專利名稱：開關(guān)體的樹脂制內(nèi)裝部件及其成型模具、成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安裝在開關(guān)體的外板內(nèi)側(cè)的樹脂制的內(nèi)裝部件及其成型模具、成型方法。

背景技術(shù)：
眾所周知，例如關(guān)于設(shè)置在汽車等車輛上的車門、發(fā)動機罩、行李箱蓋、活動車頂、升降門(也稱為后車門、后門、或后背門等)等開關(guān)體，近年來，一直是用合成樹脂制作其外板部件以及/或者內(nèi)板部件等供給實際應(yīng)用(例如，參照日本專利特開2001-18654號公報)。
一般說來，這種開關(guān)體是利用粘接或者焊接等安裝外板部件(外面板)的內(nèi)側(cè)、內(nèi)板部件(內(nèi)面板)或內(nèi)側(cè)框架體，此外或者單獨粘接或者焊接來安裝內(nèi)側(cè)裝飾材料來構(gòu)成。
在制造上述內(nèi)面板、內(nèi)側(cè)框架體或內(nèi)側(cè)裝飾材料等內(nèi)裝部件的場合，在原有技術(shù)中，考慮到例如確保成型性和生產(chǎn)效率等，一般是將以熱硬化性樹脂為基體的FRP(纖維增強塑料)材料或聚丙烯樹脂等熱可塑性樹脂用于基料，再將其加入玻璃纖維板的片狀材料沖壓成型來制造。特別是，對于形狀復雜的部件(例如內(nèi)側(cè)裝飾材料)，從更加重視成型性的觀點出發(fā)，多采用以熱可塑性樹脂為基體的材料。
然而，在以往的內(nèi)裝部件的制造方法中，在沖壓成型后，由于還需要進行孔穴加工和去除其毛邊等繁瑣的2次加工，所以費工費時，開關(guān)體的制造工序也成為復雜的工序。另外，在成型品上設(shè)置孔穴的場合，采用注射成型法的話，一般說來，能夠通過對模具設(shè)計進行籌劃來處理，在大多數(shù)場合，能夠無需后加工(成型后的2次加工)。
另外，混合在樹脂材料中的玻璃纖維等增強纖維，例如具有大約10mm左右的長度，由于是所謂長纖維，所以在原有技術(shù)中在成型品(制品)的表面產(chǎn)生多個基于玻璃纖維的凹凸，還有外觀性非常差的缺點。
針對該外觀性的問題，雖然也考慮過通過將玻璃纖維的長度設(shè)定得更短來進行對應(yīng)，但是在這種情況下，產(chǎn)生了強度以及耐沖擊性也降低的問題。
另外，雖然在成型品表面施行涂飾也可以提高外觀性，但是在這種情況下，需要另外設(shè)置涂飾工序，出現(xiàn)導致制造費用的顯著上升的問題。
此外，在上述那樣的開關(guān)體中，由于至少在外面實施涂飾的場合較多，所以，在樹脂制的場合，作為其外板部件(外面板)，要求涂飾性良好。因此，使用例如以PC(聚碳酸酯)樹脂以及ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)樹脂為原料的樹脂材料等可以得到表面狀況好的成型品的材料。
然而，用這種材料制作外面板的場合，作為外面板，難以穩(wěn)定得到充足的剛性和耐沖擊性，甚至出現(xiàn)產(chǎn)生開關(guān)體的剛性和耐沖擊性不足的情況的問題。特別是，在這種情況下，也要求內(nèi)面板有高剛性和耐沖擊性。
再有，例如對汽車的開關(guān)體的內(nèi)面板等、比較大型、大致平面擴展的成型體進行樹脂成型的場合，我們知道，填充在模具內(nèi)的熔融樹脂凝固時，一般難以良好地維持在各部分以及各方向的收縮平衡，容易產(chǎn)生翹曲等變形。特別是，在使用了配合增強纖維的樹脂材料的情況下，增強纖維的纖維取向及其程度在各部分以及各方面不同，與此相對應(yīng)，在收縮量上也產(chǎn)生差異，出現(xiàn)在得到的成型體上容易產(chǎn)生翹曲等變形的問題。
例如，像上述內(nèi)面板那樣，作為整體，正面看來以略長方形或與之類似的外形的內(nèi)裝部件成型的場合，在比較遠離設(shè)定于其外形的內(nèi)側(cè)的澆口的端部及其附近，一般說來，沿著外形形狀的側(cè)邊緣部流入并從沿著端部的外周線的方向填充的樹脂流、和從與之不同方向(例如相對于外周線呈大致直角方向)填充的樹脂流，在其流速上(即，被填充的熔融樹脂的填充速度)會產(chǎn)生差異。例如是上述內(nèi)面板的場合，一般說來，在其中央?yún)^(qū)域，大多含有凹凸部分或者板厚度不同的部分的關(guān)系，沿著外周線的方向的樹脂流將比與之不同方向的樹脂流流速更大。
并且，其差異大小在某種程度以上的場合，由于從沿著上述端部的外周線的方向的樹脂流被很快地填充完，所以，在上述端部沿著外周的方向的纖維取向度變得非常高，內(nèi)裝部件的中央?yún)^(qū)域及其增強纖維的纖維取向會大不相同。因為這種纖維取向的不同，出現(xiàn)在上述內(nèi)裝部件端部，沿著其外周線的略中央部分從表面鼓出而產(chǎn)生翹曲變形的問題。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述各種問題而提出的方案，其目的在于提供一種成型性以及成型品的外觀良好、而且具備所需剛性以及耐沖擊性，另外，變形更小的開關(guān)體的樹脂制內(nèi)裝部件及其成型模具、成型方法。
為了實現(xiàn)上述目的，本申請的第1發(fā)明的開關(guān)體的樹脂制內(nèi)裝部件，是安裝在開關(guān)體的外板的內(nèi)側(cè)的樹脂制內(nèi)裝部件，其特征在于，成型材料使用含有增強纖維和橡膠的聚丙烯系樹脂，利用注射成型法來成型。
另外，聚丙烯系樹脂包括有均聚聚丙烯樹脂、塊狀-共聚物-聚丙烯樹脂、無規(guī)-共聚物-聚丙烯樹脂、改性聚丙烯樹脂，但是，本申請的發(fā)明的樹脂制內(nèi)裝部件，在上述的聚丙烯樹脂之中，能夠以一種或多種樹脂作為樹脂材料。優(yōu)選是塊狀-共聚物-聚丙烯樹脂，更好優(yōu)選含有塊狀-共聚物-聚丙烯樹脂和改性聚丙烯樹脂的樹脂材料。該場合，改性聚丙烯樹脂的配合，例如相對塊狀-共聚物-聚丙烯樹脂、橡膠以及增強纖維的總合，好選0.1～5重量％，更優(yōu)選1～4重量％。
還有，本申請的第2發(fā)明，在上述的第1發(fā)明中，其特征在于上述外板是樹脂制的，上述成型材料由含有增強纖維的聚丙烯系樹脂和含有橡膠的樹脂材料構(gòu)成。
再有，本申請的第3發(fā)明，在所述第1或者第2發(fā)明中，其特征在于上述成型材料的增強纖維、聚丙烯系樹脂及橡膠的重量配合比設(shè)定為20～50∶30～75∶5～20。
這里，之所以使增強纖維的重量配合比為20～50％，是因為低于20％就不能獲得所需的彎曲彈性率，而超過50％則會影響外觀性。之所以使橡膠的重量配合比為5～20％，是因為低于5％就難以確保所需的耐沖擊性，而超過20％的話，則難以確保成型性。
再有，本申請的第4發(fā)明，在所述第2或者第3發(fā)明中，其特征在于彎曲彈性率在上述樹脂制外板的彎曲彈性率以上。
再有，本申請的第5發(fā)明，在所述第2～第4發(fā)明的任何一項中，其特征在于彎曲彈性率在4000MPa以上。
這里，之所以使彎曲彈性率的下限值為4000Mpa，是因為內(nèi)裝部件的彎曲彈性率在該值以上的話，作為汽車的面板材用的合成樹脂材料，使用以比較普通的PC(聚碳酸酯)以及ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)樹脂為原料的樹脂材料來使樹脂制外板成型，其剛性按彎曲彈性率為3500MPa～3800MPa左右，作為汽車的開關(guān)體的外板用，在不必很充分的場合，通過使內(nèi)裝部件的彎曲彈性率確保在上述4000MPa以上，開關(guān)體的剛性可靠地提高，可以獲得所需的剛性。
