JP2020037293A - Vehicle module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用モジュールに関する。 The present invention relates to a vehicle module.
特許文献1には、ポリカーボネート樹脂からなる透明窓層と、ポリカーボネート樹脂と反応性及び/又はインタラクションを持たない樹脂とを含むポリカーボネート樹脂組成物からなる窓枠層と、を有する多色成形樹脂窓部材が開示されている。 Patent Document 1 discloses a multicolor molded resin window member having a transparent window layer made of a polycarbonate resin, and a window frame layer made of a polycarbonate resin composition containing a polycarbonate resin and a resin having no reactivity and / or interaction. Is disclosed.
ところで、近年車両の軽量化を目的として、車両用部品を樹脂材料で構成することが検討されている。車両後部に取り付けられるバックドア等の大型の部材を樹脂材料で構成することで、車両の大幅な軽量化を見込むことができる。 In recent years, for the purpose of reducing the weight of a vehicle, it has been studied to configure a vehicle component with a resin material. By configuring a large member such as a back door attached to the rear of the vehicle with a resin material, it is possible to expect a significant reduction in the weight of the vehicle.
また、樹脂材料に直接ランプ等の車両用部品を取り付けて複合モジュールとすることが考えられる。この取付けにおいて、樹脂材料と車両用部品とを直接溶着することができれば、別途接着剤等を使用する必要がなく製造工程を簡素化できる可能性がある。一方で、溶着が不十分であると車両用部品が樹脂材料から外れてしまうことが懸念される。また大型の複合モジュールを実現する上で、重量を抑えつつ強度を担保することも必要となる。 Further, it is conceivable to attach a vehicle component such as a lamp directly to the resin material to form a composite module. In this mounting, if the resin material and the vehicle component can be directly welded, there is a possibility that the manufacturing process can be simplified without using an additional adhesive or the like. On the other hand, if the welding is insufficient, there is a concern that the vehicle component may come off the resin material. In order to realize a large composite module, it is necessary to secure the strength while suppressing the weight.
本発明は、樹脂材料と車両用部品とが強固に溶着された、樹脂材料が軽量でありつつ全体の強度が高い車両用モジュールを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a vehicle module in which a resin material is firmly welded to a vehicle component, and the resin material is lightweight and has high overall strength.
上記目的を達成するために、本発明の車両用モジュールは、
車両に設けられた開口を開閉するように取り付けられる車両用モジュールであって、
少なくとも窓部を有する透明な樹脂製の一次部材と、
前記一次部材に一体的に設けられた樹脂製の二次部材と、
前記二次部材に溶着により取り付けられた車両用部品と、
を有し、
前記二次部材が変性ポリフェニレンエーテルから構成されている。
In order to achieve the above object, a vehicle module according to the present invention includes:
A vehicle module attached to open and close an opening provided in a vehicle,
A transparent resin primary member having at least a window,
A resin secondary member provided integrally with the primary member,
A vehicle component attached to the secondary member by welding;
Has,
The secondary member is made of modified polyphenylene ether.
当該車両用モジュールにおいて、変性ポリフェニレンエーテルにより二次部材を構成し、車両用部品と二次部材とが溶着されている。二次部材に変性ポリフェニレンエーテルを採用したことにより、樹脂材料と車両用部品との溶着を強固にでき、樹脂材料を軽量としつつも車両用モジュール全体の強度を高くすることができる。 In the vehicle module, a secondary member is formed by the modified polyphenylene ether, and the vehicle component and the secondary member are welded. By employing the modified polyphenylene ether as the secondary member, the welding between the resin material and the vehicle component can be strengthened, and the strength of the entire vehicle module can be increased while reducing the weight of the resin material.
