(57)【要約】【課題】木質系材料を圧縮して成形された自動車のアウターパネルにおいて、軽量で、しかも剛性に優れた自動車のアウターパネルを提供すること。【解決手段】木質系材料を圧縮して成形された自動車のアウターパネル１０であって、アウターパネル１０の裏面には、植物の茎の芯部をスライスして得られたスライス片１２が配置されており、このスライス片１２は、その長手方向がアウターパネル１０の上下方向に沿って配列されている構成とした。【選択図】        図３
2007091146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
木質系材料を圧縮して成形された自動車のアウターパネルであって、
前記アウターパネルの裏面には、植物の茎の芯部をスライスして得られたスライス片が配置されており、
前記スライス片は、その長手方向が前記アウターパネルの上下方向に沿って配列されていることを特徴とする自動車のアウターパネル。
【請求項２】
木質系材料を圧縮して成形された自動車のアウターパネルであって、
前記アウターパネルの裏面には、植物の茎の芯部をスライスして得られたスライス片が配置されており、
前記スライス片は、その長手方向が前記アウターパネルの端部に設けられた取付フランジ部に対して直交する方向に沿って配列されていることを特徴とする自動車のアウターパネル。
【請求項３】
請求項２に記載の自動車のアウターパネルであって、
前記アウターパネルの下端は、ホイールハウスに沿って円弧形状に形成されており、前記スライス片の長手方向は、該アウターパネルの下端から放射状に配列されている特徴とする自動車のアウターパネル。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の自動車のアウターパネルあって、
前記植物の茎は、ケナフの茎であることを特徴とする自動車のアウターパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木質系材料を圧縮して成形された自動車のアウターパネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車のアウターパネルに関しては、リサイクル性や廃棄物処理などの環境問題対策の観点から植物などから採取される木質系材料を用いたアウターパネルの提案が様々なされている。このような木質系材料を用いたアウターパネルは、土壌中で分解する材料であるので、廃棄の際に地球環境に負荷を与えない自動車を実現することができる。また、木質系材料を用いたアウターパネルは、軽量な材料であるので、燃費に優れた自動車を実現することができる。これに関連する技術として、例えば、特許文献１には木材を用いたパーティクルボードが開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２３５７４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した木質系材料を用いた自動車のアウターパネルの一般的な構成が図８に示されている。図８は、このアウターパネル１０の断面を示す断面図である。アウターパネル１０は、通常、インナーパネル等の自動車の構成部材に取付けらて用いられる。このため、図８に示したアウターパネル１０には、その上端及び下端に取付フランジ部１６、１６が設けられている。
しかし、アウターパネルを自動車の構成部材に取付けた場合、木質系材料の特性上、鉄などの金属製の材料に比べるとやや剛性に乏しいという問題がある。例えば、図８で示したアウターパネル１０を自動車の構成部材に取付けた場合、アウターパネル１０の外側から荷重が掛かると（図８中の矢印で示す）、特に、取付フランジ部１６、１６間にある中央付近の剛性が弱くなりやすい。
【０００５】
一方、上記の問題に対しては、アウターパネルの板厚を厚くする、あるいは、剛性をもつ部材によって補強するなどの方法が考えられる。しかし、このような方法をとると、場合によっては、アウターパネルの重量の増加を招いてしまうことがある。この場合、軽量である木質系材料を用いるメリットがなくなり好ましくないという問題がある。また、補強する部材によっては、アウターパネルの生産コストが高くなってしまうという問題も生じる。
【０００６】
そこで、本発明は、木質系材料を圧縮して成形された自動車のアウターパネルにおいて、軽量で、しかも剛性に優れた自動車のアウターパネルを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するために、次の手段をとる。
