JP2020152283A - Opening/closing panel for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、車両用開閉パネルに関し、例えば、ドアパネルやウインドウパネルのように車両において開閉可能なパネルに関する。 The present invention relates to an opening / closing panel for a vehicle, for example, a panel that can be opened / closed in a vehicle such as a door panel or a window panel.
車両用開閉パネルの従来技術としては、例えば、特許文献1に、熱膨張係数が異なる部材同士を接着しても、熱膨張係数の大きい部材側に生じる熱歪みを抑制することができる車両用部材の接着構造及びバックドアの接着構造が開示されている。 As a conventional technique for an opening / closing panel for a vehicle, for example, in Patent Document 1, even if members having different coefficients of thermal expansion are bonded to each other, a member for a vehicle capable of suppressing thermal strain generated on the member side having a large coefficient of thermal expansion can be suppressed. The adhesive structure of the back door and the adhesive structure of the back door are disclosed.
特許文献1の車両用部材の接着構造は、樹脂で形成されたパネル状を成し、表面において他の部分の曲率に対して分断された凹凸部により稜線が形成された第1部材と、第1部材よりも熱膨張係数が小さい樹脂で形成されたパネル状の第2部材と、を有する。また、車両用部材の接着構造は、第1部材の外縁側に設けられ、第1部材と第2部材とを接着させる外側接着部と、第1部材の面方向で外側接着部の内側に設けられ、第1部材と第2部材とを接着させる内側接着部と、を有する。内側接着部は、外側接着部に近接する複数ある頂部のうち少なくとも一つの頂部は車両外側から見て稜線と重なる。 The adhesive structure of the vehicle member of Patent Document 1 is a panel-like structure made of resin, and a first member having a ridge line formed by uneven portions divided by the curvature of other portions on the surface, and a first member. It has a panel-shaped second member made of a resin having a coefficient of thermal expansion smaller than that of one member. Further, the adhesive structure of the vehicle member is provided on the outer edge side of the first member, and is provided inside the outer adhesive portion for adhering the first member and the second member and the outer adhesive portion in the surface direction of the first member. It has an inner adhesive portion for adhering the first member and the second member. In the inner bonding portion, at least one of the plurality of tops adjacent to the outer bonding portion overlaps with the ridgeline when viewed from the outside of the vehicle.
特許文献1の車両用部材の接着構造によれば、第1部材に凹凸部による稜線を形成することで、第1部材の剛性を向上させることができる。これにより、熱膨張係数が異なる部材同士を接着しても、熱膨張係数の大きい部材側に生じる熱歪みを抑制することができるとしている。 According to the adhesive structure of the vehicle member of Patent Document 1, the rigidity of the first member can be improved by forming a ridge line by the uneven portion on the first member. As a result, even if members having different coefficients of thermal expansion are adhered to each other, thermal strain generated on the member side having a large coefficient of thermal expansion can be suppressed.
しかしながら、特許文献1の車両用部材の接着構造は、第1部材に凹凸部による稜線を形成することで、第1部材の剛性を向上させ、熱膨張係数が異なる部材同士を接着しても、熱膨張係数の大きい部材側に生じる熱歪みを抑制する技術思想に過ぎない。樹脂パネルと、樹脂パネルの内側に接着されるフレーム部材と、を備える車両用開閉パネルでは、熱膨張係数の大きい樹脂パネルに生じる熱歪みを抑制するために、樹脂パネルの剛性の向上以外の対策を用いることも望まれている。 However, in the adhesive structure of the vehicle member of Patent Document 1, the rigidity of the first member is improved by forming a ridge line due to the uneven portion on the first member, and even if members having different coefficients of thermal expansion are bonded to each other. It is just a technical idea to suppress the thermal strain that occurs on the member side with a large coefficient of thermal expansion. In a vehicle opening / closing panel provided with a resin panel and a frame member bonded to the inside of the resin panel, measures other than improving the rigidity of the resin panel are taken in order to suppress thermal distortion that occurs in the resin panel having a large coefficient of thermal expansion. It is also desired to use.
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、熱膨張係数の大きい樹脂パネルに熱膨張係数の小さいフレーム部材を接着しても、樹脂パネルの剛性を向上させることなく、樹脂パネルに生じる熱歪みを抑制可能とする車両用開閉パネルの提供にある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to improve the rigidity of the resin panel even if a frame member having a small coefficient of thermal expansion is bonded to a resin panel having a large coefficient of thermal expansion. The present invention is to provide an opening / closing panel for a vehicle that can suppress thermal strain generated in a resin panel.
上記の課題を解決するために、本発明は、樹脂材料により形成された樹脂パネルと、前記樹脂パネルよりも熱膨張係数が小さい炭素繊維強化樹脂により形成され、前記樹脂パネルの内側に接着されるフレーム部材と、を備える車両用開閉パネルにおいて、前記樹脂パネルと前記フレーム部材とを接着する接着部が設けられており、該接着部は、前記樹脂パネルの熱伸縮に伴って前記接着部に作用する荷重の方向が前記フレーム部材のせん断中心を指向する位置に設定されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention is formed of a resin panel formed of a resin material and a carbon fiber reinforced resin having a thermal expansion coefficient smaller than that of the resin panel, and is adhered to the inside of the resin panel. In the vehicle opening / closing panel including the frame member, an adhesive portion for adhering the resin panel and the frame member is provided, and the adhesive portion acts on the adhesive portion as the resin panel heats and contracts. It is characterized in that the direction of the load to be applied is set to a position in which the shear center of the frame member is directed.
