(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インサートの少なくとも外側に炭素繊維、アラミド繊維、ホウ素繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、鋼繊維を単体で、またはそれらを混合して用いる強化繊維または更に無機フィラーを含有する合成樹脂を射出成形して、形状の全体または一部を肉厚とした肉厚樹脂製品であって、
前記インサートは、無機繊維及び／または無機フィラーを含有する合成樹脂からなり、前記肉厚樹脂製品の外周面のうち寸法精度が要求される肉厚部分に、前記肉厚樹脂製品の前記肉厚部分の前記外周面に対し略垂直に複数の板状突出部分が設けられていることを特徴とする肉厚樹脂製品。
【請求項２】
前記インサートは、無機繊維及び／または無機フィラーを含有する合成樹脂を射出成形してなることを特徴とする請求項１に記載の肉厚樹脂製品。
【請求項３】
前記肉厚樹脂製品の前記インサートの外側の合成樹脂の前記強化繊維及び前記無機フィラーの合計含有量並びに前記インサートにおける前記無機繊維及び前記無機フィラーの合計含有量は、いずれも２０重量％〜８０重量％の範囲内であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の肉厚樹脂製品。
【請求項４】
前記インサートの外側の合成樹脂は、耐熱性・耐油性を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の肉厚樹脂製品。
【請求項５】
インサートの少なくとも外側に炭素繊維、アラミド繊維、ホウ素繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、鋼繊維を単体で、またはそれらを混合して用いる強化繊維または更に無機フィラーを含有する合成樹脂を射出成形して、形状の全体または一部を肉厚とした肉厚樹脂製品であって、
前記肉厚樹脂製品の外周面のうち寸法精度が要求される肉厚部分の内部に相当する部分に、前記肉厚樹脂製品の前記肉厚部分の外周面に対し略垂直に複数の板状突出部分が設けられた無機繊維及び／または無機フィラーを含有する合成樹脂からなるインサートを製造する工程と、
前記インサートを前記肉厚樹脂製品の射出成形用金型のキャビティ内にセットする工程と、
前記インサートの周囲の前記キャビティ内に前記強化繊維または更に無機フィラーを含有する合成樹脂を射出成形する工程と
を具備することを特徴とする肉厚樹脂製品の製造方法。
【請求項６】
前記インサートを製造する工程は、無機繊維及び／または無機フィラーを含有する合成樹脂を前記インサートの形状に射出成形する工程であることを特徴とする請求項５に記載の肉厚樹脂製品の製造方法。
【請求項７】
前記肉厚樹脂製品の前記インサートの外側の合成樹脂の前記強化繊維及び前記無機フィラーの合計含有量並びに前記インサートにおける前記無機繊維及び前記無機フィラーの合計含有量は、いずれも２０重量％〜８０重量％の範囲内であることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の肉厚樹脂製品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化樹脂や合成樹脂を用いてなる肉厚樹脂製品及びその製造方法に関し、特に、肉厚方向についてもヒケを防止して高い寸法精度を得ることができる肉厚樹脂製品及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化の抑制と地球環境の保護を究極の目標とした自動車の燃費の向上を主目的として、自動車の軽量化の動きが加速している。その一例として、特許文献１に示されるように、エンジン近傍のシリンダヘッドカバーを樹脂製とすることによって、自動車を軽量化するという試みがなされている。
【０００３】
このようなシリンダヘッドカバーにおいては、耐熱性が要求されることは言うまでもなく、加えてシリンダヘッドカバーにはオイルコントロールバルブが取付けられることから耐油性が要求され、更にオイル漏れを防止するために、バルブ等で使われる一般的なはめあい公差（ＪＩＳ−Ｂ−０４０１はめあい公差Ｈ６〜Ｈ７）が要求される。しかし、耐熱性樹脂を通常の射出成形法で成形するだけでは、耐熱性樹脂の熱膨張率が大きいため射出成形時にヒケを生じて、このような高い寸法精度を得ることはできなかった。
【０００４】
そこで、射出成形時におけるヒケを防止するために、特許文献２においては、機械的強度、剛性及び耐薬品性に優れ、自動車のエアースポイラー等の用途が考えられるジシクロペンタジエン樹脂の反応射出成形法による製品製造に際して、中空インサートまたは発泡樹脂インサートを用いる発明について開示している。これによって、ヒケを発生させることなく製品の軽量化が図れ、また製品の表面に平滑性があって外観も綺麗で、しかも製品の低コスト化が図れるとしている。
【０００５】
また、特許文献３においては、金属製芯材の周囲に補強繊維を分散させた合成樹脂の補強層を形成し、補強層の外周部に溝部と歯部を交互に有するギア部を備え、ギア部の表面に補強繊維を混入しない合成樹脂の表面層を設けた樹脂製ウォームホイールの発明について開示している。これによって、相手の金属ウォールの表面やウォームホイール自身が摩耗し難く、またボイドやヒケの発生が少なく、高い寸法精度が得られるとしている。
【特許文献１】特開２００６−０４６０８３号公報
【特許文献２】特開平７−０４０３７８号公報
【特許文献３】特開２００５−２１４３３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献２に記載された技術においては、機械的強度及び剛性に優れる反面、比重が大きいジシクロペンタジエン樹脂からなる製品（エアースポイラー等）の軽量化を図るため、中空の成形体を成形することを前提としており、ヒケの発生を防止できるといっても巨視的レベルにおいてであって、±１０μｍレベルの寸法精度が得られるものではない。
【０００７】
また、上記特許文献３に記載された技術においては、まず金属製芯材を用意して、これを金型内にセットして補強繊維を分散させた合成樹脂を射出成形した後に、金属製芯材と合成樹脂との密着性を確保するために、例えば高周波誘導加熱によって金属製芯材と合成樹脂との接触領域を一度溶融して、樹脂中の残留応力を解放してから再び冷却固化し、続いて、これに例えばプライマーを塗布して、別の金型内にセットして表面層を射出成形によって形成している。したがって、製造工程が複雑になり、製造時間も製造コストも増大してしまう。
【０００８】
更に、繊維強化樹脂を用いて射出成形法によって肉厚樹脂製品を成形すると、成形材料中の強化繊維が肉厚方向に対して垂直な方向に配列するため、強化繊維が配列した方向については収縮が抑えられて高い寸法精度が得られるが、それと垂直な肉厚方向については収縮を抑える効果が殆ど得られないため、ヒケ等が生じて寸法精度を得ることができないという問題点があった。これに対して、肉厚樹脂製品の内部に鋼鉄製やアルミニウム製のインサート（中子）を内蔵させてヒケを防止するという技術もあるが、肉厚樹脂製品が重くなるとともにコスト高になってしまい、実用的ではない。
