JPH0479910A - Plastic sheet frame - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、例えば自動車等の乗り物用座席に好適なプラ
スチックシートフレームに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a plastic seat frame suitable for, for example, a seat for a vehicle such as an automobile.
［従来の技術］
乗り物用座席は、軽量でかつ強度が高いことが望まれる
。繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）からなるシートフレ
ームは、鋼製のものに比較して軽量で部品点数が少なく
てすみ、成形が比較的容易で所要強度を満足できるなど
の長所があり、乗り物用シートフレームの材料に適して
いる。このような用途に使われる繊維強化プラスチック
は、マトリックス樹脂中に含有させられる繊維か長い方
が強度的に優れているため、シートフレームのように強
度が重視されるものにあっては、長繊維を用いる傾向が
ある。[Prior Art] Vehicle seats are desired to be lightweight and have high strength. Seat frames made of fiber-reinforced plastic (FRP) have the advantages of being lighter than steel ones, requiring fewer parts, being relatively easy to mold, and meeting the required strength, making them ideal for vehicle seat frames. Suitable for materials such as In fiber-reinforced plastics used for such applications, the longer the fibers contained in the matrix resin, the better the strength. There is a tendency to use
繊維強化プラスチックを用いてシートフレームを成形す
る場合、スタンピング成形が適している。When molding a seat frame using fiber-reinforced plastic, stamping molding is suitable.
スタンピング成形には、熱可塑性のマトリックス樹脂に
繊維を含有させたブランク材（ホットブランク）が使わ
れる。このブランク材をマトリックス樹脂の軟化温度以
上に加熱し、所定温度に温調された型にセットしたのち
、型締めすることによって、型内のキャビティにマトリ
ックス樹脂と繊維を流動させながら、キャビティに応し
た所望形状の成形品を得るようにしている。For stamping molding, a blank material (hot blank) made of thermoplastic matrix resin containing fibers is used. This blank material is heated to a temperature higher than the softening temperature of the matrix resin, set in a mold whose temperature is controlled to a predetermined temperature, and then the mold is clamped to allow the matrix resin and fibers to flow into the cavity within the mold, allowing the matrix resin and fibers to flow into the cavity. A molded product having a desired shape is obtained.
［発明が解決しようとする課題］
シートフレームは一般にトレイ状をなしており、第７図
に示されるように、立上かり壁ａの上縁に、端末処理と
してフランジ状の端部すか形成されるようにしている。[Problems to be Solved by the Invention] The seat frame is generally tray-shaped, and as shown in FIG. I try to do that.
しかしなからこのフランジ状の端部すは、スタンピング
成形を行なう際にやっかいな存在である。すなわち、ス
タンピング成形時にこの端部すに長繊維Ｃか充分に流れ
込むことができず、いわゆるウェルド・樹脂リッチ部と
呼ばれる実質的に樹脂のみからなる部分が局部的に生し
る原因となる。ウェルドは、フランジ状の端部す以外に
も、樹脂流れが交絡する箇所や、樹脂が最後に流れる箇
所などにも発生しやすい。ウェルドが生している箇所は
、実質的に繊維によって強化されていないため、小クラ
ック発生の起点になるなど強度的な弱点である。However, this flange-like end portion is troublesome when performing stamping molding. That is, during stamping molding, the long fibers C cannot sufficiently flow into this end portion, resulting in the local formation of a so-called weld/resin-rich portion, a portion consisting essentially only of resin. Welds are likely to occur not only at flanged ends but also at locations where resin flows intertwine and where resin flows last. The areas where welds are formed are not substantially reinforced by fibers, and therefore are weak points in terms of strength, such as becoming starting points for small cracks.
従って本発明の目的は、強度的に有利な長繊維を含有し
ていながらも、ウェルドが発生することかないようなプ
ラスチソクシートフレームを提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a plastic sheet frame that does not cause welding even though it contains long fibers that are advantageous in terms of strength.
