(57)【要約】【課題】樹脂材料と車両用部品とが強固に溶着された、樹脂材料が軽量でありつつ全体の強度が高い車両用モジュールを提供する。【解決手段】車両１に設けられた開口４を開閉するように取り付けられる車両用リアモジュール１０であって、少なくとも窓部２４を有する透明な樹脂製のクリア部材２０と、クリア部材２０に一体的に設けられた樹脂製の着色部材３０と、着色部材３０に溶着により取り付けられたリアコンビネーションランプ４０と、を有し、着色部材３０が変性ポリフェニレンエーテルから構成されている、車両用リアモジュール１０。【選択図】図３
2020037293.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられた開口を開閉するように取り付けられる車両用モジュールであって、
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、
前記二次部材に溶着により取り付けられた車両用部品と、
を有し、
前記二次部材が変性ポリフェニレンエーテルから構成されている、
車両用モジュール。
【請求項２】
前記変性ポリフェニレンエーテルは、温度が６０℃であり、湿度が９５％である環境下に２４時間おいた場合の吸水率が０．３％以下である、請求項１に記載の車両用モジュール。
【請求項３】
前記変性ポリフェニレンエーテルは、ポリフェニレンエーテルを母材とし、全体でポリスチレンを１５質量％以上９５質量％以下で含む樹脂混合物である、請求項１または請求項２に記載の車両用モジュール。
【請求項４】
前記一次部材がポリカーボネートまたはアクリル樹脂で構成されている、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の車両用モジュール。
【請求項５】
前記車両用部品の前記二次部材と溶着する部分が、変性ポリフェニレンエーテル、ＡＢＳ樹脂、ＡＳＡ樹脂またはこれらの混合物で構成されている、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の車両用モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ポリカーボネート樹脂からなる透明窓層と、ポリカーボネート樹脂と反応性及び／又はインタラクションを持たない樹脂とを含むポリカーボネート樹脂組成物からなる窓枠層と、を有する多色成形樹脂窓部材が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０２９４４１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年車両の軽量化を目的として、車両用部品を樹脂材料で構成することが検討されている。車両後部に取り付けられるバックドア等の大型の部材を樹脂材料で構成することで、車両の大幅な軽量化を見込むことができる。
【０００５】
また、樹脂材料に直接ランプ等の車両用部品を取り付けて複合モジュールとすることが考えられる。この取付けにおいて、樹脂材料と車両用部品とを直接溶着することができれば、別途接着剤等を使用する必要がなく製造工程を簡素化できる可能性がある。一方で、溶着が不十分であると車両用部品が樹脂材料から外れてしまうことが懸念される。また大型の複合モジュールを実現する上で、重量を抑えつつ強度を担保することも必要となる。
【０００６】
本発明は、樹脂材料と車両用部品とが強固に溶着された、樹脂材料が軽量でありつつ全体の強度が高い車両用モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の車両用モジュールは、
車両に設けられた開口を開閉するように取り付けられる車両用モジュールであって、
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、
前記二次部材に溶着により取り付けられた車両用部品と、
を有し、
前記二次部材が変性ポリフェニレンエーテルから構成されている。
【０００８】
当該車両用モジュールにおいて、変性ポリフェニレンエーテルにより二次部材を構成し、車両用部品と二次部材とが溶着されている。二次部材に変性ポリフェニレンエーテルを採用したことにより、樹脂材料と車両用部品との溶着を強固にでき、樹脂材料を軽量としつつも車両用モジュール全体の強度を高くすることができる。
【０００９】
また、上記の車両用モジュールは、
前記変性ポリフェニレンエーテルは、温度が６０℃であり、湿度が９５％である環境下に２４時間おいた場合の吸水率が０．３％以下であると好ましい。
【００１０】
また、上記の車両用モジュールは、
