JP2008272984A - 金属と合成樹脂との接合構造及び接合方法 - Google Patents
金属と合成樹脂との接合構造及び接合方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】金属部13の外面に合成樹脂部14を射出成形して、金属部13と合成樹脂部14とを一体に接合する。この場合、発泡材21が混入されたシール前駆体22を金属部13の外面に添着した後に、その金属部13の外面に合成樹脂部14を射出成形するとともに、発泡材21を加熱より発泡させる。この発泡により、金属部13と合成樹脂部14との間に、弾発力の強い発泡状態のシール18を介在させる。
【選択図】図2
Description
すなわち、特許文献1に記載の従来構成では、金属スリーブと合成樹脂のカバー本体部分との間の接合面にシール構造が施されていない。このため、金属スリーブとカバー本体部分との熱膨張係数の違い等から、それらの接合面に剥離が生じるおそれがある。このような場合には、それらの接合面間に隙間が生じて、金属スリーブとカバー本体部分との間の密封性を保つことができなくなり、オイル漏れ等が生じるおそれがある。
この発明の目的は、金属部と合成樹脂部とが異なった熱膨張係数で伸縮した場合でも、金属部と合成樹脂部との接合面間を常に密封状態に保持することができる金属と合成樹脂との接合構造及び接合方法を提供することにある。
さらに、前記シールとして、その金属部と接する面に複数の環状突を用いれば、シール性を向上することができる。
以下に、この発明をエンジンのシリンダヘッドカバーにおいて具体化した第1実施形態を、図1及び図2に基づいて説明する。
さて、このシリンダヘッドカバー12の製造時には、図2(a)に示すように、金属材よりなるバルブ装着体13の円筒部13a上の環状溝17内にシール前駆体22を全周均等に注入する。このシール前駆体22は、発泡材21が混入されるとともに、溶剤により液状をなし、未硬化(未架橋)状態である。その後、シール前駆体22を自然乾燥等により硬化(架橋)させる。
(1) 発泡状態のシール18は、発泡にともなう膨張が抑制されるため、強い弾発力を内在している。このため、金属部としてのバルブ装着体13と合成樹脂部としてのカバー本体14とが異なった熱膨張係数下において伸縮した場合でも、あるいは、シリンダヘッドカバー12が激しく振動された場合でも、シール18は伸縮等に追従した弾性変形を適切に行う。このため、バルブ装着体13とカバー本体14との接合面を常に密封状態に保持することができる。
(6) マイクロカプセルとして、その粒径を適宜に選択して用いれば、気泡の大きさを調節できる。また、マイクロカプセルの使用量を適宜に設定すれば、シール全体の体積に対する発泡率を調整できる。従って、シール18のシール能力を容易に調整できる。
(第2実施形態)
次に、この発明の第2実施形態を、前記第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。
(8) シート状のシール前駆体26を使用しているため、そのシール前駆体26を金属材よりなるバルブ装着体13の円筒部13aの外周面に容易に巻回配置することができる。
次に、この発明の第3実施形態を、前記第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。
さて、この第3実施形態においては、図4(a)に示すように、バルブ装着体13の円筒部13aの外周面に断面半円形状の環状溝27が形成されている。そして、カバー本体14の樹脂の射出成形に先立って、この環状溝27を覆うように、円筒部13aの外周面に硬化状態のシート状をなすシール前駆体26が巻回される。このシール前駆体26には、前記第1及び第2実施形態の場合と同様に、流体を封入したマイクロカプセルよりなる発泡材21が混入されている。
(10) シール18がバルブ装着体13の円筒部13a上の環状溝17に沿って湾曲形成されるため、シール面積が広くなり、バルブ装着体13とカバー本体14との接合面間の密封効果を高めることができる。
次に、この発明の第4実施形態を、前記第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。
さて、この第4実施形態においては、図5(a)に示すように、バルブ装着体13の円筒部13aの外周面に第1実施形態と同様に断面四角形状のシール前駆体29の注入用の環状溝17が形成される。そして、この第4実施形態においては、前記環状溝17に対して射出成形にともなう合成樹脂流(矢印方向)の下流側に隣接位置するように、環状の受け溝28が形成されている。そして、環状溝17内には発泡材21が混入された液状のシール前駆体29が注入される。ただし、この第4実施形態において使用されるシール前駆体29は溶剤に溶融されたものではなく、単に溶融された未硬化(未架橋)状態のものを用いる。なお、ここで、シール前駆体29を環状溝17に対して円筒部13aの外周面と同一平面が形成されるように注入してもよいが、図5(a)に示すように、シール前駆体29はその周面が凹むように注入することが好ましい。
(11) 液状のシール前駆体29の硬化前に合成樹脂の射出成形を開始することができるため、製造時間を短縮することができる。
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 前記各実施形態では、バルブ装着体13の円筒部13aの外周にカバー本体14を接合した。これに対し、図6(a)(b)に示すように、バルブ装着体13の円筒部13aの内周に環状溝17を設けるとともに、そのバルブ装着体13の内周面にカバー本体14を接合する構成においてこの発明を具体化すること。従って、シール18は、バルブ装着体13の内周面側に設けられる。
Claims (12)
- 金属部と合成樹脂部とを接合するとともに、それらの間にシールを介在させた金属と合成樹脂との接合構造において、
前記シールとして、金属部と合成樹脂部との間に介在された後に発泡させたものを用いたことを特徴とする金属と合成樹脂との接合構造。 - 前記金属部が円筒外周面を有し、前記合成樹脂部は前記金属部の円筒外周面を包囲するように射出形成されたものであることを特徴とする請求項1に記載の金属と合成樹脂との接合構造。
- 前記金属部に環状溝を設け、前記シールをその環状溝内に設けたことを特徴とする請求項2に記載の金属と合成樹脂との接合構造。
- 前記シールは、その金属部と接する面に複数の環状突部を有することを特徴とする請求項2または3に記載の金属と合成樹脂との接合構造。
- 金属部と合成樹脂部とを接合するとともに、それらの間にシールを介在させる金属と合成樹脂との接合方法において、
発泡材が混入されたシール前駆体を前記金属部の外面に添着した後に、その金属部の外面に合成樹脂部を射出成形するとともに、前記発泡材を発泡させることを特徴とする金属と合成樹脂との接合方法。 - 前記発泡材は流体を封入したマイクロカプセルであることを特徴とする請求項5に記載の金属と合成樹脂との接合方法。
- 前記金属部が円筒外周面を有し、前記合成樹脂部は前記金属部の円筒外周面を包囲するように射出形成されることを特徴とする請求項5または6に記載の金属と合成樹脂との接合方法。
- 前記金属部に環状溝を設け、前記シール前駆体をその環状溝内に設けることを特徴とする請求項5〜7のうちのいずれか一項に記載の金属と合成樹脂との接合方法。
- 液状のシール前駆体を前記環状溝内に注入し、そのシール前駆体を硬化させた後に発泡材を発泡させることを特徴とする請求項8の金属と合成樹脂との接合方法。
- 環状をなす硬化後のシール前駆体を金属部の周面に巻回することを特徴とする請求項5〜7のうちのいずれか一項に記載の金属と合成樹脂との接合方法。
- 前記シール前駆体は金属部の周面に接する面に複数の環状突部を有することを特徴とする請求項10に記載の金属と合成樹脂との接合方法。
- シール前駆体を合成樹脂部の射出圧力によって、前記金属部の環状溝内に位置させることを特徴とする請求項10に記載の金属と合成樹脂との接合方法。
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