JPWO2017195492A1 - サンルーフ装置のフレーム及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

シール剤を用いることなくシール性能を確保して、樹脂部材がサイドフレームに取り付けられたサンルーフ装置のフレームを提供する。サンルーフ装置１０のフレームは、排水溝３１を長手方向に沿って画定するチャンネル部３２を有するサイドフレーム２１と、チャンネル部３２の長手方向の端部に取り付けられた樹脂部材である溝端板４０とを含む。チャンネル部３２の表面に、凹凸形状を有するアンカー領域４５が横断方向に延在するように帯状に形成され、溝端板４０は、アンカー領域４５の凹部４６に進入するようにサイドフレーム２１に一体成形されたアウトサート成形品とされる。これにより、溝端板４０が、シール剤を用いることなくシール性能を確保してサイドフレーム２１に取り付けられる。【選択図】図３

Description

本発明は、自動車等のルーフに設けられる開閉式のサンルーフ装置のフレーム及びその製造方法に関する。

自動車等のルーフには、可動パネルのチルト動作やスライド動作等によってルーフに設けられた開口を開閉するサンルーフ装置が設けられることがある。このような開閉式のサンルーフ装置では、水滴がルーフの開口から車室側に浸入し得るため、開口の下方に配置されるサイドフレーム等に開口縁に沿って排水溝が設けられることが多い。排水溝に流入した水は、排水溝に接続するように設けられたドレンを通って外部に排出される。このドレンは、例えば、排水溝の後端に設けられたドレン部材と、ドレン部材に接続されるドレンチューブとによって形成される。ドレン部材には、サイドフレームへの取り付けが容易な係止爪と、ドレンチューブを接続するためのドレンノズルとを有する漏斗状の樹脂成形品が多く使われている。

このようなドレン部材の取付構造として、ドレン部材が、排水溝の内面に接する面に形成されたシール溝とフックとを有し、排水溝に対して上方から接近されてフックをサイドフレームに係合させ、ドレン部材の下面が排水溝の内面に接触した状態でシール溝内に注入されたシール剤により、ドレン部材と排水溝の内面との隙間が遮断された構造が公知である（特許文献１）。

また、ドレン部材を排水溝と同一平面内で摺動させることで、シール剤のシール性能にばらつきを生じさせずにドレン部材をサイドフレームに容易に取り付けることができるドレン部材取付構造を本出願人は提案している（特許文献２）。このドレン部材取付構造では、ドレン部材が、サイドフレームに係合する係合部と、排水溝を横断する方向に延在するように排水溝の裏面に対向する面に設けられてシール剤が敷設されるシール溝とを備えている。ドレン部材は、シール剤がシール溝に敷設された状態で排水溝の裏面にシール剤を接触させつつシール剤の延在方向に摺動して係合部をサイドフレームに係合させる。これにより、シール剤の位置ずれや厚みのばらつきが抑制される。

特開２００４−９８８０５号公報 特開２００６−１４３０９２号公報

しかしながら、従来のドレン部材取付構造では、サイドフレームとドレン部材との間にシール剤を設ける必要がある。シール剤を注入、塗布或いは敷設する工程は、シール剤の品質管理を行うことを要する上、作業が煩雑である。また、シール剤がシール溝からはみ出るように設けられることもあり、このような場合にはフレームの外観が悪くなる上、シール剤が粘着性を有する場合には取り扱い性も悪くなる。

本発明は、このような背景に鑑み、シール剤を用いることなくシール性能を確保して、樹脂部材がサイドフレームに取り付けられたサンルーフ装置のフレーム及びその製造方法を提供することを課題とする。

このような課題を解決するために、本発明の一態様は、サンルーフ装置（１０）のフレーム（１３）であって、長手方向に沿って延在する排水溝（３１）を画定するチャンネル部（３２）を有するサイドフレーム（２１）と、前記チャンネル部の長手方向の端部に取り付けられた樹脂部材（４０、２２）とを有し、前記チャンネル部の表面に、凹凸形状を有するアンカー領域（４５、５５）が横断方向に延在するように帯状に形成され、前記樹脂部材が、前記アンカー領域の凹部（４６）に進入するように前記サイドフレームに一体成形されたアウトサート成形品である構成とする。

この態様によれば、樹脂部材がアンカー領域の凹部に進入するようにサイドフレームに一体成形されていることで、樹脂部材とサイドフレームとの結合力が高くなる。そしてアンカー領域がチャンネル部を横断方向に延在するように帯状に形成されるため、排水溝からの水漏れがアンカー領域で阻止される。即ちシール剤を用いることなく、シール性能を確保して樹脂部材をサイドフレームに取り付けることができる。

また、上記の態様において、前記チャンネル部（３２）は、当該サンルーフ装置の内方に配置された内側壁（３３）、当該サンルーフ装置の外方に配置された外側壁（３４）、及び前記内側壁の下端と前記外側壁の下端とを連結する底壁（３５）を含み、前記アンカー領域（４５）が、前記内側壁の内面（３３ｉ）、前記底壁の上面（３５ｔ）及び前記外側壁の内面（３４ｉ）に連続して形成された構成とするとよい。

