JP2013230717A - 樹脂製バックドア用アウタパネル - Google Patents

Abstract

【課題】剛性、強度を確保しつつ外観品質の優れた、自動車向けの、樹脂製バックドア用アウタパネルを提供する。
【解決手段】ルーフ部が設けられた樹脂製バックドア用アウタパネルであって、前記ルーフ部に、テーパーを有する凸形状が複数形成してなる、樹脂製バックドア用アウタパネル。凸形状が、少なくとも、車両本体のバックドア用の一対のヒンジ位置の直上である、ルーフ部の端部両側に形成された、前記の樹脂製バックドア用アウタパネル。凸形状が、さらに、一対のヒンジ位置の直上間に形成された、前記の樹脂製バックドア用アウタパネル。
【選択図】図１

Description

本発明は、剛性、強度を確保しつつ外観品質の優れた、自動車向けの、樹脂製バックドア用アウタパネルに関する。

近年、自動車の燃費向上、環境負荷低減を目的として、自動車部品の軽量化が求められている。具体的には、部品の構造材を金属から樹脂に変更し、軽量化を図る例が増えてきており、バックドア部材に関しても樹脂化が始まっている。
一般的に、ガラス繊維強化樹脂成形品は鋼板品と比べると比剛性が高い（軽量でも高い曲げ剛性を確保できる）こと、鋼板品では加工しにくい複雑な形状を比較的容易に形成できること（設計自由度向上）、外観性（美観）に優れていること、金型代が安価なため大量生産品に向いていること等の利点がある。

また、車輌には、軽量化を図るためフード、ドア、フェンダ、バックドア、トランクドア等に樹脂パネルが採用されているが、金属製のパネルと比較し、面剛性が劣るなどの問題がある。このような問題に対し、アウタパネル２の面剛性及びドア等の構造上の剛性を確保するために、補強板をつけたり、板厚を厚くしたり又はリブを設けたりすることがなされている（特許文献１参照）。

また、剛性、強度の確保、外観良好な、車輌用樹脂パネルを得るために、繊維強化された樹脂からなる第１の樹脂層を基材とし、この第１の樹脂層の車輌外板側に非繊維強化樹脂からなる第２の樹脂層を設ける方法がなされている（特許文献２参照）。

実公平５−３５８４７号公報 特開２００２−２４０５６６号公報

補強板をつけたり、板厚を厚くしたり又はリブを設けたりした場合、リブにより表面がひずみ、ひけが発生する、あるいはパネル等の重量が重くなってしまう等の問題がある。
また、ガラス繊維強化樹脂成形品の繊維を増加させる方法も考えられるが、車輌用パネルの表面がざらざらとなり、車輌の外観品質が維持できないおそれがある。そのため、特許文献２記載のように、車輌外板側に非繊維強化樹脂からなる第２の樹脂層を設ける方法があるが、製造工程が複雑になるなど、コスト増、あるいは、重量増加などの問題がある。
本発明は、コスト増や重量増加がなく、剛性、強度を確保しつつ外観品質の優れた、自動車向けの、樹脂製バックドア用アウタパネルを提供するものである。

本発明は以下の通りである。
（１）ルーフ部が設けられた樹脂製バックドア用アウタパネルであって、前記ルーフ部に、テーパーを有する凸形状が複数形成してなる、樹脂製バックドア用アウタパネル。
（２）凸形状が、少なくとも、車両本体のバックドア用の一対のヒンジ位置の直上である、ルーフ部の端部両側に形成された、項（１）に記載の樹脂製バックドア用アウタパネル。
（３）凸形状が、さらに、一対のヒンジ位置の直上間にも形成された、項（２）に記載の樹脂製バックドア用アウタパネル。
（４）ルーフ部が、車内側に向かうリブを有し、凸形状が、その立ち上がり部分を前記リブの直上とする、項（１）〜（３）の何れかに記載の樹脂製バックドア用アウタパネル。
（５）ルーフ部の端部両側に形成された凸形状において、テーパーが車両の後方側に設けてあり、前記テーパーの角度が１７４〜１７８度である、項（２）〜（４）の何れかに記載の樹脂製バックドア用アウタパネル。
（６）一対のヒンジ位置の直上間に形成された凸形状において、テーパーが車両の前方側及び後方側に設けてあり、前方側のテーパーの角度が１７５〜１７９度であり、後方側のテーパーの角度が１７４〜１７８度である、項（３）〜（５）の何れかに記載の樹脂製バックドア用アウタパネル。
（７）ポリプロピレン樹脂（ＰＰ樹脂）を成形してなる、項（１）〜（６）の何れかに記載の樹脂製バックドア用アウタパネル。

