発泡体コアの製造方法
【課題】発泡体コアの寸法精度を向上する。
【解決手段】複数のインサート部材を型にセットすると共に、位置合わせ基準となるインサート部材の間を仕切って仕切部材を発泡成形型のキャビティに設置したもとで、発泡成形型内で発泡体原料を発泡および硬化することで、発泡体コアの外形に合わせて成形された一次成形体を得る。一次成形体を仕切部材で分割することで、基準となるインサート部材を含むブロックを得る。基準となるインサート部材に基づいて各ブロックを位置合わせし、該ブロック同士を接合することで、発泡体コアを得る。
【解決手段】複数のインサート部材を型にセットすると共に、位置合わせ基準となるインサート部材の間を仕切って仕切部材を発泡成形型のキャビティに設置したもとで、発泡成形型内で発泡体原料を発泡および硬化することで、発泡体コアの外形に合わせて成形された一次成形体を得る。一次成形体を仕切部材で分割することで、基準となるインサート部材を含むブロックを得る。基準となるインサート部材に基づいて各ブロックを位置合わせし、該ブロック同士を接合することで、発泡体コアを得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＦＲＰ被覆構造体の芯材として用いられる発泡体コアの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
硬質ポリウレタン等の発泡体を芯材とするＦＲＰ被覆構造体が、様々な物に用いられている。例えば自動車では、内装品、ルーフ、バンパー、リヤスポイラー、ダッシュパネルあるいはフレーム等の各種部品に、ＦＲＰ被覆構造体を使用することが検討されている。ＦＲＰ被覆構造体は、発泡体原料の発泡成形によりコアを作り、このコアの外面に繊維材を巻き付けて型にセットした後、型内にＦＲＰ用樹脂原料を注入して繊維層に樹脂原料を含浸し、この樹脂原料を硬化することで一般的に製造される。
【０００３】
前記ＦＲＰ被覆構造体は、該ＦＲＰ被覆構造体に他の部品を組み付けたり、他の部材を通したり、あるいは該ＦＲＰ被覆構造体を車体に取り付けるために、ナットやスリーブ等のインサート部材を複数備えている。インサート部材は、コアの発泡成形に際して発泡成形型にセットした状態で発泡体原料を発泡成形することで、コアの内部に一体的に埋設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２５３９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述したＦＲＰ被覆構造体用のコアは、該コアを構成する硬質ポリウレタン発泡体の幅の大きい部分が、幅の小さい部分と比較して大きく成形収縮すること等に起因して、得られた成形品の寸法精度が悪化する問題が指摘される。そこで、発泡成形型を、硬質ポリウレタン発泡体の成形収縮を予め見込んで製作することで、コアの寸法精度を担保することがなされている。しかしながら、コアには、金属や硬質ポリウレタン発泡体と異なる樹脂からなる複数のインサート部材が埋設されており、インサート部材と硬質ポリウレタン発泡体との間で成形収縮の度合いが異なることから、硬質ポリウレタン発泡体の成形収縮を予測することが困難になっている。また、インサート部材の埋設によって硬質ポリウレタン発泡体の肉厚が部位毎に異なるので、硬質ポリウレタン発泡体の成形収縮を予測することが更に困難になっている。
【０００６】
例えば、コアを複数の小さなブロックに分けて夫々成形し、これらのブロックを接合してコアを製造する方法がある。すなわち、コアをブロックに細分化することで、各ブロックの成形収縮の予測がつき易いので、各ブロックを精度よく成形することができ、精度のよいブロック同士を接合することで、得られるコアの寸法精度を向上することができる。また別の方法としては、コアを構成する硬質ポリウレタン発泡体をインサート部材を埋設することなく成形し、得られた硬質ポリウレタン発泡体にインサート部材を後付けすることもなされている。この別の方法によれば、インサート部材と硬質ポリウレタン発泡体との成形収縮の差に由来する前記問題を切り分けることができ、得られるコアの寸法精度を向上することができる。
【０００７】
しかし、ブロックを接合する前記方法は、各ブロックに対応した発泡成形型が必要となり、型コストが増大してしまう。また、各ブロックを別々に発泡成形するので、工数が増加し、生産性が低下する難点がある。そして、インサート部材を後付けする前記方法は、インサート部材と硬質ポリウレタン発泡体との接合部で剥離が起き易く、品質面での信頼性が低下する難点がある。また、インサート部材を後付けする前記方法では、インサート部材を取り付けるのに手間がかかるので、生産性が低下する難点があり、コアにおいてインサート部材を所望の位置精度で配置するのも難しい。
【０００８】
すなわち本発明は、従来の技術に係る発泡体コアの製造方法に内在する前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、寸法精度を向上し得る発泡体コアの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の請求項１に係る発明の発泡体コアの製造方法は、
複数のインサート部材を備え、ＦＲＰ層で外郭が構成されるＦＲＰ被覆構造体の芯材となる発泡体コアの製造方法であって、
前記複数のインサート部材を発泡成形型の共通するキャビティにセットすると共に、位置合わせ基準となるインサート部材の間を仕切って仕切部材をキャビティに設置したもとで、キャビティで発泡体原料を発泡および硬化することで、前記発泡体コアの外形に合わせて成形された一次成形体を得て、
前記一次成形体を前記仕切部材で分割することで、前記基準となるインサート部材を含むブロックを得て、
前記基準となるインサート部材に基づいて各ブロックを位置合わせし、該ブロック同士を接合するようにしたことを特徴とする。
請求項１に係る発明によれば、一次成形体を一体成形した後に仕切部材でブロックに分割するので、発泡成形にかかるコストを抑えることができる。また、ブロック毎に成形収縮等の変形を管理すればよいので、全体として寸法精度を向上することができる。そして、インサート部材に基づいてブロックを位置合わせしてから互いに接合するので、インサート部材の位置精度を向上することができる。
【００１０】
請求項２に係る発明では、前記一次成形体は、前記仕切部材を挟んで隣り合う前記ブロックの一部が互いに接続するように成形されることを要旨とする。
請求項２に係る発明によれば、一次成形体は、仕切部材を挟んで隣り合うブロックの一部が接続しているので、発泡成形型からの脱型を行い易い。
【００１１】
請求項３に係る発明では、前記発泡体コアを構成する発泡体として、ポリウレタン樹脂が用いられ、
前記仕切部材は、ポリオレフィン樹脂からなる板状に形成されることを要旨とする。
請求項３に係る発明によれば、発泡体であるポリウレタン樹脂に対して剥離可能なポリオレフィン樹脂からなる仕切部材を採用することで、仕切部材に離型剤を塗布する手間を省いても、一次成形体から仕切部材を取り外すことができる。
【００１２】
請求項４に係る発明では、前記仕切部材は、前記インサート部材によって発泡成形型内で支持されることを要旨とする。
