(57)【要約】  【課題】  ガラスパネルに一体成形される樹脂成形材の機械的強度を確保しながら軽量化を図り、ルーフパネルの重量を軽減する。  【解決手段】  ポリウレタン原料に炭酸ガス又は窒素ガスを溶解させる。ガラスパネル２の周縁に形成した金型のキャビティにポリウレタン原料を射出して、ポリウレタンの発泡体からなる樹脂成形材３をガラスパネル２と一体成形する。ポリウレタン原料へ溶解した炭酸ガス又は窒素ガスの量を変化させて樹脂成形材３の比重を０．６０以上０．９０以下に設定する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車室上方を覆うように形成されて車両の外板をなすパネル状の第１部材と、
上記第１部材に一体成形された熱硬化性樹脂の発泡体からなる第２部材とを備え、
上記第２部材の比重は、該第２部材を構成する熱硬化性樹脂が非発泡状態にあるときの比重の５５％以上９０％以下に設定されていることを特徴とする車両用ルーフパネル。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用ルーフパネルにおいて、
熱硬化性樹脂がポリウレタンであり、
第２部材の比重が０．６０以上０．９０以下に設定されていることを特徴とする車両用ルーフパネル。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両用ルーフパネルにおいて、
第２部材は、第１部材の周縁を囲むように成形され、
上記第２部材には、車両のルーフに設けられた開口部の周縁に接触するシール部材が装着されるシール部材装着部が形成されていることを特徴とする車両用ルーフパネル。
【請求項４】
請求項３に記載の車両用ルーフパネルにおいて、
シール部材装着部は、第２部材を成形する成形型で形成されていることを特徴とする車両用ルーフパネル。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の車両用ルーフパネルにおいて、
第１部材の下側には、該第１部材を車両に支持する支持部材が配置され、
上記支持部材の一部が第２部材にインサート成形されていることを特徴とする車両用ルーフパネル。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の車両用ルーフパネルにおいて、
第１部材の下側には、該第１部材を車両に支持する支持部材が配置され、
第２部材には、上記支持部材の一部が嵌合して固定される嵌合部が設けられていることを特徴とする車両用ルーフパネル。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の車両用ルーフパネルにおいて、
第２部材は、炭酸ガス及び窒素ガスの少なくとも一方を溶解させた熱硬化性樹脂原料を反応射出成形することにより成形されていることを特徴とする車両用ルーフパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の車室上方を覆うように設けられるルーフパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば特許文献１に開示されているように、車室内の快適性等を向上させる目的で、ルーフに開口部を形成して該開口部を閉塞するルーフパネルを配設し、該ルーフパネルにより開口部を開閉することが行われている。特許文献１のルーフパネルは、開口部を覆うように延びるガラスパネルからなる第１部材と、該第１部材の周縁を囲むように該第１部材と一体成形された樹脂製の第２部材とを備えている。
【特許文献１】特開平１１−１９８６６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、特許文献１のように車両に別体のルーフパネルを配設する場合には、車両の重量が増加してしまうのは避けられない。この車両の重量増加代をできるだけ小さくするために、ルーフパネルを軽量にしたいという要求がある。このことに対して、ルーフパネルの第１部材を薄肉化することが考えられるが、該第１部材は、開口部を閉じた状態では車両の外板の一部を構成するものであるため、車両走行中等に容易に撓まないような剛性が必要であるとともに、開口部を閉じた状態での遮音性も必要であり、これらを満足しながら薄肉化するのには限界がある。従って、第１部材の薄肉化によってルーフパネルの重量を軽減するのは困難である。
【０００４】
