Method of manufacturing plastic-coated parts

【発明の詳細な説明】 発明の背景 Ｉ． 発明の分野 本発明は、プラスチック上張り被覆が熱プラスチックポリマー樹脂ベース材料上に機械的に固定される如きプラスチック部品の製造方法、特に、所要の形状の部品に型成形されたポリスチレンベースにプラスチック表層を低圧射出成形によって着合する方法に関する。

II． 従来技術の説明 車両の機能性を向上させ且つ燃料を節減するために車両重量を軽量化することへの要望が高くなるにつれ、車両部品のより多くのものが軽量プラスチックで製造されるようになっている。 その上プラスチックのもっている特性自体が、自動車車両の装飾部品及び機能部品を型成形で作るのに適している。 従来プラスチックから成形されていた部品の実例としては、ホィールカバー、車両ダムおよびスポイラ、ダッシュボード等がある。 しかし薄いプラスチック部品は曲り易いため、普通は金属の支持構造材の追加によって作られる内部支持構造体を必要とする。 この場合プラスチック部品の装飾性は損われないが、重量とコストの軽減は果せない。

車両のプラスチック部品は、装飾性を備えることの他に、道路の厳しい条件に耐えるものでなければならない。 車両のホィールカバーは路面から受けるおおきなストレスの元でも、金属リムにしっかり固定されていなければならない。 更にホィールカバーは最近のディスクブレーキの発熱に耐えると共に走行の騒音を小さくするものでなければならない。 プラスチックの空気ダム及びスポイラは、走行する車両によって加わる力に対向するのに充分な可撓性をもち、しかもなお損傷されない充分な強度を備えていなければならない。 又車両の室内部品は装飾性と美観を保持していなければならない。

発明の適用 本発明は、所要の形状に成形されたポリスチレンベースと、このベース上に成形されて分離しないよう機械的に固定される熱プラスチック表層被覆とを含む部品を提供することにより、従来技術の欠点を克服する。

本発明の方法は、装飾ホィール、空気ダム、スポイラ、
ダッシュボード、及び計器パネルを含む様々な車両部品、又船舶産業の様々な部品に適用できる。 それらの部品は一般的に、部品の全体的な形状に成形されるポリスチレンベースを備える。 車両のホィールの場合ポリスチレンベースは金属リムに対し付けられるように成形される。 この成形されたベースに、これの形状に倣ったプラスチック被覆が着合される。 被覆の着合は、ベースに熱プラスチック表層を「機械的に」固定するように行われる。 従って、部品に剛性をもたせるベースに表層は接着剤を必要とせずに堅く固着される。

部品の全体的な形状は、最初に、製品の最終的な使用に従って熱プラスチックポリマー樹脂を型成形することにより作られる。 そのような樹脂の実施としては、Ｇ．
Ｅ． プラスチック社が開発し、「ジュセット（ＧＥＣ
ＥＴ）」の商標で市販されているポリフェニレン・オクサイド・ポリスチレンがある。 このジュセット樹脂は高温に耐えることができる高性能の膨張可能なフォームビード材料である。 この樹脂は型成形されるとき型いっぱいに膨張する。 ベースの成形に続いて、そのベース材料を損失しないようにするための熱プラスチック表層が低圧射出成形によって着合される。 この熱プラスチック表層はベースの周囲に流動して機械的に固定し、従って接着剤は必要としない。 車両のホィールの場合、熱プラスチック材料は通風孔の縁部を巻いて流れ、その下にあるホィールリムに係合して表層をそのリムに固定する。

添付図面と関連して以下に続ける詳細な記述から本発明のその他の目的、特徴、及び利点が明らかになろう。

図面の簡単な説明 添付図面に示す本発明の好適な実施例の以下の詳細な説明を参照することで、本発明は更に充分に理解されよう。 それら図面を通して同じ参照符号は同等な部品を指示する。

第１図は本発明の製造方法を用いて作られた車両ホィールの斜視図、 第２図は本発明のプロセスによって作られた車両ホィールの部分断面斜視図、 第３図は本発明の製造プロセスのフローダイヤグラム、 第４ａ図は本発明の製造プロセスのベース形成を示す部分の断面図、 第４ｂ図は本発明の製造プロセスの表層成形を示す部分の断面図である。

好適な実施例の詳細な説明 第１図と第２図は本発明の製造方法によって作られる車両のホィール１０を示す。 説明を明瞭且つ簡単にするため、本発明はここで車両ホィール１０と関連して記述するが、本発明がその他空気ダム、スポイラ、ダッシュボード等を含む様々な部品の製造にも適用できることは理解されるべきである。 車両ホィール１０の記述は、その他の関連の車両部品の構成も明瞭に理解させよう。

