JP2023080443A - 成形構造体および成形構造体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】加熱処理の回数を減らした場合でも、端末部分の剛性を確保することが可能な成形構造体および成形構造体の製造方法を提供する。【解決手段】繊維及び熱可塑性樹脂を含む板状の成形構造体１であって、板状体の主体部分で構成される本体部１１と、前記板状体の周縁部の少なくとも一部が折り曲げられて形成され、前記本体部１１から立ち上がる立上部１２と、を有し、前記立上部１２の内側面１０Ｂに、当該立上部１２の端縁部に沿う方向に延びる溝状の溝部１６が設けられ、前記溝部１６内に熱可塑性樹脂からなる裏側充填部２３が充填されている。【選択図】図９

Description

本明細書に開示される技術は、成形構造体および成形構造体の製造方法に関する。

従来、成形構造体の製造方法として、特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１には、樹脂繊維と植物系繊維とを配合したものをマット状に形成した熱成形用繊維板を加熱・冷却してプレボードを作製し、そのプレボードを樹脂が溶ける温度に再加熱した後、コールドプレス成形用上下型によりプレス成形することで、車両の内装材（基材）を製造する方法が記載されている。

特開２００１－１７９７１６号公報

特許文献１に開示の成形構造体の製造方法では、プレボード作製時と、基材成形時の２回にわたって加熱処理を行うため、加工費が増大したり、サイクルタイムが長くなり、製造コストが高くなる。また、加熱処理時には、プレボードから特有の臭いが発生したり、プレボード中の揮発性有機化合物が発生して、環境に好ましくないという問題がある。

このような問題を解決するためには、加熱処理の回数を減らすことが考えられるが、基材の成形時にプレボードを再加熱する工程を省略した場合、プレボード（基材）が硬く延び難くなるという事情がある。そして、基材成形時にこのような硬く伸び難いプレボードを折り曲げつつ端末部分をカットする場合には、成形型に設けられたカット用のシャー刃がプレボードの表面に摺接してプレボードを傷つけるため、完成した基材の端末部分が部分的に薄くなり、剛性が低下することが懸念される。

本明細書に開示される技術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、加熱処理の回数を減らした場合でも、端末部分の剛性を確保することが可能な成形構造体および成形構造体の製造方法を提供することを目的とするものである。

本明細書に開示される技術は、繊維及び熱可塑性樹脂を含む板状の成形構造体であって、板状体の主体部分で構成される本体部と、前記板状体の周縁部の少なくとも一部が折り曲げられて形成され、前記本体部から立ち上がる立上部と、を有し、前記立上部の内側面に、当該立上部の端縁部に沿う方向に延びる溝状の溝部が設けられ、前記溝部内に熱可塑性樹脂が充填されている。

上記構成によれば、立上部の端縁部に沿う方向に延びる溝部内に充填された熱可塑性樹脂が補強部として作用するから、立上部の剛性を高めることができる。したがって、成形構造体の製造時、例えばプレス成形等により本体部の周縁部の少なくとも一部を折り曲げて立上部とする場合に、その先端部分をシャー刃でカットする際、先端部分周辺がシャー刃により傷つけられ、その部分の板厚が薄くなった場合でも、立上部の剛性を確保することができるようになる。特に、コスト削減等のためにプレス成形前の加熱を省略した場合のように、成形対象の板材が硬く変形し難いような場合には、シャー刃により傷つき易くなるため、この構成の効果は顕著となり得る。

前記溝部は、断面Ｖ字形状のＶ溝であってもよい。溝部がＶ溝とされた場合には、溝部が断面矩形やＵ字形状とされた場合と比較して、成形構造体の製造時、溝部内に熱可塑性樹脂が充填されていない状態において、溝部が設けられた面の反対面側の強度を保ち易い。

前記板状体の周縁部の少なくとも一部が折れ曲がって前記立上部を立ち上げる部分である屈曲部の外面に溝状の屈曲部側溝部が設けられており、前記屈曲部側溝部内に熱可塑性樹脂が充填されていてもよい。

上記構成によれば、屈曲部側溝部によって板厚が薄くなった屈曲部の強度を、屈曲部側溝部内に充填された熱可塑性樹脂により向上させることができる。また、屈曲部側溝部内に充填された熱可塑性樹脂により、成形構造体の屈曲形状を保持することができる。

前記屈曲部側溝部内に充填された樹脂は、前記溝部内に充填された樹脂と同一の熱可塑性樹脂から構成されていてもよい。

上記構成によれば、成形構造体の製造時、溝部内に溶融樹脂を射出するのと同時に、屈曲部側溝部内に溶融樹脂を充填することができる。

熱可塑性樹脂により成形された成形体が一体に設けられており、前記成形体は、前記溝部内に充填された樹脂と同一の熱可塑性樹脂から構成されていてもよい。

上記構成によれば、成形構造体の製造時、溝部内に溶融樹脂を射出するのと同時に、本体部に設けられる成形体を射出成形することができる。

また、本明細書に開示される技術は、成形構造体を製造する方法であって、繊維および熱可塑性樹脂を含むマットをプレス型によって熱プレスしてプレボードを成形するプレボード成形工程と、前記プレボードの板面の所定箇所に溝状の溝部を形成する切削工程と、前記熱可塑性樹脂が溶融しない温度で成形型により前記プレボードをプレスして、板状体の主体部分で構成される本体部と、前記板状体の周縁部の少なくとも一部を折り曲げることで前記本体部から前記溝部が内側面に配される形で立ち上がる立上部と、を有する基材を成形するプレス成形工程と、前記溝部内に熱可塑性樹脂を充填する樹脂充填工程と、を順に実行する。

