(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリプロピレン樹脂により形成された合成樹脂成形品であって、
成形品にはインサート部材が埋入一体化されており、インサート部材は成形品外部に露出する端面を有しており、
インサート部材が樹脂成形品に埋入される部分の成形品一般面よりも、前記端面が成形品外方に突出した位置とされるとともに、
インサート部材の端面部分の周囲を取り囲むように、成形品一般面から中空筒状に突出する樹脂中空筒部が成形品に一体形成されており、
インサート部材の端面の代表寸法をＤ、
樹脂中空筒部の厚みをｔとして、
代表寸法Ｄは７〜３０ｍｍとされ、かつ、
Ｄ／２４０≦ｔ≦Ｄ／８０  とされた合成樹脂成形品。
【請求項２】
前記端面が成形品一般面よりも成形品外方に突出する突出量をＨとして、
Ｄ／２４０≦Ｈ  とされた請求項１に記載の合成樹脂成形品。
【請求項３】
インサート部材には、成形品外部に露出する端面が、互いに対向するように２面設けられている請求項１または請求項２に記載の合成樹脂成形品。
【請求項４】
ポリプロピレン樹脂により形成された合成樹脂成形品の製造方法であって、
成形品にはインサート部材が埋入一体化されており、インサート部材は成形品外部に露出する端面を有しており、
インサート部材が樹脂成形品に埋入される部分の成形品一般面よりも、前記端面が成形品外方に突出した位置とされるとともに、
インサート部材の端面部分の周囲を取り囲むように、成形品一般面から中空筒状に突出する樹脂中空筒部が成形品に一体形成されており、
インサート部材の端面の代表寸法をＤ、
樹脂中空筒部の厚みをｔとして、
代表寸法Ｄは７〜３０ｍｍとされ、かつ、
Ｄ／２４０≦ｔ≦Ｄ／８０  となるように、
合成樹脂成型品の外形に合致するキャビティを形成可能な射出成型金型を用いて、インサート部材を使ってインサート成形して合成樹脂成型品を成形する、
合成樹脂成形品の製造方法。
【請求項５】
前記端面が成形品一般面よりも成形品外方に突出する突出量をＨとして、
Ｄ／２４０≦Ｈ  となるようにした、請求項４に記載の合成樹脂成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂の射出成形により形成された合成樹脂成形品に関する。特にインサート部材がインサート成形により埋入一体化された合成樹脂成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
合成樹脂の射出成形により形成される合成樹脂成形品は、ケースやカバー、キャップなどの多様な形態で、種々の用途に使用されている。そして、これら合成樹脂成形品には、その一部分に、ナットやカラーなどのインサート部材が設けられることがある。こうしたインサート部材は、金型内部にインサート部材を配置した状態で樹脂の射出を行う、いわゆるインサート成形技術を利用して、合成樹脂成形品に埋入一体化される。
【０００３】
特に、インサート部材がカラーやナットなどの締結部の部材である場合には、これら部材の端面（締結面）が、成形品の外部に露出するように成形品を形成することが多い。その場合、インサート部材の端面に成形樹脂がはみ出してしまうと、締結が不十分となったり、成形品割れなどの不良が発生したりする原因となりうる。また、端面への樹脂のはみ出しは、成形品の外観品質を損なう場合もある。そのため、インサート部材の端面を成形品外部に露出させる場合には、端面部分に樹脂がはみ出さないようにする必要がある。
【０００４】
そのような課題を解決するためには、金型やインサート部材をより精密化・高精度化し、金型とインサート部材端面の密着度を高めて、成形樹脂の漏れを防止することが有効であることが知られている。しかしながら、金型やインサート部材の精密化には、製造コスト等の面からおのずと制約がある。
【０００５】
また、例えば、特許文献１に示されるように、インサート部材の端面形状を工夫して、成形樹脂が漏れないようにする技術が知られている。
また、例えば、特許文献２に示されるように、金型にインサート部材を固定する固定手段を設け、その固定手段を工夫して金型とインサート部材の間の隙間をなくすようにして、成形樹脂が漏れないようにする技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−４２５６１号公報
