JP2022188569A - 車両用アンダーカバーおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】バランスのよい剛性を備えた車両用アンダーカバーを提供する。【解決手段】車両用アンダーカバー１０は、繊維体または発泡体などの多孔質材料で構成される板状体１２と、板状体１２を支持する支持体１４とを備えている。支持体１４は、横板２０ａおよび該横板２０ａの両縁から延びる縦板２０ｂ,２０ｂを有する溝形状の第１枠部２０を有している。また、支持体１４は、第１枠部２０と交差するように設けられて、車両内側への突出寸法が第１枠部２０よりも小さい第２枠部２２を有している。【選択図】図１

Description

この発明は、例えばエンジンアンダーカバーなどの車両用アンダーカバーおよび車両用アンダーカバーの製造方法に関するものである。

特許文献１のように、車両における車体の下側に、アンダーカバーが取り付けられている。特許文献１のアンダーカバーは、合成樹脂製の板状体であり、ボルトやナットなどで車体に取り付けられている。

特開２０１４－５８１７８号公報

アンダーカバーは、例えば、冠水路を走行した際に水が溜まっても破損しない剛性が必要である。しかし、アンダーカバーの剛性を高く設定し過ぎても、アンダーカバーに外力が加わった場合に車体へ取り付く締結部分に応力が集中して、締結部分が破損して外れ易くなってしまう。

本発明は、従来の技術に係る前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、必要な剛性を備えると共に車体から外れ難い車両用アンダーカバーおよび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。

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本発明に係る車両用アンダーカバーは、
多孔質の板状体と、
前記板状体を支持する支持体と、を備え、
前記支持体は、
横板および該横板の両縁から延びる縦板を有する溝形状の第１枠部と、
前記第１枠部と交差するように設けられ、車両内側への突出寸法が前記第１枠部よりも小さい第２枠部と、を有していることを要旨とする。

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本発明に係る車両用アンダーカバーの製造方法は、
多孔質の板状体を、成形型にセットし、
前記成形型において、横板および該横板の両縁から延びる縦板による溝形状の第１枠部と、該第１枠部と交差するように設けられ、車両内側への突出寸法が前記第１枠部よりも小さい第２枠部とを有する合成樹脂製の支持体を成形し、
前記板状体と前記支持体とを接合した車両用アンダーカバーを得ることを要旨とする。

本発明に係る車両用アンダーカバーによれば、必要な剛性を備えると共に車体から外れ難い。
本発明に係る車両用アンダーカバーの製造方法によれば、必要な剛性を備えると共に車体から外れ難い車両用アンダーカバーを簡単に得ることができる。

本発明の実施例に係るエンジンアンダーカバーを示す平面図である。 実施例のエンジンアンダーカバーの一部を上側（車両内側）から示す概略斜視図である。 実施例のエンジンアンダーカバーの一部を下側（車両外側）から示す概略斜視図である。 (ａ)は図１のＡ－Ａ線に対応する位置で切断した端面図であり、(ｂ)は(ａ)のＢ部拡大図である。 図１のＣ－Ｃ線に対応する位置で切断した端面図である。 (ａ)は図１のＤ－Ｄ線に対応する位置で切断した端面図であり、(ｂ)は(ａ)のＥ部拡大図である。 実施例のエンジンアンダーカバーの製造過程を示す説明図である。 実施例のエンジンアンダーカバーの製造過程を示す説明図である。

次に、本発明に係る車両用アンダーカバーおよび車両用アンダーカバーの製造方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。本発明に係る車両用アンダーカバーは、エンジンアンダーカバー、フロアアンダーカバー、フェンダーライナーなどの車両外装部材やその他の車両構成部材として好適に用いることができる。なお、実施例では、車両用アンダーカバーとして、車両におけるエンジンルームの下側に取り付けられるエンジンアンダーカバーを例示して説明する。以下の実施例で説明するエンジンアンダーカバーでは、車両内側が上であり、車両外側が下になる。

