(57)【要約】【課題】必要な剛性を有する樹脂カバーを低コストで製造することができる樹脂カバーの製造方法を提供する。【解決手段】樹脂カバー１は車両に搭載されるパワートレーンに設けられる。この樹脂カバー１の製造方法としては、樹脂によって樹脂カバー１の本体２と同樹脂カバー１に他の部品を取り付けるための取付部３とを形成する方法が採用される。詳しくは、上記樹脂カバー１の製造方法は、必要な剛性を確保し得るよう取付部３を形成する取付部成形工程と、その取付部３を金型にセットした状態で、その金型内に溶融した樹脂を射出して同樹脂を固化させることにより、取付部３及び本体２を備えた樹脂カバー１を形成するインサート工程と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されるパワートレーンの樹脂カバーに適用され、樹脂によって前記樹脂カバーの本体と同樹脂カバーに他の部品を取り付けるための取付部とを形成する樹脂カバーの製造方法において、
前記取付部を形成する取付部成形工程と、
前記取付部を金型にセットした状態で、その金型内に溶融した樹脂を射出して同樹脂を固化させることにより、前記取付部及び前記本体を備えた樹脂カバーを形成するインサート工程と、
を有することを特徴とする樹脂カバーの製造方法。
【請求項２】
前記インサート工程は、金型内に射出された樹脂により、前記取付部に対し厚さ方向に重なる面接触部を前記本体が有するよう前記樹脂カバーを形成するものである請求項１に記載の樹脂カバーの製造方法。
【請求項３】
前記インサート工程は、金型内にセットされる前記取付部に対し予加熱を行い、その後に前記取付部がセットされた金型内に樹脂を射出し、その樹脂により前記取付部の周壁面に対し前記本体が接するよう前記樹脂カバーを形成するものである請求項１に記載の樹脂カバーの製造方法。
【請求項４】
前記取付部成形工程は、前記取付部の周壁面に接合部を突出形成するものであり、
前記インサート工程は、金型内に射出された樹脂により、前記取付部の周壁面における前記接合部を厚さ方向に挟む挟持部を前記本体が有するよう前記樹脂カバーを形成するものである請求項１に記載の樹脂カバーの製造方法。
【請求項５】
前記取付部成形工程は、前記取付部の前記接合部に、前記取付部の周壁面から離間する方向への前記挟持部からの力を受ける係止部を形成するものである請求項４に記載の樹脂カバーの製造方法。
【請求項６】
前記取付部成形工程は、金型によるプレス加工を通じて炭素繊維を含む樹脂から前記取付部を形成するものであり、
前記インサート工程は、前記取付部の形成後、前記金型内に溶融した樹脂を射出して同樹脂を固化させることにより、前記取付部及び前記本体を備えた樹脂カバーを形成するものである請求項１に記載の樹脂カバーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂カバーの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両においては、軽量化のために部品の樹脂化が進められており、車両に搭載されるパワートレーンのカバー等も樹脂化することが望まれている。ただし、カバーの樹脂化に伴う同カバーの剛性不足が懸念されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に示されるように、パワートレーンを車両に支持するためのマウントを樹脂カバーに取り付けるような場合、樹脂カバーにおけるマウントの取付部がパワートレーンの自重を受けるため、その自重を受けるうえで取付部の剛性が不足するおそれがある。また、樹脂カバーにパワートレーンの駆動状態を検出するセンサ等を取り付ける場合、樹脂カバーにおけるセンサの取付部の剛性が同センサの検出精度に影響を及ぼす関係から、その検出精度を確保するうえで取付部の剛性が不足するおそれがある。
【０００４】
また、樹脂カバー全体を必要な剛性を確保し得る製造方法を用いて同樹脂カバーを形成することも考えられる。こうした製造方法としては、例えば樹脂カバーを形成するための樹脂に炭素繊維を混ぜ込み、その炭素繊維を混ぜ込んだ樹脂によって樹脂カバーを形成する製造方法があげられる。こうした製造方法を用いて樹脂カバー全体が高剛性となるように形成すれば、上述したような取付部の剛性不足を解消することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−２１８９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述したように樹脂カバー全体を高剛性となるよう形成し得る製造方法を用いた結果、必ずしも低コストな製造工程を適用できるとは限らなくなるため、その分によって樹脂カバーの製造コストが高くなることは否めない。
