(57)【要約】樹脂構造体（１４）は、ポリオレフィン系の繊維強化樹脂積層シート（１５）と、繊維強化樹脂積層シート（１５）と親和性が高い樹脂から成る樹脂支持部材（１６）とで構成される。これにより、繊維強化樹脂積層シート（１５）と樹脂支持部材（１６）との接合部や、繊維強化樹脂積層シート（１５）の各層間の層間剥離を防止できる。その結果、軽量で、曲げに対する物理的強度に強く、低コストの樹脂構造体（１４）を実現できる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオレフィン系樹脂から成る繊維強化樹脂積層シートと、
前記繊維強化樹脂積層シートと親和性が高い樹脂から成る樹脂支持部材と、
で構成された樹脂構造体。
【請求項２】
前記樹脂支持部材は、ポリオレフィン系樹脂から構成される請求項１に記載の樹脂構造体。
【請求項３】
前記樹脂支持部材を前記繊維強化樹脂積層シートにインサート成形を含む一体成形工法で融着させて形成する請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の樹脂構造体。
【請求項４】
前記樹脂支持部材は、端面に拡張部を有し、
前記拡張部と前記繊維強化樹脂積層シートとを融着して形成する請求項３に記載の樹脂構造体。
【請求項５】
前記繊維強化樹脂積層シートの織物層表面の繊維編み込み部に、前記樹脂支持部材の一体成形時に溶けた樹脂が入り込むように構成した請求項３または請求項４のいずれか１項に記載の樹脂構造体。
【請求項６】
前記繊維編み込み部の表面に凹凸部を設けた請求項５に記載の樹脂構造体。
【請求項７】
請求項１に記載の樹脂構造体を、電気掃除機本体の全体または一部に用いて構成される電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化樹脂積層シートと、樹脂支持部材とから構成される樹脂構造体およびこれを用いた電気掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から炭素繊維やアラミド繊維などの強化繊維織物を複数枚積層した筐体が、知られている（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
以下に、特許文献１に記載の筐体の構成について、図８を用いて説明する。【０００４】
図８は、従来の筐体の構成を示す外観斜視図である。【０００５】
従来の筐体は、図８に示すように、第１層１ａと、第２層２ａとから構成される。第１層１ａは、炭素繊維織物または一方向にシート状に並べた炭素連続繊維に樹脂を含浸した材料を、プレス成形したＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）から構成される。第２層２ａは、樹脂もしくは補強用短繊維を含む樹脂を、射出成形またはトランスファー成形により形成される。そして、第１層１ａと第２層２ａを、接着剤もしくは接着テープで貼り合せて筐体を構成している。【０００６】
しかしながら、上記の筐体の構成は、炭素繊維などを補強材とするＦＲＰからなる第１層１ａと、樹脂などからなる第２層２ａとの間で、層間剥離を起こし易いという課題があった。また、炭素繊維など高価な材料を使用するため、コストが高いという課題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−４６０８２号公報
【発明の概要】
【０００８】
本発明は、層間剥離がし難く、安価なコストの樹脂構造体およびそれを用いた電気掃除機を提供する。
【０００９】
つまり、本発明の樹脂構造体は、ポリオレフィン系樹脂から成る繊維強化樹脂積層シートと、繊維強化樹脂積層シートと親和性が高い樹脂から成る樹脂支持部材とで構成される。
【００１０】
この構成によれば、樹脂支持部材を、繊維強化樹脂積層シートのポリオレフィン系樹脂に対して親和性が高い樹脂で形成する。これにより、樹脂支持部材と繊維強化樹脂積層シートとの接合部での層間剥離を抑制できる。その結果、安価で、信頼性に優れた樹脂構造体を実現できる。
【００１１】
また、本発明の電気掃除機は、上記樹脂構造体を、電気掃除機本体の全体または一部に用いて構成される。これにより、電気掃除機の軽量化および低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態における電気掃除機の外観斜視図である。