本発明は、剛性、強度を確保しつつ外観品質の優れた、自動車向けの、樹脂製バックドア用アウタパネルを提供することが可能となった。

本発明の樹脂製バックドア用アウタパネルの一例を示す外観斜視図である。 本発明の樹脂製バックドア用アウタパネルのルーフ部に一部を示す平面図である。 図１のアウタパネルのＣ−Ｃ線における断面図である。 図１のアウタパネルのＢ−Ｂ線における断面図である。 図１のアウタパネルのＡ−Ａ線における断面図である。 本発明の別の実施例であり、アウタパネルのＣ−Ｃ線における拡大断面図の一部である。

本発明の樹脂製バックドア用アウタパネルは、一般的に、インナパネルと接着剤等により接合されて、自動車用バックドアを構成するものである。尚、前記インナパネルは樹脂製であることが好ましい。
よって、自動車用バックドアを構成するアウタパネルとインナパネルは、一般的に、所定の金型を使用し、射出成形により、ナイロン材、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ樹脂）等の樹脂材料を使用し、製造される。

本発明の樹脂製バックドア用アウタパネルは、軽量化及び外観の点から樹脂材料として、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ樹脂）を使用することが好ましい。また、アウタパネルの厚みは、１〜６ｍｍであることが好ましく、２〜４ｍｍであることが特に好ましい。
自動車用バックドアに係るインナパネルは、軽量化及び強度の点から樹脂材料として、ガラス繊維含有ポリプロピレン樹脂を使用することが好ましい。また、使用されるインナパネルの厚みは、１〜６ｍｍであることが好ましく、２〜４ｍｍであることが特に好ましい。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明の樹脂製バックドア用アウタパネル６の一例を示す外観斜視図である。樹脂製バックドア用アウタパネル６は、ルーフ部５が設けられ、このルーフ部５に、テーパーを有する凸形状３、４が複数形成される。以下、樹脂製バックドア用アウタパネル６はアウタパネルとも表す。
ルーフ部５の広さは、車種やデザイン等により決定されるため、特に限定されるものでないが、通常、幅１２０〜１５０ｃｍ、長さ３０〜４０ｃｍ程度となる。
テーパーを有する凸形状３、４は、ルーフ部５に形成されるが、好ましくは２箇所以上、特に好ましくは３〜５箇所、更に好ましくは４箇所設けられる。凸形状３、４を、ルーフ部５に複数形成することにより、樹脂製バックドア用アウタパネル６の面剛性を確保することが可能となり、また、デザイン的にも好ましい。尚、凸形状３、４を奇数個形成する場合には、ルーフ部５の中央に１つ配置し、その１つの両側に残りを対象配置させることが好ましく、凸形状３、４を偶数個形成する場合には、ルーフ部５の中央から見て、左右対象となるように配置することが好ましい。
また、凸形状３は、少なくとも、車両本体１のバックドア用のヒンジ（図示しない）の取り付け位置に対応した、樹脂製バックドア用アウタパネル６のルーフ部５の端部両側に２箇所形成されることが好ましい。更には、通常、車両本体１にも、ヒンジの取り付け位置に対応した部分に、先に述べた凸形状３の延長であるかのように、凸形状２が、２箇所形成されている。

さらに、図１に示すように、凸形状４は、一対のヒンジ位置の直上間にも形成されることが好ましい。ルーフ部５の一対のヒンジ位置の直上間に形成される凸形状４は、好ましくは１箇所以上、さらに好ましくは２〜４箇所、特に好ましくは２箇所である。また、凸形状４の配置は、ルーフ部５の一対のヒンジ位置の直上間において、均等になされることが、美観と面剛性の点から好ましい。凸形状４が、ルーフ部５の一対のヒンジ位置の直上間に形成されない場合は、樹脂製バックドア用アウタパネル６の面剛性を十分確保できないおそれがある。

