WO2020003382A1 - 複合体 - Google Patents

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WO2020003382A1
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main body
hole
composite
joined
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将樹 小山
崇 小田
諸星　勝己
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日産自動車株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a composite having a laminated structure including a metal plate and a resin reinforcing member provided on one surface of the metal plate, for example, a composite used for a vehicle component such as a body panel or a skeleton member of an automobile. About the body.
  • Patent Document 1 As a conventional complex, for example, there is a complex described in Patent Document 1.
  • the composite described in Patent Literature 1 includes a metal skeleton member formed into a closed cross-sectional shape by a plurality of walls, and a fiber-reinforced resin reinforcing member filled inside the skeleton member.
  • the skeletal member has an opening formed in at least a part of the plurality of walls.
  • the reinforcing member includes an engaging portion having an insertion portion inserted through the opening and a lock portion having an area larger than the opening. The engaging portions are arranged at a plurality of positions with respect to the skeleton member.
  • the above composite is manufactured by insert molding. That is, a skeleton member is arranged in a molding die, and a resin that is a material of the reinforcing member is filled in the molding die to integrate the skeleton member and the reinforcing member.
  • the above-described composite is used as a vehicle component, and suppresses peeling of the reinforcing member provided on the skeletal member by the engagement portion even when a load is input to the skeletal member.
  • the above composite is manufactured by insert molding using injection compression molding or injection molding.
  • resin is supplied while closing the mold using injection compression molding, and the metal member ( (Skeleton member) and a resin-made reinforcing member are integrated.
  • such a composite has a portion to be welded at one end of the metal member for convenience of joining with another member by welding.
  • the resin may leak to the part to be joined due to timing of supplying the resin to the molding die, dimensional accuracy of the metal member, and the like. Since such a resin hinders welding, solving such a problem has been a new problem.
  • the insert molding when the resin leaks to the portion to be joined, it is very troublesome to remove the cured resin, so that the removing operation becomes extremely difficult.
  • the present invention has been made in view of the above conventional situation, and is a composite having a laminated structure including a metal plate having a portion to be joined and a resin reinforcing member provided on one surface of the metal plate. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a composite body that can secure a good joint to which no resin adheres even when insert molding is performed and has sufficient rigidity.
  • the composite according to the present invention has a laminated structure including a metal plate and a resin reinforcing member provided on one surface of the metal plate.
  • the metal plate is provided around the hole on one surface of the main body, the portion to be joined continuous with at least one end of the main portion, the hole communicating with the thickness direction of the body near the portion to be joined, and the metal plate.
  • a guide unit a guide unit.
  • the reinforcing member continuously includes a main body covering one surface of the main body, a connecting portion formed in the hole, and a locking portion closely contacting the other surface of the main body.
  • a metal plate is arranged in a mold, and a resin as a material of a reinforcing member is supplied into the mold during or after closing the mold. At this time, the resin is supplied from the main body side of the metal plate, and flows and fills in a direction from the main body to the portion to be joined.
  • the metal plate is provided with a hole communicating with the thickness direction and a guide portion in the vicinity of the joined portion of the main body, the flowing resin is introduced into the hole by the guide portion, and the main body is inserted through the hole. To prevent the resin from leaking to the part to be joined. After that, the cured resin continuously connects the main body of the metal plate covering one surface of the main body, the connecting portion formed in the hole, and the locking portion that is in close contact with the other surface of the main body. It becomes a reinforcing member having.
  • the composite can secure a good joined portion without resin adhesion even when insert-molded, and can be sufficiently provided by the reinforcing member having the main body, the connecting portion, and the locking portion continuously. It has a high rigidity.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a metal plate according to a first embodiment of a composite according to the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a composite including the metal plate and the reinforcing member illustrated in FIG. 1. It is a perspective view explaining a hole and a guide part of a composite. It is a perspective view of a composite.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a process of closing the mold in the composite molding apparatus.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which the mold is closed from the state of FIG. 5. It is a perspective view explaining 2nd Embodiment of the composite which concerns on this invention. It is a perspective view of the composite body shown in FIG.
  • It is sectional drawing which shows the principal part of the composite body shown in FIG.
  • It is a front view which shows the principal part of the composite body shown in FIG. It is the front view and sectional view explaining a hole and a guidance part of a 5th embodiment.
  • First embodiment> 1 to 4 are diagrams illustrating a first embodiment of a composite according to the present invention.
  • the composite A has a laminated structure including a metal plate B and a resin reinforcing member C provided on one surface of the metal plate B.
  • the shape of the metal plate B is not particularly limited, but in the illustrated example, the metal plate B has a constant cross-sectional shape continuously.
  • a metal plate 5 is, for example, a member formed by bending a flat metal plate or a member formed into a shape, and is a member that can be distinguished from the front and back surfaces.
  • the metal plate B is not limited to one having the same cross section as a whole, and may have a part having a constant cross section continuously.
  • the resin that is the material of the reinforcing member C includes a fiber reinforced resin (FRP), and particularly when the composite A is a vehicle component, typically, a carbon fiber reinforced thermoplastic resin using carbon fibers. (CFRTP) is used.
  • FRP fiber reinforced resin
  • CFRTP carbon fiber reinforced thermoplastic resin using carbon fibers.
  • the metal plate B includes a main body 1 and a portion 2 to be joined which is continuous with at least one end of the main body 1.
  • the metal plate B of this embodiment has a main body 1 having a horizontal bottom wall 1A and left and right vertical walls 1B, 1B which are vertically continuous from each end of the bottom wall 1A.
  • the metal plate B is provided with horizontal joined parts 2 and 2 which are continuous with the upper ends of the vertical walls 1B and 1B.
  • the reinforcing member B is provided on the inner surface, which is one surface of the main body 1, in the metal plate B, so that both joined parts 2 are connected to the end (vertical wall) of the main body 1. 1B) to the outer surface, which is the other surface side, and is continuous.
  • the two joined parts 2 project in directions opposite to each other.
  • the metal plate B has a hat shape that is inverted upside down with each corner portion being substantially right-angled, and has this cross-sectional shape continuously over a predetermined length.
  • the metal plate B includes a hole 3 communicating in the thickness direction of the main body 1 in the vicinity of the portion 2 to be joined, and a guide 4 provided around the hole 3 on one surface (inner side) of the main body 1. It has.
  • the holes 3 are provided in the vicinity of the portions 2 to be joined, that is, in the vicinity of the upper ends of the vertical walls 1B.
  • the holes 3 of this embodiment are elongated holes extending in the continuous direction of the cross section of the metal plate B, and are arranged at predetermined intervals in the continuous direction of the same cross section.
  • the continuation direction of a cross section is a direction in which a constant cross-sectional shape is continuous in the metal panel 5 (length direction of a continuous range).
  • the guide portion 4 is provided with a convex portion provided at least behind or on the side of the hole 3 in the direction from the main body 1 to the portion to be joined 2 (from the bottom to the top in FIGS. 1 and 2), and the hole. 3 is at least one of the concave portions reaching the hole 3 from the front.
  • the guide portion 4 of this embodiment is a convex portion provided at the rear (upper side in the figure) of each hole 3 and provided at a position in contact with the rear edge of the hole 3.
  • the guide portion 4 is a rib-shaped convex portion formed over the entire length of the hole 3 which is a long hole, and protrudes so as to cover the hole 3 on one surface of the main body 1 and has a shape opened downward. have.
