説明

樹脂発泡成形品の組付構造

【課題】スキン層が表面に形成されるとともに、発泡層が内部に形成されたパネル状の第1及び第2樹脂発泡成形品を安定して組み付ける。
【解決手段】スキン層9が表面に形成されるとともに、発泡層11が内部に形成された第1及び第2ダクト構成部材3,5を組み付けた状態で、第2ダクト構成部材5のソリッド層9′からなる係合突起21の爪部21aを、第1ダクト構成部材3の係合孔13縁部に隆起形成されたソリッド層9′からなる第1隆起部15に係合させるとともに、第2ダクト構成部材5における開口部25の係合突起21側の縁部に隆起形成されたソリッド層9′からなる第3隆起部27を、第1ダクト構成部材3の第1隆起部15と反対側の係合孔13縁部に隆起形成されたソリッド層9′からなる第2隆起部17の基端周りに当接させて第2隆起部17に係合させる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、樹脂密度が高くて堅いスキン層が表面に形成されるとともに、多数の空隙を有しスキン層に比べて樹脂密度が低い発泡層が内部に形成されたパネル状の第1及び第2樹脂発泡成形品を組み付ける組付構造の改良に関するものである。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、自動車のインストルメントパネル裏面側に組み込まれる空調ダクトであるデフロスタダクト及びセンタベントダクトを組み付ける組付構造が開示されている。この組付構造は、上記デフロスタダクトに係合孔を貫通形成する一方、上記センタベントダクトに係合突起を突設し、該係合突起を上記係合孔に挿入して係合突起先端の爪部を係合孔の縁部に係合させるようにしている。
【特許文献1】特開平6−106956号公報(段落0013欄、図1、図7)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
ところで、組付対象が、表面はソリッド層で堅いが、内部を発泡層にして軽量化を図った樹脂発泡成形品である場合において、上記の特許文献1の如き爪係合により2つの樹脂発泡成形品を組み付けることがある。
【0004】
この場合、一方の発泡樹脂成形品に係合孔を貫通形成すると、該係合孔の周壁は、成形時に型の一部である係合孔形成用の凸部が接していて他の箇所に比べて一足早く冷えるため、他の場所に比べて発泡が十分に行われず、係合孔の縁部の角が欠けた状態となって縁部が正規の形状に仕上がり難い。
【0005】
したがって、他方の樹脂発泡成形品に突設された係合突起の爪部を上記係合孔の縁部に係合させようとしても、爪部が係合孔の縁部に十分に係合せず、係合不足となって両樹脂発泡成形品にガタツキが発生して安定した組付け状態を確保することができなくなる。
【0006】
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、スキン層が表面形成されるとともに、発泡層が内部に形成されたパネル状の第1及び第2樹脂発泡成形品を安定して組み付けることである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の目的を達成するため、この発明は、一方の樹脂発泡成形品の係合孔の縁部と、他方の樹脂発泡成形品の係合突起近傍とにソリッド層からなる隆起部を隆起形成したことを特徴とする。
【0008】
具体的には、この発明は、成形型のキャビティ内に射出充填した熱可塑性樹脂の型成形面近傍にスキン層が生成され始めた時点で、キャビティ容積を拡大させて上記熱可塑性樹脂を発泡させることにより、樹脂密度が高くて堅いソリッド層からなる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が低い発泡層が内部に形成されたパネル状の第1及び第2樹脂発泡成形品を、該第1樹脂発泡成形品に貫通形成された係合孔に上記第2樹脂発泡成形品に突設された係合突起を挿入して該係合突起先端の爪部を上記係合孔の縁部に係合させて組み付ける樹脂発泡成形品の組付構造を対象とし、次のような解決手段を講じた。
【0009】
すなわち、この発明は、上記爪部が係合する係合孔の縁部には、上記スキン層と同質のソリッド層からなる第1隆起部が隆起形成されているとともに、上記爪部が係合する係合孔の縁部と反対側の縁部にも、上記スキン層と同質のソリッド層からなる第2隆起部が隆起形成され、一方、上記係合突起も、上記スキン層と同質のソリッド層からなり、かつ上記第2樹脂発泡成形品の係合突起基端には、開口部が上記爪部を臨ませるように貫通形成されているとともに、該開口部の係合突起側において上記係合突起と対向する縁部にも、上記スキン層と同質のソリッド層からなる第3隆起部が隆起形成され、上記第1及び第2樹脂発泡成形品を組み付けた状態で、上記係合突起の爪部が上記第1隆起部に係合しているとともに、上記第3隆起部が第2隆起部の基端周りに当接して該第2隆起部に係合していることを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
