JP7369103B2 - 車両用モジュール - Google Patents

Description

本発明は、車両用モジュールに関する。

特許文献１には、クリア部材と着色部材とを有する車両用リアモジュールの製造方法が開示されている。特許文献２には、一次部材と二次部材とを有する車両用モジュールが開示されている。

国際公開第２０１９／１８１９４４号 特開２０２０－３７２９２号公報

窓部など外観意匠性が要求される部分を含む車両用モジュールには、耐擦傷性の向上などを図るためハードコート層が形成されることがある。ハードコート層の形成方法はいくつか存在するが、原料となるハードコート層形成剤が基材上で流れる方法では、ハードコート層形成の過程で液垂れ跡が車両用モジュールに形成されて外観意匠性を損なう場合がある。例えば、車両用モジュールにインナパネル、その他の部品、車体等に取り付けるために使用するリブやボスなどの突起部が形成されている場合には、その突起部に起因して液垂れ跡が表れやすい。

本発明は、外観意匠性に優れる車両用モジュールを提供することを目的とする。

本発明の車両用モジュールは、
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、を有する車両用モジュールであって、
前記車両用モジュールには、前記一次部材および前記二次部材の表面を保護するハードコート層が設けられ、
前記ハードコート層はハートコード層形成剤が流れた流れ方向の下流側に向かうにつれて厚みが厚くなるように設けられ、
前記二次部材はその表面から突出した突起部を有し、
前記突起部は、前記突起部の前記二次部材との境界における突出方向に直交する断面において前記流れ方向と直交する辺を有さず、かつ前記流れ方向の上流側において凹んでおらず、
さらに前記突起部は、
前記表面から前記突出方向に向かうにつれて先細りになるように、及び／又は
前記突起部の前記二次部材との境界における前記突出方向に直交する断面の形状が、前記流れ方向の上流側および下流側の少なくとも一方において尖形となるように、又は前記流れ方向に長径が沿う楕円形状となるように、
設けられた、
車両用モジュールである。

本発明によれば、外観意匠性に優れる車両用モジュールを提供できる。

車両用バックドアを備える車両の後部を示す斜視図である。 車両用バックドアの構成を示す模式図である。 張出部付車両用リアモジュールの正面図である。 図３のＡ－Ａ’断面図である。 図３のＢ－Ｂ’断面図である。 車両用リアモジュールの短手方向がハードコート層形成剤の流れ方向に沿う場合における突起部の配置の例を示す図である。 車両用リアモジュールの長手方向がハードコート層形成剤の流れ方向に沿う場合における突起部の配置の例を示す図である。 突起部の形状を説明するための図である。 突起部が柱状の場合の、断面形状の相違によるハードコート層形成剤の流れに対する効果を説明するための表を示す図である。 突起部が錘台状の場合の、断面形状の相違によるハードコート層形成剤の流れに対する効果を説明するための表を示す図である。

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。

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１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。

図１は、車両用バックドア３を備えるハッチバック式の車両１の後部を示す斜視図である。図２は、車両用バックドア３の構成を示す模式図である。車両用バックドア３は車両１の後部に設けられた開口２を開閉するように、車両１の後部に取り付けられている。車両用バックドア３は、車両用リアモジュール４（車両用モジュールの一例）と、車両用リアモジュール４よりも車両１の内側に設けられたバックドアインナ５と、を有している。

車両用リアモジュール４は、車両１の後部の開口２を覆うことのできる大きさで形成されている（図２）。車両用リアモジュール４は、クリア部材２０（一次部材の一例）と着色部材４０（二次部材の一例）とを有している。クリア部材２０は、無色透明またはスモーク（有色透明の一例）とされた部材である。クリア部材２０は、光を透過させるランプ部２２と、窓部２４とを一体に有している。着色部材４０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４０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。クリア部材２０及び着色部材４０は樹脂製であり、例えばポリカーボネート（ＰＣ）で構成される。着色部材４０は母体となるＰＣ等の樹脂材料に着色材料が混練された材料で構成されている。また、着色部材４０はフィラー等の添加材を含有してもよい。

バックドアインナ５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５を構成する材料は特定の樹脂に限られず、例えば金属であってもよい。バックドアインナ５は、車両用リアモジュール４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５２が設けられている（図２）。

