JP6032057B2 - 樹脂成形部品及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、先端に貫通孔が形成されたフランジ部を有する樹脂成形部品及びその製造方法に関する。特に、貫通孔の周辺で溶融樹脂が合流する箇所に生じるウェルドラインで割れにくくするフランジ部の形状及びその製造方法に関する。

図１２、図１３に示すように、一般に、樹脂成形部品１００は、部品本来の役割を果たす本体部１２０と、本体部の一部に形成された取付部１１０とを備えている。この取付部１１０は、本体部の外周縁又は本体部に形成された開口部の外周縁から所定の長さを有するフランジ部１１１を延設して形成され、斯かるフランジ部１１１の先端に貫通孔１１２が形成されている場合が多い。そして、フランジ部１１１の先端に形成した貫通孔１１２を介して、樹脂成形部品１００に他の部品を取り付けたり、樹脂成形部品１００を他の部品に取り付けたりしている。
しかし、先端に貫通孔１１２の形成されたフランジ部１１１には、射出成形時に基端側から流入する溶融樹脂ｆ０が貫通孔１１２を回避して左右分岐する。左右分岐した溶融樹脂ｆ１、ｆ２が再び合流する合流部１１３、１１４において、ウェルドラインＷＬが発生し易い。分岐した溶融樹脂ｆ１、ｆ２の先頭部は、再合流する前から固化が始まっているので、図１４（ａ）に示すように、ウェルドラインＷＬを境に固化した樹脂が面直に接合する不連続面を形成し、強度的に弱くなるので、図１４（ｂ）に示すように、外力Ｇがフランジ部に面方向から作用すると、ウェルドラインＷＬから割れやすくなる。
そのため、先端に貫通孔の形成されたフランジ部において、ウェルドラインを低減するための検討がなされている（例えば、特許文献１を参照）。

特許文献１には、先端に貫通孔の形成されたフランジを有する樹脂成形部品において、フランジの他部品に取り付ける側の面に凹部が形成され、成形時において溶融樹脂の合流する部分に形成されるウェルドラインが貫通孔の周囲に形成され、凹部は溶融樹脂の合流する部分よりも上流側かつ貫通孔の近傍に形成され、凹部の底面側の樹脂の厚みが凹部の側面側の樹脂のうち最も薄い部分の厚みよりも大きいことを特徴とする樹脂成形部品が、開示されている。
特許文献１に開示された樹脂成形部品の構成によれば、成形時において凹部の側面側の樹脂の流れよりも底面側の樹脂の流れが多くなり、貫通孔の周囲に形成される溶融樹脂の合流する部分、すなわちウェルドラインが形成される部分に凹部の底面側からより多くの樹脂が流れ込むようになる。その結果、ウェルドラインの形成を抑制することができると記載されている。

特開２００６−１７５６１０号公報

しかしながら、特許文献１の技術は、フランジの他部品に取り付ける側の面に凹部が形成され、凹部は溶融樹脂の合流する部分よりも上流側かつ貫通孔の近傍に形成され、凹部の底面側の樹脂の厚みが凹部の側面側の樹脂のうち最も薄い部分の厚みよりも大きいことを特徴とするので、相当量の厚みを有するフランジを前提とした技術である。例えば、特許文献１の実施形態では、凹部の底面側の樹脂の厚みは、６ｍｍで、凹部の側面側の樹脂のうち最も薄い部分の厚みは、２．５ｍｍで、フランジ全体の厚みは、２０ｍｍである。
これに対して、図１２、図１３に示すような、一般的な樹脂成形部品１００におけるフランジ部１１１の樹脂の厚みは、２ｍｍ程度である。樹脂の厚みが２ｍｍ程度しかないフランジ部に特許文献１の凹部を形成して、ウェルドラインが形成される部分に凹部の側面側より底面側からより多くの樹脂が流れ込むようにすることは、事実上困難である。したがって、特許文献１の技術を、フランジ部の樹脂の厚みが２ｍｍ程度である一般の樹脂成形部品に採用することは適さないという問題があった。
また、特許文献１の技術は、凹部の側面側の樹脂の流れよりも底面側の樹脂の流れが多くなり、貫通孔の周囲に形成される溶融樹脂の合流する部分、すなわちウェルドラインが形成される部分に凹部の底面側からより多くの樹脂が流れ込むようにすることによって、ウェルドラインの形成を抑制する技術である。そのため、より多くの樹脂が流れ込むフランジ下面側（凹部の底面側）においては、ウェルドラインの形成を抑制することが可能であるが、樹脂の流れ込みが少ないフランジ上面側（凹部の底面と反対側）においては、ウェルドラインの形成を抑制することは困難である。したがって、特許文献１の技術を適用しても、フランジの上面側でウェルドラインが残存し、そこから割れが生じる問題があった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、フランジ部の樹脂の厚みが２ｍｍ程度である一般の樹脂成形部品に適用することができ、貫通孔の周辺で溶融樹脂が合流する合流部に生じるウェルドラインで割れにくくするフランジ部の形状を備える樹脂成形部品及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る樹脂成形部品及びその製造方法は、次のような構成を有している。
（１）先端に貫通孔が形成されたフランジ部を有する樹脂成形部品であって、
前記貫通孔を隔てて左右いずれか一方の側のフランジ部には、薄肉部を形成したことを特徴とする。