【０００９】
そこで、本発明においては、射出成形法によって製造しても樹脂のヒケを生ずることなく、必要な部位において高い寸法精度を得ることができるとともに、軽量化及び低コスト化を図ることができる肉厚樹脂製品及びその製造方法の提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明に係る肉厚樹脂製品は、その形状の全体または一部が肉厚であり、該肉厚部分の少なくとも外側が強化繊維または更に無機フィラーを含有する合成樹脂を射出成形してなる肉厚樹脂製品であって、前記肉厚部分にインサートを内蔵させたものであり、前記インサートは無機繊維及び／または無機フィラーを含有する合成樹脂からなり、前記肉厚部分の外周面のうち寸法精度が要求される肉厚部分の内部に相当する部分に、前記肉厚樹脂製品の前記肉厚部分の外周面に対し略垂直に複数の板状突出部分が設けられたものである。
【００１１】
ここで、「強化繊維」としては、炭素繊維・アラミド繊維・ホウ素繊維・炭化ケイ素繊維・アルミナ繊維・鋼繊維等を単体で、またはこれらを混合して用いることができる。また、「無機フィラー」としては、炭酸カルシウム・硫酸バリウム・酸化亜鉛・酸化チタン・珪藻土等を単体で、またはこれらを混合して用いることができる。更に、「無機繊維」としては、炭素繊維・ホウ素繊維・炭化ケイ素繊維・アルミナ繊維・鋼繊維等を単体で、またはこれらを混合して用いることができる。
【００１２】
また、「合成樹脂」としては、アクリル樹脂・ポリエチレン樹脂・ポリプロピレン樹脂・塩化ビニル樹脂・ポリスチレン樹脂・ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂や、尿素樹脂・メラミン樹脂・フェノール樹脂・エポキシ樹脂・不飽和ポリエステル樹脂・アルキド樹脂・ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。
【００１３】
請求項２の発明に係る肉厚樹脂製品は、請求項１の構成において、前記インサートは無機繊維及び／または無機フィラーを含有する合成樹脂を射出成形してなるものである。
【００１４】
請求項３の発明に係る肉厚樹脂製品は、請求項１または請求項２の構成において、前記肉厚樹脂製品の前記インサートの外側の合成樹脂の前記強化繊維及び前記無機フィラーの合計含有量並びに前記インサートにおける前記無機繊維及び前記無機フィラーの合計含有量は、いずれも２０重量％〜８０重量％の範囲内であるものである。
【００１５】
請求項４の発明に係る肉厚樹脂製品は、請求項１乃至請求項３のいずれか１つの構成において、前記インサートの外側の合成樹脂は耐熱性・耐油性を有するものである。ここで、「耐熱性及び耐油性を有する合成樹脂」としては、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、芳香族ナイロン樹脂、フェノール樹脂、６，６−ナイロン、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、等を用いることができる。
【００１６】
請求項５の発明に係る肉厚樹脂製品の製造方法は、その形状の全体または一部が肉厚であり、該肉厚部分の少なくとも外側が強化繊維または更に無機フィラーを含有する合成樹脂からなる肉厚樹脂製品の製造方法であって、前記肉厚部分の外周面のうち寸法精度が要求される部分の内部に相当する肉厚部分の内部に相当する部分に、前記肉厚樹脂製品の前記肉厚部分の外周面に対し略垂直に複数の板状突出部分が設けられた無機繊維及び／または無機フィラーを含有する合成樹脂からなるインサートを製造する工程と、前記インサートを前記肉厚樹脂製品の射出成形用金型のキャビティ内にセットする工程と、前記インサートの周囲の前記キャビティ内に前記強化繊維または更に無機フィラーを含有する合成樹脂を射出成形する工程とを具備するものである。
【００１７】
ここで、「強化繊維」としては、炭素繊維・アラミド繊維・ホウ素繊維・炭化ケイ素繊維・アルミナ繊維・鋼繊維等を単体で、またはこれらを混合して用いることができる。また、「無機フィラー」としては、炭酸カルシウム・硫酸バリウム・酸化亜鉛・酸化チタン・珪藻土等を単体で、またはこれらを混合して用いることができる。更に、「無機繊維」としては、炭素繊維・ホウ素繊維・炭化ケイ素繊維・アルミナ繊維・鋼繊維等を単体で、またはこれらを混合して用いることができる。
【００１８】
また、「合成樹脂」としては、アクリル樹脂・ポリエチレン樹脂・ポリプロピレン樹脂・塩化ビニル樹脂・ポリスチレン樹脂・ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂や、尿素樹脂・メラミン樹脂・フェノール樹脂・エポキシ樹脂・不飽和ポリエステル樹脂・アルキド樹脂・ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。
【００１９】
請求項６の発明に係る肉厚樹脂製品の製造方法は、請求項５の構成において、前記インサートを製造する工程は、無機繊維及び／または無機フィラーを含有する合成樹脂を前記インサートの形状に射出成形する工程であるものである。
【００２０】
請求項７の発明に係る肉厚樹脂製品の製造方法は、請求項５または請求項６の構成において、前記肉厚樹脂製品の前記インサートの外側の合成樹脂の前記強化繊維及び前記無機フィラーの合計含有量並びに前記インサートにおける前記無機繊維及び前記無機フィラーの合計含有量は、いずれも２０重量％〜８０重量％の範囲内であるものである。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１の発明に係る肉厚樹脂製品は、その形状の全体または一部が肉厚であり、肉厚部分の少なくとも外側が強化繊維または更に無機フィラーを含有する合成樹脂を射出成形してなる肉厚樹脂製品であって、肉厚部分にインサートを内蔵させたものであり、インサートは無機繊維及び／または無機フィラーを含有する合成樹脂からなり、肉厚部分の外周面のうち寸法精度が要求される部分の内部において、インサートには肉厚部分の外周面に対して略垂直な方向に複数の板状突出部分が設けられている。
【００２２】
ここで、「強化繊維」としては、炭素繊維・アラミド繊維・ホウ素繊維・炭化ケイ素繊維・アルミナ繊維・鋼繊維等を単体で、またはこれらを混合して用いることができる。また、「無機フィラー」としては、炭酸カルシウム・硫酸バリウム・酸化亜鉛・酸化チタン・珪藻土等を単体で、またはこれらを混合して用いることができる。更に、「無機繊維」としては、炭素繊維・ホウ素繊維・炭化ケイ素繊維・アルミナ繊維・鋼繊維等を単体で、またはこれらを混合して用いることができる。
【００２３】
また、「合成樹脂」としては、アクリル樹脂・ポリエチレン樹脂・ポリプロピレン樹脂・塩化ビニル樹脂・ポリスチレン樹脂・ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂や、尿素樹脂・メラミン樹脂・フェノール樹脂・エポキシ樹脂・不飽和ポリエステル樹脂・アルキド樹脂・ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。
【００２４】
