(57)【要約】  【課題】合成樹脂材料からなる車両用衝撃吸収構造体において部材断面を大きくしたり板厚を厚くすることによって生ずる重量増加を防ぎ衝撃吸収性の優れたリブを設けることにより耐衝撃特性を向上させた樹脂成形品を提供すること。  【解決手段】衝撃荷重に対して樹脂成形品のリブは瞬時に破壊するが、リブが逐次破壊するような構造にすれば、リブの潰れ量を増加させ、リブによるエネルギー吸収量を向上させることができる。リブの逐次破壊を生じさせるため、リブ構造を一部薄肉化することとした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リブを備えた樹脂成形品であって、該リブに薄肉部分を有することを特徴とする樹脂成形品。
【請求項２】
前記リブが成形品底面の厚み方向に高さを持つリブであることを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形品。
【請求項３】
前記薄肉部分がリブの長手方向の少なくとも一箇所に設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の樹脂成形品。
【請求項４】
前記薄肉部分が前記リブの先端部に一つ以上設けられたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂成形品。
【請求項５】
前記薄肉部分が六面体状の肉盗みを有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の樹脂成形品。
【請求項６】
前記薄肉部分が円柱・円錐形状の肉盗みを有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の樹脂成形品。
【請求項７】
前記薄肉部分が三角柱・三角錐形状の肉盗みを有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の樹脂成形品。
【請求項８】
前記薄肉部分が該リブの両側面から肉盗みを有していることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の樹脂成形品。
【請求項９】
前記リブが板状であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の樹脂成形品。
【請求項１０】
衝撃部材用であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の樹脂成形品。
【請求項１１】
移動用機器部材または建築用部材であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか記載の樹脂成形品。
【請求項１２】
自動車部品であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか記載の樹脂成形品。
【請求項１３】
熱可塑性樹脂からなることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか記載の樹脂成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、樹脂成形品の耐衝撃性向上に関するものであり、特に樹脂成形品のリブに薄肉部を設けることによって、エネルギー吸収量を向上させるように設計された樹脂成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、雨戸、ガードレールなどの建材、船や電車、自動車外板部材など、耐衝撃性を必要とする部材には金属部材が用いられるケースがほとんどであったが、重量が重い、加工が困難などの点から樹脂材料への置き換えが検討されてきた。
樹脂部材に置き換える際には、成形品への荷重を静荷重に擬似し、静荷重に対して荷重が向上する設計を行うのが一般的であった。この具体的な方法としては、部材断面を大きくしたり、厚みを厚くする、静荷重を受ける位置にリブを形成するなどの方法がとられていた。動的な耐衝撃性を向上させる手段としては、合成樹脂材料からなる車両用衝撃吸収構造体が知られており、特許第２７７５１４６号公報に、薄肉のリブを格子状に立設する方法が記載されている。
【特許文献１】特許第２７７５１４６号(図１)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、部材断面を大きくしたり、板厚を厚くする方法では、重量が増すことにより、樹脂による軽量化効果が小さくなったり、部材サイズが大きくなるなどの問題があった。
また、静的荷重を想定したリブでは、動的な衝撃荷重（以下、衝撃荷重と記載する）に対して十分な強度が無い場合があった。
また、特許第２７７５１４６号公報の方法では、エネルギー吸収量は向上するが、その効果は満足できるものではなく、さらなるエネルギー吸収量の向上が望まれていた。
本発明のリブを備えた樹脂成形品は、リブに薄肉部を設けることによってリブが逐次破壊し、リブの潰れ量を増加させることによって樹脂成形品のエネルギー吸収量を増加させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
これらの課題を解決するため本発明は以下の構成を有する。即ち本発明は、
（１）リブを備えた樹脂成形品であって、該リブに薄肉部分を有することを特徴とする樹脂成形品、
