(57)【要約】【課題】樹脂パネルが使用時に温度変化を受けても外観品質を容易に確保することができる車体パネル構造を提供する。【解決手段】車体構造部材１０と、車体構造部材１０に接着され、表面ソリッド樹脂層２５及び裏面ソリッド樹脂層２６が発泡樹脂層２４の表裏面に接合してなる樹脂パネル２０と、を備えた車体パネル構造であり、樹脂パネル２０は、本体部２１と、本体部２１の縁部に本体部２１の裏面より裏側へ突出して設けられた端末部２２と、を備え、表面ソリッド樹脂層２５及び裏面ソリッド樹脂層２６は、本体部２１に配置されるとともに本体部２１から連続して端末部２２に配置され、裏面ソリッド樹脂層２６が車体構造部材１０に接着されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体構造部材と、該車体構造部材に接着され、表面ソリッド樹脂層及び裏面ソリッド樹脂層が発泡樹脂層の表裏両面に接合してなる樹脂パネルと、を備えた車体パネル構造であって、
前記樹脂パネルは、本体部と、該本体部の縁部に該本体部の裏面より裏側へ突出して設けられた端末部と、を備え、
前記表面ソリッド樹脂層及び前記裏面ソリッド樹脂層は、前記本体部に配置されるとともに前記本体部から連続して前記端末部に配置され、
前記裏面ソリッド樹脂層が前記車体構造部材に接着されている、車体パネル構造。
【請求項２】
前記車体構造部材は、ボデー表面部と、該ボデー表面部から凹んで設けられたフランジ部と、を有し、前記樹脂パネルは前記端末部を前記フランジ部に対向させて配置され、前記フランジ部と前記本体部の前記端末部に隣接する領域とが接着されている、請求項１に記載の車体パネル構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂製パネルが車体構造部材に接着された車体パネル構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車体パネル構造を軽量化するために軽量の異種金属を用いて車体パネル構造が構成されることがあった。例えば特許文献１では、スチール製のサイドルーフパネルにアルミルーフパネルを接合している。この構造では接合部に沿ってビード部を設けることで、応力や線膨張係数の違いにより生じる歪みを吸収している。
【０００３】
さらに車体パネル構造を軽量化するために樹脂製のパネルを用いることも知られている。例えば特許文献２には、同種の樹脂で作製したアウターパネルとインナーパネルとを接着剤なしで貼り合わせた自動車用パネル構造体が記載されている。また特許文献３には、所定の圧縮強さ及び発泡倍率の発泡樹脂層を強化樹脂層で挟んで一体化することで、軽量で引張り剛性及び防音性を向上した外板用樹脂積層板が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１１９５７７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１９５３９９号公報
【特許文献３】特開２０１５−１０４８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の樹脂を用いた車体パネル構造では、使用時に樹脂パネルの表面側が高温環境下に晒されると、車体パネル構造に大きな変形が生じて外観品質を低下し易いという問題点があった。
【０００６】
そこで本発明は、樹脂パネルが使用時に温度変化を受けても外観品質を容易に確保できる車体パネル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】
【０００７】
上記目的を達成する本発明の車体パネル構造は、車体構造部材と、車体構造部材に接着され、表面ソリッド樹脂層及び裏面ソリッド樹脂層が発泡樹脂層の表裏両面に接合してなる樹脂パネルと、を備えた車体パネル構造であって、樹脂パネルは、本体部と、本体部の縁部に本体部の裏面より裏側へ突出して設けられた端末部と、を備え、表面ソリッド樹脂層及び裏面ソリッド樹脂層は、本体部に配置されるとともに本体部から連続して端末部に配置され、裏面ソリッド樹脂層が車体構造部材に接着されている。
【０００８】
