JP5080826B2 - カウルトップカバー及び射出成形用金型 - Google Patents

Description

本発明は、自動車のフロントガラスとフードとの間の間隙を遮蔽するように配されるカウルトップカバーの構造、及び、そのカウルトップカバーを成形するための射出成形用金型に関するものである。尚、本願発明では、格子部を形成する桟において、車両の前後方向に配される桟を縦桟といい、車両の車幅方向に配される桟を横桟という。

一般に、乗用車のフロントガラスとフードとの間のカウルトップ付近には、ワイパーの駆動機構や外気導入機構、その他の補機類が配置されている。近年では、このフロントガラスとフードとの間のカウルトップ部分に、射出成形により複雑な形状に成形した合成樹脂製のカウルトップカバーを被せて、車両のデザインを整えながら、ワイパーの駆動機構等の補機類を覆って雨水から保護するとともに、カウルトップカバーに設けた通気用の開口から新気を導入することが可能なように構成している。

このカウルトップカバーの通気用の開口は、客室内等に新気を導入するという用途に関する限り、その開口面積は大きい方が好ましい。しかし、フロントガラスとフードとの間をつなぐデザイン面からの要求や、内側に存在するワイパーの駆動機構等の補機類を避ける必要性などから、開口として用いることができる位置や面積には制約が課されている。その限られた制約の範囲内において、可能な限り広い開口を設けて、導入する新気の風量を確保する必要がある。

従来の合成樹脂製カウルトップカバーの開口に関する発明として、特開平５−１６９５６９号公報（特許文献１）には、通気用の格子部に設けた開口の大きさを、４ｍｍ角以下とすることにより、風損を増大させずに雨水、雪等を除去する発明が記載されている。特許文献１では、射出成形時に溶融樹脂を射出するゲートからの距離に応じて、格子部を形成する縦桟の断面積を減少させることにより、縦桟及び横桟に効率よく樹脂を導入して、成形不良を減少させることができる旨の記載がなされている。

また、特開平１１−３４８６８１号公報（特許文献２）には、カウルトップカバーにおける主格子部を、同一平面状において互いに直交する縦桟及び横桟から構成するとともに、更にその主格子部の内部に、射出成形時における溶融樹脂の流れと平行な方向に、厚さが薄い副格子部を形成した発明が記載されている。

この、特許文献２に記載されている副格子部を設けたカウルトップカバーによれば、従来格子部を成形する際に桟の中央部で発生していたエアタイト現象を未然に防止して、ショートショットの発生を防止できる旨の記載がなされている。
特開平５−１６９５６９号公報（図２他） 特開平１１−３４８６８１号公報

特許文献１の図２に記載されたカウルトップカバーでは、通気用の開口を空気の流入方向から見た際に、縦桟及び横桟の幅が等しいか、又は、横桟よりも縦桟の幅が広く形成されている。

したがって、このカウルトップカバーを射出成形する際には、金型のゲートから射出されて、格子部手前側の平板部用キャビティを通って縦桟に対して平行に流れてきた溶融樹脂が、縦桟用キャビティ内に流入して通過してゆく。

縦桟用キャビティの内部を通過した溶融樹脂は、同一平面上で直交している横桟用キャビティを通過して再び別の縦桟用キャビティ内に流入し、最終的には格子部奥側の平板部用キャビティ内に多く流出する。

この平板部用キャビティ内では、縦桟用キャビティ内を通過してきた溶融樹脂と、別途平板部用キャビティ内を迂回して流れてきた溶融樹脂とが合流し、奥側の平板部にウエルドラインやフローマーク、又はシルバーストリーク等の成形不良を生じ、金型の玉成によって対応を図っているが、金型の調整に工数を要してしまう。

カウルトップカバーは、車両の外板の一部を形成するものであり、その形状には装飾のためのデザインが施されている。このカウルトップカバーの部分において、射出成形による模様が残っていると、車両の質感が大きく損なわれるという不具合を生じる。また、格子部における縦桟及び横桟の幅が同一であると、通気用の空気の導入口としての開口の面積をあまり多く確保することができないために、客室内に対する温風又は冷風の吹き出し風量を、諸定量確保することができないという不具合を生ずる。

特許文献２に記載されたカウルトップカバーでは、縦桟及び横桟から構成される主格子部の内部に、厚さの薄い副格子部を形成してあるが、特許文献１に記載されたカウルトップカバーと同様に、縦桟用キャビティの内部を通過した溶融樹脂が、主格子部奥側の平板部用キャビティ内に多く流出して、別途平板部用キャビティを経由して流れてきた溶融樹脂と合流し、奥側の平板部にウエルドラインやフローマーク、又はシルバーストリーク等の成形不良を生じ、金型の玉成によって対応を図っているが、金型の調整に工数を要してしまう。

