JP4476427B2 - 自動車パネル部品及びその製造方法 - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のフロントフード、トランクリッド、リアゲート、車体のリアクオータ、サイドパネル、フェンダ等の自動車パネル部品に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車のパネル部品、例えばフロントフード、サイドパネル等は、アウタパネルの内面、即ち裏面に沿って、プレス成形された金属製インナパネルを溶接や接着により取り付けることによって、アウタパネルの強度および剛性を高めている。例えば、図12に一例を示すようにフロントフードは、そのアウタパネル2の内面にインナパネル3を×印で示す個所で溶接または接着することにより構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、自動車パネル部品のアウタパネルは大型部品であり、したがって、その裏面に取り付けて補剛を行う金属製インナパネルも当然大型部品となり、しかも、補剛機能を与えるためにインナパネルにリブ等を形成したりするためのプレス機、プレス金型も大型で高価なものにならざるを得ず、インナパネルの製造コストが高くなり、しかもプレス、溶接、接着等の加工が容易ではない。さらに、インナパネルの重量も大きく、自動車の性能、燃費等に悪影響が及ぶ。
【0004】
本発明は、上述の問題を解決するためになされたもので、その目的は、インナパネルに面倒で高価なプレス作業等を施す必要がなく、インナパネルとして簡単な構成のものを使用すればよく、しかも簡単な手段でインナパネルに補剛機能を付与することが可能で、軽量な自動車パネル部品を提供することにある。
【0005】
また、本発明は、従来に比し簡単で手数がかからない自動車パネル部品の製造方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による自動車パネル部品は、アウタパネルと、アウタパネルの内面に沿い、アウタパネルとの間に空間を形成するように設けられたインナパネルと、インナパネルをアウタパネルの内面に保持する手段と、上記アウタパネルとインナパネルの間の上記空間に充填され硬化された発泡体とを有し、上記インナパネルには発泡剤を格納する混合室が設けられていることを特徴とする。
これにより、混合室において発泡剤を発泡させ、発泡体をアウタパネルとインナパネルの間の空間に充填させるようにすることができる。
【0007】
混合室の内部には発泡剤攪拌手段を設けて、その攪拌手段により発泡剤を攪拌して発泡させるようにすることができる。
【0008】
インナパネルは合成樹脂により構成することができる。
【0009】
また、前記目的を達成するために、本発明による自動車パネル部品の製造方法は、アウタパネルを用意し、発泡剤を収容した混合室をもつインナパネルを用意し、アウタパネル内面に、それとの間に空間を形成するようにインナパネルを固定し、混合室内の発泡剤を混合して発泡させ、上記空間を発泡体により充填する工程を含むことを特徴とする。
【0010】
この自動車パネル部品製造方法において、発泡剤は混合室内で攪拌することによって発泡させることができる。また、発泡剤としては2液混合型発泡剤を使用することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態につき説明する。
【0012】
図1は、本発明が施される自動車の車体を示す。前述のように、本発明が対象とする自動車パネル部品は、フロントフード、トランクリッド、リアゲート、車体のリアクオータ、サイドパネル、フェンダ等である。以下の実施の形態は、自動車パネル部品として、図1に示すフロントフード10を例にとって説明する。
【0013】
図2に示すように、フロントフード10は金属製アウタパネル10aと合成樹脂製インナパネル10bとから構成されている。インナパネル10bはアウタパネル10aの裏面、すなわち内面に施されるもので、図2の状態では、インナパネル10bは未だアウタパネル10aに取り付けられていない。アウタパネル10aは公知のように例えば鋼板により構成されているが、インナパネル10bは鋼板ではなく典型的には軽い合成樹脂板等で構成される。公知のように、アウタパネル10aはその前後の端縁に沿って補強材11a.11bが取り付けられている。そして、これらの補強材11a.11bの間の領域でアウタパネル10aの内面にインナパネル10bが後述のようにして取り付けられる。
【0014】
本発明によれば、インナパネル10bは、ほぼ四角形平板状の主体部12と、主体部12の全側縁に沿って形成された立上り部13から外方へ突出するフランジ部14とから一体的に構成されており、立上り部13の内側には凹部15が形成されている。また、主体部12の適当な個所には、インナパネル11aと反対の側に突出するように、発泡剤混合室16を形成する格納容器17が設けられている。この格納容器17は主体部12と一体的に予め成形しておくのが好ましい。格納容器17の内部は前記凹部15に連通している。なお、格納容器17は図示のような箱形である必要はなく任意の形状、例えば円筒形状でよい。
