JP2021112827A - Molding structure and method for manufacturing molding structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、成形構造体及び成形構造体の製造方法に関する。 The present invention relates to a molded structure and a method for manufacturing the molded structure.
従来、熱可塑性樹脂と繊維を混合してなる基材に対して樹脂成形体を一体的に成形した成形構造体が知られている。下記特許文献1では、一対の成形型により基材を成形した後、その成形型の内部に溶融した樹脂を射出するという樹脂成形体の製造方法が記載されている。基材上に射出された溶融樹脂は、基材を構成する熱可塑性樹脂と混ざり合う。この結果、樹脂成形体は基材に対して接合される。
Conventionally, a molded structure in which a resin molded body is integrally molded with a base material formed by mixing a thermoplastic resin and fibers is known.
ところで、板状の基材と樹脂成形体を一体的に成形した成形構造体としては、基材の端面に対して樹脂成形体を接合させる構成が考えられる。このような樹脂成形体の製造過程では、基材と樹脂成形体の成形収縮率の差に起因して応力が発生し、成形構造体が反ってしまったり、外形形状に凹凸が生じたりすることが懸念される。 By the way, as a molded structure in which a plate-shaped base material and a resin molded body are integrally molded, a configuration in which the resin molded body is bonded to the end face of the base material can be considered. In the manufacturing process of such a resin molded body, stress is generated due to the difference in molding shrinkage between the base material and the resin molded body, and the molded structure is warped or the outer shape is uneven. Is a concern.
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、反りの発生や外形形状の凹凸の発生を抑制可能な成形構造体、及びそのような成形構造体の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been completed based on the above circumstances, and provides a molded structure capable of suppressing the occurrence of warpage and the occurrence of irregularities in the outer shape, and a method for manufacturing such a molded structure. The purpose is.
上記課題を解決するための手段として、本明細書によって開示される成形構造体は、繊維及び熱可塑性樹脂を含む板状の基材本体部と、熱可塑性樹脂を含み、前記基材本体部の周囲の少なくとも一部に配設され、前記基材本体部と接合される樹脂成形体と、を備え、前記樹脂成形体の内部には、繊維及び熱可塑性樹脂を含む板状の基材副体部が埋設されていることを特徴とする。 As a means for solving the above problems, the molded structure disclosed by the present specification includes a plate-shaped base material main body portion containing a fiber and a thermoplastic resin, and a base material main body portion containing a thermoplastic resin. A resin molded body disposed in at least a part of the periphery and bonded to the base material main body is provided, and a plate-shaped base material sub-body containing fibers and a thermoplastic resin is inside the resin molded body. The feature is that the part is buried.
一般に、熱可塑性樹脂を含む樹脂成形体の収縮率は、繊維及び熱可塑性樹脂を含む基材本体部よりも大きい。そして、樹脂成形体は基材本体部の周囲に配設され、基材本体部と接合されている。そのため、成形構造体が冷却される過程において、基材本体部は周囲に配設された樹脂成形体から締め付けられることになる。この結果、成形構造体の内部に応力が発生して反りが生じてしまう。 Generally, the shrinkage rate of the resin molded product containing the thermoplastic resin is larger than that of the base material main body containing the fiber and the thermoplastic resin. Then, the resin molded body is arranged around the base material main body portion and is joined to the base material main body portion. Therefore, in the process of cooling the molded structure, the base material main body is tightened from the resin molded body arranged around it. As a result, stress is generated inside the molded structure and warpage occurs.
そこで、樹脂成形体の内部に繊維及び熱可塑性樹脂を含む基材副体部を埋設して、樹脂成形体の一部を基材副体部に置き換えると、基材副体部が埋設された樹脂成形体は収縮率が小さくなる。これにより、収縮率の差に起因する締め付けが緩和されて発生する応力が減少するため、成形構造体の反りを抑制することができる。 Therefore, when a base material sub-body portion containing fibers and a thermoplastic resin was embedded inside the resin molded body and a part of the resin molded body was replaced with the base material sub-body part, the base material sub-body part was embedded. The shrinkage of the resin molded product is small. As a result, the tightening caused by the difference in shrinkage rate is relaxed and the stress generated is reduced, so that the warpage of the molded structure can be suppressed.
上記構成において、前記基材本体部は、平面に視て外側に突出する基材角部を有し、前記樹脂成形体は、前記基材角部と対向する位置に、平面に視て外側に突出する樹脂角部を有し、前記基材副体部は、前記基材角部と、これに対向する前記樹脂角部と、の間に埋設されているものとすることができる。 In the above configuration, the base material main body portion has a base material corner portion that projects outward when viewed in a plane, and the resin molded body is located at a position facing the base material corner portion when viewed in a plane and outward. It has a protruding resin corner portion, and the base material subbody portion can be embedded between the base material corner portion and the resin corner portion facing the base material corner portion.
樹脂成形体の内部に基材副体部が埋設されていない場合には、基材本体部との収縮率の差により、特に樹脂角部において他の箇所よりも収縮量が多くなる。その結果、樹脂角部とそれ以外の部分とで、樹脂成形体の外形形状に凹凸が発生してしまう。そこで、このような構成とすれば、基材副体部が埋設されている樹脂成形体は収縮率が小さくなり、樹脂成形体の外形形状、つまり成形構造体の外形形状における凹凸の発生を抑制できる。 When the base material sub-body portion is not embedded inside the resin molded body, the amount of shrinkage is larger than that of other portions, especially at the resin corner portion, due to the difference in shrinkage rate from the base material main body portion. As a result, unevenness is generated in the outer shape of the resin molded body between the resin corner portion and the other portion. Therefore, with such a configuration, the shrinkage rate of the resin molded body in which the base material sub-body portion is embedded becomes small, and the occurrence of unevenness in the outer shape of the resin molded body, that is, the outer shape of the molded structure is suppressed. can.