（２）前記リブが成形品底面の厚み方向に高さを持つリブであることを特徴とする（１）に記載の樹脂成形品、
（３）前記薄肉部分がリブの長手方向の少なくとも一箇所に設けられたことを特徴とする（１）または（２）に記載の樹脂成形品、
（４）前記薄肉部分が前記リブの先端部に一つ以上設けられたことを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の樹脂成形品、
（５）前記薄肉部分が六面体状の肉盗みを有していることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の樹脂成形品、
（６）前記薄肉部分が円柱・円錐形状の肉盗みを有していることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の樹脂成形品、
（７）前記薄肉部分が三角柱・三角錐形状の肉盗みを有していることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の樹脂成形品、
（８）前記薄肉部分が該リブの両側面から肉盗みを有していることを特徴とする（１）〜（７）のいずれかに記載の樹脂成形品、
（９）前記リブが板状であることを特徴とする（１）〜（８）のいずれかに記載の樹脂成形品、
（１０）衝撃部材用であることを特徴とする（１）〜（９）のいずれかに記載の樹脂成形品、
（１１）移動用機器部材または建築用部材であることを特徴とする（１）〜（１０）のいずれか記載の樹脂成形品、
（１２）自動車部品であることを特徴とする（１）〜（１１）のいずれか記載の樹脂成形品、
（１３）熱可塑性樹脂からなることを特徴とする（１）〜（１２）のいずれか記載の脂成形品、
である。
【発明の効果】
【０００５】
本発明では、リブを備えた樹脂成形品のリブに薄肉部を設けることによって、リブが逐次破壊し、リブの潰れ量を増加させることによって、エネルギー吸収量を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明は、リブを備えた樹脂成形品であって、該リブに薄肉部を設けることにより、リブが逐次破壊し、リブの潰れ量を増加させることを特徴とする。
本発明でリブとは成形品底面の厚み方向に高さを持つ板状のものをいう。
薄肉部は前記リブの長手方向の少なくとも一箇所に設けられ、好ましくは前記リブの先端部に設けられた薄肉部である。
前記リブの薄肉部は、六面体状の肉盗みを有している。別の構成としては、前記リブの薄肉部は、円柱・円錐形状の肉盗みを有している。さらに別の構成としては、前記リブの薄肉部は、三角柱・三角錐形状の肉盗みを有している。
次に、本発明の樹脂成形品に含まれるリブについて、図面を用いて説明する。
図１は本発明の好ましい一態様を示す模式図である。
本発明では、図１に示すように耐衝撃特性を向上させるために、リブ１１に薄肉部１２を設けることによって、リブが先端から逐次破壊し、リブの潰れ量を増加させることが特徴である。逐次破壊することによってリブ１１の潰れ量を増加させ、樹脂成形品のエネルギー吸収量を増加させることができる。
図２は本発明の特徴である薄肉部１２を設けたリブ１１の具体例の部分拡大図である。
前記したように、リブ１１は少なくとも一つ以上の薄肉部１２を有することが必要である。また、リブ１１は少なくとも１本以上であればよいが、好ましくは２本以上である。
リブ１１の形状は特に限定されないが、好ましくは板状である。ここで板状とは、断面が台形状であるもの、板状の角を面取りしたものを含んでいる。
薄肉部１２の配置は特に限定されないが、好ましくはリブ１１の先端部である。また薄肉部１２のリブ高さ方向の高さは特に限定されないが、好ましくはリブ１１の半分以下の高さである。
本発明の樹脂成形品は、耐衝撃性の高い成形品であるが、その衝撃方向は、成形品底面に略垂直な方向からの衝撃を想定したものである。ここで、略垂直とは、成形品底面に対し、６０度〜１２０度の角度のことを言う。
衝撃荷重による破壊で、荷重付与部分における破壊の可能性が高い点があらかじめ特定できる場合には、その周辺に対して重点的に、本発明の薄肉部分を設けたリブを使用すると良い。
本発明の樹脂成形品の成形方法は特に限定されないが、射出成形によって成形されることが望ましい。
本発明の樹脂成形品は移動用機器部材、建築用部材として好ましく用いられる。特に好ましくは自動車部品として用いられる。移動用機器とは、たとえば車両、船舶、自転車などであり、建築用部材とは、例えば雨戸、ガードレール、イスなどである。自動車部品としてはとくに限定されないが、例えばバンパー、フロントグリル、ピラー、ルーフ、サイドメンバーなどを挙げることができる。
本発明の樹脂成形品の用途は特に限定されないが、自動車部品に使われる場合、樹脂成形品は対衝突物に略垂直に成形品底面を設置する。
これらは、実際に試作、試験を行うことによっても可能であるが、コンピューターシミュレーションによる仮想的な試験結果に基づいて最適な形状を決定する方法が好ましく用いられる。
本発明に使用する樹脂は特に限定されないが、好ましくは熱可塑性樹脂である。熱可塑性樹脂を使用することで、溶融成形が可能となり、生産性を向上させることができる。
好ましい熱可塑性樹脂の例としては、ポリプロピレン、スチレン系樹脂、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート、ポリアセタールなどが挙げられ、これらはポリマーアロイとしたり、また、ガラス繊維、難燃剤、着色剤、耐候剤などの添加剤を加えて用いることもできる。
