JP7429314B2

JP7429314B2 - 車両内装部材

Info

Publication number: JP7429314B2
Application number: JP2023009459A
Authority: JP
Inventors: 浩鈴木; 文俊佐藤
Original assignee: Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 2018-04-20
Filing date: 2023-01-25
Publication date: 2024-02-07
Anticipated expiration: 2038-04-20
Also published as: JP2019188919A; JP7236219B2; JP2023052628A

Description

この発明は、操作手段を備えた車両内装部材に関するものである。

自動車には、室内における運転席と助手席との間に、コンソールボックスが設置されているものがある(例えば、特許文献１参照)。特許文献１に開示のコンソールボックスは、空調装置やオーディオ装置等の車載装置を操作するためのスイッチユニットが、コンソールボックスのリッドに設けられている。特許文献１では、アームレストとしても用いられるリッドに腕を置いた状態のまま、スイッチユニットを操作して、車載装置を一括操作することを提案している。

特開２０１１－２４６００４号公報

前述したリッドに設けられたスイッチユニットは、可動部分を乗員が直接触って機械的に接点を開閉するジョブダイヤルやスイッチなどが用いられている。このため、スイッチユニットの上に腕を載せると感触が悪く、リッドの上面においてアームレストとして使用できる領域が狭くなってしまう難点がある。

本発明は、従来の技術に係る前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、操作手段を備えていても、表面の感触が良好である車両内装部材を提供することを目的とする。

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本発明は、
車両内装部材に加わる荷重を支える基材と、
前記基材の表側に重ねて車両内装部材の表面を構成するように配置され、該基材との積層方向へ圧縮変形可能な表皮材と、
前記基材と前記表皮材との間または前記基材の裏側に配置されて、該表皮材を介する人の操作に伴う静電容量の変化を検出可能な静電容量式スイッチを有する操作手段と、を備えていることを要旨とする。

本発明に係る車両内装部材によれば、操作手段を備えていても、表面の感触が良好である。

本発明の好適な実施例に係るコンソールボックスが設けられた自動車の車内を示す概略斜視図である。実施例に係るコンソールボックスのリッドを、図１のＡ－Ａ線に対応する位置で切断した要部断面図である。図２に示すリッドを分解して示す断面図である。実施例に係るコンソールボックスのリッドを、図１のＢ－Ｂ線に対応する位置で切断した要部断面図である。基材と表皮材の組み付けを示す説明図である。実施例のリッドの要部を分解して示す概略斜視図である。操作手段の操作を示す説明図である。変更例１の車両内装部材を示す断面図である。変更例２の車両内装部材を示す断面図である。

次に、本発明に係る車両内装部材につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。なお、実施例では、車両内装部材として、コンソールボックスのリッドを挙げている。

実施例に係るコンソールボックス１０は、自動車における乗員室の運転席と助手席との間に設置されている。図１に示すように、コンソールボックス１０は、上方へ開口した収納部を有するボックス本体１２と、後部がボックス本体１２の上部後縁に図示しないヒンジ機構を介して接続され、収納部の上部開口を開閉可能なリッド１４とを備えている。コンソールボックス１０は、ボックス本体１２の上部に載置して収納部の上部開口を塞いだリッド１４の閉成状態において、運転席および／または助手席に座った乗員がリッド１４の上に腕を置いてアームレストとしても使用される。なお、以下の説明において、車両を基準として、閉成状態にあるリッド１４の前後左右上下を指称する。

図２および図４に示すように、リッド１４は、リッド１４に加わる荷重を支える基材１６と、基材１６の表側(上側)に重ねて配置された表皮材１８とを備え、閉成状態にあるリッド１４において外部に露出する表面を表皮材１８で構成している。また、リッド１４は、リッド１４またはリッド１４とは別(実施例)に設けられた車載装置等を操作するための操作手段２０を備えている。操作手段２０は、空調装置やオーディオ装置やナビゲーション装置やその他の車載装置、あるいは携帯電話等の情報機器や音楽プレイヤーなどの外部から持ち込まれる外部装置等に対して、配線または電波等の非接触型の情報伝達手段を介して接続可能になっている。リッド１４は、操作手段２０を表皮材１８の表側から操作して、車載装置などの操作対象装置を制御し得るように構成されている。なお、以下の説明では、表皮材１８において操作手段２０(後述の静電容量式スイッチ２２)に対応する部位を入力部２４と指称して区別する場合がある。実施例では、リッド１４の前部に操作手段２０が配置されており(図１参照)、リッド１４に腕を載置した状態で入力部２４を介して操作手段２０を指先で操作できるようになっている。なお、符号２６は、リッド１４の下面を構成するカバー部材である。

