(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-29
(45)【発行日】2023-12-07
(54)【発明の名称】車両の部材接合部の構造
(51)【国際特許分類】
B60J 5/10 20060101AFI20231130BHJP
【ＦＩ】
B60J5/10 R
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2020055935
(22)【出願日】2020-03-26
(65)【公開番号】P2021154831
(43)【公開日】2021-10-07
【審査請求日】2023-01-06
(73)【特許権者】
【識別番号】000002082
【氏名又は名称】スズキ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100099623
【弁理士】
【氏名又は名称】奥山 尚一
(74)【代理人】
【氏名又は名称】松島 鉄男
(74)【代理人】
【識別番号】100125380
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 綾子
(74)【代理人】
【識別番号】100142996
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 聡二
(74)【代理人】
【識別番号】100166268
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 祐
(74)【代理人】
【識別番号】100170379
【弁理士】
【氏名又は名称】徳本 浩一
(74)【代理人】
【氏名又は名称】有原 幸一
(72)【発明者】
【氏名】祖父江 知紀
(72)【発明者】
【氏名】中村 満
【審査官】瀬戸 康平
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１２－０４６１０９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１０４７９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－１９６４３５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６０Ｊ ５／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車体に取り付けられているインナ部材と、該インナ部材の車両外側に設置されるガラス部材とに、前記インナ部材と前記ガラス部材との間に配置された樹脂部材が接着剤により接合される車両の部材接合部の構造において、前記部材接合部は、前記樹脂部材に設けられた第１接着部と、前記インナ部材に設けられた第２接着部と、を備え、
前記第１接着部には、前記ガラス部材に対向し、前記接着剤が塗布される塗布面が設けられ、該塗布面には、貫通孔が設けられ、
前記第１接着部は、前記塗布面と前記ガラス部材との間に設けられた第１空間部を有し、
前記第２接着部は、前記貫通孔によって前記第１空間部に連通されている第２空間部を有しており、
前記塗布面に塗布された前記接着剤が、前記第１空間部に充填され、且つ、前記貫通孔を介して前記第２空間部に充填されることによって、前記第１接着部は、前記第２接着部及び前記ガラス部材に接合され、
前記第２接着部は、車両内側方向に凹む凹形状部を有し、前記第２空間部は、前記凹形状部の内側に設けられていることを特徴とする、車両の部材接合部の構造。
【請求項2】
前記塗布面は、前記塗布面を周囲に位置する前記樹脂部材の表面よりも、車両内側方向に位置していることを特徴とする、請求項１に記載の車両の部材接合部の構造。
【請求項3】
前記第２接着部は、前記インナ部材に設けられた取付孔に取り付けられる中間部材を有し、前記凹形状部は、前記中間部材に設けられており、
前記中間部材の前記凹形状部の開口縁には、前記取付孔の縁部に係止される係止部が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の車両の部材接合部の構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両の部材接合部の構造に関する。
【背景技術】
【0002】
