先端部用キャビティ側に向かうにつれて、第１形成面と第２形成面との距離が大きくされている。これらのため、キャビティ内に射出された溶融樹脂は、本体用キャビティに比べて、先端部用キャビティや側壁部用キャビティを流通し易い。

このため、この製造方法では、溶融樹脂がキャビティ内に射出された位置からキャビティの端部まで行渡るに当たり、先端部用キャビティや側壁部用キャビティを流通する溶融樹脂と、本体用キャビティを流通する溶融樹脂との差が小さくなる。このため、先端部用キャビティを流通した溶融樹脂と、側壁部用キャビティを流通した溶融樹脂とが合流した箇所や、先端部用キャビティを流通した溶融樹脂と、側壁部用キャビティを流通した溶融樹脂と、本体用キャビティを流通した溶融樹脂とが合流した箇所に、ウエルドラインが生じ難い。この結果、この製造方法によれば、車両用樹脂パネルの美観を高くすることができる他、耐久性も高くすることができる。

また、この製造方法では、ウエルドラインの発生を抑制するに当たって、キャビティ内に射出された溶融樹脂を別途に加熱する必要がない。このため、キャビティ内で溶融樹脂が固化するまでの時間を短縮することで製造効率を高くできる。さらに、高周波誘導加熱装置等の加熱装置や、それによって加熱可能な金型も不要となる。

したがって、本発明の車両用樹脂パネルの製造方法によれば、高い品質を有し、かつ製造コストの低廉化を実現可能な車両用樹脂パネルを製造することができる。

本発明の製造方法において、パネル本体は、基部と、基部と側壁部とに接続する接続部とを有し得る。そして、本体用キャビティは、基部を形成する主領域と、第３方向で第１間隔よりも狭い第３間隔をなし、接続部を形成する副領域とを有していることが好ましい。

この場合には、側壁部が基部に直接接続する構成に比べて、側壁部用キャビティについて、第１形成面と第２形成面との距離を好適に調整しつつ、本体用キャビティ側から先端部用キャビティ側に向かうにつれて、第１形成面と第２形成面との距離を好適に大きくすることが可能となる。このため、この製造方法では、溶融樹脂が側壁部用キャビティをより流通し易くなる。このため、この製造方法では、ウエルドラインの発生を好適に抑制しつつ、側壁部、ひいては構造体を好適に形成することが可能となる。

第２工程では、第１型と第２型とを型締め方向に加圧しつつ、第１型と第２型とを当接させることが好ましい。この場合には、キャビティ内に射出した溶融樹脂をキャビティの全体に好適に行渡らせることが可能となる。これにより、この製造方法では成形不良が生じ難くなる。

本発明の車両用樹脂パネルは、樹脂によって板状に形成され、第１方向と、前記第１方向と直交する第２方向とに延びるパネル本体と、
前記樹脂によって前記パネル本体と一体に形成され、前記パネル本体の表面から前記第１方向及び前記第２方向と直交する第３方向に延びる構造体とを備え、
前記パネル本体は前記第３方向で第１板厚をなす基部を有し、
前記構造体は、前記第３方向の先端に位置し、前記第３方向で前記第１板厚よりも厚い第２板厚をなす先端部と、前記先端部と前記パネル本体とに接続する側壁部とを有し、
前記側壁部は、前記パネル本体側から前記先端部側に向かうにつれて、前記第１板厚よりも厚くされていることを特徴とする。

本発明の車両用樹脂パネルでは、先端部や側壁部の板厚がパネル本体の板厚よりも厚くなっている。このため、この車両用樹脂パネルでは、製造時に、先端部と側壁部が合流する箇所や、先端部と側壁部とパネル本体とが合流する箇所にウエルドラインが生じ難い。

また、この車両用樹脂パネルでは、ウエルドラインの発生を抑制するに当たって、高周波誘導加熱装置等によって加熱を行う必要がない。このため、製造を容易化することができる。

したがって、本発明の車両用樹脂パネルは、高い品質を有し、かつ製造コストの低廉化を実現できる。

本発明の車両用樹脂パネルにおいて、パネル本体は、基部と側壁部とに接続する接続部を有し得る。そして、接続部は、第３方向で第１板厚より薄い第３板厚をなしていることが好ましい。この場合には、製造時に、先端部、側壁部及びパネル本体が合流する箇所にウエルドラインがより生じ難くなることから、この車両用樹脂パネルでは、品質をより高くすることができる。

本発明の車両用樹脂パネルの製造方法によれば、高い品質を有し、かつ製造コストの低廉化を実現可能な車両用樹脂パネルを製造することができる。また、本発明の車両用樹脂パネルは、高い品質を有し、かつ製造コストの低廉化を実現できる。