【実施例】
【０００７】
以下に実施例・比較例を示すが、本発明は、これに限定されるものではない。
（実施例１）
本実施例に用いた耐衝撃特性の評価方法を記載する。図９は、衝撃試験の模式図であり、３１は錘、３２が支持部である。支持部は固定する。図９の模式図に示すように、この試験では、錘３１が落下し成形品に衝撃荷重を付与する際に、錘３１の位置と衝突により錘３１に加わる部材反力５１を測定する。この際の錘３１の変位と反力５１の履歴から部材のエネルギー吸収量を算出した。樹脂成形品４１は六面体状の肉盗みを有し、リブは１０本とした。また薄肉部一つのリブ長手方向の長さは４ｍｍ、リブ高さ方向の高さは１１．３ｍｍである。材料は、東レ株式会社製ガラス繊維強化ナイロン６６樹脂“アミラン”ＣＭ３００１Ｇ３０を使用し、射出成形により製造した。樹脂成形品の寸法は、１３０ｍｍ×１３０ｍｍ×３０ｍｍであり、肉厚は一般部３ｍｍ、薄肉部１．５ｍｍである。錘の寸法は１４０ｍｍ×１４０ｍｍ×１ｍｍ、重さ５０ｋｇ、衝突時のスピードは５ｍ／ｓｅｃとした。成形品の重量は０．２２０ｋｇである。評価結果を表１に示す。
評価の結果、エネルギー吸収量は６０１．８Ｊ、反力の最大値は４００．０ｋＮ、最大反力時の変形量は１１．９ｍｍとなった。
（実施例２）
図３，４に示す円柱形状の肉盗みを有する樹脂成形品について、衝撃試験を行った。耐衝撃特性の評価方法、材料や外寸・リブ本数などは実施例１と同様である。リブ肉厚は一般部３ｍｍ、薄肉部１．５ｍｍである。成形品の重量は０．２２２ｋｇである。評価結果を表１に示す。
評価の結果、エネルギー吸収量は５９４．６Ｊ、反力の最大値は３９０．０ｋＮ、最大反力時の変形量は１１．７ｍｍとなった。
（実施例３）
図５，６に示す三角柱形状の肉盗みを有する樹脂成形品について、衝撃試験を行った。耐衝撃特性の評価方法、材料や外寸・リブ本数などは実施例１と同様である。リブ肉厚は一般部３ｍｍ、薄肉部１．５ｍｍである。成形品の重量は０．２２４ｋｇである。評価結果を表１に示す。
評価の結果、エネルギー吸収量は５８３．７Ｊ、反力の最大値は３８２．０ｋＮ、最大反力時の変形量は１１．５ｍｍとなった。
（比較例）
図７，８に示すように従来のリブで補強された樹脂成形品について、実施例と同様の衝撃試験を行った。比較例に用いた樹脂成形品は、実施例と同じ東レ株式会社製ガラス繊維強化ナイロン６６樹脂“アミラン”ＣＭ３００１Ｇ３０を使用し、射出成形により製造した。比較例の樹脂成形品の寸法も、実施例と同様に１３０ｍｍ×１３０ｍｍ×３０ｍｍである。但し、肉厚は３ｍｍで均一とした。錘の寸法は実施例と同様に１４０ｍｍ×１４０ｍｍ×１ｍｍ、重さ５０ｋｇ、衝突時のスピードは５ｍ／ｓｅｃとした。成形品の重量は０．２２８ｋｇである。評価結果を表１に示す。
評価の結果、エネルギー吸収量５７７．３Ｊ、反力の最大値は８０．０ｋＮ、最大反力時の変形量は８．３ｍｍであった。
実施例１と比較例とを比べると、本発明の薄肉部を設けたリブを有する樹脂成形品は、０．００８ｋｇ軽量化されたうえに、エネルギー吸収量が２４．５Ｊ向上した。
【０００８】
【表１】
2005271483.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【０００９】
本発明の樹脂成形品の用途は特に限定されないが、好ましくは衝撃部材用であり、また移動用機器部材、建築用部材として好ましく用いられる。特に好ましくは自動車部品として用いられる。
移動用機器とは、たとえば車両、船舶、自転車などであり、建築用部材とは、例えば雨戸、ガードレール、イスなどである。
自動車部品としてはとくに限定されないが、例えばバンパー、フロントグリル、ピラー、ルーフ、サイドメンバーなどを挙げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の樹脂成形品の好ましい一態様を示す模式図である。リブ薄肉部は六面体状である。
【図２】図１に示した樹脂成形品におけるリブの部分拡大説明図である。
【図３】本発明の樹脂成形品の好ましい一態様を示す模式図である。リブ薄肉部は円柱形状である。
【図４】図３に示した樹脂成形品におけるリブの部分拡大説明図である。
【図５】本発明の樹脂成形品の好ましい一態様を示す模式図である。リブ薄肉部は三角柱形状である。
【図６】図５に示した樹脂成形品におけるリブの部分拡大説明図である。
【図７】比較例としての樹脂成形品を示す模式図である。
【図８】図７に示した樹脂成形品におけるリブの部分拡大説明図である。
【図９】衝撃試験の模式図である。
【符号の説明】
【００１１】
１１：薄肉部分を設けたリブ
１２：六面体状の薄肉部
１３：円柱形状の薄肉部
１４：三角柱形状の薄肉部
２１：薄肉部分を設けていないリブ
３１：錘
３２：支持部（固定）
４１：樹脂成形品の一例
５１：反力
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005271483.tif 000006
【図４】
2005271483.tif 000007
【図５】
2005271483.tif 000008
【図６】
2005271483.tif 000009
【図７】
2005271483.tif 000010
【図８】
2005271483.tif 000011
【図９】
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