また本発明の車体パネル構造では、車体構造部材は、ボデー表面部と、ボデー表面部から凹んで設けられたフランジ部と、を有し、樹脂パネルは端末部をフランジ部に対向させて配置され、フランジ部と本体部の端末部に隣接する領域とが接着されていてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の車体パネル構造によれば、表面ソリッド樹脂層及び裏面ソリッド樹脂層が発泡樹脂層の表裏面に接合された状態で本体部に配置されるとともに、本体部から連続して端末部に配置されて本体部の裏面より裏側まで突出して設けられている。そのため、使用時に、表面ソリッド樹脂層と裏面ソリッド樹脂層との間で熱膨張の差が生じたとき、発泡樹脂層が緩衝材として変形することで、本体部及び端末部の全体で表面ソリッド樹脂層と裏面ソリッド樹脂層とが別々に熱膨張できる。
ここで、本体部の表面ソリッド樹脂層及び裏面ソリッド樹脂層が別々に熱膨張して面方向の大きな寸法差が生じたとしても、本体部から連続して裏側まで延びる表面ソリッド樹脂層の端末部と裏面ソリッド樹脂層の端末部との間の間隔を変化させることで吸収できる。従って、本体部の表面ソリッド樹脂層及び裏面ソリッド樹脂層にしわや歪みなどが生じることがない。これにより熱膨張の差が生じても樹脂パネルに歪みが生じ難い。
【００１０】
しかも表面ソリッド樹脂層と裏面ソリッド樹脂層とが別々に熱膨張できる状態で、裏面ソリッド樹脂層が車体構造部材に接着されている。そのため、樹脂パネルが車体構造部材に接着された状態で大きく温度変化する際、発泡樹脂層が緩衝材として働いて表面ソリッド樹脂層と裏面ソリッド樹脂層との間で応力を分散でき、接着により拘束されている部位に応力が集中することを防止できる。これにより、使用時に樹脂パネルが大きな温度変化を受けても、接着部位付近に大きな変形が生じることを防止できる。
よって、樹脂パネルが使用時に温度変化を受けても外観品質を容易に確保することができる車体パネル構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る車体パネル構造を示す部分断面斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る車体パネル構造における変形を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図を用いて詳細に説明する。
本実施形態では車体のルーフパネル構造の例を用いて説明するが、本発明の車体パネル構造の用途、形状、大きさなどを何ら限定するものではない。
【００１３】
本実施形態の車体パネル構造は、図１に示すように、車体構造部材１０と、車体構造部材１０に接着された樹脂パネル２０と、を備えている。
車体構造部材１０は開口部１１を設けて鋼材により形成されている。車体構造部材１０は、ボデー表面部としてのアウターパネル１２と、リインフォース１３と、インナーパネル１４と、を有している。アウターパネル１２から内側に凹ませた位置にフランジ部１５が設けられている。フランジ部１５は開口部１１の周縁から内側に向けて突出して設けられている。
【００１４】
樹脂パネル２０は、本体部２１と、本体部２１の周縁部に設けられて本体部２１の裏面よりも裏側へ突出した端末部２２と、を備えている。端末部２２は本体部２１の全周縁に連続して設けられていて、樹脂パネル２０の剛性を確保している。
樹脂パネル２０の本体部２１及び端末部２２は、本体部２１と同等以上の厚みの発泡樹脂層２４の表裏両面に表面ソリッド樹脂層２５及び裏面ソリッド樹脂層２６を接合して形成されている。発泡樹脂層２４、表面ソリッド樹脂層２５、及び裏面ソリッド樹脂層２６は本体部２１と端末部２２とで連続して一体に形成されている。
【００１５】
発泡樹脂層２４を構成する発泡樹脂は、表面ソリッド樹脂層２５や裏面ソリッド樹脂層２６の変形に応じて変形可能な程度の柔軟性を有するとともに、本体部２１の表面や裏面を押圧したときに容易に変形しない程度の剛性を有する発泡樹脂であればよい。
【００１６】
また発泡樹脂層２４は表面ソリッド樹脂層２５及び裏面ソリッド樹脂層２６と強固に接合できるものがよく、特に接着剤なしで表面ソリッド樹脂層２５及び裏面ソリッド樹脂層２６が溶着等により接合できる樹脂が好適である。発泡樹脂層２４を例えば表面ソリッド樹脂層２５及び裏面ソリッド樹脂層２６と同系の熱可塑性樹脂を用いることもできる。本実施形態では、発泡樹脂として発泡ポリプロピレンを用いている。
【００１７】
表面ソリッド樹脂層２５及び裏面ソリッド樹脂層２６を構成するソリッド樹脂は、発泡樹脂層２４より低発泡の樹脂又は非発泡の樹脂であり、ゴム、タルク等の各種の配合物や改質材などが配合されている。
本実施形態では、表面ソリッド樹脂層２５及び裏面ソリッド樹脂層２６として同じ熱可塑性樹脂を用いることで、発泡樹脂層２４と接着剤なしで強固に溶着接合可能にしている。具体的にはゴム及びタルクを添加したソリッドポリプロピレンを用いている。
【００１８】