【図２】図２は、同電気掃除機の掃除機本体を上方から見た外観斜視図である。
【図３】図３は、同電気掃除機の掃除機本体の中央断面図である。
【図４】図４は、同電気掃除機のダストフタを裏側から見た外観斜視図である。
【図５】図５は、図４の５―５線断面図である。
【図６】図６は、同電気掃除機のダストフタに用いた繊維強化樹脂積層シートの積層構成を示す断面図である。
【図７】図７は、同電気掃除機のダストフタを示す図５をＢ方向から見た部分拡大平面図である。
【図８】図８は、従来の筐体の構成を示す外観斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１４】
（実施の形態）
以下に、本発明の実施の形態における樹脂構造体およびそれを用いた電気掃除機の構成および動作について、図１から図３を用いて説明する。なお、特に電気掃除機に限られないことはいうまでもない。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態における電気掃除機の外観斜視図である。図２は、同電気掃除機の掃除機本体を上方から見た外観斜視図である。図３は、同電気掃除機の掃除機本体の中央断面図である。
【００１６】
本実施の形態の電気掃除機は、図１に示すように、少なくとも掃除機本体１と、吸込具２と、延長管３と、ホース４などで構成される。そして、掃除機本体１の全体または一部は、後述する樹脂構造体で構成される。吸込具２は、例えば床などの被清掃面の塵埃を吸引する。延長管３は、一端が吸込具２に接続され、他端がホース４に接続される。ホース４は、一端が延長管３に接続され、他端が掃除機本体１に接続される。なお、吸込具２や延長管３も、後述する樹脂構造体を用いて構成してもよいことは、いうまでもない。
【００１７】
また、掃除機本体１は、図２および図３に示すように、少なくとも本体ボデー下５と、前車輪６と、後車輪７と、フロントカバー８と、ハンドル９と、本体ボデー上１０と、ボデーアテイタ１１と、ダストフタ１３などで構成される。本体ボデー下５は、掃除機本体１の外郭下面を形成する。前車輪６は、本体ボデー下５に回転自在に嵌合して配設される。同様に、後車輪７は、本体ボデー下５に左右一対で構成され、前後方向に回転可能に嵌合して配設される。フロントカバー８は、本体ボデー下５に係止され、ホース４の他端を保持する。ハンドル９は、フロントカバー８に係止され、ユーザーの持ち運びに使用される。ボデーアテイタ１１は、掃除機本体１の外郭上面および後面を形成する本体ボデー上１０と、本体ボデー上１０の一部を覆い、加飾する。ダストフタ１３は、本体ボデー上１０に回動可能に嵌合され、集塵部１２の空気漏れを防ぐ。そして、本実施の形態のポイントである樹脂構造体は、例えばボデーアテイタ１１やダストフタ１３などの、少なくとも掃除機本体１の一部に採用される。
【００１８】
以下に、本実施の形態の樹脂構造体について、ダストフタ１３を例に、図４および図５を用いて説明する。
【００１９】
図４は、同電気掃除機のダストフタを裏側から見た外観斜視図である。図５は、図４の５−５線断面図である。
【００２０】
ダストフタ１３を構成する樹脂構造体１４は、繊維強化樹脂積層シート１５と、樹脂支持部材１６とを一体成形して構成される。繊維強化樹脂積層シート１５は、例えばポリオレフィン系樹脂を基本材料として、積層して形成される。樹脂支持部材１６は、一般にリブやボスなどと呼称される部材を構成し、例えばポリオレフィン系の樹脂で形成される。そして、樹脂構造体１４は、掃除機本体１の外郭などの筐体を形成する。なお、上記ポリオレフィン系の樹脂支持部材１６とは、具体的にはポリプロピレン樹脂である。
【００２１】
つぎに、図４および図５に示すダストフタ１３に用いた繊維強化樹脂積層シート１５の具体的な積層構成について、図６を用いて説明する。
【００２２】
図６は、同電気掃除機のダストフタに用いた繊維強化樹脂積層シートの積層構成を示す断面図である。
【００２３】
繊維強化樹脂積層シート１５は、図６に示すように、繊維強化層２３と、カバー層２４の積層構成からなる。繊維強化層２３は、中核層１７、織物層１８ａ、１８ｂ、接着層１９ａ、１９ｂ、１９ｃなどから構成される。カバー層２４は、透明層２０、着色層２１、透明な保護層２２などで構成される。
【００２４】
