JP2017185117A - 合成樹脂発泡体からなる長尺部品 - Google Patents

Abstract

【課題】長手方向の寸法精度が安定して確保でき、リサイクル性も高い合成樹脂発泡体からなる長尺部品を提供することである。【解決手段】合成樹脂発泡体からなる長尺部品１の基材２と、その基材の外周縁近傍に設けられた基材側嵌合部２１に、前記基材側嵌合部の長手方向の両側に密着状態で嵌合させた、温度変化による寸法収縮が小さく剛性を有する材料からなる寸法規制具３と、を備え、基材は、両端側を構成する離隔状態の基材部分１０，１１と基材部分を連結する継手型構成部１２とにより構成され、前記継手型構成部の継手部と前記両端側の基材部分とのそれぞれの連結部位Ｋの位置を短手方向又は厚み方向でずれた状態とし、又は、前記連結部位の位置を短手方向及び厚み方向で正対させている場合は前記継手部を屈曲形体とし、したことにより課題解決できた。【選択図】図１

Description

本発明は、合成樹脂発泡体からなる長尺部品の寸法安定性に関するものであり、長尺であっても高温や低温下に関わらず優れた寸法安定性を発揮する多目的に利用可能な合成樹脂発泡体からなる長尺部品に関する。

一般に合成樹脂発泡体からなる成形品は軽量であり、柔軟性を有するが一定の剛性も有し、衝撃吸収性にも優れているため自動車部品や梱包資材、生活雑貨等非常に広い分野で多用されている。しかし、合成樹脂発泡体は一般に熱可塑性樹脂が多量の空気あるいはガスを内包する独立気泡の無数のセルから構成されており、そのため熱線膨張率が大きく周囲の温度変化による伸縮が大きい。このため、小型部品であれば寸法変化量も小さいため問題とはなりにくいが、特に長尺を有する部品では寸法変化量が大きくなる問題があった。

また、自由な形状に容易に成形できる合成樹脂発泡体からなる成形品は、金型中へ原料を充填した後、スチーム等で加熱し原料粒子を溶着し、その後冷却して取り出し成形される。しかし、原料粒子の発泡倍率の僅かな差異、スチームの温度や圧力、冷却水の温度、成形機の個体差、金型から取り出す際の外気温等の影響により合成樹脂発泡体からなる成形品の寸法バラツキが他の樹脂部品に比べ大きいという問題があった。

周囲の温度変化による伸縮に加え、成形時の成形寸法のバラツキによる寸法差が加わるため、特に長尺を有する合成樹脂発泡体からなる成形品では、他部品との組み付け上の問題、すなわち実用上好ましくない大きな隙間が生じたり、あるいは他部品に干渉し変形してしまう等の問題があった。

そこで、合成樹脂発泡体からなる成形品で長尺部品の寸法精度確保のために、従来においては第一の方法として、寸法精度を維持するために、後加工で切断仕上げする方法、あるいは長尺となることを避けるため、複数に分割する等の手段がやむなく講じられてきた。

第二の方法として、合成樹脂型内発泡体からなる成形品の熱による伸縮を抑制しようとする方法であり、補強や部品としての取付け手段を付加する目的も兼ね、熱線膨張係数が小さく剛性のある素材、例えば金属製のフレームやワイヤー類を予め金型中へセットし、その後合成樹脂発泡体粒子を充填し成形するインサート成形がある。この方法は自動車のサンバイザー、リアシートクッションの軽量化を目的としたスペーサ等で一部用いられている。温度変化による伸縮が小さい材料からなる枠体に囲まれた内側に位置する合成樹脂型内発泡体は、温度変化による伸縮を前記枠体によって強制的に抑制されるため、合成樹脂型内発泡体の部品全体としての温度変化による寸法変化は、枠体によって囲まれた範囲の外側に位置する合成樹脂発泡体の伸縮だけとなるため、部品全体としては良好な寸法安定性を得ることができる。

第三の方法として、長尺物の合成樹脂発泡体からなる成形品の寸法を確保するために、長尺物の合成樹脂発泡体の成形品の端部断面を斜めにカットする、あるいは断熱材の端部の厚み方向に対向するスリットを設ける後加工の方法がある。この方法は、発泡ポリスチレン押出発泡品からなる建築用断熱材を木造家屋の柱間に設置する際に用いられてきた方法であり、建物毎に柱間寸法が異なるが断熱性を維持するためには柱間に隙間なく断熱材を嵌め込む必要があるからである。

また、特許文献１には、発泡ポリプロピレンシートの両面に、ガラス繊維シートの両面をポリプロピレンシートによってラミネ−トしたガラス繊維シートラミネ−ト構造体が、それぞれ積層されて形成された７層構造のポリプロピレンフォーム積層体を有してなる自動車内装天井成形用部材が開示されている。ガラス繊維を使用することによって寸法精度を確保しようとする方法である。