再有，本申請的第6發(fā)明，在所述第1～第5發(fā)明的任何一項中，其特征在于在正面視設(shè)定了與上述內(nèi)裝部件外接觸的四邊形的情況下，在沿著該四邊形的預定一邊的方向的內(nèi)裝部件端部的附近，設(shè)有與另一邊以及該內(nèi)裝部件的外周線的任何一方大致平行延伸的薄板部，該另一邊與上述預定的一邊交叉，該內(nèi)裝部件的外周線向與該另一邊大致相同的方向延伸。
在該場合，作為上述四邊形的預定的一邊，最好在該內(nèi)裝部件中選定與最容易變形的外周線外接觸的那邊。
再有，本申請的第7發(fā)明，在所述第1～第5發(fā)明的任何一項中，其特征在于在正面視設(shè)定了與上述內(nèi)裝部件外接觸的四邊形的情況下，在沿著該四邊形的與預定一邊相交叉的另一邊方向的內(nèi)裝部件端部的附近，設(shè)有與上述預定的一邊以及該內(nèi)裝部件的外周線的任何一方大致平行延伸的厚板部，該內(nèi)裝部件的外周線向與該一邊大致相同的方向延伸。
即使在該場合，作為上述四邊形的預定一邊，最好在該內(nèi)裝部件中選定與最容易變形的外周線外接觸的那邊。
再有，本申請的第8發(fā)明，在所述第6或第7發(fā)明中，其特征在于上述內(nèi)裝部件具備窗戶用的開口。
再有，本申請的第9發(fā)明的樹脂制內(nèi)裝部件的成型模具，是安裝在開關(guān)體的外板內(nèi)側(cè)的樹脂制內(nèi)裝部件的成型模具，其特征在于在與上述內(nèi)裝部件的末端部分對應(yīng)的末端模腔部和設(shè)置了注入樹脂材料用的澆口部的澆口模腔部之間，與上述末端模腔部大致平行地設(shè)置具有比兩模腔部的間隙尺寸大的間隙尺寸的厚板模腔部；形成使從上述澆口部注入的樹脂材料，在從上述澆口模腔部流入上述厚板模腔部后、流入上述末端模腔部的模腔路徑。
再有，本申請的第10發(fā)明的樹脂制內(nèi)裝部件的成型方法，是安裝在開關(guān)體的外板內(nèi)側(cè)的樹脂制內(nèi)裝部件的成型方法，其特征在于從澆口部流入成型模具內(nèi)的樹脂材料流入與厚板部分對應(yīng)的厚板模腔部之后，再流入與上述末端部分對應(yīng)的末端模腔部；該厚板部分，在上述內(nèi)裝部件的末端部分的附近設(shè)定成與該末端部分大致平行。
再有，本申請的第11發(fā)明的樹脂制內(nèi)裝部件的成型方法，是安裝在開關(guān)體的外板內(nèi)側(cè)的樹脂制內(nèi)裝部件的成型方法，其特征在于使用了具備阻礙機構(gòu)的成型模具來成形從澆口部注入成型模具內(nèi)的含纖維樹脂材料，該阻礙機構(gòu)在與上述內(nèi)裝部件的外周線對應(yīng)的成型模腔部、阻礙纖維與上述外周線同一方向取向的情形。
在這里，作為上述阻礙機構(gòu)，比較合適的是與第6發(fā)明中的厚板部和第7發(fā)明中的薄板部對應(yīng)的成型模腔部等，并且，也可以有效利用與助肋和突起部對應(yīng)的成型模腔部等，可以擾亂流向與上述內(nèi)裝部件的外周線對應(yīng)的成型模腔部的熔融樹脂的流動的其他各種結(jié)構(gòu)。
采用本申請的第1發(fā)明，在安裝于開關(guān)體的外板內(nèi)側(cè)的樹脂制內(nèi)裝部件中，由于使用含有增強纖維和橡膠的聚丙烯系樹脂為成型材料，通過適當設(shè)定增強纖維以及橡膠成分的各含有量，而尤其不會影響作為樹脂材料的成型性以及成型品的外觀，利用增強纖維的配合提高彎曲彈性率并使部件的剛性提高，同時，利用橡膠成分的配合能夠確保耐沖擊性，即，成型性以及成型品的外觀良好，而且，可以得到具備了所需的剛性以及耐沖擊性的內(nèi)裝部件。另外，由于利用注射成型法成型，即使要求在成型品上設(shè)置孔穴部的場合，通常也能夠通過對模具設(shè)計進行籌劃來對應(yīng)，可以不要后加工(成型后的孔穴加工)。也就是說，比起原有技術(shù)中使用沖壓成型法的場合，由于能夠消除成型后的孔穴加工及其去除毛邊等繁瑣的2次加工，所以，可以減少工時、降低制造所需要的時間和功夫。
還有，采用本申請的第2發(fā)明，對于外板是樹脂制的開關(guān)體，基本上能夠起到與上述第1發(fā)明相同的效果，而且，尤其是，通過由含有增強纖維的聚丙烯樹脂和含有橡膠的樹脂材料構(gòu)成上述成型材料，能夠比較容易而且可靠地進行增強纖維以及橡膠成分的各含有量的設(shè)定。
再有，采用本申請的第3發(fā)明，基本上能夠起到與上述第1或者第2發(fā)明相同的效果，特別是，由于上述成型材料料的增強纖維、聚丙烯系樹脂及橡膠的重量配合比設(shè)定為(20～50)∶(30～75)∶(5～20)，所以，通過使增強纖維的重量比為20～50％，除了確保所需的彎曲彈性率以外還能夠防止影響外觀，而且，除了確保所需的耐沖擊性還能夠防止影響成型性。
再有，采用本申請的第4發(fā)明，基本上能夠起到與上述第2或者第3發(fā)明相同的效果，特別是，通過使上述內(nèi)裝部件的彎曲彈性率在上述樹脂制外板的彎曲彈性率以上，即使在外板的剛性不足的場合，由內(nèi)裝部件補充該剛性不足，可以確保作為開關(guān)體的所需剛性。
再有，采用本申請的第5發(fā)明，基本上能夠起到與上述第1～4發(fā)明的任何一項相同的效果，特別是，通過使彎曲彈性率在4000MPa以上，作為汽車的面板材用的合成樹脂，使用以比較普通的PC(聚碳酸酯)以及ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)樹脂為原料的樹脂材料來使樹脂制外板成型，其剛性以彎曲彈性率為3500MPa～3800MPa左右，作為汽車的開關(guān)體的外板用，即使在不必很充分的場合，由內(nèi)裝部件的彎曲彈性率的高度來補充，可靠地提高開關(guān)體的剛性，可以得到所需的剛性。
再有，采用本申請的第6發(fā)明，基本上能夠起到與上述第1～5發(fā)明的任何一項相同的效果，特別是，從正面看來，在設(shè)定了與上述內(nèi)裝部件外部連接的四邊形的場合，在沿著該四邊形的預定一邊的方向的內(nèi)裝部件端部的附近，由于設(shè)有與另一邊以及該內(nèi)裝部件的外周線的任何一方大致平行延伸的薄板部，該內(nèi)裝部件的外周線向與該另一邊大致相同的方向延伸，該另一邊與上述預定的一邊交叉的，所以，與成型模具的該薄板部對應(yīng)的成型模腔的間隙尺寸變得更小，其結(jié)果是熔融樹脂能夠只在該薄板部的延伸方向變得難以流動。因此，從上述薄板部阻礙熔融樹脂向與上述四邊形的上述一邊以及該內(nèi)裝部件的外周線的任何一方大致平行延伸的特定方向流入，該內(nèi)裝部件的外周線向與該一邊大致相同的方向延伸，能夠有效地抑制偏向該特定方向的纖維取向度變得特別高的情形。其結(jié)果，能夠抑制在內(nèi)裝部件的該特定方向的大致中央部分產(chǎn)生大的翹曲·變形。在該場合，通過作為上述四邊形的預定一邊選定該內(nèi)裝部件上的與最容易產(chǎn)生變形的外周線外接觸的邊，能夠非常有效地抑制內(nèi)裝部件發(fā)生變形。
