JP4671797B2 - 樹脂成形体及びその製造方法並びに自動車のドア - Google Patents

Description

この発明は、パネル状の成形体本体表面に突設された突出部の表面にスキン層が形成されるとともに、多数の空隙を有する膨張層が内部に形成された樹脂成形体及びその製造方法並びに自動車のドアの改良に関するものである。

特許文献１には、ドアアウタパネルとドアインナパネルとからなるドア本体の上記ドアインナパネルに取り付けられたキャリアプレートのパネル部材に、側突時の衝撃エネルギーを吸収するために縦リブ及び横リブの組合体からなる荷重受け部を一体に突設したものが開示されている。

一方、特許文献２では、スライド型を内蔵した雄型と雌型とを型閉じした状態で、キャビティ内に繊維入り熱可塑性樹脂を射出充填し、該キャビティ内で上記繊維入り熱可塑性樹脂が固化する過程で、上記スライド型をキャビティ容積が型開き方向に拡大するように後退移動させて繊維入り熱可塑性樹脂を成形型で圧縮されている繊維の弾性復元力（スプリングバック現象）で膨張させることにより、樹脂密度の高いスキン層が表面全体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の低い膨張層が内部に形成された突出部を有する樹脂成形体を得るようにしている。
特開２００１−２３９８３４号公報（第４頁、図６） 特開２０００−２５０５７号公報（第５頁、図１０）

特許文献１のキャリアプレートは、特許文献２のような膨張層がないため重量が嵩む。そこで、特許文献２の突出部のように荷重受け部に膨張層を形成すれば、膨張層によりキャリアプレートの軽量化と衝撃エネルギーの吸収効果とを得ることができるが、荷重受け部が膨張層で剛性が低くなっているため、荷重受け部に作用する衝突荷重が小さくても、膨張層が一気に潰れて衝撃エネルギーを効率良く吸収することができなくなる。

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、荷重受け部等の突出部の剛性を適度に高めて軽量でありながら衝撃エネルギーを効率良く吸収し得るキャリアプレート等の樹脂成形体を提供することである。

上記の目的を達成するため、この発明は、突出部の形状や膨張層の膨張率を工夫したことを特徴とする。

具体的には、この発明は、樹脂成形体及びその製造方法並びに自動車のドアを対象とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、請求項１乃至４に記載の発明は、樹脂成形体に関するものであり、そのうち、請求項１に記載の発明は、パネル状の成形体本体表面に突出部が一体に突設され、
該突出部は、基端側突出部と、該基端側突出部の頂面から起立して突出した先端側突出部とからなり、上記基端側突出部及び先端側突出部は共に、表面層を構成する樹脂密度の高いスキン層と、該スキン層で覆われかつ多数の空隙を有し上記スキン層に比べて樹脂密度の低い膨張層とで構成されているとともに、基端側突出部及び先端側突出部の各々の膨張層は互いに連続して一体となっており、上記先端側突出部の膨張層の膨張率は基端側突出部の膨張層の膨張率よりも大きく設定されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、基端側突出部の膨張層の膨張率は１．８倍以上３．０倍以下に設定され、先端側突出部の膨張層の膨張率は３．３倍以上６．０倍以下に設定されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、突出部は成形体本体表面の少なくとも片面に突設されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発明において、基端側突出部は成形体本体表面から略台形状に突出していることを特徴とする。

