JP2017132219A - 樹脂成形品及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】接合部(二次成形樹脂)と第1ボディ、第2ボディとの界面での剥離を抑制しつつ、接合強度低下部の発生を抑制した樹脂成形品、及び樹脂成形品の製造方法を提供する。【解決手段】第1ボディの主面F1に対して、垂直に形成された、第2ボディに当接する第1の当接面9aと、第2ボディの主面F2に対して、垂直に形成された、第1ボディに当接する第2の当接面9bと、前記第1の当接面9aが第2ボディ1Bに当接しかつ第2の当接面9bが第1ボディ1Aに当接することによって形成される樹脂流路11内に、溶融樹脂が注入・固化して形成された、前記第1ボディと前記第2ボディを接合する接合部12と、を備えている。【選択図】図4
Description
本発明は樹脂成形品及びその製造方法に関し、例えば、内燃機関内に形成された流体通路とラジエータとの間で冷却水を循環させる際に用いられる冷却水通路装置等の樹脂成形品及びその製造方法に関する。
樹脂成形品は各種分野で用いられており、例えば、車両においても、内燃機関内に形成された流体通路とラジエータとの間で冷却水を循環させるために、樹脂成形により制作された冷却水通路装置が用いられている。
本出願人は、特許文献1,2において、この冷却水通路装置について提案している。
この提案した冷却水通路装置について図6に基づいて説明すると、前記冷却水通路装置20は、合成樹脂により成形された第1ボディ20Aと、合成樹脂により成形された第2ボディ20Bとから構成されている。また、前記第1ボディ20Aには、例えば冷却水取り込み管21,22が形成され、第2ボディ10Bにはラジエータへの連通管23、EGRクーラへの連通管24が形成されている。
本出願人は、特許文献1,2において、この冷却水通路装置について提案している。
この提案した冷却水通路装置について図6に基づいて説明すると、前記冷却水通路装置20は、合成樹脂により成形された第1ボディ20Aと、合成樹脂により成形された第2ボディ20Bとから構成されている。また、前記第1ボディ20Aには、例えば冷却水取り込み管21,22が形成され、第2ボディ10Bにはラジエータへの連通管23、EGRクーラへの連通管24が形成されている。
前記第1ボディ20Aと第2ボディ20Bには、互いに開口縁状の接合部20A1,20B1を備えており、前記接合部20A1,20B1を重合させた状態で振動溶着、超音波溶着、ならびに熱による圧着接合により接合し、一つの筐体状に形成される。
ところで、前記振動溶着等により、第1ボディ20Aと第2ボディ20Bを一体化する場合、前記第1ボディ20Aと第2ボディ20Bにおける、接合部20A1,20B1の形状が限定されるという問題があった。即ち、第1ボディ20Aと第2ボディ20Bの形状が複雑化(接合部20A1,20B1が複雑化)すると、前記振動溶着等の適用が困難になるという問題があった。
この問題を解決するための方法として、ダイスライドインジェクション成形法(以下、DSI成形法という)がある。このDSI成形法については、例えば特許文献3において紹介されている。この特許文献3に示されたDSI成形法について図7に基づいて説明する。
まず、金型と下金型とを用いて、合成樹脂を射出成形し、容器本体30(一次成形品)を成形する。また、他の上金型と下金型とを用いて、合成樹脂を射出成形し、蓋31(一次成形品)を成形する。
次いで、図7に示すように、前記金型とは異なる金型(上金型)34aと金型(下金型)34bとに容器本体30(一次成形品)と蓋31(一次成形品)とを収容する。
この際、フランジ30a,30bとフランジ31a,31bを夫々当接させる。そして、前記フランジ30aと31aとの間、及び、フランジ30bと31bとの間に、樹脂が流入するために形成された空間である樹脂流路32a,32b(後の接合部33a,33b)を形成する。
尚、蓋31(一次成形品)には、バックアップリブ31cが形成されている。このバックアップリブ31cは、樹脂流路32a,32bに溶融樹脂が注入された際、内側に変形するのを防止するために設けられている。
次いで、図7に示すように、前記金型とは異なる金型(上金型)34aと金型(下金型)34bとに容器本体30(一次成形品)と蓋31(一次成形品)とを収容する。
この際、フランジ30a,30bとフランジ31a,31bを夫々当接させる。そして、前記フランジ30aと31aとの間、及び、フランジ30bと31bとの間に、樹脂が流入するために形成された空間である樹脂流路32a,32b(後の接合部33a,33b)を形成する。
