JP2020006527A - 自動車用部材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】意匠性に優れ、十分な固着領域と固着強度を確保することができる自動車用部材を提供する。【解決手段】発泡樹脂成形体１１で構成され、少なくとも外周縁１２の一部の端末周辺領域１３の端末近傍位置に車体側の面から内側にへこむ凹溝１４が外周縁１２に略倣うように形成され、端末周辺領域１３の凹溝１４より外側の車体側の面１５ｎと端末周辺領域１３の凹溝１４より内側の車体側の面１５ｍとが略面一で形成されると共に、端末周辺領域１３の端末１６が外表面１７から車体側の面１５ｎの先端の外周縁１２に至る略弧状で形成されている自動車用部材１０。【選択図】図３

Description

本発明は、発泡樹脂成形体で構成される自動車用部材及びその製造方法に関する。

従来、自動車用部材として、発泡樹脂成形体で構成される部材が知られている。斯様な自動車用部材として、例えば特許文献１、２には、複数の空隙が形成されている発泡部が非発泡のスキン層で覆われている発泡樹脂成形体で構成されるサイドフェンダやフロントピラー外装板が開示されている。

特開２０１０−２２１８６５号公報 特開２０１０−２２１８６６号公報

ところで、発泡樹脂成形体で構成される自動車用部材は、コアバック射出発泡成形による成形品とすると高い剛性を得られると共に軽量化することができて好ましい。しかしながら、例えば図１３、図１４に示すように、コアバック射出発泡成形工程により、固定型１０１と可動型１０２との間に設けられるキャビティ１０３に発泡性溶融樹脂１０４を充填し、可動型１０２を移動して発泡性溶融樹脂１０４を発泡させ、発泡樹脂成形体１０５を形成すると、発泡樹脂成形体１０５の端末に外方に略山形状で突き出した耳部１０６が形成されてしまう。

このような略山形状の耳部１０６が形成されると、自動車用部材の意匠性が低下してしまうと共に、自動車用部材をボディに固着する場合に端末の耳部１０６での固着ができなくなり、端末が浮いた状態になって十分な固着強度を得ることが困難となる。そのため、意匠性に優れ、十分な固着領域と固着強度を確保することができる発泡樹脂成形体で構成される自動車用部材が求められている。

本発明は上記課題に鑑み提案するものであり、発泡樹脂成形体で構成される自動車用部材において、意匠性に優れ、十分な固着領域と固着強度を確保することができる自動車用部材及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の自動車用部材は、発泡樹脂成形体で構成され、少なくとも外周縁の一部の端末周辺領域の端末近傍位置に車体側の面から内側にへこむ凹溝が前記外周縁に略倣うように形成され、前記端末周辺領域の前記凹溝より外側の前記車体側の面と前記端末周辺領域の前記凹溝より内側の前記車体側の面とが略面一で形成されると共に、前記端末周辺領域の端末が外表面から前記車体側の面の先端の外周縁に至る略弧状で形成されていることを特徴とする。
これによれば、端末に外方に略山形状で突き出した耳部が形成されることなく、自動車用部材の外周縁の所要部位の端末或いは外周縁の全体の端末を外表面或いは車体と逆側面から車体側の面の先端の外周縁に至る略弧状の形状にすることができ、自動車用部材の意匠性を高めることができる。また、端末周辺領域の凹溝より外側の車体側の面と凹溝より内側の車体側の面とを略面一で形成することにより、凹溝の内外に亘る広い車体側の面を固着面として使用することが可能となる。従って、自動車用部材の十分な固着領域が得られ、自動車用部材の十分な固着強度を確保することが可能となる。また、凹溝の内外に亘る広い車体側の面は緩衝材等の貼付け面として利用することも可能であり、緩衝材等も十分な固着領域、固着強度で貼付けることができる。また、略弧状の端末近辺の車体側の面も固着領域として使用することが可能であるから、端末が浮いた状態になることも防止できる。また、端末近傍位置に凹溝が形成される形状により、略弧状の端末を有し、端末周辺領域の車体側の面が全体として広い略面一の形状となる自動車用部材の製造、加工を容易化することができる。

