(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂製のアウターパネルにおける縁部の接着領域と樹脂製のインナーパネルにおける縁部の接着領域とが互いに対向して接合される樹脂製パネルの接合構造であって、
前記インナーパネルには、
前記アウターパネルの平滑面から離間する方向に立ち上がる立ち上がり部と、
前記立ち上がり部と前記インナーパネルの縁部との間に配置され、前記アウターパネルの平滑面から離間する方向に該立ち上がり部より小さい角度で傾斜した屈曲部と、
前記屈曲部の前記立ち上がり部に隣接する位置に該屈曲部に沿って筋状に形成されたくびれ部と、
前記屈曲部の内表面と前記くびれ部との間に、前記屈曲部に沿って長手方向に連続して設けられ前記立ち上がり部及び前記縁部より薄い厚みの弱体部と、
が備えられ、
前記インナーパネルの縁部、前記弱体部、前記立ち上がり部は一体に設けられ、
前記アウターパネルと前記インナーパネルとの温度変化による変形量の相違により熱歪みが発生した場合、前記屈曲部の前記くびれ部によって筋状に形成された前記弱体部により、前記アウターパネルの縁部が前記インナーパネルの前記立ち上がり部に対して変形することで該熱歪みを吸収する、
樹脂製パネルの接合構造。
【請求項２】
前記弱体部と前記縁部との間には凹部が設けられ、前記凹部には外側表面に向けて凹んだ折れ筋が設けられている、請求項１に記載の樹脂製パネルの接合構造。
【請求項３】
前記凹部の前記縁部側の一部は接着剤が配置されている、請求項２に記載の樹脂製パネルの接合構造。
【請求項４】
前記樹脂製パネルが、ルーフパネル、フードパネル又はドアパネルである、請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂製パネルの接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂製のアウターパネルと樹脂製のインナーパネルとが接着剤により接着された樹脂製パネルの接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂製のアウターパネルと樹脂製のインナーパネルとを接着剤により接着した樹脂製パネルの接合構造としては、例えば下記特許文献１、２に記載されたような樹脂製バックドアなどが知られている。
図２に示す樹脂製バックドア１０では、図３に示すように、樹脂製のアウターパネル１１と樹脂製のインナーパネル１２とが各縁部２１，３１で接着剤１３により接着されている。インナーパネル１２は、アウターパネル１１から離間する方向に立ち上がった立ち上がり部３３と縁部３１とが屈曲部３４を介して一体に設けられている。屈曲部３４や立ち上がり部３３に対応する位置のアウターパネル１１には平滑な外表面２２が設けられている。
【０００３】
このような樹脂製バックドア１０を製造するには、予め所定形状に成形されたアウターパネル１１とインナーパネル１２とを準備し、アウターパネル１１の縁部２１又はインナーパネル１２の縁部３１に接着剤を塗布する。接着剤はアウターパネル１１の縁部２１又はインナーパネル１２の縁部３１に沿って連続して塗布する。そして両縁部２１，３１同士を対向させて重ね合わせ、両縁部２１，３１間に接着剤１３が配置された状態で、加温して接着剤を硬化させ、アウターパネル１１とインナーパネル１２とを強固に接着する。
【０００４】
なお、樹脂製のアウターパネルと樹脂製のインナーパネルとを接着剤により接着した樹脂製パネルの接合構造としては、下記特許文献３のようなパネル構造体も知られている。
このパネル構造体では、アウターパネルとインナーパネルとを接着した接着剤に負荷される剪断力を低減するために、例えば一般面に対して略垂直なフランジ部を各パネルに設け、一般面とフランジ部との間にヒンジ部を設けている。ここでは特許文献３の図５、図６、図８〜図１１に示されるように、インナーパネルに厚さ５ｍｍ以下のヒンジ部を５ｍｍ以上の幅で設けることで、接着剤に負荷される剪断力を引張力に転換させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１８８７９２号公報
