JP5914311B2 - Reinforcing member and reinforcing method for resin molded body - Google Patents
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Description
本発明は、溶融樹脂の合流点に形成されるウェルドラインの機械物性をあげることができる樹脂成形体の補強部材及び補強方法に関する。 The present invention relates to a reinforcing member and a reinforcing method for a resin molded body capable of improving the mechanical properties of a weld line formed at a junction of molten resins.
従来、溶融材料の合流部に形成されるウェルドラインの機械物性をあげる方法としては、図4に示すように、略蛇腹状に屈曲形成された屈曲板100や、互いに反対方向から入り込むように複数の凹部が成形されたブロックを溶融材料の接合部分に配置した後、溶融材料を射出して凹部に溶融材料を収容することで接合部分が一直線状に形成されることを防止して、接合部分の機械物性をあげるようにしたウェルドラインの補強方法が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
Conventionally, as a method for increasing the mechanical properties of the weld line formed at the joining portion of the molten material, as shown in FIG. 4, there are a plurality of
特許文献1によると、屈曲板100やブロックなどの凹部に、互いに反対方向から溶融材料を収容することで、合流部が一直線にならないように互い違いに配置して溶融材料の流れ方向の補強を行っている。これにより、図中Mで記載した紙面の上下方向に作用するモーメント(又は荷重)に対しては補強されるが、溶融材料の流れに対して垂直方向には、依然としてウェルドラインが一本の線上に形成されるため、紙面の表裏方向に作用するモーメント(又は荷重)に対しては十分な補強がされておらず、所望の機械物性を得ることがなかった。
According to Patent Document 1, the molten material is accommodated in the concave portions such as the
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ウェルドラインの機械物性を3次元方向で補強することができる樹脂成形体の補強部材及び補強方法を提供することにある。 This invention is made | formed in view of the subject mentioned above, The objective is to provide the reinforcement member and reinforcement method of the resin molding which can reinforce the mechanical physical property of a weld line in a three-dimensional direction. .
請求項1に係る発明は、
溶融樹脂(例えば、後述の実施形態における溶融樹脂32)により形成される樹脂成形体(例えば、後述の実施形態における樹脂成形体20)を補強する樹脂製の補強部材(例えば、後述の実施形態における補強部材10)であって、
略棒状に形成された複数の補強素材(例えば、後述の実施形態における補強素材11)により構成され、
前記複数の補強素材は、XY平面状で隣り合う前記補強素材の一部がオーバラップするように互い違い配置されて一つおきに隣り合う前記補強素材間に空隙(例えば、後述の実施形態における空隙13)を有する第1補強素材群(例えば、後述の実施形態における第1補強素材群12A)と、前記XY平面に直交するZ方向において前記第1補強素材群とは異なる位置に配置され、XY平面状で隣り合う前記補強素材の一部がオーバラップするように互い違い配置されて一つおきに隣り合う前記補強素材間に空隙を有する第2補強素材群(例えば、後述の実施形態における第2補強素材群12B)と、備え、
前記第1補強素材群と前記第2補強素材群とは、前記第1補強素材群によって形成される前記空隙と、前記第2補強素材群によって形成される前記空隙とがZ方向から見てずれるように結合されていることを特徴とする。
The invention according to claim 1
A resin reinforcing member (for example, in an embodiment described later) that reinforces a resin molded body (for example, a resin molded
It is constituted by a plurality of reinforcing materials (for example, reinforcing
The plurality of reinforcing materials are arranged in an XY plane so that a part of the adjacent reinforcing materials overlap with each other, and gaps (for example, voids in the embodiments described later) are arranged between every other adjacent reinforcing materials. 13) and a first reinforcing material group (for example, a first reinforcing
In the first reinforcing material group and the second reinforcing material group, the gap formed by the first reinforcing material group and the gap formed by the second reinforcing material group deviate from the Z direction. It is characterized by being connected.
