JP7480613B2

JP7480613B2 - 樹脂成形品

Info

Publication number: JP7480613B2
Application number: JP2020122990A
Authority: JP
Inventors: 斎庸宮永
Original assignee: Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2020-07-17
Filing date: 2020-07-17
Publication date: 2024-05-10
Anticipated expiration: 2040-07-17
Also published as: JP2022019254A; US20220018308A1; US11643992B2

Description

本発明は、主面を有するベース部と、主面に突設された第１筒部と、主面に突設され、第１筒部よりも内径の小さい第２筒部とを備え、樹脂材料により一体に成形された樹脂成形品に関する。

従来、この種の樹脂成形品としては、内燃機関のシリンダヘッドカバーがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のシリンダヘッドカバーは、イグニッションコイルの挿入部が挿入されるプラグ筒と、ナットがインサート成形された受け部とを有し、樹脂材料により一体に成形されている。なお、ナットには、イグニッションコイルをシリンダヘッドカバーに固定するボルトが螺入される。

特開２０１４－１２２６０１号公報

ところで、こうした樹脂製のシリンダヘッドカバーの成形時には、成形収縮が生じる。特許文献１に記載のシリンダヘッドカバーにおいては、プラグ筒と受け部とが、各々の中心に向かって収縮しようとする。ここで、プラグ筒の内径は、受け部の内径よりも大きいことから、プラグ筒の成形収縮に伴いプラグ筒に向けて受け部が引っ張られることとなり、受け部、すなわちナットが正規の位置からずれるおそれがある。その結果、イグニッションコイルの挿入部をプラグ筒内に挿入した後に、受け部のナットにボルトを螺入しようとしても、ボルトをナットに螺入することができないおそれがある。

なお、こうした問題は樹脂製のシリンダヘッドカバーに限定されるものではなく、主面を有するベース部と、主面に突設された第１筒部と、主面に突設され、第１筒部よりも内径の小さい第２筒部とを備え、樹脂材料により一体に成形された樹脂成形品においては、同様に生じる。

本発明の目的は、寸法精度を好適に高めることのできる樹脂成形品を提供することにある。

上記目的を達成するための樹脂成形品は、樹脂材料により一体に成形された樹脂成形品であって、主面を有するベース部と、前記主面に突設された第１筒部と、前記主面に突設され、前記第１筒部よりも内径の小さい第２筒部と、前記主面から突出するとともに前記第１筒部の外周面と前記第２筒部の外周面とを連結する一対のリブと、を備える。前記一対のリブは、前記第１筒部の中心と前記第２筒部の中心とを通る仮想直線を挟んで設けられている。

同構成によれば、成形収縮に伴い第１筒部に向けて第２筒部を引っ張る力が一対のリブによって分散されるようになる。これにより、第１筒部に向けて第２筒部が引っ張られることを抑制できる。特に、一対のリブが、第１筒部の中心と第２筒部の中心とを通る仮想直線を挟んで設けられているため、第２筒部が一対のリブのうちの一方側に向けて倒れ込むこと、及び他方側に向けて倒れ込むことの双方を抑制できる。これにより、樹脂成形品の寸法精度を高めることができる。

また、上記構成によれば、第２筒部の外周面から放射線状に延びるリブを設ける場合に比べて、樹脂成形品の体格の増大を抑制できる。
したがって、寸法精度を好適に高めることができる。

樹脂成形品の一実施形態について、内燃機関用のシリンダヘッドカバーを示す平面図。同実施形態について、第１筒部、第２筒部、及びリブを中心に示す下面図。図１の３－３線に沿った断面図。図３の４－４線に沿った断面図。

以下、図１～図４を参照して、樹脂成形品の一実施形態について説明する。なお、本実施形態では、直列４気筒式の内燃機関のシリンダヘッドに取り付けられるシリンダヘッドカバーとして本発明を具体化している。

