JP5448709B2 - 自動車の外装樹脂パネル - Google Patents

Description

本発明は、樹脂製アウターパネルと、該アウターパネルの裏側に重なるように接着された樹脂製インナーパネルとを備えた自動車の外装樹脂パネルに関するものである。

特許文献１には、樹脂製アウターパネルと、該アウターパネルの裏側に重なるように接着された樹脂製インナーパネルとを備えた樹脂パネルが開示されている。この樹脂パネルでは、インナーパネルがアウターパネル裏面全体を覆うように形成されるとともに、インナーパネル内側の格子状の領域が、上記アウターパネルとの間に空間が形成されるように反アウターパネル側に盛り上がっている。

また、特許文献１には、樹脂パネルを軽量化するためにインナーパネルの一部に肉抜き部を設ける技術も開示されている。

特開２００７−１７６３２８号公報

しかし、上記特許文献１では、インナーパネルがアウターパネル裏面全体を覆っており、肉抜き部を設けるにしても僅かであるため、樹脂パネルの重量が大きくなる。

さりとて、樹脂パネルを軽量化するために単に肉抜き部を広範囲に亘って設けるだけでは、樹脂パネルの面剛性が低下して、パネル面に垂直な方向の力が作用した場合に樹脂パネルが容易に変形し剛性感を損なうおそれがある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、パネル面に垂直な方向の力が作用した場合の樹脂パネルの必要な剛性感を確保した上で、樹脂パネルの重量を削減することにある。

上記の目的を達成するため、本発明は、インナーパネルの内側領域を格子状に形成するとともに交差部周りの剛性を交差部以外の部位よりも高めたことを特徴とする。

具体的には、本発明は、樹脂製アウターパネルと、該アウターパネルの裏側に重なるように接着された樹脂製インナーパネルとを備えた自動車の外装樹脂パネルを対象とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、請求項１に記載の発明は、上記インナーパネルは、上記アウターパネル裏面の外周縁に沿う環状の外周補強梁部と、該外周補強梁部の内側領域に設けられた内側補強梁部とからなり、該内側補強梁部は、上記外周補強梁部の内側領域を略均等に複数に分割するように縦梁部と該縦梁部と交差する横梁部とを備え、上記内側補強梁部の上記外周補強梁部と交わる端部周り、及び上記縦梁部と横梁部とが交差する交差部周りは、補強部位を構成し、該補強部位は、上記アウターパネルとの間に第１空間が形成されるように反アウターパネル側に盛り上がって上記内側補強梁部の上記補強部位を除く部位よりも板厚を厚くして剛性が高められる一方、上記内側補強梁部の上記補強部位を除く部位は、上記アウターパネルとの間に第２空間が形成されるように上記補強部位と略等しい高さで反アウターパネル側に盛り上がり、上記縦梁部の第１空間は、断面台形状で上記縦梁部の延出方向に延びる一方、上記横梁部の第１空間は、断面台形状で上記横梁部の延出方向に延び、上記縦梁部の第２空間は、断面三角形状で上記縦梁部の延出方向に延びる一方、上記横梁部の第２空間は、断面三角形状で上記横梁部の延出方向に延び、上記補強部位における上記内側補強梁部の上記補強部位を除く部位との連続部分は、上記内側補強梁部の上記補強部位を除く部位に近づくにつれて、幅方向に徐々に狭くなるとともに板厚も徐々に薄くなりながら断面形状が台形状から三角形状に変化していることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の自動車の外装樹脂パネルにおいて、上記外装樹脂パネルはボンネットフードであり、上記外周補強梁部の車体前側端縁近傍には、車体にロック装置を介して取り付けられる前側取付部が設けられているとともに、上記外周補強梁部の車体後側端縁近傍には、車体にヒンジを介して取り付けられる後側取付部が設けられ、上記内側補強梁部のうち縦梁部の上記補強部位を除く部位には、上記交差部周りの補強部位と隣接するように脆弱部が車幅方向に間隔をあけて形成され、上記外周補強梁部の車幅方向両側部分における車体前後方向中途部にも脆弱部が形成され、該脆弱部は、上記内側補強梁部の脆弱部を結ぶ延長線上に配置されていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、インナーパネルは、外周補強梁部の内側領域が内側補強梁部の縦梁部と横梁部とで格子状に区画されているので、アウターパネルとの重合部分が少なく、つまりアウターパネルに比べて表面積が少なく、アウターパネル裏面全体を覆うようにインナーパネルを形成した場合に比べて外装樹脂パネル全体の重量を削減できる。また、内側補強梁部は、上記外周補強梁部の内側領域を略均等に複数に分割するように縦梁部と該縦梁部と交差する横梁部とを備えていることで、内側補強梁部の端部及び交差部がアウターパネルの裏面に一様に分布し、内側補強梁部の端部周り及び交差部周りの剛性が高められているので、パネル面への垂直な力に対して上記高剛性部位が抗して面剛性が高く、外装樹脂パネルに必要な剛性感が得られる。これにより、上記内側補強梁部の補強部位を除く部位で剛性を落としての重量削減を容易に行うことができ、外装樹脂パネル全体としての軽量化が図れる。さらに、内側補強梁部の補強部位を除く部位は剛性が補強部位よりも低いので、衝突時等、外装樹脂パネルに対してパネル面に沿う方向に大きな力が作用した場合には、当該箇所を積極的に屈曲または破壊させて衝撃エネルギーを効率良く吸収できる。

