(57)【要約】  本発明の自動車部品は、金属プレートと、上記金属プレートの一方の面に配置された熱可塑性樹脂を含む補強部材と、を備える。  そして、上記補強部材が、上記金属プレートを被覆するライナー層と、該ライナー層に立設され上記金属プレートを補強する補強構造部とを有し、上記ライナー層の一方の面の全体が上記金属プレートに密着し、上記金属プレートと上記補強部材とが、直接接着されており、補強部材と金属プレートとの剥がれを防止した自動車部品を提供することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属プレートと、
上記金属プレートの一方の面に配置された熱可塑性樹脂を含む補強部材と、を備える自動車部品であって、
上記補強部材が、上記金属プレートを被覆するライナー層と、該ライナー層に立設され上記金属プレートを補強する補強構造部と、を有し、
上記ライナー層の一方の面の全体が上記金属プレートに直接接着されていることを特徴とする自動車部品。
【請求項２】
上記金属プレートの少なくとも一方の面が、粗面化されていることを特徴とする請求項１に記載の自動車部品。
【請求項３】
上記金属プレートの少なくとも一方の面に、開口径よりも内径が大きい孔を有することを特徴とする請求項２に記載の自動車部品。
【請求項４】
上記補強部材が、炭素繊維を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【請求項５】
上記補強部材が、炭素繊維を３０質量％以上４０質量％以下含有することを特徴とする請求項４に記載の自動車部品。
【請求項６】
上記金属プレートの投影面積に対する上記ライナー層の投影面積が、５０％以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【請求項７】
上記ライナー層の投影面積に対する上記補強構造部の投影面積が、３０％以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【請求項８】
上記ライナー層の厚さが、１ｍｍ以上３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【請求項９】
上記金属プレートの他方の面の端部に、
上記一方の面側から連続するライナー層で被覆された被覆部を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【請求項１０】
上記金属プレートの一方の面の端部に、
上記ライナー層から露出した露出部を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【請求項１１】
上記露出部の長さが５ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１０記載の自動車部品。
【請求項１２】
上記金属プレートが、その端部に上記ライナー層側に屈曲した屈曲部を備え、
上記屈曲部の少なくとも一部に上記露出部を有することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の自動車部品。
【請求項１３】
上記屈曲部が、その端部にさらに屈曲したフランジ部を備え、
上記フランジ部が、上記金属プレートの平面方向端部側に屈曲した上記露出部であることを特徴とする請求項１２に記載の自動車部品。
【請求項１４】
上記金属プレートが、その両端部に上記屈曲部を備え、
上記補強構造部が、一端の屈曲部から他端の屈曲部まで連続して立設していることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の自動車部品。
【請求項１５】
上記金属プレートの一方の面側に、上記補強部材を挟んでさらに他の金属プレートを備えることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【請求項１６】
上記金属プレートの厚さが、０．５ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【請求項１７】
ボディサイドパネルであることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂と金属プレートとの複合体を用いた自動車部品に係り、更に詳細には、熱可塑性樹脂と金属プレートとが直接接着した自動車部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車部品においては、樹脂と金属部材との複合体を用いて車両重量の軽量化が図られており、樹脂と金属材との接着には、接着剤が多用されている。【０００３】
樹脂と金属材とを接着する接着剤が多く開発されてはいるが、金属部材と樹脂とでは熱収縮率が異なるため、金属部材と樹脂に挟まれた接着剤に残留剪断応力が発生し、接着剤が破断して剥離が生じやすい。【０００４】
特許文献１の日本国特許５５２３８４９号公報には、金属シートから製造された外枠と内枠との間に形成された空間が、一体成形プラスチックから構成される補強構造物により強化された車体構造の枠側部材が記載されている。【０００５】
そして、金属シートから製造された枠に穿孔を設け、プラスチックペグを通過させて穿孔の表面に拡げることで、金属シートから製造された枠とプラスチックとの堅固で不連続な噛み合い連結を達成できる旨が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】日本国特許５５２３８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の枠側部材にあっては、不連続な噛み合い連結に応力が集中し易く、また、金属製の枠とプラスチックとの接着面積が小さいため剥がれが発生する。【０００８】
