JP2006168327A - 樹脂成形品 - Google Patents

Abstract

【課題】 取付座の取付面に面垂れが生じない樹脂成形品を提供する。
【解決手段】 取付座５及び取付座外周近傍部２３を除くドアインナパネル本体３に、成形型のキャビティ内に射出充填した繊維入り熱可塑性樹脂が固化する過程で、取付座５及び取付座外周近傍部２３を除くドアインナパネル本体３に対応するキャビティ容積を拡大させて繊維入り熱可塑性樹脂を繊維の弾性復元力で膨張させることにより内部に多数の空隙Ａを形成する。取付座５及び取付座外周近傍部２３を、成形時に取付座５及び取付座外周近傍部２３に対応するキャビティ容積を拡大せず、空隙Ａのない堅いソリッドにする。
【選択図】 図１

Description

この発明は、取付座を有し内部に多数の空隙が形成された樹脂成形品の改良に関するものである。

特許文献１では、成形面に凹部が形成された固定型と、スライド型を内蔵した可動型とを型閉めした状態で、繊維入り熱可塑性樹脂をキャビティ内に射出充填し、この繊維入り熱可塑性樹脂がキャビティ内で固化する過程で上記可動型内でスライド型を後退させてキャビティ容積を拡大し、樹脂圧で圧縮されている繊維の弾性復元力（スプリングバック現象）で上記繊維入り熱可塑性樹脂を膨張させることにより、成形品本体に凸部が一体に突設されかつ成形品本体の内部に多数の空隙が形成された樹脂成形品を得るようにしている。
特開平１１−１７９７５１号公報（第３，７頁、図１）

しかし、上述の如き樹脂成形品では、キャビティ全体の容積を拡大して繊維入り熱可塑性樹脂を膨張させているため、成形面の凹部から拡大したキャビティ内に繊維入り熱可塑性樹脂の一部が流出し、その結果、樹脂成形品の上記凹部によって成形される凸部先端面に樹脂不足による面垂れが生ずる。このような現象が、図７に示すように、自動車のドアインナパネルａのドアインナパネル本体ｂに一体に突設されたウインドレギュレータの昇降レール取付用の取付座ｃに生ずると、昇降レールを取付座ｃに精度良く取り付けることができず、非常に深刻な問題である。図７中、ｄは取付座ｃ先端の取付面であり、取付面ｄがテーパ面形状になって取付面ｄに面垂れが生じていることを示す。ｅは取付座ｃに貫通形成されたネジ挿入孔であり、ｆは取付座ｃ外周りに放射状に一体に成形された補強リブである。また、Ａは空隙である。

この発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、取付座の取付面に面垂れが生じない樹脂成形品を提供することである。

上記の目的を達成するため、この発明は、成形時に取付座に対応する成形型の凹部から繊維入り熱可塑性樹脂が流出しないようにしたことを特徴とする。

具体的には、この発明は、部品が取り付けられる取付座が成形品本体に一体に突設されてなる樹脂成形品を対象とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、請求項１に記載の発明は、上記取付座及び該取付座外周近傍部を除く成形品本体には、成形型のキャビティ内に射出充填した繊維入り熱可塑性樹脂が固化する過程で、取付座及び該取付座外周近傍部を除く成形品本体に対応するキャビティ容積を拡大させて上記繊維入り熱可塑性樹脂を繊維の弾性復元力で膨張させることにより内部に多数の空隙が形成され、上記取付座及び該取付座外周近傍部は、成形時に取付座及び該取付座外周近傍部に対応するキャビティ容積を拡大せず、空隙のない堅いソリッドであることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、取付座外周近傍部の厚みは、キャビティ容積を拡大させる前の取付座外周近傍部を除く成形品本体に対応するキャビティ間隔よりも薄く設定されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、取付座の取付面及び／又は反取付面には、凹部が形成されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、取付座外周近傍部には、凸部が形成されていることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、取付座及び該取付座外周近傍部を除く成形品本体の内部に、樹脂圧で圧縮されている繊維の弾性復元力により多数の空隙を形成し、成形品の軽量化を図ることができる。一方、取付座及び該取付座外周近傍部に対応するキャビティ容積を拡大しないので、取付座及び該取付座外周近傍部を繊維入り熱可塑性樹脂の流出に起因する空隙のない堅いソリッドにして取付強度を確保することができる。また、取付座外周近傍部に対応するキャビティ容積を拡大しないので、その内側の取付座に対応するキャビティからの拡大したキャビティへの繊維入り熱可塑性樹脂の流出が規制されて、取付座の取付面に面垂れをなくして部品の取付精度を高めることができる。

