JP2015155258A - 繊維強化樹脂製リッド部材 - Google Patents

Abstract

【課題】リッド部材の強度確保と軽量化を両立して、リッド部材の閉鎖時にリッド部材を効果的に車体剛性に寄与させることができる繊維強化樹脂製リッド部材の製造方法を提供する。
【解決手段】リッド部材は、その前端部または後端部の左右両端に設けられて、リッド部材を車体に対して相対的に移動可能に連結するためのリンク機構が取り付けられる左右のリンク取付部を有し、リンク取付部は、リンク機構の長手方向に沿って設けられ、リッド部材の閉鎖時にリンク機構を挟持可能に配置された複数のリブを有し、複数のリブは、リンク機構を回転自在に支持する回転軸を一方から支持する第１の凹部が設けられた第１のリブと、回転軸を他方から支持する第２の凹部が設けられた第２のリブとを含み、複数のリブの長手方向の一端には、射出成形時に溶融した繊維強化樹脂がゲートを介して注入される注入部が設けられていることを特徴とする。
【選択図】図１１

Description

本発明は、例えば自動車の車体に設けられた開口部を開閉する繊維強化樹脂製リッド部材に関する。

従来、オープンカーにおいて開閉型の屋根が設けられたものが知られており、この開閉型の屋根として、ハードルーフを折りたたんで車両後方に収納可能な所謂リトラクタブルハードトップが知られている。

例えば、特許文献１には、車室の上方を覆うフロントルーフパネルと、該フロントルーフパネルの後側に配置されて車室の後方を覆うバックルーフパネルとを備え、フロントルーフパネルは、閉鎖位置と開放位置の間を移動可能に、その後部が左右一対のリンク機構で連結されたバックルーフパネルを介して車体側に連結されているリトラクタブルハードトップ型のオープンカーが記載されている。

このタイプのオープンカーは、ハードルーフを折りたたんで車室を開放して走行する所謂オープン走行時には、乗員が開放感、爽快感等を感じることができ、ハードルーフで車室を覆って走行する所謂クローズド走行時には、クローズドボディ車並みの高い操縦性が得られる。すなわち、オープン走行時とクローズド走行時で異なる特徴を実現できる車両である。

一方で、近年、燃費性能向上のために、例えば特許文献２に記載されているように、車体を構成する金属製の部品を繊維強化樹脂で形成することで、車体の強度を確保しつつ軽量化する技術が実用化されている。そして、上述のオープンカーのハードルーフについても、軽量化のためにルーフ部材として樹脂製のものを用いることが知られている。

特開２００７−２６１４１２号公報 特開２０１３−１２６８１１号公報

しかし、樹脂製のルーフ部材を用いた場合、クローズド走行時にルーフ部材が車体剛性に十分に寄与しないと、特にコーナリング時などに路面から受ける力によって車両が捻れやすくなり、スポーティな走行で機敏な挙動を求める乗員にとっては、求める操縦性が得られなくなるおそれがある。

そこで、クローズド走行時に繊維強化樹脂製のルーフ部材を車体剛性に十分に寄与させるためには、特に、ルーフ部材においてリッド部材の閉鎖時に車体に対して直接的または間接的に連結される連結部の局部剛性を向上させる必要がある。

ここで、通常、オープンカーのハードルーフは、連結部として、その後部にリッド部材を車体に対して相対的に移動可能に連結するためのリンク機構が取り付けられる左右のリンク取付部を有すると共に、その前部にリッド部材の閉鎖時に車体に対してリッド部材のロックを行うための左右のロック部を有する構成となっていることが多い。そのため、このような構成を有するルーフ部材を繊維強化樹脂を用いて射出成形する場合、金型内のリンク取付部及びロック部に対応する位置にあるゲートから繊維強化樹脂を注入することとなる。

しかし、このようなルーフ部材は、リンク取付部５００に対してリンク機構を回転自在に取り付けるために、リンク取付部５００に対してリンク機構を構成するリンク部材を枢着する（図示しない）回転軸を設けると共に、図１７に示すように、該回転軸を回転可能に支持するための貫通穴５０１をリンク取付部５００に設ける必要がある。そのため、リンク取付部５００に対応する位置にあるゲートから樹脂を注入した場合、注入された樹脂はキャビティ内において、貫通穴５０１を両側から回り込んで互いに会合し、所謂ウェルドラインＷＬが生じる。ここで一般に、ウェルドラインが発生する会合位置は、他の部分に比べて強度が低いため、上述のルーフ部材は、車体剛性に十分に寄与できない可能性がある。

なお、上述の課題は、オープンカーのルーフ部材に限るものではなく、例えば、ボンネットフード、トランクリッド等、クローズドボディ車を含む自動車の車体に設けられた開口部を開閉可能であるリッド部材について共通するものである。したがって、本発明は、このようなリッド部材のリンク取付部のウェルドラインによる強度低下を抑制することによって、リッド部材の強度確保と軽量化を両立し、リッド部材の閉鎖時にリッド部材を効果的に車体剛性に寄与させることを目的とする。

