JP4734128B2 - 車両のドアモジュールパネル - Google Patents

Description

本発明は、プレート本体の表面にスキン層が形成されるとともに、多数の空隙を有する膨張層が内部に形成された板状の車両のドアモジュールパネルに関するものである。

従来より、スキン層が表面に形成されるとともに、多数の空隙を有する膨張層が内部に形成された樹脂成形体が知られている（例えば、特許文献１参照）。この樹脂成形体の成形は、まず、可動型を内部に収容した移動型と、固定型とからなる成形型を型閉じした状態で、キャビティ内に繊維入り熱可塑性樹脂を射出充填する。次に、キャビティ内で繊維入り熱可塑性樹脂が固化する過程で、移動型内で可動型をキャビティ容積が拡大する方向に後退させる。このようにして、膨張層を樹脂成形体の全域に形成し、樹脂成形体の軽量化を図っている。

さらに、上記特許文献１の樹脂成形体は、厚み方向に樹脂密度の高いスキン層からなる凹状部を設けて、この凹状部をリブとして機能させている。このことにより、膨張層を設けたことによるせん断力や圧縮力に対する強度の低下を補うようにしている。
特開平１１−１５６８８１号公報

ところで、車両のドアモジュールパネルには、局所的な応力がかかる部分がある。例えば、車両のドアモジュールパネルの相手部材との取付部分となる凹状部は、車両のドアモジュールパネルの他の部分に比べ、高い応力がかかる。このため、凹状部は他の部分に比べて高い強度が必要であり、強度が不十分であると、圧縮力等に耐えられず、破損してしまうおそれがあるという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、膨張層を有する車両のドアモジュールパネルにおいて、軽量でありながら、凹状部の強度を向上させることにある。

上記の目的を達成するために、本発明では、表面にスキン層が形成されるとともに、多数の空隙を有する膨張層が内部に形成されたプレート本体にソリッド層からなる凹状部を設けるようにした。

具体的には、第１の発明では、成形型のキャビティ内に射出充填した繊維入り熱可塑性樹脂が固化する過程で、キャビティ容積を拡大させて上記繊維入り熱可塑性樹脂を膨張させることにより、樹脂密度の高いスキン層が表面に形成されるとともに、上記スキン層によって包囲され多数の空隙を有して当該スキン層よりも樹脂密度の低い膨張層が内部に形成されたプレート本体を備えた板状の車両のドアモジュールパネルであって、板状をなし、ドアアウタパネルとドアインナパネルとを有するドア本体の該ドアインナパネルに取り付けられ、上記プレート本体には、成形時にキャビティ容積を拡大せずに形成されたソリッド層からなる凹状部が設けられ、上記凹状部は、該凹状部の側面部を構成し、上記プレート本体の板厚方向に起立する縦壁と、該縦壁の起立方向先端に一体に連結される底面部とを備え、上記縦壁にはケーブル又は電線を挿通して上記ドアモジュールパネルの車内側及び車外側に跨って配設する貫通孔が形成され、上記ケーブル又は電線は、上記貫通孔と、該貫通孔に対向する上記縦壁のプレート本体側端縁部とに跨って配設される構成とする。

第２の発明では、上記ケーブルは、一端にドアインナー操作ノブが、他端にドアラッチがそれぞれ接続されたラッチケーブルであり、上記凹状部は、プレート本体の上側近傍に設けられる構成とする。

上記第１の発明によれば、プレート本体の表面にスキン層を形成するとともに、内部に多数の空隙を有する膨張層を形成している。このため、プレート本体を厚肉化することにより曲げ剛性を向上させながら、車両のドアモジュールパネルの全体の軽量化を図ることができる。また、凹状部の取付面部を膨張層を有しない樹脂密度の高いソリッド層で構成している。このため、取付面部を空隙を有さない堅いソリッド層で構成するので、局所的な応力が作用する凹状部におけるせん断力や圧縮力に対する強度を高めることができる。さらに、凹状部に側面部を構成する縦壁を設けている。このため、取付面部をプレート本体の板厚方向に起立したソリッド層よりなる縦壁で包囲するので、平面状のものに比べて、凹状部の剛性、特にねじり剛性を高めることができる。