前記変性ポリフェニレンエーテルは、ポリフェニレンエーテルを主成分とし、全体でポリスチレンを１５質量％以上９５質量％以下で含む樹脂混合物であると好ましい。
【００１１】
また、上記の車両用モジュールは、
前記一次部材がポリカーボネートまたはアクリル樹脂で構成されていると好ましい。
【００１２】
また、上記の車両用モジュールは、
前記車両用部品の前記二次部材と溶着する部分が、変性ポリフェニレンエーテル、ＡＢＳ樹脂、ＡＳＡ樹脂またはこれらの混合物で構成されていると好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、樹脂材料と車両用部品とが強固に溶着された、樹脂材料が軽量でありつつ全体の強度が高い車両用モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】車両用リアモジュールが取り付けられた車両の斜視図である。
【図２】車両の後部の分解斜視図である。
【図３】車両用リアモジュールの正面図である。
【図４】図３における車両用リアモジュールのＡ−Ａ’断面の模式図である。
【図５】クリア部材の上に着色部材が連続的に形成されている部分の断面を示す模式図である。
【図６】クリア部材の上および横に、着色部材がそれぞれ独立して形成されている部分の断面を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
図１は、車両用リアモジュール１０（車両用モジュールの一例）が取り付けられた車両１の斜視図である。図２は車両１を示す図であり、バックドアインナ３と、車両用リアモジュール１０と、を分解して示した分解斜視図である。
【００１８】
図２に示すように、車両１は後部に開口５を備えている。開口５を開閉するように、車両用リアモジュール１０およびバックドアインナ３が車両１に取り付けられている。車両用リアモジュール１０およびバックドアインナ３は、車両用バックドア７を構成する。
【００１９】
車両用リアモジュール１０は、車両１の後部の開口５を覆うことのできる大きさで形成されている。ここで、図３および図４を参照して、車両用リアモジュール１０について説明する。図３は、車両用リアモジュール１０の正面図である。図４は、図３における車両用リアモジュール１０のＡ−Ａ’断面の模式図である。車両用リアモジュール１０は、クリア部材２０（一次部材の一例）と着色部材３０（二次部材の一例）とリアコンビネーションランプ４０（車両用部品の一例）とを有している。
【００２０】
クリア部材２０は、無色透明または有色透明の部材である。クリア部材２０は、光を透過させる左右一対のランプ部２２と、窓部２４とを一体的に有している。ランプ部２２は、車両用リアモジュール１０自体に搭載されたリアコンビネーションランプ４０から出射される光を車両１の外に透過させる部分である。窓部２４は、車内から車外または車外から車内を視認可能なように無色透明またはスモーク（有色透明の一例）とされる部分である。クリア部材２０は、三次元形状の表面を有している。クリア部材２０は樹脂製であり、ポリカーボネート（ＰＣ）で構成されている。
【００２１】
着色部材３０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３０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。着色部材３０は、クリア部材２０よりも前方側に設けられ、クリア部材２０の外周に沿うように設けられている。また、着色部材３０はクリア部材２０のランプ部２２および窓部２４に設けられていない。また、着色部材３０はクリア部材２０のランプ部２２および窓部２４を分断する部分３２を有している。着色部材３０は樹脂製であり、変性ポリフェニレンエーテル（変性ＰＰＥ）で構成される。本実施形態における変性ＰＰＥとは、ポリフェニレンエーテルを母材とし、ポリスチレンを含む樹脂混合物（アロイ）である。着色部材３０は、変性ＰＰＥを母材として、着色材料、フィラー等を含む態様でもよい。
【００２２】
リアコンビネーションランプ４０は、左右一対で車両用リアモジュール１０に搭載されている。リアコンビネーションランプ４０は、ハウジング４２の一部を着色部材３０に溶着することにより、着色部材３０に取り付けられている（図４）。なお、図４においてリアコンビネーションランプ４０のハウジング４２以外の部材は省略している。ハウジング４２は、変性ＰＰＥで構成されている。
【００２３】
クリア部材２０の後方の表面には、クリア部材２０の傷つきを防止するためのシリコーン系ポリマーで構成されるハードコート層が形成されている（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。