上述の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、
車体に設けられた開口部を開閉し、繊維強化樹脂の射出成形により形成される繊維強化樹脂製リッド部材において、
前記リッド部材は、その前端部または後端部の左右両端に設けられて、前記リッド部材を前記車体に対して相対的に移動可能に連結するためのリンク機構が取り付けられる左右のリンク取付部を有し、
前記リンク取付部は、前記リンク機構の長手方向に沿って設けられて、前記リッド部材の閉鎖時に前記リンク機構を両側から保持可能に配置された複数のリブを有し、
前記複数のリブは、前記リンク機構に設けられた回転軸を一方から回転可能に支持する第１の凹部が設けられた第１のリブと、前記回転軸を他方から回転可能に支持する第２の凹部が設けられた第２のリブとを含み、
前記複数のリブの長手方向の一端には、射出成形時に溶融した繊維強化樹脂がゲートを介して注入される注入部が設けられている
ことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、
請求項１に係る発明において、
前記複数のリブは、前記リッド部材の閉鎖時に前記リンク機構によって両側から保持可能な第３のリブを含む
ことを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、リンク取付部に設けられた複数のリブは、リンク機構に設けられた回転軸を一方から回転自在に支持する第１の凹部が設けられた第１のリブと、回転軸を他方から回転自在に支持する第２の凹部が設けられた第２のリブとを含み、複数のリブの長手方向の一端には、射出成形時に溶融した繊維強化樹脂がゲートを介して注入される注入部が設けられているので、回転軸を回転支持するために貫通穴を設ける必要が無い。よって、このゲートから注入された樹脂は、リブの長手方向に沿って流動し、その貫通穴を回り込んで互いに会合してウェルドラインが生じることがなく、リッド部材のリンク取付部のウェルドラインによる強度低下を抑制できる。

また、リンク機構の長手方向に沿って設けられ、リッド部材の閉鎖時にリンク機構を両側から保持可能に配置された複数のリブを有するので、複数のリブによるリンク機構の回転軸の支持剛性を高めることができる。したがって、リッド部材の強度確保と軽量化を両立し、リッド部材の閉鎖時に、リッド部材を効果的に車体剛性に寄与させることができる。

請求項２に係る発明によれば、複数のリブは、リッド部材の閉鎖時にリンク機構によって保持可能な第３のリブを含むので、リッド部材の閉鎖状態において、リッド部材とリンク機構との位置ずれをより効果的に防止でき、クローズド走行時の剛性感を向上することができる。

本発明の実施形態に係るリトラクタブルルーフを備えたオープンカーの（ａ）クローズド走行時、（ｂ）オープン走行時の平面図である。 図１のオープンカーの（ａ）クローズド走行時、（ｂ）オープン走行時の車体後方側面図である。 リトラクタブルルーフの（ａ）閉鎖時、（ｂ）開放時のリンク機構を示す側面図である。 車体前方とリトラクタブルルーフとの係合機構を説明する平面図（ａ）と、係合機構の拡大平面図（ｂ）である。 同リトラクタブルルーフのインナパネルの平面図である。 同インナパネルのリンク取付部の拡大斜視図である。 同リンク取付部の平面図である。 図７のリンク取付部の車幅方向に沿った各断面における断面図である。 図７のリンク取付部の車両前後方向に沿った各断面における断面図である。 リンク機構について説明する拡大平面図及び側面図である。 リンク機構が取り付けられたリンク取付部を示す断面図である。 インナパネルの射出成形時に樹脂が充填される様子を示す平面図である。 インナパネルの射出成形時に各ゲートを開閉するタイミングを示すタイムチャートである。 図１２のＡ部に樹脂が充填される様子を示す拡大図である。 図１２のＢ部に樹脂が充填される様子を示す拡大図である。 図１２のＣ部に樹脂が充填される様子を示す拡大図である。 従来例のリンク取付部に対応する位置に樹脂が充填される様子を示す断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について説明する。各実施形態の説明において、理解を容易にするために方向を示す用語（例えば、「上方」、「下方」、「右方」および「左方」など）を適宜用いるが、これは説明のためのものであって、これらの用語は本発明を限定するものではない。

まず、図１から図１６を参照しながら、本発明に係る繊維強化樹脂製リッド部材の（製造方法の）実施形態について、以下に詳細に説明する。

図１、図２はそれぞれ、本発明の実施形態に係る繊維強化樹脂製のリトラクタブルルーフが搭載された車両１を示す平面図と車体後方側面図であり、図１（ａ）、図２（ａ）はクローズド走行時、図１（ｂ）、図２（ｂ）はオープン走行時の車両１を示している。