再有，采用本申請的第7發(fā)明，基本上能夠起到與上述第1～5發(fā)明的任何一項相同的效果。特別是，在沿著上述四邊形的上述另一邊的方向的內(nèi)裝部件端部的附近，由于設(shè)有與上述四邊形的上述預定的一邊以及該內(nèi)裝部件的外周線的任何一方大致平行延伸的厚板部，該內(nèi)裝部件的外周線與該一邊向大致相同的方向延伸，所以，與成型模具的該厚板部對應(yīng)的成型模腔滯留樹脂，在沿著上述四邊形的另一邊的方向的內(nèi)裝部件端部，可以使從多個方向填充的熔融樹脂的填充量和填充速度比較均勻，能夠抑制偏于與上述四邊形的另一邊以及該內(nèi)裝部件的外周線的任何一方大致平行的特定方向的纖維取向度變得特別高的情形。其結(jié)果，能夠控制在內(nèi)裝部件的該特定方向的大致中央部分產(chǎn)生大的翹曲·變形。在該場合，通過作為上述四邊形的預定的一邊選用在該內(nèi)裝部件里與最容易產(chǎn)生變形的外周線外接觸的邊，就能夠非常有效地空置內(nèi)裝部件產(chǎn)生變形。
再有，采用本申請的第8發(fā)明，特別是對例如汽車的門或后車門用的內(nèi)裝部件等具備窗戶用的開口的內(nèi)裝部件，基本上能夠起到與上述第6或第7發(fā)明相同的效果。
再有，采用本申請的第9發(fā)明，在末端模腔部和澆口模腔部之間設(shè)置的間隙尺寸大的厚板模腔部滯留樹脂，由于從澆口部注入的樹脂材料在從上述澆口模腔部流到上述厚板模腔部(滯留樹脂)之后，流入上述末端模腔部，所以，該末端模腔部可以使從多個方向填充的熔融樹脂的填充量和填充速度比較均勻，能夠抑制偏于沿著上述末端模腔部的特定方向的纖維取向度變得特別高。其結(jié)果，能夠抑制在內(nèi)裝部件的該特定方向的大致中央部分產(chǎn)生大的翹曲·變形。
再有，采用本申請的第10發(fā)明，在內(nèi)裝部件的末端部分的附近設(shè)定成與該末端部分大致平行的厚板部對應(yīng)的厚板模腔部滯留樹脂，由于從澆口部注入的樹脂材料流入上述厚板模腔部(滯留樹脂)之后，流入上述末端模腔部，所以，該末端模腔部可以使從多個方向填充的熔融樹脂的填充量和填充速度比較均勻，能夠抑制偏于沿著上述末端模腔部的特定方向的纖維取向度變得特別高的情形。其結(jié)果，能夠抑制在內(nèi)裝部件的該特定方向的大致中央部分產(chǎn)生大的翹曲·變形。
再有，采用本申請的第11發(fā)明，從澆口部注入成型模局內(nèi)的含有纖維的樹脂材料，由于在與內(nèi)裝部件的外周線對應(yīng)的成型模腔部、阻礙纖維與上述外周線同一方向配向，所以，能夠抑制偏于與沿著上述內(nèi)裝部件的外周線對應(yīng)的成型模腔部的特定方向的纖維取向度變得特別高的情形。其結(jié)果，能夠抑制在內(nèi)裝部件的該特定方向的大致中央部分產(chǎn)生大的翹曲·變形。



圖1是安裝在本發(fā)明的實施方式中的汽車車體后部的后車門的立體圖。
圖2是上述后車門的內(nèi)面板的立體圖。
圖3是抑制變形試驗所用的后車門用內(nèi)面板的立體圖。
圖4是上述內(nèi)面板沿著圖3中的Y4-Y4線的剖面說明圖。
圖5是上述內(nèi)面板沿著圖3中的Y5-Y5線的剖面說明圖。
圖6是上述內(nèi)面板成型用模具與上述圖4的成型體剖面相對應(yīng)的部分的剖面說明。
圖7是上述模具沿著圖6中的Y7-Y7線的剖面說明圖。
圖8是示意上述抑制變形試驗的試樣1中熔融樹脂流動的內(nèi)面板的立體圖。
圖9是示意在上述試樣1中的變形狀態(tài)的內(nèi)面板的立體圖。
圖10是示意將上述試樣1的內(nèi)面板組裝在外面板上的狀態(tài)的立體圖。
圖11是示意將上述抑制變形試驗的試樣2的內(nèi)面板組裝在外面板上的狀態(tài)的立體圖。
圖12是示意上述抑制變形試驗的試樣3中熔融樹脂流動的內(nèi)面板的正視說明圖。
圖13是示意上述試樣3在第1變形例中熔融樹脂流動的內(nèi)面板的正視說明圖。
圖14是示意上述試樣3在第2變形例中熔融樹脂流動的內(nèi)面板的正視說明圖。
圖15是示意上述試樣3在第3變形例中熔融樹脂流動的內(nèi)面板的正視說明圖。
圖16是示意上述抑制變形試驗的其它內(nèi)裝部件中熔融樹脂流動的正視說明圖。
圖17是示意上述其它內(nèi)裝部件的變形例中熔融樹脂流動的正視說明圖。

具體實施例方式 以下，例如以應(yīng)用于汽車的后車門的內(nèi)裝部件的場合為例，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。圖1是安裝在本發(fā)明的實施方式中的汽車車體后部的后車門的窗玻璃安裝前的狀態(tài)的立體圖，還有，圖2是該后車門的內(nèi)面板的立體圖。
上述后車門1，作為向上下方向可以開關(guān)地覆蓋形成于汽車車體后部的開口部的開關(guān)體，是安裝在車體后部的部件，通過使預定形狀以及規(guī)格的內(nèi)板部件(內(nèi)面板)2和外板部件(外面板)3組合，并使兩個板部件2、3的周邊部及其附近彼此接合，在兩者2、3間具有預定空間而成。
還有，實際上，在內(nèi)面板2上設(shè)有用于加強的多個助肋部2R(在圖2中只用假想線表示其一部分)。該助肋部由于其板的厚度比起內(nèi)面板2的基本部分更薄，而且形狀也復雜，所以，在進行樹脂成型的場合，在內(nèi)面板2的各部分中是最難成型的部分之一。該助肋部2R設(shè)定成厚度為2mm、高度為40～50mm。
在本實施方式中，上述內(nèi)、外兩個面板2、3均以合成樹脂為材料做成，其周邊部及其附近彼此使用如粘接劑來接合。
作為上述外面板3的合成樹脂材料，其線膨脹系數(shù)(測定規(guī)格JISK7197)優(yōu)選在8×10-5/℃以下，特別優(yōu)選在5×10-5/℃以下，例如，可以使用PC(聚碳酸酯)ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)的組合物、聚酰胺和玻璃纖維的組合物、聚丙烯和玻璃纖維的組合物等。這次考慮到最終的后車門的表面狀況、涂飾性等，使用以PC樹脂以及ABS樹脂為原料的樹脂材料(線膨脹系數(shù)4×10-5/℃)。該外面板3的線膨脹系數(shù)超過8×10-5/℃時，會有因使用環(huán)境而變形、形變變大的問題。
對于外板用樹脂和內(nèi)裝部件用樹脂各自的線膨脹系數(shù)之差，(外板用樹脂的線膨脹系數(shù)—內(nèi)裝部件用樹脂的線膨脹系數(shù))優(yōu)選在6×10-5/℃以下，特別優(yōu)選在(外板用樹脂的線膨脹系數(shù)—內(nèi)裝部件用樹脂的線膨脹系數(shù))0～3×10-5/℃。上述兩樹脂的線膨脹系數(shù)之差超過6×10-5/℃的話，因使用環(huán)境而在內(nèi)裝部件和外板的結(jié)合部形變增大、變形、起伏不平(所謂mera)，產(chǎn)生與車體的干擾(接觸)等，另外，有可能導致后車門整體的剛性、外觀的惡化。
通過使用這種外面板3的樹脂材料(PC/ABS)，可以得到具有鏡面狀光澤的良好的表面狀況的成型品，像后車門1的外面板3那樣，適用成型后在其表面施有涂飾的制品的成型材料。但是，其剛性在彎曲彈性率為3500～3800MPa左右，作為汽車的后車門1的外板3用，不一定很充足。