ます、第１の発明は、木質系材料を圧縮して成形された自動車のアウターパネルであって、前記アウターパネルの裏面には、植物の茎の芯部をスライスして得られたスライス片が配置されており、前記スライス片は、その長手方向が前記アウターパネルの上下方向に沿って配列されていることを特徴とする自動車のアウターパネルである。
この第１の発明によれば、アウターパネルの裏面にスライス片を配置することで、アウターパネルを補強する。このため、軽量で、しかも環境に優しいアウターパネルを実現することが可能となる。また、スライス片の長手方向がアウターパネルの上下方向に配列されるので、アウターパネルは外から荷重が掛かっても変形しにくい構造となる。すなわち、剛性に優れたアウターパネルを実現することが可能となる。
【０００８】
次に、第２の発明は、木質系材料を圧縮して成形された自動車のアウターパネルであって、前記アウターパネルの裏面には、植物の茎の芯部をスライスして得られたスライス片が配置されており、前記スライス片は、その長手方向が前記アウターパネルの端部に設けられた取付フランジ部に対して直交する方向に沿って配列されていることを特徴とする自動車のアウターパネルである。
この第２の発明によれば、アウターパネルの裏面にスライス片を配置することで、アウターパネルを補強する。このため、軽量で、しかも環境に優しいアウターパネルを実現することが可能となる。また、スライス片の長手方向が取付フランジ部に対して直交する方向に配列されるので、アウターパネルは外から荷重が掛かっても変形しにくい構造となる。すなわち、剛性に優れたアウターパネルを実現することが可能となる。
【０００９】
次に、第３の発明は、上記した第２の発明に係る自動車のアウターパネルにおいて、前記アウターパネルの下端部は、ホイールハウスに沿って円弧形状に形成されており、前記スライス片の長手方向は、該アウターパネルの下端部から放射状に配列されている特徴とする自動車のアウターパネルである。
この第３の発明によれば、ホイールハウス近傍のアウターパネルの剛性を高めることができる。これにより、自動車の走行による振動を抑えやすくなる。
【００１０】
次に、第４の発明は、上記した第１の発明から第３の発明のいずれかに係る自動車のアウターパネルにおいて、前記植物の茎は、ケナフの茎であることを特徴とする自動車のアウターパネルである。
この第４の発明によれば、ケナフは一年草植物で成長が早く、しかも二酸化炭素を多量に吸収するために、極めて環境に優しい自動車のアウターパネルを実現することが可能である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、木質系材料を圧縮して成形された自動車のアウターパネルにおいて、軽量で、しかも剛性に優れた自動車のアウターパネルを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、木質系材料を圧縮して成形された自動車のアウターパネルに係るものである。アウターパネルを圧縮して成形するためには、例えば、ホットプレス機などの公知の加圧成形機を用いることができる。また、本発明は、アウターパネルの裏面には、植物の茎の芯部をスライスして得られたスライス片が配置されることを特徴としている。
【００１３】
本発明で用いられる木質系材料は、草木類あるいは木本類などの植物の茎や靭皮から採取することが可能である。具体的には、例えば、綿、麻、サイザル、ジュート、ラミー、ケナフ、亜麻などから採取することができる。あるいは、スギ、ヒノキ、ブナなどの各種の樹木から採取することが可能である。
【００１４】
茎の芯部を有する植物としては、例えば、亜麻、黄麻、ケナフなどを挙げることができる。上記植物の茎の芯部は極めて軽量である。このため、軽量で、しかも環境に優しいアウターパネルを実現することができる。この中でも、特に、ケナフの茎の芯部を用いることが好ましい。ケナフは一年草植物で成長が早いため、より環境に優しいアウターパネルを提供できるからである。
【実施例】
【００１５】
以下、本発明の具体的な実施例について説明する。
[実施例１]
本実施例では、植物の茎として、ケナフの茎を用いている。ケナフの茎は、中心側の芯部とその芯部を被覆する靭皮から構成されている。したがって、芯部は、ケナフの靭皮を人手により剥がすことなどによって得ることができる。
【００１６】
図１は、ケナフの茎の芯部１１からスライス片１２が得られる工程を示す説明図である。図１に示すように、芯部１１をその軸の斜め方向Ａにスライス（切断）すると複数個のスライス片１２が得られる。このとき、芯部１１は、斜めにスライスされるのでスライス片１２は長手方向Ｂに形成される。なお、芯部１１の直径Ｃは２０ｍｍ以上であることが好ましい。スライス片１２が加工しやすいからである。
【００１７】
