特開 2023-76418 プラスチック複合素材パネルおよびその成形方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023076418

(43)【公開日】2023-06-01

(54)【発明の名称】プラスチック複合素材パネルおよびその成形方法

(51)【国際特許分類】

   B62D 25/06 20060101AFI20230525BHJP

   B62D 31/02 20060101ALI20230525BHJP

   B60R 13/02 20060101ALI20230525BHJP

   B29C 45/44 20060101ALI20230525BHJP

   B29C 51/08 20060101ALI20230525BHJP

   B29C 51/12 20060101ALI20230525BHJP

   B29C 51/14 20060101ALI20230525BHJP

   B62D 29/04 20060101ALI20230525BHJP

   B29C 51/34 20060101ALI20230525BHJP

   B29C 45/14 20060101ALI20230525BHJP

【ＦＩ】

B62D25/06 Z

B62D31/02 A

B60R13/02 A

B29C45/44

B29C51/08

B29C51/12

B29C51/14

B62D29/04 A

B29C51/34

B29C45/14

【審査請求】未請求

【請求項の数】17

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022186369

(22)【出願日】2022-11-22

(31)【優先権主張番号】10-2021-0161013

(32)【優先日】2021-11-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(31)【優先権主張番号】10-2022-0107762

(32)【優先日】2022-08-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(71)【出願人】

【識別番号】591251636

【氏名又は名称】現代自動車株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＨＹＵＮＤＡＩ ＭＯＴＯＲ ＣＯＭＰＡＮＹ

【住所又は居所原語表記】１２， Ｈｅｏｌｌｅｕｎｇ－ｒｏ， Ｓｅｏｃｈｏ－ｇｕ， Ｓｅｏｕｌ， Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(71)【出願人】

【識別番号】500518050

【氏名又は名称】起亞株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＫＩＡ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

【住所又は居所原語表記】１２， Ｈｅｏｌｌｅｕｎｇ－ｒｏ， Ｓｅｏｃｈｏ－ｇｕ， Ｓｅｏｕｌ， Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】110000051

【氏名又は名称】弁理士法人共生国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】金 ミン 洙

(72)【発明者】

【氏名】申 重 賢

(72)【発明者】

【氏名】宋 元 基

(72)【発明者】

【氏名】尹 賢 哲

(72)【発明者】

【氏名】權 ヒョンイ

(72)【発明者】

【氏名】金 在 學

(72)【発明者】

【氏名】金 佑 鎭

【テーマコード（参考）】

3D023

3D203

4F202

4F206

4F208

【Ｆターム（参考）】

3D023BA01

3D023BB02

3D023BC01

3D023BC02

3D023BD01

3D023BE06

3D023BE31

3D203AA02

3D203AA12

3D203BB59

3D203CA07

3D203CA09

3D203CA79

4F202AA31

4F202AB11

4F202AB25

4F202AD05

4F202AD08

4F202AD20

4F202AD34

4F202AH18

4F202AH25

4F202CA11

4F202CA17

4F202CB01

4F202CB12

4F202CB22

4F202CK13

4F202CK32

4F202CK54

4F202CQ01

4F206AA31

4F206AB11

4F206AB25

4F206AD05

4F206AD08

4F206AD20

4F206AD34

4F206AH18

4F206AH25

4F206JA07

4F206JB12

4F206JL02

4F206JQ81

4F208AA31

4F208AB25

4F208AC03

4F208AD05

4F208AD08

4F208AD16

4F208AD20

4F208AH18

4F208AH25

4F208MA05

4F208MB01

4F208MB22

4F208MC03

4F208MG04

4F208MH06

4F208MJ05

4F208MK20

4F208MW02

4F208MW23

(57)【要約】

【課題】剛性および成形性が増大したプラスチック複合素材パネルを提供する。
【解決手段】本発明によるプラスチック複合素材パネルは、ｉ）複数の樹脂層が積層された成形シートと、成形シートに形成された補強層を含み、車体フレームに接合されるルーフ板材部と、ｉｉ）補強層によってルーフ板材部の縁の終端に形成された材料充填（ｍａｔｅｒｉａｌ ｆｉｌｌｉｎｇ）部を含む。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の樹脂層が積層された成形シート、および前記成形シートに形成された補強層を含み、車体フレームに接合されるルーフ板材部と、
前記補強層によって前記ルーフ板材部の縁の終端に形成された材料充填（ｍａｔｅｒｉａｌ ｆｉｌｌｉｎｇ）部と、
を含むことを特徴とするプラスチック複合素材パネル。

【請求項2】

前記材料充填部は、
前記成形シートの縁の終端のアンダーカット部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプラスチック複合素材パネル。

【請求項3】

前記ルーフ板材部は、
ルーフスキンセクションと、
前記ルーフスキンセクションの縁から延びて、前記材料充填部が形成されたルーフ延長セクションと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のプラスチック複合素材パネル。

【請求項4】

前記ルーフ板材部は、
前記ルーフスキンセクションの縁の下部で前記補強層に形成され、前記車体フレームに接着剤により接合される第１接合セクションと、
前記ルーフ延長セクションの縁の下部で前記補強層に形成され、前記車体フレームに接着剤により接合される第２接合セクションと、
を含むことを特徴とする請求項３に記載のプラスチック複合素材パネル。