また、内側補強梁部の補強部位を除く部位よりも板厚を厚くするだけで補強部位の剛性を高めることができるので、外装樹脂パネルの製造が容易になる。

さらに、補強部位が盛り上がってアウターパネルとの間に閉断面空間を形成しているので、補強部位を平坦な板状に形成した場合に比べ、補強部位の剛性が高い。したがって、パネル面に垂直な力が作用した場合に必要な剛性感を、パネル重量を大幅に増大させることなく得ることができる。また、上記内側補強梁部の補強部位を除く部位は、上記アウターパネルとの間に断面三角形状で上記内側補強梁部の長手方向に沿って延びる第２空間が形成されるように上記補強部位と略等しい高さで反アウターパネル側に盛り上がっているので、上記補強部位に比べて軽量にでき、また、必要な剛性を容易に確保できる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１と同様のインナーパネルの構成をボンネットフードに採用しているので、上方から力が作用した場合に必要な剛性感を有する軽量のボンネットフードが得られる。また、車両の前方衝突時、内側補強梁部の補強部位を除く部位が屈曲または破壊して衝撃エネルギーを吸収しやすいので、乗員に大きな衝撃が伝わりにくい。さらに、車両の前方衝突時、ボンネットフードが脆弱部を起点として折れ曲がりやすいので、ボンネットフードが車室内に飛び込んでくることを防止できる。

本発明の実施形態に係るボンネットフードを備えた自動車の前側部分を示す側面図である。 本発明の実施形態に係るボンネットフードをインナーパネル側から見た平面図である。 図２のＡ−Ａ線における断面図である。 図２のＢ−Ｂ線における断面図である。 図２のＣ−Ｃ線における断面図である。 図２のＤ−Ｄ線における断面図である。 図２のＥ−Ｅ線における断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。

図１は、自動車１の前側部分を示す。同図に示すように、自動車１の運転席前方には、本発明の実施形態に係る外装樹脂パネルとしてのボンネットフード３がエンジンルーム（図示せず）を覆うように取り付けられている。該ボンネットフード３は、図２に示すように、車体前方に向かって徐々に幅が狭くなる左右対称の略台形形状であり、幅方向中央部分が両側部分よりも車体前方に位置するよう幅方向になだらかに湾曲している。

上記ボンネットフード３は、図３〜図７にも示すように、例えばＳＭＣ（Sheet Molding Compound）により成形された略平坦な樹脂製アウターパネル５を備え、該アウターパネル５は、車体前方に向かって徐々に幅が狭くなる左右対称の略台形形状であり、幅方向中央部分が両側部分よりも車体前方に位置するよう幅方向になだらかに湾曲している。