繊維強化樹脂積層シート１５の繊維強化層２３は、具体的には、中核層１７の両表面に接着層１９ａおよび接着層１９ｂを介して、織物層１８ａおよび織物層１８ｂを貼り合わせて構成される。
【００２５】
繊維強化層２３の中核層１７は、例えばポリプロピレンを主成分とする樹脂で構成され、シート状またはフィルム状で積層される。なお、中核層１７は、例えば非発泡ポリプロピレン系シートを使用することが好ましい。なぜなら、非発泡ポリプロピレン系シートは、プレス成形時に、積層された各層が潰れ難い。また、非発泡ポリプロピレン系シートは、真空成形や熱変形を利用した曲げ加工成形などで容易に成形できるためである。
【００２６】
繊維強化層２３の織物層１８ａおよび織物層１８ｂは、例えば芯成分がポリプロピレン樹脂で、鞘成分が芯成分より低融点のポリオレフィン系樹脂からなる芯鞘複合繊維の糸で構成される。鞘成分を低融点のポリオレフィン系樹脂成分とすることにより、加熱接着が容易になる。なお、織物層１８ａおよび織物層１８ｂの織物は、平織、綾織（斜文織）、朱子織、その他の変化織などどのような組織の織物でもよい。
【００２７】
また、繊維強化層２３の接着層１９ａ、１９ｂ、１９ｃは、例えば透明の熱融着ポリオレフィン系フィルムで構成される。これにより、中核層１７と、織物層１８ａおよび織物層１８ｂとの加熱加圧接着が可能となる。その結果、繊維強化層２３の積層一体化が容易にできる。
【００２８】
そして、上記繊維強化樹脂積層シート１５は、繊維強化層２３の一方の表層に接着層１９ｃを介してカバー層２４を一体化して形成される。
【００２９】
このとき、カバー層２４は、例えば透明なポリオレフィン系樹脂シートで構成することが好ましい。つまり、カバー層２４は、外部から透かして織物層１８ａを見ることができる程度の透明性を有することが好ましい。外部から織物層１８ａが見えることにより、繊維強化樹脂積層シート１５が高強度に見える。さらに、繊維強化樹脂積層シート１５の美装状態を高く保つことができる。
【００３０】
カバー層２４は、具体的には、ポリプロピレン系樹脂シートの透明層２０と、着色層２１と、ポリプロピレン系樹脂シートの保護層２２を積層して構成される。薄い着色層２１を保護層２２と透明層２０の間に入れることにより、白色の繊維強化層２３の織物層１８ａを、染色した風合いに見せることが可能となる。
【００３１】
つまり、本実施の形態の繊維強化樹脂積層シート１５は、まず、繊維強化層２３の中核層１７の両表面に接着層１９ａ、１９ｂを介して、織物層１８ａ、１８ｂを貼り合わせて一体化する。これにより、繊維強化層２３を形成する。
【００３２】
つぎに、繊維強化層２３の織物層１８ａの表面に、接着層１９ｃを介して、カバー層２４を形成する、透明層２０と着色層２１と保護層２２を積層して一体化する。これにより、繊維強化樹脂積層シート１５が形成される。
【００３３】
なお、透明層２０と着色層２１と保護層２２をカバー層２４として、予め積層して一体化してもよい。この場合、一体化したカバー層２４を、接着層１９ｃを介して繊維強化層２３と積層して一体化する。これにより、繊維強化樹脂積層シート１５が形成される。
【００３４】
以上のように、本実施の形態の繊維強化樹脂積層シート１５が形成される。
【００３５】
以下に、上記繊維強化樹脂積層シートを用いて、ダストフタを形成する、具体的な方法について説明する。
【００３６】
まず、第１ステップとして、積層して一体化された繊維強化樹脂積層シート１５を打ち抜き加工して、不要な部分をカットする。
【００３７】
つぎに、第２ステップとして、打ち抜き加工した繊維強化樹脂積層シート１５を、製品外郭（この場合、ダストフタ）の三次元形状に合わせて、例えば熱プレス機で加圧曲げ加工する。
【００３８】
つぎに、第３ステップとして、ダストフタの形状に曲げ加工した繊維強化樹脂積層シート１５に、ダストフタ１３としての機能を果すために必要なリブやボスなどの樹脂支持部材１６を、例えばインサート射出成形により一体成形して樹脂構造体１４を形成する。これにより、通常、接着剤では接着が難しいポリオレフィン系樹脂からなる繊維強化樹脂積層シート１５と樹脂支持部材１６とを、強固に接続した樹脂構造体１４を形成できる。
【００３９】
