JP7174354B2

JP7174354B2 - モール部材

Info

Publication number: JP7174354B2
Application number: JP2019018436A
Authority: JP
Inventors: 孝之東條; 雄志大島
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2019-02-05
Filing date: 2019-02-05
Publication date: 2022-11-17
Anticipated expiration: 2039-02-05
Also published as: JP2020125014A; WO2020162060A1

Description

本発明は、車両のベルトラインに取付けられる発光式のモール部材（ベルトラインモール）に関する。

車両の照明装置には、長尺状の導光体と、導光体に光を入射する光源とを備えたものがあり、それを、ベルトラインに取付けられるモール部材（ベルトラインモール）に適用した技術としては、例えば、下記特許文献１に記載のものが知られている。

特許文献１の技術は、図６に示すように、モール部材（ベルトラインモール）であるトリムストリップ装置１００は、シール形状１１０（ｓｅａｌｉｎｇｐｒｏｆｉｌｅ）と、シール形状１１０に取付けられる外面１２０と、導光体１３０よって構成されている。導光体１３０は、シール形状１１０と外面１２０の間の接合部を覆ってシール形状１１０に沿って長手方向に延在している。そして、トリムストリップ装置１００の前面閉鎖部の直前で、偏向ピン１４０のまわりを９０°回転した後に、導光体１３０を円周方向に把持する導光体ホルダー１５０を通過し、外面１２０に設けられた貫通開口部からトリムストリップ装置１００の車内側に露出するように組付けられる。また、トリムストリップ装置１００には、図示しない非光透過性の輪郭されたストリップ（ｐｒｏｆｉｌｅｄｓｔｒｉｐ）が、外面１２０の端部１６０及びシール形状１１０の上に配置される（特許文献１のＦｉｇ．３）。その結果、トリムストリップ装置１００において、トリムストリップ装置１００の外部に設置された光源部からの光は、導光体１３０を通じてから車外側下方に向けて放射される（特許文献１のＦｉｇ．３の領域Ｓ）。

米国特許出願公開第２０１８／００３７１５７号明細書

上記のような、トリムストリップ装置１００では、シール形状１１０と、外面１２０と、導光体１３０と、輪郭されたストリップと、光源部から構成され、シール形状１１０に外面１２０を接合した後に、導光体１３０を組付け、さらに輪郭されたストリップを組付け、最後に、導光体１３０と光源部を接続する必要があるので、部品点数が多く、それに伴う製造及び組付けが複雑であり、コスト高になってしまう。

上記課題を解決するために、請求項１の本発明は、車両のベルトラインに取付けられるモール部材であって、モール部材は、モール部材本体部と、エンドキャップ部からなり、モール部材本体部の車外側には、コア部と、コア部の表面に形成されるクラッド部を有する導光部が、導光部の車外側が露出するように埋設され、エンドキャップ部は、光源部とキャップ部を有し、光源部は、発光光源であるＬＥＤと、ＬＥＤと導光部との間に、ＬＥＤからの発光を集光する集光面を備えた凸レンズ部を有する光学部材、または、ＬＥＤと導光部との間に、導光部のコア部の形状に相当する開口部を有する非光透過性壁部を有していることを特徴とするモール部材である。

請求項１の本発明では、モール部材は、モール部材本体部と、エンドキャップ部からなり、モール部材本体部の車外側には、導光部が、導光部の車外側が露出するように埋設され、エンドキャップ部は、光源部とキャップ部を有しているので、モール部材本体部にエンドキャップ部を取付けることによりモール部材の車外側表面から光を放射させることができ、製造及び組付けを簡素化することができると共に、コストを低減することができる。
また、光源部は、発光光源であるＬＥＤと、ＬＥＤと導光部との間に、ＬＥＤからの発光を集光する集光面を備えた凸レンズ部を有する光学部材を有しているので、ＬＥＤから入射した光を効率よく導光部のコア部の端面に入射させることができる。
また、光源部は、発光光源であるＬＥＤと、ＬＥＤと導光部との間に、導光部のコア部の形状に相当する開口部を有する非光透過性壁部を有しているので、コア部が幅広く形成した場合であっても、ＬＥＤからの発光を非光透過性壁部によって漏れることなくコア部に導くことができる。

また、導光部は、コア部と、コア部の表面に形成されるクラッド部を有しているので、コア部に入射された光は、コア部内部でほぼ全反射を繰り返すことにより導光された後、クラッド部の外周面の全面から放射される。その結果、導光部を線状光源とすることができ、線状光源の発光装置として、車外側を照らすことができる。

