(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂を含むシート材から、車両の下面を構成する板状の部材であって板面の片側面のみに補強リブを備える車両用アンダーカバーを製造する方法であって、
加熱された状態の前記シート材における一方の板面を、略平坦状の押圧面を有する第１成形型によって略平坦面に真空成形する真空成形工程と、
加熱された状態の前記シート材における他方の板面に、略平面状の押圧面を有する複数の第２成形型の前記押圧面を当接させた後、隣り合う前記第２成形型の間に位置し、押圧面に凹部が形成された第３成形型を前記第２成形型よりも更に押し当てることで、前記シート材の一部を前記凹部内に流入させ、前記凹部の形状に倣う形状の補強リブを前記他方の板面に成形する補強リブ成形工程とを備える車両用アンダーカバーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用アンダーカバーの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用アンダーカバーとして、下記特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１においては、車両用アンダーカバーとして、エンジンアンダーカバーが記載されている。このような車両用アンダーカバーは、例えば、熱可塑性樹脂を含む合成樹脂製のシート材を製品形状に成形することで製造されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１８９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、車両用アンダーカバーの剛性を高くするために、凹凸部を連続的に形成することが行われている（特許文献１の図３参照）。しかしながら、車両用アンダーカバーの製造時にシート材の肉厚を変化させることで凹凸部を形成すると、カバーの表裏両面に凹凸部が形成されることとなり、表面（車両下側で道路と対向する面）の平坦性が低下する。この場合、車両走行時の空気抵抗が増加し、車両の空力性能や操縦安定性が低下する事態が懸念される。
【０００５】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、熱可塑性樹脂を含むシート材を成形してなる車両用アンダーカバーの製造方法において、表面における平坦性を確保しつつ、剛性を高くすることが可能な車両用アンダーカバーの製造方法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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、熱可塑性樹脂を含むシート材から、車両の下面を構成する板状の部材であって板面の片側面のみに補強リブを備える車両用アンダーカバーを製造する方法であって、加熱された状態の前記シート材における一方の板面を、略平坦状の押圧面を有する第１成形型によって略平坦面に真空成形する真空成形工程と、加熱された状態の前記シート材における他方の板面に、略平面状の押圧面を有する複数の第２成形型の前記押圧面を当接させた後、隣り合う前記第２成形型の間に位置し、押圧面に凹部が形成された第３成形型を前記第２成形型よりも更に押し当てることで、前記シート材の一部を前記凹部内に流入させ、前記凹部の形状に倣う形状の補強リブを前記他方の板面に成形する補強リブ成形工程とを備えることに特徴を有する。
【０００７】
本発明によれば、真空成形工程により車両用アンダーカバーの一方の板面は略平坦面に成形しつつ、補強リブ成形工程により他方の板面のみに補強リブを成形することができる。これにより、車両用アンダーカバーの一方の板面の平坦性を確保しつつ、その剛性を高くすることができる。また、補強リブを成形する第３成形型は隣り合う第２成形型の間に位置するため、第３成形型の押圧面を押し当てて加熱された状態のシート材の一部を凹部内に流入させる際、該シート材が第３成形型の側方に流れることを防ぎ、第３成形型の凹部内へと流入させることが可能となる。これにより、第３成形型の凹部内に成形される補強リブの高さをより大きくすることができ、車両用アンダーカバーの剛性を高めることができる。このように、一方の板面における平坦性を確保しつつ、その剛性をより高くすることが可能な車両用アンダーカバーの製造方法を提供することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、一方の板面における平坦性を確保しつつ、剛性を高くすることが可能な車両用アンダーカバーの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用アンダーカバーを示す平面図