本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、熱可塑性樹脂と金属プレートとの剥がれを防止した自動車部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、補強部材の金属プレート側に該金属プレートを被覆するライナー層を設け、該ライナー層の一方の面の全体を上記金属プレートに密着させて直接接着することにより、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。【００１０】
即ち、本発明の自動車部品は、金属プレートと、上記金属プレートの一方の面に配置された熱可塑性樹脂を含む補強部材と、を備える。
そして、上記補強部材が、上記金属プレートを被覆するライナー層と、該ライナー層に立設され上記金属プレートを補強する補強構造部と、を有し、
上記ライナー層の一方の面の全体が上記金属プレートに直接接着されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、上記金属プレートを被覆するライナー層を有する補強部材を設け、該ライナー層の一方の面の全体を上記金属プレートに密着させて直接接着することすることとしたため、補強部材と金属プレートとの剥がれを防止した自動車部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】自動車部品を補強部材側から見た平面図である。
【図２】図１中Ａ−Ａ’で示す箇所の断面図である。
【図３】金属プレートと熱可塑性樹脂との接着界面を模式的に拡大した断面図である。
【図４】補強構造部のみで形成された補強部材（熱可塑性樹脂）と金属プレートの接着状態を示す断面図である。
【図５】金属プレートの一方の面から他方の面までライナー層が連続して設けられた状態を示す断面図である。
【図６】図１中Ｂ−Ｂ’で示す補強構造部に沿った面の断面図である。
【図７】自動車部品の露出部と金属プレートとを溶接した状態を示す断面図である。
【図８】２つの自動車部品を露出部で溶接した状態を示す断面図である。
【図９】実施例１のアルミニウムプレート表面のＳＥＭ像である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の自動車部品は、金属プレートと該金属プレートの一方の面に配置された熱可塑性樹脂を含む補強部材とを備える。
上記熱可塑性樹脂は、炭素繊維やガラス繊維などの強化繊維を含有することができ、特に炭素繊維は、軽量で高剛性の自動車部品を得られるため好ましく使用できる。
【００１４】
以下、本発明の自動車部品を、上記熱可塑性樹脂が炭素繊維を含有する炭素繊維強化熱可塑性樹脂（以下、ＣＦＲＴＰということがある。）である場合を例に説明する。
図１に本発明の自動車部品を補強部材（ＣＦＲＴＰ）側から見た平面図、図２に図１中Ａ−Ａ’で示す箇所の断面図を示す。
【００１５】
上記自動車部品１は、図１に示すように、上記金属プレート２とＣＦＲＴＰで形成された補強部材３を有する。上記補強部材３は、リブやビードなどの補強構造部３１だけでなく、上記金属プレート２を被覆する連続したライナー層３２を有し、上記ライナー層３２に立設する上記補強構造部３１と補強構造部３１との間がライナー層３２によって隙間なく覆われている。
【００１６】
つまり、図１に示すように、補強部材３をその厚さ方向から見たときのライナー層３２の投影面積が、補強部材３全体の投影面積であり、図２に示すように、連続した略平板状のライナー層３２上に複数の凸状の補強構造部３１が連結して立設している。
【００１７】
そして、上記ライナー層３２の一方の面の全体が上記金属プレート２に密着し、上記金属プレート２と補強部材３とが直接接着されている。
【００１８】
上記自動車部品１は、上記のように大きな投影面積を有するライナー層３２の一方の面の全体が接着面であり、補強部材３と金属プレート２との接着面積が大きいため、接着剤などを介さずに補強部材３と金属プレート２とを強固に接着することができ、剥がれを防止できる。
【００１９】
また、上記自動車部品１は、上記金属プレート２にライナー層３２が接着しており、該ライナー層３２が接着している箇所においては、上記ライナー層３２が上記金属プレート２を支えて充分な剛性が得られるため、金属プレート２の厚さを薄くすることが可能である。
【００２０】
具体的には、要求される強度にもよるが、上記金属プレート２の厚さを０．５ｍｍ以上２．５ｍｍ以下にすることができ、大幅な軽量化が可能である。
【００２１】
上記自動車部品１は、射出プレス法やプレス成型法により作製できる。
上記射出プレス法は、金型が僅かに開いた状態で射出材を射出した後、金型を完全に閉じ切って上記射出材をプレスし、上記射出材をキャビティの全体に行きわたらせて成形する方法である。
【００２２】
上記射出プレス法は、溶融した熱可塑性樹脂をキャビティに充填するため、熱可塑性樹脂が上記金属プレート２に隙間なく密着し、強固に接着できるため、好ましく使用できる。
【００２３】
具体的には、成形した金属プレートを金型内に配置して上型で押さえ、金型が僅かに開いた状態で下型側から上記金属プレートに向けて熱可塑性樹脂を含む射出材を射出する。