本発明では、熱伸縮が樹脂パネルに生じるとフレーム部材は接着部を通じて熱伸縮による生じる荷重を受ける。接着部は、樹脂パネルの熱伸縮に伴って接着部に作用する荷重の方向が前記フレーム部材のせん断中心を指向する位置に設定されているので、フレーム部材に生じるせん断中心まわりのモーメントは抑制される。よって、樹脂パネルの剛性を向上させることなく、樹脂パネルの熱歪みを抑制することができる。 In the present invention, when thermal expansion and contraction occurs in the resin panel, the frame member receives the load generated by thermal expansion and contraction through the adhesive portion. Since the direction of the load acting on the adhesive portion due to the thermal expansion and contraction of the resin panel is set at a position in which the direction of the load acting on the adhesive portion is directed to the shear center of the frame member, the moment around the shear center generated in the frame member is suppressed. To. Therefore, it is possible to suppress the thermal strain of the resin panel without improving the rigidity of the resin panel.
また、上記の車両用開閉パネルにおいて、前記フレーム部材は、前記せん断中心を規定するコ字状の断面を有するフレーム本体部と、前記フレーム本体部から前記せん断中心側へ延在するフレーム延在部と、を備え、前記樹脂パネルは、前記フレーム本体部の前記コ字状の断面の開口側に対向するパネル本体部と、前記パネル本体部から延在し、前記フレーム延在部と対向するパネル延在部と、を備え、前記フレーム延在部と前記パネル延在部とを接着する位置に前記接着部を設けた構成としてもよい。
この場合、フレーム部材のフレーム本体部はコ字状の断面を有し、パネル本体部はフレーム本体部のコ字状の断面の開口側に対向するので、フレーム本体部に対してせん断中心が規定される。熱伸縮が樹脂パネルに生じるとフレーム本体部は接着部を通じて熱伸縮による生じる荷重を受ける。フレーム延在部とパネル延在部とを接着する接着部は、せん断中心を指向するせん断中心の近くに位置するため、フレーム部材が熱伸縮による荷重を受けても、フレーム本体部に生じるせん断中心まわりのモーメントは抑制される。
Further, in the above-mentioned opening / closing panel for a vehicle, the frame member includes a frame main body portion having a U-shaped cross section defining the shear center and a frame extending portion extending from the frame main body portion to the shear center side. The resin panel comprises a panel main body portion facing the opening side of the U-shaped cross section of the frame main body portion, and a panel extending from the panel main body portion and facing the frame extending portion. An extending portion may be provided, and the bonding portion may be provided at a position where the frame extending portion and the panel extending portion are bonded to each other.
In this case, the frame main body of the frame member has a U-shaped cross section, and the panel main body faces the opening side of the U-shaped cross section of the frame main body, so that the shear center is defined with respect to the frame main body. Will be done. When thermal expansion and contraction occurs in the resin panel, the frame body receives a load generated by thermal expansion and contraction through the adhesive portion. Since the adhesive portion that adheres the frame extension portion and the panel extension portion is located near the shear center that faces the shear center, the shear center that occurs in the frame body even if the frame member receives a load due to thermal expansion and contraction The surrounding moment is suppressed.
また、上記の車両用開閉パネルにおいて、前記接着部を前記樹脂パネルの熱伸縮により前記フレーム部材に生じる荷重の方向と平行な方向へ投影するとき、前記せん断中心が前記接着部の投影面に含まれる構成としてもよい。 Further, in the above-mentioned vehicle opening / closing panel, when the adhesive portion is projected in a direction parallel to the direction of the load generated on the frame member due to thermal expansion and contraction of the resin panel, the shear center is included in the projection surface of the adhesive portion. It may be configured to be
この場合、せん断中心が接着部の投影面に含まれるため、フレーム部材に生じるせん断中心まわりのモーメントはより一層抑制される。 In this case, since the shear center is included in the projection surface of the bonded portion, the moment around the shear center generated in the frame member is further suppressed.
また、本発明は、樹脂材料により形成された樹脂パネルと、前記樹脂パネルよりも熱膨張係数が小さい炭素繊維強化樹脂により形成され、前記樹脂パネルの内側に接着されるフレーム部材と、を備える車両用開閉パネルにおいて、前記フレーム部材は、せん断中心を規定するコ字状の断面を有し、熱収縮によって前記樹脂パネルに生じる荷重の方向と交差する方向における前記せん断中心と前記フレーム部材との間に、前記樹脂パネルと前記フレーム部材とを接着する接着部を設けたことを特徴とする。 Further, the present invention includes a resin panel formed of a resin material and a frame member formed of a carbon fiber reinforced resin having a thermal expansion coefficient smaller than that of the resin panel and bonded to the inside of the resin panel. In the opening / closing panel for use, the frame member has a U-shaped cross section that defines the shear center, and is between the shear center and the frame member in a direction intersecting the direction of the load generated on the resin panel by heat shrinkage. Is provided with an adhesive portion for adhering the resin panel and the frame member.
