CN111108310A - 复合成型品及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种复合成型品及其制造方法，能够抑制橡胶部件的填充不足，能够提高成品率。本发明的复合成型品(1)的特征在于，具有树脂部件(2)和橡胶部件(3)，所述橡胶部件(3)以覆盖所述树脂部件的上下面的方式成型，在所述橡胶部件的至少一面侧形成有与所述树脂部件连通的多个孔(7)，所述孔为当所述橡胶部件成型时，在与成型模具之间空出空间的状态下支承所述树脂部件的销的退避孔。

Description

复合成型品及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种树脂部件和橡胶部件的复合成型品及其制造方法。

背景技术

例如，在专利文献1中使用隔膜阀作为冲洗阀的主阀。在该文献中，通过由树脂制成的保持部件和由弹性材料制成的隔膜的复合成型品构成隔膜阀。

通过形成为由树脂和橡胶制成的复合成型品，能够构成轻量且简单的构造体。在专利文献1中形成为如下构成：使由树脂制成的保持部件为两个部件，并在保持部件之间夹持由橡胶部件制成的隔膜。在这种情况下，由于保持部件为多个，因此存在零件件数增多的问题。

与之对比，在于树脂部件的上下面射出成型橡胶部件的构成中，能够构成更加简单的构造体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-203081号公报

发明内容

(发明要解决的技术问题)

但是，需要向设置在成型模具内的树脂部件的表面施加橡胶材料的注入压力。因此，产生如下问题：当橡胶部件成型时，树脂部件容易产生变形，其结果是，容易产生橡胶部件的填充不足的区域。也就是说，由于树脂部件在成型模具内产生变形，会导致例如橡胶材料的流路发生堵塞或者流路变得极其狭窄。该结果产生如下问题：橡胶材料在成型模具内的流动性变差，产生橡胶部件的填充不足的区域。

本发明是鉴于以上的问题点而完成的，其目的在于提供一种复合成型品及其制造方法，能够防止橡胶部件的填充不足，并且能够提高成品率。

(用于解决技术问题的技术手段)

本发明的复合成型品，其特征在于，具有树脂部件和橡胶部件，所述橡胶部件以覆盖所述树脂部件的上下面的方式成型，在所述橡胶部件的至少一面侧形成有与所述树脂部件连通的多个孔，所述孔为当所述橡胶部件成型时，在与成型模具之间空出空间的状态下支承所述树脂部件的销的退避孔。

在本发明中，优选的是，多个所述孔沿着所述树脂部件的外周端以等间隔形成。

在本发明中，优选的是，所述外周端构成弯曲的弯曲部，在所述弯曲部的位置，所述橡胶部件构成从所述一面突出的突出部，所述孔沿着所述突出部的突出面形成。

在本发明中，优选的是，在所述突出面上，沿着周方向等间隔地形成有宽度尺寸宽的宽幅部，在所述宽幅部上形成有所述孔。

在本发明中，优选的是，所述突出部的内侧壁面作为单独部件的导向面发挥作用。

在本发明中，例如，所述复合成型品为隔膜。

本发明为一种复合成型品的制造方法，其为具有树脂部件和以覆盖所述树脂部件的上下面的方式成型的橡胶部件的复合成型品的制造方法，其特征在于，具有如下工序：将所述树脂部件设置在成型模具内，此时，使多个销抵接于所述树脂部件的下面，并且在与所述成型模具之间空出空间的状态下支承所述树脂部件的下面的工序；向所述成型模具内注入橡胶材料，并且以覆盖所述树脂部件的所述上下面的方式成型所述橡胶部件的工序；取下所述成型模具的工序。

(发明的效果)