図２は、本実施例が適用される自動車１を横から見た側面図である。図３は、自動車１から取り出したアウターパネル１０の裏面側を示す正面図である。本実施例では、アウターパネル１０が自動車１の車体を構成するフードパネルである例を示している。なお、本発明は、フードパネル以外のアウターパネルに対しても適用可能である。例えば、自動車の車体を構成するフェンダーパネルやドアアウターパネルに対しても適用することが可能である。
【００１８】
図３に示すように、アウターパネル１０の裏面には、スライス片１２が配置されている。このスライス片１２は、その長手方向がアウターパネル１０の上下方向に配列されている。これにより、アウターパネル１０を外からの荷重に対して変形しにくい構造とすることができる。
ここで、本実施例における上下方向とは、図２の自動車１の正面から見て自動車の前後方向を指している。一方、例えば、本実施例が自動車１の車体を構成するドアアウターパネルに適用されるものであれば、アウターパネル１０の上下方向は、自動車１の高さ方向と略一致する方向となる。
【００１９】
また、図３に示すように、スライス片１２の配列は、アウターパネル１０の裏面に略均等間隔で配列されていることが好ましい。アウターパネル１０の剛性を確保しやくなるからである。また、機械的に配列しやすくなるからである。
【００２０】
図４は、図２に示すアウターパネル１０の自動車前後方向の断面を示す断面図である。図４に示すように、アウターパネル１０の裏面には、その全面にわたってスライス片１２が配置されている。このとき、アウターパネル１０の真上から荷重Ｇ１が掛かると、荷重Ｇ１の掛かる方向とスライス片１２の長手方向が直交する。このため、スライス片１２に反力が働きやすくなり、アウターパネル１０は簡単には曲がりにくくなっている。つまり、アウターパネル１０の裏面に、スライス片１２を配置しておくことでアウターパネル１０の剛性を優れたものとすることができる。しかも、スライス片１２は、植物から採取したものであるためアウターパネル１０を補強する部材としても極めて軽量なものである。
なお、アウターパネル１０の図４で見て左右の両端部には、自動車１の車体に取付けるための取付フランジ部１６、１６が設けられている。
【００２１】
続いて、アウターパネル１０の作製方法について説明する。図５は、アウターパネル１０の作製工程の一例を示す説明図である。図５に示すように、アウターパネル１０は、木質系材料（例えば、植物繊維）とバインダ樹脂とを混合し、その混合物を圧縮して成形したパネル基材１４を作製するパネル基材作製工程と、パネル基材１４の上にスライス片１２を配列する配列工程と、パネル基材１４とスライス片１２を同時に熱プレスを行う熱プレス工程と、からなる作製方法により得ることができる。
【００２２】
図５の最左の図は、木質系材料とバインダ樹脂とを混合し、その混合物を圧縮して成形したパネル基材１４を示している。前記植物繊維としては、針葉樹、熱帯樹などの樹木やケナフ、イネ、サトウキビなどの草類から物理的処理又は化学的処理によって得られる繊維を用いることができる。この中でも、特に、ケナフの靭皮から得られた繊維を用いることが好ましい。なぜなら、スライス片１２と同じ原材料であるケナフを用いることで、自然の資源を無駄にすることなくアウターパネル１０を作製することができるからである。したがって、アウターパネル１０は、ケナフの靭皮から得られる植物繊維とバインダ樹脂とを混合し、その混合物を圧縮して成形したパネル基材１４と、ケナフの芯部をスライスして得られるスライス片１２と、から構成されることがより好ましい。
また、前記バインダ樹脂としては、例えば、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアクリル酸エステルなどの熱可塑性樹脂や、フェノール樹脂、ポリウレタンなどの熱硬化性樹脂を用いることができる。特に、植物をベースに高分子化合物として合成した脂肪族ポリエステル、ポリ乳酸などのバイオプラスチックを使用することがより好ましい。
【００２３】
図５の左から２番目の図は、パネル基材１４の上にスライス片を配列する配列工程を示している。本実施例において、スライス片１２は、その長手方向がアウターパネル１０の上下方向に沿って配列される。上下方向に沿って配列するためには、例えば、機械的に又は人手によって行うことができる。ここで、仮に機械的にスライス片１２をパネル基材１４に配列した場合、そのほんの一部が作製工程の都合上、上下方向から多少ズレた方向となってもこの上下方向に含まれる。要するに、「スライス片１２の長手方向がアウターパネルの上下方向に沿って配列されている」とは、配列されたスライス片１２のうち、その大多数の長手方向がアウターパネルの上下方向に沿って配列されていればよい、という意味である。
【００２４】