本発明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、車両用ルーフパネルにおいては、外板をなす高剛性な第１部材に第２部材が一体成形されていることに着目し、第２部材を構成する樹脂材に工夫を凝らして、第２部材の軽量化を図りながら該第２部材の形状を維持できるようにし、ひいては、ルーフパネルの重量を軽減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明では、第２部材を熱硬化性樹脂の発泡体からなるものとし、その発泡体の比重を非発泡状態にあるときの５５％以上９０％以下とした。
【０００６】
具体的には、請求項１の発明では、車両の車室上方を覆うように形成されて車両の外板をなすパネル状の第１部材と、上記第１部材に一体成形された熱硬化性樹脂の発泡体からなる第２部材とを備え、上記第２部材の比重は、該第２部材を構成する熱硬化性樹脂が非発泡状態にあるときの比重の５５％以上９０％以下に設定されている構成とする。
【０００７】
この構成によれば、第２部材の比重が非発泡状態の熱硬化性樹脂の比重の９０％以下であるため、第２部材の重量を非発泡状態の熱硬化性樹脂の重量に比べて少なくとも１０％近く軽減することが可能になる。また、発泡体からなる第２部材の比重を小さくしていくと、第２部材内の気泡含有率が高くなって第２部材の機械的強度が低下していく。このとき、第２部材を一般に機械的強度が高い熱硬化性樹脂で第１部材と一体成形しており、しかも、第２部材の比重が、非発泡状態の熱硬化性樹脂の比重の５５％以上となるように気泡の含有率を設定しているので、第２部材の形状を維持することが可能になる。
【０００８】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、熱硬化性樹脂がポリウレタンであり、第２部材の比重が０．６０以上０．９０以下に設定されている構成とする。
【０００９】
この構成によれば、第２部材が耐候性の高いポリウレタンの発泡体で構成されるので、第２部材の経年変化が抑制される。また、ポリウレタンは非発泡状態で比重が約１．０５である。そして、第２部材を構成するポリウレタンの発泡体の比重が０．９０以下であるため、第２部材の重量を非発泡状態のポリウレタンよりも１０％以上軽減することが可能になる。さらに、第２部材の比重を０．６０以上としていることにより、請求項１の発明と同様に、第２部材の形状を維持することが可能になる。
【００１０】
請求項３の発明では、請求項１または２の発明において、第２部材は、第１部材の周縁を囲むように成形され、上記第２部材には、車両のルーフに設けられた開口部の周縁に接触するシール部材が装着されるシール部材装着部が形成されている構成とする。
【００１１】
この構成によれば、ルーフの開口部の周縁とルーフパネルの周縁とをシールするシール部材が第２部材のシール部材装着部に装着された状態でルーフパネルに保持される。このとき、上記のように第２部材の形状が維持されているので、シール部材が所定位置からずれるのを抑制することが可能になる。
【００１２】
請求項４の発明では、請求項３の発明において、シール部材装着部は、第２部材を成形する成形型で形成されている構成とする。
【００１３】
この構成によれば、第２部材を成形する工程でシール部材装着部を同時に形成することが可能になる。
【００１４】
請求項５の発明では、請求項１〜４のいずれか１つの発明において、第１部材の下側には、該第１部材を車両に支持する支持部材が配置され、上記支持部材の一部が第２部材にインサート成形されている構成とする。
【００１５】
この構成によれば、支持部材が第２部材の成形の際に該第２部材を介して第１部材と一体化する。これにより、支持部材を第１部材に固定するための部品等が不要になり、しかも、第２部材を成形することと支持部材を第１部材に固定することとを同時に行うことが可能になる。
【００１６】
請求項６の発明では、請求項１〜４のいずれか１つの発明において、第１部材の下側には、該第１部材を車両に支持する支持部材が配置され、第２部材には、上記支持部材の一部が嵌合して固定される嵌合部が設けられている構成とする。
【００１７】
この構成によれば、第２部材と支持部材とを別々に成形した後、支持部材の一部を第２部材の嵌合部に嵌合させることにより、支持部材を第１部材と一体化することが可能になる。
【００１８】
請求項７の発明では、請求項１〜６のいずれか１つの発明において、第２部材は、炭酸ガス及び窒素ガスの少なくとも一方を溶解させた熱硬化性樹脂原料を反応射出成形することにより成形されている構成とする。