図１～図４に示すように、エンジンアンダーカバー(車両用アンダーカバー)１０は、多孔質材料を主体として構成された板状体１２と、板状体１２を支持する支持体１４とを備えている。エンジンアンダーカバー１０は、板状体１２と合成樹脂製の支持体１４とが接合されている。エンジンアンダーカバー１０は、支持体１４に設けられた取付部１６を用いて、自動車等の車両の車体に取り付けられる。なお、実施例では、孔形状の取付部１６に、ボルトやリベットなどの締結部材を通して、エンジンアンダーカバー１０を車体に取り付ける。符号１８は、板状体１２および支持体１４を上下へ貫通する水抜き孔である。

板状体１２の主体となる層を構成する多孔質材料としては、例えば、繊維体や発泡体などを用いることができる。板状体１２は、多孔質材料に由来する特性によって、吸音や断熱などの所要の機能を発揮するものである。エンジンアンダーカバー１０は、エンジン音や、走行音などの車外騒音を、板状体１２によって抑えている。板状体１２を構成する繊維体としては、ポリエステル繊維、ポリオレフィン繊維、アラミド繊維、ガラス繊維、セルロース繊維、ナイロン繊維、ビニロン繊維、レーヨン繊維などからなる不織布や織布などを用いることができる。また、板状体１２を構成する発泡体としては、ポリウレタン系、ポリオレフィン系、ポリスチレン系などの発泡体を用いることができる。なお、板状体１２は、吸音性の観点から通気性を有する多孔質材料が好ましい。

板状体１２は、１層で構成してもよいが、２層以上で構成してもよい。例えば、板状体１２は、エンジンアンダーカバー１０の下側（車両外側）に臨むように配置されて、板状体１２に求められる主機能(実施例では吸音)を担保するための第１層と、第１層に重ねて配置されて、板状体１２に付加する補助機能(実施例では撥水)を担保するための第２層とを含む複層構造にすることができる。この場合、第２層を第１層よりも密度を高く設定したり、第２層をシリコーン樹脂やフッ素樹脂などの撥水材料を付与することで撥水性を確保したりするなどができる。このように、板状体１２において車両外側となる第２層に撥水性を付与することで、板状体１２に水が浸入したり、板状体１２に雪が付いたり、板状体１２に着氷したりすることを防止できるので好ましい。なお、エンジンアンダーカバー１０の上側（車両内側）の一部または全面に重ねて、例えば、不織布等の繊維体や発泡体などのシートを重ねて配置してもよい。

支持体１４は、合成樹脂の射出成形等による成形品である。合成樹脂としては、ポリプロピレン(ＰＰ)、ポリエチレン(ＰＥ)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン (ＡＢＳ)、ポリ塩化ビニル(ＰＶＣ)、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)、ポリアミド(ＰＡ)などを用いることができる。

図１に示すように、支持体１４は、互いに交差する複数の枠部２０,２２を有している。具体的には、支持体１４は、車両における前後方向に延びる第１枠部２０と、第１枠部２０と交差する方向（車両における横方向）に延びる第２枠部２２とを備えている。また、支持体１４は、エンジンアンダーカバー１０の外縁部を構成する外枠部２４を備えている。第１枠部２０および第２枠部２２が、外枠部２４の内側に連ねて格子状に配置されている。そして、第１枠部２０および第２枠部２２、あるいは第１枠部２０、第２枠部２２および外枠部２４で前後左右に並んで構成される複数の区画の内側に、板状体１２が配置されている。なお、支持体１４は、第１枠部２０、第２枠部２２よび外枠部２４を一体的に形成した成形品である。

図２および図６に示すように、第１枠部２０は、横板２０ａと、横板２０ａにおける左右の縁からそれぞれ延びる縦板２０ｂとを有する溝形状に形成されている。第１枠部２０は、縦板２０ｂの下端部に板状体１２が接続されており、横板２０ａが板状体１２の上面よりも上側に位置するように張り出している。換言すると、第１枠部２０は、下側（車両外側）から上側（車両内側）へ向けて凹み、左右の縦板２０ｂ,２０ｂの間が下側に開口している。実施例では、前後方向に亘って１本の第１枠部２０が延びているが、複数の第１枠部２０を前後方向に直列配置してもよい。