また、特許文献２に記載されているカウルトップカバーでは、主格子部の内部に副格子部を形成しているために、開口の総面積が狭くなってしまい、要求されている通気用の風量を確保することが難しくなる。

更に、副格子部の存在により、格子部の剛性と強度が上がるので、格子部に衝撃が加わった際に所定の力で格子部を破断させるための弱部を別途設けたり、カウルトップカバーの素材として高価な原料を用いるなどの工夫が必要となり、カウルトップカバーの製造コストが上昇するという不具合を生じていた。

本発明は、こうした従来技術の持つ問題点を解決するために創出されたもので、合成樹脂製のカウルトップカバーの平板部に発生していたウエルドラインやフローマーク、又はシルバーストリークの成形不良を防止又は減少させて、外観がきれいなカウルトップカバーを提供することを目的としている。

併せて、カウルトップカバーの開口外側から内部を見えにくくし、更に格子の目を細かくすることによって、走行中においてカウルトップ部分に浸入する粉雪を減少させ、格子部におけるショートショットの成形不良をも減少させることが可能なカウルトップカバー、及びカウルトップカバーの射出成形用金型を提供することを目的としている。

前述の目的を達成すべく、本発明に係るカウルトップカバーは、合成樹脂の射出成形品により得られ、自動車のフロントガラスとフードとの間の間隙を遮蔽する平板部と、互いに交差する桟により仕切られる格子部とを備えるカウルトップカバーにおいて、
前記格子部が、周囲を囲繞する枠部と、互いに交差して前記枠部内に配設され、桟幅を等しくした複数の縦桟及び桟幅を等しくした複数の横桟と、を有し、前記格子部が、前記枠部と前記縦桟及び前記横桟のみによって、複数の開口を備えた格子状に形成され、
前記縦桟又は前記横桟の桟幅が、前記横桟又は前記縦桟の桟幅に対して１／２〜２／３の桟幅に形成され、前記枠部及び前記縦桟及び前記横桟の表裏方向における厚さが、ともに同じ厚さに形成され、
前記枠部が、前記平板部に延設して配設され、前記枠部及び前記縦桟及び前記横桟の表裏方向における厚さが、前記平板部の表裏方向における厚さよりも厚く形成され、前記桟幅を狭く形成した前記横桟又は前記縦桟の一方の桟に、射出成形時に発生するウエルドラインを生じさせてなることを最も主要な特徴としている。

また、前述の目的を達成すべく、本発明に係る射出成形用金型は、自動車のフロントガラスとフードとの間に配置され、その部分において車両の外部と内部とを遮蔽する平板部と、互いに交差する桟により仕切られる格子部とを備える合成樹脂製カウルトップカバー用の射出成形用金型において、
前記格子部の周囲を囲繞する枠部と、前記枠部内で互いに交差して成形され、桟幅を等しくした複数の縦桟及び桟幅を等しくした複数の横桟のみと、から形成される複数の開口を備えた格子部を成形する桟用キャビティが、その内幅形状として、前記縦桟又は前記横桟を成形する桟幅を、前記横桟又は前記縦桟を成形する桟幅に対して１／２〜２／３の桟
幅となるように形成されており、
前記桟用キャビティの深さ形状が、前記枠部及び前記縦桟及び前記横桟を成形する部位に対して同じ深さ形状となるように形成され、かつ、前記枠部及び前記縦桟及び前記横桟を成形する部位における深さが、前記枠部に延設した前記平板部を成形する部位における深さよりも深い深さ形状に形成され、
前記桟用キャビティにおける前記横桟又は前記縦桟に対して内幅を狭く成形する部位において、ウエルドラインが生じるように、溶融樹脂を射出するゲートが配されていることを他の最も主要な特徴としている。

本発明に係るカウルトップカバーは、格子部周囲の平板部用キャビティから、桟用キャビティ内の互いに交差する縦桟及び横桟に向かって溶融樹脂が流入するように射出成形品の形状を工夫したので、従来平板部に多発していたウエルドラインを、縦桟又は横桟の内で桟幅を狭く設定した一方の桟に生じさせることができ、平板部における成形不良を防止又は減少させることができる。