上記構成において、前記基材本体部は、全体として矩形をなしており、前記基材副体部は、隣り合う前記基材角部とこれらに対向するそれぞれの前記樹脂角部と、の間に埋設されるものとすることができる。 In the above configuration, the base material main body portion has a rectangular shape as a whole, and the base material subbody portion is between the adjacent base material corner portions and the respective resin corner portions facing them. It can be buried.
このような構成によれば、隣り合う樹脂角部において、基材副体部の並び方向に沿う方向の収縮が特に抑制されるため、成形構造体の反り及び外形形状における凹凸の発生を抑制できる。 According to such a configuration, shrinkage in the direction along the alignment direction of the base material sub-body portions is particularly suppressed in the adjacent resin corner portions, so that warpage of the molded structure and occurrence of unevenness in the outer shape can be suppressed. ..
上記構成において、前記基材副体部は、前記基材本体部と一続きに形成されているものとすることができる。 In the above configuration, the base material sub-body portion may be formed in succession with the base material main body portion.
このような構成によれば、基材本体部と基材副体部の相対変位は抑制されるため、成形空間内での相対的な位置決めが容易になり、位置ずれの発生が抑制される。さらに、基材本体部及び基材副体部を別個の部品ではなく1つの部品として取り扱うことができるため、部品点数が削減されて工程設計が容易になる。 According to such a configuration, since the relative displacement between the base material main body portion and the base material sub-body portion is suppressed, the relative positioning in the molding space is facilitated, and the occurrence of misalignment is suppressed. Further, since the base material main body and the base material sub-body can be handled as one part instead of a separate part, the number of parts is reduced and the process design becomes easy.
また、上記課題を解決するための手段として本明細書で開示される成形構造体の製造方法は、プレボードを成形するプレボード成形工程と、前記プレボード成形工程の後に実行され、前記プレボードを成形型によりプレス成形して前記基材本体部及び前記基材副体部を成形するプレス成形工程と、前記プレス成形工程の後に実行され、閉じた前記成形型の内部の成形空間に溶融した熱可塑性樹脂を射出して、前記基材本体部を囲むように前記樹脂成形体を成形する射出成形工程と、を備え、前記基材副体部は、前記射出成形工程において前記樹脂成形体の内部に埋設されることに特徴を有する。 Further, the method for manufacturing a molded structure disclosed in the present specification as a means for solving the above problems is executed after a preboard molding step for molding a preboard and the preboard molding step, and the preboard is molded by a molding die. A press molding step of press molding to form the base material main body portion and the base material subbody portion, and a thermoplastic resin executed after the press molding step and melted in a molding space inside the closed molding die. It includes an injection molding step of injecting and molding the resin molded body so as to surround the base material main body portion, and the base material subbody portion is embedded inside the resin molded body in the injection molding step. It is characterized by being.
プレボード成形工程において成形されたプレボードを、開いた成形型の間に配設してから成形型を閉じると、成形空間内において基材本体部及び基材副体部が成形される(プレス成形工程)。次いで、成形空間内に溶融した熱可塑性樹脂を射出すると、樹脂成形体が成形されるとともに、樹脂成形体、基材本体部、及び基材副体部からなる成形構造体が一体的に成形される。このとき、樹脂成形体は基材本体部を囲むように成形され、かつ、基材副体部は樹脂成形体の内部に埋設されている。これにより、基材本体部を囲む樹脂成形体の一部が基材副体部に置き換えられて成形収縮率が小さくなり、成形構造体の反りの発生や外形形状における凹凸の発生を抑制することができる。 When the pre-board molded in the pre-board molding step is placed between the open molding dies and then the molding die is closed, the base material main body and the base material sub-body are molded in the molding space (press molding step). ). Next, when the molten thermoplastic resin is injected into the molding space, the resin molded body is molded, and the molded structure composed of the resin molded body, the base material main body, and the base material subbody is integrally molded. NS. At this time, the resin molded body is molded so as to surround the base material main body portion, and the base material subbody portion is embedded inside the resin molded body portion. As a result, a part of the resin molded body surrounding the main body of the base material is replaced with the sub-body part of the base material to reduce the molding shrinkage rate, and it is possible to suppress the occurrence of warpage of the molded structure and the occurrence of unevenness in the outer shape. Can be done.
上記構成では、前記プレボード成形工程において、前記基材本体部に相当する部分と前記基材副体部に相当する部分とが一続きの1つの部品として成形されるものとすることができる。 In the above configuration, in the pre-board molding step, the portion corresponding to the base material main body portion and the portion corresponding to the base material subbody portion can be molded as one continuous part.
このような構成の製造方法によれば、基材本体部と基材副体部の相対変位が抑制されるため、成形空間内での相対的な位置決めが容易になり、かつ、位置ずれが抑制される。さらに、基材本体部及び基材副体部を別個の部品ではなく1つの部品として取り扱うことができるため、部品点数が削減されて工程設計が容易になる。 According to the manufacturing method having such a configuration, the relative displacement between the base material main body and the base material subbody is suppressed, so that the relative positioning in the molding space is facilitated and the misalignment is suppressed. Will be done. Further, since the base material main body and the base material sub-body can be handled as one part instead of a separate part, the number of parts is reduced and the process design becomes easy.