本発明においては、貫通孔を隔てて左右いずれか一方の側のフランジ部には、薄肉部を形成したので、射出成形時に貫通孔を回避して左右分岐した溶融樹脂の内、薄肉部を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂の粘性抵抗が増加する。そのため、薄肉部を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂の圧力が、貫通孔を隔てて薄肉部と反対側のフランジ部を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂の圧力に比べて、相対的に小さくなる。
したがって、左右分岐した溶融樹脂が再び合流する合流部において、薄肉部を形成する金型キャビティ内を通過した溶融樹脂のコア層は、貫通孔を隔てて薄肉部と反対側のフランジ部を形成する金型キャビティ内を通過した溶融樹脂のコア層に押し返されて、ウェルドラインが断面くさび状に湾曲して形成される。
その結果、貫通孔が形成されたフランジ部に外力が作用しても、断面くさび状に湾曲して形成されたウェルドラインの境界面で、その外力に対抗しつつ割れを低減することができる。よって、ウェルドラインが面直に形成される従来のフランジ部の形状に比較して、大幅に強度が向上する。

なお、薄肉部は、左右分岐した溶融樹脂が再び合流する合流部の手前に形成されていることが好ましい。ウェルドラインが、薄肉部に掛かる量を低減できるので、より一層強度を向上できるからである。また、薄肉部の厚みは、貫通孔を隔てた反対側のフランジ部の厚みの１／３〜２／３倍程度が好ましい。薄肉部の厚みは、貫通孔を隔てた反対側のフランジ部の厚みの１／２倍程度が更に好ましい。ウェルドラインが、より一層断面くさび状に湾曲して形成されやすくなるからである。
以上のように、本発明によれば、フランジ部の樹脂の厚みが２ｍｍ程度である一般の樹脂成形部品に適用することができ、貫通孔の周辺で溶融樹脂が合流する合流部に生じるウェルドラインで割れにくくするフランジ部の形状を備える樹脂成形部品を提供することができる。

（２）（１）に記載された樹脂成形部品において、
前記薄肉部は、前記貫通孔の外周縁から前記一方の側のフランジ部の外周縁まで形成されていることを特徴とする。

本発明においては、薄肉部は、貫通孔の外周縁から一方の側のフランジ部の外周縁まで形成されているので、薄肉部を形成する一方の側のフランジ部を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂の圧力を、貫通孔を隔てて薄肉部と反対側のフランジ部を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂の圧力に比べて、貫通孔の外周縁から一方の側のフランジ部の外周縁まで、いずれの箇所においても小さくさせることができる。
そのため、左右分岐した溶融樹脂が再び合流する合流部において、貫通孔の外周縁から一方の側のフランジ部の外周縁まで、全長にわたってウェルドラインが断面くさび状に湾曲して形成される。
したがって、貫通孔が形成されたフランジ部に外力が作用しても、断面くさび状に湾曲して形成されたウェルドラインの境界面の全範囲で、その外力に対抗しつつ割れを低減することができる。その結果、ウェルドラインでより一層割れにくくすることができる。