通常、車両は、金属材料により形成される部材、ガラスにより形成される部材、及び樹脂材料により形成される部材等、複数種の部材によって構成されている。このように異種の材料を有する車両では、互いに異なる材料で形成された部材を接合する必要がある。例えば、特許文献１には、金属製のヒンジリンフォースメントと、樹脂製のアッパアウタパネルと、樹脂製のインナパネルと、バックウィンドガラスとの接合について開示されている。
【0003】
この例では、金属製のヒンジリンフォースメントの表面に樹脂製のアッパアウタパネルが接着剤により接合され、ヒンジリンフォースメントの裏面に樹脂製のインナパネルが接着剤により接合され、３枚重ねの構造が開示されている。さらに、この例では、上記のアッパアウタパネルの表面にバックウィンドガラスが接着剤により接合され、アッパアウタパネルの裏面には、ヒンジリンフォースメントが接着剤により接合されている構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１１－１３６６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
通常、ポロプロプレン（ＰＰ）等の難接着材料の樹脂部品とガラス部材とを接着剤で接合するときに、樹脂部品と接着剤との接着界面と、接着剤とガラス部材との接着界面とでは、接着強度が異なる。このような場合で、さらに、接着剤自体は十分な強度があって、接着材が硬化して形成される接着層が破壊する可能性が低いときには、樹脂部品と接着剤との接着界面で、他の部分よりも剥がれる可能性が高くなる。
【0006】
上記例のような場合、各部材がそれぞれ別々の接着剤層で接合されているため、接着強度が弱い部品では、接着剤との接着界面で剥がれる可能性がある。接着界面で剥がれが発生したときには、部材が脱落する可能性もある。このため、異種材料を接着剤で接合する構造において、部材が脱落することを防止する上で、上記例のような構造には、改善の余地があった。
【0007】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、接着の難しい材料により形成された部品であっても、接着材層での剥がれを抑制しつつ、剥がれによる部材の脱落を防止することが可能な部材接合部の構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するための本発明に係る車両の部材接合部の構造は、車体に取り付けられているインナ部材と、該インナ部材の車両外側に設置されるガラス部材とに、前記インナ部材と前記ガラス部材との間に配置された樹脂部材が接着剤により接合される。当該車両の部材接合部の構造において、前記部材接合部は、前記樹脂部材に設けられた第１接着部と、前記インナ部材に設けられた第２接着部と、を備え、前記第１接着部には、前記ガラス部材に対向し、前記接着剤が塗布される塗布面が設けられ、該塗布面には、貫通孔が設けられ、前記第１接着部は、前記塗布面と前記ガラス部材との間に設けられた第１空間部を有し、前記第２接着部は、前記貫通孔によって前記第１空間部に連通されている第２空間部を有しており、前記塗布面に塗布された前記接着剤が、前記第１空間部に充填され、且つ、前記貫通孔を介して前記第２空間部に充填されることによって、前記第１接着部は、前記第２接着部及び前記ガラス部材に接合され、前記第２接着部は、車両内側方向に凹む凹形状部を有し、前記第２空間部は、前記凹形状部の内側に設けられている。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、接着の難しい材料により形成された部品であっても、接着材層での剥がれを抑制しつつ、剥がれによる部材の脱落を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明に係る部材接合部の構造を有する車両のバックドアを車両内側から見た斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明に係る車両の部材接合部の構造の一実施形態について、図面（図１～図８）を参照しながら説明する。なお、図において、矢印Ｆｒ方向は車両前後方向における前方を示す。実施形態の説明における「前部（前端）及び後部（後端）」は、車両前後方向における前部及び後部に対応する。また、矢印Ｌ、Ｒ方向は、車幅方向における左側、右側を示している。また、本実施形態の説明における「左右」は、車両室内の乗員が車両前方を向いたときの左右に対応している。
【0012】
本実施形態の車両の部材接合部の構造は、一例として、図１に示す車両のバックドア１に適用されている。本実施形態の部材接合部は、バックドア１のフレーム部材（インナ部材）２０と、窓ガラス（ガラス部材）５と、スポイラー（樹脂部材）１０とを、接着剤により接合するように構成されている。以下、部材接合部を構成する各部材について説明する。
