JPH07329072A

JPH07329072A - 中子用インサート及び中空状樹脂成形品の製造方法

Info

Publication number: JPH07329072A
Application number: JP12651894A
Authority: JP
Inventors: Tomiyuki Murayama; 富幸村山; Yasutaka Murata; 安隆村田
Original assignee: Aisin Takaoka Co Ltd
Current assignee: Aisin Takaoka Co Ltd
Priority date: 1994-06-08
Filing date: 1994-06-08
Publication date: 1995-12-19

Abstract

(57)【要約】【目的】作業時間の短縮化を実現することができるとと
もに、種々の形状の中空状樹脂成形品を安価かつ確実に
高い品質で製造することのできるようにする。【構成・作用】ＰＰからなり、相互に対向する円錐状の
面２ｃをもつ複数のブロック２と、可撓性をもって各ブ
ロック２を連結するＰＰからなる連結部３とからなる中
子用インサート１を用いる。この中子用インサート１を
Ｂｉ−Ｓｎ合金９で鋳ぐるんで中子４を製造し、この中
子４で樹脂成形品を製造する。次いで、中子４を含む樹
脂成形品を加熱することにより、Ｂｉ−Ｓｎ合金９を溶
出させるとともに中子用インサート１を抜き出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は中子用インサート及び中
空状樹脂成形品の製造方法に関する。この発明に係る中
子用インサート及び製造方法は、樹脂製マニホールド、
樹脂製タンク等の種々の形状の中空状樹脂成形品を得る
場合に好適である。

【０００２】

【従来の技術】従来、特公平２−４５９４０号公報に
は、低融点合金からなる中子が開示されている。また、
特開平３−２４７４１８号公報には、金属製のフレキシ
ブルな管状体を低融点合金に鋳ぐるんで得られた中空状
の中子が開示されている。さらに、特開平４−３５１２
４６号公報にも、反転可能な中子鋳造型により得られる
低融点合金からなる中空状の中子が開示されている。

【０００３】これらの中子は、樹脂成形型内に支持さ
れ、この状態で樹脂の射出成形等を行うことによって樹
脂成形品内に内包される。そして、低融点合金の融点よ
り高く、樹脂の融点より低い温度で中子を含む樹脂成形
品を加熱すれば、中子が溶出されるため、中空状樹脂成
形品が得られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特公平２−４
５９４０号公報記載の中子は、比重の大きな低融点合金
により中実状に形成されるため、全体の重量が大きく、
搬送等のハンドリングが困難である。また、この中子で
は、中実状であるために低融点合金の固化及び溶出にも
長時間を要する。このため、この中子では、作業時間に
無駄を生じやすい。

【０００５】他方、特開平３−２４７４１８号公報や特
開平４−３５１２４６号公報記載の中子は、中空状であ
るため、多少軽量化はされている。また、これらの中子
では、内部に冷却水を通すことで低融点合金の固化を促
進することが可能であり、また内部に熱媒体を通すこと
で低融点合金の溶出を促進することが可能である。この
ため、これらの中子によれば、作業時間の短縮化を実現
することもできる。しかし、これらの中子は、中空状で
あるため、樹脂成形型内に支持されて溶融樹脂の射出成
形等を行った場合に樹脂成形圧力によって変形してしま
う虞れがある。この場合には、中空状樹脂成形品に欠陥
を生じてしまうこととなる。

【０００６】また、特開平３−２４７４１８号公報記載
の中子は、管状体として金属製のものを採用しており、
フレキシブル性にも限界がある。このため、種々の形状
の中空状樹脂成形品を製造することが困難である。ま
た、この中子を用いて中空状樹脂成形品を製造せんとす
る場合、内部に冷却水や熱媒体を通すためのバルブ等を
必要とし、中空状樹脂成形品の製造コストの高騰を生じ
てしまう。