請求項５乃至７に記載の発明は、樹脂成形体の製造方法に関するものであり、そのうち、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の樹脂成形体の製造方法であって、固定型と可動型とを備え、該固定型及び可動型の少なくとも一方に基端側突出部を成形する第１スライド型及び先端側突出部を成形する第２スライド型が設けられた成形型を用意し、上記成形型を型閉じした状態でキャビティ内に熱可塑性樹脂を射出充填し、該キャビティ内で上記熱可塑性樹脂が固化する過程で、上記第２スライド型の後退量が第１スライド型の後退量よりも多くなるように第１スライド型及び第２スライド型を略同時にキャビティ容積が拡大する方向に後退移動させて熱可塑性樹脂を膨張させることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の樹脂成形体の製造方法であって、固定型と可動型とを備え、該固定型及び可動型の少なくとも一方に基端側突出部を成形する第１スライド型及び先端側突出部を成形する第２スライド型が設けられた成形型を用意し、上記成形型を型閉じした状態でキャビティ内に熱可塑性樹脂を射出充填し、該キャビティ内で上記熱可塑性樹脂が固化する過程で、上記第１スライド型及び第２スライド型を略同時にキャビティ容積が拡大する方向に後退移動させた後、第２スライド型をさらにキャビティ容積が拡大する方向に後退移動させて熱可塑性樹脂を膨張させることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の樹脂成形体の製造方法であって、固定型と可動型とを備え、該固定型及び可動型の少なくとも一方に基端側突出部を成形する第１スライド型及び先端側突出部を成形する第２スライド型が設けられた成形型を用意し、上記成形型を型閉じした状態でキャビティ内に熱可塑性樹脂を射出充填し、該キャビティ内で上記熱可塑性樹脂が固化する過程で、上記第１スライド型及び第２スライド型のいずれか一方のスライド型をキャビティ容積が拡大する方向に後退移動させた後、他方のスライド型をキャビティ容積が拡大する方向に後退移動させ、上記第２スライド型の後退移動量を上記第１スライド型よりも多くして熱可塑性樹脂を膨張させることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、自動車のドアに関するものであり、ドアアウタパネルとドアインナパネルとからなるドア本体の上記ドアインナパネルにキャリアプレートが取り付けられ、ドアトリムが上記キャリアプレートを車室側から被うように上記ドアインナパネルに取り付けられた自動車のドアであって、上記キャリアプレートは請求項１乃至４のいずれか１項に記載の樹脂成形体で成形されていることを特徴とする。

請求項１乃至４に係る発明によれば、成形体本体表面に突設された突出部の表面に樹脂密度の高いスキン層が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の低い膨張層が上記スキン層で覆われ、樹脂成形体の軽量化を図ることができる。また、上記突出部を構成する基端側突出部が先端側突出部よりも膨張率が小さくて剛性が適度に高くなっているため、衝撃エネルギーを先端側突出部で吸収する際に該先端側突出部を上記基端側突出部で支え、先端側突出部が潰れた後に基端側突出部が潰れ、よって、突出部に大きな衝突荷重が作用しても一気に潰れず、その衝撃エネルギーを効率良く吸収することができる。特に、請求項２では、スキン層及び膨張層の厚み、弾性等の性状が適正に設定されて衝撃エネルギーの吸収効果を確実に得ることができる。請求項３では、成形体本体の両表面に突出部を突設すれば、突出部が片面の場合に比べて衝撃エネルギーの吸収効果を倍増することができる。請求項４では、突出部が略台形状に突出しているため、自動車のドアにおけるキャリアプレートに適用した場合、ドアアウタパネルやドアトリム等と上記突出部頂面との距離が短くなり、上記ドアアウタパネルやドアトリム等に取り付けられるパッドの厚みを小さくすることができる。

請求項５乃至７に係る発明によれば、第１スライド型及び第２スライド型をキャビティ容積が拡大する方向に後退移動させるだけで、衝撃エネルギーを効率良く吸収し得る軽量な樹脂成形体を簡単に製造することができる。

請求項８に係る発明によれば、衝撃エネルギーを効率良く吸収し得る軽量なキャリアプレートを備えた自動車のドアとすることができる。

以下、この発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。

（実施の形態１）
図２は自動車のサイドドア１の断面図である。該サイドドア１はドアアウタパネル３とドアインナパネル５とからなるドア本体７を備え、該ドア本体７の上記ドアインナパネル５にこの発明の実施の形態１に係る樹脂成形体としての樹脂製キャリアプレート（ドアモジュール）９がシール材１１を介して取り付けられ、ドアトリム１３が上記キャリアプレート９を車室側から被うように上記ドアインナパネル５に取り付けられている。上記キャリアプレート９は繊維入り熱可塑性樹脂で成形されている。図２中、１５はドアアウタパネル３裏面側における乗員の腰部に対応する位置に設けられた発泡ウレタン等の緩衝材からなるパッドである。

上記キャリアプレート９は、その主体をなすパネル状の成形体本体としてのプレート本体１７を備え、該プレート本体１７の上記パッド１５に対向する領域Ａ１におけるドアアウタパネル３側及びドアトリム１３側の両表面には、図３にも示すように、突出部としての円形状の荷重受け部１９が複数個一体に突設されている。この発明の特徴として、図１に示すように、上記荷重受け部１９は、基端側突出部２０と、該基端側突出部２０の頂面２０ａから起立して突出した先端側突出部２２とからなる。また、上記基端側突出部２０及び先端側突出部２２は共に、表面層を構成する樹脂密度の高いスキン層２１と、該スキン層２１で覆われかつ多数の空隙を有し上記スキン層２１に比べて樹脂密度の低い膨張層２３ａ，２３ｂとで構成されているとともに、基端側突出部２０及び先端側突出部２２の各々の膨張層２３ａ，２３ｂは互いに連続して一体となっている。さらに、上記先端側突出部２２の膨張層２３ｂの膨張率は、基端側突出部２０の膨張層２３ａの膨張率よりも大きく設定され、この膨張率の違いにより、基端側突出部２０の頂面２０ａのスキン層２１の厚みｔ２及び基端側突出部２０の側面のスキン層２１の厚みは、上記先端側突出部２２の頂面２２ａのスキン層２１の厚みｔ１及び先端側突出部２２の側面のスキン層２１の厚みよりも大きく設定されている。