本発明の自動車用部材は、前記発泡樹脂成形体が発泡部の周囲がスキン部で覆われたコアバック射出発泡成形体であることを特徴とする。
これによれば、自動車用部材の剛性を高めることができると共に、大幅な軽量化を図ることができる。また、発泡部の周囲がスキン部で覆われた構造により、自動車用部材の意匠性を一層高めることができる。また、コアバック射出発泡成形体とすることにより、発泡構造の制御が容易となり、より部材種別に適した発泡樹脂成形体の自動車用部材を容易に得ることができる。

本発明の自動車用部材は、前記凹溝より端末寄りの部分が前記発泡部の周囲を前記スキン部で覆われるようにして形成されていることを特徴とする。
これによれば、凹溝より端末寄りの部分が発泡部を有することにより、凹溝より端末寄りの部分の大きさを増加させ、凹溝より外側の車体側の面の面積を増加させることができ、凹溝の内外に亘る広い車体側の面の固着面としての使用を一層確実なものとすることができる。

本発明の自動車用部材の製造方法は、本発明の自動車用部材を製造する方法であって、固定型と可動型との間に設けられる断面視略Ｌ字形の空洞を有するキャビティに発泡性溶融樹脂を充填する第１工程と、前記可動型を前記固定型から離間するように移動させて前記発泡性溶融樹脂を発泡させ、前記自動車用部材を形成する第２工程を備えることを特徴とする。
これによれば、断面視略Ｌ字形の空洞を有するキャビティに発泡性溶融樹脂を充填してコアバック射出発泡成形を行うことにより、所定形状の自動車用部材を容易に得ることができる。

本発明の自動車用部材の製造方法は、前記可動型として第１可動型と第２可動型を有し、前記断面視略Ｌ字形の空洞の略Ｌ字形外側面を前記固定型で区画し、前記断面視略Ｌ字形の空洞の略Ｌ字形内側面を前記第１可動型で区画すると共に、前記断面視略Ｌ字形の空洞の先端面を前記第２可動型で区画し、前記第１工程において、前記固定型と前記第１可動型と前記第２可動型で囲まれる前記断面視略Ｌ字形の空洞に前記発泡性溶融樹脂を充填し、前記第２工程において、少なくとも前記第２可動型を定置させた状態で前記第１可動型を前記固定型から離間するように移動させて前記発泡性溶融樹脂を発泡させ、前記自動車用部材を形成することを特徴とする。
これによれば、第２可動型で発泡性溶融樹脂の先端を押さえながら第１可動型を移動させて発泡することにより、端末周辺領域の凹溝より外側の車体側の面と凹溝より内側の車体側の面が略面一となる自動車用部材を高精度で確実に形成することができる。また、凹溝より端末寄りの部分が発泡部を有する構造を簡単且つ確実に得ることができ、凹溝より外側の車体側の面の固着面として使用可能な領域の面積を確実に増加させることができる。

本発明によれば、発泡樹脂成形体で構成される自動車用部材において、意匠性を高めることができると共に、十分な固着領域と固着強度を確保することができる。

本発明による実施形態の自動車用部材を外側から視た正面図。 実施形態の自動車用部材を内側から視た背面図。 実施形態の自動車用部材を車体に固着した状態の端面図。 実施形態の自動車用部材を製造する固定型と第１可動型及び第２可動型で空洞を区画形成した状態の一部を示す断面説明図。 図４の空洞に発泡性溶融樹脂を充填した状態の一部を示す断面説明図。 図５の状態から第１可動型を固定型から離間するように移動させた状態の一部を示す断面説明図。 図６の状態から第１可動型及び第２可動型を固定型から離間するように移動させた状態の一部を示す断面説明図。 本発明による変形例の自動車用部材を車体に固着した状態の端面図。 変形例の自動車用部材を製造する固定型と可動型で空洞を区画形成した状態の一部を示す断面説明図。 図９の空洞に発泡性溶融樹脂を充填した状態の一部を示す断面説明図。 図１０の状態から可動型を固定型から離間するように移動させた状態の一部を示す断面説明図。 図１１の状態から可動型を固定型から更に離間するように移動させた状態の一部を示す断面説明図。 従来例の自動車用部材を製造する固定型と可動型で空洞を区画形成し、空洞に発泡性溶融樹脂を充填した状態の一部を示す断面説明図。 図１３の状態から可動型を固定型から離間するように移動させた状態の一部を示す断面説明図。