【０００７】さらに、特開平４−３５１２４６号公報記
載の中子では、中子鋳造型の反転時に低融点合金の排出
量にバラツキが出る虞れがある。このため、中子の肉厚
が薄くなった場合には、樹脂成形圧力によってやはり変
形しやすく、中空状樹脂成形品の品質の安定性に欠ける
虞れがある。本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされ
たものであって、作業時間の短縮化を実現することがで
きるとともに、種々の形状の中空状樹脂成形品を安価か
つ確実に高い品質で製造することのできるようにするこ
とを解決すべき課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の中子用イ
ンサートは、低融点合金で鋳ぐるまれて中子を構成する
中子用インサートであって、前記低融点合金の融点より
高い融点をもつ第１樹脂からなり、相互に対向する錐状
面をもつ複数のブロックと、該低融点合金の融点より高
い融点をもち、各該錐状面の頂部で可撓性をもって各該
ブロックを連結する連結部と、からなることを特徴とす
る。

【０００９】請求項２記載の中空状樹脂成形品の製造方
法は、低融点合金の融点より高い融点をもつ第１樹脂か
らなり、相互に対向する錐状面をもつ複数のブロック
と、該低融点合金の融点より高い融点をもち、各該錐状
面の頂部で可撓性をもって各該ブロックを連結する連結
部と、からなる中子用インサートを得る第１工程と、該
中子用インサートを該低融点合金で鋳ぐるむことにより
中子を製造する第２工程と、第２樹脂により該中子とと
もに樹脂成形品を成形する第３工程と、該低融点合金の
融点より高く、該第１樹脂及び該第２樹脂の融点より低
い温度で該中子を含む該樹脂成形品を加熱することによ
り、該低融点合金を溶出させるとともに該中子用インサ
ートを抜き出す第４工程と、からなることを特徴とす
る。

【００１０】各請求項１、２において、低融点合金とし
ては、Ｂｉ−Ｓｎ合金、Ｂｉ−Ｓｎ−Ｐｂ合金等を採用
することができる。また、第１樹脂としては、低融点合
金の融点より高い融点をもつＰＰ（ポリプロピレン）、
ナイロン等を採用することができる。連結部は第１樹脂
と同種のものであっても、異種のものであっても良い。
さらに、第２樹脂としては、低融点合金の融点より高い
融点をもつＰＰ、ナイロン等を採用することができる。
第２樹脂は低融点合金の融点より高い温度で成形される
が、低融点合金の熱伝導が良いため、中子の表面に第２
樹脂の断熱層が形成され、中子が溶融することはない。

【００１１】各請求項１、２において、錐状面として
は、円錐状の面、角錐状の面、球面等を採用することが
できる。

【００１２】

【作用】請求項１の中子用インサートは、ほとんどの容
積を占める各ブロックが低融点合金よりも一般に安価で
あるとともに比重が小さい第１樹脂からなるため、全体
が低融点合金で形成された従来の中子と比較し、安価か
つ軽量である。このとき、連結部は各ブロックを連結し
ているに過ぎないため、大きな容積を占めることはな
く、中子用インサートの安価性及び軽量性を阻害しな
い。さらに、この中子用インサートは、複数のブロック
が相互に対向する錐状面をもち、連結部が各錐状面の頂
部で可撓性をもって各ブロックを連結しているため、相
互の錐状面が当接するまで連結部が撓みやすく、フレキ
シブルであることから、形状自由度が高くなっている。

【００１３】請求項１の中子用インサートは請求項２の
製造方法で用いられる。つまり、請求項１の中子用イン
サートは低融点合金で鋳ぐるまれることにより中子にさ
れる。このとき、この中子は、安価かつ軽量な中子用イ
ンサートを内包しているため、安価かつ軽量である。ま
た、この中子は中子用インサートが高い形状自由度を有
しているため、種々の形状の中子を製造することができ
る。