そして、金型を完全に閉じ切って上記金属プレートと共に上記射出材をプレスし、上記射出材をキャビティの全体に行きわたらせると共に、上記金属プレートに熱可塑性樹脂を密着させて自動車部品を作製する。
【００２４】
上記金属プレート２は、少なくとも一方の面が粗面化されていることが好ましい。
補強部材３との接着面が粗面化されていることでさらに強固に接着することができる。
【００２５】
粗面化処理としては、例えば、サンドブラスト処理、液体ホーニング処理、バフ研磨、研磨シートによる研磨などの機械的な粗面化処理の他、酸処理、化学エッチング、レザリッジなどを挙げることができる。
【００２６】
なかでも、化学エッチングやレザリッジは、機械的な粗面化処理と異なり、開口径よりも内径が大きい孔を形成して粗面化することができ、射出プレス法により上記孔内に熱可塑性樹脂が充填されることでアンカー効果が得られ、熱可塑性樹脂と金属プレートとを強固に接着できる。
【００２７】
さらに化学エッチングは、図３に示すような、複数の空間がトンネルで繋がったアリの巣状の多孔構造２３を形成でき、大きなアンカー効果が得られさらに強固な接着が得られる。
そして、多孔構造２３内部の複数の空間がトンネルで繋がっているため、射出プレスの際にある一つの開口部が炭素繊維３３で塞がれたとしても、他の開口部から熱可塑性樹脂３が侵入して多孔構造２３の空間すべてに熱可塑性樹脂３を充填することができ、充填欠陥が生じ難いため特に好ましく使用できる。
【００２８】
上記化学エッチングは、金属プレートを、アンモニア、ヒドラジン及び／又は水溶性アミン化合物の水溶液に浸漬して行うことができる。
具体的には、４０℃〜７０℃に加温した３％〜１０％のヒドラジン一水和物水溶液に金属プレートを数分浸漬した後、水洗することで、微細な凹凸による粗面化が可能である。
【００２９】
上記金属プレートとしては、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス、銅、チタン、マグネシウム、黄銅などの金属板の他、上記金属をメッキした金属板を使用できる。
【００３０】
上記粗面化された金属プレートの表面粗さ（Ｒａ）は、５μｍ以下であることが好ましく、さらに１．２μｍ以下であることが好ましい。
【００３１】
上記金属プレートの表面粗さ（Ｒａ）が５μｍ以下であることで、他方の面まで粗面化処理したとしても凹凸が目立たず意匠面を構成することができ、さらに１．２μｍ以下であることで平滑な塗装面を形成できる。
【００３２】
上記熱可塑性樹脂は、平均繊維径が７μｍ以上１５μｍ以下、平均長さが０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下の炭素繊維を含有することが好ましい。
上記範囲の炭素繊維を含むことで、射出プレス法による成形が可能で、高剛性の自動車部品を得ることができる。
【００３３】
また、上記熱可塑性樹脂は、上記炭素繊維を３０質量％以上４０質量％以下含有することが好ましい。炭素繊維の含有量が上記範囲を満たすことで、自動車部品の剛性を向上できる。
【００３４】
すなわち、炭素繊維の含有量が４０質量％を超えると、熱伝導率が大きな炭素繊維を多く含むため、熱可塑性樹脂と炭素繊維との混練材（射出材）が冷えて粘度が上昇し、上記多孔構造内部に熱可塑性樹脂が入り難くなって、充填欠陥が生じて剥離し易くなり、自動車部品の剛性が低下することがある。
また、炭素繊維の含有量が３０質量％未満では、炭素繊維による補強効果が小さく自動車部品の剛性が低下する。
【００３５】
射出プレスする際の射出材の粘度は、熱可塑性樹脂や射出圧などにもよるが、３０Ｐａ・ｓ以上２００Ｐａ・ｓ以下であることが好ましく、３０Ｐａ・ｓ以上５０Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。
射出材の粘度が低ければ、多孔構造内部に熱可塑性樹脂が入り易くなるが３０Ｐａ・ｓ未満となる温度では熱可塑性樹脂が熱分解し、接着強度が低下しやすくなる。
【００３６】
上記熱可塑性樹脂としては、射出プレス法により成形可能な熱可塑性樹脂を使用でき、例えば、ナイロン６、ナイロン６６、ポリフェニレンスルファイド、ポリブチレンテレフタレート、ポリフタルアミドなどを挙げることができる。
【００３７】
上記自動車部品１は、図１に示す厚さ方向から見たとき、上記ライナー層３２、すなわち補強部材３の投影面積が、金属プレート２の投影面積の５０％以上であることが好ましい。
【００３８】
本発明の自動車部品１においては、金属プレート２を薄くすることができ冷えやすいのに対し、該金属プレート２を接着したＣＦＲＴＰで形成された補強構造部３１は厚く冷えにくいため、冷却速度の差が大きくなる。
すると、射出プレス後の熱収縮量の差によって剪断力が生じ、金属プレート２の変形や金属プレート２と補強部材３との剥がれが生じやすくなる。
【００３９】
ライナー層３２の投影面積が、金属プレート２の投影面積の５０％以上であることで、金属プレート２の冷却速度が遅くなると共に熱ひずみが分散されて、金属プレート２の変形や金属プレート２と補強部材３との剥がれを防止できる。さらに、上記ライナー層３２の厚さが均一であると、熱ひずみが低減される。
【００４０】
また、射出プレス法においては、金型が僅かに開いた状態で射出材を射出するため、射出材が漏れて所望の領域外まで熱可塑性樹脂が付与されてしまう。
【００４１】
本発明の自動車部品１においては、ライナー層３２が連続して形成されており、図２に示すライナー層３２が形成されている箇所とライナー層３２が形成されていない箇所との境界５の長さが、図４に示す補強構造部３１のみで形成された補強部材３の上記境界５’の長さよりも短い。
