(57)【要約】【課題】インサート部材と成形品本体との接合部分が良好なシール性を発揮するとともに、ウェルドの発生を抑制する樹脂成形品を製造する。また、成形品本体を薄肉に形成する場合にも接合部分のシール性が良好のものとなる樹脂成形品を製造する。【解決手段】インサート成形を射出プレス成形法でおこなうとともに、インサート部材の周縁部に溶融リブを設けて射出工程において溶融リブが樹脂の流動方向と平行になるようにする。また、インサート部材をスライドコアと他の成形型とで挟持しキャビティ内に保持する。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方がスライドコアを有する第１の成形型と第２の成形型との間隙にキャビティを形成し、周方向に突出するリング状の溶融リブを外縁部にもつインサート部材を該スライドコアと他方の成形型とで挟持して該溶融リブの少なくとも一部が溶融樹脂の流動方向と平行となるように該キャビティ内に保持するとともに該キャビティ内に該溶融樹脂を射出する射出工程と、
該第１の成形型と該第２の成形型とのうち少なくとも一方を他方の成形型の型面方向に進行させるプレス工程と、を有することを特徴とする樹脂成形品のインサート成形方法。
【請求項２】
前記溶融リブと前記溶融樹脂とが融合している融合部の肉厚を一般部の肉厚よりも厚肉に形成する請求項１に記載の樹脂成形品のインサート成形方法。
【請求項３】
第１の成形型と第２の成形型との間隙に形成されるキャビティ内にインサート部材を配置するとともに溶融樹脂を射出する射出工程と、該第１の成形型と該第２の成形型とのうち少なくとも一方を他方の成形型の型面方向に進行させるプレス工程とによって樹脂成形品を成形するための成形型であって、
対向して配置される前記第１の成形型および前記第２の成形型と、前記第１の成形型と前記第２の成形型とのうち少なくとも一方に設けられ前記第１の成形型および前記第２の成形型に対して進退自在となっているスライドコアと、を有し、
該スライドコアは、周方向に突出するリング状の溶融リブを外縁部にもつインサート部材を他方の成形型とともに挟持して、前記射出工程において該溶融リブの少なくとも一部が溶融樹脂の流動方向と平行となるように該キャビティ内に保持することを特徴とする樹脂成形品のインサート成形に用いられる成形型。
【請求項４】
前記溶融リブと前記溶融樹脂とが融合している融合部の肉厚を一般部の肉厚よりも厚肉に形成し、前記スライドコアは前記融合部の突出側となる成形型に設けられる請求項３に記載の樹脂成形品のインサート成形に用いる成形型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形品のインサート成形方法および成形型に関し、詳しくは射出プレス成形を用いて樹脂成形品のインサート成形をおこなう成形方法および成形型に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂製の成形品本体に別部材が一体化された樹脂成形品を成形する方法として、インサート成形方法が知られている。インサート成形方法としては、一般的には、予め別体で形成されたインサート部材をキャビティ内に配置し、このキャビティ内に樹脂材料を充填し冷却・固化することでインサート部材と一体に成形品本体を形成する方法が知られている。
【０００３】
例えば、樹脂成形品の一部を複雑形状に成形する場合には複雑形状の部分を成形品本体と一体に成形することは困難であり、複雑形状の部分のみを別体で成形してインサート部材とし、インサート成形をおこなうことによって容易に樹脂成形品を成形することが可能となる。
【０００４】
また、インサート成形方法で得られた樹脂成形品は、例えば成形品本体とインサート部材とを異材料で形成する場合には、１つの樹脂成形品に材料の違いによる異なる２以上の機能を付与することができることから、樹脂成形品の利用分野を広げるものとして従来より広く用いられている。
【０００５】
車両等に搭載される燃料タンクを例に挙げると、複雑形状を持つ燃料蒸気呼吸用のブリーザ等のインサート部材が、成形品本体である容器本体にインサート成形によって一体化される。
【０００６】
ここで、燃料タンク内部には燃料が充填されるため、燃料タンク外部への燃料や燃料蒸気の流出を防止するためには、インサート部材と容器本体とは強固に接合され液体や気体の漏れがないように充分にシールされている必要がある。
【０００７】
上述したようなインサート成形方法によると、インサート部材はキャビティ内で樹脂材料に曝されてこの溶融樹脂が冷却・固化する際に成形品本体に固定されるか、あるいは樹脂材料が高温の溶融樹脂である場合には、溶融樹脂の熱量によって自身もその一部が加熱・溶融されて樹脂材料と混ざり合った状態で冷却・固化されて成形品本体と一体化される。
【０００８】
従って、インサート部材と成形品本体との接合をより強固なものとするためにはインサート部材と溶融樹脂とが接する部分を大きく設けることが有効であり、インサート部材のうち溶融樹脂と接する部分に突出するリブを設けてインサート部材のうち溶融樹脂と接合する部分の表面積を大きく設けることがなされている（例えば、特許文献１，特許文献２）。
【０００９】
特許文献１には、略放射状に突出するように形成されたリブをインサート部材に設け、このリブに成形品本体を形成するためのパリソンを押し付けてブロー成形をおこなうことで、インサート部材と成形品本体との一体化をおこなうインサート成形方法が記載されている。
【００１０】
また、特許文献２には、肉厚方向に突出するリブをインサート部材の周縁部に設け、ブロー成形で成形品本体とインサート部材とを一体化するインサート成形方法が記載されている。
【００１１】
しかし、特許文献１および特許文献２に記載されるようなブロー成形を用いたインサート成形方法によると、インサート部材と一体化されるパリソンの熱量が小さいためにリブの溶融は少なく、リブが溶融しインサート部材と融合する場合に比べて接合の強度が低いものにとどまる問題がある。したがって、インサート部材と成形品本体との接合をさらに強固なものとしシール性をより向上させるためには、リブを溶融させて成形品本体に融合させることを可能とする成形方法が求められている。
【００１２】
一方、既知の射出成形法を用いると、熱量の大きい溶融樹脂をリブに当接させることができ、リブの溶融をより好適におこなうことができると考えられる。