特開２００３−３４１９２号公報

第一の方法の場合は、合成樹脂型内発泡体からなるトラックの仮眠ベッド、乗用車の一体型後席用シートバック、家具用のクッション材等長尺部品の場合に見られるが、後加工や分割によりコストアップになったり、後加工可能又は分割可能な用途に限定しなければならないという問題があった。

第二の方法の場合は、一旦、フレームやワイヤー類をインサート成形するとその後、分解、分離することは非常に困難である。このため熱可塑性樹脂を使用し使用後はマテリアルリサイクルが可能であるという合成樹脂型内発泡体の大きな利点を損なうという問題があった。また、フレームやワイヤーを金型内にセットし成形する場合には、専用の成形設備が必要であり、通常の成形サイクルにフレームやワイヤーを金型中の所定位置へセットする工数が加わるため、コストアップを避けられなかった。さらにフレームやワイヤーの強度が十分ではない場合、あるいは形状や設置位置に偏りがあった場合には、合成樹脂型内発泡体が金型から出て外気に触れた際に生じる一時的な強い収縮力に負け、合成樹脂型内発泡体の部品全体にソリなどの変形が生じ残留してしまう現象も見られた。

第三の方法の場合は、柔軟性に劣る発泡ポリスチレン断熱材を隙間なく嵌め込むには、それぞれの柱間毎に寸法を合わせて予め正確に切断する必要があり多くの工数を必要とした。発泡ポリスチレン断熱材に高い柔軟性がないためスリット部分で破損や意図しない変形を生じやすく、調整可能な範囲は数ミリの範囲内であった。また、わずかに幅の大きい断熱材を柱間に圧挿する場合には適したが、柱間に比べわずかに幅の小さい断熱材を引き伸ばし柱間に隙間なく設置するという場合には適さなかった。

特許文献１の発明は、発泡ポリプロピレンシートの両面に、ガラス繊維シートの両面をポリプロピレンシートによってラミネ−トしたガラス繊維シートラミネ−ト構造体が、それぞれ積層されて形成された７層構造のポリプロピレンフォーム積層体であるため製造コストが高価になるという問題があった。また、用途として自動車内装天井成形部材としては適するが、乗用車の一体型後席用シートバック、建屋の柱間に埋め込む断熱材には適さないという問題があった。

そこで、本発明の目的は、用途として乗用車の一体型後席用シートバック、シートクッション、家具、トラック用仮眠ベッドなどの使用に適し、寸法精度が確保でき、リサイクル性も高い合成樹脂発泡体からなる長尺部品を提供することである。

本発明において、合成樹脂発泡体からなる長尺部品とは、一般に原料である合成樹脂発泡ビーズを金型へ充填した後、加熱することで発泡原料粒子相互を融着させ一体化させて成形されるものであり、具体的には発泡ポリプロピレン、発泡ポリエチレン、その他発泡ポリオレフィン系樹脂、あるいは改質ポリスチレン樹脂発泡体などである。ただし曲げ変形によって容易に破断、あるいは不可逆性の変形を生じる脆性の高い材料は適さない。

「発明が解決しようとする課題」に記載した課題を解決するために、請求項１に記載の合成樹脂発泡体からなる長尺部品１は、ＪＩＳ Ｋ７２２１−２（２００６）の曲げ試験における曲げ撓み量が２０ｍｍ以上、かつ２０ｍｍ撓み時の荷重が２〜１００Ｎの合成樹脂発泡体からなる長手方向Ｌと短手方向Ｓを有する基材２と、前記基材２の長手方向Ｌの両端部に形成した基材側嵌合部２１の内壁又は外壁に長手方向Ｌで隙間なく密着して嵌合させる規制具側嵌合部２２を有し、かつ前記規制具側嵌合部２２同士を長手方向Ｌの連結部材２３で連結させた、温度変化による寸法収縮が小さく剛性を有する材料からなる寸法規制具３と、を備え、前記基材２は、前記基材２の長手方向Ｌの両端側を構成する離隔状態の基材部分１０、１１と、長手方向Ｌの任意の位置で前記離隔状態の両端側の基材部分１０、１１を連結する単数又は複数の継手型構成部１２とにより構成され、前記継手型構成部１２の継手部５と前記両端側の基材部分１０、１１とのそれぞれの連結部位Ｋの位置を短手方向Ｓ又は厚み方向Ｔでずれた状態とし、又は、前記連結部位Ｋの位置を短手方向Ｓ及び厚み方向Ｔで正対させている場合は前記継手部５を屈曲形体とし、前記継手部５が長手方向Ｌに曲げ変形することによって前記基材２の長手方向の全長寸法が安定することを特徴とする。

