JP7418267B2 - 車両用バックドアおよびインナパネルの成形方法 - Google Patents

Description

本開示の技術は、車両用バックドアおよびインナパネルの成形方法に関する。

従来から、板金製のバックドアに代わる車両用バックドアとして、車両の軽量化に有利であり且つ造形自由度の高い樹脂製のバックドアが知られている。樹脂製のバックドアは、車内側に位置するインナパネルと、車外側に位置するアウタパネルとが接合され、表面外観の良いアウタパネルを剛性のあるインナパネルで支持する構造を有している。インナパネルの材料には、車両の快適性や走行性に必要なボディ剛性を持たせるべく、繊維補強材を含有する熱可塑性樹脂が用いられる（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３－２３０７２３号公報

上述した樹脂製のインナパネルは、加熱溶融させた樹脂を金型内に射出注入して冷却固化させる射出成形により成形されるため、熱膨張および収縮による変形を生じ得る。当該インナパネルの変形の要因となる熱膨張および収縮の具合は、インナパネルをなす樹脂に含有される繊維補強材の配向状態によって変わる。繊維補強材の配向状態は、インナパネルを成形する金型において、ゲートから注入された樹脂の流れる方向に揃う傾向がある。インナパネルの熱膨張および収縮は、繊維補強材が配向する方向においては生じ難い。

インナパネルのうち窓用開口よりも下側の部分であるインナパネル下部は、上下左右の方向において比較的広い面を構成している。このため、インナパネルの成形時において、金型のインナパネル下部を形成するキャビティ部分では、複数のゲートから注入された樹脂の流れが一方向に定まらず干渉し合って、繊維補強材の配向がランダムな方向となる。インナパネル下部での繊維補強材の配向がランダムな方向であると、インナパネル下部の熱膨張および収縮が、長手方向である左右方向において比較的大きくなる。

本開示の技術は、斯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、車両用バックドアにおいて、インナパネル下部の左右方向における熱膨張および収縮を低減し、インナパネル下部の熱による変形を抑制することにある。

上記の目的を達成するために、本開示の技術では、インナパネル下部の構成を同パネルの成形時における樹脂の流れが左右方向に定まるように工夫した。

具体的には、本開示の技術は、車両用バックドアを対象とする。この車両用バックドアでは、車内側に位置するインナパネルと車外側に位置するアウタパネルとが接合され、インナパネルに窓用開口が形成されている。

本開示の第１態様は、インナパネルが、繊維補強材を含有する熱可塑性樹脂からなる射出成形品である、車両用バックドアである。インナパネルのうち窓用開口よりも下側の部分であるインナパネル下部には、左右方向に延びるスリット状の開口が形成され、インナパネル下部は、そのスリット状の開口により上下方向に分割された、左右方向に延びる横長の分割壁部を有している。

本開示の第２態様は、第１態様の車両用バックドアにおいて、インナパネル下部に、車内側からアウタパネル側に向けて凹み、車内側よりカバーパネルで覆われる凹状部が設けられている、車両用バックドアである。凹状部の底壁には、上記スリット状の開口が形成されている。上記横長の分割壁部は、凹状部の底壁を構成している。

本開示の第３態様は、第２態様の車両用バックドアにおいて、インナパネル下部の左右方向における両側端に、アウタパネル側に立ち上がった外側立ち壁が、凹状部の側壁と左右方向に間隔をあけて設けられている、車両用バックドアである。インナパネル下部には、凹状部の側壁と外側立ち壁とを左右方向に連結するブリッジ形状部が設けられている。

本開示の第４態様は、第３態様の車両用バックドアにおいて、ブリッジ形状部が、分割壁部と水平方向において一直線上に配置されている、車両用バックドアである。

本開示の第５態様は、第１～第４態様のいずれか１つの車両用バックドアにおいて、インナパネル下部に、後方に開口した作業口が、スリット状の開口とは別に形成されている、車両用バックドアである。

本開示の第６態様は、第５態様の車両用バックドアにおいて、インナパネル下部が、分割壁部を複数有する、車両用バックドアである。複数の分割壁部は、上下方向において互いに隣り合う、作業口が形成された第１分割壁部と、作業口が形成されていない第２分割壁部とを含む。第１分割壁部の左右方向における作業口側の各端部には、上下方向および前後方向に延びる縦壁が設けられている。縦壁は、第２分割壁部と繋がっており、作業口を有する開口部を構成している。

また、本開示の技術は、車両用バックドアのインナパネルの成形方法を対象とする。この成形方法により成形されるインナパネルは、窓用開口が形成されているインナパネルである。インナパネルのうち窓用開口よりも下側の部分であるインナパネル下部には、左右方向に延びるスリット状の開口が形成されている。インナパネル下部は、そのスリット状の開口により上下方向に分割された、左右方向に延びる横長の分割壁部を有している。そして、インナパネル下部には、後方に開口した作業口が、前記開口とは別に形成されている。

本開示の第７態様は、成形型を型閉じすることにより、成形型の内部にインナパネルを成形するためのキャビティを形成すると共に、キャビティのうちインナパネルの作業口の周辺部分を成形する箇所に対して作業口の内側に相当する箇所から溶融状態の樹脂を供給するためのサイドゲートを形成し、サイドゲートからキャビティに繊維補強材を含有する溶融状態の樹脂を射出する、インナパネルの成形方法である。

上記第１態様の車両用バックドアによれば、インナパネル下部が、スリット状の開口により上下方向に分割された、左右方向に延びる横長の分割壁部を有しているので、インナパネルの成形時において、金型の分割壁部を成形するキャビティ部分では、ゲートから注入された樹脂の流れが左右方向に定まり、当該樹脂に含有される繊維補強材が左右方向に配向する。これにより、インナパネル下部の左右方向における熱膨張および収縮を低減し、インナパネル下部の熱による変形を抑制できる。

上記第２態様の車両用バックドアによれば、横長の分割壁部が、インナパネル下部に設けられた、車内側からアウタパネル側に向けて凹む凹状部の底壁を構成し、凹状部が車内側よりカバーパネルで覆われるので、スリット状の開口および分割壁部がカバーパネルによって隠蔽される。これにより、車両用バックドアの見栄えが、スリット状の開口および分割壁部をインナパネルに設けることに起因して損なわれるのを防止できる。

