JP2014527932A - 自動車用のピラーカバー - Google Patents

Abstract

本発明は、車両用のピラーカバーに関する。本発明に係るピラーカバーは、少なくともａ．支持体部分（１）であって、支持体部分（１）に組み込まれた窓案内片（２）と、取付け要素（７）とを有する支持体部分（１）と、ｂ．窓案内片（２）の、支持体部分（１）との接点に設けられたテーパ部（３）と、ｃ．支持体部分（１）に接触面（１１）を介して結合されたポリマー製のカバー部分（４）と、を備え、支持体部分（１）とカバー部分（４）とは、少なくとも１つの共通の末端部（６）を形成し、接触面（１１）は、末端部（６）内で少なくとも１ｍｍの長さ（１５）にわたって、末端部（６）外で接触面（１１）に沿って延びる平均軸線（１２）の上又は下に、５?〜６０?の平均角度（α）をなして延びている。

Description

本発明は、自動車用のピラーカバー及びその使用に関する。

自動車の二酸化炭素排出に関する規定がますます厳しくなる中で、車両の重量、ひいては車両の燃料消費量を下げようとする尽力がなされている。プラスチックの分野における絶え間ない発展は、金属製のボデーの大部分を、ポリマー材料からなる相応に軽量の要素により代替することを可能にする。特に窓領域の一部又は全部は、ポリマー材料からなる要素により代替可能である。このポリマー材料からなる要素は、多くの場合、明らかに軽量でありながら、鋼からなるボデーの窓に匹敵する硬さ、安定性及び許容荷重を示す。付加的に、軽量化に基づいて、車両の重心は、より下方に移動する。このことは、走行挙動に肯定的な影響を有している。加えて、ポリマー材料は、金属と比較して、明らかに低い温度で製造、加工及び変形可能である。このことは、材料製造時の所要エネルギ及びコストを下げる。

その際、ポリマー材料からなる成形部品は、実質的にあらゆる所望の形態及び幾何学形状で製造可能である。アラミド、例えばケブラー等の特別な高性能プラスチックは、極めて高い強度及び安定性を有している。

プラスチックからなる多数の材料部品は、種々異なる要求及び機能に適合しなければならない。この場合、重要なパラメータは、安定性、破壊特性、引掻き強さ、衝撃強さ又はノッチ付き衝撃強さである。個々の構成部品の重量及び強度等の技術的な観点の他、形態、幾何学形状及び外観も、ますます重要な役割を果たしている。とりわけ自動車産業においては、機械的な特性の他、デザインや美的外観の分野における特徴も大きな意味を有している。

種々異なる特徴をポリマー材料内で統合するために、ポリマー材料は、様々な形態に形成され、様々な性質が付与されるベース材料から構成される。これらの材料を製造する確立された方法は、２以上の成分の射出成形法を含む。こうして、特徴、例えば耐候性、表面光沢及び破壊強さ又はねじれ安定性を互いに統合することができる。加えて、極めて高価な材料の割合を低減することができる。

独国特許出願公開第１９６３３９５９号明細書は、支持体と外側の加飾フィルムとからなる成形体を開示している。外側のフィルムは、加飾層と保護層とを有している。保護層は、光重合性樹脂組成物からなっている。

国際公開第２００６／０９４４８４号パンフレットは、２成分を含む平面状のプラスチック製ボデー部品を製造する方法を開示している。好ましい実施の形態において、第１の成分は、透明のポリカーボネートからなっており、第２の成分は、不透明のポリカーボネートからなっている。

独国特許出願公開第１９７２２５５１号明細書は、２成分射出成形法でプラスチック部品を製造する方法を開示している。

欧州特許出願公開第１６９５８０８号明細書は、自動車用の加飾部品、例えば加飾ストリップを開示している。この加飾部品は、熱可塑性のプラスチックからなる支持体部分と、カバー部分とを有している。加飾部品は、好ましくは多成分射出成形プロセスを介して製造される。