請求項２に記載の合成樹脂発泡体からなる長尺部品１は、請求項１において、前記基材側嵌合部２１と前記規制具側嵌合部２２との嵌合形態が、第一の形態として前記基材２の長手方向Ｌの両端部の基材側嵌合部２１である短手方向に形成された溝と、前記溝の内壁の長手方向の両壁面に隙間なく密着する前記規制具側嵌合部２２である略板状構造体との嵌合形態であり、第二の形態として前記基材２の長手方向Ｌの両端部の基材側嵌合部２１である突起と、前記突起の外壁の長手方向の両面に隙間なく密着する前記規制具側嵌合部２２である凹部構造体との嵌合形態であり、又は、第三の形態として前記基材２の長手方向Ｌの両端部の基材側嵌合部２１である穴と、前記穴の内壁の長手方向の両面に隙間なく密着する前記規制具側嵌合部２２である凸部構造体との嵌合形態からなることを特徴とする。

請求項１に記載の合成樹脂発泡体からなる長尺部品１は、長尺部品１の長手方向Ｌの寸法を、合成樹脂発泡体に成形時の成型寸法のバラツキが生じても容易に組み立て可能であり、組み立て後は長尺部品１の成形時の温度変化による伸縮を効果的に抑制することができる。

合成樹脂発泡体からなる長尺部品１は、嵌合させた、フレーム、ワイヤー又はプレート状の寸法規制具３を容易に取り外すことができるので、使用後に素材毎に分解しリサイクルすることが可能になった。

請求項２に記載の発明は、長手方向で寸法がばらつきやすい合成樹脂発泡体からなる長尺部品１の基材２と剛性を有する寸法規制具３とのさまざまな形態を示しており、合成樹脂発泡体からなる長尺部品１の用途や使用形態が異なっても本発明を適用できるという効果を奏する。

本発明の１形態を示す図であり、（ａ）が平面図で、（ｂ）が（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。 本発明の基材の１形態を示す図であり、（ａ）が平面図で、（ｂ）が（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図で、（ｃ）が正面図である。 フレーム又はワイヤーの形態を示す説明図であり、（ａ）が一つの形態の平面図で、（ｂ）が（ａ）の正面図で、（ｃ）が他の形態の平面図である。 基材の厚みと継手部の厚みが同じ場合の１つの形態の継手型構成部の曲げ変形の説明図で、（ａ）が無負荷時を示す図で、（ｂ）が基材は伸長して縮小方向の負荷が加わった場合の曲げ変形を示す図で、（ｃ）が基材が縮小して拡張方向の負荷が加わった場合の曲げ変形を示す図である。 基材の厚みと継手部の厚みが同じ場合の他の形態の継手型構成部の曲げ変形の説明図で、（ａ）が無負荷時を示す図で、（ｂ）が基材は伸長して縮小方向の負荷が加わった場合の曲げ変形を示す図で、（ｃ）が基材が縮小して拡張方向の負荷が加わった場合の曲げ変形を示す図である。 本発明の基材の長手方向で２か所に継手型構成部を設けた形態を示す図である。 本発明の基材の短手方向で２か所に継手型構成部を設けた形態を示す図である。 基材の厚みと継手部の厚みが同じ場合の継手型構成部の他の形態の事例の説明図で、（ａ）は継手部がＩ字型の場合で、（ｂ）は継手部がＶ字型の場合で、（ｃ）は継手部がＸ字型の場合を示す図である。 基材の厚みと継手部の厚みが異なる場合の継手型構成部の他の形態の事例の説明図で、（ａ）は平面図で、（ｂ）は正面図を示した図である。 基材の厚みと継手部の厚みが異なる場合の継手型構成部の他の形態の事例の説明図で、（ａ）は平面図で、（ｂ）は正面図を示した図である。 基材の厚みと継手部の厚みが異なる場合の継手型構成部の他の形態の事例の説明図で、（ａ）は平面図で、（ｂ）は正面図を示した図である。 基材の溝とフレーム又はワイヤーの嵌設との状態を説明する図で、（ａ）は図２（ｂ）のＤ部の基材の溝の断面図で、（ｂ）は図１（ｂ）のＣ部の溝にフレーム又はワイヤーを嵌設させた状態を示す断面図である。 基材側嵌合部が穴で規制具側嵌合部が前記穴の内壁の長手方向の両面に隙間なく密着する形体を有する場合の長尺部品を説明する図であり、（ａ）が平面図で、（ｂ）が（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。 基材側嵌合部が穴で規制具側嵌合部が前記穴の内壁の長手方向の両面に隙間なく密着する形体を有する場合の基材を説明する図であり、（ａ）が平面図で、（ｂ）が（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。 基材側嵌合部が穴で規制具側嵌合部が前記穴の内壁の長手方向の両面に隙間なく密着する形体を有する場合の寸法規制部を説明する図であり、（ａ）が平面図で、（ｂ）が（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。 基材側嵌合部が突起で規制具側嵌合部が前記突起の外壁の長手方向の両面に隙間なく密着する形体を有する場合の長尺部品を説明する図であり、（ａ）が平面図で、（ｂ）が側面図で、（ｃ）が（ａ）のＦ−Ｆ断面図である。 基材側嵌合部が突起で規制具側嵌合部が前記突起の外壁の長手方向の両面に隙間なく密着する形体を有する場合の基材を説明する図であり、（ａ）が平面図で、（ｂ）が（ａ）のＧ−Ｇ断面図である。 基材側嵌合部が突起で規制具側嵌合部が前記突起の外壁の長手方向の両面に隙間なく密着する形体を有する場合の寸法規制部を説明する図であり、（ａ）が平面図で、（ｂ）が（ａ）のＨ−Ｈ断面図である。