図２および図４に示すように、基材１６は、表皮材１８の裏側(下側)に重ねて配置されて、可撓性を有する表皮材１８を支持している。基材１６は、インジェクション成形等によって所定形状に形成された硬質な合成樹脂からなる成形品であり、例えば２．５ｍｍ程度の厚さに設定されている。また、基材１６は、透明や半透明など、光を透過可能な合成樹脂で構成された導光部を備えていてもよい。基材１６において導光部は、操作手段２０(静電容量式スイッチ２２)が設置される設置位置および当該設置位置に向けた光源２８ａからの光の通り道に少なくとも設ければよいが、実施例では、基材１６全体が導光部として機能するように、基材１６が光を透過可能に構成されている。光を透過可能な基材１６(導光部)としては、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネートなどの硬質な合成樹脂を用いることができる。図２に示すように、導光部としての基材１６には、表皮材１８が重なる表面と交差するように延在する端面に、光入射部３０が設けられ、光入射部３０に向けて照射される光によって、少なくとも操作手段２０の設置位置に対応する表面が面発光可能に構成されている。導光部の面発光を可能とする構成としては、例えば、光透過可能な合成樹脂中に光を拡散する微細な拡散材を分散させる構成がある。また、導光部の裏面に光を反射する金属箔や金属蒸着膜等の反射面を形成する構成や、導光部の表面に梨地等の凹凸を形成するなどにより該表面を粗面化する構成なども、導光部の面発光可能な構成として採用可能であり、前述した構成を組み合わせてもよい。

図２に示すように、実施例のリッド１４には、ＬＥＤなどの光源２８ａを有する発光手段２８がカバー部材２６に設置されている。基材１６は、光入射部３０と対向配置された光源２８ａから該光入射部３０に向けて照射した光によって、操作手段２０の設置位置が面発光するようになっている。

図２～図４に示すように、表皮材１８は、基材１６との積層方向へ圧縮変形可能なクッション層３２を備えている。また、表皮材１８は、クッション層３２の表側に積層され、リッド１４において外側に露出する意匠面を形作る表層３４を備えており、クッション層３２と表層３４とからなる積層構造になっている。表皮材１８は、表層３４とクッション層３２とをフレームラミや接着剤などで貼り合わせて接合することや、表層３４上でクッション層３２を発泡成形することなどで、表層３４とクッション層３２とが一体化されている。そして、表皮材１８は、積層方向(厚み方向)に押した際に撓み、元の形状に戻ろうとする弾力性を有している。

クッション層３２としては、発泡体が用いられている。クッション層３２は、発泡体の中でも軟質発泡体を用いることが好ましく、例えば、ポリウレタンフォームや、ポリプロピレンフォームや、ポリエチレンフォームなどの発泡体を用いることができる。発泡体の気泡構造は、気泡が互いに連通する連続気泡構造または気泡が互いに独立している独立気泡構造の何れも用いることができるが、操作手段２０による操作の検出し易さや操作手段２０に対応した表皮材１８の入力部２４の光の通り易さの観点から連続気泡構造のほうが好ましい。また、クッション層３２をなす発泡体は、操作手段２０による操作の検出し易さや入力部２４の光の通り易さの観点から低密度品であることが望ましく、例えば、９ｋｇ／ｍ^３～８０ｋｇ／ｍ^３の範囲にあるような低い密度(JIS K 7222)であるとよい。更に、クッション層３２をなす発泡体は、骨格が比較的細く、気泡を区切る膜がある場合でも膜が薄いことが好ましい。

表層３４は、光を透過しないソリッドの合成樹脂が用いられ、例えば、オレフィン系熱可塑性エラストマ(ＴＰＯ)や熱可塑性ポリウレタン(ＴＰＵ)や塩化ビニル樹脂(ＰＶＣ)等の柔軟性を有する合成樹脂から形成される。表層３４は、例えば、０．５ｍｍ～１．０ｍｍ程度の厚みとされ、表層３４を介してクッション層３２の弾力性などの特性が発揮されるように設定される。

