JP2003260720A - 樹脂成形品とそのインサート成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属板をインサート部材とする樹脂成形品に
ついて、温湿度の影響で体積変化の差が生じても両者間
のがたつきを発生を未然に防止する。 【解決手段】 インサート部材として機能する金属板２
のうち少なくとも樹脂層３に埋設される部分を予め断面
略波形形状に形成するとともに、その波形形状部４のう
ち縦壁部５に相当する部分に連通穴６を貫通形成する。
波形形状部４の頂部が外部に露出し且つ樹脂層３と面一
状態となるようにインサート成形し、連通穴６を通して
金属板２の表裏両面側の樹脂層３を相互に接続，一体化
する。

Description

【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、より
詳しくは、金属板に予め形成された穴を通してその金属
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】この種のインサート成形に関する技術と
して例えば図１０〜１２に示す構造のものが知られてい
る。この従来の技術では、金属板５１をインサート部材
とする複合タイプの樹脂成形品５０を成形するにあた
り、金属板５１と樹脂層５２とが重合する部分において
その金属板５１に予め複数の穴５３を形成しておき、こ
れらの穴５３の裏面側に金属板５１の表面側の樹脂層５
２とともにその穴径よりも大径のかしめ部５４を一体成
形することにより両者を締結して、金属板５１と樹脂層
５２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】

【発明が解決しようとする課題】このような樹脂成形品
５０については、特にかしめ部５４側での金属板５１と
樹脂層５２との接触面積が小さく、強度部品としての使
用形態によっては必要十分な強度を確保できないことが
ある。

【０００４】また、温度や湿度の影響で樹脂層５２と金
属板５１との間に体積変化の差が生じ、金属板５１とか
しめ部５４との間に隙間（がたつき）が発生して、本来
の締結力が減少してしまうおそれがあった。そして、こ
のような隙間もしくはがたつきの発生は、経年変化だけ
でなく例えば樹脂成形品５０の二次加工として装飾効果
を付与するために焼き付け塗装を施す際にも往々にして
発生することがあり、何らかの改善策が要請されてい
た。

【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、特にインサート部材となる金属板にわず
かな改良を加えるだけで上記のような不具合を解消する
ことができるようにし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，
一体化された樹脂成形品であって、上記金属板のうち少
なくとも樹脂層に埋設される部分を予め断面略波形形状
に形成するとともに、その波形形状部のうち縦壁部に相
当する部分に連通穴を貫通形成し、この連通穴を通して
金属板の表裏両面側の樹脂層を相互に接続，一体化した
ことを特徴とする。

【０００７】より具体的には、請求項２に記載のよう
に、上記波形形状部のうち隣接する波形単位要素同士が
共有している縦壁部にそれぞれ連通穴を貫通形成するこ
とが望ましい。

【０００８】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の発明を方法的な面から捉えたものであって、金属板の
うち少なくとも波形形状部を金型にて加圧拘束して、こ
の金属板をインサート部材として射出成形することによ
り、連通穴を通して金属板の表裏両面側の樹脂層を相互
に接続，一体化することを特徴とする。

【０００９】これら請求項１〜３に記載の発明において
は、樹脂成形品に要求される強度によっては樹脂層とし
て繊維強化樹脂とするのが望ましい。

【００１０】したがって、請求項１〜３に記載の発明で
は、金属板の波形形状部においてその表裏両面側に樹脂
層が交互に且つサンドウィッチ状に位置していることに
なるため、両者の接合面積が大きくなって必要十分な接
合強度が得られるようになる。その上、波形形状部に予
め形成された連通穴にも樹脂が埋設されているため、金
属板が実質的に三次元方向から樹脂層によって挟み込ま
れるかたちとなり、温度や湿度の影響に基づく体積変化
の差によるがたつきを未然に防止できるようになる。

【００１１】請求項４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，一体化された樹脂成
形品であって、上記金属板のうち少なくとも樹脂層に埋
設される部分に桟状のブリッジ部を残しながら複数の窓
状開口部を並設し、この窓状開口部を通して金属板の表
裏両面側の樹脂層を相互に接続，一体化するとともに、
上記樹脂層のうちブリッジ部の表裏両面に相当する部分
にはスリット部を交互に形成してそのブリッジ部を露出
させたことを特徴とする。