このように、肉厚部分にインサートを内蔵させて、肉厚部分の外周面のうち寸法精度が要求される部分の内部において、外周面に対して略垂直な方向に複数の板状突出部分を設けたことによって、インサートの外側に強化繊維を含有する合成樹脂を射出成形する際に、複数の板状突出部分によって溶融樹脂の流れが制御されて、外周から複数の板状突出部分の間に溶融樹脂が流れ込むため、溶融樹脂に含有される強化繊維が外周面に対して略垂直な方向に配向する。
【００２５】
この結果、寸法精度が要求される部分の外周面は、略垂直な方向に配向した強化繊維によってヒケが防止され、高い寸法精度が得られる。そして、インサートは無機繊維及び／または無機フィラーを含有する合成樹脂からなるため、肉厚樹脂製品全体としても軽量になり、かつ、インサートが無機繊維及び／または無機フィラーを含有することから、低コストで製造することができる。
【００２６】
加えて、前記強化繊維がカーボン繊維及び／またはアラミド繊維を有するものであるから、肉厚樹脂製品の外側を構成する合成樹脂には、強化繊維として、カーボン繊維またはアラミド繊維が含有されており、或いはカーボン繊維とアラミド繊維の両方が含有されている。
カーボン繊維及びアラミド繊維は、いずれも潤滑性に優れているため、肉厚樹脂製品の外側部分にこれらの繊維を含有させることによって、肉厚樹脂製品がバルブ等の摺動部品である場合には、摺動特性に優れ、かつシール性にも優れた摺動部品となる。
【００２７】
このようにして、肉厚樹脂製品がバルブ等の摺動部品である場合には、射出成形法によって製造しても樹脂のヒケを生ずることなく、必要な部位において高い寸法精度を得ることができ、軽量化及び低コスト化を図ることができるとともに、優れた摺動特性を得ることができる肉厚樹脂製品となる。
【００２８】
請求項２の発明に係る肉厚樹脂製品においては、インサートは無機繊維及び／または無機フィラーを含有する合成樹脂を射出成形してなる。
【００２９】
無機繊維及び／または無機フィラーを含有する合成樹脂からなるインサートは、複数の板状突出部分の１枚ずつとその接続部分を複数枚、射出成形やトランスファー成形によって成形して、それらを組み合わせて製造することもでき、トランスファー成形によって一体成形することもできる。
【００３０】
しかし、無機繊維及び／または無機フィラーを含有する合成樹脂を一体に射出成形して製造するのが、最も低コストで最も短時間で、かつ、最も高強度なインサートを得ることができる。したがって、インサートは無機繊維及び／または無機フィラーを含有する合成樹脂を射出成形してなるものであることが好ましい。
【００３１】
このようにして、射出成形法によって製造しても樹脂のヒケを生ずることなく、必要な部位において高い寸法精度を得ることができるとともに、軽量化及び低コスト化を図ることができる肉厚樹脂製品となる。
【００３２】
請求項３の発明に係る肉厚樹脂製品においては、肉厚樹脂製品のインサートの外側の合成樹脂の強化繊維及び無機フィラーの合計含有量並びにインサートにおける無機繊維及び無機フィラーの合計含有量は、いずれも２０重量％〜８０重量％の範囲内、より好ましくは４０重量％〜８０重量％の範囲内、更に好ましくは６０重量％〜７０重量％の範囲内である。
【００３３】
本発明者は、鋭意実験研究の結果、インサートの外側に充填される合成樹脂の強化繊維及び無機フィラーの合計含有量、並びにインサートの無機繊維及び無機フィラーの合計含有量は、いずれも２０重量％〜８０重量％の範囲内である場合に、肉厚樹脂製品について高い寸法精度と強度が得られることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成したものである。
【００３４】
すなわち、強化繊維及び無機フィラーの合計含有量並びに無機繊維及び無機フィラーの合計含有量が２０重量％未満であると、インサートの外側及びインサートのいずれにおいても、充填材が少ないためヒケを生じてしまい、一方、強化繊維及び無機フィラーの合計含有量並びに無機繊維及び無機フィラーの合計含有量が８０重量％を超えると、インサートの外側及びインサートのいずれにおいても、合成樹脂が少なくなるため脆くなり、強度が不足してしまう。したがって、強化繊維及び無機フィラーの合計含有量並びに無機繊維及び無機フィラーの合計含有量は、いずれも２０重量％〜８０重量％の範囲内であることが好ましい。
【００３５】
また、強化繊維及び無機フィラーの合計含有量並びに無機繊維及び無機フィラーの合計含有量が４０重量％〜８０重量％の範囲内であると、よりヒケを生じ難く高い寸法精度を得ることができるため、より好ましい。更に、強化繊維及び無機フィラーの合計含有量並びに無機繊維及び無機フィラーの合計含有量が６０重量％〜７０重量％の範囲内であると、更にヒケを生じ難く高い寸法精度を得ることができ、かつ、強度を確保することができるため、更に好ましい。
【００３６】
このようにして、射出成形法によって製造しても樹脂のヒケを生ずることなく、必要な部位において高い寸法精度を得ることができ、製品強度を確保できるとともに、軽量化及び低コスト化を図ることができる肉厚樹脂製品となる。
【００３７】
請求項４の発明に係る肉厚樹脂製品においては、インサートの外側の合成樹脂が耐熱性・耐油性を有する。ここで、「耐熱性及び耐油性を有する合成樹脂」としては、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、芳香族ナイロン樹脂、フェノール樹脂、６，６−ナイロン、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、等がある。
【００３８】
このように、インサートの外側に充填される合成樹脂が耐熱性・耐油性を有することから、高温及び油に曝されるシリンダヘッドのオイルバルブ等の肉厚樹脂製品として最適な特性が得られる。すなわち、オイルに接触しても侵食されることがなく、高温に加熱されても変形することがなく、更にバルブとして必要な寸法精度を確保することができる。
【００３９】
このようにして、肉厚樹脂製品が高温及び油に曝されるシリンダヘッドのオイルバルブ等である場合には、射出成形法によって製造しても樹脂のヒケを生ずることなく、必要な部位において高い寸法精度を得ることができ、軽量化及び低コスト化を図ることができるとともに、優れた耐熱性・耐油性を得ることができる肉厚樹脂製品となる。
【００４０】
請求項５の発明に係る肉厚樹脂製品の製造方法は、その形状の全体または一部が肉厚であり、肉厚部分の少なくとも外側が強化繊維または更に無機フィラーを含有する合成樹脂からなる肉厚樹脂製品の製造方法であって、肉厚部分の外周面のうち寸法精度が要求される部分の内部に相当する部分に肉厚部分の外周面に対して略垂直な方向に複数の板状突出部分が設けられた無機繊維及び／または無機フィラーを含有する合成樹脂からなるインサートを製造する工程と、インサートを肉厚樹脂製品の射出成形用金型のキャビティ内にセットする工程と、インサートの周囲のキャビティ内に強化繊維または更に無機フィラーを含有する合成樹脂を射出成形する工程とを具備する。
【００４１】