この態様によれば、溝内面に連続する帯状のアンカー領域がチャンネル部に形成される。これにより、排水溝のシール性を確保することが容易である。

また、上記の態様において、前記チャンネル部（３２）は、当該サンルーフ装置の内方に配置された内側壁（３３）、当該サンルーフ装置の外方に配置された外側壁（３４）、及び前記内側壁の下端と前記外側壁の下端とを連結する底壁（３５）を含み、前記サイドフレーム（１３）が、前記チャンネル部（３２）に対して当該サンルーフ装置の内方に配置され、前記内側壁に一体に形成されたガイドレール部（２９）を更に有し、前記ガイドレール部が、前記チャンネル部の長手方向の端部から更に長手方向に延出し、且つ前記内側壁の内面を延長させる外側面を有し、前記アンカー領域（５５）が、前記ガイドレール部の外側面（２９ｏ）、前記ガイドレール部の下面（２９ｕ）、前記底壁の下面（３５ｕ）及び前記外側壁の外面（３４ｏ）に連続して形成された構成とするとよい。

この態様によれば、ガイドレール部に亘って排水溝の横断方向に延在するように連続する帯状のアンカー領域が形成される。これにより、容易にシール性を確保することができる。また、底壁の上面にアンカー領域が形成されないため、底壁の上面から盛り上がるように樹脂部材をサイドフレームに取り付ける必要がなく、排水溝の底面に段差を生じさせずに樹脂部材をサイドフレームに取り付けることができる。

また、上記の態様において、前記樹脂部材は、前記排水溝（３１）の端部を画定し、排水管（３９）を接続するための管継手（４２）を備えた溝端板をなしてよい。

この態様によれば、シール剤を用いることなくシール性能を確保して、溝端板をサイドフレームに取り付けることができる。

また、上記の態様において、前記樹脂部材は、前記排水溝（３１）の前端に接続される前排水溝（５１）を画定するフロントフレーム（２２）であってよい。

この態様によれば、シール剤を用いることなくシール性能を確保して、フロントフレームをサイドフレームに取り付けることができる。

また、上記課題を解決するために、本発明の一態様は、サンルーフ装置（１０）のフレーム（１３）の製造方法であって、長手方向に沿って延在する排水溝（３１）を画定するチャンネル部（３２）を有するサイドフレーム（２１）を用意する工程と、前記サイドフレームの長手方向の端部に微細加工を施し、凹凸形状を有するアンカー領域（４５）を、横断方向に延在するように帯状に形成する工程と、樹脂材を射出し、前記アンカー領域の凹部に進入するように前記サイドフレームに一体成形された樹脂部材（４０、２２）をアウトサート成形する工程とを含む構成とする。

この態様によれば、樹脂部材をアウトサート成形する際に、樹脂材がアンカー領域の凹部に進入するようにサイドフレームに一体成形されるため、樹脂部材とサイドフレームとの結合力を高めることができる。そしてアンカー領域がチャンネル部を横断方向に延在するように帯状に形成されるため、排水溝からの水漏れがアンカー領域で阻止される。即ちシール剤を用いることなくシール性能を確保して、樹脂部材をサイドフレームに取り付けることができる。

また、上記の態様において、前記微細加工は、前記サイドフレーム（２１）にレーザを照射するレーザ加工であってよい。

この態様によれば、レーザの出力を制御することによって所望のパターンのアンカー領域をサイドフレームに形成することができる。

また、上記の態様において、前記微細加工は、前記サイドフレーム（２１）にマスキングを施した後に粗化剤を塗布する或いは粗化液に浸漬するエッチング加工であってよい。

この態様によれば、マスキングパターンや溶解侵食の程度を調整することによって所望のパターンのアンカー領域をサイドフレームに形成することができる。

このように本発明によれば、シール剤を用いることなくシール性能を確保して、樹脂部材がサイドフレームに取り付けられたサンルーフ装置のフレーム及びその製造方法を提供することができる。

第１実施形態に係るサンルーフ装置の概略平面図 図１中のII−II断面図 図１中のIII部拡大図 図３中のIV−IV断面図 図３に示されるサイドフレームの後端部の斜視図（溝端板取付前の状態） 図１中のVI部拡大図 アンカー領域の拡大断面図 最適形状範囲を溝のピッチ及び深さで示したグラフ 第２実施形態に係るサンルーフ装置の図３に相当する要部拡大平面図 図９のＸ−Ｘ断面図 図９のXI−XI断面図 図９に示されるサイドフレームの要部斜視図（溝端板取付前の状態）

≪第１実施形態≫
図１〜図８を参照して、本発明の第１実施形態について詳細に説明する。以下の説明では、サンルーフ装置１０が設けられる自動車１の進行方向を基準にして、前後、左右の定め、サンルーフ装置１０が自動車１に設けられた状態を基準にして上下の方向を定める。また、自動車１の車幅方向に沿って、サンルーフ装置１０や後述するチャンネル部３２についての内方及び外方を定める。