ホィール１０は好適には、メーカーから提供される窪んだ鋼板製の中心リム１２及びこれと合体した鋼板製の中心ディスク１４を含み、そしてタイヤを取付けられる。
中心ディスク１４は複数個のボルト孔１６と１個のホィールスピンドル孔１８を備え、これによってホィール１
０をホィールハブ及び付属のブレーキ組立体に簡単に取外し可能に取付けることができる。 高熱を発生し易いブレーキ組立体の通風を行うため、中心ディスク１４は又複数個の周方向に間隔をおいた通気孔２０を備える。 そのように、リム１２とディスク１４で構成される鋼板ホィールは所要の強度と通風機能を備えるという観点に立って製作される。 ホィール１０に何等かの美的外観を与えるため、後述するプロセスによって作られる装飾カバー２がリム１２及びディスク１４に着合される。

装飾カバー２２は全体的に、続いて記述するように、所要の形状に型成形されるベース材料２４と、このベース材料上に型成形される装飾表層２６とを備える。 好適な１実施例において、ベース２４は、ホィール１０とそのブレーキの発熱に耐える高い耐熱性をもった熱プラスチックポリマー樹脂から作られる。 そのような樹脂の実施例としては、Ｇ． Ｅ． プラスチック社（マサチューセッツ州、ピッツフィールド）からジュセット樹脂の製品名で市販されているポリフェニレン・オクサイド・ポリスチレンがある。 この樹脂は直径０．０１から０．１インチの中実のビートとして製造され、そして後述するように通常の蒸気プレス又は真空／トランスファプレスを使って成形される。 この樹脂は、２５０°Ｆまでの温度で使用できる高い耐熱性と１．５から４０ポンド／立方フィートの範囲の密度を有する高性能の膨張可能なフォームビード材料である。 熱プラスチック表層２６はフォームコア２４上に機械的に固定されるように成形され、
従って接着剤は必要でない。

表層２６とベース２４は、リム１２の通風孔２０に対応する開口２８とボルト孔１６に対応するボア３０を形成して所要のアクセスが行えるように成形される。 ベース２４周囲及びリム１２への表層２６の機械的固定は、後述するように熱プラスチックを通風孔２０の縁部周囲に流すことにより行われる。 表層２６を鋼板ホィールに堅く取付けるためフランジ形のリップ３２が形成される。
その固定を更に確実にするためのボルト孔１６周囲にもリップ３２を形成してもよい。 この機械的な取付けによって接着剤は不要となる。 好適な実施例において、表層２６の周縁部３４はホィールの縁部まで延ばされる。 この固定の原理は、ダッシュボードや計器パネルのような複数個の間隔をおいた開口を有するその他の部品においても同様に用いることができる。 開口のない部品の場合、表層材料はベース材料２４を完全に包むようにそのベース材料の周囲全体に延在するようにされる。

第３図と第４図は、ここに具体例として採用する車両ホィール１０のような部品を製造する方法とを図示説明する。 好適なプロセスにおいて、装飾カバー２２を着合される鋼板ホィール１２が工具内に装着されて１００成形型の半型の役目をする。 そのホィール１２に射出成形型４０が合わされ、そしてそれらの間で膨張可能ポリスチレン構造ベース２４が型成形される１０２。 ベース２４
が硬化したら、鋼板ホィール１２はこれと一体に成形されたそのフォームベース２４と共に第２のステーションへ移送され、ここで低圧射出成形プロセス１０４により熱プラスチック表層２６が着合される。 成形中のベース２４の損傷を防ぐと共に熱プラスチックを型腔内に充満させて通風孔２０を貫通する機械的固定部３２を形成するため、低圧射出成形１０４が必要である。 表層の成形を正確に行うため、ホィール１２の裏側に裏当て型４２
が挿入され、そしてホィール１２の表側に射出成形型４
４が合わされる。 それら２つの型部分４２及び４４とホィール１２との協働によって、ベース２４上の装飾表層２６の形成と共に鋼板ホィールに対する機械的固定部３
２が作られる。

以上のように本発明は、従来のホィールカバーに見られるような保持の仕損じを無くするように着合される装飾カバーを備えた装飾付き車両ホィールを提供する。 本発明の部品製造方法は低い製造コストを維持しながら融通性の高いスタイリングを可能にする。 構造コアの形状を変えることによりプラスチックカバーの形状は随意に変化させることができる。 ここに本発明の方法を装飾付きホィールカバーと関連して記述してきたが、この方法はその他の様々な部品の製造、例えばスポイラや接地性向上部品のような車両部品、又部品を作る素材固有の浮揚性から船舶部品を製造するのにも同様に適用され得ることを理解すべきである。 更に閉鎖セルファイバボードのようなその他の構造フォーム製品を使ってベースを作り、又変化形の成形方法で表層を形成することもできよう。 以上の詳細な説明は単に発明を明瞭に理解させるためだけのものであり、何等制約的なものではない。 従って請求の範囲の精神から逸脱せずになお様々な変化形が可能なことは当該技術者にとって明らかであろう。