【００１９】
この構成によれば、熱硬化性樹脂原料に溶解した炭酸ガスや窒素ガスが発泡剤となるので、微細な気泡が略均一に形成された熱硬化性樹脂を得ることが可能になる。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１の発明によれば、第２部材の比重を熱硬化性樹脂が非発泡状態にあるときの比重の９０％以下に設定したので、第２部材を軽量化でき、ルーフパネルの重量を軽減することができる。このルーフパネルの重量を軽減することにより、車両の燃費を向上させて該車両が地球環境へ与える影響を抑制することができるようになる。さらに、車両の外板をなす第１部材に第２部材を一体成形し、この第２部材の比重を、熱硬化性樹脂が非発泡状態にあるときの比重の５５％以上に設定したので、第２部材の形状を維持することができる。
【００２１】
請求項２の発明によれば、熱硬化性樹脂をポリウレタンとしたので、第２部材の経年変化を抑制することができる。そして、第２部材の比重を０．６０以上０．９０以下としたので、該第２部材の形状を維持しながら、ルーフパネルの重量を軽減することができる。
【００２２】
請求項３の発明によれば、形状が維持された第２部材にシール部材を装着して所定位置で保持することができるので、ルーフの開口部の周縁とルーフパネルの周縁との間を確実にシールすることができる。
【００２３】
請求項４の発明によれば、第２部材の成形型でシール部材装着部を形成することができるので、ルーフパネルの製造工程を削減することができる。
【００２４】
また、第２部材は発泡体であるため、成形時においては熱硬化性樹脂原料が成形型のキャビティの隅々まで行き渡り易く成形性が良好であり、第２部材の寸法精度が向上する。その結果、シール部材装着部の寸法精度を向上させることができ、第２部材の成形後にシール部材装着部の形状を得るための機械加工を施す必要が無くなって、加工費及び設備費を低減することができる。
【００２５】
請求項５の発明によれば、第１部材を車両に支持する支持部材を第２部材にインサート成形したので、部品点数を抑えることができるとともに、支持部材を有するルーフパネルの製造工程を削減することができる。
【００２６】
また、上述したように第２部材は発泡体であるため、成形時においては第１部材と支持部材との間に熱硬化性樹脂原料が行き渡り易く、第１部材と支持部材とを確実に一体化することができる。
【００２７】
請求項６の発明によれば、支持部材の一部を第２部材の嵌合部に嵌合させることにより、支持部材を第１部材と容易に一体化することができる。
【００２８】
請求項７の発明によれば、熱硬化性樹脂原料に溶解した炭酸ガスや窒素ガスが発泡剤となって第２部材に微細な気泡を略均一に形成することができて、第２部材の機械的強度を全体的に略同じにすることができる。
【００２９】
また、成形時においては、熱硬化性樹脂原料に発泡剤が溶解していることにより、該熱硬化性樹脂原料は流動性が高く成形型内で流れ易い。このため、例えば第２部材の形状が複雑である場合にも容易に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３１】
図２は、本発明の実施形態に係る車両用ルーフパネル１を示し、このルーフパネル１は、車両のルーフＲに形成された略矩形の開口部Ｙを開閉するものである。ルーフパネル１は、車室上方を覆うように延びる第１部材としてのガラスパネル２と、該ガラスパネル２の周縁を囲むように設けられた第２部材としての樹脂成形材３と、ガラスパネル２の下側に配置された支持部材４とを備えている。
【００３２】
上記ガラスパネル２は、一般に車両のウインドガラス等に用いられているガラス材からなるものであり、車両に装着された状態で撓み変形等が起きないように高剛性に構成されている。このガラスパネル２の上面は、該ガラスパネル２が車両に装着された状態でルーフＲの上面と略面一となるように形成されている。このガラスパネル２の周縁の縦断面形状は、図１に示すように、略円弧状をなしている。
【００３３】
上記樹脂成形材３はポリウレタンの発泡体であり、後述する成形方法により上記ガラスパネル２に一体成形されている。このポリウレタンは熱硬化性樹脂のなかでも耐候性が高いのでルーフパネル１の経年変化が抑制される。
【００３４】
