(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6908836
(24)【登録日】2021年7月6日
(45)【発行日】2021年7月28日
(54)【発明の名称】樹脂製パネル及び製造方法
(51)【国際特許分類】
B29C 51/12 20060101AFI20210715BHJP
B29C 51/02 20060101ALI20210715BHJP
B29C 51/10 20060101ALI20210715BHJP
B29C 51/36 20060101ALI20210715BHJP
B29C 65/02 20060101ALI20210715BHJP
B29C 65/56 20060101ALI20210715BHJP
【FI】
B29C51/12
B29C51/02
B29C51/10
B29C51/36
B29C65/02
B29C65/56
【請求項の数】8
【全頁数】13
(21)【出願番号】特願2017-127723(P2017-127723)
(22)【出願日】2017年6月29日
(65)【公開番号】特開2019-11578(P2019-11578A)
(43)【公開日】2019年1月24日
【審査請求日】2020年4月3日
(73)【特許権者】
【識別番号】000104674
【氏名又は名称】キョーラク株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001139
【氏名又は名称】SK特許業務法人
(74)【代理人】
【識別番号】100130328
【弁理士】
【氏名又は名称】奥野 彰彦
(74)【代理人】
【識別番号】100130672
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 寛之
(72)【発明者】
【氏名】原澤 友紀
【審査官】
松田 成正
(56)【参考文献】
【文献】
特開2013−107588(JP,A)
【文献】
特開2013−067148(JP,A)
【文献】
特開2009−160972(JP,A)
【文献】
特開2005−313582(JP,A)
【文献】
国際公開第2013/047224(WO,A1)
【文献】
特開2014−061700(JP,A)
【文献】
特開2010−174577(JP,A)
【文献】
特開2016−130432(JP,A)
【文献】
特開2016−187891(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B29C 49/00−49/80
B29C 51/00−51/46
B29C 65/00−65/82
B32B 1/00−43/00
B60R 13/01−13/08
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
中空の樹脂成形体と、スペーサー部材と、補強部材を備え、
前記スペーサー部材及び前記補強部材は、前記樹脂成形体内に配置され、
前記スペーサー部材は、前記補強部材の長手方向の端面に対向する端面対向部を備え、
前記端面対向部は、前記補強部材の前記端面に隣接した位置に樹脂溜まり空間を備えるように構成される、樹脂製パネル。
【請求項2】
前記端面対向部の厚さは、前記補強部材の厚さより小さく構成される、請求項1に記載の樹脂製パネル。
【請求項3】
前記スペーサー部材の端面視において、前記端面対向部の幅方向の長さが、前記補強部材の幅方向の長さの50%以上となるように構成される、請求項1又は請求項2に記載の樹脂製パネル。
【請求項4】
前記スペーサー部材は、基面と、前記基面に設けられた凹部を備え、
前記凹部は、前記端面対向部に設けられて前記樹脂溜まり空間として機能する、請求項1〜請求項3の何れか1つに記載の樹脂製パネル。
【請求項5】
前記端面対向部の周辺に、前記基面から面外方向に突出する突出部を備える、請求項4に記載の樹脂製パネル。
【請求項6】
前記突出部は、前記スペーサー部材の端面視において、前記端面対向部から離れる向きに傾斜する傾斜面を備える、請求項5に記載の樹脂製パネル。
【請求項7】
前記補強部材は、互いに対向する一対の板状部材と、前記一対の板状部材を連結する連結部材を備え、