図１は、第１実施形態に係るサンルーフ装置１０の概略平面図であり、サンルーフ装置１０が搭載される自動車１を想像線で示している。図１に示されるように、自動車１のルーフ２には、矩形状の開口２ａが形成されるとともに、この開口２ａを可動パネル１１によって開閉するサンルーフ装置１０が設けられている。ルーフ２は自動車１に固定された固定ルーフであり、可動パネル１１はルーフ２に対して移動可能な可動ルーフである。

ルーフ２は、自動車１の外殻上面を画成するルーフパネルと、ルーフパネルの下方に設けられて車室を画成するルーフライニングとによって構成される。ルーフ２の内部、即ちルーフパネルとルーフライニングとの間には空間が形成されており、この空間にサンルーフ装置１０が搭載される。本明細書では、ルーフ２の開口２ａとは、ルーフパネルに形成されたものであって、厚さがあるルーフ２に形成された開口孔の上側開口端を指す。

サンルーフ装置１０は、可動パネル１１と、可動パネル１１を駆動する駆動装置１２と、ルーフ２の開口２ａの下方に開口２ａに沿って設けられ、ルーフ２に固定されて可動パネル１１を移動可能に支持するサンルーフフレーム１３とを備えている。

可動パネル１１の両側部の下面には、前後方向に延在する左右のパネルブラケット１４が取り付けられている。パネルブラケット１４は、前部スライダ１５及び後部スライダ１６を介してサンルーフフレーム１３に摺動可能に支持されている。前部スライダ１５はパネルブラケット１４に一体的に設けられている。一方、後部スライダ１６は、パネルブラケット１４に対する相対移動によって可動パネル１１を傾動させるとともに、パネルブラケット１４に係合して一体的に移動することによって可動パネル１１を前後方向に摺動させる周知のカム機構を介してパネルブラケット１４に連結されている。

駆動装置１２は、後部スライダ１６に連結される左右のプッシュプルケーブル１７と、左右のプッシュプルケーブル１７に噛み合うドライブギヤ１８と、減速機構を介してドライブギヤ１８に連結された電動モータ１９とを有している。プッシュプルケーブル１７は、外周面にワイヤを螺旋状に巻回してドリブンギヤを形成した鋼製の可撓体からなり、駆動源である電動モータ１９の駆動力を後部スライダ１６に伝達する動力伝達部材である。電動モータ１９がドライブギヤ１８を介して左右のプッシュプルケーブル１７を同期的に押し引きすることにより、可動パネル１１が、開口２ａを閉じる全閉位置と、開口２ａに対して後部を跳ね上げたチルトアップ位置との間で傾動（チルド動作）して開口２ａを開閉するとともに、開口２ａの下方に傾動した可動パネル１１が、全閉位置とその後方の全開位置との間で摺動（スライド動作）して開口２ａを開閉する。なお、プッシュプルケーブル１７の代わりにラックベルトが動力伝達部材として用いられてもよい。

サンルーフフレーム１３は、開口２ａの両側縁に沿って互いに平行に配置され、開口２ａの後縁から更に後方へ延出するように前後方向に延在する左右のサイドフレーム２１と、開口２ａの前縁に沿って配置され、左右方向に延在して左右のサイドフレーム２１の前端を連結するフロントフレーム２２と、開口２ａの後縁に沿って配置され、左右方向に延在して左右のサイドフレーム２１の中間部分を連結するセンタフレーム２３とを有している。サイドフレーム２１は、例えばアルミニウムやアルミニウム合金材の押出成形によって全長に亘って略同一断面形状に成形された押出成形品である。フロントフレーム２２は、熱可塑性樹脂の射出成形によって所望の形状に成形された射出成形品である。センタフレーム２３は、鋼板のプレス成形によって所望の形状に成形されたプレス成形品や、所望の形状に成形された熱可塑性樹脂の射出成形品等であってよい。

図２は、図１中のII−II断面図である。左右のサイドフレーム２１は、左右で対称となるように配置されている。そのため、ここでは左のサイドフレーム２１について説明する。図１及び図２に示されるように、サイドフレーム２１は、後部スライダ１６を内方及び外方から保持するように、開放端が互いに対向するように形成された内側スライダガイド溝２６及び外側スライダガイド溝２７を画定するとともに、外側スライダガイド溝２７の底部に連通し、プッシュプルケーブル１７を案内するケーブルガイド溝２８を画定するガイドレール部２９を有している。

ガイドレール部２９の外方には、可動パネル１１やルーフ２の上面から流れ落ちてくる水滴を受け止めるべく上方に開放する排水溝３１を画定するＵ字状のチャンネル部３２がガイドレール部２９に一体に形成されている。チャンネル部３２は、車両の内方に配置され、ガイドレール部２９の外側の壁をなす内側壁３３、内側壁３３の外方に配置された外側壁３４、及び内側壁３３の下端と外側壁３４の下端とを連結する底壁３５とを有している。即ち、ガイドレール部２９は、チャンネル部３２の内側壁３３に一体に形成されている。図示例では、内側壁３３の下部は、ケーブルガイド溝２８の存在によって外側壁３４側に膨らんでおり、外側壁３４の下部は、底壁３５に対する上部の屈曲角度の半分程度の角度で底壁３５に対して屈曲する傾斜壁３４ａとなっている。チャンネル部３２の内側壁３３の内面３３ｉ及び外側壁３４の内面３４ｉは排水溝３１の内側面をなし、底壁３５の上面３５ｔは排水溝３１の底面をなしている。