【００１３】
ここで、リブと成形品本体とが融合している部分である融合部の肉厚を薄肉に形成する場合には、厚肉に形成する場合と比較して成形品本体とインサート部材との接合の強度が小さくなる。従って、例えば成形品本体を薄肉に成形する場合には、融合部の肉厚は成形品本体の肉厚よりも厚肉に形成する必要がある。しかし、上述した既知の射出成形方法を用いてインサート成形をおこなう場合には、この厚肉となるリブの周囲に溶融樹脂を充分にまわり込ませることが困難であり、融合部に成形不良が生じる場合がある。さらに射出成形方法によると、溶融樹脂の流動はインサート部材の樹脂流れ上流側で一旦分岐しつつ部分的に降温され、樹脂流れ下流側で再度合流する。このため、この合流する部分では一部降温・固化された溶融樹脂同士が当接しウェルドが生じる場合があった。
【特許文献１】特開２００１−２９３７７２号公報
【特許文献２】国際公開第０１／３２４５８号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、インサート部材と成形品本体との接合部分が互いに融合し良好なシール性を発揮するとともに、ウェルドの発生を抑制する樹脂成形品を製造するための樹脂成形品のインサート成形方法および成形型を提供することを目的とする。さらに、成形品本体を薄肉に形成する場合にも接合部分のシール性が良好のものとなる樹脂成形品のインサート成形方法および成形型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記課題を解決する本発明の樹脂成形品のインサート成形方法は、少なくとも一方がスライドコアを有する第１の成形型と第２の成形型との間隙にキャビティを形成し、周方向に突出するリング状の溶融リブを外縁部にもつインサート部材を該スライドコアと他方の成形型とで挟持して該溶融リブの少なくとも一部が溶融樹脂の流動方向と平行となるように該キャビティ内に保持するとともに該キャビティ内に該溶融樹脂を射出する射出工程と、該第１の成形型と該第２の成形型とのうち少なくとも一方を他方の成形型の型面方向に進行させるプレス工程と、を有することを特徴とする。
【００１６】
この構成によると、インサート部材が配置されたキャビティ内に溶融樹脂を射出してインサート部材の溶融リブに溶融樹脂を当接させることでインサート部材のうち成形品本体と接合する溶融リブを溶融樹脂の熱で加熱・溶融させることができ、インサート部材と成形品本体とを融合させることができる。さらに、溶融リブの少なくとも一部が溶融樹脂の流動方向と平行に設けられていることから、溶融樹脂は溶融リブの表面により確実に当接することとなり、溶融リブの加熱・溶融はより良好におこなわれることとなる。また、キャビティ内を流動する溶融樹脂の表面部は流動とともに熱量が失われ、一部固化した状態となる場合があるが、射出工程の後にさらにプレス工程をおこなうことによってこの固化した部分が攪拌されるため、溶融樹脂の温度を略均一なものとすることができ、溶融リブの加熱・溶融をより確実におこなうことが可能となる。
【００１７】
また本発明の樹脂成形品のインサート成形方法は、上記溶融リブと上記溶融樹脂とが融合している融合部の肉厚を一般部の肉厚よりも厚肉に形成する方法とすることができる。
【００１８】
本発明の樹脂成形品のインサート成形に用いられる成形型は、第１の成形型と第２の成形型との間隙に形成されるキャビティ内にインサート部材を配置するとともに溶融樹脂を射出する射出工程と、該第１の成形型と該第２の成形型とのうち少なくとも一方を他方の成形型の型面方向に進行させるプレス工程とによって樹脂成形品を成形するための成形型であって、対向して配置される上記第１の成形型および上記第２の成形型と、上記第１の成形型と上記第２の成形型とのうち少なくとも一方に設けられ上記第１の成形型および上記第２の成形型に対して進退自在となっているスライドコアと、を有し、該スライドコアは、周方向に突出するリング状の溶融リブを外縁部にもつインサート部材を他方の成形型とともに挟持して、上記射出工程において該溶融リブの少なくとも一部が溶融樹脂の流動方向と平行となるように該キャビティ内に保持することを特徴とする。
【００１９】
この構成によると、スライドコアを設けることによって、溶融リブの少なくとも一部を溶融樹脂の流動方向と平行となるように保持することができ、上述した溶融リブの加熱・溶融を良好におこなうことが可能となる。
【００２０】
また本発明の樹脂成形品のインサート成形に用いられる成形型は、上記溶融リブと上記溶融樹脂とが融合している融合部の肉厚を一般部の肉厚よりも厚肉に形成し、上記スライドコアは上記融合部の突出側となる成形型に設けられるものとすることもできる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の樹脂成形品のインサート成形方法および成形型によると、インサート成形を射出プレス成形によっておこなうことで、インサート部材の溶融リブの加熱・溶融を良好におこなうことが可能となり、インサート部材と成形品本体との融合をより確実かつ強固なものとすることが可能となる。
【００２２】
また、射出工程において溶融リブが溶融樹脂の流動方向と略平行となるように配置されていることから、溶融リブによる溶融樹脂の流動の阻害が生じることはなく、溶融樹脂の良好な流動が得られるとともに、より確実かつ熱量の損失が少ない状態で溶融樹脂が溶融リブに当接することなるため、溶融リブの加熱・溶融はより確実かつ良好におこなわれることとなる。
【００２３】
そして、プレス工程において溶融樹脂は一旦攪拌されるためにウェルドの発生が抑制される。
【００２４】
さらに、インサート部材はスライドコアと他の成形型とによってキャビティ内で保持されていることから、射出工程において溶融リブを溶融樹脂の流動方向と略平行な位置に配置するとともにプレス工程における移動型の進行を良好におこなうことができる。そしてこのとき、成形品本体の肉厚を薄肉のものとする場合にも厚肉の融合部が良好に形成された樹脂成形品を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明にかかる樹脂成形品のインサート成形方法は、射出工程とプレス工程とを有する所謂射出プレス成形法を用いて樹脂成形品のインサート成形をおこなう方法である。