バックドアインナ５が車両用リアモジュール４に接着剤を介して接着されることで、車両用バックドア３は形成されている。車両用バックドア３は、バックドアインナ５に設けられたヒンジ（図示省略）を介して車両後部に取り付けられている。

車両用リアモジュール４のクリア部材２０のランプ部２２の前方向の位置には、左右一対のリアコンビネーションランプが配置されている（図示省略）。本実施形態におけるランプ部２２は、リアコンビネーションランプのストップランプ及びターンシグナルランプの光を透過させる。なお、リアコンビネーションランプは、車両用リアモジュール４に直接搭載されていてもよく、バックドアインナ５に搭載されていてもよく、車両用リアモジュール４及びバックドアインナ５の両方で支持されるように搭載されていてもよい。また、車体にリアコンビネーションランプを設けて車両用リアモジュール４のクリア部材２０のランプ部２２によりリアコンビネーションランプが覆われるようにしてもよい。

ここで、図３～図５を参照して、本実施形態に係る車両用リアモジュール４を具体的に説明する。図３は金型により成形された直後の（トリミング前の）車両用リアモジュール（以下、張出部付車両用リアモジュール４００とする。）の正面図である。図４は図３のＡ－Ａ’断面図であり、図５は図３のＢ－Ｂ’断面図である。

張出部付車両用リアモジュール４００は、車両用リアモジュール４の端部（着色部材４０の端部）から外側に向かって延びる張出部４１０を備えている（図３～図５）。別の言い方をすると、クリア部材２０の窓部２４の主平面が延びる方向に張出部４１０は延びている。張出部４１０には、樹脂射出口跡４２０が形成されている。張出部４１０を除去することで、車両用リアモジュール４が形成される。張出部付車両用リアモジュール４００は、クリア部材２０と着色部材４０とを二色成形することにより形成される。なお、張出部付車両用リアモジュール４００及び車両用リアモジュール４のクリア部材２０及び着色部材４０については、説明の便宜上、同一の符号を付して同様の部材として説明する。

クリア部材２０は、前述のように窓部２４とランプ部２２とを一体に(monolithically)有し、さらにスポイラ部２６（屈曲部の一例）を有してもよい（図３～図５）。窓部２４はクリア部材２０の左右方向の中心部分から左右方向に向かうにしたがって、緩やかに湾曲している。ランプ部２２は、クリア部材２０の左右の位置に一対で形成されており、クリア部材２０の主曲面から後方向に向かって張り出るように構成されている（図１及び図２）。クリア部材２０の左右方向の端部の一部（上下方向の略中央部分）は車両１の略前後方向に向かって延びており、ランプ部２２の側面部を形成している（図１、図２及び図４参照）。なお、ランプ部２２におけるクリア部材２０の厚みが薄く形成されていると、ランプの光を十分に透過させることができ好ましい。スポイラ部２６は、クリア部材２０の上部において左右方向に延びるように形成されており、クリア部材２０の主曲面から後方向に向かって張り出るように屈曲して構成されている（図３および図５）。スポイラ部２６は、窓部２４を平面視した時に、左右方向の中心部分から左右方向に延びるにつれて下方向に湾曲するように形成されている（図３）。

着色部材４０は、車両１に搭載された際にクリア部材２０よりも車両１の内側に位置するように設けられている（図４及び図５）。着色部材４０はクリア部材２０のスポイラ部２６における背面（車両１の前方向の面）にも設けられている。

クリア部材２０の窓部２４及びランプ部２２の車両１の後方向の面上にはクリア部材２０の傷つきを防止するためのハードコート層が設けられている（図示省略）。また、張出部付車両用リアモジュール４００の車両１の前方向の面状（クリア部材２０および着色部材４０の表面）にも傷つきを防止するためのハードコート層が設けられている（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層であり、シリコーン系ポリマーで構成されるものでもよい。ハードコート層はハートコード層形成剤が流れた流れ方向の下流側に向かうにつれて厚みが厚くなるように設けられている。