ガイドレール部２９の内方には、ガイドレール部２９の下端及び上部から内方に延出する下部内フランジ３６及び上部内フランジ３７がガイドレール部２９に一体に形成されている。一方、チャンネル部３２の外方には、外側壁３４の上端から外方に延出する外フランジ３８がチャンネル部３２に一体に形成されている。

図３に示されるように、サイドフレーム２１は、上部内フランジ３７及び外フランジ３８の不要な部分が切り欠かれている。また、チャンネル部３２は、後端部分が切り欠かれてガイドレール部２９よりも短くなっている。言い換えれば、ガイドレール部２９がチャンネル部３２の後端部から更に後方に延出している。このチャンネル部３２の切り欠かれた部分には、排水溝３１の後端部を画定する溝端板４０（ドレンボックス）が取り付けられている。

溝端板４０は、排水溝３１の開放端を覆うように設けられるボックス状の集水部４１と、集水部４１の端面から後方に延出し、排水溝３１に溜まった水を外部に排出する排水管３９（ドレン）を接続するための管継手４２とを備えている。集水部４１は、管継手４２が設けられた後部に庇部４３を有している。溝端板４０は、樹脂材の射出成形によってサイドフレーム２１に取り付けられた樹脂部材である。より詳しくは、溝端板４０は、シール性を確保するべく、サイドフレーム２１を挟み込むように構成された一対の金型内に形成されたキャビティに射出した樹脂により、サイドフレーム２１に一体成形されたアウトサート成形品である。

図４は、図３中のIV−IV断面図である。図３及び図４に示されるように、溝端板４０の集水部４１は、ガイドレール部２９の左側上面２９ｔの一部、チャンネル部３２の内側壁３３の内面３３ｉ、底壁３５の上面３５ｔ、外側壁３４の内面３４ｉ、及び外フランジ３８の上面３８ｔの一部を覆うように連続している。また、溝端板４０の集水部４１は、ガイドレール部２９の下面２９ｕの一部、チャンネル部３２の底壁３５の下面３５ｕ、外側壁３４の外面３４ｏ、及び外フランジ３８の下面３８ｕの一部を覆うように連続している。即ち、溝端板４０の集水部４１は、チャンネル部３２の後端部において、サイドフレーム２１を上下から挟み込んでいる。また、溝端板４０の集水部４１の下面には、チャンネル部３２の底壁３５の下方において前後方向に延在する複数のリブ４４を備えている。これらのリブ４４は、チャンネル部３２の後端よりも後方へ延出しており、集水部４１の底壁を補強する。

図５は、図３に示されるサイドフレーム２１の後端部を、溝端板４０取付前の状態で示す斜視図である。図４及び図５に示されるように、溝端板４０取付前のサイドフレーム２１の後端部における、溝端板４０により覆われる表面領域Ａの一部には、サイドフレーム２１の表面に微細加工を施すことによって凹凸形状にされたアンカー領域４５が、チャンネル部３２の横断方向に延在するように帯状に形成されている。アンカー領域４５は、ガイドレール部２９の左側上面２９ｔの一部、チャンネル部３２の内側壁３３の内面３３ｉ、底壁３５の上面３５ｔ、外側壁３４の内面３４ｉ、及び外フランジ３８の上面３８ｔの一部に連続して、チャンネル部３２を横断面の全体に亘って横断するように形成されている。そして、溝端板４０は、このアンカー領域４５を覆うようにサイドフレーム２１にアウトサート成形される。これにより、射出された樹脂がアンカー領域４５の凹部４６（図７）に進入し、サイドフレーム２１に対し、アンカー領域４５がない場合に比べて高い結合力及び排水溝３１の全体に亘る高いシール性をもって結合される。なお、図示例では、アンカー領域４５の全体が溝端板４０によって覆われているが、アンカー領域４５の長手方向の端部等の一部が溝端板４０により覆われていなくてもよい。

図６は、サイドフレーム２１の前端部とフロントフレーム２２との結合部を示す平面図（図１中のVI部拡大図）である。図６に示されるように、フロントフレーム２２は、平板状を呈しており、プッシュプルケーブル１７を摺動可能に保持している。具体的には、プッシュプルケーブル１７が挿入される左右のガイドパイプ５０を保持するための保持溝がフロントフレーム２２の上面に形成されている。また、フロントフレーム２２は、左右方向に延在し、両端部が後方に湾曲して左右の排水溝３１に接続される前排水溝５１を画定している。つまり、フロントフレーム２２は、上方に開放する前排水溝５１を画定するＵ字状の前側チャンネル部５２を有している。フロントフレーム２２の左右の角部には、前排水溝５１に溜まった水を外部に排出する排水管３９（図１参照）を前排水溝５１に接続するための管継手５３がフロントフレーム２２に一体に形成されている。

上記のようにフロントフレーム２２は、樹脂の射出成形によってサイドフレーム２１に取り付けられた形成された樹脂部材である。より詳しくは、フロントフレーム２２は、シール性を確保するべく、サイドフレーム２１を挟み込むように構成された一対の金型内に形成されたキャビティに射出した樹脂により、サイドフレーム２１に一体成形されたアウトサート成形品である。