【００１２】また、請求項５に記載の発明は、請求項４
に記載の発明を方法的な面から捉えたものであって、金
属板のブリッジ部のうち樹脂層側のスリット部に相当す
る部分を金型にて支えて、この金属板をインサート部材
として射出成形することにより、各窓状開口部を通して
金属板の表裏両面側の樹脂層を相互に接続，一体化する
ことを特徴とする。

【００１３】したがって、請求項４，５に記載の発明で
は、請求項１〜３に記載の発明における金属板とその表
裏両面の樹脂層との関係が逆となっていて、金属板のう
ち実質的に樹脂層のなかに埋設された部分では、その樹
脂層が窓状開口部を通りながら断面略波形形状のものと
して形成されていることになる。したがって、金属板の
表裏両面側に樹脂層が交互に且つサンドウィッチ状に位
置していることになるため、両者の接合面積が大きくな
って必要十分な接合強度が得られるようになり、しか
も、窓状開口部にも樹脂が埋設されているため、金属板
が実質的に三次元方向から樹脂層によって挟み込まれる
かたちとなり、温度や湿度の影響に基づく体積変化の差
によるがたつきを未然に防止できるようになる。

【００１４】

【発明の効果】請求項１，２および請求項４に記載の発
明によれば、インサート部材である金属板と樹脂層との
接合面積が大きくなって、従来のものと比べてその接合
強度が大幅に向上するほか、温湿度の影響で金属板と樹
脂層との間に体積差が生じたとしてもそれによる接合部
での緩みやがたつきの発生を未然に防止できる効果があ
る。

【００１５】また、請求項３，５に記載の発明によれ
ば、インサート部材として機能することになる金属板に
わずかな改良を加えるだけで、常法により請求項１また
は４に記載の樹脂成形品を容易に成形できる効果があ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１〜４は本発明の好ましい第１
の実施の形態を示す図であり、特に図１は樹脂成形品の
要部斜視図とｂ−ｂ線に沿う断面図を、図２はインサー
ト部材として機能する金属板単体での斜視図を、図３，
４は図１のａ−ａ線およびｃ−ｃ線に沿う断面図をそれ
ぞれ示している。

【００１７】図１に示すように、樹脂成形品１は矩形状
の金属板２をインサート部材としてこの金属板２の一部
がサンドウィッチ状に埋設，一体化されており、樹脂層
３の表裏両面ではともに金属板２と面一状態となってい
る。

【００１８】金属板２は、図２に示すように樹脂層３に
埋設される部分についてその断面形状が矩形波のごとき
波形形状に予めプレス成形されていることでこの部分が
波形形状部４となっている。これにより、金属板２の裏
面側ではその一般部と波形形状部４との境界部に図４の
ような段差を有している。また、図１の（Ｂ）のほか図
２，３に示すように、波形形状部４のうち縦壁部５に相
当する部分すなわち波形形状部４のうち互い違いで隣接
する波形単位要素同士の間に位置しつつ両者が共有して
いる縦壁部５には、それぞれ長矩形状の連通穴６が横方
向に貫通するようにして開口形成されている。したがっ
て、波形形状部４のうち隣接する波形単位要素同士の凹
状空間は連通穴６をもって相互に連通していることにな
る。

【００１９】そして、波形形状部４において互い違いと
なる各凹状空間のほか各連通穴６が樹脂材料をもって完
全に埋められており、これによって上記のように金属板
２のうち波形形状部４をインサート部材としつつその波
形形状部４の頂部と面一状態となる樹脂成形品１が形成
されている。

【００２０】ここで、上記の樹脂成形品１を例えば自動
車の車体パネルの一部として使用するにあたり、相手側
となる金属製パネルと溶接接合する必要がある場合に
は、図１の（Ａ）に示すように金属板２のうち樹脂層３
から露出している部分をスポット溶接のための打点位置
７として溶接接合することができる。

【００２１】なお、上記の連通穴６は波形形状部４をプ
レス成形する前と後のいずれの段階で形成してもよい。
また、金属板２の波形形状部４には複数のロケート穴８
が予め形成されていて、このロケート穴８は後述するよ
うにインサート部材である金属板２を射出成形金型にセ
ットする際の位置決め基準部として使用される。