図１は、実施例の製造方法で製造された車両用樹脂パネルを採用した車両を示す上面図である。図２は、実施例の製造方法で製造された車両用樹脂パネルを示す上面図である。図３は、実施例の製造方法で製造された車両用樹脂パネルに係り、図２のＡ−Ａ断面を示す断面図である。図４は、実施例の製造方法で製造された車両用樹脂パネルに係り、図２のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。図５は、実施例の製造方法で製造された車両用樹脂パネルに係り、構造体を示す図４と同方向の要部拡大断面図である。図６は、実施例の製造方法で製造された車両用樹脂パネルに係り、図２のＣ−Ｃ断面を示す要部拡大断面図である。図７は、実施例の製造方法に係り、第１金型、第２金型及びキャビティ等を示す模式断面図である。図８は、実施例の製造方法に係り、第１金型、第２金型及びキャビティ等を示す要部拡大模式断面図である。図９は、実施例の製造方法に係り、キャビティ内に溶融樹脂が射出された状態を示す要部拡大模式断面図である。図１０は、実施例の製造方法に係り、キャビティ内を溶融樹脂が流通する状態を示す模式断面図である。図１１は、実施例の製造方法に係り、キャビティ内で溶融樹脂が固化した状態を示す要部拡大模式断面図である。図１２は、比較例の製造方法に係り、キャビティ内を溶融樹脂が流通する状態を示す模式断面図である。

以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。

図１に示すルーフパネル１は、車両１００に採用されている。ルーフパネル１は、本発明の「車両用樹脂パネル」の一例である。本実施例では、図１に示す各矢印によって、ルーフパネル１の前後方向と、幅方向である左右方向、ひいては、車両１００の前後方向と左右方向とを規定している。そして、図２以降では、図１に対応して、ルーフパネル１の前後方向及び左右方向を規定している。また、図３等では、ルーフパネル１の上下方向を規定している。前後方向は本発明の「第１方向」に相当しており、左右方向は本発明の「第２方向」に相当している。また、上下方向は本発明の「第３方向」に相当している。これらの前後方向、左右方向及び上下方向は、互いに直交している。なお、これらの各方向は説明の便宜上のための一例であり、適宜変更可能である。

図１に示すように、車両１００は、ボデー１０１を備えている。ボデー１０１は、車両１００の前後方向の略中央に車室ＣＲを形成している。ボデー１０１は、フロントピラーパネル１０２と、リヤピラーパネル１０３と、第１取付レール１０４と、第２取付レール１０５とを有している。

フロントピラーパネル１０２は、ボデー１０１の前方側に配置されている。フロントピラーパネル１０２は、ボデー１０１の後方側に向かうにつれて、車両１００の上方側に傾斜しつつ延びている。フロントピラーパネル１０２には、フロントウィンドウ１０６が固定されている。また、フロントピラーパネル１０２の後端には、フロント側取付部１０２ａ、１０２ｂが設けられている。リヤピラーパネル１０３は、ボデー１０１の後方側に配置されており、フロントピラーパネル１０２とは離間している。リヤピラーパネル１０３は、ボデー１０１の後方側に向かうにつれて、車両１００の下方側に傾斜しつつ延びている。リヤピラーパネル１０３には、リヤウィンドウ１０７が固定されている。また、リヤピラーパネル１０３の前端には、リヤ側取付部１０３ａ、１０３ｂが設けられている。なお、フロント側取付部１０２ａ、１０２ｂ及びリヤ側取付部１０３ａ、１０３ｂの個数は適宜設計可能である。

第１取付レール１０４と、第２取付レール１０５とは、左右対称の形状をなしている。第１取付レール１０４及び第２取付レール１０５は、フロントピラーパネル１０２及びリヤピラーパネル１０３に沿いつつ、ボデー１０１の前後方向に略弓形形状に湾曲して延びている。第１取付レール１０４は、前方から後方に向かって、順に第１〜６取付部１０４ａ〜１０４ｆを有している。同様に、第２取付レール１０５も、前方から後方に向かって、順に第１〜６取付部１０５ａ〜１０５ｆを有している。

第１取付レール１０４では、複数の取付ネジ１０８によって、第１、２固定部１０４ａ、１０４ｂがフロントピラーパネル１０２の左端に固定されているとともに、第５、６固定部１０４ｅ、１０４ｆがリヤピラーパネル１０３の左端に固定されている。こうして、第１取付レール１０４は、ボデー１０１の左側に固定されている。一方、第２取付レール１０５では、複数の取付ネジ１０８によって、第１、２固定部１０５ａ、１０５ｂがフロントピラーパネル１０２の右端に固定されているとともに、第５、６固定部１０５ｅ、１０５ｆがリヤピラーパネル１０３の右端に固定されている。こうして、第２取付レール１０５は、ボデー１０１の右側に固定されている。

ボデー１０１では、フロントピラーパネル１０２の後端と、リヤピラーパネル１０３の前端と、第１、２取付レール１０４、１０５とによって、略矩形状の取付空間１０９が形成されている。なお、公知の車両と同様に、ボデー１０１にはドアパネル等が設けられている他、車両１００には、走行に必要な動力装置や制御装置等が設けられている。

図１及び図２に示すように、ルーフパネル１は、パネル本体１１とアンテナカバー１３とを備えている。アンテナカバー１３は、本発明の「構造体」の一例である。ルーフパネル１は、ポリカーボネートを主成分とする樹脂製である。

パネル本体１１は、取付空間１０９に対応して前後方向及び左右方向に延びており、略矩形の板状をなしている。これにより、パネル本体１１は、図３〜図６に示すように、表面１１ａと、表面１１ａの反対側に位置する裏面１１ｂとを有している。パネル本体１１は、前後方向及び左右方向において、裏面１１ｂ側から表面１１ａ側に向かって所定の曲率で湾曲する形状をなしている。なお、図示を省略するものの、裏面１１ｂには、取付ネジ１０８を挿通可能な複数の取付孔が設けられている。