本発明によれば、反りの発生や外形形状における凹凸の発生を抑制可能な成形構造体を実現できる。また、そのような成形構造体の製造方法を提供できる。 According to the present invention, it is possible to realize a molded structure capable of suppressing the occurrence of warpage and the occurrence of unevenness in the outer shape. Further, it is possible to provide a method for manufacturing such a molded structure.
<実施形態>
本発明の一実施形態を図1から図15に基づいて説明する。本実施形態では、成形構造体として車両用のピラーガーニッシュ20を例示する。なお、各図に示した矢印FR及びRRの方向はそれぞれ前方(車両進行方向)及び後方を示し、矢印IN及びOUTの方向はそれぞれ車内側及び車外側の方向を示し、矢印UP及びDWの方向はそれぞれ上方及び下方を示す。
<Embodiment>
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 15. In this embodiment, a
ピラーガーニッシュ20は、車室の側壁に配設されているセンターピラー(Bピラー)に対して車室内側から取り付けられる車両用内装材(乗物用内装材の一例)である。ピラーガーニッシュ20は、図1に示すように、乗員と対向する面を構成する主壁部21と、主壁部21における両側の端部(車両前後方向における両端部)にそれぞれ設けられた一対の側壁部25,26と、を備える。本実施形態において例示するピラーガーニッシュ20は車室の右側に配されるものであるが、車室の左側にも同様の構成を備えるものとする。
The
主壁部21は、上下方向に長い板状をなし、その中央部には、スライドプレートを車内側に露出させるための開口部24が形成されている。なお、スライドプレートにはシートベルトを挿通させるショルダーベルトアンカーが取り付けられる。主壁部21の下端部には、ピラーガーニッシュ20をセンターピラーに取り付けるための一対の取付片22が設けられている。主壁部21の上端部の裏面(車外側の面)には、クリップ座51が車外側に突出する形で形成されている。クリップ座51は、センターピラーに備わるクリップと係合させることができ、これによりピラーガーニッシュ20がセンターピラーによって保持される。
The
図1及び図1のA−A断面である図2に示すように、側壁部25は、主壁部21の前側の側端から車外側に立ち上がるものとされ、側壁部26は、主壁部21の後側の側端部から車外側に立ち上がるものとされる。また、側壁部25,26の各裏面には、上下方向に並ぶ複数の補強リブ49が形成されている。さらに、側壁部25,26の各裏面には、側壁部25,26の各側端部に沿って延びる延設リブ50が形成されている。延設リブ50は、上下方向に並ぶ複数の補強リブ49を連結する形で設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, which is a cross section taken along the line AA of FIG. 1, the
また、ピラーガーニッシュ20は、繊維及び熱可塑性樹脂を含む部分である基材本体部31と、熱可塑性樹脂によって構成されている樹脂成形体40と、を備えている。図1においては、ピラーガーニッシュ20のうち、樹脂成形体40が占める部分を網掛けで図示している。基材本体部31はプレス成形によって成形され、樹脂成形体40は射出成形によって成形される。
Further, the
基材本体部31に用いられる繊維としては、例えばケナフ繊維が用いられるが、繊維の種類はこれに限定されず、木質繊維、ガラス繊維や炭素繊維等を用いてもよい。また、基材本体部31において、繊維は熱可塑性樹脂により結着されている。基材本体部31に用いられる熱可塑性樹脂は、ポリプロピレンを例示することができ、樹脂成形体40に用いられる熱可塑性樹脂は、ポリプロピレンを例示することができるが、これらに限定されない。なお、基材本体部31、樹脂成形体40、及び後述する基材副体部32に用いられる熱可塑性樹脂は、同一の材質であってもよいし、それぞれ異なる材質であってもよい。また、基材本体部31と基材副体部32に含まれる繊維についても、同一の材質であってもよいし、それぞれ異なる材質であってもよい。
As the fiber used for the base material
本実施形態における基材本体部31は、基材副体部32とは一続きに、かつ一体的にプレス成形されており、両者は併せて基材30を構成している。基材30の全体図を図3に示す。基材本体部31は、全体としては矩形であり、4つの頂点に相当する部分は基材角部37とされる。また、基材本体部31は、車内側が凸になる形で折り曲げられており、主壁部21の大部分(上端部及び下端部を除いた部分)を構成する基材主壁部34と、側壁部25の大部分(上端部、下端部及び側端部以外の部分)を構成する基材側壁部35と、側壁部26の大部分(上端部、下端部及び側端部以外の部分)を構成する基材側壁部36と、を備える。
The base material
基材側壁部35は、図1のA−A断面である図2に示すように、基材主壁部34に対して屈曲する形で基材主壁部34の前端部(図2では左側、主壁部21の端部)から車外側に立ち上がる形態をなしている。また、基材側壁部36は、基材主壁部34に対して屈曲する形で基材主壁部34の後端部から車外側に立ち上がる形態をなしている。
As shown in FIG. 2, which is a cross section taken along the line AA of FIG. 1, the base material
基材本体部31が有する4つの基材角部37には、基材副体部32がそれぞれ一続きに延設されている。基材副体部32は、基材本体部31よりも小さな略矩形をなす部分である。本実施形態において基材副体部32は基材本体部31と一続きになっており、これらの材質(繊維及び熱可塑性樹脂)は同一となっているが、基材本体部31と基材副体部32とが一続きに形成されておらず別個の部品であってもよいし、異なる材質の繊維及び熱可塑性樹脂からなるものであってもよい。
The base
樹脂成形体40は、図1に示すように、板状をなす樹脂板状部43、クリップ座51、補強リブ49、延設リブ50、取付片22を構成するものとされる。樹脂板状部43は、ピラーガーニッシュ20において基材本体部31及び基材副体部32を取り囲むように周設されており、かつ、これらと接合されている。したがって、ピラーガーニッシュ20の周端部は樹脂板状部43(樹脂成形体40)により構成されている。