車両１は、２ドアタイプの車両であり、車両１の車室２内には、運転席シート及び助手席シートからなるシート３が配設されている。また、車両１は、車幅方向に延びて車室１前部のフロントウインド４の上辺を支持する強度部材であるフロントヘッダ５と、このフロントヘッダ５の後方に連なって車室２を上方から覆うリトラクタブルルーフ１０（以下、単に「ルーフ１０」という。）が設けられている。さらに、車両１は、このルーフ１０の後方にトランクリッド６によって開閉可能なトランクルームが形成されており、車室２とトランクルームの間には、ルーフ１０が格納される格納室７が、上方に開口して形成されている。格納室７は、その上端開口がデッキリッド８によって開閉可能に設けられている。

ルーフ１０は、後述するリンク機構２０によって、車室２の上方を覆う使用位置（図１（ａ）、図２（ａ）参照）と、格納室７に格納されて車室２を開放する退避位置（図１（ｂ）、図２（ｂ）参照）との間で位置変更される。また、ルーフ１０は、使用位置において、後述する係合凸部３１によってフロントヘッダ５と係合され、車体に対してロックされる。

ルーフ１０は、前側ルーフ部としてのフロントルーフパネル１１と、中間ルーフ部としてのミドルルーフパネル１２と、後側ルーフ部としてのバックウインドウ１３とに三分割されている。フロントルーフパネル１１およびミドルルーフパネル１２は、共にハードルーフ部材で形成されており、特に、フロントルーフパネル１１は、車体外側のアウタパネル１４と車体内側のインナパネル１５を有している。

ここで、このインナパネル１５は、射出成形によって樹脂から形成されており、アウタパネル１４も、同様に射出成形によって樹脂から形成されている。ただし、アウタパネル１４は、必ずしもインナパネル１５と同じ材料である必要はなく、例えば、鋼板等で形成されていてもよい。そして、これらアウタパネル１４とインナパネル１５は、互いに一体になるように接合されている。

また、デッキリッド８は、ルーフ１０の位置変更を行うリンク機構２０とは別の（図示しない）リンク機構によって、格納室７の上端開口を開閉するように構成されている。

次に、図３を参照しながら、リンク機構２０について簡単に説明する。

リンク機構２０は、ルーフ１０の車体内側における車幅方向の両側にそれぞれ配置されている。各リンク機構２０には、フロントルーフパネル１１に対して第１のアーム２１の一端が回転軸２２の回りに回転可能に結合されていると共に、第２のアーム２３の一端が回転軸２４の回りに回転可能に結合されている。第１のアーム２１と第２のアーム２２の他端は、４節リンク部２５を介してミドルルーフパネル１２に連結されている。また、ミドルルーフパネル１２には、第３のアーム２６Ｇの一端が結合され、バックウインドウ１３には、第４のアーム２７の一端が結合されている。これら第３のアーム２６、第４のアーム２７は、車体に対して固定され、駆動モータを有する駆動部２８によって回転駆動されるように、それらの他端が駆動部２８に結合されている。

ここで、ルーフ１０の位置変更動作、つまりルーフ１０が車室２を覆う使用位置から車室２を開放する退避位置への切り換え動作について、図３を参照しながら簡単に説明する。

まず、車室２の上方をルーフ１０で覆った状態（図３（ａ）参照）において、デッキリッド８が、図示しないリンク機構によって退避位置へと移動して格納室７の上端開口を開放する。これと同時に、ルーフ１０のリンク機構２０が作動することによって、ミドルルーフパネル１２が所定の回転軸回りに後方へ回動し（図３において時計回り方向に回動し）、それに伴い、フロントルーフパネル１１は後方の斜め上方にスライド移動する。また、バックウインドウ１３は、ミドルルーフパネル１２に対して相対的に前方に移動しながら下方へ移動する。

ルーフ１０のリンク機構２０の作動がさらに継続することによって、フロントルーフパネル１１とミドルルーフパネル１２とが上下方向に折り重なった状態で、格納室７内に収容される（図３（ｂ）参照）。このときにバックウインドウ１３は、車幅方向から見てミドルルーフパネル１２と重複するように配置される。

ルーフ１０が格納室７に格納された後に、デッキリッド８が、そのリンク機構２０の作動によって、退避位置から格納室７の一部を閉塞する使用位置へと移動する。こうして、車室２を開放する状態になる。

なお、ルーフ１０が車室２を開放した退避位置から車室２の上方を覆う使用位置への切り換えは、上述の動作と逆の動作で行われる。

次に、図４を参照しながら、ルーフ１０と車体側との係合機構について説明する。

図４に示すように、フロントルーフパネル１１の前端部には、ルーフ１０の閉鎖時にフロントルーフパネル１１をフロントヘッダ５に係合するための係合凸部３１が設けられている。係合凸部３１は、フロントルーフパネル１１のインナパネル１５の前端部に左右一対設けられ、インナパネル１５から車両前方に突出している部材である。

