JP5973341B2

JP5973341B2 - 車両用アンダーカバーの製造方法

Info

Publication number: JP5973341B2
Application number: JP2012277616A
Authority: JP
Inventors: 弘志川平
Original assignee: Kojima Industries Corp
Current assignee: Kojima Industries Corp
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2012-12-20
Publication date: 2016-08-23
Anticipated expiration: 2032-12-20
Also published as: JP2014121793A

Description

本発明は、車両用アンダーカバーとその製造方法とに係り、特に、自動車用として好適に使用される樹脂発泡体からなる車両用アンダーカバーと、かかる車両用アンダーカバーの有利な製造方法とに関するものである。

よく知られているように、自動車等の車両では、車体表面に凹凸部が存在すると、走行時における車体表面での空気の円滑な流れが阻害されるようになり、それによって、空気抵抗が増大して、操縦安定性が損なわれたり、或いは燃費が悪化する等の問題が惹起される。このため、一般に、自動車の車体等においては、その側面や上面が空気抵抗の小さな形状となるよう設計され、また、車体の下面が、フロアアンダーカバーやエンジンアンダーカバー、リヤアンダーカバー等の、所謂車両用アンダーカバーにて覆われて、車体下部での空気抵抗の低減化が図られている。

ところで、車体の下面を覆う車両用アンダーカバーには、各種の構造のものがあり、その中の一種として、樹脂発泡体を利用してなる車両用アンダーカバーが知られている。

例えば、特開２００３−１４６２５２号公報（特許文献１）には、樹脂発泡体からなるコア層の両面に、非発泡樹脂からなるスキン層がそれぞれ接合されてなるアンダーカバーが、開示されている。このようなアンダーカバーにあっては、樹脂発泡体を有することにより、十分な軽量化が図られると共に、スキン層の存在によって、ある程度の剛性が確保される。しかしながら、かかる従来のアンダーカバーにあっては、局部的な曲げ変形が生じたときに、そのような曲げ部分においてスキン層がコア層から剥離し、それによって、剛性が低下してしまう恐れがあった。

また、特開２００８−２４７２０３号公報（特許文献２）には、板状の発泡体を加圧成形して得られるアンダーカバーが、明らかにされている。このような樹脂発泡体からなるアンダーカバーでは、十分な軽量性とある程度の剛性とが確保され得るだけでなく、発泡層（コア層）に対してスキン層が一体形成されるため、発泡層にスキン層を接合してなるアンダーカバーにおいて生ずる問題の解消が有利に図られる。ところが、そのような樹脂発泡体からなる従来のアンダーカバーにあっても、以下の如き問題が内在していた。

すなわち、従来の樹脂発泡体からなるアンダーカバーは、先ず、加熱炉内で、発泡性樹脂材料を加熱発泡させて、板状発泡体を得、次いで、この板状発泡体に対して、目的とするアンダーカバーに対応した形状の成形キャビティを形成する金型を用いた加圧成形を行うことによって製造されている。それ故、かかる従来のアンダーカバーを製造する際には、板状発泡体の形成作業と、かかる板状発泡体に対する加圧成形作業の互いに別個の設備を用いる２種類の作業を行なければならなかった。従って、従来の樹脂発泡体からなるアンダーカバーには、その製造に際して、非効率的な作業が強いられるだけでなく、製造に要する設備コストが嵩むといった問題が存していた。また、かかる従来の樹脂発泡体からなるアンダーカバーは、一般的な非発泡樹脂（ソリッド樹脂）からなるアンダーカバーに比して、引張強度や引裂き強度が低いといった欠点をも有していたのである。

特開２００３−１４６２５２号公報特開２００８−２４７２０３号公報

ここにおいて、本発明は、上述せる如き事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、樹脂発泡体からなる車両用アンダーカバーを効率的に且つ可及的に低コストに製造可能な方法を提供することにある。また、本発明は、十分な軽量性を確保しつつ、非発泡樹脂からなる車両用アンダーカバーと同様な引張強度や引裂き強度が発揮され得る樹脂発泡体からなる車両用アンダーカバーを提供することをも、その解決課題とするものである。

そして、本発明は、かかる課題の解決のために、車体の下面を覆って配置される樹脂発泡体からなる車両用アンダーカバーの製造方法において、（ａ）第一の型と第二の型との間に成形キャビティを形成する工程と、（ｂ）該成形キャビティ内に、溶融状態の発泡性樹脂材料を射出・充填する工程と、（ｃ）前記成形キャビティ内に射出・充填された前記発泡性樹脂材料の前記第一の型と前記第二の型との接触により、該発泡性樹脂材料の表面に未発泡のスキン層を形成した後、該成形キャビティの容積が増大するように、前記第一の型と前記第二の型とを離間させるコアバックを行うことにより、該スキン層の内側の該発泡性樹脂材料を発泡させて、前記樹脂発泡体を成形する工程とを含むことを特徴とする車両用アンダーカバーの製造方法を、その要旨とするものである。