（３）（１）又は（２）に記載された樹脂成形部品において、
前記薄肉部は、前記一方の側のフランジ部の対向する上下面をそれぞれ凹ませて形成することを特徴とする。

本発明においては、薄肉部は、一方の側のフランジ部の対向する上下面をそれぞれ凹ませて形成するので、薄肉部を形成する一方の側のフランジ部を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂のコア層は、貫通孔を隔てて薄肉部と反対側のフランジ部を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂のコア層とフランジ部の上下方向の略中央付近で合流させることができる。
そのため、ウェルドラインがフランジ部の上下方向略中央を中心に対称的な断面くさび状に湾曲して形成される。
したがって、貫通孔が形成されたフランジ部に外力が作用しても、フランジ部の上下方向略中央を中心に対称的な断面くさび状に湾曲したウェルドラインの境界面で、その外力を上下略均等に分散させて、割れをより一層低減することができる。

（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載された樹脂成形部品の製造方法において、
前記薄肉部を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂の温度を、前記貫通孔を隔てて前記薄肉部と反対側のフランジ部を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂の温度に比べて、相対的に低くすることを特徴とする。

本発明においては、薄肉部を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂の温度を、貫通孔を隔てて薄肉部と反対側のフランジ部を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂の温度に比べて、相対的に低くするので、薄肉部を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂の粘性抵抗が一層増加する。そのため、薄肉部を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂の圧力が、貫通孔を隔てて薄肉部と反対側のフランジ部を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂の圧力に比べて、より一層小さくなる。
したがって、左右分岐した溶融樹脂が再び合流する合流部において、薄肉部を形成する金型キャビティ内を通過した溶融樹脂のコア層は、貫通孔を隔てて薄肉部と反対側のフランジ部を形成する金型キャビティ内を通過した溶融樹脂のコア層により大きく押し返されて、ウェルドラインは、先端が鋭角的な断面くさび状に湾曲して形成される。

その結果、貫通孔が形成されたフランジ部に外力が作用しても、先端が鋭角的に形成された断面くさび状に湾曲したウェルドラインの境界面で、その外力をより広く分散させて、割れをより一層低減することができる。

本発明によれば、フランジ部の樹脂の厚みが２ｍｍ程度である一般の樹脂成形部品に適用することができ、貫通孔の周辺で溶融樹脂が合流する合流部に生じるウェルドラインで割れにくくするフランジ部の形状を備える樹脂成形部品及びその製造方法を提供することができる。

本発明に係る実施形態である樹脂成形部品の部分斜視図である。 図１に示す樹脂成形部品における取付部を構成するフランジ部の詳細説明図である。 図２に示すフランジ部のＢ−Ｂ断面図である。 図２に示す薄肉部における第１変形例の斜視図である。 図２、図４に示す薄肉部のＣ−Ｃ，Ｄ−Ｄ断面図である。 図２、図４に示す薄肉部のＣ−Ｃ，Ｄ−Ｄ断面図の変形例である。 図２に示す薄肉部における第２変形例の斜視図である。 図７に示す薄肉部のＥ−Ｅ断面図である。 図２に示す薄肉部における第３変形例の斜視図である。 図９に示す薄肉部のＦ−Ｆ断面図である。 図２に示す薄肉部における第４変形例の斜視図である。 従来の樹脂成形部品の部分斜視図である。 図１２に示す樹脂成形部品における取付部を構成するフランジ部のａ詳細説明図である。 図１３に示すフランジ部のＡ−Ａ断面図である。

次に、本発明に係る実施形態である樹脂成形部品及びその製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。

＜樹脂成形部品におけるフランジ部の基本構成＞
まず、本発明に係る実施形態である樹脂成形部品において、貫通孔の周辺で溶融樹脂が合流する合流部に生じるウェルドラインで割れにくくするフランジ部の基本構成を、図１〜図３を用いて説明する。図１に、本発明に係る実施形態である樹脂成形部品の部分斜視図を示す。図２に、図１に示す樹脂成形部品における取付部を構成するフランジ部の詳細説明図を示す。図３に、図２に示すフランジ部のＢ−Ｂ断面図を示す。

