JP4640018B2 - インテグラルヒンジを有する樹脂成形品 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の樹脂製サイドモールなどのインテグラルヒンジを有する樹脂成形品に関し、詳しくはインテグラルヒンジ部で曲折してリテーナ部が基部に固定され、そのリテーナ部がクリップなどの締結手段によって被取付部に締結される樹脂成形品に関する。

自動車のサイドモールは一般に軟質樹脂から形成され、自動車製造ラインのほぼ最終工程で車体に組み付けられる。このサイドモールを車体に組み付ける方法としては、両面テープなどで貼着する方法、あるいはモール本体の裏面側にクリップを固定し、そのクリップを介して車体に固定する方法などが知られている。

ところでサイドモールは長尺状であるために、クリップを介して車体に組み付ける場合においては、複数のクリップをモール本体の裏面側に間隔を隔てて固定する必要がある。そこでモール本体の裏面側に長手方向に間隔を隔てて複数のリテーナを形成し、そのリテーナにクリップを保持することが行われている。

ところがモール本体の裏面側にリテーナを一体的に形成すると、リテーナがアンダーカットとなるために金型にスライドコアが必要となり、金型費用が嵩むとともに成形工数が多大となる。またリテーナの位置においてモール本体の意匠表面にヒケが生じ、外観意匠性が低下するという不具合もある。そこで特開昭60−135350号公報などには、モール本体とリテーナとをインテグラルヒンジを介して一体的に成形し、その後インテグラルヒンジで折り曲げてリテーナとモール本体とを固着する方法が開示されている。このようにすれば、外観意匠性の低下が防止され、アンダーカット部をなくすことができるので金型費用と成形工数を低減することができる。

リテーナとモール本体とを固着するには、溶着によって接合する方法が簡便である。そこでリテーナとモール本体の間にワイヤ状の発熱体を介在させ、通電により発熱体を発熱させるとともにリテーナとモール本体とを互いに近接する方向へ加圧して溶着し、冷却固化後に発熱体を抜き取る溶着方法が開発され、実用化されている。

この溶着方法では、例えば図９に示すように、モール本体 100の表面形状に沿う形状の受け部材 200の上にモール本体 100を載置し、インテグラルヒンジ 101でリテーナ 102を折り曲げ、リテーナ 102とモール本体 100との間にワイヤ状の発熱体 300を挟む。そして押え部材 201で発熱体 300の位置のリテーナ 102の裏面側を押圧し、発熱体 300に通電して加熱する。押え部材 201の先端はゴム製であり、リテーナ 102の裏面形状に追従して押圧することができる。これによりリテーナ 102とモール本体 100は発熱体 300に接触する部分から溶融し、溶融樹脂は押圧の力によって押し潰されて一体化する。そして冷却により溶融部が固化した後、発熱体 300を紙面に垂直方向に引いて抜き取ることにより、リテーナ 102がモール本体 100の裏面側に固着したモールを製造することができる。

ところが上記した溶着方法では、各部の形状のばらつきや、成形時の歪み、受け部材 200へ載置する際の位置ずれなどによって、押え部材 201で押圧した時にモール本体 100やリテーナ 102に変形が生じる場合があり、歪んだ状態で溶着される場合があった。このようになると、押え部材 201の押圧力が不均一に伝わるため溶着強度にばらつきが生じ、信頼性が不足するという問題がある。

そこで特開2001−293784号公報には、モール本体及びリテーナの表面に対して、受け部材と押え部材がそれぞれ線接触するようにして溶着する方法が開示されている。このようにすることで、押圧の力が線接触部分に集中するため、成形時の歪み、受け部材へ載置する際の位置ずれなどが生じている場合であっても、線接触している部分を受け部材と押え部材とで強い力で挟持することができる。したがって線接触している部分に対応するモール本体とリテーナの表面を溶融させることにより、溶融部分を均一に且つ確実に溶着することができ、溶着強度が向上するとともに信頼性が向上する。
特開昭60−135350号 特開2001−293784号

しかしながらモール本体にリテーナを溶着する場合には、モール本体にも熱が伝わるため、その熱によってモール本体の意匠表面が損なわれる場合が想定される。したがって、モール本体の意匠表面からできるだけ遠ざかった位置を溶着することが望ましい。そこでモール本体の裏面側からリブを突設するとともに、リテーナに係合孔を形成し、インテグラルヒンジ部で曲折してリブを係合孔に挿通した後、係合孔から突出するリブの先端を溶融して熱かしめする方法が考えられる。