上記基端側突出部２０の膨張層２３ａの膨張率は１．８倍以上３．０倍以下に設定されている。膨張率を１．８倍以上に設定したのは、これ未満だと基端側突出部２０のスキン層２１が厚くなり過ぎて膨張層２３ａが少なくなり、衝撃エネルギーの吸収効果が低下するからである。一方、膨張率を３．０倍以下に設定したのは、これを超えると基端側突出部２０のスキン層２１が薄くなり過ぎて基端側突出部２０の剛性が低下し衝撃荷重に十分抗し得なくなるからである。また、上記先端側突出部２２の膨張層２３ｂの膨張率は３．３倍以上６．０倍以下に設定されている。膨張率を３．３倍以上に設定したのは、これ未満だと先端側突出部２２のスキン層２１が厚くなり過ぎて膨張層２３ａが少なくなり、衝撃エネルギーの吸収効果が低下するからである。一方、膨張率を６．０倍以下に設定したのは、これを超えると先端側突出部２２のスキン層２１が薄くなり過ぎるとともに、膨張層２３ｂ内部にヒビ割れのような巣が発生して先端側突出部２２における衝撃エネルギーの吸収効果が低下するからである。これにより、側突時における衝撃エネルギーの吸収効果を確実に得ることができる。

上記荷重受け部１９形成箇所の領域Ａ１を除く領域Ａ２及び上記領域Ａ１における荷重受け部１９を除くプレート本体１７は、樹脂密度の高いソリッド層Ｓで形成されている。なお、図１中、Ｆは繊維を示す。

このように、表面に樹脂密度の高いスキン層２１を形成するとともに、該スキン層２１の内側に多数の空隙を有し上記スキン層２１に比べて樹脂密度の低い膨張層２３ａ，２３ｂが形成された荷重受け部１９をプレート本体１７の車外側及び車内側の両表面に膨出するように突設することで、キャリアプレート１の軽量化を図ることができるとともに、荷重受け部１９が片面の場合に比べて衝撃エネルギーの吸収効果を倍増することができる。また、上記荷重受け部１９を構成する基端側突出部２０が先端側突出部２２よりも膨張率が小さく、しかも基端側突出部２０の頂面２０ａのスキン層２１の厚みｔ２及び基端側突出部２０の側面のスキン層２１の厚みが、先端側突出部２２の頂面２２ａのスキン層２１の厚みｔ１及び先端側突出部２２の側面のスキン層２１の厚みよりも大きくなっていることで基端側突出部２０の剛性を適度に高めているため、衝撃エネルギーを先端側突出部２２で吸収する際に該先端側突出部２２を上記基端側突出部２０で支え、先端側突出部２２が潰れた後に基端側突出部２０が潰れ、これにより、荷重受け部１９に大きな衝突荷重が作用しても一気に潰れないようにして、その衝撃エネルギーを効率良く吸収することができる。

このような荷重受け部１９を備えたキャリアプレート９の製造方法を以下に３例挙げる。

製造に際し、図４〜６に示すように、固定型２５と、該固定型２５に対して進退可能に対向配置された可動型２７を備えた成形型３３を用意する。上記可動型２７には円筒形の第１スライド型２９が進退可能に挿入配置され、該第１スライド型２９には円柱形の第２スライド型３１が移動可能に挿入配置されている。上記第１スライド型２９は荷重受け部１９の基端側突出部２０の頂面２０ａを成形する型であり、第２スライド型３１は先端側突出部２２の頂面２２ａ及び側面を成形する型である。また、固定型２５にも同様に、基端側突出部２０成形用の第１スライド型２９と、先端側突出部２２成形用の第２スライド型３１が設けられているが、図面では便宜上省略している。以下に説明する製造工程でも図面に現れている型構造に基づいて説明するが、荷重受け部１９はプレート本体１７の両表面に形成されるものである。