【０００７】
本発明の目的は、必要な剛性を有する樹脂カバーを低コストで製造することができる樹脂カバーの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する樹脂カバーの製造方法は、車両に搭載されるパワートレーンの樹脂カバーに適用され、樹脂によって上記樹脂カバーの本体と同樹脂カバーに他の部品を取り付けるための取付部とを形成するものである。この製造方法は、上記取付部を形成する取付部成形工程と、上記取付部を金型にセットした状態で、その金型内に溶融した樹脂を射出して同樹脂を固化させることにより、上記取付部及び上記本体を備えた樹脂カバーを形成するインサート工程と、を有する。
【０００９】
上記方法では、パワートレーンを車両に支持するためのマウントや、パワートレーンの駆動状態を検出するセンサといった他の部品を取り付けるための取付部を、本体を成形するインサート工程とは異なる工程である取付部成形工程によって形成する。そのため、他の部品を取り付けるうえで必要な剛性を確保し得る成形方法を取付部のみに適用することが可能となる。そして、こうして形成した取付部を用いてインサート工程でのインサート成形により本体を形成することで、取付部の剛性を十分に確保した樹脂カバーを製造することができる。従って、取付部の剛性を確保するためにコストの高い製造方法を採用しても、本体についてはコストの低いインサート成形によって形成することができ、樹脂カバー全体としての製造コストを低く抑えることが可能になる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、必要な剛性を有する樹脂カバーを低コストで製造することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態の樹脂カバーを示す正面図。
【図２】同樹脂カバーを図１の矢印Ａ−Ａ方向から見た状態を示す断面図。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、樹脂カバーの製造方法における取付部成形工程を示す略図。
【図４】樹脂カバーの製造方法におけるインサート工程を示す略図。
【図５】第２実施形態の樹脂カバーを示す正面図。
【図６】同樹脂カバーを図５の矢印Ｂ−Ｂ方向から見た状態を示す断面図。
【図７】第３実施形態の樹脂カバーにおける取付部と本体との接合部分を拡大して示す断面図。
【図８】樹脂カバーにおける取付部と本体との接合部分の他の例を拡大して示す断面図。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、樹脂カバーの製造方法における取付部成形工程及びインサート工程の他の例を示す略図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［第１実施形態］
以下、樹脂カバーの製造方法の第１実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。
【００１３】
図１に示す樹脂カバー１は、車両に搭載されるパワートレーンのうちのトランスアクスルに設けられるものであり、樹脂によって形成される本体２と、同じく樹脂によって形成される取付部３とを備えている。樹脂カバー１における本体２の外縁には、同樹脂カバー１をトランスアクスルに対しボルトによって取り付けるための複数の取付孔２ａが形成されている。樹脂カバー１の取付部３は、同樹脂カバー１に他の部品を取り付けるためのものである。この例の樹脂カバー１では、上記取付部３に対し、トランスアクスル（パワートレーン）を車両のフレーム４に支持するためのマウント５が、ブラケット６を介してボルト等を用いて取り付けられる。
【００１４】
図２は、樹脂カバー１における取付部３周りを図１の矢印Ａ−Ａ方向から見た状態を示している。樹脂カバー１の本体２は、板状に形成されている上記取付部３に対し、厚さ方向（図２の左右方向）に重なって面接触する面接触部７を備えている。そして、その面接触部７で本体２と取付部３とが面接触した状態で接合されている。樹脂カバー１の取付部３は、トランスアクスル（パワートレーン）の自重を受けるため、そうした自重を受けるうえで必要な剛性を確保し得るよう形成されている。詳しくは、樹脂カバー１の取付部３は、１０ｍｍ程度の長繊維を混ぜ込んだ樹脂で形成されることにより、トランスアクスルの自重を受けるうえで必要な剛性が確保されている。なお、本実施形態では、上記長繊維として例えば炭素繊維を採用している。