本発明では、フレーム部材はコ字状の断面を有するので、フレーム部材に対してせん断中心が規定される。熱伸縮が樹脂パネルに生じると樹脂パネルには熱伸縮により荷重が生じる。熱伸縮による荷重が生じても、フレーム部材と樹脂パネルとを接着する接着部は、せん断中心とフレーム部材との間に位置するため、せん断中心の近くに位置する。このため、樹脂パネルおよびフレーム部材に部材等を追加しなくても、フレーム部材に生じるせん断中心まわりのモーメントが抑制される。よって、樹脂パネルおよびフレーム部材の剛性を向上させることなく、樹脂パネルの熱歪みを抑制することができる。 In the present invention, since the frame member has a U-shaped cross section, a shear center is defined with respect to the frame member. When thermal expansion and contraction occurs on the resin panel, a load is generated on the resin panel due to thermal expansion and contraction. Even if a load due to thermal expansion and contraction is generated, the adhesive portion that adheres the frame member and the resin panel is located between the shear center and the frame member, and is therefore located near the shear center. Therefore, the moment around the shear center generated in the frame member is suppressed without adding a member or the like to the resin panel and the frame member. Therefore, the thermal strain of the resin panel can be suppressed without improving the rigidity of the resin panel and the frame member.
本発明は、熱膨張係数の大きい樹脂パネルに熱膨張係数の小さいフレーム部材を接着しても、樹脂パネルの剛性を向上させることなく、樹脂パネルに生じる熱歪みを抑制可能とする車両用開閉パネルを提供することができる。 According to the present invention, even if a frame member having a small coefficient of thermal expansion is adhered to a resin panel having a large coefficient of thermal expansion, an opening / closing panel for a vehicle capable of suppressing thermal strain generated in the resin panel without improving the rigidity of the resin panel. Can be provided.
(第1の実施形態)
以下、第1の実施形態に係る車両用開閉パネルについて図面を参照して説明する。本実施形態の車両用開閉パネルは、自動車の車体後部に設けられるバックドアパネルである。方向を特定する「前後」、「左右」および「上下」については、運転手が自動車の運転席における運転シートに着座して、自動車の前進側を向いた状態を基準として示す。
(First Embodiment)
Hereinafter, the vehicle opening / closing panel according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. The vehicle opening / closing panel of the present embodiment is a back door panel provided at the rear of the vehicle body of the automobile. The "front and back", "left and right", and "up and down" that specify the direction are shown based on the state in which the driver sits on the driver's seat in the driver's seat of the vehicle and faces the forward side of the vehicle.
図1に示すように、車両用開閉パネルとしてのバックドアパネル10は、車体(図示せず)の後部に形成した開口部(図示せず)を開閉するドアパネルである。バックドアパネル10は、樹脂材料により形成された樹脂パネル11と、樹脂パネル11の内側に接着されるフレーム部材12と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the
樹脂パネル11は、透明性を有する第1樹脂成形体13と第1樹脂成形体13に積層された不透明性又は半透明性を有する第2樹脂成形体14を備えている。第1樹脂成形体13は、透明性を有する樹脂を材料とし、第2樹脂成形体14は、不透明性又は半透明性を有する樹脂を材料としている。第1樹脂成形体13および第2樹脂成形体14は射出成形による2色樹脂成形により一体形成されている。第1樹脂成形体13および第2樹脂成形体14はポリカーボネートにより形成されている。
The
第1樹脂成形体13は車体に設けた開口部に対応して略矩形である。第1樹脂成形体13の表面は、樹脂パネル11の表面(車外側の面)を構成する。第1樹脂成形体13において第2樹脂成形体14が積層されていない裏面の一部は、樹脂パネル11の裏面(車室側の面)の一部を構成する。第1樹脂成形体13の外周縁は、主に上縁15、下縁16、右縁17および左縁18により形成されている。上縁15と右縁17(又は左縁18)との間は円弧状の円弧縁19により形成されているほか、下縁16と右縁17(又は左縁18)との間は円弧状の円弧縁20により形成されている。上縁15および下縁16は、右縁17および左縁18よりも長い。