上記第３態様の車両用バックドアによれば、インナパネル下部に、凹状部の側壁と外側立ち壁とを左右方向に連結するブリッジ形状部が設けられているので、インナパネルの成形時において、金型のブリッジ形状部を成形するキャビティ部分では、ゲートから注入された樹脂の流れがブリッジ形状部の長手方向に定まり、当該樹脂に含有される繊維補強材がブリッジ形状部の長手方向に配向する。これにより、インナパネル下部の左右方向における熱膨張および収縮を凹状部と外側立ち壁との間の左右両端部でも低減できる。その結果、インナパネル下部の熱による変形を左右方向における全体に亘って抑制できる。

上記第４態様の車両用バックドアによれば、ブリッジ形状部と分割壁部とが水平方向において一直線上に配置されているので、インナパネル下部に熱膨張または収縮が生じたときに、それらブリッジ形状部と分割壁部とが水平方向に一直線上に突っ張って撓み難い。これにより、インナパネル下部の熱による変形を左右方向において好適に抑制できる。

上記第５態様の車両用バックドアによれば、インナパネル下部に、後方に開口した作業口がスリット状の開口とは別に形成されているので、その作業口をハンドスペースとして、ワイパー装置やラッチなどの装備部品をメンテナンスし易くできる。

上記第６態様の車両用バックドアによれば、第１分割壁部に作業口が形成され、その第１分割壁部の左右方向における作業口側の各端部に設けられた縦壁が、第２分割壁と繋がって開口部を構成しているので、作業口を設けてもその周辺の剛性を高めることができる。また、作業口が形成されていない第２分割壁部は、インナパネル下部の左右方向における熱膨張および収縮を低減するのに有利である。

上記第７態様のインナパネルの成形方法によれば、型閉じ状態の成形型の内部に形成されたキャビティのうちインナパネルの作業口の周辺部分を成形する箇所に対し、作業口の内側に相当する箇所からサイドゲートにより、繊維補強材を含有する溶融状態の樹脂を射出するので、ダイレクトゲートにより当該溶融状態の樹脂をキャビティに射出する場合に比べて、ゲート付近から繊維補強材の配向が安定する。このことは、インナパネル下部の左右方向における熱膨張および収縮を低減するのに有利である。

図１は、第１実施形態に係る車両用バックドアの分解斜視図である。 図２は、第１実施形態に係る車両用バックドアを構成するインナパネルを後側から見た斜視図である。 図３は、第１実施形態に係る車両用バックドアを構成するインナパネルを前側から見た斜視図である。 図４は、図２のIV－IV線における箇所のインナパネルの断面図である。 図５は、図２のV－V線における箇所のインナパネルの断面図である。 図６は、図２のVI－VI線における箇所のインナパネルの断面図である。 図７は、図２のVII－VII線における箇所のインナパネルの断面図である。 図８は、第１実施形態に係る車両用バックドアを構成するインナパネルの繊維補強材の配向状態を、インナパネルの成形時における金型のゲートの位置と共に示す模式図である。 図９は、第１実施形態に係るインナパネルの成形装置の断面図である。 図１０は、第１実施形態に係るインナパネルと共にインナパネル下部に設定されたダイレクトゲートを概念的に示す斜視図である。 図１１は、第２実施形態に係る車両用バックドアを構成するインナパネルを後側から見た斜視図である。 図１２は、第２実施形態に係る車両用バックドアを構成するインナパネルを前側から見た斜視図である。 図１３は、図１１のXIII－XIII線における箇所のインナパネルの断面図である。 図１４は、図１１のXIV－XIV線における箇所のインナパネルの断面図である。 図１５は、第２実施形態に係るインナパネルの成形装置の断面図である。 図１６は、第２実施形態に係るインナパネルと共に作業口の周辺に設定されたサイドゲートの位置を示す斜視図である。 図１７は、サイドゲートにより繊維補強材入りの溶融樹脂を射出したときの繊維補強材の配向状態を示す概念図である。 図１８は、ダイレクトゲートにより繊維補強材入りの溶融樹脂を射出したときの繊維補強材の配向状態を示す概念図である。 図１９は、第２実施形態の変形例に係るインナパネルの作業口の周辺に設定されたサイドゲートの位置を概念的に示す斜視図である。 図２０は、第２実施形態の変形例に係るインナパネルの作業口の周辺に設定されたサイドゲートの位置を概念的に示す斜視図である。

以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、説明の便宜上、車両前後方向における前側を「前」、後側を「後」と称し、車両前方を向いて車幅方向における左側を「左」、右側を「右」と称し、車高方向における上側を「上」、下側を「下」と称する。また、この実施形態に係るバックドアについて、特に開閉状態を断り書きしない場合には、車両後部のバックドア開口を閉じた状態での姿勢を前提に説明する。

《第１実施形態》
－バックドアの概略構成－
図１は、この第１実施形態に係る車両用バックドア１の分解斜視図である。図２は、この第１実施形態に係る車両用バックドア１を構成するインナパネル３を後側から見た斜視図である。図３は、この第１実施形態に係るインナパネル３を前側から見た斜視図である。図４は、図２のIV－IV線における箇所のインナパネル３の断面図である。図５は、図２のV－V線における箇所のインナパネル３の断面図である。図６は、図２のVI－VI線における箇所のインナパネル３の断面図である。図７は、図２のVII－VII線における箇所のインナパネル３の断面図である。

図１に示す車両用バックドア１は、ハッチバック車の車体後退に設けられたバックドア開口を開閉する上下開閉式のバックドアである。このバックドア１は、図１に示すように、車内側（前側）に位置するインナパネル３およびカバーパネル５と、車外側（後側）に位置するアウタパネル７および窓パネル９とを主たる構成として備える。

〈インナパネルの構成〉
インナパネル３は、一枚物の樹脂製パネルであって、射出成形により成形される射出成形品である。インナパネル３は、繊維補強材Ｆｂを含有する熱可塑性樹脂Ｒからなる。インナパネル３の材料には、例えば、繊維補強材としてガラス繊維入りのポリプロピレン（ＰＰ－ＧＦ：Polypropylene Glass fiber）や、繊維補強材として炭素繊維入りのポリプ
ロピレン（ＰＰ－ＣＦ：Polypropylene Carbon Fiber）、繊維補強材としてセルロースナノファイバー入りのポリプロピレン（ＰＰ－ＣＮＦ：Polypropylene Cellulose Nanofiber）が用いられる。

