JP2019206317A - 樹脂製パネル - Google Patents

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克也 飯島
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Abstract

【課題】先細り形状を有する樹脂製パネルの、厚さが薄い部位の剛性を高めることが可能な樹脂製パネルを提供する。【解決手段】本発明によれば、スペーサー部材と、樹脂成形体を備える樹脂製パネルであって、前記スペーサー部材は、前記樹脂成形体によって被覆され、前記スペーサー部材は、発泡体と補強部材を備え、前記補強部材は、前記発泡体の側面に隣接して設けられ、前記補強部材は、表壁と、裏壁と、リブを備え、前記表壁及び裏壁は、それぞれ、前記樹脂成形体の内面に当接し、且つ前記側面から離れるにつれて前記表壁と裏壁の外面間の距離が狭まるように構成され、前記リブは、前記表壁及び裏壁の間に設けられる、樹脂製パネルが提供される。【選択図】図1

Description

本発明は、樹脂製パネルに関する。本発明の樹脂製パネルは、車両の荷室ボードなどとして利用可能である。
特許文献1には、樹脂成形体内に発泡体からなるスペーサー部材を内装して形成される樹脂製パネルが開示されている。
特開2000−218682号公報
ところで、樹脂製パネルの中には、端に向かって厚さが薄くなる先細り形状を有するものがある。このような樹脂製パネルに内装する発泡体も端に向かって厚さが薄くなることが好ましい。一般に、発泡体は、発泡ビーズを発泡成形することによって形成されるが、このような製法では、端に向かって厚さが薄くなる発泡体を精度よく製造することは容易ではない。このため、先細り形状を有する樹脂製パネルでは、厚さが薄い部位に発泡体が適切に配置されず、その部位での剛性が低くなりやすい。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、先細り形状を有する樹脂製パネルの、厚さが薄い部位の剛性を高めることが可能な樹脂製パネルを提供するものである。
本発明によれば、スペーサー部材と、樹脂成形体を備える樹脂製パネルであって、前記スペーサー部材は、前記樹脂成形体によって被覆され、前記スペーサー部材は、発泡体と補強部材を備え、前記補強部材は、前記発泡体の側面に隣接して設けられ、前記補強部材は、表壁と、裏壁と、リブを備え、前記表壁及び裏壁は、それぞれ、前記樹脂成形体の内面に当接し、且つ前記側面から離れるにつれて前記表壁と裏壁の外面間の距離が狭まるように構成され、前記リブは、前記表壁及び裏壁の間に設けられる、樹脂製パネルが提供される。
本発明の構成では、上記構成の補強部材を樹脂製パネルの厚さが薄い部位に配置することによって、厚さが薄い部位の剛性を高めることができる。
以下、本発明の種々の実施形態を例示する。
好ましくは、前記記載の樹脂製パネルであって、前記リブは、前記補強部材の長手方向に対して非平行に延びるように設けられる、樹脂製パネルである。
好ましくは、前記記載の樹脂製パネルであって、前記リブは、前記補強部材の長手方向に対する角度が60〜120度になるように延びる、樹脂製パネルである。
好ましくは、前記記載の樹脂製パネルであって、前記補強部材は、ヒンジ部を備え、前記ヒンジ部において前記補強部材を折り曲げることによって前記表壁及び裏壁が構成される、樹脂製パネルである。
好ましくは、前記記載の樹脂製パネルであって、前記補強部材は、前記発泡体に係合される、樹脂製パネルである。
好ましくは、前記記載の樹脂製パネルであって、前記発泡体は凹部を備え、前記補強部材は、前記凹部内に突出する係合突起を備える、樹脂製パネルである。
好ましくは、前記記載の樹脂製パネルであって、前記係合突起は、前記表壁及び前記裏壁のそれぞれから前記凹部内に向かって突出する表壁突起及び裏壁突起を備え、前記表壁突起の先端と前記裏壁突起の先端が直接接触するか、又は前記表壁突起の先端と前記裏壁突起の先端で前記発泡体を挟むように構成される、樹脂製パネルである。
