特許 6248775 パネル部材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6248775

(24)【登録日】2017年12月1日

(45)【発行日】2017年12月20日

(54)【発明の名称】パネル部材

(51)【国際特許分類】

   G10K 11/16 20060101AFI20171211BHJP

   F16F 15/02 20060101ALI20171211BHJP

   B32B 15/08 20060101ALI20171211BHJP

【ＦＩ】

   G10K11/16 120

   F16F15/02 Q

   B32B15/08 N

【請求項の数】6

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-85683(P2014-85683)

(22)【出願日】2014年4月17日

(65)【公開番号】特開2015-206836(P2015-206836A)

(43)【公開日】2015年11月19日

【審査請求日】2016年12月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】新日鐵住金株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100134980

【弁理士】

【氏名又は名称】千原 清誠

(74)【代理人】

【識別番号】100093469

【弁理士】

【氏名又は名称】杉岡 幹二

(72)【発明者】

【氏名】瀬戸 厚司

(72)【発明者】

【氏名】浜田 幸一

【審査官】 菊池 充

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１４−５０８６８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１２−５２０４０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／００７３８９９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−２３９０１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１２−５１４０７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２５０３７５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２００８−５３９１０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／００４５００８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２０１３−５３５０３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０３１５４７３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０７−１３９５８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ１０Ｋ １１／００−１３／００

Ｆ１６Ｆ １５／００−１５／３６

Ｂ３２Ｂ １／００−４３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属製のパッチパネル、金属製のメインパネル、および前記パッチパネルと前記メインパネルとを接着する接着部を備え、
前記接着部は、前記パッチパネルに接触している第１接着剤層と、前記第１接着剤層と前記メインパネルとの間に設けられた第２接着剤層とを含み、
前記第１接着剤層および前記第２接着剤層の熱膨張係数およびヤング率が、下記の（ｉ）式および（ii）式を満たす、パネル部材。
α１＜α２ ・・・ （ｉ）
Ｅ１＞Ｅ２ ・・・ （ii）
但し、（ｉ）式において、α１は第１接着剤層の熱膨張係数を意味し、α２は第２接着剤層の熱膨張係数を意味する。（ii）式において、Ｅ１は第１接着剤層のヤング率を意味し、Ｅ２は第２接着剤層のヤング率を意味する。

【請求項2】

前記第２接着剤層が前記第１接着剤層に接触している、請求項１に記載のパネル部材。

【請求項3】

前記第２接着剤層が前記メインパネルに接触している、請求項１または２に記載のパネル部材。

【請求項4】

前記接着部は、前記第２接着剤層と前記メインパネルとの間に設けられた第３接着剤層をさらに備え、
前記第１接着剤層、前記第２接着剤層および前記第３接着剤層の熱膨張係数およびヤング率が、下記の（iii）式および（iv）式を満たす、請求項１または２に記載のパネル部材。
α２＞ｍａｘ（α１、α３） ・・・ （iii）
Ｅ２＜ｍｉｎ（Ｅ１、Ｅ３） ・・・ （iv）
但し、（iii）式において、α３は第３接着剤層の熱膨張係数を意味し、ｍａｘ（α１、α３）はα１およびα３のうち大きい方の値を意味する。（iv）式において、Ｅ３は第３接着剤層のヤング率を意味し、ｍｉｎ（Ｅ１、Ｅ３）はＥ１およびＥ３のうち小さい方の値を意味する。

【請求項5】

前記第３接着剤層が前記第２接着材層に接触している、請求項４に記載のパネル部材。

【請求項6】

前記第３接着剤層が前記メインパネルに接触している、請求項４または５に記載のパネル部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、音響・振動を低減するパネル部材に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車、鉄道車両、船舶および航空機等の輸送機器においては、種々の要因により、音響・振動が発生する。

【0003】

例えば、自動車の動力源であるエンジンまたはモータは、駆動時に大きな音響・振動を発生する。この音響・振動が客室に伝達されると、客室内の乗員に不快感を与える。したがって、エンジンルームまたはモータルームと客室とを仕切るパネル部材（例えば、ダッシュクロス）は、音響・振動を低減する優れた機能を有することが重要である。