【００２６】
射出工程は、少なくとも一方がスライドコアを有する第１の成形型と第２の成形型との間隙にキャビティを形成し、周方向に突出するリング状の溶融リブを外縁部にもつインサート部材を該スライドコアと他方の成形型とで挟持して溶融リブの一部が溶融樹脂の流動方向と平行となるように該キャビティ内に保持するとともに該キャビティ内に該溶融樹脂を射出する工程である。
【００２７】
本発明においてインサート部材は、周方向に突出するリング状の溶融リブをもつ形状に予め形成されたものを用いることができる。インサート部材は溶融樹脂と融合するような樹脂材料で形成されるものであれば良く、溶融樹脂と同一材料で形成することもできるし、あるいは異材料で形成することもできる。また、溶融リブはインサート部材と一体に形成されるものであれば良く、インサート部材の本体と同一材料で形成することもできるし、あるいは異材料で形成することもできる。さらに、溶融リブはインサート部材の周縁部で１箇所のみに設けることもできるし、あるいは肉厚方向に並列して数箇所に設けることもできる。数箇所に設ける場合には、溶融リブと成形品本体との接合部の表面積がより大きく確保できるため、インサート部材と成形品本体との融合をより確実におこなうことが可能となる。
【００２８】
また、溶融リブは肉厚一定に形成することもできるし、あるいは肉厚に変化を持たせて形成することもできる。肉厚に変化を持たせて形成する場合には、肉厚の薄い部分がより加熱・溶融されやすい易溶部となり、溶融樹脂とより良好に融合することとなる。但し、溶融リブの形状によっては後述する溶融樹脂の流動を阻害する可能性があるため、肉厚に変化を持たせて形成する場合には溶融樹脂の流動を阻害しない形状、例えば溶融リブの外周方向に肉厚が薄くなるような形状に形成することが望ましい。
【００２９】
本発明の成形方法では、第１の成形型と第２の成形型との少なくとも一方にはスライドコアを設ける。スライドコアは、少なくとも一部がキャビティ内に表出し、第１の成形型および第２の成形型とともにキャビティの一部を構成する。従ってスライドコアは、後述するインサート部材の保持機能を有するとともに、樹脂成形品を成形するための成形型としての機能を有する。
【００３０】
本発明において、第１の成形型と第２の成形型とのうち少なくとも一方は他の成形型の型面方向に進行する可動型となるが、スライドコアはこの可動型に設けることもできるし、あるいは、他の成形型の型面方向に進行しない固定型に設けることもできる。
【００３１】
また、スライドコアは第１の成形型および第２の成形型に対して進退自在に配置されるものである。したがって、例えば、スライドコアが設けられる側の成形型（以下、スライドコア側成形型とする）に対して進退するための進退手段を介してスライドコア側成形型に固定配置し、スライドコア側成形型の移動に伴って他の成形型の型面方向に進行するとともに、進退手段によってスライドコア側成形型に対して進退するものとすることもできる。また、例えば、スライドコアをスライドコア側成形型と分離したものとして、別に設けた進退手段によってスライドコア側成形型の進行と独立して第１の成形型および第２の成形型に対して進退自在となるように配置することもできる。
【００３２】
何れの場合も、スライドコアは他方の成形型とともにインサート部材を挟持し、キャビティ内で保持するために、射出工程および後述するプレス工程においては他方の成形型方向に押圧された状態か、あるいは他方の成形型に対してインサート部材分の間隙を保ちつつ配置された状態となる。なお、本発明において、スライドコアは第１の成形型と第２の成型型との両方に設けることもできるが、この場合、第１の成形型に設けられたスライドコアと第２の成形型に設けられたスライドコアとの両方でインサート部材を保持することとなる。
【００３３】
射出工程において、インサート部材が配置されたキャビティ内に溶融樹脂を射出してインサート部材の溶融リブに溶融樹脂を当接させることで、インサート部材のうち成形品本体と接合する溶融リブを溶融樹脂の熱で加熱・溶融させることができ、インサート部材と成形品本体とを融合させることができる。
【００３４】
また、本発明の射出工程において、溶融リブの少なくとも一部は溶融樹脂の流動方向と平行に配置される。ここで、本発明において溶融樹脂の流動方向とは以下のように定義する。
【００３５】
図１にインサート部材周辺の溶融樹脂の流動を表す模式図を示し、図２〜図４に種々の形状の溶融リブをもつインサート部材を配置した場合の図１中Ａ−Ａ’における模式断面図を示す。
【００３６】
ゲート１００より射出された溶融樹脂１０１は、図１中矢印方向に示すようにゲート１００を中心として放射状に流動し、インサート部材１０２の周囲ではこの流動の方向はインサート部材１０２の外形状に沿った方向となる。図２〜図４に示すように、キャビティ１０３の厚さ方向においては、溶融樹脂１０１は流動方向ａに沿って流動する。本発明においては、この溶融樹脂１０１のキャビティ１０３の厚さ方向における溶融リブ１０５周辺の流動方向ａを溶融樹脂１０１の流動方向という。
【００３７】
図２および図３に示すように、溶融リブ１０５が溶融樹脂１０１の流動方向ａと平行に配置されていない場合、溶融樹脂１０１が溶融リブ１０５に当接する際に、溶融樹脂１０１の流動は溶融リブ１０５によって阻害される。したがって、溶融リブ１０５には溶融樹脂１０１に曝されない部分が発生したり、あるいは流動が阻害されることによって溶融樹脂１０１の表面部１０６の熱量が低下する部分が発生する場合がある。この場合、溶融樹脂１０１による溶融リブ１０５の加熱は充分におこなわれず、溶融リブ１０５の溶融は充分におこなわれなくなるため、インサート部材１０２と成形品本体１０７との融合は良好におこなわれない場合がある。
【００３８】
一方、図４に示すように、溶融リブ１０５が溶融樹脂１０１の流動方向ａと平行に設けられている場合には、溶融リブ１０５が溶融樹脂１０１の流動を阻害することはなく、溶融リブ１０５は溶融樹脂１０１に確実に曝されることとなるため、溶融リブ１０５の加熱・溶融はより良好におこなわれることとなる。
【００３９】