【００４２】
したがって、本発明の自動車部品１においては、上記境界５の長さが短く熱可塑性樹脂の漏れリスクが小さいため、熱可塑性樹脂の漏れを防止する金型のシール構造を減らした射出プレス成型が可能であり、安価な成形が可能である。
【００４３】
上記補強部材３は、図１に示す厚さ方向から見たとき、ライナー層３２の投影面積に対する上記補強構造部３１の投影面積が、３０％以下であることが好ましい。
補強構造部３１の投影面積が３０％以下であることで、リブ引けなどによって補強構造部３１付近に生じる局所的な金属プレート２の変形を防止できる。
【００４４】
金属プレート２の局所的な変形防止の観点からは、ライナー層３２の投影面積に対する上記補強構造部３１の投影面積の下限はないが、補強構造部３１が多い方が自動車部品１の剛性が向上するため、要求される剛性にもよるが、５％以上であることが好ましい。
【００４５】
また、上記ライナー層３２の厚さは、１ｍｍ以上３ｍｍ以下であることが好ましい。１ｍｍ未満では、キャビティが狭く充填距離が長くなるため射出プレス法では成形が困難であり、３ｍｍを超えると軽量化の効果が低下する。
【００４６】
上記自動車部品１は、金属プレート２の他方の面の端部に、上記一方の面側から連続するライナー層３２で被覆された被覆部２１を有することが好ましい。図５に示すように、金属プレート２の一方の面から他方の面までライナー層３２が連続して設けられていることで、物理的な勘合が形成され、ＣＦＲＴＰ３の脱落を防止できる。
【００４７】
なお、被覆部２１を形成すると、意匠面となる他方の面側に熱可塑性樹脂が露出するが、例えば、ボディサイドパネルのドア枠などのモールで露出した熱可塑性樹脂を被覆できる自動車部品であれば、意匠性は低下しない。
【００４８】
上記金属プレート２は、その端部に上記ライナー層３２側に屈曲した屈曲部２４を有することが好ましい。上記屈曲部２４により金属プレート２自体の強度が向上すると共に、上記補強部材３と相俟って、自動車部品１の強度を向上させることができる。
【００４９】
さらに、上記金属プレート２が、その両端部に上記屈曲部２４を備え、図１中Ｂ−Ｂ’で示す補強構造部３１に沿った面の断面が、図６に示すように、上記補強構造部３１が、一端の屈曲部２４から他端の屈曲部２４まで連続して立設していることが好ましい。
【００５０】
このような補強構造部３１が、２つの屈曲部間に立設していれば、上記金属プレート２の両端部間の間隔を狭めるような、上記屈曲部２４と交わる方向からの応力に抗して、自動車部品１の強度をさらに向上させることができる。
【００５１】
また、上記自動車部品１は、金属プレート２の一方の面の端部に上記ライナー層３２から露出した露出部２２を有することが好ましい。フランジを形成してライナー層３２から露出させることで金属同士の溶接が可能となり、図７、図８に示すように補強部材３側にさらに他の金属プレート２’や、他の自動車部品１’と溶接により接合することができる。
【００５２】
上記屈曲部２４は、その端部に金属プレートの平面方向端部側にさらに屈曲したフランジ部２５を備えることができる。上記金属プレート２が、上記フランジ部２５を有するハット型形状であることで、さらに自動車部品１の強度を向上させることができる。
【００５３】
加えて、上記フランジ部２５が、ライナー層３２から露出した露出部２２であることで、図８に示すように、他の金属プレート２’や、他の自動車部品１’と溶接により接合することができる。
【００５４】
上記露出部２２の長さ、すなわち、金属プレート２の端部からライナー層３２の端部までの長さは、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００５５】
露出部２２の長さが５ｍｍ未満では、溶接しろが少なく溶接が困難であるだけでなく、溶接の熱によって熱可塑性樹脂が熱分解して多孔構造内部に空隙が生じ、該空隙が剥離起点となって接着強度が低下する。また、外力が加わったとき、ライナー層３２が接着した部分と露出部２２との境界に応力が集中して補強部材３が剥離しやすくなる。
【００５６】
また、本発明の自動車部品１は、ライナー層３２と金属プレート２とが一体となって部品を支えるため、露出部２２の長さが３０ｍｍを超えて、金属プレート２のみの箇所が大きくなると、そこに外力が集中して破壊されやすくなる。
【００５７】
上記自動車部品１は、図７、図８に示すように、補強部材３を金属プレート２、２’で挟んだサンドイッチ構造であることが好ましい。
【００５８】
上記補強部材３のライナー層３２の端部及び補強構造部３１が、上記他の金属プレート２’又は該他の金属プレート２’に設けられた補強部材３’に当接して中空構造を形成し、上記補強構造部３１が上記中空構造を区切る隔壁となっていることで、自動車部品１を高強度化かつ軽量化することができる。
【００５９】
上記自動車部品１は、ボディサイドパネル、リアフェンダー、ダッシュパネルなどの骨格部材の他、ドアパネルやバックドアパネルなどに好ましく使用できる。
【実施例】
【００６０】
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。【００６１】
［実施例１］
プレス成型した厚さ１ｍｍのアルミニウムプレートをアルカリ液に浸漬して脱脂したのち、酸液に浸漬して中和させた。上記アルミニウムプレートを５０℃に加温した５％のヒドラジン一水和物水溶液に５分間浸漬した後、水洗、乾燥させて、表面が粗面化されたアルミニウムプレートを得た。【００６２】