【請求項5】

前記ルーフ板材部は、
前記第１接合セクションおよび前記第２接合セクションよりも小さい厚さで前記補強層に形成され、前記ルーフ延長セクションで前記第１接合セクションと前記第２接合セクションとの間に形成された車体安着セクション
を含むことを特徴とする請求項４に記載のプラスチック複合素材パネル。

【請求項6】

前記車体安着セクションは、
前記車体フレームで上側に突出した突出部に安着することを特徴とする請求項５に記載のプラスチック複合素材パネル。

【請求項7】

前記材料充填部は、上側から下側に行くほど断面幅が徐々に小さくなる形状で備えられることを特徴とする請求項１に記載のプラスチック複合素材パネル。

【請求項8】

前記補強層は、ポリウレタン化合物と繊維素材を含むことを特徴とする請求項１に記載のプラスチック複合素材パネル。

【請求項9】

請求項１ないし８のうちのいずれか一項に記載のプラスチック複合素材パネルを成形する方法であって、
（ａ）複数の樹脂層が積層された多層シートを固定ダイおよび少なくとも一つの第１スライドダイにより熱成形して成形シートを製作する段階と、
（ｂ）補強ソースが塗布された前記成形シートをロウアーダイおよびアッパーダイによりプレス成形して前記成形シートに補強層と材料充填部が形成されたプラスチック複合素材パネルを製作する段階と、
を含むことを特徴とするプラスチック複合素材パネルの成形方法。

【請求項10】

前記（ａ）段階では、
前記固定ダイで前記少なくとも一つの第１スライドダイを斜線方向にスライド移動させて、アンダーカット部および前記アンダーカット部から延びた延長部が縁部分に形成されている前記成形シートを取り出すことを特徴とする請求項９に記載のプラスチック複合素材パネルの成形方法。

【請求項11】

前記（ａ）段階では、
前記延長部を後加工して除去することを特徴とする請求項１０に記載のプラスチック複合素材パネルの成形方法。

【請求項12】

前記（ｂ）段階では、
ルーフスキンセクションを成形するようになっている第１成形面と、ルーフ延長セクションを成形するようになっている第２成形面が形成された前記ロウアーダイに前記成形シートをロードして、前記成形シートに前記補強ソースを塗布することを特徴とする請求項１１に記載のプラスチック複合素材パネルの成形方法。

【請求項13】

前記（ｂ）段階では、
第１接合セクションを成形するようになっている第１成形溝、第２接合セクションを成形するようになっている第２成形溝、車体安着セクションを成形するようになっている成形突起、および前記材料充填部を成形するようになっている第３成形溝が上下方向に沿って形成されたアッパーダイを前記ロウアーダイに合型することを特徴とする請求項１２に記載のプラスチック複合素材パネルの成形方法。

【請求項14】

前記（ｂ）段階では、
前記アッパーダイを前記ロウアーダイから離型させて、前記プラスチック複合素材パネルを上側方向に取り出すことを特徴とする請求項１３に記載のプラスチック複合素材パネルの成形方法。

【請求項15】

前記（ｂ）段階では、
ルーフスキンセクションを成形するようになっている第１成形面と、ルーフ延長セクションを成形するようになっている第２成形面が形成され、少なくとも一つの第２スライドダイが設置された前記ロウアーダイに前記成形シートをロードして、前記成形シートに前記補強ソースを塗布することを特徴とする請求項１０に記載のプラスチック複合素材パネルの成形方法。

【請求項16】

前記（ｂ）段階では、
第１接合セクションを成形するようになっている第１成形溝、第２接合セクションを成形するようになっている第２成形溝、および車体安着セクションを成形するようになっている成形突起が形成されたアッパーダイを、前記材料充填部を成形するようになっている第３成形溝が形成された前記少なくとも一つの第２スライドダイおよび前記ロウアーダイと合型することを特徴とする請求項１５に記載のプラスチック複合素材パネルの成形方法。

【請求項17】

前記（ｂ）段階では、
前記アッパーダイを前記ロウアーダイから離型させて、前記少なくとも一つの第２スライドダイを水平方向にスライド移動させて、前記プラスチック複合素材パネルを上側方向に取り出して、
前記プラスチック複合素材パネルの前記延長部を後加工して除去することを特徴とする請求項１６に記載のプラスチック複合素材パネルの成形方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プラスチック複合素材パネルに関し、より詳細にはＰＢＶ（Ｐｕｒｐｏｓｅ Ｂｕｉｌｔ Ｖｅｈｉｃｌｅ）車両の車体に接合されるプラスチック複合素材パネルおよびその成形方法に関する。

【背景技術】

【0002】

最近、自動車業界では人間中心のダイナミックな未来都市を実現するための新概念の未来モビリティビジョンを紹介している。このような未来のモビリティソリューションの一つが目的基盤モビリティとしてのＰＢＶ（Ｐｕｒｐｏｓｅ Ｂｕｉｌｔ Ｖｅｈｉｃｌｅ）車両である。

【0003】

ＰＢＶ車両は、地上で目的地まで移動する時間の間、搭乗客に必要なオーダーメード型サービスを提供する環境に優しい移動ソリューションであり、電気車基盤（ＥＶ：ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ）、人工知能を活用して状況別の最適経路設定および群集走行をすることもできる。

【0004】

ＰＢＶ車両の車体は、アンダーボディ（当業界ではローリングシャーシまたはスケートボードともいう）と、そのアンダーボディ上に装着されるアッパーボディを含む。

【0005】

通常、アッパーボディはスチール素材の車体フレームと、車体フレームに組み立てられるスチール素材の複数のアウターパネルを備えている。最近では車体の軽量化を図るために、スチール素材の複数のアウターパネルを複数のプラスチック複合素材パネルに代えている。