なお、本発明においては、射出工程において溶融樹脂の流動方向と平行になるように配置されるのは溶融リブの一部でも溶融リブの全体でも良く、樹脂材料の種類等によって適宜設定することが可能であるが、溶融リブの加熱・溶融をより確実におこなうためには溶融リブの全体が溶融樹脂の流動に平行に配置されることが好ましい。さらに、溶融リブの溶融樹脂の流動方向と平行に配置される部分の大きさは、射出工程における第１の成形型の型面と第２の成形型の型面との距離によって設定することができ、この型面間の距離をインサート部材のうち溶融リブの設けられている部分の肉厚以上に設けることで溶融リブの全体を溶融樹脂の流動方向と平行に配置することができる。ここで、例えば湾曲形状の樹脂成形品を成形し湾曲面にインサート部材を配置する場合には、溶融樹脂の流動方向もこの湾曲形状に沿って湾曲した方向となるため、溶融リブの配置方向もこの湾曲方向と平行にする。湾曲形状の樹脂成形品を本発明の成形方法によって成形する場合の射出工程を表す図を図５に示す。図５に示すような場合、溶融樹脂１１０の流動方向ａは湾曲した方向となるため、溶融リブ１１１はこの湾曲した流動方向ａと平行な方向となるように配置する。
【００４０】
プレス工程は、第１の成形型と第２の成形型とのうち少なくとも一方を他方の成形型の型面方向に進行させる工程である。この進行によってキャビティ内の溶融樹脂がキャビティのうちゲートから離れて位置するキャビティ端部にまで充填される。
【００４１】
プレス工程において、少なくとも一方の成形型を他方の成形型の型面方向に進行させるため、少なくとも移動型に対するインサート部材の配置位置は射出工程時とプレス工程時とで変位することとなる。しかしこのとき、キャビティ内ではスライドコアと他方の成形型とによってインサート部材が保持されていることから、成形型の進行時にはスライドコアは他の成形型に押付されて、スライドコア側成形型方向に相対的に退行する。したがって、スライドコアの退行によってプレス工程における成形型の進行時にもインサート部材はキャビティ内で継続して保持されることとなる。
【００４２】
またこのとき、溶融リブのうち上述した射出工程によって溶融樹脂に曝されて一部溶融している部分と溶融樹脂とがさらに攪拌されて混合される。そして、プレス圧力によって溶融リブと溶融樹脂とが強固に融合される。さらに、このプレス圧力によって、キャビティ内に射出された溶融樹脂の表面に発生したウェルドが攪拌され消失することから、樹脂成形品表面の形状が良好なものとなり、かつ、樹脂成形品の強度が保たれることとなる。
【００４３】
本発明において、溶融リブと溶融樹脂とが融合している融合部の肉厚を一般部の肉厚よりも厚肉に形成することができる。
【００４４】
本発明において、一般部とは樹脂成形品の成形品本体のうち溶融リブと融合する部分以外の部分を指し、特に厚肉や薄肉に形成されていない部分を指す。融合部の肉厚を一般部の肉厚よりも厚肉に形成することで、成形品本体の肉厚を薄肉に形成するような場合においても、溶融リブの表面積を大きく設けることができ、溶融リブの溶融樹脂による加熱・溶融をより好適におこなうことができるとともに、溶融リブと成形品本体との接合部を大きく設けることができるため、インサート部材と成形品本体との接合をより強固なものとすることができる。なお、本発明においては上述したように溶融リブは肉厚方向に複数箇所で設けることができ、この場合、融合部の肉厚はインサート部材の外縁で周方向に突出する複数の溶融リブ，溶融リブの周囲に当接している溶融樹脂および溶融リブ同士の間隙に充填された溶融樹脂を含む部分の肉厚を指す。
【００４５】
本発明の樹脂成形品のインサート成形に用いられる成形型は、第１の成形型と第２の成形型との間隙に形成されるキャビティ内にインサート部材を配置するとともに溶融樹脂を射出する射出工程と、該第１の成形型と該第２の成形型とのうち少なくとも一方を他方の成形型の型面方向に進行させるプレス工程とによって樹脂成形品を成形するための成形型である。すなわち、本発明の成形型は、上述したような本発明の成形方法に用いられる成形型である。
【００４６】
本発明の成形型は、対向して配置される第１の成形型および第２の成形型と、第１の成形型と第２の成形型とのうち少なくとも一方に設けられ第１の成形型および第２の成形型に対して進退自在となっているスライドコアと、を有する。スライドコアは、上述したようにどちらか一方の成形型に進退手段を介して固定配置することもできるし、あるいは、成形型と分離したものとして、別に設けた進退手段によって成形型に対して進退自在となるように配置することもできる。また、スライドコアは配置されている側の成形型と連動して進退するものであっても良いし、あるいは配置されている側の成形型と独立して進退するものであっても良い。また、スライドコアのうちインサート部材を挟持する部分には、インサート部材と係合して保持する係合部を設けることもできる。
【００４７】
何れの場合も、スライドコアは他方の成形型とともにインサート部材を挟持しキャビティ内で保持するために、射出工程およびプレス工程においては他方の成形型方向に押圧された状態か、あるいは他方の成形型に対してインサート部材分の間隙を保ちつつ配置された状態となる。
【００４８】
また、本発明において、スライドコアは、溶融リブをもつインサート部材を他方の成形型とともに挟持して、射出工程においてこの溶融リブの少なくとも一部が溶融樹脂の流動方向と平行となるようにキャビティ内に保持する。したがって射出工程におけるスライドコアの配置位置は、溶融リブの少なくとも一部を溶融樹脂の流動方向と平行な位置に保持可能な位置となる。また、プレス工程においてスライドコアは、スライドコア側成形型の進行と連動し、あるいは独立に進退する。ここで、インサート部材はスライドコアとともに他の成形型によっても保持される。従って、プレス工程において少なくとも一方の成形型が進行するとき同時に、他の成形型と一定距離を保つようにスライドコアはスライドコア側成形型方向に退行する必要がある。本発明において、スライドコアがスライドコア側成形型に対して進退自在に設けられていることで、少なくとも一方の成形型の進行に合わせてスライドコアを退行させることが可能となり、インサート部材の保持を継続しておこなうことが可能となる。
【００４９】
また、本発明の成形型において、溶融リブと溶融樹脂とが融合している融合部の肉厚は一般部の肉厚よりも厚肉に形成し、スライドコアは融合部の突出側となる成形型に設けられるものとすることができる。
【００５０】
