JP2010023708A

JP2010023708A - 支持構造及びこれを備えた自動車用内装部材

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Publication number: JP2010023708A
Application number: JP2008188482A
Authority: JP
Inventors: Koki Ono; 弘毅大野
Original assignee: Hayashi Engineering Inc
Current assignee: Hayashi Engineering Inc
Priority date: 2008-07-22
Filing date: 2008-07-22
Publication date: 2010-02-04
Anticipated expiration: 2028-07-22
Also published as: JP5164708B2

Abstract

【課題】低い接触圧で確実に補強部材を支持でき、かつ異音の発生を抑制できる支持構造及びこれを備えた自動車用内装部材を提供する。
【解決手段】支持構造１は、表板２、裏板３、及び補強部材４を有する。裏板３は、表板２と対向配置され、表板２との対向面１７に溝部１２が設けられている。補強部材４は、裏板３の溝部と表板２との間を延びている。裏板３の溝部１２は、補強部材４の延びる方向と直交する一断面において、互いに対向する一対の稜線２３のみで形成されている。補強部材４は、この一断面では、表板２に１つの接点２４で接触するとともに裏板３の一対の稜線２３に２つの接点２５、２６で接触することによって溝部１２の幅方向及び高さ方向に不動に保持されている。更に、補強部材４は、この一断面を除く断面では、表板２と裏板３の溝部１２との少なくとも一方に接触可能であることで溝部１２の幅方向及び高さ方向に可動に保持されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、支持構造及びこれを備えた自動車用内装部材に関する。

従来から、複数の支持部材によって支持する構造を備えた中空成形品、特にブロー成形による中空成形品が自動車のデッキボード等に多く採用されている。中空成形品を採用する利点としては、デッキボードに所定の厚さを持たせても内部が中空であるために軽量可能であることが挙げられる。

ブロー成形で中空成形品を製造する場合は、まず、加熱により可塑化した熱可塑性樹脂をパリスンと呼ばれる筒状の形態にして押出す。そして、パリスンの上下を封鎖して内部にエアーを吹き込むとともに、所要の形状を付与した雌雄対の成形型でパリスンをプレスする。更に、エアーによる圧力付加でパリスンを成形型の型面に圧接する。このパリスンを冷却することで、支持部材である表板、裏板、及び外周の立壁板で囲まれた中空部を有する所要の中空成形品が得られる。この中空成形品においては、意匠面に不織布等の表皮材を成形同時か成形後に貼着することが、しばしば行われる。

しかしながら、中空成形品は軽量である半面、内部が中空であるため荷重を受けた場合に変形し易い。この変形を抑制するために、必要に応じ、パリスンの外周間で表板と裏板とを部分的に（点状、線状、または面状に）接合することで両板間の間隔を規制することが行われる。両板間のこの接合により中空成形品全体の強度が高められる。

特に大型の中空成形品や自動車のデッキボードのような構造物上に重量のある荷物が載置される場合等は、構造物内部に補強部材を複数本差し渡しに配設して補強することが多く行われる。補強部材としては断面円形の長尺パイプ（例えば、鋼管）や断面が四角形のパイプ等が用いられる。補強部材の供給方法としては、中空成形品の成形後に成形品の外壁の一部を切り欠いて補強部材を所定の位置に差し込むか（特許文献１参照）、あるいは成形時に同時に補強部材を挟み込み成形する方法がある。中空成形品内での補強部材の位置決めに関する技術は、例えば特許文献２から４において開示されている。これらの特許文献では、表板または裏板に所要の形状を付与し、更にこれらの表板及び裏板を補強部材の外周に接触させることで補強部材の位置を規制する技術が開示されている。

中空成形品内に配される補強部材のこの種の支持構造においては、補強部材と中空成形品との接触により生じる異音の問題がある。この異音は、中空成形品に多少の変形が生じた際（例えば自動車のデッキボードの上に重い荷物を載せたりした場合）に、ピチッという、比較的高い音が出るものである。

従来、この異音の発生原因及び解消策について十分には検討されていなかった。そこで、本発明の発明者が鋭意研究した結果、異音の原因は、補強部材に接触している表板または裏板の接点が補強部材から離れる際の剥離音であることが判明した。特に、接触部の接触圧が大きくなると、表板または裏板と補強部材の表面とが密着し、これらが剥がれる際にピチッという音がすることが判明した。