  • These holes 3 and guides 4 can be formed by press working.
  • the reinforcing member C includes a main body 5 covering one surface (inner side surface) of the main body 1 of the metal plate B, a connecting portion 6 formed in each hole 3, and the other surface (outside) of the main body 1. And a locking portion 7 that is in close contact with the main body 1 on the side surface).
  • the engaging portion 7 in the illustrated example is formed in an inner angle region which is a boundary region between the main body portion 1 and the to-be-joined portion 2 because the to-be-joined portion 2 is perpendicular to the main body portion 1 of the metal plate B.
  • the locking portions 7 are formed outside the individual holes 3 as shown in FIG. Further, the locking portion 7 has a triangular cross-section having two sides on the main body 1 side and the joined portion 2 side of the metal plate B.
  • FIG. 5 and FIG. 6 are diagrams illustrating a resin molding apparatus used for manufacturing the composite A.
  • the resin molding apparatus performs insert molding using injection compression molding or injection molding.
  • the metal plate B shown in FIGS. 1 to 4 is upside down.
  • the resin molding apparatus is provided with one mold (lower mold) 101 on which the metal plate B is arranged and the other mold (upper mold) 102 corresponding to the one mold 101 so as to be openable and closable.
  • one mold 101 is a fixed mold
  • the other mold 102 is a movable mold that can move up and down.
  • One mold 101 forms a first cavity C1 between the metal plate B and a metal plate B arranged in advance, which is a space where the main body 5 of the reinforcing member C is formed.
  • One mold 101 is provided with a resin supply section (arrow) 103 for molten resin at a position corresponding to the main body 1 of the metal plate B, substantially at the center in the illustrated example.
  • the resin supply unit 103 can be provided at a plurality of locations, but all of them are arranged within the range of the main body 1 of the metal plate B.
  • the other mold 102 forms a second cavity C2, which is a space for forming the locking portion 7, between the die 102 and the metal plate B arranged in advance.
  • the resin molding apparatus when performing injection compression molding, as shown in FIG. At this time, it is desirable that at least the inner surface of the main body 1 be subjected to a surface roughening treatment in order to increase the adhesion of the metal plate B to the resin. Then, the resin molding apparatus supplies the molten resin from the resin supply unit 103 while the other mold 102 is being lowered and closed. In the case of injection compression molding, the reason why the resin is supplied during the closing of the mold is to enhance the fluidity of the resin.
  • the molten resin is introduced into the first cavity C1, is pressurized between the two dies 101 and 102, and flows so as to spread from the center toward the left and right ends. Then, as shown in FIG. 6, the resin molding apparatus lowers the other mold 102, closes the mold, fills the first cavity C1 with pressure by the molten resin, and further passes the second cavity through the hole 3 of the metal plate B. C2 is pressure-filled.
  • the molten resin flows in the direction (downward in FIG. 6) from the main body 1 to each of the bonded parts 2 in the first cavity C1, but the molten resin flows in the main body 1 of the metal plate B. Since the hole 3 and the guide portion 4 are provided in the vicinity, the guide portion 4 preferentially introduces into the hole 3. As a result, the flow of the molten resin toward the portion to be welded 2 decreases, and the molten resin is positively filled into the second cavity C2 through the hole 3.
  • the cured resin is formed as the main body 5 in the first cavity C1, and is formed as the locking portion 7 in the second cavity C2.
  • the cured resin is applied to the main body 5 covering one surface of the main body 1 in the metal plate B, the connecting portion 6 formed in each hole 3, and the other surface of the main body 1. It flows out and becomes the reinforcing member C having the locking portion 7 continuously formed in the boundary area (inner angle area) between the main body 1 and each to-be-joined part 2.
  • the resin molding apparatus raises the other mold 102, opens the mold, and releases the composite A.
  • the metal plate B and the reinforcing member C2 are tightly integrated with each other.
  • the guide part 4 which is exposed in most parts except the part and is a rib-shaped convex part is in close contact with the main part 5 of the reinforcing member C and is in a buried state.
  • the composite A is formed by insert molding, it is possible to secure a good joint 2 to which no resin adheres as a welding portion with other members, and to strengthen the metal plate B and the integral part thereof.
  • the member C has sufficient rigidity. Further, since the reinforcing member C has the locking portion 7 integrated with the main portion 5 via the connecting portion 6, even in the case of receiving an external force, the main portion 5 may be peeled off from the metal plate B. It can be stopped beforehand.
  • the molten resin is preferentially introduced into the hole 3 by the guide portion 4, and the molten resin actively flows into the second cavity C ⁇ b> 2 through the hole 3. For this reason, on the upper side of the guide portion 4, the amount of the molten resin decreases, and it is difficult to reach the joined portion 2.
  • the composite A even if the resin is insufficient in the upper portion of the guide portion 4, the desired rigidity can be ensured because the main portion 5 of the reinforcing member C is formed in a sufficient range.
  • the guide portion 4 of the metal plate B is a convex portion that contacts at least the rear edge of the hole 3 in the direction from the main body 1 to the portion to be joined 2.
  • the introduction of the molten resin into the hole 3 is preferentially performed by the guide portion 4, and the flow of the molten resin to the rear of the hole 3 is further suppressed. Is done.
  • the composite A has a good bonded portion 2 to which no resin adheres.
  • the holes 3 are elongated holes along the continuous direction of the cross section of the metal plate B.
  • the holes 3 are arranged at predetermined intervals on a straight line. Is provided.
  • the strength of the metal plate B may be insufficient at the portion where the holes 3 are arranged, but since the rib-shaped guide portions 4 provided in each hole 3 exhibit a reinforcing function, Overall, there is no danger that the mechanical strength will increase but decrease.
  • the holes 3 are arranged at a plurality of positions, a plurality of locking portions 7 corresponding to the holes 3 are formed, and the adhesion strength of the reinforcing member C to the metal plate B is further improved.
  • the main body 5 of the reinforcing member C is in close contact with the guide 4 of the metal plate B.
  • the resin in the coating portion is easily peeled off at the boundary between the resin coating portion and the exposed portion. Therefore, the composite A increases the bonding interface between the metal panel B and the resin reinforcing member C near the boundary by bringing the main body 5 into close contact with the convex (or concave) guide 4. The peeling of the reinforcing member C is suppressed.
  • the locking portion 7 connects the connecting portions 6 formed in the plurality of holes 3 to the metal plate.
  • B is formed on the other surface.
  • the locking portion 7 is continuous along the continuous direction of the cross section of the metal plate B.
  • the second cavities C2 are continuous with each other.
  • the joined portion 2 of the metal plate B projects continuously from one end of the main body 1 to the other surface side (outer surface side), and the locking portion 7 of the reinforcing member C It is formed in the inner corner area between the part 1 and the part 2 to be joined.
  • the locking portion 7 functions as a reinforcement for the portion to be joined 2, and in particular, as shown by an arrow in FIG. 2, the force to bend the portion to be joined 2 downward (inward angle direction).
  • mechanical strength can be increased.
  • the locking portion 7 of the reinforcing member C has a triangular cross section having two sides on the side of the main body 1 and the side of the portion 2 to be joined of the metal plate 1.
  • Such a composite A can sufficiently secure the contact area of the locking portion 7 with the metal plate B in the reinforcing member C with a small amount of resin.