尚、蓋31(一次成形品)には、バックアップリブ31cが形成されている。このバックアップリブ31cは、樹脂流路32a,32bに溶融樹脂が注入された際、内側に変形するのを防止するために設けられている。
即ち、金型34a,34b内にて、前記容器本体30と蓋31とを互いに衝合させ、前記樹脂流路32a,32bに溶融樹脂を樹脂注入路(図示せず)を介して注入する。これによって、樹脂流路32a,32b内の表面層が溶け合い、前記溶融樹脂が固化することにより接合部33a,33bが形成され、容器本体30と蓋31とが接合される。
このようなDSI成形法を用いることにより、振動溶着が困難な形状が複雑化した樹脂成形品(冷却水通路装置)であっても、前記フランジ間に、樹脂を充填できる接合部33a,33b(樹脂流路32a,32b)を形成できれば、適用することができる。
ところで、前記ダイスライドインジェクション成形法(DSI成形法)を冷却水通路装置のような複雑な形状の樹脂成形品に適用した場合について、更に図8乃至図10に基づいて詳しく説明する。尚、図8乃至図10に示した冷却水通路装置は、図6に示した冷却水通路装置と形状の異なる冷却水通路装置を示すが、図6に示した部材に相当する部材は同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
前記ダイスライドインジェクション成形法(DSI成形法)により、冷却水通路装置20を成形するには、図8(a)に示すように、金型40,41を合わせ、第1ボディ20Aと第2ボディ20Bを成形する。即ち、一次成形を行い、一次成形品を製造する。
その後、図8(b)に示すように前記金型40,41を外し、一方の金型41を矢印方向に移動させ(図8(c)参照)、前記第1ボディ20Aと第2ボディ20Bを組み合わる。
その後、図8(b)に示すように前記金型40,41を外し、一方の金型41を矢印方向に移動させ(図8(c)参照)、前記第1ボディ20Aと第2ボディ20Bを組み合わる。
更に、第1ボディ20Aと第2ボディ20Bが組み合わせた状態で、図示しない樹脂流路に溶融樹脂を注入し、二次成形を行う。
即ち、前記注入した溶融樹脂とそれにより溶けた一次成形品の表面が固化することによって接合部が形成され、この接合部によって、第1ボディ20Aと第2ボディ20Bが一体化する(図8(d)、図9参照)。
即ち、前記注入した溶融樹脂とそれにより溶けた一次成形品の表面が固化することによって接合部が形成され、この接合部によって、第1ボディ20Aと第2ボディ20Bが一体化する(図8(d)、図9参照)。
このようにして成形された、一体化した冷却水通路装置を図9に示す。また、図10に図9のII−II断面を示す。
図10に示すように、前記接合部20Cを成形(二次成形)するに当たり、金型40,41によって第1ボディ20Aの当接面20A1と第2ボディ20Bの当接面20B1とを当接させ、溶融樹脂を注入する樹脂流路(後の接合部20C)を形成する。
図10に示すように、前記接合部20Cを成形(二次成形)するに当たり、金型40,41によって第1ボディ20Aの当接面20A1と第2ボディ20Bの当接面20B1とを当接させ、溶融樹脂を注入する樹脂流路(後の接合部20C)を形成する。
この際、第1、2ボディ20A,20Bの当接面寸法(一次成形品の当接面寸法)によっては、1次成型部材(第1、2ボディ)の当接面が金型40,41の合わせ面Xから突出し、第1、2ボディ20A,20Bの当接面20A1,20B1同士が強く当接する場合がある。
このように、第1、2ボディ20A,20Bの当接面20A1,20B1同士が強く当接すると、前記当接面20A1,20B1に応力が生じる。そして、前記接合部20Cを形成するための2次成形が終了した後も、第1ボディ20Aの当接面20A1と第2ボディ20Bの当接面20B1には、前記応力が残留応力となって残存する。
このように、第1、2ボディ20A,20Bの当接面20A1,20B1同士が強く当接すると、前記当接面20A1,20B1に応力が生じる。そして、前記接合部20Cを形成するための2次成形が終了した後も、第1ボディ20Aの当接面20A1と第2ボディ20Bの当接面20B1には、前記応力が残留応力となって残存する。
この残留応力は、金型40,4から冷却水通路装置(成形品)20を取出した際に、第1ボディ20Aの当接面20A1と第2ボディ20Bの当接面20B1とを互いに離す方向の力に変換され、前記接合部(二次成形樹脂)20Cと第1ボディ20A、第2ボディ20Bとの界面Dにおいて剥離し、冷却水が外部へ漏れ出す原因となる虞があった。
