JP6469561B2 - 車両用内装材 - Google Patents

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Description

本発明は、溶着と嵌合により複数部品を接合した車両用内装材に関する。
２つの樹脂部品を固定する方法として、一方の樹脂部品に設けられた突起を他方の樹脂部品に挿通し、突起を熱溶着させて固定することが行われている（下記の特許文献１を参照）。
米国特許第８２２６８７１号明細書
ところで、３つの樹脂部品を固定しようとする場合には、上下の樹脂部品の中間に樹脂部品を配置して上下の樹脂部品を熱溶着することで中間の樹脂部品を挟み込んで固定することが考えられる。しかしながら、こうした固定方法では、固定された樹脂部品群が強振されたときには、溶着されていない中間の樹脂部品の位置がずれて、ガタツキや雑音の発生要因となる。
一方、タッピングねじを用いて３部品を固定することも考えられるが、部品点数が増加するため、重量や工数が増加してしまう。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、３部品の強固な接合が可能で且つ軽量化が可能な車両用内装材を提供することにある。
前記課題は、それぞれ熱可塑性樹脂製の第１部品及び第２部品と、前記第１部品と前記第２部品の間に配置される中間部品とが接合される車両用内装材であって、前記第１部品は、前記第２部品側に突出した第１突出部を有し、前記中間部品は、前記第１突出部が挿通される第１の貫通孔を有し、前記第２部品は、前記第１突出部が挿通される第２の貫通孔と、前記中間部品側に突出し、前記第１の貫通孔の縁部と嵌合する嵌合部と、を有し、前記第１突出部と前記第２部品が溶着され、前記嵌合部の側面には、第１の切欠き部が設けられ、前記第１の切欠き部が前記第１の貫通孔の縁部と嵌合することを特徴とする車両用内装材により解決される。
上記の車両用内装材によれば、第１部品と第２部品とを溶着により接合するとともに、第２部品と中間部品を嵌合させることにより、３つの部品を強固に接合することができる。
また、車両用内装材を構成する各部品の接合に他の部材を要しないため、接合に要する部品点数を削減することができ、軽量化が可能となる。
また、車両用内装材を構成する各部品の接合にタッピングねじ等の他の部材を使用する場合に比べて、各部品の接合作業の工数も削減することができる。
また、車両用内装材を構成する各部品の接合部分の成分が樹脂であるためリサイクル性にも優れている。
前記課題は、それぞれ熱可塑性樹脂製の第１部品及び第２部品と、前記第１部品と前記第２部品の間に配置される中間部品とが接合される車両用内装材であって、前記第１部品は、前記第２部品側に突出した第１突出部を有し、前記中間部品は、前記第１突出部が挿通される第１の貫通孔を有し、前記第２部品は、前記第１突出部が挿通される第２の貫通孔と、前記中間部品側に突出し、前記第１の貫通孔の縁部と嵌合する嵌合部と、を有し、前記第１突出部と前記第２部品が溶着され、前記第１部品は、前記第１突出部の周囲に設けられる、前記第２部品側に延出した壁部を有し、前記第１突出部と前記壁部の間に前記嵌合部が配置されることを特徴とする車両用内装材により解決される。
上記の車両用内装材において、前記嵌合部の側面には、第１の切欠き部が設けられ、前記第１の貫通孔の縁部には、前記第１の切欠き部に嵌合する爪部が設けられることとしてよい。
こうすることで、爪嵌合により第２部品と中間部品との接合強度を向上させることができる。
上記の車両用内装材において、前記第１の貫通孔の縁部には複数の第２の切欠き部が設けられ、前記第１の貫通孔の縁部において前記複数の第２の切欠き部の間が前記爪部となることとしてよい。
こうすることで、簡易な構成により第２部品と嵌合する爪部を第１の貫通孔の縁部に形成できる。
上記の車両用内装材において、前記第１の貫通孔の縁部には、前記第１の貫通孔の中心に向けて傾斜した傾斜部が設けられることとしてよい。