＜第１製造方法＞
まず、図４（ａ）に示すように、第１スライド型２９及び第２スライド型３１を共に進出させた状態で成形型３３を型閉じする。次いで、キャビティ３５内に射出機（図示せず）からガラス繊維等の繊維入り熱可塑性樹脂Ｒ（例えば繊維入りポリプロピレン樹脂）を射出充填する。その後、成形型３３のキャビティ３５内で繊維入り熱可塑性樹脂Ｒが固化する過程で、すなわち、キャビティ３５における成形型３３の成形面近傍の上記繊維入り熱可塑性樹脂Ｒにスキン層２１が生成された時点で、図４（ｂ）に示すように、上記第２スライド型３１の後退量が第１スライド型２９の後退量よりも多くなるように第１スライド型２９及び第２スライド型３１を略同時にキャビティ容積が拡大する方向Ｂ１，Ｂ２に後退移動させて繊維入り熱可塑性樹脂Ｒを膨張させる。つまり第２スライド型３１を第１スライド型２９よりも例えば約２倍程多く後退移動させる。繊維入り熱可塑性樹脂Ｒは、成形型３３の成形面と接触する部分が型温の影響により早期に冷却されて樹脂密度の高いスキン層２１となって荷重受け部１９の表面層を構成する。一方、繊維入り熱可塑性樹脂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。したがって、キャビティ容積の拡大により、それまで固定型２５、第１スライド型２９及び第２スライド型３１で圧縮されている繊維Ｆが該圧縮から解放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）すなわち膨張圧で上記繊維入り熱可塑性樹脂Ｒが膨張する。このことにより、荷重受け部１９の表面には、樹脂密度の高いスキン層２１が形成されるとともに、該スキン層２１の内側に多数の空隙を有し上記スキン層２１に比べて樹脂密度の低い膨張層２３が形成されたキャリアプレート１が得られる。また、上記荷重受け部１９は、第１スライド型２９により基端側突出部２０が成形されるとともに、第２スライド型３１により先端側突出部２２が成形され、上記基端側突出部２０及び先端側突出部２２の各々の膨張層２３ａ，２３ｂが互いに連続して一体となっており、先端側突出部２２の膨張層２３ｂの膨張率が基端側突出部２０の膨張層２３ａの膨張率よりも大きく設定されている。これにより、基端側突出部２０の頂面２０ａのスキン層２１の厚みｔ２及びその側面のスキン層２１の厚みが、先端側突出部２２の頂面２２ａのスキン層２１の厚みｔ１及びその側面のスキン層２１の厚みよりも大きくなっている。

なお、荷重受け部１９形成箇所の上記領域Ａ１を除く上記領域Ａ２は、可動型２７が上記第１スライド型２９及び第２スライド型３１の後退時に図４（ｂ）矢印Ｂ１，Ｂ２方向に後退せず、キャビティ容積が拡大しないので、樹脂密度の高いソリッド層Ｓになっている。これにより、プレート本体１７が膨張層を有しないソリッド層Ｓのみからなりかつ本実施形態のプレート本体１７と同一肉厚である場合に比べて、キャリアプレート９の軽量化を図ることができる。

＜第２製造方法＞
まず、図５（ａ）に示すように、第１スライド型２９及び第２スライド型３１を共に進出させた状態で成形型３３を型閉じする。次いで、キャビティ３５内に射出機（図示せず）からガラス繊維等の繊維入り熱可塑性樹脂Ｒ（例えば繊維入りポリプロピレン樹脂）を射出充填する。その後、成形型３３のキャビティ３５内で繊維入り熱可塑性樹脂Ｒが固化する過程で、すなわち、キャビティ３５における成形型３３の成形面近傍の上記繊維入り熱可塑性樹脂Ｒにスキン層２１が生成された時点で、図５（ｂ）に示すように、上記第１スライド型２９及び第２スライド型３１を略同時にキャビティ容積が拡大する方向Ｂ１，Ｂ２に後退移動させる。これにより、基端側突出部２０が膨出成形される。その後、図５（ｃ）に示すように、上記第２スライド型３１をさらにキャビティ容積が拡大する方向Ｂ２に後退移動させて繊維入り熱可塑性樹脂Ｒを膨張させる。つまり第２スライド型３１を第１スライド型２９よりも例えば約２倍程多く後退移動させる。これにより、先端側突出部２２が膨出成形される。なお、スキン層２１及び膨張層２３ａ，２３ｂの形成メカニズムは第１製造方法で述べたので説明を省略する。