また、二次成形樹脂(樹脂流路内の溶融樹脂)が冷却され、前記接合部20Cが形成される際、二次成形樹脂の冷却に伴う収縮が発生する。この溶融樹脂の冷却は外周部から始まるため、樹脂分子が引っ張られることから界面Dから離れた接合部20Cの内部(断面中央部)内部に残留応力が発生し、接合強度が低下する接合強度低下部Cが生じることがある。前記接合強度低下部Cが顕著に発生すると、ボイドが形成される場合がある。また、万一、前記接合強度低下部Cはボイドに成長し、最終的に当接面20A1,20B1との界面D1,D2まで達した場合、筋状の大きなボイドとなり、冷却水が外部へ漏れ出す原因となる虞があった。
このように、DSI成形法によって樹脂成形品を成形した場合、前記第1ボディ20Aと第2ボディ20Bの接合部(当接面)から、樹脂成形品内の内容物(例えば、冷却水)が外部に漏れ出す等、気密性が劣るという技術的課題があった。
このように、DSI成形法によって樹脂成形品を成形した場合、前記第1ボディ20Aと第2ボディ20Bの接合部(当接面)から、樹脂成形品内の内容物(例えば、冷却水)が外部に漏れ出す等、気密性が劣るという技術的課題があった。
また、図7に示すように、溶融樹脂を注入する際の変形を防止するため、バックアップリブが設けられており、樹脂成形品の内部空間を狭小にするものであった。一方、樹脂成形品の内部に、所定の内部空間を確保しようとすると、樹脂成形品の外形寸法を大きくしなければならず、小型化の要請に答えられないという技術的課題があった。
本発明者らは、前記DSI成形法を樹脂成形品に適用した際生じる、上記技術的課題を解決するために鋭意研究した。前記問題を解決する方法として、二次成形樹脂(樹脂流路内の溶融樹脂)の射出圧の保圧力(時間・圧力)を高めることが考えたが、前記したバックアップリブを設ける必要があり、また当接面間が前記射出圧で開き、樹脂流路(接合部)に注入される樹脂が漏れ出し、バリや突起の発生の原因となることが判明した。
特に、樹脂成形品として冷却水通路装置に適用した場合には、前記バリや突起が使用中に脱落し、冷却水における異物となり、各冷却装置の故障の原因となり好ましいものではなかった。
特に、樹脂成形品として冷却水通路装置に適用した場合には、前記バリや突起が使用中に脱落し、冷却水における異物となり、各冷却装置の故障の原因となり好ましいものではなかった。
そこで、本発明者らは、二次成形樹脂の射出圧の保圧力(時間・圧力)を高めることなく、また二次成形樹脂(樹脂流路内の溶融樹脂)の冷却による接合強度低下部Cの発生を抑制しつつ、接合部(二次成形樹脂)と第1ボディ、第2ボディとの界面での剥離をも抑制することに着目して、本発明を完成するに至った。
本発明は、接合部(二次成形樹脂)と第1ボディ、第2ボディとの界面での剥離を抑制しつつ、接合強度低下部の発生を抑制した樹脂成形品、及び樹脂成形品の製造方法を提供することを目的とする。
前記した課題を解決するためになされた本発明にかかる樹脂成形品は、主面を有する成形された第1ボディと、主面を有する成形された第2ボディとを備え、前記第1ボディの主面と第2ボディの主面を対峙させて一体化した樹脂成形品であって、第1ボディの主面に対して、垂直に形成された、第2ボディに当接する第1の当接面と、第2ボディの主面に対して、垂直に形成された、第1ボディに当接する第2の当接面と、前記第1の当接面が第2ボディに当接しかつ第2の当接面が第1ボディに当接することによって形成される樹脂流路内に、溶融樹脂が注入・固化して形成された、前記第1ボディと前記第2ボディを接合する接合部と、を備えていることを特徴としている。
このように、前記当接面が主面(一次成形品同士が合わさる面)に対して垂直に形成されているため、第1ボディの主面と第2ボディの主面を対峙させて一体化する際、第1、2ボディの当接面同士が接触するが、従来の場合にように強く当接しない。
即ち、第1、2ボディの当接面の残留応力を極力抑制することができ、接合部(二次成形樹脂)と第1ボディ、第2ボディとの界面での剥離を抑制することができ、より耐久性を向上させることができる。
即ち、第1、2ボディの当接面の残留応力を極力抑制することができ、接合部(二次成形樹脂)と第1ボディ、第2ボディとの界面での剥離を抑制することができ、より耐久性を向上させることができる。
ここで、第1ボディに形成された第1の凹状流体通路と、第2ボディに形成された第2の凹状流体通路とを備え、前記第1、2ボディを一体化することにより第1、2の凹状流体通路を一つの流体通路として形成した樹脂成形品であって、第1ボディにおける、前記第1の凹状流体通路が形成された主面に対して、垂直に形成された、第2ボディに当接する第1の当接面と、第2ボディにおける、前記第2の凹状流体通路が形成された主面に対して、垂直に形成された、第1ボディに当接する第2の当接面と、前記第1の当接面が第2ボディに当接しかつ第2の当接面が第1ボディに当接することによって形成される樹脂流路内に、溶融樹脂が注入・固化して形成された、前記第1ボディと前記第2ボディを接合する接合部と、を備えていることが望ましい。
