(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板をインサート部材としてその金属板が埋設，一体化されているとともに、その金属板の上に重なり合うようにしてリブが突設されていて、金属板のうちリブに相当する部分に予め形成された穴を通して金属板の表裏両面側の樹脂層を相互に接続・一体化してなる樹脂成形品であって、
上記金属板には、リブに相当する部分がそのリブ側に向けて予め切り起こされていることにより切り起こし片部とともに連通穴が形成されていて、
この切り起こし片部がリブ根元部の内隅部を支点として斜状に折れ曲がった形状となっているとともに、
切り起こし片部の根元部にその金属板の一般面よりも一段低くなるジョッグル面が予め形成されていることを特徴とする樹脂成形品。
【請求項２】
上記切り起こし片部の先端の一部がリブの根元部の表面に露出していることを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形品。
【請求項３】
上記金属板にはリブの長手方向に沿って複数の切り起こし片部が互い違いに形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の樹脂成形品。
【請求項４】
請求項２に記載の樹脂成形品を射出成形法によりインサート成形する方法であって、
上記金属板には、リブに相当する部分がそのリブ側に向けて予め切り起こされていることにより切り起こし片部とともに連通穴が形成されていて、
この切り起こし片部がリブ根元部の内隅部を支点として斜状に折れ曲がった形状となるように、その切り起こし片部の根元部をリブ根元部の内隅部の成形を司る金型の一部に当接させるとともに、上記切り起こし片部の先端をリブ根元部の反対側の内隅部の成形を司る金型の一部に当接させた状態で一体成形することを特徴とするインサート成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属板をインサート部材としてその金属板が埋設，一体化された樹脂成形品とその成形品をインサート成形する方法に関し、さらに詳しくは、金属板の上に重なり合うようにしてリブが突設されている場合に、その金属板のうちリブに相当する部分に予め形成された穴を通して金属板の表裏両面側の樹脂層を相互に接続・一体化してなる樹脂成形品とそのインサート成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の樹脂成形品およびインサート成形に関する技術として例えば図７〜９に示す構造のものが知られている。この従来の技術では、同図に示すように、一般部樹脂層５１の裏面に露出することになる矩形状の金属板５３をインサート部材としつつリブ５２が突設された複合タイプの樹脂成形品５０を射出成形するにあたり、金属板５３のうちリブ５２の長手方向に沿う部分に予め複数の穴５４を貫通形成しておき、これらの穴５４を通して金属板５３の表面側の一般部樹脂層５１とリブ５２となるべき樹脂層とを相互に接続することにより、金属板５３と、それ以外のリブ５２を含む一般部樹脂層５１との抜け止めもしくは剥離防止を施すようになっている。
【０００３】
そして、このような樹脂成形品５０について、例えば金属板５３をはさんでリブ５２とは反対側の一般部樹脂層５１の表面側を意匠面として使用する場合には、リブ５２の根元厚（図８，９の１／２ｔ相当部）が大きくなればなるほどひけの発生が顕著となることから、リブ５２の根元厚を一般部樹脂層５１の板厚ｔの１／２程度に制限する一方、同時に意匠面となる部位に加飾のために深さが３０μｍ程度のシボ加工を施すことで（シボ加工面を符号５５で示す）、リブ５２の根元部相当部でのひけの発生を抑制しつつ、万が一発生しても目立たないように考慮した構造となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような構造では、インサート部材である金属板５３として例えば一般部樹脂層５１の板厚ｔの１／３程度の厚みのものを使用することから、一般部樹脂層５１そのものと金属板５３との収縮差を無視することができず、特に意匠面であるシボ加工面５５のうち金属板５３側の穴５４相当部でのひけＱの発生が顕著となり、成形品質の向上が望めない。ここで、ひけＱは周知のようにリブ５２やボスの裏面の如き成形品の肉厚の大きな部分に発生しやすく、図９の例ではリブ５２の根元部に内接する仮想円Ｐの直径が大きくなるほどひけの発生が著しいことになる。