該場合，內(nèi)面板2的剛性也必須和外面板3相同的話，作為后車門1，難以穩(wěn)定得到所要的剛性，會產(chǎn)生后車門本身的剛性不足的情況。這里，在本實施方式中，通過給予內(nèi)面板2較高的(也就是說比外面板3更高)剛性，以獲得作為后車門1所需要的剛性。
具體地說，作為內(nèi)面板2的樹脂材料，以獲得比外面板3的現(xiàn)用材料的彎曲彈性率還高出4000MPa以上的彎曲彈性率為基本目的，重復各種研究并實施了試驗。
另外，通過使內(nèi)面板2的樹脂材料的彎曲彈性率為4000MPa以上，后車門的1的剛性被確認為可靠地提高，特別是在6000MPa以上的場合，能夠確保使后車門所需要的剛性極為穩(wěn)定。另外，在這種場合，樹脂材料的成型性和成型品的外觀以及耐沖擊性，至少必須與現(xiàn)行的材料在同等水平。
上述內(nèi)面板2的樹脂材料其線膨脹系數(shù)(測定規(guī)格JISK7197)優(yōu)選在4×10-5/℃以下。該內(nèi)面板2的樹脂材料的線膨脹系數(shù)超過4×10-5/℃的話，其結(jié)果是內(nèi)面板2的剛性不足，另外，會有因使用環(huán)境而變形，形變更大的問題。上述內(nèi)面板2的樹脂材料，其線膨脹系數(shù)在3×10-5/℃以下更好。例如，在后面敘述的下落沖擊試驗所使用的試樣之中為No.4試樣的樹脂材料(參照后面敘述的表格2)的場合，其線膨脹系數(shù)是2.5×10-5/℃。
在本實施方式中，能夠減少2次加工，還不影響樹脂材料的成型性和成型品的外觀以及耐沖擊性，而且，對于該成型品，為了獲得彎曲彈性率能夠達到4000MPa以上的樹脂材料，在以作為汽車用面板材的樹脂材料比較普通的聚丙烯系樹脂為基體的塊狀聚丙烯樹脂中配合增強纖維的同時，使含有橡膠的樹脂材料為對象，對其增強纖維以及橡膠的配合比進行各種變更而成型，再進行調(diào)查其成型品的彎曲彈性率、成型性、耐沖擊性以及外觀的試驗。
另外，如果更加詳細說明上述樹脂材料的話，那么，上述聚丙烯系樹脂含有改性聚丙烯樹脂，例如，能夠使改性聚丙烯樹脂相對于聚丙烯樹脂，橡膠以及增強纖維的總合之比優(yōu)選以0.1～5重量％、更優(yōu)選以1～4重量％配合而得到。
下面對為獲得使汽車的后車門用的內(nèi)面板2成型的樹脂材料而進行的各種試驗等進行說明。
表1是以對增強纖維以及橡膠的配合比進行了各種變更的塊狀PP(聚丙烯)樹脂為材料進行注射成型，并將調(diào)查出的其注射成型品的彎曲彈性率、成型性、耐沖擊性以及外觀性的試驗結(jié)果作為一覽表來表示。另外，在該表1中，GF含有量(％)以及EBR量(％)以外的數(shù)值，表示在各個條件下獲得的彎曲彈性率(MPa)。
(表1) GF/PP的彎曲彈性率(MPa)
在這一系列的試驗中，作為添加到塊狀PP樹脂中的增強纖維用的是玻璃纖維，另外，添加橡膠成分為乙烯-丁二烯橡膠(EBR)。具體地說，首先，對增強纖維來說，在基質(zhì)樹脂(PP系樹脂)里分別使直徑13～20μ的粗紗玻璃纖維的長纖維以預定的重量配合比進行配合，使該樹脂材料擠出成型，并將加入長度為1.5～13mm的玻璃增強纖維(GF)的PP樹脂顆粒以各種GF配合比成型。具體地說，使用的是使塊狀聚丙烯樹脂和改性聚丙烯樹脂含浸在增強纖維中而得到的顆粒。另外，制作用于成形實際制品的顆粒時，為了獲得更加良好的外觀，最好混合百分之幾的著色料。
另外，對于橡膠成分，在基質(zhì)樹脂(PP樹脂)中分別使EBR以預定的重量配合比進行配合而擠出成型，并成形各種配合比的橡膠添加PP樹脂顆粒。
然后，通過對成型所使用的顆粒的組合進行各種變更來選定，具體地說，使玻璃增強纖維(GF)的含有量在重量比為15～55％的范圍內(nèi)變化，還使橡膠成分(EBR)的含有量在重量比為0～25％的范圍內(nèi)變化，獲得增強纖維(GF)、基質(zhì)樹脂(塊狀PP樹脂)及橡膠(EBR)的重量配合比不同的各種成型品樣品。
具體地說，將加入GF的PP樹脂顆粒和EBR添加PP樹脂顆粒投入到注射成型裝置中，將在裝置內(nèi)混煉熔融而得到的樹脂材料注射到預定的模具內(nèi)獲得供給試驗的樣品。
該場合，由于在混煉機內(nèi)混煉的樹脂材料含有橡膠(EBR)，所以，玻璃纖維(GF)的破損非常少。因此不必使用特殊的混煉機，用普通的混煉機就可以進行良好的混煉。
另外，由于利用注射成型法進行成型，所以，即使要求在成型品上設(shè)置孔穴部的場合，通常也能夠通過對模具設(shè)計進行籌劃來對應(yīng)，可以不要后加工(成型后的孔穴加工)。也就是說，比起原有技術(shù)中使用沖壓成型法的場合，由于能夠消除成型后的孔穴加工及其去除毛邊等繁瑣的2次加工，所以，可以減少工時、降低制造所需要的時間和功夫。
對于像上面這樣獲得的各成型品樣品，通過目視檢查其表面的外觀來評價外觀。即，在成型品樣品的表面，產(chǎn)生多個基于玻璃纖維的凹凸(玻璃浮出)的場合(表1中用×標記表示)以及產(chǎn)生很少基于玻璃纖維的凹凸(玻璃浮出)的場合(△標記)，都不合格，目視檢測中認為沒有“玻璃浮出”(○標記)的場合才合格。
另外，目視觀察成型品樣品的各部之中成型最難的助肋部，在該助肋部產(chǎn)生缺肉的場合，由于樹脂材料的流動不足而得不到充分的成型，所以不合格(×標記)，在認為沒有上述助肋部的缺肉(○標記)的場合，樹脂材料的流動性沒問題，成型合格。
在完成像上面那樣主要以目視的試驗(外觀試驗以及成型性試驗)后，從成型樣品中取出試樣，實施了沖擊性試驗。這種沖擊性試驗，是使預定尺寸以及重量的鐵球從預定的高度向試樣落下(初期加速度為0的自然下落)時，進行以是否在試樣上產(chǎn)生裂紋來評價耐沖擊性的所謂下落沖擊試驗。
試樣是正方形的板狀，其尺寸以及厚度做成150mm×150mm×3mm。另外，下落的鐵球的尺寸以及重量做成直徑為50mm、重量為3.8公斤。
在本實施方式中，對玻璃增強纖維(GF)的含有量為40重量％、乙烯丁二烯橡膠(EBR)含有量在0～25重量％的范圍內(nèi)變化的試樣實施了下落沖擊試驗。該試驗結(jié)果表示在表2。
另外，如上所述，該下落沖擊試驗所使用的試樣之中，No.4的樹脂材料的線膨脹系數(shù)為2.5×10-5/℃。
表2 下落沖擊試驗試樣序號 1 2 3 4 5 6 GF 40％ EBR 0％ GF 40％ EBR 5％ GF 40％ EBR 10％ GF 40％ EBR 15％ GF 40％ EBR 20％ GF 40％ EBR 25％ 20cm 產(chǎn)生裂紋 95cm 產(chǎn)生裂紋 100cm 產(chǎn)生裂紋 100cm 產(chǎn)生裂紋 150cm 產(chǎn)生裂紋 200cm以上 NG OK OK OK OK OK 另外，為了與上述試樣的試驗結(jié)果進行對比，分別以下列各產(chǎn)品為比較例進行下落沖擊試驗沖壓成形加入了玻璃纖維板的PP樹脂片材料制造的產(chǎn)品(比較例1)、使用將重量40％的玻璃增強纖維(GF)配合到聚丙烯(PP)樹脂中的樹脂材料來成形的產(chǎn)品(比較例2以及3)、以及使用將重量40％的玻璃增強纖維(GF)配合到聚酰胺(PA)樹脂中的材料來成型的產(chǎn)品(比較例4)。該試驗結(jié)果表示為表3。