一方、フロントヘッダ５の後端部には、左右一対の係合凹部３２が設けられている。係合凹部３２は、ルーフ１０の閉鎖時に上述の係合凸部３１の先端部が係合すると共に、ルーフ１０の開放時に係合凸部３１の先端部が係合しなくなるように設けられている。

次に、図５を参照しながら、フロントルーフパネル１１のインナパネル１５の全体構造について詳細に説明する。

図５に示すように、インナパネル１５は、アウタパネル１４の外縁に沿って伸びる中央に開口部１４０を備えたインナパネル本体１５０と、リンク機構２０が取り付けれるリンク取付部４０と、フロントヘッダ５と係合する係合凸部３１と、を有する。

インナパネル本体１５０は、平面視でその中央に開口部１４０を有する略四角枠状の構造であって、インナパネル本体１５０の後端部で車幅方向に延びる後主骨部１５１と、インナパネル本体１５０の前端部で車幅方向に延びる前主骨部１５２と、インナパネル本体１５０の左右端部で車両前後方向に延びる左右の側主骨部１５３とを有する。また、インナパネル本体１５０は、その前端の左右両端部に前主骨部１５２と左右の側主骨部１５３との間を連結する左右の屈曲部１５６を有する。各主骨部１５１〜１５３は、略コ字形状の断面を有する。

また、インナパネル本体１５０は、補強のために開口部１４０を跨ぐ複数の補強骨部を有している。この補強骨部として、左右のリンク取付部４０の中間点と左右の係合凸部３１の中間点とを連結する中央補強骨部１５４と、左右のリンク取付部４０各々と左右の係合凸部３１の中間点との間を連結する左右補強骨部１５５とを有する。中央補強骨部１５４と左右補強骨部１５５は、主骨部１５１〜１５３と同様に、略コ字形状の断面を有する。

リンク取付部４０は、インナパネル本体１５０の後端部の車幅方向の両端にそれぞれ設けられている。また、係合凸部３１は、インナパネル本体１５０の前端部の車幅方向の両側にそれぞれ設けられている。

なお、本実施形態の場合、図２（ａ）のようにルーフ１０が閉鎖されたとき、フロントルーフパネル１１は、上述の左右のリンク取付部４０および左右の係合凸部３１により、車体に対して４点で連結される。

そして、左右のリンク取付部４０の近傍には、射出成形時にゲートを介して溶融した樹脂が注入される第１の注入部１６１が設けられ、係合凸部３１の先端部には、ゲートを介して溶融した樹脂が注入される第２の注入部１６２が設けられている。また、後主骨部１５１の長手方向中央部の後端部と前主骨部１５２の長手方向中央部の前端部には、同様に第３の注入部１６３および第４の注入部１６４がそれぞれ設けられている。

ここで、インナパネル１５を射出成形により製造する際に原料として用いられる樹脂は、マトリックス樹脂に炭素繊維を添加して、強度を向上させた炭素繊維強化樹脂である。

マトリックス樹脂として使用可能な樹脂は、一般に射出成形の分野で使用される樹脂であれば特に制限はなく、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネイトとポリエチレンテレフタレートとのアロイ（ＰＣ／ＰＥＴ）、ポリカーボネイトとポリブチレンテレフタレートとのアロイ（ＰＣ／ＰＢＴ）、ポリアミドとポリフェニレンエーテルとのアロイ（ＰＡ／ＰＰＥ）等、或いはこれらを２種類以上ブレンドした樹脂であってもよい。

なお、本発明の実施形態では、インナパネル１５の強度向上および軽量化のため、一般に鋼やガラス繊維強化樹脂に比べて高い強度と軽さを併せ持ち、かつ、係合凸部３１と係合する車体側の係合凹部３２の磨耗防止のため、潤滑性に優れる炭素繊維を添加した樹脂を用いているが、添加する繊維はこれに限るものではなく、ルーフ１０に求められる特性等を考慮して適宜選択し得るものであり、例えば、ガラス繊維、アラミド繊維等であってもよい。また、炭素繊維を用いる場合も、その含有量、繊維径およびアスペクト比等を調整することにより、樹脂の特性を適宜変えることができる。

次に、図６〜図１１を参照しながら、インナパネル１５のリンク取付部４０について詳細に説明する。

図６、図７に示すように、リンク取付部４０は、インナパネル本体１５０から車体内側に突出し、リンク機構２０の長手方向（車両前後方向）に沿って互いに平行に配置された複数のリブ４１〜４７を有する。