なお、本発明の有利な態様の一つによれば、前記第一の型が、ベース型と、該ベース型に対して、該第一の型と前記第二の型との接近乃至離隔方向において相対的にスライド変位可能とされたスライド型とを含んで構成され、前記コアバックが行われたときに、該第二の型と該スライド型との間に形成される前記成形キャビティ部分の容積が増大しないように、該スライド型が該ベース型に対して相対的にスライド変位するようにされる。

また、本発明は、前記した課題を解決するために、車体の下面を覆って配置される樹脂発泡体からなる車両用アンダーカバーにして、前記樹脂発泡体が、発泡射出成形品であり、且つ０．３６ｍｍ以下の平均発泡セル径を有していることを特徴とする車両用アンダーカバーをも、また、その要旨とするものである。

すなわち、本発明に従う車両用アンダーカバーの製造方法にあっては、第一の型と第二の型とを有する、単に１種類の射出成形型を利用した射出発泡成形操作を行うだけで、目的とする車両用アンダーカバーを、より短時間で且つ簡略な作業により、しかも、射出発泡成形に要する、単に１種類の設備のみを用いて、一挙に製造することができる。

従って、かくの如き本発明に従う車両用アンダーカバーの製造方法によれば、樹脂発泡体からなる車両用アンダーカバーを、極めて効率的に且つ可及的に低コストに製造することができるのである。

そして、本発明に従う車両用アンダーカバーにあっては、従来の射出発泡成形品からなるアンダーカバーに比して、発泡セル径が十分に小さくされている。これによって、十分な軽量性を維持しつつ、非発泡樹脂からなる車両用アンダーカバーと同様な引張強度や引裂き強度が、効果的に確保され得るのである。

本発明に従う構造を有する車両用アンダーカバーを示す上面説明図である。図１のII−II断面説明図である。図２の III部拡大説明図である。図１に示された車両用アンダーカバーを本発明手法に従って製造する際に使用される射出成形用金型を示す断面説明図である。図４の部分拡大説明図である。図１に示された車両用アンダーカバーを本発明に従って製造する際に実施される一工程例を示す説明図であって、射出成形用型を型閉めして、成形キャビティを形成した状態を示している。図６の部分拡大説明図である。図６に示された工程に引き続いて実施される工程例を示す説明図であって、成形キャビティ内に、発泡性樹脂材料を射出充填した状態を示している。図７に示された工程に引き続いて実施される工程例を示す説明図であって、成形キャビティ内の発泡性樹脂材料の表面にスキン層が形成されたときに射出成形用金型のコアバックを行って、成形キャビティ内の発泡性樹脂材料を発泡させて、車両用アンダーカバーを成形した状態を示している。

以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。

先ず、図１及び図２には、本発明に従う構造を有する車両用アンダーカバーの一実施形態としての自動車用フロアアンダーカバーが、その上面形態と断面形態とにおいて、それぞれ示されている。それら図１及び図２から明らかなように、本実施形態の自動車用フロアアンダーカバー１０（以下、単に、フロアアンダーカバー１０と言う）は、略長手矩形状の平板からなる本体部１２と、この本体部１２の一方の面に一体的に突設された複数（ここでは、１０個）の取付部１４とにて構成されている。なお、以下からは、本体部１２の取付部１４の形成面を上面、その反対側の面を下面と言うこととする。

より詳細には、フロアアンダーカバー１０は、所定の樹脂材料を用いてなる射出成形品からなり、一定の厚さを有する平板状の本体部１２を備えている。そして、ここでは、かかる本体部１２と複数の取付部１４を含むフロアアンダーカバー１０全体を形成する樹脂材料として、ポリプロピレンが用いられている。なお、本体部１２の厚さは、本体部１２に必要とされる強度等に応じて適宜に設定されるところであるが、一般には、２．０〜３．０ｍｍ程度とされる。

一方、本体部１２に一体形成される複数の取付部１４は、何れも、全体として、上方に向かって次第に小径となる円錐台状の同一形状を呈し、テーパ状の筒部１６と、この筒部１６の上側開口部を閉塞する底部１８とを有している。また、それら各取付部１４の底部１８と筒部１６は、本体部１２の半分程度の厚さを有している。更に、取付部１４の底部１８の中心部には、それを貫通するボルト挿通孔２０が形成されている。このような取付部１４の複数のものが、本体部１２の上面の外周部において、互いに所定の間隔をあけた位置に、それぞれ配置されている。

そして、かくの如き構造とされたフロアアンダーカバー１０は、本体部１２が、図示しない自動車の車体の床下に、車体の下面を覆うように配置されて、各取付部１４のボルト挿通孔２０に挿通された取付ボルト（図示せず）にて車体にボルト止めされることにより、車体に取り付けられるようになっているのである。