図２に示すように、インナパネル３の上半部分には、車幅方向に延びる略台形状の窓用開口１１が形成されている。インナパネル３のうち窓用開口１１の周縁部分には、アウタパネル７側に向けて後方に立ち上がった内側立ち壁１３と、内側立ち壁１３の後端から窓用開口１１の内方へ突出した内側接合片１５とが設けられている。さらに、インナパネル３の外周縁部には、アウタパネル７側に向けて後方に立ち上がった外側立ち壁１７と、外側立ち壁１７の後端から外周側へ突出した外側接合片１９とが設けられている。

インナパネル３のうち窓用開口１１よりも上側の部分であるインナパネル上部３ａには、前側が凹んで後方に突出した一対のヒンジ取付部２１が、車幅方向における左右両側に間隔をあけて設けられている。ヒンジ取付部２１には、車体本体に連結される開閉用ヒンジ（不図示）が、ボルトなどの留め具で前方から固定される。バックドア１は、それらヒンジ取付部２１で車体本体に開閉可能に取り付けられる。インナパネル上部３ａにはさらに、前後上下の方向における剛性を高めるべく、複数の補強リブ２３が設けられている。

インナパネル３のうち窓用開口１１よりも下側の部分であるインナパネル下部３ｂにおいて、下端部を構成する外側立ち壁１７には、ラッチ（不図示）を取り付けるためのラッチ取付部２５が設けられている。ラッチは、車体本体のうちバックドア開口の下縁部に設けられたストライカに着脱自在に係合する装置であって、ストライカと協働してバックドア１を閉じた状態で車体本体にロックするロック装置を構成する。さらに、インナパネル下部３ｂには、車内側からアウタパネル７側に向けて後方に凹んだ略矩形状の凹状部２７が設けられている。

〈カバーパネルの構成〉
図４および図５に示すように、カバーパネル５は、インナパネル下部３ｂにおける凹状部２７の開口内に嵌め入れられて、車内側より凹状部２７の開口を覆っている。詳しく図示しないが、カバーパネル５は、インナパネル下部３ｂのうち凹状部２７またはその周辺部分に嵌合構造や爪係合により取り付けられる。凹状部２７の底壁２７ｂは、カバーパネル５によって隠蔽される。

〈アウタパネルの構成〉
アウタパネル７は、一枚物の樹脂製パネルであって、射出成形により成形される射出成形品である。アウタパネル７の材料としては、タルク入りのポリプロピレン（ＰＰ－Ｔ：Polypropylene Talc）や、タルク入りのポリプロピレン（ＰＰ－Ｔ）とエチレンプロピレンジエンメチレンゴム（ＥＰＤＭ：Ethylene Propylene Diene Monomer）とを混合した合成樹脂が用いられる。

アウタパネル７の上半部分には、車幅方向に延びる略台形状の窓用開口２９が形成されている。アウタパネル７の窓用開口２９は、インナパネル３の窓用開口２９と前後方向において対応する。アウタパネル７の外周縁部は、インナパネル３の外側接合片１９に接着剤３１を用いて接合されている。アウタパネル７の窓用開口２９の周縁部は、インナパネル３の内側接合片１５に接着剤３１を用いて接合されている。アウタパネル７における窓用開口２９の周辺部分には、インナパネル３側に向かって前方に凹んだ嵌込み部３３が設けられている。嵌込み部３３は、インナパネル３の左右方向における両側方に開放されている。

〈窓パネルの構成〉
窓パネル９は、バックドア１の左右両端に亘って車幅方向における全体に延びる横長のパネルである。窓パネル９は、アウタパネル７の嵌込み部３３に後方から嵌め込まれ、インナパネル３およびアウタパネル７の窓用開口１１，２９を閉塞している。窓パネル９は、アウタパネル７の嵌込み部３３に接着剤３１を用いて接合されている。窓パネル９は、ポリカーボネート（ＰＣ）などの透明樹脂やガラスなどからなる。図示しないが、窓パネル９の外周部分には、アウタパネル７との接合部分を隠蔽するために、黒色のセラミックスなどからなる隠蔽層が設けられている。

－インナパネル下部の詳細構成－
図２～図７に示すように、インナパネル下部３ｂには、上述の如く略矩形状の凹状部２７が設けられている。凹状部２７は、インナパネル下部３ｂの大部分に設けられている。凹状部２７の底壁２７ｂには、前方へ突出した凸条部３５が複数（図１～図５に示す例では２つ）設けられている。これら複数の凸条部３５は、それぞれ凹状部２７の左右方向における両側壁に亘って延び、上下方向において互いに間隔をあけて配置されている。凹状部２７の底壁２７ｂは、複数の凸条部３５が設けられていることにより、縦断面で凹凸形状をなしている。

そして、凹状部２７の底壁２７ｂには、左右方向に延びるスリット状の開口３７が複数形成されている。具体的には、当該開口３７は、各凸条部３５の上下方向における両側の壁部に形成され、個々の壁部で左右両側に分けられている。当該開口３７は、上下両側に開放され、且つ凹状部２７の開口に向けて前方へ開放されている。これら複数の開口３７のうち少なくとも１つの開口３７は、ラッチ取付部２５にラッチを取り付けたりハーネスなどを配線したりするための取付用ないしワイパー装置やラッチを保守するためのメンテナンス用の開口を兼ねている。

インナパネル下部３ｂは、それら複数の開口３７により上下方向に分割された、左右方向に延びる横長の分割壁部３９を複数有している。分割壁部３９は、インナパネル下部３ｂのうち開口３７の上下方向における両側に対応する部分であって、凹状部２７の底壁２７ｂを構成している。具体的には、複数の分割壁部３９は、凸条部３５の前方に臨む面を構成する突出端部のうち開口３７の間に位置する前側壁部３９ｆと、凹状部２７の底壁２７ｂのうち凸条部３５が設けられていない部分で上下方向において開口３７と対応する後側壁部３９ｒとである。

複数の凸条部３５それぞれの上下方向における両側の各壁部には、左右方向において一対の開口３７を仕切るセンター接続部４１が設けられている。センター接続部４１は、前後方向に延び、凸条部３５の突出端部における左右方向における中央部分と、凹状部２７の底壁２７ｂのうち凸条部３５の上下方向における両側部分とを接続している。凸条部３５の突出端部における左右方向における両端部分は、凹状部２７の左右方向における側壁２７ｓと、凹状部２７の底壁２７ｂのうち凸条部３５の上下方向における両側部分とに一体に接続されている。