また、上記アウターパネル５の裏側には、樹脂製インナーパネル７がアウターパネル５に重なるように接着されている。このインナーパネル７は、上記アウターパネル５裏面の外周縁に沿う環状の外周補強梁部９と、該外周補強梁部９の内側領域に設けられた内側補強梁部１１とからなる。

上記内側補強梁部１１は、上記外周補強梁部９の内側領域の車幅方向略中央で車体前後方向に延びる縦梁部１３ａ、及び左右両端寄りの位置で車体前後方向に延びる２本の縦梁部１３ｂと、これら縦梁部１３ａ，１３ｂと交差するように上記内側領域の車体前後方向略中央で縦梁部１３ｂ間を車幅方向に延びる１本の横梁部１５とを備えている。これら縦梁部１３ａ，１３ｂと横梁部１５とによって上記外周補強梁部９の内側領域が略均等に６つに分割されている。

上記内側補強梁部１１の上記外周補強梁部９と交わる端部周り、及び上記縦梁部１３ａ，１３ｂと横梁部１５とが交差する交差部周りは、補強部位１７を構成していて（図３参照）、該補強部位１７は、上記内側補強梁部１１の補強部位１７を除く部位よりも板厚を厚くして剛性が高められている。また、上記補強部位１７の幅方向中程部分は、図５に示すように、上記アウターパネル５との間に断面台形状で上記内側補強梁部１１の長手方向に沿って延びる閉断面の第１空間Ｓ１が形成されるように反アウターパネル５側に先端に平面を有して盛り上がっているとともに、上記内側補強梁部１１の上記補強部位１７を除く部位の幅方向中程部分は、図４、図６及び図７に示すように上記アウターパネル５との間に断面三角形状で上記内側補強梁部１１の長手方向に沿って延びる閉断面の第２空間Ｓ２が形成されるように上記補強部位１７と略等しい高さで反アウターパネル５側に盛り上がっている。

すなわち、上記縦梁部１３ａ，１３ｂの第１空間Ｓ１は、断面台形状で上記縦梁部１３ａ，１３ｂの延出方向に延びる一方、上記横梁部１５の第１空間Ｓ１は、断面台形状で上記横梁部１５の延出方向に延びている。

また、上記縦梁部１３ａ，１３ｂの第２空間Ｓ２は、断面三角形状で上記縦梁部１３ａ，１３ｂの延出方向に延びる一方、上記横梁部１５の第２空間Ｓ２は、断面三角形状で上記横梁部１５の延出方向に延びている。

そして、上記補強部位１７における上記内側補強梁部１１の上記補強部位１７を除く部位との連続部分は、上記内側補強梁部１１の上記補強部位１７を除く部位に近づくにつれて、上記先端の平面が幅方向に徐々に狭くなるとともに板厚も徐々に薄くなりながら断面形状が台形状から三角形状に変化している。また、上記縦梁部１３ａ，１３ｂの上記内側補強梁部１１の上記補強部位１７を除く部位における上記交差部周りの補強部位１７に車体後方側から隣接する箇所の幅方向中程部分は、周囲よりも低い盛り上がり高さで盛り上がって溝状の脆弱部１９を構成している（図２、図３参照）。各縦梁部１３ａ，１３ｂが脆弱部１９を有し、３つの脆弱部１９が車幅方向に間隔をあけて配置される。

上記外周補強梁部９は、上記アウターパネル５との間に全周に沿って延びる閉断面の第３空間Ｓ３が形成されるように反アウターパネル５側に盛り上がっている。この第３空間Ｓ３の断面は、第１空間Ｓ１及び第２空間Ｓ２の断面よりも大きい。

上記外周補強梁部９の車体前側幅方向中央よりもやや右寄りには、前側取付部としての１対のボルト挿通孔１０が設けられている。これらボルト挿通孔１０には、略くの字状に屈曲したプレート８がボルト（図示せず）により締結され、このプレート８には、車体に取り付けられたラッチ機構（図示せず）に係止可能なストライカ２１が溶接されている。上記ストライカ２１とラッチ機構とでロック装置が構成されている。