本発明である合成樹脂発泡体からなる長尺部品１は、図１に示すように、ＪＩＳ Ｋ７２２１−２（２００６）の曲げ試験における曲げ撓み量が２０ｍｍ以上、かつ２０ｍｍ撓み時の荷重が２〜１００Ｎの合成樹脂発泡体からなる長手方向Ｌと短手方向Ｓを有する基材２と、前記基材２の長手方向Ｌの両端部に形成した基材側嵌合部２１の内壁又は外壁に長手方向Ｌで隙間なく密着して嵌合させる規制具側嵌合部２２を有し、かつ前記規制具側嵌合部２２同士を長手方向Ｌの連結部材２３で連結させた、温度変化による寸法収縮が小さく剛性を有する材料からなる寸法規制具３と、を備え、前記基材２は、前記基材２の長手方向Ｌの両端側を構成する離隔状態の基材部分１０、１１と、長手方向Ｌの任意の位置で前記離隔状態の両端側の基材部分１０、１１を連結する単数又は複数の継手型構成部１２とにより構成され、前記継手型構成部１２の継手部５と前記両端側の基材部分１０、１１とのそれぞれの連結部位Ｋの位置を短手方向Ｓ又は厚み方向Ｔでずれた状態とし、又は、前記連結部位Ｋの位置を短手方向Ｓ及び厚み方向Ｔで正対させている場合は前記継手部５を屈曲形体とし、前記継手部５が長手方向Ｌに曲げ変形することによって前記基材２の長手方向の全長寸法が安定する長尺部品である。

本発明は、第一に合成樹脂発泡体からなる長尺部品１が長手方向Ｌの圧縮又は引張に対して柔軟に長さを変えることができる構成を有するようにし、第二に前記合成樹脂発泡体からなる長尺部品１に剛性を有するフレーム、ワイヤー又はプレート状の寸法規制具３の規制具側嵌合部２２を、基材２の基材側嵌合部２１に隙間なく密着状態で嵌合させて前記合成樹脂発泡体からなる長尺部品１の長手方向の寸法精度を確保させる発明である。

長尺を有する合成樹脂発泡体は、成形する場合、多量の空気、またはガスを内
包するセルから構成された材料であるため、成形に使用するスチームの温度、圧
力、冷却水の温度、成形機の個体差、外気温、原料ビーズの発泡倍率の僅かなバ
ラツキ等、非常に多くの因子により寸法のバラツキを生じる。例えば発泡ポリプ
ロピレンビーズ成形体の場合、一般に製品寸法に対し±０．７~１．２％程度の
寸法バラツキを生じる。そのバラツキは例えば合成樹脂発泡体部品の長さ１，０
００ｍｍである場合±１０ｍｍ前後に相当するため、長尺を有する合成樹脂型内
発泡体部品の場合、金型上にフレーム等の剛性体が隙間なく嵌め込まれる溝を設
計しても、実際には正確な位置、寸法に成形することは事実上不可能である。ま
た合成樹脂発泡体は軟質ではあるが、一定の剛性も有するため±１０ｍｍもの寸
法バラツキがあれば作業者によってフレーム等の剛性体を溝に隙間なく嵌め込む
ことも不可能である。本発明の合成樹脂発泡体からなる長尺部品１は、寸法精度
がバラツキやすい性質を折り込みながら寸法精度を確保できる構造を提供するも
のである。

まず、基材２について説明する。基材２は、ＪＩＳ Ｋ７２２１−２（２００６）の曲げ試験における曲げ撓み量が２０ｍｍ以上、かつ２０ｍｍ撓み時の荷重が２〜１００Ｎの合成樹脂発泡体からなり、図１や図２に示すように、長手方向Ｌと短手方向Ｓを有する長尺部品である。そして、前記基材２は長手方向Ｌの両側の基材部分１０、１１と、前記両側の基材部分１０、１１を連結する継手型構成部１２から構成されている。両側の基材部分１０、１１の連結部位Ｋは、継手型構成部１２の継手部５のみで連結されており、両側の基材部分１０、１１同士が連続している部位は存在しない。両側の基材部分１０、１１同士が連続している部位は存在すると、合成樹脂発泡体の伸縮の影響を受けて合成樹脂発泡体からなる長尺部品１の寸法精度のバラツキを吸収できないからである。

また、基材２には長手方向Ｌの両端部に基材側嵌合部２１が形成される。前記基材側嵌合部２１の形態には、図２に示すように溝の形態があり、図１４に示すように穴の形態があり、又は図１７に示すように突起の形態がある。