【0004】

そこで、従来、上記のような音響・振動の伝達を抑制するために、金属製のメインパネルに接着剤層を介して金属製のパッチパネルを貼り付けた構成を有するパネル部材が開発されている。

【0005】

例えば、特許文献１には、一対の高剛性層と、これらの間に挟まれた減音材層とを含む金属減音積層体が開示されている。金属減音積層体は、例えば、自動車用部品として用いられ、音響・振動エネルギーを減衰する。減音材層は、例えば、沈殿相、粘性層および補助成分の中から選ばれる１つ以上と、ポリマーマトリックスとを含む。減音材層は、音響・振動エネルギーを減衰させるとともに、一対の高剛性相を互いに結合する接着剤として機能する。

【0006】

また、例えば、特許文献２には、主パネル、音減衰パッチ、および主パネルと音減衰パッチとを接着する接着層を有するパネル組立が開示されている。音減衰パッチは、形成特徴部を備える。形成特徴部は、音減衰パッチに形成された開口部、穴、スリット、突起および凹部を含む。形成特徴部は、パネル組立の音抑制特性を著しく損なうことなくパネル組立の成形性を改善するために設けられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特表２００８−５３９１０８号公報

【特許文献2】特表２０１３−５３５０３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

上記のような従来のパネル部材を製造する際には、まず、メインパネル上にシート状の接着剤を配置し、接着剤上にパッチパネルを配置する。そして、接着剤が溶融する温度（例えば、１００〜３００℃）まで加熱し、メインパネルおよびパッチパネルを平坦な金型で挟んでプレスする。これによって、メインパネルおよびパッチパネルが接着剤を介して接着され、パネル部材が完成する。

【0009】

このようなプレス接着によって製造されるパネル部材では、メインパネルと接着剤との界面およびパッチパネルと接着剤との界面に残留応力が発生する。この残留応力が原因となって、パネル部材が変形する場合がある。言い換えると、平坦なパネル部材を得られない場合がある。

【0010】

ところで、パネル部材を輸送機器等の構成部材として用いる場合には、一般に、パネル部材にプレス成形が施される。このとき、プレス成形前のパネル部材が平坦な形状を有していなければ、プレス成形時に成形不良が発生する場合がある。

【0011】

また、パネル部材を輸送機器の構成部材として用いる場合、エンジン作動中等にパネル部材に面外変形を伴う振動が生じる。このとき、パッチパネルとメインパネルとの間の接着剤には、パッチパネルの慣性運動によって、引張応力および圧縮応力が繰り返し作用する。この引張応力の作用によって、パッチパネルと接着剤との界面においてき裂が発生する場合がある。特に、パネル部材に上記残留応力が発生している場合には、残留応力が引張応力に重畳し、き裂の発生を促進してしまう。これにより、パッチパネルがメインパネルから剥離してしまうことがある。

【0012】

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、プレス接着後の変形を抑制できかつパッチパネルの剥離を抑制できるパネル部材を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0013】

まず、本発明者らは、プレス接着後のパネル部材の変形態様を検証した。図１は、変形態様を検証するために用いたパネル部材１を示す図であり、（ａ）はパネル部材１の外観斜視図、（ｂ）はパネル部材１の側面図である。

【0014】

図１に示すパネル部材１は、金属製のパッチパネル２、接着剤層３および金属製のメインパネル４を備える。本発明者らは、このパネル部材１において、パッチパネル２、接着剤層３およびメインパネル４の特性を種々に変えて、パネル部材１の変形態様を検証した。その結果、パッチパネル２と接着剤層３との熱膨張係数の差、およびメインパネル４と接着剤層３との熱膨張係数の差が大きくなるほど、プレス接着後にパネル部材１の変形量が大きくなることを見出した。