本実施形態の樹脂パネル２０では、本体部２１及び端末部２２において、表面ソリッド樹脂層２５及び裏面ソリッド樹脂層２６が発泡樹脂層２４の表裏面に接合されて互いに離間した状態で配置されている。
さらに表面ソリッド樹脂層２５及び裏面ソリッド樹脂層２６が発泡樹脂層２４の表裏面に接合されて互いに離間した状態のままで、本体部２１から屈曲部２７を介して端末部２２の先端縁まで連続している。
ここで、本体部２１の一部或いは端末部２２の一部において、表面ソリッド樹脂層２５と裏面ソリッド樹脂層２６とが直接接合されていてもよいが、本実施形態では、樹脂パネル全体で表面ソリッド樹脂層２５と裏面ソリッド樹脂層２６とが離間して直接には接合されない状態で配置されている。
【００１９】
本実施形態の車体パネル構造では、このような樹脂パネル２０が車体構造部材１０の開口部１１を覆うように配置され、樹脂パネル２０の端末部２２が車体構造部材１０にフランジ部１５に対向した状態で近接して配置されている。
そして本体部２１の端末部２２に隣接する領域であってフランジ部１５と対向する領域に、接着剤２９が配置され、互いに対向する領域とフランジ部１５とが接着されている。これにより裏面ソリッド樹脂層２６と車体構造部材１０のフランジ部１５とが接着された状態となっている。
【００２０】
接着剤２９としては、ソリッド樹脂からなる裏面ソリッド樹脂層２６と鋼材からなるフランジ部１５とを強固に接着できるものが好適であり、本実施形態ではウレタン系接着剤を用いている。
この車体パネル構造では、樹脂パネル２０と車体構造部材１０のアウターパネル１２との間隙をモール等により閉塞してもよい。
【００２１】
このような車体パネル構造は、例えば次のようにして作製してもよい。
まず所望の発泡倍率で発泡させて発泡樹脂層２４を予め所定形状に作製する。
また発泡樹脂層２４と同系の樹脂により形成された板状又はシート状のソリッド樹脂層から表面ソリッド樹脂層２５と裏面ソリッド樹脂層２６を成形可能な形状に予備成形する。成形可能であれば平坦な板状又はシート状のままでもよい。
【００２２】
そして、予備成形された表面ソリッド樹脂層２５と裏面ソリッド樹脂層２６とを発泡樹脂層２４の表面側と裏面側とに配置し、成形型により加熱及び加圧することで溶着させる。これにより発泡樹脂層２４の表面の全面に表面ソリッド樹脂層２５を接合するとともに、発泡樹脂層２４の裏面の全面に裏面ソリッド樹脂層２６を接合して、樹脂パネル２０を作製する。
【００２３】
得られた樹脂パネル２０における本体部２１の端末部２２に隣接する領域に接着剤２９を付着させる。樹脂パネル２０の端末部２２をフランジ部１５に対向させて配置し、フランジ部１５と本体部２１の端末部２２に隣接する領域とに接着剤２９を十分に介在させ、硬化又は固化することで樹脂パネル２０を車体構造部材１０のフランジ部１５に接着する。
これにより車体パネル構造を製造することができる。
【００２４】
以上のような車体パネル構造によれば、表面ソリッド樹脂層２５及び裏面ソリッド樹脂層２６が、発泡樹脂層２４の表裏面に接合された状態で配置されている。
このような構成において、使用時に樹脂パネル２０の表面が加熱されて樹脂パネル２０の表面と裏面とで温度差が生じると、図２に示すように、表面ソリッド樹脂層２５が裏面ソリッド樹脂層２６に比べて熱膨張が大きくなり、差が生じる。
すると発泡樹脂層２４が緩衝材として、表面ソリッド樹脂層２５の熱膨張と裏面ソリッド樹脂層２６の熱膨張とのそれぞれに応じて変形する。即ち、表面ソリッド樹脂層２５と裏面ソリッド樹脂層２６とが発泡樹脂層２４を変形させることで別々に熱膨張できる。これにより、使用時に樹脂パネル２０の表裏両面間に温度差が生じても、樹脂パネル２０に歪みや変形が生じることを防止できる。
【００２５】
また表面ソリッド樹脂層２５及び裏面ソリッド樹脂層２６が、発泡樹脂層２４の表裏面に接合された状態で、本体部２１から連続して端末部２２に配置され、本体部２１の裏面より裏側まで突出している。
この状態で本体部２１の表面ソリッド樹脂層２５及び裏面ソリッド樹脂層２６が別々に熱膨張して面方向の大きな寸法差が生じたとしても、表面ソリッド樹脂層２５の端末部２２と裏面ソリッド樹脂層２６の端末部２２との間の間隔を変化させることで吸収できる。そのため、本体部２１の表面ソリッド樹脂層２５及び裏面ソリッド樹脂層２６にしわや歪みなどが生じることがない。
しかも図２に示すように、端末部２２の側方の外側面が表面ソリッド樹脂層２５により形成されることで、外部から表面ソリッド樹脂層２５により形成された外側面が視認され、裏面側が視認されない。これにより、表面ソリッド樹脂層２５と裏面ソリッド樹脂層２６とが別々に熱変形することで、発泡樹脂層２４を含めて端末部２２で相互の端部の位置関係が相対変化しても、外部から視認される端末部２２の外側面の形状が変化せず、端末部２２の外観品質が悪化することがない。
