JP6040823B2

JP6040823B2 - 樹脂成形品の補強構造

Info

Publication number: JP6040823B2
Application number: JP2013062054A
Authority: JP
Inventors: 武史西浦
Original assignee: Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2013-03-25
Filing date: 2013-03-25
Publication date: 2016-12-07
Anticipated expiration: 2033-03-25
Also published as: JP2014184901A

Description

この発明は樹脂成形品の補強構造に関する。

樹脂製の成形品本体は、金属製のものと比較して、軽量化を図ることができる反面、所望とする強度を確保することが困難となる場合がある。
このため、樹脂製の成形品本体の少なくとも一側面に対し、補強用の第１、第２の帯状部材を互いに交差して配設することで、樹脂製の成形品本体を補強してなる樹脂成形品の補強構造が同一出願人によって提案されている。
また、特許文献１に開示されているように、乗物用シートの樹脂製フレームのサイドフレーム部の前側に対し、繊維を含浸したポリマ材料を含む強化複合層が配設されたものが知られている。

特表２０１０−５００１９８号公報

ところで、樹脂製の成形品本体の少なくとも一側面に対し、補強用の第１、第２の帯状部材を互いに交差して配設した樹脂成形品において、第１、第２の帯状部材の交差部を相互に接合して一体化した場合、樹脂成形品に対し曲げ荷重が負荷され、これによって樹脂成形品が撓み変形したときには、第１、第２の帯状部材がその交差部で相互の動きが規制される。
このため、第１、第２の帯状部材が互いに変位したい方向へ動きづらくなり、交差部近傍で応力が集中し、当該部分で破損される恐れがある。

この発明の目的は、前記問題点に鑑み、成形品本体を補強する第１、第２の帯状部材の交差部近傍に応力が集中することを抑制することができ、補強効率を高めることができる樹脂成形品の補強構造を提供することである。

前記課題を解決するために、この発明の請求項１に係る樹脂成形品の補強構造は、樹脂製の成形品本体と、この成形品本体の少なくとも一側面に対し互いに交差して配設され、前記成形品本体を補強する第１、第２の帯状部材とを備えた樹脂成形品の補強構造であって、
前記第１、第２の帯状部材は、その交差部が相対的に移動可能に配置されており、前記交差部以外の部分が前記成形品本体に一体に接着されて配設されていることを特徴とする。

前記構成によると、樹脂製の成形品本体と、第１、第２の帯状部材とを備えた樹脂成形品に対し、曲げ荷重が負荷されて樹脂成形品が撓み変形したときには、第１、第２の帯状部材がその交差部で相互の動きが規制されることなく、樹脂成形品の撓み変形に対応して互いに変位したい方向へ相対的に移動する。すなわち、樹脂成形品の撓み方向へ曲がって応力を受けもつ。
このため、第１、第２の帯状部材の交差部近傍に応力が集中することを抑制することができ、交差部近傍での破損を防止することができる。

請求項２に係る樹脂成形品の補強構造は、請求項１に記載の樹脂成形品の補強構造であって、
前記第１、第２の帯状部材は、強化繊維テープによって形成されていることを特徴とする。

前記構成によると、帯状部材が強化繊維テープによって形成されることで、樹脂製の成形品本体の強度をより一層高めることができる。

請求項３に係る樹脂成形品の補強構造は、請求項１又は２に記載の樹脂成形品の補強構造であって、
前記成形品本体は、乗物用シートの樹脂製のフレーム本体であることを特徴とする。

前記構成によると、樹脂成形品の補強構造を乗物用シートのシートフレームに採用することで、軽量で強度的にも優れるシートフレームを構成することが可能となる。

この発明の実施例１に係る樹脂成形品の補強構造としての乗物用シートのシートフレームを示す斜視図である。同じく要部を拡大して示す斜視図である。同じく図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う第１、第２の強化繊維テープの交差部を示す断面図である。第１、第２の強化繊維テープの交差部に滑り性に富む離型紙等が貼り付けられた実施態様を示す断面図である。

この発明を実施するための形態について実施例にしたがって説明する。

この発明の実施例１を図面にしたがって説明する。
図１に示すように、乗物用シートのシートバック、例えば、リアシートのシートバック骨格部をなすシートフレーム２０（樹脂成形品）は、フレーム本体２１と、このフレーム本体２１を補強する第１、第２の帯状部材４１、４２とを備えている。

この実施例１において、フレーム本体２１は、強化繊維が混入された樹脂材料によって形成されている。そして、フレーム本体２１は、正面形状でほぼ四角形の平板状をなす板状部分２１ａと、この板状部分２１ａ一側面（前面）の周縁部に沿って環状に突出された周縁リブ２２と、板状部分２１ａ一側面（前面）において、周縁リブ２２と同じ高さでほぼＸ字状に交差して突出され、各端部が周縁リブ２２と一体に連結された凸条部２３、２４と、凸条部２３、２４及び周縁リブ２２の間の領域内で周縁リブ２２と同じ高さで斜め格子状に突出された格子リブ２５とを一体に備えている。