The first resin molded
第2樹脂成形体14は、第1樹脂成形体13の裏面において外周縁に沿って帯状に形成されている。第2樹脂成形体14にはフレーム部材12が接着される。第2樹脂成形体14にはフレーム部材12の接着により覆われる部位とフレーム部材12に覆われない部位が存在する。図1では、第2樹脂成形体14において二点鎖線Lより内側の部位がフレーム部材12により覆われ、第2樹脂成形体14において二点鎖線Lより外側の部位はフレーム部材12により覆われない。第2樹脂成形体14においてフレーム部材12により覆われない部位は、樹脂パネル11の裏面の一部を構成する。
The second resin molded
樹脂パネル11は、第1樹脂成形体13において第2樹脂成形体14により形成されるパネル状のパネル本体部21と、パネル本体部21からフレーム部材12に向けて屈曲して延在するパネル延在部22と、を備えている。パネル本体部21は、樹脂パネル11の大部分を占める。
The
パネル延在部22は、パネル本体部21の右縁17および左縁18からパネル本体部21のパネル面とほぼ直交する方向へ向けて延在する。パネル延在部22は、フレーム部材12との接着のために設けられた部位であり、フレーム部材12と対向する。パネル延在部22は右縁17および左縁18にわたって形成されている。パネル延在部22は第1樹脂成形体13および第2樹脂成形体14により形成されている。
The
次に、フレーム部材12について説明する。フレーム部材12は、樹脂パネル11よりも熱膨張係数の小さい炭素繊維強化樹脂により形成されている。したがって、樹脂パネル11の線膨張係数はフレーム部材12の線膨張係数よりも大きい。フレーム部材12は、樹脂パネル11の形状に対応する略矩形枠状のフレーム本体部23を備えている。フレーム本体部23は、上辺部24、下辺部25、右辺部26および左辺部27を有している。
Next, the
図2に示すように、上辺部24と右辺部26(又は左辺部27)の間には、円弧状に形成された円弧辺部28が形成されている。下辺部25と右辺部26(又は左辺部27)の間には、円弧状に形成された円弧辺部29が形成されている。上辺部24および下辺部25は、右辺部26および左辺部27よりも長い。
As shown in FIG. 2, an
上辺部24の裏面(内側面)には、バックドアパネル10を車体と連結するためのヒンジ部30が左右一対設けられている。ヒンジ部30は略C字状に形成されており、ヒンジ部30の先端が車体に設けた軸部(図示せず)に支持される。バックドアパネル10は左右一対のヒンジ部30を介して車体に支持され、車体の開口部に対して開閉可能である。
A pair of left and
下辺部25には、ロックストライカ31が設けられている。ロックストライカ31は、車体に設けたドアノッチ(図示せず)により固定される。ロックストライカ31が車体に設けたドアノッチに固定されることにより、バックドアパネル10は、車体の開口部を閉塞した状態で車体に固定される。ドアノッチがロックストライカ31の固定を解除することにより、バックドアパネル10は車体の開口部を開くことが可能となる。
A
フレーム部材12における上辺部24、下辺部25、右辺部26、左辺部27および円弧辺部28、29はコ字状の断面を有する。図3に示すように、例えば、右辺部26は、背板部32と、背板部32の幅方向における右端(外側端)に形成された側板部33と、背板部32の幅方向における左端(内側端)に形成された側板部34と、を備えている。
The
背板部32の面は、樹脂パネル11の裏面と対向する。側板部33、34は背板部32からパネル本体部21に近づく方向へ向けて延在している。したがって、背板部32および側板部33、34が右辺部26のコ字状の断面を構成し、該コ字状の断面の開口側が樹脂パネル11の裏面に対向することになる。なお、図示はされないが、上辺部24、下辺部25、左辺部27および円弧辺部28、29は、右辺部26の背板部32および側板部33、34に相当する背板部および側板部を有する。
The surface of the
側板部33は、パネル延在部22と対向している。右辺部26は、背板部32の側板部33側から側板部33の延在方向と反対側の方向へ延在する板部35を備えている。板部35はフレーム延在部に相当し、フレーム本体部23と一体形成されている。また、板部35は、側板部33におけるパネル延在部22と対向する面と面一となる面を有している。板部35とパネル延在部22との間に接着剤が介在された接着部36が形成されている。接着部36は板部35とパネル延在部22とを接着する。本実施形態における接着剤は、熱硬化性のウレタン系接着剤であるが、ウレタン系接着剤以外の接着剤を使用してもよい。なお、左辺部27においてもパネル延在部22と板部35とを接着する接着部36(図示せず)が形成されている。
The
本実施形態のバックドアパネル10では、接着部36のほかに、樹脂パネル11とフレーム部材12とを接着する接着部(図示せず)が樹脂パネル11と上辺部24および下辺部25との間に形成されている。接着部36を含む各接着部によって板部35とパネル延在部22との接着により樹脂パネル11とフレーム部材12が相互に固定される。
In the
ところで、背板部32および側板部33、34が右辺部26のコ字状の断面を構成するので、コ字状の断面により規定されるせん断中心Sが存在する(図3を参照)。せん断中心Sは、背板部32におけるパネル本体部21と対向する面と反対側の面から離れた位置に存在する。板部35に形成された接着部36は、前後方向においてせん断中心Sの近くに位置する。接着部36が形成されているフレーム延在部としての板部35は、前後方向においてフレーム本体部23からせん断中心Sへ延在する。
By the way, since the
本実施形態の樹脂パネル11は、上縁15および下縁16が右縁17および左縁18よりも長いため、樹脂パネル11が熱収縮すると樹脂パネル11の左右方向の収縮量が最も大きくなる。そして、樹脂パネル11にフレーム部材12が接着されているので、樹脂パネル11の左右方向の熱収縮に伴い、フレーム部材12には、右辺部26および左辺部27を互いに近づける左右方向の荷重が生じる。図3では熱収縮時に生じる荷重の方向を白抜き矢印にて示す。
Since the
