CN106660349A - 树脂构造体以及使用该树脂构造体的电动吸尘器 - Google Patents

树脂构造体以及使用该树脂构造体的电动吸尘器 Download PDF

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Abstract

树脂构造体(14)包括聚烯烃系的纤维强化树脂层叠片材(15)和树脂支承构件(16)，该树脂支承构件(16)由与纤维强化树脂层叠片材(15)的亲和性高的树脂形成。由此，能够防止纤维强化树脂层叠片材(15)与树脂支承构件(16)的接合部、纤维强化树脂层叠片材(15)的各层间的层间剥离。其结果，能够实现轻量、抗弯曲的物理强度强且低成本的树脂构造体(14)。

Description

树脂构造体以及使用该树脂构造体的电动吸尘器
技术领域
本发明涉及一种包括纤维强化树脂层叠片材和树脂支承构件的树脂构造体以及使用该树脂构造体的电动吸尘器。
背景技术
以往已知一种将多片碳纤维、芳纶纤维等强化纤维织物进行层叠而得到的壳体(例如参照专利文献1)。
下面，使用图8说明专利文献1所记载的壳体的结构。
图8是表示以往的壳体的结构的外观立体图。
如图8所示，以往的壳体包括第一层1a和第二层2a。第一层1a由FRP(FiberReinforced Plastics：纤维增强塑料)构成，该FRP是对将树脂含浸于碳纤维织物或沿一个方向排列成片状的连续碳纤维中而得到的材料进行冲压成型所得到的。第二层2a是通过对树脂或包含加强用短纤维的树脂进行注射成型或传递成型而形成的。然后，将第一层1a与第二层2a通过粘接剂或粘接带粘贴在一起而构成了壳体。
然而，上述的壳体的结构存在以下问题：在由将碳纤维等作为加强材料的FRP形成的第一层1a与由树脂等形成的第二层2a之间容易发生层间剥离。另外，由于使用碳纤维等昂贵的材料，因此还存在成本高的问题。
专利文献1：日本特开平9-46082号公报
发明内容
本发明提供一种不易发生层间剥离且成本低廉的树脂构造体以及使用该树脂构造体的电动吸尘器。
也就是说，本发明的树脂构造体包括纤维强化树脂层叠片材和树脂支承构件，该纤维强化树脂层叠片材由聚烯烃系树脂形成，该树脂支承构件由与纤维强化树脂层叠片材的亲和性高的树脂形成。
根据该结构，由对于纤维强化树脂层叠片材的聚烯烃系树脂而言亲和性高的树脂形成树脂支承构件。由此，能够抑制树脂支承构件与纤维强化树脂层叠片材的接合部处的层间剥离。其结果，能够实现廉价且可靠性优异的树脂构造体。
另外，本发明的电动吸尘器构成为在电动吸尘器主体的整体或局部使用上述树脂构造体。由此，能够实现电动吸尘器的轻量化和低成本化。
附图说明
图1是本发明的实施方式的电动吸尘器的外观立体图。
图2是从上方观察该电动吸尘器的吸尘器主体而得到的外观立体图。
图3是该电动吸尘器的吸尘器主体的中央截面图。
图4是从里侧观察该电动吸尘器的防尘盖而得到的外观立体图。
图5是图4的5-5线截面图。
图6是表示该电动吸尘器的防尘盖所使用的纤维强化树脂层叠片材的层叠结构的截面图。
图7是从B方向观察表示该电动吸尘器的防尘盖的图5而得到的局部放大平面图。
图8是表示以往的壳体的结构的外观立体图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。此外，本发明并不限定于该实施方式。
(实施方式)
下面，使用图1至图3说明本发明的实施方式的树脂构造体以及使用该树脂构造体的电动吸尘器的结构和动作。此外，当然并不特别限定于电动吸尘器。
图1是本发明的实施方式的电动吸尘器的外观立体图。图2是从上方观察该电动吸尘器的吸尘器主体而得到的外观立体图。图3是该电动吸尘器的吸尘器主体的中央截面图。
如图1所示，本实施方式的电动吸尘器至少由吸尘器主体1、抽吸器具2、延长管3以及软管4等构成。而且，吸尘器主体1的整体或局部由后述的树脂构造体构成。抽吸器具2用于抽吸例如地板等被清扫面的灰尘。延长管3的一端与抽吸器具2连接，另一端与软管4连接。软管4的一端与延长管3连接，另一端与吸尘器主体1连接。此外，当然抽吸器具2、延长管3也可以使用后述的树脂构造体构成。
另外，如图2和图3所示，吸尘器主体1至少由主体下身5、前车轮6、后车轮7、前罩8、把手9、主体上身10、机体盖板11以及防尘盖13等构成。主体下身5形成吸尘器主体1的外廓下表面。前车轮6旋转自如地嵌合配置于主体下身5。同样地，在主体下身5构成左右一对后车轮7，后车轮7能够沿前后方向旋转地嵌合配置于主体下身5。前罩8被卡定于主体下身5，用于保持软管4的另一端。把手9被卡定于前罩8，供用户拿着移动。主体上身10形成吸尘器主体1的外廓上表面和后面，机体盖板11覆盖主体上身10的局部并进行装饰。防尘盖13可转动地嵌合于主体上身10，防止集尘部12的空气泄漏。而且，作为本实施方式的技术点的树脂构造体例如在机体盖板11、防尘盖13等吸尘器主体1的至少一部分中被采用。
下面，以防尘盖13为例，使用图4和图5说明本实施方式的树脂构造体。
图4是从里侧观察该电动吸尘器的防尘盖而得到的外观立体图。图5是图4的5-5线截面图。
