JP4122111B2 - 開口穴を有する樹脂成形品及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【技術分野】
本発明は,表面外観性及び強度に優れた,開口穴を有する樹脂成形品の製造方法,及び樹脂成形品に関する。
【0002】
【従来技術】
合成樹脂を用いて金型成形してなる,複数の開口穴を有する樹脂成形品としては,例えば,図11に示すごとき,自動車用のホイールキャップ9がある。
即ち,上記ホイールキャップ9は,上記開口穴95よりも樹脂注入口2側である内側に形成された中央部91と,上記開口穴95よりも外側に形成された外周部92と,隣接する上記開口穴95の間に形成された橋絡部93とを有する。
【0003】
上記ホイールキャップ9を成形するための従来の金型は,上記開口穴95を設けるための複数の突起体と,該突起体の間に形成された上記橋絡部93を形成するための複数の橋絡形成部と,上記中央部91を形成するための中央形成部と,上記外周部92を形成するための外周形成部とを有する。
そして,上記金型のキャビティ内に上記注入口よりガラス繊維を配合した上記合成樹脂を射出することにより上記ホイールキャップ9を製造する。
【0004】
【解決しようとする課題】
しかしながら,上記従来の製造方法によると,上記ホイールキャップ9の上記外周部92における,上記開口穴95付近にウェルド99が発生することがある(図11)。
このことを,自動車用の通風穴付きホイールキャップを例にとって,以下に具体的に説明する。
【0005】
上記ホイールキャップ9においては,図11に示すごとく,上記開口穴95よりも外側の外周部92に幅1〜5mmのウェルド99が発生することがある。
このようなウェルド99は,次の理由によって発生すると考えられる。
即ち,図12に示すごとく,上記ホイールキャップ9を成形するための金型8においては,そのキャビティ82内に,上記開口穴95を形成するための突出した突起体81が設けてある。そして,上記合成樹脂7は,ホイールキャップ9の中央部91に位置する樹脂注入口2より射出される。そのため,合成樹脂7は,図12に示すごとく,ホイールキャップ成形用のキャビティ82内を,その外周89方向へ向かって進んでいく。
【0006】
このとき,キャビティ82内には上記突起体81があるため,ここで合成樹脂7の流れは左右に分かれ(図12),突起体81の後方で再び合流し,会合部分77を形成する(図12〜図14)。
そして,上記合成樹脂7がキャビティ82内を前方へ進むとき,その樹脂流れの先端部分は,図13に示すごとく,ファウンテンフローを形成している。
【0007】
そのため,上記会合部分77の近くにおいては,図14に示すごとく,合成樹脂7中のガラス繊維72は会合部分77の方向に沿って,即ちホイールキャップ9の表面と略直交する方向に配列する。
また,このとき,キャビティ82の厚み方向と直交する方向においても,その中央部における樹脂流れが先行する。そのため,図15(B)に示すごとく,樹脂流れの先端部分は,中央部が若干突出した形状となる。
【0008】
しかし,上記キャビティ82の厚みは略一定であるため,この突出量は僅かである。従って,上記樹脂流れの先端部分がこの突出部から衝突しても,その後両脇に流れ込むスペースがほとんどない。そのため,合成樹脂7は衝突した時点で略停滞する。
この衝突した時点における合成樹脂7中のガラス繊維72は,上記のごとく,ホイールキャップ9の表面97と略直交する方向,即ちキャビティ82の厚み方向に配列している。
【0009】
そのため,この状態のまま上記合成樹脂7は会合し,完成品であるホイールキャップ9における会合部分77においては,図14,図15(A)に示すごとく,ガラス繊維72がホイールキャップ9の表面97と略直交する方向に配向する。
一方,ホイールキャップ9の大部分においては,上記ガラス繊維72は樹脂流れの方向に沿って,即ちホイールキャップ9の表面97に沿って配列する。
【0010】
その後,上記金型8に充填された上記合成樹脂7は,冷却されることにより凝固,収縮する。このとき,上記合成樹脂7の収縮方向は,主に上記ガラス繊維72の配向方向に直交する方向である。それ故,上記ガラス繊維72が上記表面97に略直交している上記会合部分77においては,殆ど収縮せず,上記ガラス繊維72が上記表面97に略平行に配向しているその周囲が,厚み方向に収縮する。
そのため,上記会合部分77には,図14に示すごとく,表面97に隆起したウェルド99が発生する。
【0011】
また,上記会合部分77においては,表面固化層が介在することとなるため,その強度が他の部分よりも低いという問題もある。
このような問題は,ホイールキャップに限らず,自動車用のバンパー,ガーニッシュなど,開口穴を有する種々の樹脂成形品においても発生することがある。
【0012】
