JPS605179B2 - 金属板と樹脂との複合成形品 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属板と樹脂との複合成形品、特に貫通孔を有
する金属板に樹脂突起部を一体成形してなる金属板と樹
脂との複合成形品に関するものである。

金属板と樹脂との複合成形品（以下、単に複合成形品と
称する）は近年オーディオまたはヴィデオ用機器の部品
取付用に用いられるようになってきたが、これらの複合
成形品はその使用場所によっては、金属板に対する樹脂
突起部の垂直度および樹脂突起部相互間の平行度に対し
て高い精度が要求される。

第１図は従来使用されている複合成形品の構成を示すも
ので、貫通孔１を有する金属板２と、この貫通孔１を介
して金属板２の両面に成形された樹脂つば部３１，３２
および樹脂つば部３１と一体になっている樹脂突起部４
とよりなるものである。

第２図はこのような複合成形品の成形用金型の構成を示
すもので、１００は貫通孔１を有する金属板２が固定さ
れ、樹脂つば部３１とこれと一体形成される樹脂突起部
４および樹脂流入用のランナ部５１の設けられている第
一の金型、２００は金属板２の他の面に位置する樹脂つ
ば部３２およびこれらの樹脂つば部３２を連絡するラン
ナ部５２ならびにこれらとゲート６を介して接続するス
プル７１の設けられている第二の金型、３００‘ま第二
の金型２００のスプル７１を連絡するランナ部５３およ
びスプル７２の設けられている第三の金型であり、第一
の金型１００内に貫通孔１を有する金属板２を固定し、
第二の金型２００および第三の金型３００を重ねてスプ
ル７２，７１を通じて樹脂を圧入することにより、金属
板２の両面に金属板２の貫通孔１内の樹脂を介して一体
化された樹脂つば部３１，３２を有し樹脂突起部４の設
けられた複合成形品が作成される。

このように形成された複合成形品には、これを構成する
金属と樹脂との熱膨張率の差により大きな熱応力が発生
するため、金属板の反りあるいはボス、リブ等の樹脂突
起部の傾きなどを生じｔ精度の良い複合成形品が得られ
なかった。

この問題を避けるため、従来は、金属板上に成形する樹
脂突起部の数を少なくして樹脂の量を少なくする方法、
特に樹脂突起部相互間を結ぶランナを少なくして樹脂の
量を少なくする方法が用いられている。

しかし、使用樹脂量を少なくすると、例えば、精度上の
問題から、数個の部品に分割成形する必要を生じ、工程
数が多くなり、樹脂を熔融させ一度に樹脂突起部を成形
できるこの種複合成形品の利点が失われる。また、ラン
プ部は成形時の溶融樹脂の流路となる部分であるから、
この部分の樹脂量を減らすことは、流路の断面積を少な
くすること、あるいはゲートの数を多くすることを意味
する。しかし前者を採用した場合には、流動抵抗が増加
し、成形性が悪くなるため、不良品の発生量が多くなり
、また金属板表面上に形成する樹脂突起部の数を少なく
する必要が生ずる点で問題があり、後者を採用する場合
には、ゲート加工が多くなるため、金型製造工程が多く
なることが問題となる。これらの点が特に問題となるの
は、樹脂突起部の高さが高く、しかも、精密な垂直度を
要求される場合である。

例えば、直径３〜８肋、高さ１５〜４仇舷の円形断面の
樹脂突起部の場合には、樹脂突起部の金属板表面からの
垂線に対する傾き角の正切（以下においては、傾き精度
と称する。第１図に示した６とｈを測定して、６／ｈで
与えられる。）が１／２００〜１／１０栃華度となり、
それ以上の精度を得ることが困難であった。また、成形
直後の精度を良好にするために、第３−ａ図に示す如く
樹脂つば部３１および３２を大きくしたもの、あるいは
、第４−ａ図および第４−ｂ図に示す如く、金属板２の
樹脂突起部４か４方向に等間隔の位置に４個の貫通孔１
１を設け、この貫通孔１１を介して金属板２と一体化さ
れたリブ３３および樹脂つば部３４によって樹脂突起部
４を保持したものがある。