As shown in FIG. 1, the resin molded
具体的には、樹脂板状部43は、主壁部21の上端部を構成する主壁上端部44Aと、主壁部21の下端部を構成する主壁下端部44Bと、側壁部25の上端部を構成する側壁上端部45Aと、側壁部25の下端部を構成する側壁下端部45Bと、側壁部26の上端部を構成する側壁上端部46Aと、側壁部26の下端部を構成する側壁下端部46Bと、側壁部25における車外側の端部の大部分を構成する側壁前端部55と、側壁部26における車外側の端部の大部分を構成する側壁後端部56と、を備える。そして、主壁下端部44B、側壁下端部45B、及び側壁下端部46Bは、下部側部分が上部側部分に対して車外側に位置ずれして配された段差状をなしている。
Specifically, the resin plate-shaped
したがって、各基材角部37からそれぞれ延設される各基材副体部32は、側壁上端部45A、側壁下端部45B、側壁上端部46A、側壁下端部46Bにおいてそれぞれ1つずつが埋設されていることになる。
Therefore, each base
側壁後端部56は、図1及び図2に示すように、上下方向に沿って延び、側壁上端部46Aと側壁下端部46Bとを繋ぐものとされる。側壁後端部56は、基材側壁部36における車外側の端面36Aに沿って延び、端面36Aに対して接合されている。つまり、側壁部26は、側壁上端部46Aと、側壁下端部46Bと、側壁後端部56と、を備える。なお、側壁部25も側壁部26と同様の構成であり、側壁上端部45Aと、側壁下端部45Bと、側壁前端部55と、を備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the side wall
次に、本実施形態に係るピラーガーニッシュ20を成形するための成形装置70について説明する。成形装置70は、図11に示すように、成形型71と、射出装置78と、を備える。成形型71は、コア型72と、キャビ型73と、スライド型74と、を備える。コア型72及びキャビ型73は対向配置され、駆動装置(例えば、電動モータ、エアシリンダ、油圧シリンダ等)によって接近又は離隔させることができる。これにより、コア型72及びキャビ型73の型閉じ及び型開きが可能な構成となっている。射出装置78は、成形型71に設けられたゲート76A,76B,76C(ゲート76Aは図1参照)に溶融樹脂を圧送して成形空間S1、S2に溶融樹脂を射出するための装置である。
Next, a
図12に示す型閉じ状態では、コア型72、キャビ型73、スライド型74によって、基材30を成形するための成形空間S1、及び樹脂成形体40を成形するための成形空間S2が形成される。射出装置78(図11参照)から供給された溶融樹脂はゲート76A,76B,76Cを介して、成形空間S2に射出される構成となっている。なお、図11から図15において、射出装置78は図示省略している。
In the mold closed state shown in FIG. 12, the
次に、本実施形態に係るピラーガーニッシュ20の製造方法について説明する。本実施形態に係るピラーガーニッシュ20の製造方法は、成形前の基材30であるプレボードP1を成形するプレボード成形工程S10と、プレボードP1をコア型72及びキャビ型73によってプレス成形して基材30とするプレス成形工程S20と、成形空間S2に溶融樹脂を射出することで基材30と接合される形で樹脂成形体40を成形する射出成形工程S30と、を備える。
Next, a method for manufacturing the
図10に示すように、プレボード成形工程S10では、繊維と熱可塑性樹脂からなる繊維マット80を一対のプレス型81によって加熱プレスする。これにより、繊維マット80が圧縮される。その後、繊維マット80に含まれる熱可塑性樹脂が冷却固化することで、プレボードP1が形成される。
As shown in FIG. 10, in the pre-board forming step S10, the
プレボード成形工程S10の後に実行されるプレス成形工程S20では、図11に示すように、まず加熱されて軟化したプレボードP1をコア型72、スライド型74及びキャビ型73の間に配置する。続いて、図12に示すように、コア型72とキャビ型73とを型閉じすることで、プレボードP1がコア型72、スライド型74及びキャビ型73の各成形面によってプレス成形される。これにより、成形型71によってプレス成形されたプレボードP1が成形空間S1の形状に倣う形状となり、基材30となる。なお、本実施形態に係る基材30は、図3に示すように、基材本体部31と基材副体部32が一続きに形成されたものである。
In the press forming step S20 executed after the preboard forming step S10, first, the heated and softened preboard P1 is arranged between the
プレス成形工程S20の後に実行される射出成形工程S30では、図13に示すように、コア型72、スライド型74及びキャビ型73によって基材30が挟持された状態で、基材30及び成形型71の双方によって構成された成形空間S2に溶融樹脂(例えばポリプロピレン等)が射出される。成形空間S2に溶融樹脂が充填される過程では、溶融樹脂が基材30との接触箇所において基材30の繊維の内部へと浸透する。これと同時に、繊維の内部に浸透した溶融樹脂は、基材30内部の軟化した熱可塑性樹脂と混ざり合い、渾然一体となる(混融される)。
In the injection molding step S30 executed after the press molding step S20, as shown in FIG. 13, the
具体的には、射出成形工程S30では、射出装置78から供給された溶融樹脂は成形型71に設けられた3箇所のゲート76A,76B,76Cから成形空間S2に射出される。図1では、各ゲート76A,76B,76Cを点で示すことで、樹脂成形体40と各ゲート76A,76B,76Cとの位置関係を図示している。図1に示すように、ゲート76Aは、成形空間S2のうち、主に主壁上端部44A、側壁上端部45A,46Aを成形するための成形空間S2に溶融樹脂を射出する。また、ゲート76B,76Cは、成形空間S2のうち、主に側壁前端部55、側壁後端部56、主壁下端部44B、側壁下端部45B、及び側壁下端部46Bを成形するための成形空間S2に溶融樹脂を供給する。
Specifically, in the injection molding step S30, the molten resin supplied from the
