JPH0454908A - 樹脂製シートバックフレーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車等におけるシートの骨材として用いら
れる樹脂製シートバックフレームに関する。

（従来の技術） 自動車等の車両のシートにおいてはシートの剛性ならび
に強度の確保のため、従来から金属製のシートバックフ
レームがシート骨材として使用されている。これに対し
、たとえば実開昭６２−７５９１６号公報には中空一体
形状のシートバックフレームをブロー成形によって成形
する技術が開示されている。これによればシートバック
フレームが軽量化されて軽量構造のシートが得られるこ
とになる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記のシートバックフレームを樹脂によって
成形する場合、価格的に廉価なポリプロピレン樹脂の使
用が望まれることになるが、このポリプロピレン樹脂は
曲げ弾性率（ヤング率）がちいさく、したがって変形を
生じやすいので、シートバックフレームに適正な剛性な
らびに強度を確保することが叶わない。そこでフレーム
の板厚を厚くしてシートバックフレームを成形すること
が考えられるが、それでは該フレームが重くなって本来
の軽量化目的から逸脱することになる。ｔた他の方法と
して上記ポリプロピレン樹脂に曲げ弾性率向上のための
充填材を添加してブロー成形することもできるが、該充
填材の添加は樹脂成形時に適正なブロー比が得られなく
なって成形性の悪化を招く虞れがある。

そこで本発明は、廉価なポリプロピレン樹脂を使用して
製作されながら、シート骨材としての適正な剛性ならび
に強度を有すると共に、製作段階でのブロー成形性を損
なうことがない樹脂製シートバックフレームの提供を課
題とする。

（課題を解決するための手段） すなわち、本発明の請求項１にかがる発明（以下、第１
発明と称す）は、ブロー成形された樹脂製シートバック
フレームであって、充填量４０〜５０重量％の割合でタ
ルク系充填材が充填されたポリプロピレン樹脂を材料と
して成形されていることを特徴とする。

ｔた、請求項２にががる発明（以下、第２発明と称す）
は、上記の樹脂製シートバックフレームが、充填量２５
〜３５重量％の割合でガラス充填材が充填されたポリプ
ロピレン樹脂を材料として成形されていることを特徴と
する。

（作　　　用） 本発明は、詳細を実施例に述べるように、シートバック
フレームを樹脂材料から製作することによって該フレー
ムの軽量化を達成しつつシート骨材としての所定の剛性
ならびに強度を確保するためには、材料要求特性として
、温度８０℃における曲げ弾性率１４０００ｋｇｆ／ａ
ｄの材料物性を要求され、かつ樹脂成形性確保のための
ブロー比が１．８近辺であることを、構造解析等により
導き出し、これらの知見にしたがって各種充填材につい
て、ポリプロピレン樹脂に充填してブロー成形した場合
の充填量と、これに対する曲げ弾性率およびブロー比の
関係を求めたものであって、その結果、タルク系充填材
を４０〜５０重量％の範囲の割合で充填したとき、また
ガラス系充填材を２５〜３５重量％の範囲の割合で充填
したときに、それぞれ前記した要求値としての曲げ弾性
率を充足しつつ成形性としてのブロー比１．８が得られ
ることを発見した。したがってタルク系充填材もしくは
ガラス系充填材をそれぞれ上記の範囲でポリプロピレン
樹脂に充填してブロー成形することによって得られるシ
ートバックフレームでは、剛性ならびに強度にすぐれ、
また成形性よくブロー成形によって製作されることにな
る。

（実　施　例） 次に、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は、ポリプロピレン樹脂を主材とし、これに次に
述べる充填材を構造解析ならびに実験その他による知見
により得られた割合で充填して、かつブロー成形するこ
とにより製作された中空−体形状のシートバックフレー
ム１を示し、第１発明の場合、充填量４０〜５０重量％
の割合でタルク系充填材が充填されているポリプロピレ
ン樹脂を材料としてブロー成形され、第２発明の場合は
、充填量２５〜３５重量％の割合でガラス系充填材が充
填されているポリプロピレン樹脂を材料としてブロー成
形されて製作されている。

すなわち、第１図のシートバックフレーム１はシート骨
材としての適正な剛性ならびに強度が確保されていなけ
ればならず、この面から材料要求特性を決定する必要が
あるが、該フレーム１をポリプロピレン樹脂で製作する
ため、樹脂を使用する本来の軽量化目的を満足させつつ
上記材料要求特性が求められる必要がある。そして該材
料要求特性は成形すべきフレーム形状およびフレーム板
厚によって左右される。またシートバックフレーム１に
おける軽量化達成のためには、フレーム１の板厚が全面
において一律でなく、背もたれ部側のシート前面部ａ、
背面部ｂ、両脇の膨出部Ｃ、コーナ一部等の各部に応じ
て、かつこれらの各部に要求される強度に応じて変化さ
れていなければならない。つまり大きな強度が要求され
る部分では板厚を厚くし、そうでない部分では板厚を薄
くすることによって樹脂使用量を低減して軽量化を達成
することが必要となる。

そこで、第１図のような一般的なシートバックフレーム
形状において、構造解析を行ってフレーム各部の肉厚（
その具体的な数値については後述する）を求めると共に
、これらの数値が後方曲げたわみ、捻じり変位等のシー
トパックフレームに求められる基準要求値を満足させる
材料物性を算出したところ、材料要求特性として、温度
８０℃の曲げ弾性率（ヤング率）が１４０００ｋｇｆ／
ａｎ（となることが分かった。