(表3) 下落沖擊試驗比較例1234GMT(GF40％)PP/GF(GF40％)PP/GF(GF40％)PA/GF(GF 40％)95cm產(chǎn)生裂紋20cm產(chǎn)生裂紋15cm產(chǎn)生裂紋50cm產(chǎn)生裂紋(基準值)NGNGNG 由該表3的試驗結(jié)果可知，在這些比較例1～4中，目前市場上出售的沖壓成形加入了玻璃纖維板的PP樹脂片材料而制造的以往制品(比較例1)下落沖擊試驗的評價值最高，其評價值為95cm。即，該比較例1的場合，鐵球的下落高度為95cm之前不產(chǎn)生裂紋，達到該值時供給試驗樣品上產(chǎn)生了裂紋。由于至少必須與用作該以往制品(比較例1)的評價值95cm同等水平，所以，在本實施方式中，下落高度低于該值(95cm)就不合格(×標志)。另外，對本發(fā)明實施例的下落沖擊試驗的評價結(jié)果，在表1中的“耐沖擊性”一欄里表示出。
再有，從各成型品樣品取出試樣實施彎曲試驗來分別測定了其彎曲彈性率。如上所述，其合格與否的判斷基準為作為該彎曲彈性率、比外面板3的現(xiàn)行材料(PC+ABS樹脂)的彎曲彈性率更高，另外作為能夠可靠地提高后車門1的剛性的值、4000MPa以上。
從上述表1的試驗結(jié)果可知，隨著使玻璃增強纖維(GF)的含有量增加，盡管彎曲彈性率變高、剛性提高，但是GF含有量達到50％時，在成型品樣品表面會產(chǎn)生很少基于玻璃纖維的凹凸(玻璃浮出)(參照表1△標志)，當GF含有量達到55％時，這種凹凸產(chǎn)生了多個(參照表×標志)。因此，從確保外觀的觀點來看，GF含有量的上限值是50％。
另一方面，要確保4000MPa以上的彎曲彈性率，由于需要含有20重量％以上的GF(參照表1)，所以，GF含有量的下限值是20重量％。
另外，對于乙烯-丁二烯橡膠(EBR)量，隨著該含有量增加，盡管下落沖擊值變高(參照表2)、耐沖擊性提高，但是含有量達到25重量％時，使樹脂熔融混煉而注射時的流動性變低，影響成型性。因此，從確保成型性的觀點來看，該EBR量的上限值是20重量％。
另一方面，對于EBR量的下限值，該值在5重量％以上的話，在下落沖擊試驗中的評價值為95cm以上(參照表2試樣2～6)，對于完全不含有EBR的材料，評價值為20cm、“沖擊性”不合格(參照表2試樣1)。因此，從確保耐沖擊性的觀點來看，該EBR量的下限值是5重量％。
從以上可知，使上述后車門1的內(nèi)面板2成型時，能夠減少2次加工，還不影響樹脂材料的成型性及其成型品的外觀以及耐沖擊性，而且作為能夠達到成型品的彎曲彈性率4000MPa以上的樹脂材料是在作為汽車用面板材的樹脂材料而具有實際效果的聚丙烯(PP)系樹脂為基體的塊狀聚丙樹脂里配合增強纖維的同時使其含有橡膠的樹脂材料，增強纖維和塊狀PP樹脂及橡膠的重量配合比設(shè)定成20～50∶30～75∶5～20比較合適。
另外，在以上的實施方式中，雖然橡膠成分使用的是乙烯-丁二烯橡膠，但是最好是熱可塑性彈性體，能夠使用例如，相對于總量，含有10重量％的乙烯-丁烯-1共聚彈性體(EBR)和2重量％的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚彈性體(SEBS)的材料。
這里，作為本發(fā)明的開關(guān)體的樹脂制內(nèi)裝部件用的纖維增強聚丙烯材料所含有的熱可塑性彈性體，能夠采用乙烯-丙烯共聚彈性體(EPR)、乙烯-丁烯-1共聚彈性體(EBR)、乙烯-辛烯-1共聚彈性體(EOR)、乙烯-丙烯-丁烯-1共聚彈性體(EPDM)等烯烴系彈性體，或者苯乙烯-丁二烯共聚彈性體、苯乙烯-異戊二烯共聚彈性體、苯乙烯-丁二烯-異戊二烯共聚彈性體等苯乙烯系彈性體，或者這些共聚體完全或部分加氫的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚彈性體(SEBS)或者苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚彈性體(SEPS)等。另外，雖然上述熱可塑性彈性體也能夠單獨使用，但是，也可以混合2種以上。
另外，作為增強纖維，也可用碳纖維來取代玻璃纖維。
再有，作為樹脂材料，并不限定于以含有上述改性聚丙烯樹脂的PP系樹脂為基體的塊狀樹脂，而在均聚PP樹脂、塊狀PP樹脂和無規(guī)PP樹脂以及改性樹脂之中，能夠以一種或多種組合的PP系樹脂作為樹脂材料來使用。
這里，像汽車的后車門用內(nèi)面板那樣，對比較大型、大致平面擴展的成型體進行樹脂成型的場合，已知填充在模具內(nèi)的熔融樹脂凝固時，一般難以良好地維持在各部分以及各方向的收縮平衡，容易產(chǎn)生翹曲等變形。特別是，在使用了配合增強纖維的樹脂材料的情況下，增強纖維的纖維取向及其程度在各部分以及各方面不同，與此相對應(yīng)，在收縮量上也產(chǎn)生差異，出現(xiàn)在得到的成型體上更容易產(chǎn)生翹曲等變形的問題。
在本實施方式中，為了抑制這種成型體的變形而進行了各種試驗。下面對抑制該變形的試驗進行說明。另外，在該試驗中，使用了與在上述彎曲彈性率、成型性、耐沖擊性以及外觀的試驗所用的材料相同的成型材料。
圖3是用于上述抑制變形試驗的后車門用內(nèi)面板10的立體圖。圖4以及圖5分別是沿著上述圖3中的Y4-Y4線以及Y5-Y5線的內(nèi)面板10的剖面說明圖。還有，圖6表示上述內(nèi)面板成型用的模具，是與上述圖4的成型體剖面相對應(yīng)的模具部分的剖面說明。再有，圖7表示與上述圖5的成型體剖面相對應(yīng)的模具部分，是沿著圖6中的Y7-Y7線的剖面說明圖。
該內(nèi)面板10具有與圖2所示的內(nèi)面板2基本上相同的形狀，在正面看時的上部形成有窗戶用的大的開口部11，在其下方形成有與內(nèi)側(cè)框架等安裝部相對應(yīng)的鼓出部12。還設(shè)有使該鼓出部12和內(nèi)面板下端部連結(jié)的加強助肋13。
在本試驗中，在注射成形上述內(nèi)面板10時，在成型模具上設(shè)置與該內(nèi)面板10的外形形狀的內(nèi)側(cè)、例如上述窗戶用開口部11的內(nèi)周部附近相對應(yīng)的多個澆口部G1、G2、G3，從這些澆口部G1、G2、G3向成型模腔內(nèi)注射填充熔融樹脂。設(shè)置在與上述窗戶用開口部11的上側(cè)內(nèi)周部附近相對應(yīng)的左右兩側(cè)位置的澆口部G1、G2，主要是向與內(nèi)面板10的上部以及左右的側(cè)部相對應(yīng)的成型模腔注射熔融樹脂；另外，設(shè)置在與窗戶用開口部11的下側(cè)內(nèi)周附近相對應(yīng)的大致中央位置的澆口部G3，主要是向與內(nèi)面板10的下部相對應(yīng)的成型模腔注射熔融樹脂。
另外，在本實驗中，將內(nèi)面板10劃分成下面假想的幾個區(qū)域，研究在內(nèi)面板10的各部的熔融樹脂的流動和變形。即， A部分分別呈框架狀包圍上述窗戶用開口部11的周圍以及整個內(nèi)面板10的區(qū)域，換言之，除以下的B～C部分之外的區(qū)域。
B部分位于上述A部分下方的中央部分、以內(nèi)面板下部中央的上述鼓出部12為主要部分的區(qū)域。
C部分在上述A部分的下方、位于上述B部分的左右兩側(cè)的基本上平坦的區(qū)域。
D部分由上述B部分的下方區(qū)域和內(nèi)面板10的下端面14構(gòu)成的區(qū)域。
E部分由上述內(nèi)面板下端面14的后端凸緣15構(gòu)成的區(qū)域。
