JP2004306522A

JP2004306522A - エアスポイラ及びその製造方法

Info

Publication number: JP2004306522A
Application number: JP2003105636A
Authority: JP
Inventors: Takaya Tejima; 孝哉手島
Original assignee: Inoue MTP KK; Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 2003-04-09
Filing date: 2003-04-09
Publication date: 2004-11-04

Abstract

【課題】不良品の発生を抑制することができるとともに、外観が良好で、製造に手間がかからないエアスポイラ及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】下分割片１０ｂの溶着面１３の内周側に壁面１１を形成する。そして、両分割片１０ａ，１０ｂを、前記壁面１１によって位置決めがなされるように重ね合わせた後、それらをその溶着面１５，１３において振動溶着して一体化させてエアスポイラ１０を形成する。そして、溶着面１５，１３において溶融した合成樹脂を、エアスポイラ１０の外側へバリ１８として突出させた後、このバリ１８を除去する。
【選択図】図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、合成樹脂よりなる車両用のエアスポイラ及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、前述のようなエアスポイラは、ブロー成形によって製造されていたが、その表面には、ブロー成形特有の凹凸が現れて、面精度が低い。この状態で表面に塗装を施しても外観品質が低い状態であるため、塗装の前工程においてエアスポイラの表面全体をサンディングして平滑にしなければならず、その作業に手間がかかっていた。さらに、ブロー成形品は、肉厚を厚くしたり、均一にしたりすることが困難なので、エアスポイラにかかる風圧または空圧による負荷に耐えるための十分な強度が得られないというおそれがあった。
【０００３】
このため、従来、図８に示すように、２つの分割片１００，１０１をそれぞれ射出成形によって形成し、これらの外周部の対向面１０４，１０５を溶着によって接合することによりエアスポイラ２００とする方法が提案された。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この方法では、エアスポイラ２００の表面を平滑にすることができるものの、分割片１００，１０１の成形誤差等のために、図９（ａ）に示すように、両分割片１００，１０１の対向面１０４，１０５がずれる場合があったり、図９（ｂ）に示すように、接合部に接合ライン１０３が発生したりした。このため、従来、射出成形品によるエアスポイラは、対向面１０４，１０５間の接合面をボディによって隠蔽できる箇所、例えば２ボックス車のルーフ後端等にしか用いられなかった。それでもなお、ずれや接合ライン１０３が目立つときには、費用対効果の点から修正することが難しく、エアスポイラ２００を不良品として処分しなければならなかった。
【０００５】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、不良品の発生を抑制することができるとともに、外観が良好で、製造に手間がかからないエアスポイラ及びその製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明においては、下分割片及び上分割片を、それらの外周部の対向面において溶着して構成した合成樹脂製のエアスポイラにおいて、溶着面の内周側に壁面を設け、溶着面間の溶融樹脂がその壁面によりブロックされるようにしたことを要旨とするものである。
【０００７】
従って、溶着面から溶融した合成樹脂が、この壁面によりブロックされて、エアスポイラの内側に流れず、確実にエアスポイラの外側にはみ出させることができる。そして、塗装に先だってこのエアスポイラの外側にはみ出た合成樹脂（バリ）を除去すれば、両分割片間の接合ラインをほとんど見えなくすることができ、外観が良好なエアスポイラとすることができる。このように、溶融した樹脂を外側に確実にはみ出させて、それを除去できるため、接合面に接合ラインが残る等の不良品の発生を抑制できる。