請求項４に係る発明によれば、仕切部材をインサート部材によって支持しているので、発泡成形型に仕切部材を支持するための支持手段を設ける必要がなく、型構造を簡略化できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る発泡体コアの製造方法によれば、発泡成形にかかるコストを抑えつつ、インサート部材の位置精度および外形の寸法精度に優れた発泡体コアを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の好適な実施例に係る発泡体コアを後側から示す斜視図である。
【図２】実施例の発泡体コアを前側から示す斜視図である。
【図３】実施例の発泡体コアを芯材として用いたＦＲＰ被覆構造体からなるダッシュパネルを示す正面図である。
【図４】車体に設置されたダッシュパネルを示す側断面図である。
【図５】実施例の第２インサート部材と仕切部材との関係を示す説明図であって、(ａ)は取り付け前の状態を示し、(ｂ)は取り付け後の状態を示す。
【図６】実施例の発泡体コアの製造過程を示す説明図であって、インサート部材を発泡成形型にセットする前の状態を示す。
【図７】実施例の発泡体コアの製造過程を示す説明図であって、インサート部材を発泡成形型にセットした後の状態を示す。
【図８】実施例の発泡体コアの製造過程を示す説明図であって、発泡体原料が発泡した状態を示す。
【図９】実施例の発泡体コアの製造過程を示す説明図であって、一次成形体を脱型する様子を示す。
【図１０】実施例の発泡体コアの製造過程を示す説明図であって、一次成形体をブロックに分割した様子を示す。
【図１１】実施例の発泡体コアの製造過程を示す説明図であって、ブロックを位置合わせ治具に設置する前の状態を示す。
【図１２】実施例の発泡体コアの製造過程を示す説明図であって、ブロックを位置合わせ治具に設置した後の状態を示す。
【図１３】実施例の発泡体コアの製造過程を示す説明図であって、ブロックを接合した状態を示す。
【図１４】実施例の発泡体コアの製造過程を示す説明図であって、位置合わせ治具から発泡体コアを取り外した状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明に係る発泡体コアの製造方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。なお、実施例では、自動車の車体１０においてエンジンルーム１２と乗員室１４との間を仕切るダッシュパネル１６(図４参照)を構成するＦＲＰ被覆構造体２０の芯材として用いられる発泡体コア２４を例に挙げて説明する。
【実施例】
【００１６】
図３に示すように、実施例に示すダッシュパネル１６は、複数のＦＲＰ被覆構造体２０,２１を組み合わせて構成されている。また、ダッシュパネル１６は、ブレーキペダルやステアリングシャフト１８(図４参照)等を通すための挿通孔Ｓａや、該ダッシュパネル１６に取り付けられる部品を保持するナット等の取付具Ｎを備えている。ＦＲＰ被覆構造体２０,２１は、芯材となる発泡体コア２４と、この発泡体コア２４の外面を被覆するＦＲＰ層２２とから基本的に構成されている(図４参照)。ＦＲＰ被覆構造体２０,２１には、挿通孔Ｓａを画成するスリーブＳや取付具Ｎ等が必要に応じて設けられている。
【００１７】
実施例では、ダッシュパネル１６を構成する複数のＦＲＰ被覆構造体２０,２１のなかで、ダッシュパネル１６の左下部を構成するＦＲＰ被覆構造体２１を例に挙げて説明する。ＦＲＰ被覆構造体２１は、途中が屈曲した板状の部材であって、車体１０への取付姿勢を基準として説明すると、該ＦＲＰ被覆構造体２１は、その厚み方向を前後方向に沿わせた姿勢でダッシュパネル１６を構成している(図４参照)。ＦＲＰ被覆構造体２１は、屈曲部位を挟んで延在する一方の板部２１ａが乗員室１４の側方に位置すると共に、屈曲部位を挟んで延在する他方の板部２１ｂが乗員室１４の前方に位置し、他方の板部２１ｂの端部がダッシュパネル１６の中央部側に向かうにつれて先細りになる形状になっている。また、ＦＲＰ被覆構造体２１には、一方の板部２１ａと他方の板部２１ｂとの夫々に、挿通孔Ｓａを画成するスリーブＳや取付具Ｎ等のインサート部材２６,２８,３０が設けられている。
【００１８】
図１または図２に示す発泡体コア２４は、ＦＲＰ被覆構造体２１の外形に合わせて形成され、ＦＲＰ層２２をなす繊維材を配設する際の基盤となる部材である。また、発泡体コア２４は、複数のインサート部材２６,２８,３０が埋設されており、これらのインサート部材２６,２８,３０を、ＦＲＰ層２２の形成前あるいはＦＲＰ層２２の形成後に亘って所定位置で支持する支持基盤としても機能する。すなわち、発泡体コア２４を構成する発泡体３２は、軽量で、インサート部材２６,２８,３０および繊維材を支持できるある程度の硬さを有し、ＦＲＰ層形成工程で加わる熱に耐え得る材料が用いられる。発泡体３２は、例えばポリエチレン発泡体やポリプロピレン発泡体等に代表されるポリオレフィン系発泡体、ポリウレタン発泡体あるいはゴム系発泡体等の各種発泡体が採用可能である。なお、発泡体３２としては、実施例で採用される硬質ポリウレタン発泡体が、発泡体３２に要求される前述した機能およびコストの観点から最も好適である。
【００１９】
前記ＦＲＰ層２２は、繊維材とプラスチックとを複合した層であって、発泡体コア２４の表面を被覆してＦＲＰ被覆構造体２１の外面を構成すると共に、ＦＲＰ被覆構造体２１の剛性を担保している。繊維材としては、ガラス繊維、炭素繊維、ケブラー繊維やダイマーニ繊維等の各種繊維を単体または複合して用いることができる。なお、母材としてのプラスチックは、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられる。また、熱硬化性樹脂に変えて、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂等の熱可塑性樹脂を用いてもよい。実施例のＦＲＰ層２２は、繊維材として炭素繊維が用いられ、母材としてエポキシ樹脂が用いられた炭素繊維強化プラスチック(ＣＦＲＰ)である。なお、ＦＲＰ層２２は、発泡体コア２４を芯材として、ＲＴＭ法、ＶＡＲＴＭ法や真空バッグオートクレーブ法等によって形成される。
【００２０】
前記インサート部材２６,２８,３０は、アルミ等の金属や合成樹脂のソリッド体からなるスリーブＳや取付具Ｎ等そのものであっても、スリーブＳや取付具Ｎ等を前記発泡体コア２４と同じ発泡体に予め埋め込んで構成されるブロック状物であってもよい。また、インサート部材２６,２８,３０には、前記ＦＲＰ層２２と同じＦＲＰからなる補強層が予め設けられていてもよい。実施例のインサート部材２６,２８,３０は、スリーブＳや取付具Ｎを発泡体Ｕに埋め込み、その外面に補強層Ｖを設けて補強されたブロック形態で提供される(図６または図７参照)。
【００２１】