根据本发明，能够提供一种复合成型品及其制造方法，能够抑制橡胶部件的填充不足，并且能够提高成品率。

附图说明

图1A是本实施方式的复合成型品的俯视图，图1B是图1A的复合成型品的A-A截面图，图1C是图1B所示的B内的放大截面图。

图2A至图2E是不同于图1A的另一个实施方式的复合成型品的俯视图。

图3A是用于制造本实施方式的复合成型品的成型模具的截面图，图3B是下模具的俯视图。

图4A是设置在成型模具内的树脂部件的背面图，图4B是图4A的B-B截面图。

图5是示出本实施方式的复合制品的使用例的说明图，其中，图5A是俯视图，图5B是图5A的C-C截面图。

图6是示出本实施方式的复合制品的使用例的说明图，其中，图6A是俯视图，图6B以及图6C是图6A的D-D截面图。

具体实施方式

以下，对于本发明的一个实施方式(以下，简称为“实施方式”)进行详细说明。此外，本发明并不限定于以下的实施方式，只要在其主旨范围内能够进行各种变形来实施。

如图1A以及图1B所示，本实施方式的复合成型品1具有如下部件而构成：树脂部件2、以从树脂部件2的上面2a覆盖至下面2b的方式成型的橡胶部件3。

在图1A所示的实施方式中，树脂部件2为圆形状的板材，在树脂部件2的中心形成有贯通孔4。此外，贯通孔4不是必须存在的，而是根据需要形成。

如图1A以及图1B所示，树脂部件2的外周端构成向上方弯曲的弯曲部6。

在图1A以及图1B中，树脂部件2为圆形状，但也可以为圆形以外的形状。

图1A以及图1B所示的弯曲部6可以在一处以上而非全周被切断。

如图1A以及图1B所示，橡胶部件3覆盖树脂部件2的上面2a、下面2b以及外周侧面。但是，在贯通孔4的内壁面、包围贯通孔4的周围的环状部5的上下面未形成橡胶部件3。另外，橡胶部件3覆盖树脂部件2的弯曲部6而构成向上方突出的环状的突出部8，如图1A所示，在突出部8的突出面8a上有多个孔7。

详述孔7。图1C是将图1B的B的部分放大的部分放大截面图。如图1C所示，在孔7的底面7a上可以观察到弯曲部6的上面6a。另外，也可以观察到与弯曲部6的上面6a同一面的橡胶部件3的凹底面3a。从孔7可以观察到的可以仅仅是弯曲部6的上面6a。但是，优选的是，除了弯曲部6的上面6a以外，也可以观察到橡胶部件3的一部分。

优选的是，如图1A所示，多个孔7沿着突出面8a以等间隔形成。换言之，优选的是，将树脂部件2的中心O和每个孔7的中心以直线状连结时的角度全部为相同大小。

图1A所示的孔7为圆形状，但并未对孔7的形状进行限定。例如，如图2A所示，孔7可以为椭圆形状；如图2B所示，孔7可以为扇形；如图2C所示，孔7可以为四边形状。另外，并未对孔7的数量进行限定，例如，如图2D所示，孔7的数量为四个，或者，如图2E所示，孔7的数量为六个。在图2D以及图2E中，优选的是，各孔7以等间隔形成。此外，孔7的数量优选为三个以上。

每个孔7为当橡胶部件3成型时，在与成型模具之间空出空间的状态下支承树脂部件2的销的退避孔。

以下，对于本实施方式的复合成型品1的制造方法进行说明。如图3A所示，将树脂部件2设置在成型模具10内。成型模具10具有下模具11和上模具12而构成。在下模具11上，经由高度差而形成有台13，在台13的中心设有中央突起部13a。如图3A以及图3B所示，台13以及中央突起部13a都是直径不同的圆柱状。此外，如图3A以及图3B所示，在台13的周围形成有环状的凹底面13b。如图3B所示，在该凹底面13b上，隔开规定的间隔而设有多个销14。多个销14以等间隔形成。销14的数量优选为三个以上。

在图3A中，使树脂部件2的弯曲部6朝向下侧，将下模具11的中央突起部13a插入在树脂部件2上设置的贯通孔4。由此，能够将树脂部件2保持在下模具11上。此外，中央突起部13a的直径与贯通孔4的直径大致相同。

如图3A所示，使树脂部件2的弯曲部6抵接于销14。此时，包围树脂部件2的贯通孔4的周围的环状部5也抵接于台13的表面。如图3A所示，在不与销14抵接的弯曲部6的下面和凹底面13b之间空出有规定的空间15。另外，在树脂部件2和台13之间也设有间隔15。