好ましくは、前記記載の樹脂製パネルであって、前記補強部材は、前記係合突起が前記凹部に係合することによって、前記発泡体に対して位置決めされる、樹脂製パネルである。
好ましくは、前記記載の樹脂製パネルであって、前記補強部材は、前記係合突起と前記リブで前記発泡体を挟むことによって、前記発泡体に対して前記側面に垂直な方向に位置決めされる、樹脂製パネルである。
好ましくは、前記記載の樹脂製パネルであって、前記発泡体は凹部を備え、前記補強部材は、前記凹部内に向かって突出する爪突起を備え、前記爪突起は、前記凹部の内面に係合する爪部を有する、樹脂製パネルである。
好ましくは、前記記載の樹脂製パネルであって、前記補強部材は、前記表壁と前記裏壁の一方から突出する突出壁と、前記表壁と前記裏壁の他方に設けられた凹部を備え、前記突出壁が前記凹部に挿入されて前記リブが構成される、樹脂製パネルである。
好ましくは、前記記載の樹脂製パネルであって、前記補強部材は、前記補強部材の長手方向の端部の角が丸め又は面取りされている、樹脂製パネルである。
図1Aは、本発明の第1実施形態の樹脂製パネル1の斜視図であり、図1Bは、図1A中の領域Xの拡大図である。 図2Aは、図1から樹脂成形体2及び表皮材31を除いた状態の斜視図であり、図2Bは、図2A中の領域Xの拡大図である。 図3Aは、図2Aから補強部材4を除いた状態の斜視図であり、図3Bは、図3A中の領域Xの拡大図である。 図4Aは、補強部材4の斜視図であり、図4Bは、図4A中の領域Xの拡大図である。 図5Aは、補強部材4を発泡体3側から見た斜視図であり、図5Bは、図5A中の領域Xの拡大図である。 図6Aは、補強部材4を開いた状態の斜視図であり、図6Bは、図6A中の領域Xの拡大図である。 図7Aは、補強部材4の裏壁8の平面図であり、図7Bは、裏壁8を発泡体3に係合させた状態での、図7A中の領域Xに対応する部位の拡大図である。 図8Aは、裏壁8の突出壁8aを通り且つ突出壁8aに平行な面の断面図であり、図8Bは、裏壁8の裏壁突起8bを通り且つ突出壁8aに平行な面の断面図である。 図9Aは、図8A中のA−A断面図であり、図9Bは、図9A中の領域Xの拡大図である。 本発明の第1実施形態の樹脂製パネル1の製造に利用可能な成形機10の一例を示す図である。 図10中の金型21,22近傍の拡大断面図である。 図11の状態から樹脂シート23a,23bを減圧吸引した後の状態を示す断面図である。 図12の状態から樹脂シート23aにスペーサー部材9を溶着した後の状態を示す断面図である。 図13の状態から金型21,22を閉じた後の状態を示す断面図である。 本発明の第2実施形態の樹脂製パネル1の、図8Bに対応する断面図である。 本発明の第3実施形態の樹脂製パネル1の、図8Bに対応する断面図である。
以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴事項について独立して発明が成立する。
1.第1実施形態
1−1.樹脂製パネル1
図1〜図9に示すように、本発明の第1実施形態に係る樹脂製パネル1は、平面視において矩形状の樹脂成形体2に覆われたパネルである。
図1に示すように、樹脂製パネル1は、中空の樹脂成形体2と、スペーサー部材9を備える。スペーサー部材9は、発泡体3と、補強部材4を備える。発泡体3及び補強部材4で構成されるスペーサー部材9は、樹脂成形体2によって被覆されている。発泡体3の両面は、樹脂成形体2に溶着されている。樹脂成形体2の一面は、表皮材31で被覆されている。
樹脂成形体2は、表壁2fと、裏壁2rを備える。表壁2fと裏壁2rは、間隔をおいて対向している。表壁2fと裏壁2rの周囲は、周囲壁2sによって繋がれている。
図3Bに示すように、発泡体3には、凹部3aが設けられている。凹部3aは、発泡体3を貫通するように設けられている。発泡体3の製造方法は、特に限定されないが、一例では、発泡体3は、樹脂ビーズの発泡成形によって形成可能である。
