JP5510984B2 - スポイラー及びその製造方法 - Google Patents
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一方で、最近のスポイラーはアンテナ内蔵やワイパー格納といった機能が付加されるケースが多い。ブロー成形品であるとスポイラーに孔を開けてアンテナを取付けなければならなかった。孔開け工数増の問題にとどまらず、アンテナが傷つく虞もあった。
こうした問題を解決するのに、例えば射出成形品のアッパー部材とロア部材を振動溶着で一体化する二枚合わせのスポイラーが提案されている(例えば特許文献1、2)。
また、AM、FMラジオ放送アンテナやデジタルTV放送アンテナ等の電子機器部品がスポイラーに内蔵される場合、これらの電子機器部品を内蔵した状態で振動溶着がなされるため、該電子機器部品を傷つける虞がある。振動溶着時に電子機器部品が接触しない十分な空間を確保すればよいが、その分、スポイラーを大きくしなければならない。さらに、振動溶着時に電子機器部品が接触しない十分な空間を確保できたとしても、車両走行中の振動に、電子機器部品が共振し、電子機器部品が小刻みに震え、異音の発生や品質劣化する問題がある。
請求項2の発明たるスポイラーは、請求項1で、電子機器部品がアンテナであることを特徴とする。請求項3の発明たるスポイラーは、請求項2で、前記前記発泡体が前記アンテナを構成する基板から外方に張出した突出片上に貼着されることを特徴とする。請求項4の発明たるスポイラーは、請求項1〜3で、アッパー部材とロア部材が接合される部分に、両者のいずれか一方の部材から他方の部材へ向けて突出する溶着用リブを設け、且つ該溶着用リブが振動溶着時の振動方向に沿って設けられる主リブと、該振動方向に対し直交する方向に設けられる副リブと、を具備することを特徴とする。請求項5に記載の発明の要旨は、アッパー部材とロア部材が振動溶着で一体化される合成樹脂製スポイラーの製造方法であって、該アッパー部材と該ロア部材のうちの一方の非振動側の部材に電子機器部品を装着し、次いで、該電子機器部品が他方の振動側の部材と対向するその電子機器部品の対向面に発泡体を貼着し、その後、該発泡体を振動側の部材と干渉させた圧縮状態下にして振動溶着を行い、前記アッパー部材とロア部材を溶着一体化することを特徴とするスポイラーの製造方法にある。
請求項3の発明のごとく、前記前記発泡体が前記アンテナを構成する基板から外方に張出した突出片上に貼着されると、車両走行の振動に対し、電子機器部品が図8(ロ)の鎖線図示のように振れても、発泡体の弾性伸縮作用が働いて、振動を吸収し電子機器部品を保護できる。
請求項4の発明のごとく、アッパー部材とロア部材が接合される部分に、主リブと副リブを備えると、振動溶着部分に図9のごとく竹を裂くような剥がす力が働いた場合でも、図3のように副リブ4bのリブ長さLで利いて、その剥がす力に対抗し有効に阻止できる。図9(ハ)は図9(イ)のX-X線矢視図であるが、主リブがその断面積の点の大きさPでしか利かないのに対し、副リブ4bを設けると、図3のように副リブのLの線分で利くので、該振動溶着部分にて剥そうとする外力を効果的にブロックする。
アッパー部材2の本体2aは、図3の車両取付け状態で、上面2Aが意匠面になる平坦な上壁部21と、この上壁部21が車両後方に向かって延び、その外周部分から側面視略L字状に屈曲して下方に延設される立壁部22と、を備える。ここで、本発明における「下方」とは、車両下側方向のことで、バックドアβにスポイラー1が図3のように取付けられた場合、同図の紙面下方をいい、「上方」とは同図紙面上方で、車両上側方向をいう。振動溶着時には、図2,図3のごとく、ロア部材3に被着するように上方側からアッパー部材2が溶着一体化される。
アッパー部材2の振動溶着の部位は、車両後方側の外周縁で、アッパー部材2の長手方向に沿った立壁部22の壁厚の下端面22aと、車両前方側の外周縁寄りで、アッパー部材2の長手方向に沿った上壁部21の下面2Bと、ロア部材3に設けた柱状部分35(後述)に対向する上壁部21の下面2Bと、がある。アッパー部材2は、振動溶着によるヒケ等の発生を最小限にするため、その肉厚を3.0mm以上とする。アッパー部材2に係る振動溶着の部位は、振動溶着時に、ロア部材3の溶着用リブ4に対向,当接する。