上記したように前記当接面が主面に対して垂直に形成されているため、第1ボディの主面と第2ボディの主面を対峙させて一体化する際、第1、2ボディの当接面同士が接触するが、従来の場合にように強く当接しない。
即ち、第1、2ボディの当接面同士が強く当接しないため、第1、2ボディの当接面の残留応力を極力抑制することができ、接合部(二次成形樹脂)と第1ボディ、第2ボディとの界面での剥離を抑制することができ、より耐久性を向上させることができる。また、一つの流体通路の気密性が向上し、流体通路を流れる流体の漏れを防止することができる。
即ち、第1、2ボディの当接面同士が強く当接しないため、第1、2ボディの当接面の残留応力を極力抑制することができ、接合部(二次成形樹脂)と第1ボディ、第2ボディとの界面での剥離を抑制することができ、より耐久性を向上させることができる。また、一つの流体通路の気密性が向上し、流体通路を流れる流体の漏れを防止することができる。
また、前記第1の当接面と第2の当接面が同一平面上に位置しないことが望ましい。
このように、前記第1の当接面と第2の当接面が同一平面上に位置しない場合には、2次成形時に残留応力が発生し難く、接合強度低下部の発生を抑制することができる。
このように、前記第1の当接面と第2の当接面が同一平面上に位置しない場合には、2次成形時に残留応力が発生し難く、接合強度低下部の発生を抑制することができる。
また、前記樹脂流路の樹脂流通方向と直交する流路断面が矩形形状に形成されていることが望ましい。また、前記流路断面において、第1、2ボディに当接しない側の角部が円弧状に形成されていることが望ましい。
このように、第1、2ボディに当接しない側の角部が円弧状に形成されているため、流体通路に溶融樹脂を注入する際に、成形圧力(注入圧力)のうち、円弧状の角部に加わる圧力成分が当接面方向に分散される。即ち、成形圧力(注入圧力)が均一に分散され、厚肉により強度がアップし、必要十分な接触面積を確保することができる。また、成型圧力が均一に分散されないと、残留応力となり、1次成形表面と2次成形樹脂との接合面が剥離してしまい、漏れにつながる虞れがある。
尚、角部が直角の場合には、角部先端まで溶融樹脂が回りきらず、角部に空洞部が形成され、接触面積が確保することができず、接合強度の向上が望めない虞れがある。
このように、第1、2ボディに当接しない側の角部が円弧状に形成されているため、流体通路に溶融樹脂を注入する際に、成形圧力(注入圧力)のうち、円弧状の角部に加わる圧力成分が当接面方向に分散される。即ち、成形圧力(注入圧力)が均一に分散され、厚肉により強度がアップし、必要十分な接触面積を確保することができる。また、成型圧力が均一に分散されないと、残留応力となり、1次成形表面と2次成形樹脂との接合面が剥離してしまい、漏れにつながる虞れがある。
尚、角部が直角の場合には、角部先端まで溶融樹脂が回りきらず、角部に空洞部が形成され、接触面積が確保することができず、接合強度の向上が望めない虞れがある。
前記した課題を解決するためになされた本発明にかかる樹脂成形品の製造方法は、成形された第1ボディと、成形された第2のボディとを金型にセットする工程と、前記金型を、前記第1の当接面及び第2の当接面と平行に移動させ、前記第1の当接面が第2ボディに当接し、前記第2の当接面が第1ボディに当接し、前記樹脂流路を形成する工程と、前記樹脂流路に溶融した溶融樹脂を注入する工程と、前記樹脂流路に注入した溶融樹脂が固化し、接合部が形成された後、一体化した第1ボディと第2のボディを金型から取り出す工程と、を含むことを特徴としている。
このように、本発明にかかる樹脂成形品の製造方法は、第1の当接面及び第2の当接面と平行に前記金型を移動させ、前記第1の当接面が第2ボディに当接し、前記第2の当接面が第1ボディに当接し、前記樹脂流路を形成する工程と備えている。
即ち、第1ボディの主面と第2ボディの主面を対峙させて一体化する際、第1、2ボディの当接面同士が接触するが、従来の場合にように強く当接しないため、第1、2ボディの当接面の残留応力を極力抑制することができる。
その結果、接合部(二次成形樹脂)と第1ボディ、第2ボディとの界面での剥離を抑制することができ、より耐久性が向上する。
即ち、第1ボディの主面と第2ボディの主面を対峙させて一体化する際、第1、2ボディの当接面同士が接触するが、従来の場合にように強く当接しないため、第1、2ボディの当接面の残留応力を極力抑制することができる。
その結果、接合部(二次成形樹脂)と第1ボディ、第2ボディとの界面での剥離を抑制することができ、より耐久性が向上する。