【0015】
図1の一部を拡大して示す図3において、格納容器17の発泡剤混合室16内には、攪拌羽根20が設けられている。この攪拌羽根20の基端は、回転軸21に固定されていて、回転軸21の回転によって発泡剤混合室16内で回転するようになっている。回転軸21は格納容器17の外壁を貫通して外壁により適当に回転可能に支持されており、格納容器17の外側から回転軸21の外端に回転工具23を係合させて回すことにより、回転軸21を回転させることができる。回転軸21と攪拌羽根20はいずれも合成樹脂により形成するのが望ましい。発泡剤混合室16内には、予め発泡剤を収容した合成樹脂製の袋等の容器Bが収容されている。発泡剤は、公知の2液型発泡剤で、例えば主原料としてポリオールとポリイソシアネートを含む2液型発泡ウレタンの液状原料である。これらの2液は容器B内で互いに混合しないように仕切りにより隔てられて格納されており、仕切りが破壊されると互いに混合して一気に発泡し膨張するようになっている。
【0016】
以上に述べた構成をもつアウタパネル10aおよびインナパネル10bを組み立てるには次のような方法を用いる。まず、図2において、インナパネル10bのフランジ14が当てられるアウタパネル10aの内面部分に、接着手段としての接着テープ24を当て、この接着テープ24を介してインナパネル10bのフランジ14をアウタパネル10aの内面に接着する。この際、発泡剤混合室17内に、予め2液型発泡剤を収容した袋等の容器Bを格納しておく。ついで、図4に示すようにインナパネル10bの表面にバンド26を掛け、バンド26の両端を補強材11bに固定することによって、インナパネル10bをアウタパネル10aに固定する。
【0017】
かくして、アウタパネル10aとインナパネル10bとの間には、図5に示すように外部に対して閉じた空間が形成される。次に、図3に示す回転工具23を回転軸21の外端に係合させて回転軸21を回転させると、攪拌羽根20が発泡剤混合室16内で容器Bを破壊し、2種類の発泡液が混合する。そして、発泡液は羽根20によって攪拌されてよく混じりあい、両液の発泡反応が起き、発泡剤はアウタパネル10aとインナパネル10bとの間の空間に短時間(60秒程度)で膨張して広がり、当該空間を完全に充填する硬化発泡体Fと成る。この際、合成樹脂製容器Bも当該空間内の硬化発泡体中に閉じ込められる。このようにして図5の最終組み立て状態が得られる。硬化発泡体Fは、アウタパネル10aとインナパネル10bを短時間で完全に接合して一体化させる。硬化発泡体Fは強固であって、従来のインナパネルに形成したリブの機能に匹敵する剛性をパネル部品に与える。なお、インナパネル10bをアウタパネル10aに固持するために、アウタパネル10aの内面に両端を固定したリンホース(補強材)を、インナパネルの表面を押さえるように、縦2本、26または26´を十字状に設ける。
【0018】
図6は本発明の他の実施の形態を示す。この実施の形態では、格納容器17の内部に回転軸や攪拌羽根を設けることなく、外側からのみ押して開放可能な弁部材30を設けている。この弁部材30は、格納容器17の外壁の一部に設けた孔(スリット)31を閉じることが可能な構成を持っている。なお、孔31はスリットのような細長い形状をしている必要はなく、任意の形状の孔でよい。弁部材30は外側からの押圧力が無くなると自動的にスリット31を閉じるような習性を与えられている。この実施の形態は、その他の点では図1ないし図4に示す実施の形態と同じである。
【0019】
この実施の形態では、インナパネル10bをアウタパネル10aに固定した後、格納容器17のスリット31を経て弁部材30を開きつつカッタ32を発泡剤混合室16内に挿入し、内部の2液型発泡剤容器B内の液間の仕切りを破き、内部の2つの発泡液を混合させる。これにより発泡反応が起こり、最終的には図5の状態が得られる。このとき、弁部材30は内部で発泡硬化した発泡体により閉じられるので、発泡体が外部に漏れることはない。
【0020】
図7および図8は本発明のさらに他の実施の形態を示している。この実施の形態では、合成樹脂製の格納容器17自体に発泡剤収容タンク40、41が一体的に形成されている。これらの収容タンクも合成樹脂からなり、これら収容タンクに異なる原料液をそれぞれ収容しており、互いに直径方向に対向するように格納容器17の円筒形周壁から内側に突設された扇形断面形状をなすタンクである。これらタンク40,41の間には空間42が形成され、この空間42を通るように回転軸44が回転可能に格納容器17内に支持され、この回転軸45に平板状回転羽根45が固定されている。この回転羽根45の表面には鋭利な突起46が設けられている。かかる構成により、図3の実施の形態の場合と同様に回転軸44を外部から回転工具(図示せず)により回転駆動すると、回転羽根44の突起46が収容タンク40,41を破壊し、それらの内部の原料液を混合させて発泡反応を起こさせる。これにより、図5に示すように発泡体Fが形成されてアウタパネルとインナパネルの間の空間を完全に充填し、両パネルを一体化する。