また、実験を繰り返した結果、剥離音発生の接触圧の境界値は２８１Ｎ／ｍｍ²であり、この値未満の接触圧では剥離音が生じないことが判った。この境界値は、中空成形品の表板及び裏板の少なくとも１つと補強部材との材質の組合せや表面状態（塗装等）により変化する。少なくとも、最も一般的なポリプロピレン樹脂と未塗装の鋼管との組合せの場合は、完全に再現性がある。なお、他の材質の組合せでも一般的に成り立つことが判った。今回確認した材質の組合せは、補強部材がＦｅ、Ａｌ、またはＴｉ、板がポリプロピレン樹脂、変性ＰＰＯ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、またはＨＩＰＳ樹脂の場合である。

従って、異音（剥離音）抑制方法としては、表板及び裏板の少なくとも１つと補強部材との接点での接触圧を２８１Ｎ／ｍｍ²未満に下げればよい。剥離音抑制だけを目的とするならば、接触圧が低ければ低いほど、その目的は達せられる。
特開２００６−２０５６８６号公報実開昭６３−５１７１９号公報特許第２５５２６４２号公報特許第３４７２４６０号公報

しかしながら、補強部材には３０Ｎ／ｍｍ²以上の圧力による支持が必要であり、支持圧が０Ｎ／ｍｍ²以下、すなわち両板と補強部材とが全く接触していない場合にはガタツキ音が出るおそれもある。

こうした異音発生を考慮した従来の設計では、両板と補強部材との間の接触圧について制御が難しかった。その理由について図６を用いて説明する（特許文献２参照）。まず一つには、円環状の補強部材６を断面で見ると、その周りが可撓性をほとんど有していない裏板に相当する外壁２１と表板に相当する下面２２とで囲まれている。すなわち、補強部材６と下面２２及び外壁２１とは４つの接点で接触している。更に、下面２２及び外壁２１は補強部材６の全長に亘って接触している。これにより、製造上の誤差等で外壁２１及び下面２２の少なくとも１つが例えば０．５ｍｍ程度厚くなっただけでも、これらの部材は変形し難いため、補強部材６と、外壁２１及び下面２２との間の接点で接触圧が急激に増加し易くなる。

もう一つには、裏板に相当する上面２３に溝部２４a、２４ｂが補強部材６の長手方向に沿って短い間隔で多数形成されている。外壁２１及び下面２２が両側に接合された溝部２４ａ、２４ｂの間隔が狭いと、上述のように外壁２１及び下面２２は変形し難い。そのため、これらの構成要素２１、２２と補強部材６との間の接触圧が極度に高くなる箇所が生じやすいことが、発明者の実験により判明した。なお、特許文献２において接触圧のこの上昇については考慮されていない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、低い接触圧で確実に補強部材を支持でき、かつ異音の発生を抑制できる支持構造及びこれを備えた自動車用内装部材を提供することを目的とする。

本発明の一態様の支持構造は、板状の第１の支持部材と、第１の支持部材と対向配置され、第１の支持部材との対向面に溝部が設けられた第２の支持部材と、第２の支持部材の溝部と第１の支持部材との間を延びる補強部材と、を有し、第２の支持部材の溝部は、補強部材の延びる方向と直交する一断面において、互いに対向する一対の稜線のみで形成され、補強部材は、一断面では、第１の支持部材に１つの接点で接触するとともに第２の支持部材の一対の稜線に２つの接点で接触することによって溝部の幅方向及び高さ方向に不動に保持され、かつ補強部材は、一断面を除く断面では、第１の支持部材と第２の支持部材の溝部との少なくとも一方に接触可能であることで溝部の幅方向及び高さ方向に可動に保持されている。

本発明の一態様の自動車用内装部材は、上述の支持構造を備えている。

本発明に係る支持構造の補強部材は、一対の稜線によって形成された溝部が設けられた第２の支持部材である裏板の一断面では、第１の支持部材である表板に１つの接点で接触するとともに裏板の一対の稜線に２つの接点で接触することによって溝部の幅方向及び高さ方向に不動に保持されている。更に、補強部材は、一断面を除く断面では、表板と裏板の溝部との少なくとも一方に接触可能であることで溝部の幅方向及び高さ方向に可動に保持されている。

これにより、従来の支持構造の補強部材は表板と裏板との両方に全長に亘って接触していたものが、本発明の支持構造によれば、補強部材は、一対の稜線で形成される溝部が設けられた裏板の一断面のみで、表板と裏板との両方に接触している。更に、この断面以外の断面箇所では、補強部材は表板と裏板の溝部との少なくとも一方に接触可能であることで溝部の幅方向及び高さ方向に可動な構成となっている。ゆえに、本発明の支持構造における補強部材の表板及び裏板との接触面積は、従来に比べ減少することになる。よって、補強部材は、表板及び裏板に拘束されにくくなることで表板と裏板との間で弾性変形し易くなる。