上記製造方法によれば、成形構造体のプレス成形時にプレボードが加熱されず、立上部の表面が成形型に設けられた端末切断用のシャー刃により削られ、剛性が損なわれる場合でも、立上部の端縁部に沿う方向に延びる溝部内の熱可塑性樹脂が補強部として作用する。すなわち、溝部内に充填された熱可塑性樹脂によって、立上部の剛性を高めることができる。

前記切削工程において、前記プレボードのうち前記溝部が形成される面の反対側の面の所定箇所に切り込みを形成し、前記プレス成形工程において前記プレボードを前記切り込みに沿って折り曲げることにより、折り曲げた部分である屈曲部の外面に前記切り込みが開かれてなる溝状の屈曲部側溝部を形成し、前記樹脂充填工程において、前記屈曲部側溝部に前記溝部内に充填された樹脂と同一の熱可塑性樹脂を充填してもよい。

上記構成によれば、成形構造体のプレス成形時にプレボードが加熱されない場合でも、屈曲部の外面となる面に予め溝部となる切り込みを設けておくことにより、プレボードのプレス成形時に切り込みが開いて屈曲部側溝部が所定の位置に形成される。すなわち、プレボードが所定の位置以外で裂けたり割れたりすることが抑制される。また、屈曲部側溝部内に熱可塑性樹脂が充填されることにより、成形構造体の屈曲形状が保持される。

前樹脂充填工程において、前記屈曲部の内側から前記屈曲部側溝部に前記熱可塑性樹脂を充填してもよい。

上記製造方法によれば、屈曲部側溝部の外周に射出口の跡が形成されてしまうことがなく、外周を美しく成形することができる。

前記溝部内に充填された樹脂と同一の熱可塑性樹脂からなる成形体を射出成形する成形体成形工程を含み、前記成形体成形工程は、前記樹脂充填工程と同時に実行されてもよい。

上記製造方法によれば、溝部を充填するのと同時に成形体を射出成形することができる。

本明細書に開示される技術によれば、加熱処理の回数を減らした場合でも端末部分の剛性を確保することが可能な成形構造体および成形構造体の製造方法を提供することができる。

一実施形態のシートバックボードを表側から視た状態を示す斜視図 シートバックボードの背面図 シートバックボードを裏側から視た状態を示す一部拡大斜視図 プレボード成形工程を説明するための図であって、繊維マットをプレス型によってプレスしている最中の状態を示す断面図 切削工程を説明するための図であって、プレボードを切削した状態を示す一部拡大断面図 プレボードを下型に載置する前の状態を示す成形装置およびプレボードを示す一部拡大断面図（上型及び下型が型開き状態） プレス成形工程を説明するための図であって、成形装置の型閉じを行う途中の状態を示す一部拡大断面図 プレス成形工程を説明するための図であって、成形装置の型閉じを行い、基材の端末を切断した状態を示す一部拡大断面図 樹脂充填工程を説明するための図であって、図８に示す状態から溶融樹脂を射出した状態を示す一部拡大断面図 図９に示す状態から成形装置の上型及び下型が型開きされてシートバックボードが完成した状態を示す断面図 裏側溝部の断面積、形状、および形成位置と、シートバックボードの変位量変化を表すグラフ 変形例のシートバックボードの一部拡大断面図

一実施形態を図１から図１１によって説明する。本実施形態の成形構造体および成形構造体の製造方法は、自動車等の乗物用シートを構成するシートバックボード１に採用されるものである。より詳しくは、乗物用シートは、シートクッションおよびシートバックを備えており、シートバックボード１は、シートバックの背面を構成するものである。なお、一部の図面にはＸ軸およびＹ軸及びＺ軸を示しており、各軸方向が各図面で示した方向となるように描かれている。表裏方向については図１を基準とし、図１の上側を表側、下側を裏側とする。また、上下方向について、図１～３ではシートバックボード１を基準としてＹ方向を上下方向として説明し、図６～図１０については、成形装置４０を基準として、Ｚ方向を上下方向として説明する。さらに、複数の同一部位については、一の部位に符号を付し、他の部位については符号を省略することがある。

シートバックボード１は、図１の斜視図に示すように、全体としては略矩形の浅皿状をなしている。シートバックボード１は、板状の基材１０と、基材１０の所定部分に設けられた後述する樹脂部２０と、を備えて構成されている。以下、各部位について詳細に説明する。

基材１０は、平坦な略矩形の板状体の周縁部が裏側かつ外側に向けて斜めに立ち上がるように屈曲された形状をなしている。以下、基材１０の中央の平坦な部分であって、シートバックボード１の主体となる部分を本体部１１とし、本体部１１から屈曲されて立ち上がる部分を立上部１２とする。また、本体部１１と立上部１２との境界部分（屈曲された部分）を屈曲部１３と称することとする。