請求項2に係る発明は、
溶融樹脂(例えば、後述の実施形態における溶融樹脂32)により形成される樹脂成形体(例えば、後述の実施形態における樹脂成形体20)の補強方法であって、
前記溶融樹脂が入り込む、三次元状に入り組んだ空隙を有する樹脂製の補強部材(例えば、後述の実施形態における補強部材10)を金型(例えば、後述の実施形態における金型30)のキャビティ(例えば、後述の実施形態におけるキャビティ31)内に配置する工程と、
前記溶融樹脂の流れにより前記補強部材を移動させて、前記溶融樹脂の合流部(例えば、後述の実施形態における合流部33)に配置する工程と、
を備え、
前記補強部材は、互いに直交するX,Y,Z方向の少なくとも1つの長さが異なり、
前記補強部材をキャビティ内に配置する工程は、前記補強部材の最も長い辺(例えば、後述の実施形態における最も長い辺A)を前記溶融樹脂の流れに対して直角方向に向けて配置することを特徴とする。
The invention according to claim 2
A method for reinforcing a resin molded body (for example, a resin molded
A resin-made reinforcing member (for example, a reinforcing
A step of moving the reinforcing member by the flow of the molten resin and disposing the reinforcing member in a merged portion of the molten resin (for example, a merged
With
The reinforcing member is different in at least one length in the X, Y, and Z directions orthogonal to each other,
The step of disposing the reinforcing member in the cavity includes disposing the longest side of the reinforcing member (for example, the longest side A in an embodiment described later) in a direction perpendicular to the flow of the molten resin. Features.
請求項1の発明によれば、補強素材間の空隙が三次元状に入り組んで形成されており、この空隙に溶融樹脂が入り込んで形成される樹脂合流部も三次元で互い違いに入り組んでいるので、全方向における樹脂合流部の機械物性をあげることができる。 According to the first aspect of the present invention, the gaps between the reinforcing materials are formed in a three-dimensional manner, and the resin joining portions formed by the molten resin entering the gaps are also arranged in a three-dimensional manner. The mechanical properties of the resin junction in all directions can be increased.
請求項2の発明によれば、補強部材を確実に溶融樹脂の合流部に配置することができ、樹脂合流部の機械物性を安定して補強することができる。
また、溶融樹脂の流頭により、補強部材を回転することなく安定して樹脂合流部へ搬送して配置することができる。
According to invention of Claim 2 , a reinforcement member can be reliably arrange | positioned in the joining part of molten resin, and the mechanical physical property of a resin joining part can be reinforced stably.
Further, the flow of molten resin allows the reinforcing member to be stably transported to the resin junction without being rotated.
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて説明する。
図1及び図2に示すように、本実施形態の樹脂成形体の補強部材10は、略棒状に形成された複数の補強素材11が、X方向で一部がオーバラップするように互い違いにずらされた状態でY方向に整列して結合された第1補強素材群12Aと、同様に形成された第2補強素材群12Bとを備える。第1補強素材群12A及び第2補強素材群12Bのそれぞれ一つおきに隣り合う補強素材11間には、空隙13が形成されている。第1補強素材群12Aと第2補強素材群12Bとは、各補強素材群12A,12Bの空隙13が、Z方向から見てずれるように積層配置されている。なお、図2において、奥行きの異なる補強素材11については最前列に位置する補強素材11を実線で示し、最前列以外に位置する補強素材11を点線で示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, the reinforcing