【０００８】
請求項２に記載の発明においては、請求項１において、前記壁面を、前記下分割片側に設けたことを要旨とするものである。
従って、溶融した合成樹脂が確実にブロックされ、請求項１と同様の効果を一層効果的に得ることができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明においては、請求項１または２において、前記壁面が、前記両分割片の位置決め機能を備えることを要旨とするものである。
従って、前記両分割片を所定の位置関係をもって、確実に溶着することができ、外観が良好なエアスポイラを形成することができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明においては、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記壁面の外周側の溶着面に溝を設けたことを要旨とするものである。
従って、前記両分割片の溶着面の接触面積が小さくなって、この溶着面における単位面積当たりの接触圧力が高くなる。このため、両分割片の接合を摩擦溶着により行う場合、溶着面における合成樹脂の溶融を促進することができ、前記両分割片を素早く溶着して一体化させることができる。この結果、エアスポイラの生産能力を向上させることができる。
【００１１】
請求項５に記載の発明においては、請求項１〜４のいずれかにおいて、前記上下の分割片の長さ方向両端の溶着面に幅方向に沿って凹凸を設けるとともに、上下の凹凸を噛み合わせたことを要旨とするものである。
【００１２】
従って、この凹凸が噛合うことにより、前記両分割片の位置決めができて、請求項３と同様の効果を一層効果的に得ることができる。
請求項６に記載の発明においては、請求項１〜５のいずれかに記載の下分割片と上分割片とを、それらの外周部における溶着面において接触させて、摩擦溶着により溶着面を溶着した後、外側にはみ出したバリを除去することを要旨とするものである。
【００１３】
従って、前記両分割片を、ネジや金属クリップ、あるいは両分割片とは異なる材質の接着剤等を使うことなく接合することができるので、合成樹脂をリサイクルする際の解体作業を不要とすることができる。このため、合成樹脂のリサイクル効率を向上させることができる。
【００１４】
請求項７に記載の発明においては、請求項６において、前記摩擦溶着は、主としてエアスポイラの長さ方向に沿う振動を付与する振動溶着であることを要旨とするものである。
【００１５】
従って、振動溶着を採用することで、樹脂成形品の中でも比較的大きな樹脂成形品であるエアスポイラを容易に接合することができる。また、振動の方向がエアスポイラの長さ方向に沿うものであるため、上下の分割片間の位置ずれが少ない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。
図１及び図２に示すように、合成樹脂よりなる平面ほぼ長方形のエアスポイラ１０は、上分割片１０ａと下分割片１０ｂとをそれらの外周部の対向面において接合することによって中空のウイング状に構成されている。図３及び図５（ａ）に示すように、下分割片１０ｂの両長辺部の対向面は、その外周側に溶着面１３を備えており、溶着面１３の内周側には段部１４を形成することにより、壁面１１が形成されており、壁面１１の外周側には、溝１２が設けられている。また、図５（ａ）に示すように、上分割片１０ａの両長辺部の対向面は、その外周部に溶着面１５を備えており、溶着面１５の内周側には、前記段部１４と凹凸の関係で対応する段部１６が形成されている。
【００１７】
図３、図４及び図６（ａ）に示すように、下分割片１０ｂの両短辺部の対向面は、その外周側に、幅方向に沿って凹凸が形成され、この凹凸部分が溶着面１９になっており、その溶着面１９の内周側には段部２１を形成することにより、壁面２３が形成されている。また、図６（ａ）に示すように、上分割片１０ａの両短辺部の対向面は、幅方向に沿って形成された凹凸よりなる溶着面２０を備えている。そして、溶着面１９，２０の凹凸は、互いに噛合っている。上分割片１０ａの溶着面２０のほぼ中央部には、溝１７が形成されており、溶着面２０の内周側には、前記段部２１と凹凸の関係で対応する段部２２が設けられている。
【００１８】