図１または図２に示すように、実施例の発泡体コア２４には、ＦＲＰ被覆構造体２１の一方の板部２１ａに対応する第１板部２４ａにおける上下方向の中央部に、取付具Ｎを備えた第１インサート部材(基準となるインサート部材)２６が左右方向に延在するように埋設されている。また、発泡体コア２４には、ＦＲＰ被覆構造体２１の他方の板部２１ｂに対応する第２板部２４ｂに、取付具Ｎを備えた第２インサート部材(基準となるインサート部材)２８が上下方向に延在するように埋設されている。更に、発泡体コア２４には、第２インサート部材２８における屈曲部位と反対側の隣に配置して、スリーブＳを備えた第３インサート部材３０が設けられている。各インサート部材２６,２８,３０は、発泡体コア２４の厚み寸法と同じ厚み寸法に設定されている。発泡体コア２４において、第１インサート部材２６は、第１板部２４ａにおける前後の面および側面に露出している。第２インサート部材２８は、第２板部２４ｂの上下の幅と同じ幅に設定され、第２板部２４ｂにおける前後の面および上下の面に露出している。第３インサート部材３０は、第２板部２４ｂにおける前後の面に露出すると共に、スリーブＳの挿通孔Ｓａが前後に連通している。
【００２２】
前記発泡体コア２４は、取付対象等との関係で位置精度が厳しく要求されるインサート部材を有し、この位置合わせの基準となるインサート部材を特に区別する場合は「基準となるインサート部材」という。実施例は、取付具Ｎを備えた第１および第２インサート部材２６,２８が、スリーブＳを備えた第３インサート部材３０と比べて発泡体コア２４における位置精度が求められ、これら第１および第２インサート部材２６,２８が基準となるインサート部材として精度が厳しく管理される。
【００２３】
次に発泡体コア２４の製造方法について、図６〜図１４を参照して説明する。なお、以下の説明および図６〜図１４では、第３インサート部材３０について省略している。先ず、製造する発泡体コア２４の外形に合わせたキャビティ５２を有する発泡成形型５０が用意される。図６に示すように、第１および第２インサート部材２６,２８の夫々を、発泡成形型５０における共通するキャビティ５２の所定位置にセットする。発泡成形型５０には、インサート部材２６,２８をキャビティ５２で位置決めする仮固定片５３が設けられている。実施例の仮固定片５３は、型面からキャビティ５２の内側に向けて突出形成された板状片であり、インサート部材２６,２８の周囲に連続または間欠的に延在形成されている。前述の如く、第１および第２インサート部材２６,２８は、補強層Ｖが設けられた略矩形状のブロック状物であって(図５(ａ)参照)、第２インサート部材２８がキャビティ５２を仕切るようにセットされ、この第２インサート部材２８によってキャビティ５２が２つに区分される。
【００２４】
位置合わせ基準となる第１インサート部材２６と第２インサート部材２８との間を仕切るように、仕切部材３４をキャビティ５２に設置する(図７参照)。実施例の仕切部材３４は、第２インサート部材２８における屈曲部位側(第１インサート部材２６側)の面に沿わせてキャビティ５２に設置され、第２インサート部材２８の一面で支持されている。仕切部材３４は、第２インサート部材２８に対して発泡成形型５０の外で取り付けても(図６参照)、発泡成形型５０にセットした第２インサート部材２８に取り付けても、どちらでもよい。ここで、仕切部材３４は、両面テープ等の第２インサート部材２８から剥離可能な固定手段で仮固定される。このように、仕切部材３４を第２インサート部材２８によってキャビティ５２で支持することで、発泡成形型５０に仕切部材３４を支持するための支持手段を別途設ける必要がなく、発泡成形型５０の構造を簡略化できる利点がある。
【００２５】
前記仕切部材３４は、発泡体コア２４を構成する発泡体３２から剥離可能で、該発泡体３２の発泡成形時に加わる熱に耐え得る合成樹脂からなる板状物である。なお、「発泡体３２から剥離可能」とは、仕切部材３４を発泡体３２となる発泡体原料に接した状態で該発泡体原料を発泡・硬化した際に、得られる一次成形体３６(後述するブロック３８,４０)と接合し難く、一次成形体３６から仕切部材３４が剥離可能なことをいう。実施例のように発泡体３２として、硬質ポリウレタンを採用するのであれば、仕切部材３４としてはポリオレフィン系樹脂が好適であり、この中でもポリプロピレン樹脂(ＰＰ)やポリエチレンテレフタラート(ＰＥＴ)が望ましい。このように、発泡体３２である硬質ポリウレタンに対して剥離可能なポリオレフィン樹脂からなる仕切部材３４を採用することで、仕切部材３４に離型剤を塗布する手間を省いても、一次成形体３６から仕切部材３４を取り外すことができる。
【００２６】
前記仕切部材３４は、第１インサート部材２６と第２インサート部材２８との間を横切るキャビティ５２の断面(以下、仕切断面という)と同じまたは仕切断面より小さく設定され(図７参照)、発泡成形型５０と干渉しない大きさで形成されている。実施例では、仕切部材３４がキャビティ５２を完全に仕切らない形状・大きさに設定され(図６参照)、発泡成形型５０での発泡成形により得られる一次成形体３６が、仕切部材３４を挟んで一部が互いに接続するように成形される。実施例の一次成形体３６は、隣り合うブロック３８,４０について仕切部材３４を跨いで外周の一辺だけを接続する一方、他の部分を仕切部材３４により直接接続しないように成形される。実施例の仕切部材３４は、仕切断面の厚み方向の寸法より一回り小さく、仕切断面の上下方向の寸法と同じに設定された矩形状である。仕切部材３４は、第２インサート部材２８の取り付け面に対して上下方向を整合させると共に、該取り付け面における厚み方向の一方の縁辺および他方の縁辺から離して取り付けられる(図５(ｂ)参照)。そして、仕切部材３４は、発泡成形型５０における上側の型面から離間すると共に、下側の型面に設けた仮固定片５３に当たらないように逃がした状態でキャビティ５２にセットされる。すなわち、一次成形体３６は、上側の型面側の一辺が仕切部材３４を跨いで接続される。なお、実施例では、キャビティ５２における仕切断面の外周と仕切部材３４の外周との間に０．５ｍｍの隙間があくようになっており、接続部の厚みが０．５ｍｍ程度となっている。一次成形体３６に仮固定片５３によりできる凹部は、仕切部材３４でブロック３８,４０に分割する際の破断起点とすることができる。
【００２７】
前記仕切部材３４の厚さは、発泡体コア２４の形状や構造あるいは成形収縮量等を勘案して決定されるが、例えば０．５〜２．０ｍｍの範囲に設定される。実施例の製造方法によれば、仕切部材３４の厚さによって、ブロック３８,４０の反り等の変形量に対応して補正可能な範囲を適宜調節することでができる。例えば、ブロック３８,４０の反り量が比較的大きい場合に、仕切部材３４の厚さを大きく設定することで、ブロック３８,４０間で互いに干渉することなく、位置合わせできる調節範囲が広くなる。
【００２８】
発泡体原料をキャビティ５２に入れ、該発泡体原料を発泡および硬化する(図８参照)。これにより、発泡体コア２４の外形に合わせて成形された一次成形体３６が得られる。一次成形体３６を仕切部材３４と共に発泡成形型５０から取り出し(図９参照)、一次成形体３６を仕切部材３４で仕切った部分で分割し、第１インサート部材２６を含む第１ブロック３８と、第２インサート部材２８を含む第２ブロック４０とに分ける(図１０参照)。ここで、一次成形体３６は、仕切部材３４がキャビティ５２の仕切断面より小さく設定されているので、仕切部材３４を挟んで隣り合うブロック３８,４０の一部(実施例では一辺)が互いに接続しており、発泡成形型５０からの脱型に際して、１つの塊として取り扱うことができる(図９参照)。よって、発泡成形型５０のキャビティ５２を仕切部材３４で完全に仕切る場合と比べて、一次成形体３６の脱型作業が容易になり、手間を軽減することができる。そして、一次成形体３６は、仕切部材３４で隣り合うブロック３８,４０間の大部分が区切られているので、仕切部材３４で仕切った部分において隣り合うブロック３８,４０の接続部分を簡単に分離することができる。また、仕切部材３４は、発泡体３２から剥離可能であるので、一次成形体３６をブロック３８,４０に分割する際に、仕切部材３４を境界にして簡単に分割することができる。そして、ブロック３８,４０から仕切部材３４を取り外し、必要に応じて仕切部材３４により仕切られていたブロック３８,４０の端面(接合面)からバリをとる等、の調整を行う。