本体部１１は、平面視矩形の板状をなしている。本体部１１は、上下方向（Ｙ方向）の寸法が、左右方向（Ｘ方向）の寸法よりやや大きいものとされる。立上部１２は、本体部１１の周縁部の全体にわたって設けられている。

基材１０のうち、屈曲部１３の外側の面（表面１０Ａ）には、屈曲部１３の全体にわたって断面Ｖ字形状の表側Ｖ溝（屈曲部側溝部の一例）１５が形成されている（図３参照）。つまり表側Ｖ溝１５は、屈曲部１３に沿う形で延びている。また、立上部１２の内側面（裏面１０Ｂ）には、該立上部１２の先端側（本体部１１の反対側）の端縁部に隣接した部分において、該端縁部に沿って延びる断面Ｖ字形状の裏側Ｖ溝（溝部およびＶ溝の一例）１６が全周にわたって形成されている。

上述した基材１０は、繊維及び熱可塑性樹脂を含むものとされる。基材１０に含まれる繊維としては、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ない。基材１０に用いられる繊維として、木質繊維、熱可塑性樹脂繊維、ガラス繊維や炭素繊維などを用いてもよい。また、基材１０において、繊維は、バインダーとしての熱可塑性樹脂により結着されている。基材１０に用いられるバインダーとしての熱可塑性樹脂は、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリエステル系樹脂を例示することができる。

基材１０の所定位置には、熱可塑性樹脂からなる樹脂部２０が設けられている。樹脂部２０は、本体部１１の裏面１０Ｂにおいて立上部１２に隣接して本体部１１と一体に設けられたクリップ座（成形体の一例）２１と、上述した表側Ｖ溝１５を埋める表側充填部２２と、裏側Ｖ溝１６を埋める裏側充填部２３と、基材１０の裏面１０Ｂに形成された後述する３種類のリブ（第１リブ２４，第２リブ２５，第３リブ２６）と、を備えている（図１から図３参照）。

クリップ座２１は、基材１０の本体部１１の裏面１０Ｂから突出する形で形成されている。クリップ座２１は平面視半円形をなしており（図２参照）、本体部１１の中央から外側に向けてクリップが嵌め入れられるようになっている。クリップ座２１は、例えば、熱可塑性樹脂であるポリプロピレンによって形成されている。

上述した表側充填部２２および裏側充填部２３は、ともに、Ｖ溝（表側Ｖ溝１５および裏側Ｖ溝１６）内を充填する形で、シートバックボード１の全周にわたって延びている。これら表側充填部２２および裏側充填部２３は、例えば、熱可塑性樹脂であるポリプロピレンによって形成されている。

上述した第１リブ２４は、屈曲部１３の内側（裏面１０Ｂ）の全体にわたって設けられている。つまり、第１リブ２４は環状をなしている。また、第２リブ２５は、裏側充填部２３と第１リブ２４との間を連結する形で複数本設けられており、第３リブ２６は、クリップ座２１と第１リブ２４との間を連結する形で設けられている（図２参照）。

第１リブ２４は、後述するように、溶融樹脂を流通させるために成形型５０に設けた第１ランナー６４内に充填された溶融樹脂が冷却されることで形成されたもの（第１ランナー６４の跡）である。また、第２リブ２５は、裏側Ｖ溝１６を充填する際に、溶融樹脂を流通させるために成形型５０に設けた第２ランナー６５内に充填された溶融樹脂が冷却されることで形成されたもの（第２ランナー６５の跡）である。さらに、第３リブ２６は、クリップ座２１を成形する際に、溶融樹脂を流通させるために成形型５０に設けた第３ランナー（図示せず）内に充填された溶融樹脂が冷却されることで形成されたもの（第３ランナーの跡）である。

これら第１リブ２４、第２リブ２５、第３リブ２６は、例えば、熱可塑性樹脂であるポリプロピレンによって形成されている。

シートバックボード１の構成は上述した通りであって、続いて、シートバックボード１を製造するための製造装置について説明する。シートバックボード１の製造装置は、大別すると、植物性繊維と熱可塑性樹脂とから作製された繊維マット１０Ｆを加熱しつつ押圧してプレボード１０Ｐを作製するプレス型３０，３１と、切削装置によって切削されたプレボード１０Ｐを製品形状にプレス成形する成形装置４０と、を備えて構成される。

図４に示す一対のプレス型３０，３１は、図示しない駆動装置（例えば、電動モータ、エアシリンダ、油圧シリンダなど）によって、互いに型閉じ及び型開きが可能な構成となっている。一対のプレス型３０，３１（プレス板、熱板）には、例えば、通電によって発熱するヒータなどの発熱手段が内蔵されている。これにより、プレス型３０，３１は、所定の温度に加熱可能な構成となっており、繊維マット１０Ｆを加熱プレスすることができる。なお、このようなヒータは、プレス型３０，３１のうちいずれか一方のみに設けられていてもよい。

成形装置４０は、例えば図６に示すように、射出装置４１と、成形型５０（上型５１及び下型６１）とを備えている。射出装置４１は、例えば、スクリュータイプのものとされ、本実施形態では下型６１に設けられている。

