JP3714446B2

JP3714446B2 - 射出溶着用１次成形品

Info

Publication number: JP3714446B2
Application number: JP338598A
Authority: JP
Inventors: 内昭海
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-01-09
Filing date: 1998-01-09
Publication date: 2005-11-09
Anticipated expiration: 2018-01-09
Also published as: JPH11198173A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２個あるいはそれ以上に分割されたピース（１次成形品）の接合部を型内において突き合わせ、接合部の周縁に形成した樹脂流路内に溶着用樹脂を射出して接合部を溶着させることによって分割ピース同士を接合し、例えば中空部を有する樹脂製品を成形する射出溶着成形に係わり、さらに詳しくは中空円筒部が並列する形状の樹脂製品を成形するのに用いられる分割ピースの形状、すなわち１次成形品の分割構造に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、自動車用エンジンの吸気パイプ部品のように中空円筒部が並列する形状の部品を射出溶着工法によって製造するに際しては、図４（ａ）に示すように円筒部の中心Ｃ，Ｃを通る面Ｐで２分割した分割ピース１０１，１０２からなる１次成形品１００を用い、図示しない金型内において分割ピース１０１，１０２を突き合わせ、各分割ピース１０１，１０２の分割位置近傍に設けた溶着フランジ１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃと溶着フランジ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃの間に形成される樹脂流路１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃに溶着用の樹脂を射出することによって流路１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃの周辺部を溶着し、分割ピース１０１，１０２を互いに接合するようにしていた。
【０００３】
しかし、この場合には、金型の抜き方向が分割面Ｐに直行する方向に限定されることから、エンジンのインテークマニホールドのようにねじれを伴うパイプ形状が隣接する形状の部品においては、例えば図５に示すように、型抜き性を考慮して一方の分割ピース１０２の底面を平面とする必要がある。
【０００４】
しかしながら、この場合には、型抜き方向の自由度が増すものの、分割ピース１０２に大きな駄肉が発生して生産性が劣化すると共に、分割ピース１０２の成形（１次成形）に際して引け巣が発生しやすくなるという問題点があり、このような問題点を解決することが上記のような形状を備えた樹脂製部品を射出溶着工法によって成形する場合の課題となっていた。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は、従来の射出溶着成形における上記課題に着目してなされたものであって、３次元的なねじれを伴う中空円筒部が並列するような形状の部品の成形においても、型抜き性を確保することができ、しかも駄肉部分が発生せず、良好な品質と生産性を得ることができる射出溶着用１次成形品を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係わる射出溶着用１次成形品は、型内において分割ピース同士を溶着して円形ないし略円形の中空部を有する円筒部が並列する形状の樹脂製部品を成形するための射出溶着用１次成形品であって、一方の分割ピースの反中空部側外面が平面であると共に、分割ピースの並列する円筒部の中心を通る面から前記分割ピースの反中空部側外面寄りの位置に溶着用の樹脂が射出される樹脂流路が形成してある構成としたことを特徴としており、このような射出溶着用１次成形品の構成を前述した従来の課題を解決するための手段としている。
【０００７】