その後、溶融樹脂が冷却されると、成形空間S2に充填された溶融樹脂は、基材30と接合された樹脂成形体40となる。例えば、側壁前端部55及び側壁後端部56は、基材側壁部35,36の端面35A,36Aにそれぞれ接合された状態で成形される。
After that, when the molten resin is cooled, the molten resin filled in the molding space S2 becomes a resin molded
そして図14に示すように、スライド型74を移動させて、ピラーガーニッシュ20におけるアンダーカット部分(例えば延設リブ50)を型抜き可能な状態とし、図15に示すように、コア型72に設けられた押出ピン77によって、ピラーガーニッシュ20を押し出すことで、ピラーガーニッシュ20を型抜きすることができる。その後の工程で開口部24を設ける等の加工を行い、ピラーガーニッシュ20が完成する。
Then, as shown in FIG. 14, the
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。本実施形態に係るピラーガーニッシュ20は、繊維及び熱可塑性樹脂を含む板状の基材本体部31と、熱可塑性樹脂を含み、基材本体部31の周囲を囲むように配設され、基材本体部31と接合される樹脂成形体40と、を備え、樹脂成形体40の内部には、繊維及び熱可塑性樹脂を含む板状の基材副体部32が埋設されている。
Next, the operation and effect of this embodiment will be described. The pillar garnish 20 according to the present embodiment is arranged so as to surround a plate-shaped base material
一般に、熱可塑性樹脂を含む樹脂成形体40の成形収縮率は、繊維及び熱可塑性樹脂を含む基材本体部31よりも大きい。そして、本実施形態に係る樹脂成形体40は基材本体部31を取り囲むように周設され、基材本体部31と接合されている。このような構成では、熱可塑性樹脂が冷却される過程において、成形収縮率の差に起因する反りの発生や、外形形状における凹凸の発生が懸念される。
Generally, the molding shrinkage rate of the resin molded
ここで、反り及び外形形状における凹凸の発生について説明するため、ピラーガーニッシュ20の構成を単純な矩形板状としたモデルM10及びM20について図4から図9を参照して検討する。矩形板状の基材本体部M11と、その周囲を囲むように周設された同じく矩形板状の樹脂成形体M12からなるモデルを第1モデルM10(図4)とし、第1モデルM10と同様の基材本体部M21を有するが、樹脂成形体M22の一部が矩形板状の基材副体部M23に置き換えられたモデルを第2モデルM20(図7)とする。
Here, in order to explain the occurrence of warpage and unevenness in the outer shape, the models M10 and M20 in which the structure of the
基材本体部M11、M21及び基材副体部M23は、上述したピラーガーニッシュ20の基材本体部31等と同じく繊維及び熱可塑性樹脂を含む材料からなる。また、樹脂成形体M12及びM22も、樹脂成形体40と同じく熱可塑性樹脂を含む材料からなるものとする。
The base material main body portions M11 and M21 and the base material subbody portion M23 are made of a material containing fibers and a thermoplastic resin like the base material
第1モデルM10及び第2モデルM20はプレス成形及び射出成形によって成形され、溶融樹脂を射出した直後の冷却前の時点においては、図4及び図7に示すように基材本体部M11及び樹脂成形体M12はともに平面に視て正方形であり、反り及び外形形状における凹凸の発生はない。 The first model M10 and the second model M20 are molded by press molding and injection molding, and at the time point before cooling immediately after the molten resin is injected, the base material main body M11 and the resin molding are as shown in FIGS. 4 and 7. Both bodies M12 are square when viewed in a plane, and there is no warpage or unevenness in the outer shape.
しかし、第1モデルM10の場合、溶融樹脂の射出後冷却される過程において、基材本体部M11と樹脂成形体M12の成形収縮率の差により、基材本体部M11よりも、その周囲を囲む樹脂成形体M12の方がより多く収縮する。その結果、基材本体部M11が周囲を囲む樹脂成形体M12により締め付けられ、第1モデルM10の内部に応力が発生して図6に示すようにZ方向に大きな反りが生じてしまう。 However, in the case of the first model M10, in the process of cooling after the injection of the molten resin, due to the difference in the molding shrinkage between the base material main body M11 and the resin molded body M12, the surroundings thereof are surrounded more than the base material main body M11. The resin molded product M12 shrinks more. As a result, the base material main body M11 is tightened by the resin molded body M12 surrounding the periphery, stress is generated inside the first model M10, and a large warp occurs in the Z direction as shown in FIG.