【図２】図１の車両用アンダーカバーを示す断面図（図１におけるＡ−Ａ線断面図）
【図３】図１の車両用アンダーカバーを成形する成形装置を示す断面図
【図４】真空成形工程を示す断面図
【図５】補強リブ成形工程を示す断面図
【図６】図５における補強リブ付近を示す拡大図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一実施形態を図１乃至図６によって説明する。本実施形態では、車両用アンダーカバーとしてエンジンアンダーカバー１０を例示し、その構成および製造方法について説明する。エンジンアンダーカバー１０は、車両に搭載されたエンジン（図示せず）を下方から覆うものとされ、車両パネルに対して下方から取り付けられ、車両の下面（底部）を構成するものとされる。
【００１１】
（エンジンアンダーカバー）
図１及び図２に示すように、エンジンアンダーカバー１０は、合成樹脂製（例えば、熱可塑性樹脂であるポリエチレンなど）のシート材を成形してなるもので、板状をなすカバー本体部１１と、カバー本体部１１の外周端部から立ち上がる立壁部１２と、を備えている。カバー本体部１１は、図１に示すように、平面視において略Ｕ字状をなしている。なお、カバー本体部１１の形状は、平面視略Ｕ字状に限定されず、例えば平面視方形状としてもよく、適宜変更可能である。また、図２に示すように、カバー本体部１１は、一方の板面１１Ａ（車両に配された際に道路と対向する表面）が略平坦面とされる。
【００１２】
これに対し、カバー本体部１１における他方の板面１１Ｂ（車両に配された際にエンジンと対向する裏面）には、図１に示すように、複数の補強リブ２１がカバー本体の一端から他端へと橋架するように、かつ互いに離間するように設けられている。補強リブ２１は、長手状をなし、カバー本体部１１の短辺方向に沿って延びている。これらの補強リブ２１によって、カバー本体１１が撓むことを防ぎその剛性を保っている。また、補強リブ２１は、立壁部１２のうち、対向配置される一対の立壁部１２Ａ，１２Ｂを連結する形で設けられているため、立壁部１２Ａ，１２Ｂの剛性をも高くすることができる。なお、図２に示すように、補強リブ２１は、その突出端に向かうにつれて先細りとなる形状をなしているが、これに限定されない。また、補強リブ２１の基端部の両側（後述する製造方法において第３成形型５１３の押圧面５１３Ｍに対向する位置）における板厚は、その他のカバー本体部１１の板厚よりも若干小さく成形されている。
【００１３】
また、図１に示すように、カバー本体部１１には、他方の板面１１Ｂ側に突出するようにクリップ座１３が複数箇所に設けられている。このクリップ座１３には、エンジンアンダーカバー１０を車両パネルに取り付けるためのクリップ（図示せず）が取り付けられる。
【００１４】
（成形装置）
次に、エンジンアンダーカバー１０を製造する際に用いる成形装置３０について説明する。成形装置３０は、図３に示すように、上型３１（第１成形型）と、下型５１（第２成形型及び第３成形型）と、を備えている。エンジンアンダーカバー１０は、図３に示すシート材１６をこれら上型３１及び下型５１で成形することで製造される。上型３１及び下型５１は、図示しない駆動装置（例えば、電動モータ、エアシリンダ、油圧シリンダなど）によって、互いに接近及び離間が可能となっている。これにより、上型３１及び下型５１は、型閉じ及び型開きが可能な構成となっている。
【００１５】