なお、図５（ａ）及び図６（ａ）においては、段部１４，１６間及び段部２１，２２間に、わずかな隙間が形成されているが、段部１４，１６間と段部２１，２２との間の接触圧が低ければ、すなわち、上下の溶着面１３，１５間及び溶着面１９，２０間の接触圧を確保できれば、隙間をなくして接触していてもよい。
【００１９】
さて、エアスポイラ１０を製造する場合、図２、図５（ａ）及び図６（ａ）に示すように、下分割片１０ｂの前記両溶着面１３，１９と、上分割片１０ａの前記両溶着面１５，２０とがそれぞれ面接触するように、前記両分割片１０ａ，１０ｂを重ね合わせる。このとき、段部１４と段部１６とが互いに噛合うことにより、前記両分割片１０ａ，１０ｂの位置決めがなされる。
【００２０】
そして、両分割片１０ａ，１０ｂを治具（図示しない）上にセットして、両分割片１０ａ，１０ｂの一方または双方を、それらの長さ方向に沿う方向に高速振動させる。このため、下分割片１０ｂの溶着面１３，１９と、上分割片１０ａの溶着面１５，２０とは、それらの間の摩擦熱によって合成樹脂が溶融し、前記両分割片１０ａ，１０ｂが溶着により一体化する。このとき、前記対向面の溶着面１３，１５及び溶着面１９，２０以外の部分も接触していれば、溶着面１３，１５，１９，２０より溶融量は少ないが、同様に溶融して溶着により一体化する。
【００２１】
そして、溶着面１３，１５及び溶着面１９，２０から溶融した合成樹脂は、エアスポイラ１０の内側へ流れ込まないように壁面１１，２３によってブロックされ、エアスポイラ１０の外側へはみ出して、図５（ｂ）及び図６（ｂ）に示すようなバリ１８として突出する。このようにして、前記両分割片１０ａ，１０ｂが互いに溶着された後、前記バリ１８を、グラインダ等を用いて除去し、エアスポイラ１０の表面全体に塗装を施すことによって、外観が良好なエアスポイラ１０が形成される。
【００２２】
以上詳述した実施形態によれば次のような効果が発揮される。
・溶着面１３，１９の内周側に壁面１１，２３を設けたので、溶着面１３，１５及び溶着面１９，２０から溶融した合成樹脂が、壁面１１，２３によりブロックされて、エアスポイラ１０の内側に流れないようにすることができ、確実にエアスポイラ１０の外側にバリ１８としてはみ出させることができる。そして、このエアスポイラ１０の外側にはみ出たバリ１８を除去することにより、両分割片１０ａ，１０ｂ間の接合ラインを隠蔽できる。従って、窪み等により接合部に接合ラインが残る不良品の発生を抑制でき、外観が良好なエアスポイラ１０を形成することができる。よって、エアスポイラ１０をルーフ後端はもちろんのこと、３ボックス車のトランク上等、目立つところに設置することができる。この場合、エアスポイラ１０は射出成形品により構成されているため、ブロー成形品と較べて表面が平滑で見映えがよいばかりでなく、製造が容易で、しかも肉厚を一定にできるため、十分な強度を得ることができる。そして、このように肉厚を一定にして高強度を達成できるため、軽量化も可能となる。
【００２３】
・段部１４と段部１６とが噛合うことにより、壁面１１によって前記両分割片１０ａ，１０ｂの位置決めがなされるので、前記両分割片１０ａ，１０ｂを所定の位置において確実に溶着することができ、外観がさらに良好なエアスポイラ１０を形成することができる。
【００２４】
・溝１２及び溝１７を形成することにより、前記両分割片１０ａ，１０ｂの溶着面１９，２０及び溶着面１３，１５間の接触面積が小さくなり、単位面積当たりの接触圧力が大きくなる。このため、溶着面１９，２０及び溶着面１３，１５の合成樹脂の溶融を促進することができ、前記両分割片１０ａ，１０ｂを素早く、かつ確実に溶着して一体化させることができる。この結果、エアスポイラ１０の生産能力を向上させることができるとともに、高強度なエアスポイラ１０を得ることができる。
【００２５】
・壁面１１と溶着面１３との間に溝１２が形成されているため、上分割片１０ａの溶着面１５の内端縁が下分割片１０ｂの溶着面１３と壁面１１との間のコーナ部と干渉することがない。溝１２が存在しないと、溶着面１３と壁面１１との間のコーナ部が円弧状に形成されて、その円弧部と溶着面１５の内端縁とが干渉して上下の分割片１０ａ，１０ｂを密着させることができないおそれがあるが、この実施形態では、このようなおそれを未然に防止できる。
【００２６】
従って、上下の分割片１０ａ，１０ｂを密着させて高品質のエアスポイラ１０とすることができる。