【００１５】
次に、樹脂カバー１の製造方法について説明する。
この製造方法では、取付部成形工程において樹脂により取付部３を形成する。更に、上記取付部３を金型内にセットした状態で、その金型内に溶融した樹脂を射出して同樹脂を固化させるインサート工程を行うことにより、取付部３及び本体２を備えた樹脂カバー１を形成する。以下、樹脂カバー１の製造方法における上記取付部成形工程及び上記インサート工程について個別に詳しく述べる。
【００１６】
［取付部成形工程］
この工程では、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、ある程度溶融した樹脂８に対し炭素繊維を混ぜ込み、同樹脂８に対する金型９によるプレス加工を通じて取付部３が形成される。このように形成された直後の取付部３の周囲にはプレス加工に起因するバリが生じるため、そのバリを取り除く作業が上記形成直後の取付部３に対して行われる。また、上記取付部３は、樹脂８に混ぜ込む炭素繊維の量を一定と仮定したとすると、その炭素繊維の長さを長くするほど剛性が高くなる。このため、上記炭素繊維の長さについては、取付部３がトランスアクスル（パワートレーン）の自重を受けるとき、その自重を受けるうえで必要な剛性を確保し得る値（この例では１０ｍｍ程度）とされている。
【００１７】
［インサート工程］
この工程では、図４に示すように、取付部成形工程で形成された取付部３を金型１０にセットし、その状態で金型１０内に溶融した樹脂１１を射出して同樹脂を冷却して固化させることにより、取付部３及び本体２を備えた樹脂カバー１が形成される。ちなみに、樹脂１１としては、１０ｍｍ以上の長さの繊維が混ぜ込まれていないものであって、樹脂８における炭素繊維以外の部分と同じものが用いられる。仮に樹脂１１に１０ｍｍ以上の長さの繊維が混ぜ込まれていたとすると、その繊維によってノズルに詰まりが生じて樹脂１１を金型１０内に射出することが困難となるため、上述したようなインサート工程での樹脂カバー１のインサート成形を実現できなくなるという問題がある。また、長繊維が混ぜ込まれている樹脂を用いてインサート成形を行った場合、繊維が折れて短くなることで必要な剛性を確保することが困難となるおそれもある。しかし、本実施形態の樹脂１１では、繊維が混ぜ込まれていないため、そうした問題が生じることはない。
【００１８】
本実施形態における樹脂カバー１の製造方法によれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。
（１）トランスアクスル（パワートレーン）を車両のフレーム４に支持するためのマウント５等を取り付けるための取付部３が、本体２を成形するインサート工程とは異なる工程である取付部成形工程を通じて形成される。そのため、トランスアクスルの自重を受けるうえで必要な剛性を確保し得る成形方法を取付部３のみに適用することが可能となり、その成型方法を用いて取付部３を形成することができる。そして、こうして形成した取付部３を用いてインサート工程でのインサート成形により、本体２及び取付部３を備えた樹脂カバー１を形成することで、取付部３の剛性を十分に確保した樹脂カバー１を製造することができる。このため、取付部３の剛性を確保するためにコストの高い製造方法を採用しても、本体２についてはコストの低いインサート成形によって形成することができ、それによって樹脂カバー１全体としての製造コストを低く抑えることができる。従って、必要な剛性を有する樹脂カバー１を低コストで製造することができる。
【００１９】
（２）インサート工程におけるインサート成形を通じて、樹脂カバー１の本体２が取付部３に対し厚さ方向に重なって面接触する面接触部７を有するように形成される。そして、その面接触部７で取付部３と本体２との接合が行われるため、接合面積を大きくとって取付部３と本体２とを強固に接合することができる。従って、樹脂カバー１の形成後における冷却による樹脂の固化の際、本体２の熱収縮が取付部３の熱収縮よりも大きくなるような場合でも、それらの熱収縮の差によって取付部３と本体２との接合が解消されてしまうことを抑制できる。
【００２０】
（３）取付部３を形成する樹脂８の炭素繊維以外の部分と、本体２を形成する樹脂１１とは同じ材質となっているため、取付部３の熱収縮係数と本体２の熱収縮係数とがほぼ同一となる。従って、樹脂カバー１の形成後の冷却による樹脂の固化の際、取付部３の熱収縮と本体２の熱収縮との差が小さく抑えられるため、それら取付部３と本体２との接合が容易になる。