なお、ポリオレフィン系樹脂からなる繊維強化樹脂積層シート１５は、折り曲げ、引き伸ばし、衝撃などに対する耐力が大きい。そのため、従来のＡＢＳ樹脂（（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ  Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ  Ｓｔｙｒｅｎｅ）共重合合成樹脂）などに比べて、厚みの薄い繊維強化樹脂積層シート１５で、同等以上の性能を得ることが可能となる。また、一般に、ポリオレフィン系樹脂は、比重が軽い。そのため、炭素繊維やガラス繊維で繊維強化樹脂積層シートを形成する場合よりも軽量化できる。さらに、ポリオレフィン系樹脂は、コスト的にも安価である。その結果、より高い生産性で、かつ低コストで繊維強化樹脂積層シート１５を得ることができる。
【００４０】
また、繊維強化樹脂積層シート１５は、上述したように、透明のカバー層２４を備える。これにより、繊維強化樹脂積層シート１５の表面に、光沢感を出すとともに、傷つきを防止できる。同時に、繊維強化樹脂積層シート１５の下地の織物層１８ａを、立体的かつ深みがあるように見せることができる。その結果、繊維強化樹脂積層シート１５に、より美しく見せるとともに、高級感を付与できる。さらに、保護層２２と透明層２０の中間に設ける着色層２１により、白色の織物層１８ａを染色したように見せることができる。その結果、繊維強化樹脂積層シート１５のカラー展開が、より容易となる。
【００４１】
また、本実施の形態の樹脂構造体１４は、ポリオレフィン系の繊維強化樹脂積層シート１５と、ポリプロピレン樹脂からなるポリオレフィン系の樹脂支持部材１６とを、インサート射出成形により一体成形して形成する。つまり、樹脂構造体１４は、繊維強化樹脂積層シート１５と樹脂支持部材１６とが共にポリオレフィン系の同系統の材料からなる樹脂で構成される。そのため、繊維強化樹脂積層シート１５と樹脂支持部材１６との接合部は、同系統のポリオレフィン系の材料により親和性を有する。その結果、繊維強化樹脂積層シート１５と樹脂支持部材１６との接合部の層間剥離を、より確実に抑制できる。また、繊維強化樹脂積層シート１５の積層間の各層の接着も、ポリオレフィン系樹脂で構成しているので親和性を有する、そのため、繊維強化樹脂積層シート１５の積層間の各層の層間剥離も、より確実に抑制できる。その結果、安価、軽量で、曲げに対する物理的強度（機械的強度）の高い繊維強化樹脂積層シート１５を実現ができる。
【００４２】
さらに、本実施の形態の電気掃除機は、樹脂構造体１４を、少なくとも筐体（本実施の形態では、掃除機本体１）の一部に応用して構成する。これにより、電気掃除機の軽量化および低コスト化が図れる。
【００４３】
以下に、繊維強化樹脂積層シート１５と樹脂支持部材１６との接合部の詳細な構成について、図６を参照しながら、図７を用いて説明する。
【００４４】
図７は、同電気掃除機のダストフタを示す図５をＢ方向から見た部分拡大平面図である。
【００４５】
図７に示すように、本実施の形態の樹脂構造体１４は、繊維強化樹脂積層シート１５の織物層１８ｂの繊維編み込み部２５に、ポリオレフィン系の樹脂支持部材１６を一体成形して形成する。このとき、織物層１８ｂの表面の繊維編み込み部２５に、親和性を有する樹脂支持部材１６のポリオレフィン系の樹脂が溶融して入り込む。これにより、繊維強化樹脂積層シート１５の織物層１８ｂと樹脂支持部材１６とが、剥がれ難くできる。なお、以下では、上記現象をアンカー効果と呼ぶ。
【００４６】
このとき、繊維強化樹脂積層シート１５の織物層１８ｂの表層（接合面）を意図的に荒らして、細かい凹凸部２６を設けてもよい。これにより、アンカー効果を、さらに高めて、繊維強化樹脂積層シート１５と樹脂支持部材１６とを強固に接続することができる。
【００４７】
また、本実施の形態の樹脂構造体１４は、図５および図６に示すように、樹脂支持部材１６の根本（繊維強化樹脂積層シート１５との接合部側）に、例えば断面視でＴ字状の拡張部２７を設けてもよい。これにより、繊維強化樹脂積層シート１５と樹脂支持部材１６との密着面積を広げて、融着強度を高めることができる。ここで、拡張部２７の形状は、上記以外に、例えばＬ字状など密着面積を拡大できる形状であれば任意でよい。
【００４８】
以上で説明したように、本発明の樹脂構造体は、ポリオレフィン系樹脂から成る繊維強化樹脂積層シートと、繊維強化樹脂積層シートと親和性が高い樹脂から成る樹脂支持部材とで構成してもよい。
【００４９】