本発明によれば、接合部(二次成形樹脂)と第1ボディ、第2ボディとの界面での剥離を抑制した樹脂成形品、及び樹脂成形品の製造方法を得ることができる。
以下、本発明にかかる樹脂成形品について、冷却水通路装置を例にとって図1乃至図5に基づいて説明する。尚、本発明は前記冷却水通路装置に限定されるものではなく、一般的な樹脂成形品に適用することができる。
図1乃至図3に示すように、冷却水通路装置1は、第1ボディ1Aと第2ボディ1Bから構成されている。
前記第1ボディ1Aには、冷却水をそれぞれ取り込む一対の冷却水取り込み管2,3がそれぞれ同一方向に向くようにして成形されている。
前記一対の冷却水取り込み管2,3は、図1に示すように冷却水通路装置1内において連通され、一対の冷却水取り込み管2,3からの冷却水を集合させる流体通路4が形成されている。
前記第1ボディ1Aには、冷却水をそれぞれ取り込む一対の冷却水取り込み管2,3がそれぞれ同一方向に向くようにして成形されている。
前記一対の冷却水取り込み管2,3は、図1に示すように冷却水通路装置1内において連通され、一対の冷却水取り込み管2,3からの冷却水を集合させる流体通路4が形成されている。
この流体通路4は、第1ボディ1Aに形成された第1の凹状流体通路4aと、第2ボディ1Bに形成された第2の凹状流体通路4bが重ね合わせられることによって形成される。即ち、前記第1、2ボディ1A,1Bを一体化することにより、第1、2の凹状流体通路4a,4bが一つの流体通路4となる。
また、第1ボディ1Aの第1の凹状流体通路4a形成面側を第1ボディ1Aの主面F1をという。同様に、第2ボディ1Bの第2の凹状流体通路4b形成面側を主面F2という。したがって、第1ボディ1Aの主面F1側と、第2ボディ1Bの主面F2側を重ね合わせ、第1、2の凹状流体通路4a,4bを一つの流体通路4として形成する。
また、第1ボディ1Aの第1の凹状流体通路4a形成面側を第1ボディ1Aの主面F1をという。同様に、第2ボディ1Bの第2の凹状流体通路4b形成面側を主面F2という。したがって、第1ボディ1Aの主面F1側と、第2ボディ1Bの主面F2側を重ね合わせ、第1、2の凹状流体通路4a,4bを一つの流体通路4として形成する。
また、前記第1ボディ1Aには、前記流体通路4のほぼ中央部において、図示せぬラジエータへの連通管5が、流体通路4に連通した状態で形成されている。すなわち、ラジエータへの連通管5は、その連通開口5aが前記した冷却水取り込み管2,3の開口2a,3aと同方向に向くように形成されている。
また、前記第1ボディ1Aのほぼ中央部において、室内暖房用の熱交換器として用いられる図示せぬヒータコア部に至る連通開口6aを備えた連通管6が形成されている。この連通管6は、第2ボディ1Aの中央部より上向きに形成されている。
更に、前記第1ボディ1Aの前記冷却水取り込み管2の配置側とは反対向きに、ATFウォーマへの連通開口を備えた連通管7が、前記流体通路4に連通されて形成されている。これは周知のとおり、オートマチックトランスミッションATの暖機運転時間を短縮し始動直後の燃費向上を図るために用いられる。
また、前記第1ボディ1Aの前記冷却水取り込み管3の配置側に、上向きに、EGRクーラへの連通開口8aを備えた連通管8が、前記流体通路4に連通されて形成されている。これは周知のとおり、エンジンのEGRガスを冷却するために用いられる。
また、第1ボディ1Aには、第2ボディ1Bに当接する当接部9が設けられている。同様に、第2ボディ1Bには、第1ボディ1Aに当接する当接部10が設けられている。
更に、図4に示すように、前記当接部9には、前記第1の凹状流体通路4aが形成された主面F1に対して、垂直に形成された当接面9aが設けられている。また、前記当接面9aが突出するように、前記当接面9aから主面F1に平行に側壁部9bが形成されている。更に、前記側壁部9bの下端から主面F1に垂直に、被当接部9cが形成されている。
更に、図4に示すように、前記当接部9には、前記第1の凹状流体通路4aが形成された主面F1に対して、垂直に形成された当接面9aが設けられている。また、前記当接面9aが突出するように、前記当接面9aから主面F1に平行に側壁部9bが形成されている。更に、前記側壁部9bの下端から主面F1に垂直に、被当接部9cが形成されている。
同様に、前記当接部10には、前記第2の凹状流体通路4bが形成された主面F2に対して、垂直に形成された当接面10aが設けられている。また、前記当接面10aが突出するように、前記当接面10aから主面F2に平行に側壁部10bが形成されている。更に、前記側壁部10bの下端から主面F2に垂直に、被当接部10cが形成されている。