このアルミニウムプレートは、平均開孔径が１０ｎｍの多孔構造層が、深さ１００ｎｍまで形成されており、表面粗さ（Ｒａ）が０．３μｍであった。
アルミニウムプレート表面のＳＥＭ像を図９に示す。【００６３】
上記アルミニウムプレートを金型に配置し、上型で押さえて２８０℃に加温しながら金型が僅かに開いた状態で、平均繊維径が１０μｍ、平均長さが０．５ｍｍの炭素繊維を３５質量％含有する、炭素繊維とナイロン６との混練材を射出した。
その後、金型を完全に閉じ１０ＭＰａでプレスして、ライナー層の厚さが２ｍｍの自動車部品を得た。【００６４】
この自動車部品の断面を観察したところ、図３に示すようなアルミニウムプレートに形成された多孔構造の空間すべてに熱可塑性樹脂が充填されており、充填欠陥がないことが確認された。【００６５】
［実施例２］
サンドブラストにより粗面化し、表面粗さ（Ｒａ）が７μｍのアルミニウムプレートを用いる他は実施例１と同様にして自動車部品を得た。【００６６】
［実施例３］
アルミニウムプレートを粗面化処理しない他は実施例１と同様にして自動車部品を得た。【００６７】
＜評価＞
上記実施例１〜３の自動車部品のアルミニウムプレートと炭素繊維強化熱可塑性樹脂との接着強度を測定した。測定結果を表１に示す。
なお、接着強度の測定は、接着面積が０．５ｃｍ２になるように自動車部品を切り出し、引張り試験機で実測した後、１．０ｃｍ２の面積強度に換算した。【００６８】
【表１】
2019224976.tif 000003
【００６９】
表１より、本発明の自動車部品は、金属プレートと熱可塑性樹脂を含む補強部材との接着強度が強く、剥がれが防止できることがわかる。
特に、化学エッチングにより、開口径よりも内径が大きい孔を形成して粗面化した金属プレートを用いた実施例１は、機械的な処理で粗面化した実施例２の８．４倍の接着強度を有しており、化学エッチングにより粗面化することで接着強度が飛躍的に高くなり、補強部材で補強することによって高剛性の自動車部品を得られることが確認された。
【符号の説明】
【００７０】
１    自動車部品
２    金属プレート
２１    被覆部
２２    露出部
２３    多孔構造
２４    屈曲部
２５    フランジ部
３    補強部材（炭素繊維強化熱可塑性樹脂）
３１    補強構造部
３２    ライナー層
３３    炭素繊維
４    溶接部
５    境界
【図１】
2019224976.tif 000004
【図２】
2019224976.tif 000005
【図３】
2019224976.tif 000006
【図４】
2019224976.tif 000007
【図５】
2019224976.tif 000008
【図６】
2019224976.tif 000009
【図７】
2019224976.tif 000010
【図８】
2019224976.tif 000011
【図９】
2019224976.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成30年12月17日(2018.12.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属プレートと、
上記金属プレートの一方の面に配置された熱可塑性樹脂及び炭素繊維を含む補強部材と、を備える自動車部品であって、
上記補強部材が、上記金属プレートを被覆するライナー層と、該ライナー層に立設され上記金属プレートを補強する補強構造部と、を有し、
上記金属プレートの少なくとも上記一方の面が、開口径よりも内径が大きな複数の孔で粗面化され、上記複数の孔で形成された空間が内部で繋がっており、
上記ライナー層の一方の面の全体が上記金属プレートに直接接着されていることを特徴とする自動車部品。
【請求項２】
上記金属プレートの他方の面の端部に、
上記一方の面側から連続するライナー層で被覆された被覆部を有することを特徴とする請求項１に記載の自動車部品。
【請求項３】
上記金属プレートの一方の面の端部に、
上記ライナー層から露出した露出部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の自動車部品。
【請求項４】
上記金属プレートが、その端部に上記ライナー層側に屈曲した屈曲部を備え、
上記屈曲部の少なくとも一部に上記露出部を有することを特徴とする請求項３に記載の自動車部品。
【請求項５】
上記屈曲部が、その端部にさらに屈曲したフランジ部を備え、
上記フランジ部が、上記金属プレートの平面方向端部側に屈曲した上記露出部であることを特徴とする請求項４に記載の自動車部品。
【請求項６】
ドア枠を有する金属プレートと、
上記金属プレートの一方の面に配置された熱可塑性樹脂を含む補強部材と、を備える自動車部品であって、
上記補強部材が、上記金属プレートを被覆するライナー層と、該ライナー層に立設され上記金属プレートを補強する補強構造部と、を有し、
上記金属プレートが、その端部に上記ライナー層側に屈曲した屈曲部を備え、上記金属プレートの外周側の屈曲部が少なくとも一部にさらに屈曲したフランジ部を有しており、
上記ライナー層の一方の面の全体が上記金属プレートに直接接着され、上記フランジ部が上記ライナー層から露出した露出部を有し、上記ドア枠部分の屈曲部が上記一方の面側から他方の面まで連続するライナー層で被覆された被覆部を有することを特徴とする自動車部品。
【請求項７】
上記フランジ部が、上記金属プレートの平面方向端部側に屈曲したことを特徴とする請求項６に記載の自動車部品。