【特許文献２】特開平０６−０６３９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、他の技術手段によって、インサート部材の端面への合成樹脂のはみ出しを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明者は、鋭意検討の結果、インサート部材の露出させたい端面部分を樹脂成形体から突出させるようにすると共に、端面周囲を取り囲むように薄肉の樹脂中空筒部を設けると、端面への合成樹脂のはみ出しが防止できることを知見し、本発明を完成させた。
【０００９】
本発明は、ポリプロピレン樹脂により形成された合成樹脂成形品であって、成形品にはインサート部材が埋入一体化されており、インサート部材は成形品外部に露出する端面を有しており、インサート部材が樹脂成形品に埋入される部分の成形品一般面よりも、前記端面が成形品外方に突出した位置とされるとともに、インサート部材の端面部分の周囲を取り囲むように、成形品一般面から中空筒状に突出する樹脂中空筒部が成形品に一体形成されており、インサート部材の端面の代表寸法をＤ、樹脂中空筒部の厚みをｔとして、代表寸法Ｄは７〜３０ｍｍとされ、かつ、Ｄ／２４０≦ｔ≦Ｄ／８０  とされた合成樹脂成形品である（第１発明）。
また、本発明は、ポリプロピレン樹脂により形成された合成樹脂成形品の製造方法であって、成形品にはインサート部材が埋入一体化されており、インサート部材は成形品外部に露出する端面を有しており、インサート部材が樹脂成形品に埋入される部分の成形品一般面よりも、前記端面が成形品外方に突出した位置とされるとともに、インサート部材の端面部分の周囲を取り囲むように、成形品一般面から中空筒状に突出する樹脂中空筒部が成形品に一体形成されており、インサート部材の端面の代表寸法をＤ、樹脂中空筒部の厚みをｔとして、代表寸法Ｄは７〜３０ｍｍとされ、かつ、Ｄ／２４０≦ｔ≦Ｄ／８０  となるように、合成樹脂成型品の外形に合致するキャビティを形成可能な射出成型金型を用いて、インサート部材を使ってインサート成形して合成樹脂成型品を成形する、合成樹脂成形品の製造方法である（第４発明）。
【００１０】
第１発明においては、前記端面が成形品一般面よりも成形品外方に突出する突出量をＨとして、Ｄ／２４０≦Ｈ  とすることが好ましい（第２発明）。
また、第１発明や第２発明においては、インサート部材に、成形品外部に露出する端面を互いに対向するように２面設けることが好ましい（第３発明）。
また、第４発明においては、前記端面が成形品一般面よりも成形品外方に突出する突出量をＨとして、Ｄ／２４０≦Ｈ  となるようにすることが好ましい（第５発明）。
【発明の効果】
【００１１】
第１発明の合成樹脂成形品によれば、成形品の成形を射出成形を利用したインサート成形で行っても、インサート部材の端面への合成樹脂のはみ出しを防止できるという効果が得られる。また、第４発明の合成樹脂成形品の製造方法によれば、インサート部材の端面への合成樹脂のはみ出しを防止できる。
【００１２】
さらに、第２発明や第５発明のように突出量Ｈを定めれば、より確実に端面への合成樹脂のはみ出しを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明第１実施形態の樹脂成形品の正面図、部分斜視図及び断面図。
【図２】本発明第１実施形態におけるインサート部材付近の断面を模式的に示す拡大断面図。
【図３】本発明第１実施形態の樹脂成形品をインサート成形により形成する工程を示す模式図。
【図４】本発明におけるインサート部材の例の断面を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下図面を参照しながら、カラーが埋入一体化されたキャップ部材を例として、本発明の第１実施形態について説明する。本発明は以下に示す個別の実施形態に限定されるものではなく、その形態を変更して実施することもできる。
【００１５】
本実施形態にかかる合成樹脂成形品１はキャップである。キャップ１は、合成樹脂の射出成形により形成された部材である。キャップ１には、締結部が２箇所設けられており、その部位には、金属製のインサート部材（カラー）２，２が埋入一体化されている。即ち本実施形態におけるインサート部材はカラーである。図１には、キャップ１の正面図及び断面図及びカラー付近の部分斜視図を示す。このキャップ１は、カラーの部分にボルトを挿通して、ボルトの締結によって、他の部材に固定することができる。
【００１６】
合成樹脂成形品１の成形品本体部１０を構成する樹脂は、特に限定されないが、例えば、ポリプロピレン樹脂などの射出成形可能な熱可塑性樹脂が使用できる。
【００１７】
図２には、成形品１のカラー２付近の断面図を拡大して、模式的に示す。