本発明は,かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので,合成樹脂の流れの会合部分にウェルドの発生がなく,表面外観性及び強度に優れた,開口穴を有する樹脂成形品の製造方法及びこれにより得られる樹脂成形品を提供しようとするものである。
【0013】
【課題の解決手段】
説明の都合上,まず最初に参考発明について説明する。
即ち,参考発明は,金型を用いて合成樹脂を射出成形してなる,開口穴を有する樹脂成形品を製造する方法において,
上記樹脂成形品を成形するための金型は,そのキャビティに上記開口穴を設けるための突起体を有し,該突起体を取り囲む突起体側周囲のキャビティは,注入された上記合成樹脂の流速を上記突起体の両側で異ならせる流速変更手段を有しており,
上記金型のキャビティ内に樹脂注入口より上記合成樹脂を射出して,成形することを特徴とする樹脂成形品の製造方法にある。
【0014】
参考発明において最も注目すべきことは,上記突起体を取り囲む突起体側周囲のキャビティは,注入された上記合成樹脂の流速を上記突起体の両側で異ならせる流速変更手段を有していることにある。
該流速変更手段としては,例えば,上記キャビティの断面積を異ならせる手段,上記キャビティの温度を異ならせる手段,上記キャビティの一部に堰等の障害物を設ける手段,或いは,上記キャビティの底部に合成樹脂の流れに沿った溝部を設ける手段等がある。
【0015】
次に,参考発明の作用効果につき説明する。
上記樹脂成形品を製造するに当たっては,合成樹脂を上記樹脂注入口より上記金型のキャビティ内に射出する。
そして,上記合成樹脂は,上記キャビティ全域に順次送られる。
このとき,上記キャビティに設けられている上記突起体に当たった合成樹脂は,上記突起体の両側の突起体側周囲をそれぞれ進む。そして,流れの分岐した上記合成樹脂は,上記突起体の後側で再び会合することとなる。
なお,上記後側とは上記突起体における上記樹脂注入口側の反対側をいう。
【0016】
ところで,上記突起体を取り囲む突起体側周囲のキャビティは,上記流速変更手段を有する。そのため,上記突起体の両側の突起体側周囲をそれぞれ進む上記合成樹脂の流れの速度は互いに異なる。
【0017】
従って,合流する上記合成樹脂の速度は互いに異なり,また,その樹脂流れの先端部分は,ファウンテンフローを形成して進む。
そして,上記合成樹脂が正面衝突した際には,その圧力が大きい高速度の合成樹脂の中央部分が,低速度の合成樹脂の中央部分に潜り込む。
それ故,上記会合部分は,上記樹脂成形品の表面付近においては該表面に対して平行に近い鋭角に形成される(図4(C)参照)。
【0018】
従って,上記合成樹脂に例えば無機充填材が配合されている場合,上記樹脂成形品の表面付近における上記無機充填材は,上記会合部分においても上記表面に対し略平行に配列する。何故ならば,上記会合部分付近の上記無機充填材は,上記会合部分に沿って配列するが,上記のごとく,上記会合部分は上記樹脂成形品の表面付近においては,該表面に対し略平行に形成されているからである。
それ故,上記樹脂成形品におけるウェルドの発生を抑制することができる。
【0019】
また,上記会合部分は,上記樹脂成形品の表面付近においては該表面に対して平行に近い鋭角に形成されるため,上記表面において形成される筋状溝は小さい。
更に,上記合成樹脂の会合部分は,従来の樹脂成形品のごとく平面状ではなく,一方の合成樹脂の中央部が他方の合成樹脂の中央部に食い込んだ形状となる。
そのため,上記樹脂成形品の上記会合部分における強度が向上する。
【0020】
以上のごとく,参考発明によれば,合成樹脂の流れの会合部分にウェルドの発生がなく,表面外観性及び強度に優れた,開口穴を有する樹脂成形品の製造方法を提供することができる。
【0021】
次に,上記流速変更手段は,上記突起体の両側における上記突起体側周囲のキャビティの断面積を異ならせる手段であることが好ましい。
これにより,上記キャビティに注入された上記合成樹脂の流速を上記突起体の両側で容易に異ならせることができる。
【0022】
即ち,断面積の小さい部分においては,断面積の大きい部分に比較して合成樹脂と型壁との間の抵抗が大きい。そのため,断面積の小さい部分よりも断面積の大きい部分を進む合成樹脂の方が高速度となる。
従って,合成樹脂の流れの会合部分にウェルドの発生がなく,表面外観性及び強度に優れた,開口穴を有する樹脂成形品を容易に製造することができる。
【0023】
次に,他の参考発明は,金型を用いて合成樹脂を射出成形してなる,開口穴を有する樹脂成形品であって,上記開口穴よりも樹脂注入口側である内側に形成された中央部と,上記開口穴よりも外側に形成された外周部と,隣接する上記開口穴の間に形成される橋絡部とよりなる樹脂成形品を製造する方法において,
上記樹脂成形品を成形するための金型は,上記開口穴を設けるための複数の突起体と,該突起体の間に形成された上記橋絡部を形成するための複数の橋絡形成部と,上記中央部を形成するための中央形成部と,上記外周部を形成するための外周形成部とを有すると共に,隣り合う上記橋絡形成部は互いに異なる断面積を有しており,