ロア部材3は平面視形状をアッパー部材2と略同じにして、図2〜図4のように、電子機器部品5の格納用凹所uを設ける。ここでは、電子機器部品5に、FM,AMラジオアンテナ5aとデジタルTVアンテナアンテナ5bを用いる。その他、ストップランプ等があるが、図示を省略する。アッパー部材2の本体2aに溶着一体化されるロア部材3の主部3aは、図1,図2のごとく平板部31と斜板部32と底板部33と起立部34とを備えて、前記凹所uを該斜板部と該底板部と該起立部とで形成する。車幅方向に沿って横長の凹所uが設けられる。主部3aには、車両前方側の外周縁を含めて、アッパー部材2の長手方向に沿った長い平板部31が設けられ、該平板部から車両後方側に向けて下降傾斜する斜板部32が延設される。さらに、該斜板部から車両後方側に向けて底板部33が延設され、該底板部の車両後方側の端縁を屈曲し、上方へ向けて起立部34が延設されて、図2に示すような側面視凹形の凹所uを形成する。
本実施形態は、振動溶着時の振動方向を、ロア部材3の車両前方側に配する平板部31の長手方向に合わせており、該平板部にその長手方向に沿った長尺の主リブ4aが複数本設けられる。主リブ4aが平板部31上に垂直起立するようにして、ロア部材3の成形時に一体成形される。実際は図4のごとく主リブ4aが4本設けられるが、図1〜図3は2本にして簡略図示する。また、前記起立部34の上半部にも車幅方向を振動方向とする主リブ4aが設けられる。スポイラー1の車両前方側を含めほぼ全般にわたってアッパー部材2とのロア部材3の一体化結合は、振動方向(車幅方向)に設けた平板部31の主リブ4aに委ねる。スポイラー1の車両後方側におけるアッパー部材2とのロア部材3の一体化結合は、車幅方向に沿った起立部34の上半部に設けた主リブ4aに委ねる。
さらに、各副リブ4bは主リブ4aから離間して配設される。両者が離れずにつながってしまうと、振動溶着時にその箇所の溶融樹脂の逃げ場がなくなりヒケ易くなるからである。主リブ4aを仮想延長させた場合に、初めて該主リブと交差する副リブ4bにして、この両者の交差部位CR(仮想交差する部分の位置)に溶融樹脂の逃げ場をつくり、ヒケの問題解決を図る。振動方向リブの主リブ4aと、これに対し垂直なリブの副リブ4bとの交差部位CRでの隙間εは、少なくとも2mm以上確保される。振動溶着時には主リブ4a,副リブ4bからそれぞれ溶融樹脂の溶け出しが1mm程度あることから、副リブ4bが主リブ4aから少なくとも2mm以上離間して配設される。
車幅方向に形成された凹所uの両サイド寄りの底板部33を隆起させて、柱状部分35が二箇所形成される(図1)。また、凹所uの中央寄りの斜板部32を隆起させて、柱状部分35が二箇所形成される。符号35bは柱状部分35を形成する隆起側壁を示す。該柱状部分の上端面35aを、アッパー部材2とロア部材3の接合される部分とし、該上端面に主リブ4aと副リブ4bが設けられる。
図5,図6のような方形の上端面35aに、振動溶着時の振動方向に沿った主リブ4aが設けられ、また、該振動方向に対し直交する方向に配した副リブ4bが設けられる。ここでは、それぞれの上端面35aに、車幅方向を振動方向とする主リブ4aを2本設ける。上端面35aの長手方向の両端寄り(又は両端)には、主リブ4aを延長させた場合にこれと交差する副リブ4bがそれぞれ1本設けられる。上端面35aに在る各主リブ4aを振動方向に仮想延長させると、図5のごとく各主リブ4aが上端面35aの左右両側にそれぞれ設けた1本の副リブ4bと交差する。図1,図2では主リブ4aの長さが副リブ4bのものよりも短いが、実際は図5のように主リブ4aの長さの方が長い。主リブ4aの長さを副リブ4bのものよりも長くして、アッパー部材2とロア部材3とを剥がそうとする種々の外力に該主リブが対抗して護る。その一方で、図9のような引き裂く外力に対しては、副リブ4bが対抗して護るようにしている。
主リブ4a,副リブ4bが、上端面35aに垂直起立するよう、ロア部材3の成形時に一体成形される。副リブ4bは主リブ4aよりもその高さを低くすると共に、該副リブが該主リブから離間して配設される。また、平板部31に設けた溶着用リブ4と同様、主リブ4aと副リブ4bの交差部位CRでの隙間εが少なくとも2mm以上確保される。
振動溶着に先立ち、発泡体7が貼着された電子機器部品5が図1,図4のごとくロア部材3に取付けられる。ここでは、電子機器部品5として、ロア部材3に係る凹所uの中央域にFM,AMラジオアンテナ5aが取付けられ、該凹所uの両サイド域に一対のデジタルTVアンテナ5bが取付けられる。両アンテナ5a,5bの上面には、図4のように随所に弾性変形可能な発泡体7が貼着される。これら発泡体7がアッパー部材2(振動側の部材)と干渉させた圧縮状態を保ったまま、振動溶着でアッパー部材2,ロア部材3の溶着一体化がなされるスポイラー1とする。
