JP6191583B2

JP6191583B2 - 車両用樹脂パネル構造

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Publication number: JP6191583B2
Application number: JP2014230530A
Authority: JP
Inventors: 善之安達
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-11-13
Filing date: 2014-11-13
Publication date: 2017-09-06
Anticipated expiration: 2034-11-13
Also published as: US20160137143A1; JP2016094065A; CN105599571B; US9889804B2; EP3020620A1; EP3020620B1; CN105599571A

Description

本発明は、車両用樹脂パネル構造に関する。

バックドアを構成するインナパネルの縁部にアウタパネル側へ向かって折り曲げられた折曲部が形成され、その折曲部の先端部がアウタパネルの内面に当接した状態で、インナパネルとアウタパネルとが接合されたバックドア構造は、従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−２９８３２９号公報

しかしながら、インナパネルが樹脂材で成形されて、その折曲部の先端部に成形時のパーティングラインが形成されていると、パーティングラインにはバリが発生し易いため、その先端部にバリが存在することがある。先端部にバリが存在していると、そのバリがアウタパネルの内面に対して擦れることにより異音が発生するおそれがある。

そこで、本発明は、樹脂製のインナパネルとアウタパネルとが、インナパネルの端部をアウタパネルに当接させた状態で接合されても異音の発生を抑制できる車両用樹脂パネル構造を得ることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の車両用樹脂パネル構造は、アウタパネル本体と、前記アウタパネル本体の縁部が該アウタパネル本体の板厚方向の一方側へ曲げられることで形成されたアウタ縁部と、を有するアウタパネルと、前記アウタパネル本体に接着剤によって接合されたインナパネル本体と、前記インナパネル本体の縁部が前記板厚方向の他方側へ曲げられることで形成され、先端部が前記アウタパネル本体に当接するとともに、前記先端部から離れた部位に成形時のパーティングラインが形成されたインナ縁部と、を有する樹脂製のインナパネルと、を備え、前記アウタ縁部の前記インナ縁部と対向する面が、アウタ傾斜面とされるとともに、前記インナ縁部の前記パーティングラインから前記先端部までの前記アウタ傾斜面と対向する面が、前記パーティングラインから前記先端部に行くに従って板厚を減少させるインナ傾斜面とされ、前記アウタ傾斜面と前記インナ傾斜面とが平行に配置されている。

請求項１に記載の発明によれば、樹脂製のインナパネルのインナ縁部において、アウタパネル本体に当接させる先端部から離れた位置に成形時のパーティングラインが形成されている。つまり、インナパネルのインナ縁部にバリが発生したとしても、そのバリは、アウタパネル本体に当接させる先端部から離れた位置に発生するため、そのバリがアウタパネル本体に対して擦れることがない。したがって、インナパネルとアウタパネルとが、インナ縁部の先端部をアウタパネル本体に当接させた状態で接合されても異音の発生が抑制される。

また、アウタ縁部のインナ縁部と対向する面が、アウタ傾斜面とされるとともに、インナ縁部のパーティングラインから先端部までのアウタ傾斜面と対向する面が、パーティングラインから先端部に行くに従って板厚を減少させるインナ傾斜面とされている。

したがって、アウタパネル本体に当接させるインナ縁部の先端部の接触面積が低減される。よって、インナパネルとアウタパネルとの接合位置の精度が向上される。

また、アウタ傾斜面とインナ傾斜面とが平行に配置されている。

したがって、アウタ傾斜面とインナ傾斜面とが平行に配置されていない構成に比べて、アウタ傾斜面とインナ傾斜面との間に形成される、インナパネルとアウタパネルとの接合時における位置精度のばらつきを吸収する隙間が適切に確保される。

また、請求項２に記載の車両用樹脂パネル構造は、請求項１に記載の車両用樹脂パネル構造であって、前記先端部が断面円弧状に形成されている。

請求項２に記載の発明によれば、インナ縁部の先端部が断面円弧状に形成されている。したがって、その先端部が断面円弧状に形成されていない構成に比べて、アウタパネル本体に当接させるインナ縁部の先端部の接触面積が更に低減される。よって、インナパネルとアウタパネルとの接合位置の精度が更に向上される。

また、請求項３に記載の車両用樹脂パネル構造は、請求項１又は請求項２に記載の車両用樹脂パネル構造であって、前記アウタパネルが樹脂製とされている。

請求項３に記載の発明によれば、アウタパネルが樹脂製とされている。したがって、アウタパネルが樹脂製とされていない構成に比べて、車両用樹脂パネル構造の更なる軽量化が図れる。

