(57)【要約】【課題】樹脂成形体の外面に被取付部材を確実に取り付ける。【解決手段】本発明によれば、樹脂成形体と、補強材と、固定具を備える構造体の製造方法であって、成形工程と、取付工程を備え、前記成形工程では、樹脂シートから中空部を備える前記樹脂成形体を成形し、前記取付工程では、前記樹脂成形体と前記中空部内に配置された前記補強材を共締めするように、前記固定具で被取付部材を当該樹脂成形体の外面に取り付ける、方法が提供される。【選択図】図１
2020049879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂成形体と、補強材と、固定具を備える構造体の製造方法であって、
成形工程と、取付工程を備え、
前記成形工程では、樹脂シートから中空部を備える前記樹脂成形体を成形し、
前記取付工程では、前記樹脂成形体と前記中空部内に配置された前記補強材を共締めするように、前記固定具で被取付部材を当該樹脂成形体の外面に取り付ける、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
前記方法は、排出工程をさらに備え、
前記取付工程では、前記樹脂成形体および前記補強材を切削して貫通孔を形成し、前記固定具を前記貫通孔に挿通して前記樹脂成形体と前記補強材を共締めし、
前記排出工程では、前記切削の際に発生した切削屑を、前記補強材の長手方向に沿って前記中空部内から排出する、方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、
前記方法は、開口工程と、挿入工程を更に備え、
前記開口工程では、前記中空部に連通する開口を前記樹脂成形体に形成し、
前記挿入工程では、前記開口から、当該中空部に前記補強材を挿入し、
前記排出工程では、前記開口を通じて前記切削屑を排出する、方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法であって、
前記挿入工程では、断面筒状の補強材を挿入する、方法。
【請求項５】
樹脂成形体と、補強材と、固定具を備える構造体であって、
前記樹脂成形体は、中空部を有し、
前記補強材は細長形状であり、前記中空部内に配置されており、
前記樹脂成形体の外面には、被取付部材が前記固定具で取り付けられており、
前記固定具は、前記樹脂成形体と前記補強材を共締めする、構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形体を用いた構造体に関する。本発明の構造体は、車両の荷室ボードなどとして利用可能である。
【背景技術】
【０００２】
車両の荷室ボードに用いられる樹脂成形体を用いた構造体（樹脂パネル）に関して、例えば特許文献１には、内部に補強部材が挿入された構造体が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−５２３８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような構造体を製造する場合、固定具などの被取付部材が樹脂成形体の外面に取り付けられることがある。しかし、被取付部材を樹脂成形体の外面に固定する際に、強度が確保されにくいという問題があった。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、樹脂成形体の外面に被取付部材を確実に取り付けることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、樹脂成形体と、補強材と、固定具を備える構造体の製造方法であって、成形工程と、取付工程を備え、前記成形工程では、樹脂シートから中空部を備える前記樹脂成形体を成形し、前記取付工程では、前記樹脂成形体と前記中空部内に配置された前記補強材を共締めするように、前記固定具で被取付部材を当該樹脂成形体の外面に取り付ける、方法が提供される。
【０００７】
本発明の構成では、樹脂成形体の中空部内に配置された補強材と共締めするように、被取付部材を当該樹脂成形体の外面に取り付けているため、取り付けにおける強度が確保され、被取付部材を樹脂成形体に確実に取り付けることが可能となる。
【０００８】
以下、本発明の種々の実施形態を例示する。
好ましくは、前記方法は、排出工程をさらに備え、前記取付工程では、前記樹脂成形体および前記補強材を切削して貫通孔を形成し、前記固定具を前記貫通孔に挿通して前記樹脂成形体と前記補強材を共締めし、前記排出工程では、前記切削の際に発生した切削屑を、前記補強材の長手方向に沿って前記中空部内から排出する。
好ましくは、前記方法は、開口工程と、挿入工程を更に備え、前記開口工程では、前記中空部に連通する開口を前記樹脂成形体に形成し、前記挿入工程では、前記開口から、当該中空部に前記補強材を挿入し、前記排出工程では、前記開口を通じて前記切削屑を排出する。
好ましくは、前記挿入工程では、断面筒状の補強材を挿入する。