こうすることで、第２部品の嵌合部を、中間部品の第１の貫通孔部分に嵌め込み易くなる。これにより、中間部品と第２部品との組み付けの作業性が向上する。
上記の車両用内装材において、前記嵌合部は、筒状であることとしてよい。
こうすることで、中間部品と嵌合する第２部品の嵌合部の剛性を高めることができる。
上記の車両用内装材において、前記第１部品は、前記第１突出部の周囲に設けられる、前記第２部品側に延出した壁部を有し、前記第１突出部と前記壁部の間に前記嵌合部が配置されることとしてよい。
こうすることで、車両用内装材を小型化することができる。また、第１部品と第２部品との位置ずれを抑制し、第１部品と第２部品が接合される箇所の剛性を高めることができる。
上記の車両用内装材において、前記壁部は、前記中間部品と当接することとしてよい。
こうすることで、中間部品の上下方向（第１突出部の突出方向）への動きを規制できる。これにより、車両用内装材の各部品にガタツキが発生することを抑制できる。
上記の車両用内装材において、前記第１突出部の下部と、前記壁部の下部のそれぞれに連結したリブを有することとしてよい。
こうすることで、第１突出部と壁部の剛性を高めることができる。
上記の車両用内装材において、前記壁部は、環状の立壁であることとしてよい。
こうすることで、第１部品に設けられる壁部の剛性を高めることができる。
本発明によれば、車両用内装材を構成する３部品を強固に固定するとともに、軽量化が可能となる。
本発明の一態様によれば、爪嵌合により第２部品と中間部品との接合強度を向上させることができる。
本発明の一態様によれば、簡易な構成により第２部品と嵌合する爪部を第１の貫通孔の縁部に形成できる。
本発明の一態様によれば、中間部品と第２部品との組み付けの作業性を向上できる。
本発明の一態様によれば、中間部品と嵌合する第２部品の嵌合部の剛性を高めることができる。
本発明の一態様によれば、第１部品において第２部品側に突出し、溶着代となる第１突出部の剛性を高めることができる。
本発明の一態様によれば、車両用内装材を小型化することができる。
本発明の一態様によれば、中間部品の上下方向（第１突出部の突出方向）への動きを規制できる。
本発明の一態様によれば、第１突出部と壁部の剛性を高めることができる。
本発明の一態様によれば、第１部品に設けられる壁部の剛性を高めることができる。
本実施形態に係る車両用内装材の分解斜視図である。 第２部品の裏面の斜視図である。 本実施形態に係る車両用内装材の斜視図である。 図３のIV-IV断面図である。 熱溶着後のIV-IV断面図である。 車両用内装材を適用した車両用ドアの一例である。 図６のVII-VII断面図である。
以下、図１乃至図７に基づいて、本発明に係る車両用内装材の実施の形態（以下、実施形態）について説明する。
なお、本実施形態は、それぞれ熱可塑性樹脂製の第１部品及び第２部品と、前記第１部品と前記第２部品の間に配置される中間部品とが接合される車両用内装材であって、前記第１部品は、前記第２部品側に突出した第１突出部を有し、前記中間部品は、前記第１突出部が挿通される第１の貫通孔を有し、前記第２部品は、前記第１突出部が挿通される第２の貫通孔と、前記中間部品側に突出し、前記第１の貫通孔と嵌合する嵌合部と、を有し、前記第１突出部と前記第２部品が溶着されることを特徴とする車両用内装材の発明に関するものである。
例えば、本発明に係る車両用内装材は、車両のドアライニングやアームレストのパッド等の内装材に適用可能である。
図１は、本実施形態に係る車両用内装材１の分解斜視図であり、図２は、中間部品１２の裏面の斜視図である。図３は、車両用内装材１の斜視図である。図４は、図３のIV-IV断面図であり、図５は、車両用内装材１を熱溶着により接合した後のIV-IV断面図である。
図１乃至図４に示されるように、車両用内装材１は、第１部品１０、中間部品１２、及び第２部品１４を含み構成される。なお、車両用内装材１がドアライニングである場合には、例えば第１部品１０が装飾ボード（ドアライニング本体）、第２部品１４（又は中間部品１２）が裏当ボードに相当することとしてよい。