図２に示すように、ルーフ部５に形成されるテーパーを有する凸形状３、４としては、平面視で略四辺形であることが好ましいが、これに限定したものではない。
アウタパネル６のルーフ部５に占めるテーパーを有する凸形状３、４の割合（面積）としては、アウタパネル６のルーフ部５の面積を１００％とした場合、２５〜５０％であることが好ましく、３０〜４０％であることがより好ましい。
例えば、ルーフ部５の端部両側に２箇所、この２箇所よりも内側に更に２箇所形成される場合、端部の凸形状３の割合（２箇所の合計）は１５〜２５％が好ましく、内側の凸形状４の割合（２箇所の合計）は１５〜２０％が好ましい。この範囲にあることにより、樹脂製バックドア用アウタパネル６の面剛性をより充分に確保することが可能となる。尚、アウタパネル６において、ルーフ部５とは、通常、略平坦構造であり、ルーフ部５とそれ以外の部分の境界１７は、一定の角度を有している（図３参照）。よって、ルーフ部５とは、通常、略平坦構造の部分である。

また、テーパーを有する凸形状３、４の大きさは、前記の割合を満たすことが好ましいが、特に限定されるものではない。尚、端部に形成された凸形状３の車両本体側の幅８（図２参照）は、１００〜１５０ｍｍであることが好ましく、端部に形成された凸形状３の車両後方側の幅１１（図２参照）は、８０〜１２０ｍｍであることが好ましく、端部に形成された凸形状３の長さ９（図２参照）は、２００〜２５０ｍｍであることが好ましい。
一対のヒンジ位置の直上間に形成された凸形状４の車両本体側の幅１３（図２参照）は、６０〜１１０ｍｍであることが好ましく、一対のヒンジ位置の直上間に形成された凸形状４の車両後方側の幅１４（図２参照）は、６０〜１１０ｍｍであることが好ましく、一対のヒンジ位置の直上間に形成された凸形状４の長さ１５は、２００〜２８０ｍｍであることが好ましい。
また、端部に形成された凸形状３と一対のヒンジ位置の直上間に形成された凸形状４の距離１０（図２参照）は、１００〜１５０ｍｍが好ましく、一対のヒンジ位置の直上間に形成された凸形状４同士の距離１２（図２参照）は、１００〜２００ｍｍが好ましい。

ルーフ部（図示しない）は、図６に示すように、より剛性を上げるように、車内側に向かうリブ２８を設けることができる。また、リブ２８を設けた場合には、先にのべた凸形状の立ち上がり部分（テーパー）３０を、リブ２８の直上とすることが好ましく、このようにすることで、ひけを目立たなくすることができる。なお、リブ２８を設けるルーフ部の凸形状は、端部に形成された凸形状３、あるいは、一対のヒンジ位置の直上間に形成された凸形状４のいずれでもよい。

図３に示すようにルーフ部５に形成される凸形状３、４は、テーパー１８、１９を有している。そして、ルーフ部５の端部両側に形成された凸形状３においては、テーパーが車両の後方側及び左右両側に設けていることが好ましい。また、ルーフ部５の端部に形成された凸形状３の左右両側に設けられたテーパー１８の角度は、１７３〜１７７度であることが好ましい。
また、図４に示すようにルーフ部５の端部に形成された凸形状３の車両の後方側に設けられたテーパー２２の角度は、１７４〜１７８度であることが好ましく、１７５〜１７７度であることがより好ましい。特に、ルーフ部５の端部に形成された凸形状３の車両の後方側に設けられたテーパー２２の角度を１７４〜１７８度にすることにより、風きりを抑制し、空気抵抗を下げ、燃費向上等の効果が期待できる。尚、本発明において、テーパー２２の角度２９とは、ルーフ部の平坦構造との角度（又はルーフ部の平坦構造の外延との角度）である。

また、図４に示したように、ルーフ部５の端部両側に形成された凸形状３の内部にはヒンジ２４が配置されており、例えば、前記凸形状３と、ルーフ部５の平坦構造の外延２１との距離２３は、３〜１２ｍｍが好ましく、５〜１０ｍｍがより好ましい。なお、凸形状３と、外延２１との距離２３は、外延２１の任意の点から凸形状３に向かって垂線を引き、凸形状３の内側にて最大離間距離を示す部分である。