本発明の他の態様では、樹脂成形体と、補強材と、固定具を備える構造体であって、前記樹脂成形体は、中空部を有し、前記補強材は細長形状であり、前記中空部内に配置されており、前記樹脂成形体の外面には、被取付部材が前記固定具で取り付けられており、前記固定具は、前記樹脂成形体と前記補強材を共締めする、構造体が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１Ａは、本発明の第１実施形態の構造体１０の斜視図である。図１Ｂは、図１Ａの一部を取り除いた図である。
【図２】図２Ａは、図１ＡにおけるＩ−Ｉ断面図である。図２Ｂは、図１ＡにおけるＩＩ−ＩＩ断面図である。図２Ｃは、図２Ｂにおける領域Ｄ１の拡大図である。
【図３】樹脂成形体１の製造に利用可能な成形機１１を示す図である。
【図４】樹脂成形体１の製造における垂下工程および賦形工程を説明する図である。
【図５】樹脂成形体１の製造における型閉じ工程を説明する図である。
【図６】図６Ａは、構造体１０の製造方法における開口工程を説明する図である。図６Ｂは、構造体１０の製造方法における挿入工程を説明する図である。
【図７】図７Ａは、構造体１０の製造方法における取付工程を説明する図である。図７Ｂは、図７ＡにおけるＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図８】図８Ａは、構造体１０の製造方法における取付工程を説明する図である。図８Ｂは、構造体１０の製造方法における排出工程を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴事項について独立して発明が成立する。
【００１１】
１．第１実施形態
１−１．構造体１０の構成
図１Ａおよび図１Ｂに示すように、本発明の第１実施形態に係る構造体１０は、平面視において矩形状に形成されている。構造体１０は、樹脂成形体１と、補強材８と、被取付部材６と、固定具９を備える。構造体１０は、たとえば車両の荷室におけるラゲッジボードとして用いられる。
【００１２】
樹脂成形体１はその内部に中空部７を有しており（図２Ａおよび図２Ｂ参照）、細長形状の補強材８が、樹脂成形体１の幅方向（以下、単に幅方向ともいう）中央に位置する中空部７内に配置されている。補強材８は、構造体１０を補強している。補強材８は、端部に開口を有する断面筒状であり、鉄やアルミなどの金属、または、炭素繊維などの高強度の材質を用いることができる。図１Ｂに示す例では、補強材８は断面矩形筒状となっているが、この例に限定されず、例えば断面円筒状であってもよい。
【００１３】
樹脂成形体１は、補強のための矩形リブ２を備える。一例として、図１に示す樹脂成形体１では、矩形リブ２は樹脂成形体１の幅方向に対を成すように、樹脂成形体１の長手方向（以下、単に長手方向ともいう）に等間隔に３つずつ（すなわち、計６つ）設けられている。矩形リブ２は、平面視において幅方向に長い矩形状に形成されている。
【００１４】
樹脂成形体１は、中空部７内に配置された補強材８を位置決めするための細長リブ３を備える。細長リブ３は、樹脂成形体１の長手方向に沿って、補強材８が配置された中空部７の両側に１対設けられている。細長リブ３の補強材８側の壁面には凹部５が設けられており、これにより図２Ａに示すように、中空部７内に配置された補強材８が、幅方向に位置決めされる。
【００１５】
樹脂成形体１の長手方向における一端の幅方向中央には、不織布４が貼付されている。これは、補強材８を中空部７の内部に挿入する際に設けられた開口２０を閉じるためのものである。補強材８の挿入については、詳細を後述する。
【００１６】
樹脂成形体１の外面には、被取付部材６が固定具９で取り付けられている。被取付部材６は、固定用フック６ａを有している。構造体１０が車両の荷室内に配置される際、固定用フック６ａが荷室内の所定の箇所と係合することにより、構造体１０が荷室内で固定される。
【００１７】
固定具９は、図２Ｂおよび図２Ｃに示すように、被取付部材６、樹脂成形体１、および補強材８に貫通して共締めしている。本実施形態では、固定具９としてブラインドリベットを用いているが、この例に限定されることはなく、ネジボルト、リベットなどを用いてもよい。このように、被取付部材６を樹脂成形体１の外面に取り付ける固定具９が、樹脂成形体１と補強材８を共締めすることにより、被取付部材６を確実に樹脂成形体１に取り付けることが可能となる。
【００１８】
１−２．成形機の構成
図３を参照し、樹脂成形体１の製造方法の実施に利用可能な成形機１１について説明する。
【００１９】
成形機１１は、樹脂供給装置１４と、Ｔダイ１８と、第１および第２金型２１，２２を備える。樹脂供給装置１４は、ホッパー１２と、押出機１３と、アキュームレータ１７を備える。押出機１３とアキュームレータ１７は、連結管２５を介して連結される。アキュームレータ１７とＴダイ１８は、連結管２７を介して連結される。以下、各構成について詳細に説明する。
【００２０】
＜ホッパー１２，押出機１３＞