フロントフレーム２２は、溝端板４０（図４参照）と同様に、ガイドレール部２９の左側上面２９ｔの一部、チャンネル部３２の内側壁３３の内面３３ｉ、底壁３５の上面３５ｔ、外側壁３４の内面３４ｉ、及び外フランジ３８の上面３８ｔの一部を覆うように連続している。また、フロントフレーム２２は、ガイドレール部２９の下面２９ｕの一部、チャンネル部３２の底壁３５の下面３５ｕ、外側壁３４の外面３４ｏ、及び外フランジ３８の下面３８ｕの一部を覆うように連続している。即ち、フロントフレーム２２は、チャンネル部３２の前端部において、サイドフレーム２１を上下から挟み込んでいる。

更に、フロントフレーム２２取付前のサイドフレーム２１の前端部における、フロントフレーム２２により覆われる表面領域Ｂの一部には、後端部（図４、図５参照）と同様に、サイドフレーム２１の表面に微細加工を施すことによって凹凸形状にされたアンカー領域４５が、チャンネル部３２の横断方向に延在するように帯状に形成されている。アンカー領域４５は、ガイドレール部２９の左側上面２９ｔの一部、チャンネル部３２の内側壁３３の内面３３ｉ、底壁３５の上面３５ｔ、外側壁３４の内面３４ｉ、及び外フランジ３８の上面３８ｔの一部に連続して、チャンネル部３２を横断面の全体に亘って横断するように形成されている。そして、フロントフレーム２２は、このアンカー領域４５を覆うようにサイドフレーム２１にアウトサート成形される。これにより、射出された樹脂がアンカー領域４５の凹部４６（図７）に進入し、サイドフレーム２１に対し、アンカー領域４５がない場合に比べて高い結合力をもって結合される。溝端板４０と同様に、アンカー領域４５の全体がフロントフレーム２２によりを覆われていなくてもよい。

図７は、アンカー領域４５の拡大断面図である。サイドフレーム２１の表面には、所定の間隔ＩＤを空けて、概ね矩形断面の複数の溝４７が形成されている。複数の溝４７は、互いに平行に形成されるとともに、互いに交差する２方向に延在するように形成されている。本実施形態では、互いに直交する２方向に複数の溝４７が形成されている。つまり、互いに交差する２方向に延在する溝間部分が溝４７の底面から柱状に突出する略矩形断面の凸部４８になっており、各凸部４８の周囲に一連の凹部４６が形成されている。このように、互いに交差する複数の溝４７によって凹部４６が一連とされていることにより、凹部４６に樹脂が進入する際に凹部４６の底のエアが押し出されるため、凹部４６にエアが溜まることが抑制される。

凹部４６（溝４７）には、溝端板４０やフロントフレーム２２の樹脂が進入している。言い換えれば、溝４７の幅Ｗ及び深さＤが、射出成形時に樹脂が進入し得る寸法に設定されている。ただし、溝４７の幅Ｗが大きく、溝４７の深さＤが浅いほど、樹脂が溝４７に進入し易くなる一方で、樹脂とサイドフレーム２１との接触面積が小さくなり、両者の結合力が低下する。また、溝４７のピッチＰ（互いに隣接する２つの溝４７の中心間距離であり、溝４７の幅Ｗに溝４７の間隔ＩＤ（凸部４８の幅）を加算した値）が大きいほど、樹脂とサイドフレーム２１との接触面積が小さくなり、両者の結合力が低下する。そこで、溝４７は、樹脂が進入し得る寸法を有し、且つできるだけ高い結合力をもって樹脂がフロントフレーム２２に結合されるように寸法や形状を定められている。このような寸法や形状の凹部４６を形成することを、本明細書では微細加工という。

次に、アンカー領域４５の好適な寸法及び形状（つまり、凹部４６の寸法及び配置）について説明する。発明者らは、フロントフレーム２２と同じ素材及び同じ方法で製造した平板に様々な寸法及び形状のアンカー領域４５を形成し、溝端板４０と同じ素材及び同じ方法を使って、アンカー領域４５を覆うように樹脂をアウトサート成形して複数の試験片を作成した。続いて、発明者らは、各試験片について樹脂とアンカー領域４５との結合部の断面を露出させ、樹脂のアンカー領域４５に対する結合状態を観察した。また、発明者らは、各試験片について樹脂材に引張荷重を加えて樹脂材が平板から外れたときの荷重及びアンカー領域４５の面積から結合強度（引張破壊応力）を測定するとともに、平板の樹脂材が外れた断面を観察して破壊形態を分類した。