【００２９】
両ブロック３８,４０は、互いの接合面に接着剤を塗布して位置合わせ治具５４にセットする(図１１参照)。なお、接着剤の付与のタイミングは、両ブロック３８,４０を位置合わせした後であってもよい。位置合わせ治具５４は、得るべき発泡体コア２４に合わせて形成された支持面５４ａから立ち上がる位置決め壁５６を有し(図１１参照)、この位置決め壁５６にブロック３８,４０の外周を当接させて該ブロック３８,４０の位置決めを行う。また、位置合わせ治具５４は、得るべき発泡体コア２４の第１および第２インサート部材２６,２８に合わせて設けられたネジ孔５７,５７を有している。各ブロック３８,４０を位置合わせ治具５４の支持面５４ａにセットし、インサート部材２６,２８の取付具Ｎを挿通して位置決めピン５８をネジ孔５７に螺合することで、各ブロック３８,４０が更に厳密に位置合わせされる(図１２参照)。なお、位置合わせピン５８は、取付具Ｎの内径および形状に合わせて設定される。このように、位置合わせ治具５４では、第１ブロック３８が、第１インサート部材２６の取付具Ｎを基準として位置決めされ、第２ブロック４０が、第２インサート部材２８の取付具Ｎを基準として位置決めされる。これにより、第１ブロック３８と第２ブロック４０とが、第１インサート部材２６と第２インサート部材２８との位置関係が精密に調整された状態で接合される(図１３参照)。なお、接着剤としては、発泡体コアを構成する発泡体と同質のものが用いられ、実施例では硬質ポリウレタン発泡体に対応して、ウレタン系接着剤が採用されている。また、接着剤は、位置合わせにより生じる隙間を埋めることができるパテ状のものが好適である。
【００３０】
位置決めピン５８を取付具Ｎから抜いて、発泡体コア２４を位置合わせ治具５４から取り外す(図１４参照)。発泡体コア２４は、必要に応じて第１ブロック３８と第２ブロック４０との接合部を研磨する等の仕上げが行われる。また、発泡体コア２４は、第１ブロック３８と第２ブロック４０との接合部に波釘等を打込むことで、補強を行ってもよい。
【００３１】
以上に説明した製造方法によれば、発泡体３２の成形収縮をブロック３８,４０単位で予測すればよいので、発泡体コア２４全体の成形収縮等の変形を予測する場合と比べて考慮する要素を減らすことができる。すなわち、各ブロック３８,４０を成形収縮等の変形に対して高いレベルで対応した発泡成形型で成形することができ、得られるブロック３８,４０の寸法精度を向上することができる。２つのブロック３８,４０は、共通するキャビティ５２で同一条件で成形されるので、品質が同じであり、これらのブロック３８,４０を接合して得られる発泡体コア２４を全体として均質にできる。前記製造方法では、発泡体コア２４を２つのブロック３８,４０に分けるが、発泡成形型５０における１つのキャビティ５２で成形した一次成形体３６を分割する構成であるので、各ブロック３８,４０に対応して発泡成形型を用意する必要がなく、型コスト、成形手間および成形コストの増加を招かない。しかも、一次成形体３６の発泡成形に際して、ブロック３８,４０を分割するラインに沿って仕切部材３４をキャビティ５２に入れておくだけで、一次成形体３６を仕切部材３４で分けて２つのブロック３８,４０に分割することができる。すなわち、一次成形体３６をカッタ等の切断手段を用いることなく、ブロック３８,４０に簡単に分けることができ、ブロック化に手間がかからない。
【００３２】
そして、第１ブロック３８および第２ブロック４０は、互いの基準となるインサート部材２６,２８を位置決めしたもとで接合されるので、得られる発泡体コア２４では、第１インサート部材２６と第２インサート部材２８との位置関係が、成形収縮等の成形誤差に関わらず、より正確に整えられた状態となる。すなわち、発泡体コア２４は、ブロック化することによる前述した寸法精度の向上だけでなく、埋め込まれたインサート部材２６,２８同士の位置精度も向上することができる。
【００３３】
(変更例)
前述した実施例に限定されず、以下のように変更することも可能である。
(１)実施例では、ダッシュパネルを構成するＦＲＰ被覆構造体に用いられる発泡体コアを例に挙げたが、車体の側方を構成するサイドメンバ、内装品、ルーフ、バンパー、リヤスポイラー等に用いてもよい。
(２)実施例では、インサート部材で仕切部材を支持する例を挙げたが、仕切部材に合わせた溝を設ける等の支持手段を発泡成形型に設け、インサート部材と独立して支持してもよい。このように、発泡成形型の支持手段で仕切部材を支持することで、インサート部材の配置によらず、任意の位置で一次成形体をブロックに分割することができるメリットがある。
(３)実施例では、仕切部材をキャビティの仕切断面より一回り小さく設定することで、隣り合うブロックの一部を互いに接続したが、仕切部材に孔を設けたり、切り欠きを設ける等によって、隣り合うブロックの一部が接続した一次成形体を形成してもよい。
(４)実施例では、発泡体から剥離可能な合成樹脂からなる仕切部材を採用したが、これに限定されない。なお、仕切部材として、発泡体に接合し易い合成樹脂を採用する場合は、離型剤を塗布すればよい。
【符号の説明】
【００３４】
２１ ＦＲＰ被覆構造体、２２ ＦＲＰ層、２４ 発泡体コア、
２６ 第１インサート部材(インサート部材)、
２８ 第２インサート部材(インサート部材)、
３０ 第３インサート部材(インサート部材)、
３４ 仕切部材、３６ 一次成形体、３８ 第１ブロック(ブロック)、
４０ 第２ブロック(ブロック)、５０ 発泡成形型、５２ キャビティ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＦＲＰ被覆構造体の芯材として用いられる発泡体コアの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
硬質ポリウレタン等の発泡体を芯材とするＦＲＰ被覆構造体が、様々な物に用いられている。例えば自動車では、内装品、ルーフ、バンパー、リヤスポイラー、ダッシュパネルあるいはフレーム等の各種部品に、ＦＲＰ被覆構造体を使用することが検討されている。ＦＲＰ被覆構造体は、発泡体原料の発泡成形によりコアを作り、このコアの外面に繊維材を巻き付けて型にセットした後、型内にＦＲＰ用樹脂原料を注入して繊維層に樹脂原料を含浸し、この樹脂原料を硬化することで一般的に製造される。
【０００３】