再有，在本試驗中，研究內(nèi)面板10的各部的熔融樹脂的流動和變形，假想設(shè)定從正面看來與內(nèi)面板10外部連接的四邊形S。在本實驗的場合，該四邊形S為橫向稍長的長方形。
在本試驗中，設(shè)定對劃分成上述A～E這5個區(qū)域的各部分的板厚度進行各種變更的3個試樣，并準備分別與各試樣對應(yīng)的成型用模具，使用這些模具進行注射成型，并對各試樣調(diào)查變形的狀態(tài)。
在該變形狀態(tài)的調(diào)查中，對變形最大的部分的內(nèi)面板10下端一側(cè)的大致中央部分(圖3中H)部分，測定其變形量(翹曲)。
另外，雖然圖6以及圖7表示了這種成型用模具M1、M2的一例，但是，通過變更與A～E各部分對應(yīng)的成型模腔Ma～Me的間隙尺寸的設(shè)定，就能夠變更內(nèi)面板10各部分的板厚度。
表4表示在3個試樣1、2、3各部的設(shè)定板厚度以及上述H部分的變形量的測量值。
(表4) (單位mm) 各部分的板厚度 變形量 A部分 B部分 C部分 D部分 E部分試樣13.52.73.52.73.514.5試樣23.53.52.52.73.56.9試樣33.53.52.54.53.03.3 雖然試樣1是設(shè)定的最標準的板厚度，但在該場合，如圖9所示，在內(nèi)面板10的下端部，沿著其外周線的大致中央部分(H部分)從表面鼓了出來，換言之，在安裝在車體上的場合朝向后方伸出，產(chǎn)生非常大的翹曲(變形)。
就像圖8所示的那樣，在比較遠離澆口部G1～G3的端部的內(nèi)面板下端及其附近，雖然由沿著A部分的側(cè)邊緣部流入、從沿著E部分的外周線方向填充的樹脂流、和從相對于E部分外周線大致直角方向填充的樹脂流進行對成型模腔Me的熔融樹脂的填充，但是，在內(nèi)面板10的中央?yún)^(qū)域有鼓出部分12，而且包含該鼓出部分12的B部分及其下方的D部分的板厚度設(shè)定得更薄，再有，從B部分直至D部分還設(shè)有加強助肋13、13，比起沿著外周線的方向的樹脂流，大致直角方向的樹脂流非常慢。因此，來自沿著上述E部分的外周線的方向的樹脂流很快被填充完，在E部分沿著外周線的方向的纖維取向度變得非常高，與在中央?yún)^(qū)域(B部分)的增強纖維的纖維取向大不相同。另外，在圖8中，用虛線箭頭示意熔融樹脂的流動，用單點劃線示意內(nèi)面板下端部(E部分)及其附近的增強纖維的纖維取向的狀態(tài)。
認為因為該纖維取向的不同，在內(nèi)面板下端部(E部分)及其附近發(fā)生圖9中用實線箭頭所示方向的變形、特別是產(chǎn)生很大翹曲(變形)而沿著其外周線的大致中央部分(H部分)從表面鼓出來。另外，在圖9中，用單點劃線示意熔融樹脂凝固時的收縮方向。
在將產(chǎn)生試樣1那么大的變形的內(nèi)面板10安裝到樹脂制的外面板20上來構(gòu)成后車門30的場合，相互安裝兩者其本身非常困難，另外，即使暫時能夠安裝上，由于內(nèi)面板10的變形量太大，用外面板20也不能抑制并掩飾該變形。其結(jié)果便如圖10所示，對于車后門30，在其下端部及其附近表現(xiàn)出了沿著外周線的大致中央部分從表面鼓出來的變形。
對此，在試樣2中，將包含鼓出部12的B部分的板厚度設(shè)定為比試樣1的同一板厚度更厚(與A部分以及E部分相等)的同時，位于其左右側(cè)的C部分的板厚度設(shè)定成比試樣1的同一板厚度更薄，而且比內(nèi)面板10的其他部分A、B、D、E還薄。
即，作為與內(nèi)面板10外接觸的假想四邊形(該場合，為長方形S)的預定的一邊，選定與產(chǎn)生最大變形的內(nèi)面板下端部分(E部分)外接觸的下側(cè)的長邊Sn，在沿著該長邊Sn的方向(圖3中左右方向)的內(nèi)面板端部附近，設(shè)有與另一邊(也就是短邊Sm)以及該內(nèi)面板10的外周線10m的任何一方大致平行延伸的薄板部(C部)，該內(nèi)面板10的外周線10m順著與該短邊Sm大致相同的方向延伸，上述另一邊Sm與上述假想長方形S的長邊Sn交叉。
這樣設(shè)定板厚度進行成型的結(jié)果，在試樣2中，與試樣1相比，能夠使變形量大幅度減少(減少到1/2以下)。這認為是與成型用模具M1、M2的上述薄板部(C部分)相對應(yīng)的成型模腔Mc的間隙尺寸設(shè)定得更小的結(jié)果，從而在延伸設(shè)定該C部分的區(qū)域，在其延伸設(shè)置的方向上，也就是向短邊Sm以及與它大致同一方向延伸的該內(nèi)面板10的外周線10m的任何一方大致平行延伸的方向，熔融樹脂難以流動。這樣，由于阻礙熔融樹脂從上述薄板C流入內(nèi)面板下端部分(E部分)，所以，在該內(nèi)面板下端部分(E部分)及其附近，有效地對偏向與假想長方形S的長邊Sn以及內(nèi)面板10的外周線10n的任何一方大致平行的特定方向的纖維取向度變得特別高的情形進行抑制，其中內(nèi)面板10的外周線10n與該長邊Sn大致向同一方向延伸。另外，最好是，通過將位于內(nèi)面板10下端部的大致中央部分的上方(也就是位于該中央部分與澆口部G3之間)的上述B部分的板厚度設(shè)定得更厚，從澆口部G3朝向內(nèi)面板下端部大致垂直地流入的熔融樹脂的流動會變得更好。該結(jié)構(gòu)也被認為有助于抑制纖維取向偏向與上述長邊Sn以及外周線10n的任何一方平行的特定方向的情形。
如果內(nèi)面板10的變形量與該試樣2相同的話，則在將內(nèi)面板10安裝到樹脂制的外面板20上來構(gòu)成后車門30的場合，其安裝比較容易，而且，由于內(nèi)面板10的變形量比較小，所以這種變形能夠用外面板20抑制并充分掩飾。其結(jié)果如圖11所示的那樣，對于后車門30本身，在其下端部及其附近，沒有表現(xiàn)出變形而使得沿著外周線的大致中央部分從表面鼓出來的情形。
再有，為了進一步降低在內(nèi)面板下端部的變形量，在試樣3中，以上述試樣2的板厚度的設(shè)定為基礎(chǔ)，并且將E部分的板厚度設(shè)定為比試樣2的同一板厚度還薄一些的同時，將由包含上述鼓出部12的B部分的下方區(qū)域和內(nèi)面板10的下端面14構(gòu)成的D部分的板厚度設(shè)定為比試樣的同一板厚度還厚，而且比內(nèi)面板10的其他部分A、B、C、E還厚。
即，如圖12所示，作為與內(nèi)面板10外部連接的假想四邊形(該場合為長方形)的預定的一邊，選定與產(chǎn)生最大變形的內(nèi)面板下端部分外接觸的下側(cè)的長邊Sn，在沿著與該長邊Sn交叉的短邊Sm的方向(圖12中的上下方向)的內(nèi)面板端部的附近，設(shè)有與上述長邊Sn以及該內(nèi)面板10的外周線10m的任何一方大致平行延伸的厚板部，且該內(nèi)面板10的外周線10n順著與該長邊Sn大致相同的方向延伸。
這樣設(shè)定板厚度進行成型的結(jié)果是，在試樣3中，與試樣2相比，能夠使變形量進一步減少(減少到1/2以下)。這被認為與成型用模具M1、M2的上述薄板部(D部分)相對應(yīng)的成型模腔Md的間隙尺寸被設(shè)定得更大的結(jié)果，該成型模腔Md滯留樹脂，對于內(nèi)面板下端來說，可以使從多個方向填充的熔融樹脂的填充量和填充速度比較均勻。而且，這樣，更加有效地抑制偏向與上述假想長方形S的長邊Sn以及內(nèi)面板10的外周線10n的任何一方大致平行延伸的特定方向的纖維取向度變得特別高的情形，內(nèi)面板10的外周線10n與該長邊Sn沿大致同一方向延伸。進一步抑制在上述特定方向的大致中央部分產(chǎn)生翹曲·變形。