＜第３製造方法＞
まず、図６（ａ）に示すように、第１スライド型２９及び第２スライド型３１を共に進出させた状態で成形型３３を型閉じする。次いで、キャビティ３５内に射出機（図示せず）からガラス繊維等の繊維入り熱可塑性樹脂Ｒ（例えば繊維入りポリプロピレン樹脂）を射出充填する。その後、成形型３３のキャビティ３５内で繊維入り熱可塑性樹脂Ｒが固化する過程で、すなわち、キャビティ３５における成形型３３の成形面近傍の上記繊維入り熱可塑性樹脂Ｒにスキン層２１が生成された時点で、図６（ｂ）に示すように、上記第１スライド型２９をキャビティ容積が拡大する方向Ｂ１に後退移動させる。これにより、基端側突出部２０の外周部分が膨出成形される。その後、図６（ｃ）に示すように、上記第２スライド型３１を上記第１スライド型２９の後退移動量よりも約２倍程度多くキャビティ容積が拡大する方向Ｂ２に後退移動させて繊維入り熱可塑性樹脂Ｒを膨張させる。これにより、先端側突出部２２が膨出成形される。なお、スキン層２１及び膨張層２３ａ，２３ｂの形成メカニズムは第１製造方法で述べたので説明を省略する。

このように、第１〜３製造方法では、可動型２７に第１スライド型２９及び第２スライド型３１を設け、該第１スライド型２９及び第２スライド型３１をキャビティ容積が拡大する方向Ｂ１，Ｂ２に後退移動させるだけで、衝撃エネルギーを効率良く吸収し得る軽量なキャリアプレート９を簡単に製造することができる。

なお、第１製造方法では、基端側突出部２０及び先端側突出部２２を同時に成形しているため、第２製造方法のように基端側突出部２０を成形した後に、つまり基端側突出部２０が固まりかけている状態で、第２スライド型３１を後退移動させて先端側突出部２２を成形する場合に比べてスキン層２１及び膨張層２３ａ，２３ｂにヒビ割れ現象が発生するおそれがない。また、第３製造方法では、基端側突出部２０の外周部分を成形した後に第２スライド型３１を後退移動させて先端側突出部２２を成形するので、第２スライド型３１を後退移動させる際には上記基端側突出部２０の外周部分が固まりかけているので、第１製造方法のように基端側突出部２０及び先端側突出部２２を同時に成形する場合に比べて基端側突出部２０のスキン層２１が厚肉となり、基端側突出部２０の剛性が大きい。なお、第３製造方法とは逆に、まず、第２スライド型３１を後退移動させ、その後、第１スライド型２９を後退移動させることも可能である（第４製造方法）。

（実施の形態２）
図７は実施の形態２に係るキャリアプレート９の製造方法の製造工程を示し、（ａ）は成形型３３のキャビティ３５内に繊維入り熱可塑性樹脂Ｒを射出充填した状態の製造工程図、（ｂ）は第１スライド型２９及び第２スライド型３１を後退移動させてキャリアプレート９が成形された状態の製造工程図である。

この実施の形態２では、荷重受け部１９の基端側突出部２０は、プレート本体１７表面から傾斜部２０ｂが略台形状に突出している。したがって、成形型３３の固定型２５には上記先端側突出部２２の背面形状に対応してボス部２５ａが突設され、第１スライド型２９のキャビティ３５対向面には、上記ボス部２５ａ外面形状に対応して傾斜面２９ａが形成されている。また、この実施の形態２では、先端側突出部２２の膨張層２３ｂの膨張率が基端側突出部２０の膨張層２３ａの膨張率よりも大きく設定され、先端側突出部２２の頂面２２ａのスキン層２１の厚みｔ１と基端側突出部２０の傾斜部２０ｂのスキン層２１の厚みｔ３とは略同じである。

なお、第１スライド型２９及び第２スライド型３１の後退移動のタイミングは、実施の形態１において説明した第１〜４製造方法のいずれかを採用すればよい。また、荷重受け部１９の内部構造は実施の形態１と同様であるので、同一箇所に同一の符号を付して詳細な説明を省略するとともに、サイドドア１の構造や荷重受け部１９成形箇所も実施の形態１と同様であるので、図２及び図３を代用してその説明を省略する。

したがって、この実施の形態２では、実施の形態１と同様に、荷重受け部１９の剛性を適度に高めて軽量でありながら衝撃エネルギーを効率良く吸収し得るキャリアプレート９を備えた自動車のサイドドア１とすることができる。加えて、荷重受け部１９が略台形に突出してプレート本体１７の両表面に突設しているので、ドアアウタパネル３やドアトリム１３と上記荷重受け部１９の頂面２２ａとの距離が短くなり、上記ドアアウタパネル３側のパッド１５厚みを小さくすることができる。また、衝撃エネルギーの吸収効果に優れかつ軽量なキャリアプレート９を簡単に製造することができる。