上型５１は、図示しない駆動装置（例えば、電動モータ、エアシリンダ、油圧シリンダなど）によって、下型６１（固定型）に対して移動が可能な可動型とされる。上型５１を下型６１に対して垂直方向に接近離間させることで上型５１及び下型６１の型閉じ及び型開きが可能な構成となっている。

下型６１は、上型５１との対向面である型面６１Ａが上型５１に向かって突き出す形状をなしている。また、上型５１は、下型６１との対向面である型面５１Ａが、下型６１の形状に対応して凹む形状をなしている。上型５１は、図８等に示すように、上型５１及び下型６１が型閉じされた閉状態では、下型６１に対して、基材１０の板厚に等しい距離だけ離間して対向配置される。つまり、型閉じ状態では上型５１と下型６１との間に基材１０を成形するための基材成形空間Ｓ１が形成される。これにより、上型５１及び下型６１でプレボード１０Ｐをプレスすると、プレボード１０Ｐが基材成形空間Ｓ１の形状に対応する形に圧縮され、基材１０が成形される構成となっている。

なお、基材１０の板厚、すなわち、型閉じ状態における上型５１および下型６１の離間距離は、プレボード１０Ｐの板厚よりも小さいものとされる。本実施形態では、基材の板厚が３ｍｍとなるように設定されている。

上述した基材成形空間Ｓ１の周端部は、上型５１の型面５１Ａから下方に向けて垂直に延びる上側閉鎖面５１Ｂと、下型６１の型面６１Ａから下方に向けて垂直に延びる下側閉鎖面６１Ｂとが摺動しつつ重なり合うことにより閉じられるようになっている。また、上側閉鎖面５１Ｂの下端には、プレボード１０Ｐをプレスする際（型閉じする際）にプレボード１０Ｐを所定の大きさにカットするためのシャー刃（図示せず）が設けられており、上型５１および下型６１の型閉じ過程において、シャー刃がプレボード１０Ｐの上面に当接し、プレボード１０Ｐを下方に向けて押圧変形させるとともに、下側閉鎖面６１Ｂと摺動するのに伴ってプレボード１０Ｐの端末をカットするようになっている（図７および図８参照）。

なお、下型６１の型面６１Ａには、上述したクリップ座２１を成形するための図示しないクリップ座成形凹部が、外部へ開口するように凹設されている。また下型６１は、クリップ座２１を成形するための図示しないスライド機構を備えている。

また、下型６１の型面６１Ａには、外部へ開口する第１ランナー６４、第２ランナー６５、および、第３ランナー（図示せず）が形成されている。

第１ランナー６４は、下型６１の上方に突き出した型面６１Ａの上端角部をＬ字形状に切り欠く形で、型面６１Ａを周回するように設けられている（図６参照）。この第１ランナー６４は、上述したシートバックボード１の屈曲部１３に対応する位置に形成されている。この第１ランナー６４には、射出装置４１からの樹脂が射出される射出口であるゲート４２が設けられている（図６参照）。

第２ランナー６５は、下型６１の上方に突き出した型面６１Ａのうち傾斜状とされた立ち上がり部分（立上部１２に対応する部分）を溝状に切り欠く形で、第１ランナー６４の延び方向と交差する方向に延びている（図６参照）。この第２ランナー６５は、型閉じされた状態において、プレス成形された基材１０の裏側Ｖ溝１６と第１ランナー６４との間を連結可能としており、複数本形成されている。

また第３ランナー（図示せず）は、下型６１の型面６１Ａのうち水平に延びる上面（本体部１１に対応する部分）を溝状に切り欠く形で、第１ランナー６４の延び方向と交差する方向に延びている。この第３ランナーは、上述したクリップ座２１を成形するために下型６１に設けられたクリップ座成形凹部（図示せず）と第１ランナー６４との間を連結するように形成されている。

次に車両用シートを構成するシートバックボード１の製造方法の一例について説明する。本実施形態のシートバックボード１の製造方法は、プレボード１０Ｐを成形するプレボード成形工程と、プレボード１０Ｐを所定の寸法および形状にカットし、所定箇所に切り込み１５Ｐを入れるとともに裏側Ｖ溝１６を形成する切削工程と、プレボード１０Ｐを上型５１および下型６１によってプレスして基材１０を成形するプレス成形工程と、第１ランナー６４、第２ランナー６５、および、第３ランナー内に溶融樹脂を射出することで、表側Ｖ溝１５および裏側Ｖ溝１６を充填するとともに、基材１０と接合する形でクリップ座２１を成形する樹脂部成形工程（樹脂充填工程および成形体成形工程の一例）と、が順に実行されるものである。

＜プレボード成形工程＞
プレボード成形工程では、図４に示すように、繊維と熱可塑性樹脂とからなる繊維マット１０Ｆを、一対の平坦なプレス型３０，３１によって加熱プレスする。これにより、繊維マット１０Ｆが圧縮されると共に、繊維マット１０Ｆに含まれる熱可塑性樹脂が溶融することで互いの接触面において混ざり合う。その後、繊維マット１０Ｆ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１０Ｐが成形される。