図５に示すように、エンジンアンダーカバー１０において、第１枠部２０の溝形状が車両の前後方向へ延びるように形成されている。第１枠部２０は、車両前側が開口している。具体的には、エンジンアンダーカバー１０の前縁部を構成する車両前側の外枠部２４（特に区別する場合は前外枠部２４Ａという。）が、板状体１２（および横板２０ａ）よりも上側（車両内側）に張り出すように形成されている。そして、横板２０ａおよび縦板２０ｂ,２０ｂが前外枠部２４Ａの立ち壁に連ねて形成されて、第１枠部２０が、前外枠部２４Ａの立ち壁を貫通している。このように、第１枠部２０は、車両前側を塞ぐ壁を備えていない。なお、複数の第１枠部２０を前後方向に直列配置する場合は、最も車両前側にある第１枠部２０が、車両前側に開口していればよい。

図５に示すように、第１枠部２０は、横板２０ａに連ねて、車両前側から車両後側へ向かうにつれて車両外側へ傾く傾斜部２０ｃを備えていてもよい。実施例では、エンジンアンダーカバー１０の後縁部を構成する車両後側の外枠部２４（特に区別する場合は後外枠部２４Ｂという。）に連なる第１枠部２０の後縁部に、傾斜部２０ｃが設けられている。なお、傾斜部２０ｃは、第１枠部２０における前後方向の途中位置に設けてもよい。第１枠部２０は、車両後側が開口するように形成してもよいが、溝形状の内側に壁を立てなければならない場合、前述した傾斜部２０ｃとすることが望ましい。

図１に示すように、第２枠部２２は、左右に隣り合う第１枠部２０,２０の間に設けられている。図２に示すように、第２枠部２２は、第１枠部２０よりも剛性が低くなるように構成されている。例えば、第２枠部２２は、第１枠部２０よりも上側（車両内側）への突出寸法が小さく形成されている。より具体的には、第２枠部２２は、基部２２ａと、基部２２ａから上側（車両内側）へ立ち上がる立部２２ｂとを備えている（図４参照）。実施例において、第１枠部２０が、横板２０ａおよび左右の縦板２０ｂ,２０ｂによる断面「Ｕ」字形状であるのに対して、第２枠部２２が、板状の基部２２ａおよび板状の立部２２ｂによる断面「Ｔ」字形状になっている。立部２２ｂの上下方向の寸法が、第１枠部２０における縦板２０ｂの上下方向の寸法よりも小さく、立部２２ｂの上端が横板２０ａよりも低く（車両外側）に位置している。実施例では、立部２２ｂの上端が、板状体１２の上面よりも低い（車両外側）位置にある。なお、実施例では、エンジンアンダーカバー１０の側縁部を構成する車両横側の外枠部２４（特に区別する場合は横外枠部２４Ｃという。）に、立部２２ｂと同様のリブ形状が設けられている。

図２に示すように、第２枠部２２において、基部２２ａが、第１枠部２０の縦板２０ｂの下端に繋がり、立部２２ｂが縦板２０ｂに繋がっている。また、基部２２ａが、板状体１２に繋がっている（図４参照）。実施例では、基部２２ａが板状体１２に含浸して一体化されており、板状体１２に重ねて立部２２ｂが設けられている。第１枠部２０が、互いに分かれている左右の板状体１２,１２の間に設けられて、左右に隣り合う板状体１２を第１枠部２０で支持している。一方、第２枠部２２が、前後に連続する板状体１２に重ねて設けられて、板状体１２を第２枠部２２で支持している。