【0013】
バックドア１は、フレーム部材２０と、フレーム部材２０取り付けられる窓ガラス５と、フレーム部材２０の上部に取り付けられているスポイラー１０と、を有している。また、フレーム部材２０の車両外側で窓ガラス５の下方側には、パネル部材２が取り付けられている。図２に示すように、該パネル部材２は、ライセンスプレート３が取り付けられている。
【0014】
スポイラー１０は、例えばポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂材料により形成され、車幅方向に延びる部材である。スポイラー１０は、車両の後部に取り付けられる部材で、通常、車両の前方側から流れてくる空気をとらえて、例えば、車両方向への流れを整流することで、空気抵抗を低下させ、高速走行時の安定性を向上させるとともに、燃費を向上させる効果を有している。
【0015】
図３～図５に示すように、本実施形態のスポイラー１０は、縦壁部１０Ａと、天面部１０Ｂと、第１接着部１１と、を有している。縦壁部１０Ａは、車両前方及び後方を臨む壁面を有する壁部であり、車幅方向に延びている。この例では、縦壁部１０Ａは、フレーム部材２０の後面における上部を覆っている。天面部１０Ｂは、縦壁部１０Ａの上部から車両前方に突出する部分と、縦壁部１０Ａの上部から車両後方側に突出する部分を有し、これらは、一体的に形成され、車幅方向に延びている。第１接着部１１については後で説明する。
【0016】
フレーム部材２０は、図１に示すように、金属材料により形成された枠形状であり、バックドア１の外形状を形成している。フレーム部材２０の上部には、窓ガラス５が取り付けられる窓開口部２１が設けられ、下部にはバックドア１の軽量化のための下側開口部２２が設けられている。窓開口部２１は、フレーム部材２０の車両上下方向のほぼ中央よりも車両上方側に配置され、車幅方向に延びる略長方形状である。
【0017】
下側開口部２２は、窓開口部２１の車両下方側に間隔を空けて配置され、車幅方向に延びる略台形状である。また、窓開口部２１の上部の車幅方向の両外側部には、図４及び図５に示すように、スポイラー１０が接合される第２接着部２３が設けられている。また、窓開口部２１の周辺には、窓ガラス５が直接的に接合される第３接着部２８が設けられている。第２接着部２３及び第３接着部２８については、後で説明する。
【0018】
窓ガラス５は、図１及び図４に示すように、フレーム部材２０の窓開口部２１を塞ぐように設置される。また、窓ガラス５の上部は、フレーム部材２０の第３接着部２８に接着剤により接合される。また、窓ガラス５の上部における車幅方向外側部は、スポイラー１０の第１接着部１１を介して、フレーム部材２０の第２接着部２３に接合されている。窓ガラス５と、スポイラー１０との接合については、後で説明する。
【0019】
以下に、本実施形態のフレーム部材２０、スポイラー１０及び窓ガラス５を接合するための部材接合部について説明する。部材接合部は、第１接着部１１及び第２接着部２３等により構成されている。第１接着部１１の車両外側（後方側）には、窓ガラス５の上部が接着剤により接合され、さらに、第１接着部１１の車両内側（前方側）には、フレーム部材２０の第２接着部２３が接着剤により接合されている。すなわち、スポイラー１０の第１接着部１１は、フレーム部材２０と窓ガラス５によって挟持された状態で、接合されている。以下、各接着部１１，２３の形状等について説明する。
【0020】
先ず、第１接着部１１について説明する。図５～図７に示すように、スポイラー１０の第１接着部１１は、前面部１２と、後面部１３と、塗布面１５と、傾斜面１５Ａと、貫通孔１４と、を有している。第１接着部１１は、スポイラー１０の縦壁部１０Ａの下端における車幅方向の両外側のそれぞれに設けられており、該下端から車両下方に突出している。第１接着部１１は、車幅方向長さが車両下方に向かうに従い小さくなるように形成される、いわゆる逆三角形状である。
【0021】
図６及び図７に示すように、後面部１３は、車両後方を臨んでおり、後面部１３の下部には、車両前方に凹む部分が設けられている。塗布面１５は、上記した後面部１３の凹んだ部分の底面に設けられた平面であり、接着剤が塗布される。塗布面１５は、窓ガラス５の前面に対向しており、接着剤が塗布された後に、接着剤が硬化されることにより形成される接着層３０を介して、窓ガラス５に接合される。傾斜面１５Ａは、塗布面１５を取り囲む外周縁と後面部１３の主面１３Ａとを繋ぎ、塗布面１５から離れる方向に向かうに従い車両後方に突出するように傾斜している。貫通孔１４は、塗布面１５の面内に形成され、前面部１２を貫通している。
