JP2011093268A - インサート成形された成形品及びインサート成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インサート部材と発泡成形体の固定強度が強く、且つ生産効率がよいインサート成形品を提供する。
【解決手段】インサート成形品4は、成形体6内にインサート部材5の少なくとも一部を埋設して構成され、インサート部材5には成形体6を構成する発泡性樹脂によって充填される貫通孔50又は折れ部分51が形成されている。インサート成形品4は、固定型2と型締め状態で該固定型2との間に、発泡性樹脂が充填するキャビティ10を形成する可動型3を用いて形成され、固定型2に原料充填フィーダ7が取り付けられている。インサート部材5はキャビティ10内に配備される。貫通孔50又は折れ部分51は成形時に発泡性樹脂によって充填されるとともに、原料充填フィーダ7からの原料充填時にキャビティ10内に供給される圧縮空気を通過させる役目を有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、金属等のインサート部材を内包したインサート成形品、及びそのインサート成形方法に関する。

従来から金属、木材、ＦＲＰ等から構成されるインサート部材を内包したインサート成形品(４)、具体的には発泡成形品が知られている(特許文献１参照)。これは、図５の断面図に示すように、発泡成形体(６)内にインサート部材(５)の一部を埋設して構成され、発泡成形体(６)は例えばポリオレフィン系樹脂のビーズから形成される。
図６は、インサート成形品(４)を成形する金型(１)の断面図である。金型(１)は、原料充填フィーダ(７)を具えた固定型(２)と可動型(３)を合わせて構成され、両型(２)(３)間にキャビティ(10)が形成される。両型(２)(３)は内側に蒸気室(20)(30)を形成して、成形時には該蒸気室(20)(30)に加熱蒸気が充填される。
成形時には、固定型(２)に開設された孔(25)にインサート部材(５)を嵌めて、インサート部材(５)をキャビティ(10)内に配備する。両型(２)(３)を閉じて、原料充填フィーダ(７)からキャビティ(10)内に発泡ビーズを充填する。蒸気室(20)(30)に加熱蒸気を導入して、キャビティ(10)内の発泡ビーズを加熱し、発泡ビーズをインサート部材(５)に融着させた後に、冷却して、離型し、インサート成形品(４)を得る。

特開平１０−１５９７５号公報

従来のインサート成形品(４)では、インサート部材(５)と発泡成形体(６)の固定強度が十分ではなく、インサート成形品(４)の取扱い時に、インサート部材(５)が発泡成形体(６)から外れる問題があった。インサート部材(５)がポリエチレン等の熱可塑性樹脂からなる場合でも、発泡成形体(６)の原料であるポリオレフィン系樹脂の組成と異なることが多く、この場合は両樹脂の融点も離れているため、やはりインサート部材(５)と発泡成形体(６)の固定強度が十分ではない。
そのため、インサート部材(５)が発泡ビーズと接する表面に接着剤を予め塗布する等して、接着性を向上させていた。そのため、接着剤の塗布工程が必要となり、製造工程が増え、生産効率が良くない問題がある。
本発明の目的は、インサート部材(５)と発泡成形体(６)の固定強度が強く、且つ生産効率がよいインサート成形品を提供することにある。

成形体(６)内にインサート部材(５)の少なくとも一部を埋設して構成されるインサート成形品(４)であって、インサート部材(５)には成形体(６)を構成する樹脂によって充填されるアンダーカット部が形成されている。アンダーカット部はインサート部材(５)に形成された貫通孔、又は折れ部分である。
インサート成形品は、固定型(２)と型締め状態で該固定型(２)との間に、発泡性樹脂が充填するキャビティ(10)を形成する可動型(３)を用いて形成され、何れか一方の型に原料充填フィーダ(７)を取り付け、キャビティ(10)内にインサート部材(５)を配備して形成される。
インサート部材(５)には貫通孔(50)又は折れ部分が形成され、該貫通孔(50)又は折れ部分は、成形時に樹脂によって充填されるとともに、原料充填フィーダ(７)からの原料充填時にキャビティ(10)内に供給される圧縮空気を通過させる役目を有する。

１．インサート部材(５)上に形成された貫通孔、又は折れ部分によって、インサート成形品(４)のアンダーカット部を形成する。従って、簡易な構成で、インサート部材(５)と発泡成形体(６)の固定強度を向上させることができる。また、成形時の製造工程が削減され、生産効率も改善する。
２．インサート成形品(４)の成形時には、圧縮空気をキャビティ(10)内に供給することにより、原料充填フィーダ(７)内が負圧状態となって、原料充填フィーダ(７)から原料がキャビティ(10)内に充填される。キャビティ(10)内には、インサート部材(５)が保持されるが、該圧縮空気が貫通孔(50)又は折れ部分内を通過することにより、圧縮空気によってインサート部材(５)に加わる空気圧が緩和される。これにより、インサート部材(５)がキャビティ(10)内に確実に保持される。