上記樹脂成形材３は、ガラスパネル２の周縁を囲むように該ガラスパネル２の全周に亘って連続する環状に形成されている。樹脂成形材３の上面はガラスパネル２の上面と略面一となるように形成されてガラスパネル２の周縁よりも外側へ向かって所定長さ突出している。樹脂成形材３の外周面の下端部には外側へ向かって突出する突条部６が形成されている。この突条部６は、樹脂成形材３の全周に亘って連続している。
【００３５】
樹脂成形材３の突条部６よりも上側には、シール部材としてのウエザーストリップ８が挿入される挿入溝９が開口している。樹脂成形材３の外周面における挿入溝９近傍には、該挿入溝９に近づくほど挿入溝９の底部側に近づくように傾斜する一対の傾斜面１０が形成されている。上記挿入溝９の底部側には、該挿入溝９の幅方向、即ちルーフパネル１の上下方向に拡大する拡大部１１が形成されている。また、上記樹脂成形材３の内周側は外周側に比べて上下方向の寸法が短い薄肉部１２とされている。該薄肉部１２は、ガラスパネル２の下面に密着して該ガラスパネル２の内側へ向けて延びている。
【００３６】
上記支持部材４は、金属製の板材をガラスパネル２の外周部に対応する枠状に成形してなるものである。この支持部材４の外周部には、上記樹脂成形材３にインサートされたインサート部１３が設けられている。このインサート部１３は、ガラスパネル２の下面から下方に離れるように形成されている。支持部材４のインサート部１３よりも内周側には、ガラスパネル２の下面に接触するパネル接触部１４が形成されている。支持部材４のパネル接触部１４よりも内周側には、下方へ膨出する膨出部１５（図２に示す）が形成されている。この支持部材４には、図示しないが、車両に設けられたチルト及びスライド機構に連結される連結部が形成されており、この連結部によりガラスパネル２が車両に支持されるようになっている。
【００３７】
上記挿入溝９に挿入されるウエザーストリップ８は、例えばＥＰＤＭ等の弾性材料を中空状に成形してなるものである。このウエザーストリップ８は、樹脂成形材３の周縁を囲む環状に延びていて、該ウエザーストリップ８のガラスパネル２側には、上記挿入溝９に挿入される挿入部１８が突設されている。この挿入部１８は、ウエザーストリップ８の全周に亘って連続している。挿入部１８の先端部は基端部よりも上下方向の寸法が拡大しており、この先端部が上記挿入溝９の拡大部１１に嵌るようになっている。ウエザーストリップ８は、挿入部１８を挿入溝９に挿入した状態で樹脂成形材３に保持されるようになっている。つまり、挿入溝９が本発明のシール部材装着部を構成している。このシール部材装着部は挿入溝９以外の形状としてもよい。
【００３８】
次に、上記樹脂成形材３を成形する成形装置３０について説明する。この成形装置３０は、ポリウレタン原料を反応射出成形、いわゆるＲＩＭ（Ｒｅａｃｔｉｏｎ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｍｏｌｄｉｎｇ）成形するように構成されている。
【００３９】
成形装置３０は、図３に概略構成を示すように、ポリウレタン原料としてのポリオール及びイソシアネートをそれぞれ貯留しておくポリオールタンク３１及びイソシアネートタンク３２と、第１及び第２送液ポンプ３３、３４と、第１及び第２切替バルブ３５、３６と、ミキシングヘッド３７と、これらを接続する配管３８とを備えている。ポリオールタンク３１内には、ポリオールを攪拌するための攪拌機４０が配設され、イソシアネートタンク３２内には、イソシアネートを攪拌するための攪拌機４１が配設されている。
【００４０】
また、図示しないが、ポリオールタンク３１及びイソシアネートタンク３２には、タンク３１、３２内を加温する加温装置がそれぞれ設けられている。また、ポリオールタンク３１には、加圧状態の窒素ガスが導入されるようになっている。イソシアネートタンク３２には、加圧状態の炭酸ガス及び窒素ガスが導入されるようになっている。このようにポリオールタンク３１及びイソシアネートタンク３２を窒素ガスや炭酸ガスで満たすことで、該タンク３１、３２内から空気を排除できて空気中の水分がポリウレタン原料に混ざるのを回避することが可能である。また、ポリオールタンク３１及びイソシアネートタンク３２に導入される窒素ガスの圧力及び炭酸ガスの圧力は、独立して調整可能である。上記窒素ガス及び炭酸ガスが本発明の発泡剤である。
【００４１】