なお、第３図および第４図において第１図と同一部分に
は同一符号が付してあり、以下本明細書の各図において
は同一部分には同一符号が付してある。第３−ａ図に示
した形状の複合成形品においては、第３一ｂ図に示すよ
うな力８０で金属板２に固定されているため、樹脂つば
部３１，３２には矢印８１で示すような変形を生ずる力
が負荷され、長期間使用するうちに樹脂つば部３１，３
２が第３一ｃ図に示すような形状に変形し、精度が悪く
なる。

特にこの複合成形品は第５図に示すように複数の樹脂突
起部４を樹脂通路となるランナ部５１を用いて成形する
ため、成形後もランナ部５１が残っており、ランナ部５
１に第５−ａ図に示すような残留応力８２が生じ、長期
間使用するうちに、例えば、第５−ｂ図に示す如く樹脂
突起部４がランナ部５１側に傾くような変形を生ずる。
一方、第４図に示した複合成形品は、第３‐ａ図に示し
た複合成形品に較べ第６図に示すように傾き精度が悪い
。

第６図は樹脂にボリアセタールを用い、樹脂突起部の形
状を同一にした場合の成形時の樹脂温度（℃）と傾き精
度（６／ｈ）との関係を示したもので、Ａ，Ｂはそれぞ
れ、第３図、第４図の複合成形品の場合を示している。
また、樹脂の流入および冷却の点から見て、残留応力の
不均一が生じ易いため、長期間使用するうちに生ずる寸
法変化も第３図の形状のものに比べて劣る場合が多い。
この他、第７図に示す如く、樹脂突起部４側の樹脂つば
部を省き、かつ金属板２の貫通孔１を樹脂突起部４の大
きさ以内で大きくしたものもあるが、この形状の複合成
形品の傾き精度も、第３図、第４図に示したものと同等
であるか劣っている。

本発明は、これら従来技術の欠点を改善し、寸法精度の
良好な金属板と樹脂との複合成形品を提供することを目
的とするもので、少なくとも３個の貫通孔を有する金属
板と、この金属板の平面から突出した樹脂突起部とを有
し、前記各貫通孔の中心が、前記樹脂突起部を中心とす
る円周上に等間隔で配置されている金属板と樹脂との複
合成形品において、金属板の両面に接触し貫通孔内の樹
脂を介して一体に設けられた樹脂つば部を有し、各貫通
孔の少なくとも一部は金属板の両面において樹脂つば部
により覆われていることを特徴とするものである。

すなわち、本発明は、樹脂突起部の煩き精度が残留応力
によって支配されることを実験で確認し、残留応力によ
る樹脂突起部の変形を防止する手段として、金属板に樹
脂突起部と同軸の円の円周上に中心が位置する貫通孔で
あって樹脂つば部で被覆され、かっこの円周上に直径の
等しい３個以上の貫通孔を設、この３個以上の貫通孔内
の樹脂の収縮力によって樹脂突起部を金属板に固定する
ようにしたものである。

ここで用いられる金属板の厚さ、貫通孔の寸法、形状、
配置、樹脂つば部の寸法、形状、配置等は、必要とする
傾き精度に応じて選ばれるが、特に、金属板については
厚さが２伽以上の鋼板を用い、貫通孔については樹脂突
起部の中心を中心とする半径１仇奴以上の円の円周上に
中心を有する直径３柳以上の貫通孔をもうけた場合に高
い傾き精度が得られる。

樹脂突起部の直下に貫通孔を有する場合には、貫通孔の
直径が３肌以上で、金属板表面により画定される平面へ
の樹脂突起部の直下の貫通孔と樹脂つば部との投影面積
の比が１ノ１５以下ある場合に高い煩き精度が得られ、
何れの場合も樹脂つば部の厚さは１．５柳以上の場合に
傾き精度が良好となる。以下、実施例について説明する
。