【００１４】そして、第２樹脂により中子とともに樹脂
成形品が成形される。このとき、中子は、低融点合金が
中子用インサートを内包した中実状であるため、樹脂成
形圧力によって変形することはない。次いで、低融点合
金の融点より高く、第１樹脂及び第２樹脂の融点より低
い温度で、中子を含む樹脂成形品を加熱する。このと
き、低融点合金が溶出し始めれば、中子用インサートが
引き出し可能になるため、全て低融点合金である中実状
の中子よりは、溶出時間が短縮される。また、バルブ等
を必ずしも必要としない。このとき、中子用インサート
がフレキシブルであり、樹脂成形品が曲管であっても、
容易に引き抜くことができる。こうして、欠陥等を生じ
ることなく、安価に種々の形状の中空状樹脂成形品が得
られる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を具体化した実施例を図面を参
照しつつ説明する。（第１工程）まず、図１（Ａ）に示すように、中子用イ
ンサート１を得る。この中子用インサート１は、第１樹
脂（ＰＰ）からなる複数のブロック２と、可撓性をもっ
て各ブロック２を連結するＰＰからなる連結部３とから
なる。

【００１６】各ブロック２は、図１（Ｂ）及び（Ｃ）に
示すように、略円柱状に形成され、中央に挿通孔２ａを
有している。そして、中子用インサート１の両端に位置
するブロック２は、図１（Ｂ）に示すように、一端側に
平坦面２ｂをもち、他のブロック２と対向する他端側に
円錐状の面２ｃをもつ。また、中子用インサート１の内
側に位置するブロック２は、図１（Ｃ）に示すように、
他のブロック２と対向する両端側に円錐状の面２ｃをも
つ。

【００１７】連結部３は各ブロック２の挿通孔２ａ内に
挿通可能な細い棒状に形成されており、挿通孔２ａ内に
おいて各ブロック２と接合されている。こうして、連結
部３は各円錐状の面２ｃの頂部で可撓性をもって各ブロ
ックを連結している。この中子用インサート１は、ほと
んどの容積を占める各ブロック２及び連結部３がＰＰか
らなるため、全体が低融点合金で形成された従来の中子
と比較し、安価かつ軽量である。また、この中子用イン
サート１は、複数のブロック２が相互に対向する円錐状
の面２ｃをもち、連結部３が各面２ｃの頂部で可撓性を
もって各ブロック２を連結しているため、相互の面２ｃ
が当接するまで連結部３が撓みやすく、フレキシブルで
あることから、形状自由度が高くなっている。（第２工程）この中子用インサート１を用いて中子４
（図３参照）を製造する。すなわち、図２に示すよう
に、下型５及び上型６をもつ中子鋳造型を用意する。下
型５及び上型６には中子用キャビティ７が形成されてい
る。中子用インサート１を中子用キャビティ７内に支持
リング８を用いて支持する。この支持リング８は予め低
融点合金（Ｂｉ−Ｓｎ合金）により形成されたものであ
る。そして、湯口から溶融した１６０℃の低融点合金９
を注湯し、重力鋳造により中子用インサート１を低融点
合金９で鋳ぐるむ。

【００１８】このとき、Ｂｉ−Ｓｎ合金は融点が１３５
℃であるが、中子用インサート１のブロック２及び連結
部３を構成するＰＰは融点が１７６℃であるため、中子
用インサート１が溶解することはない。こうして、図３
に示すように、中子４を得る。このとき、中子用インサ
ート１が高い形状自由度を有しているため、種々の形状
の中子４を製造することができる。この中子４は、ＰＰ
がＢｉ−Ｓｎ合金よりも安価であり、Ｂｉ−Ｓｎ合金の
比重が８．５であるのに対し、ＰＰが比重０．９である
ため、軽量である。（第３工程）次いで、第２樹脂（ナイロン）により中子
４とともに樹脂成形品１０（図５参照）を成形する。す
なわち、図４に示すように、右型１１及び左型１２をも
つ樹脂成形型を用意する。右型１１及び左型１２には樹
脂用キャビティ１３が形成されている。中子４を樹脂用
キャビティ１３内に支持する。そして、流動性のある第
２樹脂（ナイロン）１４の射出成形を行い、ナイロンを
硬化させる。この間、第２樹脂１４はＢｉ−Ｓｎ合金の
融点より高い温度で成形されるが、Ｂｉ−Ｓｎ合金の熱
伝導が良いため、中子４の表面に第２樹脂１４の断熱層
が形成され、中子４が溶融することはない。