これにより、補強素材11間に形成された空隙13は、XYZのいずれの方向においても、互い違いにずれた状態で、三次元状に入り組んで配置されている。即ち、補強部材10は、略棒状の複数の補強素材11が、隣り合う補強素材11間の空隙13を3次元的(X,Y,Z方向において)に互い違いにずらした状態で結合されている。また、補強部材10は、互いに直交するX,Y,Z方向の少なくとも1つの長さが異なっており、縦、横、長さのいずれかの一辺の長さが、他の辺の長さより長くなっている。
As a result, the
各補強素材11は、例えば、成形される樹脂と同一又は類似材料で形成された樹脂棒などを用いることができる。樹脂棒を用いる場合、円柱状の樹脂棒又は、三角柱や四角柱などの多角柱状の樹脂棒を用いることができる。また、補強素材11は、ガラス繊維などの強化繊維(図示せず)を含むことが好ましい。ガラス繊維の長さは、要求される機械物性に応じて適宜選択することができ、10mm以上が好ましく、11mm以上がさらに好ましい。
As each reinforcing
また、図に示す実施形態では、第1補強素材群12Aを構成する隣り合う円柱状の補強素材11同士、及び第2補強素材群12Bを構成する隣り合う円柱状の補強素材11同士が、振動溶着等により接合され、さらに第1補強素材群12Aの円柱状の補強素材11と第2補強素材群12Bの円柱状の補強素材11が振動溶着等により接合されている。
In the embodiment shown in the figure, adjacent columnar reinforcing
なお、補強部材10は、第1補強素材群12Aと第2補強素材群12Bとが2層に積層されたものとして示すが、2層に限定されず、樹脂成形体20の補強部(ウェルドライン)の厚みに応じて3層以上の複数層から構成されてもよい。
The reinforcing
また、補強部材10は、溶融樹脂が入り込む、三次元状に入り組んだ空隙を有している限り、複数の一種類の補強素材11から構成されている場合に限らず、複数種類の補強素材から構成されていてもよく、例えば、塊状の樹脂成形体にいろいろな方向から複数の貫通穴を穿設して三次元状に入り組んだ空隙を形成してもよい。
In addition, the reinforcing
このような補強部材10を溶融樹脂32の合流部33に配置して、ウェルドラインの機械物性をあげるようにした樹脂成形体の補強方法について図3を参照して説明する。
A method of reinforcing a resin molded body in which such a reinforcing
図3に示すように、本実施形態の樹脂成形体の補強方法は、金型30のキャビティ31内を異なる方向から流れる溶融樹脂32の合流部33に形成されるウェルドラインに補強部材10を配置して、ウェルドラインの機械物性をあげる方法である。
As shown in FIG. 3, in the method for reinforcing a resin molded body according to the present embodiment, the reinforcing
図3に示す実施形態の金型30は、2ヶ所に設けられた射出ゲート34A,34Bから射出された溶融樹脂32が、合流部33で合流するような形状のキャビティ31を有しており、溶融樹脂32の合流部33にはウェルドラインが形成される。なお、射出ゲートが1つであっても、射出された溶融樹脂32が分岐して流れた後、合流するような形状のキャビティ31であれば、同様に適用可能である。
The
先ず、図3(a)に示すように、補強部材10の最も長い辺Aを含むYZ平面を、一方の射出ゲート34Aから吐出される溶融樹脂32の吐出方向に対して直角方向に向けて金型30のキャビティ31内に配置する。補強部材10は、溶融樹脂32が金型30のキャビティ31との隙間から樹脂が漏出しないようにその大きさが設定されている。
First, as shown in FIG. 3A, the YZ plane including the longest side A of the reinforcing
ここで射出ゲート34A,34Bから溶融樹脂32を吐出すると、図3(b)、(c)に示すように、補強部材10が配置された側の射出ゲート34Aから吐出する溶融樹脂32は、その流頭35で補強部材10を押しながらキャビティ31内を流れる。即ち、射出ゲート34Aから射出される溶融樹脂32の流れにより補強部材10がキャビティ31内を移動する。
Here, when the
補強部材10は、最も長い辺Aが溶融樹脂32の吐出方向に対して直角方向に向けて配置されているので、キャビティ31内を移動する際、回転することはなく、そのままの姿勢を維持して溶融樹脂32の流れに沿って移動する。
Since the longest side A is arranged in a direction perpendicular to the discharge direction of the
やがて、図3(d)に示すように、一方の射出ゲート34Aから射出される溶融樹脂32の流頭35と、他方の射出ゲート34Bから射出される溶融樹脂32の流頭35とが合流部33で合流すると、補強部材10は、移動が規制されるとともに回転しながら、両射出ゲート34A,34Bからの溶融樹脂32に挟まれて合流部33に配置される。