基材側嵌合部２１が溝の形態の場合は、図２（ａ）に平面視の状態を、図２（ｂ）にＢ−Ｂ断面の断面図を、図２（ｃ）に正面図の状態を示すように、基材２の長手方向Ｌの両端側に溝が形成されている。そして両側の基材側嵌合部２１の溝と連通させる長手方向の溝が形成されており、その連結用の溝は図２に示すように溝全体として環状を形成する２本からなる形態でも、溝全体としてＨ字状を形成する１本からなる形態でもよい。また、溝は基材２の表面側であっても裏面側であってもよい。

前記溝には、嵌め込まれるフレーム又はワイヤーの規制具側嵌合部２２の外側
や内側に隣接する合成樹脂発泡体の部分、すなわち規制具側嵌合部２２を隙間なく嵌め込む溝周囲には十分な剛性がなければならない。すなわち低温及び高温下で合成樹脂発泡体が伸縮しようとする際、嵌め込まれた規制具側嵌合部２２による拘束力を受け止める部分であるからである。前記溝周囲に十分な剛性がなければ合成樹脂発泡体が伸縮する際、変形し寸法規制具３が脱落する、破損する、あるいは変形し合成樹脂発泡体の伸縮を抑制する効果に欠ける。合成樹脂発泡体からなる長尺部品１の具体的形状、物性、寸法規制具３の形状や位置にも左右されるが、少なくとも８ｍｍ、好ましくは１５ｍｍ以上の厚みが溝の長手方向の両側にあることが望ましい。

基材側嵌合部２１が穴の形態の場合は、図１４（ａ）に平面視の状態を、図１４（ｂ）にＤ−Ｄ断面の断面図を示すように、基材２の長手方向Ｌの両端側に穴が形成されている。前記穴の長手方向Ｌの内壁に、寸法規制具３の規制具側嵌合部２２を隙間なく密着して嵌合させるときの密着面積が、前記規制具側嵌合部２２により固定化された基材側嵌合部２１の穴が基材２の伸縮力によって破損しない密着面積となるように前記穴の短手方向Ｓの長さや孔の数を設定する。

基材側嵌合部２１が突起の形態の場合は、図１７（ａ）に平面視の状態を、図１７（ｂ）にＧ−Ｇ断面の断面図を示すように、基材２の長手方向Ｌの両端側に突起が形成されている。前記突起の長手方向Ｌの外壁に、寸法規制具３の規制具側嵌合部２２を隙間なく密着して嵌合させるときの密着面積が、前記規制具側嵌合部２２により固定化された基材側嵌合部２１の突起が基材２の伸縮力によって破損しない密着面積となるように前記突起の短手方向Ｓの長さや突起の数を設定する。

次に、寸法規制具３について説明する。寸法規制具３は、基材２の長手方向Ｌ
の両端部に形成した基材側嵌合部２１の内壁又は外壁に長手方向Ｌで隙間なく密
着して嵌合させる規制具側嵌合部２２を有し、かつ基材２の長手方向Ｌの両端部
に形成した前記規制具側嵌合部２２同士を長手方向Ｌの連結部材２３で連結させ
ている。連結部材２３で連結させたことによって規制具側嵌合部２２同士の両端
間の寸法が安定する。

また、寸法規制具３は、温度変化による寸法収縮が小さく剛性を有する材料か
らなる。熱線膨張率が小さく剛性に富む材料としては、具体的には鉄、アルミ等
の金属類、木材、またはガラス繊維、炭素繊維、ポリアミド繊維等で補強された
樹脂材等が望ましい。

寸法規制具３の形態としては、規制具側嵌合部２２の形態として、図３に示す
ように略板状構造体の形態があり、図１５に示すように凸部構造体の形態があり
、図１８に示すように凹部構造体の形態がある。そして、連結部材２３の形態と
しては、図３に示すようにフレーム又はワイヤーの形態があり、図１５や図１８
に示すようにプレート状の形態がある。前記規制具側嵌合部２２の形態と前記連
結部材２３の形態との組み合わせは任意に選択することができる。

規制具側嵌合部２２が略板状構造体の形態の場合は、図３（ａ）や（ｂ）に示
すように、前記規制具側嵌合部２２の形態と前記連結部材２３の形態との組み合
せた形態が、環状の形態や図３（ｃ）に示すようにＨ字状の形態がある。略板状
構造体の規制具側嵌合部２２の長手方向Ｌの厚みは、基材２の基材側嵌合部２１
の溝の長手方向Ｌの幅と隙間なく密着可能な厚みを有する。

規制具側嵌合部２２が凸部構造体の形態の場合は、図１５（ａ）や（ｂ）に示
すように、プレート状の連結部材２３で連結させた、複数の棒状の凸部構造体の
規制具側嵌合部２２の形態がある。