＜切削工程＞
次に、成形されたプレボード１０Ｐを裁断機により所定の寸法および形状にカットする。本実施形態では、図５に示すように、成形後に屈曲部１３とされる位置に、周縁部に沿う形で連続的に直線状の切り込み１５Ｐを形成するとともに、切り込み１５Ｐの外周側に、周縁部に沿う形で断面Ｖ字形状の裏側Ｖ溝１６を形成する。切り込み１５Ｐは、プレボード１０Ｐの一方の面（図５における表面）に形成するものとし、裏側Ｖ溝１６はプレボード１０Ｐの他方の面（図５における裏面）に形成するものとする。また、これらの位置や寸法については、後述する通りとする。

＜プレス成形工程＞
次に、常温（加熱しない状態）のプレボード１０Ｐを下型６１に対して位置決めしつつ載置する。プレボード１０Ｐは、切り込み１５Ｐが設けられた面が上面（表面１０Ａ）となり、裏側Ｖ溝１６が設けられた面が下面（裏面１０Ｂ）となるように、下型６１に載置するものとする（図６参照）。

続いて、成形型５０を型閉じすることで、プレボード１０Ｐを上型５１および下型６１の各型面５１Ａ，６１Ａによってプレス成形する（図７および図８参照）。このプレス成形時、プレボード１０Ｐは加熱されていないため、硬く延びに難い状態とされている。プレス成形により、プレボード１０Ｐは切り込み１５Ｐに沿って屈曲され、屈曲部１３が形成される。屈曲部１３の外面（表面）には、切り込み１５Ｐが開くことにより断面Ｖ字型の表側Ｖ溝１５が形成される。

またプレボード１０Ｐの周端部は、上型５１の上側閉鎖面５１Ｂの下端に設けられたシャー刃により切断される。これにより、プレボード１０Ｐは基材成形空間Ｓ１の形状に倣う形状とされる。

より詳細に説明すると、上型５１が下降して徐々に下型６１に近づく過程においては、図７に示すように、まず上型５１の上側閉鎖面５１Ｂの下端がプレボード１０Ｐの周端部近くに当接し、プレボード１０Ｐを下型６１に向けて押圧することで、プレボード１０Ｐは表面１０Ａに形成された切り込み１５Ｐを基端として徐々に折り曲げられる。つまり、切り込み１５Ｐが開いて屈曲部１３が形成されるとともに、断面Ｖ字状の表側Ｖ溝１５が形成される。

なお、このようにプレボード１０Ｐが押圧され折り曲げられる過程においては、上型５１の上側閉鎖面５１Ｂの下端部に設けられたシャー刃がプレボード１０Ｐの表面を引っ掻くように摺接するため、プレボード１０Ｐの表面に傷がつく場合がある。

このようにして、板状をなす本体部１１と、本体部１１の周縁部から屈曲部１３によって折れ曲がる形で立ち上がる立上部１２と、を有する基材１０が完成する。立上部１２は、上述した裏側Ｖ溝１６が内側に配される形で本体部１１から立ち上がっている。

図８に示すように成形型５０が型閉じされた状態において、表側Ｖ溝１５と上型５１の型面５１Ａとの間には、断面三角形状の空間が形成される。この空間は、表側充填部２２を成形するための表側充填部成形空間Ｓ２とされる。また、この状態における表側Ｖ溝１５の底部（溝の深さが最も深い部分）は、基材１０の裏面１０Ｂに隣接しているか、基材１０の裏面１０Ｂにまで到達している。つまり、上述した切削工程において、切り込み１５Ｐの深さ寸法を、屈曲時に形成される表側Ｖ溝１５の底部が基材１０の裏面１０Ｂに隣接するか、あるいは、裏面１０Ｂにまで到達するように、予め設定しておく。

また、成形型５０が型閉じされた状態において、裏側Ｖ溝１６と下型６１の型面６１Ａとの間には、断面三角形状の空間が形成される。この空間は、裏側充填部２３を成形するための裏側充填部成形空間Ｓ３とされる。また、この状態における裏側Ｖ溝１６の立上部１２の周縁部からの距離Ｌ１は、２ｍｍとされるとともに、裏側Ｖ溝１６の開口幅は２ｍｍとされている。つまり、上述した切削工程において、裏側Ｖ溝１６を形成する位置を、プレス成形時に立上部１２の周縁部から２ｍｍとなるとともに、開口幅が２ｍｍとなるように設定しておく。

さらに、成形型５０が型閉じされた状態において、上述した下型６１のクリップ座成形凹部（図示せず）と基材１０との間には、クリップ座成形空間（図示せず）が形成されている。

＜樹脂部成形工程＞
型閉じの後、樹脂部成形工程（樹脂充填工程および成形体成形工程の一例）が実施される。樹脂部成形工程では、上型５１の型面５１Ａ及び下型６１の型面６１Ａによって基材１０がプレスされた状態（型閉じした状態）で、射出装置４１により溶融樹脂を各ランナー内に射出するとともに、各空間内を充填する。具体的には、ゲート４２から第１ランナー６４内に射出された溶融樹脂は、第２ランナー６５を通して裏側充填部成形空間Ｓ３内に射出されるとともに、第３ランナーを通してクリップ座成形空間内に射出される。