【０００５】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、インサート部材として機能することになる金属板に予めわずかな改良を加えるだけで上記のようなひけの発生を防止して、成形品質の向上を図った樹脂成形品とそのインサート成形方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、金属板をインサート部材としてその金属板が埋設，一体化されているとともに、その金属板の上に重なり合うようにしてリブが突設されていて、金属板のうちリブに相当する部分に予め形成された穴を通して金属板の表裏両面側の樹脂層を相互に接続・一体化してなる樹脂成形品であって、上記金属板には、リブに相当する部分がそのリブ側に向けて予め切り起こされていることにより切り起こし片部とともに連通穴が形成されていて、この切り起こし片部がリブ根元部の内隅部を支点として斜状に折れ曲がった形状となっているとともに、切り起こし片部の根元部にその金属板の一般面よりも一段低くなるジョッグル面が予め形成されていることを特徴としている。
【０００７】
この場合において、請求項２に記載のように、上記切り起こし片部の先端の一部がリブの根元部の表面に露出するように設定されていると、その切り起こし片部の先端の一部が金型に接触することになるので、インサート部材である位置決め精度向上の上で望ましい。
【０００９】
さらには、請求項３に記載のように、金属板にはリブの長手方向に沿って複数の切り起こし片部が互い違いに形成されていることが樹脂層との接触面積の増大化の上でより望ましい。
【００１０】
したがって、請求項１に記載の発明では、金属板に切り起こし片部を形成したことに伴い同時形成される連通穴は従来と同様の貫通穴として機能することから、インサート部材である金属板をはさんでその表裏両面側の樹脂層が連通穴を通して相互に接続される。その一方、連通穴相当部には斜状に折れ曲がった形状の切り起こし片部が形成されているので、貫通穴として機能すべき連通穴の有効開口面積は従来のものより著しく小さいものとなり、リブの根元部における局部的な厚肉化が回避される。その結果として、リブに相当する部分でのひけの発生が抑制されることになる。
【００１１】
その上、金属板のうち切り起こし片部の根元部にその金属板の一般面よりも一段低くなるジョッグル面が予め形成されているので、その切り起こし片部自体に弾性変形による自由度を持たせることができるようになり、例えば切り起こし片部の折れ曲がり角度として充分な精度を有していない場合でも、射出圧によって切り起こし片部を弾性変形させて金型に当接させることができるようになる。
【００１２】
特に、請求項２に記載のように切り起こし片部の先端の一部がリブの根元部の表面に露出してことは、その切り起こし片部の先端の一部が金型に直接接触していて位置決めされていることにほかならず、したがって射出圧を受けたとしてもインサート部材である金属板の位置ずれを未然に防止できるようになる。
【００１３】
ここで、請求項１の記載において、切り起こし片部がリブの根元部を支点として斜状に折れ曲がった形状となっていることは、切り起こし片部の根元部がリブ根元部の内隅部に一致していて、実質的に射出成形時に切り起こし片部の根元部が上記リブ根元部の内隅部の成形を司る金型の一部に当接することを意味する。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、上記記載事項を前提として、請求項２に記載の樹脂成形品を射出成形法によりインサート成形する方法であって、上記金属板には、リブに相当する部分がそのリブ側に向けて予め切り起こされていることにより切り起こし片部とともに連通穴が形成されていて、この切り起こし片部がリブ根元部の内隅部を支点として斜状に折れ曲がった形状となるように、その切り起こし片部をリブ根元部の内隅部の成形を司る金型の一部に当接させるとともに、上記切り起こし片部の先端をリブ根元部の反対側の内隅部の成形を司る金型の一部に当接させた状態で一体成形することを特徴としている。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、インサート部材として埋設されることになる金属板に連通穴とともに形成された切り起こし片部がリブ根元部の内隅部を支点として斜状に折れ曲がった形状となっているため、従来と同等の機能を有しながらもリブ根元部での厚肉化が回避されて、そのリブ相当部でのひけの発生を抑制できるようになる。また、切り起こし片部の根元部にその金属板の一般面よりも一段低くなるジョッグル面を形成したことにより、切り起こし片部をその根元部から積極的に弾性変形させて、例えば切り起こし片部の傾斜角精度が充分でない場合に射出圧により撓ませて金型に接触させることが可能であり、切り起こし片部の形状精度出しをより確実に行えるとともに、ひけ発生度合いのばらつきを解消できる利点がある。