インナパネル下部３ｂの左右方向における両側端には、外側立ち壁１７が凹状部２７の側壁２７ｓと左右方向に間隔をあけて設けられている。インナパネル下部３ｂのうち凹状部２７の左右方向における両側の側壁と外側立ち壁１７とそれら両壁１７，２７の間の部分とは、アウタパネル７側に向かって後方へ開口した溝状部４３を構成している。こうした溝状部４３は、凹状部２７の下方の側壁２７ｓと外側立ち壁１７との間、凹状部２７の上方の側壁２７ｓと内側立ち壁１３との間にも設けられている。

インナパネル下部３ｂの左右方向における両側の溝状部４３にはそれぞれ、ブリッジ形状部４５が後側壁部３９ｒごとに設けられている。ブリッジ形状部４５は、凹状部２７の側壁２７ｓと外側立ち壁１７とを左右方向に橋渡しするように連結している。ブリッジ形状部４５は、後側壁部３９ｒと左右方向において対応する位置に連なるように帯板状に形成されている。ブリッジ形状部４５の上下方向における幅は、後側壁部３９ｒの上下方向における幅と同等である。そして、ブリッジ形状部４５は、後側壁部３９ｒと水平方向において一直線上に配置されている。

図８は、この第１実施形態に係るインナパネル３の繊維補強材Ｆｂの配向状態を、インナパネル３の成形時における成形装置のゲートＧ１，Ｇ２，Ｇ３の位置と共に示す模式図である。

図８に示すように、インナパネル３をなす熱可塑性樹脂Ｒに含有される繊維補強材Ｆｂは、インナパネル上部３ａにおいて概ね左右方向に配向し、インナパネル３のうち窓用開口１１の左右方向における両側を構成する部分において概ね上下方向に配向している。そして、インナパネル下部３ｂにおいて、当該繊維補強材Ｆｂは、概ね左右方向に配向している。特に各分割壁部３９のうちセンター接続部４１の上下方向に対応する箇所を除く部分とブリッジ形状部４５とにおいて、繊維補強材Ｆｂの配向状態は、左右方向に揃っている。

－インナパネルの成形方法－
図９は、この第１実施形態に係るインナパネル３の成形装置１０１の断面図である。図１０は、この第１実施形態に係るインナパネル３と共にインナパネル下部３ｂに設定された第２ゲートＧ２（ダイレクトゲートＤＧ）を概念的に示す斜視図である。

この第１実施形態に係るインナパネル３の成形には、例えば図９に示す成形装置１０１が用いられる。成形装置１０１は、金型としての固定型１０５および可動型１０７からなる成形型１０３と、射出機（不図示）と、制御部１０９を備える。成形装置１０１は、固定型１０５と可動型１０７とを型閉めすることにより、それら両者の間にキャビティ１１１を形成し、射出機から送られる溶融状態の熱可塑性樹脂Ｒをキャビティ１１１に射出するようになっている。

固定型１０５は、スペーサブロック１１３を介して固定盤１１５に取り付けられている。固定型１０５は、インナ―パネル３の表面（前側面）を成形する成形面１０５ａを有している。固定型１０５の成形面１０５ａには、熱可塑性樹脂Ｒをキャビティ１１１に射出するための複数のゲートＧ１，Ｇ２，Ｇ３が形成されている。複数のゲートＧ１，Ｇ２，Ｇ３は、例えば、図８に示す第１ゲートＧ１、第２ゲートＧ２および第３ゲートＧ３である。

第１ゲートＧ１は、キャビティ１１１のうちインナパネル上部３ａの左右方向における中央部分を形成する箇所の上下両側に設けられている。第１ゲートＧ１は、サイドゲートである。第２ゲートＧ２は、インナパネル下部３ｂのうち左右方向における中央部分を形成する箇所の上下両側と、各前側壁部３９ｆの左右方向における中央部分を形成する箇所の前側とに設けられている。前者の第２ゲートＧ２はサイドゲートである。他方、後者の第２ゲートＧ２は、図１０に示すようなダイレクトゲートである。第３ゲートＧ３は、インナパネル下部３ｂを形成する箇所の左右両側に設けられている。第３ゲートＧ３は、サイドゲートである。

固定型１０５にはさらに、各ゲートＧ１，Ｇ２，Ｇ３に連通するホットランナー１１７と、ホットランナー１１７に連通するスプルー１１９とが設けられている。ホットランナー１１７は、各ゲートＧ１，Ｇ２，Ｇ３からゲートランナー１２１を介して或いはゲートＧ２から直接それぞれ型開き方向に延びる分岐部１１７ａと、分岐部１１７ａと直交するように延びて分岐部１１７ａの反ゲートＧ１，Ｇ２，Ｇ３側の端部を互いに連結する連結部１１７ｂとを有している。ホットランナー１２１の各分岐部１１７ａには、ニードル１２３が収容されている。固定型１０５側のスペーサブロック１１３には、収容孔１２５が各ニードル１２３に対応して型開き方向に形成されている。各収容孔１２５には、ニードル１２３を進退させるソレノイド１２７が収容されている。各ゲートＧ１，Ｇ２，Ｇ３は、ニードル１２３の進退動作により開閉する。スプルー１１９は、ホットランナー１１７の連結部１１７ｂから型開き方向に延びている。スプルー１１９は、固定型１０５側のスペーサブロック１１３および固定盤１１５を貫通して射出機のノズル１２９に連通している。

可動型１０７は、収容室１３１を有するスペーサブロック１３３を介して可動板１３４に取り付けられている。収容室１３１には、エジェクタピン１３５が設けられたエジェクタプレート１３７が収容されている。エジェクタプレート１３７は、成形型１０３の開閉動作に連動して進退する。可動型１０７は、インナパネル３の裏面（後側面）を成形する成形面１０７ａを有している。可動型１０７には、型開き方向に貫通する複数の貫通孔１３９が形成されている。各貫通孔１３９には、エジェクタピン１３５が収容されている。