【００２１】
［第２実施形態］
次に、樹脂カバーの製造方法の第２実施形態について、図５及び図６を参照して説明する。
【００２２】
図５に示す樹脂カバー２１は、車両に搭載されるパワートレーンのうちのエンジンに設けられるチェーンカバーである。この樹脂カバー２１も本体２及び取付部３を備えている。本体２の外縁に形成された複数の取付孔２ａは、樹脂カバー２１をエンジンに対しボルトによって取り付けるために用いられる。また、取付部３には、エンジン（パワートレーン）を車両のフレーム４に支持するためのマウント２２が、ブラケット２３を介してボルト等を用いて取り付けられる。
【００２３】
図６は、樹脂カバー２１における取付部３周りを図５の矢印Ｂ−Ｂ方向から見た状態を示している。樹脂カバー２１の本体２は、取付部３の周壁面３ａに対し接合された状態となっている。取付部３は、エンジン（パワートレーン）の自重を受けるため、そうした自重を受けるうえで必要な剛性を確保し得るよう、１０ｍｍ程度の長繊維を混ぜ込んだ樹脂で形成されている。なお、本実施形態では、上記長繊維として例えば炭素繊維を採用している。
【００２４】
この実施形態の樹脂カバー２１の製造方法では、第１実施形態と同様の取付部成形工程を通じて取付部３が形成された後、次のようにインサート工程が行われる。すなわち、金型１０（図４）内にセットされる取付部３に対し予加熱を行い、その後に取付部３がセットされた金型１０内に樹脂１１を射出し、その樹脂１１により取付部３の周壁面３ａに対し本体２が接するよう樹脂カバー２１を形成する。
【００２５】
本実施形態における樹脂カバー２１の製造方法によれば、第１実施形態の（１）の作用効果に加え、以下に示す作用効果が得られるようになる。
（４）インサート工程におけるインサート成形を通じて、樹脂カバー２１の本体２が取付部３の周壁面３ａに対し本体２が接するよう樹脂カバー１が形成される。ただし、上記周壁面３ａで取付部３と本体２との接合が行われるため、接合面積を大きくとって取付部３と本体２とを強固に接合することには限界がある。しかし、金型１０にセットされる取付部３は予加熱されているため、樹脂カバー２１の形成後における本体２と取付部３との温度差を小さく抑えることができる。従って、樹脂カバー２１の形成後における冷却による樹脂の固化の際、本体２の熱収縮と取付部３の熱収縮との差を小さくすることができ、それらの熱収縮の差によって周壁面３ａでの取付部３と本体２との接合が解消されることを抑制できる。
【００２６】
［第３実施形態］
次に、樹脂カバーの製造方法の第３実施形態について、図７を参照して説明する。
この実施形態の樹脂カバー２１は、第２実施形態に対し、本体２と取付部３との接合部分が異なっている。図７は、本実施形態の樹脂カバー２１における本体２と取付部３との接合部分を拡大して示している。図７から分かるように、取付部３の周壁面３ａには、取付部３の周壁面３ａに対応する部分よりも薄い接合部３ｂが突出形成されている。この接合部３ｂの厚さ方向の両面にはそれぞれ、楔形状にへこむ複数の凹部３ｃが形成されている。一方、本体２における取付部３の周壁面３ａに対応する部分には、上記接合部３ｂを厚さ方向に挟むとともに上記各凹部３ｃ内に食い込んだ状態となる一対の挟持部２ｂが形成されている。
【００２７】
この実施形態の樹脂カバー２１の製造方法では、第２実施形態と同様の取付部成形工程及びインサート工程が行われる。すなわち、取付部成形工程を通じて、上述した接合部３ｂ及び凹部３ｃを有する取付部３が形成される。更に、インサート工程を通じて、取付部３の周壁面における接合部３ｂを厚さ方向に挟む挟持部２ｂを本体２が有するよう樹脂カバー２１が形成される。このとき、本体２における一対の挟持部２ｂが、取付部３における接合部３ｂの各凹部３ｃに対し、食い込んだ状態となる。なお、接合部３ｂの各凹部３ｃは、取付部３の周壁面３ａから離間する方向への挟持部２ｂからの力を受ける係止部としての役割を担う。
【００２８】
本実施形態における樹脂カバー２１の製造方法によれば、第２実施形態の作用効果に加え、以下に示す作用効果が得られるようになる。
（５）取付部３の周壁面３ａに突出形成された接合部３ｂが本体２の挟持部２ｂによって厚さ方向に挟まれた状態となるため、それら接合部３ｂ及び挟持部２ｂにより取付部３と本体２との接合面積を大きくとって両者を強固に接合することができる。従って、樹脂カバー２１の形成後における本体２の熱収縮が取付部３の熱収縮よりも大きくなるような場合でも、それらの熱収縮の差によって取付部３と本体２との接合が解消されることを抑制できる。