この発明によれば、係合孔の縁部の第1及び第2隆起部や、開口部の縁部の第3隆起部は、型成形面の凹部により形成され、該凹部のキャビティ容積は型成形面間のキャビティ容積が拡大してもほとんど拡大せず、しかも、型温の影響により早期に冷却されるため、空隙がなく堅いソリッド層となる。よって、その後に型成形面間に発泡層が形成されても、係合孔及び開口部の縁部には既にソリッド層からなる第1〜第3隆起部が形成されているため、上記の発泡層成形に影響されず、第1〜第3隆起部が正規の寸法に精度良く形成される。
【0011】
したがって、第1及び第2樹脂発泡成形品を組み付けた状態で、係合突起の爪部が係合孔の第1隆起部に確実に係合しているとともに、第3隆起部が第2隆起部の基端周りに確実に当接して該第2隆起部に確実に係合するため、第1及び第2樹脂発泡成形品は厚み方向及びこれと直交する方向に互いに移動規制されて係合不足に起因するガタツキがなく、組付け状態が安定する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、この発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
【0013】
図6はこの発明の実施形態に係る組付構造が適用されたダクト1を示す。このダクト1は、射出成形品である第1樹脂発泡成形品としての第1ダクト構成部材3と、同じく射出成形品である第2樹脂発泡成形品としての第2ダクト構成部材5とで構成されている。上記第1及び第2ダクト構成部材3,5は共に、幅方向中央部で長手方向全長に亘って延びる盛上がり部3a,5aと、該盛上がり部3a,5aの幅方向両端部に長手方向全長に亘って一体に形成された一対のフランジ部3b,5bとからなる。また、上記第1ダクト構成部材3の盛上がり部3aとフランジ部3bとの境目には、第1突条部3cが長手方向全長に亘って一体に突設され、上記第2ダクト構成部材5のフランジ部5bの基端近傍には、第2突条部5cが長手方向全長に亘って一体に突設されている。そして、上記フランジ部3b,5bを突き合わせるとともに、上記第2突条部5cを第1突条部3cに外側方から当接させて第1及び第2ダクト構成部材3,5を組み付けることで、上記盛上がり部3a,5a間の内部に断面略六角形状の通路7が長手方向全長に亘って形成されている。
【0014】
上記第1及び第2ダクト構成部材3,5は共に、図1に示すように、樹脂密度が高くて堅いソリッド層からなるスキン層9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9に比べて樹脂密度が低い発泡層11が内部に形成されている。
【0015】
上記第1ダクト構成部材3の両フランジ部3bには、図2及び図3にも示すように、矩形状の係合孔13が長手方向に所定間隔をあけて複数個貫通形成されている。これら係合孔13の上面側の縁部(後述する係合突起21の爪部21aが係合する縁部)には、上記スキン層9と同質のソリッド層9′からなる矩形環状の第1隆起部15が全周に亘って一体に隆起形成されているとともに、上記係合孔13の上面側の縁部と反対側の下面側の縁部にも、上記スキン層9と同質のソリッド層9′からなる矩形環状の第2隆起部17が全周に亘って一体に隆起形成されている。この第2隆起部17は、一辺側(図1〜3で左側)が上記第1隆起部15よりも外側方にずれた位置にあるが、そのほかの部分は第1隆起部15に真下に対応している。また、第2隆起部17の上記一辺側と対向する他辺側(図1〜3で右側)の基端周りには、窪み部19が形成されている。
【0016】
一方、上記第2ダクト構成部材5の両フランジ部5bの上面側には、図4及び図5にも示すように、先端に爪部21aを有する係合突起21が長手方向に所定間隔をあけて複数個一体に突設され、これら係合突起21の背面(反爪部21a側の面)には、一対のリブ23が一体に形成されている。上記係合突起21も、上記スキン層9と同質のソリッド層9′からなり、かつ上記第2ダクト構成部材5の係合突起21基端には、矩形状の開口部25が上記爪部21aを上方に臨ませるように貫通形成されている。また、該開口部25の係合突起21側において上記係合突起21と対向する縁部にも、上記スキン層9と同質のソリッド層9′からなる第3隆起部27が一体に隆起形成されている。この第3隆起部27の隆起寸法は上記第2隆起部17の隆起寸法とほぼ同じに設定されている。
【0017】