第１部品１０は、熱可塑性樹脂製の樹脂部品であり、平板状の表面部１０ａの上に壁部１０ｂ、リブ１０ｃ、ボス１０ｄが設けられている。
図１に示されるように、壁部１０ｂは、ボス１０ｄの周りに配された環状の立壁である。壁部１０ｂは、表面部１０ａから上方向（すなわち第２部品１４が配される側）に向けて延出している。なお、図４に示されるように、壁部１０ｂは、中間部品１２を第１部品１０の上に載置した場合に、中間部品１２の裏面と当接する部分となる。
このように、壁部１０ｂが中間部品１２の裏面と当接することで、中間部品１２の上下方向の動きを規制することができる。また、壁部１０ｂにより中間部品１２を支持することで、表面部１０ａと中間部品１２の裏面との間に隙間を生じさせることにより、熱溶着時に加熱されるボス１０ｄから伝達される熱を効果的に放熱させるという効果も奏される。
図１に示されるように、ボス１０ｄは、表面部１０ａから上（すなわち第２部品１４が配される側）に突出した円筒状の突出部である。ボス１０ｄの中心部の開口は、スリーブピンを中心部に挿通し抜き取ることにより設けられている。なお、壁部１０ｂとボス１０ｄの中心軸は同一としてよい。
図１に示されるように、ボス１０ｄの下部と、壁部１０ｂの下部とは、表面部１０ａ上に設けられたリブ１０ｃにより連結されている。そして、リブ１０ｃは、ボス１０ｄと表面部１０ａの接続部から表面部１０ａの面内方向（縦横方向）に延出している。
次に、中間部品１２の構成について説明する。図１に示されるように、中間部品１２は、平板状の表面部１２ａの中心部に設けられた貫通孔１２ｂと、貫通孔１２ｂの縁部に設けられた爪部１２ｃと、爪部１２ｃの両側に設けられた切欠き部１２ｄとを有している。中間部品１２は、熱可塑性樹脂により成型されてもよいし、それ以外の材料、例えば熱硬化性樹脂、金属等により成型されてもよい。
貫通孔１２ｂは、第１部品１０のボス１０ｄと、第２部品１４の嵌合部１４ｂがともに挿通される、略円形の開口である。貫通孔１２ｂの径は、嵌合部１４ｂの外径と略同じ（又は嵌合部１４ｂの外径の方が僅かに大きく）となっている。
貫通孔１２ｂの縁部は、外側から内側に向けて（すなわち貫通孔１２ｂの中心に向けて）傾斜しており、第２部品１４の嵌合部１４ｂが挿通されやすくなっている。例えば、貫通孔１２ｂの縁部の外側の径は、嵌合部１４ｂの外径よりも大きく、貫通孔１２ｂの縁部の内側の径は、嵌合部１４ｂの外径よりも小さいこととしてよい。
また、貫通孔１２ｂの縁部において、中間部品１２の対角線方向の４箇所には、切欠き部１２ｄが設けられている。ここで、貫通孔１２ｂの縁部において、切欠き部１２ｄにより区切られる部分のうち少なくとも１つが、嵌合部１４ｂの貫通孔１４ｃに嵌合する爪部１２ｃとして機能する。
なお、本実施形態においては、貫通孔１２ｂの縁部において、切欠き部１２ｄにより区切られる部分のうち対向する２箇所を、嵌合部１４ｂの貫通孔１４ｃに嵌合する爪部１２ｃとしているが、これに限られず貫通孔１２ｂの縁部において、切欠き部１２ｄにより区切られる部分の１又は３以上を爪部１２ｃとして機能させることとしてもよい。
次に、第２部品１４の構成について説明する。第２部品１４は、熱可塑性樹脂製の樹脂部品であり、平板状の表面部１４ａの中心部に設けられた嵌合部１４ｂを有している。図1に示されるように、嵌合部１４ｂは、表面部１４ａの反対側（裏面側）から下方向（第１部品１０が配される側）に向けて延出した部位である。
また、図１及び図２に示されるように、嵌合部１４ｂは略筒形状をなしており、嵌合部１４ｂの中心部には貫通孔１４ｃが設けられている。
貫通孔１４ｃは、第１部品１０のボス１０ｄが挿通される略円形の開口である。すなわち、貫通孔１４ｃの径は、ボス１０ｄの外径よりも大きい。