【００１７】
請求項２，４に記載の発明によれば、切り起こし片部の根元部だけでなくその先端の一部までもが金型の一部に接触することで直接的に位置決めされるため、請求項１に記載の発明と同様の効果に加えて、射出圧による金属板の位置ずれを確実に防止して、その位置決め精度の一層の向上が図れる利点がある。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、金属板にリブの長手方向に沿って複数の切り起こし片部を互い違いに形成したことにより、請求項１または２に記載の発明と同様の効果に加えて、樹脂層とインサート部材である金属板との接触面積をより大きく確保して、両者の接合強度を一段と高めることができる利点がある。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１〜３は本発明の好ましい実施の形態を示す図であり、特に図１は樹脂成形品の要部斜視図を、図２の（Ａ）はインサート部材として樹脂成形品に埋設されることになる金属板単独での斜視図を、同図（Ｂ）は図１および図２の（Ａ）のａ−ａ線に沿う断面図をそれぞれ示している。
【００２１】
図１，２に示すように、略矩形状の樹脂成形品１は同じく矩形状の金属板２をインサート部材として射出成形法により一体成形されたもので、意匠面となる表面側にはシボ加工が施されているとともに（シボ加工面を符号３で示す）、裏面側には剛性確保のための補強用のリブ４が一体に突出形成されている。なお、金属板２としては一般部樹脂層５の厚みｔの１／３ｔ程度の厚みのものが使用され、一般部樹脂層５の裏面側にそれと面一状態となるように大きく露出している。また、リブ４の根元部での厚みは図２の（Ｂ）のように一般部樹脂層５の厚みｔの１／２ｔ程度の大きさに設定されている。
【００２２】
インサート部材として機能する金属板２のうちリブ４に相当する部分には、その長手方向に沿って複数の切り起こし片部６が互い違いにもしくは千鳥状に並設されている。これらの切り起こし部６は、金属板２の一般面よりも一段低くなるジョッグル面７を印圧成形しつつその印圧方向と反対側に切り起こし片部６を切り起こしつつ斜状に折り曲げたもので、その切り起こし片部６の先端部側を一般面よりも突出させることで金属板２を板厚方向に貫通する連通穴８が同時形成される。そして、このような金属板２をインサート部材として樹脂成形品１の射出インサート成形を行った時には、金属板２の一部が樹脂成形品１の一部と面一状態となって露出することはあっても、樹脂成形品１の輪郭よりも外側に突出することがないように設定されている。
【００２３】
したがって、このような樹脂成形品１を常法により成形する場合には、図３に示すように製品形状部となる金型９のキャビティＲ内にインサート部材たる金属板２を予め位置決めすることになるが、リブ４の根元部おける一方の内隅部１０の成形を司ることになる金型９のコーナー部１１に切り起こし片部６の根元部を当接させ、同時にリブ４の根元部おける他方の内隅部１２の成形を司ることになる金型９の内側面に切り起こし片部６の先端を当接させて位置決めする。こうすることにより、例え樹脂材料の射出圧を受けたとしても金属板２の位置ずれが生じにくく、その位置決め精度が良好なものとなる。
【００２４】
金属板２が位置決めされたならば、公知の方法によりキャビティＲ内に樹脂材料を射出して成形を行う。そして、例えば図３に示すように一般部樹脂層５となるべき部位から樹脂材料が射出されるものとすると、樹脂材料は各切り起こし片部６に付帯している連通穴８を通してリブ４側にまで充満し、金属板２の表面側の一般部樹脂層５と裏面側のリブ４とが上記連通穴８の樹脂層をもって相互に接続されて両者の抜け止めもしくは剥離防止が施されることになる。同時に各切り起こし片部６のジョッグル面７も樹脂にて埋設されるとともに、一般部脂層５の表面には従来と同様にシボ加工によるシボ加工面３が形成される。