補強部材4は、発泡体3の側面3bに隣接して配置されている。図4Bに示すように、補強部材4は、表壁7と裏壁8を備える。表壁7と裏壁8は、ヒンジ部4aで回動可能に連結されている。言い換えると、ヒンジ部4aで補強部材4を折り曲げることによって表壁7及び裏壁8が構成される。但し、表壁7と裏壁8は、互いに分離された別々の部材で構成してもよい。補強部材4は、射出成形等によって形成可能であり、樹脂で形成されることが好ましい。
図3B及び図8Aに示すように、発泡体3は、表壁7が当接する表壁当接面3dと、裏壁8が当接する裏壁当接面3eを有する。表壁当接面3dは、表壁7の厚さ分だけ、発泡体3の本体部3fのおもて面3gから凹んでおり、裏壁当接面3eは、裏壁8の厚さ分だけ、本体部3fの裏面3hから凹んでいる。このため、図8Aに示すように、補強部材4を発泡体3に装着した状態で、外面7dとおもて面3gが段差なくスムーズに繋がり、外面8dと裏面3hが段差なくスムーズに繋がっている。また、図8Aに示すように、表壁当接面3dと裏壁当接面3eの間の部位3iは、表壁7と裏壁8で挟まれている。
図1Bに示すように、表壁7及び裏壁8は、それぞれ、樹脂成形体2の内面に当接し、且つ発泡体3の側面3bから離れるにつれて表壁7と裏壁8の外面間の距離が狭まるように構成されている。つまり、補強部材4は、発泡体3の側面3bから離れるにつれて厚さが薄くなる先細り形状になっている。また、樹脂成形体2の表壁2f及び裏壁2rがそれぞれ、補強部材4の表壁7及び裏壁8に当接するので、樹脂製パネル1の外形も先細り形状になっている。また、補強部材4は、好ましくは、表壁2fと裏壁2rの内面間の距離が10mm未満になる位置に設けることが好ましい。発泡体3の暑さを10mm未満にすることは製造上容易ではないので、このような位置に補強部材4を配置して樹脂製パネル1の剛性を高めることの技術的意義が顕著である。このため、補強部材4の表壁7と裏壁8の外面間の距離H(図8Aに図示)は、10mm未満が好ましく、8mm未満がさらに好ましく、6mm未満がさらに好ましい。
図5〜図7に示すように、表壁7と裏壁8の間には、リブ5と係合突起6が設けられている。リブ5は、補強部材4の長手方向に対して非平行に延びるように設けられている。このような方向に延びるリブ5を設けることで、図1Aの矢印F方向に加わる荷重に対して樹脂製パネル1の剛性が高められる。
図7Bに示すように、リブ5は、補強部材4の長手方向Lに対する角度が60〜120度になるように延びることが好ましい。この角度は、具体的には例えば、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120度であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。本実施形態では、リブ5は、補強部材4の長手方向に対して垂直に延びている。係合突起6は、補強部材4の長手方向に対して平行に延びるように設けられている。
各係合突起6に対応して、一対のリブ5が設けられており、各リブ5は、係合突起6の端部の近傍に隣接した位置に設けられている。このように係合突起6と一対のリブ5が組となって配置されることによって、任意の方向からの荷重に対する剛性が高められている。
図9Bに示すように、リブ5は、裏壁8から突出する突出壁8aが、表壁7に設けられた凹部7aに挿入されることによって構成されている。突出壁8aが凹部7aに圧入されることによって表壁7及び裏壁8が連結されて開かないようになっている。凹部7aは、表壁7から突出する突出壁7eに設けられている。
図8Bに示すように、係合突起6は、表壁7及び裏壁8のそれぞれから凹部3a内に向かって突出する表壁突起7b及び裏壁突起8bを備える。これによって、補強部材4が発泡体3に係合される。表壁突起7bの先端と裏壁突起8bの先端は、直接接触している。
図7Bに示すように、係合突起6と凹部3aは、補強部材4の長手方向Lの長さが等しいので、補強部材4の係合突起6が凹部3aに係合することによって、補強部材4が発泡体3に対して、特に補強部材4の長手方向に、位置決めされる。