一方、第2モデルM20の場合でも同様に、冷却の過程においては基材本体部M21よりもその周囲を囲む樹脂成形体M22の方がより多く収縮するため、第2モデルM20の内部に応力が発生する。しかし、第1モデルM10の樹脂成形体M12と比較すると、樹脂成形体M22はその一部が基材副体部M23に置き換えられているため、第1モデルM10と比べて収縮量は少なく、発生する応力は小さくなる。したがって、図9に示すように第1モデルM10と比べると反りの発生が抑制される。 On the other hand, in the case of the second model M20 as well, in the cooling process, the resin molded body M22 surrounding the base material body M21 contracts more than the base material main body M21, so that stress is applied to the inside of the second model M20. appear. However, as compared with the resin molded body M12 of the first model M10, since a part of the resin molded body M22 is replaced with the base material subbody portion M23, the amount of shrinkage is smaller than that of the first model M10, and the generation occurs. The stress to be applied becomes smaller. Therefore, as shown in FIG. 9, the occurrence of warpage is suppressed as compared with the first model M10.
よって、本実施形態に係るピラーガーニッシュ20においても、基材本体部31を取り囲むように周設される樹脂成形体40において、その内部に基材副体部32を埋設することで、基材副体部32がない場合と比べてピラーガーニッシュ20の内部に発生する応力が低減されるため、成形収縮率の差に起因する反りの発生が抑制されることになる。
Therefore, also in the
また、本実施形態に係るピラーガーニッシュ20では、基材本体部31は平面に視て外側に突出する基材角部37を有し、樹脂成形体40は、基材角部37と対向する位置に、平面に視て外側に突出する樹脂角部41を有し、基材副体部32は、基材角部37と、これに対向する樹脂角部41と、の間に埋設される。
Further, in the
ここで、ピラーガーニッシュ20の外形形状の変化について、上述したピラーガーニッシュ20を単純化したモデル(第1モデルM10及び第2モデルM20)を再度例に挙げて説明する。第1モデルM10は、図5に示すように、冷却後(実線)は冷却前(2点鎖線)よりも収縮して外形が小さくなる。特に、樹脂角部M15においては収縮量が大きいため、冷却前に正方形であった外形形状に凹凸が生じている。なぜならば、樹脂成形体M12の樹脂角部M15以外の部分よりも、樹脂角部M15の方が、その収縮方向(図5においてはX方向及びY方向)に配されている樹脂成形体M12の領域が多いため、収縮量も多くなるからである。
Here, the change in the outer shape of the
一方、基材副体部M23を有する第2モデルM20でも同様に、図8に示すように、冷却後(実線)は冷却前(2点鎖線)よりも収縮して外形が小さくなる。そして、特に樹脂角部M25においてその収縮量は多く、外形形状に凹凸が生じている。しかし、第2モデルM20においては、4つの基材角部M24と4つの樹脂角部M25との間にそれぞれ基材副体部M23が配されているため、樹脂角部M25から収縮方向(X方向及びY方向)を視たときに、配されている樹脂成形体M22の領域が少なくなっている。そのため収縮はするものの、その収縮量は樹脂角部M15と比べて少なくなり、凹凸の発生が抑制されることになる。 On the other hand, also in the second model M20 having the base material sub-body portion M23, as shown in FIG. 8, after cooling (solid line), the outer shape shrinks more than before cooling (two-dot chain line). In particular, the resin corner portion M25 has a large amount of shrinkage, and the outer shape has irregularities. However, in the second model M20, since the base material subbody portion M23 is arranged between the four base material corner portions M24 and the four resin corner portions M25, respectively, the shrinkage direction (X) from the resin corner portion M25. When looking at the direction (direction and Y direction), the area of the resin molded body M22 arranged is reduced. Therefore, although it shrinks, the amount of shrinkage is smaller than that of the resin corner portion M15, and the occurrence of unevenness is suppressed.
本実施形態に係るピラーガーニッシュ20では、その上端部において側壁上端部45A,46Aは主壁上端部44Aと比べて上下方向の収縮量が多くなる。そのため、主壁上端部44Aが凸、側壁上端部45A,46Aが凹となるような凹凸が生じている。しかし、基材副体部32を有しない場合と比べると、基材副体部32の存在によってその収縮量は少なくなっているため、凹凸の発生は抑制される。ピラーガーニッシュ20の上端部と、そのさらに上方に隣接するように配される天井材とは当接しており、凹凸が大きければ両者間に隙間が生じて内装の見栄えが低下してしまう。本実施形態に係る構成により隙間の発生を抑制し、内装の見栄えの低下を防ぐことができる。
In the
また、本実施形態に係るピラーガーニッシュ20では、基材本体部31は、全体として矩形をなしており、基材副体部32は、隣り合う基材角部37とこれらに対向するそれぞれの樹脂角部41と、の間に埋設されるものとすることができる。
Further, in the
このような構成では、隣り合う2つの樹脂角部41の間には必ず2つの基材副体部32が配されることになる。そのため、それら2つの基材副体部32の並び方向に沿う方向、つまり隣り合う2つの樹脂角部41の並び方向に沿う方向の収縮が特に抑制される。これにより、ピラーガーニッシュ20の反り及び外形の凹凸の発生をさらに抑制することができる。
In such a configuration, the two base
また、本実施形態に係るピラーガーニッシュ20では、基材副体部32は、基材本体部31と一続きに形成されるものとすることができる。
Further, in the
このような構成では、プレボード成形工程S10において、基材本体部31に相当する部分と基材副体部32に相当する部分とが一続きのプレボードP1として成形される。そして冷却固化されると両者の相対変位は抑制される。これにより、その後のプレス成形工程S20では、開いた成形型71の間にプレボードP1を配設する際の位置決めを容易にすることができる。また、その後成形型71を閉じた際の、成形空間S1における位置ずれの発生を抑制することができる。また、基材本体部31と基材副体部32を、それぞれ個々の部品としてではなく1つの基材30として取り扱うことができるため、部品点数が削減されて容易に工程設計をすることができる。
In such a configuration, in the pre-board molding step S10, the portion corresponding to the base material
次に本実施形態に係るピラーガーニッシュ20の製造方法について説明する。本実施形態に係るピラーガーニッシュ20の製造方法は、基材本体部31及び基材副体部32の基となるプレボードP1を成形するプレボード成形工程S10と、プレボード成形工程S10の後に実行され、プレボードP1を成形型71によりプレス成形して基材本体部31及び基材副体部32を成形するプレス成形工程S20と、プレス成形工程S20の後に実行され、閉じた成形型71の内部の成形空間S2に溶融した熱可塑性樹脂を射出して、基材本体部31を囲むように樹脂成形体40を成形する射出成形工程S30と、を備え、基材副体部32は、射出成形工程S30において樹脂成形体40の内部に埋設されることを特徴とする。