ホッパー１２は、原料樹脂１９を押出機１３のシリンダ１３ａ内に投入するために用いられる。原料樹脂１９の形態は、特に限定されないが、通常は、ペレット状である。原料樹脂１９は、例えばポリオレフィンなどの熱可塑性樹脂であり、ポリオレフィンとしては、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体およびその混合物などが挙げられる。また、ガラスなどの無機繊維をフィラーとして含んでいてもよい。原料樹脂１９は、ホッパー１２からシリンダ１３ａ内に投入された後、シリンダ１３ａ内で加熱されることによって溶融されて溶融樹脂になる。また、シリンダ１３ａ内に配置されたスクリューの回転によってシリンダ１３ａの先端に向けて搬送される。スクリューは、シリンダ１３ａ内に配置され、その回転によって溶融樹脂を混練しながら搬送する。スクリューの基端にはギア装置が設けられており、ギア装置によってスクリューが回転駆動される。
【００２１】
＜アキュームレータ１７、Ｔダイ１８＞
原料樹脂１９は、シリンダ１３ａの樹脂押出口から押し出され、連結管２５を通じてアキュームレータ１７内に注入される。アキュームレータ１７は、シリンダ１７ａとその内部で摺動可能なピストン１７ｂを備えており、シリンダ１７ａ内に溶融樹脂１１ａが貯留可能になっている。そして、シリンダ１７ａ内に溶融樹脂１１ａが所定量貯留された後にピストン１７ｂを移動させることによって、連結管２７を通じて溶融樹脂１１ａをＴダイ１８内に設けられたスリットから押し出して垂下させて溶融状態の第１および第２樹脂シート２３ａ，２３ｂを形成する。
【００２２】
＜金型２１，２２＞
樹脂シート２３ａ，２３ｂは、金型２１，２２間に導かれる。金型２１には、多数の減圧吸引孔２１ｄ（図４参照）が設けられており、樹脂シート２３ａを減圧吸引して金型２１のキャビティ２１ａの内面２１ｂに沿った形状に賦形することが可能になっている。キャビティ２１ａを取り囲むようにピンチオフ部２１ｃが設けられている。金型２２には、多数の減圧吸引孔２２ｄ（図４参照）が設けられており、樹脂シート２３ｂを減圧吸引して金型２２のキャビティ２２ａの内面２２ｂに沿った形状に賦形することが可能になっている。キャビティ２２ａを取り囲むようにピンチオフ部２２ｃが設けられている。
【００２３】
１−３．構造体１０の製造方法
次に、図４〜図８を用いて、構造体１０の製造方法について説明する。本実施形態の方法は、成形工程と、開口工程と、挿入工程と、取付工程と、排出工程を含む。
【００２４】
（１）成形工程
成形工程は、樹脂成形体１を成形するための工程であって、一例として、垂下工程、賦形工程、型閉じ工程を含むように構成される。
【００２５】
（１−１）垂下工程
垂下工程では、図４に示すように、金型２１，２２間に、樹脂シート２３ａ，２３ｂを垂下する。本実施形態では、Ｔダイ１８から押し出された樹脂シート２３ａ，２３ｂをそのまま使用するダイレクト減圧成形が行われるので、樹脂シート２３ａ，２３ｂは、成形前に室温にまで冷却されて固化されることがなく、固化された樹脂シート２３ａ，２３ｂが成形前に加熱されることもない。
【００２６】
（１−２）賦形工程
賦形工程では、図４に示すように、金型２１によって樹脂シート２３ａを減圧吸引して金型２１のキャビティ２１ａの内面２１ｂに沿った形状に賦形し、金型２２によって樹脂シート２３ｂを減圧吸引して金型２２のキャビティ２２ａの内面２２ｂに沿った形状に賦形する。樹脂シート２３ａ，２３ｂを賦形するタイミングは同時でなくてもよく、例えば、型閉じ工程において樹脂シート２３ｂを賦形してもよい。
【００２７】
（１−３）型閉じ工程
型閉じ工程では、図５に示すように、金型２１，２２を閉じる。これにより、ピンチオフ部２１ｃ，２２ｃに隣接した部位において樹脂シート２３ａ，２３ｂが互いに溶着される。また、樹脂シート２３ａ，２３ｂ間に中空部７が形成される。
【００２８】
次に、金型２１，２２から成形体を取り出し、ピンチオフ部２１ｃ，２２ｃの外側のバリ２６を除去すると、中空部７を有する樹脂成形体１が得られる。
【００２９】
（２）開口工程
次に、上記成形工程で得られた樹脂成形体１に対して開口工程を行う。開口工程では、図６Ａに示すように、樹脂成形体１の幅方向中央に位置する中空部７に連通する開口２０を、樹脂成形体１の端部に形成する。
【００３０】
（３）挿入工程
次に、開口２０を備える樹脂成形体１に対して挿入工程を行う。挿入工程では、図６Ｂに示すように、開口２０から断面筒状の補強材８を中空部７内に挿入する。
【００３１】
（４）取付工程
次に、中空部７に補強材８が挿入された樹脂成形体１に対して、取付工程を行う。取付工程では、まず、図７Ａおよび図７Ｂに示すように、樹脂成形体１および補強材８を切削して貫通孔３０を形成する。このとき、図７Ｂに示すように、中空部７内に配置された補強材８の内部に切削屑３１が発生する。なお、本実施形態では被取付部材６には予め貫通孔が設けられているが、樹脂成形体１および補強材８と同じタイミングで貫通孔を形成してもよい。その後、樹脂成形体１と中空部７内に配置された補強材８を共締めするように、被取付部材６を樹脂成形体１の外面に固定具９で取り付ける（図２Ｂおよび図２Ｃ参照）。