如上所述，通過在內(nèi)面板10的末端部分E的附近設(shè)定與該末端部分E大致平行的厚板部分D，與該厚板部分D對應(yīng)的厚板模腔部Md滯留樹脂，從澆口部G1、G2、G3注入成型模具M1、M2內(nèi)的樹脂材料，由于流入上述厚板模腔部Md(滯留樹脂)之后再使其流入末端模腔部Me，對于該末端模腔部Me，可以使從多個方向填充的熔融樹脂的填充量和填充速度比較均勻，能夠抑制沿著偏于上述末端模腔部Me的特定方向的纖維取向度變得特別高的情形。其結(jié)果是能夠抑制在內(nèi)面板10中該特定方向的大致中央部分H產(chǎn)生大的翹曲·變形。
換言之，從澆口部G1、G2、G3注入成型模具M1、M2內(nèi)的含有纖維的樹脂材料，通過與薄板部分C對應(yīng)的成型模腔部Mc和與該厚板部分D對應(yīng)的厚板模腔部Md的存在，在與內(nèi)面板10的下端部(E部分)對應(yīng)的成型模腔部Me，由于阻礙纖維沿與下端部的外周線相同方向進行配向，所以，抑制偏于沿著與內(nèi)面板10的下端部對應(yīng)的成型模腔部Me的特定方向的纖維取向度變得特別高的情形，其結(jié)果是能夠抑制在內(nèi)面板10的下端部的沿該特定方向的大致中央部分(H部分)產(chǎn)生大的翹曲·變形。
另外，這樣，作為阻礙內(nèi)面板10的下端部的沿著該特定方向的纖維取向的方法，不僅考慮了上述薄板部C，還考慮了其他各種結(jié)構(gòu)。例如，也可以在內(nèi)面板10上設(shè)置助肋或突起部，并設(shè)定與這些助肋或突起部對應(yīng)的成型模腔部，以擾亂流向與內(nèi)面板10的下端部(E部分)對應(yīng)的成型模腔部Me的熔融樹脂的流動。
圖13～圖15是展示以上述試樣3的板厚度的設(shè)定為基礎(chǔ)的各種變形例的內(nèi)面板的正視說明圖。另外，在圖13～圖15以及后面敘述的圖16以及圖17中，用虛線示意注射成型時熔融樹脂的流動。另外，在以下的說明中，對于具備與試樣3(參照圖3)的情況相同的結(jié)構(gòu)、發(fā)揮同樣作用的部件，賦予同一符號而省略其說明。
在圖13的變形例(第1變形例)中，在與內(nèi)面板10的下部對應(yīng)的成型模腔注射熔融樹脂的澆口部G3設(shè)置在內(nèi)面板10的下部的大致中央。該場合，最好不只是在內(nèi)面板10的下端部分的附近設(shè)置與上述的厚板部D相同的厚板部D1，也在內(nèi)面板下部中央的B部分的上部設(shè)置與上述的厚板部D相同的厚板部D1。這樣，即使對于沿著窗戶用開口部11的下側(cè)內(nèi)周部的部分，來自澆口部G3的熔融樹脂流入構(gòu)成樹脂滯留的厚板部D1之后，使其比較均勻地填充在與沿著窗戶用開口部11的下側(cè)內(nèi)周部的部分對應(yīng)的成型模腔，能夠有效地抑制在該部分的變形。另外，在該場合，也可以在內(nèi)面板下部的大致中央部設(shè)置多個澆口部G3、G3’。
圖14所示的第2變形例是使厚板部D2在內(nèi)面板下端部的大致全長(即，到與下端部分E相同程度的長度)上延伸。因此，薄板部C2的上下方向長度，與試樣3(參照12圖)的場合相比更短。在該場合，通過使作為滯留樹脂的厚板部D2的長度延長，而在內(nèi)面板下端部的大致全長上，針對與該下端部部分對應(yīng)的成型模腔，不僅使熔融樹脂的填充方向均等化，還能夠抑制其變形。
圖15所示的第3變形例，在圖14的第2變形例的基礎(chǔ)上，在內(nèi)面板10的下部的大致中央設(shè)置向與內(nèi)面板10的下部對應(yīng)的成型模腔里注射熔融樹脂的澆口部G3。在該場合，薄板部C3的長度變得更短。另外，即使在該場合，與第1變形例的情況相同，最好不只是在內(nèi)板部10的下端部分(E部分)的附近設(shè)置與上述的厚板部D2相同的厚板部D3，也在內(nèi)面板下部中央的B部分的上部設(shè)置與上述的厚板部D2相同的厚板部D3。這樣，不僅內(nèi)面板10的下端部分(E部分)，即使在沿著窗戶用開口部11的下側(cè)內(nèi)周部的部分(F部分)，也能夠有效地抑制產(chǎn)生變形。
另外，以上的實施方式，作為“開關(guān)體”，雖然是以汽車的后車門為例的，但是，本發(fā)明并不限定于該場合，例如，就汽車等車輛的場合進行說明的話，不限定于車門、發(fā)動機罩、行李箱蓋、活動車頂、還有后車門等用語，即使對又稱為升降門、后車門、或后背門等的車體后部的開關(guān)體等，也能夠有效地應(yīng)用。
圖16是示意在沒有設(shè)置窗用開口部的內(nèi)裝部件50中熔融樹脂流動的正視說明圖。另外，圖17是示意其它內(nèi)裝部件的變形例中熔融樹脂流動的正視說明圖。
在圖16中，該內(nèi)裝部件50形成在正面看來配置成上下反向的梯形形狀。因此，作為與該內(nèi)裝部件50外接觸的假想的四邊形，能夠原樣應(yīng)用該梯形。然后，在與該梯形的上端一側(cè)的中央對應(yīng)的模具部位設(shè)定澆口部G5。
即使在該圖16中，由于在離開澆口部G5的下端側(cè)也容易產(chǎn)生變形，所以，作為與該內(nèi)裝部件50外接觸的假想四邊形(該場合是內(nèi)裝部件50的梯形T)的預定的一邊，選定與產(chǎn)生變形最大的內(nèi)裝部件下端側(cè)外接觸的下邊Tn，并在沿著該下邊Tn的方向(圖16中的左右方向)的內(nèi)裝部件端部的附近，設(shè)有與另一邊(也就是梯形T的側(cè)邊Tm)大致平行延伸的厚板部C5，該另一邊(也就是梯形T的下邊Tn)與上述梯形T的下邊Tn交叉。另外，在沿著梯形T的側(cè)邊Tm的方向(圖16中的上下方向)的內(nèi)裝部件端部(特別是下端部)的附近，設(shè)有與另一邊(也就是梯形T的側(cè)邊Tm)大致平行延伸的厚板部D5，該另一邊(也就是梯形T的下邊Tn)與上述側(cè)邊Tm交叉。
該厚板部D5的板厚，被設(shè)定成比內(nèi)裝部件50的中央部分B5、下側(cè)末端部分E5以及周邊部分A5的板厚厚，而比薄板部C5厚就不用說了，在熔融樹脂從澆口部G5向與下側(cè)末端部分E5對應(yīng)的成型模腔部填充時，該厚板部D5滯留樹脂。另一方面，上述薄板部C5的板厚，比內(nèi)裝部件50的中央部分B5、下側(cè)末端部分E5以及周邊部分A5更薄，而比厚板部D5薄就不用說了，在熔融樹脂從澆口部G5向與下側(cè)末端部分E5對應(yīng)的成型模腔部填充時，樹脂在薄板部C5、C5中的流動變慢。
因此，即使在中央部分B有凹凸部分或鼓出部分等、樹脂的流動變差的場合，對于內(nèi)裝部件50的下側(cè)末端部分E5，也能夠使熔融樹脂相對與該下側(cè)末端部分E對應(yīng)的成型模腔的填充方向非常均勻，并能夠?qū)崿F(xiàn)抑制其變形。