また、一対の稜線によって形成された溝部が設けられた裏板の箇所では、合計３つの接点で補強部材と両板とが接触している。これにより、従来の支持構造における補強部材と表板及び裏板との４つの接点による接触に比べ、接点の個数が１つ減少している。更には、従来の支持構造では補強部材と裏板とが３点接触していたものが、本発明の支持構造では補強部材と裏板とが２点接触する構成となっている。そのため、この支持構造に外部から荷重が加わった際、補強部材と裏板とは接点を含む近傍領域の面で互いに接触することになる。しかし、この接触面積が従来に比べ小さくことになることで、裏板上の接点での接触圧は減少する。

更に、この支持構造に荷重が印加された際、裏板における一対の稜線で形成される溝部と、表板と裏板とが対向して配置されることで形成される空間との存在により、裏板は表板側へ撓んで弾性変形し易くなる。よって、補強部材や裏板に製造上の寸法誤差が生じた際も裏板が容易に弾性変形し易い構造であるため、裏板と補強部材との間の接触は緩和される。そのため、裏板上の特定の箇所において接触圧が過剰に高くなることを防止できる。ゆえに、このような支持構造の構成により、低い接触圧で確実に補強部材を支持することができる。

更に、上述のように表板及び裏板の少なくとも１つと補強部材との接点での接触圧が２８１Ｎ／ｍｍ²未満に設定されていることにより、異音の発生を抑制することができる。

従って、低い接触圧で確実に補強部材を支持でき、かつ異音の発生を抑制できる支持構造及びこれを備えた自動車用内装部材を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。図１に、本発明の一実施形態に係る支持構造を自動車用内装部材であるデッキボードに適用した外観図を示す。図２に本発明の一実施形態に係る支持構造を構成する裏板の斜視図を示す。図３に本発明の一実施形態に係る支持構造の詳細図を示す。図３（ａ）は図１のIIIＡ−IIIＡ断面図であり、図２における裏板の一対の稜線で形成された溝部設置箇所に相当する。図３（ｂ）は図１のIIIＢ−IIIＢ断面図であり、図２における裏板の低畝部の箇所に相当する。図３（ｃ）は図１のIIIＣ−IIIＣ断面図であり、裏板と表板とが接合することで形成された、図２における裏板の高畝部の箇所に相当する。

中空成形品である支持構造１は、第１の支持部材である表板２と、第２の支持部材である裏板３と、補強部材４と、立壁板（不図示）とで構成されている。なお、図１においては、本発明の一実施形態に係る支持構造１の適用箇所が図中上下方向（デッキボードの奥行方向であって、管状の補強部材４の長手軸５と直交する方向）３箇所となっているが、この形態に限定されるものではない。すなわち、本発明の支持構造１は、デッキボードの奥行方向及びこれに直交する幅方向の少なくとも１つの方向に少なくとも１箇所設けられていればよい。

平板状の表板２は、重量物が載置される側であるデッキボードの表面６側に配置される（図１参照）。表面６には、意匠性や傷つき防止性を付与するために不織布表皮材（ポリエチレン繊維製であり、単位面積当たりの重量３５０ｇ／ｍ²）が成形と同時に貼着される。表皮材は不織布以外に織物や編物でもよい。更には表皮材が貼着されていない形態も可能である。

裏板３は、図１に示す表面６とは反対側のデッキボード裏面側に配置される。図２に示すように、裏板３は、低畝部７と、高畝部８と、平坦部１１と、溝部１２とで構成されている。