本発明の射出溶着用１次成形品の実施態様として請求項２に係わる１次成形品においては、一方の分割ピースの並列する中空部の間に溝が設けてあると共に、当該溝内に他方の分割ピースに形成した突出部が挿入されており、両者の間に溶着用の樹脂が射出される樹脂流路が形成されている構成とし、同じく実施態様として請求項３に係わる射出溶着用１次成形品においては、他方の分割ピースに形成した突出部の先端が斜めに切断してある構成とし、請求項４に係わる射出溶着用１次成形品においては、中空部内面における分割ピース同士の当接部に分割ピースが互いに噛み合う係合部が設けてある構成とし、請求項５に係わる射出溶着用１次成形品においては、一方の分割ピースの平面状をなす前記反中空部側外面の一端側に、型内に収納された状態において型に形成された凹部に嵌合して分割ピースの型離れを防止する一方、分割ピースの型抜き方向への移動に伴って変位し、上記凹部から離脱して分割ピースの型抜きを許容する保持タグを備えている構成としたことをそれぞれ特徴としている。
【０００８】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係わる射出溶着用１次成形品においては、１次成形品を構成する一方の分割ピースの外側面が平面に形成されているので型抜き方向の自由度が増すと共に、分割ピース同士を溶着するための樹脂が射出される樹脂流路がピースの円筒部の中心位置から離れた分割ピースの外側面寄りの位置に形成されているので、円形ないし略円形状の中空部を形成するための駄肉部のボリュームが小さくなって、材料の無駄がなくなり生産性が向上すると共に、引け巣などの成形不良を避けることができ成形歩留が向上する。さらに、溶着樹脂を射出するための樹脂流路を一定断面で設定することができ、しかも樹脂流路が中空部の中心から離れた外側面寄りの位置にあって中空部との間に十分な肉部が介在することになるので、溶着用樹脂の高圧力での射出が可能になり溶着強度を向上させることができ、高圧力射出によっても中空部内に樹脂漏れすることがないという極めて優れた効果がもたらされる。
【０００９】
本発明の実施態様として請求項２に係わる射出溶着用１次成形品においては、一方の分割ピースの並列する中空部の間に溝が形成してあり、この溝内に他方の分割ピースに形成した突出部を挿入することによって、溝と突出部の間に溶着用樹脂を射出するための樹脂流路が形成されるようになっているので、分割ピース同士を中空部の中間位置でも溶着することができ、成形品の強度を向上させることができ、同じく実施態様として請求項３に係わる射出溶着用１次成形品においては、他方の分割ピースに形成した突出部の先端が斜めに切断してあるので、溶着用の樹脂との接触面積が増加し、一方の分割ピースに形成した溝の幅が小さくても溶着強度を向上させることができ、並列する中空円筒部間の距離を小さくして無駄なスペースを無くすことができるという優れた効果がもたらされる。
【００１０】
また、実施態様として請求項４に係わる射出溶着用１次成形品においては、中空部内面における分割ピース同士の当接部に係合部が形成してあって分割ピースの先端同士が互いに噛み合うようになっているので、当該部分が溶着されていなくても分割ピース同士が分離するようなことがなく、所定の中空部形状を維持することができ、さらに実施態様として請求項５に係わる射出溶着用１次成形品においては、一方の分割ピースに保持タグが設けてあり、このタグが型内に収納された状態（型締め状態）においては、型に形成された凹部に嵌合して、分割ピースを型に保持する一方で、分割ピースの型抜き方向への移動と共に変位し、上記凹部から離脱して分割ピースの型抜きを可能にしているので、分割ピースをその溶着が完了するまで型内にしっかりと保持して製品の寸法精度を向上させることができ、しかも型開きに際しては容易に型抜きすることができるというさらに優れた効果がもたらされる。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明を図面に基づいて具体的に説明する。
【００１２】
実施例１
図１は、本発明の一実施例に係わる射出溶着用１次成形品の分割構造を示す断面である。
【００１３】
すなわち、図に示すように、射出溶着用１次成形品１は、円形の中空部１ｂ，１ｂを備えた円筒部１ａ，１ａの中心を通る面で２個の分割ピース２および３に分割されている。
【００１４】
一方の分割ピース２は、例えばポリアミド系樹脂からなり、その図中上面側に、円筒部１ａ，１ａの内面となる半円形凹面を形成するための増肉部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを備え、中央側の増肉部２ｂおよび２ｃの間には溝２ｅが形成されていると共に、その底面部２ｆは型抜き方向に制約のない平面となっており、任意の方向への型抜きが可能になるようにしてある。さらに当該分割ピース２の両端部には、上記分割位置、すなわち並列する上記円筒部１ａ，１ａの中心を通る面から離れた底面部２ｆ寄りの位置に溶着フランジ２ｇ，２ｈが形成されている。
【００１５】