【００２４】
車両用リアモジュール１０は、クリア部材２０と着色部材３０とを備える樹脂製基体を製造すること、樹脂製基体上にハードコート層を設けること、およびその後に溶着により着色部材３０にリアコンビネーションランプ４０を取り付けること、により製造されうる。
【００２５】
クリア部材２０と着色部材３０とを備える樹脂製基体は、射出圧縮成形を用いた二色成形によって製造されうる。二色成形によってクリア部材２０および着色部材３０を形成することにより、クリア部材２０に着色部材３０が一体的に（monolithically）設けられる。ハードコート層は、湿式法、例えばディップコート法により樹脂製基体上にシリコーン系ポリマー材料を塗布して、所定時間、室温にて乾燥させた後、所定時間、加熱により硬化乾燥することで形成されうる。リアコンビネーションランプ４０の着色部材３０への溶着は、熱板溶着、超音波溶着、振動溶着、レーザー溶着等の熱溶着法により実行されうる。
【００２６】
図２に戻り、バックドアインナ３及び車両用バックドア７について説明する。バックドアインナ３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３を構成する材料は特定の樹脂に限られず、また例えば金属であってもよい。バックドアインナ３は、車両用リアモジュール１０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６が設けられている（図２）。
【００２７】
バックドアインナ３が車両用リアモジュール１０に接着剤を介して接着されることで、車両用バックドア７は形成されている。車両用バックドア７は、バックドアインナ３に設けられたヒンジ（図示省略）を介して車両１の後部に取り付けられている。
【００２８】
車両用リアモジュール１０において、変性ＰＰＥにより着色部材３０を構成し、リアコンビネーションランプ４０と着色部材３０とが溶着されている。着色部材３０に変性ＰＰＥを採用したことにより、着色部材３０とリアコンビネーションランプ４０との溶着を強固にでき、樹脂材料を軽量としつつも車両用リアモジュール１０全体の強度を高くすることができる。
【００２９】
また、リアコンビネーションランプ４０と着色部材３０とを溶着する際に、着色部材３０に過剰な水分が含まれていると、溶着部５０（図４）において気泡の発生の原因となる。この気泡によって、着色部材３０とリアコンビネーションランプ４０との強固な溶着が阻害される懸念がある。変性ＰＰＥは、吸水率が低い。そのため、溶着時においてリアコンビネーションランプ４０と着色部材３０との溶着部における気泡の発生が低減され、これらを強固に接合することができる。
【００３０】
また、車両用窓部材等に用いられるＰＣと比較して、変性ＰＰＥの剛性は高く、その比重は小さい。そのため、クリア部材２０に取り付けられても過度に重量を増やすことなく、車両用リアモジュール１０全体の強度を高めることができ、またリアコンビネーションランプ４０を強固に支持することができる。
【００３１】
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。
【００３２】
上記の実施形態では、図４に示すように、車両用リアモジュールのＡ−Ａ’断面において、クリア部材２０の上（車両１の前方側の面上）に間欠的に着色部材３０が形成されて、着色部材３０にリアコンビネーションランプ４０が溶着されている例を説明した。その他に、例えば図５および図６に示すような態様も採用し得る。
【００３３】
図５は、クリア部材１２０の上（車両の前方側の面上）に着色部材１３０が連続的に形成されている部分の断面を示す模式図である。図５に示す態様において、連続的に形成されている着色部材１３０の複数の部分において、車両用部品１４０の複数の部分が溶着されている。これにより複数の溶着部１５０が形成されている。
【００３４】
図６は、クリア部材２２０の上（車両の前方側の面上）および横（車両の右方側の面上）に、着色部材２３０がそれぞれ独立して形成されている部分の断面を示す模式図である。図６に示す態様において、クリア部材２２０の上および横にそれぞれ独立して形成されている着色部材２３０のそれぞれの一部と、車両用部品２４０の複数の部分とが溶着されている。これにより複数の溶着部２５０が形成されている。
【００３５】
上記の実施形態において、バックドアインナ３を介して車両用リアモジュール１０が車両１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。
【００３６】