図５の左から３番目の図は、パネル基材１４とスライス片１２を同時に熱プレスを行う熱プレス工程を示している。本実施例では、加熱と加圧を同時に行うホットプレス機５０を用いている。この熱プレス工程によりスライス片１２とパネル基材１４とは固着され、アウターパネル１０が形成される。このアウターパネル１０を示したのが図５の最右の図である。このとき、スライス片１２が配置される面を、アウターパネル１０の裏面として使用する。なお、パネル基材１４とスライス片１２を加圧する際には、両者に圧力を均一に加えることが好ましい。なぜなら、それだけスライス片１２がパネル基材１４へ均一な状態で配置されやすくなるからである。均一に圧力を加える手段としては、例えば、ロールプレスを用いることが可能である。
【００２５】
[実施例２]
図６は、本実施例が適用される自動車１を部分的に示した斜視図である。図７は、自動車１から取り出したアウターパネル１０の裏面側を示す斜視図である。本実施例では、アウターパネル１０は、自動車１の車体を構成するフェンダーパネルである例を示している。図７に示すように、アウターパネル１０の上端側と下端側には、自動車１の車体に取付けるための取付フランジ部１６、１６が設けられている。そして、図６及び図７に示すように、下端側の取付フランジ部１６は、ホイールハウスＷに沿って円弧形状に形成されている。ここで、ホイールハウスＷとは、アウターパネル１０（フェンダーパネル）とタイヤＴとの空隙部分のことを指している。
なお、本実施例では、実施例１と同様に、植物の茎としてケナフの茎を用い、その芯部からスライス片１２を採取した。
【００２６】
図７に示すように、アウターパネル１０の裏面には、スライス片１２が配置されている。このスライス片１２は、その長手方向が下端側の取付フランジ部１６に対して直交する方向に沿って配列されている。また、この方向は、下端側の取付フランジ部１６から放射状となる方向にもなる。このように、アウターパネル１０の裏面に配置されるスライス片１２の配列方向を特定することで、アウターパネル１０を外からの荷重に対して変形しにくい構造とすることができる。
したがって、例えば、図６に示すように、アウターパネル１０の真上から荷重Ｇ２が掛かると、荷重Ｇ２の掛かる方向とスライス片１２の長手方向が直交する。このため、スライス片１２に反力が働きやすくなり、アウターパネル１０は簡単には曲がりにくくなっている。つまり、アウターパネル１０の裏面に、スライス片１２を補強しておくことで特にホイールハウスＷ近傍におけるアウターパネル１０の剛性を高めることができる。これにより、自動車の走行による振動が抑えられるという効果も期待できる。しかも、スライス片１２は、植物から採取したものであるためアウターパネル１０を補強する部材としても極めて軽量なものである。
したがって、以上述べた実施例によれば、軽量で、しかも剛性に優れたアウターパネルを提供することが可能となる。
【００２７】
本発明は上記実施の形態の構成に限定されることはなく、その他種々の形態で実施ができるものである。
例えば、上記実施の形態では、図１に示したように、芯部１１をその軸の斜め方向Ａにスライスした例を示したが、この態様に限定されるものではない。すなわち、芯部１１をその軸方向（図１で見て上下方向）にスライスしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】芯部からスライス片を得るための工程を示す説明図である。
【図２】実施例１における自動車を横から見た側面図である。
【図３】実施例１に係るアウターパネルの裏面を示す正面図である。
【図４】図２に示すアウターパネルの自動車前後方向の断面を示す断面図である。
【図５】アウターパネルの作製工程を示す説明図である。
【図６】実施例２における自動車の一部を示す斜視図である。
【図７】実施例２に係るアウターパネルの裏面を示す斜視図である。
【図８】一般的な木質系材料を用いたアウターパネルの断面を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１    自動車
１０  アウターパネル
１１  芯部
１２  スライス片
１４  パネル基材
１６  取付フランジ部
５０  ホットプレス機
Ａ    斜め方向
Ｂ    スライス片の長手方向
Ｃ    芯部の直径
Ｇ１、Ｇ２  荷重
Ｔ    タイヤ
Ｗ    ホイールハウス
【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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【図７】
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【図８】
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