〔実施形態の自動車用部材及びその製造方法〕
本発明による実施形態の自動車用部材１０は、図１〜図３に示すように、自動車用外装部材である自動車のサイドシルを例とするものであり、発泡樹脂成形体１１で構成されている。本実施形態の発泡樹脂成形体１１は、発泡部１１１の周囲がスキン部１１２で覆われたコアバック射出発泡成形体になっている。

自動車用部材１０の外周縁１２の一部には、端末周辺領域１３の端末近傍位置に車体２０側の面から内側にへこむ凹溝１４が外周縁１２に略倣うように形成されている。尚、凹溝１４は、自動車用部材１０の外周縁１２の所要の一部に略倣うように形成する構成以外に、自動車用部材１０の外周縁１２の全周に亘って略倣うように形成する構成とすることも可能である。

端末周辺領域１３の凹溝１４より外側の車体２０側の面１５ｎと端末周辺領域１３の凹溝１４より内側の車体２０側の面１５ｍとは略面一で形成されている。また、端末周辺領域１３の端末１６は、自動車用部材１０の外表面１７から車体２０側の面１５ｎの先端の外周縁１２に至る略弧状で形成されている。

そして、本実施形態の自動車用部材１０では、凹溝１４より内側寄りの部分が発泡部１１１の周囲をスキン部１１２で覆われるようにして形成されていると共に、略弧状の端末１６に略対応する凹溝１４より端末寄りの部分も発泡部１１１の周囲をスキン部１１２で覆われるようにして形成されており、面１５ｍ、面１５ｎのいずれの外装部材外表面側の部分も発泡部１１１の周囲をスキン部１１２で覆われるようにして形成されている。

本実施形態の自動車用部材１０は、端末周辺領域１３の凹溝１４より外側の面１５ｎと内側の面１５ｍの双方を車体２０への固着面或いは緩衝材の貼付け面として使用することが可能であり、例えば図３に示すように、面１５ｍと面１５ｎの双方に亘って両面テープ２１を貼付け、この両面テープ２１を介して車体２０に自動車用部材１０を貼付けて固着することが可能である。

本実施形態の自動車用部材１０を製造する際には、好適には固定型３１と、固定型３１と対向するように配置される第１可動型３２及び第２可動型３３を用いるコアバック射出発泡成形を行って製造し、先ず固定型３１と第１可動型３２及び第２可動型３３との間に断面視略Ｌ字形の空洞３４を設けるようにしてキャビティを形成する。この断面視略Ｌ字形の空洞３４の略Ｌ字形外側面３４１は固定型３１で区画され、断面視略Ｌ字形の空洞３４の略Ｌ字形内側面３４２は第１可動型３２で区画されると共に、断面視略Ｌ字形の空洞３４の先端面３４３は第１可動型３２と隣接配置される第２可動型３３で区画される（図４参照）。

そして、固定型３１と第１可動型３２及び第２可動型３３との間に設けられる断面視略Ｌ字形の空洞３４を有するキャビティに発泡性溶融樹脂ＭＲを注入、充填して、固定型３１と第１可動型３２と第２可動型３３で囲まれる断面視略Ｌ字形の空洞３４にも発泡性溶融樹脂ＭＲを充填し、断面視略Ｌ字形の形状に発泡性溶融樹脂ＭＲが充填された状態とする（図５参照）。尚、発泡性溶融樹脂ＭＲの材料には、ポリプロピレン系材料、ポリエチレン系材料等の適宜の材料を用いることが可能である。