低畝部７及び高畝部８は、それぞれ裏板３の長手方向（補強部材４の長手軸５に沿う方向）に延びている。各低畝部７は、溝部１２及び平坦部１１の形状により、長尺の直方体状に形成されている。各高畝部８は、各低畝部７よりも畝の高さが高く、溝部１２の長手方向で各低畝部７間に配置されている。図２に示す各高畝部８は断面が楕円形状に形成されているが、この形態に限らず、円形状または多角形状に形成されていてもよい。各畝部７、８の長さは１５〜３０ｍｍであることが好ましく、その幅は３〜１０ｍｍであることが好ましい。なお、畝部７、８の長さは、製品であるデッキボードの横方向（幅方向）の剛性に影響を与える。畝部７、８が長い場合は剛性が強く、畝部７、８が短い場合は剛性が弱い傾向にある。また、畝部７、８の幅は製品の縦方向（奥行方向）の剛性に影響を与える。低畝部７と高畝部８との間隔が広い場合は剛性が強く、間隔が狭い場合は剛性が弱い傾向にある。この間隔は３０〜３００ｍｍであることが好ましく、支持構造１の要求仕様に合わせて補強部材４が確実に支持されるように低畝部７と高畝部８との間隔は定められる。更に、この間隔に関して、特に各高畝部８間の距離が重要な数値となる。図２に示す溝部１２の凹部１３箇所（図３（ａ）に示すように一対の稜線２３を有する対向面１７の箇所であり、２つの接点２５、２６が形成される箇所と対応）が、隣接する２つの高畝部８の中間にある場合をまず想定する。この場合、各高畝部８間の距離は、各高畝部８の端部と一対の稜線２３上の各接点２５、２６との間の距離をＬ（図２参照）としたとき、Ｌの２倍の距離となる。一方、対向面１７上の一対の稜線２３が２つの高畝部８の中間に無い場合を想定する。この場合は、２つの高畝部８の端部と一対の稜線２３箇所との間の距離が長い方をＬとし、この距離が短い方をＬ´とすると、各高畝部８間の距離はＬ＋Ｌ´となる。検討の結果、２ＬまたはＬ＋Ｌ´は１２０ｍｍ以上であることが望ましい。この数値が１２０ｍｍ未満になると接触圧が急速に上昇し、その結果、剥離音が生じやすくなる。

低畝部７は、溝部１２から平坦部１１と平行な方向に延びる領域１４と、この領域１４の縁１５から平坦部１１と直交する方向に延びる離間領域１６とで構成されている。このような構成により、低畝部７は断面Ｕ字状に形成されている。平坦部１１は、低畝部７の離間領域１６から溝部１２側とは反対の側に延びている。溝部１２は、複数の畝部７、８の間で裏板３の長手方向に延び、断面Ｕ字状あるいはＶ字状に形成されている。溝部１２の一箇所には凹部１３が設けられており、凹部１３が設けられた面の反対側である表板側の面には一対の稜線２３を有する対向面１７が形成されている（図３（ａ）参照）。溝部１２は、図２に示すように、２つの三角錐形状の凹領域が互いの頂点を突き合わせる形で配置されている。凹部１３が設けられた溝部１２内には、図３の各図に示すように、補強部材４が配設される。

補強部材４は、表板２と裏板３との間に配置され、表板２と裏板３とによる重量物の支持を補強する機能を果たす。なお、図１に示す支持構造１では、デッキボードの奥行方向に３本の補強部材４（幅方向に沿って成形品の幅とほぼ同じ長さの断面円形の長尺パイプ）が互いに平行に配置されている。補強部材４の本数に関して少なくとも１本は必要であり、補強部材４に要求される強度や使用法によって必要な箇所に必要な本数を適用することができる。補強部材４の形状は、断面円形が最も好ましい。しかしながら、円形の他に楕円形や角取りされた略円形状の形状であってもよい。更には、四角形を含む多角形状も採用することができる。補強部材４のサイズについては外径寸法が１５．９ｍｍであることが好ましい。更には８〜１５．９ｍｍであることがより好ましい。補強部材４の長手方向の長さについては支持構造１の長さ（デッキボードの幅方向の長さ）よりも少し短くするのが好適である。補強部材４の材質については鉄鋼が最も好適である。しかしながら、この材質だけに限定されることはなく、必要な強度が確保できる場合、鉄以外の金属や樹脂（ポリウレタン樹脂やポリアミド系樹脂）を補強部材４の材料として適用できる。また、補強部材４の外周面１８には各種の塗装がなされていてもよい。

立壁板は表板２と裏板３との間を繋ぐ部材であり、表板２、裏板３、及び立壁板により中空空間１９が形成されている。更に、立壁板は支持構造１の外周壁に相当しており、この外周壁の中間位置にリブ状の立壁（不図示）が補強部材４と平行な方向に複数列配置されている。