図８（ａ）は、図７の車体前方側のＡ−Ａ断面におけるリンク取付部４０の断面図であり、図８（ｂ）は、図７の車体後方側のＢ−Ｂ断面におけるリンク取付部４０の断面図である。また、図９（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ、図７のＣ−Ｃ断面〜Ｈ−Ｈ断面における各リブ４１〜４５の断面図である。

図８に示すように、複数のリブ４１〜４７は、第１のリブ４１、第２のリブ４２、第３のリブ４３，第４のリブ４４、第５のリブ４５、第６のリブ４６、第７のリブ４７の順番に車幅方向外側に向かって並べられている。なお、本実施形態では、第１のリブ４１と第２のリブ４２は、互いに隣接して一体的に形成され、第４のリブ４４と第５のリブ４５も互いに隣接して一体的に形成されているが、これらリブ間は車幅方向に互いに離間していてもよい。

図８（ａ）、図９に示すように、第１のリブ４１、第５のリブ４５の車体前方側には、リンク機構２０の第１のアーム２１に設けられた回転軸２２の両端をそれぞれ一方（図９の下方）から回転自在に支持する第１の凹部５１、第５の凹部５５が設けられている。第２のリブ４２、第４のリブ４４の車体前方側には、回転軸２２の両端をそれぞれ他方（図９の上方）から回転自在に支持する第２の凹部５２、第４の凹部５４が設けられている。第３のリブ４３は、ルーフ１０の閉鎖時にリンク機構２０によって両側から保持可能に設けられている。本実施形態の場合、第３のリブ４３の車体前方側には、第１のリブ４１、４５と同様に、回転軸２２を一方から支持する第３の凹部５３が設けられている。

また、図８（ｂ）に示すように、第４のリブ４４、第６のリブ４６の車体後方側には、リンク機構２０の第２のアーム２３に設けられた回転軸２４の両端をそれぞれ一方（図８（ｂ）の下方）から回転自在に支持する第４の凹部６４、第６の凹部６６が設けられている。第５のリブ４５、第７のリブ４７の車体後方側には、回転軸２４の両端をそれぞれ他方（図８（ｂ）の上方）から回転自在に支持する第５の凹部６５、第７の凹部６７が設けられている。本実施形態の場合、第１〜３のリブ４１〜４３の車体後方側には、第４のリブ４４と同様に、第１〜３の凹部６１〜６３が設けられている。

複数のリブ４１〜４９の長手方向の一端には、射出成形時に溶融した繊維強化樹脂が注入される注入部１６１が設けられている。

ここで、図１０を参照しながら、リンク機構２０のうち、特にリンク取付部４０に取り付けられる第１のアーム２１について説明する。

リンク機構２０の第１のアーム２１は、平板状の背板部２１１と、該背板部２１１に設けられた一対のリブ部２１２を有し、該リブ部２１２は、互いに平行に所定間隔を設けて垂直に立設して設けられている。各リブ部２１２の先端部には、その板厚方向に貫通する貫通穴２１３が設けられている。

図１１は、リンク機構２０を取り付けたリンク取付部４０を示している。

図１１に示すように、第１のアーム２１のリブ部２１２に設けられた貫通穴２１３には、回転軸２２が挿通されている。この回転軸２２の一端は、第１のリブ４１の第１の凹部５１によってその下方から支持されると共に、第２のリブ４２の第２の凹部５２によってその上方から支持されることで、これら第１、第２のリブ４１、４２によって回転自在に支持されている。同様に、回転軸２２の他端は、第５のリブ４５の第５の凹部５５によってその下方から支持されると共に、第４のリブ４４の第４の凹部５４によってその上方から支持されることで、これら第４、第５のリブ４４、４５によって回転自在に支持されている。

また、第１のアーム２１のリブ部２１２はそれぞれ、第２のリブ４２と第３のリブ４３間と、第４のリブ４４と第３のリブ４３間に相対的に回転可能に保持されている。すなわち、各リブ部２１２は、リンク取付部４０の第２のリブ４２と第３のリブ４３の間に設けられた隙間４８と、リンク取付部４０の第２のリブ４４と第３のリブ４３の間に設けられた隙間４９の中に収納されている。

次に、図１２〜図１６を参照しながら、フロントルーフパネル１１のインナパネル１５の製造方法について詳細に説明する。

図１２は、インナパネル１５の射出成形時に、成形金型内に繊維強化樹脂が時間と共に充填される様子を示す平面図である。なお、実際の射出成形時は金型内を樹脂が流れるが、当該図面は、この金型を描かずに成形後のインナパネル１５自体のうちで、射出成形中に樹脂が充填された部分をハッチングで表現することで、金型内での樹脂の流れを模式的に表現したものである。また、図１２において、射出成形時に金型内で樹脂同士が会合する位置である会合位置ＭＬを破線で示している。