【００２６】
さらに表面ソリッド樹脂層２５と裏面ソリッド樹脂層２６とが別々に熱変形できる状態で、裏面ソリッド樹脂層２６と車体構造部材１０とが接着剤２９により接着されている。そのため図２に示すように、樹脂パネル２０が車体構造部材１０に接着された状態で大きく温度が変化した際、発泡樹脂層２４を変形させて応力を広く分散できる。
使用時に、直射日光が照射されるなどにより樹脂パネル２０が高温環境に晒されたとき、樹脂パネル２０が接着剤２９により拘束された状態で熱膨張する。このとき、裏面ソリッド樹脂層２６が接着剤２９により拘束されていても、発泡樹脂層２４が緩衝材として働いて表面ソリッド樹脂層２５が変形できることで、表面ソリッド樹脂層２５と裏面ソリッド樹脂層２６との間で応力を分散できる。
【００２７】
そのため、接着剤２９により樹脂パネル２０が拘束されていても、接着部位付近の表面ソリッド樹脂層２５に応力が集中することを防止できる。これにより樹脂パネル２０が使用時に高温環境下に晒されて常温に戻るなどの大きな温度変化を受け、さらに繰り返されても、接着剤２９による接着部位やその付近の表面に大きな変形が生じることを防止できる。
その結果、樹脂パネル２０が使用時に温度変化を受けても外観品質を容易に確保することが可能である。
【００２８】
また上記のような車体パネル構造によれば、本体部２１の縁部に突出して設けられた端末部２２を、車体構造部材１０のアウターパネル１２から凹んで設けられたフランジ部１５に対向させて、端末部２２に隣接する領域で接着されている。
そのため、車両の使用時には、車体構造部材１０のアウターパネル１２と樹脂パネル２０の表面ソリッド樹脂層２５とが外部に露出して視認されるが、フランジ部１５や接着剤２９による接着部位などは、樹脂パネル２０の端末部２２により被覆されて外部から視認されない。その結果、外観品質の優れた車体パネル構造を実現することが可能である。
【００２９】
上記のような車体パネル構造によれば、樹脂パネル２０は成形の自由度が高いため、形状の制約がなく車両の各部の車体パネル構造に用いることができる。その場合、発泡樹脂層２４を用いて厚肉にして所望の強度を確保しているので、各車体パネルの大幅な軽量化が実現できる。また発泡樹脂層２４を厚肉に設けることで断熱性を向上し易く、エアコン使用量の低減などによる燃費向上も期待できる。
さらに上記の車体パネル構造では、表面ソリッド樹脂層２５が樹脂にゴム、タルク等が配合されているので、塗装密着性も確保でき外観品質を向上できる。
【００３０】
なお、上記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。
例えば上記実施形態では、表面ソリッド樹脂層２５が裏面ソリッド樹脂層２６より高温となって熱膨張した例について説明したが、逆に裏面ソリッド樹脂層２６が表面ソリッド樹脂層２５より高温となる場合であっても、本発明を同様に適用可能である。
また上記では、端末部２２が本体部２１から屈曲して設けられた例について説明したが、端末部２２が本体部２１から屈曲せずに延長した状態で設けられていてもよく、本体部２１から角部がなく湾曲して設けられていてもよい。
さらに上記では、車体パネル構造をルーフパネル構造に用いた例を主として説明したが、他の部位のパネル構造であっても本発明を同様に適用することが可能である。
また上記では、表面ソリッド樹脂層２５と裏面ソリッド樹脂層２６とが、端末部２２の先端まで互いに離間した状態で配置された例について説明したが、表面ソリッド樹脂層２５と裏面ソリッド樹脂層２６とが端末部２２の先端で互いに接合されて閉じていたとしても本発明を適用することは可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  車体構造部材
１１  開口部
１２  アウターパネル
１３  リインフォース
１４  インナーパネル
１５  フランジ部
２０  樹脂パネル
２１  本体部
２２  端末部
２４  発泡樹脂層
２５  表面ソリッド樹脂層
２６  裏面ソリッド樹脂層
２７  屈曲部
２９  接着剤
【図１】
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【図２】
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