また、図３から明らかなように、フロアアンダーカバー１０の本体部１２と取付部１４は、内部構造が互いに異なる構造とされている。即ち、本体部１２は、その表層部分が、未発泡乃至は非発泡の薄肉のスキン層２２とされ、また、かかるスキン層２２の内側に位置する、本体部１２の内層部分が、多数の発泡セル２４を有する発泡層２６とされている。一方、取付部１４は、筒部１６と底部１８のそれぞれの表層部分が、未発泡乃至は非発泡の薄肉のスキン層２２，２２とされ、また、それらのスキン層２２の内側に位置する、筒部１６と底部１８の内層部分が、何れも、発泡セル２４を僅かに有するか或いは有しない、つまり、実質的に発泡していないソリッド層２８とされている。

このように、フロアアンダーカバー１０にあっては、その大部分を占める本体部１２の内層部分が発泡層２６とされていることにより、全体の軽量化が有利に図られている。また、そのような本体部１２の表層部分が非発泡のスキン層２２とされていることにより、本体部１２内への水や微細な固形物等の異物の侵入が有効に阻止されると共に、本体部１２に対して十分な強度が付与されている。更に、取付ボルトが挿通されるボルト挿通孔２０を有する取付部１４の表層部分と内側部分の両方が、非発泡若しくは実質的に非発泡のスキン層２６とソリッド層２８とされていることにより、取付部１４の強度が、本体部１２よりも十分に高められて、フロアアンダーカバー１０の自動車への取付強度が効果的に高められている。

なお、本体部１２のスキン層２２及び発泡層２６と、取付部１４のスキン層２２及びソリッド層２８のそれぞれの厚さは、特に限定されるものではないものの、フロアアンダーカバー１０の軽量性と強度との両方を確保する上から、一般には、以下の如き範囲内の値とされる。即ち、本体部１２と取付部１４の各スキン層２２の厚さは、好ましくは０．３〜０．５ｍｍ程度とされる。また、本体部１２の発泡層２６の厚さは、望ましくは２．０〜５．０ｍｍ程度とされる。更に、取付部１４のソリッド層２８の厚さは、一般に２．０〜３．５ｍｍ程度とされる。

そして、本実施形態のフロアアンダーカバー１０においては、特に、本体部１２の発泡層２６が有する多数の発泡セル２４の平均径、つまり平均発泡セル径が０．３６ｍｍ以下とされている。このような平均発泡セル径は、従来の樹脂発泡体からなるフロアアンダーカバーでは全く見られない、十分に小さな値である。本実施形態のフロアアンダーカバー１０は、かくの如き小さな平均発泡セル径を有していることによって、本体部１２の強度、具体的には曲げ強度や引き裂き強度等が、従来の樹脂発泡体からなるフロアアンダーカバーよりも効果的に高められて、非発泡性の樹脂材料を用いて形成されたフロアアンダーカバーと同程度のレベルとされているのである。

また、本体部１２の発泡層２６の発泡セル径の下限値は、特に限定されるものではないものの、かかる発泡セル径は０．１ｍｍ以上とされていることが望ましい。なお、平均発泡セル径は、走査型電子顕微鏡等を用いて、発泡層２６の断面を所定の倍率で観察し、或いはその写真を撮影し、画像中の発泡セル２４を無作為に適数個選択して、それらの発泡セル２４の直径（径方向寸法の最大値を直径とする）をそれぞれ測定した後、得られた測定値の平均を算出することによって求められるものである。

さらに、フロアアンダーカバー１０は、本体部１２の厚さが、非発泡性の樹脂材料を用いて形成された従来のフロアアンダーカバーの厚さよりも十分に大きくされており、ここでは、２倍程度の厚さとされている。これによって、曲げ強度の向上が、有利に図られている。

このように、本実施形態のフロアアンダーカバー１０にあっては、本体部１２の発泡層２６の平均発泡セル径が、発泡樹脂からなる従来品よりも十分に小さくされており、また、それに加えて、本体部１２の厚さが、非発泡樹脂からなる従来品よりも厚くされていることで、軽量化を実現しつつ、十分な強度が効果的に確保されている。

それ故、かかるフロアアンダーカバー１０にあっては、非発泡性の樹脂材料を用いて形成された従来のフロアアンダーカバーにおいて、十分な強度を確保するために本体部１２の上面や下面に設けられていたリブが、有利に省略され得るのである。これによって、形成材料たる樹脂材料が効果的に節約されて、製造コストの低減化が、有効に図られ得るのである。

また、本実施形態のフロアアンダーカバー１０においては、本体部１２の厚肉化が発泡層２６の形成によって実現されているため、形成材料たる樹脂材料の使用量を増やすことなく、本体部１２を十分に厚肉化することができる。これによっても、製造コストを可及的に低く抑えつつ、強度の向上が有利に図られ得るのである。

ところで、かくの如き構造を有するフロアアンダーカバー１０を製造する際には、例えば、図４に示される如き構造を有する射出成形用金型３０を備えた射出成形機が、好適に用いられる。