上記金型のキャビティ内に上記樹脂注入口より上記合成樹脂を射出して,成形する方法であり,
かつ上記合成樹脂は無機充填材を含有しており,
また得られる樹脂成形品は,その表面付近における上記無機充填材が上記合成樹脂の流れの会合部分においては,上記表面に対して略並行に配列してウェルドの発生を抑制していることを特徴とする樹脂成形品の製造方法にある。
【0024】
本発明において最も注目すべきことは,上記金型における隣り合う上記橋絡形成部は互いに異なる断面積を有していることにある。
【0025】
次に,本発明の作用効果につき説明する。
上記樹脂成形品を製造するに当たっては,合成樹脂を上記樹脂注入口より上記金型のキャビティ内に射出する。
これにより,上記合成樹脂は,上記キャビティ内を上記中央形成部から橋絡形成部を通り外周形成部へ向かって進んでいく。
【0026】
このとき,断面積の小さい橋絡形成部においては,断面積の大きい橋絡形成部に比較して合成樹脂と型壁との間の抵抗が大きい。そのため,断面積の小さい橋絡形成部よりも断面積の大きい橋絡形成部を進む合成樹脂の方が高速度となる。
【0027】
隣り合う上記橋絡形成部から上記外周形成部に流れ込んだそれぞれの合成樹脂は,再び上記外周形成部において正面衝突の形で合流する。
このとき,合流する合成樹脂の速度は異なり,また,その樹脂流れの先端部分は,ファウンテンフローを形成して進む。
【0028】
そのため,正面衝突した際には,その圧力が大きい高速度の合成樹脂の中央部分が,低速度の合成樹脂の中央部分に潜り込む。
それ故,上記会合部分は,上記樹脂成形品の表面付近においては該表面に対して平行に近い鋭角に形成される(図4(C)参照)。
【0029】
従って,上記合成樹脂に無機充填材が配合されている場合,上記樹脂成形品の表面付近における上記無機充填材は,上記会合部分においても上記表面に対し略平行に配列する。何故ならば,上記会合部分付近の上記無機充填材は,上記会合部分に沿って配列するが,上記のごとく,上記会合部分は上記樹脂成形品の表面付近においては,該表面に対し略平行に形成されているからである。
それ故,上記樹脂成形品におけるウェルドの発生を抑制することができる。
【0030】
また,上記会合部分は,上記樹脂成形品の表面付近においては該表面に対して平行に近い鋭角に形成されるため,上記表面において形成される筋状溝は小さい。
更に,上記合成樹脂の会合部分は,従来の樹脂成形品のごとく平面状ではなく,一方の合成樹脂の中央部が他方の合成樹脂の中央部に食い込んだ形状となる。
そのため,上記樹脂成形品の上記会合部分における強度が向上する。
【0031】
また,隣り合う上記橋絡形成部の断面積の差を調整し,その中を流れる合成樹脂の速度の差を調整することにより,上記のごとく両者から流れ出てきた合成樹脂の会合部分の位置を調整することができる。
そのため,上記会合部分を,例えば開口穴の隅部分など樹脂成形品における目立たない部分に形成することが可能である(図5参照)。
【0032】
以上のごとく,本発明によれば,合成樹脂の流れの会合部分にウェルドの発生がなく,表面外観性及び強度に優れた,開口穴を有する樹脂成形品の製造方法を提供することができる。
なお,上記製造方法は,例えば,自動車用のホイールキャップ,バンパー,ガーニッシュなど,開口穴を有する種々の樹脂成形品の製造に適用することができる。
【0033】
次に,上記合成樹脂は,無機充填材を配合している。
そのため,上記樹脂成形品の強度が向上すると共に,上記会合部分におけるウェルドの発生がない。
従って,表面外観性及び強度に一層優れた樹脂成形品を得ることができる。
【0034】
次に,上記樹脂成形品に発生するウェルド隆起量は,10μm以下であることが好ましい。
これにより,上記ウェルドは外観上目立つことがなく,表面外観性に優れた樹脂成形品を製造することができる。
上記ウェルド隆起量が10μmを超える場合には,上記ウェルドが外観上目立ち,樹脂成形品の表面外観性を損ねるおそれがある。
【0035】
次に,上記樹脂成形品は,自動車用のホイールキャップであることが好ましい。
これにより,表面外観性及び強度に優れた,開口穴を有するホイールキャップを製造することができる。
【0036】
次に,上記製造方法により得られる樹脂成形品としては,金型を用いて合成樹脂を射出成形してなる,複数の開口穴を有する樹脂成形品において,
該樹脂成形品は,上記開口穴よりも樹脂注入口側である内側に形成された中央部と,上記開口穴よりも外側に形成された外周部と,隣接する上記開口穴の間に形成された橋絡部とよりなり,
かつ,隣り合う上記橋絡部は,互いに異なる断面積を有しており,
また上記合成樹脂は無機充填材を含有しており,
かつ樹脂成形品は,その表面付近における上記無機充填材が上記合成樹脂の流れの会合部分においては,上記表面に対して略並行に配列してウェルドの発生を抑制していることを特徴とする樹脂成形品がある。
【0037】