また、図１及び図２に示されるように、表面部１４ａから嵌合部１４ｂの側面の一部にかけて切欠き部１４ｄが設けられている。この切欠き部１４ｄに対しては、第２部品１４の嵌合部１４ｂを、中間部品１２の貫通孔１２ｂに押し込んだ際に、中間部品１２の爪部１２ｃが嵌め合わされるようになっている。このように、中間部品１２と第２部品１４とが爪嵌合により強固に接合されることで、中間部品１２の第２部品１４に対する上下、左右方向の動きが規制される。
また、図４に示されるように、第１部品１０、中間部品１２及び第２部品１４が組み付けられた状態において、嵌合部１４ｂは、第１部品１０のボス１０ｄと壁部１０ｂの間に配される。こうすることで、車両用内装材１を小型化することができるとともに、車両用内装材１の各部品の位置ズレの発生を抑制することができる。
そして、図５には、貫通孔１４ｃから突出しているボス１０ｄに対し、加熱された溶着ホーン３０を上方から押し付けて溶融させ、溶着溜り２０の部分で第１部品１０と第２部品１４が溶着により接合した状態を示している。なお、溶着溜り２０は、第１部品１０及び第２部品１４の溶融した材料が融け合って固まったものである。また、第２部品１４と中間部品１２とは、中間部品１２の爪部１２ｃが第２部品１４の貫通孔１４ｃに嵌合することにより固定されている。これにより車両用内装材１を構成する第１部品１０、中間部品１２及び第２部品１４が強固に接合されることとなる。
なお、溶着ホーン３０の端面と、ボス１０ｄが当接するように、溶着ホーン３０の端面よりもボス１０ｄが内側に配されるように、ボス１０ｄの径を定めることとしてよい。
以上説明した本実施形態に係る車両用内装材１では、車両用内装材１を構成する第１部品１０、中間部品１２、第２部品１４のうち、上下に配される第１部品１０と第２部品１４を溶着により固定するとともに、第１部品１０と第２部品１４の間に配される中間部品１２と第２部品１４を爪嵌合により固定することにより、各部品を強固に固定でき、がたつきの発生を抑制できる。また、各部品の固定にタッピングねじ等の他の部材を要しないため、固定に要する部品点数を削減することができ、軽量化が可能となる。また、各部品の固定にタッピングねじを使用する場合に比べて、各部品の固定作業の工数も削減することができる。また、車両用内装材１を構成する各部品の接合部分の成分は樹脂であるためリサイクル性にも優れている。
本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、第１部品１０に設けられる第１突出部は、ボス１０ｄに限らず、嵌合部１４ｂの貫通孔１４ｃに挿通される形状であればリブ（例えば十字のリブ）としてもよい。
また、上記の実施形態では、溶着ホーン３０をボス１０ｄに押し付けて溶着させることとしたが、コテを用いて溶着することとしてもよい。
また、第２部品１４の貫通孔１４ｃから突出するボス１０ｄの長さ（すなわち、溶着代となる部分の長さ）は、接合強度に応じて調整することとしてよい。例えば、より強固な接合が必要な場合には、第２部品１４の貫通孔１４ｃから突出するボス１０ｄの長さをより長くすることとしてよい。
また、図６には、本発明に係る車両用内装材を適用した車両用ドアＤの一例を示した。そして、図７には、車両用ドアＤを構成する第１ドア部品Ｄ１、第２ドア部品Ｄ２、第３ドア部品Ｄ３の接合部分ＪのVII-VII断面図を示した。
第１ドア部品Ｄ１は、例えば車両用ドアＤの内装部品であるドアトリムアッパー部材であり、上述した車両用内装材１における第１部品１０に相当する。また、第２ドア部品Ｄ２は、例えば車両用ドアＤの内装部品であるドアトリムオーナメント部材であり、上述した車両用内装材１における中間部品１２に相当する。そして、第３ドア部品Ｄ３は、例えば車両用ドアＤの内装部品であるドアトリムロアー部材であり、上述した車両用内装材１における第２部品１４に相当する。
図７に示されるように、第２ドア部品Ｄ２と第３ドア部品Ｄ３とを爪嵌合により接合するとともに、第３ドア部品Ｄ３の貫通孔から突出する第１ドア部品Ｄ１の突出部を熱溶着させて第１ドア部品Ｄ１と第３ドア部品Ｄ３とを接合することにより、各部品を強固に接合することができる。