【請求項８】
上記金属プレートの少なくとも一方の面が、粗面化されていることを特徴とする請求項６又は７に記載の自動車部品。
【請求項９】
上記金属プレートの少なくとも一方の面に、開口径よりも内径が大きい孔を有することを特徴とする請求項８に記載の自動車部品。
【請求項１０】
上記補強部材が、炭素繊維を含有することを特徴とする請求項６〜９のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【請求項１１】
上記補強部材が、炭素繊維を３０質量％以上４０質量％以下含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つの項、又は請求項１０に記載の自動車部品。
【請求項１２】
意匠面が金属プレートのみから成ることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【請求項１３】
上記露出部の長さが５ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項３〜１２のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【請求項１４】
上記金属プレートの投影面積に対する上記ライナー層の投影面積が、５０％以上であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【請求項１５】
上記ライナー層の投影面積に対する上記補強構造部の投影面積が、３０％以下であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【請求項１６】
上記ライナー層の厚さが、１ｍｍ以上３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【請求項１７】
上記金属プレートが、その両端部に上記屈曲部を備え、
上記補強構造部が、一端の屈曲部から他端の屈曲部まで連続して立設していることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【請求項１８】
上記金属プレートの一方の面側に、上記補強部材を挟んでさらに他の金属プレートを備えることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【請求項１９】
上記金属プレートの厚さが、０．５ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【請求項２０】
ボディサイドパネルであることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
い連結に応力が集中し易く、また、金属製の枠とプラスチックとの接着面積が小さいため剥がれが発生する。
［０００８］
本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、熱可塑性樹脂と金属プレートとの剥がれを防止した自動車部品を提供することにある。
課題を解決するための手段
［０００９］
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、補強部材の金属プレート側に該金属プレートを被覆するライナー層を設け、該ライナー層の一方の面の全体を上記金属プレートに密着させて直接接着することにより、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
［００１０］
即ち、本発明の自動車部品は、金属プレートと、
上記金属プレートの一方の面に配置された熱可塑性樹脂及び炭素繊維を含む補強部材と、を備える。
そして、上記補強部材が、上記金属プレートを被覆するライナー層と、該ライナー層に立設され上記金属プレートを補強する補強構造部と、を有し、
上記金属プレートの少なくとも上記一方の面が、開口径よりも内径が大きな複数の孔で粗面化され、上記複数の孔で形成された空間が内部で繋がっており、
上記ライナー層の一方の面の全体が上記金属プレートに直接接着されていることを特徴とする。
また、ドア枠を有する金属プレートと、
上記金属プレートの一方の面に配置された熱可塑性樹脂を含む補強部材と、を備える。
そして、上記補強部材が、上記金属プレートを被覆するライナー層と、該ライナー層に立設され上記金属プレートを補強する補強構造部と、を有し、
上記金属プレートが、その端部に上記ライナー層側に屈曲した屈曲部を備え、上記金属プレートの外周側の屈曲部が少なくとも一部にさらに屈曲したフランジ部を有しており、
上記ライナー層の一方の面の全体が上記金属プレートに直接接着され、上記フランジ部が上記ライナー層から露出した露出部を有し、上記ドア枠部分の屈曲部が上記一方の面側から他方の面まで連続するライナー層で被覆された被覆部を有することを特徴とする。
発明の効果
［００１１］
本発明によれば、上記金属プレートを被覆するライナー層を有する補強部材を設け、該ライナー層の一方の面の全体を上記金属プレートに密着させて直接接着することすることとしたため、補強部材と金属プレートとの剥がれを防止した自動車部品を提供することができる。
図面の簡単な説明
［００１２］
［図１］自動車部品を補強部材側から見た平面図である。
［図２］図１中Ａ−Ａ’で示す箇所の断面図である。
［図３］金属プレートと熱可塑性樹脂との接着界面を模式的に拡大した断面図である。
［図４］補強構造部のみで形成された補強部材（熱可塑性樹脂）と金属プレートの接着状態を示す断面図である。