（実施の形態３）
図８は実施の形態３に係るキャリアプレート９の製造方法において第１スライド型３７及び第２スライド型３９を後退移動させてキャリアプレート９が成形された状態の製造工程図である。

この実施の形態３では、荷重受け部１９が平面視で矩形に形成されており、先端側突出部２２が基端側突出部２０に対して中心から一方に偏った対置に設けられている。したがって、実施の形態３で用いる成形型３３の第１スライド型３７は、実施形態１，２の円筒形ではなく、矩形ブロック状である。また、第２スライド型３９も、実施形態１，２の円柱形ではなく、矩形ブロック状である。

なお、第１スライド型３７及び第２スライド型３９の後退移動のタイミングは、実施の形態１において説明した第１〜４製造方法のいずれかを採用すればよい。また、荷重受け部１９の内部構造は実施の形態１と同様であるので、同一箇所に同一の符号を付して詳細な説明を省略するとともに、サイドドア１の構造や荷重受け部１９成形箇所も実施の形態１と同様であるので、図２及び図３を代用してその説明を省略する。

したがって、この実施の形態３においても、実施の形態１と同様に、荷重受け部１９の剛性を適度に高めて軽量でありながら衝撃エネルギーを効率良く吸収し得るキャリアプレート９を備えた自動車のサイドドア１とすることができる。また、衝撃エネルギーの吸収効果に優れかつ軽量なキャリアプレート９を簡単に製造することができる。

（実施の形態４）
図９は実施の形態４に係るキャリアプレート９の製造方法において第１スライド型２９、第２スライド型３１及び可動型２７を後退移動させてキャリアプレート９が成形された状態の製造工程図である。

この実施の形態４では、樹脂密度の高いソリッド層Ｓからなる断面略台形状の円筒部４０がプレート本体１７に一体に突設され、該円筒部４０の先端に実施の形態１と同様の荷重受け部１９が一体に形成されている。また、円筒部４０及び該円筒部４０の基部近傍を除くプレート本体１７全体（領域Ａ１及びＡ２）にスキン層２１と膨張層２３ｃとを形成している。したがって、実施の形態４で用いる成形型３３の固定型２５には、上記円筒部４０の背面形状に対応してボス部２５ａが突設されている。また、可動型２７と第１スライド型２９との間には、上記ボス部２５ａに対応するように固定コア４１が配置され、該固定コア４１のキャビティ３５対向面には、上記ボス部２５ａ外面形状に対応して傾斜面４１ａが形成されている。

なお、第１スライド型２９及び第２スライド型３１の後退移動のタイミングは、実施の形態１において説明した第１〜４製造方法のいずれかを採用すればよい。また、この実施の形態４では、第１スライド型２９及び第２スライド型３１の後退移動と略同時又は相前後して可動型２７をキャビティ容積が拡大する方向Ｂ３に後退移動させ、上記荷重受け部１９及び円筒部４０を除くプレート本体１７全体にスキン層２１と膨張層２３ｃとを形成する。また、荷重受け部１９の内部構造は実施の形態１と同様であるので、同一箇所に同一の符号を付して詳細な説明を省略するとともに、サイドドア１の構造や荷重受け部１９成形箇所も実施の形態１と同様であるので、図２及び図３を代用してその説明を省略する。

したがって、この実施の形態４においても、実施の形態１と同様に、荷重受け部１９の剛性を適度に高めて軽量でありながら衝撃エネルギーを効率良く吸収し得るキャリアプレート９を備えた自動車のサイドドア１とすることができる。加えて、荷重受け部１９が円筒部４０の先端に形成されて実施の形態２よりもプレート本体１７からの突出量が大きくなっているので、ドアアウタパネル３やドアトリム１３と上記荷重受け部１９の頂面２２ａとの距離がさらに短くなり、上記ドアアウタパネル３側のパッド１５厚みをさらに小さくすることができる。また、衝撃エネルギーの吸収効果に優れかつ軽量なキャリアプレート９を簡単に製造することができる。

この実施の形態４では、円筒部４０及び該円筒部４０の基部近傍を除くプレート本体１７全体（領域Ａ１及びＡ２）にスキン層２１と膨張層２３ｃとを形成したが、上記円筒部４０の頂面の荷重受け部１９にのみスキン層２１と膨張層２３ａ，２３ｂとを形成してもよい。