ここで、「強化繊維」としては、炭素繊維・アラミド繊維・ホウ素繊維・炭化ケイ素繊維・アルミナ繊維・鋼繊維等を単体で、またはこれらを混合して用いることができる。また、「無機フィラー」としては、炭酸カルシウム・硫酸バリウム・酸化亜鉛・酸化チタン・珪藻土等を単体で、またはこれらを混合して用いることができる。更に、「無機繊維」としては、炭素繊維・ホウ素繊維・炭化ケイ素繊維・アルミナ繊維・鋼繊維等を単体で、またはこれらを混合して用いることができる。
【００４２】
また、「合成樹脂」としては、アクリル樹脂・ポリエチレン樹脂・ポリプロピレン樹脂・塩化ビニル樹脂・ポリスチレン樹脂・ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂や、尿素樹脂・メラミン樹脂・フェノール樹脂・エポキシ樹脂・不飽和ポリエステル樹脂・アルキド樹脂・ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。
【００４３】
このように、寸法精度が要求される部分の外周面に対して略垂直な方向に複数の板状突出部分を設けたインサートを製造して、これをキャビティ内にセットして、インサートの周囲のキャビティ内に強化繊維または更に無機フィラーを含有する合成樹脂を射出成形することによって、複数の板状突出部分によって溶融樹脂の流れが制御されて、外周から複数の板状突出部分の間に溶融樹脂が流れ込むため、溶融樹脂に含有される強化繊維が外周面に対して略垂直な方向に配向する。
【００４４】
また、前記強化繊維がカーボン繊維及び／またはアラミド繊維を有するものであるから、肉厚樹脂製品の外側を構成する合成樹脂には、強化繊維として、カーボン繊維またはアラミド繊維が含有されており、或いはカーボン繊維とアラミド繊維の両方が含有されている。
【００４５】
カーボン繊維及びアラミド繊維は、いずれも潤滑性に優れているため、肉厚樹脂製品の外側部分にこれらの繊維を含有させることによって、肉厚樹脂製品がバルブ等の摺動部品である場合には、摺動特性に優れ、かつシール性にも優れた摺動部品となる。
【００４６】
この結果、寸法精度が要求される部分の外周面は、略垂直な方向に配向した強化繊維によってヒケが防止され、高い寸法精度が得られる。そして、インサートは無機繊維及び／または無機フィラーを含有する合成樹脂からなるため、肉厚樹脂製品全体としても軽量になり、かつ、インサートが無機繊維及び／または無機フィラーを含有することから、低コストで製造することができる。
【００４７】
このようにして、射出成形法を用いても樹脂のヒケを生ずることなく、必要な部位において高い寸法精度を得ることができるとともに、軽量化及び低コスト化を図ることができる肉厚樹脂製品の製造方法となる。
【００４８】
請求項６の発明に係る肉厚樹脂製品の製造方法においては、インサートを製造する工程は、無機繊維及び／または無機フィラーを含有する合成樹脂をインサートの形状に射出成形する工程である。
【００４９】
無機繊維及び／または無機フィラーを含有する合成樹脂からなるインサートを製造する工程は、複数の板状突出部分の１枚ずつとその接続部分を複数枚、射出成形やトランスファー成形によって成形して、それらを組み合わせて製造する工程によることもでき、トランスファー成形によって一体成形する工程によることもできる。
【００５０】
しかし、無機繊維及び／または無機フィラーを含有する合成樹脂を一体に射出成形して製造するのが、最も低コストで最も短時間で、かつ、最も高強度なインサートを得ることができる。したがって、インサートを製造する工程は無機繊維及び／または無機フィラーを含有する合成樹脂を射出成形する工程であることが好ましい。
【００５１】
このようにして、射出成形法を用いても樹脂のヒケを生ずることなく、必要な部位において高い寸法精度を得ることができるとともに、軽量化及び低コスト化を図ることができる肉厚樹脂製品の製造方法となる。
【００５２】
請求項７の発明に係る肉厚樹脂製品の製造方法においては、肉厚樹脂製品のインサートの外側の合成樹脂の強化繊維及び無機フィラーの合計含有量並びにインサートにおける無機繊維及び無機フィラーの合計含有量は、いずれも２０重量％〜８０重量％の範囲内、より好ましくは４０重量％〜８０重量％の範囲内、更に好ましくは６０重量％〜７０重量％の範囲内である。
【００５３】
本発明者は、鋭意実験研究の結果、インサートの外側に充填される合成樹脂の強化繊維及び無機フィラーの合計含有量、並びにインサートの無機繊維及び無機フィラーの合計含有量は、いずれも２０重量％〜８０重量％の範囲内である場合に、肉厚樹脂製品について高い寸法精度と強度が得られることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成したものである。
【００５４】
すなわち、強化繊維及び無機フィラーの合計含有量並びに無機繊維及び無機フィラーの合計含有量が２０重量％未満であると、インサートの外側及びインサートのいずれにおいても、充填材が少ないためヒケを生じてしまい、一方、強化繊維及び無機フィラーの合計含有量並びに無機繊維及び無機フィラーの合計含有量が８０重量％を超えると、インサートの外側及びインサートのいずれにおいても、合成樹脂が少なくなるため脆くなり、強度が不足してしまう。したがって、強化繊維及び無機フィラーの合計含有量並びに無機繊維及び無機フィラーの合計含有量は、いずれも２０重量％〜８０重量％の範囲内であることが好ましい。
【００５５】
また、強化繊維及び無機フィラーの合計含有量並びに無機繊維及び無機フィラーの合計含有量が４０重量％〜８０重量％の範囲内であると、よりヒケを生じ難く高い寸法精度を得ることができるため、より好ましい。更に、強化繊維及び無機フィラーの合計含有量並びに無機繊維及び無機フィラーの合計含有量が６０重量％〜７０重量％の範囲内であると、更にヒケを生じ難く高い寸法精度を得ることができ、かつ、強度を確保することができるため、更に好ましい。
【００５６】
このようにして、射出成形法を用いても樹脂のヒケを生ずることなく、必要な部位において高い寸法精度を得ることができ、製品強度を確保できるとともに、軽量化及び低コスト化を図ることができる肉厚樹脂製品の製造方法となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５７】
以下、本発明の実施の形態に係る肉厚樹脂製品及びその製造方法について、図面を参照しつつ説明する。なお、実施の形態２以降において、実施の形態１の部分と同一の記号及び同一の符号は、実施の形態１と同一または相当する機能部分を意味し、実施の形態相互の同一の記号及び同一の符号は、それら実施の形態に共通する機能部分であるから、ここでは重複する詳細な説明を省略する。
【００５８】
実施の形態１
まず、本発明の実施の形態１に係る肉厚樹脂製品及びその製造方法について、図１乃至図５を参照して説明する。
【００５９】
図１（ａ）は本発明の実施の形態１に係る肉厚樹脂製品としてのオイルバルブの全体構造を示す正面図、（ｂ）は斜視図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ断面を示す縦断面図である。図２（ａ），（ｂ）は本発明の実施の形態１に係る肉厚樹脂製品としてのオイルバルブによる油路の開閉を示す説明図である。
【００６０】