また、図7B及び図8Bに示すように、リブ5が発泡体3の側面3bに当接しており、発泡体3の側面3b近傍の一部3cがリブ5と係合突起6によって挟まれる。このように、リブ5と係合突起6で発泡体3を挟むことによって、補強部材4が発泡体3に対して、側面3bに垂直な方向に位置決めされる。
図1Bに示すように、補強部材4は、長手方向の端部の角4bが丸められている。樹脂成形体2は、補強部材4の角4bを被覆する部位が丸められているので、補強部材4の角4bが丸められていることによって、補強部材4の端部を樹脂成形体2に近接させやすくなり、樹脂製パネル1の剛性を向上させることができる。なお、角4bは、丸める代わりに面取りしてもよい。
1−2.成形機の構成
次に、図10〜図11を用いて、本発明の第1実施形態の樹脂製パネル1の製造方法の実施に利用可能な成形機10について説明する。
成形機10は、樹脂供給装置14と、Tダイ18と、第1及び第2金型21,22を備える。樹脂供給装置14は、ホッパー12と、押出機13と、アキュームレータ17を備える。押出機13とアキュームレータ17は、連結管25を介して連結される。アキュームレータ17とTダイ18は、連結管27を介して連結される。以下、各構成について詳細に説明する。
<ホッパー12,押出機13>
ホッパー12は、原料樹脂11を押出機13のシリンダ13a内に投入するために用いられる。原料樹脂11の形態は、特に限定されないが、通常は、ペレット状である。原料樹脂は、例えばポリオレフィンなどの熱可塑性樹脂であり、ポリオレフィンとしては、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体及びその混合物などが挙げられる。原料樹脂11は、ホッパー12からシリンダ13a内に投入された後、シリンダ13a内で加熱されることによって溶融されて溶融樹脂になる。また、シリンダ13a内に配置されたスクリューの回転によってシリンダ13aの先端に向けて搬送される。スクリューは、シリンダ13a内に配置され、その回転によって溶融樹脂を混練しながら搬送する。スクリューの基端にはギア装置が設けられており、ギア装置によってスクリューが回転駆動される。
<アキュームレータ17、Tダイ18>
原料樹脂は、シリンダ13aの樹脂押出口から押し出され、連結管25を通じてアキュームレータ17内に注入される。アキュームレータ17は、シリンダ17aとその内部で摺動可能なピストン17bを備えており、シリンダ17a内に溶融樹脂11aが貯留可能になっている。そして、シリンダ17a内に溶融樹脂11aが所定量貯留された後にピストン17bを移動させることによって、連結管27を通じて溶融樹脂11aをTダイ18内に設けられたスリットから押し出して垂下させて溶融状態の第1及び第2樹脂シート23a,23bを形成する。
<金型21,22>
樹脂シート23a,23bは、金型21,22間に導かれる。図11に示すように、金型21には、多数の減圧吸引孔(不図示)が設けられており、樹脂シート23aを減圧吸引して金型21のキャビティ21bの内面21b1に沿った形状に賦形することが可能になっている。キャビティ21bを取り囲むようにピンチオフ部21dが設けられている。金型22には、多数の減圧吸引孔(不図示)が設けられており、樹脂シート23bを減圧吸引して金型22のキャビティ22bの内面22b1に沿った形状に賦形することが可能になっている。キャビティ22bを取り囲むようにピンチオフ部22dが設けられている。
1−3.樹脂製パネル1の製造方法
次に、図11〜図14を用いて、本発明の第1実施形態の樹脂製パネル1の製造方法について説明する。本実施形態の方法は、例えば、垂下工程、賦形工程、インサート工程、型閉じ工程を備える。
(1)垂下工程
垂下工程では、図11に示すように、金型21に表皮材31を取り付けた後、金型21,22間に、樹脂シート23a,23bを垂下する。本実施形態では、Tダイ18から押し出された樹脂シート23a,23bをそのまま使用するダイレクト減圧成形が行われるので、樹脂シート23a,23bは、成形前に室温にまで冷却されて固化されることがなく、固化された樹脂シート23a,23bが成形前に加熱されることもない。