【0021】
図9および図10は本発明のさらに他の実施の形態をし示している。この実施の形態では、インナパネル10bはそのアウタパネル10aに面する側に隆起状のリブ50が形成されている。これらのリブ50の高さは、リブ先端がアウタパネル10aの内面にフランジ14とともに接触する程度に定められている。したがって、インナパネル10bをアウタパネル10aに組み付けると、リブ50がアウタパネル10aの内面に接触して補剛効果が得られる。リブ50を形成する位置はアウタパネル10aの補剛が必要な個所である。なお、発泡剤混合室16は通路51で連通しておりアウタパネルとインナパネルの間の発泡体はリブ50内に設けた通路51を通ってリブ50の存在しない凹みの部分に充填されることになる。
【0022】
なお、前述のように、本発明は、フロントフードのほかに、トランクリッド、サイドパネル、リアクオータ、リアゲート、フェンダ等のパネル部品に適用することができる。その一例として、図11にはリアクオータに本発明を施した例を示す。図11において、リアクオータ60の窓61の下部に、インナパネル10bがフランジ14によって接着される。そして、発泡剤格納容器17内の発泡剤を外部から操作によって発泡、硬化させることにより両パネルを一体化する。
【0023】
なお、発泡体によりアウタパネルと一体化されたインナパネルをより強固に固定するには前述のようにリンホースを取り付けるのが望ましい。
【0024】
【発明の効果】
以上に実施の形態について説明したように、本発明では、アウタパネルとインナパネルの間の空間内で発泡、硬化させた発泡体により両パネルを一体化し、発泡体により補剛するので、従来のようにインナパネルに面倒で高価なプレス作業等を施して補剛する必要がなく、インナパネル自体は軽量で簡単、安価な構造のものでよいから、結果的に安価で軽量な自動車パネル部品を得ることができる。
【0025】
また、本発明では、アウタパネルにインナパネルを取り付けておいて発泡反応を起こさせるという簡単な手段で、短時間にアウタパネルとインナパネルに補剛機能を付与することが可能で、安価に軽量な自動車パネル部品を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を施す自動車の一例を示す斜視図。
【図2】図1に示す自動車のパネル部品の一例としてのフロントフードの分解断面図。
【図3】図2の一部の拡大断面図。
【図4】図2に示すフロントフードの組み立て途中における平面図。
【図5】図2に示すフロントフードの組み立て完了後の状態を示す断面図。
【図6】本発明の他の実施の形態における図3に相当する部分を示す拡大断面図。
【図7】本発明のさらに他の実施の形態における図3に相当する部分を一部省略して示す斜視図。
【図8】図7において図示略部した部分のみを示す斜視図。
【図9】本発明のさらに他の実施の形態におけるインナパネルの平面図。
【図10】図9のインナパネルの断面図。
【図11】リアクオータに本発明を適用した例を示す図。
【図12】従来の自動車パネル部品の一例としてのフロントフードを裏面から見た図。
【符号の説明】
10 自動車パネル部品(フロントフード)
10a アウタパネル
10b インナパネル
12 インナパネルの主体部
14 フランジ
15 凹部
16 発泡液混合室
17 発泡液格納容器
20 攪拌羽根
21 回転軸
24 接着テープ
26 バンド
27 リンホース
B 2液発泡剤収容容器(袋)
F 発泡体
30 弁部材
31 孔(スリット)
32 カッタ
40 発泡剤収容タンク
41 発泡剤収容タンク
42 空間
44 回転軸
45 羽根
46 突起
51 通路

Claims (6)

  1. アウタパネルと、
    アウタパネルの内面に沿い、アウタパネルとの間に空間を形成するように設けられたインナパネルと、
    インナパネルをアウタパネルの内面に保持する手段と、
    上記アウタパネルとインナパネルの間の上記空間に充填され硬化された発泡体とを有し
    上記インナパネルに発泡剤を格納する混合室が設けられていることを特徴とする自動車パネル部品。
  2. 上記混合室はその内部に発泡剤攪拌手段を備えていることを特徴とする請求項記載の自動車パネル部品。
  3. 上記インナパネルは合成樹脂からなることを特徴とする請求項1または2に記載の自動車パネル部品。
  4. アウタパネルを用意し、
    発泡剤を収容した混合室をもつインナパネルを用意し、アウタパネル内面に、それとの間に空間を形成するようにインナパネルを固定し、
    上記混合室内の発泡剤を混合して発泡させ、上記空間を発泡体により充填する、
    工程を含むことを特徴とする自動車パネル部品の製造方法。
  5. 上記発泡剤を混合室内で攪拌することによって発泡体を形成することを特徴とする請求項記載の自動車パネル部品の製造方法。
  6. 上記発泡剤は2液混合型発泡剤であることを特徴とする請求項または記載の自動車パネル部品の製造方法。
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