  • the reduction in the amount of resin can contribute to further weight reduction of the composite A.
  • the metal plate B has a plurality of elongated holes 3, and the engaging portion 7 of the reinforcing member C has the connecting portions 6 formed in the plurality of holes 3. It is formed on the other surface of the metal plate B in a state where they are connected to each other.
  • the metal plate B of the composite A does not include the guide (4) described in the first embodiment.
  • the composite A introduces the molten resin preferentially through the plurality of holes 3 on the other surface side (outer surface side) of the main body 1 during insert molding.
  • the composite A supplies the excess molten resin to the insufficient part and spreads the entire second cavity C2.
  • the metal plate B has a plurality of elongated holes 3 and a direction from the main body 1 of the metal plate B to the portion 2 to be joined (flow direction of the resin).
  • a guide portion 14 is provided behind the hole 3.
  • the guide portion 14 in the illustrated example is a rib-shaped convex portion that is continuous in the continuous direction of the cross section of the metal plate B. That is, the guide part 14 is formed over the longitudinal direction of the metal plate B.
  • the hole 3 and the guide portion 14 can be formed by press working.
  • the guide portion 4 further improves the preferential action of introducing the molten resin into the hole 3 and moves the molten resin toward the portion 2 to be joined. Of the molten resin can be more reliably prevented. Further, the composite A can increase the mechanical strength by the rib-shaped guides 4 extending in the longitudinal direction of the metal plate B, and can contribute to the improvement in rigidity.
  • the metal plate B has a plurality of elongated holes 3, and the direction from the main body 1 of the metal plate B to the portion to be joined 2 (flow of resin Direction), the guide portion 4 is provided behind the hole 3 and the guide portion 24 is provided on at least one side of the hole 3.
  • the guide 4 provided behind the hole 3 is the same as the rib-shaped protrusion described in the first embodiment.
  • the guide portion 24 provided on one side of the hole 3 is a flat quadrangular pyramid-shaped convex portion. In this embodiment, since a plurality of holes 3 are arranged, the guide portion 24 is arranged on one side with respect to the hole 3 at the end, and on both sides with respect to the other holes 3. A guide 24 is provided.
  • the guides 24 may be arranged on both left and right sides of the hole 3 at the end.
  • the molten resin is preferentially and smoothly introduced into each hole 3 by the guide portions 4 and 24 during the insert molding, as shown by arrows in FIG. To prevent the molten resin from leaking.
  • the composite A can secure a good joined portion 2 to which no resin adheres, and has sufficient rigidity by the reinforcing member C.
  • the composite of this embodiment includes a semicircular hole 3 in a plan view and a direction from the main body 1 to the part 2 to be joined (flow direction of the resin), as shown in FIG. 3), a guide portion 34 which is a convex portion having a circular shape in a plan view is provided at a rear edge portion of the hole 3.
  • the hole 3 and the guide part 34 have a circular shape in plan view as a whole.
  • the molten resin is preferentially introduced into the hole 3 by the guide portion 34 to prevent the molten resin from leaking to the part 2 to be joined. I do.
  • the composite A can secure a good joined portion 2 to which no resin adheres, and has sufficient rigidity by the reinforcing member C.
  • the composite of this embodiment includes a circular hole 3 in a plan view as shown in a main part of a metal plate B, and a direction from the main body 1 to the part 2 to be joined (flow direction of the resin).
  • a guide portion 14 which is a convex portion having a flat quadrangular pyramid shape is provided on both left and right sides of the hole 3.
  • the molten resin is preferentially introduced into the hole 3 by the guide portion 14, and the joint portion 2 side to prevent molten resin from leaking into Thereby, the composite A can secure a good joined portion 2 to which no resin adheres, and has sufficient rigidity by the reinforcing member C.
  • the composite of this embodiment includes a circular hole 3 in a plan view and a direction from the main body 1 to the portion to be joined 2 (flow direction of resin), as shown in FIG. ,
  • a guide portion 44 which is a convex portion protruding from the surface of the main body portion 1, is provided on the rear side and both left and right sides of the hole 3.
  • the guide portion 344 surrounds the rear half circumference of the hole 3.
  • the molten resin is preferentially introduced into the hole 3 by the guide portion 44 at the time of insert molding, thereby preventing the molten resin from leaking to the joined portion 2 side.
  • the composite A can secure a good joined portion 2 to which no resin adheres, and has sufficient rigidity by the reinforcing member C.
  • the composite of this embodiment includes a circular hole 3 in a plan view and a direction from the main body 1 to the portion to be joined 2 (flow direction of resin), as shown in FIG. ,
  • a guide portion 14 that is a rib-shaped protrusion that is continuous in the continuous direction of the cross section of the main body 1 is provided on the rear side of the hole 3.
  • the molten resin is preferentially introduced into the hole 3 by the guide portion 14 at the time of insert molding, thereby preventing the molten resin from leaking to the joined portion 2 side.
  • the composite A can secure a good joined portion 2 to which no resin adheres, and has sufficient rigidity by the reinforcing member C.
  • the composite of this embodiment includes a circular hole 3 in plan view as shown in FIG. 17 showing a main part of the metal plate B, and a direction from the main body 1 to the part 2 to be joined (flow direction of the resin).
  • a guide portion 54 is provided on the rear side of the hole 3.
  • the guide portion 54 is a convex portion that is continuous in the continuous direction of the cross section of the main body portion 1.
  • the guide portion 54 projects so as to cover the rear half of the hole 3 in plan view.
  • the molten resin is preferentially introduced into the hole 3 by the guide portion 54 at the time of insert molding, thereby preventing the molten resin from leaking to the joined portion 2 side.
  • the composite A can secure a good joined portion 2 to which no resin adheres, and has sufficient rigidity by the reinforcing member C.
  • the composite of this embodiment includes a circular hole 3 in a plan view, as shown in FIG. 18, and a direction from the main body 1 to the part 2 to be joined (flow direction of the resin).
  • a guide portion 64 which is a crescent-shaped convex portion in a plan view is provided on the rear side and both left and right sides of the hole 3.
  • the guide portion 54 surrounds the rear half of the hole 3 in a plan view.
  • the molten resin is preferentially introduced into the hole 3 by the guide portion 64 to prevent the molten resin from leaking to the part to be joined 2 side.
  • the composite A can secure a good joined portion 2 to which no resin adheres, and has sufficient rigidity by the reinforcing member C.
  • the composite of this embodiment includes a circular hole 3 in a plan view and a direction from the main body 1 to the portion 2 to be joined (flow direction of the resin), as shown in FIG.
  • Has a guide portion 74 which is a concave portion extending from the front of the hole 3 to the hole 3.
  • the guide portion 74 has a width that gradually decreases toward the hole 3 and has a bottom portion that slopes down toward the hole 3 as shown in the cross section on the right side in the figure, so that the flow of the molten resin can be more smoothly performed. I do.
  • the molten resin is preferentially introduced into the hole 3 by the guide portion 74 during insert molding, thereby preventing the molten resin from leaking to the part to be joined 2.
  • the composite A can secure a good joined portion 2 to which no resin adheres, and has sufficient rigidity by the reinforcing member C.
  • the main part of the metal plate B is provided with a circular hole 3 in plan view, and the direction from the main body 1 to the part 2 to be joined (the flow direction of the resin).