図４から明らかなように、射出成形用金型３０は、固定型３２と、かかる固定型３２に対して対向配置された可動型３４とを有している。また、固定型３２は、その背面において、固定盤３６に取り付けられている一方、可動型３４は、その背面において、可動盤３８に取り付けられている。更に、固定盤３６は、位置固定とされている一方、可動盤３８は、例えば、油圧シリンダ等を含む、図示しない型締め装置によって、固定盤３６に対して接近乃至離隔移動可能とされている。これにより、可動盤３８の固定盤３６に対する接近乃至離隔移動に伴って、可動型３４が、固定型３２に対して、互いの対向方向において接近乃至離隔移動して、固定型３２と可動型３４との型閉めと型開きが行われるようになっている。なお、以下からは、射出成形用金型３０の固定型３２側を上側乃至は上方と言い、可動型３４側を下側乃至は下方と言う。

そして、かかる射出成形用金型３０では、固定型３２と可動型３４とを型閉めした状態から、可動盤３８が、図示しない型締め装置により、固定盤３６から、予め定められた僅かな寸法だけ下方に離隔させられた第一段階と、下方に十分に離隔させられた第二段階の二段階に亘って離隔移動するようになっている。かくして、可動盤３８の固定盤３６からの一段階目の離隔移動により、固定型３２と可動型３４とが僅かな寸法だけ型開きするコアバックが行われる（図９参照）一方、可動盤３８の固定盤３６からの二段階目の離隔移動により、固定型３２と可動型３４とが、後述するように、それらの間で成形されたフロアアンダーカバー１０を離型させるのに十分な距離だけ離間させられて、完全に型開きされるようになっている。

また、固定型３２においては、可動型３４との対向面のうち、フロアアンダーカバー１０と同一の幅を有する幅方向（図４の左右方向）中央部分が、固定型側キャビティ形成面４０とされている。そして、かかる固定型側キャビティ形成面４０の幅方向両端部には、複数の取付部形成突起４４が、固定型側キャビティ形成面４０の長さ方向（図４の紙面に垂直な方向）に間隔をあけて位置するように、一体的に突設されている。この取付部形成突起４４は、フロアアンダーカバー１０の取付部１４の筒部１６及び底部１８の各内面形状に対応した外面形状を有している。なお、図４中、４２は、固定型３２の幅方向中央部を上下方向に貫通して延びるランナーである。

固定型３２が取り付けられる固定盤３６には、その中央部に設けられた貫通孔内に、スプルーブッシュ４６が嵌め込まれている。このスプルーブッシュ４６には、それを貫通するように、スプルー４８が設けられている。また、スプルーブッシュ４６の上面には、図示しない射出装置の加熱筒の先端に設けられたノズル４９が当接配置されるノズルタッチ部５０が形成されている。更に、ノズルタッチ部５０におけるスプルー４８の開口部には、かかるスプルー４８の開口部を開閉する、図示しないバルブが設けられている。このバルブは、ノズル４９からスプルー４８内に溶融樹脂が射出されるときだけ開作動するようになっている。また、スプルー４８は、固定型３２のランナー４２と連通している。

一方、可動型３４の固定型３２との対向面の幅方向（図４の左右方向）中央部には、キャビティ形成凹所５２が設けられている。このキャビティ形成凹所５２は、フロアアンダーカバー１０と同一の幅と、フロアアンダーカバー１０の厚さよりも所定寸法だけ小さな深さ（ここでは、フロアアンダーカバー１０の本体部１２の厚さの略半分に相当する深さ）とを有しており、その内面が、可動型側キャビティ形成面５４とされている。そして、かかる可動型キャビティ形成面５４は、固定型３２に形成された固定型側キャビティ形成面４０に対して、上下方向（固定型３２と可動型３４の対向方向）において互いに対応位置している。

また、可動型側キャビティ形成面５４の幅方向両端部には、複数の取付部形成凹部５６が、可動型側キャビティ形成面５４の長さ方向（図４の紙面に垂直な方向）に間隔をあけて位置するように、一体的に突設されている。それら複数の取付部形成凹部５６は、その個数が、固定型側キャビティ形成面４０に設けられた複数の取付部形成突起４４と同じ数とされて、互いに同一の形状を有している。また、それら各取付部形成凹部５６の可動型側キャビティ形成面５４に対する形成位置が、各取付部形成突起４４の固定型側キャビティ形成面４０に対する形成位置に対して、上下方向において対応する位置とされている。