図４に示すように、第２枠部２２は、基部２２ａが立部２２ｂよりも前後寸法が大きく形成されている。このように、第２枠部２２と第１枠部２０の縦板２０ｂとの連結する部分における第２枠部２２の下部が、第２枠部２２の上部よりも幅広に形成されている。
また、図３に示すように、基部２２ａにおける縦板２０ｂと連結する部分が、縦板２０ｂ側が幅広になるように、基部２２ａにおける第１枠部２０,２０間の中間部分よりも広がっている。

図４に示すように、後外枠部２４Ｂの縁は、第１枠部２０と同様に、上側へ張り出すと共に下側へ開口する溝形状に形成されている。後外枠部２４Ｂの縁における溝形状は、第１枠部２０よりも上側への突出寸法が小さく設定され、第１枠部２０よりも剛性を小さくしてある。図６に示すように、横外枠部２４Ｃの縁は、第１枠部２０と同様に、上側へ張り出すと共に下側へ開口する溝形状に形成されている。横外枠部２４Ｃの縁における溝形状は、第１枠部２０よりも上側への突出寸法が小さく設定され、第１枠部２０よりも剛性を小さくしてある。

図４および図６に示すように、エンジンアンダーカバー１０には、板状体１２における枠部２０,２２に繋がる部位に、圧縮部２６が設けられている。圧縮部２６は、板状体１２の上面から上方へ開口するように凹んでいる。圧縮部２６は、板状体１２の中央部位よりも薄くなっている。圧縮部２６は、板状体１２の中央部位よりも密度が高くなっており、枠部２０,２２を構成する合成樹脂が侵入し難くなっている。

実施例のエンジンアンダーカバー１０は、板状体１２となるシートＳをセットした成形型３０で支持体１４を成形する所謂インサート成形によって得られる(図７～図８参照)。インサート成形によって得られるエンジンアンダーカバー１０は、合成樹脂を硬化して形成される支持体１４自身の接合力を用いて、板状体１２と支持体１４とが一体化されている。

具体的には、以下のようにエンジンアンダーカバー１０を製造することができる。まず、板状体１２となるシートＳを用意する。例えば、第１枠部２０に対応する位置に開口や切れ目等による脆弱部Ｓａを形成したシートＳを用意し、このシートＳを型開きした成形型３０にセットする（図８(ａ)参照）。また、別の方法として、左右に隣り合う第１枠部２０,２０間の寸法よりもわずかに幅広に形成したシートＳを複数用意し、短冊状のシートＳを型開きした成形型３０にセットするようにしてもよい。シートＳは、例えばトムソン刃などによって、打ち抜き加工することで形成することができる。なお、脆弱部Ｓａは、外形のカットに合わせて形成すればよい。

シートＳを、第１型３２において第１枠部２０の下面を形作る第１枠形成凸部３２ａに脆弱部Ｓａを合わせてセットする(図８(ａ)参照)。このとき、第１型３２において第２枠部２２の下面を形作る部分にシートＳが重なって配置されている（図７(ａ)参照）。成形型３０を型閉じすることで、第１枠形成凸部３２ａに押されると共に、第２型３４において第１枠部２０の上面を形作る第１枠形成凹部３４ａの開口縁に押されることで、脆弱部Ｓａが破断し、第１枠形成凸部３２ａを挟んでシートＳが分割される（図８(ｂ)参照）。そして、分割されたシートＳの端部が、第１枠形成凹部３４ａの開口縁と第１型３２との間で圧縮されて保持される。成形型３０を型閉じすることで、第２型３４において第２枠部２２の上面を形作る第２枠成形部３４ｂにシートＳが圧縮されて保持される（図７(ｂ)参照）。

型閉じによって、第１枠形成凸部３２ａと第１枠形成凹部３４ａとの間に、第１枠部２０に対応するキャビティ３６が形成され、このキャビティ３６にシートＳの端部が入っている。また、第２枠成形部３４ｂとシートＳとの間に、第２枠部２２の立部２２ｂに対応するキャビティ３６が形成される。