如图3A所示，将树脂部件2夹在下模具11和上模具12之间。如图3A所示，在上模具12上设有橡胶材料的注入口12a。如图3A所示，在树脂部件2和上模具12之间形成有与注入口12a连通的空间16。此外，如图3A所示，在下模具11和上模具12之间设有空间17，所述空间17与空间15、空间16相比向外侧延伸设置，并且与空间15、空间16连通。

从图3A所述的注入口12a注入橡胶材料。图4A是将图3A的虚线部分放大的部分放大截面图。如图4A所示，橡胶材料从注入口12a在成型模具10内的空间15、空间16、空间17内朝向箭头方向流动。如图4A所示，在树脂部件2上，在与弯曲部6相比靠内侧的位置设有贯通孔18，橡胶材料通过贯通孔18适当地绕到树脂部件2的背面。如图4B所示，设有多个贯通孔18。虽然并未对贯通孔18的形成位置进行限定，但优选的是，位于从树脂部件2的中心O开始的圆环线上，并且，贯通孔18彼此之间以等间隔设置。另外，如图4B所示，例如，每个贯通孔18位于连结树脂部件2的中心O与抵接于树脂部件2的弯曲部6的销14的位置的直线上。就销14自身而言，由于堵塞橡胶材料的流路，因此，在销14附近，橡胶材料的流动性下降或者容易滞留。因此，通过在接近销14的位置形成橡胶材料从树脂部件2的表面侧流向背面侧的流路，能够适当地确保销14附近的橡胶材料的流动性。

此外，虽然未对贯通孔18的数量进行限定，但优选的是，设置三处以上以稳定地固定树脂部件2，从而使得橡胶材料均匀地绕到树脂部件2的背面。

如图4A所示，从注入口12a注入成型模具10内的橡胶材料如箭头所示碰到树脂部件2的上面，分为流经贯通孔18的路径和流经弯曲部6的外侧的路径。在流经贯通孔18的路径内流动的橡胶材料填充至树脂部件2的下面。另一方面，在流经弯曲部6的外侧的路径内流动的橡胶材料填充至树脂部件2的上面以及侧面。如图4A所示，分成两个部分的橡胶材料在弯曲部6的下面附近(在销14所存在的部位，销14附近)融合。

此外，在该实施方式中，橡胶材料也填充至比树脂部件2靠外侧的空间17。通过该成型模具形成的复合成型品例如构成隔膜。

在本实施方式中具有如下特征性部分：当橡胶部件3成型时，在成型模具10内，使销14抵接于树脂部件2的端部(在上述实施方式中，弯曲部6的位置)，并使其在与成型模具10之间空出空间的状态下支承树脂部件2。由此，能够确保树脂部件2在成型模具10内的浮起状态。在不通过销14支承的情况下，由于橡胶材料的注入压力，树脂部件2的面被按压而容易产生变形。通用树脂或者超级工程塑料由于热变形大，因此通过加热会更加容易产生变形。由于树脂的变形，树脂部件的弯曲部6和凹底面13b之间的空间15(参照图3A)被堵塞，不能流动橡胶材料，不能适当地填充橡胶部件。另外，如果流路变得比规定以上狭窄的话，则橡胶材料的流动性变差，由此，也容易产生橡胶部件的填充不足的区域。

与之对比，在本实施方式中，由于通过销14支承树脂部件2的端部，因此，能够抑制由于橡胶材料的注入压力而导致的树脂部件2的变形。在本实施方式中，通过销14支承树脂部件2的端部，不存在销14的部分形成空间15。因此，经由该空间15能够使分别流向树脂部件2的表面和背面的橡胶材料适当地融合。

当从成型模具取下在树脂部件2上成型橡胶材料而形成的复合成型品1时，在橡胶部件3上形成有销14拔出后的多个孔7(参照图1、图2)。也就是说，由于图4A所示的销14的部分未注入橡胶材料，因此，当取下成型模具时，形成作为销14的退避孔的孔7。因此，该孔7连通至树脂部件2。