  • Guide portions 84, 84 which are triangular projections in plan view are provided on both left and right sides of the hole 3.
  • the guide portions 84 in the illustrated example are provided on both the left and right sides of the hole 3 and on the front side of the hole 3, and are arranged with their apexes facing the flow direction of the resin.
  • the molten resin is preferentially introduced into the hole 3 by the guide portion 84, and To prevent molten resin from leaking into Thereby, the composite A can secure a good joined portion 2 to which no resin adheres, and has sufficient rigidity by the reinforcing member C.
  • the hole 3 is in a semicircular shape or a circular shape.
  • the hole 3 is formed in a shape including an arc, the introduction of the molten resin can be more smoothly performed.
  • the hole 3 is formed by press working together with the guide portions 14, 24, 34, 44, 54, 64, 74, and 84, the hole 3 is formed into a shape including an arc to prevent the metal plate B from cracking. It can be formed with high precision.
  • the guide portion is disposed so as to be in contact with the rear edge of the hole 3 so that The preferential introduction of the molten resin can be made smoother.
  • the hole 3 and the guides 14, 24, 34, 44, 54, 64, 74, 84 can all be formed by press working.
  • the thickness is shown large at the position of the guide portion which is a convex portion, but the metal plate B can be formed to have a uniform thickness including the guide portion.
  • the cross section of the locking portion 7 has a quadrant shape. Further, in the composite A of the fourteenth embodiment, as shown in FIG. 22, the cross section of the locking portion 7 has a rectangular shape. As described above, in the composite A, it is possible to make the cross-sectional shape of the locking portion 7 of the reinforcing member C variously. That is, the locking portion 7 can obtain a strong joining strength of the reinforcing member C to the metal plate B in any case, and can contribute to securing rigidity of the composite A.
  • the locking portion 7 is continuous in the continuous direction of the cross section of the metal plate B, and the cross section of the locking portion 7 is It has a triangular cross section with sides. Further, the locking portion 7 has ribs 7A extending from the main body portion 1 to the portion to be joined 2 at predetermined intervals and integrally on the outer surface thereof. In this manner, the locking portion 7 can be configured to have a partially different cross-sectional shape.
  • the above-described composite A can provide the same effects as those of the above embodiments, and the function of reinforcing the joined portion 2 is further improved by the locking portion 7 having the rib 7A.
  • the composite A can increase the mechanical strength against the force to bend the bonded part 2 downward (inward angle direction), and can perform bonding with other members through the bonded part 2. Can be strong.

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Abstract

金属プレートＢと、樹脂製の補強部材Ｃとを備えた複合体Ａであって、金属プレートＢが、本体部１一端に連続する被接合部２と、被接合部２の近傍で本体部１の厚み方向に連通する孔と、孔の周囲に設けた案内部とを備え、補強部材Ｃが、主体部５と、孔３内に形成された連結部６と、本体部１の他方の面に密着する係止部７とを連続的に備え、案内部４が、本体部１から被接合部２に至る方向において、孔３の後方又は側方の少なくともいずれかに設けた凸部、及び孔３の前方から孔３に至る凹部のうちの少なくとも１つである複合体Ａとし、インサート成形時に、溶融樹脂を孔３に優先的に導入することで、樹脂の付着が無い良好な被接合部２を確保する。

Description

複合体
　本発明は、金属プレートと、金属プレートの一方の面に設けた樹脂製の補強部材とから成る積層構造を有する複合体に関し、例えば、自動車の車体パネルや骨格部材などの車両部品に用いられる複合体に関する。