制御部１０９は、固定型１０５に設けられた複数のソレノイド１２７それぞれと接続されている。制御部１０９は、固定型１０５と可動型１０７とを型閉じして両者の間にキャビティ１１１を形成した状態で、第１ゲートＧ１、第２ゲートＧ２および第３ゲートＧ３から熱可塑性樹脂Ｒを射出するタイミングを制御する。

インナパネル３を成形するには、まず、成形装置１０１において、固定型１０５と可動型１０７とを型閉じすることにより、インナパネル３を成形するためのキャビティ１１１を形成すると共に、キャビティ１１１に溶融状態の熱可塑性樹脂Ｒを供給するためのサイドゲートである第１ゲートＧ１、第２ゲートＧ２および第３ゲートＧ３を形成する。このとき、全てのゲートＧ１，Ｇ２，Ｇ３に対応するニードル１２３を進出させて各ゲートＧ１，Ｇ２，Ｇ３を閉じ、且つ全てのエジェクタピン１３５をその先端が可動型１０７の成形面１０７ａとほぼ同一面となるように後退させている。

そして、射出機のノズル１２９から溶融状態の熱可塑性樹脂Ｒの射出を開始する。熱可塑性樹脂Ｒは、繊維補強材Ｆｂを含有している。続いて、各ゲートＧ１，Ｇ２，Ｇ３に対応するニードル１２３を後退させることにより所定のタイミングで各ゲートＧ１，Ｇ２，Ｇ３を開けて、射出機より送られる熱可塑性樹脂Ｒを各ゲートＧ１，Ｇ２，Ｇ３からキャビティ１１１に射出させる。

複数のゲートＧ１，Ｇ２，Ｇ３は、第１ゲートＧ１、第２ゲートＧ２、第３ゲートＧ３の順に開けられて、その順で熱可塑性樹脂Ｒをキャビティ１１１に射出する。第２ゲートＧ２と第３ゲートＧ３とを開けるタイミングは、第２ゲートＧ２からキャビティ１１１に射出された樹脂Ｒと、第３ゲートＧ３からキャビティ１１１に射出された樹脂Ｒとが、インナパネル下部３ｂの凹状部２７の左右方向における側壁２７ｓを形成する箇所または外側立ち壁１７を形成する箇所で合流するように調整されることが好ましい。

複数のゲートＧ１，Ｇ２，Ｇ３からキャビティ１１１に熱可塑性樹脂Ｒが射出されると、当該樹脂Ｒは、キャビティを流れて広がっていき、キャビティ１１１全体に充填される。このとき、熱可塑性樹脂Ｒに含有される繊維補強材Ｆｂの配向状態は、樹脂Ｒの流れる方向に揃う傾向がある。キャビティ１１１において、分割壁部３９およびブリッジ形状部４５を成形する箇所では、熱可塑性樹脂Ｒが左右方向に流れるため、当該樹脂Ｒに含有される繊維補強材Ｆｂが左右方向に配向する。それによって、分割壁部３９およびブリッジ形状部４５に内在される繊維補強材Ｆｂの配向状態が左右方向に揃う。

キャビティ１１１全体に熱可塑性樹脂Ｒが充填されると、成形型１０３の冷却を開始する。そして、ノズル１２９からの熱可塑性樹脂Ｒの射出を終了し、全てのゲートＧ１，Ｇ２，Ｇ３に対応するニードル１２３を前進させることにより各ゲートＧ１，Ｇ２，Ｇ３を閉じる。キャビティ１１１に充填された熱可塑性樹脂Ｒは、成形型１０３の冷却により固化する。熱可塑性樹脂Ｒが固化することで、インナパネル３がキャビティ１１１に成形される。次いで、可動型１０７を型開き方向に移動させると共に、エジェクタプレート１３７を進出させることにより各エジェクタピン１３５の先端を可動型１０７の成形面１０７ａから突出させてインナパネル３を可動型１０７の成形面１０７ａから離脱させ、成形型１０３からインナパネル３を取り出す。しかる後、インナパネル３に付いているゲート残留物を切除するなどの後処理を行う。

以上のように、成形装置１０１を用いてインナパネル３を成形できる。

－第１実施形態の効果－
本実施形態のバックドア１によれば、インナパネル下部３ｂが、スリット状の開口３７により上下方向に分割された、左右方向に延びる横長の分割壁部３９を有しているので、インナパネル３の成形時において、成形装置の分割壁部３９を成形するキャビティ部分では、ゲートＧ１，Ｇ２，Ｇ３から注入された樹脂Ｒの流れが左右方向に定まり、当該樹脂Ｒに含有される繊維補強材Ｆｂが左右方向に配向する。これにより、インナパネル下部３ｂの左右方向における熱膨張および収縮を低減し、インナパネル下部３ｂの熱による変形を抑制できる。その結果、バックドア１と車体本体のバックドア開口の周縁との間の見切り線を形成する隙間を狭めることができ、車両の見栄えを良くできる。

本実施形態のバックドア１によれば、横長の分割壁部３９が、インナパネル下部３ｂに設けられた、車内側からアウタパネル７側に向けて凹む凹状部２７の底壁２７ｂを構成し、凹状部２７が車内側よりカバーパネル５で覆われるので、スリット状の開口３７および分割壁部３９がカバーパネル５によって隠蔽される。これにより、バックドア１の見栄えが、スリット状の開口３７および分割壁部３９をインナパネル３に設けることに起因して損なわれるのを防止できる。

本実施形態のバックドア１によれば、インナパネル下部３ｂに、凹状部２７の側壁２７ｓと外側立ち壁１７とを左右方向に連結するブリッジ形状部４５が設けられているので、インナパネル３の成形時において、成形装置のブリッジ形状部４５を成形するキャビティ部分では、ゲートＧ１，Ｇ２，Ｇ３から注入された樹脂Ｒの流れがブリッジ形状部４５の長手方向に定まり、当該樹脂Ｒに含有される繊維補強材Ｆｂがブリッジ形状部４５の長手方向に配向する。これにより、インナパネル下部３ｂの左右方向における熱膨張および収縮を凹状部２７と外側立ち壁１７との間の左右両端部でも低減できる。その結果、インナパネル下部３ｂの熱による変形を左右方向における全体に亘って抑制できる。