請求項１に係る発明によれば、樹脂製のインナパネルとアウタパネルとが、インナパネルの端部をアウタパネルに当接させた状態で接合されても異音の発生を抑制することができる。

また、請求項１に係る発明によれば、インナパネルとアウタパネルとの接合位置の精度を向上させることができる。

更に、請求項１に係る発明によれば、インナパネルとアウタパネルとの接合時における位置精度のばらつきを吸収する隙間を適切に確保することができる。

請求項２に係る発明によれば、インナパネルとアウタパネルとの接合位置の精度を更に向上させることができる。

請求項３に係る発明によれば、車両用樹脂パネル構造の更なる軽量化を実現することができる。

本実施形態に係る車両用樹脂パネル構造が適用された樹脂バックドアを示す斜視図である。図１におけるＸ−Ｘ線矢視断面図である。本実施形態に係る車両用樹脂パネル構造を構成するインナパネルの製造方法を示す断面図である。比較例に係る車両用樹脂パネル構造を示す図２に相当する断面図である。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各図において適宜示す矢印ＵＰを車体上方向、矢印ＦＲを車体前方向、矢印ＬＨを車体左方向とする。また、以下の説明で、特記なく上下、前後、左右の方向を用いる場合は、車体上下方向の上下、車体前後方向の前後、車体左右方向（車幅方向）の左右を示すものとする。

図１に示されるように、車両用樹脂パネル構造１０が適用された樹脂バックドア１２は、上部側に略矩形状の開口部が形成されたバックドアパネル１４と、その開口部を閉塞するように設けられたバックウインドウガラス１６と、を含んで構成されている。図２に示されるように、バックドアパネル１４は、樹脂製のアウタパネル２０と、アウタパネル２０よりも外形寸法が小さい樹脂製のインナパネル３０と、が接合されることで構成されている。

アウタパネル２０及びインナパネル３０は、それぞれ例えば炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）材で成形されており、後述する接着剤Ｇによって接合されている。詳細に説明すると、アウタパネル２０は、開口部を構成する枠状部分を除いて略平板状に形成されたアウタパネル本体２２と、アウタパネル本体２２の少なくとも左右両側縁部及び下縁部に、車体前方側へ屈曲又は湾曲されて（アウタパネル本体２２の板厚方向の一方側へ曲げられて）形成されたアウタ縁部２４と、を有している。

一方、インナパネル３０は、開口部を構成する枠状部分を除いて略平板状に形成されたインナパネル本体３２と、インナパネル本体３２の少なくとも左右両側縁部及び下縁部に、車体後方側へ屈曲又は湾曲されて（アウタパネル本体２２の板厚方向の他方側へ曲げられて）形成されたインナ縁部３４と、を有している。

そして、インナ縁部３４の先端部３８がアウタパネル本体２２の内面に当接した状態で、アウタパネル本体２２がインナパネル本体３２に接着剤Ｇによって接合されている。これにより、アウタパネル本体２２とインナパネル本体３２とで閉断面形状が構成されるようになっている。なお、アウタパネル本体２２の内面に当接するインナ縁部３４の先端部３８は、断面円弧状に形成されている。

また、アウタ縁部２４のインナ縁部３４と対向する内面が、アウタ傾斜面２６とされ、インナ縁部３４のアウタ傾斜面２６と対向する外面が、先端部３８に行くに従って板厚を減少させるインナ傾斜面３６とされている。そして、アウタ傾斜面２６とインナ傾斜面３６とは平行に配置されており、アウタ傾斜面２６とインナ傾斜面３６との間に所定の隙間Ｓ（例えばＳ＝２ｍｍ）が形成されている。

アウタパネル２０及びインナパネル３０は、例えばＳＭＣ（シート・モールディング・コンパウンド）プレス成形法によって成形されている。ＳＭＣプレス成形法は、比較的バリの発生し易い成形法であるが、本実施形態に係るインナパネル３０は、バリの発生し易い成形法であっても製造可能になっている。以下、そのインナパネル３０の製造方法について説明する。

図３（Ａ）に示されるように、シート状の熱硬化性樹脂材、ここではＣＦＲＰ材を金型５０内にセットし、油圧プレス装置（図示省略）によって加熱及び加圧する。これにより、インナパネル３０が製造されるが、固定金型５２と可動金型５４とのインナ縁部３４における境界部分は、先端部３８から離れた部位とされている。具体的には、インナ縁部３４の外面において最も外方側部分となる短手方向中途部に、その境界部分を示すパーティングライン４０が形成されている。

