JP2018176642A

JP2018176642A - 構造体

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Publication number: JP2018176642A
Application number: JP2017083075A
Authority: JP
Inventors: 清隆浦川; Kiyotaka Urakawa
Original assignee: Kyoraku Co Ltd
Current assignee: Kyoraku Co Ltd
Priority date: 2017-04-19
Filing date: 2017-04-19
Publication date: 2018-11-15
Anticipated expiration: 2037-04-19
Also published as: JP6989753B2

Abstract

【課題】樹脂と収縮率が異なる部材を樹脂と一体成形する場合でも、樹脂の撓みを低減可能な構造体を提供する。【解決手段】本発明によれば、構造体であって、前記構造体は、樹脂製の本体部と、前記本体部にインサート成形されたインサート部材を備え、前記インサート部材の側面の少なくとも一部と前記本体部が非接触となるように構成される、構造体が提供される。【選択図】図８

Description

本発明は、構造体に関する。

特許文献１には、ボード装着時に自動的にロックが掛かるようにした、ベッドにおけるボード係止機構が開示されている。

特許第２８６８１１９号公報

特許文献１に開示されるボード係止機構を、樹脂製のベッドボード本体に板金を一体成形して製造する場合には、以下の課題が生じる。

板金は樹脂と溶着せず、成形後の収縮率が樹脂より小さい。このため、板金と樹脂を一体成形した場合、成形後に樹脂が収縮することにより、板金の周りで樹脂成形体が撓むことがある。その結果、ベッドに対する係止強度が低下し、見栄えも悪くなる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、樹脂と収縮率が異なる部材を樹脂と一体成形する場合でも、樹脂成形体の撓みを低減可能な構造体を提供するものである。

本発明によれば、構造体であって、前記構造体は、樹脂製の本体部と、前記本体部にインサート成形されたインサート部材を備え、前記インサート部材の側面の少なくとも一部と前記本体部が非接触となるように構成される、構造体が提供される。

本発明の構造体は、樹脂製の本体部と、本体部にインサート成形されたインサート部材を備える。そして、インサート部材の側面の少なくとも一部と本体部が非接触となるように構成される。これにより、成形後における樹脂の撓みを低減することができる。

以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は互いに組み合わせ可能である。
好ましくは、前記インサート部材は、一対の対向する長辺部及び短辺部を備え、前記長辺部の全体が前記本体部と非接触となるように構成される。
好ましくは、前記本体部のベース面に凹部が設けられ、前記インサート部材がインサート成形されたインサート面が前記凹部に設けられる。
好ましくは、前記インサート部材の側面と、前記凹部の側壁のうち前記側面に対向する部分と、の距離が、前記インサート部材の厚みの１／２以上である。
好ましくは、前記凹部は、第１凹部と、前記第１凹部内に設けられた第２凹部を備え、前記インサート面は、前記第２凹部に設けられる。
好ましくは、前記インサート部材の側面と前記第２凹部の側壁の距離が、前記インサート部材の厚みの１／２以上である。
好ましくは、前記第２凹部の深さが前記インサート部材の厚さの０．５〜１．５倍である。
好ましくは、前記インサート部材は、板状の基部と、前記基部の一部を打ち抜いた部分を前記本体部の内部に向けて折り曲げられて形成された折り曲げ片を備え、前記折り曲げ片の周囲を樹脂が被覆するように前記インサート成形がなされている。
好ましくは、前記本体部は中空体であり、前記インサート部材は板金である。