上記ミキシングヘッド３７の射出部側には金型３９が配置されている。該金型３９は、図４に示すように、樹脂成形材３の上面を成形する上型３９ａと、下面を成形する下型３９ｂと、外周面を成形するスライド型３９ｃとを備えている。上型３９ａ及び下型３９ｂは、上記ガラスパネル２及び支持部材４を保持するように構成されている。これら上型３９ａ及び下型３９ｂは、互いに上下方向に接離するように移動し、スライド型３９ｃは、樹脂成形材３の内外方向に移動して上型３９ａ及び下型３９ｂに対し接離するようになっている。金型３９内には、ガラスパネル２の周囲に上記樹脂成形材３を成形するためのキャビティ（図示せず）が形成されている。このキャビティとミキシングヘッド３７の射出部とが連通している。上記金型３９には、成形面を加温する加温装置が設けられている。
【００４２】
上記ポリオールタンク３１内のポリオールは、第１送液ポンプ３３により第１切替バルブ３５を介してミキシングヘッド３７に送られる。イソシアネートタンク３２内のイソシアネートは、第２送液ポンプ３４により第２切替バルブ３６を介してミキシングヘッド３７に送られる。ミキシングヘッド３７に送られたポリオール及びイソシアネートは、該ミキシングヘッド３７内で混合して攪拌され、この混合原料が金型３９のキャビティに射出されるようになっている。
【００４３】
上記ミキシングヘッド３７にポリオールを送らない場合には、上記第１切替バルブ３５を操作して、第１液送ポンプ３３から送られたポリオールをポリオールタンク３１に戻す。また、ミキシングヘッド３７にイソシアネートを送らない場合も同様に第２切替バルブ３６を操作する。
【００４４】
次に、上記成形装置３０を使用して樹脂成形材３を成形する要領について説明する。まず、ポリウレタン原料について説明すると、ポリオールの主成分はポリエーテルタイプポリオールであり、イソシアネートの主成分は変性イソフォロンジイソシアネートである。尚、これらポリウレタン原料は任意に選択することができる。
【００４５】
上記ポリウレタン原料に発泡剤を溶解させずにミキシングヘッド３７で混合させて成形した場合には、非発泡状態のポリウレタンが得られる。この非発泡状態のポリウレタンの比重が１．０５となるように上記ポリオール及びイソシアネートの比重が設定されている。
【００４６】
上記イソシアネートタンク３２内の温度は、上記加温装置により約４０℃に保たれるようになっている。このイソシアネートタンク３２内でイソシアネートが約４０℃に加温される。このイソシアネートタンク３２内の温度は４０℃以上にも以下にも設定可能である。
【００４７】
上記イソシアネートタンク３２内の炭酸ガスの体積と窒素ガスの体積との割合は、炭酸ガスのイソシアネートタンク３２への導入圧力及び窒素ガスのイソシアネートタンク３２への導入圧力をそれぞれ変化させることで、変更することができるようになっている。また、これら炭酸ガスの導入圧力及び窒素ガスの導入圧力により、イソシアネートタンク３２内の圧力を変更することができるようになっている。この実施形態では、イソシアネートタンク３２内の圧力が約０．３ＭＰａとされている。
【００４８】
上記イソシアネートタンク３２内を炭酸ガス及び窒素ガスで加圧して該タンク３２内のイソシアネートを攪拌機４１により攪拌することにより、炭酸ガス及び窒素ガスがイソシアネートに混ざり込んで溶解する。このとき溶解する炭酸ガスの量は、イソシアネートタンク３２内への導入圧力により変更することが可能であり、導入圧力を高くすると炭酸ガスの溶解量が多くなり、低くすると炭酸ガスの溶解量が少なくなり、この溶解量と導入圧力との関係は略比例関係である。窒素ガスのイソシアネートへの溶解量も同様であり、窒素ガスの導入圧力に略比例する関係である。そして、これら炭酸ガス及び窒素ガスの溶解量が多くなるほど樹脂成形材３に形成される気泡が多くなり、該樹脂成形材３の比重が小さくなる。
【００４９】
上記窒素ガスは、ポリウレタン原料に対し炭酸ガスよりも溶解し難い性質を持っている。具体的には、イソシアネートタンクに所定圧力の窒素ガスのみを導入した場合に該イソシアネートに溶解する窒素ガスの量は、イソシアネートタンクに同じ圧力の炭酸ガスのみを導入した場合に該イソシアネートに溶解する炭酸ガスの量の約１／５である。
【００５０】