規制具側嵌合部２２が凹部構造体の形態の場合は、図１８（ａ）や（ｂ）に示
すように、プレート状の連結部材２３で連結させた、片側複数の穴を有する凹部
構造体の規制具側嵌合部２２の形態がある。

合成樹脂発泡体からなる長尺部品１は、基材２と寸法規制具３との組み合わせで構成される。例えば、図２に示すような基材２に設けた溝の形態と、図３（ａ）に示すような環状の寸法規制具３とを組み合わせると、図１（ａ）、（ｂ）に示すように基材側嵌合部２１の溝に規制具側嵌合部２２の略板状構造体を嵌合させた形態があり、図１４に示すような基材２に設けた穴の形態と、図１５に示すような棒状の凸状構造物の寸法規制具３とを組み合わせると、図１３に示すように基材側嵌合部２１の穴に規制具側嵌合部２２の棒状の凸状構造体を嵌合させた形態があり、図１７に示すような基材２に設けた突起の形態と、図１８に示すような穴の凹状構造物の寸法規制具３とを組み合わせると、図１６に示すように基材側嵌合部２１の突起を規制具側嵌合部２２の穴の凹状構造体に嵌合させた形態がある。基材２と寸法規制部３との組み合わせは、図１、図１３及び図１６に示すような形態に限らず、長尺状の基材２の長手方向Ｌの寸法のばらつきを抑制可能な嵌合構造であればいずれの形態であってもよい。

次に、継手型構成部１２について説明する。継手型構成部１２は、図１、図２、図６、図７に示すように、基材２の長手方向Ｌの両端側を構成する離隔状態の基材部分１０、１１と、長手方向Ｌの任意の位置で前記離隔状態の両端側の基材部分１０、１１を連結する単数又は複数の継手型構成部１２とにより構成される。

単数の継手型構成部１２の基材２に対する配設形態の例としては、図１や図２に示すように、継手型構成部１２が長手方向Ｌに１か所で、かつ短手方向Ｓの両端にわたって形成している形態がある。また、複数の継手型構成部１２の基材２に対する配設形態の例としては、図６に示すように、長手方向Ｌに２か所で、かつ短手方向Ｓの両端にわたって形成している形態や、図７に示すように、長手方向Ｌに１か所で、かつ短手方向Ｓの両端にそれぞれ形成している形態がある。継手型構造部１２の基材２に対する配設形態は、限定するものでなく、継手型構造部１２が曲げ変形可能となる配設形態であればいずれの形態であってもよい。

次に、継手型構成部１２の構成について説明する。継手型構成部１２は、図４、図５、図８乃至図１１に示すように、両端側の基材部分１０、１１を連結する継手部５を構成している。前記継手部５は、図４等に示すように、両端側の基材部分１０、１１とのそれぞれの連結部位Ｋの位置を短手方向Ｓ又は厚み方向Ｔでずれた状態で連結し、又は、図５等に示すように、前記連結部位Ｋの位置を短手方向Ｓ及び厚み方向Ｔで正対させている場合は前記継手部５自体を屈曲形体としている。また、継手部５の両側には継手部５を曲げ変形可能にするための空隙６又は開口型空隙６ａが設けられている。

両端側の基材部分１０、１１とのそれぞれの連結部位Ｋの位置を短手方向Ｓ又は厚み方向Ｔでずれた状態で連結させたり、前記連結部位Ｋの位置を短手方向Ｓ及び厚み方向Ｔで正対させている場合は前記継手部５自体を屈曲形体とすることにより、継手部５を長手方向Ｌで曲げ変形させることができる。基材２が温度変化によって伸縮する際、継手部５が柔軟に曲げ変形することによって伸縮を吸収する。このため基材２全体が伸縮により反る等の有害な変形を起こすことを防止できる。

また、両側の基材部分１０、１１の連結部位Ｋは、継手型構成部１２の継手部５のみで連結させて両側の基材部分１０、１１同士を連続している部位が存在させないようにするために、図７に示すように、長手方向Ｌにおける前記継手型構成部１２の範囲であって短手方向Ｓで継手部５が存在しない範囲には両側の基材部分１０、１１同士を離隔させるための空隙６を設けている。

継手部５の形態の例を、継手部５と両側の基材部分１０、１１との連結部位Ｋの形態別に説明する。継手部５の形態は、継手部５の基材部材１０、１１との厚み関係、連結部位Ｋの短手方向Ｓ又は厚み方向Ｔの位置関係によって異なる。

まず、図４、図５、図８に示すように、継手部５の厚みが基材部分１０、１１の厚みと同じ場合と、図９乃至図１１に示すように、継手部５の厚みを基材部分１０、１１の厚みより薄くして異なる場合とがある。