上述のように構成された支持構造１のサイズは、裏板３の平坦部１１箇所にて幅が８４０ｍｍ、奥行長さが６８０ｍｍ、厚さが２５ｍｍである。板厚は、表板２が３．０ｍｍ、裏板３が２．０ｍｍ、立壁が２．０ｍｍである。表板２と裏板３との間の間隔は中空空間１９の高さと等しく２０．０ｍｍである。裏板３は、表板２に対して３３％厚さを薄くしており、これは成形時の絞り率を変えて絞りを深くすることで成形同時に形成している。なお、裏板３の厚さを表板２の厚さよりも薄くする方法としては、この成型時の絞り条件の変更に限らない。すなわち、例えば、パリスンの肉厚を薄くしたり、成型時の温度を調整したりすることでも、裏板３の厚さを表板２より薄くなるように制御可能となる。支持構造１の材質はＰＰ樹脂からなり、曲げ弾性率は８５０ＭＰａである。その他に好ましい材質としてはＰＥ樹脂、ＰＥＴ樹脂、ＰＶＣ樹脂などがある。特に、支持構造１は曲げ弾性率が８３０〜２８００ＭＰａの範囲にある熱可塑性樹脂でできていることがより好ましい。

次に、図３を参照して本発明の一実施形態に関する支持構造について更に詳しく説明する。なお、図３に示す各断面図は、補強部材４が延びる方向と直交する断面図である。

図３（ａ）に示す断面において、裏板３は、表板２の意匠面である表面６とは反対側の表面２１と対向するように表板２と離間して配置されている。この断面において、裏板３は、溝部１２の表板２の表面２１と対向する対向面１７を有する溝部１２を備えている。溝部１２は、頂点２２を挟んで互いに対向し頂点２２から表板２に向かって延びる、対向面１７上の一対の稜線２３のみで形成されている。補強部材４は、裏板３の複数の畝部７、８と表板２との間を延びている一対の稜線２３は、補強部材４の長手軸５を通りかつ表板２と直交する仮想線に関して対称形に形成されている。このように形成された一対の稜線２３上で補強部材４が裏板３と接触することで、補強部材４と裏板３との接触は安定したものとなる。これにより、補強部材と裏板との間の接触圧を均等化することができる。一対の稜線２３は、その中間位置付近で補強部材４の外周面１８と接している。対向面１７上の一対の稜線２３は、直線であるか、あるいは補強部材４の断面形状の曲率半径より大きい曲率半径を有する曲線の一部であるのが好ましい。一対の稜線２３をこの直線または曲線の一部の形状とすることで、裏板３と補強部材４との接触を点状にすることができる。よって、裏板３と補強部材４との間の過度な密着が回避できる。裏板３の板厚に関して表厚の３３％の板厚であることが好適である。しかしながら、この数値に限定されることなく、裏板３の板厚は５％以上表板２の板厚より薄くてもよい。また、裏板３は、溝部１２の幅方向の両側に、一対の稜線２３に接続し一対の稜線２３よりも表板２に近接した低畝部７と、低畝部７に接続し低畝部７よりも表板２から離れた平坦部１１と、を有する。低畝部７の高さ及び幅については、内包される補強部材４の外径に準じ、これらの高さ及び幅は０．５ｍｍ程度、補強部材４の外径寸法より大きいことが好適である。これにより、低畝部７と補強部材４とが接しなくなることが望ましい。

次に、本発明に係る支持構造における各構成要素間の接触関係を詳細に説明する。まず、図３（ａ）に示す断面においては、支持構造１における補強部材４の外周面１８は、表板２の表面２１と１つの接点２４で接触しているとともに裏板３の対向面１７上の一対の稜線２３と２つの接点２５、２６で接触している。これによって、補強部材４は、表板２と裏板３とで裏板３の溝部１２の幅方向及び高さ方向に不動に保持されている。２つの接点２５、２６は、裏板３の平坦部１１を頂点２２方向に両端側から押し込んで形成された溝部１２と補強部材４との接触により形成されている。裏板３の２つの接点２５、２６の各々での一対の稜線２３は、表板２の１つの接点２４での表板２の表面２１の接線に対して４５度未満の相対角度で傾斜している。なお、一対の稜線２３を含む対向面１７は補強部材４の外周面１８と点接触ではなく面接触（干渉）していてもよい。補強部材４の直径方向における両部材の接触厚み（干渉量）に関して、設計上の公称寸法は０ｍｍ〜１．５ｍｍであることが好ましい。更に、実製品の誤差を見込んで０．３ｍｍ〜１．３ｍｍに設定することがより好ましい。実際上、このような面接触に伴う干渉部分が存在すると一対の稜線２３を含む対向面１７は表板２の方向に撓むことにより、荷重が外部から加わった際、裏板３と補強部材４との干渉を吸収できる。