上記樹脂成形品は,上記参考発明の説明において述べた作用効果により,合成樹脂の流れの会合部分におけるウェルド,筋状溝部の発生がなく,強度も高い。
従って,本発明によれば,合成樹脂の流れの会合部分におけるウェルドの発生がなく,表面外観性及び強度に優れた,開口穴を有する樹脂成形品を提供することができる。
【0038】
次に,上記樹脂成形品は,無機充填材を配合した合成樹脂よりなる。
この場合には,上記樹脂成形品の強度が向上すると共に,上記会合部分におけるウェルドの発生がない。
従って,表面外観性及び強度に一層優れた樹脂成形品を得ることができる。
【0039】
次に,上記無機充填材は,ガラス繊維であることが好ましい。
この場合には,材料の入手が容易なため,低コストで高強度の樹脂成形品を得ることができる。
【0040】
次に,上記無機充填材は,鱗片状光輝材であることが好ましい。
この場合には,上記会合部分においてウェルドの発生がなく,かつ上記樹脂成形品の表面がメタリック調等の表面外観性を呈する。
そのため,表面外観性に一層優れた樹脂成形品を得ることができる。
【0041】
次に,上記樹脂成形品に発生するウェルド隆起量は,10μm以下であることが好ましい。
これにより,上記ウェルドは外観上目立つことがなく,表面外観性に優れた樹脂成形品を得ることができる。
【0042】
次に,上記樹脂成形品は,自動車用のホイールキャップであることが好ましい。
これにより,表面外観性及び強度に優れた,開口穴を有するホイールキャップを得ることができる。
【0043】
次に,本発明にかかる請求項1に記載の発明のように,金型を用いて合成樹脂を射出成形してなる,開口穴を有する自動車用のホイールキャップであって,上記開口穴よりも樹脂注入口側である内側に形成された中央部と,上記開口穴よりも外側に形成された外周部と,隣接する上記開口穴の間に形成される橋絡部とよりなるホイールキャップを製造する方法において,
上記ホイールキャップを成形するための金型は,上記開口穴を設けるための複数の突起体と,該突起体の間に形成された上記橋絡部を形成するための複数の橋絡形成部と,上記中央部を形成するための中央形成部と,上記外周部を形成するための外周形成部とを有すると共に,
上記金型のキャビティは,上記突起体を取り囲む突起体側周囲及び上記突起体から離れた突起体離隔部分を有しており,
かつ,上記キャビティは,上記突起体側周囲を厚肉とし,上記突起体離隔部分に向かって徐々に薄肉とすることにより,注入された上記合成樹脂の流速を上記突起体側周囲と上記突起体離隔部分とで異ならせる流速変更手段を有しており,
上記金型のキャビティ内に樹脂注入口より上記合成樹脂を射出して,成形する方法であり,
かつ上記合成樹脂は無機充填材を含有しており,
また得られるホイールキャップは,その表面付近における上記無機充填材が上記合成樹脂の流れの会合部分においては,上記表面に対して略並行に配列してウェルドの発生を抑制されていることを特徴とする自動車用のホイールキャップの製造方法がある。
【0045】
本製造方法の作用効果につき説明する。
上記樹脂注入口から射出された合成樹脂は上記突起体に当たり,上記突起体の両側に別れて流れる。
ところで,上記キャビティは上記流速変更手段を有する。そのため,上記突起体側周囲と上記突起体離隔部分とをそれぞれ進む上記合成樹脂の流れの速度は互いに異なる。
【0046】
そのため,両側に別れた合成樹脂が上記突起体の後側で再び会合するとき,上記突起体の突起体側周囲側から順に会合していく(図10参照)。
従って,上記合成樹脂は,会合してからも上記突起体離隔部分側へ向かって流出することができるスペースを有する。
従って,上記合成樹脂がファウンテンフローを形成しながら正面衝突の形で会合したとき,上記無機充填材は,一旦はキャビティの厚み方向に配向する。
【0047】
しかし,上記のごとく,上記合成樹脂は,会合してからも上記突起体離隔部分側へ向かって流出することができるため,一旦キャビティの厚み方向に配向した合成樹脂は再流動する。そして,上記無機充填材は,上記合成樹脂が流出する方向,即ち樹脂成形品の表面に平行な方向に配向する。
これにより,会合部分におけるウェルドの発生を防ぐことができる。
【0048】
以上のごとく,本製造方法によれば,合成樹脂の流れの会合部分にウェルドの発生がなく,表面外観性に優れた,開口穴を有する樹脂成形品の製造方法を提供することができる。
【0049】
次に,上記流速変更手段は,上記キャビティにおける上記突起体側周囲を厚肉とし,上記突起体離隔部分を薄肉とする手段である。
これにより,上記キャビティに注入された上記合成樹脂の流速を上記突起体の両側で容易に異ならせることができる。
【0050】
即ち,上記突起体の両側に別れて流れる合成樹脂は,上記突起体側周囲で速く,上記突起体離隔部分で遅く流れる。
従って,合成樹脂の流れの会合部分にウェルドの発生がなく,表面外観性及び強度に優れた,開口穴を有する樹脂成形品を容易に製造することができる。
【0051】