【００２２】すなわち、図５に示すように下型１０のキ
ャビティＲ内に予め波形形状部４や連通穴６等をプレス
成形した金属板２をセットした上で上下型９，１０を型
締めして、その上型９側に付帯するロケートピン１１を
金属板２側のロケート穴８に嵌合させることにより金属
板２を位置決めする。そして、常法により所定の樹脂材
料例えば繊維強化樹脂材料を射出することで図１に示す
形態で樹脂成形品１が成形されることになる。

【００２３】したがって、本実施の形態の樹脂成形品１
によれば、金属板２のうち波形形状部４の凹状空間にそ
の上下から樹脂層３が埋設されているだけでなく各連通
穴６にも同じく樹脂材料が埋設されていることから、樹
脂層３と金属板２との接合接触面積が十分に大きく確保
されていて、両者の抜け止めもしくは剥離防止が図られ
ているとともに、両者の接合強度の向上に寄与してい
る。しかも、金属板２の表裏両面側において、凹状空間
の長手方向を指向する樹脂層３と連通穴６を埋めている
樹脂層３とが交差するような関係となっていることか
ら、実質的に金属板２は三次元方向の各方向から樹脂層
３にて挟み込まれているかたちとなっている。そのため
に、樹脂層３と金属板２との間に温湿度による影響で体
積変化の差が生じたとしても、両者の間のがたつき等は
生じにくいものとなる。

【００２４】図６〜９は本発明の第２の実施の形態を示
す図であり、特に図６は樹脂成形品の要部斜視図を、図
７はインサート部材として機能する金属板単体での斜視
図を、図８は図６のｄ−ｄ線に沿う断面図を、図９は射
出成形金型の断面図をそれぞれ示している。

【００２５】図６，８に示すように、樹脂成形品２１は
矩形状の金属板２２をインサート部材としてこの金属板
２２の一部がサンドウィッチ状に埋設，一体化されてお
り、金属板２２の一部は樹脂層２３の外部に露出してい
る。

【００２６】金属板２２には、図７に示すように樹脂層
２３に埋設される部分について複数の矩形状の窓状開口
部２４が等ピッチで形成されており、各窓状開口部２４
は金属板２２の表裏両面側に貫通しているとともに、窓
状開口部２４以外の領域にはブリッジ部２５がそれぞれ
桟状に残されている。つまり、窓状開口部２４の並設方
向において窓状開口部２４とブリッジ部２５が交互に位
置している。

【００２７】そして、金属板２２のうち窓状開口部２４
およびブリッジ部２５が形成された部分が樹脂層２３に
てサンドウィッチ状に挟まれているとともに、窓状開口
部２４が樹脂材料にて埋められていて、金属板２２の大
部分が樹脂層２３内に埋設されているも、樹脂層２３の
うちブリッジ部２５の表裏両面側に相当する部分には交
互にスリット部２６が形成されていて、ブリッジ部２５
の表面側もしくは裏面側が交互に外部に露出している。
これによって、上記のように金属板２２のうち窓状開口
部２４やブリッジ部２５が形成された部分をインサート
部材とする樹脂成形品２１が形成されている。

【００２８】ここで、上記の樹脂成形品２１を例えば自
動車の車体パネルの一部として使用するにあたり、相手
側となる金属製パネルと溶接接合する必要がある場合に
は、第１の実施の形態のものと同様にして、図６に示す
ように金属板２２のうち樹脂層２３から露出している部
分をスポット溶接のための打点位置２７として溶接接合
することができる。

【００２９】なお、金属板２２のうちブリッジ部２５に
は複数のロケート穴２８，２９が予め形成されていて、
このロケート穴２８，２９は後述するようにインサート
部材である金属板２２を射出成形金型にセットする際の
位置決め基準部として使用される。

【００３０】すなわち、上記樹脂成形品２１をインサー
ト成形する際には、図９に示すように下型３０上に金属
板２２をセットしてその下型３０側のロケートピン３１
にロケート穴２８を嵌合させて、そのロケートピン３１
を基準として金属板２２を位置決めした上で上下型２
９，３０を型締めする。その際に、上型２９側に付帯す
るロケートピン３２を金属板２２側のロケート穴２９に
嵌合させることにより金属板２２を再度位置決めする。
そして、常法により所定の樹脂材料例えば繊維強化樹脂
材料を射出することで図６，８に示す形態で樹脂成形品
２１が成形されることになる。