【手続補正書】
【提出日】令和1年5月27日(2019.5.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属プレートと、
上記金属プレートの一方の面に配置された熱可塑性樹脂及び炭素繊維を含む補強部材と、を備える自動車部品であって、
上記補強部材が、上記金属プレートを被覆するライナー層と、該ライナー層に立設され上記金属プレートを補強する補強構造部と、を有し、
上記金属プレートの少なくとも上記一方の面が、開口径よりも内径が大きな複数の孔で粗面化され、上記複数の孔で形成された空間が内部で繋がっており、
上記ライナー層の一方の面の全体が上記金属プレートに直接接着されていることを特徴とする自動車部品。
【請求項２】
金属プレートと、
上記金属プレートの一方の面に配置された熱可塑性樹脂及び炭素繊維を含む補強部材と、を備える自動車部品であって、
上記補強部材が、上記金属プレートを被覆するライナー層と、該ライナー層に立設され上記金属プレートを補強する補強構造部と、を有し、
上記金属プレートの少なくとも上記一方の面が、開口径よりも内径が大きな複数の孔で粗面化され、上記複数の孔で形成された空間が内部で繋がっており、
上記ライナー層の一方の面の全体が上記金属プレートに直接接着され、
上記炭素繊維が、上記孔の外側のみに配置されていることを特徴とする自動車部品。
【請求項３】
上記金属プレートの他方の面の端部に、
上記一方の面側から連続するライナー層で被覆された被覆部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の自動車部品。
【請求項４】
上記金属プレートの一方の面の端部に、
上記ライナー層から露出した露出部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【請求項５】
上記金属プレートが、その端部に上記ライナー層側に屈曲した屈曲部を備え、
上記屈曲部の少なくとも一部に上記露出部を有することを特徴とする請求項４に記載の自動車部品。
【請求項６】
上記屈曲部が、その端部にさらに屈曲したフランジ部を備え、
上記フランジ部が、上記金属プレートの平面方向端部側に屈曲した上記露出部であることを特徴とする請求項５に記載の自動車部品。
【請求項７】
ドア枠を有する金属プレートと、
上記金属プレートの一方の面に配置された熱可塑性樹脂を含む補強部材と、を備える自動車部品であって、
上記補強部材が、上記金属プレートを被覆するライナー層と、該ライナー層に立設され上記金属プレートを補強する補強構造部と、を有し、
上記金属プレートが、その端部に上記ライナー層側に屈曲した屈曲部を備え、上記金属プレートの外周側の屈曲部が少なくとも一部にさらに屈曲したフランジ部を有しており、
上記ライナー層の一方の面の全体が上記金属プレートに直接接着され、上記フランジ部が上記ライナー層から露出した露出部を有し、上記ドア枠部分の屈曲部が上記一方の面側から他方の面まで連続するライナー層で被覆された被覆部を有することを特徴とする自動車部品。
【請求項８】
上記フランジ部が、上記金属プレートの平面方向端部側に屈曲したことを特徴とする請求項７に記載の自動車部品。
【請求項９】
上記金属プレートの少なくとも一方の面が、粗面化されていることを特徴とする請求項７又は８に記載の自動車部品。
【請求項１０】
上記金属プレートの少なくとも一方の面に、開口径よりも内径が大きい孔を有することを特徴とする請求項９に記載の自動車部品。
【請求項１１】
上記補強部材が、炭素繊維を含有することを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【請求項１２】
上記補強部材が、炭素繊維を３０質量％以上４０質量％以下含有することを特徴とする請求項１〜６いずれか１つの項、又は請求項１１に記載の自動車部品。
【請求項１３】
意匠面が金属プレートのみから成ることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【請求項１４】
上記露出部の長さが５ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項４〜１３のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【請求項１５】
上記金属プレートの投影面積に対する上記ライナー層の投影面積が、５０％以上であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【請求項１６】
上記ライナー層の投影面積に対する上記補強構造部の投影面積が、３０％以下であることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【請求項１７】
上記ライナー層の厚さが、１ｍｍ以上３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【請求項１８】
上記金属プレートが、その両端部に上記屈曲部を備え、
上記補強構造部が、一端の屈曲部から他端の屈曲部まで連続して立設していることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【請求項１９】
上記金属プレートの一方の面側に、上記補強部材を挟んでさらに他の金属プレートを備えることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【請求項２０】