次に,請求項2に記載の発明のように,上記キャビティの厚みは,厚肉部分が2.0〜3.5mmであり,薄肉部分が1.0〜2.0mmであることが好ましい。
これにより,上記厚肉部分と薄肉部分における合成樹脂の速度の差が適度に発生し,上記のごとく,会合部分にウェルドの発生を一層確実に防ぐことができる。
上記キャビティの厚肉部分の厚みが2.0mm未満の場合には,上記厚肉部分と薄肉部分における合成樹脂の速度の差が充分に発生せず,ウェルドが発生するおそれがある。一方,上記厚肉部分の厚みが3.5mmを超える場合には,意匠面にヒケの発生するおそれがある。
【0052】
また,上記キャビティの薄肉部分の厚みが2.0mmを超える場合には,上記厚肉部分と薄肉部分における合成樹脂の速度の差が充分に発生せず,ウェルドが発生するおそれがある。一方,上記薄肉部分の厚みが1.0mm未満の場合には,合成樹脂が未充填(ショートショット)となるおそれがある。
【0053】
次に,請求項3に記載の発明のように,上記樹脂成形品に発生するウェルド隆起量は,10μm以下であることが好ましい。
これにより,上記ウェルドは外観上目立つことがなく,表面外観性に優れた樹脂成形品を製造することができる。
【0054】
次に,上記製造方法により得られる製品は,自動車用のホイールキャップである。
これにより,表面外観性及び強度に優れた,開口穴を有するホイールキャップを製造することができる。
【0055】
次に,請求項4に記載の発明のように,金型を用いて合成樹脂を射出成形してなる,複数の開口穴を有する自動車用のホイールキャップにおいて,
該ホイールキャップは,上記開口穴よりも樹脂注入口側である内側に形成された中央部と,上記開口穴よりも外側に形成された外周部と,隣接する上記開口穴の間に形成された橋絡部とよりなり,
上記ホイールキャップは,上記開口穴を取り囲む開口穴側周囲が厚肉で,上記開口穴から離れた開口穴離隔部分に向かって徐々に薄肉となる形状を有しており,
また上記合成樹脂は無機充填材を含有しており,
かつ上記ホイールキャップは,その表面付近における上記無機充填材が上記合成樹脂の流れの会合部分においては,上記表面に対して略並行に配列してウェルドの発生を抑制されていることを特徴とする自動車用のホイールキャップがある。
【0056】
これにより,請求項1の説明において述べたごとく,合成樹脂の流れの会合部分におけるウェルドの発生がない樹脂成形品を容易に得ることができる。
【0057】
次に,請求項5に記載の発明のように,上記樹脂成形品の厚みは,厚肉部分が2.0〜3.5mmであり,薄肉部分が1.0〜2.0mmであることが好ましい。
これにより,請求項5の説明において述べたごとく,合成樹脂の流れの会合部分にウェルドの発生しない樹脂成形品を一層確実に得ることができる。
【0058】
次に,請求項6に記載の発明のように,上記樹脂成形品に発生するウェルド隆起量は,10μm以下であることが好ましい。
これにより,上記ウェルドは外観上目立つことがなく,表面外観性に優れた樹脂成形品を得ることができる。
【0059】
上述のごとく,本発明によれば,表面外観性及び強度に優れた,開口穴を有するホイールキャップを得ることができる。
【0060】
【発明の実施の形態】
実施形態例1
本発明の実施形態例にかかる樹脂成形品及びその製造方法につき,図1〜図5を用いて説明する。
本例の樹脂成形品は,金型を用いて合成樹脂を射出成形してなる,開口穴を有する樹脂成形品である。
【0061】
上記樹脂成形品を成形するための金型は,そのキャビティに上記開口穴を設けるための突起体を有し,該突起体を取り囲む突起体側周囲のキャビティは,上記突起体の両側でその断面積が異なっている。
上記樹脂成形品を製造するに当たっては,上記金型のキャビティ内に樹脂注入口より上記合成樹脂を射出して成形する。
以下に,本例の樹脂成形品につき,図1に示すごとき,ホイールキャップ1を例にとって具体的に説明する。
【0062】
本例の樹脂成形品は,図1に示すごとく,合成樹脂を用いて金型成形してなる,複数の開口穴15を有するホイールキャップ1である。
上記ホイールキャップ1は,上記開口穴15よりも樹脂注入口2側である内側に形成された中央部11と,上記開口穴15よりも外側に形成された外周部12と,隣接する上記開口穴15の間に形成される橋絡部13,14とよりなる。
【0063】
上記ホイールキャップ1を製造するに当たっては,図2,図3に示す金型3を準備する。
該金型3は,図2に示すごとく,上記開口穴15を設けるための複数の突起体(図12の符号81参照)と,該突起体の間に形成された上記橋絡部13,14を形成するための複数の橋絡形成部33,34と,上記中央部11を形成するための中央形成部31と,上記外周部12を形成するための外周形成部32とを,そのキャビティ30に有する。
【0064】
そして,隣り合う上記橋絡形成部33,34は互いに異なる断面積を有している。即ち,橋絡形成部33の断面積は,図3(A)に示すごとく比較的大きく,橋絡形成部34の断面積は,図3(B)に示すごとく比較的小さい。