【００３２】
（５）排出工程
次に、図８Ａに示す被取付部材６が取り付けられた樹脂成形体１に対して、排出工程を行う。排出工程では、図８Ｂに示すように、取付工程での切削の際に発生した切削屑３１を、樹脂成形体１の端部に形成された開口２０を通じて排出する。ここで、切削屑３１は、補強材８の長手方向に沿って中空部７内から排出される。その後、開口２０に対して、不織布４（図１Ａ参照）を貼付して、構造体１０が得られる。
【００３３】
以上のようにして、本実施形態に係る構造体１０の製造方法では、樹脂成形体１の中空部７内に補強材を挿入した後、樹脂成形体１および補強材８を切削して貫通孔３０を形成し、固定具９を貫通孔３０に挿通して樹脂成形体１と補強材８を共締めすることにより、被取付部材６を樹脂成形体１の外面に固定具９で取り付ける。そして、当該切削の際に発生した切削屑３１を補強材８内の長手方向に沿って中空部７内から排出する。
【００３４】
このような方法とすることにより、被取付部材６を樹脂成形体１の外面に確実に取り付けることが可能になるとともに、取り付けの際に発生した切削屑３１を円滑に中空部７内から排出することができる。これにより、中空部７内に切削屑３１が残留することにより異音が発生するなどの不具合が生じることがない。ここで、樹脂成形体１の材料にガラス繊維などが含まれている場合に、中空部７の内面が荒れていることがあるが、補強材８の断面が筒状となっているため切削屑３１の円滑な排出が特に容易となる。
【００３５】
２．他の実施の形態
本願発明の適用は、上記実施形態に限定されることはない。例えば、上記実施形態では、成形工程後に樹脂成形体１に形成した開口２０から補強材８を挿入したが、この例に限定されるものではない。例えば、成形工程が樹脂成形体１内に補強材８を挿入するためのインサート工程を含んでおり、金型２１，２２の間に補強材８をインサートした後に型閉じ工程を行ってもよい。
【００３６】
また、上記実施形態では、補強材８は断面筒状としているが、この例に限定されることはなく、例えば、中空部７の内面が荒れていない場合等には、断面Ｈ型の補強材を用いてもよい。
【００３７】
また、上記実施形態では、樹脂成形体１および補強材８を切削して貫通孔を形成しているが、補強材８の厚みが大きい場合には、貫通孔を形成しなくても樹脂成形体１および補強材８を共締めするように被取付部材６を当該樹脂成形体１の外面に取り付けることできる。この場合、中空部７内に切削屑３１は発生しないため、上記排出工程を行う必要はない。
【００３８】
また、上記実施形態では、２枚の樹脂シートを用いて成形工程を行っているが、この例に限定されることはない。例えば、円筒パリソンを用いたブロー成形によって樹脂成形体１を成形してもよい。
【００３９】
本発明に係る種々の実施形態を説明したが、これらは、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。当該新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。当該実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４０】
１        ：樹脂成形体
２        ：矩形リブ
３        ：細長リブ
４        ：不織布
５        ：凹部
６        ：被取付部材
６ａ      ：固定用フック
７        ：中空部
８        ：補強材
９        ：固定具
１０      ：構造体
１１      ：成形機
１１ａ    ：溶融樹脂
１２      ：ホッパー
１３      ：押出機
１３ａ    ：シリンダ
１４      ：樹脂供給装置
１７      ：アキュームレータ
１７ａ    ：シリンダ
１７ｂ    ：ピストン
１８      ：Ｔダイ
１９      ：原料樹脂
２０      ：開口
２１，２２      ：金型
２１ａ，２２ａ    ：キャビティ
２１ｂ，２２ｂ    ：内面
２１ｃ，２２ｃ    ：ピンチオフ部
２１ｄ，２２ｄ    ：減圧吸引孔
２３ａ，２３ｂ    ：樹脂シート
２５      ：連結管
２６      ：バリ
２７      ：連結管
３０      ：貫通孔
３１      ：切削屑
【図１】
2020049879.tif 000003
【図２】
2020049879.tif 000004
【図３】
2020049879.tif 000005
【図４】
2020049879.tif 000006
【図５】
2020049879.tif 000007
【図６】
2020049879.tif 000008
【図７】
2020049879.tif 000009
【図８】
2020049879.tif 000010