まず、溝４７の幅Ｗについて説明する。発明者らは、溝４７の深さＤを一定（７５μｍ）にするとともに、溝４７のピッチＰを一定（１００μｍ）にして、溝４７の幅Ｗを１５μｍ、２５μｍ、３５μｍ及び５０μｍにした４種類のアンカー領域４５を形成して試験を行った。溝４７の幅Ｗが２５μｍ以上の３つの試験片では、樹脂がアンカー領域４５の溝４７に完全に進入して（充填されて）いたが、溝４７の幅Ｗが１５μｍの試験片では、樹脂がアンカー領域４５の溝４７に完全には進入していなかった。溝４７の幅Ｗが１５μｍの試験片では、引張破壊応力が他の３つの試験片に比べて極端に低く、その破壊形態は、平板の表面に沿って樹脂材が剥がれる界面剥離であった。溝４７の幅Ｗが２５μｍ〜５０μｍの３つの試験片では、引張破壊応力が比較的大きかった。これら３つの試験片の中では、溝４７の幅Ｗが５０μｍの試験片の引張破壊応力が最も小さかった。これら３つの試験片の破壊形態は、溝４７の幅Ｗが２５μｍ及び３５μｍの試験片では、樹脂材が平板表面との境界面以外の部分で破壊する母材破壊であり、溝４７の幅Ｗが５０μｍの試験片では界面剥離であった。

以上のことから、溝４７の幅Ｗは、１５μｍよりも大きく且つ５０μｍよりも小さいことが好ましく、２５μｍ以上且つ３５μｍ以下であることがより好ましい。また、以上のことから、溝４７の幅Ｗは、溝４７の間隔ＩＤ（ピッチＰから幅Ｗを引いた値）以下であること（言い換えれば、溝４７のピッチＰが溝４７の幅Ｗの２倍以上であること）が好ましい。

次に、溝４７の深さＤについて説明する。発明者らは、溝４７の幅Ｗを一定（３５μｍ）にするとともに、溝４７のピッチＰを一定（１００μｍ）にして、溝４７の深さＤを２５μｍ、５０μｍ、７５μｍ、１００μｍ、１２５μｍ、１５０μｍ、１７５μｍ及び２００μｍにした８種類のアンカー領域４５を形成して試験を行った。８種類の試験片において引張破壊応力に大きな差はなかったが、溝４７の深さＤが５０μｍ以下の２つの試験片では、破断面に母材破壊の領域だけでなく界面剥離の領域が混ざった破壊形態であった。界面剥離の領域は、溝４７の深さＤが５０μｍのものに比べて２５μｍのもので極端に大きかった。

以上のことから、溝４７の深さＤは、２５μｍよりも深いことが好ましく、５０μｍよりも深いことがより好ましく、７５μｍ以上であることがより一層好ましい。

次に、溝４７のピッチＰについて説明する。発明者らは、溝４７の幅Ｗを一定（３５μｍ）にするとともに、溝４７の深さＤを一定（７５μｍ）にして、溝４７のピッチＰを７０μｍ、１００μｍ、１３０μｍ、１６０μｍ及び１９０μｍにした５種類のアンカー領域４５を形成して試験を行った。５種類の試験片において引張破壊応力に大きな差はなかったが、溝４７のピッチＰが１６０μｍ以上の２つの試験片では、破断面に母材破壊の領域だけでなく界面剥離の領域が混ざった破壊形態であった。界面剥離の領域は、溝４７のピッチＰが１６０μｍのものに比べて１９０μｍのもので極端に大きかった。

以上のことから、溝４７のピッチＰは、１９０μｍよりも小さいことが好ましく、１６０μｍよりも小さいことがより好ましく、１３０μｍ以下であることがより一層好ましい。また、以上のことから、溝４７のピッチＰは溝４７の幅Ｗの４倍以下であること（溝４７の間隔ＩＤが溝４７の幅Ｗの３倍以下であること）が好ましく、溝４７の幅Ｗについての考察を併せて考慮すると、溝４７のピッチＰは溝４７の幅Ｗの２倍以上且つ溝４７の幅Ｗの４倍以下であること（溝４７の間隔ＩＤが溝４７の幅Ｗ以上且つ溝４７の幅Ｗの３倍以下であること）が好ましい。

図８は、縦軸に溝４７のピッチＰをとり、横軸に溝４７の深さＤをとり、溝４７の最適形状範囲Ｒを示したグラフである。図８は、溝４７の幅Ｗを３５μｍとした場合を示しており、溝４７のピッチＰと溝４７の幅Ｗとから一義的に定まる溝４７の間隔ＩＤを、グラフの右側に併記している。図８に示されるように、溝４７の幅Ｗ、深さＤ及びピッチＰについての考察の結果、溝４７の最適形状範囲Ｒは、溝４７のピッチＰが７０μｍ以上且つ１３０μｍ以下であり（溝４７の間隔ＩＤが３５μｍ以上且つ９５μｍ以下であり）、溝４７の深さＤが７０μｍ以上である。

なお、溝４７の深さＤが深くなると、微細加工の手間やパワー、時間等の負担が増える。そのため、溝４７の深さＤは許容される範囲で浅い方がよい。また、溝４７のピッチＰが小さくなると、所定の範囲に形成すべき溝４７の本数が増え、微細加工の手間や時間等の負担が増える。そのため、図８中に矢印で示されるように、加工負担は、グラフの左上側ほど小さく、グラフの右下側ほど大きくなる。従って、溝４７の最適形状は、図８に示される最適形状範囲Ｒのうち左上部分である。