請求項２に係る発明によれば、取付座外周近傍部が他の箇所に比べて早く冷却されて固化するので、取付座に対応するキャビティからの拡大したキャビティへの繊維入り熱可塑性樹脂の一部流出がさらに規制されて、取付座の取付面精度をさらに向上させることができる。

請求項３に係る発明によれば、取付座の取付面及び／又は反取付面に形成された凹部により、取付座に対応するキャビティ内の繊維入り熱可塑性樹脂の冷却による固化を早めて、取付座の取付面精度を一段と高めることができる。

請求項４に係る発明によれば、繊維入り熱可塑性樹脂は樹脂成形品の凸部に対応するキャビティ（成形面凹部）から拡大したキャビティに流出して取付座には繊維入り熱可塑性樹脂の流出影響が及び難いので、これによっても取付座の取付面精度を一段と高めることができるとともに、取付座外周近傍部を凸部で補強することができる。

以下、この発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。

図３はこの発明の実施の形態１に係る樹脂成形品としての自動車のサイドドアの一部を構成する樹脂製ドアインナパネル（ドアモジュール）１を車室内側から見た斜視図である。このドアインナパネル１は、成形品本体としてのドアインナパネル本体３を備え、該ドアインナパネル本体３の車室内側の面には、ネジ挿入孔５ａを有する円筒形の取付座５が４箇所に一体に突設され、上記ネジ挿入孔５ａはドアインナパネル本体３を貫通していて、このネジ挿入孔５ａにネジを挿入することにより、ウインドガラスを昇降させるウインドレギュレータの部品としての昇降レール（図示せず）が上記４個の取付座５に取り付けられるようになっている。

上記４個の取付座５のうち図３で右側の上下２個の取付座５間に対応するドアインナパネル本体３の車外側の面には、タッピングネジがねじ込まれるネジ挿入孔７ａを有するプルハンドル取付用ボス７が左右に４個等間隔に一体に突設されている。

図３で左下隅に対応するドアインナパネル本体３の車外側の面には、円形植木鉢状のスピーカ収容部９が一体に突設され、該スピーカ収容部９に対応するドアインナパネル本体３の車室内側の面には、円環状のフランジ部１１が一体に突設され、このフランジ部１１には、タッピングネジがねじ込まれるネジ挿入孔１３ａを有するスピーカ取付用ボス１３が円周を４等分する位置に１個ずつ一体に成形されている。

上記ドアインナパネル本体３の車外側の面の外周縁部には、図４に示すように、シール面部１５が全周に亘って一体に成形され、このシール面部１５には断面コの字状のシール溝１５ａが全周に亘って凹設されている。このシール溝１５ａにシール材を盛ってドアアウタパネルとの間のシールを確保するようにしている。図３中、１７は上記シール溝１５ａに対応してドアインナパネル本体３の車室内側に突出する凸条部である。

上記ドアインナパネル本体３のシール面部１５から内寄りには、複数個のネジ挿入孔１８が所定間隔をあけて全周に亘って貫通形成され、ドアインナパネル本体３の車室内側の上記ネジ挿入孔１８周りには円環状の凸部１９が突設されて取付部２１が形成されている。図３中、２２はウインドガラス昇降用のモータ取付部である。

図１は上述したウインドレギュレータの昇降レール取付け用の取付座５を拡大して示す。この取付座５先端の取付面５ｂは平坦面に形成されている。また、取付座５から取付座外周近傍部２３を経てさらにその外周りにかけての領域には、複数本の補強リブ２５が放射状に一体に成形されている。さらに、上記取付座５及び該取付座外周近傍部２３を除くドアインナパネル本体３の内部には、多数の空隙（図１（ａ）に×印で示す）が形成されている。これに対し、上記取付座５及び該取付座外周近傍部２３は、空隙Ａのない堅いソリッドであり、このことをこの発明の最大の特徴としている。特に取付座外周近傍部２３は他の箇所よりも薄く形成されている。このような取付座５を有するドアインナパネル１は次のようにして成形される。