図１に示すように、シリンダヘッドカバー１０は、平面視長方形状の頂壁１１及び頂壁１１の周縁に設けられた周壁１２を有しており、硬質樹脂材料により一体に成形されている。なお、頂壁１１が本発明に係るベース部に相当する。周壁１２の外周縁には、シリンダヘッドカバー１０をシリンダヘッド（図示略）に取り付けるためのボルトが挿通される複数の取付部１３が設けられている。

なお、頂壁１１の裏面１１ａが本発明に係るベース部の主面に相当する（図２及び図３参照）。
図２及び図３に示すように、頂壁１１の裏面１１ａには、いずれも円筒状の第１筒部２０及び第２筒部３０が突設されている。

なお、本実施形態では、第１筒部２０及び第２筒部３０が４つずつ設けられている。
第１筒部２０は、イグニッションコイル６０の挿通部６２が挿通される挿通孔２１を構成している。

第２筒部３０の内径は、第１筒部２０の内径よりも小さい。頂壁１１の裏面１１ａからの第２筒部３０の突出高さは、同裏面１１ａからの第１筒部２０の突出高さよりも大きい。

第２筒部３０には、ナット７０がインサート成形されている。第２筒部３０は、イグニッションコイル６０の本体ケース６１をシリンダヘッドカバー１０に固定するボルト７１が締結される締結孔３１を構成している。

なお、ボルト７１が本発明に係る締結部材に相当する。
＜第１リブ４０＞
図２～図４に示すように、シリンダヘッドカバー１０は、頂壁１１の裏面１１ａから突出するとともに第１筒部２０の外周面２２と第２筒部３０の外周面３２とを連結する一対の第１リブ４０を備えている。

図２及び図４に示すように、一対の第１リブ４０は、第１筒部２０の中心Ｃ１と第２筒部３０の中心Ｃ２とを通る仮想直線Ｌを挟んで設けられている。
図２に示すように、一対の第１リブ４０は、第１筒部２０の外周面２２と第２筒部３０の外周面３２との一対の共通外接線Ｔよりもそれぞれ外側において円弧状に延在している。一対の第１リブ４０の外面４１、第１筒部２０の外周面２２の一部２３、及び第２筒部３０の外周面３２の一部３３が全体として円環状をなしている。すなわち、第１筒部２０の中心Ｃ１と第２筒部３０の中心Ｃ２とを通る仮想直線Ｌに対して対称な形状を有している。

図３に示すように、頂壁１１の裏面１１ａからの第１リブ４０の突出高さは、第１筒部２０から第２筒部３０に近づくほど大きい。
＜第２リブ５０＞
図２～図４に示すように、シリンダヘッドカバー１０は、一対の第１リブ４０の間において頂壁１１の裏面１１ａから突出するとともに第１筒部２０の外周面２２と第２筒部３０の外周面３２とを連結する第２リブ５０を備えている。

図２及び図４に示すように、第２リブ５０は、仮想直線Ｌに沿って延在している。より詳しくは、第２リブ５０は、仮想直線Ｌ上に設けられている。
頂壁１１の裏面１１ａからの第２リブ５０の突出高さは、第１筒部２０から第２筒部３０に近づくほど大きい。

次に、本実施形態の作用について説明する。
成形収縮に伴い第１筒部２０に向けて第２筒部３０を引っ張る力が一対の第１リブ４０と、第２リブ５０とによって分散されるようになる。これにより、第１筒部２０に向けて第２筒部３０が引っ張られることが抑制される。特に、一対の第１リブ４０が、第１筒部２０の中心Ｃ１と第２筒部３０の中心Ｃ２とを通る仮想直線Ｌを挟んで設けられているため、第２筒部３０が一対の第１リブ４０のうちの一方側に向けて倒れ込むこと、及び他方側に向けて倒れ込むことの双方が抑制される。