【特許文献２】特開２０１０−２４７６７６号公報
【特許文献３】特開２００６−３４１７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の樹脂製パネルの接合構造では、アウターパネル１１の縁部２１及びインナーパネル１２の縁部３１に接着領域が設定されており、接着剤１３は両縁部２１，３１の接着領域の幅及び接着間隔に応じた量で塗布されていた。ここでは各縁部２１，３１の接着領域を各縁部２１，３１の立ち上がり部３３側の端部から多少離間させた位置に設定することで、接着剤１３が縁部２１、３１から内側に過剰にはみ出すことを防止していた。そのため、従来の樹脂製パネルの接合構造では縁部２１，３１側の幅が広く設けられることが多かった。このアウターパネル１１及びインナーパネル１２の縁部２１，３１側の幅が広く設けられると、例えばドア開口が狭くなるなど種々の問題点が生じるため、縁部２１，３１の幅をできるだけ狭くすることが要望されている。
【０００７】
仮に従来の樹脂製バックドア１０において、アウターパネル１１の縁部２１及びインナーパネル１２の縁部３１の幅を単に狭くするとすれば、適正位置に適正量の接着剤１３が塗布された場合には、図３に実線で示すように、接着剤１３が各縁部２１，３１間だけに配置される。
ところが、接着剤１３の塗布量や位置を均一に制御することは容易でないため、塗布作業時に接着剤が過剰に塗布されたり、屈曲部３４寄りの位置に塗布されたりすることが多い。その場合には、図３に破線で示すように、各縁部２１，３１間だけでなく、接着剤１３がインナーパネル１２の屈曲部３４の内側面とアウターパネル１１との間にも配置される。
接着剤１３が屈曲部３４の内側面とアウターパネル１１との間に配置されて硬化すると、インナーパネル１２の屈曲部３４周辺の形状剛性が大きいため、柔軟性が低下して接着された両縁部２１，３１が変形し難くなる。
【０００８】
この状態で、温度上昇によりアウターパネル１１及びインナーパネル１２が膨張すると、形状の相違等に起因して各パネル１１，１２の延びに差が生じ、アウターパネル１１とインナーパネル１２とに歪みが生じる。そのため剛性の低い部分だけが過剰に変形することになる。
アウターパネル１１は、車体の外表面２２を構成するためインナーパネル１２に比べて平滑な形状を有しており、インナーパネル１２の屈曲部３４や立ち上がり部３３に対応する部位の曲げ剛性が低くなっている。
【０００９】
その結果、例えば製造時に接着剤１３を加温して硬化させる際や、樹脂製バックドア１０を車両に装着後にアウターパネル１１及びインナーパネル１２が温度上昇により熱膨張する際に、図４に示すように、インナーパネル１２の立ち上がり部３３に対応したアウターパネル１１の外表面２２に筋状の凹形状が生じる。特にアウターパネル１１は外観部品であり、このような凹形状が生じると著しく外観品質が低下するため大きな問題となる。
【００１０】
図３及び図４に示すようなインナーパネル１２の屈曲部３４に、上記特許文献３のような広い幅のヒンジ部を設けるとすれば、このような点を緩和できる可能性はあるが、立ち上がり部３３よりも縁部２１，３１側全体の幅が広くなり好ましくない。
【００１１】
そこで、本発明は、アウターパネルの平滑面における温度変化に伴う外観品質の低下を防止しつつ、縁部側の幅を狭くすることが可能な樹脂製パネルの接合構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成する本発明の樹脂製パネルの接合構造は、樹脂製のアウターパネルにおける縁部の接着領域と樹脂製のインナーパネルにおける縁部の接着領域とが互いに対向して接合されていて、