【0006】

複数のプラスチック複合素材パネルは、プラスチック複合素材の生地を金型により設定された形状に成形する方式で製造される。複数のプラスチック複合素材パネルは、車体フレームにボルトおよびナット、または接着剤で接合される。

【0007】

しかし、このような複数のプラスチック複合素材パネルを車体フレームに適用するためには、原価節減および組み立て工程の単純化を図るように複数のプラスチック複合素材パネルの適用部位を最小化する必要がある。

【0008】

さらに、従来技術によれば、複数のプラスチック複合素材パネルの折り曲げ形状部位（アンダーカット部位）が金型の成形部に引っかかり複数のプラスチック複合素材パネルを金型から円滑に取り出せない問題が発生した。

【0009】

延いては、複数のプラスチック複合素材パネルは、スチール素材のパネルと比較すると、剛性が不足し、熱変形に脆弱であるという短所がある。

【0010】

この背景技術の部分に記載された事項は、発明の背景に対する理解増進のために記載されたものであって、この技術が属する分野で通常の知識を有する者に既に知られている従来技術ではない内容を含み得る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】特開２０１６－２１０３９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、車体フレームに組み立てられるプラスチック複合素材の複数のアウターパネルの適用部位を最小化することができ、剛性が増大したプラスチック複合素材パネルを提供することにある。

【0013】

また、本発明の目的は、プラスチック複合素材パネルの成形性を増大させるようにしたプラスチック複合素材パネルの成形方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0014】

上記目的を達成するためになされた本発明の一態様によるプラスチック複合素材パネルは、ｉ）複数の樹脂層が積層された成形シート、および前記成形シートに形成された補強層を含み、車体フレームに接合されるルーフ板材部と、ｉｉ）前記補強層によって前記ルーフ板材部の縁の終端に形成された材料充填（ｍａｔｅｒｉａｌ ｆｉｌｌｉｎｇ）部と、を含むことを特徴とする。

【0015】

前記材料充填部は、前記成形シートの縁の終端のアンダーカット部に形成され得る。

【0016】

前記ルーフ板材部は、ルーフスキンセクションと、前記ルーフスキンセクションの縁から延びて、前記材料充填部が形成されたルーフ延長セクションと、を含み得る。

【0017】

前記ルーフ板材部は、前記ルーフスキンセクションの縁の下部で前記補強層に形成され、前記車体フレームに接着剤により接合される第１接合セクションと、前記ルーフ延長セクションの縁の下部で前記補強層に形成され、前記車体フレームに接着剤により接合される第２接合セクションと、を含み得る。

【0018】

前記ルーフ板材部は、前記第１接合セクションおよび前記第２接合セクションよりも小さい厚さで前記補強層に形成され、前記ルーフ延長セクションで前記第１接合セクションと前記第２接合セクションとの間に形成された車体安着セクションを含み得る。

【0019】

前記車体安着セクションは、前記車体フレームで上側に突出した突出部に安着し得る。

【0020】

前記材料充填部は、上側から下側に行くほど断面幅が徐々に小さくなる形状で備えられ得る。

【0021】

前記補強層は、ポリウレタン化合物と繊維素材を含み得る。

【0022】

上記目的を達成するためになされた本発明の一態様によるプラスチック複合素材パネルの成形方法は、（ａ）複数の樹脂層が積層された多層シートを固定ダイおよび少なくとも一つの第１スライドダイにより熱成形して成形シートを製作する段階と、（ｂ）補強ソースが塗布された前記成形シートをロウアーダイおよびアッパーダイによりプレス成形して前記成形シートに補強層と材料充填部が形成されたプラスチック複合素材パネルを製作する段階と、を含むことを特徴とする。

【0023】

前記（ａ）段階では、前記固定ダイで前記少なくとも一つの第１スライドダイを斜線方向にスライド移動させて、アンダーカット部および前記アンダーカット部から延びた延長部が縁部分に形成されている前記成形シートを取り出し得る。

【0024】

前記（ａ）段階では、前記延長部を後加工して除去し得る。

【0025】

前記（ｂ）段階では、ルーフスキンセクションを成形するようになっている第１成形面と、ルーフ延長セクションを成形するようになっている第２成形面が形成された前記ロウアーダイに前記成形シートをロードして、前記成形シートに前記補強ソースを塗布し得る。

【0026】

前記（ｂ）段階では、第１接合セクションを成形するようになっている第１成形溝、第２接合セクションを成形するようになっている第２成形溝、車体安着セクションを成形するようになっている成形突起、および前記材料充填部を成形するようになっている第３成形溝が上下方向に沿って形成されたアッパーダイを前記ロウアーダイに合型し得る。

【0027】

前記（ｂ）段階では、前記アッパーダイを前記ロウアーダイから離型させて、前記プラスチック複合素材パネルを上側方向に取り出し得る。

【0028】

前記（ｂ）段階では、ルーフスキンセクションを成形するようになっている第１成形面と、ルーフ延長セクションを成形するようになっている第２成形面が形成され、少なくとも一つの第２スライドダイが設置された前記ロウアーダイに前記成形シートをロードして、前記成形シートに前記補強ソースを塗布し得る。