すなわち、図２に示すように、固定型２７と、該固定型２７と対向する可動型２９と、該可動型２９側に対して突出するように付勢され上記取付座５の形状に対応する凹部３１ａを有する押さえブロック３１とからなる成形型３３を用意し、この成形型３３を型閉じした状態でキャビティ３５内に射出機からガラス繊維等の繊維入り熱可塑性樹脂Ｒを射出充填する。この際、上記取付座外周近傍部２３に対応するキャビティ間隔Ｗ１をドアインナパネル本体３に対応するキャビティ間隔Ｗ２よりも狭く設定している。その後、成形型３３のキャビティ３５内で繊維入り熱可塑性樹脂Ｒが固化する過程で、図２に仮想線で示すように、可動型２９をキャビティ容積が拡大する方向に後退移動させる。つまり、可動型２９を固定型２７から僅かに離れさせ、上記取付座５及び該取付座外周近傍部２３を除くドアインナパネル本体３に対応するキャビティ容積を拡大させる。繊維入り熱可塑性樹脂Ｒは、キャビティ３５の成形面と接触する部分が型温の影響により早期に冷却されて樹脂密度の高いスキン層（図示せず）となって表面層を構成する。一方、繊維入り熱可塑性樹脂Ｒの内側部分は型温の影響を受け難く、粘度の高いゲル状態になっている。したがって、キャビティ容積の拡大により、それまで樹脂圧で圧縮されている繊維が樹脂圧から解放されて弾性的に復元し、この弾性復元力（スプリングバック現象）で上記繊維入り熱可塑性樹脂Ｒが膨張する。このことにより、上記取付座５及び該取付座外周近傍部３１を除くドアインナパネル本体３の内部に多数の空隙Ａが形成されたドアインナパネル１となり、ドアインナパネル１の軽量化を図ることができる。

これに対し、可動型２９の上記後退移動時には上記押さえブロック３１は動かないので、成形時に上記取付座５及び該取付座外周近傍部２３に対応するキャビティ容積を拡大せず、繊維入り熱可塑性樹脂Ｒ中の繊維は弾性復元が抑制されて繊維入り熱可塑性樹脂Ｒはその一部が拡大したキャビティ３５に流出せず、成形された取付座５及び取付座外周近傍部２３は、繊維入り熱可塑性樹脂Ｒの流出に起因する空隙Ａのない堅いソリッドになって、取付強度を確保することができるとともに、取付座５の取付面５ｂを面垂れなく平坦面に仕上げて昇降レールの取付精度を高めることができる。

さらに、成形型３３の型閉め状態で、上記取付座外周近傍部２３に対応するキャビティ間隔Ｗ１をその外側のドアインナパネル本体３に対応するキャビティ間隔Ｗ２よりも狭く設定しているので、取付座外周近傍部２３が他の箇所に比べて早く冷却して固化し、取付座５に対応するキャビティ３５からの拡大したキャビティ３５への繊維入り熱可塑性樹脂Ｒの一部流出が確実に規制されて、取付座５の取付面５ｂの面精度をさらに向上させることができる。つまり、成形された取付座外周近傍部２３の厚みＴ１は、キャビティ容積を拡大させる前の取付座外周近傍部２３を除くドアインナパネル本体３に対応するキャビティ間隔Ｗ２（ドアインナパネル本体３の厚みＴ２）よりも薄く設定されている（図１（ａ）及び図２参照）。

図５は実施の形態２に係るドアインナパネル１の取付座５を示す。この実施の形態２では、取付座５の取付面５ｂ及び反取付面５ｃに環状の凹部５ｄがそれぞれ形成されているほかは、実施の形態１と同様に構成されているので、同一箇所には同一の符号を付して説明を省略する。したがって、この実施の形態２では、実施の形態１と同様の作用効果を奏することができることに加えて、取付面５ｂ及び反取付面５ｃに形成された環状の凹部５ｄにより、取付座５に対応するキャビティ３５内の繊維入り熱可塑性樹脂Ｒの冷却による固化を早めて、取付座５の取付面５ｂの面精度を一段と高めることができる。なお、凹部５ｄは環状形状に限らず、周方向に断続的なものであってもよい。また、凹部５ｄは取付面５ｂ又は反取付面５ｃのいずれか一方にのみ形成してもよい。