継手部５の厚みが基材部分１０、１１の厚みと同じ場合で、連結部位Ｋを短手方向Ｓ又は厚み方向Ｔでずらした継手部５の形態は、例えば、図４に示すように連結部位Ｋを短手方向Ｓでずらして開口型空隙６ａを両側に配設した形態、図８（ａ）に示すように図４に示す継手部５を変形させて連結部位Ｋを短手方向Ｓでずらして開口型空隙６ａを両側に配設した形態、図８（ｃ）に示すように結部位Ｋを短手方向Ｓでずらした継手部５をＸ字型に形成して開口型空隙６ａと空隙６とを両側に配設した形態がある。これらの形態は例であって、継手部５の形態は長手方向に曲げ変形可能な形態であればよい。

次に、継手部５の厚みが基材部分１０、１１の厚みと同じ場合で、連結部位Ｋを短手方向Ｓ及び厚み方向Ｔで正対させている継手部５の形態は、例えば、図５に示すように連結部位Ｋの位置を短手方向Ｓで一致させて平面視で屈曲部を設けて略Ｕ字型とし開口型空隙６ａを両側に配設した形態、図８（ｂ）に示すように連結部位Ｋの位置を短手方向Ｓで一致させて平面視で屈曲部を設けて略Ｖ字型とし開口型空隙６ａを両側に配設した形態がある。これらの形態は例であって、継手部５の形態は長手方向に曲げ変形可能な形態であればよい。

次に、継手部５の厚みが基材部分１０、１１の厚みと異なる場合で、連結部位Ｋを短手方向Ｓ又は厚み方向Ｔでずらした継手部５の形態は、例えば、図１０に示すように継手部５の厚みを基材部分１０、１１の厚みより薄くし、連結部位Ｋを短手方向Ｓ及び厚み方向Ｔでずらして開口型空隙６ａを両側に配設した形態、図１１に示すように継手部５の厚みを基材部分１０、１１の厚みより薄くし、連結部位Ｋを基材部材１０の方を２ケ所とし基材部材１１の方を１か所とした平面視略Ｖ字型とし、連結部位Ｋを短手方向Ｓ及び厚み方向Ｔでずらして、開口型空隙６ａと空隙６とを両側にそれぞれ配設した形態がある。これらの形態は例であって、継手部５の形態は長手方向に曲げ変形可能な形態であればよい。

次に、継手部５の厚みが基材部分１０、１１の厚みと異なる場合で、連結部位Ｋを短手方向Ｓ及び厚み方向Ｔで正対させている継手部５の形態は、例えば、図９に示すように継手部５の厚みを基材部分１０、１１の厚みより薄くし、連結部位Ｋを短手方向Ｓ及び厚み方向Ｔで正対させて、平面視で屈曲部を設けて略Ｖ字型とし開口型空隙６ａを両側に配設した形態がある。これらの形態は例であって、継手部５の形態は長手方向に曲げ変形可能な形態であればよい。

次に、前記継手型構造部１２の継手部５の曲げ変形について図４又は図５で説明する。図４（ａ）及び図５（ａ）に合成樹脂発泡体からなる基材部分１０、１１の設計時の形態を示し、図４（ｂ）及び図５（ｂ）に合成樹脂発泡体からなる基材部分１０、１１が寸法的に拡張してきた場合の継手部５の曲げ変形状態を示し、図４（ｃ）及び図５（ｃ）に合成樹脂発泡体からなる基材部分１０、１１が寸法的に縮小してきた場合の継手部５の曲げ変形状態を示している。このように、継手部５の曲げ変形によって、合成樹脂発泡体からなる基材部分１０、１１の拡張又は縮小を寸法的に吸収することができる。これにより、基材部分１０、１１が盛り上がったりフレーム又はワイヤー３との隙が生じたりするのを防ぐことができ、合成樹脂発泡体からなる長尺部品１の長手方向Ｌの寸法精度を安定化させることができる。なお、前記長尺部品１の短手方向Ｓの寸法精度は、長さが短いので基材部分１０、１１の拡張又は縮小による影響は無視でき寸法精度は安定している。

次に、空隙６、６ａの幅ついて説明する。空隙６、６ａの幅は、予測される合成樹脂発泡体の成形時の寸法バラツキの最大寸法と同等以上とする。合成樹脂発泡体が成形後、フレーム又はワイヤー３が嵌設される溝４の寸法が前記フレーム又はワイヤー３の寸法より大きかった場合、長手方向Ｌに押し縮めるように作業者が力を加え調整するが、長さ調整部分の空隙６、６ａが押し付けられ空隙６、６ａの両端が接触して後は、さらに寸法を縮めることが困難であるからである。また継手型構造部１２は合成樹脂発泡体からなる長尺部品１に複数設けることができるため、空隙６、６ａの幅はその数に応じて按分することもできる。また、空隙６、６ａの周縁を形成する継手部５や基材部分１０、１１のコーナー部には、応力の集中を避けるためＲを付加することがより望ましい。

次に本発明の効果を実施例で説明する。実施例として想定した部品は乗用車の一体型リアシートバックである。発泡倍率３０倍の発泡ポリプロピレン型内発泡体を用い、車両組み付け時に車幅方向となる部品の長さを１，３００ｍｍとし、これに矩形形状の金属製パイプからなるフレームを収納する溝４を左右端から５０ｍｍ内側の位置へ設け、常温下で隙間なく嵌め込んだ。