請求項２の本発明は、モール部材本体部から露出した導光部の車外側表面の一部又は全部は、光散乱部材が配合されたカバー部で被覆されているモール部材である。請求項２の本発明では、モール部材本体部から露出した導光部の車外側表面の一部又は全部は、光散乱部材が配合されたカバー部で被覆されているので、カバー部によって、導光部がモール部材本体部に強固に固定されると共に、車外側に露出している導光部の表面を傷つきなどから保護することができる。

また、カバー部には、光散乱部材が配合されているので、導光部から車外側に放射される光が、光散乱部材によって散乱され、均一に発光する線状光源を作製することができ、モール部材の意匠性が向上する。

請求項３の本発明は、導光部のクラッド部には、モール部材本体部内に突出する突部が形成されているモール部材である。請求項３の本発明では、導光部のクラッド部には、モール部材本体部内に突出する突部が形成されているので、突部がモール部材本体部に引っ掛かるように埋設することができ、導光部をモール部材本体部に強固に固定することができる。

請求項４の本発明は、導光部のコア部は、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）で形成され、クラッド部は、フッ素樹脂又は透明ポリプロピレン樹脂又はポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）で形成されているモール部材である。請求項４の本発明では、導光部のコア部は、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）で形成されているので、透明性が高く、入射された光の減衰が少ない。

また、コア部の屈折率とクラッド部の屈折率との関係は、コア部＞クラッド部になっているので、コア部に入射された光は、コア部内部でほぼ全反射を繰り返すことにより導光された後、クラッド部の外周面の全面から放射される。その結果、導光部を線状光源とすることができ、線状光源の発光装置として、車外側を照らすことができる。

さらに、クラッド部がフッ素樹脂又はポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）で形成されている場合は、強度が高く、対摩耗性、対衝撃性に優れており、耐久性の高い導光部を作製することができる。また、クラッド部が透明ポリプロピレン樹脂で形成されている場合は、モール部材本体部と同じ材料とすることができるので、モール部材本体部と導光部との間における剥離を防止することができる。

請求項５の本発明は、モール部材本体部は、車外側側壁と、上部壁と、車内側側壁からなる断面略逆Ｕ字状をなし、導光部は、車外側側壁に埋設されており、車内側側壁の外側には、ガラスシールリップが形成され、モール部材本体部は、ポリプロピレン樹脂で、ガラスシールリップは、動的架橋型オレフィン系エラストマー（ＴＰＶ）で形成されているモール部材である。

請求項５の本発明では、モール部材本体部の車外側側壁と、上部壁と、車内側側壁は、ポリプロピレン樹脂で、モール部材本体部のガラスシールリップは、動的架橋型オレフィン系エラストマー（ＴＰＶ）で形成されているので、モール部材本体部と導光部を共押出成形で一体成形することができ、製造及び組付けを簡素化することができると共に、コストを低減することができる。

モール部材は、モール部材本体部と、エンドキャップ部からなり、モール部材本体部の車外側には、導光部が、導光部の車外側が露出するように埋設され、エンドキャップ部は、光源部とキャップ部を有しているので、モール部材本体部にエンドキャップ部を取付けることによりモール部材の車外側表面から光を放射させることができ、製造及び組付けを簡素化することができると共に、コストを低減することができる。

モール部材本体部の車外側側壁、上部壁と車内側側壁をポリプロピレン樹脂で、モール部材本体部のガラスシールリップを動的架橋型オレフィン系エラストマー（ＴＰＶ）で形成した場合は、モール部材本体部と導光部を共押出成形で一体成形することができるので、製造及び組付けを簡素化することができると共に、コストを低減することができる。

（ａ）は本発明の実施形態であるドア用ベルトラインモールの装着される車両のベルトライン周辺を示す側面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ部の拡大図である。本発明の第１の実施形態に用いるドア用ベルトラインモールのモール部材本体部の斜視図である。本発明の第１の実施形態に用いるエンドキャップ部の構造を示す図である。本発明の第２の実施形態に用いるドア用ベルトラインモールのモール部材本体部の斜視図である。本発明の第２の実施形態に用いるエンドキャップ部の構造を示す図である。従来の発光手段として使用される導光体を有するトリムストリップ装置の端部領域の斜視図である（特許文献１）。

本発明の実施形態について、まず、図１において、本発明の実施形態であるモール部材としてのドア用のベルトラインモールについて説明し、図２と図３に基づいて第１の実施形態を、図４と図５に基づいて第２の実施形態を説明する。なお、本発明は、ベルトラインモール以外にも適用することができる。

