JP2007168214A - Resin molding - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、中空部を有する筒状突出部が成形体本体に一体に突設されたパネル状の樹脂成形体の改良に関し、詳しくは、成形体本体の表面が樹脂密度の高いスキン層であり、内部が上記スキン層に比べて樹脂密度の低い膨張層である樹脂成形体に関するものである。 The present invention relates to an improvement in a panel-shaped resin molded body in which a cylindrical protrusion having a hollow portion is integrally projected on a molded body, and more specifically, the surface of the molded body is a skin layer having a high resin density. Further, the present invention relates to a resin molded body whose inside is an expanded layer having a lower resin density than the skin layer.
特許文献1では、可動型を内部に収容した移動型と固定型とからなる成形型を型閉じした状態で、キャビティ内に繊維入り熱可塑性樹脂を射出充填し、該キャビティ内で上記繊維入り熱可塑性樹脂が固化する過程で、上記移動型内で可動型をキャビティ容積が拡大する方向に後退させて繊維入り熱可塑性樹脂を膨張させることにより、スキン層が表面に形成されるとともに多数の空隙を有する膨張層が内部に形成された樹脂成形体を得るようにしている。そして、この樹脂成形体では、上記膨張層を樹脂成形体のパネル全域に形成することにより軽量化を図っている。 In Patent Document 1, in a state in which a mold composed of a movable mold and a fixed mold accommodated in a movable mold is closed, a fiber-filled thermoplastic resin is injected and filled into a cavity, and the fiber-filled heat is filled in the cavity. In the process of solidifying the plastic resin, the movable mold in the movable mold is retracted in the direction in which the cavity volume is expanded to expand the fiber-containing thermoplastic resin, whereby a skin layer is formed on the surface and a large number of voids are formed. A resin molded body having an expanded layer formed therein is obtained. And in this resin molding, weight reduction is achieved by forming the said expansion layer in the whole panel panel of a resin molding.
ところで、上述の如く膨張成形された樹脂成形体を相手部材に取り付けるために、位置決めピンや締結用ボス等の突出部を成形体本体に突設することがある。この場合、上記突出部が中実であると、重量が増大するとともに材料費が嵩み、さらには成形体本体に厚肉の突出部に対応してヒケが発生すること等から、突出部を先端が閉塞された中空部を有する筒状に成形することが考えられる。このような突出部を有する樹脂成形体は、図5に示すようにして膨張成形される。 By the way, in order to attach the resin molded body, which has been subjected to expansion molding as described above, to the mating member, protruding portions such as positioning pins and fastening bosses may be provided on the molded body. In this case, if the protruding portion is solid, the weight increases and the material cost increases, and further, a sink occurs in the molded body corresponding to the thick protruding portion. It is conceivable to form into a cylindrical shape having a hollow portion whose tip is closed. The resin molded body having such protrusions is expanded and formed as shown in FIG.
つまり、まず、図5(a)に示すように、成形面aに凸部bが突設された固定型cと、成形面dに上記凸部bに対応して凹部eが凹設された可動型fとを型閉じした状態で、キャビティg内に繊維入り熱可塑性樹脂hを射出充填する。次いで、該キャビティg内で上記繊維入り熱可塑性樹脂hが固化する過程で、図5(b)に示すように、上記可動型fをキャビティ容積が拡大する方向に後退させて繊維入り熱可塑性樹脂hを膨張させることにより、スキン層iが表面に形成されるとともに多数の空隙を有する膨張層jが内部に形成された成形体本体kを成形し、かつ中空部lを有する筒状突出部mが上記成形体本体kに一体に突設された樹脂成形体nを膨張成形するようにしている。そして、上記突出部mの縦壁部oに対応するキャビティ容積は上記可動型fの後退によっては拡大せず、上記縦壁部oはソリッド層pに形成されている。また、上記突出部mの先端壁部qに対応するキャビティ容積は上記可動型fの後退によって拡大し、上記先端壁部qは成形体本体kの膨張層jと同様にスキン層iと膨張層jとが形成されている。
しかし、上述の如く突出部mの先端壁部qに膨張層jが形成されると、可動型fの後退に伴って縦壁部oの固化進行状態にある繊維入り熱可塑性樹脂hが可動型fの後退方向に引っ張られるため、成形された突出部mの縦壁部oに亀裂rが発生して突出部mの強度剛性が低下することになる。さりとて、上記先端壁部qをなくして突出部mの中空部lを成形体本体kに貫通させると、突出部mの強度剛性ばかりかその周りの成形体本体kの強度剛性も低下してしまう。 However, when the expansion layer j is formed on the tip wall portion q of the protrusion m as described above, the fiber-containing thermoplastic resin h in the solidified progress state of the vertical wall portion o as the movable mold f moves backward is movable. Since it is pulled in the backward direction of f, a crack r is generated in the vertical wall portion o of the molded projection m, and the strength rigidity of the projection m is lowered. If the tip wall q is eliminated and the hollow portion l of the protruding portion m is penetrated through the molded body k, not only the strength rigidity of the protruding portion m but also the strength rigidity of the surrounding molded body k is reduced. .