上型３１における下型５１との対向面には、エンジンアンダーカバー１０の表面（車両に配された際に道路と対向する面）の形状に倣う成形凹部３２が形成されている。成形凹部３２の底部３２Ｔは略平坦状の押圧面とされており、底部３２Ｔには、複数の吸引孔３３が形成されている。各吸引孔３３は、上型３１の内部に形成された真空室３４に連通されており、真空室３４には、ポンプ等の空気圧供給装置（図示せず）が接続されている。この上型３１と後述する下型５１との間にシート材１６をセットした状態で、空気圧供給装置を作動させることで、各吸引孔３３を介してシート材１６に対して負圧を与えること（真空引き）が可能な構成となっている。
【００１６】
一方、下型５１は、補強リブ２１を形成するための複数の第３成形型５１３と、その両側方に配される複数の第２成形型５１２と、を備える。第３成形型５１３は、補強リブ２１の延設方向に沿って（本実施形態の場合はカバー本体部１１の短辺方向に沿って）延びる長手状のブロック体とされる。また、第３成形型５１３における上型３１との対向面は、シート材１６を押圧するための押圧面５１３Ｍとされており、さらに押圧面５１３Ｍには、補強リブ２１を形成するための凹部５１３Ｂがその長手方向に沿った溝状に形成されている。この溝状の凹部５１３Ｂは、補強リブ２１の形状に倣う形状をなしている。
【００１７】
さらに、第３成形型５１３の両側方に配される第２成形型５１２は、下型５１において第３成形型５１３以外の箇所略全面に設けられている。言い換えると、上述した第３成形型５１３は、隣り合う第２成形型５１２，５１２の間に位置するように配されている。第２成形型５１２もまた、第３成形型５１３と同様にカバー本体部１１の短辺方向に沿って延びるブロック体とされ、その延接方向に延びる長さは、第３成形型５１３の延接方向に延びる長さに対応するものとされている。第２成形型５１２における上型３１との対向面は、シート材１６に当接される略平面状の押圧面５１２Ｍとされている。これら第３成形型５１３と第２成形型５１２とで、シート材１６の他方の面１６Ｂを形どる構成となっている。第３成形型５１３と第２成形型５１２とは、互いに隣り合うように隙間無く密接して配されているが、それぞれ独立して可動するものである。
【００１８】
（エンジンアンダーカバーの製造方法）
次に、本実施形態のエンジンアンダーカバー１０の製造方法について説明する。本実施形態におけるエンジンアンダーカバー１０の製造方法は、真空成形工程と、補強リブ成形工程とを備える。
【００１９】
（真空成形工程）
押出成形装置（図示せず）によってシート状に押出成形されたシート材１６は、上型３１及び下型５１の間にセットされた時点では、押出成形直後の加熱された状態であり、軟化状態となっている。真空成形工程では、空気圧供給装置を作動させ、上型３１の底部３２Ｔに形成された各吸引孔３３を介してシート材１６に対して負圧を与える。これにより、図４に示すように、加熱された状態のシート材１６が上型３１方向に吸引され、成形凹部３２の内面に密着されるため、シート材１６における一方の板面１６Ａ（エンジンアンダーカバー１１となって車両に配された際に道路と対向する面）が成形凹部３２の形状に倣った形状に真空成形される。このとき、成形凹部３２の底部３２Ｔは略平坦状の押圧面とされているため、シート材１６における一方の板面１６Ａは略平坦面状に形成される。
【００２０】
（補強リブ成形工程）
補強リブ成形工程では、まず複数の第２成形型５１２を上昇させ、略平面状の押圧面５１２Ｍを、軟化状態のシート材１６における他方の板面１６Ｂ（エンジンアンダーカバー１０となって車両に配された際にエンジンと対向する面）に当接させる。なお、ここではシート材１６に対して強く押し込む必要はない。これにより、カバー本体部１１の板厚が暫定的に決定される。次に、第３成形型５１３を上昇させ、その押圧面５１３Ｍを、軟化状態のシート材１６における他方の板面１６Ｂに対して第２成形型よりさらに押し込む。このとき、押圧面５１３Ｍには溝状の凹部５１３Ｂが形成されているため、第３成形型５１３を押し込んだ分の軟化状態の熱可塑性樹脂の一部が、該凹部５１３Ｂ内に流れ込む（図６参照）。この流れ込んだ樹脂により補強リブ２１が形成される。
【００２１】