そして、図５に示されるように、取付部形成凹部５６は、その開口側の上側部分が、テーパ筒部５８とされている一方、かかるテーパ筒部５８を除く底部側の下側部分が段付穴部６０とされている。この取付部形成凹部５６のテーパ筒部５８は、上方に向かって次第に大径化するテーパ筒状の内周面形状を有している。また、かかるテーパ筒部５８の内周面形状は、フロアアンダーカバー１０の取付部１４のテーパ状の筒部１６の外周面形状に対応した形状とされている。一方、段付穴部６０は、その内周面の上下方向中間部に、円環状の段差面６１が設けられて、この段差面６１よりも上側の部分が、テーパ筒部５８の最小内径と同一の内径を有する円筒状の内周面形状を有する小径穴部６２とされている。また、段差面６１よりも下側の部分が、小径穴部６２よりも大径の円筒状の内周面形状を有する大径穴部６４とされている。

そして、そのような取付部形成凹部５６内には、スライド型６６が、それぞれ収容配置されている。このスライド型６６は、全体として、略段付円柱状のブロック形態を呈し、取付部形成凹部５６の段付穴部６０の深さと略同一高さを有している。また、かかるスライド型６６は、その高さ方向中間部に円環状のショルダ面６７が設けられて、かかるショルダ面６７よりも上側の部分が、段付穴部６０の小径穴部６２の内径よりも僅かに小さな外径を有する小径部６８とされている一方、ショルダ面６７よりも下側の部分が、段付穴部６０の大径穴部６４よりも僅かに小径で、且つ小径部６８よりも大径の大径部７０とされている。

さらに、スライド型６６においては、小径部６８の上面が、平面状のスライド型側キャビティ形成面７２とされており、このスライド型側キャビティ形成面７２の中心部には、挿通孔形成凸部７４が一体的に突設されている。この挿通孔形成凸部７４は、フロアアンダーカバー１０の取付部１４の底部１８に設けられたボルト挿通孔２０の内周面形状に対応した外周面形状を有している。

そして、そのような構造を有するスライド型６６が、大径部７０を、取付部形成凹部５６の段付穴部６０の大径穴部６４内に位置させると共に、小径部６８を段付穴部６０の小径穴部６２内に位置させ、更に、挿通孔形成凸部７４を取付部形成凹部５６のテーパ筒部５８内に突入位置させた状態で、取付部形成凹部５６内を、上下方向に摺動しつつスライド変位可能に配置されている。また、そのような配置状態下で、スライド型６６の下面と取付部形成凹部５６の底面との間に、付勢手段の一種たる圧縮コイルばね７６が圧縮状態で介装されている。これにより、スライド型６６が、圧縮コイルばね７６により上方に付勢されつつ、取付部形成凹部５６の段差面６１に対するショルダ面６７の当接、係合により、上方への移動が規制されている。

かくして、かくの如き構造とされた射出成形用金型３０にあっては、図６に示されるように、固定型３２と可動型３４とが型閉めされることにより、それら固定型３２と可動型３４との間に、成形キャビティ７８が形成されるようになっている。そして、このような射出成形用金型３０を備えた射出成形機では、射出装置（図示せず）のノズル４９から射出した溶融樹脂材料を、スプルー４８とランナー４２とを通じて、成形キャビティ７８内に射出・充填するようになっている。

また、射出成形用金型３０においては、固定型３２と可動型３４との型閉め状態下で、固定型側キャビティ形成面４０に設けられた複数の取付部形成突起４４が、可動型側キャビティ形成面５４（キャビティ形成凹所５２の底面）に設けられた複数の取付部形成凹部５６のテーパ筒部５８内に突入するようになっている。そして、その際、各取付部形成凹部５６内に収容されたスライド型６６の挿通孔形成凸部７４の先端面が、取付部形成突起４４の先端面に当接し、スライド型６６が、取付部形成突起４４により下方に押圧され、圧縮コイルばね７６の付勢力に抗して、取付部形成凹部５６の小径穴部６２の内周面に摺動しつつ、下方にスライド変位させられるようになっている。

これによって、固定型側キャビティ形成面４０のうちの複数の取付部形成突起４４のそれぞれの外周面及び先端面を除く部分と可動型側キャビティ形成面５４との間に形成される成形キャビティ７８部分が、本体部成形キャビティ部分８０とされている。また、固定型側キャビティ形成面４０のうちの複数の取付部形成突起４４のそれぞれの外周面及び先端面と、スライド型側キャビティ形成面７２と、各取付部形成凹部５６のテーパ筒部５８との間に形成される部分が、それぞれ、取付部成形キャビティ部分８２とされている。

そして、前記したように、射出成形用金型３０にあっては、可動型３４が固定型３２から予め定められた僅かな量だけ離間するコアバックが行われるようになっており、このコアバックによって、図７に二点鎖線で示されるように、固定型側キャビティ形成面４０と可動型側キャビティ形成面５４とが離間して、本体部成形キャビティ部分８０の厚さ及び容積が、コアバック前よりも、コアバック量に応じた分だけ増大するようになっている。