次に図３（ｂ）に示す断面においては、表板２と裏板３とが接触していないため、この箇所での両板２、３の間隔が拡大することで低畝部７の高さは縮小し、低畝部７が形成されている。低畝部７では裏板３は表板２に対して５〜１０ｍｍの間隔が空けられている。低畝部７は、溝部１２の側に隣接する高畝部８に挟まれて形成される。更に、低畝部７は、補強部材４に接触する裏板３の溝部１２を表板２から浮かせて撓み易くし、かつ表板２の表面２１を所定の角度で補強部材４に接触させる機能を有する。これにより、補強部材４は、表板２の表面２１と裏板３の溝部１２との少なくとも一方に接触可能であることで溝部１２の幅方向及び高さ方向に可動に保持されている。なお、低畝部７の深さについて限定は無く、一対の稜線２３の角度が所定の角度になるように低畝部７の深さは設定されていてもよい。

更に図３（ｃ）に断面においては、表板２と裏板３とは２点で接合されているため、この箇所での両板間の間隔が無くなることで低畝部７の高さは拡大し、高畝部８が形成されている。また、高畝部８においては、補強部材４は表板２とは１点で接触可能であり、裏板３とは接触不可である構成としてもよい。更に、高畝部８において、補強部材４が表板２及び裏板３と全く接触しない構成とすることもできる。高畝部８の機能は、表板２と裏板３とを所定の間隔だけ維持することである。支持構造１に負荷が加わって変形した場合や自動車のデッキボードに適用した支持構造１の表板２上に荷物が載せられた場合などに高畝部８が全く存在しないと、表板２と裏板３との間の間隔を規制できない。そのため、支持構造１の変形が大きくなることで補強部材４の支持もできなくなるおそれがある。また、高畝部８は、補強部材４を表板２の表面２１において所定の接触圧で接触させる機構としても必要である。一方、表板２と裏板３とが接合する部分である高畝部８が多すぎると、補強部材４を支持する表面２１上の部分に過剰の接触圧が生じやすくなる。このようにして、補強部材４は、表板２の表面２１と裏板３の溝部１２との少なくとも一方に接触可能であることで溝部１２の幅方向及び高さ方向に可動に保持されている。

以上のように、本発明に係る支持構造１の補強部材４は、一対の稜線２３によって形成された溝部１２が設けられた第２の支持部材である裏板３の一断面では、第１の支持部材である表板２に１つの接点２４で接触するとともに裏板３の一対の稜線２３に２つの接点２５、２６で接触することによって溝部１２の幅方向及び高さ方向に不動に保持されている。更に、補強部材４は、一断面を除く断面では、表板２と裏板３の溝部１２との少なくとも一方に接触可能であることで溝部１２の幅方向及び高さ方向に可動に保持されている。

これにより、従来の支持構造の補強部材は表板と裏板との両方に全長に亘って接触していたものが、本発明の支持構造１によれば、補強部材４は、一対の稜線２３で形成される溝部１２が設けられた裏板３の一断面のみで、表板２と裏板３との両方に接触している。更に、この断面以外の断面箇所では、補強部材４は表板２と裏板３の溝部１２との少なくとも一方に接触可能であることで溝部１２の幅方向及び高さ方向に可動な構成となっている。ゆえに、本発明の支持構造１における補強部材４の表板２及び裏板３との接触面積は、従来に比べ減少することになる。よって、補強部材は、表板及び裏板に拘束されにくくなることで表板と裏板との間で弾性変形し易くなる。

また、一対の稜線２３によって形成された溝部１２が設けられた裏板３の箇所では、合計３つの接点で補強部材４と両板とが接触している。これにより、従来の支持構造における補強部材と表板及び裏板との４つの接点による接触に比べ、接点の個数が１つ減少している。更には、従来の支持構造では補強部材と裏板とが３点接触していたものが、本発明の支持構造１では補強部材４と裏板３とが２点接触する構成となっている。そのため、この支持構造１に外部から荷重が加わった際、補強部材４と裏板３とは接点２５、２６を含む近傍領域の面で互いに接触することになる。しかし、この接触面積が従来に比べ小さくことになることで、裏板上の接点での接触圧は減少する。

更に、この支持構造１に荷重が印加された際、裏板３における一対の稜線２３で形成される溝部１２と、表板２と裏板３とが対向して配置されることで形成される空間１９との存在により、裏板は表板側へ撓んで弾性変形し易くなる。よって、補強部材や裏板に製造上の寸法誤差が生じた際も裏板が容易に弾性変形し易い構造であるため、裏板と補強部材との間の接触は緩和される。そのため、裏板上の特定の箇所において接触圧が過剰に高くなることを防止できる。ゆえに、このような支持構造の構成により、低い接触圧で確実に補強部材を支持することができる。