図１Ａは、本発明の一実施形態に係る構造体１００の前面斜視図である。図１Ｂは、構造体１００の背面斜視図である。図２Ａは、構造体１００を構成するインサート部材１０の前面斜視図である。図２Ｂは、インサートの背面斜視図である。図３Ａは、図１中の矢印Ｒ方向から見たインサート部材１０の右側面図である。図３Ｂは、図２Ａに対応する断面図であり、図１中における点ｐ１，ｐ２を通過する断面図である。図１中の矢印Ｚ３方向から見たインサート部材１０の底面図である。インサート部材１０に成形される前段階の板金１０ｐの斜視図である。図６Ａは板金１０ｐを折り曲げて成形されたインサート部材１０の前面斜視図である。図６Ｂはインサート部材１０の背面斜視図である。図１中の平面ＰＡにおける矢印Ｚ１方向の端面図である。図７中の領域ＲＸの部分拡大図である。図１中の平面ＰＢにおける矢印Ｚ２方向の端面図である。図１中の平面ＰＣにおける矢印Ｙ方向の端面図である。図１中の矢印Ｚ３方向から見た折り曲げ片２を通る端面図である。本体部１０１にインサート部材１０をインサート成形する際に用いる金型装置９ｓの斜視図である。金型装置９ｓの斜視図であり、図１２と反対側から見た図である。ピン９４の中心を通る端面図であり、ピン９４を挿入孔６３に挿入し、金型９ａにインサート部材１０を装着する様子を表す端面図である。金型９ａにインサート部材１０を装着し、金型９ａと金型９ｂの間にパリソンＰを垂下させたときの位置関係を表す斜視図である。金型装置９ｓとピン９４の中心を通る端面図である。図１６に対応する端面図であり、金型装置９ｓを締めしたときの端面図である。型締め時における、図１中の平面ＰＡにおける矢印Ｚ１方向の端面図である。図１９Ａは図２Ａに対応する変形例１の前面斜視図である。図１９Ｂは図２Ｂに対応する変形例１の背面斜視図である。図２０Ａは図２Ａに対応する変形例２の前面斜視図である。図２０Ｂは図２Ｂに対応する変形例２の背面斜視図である。図２１Ａは図２Ａに対応する変形例３の前面斜視図である。図２１Ｂは図２Ｂに対応する変形例３の背面斜視図である。図２２Ａは、比較例の構造を表す概念図である。図２２Ｂは、樹脂収縮が生じて樹脂ＲＳが撓む様子を表す概念図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴事項について独立して発明が成立する。

１.構造体１００
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る構造体１００は、樹脂製の本体部１０１と、本体部１０１にインサート成形されたインサート部材１０を備える。本体部１０１はベース面１０３を備え、その中央が内部にへこんだ凹部１０２となっている。また、凹部１０２は、第１凹部１０２ａと、第１凹部１０２ａ内に設けられた第２凹部１０２ｂを備える（図７，８を用いて後述）。そして、本体部１０１の一部に、第１凹部１０２ａの底面１０２ａＰと高さが略同じである面第２ベース面１０３ａが形成される。これにより、インサート部材１０を他の部材に取り付けやすくすることができる。

本体部１０１の材料としては、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン、イソプレンペンテン、メチルペンテン等のオレフィン類の単独重合体あるいは共重合体であるポリオレフィン（例えば、ポリプロピレン、高密度ポリエチレン）、ポリアミド、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトリル、エチレン−エチルアクリレート共重合体等のアクリル誘導体、ポリカーボネート、エチレン−酢酸ビニル共重合体等の酢酸ビニル共重合体、アイオノマー、エチレン−プロピレン−ジエン類等のターポリマー、ＡＢＳ樹脂、ポリオレフィンオキサイド、ポリアセタール等の熱可塑性樹脂が挙げられる。特に、構造体１００においては、コスト、成形性からポリプロピレンが好ましい。本実施形態では、インサート部材１０は、本体部１０１に設けられた凹部１０２にインサート成形される。

２.インサート部材１０
次に、図２〜図６を用いて、インサート部材１０について説明する。図２〜図４に示すように、インサート部材１０は、後述する板金１０ｐを加工して成形されたものであり、板状の基部１と、基部１の一部を打ち抜いた部分を本体部１０１の内部に向けて折り曲げられて形成された折り曲げ片２を備える。基部１は、前面１１ｆ、背面１１ｂ、一対の対向する長辺部４及び短辺部５を備える。そして、基部１の対向する側面に設けられた切欠１２により、２つのアーム１４が形成される。また、基部１には、構造体１００を他の部材に取り付ける際に用いるボルトを挿入するボルト挿入孔３が形成される。

また、基部１の一部を打ち抜いた部分を折り曲げることにより、湾曲部２１を介して折り曲げ片２が形成される。ここで、折り曲げ片２の形成後には、基部１の一部を打ち抜いた部分が打ち抜き孔２５となる。

そして、折り曲げ片２の先端には、折り曲げ片２の軸方向に垂直な方向に突出する凸部２４が形成される。また、折り曲げ片２の凸部２４が端部２３を構成する。ここで、折り曲げ片２と基部１のなす角度θは、７５°〜１０５°が好ましい。本実施形態では、角度θは９０°である。