図１（ａ）に示すように、ベルトラインモール４のモール部材本体部１０は、車両用のドア１の窓枠のうちベルトラインを形成する部位、すなわちドアパネル２の上端縁に装着されている。また、図１（ｂ）に示すように、モール部材本体部１０の端部には、エンドキャップ部５０が装着されている。なお、図１で示される自動車は、４ドアタイプであるが、このタイプに限定されるものではない。また、本実施形態は、自動車の左側ドアへの適用例であるが、他のドアであってもよい。

図２に示すように、ベルトラインモール４のモール部材本体部１０は、断面略逆Ｕ字状をなし、硬質材から形成された車外側側壁１１、車内側側壁１２と上部壁１３からなる。車外側側壁１１は、断面略逆Ｕ字状の内面に車外側保持リップ１５を有し、車内側側壁１２の内面は、車内側第１突条１７と車内側第２突条１８を有し、車外側保持リップ１５と車内側第１突条１７と車内側第２突条１８は、ドアパネル２の図示しないフランジ部の両面に当接してモール部材本体部１０を保持するとともに、モール部材本体部１０の内部に侵入した雨水等をシールする。

車外側側壁１１には、断面が円形のコア部３１と、コア部３１の表面に形成されたクラッド部３２を有する導光部３０が埋設されている。また、導光部３０は、その一部車外側が線状に車外側側壁１１から露出している。

上部壁１３と、導光部３０が埋設されている車外側側壁１１の外面には、光散乱部材が配合された帯状のカバー部４０が取付けられている。カバー部４０は、光散乱部材としてシリカが配合されたポリエステル樹脂上に接着層を設けたテープを使用した。なお、光散乱部材としては、シリカ以外にも、例えば、炭酸カルシウム等の他の物質でもよい。また、光散乱部材を配合する樹脂テープは、ポリエステル樹脂以外でもよい。

なお、本第１の実施形態では、上部壁１３と導光部３０が埋設されている車外側側壁１１の外面の全体にカバー部４０を取付けたが、カバー部４０は、少なくとも、導光部３０が車外側側壁１１から露出している部分に取付けられればよく、導光部３０上のみ、若しくは車外側側壁１１から露出している導光部３０と車外側側壁１１に跨る領域に取付けてもよい。

車外側側壁１１の先端部には、モール部材本体部１０の開口方向に向けて、軟質材から形成され、断面が円弧状に曲がった車外側シールリップ１４が一体に形成されている。車外側シールリップ１４は、軟質材により形成されているので弾力性があり、円弧状に曲がっているので、ドアパネル２に柔軟に当接することができ、ドアパネル２の形状のバラツキやモール部材本体部１０の取付けのバラツキを吸収して確実に車外側シールリップ１４とドアパネル２の間をシールすることができる。

車内側側壁１２の先端には、先端付近で車外側に向けて屈曲した車内側側壁係止リップ１６が形成されている。このため、ドアパネル２のフランジ部をモール部材本体部１０の断面略逆Ｕ字状の内部に挿入したときに、車内側側壁係止リップ１６によりベルトラインモール４がフランジ部から外れることを防止している。

車内側側壁１２の外側には、上部と下部にそれぞれ第１ガラスシールリップ２０と第２ガラスシールリップ２１が斜め上方に向けて一体に設けられている。第１ガラスシールリップ２０の下面には、短繊維が植毛された第１植毛部２２が形成され、第２ガラスシールリップ２１の下面には、短繊維が植毛された第２植毛部２３が形成されている。第１植毛部２２と第２植毛部２３は、ドアガラス３が昇降するときに、ドアガラス３と接触して、ドアガラス３との摺動抵抗を下げることができ、スムーズなドアガラス３の昇降ができる。

モール部材本体部１０は、押出成形により成形される。車外側側壁１１、上部壁１３と車内側側壁１２は、ポリプロピレンを使用した。一方、第１ガラスシールリップ２０と、第２ガラスシールリップ２１と、車外側シールリップ１４は動的架橋型オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＶ）を使用した。

導光部３０は、断面が円形のコア部３１と、コア部３１の表面に形成されるクラッド部３２を有する円柱棒状である。コア部３１は、アクリル樹脂を使用し、クラッド部３２は、フッ素樹脂を使用した。

モール部材本体部１０と導光部３０は、共押出成形で一体成形する。なお、軟質材と硬質材の２種類は、２軸押出機を使用して同時に押出成形を行う。モール部材本体部１０と導光部３０を共押出成形で一体成形した後に、カバー部４０をその接着面でモール部材本体部１０と露出した導光部３０上に貼り付け、予め定められた寸法に裁断してベルトラインモール４のモール部材本体部１０が完成する。