そして、上記第1ダクト構成部材3を上側に、上記第2ダクト構成部材5を下側にそれぞれ配置して各々のフランジ部3b,5bを突き合わせ、上記第1ダクト構成部材3の係合孔13に上記第2ダクト構成部材5の係合突起21を挿入して該係合突起21の爪部21aを上記係合孔13の縁部に係合させることにより、第1及び第2ダクト構成部材3,5が組み付けられ、盛上がり部3a,5a間の内部に通路7が形成される。この組付け状態で、上記係合突起21の爪部21aが上記第1隆起部15に係合しているとともに、上記第3隆起部27が第2隆起部17の図1で右側の基端周り(窪み部19近傍)に当接して該第2隆起部17の図1で右側に係合している。また、上記第2隆起部17の図1で右側は、第2ダクト構成部材5の上面に当接している。さらに、上記第2ダクト構成部材5の第2突条部5cが第1ダクト構成部材3の第1突条部3cに外側方から当接して通路7をシールしている。また、係合突起21のリブ23が係合孔13内周面に当接して爪部21aが第2隆起部17から外れないようにしている。
【0018】
上記のように、スキン層9が表面に形成され、発泡層11が内部に形成された第1及び第2ダクト構成部材3,5は、例えば次のようにして成形される。
【0019】
(第1ダクト構成部材3の成形要領)
成形に際し、図7に示すような成形型101と、熱可塑性樹脂(例えばポリプロピレン)Rとを用意する。上記成形型101は、第1ダクト構成部材3の上面側を成形する固定型103と、該固定型103に対向配置され、第1ダクト構成部材3の下面側を成形する可動型105とを備えている。上記固定型103の型成形面103aには、上記係合孔13を形成するための矩形状の凸部107が一体に突設され、該凸部107基端周りには、上記第1隆起部15を形成するための矩形環状の第1凹部109が形成されている。一方、上記可動型105の型成形面105aには、矩形状の挿入凹部111が上記凸部107に対応するように形成され、該挿入凹部111の開口縁部には、上記第2隆起部17を形成するための矩形環状の第2凹部113と、上記窪み部19を形成するための突出片部115とが一体に形成されている。そして、成形型101を型閉じした状態で、固定型103の型成形面103aと可動型105の型成形面105aとの間にキャビティCが形成されるようになっている。また、上記熱可塑性樹脂Rとしては、例えば、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(物理的発泡材)等の発泡促進物質とガラス繊維等の繊維とが混入された熱可塑性樹脂である。
【0020】
まず、図7(a)に示すように、成形型101を型閉じし、固定型103の凸部107を可動型105の挿入凹部111に挿入する。この状態から、上述の如き発泡促進物質及びガラス繊維等が混入された熱可塑性樹脂R(例えばポリプロピレン樹脂)を成形型101のキャビティC内に射出機(図示せず)から射出充填する。キャビティC内では、上記熱可塑性樹脂Rが固化進行することにより、成形型101の型成形面103a,105a近傍にスキン層(図示せず)が生成される。このスキン層は未だ完全に固化しきっていない。
【0021】
次に、上記熱可塑性樹脂Rが固化する過程で、つまり、熱可塑性樹脂Rの型成形面103a,105a近傍にスキン層が生成され始めた時点で、図7(b)に示すように、可動型105を矢印Y方向(型開き方向)へと固定型103から僅かに離れる方向に後退させてキャビティCの容積を拡大させる。この段階で、熱可塑性樹脂Rは、成形型101(固定型103、可動型105)の型成形面103a,105a、及び固定型103の凸部107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、樹脂密度が高くて空隙がなく堅いソリッド層からなる表面層、つまりスキン層9が形成される。一方、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。
【0022】
したがって、キャビティCの容積拡大により、それまで固定型103及び可動型105で圧縮されている熱可塑性樹脂Rが、可動型105の型成形面105aに引っ張られるとともに、熱可塑性樹脂R中の化学反応により発生したガスや不活性ガス等により発泡膨張する。この際、熱可塑性樹脂R中の繊維も上記圧縮が軽減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が発泡膨張する。
【0023】
これにより、樹脂密度が高くて空隙がなく堅いソリッド層からなるスキン層9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9に比べて樹脂密度が低い発泡層11が内部に形成された第1ダクト構成部材3が成形される。この第1ダクト構成部材3には、上記凸部107により係合孔13が形成されている。また、該係合孔13の上面側の縁部には、上記スキン層9と同質のソリッド層9′からなる第1隆起部15が一体に隆起形成されているとともに、上記係合孔13の下面側の縁部にも、上記スキン層9と同質のソリッド層9′からなる第2隆起部17が一体に隆起形成されている。さらに、該第2隆起部17の図1右側の基端周りに窪み部19が形成されている。
【0024】
(第2ダクト構成部材5の成形要領)