そして、前記第1の当接面9aが第2ボディ1Bの被当接面10cに当接し(接触し)、かつ第2の当接面10aが第1ボディ1Aの被当接面9cに当接する(接触する)ことによって、第1の当接面9aと第2の当接面10aの間に樹脂流路11が形成される。
また、図1、図3に示すように、前記第1ボディ1Aと前記第2ボディ1Bには、前記樹脂流路11に溶融樹脂を注入する樹脂注入口13が設けられている。
そして、前記樹脂注入口13から樹脂流路11に溶融樹脂が注入され、固化することによって、前記第1ボディ1Aと前記第2ボディ1Bを接合する接合部12が形成される。
また、図1、図3に示すように、前記第1ボディ1Aと前記第2ボディ1Bには、前記樹脂流路11に溶融樹脂を注入する樹脂注入口13が設けられている。
そして、前記樹脂注入口13から樹脂流路11に溶融樹脂が注入され、固化することによって、前記第1ボディ1Aと前記第2ボディ1Bを接合する接合部12が形成される。
尚、前記樹脂流路11に溶融樹脂を注入し、接合部12を二次成形する際には、流体通路4内に、いわゆる中子Nが配置されると共に、第1ボディ1A、第2ボディ1Bの外側には、金型が配置される。
このように、前記当接部9、10が中子Nと金型によって挟まれるため、樹脂流路11に溶融樹脂が注入された際の射出圧による前記当接部9、10の変形が抑制される。
このように、前記当接部9、10が中子Nと金型によって挟まれるため、樹脂流路11に溶融樹脂が注入された際の射出圧による前記当接部9、10の変形が抑制される。
更に、図3、図4に示すように、前記第1の当接面9aと第2の当接面10aは、同一平面上になく、位置がずれて形成されている。
このように、前記第1の当接面9aと第2の当接面10aは、同一平面上になく、位置がずれて形成されているため、2次成形時に残留応力が発生し難く、接合強度低下部Cも発生し難い。また万一、接合部12の内部に前記接合強度低下部Cが発生し、ボイドが発生したとしても、まず接合部12の内部(中央部)から接合部(二次成形樹脂)12と第1ボディ1A、第2ボディ1Bとの界面Dに進む。続いて、前記接合強度低下部Cは、前記第1の当接面9aと第2の当接面10aに進む。
したがって、第1の当接面9aと第2の当接面10aが同一平面上に位置している場合に比べて、製造工程における気密不良等が減る。
尚、図5に示すように、万一、前記接合強度低下部Cが発生し、ボイドが発生し斜めに進む場合においても、前記第1の当接面9aと第2の当接面10aが同一平面上になく、位置がずれて形成されているため、製造工程における気密不良等が減る。
このように、前記第1の当接面9aと第2の当接面10aは、同一平面上になく、位置がずれて形成されているため、2次成形時に残留応力が発生し難く、接合強度低下部Cも発生し難い。また万一、接合部12の内部に前記接合強度低下部Cが発生し、ボイドが発生したとしても、まず接合部12の内部(中央部)から接合部(二次成形樹脂)12と第1ボディ1A、第2ボディ1Bとの界面Dに進む。続いて、前記接合強度低下部Cは、前記第1の当接面9aと第2の当接面10aに進む。
したがって、第1の当接面9aと第2の当接面10aが同一平面上に位置している場合に比べて、製造工程における気密不良等が減る。
尚、図5に示すように、万一、前記接合強度低下部Cが発生し、ボイドが発生し斜めに進む場合においても、前記第1の当接面9aと第2の当接面10aが同一平面上になく、位置がずれて形成されているため、製造工程における気密不良等が減る。
また、前記樹脂流路11の樹脂流通方向と直交する流路断面が矩形形状に形成されている。尚、前記樹脂流路11の樹脂流通方向と直交する流路断面の角部9d,10dは、円弧状に形成されていることが望ましい。
前記角部9d,10dを円弧状に形成した結果、流体通路に溶融樹脂を注入する際に、成形圧力(注入圧力)のうち、円弧状の角部に加わる圧力成分が当接面方向に分散される。即ち、成形圧力(注入圧力)が均一に分散され、厚肉により強度がアップし、必要十分な接触面積を確保することができる 。また、成型圧力が均一に分散されないと、残留応力となり、1次成形表面と2次成形樹脂との接合面が剥離してしまい、漏れにつながる虞れがある。
尚、角部が直角の場合には、角部先端まで溶融樹脂が回りきらず、角部に空洞部が形成され、接触面積が確保することができず、接合強度の向上が望めない虞れがある。
前記角部9d,10dを円弧状に形成した結果、流体通路に溶融樹脂を注入する際に、成形圧力(注入圧力)のうち、円弧状の角部に加わる圧力成分が当接面方向に分散される。即ち、成形圧力(注入圧力)が均一に分散され、厚肉により強度がアップし、必要十分な接触面積を確保することができる 。また、成型圧力が均一に分散されないと、残留応力となり、1次成形表面と2次成形樹脂との接合面が剥離してしまい、漏れにつながる虞れがある。