次に、本実施形態の効果について説明する。
（１）裏面１１ａから突出するとともに第１筒部２０の外周面２２と第２筒部３０の外周面３２とを連結する一対の第１リブ４０と、を備える。一対の第１リブ４０は、第１筒部２０の中心Ｃ１と第２筒部３０の中心Ｃ２とを通る仮想直線Ｌを挟んで設けられている。

こうした構成によれば、上述した作用を奏する。これにより、シリンダヘッドカバー１０の寸法精度を高めることができる。
また、上記構成によれば、第２筒部３０の外周面３２から放射線状に延びるリブを設ける場合に比べて、シリンダヘッドカバー１０の体格の増大を抑制できる。

したがって、寸法精度を好適に高めることができる。
（２）裏面１１ａからの第１リブ４０の突出高さは、第１筒部２０から第２筒部３０に近づくほど大きい。

第１リブ４０のうち第１筒部２０に近い部分には、第１筒部２０の成形収縮に伴い第２筒部３０に向かう引っ張り力が作用する。一方、第１リブ４０のうち第２筒部３０に近い部分には、第２筒部３０の成形収縮に伴って第２筒部３０に向かう引っ張り力が作用する。

ここで、上記構成によれば、裏面１１ａからの第１リブ４０の突出高さが、第２筒部３０に近づくほど大きいため、第１リブ４０のうち第２筒部３０に近い部分の突出高さが第１筒部２０に近い部分の突出高さに比べて大きくなる。このため、第１リブ４０のうち第２筒部３０に向かう引っ張り力を効果的に高めることができる。これにより、成形収縮によって第１筒部２０に向けて第２筒部３０が引っ張られることを一層抑制できる。

（３）一対の第１リブ４０は、第１筒部２０の中心Ｃ１と第２筒部３０の中心Ｃ２とを通る仮想直線Ｌに対して対称な形状を有している。
こうした構成によれば、第２筒部３０が一対の第１リブ４０のうちの一方側に向けて倒れ込むことの抑制と、他方側に向けて倒れ込むことの抑制とを高い次元で両立することができる。これにより、シリンダヘッドカバー１０の寸法精度を一層高めることができる。

（４）一対の第１リブ４０は、第１筒部２０の外周面２２と第２筒部３０の外周面３２との一対の共通外接線Ｔよりもそれぞれ外側において円弧状に延在している。
こうした構成によれば、成形収縮に伴って一対の第１リブ４０に作用する引っ張り力が好適に分散されるようになる。これにより、成形収縮によって第１筒部２０に向けて第２筒部３０が引っ張られることを効果的に抑制できる。

また、上記構成によれば、一対の第１リブ４０の外面４１、第１筒部２０の外周面２２の一部２３、及び第２筒部３０の外周面３２の一部３３が全体として円環状をなす。これにより、全体としての剛性を高めることができる。

（５）一対の第１リブ４０の間において裏面１１ａから突出するとともに第１筒部２０の外周面２２と第２筒部３０の外周面３２とを連結する第２リブ５０を備える。第２リブ５０は、仮想直線Ｌ上に設けられている。

こうした構成によれば、成形収縮によって第１筒部２０に向けて第２筒部３０が引っ張られることを一層抑制できる。特に、第２リブ５０が仮想直線Ｌ上に設けられているため、第１筒部２０向けて第２筒部３０が引っ張られることをより好適に抑制できる。これにより、シリンダヘッドカバー１０の寸法精度を一層高めることができる。

また、上記構成によれば、第２リブ５０は、一対の第１リブ４０の間に設けられるため、第２リブ５０を追加することによるシリンダヘッドカバー１０の体格の増大を抑制できる。

（６）第２筒部３０は、ボルト７１が締結される締結孔３１を構成している。
こうした構成によれば、シリンダヘッドカバー１０の寸法精度が高められているため、ボルト７１を第２筒部に容易且つ的確に締結することができる。