また、以下の説明では、「射出成形時に成形品の所定部分を樹脂が流れる」というような表現を簡略化のために用いているが、実際には、射出成形時にはまだ成形品は形成されていないため、上記表現は正確には、「射出成形時に成形品の所定部分を形成する金型の相当部分を樹脂が流れる」ことを意味している。なお、以下の説明において、一部の「繊維強化樹脂」を「樹脂」と略記している。

まず、図１２（ａ）に示すように、時刻Ｔ１において、射出成形時にまず左右のリンク取付部４０の近傍の第１の注入部１６１に樹脂を注入するための左右の端部ゲートＧ１、Ｇ３と、左右の係合凸部３１の先端部の第２の注入部１６２に樹脂を注入するための左右の端部ゲートＧ４、Ｇ６とから溶融した樹脂を金型内に同時に注入を開始する。

このとき、端部ゲートＧ１、Ｇ３から注入された樹脂１０１、１０３は、後主骨部１５１の内部を車幅方向に沿って両端から中央に向かって流れると共に、リンク取付部４０の内部を通って左右補強骨部１５５および左右の側主骨部１５３の内部を車両前方（図１２の上方）に向かって流れる。また、端部ゲートＧ４、Ｇ６から注入された樹脂１０４、１０６は、左右の係合凸部３１の内部を通って、前主骨部１５２の内部を車幅方向に沿って両端から中央に向かって流れると共に、左右の側主骨部１５３の内部を車両後方（図１２の下方）に向かって流れる。

次に、図１２（ｂ）に示すように、端部ゲートＧ１、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ６から樹脂１０１、１０３、１０４、１０６の注入を開始してから所定時間が経過した時刻Ｔ２において、後主骨部１５１、１５２の長手方向中央部の第３の注入部１６３、第４の注入部１６４に注入するための中央ゲートＧ２、Ｇ５から同時に樹脂１０２、１０５の注入を開始する。

このとき、中央ゲートＧ２から注入された樹脂１０２は、後主骨部１５１の内部を車幅方向に沿って中央から両端に向かって流れると共に、中央補強骨部１５４の内部を車両前方（図１２の上方）に向かって流れる。また、中央ゲートＧ５から注入された樹脂１０５は、前主骨部１５２の内部を車幅方向に沿って中央から両端に向かって流れると共に、左右補強骨部１５５および中央補強骨部１５４の内部を車両後方（図１２の下方）に向かって流れる。

次に、図１２（ｃ）に示すように、時刻Ｔ３において、端部ゲートＧ１、Ｇ４から注入した樹脂１０１、１０４は、側主骨部１５３の中央付近において会合し、中央ゲートＧ２と中央ゲートＧ５から注入した樹脂１０２、１０５は、中央補強骨部１５４の中央付近において会合する。その後、左右の端部ゲートＧ１、Ｇ３と中央ゲートＧ２から流入した樹脂１０１、１０２は、後主骨部１５１における端部ゲートＧ１、Ｇ３と中央ゲートＧ２の中間点で会合する。また、左右の端部ゲートＧ４、Ｇ６と中央ゲートＧ５から流入した樹脂１０４、１０５は、前主骨部１５２における端部ゲートＧ４、Ｇ６と中央ゲートＧ５の中間点で会合する。さらに、端部ゲートＧ１、Ｇ３と中央ゲートＧ５から注入した樹脂１０１、１０５は、左右補強骨部１５５の中央付近において会合する。

次に、図１２（ｄ）に示すように、時刻Ｔ４において、左右の端部ゲートＧ１、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ６からの樹脂の注入を同時に終了する。この間、中央ゲートＧ２、Ｇ５からの樹脂１０２、１０５の注入を継続する。

最後に、図１２（ｅ）に示すように、時刻Ｔ５において、中央ゲートＧ２、Ｇ５からの樹脂１０２、１０５の注入を同時に終了する。

ここで、ゲートＧ１〜Ｇ６は、開閉機能のついたバルブゲートであり、図１３に示すように、時間によって各ゲートＧ１〜Ｇ６の開閉を制御する。

なお、本実施形態では、端部ゲートＧ１、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ６から注入した後、所定時間経過後に中央ゲートＧ２、Ｇ５から注入したが、中央ゲートＧ２、Ｇ５から注入した後、所定時間経過後に端部ゲートＧ１、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ６から注入してもよい。

図１４は、図１２のＡ部、すなわち後主骨部１５１の左側の会合位置ＭＬの付近における繊維強化樹脂１０１、１０２の流れを説明する拡大図である。

まず、図１４（ａ）に示すように、時刻Ｔ１において、端部ゲートＧ１から溶融した繊維強化樹脂１０１の注入を開始する。注入された繊維強化樹脂１０１は、後主骨部１５１の内部を車幅方向に沿って中央（図１４の右方）に向かって流れる。