【0015】

上記のようにパネル部材１の変形量が大きくなる理由を、本発明者らは以下のように考えた。まず、パッチパネル２、接着剤層３およびメインパネル４（以下、各構成要素ともいう。）は、プレス接着時に同じ温度に加熱され、その後、室温まで冷却される。この冷却時に、各構成要素は、熱膨張係数に比例して収縮する。一般に、接着剤の方が金属よりも熱膨張係数が大きいので、パッチパネル２およびメインパネル４よりも、接着剤層３の収縮量が大きくなる。このため、パッチパネル２と接着剤層３との界面およびメインパネル４と接着剤層３との界面には、各構成要素の収縮量の差に起因して引張応力が発生する。これにより、パネル部材１が変形すると考えられる。そして、パッチパネル２と接着剤層３との熱膨張係数の差、およびメインパネル４と接着剤層３との熱膨張係数の差が大きくなると、上記収縮量の差も大きくなるので、パネル部材１の変形量も大きくなると考えられる。

【0016】

次に、本発明者らは、上述の構成を有するパネル部材１を用いて、振動発生時のパネル部材１の変形挙動およびき裂の発生状況を詳細に調べた。具体的には、図１（ｂ）に点線で示すように、本発明者らは、パネル部材１に面外変形を伴う振動を生じさせた。その結果、以下のことが分かった。

【0017】

図２は、パネル部材１に振動を生じさせた場合のパッチパネル２、接着剤層３およびメインパネル４の状態を模式的に示した側面図である。上述したように、パネル部材１に面外変形を伴う振動を発生させた場合、パッチパネル２の慣性運動によって接着剤層３に圧縮応力および引張応力が繰り返し作用する。接着剤層３のヤング率はパッチパネル２およびメインパネル４よりも低いので、接着剤層３に引張応力が作用している場合には、接着剤層３は厚さを増すように変形した。このとき、図２に模式的に示すように、接着剤層３は、厚さ方向に直角な方向（横方向）に縮むようにも変形した。これらの変形に伴い、パッチパネル２と接着剤層３との界面５は、端部５ａに近づくほど接着剤層３側に撓んだ。また、界面５ほどでは無いが、メインパネル４と接着剤層３との界面６も、端部６ａに近づくほど接着剤層３側に撓んだ。そして、面外変形の振幅を増大させてパネル部材１に繰り返し振動を与えた結果、界面５からき裂が発生してパッチパネル２が剥離した。

【0018】

界面５および界面６における上記の変形は、パッチパネル２およびメインパネル４と接着剤層３とのヤング率の差が大きいほど大きくなり、界面５におけるき裂の発生も早くなった。一方、パッチパネル２と接着剤層３とのヤング率の差が小さい場合には、界面６からき裂が発生して、パッチパネル２が剥離した。

【0019】

上記の結果を踏まえて、本発明者らはさらに、複数の接着剤層を備えたパネル部材を作製し、プレス接着後のパネル部材の変形および振動発生時のパッチパネルの剥離について詳細に検証した。その結果、複数の接着剤層のヤング率を適切に調整することによって、プレス接着後のパネル部材の変形を抑制できるとともに、パッチパネルの剥離を抑制できることが分かった。

【0020】

本発明は、上記の知見に基づいて完成したものであり、下記のパネル部材を要旨とする。

【0021】

（１）金属製のパッチパネル、金属製のメインパネル、および前記パッチパネルと前記メインパネルとを接着する接着部を備え、
前記接着部は、前記パッチパネルに接触している第１接着剤層と、前記第１接着剤層と前記メインパネルとの間に設けられた第２接着剤層とを含み、
前記第１接着剤層および前記第２接着剤層の熱膨張係数およびヤング率が、下記の（ｉ）式および（ii）式を満たす、パネル部材。
α１＜α２ ・・・ （ｉ）
Ｅ１＞Ｅ２ ・・・ （ii）
但し、（ｉ）式において、α１は第１接着剤層の熱膨張係数を意味し、α２は第２接着剤層の熱膨張係数を意味する。（ii）式において、Ｅ１は第１接着剤層のヤング率を意味し、Ｅ２は第２接着剤層のヤング率を意味する。