前記インナーパネルには、前記アウターパネルの平滑面から離間する方向に立ち上がる立ち上がり部と、前記立ち上がり部と前記インナーパネルの縁部との間に配置され、前記アウターパネルの平滑面から離間する方向に該立ち上がり部より小さい角度で傾斜した屈曲部と、前記屈曲部の前記立ち上がり部に隣接する位置に、該屈曲部に沿って筋状に形成されたくびれ部と、前記屈曲部の内表面と前記くびれ部との間に、屈曲部に沿って長手方向に連続して設けられ前記立ち上がり部及び前記縁部より薄い厚みの弱体部と、が備えられ、
前記インナーパネルの縁部、前記弱体部、前記立ち上がり部は一体に設けられ、
前記アウターパネルと前記インナーパネルとの温度変化による変形量の相違により熱歪みが発生した場合、前記屈曲部の前記くびれ部によって筋状に形成された前記弱体部により、前記アウターパネルの縁部及び前記インナーパネルの縁部が前記立ち上がり部に対して変形することで該熱歪みを吸収する構成で成る。
前記構成において、前記弱体部と前記縁部との間には凹部が設けられ、この凹部には外側表面に向けて凹んだ折れ筋が設けられている。この折れ筋により、弱体部の柔軟性がさらに向上し、接着剤がはみ出てもパネルの中心方向に向かって移動するため、傾斜部、立ち上がり部へ接着剤が移動することを抑制できる。
また、前記凹部の前記縁部側の一部に接着剤が配置されることで、強固に接着できるため縁部が剥がれにくく、インナーパネルとアウターパネルとの変形量を多くできる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の樹脂製パネルの接合構造によれば、屈曲部の内表面に形成された凹み部により接着剤収容空間が接着領域に隣接して設けられている。そのため、インナーパネルの縁部とウターパネルの縁部とを接着した際に接着領域からはみ出した接着剤は接着剤収容空間に収容され、接着剤が屈曲部の内表面とアウターパネルとの間に過剰に広がって立ち上がり部付近に到達することを防止できる。これによりインナーパネルの屈曲部周辺における柔軟性が低下することを防止できる。
【００１４】
特に、屈曲部にくびれ部が設けられて立ち上がり部の厚みより薄い弱体部が形成されているので、インナーパネルの立ち上がり部に対して縁部が倒れ方向に変形し易くできる。しかもくびれ部が屈曲部の外周面に設けられているため、接着剤がくびれ部内に進入して硬化するおそれもない。
【００１５】
これによりアウターパネルの縁部とインナーパネルの縁部とが接着された状態で、温度変化によりアウターパネルとインナーパネルとに異なる量の熱膨張や熱収縮が生じた際、その歪みを縁部が変形することで吸収できる。よって製造時や使用時の温度変化によりアウターパネルだけが変形するようなことを防止でき、インナーパネルの立ち上がり部に対応する位置で、アウターパネルの外表面に凹形状のように外観品質を低下させる変形が生じることを防止できる。
【００１６】
一方、このような接着剤収容空間を接着領域に隣接させることで、縁部を立ち上がり部から過剰に離間させる必要がないので、縁部の幅を必要最小限に抑えることができる。
従って、本発明によれば、アウターパネルの平滑面における温度変化に伴う外観品質の低下を防止しつつ、縁部側の幅を狭くすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態における樹脂製バックドアの部分断面図であり、図２のＡ−Ａ断面に相当する。
【図２】樹脂製バックドアの一例を示す斜視図である。
【図３】従来例における樹脂製バックドアの部分断面図であり、接着剤の硬化前の状態を示す。
【図４】従来例における樹脂製バックドアの部分断面図であり、接着剤の硬化後の状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図１及び図２を用いて詳細に説明する。ここでは本発明の樹脂製パネルの接合構造を樹脂製バックドアに適用した例を用いて説明する。