融合部の肉厚を一般部の肉厚よりも厚肉に形成する場合には、上述したように、インサート部材と成形品本体との接合をより強固なものとすることができるが、融合部が一般部よりも厚肉に形成される場合、一般部の少なくとも一方の面より融合部が突出することとなる。このとき、スライドコアを融合部の突出側となる成形型に設けることで、移動型を一般部の肉厚が融合部の肉厚よりも薄肉となる位置にまで進行させる時にもインサート部材の保持を継続しておこなうことが可能となる。
【実施例】
【００５１】
以下、本発明の実施例を添付図面を基にして説明する。
【００５２】
（実施例１）
本発明の実施例１は樹脂成形品を燃料タンクとする場合のインサート成形方法および成形型の例であり、一般部が薄肉の樹脂成形品に厚肉の融合部を設ける例である。本実施例１において、第１の成形型と第２の成形型とのうち一方にのみスライドコアが設けられ、融合部の突出する部分は第２の成形型で形成される。本実施例１の成形方法および成形型で成形される燃料タンクの模式断面図を図６に示し、本実施例１において用いるインサート部材の斜視図を図７に示し、その断面図を図８に示す。また、本実施例１の成形方法および成形型を表す模式図を図９〜図１１に示す。
【００５３】
本実施例１の樹脂成形品のインサート成形方法は、別体で形成されたアッパシェル１とロアシェル２とを有する燃料タンク３を成形する方法である。このうちアッパシェル１の上壁部５にはインサート部材６である燃料蒸気用のブリーザがインサート成形により一体化され、アッパシェル１とロアシェル２とは既知の熱板溶着によって溶着されて一体化されている。ロアシェル２はインサート部材６が一体化されていないことから、通常の射出プレス成形によって形成することができ、アッパシェル１のみが本発明の樹脂成形品のインサート成形方法および成形型で成形される。
【００５４】
インサート部材６は、アッパシェル１と一体化されるベース部７と、このベース部７よりアッパシェル１の外方に延びるポート８とに分けられ、ベース部７の外縁部１０には周方向に突出するリング状の溶融リブ１１がベース部７の肉厚方向に３箇所で並列配置されている。
【００５５】
３箇所に配置されている溶融リブ１１のうち中央に位置する中間リブ１２は、その外周部１３が内周部１５に比べて薄肉となるように形成されている。この薄肉の部分が、後述する溶融樹脂による溶融が大きい易溶部１６を形成している。
【００５６】
本実施例１の成形方法において第１の成形型１７および第２の成形型１８は以下に説明される形状を有する。
【００５７】
第１の成形型１７はアッパシェル１の表面を成形するための固定型であり、アッパシェル１の一般部２０を成形するための一般型面２１と、インサート部材６と成形品本体２２とが融合した融合部２３を形成するための融合型面２５とをもつ。融合型面２５のうちインサート部材６が配置される部分は突出しており、この突出した部分にはインサート部材６のベース部７の表面である表側係合面２６と係合する第１の係合部２７が設けられている。さらに、第１の成形型１７のうち融合型面２５の内周側にはインサート部材６を保持する際にポート８を収納するポート凹部２８が設けられている。また、第１の成形型１７のうち融合型面２５に近接した位置にはゲート３０が設けられ、このゲート３０は図示しない射出装置のノズルに連結され、後述する射出工程における溶融樹脂のキャビティ内への通路となっている。
【００５８】
第２の成形型１８は、アッパシェル１の裏面を成形するための成形型であり、アッパシェル１の一般部２０を成形するための一般型面３１と融合部２３を形成するための融合型面３２とを持つ。また、第２の成形型１８は可動型となっており、図示しない第２の成形型の進退手段によって第１の成形型１７の型面方向に進退するようになっている。
【００５９】
この第２の成形型１８はインサート部材６が配置される位置が凹形状に形成されている。この凹形状は、中央部がスライドコア３５を配置するスライド凹部３６となり、スライド凹部３６の外周部でありインサート部材６のうち溶融リブ１１が配置される位置と対応する部分がスライド凹部３６よりも一段高いリング状の融合溝３７となっている。また、このリング状の融合溝３７の内周面はスライドコア３５の外周面の一部で構成されていることから、融合溝３７の肉厚は後述するスライド進退手段によるスライドコア３５の進退に伴って可変するものとなっている。本実施例１においては、この融合溝３７の表面が第２の成形型１８の融合型面３２となる。
【００６０】
スライドコア３５は、コイルバネよりなるスライド進退手段３８を介してスライド凹部３６に固定配置され、このスライド進退手段３８の弾性によって第２の成形型１８に対して進退自在となっている。また、スライドコア３５には、第１の成形型１７と同様にインサート部材６のベース部７の裏面に設けられた裏側係合面４０と係合する第２の係合部４１が設けられている。
【００６１】
第１の係合部２７はベース部７の表面形状に対応した形状に形成され、第２の係合部４１はベース部７の裏面形状と対応した形状に形成されていることから、表側係合面２６と第１の係合部２７との係合および裏側係合面４０と第２の係合部４１との係合によって、後述する射出工程およびプレス工程の際に溶融樹脂が融合型面２５および３２の内周側に侵入することが防止されている。なお、スライドコア３５は上述したように外周面の一部が融合溝３７の内周面となっていることから、インサート部材６を保持する保持部材としての機能とともに、キャビティの一部を構成し溶融樹脂の成形をおこなう成形型としての機能をも有する。
【００６２】
本実施例１において、樹脂成形品のインサート成形は上述した成形型を用いて以下のようにおこなわれる。
【００６３】
（Ｉ）射出工程：射出工程を表す図を図９〜１０に示す。先ず、第１の成形型１７と第２の成形型１８とを離間しつつ対向するように配置させ（以下、開型状態とする）、第１の成形型１７の第１の係合部２７にインサート部材６の表側係合面２６を係合させる。このとき、インサート部材６は第１の成形型１７側にポート８が配置されるようにし、ポート８はポート凹部２８に収納する。さらにこのとき、インサート部材６の溶融リブ１１が第１の成形型１７の一般型面２１と平行になるようにする。これによって溶融リブ１１は後述する溶融樹脂の流動方向ａと平行に配置された。
【００６４】