【0022】

（２）前記第２接着剤層が前記第１接着剤層に接触している、上記（１）のパネル部材。

【0023】

（３）前記第２接着剤層が前記メインパネルに接触している、上記（１）または（２）のパネル部材。

【0024】

（４）前記接着部は、前記第２接着剤層と前記メインパネルとの間に設けられた第３接着剤層をさらに備え、
前記第１接着剤層、前記第２接着剤層および前記第３接着剤層の熱膨張係数およびヤング率が、下記の（iii）式および（iv）式を満たす、上記（１）または（２）のパネル部材。
α２＞ｍａｘ（α１、α３） ・・・ （iii）
Ｅ２＜ｍｉｎ（Ｅ１、Ｅ３） ・・・ （iv）
但し、（iii）式において、α３は第３接着剤層の熱膨張係数を意味し、ｍａｘ（α１、α３）はα１およびα３のうち大きい方の値を意味する。（iv）式において、Ｅ３は第３接着剤層のヤング率を意味し、ｍｉｎ（Ｅ１、Ｅ３）はＥ１およびＥ３のうち小さい方の値を意味する。

【0025】

（５）前記第３接着剤層が前記第２接着材層に接触している、上記（４）のパネル部材。

【0026】

（６）前記第３接着剤層が前記メインパネルに接触している、上記（４）または（５）のパネル部材。

【発明の効果】

【0027】

本発明によれば、プレス接着後の変形を抑制できかつパッチパネルの剥離を抑制できるパネル部材が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】変形態様の検証のために用いたパネル部材を示す図であり、（ａ）はパネル部材の外観斜視図、（ｂ）はパネル部材の側面図

【図2】図１のパネル部材に振動を生じさせた場合のメインパネル、接着剤層およびパッチパネルの状態を模式的に示した側面図

【図3】本発明の第１実施形態のパネル部材を示す側面図

【図4】本発明の第２実施形態のパネル部材を示す側面図

【図5】疲労試験片を示す図であり、（ａ）は疲労試験片の平面図、（ｂ）は疲労試験片の側面図

【発明を実施するための形態】

【0029】

（第１実施形態）
図３は、本発明の第１実施形態に係るパネル部材１０を示す側面図である。図３に示すように、パネル部材１０は、パッチパネル１２、接着部１４およびメインパネル１６を備える。パッチパネル１２およびメインパネル１６は、接着部１４を介して互いに接着される。なお、パッチパネル１２、接着部１４およびメインパネル１６の形状は、パネル部材１０の使用環境および用途等によって決定される。パッチパネル１２、接着部１４およびメインパネル１６は、例えば、図１のパネル部材１と同様に平面視長方形状に形成してもよい。

【0030】

パネル部材１０は、例えば成形加工（プレス成形等）を施した後、輸送機器の構成部材として用いられる。より具体的には、パネル部材１０は、例えば自動車製造工場において、自動車のダッシュパネルに加工される。

【0031】

接着部１４は、複数の接着剤層を含む。本実施形態では、接着部１４は、第１接着剤層１４ａおよび第２接着剤層１４ｂ（以下、それぞれ第１層１４ａおよび第２層１４ｂと略記する。）を含む。第１層１４ａは、パッチパネル１２に接触している。第２層１４ｂは、第１層１４ａとメインパネル１６との間に設けられる。本実施形態では、第２層１４ｂは、第１層１４ａおよびメインパネル１６に接触している。すなわち、本実施形態では、メインパネル１６上に、第２層１４ｂ、第１層１４ａおよびパッチパネル１２が順に積層されている。

【0032】

パッチパネル１２の厚みは、例えば０．５〜３．２ｍｍであり、０．７〜２．３ｍｍであることが好ましい。第１層１４ａの厚みは、例えば０．０２〜１．０ｍｍであり、０．０３〜０．５ｍｍであることが好ましい。第２層１４ｂの厚みは、例えば０．０２〜１．０ｍｍであり、０．０３〜０．５ｍｍであることが好ましい。メインパネル１６の厚みは、例えば０．５〜２．０ｍｍであり、０．５〜１．５ｍｍであることが好ましい。

【0033】

パッチパネル１２およびメインパネル１６としては、種々の金属板（例えば、鋼板、アルミニウム板、アルミニウム合金板、チタン板、チタン合金板、マグネシウム板、またはマグネシウム合金板）を用いることができる。第１層１４ａおよび第２層１４ｂは、例えば樹脂製の接着剤（アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ゴム系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂等）からなる。第１層１４ａおよび第２層１４ｂの熱膨張係数は、パッチパネル１２およびメインパネル１６の熱膨張係数よりも大きく、第１層１４ａおよび第２層１４ｂのヤング率は、パッチパネル１２およびメインパネル１６のヤング率よりも低い。