この発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、膨張成形された樹脂成形体において、突出部の縦壁部に亀裂が発生しないようにして突出部の強度剛性を向上させ、かつ突出部周りの成形体本体の強度剛性をも向上させることである。 The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to increase the strength and rigidity of the protruding portion in an expansion-molded resin molded body so that cracks do not occur in the vertical wall portion of the protruding portion. It is to improve the strength and rigidity of the molded body around the protrusion.
上記の目的を達成するため、この発明は、突出部の構造を工夫したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that the structure of the protrusion is devised.
具体的には、この発明は、中空部を有する筒状突出部が成形体本体に一体に突設されたパネル状の樹脂成形体を対象とし、次のような解決手段を講じた。 Specifically, the present invention is directed to a panel-shaped resin molded body in which a cylindrical projecting portion having a hollow portion is integrally provided on a molded body, and the following solution is taken.
すなわち、この発明は、上記成形体本体は、成形型のキャビティ内に射出充填した繊維入り熱可塑性樹脂が固化する過程で、キャビティ容積を拡大して上記繊維入り熱可塑性樹脂を膨張させることにより、樹脂密度の高いスキン層が表面に形成されるとともに多数の空隙を有し上記スキン層に比べて樹脂密度の低い膨張層が内部に形成されてなり、上記突出部は、成形時にキャビティ容積を拡大せずに形成されたソリッド層からなり、上記突出部の先端には開放口が形成されて中空部先端側が開放するとともに、突出部基端側の中空部が上記成形体本体のスキン層で塞がれていることを特徴とする。 That is, this invention, the molded body body, in the process of solidifying the fiber-filled thermoplastic resin injected and filled into the cavity of the mold, by expanding the cavity volume and expanding the fiber-containing thermoplastic resin, A skin layer having a high resin density is formed on the surface, and an expansion layer having a large number of voids and a resin density lower than that of the skin layer is formed inside. The protruding portion expands the cavity volume during molding. The open end is formed at the tip of the projecting portion to open the distal end side of the hollow portion, and the hollow portion on the base end side of the projecting portion is closed by the skin layer of the molded body. It is characterized by peeling.
この発明によれば、成形体本体の表面にスキン層が形成されるとともに、内部に多数の空隙を有する膨張層が形成され、樹脂成形体の軽量化を図ることができる。また、突出部がソリッド層で形成され、かつ該突出部の中空部先端側が開放して先端壁部がないため、可動型が後退しても突出部の固化進行状態にある繊維入り熱可塑性樹脂は可動型の後退方向に引っ張られず、突出部への亀裂発生をなくして突出部の強度剛性を確保することができる。また、上記突出部基端側の中空部が上記成形体本体のスキン層で塞がれているため、突出部が成形体本体の面で支持され、このことによっても、突出部の強度剛性を向上させることができ、さらには突出部周りの成形体本体の強度剛性をも向上させることができる。 According to this invention, the skin layer is formed on the surface of the molded body, and the expanded layer having a large number of voids is formed therein, so that the weight of the resin molded body can be reduced. Further, since the protruding portion is formed of a solid layer and the distal end side of the hollow portion of the protruding portion is open and there is no distal end wall portion, the fiber-containing thermoplastic resin in which the protruding portion is solidified even when the movable mold is retracted Is not pulled in the retracting direction of the movable mold, and it is possible to ensure the strength and rigidity of the protruding portion without generating cracks in the protruding portion. In addition, since the hollow portion on the base end side of the protruding portion is closed with the skin layer of the molded body, the protruding portion is supported by the surface of the molded body, which also increases the strength and rigidity of the protruding portion. It is possible to improve the strength and rigidity of the molded body around the protrusion.