次に、第２の成形型１８のうちスライドコア３５をスライド進退手段３８によって第１の成形型１７方向に進行させ、スライドコア３５の第２の係合部４１をインサート部材６の裏側係合面４０に係合させる。これにより、インサート部材６は第１の成形型１７およびスライドコア３５によって挟持される。さらに、図示しない第２の成形型の進退手段によって第２の成形型１８を第１の成形型１７方向に進行させて第１の成形型１７の型面と第２の成形型１８の型面とからキャビティ４２を形成する。このとき、第１の成形型１７および第２の成形型１８は互いに僅かに離間するように配置される。さらにこのとき、上述したようにインサート部材６は第１の成形型１７およびスライドコア３５によって挟持されていることから、インサート部材６はキャビティ４２内に保持されることとなる。
【００６５】
インサート部材６が保持されたキャビティ４２内に、図示しない射出装置より射出された溶融樹脂４３をゲート３０をとおして射出する。溶融樹脂４３は、ゲート３０を中心とした略円状にキャビティ４２内の一部に射出される。射出された溶融樹脂４３は、図１０中矢印ａ方向にキャビティ４２内を流動する。本実施例１において、インサート部材６のうち溶融リブ１１は、溶融樹脂４３の流動方向ａと平行な方向ｂに配置されていることから、キャビティ４２内を流動する溶融樹脂４３は溶融リブ１１によって流動を阻害されることがなく、かつ溶融リブ１１の全体に当接し溶融リブ１１を加熱・溶融する。さらにこのとき溶融樹脂４３は融合溝３７内部にも進入する。
【００６６】
（ＩＩ）プレス工程；プレス工程を表す図を図１１に示す。本実施例１のプレス工程は、射出工程の終了後に図示しない射出装置を保圧状態としておこなう。また、プレス工程は、図示しない第２の成形型の進退手段によって第２の成形型１８を型締して第１の成形型１７の型面方向に、一般部２０の肉厚が融合部２３の肉厚よりも薄肉となる位置にまで進行させた。
【００６７】
このとき、この進行によってスライドコア３５にも型面方向の押圧力が作用するが、スライドコア３５はインサート部材６を介して第１の成形型１７に当接しているため、さらに第１の成形型１７方向に進行することはできない。このため、この押圧力によって、コイルバネであるスライド進退手段３８が圧縮され、スライドコア３５はスライド凹部３６内に収納されることとなる。
【００６８】
したがって、このプレス工程によって、キャビティ４２は第２の成形型１８方向から第１の成形型１７方向に向けて縮小され、キャビティ４２内部に射出されている溶融樹脂４３はゲート３０側からキャビティ４２の端側方向に向けて流動し充填される。なお、本実施例１においては第２の成形型１８のうち溶融リブ１１の配置位置と対応する部分に融合溝３７が設けられていることから、第２の成形型１８が第１の成形型１７方向に進行すると、溶融リブ１１および溶融樹脂４３の一部は融合溝３７内部に相対的に進行することとなり、融合部２３の肉厚方向の下端部はこの融合溝３７が設けられている第２の成形型１８方向に突出した位置に配置されることとなる。さらに、溶融リブ１１のうち加熱・溶融された部分と溶融樹脂４３とは、このプレス工程によって攪拌され混合された状態となる。
【００６９】
（ＩＩＩ）固化・カット工程；プレス工程後、第１の成形型１７および第２の成形型１８を冷却することで溶融樹脂４３の固化を行い、第１の成形型１７を開型した後に固化形成された樹脂成形品を取出した。その後にゲートカットをおこなうことでアッパシェル１を形成した。
【００７０】
本実施例１の樹脂成形品のインサート成形方法および成形型によると、射出工程において溶融樹脂４３の流動方向と略平行に溶融リブ１１が配置されている。このため、溶融リブ１１によって溶融樹脂４３の流動が阻害されることはなく、溶融リブ１１は溶融樹脂４３の熱量が高い状態で溶融樹脂４３の流動に曝されることとなり、溶融リブ１１の加熱・溶融は良好におこなわれる。従って、溶融樹脂４３と溶融リブ１１との融合は良好なものとなり、溶融樹脂４３から形成される成形品本体２２と溶融リブ１１との接合は、良好なシール性が発揮される程度に強固なものとなる。
【００７１】
さらに、リブ１２の先端部はその体積が小さいため、射出された樹脂材料の熱で優先的に溶融して易溶部１６となり、成形品本体２２と確実に溶融接合されることとなる。従って、この易容部１６におけるシール性がより一層確実なものとなる。
【００７２】
また、プレス工程において溶融リブ１１の加熱・溶融された部分と溶融樹脂４３とは攪拌されることから、溶融リブ１１と溶融樹脂４３とは混合された状態で固化されることとなり、溶融リブ１１と溶融樹脂４３との融合はさらに良好なものとなる。そして、例えば溶融樹脂４３が一部冷却され固化が開始した部分が生じた場合にも、この攪拌によってウェルド等の発生が抑制される。
【００７３】
さらに、第２の成形型１８にスライドコア３５が設けられるとともに融合溝３７が設けられていることから、プレス工程において溶融リブ１１と溶融樹脂４３とからなる融合部２３の一部を融合溝３７内に相対的に進行させることができる。したがって、一般部２０の肉厚を薄肉に形成する場合にも溶融リブ１１の表面積を充分な融合が得られる程度に大きく設けることができ、溶融リブ１１と溶融樹脂４３との融合を良好なものとすることができる。
【００７４】
（実施例２）
本発明の実施例２は、実施例１と同様に、燃料タンクを成形するインサート成形方法および成形型の例である。本実施例２においては、一般部が厚肉に成形され、溶融部の肉厚は一般部の肉厚と同程度に形成される。本実施例２のインサート成形方法および成形型を示す模式図を図１２〜１３に示す。
【００７５】
本実施例２において、インサート部材４５は実施例１と同じものを用い、第１の成形型４６もまた、実施例１と同じものである。
【００７６】
第２の成形型４７は、実施例１と同じスライドコア４８，スライド凹部５０および一般型面５１をもち、実施例１の成形型との相違点は融合溝が設けられていない点のみである。すなわち、本実施例２においては、融合型面５２は一般型面５１と連続した略同一平面の型面となっている。
【００７７】
従って、射出工程においては、実施例１と同様に、インサート部材４５は第１の成形型４６およびスライドコア４８で挟持されて溶融リブ５３が溶融樹脂５５の流動方向ａと平行となるようにキャビティ５６内に配置されるとともに、このキャビティ５６内に溶融樹脂５５が射出される。
【００７８】