【００２５】
また、金属板２の寸法ばらつきにより、例えばリブ４の根元部おける一方の内隅部１０の成形を司ることになる金型のコーナー部１１に切り起こし片部６の根元部が当接していないような場合には、射出圧（樹脂圧）を受けて切り起こし片部６がその根元部から弾性変形して上記金型９側のコーナー部１１に確実に当接するようになる。
【００２６】
そして、成形後の樹脂成形品１は、図１，２に示すように一般部樹脂層５と面一状態となるように金属板２が一体的に埋設され、同時にリブ４の根元部における内隅部１０，１２には金属板２の一部が露出するかたちとなる。
【００２７】
このような樹脂成形品１においては、一般部樹脂層５とリブ４を形成している樹脂層とが連通穴８を通して相互に接続されてはいても、リブ４の根元部には斜状の切り起こし片部６が位置しているため、図９のものと比べてそのリブ４根元部での厚肉化が極力回避されて、一般部５の表面と金属板２との間に内接する仮想円Ｐの直径が図９に比べて小さくなっている。これにより、一般部樹脂層５の表面側のうちリブ４に相当する部分でのひけの発生が大幅に抑制される。
【００２８】
しかも、切り起こし片部６の根元部に一般面よりも一段低いジョッグル面７が予め形成されていることにより、先に述べたように切り起こし片部６を射出圧によって積極的に弾性変形させることが可能となり、これによって切り起こし片部６を金型９側のコーナー部１１に確実に当接させることができるほか、最終的にはそのジョッグル面７が樹脂にて覆われるのに加えて、複数の切り起こし片部６がリブ４の長手方向に沿って並設されていることで金属板２と一般部樹脂層５との接触面積の増大により両者の接合強度も高くなる。
【００２９】
図４〜６は本発明のより具体的な第２の実施の形態として自動車の樹脂製バックドア２１に適用した例を示し、図４はそのドアインナパネル単独での正面図を、図５は図４，６のｂ−ｂ線に沿う拡大断面図を、図６は図４のＤ部の拡大分解図をそれぞれ示している。
【００３０】
図４〜６に示すように、バックドア２１は略枠状のドアアウタパネル２２とほぼ同形状のドアインナパネル２３とを備えていて、両者を例えば接着剤にて接合することにより構成される。ドアインナパネル２３は、その剛性確保のための第１の実施の形態のものと同様にインサート部材として例えば断面略Ｌ字状をなす金属板２４が埋設されているとともに、その要所要所にリブ２５が突設されている。金属板２４のうちリブ２５に相当する部分では図２と同様にして連通穴８が付帯することになる切り起こし片部６がリブ２５の長手方向に沿って互い違いに形成されていて、上記連通穴８を通してドアインナパネル２３の一般部２６とリブ２５とが相互に接続されていることになる。
【００３１】
この第２の実施の形態においても、基本的には第１の実施の形態のものと同一構造となっていることから、特にドアインナパネル２３の意匠面としてのその表面側におけるひけ発生防止効果が発揮されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態として樹脂成形品の概略構造を示す要部斜視図。
【図２】（Ａ）は図１の樹脂成形品にインサート部材として埋設されることになる金属板単独での斜視図、（Ｂ）は同図（Ａ）のａ−ａ線に沿う拡大断面図。
【図３】図２の（Ｂ）と同等部位での射出成形用金型の断面図。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す図で、自動車のバックドアインナパネルの正面図。
【図５】図４および図６のｂ−ｂ線に沿う拡大断面図。
【図６】図４のＤ部相当部での分解斜視図。
【図７】インサート成形タイプの樹脂成形品の一例を示す要部斜視図。
【図８】図７の正面図。
【図９】図７のｃ−ｃ線に沿う断面図。
【符号の説明】
１…樹脂成形品
２…金属板（インサート部材）
４…リブ
５…一般部樹脂層
６…切り起こし片部
７…ジョッグル面
８…連通穴
９…金型
１０，１２…内隅部
２３…バックドアインナパネル（樹脂成形品）
２４…金属板（インサート部材）
２５…リブ
２６…一般部
【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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