したがって、図３（Ｂ）に示されるように、インナ縁部３４の外面におけるパーティングライン４０には、バリ４２が発生することがある。よって、次の工程で、そのバリ４２を含んでインナ縁部３４の外面が平面状にカットされる。これにより、図３（Ｃ）に示されるように、インナ縁部３４の外面に、先端部３８に行くに従って板厚を減少させるようなインナ傾斜面３６が形成される。

以上のような構成とされた車両用樹脂パネル構造１０において、次にその作用について説明する。

まず、比較例に係る車両用樹脂パネル構造１００について説明する。図４に示されるように、この比較例に係るインナパネル１３０では、インナ縁部１３４の外面における先端部１３８に成形時のパーティングライン１４０が形成されている。したがって、そのパーティングライン１４０には、アウタパネル１２０のアウタパネル本体１２２側へ突出するバリ１４２が形成されている。

そして、そのバリ１４２を含むインナ縁部１３４の先端部１３８が、アウタパネル本体１２２の内面に当接した状態で、インナパネル本体１３２にアウタパネル本体１２２が接着剤Ｇによって接合されている。したがって、走行等によって車両に生じる振動や熱膨張等により、アウタパネル本体１２２に対してインナパネル本体１３２が相対的に摺動すると、そのバリ１４２がアウタパネル本体１２２に対して相対的に擦れるため、異音が発生する。

これに対し、本実施形態に係るインナパネル３０では、図２、図３に示されるように、インナ縁部３４の外面における先端部３８から離れた部位に成形時のパーティングライン４０が形成されている。したがって、パーティングライン４０にバリ４２が発生していても、そのバリ４２がアウタパネル本体２２と擦れるおそれがない。よって、本実施形態に係るインナパネル３０から、バリ４２が擦れることによる異音が発生するおそれがない。

しかも、本実施形態に係るインナパネル３０では、インナ縁部３４の外面がバリ４２を含んでカットされることによりインナ傾斜面３６が形成される構成になっているため、異音の原因となるバリ４２自体を存在させないようにすることができる。つまり、本実施形態に係る車両用樹脂パネル構造１０によれば、バリ４２が擦れることによる異音の発生を効果的に抑制又は防止することができる。

また、比較例に係るインナパネル１３０では、インナ縁部１３４の先端部１３８にバリ１４２が存在しているため、アウタパネル本体１２２とインナパネル本体１３２との間へ水が進入するのを防ぐ止水性を確保することが困難になる。しかしながら、本実施形態に係るインナパネル３０では、インナ縁部３４の先端部３８にバリ４２が存在していないため、アウタパネル本体２２とインナパネル本体３２との間へ水が進入するのを防ぐ止水性を確保することができる。

なお、比較例に係るインナパネル１３０において、インナ縁部１３４の先端部１３８を、バリ１４２を含んでカットすることが考えられるが、その場合には、先端部１３８の位置精度を確保することが困難になる。これに対し、本実施形態に係るインナパネル３０では、図３（Ｂ）に示されるように、インナ縁部３４の外面における先端部３８から離れた部位が、バリ４２を含んでカットされるため、その先端部３８の位置精度を確保することができる。

また、図２に示されるように、インナ傾斜面３６は、アウタ傾斜面２６に対して平行になっている。したがって、アウタ傾斜面２６とインナ傾斜面３６との間に形成される隙間Ｓを適切に確保することができる。すなわち、インナパネル本体３２に対してアウタパネル本体２２を接合する際の位置精度のばらつき（製品形状や接着位置のばらつき）を吸収する隙間Ｓを、アウタ傾斜面２６とインナ傾斜面３６とが平行になっていない構成に比べて、効率よく確保することができる。

また、本実施形態に係るアウタパネル２０及びインナパネル３０では、上記したように、インナ縁部３４に形成されたインナ傾斜面３６とアウタ縁部２４に形成されたアウタ傾斜面２６とで所定の隙間Ｓを確保している。そのため、比較例に係るアウタパネル１２０及びインナパネル１３０のように、インナ縁部１３４の外面とアウタ縁部１２４の内面とで所定の隙間Ｓ’（例えばＳ’＝２ｍｍ）を確保する構成に比べて、インナ縁部３４を外方側（アウタ縁部２４側）に配置することができる（図４参照）。

したがって、アウタパネル本体２２とインナパネル本体３２とで構成する閉断面形状を、比較例に係るアウタパネル本体１２２とインナパネル本体１３２とで構成する閉断面形状よりも効率よく増大させることができる。よって、バックドアパネル１４の強度及び剛性を、比較例に係るバックドアパネル１１４の強度及び剛性よりも向上させることができる。