図１、図２に示すように、樹脂成形部品１０は、部品本来の役割を果たす本体部１と、本体部の一部に形成された取付部２とを備えている。例えば、樹脂成形部品１０は、自動車のバンパーやドアトリムなどの車両用樹脂内外装部品が該当する。この取付部２は、本体部１の外周縁又は本体部１に形成された開口部の外周縁から所定の長さを有するフランジ部２０を延設して形成され、斯かるフランジ部２０の先端に貫通孔３が形成されている。貫通孔３は、フランジ部２０の長手方向と同一の方向に短径を、長手方向と直交する方向に長径を有する長孔である。貫通孔３の、短径は７〜８ｍｍ程度であり、長径は１０〜１２ｍｍ程度である。フランジ部２０の長手方向と直交する幅は２０〜２５ｍｍ程度であり、フランジ部２０の厚みは１．５〜２．５ｍｍ程度である。フランジ部２０の樹脂の材質は、ＰＰ（ポリプロピレン）等の射出成形可能な熱可塑性プラスチックであれば、特
に限定されることはない。繊維強化型のプラスチックであっても良い。

また、貫通孔３を隔てて左右いずれか一方の側のフランジ部には、薄肉部２１が形成されている。薄肉部２１は、貫通孔３の長径側外周縁から一方の側のフランジ部の外周縁まで形成されている。薄肉部２１の厚みは、貫通孔３を隔てた反対側のフランジ部２２の厚みの１／２倍程度である。薄肉部２１の厚みは、均等に形成することもできるが、徐々に変化させることもできる。フランジ部２０の長手方向における薄肉部２１の幅ｗは、貫通孔３の短径と略同一である。

図２に示すように、貫通孔３を隔てて左右いずれか一方の側のフランジ部に薄肉部２１を形成したことによって、射出成形時に貫通孔３を回避して左右分岐した溶融樹脂の内、薄肉部２１を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂の粘性抵抗が増加する。そのため、薄肉部２１を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂の圧力Ｐ１が、貫通孔３を隔てて薄肉部２１と反対側のフランジ部２２を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂の圧力Ｐ２に比べて、相対的に小さくなる。溶融樹脂の圧力差（Ｐ２＞Ｐ１）は、主に、薄肉部２１の厚みと貫通孔３を隔てた反対側のフランジ部２２の厚みとの差に比例して生じる。溶融樹脂の圧力差（Ｐ２＞Ｐ１）によって、左右分岐した溶融樹脂が再び合流する合流部２３Ａ、２３Ｂにおいて形成されるウェルドライン２４は、平面視でフランジ部２０の長手方向と傾斜する方向に形成される。

図３に示すように、左右分岐した溶融樹脂が再び合流する合流部２３Ａ、２３Ｂにおいて、フランジ部の上下面において溶融樹脂が冷却され固化し始めた流動性の低いスキン層２３ＡＳ、２３ＢＳが形成され、スキン層２３ＡＳ、２３ＢＳに覆われた中央部には、高温で流動性が高いコア層２３ＡＣ、２３ＢＣが形成されている。
流動性の低いスキン層２３ＡＳ、２３ＢＳの圧力ｑ１は、左右略均等であるが、流動性が高いコア層２３ＡＣ、２３ＢＣの圧力Ｐ１、Ｐ２は、上述したように左右相違する。すなわち、薄肉部２１に近い合流部２３Ａ側の溶融樹脂のコア層２３ＡＣの圧力Ｐ１が、薄肉部２１と反対側の合流部２３Ｂ側の溶融樹脂のコア層２３ＢＣの圧力Ｐ２より、相対的に小さい。

圧力Ｐ１が小さい薄肉部２１に近い合流部２３Ａ側の溶融樹脂のコア層２３ＡＣは、圧力Ｐ２が大きい薄肉部２１と反対側の合流部２３Ｂ側の溶融樹脂のコア層２３ＢＣに押し返されて、ウェルドラインが断面くさび状に湾曲して形成される。
その結果、貫通孔３が形成されたフランジ部に上下方向から外力が作用しても、断面くさび状に湾曲して形成されたウェルドライン２４の境界面で、その外力に対抗しつつ割れを低減することができる。