【0022】
また、塗布面１５は、窓ガラス５の前面に対向しており、窓ガラス５の前面と塗布面１５との間には、第１空間部１６が設けられている。この例では、図６及び図７に示すように、窓ガラス５の前面と、塗布面１５の周囲に位置する後面部１３の主面１３Ａとの間には、間隙を設けており、第１空間部１６は、当該間隙に繋がるように設けられている。
【0023】
第１接着部１１の前面部１２は、後面部１３の反対側に設けられ、車両前方を臨む平面を有している。当該平面には、上記したように、貫通孔１４が形成されている。
【0024】
次に、第２接着部２３について説明する。第２接着部２３は、第１接着部１１に対応するように、フレーム部材２０の上部における車幅方向の両側部に設けられている。この例では、第２接着部２３は、窓開口部２１の上側の角部の車幅方向外側に配置されている。第２接着部２３には、第１接着部１１の前面部１２が接着剤によって接合される。
【0025】
第２接着部２３は、第２空間部２６を有している。第２空間部２６は、第１接着部１１の車両前方側に設けられた空間で、貫通孔１４によって第１空間部１６と連通されている。
【0026】
塗布面１５に塗布された接着剤は、第１空間部１６に充填される。第１空間部１６に充填されている接着剤によって、第１接着部１１と窓ガラス５とを接合する。また、塗布面１５に塗布された接着剤は、貫通孔１４を通り抜けて、第２空間部２６に充填される。これにより、第１接着部１１の前面部１２と、第２接着部２３とが接合される。
【0027】
接着剤は、第１空間部１６、第２空間部２６及びこれらを繋ぐ貫通孔１４に充填された状態で硬化し、１つの接着層３０を形成している。当該接着層３０は、図７に示すように、第１空間部１６に形成される後側接着層３２と、第２空間部２６に形成される前側接着層３１と、貫通孔１４の内側に形成され、前側接着層３１及び後側接着層３２を接続する接続層３３と、を含み、これらが一体的に形成されている。
【0028】
後側接着層３２及び前側接着層３１は、貫通孔１４の径方向外側まで広がっている。この例では、後側接着層３２は、貫通孔１４からその周辺の塗布面１５に広がっている状態で、接続層３３に一体的に形成され、塗布面１５及び窓ガラス５に接着されている。また、前側接着層３１は、貫通孔１４からその周辺の前面部１２に広がっている状態で、接続層３３に一体的に形成され、且つ第１接着部１１の前面部１２及び第２接着部２３に接着されている。
【0029】
樹脂製のスポイラー１０の第１接着部１１と接着層３０との接着強度は、通常、板金製のフレーム部材２０と前側接着層３１との接着強度、及び、窓ガラス５と後側接着層３２との接着強度よりも低い。そのため、万が一、接着層３０が剥離する場合、第１接着部１１と接着層３０との接着界面で剥離する可能性が、他の接着界面に比べて高い。
【0030】
これに対して、本実施形態では、樹脂製の第１接着部１１と接着層３０との接着界面は、塗布面１５に加え、貫通孔１４の内壁及び第１接着部１１の前面部１２にも形成される。このため、接着界面が塗布面１５のみに形成される場合に比べて、接着界面の面積が大きくなる。これにより、接着強度が増大し、剥離を抑制することができる。
【0031】
第１接着部１１と接着層３０との接着界面が剥離する場合、詳細には、塗布面１５と後側接着層３２との接着界面における剥離、及び、前面部１２と前側接着層３１との接着界面における剥離が発生した場合において、後側接着層３２は、貫通孔１４の径方向外側まで広がっているので、後側接着層３２が前面部１２で係止された状態が保たれる。そのため、スポイラー１０がフレーム部材２０から脱落することを防止できる。
【0032】
本実施形態の第２接着部２３には、車両前方（車両内側方向）に凹む凹形状部２７が設けられており、第２空間部２６は、凹形状部２７の内側に設けられている。また、本実施形態では、第２接着部２３は、フレーム部材２０に設けられた取付孔２３Ｂに取り付けられたカップ状の中間部材２５を有している。凹形状部２７は、中間部材２５に設けられている。
【0033】
取付孔２３Ｂは、第１接着部１１の前面部１２に対向するように、第２接着部２３の主面２３Ａに形成されており、第１接着部１１の貫通孔１４に、車両前方視で重なって配置されている。中間部材２５は、図６～図８に示すように、底付の円筒状の部材で、軸方向の一方（車両後方側）の端部に開口を有している。本実施形態の凹形状部２７は、中間部材２５の開口と、中間部材２５の円筒の内側とにより構成されている。また、中間部材２５の開口縁には、径方向に張り出すフランジ（係止部）２５Ａが設けられている。すなわち、中間部材２５は、いわゆるハット形状である。