また、凹状部の剛性を高めるために設けた縦壁は、プレート本体の板厚方向に起立した堅いソリッド層で構成されているので、せん断強度が高い。かかる縦壁に貫通孔を形成し、ケーブル又は電線を挿通することができるので、ドアモジュールパネルの平面部に貫通孔を形成する場合に比べ、ケーブル又は電線を挿通する部分の強度を高めることができる。

また、縦壁に設けた貫通孔と、この貫通孔に対向する縦壁のプレート本体側端縁部とに跨ってケーブル又は電線を配設しているので、貫通孔を平面部に形成する場合に比べ、ケーブル又は電線を貫通孔に挿入した状態で、ドアモジュールパネルをドアインナパネルに組み付ける際、ケーブル又は電線の曲がり度合いが緩やかとなり、組付けが容易となるとともに、ドア本体に組み付けられたケーブルを操作する際、ケーブルの抵抗力が軽減され、その操作性が良好となる。

上記第２の発明によれば、ケーブルを一端にドアインナー操作ノブが、他端にドアラッチがそれぞれ接続されたラッチケーブルとし、凹状部をプレート本体の上側近傍に設けている。このため、ドア本体に組み付けられたケーブルを操作する際、ケーブルの抵抗力が軽減され、その操作性が良好となる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１に、自動車のサイドドア１の断面図を示す。サイドドア１は、金属製のドアアウタパネル５とドアインナパネル７とを有するドア本体３を備えている。ドアインナパネル７には、本発明の実施形態に係る板状のドアモジュールパネル９が取り付けられている。ドアインナパネル７には、ドアモジュールパネル９を車室内側から被うようにドアトリム１３が取り付けられている。

図２は、自動車の右側フロントドア用のドアモジュールパネル９を車室内側から見た平面図であり、ドアトリム１３が取り外された状態を示す。なお、図２において左側が車両の前側、上側が車両の上側を示す。ドアモジュールパネル９は、その主体をなすプレート本体１５を備えている。ドアモジュールパネル９は、繊維入り熱可塑性樹脂Ｒ（図６に示す）で成形されている。

プレート本体１５は、図１に示すように、空隙がなく樹脂密度の高く堅いスキン層２１が表面に形成されるとともに、多数の空隙（図示せず）を有し、スキン層２１によって包囲され、スキン層２１に比べて樹脂密度の低い膨張層２３が内部に形成されている。プレート本体１５は、成形型５７のキャビティ６３（図６に示す）内に射出充填した繊維入り熱可塑性樹脂Ｒが固化する過程で、プレート本体１５に対応するキャビティ容積を拡大して、繊維入り熱可塑性樹脂Ｒを膨張させることにより成形する。なお、繊維入り熱可塑性樹脂Ｒの膨張は、熱可塑性樹脂Ｒに混入されている繊維の弾性復元力によっても行われる。

図１及び図２に示すように、プレート本体１５の車室外側面の外周縁部に形成されたシール溝部１７には、プレート本体１５とドアインナパネル７との間をシールするシール材１１が収容されている。プレート本体１５のシール溝部１７の内周には、ドアモジュールパネル９のドアインナパネル７との取付箇所である複数の取付部１９が形成されている。取付部１９には、それぞれにボルト挿通孔１９ａが貫通して形成され、該ボルト挿通孔９ａをドアインナパネル７の複数個の取付用孔７ｂ（図１にのみ示す）に位置合わせし、ボルト２５をドアインナパネル７の車室外側に溶着されたウェルドナット２７に螺合させることにより、ドアモジュールパネル９をドアインナパネル７に取り付けている。なお、図２では、上記ボルト２５を図示せず省略している。ドアインナパネル７の中央部に空けられた開口７ａ近傍に、プレート本体１５の取付部１９が取り付けられる。