また、図５に示したように、ルーフ部５の一対のヒンジ位置の直上間に形成された凸形状４において、テーパー２５、２７が車両の前方側（車両本体側）及び後方側に設けてあり、前方側（車両本体側）のテーパー２５の角度が１７５〜１７９度であり、後方側のテーパー２７の角度が１７４〜１７８度であることが好ましい。さらに前方側（車両本体側）のテーパー２５の角度は１７４〜１７８度がより好ましく、後方側のテーパー２７の角度が１７５〜１７７度であることがより好ましい。
また、図３に示したように、ルーフ部５の一対のヒンジ位置の直上間に形成された凸形状４の左右両側に設けられたテーパー１９の角度は、１７１〜１７７度であることが好ましい。
特に、図４に示したように、車両の後方側に設けられたテーパー２２の角度を１７４〜１７８度にすることにより、風きりを抑制し、空気抵抗を下げ、燃費向上等の効果が期待できる。尚、図５に示したように、前方側（車両本体側）のテーパー２５の角度は、後方側のテーパー２７の角度より、小さく（緩やかに）にすることが、風きり抑制の点から好ましい。また、図５に示したように、前記凸形状４とルーフ部の平坦構造の外延２１との距離２６は、２〜１０ｍｍが好ましく、３〜７ｍｍであることがより好ましい。なお、凸形状４と、外延２１との距離２６は、外延２１の任意の点から凸形状４に向かって垂線を引き、凸形状４の内側にて最大離間距離を示す部分である。

本発明の樹脂製バックドア用アウタパネル６の面剛性は、プッシュプルゲージによる測定方法により測定可能である。プッシュプルゲージによる測定方法とは、樹脂製バックドア用アウタパネル６を、支点間距離：１９０ｍｍの測定用台に設置し、支点間中心（荷重点）に直径３０ｍｍで、任意の荷重を加え、樹脂製バックドア用アウタパネル６の変位量を求めるものである。
ルーフ部５にテーパーを有する凸形状３、４が形成された、本発明の樹脂製バックドア用アウタパネル６においては、荷重１００Ｎで、その変位量は、１〜４ｍｍである。一般的に、荷重１００Ｎで、その変位量は７ｍｍ以下であることが好ましい。
また、ルーフ部にテーパーを有する凸形状が形成されていない、樹脂製バックドア用アウタパネルの場合、その変位量は、荷重１００Ｎで、１５ｍｍ以上である。

以下、本発明の好適な実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
ポリプロピレン樹脂（ＰＰ樹脂）を使用し、金型射出成形により、厚さ３ｍｍの本発明の樹脂製バックドア用アウタパネル６を作製した。
本発明の樹脂製バックドア用アウタパネル６には、図２に示すように、ルーフ部にテーパーを有する凸形状３、４が形成されている。一対のヒンジ位置の直上間に形成された２箇所の凸形状４の長さ１５は２４３ｍｍであり、車両本体側の幅１３は８６ｍｍであり、車両後方側の幅１４は８３ｍｍである。また、前方側（車両本体側）のテーパー２５の角度が１７７度であり、後方側のテーパー２７の角度が１７６度であり、左右両側に設けられたテーパー１９の角度は１７３度である。
また、端部に形成された２箇所の凸形状３の長さ９は２２０ｍｍであり、車両本体側の幅８は１３７ｍｍであり、車両後方側の幅１１は１０８ｍｍである。また、車両本体の後方側のテーパー２２の角度は１７６度であり、左右両側に設けられたテーパー１８の角度は１７５度である。
また、端部に形成された凸形状３と、一対のヒンジ位置の直上間に形成された凸形状４との距離は１３０ｍｍであり、一対のヒンジ位置の直上間に形成された凸形状４同士の距離は１５０ｍｍである。また、一対のヒンジ位置の直上間に形成された凸形状４とルーフ部の平坦構造の外延２１との距離２６は５ｍｍであり、端部に形成された凸形状３と、ルーフ部の平坦構造の外延２１との距離２３は７．５ｍｍである。
作製した、本発明の樹脂製バックドア用アウタパネル６を面剛性は、プッシュプルゲージによる測定方法により評価した。
本発明の樹脂製バックドア用アウタパネル６を、支点間距離：１９０ｍｍの測定用台に設置し、支点間中心（荷重点）に直径３０ｍｍで、樹脂製バックドア用アウタパネル６の外面側から１００Ｎの荷重を加え、樹脂製バックドア用アウタパネル６の変位量を測定した。なお変位量の測定箇所は、１００ｍｍピッチの升状（四角形）で１０箇所である。
その結果、本発明の樹脂製バックドア用アウタパネル６の変位量は、１〜４ｍｍであった。それに対し、ルーフ部にテーパーを有する凸形状が形成されていない、樹脂製バックドア用アウタパネルの場合、その変位量は、荷重１００Ｎで、１５〜２０ｍｍであった。
よって、本発明の樹脂製バックドア用アウタパネル６は、優れた面剛性を有していることがわかる。