【0029】

前記（ｂ）段階では、第１接合セクションを成形するようになっている第１成形溝、第２接合セクションを成形するようになっている第２成形溝、および車体安着セクションを成形するようになっている成形突起が形成されたアッパーダイを、前記材料充填部を成形するようになっている第３成形溝が形成された前記少なくとも一つの第２スライドダイおよび前記ロウアーダイと合型し得る。

【0030】

前記（ｂ）段階では、前記アッパーダイを前記ロウアーダイから離型させて、前記少なくとも一つの第２スライドダイを水平方向にスライド移動させて、前記プラスチック複合素材パネルを上側方向に取り出し得る。

【0031】

また、前記（ｂ）段階では、前記プラスチック複合素材パネルの前記延長部を後加工して除去し得る。

【発明の効果】

【0032】

本発明によれば、プラスチック複合素材パネルの剛性および成形性を増大させることができ、原価節減および組み立て工程の単純化を図ることができる。

【0033】

その他に本発明により得ることができるか、予測される効果については本発明に係る詳細な説明で直接的または暗示的に開示する。すなわち、本発明により予測される多様な効果については後述する詳細な説明内で開示される。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】本発明の一実施形態に適用される車体の一例を示す図である。

【図2】本発明の一実施形態によるプラスチック複合素材パネルの組み立て構造を示す断面図である。

【図3】本発明の一実施形態によるプラスチック複合素材パネルを示す断面図である。

【図4】本発明の一実施形態によるプラスチック複合素材パネルの成形方法を説明するための図である。

【図5】本発明の一実施形態によるプラスチック複合素材パネルの成形方法を説明するための図である。

【図6】本発明の一実施形態によるプラスチック複合素材パネルの成形方法を説明するための図である。

【図7】本発明の一実施形態によるプラスチック複合素材パネルの成形方法を説明するための図である。

【図8】本発明の一実施形態によるプラスチック複合素材パネルの成形方法を説明するための図である。

【図9】本発明の他の実施形態によるプラスチック複合素材パネルの成形方法を説明するための図である。

【図10】本発明の他の実施形態によるプラスチック複合素材パネルの成形方法を説明するための図である。

【図11】本発明の他の実施形態によるプラスチック複合素材パネルの成形方法を説明するための図である。

【図12】本発明の他の実施形態によるプラスチック複合素材パネルの成形方法を説明するための図である。

【図13】本発明の他の実施形態によるプラスチック複合素材パネルの成形方法を説明するための図である。

【図14】本発明の他の実施形態によるプラスチック複合素材パネルの成形方法を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0035】

以下、図面を参照して本発明の実施形態について本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は様々な異なる形態で実現することができ、ここで説明する実施形態に限定されない。

【0036】

本発明を明確に説明するために、説明と関係ない部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似の構成要素に対しては同じ参照符号を付ける。

【0037】

図面に示す各構成の大きさおよび厚さは説明の便宜上任意に示したもので、本発明は必ずしも図面に示されたものに限定されず、様々な部分および領域を明確に表現するために厚さを誇張して示した。

【0038】

そして、以下の詳細な説明で構成の名称を第１、第２などに区分したのはその構成が同じであるため、これを区分するためのものであり、以下の説明で必ずしもその順序に限定されるものではない。

【0039】

明細書全体で、ある部分がある構成要素を含むという時、これは特に反対の意味を示す記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。

【0040】

また、明細書に記載された…部、…手段などの用語は少なくとも一つの機能や動作をする包括的な構成の単位を意味する。

【0041】

図１は、本発明の一実施形態に適用される車体の一例を示す図である。

【0042】

図１を参照すると、本発明の一実施形態によるプラスチック複合素材パネル１００は、例えば、電気車基盤の目的モビリティ（Ｐｕｒｐｏｓｅ Ｂｕｉｌｔ Ｖｅｈｉｃｌｅ：ＰＢＶ）の車体に適用することができる。

【0043】

ここで、ＰＢＶは、地上で目的地まで移動する時間の間、搭乗客に必要なオーダーメード型サービスを提供する環境に優しい移動車両である。ＰＢＶは、状況別の最適経路を設定して、群集走行が可能であり、さらには広い室内空間を有するボックス型デザインの車両であり得る。

【0044】

このようなＰＢＶの車体は、スケートボードタイプのアンダーボディ１と、アンダーボディ１に装着されるアッパーボディ３を含む。

【0045】

アンダーボディ１は、当業界でローリングシャーシともいい、バッテリアセンブリ（図示せず）が搭載されるシャーシフレーム５を含む。

【0046】

そして、アッパーボディ３は、アンダーボディ１上に結合されるボディであって、キャビンを構成する車体フレーム７を含む。

【0047】

当業界では車幅方向（全幅方向）をＬ方向、車体長手方向（車体前後方向または全長方向）をＴ方向、そして車体の高さ方向をＨ方向という。しかし、本発明の実施形態では基準方向として上述したようなＬＴＨ方向に設定する代わりに、車幅方向、車体前後方向、および上下方向に設定して下記の構成要素を説明する。

【0048】

さらに、下記の端 （片方／一側端または他の片方／一側端）は、いずれか一方の端と定義され、その端を含む一定部分（片方／一側端部または他の片方／一側端部）と定義されることもできる。