キャップ１において埋入されているカラー（インサート部材）２，２は、いわゆるインサート成形により、キャップ１に埋入一体化されている。
【００１８】
本発明において、インサート部材とは、合成樹脂成形品（キャップ１）を形成するための射出成形に先立って、事前に形成されて、樹脂成形品に対しインサート成形によって埋入一体化される部材である。インサート部材は、金属製であっても良いし、樹脂製であっても良い。インサート部材としては、例えば、カラーやナットなどが例示できる。
【００１９】
本実施形態においてはインサート部材（カラー２）は、金属製の中空円筒状の部材であり、その軸方向の両端に、平面状の端面Ｅを有している。本実施形態においては、端面Ｅ，Ｅが、互いに対向するように２面設けられている。このようなカラーの形態は、締結構造において特に好ましいものである。キャップ１において、カラーの端面Ｅ，Ｅは、成形品（キャップ１）の外部に露出している。そして、インサート部材（カラー２）が成形品（キャップ１）に埋入される部分の成形品一般面Ｓよりも、カラーの端面Ｅが成形品外方に突出するような位置に設けられている。すなわち、カラー２はキャップ本体１０よりも端面部分が突出するように、埋入一体化されている。本実施形態においては、カラーの両端面において、カラーの端面Ｅの部分がキャップ本体１０から突出するようにされている。
【００２０】
そして、インサート部材（カラー２）の端面部分の周囲を取り囲むように、キャップ本体１０の成形品一般面Ｓからインサート部材外周面に沿って突出するように、中空円筒状の樹脂中空筒部１０１が成形品（キャップ１）に一体形成されている。即ち、キャップ本体１０から、樹脂中空筒部１０１が突出形成されて、樹脂中空筒部１０１がカラー２を取り囲むと共にカラー２の外周面に密着するように配置されている。本実施形態においてはインサート部材外周面が円柱状であるので、樹脂中空筒部は薄肉円筒状とされるが、インサート部材外周面が角柱状であれば、樹脂中空筒部は薄肉角筒状とされる。
【００２１】
インサート部材の周囲に中空筒状に形成される樹脂中空筒部１０１について、その形状を詳細に説明する。樹脂中空筒部１０１の厚みｔは、インサート部材２の端面の代表寸法Ｄを基準として定められる。ここで、樹脂中空筒部の厚みｔとは、図２に示すように、樹脂中空筒部を内側から外側に貫く方向に測定した厚み寸法のことである（本実施形態においては円筒の半径方向）。また、インサート部材の端面の代表寸法Ｄとは、端面外形の大きさを示す寸法のことであり、端面が円形であればその直径を、端面が楕円であればその長径を、端面が矩形であればその長辺や対角線の長さを、端面が多角形状であれば端面を包摂する円の直径を、端面の代表寸法として扱うことができる。本実施形態においては、端面の代表寸法Ｄは、カラー２の外径寸法である。インサート部材の端面の代表寸法Ｄは、典型的には５〜５０ｍｍとされることが多い。代表寸法Ｄは、７〜３０ｍｍであることが、本発明を実施する上で特に好ましい。
【００２２】
樹脂中空筒部１０１の厚みｔは、インサート部材（カラー２）の端面の代表寸法Ｄを基準として、Ｄ／２４０≦ｔ≦Ｄ／８０  の範囲に入るように定められる。即ち、樹脂中空筒部１０１は、カラーの寸法に対し、かなり薄く設けられる。
【００２３】
さらに、端面Ｅが成形品一般面Ｓよりも成形品外方に突出する突出量をＨとして、突出量Ｈもまたインサート部材２の端面の代表寸法Ｄを基準として定められることが好ましく、Ｄ／２４０≦Ｈ となるように定められることが好ましい。
【００２４】
また、図２にも示したように、端面Ｅの突出量Ｈよりも、樹脂中空筒部１０１の突出量が小さくされて、カラー２の端面Ｅと樹脂中空筒部１０１の先端部の間に、ギャップＧが存在することが、特に好ましい。
【００２５】
上記合成樹脂成形品（キャップ１）の製造方法について説明する。
まず、インサート部材（カラー２）をあらかじめ製造しておく。インサート部材の製造は、公知の方法により行うことができる。
【００２６】
次に、インサート部材２を使って、合成樹脂成形品１をインサート成形する。図３には、インサート成形の工程を、インサート部材２の付近の断面図で模式的に示している。
インサート成形に供される射出成形金型Ｄ１，Ｄ２は、合成樹脂成形品１の外形に合致するキャビティを形成可能なように作成される。
【００２７】
金型Ｄ１，Ｄ２において、インサート部材（カラー２）の端面が当接する部分は、座グリ状に形成されている。座グリの径Ｄ’や深さは、カラー２の外形Ｄに対して、上記樹脂中空筒部の厚みｔや端面Ｅの突出量Ｈが得られるように決定される。