以下、この発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図3は自動車のサイドドア1の断面図である。該サイドドア1はドアアウタパネル3とドアインナパネル5とからなるドア本体7を備え、該ドア本体7の上記ドアインナパネル5にこの発明の実施の形態に係るパネル状の樹脂成形体としての樹脂製キャリアプレート(ドアモジュール)9がシール材11を介して取り付けられ、ドアトリム13が上記キャリアプレート9を車室内側から被うように上記ドアインナパネル5に取り付けられている。
FIG. 3 is a sectional view of the side door 1 of the automobile. The side door 1 includes a
上記キャリアプレート9は、繊維入り熱可塑性樹脂で成形され、その主体をなす成形体本体としてのプレート本体15を備えている。該プレート本体15の車室外側面の外周縁部には、図2にも示すように、上記シール材11を収容するシール溝部17が形成されている。また、上記プレート本体15の上記シール溝部17内側には、キャリアプレート9をドアインナパネル5に取り付けるためにボルト挿通孔19aが貫通して形成された複数個の取付部19が所定間隔をあけて全周に亘って一体に形成されている。
The
上記プレート本体15は、後述する成形型31のキャビティ37内に射出充填した繊維入り熱可塑性樹脂Rが固化する過程で、該プレート本体15に対応するキャビティ容積を拡大して上記繊維入り熱可塑性樹脂Rを膨張させることにより、図1に示すように、空隙がなく樹脂密度の高い堅いスキン層21が表面に形成されるとともに、多数の空隙(図示せず)を有し上記スキン層21に比べて樹脂密度の低い膨張層23が内部に形成されている。図3では作図の都合によりプレート本体15を単一層として表している。なお、繊維入り熱可塑性樹脂Rの膨張は、上記熱可塑性樹脂Rに混入されている繊維(図示せず)の弾性復元力によっても行われる。
The
上記キャリアプレート9の車室外側面の車体前後方向上方寄りには、キャリアプレート9をドアインナパネル5に取り付ける際に位置決めする筒状突出部としての位置決めピン25が1本ずつ一体に突設されている。この位置決めピン25は中空部27を有し、かつ該位置決めピン25の先端には開放口25aが形成されて中空部27先端側が開放するとともに、位置決めピン25基端側の中空部27が上記プレート本体15のスキン層21で塞がれている。また、位置決めピン25の先端は先細状になるように斜めに切り欠かれてガイド面25bが形成され、キャリアプレート9をドアインナパネル5に取り付ける際に該ドアインナパネル5の位置決め孔5aに位置決めピン25を挿入し易いようにしている。上記位置決めピン25は、膨張成形時に該位置決めピン25に対応するキャビティ容積を拡大せず、膨張層23を有しない堅いソリッド層29からなっている。
Positioning
このようなキャリアプレート9は、図4に示すような成形型31を用いて成形される。
Such a
この成形型31は、成形面33aがプレート本体15の車室内側面の形状に対応した固定型33と、該固定型33に対して進退可能に対向配置され成形面35aに位置決めピン25の形状に対応して凹部35bが凹設された可動型35とを備えている。
The
そして、まず、図4(a)に示すように、成形型31を型閉じした状態で、キャビティ37内に射出機(図示せず)からガラス繊維等の繊維入り熱可塑性樹脂R(例えば繊維入りポリプロピレン樹脂)を射出充填する。
First, as shown in FIG. 4A, with the
その後、成形型31のキャビティ37内で繊維入り熱可塑性樹脂Rが固化する過程で、すなわち、キャビティ37における成形型31(固定型33、可動型35)の成形面33a,35a近傍にスキン層21が生成された時点で、図4(b)に示すように、可動型35をキャビティ容積が拡大する型開き方向Aに後退させる。つまり、可動型35を固定型33から僅かに離れさせ、キャビティ容積を例えば2倍もしくはそれ以上に拡大させる。この段階で、繊維入り熱可塑性樹脂Rは、成形型31(固定型33及び可動型35)の成形面33a,35aと接触する部分が型温の影響により早期に冷却されているため、空隙がなく堅いスキン層21となって表面層を構成する。一方、繊維入り熱可塑性樹脂Rの内側部分は型温の影響を受け難く、粘度の高いゲル状態になっている。したがって、キャビティ容積の拡大により、それまで固定型33及び可動型35で圧縮されている繊維入り熱可塑性樹脂Rが可動型35の成形面35aに引っ張られて膨張する。この際、繊維入り熱可塑性樹脂Rも上記圧縮から解放されて弾性的に復元し、この弾性復元力(スプリングバック現象)によっても上記熱可塑性樹脂Rが膨張する。このことにより、空隙がなく堅いスキン層21が表面全体に形成されるとともに、内部に多数の空隙(図示せず)を有する膨張層23が形成されたプレート本体15が膨張成形され、2本の位置決めピン25が上記プレート本体15の車室外側面に一体に突設されたキャリアプレート9が膨張成形される。
Thereafter, in the process of solidifying the fiber-containing thermoplastic resin R in the
このようにして膨張成形されたキャリアプレート9では、プレート本体15が膨張層23を有しないソリッド層のみからなりかつ本実施形態のプレート本体15と同一肉厚である場合に比べて、軽量化を図ることができる。
In the
また、上記位置決めピン25に対応するキャビティ37内の繊維入り熱可塑性樹脂Rは、可動型35がキャビティ容積を拡大する方向に後退しても、位置決めピン25の先端に開放口25aが形成されるようにしていること、及びキャビティ37内が膨張するため当該キャビティ空間は拡大せず、したがって、キャビティ37側に引っ張られず、成形された位置決めピン25は堅いソリッド層29に形成されている。また、該位置決めピン25の中空部27先端側が開放して先端壁部がないため、可動型35が後退しても位置決めピン25の固化進行状態にある繊維入り熱可塑性樹脂Rは可動型35の後退方向に引っ張られず、つまり、上記凹部35bの容積が上記後退方向に拡大することがないため、位置決めピン25に亀裂が発生しない。したがって、位置決めピン25の強度剛性を確保することができる。
Further, the fiber-containing thermoplastic resin R in the