【0049】

一方、アッパーボディ３の車体フレーム７は、アンダーボディ１のシャーシフレーム５に組み立てられるサイド組立体と、サイド組立体に組み立てられるルーフ組立体を含む。ここで、車体フレーム７のサイド組立体にはスチール素材のアウターパネルおよびプラスチック複合素材の複数のアウターパネルが組み立てられる。

【0050】

このような車体フレーム７には、本発明の一実施形態によるプラスチック複合素材パネル１００が接合される。

【0051】

さらに、本発明の一実施形態によるプラスチック複合素材パネル１００は、車体フレーム７のルーフ組立体に接着剤により接合されるルーフパネル８で構成される。

【0052】

このような本発明の一実施形態によるプラスチック複合素材パネル１００は、車体フレーム７のサイド組立体に組み立てられるプラスチック複合素材の複数のアウターパネルの適用部位を最小化することができ、成形性が良好で、剛性が増大した構造からなる。

【0053】

図２は、本発明の一実施形態によるプラスチック複合素材パネルの組み立て構造を示す断面図であり、図３は、本発明の一実施形態によるプラスチック複合素材パネルを示す断面図である。

【0054】

図２および図３を参照すると、本発明の一実施形態によるプラスチック複合素材パネル１００は、ルーフ板材部２０、および材料充填（ｍａｔｅｒｉａｌ ｆｉｌｌｉｎｇ）部５０を含む。

【0055】

本発明の一実施形態で、ルーフ板材部２０は、車体フレーム７のルーフ組立体に組み立てられる板材で備えられ、その車体フレーム７に接着剤２１によって接合される。

【0056】

一つの例で、ルーフ板材部２０は、車体フレーム７に備えられたスチール素材のサイドアウターパネル１１に接着剤２１により接合される。

【0057】

ここで、スチール素材のサイドアウターパネル１１は、車体フレーム７においてルーフサイド１３に接合される。このようなスチール素材のサイドアウターパネル１１は、ルーフサイド１３に接合される接合フランジ１５と、車幅方向に突出した第１突出部１７を含んでいる。

【0058】

他の一つの例で、ルーフ板材部２０は、複数の樹脂層（２３，２５，２７）が積層された成形シート２９と、成形シート２９に形成された補強層３１を含んでいる。

【0059】

複数の樹脂層（２３，２５，２７）は、当業者に良く知られている共押出装置によって積層される。このような複数の樹脂層（２３，２５，２７）は、ルーフ板材部２０の上部から下部方向に積層された順序を基準とするとき、第１樹脂層２３、第２樹脂層２５、および第３樹脂層２７を含み得る。

【0060】

例えば、第１樹脂層２３は、アクリル系樹脂を含む。第１樹脂層２３は、ハードコート層（当業者は通常「クリヤー層」ともいう）で形成される。

【0061】

第２樹脂層２５は、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ：Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔａｃｒｙｌａｔｅ）樹脂を含む。

【0062】

そして、第３樹脂層２７は、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ：Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ Ｓｔｙｒｅｎｅ）、ポリカーボネート（ＰＣ：Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、およびアクリレートスチレンアクリロニトリル（ＡＳＡ：Ａｃｒｙｌａｔｅ Ｓｔｙｒｅｎｅ Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）樹脂のうちの一つ以上の樹脂を含む。

【0063】

ここで、第２樹脂層２５および第３樹脂層２７は設定された色相を有しており、第１樹脂層２３は透明なハードコート層である。

【0064】

補強層３１は、成形シート２９の下部に形成される。補強層３１は、成形シート２９の剛性を増大させ、成形シート２９が熱変形することを防止する。

【0065】

一つの例で、補強層３１は、ポリウレタン化合物３３と繊維素材３５を含む。ポリウレタン化合物３３は、ポリオール（ｐｏｌｙｏｌ）とイソシアネート（ｉｓｏｃｙａｎａｔｅ）を含み得る。繊維素材３５は、炭素繊維（ｃａｒｂｏｎ ｆｉｂｅｒ）、ガラス繊維（ｇｌａｓｓ ｆｉｂｅｒ）、およびアラミド繊維（ａｒａｍｉｄ ｆｉｂｅｒ）のうちの一つ以上の繊維を含み得る。

【0066】

このようなルーフ板材部２０は、ルーフスキンセクション４１、ルーフ延長セクション４３、第１接合セクション４５、第２接合セクション４７、および車体安着セクション４９を含んでいる。

【0067】

ルーフスキンセクション４１は、上面が平面であるセクションで備えられる。ルーフスキンセクション４１は、車体フレーム７に備えられたスチール素材のサイドアウターパネル１１に接着剤２１により接合される。

【0068】

ルーフ延長セクション４３は、ルーフスキンセクション４１の縁 から外側に延びる。一つの例で、ルーフ延長セクション４３は、ラウンド形状で屈曲したパーティング部として備えられる。

【0069】

ルーフ延長セクション４３は、車体フレーム７に備えられたスチール素材のサイドアウターパネル１１に接着剤２１により接合される。

【0070】

第１接合セクション４５は、ルーフスキンセクション４１をスチール素材のサイドアウターパネル１１に接着剤２１により接合するようになっている。第１接合セクション４５は、ルーフスキンセクション４１の縁の下部で補強層３１に形成される。

【0071】

第１接合セクション４５は、ルーフスキンセクション４１の縁の内側部分よりも厚く形成される。このような第１接合セクション４５は、スチール素材のサイドアウターパネル１１の接合フランジ１５に接着剤２１により接合される。