従って、イソシアネートタンク３２内の圧力をある値に固定して、炭酸ガスの導入圧力と窒素ガスの導入圧力とをそれぞれ変化させるようにした場合、炭酸ガスの導入圧力を高くして窒素ガスの導入圧力を低くするほどイソシアネートへ溶解するトータルの発泡剤の量が多くなり、反対に、炭酸ガスの導入圧力を低くして窒素ガスの導入圧力を高くするほどイソシアネートへ溶解するトータルの発泡剤の量が少なくなる。つまり、イソシアネートタンク３２内の圧力を一定に保ちながら、炭酸ガスの導入圧力及び窒素ガスの導入圧力を変えることで、樹脂成形材２の発泡度合いを変更して比重が異なる樹脂成形材２を得ることが可能である。尚、第１液送ポンプ３４の性能等により、イソシアネートタンク３２内を所定圧力以上に加圧してイソシアネートを第１液送ポンプ３４に圧送する必要がある場合には、イソシアネートタンク３２内の圧力を所定圧力以上に保ちながら、上述のようにして炭酸ガスの導入圧力及び窒素ガスの導入圧力を変えて比重が異なる樹脂成形材２を得ることが可能である。
【００５１】
一方、上記ポリオールタンク３１内の温度は、上記加温装置により上記イソシアネートタンク３２内の温度と同じ約４０℃に保たれるようになっている。このポリオールタンク内でポリオールが約４０℃に加温される。このイソシアネートタンク３２内の温度は４０℃以上にも以下にも設定とされている。ポリオールタンク３１内への窒素ガスの導入圧力は、上記イソシアネートタンク３２内の圧力と略等しくなるように設定されており、約０．３ＭＰａである。また、金型３９の成形面の温度は、上記加温装置により約９０℃〜１００℃の範囲で設定しておく。尚、この金型３９の成形面の温度は任意に変更可能である。
【００５２】
そして、上記第１切替バルブ３５及び第２切替バルブ３６を操作してポリオール及びイソシアネートをミキシングヘッド３７に送る。このとき送られるポリオールの体積とイソシアネートの体積とは略同じに設定されている。ポリオール及びイソシアネートは、ミキシングヘッド３７内で完全に攪拌されて混合原料となる。この攪拌により、イソシアネート及びポリオールの各々に溶解していた発泡剤が混合原料の全体に行き渡る。その後、混合原料がミキシングヘッド３７から金型３９のキャビティに射出される。このときの射出圧力は、上記第１及び第２液送ポンプ３３、３４により得られるものであり、約１２Ｍｐａ〜１４ＭＰａとされている。
【００５３】
上記キャビティに射出された混合原料は、炭酸ガスや窒素ガスによる発泡が開始される。この混合原料の発泡により、該混合原料はキャビティの隅々まで行き渡るとともに、ガラスパネル２と支持部材４との間にも行き渡る。こうして各部に行き渡った混合原料は次第に固化していく。
【００５４】
上記キャビティに射出された混合原料が、金型３９の成形面、ガラスパネル２や支持部材４に接触すると、その接触した部分で気泡が潰れてしまう。このことにより、樹脂成形材３の外面は気泡がない滑らかな面になるので、塗装や表面処理を施すことなく樹脂成形材３の見栄えが良好になる。さらに、樹脂成形材３のガラスパネル２及び支持部材４と接触している面も気泡がない滑らかな面になって、樹脂成形材３とガラスパネル２との接着強度及び樹脂成形材３と支持部材４との接着強度が十分に得られる。また、上記混合原料がキャビティ内で固化することで、支持部材４が樹脂成形材３にインサート成形されて、支持部材４とガラスパネル２とが一体化する。
【００５５】
その後、金型３９を型開きする。この際、図４に示すように、スライド型３９ｃの挿入溝９を成形する部分はアンダー形状となるが、樹脂成形材３は弾性を有する発泡体であるため、型開き時に樹脂成形材３の挿入溝９周りが弾性変形して型開きが可能になる。
【００５６】
次に、図５に基づいて、イソシアネートへ溶解した発泡剤の溶解量と、その発泡剤が溶解したイソシアネートを用いて得られる樹脂成形材３の比重との関係について説明する。上述したように非発泡状態のポリウレタンの比重は、１．０５であり、ポリオール及びイソシアネートへの発泡剤の溶解量を多くしていくと、その溶解量に略比例して樹脂成形材３の比重が小さくなっていく。
【００５７】
樹脂成形材３の比重が非発泡状態のポリウレタンの５５％よりも小さくなると、樹脂成形材３中の気泡が周りの気泡と連なって大きく成長し始め、この気泡の成長により樹脂成形材３に空孔が形成された状態となる。この空孔によって樹脂成形材３の機械的強度が大幅に低下してしまうので、樹脂成形材３の比重が非発泡状態のポリウレタンの５５％以上となるように、イソシアネートに溶解させる炭酸ガス及び窒素ガスの量並びにポリオールに溶解させる窒素ガスの量を設定する。
【００５８】
次に、図６に基づいて、樹脂成形材３の比重とショア硬さとの関係について説明する。イソシアネートに溶解した炭酸ガス及び窒素ガスの量並びにポリオールに溶解した窒素ガスの量が多いと樹脂成形材３の気泡含有率が高くなるので、ショア硬さ、即ち機械的強度は低下していく。非発泡状態のポリウレタンのショア硬さは９６である。樹脂成形材３の比重が非発泡状態のポリウレタンの９０％であるときのショア硬さは９４であり、樹脂成形材３の比重が非発泡状態のポリウレタンの５５％であるときのショア硬さは８５である。この図から明らかなように、樹脂成形材３の比重と硬さの関係は略比例関係である。