また量産時の発泡ポリプロピレン型内発泡体の成形時の寸法バラツキを摸するため、あらかじめ長手方向Ｌの寸法を±０ｍｍ、+１０ｍｍ、−１０ｍｍとした試験体を準備し、長手方向Ｌの中心付近に２か所、発泡体の厚さ方向断面上で対向する２本の幅５ｍｍの空隙を配設した継手型構成部１２を加工して供試体とした。

それぞれの供試体には、嵌め込む枠体と同じ幅の溝４が設けられているが、供試体の長さが短い−１０ｍｍの場合には供試体を引き延ばすように、また長さが長すぎる+１０ｍｍの供試体の場合には継手型構成部１２に向かって押し付けるような力を作業者が加えることで、それぞれの供試体の溝４へフレーム又はワイヤー３を嵌め込むことができた。またこのような作業を行うことで、+１０ｍｍ、−１０ｍｍの供試体共に常温下での長さ寸法も標準寸法とすることができ長尺を有する合成樹脂発泡体の成形時の寸法バラツキを吸収することができた。

その後、このシートバックを模した供試体を摂氏８０度及び−３０度の環境下へ一定時間放置し、温度変化により生じる寸法の変化を観察した。同様の長さを有する発泡ポリプロピレン型内発泡体だけの単純な板状であれば摂氏８０度及び−３０度下で約±８ｍｍの伸縮が見られた。実際の量産を想定すれば、さらに合成樹脂発泡体成形時の寸法バラツキ±１０ｍｍが加わることになる。このような寸法差があれば周囲に隣接する他部品との間に隙間が生じたり、あるいは干渉して部品自体が変形することが予想され、実際の自動車部品としては成立が困難である。しかし、発泡体にスチール製フレームを収納する溝４を設け、フレームを隙間なく嵌め込んだ形態では、スチール製フレームを嵌め込む前の寸法が標準寸法、+１０ｍｍ、−１０ｍｍであるに係らずスチール製フレームが合成樹脂発泡体の伸縮を拘束し、常温中での寸法は設計通りにすることができ、また温度変化による伸縮も±３ｍｍ以下であった。十分に自動車部品として成立する寸法安定性を与えられることを確認した。

１ 長尺部品
２ 基材
３ 寸法規制具
５ 継手部
６ 空隙
６ａ 開口型空隙
１０ 基材部分
１１ 基材部分
１２ 継手型構成部
２１ 基材側嵌合部
２２ 規制具側嵌合部
２３ 連結部材
Ｋ 連結部位
Ｌ 長手方向
Ｓ 短手方向
Ｔ 厚み方向

Claims (2)

1. ＪＩＳ Ｋ７２２１−２（２００６）の曲げ試験における曲げ撓み量が２０ｍｍ以上、かつ２０ｍｍ撓み時の荷重が２〜１００Ｎの合成樹脂発泡体からなる長手方向と短手方向を有する基材と、
   前記基材の長手方向の両端部に形成した基材側嵌合部の内壁又は外壁に長手方向で隙間なく密着して嵌合させる規制具側嵌合部を有し、かつ前記規制具側嵌合部同士を長手方向の連結部材で連結させた、温度変化による寸法収縮が小さく剛性を有する材料からなる寸法規制具と、を備え、
   前記基材は、前記基材の長手方向の両端側を構成する離隔状態の基材部分と、長手方向の任意の位置で前記離隔状態の両端側の基材部分を連結する単数又は複数の継手型構成部とにより構成され、
   前記継手型構成部の継手部と前記両端側の基材部分とのそれぞれの連結部位の位置を短手方向又は厚み方向でずれた状態とし、又は、前記連結部位の位置を短手方向及び厚み方向で正対させている場合は前記継手部を屈曲形体とし、
   前記継手部が長手方向に曲げ変形することによって前記基材の長手方向の全長寸法が安定することを特徴とする合成樹脂発泡体からなる長尺部品。
2. 前記基材側嵌合部と前記規制具側嵌合部との嵌合形態が、第一の形態として前記基材の長手方向の両端部の基材側嵌合部である短手方向に形成された溝と、前記溝の内壁の長手方向の両壁面に隙間なく密着する前記規制具側嵌合部である略板状構造体との嵌合形態であり、第二の形態として前記基材の長手方向の両端部の基材側嵌合部である突起と、前記突起の外壁の長手方向の両面に隙間なく密着する前記規制具側嵌合部である凹部構造体との嵌合形態であり、又は、第三の形態として前記基材の長手方向の両端部の基材側嵌合部である穴と、前記穴の内壁の長手方向の両面に隙間なく密着する前記規制具側嵌合部である凸部構造体との嵌合形態からなることを特徴とする請求項１に記載の合成樹脂発泡体からなる長尺部品。

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