前記ＦＲＰ被覆構造体は、該ＦＲＰ被覆構造体に他の部品を組み付けたり、他の部材を通したり、あるいは該ＦＲＰ被覆構造体を車体に取り付けるために、ナットやスリーブ等のインサート部材を複数備えている。インサート部材は、コアの発泡成形に際して発泡成形型にセットした状態で発泡体原料を発泡成形することで、コアの内部に一体的に埋設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２５３９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述したＦＲＰ被覆構造体用のコアは、該コアを構成する硬質ポリウレタン発泡体の幅の大きい部分が、幅の小さい部分と比較して大きく成形収縮すること等に起因して、得られた成形品の寸法精度が悪化する問題が指摘される。そこで、発泡成形型を、硬質ポリウレタン発泡体の成形収縮を予め見込んで製作することで、コアの寸法精度を担保することがなされている。しかしながら、コアには、金属や硬質ポリウレタン発泡体と異なる樹脂からなる複数のインサート部材が埋設されており、インサート部材と硬質ポリウレタン発泡体との間で成形収縮の度合いが異なることから、硬質ポリウレタン発泡体の成形収縮を予測することが困難になっている。また、インサート部材の埋設によって硬質ポリウレタン発泡体の肉厚が部位毎に異なるので、硬質ポリウレタン発泡体の成形収縮を予測することが更に困難になっている。
【０００６】
例えば、コアを複数の小さなブロックに分けて夫々成形し、これらのブロックを接合してコアを製造する方法がある。すなわち、コアをブロックに細分化することで、各ブロックの成形収縮の予測がつき易いので、各ブロックを精度よく成形することができ、精度のよいブロック同士を接合することで、得られるコアの寸法精度を向上することができる。また別の方法としては、コアを構成する硬質ポリウレタン発泡体をインサート部材を埋設することなく成形し、得られた硬質ポリウレタン発泡体にインサート部材を後付けすることもなされている。この別の方法によれば、インサート部材と硬質ポリウレタン発泡体との成形収縮の差に由来する前記問題を切り分けることができ、得られるコアの寸法精度を向上することができる。
【０００７】
しかし、ブロックを接合する前記方法は、各ブロックに対応した発泡成形型が必要となり、型コストが増大してしまう。また、各ブロックを別々に発泡成形するので、工数が増加し、生産性が低下する難点がある。そして、インサート部材を後付けする前記方法は、インサート部材と硬質ポリウレタン発泡体との接合部で剥離が起き易く、品質面での信頼性が低下する難点がある。また、インサート部材を後付けする前記方法では、インサート部材を取り付けるのに手間がかかるので、生産性が低下する難点があり、コアにおいてインサート部材を所望の位置精度で配置するのも難しい。
【０００８】
すなわち本発明は、従来の技術に係る発泡体コアの製造方法に内在する前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、寸法精度を向上し得る発泡体コアの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の請求項１に係る発明の発泡体コアの製造方法は、
複数のインサート部材を備え、ＦＲＰ層で外郭が構成されるＦＲＰ被覆構造体の芯材となる発泡体コアの製造方法であって、
前記複数のインサート部材を発泡成形型の共通するキャビティにセットすると共に、位置合わせ基準となるインサート部材の間を仕切って仕切部材をキャビティに設置したもとで、キャビティで発泡体原料を発泡および硬化することで、前記発泡体コアの外形に合わせて成形された一次成形体を得て、
前記一次成形体を前記仕切部材で分割することで、前記基準となるインサート部材を含むブロックを得て、
前記基準となるインサート部材に基づいて各ブロックを位置合わせし、該ブロック同士を接合するようにしたことを特徴とする。
請求項１に係る発明によれば、一次成形体を一体成形した後に仕切部材でブロックに分割するので、発泡成形にかかるコストを抑えることができる。また、ブロック毎に成形収縮等の変形を管理すればよいので、全体として寸法精度を向上することができる。そして、インサート部材に基づいてブロックを位置合わせしてから互いに接合するので、インサート部材の位置精度を向上することができる。
【００１０】
請求項２に係る発明では、前記一次成形体は、前記仕切部材を挟んで隣り合う前記ブロックの一部が互いに接続するように成形されることを要旨とする。
請求項２に係る発明によれば、一次成形体は、仕切部材を挟んで隣り合うブロックの一部が接続しているので、発泡成形型からの脱型を行い易い。
【００１１】
請求項３に係る発明では、前記発泡体コアを構成する発泡体として、ポリウレタン樹脂が用いられ、
前記仕切部材は、ポリオレフィン樹脂からなる板状に形成されることを要旨とする。
請求項３に係る発明によれば、発泡体であるポリウレタン樹脂に対して剥離可能なポリオレフィン樹脂からなる仕切部材を採用することで、仕切部材に離型剤を塗布する手間を省いても、一次成形体から仕切部材を取り外すことができる。
【００１２】
請求項４に係る発明では、前記仕切部材は、前記インサート部材によって発泡成形型内で支持されることを要旨とする。
請求項４に係る発明によれば、仕切部材をインサート部材によって支持しているので、発泡成形型に仕切部材を支持するための支持手段を設ける必要がなく、型構造を簡略化できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る発泡体コアの製造方法によれば、発泡成形にかかるコストを抑えつつ、インサート部材の位置精度および外形の寸法精度に優れた発泡体コアを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の好適な実施例に係る発泡体コアを後側から示す斜視図である。
【図２】実施例の発泡体コアを前側から示す斜視図である。
【図３】実施例の発泡体コアを芯材として用いたＦＲＰ被覆構造体からなるダッシュパネルを示す正面図である。
【図４】車体に設置されたダッシュパネルを示す側断面図である。
【図５】実施例の第２インサート部材と仕切部材との関係を示す説明図であって、(ａ)は取り付け前の状態を示し、(ｂ)は取り付け後の状態を示す。
【図６】実施例の発泡体コアの製造過程を示す説明図であって、インサート部材を発泡成形型にセットする前の状態を示す。
【図７】実施例の発泡体コアの製造過程を示す説明図であって、インサート部材を発泡成形型にセットした後の状態を示す。
【図８】実施例の発泡体コアの製造過程を示す説明図であって、発泡体原料が発泡した状態を示す。
【図９】実施例の発泡体コアの製造過程を示す説明図であって、一次成形体を脱型する様子を示す。
【図１０】実施例の発泡体コアの製造過程を示す説明図であって、一次成形体をブロックに分割した様子を示す。
【図１１】実施例の発泡体コアの製造過程を示す説明図であって、ブロックを位置合わせ治具に設置する前の状態を示す。
【図１２】実施例の発泡体コアの製造過程を示す説明図であって、ブロックを位置合わせ治具に設置した後の状態を示す。
【図１３】実施例の発泡体コアの製造過程を示す説明図であって、ブロックを接合した状態を示す。
【図１４】実施例の発泡体コアの製造過程を示す説明図であって、位置合わせ治具から発泡体コアを取り外した状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明に係る発泡体コアの製造方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。なお、実施例では、自動車の車体１０においてエンジンルーム１２と乗員室１４との間を仕切るダッシュパネル１６(図４参照)を構成するＦＲＰ被覆構造体２０の芯材として用いられる発泡体コア２４を例に挙げて説明する。