一方、上記外周補強梁部９の車体後側幅方向両端近傍には、後側取付部としてのボルト挿通孔１２が１対ずつ設けられている。これらボルト挿通孔１２には、ヒンジブラケット（図示せず）がボルト（図示せず）により締結され、これらヒンジブラケットは、それぞれヒンジ（図示せず）を介して車体に取り付けられる。

また、上記外周補強梁部９の車幅方向両側部分における車体前後方向中央より若干後方寄りの箇所は、脆弱部１９と同様に、周囲よりも低い盛り上がり高さで盛り上がって脆弱部２３を構成している。該脆弱部２３は、上記内側補強梁部１１の３つの脆弱部１９を結ぶ延長線上に配置されている。

上述のように構成されたボンネットフード３では、車両の前方衝突時、図１に仮想線で示すように、ボンネットフード３が脆弱部１９，２３を起点として折れ曲がる。したがって、ボンネットフード３が車室内に飛び込んでくることを防止できる。

また、インナーパネル７は、外周補強梁部９の内側領域が内側補強梁部１１の縦梁部１３ａ，１３ｂと横梁部１５とで格子状に区画されているので、アウターパネル５との重合部分が少なく、つまりアウターパネル５に比べて表面積が少なく、アウターパネル５裏面全体を覆うようにインナーパネル７を形成した場合に比べてボンネットフード３全体の重量を削減できる。

また、内側補強梁部１１は、上記外周補強梁部９の内側領域を略均等に複数に分割するように、縦梁部１３ａ，１３ｂと該縦梁部１３ａ，１３ｂと交差する横梁部１５とを備えていることで、内側補強梁部１１の端部及び交差部がアウターパネル５の裏面に一様に分布し、内側補強梁部１１の端部周り及び交差部周りの剛性が高められているので、パネル面への垂直な力に対して上記高剛性部位が抗して面剛性が高く、ボンネットフード３に必要な剛性感が得られる。これにより、上記内側補強梁部１１の上記補強部位１７を除く部位で剛性を落としての重量削減を容易に行うことができ、ボンネットフード３全体としての軽量化が図れる。

さらに、内側補強梁部１１の上記補強部位１７を除く部位は剛性が補強部位１７よりも低いので、車両の前方衝突時に屈曲または破損してエネルギーを吸収しやすい。したがって、乗員Ｍに大きな衝撃が伝わりにくい。

また、補強部位１７が盛り上がってアウターパネル５との間に閉断面の第１空間Ｓ１を形成しているので、補強部位１７を平坦な板状に形成した場合に比べ、補強部位１７の剛性が高い。したがって、パネル面に垂直な力が作用した場合に必要な剛性感を、パネル重量を大幅に増大させることなく得ることができる。また、上記内側補強梁部１１の上記補強部位１７を除く部位は、上記アウターパネル５との間に断面三角形状で上記内側補強梁部１１の長手方向に沿って延びる第２空間Ｓ２が形成されるように上記補強部位１７と略等しい高さで反アウターパネル５側に盛り上がっているので、上記補強部位１７に比べて軽量にでき、必要な剛性を容易に確保できる。

また、脆弱部１９が上記縦梁部１３ａ，１３ｂと横梁部１５との交差部周りの補強部位１７と隣接する位置に形成されているので、衝撃が加わる方向の剛性が急激に弱くなる脆弱部１９に衝突時の衝撃による応力が集中し易く、脆弱部１９が折れ曲がりやすい。

なお、上記実施形態では、ボンネットフード３に本発明を適用した例を示したが、本発明は、フェンダーパネル、リヤ側面のパネル等、自動車１の他の外装樹脂パネルに適用できる。