ここで、第３成形型５１３によって押圧された軟化状態の熱可塑性樹脂の一部が、仮に凹部５１３Ｂとは逆の方向、つまり第３成形型の側方に流れ込もうとしても、第３成形型の両側方では第２成形型によってシート材１６が押さえられているため、第３成形型の側方に材料が流れ込む余地はない。つまり、押圧面５１３Ｍによって押圧された軟化状態の熱可塑性樹脂の一部は、無駄なく確実に凹部５１３Ｂ内へ流れ込み、補強リブ２１の高さをより大きくすることができる。また、第２成形型５１２による押圧力よりも、第３成形型５１３による押圧力の方が大きいため、図６に示すように、第３成形型５１３の押圧面５１３Ｍに対向する位置におけるシート材１６の板厚は、その他の部分（第２成形型５１２の押圧面５１２に対向する位置）の板厚よりも若干薄く形成され、シート材１６における他方の板面１６Ｂには、僅かな段差２２が形成されることとなる。
【００２２】
真空成形工程と、補強リブ成形工程の後、シート材１６は、冷却装置（図示せず）によって冷却され、その後トリムプレス（図示せず）へと送られ、エンジンアンダーカバー１０の外周形状となるようトリミングされる。これにより、エンジンアンダーカバー１０の製造が完了する。なお、下型５１の略全面に亘るように第３成形型と第２成形型とが配されているため、該全面に冷却配管（図示せず）を通すことが可能となり、シート材１６の冷却時間を早めてエンジンアンダーカバー１０の製造におけるサイクルタイムを短縮することにも繋がるため、エンジンアンダーカバー１０の製造効率を向上させることができる。
【００２３】
次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態のエンジンアンダーカバー１０によれば、真空成形工程によりエンジンアンダーカバー１０のカバー本体１１における一方の板面１１Ａは略平坦面に成形しつつ、補強リブ成形工程により他方の板面１１Ｂのみに補強リブ２１を成形することができる。これにより、エンジンアンダーカバー１０のカバー本体１１における一方の板面１１Ａの平坦性を確保しつつ、その剛性を高くすることができる。また、補強リブ２１を成形する第３成形型５１３は隣り合う第２成形型５１２，５１２の間に位置するため、第３成形型５１３の押圧面５１３Ｍを押し当てて加熱された状態のシート材１６の一部を押圧面５１３に形成された凹部５１３Ｂ内に流入させる際、該シート材１６が第３成形型５１３の側方に流れることを防ぎ、確実に第３成形型５１３の凹部５１３Ｂ内へと流入させることが可能となる。これにより、第３成形型５１３の凹部５１３Ｂ内に成形される補強リブ２１の高さをより大きくすることができ、エンジンアンダーカバー１０の剛性を高めることができる。このように、一方の板面における平坦性を確保しつつ、その剛性をより高くすることが可能な車両用アンダーカバーの製造方法を提供することができる。
【００２４】
＜他の実施形態＞
本発明は、上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００２５】
（１）上記実施形態では、補強リブ成形工程において、第２成形型のみを先に上昇させ、その後第３成形型を上昇させるように可動させたが、第２成形型と第３成形型とを同時に上昇させて、第２成形型の押圧面と第３成形型の押圧面とが連続した略平坦状をなした状態でシート材における他方の板面に当接させ、その後に第３成形型のみを更に上昇させてその押圧面を軟化状態のシート材に対して押し込むこととしてもよい。
【００２６】
（２）シート材の材質は、上記実施形態で例示したものに限定されず適宜変更可能である。例えば、シート材として、繊維に熱可塑性樹脂（例えば、ポリプロピレンなど）を含浸させることで構成されたものを用いてもよい。
【符号の説明】
【００２７】
１０…エンジンアンダーカバー（車両用アンダーカバー）、１１Ｂ…板面の片側面、１６…シート材、１６Ａ…シート材１６における一方の板面、１６Ｂ…シート材１６における他方の板面、２１…補強リブ、３１…上型（第１成形型）、３２Ｔ…底部（第１成形型の押圧面）、５１２…第２成形型、５１２Ｍ…第２成形型５１２の押圧面、５１３…第３成形型、５１３Ｍ…第３成形型５１３の押圧面、５１３Ｂ…凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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