【実施例】
【００１６】
図３に示すように、実施例に示すダッシュパネル１６は、複数のＦＲＰ被覆構造体２０,２１を組み合わせて構成されている。また、ダッシュパネル１６は、ブレーキペダルやステアリングシャフト１８(図４参照)等を通すための挿通孔Ｓａや、該ダッシュパネル１６に取り付けられる部品を保持するナット等の取付具Ｎを備えている。ＦＲＰ被覆構造体２０,２１は、芯材となる発泡体コア２４と、この発泡体コア２４の外面を被覆するＦＲＰ層２２とから基本的に構成されている(図４参照)。ＦＲＰ被覆構造体２０,２１には、挿通孔Ｓａを画成するスリーブＳや取付具Ｎ等が必要に応じて設けられている。
【００１７】
実施例では、ダッシュパネル１６を構成する複数のＦＲＰ被覆構造体２０,２１のなかで、ダッシュパネル１６の左下部を構成するＦＲＰ被覆構造体２１を例に挙げて説明する。ＦＲＰ被覆構造体２１は、途中が屈曲した板状の部材であって、車体１０への取付姿勢を基準として説明すると、該ＦＲＰ被覆構造体２１は、その厚み方向を前後方向に沿わせた姿勢でダッシュパネル１６を構成している(図４参照)。ＦＲＰ被覆構造体２１は、屈曲部位を挟んで延在する一方の板部２１ａが乗員室１４の側方に位置すると共に、屈曲部位を挟んで延在する他方の板部２１ｂが乗員室１４の前方に位置し、他方の板部２１ｂの端部がダッシュパネル１６の中央部側に向かうにつれて先細りになる形状になっている。また、ＦＲＰ被覆構造体２１には、一方の板部２１ａと他方の板部２１ｂとの夫々に、挿通孔Ｓａを画成するスリーブＳや取付具Ｎ等のインサート部材２６,２８,３０が設けられている。
【００１８】
図１または図２に示す発泡体コア２４は、ＦＲＰ被覆構造体２１の外形に合わせて形成され、ＦＲＰ層２２をなす繊維材を配設する際の基盤となる部材である。また、発泡体コア２４は、複数のインサート部材２６,２８,３０が埋設されており、これらのインサート部材２６,２８,３０を、ＦＲＰ層２２の形成前あるいはＦＲＰ層２２の形成後に亘って所定位置で支持する支持基盤としても機能する。すなわち、発泡体コア２４を構成する発泡体３２は、軽量で、インサート部材２６,２８,３０および繊維材を支持できるある程度の硬さを有し、ＦＲＰ層形成工程で加わる熱に耐え得る材料が用いられる。発泡体３２は、例えばポリエチレン発泡体やポリプロピレン発泡体等に代表されるポリオレフィン系発泡体、ポリウレタン発泡体あるいはゴム系発泡体等の各種発泡体が採用可能である。なお、発泡体３２としては、実施例で採用される硬質ポリウレタン発泡体が、発泡体３２に要求される前述した機能およびコストの観点から最も好適である。
【００１９】
前記ＦＲＰ層２２は、繊維材とプラスチックとを複合した層であって、発泡体コア２４の表面を被覆してＦＲＰ被覆構造体２１の外面を構成すると共に、ＦＲＰ被覆構造体２１の剛性を担保している。繊維材としては、ガラス繊維、炭素繊維、ケブラー繊維やダイマーニ繊維等の各種繊維を単体または複合して用いることができる。なお、母材としてのプラスチックは、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられる。また、熱硬化性樹脂に変えて、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂等の熱可塑性樹脂を用いてもよい。実施例のＦＲＰ層２２は、繊維材として炭素繊維が用いられ、母材としてエポキシ樹脂が用いられた炭素繊維強化プラスチック(ＣＦＲＰ)である。なお、ＦＲＰ層２２は、発泡体コア２４を芯材として、ＲＴＭ法、ＶＡＲＴＭ法や真空バッグオートクレーブ法等によって形成される。
【００２０】
前記インサート部材２６,２８,３０は、アルミ等の金属や合成樹脂のソリッド体からなるスリーブＳや取付具Ｎ等そのものであっても、スリーブＳや取付具Ｎ等を前記発泡体コア２４と同じ発泡体に予め埋め込んで構成されるブロック状物であってもよい。また、インサート部材２６,２８,３０には、前記ＦＲＰ層２２と同じＦＲＰからなる補強層が予め設けられていてもよい。実施例のインサート部材２６,２８,３０は、スリーブＳや取付具Ｎを発泡体Ｕに埋め込み、その外面に補強層Ｖを設けて補強されたブロック形態で提供される(図６または図７参照)。
【００２１】
図１または図２に示すように、実施例の発泡体コア２４には、ＦＲＰ被覆構造体２１の一方の板部２１ａに対応する第１板部２４ａにおける上下方向の中央部に、取付具Ｎを備えた第１インサート部材(基準となるインサート部材)２６が左右方向に延在するように埋設されている。また、発泡体コア２４には、ＦＲＰ被覆構造体２１の他方の板部２１ｂに対応する第２板部２４ｂに、取付具Ｎを備えた第２インサート部材(基準となるインサート部材)２８が上下方向に延在するように埋設されている。更に、発泡体コア２４には、第２インサート部材２８における屈曲部位と反対側の隣に配置して、スリーブＳを備えた第３インサート部材３０が設けられている。各インサート部材２６,２８,３０は、発泡体コア２４の厚み寸法と同じ厚み寸法に設定されている。発泡体コア２４において、第１インサート部材２６は、第１板部２４ａにおける前後の面および側面に露出している。第２インサート部材２８は、第２板部２４ｂの上下の幅と同じ幅に設定され、第２板部２４ｂにおける前後の面および上下の面に露出している。第３インサート部材３０は、第２板部２４ｂにおける前後の面に露出すると共に、スリーブＳの挿通孔Ｓａが前後に連通している。
【００２２】
前記発泡体コア２４は、取付対象等との関係で位置精度が厳しく要求されるインサート部材を有し、この位置合わせの基準となるインサート部材を特に区別する場合は「基準となるインサート部材」という。実施例は、取付具Ｎを備えた第１および第２インサート部材２６,２８が、スリーブＳを備えた第３インサート部材３０と比べて発泡体コア２４における位置精度が求められ、これら第１および第２インサート部材２６,２８が基準となるインサート部材として精度が厳しく管理される。
【００２３】
次に発泡体コア２４の製造方法について、図６〜図１４を参照して説明する。なお、以下の説明および図６〜図１４では、第３インサート部材３０について省略している。先ず、製造する発泡体コア２４の外形に合わせたキャビティ５２を有する発泡成形型５０が用意される。図６に示すように、第１および第２インサート部材２６,２８の夫々を、発泡成形型５０における共通するキャビティ５２の所定位置にセットする。発泡成形型５０には、インサート部材２６,２８をキャビティ５２で位置決めする仮固定片５３が設けられている。実施例の仮固定片５３は、型面からキャビティ５２の内側に向けて突出形成された板状片であり、インサート部材２６,２８の周囲に連続または間欠的に延在形成されている。前述の如く、第１および第２インサート部材２６,２８は、補強層Ｖが設けられた略矩形状のブロック状物であって(図５(ａ)参照)、第２インサート部材２８がキャビティ５２を仕切るようにセットされ、この第２インサート部材２８によってキャビティ５２が２つに区分される。
【００２４】