図２に示すように、パネル本体１１は、基部１１０と、接続部１１１とで構成されている。基部１１０は、パネル本体１１の大部分を占めており、図６に示す第１板厚Ｔ１で形成されている。図２に示すように、接続部１１１は、パネル本体１１における後方側であって、左右方向の略中央に位置している。つまり、接続部１１１は、アンテナカバー１３の周囲に位置しており、基部１１０と、アンテナカバー１３、より具体的には、後述するアンテナカバー１３の側壁部１３ｂとに接続している。図６に示すように、接続部１１１は、第３板厚Ｔ３で形成されている。ここで、第３板厚Ｔ３は、第１板厚Ｔ１よりも薄く設定されている。これにより、パネル本体１１において、接続部１１１は、基部１１０に比べて板厚が薄く形成されている。

図２に示すように、アンテナカバー１３は、パネル本体１１の後方側であって、左右方向の略中央に位置している。アンテナカバー１３は、パネル本体１１に一体で形成されており、略三角形をなすフィン状に形成されている。より具体的には、図３〜図６に示すように、アンテナカバー１３は、自身の前方側から後方側に向かって、パネル本体１１の表面１１ａから徐々に上方側に向かって延びている。これにより、アンテナカバー１３は、先端部１３ａと、側壁部１３ｂと、立壁部１３ｃとを有しており、中空をなしている。

図６に示すように、先端部１３ａは、アンテナカバー１３における上方側の先端に位置している。側壁部１３ｂは左右一対であり、パネル本体１１の表面１１ａ側から、先端部１３ａに向かって、上方に延びている。つまり、側壁部１３ｂは、下端に位置する根元部分でパネル本体１１の接続部１１１と連続しており、上端で先端部１３ａと連続している。また、側壁部１３ｂは、パネル本体１１の表面１１ａ側から、先端部１３ａ側に向かって、互いに左右方向で近づくように所定の角度で傾斜している。図５に示すように、立壁部１３ｃは、アンテナカバー１３の後端に位置しており、先端部１３ａ側から表面１１ａ側に向かって傾斜しつつ延びている。立壁部１３ｃは、先端部１３ａ、側壁部１３ｂ及びパネル本体１１と連続している。アンテナカバー１３は、内部に車両１００のアンテナ装置（図示略）を収容可能となっている。

図５及び図６に示すように、アンテナカバー１３では、先端部１３ａの板厚が第１、３板厚Ｔ１、Ｔ３よりも厚い第２板厚Ｔ２に設定されている。また、側壁部１３ｂでは、パネル本体１１の接続部１１１側から、先端部１３ａ側に向かって、板厚が次第に厚く変化するように形成されている。つまり、側壁部１３ｂでは、パネル本体１１側から先端部１３ａ側に向かうにつれて、板厚が第１板厚Ｔ１よりも次第に厚くなっている。さらに、側壁部１３ｂにおいて、上下方向の最長部分は、長さＬ１にされている。そして、立壁部１３ｃでは、先端部１３ａと同様、板厚が第２板厚Ｔ２に設定されている。なお、図３〜図６等では、説明を容易にするため、第１〜３板厚Ｔ１〜Ｔ３や長さＬ１を含め、パネル本体１１やアンテナカバー１３の形状を誇張して図示している。

ここで、このルーフパネル１では、側壁部１３ｂにおいて、上下方向の最長部分での板厚の変化の割合が下記の数式を満たすように、第２、３板厚Ｔ２、Ｔ３の値及び長さＬ１の値が設定されている。
＜数式＞
（Ｔ２−Ｔ３）／Ｌ１＞０．０１５

また、このルーフパネル１では、第３板厚Ｔ３の１．５倍が第２板厚Ｔ２よりも小さくなるように、第３板厚Ｔ３の値が設定されている。

具体的には、このルーフパネル１では、第１板厚Ｔ１が３．５ｍｍに設定されている。また、第２板厚Ｔ２が４．６ｍｍに設定されている。さらに、第３板厚Ｔ３が３．０ｍｍに設定されている。そして、側壁部１３ｂにおける長さＬ１が１００ｍｍに設定されている。この結果、このルーフパネル１では、側壁部１３ｂにおいて、上下方向の最長部分での板厚の変化の割合が０．０１６となっており、上記の数式を満たしている。また、第３板厚Ｔ３の値を１．５倍にしても、第２板厚Ｔ２の値より小さくなっている。なお、第１板厚Ｔ１が第３板厚Ｔ３よりも厚く、かつ、第２板厚Ｔ２が第１板厚Ｔ１よりも厚く設定されていれば、第１〜３板厚Ｔ１〜Ｔ３の値や長さＬ１の値の他、アンテナカバー１３の形状は適宜設計可能である。

このようなアンテナカバー１３を備えることにより、ルーフパネル１では、図２〜図４に示すように、前端側に仮想の第１地点Ｐ１を設定し、後端側に仮想の第２地点Ｐ２を設定した際、アンテナカバー１３が存在しない箇所と存在する箇所とで、第１地点Ｐ１から第２地点Ｐ２までの距離が異なることになる。具体的には、図３の矢印で示すように、ルーフパネル１では、アンテナカバー１３が存在しない箇所、すなわち、パネル本体１１のみで構成される箇所では、第１地点Ｐ１から第２地点Ｐ２までの距離が第１距離Ｄ１となっている。これに対し、図３の矢印で示すように、ルーフパネル１において、アンテナカバー１３が存在する箇所、すなわち、パネル本体１１とアンテナカバー１３とで構成される箇所では、アンテナカバー１３を経由する分、第１地点Ｐ１から第２地点Ｐ２までの距離が長くなっている。この結果、アンテナカバー１３が存在する箇所では、第１地点Ｐ１から第２地点Ｐ２までの距離が第１距離Ｄ１よりも長い第２距離Ｄ２となっている。