また、上記実施形態では、盛り上がり高さを周囲よりも低くして脆弱部１９，２３の剛性を周囲よりも低くしたが、切欠部を形成する等、他の方法で剛性を低くしてもよい。

本発明は、樹脂製アウターパネルと、該アウターパネルの裏側に重なるように接着された樹脂製インナーパネルとを備えた自動車の外装樹脂パネルとして有用である。

１ 自動車
３ ボンネットフード（外装樹脂パネル）
５ アウターパネル
７ インナーパネル
９ 外周補強梁部
１０ ボルト挿通孔（前側取付部）
１１ 内側補強梁部
１２ ボルト挿通孔（後側取付部）
１３ａ，１３ｂ 縦梁部
１５ 横梁部
１７ 補強部位
１９，２３ 脆弱部
Ｓ１ 第１空間
Ｓ２ 第２空間

Claims (2)

1. 樹脂製アウターパネル（５）と、該アウターパネル（５）の裏側に重なるように接着された樹脂製インナーパネル（７）とを備えた自動車の外装樹脂パネルであって、
   上記インナーパネル（７）は、上記アウターパネル（５）裏面の外周縁に沿う環状の外周補強梁部（９）と、該外周補強梁部（９）の内側領域に設けられた内側補強梁部（１１）とからなり、該内側補強梁部（１１）は、上記外周補強梁部（９）の内側領域を略均等に複数に分割するように縦梁部（１３ａ，１３ｂ）と該縦梁部（１３ａ，１３ｂ）と交差する横梁部（１５）とを備え、
   上記内側補強梁部（１１）の上記外周補強梁部（９）と交わる端部周り、及び上記縦梁部（１３ａ，１３ｂ）と横梁部（１５）とが交差する交差部周りは、補強部位（１７）を構成し、
   該補強部位（１７）は、上記アウターパネル（５）との間に第１空間（Ｓ１）が形成されるように反アウターパネル（５）側に盛り上がって上記内側補強梁部（１１）の上記補強部位（１７）を除く部位よりも板厚を厚くして剛性が高められ、上記縦梁部（１３ａ，１３ｂ）の第１空間（Ｓ１）は、断面台形状で上記縦梁部（１３ａ，１３ｂ）の延出方向に延びる一方、上記横梁部（１５）の第１空間（Ｓ１）は、断面台形状で上記横梁部（１５）の延出方向に延び、
   上記内側補強梁部（１１）の上記補強部位（１７）を除く部位は、上記アウターパネル（５）との間に第２空間（Ｓ２）が形成されるように上記補強部位（１７）と略等しい高さで反アウターパネル（５）側に盛り上がり、上記縦梁部（１３ａ，１３ｂ）の第２空間（Ｓ２）は、断面三角形状で上記縦梁部（１３ａ，１３ｂ）の延出方向に延びる一方、上記横梁部（１５）の第２空間（Ｓ２）は、断面三角形状で上記横梁部（１５）の延出方向に延び、
   上記補強部位（１７）における上記内側補強梁部（１１）の上記補強部位（１７）を除く部位との連続部分は、上記内側補強梁部（１１）の上記補強部位（１７）を除く部位に近づくにつれて、幅方向に徐々に狭くなるとともに板厚も徐々に薄くなりながら断面形状が台形状から三角形状に変化していることを特徴とする自動車の外装樹脂パネル。
2. 請求項１に記載の自動車の外装樹脂パネルにおいて、
   上記外装樹脂パネルはボンネットフード（３）であり、
   上記外周補強梁部（９）の車体前側端縁近傍には、車体にロック装置を介して取り付けられる前側取付部（１０）が設けられているとともに、上記外周補強梁部（９）の車体後側端縁近傍には、車体にヒンジを介して取り付けられる後側取付部（１２）が設けられ、
   上記内側補強梁部（１１）のうち縦梁部（１３ａ，１３ｂ）の上記補強部位（１７）を除く部位には、上記交差部周りの補強部位（１７）と隣接するように脆弱部（１９）が車幅方向に間隔をあけて形成され、
   上記外周補強梁部（９）の車幅方向両側部分における車体前後方向中途部にも脆弱部（２３）が形成され、該脆弱部（２３）は、上記内側補強梁部（１１）の脆弱部（１９）を結ぶ延長線上に配置されていることを特徴とする自動車の外装樹脂パネル。
   

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