この構成によれば、樹脂支持部材を、繊維強化樹脂積層シートのポリオレフィン系樹脂に対して、親和性が高い樹脂で形成する。これにより、樹脂支持部材と繊維強化樹脂積層シートとの接合部での層間剥離を抑制できる。その結果、安価で、信頼性に優れた樹脂構造体を実現できる。
【００５０】
また、本発明の樹脂構造体は、樹脂支持部材をポリオレフィン系樹脂で形成してもよい。
【００５１】
この構成によれば、繊維強化樹脂積層シートと樹脂支持部材とが共にポリオレフィン系の同系統の材料からなる樹脂で構成される。そのため、繊維強化樹脂積層シートと樹脂支持部材との接合部は、親和性を有する。これにより、繊維強化樹脂積層シートと樹脂支持部材との層間剥離を抑制できる。その結果、安価、かつ軽量で、曲げに対する物理的強度を高めた信頼性に優れた樹脂構造体を実現できる。
【００５２】
また、本発明の樹脂構造体は、樹脂支持部材を繊維強化樹脂積層シートにインサート成型を含む一体成形工法で融着させて形成してもよい。
【００５３】
これにより、繊維強化樹脂積層シートと樹脂支持部材とを、親和性のある材料で、より強固に融着して、層間剥離を抑制できる。その結果、安価、かつ軽量で、曲げに対する物理的強度を高めた、立体感のある美しい樹脂構造体を実現できる。
【００５４】
また、本発明の樹脂構造体は、樹脂支持部材の端面に拡張部を有し、拡張部と繊維強化樹脂積層シートとを融着して形成してもよい。
【００５５】
これにより、繊維強化樹脂積層シートと樹脂支持部材との密着面積を広げて、融着強度を高めることができる。その結果、層間剥離の生じ難い、強い外郭を有する樹脂構造体を実現できる。
【００５６】
また、本発明の樹脂構造体は、繊維強化樹脂積層シートの織物層表面の編み込み部に、樹脂支持部材の一体成形時に溶けた樹脂が入り込むように構成してもよい。
【００５７】
これにより、繊維強化樹脂積層シートと樹脂支持部材との融着強度を、さらに高めることができる。その結果、層間剥離が、さらに生じ難い、強い外郭を有する樹脂構造体を実現できる。
【００５８】
また、本発明の樹脂構造体は、繊維編み込み部の表面に凹凸部を設けてもよい。
【００５９】
これにより、繊維強化樹脂積層シートと樹脂支持部材との融着強度を、さらに高めることができる。
【００６０】
また、本発明の電気掃除機は、上記樹脂構造体を、電気掃除機本体の全体または一部に用いて構成してもよい。
【００６１】
これにより、安価、かつ軽量な、電気掃除機本体を有する電気掃除機を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の樹脂構造体は、ポリオレフィン系の繊維強化樹脂積層シートを製品などの筐体に使用する。そのため、高価な炭素繊維・アラミド繊維などの材料を使う必要がない。これにより、安価、かつ薄型で、衝撃に強い製品を提供できる。その結果、筐体の薄肉、軽量化が要望される電気掃除機などの電気機器や、構造物などに有効活用できる。
【符号の説明】
【００６３】
１    掃除機本体
１ａ    第１層
２    吸込具
２ａ    第２層
３    延長管
４    ホース
５    本体ボデー下
６    前車輪
７    後車輪
８    フロントカバー
９    ハンドル
１０    本体ボデー上
１１    ボデーアテイタ
１２    集塵部
１３    ダストフタ
１４    樹脂構造体
１５    繊維強化樹脂積層シート
１６    樹脂支持部材
１７    中核層
１８ａ，１８ｂ    織物層
１９ａ，１９ｂ，１９ｃ    接着層
２０    透明層
２１    着色層
２２    保護層
２３    繊維強化層
２４    カバー層
２５    繊維編み込み部
２６    凹凸部
２７    拡張部
【図１】
2016021111.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2016021111.tif 000007
【図６】
2016021111.tif 000008
【図７】
2016021111.tif 000009
【図８】
2016021111.tif 000010
【国際調査報告】
2016021111.tif 000011
2016021111.tif 000012
2016021111.tif 000013
2016021111.tif 000014