上記の実施形態において、車両用リアモジュール１０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、その他のランプ、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。
【００３７】
上記の実施形態において、二次部材に溶着により取り付けられる車両用部品の具体例としてリアコンビネーションランプ４０を挙げたが、車両用部品はこれ以外のランプ、センサ、クリーナー、ライセンスプレート、ドアオープナー等であってもよい。
【００３８】
また、車両用部品の、二次部材と溶着するハウジングやボディ材等が変性ＰＰＥである態様を説明したが、当該材料はこれに限定されるものでは無い。ただし、車両用部品の二次部材と溶着する部分が、変性ＰＰＥ、ＡＢＳ樹脂、ＡＳＡ樹脂またはこれらの混合樹脂（アロイ）で構成されていると好ましい。車両用部品の二次部材と溶着する部分を、変性ＰＰＥで構成することにより、二次部材との親和性が高まりより強固な溶着を実現できる。また、ＡＢＳ樹脂、ＡＳＡ樹脂はスチレン骨格を備える樹脂であるため、ポリスチレンを含む変性ＰＰＥとの親和性が高い。そのため、これらの樹脂で二次部材と溶着する部分を形成した車両用部品と組み合わせることで、より強固な溶着を実現できる。
【００３９】
上記の実施形態において、一次部材が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、一次部材が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せず、ＰＣまたはアクリル樹脂と比較して比重が低い変性ＰＰＥを二次部材に用いることで、車両用モジュール全体の強度を高めつつ、重量を低くすることができる。
【００４０】
上記の実施形態において、二次部材を構成する変性ＰＰＥを説明したが、変性ＰＰＥはポリフェニレンエーテルを母材とし、全体でポリスチレンを１５質量％以上９５質量％以下で含む樹脂混合物であると好ましい。ポリスチレンの含有量が１５質量％以上９５質量％以下であることで、変性ＰＰＥの剛性が高まる。すなわち二次部材の強度を高めることができ、車両用モジュール全体の強度を高めることができ、また車両用部品を強固に支持することができる。
【００４１】
また、二次部材を構成する変性ＰＰＥの収縮率は４／１０００〜８／１０００であると好ましい。また、変性ＰＰＥの比重は１．０〜１．３であると好ましい。また、変性ＰＰＥの剛性は４ｍｍの板厚において２０００〜５０００ＭＰａであると好ましい。また、変性ＰＰＥの吸水率は６０℃、９５％湿度における２４時間試験で０．０５〜０．３％であると好ましい。吸水率が当該範囲の変性ＰＰＥを採用することで、溶着時において、車両用部品と二次部材との溶着部における気泡の発生が低減され、これらを強固に接合することができる。
【００４２】
また、一次部材の厚みは１．５〜１０ｍｍが好ましく、二次部材の厚みは１．５〜７ｍｍが好ましい。また、二次部材における着色材料の配合率は、全体の重量に対して０．００１〜１．００％が好ましい。
【００４３】
また、一次部材に二次部材が「一体的に設けられている」とは、二色成形などにより一体化された態様（monolithically）（上記実施形態）や、別々の部材を組立てて一体化された態様（integrally）を含む。
【００４４】
また、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、スライド式の態様等を含む。回転する態様の場合、開閉時に荷重がかかるため、本願の実施形態の構成を採用することがより効果的である。
【００４５】
また、第一の実施形態において、クリア部材２０の後方の表面に、ハードコート層が形成されている態様をしたが、ハードコート層は無くても良いし、さらに他の層が設けられていてもより。ただし、ハードコート層が形成されていると、車両用リアモジュールの耐擦傷性を向上させることができるので好ましい。
【００４６】
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。
【符号の説明】
【００４７】
１：車両、１０：車両用リアモジュール、２０，１２０，２２０：クリア部材、２４：窓部、３０，１３０，２３０：着色部材、４０：リアコンビネーションランプ、１４０，２４０：車両用部品
【図１】
2020037293.tif 000003
【図２】
2020037293.tif 000004
【図３】
2020037293.tif 000005
【図４】
2020037293.tif 000006
【図５】
2020037293.tif 000007
【図６】
2020037293.tif 000008