次に、補強部材４と裏板３との接点に生じる接触圧について図４を参照して、より具体的に説明する。図４（ａ）は、裏板３と補強部材４との接触によって生じる接触圧Ｐ₀、その垂直成分Ｐ₁及び水平成分Ｐ₂の相互関係を示す説明図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）の接触圧Ｐ₀、垂直成分Ｐ₁、及び水平成分Ｐ₂の稜線傾斜角度に対する変化を示す説明図である。

裏板３の２つの接点２５、２６で生じる接触圧Ｐ₀は、一対の稜線２３に対し直交する方向に作用する。接触圧Ｐ₀は、表板２の１つの接点２４での稜線に対して垂直である垂直成分Ｐ₁と、垂直成分Ｐ₁に直交する水平成分Ｐ₂とからなる。図４に示すように、垂直成分Ｐ₁は水平成分Ｐ₂よりも大きく、接触圧Ｐ₀は２８１Ｎ／ｍｍ²未満、垂直成分Ｐ₁は２４５Ｎ／ｍｍ²未満、かつ水平成分Ｐ₂は２００Ｎ／ｍｍ²未満の範囲にあることが好ましい。更に、垂直成分Ｐ₁に関して８４Ｎ／ｍｍ²＜Ｐ₁＜２３６Ｎ／ｍｍ²、かつ水平成分Ｐ₂に関して３０Ｎ／ｍｍ²＜Ｐ₁＜１５７Ｎ／ｍｍ²であることがより好ましい。垂直成分Ｐ₁が水平成分Ｐ₂よりも大きく設定できているのは、本発明の支持構造１では裏板３と補強部材４との２つの接点２５、２６での稜線が各々、表板２の１つの接点２４での接線に対して４５度未満の角度で傾斜しているという構造上の特徴に拠るものである。すなわち、本発明の支持構造１では、従来に比べ接触圧Ｐ₀の水平成分Ｐ₂を低減できている。

更に、図５を参照して接触圧Ｐ₀と、補強部材４の両板からの剥離に伴う剥離音との関係を説明する。図５（ａ）は、補強部材４と裏板３との間の干渉量及び接触圧に対する剥離音発生の有無の関係を示す説明図である。図５（ｂ）は、高畝部８と裏板３における２つの接点２５、２６との間の距離が剥離音発生に与える影響を示す説明図である。

図５（ａ）に示すように、実験の結果から接触圧Ｐ₀が２８１Ｎ／ｍｍ²以上で剥離音が発生し易いことが判った。従って、補強部材４と裏板３とが設計値の０．８ｍｍの干渉量で干渉する状態において接触圧が２８１Ｎ／ｍｍ²未満となるように設計をする。

しかしながら、実製品では構成要素の板厚や形状にごくわずかな誤差が生じることが避けられない。実験に基づく経験値から、この誤差に起因する干渉量の誤差は、最大でも設計値に対して±０．５ｍｍを超えることはないと考察される。ゆえに、干渉量が最小値で０．３ｍｍ、最大値で１．３ｍｍになったとしても接触圧が２８１Ｎ／ｍｍ²未満となるような設計を行えば異音が発生するリスクを無くすことができると判る。

本発明の一実施形態に係る支持構造と同じ材料構成を採った場合の従来技術の４点支持形態では、裏板と補強部材との干渉量が大きくなった場合、接触圧は、その上昇の勾配が大きいため異音発生の境界値である２８１Ｎ／ｍｍ²以上となってしまっていた。この境界値未満となるような設計をすることが従来の支持構造では困難であった。

これに対して本発明の一実施形態に係る支持構造では、干渉量の増加に対する接触圧の上昇勾配が緩やかであるため、裏板と補強部材との干渉量が最大値の１．３ｍｍであっても接触圧は２８１Ｎ／ｍｍ²未満となる。本発明の一実施形態に係る支持構造の方が接触圧の上昇が緩やかである理由としては、（１）稜線が低畝部で持ち上げられていて、稜線の近くに表板と裏板とを接合した拘束点がなく稜線が撓み変形し易いこと、（２）裏板における左右どちらかの稜線に対する補強部材の干渉が大きくなった場合でも、相対する稜線の方向に裏板が変形できることで接触圧を均等化する作用があること、（３）稜線が傾斜していることにより、特に接触圧Ｐ₀の水平成分Ｐ₂を上昇しにくくできることが考察された。

上述のように、本発明の一実施形態に係る支持構造においては、表板及び裏板の少なくとも１つと補強部材との接点での接触圧が２８１Ｎ／ｍｍ²未満に設定されていることにより、異音の発生を抑制することができる。