［課題を解決するための手段］
上記目的を果たすために開発された本発明は、ブランク
材をスタンピング成形することにより所望のフレーム形
状に成形されるプラスチックシートフレームにおいて、
上記ブランク材か繊維強化プラスチックからなり、しか
もこの繊維強化プラスチックが、熱可塑性のマトリック
ス樹脂に長繊維とこの長繊維よりも短い繊維を含有させ
たものであることを特徴とする。上記繊維の長さは、長
・短以外に中間長さが含まれていてもよい。[Means for Solving the Problems] The present invention, which was developed to achieve the above object, provides a plastic sheet frame formed into a desired frame shape by stamping a blank material.
The blank material is made of fiber-reinforced plastic, and the fiber-reinforced plastic is characterized in that it contains long fibers and fibers shorter than the long fibers in a thermoplastic matrix resin. The length of the above-mentioned fibers may include not only long and short lengths but also intermediate lengths.
［作用］
本発明のシートフレームは、スタンピング成形時に、ブ
ランク材中に含まれている流動性に優れた短繊維が、マ
トリックス樹脂と一緒に成形品の端部や隅部にも流れ込
むようになるため、長繊維か流れ込みにくい箇所であっ
てもウェルドの発生が防止される。[Function] In the seat frame of the present invention, during stamping molding, the highly fluid short fibers contained in the blank material flow into the edges and corners of the molded product together with the matrix resin. Therefore, the occurrence of welds is prevented even in areas where long fibers are difficult to flow.
［実施例］
以下にこの発明の一実施例について、第１図ないし第３
図を参照して説明する。[Example] An example of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3.
This will be explained with reference to the figures.
第１図に示された自動車用プラスチックシートフレーム
１は、トレイ状をなしており、底板部２と、この底板部
２の全周にわたって設けられた立上がり壁３とを備えて
構成されている。立上がり壁３は底板部２と一体に成形
されており、しかも立上がり壁３の上縁に、全周にわた
って、外側を向いたフランジ状の端部４が設けられてい
る。底板部２の適宜位置に、図示しないシートスライド
機構等の体側の部材に固定する際に用いるボルト挿通孔
５が設けられている。立上がり壁３の後部付近には、図
示しないリクライニング機構あるいはヒンジ機構等のブ
ラケット類を取付ける際に使用するボルト挿通孔６が開
設されている。The plastic seat frame 1 for an automobile shown in FIG. 1 has a tray shape and includes a bottom plate part 2 and a rising wall 3 provided around the entire circumference of the bottom plate part 2. The rising wall 3 is integrally formed with the bottom plate part 2, and a flange-shaped end 4 facing outward is provided on the upper edge of the rising wall 3 over the entire circumference. Bolt insertion holes 5 are provided at appropriate positions on the bottom plate portion 2 to be used for fixing to a body side member such as a seat slide mechanism (not shown). Near the rear of the rising wall 3, a bolt insertion hole 6 is provided for use in attaching a bracket such as a reclining mechanism or a hinge mechanism (not shown).
上記シートフレーム１は、スタンピング成形によって上
記形状に一体成形される。スタンピング成形は、第３図
に例示するような上下の型１０゜１１を使用し、加熱さ
れたブランク材１２を型１０．１１によって押圧するこ
とにより行われる。The seat frame 1 is integrally molded into the above shape by stamping molding. Stamping is performed by using upper and lower molds 10.11 as illustrated in FIG. 3, and pressing the heated blank material 12 with the molds 10.11.