なお、図１、図２に示すように、薄肉部２１は、フランジ部２０の上下面のいずれか一方側からのみ凹ませて形成することもできるが、フランジ部２０の上下面からそれぞれ凹ませて形成することも可能である（図示しない）。対向する上下面をそれぞれ凹ませて薄肉部２１を形成することによって、薄肉部２１を形成する一方の側のフランジ部２０を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂のコア層２３ＡＣは、貫通孔３を隔てて薄肉部２１と反対側のフランジ部２２を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂のコア層２３ＢＣと、フランジ部２０の上下方向の略中央付近で合流させることができる。
そのため、ウェルドライン２４がフランジ部２０の上下方向略中央を中心に対称的な断面くさび状に湾曲して形成される。

また、図２に示すように、薄肉部２１は、貫通孔３の外周縁から一方の側のフランジ部２０の外周縁まで形成されているので、薄肉部２１を形成する一方の側のフランジ部２０を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂の圧力Ｐ１を、貫通孔３を隔てて薄肉部２１と反対側のフランジ部２２を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂の圧力Ｐ２に比べて、貫通孔３の外周縁から一方の側のフランジ部２０の外周縁まで、いずれの箇所においても小さくさせることができる。
そのため、左右分岐した溶融樹脂が再び合流する合流部２３Ａ、２３Ｂにおいて、貫通孔３の外周縁から一方の側のフランジ部２０の外周縁まで、全長にわたってウェルドライン２４が断面くさび状に湾曲して形成される。

＜薄肉部の変形例＞
次に、上述した薄肉部のバリエーションとして、薄肉部の変形例を図４〜図１１を用いて説明する。図４に、図２に示す薄肉部における第１変形例の斜視図を示す。図５に、図２、図４に示す薄肉部のＣ−Ｃ，Ｄ−Ｄ断面図を示す。図６に、図２、図４に示す薄肉部のＣ−Ｃ，Ｄ−Ｄ断面図の変形例を示す。図７に、図２に示す薄肉部における第２変形例の斜視図を示す。図８に、図７に示す薄肉部のＥ−Ｅ断面図を示す。図９に、図２に示す薄肉部における第３変形例の斜視図を示す。図１０に、図９に示す薄肉部のＦ−Ｆ断面図を示す。図１１に、図２に示す薄肉部における第４変形例の斜視図を示す。

（第１変形例）
図４に示すように、フランジ部２０の長手方向における薄肉部２１Ａの幅を、貫通孔３の外周縁の幅ｗ２と一方の側のフランジ部２０の外周縁の幅ｗ１とで相違させてもよい。例えば、薄肉部２１Ａにおける一方の側のフランジ部２０の外周縁の幅ｗ１を貫通孔３の外周縁の幅ｗ２より長くすることによって、一方の側のフランジ部２０の外周縁側における溶融樹脂のコア層の圧力Ｐ１１を、貫通孔３の外周縁側における溶融樹脂のコア層の圧力Ｐ１２より小さくさせて、フランジ部２０の長手方向に対するウェルドライン２４の傾斜角θを増大させることができる。ウェルドライン２４の傾斜角θが増大することによって、ウェルドライン２４の長さＬが長くなる。そのため、フランジ部の先端に外力を作用させたときに、長さＬが長くなったウェルドライン２４全体で、力の分散を図ることが可能となり、ウェルドライン２４は撓みにくくなる。その結果、ウェルドライン２４は、より一層割れにくくなる。

なお、図５、図６に示すように、薄肉部２１Ａは、フランジ部２０の上面２１１及び下面２１２のいずれか一方側からのみ凹ませて形成することができるが、フランジ部２０の上面２１１及び下面２１２からそれぞれ凹ませて形成することも可能である（図示しない）。また、図５に示すように、薄肉部２１の厚みｔ１は、他のフランジ部２０，２２の厚みｔ０の１／２倍程度であり、全体で均等に形成することが好ましい。ただし、図６に示すように、薄肉部２１の厚みｔ２、ｔ３は、徐々に変化させて形成することもできる。この場合、薄肉部２１の厚みｔ２、ｔ３の平均値が、他のフランジ部２０，２２の厚みｔ０の１／２倍程度であることが好ましい。