従って、本発明の一実施形態に係る支持構造により、低い接触圧で確実に補強部材を支持でき、かつ異音の発生を抑制できる支持構造及びこれを備えた自動車用内装部材を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る支持構造を自動車用内装部材であるデッキボードに適用した外観図である。本発明に係る支持構造を構成する裏板を示す斜視図である。図３（ａ）は図１のIIIＡ−IIIＡ断面図であり、図２における裏板の一対の稜線で形成された溝部設置箇所に相当する。図３（ｂ）は図１のIIIＢ−IIIＢ断面図であり、図２における裏板の低畝部の箇所に相当する。図３（ｃ）は図１のIIIＣ−IIIＣ断面図であり、裏板と表板とが接合することで形成された、図２における裏板の高畝部の箇所に相当する。（ａ）は、裏板と補強部材との接触によって生じる接触圧Ｐ₀、その垂直成分Ｐ₁及び水平成分Ｐ₂の相互関係を示す説明図である。（ｂ）は、（ａ）の接触圧Ｐ₀、垂直成分Ｐ₁、及び水平成分Ｐ₂の稜線傾斜角度に対する変化を示す説明図である。（ａ）は、補強部材と裏板との間の干渉量及び接触圧に対する剥離音発生の有無の関係を示す説明図である。（ｂ）は、高畝部と裏板における２つの接点との間の距離が剥離音発生に与える影響を示す説明図である。従来の支持構造を示す斜視図及び断面図である。

符号の説明

１支持構造
２表板
３裏板
４補強部材
５長手軸
６表面
７低畝部
８高畝部
１１平坦部
１２溝部
１３凹部
１４領域
１５縁
１６離間領域
１７対向面
１８外周面
１９中空空間
２１表面
２２頂点
２３稜線
２４１つの接点
２５、２６２つの接点

Claims

板状の第１の支持部材と、
前記第１の支持部材と対向配置され、該第１の支持部材との対向面に溝部が設けられた第２の支持部材と、
前記第２の支持部材の前記溝部と前記第１の支持部材との間を延びる補強部材と、
を有し、
前記第２の支持部材の前記溝部は、前記補強部材の延びる方向と直交する一断面において、互いに対向する一対の稜線のみで形成され、
前記補強部材は、前記一断面では、前記第１の支持部材に１つの接点で接触するとともに前記第２の支持部材の前記一対の稜線に２つの接点で接触することによって前記溝部の幅方向及び高さ方向に不動に保持され、かつ
前記補強部材は、前記一断面を除く断面では、前記第１の支持部材と前記第２の支持部材の前記溝部との少なくとも一方に接触可能であることで該溝部の前記幅方向及び前記高さ方向に可動に保持されている、
支持構造。
前記２つの接点における各々の接線と前記第１の支持部材とがなす相対角度は、４５度未満である、請求項１に記載の支持構造。
前記２つの接点の各々での前記第２の支持部材の接触圧は、前記第１の支持部材と垂直な方向の垂直成分が、前記一断面における該垂直成分と直交する水平成分よりも大きい、請求項１または２に記載の支持構造。
前記接触圧は２８１Ｎ／ｍｍ²未満、前記垂直成分は２４５Ｎ／ｍｍ²未満、かつ前記水平成分は２００Ｎ／ｍｍ²未満の範囲にある、請求項３に記載の支持構造。
前記一対の稜線は、前記補強部材の長手軸を通りかつ前記第１の支持部材と直交する仮想線に関して対称形に形成されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の支持構造。
前記第２の支持部材は、前記一断面において、前記溝部の前記幅方向の両側に、前記一対の稜線に接続し該一対の稜線よりも前記第１の支持部材に近接した畝部と、該畝部に接続し該畝部よりも該第１の支持部材から離れた平坦部と、を有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の支持構造。
前記第２の支持部材の前記畝部は、前記一断面を除く断面で、前記第１の支持部材に接合された複数の高畝部と、前記第１の支持部材から離間した複数の低畝部と、を有し、
前記複数の高畝部の各々と前記一対の稜線上の前記２つの接点の各々との間の距離をＬとしたときに、２Ｌは１２０ｍｍ以上である、
請求項６に記載の支持構造。
前記第２の支持部材の板厚は、前記第１の支持部材の板厚よりも５％以上薄い、請求項１から７のいずれか１項に記載の支持構造。
請求項１から８のいずれか１項に記載の支持構造を備えた自動車用内装部材。