さらに、上記位置決めピン25基端側の中空部27が上記プレート本体15のスキン層21で塞がれているため、位置決めピン25がプレート本体15の面で支持され、このことによっても、位置決めピン25の強度剛性を向上させることができ、さらには位置決めピン25周りのプレート本体15の強度剛性をも向上させることができる。
Further, since the
なお、上記の実施の形態では、突出部が位置決めピン25である場合を例示したが、キャリアプレート9に必要部品を取り付けるための取付部にも適用することができるものである。
In the above-described embodiment, the case where the protruding portion is the
また、上記の実施の形態において、繊維入り熱可塑性樹脂Rに発泡材を含有させれば、可動型35の後退量すなわち膨張倍率を大きくしてプレート本体15の可動型後退方向の肉厚(板厚)を厚くした場合、繊維入り熱可塑性樹脂Rの膨張量が不足しても、発泡材の発泡力(膨張圧)がそれを補完して空隙を確実に形成することができて好ましい。これらの場合、発泡材としては、化学反応によりガスを発生させる化学的発泡材や、二酸化炭素ガス及び窒素ガス等の不活性ガスを用いる物理的発泡材等がある。
Further, in the above embodiment, if a foamed material is contained in the fiber-containing thermoplastic resin R, the retraction amount of the
さらに、上記の実施の形態では、樹脂成形体が自動車のサイドドアのキャリアプレート9である場合を示したが、インストルメントパネル、ドアトリム、トランクボード等の他の自動車用パネルや自動車以外の家電製品、住宅用パネル等にも適用することができるものである。
Further, in the above embodiment, the case where the resin molded body is the
この発明は、成形体本体の表面が樹脂密度の高いスキン層であり、内部が上記スキン層に比べて樹脂密度の低い膨張層であり、中空部を有する筒状突出部が上記成形体本体に一体に突設されたパネル状の樹脂成形体について有用である。 In the present invention, the surface of the molded body is a skin layer having a high resin density, the inside is an expanded layer having a resin density lower than that of the skin layer, and a cylindrical protrusion having a hollow portion is formed on the molded body. It is useful for a panel-shaped resin molded body that is integrally projected.
9 キャリアプレート(樹脂成形体)
15 プレート本体(成形体本体)
21 スキン層
23 膨張層
25 位置決めピン(突出部)
25a 開放口
27 中空部
29 ソリッド層
31 成形型
37 キャビティ
R 繊維入り熱可塑性樹脂
9 Carrier plate (resin molding)
15 Plate body (molded body)
21
Claims (1)
上記成形体本体は、成形型のキャビティ内に射出充填した繊維入り熱可塑性樹脂が固化する過程で、キャビティ容積を拡大して上記繊維入り熱可塑性樹脂を膨張させることにより、樹脂密度の高いスキン層が表面に形成されるとともに多数の空隙を有し上記スキン層に比べて樹脂密度の低い膨張層が内部に形成されてなり、
上記突出部は、成形時にキャビティ容積を拡大せずに形成されたソリッド層からなり、
上記突出部の先端には開放口が形成されて中空部先端側が開放するとともに、突出部基端側の中空部が上記成形体本体のスキン層で塞がれていることを特徴とする樹脂成形体。 A panel-shaped resin molded body in which a cylindrical projecting portion having a hollow portion is integrally projected on the molded body body,
The molded body is a skin layer having a high resin density by expanding the cavity volume and expanding the fiber-containing thermoplastic resin in the process of solidifying the fiber-containing thermoplastic resin injected and filled into the cavity of the mold. Is formed on the surface and has a large number of voids, and an expanded layer having a lower resin density than the skin layer is formed inside,
The protrusion is composed of a solid layer formed without expanding the cavity volume during molding,
A resin molding characterized in that an opening is formed at the distal end of the protruding portion, the distal end side of the hollow portion is opened, and the hollow portion on the proximal end side of the protruding portion is closed by the skin layer of the molded body. body.
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