【0034】

パネル部材１０は、例えば以下のようにして製造できる。まず、メインパネル１６の上面に第２層１４ｂおよび第１層１４ａを形成する。第２層１４ｂおよび第１層１４ａは、例えば、接着剤シートをメインパネル１６に貼り付けることによって形成できる。その後、第１層１４ａ上にパッチパネル１２を置き、接着部１４として用いた接着剤のガラス遷移温度以上に加熱する。加熱した状態で、パッチパネル１２およびメインパネル１６を金型を用いて互いに押し付ける。すなわち、パッチパネル１２およびメインパネル１６をプレス接着する。最後に、パッチパネル１２、接着部１４およびメインパネル１６を冷却する。

【0035】

本実施形態では、下記の（ｉ）式および（ii）式を満たすように、第１層１４ａおよび第２層１４ｂの材料が適宜選択される。
α１＜α２ ・・・ （ｉ）
Ｅ１＞Ｅ２ ・・・ （ii）
但し、（ｉ）式において、α１は第１層１４ａの熱膨張係数を意味し、α２は第２層１４ｂの熱膨張係数を意味する。（ii）式において、Ｅ１は第１層１４ａのヤング率を意味し、Ｅ２は第２層１４ｂのヤング率を意味する。

【0036】

上述したように、第１層１４ａの熱膨張係数は、金属製のパッチパネル１２の熱膨張係数よりも大きい。第１層１４ａおよびパッチパネル１２の熱膨張係数の差が大きい場合には、パネル部材１０の冷却時に、第１層１４ａおよびパッチパネル１２の収縮量の差が大きくなる。しかし、熱膨張係数α１，α２が（ｉ）式を満たす場合、すなわち、第１層１４ａの熱膨張係数が小さい場合には、第１層１４ａおよびパッチパネル１２の熱膨張係数の差を小さくできる。これにより、プレス接着後のパネル部材１０の冷却時に、第１層１４ａおよびパッチパネル１２の収縮量の差を小さくできる。その結果、プレス接着後のパネル部材１０において、第１層１４ａとパッチパネル１２との界面１８近傍に発生する残留応力を小さくできる。これにより、プレス接着後のパネル部材１０の変形を抑制できる。

【0037】

上述したように、第１層１４ａのヤング率は、金属製のパッチパネル１２のヤング率よりも低い。第１層１４ａおよびパッチパネル１２のヤング率の差が大きい場合には、パネル部材１０に面外変形を伴う振動が発生した際に、第１層１４ａおよびパッチパネル１２の変形量の差が大きくなる。これにより、第１層１４ａとパッチパネル１２との界面１８の撓みが大きくなる。しかし、ヤング率Ｅ１，Ｅ２が（ii）式を満たす場合、すなわち、第１層１４ａのヤング率が高い場合には、第１層１４ａおよびパッチパネル１２のヤング率の差を小さくできる。これにより、パネル部材１０に面外変形を伴う振動が発生した際に、第１層１４ａおよびパッチパネル１２の変形量の差が大きくなることを防止できる。その結果、第１層１４ａとパッチパネル１２との界面１８の撓みを抑制できる。また、本実施形態では、上述のように界面１８近傍における残留応力の発生が抑制されている。これにより、振動に伴うパッチパネル１２の慣性運動によって第１層１４ａに引張応力が作用しても、界面１８近傍において大きな重畳応力（引張応力および残留応力の和）が発生することを防止できる。これらの結果、界面１８においてき裂が発生することを抑制でき、パッチパネル１２の剥離を抑制できる。

【0038】

パネル部材１０では、接着部１４において第１層１４ａよりもメインパネル１６側に、第１層１４ａよりもヤング率が低い第２層１４ｂが設けられる。これにより、接着部１４の平均ヤング率（本実施形態では、第１層１４ａおよび第２層１４ｂのヤング率の平均値）を低くすることができ、パネル部材１０に生じた振動を十分に減衰させることができる。すなわち、パネル部材１０では、第１層１４ａによってパッチパネル１２の剥離を防止しつつ、第２層１４ｂによってパネル部材１０の振動を抑制できる。