成形に際し、図8に示すような成形型201と、熱可塑性樹脂(例えばポリプロピレン)Rとを用意する。上記成形型201は、第2ダクト構成部材5の上面側を成形する固定型203と、該固定型203に対向配置され、第2ダクト構成部材5の下面側を成形する可動型205と、図外の固定側に支持されて上記可動型205側に配置された板状ブロック207とを備えている。上記固定型203の型成形面203aには、上記係合突起21を形成するための矩形状の凹部209と、上記第3隆起部27を形成するための第3凹部211とが形成されている。一方、上記可動型205の型成形面205aには、上記ブロック207が進退移動可能に挿入される矩形状の挿入孔部213が上記凹部209に対応するように形成されている。そして、成形型201を型閉じした状態で、固定型203の型成形面203aと可動型205の型成形面205aとの間にキャビティCが形成されるようになっている。また、上記熱可塑性樹脂Rとしては、例えば、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(物理的発泡材)等の発泡促進物質とガラス繊維等の繊維とが混入された熱可塑性樹脂である。
【0025】
まず、図8(a)に示すように、成形型201を型閉じし、ブロック207を可動型205から突出させて固定型203の凹部209内に挿入し、該凹部209内のキャビティ空間C′を係合突起21の形状にする。この状態から、上述の如き発泡促進物質及びガラス繊維等が混入された熱可塑性樹脂R(例えばポリプロピレン樹脂)を成形型201のキャビティC内に射出機(図示せず)から射出充填する。キャビティC内では、上記熱可塑性樹脂Rが固化進行することにより、成形型201の型成形面203a,205a近傍にスキン層(図示せず)が生成される。このスキン層は未だ完全に固化しきっていない。
【0026】
次に、上記熱可塑性樹脂Rが固化する過程で、つまり、熱可塑性樹脂Rの型成形面203a,205a近傍にスキン層が生成され始めた時点で、図8(b)に示すように、ブロック207は後退させずに可動型205だけを矢印Y方向(型開き方向)へと固定型203から僅かに離れる方向に後退させてキャビティCの容積を拡大させる。この段階で、熱可塑性樹脂Rは、成形型201(固定型203、可動型205)の型成形面203a,205a、及びブロック207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、樹脂密度が高くて空隙がなく堅いソリッド層からなる表面層、つまりスキン層9が形成される。一方、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。なお、上記ブロック207は、第2ダクト構成部材5を成形した後の型開き時に可動型205と共に後退させる。
【0027】
したがって、キャビティCの容積拡大により、それまで固定型203及び可動型205で圧縮されている熱可塑性樹脂Rが、可動型205の型成形面205aに引っ張られるとともに、熱可塑性樹脂R中の化学反応により発生したガスや不活性ガス等により発泡膨張する。この際、熱可塑性樹脂R中の繊維も上記圧縮が軽減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が発泡膨張する。
【0028】
これにより、樹脂密度が高くて空隙がなく堅いソリッド層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9に比べて樹脂密度が低い発泡層11が内部に形成された第2ダクト構成部材5が成形される。この第5ダクト構成部材3の上面側には、上記スキン層9と同質のソリッド層9′からなる係合突起21が上記凹部209及びブロック207により一体に隆起形成されている。また、上記第2ダクト構成部材5の係合突起21基端には、開口部25が係合突起21の爪部21aを臨ませるように上記ブロック207により貫通形成されている。さらに、該開口部25の係合突起21側において上記係合突起21と対向する縁部にも、上記スキン層9と同質のソリッド層9′からなる第3隆起部27が上記第3凹部211により一体に隆起形成されている。
【0029】
このように第1ダクト構成部材3の第1及び第2隆起部15,17や、第2ダクト構成部材5の第3隆起部27を、可動型105,205を後退させてキャビティC容積が拡大してもほとんど拡大しない第1〜第3凹部109,113,211により形成し、しかも型温の影響により早期に冷却できるので、空隙がなく堅いソリッド層9′にすることができる。これにより、その後に型成形面103a,105a(203a,205a)間に発泡層11が形成されても、係合孔13及び開口部25の縁部には既にソリッド層からなる第1〜第3隆起部109,113,211が形成されているため、上記の発泡層11成形に影響されず、第1〜第3隆起部109,113,211を正規の寸法に精度良く形成することができる。