Next, a method for manufacturing the
まずプレボード成形工程S10で板状のプレボードP1を成形する。次いでプレス成形工程S20では、プレボードP1を開いた成形型71(コア型72、スライド型74、及びキャビ型73)の間に配設した後に成形型71を閉じ、成形空間S1において基材本体部31及び基材副体部32が成形される。その後、射出成形工程S30において、成形型71、基材本体部31及び基材副体部32に囲まれた空間である成形空間S2内に溶融した熱可塑性樹脂を射出すると、樹脂成形体40が基材本体部31及び基材副体部32と接合された状態で一体的に成形され、ピラーガーニッシュ20となる。
First, the plate-shaped preboard P1 is molded in the preboard forming step S10. Next, in the press forming step S20, the preboard P1 is arranged between the open forming dies 71 (core die 72, slide die 74, and cavity die 73), and then the forming
このような構成の製造方法によれば、樹脂成形体40は基材本体部31を囲むように成形されており、基材副体部32は樹脂成形体40の内部に埋設されている。これにより、基材本体部31の周囲を囲む樹脂成形体40の一部が、基材副体部32に置き換えられて成形収縮率が小さくなり、冷却後におけるピラーガーニッシュ20の反りの発生や外形形状における凹凸の発生を抑制することができる。
According to the manufacturing method having such a configuration, the resin molded
また、プレボード成形工程S10において、基材本体部31に相当する部分と基材副体部32に相当する部分とが一続きの1つの部品として成形されるものとすることができる。
Further, in the pre-board molding step S10, the portion corresponding to the base material
このような構成の製造方法によれば、基材本体部31及び基材副体部32は一続きの基材30として取り扱うことができる。これにより、基材本体部31と基材副体部32の相対変位が抑制されるため、成形空間S1での相対的な位置決めが容易になり、位置ずれの発生が抑制される。また、基材本体部31及び基材副体部32を別個の部品ではなく1つの部品として取り扱うことができるため、部品点数が削減されて工程設計が容易になる。
According to the manufacturing method having such a configuration, the base material
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
<Other Embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described by the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention, and further, within the scope not deviating from the gist other than the following. It can be implemented with various changes.
(1)上記実施形態では、基材本体部と基材別体部は両者とも矩形であり、それぞれの頂点の周辺が重畳するように一続きに形成されているが、両者の接続状態はこれに限られない。基材本体部と基材別体部をまとめて1つの部品として取り扱うことができ、かつ、両者の相対変位が規制されていればよい。例えば基材本体部と基材別体部が、細長い板状の接続部を介して接続されていてもよい。 (1) In the above embodiment, the base material main body portion and the base material separate body portion are both rectangular, and are formed in succession so that the periphery of each apex overlaps, but the connection state between the two is this. Not limited to. It suffices that the base material main body portion and the base material separate body portion can be collectively handled as one component, and the relative displacement between the two is regulated. For example, the base material main body portion and the base material separate body portion may be connected via an elongated plate-shaped connecting portion.
(2)上記実施形態では、成形構造体としてピラーガーニッシュを例示したが、本発明の技術的範囲はこれに限定されない。成形構造体としては、ドアトリムを構成するボード部材(アッパーボード等)、インストルメントパネル、ラゲッジトリム、パッケージトレイ等の車両用内装材であってもよい。また、成形構造体は、車両以外の乗物に搭載される内装材(乗物用内装材)であってもよく、内装材以外の部材であってもよい。乗物用内装材が固定される乗物用パネルは、センターピラーに限定されず、乗物用内装材の種類によって適宜変更可能である。 (2) In the above embodiment, the pillar garnish is exemplified as the molded structure, but the technical scope of the present invention is not limited to this. The molded structure may be a vehicle interior material such as a board member (upper board or the like) constituting the door trim, an instrument panel, a luggage trim, or a package tray. Further, the molded structure may be an interior material (interior material for vehicles) mounted on a vehicle other than the vehicle, or may be a member other than the interior material. The vehicle panel to which the vehicle interior material is fixed is not limited to the center pillar, and can be appropriately changed depending on the type of the vehicle interior material.
(3)ゲート76A,76B,76Cの配置箇所及びゲートの総数は、上記実施形態で例示したものに限定されず適宜変更可能である。
(3) The arrangement locations of the
(4)上記実施形態では、成形構造体(ピラーガーニッシュ)の外周端部が樹脂成形体によって構成されているものと例示したが、これに限定されない。例えば、成形構造体の外周端部の一部が基材によって構成されていてもよい。 (4) In the above embodiment, it is exemplified that the outer peripheral end portion of the molded structure (pillar garnish) is composed of the resin molded body, but the present invention is not limited to this. For example, a part of the outer peripheral end of the molded structure may be composed of a base material.