圖17的例子是在內(nèi)裝部件50的大致中央設(shè)有向成型模具內(nèi)注射熔融樹脂的澆口部G5。該場合，最好不只是在內(nèi)板部10的下端末端部分(E部分)的附近設(shè)置與上述的厚板部D相同的厚板部D5’、也在內(nèi)裝部件50中央的B部分的上部設(shè)置與上述的厚板部D相同的厚板部D5’。這樣，即使在內(nèi)裝部件50的上側(cè)末端部分(F5部分)，來自澆口部G3的熔融樹脂流入構(gòu)成樹脂滯留的厚板部D1之后，使其比較均勻地填充在與上側(cè)末端部分(F部分)對應(yīng)的成型模腔，能夠有效地抑制在該部分的變形。另外，在該場合，也可以在內(nèi)面板50的大致中央部設(shè)置多個澆口部G5、G5’。
另外，在上述的實施方式中，雖然厚板部均設(shè)置在另一邊的內(nèi)裝部件端部的附近，該另一邊(也就是長方形的短邊Sm或梯形的側(cè)邊)與外部連接內(nèi)裝部件的假想四邊形的預定的一邊(也就是長方形的短邊Sm或梯形的下邊)交叉，但不只是在內(nèi)裝部件的附近設(shè)置該厚板部，也可以在其中央部分，與上述假想四邊形的預定的一邊以及和該內(nèi)裝部件的外周線的任何一方大致平行延伸設(shè)置該厚板部，該內(nèi)裝部件的外周線與該一邊向大致同一方向延伸。
另外，在以上的實施方式中，作為“開關(guān)體的內(nèi)裝部件”，雖然是以所謂內(nèi)面板為例說明的，但是，并不限定于該用語，安裝在外面板的內(nèi)側(cè)的話，例如內(nèi)側(cè)框架體，還有，除此以外也能夠應(yīng)用于單獨安裝的內(nèi)側(cè)裝飾材料等上。
這樣，本發(fā)明并不局限于以上的實施方式。另外，在不脫離其主要構(gòu)思的范圍內(nèi)，可以有多種的改良或設(shè)計上的變更就當然不用說了。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性 如上所述，采用本發(fā)明，尤其不損害樹脂材料的成型性以及成型品的外觀，利用增強纖維的配合提高彎曲彈性率并使部件的剛性提高，同時，利用橡膠成分的配合能夠確保耐沖擊性，成型性以及成品的外觀良好，而且，由于能夠獲得具備了所需的剛性以及耐沖擊性的內(nèi)裝部件，所以，也能夠適合應(yīng)用于安裝在例如，設(shè)置在汽車等車輛上的車門、發(fā)動機罩、行李箱蓋、活動車頂、升降門(也稱為后車門、后部車門、或后背門等)等開關(guān)體的外板內(nèi)側(cè)的樹脂制的內(nèi)裝部件上。
權(quán)利要求
1.一種開關(guān)體的樹脂制內(nèi)裝部件，是安裝在開關(guān)體的外板的內(nèi)側(cè)的樹脂制內(nèi)裝部件，其特征在于成型材料使用含有增強纖維和橡膠的聚丙烯系樹脂，利用注射成型法來成型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)體的樹脂制內(nèi)裝部件，其特征在于上述外板是樹脂制的，上述成型材料由含有增強纖維的聚丙烯系樹脂和含有橡膠的樹脂材料構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的開關(guān)體的樹脂制內(nèi)裝部件，其特征在于上述成型材料的增強纖維、聚丙烯系樹脂及橡膠的重量配合比被設(shè)定為(20～50)∶(30～75)∶(5～20)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的開關(guān)體的樹脂制內(nèi)裝部件，其特征在于彎曲彈性率在上述樹脂制外板的彎曲彈性率以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4任何一項所述的開關(guān)體的樹脂制內(nèi)裝部件，其特征在于彎曲彈性率在4000MPa以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5任何一項所述的開關(guān)體的樹脂制內(nèi)裝部件，其特征在于在正面視設(shè)定了與上述內(nèi)裝部件外接觸的四邊形的情況下，在沿著該四邊形的預定一邊的方向的內(nèi)裝部件端部的附近，設(shè)有與另一邊以及該內(nèi)裝部件的外周線的任何一方大致平行延伸的薄板部，該另一邊與上述預定的一邊交叉，該內(nèi)裝部件的外周線向與該另一邊大致相同的方向延伸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～5任何一項所述的開關(guān)體的樹脂制內(nèi)裝部件，其特征在于在正面視設(shè)定了與上述內(nèi)裝部件外接觸的四邊形的情況下，在沿著該四邊形的與預定一邊相交叉的另一邊方向的內(nèi)裝部件端部的附近，設(shè)有與上述預定的一邊以及該內(nèi)裝部件的外周線的任何一方大致平行延伸的厚板部，該內(nèi)裝部件的外周線向與該一邊大致相同的方向延伸。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的開關(guān)體的樹脂制內(nèi)裝部件，其特征在于所述內(nèi)裝部件具有窗戶用開口。
9.一種樹脂制內(nèi)裝部件的成型模具，是安裝在開關(guān)體的外板內(nèi)側(cè)的樹脂制內(nèi)裝部件的成型模具，其特征在于在與上述內(nèi)裝部件的末端部分對應(yīng)的末端模腔部和設(shè)置了注入樹脂材料用的澆口部的澆口模腔部之間，與上述末端模腔部大致平行地設(shè)置具有比兩模腔部的間隙尺寸大的間隙尺寸的厚板模腔部；
形成使從上述澆口部注入的樹脂材料，在從上述澆口模腔部流入上述厚板模腔部后、再流入上述末端模腔部的模腔路徑。
10.一種樹脂制內(nèi)裝部件的成型方法，是安裝在開關(guān)體的外板內(nèi)側(cè)的樹脂制內(nèi)裝部件的成型方法，其特征在于使從澆口部注入成型模具內(nèi)的樹脂材料，在上述內(nèi)裝部件的末端部分的附近流入與設(shè)定成與該末端部分大致平行的厚板部分對應(yīng)的厚板模腔部之后、再流入與上述末端部分對應(yīng)的末端模腔部。
11.一種樹脂制內(nèi)裝部件的成型方法，是安裝在開關(guān)體的外板內(nèi)側(cè)的樹脂制內(nèi)裝部件的成型方法，其特征在于使用了具備阻礙機構(gòu)的成型模具來成形從澆口部注入成型模具內(nèi)的含纖維的樹脂材料，該阻礙機構(gòu)在與上述內(nèi)裝部件的外周線對應(yīng)的成型模腔部、阻礙纖維與上述外周線同一方向取向的情形。
全文摘要
本發(fā)明的開關(guān)體的樹脂制內(nèi)裝部件，是安裝在開關(guān)體的外板的內(nèi)側(cè)的樹脂制內(nèi)裝部件，其特征在于成型材料使用含有增強纖維和橡膠的聚丙烯系樹脂，利用注射成型法來成型，通過適當設(shè)定增強纖維以及橡膠成分的各含有量，尤其不損害作為樹脂材料的成型性以及成型品的外觀，利用增強纖維的配合提高彎曲彈性率并使部件的剛性提高，同時，利用橡膠成分的配合能夠確保耐沖擊性，成型性以及成品的外觀良好，而且能夠獲得具備了所需的剛性以及耐沖擊性的內(nèi)裝部件。
文檔編號C08L23/08GK1649714SQ0380993
公開日2005年8月3日 申請日期2003年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月30日
發(fā)明者播摩一成, 齋藤義昭, 栃岡孝宏 申請人:吉品大協(xié)株式會社, 出光興產(chǎn)株式會社, 馬自達汽車株式會社