次に、このように構成されるサンルーフフレーム１３の製造方法について説明する。

まず、アルミニウムやアルミニウム合金材を押出成形し、図２に示される断面形状を有する押出部材を作製する。この押出部材を適宜な長さで切断し、外フランジ３８等における不要な部分を切断、除去し、排水溝３１を長手方向に沿って画定するチャンネル部３２を有するサイドフレーム２１を用意する。

次に、サイドフレーム２１の後端部及び前端部に微細加工を施し、凹凸形状を有するアンカー領域４５を、チャンネル部３２の横断方向に延在するように帯状に形成する。微細加工は、レーザ装置を用いたレーザ加工により行う。具体的には、レーザ装置がパルス波として発するレーザ（レーザ光）を、サイドフレーム２１の表面に照射しながら一定の方向に走査させることで１本の溝４７を形成する処理を、チャンネル部３２を横断する方向及びこれに直交する方向（チャンネル部３２の延在方向）について、レーザの照射位置をずらしながら複数回繰り返すことにより行う。溝４７の幅Ｗは、レーザの直径（レーザのパワー）を調整することで所望に変更でき、溝４７の深さＤは、走査速度又は走査回数を調整することで所望に変更できる。レーザを用いた微細加工は、例えば特許第４０２０９５７号に記載の方法等の公知の方法で行うことができるため、本明細書ではその詳細についての説明は割愛する。

その後、溝端板４０成形用の金型のキャビティにサイドフレーム２１の後端が位置するようにサイドフレーム２１をセットし、キャビティに対して樹脂を射出することにより、アンカー領域４５を覆うようにサイドフレーム２１に一体成形された溝端板４０をアウトサート成形する。

このようにして作製した左右のサイドフレーム２１に対し、サイドフレーム２１の中間部分を連結するようにセンタフレーム２３を取り付けて左右のサイドフレーム２１を一体化する。また、このようにして作製した左右のサイドフレーム２１を、フロントフレーム２２成形用の金型のキャビティにサイドフレーム２１の前端が位置するように左右のサイドフレーム２１をセットし、キャビティに対して樹脂を射出することにより、アンカー領域４５を覆うようにサイドフレーム２１に一体成形されたフロントフレーム２２をアウトサート成形する。以上の工程により、サンルーフフレーム１３が製造される。

或いは、サイドフレーム２１に凹凸形状のアンカー領域４５を形成する微細加工をエッチング加工により行ってもよい。この場合、アンカー領域４５における溝４７を形成しない部分にマスキングを施し、その上に粗化剤を塗布する或いは粗化液に浸漬することで、アンカー領域４５におけるマスキングが施されていない部分を溶解侵食させて溝４７を形成する。これにより、アンカー領域４５が形成される。アンカー領域４５は、マスキングパターンや溶解侵食の程度を調整することによってサイドフレーム２１に所望のパターンに食刻することができる。

≪第２実施形態≫
次に、図９〜図１２を参照して、本発明の第２実施形態について詳細に説明する。なお、第１実施形態と同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

本実施形態のサンルーフ装置１０のフレームでは、サイドフレーム２１の後端部に第１実施形態と異なるアンカー領域５５が形成されており、溝端板４０の形状が第１実施形態と異なっている。具体的には、サイドフレーム２１の上面側では、溝端板４０の集水部４１は、ガイドレール部２９の左側上面２９ｔの一部と外フランジ３８の上面３８ｔの一部とを覆うように分断されており、底壁３５の上面３５ｔは集水部４１により覆われていない。そして、集水部４１の底面は底壁３５の上面３５ｔと連続する同一平面上に形成されており、排水溝３１の底面と集水部４１の底面とが段差なく接続している。サイドフレーム２１の下面側では、溝端板４０の集水部４１は第１実施形態と同様に形成されている。

図１０は、図１１中のＸ−Ｘ断面図であり、図１１は、図９中のXI−XI断面図である。また、図１２は、図９に示されるサイドフレーム２１の後端部を、溝端板４０取付前の状態で示す斜視図である。図１０〜図１２に示されるように、溝端板４０取付前のサイドフレーム２１の後端部における、溝端板４０により覆われる表面領域Ｃの一部には、サイドフレーム２１の表面に微細加工を施すことによって凹凸形状にされたアンカー領域５５が、チャンネル部３２の横断方向に延在するように帯状に形成されている。

アンカー領域５５は、ガイドレール部２９の左側上面２９ｔの一部、ガイドレール部２９の外側面２９ｏ、ガイドレール部２９の下面２９ｕ、チャンネル部３２の底壁３５の下面３５ｕ、外側壁３４の外面３４ｏ、及び外フランジ３８の下面３８ｕの一部に連続して、チャンネル部３２を横断面の全体に亘って横断するように形成されている。なお、ガイドレール部２９の外側面２９ｏとは、ガイドレール部２９のチャンネル部３２よりも後方に突出する部分が内側壁３３の内面３３ｉを延長させる、チャンネル部３２の内側壁３３の内面３３ｉを含む内面３３ｉよりも大きな面である。ガイドレール部２９の下面２９ｕでは、アンカー領域５５は、ガイドレール部２９のチャンネル部３２よりも後方に突出する部分と、ガイドレール部２９のチャンネル部３２の後端部に並ぶ部分とに跨るように形成されている。