如图4A所示，销14的直径比弯曲部6的下面的宽度T1宽，由此，能够使销14可靠地接触弯曲部6的下面。并且，由于销14的直径φ1比弯曲部6的下面的宽度T1宽，因此，除了弯曲部6的面(图1C中的上面6a)以外，橡胶部件3的凹底面3a也露出于销14拔出后的孔7的底面7a。

在本实施方式中，在成型模具10内设置多个销14。由此，能够适当地抑制由于橡胶材料的注入压力而导致的树脂部件2的变形。通过设置两处以上的销14，与未设置销14的构成相比，能够适当地抑制由于橡胶材料的注入压力而导致的树脂部件2的变形。另外，即使销14的数量少，例如，如图2A至图2C所示，通过将销14形成为宽幅的形状，易于抑制树脂部件2的变形。但是，通过设置三处以上的销14，能够更加适当地抑制由于橡胶材料的注入压力而导致的树脂部件2的变形。

另外，并未对销14的数量的上限值进行限定。但是，销14的数量越增加，销14之间的间隔就越窄，也就是说，橡胶材料能够流动的空间15变得越窄。由此，销14的数量优选为不会阻碍橡胶材料的流动性的数量，例如，优选销14之间的空间15的总的空间宽度比销14的总宽度大。

另外，并未对树脂部件2和橡胶材料3的材质进行限定，树脂部件所使用的树脂材料例如可选自聚苯硫醚树脂(PPS)、聚醚醚酮树脂(PEEK)、液晶聚合物(LCP)、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(PET)、聚邻苯二甲酰胺树脂(PPA)、尼龙6(PA6)、尼龙66(PA66)、ABS等。

另外，橡胶部件3所使用的橡胶材料可选自三元乙丙橡胶(EPDM)、丁腈橡胶(NBR)、氢化丁腈橡胶(HNBR)、氟橡胶(FKM)、硅橡胶(Q)、氯丁橡胶(CR)、丁苯橡胶(SBR)、丙烯酸酯橡胶(ACM)、氯醇橡胶(CO)，或者，作为弹性体，可选自热塑性弹性体(TPE)、烯烃类弹性体(TPO)、热塑性聚氨酯弹性体(TPU)、酰胺类热塑性弹性体(TPA)、苯乙烯类热塑性弹性体(TPS)、热塑性聚酯弹性体(TPC)等。

图5A是不同于图1A的另一个实施方式中的复合成型品100的俯视图。复合成型品100能够使用图3所示的成型模具10成型。

如图5A所示，在橡胶部件30的上面30a上，于相较于橡胶部件30的外周端部靠内侧的位置形成有环状突出的突出部31。如图5B所示，该突出部31形成于树脂部件2的弯曲部6的位置。

如图5A所示，在突出部31的突出面31a上以等间隔形成有多个孔7，所述多个孔7连通至树脂部件2的弯曲部6。如前述说明，该孔7为当橡胶部件30成型时，在与成型模具10内之间空出空间的状态下支承树脂部件2的销14的退避孔。

如图5A所示，形成有孔7的位置的突出面31a的宽度T2比位于孔7和孔7之间的突出面31a的宽度T3宽。孔7形成于突出面31a的宽幅部31b。这样，通过将形成有孔7的区域形成为宽幅部31b，能够通过适度的宽度的橡胶部件30包围孔7的周围，能够将孔7的周围的橡胶部件30保持为适度的强度。

图5所示的复合成型品100例如用作冲洗阀的隔膜，如图5B所示，向形成于树脂部件2的中央的贯通孔4插入与复合制品100分开作为单独部件的阀31。此时，如图5B所示，能够将图5A的突出部31的宽幅部31b的内侧壁面31c用作阀31的导向面。

另外，如图5A所示，在复合成型品100的树脂部件2上设有轴部9，所述轴部9具有贯通孔4，在轴部9的外周面9a上例如设有螺钉部。并且，经由螺钉部能够将本实施方式的复合成型品100安装于安装部件32。