前記端面対向部は、前記連結部材に当接するように構成される、請求項1〜請求項6の何れか1つに記載の樹脂製パネル。
【請求項8】
垂下工程と、インサート工程と、型締め工程を備え、
前記垂下工程では、第1及び第2金型の間に第1及び第2樹脂シートを垂下させ、
前記インサート工程では、構造体を第1樹脂シートに固着させ、
前記型締め工程では、第1及び第2金型を型締めし、
前記構造体は、スペーサー部材と、補強部材を備え、
前記スペーサー部材及び前記補強部材は、前記第1及び第2樹脂シート間に配置され、
前記スペーサー部材は、前記補強部材の端面に対向する端面対向部を備え、
前記端面対向部は、前記補強部材の前記端面に隣接した位置に樹脂溜まり空間を備えるように構成される、樹脂製パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、樹脂製パネル及び製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、中空部内に、熱可塑性樹脂の発泡体からなるスペーサー部材に補強部材を嵌合してスペーサー部材と補強部材が一体となった内装材を内装して形成される樹脂製パネルが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2010−174577号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、スペーサー部材に端面対向部を設け、端面対向部を補強部材の長手方向の端面に対向するように配置する場合がある。このような場合、補強部材の端面と端面対向部の境界近傍において樹脂が盛り上がって外観不良となる場合がある。
【0005】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、補強部材の端面とスペーサー部材の端面対向部の界面近傍での樹脂の盛り上がりを低減することが可能な樹脂製パネルを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明によれば、中空の樹脂成形体と、スペーサー部材と、補強部材を備え、前記スペーサー部材及び前記補強部材は、前記樹脂成形体内に配置され、前記スペーサー部材は、前記補強部材の長手方向の端面に対向する端面対向部を備え、前記端面対向部は、前記補強部材の前記端面に隣接した位置に樹脂溜まり空間を備えるように構成される、樹脂製パネルが提供される。
【0007】
本発明に係る樹脂製パネルは、端面対向部を備え、端面対向部は、補強部材の端面に隣接した位置に樹脂溜まり空間を備えるように構成される。そして、樹脂溜まり空間に余分な樹脂を溜めることにより、補強部材の端面とスペーサー部材の端面対向部の界面近傍での樹脂の盛り上がりを低減することが可能になる。
【0008】
以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は互いに組み合わせ可能である。
好ましくは、前記スペーサー部材は、基面と、前記基面に設けられた凹部を備え、前記凹部は、前記端面対向部に設けられて前記樹脂溜まり空間として機能する。
好ましくは、前記端面対向部の厚さは、前記補強部材の厚さより小さく構成される。
好ましくは、前記スペーサー部材の端面視において、前記端面対向部の幅方向の長さが、前記補強部材の幅方向の長さの50%以上となるように構成される。
好ましくは、前記端面対向部の周辺に、前記基面から面外方向に突出する突出部を備える。
好ましくは、前記突出部は、前記スペーサー部材の端面視において、前記端面対向部から離れる向きに傾斜する傾斜面を備える。
好ましくは、前記補強部材は、互いに対向する一対の板状部材と、前記一対の板状部材を連結する連結部材を備え、前記端面対向部は、前記連結部材に当接するように構成される。