上記金型3のキャビティ30内に上記樹脂注入口2より上記合成樹脂7を射出することにより上記ホイールキャップ1を製造する。また,上記合成樹脂7としては,本例では,ガラス繊維72を混合したポリプロピレン樹脂を用いる。
【0065】
次に,本例の作用効果につき説明する。
上記ホイールキャップ1を製造するに当たり,合成樹脂7を上記樹脂注入口2より上記金型3のキャビティ30内に射出すると,上記合成樹脂7は,上記キャビティ30内を上記中央形成部31から橋絡形成部33,34を通り外周形成部32へ向かって進んでいく(図2)。
【0066】
このとき,隣り合う上記橋絡形成部33,34は互いに異なる断面積を有するため,両者の橋絡形成部33,34を進んでいく合成樹脂7の速度も異なる。
即ち,断面積の小さい橋絡形成部34を進む合成樹脂7よりも,断面積の大きい橋絡形成部33を進む合成樹脂7の方が高速度となる。
【0067】
隣り合う上記橋絡形成部33,34から上記外周形成部32に流れ込んだそれぞれの合成樹脂7は,図4に示すごとく,再び上記外周形成部32において正面衝突の形で合流する。
このとき,合流する合成樹脂7の速度は異なり,また,その樹脂流れの先端部分は,図4(A)に示すごとく,ファウンテンフローを形成して進む。
【0068】
そのため,正面衝突した際には,その圧力が大きい高速度の合成樹脂7の中央部分が,低速度の合成樹脂7の中央部分に潜り込む(図4(B)(C))。
それ故,両者の会合部分77は,上記ホイールキャップ1の表面17付近においては該表面17に対して平行に近い鋭角に形成される(図4(C))。
【0069】
従って,上記ホイールキャップ1の表面17付近における上記ガラス繊維72は,上記会合部分77においても上記表面17に対し略平行に配列する。何故ならば,上記会合部分77付近の上記ガラス繊維72は,上記会合部分77に沿って配列するが,上記のごとく,上記会合部分77は上記ホイールキャップ1の表面17付近においては,該表面17に対し略平行に形成されているからである。
【0070】
更に,上記会合部分77付近以外の上記表面17においても,上記ガラス繊維72は上記表面17に沿って配列している。
それ故,上記ホイールキャップ1におけるウェルドの発生を抑制することができる。
【0071】
また,上記会合部分77は,上記ホイールキャップ1の表面17付近においては該表面に対して平行に近い鋭角に形成されるため,上記表面17において形成される筋状溝18は小さい。
更に,上記合成樹脂7の会合部分77は,従来のホイールキャップ1のごとく平面状ではなく,一方の合成樹脂7の中央部が他方の合成樹脂7の中央部に食い込んだ形状となる(図4(C))。
そのため,上記ホイールキャップ1の上記会合部分77における強度が向上する。
【0072】
また,隣り合う上記橋絡形成部33,34の断面積の差を調整し,その中を流れる合成樹脂7の速度の差を調整することにより,上記のごとく両者から流れ出てきた合成樹脂7の会合部分77の位置を調整することができる。
そのため,図5に示すごとく,上記会合部分77を,開口穴15の隅部分に形成し,例え若干のウェルドが発生することがあっても,ホイールキャップ1の外観を損なうことがないようにすることができる。
【0073】
以上のごとく,本例によれば,合成樹脂の流れの会合部分におけるウェルドの発生がなく,表面外観性及び強度に優れた,開口穴を有するホイールキャップ得ることができる。
【0074】
実施形態例2
本例は,本発明の樹脂成形品としてのホイールキャップの材料に用いる合成樹脂に配合する無機充填材として,鱗片状光輝材を用いた例である。
その他は,実施形態例1と同様である。
【0075】
本例のホイールキャップにおいては,図6に示すごとく,鱗片状光輝材721がホイールキャップ1の表面17に沿って配列する。
そのため,ホイールキャップ1に光4が入射したとき,上記表面17に平行に配列している鱗片状光輝材721に当たり外部へ反射する。
【0076】
これにより,上記ホイールキャップ1の表面17は,美しいメタリック調の表面外観性を呈する。また,図6に示すごとく,上記ホイールキャップ1は,外周部における会合部分77においても,実施形態例1におけるガラス繊維と同様に,鱗片状光輝材721は表面17に略平行に配列している。
そのため,上記会合部分77においても,他の部分と同様に光4が反射する。それ故,ウェルドが発生することはない。
その他は,実施形態例1と同様の効果を有する。
【0077】
実施形態例3
本例の樹脂成形品は,図7〜図9に示すごとく,金型を用いて合成樹脂を射出成形してなる,開口穴を有するホイールキャップ1であって,上記開口穴15を取り囲む開口穴側周囲151が厚肉で,上記開口穴15から離れた開口穴離隔部分159に向かって徐々に薄肉となる断面積を有している。
【0078】
即ち,図9(A),(B)に示すごとく,上記開口穴側周囲151の肉厚b,dが上記開口穴離隔部分159の肉厚a,cよりも厚肉となっている。