能够将本实施方式的复合成型品100安装于例如作为坐便器的供水控制阀的冲洗阀。

根据本实施方式的复合成型品1、100，能够将橡胶部件3、30适当地成型在树脂部件2的上下面，能够防止橡胶部件3、30的填充不足的区域的产生。因此，能够将本实施方式的复合成型品100适当地用于上述的冲洗阀的隔膜或其他用途。

另外，在本实施方式中，例如能够如下所述使用在复合成型品的橡胶部件上形成的多个孔。

如图6A所示，在橡胶部件30上形成有三处孔70。孔70为长孔状。孔70为当橡胶部件30成型时，在与成型模具10之间空出空间的状态下支承树脂部件2的销的退避孔。

如图6A、图6B所示，在复合成型品100的上面侧(形成有孔70的一侧的面)上对向配置有对向侧部件80。复合成型品100或者对向侧部件80的至少一方以在上下方向上能够移动的方式被控制。图6A所示的橡胶部件30的突出部31的凹凸能够用于与对向侧部件80的位置对准(导向面)。由此，能够可靠地使对向侧部件80接触于橡胶部件30的突出部31。如图6B所示，在对向侧部件80上设有突起80a。以该突起80a正好进入设置于复合成型品100的橡胶部件30的孔70内的方式决定其大小、形状以及形成位置。

如图6B所示，例如，当复合成型品100向图示上方向移动时，通过与对向侧部件80的接触能够控制移动距离。此时，对向侧部件80与向复合成型品100的孔70内的底面露出的树脂部件2的弯曲部6接触，由此，能够适当地作为止动件而发挥作用。

另外，如图6C所示，例如，当对向侧部件80向下方向移动时，能够将对向侧部件80的突起80a插入在复合成型品100的橡胶部件30上设置的孔70，并且能够辅助冲程。

在上述的本实施方式中，在树脂部件2上形成有弯曲部6，但也可以不形成弯曲部6。例如，树脂部件2可以为平板状。

另外，在上述实施方式中，形成于橡胶部件的孔仅形成于树脂部件2的上下面的一方，但也可以形成于树脂部件的上下面双方。在这种情况下，形成为如下构造：就树脂部件2而言，销不仅存在于成型模具的下模具，也存在于上模具，并且，在上模具和下模具双方上经由销支承树脂部件。

(产业上的利用可能性)

根据本发明的复合成型品，能够抑制橡胶部件的填充不足，并且能够提高成品率，因此，以较少的零件件数进行批量生产性优异。

Claims (7)

1.一种复合成型品，其特征在于，

具有树脂部件和橡胶部件，所述橡胶部件以覆盖所述树脂部件的上下面的方式成型，

在所述橡胶部件的至少一面侧形成有与所述树脂部件连通的多个孔，

所述孔为当所述橡胶部件成型时，在与成型模具之间空出空间的状态下支承所述树脂部件的销的退避孔。

2.根据权利要求1所述的复合成型品，其特征在于，

多个所述孔沿着所述树脂部件的外周端以等间隔形成。

3.根据权利要求2所述的复合成型品，其特征在于，

所述外周端构成弯曲的弯曲部，在所述弯曲部的位置，所述橡胶部件构成从所述一面突出的突出部，所述孔沿着所述突出部的突出面形成。

4.根据权利要求3所述的复合成型品，其特征在于，

在所述突出面上，沿着周方向等间隔地形成有宽度尺寸宽的宽幅部，在所述宽幅部上形成有所述孔。

5.根据权利要求3或4所述的复合成型品，其特征在于，

所述突出部的内侧壁面作为单独部件的导向面发挥作用。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的复合成型品，其特征在于，

所述复合成型品为隔膜。

7.一种复合成型品的制造方法，其为具有树脂部件和以覆盖所述树脂部件的上下面的方式成型的橡胶部件的复合成型品的制造方法，其特征在于，具有如下工序：

将所述树脂部件设置在成型模具内，此时，使多个销抵接于所述树脂部件的下面，并且在与所述成型模具之间空出空间的状态下支承所述树脂部件的下面的工序；

向所述成型模具内注入橡胶材料，并且以覆盖所述树脂部件的所述上下面的方式成型所述橡胶部件的工序；

取下所述成型模具的工序。

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