この場合、モール本体と、リテーナ部と、インテグラルヒンジ部とをもつ樹脂成形品の成形型において、リブ及び係合孔の抜き方向がアンダーカットとならないように設定する必要がある。一方インテグラルヒンジ部でリテーナ部を曲折する際のリテーナ部の移動軌跡は、インテグラルヒンジ部を中心とする円弧を描く。そのため位置決め精度を高くするには、少なくともリブの形状を係合孔の軌跡に対応した円弧状とする必要がある。しかしそうするとリブがアンダーカットとなり、この二つの条件を共に満たすリブ及び係合孔を樹脂成形品の成形時に同時に形成することは、困難であった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、基部の意匠表面を損なうことなくリテーナ部を基部に強固に固定でき、しかもインテグラルヒンジ部で曲折してリテーナ部を基部に固定するときの位置決め精度を高くすることを解決すべき課題とする。

上記課題を解決する本発明のインテグラルヒンジを有する樹脂成形品の特徴は、モール本体と、モール本体からインテグラルヒンジ部を介して突出し締結手段が保持されるリテーナ部と、からなる一体成形品であり、インテグラルヒンジ部で曲折されたリテーナ部がモール本体と係合してリテーナ部の表面がモール本体の裏面と当接した位置で固定され、締結手段によってリテーナ部が被取付部に締結される樹脂成形品であって、
モール本体の裏面側には板状のリブが突出して形成され、リテーナ部には表裏を貫通しリブの断面形状に対応するスリットが形成され、リブとスリットは成形後の抜き方向と平行に形成され、曲折時にリブがスリットに係合することでリテーナ部が位置決めされ、インテグラルヒンジ部は曲折時にモール本体に対するリテーナ部の相対位置を調整可能に広幅に形成され、
インテグラルヒンジ部の幅方向で中央に位置する点をＰとし、インテグラルヒンジ部を点Ｐを通る線で曲折するときにスリットの点Ｐから遠い側の端部から点Ｐまでの距離をＲとし、曲折によりリテーナ部がリブに当接したときのモール本体とリテーナ部とのなす角度をθとしたとき、インテグラルヒンジ部の幅寸法をＲ（１−cosθ）以上としたことにある。

本発明のインテグラルヒンジを有する樹脂成形品を組付ける際には、先ずインテグラルヒンジ部で曲折する。その際のリテーナ部の軌跡はインテグラルヒンジ部を中心とする円弧状であり、先ずモール本体の裏面から突出するリブの先端にリテーナ部のスリットが係合する。しかしリブは成形時にアンダーカットとなるのを避けるために、一般にはリテーナ部の軌跡に対応する形状にはなっておらず、干渉が生じる。

そこで本発明においては、インテグラルヒンジ部は曲折時にモール本体に対するリテーナ部の相対位置を調整可能に広幅に形成されている。したがってリブとスリットとの干渉を回避するようにリテーナ部を移動させながら、リテーナ部が最終位置となるまでスリットにリブを係合させることができる。その後、熱かしめ、溶着、あるいは機械的係合によって、モール本体にリテーナ部を固定する。

したがって本発明のインテグラルヒンジを有する樹脂成形品によれば、リテーナ部の固定の際にはモール本体の意匠表面から最も遠いリブの先端を溶融させるだけでよいので、意匠表面の損傷を確実に防止することができる。またリブ及びスリットをアンダーカットにならない形状としつつ、インテグラルヒンジ部で曲折してリブとスリットを係合させることができるので、リテーナ部をモール本体に位置決め精度高く固定することができる。

本発明の樹脂成形品は、モール本体と、リテーナ部と、インテグラルヒンジ部と、からなり、これらが一体に成形されている。モール本体の裏面側表面には、板状のリブが一体に形成されている。

リテーナ部は、クリップ、ボルトなどの締結手段を保持し、締結手段を被取付部に締結することで、モール本体はリテーナ部を介して被取付部に固定される。リテーナ部の形状は、締結手段を保持できるものであれば特に制限されない。またリテーナ部には、スリットが形成されている。なおリテーナ部の数には制限がなく、モール本体の大きさなどに応じた数のリテーナ部を形成することができる。

インテグラルヒンジ部は、モール本体とリテーナ部とを連結するとともに、モール本体に対するリテーナ部の回動を可能とするものであり、薄肉に形成される。本発明では、曲折時にモール本体に対するリテーナ部の相対位置を調整可能に、インテグラルヒンジ部が広幅に形成されている。