构成防尘盖13的树脂构造体14是将纤维强化树脂层叠片材15与树脂支承构件16一体成型而构成的。纤维强化树脂层叠片材15是以例如聚烯烃系树脂为基本材料而层叠形成的。树脂支承构件16通常构成被称为肋、凸台等的构件，例如由聚烯烃系的树脂形成。而且，树脂构造体14形成吸尘器主体1的外廓等的壳体。此外，上述聚烯烃系的树脂支承构件16具体是指聚丙烯树脂。
接着，使用图6说明图4和图5所示的防尘盖13所使用的纤维强化树脂层叠片材15的具体的层叠结构。
图6是表示该电动吸尘器的防尘盖所使用的纤维强化树脂层叠片材的层叠结构的截面图。
如图6所示，纤维强化树脂层叠片材15由纤维强化层23与覆盖层24的层叠结构形成。纤维强化层23由中核层17、织物层18a、18b、粘接层19a、19b、19c等构成。覆盖层24由透明层20、着色层21、透明的保护层22等构成。
具体地说，纤维强化树脂层叠片材15的纤维强化层23是介由粘接层19a和粘接层19b将织物层18a和织物层18b粘贴在中核层17的两个表面上而构成的。
纤维强化层23的中核层17由例如以聚丙烯为主要成分的树脂构成，被层叠为片状或膜状。此外，优选的是，中核层17使用例如非发泡聚丙烯系片材。原因在于，非发泡聚丙烯系片材在冲压成型时，被层叠的各层不易变形。还因为，非发泡聚丙烯系片材能够通过真空成型、利用热变形的弯曲加工成型等容易地成型。
纤维强化层23的织物层18a和织物层18b例如由芯鞘复合纤维的线构成，其中，芯成分为聚丙烯树脂，鞘成分由熔点比芯成分低的聚烯烃系树脂形成。通过使鞘成分为低熔点的聚烯烃系树脂成分，来使加热粘接变得容易。此外，织物层18a和织物层18b的织物也可以是平纹组织、斜纹组织(斜织)、缎纹组织及其它变化组织等任意组织的织物。
另外，纤维强化层23的粘接层19a、19b、19c例如由透明的热熔接聚烯烃系膜构成。由此，能够进行中核层17与织物层18a及织物层18b之间的加热加压粘接。其结果，能够容易地进行纤维强化层23的层叠一体化。
而且，上述纤维强化树脂层叠片材15在纤维强化层23的一个表层介由粘接层19c一体地形成覆盖层24。
此时，优选的是，覆盖层24例如由透明的聚烯烃系树脂片材构成。也就是说，优选的是，覆盖层24具有能够从外部透过覆盖层24看到织物层18a的程度的透明性。能够从外部看到织物层18a，由此纤维强化树脂层叠片材15表现出高强度。并且，能够高度地保持纤维强化树脂层叠片材15的美装状态。
具体地说，覆盖层24是将着色层21、聚丙烯系树脂片材的透明层20以及聚丙烯系树脂片材的保护层22层叠而构成的。通过将薄的着色层21置入保护层22与透明层20之间，能够使白色的纤维强化层23的织物层18a看起来有染过色的感觉。
也就是说，关于本实施方式的纤维强化树脂层叠片材15，首先介由粘接层19a、19b将织物层18a、18b粘贴在纤维强化层23的中核层17的两个表面上而一体化。由此，形成纤维强化层23。
接着，将形成覆盖层24的透明层20、着色层21以及保护层22介由粘接层19c层叠在纤维强化层23的织物层18a的表面并一体化。由此，形成纤维强化树脂层叠片材15。
此外，也可以预先将透明层20、着色层21以及保护层22层叠并一体化来作为覆盖层24。在该情况下，将一体化后的覆盖层24介由粘接层19c层叠于纤维强化层23并一体化。由此，形成纤维强化树脂层叠片材15。
如以上那样形成本实施方式的纤维强化树脂层叠片材15。
下面，说明使用上述纤维强化树脂层叠片材形成防尘盖的具体的方法。
首先，作为第一步，对层叠并一体化所得到的纤维强化树脂层叠片材15进行冲切加工，来去掉不需要的部分。
接着，作为第二步，通过例如热转印机与产品外廓(在该情况下，是防尘盖)的三维形状相应地对冲切加工后的纤维强化树脂层叠片材15进行加压弯曲加工。
接着，作为第三步，通过例如嵌入注射成型将发挥作为防尘盖13的功能所需要的肋、凸台等树脂支承构件16一体成型于弯曲加工成防尘盖的形状的纤维强化树脂层叠片材15，来形成树脂构造体14。由此，能够形成将通常用粘接剂难以粘接的由聚烯烃系树脂形成的纤维强化树脂层叠片材15与树脂支承构件16牢固地连接而成的树脂构造体14。
此外，由聚烯烃系树脂形成的纤维强化树脂层叠片材15对弯折、拉伸、冲击等的耐力较强。因此，与以往的ABS树脂((Acrylonitrile Butadiene Styrene：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)共聚合成树脂)等相比，通过厚度较薄的纤维强化树脂层叠片材15能够获得同等以上的性能。另外，一般地，聚烯烃系树脂的比重轻。因此，与由碳纤维、玻璃纤维形成纤维强化树脂层叠片材的情况相比，能够实现轻量化。并且，聚烯烃系树脂在成本方面也便宜。其结果，能够以更高的生产性且低成本来得到纤维强化树脂层叠片材15。
另外，纤维强化树脂层叠片材15如上述那样具备透明的覆盖层24。由此，能够在纤维强化树脂层叠片材15的表面产生光泽感，并且能够防止表面损伤。同时，能够使纤维强化树脂层叠片材15的基底的织物层18a看起来是立体的且具有深度。其结果，能够使纤维强化树脂层叠片材15看起来更美观并且赋予高档的感觉。并且，通过设置在保护层22与透明层20的中间的着色层21，能够使白色的织物层18a看起来像是染过色。其结果，纤维强化树脂层叠片材15的显色变得更容易。