本実施形態では、接着部36の板部35との接着面を、熱収縮によって樹脂パネル11に生じる荷重の方向と平行な方向へ投影すると、せん断中心Sが接着部36の投影面に含まれる。図3では、接着部36の前後方向の長さEを示しており、前後方向において長さEの範囲にせん断中心Sが含まれている。長さEの範囲にせん断中心Sが含まれていることは、せん断中心Sが接着部36の投影面に含まれていること示す。接着部36の投影面にせん断中心Sを含めることで樹脂パネル11の熱収縮による左右方向の荷重がフレーム部材12に作用しても、フレーム部材12に生じるせん断中心Sまわりのモーメントが抑制される。
In the present embodiment, when the adhesive surface of the
なお、図示はされないが、左辺部27には、右辺部26と同様に板部35が備えられており、板部35と左辺部27側のパネル延在部22と接着される接着部36が形成されている。左辺部27の板部35における接着部36は板部35と樹脂パネル11における左側のパネル延在部22とを接着する。図示はされないが、左辺部27のコ字状の断面により規定されるせん断中心Sは接着部36の投影面に含まれる。
Although not shown, the
次に、本実施形態のバックドアパネル10の作用について説明する。例えば、氷点下−30℃程度の低温では、バックドアパネル10は常温の状態よりも熱収縮する。バックドアパネル10における樹脂パネル11とフレーム部材12との線膨張係数の違いから、樹脂パネル11の左右方向の熱収縮はフレーム部材12の熱収縮よりも大きい。このため、フレーム部材12には、右辺部26と左辺部27とを互いに引き付ける方向の荷重が発生する。
Next, the operation of the
接着部36の接着面を熱収縮によって樹脂パネル11に生じる荷重の方向と平行な方向へ投影すると、せん断中心Sが接着部36の投影面に含まれる。このため、接着部36を通じてフレーム部材12が荷重を受けても、フレーム部材12に生じるせん断中心Sのモーメントは抑制される。このため、樹脂パネル11に生じる熱収縮に起因するモーメントによる樹脂パネル11の変形は抑制される。つまり、熱膨張係数の大きい樹脂パネル11に熱膨張係数の小さいフレーム部材12を接着しても、樹脂パネル11の剛性を向上させることなく、樹脂パネル11に生じる熱歪みが抑制される。
When the adhesive surface of the
なお、高温の場合には、バックドアパネル10は常温の状態よりも熱膨張し、フレーム部材12には、右辺部26と左辺部27とを互いに引き離す方向の荷重が発生する。せん断中心Sが接着部36の投影面に含まれるため、接着部36を通じてフレーム部材12が荷重を受けても、フレーム部材12に生じるせん断中心Sのモーメントは抑制される。このため、樹脂パネル11に生じる熱膨張に起因するモーメントよる変形は抑制される。
In the case of high temperature, the
本実施形態のバックドアパネル10は以下の作用効果を奏する。
(1)熱伸縮が樹脂パネル11に生じるとフレーム部材12は接着部36を通じて熱伸縮による生じる荷重を受ける。接着部36は、樹脂パネル11の熱伸縮に伴って接着部36に作用する荷重の方向がフレーム部材12のせん断中心Sを指向する位置に設定されているので、フレーム部材12に生じるせん断中心Sまわりのモーメントは抑制される。よって、樹脂パネル11の剛性を向上させることなく、樹脂パネル11の熱歪みを抑制することができる。
The
(1) When thermal expansion and contraction occurs in the
(2)フレーム部材12のフレーム本体部23はコ字状の断面を有し、パネル本体部21はフレーム本体部23のコ字状の断面の開口側に対向するので、フレーム本体部23に対してせん断中心Sが規定される。熱伸縮が樹脂パネル11に生じるとフレーム本体部23は接着部36を通じて熱伸縮による生じる荷重を受ける。フレーム延在部としての板部35とパネル延在部22とを接着する接着部36は、せん断中心Sを指向するせん断中心Sの近くに位置するため、フレーム部材12が熱収縮による荷重を受けても、フレーム本体部23に生じるモーメントは抑制される。
(2) The frame
(3)接着部36を樹脂パネル11に生じる荷重の方向と平行な方向へ投影するとき、せん断中心Sが接着部36の投影面に含まれる。このため、フレーム部材12に生じるせん断中心Sのモーメントはより一層抑制される。
(3) When the
(4)フレーム部材12は、フレーム本体部23に対してフレーム延在部としての板部35を有している。このため、フレーム部材12がフレーム本体部23のみを備える場合と比較すると、フレーム部材12の剛性が向上する。このため、フレーム部材12は、せん断中心Sのモーメント抑制だけでなく、フレーム部材12の剛性によっても樹脂パネル11の熱収縮により生じる荷重に対抗することができる。
(4) The
(5)接着部36を通じてフレーム部材12が受ける樹脂パネル11の熱収縮による荷重の方向は、接着部36と接着面と交差する方向になる。このため、接着部36の接着面と平行な方向に作用する荷重の成分は殆どなく、接着部36の接着面と平行な方向に作用する荷重による接着部36の過度な変形は生じない。
(5) The direction of the load due to heat shrinkage of the
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態に係る車両用開閉パネルについて説明する。本実施形態の車両開閉パネルは第1の実施形態と同様に、自動車の車体後部に設けられるバックドアパネルである。本実施形態では、第1の実施形態と同じ構成については第1の実施形態の説明を援用し、共通の符号を用いる。
(Second Embodiment)
Next, the vehicle opening / closing panel according to the second embodiment will be described. The vehicle opening / closing panel of the present embodiment is a back door panel provided at the rear portion of the vehicle body of the automobile as in the first embodiment. In the present embodiment, the description of the first embodiment is incorporated for the same configuration as that of the first embodiment, and a common reference numeral is used.