他の観点によれば、垂下工程と、インサート工程と、型締め工程を備え、前記垂下工程では、第1及び第2金型の間に第1及び第2樹脂シートを垂下させ、前記インサート工程では、構造体を第1樹脂シートに固着させ、前記型締め工程では、第1及び第2金型を型締めし、前記構造体は、スペーサー部材と、補強部材を備え、前記スペーサー部材及び前記補強部材は、前記第1及び第2樹脂シート間に配置され、前記スペーサー部材は、前記補強部材の端面に対向する端面対向部を備え、前記端面対向部は、前記補強部材の前記端面に隣接した位置に樹脂溜まり空間を備えるように構成される、樹脂製パネルの製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【
図1】本発明の一実施形態に係る樹脂製パネル70の斜視図である。
【
図2】
図1における点P1〜P3を通る面の断面図である。
【
図4】
図1における点Q1〜Q3を通る面の断面図である。
【
図7】構造体60を構成するスペーサー部材30(第1スペーサー部材30f+第2スペーサー部材30s)と補強部材40の斜視図である。
【
図9】第2スペーサー部材30sの側凸部30ssに補強部材40を嵌合させた状態の斜視図である。
【
図10】
図9の端部被覆部22周辺の部分拡大図であり、補強部材40の長手方向と垂直な方向の断面を含む図である。
【
図11】構造体60(スペーサー部材30+補強部材40)の斜視図である。かかる構造体60が樹脂成形体50内に配置され、樹脂製パネル70を形成する。
【
図12】樹脂製パネル70の製造方法で利用可能な成形機1の一例を示す図である。
【
図13】第1及び第2金型21,22及び第1及び第2樹脂シート23a,23bの近傍の、
図12のA−A線断面(すなわち、鉛直上側から見た断面図)の拡大図である。ここで、A−A線は、連結部材42の中心を通過する線である。
【
図14】
図13の状態から第1及び第2樹脂シート23a,23bを減圧吸引した様子を表す図である。
【
図15】スペーサー部材30を第1樹脂シート23aに固着した状態を表す図である。
【
図16】第1及び第2金型21,22を型締めした状態を表す断面図である。
【
図17】第1及び第2スペーサー部材30fs,30ssの変形例を表す部分斜視図である。
【
図19】補強部材40を第1スペーサー部材30fに装着した様子を表す斜視図である。
【
図20】
図19における点R1〜R3を通る面の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴事項について独立して発明が成立する。
【0011】
1.樹脂製パネル70
図1〜
図11に示すように、本発明の一実施形態に係る樹脂製パネル70は、中空の樹脂成形体50と、スペーサー部材30と、補強部材40を備える。スペーサー部材30は、第1スペーサー部材30f及び第2スペーサー部材30sにより構成される。スペーサー部材30と補強部材40により、構造体60が構成される。そして、構造体60は、樹脂成形体50内に配置される。また、本実施形態では、樹脂製パネル70の表面に、不織布45が一体成形されている。
【0012】
図6〜
図10に示すように、スペーサー部材30は、補強部材40の長手方向の端面EFに対向する端面対向部32を備える。そして、
図6に示すように、端面対向部32は、補強部材40の端面EFに隣接した位置に樹脂溜まり空間SPを備えるように構成される。樹脂溜まり空間SPの意義については後述する。
【0013】
以下、各構成について詳細に説明する。
図1に示すように、樹脂製パネル70は、平面視において矩形状の樹脂成形体50に覆われたパネルである。
【0014】
2.構造体60(スペーサー部材30+補強部材40)
図2、
図3、
図7、
図8及び
図11に示すように、構造体60は、スペーサー部材30(第1スペーサー部材30f+第2スペーサー部材30s)と補強部材40により構成される。
図2及び
図3に示すように、本実施形態では、補強部材40は押出成形されたH形鋼である。補強部材40は、互いに対向する一対の板状部材41と、一対の板状部材41を連結する連結部材42を備える。
図3に示すように、補強部材40の長手方向に垂直な樹脂製パネル70の断面図において、第1スペーサー部材30fの側凸部30fsと、第2スペーサー部材30sの側凸部30ssがそれぞれ、補強部材40の連結部材42と当接する。これにより、補強部材40がスペーサー部材30に取り付けられる。
【0015】
図4〜