另外，本实施方式的树脂构造体14是通过嵌入注射成型将聚烯烃系的纤维强化树脂层叠片材15与由聚丙烯树脂形成的聚烯烃系的树脂支承构件16一体成型而形成的。也就是说，树脂构造体14的纤维强化树脂层叠片材15和树脂支承构件16均由包含聚烯烃系的同系列的材料的树脂构成。因此，纤维强化树脂层叠片材15与树脂支承构件16的接合部由于同系列的聚烯烃系的材料而具有亲和性。其结果，能够更可靠地抑制纤维强化树脂层叠片材15与树脂支承构件16的接合部的层间剥离。另外，纤维强化树脂层叠片材15的叠层间的各层的粘接也由于由聚烯烃系树脂构成而具有亲和性，因此也能够更可靠地抑制纤维强化树脂层叠片材15的叠层间的各层的层间剥离。其结果，能够实现廉价、轻量且抗弯曲的物理强度(机械强度)高的纤维强化树脂层叠片材15。
并且，本实施方式的电动吸尘器将树脂构造体14构成为至少应用于壳体(在本实施方式中，为吸尘器主体1)的一部分。由此，能够实现电动吸尘器的轻量化和低成本化。
下面，参照图6并使用图7说明纤维强化树脂层叠片材15与树脂支承构件16的接合部的详细结构。
图7是从B方向观察表示该电动吸尘器的防尘盖的图5而得到的局部放大平面图。
如图7所示，本实施方式的树脂构造体14是将聚烯烃系的树脂支承构件16一体成型于纤维强化树脂层叠片材15的织物层18b的纤维编入部25而形成的。此时，使具有亲和性的树脂支承构件16的聚烯烃系的树脂熔融并进入织物层18b的表面的纤维编入部25。由此，能够使纤维强化树脂层叠片材15的织物层18b与树脂支承构件16不易剥离。此外，以下将上述现象称为固着效果。
此时，也可以有意地使纤维强化树脂层叠片材15的织物层18b的表层(接合面)粗糙而设置细小的凹凸部26。由此，能够进一步提高固着效果从而将纤维强化树脂层叠片材15与树脂支承构件16牢固地连接。
另外，本实施方式的树脂构造体14也可以如图5和图6所示那样在树脂支承构件16的根部(与纤维强化树脂层叠片材15接合的接合部侧)设置例如在截面图中为T字形的扩展部27。由此，能够扩大纤维强化树脂层叠片材15与树脂支承构件16的紧密接合面积来提高熔接强度。在此，扩展部27的形状如果是能够扩大紧密接合面积的形状，则也可以是上述以外的例如L字形等任意的形状。
如以上说明的那样，本发明的树脂构造体可以包括：纤维强化树脂层叠片材，其由聚烯烃系树脂形成；以及树脂支承构件，其由与纤维强化树脂层叠片材的亲和性高的树脂形成。
根据该结构，由对于纤维强化树脂层叠片材的聚烯烃系树脂而言亲和性高的树脂形成树脂支承构件。由此，能够抑制树脂支承构件与纤维强化树脂层叠片材的接合部处的层间剥离。其结果，能够实现廉价且可靠性优异的树脂构造体。
另外，关于本发明的树脂构造体，也可以由聚烯烃系树脂形成树脂支承构件。
根据该结构，纤维强化树脂层叠片材和树脂支承构件均由包含聚烯烃系的同系列的材料的树脂构成。因此，纤维强化树脂层叠片材与树脂支承构件的接合部具有亲和性。由此，能够抑制纤维强化树脂层叠片材与树脂支承构件的层间剥离。其结果，能够实现廉价且轻量、提高了抗弯曲的物理强度的可靠性优异的树脂构造体。
另外，本发明的树脂构造体也可以是通过包含嵌入成型的一体成型加工方法将树脂支承构件熔接于纤维强化树脂层叠片材而形成的。
由此，能够将纤维强化树脂层叠片材与树脂支承构件通过具有亲和性的材料来更牢固地熔接，从而能够抑制层间剥离。其结果，能够实现廉价且轻量、提高了抗弯曲的物理强度的有立体感的美观的树脂构造体。
另外，本发明的树脂构造体也可以是，在树脂支承构件的端面具有扩展部，通过将扩展部与纤维强化树脂层叠片材熔接而形成。
由此，能够扩大纤维强化树脂层叠片材与树脂支承构件的紧密接合面积来提高熔接强度。其结果，能够实现不易产生层间剥离的具有坚固的外廓的树脂构造体。
另外，本发明的树脂构造体也可以构成为使在树脂支承构件的一体成型时熔解的树脂进入纤维强化树脂层叠片材的织物层表面的编入部。
由此，能够进一步提高纤维强化树脂层叠片材与树脂支承构件的熔接强度。其结果，能够实现更难产生层间剥离的具有坚固的外廓的树脂构造体。
另外，本发明的树脂构造体也可以在纤维编入部的表面设置有凹凸部。
由此，能够进一步提高纤维强化树脂层叠片材与树脂支承构件的熔接强度。
另外，本发明的电动吸尘器也可以构成为在电动吸尘器主体的整体或局部使用上述树脂构造体。
由此，能够实现具有廉价且轻量的电动吸尘器主体的电动吸尘器。
产业上的可利用性
本发明的树脂构造体在产品等的壳体中使用聚烯烃系的纤维强化树脂层叠片材。因此，不需要使用昂贵的碳纤维、芳纶纤维等材料。由此，能够提供廉价且薄型、耐冲击性强的产品。其结果，能够有效利用于被期望壳体薄、轻量化的电动吸尘器等电气设备、构造物等。
附图标记说明
1：吸尘器主体；1a：第一层；2：抽吸器具；2a：第二层；3：延长管；4：软管；5：主体下身；6：前车轮；7：后车轮；8：前罩；9：把手；10：主体上身；11：机体盖板；12：集尘部；13：防尘盖；14：树脂构造体；15：纤维强化树脂层叠片材；16：树脂支承构件；17：中核层；18a、18b：织物层；19a、19b、19c：粘接层；20：透明层；21：着色层；22：保护层；23：纤维强化层；24：覆盖层；25：纤维编入部；26：凹凸部；27：扩展部。