図4に示すように、車両用開閉パネルとしてのバックドアパネル40は、車体(図示せず)の後部に形成した開口部(図示せず)を開閉するドアパネルである。バックドアパネル10は、樹脂材料により形成された樹脂パネル41と、樹脂パネル41の内側に接着されるフレーム部材42と、を備えている。
As shown in FIG. 4, the
樹脂パネル41は、透明性を有する第1樹脂成形体13と第1樹脂成形体13に積層された不透明性又は半透明性を有する第2樹脂成形体14とを備えている。第1樹脂成形体13の表面は、樹脂パネル41の表面(車外側の面)を構成する。第1樹脂成形体13において第2樹脂成形体14が積層されていない裏面の一部は、樹脂パネル41の裏面(車室側の面)の一部を構成する。
The
第2樹脂成形体14にはフレーム部材42が接着される。第2樹脂成形体14にはフレーム部材12の接着により覆われる部位とフレーム部材42に覆われない部位が存在する。図4では、第2樹脂成形体14において二点鎖線Lより内側の部位がフレーム部材42により覆われ、第2樹脂成形体14において二点鎖線Lより外側の部位はフレーム部材42により覆われない。第2樹脂成形体14においてフレーム部材42により覆われない部位は、樹脂パネル41の裏面の一部を構成する。
The
次に、フレーム部材42について説明する。フレーム部材42は、樹脂パネル41よりも熱膨張係数の小さい炭素繊維強化樹脂により形成されている。したがって、樹脂パネル41の線膨張係数はフレーム部材42の線膨張係数よりも大きい。フレーム部材42は、樹脂パネル41の形状に対応する略矩形枠状に形成されている。フレーム部材42は、上辺部43、下辺部44、右辺部45および左辺部46を有している。図5に示すように、上辺部43と右辺部45(又は左辺部46)の間には、円弧状に形成された円弧辺部47が形成されている。下辺部44と右辺部45(又は左辺部46)の間には、円弧状に形成された円弧辺部48が形成されている。上辺部43および下辺部44は、右辺部45および左辺部46よりも長い。
Next, the
上辺部43の裏面(内側面)には、バックドアパネル10を車体と連結するためのヒンジ部30が左右一対設けられている。下辺部44には、ロックストライカ31が設けられている。
A pair of left and
フレーム部材42における上辺部43、下辺部44、右辺部45、左辺部46および円弧辺部47、48はコ字状の断面を有する。図6に示すように、例えば、右辺部45は、背板部49と、背板部49の幅方向における右端(外側端)に形成された側板部50と、背板部49の幅方向における左端(内側端)に形成された側板部51と、を備えている。
The
背板部49の面は、樹脂パネル41の裏面と接近して対向する。側板部50、51は背板部49から樹脂パネル41から離れる方向へ向けて延在している。したがって、背板部49および側板部50、51が右辺部45のコ字状の断面を構成し、コ字状の断面の開口側は樹脂パネル41と反対方向を臨む。なお、図示はされないが、上辺部43、下辺部44、左辺部46および円弧辺部47、48は、右辺部45の背板部49および側板部50、51に相当する背板部および側板部を有する。
The surface of the
樹脂パネル41の裏面と背板部49との間に接着剤が介在された接着部52が形成されている。接着部52は樹脂パネル41とフレーム部材42とを接着する。接着剤は、熱硬化性のウレタン系接着剤であるが、ウレタン系接着剤以外の接着剤を使用してもよい。本実施形態のバックドアパネル10では、接着部52のほかに、樹脂パネル41とフレーム部材42とを接着する接着部(図示せず)が樹脂パネル41と上辺部43および下辺部44との間に形成されている。接着部52を含む各接着部によって樹脂パネル41とフレーム部材42との接着により樹脂パネル41とフレーム部材42が相互に固定される。
An
ところで、背板部49および側板部50、51が右辺部45のコ字状の断面を構成するので、コ字状の断面により規定されるせん断中心Sが存在する。せん断中心Sは、背板部49における樹脂パネル41と対向する面から離れた位置に存在する。従って、接着部52は、前後方向においてせん断中心Sと背板部49との間に位置し、せん断中心Sの近くに位置する。
By the way, since the
本実施形態の樹脂パネル41は、上縁15および下縁16が右縁17および左縁18よりも長いため、樹脂パネル41が熱収縮すると樹脂パネル41の左右方向の収縮量が最も大きくなる。そして、樹脂パネル41にフレーム部材42が接着されているので、樹脂パネル41の左右方向の熱収縮に伴い、フレーム部材42には、右辺部45および左辺部46を互いに近づける左右方向の荷重が生じる。図6では熱収縮時の荷重の方向を白抜き矢印にて示す。
Since the
本実施形態では、接着部52がせん断中心Sに近い位置となることから樹脂パネル41の熱収縮による左右方向の荷重がフレーム部材42に作用しても、フレーム部材42に生じるせん断中心Sまわりのモーメントが抑制される。なお、左辺部46には、図示はされないが、右辺部45と同様に樹脂パネル41と背板部とを接着する接着部52が形成されている。
In the present embodiment, since the
次に、本実施形態のバックドアパネル40の作用について説明する。例えば、氷点下−30℃程度の低温の場合、バックドアパネル40は常温の状態よりも熱収縮する。バックドアパネル40における樹脂パネル41とフレーム部材42との線膨張係数の違いから、樹脂パネル41の左右方向の熱収縮はフレーム部材42の熱収縮よりも大きい。このため、フレーム部材42には、右辺部45と左辺部46とを互いに引き付ける方向の荷重が発生する。