図6に示すように、補強部材40の長手方向、具体的には、連結部材42の中央における長手の断面図において、端面対向部32は、補強部材40の端面EFに隣接した位置に樹脂溜まり空間SPを備える。ここで、本実施形態では、端面対向部32の厚さは、補強部材40の厚さより小さく構成される。(端面対向部32の厚さ)/(補強部材40の厚さ)の値は、例えば0.3〜0.95である。好ましくは、(端面対向部32の厚さ)/(補強部材40の厚さ)の値は、0.4〜0.9、さらに好ましくは、0.5〜0.85、さらに好ましくは、0.6〜0.8である。具体的には例えば、0.3、0.4、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。
【0016】
ここで、
図9及び
図10に示すように、スペーサー部材30の端面視において、端面対向部32の幅方向の長さが、補強部材40の幅方向の長さの50%以上となるように構成される。
図10に示すように、本実施形態では、スペーサー部材30の端面視において、端面対向部32の幅方向の長さが、補強部材40の幅方向の長さの100%以上となるように構成される。これにより、補強部材40の端面EF全体に、端面対向部32が対向する。
【0017】
また、スペーサー部材30は、基面30aと、基面30aに設けられた凹部33を備える。凹部33は、端面対向部32に設けられて樹脂溜まり空間SPとして機能する。具体的には、補強部材40の上面40aと、端面対向部32の対向上面32aと、スペーサー部材30の基面30aとにより、凹部33が形成される。なお、樹脂溜まり空間SPの形状は凹部33に限定されず、テーパー形状、複数のスリット、窪み形状等とすることができる。
【0018】
図6及び
図10に示すように、スペーサー部材30は、端面対向部32の周辺に、基面30aから面外方向に突出する突出部34を備える。
図11に示すように、本実施形態では、補強部材40の周囲を囲むように突出部34が形成される。また、
図6に示すように、突出部34は、スペーサー部材30の端面視において、端面対向部32から離れる向きに傾斜する傾斜面34iを備える。そして、突出部34の傾斜面34i、突出面34a及び立面34sを介して、基面30aが連結される。
【0019】
また、
図6及び
図10に示すように、端面対向部32は、補強部材40の連結部材42に当接するように構成される。なお、端面対向部32は、板状部材41の一部と当接するように構成されてもよい。
【0020】
3.成形機1の構成
次に、
図12及び
図13を用いて、本発明の一実施形態の樹脂製パネル70の製造方法の実施に利用可能な成形機1について説明する。ここで、
図13は
図12のA−A線を通る平面の断面図(つまり、
図12の鉛直上側から見た断面図)である。
【0021】
成形機1は、樹脂供給装置2と、Tダイ18と、第1及び第2金型21,22を備える。樹脂供給装置2は、ホッパー12と、押出機13と、アキュームレータ17を備える。押出機13とアキュームレータ17は、連結管25を介して連結される。アキュームレータ17とTダイ18は、連結管27を介して連結される。以下、各構成について詳細に説明する。
【0022】
<ホッパー12,押出機13>
ホッパー12は、原料樹脂11を押出機13のシリンダ13a内に投入するために用いられる。原料樹脂11の形態は、特に限定されないが、通常は、ペレット状である。原料樹脂は、例えばポリオレフィンなどの熱可塑性樹脂であり、ポリオレフィンとしては、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体及びその混合物などが挙げられる。原料樹脂11は、ホッパー12からシリンダ13a内に投入された後、シリンダ13a内で加熱されることによって溶融されて溶融樹脂になる。また、シリンダ13a内に配置されたスクリューの回転によってシリンダ13aの先端に向けて搬送される。スクリューは、シリンダ13a内に配置され、その回転によって溶融樹脂を混練しながら搬送する。スクリューの基端にはギア装置が設けられており、ギア装置によってスクリューが回転駆動される。シリンダ13a内に配置されるスクリューの数は、1本でもよく、2本以上であってもよい。