(2)賦形工程
賦形工程では、図11〜図12に示すように、金型21によって表皮材31及び樹脂シート23aを減圧吸引して金型21のキャビティ21bの内面21b1に沿った形状に賦形し、金型22によって樹脂シート23bを減圧吸引して金型22のキャビティ22bの内面22b1に沿った形状に賦形する。樹脂シート23a,23bを賦形するタイミングは、ずれていてもよく、例えば、インサート工程の後に樹脂シート23bを賦形したり、型閉じ工程において樹脂シート23bを賦形したりしてもよい。
(3)インサート工程
インサート工程では、図12〜図13に示すように、発泡体3に補強部材4を装着して構成されたスペーサー部材9を樹脂シート23aに溶着させる。スペーサー部材9は、不図示の治具を用いて、樹脂シート23a,23bの間に配置し、樹脂シート23aに向かって移動させることによって、樹脂シート23aに溶着させる。治具は、治具に設けられた吸盤等により、スペーサー部材9を吸引することで、スペーサー部材9を支持する。樹脂シート23aの熱によって発泡体3が溶融されることによってスペーサー部材9が樹脂シート23aに溶着される。その後、治具を図中の右方向に後退させる。
スペーサー部材9を樹脂シート23a,23bの間に配置するタイミングは限定されず、垂下工程又は賦形工程において樹脂シート23a,23bの間に配置してもよい。また、スペーサー部材9を樹脂シート23bに先に溶着させてもよい。
(4)型閉じ工程
型閉じ工程では、図13〜図14に示すように、金型21,22を閉じる。これにより、ピンチオフ部21d,22dに隣接した部位において樹脂シート23a,23bが互いに溶着される。この際に、スペーサー部材9が樹脂シート23bに溶着される。
次に、金型21,22から成形体を取り出し、ピンチオフ部21d,22dの外側のバリ26を除去すると、図1に示す樹脂製パネル1が得られる。
2.第2実施形態
図15を用いて、本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に類似しており、補強部材4の構成の違いが主な相違点である。以下、相違点を中心に説明する。
本実施形態では、表壁7には、爪突起7cが設けられている。爪突起7cは、凹部3aに向かって突出し、爪突起7cに設けられた爪部7c1が凹部3aの内面3a1に係合する。これによって、補強部材4がより強固に発泡体3に係合される。
3.第3実施形態
図16を用いて、本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に類似しており、発泡体3及び補強部材4の構成の違いが主な相違点である。以下、相違点を中心に説明する。
本実施形態では、凹部3aは、貫通孔ではなく、表壁側凹部3afと、裏壁側凹部3arで構成される。表壁突起7b及び裏壁突起8bは、それぞれ、表壁側凹部3af及び裏壁側凹部3arに向かって突出し、表壁側凹部3af及び裏壁側凹部3arの底において発泡体3に当接する。従って、表壁突起7bの先端と裏壁突起8bの先端で発泡体3が挟まれる。このような形態でも、補強部材4が発泡体3に係合及び位置決め可能である。
4.その他実施形態
・凹部7aを省略して別の手段によって表壁7と裏壁8を連結するようにしてもよい。
・リブ5は、表壁7から突出する突出壁が、裏壁8に設けられた凹部に挿入されることによって構成されるようにしてもよい。
・リブ5は、表壁7と裏壁8のそれぞれから突出する突出壁の先端を当接させて構成してもよい。
1 :樹脂製パネル
2 :樹脂成形体
2f :表壁
2r :裏壁
2s :周囲壁
3 :発泡体
3a :凹部
3a1 :内面
3af :表壁側凹部
3ar :裏壁側凹部
3b :側面
3c :一部
3d :表壁当接面
3e :裏壁当接面
3f :本体部
3g :おもて面
3h :裏面
3i :部位
4 :補強部材
4a :ヒンジ部
4b :角
5 :リブ
6 :係合突起
7 :表壁
7a :凹部
7b :表壁突起
7c :爪突起