【0072】

第２接合セクション４７は、ルーフ延長セクション４３をスチール素材のサイドアウターパネル１１に接着剤２１により接合するようになっている。第２接合セクション４７は、ルーフ延長セクション４３の縁の下部で補強層３１に形成される。

【0073】

第２接合セクション４７は、ルーフ延長セクション４３の縁の内側部分よりも厚く形成される。このような第２接合セクション４７は、スチール素材のサイドアウターパネル１１の第１突出部１７に接着剤２１により接合される。

【0074】

そして、車体安着セクション４９は、ルーフ延長セクション４３で、第１接合セクション４５と第２接合セクション４７との間に形成される。車体安着セクション４９は、第１接合セクション４５および第２接合セクション４７よりも小さい厚さで補強層３１に形成される。車体安着セクション４９は、第１接合セクション４５と第２接合セクション４７との間に溝形態で形成される。

【0075】

ここで、第１接合セクション４５および第２接合セクション４７の厚さは、車体安着セクション４９の厚さよりも大きく、上記で言及したスチール素材のサイドアウターパネル１１の接合フランジ１５および第１突出部１７の高低に応じて異なってもよい。

【0076】

このような車体安着セクション４９は、スチール素材のサイドアウターパネル１１で上側に突出した第２突出部１９に上下方向に沿って安着する。

【0077】

上記のように車体安着セクション４９が第２突出部１９に安着することにより、本発明の一実施形態によるプラスチック複合素材パネル１００は、車体フレーム７の設定された位置に配置することができる。

【0078】

すなわち、プラスチック複合素材パネル１００が車体フレーム７にロードされる時、車体安着セクション４９は第２突出部１９に安着し、第２突出部１９は車体安着セクション４９によりプラスチック複合素材パネル１００を保持するストッパの役割をする。

【0079】

本発明の一実施形態で、材料充填部５０は、金型によるプラスチック複合素材パネル１００の成形性を向上させるようになっている。材料充填部５０は、補強層３１によってルーフ板材部２０の縁の終端に形成される。延いては、材料充填部５０は、ルーフ延長セクション４３の縁の終端に形成される。

【0080】

ここで、材料充填部５０は、補強層３１によって成形シート２９の縁の終端のアンダーカット部５１に形成される。材料充填部５０は、アンダーカット部５１にラウンド形状で備えられる。延いては、材料充填部５０は上側から下側に行くほど断面幅が徐々に小さくなる形状で備えられる。

【0081】

以下、上記のように構成される本発明の一実施形態によるプラスチック複合素材パネル１００の成形方法を、図４～図８を参照して詳細に説明する。

【0082】

図４～図８は、本発明の一実施形態によるプラスチック複合素材パネルの成形方法を説明するための図である。

【0083】

図４を参照すると、複数の樹脂層（２３，２５，２７）が積層された多層シート７１が提供される。

【0084】

多層シート７１は、当業者に良く知られている共押出装置によって製作される。共押出装置は同時に押出される複数の樹脂層（２３，２５，２７）を溶融状態で積層する。

【0085】

次に、固定ダイ７３と少なくとも一つの第１スライドダイ７５を含む熱成形金型７７が提供される。ここで、少なくとも一つの第１スライドダイ７５は固定ダイ７３で斜線方向（例、上下傾斜方向）に沿ってスライド移動可能に備えられる。

【0086】

ここで、多層シート７１は当業者に良く知られているヒーティングチャンバ（図示せず）で別に予熱される。このような多層シート７１は固定ダイ７３と少なくとも一つの第１スライドダイ７５の上面にロードされる。

【0087】

すると、多層シート７１は、熱成形金型７７で印加される吸い込み（例、サクション）圧力によって固定ダイ７３と少なくとも一つの第１スライドダイ７５の成形面に密着して、図５に示すような成形シート２９に成形される。このような予熱されたシートを設定された形状に熱成形する熱成形金型７７は当業者に良く知られているので、これ以上の詳細な説明は省略する。

【0088】

上記のように成形された成形シート２９は、少なくとも一つの第１スライドダイ７５の成形面によってアンダーカット部５１、およびアンダーカット部５１から延びた延長部６１（図面に二点鎖線で示す）が縁部分に形成されている。

【0089】

ここで、延長部６１はアンダーカット部５１から延びて固定ダイ７３および少なくとも一つの第１スライドダイ７５に密着する部分であり、成形シート２９の縁に位置するダミー部位として形成される。

【0090】

この状態で、少なくとも一つの第１スライドダイ７５は、図６に示すように、固定ダイ７３から斜線方向に沿って上側にスライド移動する。すると、成形シート２９は固定ダイ７３および少なくとも一つの第１スライドダイ７５の成形面から分離され、上側方向に円滑に取り出される。

【0091】

それから、成形シート２９の延長部６１（図面に二点鎖線で示す）が後加工（例、ミーリング加工または超音波加工など）により除去されると、縁の終端にアンダーカット部５１が形成された成形シート２９の成形が完了する。

【0092】

上記のように熱成形金型７７により成形シート２９の成形が完了すると、図７に示すように、ロウアーダイ８１とアッパーダイ８３を含むプレス成形金型８５が提供される。ここで、アッパーダイ８３は、ロウアーダイ８１に対応して上下方向に移動可能に備えられる。