本実施形態の樹脂製バックドア１０は、図２に示すように、車体後方のリヤ開口に開閉自在に装着されるもので、樹脂製のアウターパネル１１とアウターパネル１１の車室側に配置された樹脂製のインナーパネル１２とを備えている。
アウターパネル１１及びインナーパネル１２は車外側及び車室側のデザイン、強度等の観点から適宜な形状に形成されているが、ここでは各パネル１１，１２がそれぞれ１枚の樹脂成形体から形成されている。
【００１９】
この樹脂製バックドア１０は、図１に示すように、樹脂製のアウターパネル１１の縁部２１に設定された接着領域２１ａと樹脂製のインナーパネル１２の縁部３１に設定された接着領域３１ａとが互いに対向して接着剤１３により接着されている。
インナーパネル１２とアウターパネル１１との間となる内部には、図示しない金属製のリインフォースメント等が適宜配設されていてもよいが、図１ではリインフォースメントの配設されていない部位でインナーパネル１２とアウターパネル１１とが直接接着されている部位を示している。
【００２０】
アウターパネル１１には、車体外観を構成する外表面２２が設けられている。この外表面２２は広い範囲で平滑面２２ａとなっている。平滑面２２ａは曲率の小さい屈曲部分が設けられていない平面又は曲面であればよい。
アウターパネル１１の周縁近傍における車室側の内表面は外表面２２と同様に平滑に形成されており、縁部２１と縁部２１に隣接する部位とは仕切りなく連続して平滑に形成されている。なお、端縁にはリブ２３が縁部２１に沿って長手方向に連続して設けられている。
【００２１】
インナーパネル１２には、アウターパネル１１の縁部２１と対向して略平行に配置される平滑な縁部３１が設けられている。縁部３１の端縁にはアウターパネル１１の縁部２１に当接することで縁部２１の接着領域２１ａと縁部３１の接着領域３１ａとの間を所定間隔に保つためのストッパ３２が設けられている。この間隔は接着剤１３が配置される接着間隔となっている。
【００２２】
縁部３１の近傍位置には、アウターパネル１１から離間する方向に立ち上がる立ち上がり部３３が設けられ、縁部３１と立ち上がり部３３との間に屈曲部３４が設けられている。立ち上がり部３３、屈曲部３４及び縁部３１は長手方向に連続して設けられており、アウターパネル１１の平滑面２２ａに対応する位置に配置されている。なお、立ち上がり部３３の車室側には図示を省略したトリム部が設けられていてもよい。
これらのストッパ３２、縁部３１、屈曲部３４、立ち上がり部３３及びトリム部は樹脂により一体に形成されており、全体が成形型により成形可能な形状となっている。
【００２３】
縁部３１と立ち上がり部３３との間の角度は適宜設定できる。ここでは縁部３１と立ち上がり部３３との間が略直角となっている。屈曲部３４は、縁部３１と立ち上がり部３３との間の角度を保つように両者を連結している。
【００２４】
屈曲部３４の外表面には、外側に突出すると共に内表面が外側に向けて凹んでいる。屈曲部３４の外表面には、屈曲部３４の長手方向に沿って筋状に連続して形成されたくびれ部３６が設けられている。この実施形態ではくびれ部３６が立ち上がり部３３に隣接する位置に設けられている。
【００２５】
くびれ部３６と屈曲部３４の内表面との間には、立ち上がり部３３より厚みが薄い弱体部３５が設けられている。この弱体部３５はさらに縁部３１よりも薄くなっている。弱体部３５は屈曲部３４に沿って長手方向に連続して形成されている。
【００２６】
屈曲部３４の内表面には、外側に向けて凹んだ凹み部４１が屈曲部３４の長手方向に沿って連続して形成され、アウターパネル１１に対して立ち上がり部３３よりも小さい角度で傾斜した二つの傾斜面３８が設けられている。凹み部４１には外側に向けて凹んだ折れ筋４１ａが設けられている。