その後、図６に示すように、第２可動型３３を定置させた状態で隣接する第１可動型３２を固定型３１から離間するように移動させ、圧力開放により発泡性溶融樹脂ＭＲを発泡させ、自動車用部材１０を形成する。この際、第２可動型３３は定置させた状態で先端面３４３の位置で発泡性溶融樹脂ＭＲを樹脂接触面３３１で押さえた状態にしながら発泡性溶融樹脂ＭＲを発泡させる。また、第１可動型３２の少なくとも第２可動型３３との隣接箇所の周辺の樹脂接触面３２１が、第２可動型３３の樹脂接触面３３１と略面一となる位置まで後退、移動させて、この位置で第１可動型３２を静止し、発泡性溶融樹脂ＭＲを発泡させ、凹溝１４が形成され且つ発泡部１１１がスキン部１１２で覆われた自動車用部材１０を形成する。

発泡性溶融樹脂ＭＲの発泡が完了して自動車用部材１０が形成された後には、図７に示すように、第１可動型３２と第２可動型３３の双方を固定型３１から離間するように移動させて金型を開き、成形された自動車用部材１０を取り出して自動車用部材１０が得られる。

本実施形態によれば、端末に外方に略山形状で突き出した耳部が形成されることなく、自動車用部材１０の外周縁１２の所要部位の端末１６或いは外周縁１２の全体の端末を外表面１７或いは車体と逆側面から車体側の面１５ｎの先端の外周縁１２に至る略弧状の形状にすることができ、自動車用部材１０の意匠性を高めることができる。また、端末周辺領域１３の凹溝１４より外側の車体側の面１５ｎと凹溝１４より内側の車体側の面１５ｍとを略面一で形成することにより、凹溝１４の内外に亘る広い車体側の面１５ｍ、１５ｎを固着面として使用することが可能となる。従って、自動車用部材１０の十分な固着領域が得られ、自動車用部材１０の十分な固着強度を確保することが可能となる。また、凹溝１４の内外に亘る広い車体側の面１５ｍ、１５ｎは緩衝材等の貼付け面として利用することも可能であり、緩衝材等も十分な固着領域、固着強度で貼付けることができる。また、略弧状の端末近辺の車体側の面１５ｎも固着領域として使用することが可能であるから、端末１６が浮いた状態になることも防止できる。また、端末近傍位置に凹溝１４が形成される形状により、略弧状の端末１６を有し、端末周辺領域１３の車体側の面１５ｍ、１５ｎが全体として広い略面一の形状となる自動車用部材１０の製造、加工を容易化することができる。

また、発泡樹脂成形体１１を発泡部１１１の周囲がスキン部１１２で覆われたコアバック射出発泡成形体とすることにより、自動車用部材１０の剛性を高めることができると共に、大幅な軽量化を図ることができる。また、発泡部１１１の周囲がスキン部１１２で覆われた構造により、自動車用部材１０の意匠性を一層高めることができる。また、コアバック射出発泡成形体とすることにより、発泡構造の制御が容易となり、より部材種別に適した発泡樹脂成形体１１の自動車用部材１０を容易に得ることができる。

また、凹溝１４より端末寄りの部分が発泡部１１１を有する構成により、凹溝１４より端末寄りの部分の大きさを増加させ、凹溝１４より外側の車体側の面１５ｎの面積を増加させることができ、凹溝１４の内外に亘る広い車体側の面１５ｍ、１５ｎの固着面としての使用を一層確実なものとすることができる。

また、断面視略Ｌ字形の空洞３４を有するキャビティに発泡性溶融樹脂ＭＲを充填してコアバック射出発泡成形で自動車用部材１０を製造することにより、所定形状の自動車用部材１０を容易に得ることができる。また、第２可動型３３で発泡性溶融樹脂ＭＲの先端を押さえながら第１可動型３２を移動させて発泡することにより、端末周辺領域１３の凹溝１４より外側の車体側の面１５ｎと凹溝より内側の車体側の面１５ｍが略面一となる自動車用部材１０を高精度で確実に形成することができる。更に、凹溝１４より端末寄りの部分が発泡部１１１を有する構造を簡単且つ確実に得ることができ、凹溝１４より外側の車体側の面１５ｎの固着面として使用可能な領域の面積を確実に増加させることができる。