なお、上記の各実施の形態では、荷重受け部１９が円形状や矩形状の突出部である場合を示したが、その形状は問わない。また、各実施の形態では、荷重受け部１９をプレート本体１７表面のドアアウタパネル３側の片面に突設したが、ドアインナパネル５側に突設してもよく、さらにはドアアウタパネル３側及びドアインナパネル５側の両表面に突設してもよい。

さらに、実施の形態１〜３において、実施の形態４と同様に、荷重受け部１９を除くプレート本体１７全体（領域Ａ１及びＡ２）にスキン層２１と膨張層２３ｃとを形成するようにしてもよく、また、上記荷重受け部１９を除くプレート本体１７の領域Ａ１又は領域Ａ２にスキン層２１と膨張層２３ｃとを形成するようにしてもよい。

また、上記の各実施の形態では、繊維Ｆのスプリングバック現象を利用してプレート本体１７の内部に空隙を形成したが、繊維入り熱可塑性樹脂Ｒに発泡材を含有させれば、スライド型２９，３１，３７，３９及び可動型２７の後退移動を大きくしてプレート本体１７のスライド型又は可動型の後退方向の肉厚を厚くした場合、スプリングバック現象における繊維Ｆの復元力（膨張圧）が不足しても、発泡材の発泡力（膨張圧）が繊維Ｆの復元力を補完して空隙を確実に形成することができて好ましい。また、繊維Ｆを混入せずに発泡材だけを混入した熱可塑性樹脂を用いて膨張層を形成することも用途目的によっては可能である。これらの場合、発泡材としては、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を用いる物理的発泡材等がある
さらに、上記の各実施の形態では、樹脂成形体が自動車のサイドドアのキャリアプレート９である場合を示したが、インストルメントパネル、ドアトリム、ニーパッド等の自動車用パネルにも適用することができるものである。

この発明は、パネル状の成形体本体表面に突設された突出部の表面にスキン層が形成されるとともに、多数の空隙を有する膨張層が内部に形成された樹脂成形体及びその製造方法並びに自動車のドアとして有用である。

実施の形態１に係るキャリアプレートの荷重受け部の拡大断面図である。 実施の形態１に係るキャリアプレートが適用された自動車のドアの断面図である。 実施の形態１に係るキャリアプレートの荷重受け部形成箇所をドアアウタパネル側から見た図である。 実施の形態１に係るキャリアプレートの第１製造方法の製造工程を示し、（ａ）は成形型のキャビティ内に繊維入り熱可塑性樹脂を射出充填した状態の製造工程図、（ｂ）は第２スライド型の後退量が第１スライド型の後退量よりも多くなるように第１スライド型及び第２スライド型を略同時に後退移動させてキャリアプレートが成形された状態の製造工程図である。 実施の形態１に係るキャリアプレートの第２製造方法の製造工程を示し、（ａ）は成形型のキャビティ内に繊維入り熱可塑性樹脂を射出充填した状態の製造工程図、（ｂ）は第１スライド型及び第２スライド型を略同時にキャビティ容積が拡大する方向に後退移動させた状態の製造工程図、（ｃ）は第２スライド型をさらにキャビティ容積が拡大する方向に後退移動させてキャリアプレートが成形された状態の製造工程図である。 実施の形態１に係るキャリアプレートの第３製造方法の製造工程を示し、（ａ）は成形型のキャビティ内に繊維入り熱可塑性樹脂を射出充填した状態の製造工程図、（ｂ）は第１スライド型をキャビティ容積が拡大する方向に後退移動させた状態の製造工程図、（ｃ）は第２スライド型を第１スライド型の後退移動量よりも多く後退移動させてキャリアプレートが成形された状態の製造工程図である。 実施の形態２に係るキャリアプレートの製造方法の製造工程を示し、（ａ）は成形型のキャビティ内に繊維入り熱可塑性樹脂を射出充填した状態の製造工程図、（ｂ）は第２スライド型の後退量が第１スライド型の後退量よりも多くなるように第１スライド型及び第２スライド型を後退移動させてキャリアプレートが成形された状態の製造工程図である。 実施の形態３に係るキャリアプレートの製造方法において、第２スライド型の後退量が第１スライド型の後退量よりも多くなるように第１スライド型及び第２スライド型を後退移動させてキャリアプレートが成形された状態の製造工程図である。 実施の形態４に係るキャリアプレートの製造方法において、第２スライド型の後退量が第１スライド型の後退量よりも多くなるように第１スライド型及び第２スライド型を後退移動させるとともに、可動型を後退移動させてキャリアプレートが成形された状態の製造工程図である。