また、射出成形用金型３０では、コアバックが行われたときに、取付部形成凹部５６内に収容されたスライド型６６の挿通孔形成凸部７４の先端面が、圧縮コイルばね７６の付勢力によって、取付部形成突起４４の先端面に押圧接触した状態が維持されたままで、スライド型６６が、取付部形成凹部５６の小径穴部６２の内周面に摺動しつつ、可動型３４と相対的に上方にスライド変位するようになっている。かくして、固定型側キャビティ形成面４０に設けられた取付部形成突起４４の先端面とスライド型側キャビティ形成面７２との間の距離が、コアバックによって変化しないようになっている。そして、それにより、取付部成形キャビティ部分８２のうち、取付部形成突起４４の先端面とスライド型側キャビティ形成面７２との間の部分、つまり、取付部１４の底部１８を形成する部分の厚さ及び容積が、コアバックが行われた後も、コアバック前と同じ大きさに維持されるようになっている。なお、取付部形成キャビティ部分８２のうち、取付部形成突起４４の外周面とテーパ筒部５８との間の部分、つまり、取付部１４の筒部１６を形成する部分の厚さ及び容積は、コアバックによって多少大きくなるものの、その増大量が可及的に小さくなるように、例えば、取付部形成突起４４の外周面やテーパ筒部５８のテーパ角度が設定されている。このことから明らかなように、本実施形態では、可動型３４にてベース型が構成されて、かかる可動型３４とスライド型６６とにて、第一の型が構成されている一方、固定型３２にて、第二の型が構成されている。

そして、かくの如き構造を有する射出成形用金型３０を備えた射出成形機を用いて、本実施形態のフロアアンダーカバー１０を製造する際には、例えば、以下の手順に従って作業が進められる。

すなわち、先ず、図６に示されるように、射出成形用金型３０を型閉めして、固定型３２と可動型３４との間に成形キャビティ７８を形成する。前記したように、ここで形成される成形キャビティ７８は、本体部成形キャビティ部分８０と取付部成形キャビティ部分８２とにて構成される。

次に、図８に示されるように、射出装置（図示せず）のノズル４９から溶融樹脂材料８４を射出し、成形キャビティ７８内に充填する。このとき、成形キャビティ７８内に射出・充填される溶融樹脂材料８４として、発泡性のものが用いられる。

なお、ここで用いられる発泡性の溶融樹脂材料８４は、特に限定されるものではなく、樹脂発泡体からなる従来のフロアアンダーカバーの形成材料として利用されるものが、適宜に用いられる。例えば、先に例示したポリプロピレンを始めとした各種の熱可塑性樹脂材料や熱硬化性樹脂材料、或いはそれらの樹脂材料中に、ガラス繊維やカーボン繊維、タルク、ゴム等の様々な配合材を混入してなる複合材料等の様々な材料に対して、各種の発泡剤が混入乃至は溶解されてなるものが使用される。このような各種の樹脂材料乃至は複合材料に対する発泡剤の配合量は、発泡剤の種類等に応じて、適宜に決定される。

また、溶融樹脂材料８４に混入乃至は溶解される発泡剤の種類も、何等限定されるものではなく、後述するように、コアバックによる成形キャビティ７８の容積の増大、換言すれば、溶融樹脂材料８４に対する圧力の減少によって発泡を開始する発泡剤が、従来より公知のものの中から適宜に選択されて、使用される。即ち、発泡剤としては、炭酸アンモニウム、重炭酸ソーダ等の無機化合物や、アゾ化合物、スルホヒドラジド化合物等の有機化合物からなる化学発泡剤、或いは液体状態、気体状態、超臨界状態の二酸化炭素、窒素、アルゴン等からなる物理発泡剤等が、用いられるのである。そして、それらの発泡剤のうち、化学発泡剤は、例えば、射出装置の加熱筒内に、溶融樹脂材料８４の溶融前の樹脂材料等と共に投入されて、加熱筒内で、溶融樹脂材料８４に混入される。また、物理発泡剤は、例えば、加熱筒の途中に設けられた供給口を通じて、加熱筒内に供給されることにより、加熱筒内で加熱溶融された溶融樹脂材料８４に溶解されることとなる。

そして、成形キャビティ７８内への発泡性の溶融樹脂材料８４の射出・充填が完了したら、成形キャビティ７８内の溶融樹脂材料８４に対して保圧を掛ける操作を何等行うことなく、所定の時間放置して、固定型側キャビティ形成面４０と可動型側キャビティ形成面５４とスライド型側キャビティ形成面７２とそれぞれ接触する溶融樹脂材料８４の表層部分に、非発泡のスキン層２２を薄い厚さで形成する（図９参照）。

次いで、図９に示されるように、スキン層２２の形成後に、可動型３４を固定型３２から予め定められた僅かな距離だけ離間させて、コアバックを行う。これによって、前記したように、成形キャビティ７８における本体部成形キャビティ部分８０の厚さ及び容積を十分に増大させる。また、成形キャビティ７８における取付部成形キャビティ８２部分のうち、テーパ筒部５８と取付部形成突起４４の外周面との間に位置する部分（取付部１４の筒部１６形成部分）の厚さ及び容積を少しだけ増大させる一方、スライド型側キャビティ形成面７２と取付部形成突起４４の先端面との間に位置する部分（取付部１４の底部１８形成部分）の厚さ及び容積をコアバック前のままとする。