ワークピース内の個々のポリマーの種々異なる材料特性に基づいて、多成分射出成形プロセスでの製造時、冷却挙動に差異が生じる。熱導出における差異は、それぞれ異なる収縮挙動に至る場合があって、このような収縮挙動は、他方、完成したワークピースにおける不均質な外観につながってしまう。特に、透明又は高光沢の要素を有するワークピースの場合、このことは、容易に反射光学系の欠陥、ひいては、とりわけエッジ領域における価値の低い外観につながってしまう。

本発明の課題は、同時にそれぞれ異なる材料収縮挙動があっても均質なエッジ領域を有する、少なくとも２つの種々異なる材料からなるワークピースを提供することである。

本発明の課題は、請求項１に係る車両用のピラーカバーにより解決される。有利な態様は、従属請求項に係る発明である。

車両用のピラーカバーの本発明に係る使用は、別の独立請求項に係る発明である。有利な態様は、従属請求項に係る発明である。

本発明に係る車両用のピラーカバーは、少なくとも１つのポリマー製の支持体部分であって、組み込まれた窓案内片と、ポリマー製の支持体部分と窓案内片との間のテーパ部とを有するポリマー製の支持体部分を有している。好ましくは一体的に射出成形される窓案内片は、本来の支持体部分から張り出しており、正確な寸法設定は、車両における対応するワークピースの幾何学形状次第である。窓案内片は、好ましくは略Ｌ字形に形成されており、好ましくは張り出した領域において、ポリマー製の支持体部分の基面に対して４５°乃至１３５°の角度を有している。窓案内片は、好ましくは両辺にそれぞれ１０ｍｍ乃至２０ｍｍの長さを有している。「テーパ」なる表現は、本発明の意味において、ポリマー製の支持体部分の基面に隣接して又は境界を接して、窓案内片の厚さが線形に減少又は逓減することを意味している。組み込まれた窓案内片の厚さの減少は、ピラーカバーの可視面における改善された反射光学系を保証するとともに、ピラーカバーの軽量化及びポリマー原材料の節約を可能にする。窓案内片は、好ましくはポリマー製の支持体部分と同じ材料から製造されており、好ましくは相応の凹部を有する型工具により射出成形法で製造される。

ポリマー製の支持体部分は、ピラーカバーの安定性を実現し、可及的高い強度、引掻き強さ、衝撃強さ又はノッチ付き衝撃強さ及びより低い破壊傾向を有するポリマー材料を含んでいる。ポリマー製の支持体部分は、好ましくは取付け要素を有している。取付け要素は、好ましくはＦ字形に形成されている。その際、取付け要素の正確な形状付与は、ボデーの対応する相手側部材次第である。

ポリマー製の支持体部分には、ポリマー製のカバー部分が接触面を介して結合されている。「接触面」なる表現は、ポリマー製の支持体部分とポリマー製のカバー部分との間の境界面を指している。ポリマー製のカバー部分は、装飾の機能を担うとともに、耐工具性の機能も担うことができる。カバー部分の例は、ピラーカバーの耐候性、耐ＵＶ性又は耐化学薬品性を高める表面又はコーティングである。ポリマー製の支持体部分及びポリマー製のカバー部分は、少なくとも１つの共通の丸み付けられた末端部を形成する。「末端部」なる表現は、本発明の意味において、好ましくはポリマー製の支持体部分及びポリマー製のカバー部分の総厚さ又は両者の個々の厚さが漸次又は線形に減少する、末端に位置する領域に関する。ポリマー製の支持体部分とポリマー製のカバー部分との間の接触面は、末端部内で、（末端部の縁部から計測して）少なくとも１ｍｍの長さにわたって、ポリマー製の支持体部分に寄るようにか、又はポリマー製の支持体部分から離れるように（末端部外におけるポリマー製の支持体部分とポリマー製のカバー部分との間の接触面の平均軸線の上又は下に）、５°乃至６０°の平均角度をなして延びている。接触面は、直線状に延びていても、曲線状に延びていてもよい。接触面は、末端部内で好ましくは２ｍｍ乃至２０ｍｍの長さにわたって１０°乃至５０°の平均角度をなして延びている。ポリマー製の支持体部分とポリマー製のカバー部分との間の接触面の平均軸線（水平線）からの接触面の移動は、末端部におけるポリマー製の支持体部分又はポリマー製のカバー部分の割合を薄肉化する。ポリマー製の支持体部分又はポリマー製のカバー部分の材料コンポーネントの薄肉化は、末端部における収縮挙動及び冷却挙動の適合を可能にする。こうして、末端部における光学的なゆがみの形成は、防止される。ポリマー製の支持体部分のよりゆっくりとした冷却時、末端部の領域におけるポリマー製の支持体部分の材料を減じることができ、全体としてより急速な冷却をより低い質量で、好ましくはポリマー製のカバー部分と同時に可能とすることができる。