（第２変形例）
図７に示すように、薄肉部２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄは、フランジ部２０の長手方向に複数個並列状に形成してもよい。薄肉部２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄを複数個並列状に形成することによって、１個当たりの薄肉部の幅を短くすることができるので、貫通孔３の周辺で他の部品と当接する面を確保し易くなる。当接面が増加するので、貫通孔３を介して他の部品を締結する際、薄肉部２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄを緩みにくくすることができる。
なお、図８に示すように、薄肉部２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄは、フランジ部２０の上面２１１及び下面２１２からそれぞれ凹ませて形成することができるが、フランジ部２０の上面２１１及び下面２１２のいずれか一方側からのみ凹ませて形成することも可能である（図示しない）。薄肉部２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄの厚みｔ４、ｔ５、ｔ６は、それぞれ他のフランジ部２０，２２の厚みｔ０の１／２倍程度が好ましい。

（第３変形例）
図９に示すように、薄肉部２１Ｅを、貫通孔３の外周縁側のリブ２１Ｆと一方の側のフランジ部２０の外周縁側のリブ２１Ｇとによって囲むように形成してもよい。貫通孔３の外周縁側と一方の側のフランジ部２０の外周縁側とにリブ２１Ｆ、２１Ｇを形成して、薄肉部２１Ｅを囲むことによってフランジ部２０を補強することができる。
なお、図１０に示すように、薄肉部２１Ｅは、フランジ部２０の上面２１１及び下面２１２からそれぞれ凹ませて形成することができるが、フランジ部２０の上面２１１及び下面２１２のいずれか一方側からのみ凹ませて形成することも可能である（図示しない）。薄肉部２１Ｅの厚みｔ７は、他のフランジ部２０，２２の厚みｔ０の１／２倍程度が好ましい。

（第４変形例）
図１１に示すように、薄肉部２１Ｈは、互いに近接する複数個の凹形状として形成してもよい。複数個の凹形状が互いに近接して形成されることによって、薄肉部２１Ｈをフランジ部２０の一定範囲に形成したのと略同等の効果を奏することができる。また、フランジ部２０の凹形状が形成されていない薄肉部２１Ｈの周辺部２１Ｌは、フランジ部２０を補強する効果を奏する。凹形状は、円筒形状でもよいが、矩形形状など他の立体形状でもよい。各薄肉部２１Ｈの厚みは、他のフランジ部２０，２２の厚みｔ０の１／３〜１／２倍程度が好ましい。

＜樹脂成形部品の製造方法＞
次に、樹脂成形部品１０を射出成形法によって製造する方法について説明する。射出成形法自体は、公知技術であるので、ここでは本願発明の特徴である、薄肉部２１を形成する溶融樹脂の冷却方法を中心に説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る樹脂成形部品１０には、本体部１の一部に樹脂注入口（ゲート）ＩＮが形成されている。
樹脂注入口（ゲート）ＩＮから、金型キャビティ内に注入される溶融樹脂は、ガラス転移温度以上に加熱されて、流動性が高い。

図２に示すように、本体部１の外周縁から延設されたフランジ部２０を形成する金型キャビティ内には、加熱されて流動性の高い溶融樹脂が、フランジ部２０の基端側から流入してくる。基端側から流入してくる溶融樹脂は、貫通孔３の手前で左右に分岐する。
貫通孔３の手前で左右に分岐した一方の溶融樹脂は、薄肉部２１を形成する金型キャビティ内を通過する際、上下の隙間が狭い金型表面から熱吸収されやすい。そのため、薄肉部２１を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂は、温度が低下して、粘性抵抗が増大する。これに対して、貫通孔３を隔てて薄肉部２１と反対側のフランジ部２２を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂は、上下の隙間が広いので金型表面から熱吸収されにくい。そのため、貫通孔３を隔てて薄肉部２１と反対側のフランジ部２２を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂は、温度が低下しにくく、粘性抵抗も増大しにくい。