　従来における複合体としては、例えば、特許文献１に記載されたものがある。特許文献１に記載の複合体は、複数の壁部により閉断面形状に形成される金属製の骨格部材と、骨格部材の内部に充填した繊維強化樹脂製の補強部材とを備えている。骨格部材は、複数の壁部のうちの少なくとも一部の壁部に開口部が形成してある。これに対し、補強部材は、開口部に挿通された挿通部と、前記開口部よりも大きい面積としたロック部とを有する係合部を備えている。この係合部は、骨格部材に対して複数箇所に配置してある。
　上記の複合体は、インサート成形により製造される。すなわち、成形型内に骨格部材を配置し、成形型内に補強部材の材料である樹脂を充填して、骨格部材と補強部材とを一体化させる。上記の複合体は、車両部品として用いられ、骨格部材に荷重が入力されても、係合部により、骨格部材に設けた補強部材の剥がれを抑制する。
　上記の複合体は、射出圧縮成形や射出成形を利用したインサート成形により製造される。特に、大型部品等の必要な樹脂量が多い部品に対しては、樹脂の流動性を上げるために、射出圧縮成形を用いて、成形型を閉じながら樹脂の供給を行うようにし、金属部材（骨格部材）と樹脂製の補強部材とを一体化させている。また、このような複合体は、溶接により他の部材と接合する都合上、金属部材の一端に溶接箇所となる被接合部を有している。
日本国特開２０１５－１３１５９０号公報
　しかしながら、上記したような従来の複合体では、製造する際に、成形型に樹脂を供給するタイミングや、金属部材の寸法精度などによって、被接合部に樹脂が漏出することがあり、その後に硬化した樹脂が溶接の妨げになることから、このような問題点を解決することが新たな課題であった。なお、インサート成形において、被接合部に樹脂が漏出した場合、硬化した樹脂を除去するのは非常に厄介なので、除去作業が極めて困難になる。
　本発明は、上記従来の状況に鑑みて成されたもので、被接合部を有する金属プレートと、金属プレートの一方の面に設けた樹脂製の補強部材とから成る積層構造を有する複合体であって、インサート成形した場合でも、樹脂の付着が無い良好な被接合部を確保し得ると共に、充分な剛性を備えた複合体を提供することを目的としている。
　本発明に係わる複合体は、金属プレートと、金属プレートの一方の面に設けた樹脂製の補強部材とから成る積層構造を有する。金属プレートは、本体部と、本体部の少なくとも一端に連続する被接合部と、被接合部の近傍で本体部の厚み方向に連通する孔と、本体部の一方の面において孔の周囲に設けた案内部とを備えている。補強部材は、本体部の一方の面を被覆する主体部と、孔内に形成された連結部と、本体部の他方の面に密着する係止部とを連続的に備えている。そして、複合体は、案内部が、本体部から被接合部に至る方向において、孔の後方又は側方の少なくともいずれかに設けた凸部、及び孔の前方から孔に至る凹部のうちの少なくとも１つであることを特徴としている。
　本発明に係わる複合体は、インサート成形する場合、成形型内に金属プレートを配置し、成形型を閉じる途中、又は閉じた後、成形型内に補強部材の材料である樹脂を供給する。この際、樹脂は、金属プレートの本体部側から供給され、本体部から被接合部に至る方向に流動して充填される。
　これに対して、金属プレートは、本体部の被接合部の近傍に、厚み方向に連通する孔、及び案内部を備えているので、流動する樹脂を案内部により孔に導入し、孔から本体部の裏側に流出させ、樹脂が被接合部側に漏出するのを防止する。その後、硬化した樹脂は、金属プレートにおける本体部の一方の面を被覆する主体部と、孔内に形成された連結部と、本体部の他方の面に密着する係止部とを連続的に有する補強部材になる。
　このようにして、複合体は、インサート成形した場合でも、樹脂の付着が無い良好な被接合部を確保し得ると共に、主体部と連結部と係止部とを連続的に有する補強部材によって充分な剛性を備えたものとなる。
本発明に係わる複合体の第１実施形態の金属プレートを説明する断面図である。 図１に示す金属プレートと補強部材とを備えた複合体を説明する断面図である。 複合体の孔及び案内部を説明する斜視図である。 複合体の斜視図である。 複合体の成形装置において型を閉じる途中を示す断面図である。 図５の状態から型を閉じた状態を示す断面図である。 本発明に係わる複合体の第２実施形態を説明する斜視図である。 図７に示す複合体の斜視図である。 本発明に係わる複合体の第３実施形態を説明する斜視図である。 図９に示す複合体の要部を示す断面図である。 本発明に係わる複合体の第４実施形態を説明する斜視図である 図１１に示す複合体の要部を示す正面図である。 第５実施形態の孔及び案内部を説明する正面図及び断面図である。 第６実施形態の孔及び案内部を説明する正面図及び断面図である。 第７実施形態の孔及び案内部を説明する正面図及び断面図である。 第８実施形態の孔及び案内部を説明する正面図及び断面図である。 第９実施形態の孔及び案内部を説明する正面図及び断面図である。 第１０実施形態の孔及び案内部を説明する正面図及び断面図である。 第１１実施形態の孔及び案内部を説明する正面図及び断面図である。 第１２実施形態の孔及び案内部を説明する正面図及び断面図である。 第１３実施形態の複合体を説明する断面図である。 第１４実施形態の複合体を説明する断面図である。 第１５実施形態の複合体を説明する斜視図である。
〈第１実施形態〉
　図１～図４は、本発明に係わる複合体の第１実施形態を説明する図である。
　複合体Ａは、金属プレートＢと、金属プレートＢの一方の面に設けた樹脂製の補強部材Ｃとから成る積層構造を有している。
　ここで、金属プレートＢは、その形状がとくに限定されるものではないが、図示例では、一定の断面形状を連続的に有している。このような金属プレート５は、例えば、平坦な金属板を折り曲げて形成した部材や、形材状に形成された部材であって、表裏二面が区別できる部材である。また、金属プレートＢは、全体的に同一断面を有するものに限らず、その一部に一定の断面形状を連続的に有するものでも良い。他方、補強部材Ｃの材料である樹脂は、繊維強化樹脂（ＦＲＰ）を含み、とくに、複合体Ａが車両部品である場合には、代表的に、炭素繊維を用いた炭素繊維強化熱可塑性樹脂（ＣＦＲＴＰ）が用いられる。
　なお、以下の説明では、便宜上、複合体Ａにおける上下左右の関係を図示の姿勢で述べるが、図示の姿勢が実際に用いる際の姿勢とは限らない。
　金属プレートＢは、本体部１と、本体部１の少なくとも一端に連続する被接合部２とを備えている。この実施形態の金属プレートＢは、図１及び図２に示すように、本体部１が、水平な底壁１Ａと、底壁１Ａの各端部から垂直に連続する左右の竪壁１Ｂ，１Ｂとを備えている。また、金属プレートＢは、各竪壁１Ｂ，１Ｂの上端に連続する水平な被接合部２，２を備えている。
　図示の複合体Ａは、金属プレートＢにおいて、本体部１の一方の面である内側面に、補強部材Ｂを設けているので、両被接合部２が、本体部１の端部（竪壁１Ｂの上端）から他方の面側である外側面に突出して連続している。両被接合部２は、互いに反する方向に突出している。これにより、金属プレートＢは、各角部をほぼ直角にした上下逆向きの断面ハット形状を成しており、この断面形状を所定の長さにわたって連続的に有している。
　さらに、金属プレートＢは、被接合部２の近傍で本体部１の厚み方向に連通する孔３と、本体部１の一方の面（内側面）において孔３の周囲に設けた案内部４とを備えている。孔３は、各被接合部２の近傍、すなわち、各竪壁１Ｂの上端近傍に設けてある。この実施形態の孔３は、図３に示すように、金属プレートＢの断面の連続方向に延在する長孔であって、同断面の連続方向に所定間隔で配置してある。なお、断面の連続方向とは、金属パネル５において一定の断面形状が連続している方向（連続する範囲の長さ方向）である。
　案内部４は、本体部１から被接合部２に至る方向（図１及び図２中で下から上方向）において、孔３の後方又は側方の少なくともいずれかに設けた凸部、及び孔３の前方から孔３に至る凹部のうちの少なくとも１つである。この実施形態の案内部４は、各孔３の後方（図中で上方）に夫々設けた凸部であり、孔３の後方縁部に接触する位置に設けてある。