プレート本体１５には、金属製のウィンドガラス昇降用の前側及び後側ガイドレール３５ａ，３５ｂを取り付けるための、第１〜第４締結部２９〜３２が設けられている。

凹状部としての第１締結部２９は、プレート本体１５の上側後端近傍に設けられ、この第１締結部２９付近を図３に拡大して示す。第１締結部２９は、図５に示すように、車室外側に向けて凹陥した凹状に形成され、その底面部を構成する取付面部３９を備えている。取付面部３９は、平面視略矩形状であり、その前側上部に、プレート本体１５の板厚方向に貫通する締結用孔４１ａ（図５にのみ示す）が形成されたボス部４１が車室内側に向けて突設されている。取付面部３９は、後述するように、成形時にキャビティ容積を拡大せずに形成されたソリッド層４０で構成されている。ソリッド層４０は、膨張層２３を有しない樹脂密度の高い層である。上記ボス部４１の外周縁部の略前側部分には、５つの補強リブ４１ｂが形成されている。

第１締結部２９は、その側面部を構成する第１〜第３縦壁４３ａ，４３ｂ，４３ｃを備えている。第１〜第３縦壁４３ａ，４３ｂ，４３ｃは、プレート本体１５の板厚方向に起立して一体に形成されている。具体的には、第１縦壁４３ａは第１締結部２９の側面の前側を、第２縦壁４３ｂは上側を、第３縦壁４３ｃは後側をそれぞれ構成し、取付面部３９が３面の縦壁４３ａ〜４３ｃに包囲されている。第１締結部２９の側面の下側は開口部４６が形成され、車室外側に向けて凹んだ平面視略台形状の凹部４５に連続している。第１〜第３縦壁４３ａ〜４３ｃは、ソリッド層４０で構成されている。

図２に示すように、第２締結部３０及び第３締結部３１は、車室外側に向けて凹陥した凹部３０ａ，３１ａを備えている。凹部３０ａ，３１ａの底部中央には、締結用孔（図示せず）が貫通して形成されたボス部３０ｂ，３１ｂが形成され、このボス部３０ｂ，３１ｂの外周縁部には、８つの補強リブ３０ｃが互いに等間隔をあけて形成されている。第４締結部３２には、締結用孔（図示せず）が貫通して形成されたボス部３２ａが形成され、このボス部３２ａの外周縁部には、８つの補強リブ３２ｂが形成されている。

ドアモジュールパネル９の車室外側には、前側及び後側ガイドレール３５ａ，３５ｂが配設され、前側ガイドレール３５ａは、第３，第４締結部３１，３２にボルト３１ｄ，３２ｃによって取り付けられ、後側ガイドレール３５ｂは、第１，第２締結部２９，３０のボス部４１，３０ｂに、ボルト４２，３０ｄによって取り付けられている。この取り付け方は、図５に示すように、ドアモジュールパネル９に車室外側から後側ガイドレール３５ｂを重ねて、第１締結部２９におけるボス部４１の締結用孔４１ａに後側ガイドレール３５ｂの上部に開けられたガイドレール側取付孔３５ｃを位置合わせした後、ボルト４２をドアモジュールパネル９の車室内側から挿入して、ボルト４２を後側ガイドレール３５ｂの車室外側に溶着されたウェルドナット４４に螺合させる。これにより、第１締結部２９に後側ガイドレール３５ｂが取り付けられる。

図３〜図５に示すように、第３縦壁４３ｃには、ケーブル挿通用の貫通孔４７ａが、第３縦壁４３ｃの平面視略中央に、ドアモジュールパネル９の板厚方向に垂直な方向に貫通して開けられている。貫通孔４７ａには、ロック用及びアンロック用の２本のラッチケーブル５１がドアモジュールパネル９の車内側及び車外側に跨って配設されている。