このルーフパネル１は、実施例の製造方法によって製造されている。この製造方法では、まず初めに、第１工程を行う。第１工程では、図７に示すように、第１型１５と第２型１７とを準備する。第１型１５と第２型１７とは、上下方向で対向して配置されている。第１型１５の上面には、第１形成面１５ａが凹設されている。一方、第２型１７の下面には、第２形成面１７ａが凹設されている。また、第２型１７には、後述する第１溶融樹脂３０を射出可能な射出口１７ｂが形成されている。図１０に示すように、射出口１７ｂは、第２型１７の前端側であって、上記の第１地点Ｐ１に重なる位置に形成されている。図７に示すように、射出口１７ｂには、射出機１９が接続されている。なお、ルーフパネル１の大きさに応じて、第２型１７に複数の射出口１７ｂを形成しても良い。また、射出口１７ｂを第１型１５に形成しても良い。

そして、第１工程では、第１形成面１５ａと第２形成面１７ａとを対向させつつ、第１型１５と第２型１７とを型締め方向である上下方向に移動させる。こうして、第１型１５と第２型１７とを型締めする。ここで、第１工程では、第１型１５と第２型１７とを型締めする際、第１型１５と第２型１７とを当接させず、双方を上下方向に僅かに離間させた状態とする。

このように、第１型１５と第２型１７とが型締めされることにより、第１形成面１５ａと第２形成面１７ａとによって、キャビティＣが形成される。こうして、第１工程が完了する。

このキャビティＣは、ルーフパネル１に対応した形状をなしている。これにより、キャビティＣは、パネル本体１１を形成する本体用キャビティＣ１と、先端部１３ａを形成する先端部用キャビティＣ２と、側壁部１３ｂを形成する側壁部用キャビティＣ３と、立壁部１３ｃを形成する立壁部用キャビティＣ４（図１０参照）とを有している。また、図７に示すように、本体用キャビティＣ１は、基部１１０を形成する主領域Ｃ１１と、接続部１１１を形成する副領域Ｃ１２とを有している。そして、本体用キャビティＣ１において、主領域Ｃ１１と、副領域Ｃ１２とは連続している。また、側壁部用キャビティＣ３は、副領域Ｃ１２と、先端部用キャビティＣ２とに連続している。図１０に示すように、立壁部用キャビティＣ４は、先端部用キャビティＣ２と、側壁部用キャビティＣ３と、副領域Ｃ１２とに連続している。

図８に示すように、本体用キャビティＣ１において、主領域Ｃ１１では、上下方向の間隔、すなわち、第１形成面１５ａと第２形成面１７ａとの上下方向の距離が第１準備間隔Ｓ１’となっている。そして、副領域Ｃ１２では、上下方向の間隔が第３準備間隔Ｓ３’となっている。第３準備間隔Ｓ３’は、第１準備間隔Ｓ１’よりも狭くなっている。また、先端部用キャビティＣ２では、上下方向の間隔が第２準備間隔Ｓ２’となっている。第２準備間隔Ｓ２’は、第１準備間隔Ｓ１’よりも広くなっている。詳細な図示を省略するものの、立壁部用キャビティＣ４についても第２準備間隔Ｓ２’となっている。そして、側壁部用キャビティＣ３では、副領域Ｃ１２側から先端部用キャビティＣ２側に向かうにつれて、第１形成面１５ａと第２形成面１７ａとの距離が大きくなっている。

ここで、上記のように、第１工程では、第１型１５と第２型１７とを僅かに離間させた状態で型締めする。このため、第１準備間隔Ｓ１’は、第１型１５と第２型１７とが離間する分だけ、後述する第１間隔Ｓ１（図９参照）に比べて間隔が広くなっている。同様に、第２準備間隔Ｓ２’は、第２間隔Ｓ２に比べて間隔が広くなっている。また、第３準備間隔Ｓ３’は、第３間隔Ｓ３に比べて間隔が広くなっている。

次に、第２工程を行う。第２工程では、射出口１７ｂを通じて、射出機１９からキャビティＣ内に溶融樹脂３０を射出する。この溶融樹脂３０は、ポリカーボネートを主成分とする樹脂、すなわち、ルーフパネル１を構成する樹脂を溶融させること形成されている。なお、ポリカーボネート以外を主成分とする樹脂を溶融させることで、溶融樹脂３０を形成しても良い。

この第２工程では、図９の白色矢印で示すように、キャビティＣ内に溶融樹脂３０を射出する過程において、第１型１５と第２型１７とを上下方向からそれぞれ加圧しつつ、第１型１５と第２型１７とを当接させる。これにより、キャビティＣでは、第１工程よりも、上下方向の間隔が狭くなる。この結果、主領域Ｃ１１では、上下方向の間隔が第１間隔Ｓ１となる。同様に、副領域Ｃ１２では、上下方向の間隔が第３間隔Ｓ３となる。そして、先端部用キャビティＣ２では、第２間隔Ｓ２となる。第１間隔Ｓ１は、第１板厚Ｔ１に対応する間隔である。また、第２間隔Ｓ２は、第２板厚Ｔ２に対応する間隔である。そして、第３間隔Ｓ３は、第３板厚Ｔ３に対応する間隔である。