この内表面は、アウターパネル１１の縁部２１とインナーパネル１２の縁部３１とを対向させた状態で、各縁部２１，３１の隣接位置から立ち上がり部３３に至るまでの全範囲において、アウターパネル１１から離間して配置されている。そして、この屈曲部３４の凹み部４１の内表面とアウターパネル１１との間における、弱体部３５より接着領域２１ａ，３１ａ側の接着領域２１ａ，３１ａに隣接した位置が、接着領域２１ａ，３１ａからはみ出した接着剤１３を収容するための接着剤収容空間３９となっている。
【００２７】
このようなアウターパネル１１及びインナーパネル１２を構成する樹脂は適宜選択できるが、例えばポリプロピレン系樹脂、ナイロン系樹脂、複合強化樹脂などを例示できる。この樹脂にはガラス繊維等が含有されていてもよい。この実施形態では、ポリプロピレン系樹脂を使用している。
【００２８】
アウターパネル１１の縁部２１とインナーパネル１２の縁部３１とを接着する接着剤１３は、これらを十分な強度で接着できるものであれば適宜選択でき、例えばウレタン系の接着剤、エポキシ系の接着剤等を例示できる。この実施形態では加温することで硬化促進するウレタン系の接着剤を用いている。
【００２９】
次に、このような樹脂製バックドア１０を製造する方法について説明する。
この樹脂製バックドア１０を製造するには、上記のような形状に成形されたアウターパネル１１及びインナーパネル１２を準備する。これらには必要に応じてアウターパネル１１とインナーパネル１２との間の内部に配置される部材をそれぞれ配設しておく。
【００３０】
次いで、アウターパネル１１における縁部２１の接着領域２１ａとインナーパネル１２における縁部３１の接着領域３１ａとの何れか一方に硬化前の接着剤１３を塗布する。
【００３１】
図１に示すように、両縁部２１，３１の接着領域２１ａ，３１ａ同士を対向させ、インナーパネル１２のストッパ３２をアウターパネル１１の縁部２１に当接させ、仮接着する。このときアウターパネル１１及びインナーパネル１２は当初の形状が維持されている。
【００３２】
その後、これらを加温することで、接着剤１３を硬化させる。このときアウターパネル１１の縁部２１とインナーパネル１２の縁部３１とが接着剤の硬化に伴い接着されるが、アウターパネル１１及びインナーパネル１２が温度変化により熱膨張する。各パネル１１，１２はそれぞれの形状等に基づいて互いに異なる変形量で変形する。例えば面方向に異なる量で伸縮する。
【００３３】
アウターパネル１１の縁部２１とインナーパネル１２の縁部３１とが相対移動不能に接着強度が上昇するため、この温度変化によるアウターパネル１１とインナーパネル１２との変形量の相違により、アウターパネル１１の縁部２１とインナーパネル１２の縁部３１との間に歪みが生じて内部応力が上昇する。
【００３４】
すると、図１に示すように、インナーパネル１２に設けられた弱体部３５により、この内部応力に応じてアウターパネル１１の縁部２１及びインナーパネル１２の縁部３１がインナーパネル１２の立ち上がり部３３に対して倒れ方向に変形する。この変形により温度変化による歪みが吸収され、アウターパネル１１が穏やかに湾曲した状態となる。従来のように立ち上がり部３３の近傍位置におけるアウターパネル１１の平滑表面に凹状の変形は生じない。
【００３５】
接着剤を十分に硬化した後、降温して取り出し、必要に応じて後処理等を施し、また適宜他の部材を配設することで樹脂製バックドア１０を得る。
このようにして得られた樹脂製バックドア１０は車体後方のリヤ開口に開閉自在に装着されて使用される。この使用時にも温度変化に伴いアウターパネル１１及びインナーパネル１２に互いに異なる変形が生じるが、この変形時にもアウターパネル１１の縁部２１及びインナーパネル１２の縁部３１がインナーパネル１２の立ち上がり部３３に対して変形することで、歪みが吸収される。
【００３６】