図２および図４に示すように、操作手段２０は、基材１６と表皮材１８との間に配置されて、表皮材１８に覆われている。操作手段２０は、人による操作に伴う表皮材１８を介した静電容量の変化を検出可能な静電容量式スイッチ(以下、単にスイッチという。)２２を有しており、スイッチ２２の検出に基づいて、操作対象装置を制御し得るようになっている。操作手段２０は、静電容量式スイッチの中でも、スイッチ２２に指等が直接触れなくても、表皮材１８が介在した状態でスイッチ２２に指等が近づいたことを検出し得る静電容量式近接スイッチを用いることが好ましい。ここで、指先等の人体を用いて操作手段２０を操作して人体による静電容量の変化をスイッチ２２で検出しても、人がタッチペン等の導電体を有する入力具を用いて操作手段２０を操作して導電体による静電容量の変化をスイッチ２２で検出してもよい。このように、操作手段２０の操作は、指や入力具等で表皮材１８においてスイッチ２２に対応する入力部２４を触れるまたは押すなどによって、スイッチ２２において静電容量の変化が生じるようにすればよい。操作手段２０は、操作の有無をスイッチ２２で検出するだけでなく、タッチパッドのように操作された位置や向きをスイッチ２２で検出するようにしてもよく、１つのスイッチ２２で複数の操作を検出し得るマルチタッチ式であってもよい。実施例の操作手段２０は、表皮材１８の入力部２４を積層方向へ所定量を越えて圧縮するように操作したとき、スイッチ２２が該操作を検出するように構成されている(図７参照)。

図４～図６に示すように、スイッチ２２は、基材１６の表面に設置されている。スイッチ２２は、光を透過可能なシートまたは板状であり、導光部として面発光する基材１６の光を表側へ透過可能になっている。スイッチ２２には、配線３６が繋がっており、基材１６の表面から裏面に巻き込まれて裏面に接合される表皮材１８の末端と共に配線３６が基材１６の裏面に引き回されている(図４および図５参照)。配線３６は、フラットケーブル等のケーブルや、フィルム上に印刷されたパターンからなるものを用いることができる。

図２～図６に示すように、表皮材１８は、操作手段２０(スイッチ２２)の表側に重なる位置に、表層３４およびクッション層３２を貫通するように形成された孔部３８を有している。表皮材１８は、孔部３８により圧縮変形し易くなり、スイッチ２２が人の操作に伴う静電容量の変化を検出し易くなっている。また、表皮材１８は、基材１６が面発光してスイッチ２２を透過した光を、孔部３８を介して厚み方向へ通過を許容し、表層３４で阻んで孔部３８以外から光が漏れないようになっている。換言すると、表皮材１８は、入力部２４に孔部３８が設けられ、孔部３８の発光によりスイッチ２２の位置が表示される。孔部３８は、円形などの開口形状で形成されている。また、孔部３８は、基材１６からの光が入射していない状態において視認しにくい開口寸法で形成され、例えば、直径１ｍｍ～１．５ｍｍ程度に設定される。孔部３８は、表皮材１８の厚み方向へ亘って同じ開口寸法で形成しても、裏側が表側と比べて大きくなるように開口しても、表側が裏側と比べて大きくなるように開口しても、何れであってもよい。この中でも、裏側から表側に向かうにつれて開口が小さくなる孔部３８は、表側から内側が見えることを防止できると共に、孔部３８に基材１６からの光を集めやすいので好ましい。孔部３８は、表皮材１８に複数設けられ、何れの孔部３８も同じ開口寸法であっても、異なる開口寸法の孔部３８を組み合わせても、何れであってもよい。

表皮材１８には、複数の孔部３８が所定パターンの配列またはランダムに配置されている。複数の孔部３８の配置は、例えば、縦横に規則的に並ぶ態様や、三角形等の多角形状や円形状などの図形状に並ぶ態様や、数字や文字などの情報を表すように並ぶ態様など、様々な態様を選択可能である。表皮材１８は、複数の孔部３８の配置に応じて、孔部３８が光ることによる単なる発光装飾だけでなく、例えば、孔部３８の発光によりスイッチ２２の機能を表示するなどを行うことができ、発光装飾の自由度が高い。このように、リッド１４は、操作手段２０を備えているだけでなく、発光手段２８、基材１６、スイッチ２２および表皮材１８の孔部３８により、リッド１４の表面を飾る装飾装置あるいはリッド１４の表面に情報を表示する表示装置を備えているともいえる。