Next, the operation of the
接着部52は、前後方向においてせん断中心Sと背板部49との間に位置し、せん断中心Sの近くに位置する。このため、接着部52を通じてフレーム部材42が荷重を受けても、フレーム部材42に生じるせん断中心Sのモーメントは抑制される。したがって、樹脂パネル41に生じる熱収縮を起因とするモーメントによる変形は抑制される。つまり、熱膨張係数の大きい樹脂パネル41に熱膨張係数の小さいフレーム部材42を接着しても、樹脂パネル41およびフレーム部材42の剛性を向上させることなく、樹脂パネル41に生じる熱歪みが抑制される。
The
なお、高温の場合には、バックドアパネル40は熱膨張し、フレーム部材42には、右辺部45と左辺部46とを互いに引き離す方向の荷重が発生する。接着部52は、前後方向においてせん断中心Sと背板部49との間に位置し、せん断中心Sの近くに位置する。このため、接着部52を通じてフレーム部材42が荷重を受けても、樹脂パネル41およびフレーム部材42に部材等を追加しなくても、フレーム部材42に生じるせん断中心Sのモーメントは抑制され、樹脂パネル41に生じる熱膨張を起因とするモーメントによる変形は抑制される。つまり、樹脂パネル41およびフレーム部材42の剛性を向上させることなく、樹脂パネル41の熱歪みを抑制することができる。
In the case of high temperature, the
また、本実施形態では、接着部52が前後方向において樹脂パネル41とフレーム部材42との間に形成される。このため、接着部が左右方向において樹脂パネルとフレーム部材との間に形成する場合と比較すると、樹脂パネル41およびフレーム部材42の構成は単純化できる。樹脂パネル41およびフレーム部材42の構成が単純化されることにより、樹脂パネル41にフレーム部材42を接着する作業は容易となる。
Further, in the present embodiment, the
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更してもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the gist of the invention. For example, the present invention may be modified as follows.
〇 上記の第1、第2の実施形態では、車両用開閉パネルとしてバックドアパネルを例示したが、車両用開閉パネルバックドアパネルに限定されない。車両用開閉パネルは、例えば、車体の天井に設けた開閉可能なパノラマルーフや車体側部の開閉式のサイドウインドウやサイドパネルであってもよい。特に、比較的大きくしかも軽量化が必要な開閉パネルに本発明を適用すると効果的である。
〇 上記の第1の実施形態では、接着部を樹脂パネルの熱伸縮によりフレーム部材生じる荷重の方向と平行な方向へ投影するとき、せん断中心が接着部の投影面に含まれるようにしたが、この限りではない。例えば、接着部を樹脂パネルの熱伸縮によりフレーム部材生じる荷重の方向と平行な方向へ投影するとき、せん断中心が接着部の投影面に含まれなくてもよい。この場合、せん断中心が接着部の投影面に近い方が好ましく、フレーム部材が受ける荷重によりせん断中心のモーメントが生じても、樹脂パネルの変形が従来の変形よりも抑制された許容範囲内に収まればよい。
〇 上記の第1の実施形態では、パネル延在部を樹脂パネルの一部に設けるとともに、フレーム延在部をフレーム部材の一部に設けるようにしたがこの限りではない。例えば、パネル延在部およびフレーム延在部がヒンジ部およびロックストライカと干渉しない範囲で、パネル延在部を樹脂パネルの全体にわたって設けるとともに、フレーム延在部をフレーム部材の全体にわたって設けるようにしてもよい。そして、接着部はフレーム延在部およびフレーム部材の全体にわたって形成すればよい。
〇 In the first and second embodiments described above, the back door panel is exemplified as the opening / closing panel for the vehicle, but the opening / closing panel for the vehicle is not limited to the back door panel. The opening / closing panel for a vehicle may be, for example, a panoramic roof that can be opened / closed on the ceiling of the vehicle body, or a side window or side panel that can be opened / closed on the side of the vehicle body. In particular, it is effective to apply the present invention to an opening / closing panel that is relatively large and requires weight reduction.