以上のような樹脂製バックドア１０によれば、屈曲部３４の内表面に形成された凹み部４１とアウターパネル１１との間に接着剤収容空間３９が接着領域２１ａ，３１ａに隣接して設けられている。そのため、アウターパネル１１の縁部２１とインナーパネル１２の縁部３１とを接着した際に接着領域２１ａ，３１ａからはみ出した接着剤１３は、接着剤収容空間３９に収容され、接着剤１３が屈曲部３４の内表面とアウターパネル１１との間に過剰に広がって立ち上がり部３３付近に到達することがない。これによりインナーパネル１２では立ち上がり部３３に対する縁部３１の柔軟性が低下することを防止できる。
【００３７】
特に、屈曲部３４にくびれ部３６が設けられ、くびれ部３６と屈曲部３４の内表面との間に立ち上がり部３３の厚みより薄い弱体部３５が形成されているため、インナーパネル１２では立ち上がり部３３に対して縁部３１が倒れ方向に変形し易くなっている。しかもくびれ部３６が屈曲部３４の外表面側に設けられているため、接着領域２１ａ，３１ａからはみ出した接着剤１３がくびれ部３６内に進入して硬化するおそれもない。
【００３８】
また凹み部４１により接着剤収容空間３９が設けられているので、接着剤収容空間３９を大きく確保でき、縁部２１，３１の接着領域２１ａ，３１ａからはみ出した接着剤１３をより狭い範囲に収容することができる。ここでは凹み部４１に外表面側に向けて凹んだ折れ筋４１ａが設けられているため、この折れ筋４１ａで接着剤１３の立ち上がり部３３側への移動を効果的に阻止することもできる。
【００３９】
そのため、立ち上がり部３３に対する縁部２１，３１の柔軟性を確保でき、アウターパネル１１の縁部２１とインナーパネル１２の縁部３１とが接着された状態で、温度変化によりアウターパネル１１とインナーパネル１２とに異なる量の熱膨張や熱収縮が生じても、その歪みを両縁部２１，３１が変形することで吸収できる。よって製造時や使用時の温度変化によりアウターパネル１１だけが変形するようなことを防止でき、インナーパネル１２の立ち上がり部３３に対応する位置でアウターパネル１１の外表面に凹形状のように外観品質を低下させる変形が生じることを防止できる。
一方、接着剤収容空間３９が接着領域２１ａ，３１ａに隣接しているので、縁部２１，３１の幅を必要最小限に抑えることができる。
【００４０】
従って、この樹脂製バックドア１０では、所望の剛性を確保しつつ、アウターパネル１１の平滑面における温度変化に伴う外観品質の低下を防止することが可能である。その結果、従来に比べて各縁部２１，３１側の幅を狭くすることが可能で、車体のリヤ開口をより広く確保できる。
【００４１】
なお上記各実施形態は、本発明の範囲内において適宜変更可能である。
例えば上記各実施形態では、樹脂製パネルの接合構造として樹脂製バックドアの例を用いて説明したが特に限定されるものではない。所定形状の樹脂製アウターパネルと所定形状の樹脂製インナーパネルとが縁部において接着剤により接着されているパネルであれば、上記各実施形態と全く同様に本発明を適用することが可能である。このようなパネルとしては、例えばルーフパネル、各種フードパネル、各種ドアパネルなどが挙げられる。
【００４２】
上記ではアウターパネル１１及びインナーパネル１２がそれぞれ１枚の樹脂成形体からなる例について説明したが、それぞれ複数枚から構成されたものであってもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１０  樹脂製バックドア
１１  アウターパネル
１２  インナーパネル
１３  接着剤
２１  縁部
２１ａ  接着領域
２２  外表面
２２ａ  平滑面
２３  リブ
３１  縁部
３１ａ  接着領域
３２  ストッパ
３３  立ち上がり部
３４  屈曲部
３５  弱体部
３６  くびれ部
３８  傾斜面
３９  接着剤収容空間
４１  凹み部
４１ａ  折れ筋 
【図１】
0006036924.tif 000002
【図２】
0006036924.tif 000003
【図３】
0006036924.tif 000004
【図４】
0006036924.tif 000005