Eventually, as shown in FIG. 3D, the
このように、補強部材10は、射出ゲート34Aから射出される溶融樹脂32の流頭35に押されて、溶融樹脂32で挟まれる位置までキャビティ31内を移動するので、樹脂材料、溶融樹脂温度、金型温度、射出圧力などの成形条件が異なっていても、確実に溶融樹脂32の合流部33に配置される。
Thus, since the reinforcing
そして、キャビティ31内が溶融樹脂32で満たされて成形される樹脂成形体20は、合流部33に配置された補強部材10の各空隙13に溶融樹脂32が入り込んだ状態で成形される。補強素材11間に形成された空隙13は、XYZのいずれの方向においても互い違いにずれた状態で、即ち、三次元状に入り組んで配置されているので、この空隙13に溶融樹脂32が入り込んで合流部33に形成されるウェルドラインは、XYZのいずれの方向においても、一本の線状に形成されることはなく、互いに入り込んで形成される。
Then, the resin molded
このため、ウェルドラインが3次元状に形成されると共に、合流部33における溶融樹脂32同士の接触面積が大幅に大きくなり、XYZ方向におけるウェルドラインの機械物性が大幅に向上する。
For this reason, the weld line is formed in a three-dimensional shape, and the contact area between the
以上説明したように、本実施形態に係る樹脂成形体20の補強部材10及び補強方法によれば、樹脂成形体20を補強する樹脂製の補強部材10は、複数の空隙13が三次元状に入り組んで設けられているため、補強部材10の空隙13に溶融樹脂32が三次元状に入り込んだ状態で樹脂成形体20が成形される。これにより、溶融樹脂32の合流部33は、一本の線上に揃わずに三次元状に入り組んでいるので、全方向における合流部33の機械物性をあげることができる。
As described above, according to the reinforcing
また、補強部材10が強化繊維を含むことで、更に合流部33の機械物性が向上する。
Moreover, the mechanical property of the confluence | merging
また、補強部材10は、補強素材11間に空隙13を有する複数の補強素材11が結合して構成されるので、補強素材11と溶融樹脂32との接触面積が増大すると共に密着性が向上して、合流部33の機械物性をあげることができる。また、1種類の補強素材11のみを用いて補強部材10を構成することで、補強部材10を容易且つ安価に製造することができる。
Further, since the reinforcing
また、略棒状に形成された複数の補強素材11から構成される補強部材10は、XY平面状で隣り合う補強素材11の一部がオーバラップするように互い違い配置されて一つおきに隣り合う補強素材11間に空隙13を有する第1補強素材群12Aと、Z方向において第1補強素材群12Aとは異なる位置に配置され、XY平面状で隣り合う補強素材11の一部がオーバラップするように互い違い配置されて一つおきに隣り合う補強素材11間に空隙13を有する第2補強素材群12Bと、を備え、第1補強素材群12Aと第2補強素材群12Bとは、第1補強素材群12Aの空隙13と、第2補強素材群12Bの空隙13とが、Z方向から見てずれるように結合されているので、三次元状に入り組んで設けられた空隙13に溶融樹脂32が入り込んで形成される合流部33も、三次元で互い違いに入り組んで形成され、全方向における合流部33の機械物性をあげることができる。
Further, the reinforcing
また、補強部材10を金型30のキャビティ31内に配置する工程と、溶融樹脂32の流れにより補強部材10を移動させて、溶融樹脂32の合流部33に配置する工程と、を備えるので、補強部材10を確実に溶融樹脂32の合流部33に配置することができ、合流部33の機械物性を確実に補強することができる。
Further, since the reinforcing
また、補強部材10は、互いに直交するX,Y,Z方向の少なくとも1つの長さが異なり、補強部材10の最も長い辺Aを溶融樹脂32の流れに対して直角方向に向けてキャビティ31内に配置するので、溶融樹脂32の流頭35により補強部材10を安定して搬送して、確実に溶融樹脂32の合流部33に配置することができる。
Further, the reinforcing
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、上記実施形態の樹脂成形体の補強方法では、ウェルドラインに補強部材10を配置して、ウェルドラインの機械物性をあげる方法として、射出ゲート34A,34Bから射出された溶融樹脂32による射出成形を例示したが、これに限らず、金型に補強部材10を配置するとともに、例えば図3(c)に示すように溶融樹脂32を注入し、金型の一部を押圧することで溶融樹脂32を流動させて補強部材10を移動させ、ウェルドラインに補強部材10を配置する、プレス成形にも適用することができる。
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably.