ピラーカバーの幾何学形状次第で、さらに別の共通の、好ましくは丸み付けられた末端部があってもよい。本発明におけるこのエッジ幾何学形状は、周囲を取り巻くようにピラーカバー内のポリマー製の支持体部分及びポリマー製のカバー部分のすべての共通のエッジにか、又は構成部分の個々のエッジにのみ形成されていてもよい。

テーパ部は、好ましくは１ｍｍ乃至４ｍｍから０．２ｍｍ乃至２ｍｍにテーパする。この寸法は、テーパ部内の高い安定性を可能にすると同時に、最小の重量を可能にする。

好ましくはテーパ部の内側に補剛リブ、特に好ましくは複数の補剛リブが設けられている。補剛リブは、窓案内片の安定性及び破壊信頼性を大幅に向上させ、テーパ部の内側に特に省スペースに配置されている。

ポリマー製の支持体部分は、好ましくはポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリニトリル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、好ましくはアクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン（ＡＢＳ）、アクリル酸エステル‐スチレン‐アクリロニトリル（ＡＳＡ）、アクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン‐ポリカーボネート（ＡＢＳ＋ＰＣ）及び／又はこれらのコポリマー若しくはこれらの混合物を含む。

窓案内片及び／又は取付け要素は、好ましくは表面に０．５ｍｍ乃至３ｍｍへの壁厚さ薄肉化部を有する。窓案内片及び／又は取付け要素の、薄肉化されたベースとなる壁は、好ましくは円形又は多角形のハニカム状の高められた表面構造、特に好ましくは六角形のハニカム状の高められた表面構造により補強される。高められた表面構造は、壁厚さを薄肉化したときでも、窓案内片及び／又は取付け要素の安定性及び破壊信頼性を保証する。壁厚さ薄肉化部は、ピラーカバーを軽量化する。高められた構造は、好ましくは０．２ｍｍ乃至１．５ｍｍの厚さを有している。窓案内片及び高められた表面構造の総厚さは、好ましくは表面構造の下側に位置する窓案内片の厚さより１．２乃至３倍大きい。上述の係数は、窓案内片の最適な重量と安定性との関係を保証する。

高められた表面構造は、好ましくは表面構造の下側の、窓案内片及び／又は取付け要素の表面の垂線に対して１°乃至１５°の傾斜位置を占めている。この離型用の斜面は、射出成形型からの、破壊され易い窓案内片及び／又は取付け要素の解離を改善する。

窓案内片及び／又は取付け要素は、任意選択的な態様では、高められた表面構造を、壁厚さ薄肉化部なしの窓案内片及び／又は取付け要素の領域に有している。

ポリマー製のカバー部分は、好ましくはポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、スチレン‐アクリロニトリル（ＳＡＮ）及び／又はこれらのコポリマー若しくはこれらの混合物を含む。これらのポリマーは、高光沢の、部分的にガラスに類似した表面へ加工することを可能にする。