【００３１】したがって、本実施の形態の樹脂成形品２
１によれば、金属板２２が上下の樹脂層２３にてサンド
ウィッチ状に挟まれていて、しかも窓状開口部２４まで
もが樹脂材料にて埋められることで上下の樹脂層２３が
互いに接続，一体化されていることから、第１の実施の
形態のものと同様にして樹脂層２３と金属板２２との接
合接触面積が十分に大きく確保されて、両者の抜け止め
もしくは剥離防止が図られているとともに、両者の接合
強度の向上に寄与している。また、金属板２２は実質的
に三次元方向の各方向から樹脂層２３にて挟み込まれて
いるかたちとなっているために、樹脂層２３と金属板２
２との間に温湿度による影響で体積変化の差が生じたと
しても、両者の間のがたつき等は生じにくいものとな
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
構造を示し、（Ａ）はそのその要部斜視図、（Ｂ）は同
図（Ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面図。

【図２】図１の樹脂成形品にインサート部材として使用
される金属板の要部斜視図。

【図３】図１の（Ａ）のａ−ａ線に沿う断面図。

【図４】図１の（Ａ）のｃ−ｃ線に沿う断面図。

【図５】図１の樹脂成形品を射出成形するための金型の
断面図。

【図６】本発明の第１の実施の形態として樹脂成形品の
構造を示す要部斜視図。

【図７】図６の樹脂成形品にインサート部材として使用
される金属板の要部斜視図。

【図８】図６のｄ−ｄ線に沿う断面図。

【図９】図６の樹脂成形品を射出成形するための金型の
断面図。

【図１０】従来のインサート成形タイプの樹脂成形品の
一例を示す斜視図。

【図１１】図１０のＥ−Ｅ線に沿う断面図。

【図１２】図１０のＦ−Ｆ線に沿う拡大断面図。

【符号の説明】

１…樹脂成形品 ２…インサート部材としての金属板 ３…樹脂層 ４…波形形状部 ５…縦壁部 ６…連通穴 ２１…樹脂成形品 ２２…インサート部材としての金属板 ２３…樹脂層 ２４…窓状開口部 ２５…ブリッジ部 ２６…スリット部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F206 AD03 AD07 AD21 AD24 AG01 AG03 AG23 AH18 AM32 AR07 JA07 JB12 JF35 JL02 JQ06 JQ81

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【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，一体化された樹脂成形品であって、 上記金属板のうち少なくとも樹脂層に埋設される部分を
   予め断面略波形形状に形成するとともに、 その波形形状部のうち縦壁部に相当する部分に連通穴を
   貫通形成し、 この連通穴を通して金属板の表裏両面側の樹脂層を相互
   に接続，一体化したことを特長とする樹脂成形品。
2. 【請求項２】 上記波形形状部のうち隣接する波形単位
   要素同士が共有している縦壁部にそれぞれ連通穴を貫通
   形成したことを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形
   品。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の樹脂成形品を成形する
   方法であって、 金属板のうち少なくとも波形形状部を金型にて加圧拘束
   して、この金属板をインサート部材として射出成形する
   ことにより、連通穴を通して金属板の表裏両面側の樹脂
   層を相互に接続，一体化することを特徴とするインサー
   ト成形方法。
4. 【請求項４】 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であって、 上記金属板のうち少なくとも樹脂層に埋設される部分に
   桟状のブリッジ部を残しながら複数の窓状開口部を並設
   し、 この窓状開口部を通して金属板の表裏両面側の樹脂層を
   相互に接続，一体化するとともに、 上記樹脂層のうちブリッジ部の表裏両面に相当する部分
   にはスリット部を交互に形成してそのブリッジ部を露出
   させたことを特徴とする樹脂成形品。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の樹脂成形品を成形する
   方法であって、 金属板のブリッジ部のうち樹脂層側のスリット部に相当
   する部分を金型にて支えて、この金属板をインサート部
   材として射出成形することにより、各窓状開口部を通し
   て金属板の表裏両面側の樹脂層を相互に接続，一体化す
   ることを特徴とするインサート成形方法。