リテーナ部をモール本体に固定するには、スリットにリブが係合した状態で、リブをリテーナ部に溶着する方法、スリットから突出するリブの先端を熱かしめする方法などを採用できる。この際、後者のようにスリットから突出するリブの先端を熱かしめすれば、モール本体の意匠表面から遠い位置で、しかも僅かな熱量で溶着できるので、モール本体の意匠表面への悪影響を回避することができる。なお固定方法は、溶着に限らず機械的な係合による固定方法を用いることもできる。

スリットは、板状のリブの断面形状に対応するスリットとする。これによりスリットの縦横方向（Ｘ−Ｙ方向）で位置決めすることができ、位置決め精度がさらに向上する。またリブの断面積を小さくできるので、熱かしめ時の熱量をさらに低くすることができモール本体の意匠表面への悪影響を確実に回避することができる。

本発明のインテグラルヒンジを有する樹脂成形品では、インテグラルヒンジ部は曲折時にモール本体に対するリテーナ部の相対位置を調整可能に広幅に形成されている。このようにすることでリテーナ部の軌跡にずれが生じていても、曲折部の変形によってモール本体に対するリテーナ部の相対位置を調整可能となり、リブをスリットに確実に係合させることができる。したがって、リテーナ部をモール本体に位置決め精度高く固定することができる。

ここで広幅の寸法は、曲折時にモール本体に対するリテーナ部の相対位置を調整可能であればよく、少なくとも 0.5mm程度のずれを吸収できるように 0.5mm以上の幅となるように設計する。上限は特に制限されないが、多くても５mm程度のずれを吸収できればよい。例えば以下のように決定することができる。

図１に示すように、モール本体 400と、リテーナ部 500とがインテグラルヒンジ部 600で連結され、モール本体 400の裏面に形成されたリブ 401に、リテーナ部 500のスリット 501を係合させる場合を考える。モール本体 400とリテーナ部 500とは、同一平面上にあると仮定し、インテグラルヒンジ部 600の中央の点Ｐで曲折するとする。またリブ 401及びスリット 501の中心軸は、モール本体 400及びリテーナ部 500の表面に対して鉛直に形成されているものとする。

スリット 501の軌跡は、点Ｐを中心とする円弧を描き、点Ｐからスリット 501までの距離Ｒがその回転半径となる。そして点Ｐからリブ 401の先端の点Ｐから遠い側の端部までの距離をＲと同一とすれば、図の破線で示すようにリブ 401の先端にスリット 501を係合させることができる。しかしリブ 401をスリット 501にさらに挿通しようとしても、点Ｐからリブ 401までの距離ＬがＲ以下となるため、干渉によりそれ以上の挿通が困難となる。

ここで距離Ｌの最小値は点Ｐからリブ 401の根元までの距離であり、リテーナ部 500とモール本体 400とがなす角度をθとすると、Ｌ＝Ｒ cosθで表される。そしてＲ−Ｌで表されるずれ量の最大値は、Ｒ（１− cosθ）となる。したがって角度θとＲを測定し、Ｒ（１− cosθ）を算出して、インテグラルヒンジ部 600の幅をその値以上となるようにする。そして曲折点Ｐを図の右方向へＲ（１− cosθ）以下の距離だけずらしながら挿通することで、リブ 401を根元までスリット 501に挿通することが可能となる。

なお締結手段は、クリップ、ボルトなど従来と同様のものを用いることができる。リテーナ部のモール本体への固定の前にリテーナ部に保持させておいてもよいし、リテーナ部をモール本体に固定後に保持させることもできる。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。本実施例は、自動車のドア部に取付けられる装飾モールに本発明を適用している。

図２〜８に示すこの装飾モールは、長尺状のモール本体１と、モール本体１の長辺側から間隔を隔てて複数個突出するリテーナ部２とからなり、ＰＰなどの熱可塑性樹脂から一体に成形されている。リテーナ部２は、薄肉のインテグラルヒンジ部３を介してモール本体１に連結され、インテグラルヒンジ部３で曲折可能となっている。このインテグラルヒンジ部３は、モール本体１の長手方向に沿う長さはリテーナ部２の長さと同一であり、幅は６mmの広幅に形成されている。

リテーナ部２には、図３に示すように、クリップ４が保持されるクリップ孔20と、４個のスリット21が形成されている。

モール本体１の意匠面と反対側の裏面側には、図６に示すように、インテグラルヒンジ部３で曲折したときにスリット21にそれぞれ挿通可能な４個のリブ10が形成されている。さらに意匠面には、図３に拡大して示すように、リテーナ部２が延出する側の端部に長手方向に延びる溝12が形成されている。