本実施形態に係る車両用リアモジュール４は、例えば対向方式の二色成形用金型を用いてクリア部材２０と着色部材４０とを２色成形することにより製造できる。当該金型による成形直後は、張出部付車両用リアモジュール４００が製造されるようにしてもよい。この場合は、最終的に張出部付車両用リアモジュール４００の樹脂射出口跡４２０を含む張出部４１０を取り除く（トリミングする）ことで、車両用リアモジュール４を得ることができる。ハードコート層は、張出部付車両用リアモジュール４００から張出部４１０を取り除く前および後のいずれかにおいて形成する。ハードコート層は、フローコート法やディップコート法によりハードコート層形成剤をクリア部材２０および着色部材４０の表面に塗布して硬化させることで、形成できる。

また、本実施形態に係る車両用リアモジュール４は、着色部材４０がその表面から前方向に突出した突起部４２を有する（図６Ａ、図６Ｂおよび図７）。ここで、図６Ａ、図６Ｂ、図７、図８Ａおよび図８Ｂを基に、突起部４２を説明する。図６Ａおよび図６Ｂは、車両用リアモジュール４における突起部４２の配置の例を示す図である。図７は、突起部４２の形状を説明するための図である。図８Ａは、突起部４２が柱状の場合の、断面形状の相違によるハードコート層形成剤の流れに対する効果を説明するための表を示す図である。図８Ｂは、突起部４２が錘台状の場合の、断面形状の相違によるハードコート層形成剤の流れに対する効果を説明するための表を示す図である。突起部４２は、車両用リアモジュール４を他の部材や車体本体と締結するための部分や、車両用リアモジュール４を他の部材や車体本体と締結する際の位置決めをする部分として機能する、リブやボスである。

図６Ａおよび図６Ｂは、車両１の後側から見た車両用リアモジュール４を示す。図６Ａおよび図６Ｂに示される矢印は、フローコート法またはディップコート法によりハードコート層を形成した際のハードコート層形成剤が流れた方向（流れ方向）を示す。図６Ａは車両用リアモジュール４の短手方向に流れ方向が沿うようにして、フローコート法またはディップコート法によりハードコート層を形成した例を示す。図６Ｂは車両用リアモジュール４の長手方向に流れ方向が沿うようにして、フローコート法またはディップコート法によりハードコート層を形成した例を示す。

図６Ａおよび図６Ｂに示すように、着色部材４０がクリア部材２０の周縁を囲うように枠状に設けられている車両用リアモジュール４において、突起部４２は、着色部材４０が覆っていないクリア部材２０よりもハードコート形成剤が流れた流れ方向における下流側に位置する着色部材４０の表面に設けられてもよい。図６Ａおよび図６Ｂの例では、流れ方向の最も上流側の着色部材４０に突起部４２が設けられていない。なお、図６Ａおよび図６Ｂで示される突起部４２の形状は便宜上簡略化して示しているものであり、本実施形態の突起部４２の形状を示すものではない。突起部４２が、着色部材４０が覆っていないクリア部材２０（着色部材４０が積層されていないクリア部材２０）よりも流れ方向における下流側に位置する着色部材４０の表面に設けられたことで、ハードコート層形成の過程で突起部４２に溜まったハードコート層形成剤が、着色部材４０が覆っていないクリア部材２０に流れて液垂れ跡が発生して外観意匠性が損なわれることを抑制できる。また、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、流れ方向に沿って着色部材４０が設けられている部分に突起部４２を設けても良い。

図７は、本実施形態の突起部４２の形状を説明するための図である。図７中、符号ｘで示される矢印は着色部材４０の表面から突起部４２が突出する突出方向を示す。図７中、符号ｚで示される矢印はハードコート層形成剤の流れ方向（鉛直方向）を示す。図７中、符号ｙで示される矢印は突出方向ｘおよび流れ方向ｚに直交し、着色部材４０の表面に沿う方向（着色部材４０の面方向）を示す。図７中、符号ＡＡで示される突起部４２の点は、突起部４２の根元部分のうちの流れ方向ｚにおける最も上流側の部分を示す。図７中、符号ＢＢで示される突起部４２の点は、突起部４２の先端部分のうちの流れ方向ｚにおける最も上流側の部分を示す。図７中、符号ＣＣで示される突起部４２の点は、突起部４２の根元部分のうちの流れ方向ｚにおける最も下流側の部分を示す。図７中、符号ＤＤで示される突起部４２の点は、突起部４２の先端部分のうちの流れ方向ｚにおける最も下流側の部分を示す。