その結果、薄肉部２１を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂の圧力Ｐ１が、貫通孔３を隔てて薄肉部２１と反対側のフランジ部２２を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂の圧力Ｐ２に比べて、相対的に小さくなる。
そのため、図３に示すように、左右分岐した溶融樹脂が再び合流する合流部２３Ａ，２３Ｂにおいて、薄肉部２１を形成する金型キャビティ内を通過した溶融樹脂のコア層２３ＡＣは、貫通孔３を隔てて薄肉部２１と反対側のフランジ部２２を形成する金型キャビティ内を通過した溶融樹脂のコア層２３ＢＣに押し返されて、ウェルドライン２４が断面くさび状に湾曲して形成される。

なお、薄肉部２１を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂を積極的に冷却することによって、薄肉部２１を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂の圧力Ｐ１を、貫通孔３を隔てて薄肉部２１と反対側のフランジ部２２を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂の圧力Ｐ２に比べて、より一層小さくさせることができる。この場合、ウェルドライン２４の断面くさび状に湾曲した形状は、先端が一層鋭角的に形成されることになる。
ここで、薄肉部を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂を積極的に冷却する手段としては、例えば、薄肉部を形成する金型において、熱伝導性の高いＺＡＳ又はアルミ合金等を用いること、冷却水の配管経路を他の回路とは別に設定して温度コントロールすること等がある。

＜作用効果＞
以上、詳細に説明したように、本実施形態に係る樹脂成形部品１０によれば、貫通孔３を隔てて左右いずれか一方の側のフランジ部２０には、薄肉部２１を形成したので、射出成形時に貫通孔３を回避して左右分岐した溶融樹脂の内、薄肉部２１を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂の粘性抵抗が増大する。そのため、薄肉部２１を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂の圧力Ｐ１が、貫通孔３を隔てて薄肉部２１と反対側のフランジ部２２を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂の圧力Ｐ２に比べて、相対的に小さくなる。
したがって、左右分岐した溶融樹脂が再び合流する合流部２３Ａ，２３Ｂにおいて、薄肉部２１を形成する金型キャビティ内を通過した溶融樹脂のコア層２３ＡＣは、貫通孔３を隔てて薄肉部２１と反対側のフランジ部２２を形成する金型キャビティ内を通過した溶融樹脂のコア層２３ＢＣに押し返されて、ウェルドライン２４が断面くさび状に湾曲して形成される。
その結果、貫通孔３が形成されたフランジ部２０に外力が作用しても、断面くさび状に湾曲して形成されたウェルドライン２４の境界面で、その外力に対抗しつつ割れを低減することができる。よって、ウェルドライン２４が面直に形成される従来のフランジ部の形状に比較して、大幅に強度が向上する。

また、本実施形態によれば、薄肉部２１は、左右分岐した溶融樹脂が再び合流する合流部２３Ａ，２３Ｂの手前に形成されている。そのため、ウェルドライン２４が、薄肉部２１に掛かる量を低減できるので、より一層強度を向上できる。また、薄肉部２１の厚みは、貫通孔３を隔てた反対側のフランジ部２２の厚みの１／２倍程度であるので、ウェルドライン２４が、より一層断面くさび状に湾曲して形成されやすくなる。

また、本実施形態によれば、薄肉部２１は、貫通孔３の外周縁から一方の側のフランジ部２０の外周縁まで形成されているので、薄肉部２１を形成する一方の側のフランジ部２０を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂の圧力Ｐ１を、貫通孔３を隔てて薄肉部２１と反対側のフランジ部２２を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂の圧力Ｐ２に比べて、貫通孔３の外周縁から一方の側のフランジ部２０の外周縁まで、いずれの箇所においても小さくさせることができる。
そのため、左右分岐した溶融樹脂が再び合流する合流部２３Ａ，２３Ｂにおいて、貫通孔３の外周縁から一方の側のフランジ部２０の外周縁まで、全長にわたってウェルドライン２４が断面くさび状に湾曲して形成される。
したがって、貫通孔３が形成されたフランジ部２０に外力が作用しても、断面くさび状に湾曲して形成されたウェルドライン２４の境界面の全範囲で、その外力に対抗しつつ割れを低減することができる。その結果、ウェルドライン２４でより一層割れにくくすることができる。