また、図２に示されるように、本実施形態に係るインナパネル３０のインナ縁部３４には、先端部３８に行くに従って板厚を減少させるインナ傾斜面３６が形成されている。したがって、インナ縁部３４に、先端部３８に行くに従って板厚を減少させるインナ傾斜面３６が形成されていない構成に比べて、アウタパネル本体２２の内面に対して当接させるインナ縁部３４の先端部３８の接触面積を低減させることができる。

ここで、アウタパネル本体２２の内面に対するインナ縁部３４の先端部３８の接触面積が小さければ小さいほど、インナパネル本体３２とアウタパネル本体２２との接合位置の精度を向上させることができる。本実施形態に係るインナパネル３０では、先端部３８に行くに従って板厚を減少させるインナ傾斜面３６を有するインナ縁部３４とされていることにより、インナパネル本体３２とアウタパネル本体２２との接合位置の精度を向上させることができる。

しかも、そのインナ縁部３４の先端部３８は、断面円弧形状に形成されている。したがって、インナ縁部３４の先端部３８が断面円弧状に形成されていない構成に比べて、アウタパネル本体２２の内面に当接させるインナ縁部３４の先端部３８の接触面積を更に低減させることができる。よって、インナパネル本体３２とアウタパネル本体２２との接合位置の精度を更に向上させることができる。

また、本実施形態では、インナパネル３０と共にバックドアパネル１４を構成するアウタパネル２０が、炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）材で成形された繊維強化樹脂製とされている。したがって、アウタパネル２０が繊維強化樹脂製とされていない構成に比べて、バックドアパネル１４の強度及び剛性を確保しつつ、バックドアパネル１４の軽量化を実現することができる。

以上、本実施形態に係る車両用樹脂パネル構造１０について、図面を基に説明したが、本実施形態に係る車両用樹脂パネル構造１０は、図示のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。例えば、インナ縁部３４の先端部３８は、断面円弧状に形成される構成に限定されるものではない。

また、インナパネル本体３２とアウタパネル本体２２との接合位置の精度を確保できる構成になっていれば、インナ傾斜面３６が、先端部３８に行くに従って板厚を減少させるようになっていなくてもよい。また、アウタ傾斜面２６とインナ傾斜面３６との間に、位置精度のばらつきを吸収する隙間Ｓが適切に確保できる構成になっていれば、アウタ傾斜面２６とインナ傾斜面３６とが平行に配置されていなくてもよい。

また、バックドアパネル１４を構成するアウタパネル２０及びインナパネル３０は、炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）製に限定されるものではなく、例えばガラス繊維強化樹脂（ＧＦＲＰ）製とされていてもよい。更に、アウタパネル２０は、繊維強化樹脂製ではなく、例えばアルミニウム等の金属製とされていてもよい。

また、アウタパネル２０及びインナパネル３０の製造方法は、ＳＭＣプレス成形法に限定されるものではない。本実施形態に係るインナパネル３０は、バリ４２の発生し易い他の成形法やバリ４２の発生し易い（流動性の高い）他の繊維強化樹脂材を使用しても製造することができる。

１０車両用樹脂パネル構造
２０アウタパネル
２２アウタパネル本体
２４アウタ縁部
２６アウタ傾斜面
３０インナパネル
３２インナパネル本体
３４インナ縁部
３６インナ傾斜面
３８先端部
４０パーティングライン

Claims

アウタパネル本体と、前記アウタパネル本体の縁部が該アウタパネル本体の板厚方向の一方側へ曲げられることで形成されたアウタ縁部と、を有するアウタパネルと、
前記アウタパネル本体に接着剤によって接合されたインナパネル本体と、前記インナパネル本体の縁部が前記板厚方向の他方側へ曲げられることで形成され、先端部が前記アウタパネル本体に当接するとともに、前記先端部から離れた部位に成形時のパーティングラインが形成されたインナ縁部と、を有する樹脂製のインナパネルと、
を備え、
前記アウタ縁部の前記インナ縁部と対向する面が、アウタ傾斜面とされるとともに、前記インナ縁部の前記パーティングラインから前記先端部までの前記アウタ傾斜面と対向する面が、前記パーティングラインから前記先端部に行くに従って板厚を減少させるインナ傾斜面とされ、前記アウタ傾斜面と前記インナ傾斜面とが平行に配置されている車両用樹脂パネル構造。
前記先端部が断面円弧状に形成されている請求項１に記載の車両用樹脂パネル構造。
前記アウタパネルが樹脂製とされている請求項１又は請求項２に記載の車両用樹脂パネル構造。