このように、車両用ドアＤを構成する部品に、本発明に係る車両用内装材の接合構造を適用することにより、３部品を熱溶着と嵌合により強固に固定が可能となる。ここでは、車両用ドアＤに本発明の車両用内装材の構造を適用した例を説明したが、これに限らず他の３部品の接合にも本発明が適用可能であることはいうまでもない。
また、上記の実施形態では溶着には、溶着ホーンによる熱溶着の方式を用いた例を説明したが、超音波溶着、振動溶着、誘導溶着、高周波溶着、半導体レーザー溶着、スピン溶着等の他の溶着方式を用いてもよい。
１ 車両用内装材
１０ 第１部品
１０ａ 表面部
１０ｂ 壁部
１０ｃ リブ
１０ｄ ボス
１２ 中間部品
１２ａ 表面部
１２ｂ 貫通孔
１２ｃ 爪部
１２ｄ 切欠き部
１４ 第２部品
１４ａ 表面部
１４ｂ 嵌合部
１４ｃ 貫通孔
１４ｄ 切欠き部
２０ 溶着溜り
３０ 溶着ホーン
Ｄ 車両用ドア
Ｄ１ 第１ドア部品
Ｄ２ 第２ドア部品
Ｄ３ 第３ドア部品
Ｊ 接合部分

Claims (10)

  1. それぞれ熱可塑性樹脂製の第１部品及び第２部品と、前記第１部品と前記第２部品の間に配置される中間部品とが接合される車両用内装材であって、
    前記第１部品は、前記第２部品側に突出した第１突出部を有し、
    前記中間部品は、
    前記第１突出部が挿通される第１の貫通孔を有し、
    前記第２部品は、前記第１突出部が挿通される第２の貫通孔と、
    前記中間部品側に突出し、前記第１の貫通孔の縁部と嵌合する嵌合部と、を有し、
    前記第１突出部と前記第２部品が溶着され、
    前記嵌合部の側面には、第１の切欠き部が設けられ、
    前記第１の切欠き部が前記第１の貫通孔の縁部と嵌合することを特徴とする車両用内装材。
  2. それぞれ熱可塑性樹脂製の第１部品及び第２部品と、前記第１部品と前記第２部品の間に配置される中間部品とが接合される車両用内装材であって、
    前記第１部品は、前記第２部品側に突出した第１突出部を有し、
    前記中間部品は、
    前記第１突出部が挿通される第１の貫通孔を有し、
    前記第２部品は、前記第１突出部が挿通される第２の貫通孔と、
    前記中間部品側に突出し、前記第１の貫通孔の縁部と嵌合する嵌合部と、を有し、
    前記第１突出部と前記第２部品が溶着され、
    前記第１部品は、前記第１突出部の周囲に設けられる、前記第２部品側に延出した壁部を有し、
    前記第１突出部と前記壁部の間に前記嵌合部が配置されることを特徴とする車両用内装材。
  3. 前記第１の貫通孔の縁部には、前記第１の切欠き部に嵌合する爪部が設けられる
    ことを特徴とする請求項１に記載の車両用内装材。
  4. 前記第１の貫通孔の縁部には複数の第２の切欠き部が設けられ、
    前記第１の貫通孔の縁部において前記複数の第２の切欠き部の間が前記爪部となる
    ことを特徴とする請求項３に記載の車両用内装材。
  5. 前記第１の貫通孔の縁部には、前記第１の貫通孔の中心に向けて傾斜した傾斜部が設けられる
    ことを特徴とする請求項３又は４に記載の車両用内装材。
  6. 前記嵌合部は、筒状である
    ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の車両用内装材
  7. 前記第１部品は、前記第１突出部の周囲に設けられる、前記第２部品側に延出した壁部を有し、
    前記第１突出部と前記壁部の間に前記嵌合部が配置される
    ことを特徴とする請求項１に記載の車両用内装材。
  8. 前記壁部は、前記中間部品と当接する
    ことを特徴とする請求項２又は７に記載の車両用内装材。
  9. 前記第１突出部の下部と、前記壁部の下部のそれぞれに連結したリブを有する
    ことを特徴とする請求項２、７又は８のいずれかに記載の車両用内装材。
  10. 前記壁部は、環状の立壁である
    ことを特徴とする請求項２、７乃至９のいずれかに記載の車両用内装材。
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