複数箇所に設けられた図示しないゲートから樹脂材料をキャビティ３６に注入し、支持体１４を射出成形する（図７(ｃ)および図８(ｃ)参照）。このとき、樹脂材料は、例えば、外枠部２４に対応するキャビティ３６から第１枠部２０または第２枠部２２に対応するキャビティ３６へ、第１枠部２０に対応するキャビティ３６から第２枠部２２に対応するキャビティ３６へ、第２枠部２２に対応するキャビティ３６から第１枠部２０に対応するキャビティ３６へなどの様々な経路で流動して、キャビティ３６全体に行き渡る。

第１枠形成凸部３２ａと第１枠形成凹部３４ａとの間のキャビティ３６において、板状体１２（シートＳ）の端部が入り込んだ状態で第１枠部２０が成形される。このとき、板状体１２（シートＳ）における第１枠部２０の近傍が、第１枠形成凹部３４ａの開口縁で圧縮されているので、板状体１２への樹脂材料の含浸を抑制することができる。第２枠成形部３４ｂとシートＳとの間のキャビティ３６において、第２枠部２２の立部２２ｂが成形されると共に、シートＳに樹脂材料が含浸して基部２２ａが成形される。このとき、板状体１２（シートＳ）における第２枠部２２の近傍が、基部２２ａに対応する部分よりも圧縮されているので、板状体１２への樹脂材料の含浸を抑制することができる。このように、左右方向に隣り合う板状体１２の間に第１枠部２０が成形されると共に、板状体１２に重ねて第２枠部２２が成形される。そして、得られたエンジンアンダーカバー１０を、型開きした成形型３０から取り出す。このように前述した製造方法によれば、第１枠部２０よりも低い第２枠部２２を有する支持体１４によって板状体１２を支持したエンジンアンダーカバー１０を簡単に得ることができる。

エンジンアンダーカバー１０において、比較的柔らかい板状体１２を支持する支持体１４は、溝形状の第１枠部２０と、車両内側への突出寸法が第１枠部２０よりも小さい第２枠部２２を有している。第１枠部２０を、横板２０ａと横板２０ａの両縁から延びる縦板２０ｂを有する溝形状とすることで、その形状特性により十分な剛性を確保することができる。また、第２枠部２２の突出寸法を第１枠部２０よりも小さくすることで、第２枠部２２を第１枠部２０よりも剛性を小さくすることができる。このように、エンジンアンダーカバー１０は、冠水路の走行により水が載った場合や走行時の振動などの負荷や、路上の縁石や雪氷の衝突による負荷を、第２枠部２２の変形によって逃がすことができ、車体への取付部１６に過剰な負荷がかかることを抑えることができる。従って、エンジンアンダーカバー１０は、必要な剛性を有しつつ、車体から外れ難くなる。

エンジンアンダーカバー１０は、支持体１４によって剛性を確保することができるので、板状体１２を圧縮等することで剛性を出す必要がなくなる。例えば、板状体１２の厚さや空隙を確保できることによって、吸音等の性能を向上させることができ、目付量を減らすことによってコストを低減することができる。

第１枠部２０は、車両外側から車両内側へ向けて凹むと共に車両前側が開口して、車両の前後方向へ延びる溝形状になっている。このように、エンジンアンダーカバー１０は、溝形状の第１枠部２０が車両前後に延びていることで、第１枠部２０によって車両下側の空気に対する整流効果が得られ、空力特性上有利になる。しかも、第１枠部２０の車両前側が開口していることで、第１枠部２０の溝内に空気が通り易くなり、第１枠部２０による整流作用をより効果的に得ることができる。

第１枠部２０は、横板２０ａに連ねて、車両前側から車両後側へ向かうにつれて車両外側へ傾く傾斜部２０ｃを備えている。これにより、エンジンアンダーカバー１０は、溝形状の第１枠部２０から空気が車両後側へ抜け易くなり、第１枠部２０による整流作用が効果的に得られて空力特性上有利になる。