〔本明細書開示発明の包含範囲〕
本明細書開示の発明は、発明として列記した各発明、実施形態及びその変形例の他に、適用可能な範囲で、これらの部分的な内容を本明細書開示の他の内容に変更して特定したもの、或いはこれらの内容に本明細書開示の他の内容を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な内容を部分的な作用効果が得られる限度で削除して上位概念化して特定したものを包含する。そして、本明細書開示の発明には下記変形例や追記した内容も含まれる。

例えば上記実施形態の自動車用部材１０は、凹溝１４より端末寄りの部分が発泡部１１１の周囲をスキン部１１２で覆われるようにして形成されたものとしたが、本発明の自動車用部材には、図８の変形例の自動車用部材１０ａのように、凹溝１４より端末寄りの部分が全体として未発泡でスキン部１１２になっている構造、換言すれば略弧状の端末１６ａの内側に略対応する部分がスキン部１１２になっているものも含まれる。

図８の変形例の自動車用部材１０ａでは、凹溝１４より端末寄りの部分が全体として未発泡でスキン部１１２で大きさが上記実施形態における当該部分よりも小さくなっており、端末周辺領域１３の凹溝１４より外側の車体２０側の面１５ｎの面積が上記実施形態における当該面積よりも小さくなっている。変形例の自動車用部材１０ａのその他の基本的な構成は実施形態の自動車用部材１０と同様である。

変形例の自動車用部材１０ａを製造する際には、例えば固定型３５と、固定型３５と対向するように配置される可動型３６を用いるコアバック射出発泡成形を行って製造し、固定型３５と可動型３６との間に断面視略Ｌ字形の空洞３７を設けるようにしてキャビティを形成する。この断面視略Ｌ字形の空洞３７の略Ｌ字形外側面３７１は固定型３５で区画され、断面視略Ｌ字形の空洞３７の略Ｌ字形内側面３７２と先端面３７３は可動型３６で区画される（図９参照）。尚、断面視略Ｌ字形の空洞３７の先端面３７３近傍の先端は、上記略弧状の端末１６ａの内側に略対応する部分のスキン部１１２を形成するために、上記実施形態における空洞３４の当該箇所よりも厚みが小さくなっている。

そして、固定型３５と可動型３６との間に設けられる断面視略Ｌ字形の空洞３７を有するキャビティに発泡性溶融樹脂ＭＲを注入、充填して、固定型３５と可動型３６で囲まれる断面視略Ｌ字形の空洞３７にも発泡性溶融樹脂ＭＲを充填し、断面視略Ｌ字形の形状に発泡性溶融樹脂ＭＲが充填された状態とする（図１０参照）。尚、変形例の発泡性溶融樹脂ＭＲの材料にも、ポリプロピレン系材料、ポリエチレン系材料等の適宜の材料を用いることが可能である。

その後、図１１に示すように、可動型３６を固定型３５から離間するように移動させ、圧力開放により発泡性溶融樹脂ＭＲを発泡させ、凹溝１４が形成され且つ発泡部１１１がスキン部１１２で覆われた自動車用部材１０ａを形成する。この際、上記略弧状の端末１６ａの内側に略対応する部分にはスキン部１１２が形成される。

発泡性溶融樹脂ＭＲの発泡が完了して自動車用部材１０ａが形成された後には、図１２に示すように、可動型３６を固定型３５から更に離間するように移動させて金型を開き、成形された自動車用部材１０ａを取り出して自動車用部材１０ａが得られる。尚、自動車用部材１０ａにも自動車用部材１０と同様の変更構成を用いることが可能である。

変形例の自動車用部材１０ａでは、凹溝１４より端末寄りの部分の大きさが上記実施形態の自動車用部材１０よりも小さくなり、凹溝１４より外側の車体側の面１５ｎの面積が減少し、車体２０への固着面や緩衝材の貼付け面として利用できる面積は低下するものの、その他の実施形態の自動車用部材１０やその製造方法と対応する構成から対応する効果を得ることができる。