本実施形態の突起部４２は、突起部４２の着色部材４０との境界における突出方向ｘに直交する断面において流れ方向ｚと直交する辺を有さず、かつ流れ方向ｚの上流側において凹んでいない。さらに突起部４２は、着色部材４０の表面から突出方向ｘに向かうにつれて先細りになるように、及び／又は突起部４２の着色部材４０との境界における突出方向ｘに直交する断面の形状が、流れ方向ｚの上流側および下流側の少なくとも一方において尖形となるように、又は流れ方向ｚに長径が沿う楕円形状となるように、設けられている。

図８Ａおよび図８Ｂは、図７の突起部４２の点ＡＡ、点ＢＢ、点ＣＣおよび点ＤＤにおいて、ハードコート層形成剤が突出方向ｘ、流れ方向ｚ、面方向ｙにおいて分かれる程度を、突出方向ｘ成分＋流れ方向ｚ成分＋面方向ｙ成分＝１０として分類した表を示す。図８Ａおよび図８Ｂにおいて、断面形状として、真円、流れ方向ｚに長径が沿う楕円、流れ方向ｚに長手方向が沿う流線形（水滴状）、流れ方向ｚに長径が沿って長軸の両端が尖形の楕円、流れ方向ｚに辺が直交する四角形、および流れ方向ｚに対角線が沿う菱形が示される。図８Ａは、各断面形状を有する柱状の突起部４２の分類の表を示す。図８Ｂは、各断面形状を有する錘台状の突起部４２の分類の表を示す。なお、錘台状は突出方向に向かうにつれて先細りとなる形状の一例である。

ハードコート層形成剤が垂れる時に生じる現象は、例えば以下のものに分解できる：（１）上部（点ＡＡより流れ方向ｚにおいて負（図７における上側）の位置）から流れてきたハードコート層形成剤を突起部４２が堰き止める；（２）突起部４２の上部（点ＡＡ）でハードコート層形成剤の流れ方向ｚの速度成分が小さくなり、ハードコート層形成剤が突起部４２から落ちるまでに時間を要する；（３）突起部４２の下部（点ＣＣ）でハードコート層形成剤が再び合流する。液垂れ跡は突起部４２の着色部材４０との境界において生じやすい。上記のことを基に、点ＡＡおよび点ＣＣにおける流れ方向ｚにおけるハードコート層形成剤の挙動に着目し、図８Ａおよび図８Ｂにおいて、点ＣＣにおける流れ方向ｚ成分（Ｃｚ）と点ＡＡにおける流れ方向ｚ成分（Ａｚ）との差を評価した。当該差が小さい程ハードコート層形成剤が流れやすく液垂れが生じ難いとの仮説に基づいて、Ｃｚ－Ａｚが１～２の場合にＡ判定、３～４の場合にＢ判定、５～６の場合にＣ判定、７～８の場合にＤ判定、９～１０の場合にＥ判定とした。

本実施形態の突起部４２は、図８Ａおよび図８ＢにおいてＣ判定以上となる形状を有する。突起部４２の着色部材４０との境界における突出方向ｘに直交する断面において流れ方向ｚと直交する辺を有さず、かつ流れ方向ｚの上流側において凹んでいない突起部４２を、着色部材４０の表面から突出方向ｘに向かうにつれて先細りになるように、及び／又は突起部４２の着色部材４０との境界における突出方向ｘに直交する断面の形状が、流れ方向ｚの上流側および下流側の少なくとも一方において尖形となるように、又は流れ方向ｚに長径が沿う楕円形状となるように、設けることで、フローコートやディップコートによるハードコート層の形成時に液垂れ跡が車両用リアモジュール４に形成されることを抑制できる。より詳細には、突起部４２の側面では、流れ方向ｚのハードコート層形成剤の流れを突出方向ｘや面方向ｙに分散させることができ、ハードコート層形成剤の滞留を抑制できる。これにより、外観意匠性に優れる車両用リアモジュール４を提供できる。