図６は実施の形態３に係るドアインナパネル１の取付座５を示す。この実施の形態３では、取付座外周近傍部２３に環状の凸部２３ａが形成されているほかは、実施の形態１と同様に構成されているので、同一箇所には同一の符号を付して説明を省略する。したがって、この実施の形態３では、実施の形態１と同様の作用効果を奏することができる。加えて、凸部２３ａに対応するキャビティ３５内の繊維入り熱可塑性樹脂Ｒの冷却による固化が上記凸部２３ａ対応外周近傍よりも早いため、上記凸部２３ａはソリッドとなり、取付座外周近傍部２３を補強することができる。この凸部２３ａは環状形状に限らず、周方向に断続的なものであってもよい。

なお、上記の各実施の形態では、繊維のスプリングバック現象を利用してドアインナパネル本体３の内部に空隙Ａを形成したが、繊維入り熱可塑性樹脂Ｒに発泡剤を含有させれば、スプリングバック現象における繊維の復元力が不足する場合においても、発泡剤の発泡力が繊維の復元力を補完して空隙Ａを確実に形成することができて好ましい。

また、上記の各実施の形態では、樹脂成形品が自動車のドアインナパネル１である場合を示したが、自動車のエンジンルームを覆うボンネットや自動車の天井材、あるいはエンジンのシリンダヘッドカバー等であってもよく、さらには、自動車以外のパネルにも適用することができるものである。

この発明は、取付座を有し内部に多数の空隙が形成された樹脂成形品について有用である。

実施の形態１に係るドアインナパネルの取付座を示し、（ａ）は図３のＩ−Ｉ線における断面図、（ｂ）は図１（ａ）の平面図である。 成形型のキャビティ内に繊維入り熱可塑性樹脂を射出充填した状態を示す成形工程図である。 実施の形態１に係るドアインナパネルを車室内側から見た斜視図である。 図３のＸ部を車外側から見た拡大図である。 実施の形態２における図１（ａ）相当図である。 実施の形態３における図１（ａ）相当図である。 従来例の図１相当図である。

符号の説明

１ ドアインナパネル（樹脂成形品）
３ ドアインナパネル本体（成形品本体）
５ 取付座
５ｂ 取付面
５ｃ 反取付面
５ｄ 凹部
２３ 取付座外周近傍部
２３ａ 凸部
３３ 成形型
３５ キャビティ
Ａ 空隙
Ｔ１ 取付座外周近傍部の厚み
Ｔ２ ドアインナパネル本体の厚み
Ｗ１ 取付座外周近傍部に対応するキャビティ間隔
Ｗ２ ドアインナパネル本体に対応するキャビティ間隔

Claims (4)

1. 部品が取り付けられる取付座が成形品本体に一体に突設されてなる樹脂成形品であって、
   上記取付座及び該取付座外周近傍部を除く成形品本体には、成形型のキャビティ内に射出充填した繊維入り熱可塑性樹脂が固化する過程で、取付座及び該取付座外周近傍部を除く成形品本体に対応するキャビティ容積を拡大させて上記繊維入り熱可塑性樹脂を繊維の弾性復元力で膨張させることにより内部に多数の空隙が形成され、
   上記取付座及び該取付座外周近傍部は、成形時に取付座及び該取付座外周近傍部に対応するキャビティ容積を拡大せず、空隙のない堅いソリッドであることを特徴とする樹脂成形品。
2. 請求項１に記載の樹脂成形品において、
   取付座外周近傍部の厚みは、キャビティ容積を拡大させる前の取付座外周近傍部を除く成形品本体に対応するキャビティ間隔よりも薄く設定されていることを特徴とする樹脂成形品。
3. 請求項１又は２に記載の樹脂成形品において、
   取付座の取付面及び／又は反取付面には、凹部が形成されていることを特徴とする樹脂成形品。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の樹脂成形品において、
   取付座外周近傍部には、凸部が形成されていることを特徴とする樹脂成形品。

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