また、樹脂成形上のブロー比は、キャビティの最大深さ
をＡ（第３図参照）とし、該最大深さ部分のキャビティ
最小寸法をＢとするとき、ブロー比＝Ａ／Ｂ であって、最適ブロー比が略１．８程度であることが判
明した。

そのなめ、材料要求特性が曲げ弾性率１４０００ｋｇｆ
／ｃｆｌｌ（温度８０℃）、成形性としてブロー比が１
．８近辺という知見に基づき、各種充填材について、該
充填材をポリプロピレン樹脂に充填させた場合の曲げ弾
性率とブロー比の関係を実験により求めたところ、タル
ク系充填材（アルミニウム、カリウム、酸化マグネシウ
ム等）とガラス系充填材が、これらを成る充填量で上記
ポリプロピレン樹脂に充填してブロー成形した場合に上
記の２つの条件のいずれをも満足させることが判明した
。

すなわち、タルク系充填材においては第４図および第５
図に示すように、充填量が４０〜５０重量％の範囲で温
度８０℃における曲げ弾性率１４０００ｋｇｆ／ｃｎｉ
という材料要求特性が満足され、かつ同じ充填量４０〜
５０重量％の範囲で略１゜８というブロー比を確保でき
、またガラス系充填材においては第６図および第７図に
示すように、充填量が２５〜３５重量％の範囲で上記材
料特性要求が満足され、かつ上記ブロー比を確保できる
ことが実験データとして得られた。

このようにタルク系充填材においてもガラス系充填材に
おいても、曲げ弾性率を満足させる充填量の範囲と適正
なブロー比を確保できる充填量の範囲とがほぼ一致する
から、ポリプロピレン樹脂に対し４０〜５０重量％の割
合でタルク系充填材を充填し、またポリプロピレン樹脂
に対し２５〜３５重量％の割合でカラス系充填材を充填
してフロー成形すれば、シート骨材として所定の剛性な
らびに強度を確保して成形性よくシートバックフレーム
１を製作することができる。

なお、タルク系充填材としては平均粒径が３〜５μのも
のが一般的であり、ガラス系充填材としては平均径が約
１０μ、長さ約３ｍｍのガラス繊維が一般的なものとし
て考えられる。

次に、参考のためシートバックフレーム１の板厚等の数
値の一例を開示すると、シート前面部ａならびに後面部
すを２，０〜３．０ｍｍ程度、両脇の膨出部Ｃの上下部
分ｃ１、ｃ２を３．０〜４．０ｍｍ程度、また膨出部Ｃ
の側面下部ｃ３を３．０〜６．０ｍｍ程度の範囲でフレ
ーム板厚を漸増させ、ブロー比１．８を得るためのキャ
ビティ最大深さＡをたとえば１００ｍｍとするとき、キ
ャビティ最小寸法Ｂを５６ｍｍ、また中空部の間隙幅り
を２５ｍｍ程度とする。

（発明の効果） 以上の記載によって明らかなように、本発明は、シート
骨材としての樹脂製シートパックフレームに温度８０℃
における曲げ弾性率１４０００ｋｇｆ／−の材料物性を
要求され、かつ樹脂成形性確保のためにはブロー比を１
．８近辺に確保しなければならないことを導き出し、各
種充填材について、ポリプロピレンに充填してブロー成
形した場合の充填量と、該充填量に対する曲げ弾性率お
よびブロー比の関係を求めることによりタルク系充填材
を４０〜５０重量％の範囲で添加したとき、およびガラ
ス系充填材を４０〜５０重量％の範囲で添加したときに
、上記した要求値としての曲げ弾性率を充足しつつ成形
性としてのブロー比１．８が得られることを発見した。

したがって、このような知見に基づき、タルク系充填材
もしくはガラス系充填材をそれぞれ上記の範囲でポリプ
ロピレン樹脂に充填してブロー成形することで得られる
シートバックフレームにおいては、軽量化が達成されて
いると共に、廉価なポリプロピレン樹脂を使用しながら
もシート骨材として適正な剛性ならびに強度が得られ、
しかもシートバックフレーム製作段階での良好な成形性
を確保できることになる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明にかかる樹脂製シートパックフレームの実
施例を示し、第１図はシートバックフレームの前面斜視
図、第２図は同じくシートバックフレームの背面斜視図
、第３図はシートバックフレームの断面図、第４図はタ
ルク系充填材における充填量と曲げ弾性率との関係を示
す実験データグラフ、第５図はタルク系充填材における
充填量とブロー比との関係を示す実験データグラフ、第
６図はガラス系充填材における充填量と曲げ弾性率との
関係を示す実験データグラフ、第７図はガラス系充填材
における充填量とブロー比との関係を示す実験データグ
ラフである。 １・・・シートバックフレーム。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ブロー成形された樹脂製シートバックフレームで
   あつて、充填量４０〜５０重量％の割合でタルク系充填
   材が充填されたポリプロピレン樹脂を材料として成形さ
   れていることを特徴とする樹脂製シートバックフレーム
   。
2. （２）ブロー成形された樹脂製シートバックフレームで
   あって、充填量２５〜３５重量％の割合でガラス系充填
   材が充填されたポリプピレン樹脂を材料として成形され
   ていることを特徴とする樹脂製シートバックフレーム。