また、本発明に係るカウルトップカバーでは、射出成形時に溶融樹脂が合流することによって生じるウエルドラインを、縦桟又は横桟の内で桟幅を狭くした一方の桟の部位に生じさせておくことができる。
この溶融樹脂が合流した部分は、他の部分と比較すると引張強度が低いので、所定以上の衝撃力が加わった際には、この桟幅が狭く成形された桟に生じたウエルドラインを基点として破断させることができる。したがって、カウルトップカバーの格子部に要求されている所定の強度を維持しながら、桟幅を狭くした一方の桟が破断することによって衝撃吸収性を確保することができる。

また、本発明に係るカウルトップカバーでは、縦桟又は横桟の内で一方の桟の幅を狭くしているので、所定の開口面積を維持しながら一方の桟の本数を増やし、一方の桟を密にすることができる。これにより、車両走行中に車外で舞っている粉雪が桟に当たりやすくなるので、導入空気と粉雪とを効果的に分離することができる。従来は、粉雪の浸入を防止するために、カウルトップカバーの開口に細かいメッシュの網を別途付設して、欧州や北米等の厳寒地で要求されている粉雪の浸入基準に対応していたが、本発明により、一体成形品にて粉雪の浸入基準を満足することができる。また、縦桟又は横桟の内で桟の幅を狭くした桟の本数を増やすことによって、カウルトップカバーの開口外側から、カウルトップカバーの内部を見えにくくすることができる。

また、本発明では、射出成形時には、縦桟又は横桟の内で先ず比較的幅の広い桟を成形する桟用キャビティの部位に対して溶融樹脂の充填が終了し、その後、縦桟又は横桟の内で幅の狭い一方の桟を成形する桟用キャビティの部位に対して溶融樹脂の充填が終了するようになるので、従来平板部に多発していたウエルドラインやフローマーク、又はシルバーストリーク等の成形不良を防止又は減少させることができる。

また、カウルトップカバーにおける平板部の表裏方向の厚さよりも、縦桟及び横桟の表裏方向の厚さを厚く設定したことにより、カウルトップカバーの格子部の強度を増すことができるので、縦桟又は横桟の内で一方の桟の幅を更に狭く形成して、開口の開口面積を増大させ、通気用の空気の流量を増大させることができる。

また本発明は、カウルトップカバーを射出成形するために、通気用の格子部を形成する互いに交差する桟のうち、縦桟又は横桟の内で一方の桟を成形する桟用キャビティの部位における内幅を、他方の桟を成形する桟用キャビティの部位における内幅に対して１／２〜２／３の内幅に設定し、桟用キャビティの深さを等しく設定した金型を用いた。そして、桟用キャビティにおける内幅を狭く設定した部位において、ウエルドラインが生じるように、溶融樹脂を射出するゲートが配した。これにより、平板部におけるウエルドラインやフローマーク、又はシルバーストリーク等の成形不良を防止又は減少してカウルトップカバーを成形することが可能となる。

また、射出成形用金型における互いに交差する縦桟及び横桟を成形する桟用キャビティの内幅形状として、縦桟又は横桟の内で一方の桟を成形する内幅を他方の桟を成形する内幅に対して狭く設定することにより、カウルトップカバーの格子部に衝撃が加わった際に、敢えて桟幅を他方に比べて狭く形成した一方の桟に生じるウエルドラインを基点として破断させて、所定の衝撃吸収性を確保することができる。また、他方の桟よりも桟幅を狭く形成した一方の桟を先に破断させる構造を採用することにより、破断した破片を破断していない他方の桟が保持し続けるので、破片の飛散を防止することができる。また、縦桟又は横桟の内で一方の桟の幅を狭くすることにより、格子部において広い開口面積を得ることができる。また、桟の幅を狭くすることにより、所定の開口面積を確保しながら桟を密に配置することができるので、一体成形によるカウルトップカバーでありながら、開口からカウルトップ内部に浸入する粉雪を減少させるとともに、カウルトップカバーの開口
外側から内部を見えにくくすることができる。

格子部の開口を仕切る縦桟又は横桟の内で一方の桟幅を、他方の桟幅の１／２よりも小さくすると、桟の剛性が不足してしまい、カウルトップカバーとしてのスペックを満たすことができない。また、桟幅を狭くした一方の桟幅を、他方の桟幅の２／３よりも大きくすると、桟の剛性が高くなり、所定の衝撃力で破断し難く、効率的な衝撃吸収特性を得難い。

以下、本発明に係るカウルトップカバーの代表的な実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。

本発明に係るカウルトップカバーは、溶融させた合成樹脂を射出成形して得られる射出成形品であり、自動車等の車両のフロントガラスとフードとの間に設けられているカウルトップ部分を覆い隠す部品である。