つまり、第３間隔Ｓ３は、第１間隔Ｓ１よりも狭くなっており、第２間隔Ｓ２は、第１間隔Ｓ１よりも広くなっている。また、側壁部用キャビティＣ３では、副領域Ｃ１２側から先端部用キャビティＣ２側に向かうにつれて、すなわち、本体用キャビティＣ１側から先端部用キャビティＣ２側に向かうにつれて、第１形成面１５ａと第２形成面１７ａとの距離が大きくなっている。

このように、キャビティＣ内に射出された溶融樹脂３０は、射出口１７ｂを中心とする同心円状に広がりつつ、キャビティＣ内を流通する。こうして、図１０に示すように、溶融樹脂３０の一部は、射出口１７ｂからキャビティＣの前端側に向かって流通する。また、溶融樹脂３０の一部は、射出口１７ｂからキャビティＣの後端側に向かって流通する。上記のように、ルーフパネル１において、アンテナカバー１３が存在する箇所では、第１地点Ｐ１から第２地点Ｐ２までの距離が長くなっている。このため、キャビティＣにおいても、本体用キャビティＣ１のみからなる箇所に比べて、先端部用キャビティＣ２及び側壁部用キャビティＣ３が存在する箇所では、射出口１７ｂから第２地点Ｐ２、ひいては、キャビティＣの後端までの距離が長くなっている。そして、キャビティＣ内では、先端部用キャビティＣ２や側壁部用キャビティＣ３を流通した溶融樹脂３０が立壁部用キャビティＣ４内で合流する。さらに、立壁部用キャビティＣ４内を流通した溶融樹脂３０は、立壁部用キャビティＣ４の後方側において、本体用キャビティＣ１を流通した溶融樹脂３０と合流しつつ、第２地点Ｐ２、さらには、キャビティＣの後端側に向かって流通する。

そして、キャビティＣ内に射出された溶融樹脂３０がキャビティＣの全体に行渡ることにより、溶融樹脂３０の射出を終了する。こうして、第２工程が完了する。なお、溶融樹脂３０の射出を行っている間、第１型１５と第２型１７とをそれぞれ上下方向から加圧し続ける。

次に、第３工程を行う。第３工程では、キャビティＣ内で溶融樹脂３０を放熱させて固化させる。これにより、図１１に示すように、溶融樹脂３０からルーフパネル１が形成される。つまり、本体用キャビティＣ１内で固化した溶融樹脂３０によって、パネル本体１１が形成される。より詳細には、主領域Ｃ１１内で固化した溶融樹脂３０によって基部１１０が形成され、副領域Ｃ１２内で固化した溶融樹脂３０によって接続部１１１が形成される。また、この際、第１形成面１５ａによって、パネル本体１１の裏面１１ｂが形成され、第２形成面１７ａによって、パネル本体１１の表面１１ａが形成される。そして、先端部用キャビティＣ２、側壁部用キャビティＣ３及び立壁部用キャビティＣ４によって、アンテナカバー１３が形成される。より詳細には、先端部用キャビティＣ２内で固化した溶融樹脂３０によって先端部１３ａが形成され、側壁部用キャビティＣ３内で固化した溶融樹脂３０によって各側壁部１３ｂが形成される。また、立壁部用キャビティＣ４内で固化した溶融樹脂３０によって立壁部１３ｃが形成される。なお、第２工程に引き続き、第３工程でも、キャビティＣ内で溶融樹脂３０が固化するまで、第１型１５と第２型１７とをそれぞれ上下方向から加圧し続ける。

ここで、主領域Ｃ１１が第１間隔Ｓ１となっているため、基部１１０は第１板厚Ｔ１で形成される。また、副領域Ｃ１２が第３間隔Ｓ３となっているため、接続部１１１は第３板厚Ｔ３で形成される。さらに、先端部用キャビティＣ２及び立壁部用キャビティＣ４が第２間隔Ｓ２となっているため、先端部１３ａ及び立壁部１３ｃは第２板厚Ｔ２で形成される。そして、壁部用キャビティＣ３では、副領域Ｃ１２側から先端部用キャビティＣ２に向かうにつれて、第１形成面１５ａと第２形成面１７ａとの距離が大きくなっているため、側壁部１３ｂは、接続部１１１側から、先端部１３ａ側に向かって、板厚が第１板厚Ｔ１よりも厚くなっている。なお、溶融樹脂３０は放熱することによって収縮するため、第１〜３間隔Ｓ１〜Ｓ３の大きさは、溶融樹脂３０の収縮を予め見込んで設計されている。

こうして、ルーフパネル１が完成することにより、第１型１５と第２型１７とが型開きされて、キャビティＣ内からルーフパネル１が取り出される。これにより、第３工程が完了する。