また、上記の車両用モジュールは、
前記変性ポリフェニレンエーテルは、温度が60℃であり、湿度が95%である環境下に24時間おいた場合の吸水率が0.3%以下であると好ましい。
Further, the above-described vehicle module includes:
The modified polyphenylene ether preferably has a temperature of 60 ° C. and a water absorption of 0.3% or less when placed in an environment of 95% humidity for 24 hours.
また、上記の車両用モジュールは、
前記変性ポリフェニレンエーテルは、ポリフェニレンエーテルを主成分とし、全体でポリスチレンを15質量%以上95質量%以下で含む樹脂混合物であると好ましい。
Further, the above-described vehicle module includes:
It is preferable that the modified polyphenylene ether is a resin mixture containing polyphenylene ether as a main component and containing polystyrene in a total amount of 15% by mass or more and 95% by mass or less.
また、上記の車両用モジュールは、
前記一次部材がポリカーボネートまたはアクリル樹脂で構成されていると好ましい。
Further, the above-described vehicle module includes:
Preferably, the primary member is made of polycarbonate or acrylic resin.
また、上記の車両用モジュールは、
前記車両用部品の前記二次部材と溶着する部分が、変性ポリフェニレンエーテル、ABS樹脂、ASA樹脂またはこれらの混合物で構成されていると好ましい。
Further, the above-described vehicle module includes:
It is preferable that a portion of the vehicle component to be welded to the secondary member is made of a modified polyphenylene ether, an ABS resin, an ASA resin, or a mixture thereof.
本発明によれば、樹脂材料と車両用部品とが強固に溶着された、樹脂材料が軽量でありつつ全体の強度が高い車両用モジュールを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a vehicle module in which a resin material is firmly welded to a vehicle component, and the resin material is lightweight and has high overall strength.
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について詳細に説明する。尚、本図面に示された各部材の寸法は、説明の便宜上、実際の各部材の寸法とは異なる場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The dimensions of each member shown in the drawings may be different from the actual dimensions of each member for convenience of explanation.
また、本実施形態の説明では、説明の便宜上、「左右方向」、「前後方向」、「上下方向」について適宜言及する。これらの方向は、図1に示す車両について設定された相対的な方向である。ここで、「上下方向」は、「上方向」及び「下方向」を含む方向である。「前後方向」は、「前方向」及び「後方向」を含む方向である。「左右方向」は、「左方向」及び「右方向」を含む方向である。 Further, in the description of the present embodiment, for convenience of description, “left-right direction”, “front-rear direction”, and “up-down direction” will be appropriately referred to. These directions are relative directions set for the vehicle shown in FIG. Here, the “vertical direction” is a direction including the “upward direction” and the “downward direction”. The “front-rear direction” is a direction including the “front direction” and the “back direction”. "Left-right direction" is a direction including "left direction" and "right direction".