位置合わせ基準となる第１インサート部材２６と第２インサート部材２８との間を仕切るように、仕切部材３４をキャビティ５２に設置する(図７参照)。実施例の仕切部材３４は、第２インサート部材２８における屈曲部位側(第１インサート部材２６側)の面に沿わせてキャビティ５２に設置され、第２インサート部材２８の一面で支持されている。仕切部材３４は、第２インサート部材２８に対して発泡成形型５０の外で取り付けても(図６参照)、発泡成形型５０にセットした第２インサート部材２８に取り付けても、どちらでもよい。ここで、仕切部材３４は、両面テープ等の第２インサート部材２８から剥離可能な固定手段で仮固定される。このように、仕切部材３４を第２インサート部材２８によってキャビティ５２で支持することで、発泡成形型５０に仕切部材３４を支持するための支持手段を別途設ける必要がなく、発泡成形型５０の構造を簡略化できる利点がある。
【００２５】
前記仕切部材３４は、発泡体コア２４を構成する発泡体３２から剥離可能で、該発泡体３２の発泡成形時に加わる熱に耐え得る合成樹脂からなる板状物である。なお、「発泡体３２から剥離可能」とは、仕切部材３４を発泡体３２となる発泡体原料に接した状態で該発泡体原料を発泡・硬化した際に、得られる一次成形体３６(後述するブロック３８,４０)と接合し難く、一次成形体３６から仕切部材３４が剥離可能なことをいう。実施例のように発泡体３２として、硬質ポリウレタンを採用するのであれば、仕切部材３４としてはポリオレフィン系樹脂が好適であり、この中でもポリプロピレン樹脂(ＰＰ)やポリエチレンテレフタラート(ＰＥＴ)が望ましい。このように、発泡体３２である硬質ポリウレタンに対して剥離可能なポリオレフィン樹脂からなる仕切部材３４を採用することで、仕切部材３４に離型剤を塗布する手間を省いても、一次成形体３６から仕切部材３４を取り外すことができる。
【００２６】
前記仕切部材３４は、第１インサート部材２６と第２インサート部材２８との間を横切るキャビティ５２の断面(以下、仕切断面という)と同じまたは仕切断面より小さく設定され(図７参照)、発泡成形型５０と干渉しない大きさで形成されている。実施例では、仕切部材３４がキャビティ５２を完全に仕切らない形状・大きさに設定され(図６参照)、発泡成形型５０での発泡成形により得られる一次成形体３６が、仕切部材３４を挟んで一部が互いに接続するように成形される。実施例の一次成形体３６は、隣り合うブロック３８,４０について仕切部材３４を跨いで外周の一辺だけを接続する一方、他の部分を仕切部材３４により直接接続しないように成形される。実施例の仕切部材３４は、仕切断面の厚み方向の寸法より一回り小さく、仕切断面の上下方向の寸法と同じに設定された矩形状である。仕切部材３４は、第２インサート部材２８の取り付け面に対して上下方向を整合させると共に、該取り付け面における厚み方向の一方の縁辺および他方の縁辺から離して取り付けられる(図５(ｂ)参照)。そして、仕切部材３４は、発泡成形型５０における上側の型面から離間すると共に、下側の型面に設けた仮固定片５３に当たらないように逃がした状態でキャビティ５２にセットされる。すなわち、一次成形体３６は、上側の型面側の一辺が仕切部材３４を跨いで接続される。なお、実施例では、キャビティ５２における仕切断面の外周と仕切部材３４の外周との間に０．５ｍｍの隙間があくようになっており、接続部の厚みが０．５ｍｍ程度となっている。一次成形体３６に仮固定片５３によりできる凹部は、仕切部材３４でブロック３８,４０に分割する際の破断起点とすることができる。
【００２７】
前記仕切部材３４の厚さは、発泡体コア２４の形状や構造あるいは成形収縮量等を勘案して決定されるが、例えば０．５〜２．０ｍｍの範囲に設定される。実施例の製造方法によれば、仕切部材３４の厚さによって、ブロック３８,４０の反り等の変形量に対応して補正可能な範囲を適宜調節することでができる。例えば、ブロック３８,４０の反り量が比較的大きい場合に、仕切部材３４の厚さを大きく設定することで、ブロック３８,４０間で互いに干渉することなく、位置合わせできる調節範囲が広くなる。
【００２８】
発泡体原料をキャビティ５２に入れ、該発泡体原料を発泡および硬化する(図８参照)。これにより、発泡体コア２４の外形に合わせて成形された一次成形体３６が得られる。一次成形体３６を仕切部材３４と共に発泡成形型５０から取り出し(図９参照)、一次成形体３６を仕切部材３４で仕切った部分で分割し、第１インサート部材２６を含む第１ブロック３８と、第２インサート部材２８を含む第２ブロック４０とに分ける(図１０参照)。ここで、一次成形体３６は、仕切部材３４がキャビティ５２の仕切断面より小さく設定されているので、仕切部材３４を挟んで隣り合うブロック３８,４０の一部(実施例では一辺)が互いに接続しており、発泡成形型５０からの脱型に際して、１つの塊として取り扱うことができる(図９参照)。よって、発泡成形型５０のキャビティ５２を仕切部材３４で完全に仕切る場合と比べて、一次成形体３６の脱型作業が容易になり、手間を軽減することができる。そして、一次成形体３６は、仕切部材３４で隣り合うブロック３８,４０間の大部分が区切られているので、仕切部材３４で仕切った部分において隣り合うブロック３８,４０の接続部分を簡単に分離することができる。また、仕切部材３４は、発泡体３２から剥離可能であるので、一次成形体３６をブロック３８,４０に分割する際に、仕切部材３４を境界にして簡単に分割することができる。そして、ブロック３８,４０から仕切部材３４を取り外し、必要に応じて仕切部材３４により仕切られていたブロック３８,４０の端面(接合面)からバリをとる等、の調整を行う。
【００２９】
両ブロック３８,４０は、互いの接合面に接着剤を塗布して位置合わせ治具５４にセットする(図１１参照)。なお、接着剤の付与のタイミングは、両ブロック３８,４０を位置合わせした後であってもよい。位置合わせ治具５４は、得るべき発泡体コア２４に合わせて形成された支持面５４ａから立ち上がる位置決め壁５６を有し(図１１参照)、この位置決め壁５６にブロック３８,４０の外周を当接させて該ブロック３８,４０の位置決めを行う。また、位置合わせ治具５４は、得るべき発泡体コア２４の第１および第２インサート部材２６,２８に合わせて設けられたネジ孔５７,５７を有している。各ブロック３８,４０を位置合わせ治具５４の支持面５４ａにセットし、インサート部材２６,２８の取付具Ｎを挿通して位置決めピン５８をネジ孔５７に螺合することで、各ブロック３８,４０が更に厳密に位置合わせされる(図１２参照)。なお、位置合わせピン５８は、取付具Ｎの内径および形状に合わせて設定される。このように、位置合わせ治具５４では、第１ブロック３８が、第１インサート部材２６の取付具Ｎを基準として位置決めされ、第２ブロック４０が、第２インサート部材２８の取付具Ｎを基準として位置決めされる。これにより、第１ブロック３８と第２ブロック４０とが、第１インサート部材２６と第２インサート部材２８との位置関係が精密に調整された状態で接合される(図１３参照)。なお、接着剤としては、発泡体コアを構成する発泡体と同質のものが用いられ、実施例では硬質ポリウレタン発泡体に対応して、ウレタン系接着剤が採用されている。また、接着剤は、位置合わせにより生じる隙間を埋めることができるパテ状のものが好適である。
【００３０】