図３に示すように、エンドキャップ部５０は、光源部６０とキャップ部７０から構成されている。光源部６０は、発光光源であるＬＥＤ（発光ダイオード）６１と、ＬＥＤ６１を実装するＬＥＤ実装基板部６２と、ＬＥＤ６１と導光部３０との間に位置する光学部材８０で構成されている。

光学部材８０は、ＬＥＤ６１とモール部材本体部１０の導光部３０との間に位置する凸レンズ部８１を備えている。凸レンズ部８１は、導光部３０の端面との対面８２と、ＬＥＤ６１に向けて凸状に湾曲して導光部３０のコア部３１の直径より小さい領域の集光面８３を有している。また、集光面８３の外側には、ＬＥＤ６１に向かって拡がる外周部８４を備えている。光学部材８０は、透明であり、ＬＥＤ６１からの発熱を考慮し、ポリカーボネートを用いた。

ＬＥＤ６１は、ＬＥＤ実装基板部６２上にボンディング等により実装された後に、ＬＥＤ６１に電力を供給するための配線をドア１内に引き出すための穴（図示せず）が形成されたキャップ部７０に組付けられる。その後、キャップ部７０を光学部材８０に組付け、エンドキャップ部５０が完成する。最後に、エンドキャップ部５０をモール部材本体部１０に組付け、ベルトラインモール４が完成する。

以上の結果、モール部材本体部１０にエンドキャップ部５０を取付けることによりモール部材本体部１０の車外側表面から光を放射させることができるので、製造及び組付けを簡素化することができると共に、コストを低減することができる。

エンドキャップ部５０には、光学部材８０が取付けられており、光学部材８０は、導光部３０の端面との対面８２と、ＬＥＤ６１に向けて凸状に湾曲して導光部３０のコア部３１の直径より小さい領域の集光面８３を有し、集光面８３の外側には、ＬＥＤ６１に向かって拡がる外周部８４を有しているので、集光面８３と外周部８４に入射した光を効率よく導光部３０のコア部３１の端面に入射させることができる。

導光部３０は、コア部３１と、コア部３１の表面に形成されるクラッド部３２を有しているので、コア部３１に入射された光は、コア部３１内部でほぼ全反射を繰り返すことにより導光された後、クラッド部３２の外周面の全面から放射される。その結果、導光部３０を線状光源とすることができ、線状光源の発光装置として、車外側を照らすことができる。

モール部材本体部１０から露出した導光部３０の車外側表面は、光散乱部材が配合されたカバー部４０で被覆されているので、カバー部４０によって導光部３０がモール部材本体部１０に強固に固定されると共に、車外側に露出している導光部３０の表面を傷つきなどから保護することができる。

モール部材本体部１０には、ポリプロピレンと動的架橋型オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＶ）を使用し、導光部３０は、コア部３１にアクリル樹脂を、クラッド部３２にフッ素樹脂を使用したので、モール部材本体部１０と導光部３０を共押出成形で一体成形することができ、製造及び組付けを簡素化することができると共に、コストを低減することができる。

次に、本発明の第２の実施形態について、図４と図５に基づいて説明する。第２の実施形態において、上記で説明した第１の実施形態との相違点は、以下の通りである。まず、モール部材本体部１０の導光部３０において、コア部３１の断面が幅広く形成されている点、クラッド部３２において、車外側側壁１１側に突出する突部３３が形成されている点にある。なお、車内側第１突条１７と車内側第２突条１８が省かれているが、これは、ドアパネル２とモール部材本体部１０との間の保持に関するものであり、本発明には実質的に関係がない。

また、エンドキャップ部５０の光源部６０において、光学部材８０に変えて、ＬＥＤ６１とモール部材本体部１０の導光部３０との間に、導光部３０のコア部３１の形状に相当する開口部９１を有する非光透過性壁部９０を有している点にある。

ＬＥＤ６１は、ＬＥＤ実装基板部６２上にボンディング等により実装された後に、ＬＥＤ６１に電力を供給するための配線をドア１内に引き出すための穴（図示せず）が形成されたキャップ部７０に組付けられる。その後、キャップ部７０と非光透過性壁部９０を、非光透過性壁部９０の開口部９１内にＬＥＤ６１が挿入されるように組付け、エンドキャップ部５０が完成する。最後に、エンドキャップ部５０をモール部材本体部１０に組付け、ベルトラインモール４が完成する。