このような形状を備えた分割ピース２においては、図４（ｂ）に示した従来の分割ピース１０２の駄肉部に較べて、その増肉部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの体積を大幅に縮小することができるので、材料の無駄や引け巣などの成形不良が解消され生産性を大幅に向上させることができる。
【００１６】
これに対し、他方の分割ピース３は、同じくポリアミド系樹脂からなり二つの半円部が連続する数字の「３」のような断面形状を有し、その両端部には、円筒部１ａ，１ａの中心位置から図中の下方側に離れた位置、すなわち一方の分割ピース２の側に延出した位置に溶着フランジ３ａ，３ｂを備えると共に、中央部、すなわち二つの半円部の中間位置には、前記分割ピース２に形成された溝２ｅに嵌合する突出部３ｃが形成されている。
【００１７】
このような形状を備えた分割ピース２と分割ピース３とは、図示しない金型内で突き合わされ、両者の間に中空部１ｂ，１ｂが形成されると共に、溶着フランジ３ａと２ｇとの間、および溶着フランジ３ｂと２ｈとの間に、溶着用の射出樹脂の通路となる樹脂流路４および５が形成され、さらに分割ピース２の溝２ｅとこの溝２ｅ内に嵌合された分割ピース３の突出部３ｃとの間に、同じく溶着用樹脂の射出通路となる樹脂流路６が形成されるようになっている。
【００１８】
そして、図示しない射出成形機のノズルから溶着用樹脂を樹脂流路４，５および６内に射出することにより、樹脂流路４，５，６の周縁部において分割ピース２および３が互いに溶着され、中空円筒部１ａ，１ａを備えた目的の樹脂製品Ｇを得ることができ、図２に示すように自動車用ガソリンエンジンのインテークマニホールドに適用される。
【００１９】
このとき、樹脂流路４，５，６は、分割ピース２の増肉部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに隣接する部位に形成されており、溶着用樹脂の射出圧力を剛性の高い増肉部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄで受けることになることから、射出圧力を高くしても分割ピース２および３が破損するようなことがなく、射出圧力の増加によってより高強度の接合が可能になる。また、一方の分割ピース２の底面部２ｆが平面となっているので、型抜き方向に対する自由度が増す。
【００２０】
なお、隣接する中空部１ｂ，１ｂの間のシールが必要なく、接合強度もさほど必要でない場合には、分割ピース２の溝２ｅと分割ピース３の突出部３ｃとの間に樹脂流路６を設けることなく、突出部３ｃを溝２ｅ内に嵌合させるだけにしてもよい。また、中空部１ｂ，１ｂの形状については、円形のみに限定されず、略円形、すなわち楕円形や長円形断面とすることもできる。
【００２１】
実施例２
図３（ａ）ないし（ｃ）は、本発明に係わる射出溶着用１次成形品の第２の実施例を示すものである。
【００２２】
この実施例に係わる射出溶着用１次成形品１は、図に示すように細部を除いて、図１に示した第１の実施例と基本的に同様な形状を有しており、ここでは第１の実施例との相違部分について重点的に説明する。
【００２３】
すなわち、図に示す射出溶着用１次成形品１は、同様に２個の分割ピース２および３に分割され、一方の分割ピース２は、その図中上面側に増肉部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを備え、増肉部２ｂおよび２ｃの間には、第１の実施例の場合よりも幅の狭い溝２ｅが形成されている。
【００２４】
また、その底面部２ｆは平面となっているが、図中右側の端部に内側を向いた鉤状の係止片２ｉを備え、この係止片２ｉが金型に係止することによって当該分割ピース２が型締め状態において金型から離れないようになっており、型開きに際しては分割ピース２に対して下型を図中の左方向に相対移動させることによって型抜きするようになっている。さらに、底面部２ｆの図中左側の端部には、略逆梯形断面を有する保持タグ２ｊが薄肉部２ｋを介して連設されており、金型に形成した図示しない凹部に嵌合するようになっている。
【００２５】
他方の分割ピース３についても、同様に「３」の字状の断面を有し、その両端部に溶着フランジ３ａ，３ｂを同様に備えると共に、中央部に分割ピース２に形成された溝２ｅに嵌合する突出部３ｃを備え、この突出部３ｃの先端部は、図３（ｃ）に拡大して示すように、斜めに削ぎ落したくさび形状となっている。
【００２６】
さらに、中空部１ｂ，１ｂの内面における分割ピース２および３の当接部には、図３（ｂ）および（ｃ）に拡大して示すように、一方の分割ピース２の側の先端部がナイフエッジ状に斜め切断されていると共に、他方の分割ピース３には分割ピース２のナイフエッジ状先端部を受け入れるＶ字状溝が形成されており、係合部７となっている。