そして第２の成形型４７に融合溝が形成されていないことから、プレス工程において第２の成形型４７は、一般部５７の肉厚と融合部５８の肉厚とが同程度の肉厚となる位置にまで進行する。
【００７９】
本実施例２においては、実施例１と同様に、射出工程において溶融リブ５３が溶融樹脂５５の流動方向と略平行に配置されることで溶融リブ５３の加熱・溶融が良好におこなわれ、溶融樹脂５５と溶融リブ５３との融合が良好なものとなる。また、一般部５７の肉厚が厚肉であることから、融合部５８の肉厚が一般部５７の肉厚と同程度であっても溶融リブ５３の表面積は良好な融合が得られる程度に大きなものとなり、充分なシール性が得られる。
【００８０】
（実施例３）
本発明の実施例３は、実施例１〜２と同様に、燃料タンクを成形するインサート成形方法および成形型の例である。本実施例３においては、実施例１と同様に一般部が薄肉に成形され、溶融部の肉厚は一般部の肉厚より厚肉に形成される。本実施例３の成形型は、第１の成形型と第２の成形型との両方にスライドコアを設けた以外は実施例１と同様の成形型である。本実施例３のインサート成形方法および成形型を示す模式図を図１４〜１７に示す。
【００８１】
本実施例３において、インサート部材６０は実施例１と同じものを用いた。
【００８２】
第１の成形型６１は、図示しない第１の成形型の進退手段によって第２の成形型６２方向に進退する可動型となっており、アッパシェルの一般部６３を成形するための一般型面６５と、インサート部材６０と成形品本体６６とが融合した融合部６７を成形するための融合型面６８とをもつ。
【００８３】
本実施例３において、第１の成形型６１のうちインサート部材６０が配置される位置は凹形状に形成され、中央部が第１のスライドコア７０を配置する第１のスライド凹部７１となり、第１のスライド凹部７１の外周部でありインサート部材６０の溶融リブ７２の配置位置に対応する部分が第１のスライド凹部７１よりも一段高いリング状の第１の融合溝７３となっている。また、このリング状の第１の融合溝７３の内周面は第１のスライドコア７０の外周面の一部で構成されている。本実施例３においては、この第１の融合溝７３の表面が第１の成形型６１の融合型面６８となる。
【００８４】
第１のスライドコア７０は、コイルバネよりなる第１のスライド進退手段７５を介して第１のスライド凹部７１に固定配置されている。この第１のスライド進退手段７５は後述する第２のスライド進退手段よりもバネ定数の小さいコイルバネによって構成されている。また、第１のスライドコア７０には、インサート部材６０のベース部７６の表面の一部である表側係合面７７と係合する第１の係合部７８が設けられている。また第１のスライドコア７０のうち、インサート部材６０のポート８０と対向する位置にはインサート部材６０を保持する際にポート８０を収納するポート凹部８１が設けられている。
【００８５】
第２の成形型６２はアッパシェルの裏面を成形するための成形型であり、実施例１と同様に、アッパシェルの一般部６３を成形するための一般型面８４と融合部６７を形成するための融合型面８３とを持つ。また、第２の成形型６２は図示しない第２の成形型の進退手段によって第１の成形型６１方向に進退する可動型となっている。
【００８６】
第２の成形型６２には、実施例１と同様に、第２のスライドコア８５を配置する第２のスライド凹部８６と、第２の融合溝８７とが形成されている。本実施例３においては、この第２の融合溝８７の表面が第２の成形型６２の融合型面８３となる。
【００８７】
第２のスライドコア８５は、コイルバネよりなる第２のスライド進退手段８８を介して第２のスライド凹部８６に固定配置されている。この第２のスライド進退手段８８は、第１のスライド進退手段７５よりもバネ定数の大きいものとなっている。また、第２のスライドコア８５のうち、インサート部材６０のベース部７６の裏面に設けられた裏側係合面９０と対応する部分には、裏側係合面９０と係合する第２の係合部９１が設けられている。
【００８８】
第１の係合部７８はベース部７６の表面形状に対応した形状に形成され、第２の係合部９１はベース部７６の裏面形状と対応した形状に形成されていることから、表側係合面７７と第１の係合部７８との係合および裏側係合面９０と第２の係合部９１との係合によって、後述する射出工程およびプレス工程の際に溶融樹脂が融合型面６８および８３の内周側に侵入することが防止されている。なお、本実施例３においては、インサート部材６０は第１の成形型６１の第１のスライドコア７０と、第２の成形型６２の第２のスライドコア８５とによって挟持されることとなる。
【００８９】
本実施例３において、樹脂成形品のインサート成形は上述した成形型を用いて以下のようにおこなわれる。
【００９０】
（Ｉ）射出工程：射出工程を表す図を図図１４〜１５に示す。先ず、第１の成形型６１と第２の成形型６２とを開型状態とし、第１の成形型６１の第１のスライドコア７０と第２の成形型６２の第２のスライドコア８５とによってインサート部材６０を挟持する。このとき、インサート部材６０の表側係合面７７は第１のスライドコア７０の第１の係合部７８と係合し、裏側係合面９０は第２のスライドコア８５の第２の係合部９１と係合する。さらにこのとき、インサート部材６０の溶融リブ７２が第１の成形型６１の一般型面８２および第２の成形型６２の一般型面８４と平行な方向ｂになるようにする。これによって溶融リブ７２は後述する溶融樹脂の流動方向ａと平行に配置された。
【００９１】
次に、図示しない第２の成形型の進退手段によって、第２の成形型６２を第１の成形型６１方向に閉型し、第１の成形型６１の型面と第２の成形型６２の型面とからキャビティ９２を形成する。このとき、実施例１と同様に、第１の成形型６１および第２の成形型６２は互いに僅かに離間するように配置される。
【００９２】
インサート部材６０が保持されたキャビティ９２内に、図示しない射出装置より射出された溶融樹脂９３をゲート９５をとおして射出する。射出された溶融樹脂９３は、図１５中矢印ａ方向にキャビティ９２内を流動する。本実施例３において、実施例１および実施例２と同様に、インサート部材６０のうち溶融リブ７２は、溶融樹脂９３の流動方向ａと平行に配置されていることから、キャビティ９２内を流動する溶融樹脂９３は溶融リブ７２によって流動を阻害されることがなく、かつ溶融リブ７２の全体に当接し溶融リブ７２を加熱・溶融する。さらにこのとき溶融樹脂９３は第１の融合溝７３および第２の融合溝８７内部にも進入する。