【００５９】
上記樹脂成形材３の比重が非発泡状態のポリウレタンの５５％よりも小さくなると、該樹脂成形材３のショア硬さが８４以下となり、変形し易くなる。ルーフパネル１を車両に組み付けた状態で樹脂成形材３が変形し易いと、ウエザーストリップ８を所期の位置に保持するのが困難になって、ルーフＲの開口部Ｙの周縁とルーフパネル１の周縁とのシール性を確保できなくなってしまう。これらのことより、樹脂成形材３の比重を非発泡状態のポリウレタンの５５％以上、好ましくは０．６０以上とするのがよい。また、樹脂成形材３の比重を非発泡状態のポリウレタンの９０％以下とすることで、樹脂成形材３の重量を非発泡状態のポリウレタンより少なくとも１０％近く軽量にすることが可能である。従って、樹脂成形材３の比重は、非発泡状態のポリウレタンの９０％以下、好ましくは０．９０以下にするのがよい。
【００６０】
以上説明したように、この実施形態に係る車両用ルーフパネル１によれば、樹脂成形材３の比重を０．９０以下とすることで、樹脂成形材３の重量を軽くすることができて、ルーフパネル１の重量を軽減することができる。このルーフパネル１の重量を軽減することにより、車両の燃費を向上させて該車両が地球環境へ与える影響を抑制することができるようになる。
【００６１】
さらに、樹脂成形材３を機械的強度が高いポリウレタンでガラスパネル２と一体成形し、かつ、樹脂成形材３の比重を０．６０以上とすることで、樹脂成形材３の形状を維持することができる。また、樹脂成形材３を発泡体で構成したことで、該樹脂成形材３を成形するのに要するポリウレタンの量を減少させることができて、ルーフパネル１のコストを低減することができる。
【００６２】
また、上記のように樹脂成形材３の形状を維持することができるので、ウエザーストリップ８を所定位置で保持することができて、ルーフＲの開口部Ｙの周縁とルーフパネルＲの周縁との間を確実にシールすることができる。
【００６３】
また、樹脂成形材３の成形時においては、混合原料が金型３９のキャビティの隅々まで行き渡り易く成形性が良好であるため、樹脂成形材３の寸法精度が向上する。その結果、挿入溝９の寸法精度が向上し、樹脂成形材３の成形後に挿入溝９の形状を得るための機械加工を施す必要が無くなって、加工費及び設備費を低減することができる。また、そのように成形性が良好なため、混合原料がガラスパネル２と支持部材４との間にも行き渡り、該ガラスパネル２と支持部材４とを確実に一体化することができる。
【００６４】
この混合原料の発泡度合いを低く設定すると膨張率が低くなって混合原料がキャビティの隅々まで行き渡り難くなる反面、樹脂成形材３の機械的強度が高くなって高い寸法精度を確保し易くなる。一方、混合原料の発泡度合いを高く設定すると膨張率が高くなって混合原料がキャビティの隅々に行き渡り易くなる反面、樹脂成形材３の機械的強度が低下して寸法精度が低下し易くなる。この混合原料の成形性及び樹脂成形材３の寸法精度は、混合原料に溶解する発泡剤の量で設定することが可能であり、樹脂成形材３の比重が上記範囲となるように発泡剤の溶解量を設定することで、成形性を良好にしながら、樹脂成形材３の寸法精度を向上させることができる。
【００６５】
また、この実施形態では、金型３９の型開き時にスライド型３９ｃを移動させる際、樹脂成形材３を弾性変形させるようにしているので、スライド型３９ｃの構造を簡素化することができる。このスライド型３９ｃの移動時、樹脂成形材３の比重を上記範囲に設定して該樹脂成形材３を非発泡状態のポリウレタンよりも弾性変形し易くしているので、樹脂成形材３が損傷するのを回避することができる。
【００６６】
また、ガラスパネル１がルーフＲの略全体を占める大型のものである場合にも、上述の如く混合原料がキャビティの隅々まで行き渡り易いので、成形不良が発生するのを抑制することができる。
【００６７】
また、成形時、混合原料に発泡剤を溶解させていることにより、該混合原料は流動性が高くキャビティ内で流れ易い。従って、ガラスパネル２が大型でキャビティが長く延びる形状になる場合、ガラスパネル２の周縁部が複雑な形状である場合、樹脂成形材３の断面積が小さくキャビティが細い形状になる場合等に、混合原料をキャビティ内の隅々に容易にかつ確実に行き渡らせることができ、このことによっても、樹脂成形材３の成形不良が発生するのを抑制することができる。