図２に示すように、ドアモジュールパネル９の後方には、ドアインナパネル７に取り付けられるドアラッチ５５が配設されている。ドアラッチ５５に接続されたラッチケーブル５１が、貫通孔４７ａの後方から挿入され、前方に向かって上側に延び、ドアインナパネル７に取り付けられたドアインナー操作ノブ５３に接続されている。貫通孔４７ａとラッチケーブル５１とは、ラバー製のシール材４９によりシールされ、水がドアラッチ５５側からラッチケーブル５１を伝い、ドアモジュールパネル９内側に進入するのを防止している。なお、図４は、シール材４９及びラッチケーブル５１が配設されていない状態の貫通孔４７ａを示す。また、図３は、ラッチケーブル５１が配設されていない状態を示す。

本実施形態に係るドアモジュールパネル９は、プレート本体１５の表面にスキン層２１を形成するとともに、内部に多数の空隙を有する膨張層２３を形成している。このため、膨張層２３を有しないソリッド層４０のみからなり、かつ本実施形態のプレート本体１５と同一肉厚であるプレート本体に比べて、ドアモジュールパネル９全体の軽量化を図ることができる。

第１締結部２９には、ウィンドガラス（図示せず）を支持する後側ガイドレール３５ｂが取り付けられているため、ウィンドガラス昇降時等には、プレート本体１５の他の部分に比べて、第１締結部２９には高い応力がかかる。しかし、第１締結部２９の締結用孔４１ａが開けられた取付面部３９を膨張層２３を有しない樹脂密度の高いソリッド層４０で構成しているため、局所的な応力が作用する第１締結部２９の圧縮強度やせん断力に対する強度を高めることができる。

さらに、取付面部３９をプレート本体１５の板厚方向に起立したソリッド層４０よりなる第１〜第３縦壁４３ａ，４３ｂ，４３ｃで包囲し、凹状としているで、平面上の締結部に比べて、第１締結部２９の剛性、特にねじり剛性を高めることができる。

また、ケーブル挿通用の貫通孔４７ａをソリッド層４０からなる第３縦壁４３ｃに形成している。すなわち、第１締結部２９の剛性を高めるために設けた第３縦壁４３ｃは、空隙を有さず堅いソリッド層４０で構成されているので、せん断強度が高い。このため、プレート本体１５の他の部分よりも強度の高い第３縦壁４３ｃを利用して貫通孔４７ａを形成し、ラッチケーブル５１を挿通することができるので、ケーブル挿通部の強度を確保することができる。

また、第３縦壁４３ｃに貫通孔４７ａを形成しているため、貫通孔４７ａをプレート本体１５の他の部分に形成する場合に比べ、ラッチケーブル５１を貫通孔４７ａに挿入した状態で、ドアモジュールパネル９をドアインナパネル７に組み付ける際、ラッチケーブル５１の曲がり度合いが緩やかとなり、組付けが容易となるとともに、ドア本体３に組み付けられたラッチケーブル５１を操作する際、ラッチケーブル５１の抵抗力が軽減され、その操作性が良好となる。

次に、本実施形態に係るドアモジュールパネル９を成形する方法について説明する。

図６は、図３のＶ−Ｖ線断面対応箇所の成形をする成形型５７を示す。

成形型５７は、固定型５９と、固定型５９に対向配置された可動型６１と、固定型５９に設けられたスライド型６７と、可動型６１に設けられた中子６５とを備えている。固定型５９の成形面５９ａは、プレート本体１５の車室内側面の形状に対応している。可動型６１の成形面６１ａは、プレート本体１５の車室外側面の形状に対応し、スライド型６７の成形面６７ａは、第１締結部２９の車室内側面の形状に対応している。スライド型６７の成形面６７ａには、ボス部４１を成形する凹部６７ｂと、該ボス部４１の締結用孔４１ａを成形する円柱状の突起部６７ｃとが形成され、該突起部６７ｃの先端は、可動型６１の成形面６１ａに当接している。スライド型６７は、固定型５９に移動可能に挿入され、油圧シリンダ等の伸縮手段（図示せず）に連結され、この伸縮手段の伸縮作動により、可動型６１に対して進退可能になっている。中子６５は、貫通孔４７ａを成形するために、可動型６１の移動方向に対して垂直方向に移動できるように可動型６１に挿入されている。