【0023】
<アキュームレータ17、Tダイ18>
原料樹脂と発泡剤が溶融混練されてなる発泡樹脂は、シリンダ13aの樹脂押出口から押し出され、連結管25を通じてアキュームレータ17内に注入される。アキュームレータ17は、シリンダ17aとその内部で摺動可能なピストン17bを備えており、シリンダ17a内に溶融樹脂11aが貯留可能になっている。そして、シリンダ17a内に発泡樹脂が所定量貯留された後にピストン17bを移動させることによって、連結管27を通じて発泡樹脂をTダイ18内に設けられたスリットから押し出して垂下させて第1及び第2樹脂シート23a,23bを形成する。
【0024】
<第1及び第2金型21,22>
第1及び第2樹脂シート23a,23bは、第1及び第2金型21,22間に導かれる。
図7に示すように、第1金型21には、多数の減圧吸引孔(不図示)が設けられており、第1樹脂シート23aを減圧吸引して第1金型21のキャビティ21bに沿った形状に賦形することが可能になっている。キャビティ21bは、凹部21cを有する形状になっており、凹部21cを取り囲むようにピンチオフ部21dが設けられている。第2金型22には、多数の減圧吸引孔(不図示)が設けられており、第2樹脂シート23bを減圧吸引して第2金型22のキャビティ22bに沿った形状に賦形することが可能になっている。キャビティ22bは、凹部22cを有する形状になっており、凹部22cを取り囲むようにピンチオフ部22dが設けられている。ここで、減圧吸引孔は、極小の孔であり、一端が第1及び第2金型21,22内部を通ってキャビティ21b,22bの内面にまで連通されてり、他端が減圧装置に接続されている。また、第2金型22のピンチオフ部22dには、不織布45を取り付ける取付部(不図示)が設けられる。
【0025】
4.樹脂製パネル70の製造方法
次に、
図13〜
図16を用いて、本発明の一実施形態の樹脂製パネル70の製造方法について説明する。本実施形態の方法は、垂下工程と、賦形工程と、インサート工程と、型締め工程を備える。以下、詳細に説明する。
【0026】
4.1 垂下工程
垂下工程では、
図13に示すように、不図示の治具を用いて、構造体60を第1及び第2金型21,22間に配置する。ここで、本実施形態では、構造体60は、スペーサー部材30と補強部材40を備える。スペーサー部材30は、補強部材40の端面EFに対向する端面対向部32を備える。そして、端面対向部32は、補強部材40の端面EFに隣接した位置に樹脂溜まり空間SPを備える(
図6参照)。
【0027】
そして、また、第2金型22に不織布45を取り付けた後、第1及び第2金型21,22間に、溶融状態の発泡樹脂をTダイ18のスリットから押し出して垂下させて形成した第1及び第2樹脂シート23a,23bを垂下する。本実施形態では、Tダイ18から押し出された第1及び第2樹脂シート23a,23bをそのまま使用するダイレクト真空成形が行われるので、第1及び第2樹脂シート23a,23bは、成形前に室温にまで冷却されて固化されることがなく、固化された第1及び第2樹脂シート23a,23bが成形前に加熱されることもない。ここで、
図13では、垂下工程中において、第1及び第2樹脂シート23a,23bの間に構造体60を図示しているが、垂下工程では、構造体60を他の場所に待機させておいてもよい。
【0028】
4.2 賦形工程
次に、
図14に示すように、第1及び第2金型21,22の両方によって第1及び第2樹脂シート23a,23bと、不織布45を減圧吸引して第1及び第2金型21,22のキャビティ21bに沿った形状に賦形する。また、この時点までに、不図示の治具を構造体60にセットする。治具は、治具に設けられた吸盤等により、構造体60を吸引することで、構造体60を支持する。
【0029】
4.3 インサート工程
インサート工程では、
図15に示すように、治具により、構造体60を移動させ、第2樹脂シート23bに固着させる。ここで、本実施形態では、スペーサー部材30は発泡体であるので、第1樹脂シート23bの熱によって発泡体が溶融されることによってスペーサー部材30が第1樹脂シート23bに固着される。その後、治具を図中の左方向に後退させる。
【0030】