【0039】

（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態に係るパネル部材２０を示す側面図である。パネル部材２０が上述のパネル部材１０と異なるのは、接着部１４の代わりに接着部２２を備えている点である。接着部２２が接着部１４と異なるのは、第１層１４ａおよび第２層１４ｂの代わりに、第１接着剤層２２ａ、第２接着剤層２２ｂおよび第３接着剤層２２ｃ（以下、それぞれ第１層２２ａ、第２層２２ｂおよび第３層２２ｃと略記する。）を備える点である。

【0040】

第１層２２ａは、パッチパネル１２に接触している。第３層２２ｃは、メインパネル１６に接触している。第２層２２ｂは、第１層２２ａと第３層２２ｃとの間に設けられている。第２層２２ｂは、第１層２２ａおよび第３層２２ｃに接触している。すなわち、本実施形態では、メインパネル１６上に、第３層２２ｃ、第２層２２ｂ、第１層２２ａおよびパッチパネル１２が順に積層されている。

【0041】

なお、第１層２２ａ、第２層２２ｂおよび第３層２２ｃとしては、例えば、上述の第１層１４ａおよび第２層１４ｂと同様の材料を用いることができる。また、パネル部材２０は、例えば、上述のパネル部材１０と同様の方法で製造できる。本実施形態では、第１層２２ａ、第２層２２ｂおよび第３層２２ｃの熱膨張係数は、パッチパネル１２およびメインパネル１６の熱膨張係数よりも大きく、第１層２２ａ、第２層２２ｂおよび第３層２２ｃのヤング率は、パッチパネル１２およびメインパネル１６のヤング率よりも低い。

【0042】

パネル部材２０においては、第１層２２ａの厚みは、例えば０．０２〜１．０ｍｍであり、０．０３〜０．５ｍｍであることが好ましい。第２層２２ｂの厚みは、例えば０．０２〜１．０ｍｍであり、０．０３〜０．５ｍｍであることが好ましい。第３層２２ｃの厚みは、例えば０．０３〜１．０ｍｍであり、０．０３〜０．５ｍｍであることが好ましい。

【0043】

本実施形態では、下記の（iii）式および（iv）式を満たすように、第１層２２ａ、第２層２２ｂおよび第３層２２ｃの材料が適宜選択される。
α２＞ｍａｘ（α１、α３） ・・・ （iii）
Ｅ２＜ｍｉｎ（Ｅ１、Ｅ３） ・・・ （iv）
但し、（iii）式において、α３は第３層２２ｃの熱膨張係数を意味し、ｍａｘ（α１、α３）はα１およびα３のうち大きい方の値を意味する。（iv）式において、Ｅ３は第３層２２ｃのヤング率を意味し、ｍｉｎ（Ｅ１、Ｅ３）はＥ１およびＥ３のうち小さい方の値を意味する。

【0044】

上述したように、第１層２２ａおよび第３層２２ｃの熱膨張係数は、パッチパネル１２およびメインパネル１６の熱膨張係数よりも大きい。第１層２２ａおよびパッチパネル１２の熱膨張係数の差が大きい場合には、パネル部材２０の冷却時に、第１層１４ａおよびパッチパネル１２の収縮量の差が大きくなる。同様に、第３層２２ｃおよびメインパネル１６の熱膨張係数の差が大きい場合には、パネル部材２０の冷却時に、第３層２２ｃおよびメインパネル１６の収縮量の差が大きくなる。

【0045】

しかし、熱膨張係数α１，α２，α３が（iii）式を満たす場合、すなわち、第１層２２ａおよび第３層２２ｃの熱膨張係数が小さい場合には、第１層２２ａとパッチパネル１２との熱膨張係数の差および第３層２２ｃとメインパネル１６との熱膨張係数の差を小さくできる。これにより、プレス接着後のパネル部材２０の冷却時に、第１層２２ａとパッチパネル１２との収縮量の差および第３層２２ｃとメインパネル１６との収縮量の差を小さくできる。その結果、プレス接着後のパネル部材２０において、第１層２２ａとパッチパネル１２との界面２４近傍に発生する残留応力および第３層２２ｃとメインパネル１６との界面２６近傍に発生する残留応力を小さくできる。これにより、プレス接着後のパネル部材２０の変形を抑制できる。