図３（ａ）は本発明の実施の形態１に係る肉厚樹脂製品としてのオイルバルブに用いられるインサート（中子）の全体構成を示す斜視図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は平面図、（ｅ）は（ｄ）のＢ−Ｂ断面を示す縦断面図である。図４（ａ），（ｂ）は本発明の実施の形態１に係る肉厚樹脂製品としてのオイルバルブの射出成形時の樹脂の流れを示す説明図である。図５は従来の製造方法によって製造した肉厚樹脂製品としてのオイルバルブの縦断面図である。
【００６１】
まず、本発明の実施の形態１に係る肉厚樹脂製品の全体構造及び作動について、図１を参照して説明する。図１（ａ），（ｂ）に示されるように、本実施の形態１に係る肉厚樹脂製品としてのオイルバルブ１は、円柱形状の本体１Ａを有している。このオイルバルブ１は、図２（ａ），（ｂ）に示されるように、アルミニウム製の部品１０内に設けられた油路１０Ａと油路１０Ｂとを遮断・開放するものである。
【００６２】
すなわち、図２（ａ）に示されるように、油路１０Ａと油路１０Ｂの間のアルミニウム製の部品１０の表面に設けられた摺動孔１０Ｃ，１０Ｄを、オイルバルブ１の本体１Ａが密閉することによって、油路１０Ａと油路１０Ｂとが遮断され、図２（ｂ）に示されるように、オイルバルブ１の図示しない保持部分が図示しない可動装置によって保持されて、白い矢印の方向へ摺動することによって、油路１０Ａと油路１０Ｂの間が開放されて、オイルが矢印の方向へ流れる。
【００６３】
したがって、オイルバルブ１の本体１Ａの外周と摺動孔１０Ｃ，１０Ｄの内周とは、オイルが漏れるのを防止するために、少なくとも±１０μｍ以内の寸法精度で嵌合する必要がある。更に、アルミニウム製の部品１０は、高温になって加熱膨張するために、常温時のみならず加熱時においても同等のクリアランスを有する必要があり、そのためには、アルミニウム製の部品１０を構成するアルミニウムの線膨張係数（２．３７×１０-5 ／Ｋ）に近い線膨張係数をオイルバルブ１の本体１Ａに付与する必要があった。
【００６４】
ここで、オイルバルブ１を成形するのに用いる合成樹脂としては、耐熱性及び耐油性に優れたポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）が好ましいが、ＰＰＳ自体の線膨張係数は６．９×１０-5 ／Ｋと大きいことから、ガラス繊維を混入することによって線膨張係数を小さくすることが有効である。しかしながら、図５の縦断面図に示されるように、ガラス繊維４を混入したＰＰＳ３を用いて射出成形してなるオイルバルブ１１においては、ガラス繊維４が肉厚の円周方向に対して略垂直な方向（軸方向）に配向する。
【００６５】
この結果、肉厚の円周方向についての線膨張係数は４．０×１０-5 ／Ｋとまだ大きく、また図５に示されるように、ガラス繊維４が肉厚の円周方向に対して略垂直な方向に配向するために、オイルバルブ１のキャビティライン１２に対して、オイルバルブ１１の本体１１Ａにおいてヒケを生じてしまい、実用的なオイルシール性を有するオイルバルブを得ることができなかった。
【００６６】
そこで、図１（ｃ）に示されるように、本実施の形態１に係る肉厚樹脂製品としてのオイルバルブ１においては、インサート（中子）２をまず射出成形法で成形して、このインサート２を用いてその外周にガラス繊維４を混入したＰＰＳ３を射出成形することによって、肉厚の円周方向についての線膨張係数をアルミニウムの線膨張係数（２．３７×１０-5 ／Ｋ）に近づけるとともに、ヒケが生じるのを防止している。
【００６７】
このインサート２の構造について、図３を参照して説明する。図３（ａ）に示されるように、このインサート２は、複数の板状突出部分としての３枚の円板形状部分２ａを３個の四角柱形状部分２ｂと十字形状部分２ｃとで挟んだ外形を有している。図３（ｃ）に示されるインサート２の全長は１３．５ｍｍであり、３枚の円板形状部分２ａの厚さは２ｍｍ、３枚の円板形状部分２ａの間隔（３個の四角柱形状部分２ｂの長さ）は１．５ｍｍ、十字形状部分２ｃの長さは３ｍｍである。
【００６８】
また、図３（ｂ），（ｄ）に示される複数の板状突出部分としての３枚の円板形状部分２ａの直径はφ８ｍｍであり、３個の四角柱形状部分２ｂの外形は２．５ｍｍ×２．５ｍｍである。そして、図３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示されるように、３個の四角柱形状部分２ｂの四面のうち向かい合った二面には、幅１ｍｍの溝２ｄが形成されており、この１対の溝２ｄは３枚の円板形状部分２ａのうち、図示左側の２枚を貫通している。
【００６９】
これによって、１対の溝２ｄは、インサート２の周囲に強化繊維としてのガラス繊維４を混入したＰＰＳ３を射出成形することによってオイルバルブ１を成形する際に、３枚の円板形状部分２ａの間に溶融樹脂が流れ込む際の空気の抜け口となって、３枚の円板形状部分２ａの間にボイド等の成形欠陥が発生するのを防止することができる。図３（ｅ）に示されるように、このインサート２も、無機繊維としてのガラス繊維５を混入した合成樹脂としてのポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）３を射出成形することで、製造される。
【００７０】
このインサート２を用いたオイルバルブ１の射出成形について、図４を参照して説明する。図４（ａ）に示されるように、オイルバルブ１用の射出成形金型の上型６Ａと下型６Ｂとが閉じられることによって、内部にキャビティ７が形成される。射出成形金型６Ａ，６Ｂの型閉め前に、予めキャビティ７にインサート２がセットされるが、このときインサート２の十字形状部分２ｃが上型６Ａと下型６Ｂとの間に保持されることによって、インサート２がキャビティ７内に精度良く位置決めされる。
【００７１】
そして、図示しない射出成形機シリンダのスクリューが下降して、図４（ａ）に示されるように、ゲート８からキャビティ７内に溶融樹脂（ガラス繊維強化ＰＰＳ）９が流入する。ここで、インサート２の複数の板状突出部分としての３枚の円板形状部分２ａによって溶融樹脂９の流れが制御されて、図４（ｂ）に矢印で示されるように、キャビティ７の外周方向から中心方向に向かって、溶融樹脂９が流れ込む。
【００７２】
これによって、溶融樹脂９に含まれるガラス繊維４も流れの方向に沿って配向し、その結果、図１（ｃ）に示されるように、寸法精度が要求される部分としてのオイルバルブ１の本体１Ａにおいては、合成樹脂としてのＰＰＳ３の中のガラス繊維４が、外周方向から中心方向に向かって、すなわち半径方向に沿って、すなわち本体１Ａの外周面に対して略垂直な方向に、配向した状態が得られる。
【００７３】
このようにして製造したオイルバルブ１の本体１Ａにおける寸法精度について、従来方法で製造した図５に示されるオイルバルブ１１と比較して評価した。評価方法としては、図１（ａ）に示されるオイルバルブ１の本体１Ａの「上」、「中」、「下」のそれぞれの位置において、十箇所以上について外径を測定し、それぞれの位置における最大値（ＭＡＸ）と最小値（ＭＩＮ）との差（ＭＡＸ−ＭＩＮ）の値を求め、最終的には全ての測定値の中の最大値（ＭＡＸ）と最小値（ＭＩＮ）との差（ＭＡＸ−ＭＩＮ）を求めた。なお、オイルバルブ１の本体１Ａにおける外径の基準値は約１０ｍｍである。
【００７４】