このようにして製造されたルーフパネル１は、図１に示すように、パネル本体１１の表面１１ａを車両１００の外側に向けた状態で、取付空間１０９に配置される。そして、この状態で、パネル本体１１の前端が複数の取付ネジ１０８によって、フロントピラー１０２のフロント側取付部１０２ａ、１０２ｂに固定される。また、パネル本体１１の後端が複数の取付ネジ１０８によって、リヤピラー１０３のリヤ側取付部１０３ａ、１０３ｂに固定される。さらに、パネル本体１１の左端が複数の取付ネジ１０８によって、第１取付レール１０４の第３、４固定部１０４ｃ、１０４ｄに固定される。そして、パネル本体１１の右端が複数の取付ネジ１０８によって、第２取付レール１０５の第３、４固定部１０５ｃ、１０５ｄに固定される。こうして、ルーフパネル１は、フロントピラー１０２、リヤピラー１０３及び第１、２取付レール１０４、１０５に固定されて、ボデー１０１に固定される。これにより、ルーフパネル１は、フロントピラー１０２の後端及びリヤピラー１０３の前端とともに、車両１００の天井を構成している。また、ルーフパネル１とフロントピラー１０２との間と、ルーフパネル１とリヤピラー１０３との間と、ルーフパネル１と第１、２取付レール１０４、１０５との間とは、それぞれ図示しないシール部材によって封止されている。なお、ボデー１０１に対するルーフパネル１の固定方法は一例であり、ボデー１０１の形状等に応じて、ボデー１０１に対するルーフパネル１の固定方法は適宜変更可能である。

このように、実施例の製造方法では、先端部用キャビティＣ２における上下方向の間隔は、本体用キャビティＣ１における上下方向の間隔よりも広くなっている。また、側壁部用キャビティＣ３は、本体用キャビティＣ１側から先端部用キャビティＣ２側に向かうにつれて、第１形成面１５ａと第２形成面１７ａとの距離が大きくなっている。これらのため、実施例の製造方法では、先端部用キャビティＣ２、側壁部用キャビティＣ３を流通する溶融樹脂３０と、本体用キャビティＣ１を流通する溶融樹脂３０とが合流する箇所にウエルドラインが生じ難くなっている。つまり、この製造方法では、アンテナカバー１３の立壁部１３ｃの他、立壁部１３ｃとパネル本体１１とが接続する箇所にウエルドラインが生じ難くなっている。この作用について、比較例の製造方法との対比を基に説明する。

図１２に示す比較例の製造方法では、本体用キャビティＣ１と先端部用キャビティＣ２とについて、上下方向の間隔が同じ大きさに設定されている。また、側壁部用キャビティＣ３は、本体用キャビティＣ１側から先端部用キャビティＣ２側まで、第１形成面１５ａと第２形成面１７ａとの距離が一定にされている。つまり、比較例の製造方法で製造されたルーフパネルでは、パネル本体もルーフアンテナも等しい板厚で形成されることになる。比較例の製造方法における各工程を含む他の構成は、実施例の製造方法と同様である。

これにより、比較例の製造方法では、キャビティＣ内に射出された溶融樹脂３０は、本体用キャビティＣ１内、先端部用キャビティＣ２内及び側壁部用キャビティＣ３内を同じ速度で流通しつつ、キャビティＣの後端側に向かうことになる。ここで、上記のように、キャビティＣでは、本体用キャビティＣ１のみからなる箇所に比べて、先端部用キャビティＣ２及び側壁部用キャビティＣ３が存在する箇所では、射出口１７ｂから第２地点Ｐ２、ひいては、キャビティＣの後端までの距離が長くなっている。このため、本体用キャビティＣ１内を流通してキャビティＣの後端側に向かう溶融樹脂３０に比べて、先端部用キャビティＣ２内や側壁部用キャビティＣ３内を流通してキャビティＣの後端側に向かう溶融樹脂３０には、遅れが生じる。そして、溶融樹脂３０は、キャビティＣ内を流通する過程で温度が徐々に低下する。このため、先端部用キャビティＣ２内を流通した溶融樹脂３０と、側壁部用キャビティＣ３内を流通した溶融樹脂３０とが立壁部用キャビティＣ４内で合流する際に、ウエルドラインが生じ易くなる。また、立壁部用キャビティＣ４内を流通した溶融樹脂３０と、本体用キャビティＣ１内を流通した溶融樹脂３０とが合流する際にもウエルドラインが生じ易くなる。

特に、比較例の製造方法では、先端部用キャビティＣ２及び側壁部用キャビティＣ３を境に左右に分岐して本体用キャビティＣ１内を流通した溶融樹脂３０同士が、先端部用キャビティＣ２内や側壁部用キャビティＣ３内を流通する溶融樹脂３０が立壁部用キャビティＣ４内で合流するよりも先に、立壁部用キャビティＣ４の後方側で合流する。そして、本体用キャビティＣ１内を流通した溶融樹脂３０は、先端部用キャビティＣ２内や側壁部用キャビティＣ３内を流通する溶融樹脂３０よりも先に立壁部用キャビティＣ４内に流入する。こうして、本体用キャビティＣ１内を流通する溶融樹脂３０と、先端部用キャビティＣ２内や側壁部用キャビティＣ３内を流通する溶融樹脂３０とが立壁部用キャビティＣ４内で合流することになる。これらにより、比較例の製造方法では、アンテナカバーの立壁部の他、立壁部とパネル本体とが接続する箇所にウエルドラインが生じ易くなる。

これに対し、実施例の製造方法では、キャビティＣ内に射出された溶融樹脂３０は、本体用キャビティＣ１内に比べて、先端部用キャビティＣ２内や側壁部用キャビティＣ３内を流通し易くなる。このため、本体用キャビティＣ１内を流通する溶融樹脂３０に比べて、先端部用キャビティＣ２内や側壁部用キャビティＣ３内を流通する溶融樹脂３０の速度が速くなる。これにより、図１０に示すように、射出口１７ｂからキャビティＣ内に射出された溶融樹脂３０がキャビティＣの後端まで行渡るに当たり、先端部用キャビティＣ２や側壁部用キャビティＣ３を流通する溶融樹脂３０と、本体用キャビティＣ１を流通する溶融樹脂３０との差が小さくなる。