本実施形態のバックドア１によれば、ブリッジ形状部４５と分割壁部３９とが水平方向において一直線上に配置されているので、インナパネル下部３ｂに熱膨張または収縮が生じたときに、それらブリッジ形状部４５と分割壁部３９とが水平方向に一直線上に突っ張って撓み難い。これにより、インナパネル下部３ｂの熱による変形を左右方向において好適に抑制できる。

《第２実施形態》
この第２実施形態の車両用バックドア１は、インナパネル下部３ｂの構成が第１実施形態と異なる。なお、本実施形態では、インナパネル下部３ｂの構成が第１実施形態と異なる他は、車両用バックドア１について第１実施形態と同様に構成されている。

図１１は、この第２実施形態に係る車両用バックドア１を構成するインナパネル３を後側から見た斜視図である。図１２は、この第２実施形態に係る車両用バックドア１を構成するインナパネル３を前側から見た斜視図である。図１３は、図１１のXIII－XIII線における箇所のインナパネル３の断面図である。図１４は、図１１のXIV－XIV線における箇所のインナパネル３の断面図である。

第１実施形態に係る車両用バックドア１では、インナパネル下部３ｂにスリット状に形成された複数の開口３７のうち少なくとも１つの開口３７が、ワイパー装置やラッチのメンテナンス用の開口を兼ねているとした。これに対して、図１１～図１４に示すように、本実施形態に係る車両用バックドア１において、インナパネル下部３ｂには、後方に開口した作業口５１が、スリット状の開口３７とは別に形成されている。

作業口５１は、複数の分断壁部３９のうちいずれかの分断壁部３９に形成される。作業口５１は、分断壁部３９の左右方向における中程に形成される。作業口５１が形成された分断壁部３９は、作業口５１を境として左右方向に分断される。少なくとも１つの分断壁部３９には、作業口５１が形成されていないことが好ましい。これは、分断壁部３９が左右方向において分断されていると、その分断壁部３９による、インナパネル下部３ｂの左右方向における熱膨張および収縮を低減する効果が低くなるからである。

本実施形態において、作業口５１は、下側に位置する前側壁部３９ｆのみに形成されている。すなわち、複数の分割壁部３９は、作業口５１が形成された下側の前側壁部３９ｆと、作業口５１が形成されていないその他の分割壁部３９（上側の前側壁部３９ｆおよび後側壁部３９ｒ）とを含んでいる。下側の前側壁部３９ｆは、左右方向における中程で作業口５１によって分断されている。ここで、前側壁部３９ｆは、第１分割壁部に相当し、その他の分割壁部３９ｆ，３９ｒは第２分割壁部に相当する。

下側の前側壁部３９ｆにおける左右方向における作業口５１側の各端部には、縦壁５３が一対に設けられている。一対の縦壁５３は、それぞれ上下方向および前後方向に延び、左右方向において互いに対向している。各縦壁５３は、下側の前側壁部３９ｆに対して上下方向における両側に位置する各後側壁部３９ｒと繋がっており、当該前側壁部３９ｆと各後側壁部３９ｒとを分断するスリット状の開口３７の作業口５１側の端部を閉塞している。そして、これら両縦壁５３は、作業口５１を有する開口部５５を構成している。

本実施形態のインナパネル下部３ｂの構成についても、このような開口部５５が形成されていること以外は、第１実施形態と同様である。

－インナパネルの成形方法－
図１５は、この第２実施形態に係るインナパネル３の成形装置１０１の断面図である。図１６は、この第２実施形態に係るインナパネル３と共に作業口５１の周辺に設定された第２ゲートＧ２（サイドゲート）の位置を示す斜視図である。

この第２実施形態に係るインナパネル３の成形には、例えば図１５に示す成形装置１０１が用いられる。この成形装置１０１の構成については、第２ゲートＧ２を除いて、第１実施形態に係るインナパネル３を成形する成形装置１０１と同様である。当該成形装置１０１において、第２ゲートＧ２は、インナパネル下部３ｂのうち左右方向における中央部分を形成する箇所の上下両側と、作業口５１の周辺部分を成形する箇所とに設けられている。これら第２ゲートＧ２はいずれも、サイドゲートである。

図１６にも示すように、作業口５１の周辺部分を成形する箇所の第２ゲートＧ２は、開口部５５の内側に相当する箇所を上下方向に延びるゲートランナー１２１の両端部に設けられている。これら２つの第２ゲートＧ２のうち上側の第２ゲートＧ２は、成形型１０３内の成形面１０５ａ、１０７ａにおいて、開口部５５の上側に位置する後側壁部３９ｒの下側面を成形する部分に開口する。他方、下側の第２ゲートＧ２は、成形型１０３内の成形面１０５ａ、１０７ａにおいて、開口部５５の下側に位置する後側壁部３９ｒの上側面を成形する部分に開口する。

この第２実施形態に係るインナパネル３は、上記成形装置１０１を用いて、第１実施形態に係るインナパネル３を成形するときと同様な手順により成形される。すなわち、成形型１０３を型閉じすることにより、成形型１０３の内部にインナパネル３を成形するためのキャビティ１１１を形成すると共に、キャビティ１１１に溶融状態の熱可塑性樹脂Ｒを供給するためのサイドゲートである第１ゲートＧ１、第２ゲートＧ２および第３ゲートＧ３を形成し、これら第１ゲートＧ１、第２ゲートＧ２および第３ゲートＧ３からキャビティ１１１に、繊維補強材Ｆｂを含有する溶融状態の熱可塑性樹脂Ｒを所定のタイミングで射出する。これにより、熱可塑性樹脂Ｒをキャビティ１１１に充填し、その熱可塑性樹脂Ｒを成形型１０３内で冷却し固化させることで、インナパネル３を成形する。

図１７は、サイドゲートＳＧにより繊維補強材Ｆｂ入りの熱可塑性樹脂Ｒを射出したときの繊維補強材Ｆｂの配向状態を示す概念図である。図１８は、ダイレクトゲートＤＧにより繊維補強材Ｆｂ入りの熱可塑性樹脂Ｒを射出したときの繊維補強材Ｆｂの配向状態を示す概念図である。