図1は、車両用リアモジュール10(車両用モジュールの一例)が取り付けられた車両1の斜視図である。図2は車両1を示す図であり、バックドアインナ3と、車両用リアモジュール10と、を分解して示した分解斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of a vehicle 1 to which a vehicle rear module 10 (an example of a vehicle module) is attached. FIG. 2 is a diagram showing the vehicle 1 and is an exploded perspective view showing the back door inner 3 and the vehicle
図2に示すように、車両1は後部に開口5を備えている。開口5を開閉するように、車両用リアモジュール10およびバックドアインナ3が車両1に取り付けられている。車両用リアモジュール10およびバックドアインナ3は、車両用バックドア7を構成する。
As shown in FIG. 2, the vehicle 1 has an
車両用リアモジュール10は、車両1の後部の開口5を覆うことのできる大きさで形成されている。ここで、図3および図4を参照して、車両用リアモジュール10について説明する。図3は、車両用リアモジュール10の正面図である。図4は、図3における車両用リアモジュール10のA−A’断面の模式図である。車両用リアモジュール10は、クリア部材20(一次部材の一例)と着色部材30(二次部材の一例)とリアコンビネーションランプ40(車両用部品の一例)とを有している。
The vehicle
クリア部材20は、無色透明または有色透明の部材である。クリア部材20は、光を透過させる左右一対のランプ部22と、窓部24とを一体的に有している。ランプ部22は、車両用リアモジュール10自体に搭載されたリアコンビネーションランプ40から出射される光を車両1の外に透過させる部分である。窓部24は、車内から車外または車外から車内を視認可能なように無色透明またはスモーク(有色透明の一例)とされる部分である。クリア部材20は、三次元形状の表面を有している。クリア部材20は樹脂製であり、ポリカーボネート(PC)で構成されている。
The
着色部材30は、クリア部材20と比べて光の透過率が低い部材である。着色部材30は、少なくとも車両1の内部の一部を外部から視覚的に遮蔽するように、着色されている。着色部材30は、クリア部材20よりも前方側に設けられ、クリア部材20の外周に沿うように設けられている。また、着色部材30はクリア部材20のランプ部22および窓部24に設けられていない。また、着色部材30はクリア部材20のランプ部22および窓部24を分断する部分32を有している。着色部材30は樹脂製であり、変性ポリフェニレンエーテル(変性PPE)で構成される。本実施形態における変性PPEとは、ポリフェニレンエーテルを母材とし、ポリスチレンを含む樹脂混合物(アロイ)である。着色部材30は、変性PPEを母材として、着色材料、フィラー等を含む態様でもよい。
The
リアコンビネーションランプ40は、左右一対で車両用リアモジュール10に搭載されている。リアコンビネーションランプ40は、ハウジング42の一部を着色部材30に溶着することにより、着色部材30に取り付けられている(図4)。なお、図4においてリアコンビネーションランプ40のハウジング42以外の部材は省略している。ハウジング42は、変性PPEで構成されている。
The
クリア部材20の後方の表面には、クリア部材20の傷つきを防止するためのシリコーン系ポリマーで構成されるハードコート層が形成されている(図示省略)。ハードコート層は、クリア部材20よりも耐擦傷性が優れている。
On the rear surface of the
車両用リアモジュール10は、クリア部材20と着色部材30とを備える樹脂製基体を製造すること、樹脂製基体上にハードコート層を設けること、およびその後に溶着により着色部材30にリアコンビネーションランプ40を取り付けること、により製造されうる。
The
クリア部材20と着色部材30とを備える樹脂製基体は、射出圧縮成形を用いた二色成形によって製造されうる。二色成形によってクリア部材20および着色部材30を形成することにより、クリア部材20に着色部材30が一体的に(monolithically)設けられる。ハードコート層は、湿式法、例えばディップコート法により樹脂製基体上にシリコーン系ポリマー材料を塗布して、所定時間、室温にて乾燥させた後、所定時間、加熱により硬化乾燥することで形成されうる。リアコンビネーションランプ40の着色部材30への溶着は、熱板溶着、超音波溶着、振動溶着、レーザー溶着等の熱溶着法により実行されうる。
The resin base including the
図2に戻り、バックドアインナ3及び車両用バックドア7について説明する。バックドアインナ3は、例えばポリプロピレン等の樹脂にガラス繊維等が混練された材料で構成される。ただし、バックドアインナ3を構成する材料は特定の樹脂に限られず、また例えば金属であってもよい。バックドアインナ3は、車両用リアモジュール10の外周部の全周に亘るように形成され、ランプ部22と窓部24とに対応する開口部6が設けられている(図2)。
Returning to FIG. 2, the back door inner 3 and the vehicle
バックドアインナ3が車両用リアモジュール10に接着剤を介して接着されることで、車両用バックドア7は形成されている。車両用バックドア7は、バックドアインナ3に設けられたヒンジ(図示省略)を介して車両1の後部に取り付けられている。
The vehicle
車両用リアモジュール10において、変性PPEにより着色部材30を構成し、リアコンビネーションランプ40と着色部材30とが溶着されている。着色部材30に変性PPEを採用したことにより、着色部材30とリアコンビネーションランプ40との溶着を強固にでき、樹脂材料を軽量としつつも車両用リアモジュール10全体の強度を高くすることができる。
In the
また、リアコンビネーションランプ40と着色部材30とを溶着する際に、着色部材30に過剰な水分が含まれていると、溶着部50(図4)において気泡の発生の原因となる。この気泡によって、着色部材30とリアコンビネーションランプ40との強固な溶着が阻害される懸念がある。変性PPEは、吸水率が低い。そのため、溶着時においてリアコンビネーションランプ40と着色部材30との溶着部における気泡の発生が低減され、これらを強固に接合することができる。