〇 In the first embodiment described above, when the adhesive portion is projected in a direction parallel to the direction of the load generated by the frame member due to the thermal expansion and contraction of the resin panel, the shear center is included in the projection surface of the adhesive portion. This is not the case. For example, when the adhesive portion is projected in a direction parallel to the direction of the load generated by the frame member due to thermal expansion and contraction of the resin panel, the shear center may not be included in the projection surface of the adhesive portion. In this case, it is preferable that the shear center is close to the projection surface of the bonded portion, and even if a moment of the shear center is generated by the load received by the frame member, the deformation of the resin panel is kept within the allowable range suppressed more than the conventional deformation. Just do it.
〇 In the first embodiment described above, the panel extending portion is provided on a part of the resin panel and the frame extending portion is provided on a part of the frame member, but this is not the case. For example, the panel extending portion is provided over the entire resin panel and the frame extending portion is provided over the entire frame member so that the panel extending portion and the frame extending portion do not interfere with the hinge portion and the lock striker. May be good. Then, the adhesive portion may be formed over the frame extending portion and the entire frame member.
10、40 バックドアパネル(車両用開閉パネル)
11、41 樹脂パネル
12、42 フレーム部材
21 パネル本体部
22 パネル延在部
23 フレーム本体部
30 ヒンジ部
31 ロックストライカ
32、49 背板部
33、51 側板部(右)
34、52 側板部(左)
35 板部
36、52 接着部
S せん断中心
10, 40 Back door panel (opening and closing panel for vehicles)
11, 41
34, 52 Side plate (left)
35
Claims (4)
前記樹脂パネルよりも熱膨張係数が小さい炭素繊維強化樹脂により形成され、前記樹脂パネルの内側に接着されるフレーム部材と、を備える車両用開閉パネルにおいて、
前記樹脂パネルと前記フレーム部材とを接着する接着部が設けられており、該接着部は、前記樹脂パネルの熱伸縮に伴って前記接着部に作用する荷重の方向が前記フレーム部材のせん断中心を指向する位置に設定されていることを特徴とする車両用開閉パネル。 With a resin panel made of resin material,
In a vehicle opening / closing panel including a frame member formed of a carbon fiber reinforced resin having a coefficient of thermal expansion smaller than that of the resin panel and adhered to the inside of the resin panel.
An adhesive portion for adhering the resin panel and the frame member is provided, and the direction of the load acting on the adhesive portion due to thermal expansion and contraction of the resin panel is the shear center of the frame member. An opening / closing panel for vehicles characterized by being set in a pointing position.
前記せん断中心を規定するコ字状の断面を有するフレーム本体部と、
前記フレーム本体部から前記せん断中心側へ延在するフレーム延在部と、を備え、
前記樹脂パネルは、
前記フレーム本体部の前記コ字状の断面の開口側に対向するパネル本体部と、
前記パネル本体部から延在し、前記フレーム延在部と対向するパネル延在部と、を備え、
前記フレーム延在部と前記パネル延在部とを接着する位置に前記接着部を設けたことを特徴とする請求項1記載の車両用開閉パネル。 The frame member
A frame body having a U-shaped cross section that defines the shear center,
A frame extending portion extending from the frame main body portion to the shear center side is provided.
The resin panel is
A panel main body facing the opening side of the U-shaped cross section of the frame main body,
A panel extending portion extending from the panel main body portion and facing the frame extending portion is provided.
The opening / closing panel for a vehicle according to claim 1, wherein the adhesive portion is provided at a position where the frame extending portion and the panel extending portion are adhered to each other.
前記樹脂パネルよりも熱膨張係数が小さい炭素繊維強化樹脂により形成され、前記樹脂パネルの内側に接着されるフレーム部材と、を備える車両用開閉パネルにおいて、
前記フレーム部材は、せん断中心を規定するコ字状の断面を有し、
熱収縮によって前記樹脂パネルに生じる荷重の方向と交差する方向における前記せん断中心と前記フレーム部材との間に、前記樹脂パネルと前記フレーム部材とを接着する接着部を設けたことを特徴とする車両用開閉パネル。 With a resin panel made of resin material,
In a vehicle opening / closing panel including a frame member formed of a carbon fiber reinforced resin having a coefficient of thermal expansion smaller than that of the resin panel and adhered to the inside of the resin panel.
The frame member has a U-shaped cross section that defines the shear center and has a U-shaped cross section.
A vehicle characterized in that an adhesive portion for adhering the resin panel and the frame member is provided between the shear center and the frame member in a direction intersecting the direction of the load generated on the resin panel by heat shrinkage. Opening and closing panel for.
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