ブランク材１２の一例は、第４図に示されるような平板
状の繊維強化プラスチックであり、底板部２と同じ位の
大きさに切断されている。このブランク材１２は、マト
リックス樹脂１５と、長繊維１６および短繊維１７かほ
ぼ均一に混合させられた状態の強化繊維とからなる。マ
トリックス樹脂１５の一例はポリプロピレンであるが、
それ以外にも、ポリエチレン、その他の熱可塑性樹脂の
適用が可能である。長繊維１６および短繊維１７は、い
ずれも繊維径の一例が２０μｍ前後のガラス繊維である
。繊維含有率は、このシートフレーム１に要求される機
械的性質によるか、通常は数１０％以上とする。An example of the blank material 12 is a flat plate-shaped fiber-reinforced plastic as shown in FIG. This blank material 12 is composed of a matrix resin 15 and reinforcing fibers in which long fibers 16 and short fibers 17 are substantially uniformly mixed. An example of the matrix resin 15 is polypropylene,
Besides that, polyethylene and other thermoplastic resins can be used. The long fibers 16 and the short fibers 17 are both glass fibers with an example of a fiber diameter of about 20 μm. The fiber content is usually several tens of percent or more, depending on the mechanical properties required of the seat frame 1.
長繊維１６の長さは、好ましくは１００■■ないし１６
０ ａｍ、より好ましくは １２０■〜１３０１１であ
る。The length of the long fibers 16 is preferably from 100 to 16
0 am, more preferably 120 to 13011 am.
短繊維１７の推奨される長さは、８１腸ないしＢｏｓｓ
であり、より好ましくは１３ｍｍ位がよい。繊維１６゜
１７の材質はコスト的にガラスが推奨されるが、コスト
的に許されるのであれば炭素繊維や引張り強度の高い有
機繊維などが使われてもよい。The recommended length of short fiber 17 is 81 mm or Boss.
, and more preferably about 13 mm. Glass is recommended as the material for the fibers 16 and 17 in terms of cost, but carbon fiber or organic fiber with high tensile strength may also be used if cost permits.
上記ブランク材１２を用いて、スタンピング成形を行な
う場合、型１０．１１を所定温度（本実施例では１００
℃以下）に温調しておくとともに、ブランク材１２をオ
ーブンによってマトリックス樹脂１５の軟化温度以上（
例えば２１０℃前後）まで加熱しておく。加熱前のブラ
ンク材１２の厚みは例えば３■ないし ５ｓ１１程度で
あるか、加熱後は繊維１６．１７のスプリングバック作
用によって厚みが増大し膨れた状態となる。オーブンか
ら取出されたブランク材１２を型１１の上に置き、型１
０．１１間で加圧する。この型締めにより、マトリック
ス樹脂１５と繊維１６．１７が型１０１１間のキャビテ
ィ２０内を流動し、底板部２の成形かなされるとともに
、立上がり壁３にも樹脂１５と繊維１６．１７か流れ込
むことによって、所定のフレーム形状に成形される。When performing stamping molding using the blank material 12, the molds 10 and 11 are heated to a predetermined temperature (in this example, 100
℃ or below), and heat the blank material 12 in an oven to a temperature above the softening temperature of the matrix resin 15 (
For example, heat to around 210℃). The thickness of the blank material 12 before heating is, for example, about 3cm to 5s11, and after heating, the thickness increases due to the springback action of the fibers 16 and 17 and becomes a swollen state. Place the blank material 12 taken out from the oven on the mold 11,
Pressure is applied between 0.11 and 0.11. Due to this mold clamping, the matrix resin 15 and fibers 16.17 flow in the cavity 20 between the molds 1011, and the bottom plate portion 2 is formed, and the resin 15 and fibers 16.17 also flow into the rising wall 3. It is molded into a predetermined frame shape.
前述したように長繊維１６は１００■以上もあり、樹脂
１５中にランダムに混入されているため、互いに絡み合
った状態になっている。従って長繊維１６は、その繊維
含有率が高いほど流動性が悪くなり、スタンピング成形
時にフランジ状の端部４に流れ込みにくい。これに対し
、短繊維１７は長繊維１６の１０分の１程度の長さしか
ないため、樹脂１５中に流動しやすい状態で混入してい
る。As mentioned above, the long fibers 16 have a length of more than 100 cm and are randomly mixed into the resin 15, so that they are intertwined with each other. Therefore, the higher the fiber content of the long fibers 16, the worse the fluidity of the long fibers 16 becomes, and it becomes difficult for the long fibers 16 to flow into the flange-shaped end portion 4 during stamping. On the other hand, since the short fibers 17 are only about one-tenth as long as the long fibers 16, they are mixed into the resin 15 in a fluidized state.