＜変更例＞
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・第１筒部２０及び第２筒部３０の数は４つに限定されない。シリンダヘッドカバー１０が適用される内燃機関の気筒数に応じて適宜変更することができる。
・イグニッションコイル６０を固定するボルト７１に代えて、内燃機関に搭載されるセンサを固定するボルトを、第２筒部３０により構成される締結孔３１に締結するようにしてもよい。

・第２筒部３０は、ボルトが締結される締結孔を構成するものに限定されず、他に例えば流体が流通する流路を構成するものであってもよい。
・頂壁１１の裏面１１ａからの第２筒部３０の突出高さを、第１筒部２０と第２筒部３０との間において一定にするなど適宜変更することができる。

・第１筒部２０は、本実施形態で例示したようなイグニッションコイル６０の挿通部６２を挿通する挿通孔２１を構成するものに限定されず、他の部品を挿通する挿通孔を構成するものであってもよい。また、第１筒部２０は、部品が挿通される挿通孔を構成しなくともよく、流体が流通する流路を構成するものであってもよい。

・第２リブ５０は、本実施形態で例示したように仮想直線Ｌ上に沿って設けられるものに限定されず、他に例えば仮想直線Ｌに交差するものであってもよい。また、頂壁１１の裏面１１ａからの第２リブ５０の突出高さを、第１筒部２０と第２筒部３０との間において一定にするなど適宜変更することができる。

・第２リブ５０は、省略することもできる。
・一対の第１リブ４０は、本実施形態で例示した形状に限定されず、他に例えば一対の共通外接線Ｔに沿って共通外接線Ｔ上に延在するものであってもよい。また、一対の第１リブ４０は、仮想直線Ｌに対して非対称な形状であってもよい。また、頂壁１１の裏面１１ａからの第１リブ４０の突出高さを、第１筒部２０と第２筒部３０との間において一定にするなど適宜変更することができる。

・樹脂成形品は、本実施形態で例示したようなシリンダヘッドカバーに限定されない。要するに、主面を有するベース部と、主面に突設された第１筒部と、主面に突設され、第１筒部よりも内径の小さい第２筒部とを備え、樹脂材料により一体に成形された樹脂成形品であれば、本発明を適用することができる。

Ｌ…仮想直線
Ｔ…共通外接線
Ｃ１…中心
Ｃ２…中心
１０…シリンダヘッドカバー
１１…頂壁（ベース部）
１１ａ…裏面
１２…周壁
１３…取付部
２０…第１筒部
２１…挿通孔
２２…外周面
２３…一部
３０…第２筒部
３１…締結孔
３２…外周面
３３…一部
４０…第１リブ
４１…外面
５０…第２リブ
６０…イグニッションコイル
６１…本体ケース
６２…挿通部
７０…ナット
７１…ボルト

Claims

樹脂材料により一体に成形された樹脂成形品であって、
主面を有するベース部と、
前記主面に突設された第１筒部と、
前記主面に突設され、前記第１筒部よりも内径の小さい第２筒部と、
前記主面から突出するとともに前記第１筒部の外周面と前記第２筒部の外周面とを連結する一対のリブと、を備え、
前記一対のリブは、前記第１筒部の中心と前記第２筒部の中心とを通る仮想直線を挟んで設けられるとともに、前記第１筒部の外周面と前記第２筒部の外周面との一対の共通外接線よりもそれぞれ外側において円弧状に延在している、
樹脂成形品。
前記主面からの前記リブの突出高さは、前記第１筒部から前記第２筒部に近づくほど大きい、
請求項１に記載の樹脂成形品。
前記一対のリブは、前記第１筒部の中心と前記第２筒部の中心とを通る仮想直線に対して対称な形状を有している、
請求項１または請求項２に記載の樹脂成形品。
前記リブを第１リブとするとき、
一対の前記第１リブの間において前記主面から突出するとともに前記第１筒部の外周面と前記第２筒部の外周面とを連結する第２リブを備える、
請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の樹脂成形品。
前記第２筒部は、締結部材が締結される締結孔を構成している、
請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の樹脂成形品。