尚、角部が直角の場合には、角部先端まで溶融樹脂が回りきらず、角部に空洞部が形成され、接触面積が確保することができず、接合強度の向上が望めない虞れがある。
以上説明したように、第1ボディ1Aの主面F1と第2ボディ1Bの主面F2を対峙させて一体化する際、第1、2ボディの当接面9a,10aが金型の押圧方向Pと平行になり、第1、2ボディの当接面同士が強く当接しないため、第1、2ボディの当接面9a,10aの残留応力を極力抑制することができる。
その結果、接合部12(二次成形樹脂)と第1ボディ1A、第2ボディ1Bの界面での剥離を抑制することができ、より耐久性が向上する。
その結果、接合部12(二次成形樹脂)と第1ボディ1A、第2ボディ1Bの界面での剥離を抑制することができ、より耐久性が向上する。
また、二次成形樹脂(樹脂流路内11の溶融樹脂)が冷却され、前記接合部12が形成される際、二次成形樹脂の冷却に伴う収縮が発生する。この溶融樹脂の冷却は外側から始まるため、万一、接合強度低下部Cが界面Dから離れた接合部12の内部(断面中央部)に生じ、ボイドが発生しても、前記界面Dに伸び、最終的に当接面9a,10aに繋がる。
しかしながら、前記したように、接合部12(二次成形樹脂)と第1ボディ1A、第2ボディ1Bの界面Dでの剥離を抑制することができるため、製造工程における気密不良等が減る。
しかしながら、前記したように、接合部12(二次成形樹脂)と第1ボディ1A、第2ボディ1Bの界面Dでの剥離を抑制することができるため、製造工程における気密不良等が減る。
次に、前記した冷却水通路装置の製造方法について説明する。尚、冷却水通路装置の製造方法の概要は、従来と変わらないため、必要に応じて図8に基づいて説明する。
まず、図8(a)に示すように、一次成形により、第1ボディ1A,1Bを成形する。次に成形された第1ボディ1Aと、第2のボディ1Bを対峙して金型にセットする(図8(c)参照)。このとき、前記第1の当接面9aが第2ボディ1Bに対向し、前記第2の当接面10aが第1ボディ1Aに対向するように、セットする。
尚、第1ボディ1Aと第2のボディ1Bを対峙してセットする金型は、一次成形を行った金型を用いても良いし、あるいは一次成形を行った金型と別の金型を用いても良い。
まず、図8(a)に示すように、一次成形により、第1ボディ1A,1Bを成形する。次に成形された第1ボディ1Aと、第2のボディ1Bを対峙して金型にセットする(図8(c)参照)。このとき、前記第1の当接面9aが第2ボディ1Bに対向し、前記第2の当接面10aが第1ボディ1Aに対向するように、セットする。
尚、第1ボディ1Aと第2のボディ1Bを対峙してセットする金型は、一次成形を行った金型を用いても良いし、あるいは一次成形を行った金型と別の金型を用いても良い。
続いて、前記金型を、第1の当接面9a、第2の当接面10aと平行に移動させ、樹脂流路11を形成する。
このとき、第1の当接面9aが第1ボディ1Aの主面F1に対して垂直に形成され、また第2の当接面10aが第2ボディ1Bの主面F2に対して垂直に形成されているため、第1の当接面9aは第2ボディ1Bの被当接面10c上を摺動し、第2の当接面10aは第1ボディ1Aの被当接面10c上を摺動して、前記樹脂流路11が形成される。
このとき、第1の当接面9aが第1ボディ1Aの主面F1に対して垂直に形成され、また第2の当接面10aが第2ボディ1Bの主面F2に対して垂直に形成されているため、第1の当接面9aは第2ボディ1Bの被当接面10c上を摺動し、第2の当接面10aは第1ボディ1Aの被当接面10c上を摺動して、前記樹脂流路11が形成される。
続いて、前記樹脂流路11に、樹脂注入口13から溶融した合成樹脂を注入する。
そして、前記樹脂流路11に注入した溶融樹脂が固化することにより、第1ボディ1Aと第2のボディ1Bを一体化する接合部12が形成される。
その後、一体化した第1ボディ1Aと第2のボディ1Bを金型から取り出すことにより、冷却水通路装置1が完成する。
そして、前記樹脂流路11に注入した溶融樹脂が固化することにより、第1ボディ1Aと第2のボディ1Bを一体化する接合部12が形成される。
その後、一体化した第1ボディ1Aと第2のボディ1Bを金型から取り出すことにより、冷却水通路装置1が完成する。
本発明の製造方法によれば、第1ボディ1Aと第2ボディ1Bを一体化する際、第1の当接面9a及び第2の当接面10aが金型の押圧方向Pと平行に形成されているため、前記当接面9a,10aは、被当接面10c、9c上を摺動し、第1、2ボディの当接面9a,10a同士が強く当接しない。