まず、図６（ａ）に示すように、成形型５７を型閉じする。

次に、キャビティ６３内に射出機（図示せず）から、ガラス繊維等の繊維入り熱可塑性樹脂Ｒ（例えば、繊維入りポリプロピレン樹脂）を射出充填する。

その後、成形型５７のキャビティ６３内で繊維入り熱可塑性樹脂Ｒが固化する過程で、図６（ｂ）に示すように、可動型６１をキャビティ６３の容積が拡大する型開き方向（図６（ｂ）に白抜き矢印で示す）に中子６５とともに後退させる。つまり、可動型６１を固定型５９からわずかに離れさせ、キャビティ容積を例えば、２倍もしくはそれ以上に拡大させる。繊維入り熱可塑性樹脂Ｒが固化する過程とは、キャビティ６３における成形型５７（固定型５９、可動型６１）の成形面５９ａ，６１ａ近傍にスキン層２１が生成された時点である。

可動型６１の後退動作に追従して、伸縮手段の伸長作動により、スライド型６７を可動型６１に向かってキャビティ６３内にさらに進出させる。このため、スライド型６７対応箇所のキャビティ容積は変動（拡大）しない。

上記の段階で、スライド型６７を除く固定型５９の成形面５９ａと、可動型６１の成形面６１ａとの間のキャビティ６３内の繊維入り熱可塑性樹脂Ｒは、これら成形面５９ａ，６１ａと接触する部分が型温の影響により、早期に冷却されているため、空隙がなく堅いスキン層２１となって表面層を構成する一方、繊維入り熱可塑性樹脂Ｒの内側部分は、型温の影響を受けにくく、粘度の高いゲル状態になっている。したがって、キャビティ容積の拡大により、それまで固定型５９及び可動型６１で圧縮されている繊維入り熱可塑性樹脂Ｒが、可動型６１の成形面６１ａに引っ張られて膨張する。この際、繊維入り熱可塑性樹脂Ｒも上記圧縮から解放されて弾性的に復元し、この弾性復元力（スプリングバック現象）によって、繊維入り熱可塑性樹脂Ｒが膨張する。このことにより、空隙が少なく堅いスキン層２１が表面に形成されるとともに、内部に多数の空隙を有する膨張層２３が形成されたプレート本体１５が成形される。

第１締結部２９の取付面部３９及び第１〜第３縦壁４３ａ〜４３ｃに対応するキャビティ６３内の繊維入り熱可塑性樹脂Ｒは、可動型６１がキャビティ容積拡大方向に後退しても、この後退動作にスライド型６７が追従してキャビティ６３内に進出するので、キャビティ空間は拡大せず、したがって、堅いソリッド層４０からなる第１締結部２９が成形される。

最後に、成形型５７を型開きする。すなわち、まず、中子６５を可動型６１から抜く方向に後退させ、これにより、成形されたプレート本体１５と中子６５との引っかかりがなくなる。次に、可動型６１を後退させて型開きすることにより、成形品を脱型させることができる。

《その他の実施形態》
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

すなわち、上記実施形態では、凹状部としての第１締結部２９を、ウィンドガラス昇降用の後側ガイドレール３５ｂの上側を取り付けるためのものとしたが、後側ガイドレール３５ｂの下側を、あるいは、前側ガイドレール３５ａをドアモジュールパネル９に取り付けるための凹状部とし、第１締結部２９と同様の構成としてもよい。

また、上記実施形態では、取付面部３９は平面視で略矩形状としたが、かかる形状に限定されるものではなく、円形状や楕円形状でもよい。

また、上記実施形態では、貫通孔４７ａは、ラッチケーブル５１を配設するためのものとしたが、その他のランプ用等の電線を配設してもよい。

また、上記実施形態では、貫通孔４７ａは、第３縦壁４３ｃに設けたが、ケーブルの配設方向に応じて第１縦壁４３ａ又は第２縦壁４３ｂに設けてもよい。

さらに、上記実施形態において、繊維入り熱可塑性樹脂Ｒに発泡材を含有させることが望ましい。可動型６１の後退量、すなわち膨張倍率を大きくしてプレート本体１５の可動型６１後退方向の肉厚（板厚）を厚くした場合、繊維入り熱可塑性樹脂Ｒの膨張量が不足しても、発泡材の発泡力（膨張圧）がそれを補完して、空隙を確実に形成することができるからである。これらの場合、発泡材としては、化学反応によりガスを発生させる科学的発泡材や、二酸化炭素ガス及び窒素ガス等の不活性ガスを用いる物理的発泡材等がある。

