JP6370313B2 - 一体化された固定部を有する粒子発泡体構造部材の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、熱可塑性プラスチックまたはエラストマー性プラスチック製の埋装された固定要素を有する粒子発泡体構造部材に関する。

本発明はさらに、埋装された固定装置を有する粒子発泡体構造部材の製造方法および粒子発泡体構造部材の中に固定するための固定装置に関する。

発泡されたプラスチックからなる粒子発泡体構造部材は様々な形態で公知であり、重量と絶縁について本質的な利点を有するので、多くの産業分野で使用されている。例えば自動車産業では様々に、金属製構造部材に対する軽量化のために、または、音、熱の絶縁部材として、あるいは、機械的負荷用に使用されている。しかしその欠点は、十分に大きな力を伝達する固定要素を粒子発泡体構造部材に固定するのがかなり困難であることである。

固定具として粒子発泡体構造部材に後からダボをねじ込むことは公知であるが、これは小さい力しか受け止めることができず、負荷をかけた時にもぎ取られる危険性がある。

代案として、固定要素を前もって製造し、粒子発泡体で包み込むことが知られている。固定具と粒子発泡体との結合は嵌め合い結合で行われるが、十分に大きい力を伝達するためには、大きな表面積と、その結果として、多くの材料と重い重量が必要となる。

本発明の課題は、固定要素が簡単な方法でその中に確実に収容されている粒子発泡体構造部材を得ることにある。さらに、この粒子発泡体構造部材を簡単に製造することができる方法を得る事にある。

さらに、粒子発泡体構造部材の中に固定するための、簡単な方法で後作業することができる固定装置を得ることも課題である。

粒子発泡体構造部材に関する前述の課題は、請求項１の特徴を有する粒子発泡体構造部材により解決される。この場合、次のように構成されている。すなわち、好適には、圧縮された熱可塑性プラスチックまたはエラストマー性プラスチックからなる固定要素が少なくとも部分的に、第１プラスチックの第１粒子発泡体で構成された被覆部で取り囲まれており、固定要素と被覆部との間の第１接触面には材料結合（stoffschluessigger Materialverbund）、および／または、嵌め合い結合（formschluessigger Materialverbund）が存在し、また、少なくともこの被覆部は少なくとも部分的に、第２プラスチックの第２粒子発泡体からなる成形部により取り囲まれており、この被覆部と成形部との間の第２接触部には材料結合が存在する。

本発明は次の考えから出発している。すなわち、ダボまたは係止用止め具またはねじ付きボルトとすることができる固定要素が、成形部と、そしてその結果として、本来の構造部品を形成する第２粒子発泡体と結合するのではなく、あるいは、少なくとも第２粒子発泡体とのみ結合するのではなく、その間に在る第１粒子発泡体からなる被覆部と接続する。この第１接触面に比較的大きな力を伝達できるようにすべく、この被覆部は固定要素と材料結合、および／または、嵌め合い結合で結合されている。

第２粒子発泡体からなる成形部と第１粒子発泡体からなる被覆部との結合部は比較的大面積であり、これは材料結合で行われる。被覆部と成形部との間の第２接触面の面積が比較的大きいので、第２粒子発泡体の選択可能性がより大きくなる。というのは、第２粒子発泡体を、第２粒子発泡体が固定要素と比較的小面積を介して大きな力を伝達しなければならないという判断基準に基づいて、選ぶ必要がないからである。

さらに、被覆部を備えた固定要素を前もって製作し、後から、成形部を形成する第２粒子発泡体で取り囲むことができるという利点がある。

被覆部を形成するための第１粒子発泡体の特性は特に、この第１粒子発泡体が固定要素の材料と良好に材料結合、および／または、嵌め合い結合できるように合わせることができる。好適には、第１粒子発泡体を形成する第１プラスチックは発泡ポリプロピレン（ＥＰＰ）または発泡ポリスチロール（ＥＰＳ）である。

第２粒子発泡体を形成する第２プラスチックは主に、この成形部がどのような特性と強度を持たねばならないか、ということに基づいて選択される。好適には、この第２粒子発泡体は発泡ポリプロピレン（ＥＰＰ）または発泡ポリスチロール（ＥＰＳ）である。

本発明の展開においては、第１プラスチックと第２プラスチックが異なる材料で構成されている。これが通例である。というのは、第１プラスチックは特に、固定要素のプラスチック材料と良好に嵌め合い結合し、かつ、成形部との結合のための大面積の第２接触面を提供する大面積の被覆部を形成する、という課題を有するからである。前記第２プラスチックは成形部を形成するものであり、特に成形部に要求される強度特性と絶縁特性、ならびに、被覆部との良好な結合を考慮して選ばれる。

しかし、本発明の可能な１形態においては、第１プラスチックと第２プラスチックを同一材料で、例えば、それぞれをＥＰＰで、または、それぞれをＥＰＳで構成することができるが、この場合には、これらの材料は異なる諸特性を有する。これらの異なる特性は特に、異なる密度、および／または、異なる色である。

方法に関する課題は、熱可塑性プラスチックまたはエラストマー性プラスチックからなる固定要素と、この固定要素を少なくとも部分的に取り囲んでいる第１プラスチックの第１粒子発泡体からなる被覆部とで構成された固定装置が形成されることにより解決され、固定要素と被覆部との間の第１接触面では材料結合、および／または、嵌め合い結合が行われる。その次の方法ステップにおいて、被覆部を備えた固定要素が金型に入れられ、少なくともこの被覆部が第２プラスチックの第２粒子発泡体からなる成形部で取り囲まれ、この被覆部と成形部との間の第２接触面で材料結合が形成される。