図５に示されるオイルバルブ１１についても、図１（ａ）に示される「上」、「中」、「下」のそれぞれに相当する位置において、十箇所以上について外径を測定し、同様に、それぞれの位置における最大値（ＭＡＸ）と最小値（ＭＩＮ）との差（ＭＡＸ−ＭＩＮ）の値を求め、最終的には全ての測定値の中の最大値（ＭＡＸ）と最小値（ＭＩＮ）との差（ＭＡＸ−ＭＩＮ）を求めた。その結果を、表１に示す。
【００７５】
【表１】
0005153258.tif 000002
【００７６】
表１に示されるように、オイルバルブ１１については、「上」、「中」、「下」のそれぞれの位置における「ＭＡＸ−ＭＩＮ」の値が０．０２４ｍｍ，０．０２２ｍｍ，０．０１４ｍｍであって、更に全体の（全ての測定値の中の）「ＭＡＸ−ＭＩＮ」の値が０．０６６ｍｍと大きい。すなわち、寸法精度が±０．０３３ｍｍ＝±３３μｍとなって、±１０μｍ以内という目標値を達成していない。
【００７７】
これは、図５について上述したように、オイルバルブ１１においては、ＰＰＳ３の中のガラス繊維４が軸方向に配向しているために、図５に示されるようにヒケを生じて、「中」の位置の最小値（ＭＩＮ）と「上」、「下」の位置の最大値（ＭＡＸ）との差が大きくなることによる。
【００７８】
これに対して、本実施の形態１に係るオイルバルブ１については、「上」、「中」、「下」のそれぞれの位置における「ＭＡＸ−ＭＩＮ」の値が０．０１１ｍｍ，０．００６ｍｍ，０．００５ｍｍといずれも小さく、全体の（全ての測定値の中の）「ＭＡＸ−ＭＩＮ」の値も０．０１５ｍｍと大きい。すなわち、寸法精度が±０．００７５ｍｍ＝±７．５μｍとなって、±１０μｍ以内という目標値を達成している。
【００７９】
また、線膨張係数についても、オイルバルブ１の本体１Ａの外径について、アルミニウム製の部品１０を構成するアルミニウムの線膨張係数（２．３７×１０-5 ／Ｋ）に近い３．０×１０-5 ／Ｋという値が得られた。これによって、高温時においても、摺動孔１０Ｃ，１０Ｄの内周との間のシール性を保持することができる。
【００８０】
このようにして、本実施の形態１に係る肉厚樹脂製品としてのオイルバルブ１においては、射出成形法によって製造しても合成樹脂としてのガラス繊維強化樹脂（ＰＰＳ）３のヒケを生ずることなく、必要な部位である本体１Ａにおいて高い寸法精度を得ることができるとともに、インサート２としてもガラス繊維強化樹脂を用いているため、軽量化及び低コスト化を図ることができる。
【００８１】
なお、本実施の形態１においては、インサート２の円板形状部分２ａを厚さ２ｍｍとして３枚としているが、円板形状部分の厚さを薄くして４枚とし、円板形状部分の間隔を現状の１．５ｍｍからより小さく（１ｍｍ以下と）することによって、ＰＰＳ３の中のガラス繊維４の半径方向への配向がより促進され、より寸法精度が向上するものと考えられる。これによって、±１０μｍ以内の寸法精度から更に進歩して、±５μｍ以内のより高い寸法精度を得ることもできると考えられる。
【００８２】
更に、本実施の形態１に係る肉厚樹脂製品としてのオイルバルブ１に固有の効果として、インサート２の外側の合成樹脂として耐熱性・耐油性に優れたポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）３を用いているため、高温及び油に曝されるアルミニウム製の部品のオイルバルブ等として最適な特性が得られる。すなわち、オイルに接触しても侵食されることがなく、高温に加熱されても変形することがなく、バルブとして必要な寸法精度を確保することができる。
【００８３】
また、本実施の形態１においては、肉厚樹脂製品としてのオイルバルブ１の外側を構成する合成樹脂の強化繊維としてガラス繊維４を用いた場合について説明したが、オイルバルブ１の外側を構成する合成樹脂の強化繊維としてカーボン繊維及び／またはアラミド繊維を用いることもできる。カーボン繊維及びアラミド繊維は、いずれも潤滑性に優れているため、このように肉厚樹脂製品の外側部分にこれらの繊維を含有させることによって、より摺動特性に優れ、かつシール性にも優れたオイルバルブとなる。
【００８４】
実施の形態２
次に、本発明の実施の形態２に係る肉厚樹脂製品及びその製造方法について、図６を参照して説明する。
【００８５】
図６（ａ）は本発明の実施の形態２に係る肉厚樹脂製品としての三連オイルバルブの断面を示す縦断面図、（ｂ）は実施の形態２に係る肉厚樹脂製品の製造に用いられるインサートを示す斜視図、（ｃ）は本発明の実施の形態２の変形例に係る肉厚樹脂製品としての三連オイルバルブの断面を示す縦断面図、（ｄ）は実施の形態２の変形例に係る肉厚樹脂製品の製造に用いられるインサートの組み立て前を示す斜視図である。
【００８６】
図６（ａ）に示されるように、本実施の形態２に係る肉厚樹脂製品としての三連オイルバルブ１５も、上記実施の形態１に係るオイルバルブ１と同様に、３個の円柱形の本体１５Ａを細い円柱形のロッドで接続した形状を有しており、３個の円柱形の本体１５Ａにおいて、±１０μｍ以内の寸法精度が要求されるものである。そして、オイルバルブ１と同様に、複数の円板形状部分１６ａを有するガラス繊維強化樹脂（ＰＰＳ）１７からなるインサート１６が内蔵されている。
【００８７】
本実施の形態２に係る三連オイルバルブ１５が上記実施の形態１に係るオイルバルブ１と異なるのは、図６（ａ）に示されるように、寸法精度が要求される３箇所の円柱形の本体１５Ａの外周の内部において、インサート１６に複数の板状突出部分としての４枚ずつの円板形状部分１６ａが設けられている点である。
【００８８】
このように、本実施の形態２に係る三連オイルバルブ１５においては、インサート１６の複数の板状突出部分としての円板形状部分１６ａにおいて、突出長さＬに対して、円板形状部分１６ａの厚さｔ１と円板形状部分１６ａ同士の間隔ｔ２とが最適化されている。
【００８９】
そして、インサート１６及び外側部分の合成樹脂１７としては、上記実施の形態１と同じくＰＰＳを用いて、インサート１６における無機繊維としてのガラス繊維１８、及び図示しない無機フィラーとしての炭酸カルシウム微粒子の合計含有量は６０重量％であり、インサート１６の外側部分のＰＰＳにおける無機繊維としてのガラス繊維１９の含有量は７０重量％である。
【００９０】
かかるインサート１６を三連オイルバルブ１５用の射出成形金型のキャビティにセットして、インサート１６の外側のキャビティ内にガラス繊維１９を含有したＰＰＳ１７を射出成形した。こうして得られた三連オイルバルブ１５の、３箇所の円柱形の本体１５Ａの外周における寸法精度は、±５μｍであり、上記実施の形態１に比較して、より高い寸法精度を得ることができた。
【００９１】
このようにして、本実施の形態２に係る肉厚樹脂製品としての三連オイルバルブ１５においては、射出成形法によって製造しても合成樹脂としてのガラス繊維強化樹脂（ＰＰＳ）１７のヒケを生ずることなく、必要な部位である本体１５Ａにおいて高い寸法精度を得ることができるとともに、インサート１６としてもガラス繊維強化樹脂を用いているため、軽量化及び低コスト化を図ることができる。
【００９２】
次に、本発明の実施の形態２の変形例に係る肉厚樹脂製品及びその製造方法について、図６（ｃ），（ｄ）を参照して説明する。本実施の形態２の変形例に係る肉厚樹脂製品としての三連オイルバルブ２５が、上記実施の形態２に係る三連オイルバルブ１５と異なるのは、図６（ｃ），（ｄ）に示されるように、インサート２６が一体成形でなく部品を組み合わせてなるものである点である。