ポリマー製の支持体部分は、好ましくは無機又は有機の充填剤、特に好ましくはＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、粘土鉱物、ケイ酸塩、ゼオライト、ガラス繊維、炭素繊維、ガラス球、有機の繊維及び／又はこれらの混合物を含む。充填剤は、支持体部分の安定性をさらに向上させることができる。加えて、充填剤は、材料コストを下げるか、又は場合によってはポリマー製の支持体部分の耐火性を高めることができる。

取付け要素は、好ましくはシールリップを有している。シールリップは、車両にピラーカバーを可撓性かつ密封性に組み付けることを可能にする。

ポリマー製のカバー部分は、好ましくはハードコート、特に好ましくは熱硬化性又はＵＶ硬化性の塗料、殊に好ましくはポリシロキサン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート及び／又はこれらの混合物若しくはこれらのコポリマーを含む。ハードコートは、機械的な引掻き損傷、気候の影響、紫外線及び／又は空気若しくは地下水からの攻撃性の化学物質に対する耐性を改善する。ハードコートは、付加的に装飾の機能も担うことができる。

ポリマー製のカバー部分は、好ましくは４００ｎｍ乃至８００ｎｍの範囲で６０％より高い、特に好ましくは８０％より高い平均光学透明性を有している。この高い光学透明性は、ポリマー製のカバー部分に、自重は軽いまま、ガラスに類似した外観を与える。

補剛リブは、好ましくは互いに１ｃｍ乃至１５ｃｍ、好ましくは２ｃｍ乃至１０ｃｍの間隔を有している。このように配置された補剛リブは、窓案内片の安定性及び破壊信頼性を大幅に向上させる。

窓案内片及び／又は取付け要素は、好ましくはテーパ部とは反対側に補強リブを有している。この補強リブは、窓案内片及び／又は取付け要素の安定性をさらに向上させる。ピラーカバーは、特に好ましくは補剛リブと補強リブとを有している。

本発明に係るピラーカバーは、好ましくは多成分射出成形法又は多成分射出圧縮成形法を介して製造される。

さらに本発明は、ピラーカバーの、車両、好ましくは自動車、貨物自動車、バスにおける、特に好ましくは自動車の加飾ストリップとしての使用を含む。

以下に、本発明について図面を参照しながら詳細に説明する。図面は、純然たる概略図にすぎず、正確な縮尺で示したものでなく、本発明を何らかの形態に限定するものではない。

従来技術におけるピラーカバーの横断面図である。 本発明に係るピラーカバーの横断面図である。 ポリマー製の支持体部分とポリマー製のカバー部分との間の接触面の拡大横断面図である。 ポリマー製の支持体部分とポリマー製のカバー部分との間の接触面の拡大横断面図である。 ピラーカバーの好ましい実施の形態の３次元図である。

図１は、従来技術におけるピラーカバーの横断面図である。一体的に射出成形される窓案内片（２）と、シールリップ（８）を有するＦ字形の取付け要素（７）とを有するポリマー製の支持体部分（１）は、ポリマー製のカバー部分（４）により取り囲まれている。窓案内片（２）は、テーパ部（３）を介してポリマー製の支持体部分（１）に結合されている。丸み付けられた末端部（６）の領域（破線の左側）は、滑らかに接触面（１１）に沿ってポリマー製の支持体部分（１）及びポリマー製のカバー部分（４）に移行している。ポリマー製のカバー部分（４）は、丸み付けられた末端部（６）でポリマー製の支持体部分（１）を囲繞している。ポリマー製のカバー部分（４）及びポリマー製の支持体部分（１）のそれぞれ異なる材料に基づいて、２成分射出成形プロセス後の冷却の際に、光学的なゆがみ及び接触面（１１）における不規則な界面が発生してしまう場合がある。