【００２８】
本実施形態に示したように、インサート部材（カラー２）の両端面Ｅ，Ｅを金型Ｄ１，Ｄ２で挟持する場合には、一方の端面Ｅの側を、スプリングなどによって付勢可能に構成された可動式の挟持構造とすることが好ましい。また、金型にピンＰなどを設けて、インサート部材の保持、固定をたやすくすることも好ましい実施の形態である。
【００２９】
金型に、インサート部材（カラー２）を配置して（図３(ａ)）、金型を型閉じする。
【００３０】
金型を閉じた状態で（図３（ｂ））、樹脂の射出を行う。すると、上記直径Ｄ’の座グリ部分と直径Ｄのインサート部材（カラー２）の間の空間に、樹脂中空筒部（１０１）が形成されつつ、成形品本体（キャップ本体１０）が形成される。
【００３１】
その後、樹脂を冷却固化した後に、金型Ｄ１，Ｄ２を型開きして、インサート部材（カラー２）が埋入一体化された合成樹脂成形品（キャップ１）を取り出す（図３（ｃ））。
【００３２】
本発明の作用及び効果を説明する。
本発明においては、インサート部材（カラー２）の端面Ｅの部分が成形品本体１０から突出するように設けられ、端面Ｅの周囲を取り囲むように、所定厚みの薄肉に形成された樹脂中空筒部１０１が設けられているので、樹脂がインサート部材の端面Ｅにはみ出すことを防止できる。
【００３３】
これは、インサート成形工程において、射出された樹脂が端面Ｅに到達しようとしても、金型の座グリ部とインサート部材との間の狭い空間（樹脂中空筒部１０１に対応する厚みｔの空間）を通る間に、射出された樹脂の流動性が低下し、端面Ｅと金型が当接する部分に入り込みにくくなくなるためである。
【００３４】
さらに、インサート部材（カラー２）の端面Ｅの部分が成形品本体１０から突出する突出量Ｈを所定量以上確保した場合には、樹脂中空筒部１０１の先端部と端面Ｅとの間にギャップＧを形成することができる。すると、樹脂のインサート部材端面Ｅへのはみ出しを、より効果的に防止できる上に、インサート部材端面Ｅが樹脂部（成形品本体）に対し突出することを確実なものとできて、特にインサート部材端面が締結に利用される場合に好ましい。
【００３５】
また、本実施形態に示したように、インサート部材（カラー２）に、成形品外部に露出する端面Ｅ，Ｅが、互いに対向するように２面設けられていると、これら端面を金型で挟持するようにして、インサート部材を固定でき、インサート成形を効率的に行うことができる。即ち、合成樹脂成形品の生産の効率を高めることができる。
【００３６】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の改変をして実施することができる。以下に本発明の他の実施形態について説明するが、以下の説明においては、上記実施形態と異なる部分を中心に説明し、同様である部分についてはその詳細な説明を省略する。また、以下に示す実施形態は、その一部を互いに組み合わせて、あるいは、その一部を置き換えて実施できる。
【００３７】
上記実施形態においては、合成樹脂成形品がキャップである場合について説明したが、成形品は特に限定されない。成形品としては、例えば、ケース部材や、カバー部材、ダクト部材などが例示できる。
【００３８】
樹脂成形品に埋入一体化されるインサート部材も、成形品外面に露出する端面を備える限りにおいて、特に限定されない。インサート部材の材質も、金属や樹脂など、特に限定されない。インサート部材が備える端面Ｅは、１面であっても良いし、上記実施形態のように互いに対向配置される２面であっても良いし、３面以上であっても良い。
【００３９】
インサート部材は、締結部に使用される部材に限定されないが、本発明は、特に締結部のインサート部材に対して好ましく利用できる。図３には、本発明に利用可能なインサート部材のバリエーションを、断面で示す。これらインサート部材は、それぞれの端面Ｅが成形品外面に露出するようにして、本発明に使用されうる。
【００４０】
インサート部材２１は、両側に端面Ｅを有する中空円筒状のカラー部材である。本実施形態のように、インサート部材には、つば部が設けられても良い。
インサート部材２２は、両側に端面Ｅを有する中空六角筒状のナット部材である。本実施形態のように、インサート部材には、ねじが設けられていても良い。また、インサート部材の外周形状は、本実施形態のように角柱状であっても良い。その場合は、樹脂成形品の樹脂中空筒部も中空角筒状に形成される。
インサート部材２３は、一方の側にのみ端面Ｅを有するつば付きの袋ナット部材である。
【００４１】