このため、実施例の製造方法では、比較例の製造方法に比べて、先端部用キャビティＣ２内を流通した溶融樹脂３０と、側壁部用キャビティＣ３内を流通した溶融樹脂３０とが高い温度を保った状態で、立壁部用キャビティＣ４内で合流する。同様に、立壁部用キャビティＣ４内を流通した溶融樹脂３０と、本体用キャビティＣ１内を流通した溶融樹脂３０とについても、高い温度を保った状態で合流する。この結果、実施例の製造方法では、アンテナカバー１３の立壁部１３ｃの他、立壁部１３ｃとパネル本体１１とが接続する箇所にウエルドラインが生じ難くなっている。

特に、実施例の製造方法では、上記の数式を満たすように、第２、３板厚Ｔ１、Ｔ３、ひいては、第２、３間隔Ｓ２、Ｓ３の値が設定されている他、側壁部１３ｂにおける上下方向の最長部分の長さＬ１の値が設定されている。このため、実施例の製造方法では、アンテナカバー１３の先端部１３ａや各側壁部１３ｂの板厚が過度に厚くなることを抑制しつつ、溶融樹脂３０が先端部用キャビティＣ２内や側壁部用キャビティＣ３内を流通し易くすることが可能となっている。これにより、実施例の製造方法では、射出口１７ｂからキャビティＣ内に射出された溶融樹脂３０がキャビティＣの後端まで行渡るに当たり、本体用キャビティＣ１を流通する溶融樹脂３０よりも、先端部用キャビティＣ２や側壁部用キャビティＣ３を流通する溶融樹脂３０が先行する状態となる。このため、先端部用キャビティＣ２内や側壁部用キャビティＣ３内を流通する溶融樹脂３０が立壁部用キャビティＣ４内で合流するよりも先に、本体用キャビティＣ１内を流通した溶融樹脂３０が立壁部用キャビティＣ４内に流入することを好適に防止することが可能となっている。この点においても、実施例の製造方法では、ウエルドラインの発生を好適に抑制することが可能となっている。

こうして、実施例の製造方法によれば、製造されたルーフパネル１の美観を高くすることができる。また、実施例の製造方法で製造されたルーフパネル１では、ウエルドラインに起因した割れ等も生じ難くなることから、耐久性も高くなっている。

さらに、実施例の製造方法によれば、アンテナカバー１３の先端部１３ａや各側壁部１３ｂの板厚が過度に厚くなることを抑制できる。このため、アンテナカバー１３の大型化を抑制しつつ、アンテナカバー１３内にアンテナ装置を収容するためのスペースを好適に確保することができる。

また、実施例の製造方法では、ウエルドラインの発生を抑制するに当たって、キャビティＣ内に射出された溶融樹脂３０を別途に加熱する必要がない。このため、キャビティＣ内で溶融樹脂３０が固化するまでの時間を短縮することで製造効率を高くすることが可能となっている。さらに、実施例の製造方法では、高周波誘導加熱装置等の加熱装置や、それによって加熱可能な第１、２型１５、１７も不要となっている。

したがって、実施例の製造方法によれば、高い品質を有し、かつ製造コストの低廉化を実現可能なルーフパネル１を製造することができる。

また、本体用キャビティＣ１は、基部１１０を形成する主領域Ｃ１１と、接続部Ｃ１１１を形成する副領域Ｃ１２とを有している。そして、副領域Ｃ１２は、主領域Ｃ１１の第１間隔Ｓ１よりも狭い第３間隔Ｓ３となっている。

このため、この製造方法では、側壁部用キャビティＣ３について、第１形成面１５ａと第２形成面１７ａとの距離を好適に調整しつ、本体用キャビティＣ１側から先端部用キャビティＣ２に向かうにつれて、第１形成面１５ａと第２形成面１７ａとの距離を好適に大きくすることが可能となっている。このため、この製造方法では、側壁部用キャビティＣ３内に溶融樹脂３０を好適に流通させることができる。これにより、この製造方法では、ウエルドラインの発生を好適に抑制しつつ、各側壁部１３ｂ、ひいてはアンテナカバー１３を好適に形成することが可能となっている。

また、本体用キャビティＣ１において、副領域Ｃ１２が第３間隔Ｓ３となることにより、副領域Ｃ１２では、主領域Ｃ１１に比べて溶融樹脂３０が流通し難くなる。このため、この製造方法では、先端部用キャビティＣ２内や側壁部用キャビティＣ３内を流通する溶融樹脂３０が立壁部用キャビティＣ４内で合流するよりも先に、副領域Ｃ１２、ひいては、本体用キャビティＣ１内を流通した溶融樹脂３０が立壁部用キャビティＣ４内に流入することを確実性高く防止することが可能となっている。