In addition, when the
また、車両用窓部材等に用いられるPCと比較して、変性PPEの剛性は高く、その比重は小さい。そのため、クリア部材20に取り付けられても過度に重量を増やすことなく、車両用リアモジュール10全体の強度を高めることができ、またリアコンビネーションランプ40を強固に支持することができる。
Moreover, the rigidity of the modified PPE is higher and the specific gravity thereof is lower than that of PC used for vehicle window members and the like. Therefore, even if it is attached to the
以上特定の態様を示して本発明を説明したが、以下その他に取り得る、または好ましい態様について説明する。 Although the present invention has been described with reference to the specific embodiments, other possible or preferable embodiments will be described below.
上記の実施形態では、図4に示すように、車両用リアモジュールのA−A’断面において、クリア部材20の上(車両1の前方側の面上)に間欠的に着色部材30が形成されて、着色部材30にリアコンビネーションランプ40が溶着されている例を説明した。その他に、例えば図5および図6に示すような態様も採用し得る。
In the above embodiment, as shown in FIG. 4, the
図5は、クリア部材120の上(車両の前方側の面上)に着色部材130が連続的に形成されている部分の断面を示す模式図である。図5に示す態様において、連続的に形成されている着色部材130の複数の部分において、車両用部品140の複数の部分が溶着されている。これにより複数の溶着部150が形成されている。
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a cross section of a portion where the
図6は、クリア部材220の上(車両の前方側の面上)および横(車両の右方側の面上)に、着色部材230がそれぞれ独立して形成されている部分の断面を示す模式図である。図6に示す態様において、クリア部材220の上および横にそれぞれ独立して形成されている着色部材230のそれぞれの一部と、車両用部品240の複数の部分とが溶着されている。これにより複数の溶着部250が形成されている。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a cross section of a portion where the
上記の実施形態において、バックドアインナ3を介して車両用リアモジュール10が車両1に取り付けられる態様を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、バックドアインナを介さずに車両用リアモジュールに直接ヒンジが設けられて車両に取り付けられる態様もあり得る。
In the above embodiment, the mode in which the vehicle
上記の実施形態において、車両用リアモジュール10を例に特定の態様を説明したが、車両用フロントモジュールとしても適用可能であるし、車両の側部(サイド)のモジュールとしても適用可能である。また、車両用モジュールには、その他のランプ、クリーナー、ワイパー、センサ、デフォッガー等の部材を搭載してもよい。ランプとしては、車両用リアモジュールの場合であれば、例えばストップランプ、ターンシグナルランプ、バックランプ、テールランプ、リアフォグランプ、デイタイムランプ等が挙げられる。また、これらのランプの任意の組合せから構成されるリアコンビネーションランプを搭載してよい。またセンサとしては例えばLiDAR、カメラ、レーダ等が挙げられる。
In the above-described embodiment, the specific mode has been described by taking the vehicle
上記の実施形態において、二次部材に溶着により取り付けられる車両用部品の具体例としてリアコンビネーションランプ40を挙げたが、車両用部品はこれ以外のランプ、センサ、クリーナー、ライセンスプレート、ドアオープナー等であってもよい。
In the above embodiment, the
また、車両用部品の、二次部材と溶着するハウジングやボディ材等が変性PPEである態様を説明したが、当該材料はこれに限定されるものでは無い。ただし、車両用部品の二次部材と溶着する部分が、変性PPE、ABS樹脂、ASA樹脂またはこれらの混合樹脂(アロイ)で構成されていると好ましい。車両用部品の二次部材と溶着する部分を、変性PPEで構成することにより、二次部材との親和性が高まりより強固な溶着を実現できる。また、ABS樹脂、ASA樹脂はスチレン骨格を備える樹脂であるため、ポリスチレンを含む変性PPEとの親和性が高い。そのため、これらの樹脂で二次部材と溶着する部分を形成した車両用部品と組み合わせることで、より強固な溶着を実現できる。 