【００６８】
また、ガラスパネル２を車両に支持する支持部材４を樹脂成形材３にインサート成形したので、支持部材４をガラスパネル２に固定するための部品等が不要になって部品点数を抑えることができるとともに、ルーフパネル１の製造工程を削減することができる。
【００６９】
また、発泡剤を炭酸ガス及び窒素ガスとしたので、水等の発泡剤を用いた場合に比べて樹脂成形材３に微細な気泡を略均一に形成することができて、該樹脂成形材３の機械的強度を全体的に略同じにすることができる。
【００７０】
尚、この実施形態では、樹脂成形材３をガラスパネル２の周縁の全体に亘って一体成形する場合について説明したが、樹脂成形材３の形状や成形位置はこれに限られるものではない。すなわち、樹脂成形材３はガラスパネル２の周縁の一部にのみ一体成形してもよいし、ガラスパネル２の下面にのみ一体成形してもよい。さらに、樹脂成形材３は、ガラスパネル２を覆って見栄えを向上させるような形状にしたり、乗員がガラスパネル２に触れるのを防ぐ保護材となるような形状にしてもよい。
【００７１】
また、この実施形態では、ルーフパネル１がルーフＲに形成された開口部Ｙを開閉するものである場合について説明したが、ルーフパネル１は、例えばオープンカーのルーフを構成する場合のように、ルーフの略全体を構成するように形成してもよい。
【００７２】
また、この実施形態では、支持部材４を樹脂成形材３にインサート成形するようにしているが、支持部材４と樹脂成形材３とを別々に成形した後、支持部材４を樹脂成形材３に組み付けるようにしてもよい。この場合には、樹脂成形材３に支持部材４の一部が嵌合する嵌合部を設けておき、この嵌合部に支持部材４の一部を嵌合して固定することで、支持部材４をガラスパネル２に容易に一体化することができる。この嵌合部の形状としては、例えば、支持部材４を押し込むことができる溝や窪み等が挙げられる。また、支持部材４の一部を樹脂成形材２の嵌合部に嵌合させるとともに、支持部材４の他の部位をガラスパネル２に固定するようにしてもよい。
【００７３】
また、この実施形態では、本発明の第１部材がガラスパネル２である場合について説明したが、この第１部材は、例えば金属製のパネルや樹脂製のパネル等であってもよい。
【００７４】
また、ポリオールタンク３１に炭酸ガスのみを導入してポリオールに炭酸ガスのみを溶解させてもよいし、ポリオールタンク３１に炭酸ガス及び窒素ガスを導入してポリオールに両方のガスを溶解させるようにしてもよい。また、イソシアネートタンク３２に炭酸ガスのみを導入してイソシアネートに炭酸ガスのみを溶解させてもよいし、イソシアネートタンク３２に窒素ガスのみを導入してイソシアネートに窒素ガスのみを溶解させてもよい。
【００７５】
また、発泡剤としては、炭酸ガスや窒素ガス以外にも、熱硬化性樹脂原料に溶解する気体の発泡剤を用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
以上説明したように、本発明に係る車両用ルーフパネルは、例えばルーフに形成された開口部を開閉するスライディングタイプのものに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】実施形態に係るルーフパネルの車両後端部近傍を拡大して示す縦断面図である。
【図２】実施形態に係るルーフパネルを車両側方から見た場合の縦断面図である。
【図３】成形装置の概略構成を説明する図である。
【図４】樹脂成形材を成形する場合を説明する図１相当図である。
【図５】ポリウレタン原料に溶解した発泡材の量と樹脂成形材の比重との関係を示す図である。
【図６】樹脂成形材の比重とショア硬さとの関係を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１          ルーフパネル
２          ガラスパネル（第１部材）
３          樹脂成形材（第２部材）
４          支持部材
８          ウエザーストリップ（シール部材）
９          挿入溝
Ｒ          ルーフ
Ｙ          開口部
【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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