このため短繊維１７は、スタンピング成形時に樹脂１５
と一緒に端部４などにも充分な量か流れ込むことから、
第２図に模式的に示したように、端部４において樹脂１
５中に混しって硬化する。従って、長繊維１６か充分に
流れ込めない箇所であっても、少なくとも短繊維１７か
流れ込むことによって樹脂１５か強化されるため、樹脂
１５のみのウェルドを生しることがなくなり、強度的な
弱点の発生か回避される。Therefore, the short fibers 17 are made of resin 15 during stamping molding.
Since a sufficient amount also flows into the end portion 4 etc.,
As schematically shown in FIG.
Mix in step 5 and harden. Therefore, even if the long fibers 16 cannot flow sufficiently, the resin 15 will be strengthened by at least the short fibers 17 flowing in, so welds of only the resin 15 will not occur, and there will be weak points in strength. Occurrence or avoidance.
なお、ブランク材１２は、第５図に示されるように、長
繊維１６のみを含む図示上半部の樹脂層２１と、短繊維
１７のみを含む図示下半部の樹脂層２２が、厚み方向に
存在するようにしてもよい。Note that, as shown in FIG. 5, the blank material 12 has a resin layer 21 in the upper half of the drawing that contains only the long fibers 16 and a resin layer 22 in the lower half of the drawing that contains only the short fibers 17 in the thickness direction. It may be made to exist in
各層２１．２２は、スタンピング成形前あるいはスタン
ピング成形後において互いにマトリックス樹脂１５が一
体化しており、完全な一体物となっている。また、第６
図に示されるように、長繊維１６のみを含有する樹脂層
２１の厚み方向両側（図示上下両面）に、短繊維１７の
みを含有する樹脂層２２．２３を存在させてもよい。こ
うしたサンドイッチ状の場合、一方の短繊維樹脂層２２
と他方の短繊維樹脂層２３とで、互いに繊維１７の長さ
を異ならせてもよい。The matrix resin 15 of each layer 21 and 22 is integrated with each other before or after stamping molding, and the layers 21 and 22 are completely integrated. Also, the 6th
As shown in the figure, resin layers 22 and 23 containing only short fibers 17 may be present on both sides in the thickness direction (upper and lower surfaces in the figure) of resin layer 21 containing only long fibers 16. In such a sandwich-like case, one short fiber resin layer 22
The fibers 17 may have different lengths between the short fiber resin layer 23 and the other short fiber resin layer 23.
また、シートフレーム１に作用する強度負荷の大小に応
じて、長繊維１６と短繊維１７を最適の割合で混合させ
てあってもよい。例えば、衝撃強度に関しては長繊維１
６によって強化されている方が有利であるため、衝撃強
度が要求される部位には長繊維１６の含有率を高めると
いった対策を講じてもよい。Further, the long fibers 16 and the short fibers 17 may be mixed in an optimal ratio depending on the magnitude of the strength load acting on the seat frame 1. For example, regarding impact strength, long fiber 1
Since it is more advantageous to be reinforced with long fibers 16, measures such as increasing the content of long fibers 16 may be taken in areas where impact strength is required.
［発明の効果］
本発明によれば、スタンピング成形品の端部等のように
長繊維が流れ込みにくい箇所においても、短繊維が流れ
込んで樹脂を強化するため、強度的に優れている長繊維
を含有していながらも、ウェルドの発生が回避される。[Effects of the Invention] According to the present invention, even in places where long fibers are difficult to flow into, such as the edges of a stamped molded product, short fibers flow in and strengthen the resin, so long fibers with excellent strength can be used. Even though it contains, the occurrence of welds is avoided.