インサート部材２４は、両側に端面Ｅを有するボス部材である。本部材においては、それぞれの端面Ｅからシャフトが突設されている。また、インサート部材２４の側面には、成形品本体との結合を強化するために複数のリング状の凹凸条が形成されている。
インサート部材２５は、一方の側にのみ端面Ｅを有するつば付きのスタッド部材である。端面Ｅから突設されたスタッド部には、ねじが設けられている。
【実施例】
【００４２】
図１のような本発明第１実施形態の合成樹脂成形品を成形し、本発明の効果を確認した。成形品本体１０を構成する合成樹脂は、ポリプロピレン樹脂である。カラー２はスチール製のカラーである。カラーの径を直径１０ｍｍとした場合について成形を行った。
【００４３】
それぞれの場合について、カラーや金型の修正を行って、カラー周囲の樹脂中空筒部１０１の厚みｔ（ｔ／Ｄ）や、カラー端面の突出量Ｈ（Ｈ／Ｄ）を変化させて、成形を行った。表１に、カラー直径１０ｍｍとした場合の成形結果を示す。表１中のｔ／ＤやＨ／Ｄの値で、０．００４２は１／２４０に、０．００８４は１／１２０に、０．０１２５は１／８０に、それぞれ対応している。
【００４４】
成形品の評価は、カラー周囲に樹脂中空筒部（円筒部）が形成されるかどうか、カラー端面に成形樹脂がはみ出すかどうか、カラー端面と樹脂中空筒部（円筒部）先端の間に、隙間（ギャップＧ）が形成されるかどうか、の３点を評価した。
【００４５】
【表１】
0005893454.tif 000002
【００４６】
比較例１にように、樹脂中空筒部の厚みｔが、Ｄ／２４０を下回ると、円筒部が形成されなくなる。また、この場合には、金型へのカラーの装着がかなり難しくなる。
【００４７】
実施例１ないし実施例３のように、樹脂中空筒部の厚みｔをＤ／２４０≦ｔ≦Ｄ／８０の範囲とすると、本発明の特徴である樹脂中空筒部が形成される。また、カラー端面への樹脂のはみ出しもない。また、樹脂中空筒部先端とカラー端面の間には、わずかなギャップが存在し、カラー端面への樹脂のはみ出しは確実に阻止されている。
【００４８】
比較例２、比較例３のように、樹脂中空筒部の厚みｔが、Ｄ／８０を超えると、カラー端面に樹脂がはみ出すようになる。カラー端面の突出量ＨをＤ／８０程度まで大きくしても、カラー端面への樹脂のはみ出しを止めることはできなかった。
【００４９】
実施例１、および実施例４ないし実施例６では、脂中空筒部の厚みｔをＤ／２４０として、カラー端面の突出量Ｈを変化させた例を示す。いずれの実施例でも、カラー端面への樹脂のはみ出しはなかった。また、突出量ＨをＤ／２４０≦Ｈ となるようにすると（実施例１、５，６）、カラー端面と樹脂中空筒部先端の間にギャップが形成されて、カラー端面への樹脂のはみ出し防止がより確実なものとなる。また、ギャップＧがあるので、成形された樹脂がカラー端面よりも突出するようなことはない。突出量ＨがＤ／２４０を下回る実施例４では、ギャップＧは形成されなかった。
【００５０】
実施例３、および実施例８ないし実施例１０では、脂中空筒部の厚みｔをＤ／８０として、カラー端面の突出量Ｈを変化させた例を示す。いずれの実施例でも、カラー端面への樹脂のはみ出しはなかった。また、突出量ＨをＤ／２４０≦Ｈ となるようにすると（実施例３、９，１０）、カラー端面と樹脂中空筒部先端の間にギャップが形成されて、カラー端面への樹脂のはみ出し防止がより確実なものとなる。また、ギャップＧがあるので、成形された樹脂がカラー端面よりも突出するようなことはない。突出量ＨがＤ／２４０を下回る実施例８では、ギャップＧは形成されなかった。
【００５１】
カラーの直径を２５ｍｍとした場合についても、同様な成形確認を行ったところ、同様に、樹脂中空筒部の厚みｔをＤ／２４０≦ｔ≦Ｄ／８０の範囲とすると、本発明の特徴である樹脂中空筒部が形成され、カラー端面への樹脂のはみ出しもないことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、インサート部材を有する樹脂成形品に利用でき、インサート部材端面への樹脂のはみ出しが防止できて産業上の利用価値が高い。
【符号の説明】
【００５３】
１    合成樹脂成形品（キャップ）
２        インサート部材（カラー）
Ｅ            端面
１０      成形品本体
１０１        樹脂中空筒部
Ｓ            成形品一般面
【図１】
0005893454.tif 000003
【図２】
0005893454.tif 000004
【図３】
0005893454.tif 000005
【図４】
0005893454.tif 000006