【0093】

成形シート２９はロウアーダイ８１の上面にロードされる。この時、アッパーダイ８３はロウアーダイ８１に対応して上側方向に移動した状態にある。

【0094】

ここで、ロウアーダイ８１は、ルーフ板材部２０のルーフスキンセクション４１を成形するようになっている第１成形面８７と、ルーフ延長セクション４３を成形するようになっている第２成形面８９を含んでいる。

【0095】

ロウアーダイ８１に成形シート２９がロードされた状態で、ポリウレタン化合物３３と繊維素材３５を含んでいる補強ソース９１が成形シート２９の上面に塗布される。

【0096】

この時、補強ソース９１は当業者に良く知られているハンドリングロボット（図示せず）のアームに装着された噴射ヘッドを介して成形シート２９の上面に噴射される。

【0097】

次に、図８に示すように、アッパーダイ８３はロウアーダイ８１に対応して下側方向に移動する。そこで、アッパーダイ８３はロウアーダイ８１と合型することで、補強ソース９１が塗布された成形シート２９をプレスし、成形シート２９に補強層３１が形成されたルーフ板材部２０を成形する。

【0098】

アッパーダイ８３は、第１成形溝９３、第２成形溝９５、および第３成形溝９７を含んでいる。第１成形溝９３、第２成形溝９５、および第３成形溝９７のそれぞれは上下方向に沿って形成される。

【0099】

ここで、第１成形溝９３は、補強ソース９１が流入してルーフ板材部２０の第１接合セクション４５を成形するようになっている。第２成形溝９５は、補強ソース９１が流入して第２接合セクション４７を成形するようになっている。そして、第３成形溝９７は、補強ソース９１が流入して成形シート２９のアンダーカット部５１に材料充填部５０を成形するようになっている。延いては、アッパーダイ８３で第１成形溝９３と第２成形溝９５との間には車体安着セクション４９を成形するようになっている成形突起９４が上下方向に沿って形成される。

【0100】

したがって、プレス成形金型８５は、ルーフスキンセクション４１、ルーフ延長セクション４３、第１接合セクション４５、第２接合セクション４７、車体安着セクション４９、および材料充填部５０がルーフ板材部２０に一体に形成されたプラスチック複合素材パネル１００を成形することができる。

【0101】

上記のように本発明の一実施形態によるプラスチック複合素材パネル１００を成形した状態で、アッパーダイ８３は上側方向に移動して、ロウアーダイ８１から離型される。

【0102】

そのため、本発明の一実施形態によるプラスチック複合素材パネル１００は、ロウアーダイ８１から上側方向に沿って取り出される。ここで、成形シート２９のアンダーカット部５１に形成された材料充填部５０によってプラスチック複合素材パネル１００は、ロウアーダイ８１から円滑に取り出される。

【0103】

以上で説明したような本発明の一実施形態によるプラスチック複合素材パネル１００は、ルーフスキンセクション４１、ルーフ延長セクション４３、および材料充填部５０が形成されたルーフ板材部２０を含んでいる。

【0104】

したがって、本発明の一実施形態によれば、車体フレーム７のサイド組立体に組み立てられるプラスチック複合素材の複数のアウターパネルの適用部位を最小化することができる。これにより、本発明の一実施形態によれば、原価節減および組み立て工程の単純化を図ることができる。

【0105】

さらに、本発明の一実施形態によれば、成形シート２９に補強層３１が形成されたルーフ板材部２０を構成することにより、プラスチック複合素材パネル１００の剛性の増大および熱変形の最小化を図ることができる。

【0106】

延いては、本発明の一実施形態によれば、熱成形金型７７から成形シート２９を円滑に取り出すことができ、プレス成形金型８５からプラスチック複合素材パネル１００を円滑に取り出すことができる。したがって、本発明の一実施形態によれば、プラスチック複合素材パネル１００の成形性を増大させることができる。

【0107】

図９～図１４は、本発明の他の実施形態によるプラスチック複合素材パネルの成形方法を説明するための図である。

【0108】

図９および図１０を参照すると、まず、本発明の他の実施形態によるプラスチック複合素材パネルの成形方法によれば、前の実施形態のように、固定ダイ１７３および少なくとも一つの第１スライドダイ１７５を含む熱成形金型１７７によって成形された成形シート１２９が提供される。

【0109】

成形シート１２９は、少なくとも一つの第１スライドダイ１７５の成形面によってアンダーカット部１５１、およびアンダーカット部１５１から延びた延長部１６１（図面に二点鎖線で示す）が縁部分に形成されている。

【0110】

上記のように成形シート１２９の成形が完了すると、図１１に示すように、ロウアーダイ１８１およびアッパーダイ１８３を含むプレス成形金型１８５が提供される。

【0111】

ロウアーダイ１８１は、水平方向（例、図面を基準とする時、左右方向）に沿ってスライド移動可能に設置される少なくとも一つの第２スライドダイ１８２を含んでいる。

【0112】

ここで、少なくとも一つの第２スライドダイ１８２は、成形シート１２９のアンダーカット部１５１および延長部１６１を支持するようになっている。そして、アッパーダイ１８３は、ロウアーダイ１８１に対応する位置で上下方向に往復移動可能に備えられる。

【0113】

次に、アッパーダイ１８３がロウアーダイ１８１に対応する位置で上側方向に移動した状態で、成形シート１２９はロウアーダイ１８１および少なくとも一つの第２スライドダイ１８２にロードされる。この時、少なくとも一つの第２スライドダイ１８２は、水平方向に沿って前進移動して成形シート１２９のアンダーカット部１５１および延長部１６１を支持している。