ここで、主領域Ｃ１１が第１間隔Ｓ１となり、副領域Ｃ１２が第３間隔Ｓ３となるため、主領域Ｃ１１と副領域Ｃ１２との接続箇所に段差が生じることになる。この点、この製造方法では、第１形成面１５ａについて、主領域Ｃ１１と副領域Ｃ１２との接続箇所に段差が生じるように形状が設計されている。このため、この製造方法で製造されたルーフパネル１では、パネル本体１１の裏面１１ｂには、接続部１１１と基部１１０との接続箇所に段差が生じるものの、パネル本体１１の表面１１ａには、接続部１１１と基部１１０との接続箇所に段差が生じない。この点においても、この製造方法では、製造されたルーフパネル１の美観を高くすることができる。

さらに、この製造方法では、第２工程において、キャビティＣ内に溶融樹脂３０を射出するとともに、第１型１５と第２型１７とを上下方向に加圧しつつ、第１型１５と第２型１７とを当接させる。このため、キャビティＣ内に射出した溶融樹脂３０をキャビティＣの全体に好適に行渡らせることが可能となっている。また、第３工程においても、キャビティＣ内で溶融樹脂３０が固化するまで、第１型１５と第２型１７とを上下方向に加圧し続ける。これらのため、この製造方法では成形不良が生じ難くなっている。

以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。

例えば、アンテナカバー１３に換えて、パネル本体１１の表面１１ａから上方に板状に延びる整流板の他、パネル本体１１の表面１１ａから上方に半球状に突出する凸部等を本発明における「構造体」としても良い。

また、本発明における「構造体」は、パネル本体１１の表面１１ａの上方に延びる場合に限らず、パネル本体１１の表面１１ａから下方に延びる凹部等であっても良い。

また、ルーフパネル１に換えて、ボデー１０１の側面に設けられる側面パネルや車室ＣＲ内に設けられる内装パネル等を本発明における「車両用樹脂パネル」としても良い。

本発明は、車両等に用いられる樹脂製パネルに利用可能である。

１…ルーフパネル（車両用樹脂パネル）
１１…パネル本体
１１ａ…表面
１３…アンテナカバー（構造体）
１３ａ…先端部
１３ｂ…側壁部
１５…第１型
１５ａ…第１形成面
１７…第２型
１７ａ…第２形成面
３０…溶融樹脂
１１０…基部
１１１…接続部
Ｃ…キャビティ
Ｃ１…本体用キャビティ
Ｃ２…先端部用キャビティ
Ｃ３…側壁部用キャビティ
Ｃ１１…主領域
Ｃ１２…副領域
Ｓ１…第１間隔
Ｓ２…第２間隔
Ｓ３…第３間隔
Ｔ１…第１板厚
Ｔ２…第２板厚
Ｔ３…第３板厚

Claims

樹脂によって板状に形成され、第１方向と、前記第１方向と直交する第２方向とに延びるパネル本体と、
前記樹脂によって前記パネル本体と一体に形成され、前記パネル本体の表面から前記第１方向及び前記第２方向と直交する第３方向に延びる構造体とを備え、
前記構造体は、前記第３方向の先端に位置する先端部と、前記先端部と前記パネル本体とに接続する側壁部とを有する車両用樹脂パネルの製造方法であって、
第１形成面を有する第１型と、前記第１形成面と対向する第２形成面を有する第２型とを準備し、前記第１形成面及び前記第２形成面によってキャビティを形成する第１工程と、
前記キャビティ内に前記樹脂が溶融している溶融樹脂を射出する第２工程とを備え、
前記キャビティは、前記パネル本体を形成する本体用キャビティと、前記先端部を形成する先端部用キャビティと、前記本体用キャビティと前記先端部用キャビティとに接続して前記側壁部を形成する側壁部用キャビティとを有し、
前記本体用キャビティは、前記第３方向で第１間隔をなす主領域を有し、
前記先端部用キャビティは、前記第３方向で前記第１間隔より広い第２間隔をなし、
前記側壁部用キャビティは、前記本体用キャビティ側から前記先端部用キャビティ側に向かうにつれて、前記第１形成面と前記第２形成面との距離が大きくされていることを特徴とする車両用樹脂パネルの製造方法。
前記パネル本体は、基部と、前記基部と前記側壁部とに接続する接続部とを有し、
前記本体用キャビティは、前記基部を形成する前記主領域と、前記第３方向で前記第１間隔よりも狭い第３間隔をなし、前記接続部を形成する副領域とを有している請求項１記載の車両用樹脂パネルの製造方法。
前記第２工程では、前記第１型と前記第２型とを型締め方向に加圧しつつ、前記第１型と前記第２型とを当接させる請求項１又は２記載の車両用樹脂パネルの製造方法。
樹脂によって板状に形成され、第１方向と、前記第１方向と直交する第２方向とに延びるパネル本体と、
前記樹脂によって前記パネル本体と一体に形成され、前記パネル本体の表面から前記第１方向及び前記第２方向と直交する第３方向に延びる構造体とを備え、
前記パネル本体は前記第３方向で第１板厚をなす基部を有し、
前記構造体は、前記第３方向の先端に位置し、前記第３方向で前記第１板厚よりも厚い第２板厚をなす先端部と、前記先端部と前記パネル本体とに接続する側壁部とを有し、
前記側壁部は、前記パネル本体側から前記先端部側に向かうにつれて、前記第１板厚よりも厚くされていることを特徴とする車両用樹脂パネル。
前記パネル本体は、前記基部と前記側壁部とに接続する接続部を有し、
前記接続部は、前記第３方向で前記第１板厚より薄い第３板厚をなしている請求項４記載の車両用樹脂パネル。