以上の結果、導光部３０において、クラッド部３２において、車外側側壁１１側に突出する突部３３が形成されているので、コア部３１が幅広に形成した場合であっても、突部３３がモール部材本体部１０に引っ掛かるように埋設することができ、導光部３０をモール部材本体部１０に強固に固定することができる。

エンドキャップ部５０の光源部６０において、ＬＥＤ６１とモール部材本体部１０の導光部３０との間に、導光部３０のコア部３１の形状に相当する開口部９１を有する非光透過性壁部９０を有しているので、コア部３１が幅広く形成した場合であっても、ＬＥＤ６１からの発光を非光透過性壁部９０によって漏れることなくコア部３１に導くことができる。

本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

本発明の実施形態では、モール部材本体部１０は、車外側側壁１１、上部壁１３と車内側側壁１２は、ポリプロピレンを使用したが、オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）、ソリッドゴム若しくはポリエチレン樹脂、ナイロン樹脂、塩化ビニル樹脂などを使用することができる。

一方、第１ガラスシールリップ２０と、第２ガラスシールリップ２１と、車外側シールリップ１４は、動的架橋型オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＶ）を使用したが、オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）、軟質ゴム（ＥＰＤＭ、クロロプレンゴム等）を使用することができる。

導光部３０からの車外側への光の放射量を増加させるために、導光部３０の車外側側壁１１から露出する部分以外の車外側側壁１１と導光部３０のクラッド部３２との間に、例えば、アルミニウム等のフィルムによる光反射部材を挿入してもよい。

導光部３０から車外側に放射される光の均一性を増加させるために、導光部３０のコア部３１内またはクラッド部３２内に光散乱部材を加えてもよく、若しくは、コア部３１またはクラッド部３２の表面に微細な凹凸を形成してもよい。また、この場合は、カバー部４０を省いてもよいし、併用してもよい。

さらに、光散乱部材を加えて用いる代わりに、結晶性を有し、半透明である樹脂（例えば、ポリプロピレン）を使用することにより、樹脂中の結晶成分を光散乱部材として機能させてもよい。また、この場合、光散乱部材の添加も併用して、光散乱の度合いを調整してもよい。

１ドア
２ドアパネル
３ドアガラス
４ベルトラインモール
１０モール部材本体部
１１車外側側壁
１２車内側側壁
１３上部壁
１４車外側シールリップ
１５車外側保持リップ
１６車外側側壁係止リップ
１７車内側第１突条
１８車内側第２突条
２０第１ガラスシールリップ
２１第２ガラスシールリップ
３０導光部
３１コア部
３２クラッド部
３３突部
４０カバー部
５０エンドキャップ部
６０光源部
６１ＬＥＤ
６２ＬＥＤ実装基板
７０キャップ部
８０光学部材
８１凸レンズ部
９０非光透過性壁部

Claims

車両のベルトラインに取付けられるモール部材であって、前記モール部材は、モール部材本体部と、エンドキャップ部からなり、前記モール部材本体部の車外側には、コア部と、前記コア部の表面に形成されるクラッド部を有する導光部が、前記導光部の車外側が露出するように埋設され、前記エンドキャップ部は、光源部とキャップ部を有し、
前記光源部は、発光光源であるＬＥＤと、
前記ＬＥＤと前記導光部との間に、前記ＬＥＤからの発光を集光する集光面を備えた凸レンズ部を有する光学部材、または、前記ＬＥＤと前記導光部との間に、前記導光部の前記コア部の形状に相当する開口部を有する非光透過性壁部を有していることを特徴とするモール部材。
前記モール部材本体部から露出した前記導光部の車外側表面の一部又は全部は、光散乱部材が配合されたカバー部で被覆されている請求項１に記載のモール部材。
前記導光部の前記クラッド部には、前記モール部材本体部内に突出する突部が形成されている請求項１又は請求項２に記載のモール部材。
前記導光部の前記コア部は、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）で形成され、前記クラッド部は、フッ素樹脂又は透明ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）又はポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）で形成されている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のモール部材。
前記モール部材本体部は、車外側側壁と、上部壁と、車内側側壁からなる断面略逆Ｕ字状をなし、前記導光部は、前記車外側側壁に埋設されており、前記車内側側壁の外側には、ガラスシールリップが形成され、前記モール部材本体部は、ポリプロピレン樹脂で、前記ガラスシールリップは、動的架橋型オレフィン系エラストマー（ＴＰＶ）で形成されている請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のモール部材。