なお、ここでは、コアバックにより、本体部成形キャビティ部分８０の厚さ、換言すれば、固定側キャビティ形成面４０と可動側キャビティ形成面５４との間の距離が、コアバック前に比して、例えば、１．５〜２倍程度となるように、可動型３４の固定型３２からの離間距離が設定されている。これによって、最終的に得られるフロアアンダーカバー１０の本体部１２の厚さが、非発泡樹脂からなる従来のフロアアンダーカバーの本体部よりも厚肉とされるようになっている。

そして、そのようなコアバックを行うことで、成形キャビティ７８の本体部成形キャビティ部分８０内の溶融樹脂材料８４に加えられる圧力を減少させる。そうして、本体部成形キャビティ部分８０内の溶融樹脂材料８４中に含まれる発泡剤を発泡させる。これにより、本体部成形キャビティ部分８０内に位置するスキン層２２の内側に、発泡層２６を形成し、以て、本体部成形キャビティ部分８０内で、本体部１２を成形する。

そして、このような本体部１２が有する発泡層２６の形成時には、発泡層２６が有する発泡セル２４の平均セル径が０．３６ｍｍ以下となり、また、望ましくは、平均セル径が０．１ｍｍ以上となる微細発泡が行われるように、本体部成形キャビティ部分８０内での溶融樹脂材料８４中の発泡剤の発泡条件が適宜に調節される。

一方、コアバックを行ったときに、成形キャビティ７８における取付部成形キャビティ部分８２のうち、スライド型側キャビティ形成面７２と取付部形成突起４４の先端面との間に位置する部分の厚さ及び容積を変化させないことで、かかる部分内の溶融樹脂材料８４に加えられる圧力も変動させない。また、取付部成形キャビティ部分８２のうち、テーパ筒部５８と取付部形成突起４４の外周面との間に位置する部分の厚さ及び容積を変化量を可及的に小さな量とすることで、かかる部分内の溶融樹脂材料８４に加えられる圧力の変動量も可及的に抑制する。そうして、取付部成形キャビティ部分８２内の溶融樹脂材料８４中に含まれる発泡剤が可及的に発泡しないように為す。これにより、取付部成形キャビティ部分８２内に位置するスキン層２２の内側に、実質的に非発泡のソリッド層２８を形成し、以て、取付部成形キャビティ部分８２内で、底部１８と筒部１６とを有する取付部１４を成形する。また、かかる取付部１４に対して、挿通孔形成凸部７４に対応した形状のボルト挿通孔２０を形成する。

かくして、図１乃至図３に示されるように、本体部１２と、本体部１２の外周部に複数の取付部１４が一体的に突設されると共に、本体部１２が、非発泡（発泡セル２４を全く有しない）のスキン層２２と、その内側に位置する発泡層２６とにて構成され、また、各取付部１４が、非発泡のスキン層２２と、その内側に位置する実質的に非発泡（発泡セル２４を極僅かに有する）のソリッド層２８とにて構成されてなる、目的とするフロアアンダーカバー１０を得るのである。

以上の説明から明らかなように、本実施形態手法によれば、射出成形用金型３０を含む、単に１種類の射出成形機を用いて、コアバック方式による射出発泡成形を行うだけで、フロアアンダーカバー１０を、可及的に短い時間で且つ簡単な作業で一挙に製造することができる。従って、フロアアンダーカバー１０の製造効率の向上と製造コストの低減化とが、極めて効果的に実現され得るのである。

また、本実施形態手法では、フロアアンダーカバー１０の本体部１２の厚さが、非発泡樹脂からなる従来のフロアアンダーカバーの本体部よりも厚肉となるようにコアバック量が調整されている。それ故、最終的に得られるフロアアンダーカバー１０の本体部１２の曲げ強度の向上が有利に図られ得る。そして、それにより、フロアアンダーカバー１０全体の剛性が高められ、以て、操縦安定性と空力性能の向上が効果的に実現され得るのである。

さらに、本実施形態手法にあっては、成形キャビティ７８内への溶融樹脂材料８４の射出・充填後に、成形キャビティ７８内の溶融樹脂材料８４に対して保圧を掛ける操作が省略されているものの、かかる溶融樹脂材料８４中の発泡剤の発泡によって生ずる発泡圧により、保圧を掛けたときと同様に、ヒケ等の成形不良の発生が効果的に防止される。そして、そのような保圧操作の省略により、例えば、保圧操作が必要とされる、非発泡樹脂からなる従来のフロアアンダーカバーを製造する場合よりも、型締め圧が低減化されて、型締め装置が小型化され得る。その結果、射出成形機の小型化と低コスト化とが有利に実現され得る。しかも、例えば、非発泡樹脂からなる従来のフロアアンダーカバーを製造する際に用いられる射出成形機と同程度の規模の射出成形機を用いれば、より大型のフロアアンダーカバー１０の製造が可能となるといった利点も得られる。