左右方向に隣り合う板状体１２,１２の間に第１枠部２０を設け、比較的剛性が高い第１枠部２０によって別々の板状体１２,１２を繋いでいるので、板状体１２を適切に支持することができる。また、第２枠部２２を板状体１２に重ねて設けることで、比較的剛性が低い第２枠部２２であっても、板状体１２を適切に支持することができる。左右方向に隣り合う板状体１２,１２の間に第１枠部２０を成形することで、第１枠部２０の成形により板状体１２（シートＳ）を簡単に繋ぐことができる。また、第２枠部２２を板状体１２に重ねて成形することで、シートＳを分断する手間を省くことができ、成形型３０へのシートＳのセットを楽にすることができる。

第２枠部２２と第１枠部２０の縦板２０ｂとの連結部分における第２枠部２２の下部を、第２枠部２２の上部よりも幅広に形成することで、第２枠部２２における第１枠部２０への連結部分の強度を向上することができる。また、支持体１４の成形時に、第２枠部２２に対応するキャビティ３６と、第１枠部２０に対応するキャビティ３６との間で、樹脂材料を流動し易くすることができ、得られるエンジンアンダーカバー１０の品質を安定させることができる。

（変更例）
前述した事項に限らず、例えば以下のようにしてもよい。なお、本発明は、実施例および以下の変更例の具体的な記載のみに限定されるものではない。
（１）第２枠部の剛性を第１枠部よりも低くする構成は、実施例に限らない。例えば、第２枠部の肉厚を薄くするなどによって、第１枠部と比べて剛性を低くしてもよい。
（２）車両用アンダーカバーの一部を切り欠いて、メンテナンス用の開口部を設け、この開口部に開閉可能な蓋部を取り付けてもよい。
（３）板状体に設ける水抜き孔の周囲に樹脂材料を含浸させてもよい。また、板状体に含浸させた樹脂とインサート成形時の型による成形により、板状体に水抜き孔に向けて水を誘導する案内路を設けてもよい。

１２ 板状体，１４ 支持体，２０ 第１枠部，２０ａ 横板，２０ｂ 縦板，
２０ｃ 傾斜部，２２ 第２枠部

Claims (8)

1. 多孔質の板状体と、
   前記板状体を支持する支持体と、を備え、
   前記支持体は、
   横板および該横板の両縁から延びる縦板を有する溝形状の第１枠部と、
   前記第１枠部と交差するように設けられ、車両内側への突出寸法が前記第１枠部よりも小さい第２枠部と、を有している
   ことを特徴とする車両用アンダーカバー。
2. 前記第１枠部は、車両外側から車両内側へ向けて凹むと共に車両前側が開口して、車両の前後方向へ延びる溝形状である請求項１記載の車両用アンダーカバー。
3. 前記第１枠部は、前記横板に連ねて、車両前側から車両後側へ向かうにつれて車両外側へ傾く傾斜部を備えている請求項１または２記載の車両用アンダーカバー。
4. 前記第１枠部が、前記板状体の間に設けられ、
   前記第２枠部が、前記板状体に重ねて設けられている請求項１～３の何れか一項に記載の車両用アンダーカバー。
5. 前記第２枠部と前記第１枠部の縦板との連結部分における該第２枠部の下部が、該第２枠部の上部よりも幅広に形成されている請求項１～４の何れか一項に記載の車両用アンダーカバー。
6. 多孔質の板状体を、成形型にセットし、
   前記成形型において、横板および該横板の両縁から延びる縦板による溝形状の第１枠部と、該第１枠部と交差するように設けられ、車両内側への突出寸法が前記第１枠部よりも小さい第２枠部とを有する合成樹脂製の支持体を成形し、
   前記板状体と前記支持体とを接合した車両用アンダーカバーを得る
   ことを特徴とする車両用アンダーカバーの製造方法。
7. 前記板状体の間に前記第１枠部を成形し、
   前記板状体に重ねて前記第２枠部を成形する請求項６記載の車両用アンダーカバーの製造方法。
8. 前記第２枠部と前記第１枠部の縦板との連結部分における該第２枠部の下部を、該第２枠部の上部よりも幅広に形成する請求項６または７記載の車両用アンダーカバーの製造方法。

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