そして、図２Ｂに示すように、基部１の背面１１ｂ（折り曲げ片２が折り曲げられた向き）にナット６が溶着される。本実施形態では、ナット６は六角部６２とフランジ６１を備え、その中心にボルトを挿入する挿入孔６３が形成される。また、本実施形態では、図２Ａに示すように、基部１のナット６が溶着される箇所に、ボルトを挿入するボルト挿入孔３が形成される。これにより、構造体１００を他の部材に取り付けるときに、基部１の前面１１ｆ側からボルト挿入孔３を介してナット６の挿入孔６３にボルトを挿入することができる。

３.板金１０ｐ
次に、インサート部材１０に成形される前段階の板金１０ｐについて説明する。図５に示すように、破線で示される板金１０ｐの各部を、湾曲部形成部２１ｐに沿って背面１１ｂ側に折り曲げることにより、図６に示されるインサート部材１０が成形される。

４．構造体１００の内部構造
次に、図７〜図１１の端面図を用いて、構造体１００の内部構造について説明する。

図７は、図１中の平面ＰＡにおける矢印Ｚ１方向の端面図である。図８は、図７中の領域ＲＸの部分拡大図である。ここで、図７及び図８に示すように、本実施形態における本体部１０１は、樹脂製の中空体である。

図８に示すように、構造体１００は、樹脂製の本体部１０１と、本体部１０１にインサート成形されたインサート部材１０を備える。また、インサート部材１０の側面の少なくとも一部と本体部１０１が非接触となるように構成される。本実施形態では、長辺部４の全体が本体部１０１と非接触となるように構成される。

また、本体部１０１のベース面１０３に設けられた凹部１０２は、第１凹部１０２ａと、第１凹部１０２ａ内に設けられた第２凹部１０２ｂを備える。すなわち、ベース面１０３に対する深さが、第１凹部１０２ａより第２凹部１０２ｂの方が大きくなっている。そして、本体部１０１のベース面１０３に設けられた凹部１０２に、インサート部材１０がインサート成形されたインサート面１０４が設けられる。具体的には、インサート面１０４は第２凹部１０２ｂに設けられる。

本実施形態では、インサート部材１０の側面（長辺部４の側面）と、凹部１０２の側壁１０２ｓのうちインサート部材１０の側面（長辺部４の側面）に対向する部分（すなわち、第２凹部１０２ｂの側壁１０２ｂｓ）と、の距離Ｄが、インサート部材１０の厚みｄの１／２以上である。ｄ／Ｄの値は、具体的には例えば、０．５、１、１．５、２、２．５、３、３．５、４、４．５、５であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

ここで、清掃性を考慮すると、距離Ｄは、綿棒等の清掃具が入る程度（３〜７ｍｍ）であればよい。好ましくは、人の指が入る程度（１０ｍｍ以上）である。

また、第２凹部１０２ｂの深さｄｒがインサート部材１０の厚さｄの０．５〜１．５倍である。本実施形態では、深さｄｒと厚さｄは略同じとなっている。

図９は、図１中の平面ＰＢにおける矢印Ｚ２方向の端面図である。図７と異なり、第２ベース面１０３ａを通る端面図であるので、インサート面１０４から第２凹部１０２ｂの深さｄｒだけ高い第１凹部１０２ａの底面１０２ａＰが、基部１の上面と略同じ高さとなっている。

ここで、図１０及び図１１に示すように、構造体１００の内部において、折り曲げ片２の周囲を樹脂ＲＳが被覆する。本実施形態では、凸部２４を設けることにより、折り曲げ片２に被覆する樹脂ＲＳの量を増大している。また、本実施形態では、折り曲げ片２の端部２３と、本体部１０１のインサート面１０４と対向する面を構成する樹脂ＲＳが溶着される。これにより、本体部１０１とインサート部材１０が強固に固定される。

さらに、図１、図２及び図１０に示すように、打ち抜き孔２５に樹脂ＲＳが充填される。これにより、インサート部材１０の見栄えが向上し、埃等の異物の混入を低減することができる。さらに、基体１の前面１１ｆと充填された樹脂ＲＳが略同一平面となるので、インサート部材１０を他の部材と位置決めするときの安定性が向上する。本実施形態では、基体１の４箇所に上下、左右対称に樹脂ＲＳが充填されるので、対称位置に樹脂ＲＳが充填されない場合と比べ、さらに安定性が向上する。

５．金型装置９ｓ
次に、図１２〜図１８を用いて、本体部１０１にインサート部材１０をインサート成形する際に用いる金型装置９ｓについて説明する。金型装置９ｓは、樹脂（溶融状態のパリソンＰ）を成形するための金型９ａ，９ｂにより構成される。金型９ａ，９ｂは、シリンダ機構などによって移動可能に構成されている。ここで、本実施形態では、パリソンＰを成形するため、本体部１０１は中空体となる。