符号の説明

１ サイドドア
３ ドアアウタパネル
５ ドアインナパネル
７ ドア本体
９ キャリアプレート（樹脂成形体）
１３ ドアトリム
１７ プレート本体（成形体本体）
１９ 荷重受け部（突出部）
２０ 基端側突出部
２０ａ 頂面
２１ スキン層
２２ 先端側突出部
２３ａ，２３ｂ 膨張層
２５ 固定型
２７ 可動型
２９，３７ 第１スライド型
３１，３９ 第２スライド型
３３ 成形型
３５ キャビティ
Ｒ 繊維入り熱可塑性樹脂

Claims (8)

1. パネル状の成形体本体表面に突出部が一体に突設され、
   該突出部は、基端側突出部と、該基端側突出部の頂面から起立して突出した先端側突出部とからなり、
   上記基端側突出部及び先端側突出部は共に、表面層を構成する樹脂密度の高いスキン層と、該スキン層で覆われかつ多数の空隙を有し上記スキン層に比べて樹脂密度の低い膨張層とで構成されているとともに、基端側突出部及び先端側突出部の各々の膨張層は互いに連続して一体となっており、
   上記先端側突出部の膨張層の膨張率は基端側突出部の膨張層の膨張率よりも大きく設定されていることを特徴とする樹脂成形体。
2. 請求項１に記載の樹脂成形体において、
   基端側突出部の膨張層の膨張率は１．８倍以上３．０倍以下に設定され、先端側突出部の膨張層の膨張率は３．３倍以上６．０倍以下に設定されていることを特徴とする樹脂成形体。
3. 請求項１又は２に記載の樹脂成形体において、
   突出部は成形体本体表面の少なくとも片面に突設されていることを特徴とする樹脂成形体。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の樹脂成形体において、
   基端側突出部は成形体本体表面から略台形状に突出していることを特徴とする樹脂成形体。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の樹脂成形体の製造方法であって、
   固定型と可動型とを備え、該固定型及び可動型の少なくとも一方に基端側突出部を成形する第１スライド型及び先端側突出部を成形する第２スライド型が設けられた成形型を用意し、
   上記成形型を型閉じした状態でキャビティ内に熱可塑性樹脂を射出充填し、該キャビティ内で上記熱可塑性樹脂が固化する過程で、上記第２スライド型の後退量が第１スライド型の後退量よりも多くなるように第１スライド型及び第２スライド型を略同時にキャビティ容積が拡大する方向に後退移動させて熱可塑性樹脂を膨張させることを特徴とする樹脂成形体の製造方法。
6. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の樹脂成形体の製造方法であって、
   固定型と可動型とを備え、該固定型及び可動型の少なくとも一方に基端側突出部を成形する第１スライド型及び先端側突出部を成形する第２スライド型が設けられた成形型を用意し、
   上記成形型を型閉じした状態でキャビティ内に熱可塑性樹脂を射出充填し、該キャビティ内で上記熱可塑性樹脂が固化する過程で、上記第１スライド型及び第２スライド型を略同時にキャビティ容積が拡大する方向に後退移動させた後、第２スライド型をさらにキャビティ容積が拡大する方向に後退移動させて熱可塑性樹脂を膨張させることを特徴とする樹脂成形体の製造方法。
7. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の樹脂成形体の製造方法であって、
   固定型と可動型とを備え、該固定型及び可動型の少なくとも一方に基端側突出部を成形する第１スライド型及び先端側突出部を成形する第２スライド型が設けられた成形型を用意し、
   上記成形型を型閉じした状態でキャビティ内に熱可塑性樹脂を射出充填し、該キャビティ内で上記熱可塑性樹脂が固化する過程で、上記第１スライド型及び第２スライド型のいずれか一方のスライド型をキャビティ容積が拡大する方向に後退移動させた後、他方のスライド型をキャビティ容積が拡大する方向に後退移動させ、上記第２スライド型の後退移動量を上記第１スライド型よりも多くして熱可塑性樹脂を膨張させることを特徴とする樹脂成形体の製造方法。
8. ドアアウタパネルとドアインナパネルとからなるドア本体の上記ドアインナパネルにキャリアプレートが取り付けられ、ドアトリムが上記キャリアプレートを車室側から被うように上記ドアインナパネルに取り付けられた自動車のドアであって、
   上記キャリアプレートは請求項１乃至４のいずれか１項に記載の樹脂成形体で成形されていることを特徴とする自動車のドア。

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