　上記の案内部４は、長孔である孔３の全長を超えて形成したリブ状の凸部であって、本体部１一方の面において孔３を覆うように突出し、且つ下向きに開放した形状を有している。これらの孔３及び案内部４は、プレス加工により形成することが可能である。
　補強部材Ｃは、金属プレートＢの本体部１において一方の面（内側面）を被覆する主体部５と、各孔３内に形成された連結部６と、本体部１の他方の面（外側面）において本体部１に密着する係止部７とを連続的に備えている。
　図示例の係止部７は、金属プレートＢの本体部１に対して被接合部２が垂直であるから、本体部１と被接合部２との境界域である内角域に形成されている。また、係止部７は、図４に示すように、個々の孔３の外側に形成されている。さらに、係止部７は、金属プレートＢの本体部１側と被接合部２側を二辺とする断面三角形状を成している。
　図５及び図６は、上記複合体Ａの製造に用いられる樹脂成形装置を説明する図である。
　樹脂成形装置は、射出圧縮成形又は射出成形を利用したインサート成形を行うものである。なお、図５及び図６では、図１～図４に示した金属プレートＢが上下逆向きである。
　樹脂成形装置は、金属プレートＢを配置する一方の型（下型）１０１と、一方の型１０１に対応する他方の型（上型）１０２とを開閉可能に備えている。図示例では、一方の型１０１が固定型であり、他方の型１０２が昇降可能な可動型である。
　一方の型１０１は、予め配置した金属プレートＢとの間に、補強部材Ｃの主体部５の形成空間である第１キャビティＣ１を形成する。また、一方の型１０１は、金属プレートＢの本体部１に対応する位置、図示例ではほぼ中央に、溶融樹脂の樹脂供給部（矢印）１０３を備えている。樹脂供給部１０３は、複数箇所に設けることもできるが、いずれも金属プレートＢの本体部１の範囲に配置する。他方の型１０２は、予め配置した金属プレートＢとの間に、係止部７の形成空間である第２キャビティＣ２を形成する。
　上記の樹脂成形装置は、射出圧縮成形を行う場合には、図５に示すように、一方の型１０１に金属プレートＢを配置する。この際、金属プレートＢは、樹脂との密着性を高めるために、本体部１の少なくとも内側面に、表面を荒らす処理を施しておくことが望ましい。そして、樹脂成形装置は、他方の型１０２を下降させて閉じる途中で、樹脂供給部１０３から溶融した樹脂を供給する。射出圧縮成形の場合、型閉じの途中で樹脂を供給するのは、樹脂の流動性を高めるためである。
　溶融樹脂は、第１キャビティＣ１に導入され、両方の型１０１，１０２の間で加圧されて、中央から左右の端部に向けて広がるように流動する。そして、樹脂成形装置は、図６に示すように、他方の型１０２を下降させて型を閉じ、溶融樹脂を第１キャビティＣ１に加圧充填し、さらに金属プレートＢの孔３を通して第２キャビティＣ２に加圧充填する。
　このとき、溶融樹脂は、第１キャビティＣ１内で本体部１から各被接合部２に至る方向（図６では下方向）に流動するが、金属プレートＢの本体部１における被接合部２の近傍に、孔３及び案内部４を備えているので、案内部４により孔３内へと優先的に導入される。これにより、溶融樹脂は、被接合部２側に向かう流れが減少すると共に、孔３を通して第２キャビティＣ２に積極的に充填される。
　その後、硬化した樹脂は、第１キャビティＣ１において主体部５として形成され、第２キャビティＣ２において係止部７として形成される。このようにして、硬化した樹脂は、金属プレートＢにおける本体部１の一方の面を被覆する主体部５と、各孔３内に形成された連結部６と、本体部１の他方の面に流出して本体部１と各被接合部２との境界域（内角域）に形成された係止部７とを連続的に有する補強部材Ｃになる。なお、樹脂成形装置は、樹脂の硬化後、他方の型１０２を上昇させて型開きをし、複合体Ａを離型させる。
　このようにして製造された複合体Ａは、金属プレートＢと補強部材Ｃ２とが密接に一体化したものとなり、図２に示すように、被接合部２が、係止部７に被覆された部分を除く大半の部分で露出しており、リブ状の凸部である案内部４が、補強部材Ｃの主体部５に密着し、さらに埋もれた状態になっている。
　これにより、複合体Ａは、インサート成形した場合でも、他の部材との溶接箇所として、樹脂の付着が無い良好な被接合部２を確保し得ると共に、金属プレートＢとこれに一体化した補強部材Ｃによって充分な剛性を備えたものとなる。また、補強部材Ｃは、主体部５に、連結部６を介して係止部７が一体化されているので、外力を受けた場合でも、金属プレートＢから主体部５が剥がれるような事態を未然に阻止し得る。
　なお、図２に示す補強部材Ｃでは、案内部４の上側にも主体部５の一部が存在する。しかし、成形時には、案内部４により、溶融樹脂が孔３に優先的に導入され、この孔３を通して溶融樹脂が第２キャビティＣ２に積極的に流入する。このため、案内部４の上側では、溶融樹脂が減少して被接合部２に到達し難くなる。但し、複合体Ａは、案内部４の上側部分で樹脂が不足したとしても、補強部材Ｃの主体部５が充分な範囲に形成されるので、所望の剛性を確保することができる。
　上記実施形態で説明した複合体Ａは、金属プレートＢの案内部４が、本体部１から被接合部２に至る方向において、孔３の少なくとも後方縁部に接する凸部になっている。このような複合体Ａは、インサート成形の際、案内部４により、孔３への溶融樹脂の導入が優先的でより円滑なものとなり、孔３の後方への溶融樹脂の流出がより一層抑制される。これにより、複合体Ａは、樹脂の付着が無い良好な被接合部２を有する。
　また、複合体Ａは、孔３が金属プレートＢの断面の連続方向に沿う長孔であり、この孔３を直線上に所定間隔で配置し、各孔３に対して、リブ状の凸部である案内部４を設けている。このような複合体Ａでは、孔３を配置した部分で金属プレートＢの強度が不足する可能性があるが、各孔３に設けたリブ状の案内部４が補強の機能の発揮するので、全体として、機械的強度が増すことはあっても低下するおそれはない。
　さらに、複合体Ａは、孔３を複数箇所に配置しているので、孔３に対応する複数の係止部７が形成され、金属プレートＢに対する補強部材Ｃの密着強度がより向上する。
　さらに、複合体Ａは、補強部材Ｃの主体部５が、金属プレートＢの案内部４に密着している。樹脂部材を有する複合体では、樹脂の被覆部と露出部の境目において被覆部の樹脂が剥がれやすい。そこで、複合体Ａは、主体部５を凸部形状（又は凹部形状）の案内部４に密着させることで、境目付近での金属パネルＢと樹脂製の補強部材Ｃとの接着界面を増加させ、補強部材Ｃの剥がれを抑制する。
　さらに、複合体Ａは、複数の孔３を有する場合、図４中に仮想線で示すように、係止部７が、複数の孔３に形成された連結部６同士を繋ぐ状態で金属プレートＢの他方の面に形成される。この係止部７は、金属プレートＢの断面の連続方向に沿って連続している。この場合には、樹脂成形装置において、第２キャビティＣ２同士が互いに連続したものとなる。
　このような複合体Ａでは、インサート成形時において、供給する溶融樹脂の量の分布が不均一になった場合、孔３を通して第２キャビティＣ２に溶融樹脂の充填が行われると共に、余った溶融樹脂が不足している部分に供給されて第２キャビティＣ２の全体に行き渡る。これにより、被接合部２側への溶融樹脂の流動が抑制され、被接合部２への溶融樹脂の漏出を防止する。
　さらに、複合体Ａは、金属プレートＢの被接合部２が、本体部１の一端から他方の面側（外面側）に突出して連続しており、補強部材Ｃの係止部７が、本体部１と被接合部２との内角域に形成される。このような複合体Ａは、係止部７が被接合部２の補強として機能し、とくに、図２中の矢印で示すように、被接合部２を下方向（内角方向）に曲げる力に対して機械的強度を高めることができる。
　さらに、複合体Ａは、形成後の係止部７を確認すれば、樹脂量の余りの程度を容易に判断することができる。樹脂量の判断は、それ以降に行うインサート成形時の樹脂量調整に役立てることができる。また、係止部７の形成空間である第２キャビティＣ２は、最後に溶融樹脂が充填される部分であるから、ガスの排気経路を配置するのに好適であり、排気経路の設定が簡単になる。