【００２９】
（６）樹脂カバー２１の形成後における本体２の熱収縮と取付部３の熱収縮との差により、本体２の挟持部２ｂが取付部３の周壁面３ａから離れる方向に変位しようとするとき、その変位に伴う力を接合部３ｂの各凹部３ｃが受けることにより、上記変位が生じることは抑制される。従って、上記変位によって取付部３と本体２との接合が解消されることを一層効果的に抑制できる。
【００３０】
［その他の実施形態］
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・第３実施形態において、取付部３の接合部３ｂには、各凹部３ｃに代えて図８に示すように接合部３ｂを厚さ方向に貫通する孔３ｄを形成するようにしてもよい。この場合、インサート工程において、取付部３の周壁面における接合部３ｂを厚さ方向に挟む挟持部２ｂを本体２が有するよう樹脂カバー２１が形成されるとき、本体２における一対の挟持部２ｂの間の部分で上記孔３ｄが埋められた状態となる。なお、このときの接合部３ｂの孔３ｄは、取付部３の周壁面３ａから離間する方向への挟持部２ｂからの力を受ける係止部としての役割を担う。
【００３１】
・第３実施形態において、接合部３ｂに必ずしも各凹部３ｃ等の係合部を形成する必要はない。
・第２実施形態において、図９（ａ）に示すように、取付部成形工程での金型１２によるプレス加工を通じて、炭素繊維を含む樹脂８から取付部３を形成する。そして、取付部３の形成後、インサート工程において、図９（ｂ）に示すように上記金型１２内に溶融した樹脂１１を射出して同樹脂１１を固化させることにより、取付部３及び本体２を備えた樹脂カバー２１を形成するようにしてもよい。
【００３２】
この製造方法によれば、取付部成形工程とインサート工程とで同じ金型１２が用いられるため、取付部成形工程とインサート工程とで別の金型９，１０を用いる場合と比較して、金型９，１０間での取付部３の移動を行う必要がなくなる分、取付部３及び本体２を備えた樹脂カバー２１の形成に要する時間を短縮することができる。また、取付部成形工程で形成された取付部３の周囲にはバリが生じるが、そうしたバリがインサート工程で本体２に埋められた状態となるため、取付部３の形成後に上記バリを取り除く作業が不要になる。
【００３３】
・第１実施形態において、金型１０（図４）内にセットされる取付部３に対し予加熱を行い、その後に取付部３がセットされた金型１０内に樹脂１１を射出し、その樹脂１１により取付部３の周壁面３ａに対し本体２が面接触部７で接するよう樹脂カバー１を形成するようにしてもよい。この場合、樹脂カバー１の形成後における冷却による樹脂の固化の際、本体２の熱収縮と取付部３の熱収縮との差を小さくすることができる。
【００３４】
・第２実施形態において、インサート工程での取付部３に対する予加熱については、必ずしも実施する必要はない。
・第１〜第３実施形態において、取付部３に取り付けられる部品としてマウント５，２２を例示したが、これに代えてパワートレーンの駆動状態を検出するセンサ等を取付部３に取り付けるようにしてもよい。この場合、取付部３の剛性が上記センサの検出精度に影響を及ぼすため、その検出精度を確保し得る剛性を取付部３に持たせるようにする。
【００３５】
・樹脂８に混ぜ込む繊維として、炭素繊維以外の繊維、例えばガラス繊維を用いることも可能である。
・樹脂１１に繊維を混ぜ込むことも可能である。この場合、インサート成形を可能にするため、樹脂８に混ぜ込んだ繊維よりも短い短繊維（例えば３ｍｍの繊維）を用いる。これにより、短繊維を混ぜ込んだ樹脂によって本体２が形成される。この場合も、取付部３の剛性が本体２の剛性よりも高くなる。
【００３６】
・樹脂８における炭素繊維以外の部分と樹脂１１とを、必ずしも同じ材質とする必要はない。
【符号の説明】
【００３７】
１…樹脂カバー、２…本体、２ａ…取付孔、２ｂ…挟持部、３…取付部、３ａ…周壁面、３ｂ…接合部、３ｃ…凹部、３ｄ…孔、４…フレーム、５…マウント、６…ブラケット、７…面接触部、８…樹脂、９…金型、１０…金型、１１…樹脂、１２…金型、２１…樹脂カバー、２２…マウント、２３…ブラケット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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