【００９３】
（ＩＩ）プレス工程；プレス工程を表す図を図１６〜１７に示す。本実施例１のプレス工程は、射出工程の終了後に図示しない射出装置を保圧状態としておこなう。また、プレス工程は、第２の成形型６２を第１の成形型６１方向にさらに進行させて型締することによって、第２の成形型６２を一般部６３の肉厚が融合部６７の肉厚よりも薄肉となる位置にまで進行させた。
【００９４】
このとき、先ずバネ定数の小さい第１のスライド進退手段７５が圧縮されて、第１のスライドコア７０が第１の成形型６１方向に退行し、第１のスライド凹部７１内に収納される。そして、溶融リブ７２および溶融樹脂９３の一部は第１の融合溝７３内部に相対的に進行することとなり、融合部６７の肉厚方向の上端部はこの第１の融合溝７３が設けられている第１の成形型６１方向に突出した位置に配置される。
【００９５】
次いで比較的バネ定数の大きい第２のスライド進退手段８８が圧縮されて、第２のスライドコア８５が第２の成形型６２方向に退行し、第２のスライド凹部８６に収納される。そして、溶融リブ７２および溶融樹脂９３の一部は第２の融合溝８７内部に相対的に進行することとなり、融合部６７の肉厚方向の下端部は第２の成形型６２方向に突出した位置に配置される。
【００９６】
そしてこのとき、溶融リブ７２のうち加熱・溶融された部分と溶融樹脂９３とは、このプレス工程によって攪拌され混合された状態となる。
【００９７】
（ＩＩＩ）固化・カット工程；プレス工程後、実施例１と同様に溶融樹脂９３の固化を行い固化形成された樹脂成形品を取出した。その後にゲートカットをおこなうことでアッパシェルを形成した。
【００９８】
本実施例３の樹脂成形品のインサート成形方法および成形型によると、実施例１および実施例２と同様に、射出工程において溶融樹脂９３の流動方向と略平行に溶融リブ７２が配置されていることから、溶融リブ７２の加熱・溶融は良好におこなわれる。従って、溶融樹脂９３と溶融リブ７２との融合は良好なものとなり、溶融樹脂９３から形成される成形品本体６６と溶融リブ７２との接合は、良好なシール性が発揮される程度に強固なものとなる。
【００９９】
また、プレス工程において溶融リブ７２の加熱・溶融された部分と溶融樹脂９３とは攪拌されることから、ウェルドの発生が抑制されるとともに溶融リブ７２と溶融樹脂９３との融合はさらに良好なものとなる。
【０１００】
さらに、第１の成形型６１および第２の成形型６２の両方にスライドコアが設けられていることから、一般部６３の肉厚を薄肉に形成する場合にも溶融リブ７２の表面積を充分な融合が得られる程度に大きく設けることができ溶融リブ７２と溶融樹脂９３との融合を良好なものとすることができるとともに、一般部６３に対する融合部６７の位置を所望の位置に設定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】インサート部材周辺の溶融樹脂の流動を表す模式図である。
【図２】溶融リブが溶融樹脂の流動方向と平行に配置されていない場合の図１中Ａ−Ａ’における模式断面図である。
【図３】溶融リブが溶融樹脂の流動方向と平行に配置されていない場合の図１中Ａ−Ａ’における模式断面図である。
【図４】溶融リブが溶融樹脂の流動方向と平行に配置されている本発明の場合の図１中Ａ−Ａ’における模式断面図である。
【図５】湾曲形状の樹脂成形品を本発明の成形方法によって成形する場合の射出工程を表す模式図である。
【図６】本発明の実施例１の成形方法および成形型で成形される燃料タンクの模式断面図である。
【図７】本発明の実施例１において用いるインサート部材の斜視図である。
【図８】図７に示すインサート部材の断面図である。
【図９】射出工程における本発明の実施例１の成形方法および成形型を表す模式図である。
【図１０】射出工程における本発明の実施例１の成形方法および成形型を表す模式図である
【図１１】プレス工程における本発明の実施例１の成形方法および成形型を表す模式図である。
【図１２】射出工程における本発明の実施例２の成形方法および成形型を表す模式図である。
【図１３】プレス工程における本発明の実施例２の成形方法および成形型を表す模式図である。
【図１４】射出工程における本発明の実施例３の成形方法および成形型を表す模式図である。
【図１５】射出工程における本発明の実施例３の成形方法および成形型を表す模式図である。
【図１６】プレス工程における本発明の実施例３の成形方法および成形型を表す模式図である。
【図１７】プレス工程における本発明の実施例３の成形方法および成形型を表す模式図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１００：ゲート  １０１：溶融樹脂  １０２：インサート部材  １０３：キャビティ  １０５：溶融リブ  ａ：溶融樹脂の流動方向  １０６：表面部  １０７：成形品本体
１１０：溶融樹脂  １１１：溶融リブ
１：アッパシェル  ２：ロアシェル  ３：燃料タンク  ６：インサート部材  １１：溶融リブ  １７：第１の成形型  １８：第２の成形型  ２０：一般部  ２１：一般型面  ２２：成形品本体  ２３：融合部  ２５：融合型面  ３１：一般型面  ３２：融合型面  ３５：スライドコア  ３７：融合溝  ３８：スライド進退手段  ４２：キャビティ  ４３：溶融樹脂
４５：インサート部材  ４６：第１の成形型  ４７：第２の成形型  ４８：スライドコア５１：一般型面  ５２：融合型面  ５３：溶融リブ  ５５：溶融樹脂５６：キャビティ
６０：インサート部材  ６１：第１の成形型  ６２：第２の成形型  ６３：一般部  ６５：一般型面  ６６：成形品本体  ６７：融合部  ６８：融合型面  ７０：第１のスライドコア  ７２：溶融リブ  ７３：第１の融合溝  ７５：第１のスライド進退手段  ８４：一般型面  ６７：融合部  ８３：融合型面  ８５：第２のスライドコア  ８７：第２の融合溝  ８８：第２のスライド進退手段  ９２：キャビティ  ９３：溶融樹脂
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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