ダイレクトゲートＤＧによる熱可塑性樹脂Ｒの射出では、ゲート断面積が比較的大きい。このため、図１８に示すように、当該ゲートＤＧ周辺の熱可塑性樹脂Ｒに含まれる繊維補強材Ｆｂの配向状態が、インナパネル３において、ゲートＤＧに近い一方の表面側の第１部位Ｐ１と、ゲートＤＧから離れた他方の表面側の第３部位Ｐ３と、第１部位Ｐ１と第３部位Ｐ３との間の第２部位Ｐ２とで異なる様相を呈する。また、第２部位Ｐ２および第３部位Ｐ３においては、繊維補強材Ｆｂの配向が定まらず、ばらつき易い傾向にある。ここで、第１部位Ｐ１、第２部位Ｐ２および第３部位Ｐ３は、インナパネル３におけるゲートの周辺部分を、厚さ方向において三等分したときの各部分の位置である。

これに対して、サイドゲートＳＧによる熱可塑性樹脂Ｒの射出では、ゲート断面積が比較的小さい。ゲート断面積が比較的小さいと、熱可塑性樹脂Ｒが当該ゲートＳＧを通過する過程で繊維補強材Ｆｂの向きがある程度揃えられる。このため、図１７に示すように、当該ゲートＳＧ周辺の熱可塑性樹脂Ｒに含まれる繊維補強材Ｆｂの配向状態が、インナパネル３において、一方の表面側の第１部位Ｐ１と、他方の表面側の第３部位Ｐ３と、第１部位Ｐ１と第３部位Ｐ３との間の第２部位Ｐ２とで同じような様相を呈する。このようにサイドゲートＳＧを用いると、熱可塑性樹脂Ｒに含まれる繊維補強材Ｆｂの配向が安定する。

－第２実施形態の効果－
本実施形態のバックドア１によれば、インナパネル下部３ｂに、後方に開口した作業口５１がスリット状の開口３７とは別に形成されているので、その作業口５１をハンドスペースとして、ワイパー装置やラッチなどの装備部品をメンテナンスし易くできる。

本実施形態のバックドア１によれば、下側の前側壁部３９ｆに作業口５１が形成され、その前側壁部３９ｆの左右方向における作業口５１側の各端部に設けられた縦壁５３が、上下両側の後側壁部３９ｒと繋がって開口部５５を構成しているので、作業口５１を設けてもその周辺の剛性を高めることができる。また、作業口５１が形成されていない分割壁部３９ｆ，３９ｒは、インナパネル下部３ｂの左右方向における熱膨張および収縮を低減するのに有利である。

本実施形態のインナパネル３の成形方法によれば、型閉じ状態の成形型１０３の内部に形成されたキャビティ１１１のうちインナパネル３の作業口５１の周辺部分を成形する箇所に対し、作業口５１の内側に相当する箇所からサイドゲートＳＤである第２ゲートＧ２により、繊維補強材Ｆｂを含有する溶融状態の熱可塑性樹脂Ｒを射出するので、ダイレクトゲートＤＧにより当該熱可塑性樹脂Ｒをキャビティ１１１に射出する場合に比べて、第２ゲートＧ２付近から繊維補強材Ｆｂの配向が安定する。このことは、インナパネル下部３ｂの左右方向における熱膨張および収縮を低減するのに有利である。

《第２実施形態の変形例》
図１９は、第２実施形態の変形例に係るインナパネル３の作業口５１の周辺に設定された第２ゲートＧ２（サイドゲート）の位置を概念的に示す斜視図である。図２０は、第２実施形態の変形例に係るインナパネル３の作業口５１の周辺に設定された第２ゲートＧ２（サイドゲート）の位置を概念的に示す斜視図である。

第２実施形態におけるインナパネル３の成形型１０３では、作業口５１の周辺部分を成形する箇所の第２ゲートＧ２が、成形面１０５ａ，１０７ａにおいて、開口部５５の上下両側に位置する一対の後側壁部３９ｒの互いに対向した各側面を成形する部分に開口するとしたが、図１９に示すように、当該第２ゲートＧ２は、開口部５５の内側に相当する箇所を左右方向に延びるゲートランナー１２１の両端部に設けられていてもよい。この場合、２つの第２ゲートＧ２は、成形型１０３の成形面１０５ａ，１０７ａにおいて、開口部５５の左右両側に位置する各縦壁５３を成形する部分に開口する。

また、図２０に示すように、当該第２ゲートＧ２は、開口部５５の内側に相当する箇所を上下方向および左右方向にクロス状に延びるゲートランナー１２１の各端部に設けられていてもよい。この場合、左右方向に延びるゲートランナー１２１の両端部に設けられた第２ゲートＧ２は、成形型１０３の成形面１０５ａ，１０７ａにおいて、開口部５５の上下両側に位置する一対の後側壁部３９ｒの互いに対向した各側面を成形する部分に開口する。上下方向に延びるゲートランナー１２１の両端部に設けられた第２ゲートＧ２は、成形型１０３の成形面１０５ａ，１０７ａにおいて、開口部５５の左右両側に位置する各縦壁５３を成形する部分に開口する。

以上のように、本開示の技術の例示として、好ましい実施形態について説明した。しかし、本開示の技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須でない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることを以て、直ちにそれらの必須でない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

例えば、上記実施形態では、凹状部２７の底壁２７ｂに設けられた凸条部３５が２つである例を示したが、本開示の技術はこれに限らない。凸条部３５は、１つであってもよく、３つ以上であっても構わない。

上記実施形態では、凹状部２７の側壁２７ｓと外側立ち壁１７とを連結するブリッジ形状部４５が水平方向において後側壁部３９ｒと一直線上に配置されているとしたが、本開示の技術はこれに限らない。ブリッジ形状部４５は、後側壁部３９ｒに対して上下方向にずれて配置されていてもよく、上下左右の方向に対して斜め方向に延びていてもよい。また、ブリッジ形状部４５は、上記実施形態のように設けられていることが好ましいが、設けられていなくてもよい。

上記実施形態では、凹状部２７の底壁２７ｂが縦断面で凹凸形状をなしているとしたが、本開示の技術はこれに限らない。凹状部２７の底壁２７ｂは、左右方向に延びるスリット状の開口３７により上下方向に分割された横長の分割壁部３９を有していれば、平板状などの他の形状であってもよい。

上記実施形態では、アウタパネル７が一枚物の樹脂製パネルであるとしたが、本開示の技術はこれに限らない。アウタパネル７は、インナパネル上部３ａに対向するアッパパネルと、インナパネル下部３ｂに対向するロアパネルとに分割されていてもよい。また、窓パネル９は、アウタパネル７とは別体のパネルであるとしたが、アウタパネル７と一体であってもよい、つまりアウタパネル７の一部で構成されていてもよい。