なお,上記肉厚はそれぞれ,b,dが2.0〜3.5mmであり,a,cが1.0〜2.0mmである。
【0079】
次に,本例のホイールキャップ1の製造方法につき,図7〜図10を用いて説明する。
図8(A),(B)に示すごとく,上記ホイールキャップ1を成形するための金型3は,上記開口穴15を設けるための突起体81と該突起体81を取り囲む突起体側周囲301が厚肉で,上記突起体81から離れた突起体離隔部分309が薄肉となる断面積を有するキャビティ30とを有している。
【0080】
上記金型3のキャビティ30内に樹脂注入口より上記合成樹脂を射出して,図7,図9に示すごときホイールキャップ1を成形する。
なお,図8(A),(B)に示すごとく,上記キャビティ30の厚みは,厚肉部分の肉厚b,dが2.0〜3.5mmであり,薄肉部分の肉厚a,cが1.0〜2.0mmである。
【0081】
次に,本例の作用効果につき説明する。
上記樹脂注入口から射出され,上記突起体81に当たった合成樹脂は,上記突起体81の両側に別れて流れる(図12参照)。
上記キャビティ30は,上記突起体81を取り囲む突起体側周囲301が厚肉で,上記突起体81から離れた突起体離隔部分309が薄肉となる断面積を有する。そのため,上記のごとく,上記突起体81の両側に別れて流れる合成樹脂は,上記突起体81の突起体側周囲301で速く,上記突起体離隔部分309で遅く流れる。
【0082】
そのため,図10に示すごとく,両側に別れた合成樹脂7が上記突起体81の後側で再び会合するとき,上記突起体81の突起体側周囲301側から順に会合していく。
従って,上記合成樹脂7は,会合してからも上記突起体離隔部分309側へ向かって流出することができるスペース305を有する。
従って,上記合成樹脂7がファウンテンフローを形成しながら正面衝突の形で会合したとき,上記合成樹脂7に配合されているガラス繊維72は,一旦はキャビティ30の厚み方向に配向する(図13,図14参照)。
【0083】
しかし,上記のごとく,上記合成樹脂7は,会合してからも,上記突起体離隔部分309側へ向かって流出することができるため(図10(A)の矢印),一旦キャビティ30の厚み方向に配合した合成樹脂7は再流動する。そして,上記ガラス繊維72は,上記合成樹脂7が流出する方向,即ちホイールキャップ1の表面に平行な方向に配向する。
これにより,会合部分77におけるウェルドの発生を防ぐことができる。
【0084】
以上のごとく,本例によれば,合成樹脂の流れの会合部分にウェルドの発生がなく,表面外観性に優れた,開口穴を有するホイールキャップを提供することができる。
【0085】
実験例
本例においては,実施形態例3に示すようなホイールキャップ1において,金型8のキャビティ30における断面形状の違いによる,ウェルドの発生状況の違いを確認した。
即ち,図7に示すホイールキャップ1のE−E線矢視断面相当(図8(A))における突起体離隔部分309の肉厚a,突起体側周囲301の肉厚b,及びF−F線矢視断面相当(図8(B))における突起体離隔部分309の肉厚c,突起体側周囲301の肉厚dの値を,表1に示すごとくそれぞれ設定した金型8を用意した。次いで,これらの金型8により成形したホイールキャップ1(試料1〜3)の表面に発生したウェルドの隆起量W(図14参照)を,表面粗さ計を用いて測定した。
測定結果を表1に示す。
【0086】
【表1】
【0087】
即ち,試料1は,図7に示すホイールキャップ1の橋絡部130(図9(A)),及び外周部120(図9(B))の双方について,開口穴離隔部分159の肉厚a,cを開口穴側周囲151の肉厚b,dよりも小さくしたものである。
また,試料2は,上記橋絡部130については肉厚の差をつけず(a=b),上記外周部120における開口穴離隔部分159の肉厚cを開口穴側周囲151の肉厚dよりも小さくしたものである。また,試料3は,上記橋絡部130及び上記外周部120を全て同じ肉厚にしたものである。
【0088】
表1から分かるように,試料3はウェルド隆起量Wが14μmと大きく,試料1はウェルド隆起量Wが5μmと小さかった。そして,試料2はウェルド隆起量Wが9μmであり,試料1と試料3の中間であった。
なお,上記ウェルド隆起量Wが10μm以下であれば,上記ホイールキャップ1の表面外観性にはほとんど影響がない。
【0089】
上記結果より,上記突起体離隔部分309の肉厚を突起体側周囲301の肉厚よりも小さくすることにより,ウェルド隆起量Wが小さくなることが分かる。
即ち,本例によれば,実施形態例3のように上記突起体離隔部分309の肉厚を上記突起体側周囲301の肉厚よりも小さくすることにより,ホイールキャップ1の表面におけるウェルドの発生を抑制することができることが分かる。
【0090】
【発明の効果】
上述のごとく,本発明によれば,合成樹脂の流れの会合部分にウェルドの発生がなく,表面外観性及び強度に優れた,開口穴を有する樹脂成形品の製造方法及びこれにより得られる樹脂成形品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態例1にかかる,樹脂成形品としてのホイールキャップの平面図。