インサート成形品の正面図である。 (a)は、図１のインサート成形品をＡ−Ａ線を含む垂直面で破断し、矢視した断面図である。(b)は、インサート部材の断面図である。 別のインサート部材の断面図である。 インサート成形品を形成する金型の断面図である。 従来のインサート成形品の断面図である。 インサート成形品を成形する金型の断面図である。 別のインサート部材の断面図である。

以下、本発明の一実施例を図を用いて、説明する。
図１は、インサート成形品(４)の正面図であり、図２(a)は、図１のインサート成形品(４)をＡ−Ａ線を含む垂直面で破断し、矢視した断面図である。また、図２(b)は、インサート部材(５)の断面図である。
これは、例えば高速走行する車両にて、アクセルレバーの横に設けられて、該アクセルレバーを踏む足の振れを抑えるものであり、クッション性と破壊強度の高いことの両方が求められる。従って、インサート部材(５)に鉄板等の金属板を用いた、発泡性樹脂のインサート成形品(４)が使用される。

図２(b)に示すように、インサート部材(５)には、１つの貫通孔(50)が開設され、図２(a)に示すように、該貫通孔(50)は成形体(６)を構成する発泡性樹脂のビーズにて充填される。これにより、インサート部材(５)を挟んで両側に位置する成形体(６)の樹脂は、貫通孔(50)を充填する樹脂にて繋がり、インサート部材(５)と発泡成形体(６)は強く固定される。成形体(６)の一部は開口(60)(60)して、インサート部材(５)を露出している。
本例にあっては、インサート部材(５)上に形成された貫通孔(50)によって、インサート成形品(４)のアンダーカット部を形成する。従って、簡易な構成で、インサート部材(５)と発泡成形体(６)の固定強度を向上させることができる。尚、貫通孔(50)に代えて、図３に示す折れ部分(51)でもよい。

図４は、インサート成形品(４)を形成する金型(１)の断面図である。以下では、発泡ビーズが充填される向きを前方とする。金型(１)は従来と同様に、原料充填フィーダ(７)を具えた固定型(２)と可動型(３)を合わせて構成され、両型(２)(３)間にキャビティ(10)が形成される。尚、可動型(３)に原料充填フィーダ(７)を設けてもよい。
両型(２)(３)は内側に蒸気室(20)(30)を形成して、成形時には該蒸気室(20)(30)に加熱蒸気が充填される。固定型(２)上にてキャビティ(10)内には保持台(11)(11)が設けられ、該保持台(11)はマグネットを内包してインサート部材(５)を磁力で保持する。保持台(11)全体がマグネットで形成されてもよい。
原料充填フィーダ(７)は、固定型(２)に支持されて先端部がキャビティ(10)内に臨出した筒体(70)と、ホッパ(図示せず)と繋がって該筒体(70)へ発泡ビーズを供給するビーズ流入管(71)と、筒体(70)の先端部内部に繋がる圧縮空気の流路(72)を具える。筒体(70)内にて、ビーズ流入管(71)の後方には、前後にスライドするピストンロッド(73)が配備されている。
保持台(11)はインサート部材(５)の貫通孔(50)を解放して保持し、該貫通孔(50)は筒体(70)の前端開口に対向する。

両型(２)(３)を閉じて、流路(72)から圧縮空気を筒体(70)内に供給すると、この圧縮空気は筒体(70)からキャビティ(10)内に流れ込み、貫通孔(50)を通って、固定型(２)又は可動型(３)に開設されたスリット又は細孔(図示せず)を通じて蒸気室(20)(30)から外部に流出する。このとき、筒体(70)の前端部は負圧状態となって、ビーズ流入管(71)から発泡ビーズが筒体(70)内に流入し、圧縮空気の流れに乗って、キャビティ(10)内に順次充填される。発泡ビーズがキャビティ(10)内に充填されると、ピストンロッド(73)を図４に一点鎖線で示す位置にまで前進させて、筒体(70)の前端開口を塞ぎ、成形を開始する。
この圧縮空気が貫通孔(50)を通るから、圧縮空気によってインサート部材(５)に加わる空気圧が緩和される。換言すれば、圧縮空気がインサート部材(５)の貫通孔(50)以外の箇所に当たると、保持台(11)がインサート部材(５)を保持している磁力に抗して、インサート部材(５)を押すから、インサート部材(５)が保持台(11)から外れる虞れがある。しかし、圧縮空気は貫通孔(50)を通るから、インサート部材(５)はキャビティ内に確実に保持される。
蒸気室(20)(30)に加熱蒸気を導入して、キャビティ(10)内の発泡ビーズを加熱し、発泡ビーズをインサート部材(５)に融着させた後に、冷却して、離型し、インサート成形品(４)を得る。保持台(11)の跡が図２(a)に示す開口(60)となる。