図１２及び図１３に示すように、金型９ａは、略直方体状であり、前面９１ｆと、背面９１ｂと、これらの間の面である周面９１ｓを備える。前面９１ｆは、金型９ｂに対向する面であり、背面９１ｂは、前面９１ｆの反対側の面である。

金型９ａは、キャビティ９２を有し、キャビティ９２を取り囲むようにピンチオフ部９３が設けられている。本実施形態では、ブロー成形により吹き込まれた空気により、パリソンＰをキャビティ９２の内面に沿った形状に賦形することが可能になっている。

金型９ａの内面には、基部１のボルト挿入孔３に挿入し、ナット６の挿入孔６３を塞ぐためのピン９４が設けられる。また、金型９ａの内面の一部は、第２ベース面１０３ａを形成するための２ベース面形成部１０３ａとなっている。

一方、金型９ｂの外径は金型９ａと同様であるが、内面が平坦である。

図１４に示すように、インサート部材１０を矢印Ｚ３方向に移動させ、ピン９４を挿入孔６３に挿入することで、金型９ａにインサート部材１０を装着する。ここで、本実施形態では、ピン９４の周囲にインサート部材１０を載置する載置面９５が設けられる。そして、載置面９５の側部に、インサート部材１０の側面の少なくとも一部と本体部１０１が非接触となるための縦凸部９６が設けられる。本実施形態では、縦凸部９６は、インサート部材１０の長辺部４に沿って形成されている。

そして、図１５に示すように、金型９ａの内面にインサート部材１０を装着した状態で、金型９ａと金型９ｂの間にパリソンＰを垂下させる。

図１６に示すように、パリソンＰを金型９ａ，９ｂの間の垂下させた状態において、ナット６のフランジ６１とパリソンＰの一部を接触させる。また、金型９ｂのピンチオフ部９３とパリソンＰの一部を接触させる。

かかる状態で、パリソンＰに空気を吹き込み、パリソンＰを金型９ａ，金型９ｂの内面に沿った形状に賦形する。ここで、賦形方法はこれに限定されず、減圧装置を用いてパリソンＰを賦形することもできる。

その後、図１７に示すように、金型９ａ，９ｂの型締めを行う。これによって、金型９ａ，９ｂの内面に沿った形状の中空体が得られる。そして、金型装置９ｓから成形体を取り出し、バリを除去することによって、構造体１００が得られる。

ここで、図１８は、図７に対応する図である。金型９ａの縦凸部９６により、樹脂ＲＳの接近を防止することにより、金型装置９ｓから取り出した構造体１００において、インサート部材１０の側面の少なくとも一部と本体部１０１が非接触となる。

ここで、本実施形態では、長辺部４の全体が本体部１０１と非接触となるように構成したが、短辺部５の全体が本体部１０１と非接触となるように構成してもよい。なお、図１０に示すように、長辺部４の方向に設けられた折り曲げ片２により、長辺部４方向への樹脂ＲＳの収縮に耐えることが可能である場合には、短辺部５の全体と本体部１０１を非接触とする必要はない。このとき、折り曲げ片２は、基部１の長辺部４方向の端部近傍に設けられることが好ましい。これにより、長辺部４方向への樹脂ＲＳの収縮への耐久性がさらに向上する。さらに、折り曲げ片２を基部１の中心から遠い場所を起点として折り曲げていることにより、折り曲げ片２をより一層基部１の長辺部４方向の端部近傍に近づけることができる。

以上より、本実施形態に係る構造体１００は、インサート部材１０の側面の少なくとも一部と本体部１０１が非接触となるので、本体部１０１とインサート部材１０を一体としてインサート成形した場合であっても、成形後の樹脂の収縮を非接触部分が緩和する。

６．変形例
次に、図１９〜図２１を用いて、種々の変形例について説明する。

６−１：変形例１
図１９に示すように、４つの折り曲げ片２に代えて、４つのナット６を溶着してもよい。この場合、ナット６の先端と、本体部１０１のインサート面１０４と対向する面を構成する樹脂ＲＳが溶着される。これにより、本体部１０１とインサート部材１０が強固に固定される。