【００１９】このとき、中子４は、低融点合金９が中子
用インサート１を内包した中実状であるため、樹脂成形
圧力によって変形することはない。こうして、図５に示
すように、樹脂成形品１０が成形される。（第４工程）その後、樹脂成形品１０を１６０℃のオイ
ル中に浸す。Ｂｉ−Ｓｎ合金の融点は１３５℃であり、
中子用インサート１のブロック２及び連結部３を構成す
るＰＰの融点は１７６℃、樹脂成形品１０の外形を構成
するナイロンの融点は２１５〜２５０℃であるため、低
融点合金９は溶出し、中子用インサート１及び樹脂成形
品１０の外形は溶融しない。低融点合金９が溶出し始め
れば、中子用インサート１が引き出し可能になるため、
全て低融点合金である中実状の中子よりは、溶出時間が
短縮される。また、バルブ等は不要である。

【００２０】このとき、中子用インサート１のブロック
２は相互の対向面が円錐状の面２ｃであるため、非常に
フレキシブルであり、樹脂成形品１０が曲管であって
も、容易に引き抜くことができる。こうして、欠陥等を
生じることなく、安価に種々の形状の中空状樹脂成形品
１１が得られる。なお、引き抜いた中子用インサート１
は再度使用が可能である。

【００２１】なお、上記実施例では、第１樹脂及び連結
部としてＰＰ、第２樹脂としてナイロン、低融点合金と
してＢｉ−Ｓｎ合金を採用したが、融点の相違に着目す
れば、他の材料も使用できる。また、中子用インサート
を低融点合金で鋳ぐるむ第２工程では、ダイカストを採
用することもできる。

【００２２】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の中子用
インサートを用いて請求項２の製造方法を実行すれば、
作業時間の短縮化を実現することができるとともに、種
々の形状の中空状樹脂成形品を安価かつ確実に高い品質
で製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は実施例の中子用インサートを示す断面
図、（Ｂ）は中子用インサートの両端に位置するブロッ
クの斜視図、（Ｃ）は中子用インサートの内側に位置す
るブロックの斜視図である。

【図２】実施例で用いた中子鋳造型を示す断面図であ
る。

【図３】実施例で得た中子の断面図である。

【図４】実施例で用いた樹脂成形型を示す断面図であ
る。

【図５】実施例で得た中子をもつ樹脂成形品の断面図で
ある。

【図６】実施例で得た中空状樹脂成形品の断面図であ
る。

【符号の説明】

１…中子用インサート９…低融点合金４…中子２…ブロック３…連結部２ａ…
挿通孔２ｃ…錐状面１０…樹脂成形品１１…
中空状樹脂成形品

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】低融点合金で鋳ぐるまれて中子を構成する
中子用インサートであって、前記低融点合金の融点より
高い融点をもつ第１樹脂からなり、相互に対向する錐状
面をもつ複数のブロックと、該低融点合金の融点より高
い融点をもち、各該錐状面の頂部で可撓性をもって各該
ブロックを連結する連結部と、からなることを特徴とす
る中子用インサート。
【請求項２】低融点合金の融点より高い融点をもつ第１
樹脂からなり、相互に対向する錐状面をもつ複数のブロ
ックと、該低融点合金の融点より高い融点をもち、各該
錐状面の頂部で可撓性をもって各該ブロックを連結する
連結部と、からなる中子用インサートを得る第１工程
と、該中子用インサートを該低融点合金で鋳ぐるむことによ
り中子を製造する第２工程と、第２樹脂により該中子とともに樹脂成形品を成形する第
３工程と、該低融点合金の融点より高く、該第１樹脂及び該第２樹
脂の融点より低い温度で該中子を含む該樹脂成形品を加
熱することにより、該低融点合金を溶出させるとともに
該中子用インサートを抜き出す第４工程と、からなるこ
とを特徴とする中空状樹脂成形品の製造方法。