また、突起部４２は、着色部材４０の表面から突出方向ｘに向かうにつれて先細りになるように、及び突起部４２の着色部材４０との境界における突出方向ｘに直交する断面の形状が、流れ方向ｚの上流側および下流側の少なくとも一方において尖形となるように、又は前記流れ方向に長径が沿う楕円形状となるように、設けられているとよい（図８Ｂの「流れ方向ｚに長径が沿う楕円」、「流線形（水滴状）」、「両端が尖形の楕円」および「菱形」）。

また、突起部４２は、突起部４２の着色部材４０との境界における突出方向ｘに直交する断面の形状が流れ方向ｚの上流側および下流側において尖形となるように設けられているとよい（図８Ａおよび図８Ｂの「両端が尖形の楕円」および「菱形」）。

また、突起部４２は、着色部材４０の表面から突出方向ｘに向かうにつれて先細りになるように、及び突起部４２の着色部材４０との境界における突出方向ｘに直交する断面の形状が流れ方向ｚの上流側および下流側において尖形となるように、設けられているとよい（図８Ｂの「両端が尖形の楕円」および「菱形」）。

また、突起部４２は、突起部４２の任意の位置における突出方向ｘに直交する断面の形状が、突起部４２の着色部材４０との境界における突出方向ｘに直交する断面の相似形となるように、設けられているとよい。

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。

上記の実施形態において、バックドアインナを介して車両用リアモジュールが車両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。

上記の実施形態において、車両用リアモジュール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、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。

上記の実施形態において、クリア部材が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、クリア部材が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しなくてもよい。

また、車両用モジュールは、車両の開口を開閉する態様と、嵌め殺しの態様とを含む。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、スライド式の態様を含む。

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。

１：車両、２：開口、３：車両用バックドア、４：車両用リアモジュール、５：バックドアインナ、２０：クリア部材、２２：ランプ部、２４：窓部、２６：スポイラ部、４０：着色部材、４２：突起部、５２：開口部、４００：張出部付車両用リアモジュール、４１０：張出部、４２０：樹脂射出口跡

Claims (6)

1. 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、を有する車両用モジュールであって、
   前記車両用モジュールには、前記一次部材および前記二次部材の表面を保護するハードコート層が設けられ、
   前記ハードコート層はハートコード層形成剤が流れた流れ方向の下流側に向かうにつれて厚みが厚くなるように設けられ、
   前記二次部材はその表面から突出した突起部を有し、
   前記突起部は、前記突起部の前記二次部材との境界における突出方向に直交する断面において前記流れ方向と直交する辺を有さず、かつ前記流れ方向の上流側において凹んでおらず、
   さらに前記突起部は、
   前記表面から前記突出方向に向かうにつれて先細りになるように、及び／又は
   前記突起部の前記二次部材との境界における前記突出方向に直交する断面の形状が、前記流れ方向の上流側および下流側の少なくとも一方において尖形となるように、又は前記流れ方向に長径が沿う楕円形状となるように、
   設けられた、
   車両用モジュール。
2. 前記突起部は、
   前記表面から突出方向に向かうにつれて先細りになるように、及び
   前記突起部の前記二次部材との境界における前記突出方向に直交する断面の形状が、前記流れ方向の上流側および下流側の少なくとも一方において尖形となるように、又は前記流れ方向に長径が沿う楕円形状となるように、
   設けられた、
   請求項１に記載に車両用モジュール。
3. 前記突起部は、前記突起部の前記二次部材との境界における前記突出方向に直交する断面の形状が前記流れ方向の上流側および下流側において尖形となるように設けられた、
   請求項１に記載に車両用モジュール。
4. 前記突起部は、
   前記表面から突出方向に向かうにつれて先細りになるように、及び
   前記突起部の前記二次部材との境界における前記突出方向に直交する断面の形状が前記流れ方向の上流側および下流側において尖形となるように、
   設けられた、
   請求項１に記載に車両用モジュール。
5. 前記突起部は、前記突起部の任意の位置における突出方向に直交する断面の形状が、前記突起部の前記二次部材との境界における突出方向に直交する断面の相似形となるように設けられた、
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載に車両用モジュール。
6. 前記二次部材は前記一次部材の周縁を囲うように枠状に設けられ、
   前記突起部は、前記二次部材が覆っていない前記一次部材よりも前記流れ方向における下流側に位置する前記二次部材の表面に設けられた、
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載に車両用モジュール。

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