図１は、カウルトップカバー１０を正面から見た全体図であり、図２及び図３は、本発明に係るカウルトップカバー１０における格子部２０を裏面から見た部分拡大図である。また、図４は、格子部２０の縦桟１４の断面図であり、図５は、横桟１６の断面図である。そして、図６は、横桟１６よりも縦桟１４の長さを長く設定することにより、長方形の開口１９を形成した格子部２０の実施例を示す図である。

図１に示すように、カウルトップカバー１０は、車両の内部と外部とを遮蔽する平板部１２と、互いに交差する縦桟及び横桟により仕切られる通気用の格子部２０と、２本のワイパーアームの回動軸を貫通させる２つのワイパー軸開口３０とを備える。

当該カウルトップカバー１０の横幅は、略車両の横幅に近い大きさを有する射出成形品である。したがって、図１に示す実施例では、金型において溶融樹脂を射出するためのゲートＧ１〜Ｇ４を複数設けてある。

次に、図２を用いて本発明に係る格子部２０の裏面側の構造について説明する。図２に示すように、格子部２０は、互いに隣接する２つの開口１９、１９同士を仕切る縦桟１４及び横桟１６を設けてある。この縦桟１４及び横桟１６を互いに交差させることにより、少なくとも４以上の通気用の開口１９を形成している。開口１９は、紙面の上下方向に貫通する孔である。

図２に示すように本発明では、横桟１６の幅Ａに対して、縦桟１４の幅をＡ／２〜Ａ×２／３に設定するとともに、縦桟１４及び横桟１６の表裏方向の厚さを等しく設定してある。これにより、射出成形時において、縦桟１４を成形するための縦桟用キャビティ内（一方の桟用キャビティ内）に流れる溶融樹脂の流速を、横桟１６を成形するための横桟用キャビティ内（他方の桟用キャビティ内）に流れる溶融樹脂の流速よりも遅くすることができる。

すると、格子部２０周囲の平板部１２を成形するための平板部用キャビティ内から、縦桟用キャビティ内及び横桟用キャビティ内に向かって溶融樹脂が流入するようになるので、縦桟用キャビティ内又は横桟用キャビティ内から平板部用キャビティ内に溶融樹脂が流出しにくくなる。したがって、従来平板部１２に多発していたウエルドラインやフローマーク、又はシルバーストリーク等の成形不良を減少させることができる。なお、横桟１６の幅Ａは、２±１ｍｍ程度に設定することが好ましい。また、横桟１６の幅を２ｍｍに設定した場合には、縦桟１４の幅は１〜１．５ｍｍ程度の範囲内にすることが好ましい。

また、本発明に係るカウルトップカバー１０では、縦桟１４の幅を横桟１６の幅よりも狭く設定することにより、縦桟１４を成形する際に縦桟用キャビティの長さ方向両端から溶融樹脂を流入させて、縦桟用キャビティの中央付近にて両端から流入した溶融樹脂を合流させることが可能となる。

図３に、縦桟１４における溶融樹脂の合流部２２の位置を示す。本発明においては、合流部２２は、縦桟１４の略中央部に存在する。この合流部２２では、他の部位と比較すると引張強度が低いので、所定以上の衝撃力が加わった際に、この合流部２２を基点として縦桟１４を破断させることができる。したがって、カウルトップカバー１０の格子部２０に要求されている所定の強度を維持しながら、縦桟１４の破断により、衝撃吸収性を確保することができる。

また、図２に示す実施例では、格子部２０の側壁に、平板部１２の厚さよりも厚く形成した枠部１８を設けてある。この枠部１８を格子部２０の周囲に設けることによって、開口１９の外側からカウルトップカバー１０の内部を見えにくくすることができる。また、車両の外部で舞っている粉雪と導入空気とを効果的に分離することができる。

次に、図４及び図５を用いて、縦桟１４、横桟１６及び枠部１８の断面形状について説明する。図４は、図２に示した格子部２０のＩＶ−ＩＶ断面を示す図であり、図５は、図２に示した開口１９のＶ−Ｖ断面を示す図である。
図４及び図５に示すように、本発明では、カウルトップカバー１０における平板部１２の厚さｔ０よりも、縦桟１４、横桟１６及び枠部１８の厚さｔ１を厚く設定している。これにより、カウルトップカバー１０の格子部２０の強度を増すことができるので、縦桟１４及び横桟１６の幅を更に狭くして、開口１９の開口面積を増大させて、開口１９から導入する空気の流量を増大させることができる。