そのため、第1、2ボディの当接部9,10の残留応力を極力抑制することができ、接合部12(二次成形樹脂)と第1ボディ1A、第2ボディ1Bとの界面Dでの剥離を抑制することができ、冷却水の外部へ漏れを抑制することができる。
そのため、第1、2ボディの当接部9,10の残留応力を極力抑制することができ、接合部12(二次成形樹脂)と第1ボディ1A、第2ボディ1Bとの界面Dでの剥離を抑制することができ、冷却水の外部へ漏れを抑制することができる。
上記実施形態では、樹脂成形品として冷却水通路装置を例にとって説明したが、本発明は、特にこれに限定されるものではなく、種々の一次成形品を一体化する際に用いることができ、また形状が簡単な成形品の一体化にも適用することができる。
また、成形品を一体化する、いわゆる二次成形(接合部の形成)は、一次成形の金型を利用しても良いし、あるいは別の金型を用いても良い。
また、成形品を一体化する、いわゆる二次成形(接合部の形成)は、一次成形の金型を利用しても良いし、あるいは別の金型を用いても良い。
1 冷却水通路装置
1A 第1ボディ
1B 第2ボディ
4 流体通路
4a 第1の凹状流体通路
4b 第2の凹状流体通路
9 第1ボディ当接部
9a 当接面
9b 側壁部
9c 被当接面
10 第2ボディ当接部
10a 当接面
10b 側壁部
10c 被当接面
11 樹脂流路
12 接合部
13 樹脂注入口
C 接合強度低下部
D 界面
F1 第1ボディの主面
F2 第2ボディの主面
1A 第1ボディ
1B 第2ボディ
4 流体通路
4a 第1の凹状流体通路
4b 第2の凹状流体通路
9 第1ボディ当接部
9a 当接面
9b 側壁部
9c 被当接面
10 第2ボディ当接部
10a 当接面
10b 側壁部
10c 被当接面
11 樹脂流路
12 接合部
13 樹脂注入口
C 接合強度低下部
D 界面
F1 第1ボディの主面
F2 第2ボディの主面
Claims (6)
- 主面を有する成形された第1ボディと、主面を有する成形された第2ボディとを備え、前記第1ボディの主面と第2ボディの主面を対峙させて一体化した樹脂成形品であって、
第1ボディの主面に対して、垂直に形成された、第2ボディに当接する第1の当接面と、
第2ボディの主面に対して、垂直に形成された、第1ボディに当接する第2の当接面と、
前記第1の当接面が第2ボディに当接しかつ第2の当接面が第1ボディに当接することによって形成される樹脂流路内に、溶融樹脂が注入・固化して形成された、前記第1ボディと前記第2ボディを接合する接合部と、
を備えていることを特徴とする樹脂成形品。 - 第1ボディに形成された第1の凹状流体通路と、第2ボディに形成された第2の凹状流体通路とを備え、前記第1、2ボディを一体化することにより第1、2の凹状流体通路を一つの流体通路として形成した樹脂成形品であって、
第1ボディにおける、前記第1の凹状流体通路が形成された主面に対して、垂直に形成された、第2ボディに当接する第1の当接面と、
第2ボディにおける、前記第2の凹状流体通路が形成された主面に対して、垂直に形成された、第1ボディに当接する第2の当接面と、
前記第1の当接面が第2ボディに当接しかつ第2の当接面が第1ボディに当接することによって形成される樹脂流路内に、溶融樹脂が注入・固化して形成された、前記第1ボディと前記第2ボディを接合する接合部と、
を備えていることを特徴とする請求項1記載の樹脂成形品。 - 前記第1の当接面と第2の当接面が同一平面上に位置しないことを特徴とする請求項1または請求項2記載の樹脂成形品。
- 前記樹脂流路の樹脂流通方向と直交する流路断面が矩形形状に形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の樹脂成形品。
- 前記流路断面において、第1、2ボディに当接しない側の角部が円弧状に形成されていることを特徴とする請求項4記載の樹脂成形品。
- 前記請求項1乃至請求項5のいずれかの樹脂成形品を製造する樹脂成形品の製造方法において、
成形された第1ボディと、成形された第2のボディとを金型にセットする工程と、
前記金型を、前記第1の当接面及び第2の当接面と平行に移動させ、前記第1の当接面が第2ボディに当接し、前記第2の当接面が第1ボディに当接し、前記樹脂流路を形成する工程と、
前記樹脂流路に溶融した溶融樹脂を注入する工程と、
前記樹脂流路に注入した溶融樹脂が固化し、接合部が形成された後、一体化した第1ボディと第2のボディを金型から取り出す工程と、
を含むことを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
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