この方法のさらなる特徴と利点は前述のまたは後述の明細書から明らかであり、重複を避けるために割愛する。

さらに、上述の課題は本発明により、粒子発泡体構造部材の中に固定するための固定装置により解決される。これは、好適には、圧縮された熱可塑性プラスチックまたはエラストマー性プラスチックからなる固定要素と、この固定要素を少なくとも部分的に取り囲んでいる第１プラスチックの第１粒子発泡体からなる被覆部とを有し、この固定要素と被覆部との間の第１接触面では材料結合、および／または、嵌め合い結合が存在する。

この固定装置は好適には２成分射出成形法で作ることができる。この場合、先ず、第１粒子発泡体からなる被覆部を射出し、次の方法ステップで固定要素をこの被覆部の中に射出することもできるし、先ず、固定要素を射出し、次の方法ステップで第１粒子発泡体からなる被覆部を吹き付けることもできる。代案として、固定要素を前もって製作し、次いで、第１粒子発泡体からなる被覆部を射出して固定要素を取り囲み、結合することができる。

好適には、この第１プラスチックは発泡ポリプロピレン（ＥＰＰ）または発泡ポリスチロール（ＥＰＳ）である。

本発明の可能な１形態では、被覆部が固定要素を完全に取り囲むようになされており、このことによって比較的大きな力を伝達することができる。

本発明の他の個別事項と特徴を一実施例に関する以下の明細書において図を利用して説明する。

本発明による固定装置の上面図 図１の固定装置の断面図 本発明による粒子発泡体構造部材の模式的な上面図 図３の粒子発泡体構造部材の断面図

図１と２は粒子発泡体構造部材の中に固定するための固定装置１０を示す。この固定装置１０は単に模式的に示された中央部の固定要素１１を含み、この固定要素は例えば、組立用留め具または固定用留め具であり、好適には圧縮された熱可塑性プラスチックまたはエラストマー性プラスチックで構成されている。この固定要素１１はほぼ円筒形であり、その円周面、すなわち、外被面は第１プラスチックの第１粒子発泡体からなる被覆部１２で完全に取り囲まれている。この第１プラスチックは発泡ポリプロピレン（ＥＰＰ）または発泡ポリスチロールとすることができる。この被覆部１２は第１接触面１３において固定要素１１と結合しており、固定要素１１と被覆部１２の間の第１接触面１３は材料結合、および／または、嵌め合い結合されている。かくして、この固定装置１０は車輪の形状を有し、固定要素１１はボスを、被覆部１２はタイヤを形成している。

図３と４に模式的に示された粒子発泡体構造部材１５を製造するために、事前に製造された固定装置１０、すなわち、材料結合、および／または、嵌め合い結合で結合された被覆部１２を備えた固定要素１１が金型に入れられ、第２プラスチックからなる第２粒子発泡体によって取り囲まれ、この場合には、固定要素１１の少なくとも１つの側は取り囲まれていない。第２粒子発泡体は成形部１６を形成し、これは図３と４に示すように、例えばプレートである。第２プラスチックからなる第２粒子発泡体は第２接触面１７で被覆部１２と結合し、被覆部１２と成形部１６の間の第２接触面１７は材料結合されている。

第２粒子発泡体を形成する第２プラスチックも発泡ポリプロピレン（ＥＰＰ）または発泡ポリスチロール（ＥＰＳ）とすることができる。

１０ 固定装置
１１ 固定要素
１２ 被覆部
１３ 第１接触面
１５ 粒子発泡体構造部材
１６ 成形部
１７ 第２接触面

Claims (6)

1. 熱可塑性プラスチックまたはエラストマー性プラスチックからなる固定要素（１１）と前記固定要素（１１）を少なくとも部分的に取り囲む第１プラスチックの第１粒子発泡体からなる被覆部（１２）とで構成された埋装された固定装置（１０）を有する粒子発泡体構造部材（１５）の製造方法であって、先ず、前記第１粒子発泡体からなる被覆部の材料を射出して前記被覆部（１２）を形成し、その後、前記被覆部（１２）の中へ、前記固定要素の材料を射出して前記固定要素（１１）を形成し、次いで、前記被覆部（１２）を有する前記固定要素（１１）が金型に入れられ、少なくとも前記被覆部（１２）が第２プラスチックの第２粒子発泡体からなる成形部（１６）で取り囲まれ、前記被覆部（１２）と前記成形部（１６）との間の接触面（１７）において材料結合が形成される粒子発泡体構造部材（１５）の製造方法。
2. 前記第１プラスチックが発泡ポリプロピレン（ＥＰＰ）または発泡ポリスチロール（ＥＰＳ）であることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
3. 前記第２プラスチックが発泡ポリプロピレン（ＥＰＰ）または発泡ポリスチロール（ＥＰＳ）であることを特徴とする請求項１または２に記載の製造方法。
4. 前記第１プラスチックと前記第２プラスチックが異なる材料で構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の製造方法。
5. 前記第１プラスチックと前記第２プラスチックが、異なる特性を有する同一材料で構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の製造方法。
6. 前記材料が異なる密度、または、色を有することを特徴とする請求項５に記載の製造方法。

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