図２は、本発明に係るピラーカバーの横断面図である。ポリマー製の支持体部分（１）であって、窓案内片（２）と、シールリップ（８）を有するＦ字形の取付け要素（７）とを有するポリマー製の支持体部分（１）と、ポリマー製のカバー部分（４）とからなる基本構造は、図１に示した基本構造に相当する。テーパ部（３）の内側に補剛リブ（５）が配置されており、補剛リブ（５）は、付加的な所要スペースなしに窓案内片（２）の効果的な安定化を可能にする。窓案内片（２）は、テーパ部（３）内で、より大きな出発直径若しくは出発幅（ｂ）からより小さな直径若しくは幅（ａ）に減少している。窓案内片（２）は、０．５ｍｍ乃至３ｍｍの厚さに壁厚さを薄肉化した壁厚さ薄肉化部（１３）と、隆起して高められた構造（９）とを有している。丸み付けられた末端部（６）の領域（鉛直の破線の左側）で、ポリマー製の支持体部分（１）とポリマー製のカバー部（４）との間の接触面（１１）は、接触面（１１）の水平の領域にわたって延びる平均軸線（１２）（水平の破線）の上側に、５°乃至６０°の角度をなして延びている。

図３ａは、ポリマー製の支持体部分（１）とポリマー製のカバー部分（４）との間の接触面（１１）の拡大横断面図である。末端部（６）内で接触面（１１）は、少なくとも１ｍｍの長さ（１５）にわたって、末端部（６）外で接触面（１１）に沿って水平に延びる平均軸線（１２）と、末端部（６）内でポリマー製の支持体部分（１）とポリマー製のカバー部分（４）との間を延びる平均軸線（１４）との間に５°〜６０°の角度αをなして延びている。

図３ｂは、ポリマー製の支持体部分（１）とポリマー製のカバー部分（４）との間の接触面（１１）の別の拡大横断面図である。末端部（６）内で接触面（１１）は、少なくとも１ｍｍの長さ（１５）にわたって、末端部（６）外で接触面（１１）に沿って水平に延びる平均軸線（１２）と、末端部（６）内でポリマー製の支持体部分（１）とポリマー製のカバー部分（４）との間を延びる平均軸線（１４）との間に５°〜６０°の角度αをなして延びている。接触面（１１）は、本実施の形態では、上述の長さ（１５）に沿って曲率をもった区間として延びている。軸線（１４）は、好ましくは長さ（１５）に沿った単純な線形回帰線として算出される。

図４は、ピラーカバーの好ましい実施の形態の３次元図である。構造は、図２に示した構造に相当する。テーパ部（３）は、斜視図のため、看取できない。ハニカム状の高められた表面構造（９）は、正六角形の形状で窓案内片（２）の表面を覆うように配置されている。高められた表面構造（９）は、窓案内片（２）を補強して、窓案内片（２）の壁厚さを減じることを可能にする。補強リブ（１０）が、規則的な間隔及び不規則的な間隔を置いて窓案内片（２）の外面に配置されてもよい。末端部（６）の領域は、破線の左側に概略的に示してある。

（１） ポリマー製の支持体部分
（２） 窓案内片
（３） テーパ部
（４） ポリマー製のカバー部分
（５） 補剛リブ
（６） 末端部
（７） 取付け要素
（８） シールリップ
（９） 高められた構造
（１０） 補強リブ
（１１） 接触面
（１２） 接触面軸線／構成部材にわたって水平に延びる平均軸線（鉛直の一体的な射出成形部を含めず）
（１３） 壁厚さ薄肉化部
（１４） 末端部（６）内でポリマー製の支持体部分（１）とポリマー製のカバー部分（４）との間を延びる平均軸線
（１５） 末端部内の屈曲した接触面の長さ
（ａ） テーパ部の最小寸法
（ｂ） テーパ部の最大寸法
（α） 末端部における接触面と水平の平均接触面との間の角度

Claims (15)