【００９３】
すなわち、図６（ｄ）に示されるように、短い突出部２６Ａａと突出部２６Ａａの先端が嵌合する孔２６Ａｂとを有する部品２６Ａ、先端が孔２６Ａｂに嵌合する長い突出部２６Ｂａと突出部２６Ａａの先端が嵌合する孔２６Ｂｂとを有する部品２６Ｂ、そして先端が孔２６Ａｂに嵌合する棒状の部品２６Ｃとを、それぞれガラス繊維２８を含有したＰＰＳ２７を射出成形することによって製造する。そして、これらを順に嵌合させて組み立てることによって、図６（ｃ）に示されるように、インサート２６が製造される。
【００９４】
このようにして製造したインサート２６を三連オイルバルブ２５用の射出成形金型のキャビティにセットして、インサート２６の外側のキャビティ内にガラス繊維２９を含有したＰＰＳ２７を射出成形した。こうして得られた三連オイルバルブ２５の、３箇所の円柱形の本体２５Ａの外周における寸法精度は、バルブ等で使われる一般的なはめあい公差（ＪＩＳ−Ｂ−０４０１はめあい公差Ｈ６〜Ｈ７）を満たしており、かつ、上記実施の形態１に比較して、より高い寸法精度を得ることができた。
【００９５】
このようにして、本実施の形態２の変形例に係る肉厚樹脂製品としての三連オイルバルブ２５においては、射出成形法によって製造しても合成樹脂としてのガラス繊維強化樹脂（ＰＰＳ）２７のヒケを生ずることなく、必要な部位である本体２５Ａにおいて高い寸法精度を得ることができるとともに、インサート２６としてもガラス繊維強化樹脂を用いているため、軽量化及び低コスト化を図ることができる。
【００９６】
なお、本実施の形態２の変形例に係る肉厚樹脂製品としての三連オイルバルブ２５に固有の効果として、インサート２６を短い部品２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃを組み立てることによって構成しているため、組み立ての手間は掛かるが短い部品２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃの射出成形がより容易になって、流動性の余り良くない繊維強化樹脂でも成形欠陥が生ずる恐れがないため、ＰＰＳ２７中の無機繊維及び無機フィラーの含有量を増やすことができる。
【００９７】
また、本実施の形態２に係る肉厚樹脂製品としての三連オイルバルブ１５，２５に固有の効果として、インサート１６，２６の外側の合成樹脂として耐熱性・耐油性に優れたポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）１７，２７を用いているため、高温及び油に曝されるアルミニウム製の部品のオイルバルブ等として最適な特性が得られる。すなわち、オイルに接触しても侵食されることがなく、高温に加熱されても変形することがなく、バルブとして必要な寸法精度を確保することができる。
【００９８】
更に、本実施の形態２においては、肉厚樹脂製品としての三連オイルバルブ１５，２５の外側を構成する合成樹脂の強化繊維としてガラス繊維１９，２９を用いた場合について説明したが、三連オイルバルブ１５，２５の外側を構成する合成樹脂の強化繊維としてカーボン繊維及び／またはアラミド繊維を用いることもできる。カーボン繊維及びアラミド繊維は、いずれも潤滑性に優れているため、このように肉厚樹脂製品の外側部分にこれらの繊維を含有させることによって、より摺動特性に優れ、かつシール性にも優れた三連オイルバルブとなる。
【００９９】
その他の実施の形態
本発明においては、上記実施の形態１，２に係る肉厚樹脂製品以外にも、図７乃至図９に示されるような各種の肉厚樹脂製品を製造することができる。
【０１００】
図７は本発明のその他の実施の形態に係る肉厚樹脂製品としてのブレーキピストンの断面を示す縦断面図である。図８（ａ）は本発明の参考例１に係る肉厚樹脂製品に用いられるインサートを構成する部品の横断面図、（ｂ）は本発明の参考例１に係る肉厚樹脂製品としてのリング形状部品の全体構成をインサートを透視して示す透視平面図、（ｃ）はリング形状部品の（ｂ）におけるＣ−Ｃ断面を示す縦断面図である。
【０１０１】
図９（ａ）は参考例２に係る肉厚樹脂製品としてのケーシングを従来の射出成形法で製造した場合を示す斜視図、（ｂ）は参考例２に係る肉厚樹脂製品としてのケーシングの全体構成を示す斜視図、（ｃ）はケーシングの（ｂ）におけるＤ−Ｄ断面を示す横断面図、（ｄ）はケーシングの（ｂ）におけるＥ−Ｅ断面を示す縦断面図である。
【０１０２】
図７に示されるように、本実施の形態３に係る肉厚樹脂製品としてのブレーキピストン２０は、円筒形状の外周面２０Ａを有しており、この外周面２０Ａにおいて図示しないシリンダと摺動するため、外周面２０Ａの外径についてバルブ等で使われる一般的なはめあい公差（ＪＩＳ−Ｂ−０４０１はめあい公差Ｈ６〜Ｈ７）が要求される。そこで、合成樹脂としてのフェノール樹脂２２に、無機繊維としてのガラス繊維２４及び図示しない無機フィラーとしての炭酸カルシウム微粒子を、合計含有量が６０重量％になるように混入して、インサート２１を射出成形によって製造した。
【０１０３】
このインサート２１には、図７に示されるように、寸法精度が要求される外周面２０Ａに対して略垂直な方向に、複数の板状突出部分としての８枚の円板形状部分２１ａが設けられている。
【０１０４】
したがって、このインサート２１を、ブレーキピストン２０用の射出成形金型のキャビティ内にセットして、インサート２１の外側のキャビティ内に合成樹脂としてのフェノール樹脂２２に、無機繊維としてのガラス繊維２３及び図示しない無機フィラーとしての炭酸カルシウム微粒子を、合計含有量が７０重量％になるように混入して射出成形することによって、溶融樹脂の流れが８枚の円板形状部分２１ａで制御される結果、図７に示されるように、ガラス繊維２３が半径方向に配向する。
【０１０５】
また、図８（ｂ），（ｃ）の参考例１に示されるように、リング形状部品３０は、矩形状の断面を有するリング形状の肉厚樹脂製品である。このリング形状部品３０は、高い寸法精度を要求されるものではないが、そのままの形状をガラス繊維強化樹脂によって射出成形しようとすると、ゲートを複数設ける必要があるためウエルドラインも複数生じて、これらのゲートやウエルドラインの近傍でガラス繊維の配向が乱れて、線膨張係数に大きなムラが生じてしまう。
【０１０６】
そこで、図８（ａ）に示されるように、ガラス繊維強化樹脂によって、凸部３１ａとこの凸部３１ａが嵌合する凹部３１ｂとを有する部品３１Ａを射出成形で製造して、図８（ｂ）に示されるように、これらの部品３１Ａを１２個繋ぎ合わせて、円形状の断面を有するリング形状のインサート３１を構成し、このインサート３１の周りにリング形状部品３０の外形をガラス繊維強化樹脂によって射出成形した。
【０１０７】
図８（ａ）に示されるインサート部品３１Ａの合成樹脂としてはフェノール樹脂３３を使用し、無機繊維としてはガラス繊維３２を使用した。ガラス繊維３２及び図示しない無機フィラーとしての炭酸カルシウム微粒子の合計含有量は、７０重量％とした。また、図８（ｃ）に示されるインサート３１の外側の合成樹脂としては６，６−ナイロン３７を使用し、強化繊維としてはガラス繊維３６を使用した。ガラス繊維３６及び図示しない無機フィラーとしての炭酸カルシウム微粒子の合計含有量は、７０重量％とした。