この時、基材１０の立上部１２がプレス成形の際にシャー刃により削られて傷ついていたり、変形している場合でも、立上部１２は裏側Ｖ溝１６内に充填される溶融樹脂の圧力により上型５１の型面５１Ａに押し付けられ、裏側充填部２３により形状が保たれるとともに、補強される。

また、第１ランナー６４内の溶融樹脂は、第１ランナー６４内から基材１０に浸み込み、基材１０の裏面１０Ｂに隣接している表側Ｖ溝１５の底部から表側充填部成形空間Ｓ２内に流通されるとともに、充填される。あるいは、溶融樹脂は、基材１０の裏面１０Ｂに到達している表側Ｖ溝１５の底部、または、表側Ｖ溝１５から裏面１０Ｂまで貫通した貫通孔から、表側充填部成形空間Ｓ２内に射出され、充填される。すなわち、溶融樹脂は基材１０の裏面１０Ｂ側から表側Ｖ溝１５内に供給される（図９参照）。

このようにして、第１ランナー６４、第２ランナー６５、第３ランナー、表側充填部成形空間Ｓ２、裏側充填部成形空間Ｓ３、クリップ座成形空間が、溶融樹脂により充填される。

その後、これらに充填された溶融樹脂が冷却されることで、基材１０および樹脂部２０から構成されたシートバックボード１が完成する。シートバックボード１に含まれる熱可塑性樹脂（樹脂部２０）が冷却固化された後、上型５１及び下型６１を開き、シートバックボード１を脱型する（図１０参照）。これにより、シートバックボード１の製造が完了する。

＜裏側溝部の断面積、形状、および形成位置と、シートバックボードの変位量変化の検証＞
上記実施形態のシートバックボード１（裏側Ｖ溝１６内が熱可塑性樹脂（裏側充填部２３）で充填されたもの）の立上部１２を、内側面（裏面１０Ｂ）から本体部１１に沿う方向に７０Ｎの力で押圧し、裏側溝部の断面積と形状、および形成位置を変化させた場合のシートバックボードの立上部の変位量（ｍｍ／７０Ｎ）の変化について測定した。立上部の幅寸法は１０ｍｍとした。測定結果を図１１のグラフに示す。

グラフに示すように、裏側溝部を設けない従来のシートバックボードでは変位量が１ｍｍであったのに対し、裏側溝部を設けたものはいずれも変位量が概ね０．７ｍｍ以下となり、溝部（裏側充填部）を設けることにより立上部の剛性が向上することが明らかになった。

また、溝部の断面積は大きい方が若干変位量が少なくなる傾向があるものの、断面積が１～５ｍｍ^２の範囲内では大きな差は見られないことがわかった。断面積は、溝幅や溝深さを適宜設定することにより変更可能であるが、溝の底部から表面までの距離（厚み）は０．５ｍｍ以上であることが好ましい。

また、溝部の開口の、立上部の周端部（本体部の反対側の端部）からの距離（図８のＬ１）は、３ｍｍよりも２ｍｍ、すなわち、周端部に近い方が、変位量が小さかった。つまり、周端部に近い方が剛性が高くなることがわかった。ただし、２ｍｍよりもさらに周端部に近い位置に溝部を形成した場合には、溝部を熱可塑性樹脂で充填する際に、溶融した熱可塑性樹脂が表面に回り込む場合があるので、立上部の周端部から溝部までの距離Ｌ１は、２ｍｍ以上とすることが望ましい。

さらに、溝部の断面形状について、断面積が２ｍｍ^２では断面Ｖ字形状のものと断面矩形のものとで変位量の差は認められなかったが、断面積が約４ｍｍ^２付近では、断面Ｖ字形状の方が変位量がやや小さくなる傾向がある。すなわち、断面Ｖ字形状の方が剛性が高くなると推察される。これは、断面矩形の溝では、溝部の底部が基材の表面近くに広く存在することになるため、シートバックボード１の製造段階で溝部内に熱可塑性樹脂が充填されていない状態において表面側が脆弱になり、断面がＶ形状とされる場合と比較してシャー刃によってより削られ易くなるためだと考えられる。したがって、溝部の形状は断面Ｖ字形状とされることが好ましいと考えられる。

続いて、本実施形態の作用効果について説明する。本実施形態のシートバックボード１は、繊維及び熱可塑性樹脂を含む板状をなし、板状体の主体部分で構成される本体部１１と、板状体の周縁部の少なくとも一部が折り曲げられて形成され、本体部１１から立ち上がる立上部１２と、を有し、立上部１２の内側面（裏面１０Ｂ）に、当該立上部１２の端縁部に沿う方向に延びる溝状の裏側Ｖ溝１６が設けられ、裏側Ｖ溝内に熱可塑性樹脂が充填されている。

上記構成によれば、立上部１２の端縁部に沿う方向に延びる裏側Ｖ溝１６内に充填された熱可塑性樹脂が補強部として作用するから、立上部１２の剛性を高めることができる。したがって、シートバックボード１の製造時、プレス成形により本体部１１の周縁部の少なくとも一部を折り曲げて立上部１２とする場合に、その先端部分をシャー刃でカットする際、先端部分周辺がシャー刃により傷つけられ、その部分の板厚が薄くなった場合でも、立上部１２の剛性を確保することができるようになる。特に、コスト削減等のためにプレス成形前の加熱を省略した場合のように、成形対象の板材が硬く変形し難いような場合には、シャー刃により傷つき易くなるため、この構成の効果は顕著となり得る。