また、本実施形態手法では、可動型３４に設けられる取付部形成凹部５６内に収容されたスライド型６６を、コアバック時において、圧縮コイルばね７６の付勢力に基づいて、可動型３４と相対的にスライド変位させることで、取付部成形キャビティ部分８２内での発泡剤の発泡が阻止乃至は抑制されるようになっている。これにより、一連の射出発泡成形操作以外の特別な操作や余分な操作を何等行うことなく、スキン層２２の内側が実質的に非発泡のソリッド層２８とされた取付部１４を、スキン層２２の内側が発泡層２６とされた本体部１２と共に、一挙に形成することができる。

従って、このような本実施形態手法によれば、本体部１２よりも強度の高い取付部１４を有するフロアアンダーカバー１０が、極めて効率的且つ低コストに得られるのである。

以上、本発明の具体的な構成について詳述してきたが、これはあくまでも例示に過ぎないのであって、本発明は、上記の記載によって、何等の制約をも受けるものではない。

例えば、前記実施形態では、ベース型としての可動型３４にスライド型６６が設けられていたが、固定型３２にてベース型を構成して、この固定型３２にスライド型６６を相対的にスライド変位可能に設けても良い。この場合には、例えば、コアバックが行われたときに、スライド型６６が、可動型３４に追従して、固定型３２に対して相対的にスライド移動するように構成される。

また、スライド型６６をベース型（可動型３４又は固定型３２）に対して相対的にスライド変位させるための構造として、圧縮コイルばね７６に代えて、例えば油圧シリンダや空気圧シリンダ、駆動モータ等の公知の各種のアクチュエータを採用することも可能である。

さらに、前記実施形態では、フロアアンダーカバー１０を車体に取り付けるための取付部１４が、スキン層２２と、その内側に設けられたソリッド層２８とにて構成されていたが、本体部１２の一部に、かかる取付部１４と同様な内部構造を有する部分を形成しても、何等差し支えない。このような本体部１２部分は、取付部１４と同様にして形成されることとなる。

加えて、本発明は、例示された自動車用フロアアンダーカバーの他、例えば、自動車用或いは自動車以外の車両用のエンジンアンダーカバーやリヤアンダーカバー等、車体の下部を覆って配置される樹脂発泡体からなる車両用アンダーカバーとその製造方法に対しても有利に適用され得ることは、勿論である。

その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないところである。

１０フロアアンダーカバー１２本体部
１４取付部２２スキン層
２４発泡セル２６発泡層
２８ソリッド層３０射出成形用金型
３２固定型３４可動型
６６スライド型７６圧縮コイルばね
７８成形キャビティ８０本体部成形キャビティ部分
８２取付部成形キャビティ部分８４溶融樹脂

Claims

車体の下面を覆って配置される樹脂発泡体からなる車両用アンダーカバーの製造方法にして、
型閉めによって成形キャビティを形成する第一の型と第二の型を有し、該第一の型が、ベース型と、該ベース型に対して、該第一の型と前記第二の型との接近乃至離隔方向において相対的にスライド変位可能とされ、前記型閉め時に所定の付勢力によって該第二の型に当接せしめられる当接部が設けられたスライド型とを含み、且つ該ベース型と該スライド型のスライド部位にそれぞれ段付部が段差面を相対向するようにして設けられて、前記型閉めによって、該ベース型の段付部の段差面と該スライド型の段付部の段差面との間に所定の間隙が形成されるように構成され、前記第一の型と前記第二の型の発泡のための離間時に、該第二の型と該スライド型との間に形成される前記成形キャビティ部分の容積が増大しないように、該スライド型が該ベース型に対して相対的にスライド変位するようにした射出成形用金型を準備する工程と、
前記第一の型と前記第二の型を型閉めして、それらの間に成形キャビティを形成する工程と、
該成形キャビティ内に、溶融状態の発泡性樹脂材料を射出・充填する工程と、
前記成形キャビティ内に射出・充填された前記発泡性樹脂材料を前記第一の型及び前記第二の型に接触せしめることにより、該発泡性樹脂材料の表面に未発泡のスキン層を形成する工程と、
かかるスキン層の形成の後、該成形キャビティの容積が増大するように、前記第一の型と前記第二の型とを離間させるコアバックを行うことにより、前記ベース型の段付部の段差面と前記スライド型の段付部の段差面とを当接せしめて、かかるスライド型の移動を規制する一方、前記スキン層の内側の前記発泡性樹脂材料を発泡させて、前記樹脂発泡体を成形する工程と、
を含むことを特徴とする車両用アンダーカバーの製造方法。