【0114】

延いては、ロウアーダイ１８１は、ルーフ板材部１２０（図１２および図１３を参照）のルーフスキンセクション１４１（図１２および図１３を参照）を成形するようになっている第１成形面１８７と、ルーフ延長セクション１４３（図１２および図１３を参照）を成形するようになっている第２成形面１８９を含んでいる。

【0115】

上記のようにロウアーダイ１８１に成形シート１２９がロードされた状態で、補強ソース１９１が成形シート１２９の上面に塗布される。ここで、補強ソース１９１は成形シート１２９の上面でアンダーカット部１５１まで塗布される。

【0116】

それから、図１２に示すように、アッパーダイ１８３は、ロウアーダイ１８１に対応する位置で下側方向に移動する。そこで、アッパーダイ１８３は、ロウアーダイ１８１および少なくとも一つの第２スライドダイ１８２と合型することで、補強ソース１９１（図１１を参照）が塗布された成形シート１２９をプレスし、成形シート１２９に補強層１３１が形成されたルーフ板材部１２０を成形する。

【0117】

ここで、アッパーダイ１８３は、第１成形溝１９３および第２成形溝１９５を含んでいる。そして、少なくとも一つの第２スライドダイ１８２は第３成形溝１９７を含んでいる。

【0118】

第１成形溝１９３は、補強ソース１９１（図１１を参照）が流入してルーフ板材部１２０の第１接合セクション１４５を成形するようになっている。第２成形溝１９５は、補強ソース１９１（図１１を参照）が流入して第２接合セクション１４７を成形するようになっている。

【0119】

そして、第３成形溝１９７は、成形シート１２９のアンダーカット部１５１に補強ソース１９１（図１１を参照）が流入した材料充填部１５０を成形するようになっている。ここで、第３成形溝１９７は、アンダーカット部１５１を支持するようになっている。

【0120】

さらに、アッパーダイ１８３で第１成形溝１９３と第２成形溝１９５との間には車体安着セクション１４９を成形するようになっている成形突起１９４が形成されている。

【0121】

したがって、プレス成形金型１８５は、ルーフスキンセクション１４１、ルーフ延長セクション１４３、第１接合セクション１４５、第２接合セクション１４７、車体安着セクション１４９、および材料充填部１５０がルーフ板材部１２０に一体に形成されたプラスチック複合素材パネル２００を成形する。

【0122】

ここで、アッパーダイ１８３と少なくとも一つの第２スライドダイ１８２との間に補強ソース１９１が流入し、成形シート１２９の延長部１６１の一部に塗布される。

【0123】

次に、図１３に示すように、アッパーダイ１８３は上側方向に移動し、ロウアーダイ１８１から離型される。

【0124】

このようにする過程で、少なくとも一つの第２スライドダイ１８２は水平方向に沿って後進移動する。すると、少なくとも一つの第２スライドダイ１８２は成形シート１２９のアンダーカット部１５１および延長部１６１から離隔する。

【0125】

そのため、プラスチック複合素材パネル２００は、少なくとも一つの第２スライドダイ１８２に干渉されず、ロウアーダイ１８１から上側方向に円滑に取り出すことができる（例、エジェクティング）。

【0126】

それから、図１４に示すように、プラスチック複合素材パネル２００で補強ソース１９１が一部塗布されている成形シート１２９の延長部１６１が後加工（例、ミーリング加工または超音波加工など）により除去される。

【0127】

すなわち、図１４の（ａ）に実線で示すように補強ソース１９１が一部塗布されている延長部１６１は、図１４の（ｂ）に二点鎖線で示すように後加工により除去される。

【0128】

上述したような本発明の他の実施形態によるプラスチック複合素材パネルの成形方法の残りの構成および作用効果は上記実施形態と同様であるので、詳しい説明は省略する。

【0129】

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の詳細な説明および図面に記載された範囲内で多様に変形して実施することができる。

【符号の説明】

【0130】

１ アンダーボディ
３ アッパーボディ
５ シャーシフレーム
７ 車体フレーム
８ ルーフパネル
１１ スチール素材のサイドアウターパネル
１３ ルーフサイド
１５ 接合フランジ
１７ 第１突出部
１９ 第２突出部
２０，１２０ ルーフ板材部
２１ 接着剤
２３ 第１樹脂層
２５ 第２樹脂層
２７ 第３樹脂層
２９，１２９ 成形シート
３１，１３１ 補強層
３３ ポリウレタン化合物
３５ 繊維素材
４１，１４１ ルーフスキンセクション
４３，１４３ ルーフ延長セクション
４５，１４５ 第１接合セクション
４７，１４７ 第２接合セクション
４９，１４９ 車体安着セクション
５０，１５０ 材料充填部
５１，１５１ アンダーカット部
６１，１６１ 延長部
７１ 多層シート
７３，１７３ 固定ダイ
７５，１７５ 第１スライドダイ
７７，１７７ 熱成形金型
８１，１８１ ロウアーダイ
８３，１８３ アッパーダイ
８５，１８５ プレス成形金型
８７，１８７ 第１成形面
８９，１８９ 第２成形面
９１，１９１ 補強ソース
９３，１９３ 第１成形溝
９４，１９４ 成形突起
９５，１９５ 第２成形溝
９７，１９７ 第３成形溝
１００，２００ プラスチック複合素材パネル
１８２ 第２スライドダイ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】