　さらに、複合体Ａは、補強部材Ｃの係止部７が、金属プレート１の本体部１側及び被接合部２側を二辺とする断面三角形状である。このような複合体Ａは、補強部材Ｃにおいて、少ない樹脂量で、金属プレートＢに対する係止部７の接触面積を充分に確保することができる。樹脂量の低減は、複合体Ａのさらなる軽量化に貢献することができる。
　以下、図７～図２３に基づいて、本発明に係わる複合体の第２～第１５の実施形態を説明する。なお、以下の各実施形態において、第１実施形態と同等の構成部位は、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
〈第２実施形態〉
　図７及び図８に示す複合体Ａは、金属プレートＢが、長孔とした複数の孔３を有すると共に、補強部材Ｃの係止部７が、複数の孔３に形成された連結部６同士を繋ぐ状態で金属プレートＢの他方の面に形成される。この複合体Ａの金属プレートＢは、第１実施形態で説明した案内部（４）を備えていない。
　上記の複合体Ａは、インサート成形時において、複数の孔３を通して、溶融樹脂を本体部１の他方の面側（外面側）優先的に導入する。また、複合体Ａは、インサート成形時において、供給する溶融樹脂の量の分布が不均一になった場合、余った溶融樹脂を不足している部分に供給して第２キャビティＣ２の全体に行き渡らせる。これにより、複合体Ａは、樹脂の付着がない良好な被接合部２を有すると共に、主体部５と、複数の連結部６と、各連結部６に共通の係止部７とが互いに連続することで、金属プレートＢと補強部材Ｃとが密接に一体化され、充分な剛性を備えたものとなる。
〈第３実施形態〉
　図９及び図１０に示す複合体Ａは、金属プレートＢが、長孔とした複数の孔３を有すると共に、金属プレートＢの本体部１から被接合部２に至る方向（樹脂の流動方向）において、孔３の後方に案内部１４を備えている。図示例の案内部１４は、金属プレートＢの断面の連続方向に連続したリブ状の凸部である。すなわち案内部１４は、金属プレートＢの長手方向にわたって形成してある。上記の孔３及び案内部１４は、プレス加工により形成することができる。
　上記の複合体Ａは、先の実施形態と同様の効果が得られるうえに、案内部４により、孔３への溶融樹脂の優先的な導入作用がより向上すると共に、被接合部２側への溶融樹脂の漏出をより確実に防止することができる。また、複合体Ａは、金属プレートＢの長手方向にわたるリブ状の案内部４により機械的強度を高めることができ、剛性の向上に貢献することができる。
〈第４実施形態〉
　図１１及び図１２に示す複合体Ａは、金属プレートＢが、長孔とした複数の孔３を有しており、金属プレートＢの本体部１から被接合部２に至る方向（樹脂の流動方向）において、孔３の後方に案内部４を備えると共に、孔３の少なくとも片側に案内部２４を備えている。
　孔３の後方に設けた案内部４は、第１実施形態で説明したリブ状の凸部と同様である。孔３の片側に設けた案内部２４は、扁平な四角錐状の凸部である。なお、この実施形態では、複数の孔３を配置しているので、端部の孔３に対しては、片側に案内部２４が配置され、それ以外の孔３に対しては、その両側に案内部２４が配置されている。案内部２４は、端部の孔３の左右両側に配置しても良い。
　上記の複合体Ａは、インサート成形時には、図１２中の矢印で示すように、案内部４，２４により、溶融樹脂が各孔３に優先的に且つ円滑に導入され、被接合部２側への溶融樹脂の漏出を防止する。これにより、複合体Ａは、樹脂の付着が無い良好な被接合部２を確保し得ると共に、補強部材Ｃによって充分な剛性を備えたものとなる。
〈第５実施形態〉
　この実施形態の複合体は、図１３に金属プレートＢの要部を示すように、平面視で半円形の孔３を備えると共に、本体部１から被接合部２に至る方向（樹脂の流動方向）において、孔３の後方縁部に、平面視で円形状を成す凸部である案内部３４を備えている。孔３及び案内部３４は、全体として平面視で円形状を成している。
　上記の複合体Ａは、先の実施形態と同様に、インサート成形時において、案内部３４により、溶融樹脂が孔３に優先的に導入され、被接合部２側への溶融樹脂の漏出を防止する。これにより、複合体Ａは、樹脂の付着が無い良好な被接合部２を確保し得ると共に、補強部材Ｃによって充分な剛性を備えたものとなる。
〈第６実施形態〉
　この実施形態の複合体は、図１４に金属プレートＢの要部を示すように、平面視で円形の孔３を備えると共に、本体部１から被接合部２に至る方向（樹脂の流動方向）において、孔３の左右両側に、扁平な四角錐状を成す凸部である案内部１４を備えている。
　上記の複合体Ａは、第４実施形態（図１１及び図１２参照）と同様に、インサート成形時において、案内部１４により、溶融樹脂が孔３に優先的に導入され、被接合部２側への溶融樹脂の漏出を防止する。これにより、複合体Ａは、樹脂の付着が無い良好な被接合部２を確保し得ると共に、補強部材Ｃによって充分な剛性を備えたものとなる。
〈第７実施形態〉
　この実施形態の複合体は、図１５に金属プレートＢの要部を示すように、平面視で円形の孔３を備えると共に、本体部１から被接合部２に至る方向（樹脂の流動方向）において、孔３の後方及び左右両側に、本体部１の表面を膨出させた凸部である案内部４４を備えている。案内部３４４は、孔３の後方半周側を包囲している。
　上記の複合体Ａは、インサート成形時において、案内部４４により、溶融樹脂が孔３に優先的に導入され、被接合部２側への溶融樹脂の漏出を防止する。これにより、複合体Ａは、樹脂の付着が無い良好な被接合部２を確保し得ると共に、補強部材Ｃによって充分な剛性を備えたものとなる。
〈第８実施形態〉
　この実施形態の複合体は、図１６に金属プレートＢの要部を示すように、平面視で円形の孔３を備えると共に、本体部１から被接合部２に至る方向（樹脂の流動方向）において、孔３の後方側に、本体部１の断面の連続方向に連続するリブ状の凸である案内部１４を備えている。
　上記の複合体Ａは、インサート成形時において、案内部１４により、溶融樹脂が孔３に優先的に導入され、被接合部２側への溶融樹脂の漏出を防止する。これにより、複合体Ａは、樹脂の付着が無い良好な被接合部２を確保し得ると共に、補強部材Ｃによって充分な剛性を備えたものとなる。
〈第９実施形態〉
　この実施形態の複合体は、図１７に金属プレートＢの要部を示すように、平面視で円形の孔３を備えると共に、本体部１から被接合部２に至る方向（樹脂の流動方向）において、孔３の後方側に、本体部１の断面の連続方向に連続する凸部である案内部５４を備えている。案内部５４は、平面視で孔３の後方半分を覆うように突出している。
　上記の複合体Ａは、インサート成形時において、案内部５４により、溶融樹脂が孔３に優先的に導入され、被接合部２側への溶融樹脂の漏出を防止する。これにより、複合体Ａは、樹脂の付着が無い良好な被接合部２を確保し得ると共に、補強部材Ｃによって充分な剛性を備えたものとなる。
〈第１０実施形態〉
　この実施形態の複合体は、図１８に金属プレートＢの要部を示すように、平面視で円形の孔３を備えると共に、本体部１から被接合部２に至る方向（樹脂の流動方向）において、孔３の後方及び左右両側に、平面視で三日月形状の凸部である案内部６４を備えている。案内部５４は、平面視において、孔３の後方半分を包囲する。
　上記の複合体Ａは、インサート成形時において、案内部６４により、溶融樹脂が孔３に優先的に導入され、被接合部２側への溶融樹脂の漏出を防止する。これにより、複合体Ａは、樹脂の付着が無い良好な被接合部２を確保し得ると共に、補強部材Ｃによって充分な剛性を備えたものとなる。
〈第１１実施形態〉
　この実施形態の複合体は、図１９に金属プレートＢの要部を示すように、平面視で円形の孔３を備えると共に、本体部１から被接合部２に至る方向（樹脂の流動方向）において、孔３の前方から同孔３に至る凹部である案内部７４を有している。この案内部７４は、孔３に向かって幅が漸次減少すると共に、図中右側の断面に示すように、孔３に向かって下り勾配を成す底部を有し、溶融樹脂の流動をより円滑にする。