また、上記実施形態の自動車用部材１０や変形例の自動車用部材１０ａは、サイドシル以外の発泡樹脂成形体で構成される適宜の自動車用外装部材に用いることが可能であり、例えばフェンダー、フロントグリル、テールゲートドア等とすることができる。また、本発明の自動車用部材は、自動車用外装部材として用いると好適であるが、自動車用内装部材として用いることも可能であり、本発明の自動車用部材には、外装部材や内装部材等の適宜の自動車用の部材が包含される。

本発明は、例えばサイドシル、フェンダー、フロントグリル、テールゲートドアなどの発泡樹脂成形体で構成される各種の自動車用部材に利用することができる。

１０、１０ａ…自動車用部材 １１…発泡樹脂成形体 １１１…発泡部 １１２…スキン部 １２…外周縁 １３…端末周辺領域 １４…凹溝 １５ｍ、１５ｎ…端末周辺領域の面 １６、１６ａ…端末 １７…外表面 ２０…車体 ２１…両面テープ ３１…固定型 ３２…第１可動型 ３２１…樹脂接触面 ３３…第２可動型 ３３１…樹脂接触面 ３４…断面視略Ｌ字形の空洞 ３４１…略Ｌ字形外側面 ３４２…略Ｌ字形内側面 ３４３…先端面 ３５…固定型 ３６…可動型 ３７…断面視略Ｌ字形の空洞 ３７１…略Ｌ字形外側面 ３７２…略Ｌ字形内側面 ３７３…先端面 ＭＲ…発泡性溶融樹脂 １０１…固定型 １０２…可動型 １０３…キャビティ １０４…発泡性溶融樹脂 １０５…発泡樹脂成形体 １０６…耳部

Claims (5)

1. 発泡樹脂成形体で構成され、
   少なくとも外周縁の一部の端末周辺領域の端末近傍位置に車体側の面から内側にへこむ凹溝が前記外周縁に略倣うように形成され、
   前記端末周辺領域の前記凹溝より外側の前記車体側の面と前記端末周辺領域の前記凹溝より内側の前記車体側の面とが略面一で形成されると共に、
   前記端末周辺領域の端末が外表面から前記車体側の面の先端の外周縁に至る略弧状で形成されていることを特徴とする自動車用部材。
2. 前記発泡樹脂成形体が発泡部の周囲がスキン部で覆われたコアバック射出発泡成形体であることを特徴とする請求項１記載の自動車用部材。
3. 前記凹溝より端末寄りの部分が前記発泡部の周囲を前記スキン部で覆われるようにして形成されていることを特徴とする請求項２記載の自動車用部材。
4. 請求項２又は請求項３の自動車用部材の製造方法であって、
   固定型と可動型との間に設けられる断面視略Ｌ字形の空洞を有するキャビティに発泡性溶融樹脂を充填する第１工程と、
   前記可動型を前記固定型から離間するように移動させて前記発泡性溶融樹脂を発泡させ、前記自動車用部材を形成する第２工程
   を備えることを特徴とする自動車用部材の製造方法。
5. 前記可動型として第１可動型と第２可動型を有し、
   前記断面視略Ｌ字形の空洞の略Ｌ字形外側面を前記固定型で区画し、前記断面視略Ｌ字形の空洞の略Ｌ字形内側面を前記第１可動型で区画すると共に、前記断面視略Ｌ字形の空洞の先端面を前記第２可動型で区画し、
   前記第１工程において、前記固定型と前記第１可動型と前記第２可動型で囲まれる前記断面視略Ｌ字形の空洞に前記発泡性溶融樹脂を充填し、
   前記第２工程において、少なくとも前記第２可動型を定置させた状態で前記第１可動型を前記固定型から離間するように移動させて前記発泡性溶融樹脂を発泡させ、前記自動車用部材を形成する
   ことを特徴とする請求項４記載の自動車用部材の製造方法。
   

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