【0034】
また、取付孔２３Ｂの孔縁には、孔縁を止水するために、孔明き円板状のシール部材２４（スポンジ素材）が接着剤等により接合されており、フランジ２５Ａは、第２接着部２３の主面２３Ａのうち、取付孔２３Ｂの縁に位置する部分に、シール部材２４を介して、係止されている。さらに、フランジ２５Ａは、第１接着部１１の前面部１２に当接されている。本実施形態では、中間部材２５の開口付近に前側接着層３１が形成されるように、接着剤が充填される。
【0035】
凹形状部２７に接着剤が充填され、さらに、窓ガラス５に接着した接着剤が硬化して、前側接着層３１を形成することにより、接着層３０をアンカーとして機能させることができる。このため、接着が難しい部材、例えば、ＰＰ樹脂等であっても、接着剤の粘度によって、隙間が生じずに固定することが可能となる。また、接着層３０をアンカーとすることができるため、締結部品等の部品を増やす必要がなく、スポイラー１０の組付けも容易になる。
【0036】
凹形状部２７を、フレーム部材２０とは別の部材とすることで、凹形状部２７の開口の面積を容易に変更することができる。その結果、第２空間部２６の容積の調整が容易になり、前側接着層３１との接着界面の面積の効率的な調整が可能となり、接着強度の調整を容易に行うことができる。
【0037】
フレーム部材２０に設けられた第３接着部２８は、窓ガラス５の前面に、接着剤により直接接合される。第３接着部２８は、車幅方向両側の第２接着部２３の間に設けられ、車幅方向に延びている。さらに、第３接着部２８の車幅方向両側部は、車両下方に湾曲し、車両下方に延びている。
【0038】
さらに、塗布面１５は、塗布面１５を周囲に位置する樹脂部材（後面部１３の主面１３Ａ）よりも、車両内側に位置している。このように凹部を設けることで、第１空間部１６の厚み（車両前後方向の寸法）や、接着界面の面積を大きくすることができる。これにより、第１接着部１１と窓ガラス５との接着強度を安定して確保することができる。
【0039】
本実施形態の説明は、本発明を説明するための例示であって、特許請求の範囲に記載の発明を限定するものではない。また、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。
【0040】
本実施形態では、第２空間部２６を形成するために、中間部材２５を用いているがこれに限らない。フレーム部材２０の第２接着部２３の特に主面２３Ａに直接的に凹形状部２７を設けてもよい。また、中間部材２５のフランジ２５Ａは、第１接着部１１の前面に当接しているが、これに限らず、接着剤により接合させてもよい。
【0041】
また、本実施形態では、バックドア１を構成するフレーム部材２０とスポイラー１０と窓ガラス５とを接合する例について説明しているが、これに限らない。金属材料と、樹脂材料と、ガラス部材との接合であれば、本発明の部材接合部の構造を適用することができる。
【符号の説明】
【0042】
１ バックドア
２ パネル部材
３ ライセンスプレート
５ 窓ガラス（ガラス部材）
１０ スポイラー（樹脂部材）
１０Ａ 縦壁部
１０Ｂ 天面部
１１ 第１接着部
１２ 前面部
１３ 後面部
１３Ａ 主面
１４ 貫通孔
１５ 塗布面
１５Ａ 傾斜面
１６ 第１空間部
２０ フレーム部材（インナ部材）
２１ 窓開口部
２２ 下側開口部
２３ 第２接着部
２３Ａ 主面
２３Ｂ 取付孔
２４ 補強部材
２５ 中間部材
２５Ａ フランジ（係止部）
２６ 第２空間部
２７ 凹形状部
２８ 第３接着部
３０ 接着層
３１ 前側接着層
３２ 後側接着層
３３ 接続層
２ パネル部材
３ ライセンスプレート
５ 窓ガラス（ガラス部材）
１０ スポイラー（樹脂部材）
１０Ａ 縦壁部
１０Ｂ 天面部
１１ 第１接着部
１２ 前面部
１３ 後面部
１３Ａ 主面
１４ 貫通孔
１５ 塗布面
１５Ａ 傾斜面
１６ 第１空間部
２０ フレーム部材（インナ部材）
２１ 窓開口部
２２ 下側開口部
２３ 第２接着部
２３Ａ 主面
２３Ｂ 取付孔
２４ 補強部材
２５ 中間部材
２５Ａ フランジ（係止部）
２６ 第２空間部
２７ 凹形状部
２８ 第３接着部
３０ 接着層
３１ 前側接着層
３２ 後側接着層
３３ 接続層
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