１：車両本体、２：車両本体に形成された凸形状、３：ルーフ部の端部に形成された凸形状（テーパーを有する凸形状）、４：ルーフ部の一対のヒンジ位置の直上間に形成された凸形状（テーパーを有する凸形状）、５：アウタパネルのルーフ部、６：樹脂製バックドア用アウタパネル、７：ガラス部、８：端部に形成された凸形状の車両本体側の幅、９：端部に形成された凸形状の長さ、１０：端部に形成された凸形状と一対のヒンジ位置の直上間に形成された凸形状の距離、１１：端部に形成された凸形状の車両後方側の幅、１２：一対のヒンジ位置の直上間に形成された凸形状同士の距離、１３：一対のヒンジ位置の直上間に形成された凸形状の車両本体側の幅、１４：一対のヒンジ位置の直上間に形成された凸形状の車両後方側の幅、１５：一対のヒンジ位置の直上間に形成された凸形状の長さ、１６：ルーフ部と車両本体の境界、１７：アウタパネルにおけるルーフ部とそれ以外の部分の境界、１８：端部に形成された凸形状の左右両側のテーパー、１９：一対のヒンジ位置の直上間に形成された凸形状の左右両側のテーパー、２０：インナパネル、２１：ルーフ部の平坦構造の外延、２２：端部に形成された凸形状の車両の後方側のテーパー、２３：ルーフ部の端部に形成された凸形状とルーフ部の平坦構造の外延との距離、２４：ヒンジ、２５：一対のヒンジ位置の直上間に形成された凸形状の車両の前方側のテーパー、２６：ルーフ部の一対のヒンジ位置の直上間に形成された凸形状とルーフ部の平坦構造の外延との距離、２７：一対のヒンジ位置の直上間に形成された凸形状の車両の後方側のテーパー、２８：リブ、２９：テーパーの角度（ルーフ部の平坦構造との角度）、３０：凸形状の立ち上がり部分（テーパー）。

Claims (7)

1. ルーフ部が設けられた樹脂製バックドア用アウタパネルであって、前記ルーフ部に、テーパーを有する凸形状が複数形成してなる、樹脂製バックドア用アウタパネル。
2. 凸形状が、少なくとも、車両本体のバックドア用の一対のヒンジ位置の直上である、ルーフ部の端部両側に形成された、請求項１に記載の樹脂製バックドア用アウタパネル。
3. 凸形状が、さらに、一対のヒンジ位置の直上間にも形成された、請求項２に記載の樹脂製バックドア用アウタパネル。
4. ルーフ部が、車内側に向かうリブを有し、凸形状が、その立ち上がり部分を前記リブの直上とする、請求項１〜３の何れかに記載の樹脂製バックドア用アウタパネル。
5. ルーフ部の端部両側に形成された凸形状において、テーパーが車両の後方側に設けてあり、前記テーパーの角度が１７４〜１７８度である、請求項２〜４の何れかに記載の樹脂製バックドア用アウタパネル。
6. 一対のヒンジ位置の直上間に形成された凸形状において、テーパーが車両の前方側及び後方側に設けてあり、前方側のテーパーの角度が１７５〜１７９度であり、後方側のテーパーの角度が１７４〜１７８度である、請求項３〜５の何れかに記載の樹脂製バックドア用アウタパネル。
7. ポリプロピレン樹脂（ＰＰ樹脂）を成形してなる、請求項１〜６何れかに記載の樹脂製バックドア用アウタパネル。

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