【0030】
したがって、第1及び第2ダクト構成部材3,5を組み付けた状態で、係合突起21の爪部21aを係合孔13の第1隆起部15に確実に係合させることができるとともに、第3隆起部27を第2隆起部17の基端周りに確実に当接させて該第2隆起部17に確実に係合させることができるので、第1及び第2ダクト構成部材3,5を厚み方向及びこれと直交する方向に互いに移動規制して係合不足に起因するガタツキをなくし、組付け状態を安定させることができる。
【0031】
また、第1ダクト構成部材3の第2隆起部17の基端周りに窪み部19を形成しているので、第1及び第2ダクト構成部材3,5を組み付けた状態で、第3隆起部27の第2隆起部17基端周りへの当接を正確に行って組付け状態の安定化向上を図ることができる。
【0032】
なお、上記の実施形態では、第1隆起部15を係合孔13全周に形成したが、係合突起21の爪部21aが係合する箇所にのみ第1隆起部15を隆起形成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【0033】
この発明は、樹脂密度が高くて堅いスキン層が表面に形成されるとともに、多数の空隙を有しスキン層に比べて樹脂密度が低い発泡層が内部に形成されたパネル状の第1及び第2樹脂発泡成形品を組み付ける組付構造について有用である。
【図面の簡単な説明】
【0034】
【図1】図6のI−I線における断面図である。
【図2】図3のII−II線における断面図である。
【図3】第1ダクト構成部材の係合孔周りの平面図である。
【図4】第2ダクト構成部材の係合突起周りの斜視図である。
【図5】図4の平面図である。
【図6】ダクトの斜視図である。
【図7】第1ダクト構成部材の成形工程図を示し、図7(a)は成形型のキャビティ内に熱可塑性樹脂を射出充填した状態を示す図1対応箇所の成形工程図、図7(b)は図7(a)における成形型の可動型をキャビティ容積が拡大する方向に僅かに後退させて第1ダクト構成部材が成形された状態を示す成形工程図である。
【図8】第2ダクト構成部材の成形工程図を示し、図8(a)は成形型のキャビティ内に熱可塑性樹脂を射出充填した状態を示す図1対応箇所の成形工程図、図8(b)は図8(a)における成形型の可動型をキャビティ容積が拡大する方向に僅かに後退させて第2ダクト構成部材が成形された状態を示す成形工程図である。
【符号の説明】
【0035】
3 第1ダクト構成部材(第1樹脂発泡成形品)
5 第2ダクト構成部材(第2樹脂発泡成形品)
9 スキン層
9′ ソリッド層
11 発泡層
13 係合孔
15 第1隆起部
17 第2隆起部
21 係合突起
21a 爪部
25 開口部
27 第3隆起部
101 成形型
103a,105a 型成形面
201 成形型
203a,205a 型成形面
C キャビティ
R 熱可塑性樹脂

【特許請求の範囲】
【請求項1】
成形型のキャビティ内に射出充填した熱可塑性樹脂の型成形面近傍にスキン層が生成され始めた時点で、キャビティ容積を拡大させて上記熱可塑性樹脂を発泡させることにより、樹脂密度が高くて堅いソリッド層からなる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が低い発泡層が内部に形成されたパネル状の第1及び第2樹脂発泡成形品を、該第1樹脂発泡成形品に貫通形成された係合孔に上記第2樹脂発泡成形品に突設された係合突起を挿入して該係合突起先端の爪部を上記係合孔の縁部に係合させて組み付ける樹脂発泡成形品の組付構造であって、
上記爪部が係合する係合孔の縁部には、上記スキン層と同質のソリッド層からなる第1隆起部が隆起形成されているとともに、上記爪部が係合する係合孔の縁部と反対側の縁部にも、上記スキン層と同質のソリッド層からなる第2隆起部が隆起形成され、
一方、上記係合突起も、上記スキン層と同質のソリッド層からなり、かつ上記第2樹脂発泡成形品の係合突起基端には、開口部が上記爪部を臨ませるように貫通形成されているとともに、該開口部の係合突起側において上記係合突起と対向する縁部にも、上記スキン層と同質のソリッド層からなる第3隆起部が隆起形成され、
上記第1及び第2樹脂発泡成形品を組み付けた状態で、上記係合突起の爪部が上記第1隆起部に係合しているとともに、上記第3隆起部が第2隆起部の基端周りに当接して該第2隆起部に係合していることを特徴とする樹脂発泡成形品の組付構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2010−32191(P2010−32191A)
【公開日】平成22年2月12日(2010.2.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−197768(P2008−197768)
【出願日】平成20年7月31日(2008.7.31)
【出願人】(390026538)ダイキョーニシカワ株式会社 (492)
【Fターム(参考)】