位置決めピン５８を取付具Ｎから抜いて、発泡体コア２４を位置合わせ治具５４から取り外す(図１４参照)。発泡体コア２４は、必要に応じて第１ブロック３８と第２ブロック４０との接合部を研磨する等の仕上げが行われる。また、発泡体コア２４は、第１ブロック３８と第２ブロック４０との接合部に波釘等を打込むことで、補強を行ってもよい。
【００３１】
以上に説明した製造方法によれば、発泡体３２の成形収縮をブロック３８,４０単位で予測すればよいので、発泡体コア２４全体の成形収縮等の変形を予測する場合と比べて考慮する要素を減らすことができる。すなわち、各ブロック３８,４０を成形収縮等の変形に対して高いレベルで対応した発泡成形型で成形することができ、得られるブロック３８,４０の寸法精度を向上することができる。２つのブロック３８,４０は、共通するキャビティ５２で同一条件で成形されるので、品質が同じであり、これらのブロック３８,４０を接合して得られる発泡体コア２４を全体として均質にできる。前記製造方法では、発泡体コア２４を２つのブロック３８,４０に分けるが、発泡成形型５０における１つのキャビティ５２で成形した一次成形体３６を分割する構成であるので、各ブロック３８,４０に対応して発泡成形型を用意する必要がなく、型コスト、成形手間および成形コストの増加を招かない。しかも、一次成形体３６の発泡成形に際して、ブロック３８,４０を分割するラインに沿って仕切部材３４をキャビティ５２に入れておくだけで、一次成形体３６を仕切部材３４で分けて２つのブロック３８,４０に分割することができる。すなわち、一次成形体３６をカッタ等の切断手段を用いることなく、ブロック３８,４０に簡単に分けることができ、ブロック化に手間がかからない。
【００３２】
そして、第１ブロック３８および第２ブロック４０は、互いの基準となるインサート部材２６,２８を位置決めしたもとで接合されるので、得られる発泡体コア２４では、第１インサート部材２６と第２インサート部材２８との位置関係が、成形収縮等の成形誤差に関わらず、より正確に整えられた状態となる。すなわち、発泡体コア２４は、ブロック化することによる前述した寸法精度の向上だけでなく、埋め込まれたインサート部材２６,２８同士の位置精度も向上することができる。
【００３３】
(変更例)
前述した実施例に限定されず、以下のように変更することも可能である。
(１)実施例では、ダッシュパネルを構成するＦＲＰ被覆構造体に用いられる発泡体コアを例に挙げたが、車体の側方を構成するサイドメンバ、内装品、ルーフ、バンパー、リヤスポイラー等に用いてもよい。
(２)実施例では、インサート部材で仕切部材を支持する例を挙げたが、仕切部材に合わせた溝を設ける等の支持手段を発泡成形型に設け、インサート部材と独立して支持してもよい。このように、発泡成形型の支持手段で仕切部材を支持することで、インサート部材の配置によらず、任意の位置で一次成形体をブロックに分割することができるメリットがある。
(３)実施例では、仕切部材をキャビティの仕切断面より一回り小さく設定することで、隣り合うブロックの一部を互いに接続したが、仕切部材に孔を設けたり、切り欠きを設ける等によって、隣り合うブロックの一部が接続した一次成形体を形成してもよい。
(４)実施例では、発泡体から剥離可能な合成樹脂からなる仕切部材を採用したが、これに限定されない。なお、仕切部材として、発泡体に接合し易い合成樹脂を採用する場合は、離型剤を塗布すればよい。
【符号の説明】
【００３４】
２１ ＦＲＰ被覆構造体、２２ ＦＲＰ層、２４ 発泡体コア、
２６ 第１インサート部材(インサート部材)、
２８ 第２インサート部材(インサート部材)、
３０ 第３インサート部材(インサート部材)、
３４ 仕切部材、３６ 一次成形体、３８ 第１ブロック(ブロック)、
４０ 第２ブロック(ブロック)、５０ 発泡成形型、５２ キャビティ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のインサート部材を備え、ＦＲＰ層で外郭が構成されるＦＲＰ被覆構造体の芯材となる発泡体コアの製造方法であって、
前記複数のインサート部材を発泡成形型の共通するキャビティにセットすると共に、位置合わせ基準となるインサート部材の間を仕切って仕切部材をキャビティに設置したもとで、キャビティで発泡体原料を発泡および硬化することで、前記発泡体コアの外形に合わせて成形された一次成形体を得て、
前記一次成形体を前記仕切部材で分割することで、前記基準となるインサート部材を含むブロックを得て、
前記基準となるインサート部材に基づいて各ブロックを位置合わせし、該ブロック同士を接合するようにした
ことを特徴とする発泡体コアの製造方法。
【請求項２】
前記一次成形体は、前記仕切部材を挟んで隣り合う前記ブロックの一部が互いに接続するように成形される請求項１記載の発泡体コアの製造方法。
【請求項３】
前記発泡体コアを構成する発泡体として、ポリウレタン樹脂が用いられ、
前記仕切部材は、ポリオレフィン樹脂からなる板状に形成される請求項１または２記載の発泡体コアの製造方法。
【請求項４】
前記仕切部材は、前記インサート部材によって前記キャビティで支持される請求項１〜３の何れか一項に記載の発泡体コアの製造方法。
【請求項１】
複数のインサート部材を備え、ＦＲＰ層で外郭が構成されるＦＲＰ被覆構造体の芯材となる発泡体コアの製造方法であって、
前記複数のインサート部材を発泡成形型の共通するキャビティにセットすると共に、位置合わせ基準となるインサート部材の間を仕切って仕切部材をキャビティに設置したもとで、キャビティで発泡体原料を発泡および硬化することで、前記発泡体コアの外形に合わせて成形された一次成形体を得て、
前記一次成形体を前記仕切部材で分割することで、前記基準となるインサート部材を含むブロックを得て、
前記基準となるインサート部材に基づいて各ブロックを位置合わせし、該ブロック同士を接合するようにした
ことを特徴とする発泡体コアの製造方法。
【請求項２】
前記一次成形体は、前記仕切部材を挟んで隣り合う前記ブロックの一部が互いに接続するように成形される請求項１記載の発泡体コアの製造方法。
【請求項３】
前記発泡体コアを構成する発泡体として、ポリウレタン樹脂が用いられ、
前記仕切部材は、ポリオレフィン樹脂からなる板状に形成される請求項１または２記載の発泡体コアの製造方法。
【請求項４】
前記仕切部材は、前記インサート部材によって前記キャビティで支持される請求項１〜３の何れか一項に記載の発泡体コアの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−６６４６２（Ｐ２０１２−６６４６２Ａ）
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１２５９７（Ｐ２０１０−２１２５９７）
【出願日】平成２２年９月２２日（２０１０．９．２２）
【出願人】（０００１１９２３２）株式会社イノアックコーポレーション (1,145)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２２日（２０１０．９．２２）
【出願人】（０００１１９２３２）株式会社イノアックコーポレーション (1,145)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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