フレーム本体２１の凸条部２３、２４の頂面には、長尺帯状の第１、第２の帯状部材４１、４２がＸ字状に交差して配設されている。
この実施例１において、第１、第２の帯状部材４１、４２は、第１、第２の強化繊維テープ５１、５２によって形成されている。
第１、第２の強化繊維テープ５１、５２は、カーボン繊維、アラミド繊維、ガラス繊維、等の強化繊維テープ、例えば、ＵＤテープとも呼ばれることがある一方向性強化繊維（炭素繊維）テープによって形成され、その繊維の方向は長手方向に沿う（平行する）。

また、第１、第２の強化繊維テープ５１、５２は、その交差部５５が相対的に移動可能に配置されている。例えば、図２と図３に示すように、第１、第２の強化繊維テープ５１、５２の交差部５５において、凸条部２４の長手方向に配設される下側の第２の強化繊維テープ５２の上側に対し第１の強化繊維テープ５１が交差して重なると共に、その交差部５５においては、第１の強化繊維テープ５１と、第２の強化繊維テープ５２とが接着されることなく相対的に移動可能に重ねられたり、あるいは、図４に示すように、一方のテープに滑り性に富む離型紙６０等が貼り付けられて相対的に移動可能に重ねられる。

また、この実施例１において、フレーム本体２１を強化繊維混合の熱可塑性樹脂材料（例えば、ＰＰ、ＰＡ等）で成形すると同時に、フレーム本体２１の凸状部２３、２４の頂面に対し、長尺帯状の第１、第２の強化繊維テープ５１、５２がＸ字状に交差して一体に接着して配設され、その交差部５５が互いに接着されることなく相対的に移動可能に重ねられる。
なお、凸状部２４及び第２の強化繊維テープ５２の上端部近傍には、シートベルト３０が引き出し可能に巻き取られるリトラクタ３１が、ビス、クリップ等の適宜の装着手段によって装着される（図１の二点鎖線参照）。

この実施例１に係る樹脂成形品としてのシートフレームの補強構造は上述したように構成される。
したがって、樹脂製のフレーム本体２１と、第１、第２の強化繊維テープ５１、５２とを備えた樹脂成形品としてのシートフレーム２０に対し、曲げ荷重が負荷されてシートフレーム２０が撓み変形したときには、第１、第２の強化繊維テープ５１、５２は、その交差部５５で相互の動きが規制されることなく、シートフレーム２０の撓み変形に対応して互いに変位したい方向へ相対的に移動する。すなわち、第１、第２の強化繊維テープ５１、５２は、シートフレーム２０の撓み方向へ曲がって応力をそれぞれ受けもつ。
このため、第１、第２の強化繊維テープ５１、５２の交差部５５近傍に応力が集中することを抑制することができ、交差部５５近傍での破損を防止することができる。

また、第１、第２の強化繊維テープ５１、５２は、カーボン繊維、アラミド繊維、ガラス繊維、等の強化繊維テープ、例えば、ＵＤテープとも呼ばれることがある一方向性強化繊維（炭素繊維）テープによって形成されることで、樹脂製のフレーム本体２１の強度を効率よく高めることができ、軽量で強度的にも優れるシートフレーム２０を構成することが可能となる。

また、フレーム本体２１を強化繊維混合の熱可塑性樹脂材料（例えば、ＰＰ、ＰＡ等）で成形すると同時に、フレーム本体２１の凸条部２３、２４の頂面に対し、長尺帯状の第１、第２の強化繊維テープ５１、５２がＸ字状に交差して一体に配設され、これによって、シートフレーム２０を構成することができる。この場合には、フレーム本体２１を成形してから、フレーム本体２１の凸条部２３、２４の頂面に対し、第１、第２の強化繊維テープ５１、５２を一体化する手間を省くことができ、コスト低減に効果が大きい。

なお、この発明は前記実施例１に限定するものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の形態で実施することができる。
例えば、前記実施例１においては、乗物用シート（リアシート）のシートバックの骨格部をなすシートフレーム２０である場合を例示したが、乗物用シートのシートクッションの骨格部をなすシートフレームであってもよい。
また、前記実施例１においては、長尺の第１、第２の帯状部材４１、４２が、第１、第２の強化繊維テープ５１、５２である場合を例示したが、強化繊維テープ以外の帯状部材であってもよい。
また、前記実施例１においては、乗物用シートのシートフレーム２０の補強構造である場合を例示したが、シートフレーム２０以外の樹脂成形品の補強構造としても採用することができる。

２０シートフレーム（樹脂成形品）
２１樹脂製のフレーム本体
４１第１の帯状部材
４２第２の帯状部材
５１第１の強化繊維テープ
５２第２の強化繊維テープ
５５交差部

Claims

樹脂製の成形品本体と、この成形品本体の少なくとも一側面に対し互いに交差して配設され、前記成形品本体を補強する第１、第２の帯状部材とを備えた樹脂成形品の補強構造であって、
前記第１、第２の帯状部材は、その交差部が相対的に移動可能に配置されており、
前記交差部以外の部分が前記成形品本体に一体に接着されて配設されていることを特徴とする樹脂成形品の補強構造。
請求項１に記載の樹脂成形品の補強構造であって、
前記第１、第２の帯状部材は、強化繊維テープによって形成されていることを特徴とする樹脂成形品の補強構造。
請求項１又は２に記載の樹脂成形品の補強構造であって、
前記成形品本体は、乗物用シートの樹脂製のフレーム本体であることを特徴とする樹脂成形品の補強構造。