この装飾モールは、図３のＡ−Ａ断面である図４及び図３のＢ−Ｂ断面である図６に示すように、モール本体１の側端部からインテグラルヒンジ部３を介してリテーナ部２が延出した状態で、射出成形により製造される。スリット21及びリブ10は、抜き方向に対して平行に形成され、アンダーカットとはならない。

この装飾モールを組み立てるには、リテーナ部２をインテグラルヒンジ部３で曲折してモール本体１の裏面側へ回動させ、スリット21をリブ10の先端に係合させる。このときスリット21の回動軌跡とリブ10の形状とが一致していないため、干渉が生じる。しかしインテグラルヒンジ部３は広幅に形成されているので、曲折中心をインテグラルヒンジ部３の幅内で移動させることで干渉を回避することができ、図５及び図７に示すように、リテーナ部２の表面がモール本体１の裏面に当接する位置まで回動させることが可能となる。これにより、モール本体１に対するリテーナ部２の位置決めを精度高く行うことができる。

その状態では、スリット21からリブ10の先端が突出している。したがってリブ10の先端を溶融させてリテーナ部２へ押圧することで、図８に示すようにかしめ部13を形成することができ、熱かしめによりモール本体１にリテーナ部２を強固に固定することができる。この時、リブ10の溶融する部分の体積が小さいので、必要な熱量が僅かでよく、またモール本体１の意匠表面（リブ10のある表面と反対側表面）が熱によって損傷するような恐れもない。

そして、別に形成された図示しない金属光輝色の副モールを、溝12に係合させて位置決めしながら両面テープでモール本体１の意匠表面に取り付けるとともに、その副モールでインテグラルヒンジ部３を覆い隠す。その後クリップ孔20に図示しないクリップを保持させ、自動車外板に締結する。

すなわち本実施例の装飾モールによれば、リテーナ部２の固定の際にはモール本体１の意匠表面から最も遠いリブ10の先端を溶融させるだけでよいので、意匠表面の損傷を確実に防止することができる。またリブ10及びスリット21をアンダーカットにならない形状としつつ、インテグラルヒンジ部３で曲折してリブ10とスリット21を係合させることができるので、リテーナ部２をモール本体１に位置決め精度高く固定することができる。

インテグラルヒンジ部の幅を決める方法を示す説明図である。 本発明の一実施例の装飾モールの要部斜視図である。 本発明の一実施例の装飾モールの要部拡大斜視図である。 本発明の一実施例の装飾モールの成形後の状態を示し、図３のＡ−Ａ断面相当の断面図である。 図４に示した装飾モールをインテグラルヒンジ部３で曲折して組み立てた状態の断面図である。 本発明の一実施例の装飾モールの成形後の状態を示し、図３のＢ−Ｂ断面相当の断面図である。 図６に示した装飾モールをインテグラルヒンジ部３で曲折して組み立てた状態の断面図である。 図７に示した装飾モールを熱かしめした後の状態の断面図である。 モール本体にリテーナを固定する従来の方法を示す説明断面図である。

符号の説明

１：モール本体 ２：リテーナ部 ３：インテグラルヒンジ部
10：リブ 21：スリット

Claims (2)

1. モール本体と、該モール本体からインテグラルヒンジ部を介して突出し締結手段が保持されるリテーナ部と、からなる一体成形品であり、該インテグラルヒンジ部で曲折された該リテーナ部が該モール本体と係合して該リテーナ部の表面が該モール本体の裏面と当接した位置で固定され、該締結手段によって該リテーナ部が被取付部に締結される樹脂成形品であって、
   該モール本体の裏面側には板状のリブが突出して形成され、該リテーナ部には表裏を貫通し該リブの断面形状に対応するスリットが形成され、該リブと該スリットは成形後の抜き方向と平行に形成され、曲折時に該リブが該スリットに係合することで該リテーナ部が位置決めされ、該インテグラルヒンジ部は曲折時に該モール本体に対する該リテーナ部の相対位置を調整可能に広幅に形成され、
   該インテグラルヒンジ部の幅方向で中央に位置する点をＰとし、該インテグラルヒンジ部を該点Ｐを通る線で曲折するときに該スリットの該点Ｐから遠い側の該スリットの端部から該点Ｐまでの距離をＲとし、曲折により該リテーナ部が該リブに当接したときの該モール本体と該リテーナ部とのなす角度をθとしたとき、該インテグラルヒンジ部の幅寸法をＲ（１−cosθ）以上としたことを特徴とするインテグラルヒンジを有する樹脂成形品。
2. 前記スリットは前記モール本体の長手方向に対して平行に設けられている請求項１に記載のインテグラルヒンジを有する樹脂成形品。

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