このとき、注入された繊維強化樹脂１０１は、流動する溶融した樹脂の先端部（フローフロント部）において所謂ファウンテンフロー（噴水効果）により、含有された炭素繊維の配向が揃ったスキン層Ｓを形成しながら金型の内壁面に向かう。形成されたスキン層Ｓは、金型の内壁面と接触して冷却されることで粘度が上昇し固化する。後から充填された樹脂１０１は、その固化したスキン層Ｓの内側のコア層Ｃを流動して前進し、その先端部において同様にファウンテンフローにより金型の内壁面に向かうことで、キャビティ内で樹脂１０１が流れた部分に固化したスキン層Ｓが連続的に形成される。

スキン層Ｓに囲まれたコア層Ｃを流れる樹脂１０１は、流動抵抗により圧力低下が生じる。なお、このスキン層Ｓは、炭素繊維が流動方向に配向した外側スキン層Ｓ１と、この外側スキン層Ｓ１の内側に形成され、炭素繊維が流動方向に直交する方向（図１４で紙面に鉛直）に配向した内側スキン層Ｓ２とを有する。

次に、図１４（ｂ）に示すように、時刻Ｔ２において、中央ゲートＧ２から注入された樹脂１０２は、後主骨部１５１の内部を車幅方向に沿って中央から端部（図１４の左方）に向かって流れる。この間、端部ゲートＧ１から樹脂１０１が継続して流れている。

次に、図１４（ｃ）に示すように、時刻Ｔ３において、端部ゲートＧ１と中央ゲートＧ２から流入した樹脂１０１、１０２は、後主骨部１５１における端部ゲートＧ１と中央ゲートＧ２の中間点で会合する。このとき、後から注入した樹脂１０２は、樹脂１０１と合流するまでの流動距離が短いため、流動抵抗による圧力低下が少ない。したがって、樹脂１０２は、流動性および圧力が損なわれることなく樹脂１０１と会合する。

次に、図１４（ｄ）に示すように、時刻Ｔ４において、左右の端部ゲートＧ１、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ６からの樹脂１０１の注入を終了するとき、この樹脂１０１のうちコア層Ｃの内部を流れていた樹脂は、一旦流動が停止するが、まだ固化せずに溶融して流動可能な状態にある。一方で、中央ゲートＧ２、Ｇ５から樹脂１０２が引き続き注入されているので、先に注入した樹脂１０１に対する樹脂１０２の圧力差がさらに大きくなる。この圧力差により、樹脂１０２が樹脂１０１のまだ固化せずに流動可能なコア層Ｃにくい込むように流入するもぐり流動（アンダーフロー現象）が発生する。このもぐり流動によって、樹脂１０１に含まれる炭素繊維はランダムに配向される。

最後に、図１４（ｅ）に示すように、時刻Ｔ５において、中央ゲートＧ２、Ｇ５からの樹脂１０２の注入を終了する。冷却が進行して樹脂１０１、１０２の固化が進めば、もぐり流動によって樹脂１０２が樹脂１０１のコア層Ｃにくい込んだまま冷却固化するため、会合位置ＭＬでの接合強度が増加する。樹脂１０２のコア層Ｃ部分が低圧側の樹脂１０１中に深く流入するほど、樹脂１０１と樹脂１０２の接合強度を増加させることができる。また、樹脂１０１の炭素繊維がランダムに配向しているので、この会合位置ＭＬにはウェルドラインが生じない。したがって、樹脂の繊維配向が揃ったウェルドラインが形成された会合位置よりも強度が向上する。

図１５は、図１２のＢ部、すなわち側主骨部１５３における会合位置ＭＬ周辺での樹脂１０１、１０４の流れを説明する拡大図である。

まず、図１５（ａ）に示すように、時刻Ｔ１において、端部ゲートＧ１、Ｇ４から溶融した繊維強化樹脂１０１、１０４の注入を開始すると、樹脂１０４は、前主骨部１５２の内部を車幅方向に沿って外側にある屈曲部１５６へ向かって流れる。屈曲部１５６において樹脂１０４は、方向転換をしながら側主骨部１５３に向かって流れる。この間、図１５に図示しないが、端部ゲートＧ１から注入された繊維強化樹脂１０１は、側主骨部１５３の内部を車両前方に向かって流れている。

次に、図１５（ｂ）に示すように、時刻Ｔ２において、側主骨部１５３に沿って真っ直ぐ流れてきた樹脂１０１と、屈曲部を通過する際に方向転換して流れてきた樹脂１０４は、側主骨部１５３を車両前後方向に沿って互いに対向する向きに流れる。