まず、振動溶着に先立ち、アッパー部材2,ロア部材3にツートンカラー対応に合わせた塗装が施される。塗装終了後の非振動側の部材たるロア部材3に、図4に示すようにFM,AMラジオアンテナ5aとデジタルTVアンテナ5bが、ビス等の止具6を用いて装着される。電子機器部品5を振動側のアッパー部材2に装着しないのは、溶着振動時の振動によりダメージを受ける虞があるからである。続いて、これらアンテナ5a,5bの上面(アッパー部材2側の面)の必要箇所に方形体の発泡体7を貼着する。発泡体7は電子機器部品5が振動側の部材(ここではアッパー部材2)と対向するその電子機器部品5の対向面に貼着される。振動溶着時に傷つき易い箇所や、該スポイラー1を組み込んだ車両が走行中の振動で、揺れ易くなる箇所に、発泡体7が貼着される。
しかる後、例えば振幅の幅1.5mm以下に設定し、周波数を100HZ以上にして振動溶着を実施する。アッパー部材2とロア部材3を接合方向に加圧すると共に、アッパー部材2に上治具9を介して振動を図3の紙面垂直方向に加える。この振動溶着時、発泡体7は弾性圧縮状態にある。主リブ4aの上部(すなわち溶け代h1)の接合部分の一部が摩擦エネルギによって溶融し、続いて副リブ4bの上部(すなわち溶け代h2)の接合部分の一部が摩擦エネルギとなって溶融する。該接合部分が溶着し、アッパー部材2とロア部材3が一体化する所望のスポイラー1が得られる。
図3中、主リブ4a,副リブ4bとアッパー部材2と実線交差して干渉するリブ上部が、アッパー部材2とロア部材3の溶着一体化を担う溶着用リブ4の溶け代h1,h2を示す。符号h3は主リブ4a,副リブ4bとアッパー部材2との溶着を終えても残る残存部を示す。
これに対し、本スポイラー1は振動方向に対し直交する方向に副リブ4bを設けるので、図9(イ),(ロ)のような裂き剥がす外力に対し、該副リブが威力を発揮する。図3に示すごとく、主リブ4aがその肉厚幅の点の大きさPでしか支えきれないのに対し、副リブ4bがその長さ全体Lで、裂き剥がす外力に対しブロックする。副リブ4bは振動方向に対し直交する方向に設けられるので、副リブ4bの長さLを最大限生かして、裂き剥がす外力を阻止する。
その一方で、振動方向に対し直交する方向に副リブ4bを設けているので、振動溶着時の振動で、該副リブがバタつく問題が派生する。しかし、副リブ4bの高さを主リブ4aよりもその高さを低くしているので、斯かる問題を解決できる。また、副リブ4bを主リブ4aから離間して配設するので、振動溶着時の溶融樹脂の逃げ場が設けられ、ヒケの問題等も解消する。主リブ4aを延長させた場合に副リブ4bと交差する交差部位CRでの両者の隙間εを2mm以上にするので、振動溶着時の溶融樹脂の逃げ場が十分得られ、スポイラー1の外観品質が確保される。
さらにいえば、塗装後に振動溶着されるスポイラー1が出来ることによって、ツートンカラー仕様に対し、安価で且つ品質的にも優れた製品を提供できるなど、数々の優れた効果を発揮する。
2 アッパー部材
3 ロア部材
35 柱状部分
35a 上端面
4 溶着用リブ
4a 主リブ
4b 副リブ
5 電子機器部品
5b TVアンテナ(アンテナ)
5b 1 基板
5b 2 突出片
7 発泡体
Claims (5)
- アッパー部材とロア部材が振動溶着で一体化される合成樹脂製スポイラーであって、
該アッパー部材と該ロア部材のうちの一方の非振動側の部材に装着される電子機器部品と、該電子機器部品が他方の振動側の部材と対向するその電子機器部品の対向面に貼着される発泡体と、を具備し、該発泡体を振動側の部材と干渉させた圧縮状態下にして振動溶着による両部材の溶着一体化がされてなることを特徴とするスポイラー。 - 前記電子機器部品がアンテナである請求項1記載のスポイラー。
- 前記発泡体が前記アンテナを構成する基板から外方に張出した突出片上に貼着される請求項2記載のスポイラー。
- 前記アッパー部材と前記ロア部材が接合される部分に、両者のいずれか一方の部材から他方の部材へ向けて突出する溶着用リブを設け、且つ該溶着用リブが振動溶着時の振動方向に沿って設けられる主リブと、該振動方向に対し直交する方向に設けられる副リブと、を具備する請求項1乃至3のいずれか1項に記載のスポイラー。
- アッパー部材とロア部材が振動溶着で一体化される合成樹脂製スポイラーの製造方法であって、
該アッパー部材と該ロア部材のうちの一方の非振動側の部材に電子機器部品を装着し、次いで、該電子機器部品が他方の振動側の部材と対向するその電子機器部品の対向面に発泡体を貼着し、その後、該発泡体を振動側の部材と干渉させた圧縮状態下にして振動溶着を行い、前記アッパー部材とロア部材を溶着一体化することを特徴とするスポイラーの製造方法。
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