上記金属プレートの厚さが、０．５ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【請求項２１】
ボディサイドパネルであることを特徴とする請求項１〜２０のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【手続補正書】
【提出日】令和2年10月23日(2020.10.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属プレートと、
上記金属プレートの一方の面に配置された熱可塑性樹脂を含む補強部材と、を備える自動車部品であって、
上記補強部材が、上記金属プレートを被覆するライナー層と、該ライナー層に立設され上記金属プレートを補強する補強構造部と、を有し、
上記金属プレートが、その端部に上記ライナー層側に屈曲した屈曲部を備え、上記金属プレートの外周側の屈曲部が少なくとも一部にさらに屈曲したフランジ部を有しており、
上記ライナー層の一方の面の全体が上記金属プレートに直接接着され、上記フランジ部が上記ライナー層から露出した露出部を有するともに、上記屈曲部が上記一方の面側から他方の面まで連続するライナー層で被覆された被覆部を有することを特徴とする自動車部品。
【請求項２】
上記フランジ部が、上記金属プレートの平面方向端部側に屈曲したことを特徴とする請求項１に記載の自動車部品。
【請求項３】
上記金属プレートの少なくとも一方の面が、粗面化されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の自動車部品。
【請求項４】
上記金属プレートの少なくとも一方の面に、開口径よりも内径が大きい孔を有することを特徴とする請求項３に記載の自動車部品。
【請求項５】
上記開口径よりも内径が大きい孔を複数有し、該複数の孔で形成された空間が内部で繋がっていることを特徴とする請求項４に記載の自動車部品。
【請求項６】
上記補強部材が、炭素繊維を含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【請求項７】
上記補強部材が炭素繊維を含有し、該記炭素繊維が、上記孔の外側のみに配置されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の自動車部品。
【請求項８】
上記補強部材が、炭素繊維を３０質量％以上４０質量％以下含有することを特徴とする請求項６又は７に記載の自動車部品。
【請求項９】
意匠面が金属プレートのみから成ることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【請求項１０】
上記露出部の長さが５ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【請求項１１】
上記金属プレートの投影面積に対する上記ライナー層の投影面積が、５０％以上であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【請求項１２】
上記ライナー層の投影面積に対する上記補強構造部の投影面積が、３０％以下であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【請求項１３】
上記ライナー層の厚さが、１ｍｍ以上３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【請求項１４】
上記金属プレートが、その両端部に上記屈曲部を備え、
上記補強構造部が、一端の屈曲部から他端の屈曲部まで連続して立設していることを特徴とする請求項１〜１３いずれか１つの項に記載の自動車部品。
【請求項１５】
上記金属プレートの一方の面側に、上記補強部材を挟んでさらに他の金属プレートを備えることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【請求項１６】
上記金属プレートの厚さが、０．５ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【請求項１７】
上記金属プレートがドア枠を有することを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【請求項１８】
ボディサイドパネルであることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１つの項に記載の自動車部品。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
即ち、本発明の自動車部品は、金属プレートと、上記金属プレートの一方の面に配置された熱可塑性樹脂を含む補強部材と、を備える。
そして、上記補強部材が、上記金属プレートを被覆するライナー層と、該ライナー層に立設され上記金属プレートを補強する補強構造部と、を有し、
上記金属プレートが、その端部に上記ライナー層側に屈曲した屈曲部を備え、上記金属プレートの外周側の屈曲部が少なくとも一部にさらに屈曲したフランジ部を有しており、
上記ライナー層の一方の面の全体が上記金属プレートに直接接着され、上記フランジ部が上記ライナー層から露出した露出部を有するともに、上記屈曲部が上記一方の面側から他方の面まで連続するライナー層で被覆された被覆部を有することを特徴とする。
【国際調査報告】
2019224976.tif 000013
2019224976.tif 000014
2019224976.tif 000015
2019224976.tif 000016