1. 車両用のピラーカバーであって、少なくとも
   ａ．支持体部分（１）であって、該支持体部分（１）に組み込まれた窓案内片（２）と、取付け要素（７）とを有する支持体部分（１）と、
   ｂ．前記窓案内片（２）の、前記支持体部分（１）との接点に設けられたテーパ部（３）と、
   ｃ．前記支持体部分（１）に接触面（１１）を介して結合されたポリマー製のカバー部分（４）と、
   を備え、前記支持体部分（１）と前記カバー部分（４）とは、少なくとも１つの共通の末端部（６）を形成し、前記接触面（１１）は、前記末端部（６）内で少なくとも１ｍｍの長さ（１５）にわたって、前記末端部（６）外で前記接触面（１１）に沿って延びる平均軸線（１２）の上又は下に、５°〜６０°の平均角度（α）をなして延びていることを特徴とする、車両用のピラーカバー。
2. 前記テーパ部（３）は、１ｍｍ乃至４ｍｍから０．２ｍｍ乃至２ｍｍにテーパする、請求項１記載のピラーカバー。
3. 前記テーパ部（３）の内側に補剛リブ（５）、好ましくは複数の補剛リブ（５）が設けられている、請求項１又は２記載のピラーカバー。
4. 前記支持体部分（１）は、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリニトリル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、好ましくはアクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン（ＡＢＳ）、アクリル酸エステル‐スチレン‐アクリロニトリル（ＡＳＡ）、アクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン‐ポリカーボネート（ＡＢＳ／ＰＣ）、ＰＥＴ／ＰＣ、ＰＢＴ／ＰＣ及び／又はこれらのコポリマー若しくはこれらの混合物を含む、請求項１から３までのいずれか１項記載のピラーカバー。
5. 前記窓案内片（２）及び／又は前記取付け要素（７）は、０．５ｍｍ乃至３ｍｍの厚さへの壁厚さ薄肉化部（１３）を有する、請求項１から４までのいずれか１項記載のピラーカバー。
6. 前記窓案内片（２）及び／又は前記取付け要素（７）は、隆起して高められた表面構造（９）、好ましくは円形又は多角形のハニカム状の高められた表面構造（９）、特に好ましくは六角形の高められた表面構造（９）を有する、請求項１から５までのいずれか１項記載のピラーカバー。
7. 前記高められた表面構造（９）は、前記壁厚さ薄肉化部（１３）に配置されている、請求項５又は６記載のピラーカバー。
8. 前記カバー部分（４）は、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、スチレン‐アクリロニトリル（ＳＡＮ）及び／又はこれらのコポリマー若しくはこれらの混合物を含む、請求項１から７までのいずれか１項記載のピラーカバー。
9. 前記取付け要素（７）は、Ｆ字形に形成されている、請求項１から８までのいずれか１項記載のピラーカバー。
10. 前記支持体部分（１）は、無機又は有機の充填剤、好ましくはＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、粘土鉱物、ケイ酸塩、ゼオライト、ガラス繊維、炭素繊維、ガラス球、有機の繊維及び／又はこれらの混合物を含む、請求項１から９までのいずれか１項記載のピラーカバー。
11. 前記取付け要素（７）は、シールリップ（８）を有する、請求項１から１０までのいずれか１項記載のピラーカバー。
12. 前記カバー部分（４）は、ハードコート、好ましくは熱硬化性又はＵＶ硬化性の塗料、特に好ましくはポリシロキサン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート及び／又はこれらの混合物若しくはこれらのコポリマーを含む、請求項１から１１までのいずれか１項記載のピラーカバー。
13. 前記補剛リブ（５）は、互いに１ｃｍ乃至１５ｃｍ、好ましくは２ｃｍ乃至１０ｃｍの間隔を置いている、請求項１から１２までのいずれか１項記載のピラーカバー。
14. 前記窓案内片（２）及び／又は前記取付け要素は、補強リブ（１０）を有する、請求項１から１３までのいずれか１項記載のピラーカバー。
15. 請求項１から１４までのいずれか１項記載のピラーカバーの、車両、好ましくは自動車、貨物自動車、バスにおける、特に好ましくは自動車の加飾ストリップとしての使用。

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