7c1 :爪部
7d :外面
7e :突出壁
8 :裏壁
8a :突出壁
8b :裏壁突起
8d :外面
9 :スペーサー部材
10 :成形機
11 :原料樹脂
11a :溶融樹脂
12 :ホッパー
13 :押出機
13a :シリンダ
14 :樹脂供給装置
17 :アキュームレータ
17a :シリンダ
17b :ピストン
18 :Tダイ
21 :第1金型
21b :キャビティ
21b1 :内面
21d :ピンチオフ部
22 :第2金型
22b :キャビティ
22b1 :内面
22d :ピンチオフ部
23a :第1樹脂シート
23b :第2樹脂シート
25 :連結管
26 :バリ
27 :連結管
31 :表皮材
L :長手方向

Claims (12)

  1. スペーサー部材と、樹脂成形体を備える樹脂製パネルであって、
    前記スペーサー部材は、前記樹脂成形体によって被覆され、
    前記スペーサー部材は、発泡体と補強部材を備え、
    前記補強部材は、前記発泡体の側面に隣接して設けられ、
    前記補強部材は、表壁と、裏壁と、リブを備え、
    前記表壁及び裏壁は、それぞれ、前記樹脂成形体の内面に当接し、且つ前記側面から離れるにつれて前記表壁と裏壁の外面間の距離が狭まるように構成され、
    前記リブは、前記表壁及び裏壁の間に設けられる、樹脂製パネル。
  2. 請求項1に記載の樹脂製パネルであって、
    前記リブは、前記補強部材の長手方向に対して非平行に延びるように設けられる、樹脂製パネル。
  3. 請求項2に記載の樹脂製パネルであって、
    前記リブは、前記補強部材の長手方向に対する角度が60〜120度になるように延びる、樹脂製パネル。
  4. 請求項1〜請求項3の何れか1つに記載の樹脂製パネルであって、
    前記補強部材は、ヒンジ部を備え、
    前記ヒンジ部において前記補強部材を折り曲げることによって前記表壁及び裏壁が構成される、樹脂製パネル。
  5. 請求項1〜請求項4の何れか1つに記載の樹脂製パネルであって、
    前記補強部材は、前記発泡体に係合される、樹脂製パネル。
  6. 請求項5に記載の樹脂製パネルであって、
    前記発泡体は凹部を備え、
    前記補強部材は、前記凹部内に突出する係合突起を備える、樹脂製パネル。
  7. 請求項6に記載の樹脂製パネルであって、
    前記係合突起は、前記表壁及び前記裏壁のそれぞれから前記凹部内に向かって突出する表壁突起及び裏壁突起を備え、
    前記表壁突起の先端と前記裏壁突起の先端が直接接触するか、又は前記表壁突起の先端と前記裏壁突起の先端で前記発泡体を挟むように構成される、樹脂製パネル。
  8. 請求項6又は請求項7に記載の樹脂製パネルであって、
    前記補強部材は、前記係合突起が前記凹部に係合することによって、前記発泡体に対して位置決めされる、樹脂製パネル。
  9. 請求項6〜請求項8の何れか1つに記載の樹脂製パネルであって、
    前記補強部材は、前記係合突起と前記リブで前記発泡体を挟むことによって、前記発泡体に対して前記側面に垂直な方向に位置決めされる、樹脂製パネル。
  10. 請求項1〜請求項9の何れか1つに記載の樹脂製パネルであって、
    前記発泡体は凹部を備え、
    前記補強部材は、前記凹部内に向かって突出する爪突起を備え、
    前記爪突起は、前記凹部の内面に係合する爪部を有する、樹脂製パネル。
  11. 請求項1〜請求項10の何れか1つに記載の樹脂製パネルであって、
    前記補強部材は、前記表壁と前記裏壁の一方から突出する突出壁と、前記表壁と前記裏壁の他方に設けられた凹部を備え、
    前記突出壁が前記凹部に挿入されて前記リブが構成される、樹脂製パネル。
  12. 請求項1〜請求項11の何れか1つに記載の樹脂製パネルであって、
    前記補強部材は、前記補強部材の長手方向の端部の角が丸め又は面取りされている、樹脂製パネル。
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