(5)ピラーガーニッシュは、基材及び樹脂成形体を車内側から覆う表皮材を備えていてもよい。 (5) The pillar garnish may include a skin material that covers the base material and the resin molded body from the inside of the vehicle.
(6)上記実施形態では、1つのピラーガーニッシュが4つの基材副体部を備える構成について説明したが、基材副体部の数はこれに限らず、3つ以下でもよいし、5つ以上であってもよい。また、基材角部とこれに対向する樹脂角部の間に基材副体部が配される場合だけでなく、隣接する2つの樹脂角部の間に基材副体部が埋設されていても構わない。 (6) In the above embodiment, the configuration in which one pillar garnish includes four base material sub-body parts has been described, but the number of base material sub-body parts is not limited to this, and may be three or less, or five. It may be the above. Further, not only when the base material sub-body portion is arranged between the base material corner portion and the resin corner portion facing the base material corner portion, but also when the base material sub-body portion is embedded between two adjacent resin corner portions. It doesn't matter.
(7)上記実施形態では、図1に示すように樹脂成形体40は基材本体部31の外周を隙間なく囲むように配設されている。しかし、樹脂成形体40の態様はこれに限定されず、例えば図16に示す第3モデルM30のように、樹脂成形体M32は基材本体部M31の周囲の少なくとも一部を囲んでいればよい。したがって、樹脂成形体M32により囲まれていない部分M36が存在していても構わない。
(7) In the above embodiment, as shown in FIG. 1, the resin molded
20…ピラーガーニッシュ(成形構造体)、21…主壁部、22…取付片、24…開口部、25,26…側壁部、31…基材本体部、32…基材副体部、37…基材角部、40…樹脂成形体、41…樹脂角部、43…樹脂板状部、44A…主壁上端部、44B…主壁下端部、45A…側壁上端部、45B…側壁下端部、46A…側壁上端部、46B…側壁下端部、49…補強リブ、50…延設リブ、51…クリップ座、55…側壁前端部、56…側壁後端部 20 ... Pillar garnish (molded structure), 21 ... Main wall part, 22 ... Mounting piece, 24 ... Opening, 25, 26 ... Side wall part, 31 ... Base material body part, 32 ... Base material subbody part, 37 ... Base material corners, 40 ... resin molded body, 41 ... resin corners, 43 ... resin plate-like parts, 44A ... main wall upper end, 44B ... main wall lower end, 45A ... side wall upper end, 45B ... side wall lower end, 46A ... Upper end of side wall, 46B ... Lower end of side wall, 49 ... Reinforcing rib, 50 ... Extended rib, 51 ... Clip seat, 55 ... Front end of side wall, 56 ... Rear end of side wall
Claims (6)
熱可塑性樹脂を含み、前記基材本体部の周囲の少なくとも一部に配設され、前記基材本体部と接合される樹脂成形体と、を備え、
前記樹脂成形体の内部には、繊維及び熱可塑性樹脂を含む板状の基材副体部が埋設されている成形構造体。 A plate-shaped base material body containing fibers and thermoplastic resin,
A resin molded product containing a thermoplastic resin, which is disposed around at least a part of the base material main body portion and is bonded to the base material main body portion, is provided.
A molded structure in which a plate-shaped base material sub-body portion containing fibers and a thermoplastic resin is embedded inside the resin molded body.
前記樹脂成形体は、前記基材角部と対向する位置に、平面に視て外側に突出する樹脂角部を有し、
前記基材副体部は、前記基材角部と、これに対向する前記樹脂角部と、の間に埋設されることを特徴とする、請求項1に記載の成形構造体。 The base material main body portion has a base material corner portion that projects outward when viewed in a plane.
The resin molded body has a resin corner portion that protrudes outward when viewed in a plane at a position facing the corner portion of the base material.
The molded structure according to claim 1, wherein the base material subbody portion is embedded between the base material corner portion and the resin corner portion facing the base material corner portion.
前記基材副体部は、隣り合う前記基材角部とこれらに対向するそれぞれの前記樹脂角部と、の間に埋設されることを特徴とする、請求項2に記載の成形構造体。 The base material main body has a rectangular shape as a whole.
The molded structure according to claim 2, wherein the base material sub-body portion is embedded between the adjacent base material corner portions and the respective resin corner portions facing the base material corner portions.
プレボードを成形するプレボード成形工程と、
前記プレボード成形工程の後に実行され、前記プレボードを成形型によりプレス成形して前記基材本体部及び前記基材副体部を成形するプレス成形工程と、
前記プレス成形工程の後に実行され、閉じた前記成形型の内部の成形空間に溶融した熱可塑性樹脂を射出して、前記基材本体部を囲むように前記樹脂成形体を成形する射出成形工程と、を備え、
前記基材副体部は、前記射出成形工程において前記樹脂成形体の内部に埋設されていることを特徴とする、成形構造体の製造方法。 The method for manufacturing a molded structure according to any one of claims 1 to 4.
Pre-board molding process to mold pre-board and
A press molding step executed after the pre-board molding step, in which the pre-board is press-molded by a molding die to form the base material main body portion and the base material sub-body portion.
An injection molding step executed after the press molding step, in which a molten thermoplastic resin is injected into a molding space inside the closed molding mold, and the resin molded body is molded so as to surround the base material main body portion. , Equipped with
A method for manufacturing a molded structure, wherein the base material subbody portion is embedded inside the resin molded body in the injection molding step.
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