In addition, although the embodiment has been described in which the housing and the body material of the vehicle component that are welded to the secondary member are modified PPE, the material is not limited to this. However, it is preferable that the portion of the vehicle component to be welded to the secondary member is made of modified PPE, ABS resin, ASA resin, or a mixed resin thereof (alloy). By forming the portion of the vehicle component to be welded to the secondary member with the modified PPE, the affinity with the secondary member is increased, and stronger welding can be realized. Further, since the ABS resin and the ASA resin are resins having a styrene skeleton, they have high affinity with modified PPE containing polystyrene. Therefore, stronger welding can be realized by combining with a vehicle component having a portion to be welded to the secondary member with these resins.
上記の実施形態において、一次部材がPCで構成されている態様を説明したが、本発明はこれに限定されず透明性を有し窓部を構成することが可能な材料であれば代替可能である。ただし、一次部材がPCまたはアクリル樹脂で構成されていると好ましい。少なくとも窓部を有する一次部材を強度および透明性に優れるPCまたはアクリル樹脂で構成することにより、窓部としての視認性を確保しつつ、車両用モジュール全体の強度を高めることができる。また、二次部材を一次部材と同様の材料とせず、PCまたはアクリル樹脂と比較して比重が低い変性PPEを二次部材に用いることで、車両用モジュール全体の強度を高めつつ、重量を低くすることができる。 In the above embodiment, the aspect in which the primary member is made of PC has been described. However, the present invention is not limited to this, and any material can be used as long as it has transparency and can form the window portion. is there. However, it is preferable that the primary member is made of PC or acrylic resin. By configuring at least the primary member having the window portion with PC or acrylic resin having excellent strength and transparency, the strength of the entire vehicle module can be increased while ensuring the visibility as the window portion. Further, the secondary member is not made of the same material as the primary member, and the modified PPE having a lower specific gravity than the PC or acrylic resin is used for the secondary member, thereby increasing the strength of the entire vehicle module and reducing the weight. can do.
上記の実施形態において、二次部材を構成する変性PPEを説明したが、変性PPEはポリフェニレンエーテルを母材とし、全体でポリスチレンを15質量%以上95質量%以下で含む樹脂混合物であると好ましい。ポリスチレンの含有量が15質量%以上95質量%以下であることで、変性PPEの剛性が高まる。すなわち二次部材の強度を高めることができ、車両用モジュール全体の強度を高めることができ、また車両用部品を強固に支持することができる。 In the above embodiment, the modified PPE constituting the secondary member has been described. However, the modified PPE is preferably a resin mixture containing polyphenylene ether as a base material and containing polystyrene in a total amount of 15% by mass or more and 95% by mass or less. When the polystyrene content is 15% by mass or more and 95% by mass or less, the rigidity of the modified PPE is increased. That is, the strength of the secondary member can be increased, the strength of the entire vehicle module can be increased, and the vehicle components can be firmly supported.