また、裏側Ｖ溝１６は、断面Ｖ字形状のＶ溝状とされている。このように溝部がＶ溝とされた場合には、溝部が断面矩形やＵ字形状とされた場合と比較して、シートバックボード１の製造段階で裏側Ｖ溝１６内に熱可塑性樹脂が充填されていない状態において、表面１０Ａ側の強度を保ち易い。したがって、プレボード１０Ｐをプレス成形する過程で、プレボード１０Ｐが裏側Ｖ溝１６が形成された位置でシャー刃により破断されたり、折れ曲がったりすることを抑制できる。

また、屈曲部１３の外面に溝状の表側Ｖ溝１５が設けられており、表側Ｖ溝１５内に熱可塑性樹脂からなる表側充填部２２が充填されている。

上記構成によれば、表側Ｖ溝１５によって板厚が薄くなった屈曲部１３の強度を、表側Ｖ溝１５内に充填された熱可塑性樹脂からなる表側充填部２２により向上させることができる。また、表側Ｖ溝１５内に充填された表側充填部２２により、シートバックボード１の屈曲形状を保持することができる。

また、表側Ｖ溝１５内に充填された樹脂は、裏側Ｖ溝１６内に充填された樹脂と同一の熱可塑性樹脂から構成されている。

上記構成によれば、シートバックボード１の製造時、裏側Ｖ溝１６内に溶融樹脂を射出するのと同時に、表側Ｖ溝１５内に溶融樹脂を充填することができる。

また、熱可塑性樹脂により成形されたクリップ座２１が一体に設けられており、クリップ座２１は、裏側Ｖ溝１６内に充填された樹脂と同一の熱可塑性樹脂から構成されている。

上記構成によれば、シートバックボード１の製造時、裏側Ｖ溝１６内に溶融樹脂を射出するのと同時に、本体部１１に設けられるクリップ座２１を射出成形することができる。

また、本実施形態のシートバックボード１の製造方法は、繊維および熱可塑性樹脂を含む繊維マット１０Ｆをプレス型３０，３１によって熱プレスしてプレボード１０Ｐを成形するプレボード成形工程と、プレボード１０Ｐの板面の所定箇所に溝状の裏側Ｖ溝１６を形成する切削工程と、熱可塑性樹脂が溶融しない温度で成形型５０の型面５１Ａ，６１Ａによりプレボード１０Ｐをプレスして、板状体の主体部分で構成される本体部１１と、本体部１１の周縁部を屈曲部１３により折り曲げることで、本体部１１から裏側Ｖ溝１６が内側面に配される形で立ち上がる立上部１２と、を有する基材１０を成形するプレス成形工程と、裏側Ｖ溝１６内に熱可塑性樹脂を充填する樹脂部成形工程（樹脂充填工程）と、を順に実行する。

上記製造方法によれば、シートバックボード１のプレス成形時にプレボード１０Ｐが加熱されず、立上部１２の表面１０Ａが成形型５０に設けられた端末切断用のシャー刃により削られ、剛性が損なわれる場合でも、立上部１２の端縁部に沿う方向に延びる裏側Ｖ溝１６内の熱可塑性樹脂からなる裏側充填部２３が補強部として作用する。すなわち、裏側Ｖ溝１６内に充填された裏側充填部２３によって、立上部１２の剛性を高めることができる。

また、切削工程において、プレボード１０Ｐのうち裏側Ｖ溝１６が形成される面の反対側の面（表面１０Ａ）の所定箇所に切り込み１５Ｐを形成し、プレス成形工程においてプレボード１０Ｐを切り込み１５Ｐに沿って折り曲げることにより、屈曲部１３の外面（表面１０Ａ）に切り込み１５Ｐが開かれてなる溝状の表側Ｖ溝１５を形成し、樹脂部形成工程において、表側Ｖ溝１５に裏側Ｖ溝１６内に充填された樹脂と同一の熱可塑性樹脂を充填する。

上記構成によれば、シートバックボード１のプレス成形時にプレボード１０Ｐが加熱されない場合でも、屈曲部１３の外面となる表面１０Ａに予め表側Ｖ溝１５となる切り込み１５Ｐを設けておくことにより、プレボード１０Ｐのプレス成形時に切り込み１５Ｐが開いて表側Ｖ溝１５が所定の位置に形成される。すなわち、プレボード１０Ｐが所定の位置以外で裂けたり割れたりすることが抑制される。また、表側Ｖ溝１５内に熱可塑性樹脂からなる表側充填部２２が充填されることにより、シートバックボード１の屈曲形状が保持される。

また、樹脂部成形工程において、屈曲部１３の内側から表側Ｖ溝１５内に熱可塑性樹脂を充填する。

上記製造方法によれば、表側Ｖ溝１５の外周に射出装置４１のゲート４２の跡が形成されてしまうことがなく、外周を美しく成形することができる。

また、裏側Ｖ溝１６内に充填された樹脂と同一の熱可塑性樹脂からなるクリップ座２１を射出成形するクリップ座成形工程を含み、クリップ座成形工程は、樹脂部成形工程と同時に実行される。