前述したリッド１４は、表皮材１８を介して人の操作を検出し得る静電容量式スイッチ２２を有する操作手段２０であるので、操作手段２０を基材１６と表皮材１８との間に配置することができる。リッド１４は、操作手段２０が表皮材１８で覆われているので、操作手段２０の設置箇所であっても操作手段２０の感触が表面に現れることを防止でき、操作手段２０を備えていても表皮材１８に由来して表面の感触が良好である。しかも、スイッチ２２が表皮材１８で覆われて表側から見えないので、表皮材１８で構成されたリッド１４の意匠面の風合いをスイッチ２２で損なわず、リッド１４の見栄えをよくすることができる。そして、リッド１４は、操作手段２０の設置箇所にも腕を置くことができるから、アームレストとして使用可能な領域を広くすることができる。また、スイッチ２２に対応した入力部２４が圧縮変形可能な表皮材１８で構成されているので、スイッチ２２に向けて押し込むように入力部２４を操作することで、スイッチ２２で人の操作を検出し易くすることができる(図７参照)。しかも、入力部２４が圧縮変形することで、スイッチ２２を押しているような疑似的な操作感を与えることができる。

リッド１４は、気泡が互いに連通する連続気泡構造の軟質発泡体からなるクッション層３２を備える表皮材１８を用いているので、表面の感触が良好である。リッド１４は、連続気泡構造の軟質発泡体からなるクッション層３２を備える入力部２４が、積層方向へ圧縮変形し易いので、入力部２４を押し込むように操作した際に、指先とスイッチ２２との間隔を近くすることができる。これにより、人の操作に伴う静電容量の変化をスイッチ２２で確実に検出することができる。

操作手段２０は、導電体である指先で入力部２４を積層方向へ所定量を越えて圧縮するように操作したとき、スイッチ２２が人の操作を検出する構成であると、着衣状態の腕をリッド１４の上面に置いたアームレストとして使用しているときなど、意図しないときにスイッチ２２が人の操作を検出することを防止できる。そして、入力部２４を押すように意図的に指先で操作したときには、スイッチ２２が人の操作を検出して、当該操作に応じて操作対象装置を適宜制御し得る。

表皮材１８は、スイッチ２２と重なる位置(入力部２４)に、積層方向へ貫通するように形成された孔部３８を備えていることで、入力部２４を圧縮変形し易くすることができる。入力部２４を積層方向へ圧縮変形し易くすることで、入力部２４を押し込むように操作した際に、指先とスイッチ２２との間隔を近くすることができ、スイッチ２２に人の操作をより確実に検出させることができる。

前述したリッド１４は、光入射部３０に向けて光源２８ａから光が照射されると、基材１６におけるスイッチ２２の設置位置が面発光し、面発光による光が透明なスイッチ２２を通って前側に重なるクッション層３２および表層３４を貫通する孔部３８に入り、孔部３８が発光する。孔部３８の発光により、スイッチ２２の設置位置を示すことができ、使用者が操作手段２０を操作し易くできる。しかも、孔部３８の配置パターンによってスイッチ２２の機能等の情報を表示するようにすれば、操作手段２０を使い易くすることができる。クッション層３２は、多数の気泡で構成された発泡体であるので、入射した光の一部を孔部３８に入射するように通したり、孔部３８に入った光の一部がクッション層３２に入ったりするなど、光を拡散するように作用する。このように、リッド１４は、面発光する基材１６の光がクッション層３２によって拡散されるので、孔部３８から前側に漏れる光を弱めて、孔部３８を淡く光らせることができる。従って、リッド１４によれば、乗員の目を刺すような強い発光ではなく、眩しさを抑えた独特の風合いの発光装飾が得られる。特に、連続気泡構造の発泡体からなるクッション層３２を用いることで、クッション層３２において光を拡散し易くすることができるので好適である。

前述したように、導光部としての基材１６は、該基材１６における表皮材１８が重なる表面と交差するように延在する端面に設けられた光入射部３０に向けて照射される光によって、該表面が面発光可能に構成されている。これにより、スイッチ２２の設置位置に対応する基材１６の裏側スペースをあけることができる。また、少ない光源２８ａによって、基材１６の表面の広い範囲を効率よく面発光させることができる。