次に、図１５（ｃ）に示すように、時刻Ｔ３において、樹脂１０１と樹脂１０４は、互いに所定角度を持った状態で会合するため、この会合位置ＭＬで互いに混ざり合う。

最後に、図１５（ｄ）に示すように、時刻Ｔ４において、左右の端部ゲートＧ１、Ｇ４からの樹脂１０１、１０４の注入を終了する。

図１６は、図１２のＣ部、特に、リンク取付部４０の第２のリブ４２における樹脂１０３の流れを説明する拡大図である。

まず、図１６（ａ）に示すように、端部ゲートＧ３から注入された樹脂１０３は、リンク取付部４０の内部を車両前後方向に沿って車両前方（図１６の左方）に向かって各リブ４１〜４５の内部に流れる。

このとき、第２のリブ４２の内部を長手方向に流れる樹脂１０３は、図１６で上向きの凹部６２を下方から回り込んで車両前方に流れるので、凹部６２の周辺で樹脂１０３同士が互いに会合することがない。

次に、図１６（ｂ）に示すように、樹脂１０３がさらに注入されると、樹脂１０３はリブ４２の高さが一定な部分を車両前方に流れる。

次に、図１６（ｃ）に示すように、図１６で下向きの凹部５２を上方から回り込んで車両前方に流れるので、このとき樹脂１０３同士が互いに会合することがない。

さらに、樹脂１０３が注入されると、本実施形態の場合、第２のリブ４２と第１のリブ４１とが互いに隣接して一体的に構成されているので（必要なら図８（ａ）を参照）、（図示しない図１６の紙面上側にある）第１のリブ４１の中を車両前方に向かって流れてきた樹脂１０３’の一部が、図１６（ｄ）に示すように、第２のリブ４２の凹部５２の下方に流れ込んでくる。

次に、図１６（ｅ）に示すように、凹部５２の上方から回り込んだ樹脂１０３と第１のリブ４１から流れ込んできた樹脂１０３’が凹部５２の近傍で互いに会合するが、樹脂１０３、１０３’は互いに所定角度を持った状態で会合するので、この会合位置ＭＬにはウェルドラインが発生しない。

最後に、図１６（ｆ）に示すように、リンク取付部４０への樹脂１０３の充填が完了する。

以上のように、第２のリブ４２は、途中にウェルドラインが発生するような樹脂１０３同士が会合する部分がない。さらに、リンク取付部４０に設けられた他のリブ４１、４３〜４５についても同様に、同じ端部ゲートＧ３から注入された樹脂１０３が長手方向に沿って流動する間にウェルドラインが発生するような樹脂１０３同士が会合する部分がない。

なお、上述の実施形態においては、オープンカーのハードルーフの場合について述べたが、本発明のリッド部材に関する技術は、例えば自動車のボンネットフード、トランクリッド等、車体に設けられた開口部を開閉するリッド部材に適用してもよい。

以上のように、本発明によれば、例えば自動車の車体に設けられた開口部を開閉する繊維強化樹脂製リッド部材に関し、強度が要求される部分における樹脂が会合する位置でのウェルドラインの発生を抑制して、リッド部材全体の強度を確保しつつ軽量化することになる。したがって、オープンカーのハードルーフ等の繊維強化樹脂製リッド部材を製造する産業分野において、好適に利用される可能性がある。

１５ インナパネル（リッド部材）
２０ リンク機構
２２ 回転軸
４０ リンク取付部
４１〜４５ リブ
４１、４５ 第１、５のリブ（第１のリブ）
４２、４４ 第２、４のリブ（第２のリブ）
４３ 第３のリブ
５１、５３、５５ 第１、３、５の凹部（第１の凹部）
５２、５４ 第２、４の凹部（第２の凹部）
１６１ 第１の注入部（注入部）
Ｇ１、Ｇ３ 端部ゲート（ゲート）

Claims (2)

1. 車体に設けられた開口部を開閉し、繊維強化樹脂の射出成形により形成される繊維強化樹脂製リッド部材において、
   前記リッド部材は、その前端部または後端部の左右両端に設けられて、前記リッド部材を前記車体に対して相対的に移動可能に連結するためのリンク機構が取り付けられる左右のリンク取付部を有し、
   前記リンク取付部は、前記リンク機構の長手方向に沿って設けられて、前記リッド部材の閉鎖時に前記リンク機構を両側から保持可能に配置された複数のリブを有し、
   前記複数のリブは、前記リンク機構に設けられた回転軸を一方から回転可能に支持する第１の凹部が設けられた第１のリブと、前記回転軸を他方から回転可能に支持する第２の凹部が設けられた第２のリブとを含み、
   前記複数のリブの長手方向の一端には、射出成形時に溶融した繊維強化樹脂がゲートを介して注入される注入部が設けられている
   ことを特徴とする繊維強化樹脂製リッド部材。
2. 前記複数のリブは、前記リッド部材の閉鎖時に前記リンク機構によって両側から保持可能な第３のリブを含む
   ことを特徴とする請求項１に記載された繊維強化樹脂製リッド部材。

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