・振動溶着により前記両分割片１０ａ，１０ｂを、ネジや金属クリップ、あるいは両分割片１０ａ，１０ｂとは異なる材質の接着剤等を使うことなく接合することができるので、合成樹脂をリサイクルする際の解体作業を不要とすることができる。このため、合成樹脂のリサイクル効率を向上させることができる。
【００２７】
・振動溶着を採用することで、比較的大きな樹脂成形品であるエアスポイラ１０を形成するための前記両分割片１０ａ，１０ｂであっても、これらを容易に接合することができる。しかも、振動が両分割片１０ａ，１０ｂの長さ方向に沿った方向であるため、両分割片１０ａ，１０ｂ間の位置ずれを少なくすることが可能である。
【００２８】
・前記両分割片１０ａ，１０ｂの短辺部を、両溶着面２０，１９の凹凸において互いに噛合わせることで、これらの溶着時の位置決めが容易になり、しかも溶着時の振動の振幅が大きくても、上下の凹凸が干渉することはない。
【００２９】
（変更例）
なお、前記実施形態を次のように変更して構成することもできる。
・図７に示すように、前記両分割片１０ａ，１０ｂの両短辺部の構成を、その両長辺部の対向面の構成と同じにすること。
【００３０】
このようにした場合には、振幅がきわめて小さい超音波溶着を採用する場合に都合がよい。
・図５（ｂ）及び図６（ｂ）に２点鎖線で示すように、前記両分割片１０ａ，１０ｂの外周に溶着面の一部を形成する凸部２４を設けること。そして、両分割片１０ａ，１０ｂを接合した後、この凸部２４を同凸部２４からはみ出したバリ１８とともに除去すること。
【００３１】
このようにすれば、何らかの原因によりバリ１８がはみ出さない場合でも、両分割片１０ａ，１０ｂ間の接合ラインを隠蔽できる。
・上下の分割片１０ａ，１０ｂの少なくとも一方の内面に、補強用のリブを形成すること。このようにすれば、エアスポイラ１０の強度を、肉厚が薄くても、向上できる。
【００３２】
【発明の効果】
以上、詳述したように本発明は、不良品の発生を抑制することができるとともに、外観が良好で、製造に手間がかからないエアスポイラ及びその製造方法を提供することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態のエアスポイラの斜視図。
【図２】実施形態のエアスポイラの分解斜視図。
【図３】実施形態の下分割片の一部破断平面図。
【図４】下分割片の側面図。
【図５】（ａ）は実施形態のエアスポイラの長辺部における接合部の溶着前を示す拡大断面図、（ｂ）は同じく溶着後の拡大断面図。
【図６】（ａ）は実施形態のエアスポイラの短辺部における接合部の溶着前を示す拡大断面図、（ｂ）は同じく溶着後の拡大断面図。
【図７】変更例の下分割片の一部破断平面図。
【図８】従来のエアスポイラの断面図。
【図９】（ａ）は従来のエアスポイラの接合部の拡大断面図、（ｂ）は同じく従来のエアスポイラの接合部の拡大断面図。
【符号の説明】
１０…エアスポイラ、１０ａ…上分割片、１０ｂ…下分割片、１１，２３…壁面、１２，１７…溝、１３，１５，１９，２０…溶着面、１４，１６，２１，２２…段部、１８…バリ

Claims

下分割片及び上分割片を、それらの外周部の対向面において溶着して構成した合成樹脂製のエアスポイラにおいて、溶着面の内周側に壁面を設けて、溶着面間の溶融樹脂がその壁面によりブロックされるようにしたことを特徴とするエアスポイラ。
前記壁面を、前記下分割片側に設けたことを特徴とする請求項１に記載のエアスポイラ。
前記壁面が、前記両分割片の位置決め機能を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のエアスポイラ。
前記壁面の外周側の溶着面に溝を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のエアスポイラ。
前記上下の分割片の長さ方向両端の溶着面に幅方向に沿って凹凸を設けるとともに、上下の凹凸を噛み合わせたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のエアスポイラ。
請求項１〜５のいずれかに記載の下分割片と上分割片とを、それらの外周部における溶着面において接触させて、摩擦溶着により溶着面を溶着した後、外側にはみ出したバリを除去することを特徴とするエアスポイラの製造方法。
前記摩擦溶着は、主としてエアスポイラの長さ方向に沿う振動を付与する振動溶着であることを特徴とする請求項６に記載のエアスポイラの製造方法。