For example, in the method for reinforcing a resin molded body according to the above-described embodiment, as a method for increasing the mechanical properties of the weld line by arranging the reinforcing
10 補強部材
11 補強素材
12A 第1補強素材群
12B 第2補強素材群
13 空隙
20 樹脂成形体
30 金型
31 キャビティ
32 溶融樹脂
33 合流部
34A,34B 射出ゲート
A 最も長い辺
DESCRIPTION OF
Claims (2)
略棒状に形成された複数の補強素材により構成され、
前記複数の補強素材は、XY平面状で隣り合う前記補強素材の一部がオーバラップするように互い違い配置されて一つおきに隣り合う前記補強素材間に空隙を有する第1補強素材群と、前記XY平面に直交するZ方向において前記第1補強素材群とは異なる位置に配置され、XY平面状で隣り合う前記補強素材の一部がオーバラップするように互い違い配置されて一つおきに隣り合う前記補強素材間に空隙を有する第2補強素材群と、を備え、
前記第1補強素材群と前記第2補強素材群とは、前記第1補強素材群によって形成される前記空隙と、前記第2補強素材群によって形成される前記空隙とがZ方向から見てずれるように結合されていることを特徴とする補強部材。 A resin reinforcing member that reinforces a resin molded body formed of a molten resin,
Consists of a plurality of reinforcing materials formed in a substantially bar shape,
The plurality of reinforcing materials are arranged in an XY plane so that a part of the adjacent reinforcing materials overlap with each other, and a first reinforcing material group having a gap between every other adjacent reinforcing materials, In the Z direction perpendicular to the XY plane, the reinforcing material is disposed at a position different from the first reinforcing material group, and is alternately arranged so that a part of the adjacent reinforcing materials overlap in the XY plane. A second reinforcing material group having a gap between the reinforcing materials to be fitted,
In the first reinforcing material group and the second reinforcing material group, the gap formed by the first reinforcing material group and the gap formed by the second reinforcing material group deviate from the Z direction. The reinforcing member is characterized by being joined together.
前記溶融樹脂が入り込む、三次元状に入り組んだ空隙を有する樹脂製の補強部材を金型のキャビティ内に配置する工程と、
前記溶融樹脂の流れにより前記補強部材を移動させて、前記溶融樹脂の合流部に配置する工程と、を備え、
前記補強部材は、互いに直交するX,Y,Z方向の少なくとも1つの長さが異なり、
前記補強部材をキャビティ内に配置する工程は、前記補強部材の最も長い辺を前記溶融樹脂の流れに対して直角方向に向けて配置することを特徴とする樹脂成形体の補強方法。 A method of reinforcing a resin molded body formed of a molten resin,
Placing the resin-made reinforcing member having a three-dimensional intricate gap into which the molten resin enters, and in the cavity of the mold;
A step of moving the reinforcing member by the flow of the molten resin and disposing the reinforcing member at a joining portion of the molten resin,
The reinforcing member is different in at least one length in the X, Y, and Z directions orthogonal to each other,
The step of disposing the reinforcing member in the cavity includes disposing the longest side of the reinforcing member in a direction perpendicular to the flow of the molten resin.
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