例えば、格子部２０に１００ｃｍ²の面積を確保することができる場合で、縦桟と横桟の幅をそれぞれ２．０ｍｍとした場合には、開口の総面積としては４６ｃｍ²しか得ることができない。本発明のように、縦桟の幅を横桟の幅の１／２とした場合（縦桟１．０ｍｍ、横桟２．０ｍｍ）には、開口の総面積として５７ｃｍ²を得ることができた。これは、従来の開口面積と比較すると、約１．２４倍の開口面積の増加になる。また、縦桟の幅を横桟の幅の２／３とした場合（縦桟１．５ｍｍ、横桟２．０ｍｍ）には、５１．５ｃｍ²を得ることができた。これは、従来の開口面積と比較すると、約１．１２倍の開口面積の増加になる。

また、縦桟１４及び横桟１６を厚くすることにより、開口１９の外側からカウルトップカバー１０の内部を見えにくくするとともに、車外にて舞っている粉雪と導入空気とを効果的に分離することができる。したがって、欧州や北米等の厳寒地で要求されている粉雪の浸入基準を、一体成形品で満足することができる。

図１〜図３では、開口１９を正方形の形状とした実施例を示したが、図６に示すように、横桟１６よりも縦桟１４の長さを長く設定することにより、開口１９を長方形に形成して、より広い開口面積を得ることができる。

カウルトップカバーの正面から見た全体図である。 カウルトップカバーの格子部を裏面から見た部分拡大図である。 カウルトップカバーの射出成形時に、縦桟の中央付近で溶融樹脂が合流した際の、合流部の位置を説明する図である。 格子部における縦桟の断面図である。 格子部における横桟の断面図である。 縦桟の長さを横桟よりも長く設定することにより、長方形の開口を形成した実施例を示す図である。

符号の説明

１０ カウルトップカバー
１２ 平板部
１４ 縦桟
１６ 横桟
１８ 枠部
１９ 開口
２０ 格子部
２２ 合流部
３０ ワイパー軸開口
Ｇ１〜Ｇ４ ゲート

Claims (2)

1. 合成樹脂の射出成形品により得られ、自動車のフロントガラスとフードとの間の間隙を遮蔽する平板部と、互いに交差する桟により仕切られる格子部とを備えるカウルトップカバーにおいて、
   前記格子部が、周囲を囲繞する枠部と、互いに交差して前記枠部内に配設され、桟幅を等しくした複数の縦桟及び桟幅を等しくした複数の横桟と、を有し、
   前記格子部が、前記枠部と前記縦桟及び前記横桟のみによって、複数の開口を備えた格子状に形成され、
   前記縦桟又は前記横桟の桟幅が、前記横桟又は前記縦桟の桟幅に対して１／２〜２／３の桟幅に形成され、
   前記枠部及び前記縦桟及び前記横桟の表裏方向における厚さが、ともに同じ厚さに形成され、
   前記枠部が、前記平板部に延設して配設され、
   前記枠部及び前記縦桟及び前記横桟の表裏方向における厚さが、前記平板部の表裏方向における厚さよりも厚く形成され、
   前記桟幅を狭く形成した前記横桟又は前記縦桟の一方の桟に、射出成形時に発生するウエルドラインを生じさせてなることを特徴とするカウルトップカバー。
2. 自動車のフロントガラスとフードとの間に配置され、その部分において車両の外部と内部とを遮蔽する平板部と、互いに交差する桟により仕切られる格子部とを備える合成樹脂製カウルトップカバー用の射出成形用金型において、
   前記格子部の周囲を囲繞する枠部と、前記枠部内で互いに交差して成形され、桟幅を等しくした複数の縦桟及び桟幅を等しくした複数の横桟のみと、から形成される複数の開口を備えた格子部を成形する桟用キャビティが、その内幅形状として、前記縦桟又は前記横桟を成形する桟幅を、前記横桟又は前記縦桟を成形する桟幅に対して１／２〜２／３の桟幅となるように形成されており、
   前記桟用キャビティの深さ形状が、前記枠部及び前記縦桟及び前記横桟を成形する部位に対して同じ深さ形状となるように形成され、かつ、前記枠部及び前記縦桟及び前記横桟を成形する部位における深さが、前記枠部に延設した前記平板部を成形する部位における深さよりも深い深さ形状に形成され、
   前記桟用キャビティにおける前記横桟又は前記縦桟に対して内幅を狭く成形する部位において、ウエルドラインが生じるように、溶融樹脂を射出するゲートが配されていることを特徴とする射出成形用金型。

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