【図2】図1のC−C矢視断面相当における金型の断面図。
【図3】(A)図1のA−A矢視断面,(B)図1のB−B矢視断面相当における,金型の橋絡形成部の断面図。
【図4】実施形態例1にかかる,金型の外周形成部における合成樹脂の合流の説明図。
【図5】実施形態例1にかかる,目立たない部分にウェルドが発生したホイールキャップの斜視図。
【図6】実施形態例2にかかる,ホイールキャップの会合部分における鱗片状光輝材の配向を表す説明図。
【図7】実施形態例3にかかる,ホイールキャップの部分平面図。
【図8】図7の(A)E−E線矢視断面相当における金型の断面図,(B)F−F線矢視断面相当における金型の断面図。
【図9】図7の(A)E−E線矢視断面相当における一部断面斜視図,(B)F−F線矢視断面相当における一部断面斜視図。
【図10】実施形態例3にかかる,(A)会合部におけるガラス繊維の配向,及び(B)樹脂流れの会合する様子を表す説明図。
【図11】従来例にかかる,ホイールキャップの平面図。
【図12】従来例における,樹脂流れの説明図。
【図13】従来例における,樹脂流れ会合寸前の状態における図12のD−D線矢視断面図。
【図14】従来例の樹脂成形品における,樹脂流れが会合した状態における図12のD−D線矢視断面図。
【図15】従来例における,(A)会合部におけるガラス繊維の配向,及び(B)樹脂流れ会合寸前の状態における説明図。
【符号の説明】
1...ホイールキャップ,
11...中央部,
12,120...外周部,
13,14,130...橋絡部,
15...開口穴,
2...樹脂注入口,
3...金型,
30...キャビティ,
31...中央形成部,
32...外周形成部,
33,34...橋絡形成部,
7...合成樹脂,
72...ガラス繊維,
77...会合部分,
81...突起体,
Claims (6)
- 金型を用いて合成樹脂を射出成形してなる,開口穴を有する自動車用のホイールキャップであって,上記開口穴よりも樹脂注入口側である内側に形成された中央部と,上記開口穴よりも外側に形成された外周部と,隣接する上記開口穴の間に形成される橋絡部とよりなるホイールキャップを製造する方法において,
上記ホイールキャップを成形するための金型は,上記開口穴を設けるための複数の突起体と,該突起体の間に形成された上記橋絡部を形成するための複数の橋絡形成部と,上記中央部を形成するための中央形成部と,上記外周部を形成するための外周形成部とを有すると共に,
上記金型のキャビティは,上記突起体を取り囲む突起体側周囲及び上記突起体から離れた突起体離隔部分を有しており,
かつ,上記キャビティは,上記突起体側周囲を厚肉とし,上記突起体離隔部分に向かって徐々に薄肉とすることにより,注入された上記合成樹脂の流速を上記突起体側周囲と上記突起体離隔部分とで異ならせる流速変更手段を有しており,
上記金型のキャビティ内に樹脂注入口より上記合成樹脂を射出して,成形する方法であり,
かつ上記合成樹脂は無機充填材を含有しており,
また得られるホイールキャップは,その表面付近における上記無機充填材が上記合成樹脂の流れの会合部分においては,上記表面に対して略並行に配列してウェルドの発生を抑制されていることを特徴とする自動車用のホイールキャップの製造方法。 - 請求項1において,上記キャビティの厚みは,厚肉部分が2.0〜3.5mmであり,薄肉部分が1.0〜2.0mmであることを特徴とする自動車用のホイールキャップの製造方法。
- 請求項1又は2において,上記ホイールキャップに発生するウェルド隆起量は,10μm以下であることを特徴とする自動車用のホイールキャップの製造方法。
- 金型を用いて合成樹脂を射出成形してなる,複数の開口穴を有する自動車用のホイールキャップにおいて,
該ホイールキャップは,上記開口穴よりも樹脂注入口側である内側に形成された中央部と,上記開口穴よりも外側に形成された外周部と,隣接する上記開口穴の間に形成された橋絡部とよりなり,
上記ホイールキャップは,上記開口穴を取り囲む開口穴側周囲が厚肉で,上記開口穴から離れた開口穴離隔部分に向かって徐々に薄肉となる形状を有しており,
また上記合成樹脂は無機充填材を含有しており,
かつ上記ホイールキャップは,その表面付近における上記無機充填材が上記合成樹脂の流れの会合部分においては,上記表面に対して略並行に配列してウェルドの発生を抑制されていることを特徴とする自動車用のホイールキャップ。 - 請求項4において,上記ホイールキャップの厚みは,厚肉部分が2.0〜3.5mmであり,薄肉部分が1.0〜2.0mmであることを特徴とする自動車用のホイールキャップ。
- 請求項4又は5において,上記ホイールキャップに発生するウェルド隆起量は,10μm以下であることを特徴とする自動車用のホイールキャップ。
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