貫通孔(50)は大きすぎると、インサート部材(５)の強度が低下する。また、小さすぎると、アンダーカット効果が低下し、また発泡ビーズによって充填され難いから、インサート部材(５)の面積の８割程度までの大きさとすることが好ましい。また、貫通孔(50)の形状については、形状が複雑になると、発泡ビーズの充填性が低下するため、円形や三角形、矩形等の簡素な形状が望ましい。
また、インサート部材(５)の材料として、鉄等の金属を例示したが、保持台(11)が保持できる材質であれば、金属、木材、ＦＲＰ、或いはポリエチレン、ポロプロピレン、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂、ホルムアルデヒド樹脂等の熱硬化性樹脂であってもよい。
成形体(６)を構成する発泡性の熱可塑性樹脂としては、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂(例えば、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂)または、これらを含む複合樹脂が挙げられる。もちろん、ポリエステル系樹脂(例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート)、ポリカーボネート系樹脂、ポリ乳酸系樹脂などであってもよい。なかでも、ポリスチレン系樹脂とポリエチレン系樹脂とを含む複合樹脂を用いることが好ましい。
更に本例では、インサート成形品(４)として、車両用部品を例示したが、これに限定されないのは言うまでもない。

インサート部材(５)は平面状であり、図２(a)に示すインサート成形品(４)では、インサート部材(５)は面に略直交するＣ方向には抜けにくい。しかし、インサート部材(５)は面に沿ったＢ方向には抜けやすい。この対策として、図７に示すように、インサート部材(５)に折曲部(55)(55)を設け、発泡成形体(６)からＢ方向に抜ける力に抵抗を付与してもよい。折曲部(55)(55)の曲げ角度は図７に示すような９０度に限定されない。

上記実施例の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
図２(a)では孔(50)は１つだけ示しているが、複数設けられても良い。即ち、孔(50)の総面積が、前記の如く、インサート部材(５)の面積の８割程度までの大きさであればよい。

(２) 固定型
(３) 可動型
(４) インサート成形品
(５) インサート部材
(50) 貫通孔

Claims (5)

1. 成形体内にインサート部材の少なくとも一部を埋設して構成されるインサート成形品であって、インサート部材には成形体を構成する樹脂によって充填されるアンダーカット部が形成されていることを特徴とするインサート成形品。
2. アンダーカット部はインサート部材に形成された貫通孔、又は折れ部分である、請求項１に記載のインサート成形品。
3. 固定型と、型締め状態で該固定型との間に、発泡性樹脂が充填するキャビティを形成する可動型を用いて形成され、何れか一方の型に原料充填フィーダを取り付け、キャビティ内にインサート部材を配備して形成されるインサート成形品であって、
   インサート部材には貫通孔又は折れ部分が形成され、該貫通孔又は折れ部分は成形時に発泡性樹脂によって充填されるとともに、原料充填フィーダからの原料充填時にキャビティ内に供給される圧縮空気を通過させる役目を有することを特徴とするインサート成形品。
4. インサート部材には、成形体から抜ける向きの力に抵抗を付与する折曲部が形成された、請求項１乃至３の何れかに記載のインサート成形品。
5. 固定型と、型締め状態で該固定型との間に、発泡性樹脂が充填するキャビティを形成する可動型を用いて形成され、何れか一方の型に原料充填フィーダを取り付け、キャビティ内に貫通孔又は折れ部分が形成されたインサート部材を配備して形成されるインサート成形品の成形方法であって、
   インサート部材をキャビティ内に配備し、貫通孔又は折れ部分を原料充填フィーダに対向させる工程と、
   固定型と可動型を閉じる工程と、
   原料充填の為の圧縮空気をキャビティ内に供給し、該圧縮空気を貫通孔又は折れ部分から通して流す工程と、
   キャビティ内に充填され、貫通孔又は折れ部分を充填した発泡性樹脂を加熱し、発泡性樹脂をインサート部材に融着させる工程を有する成形方法。

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