以上説明したように、本発明は、プレート本体の表面にスキン層が形成されるとともに、多数の空隙を有する膨張層が内部に形成された板状の車両のドアモジュールパネルについて有用である。

図２のII−II線に相当する自動車のサイドドア断面図である。 本発明の実施形態に係るドアモジュールパネルを車室内側から見た平面図である。 ドアモジュールパネルの第１締結部付近を拡大して示す平面図である。 第１締結部付近を図３におけるＹ方向からみた矢視図である。 図３のＶ−Ｖ線における断面図である。 （ａ）は、キャビティ内に繊維入り熱可塑性樹脂を射出充填した状態を示す図５対応箇所の成形型断面図、（ｂ）は、可動型をキャビティ容積が拡大する方向に僅かに後退させた成形型断面図である。

３ ドア本体
５ アウタパネル
７ インナパネル
９ ドアモジュールパネル
１５ プレート本体
２１ スキン層
２３ 膨張層
２９ 第１締結部（凹状部）
３９ 取付面部
４０ ソリッド層
４１ 締結用孔
４３ 縦壁
４７ａ 貫通孔
５１ ラッチケーブル
５３ ドアインナー操作ノブ
５５ ドアラッチ
５７ 成形型
６３ キャビティ
Ｒ 繊維入り熱可塑性樹脂

Claims (2)

1. 成形型（５７）のキャビティ（６３）内に射出充填した繊維入り熱可塑性樹脂が固化する過程で、キャビティ（６３）容積を拡大させて上記繊維入り熱可塑性樹脂を膨張させることにより、樹脂密度の高いスキン層（２１）が表面に形成されるとともに、上記スキン層（２１）によって包囲され多数の空隙を有して当該スキン層（２１）よりも樹脂密度の低い膨張層（２３）が内部に形成されたプレート本体（１５）を備えた板状の車両のドアモジュールパネルであって、
   上記ドアモジュールパネル（９）は、板状をなし、ドアアウタパネル（５）とドアインナパネル（７）とを有するドア本体（３）の該ドアインナパネル（７）に取り付けられ、
   上記プレート本体（１５）には、成形時にキャビティ（６３）容積を拡大せずに形成されたソリッド層（４０）からなる凹状部（２９）が設けられ、
   上記凹状部（２９）は、該凹状部（２９）の側面部を構成し、上記プレート本体（１５）の板厚方向に起立する縦壁（４３ａ，４３ｂ，４３ｃ）と、該縦壁（４３ａ，４３ｂ，４３ｃ）の起立方向先端に一体に連結される底面部とを備え、
   上記縦壁（４３ｃ）にはケーブル（５１）又は電線を挿通して上記ドアモジュールパネル（９）の車内側及び車外側に跨って配設する貫通孔（４７ａ）が形成され、
   上記ケーブル（５１）又は電線は、上記貫通孔（４７ａ）と、該貫通孔（４７ａ）に対向する上記縦壁（４３ａ）のプレート本体（１５）側端縁部とに跨って配設されていることを特徴とする車両のドアモジュールパネル。
2. 請求項１に記載の車両のドアモジュールパネルにおいて、
   上記ケーブル（５１）は、一端にドアインナー操作ノブ（５３）が、他端にドアラッチ（５５）がそれぞれ接続されたラッチケーブルであり、
   上記凹状部（２９）は、プレート本体（１５）の上側近傍に設けられていることを特徴とする車両のドアモジュールパネル。

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