また、二次部材を構成する変性PPEの収縮率は4/1000〜8/1000であると好ましい。また、変性PPEの比重は1.0〜1.3であると好ましい。また、変性PPEの剛性は4mmの板厚において2000〜5000MPaであると好ましい。また、変性PPEの吸水率は60℃、95%湿度における24時間試験で0.05〜0.3%であると好ましい。吸水率が当該範囲の変性PPEを採用することで、溶着時において、車両用部品と二次部材との溶着部における気泡の発生が低減され、これらを強固に接合することができる。 Further, the shrinkage ratio of the modified PPE constituting the secondary member is preferably from 4/1000 to 8/1000. The specific gravity of the modified PPE is preferably from 1.0 to 1.3. The rigidity of the modified PPE is preferably from 2000 to 5000 MPa at a plate thickness of 4 mm. The water absorption of the modified PPE is preferably 0.05 to 0.3% in a 24-hour test at 60 ° C. and 95% humidity. By employing the modified PPE having the water absorption in the above range, at the time of welding, the generation of bubbles in the welded portion between the vehicle component and the secondary member is reduced, and these can be firmly joined.
また、一次部材の厚みは1.5〜10mmが好ましく、二次部材の厚みは1.5〜7mmが好ましい。また、二次部材における着色材料の配合率は、全体の重量に対して0.001〜1.00%が好ましい。 Further, the thickness of the primary member is preferably 1.5 to 10 mm, and the thickness of the secondary member is preferably 1.5 to 7 mm. The mixing ratio of the coloring material in the secondary member is preferably 0.001 to 1.00% based on the total weight.
また、一次部材に二次部材が「一体的に設けられている」とは、二色成形などにより一体化された態様(monolithically)(上記実施形態)や、別々の部材を組立てて一体化された態様(integrally)を含む。 Further, the phrase “the secondary member is provided integrally with the primary member” means that the secondary member is monolithically integrated by two-color molding or the like (the above embodiment), or that the separate members are assembled and integrated. Integrally included.
また、車両の開口を開閉する態様では、回転軸を中心に回転する態様や、スライド式の態様等を含む。回転する態様の場合、開閉時に荷重がかかるため、本願の実施形態の構成を採用することがより効果的である。 In addition, the mode of opening and closing the opening of the vehicle includes a mode of rotating around a rotation axis, a sliding mode, and the like. In the case of the rotating mode, a load is applied at the time of opening and closing, so that the configuration of the embodiment of the present application is more effective.
また、第一の実施形態において、クリア部材20の後方の表面に、ハードコート層が形成されている態様をしたが、ハードコート層は無くても良いし、さらに他の層が設けられていてもより。ただし、ハードコート層が形成されていると、車両用リアモジュールの耐擦傷性を向上させることができるので好ましい。
Further, in the first embodiment, the mode in which the hard coat layer is formed on the rear surface of the
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所等は、本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be appropriately modified, improved, or the like. In addition, the materials, shapes, dimensions, numerical values, forms, numbers, arrangement locations, and the like of the components in the above-described embodiments are arbitrary and are not limited as long as the present invention can be achieved.
1:車両、10:車両用リアモジュール、20,120,220:クリア部材、24:窓部、30,130,230:着色部材、40:リアコンビネーションランプ、140,240:車両用部品 1: vehicle, 10: vehicle rear module, 20, 120, 220: clear member, 24: window, 30, 130, 230: coloring member, 40: rear combination lamp, 140, 240: vehicle component
Claims (5)
少なくとも窓部を有する透明な樹脂製の一次部材と、
前記一次部材に一体的に設けられた樹脂製の二次部材と、
前記二次部材に溶着により取り付けられた車両用部品と、
を有し、
前記二次部材が変性ポリフェニレンエーテルから構成されている、
車両用モジュール。 A vehicle module attached to open and close an opening provided in a vehicle,
A transparent resin primary member having at least a window,
A resin secondary member provided integrally with the primary member,
A vehicle component attached to the secondary member by welding;
Has,
The secondary member is composed of a modified polyphenylene ether,
Vehicle module.
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