Claims (7)

1.一种树脂构造体，其包括：
纤维强化树脂层叠片材，其由聚烯烃系树脂形成；以及
树脂支承构件，其由与所述纤维强化树脂层叠片材的亲和性高的树脂形成。
2.根据权利要求1所述的树脂构造体，其特征在于，
所述树脂支承构件由聚烯烃系树脂形成。
3.根据权利要求1或2所述的树脂构造体，其特征在于，
所述树脂构造体是通过包含嵌入成型的一体成型加工方法将所述树脂支承构件熔接于所述纤维强化树脂层叠片材而形成的。
4.根据权利要求3所述的树脂构造体，其特征在于，
所述树脂支承构件在端面具有扩展部，
所述树脂构造体是通过将所述扩展部与所述纤维强化树脂层叠片材熔接而形成的。
5.根据权利要求3或4所述的树脂构造体，其特征在于，
构成为使在所述树脂支承构件的一体成型时熔解的树脂进入所述纤维强化树脂层叠片材的织物层表面的纤维编入部。
6.根据权利要求5所述的树脂构造体，其特征在于，
在所述纤维编入部的表面设置有凹凸部。
7.一种电动吸尘器，其构成为在电动吸尘器主体的整体或局部使用根据权利要求1所述的树脂构造体。
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