このため、ウェルドに起因する強度的な弱点が克服され
、安定した成形品強度が得られる。また、比較的複雑な
形状のものでもウェルドの発生を抑制できるため、複雑
形状のスタンピング成形品にも適している。Therefore, weak points in strength caused by welding can be overcome, and stable molded product strength can be obtained. Furthermore, since it is possible to suppress the occurrence of welds even when the shape is relatively complex, it is suitable for stamping molded products with complex shapes.
第１図は本発明の一実施例を示すプラスチックシートフ
レームの斜視図、第２図は第１図中の■■線に沿う断面
図、第３図はスタンピング成形に用いる型の概略を示す
断面図、第４図は第１図に示されたプラスチックシート
フレームに用いるブランク材の一部を模式的に示す断面
図、第５図および第６図はそれぞれブランク材の互いに
異なる変形例を模式的に示す断面図、第７図は従来のプ
ラスチックシートフレームの一部を示す断面図である。
１・・・プラスチックシートフレーム、２・・・底板部
、３・・・立上かり壁、４・・・成形品の端部、１０．
１１・・・型、１２・・・ブランク材、１５・・・マト
リックス樹脂、１６・・・長繊維、１７・・・短繊維。
出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
第２図
第
図
第３
図
第４図
第６図
第５
図
第
図Fig. 1 is a perspective view of a plastic sheet frame showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a sectional view taken along the line ■■ in Fig. 1, and Fig. 3 is a sectional view schematically showing a mold used for stamping molding. 4 is a cross-sectional view schematically showing a part of the blank material used in the plastic seat frame shown in FIG. 1, and FIGS. FIG. 7 is a sectional view showing a part of a conventional plastic seat frame. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Plastic sheet frame, 2... Bottom plate part, 3... Standing wall, 4... End part of molded product, 10.
11... Mold, 12... Blank material, 15... Matrix resin, 16... Long fiber, 17... Short fiber. Applicant's Representative Patent Attorney Takehiko SuzueFigure 2Figure 3Figure 4Figure 6Figure 5Figure 5
Claims (1)
レーム形状に成形されるプラスチックシートフレームに
おいて、上記ブランク材が繊維強化プラスチックからな
り、しかもこの繊維強化プラスチックが、熱可塑性のマ
トリックス樹脂に長繊維とこの長繊維よりも短い繊維を
含有させたものであることを特徴とするプラスチックシ
ートフレーム。In a plastic seat frame that is formed into a desired frame shape by stamping a blank material, the blank material is made of fiber-reinforced plastic, and this fiber-reinforced plastic has long fibers and long fibers in a thermoplastic matrix resin. A plastic seat frame characterized by containing fibers shorter than .
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2190709A JP2971536B2 (en) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | Plastic seat frame |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0479910A true JPH0479910A (en) | 1992-03-13 |
| JP2971536B2 JP2971536B2 (en) | 1999-11-08 |
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| JP2190709A Expired - Fee Related JP2971536B2 (en) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | Plastic seat frame |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2971536B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999047448A1 (en) * | 1998-03-18 | 1999-09-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Treadboard device of man-conveyer and man-conveyer |
| CN110382195A (en) * | 2017-03-01 | 2019-10-25 | 日产自动车株式会社 | The manufacturing method of carbon-fiber reinforced resins formed body and the carbon-fiber reinforced resins formed body |
-
1990
- 1990-07-20 JP JP2190709A patent/JP2971536B2/en not_active Expired - Fee Related
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| EP3590674B1 (en) * | 2017-03-01 | 2021-10-27 | Nissan Motor Co., Ltd. | Carbon fiber-reinforced resin molded body and method for manufacturing said carbon fiber-reinforced resin molded body |
| US11230067B2 (en) | 2017-03-01 | 2022-01-25 | Nissan Motor Co., Ltd. | Carbon fiber-reinforced resin molded body and manufacturing method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2971536B2 (en) | 1999-11-08 |
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