そして、溝端板４０は、このアンカー領域５５を覆うようにサイドフレーム２１にアウトサート成形される。これにより、射出された樹脂がアンカー領域５５の凹部４６（図７参照）に進入し、サイドフレーム２１に対し、アンカー領域５５がない場合に比べて高い結合力及び排水溝３１の全体に亘る高いシール性をもって結合される。

図示は省略するが、サイドフレーム２１の前端部とフロントフレーム２２との結合部が同様に構成されてもよい。また、アンカー領域５５は、ガイドレール部２９の外側面２９ｏにおいて、チャンネル部３２の内側壁３３の内面３３ｉに跨るように形成されてもよい。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態では、一例としてサンルーフ装置１０のフレームを自動車１用として説明したが、鉄道車両や船舶、住宅等の建造物などのルーフ２にも広く適用することができる。また、上記実施形態では、溝端板４０やフロントフレーム２２等の樹脂部材がサイドフレーム２１を上下から挟み込むように成形されているが、樹脂部材がサイドフレーム２１の上面及び下面の少なくとも一方に接合するように成形されてもよい。また、アンカー領域４５、５５は、チャンネル部３２の全体を横断していなくてもよい。この他、各部材や部位の具体的構成や配置、数量、素材、手順など、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。一方、上記実施形態に示した各構成要素は必ずしも全てが必須ではなく、適宜選択することができる。

１０ サンルーフ装置
１３ サンルーフフレーム
２１ サイドフレーム
２２ フロントフレーム（樹脂部材）
２９ ガイドレール部
２９ｏ 外側面
２９ｕ 下面
３１ 排水溝
３２ チャンネル部
３３ 内側壁
３３ｉ 内面
３４ 外側壁
３４ｉ 内面
３４ｏ 外面
３５ 底壁
３５ｔ 上面
３５ｕ 下面
３９ 排水管
４０ 溝端板（樹脂部材）
４５ アンカー領域
４６ 凹部
４７ 溝
４８ 凸部
５１ 前排水溝
５５ アンカー領域

Claims (8)

1. サンルーフ装置のフレームであって、
   長手方向に沿って延在する排水溝を画定するチャンネル部を有するサイドフレームと、
   前記チャンネル部の長手方向の端部に取り付けられた樹脂部材とを有し、
   前記チャンネル部の表面に、凹凸形状を有するアンカー領域が横断方向に延在するように帯状に形成され、
   前記樹脂部材が、前記アンカー領域の凹部に進入するように前記サイドフレームに一体成形されたアウトサート成形品であることを特徴とするサンルーフ装置のフレーム。
2. 前記チャンネル部は、当該サンルーフ装置の内方に配置された内側壁、当該サンルーフ装置の外方に配置された外側壁、及び前記内側壁の下端と前記外側壁の下端とを連結する底壁を含み、
   前記アンカー領域が、前記内側壁の内面、前記底壁の上面及び前記外側壁の内面に連続して形成されたことを特徴とする請求項１に記載のサンルーフ装置のフレーム。
3. 前記チャンネル部は、当該サンルーフ装置の内方に配置された内側壁、当該サンルーフ装置の外方に配置された外側壁、及び前記内側壁の下端と前記外側壁の下端とを連結する底壁を含み、
   前記サイドフレームが、前記チャンネル部に対して当該サンルーフ装置の内方に配置され、前記内側壁に一体に形成されたガイドレール部を更に有し、
   前記ガイドレール部が、前記チャンネル部の長手方向の端部から更に長手方向に延出し、且つ前記内側壁の内面を延長させる外側面を有し、
   前記アンカー領域が、前記ガイドレール部の外側面、前記ガイドレール部の下面、前記底壁の下面及び前記外側壁の外面に連続して形成されたことを特徴とする請求項１に記載のサンルーフ装置のフレーム。
4. 前記樹脂部材は、前記排水溝の端部を画定し、排水管を接続するための管継手を備えた溝端板をなすことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のサンルーフ装置のフレーム。
5. 前記樹脂部材は、前記排水溝の前端に接続される前排水溝を画定するフロントフレームであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のサンルーフ装置のフレーム。
6. サンルーフ装置のフレームの製造方法であって、
   長手方向に沿って延在する排水溝を画定するチャンネル部を有するサイドフレームを用意する工程と、
   前記チャンネル部の長手方向の端部に微細加工を施し、凹凸形状を有するアンカー領域を、横断方向に延在するように帯状に形成する工程と、
   樹脂材を射出し、前記アンカー領域の凹部に進入するように前記サイドフレームに一体成形された樹脂部材をアウトサート成形する工程と
   を含むことを特徴とするサンルーフ装置のフレームの製造方法。
7. 前記微細加工は、前記サイドフレームにレーザを照射するレーザ加工であることを特徴とする請求項６に記載のサンルーフ装置のフレームの製造方法。
8. 前記微細加工は、前記サイドフレームにマスキングを施した後に粗化剤を塗布する或いは粗化液に浸漬するエッチング加工であることを特徴とする請求項６に記載のサンルーフ装置のフレームの製造方法。

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