６−２：変形例２
図２０に示すように、折り曲げ片２の形状をＨ字形状としてもよい。この場合、折り曲げ片２の対向する側面に切欠２６が設けられる。図２０の例では、、折り曲げ片２の端部２３に対し、略直角に切欠２６が形成される。ここで、切欠２６の形状及び深さは特に限定されず、任意の構成とすることができる。具体的には、切欠２６の形状は、矩形、多角形、円弧等としてもよい。また、切欠２６の深さは、折り曲げ片２の幅に対して５，１０，１５，２０，２５，３０，３５，４０，４５％またはこれらの間の割合とすることができる。本変形例では、凸部２４が形成されるように切欠２６を設けているので、切欠２６に樹脂ＲＳが充填される。これにより、本体部１０１とインサート部材１０が強固に固定される。

６−３：変形例３
図２１に示すように、折り曲げ片２を長辺部４に沿った方向に折り曲げる構成としてもよい。この場合、凸部２４が長辺部４の方向に形成される。

７．比較例
次に、図２２を用いて比較例について説明する。図２２Ａは、インサート部材１０の側面と本体部１０１が接触する構成の構造体の成形直後の様子を表す概念図である。この状態から所定の時間が経過すると、図２２Ｂに示される状態となる。これは、インサート部材１０と比べて樹脂ＲＳの収縮率が高く、撓みＤＥＦが生じることにより、インサート部材１０との間に隙間ＳＰが生じてしまう。

一方、本実施形態に係る構造体１００では、非接触部分が緩衝となり、樹脂ＲＳの撓みＤＥＦを低減することができる。

＜その他＞
本発明は、以下の態様でも実施可能である。
・切欠１２を設けず、基部１の端部全体を折り曲げて折り曲げ片２を形成する。
・パリソンＰに代えて、２枚の樹脂シートを利用する。
・樹脂シートは、発泡樹脂シートであってもよい。

１０：インサート部材
１０ｐ：板金
１：基部
１１ｆ：前面
１１ｂ：背面
１２：切欠
１４：アーム２：折り曲げ片
２１：湾曲部
２１ｐ：湾曲部形成部
２３：端部
２４：凸部
２５：打ち抜き孔
２６：切欠
３：ボルト挿入孔
４：長辺部
５：短辺部
６：ナット
６１：フランジ
６２：六角部
６３：挿入孔
９ｓ：金型装置
９ａ：金型
９ｂ：金型
９１ｆ：前面
９１ｂ：背面
９１ｓ：周面
９２：キャビティ
９３：ピンチオフ部
９４：ピン
９５：載置面
９６：縦凸部
９７：第２ベース面形成部
Ｐ：パリソン
ＳＰ：隙間
１００：構造体
１０１：本体部
１０２：凹部
１０２ｓ：凹部の側壁
１０２ａ：第１凹部
１０２ａＰ：第１凹部の底面
１０２ｂ：第２凹部
１０２ｂｓ：第２凹部の側壁
１０３：ベース面
１０３ａ：第２ベース面
１０４：インサート面
ＲＳ：樹脂

Claims

構造体であって、
前記構造体は、樹脂製の本体部と、前記本体部にインサート成形されたインサート部材を備え、
前記インサート部材の側面の少なくとも一部と前記本体部が非接触となるように構成される、構造体。
前記インサート部材は、一対の対向する長辺部及び短辺部を備え、
前記長辺部の全体が前記本体部と非接触となるように構成される、請求項１の構造体。
前記本体部のベース面に凹部が設けられ、
前記インサート部材がインサート成形されたインサート面が前記凹部に設けられる、請求項１又は請求項２に記載の構造体。
前記インサート部材の側面と、前記凹部の側壁のうち前記側面に対向する部分と、の距離が、前記インサート部材の厚みの１／２以上である、請求項３に記載の構造体。
前記凹部は、第１凹部と、前記第１凹部内に設けられた第２凹部を備え、
前記インサート面は、前記第２凹部に設けられる、請求項３又は請求項４に記載の構造体。
前記インサート部材の側面と前記第２凹部の側壁の距離が、前記インサート部材の厚みの１／２以上である、請求項５に記載の構造体。
前記第２凹部の深さが前記インサート部材の厚さの０．５〜１．５倍である、請求項５又は請求項６に記載の構造体。
前記インサート部材は、板状の基部と、前記基部の一部を打ち抜いた部分を前記本体部の内部に向けて折り曲げられて形成された折り曲げ片を備え、
前記折り曲げ片の周囲を樹脂が被覆するように前記インサート成形がなされている、請求項１〜請求項７の何れか１つに記載の構造体。
前記本体部は中空体であり、
前記インサート部材は板金である、請求項１〜請求項８の何れか１つに記載の構造体。