【0046】

上述したように、第１層２２ａおよび第３層２２ｃのヤング率は、パッチパネル１２およびメインパネル１６のヤング率よりも低い。第１層２２ａおよびパッチパネル１２のヤング率の差が大きい場合には、パネル部材２０に面外変形を伴う振動が発生した際に、第１層２２ａおよびパッチパネル１２の変形量の差が大きくなる。これにより、第１層２２ａとパッチパネル１２との界面２４の撓みが大きくなる。同様に、第３層２２ｃおよびメインパネル１６のヤング率の差が大きい場合には、パネル部材２０に面外変形を伴う振動が発生した際に、第３層２２ｃおよびメインパネル１６の変形量の差が大きくなる。これにより、第３層２２ｃとメインパネル１６との界面２６の撓みが大きくなる。

【0047】

しかし、ヤング率Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３が（iv）式を満たす場合、すなわち、第１層２２ａおよび第３層２２ｃのヤング率が高い場合には、第１層２２ａとパッチパネル１２とのヤング率の差および第３層２２ｃとメインパネル１６とのヤング率の差を小さくできる。これにより、パネル部材２０に面外変形を伴う振動が発生した際に、第１層２２ａとパッチパネル１２との変形量の差および第３層２２ｃとメインパネル１６との変形量の差が大きくなることを防止できる。その結果、界面２４，２６の撓みを抑制できる。また、本実施形態では、上述のように界面２４，２６近傍における残留応力の発生が抑制されている。これにより、振動に伴うパッチパネル１２の慣性運動によって第１層２２ａおよび第３層２２ｃに引張応力が作用しても、界面２４，２６近傍において大きな重畳応力（引張応力および残留応力の和）が発生することを防止できる。これらの結果、界面２４，２６においてき裂が発生することを抑制でき、パッチパネル１２の剥離を抑制できる。

【0048】

パネル部材２０では、接着部２２において第１層２２ａと第３層２２ｃとの間に、第１層２２ａおよび第３層２２ｃよりもヤング率が低い第２層２２ｂが設けられる。これにより、接着部２２の平均ヤング率（本実施形態では、第１層２２ａ、第２層２２ｂおよび第３層２２ｃのヤング率の平均値）を低くすることができ、パネル部材２０に生じた振動を十分に減衰させることができる。すなわち、パネル部材２０では、第１層２２ａおよび第３層２２ｃによってパッチパネル１２の剥離を防止しつつ、第２層２２ｂによってパネル部材２０の振動を抑制できる。

【0049】

（他の実施形態）
本発明では、少なくとも、上記の（ｉ）式および（ii）式を満たす第１接着剤層および第２接着剤層を有していればよく、接着部の構成は上述の例に限定されない。例えば、上述のパネル部材１０において、第１層１４ａと第２層１４ｂとの間に他の１または複数の接着剤層をさらに設けてもよく、第２層１４ｂとメインパネル１６との間に他の１または複数の接着剤層をさらに設けてもよい。例えば、上述のパネル部材２０において、第１層２２ａと第２層２２ｂとの間に他の１または複数の接着剤層をさらに設けてもよく、第２層２２ｂと第３層２２ｃとの間に他の１または複数の接着剤層をさらに設けてもよく、第３層２２ｃとメインパネル１６との間に他の１または複数の接着剤層をさらに設けてもよい。

【0050】

また、例えば、第２実施形態と同様に接着部が３つの層から構成されている場合において、第３接着剤層（メインパネルに接触している層）の熱膨張係数およびヤング率が上記の（iii）式および（iv）式を満たしていなくてもよい。

【0051】

上述の実施形態では、接着部の全体が複数の接着剤層によって構成される場合について説明したが、接着部の構成は上述の例に限定されない。例えば、パッチパネルの剥離が特に生じやすい部分についてのみ、本発明の要件を満たすように複数の接着剤層を設けてもよい。具体的には、例えば、パッチパネル１２の角部近傍においてのみ、複数の接着剤層によって接着部を構成し、上記角部近傍以外の部分では、１つの接着剤層（すなわち、単層の接着剤）によって接着部を構成してもよい。