上記製造方法によれば、裏側Ｖ溝１６を充填するのと同時にクリップ座２１を射出成形することができる。

＜他の実施形態＞
本明細書に開示される技術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技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態では、立上部１２を本体部１１の外周縁部の全体にわたって設ける構成を示したが、立上部が本体部の外周縁部の一部に設けられる構成も技術的範囲に含まれる。

（２）裏側Ｖ溝１６の形状は、断面Ｕ字型や断面矩形の溝状であってもよい。図１２に、裏側溝部１１６を断面矩形の溝状とした変形例を示す。同図においては、裏側溝部１１６以外の上記実施形態と同様の構成について、上記実施形態で用いる符号に１００を足した符号を付している。

（３）上記実施形態では、シートバックボード１に表側Ｖ溝１５および表側充填部２２を設ける構成を示したが、表側溝部や表側充填部は必ずしも設けられていなくてもよい。

（４）上記実施形態では、本体部１１の裏面１０Ｂにクリップ座２１が設けられる構成を示したが、クリップ座以外の成形体が設けられてもよい。また、成形体は立上部に設けられてもよい。さらに、成形体が設けられない構成も技術範囲に含まれる。

（５）上記実施形態では、表側充填部２２およびクリップ座２１を裏側充填部２３と同じ熱可塑性樹脂により構成する形態を示したが、これらは異なる熱可塑性樹脂で構成してもよい。

１、１０１：シートバックボード（成形構造体）、１０、１１０：基材、１０Ｐ：プレボード、１１、１１１：本体部、１２、１１２：立上部、１３、１１３：屈曲部、１５、１１５：表側Ｖ溝（屈曲部側溝部）、１５Ｐ：切り込み、１６：裏側Ｖ溝（溝部、Ｖ溝）、２１：クリップ座（成形体）、２２、１２２：表側充填部（熱可塑性樹脂）、２３、１２３：裏側充填部（熱可塑性樹脂）、５０：成形型、１１６：裏側溝部

Claims (9)

1. 繊維及び熱可塑性樹脂を含む板状の成形構造体であって、
   板状体の主体部分で構成される本体部と、
   前記板状体の周縁部の少なくとも一部が折り曲げられて形成され、前記本体部から立ち上がる立上部と、を有し、
   前記立上部の内側面に、当該立上部の端縁部に沿う方向に延びる溝状の溝部が設けられ、前記溝部内に熱可塑性樹脂が充填されている成形構造体。
2. 前記溝部は、断面Ｖ字形状のＶ溝である請求項１に記載の成形構造体。
3. 前記板状体の周縁部の少なくとも一部が折れ曲がって前記立上部を立ち上げる部分である屈曲部の外面に溝状の屈曲部側溝部が設けられており、
   前記屈曲部側溝部内に熱可塑性樹脂が充填されている請求項１または請求項２に記載の成形構造体。
4. 前記屈曲部側溝部内に充填された樹脂は、前記溝部内に充填された樹脂と同一の熱可塑性樹脂から構成されている請求項３に記載の成形構造体。
5. 熱可塑性樹脂により成形された成形体が一体に設けられており、前記成形体は、前記溝部内に充填された樹脂と同一の熱可塑性樹脂から構成されている請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の成形構造体。
6. 繊維および熱可塑性樹脂を含むマットをプレス型によって熱プレスしてプレボードを成形するプレボード成形工程と、
   前記プレボードの板面の所定箇所に溝状の溝部を形成する切削工程と、
   前記熱可塑性樹脂が溶融しない温度で成形型により前記プレボードをプレスして、板状体の主体部分で構成される本体部と、前記板状体の周縁部の少なくとも一部を折り曲げることで前記本体部から前記溝部が内側面に配される形で立ち上がる立上部と、を有する基材を成形するプレス成形工程と、
   前記溝部内に熱可塑性樹脂を充填する樹脂充填工程と、を順に実行する成形構造体の製造方法。
7. 前記切削工程において、前記プレボードのうち前記溝部が形成される面の反対側の面の所定箇所に切り込みを形成し、
   前記プレス成形工程において前記プレボードを前記切り込みに沿って折り曲げることにより、折り曲げた部分である屈曲部の外面に前記切り込みが開かれてなる溝状の屈曲部側溝部を形成し、
   前記樹脂充填工程において、前記屈曲部側溝部に前記溝部内に充填された樹脂と同一の熱可塑性樹脂を充填する、請求項６に記載の成形構造体の製造方法。
8. 前記樹脂充填工程において、前記屈曲部の内側から前記屈曲部側溝部に前記熱可塑性樹脂を充填する請求項７に記載の成形構造体の製造方法。
9. 前記溝部内に充填された樹脂と同一の熱可塑性樹脂からなる成形体を射出成形する成形体成形工程を含み、
   前記成形体成形工程は、前記樹脂充填工程と同時に実行される請求項６から請求項８のいずれか一項に記載の成形構造体の製造方法。

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