　上記の複合体Ａは、インサート成形時において、案内部７４により、溶融樹脂が孔３に優先的に導入され、被接合部２側への溶融樹脂の漏出を防止する。これにより、複合体Ａは、樹脂の付着が無い良好な被接合部２を確保し得ると共に、補強部材Ｃによって充分な剛性を備えたものとなる。
〈第１２実施形態〉
　この実施形態の複合体は、図２０に金属プレートＢの要部を示すように、平面視で円形の孔３を備えると共に、本体部１から被接合部２に至る方向（樹脂の流動方向）において、孔３の左右両側に、平面視で三角形状の凸部である案内部８４，８４を備えている。図示例の案内部８４は、孔３の左右両側で、且つ孔３よりも前方側に設けてあり、樹脂の流動方向に頂点を向けた状態で配置してある。
　上記の複合体Ａは、第４実施形態（図１１及び図１２参照）と同様に、インサート成形時において、案内部８４により、溶融樹脂が孔３に優先的に導入され、被接合部２側への溶融樹脂の漏出を防止する。これにより、複合体Ａは、樹脂の付着が無い良好な被接合部２を確保し得ると共に、補強部材Ｃによって充分な剛性を備えたものとなる。
　ここで、上記した第５～第１２の実施形態では、いずれも孔３が、半円形状や円形状である。孔３は、円弧を含む形状とすることにより、溶融樹脂の導入をより円滑にすることができる。また、孔３は、案内部１４，２４，３４，４４，５４，６４，７４，８４とともにプレス加工で成形する場合に、円弧を含む形状とすることで、金属プレートＢの割れを防止して高精度に形成することができる。
　さらに、案内部は、第５、第９及び第１０の実施形態（図１３，図１７及び図１８）に示すように、孔３の後方縁部に接する配置にすることにより、孔３への溶融樹脂の優先的な導入をより円滑にし得るものとなる。
　また、上記した第５～第１２の実施形態では、孔３及び案内部１４，２４，３４，４４，５４，６４，７４，８４は、いずれもプレス加工で形成することが可能である。各図右側に示す断面では、凸部である案内部の位置で肉厚を大きく示しているが、金属プレートＢは、案内部を含めて肉厚を均一に形成することが可能である。
〈第１３及び１４の実施形態〉
　第１３実施形態の複合体Ａは、図２１に示すように、係止部７の断面が四分円状を成している。また、第１４実施形態の複合体Ａは、図２２に示すように、係止部７の断面が矩形状を成している。このように、複合体Ａでは、補強部材Ｃの係止部７の断面形状を様々な形状にすることが可能である。つまり、係止部７は、いずれの場合でも、金属プレートＢに対して、補強部材Ｃの強固な接合強度を得ることができ、複合体Ａの剛性の確保に貢献することができる。
〈第１５実施形態〉
　図２３に示す複合体Ａは、係止部７が、金属プレートＢの断面の連続方向に連続していると共に、係止部７の断面が、本体部１側及び被接合部２側を二辺とする断面三角形状を成している。そしてさらに、係止部７は、その外面に、本体部１から被接合部２に至るリブ７Ａを所定間隔で且つ一体的に有している。このように、係止部７は、その断面形状が部分的に異なる構造にすることができる。
　上記の複合体Ａは、先の各実施形態と同様の効果を得ることができると共に、リブ７Ａを有する係止部７により、被接合部２を補強する機能がより向上する。これにより、複合体Ａは、被接合部２を下方向（内角方向）に曲げる力に対して機械的強度を高めることができ、被接合部２を介して行われる他の部材との接合を強固にし得る。
　本発明に係わる複合体は、その構成が上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更したり、各実施形態の構成を組み合わせたりすることが可能である。
　Ａ　複合体
　Ｂ　金属プレート
　Ｃ　補強部材
　Ｃ１　第１キャビティ
　Ｃ２　第２キャビティ
　１　本体部
　２　被接合部
　３　孔
　４　案内部
　５　主体部
　６　連結部
　７　係止部
　１４　案内部
　２４　案内部
　３４　案内部
　４４　案内部
　５４　案内部
　６４　案内部
　７４　案内部
　８４　案内部　
　１０１　一方の型
　１０２　他方の型
　１０３　樹脂供給部

Claims (9)

  1. 　金属プレートと、前記金属プレートの一方の面に設けた樹脂製の補強部材とから成る積層構造を有する複合体であって、
    　前記金属プレートが、本体部と、前記本体部の少なくとも一端に連続する被接合部と、前記被接合部の近傍で前記本体部の厚み方向に連通する孔と、前記本体部の一方の面において前記孔の周囲に設けた案内部とを備え、
    　前記補強部材が、前記本体部の一方の面を被覆する主体部と、前記孔内に形成された連結部と、前記本体部の他方の面に密着する係止部とを連続的に備え、
    　前記案内部が、前記本体部から前記被接合部に至る方向において、前記孔の後方又は側方の少なくともいずれかに設けた凸部、及び前記孔の前方から前記孔に至る凹部のうちの少なくとも１つであることを特徴とする複合体。
  2. 　前記本体部の厚み方向に連通する孔が、前記被接合部に沿って複数箇所に配置してあると共に、前記補強部材の係止部が、複数の前記孔に形成された連結部同士を繋ぐ状態で前記金属プレートの他方の面に形成されることを特徴とする請求項１に記載の複合体。
  3. 　前記補強部材の前記主体部が、前記金属プレートの前記案内部に密着していることを特徴とする請求項１又は２に記載の複合体。
  4. 　前記金属プレートの前記案内部が、前記本体部から前記被接合部に至る方向において、前記孔の少なくとも後方縁部に接する凸部であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の複合体。
  5. 　金属プレートと、前記金属プレートの一方の面に設けた樹脂製の補強部材とから成る積層構造を有する複合体であって、
    　前記金属プレートが、本体部と、前記本体部の少なくとも一端に連続する被接合部と、前記被接合部の近傍で前記本体部の厚み方向に連通する孔と、前記本体部の一方の面において前記孔の周囲に設けた案内部とを備え、
    　前記補強部材が、前記本体部の一方の面を被覆する主体部と、前記孔内に形成された連結部と、前記本体部の他方の面に密着する係止部とを連続的に備え、
    　前記本体部の厚み方向に連通する孔が、前記被接合部に沿って複数箇所に配置してあると共に、前記補強部材の係止部が、複数の前記孔に形成された連結部同士を繋ぐ状態で前記金属プレートの他方の面に形成されることを特徴とする複合体。
  6. 　前記金属プレートの前記被接合部が、前記本体部の一端から他方の面側に突出して連続しており、
    　前記補強部材の前記係止部が、前記金属プレートの前記本体部と前記被接合部との境界域である内角域に形成してあることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の複合体。
  7. 　前記金属プレートの前記孔が、円弧を含む形状であることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の複合体。
  8. 　前記補強部材の前記係止部が、前記金属プレートの前記本体部側及び前記被接合部側を二辺とする断面三角形状であることを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の複合体。
  9. 　請求項１～８のいずれか１項に記載の複合体を製造する際に用いる樹脂成形装置であって、
    　前記金属プレートを配置する一方の型と、前記一方の型に対応する他方の型とを開閉可能に備え、
    　前記一方の型が、配置した前記金属プレートとの間に、前記補強部材の前記主体部の形成空間である第１キャビティを形成すると共に、前記金属プレートの前記本体部に対応する位置に溶融樹脂の樹脂供給部を備え、
    　前記他方の型が、配置した前記金属プレートとの間に、前記係止部の形成空間である第２キャビティを形成することを特徴とする樹脂成形装置。
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