4.4 型締工程
型締工程では、
図16に示すように、第1及び第2金型21,22を型締めする。このとき、補強部材40の端面EFに隣接した位置(図中の破線で示される位置)に、樹脂溜まり空間SP(
図6参照)が形成される。また、不織布45は、第2樹脂シート23bと第2金型22に挟まれた状態で圧力を受けるので、不織布45が構造体60に固着される。これにより、第1及び第2金型21,22のキャビティ21b,22bに沿った形状の成形体が得られる。
【0031】
そして、第1及び第2金型21,22から成形体を取り出し、ピンチオフ部21d,22dの外側のバリ26を除去することによって、
図1に示される樹脂製パネル70が得られる。
【0032】
5.樹脂溜まり空間SP
次に、樹脂溜まり空間SPの意義について説明する。樹脂溜まり空間SPを設けない場合には、補強部材40の端面EFと端面対向部32の境界近傍において樹脂が盛り上がって外観不良となる場合がある。具体的には、補強部材40の端面EFと端面対向部32の境界に樹脂が入り込んでしまい、収縮等により変形することにより、樹脂が盛り上がる。
【0033】
そこで、本実施形態のように、補強部材40の端面EFに隣接した位置に樹脂溜まり空間SPを備えることにより、スペーサー部材30と補強部材40の間に入り込んだ樹脂を溜めることができる。これにより、補強部材40の端面EFと端面対向部32の境界近傍において樹脂が盛り上がることを低減することができる。
【0034】
特に、本実施形態のように、補強部材40の端面EFと端面対向部32が当接する態様では、樹脂溜まり空間SPを設けない場合、コンプレッションされた樹脂の逃げ場がなくなるので、補強部材40の端面EFと端面対向部32の境界近傍において樹脂が盛り上がってしまう場合がある。一方、樹脂溜まり空間SPを設けることにより、スペーサー部材30と補強部材40の間に入り込んだ樹脂を溜めておくことが可能になるので、特に効果的である。
【0035】
さらに、凹部33が補強部材40の端面EFに当接することで、補強部材40を位置決めすることができる。
【0036】
特に、本実施形態のように、端面対向部32の周囲に突出部34を備える態様では、収縮した樹脂が傾斜面34iと基面30aの境目に集まってくることにより、特に補強部材40の端面EFと端面対向部32の境界近傍において樹脂が盛り上がりやすい。そこで、樹脂溜まり空間SPを設けることで、突出部34を備える態様であっても、適切に不要な樹脂を溜めることが可能になった。
【0037】
<その他>
図17及び
図18に示すように、第1スペーサー部材30fの端部に、側面視においてU字形状の補強部材40を設ける構成としてもよい。具体的には、
図18に示すように、第1スペーサー部材30fの長手方向の端部に傾斜面34iを設け、端面対向部32を形成することができる。この場合、
図19〜
図21示すように、補強部材40を構成する板状部材41の端面EFと、第1スペーサー部材30fの端面対向部32が当接する。ここで、板状部材41の端面EFに加え、補強部材40を構成する連結部材42の端面EFを端面対向部32に当接させてもよい。
【符号の説明】
【0038】
1 :成形機
2 :樹脂供給装置
11 :原料樹脂
11a :溶融樹脂
12 :ホッパー
13 :押出機
13a :シリンダ
17 :アキュームレータ
17a :シリンダ
17b :ピストン
18 :Tダイ
21 :第1金型
21b :キャビティ
21c :凹部
21d :ピンチオフ部
22 :第2金型
22b :キャビティ
22c :凸部
22d :ピンチオフ部
23a :第1樹脂シート
23b :第2樹脂シート
24 :ピン
25 :連結管
26 :バリ
27 :連結管
30 :スペーサー部材
30f :第1スペーサー部材
30fs:側凸部
30s :第2スペーサー部材
30ss:側凸部
30a :基面
32 :端面対向部
32a :対向上面
33 :凹部
34 :突出部
34a :突出面
34i :傾斜面
34s :立面
40 :補強部材
41 :板状部材
42 :連結部材
40a :上面
45 :不織布
50 :樹脂成形体
60 :構造体
70 :樹脂製パネル
SP :樹脂溜まり空間
EF :端面