（変更例）
前述した実施例の構成に限らず、例えば以下のように変更してもよい。
(１)実施例では、車両内装部材としてコンソールボックスのリッドを挙げて説明したが、これに限らず、アームレスト、ドアアームレスト、インストルメントパネル等であってもよい。
(２)実施例は、発光手段、基材の導光部および表皮材の孔部によって入力部を発光させる構成であるが、当該構成を省略してもよい。入力部を発光させる構成に加えて、または入力部を発光させる構成に代えて、入力部(スイッチの位置)に、印刷や表皮材に設けた凹部や凸部等の形状を設けるなどにより、入力部を判り易くしてもよい。表皮材への凹部や凸部等の形成は、熱プレスによるエンボス加工で施すことができる。
(３)実施例では、基材全体を導光部としたが、基材において必要な範囲のみに導光部を設け、その他の部分をポリプロピレン等の不透明な硬質樹脂で構成してもよい。
(４)実施例では、表皮材の表層をソリッドの合成樹脂で形成したが、表層に本革を使用してもよい。
(５)表皮材は、導電性フィラーを含んでいてもよい。

(６)実施例では、基材の端面に光入射部を設けたが、これに限らず、入力部(孔部)を発光できるなら他の箇所であってもよい。例えば図８に示すように、基材１６における静電容量式スイッチ２２の設置位置裏面を光入射部３０として、基材１６における導光部１６ａの裏側に配置された発光手段２８の光源２８ａから照射した光によって静電容量式スイッチ２２の設置位置を発光させる構成であってもよい。このような構成によれば、入力部２４(孔部３８)を明るく発光させることができる。図８の変更例は、基材１６において必要な範囲(静電容量式スイッチ２２の設置位置)に導光部１６ａを設け、その他の部分をポリプロピレン等の不透明な硬質樹脂で構成している例である。なお、図８において実施例と同様の構成には、同じ符号を付してある。
(７)実施例では、孔部を表皮材に積層方向へ貫通するよう形成したが、これに限らない。図８に示すように、表皮材１８において光を透過可能な残存部１８ａを表側に残して裏側へ開口するように孔部３８を形成してもよい。この場合、孔部３８は、表皮材１８において、クッション層３２を貫通して表層３４まで達するように形成することが好ましい。このように表皮材１８を貫通しない孔部３８としても、入力部２４を圧縮変形し易くすることができ、また、車両内装部材１４の意匠面に孔部３８が現れないので見栄えをよくすることができる。なお、図９に示すように、表皮材１８に孔部を設けなくてもよい。

(８)実施例では、表皮材と基材との間に静電容量式スイッチを配置したが、これに限らず、図９に示すように、静電容量式スイッチ２２を基材１６の裏側に配置してもよい。静電容量式スイッチ２２を基材１６の裏側に配置しても、表皮材１８が圧縮変形可能であるから、導電体としての指先等で表皮材１８を押し込んで圧縮させて、指先等を静電容量式スイッチ２２に近づけることができる。なお、図９において実施例と同様の構成には、同じ符号を付してある。

１４リッド(車両内装部材)，１６基材，１８表皮材，２０操作手段，
２２スイッチ(静電容量式スイッチ)，３０光入射部，３２クッション層

Claims

車両内装部材に加わる荷重を支え、透光性を有する基材と、
前記基材の表側に重ねて車両内装部材の表面を構成するように配置され、前記基材との積層方向へ圧縮変形可能な表皮材と、
前記基材と前記表皮材との間に配置されて、前記表皮材を介する人の操作に伴う静電容量の変化を検出可能な静電容量式スイッチを有する操作手段と、を備え、
前記表皮材は、前記静電容量式スイッチと重なる位置に、前記積層方向へ貫通する、または光を透過可能な残存部を表側に残して裏側へ開口するように形成された孔部を備えている
ことを特徴とする車両内装部材。
車両内装部材に加わる荷重を支え、透光性を有する基材と、
前記基材の表側に重ねて車両内装部材の表面を構成するように配置され、前記基材との積層方向へ圧縮変形可能な表皮材と、
前記基材の裏側に配置されて、前記表皮材を介する人の操作に伴う静電容量の変化を検出可能な静電容量式スイッチを有する操作手段と、を備え、
前記表皮材は、前記静電容量式スイッチと重なる位置に、前記積層方向へ貫通する、または光を透過可能な残存部を表側に残して裏側へ開口するように形成された孔部を備えている
ことを特徴とする車両内装部材。
前記表皮材は、軟質発泡体のクッション層を備え、
前記クッション層は、前記静電容量式スイッチと重なる位置に、前記積層方向へ貫通する前記孔部を備えている請求項１または２記載の車両内装部材。
前記クッション層における前記孔部の開口が、前記表皮材の裏側から表側へ向かうにつれて小さくなっている請求項３記載の車両内装部材。