【0052】

以下、実施例によって本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

【実施例1】

【0053】

実施例１では、パッチパネル、メインパネルおよび接着部の特性を変えて、上述した製造方法によって請求項１に係るパネル部材（以下、本発明例ともいう）および比較例のパネル部材を複数作製した。そして、各パネル部材から、図５に示す形状および寸法の疲労試験片を採取した。なお、図示は省略するが、図５の疲労試験片において、メインパネルの先端部（図５において右端部）は、溶接等によってパッチパネルの下面に接合されている。採取した試験片に繰り返し荷重を与えることによって、面外変形を伴う振動（周波数：２５Ｈｚ）を生じさせ、パッチパネルの剥離が発生するまでの繰り返し数を求めた。

【0054】

下記の表１に、本発明例および比較例のパネル部材の構成とともに、上記の疲労試験の結果を示す。なお、試験Ｎｏ．１および６において用いた比較例のパネル部材は、接着部が１つの接着剤層からなる。表１に示す繰り返し数は、試験Ｎｏ．１〜５については、試験Ｎｏ．１の疲労試験片の繰り返し数で除することによって無次元化した値であり、試験Ｎｏ．６〜１０については、試験Ｎｏ．６の疲労試験片の繰り返し数で除することによって無次元化した値である。

【0055】

【表1】

【0056】

表１から明らかなように、本発明の要件を満たした試験片では、本発明の要件を満たしていない比較例の試験片に比べて、パッチパネルの剥離が生じるまでの繰り返し数が明らかに増加した。以上のことから、本発明のパネル部材によれば、パッチパネルの剥離を十分に防止できることが分かる。

【実施例2】

【0057】

実施例２では、パッチパネル、メインパネルおよび接着部の特性を変えて、上述した製造方法によって請求項１および３に係るパネル部材（以下、本発明例ともいう）ならびに比較例のパネル部材を複数作製した。そして、各パネル部材から、上記実施例１と同様に、図５に示す形状および寸法の疲労試験片を採取した。採取した試験片に繰り返し荷重を与えることによって、面外変形を伴う振動（周波数：２５Ｈｚ）を生じさせ、パッチパネルの剥離が発生するまでの繰り返し数を求めた。

【0058】

下記の表２に、本発明例および比較例のパネル部材の構成とともに、疲労試験の結果を示す。なお、試験Ｎｏ．１４、１５および２１において用いた本発明例のパネル部材は、請求項４の要件を満たしている。一方、試験Ｎｏ．２０において用いた本発明例のパネル部材は、請求項１の要件は満たしているが、請求項４の要件は満たしていない。試験Ｎｏ．１１および１６において用いた比較例のパネル部材は、接着部が１つの接着剤層からなる。表２に示す繰り返し数は、試験Ｎｏ．１１〜１５については、試験Ｎｏ．１１の疲労試験片の繰り返し数で除することによって無次元化した値であり、試験Ｎｏ．１６〜２１については、試験Ｎｏ．１６の疲労試験片の繰り返し数で除することによって無次元化した値である。

【0059】

【表2】

【0060】

表２から明らかなように、本発明の要件を満たした試験片では、本発明の要件を満たしていない比較例の試験片に比べて、パッチパネルの剥離が生じるまでの繰り返し数が明らかに増加した。特に、請求項４の要件を満たしたパネル部材では、パッチパネルの剥離が十分に防止できることが分かった。

【産業上の利用可能性】

【0061】

本発明によれば、プレス接着後の変形を抑制できかつパッチパネルの剥離を抑制できるパネル部材が得られる。したがって、本発明のパネル部材は、種々の輸送機器の構成部材として好適に利用できる。

【符号の説明】

【0062】

１、１０、２０ パネル部材
２、１２ パッチパネル
３ 接着剤層
４、１６ メインパネル
５、６ 界面
５ａ、６ａ 端部
１４、２２ 接着部
１４ａ、２２ａ 第１接着剤層
１４ｂ、２２ｂ 第２接着剤層
１８、２４、２６ 界面
２２ｃ 第３接着剤層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】