【０１０８】
また、図８（ｂ）に示されるように、インサート３１の外側のリング形状部品３０を射出成形するためのゲート３５ａの位置を調整することによって、ウエルドライン３５ｂがインサート３１を構成するインサート部品３１Ａの接続部の近傍から離れるようにして、肉厚樹脂製品としてのリング形状部品３０の強度の向上を図った。
【０１０９】
また、図９（ａ）の参考例２に示されるように、肉厚樹脂製品としての箱形状を有するケーシング４０Ａを、ガラス繊維強化樹脂を用いて従来の射出成形法で一体成形すると、繊維配向の偏りによって開放された四方の側面が、本来のキャビティライン４０Ｂから内側に反ってしまうという問題点があった。
【０１１０】
そこで、図９（ｃ），（ｄ）に示されるように、肉厚樹脂製品としての箱形状を有するケーシング４０においては、四方の側面にインサート４１（４１Ａ，４１Ｂ）を内蔵させることによって、図９（ｂ）に示されるように、本来のキャビティライン４０Ｂの通りの形状を有する、反りのないケーシング４０を得ている。
【０１１１】
すなわち、まずガラス繊維強化樹脂（フェノール樹脂）４４を用いて射出成形法で一体成形することによって、図９（ｃ），（ｄ）に示されるように、理想的なガラス繊維４５の配向を有する平板状のインサート板４１Ａ，４１Ｂを製造した。これらの２枚のインサート板４１Ａ及び２枚のインサート板４１Ｂを、ケーシング４０用の射出成形金型のキャビティ内にセットしてインサート４１として、その外側にガラス繊維強化樹脂（６，６−ナイロン）４２を射出成形した。
【０１１２】
これによって、図９（ｂ）に示されるように、本来のキャビティライン４０Ｂの通りの形状を有する、反りのないケーシング４０を得ることができた。更に、このケーシング４０は、表面にヒケを生ずることもないため外観が美しく、また機械的強度にも優れている。
【０１１３】
上記各実施の形態においては、合成樹脂として耐熱性・耐油性に優れた合成樹脂であるポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、フェノール樹脂、６，６−ナイロンを使用した場合についてのみ説明したが、耐熱性・耐油性に優れた合成樹脂としては、他にも芳香族ナイロン樹脂、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等を用いることができる。
【０１１４】
また、耐熱性・耐油性が要求されない肉厚樹脂製品については、合成樹脂として、アクリル樹脂・ポリエチレン樹脂・ポリプロピレン樹脂・塩化ビニル樹脂・ポリスチレン樹脂・ポリアミド樹脂（６，６−ナイロンを除く）等の熱可塑性樹脂や、尿素樹脂・メラミン樹脂・エポキシ樹脂・不飽和ポリエステル樹脂・アルキド樹脂・ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。
【０１１５】
更に、上記各実施の形態においては、強化繊維及び無機繊維としてガラス繊維を使用した場合のみについて説明したが、強化繊維としては他にも炭素繊維・アラミド繊維・ホウ素繊維・炭化ケイ素繊維・アルミナ繊維・鋼繊維等を単体で、またはこれらを混合して用いることができる。また、無機繊維としては他にも炭素繊維・ホウ素繊維・炭化ケイ素繊維・アルミナ繊維・鋼繊維等を単体で、またはこれらを混合して用いることができる。
【０１１６】
本発明を実施するに際しては、肉厚樹脂製品のその他の構成、成分、材料、配合、形状、大きさ、製造方法等についても、肉厚樹脂製品の製造方法のその他の工程についても、上記各実施の形態に限定されるものではない。
【０１１７】
なお、本発明の実施の形態で挙げている数値は、臨界値を示すものではなく、実施に好適な好適値を示すものであるから、上記数値を若干変更しても実施を否定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】図１（ａ）は本発明の実施の形態１に係る肉厚樹脂製品としてのオイルバルブの全体構造を示す正面図、（ｂ）は斜視図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ断面を示す縦断面図である。
【図２】図２（ａ），（ｂ）は本発明の実施の形態１に係る肉厚樹脂製品としてのオイルバルブによる油路の開閉を示す説明図である。
【図３】図３（ａ）は本発明の実施の形態１に係る肉厚樹脂製品としてのオイルバルブに用いられるインサート（中子）の全体構成を示す斜視図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は平面図、（ｅ）は（ｄ）のＢ−Ｂ断面を示す縦断面図である。
【図４】図４（ａ），（ｂ）は本発明の実施の形態１に係る肉厚樹脂製品としてのオイルバルブの射出成形時の樹脂の流れを示す説明図である。
【図５】図５は従来の製造方法によって製造した肉厚樹脂製品としてのオイルバルブの縦断面図である。
【図６】図６（ａ）は本発明の実施の形態２に係る肉厚樹脂製品としての三連オイルバルブの断面を示す縦断面図、（ｂ）は実施の形態２に係る肉厚樹脂製品の製造に用いられるインサートを示す斜視図、（ｃ）は本発明の実施の形態２の変形例に係る肉厚樹脂製品としての三連オイルバルブの断面を示す縦断面図、（ｄ）は実施の形態２の変形例に係る肉厚樹脂製品の製造に用いられるインサートの組み立て前を示す斜視図である。
【図７】図７は本発明のその他の実施の形態に係る肉厚樹脂製品としてのブレーキピストンの断面を示す縦断面図である。
【図８】図８（ａ）は本発明の参考例１に係る肉厚樹脂製品に用いられるインサートを構成する部品の横断面図、（ｂ）は本発明の参考例１に係る肉厚樹脂製品としてのリング形状部品の全体構成をインサートを透視して示す透視平面図、（ｃ）はリング形状部品の（ｂ）におけるＣ−Ｃ断面を示す縦断面図である。
【図９】図９（ａ）は参考例２に係る肉厚樹脂製品としてのケーシングを従来の射出成形法で製造した場合を示す斜視図、（ｂ）は参考例２に係る肉厚樹脂製品としてのケーシングの全体構成を示す斜視図、（ｃ）はケーシングの（ｂ）におけるＤ−Ｄ断面を示す横断面図、（ｄ）はケーシングの（ｂ）におけるＥ−Ｅ断面を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【０１１９】
１，１５，２０，２５，３０，４０     肉厚樹脂製品
２，１６，２１，２６，３１，４１     インサート
３，１７，２２，２７，３３，３７，４２，４４     合成樹脂
４，５，１８，１９，２３，２４，２８，２９，３２，３６，４３，４５ ガラス繊維
【図１】
0005153258.tif 000003
【図２】
0005153258.tif 000004
【図３】
0005153258.tif 000005
【図４】
0005153258.tif 000006
【図５】
0005153258.tif 000007
【図６】
0005153258.tif 000008
【図７】
0005153258.tif 000009
【図８】
0005153258.tif 000010
【図９】
0005153258.tif 000011