以上説明したように、本開示の技術は、繊維補強材を含有する熱可塑性樹脂からなるインナパネルがアウタパネルを支持する車両用バックドアについて有用である。

Ｆｂ 繊維補強材
Ｒ 熱可塑性樹脂
１ バックドア
３ インナパネル
３ａ インナパネル上部
３ｂ インナパネル下部
５ カバーパネル
７ アウタパネル
９ 窓パネル
１１ 窓用開口
１３ 内側立ち壁
１５ 内側接合片
１７ 外側立ち壁
１９ 外側接合片
２１ ヒンジ取付部
２３ 補強リブ
２５ ラッチ取付部
２７ 凹状部
２７ｂ 凹状部の底壁
２７ｓ 凹状部の側壁
２９ 窓用開口
３１ 接着剤
３３ 嵌込み部
３５ 凸条部
３７ 開口
３９ 分割壁部
３９ｆ 前側壁部（分割壁部）
３９ｒ 後側壁部（分割壁部）
４１ センター接続部
４３ 溝状部
４５ ブリッジ形状部
５１ 作業口
５３ 縦壁
５５ 開口部

Claims (7)

1. 車内側に位置するインナパネル（3）と車外側に位置するアウタパネル（7）とが接合され、前記インナパネル（3）に窓用開口（11）が形成された車両用バックドアであって、
   前記インナパネル（3）は、繊維補強材（Fb）を含有する熱可塑性樹脂（R）からなる射出成形品であり、
   前記インナパネル（3）のうち前記窓用開口（11）よりも下側の部分であるインナパネル下部（3b）には、左右方向に延びるスリット状の開口（37）が形成され、
   前記インナパネル下部（3b）は、前記開口（37）により上下方向に分割された分割壁部（39）を有し、
   前記分割壁部（39）は、前記インナパネル下部（3b）のうち前記窓用開口（11）の下側に対応する部分の両端寄りの位置にまで左右方向に横長に延びる
   ことを特徴とする車両用バックドア。
2. 請求項１に記載された車両用バックドアにおいて、
   前記インナパネル下部（3b）には、車内側から前記アウタパネル（7）側に向けて凹み、車内側よりカバーパネル（5）で覆われる凹状部（27）が設けられ、
   前記凹状部（27）の底壁（27b）には、前記開口（37）が形成され、
   前記分割壁部（39）は、前記凹状部（27）の底壁（27b）を構成している
   ことを特徴とする車両用バックドア。
3. 請求項２に記載された車両用バックドアにおいて、
   前記インナパネル下部（3b）の左右方向における両側端には、前記アウタパネル（7）側に立ち上がった外側立ち壁（17）が、前記凹状部（27）の側壁（27s）と左右方向に間隔をあけて設けられ、
   前記インナパネル下部（3b）のうち前記凹状部（27）の側壁（27s）と、前記外側立ち壁（17）と、前記凹状部（27）の側壁（27s）と前記外側立ち壁（17）との間の部分とは、溝状部（43）を構成し、
   前記インナパネル下部（3b）には、前記凹状部（27）の側壁（27s）と前記外側立ち壁（17）とを前記溝状部（43）の開口側で左右方向に橋渡しするように連結するブリッジ形状部（45）が設けられている
   ことを特徴とする車両用バックドア。
4. 請求項３に記載された車両用バックドアにおいて、
   前記ブリッジ形状部（45）は、前記分割壁部（39）と水平方向において一直線上に配置されている
   ことを特徴とする車両用バックドア。
5. 請求項１～４のいずれか１項に記載された車両用バックドアにおいて、
   前記インナパネル下部（3b）には、後方に開口した作業口（51）が、前記スリット状の開口（37）とは別に形成されている
   ことを特徴とする車両用バックドア。
6. 車内側に位置するインナパネル（3）と車外側に位置するアウタパネル（7）とが接合され、前記インナパネル（3）に窓用開口（11）が形成された車両用バックドアであって、
   前記インナパネル（3）は、繊維補強材（Fb）を含有する熱可塑性樹脂（R）からなる射出成形品であり、
   前記インナパネル（3）のうち前記窓用開口（11）よりも下側の部分であるインナパネル下部（3b）には、左右方向に延びるスリット状の開口（37）が形成され、
   前記インナパネル下部（3b）は、前記開口（37）により上下方向に分割された、左右方向に延びる横長の分割壁部（39）を有し、
   前記インナパネル下部（3b）には、後方に開口した作業口（51）が、前記スリット状の開口（37）とは別に形成され、
   前記インナパネル下部（3b）は、前記分割壁部（39）を複数有し、
   複数の前記分割壁部（39）は、上下方向において互いに隣り合う、前記作業口（51）が形成された第１分割壁部（39）と、前記作業口（51）が形成されていない第２分割壁部（39）とを含み、
   前記第１分割壁部（39）の左右方向における前記作業口（51）側の各端部には、上下方向および前後方向に延びる縦壁（53）が設けられ、
   前記縦壁（53）は、前記第２分割壁部（39）と繋がっており、前記作業口（51）を有する開口部（55）を構成している
   ことを特徴とする車両用バックドア。
7. 窓用開口（11）が形成され、該窓用開口（11）よりも下側の部分であるインナパネル下部（3b）に左右方向に延びるスリット状の開口（37）が形成され、前記インナパネル下部（3b）が、前記開口（37）により上下方向に分割された、左右方向に延びる横長の分割壁部（39）を有し、前記インナパネル下部（3b）に、後方に開口した作業口（51）が、前記開口（37）とは別に形成された、車両用バックドアのインナパネルを成形する方法であって、
   成形型（103）を型閉じすることにより、前記成形型（103）の内部に当該インナパネル（3）を成形するためのキャビティ（111）を形成すると共に、前記キャビティ（111）のうち当該インナパネル（3）の前記作業口（51）の周辺部分を成形する箇所に対して前記作業口（51）の内側に相当する箇所から溶融状態の樹脂（R）を供給するためのサイドゲート（SG）を形成し、該サイドゲート（SG）から前記キャビティ（111）に繊維補強材（Fb）を含有する溶融状態の樹脂（R）を射出する
   ことを特徴とするインナパネルの成形方法。

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