【００２７】
このような形状を備えた分割ピース２と分割ピース３とは、図示しない金型内で突き合わされ、溶着フランジ３ａと２ｇとの間、溶着フランジ３ｂと２ｈとの間に樹脂流路４，５が形成され、さらに分割ピース２の溝２ｅと分割ピース３の突出部３ｃとの間に樹脂流路６が形成される。
【００２８】
そして、図示しない射出成形機のノズルから溶着用樹脂を樹脂流路４，５および６内に射出することにより、樹脂流路４，５，６の周縁部において分割ピース２および３が互いに溶着され、同様に中空円筒部１ａ，１ａを備えた目的の樹脂製品Ｇを得ることができる。
【００２９】
このとき、型締め状態において、分割ピース２に設けた鉤状の係止片２ｉが金型の下型に係止すると共に、保持タグ２ｊが同じく下型に形成した図示しない凹部に嵌合することから、溶着用樹脂が射出されて溶着が完了するまでの間、分割ピース２が金型に確実に保持され、第１の実施例と同様な効果に加えて、製品の寸法精度を向上させることができるという優れた効果を得ることができる。そして、溶着完了後の型開きに際しては分割ピース２に対して下型を図中の左方向に相対移動させることにより、保持タグ２ｊが薄肉部２ｋの変形によって図中に仮想線で示す位置に変位することから、係止片２ｉが下型から外れ、容易に型抜きすることができる。
【００３０】
さらに、分割ピース３の突出部３ｃの先端部が斜めに切断されてくさび状となっていることから溶射された溶着用樹脂との接触面積が増大し、分割ピース２の溝２ｅの幅が狭い場合でも接合強度を損なうことがなく、中空円筒部１ａ，１ａの間の距離を縮小することも可能となり、スペース的に有利なものとなる。加えて、中空部１ｂ，１ｂの内面における分割ピース２および３の当接部には、係合部７が形成されて分割ピース２および３が噛み合うようになっているので、当接部を溶着しなくても分割ピース２の先端部が中空部１ｂ，１ｂの内側に倒れ込むようなことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係わる射出溶着用１次成形品の分割構造を示す断面図である。
【図２】図１に示した１次成形品による射出溶着成形品を自動車用エンジンのインテークマニホールドに適用した状態を示す斜視図である。
【図３】（ａ）本発明の第２の実施例に係わる射出溶着用１次成形品の分割構造を示す断面図である。
（ｂ）図３（ａ）に示した１次成形品の中空部内面における分割ピース同士の噛み合い形状を示す拡大断面図である。
（ｃ）図３（ａ）に示した１次成形品の並列する中空部の間に形成した樹脂流路の形状を示す拡大断面図である。
【図４】（ａ）中空円筒部が並列した形状の部品を射出溶着成形するための従来の１次成形品の分割構造を示す断面図である。
（ｂ）図４（ａ）に示した１次成形品の型抜き性を改良した従来の１次成形品の分割構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１射出溶着用１次成形品
１ａ円筒部
１ｂ中空部
２一方の分割ピース
２ｅ溝
２ｊ保持タグ
３他方の分割ピース
３ｃ突出部
４，５，６樹脂流路
７係合部

Claims

型内において分割ピース同士を溶着して円形ないし略円形の中空部を有する円筒部が並列する形状の樹脂製部品を成形するための射出溶着用１次成形品であって、
一方の分割ピースの反中空部側外面が平面であると共に、分割ピースの並列する円筒部の中心を通る面から前記分割ピースの反中空部側外面寄りの位置に溶着用の樹脂が射出される樹脂流路が形成してあることを特徴とする射出溶着用１次成形品。
一方の分割ピースの並列する中空部の間に溝が設けてあると共に、当該溝内に他方の分割ピースに形成した突出部が挿入されており、両者の間に溶着用の樹脂が射出される樹脂流路が形成されていることを特徴とする請求項１記載の射出溶着用１次成形品。
他方の分割ピースに形成した突出部の先端が斜めに切断してあることを特徴とする請求項２記載の射出溶着用１次成形品。
中空部内面における分割ピース同士の当接部に分割ピースが互いに噛み合う係合部が設けてあることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の射出溶着用１次成形品。
一方の分割ピースの平面状をなす前記反中空部側外面の一端側に、型内に収納された状態において型に形成された凹部に嵌合して分割ピースの型離れを防止する一方、分割ピースの型抜き方向への移動に伴って変位し、上記凹部から離脱して分割ピースの型抜きを許容する保持タグを備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の射出溶着用１次成形品。