また、本実施形態によれば、薄肉部２１は、一方の側のフランジ部２０の対向する上下面をそれぞれ凹ませて形成するので、薄肉部２１を形成する一方の側のフランジ部２０を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂のコア層２３ＡＣは、貫通孔３を隔てて薄肉部２１と反対側のフランジ部２２を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂のコア層２３ＢＣと上下方向の略中央付近で合流させることができる。
そのため、ウェルドライン２４がフランジ部２０の上下方向略中央を中心に対称的な断面くさび状に湾曲して形成される。
したがって、貫通孔３が形成されたフランジ部２０に外力が作用しても、フランジ部２０の上下方向略中央を中心に対称的な断面くさび状に湾曲したウェルドライン２４の境界面で、その外力を上下略均等に分散させて、割れをより一層低減することができる。

また、本実施形態に係る樹脂成形部品１０の製造方法によれば、薄肉部２１を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂の温度を、貫通孔３を隔てて薄肉部２１と反対側のフランジ部２２を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂の温度に比べて、相対的に低くするので、薄肉部２１を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂の粘性抵抗が一層増大する。そのため、薄肉部２１を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂の圧力Ｐ１が、貫通孔３を隔てて薄肉部２１と反対側のフランジ部２２を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂の圧力Ｐ２に比べて、より一層相対的に小さくなる。
そのため、左右分岐した溶融樹脂が再び合流する合流部２３Ａ，２３Ｂにおいて、薄肉部２１を形成する金型キャビティ内を通過した溶融樹脂のコア層２３ＡＣは、貫通孔３を隔てて薄肉部２１と反対側のフランジ部２２を形成する金型キャビティ内を通過した溶融樹脂のコア層２３ＢＣに押し返されて、ウェルドライン２４は、先端が鋭角的な断面くさび状に湾曲して形成される。

その結果、貫通孔３が形成されたフランジ部２０に外力が作用しても、先端が鋭角的に形成された断面くさび状に湾曲したウェルドライン２４の境界面で、その外力をより広く分散させて、割れをより一層低減することができる。

本発明は、先端に貫通孔が形成されたフランジ部を有する樹脂成形部品及びその製造方法、特に、貫通孔の周辺で溶融樹脂が合流する箇所に生じるウェルドラインで割れにくくするフランジ部の形状及びその製造方法に利用できる。

１ 本体部
２ 取付部
３ 貫通孔
１０ 樹脂成形部品
２０、２２ フランジ部
２１ 薄肉部
２３Ａ，２３Ｂ 合流部
２３ＡＳ，２３ＢＳ スキン層
２３ＡＣ，２３ＢＣ コア層
２４ ウェルドライン

Claims (3)

1. 先端に貫通孔が形成されたフランジ部を有する樹脂成形部品であって、
   前記貫通孔を隔てて左右いずれか一方の側のフランジ部には、薄肉部を形成したこと、前記薄肉部は、前記貫通孔の外周縁から前記一方の側のフランジ部の外周縁まで形成されていること、前記一方の側のフランジ部と前記貫通孔を隔てた反対側のフランジ部とで左右分岐した溶融樹脂が再び合流する合流部において形成されるウェルドラインの境界面は、前記薄肉部から離間した位置で、前記貫通孔の外周縁から前記一方の側のフランジ部の外周縁まで、全長にわたって断面くさび状に湾曲して形成されていることを特徴とする樹脂成形部品。
2. 請求項１に記載された樹脂成形部品において、
   前記薄肉部は、前記一方の側のフランジ部の対向する上下面をそれぞれ凹ませて形成することを特徴とする樹脂成形部品。
3. 請求項１又は請求項２に記載された樹脂成形部品の製造方法において、
   前記薄肉部を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂の温度を、前記貫通孔を隔てて前記薄肉部と反対側のフランジ部を形成する金型キャビティ内を流れる溶融樹脂の温度に比べて、相対的に低くすることを特徴とする樹脂成形部品の製造方法。

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