第８−ａ図および第８一ｂ図は一実施例のそれぞれ上面
および第８−ａ図のＸ．−Ｙ，一乙断面を示すもので、
金属板２には樹脂突起部４の軸線と中心を同じくする円
の円周上に等間隔に中心が配置された貫通孔であって直
径の等しい３個の貫通孔１１１，１１２および１１３が
設けられており、樹脂つば部３５および３６はこれらの
貫通孔１１１，１１２および１１３を被覆し得る大きさ
になつている。

第９−ａ図および第９−ｂ図は、他の実施例のそれぞれ
上面および第９一ａ図のＸ，′−Ｙ，′ー乙′断面を示
すもので、第８図の実施例と異なるところは、貫通孔１
１ １，１ １２，１ １３のそれぞれの一部分が樹
脂つば部３５の周縁から外方へ位置し、樹脂つば部はそ
れぞれの貫通孔の一部分をおおつている点である。

この場合、貫通孔の中心が位置するようになった樹脂突
起部と同軸の円の円周が樹脂つば部３５よりはみ出さな
い、即ち、円の直径が樹脂つば部３５を画定する円の直
径以内となっている。第１０−ａ図および第１０一ｂ図
はそれぞれ他の実施例の上面および第１０一ａ図のＸ２
一Ｙ２一Ｚの断面を示すもので、第６図の実施例と異な
るところは、貫通孔１１１，１１２および１１３の他に
、樹脂突起部４の直下に別の中央貫通孔１１４を有する
点である。

この場合、樹脂突起部４直下の中央貫通孔１１４の直径
は他の貫通孔１１１，１１２，１１３の直径と異なって
も良く、ここで樹脂突起部４の直下とは樹脂突起部４と
中央貫通孔１ １４の中心が一致していることを意味す
る。このように樹脂突起部４直下に中央貫通孔１１４を
設けることにより、金属板２と樹脂つば部３５，３６と
の結合をより強固にすることができる。第１１一ａ図、
第１１−ｂ図、第１１一ｃ図、第１２−ａ図、第１２−
ｂ図および第１２一ｃ図はそれぞれ異なる他の実施例の
それぞれ上面、断面（第１ １一ａ図のＸ３−Ｙ３−Ｚ
断面、第１２−ａ図のＸ４一Ｙ４一乙断面）および下面
を示すもので、第８図および第１０図と異なるところは
、下面の樹脂つば部を貫通孔１１１，１１２，１１３お
よび１１４の周辺のみにそれぞれ別個にもうけた点であ
る。

各図の３６１，３６２，３６３および３６４はこれらの
樹脂つば部を示している。これらの実施例においては、
円周上に位置する貫通孔が３個の例を示したが、３個以
上であればよく、この３個以上とした理由は下記の通り
である。すなわち、貫通孔が１個の場合には、従来例の
説明において述べたように長期間使用するうちに第３−
ｃ図に示すごとき変形が生じ、樹脂つば部の効果が少な
くなり、精度が悪くなる。また、貫通孔が２個の場合、
例えば第１３一ａ図および第１３−ｂ図（第１３−ａ図
は第１３−ｂ図の上面図）に示す如く２個の貫通孔１１
１および１１２が設けられている場合には、長期間使用
するうちに貫通孔１１１，１１２を結ぶ方向はよいが、
これと直角の方向には第１３一ｂ図に示す如く残留応力
によって変形を生じ精度が悪くなる。これらの点を考慮
に入れると、樹脂つば部の変形を防止するには最低３個
の貫通孔を必要とすることになる。また、成形時の樹脂
流路となるランナ部が成形品に残り、この部分の残留応
力により精度が悪くなる点についても、貫通孔が１個の
場合は第５−ａ図、第５一ｂ図の従来例に示したように
変形を生じ、また貫通孔が２個の場合は、第１４図およ
び第１５図に示すように変形を生じる。第１４図は２個
の貫通孔１１１および１１２がランナ部５１に対して直
角に位置する場合で、第１４−ａ図は上面、第１４−ｂ
図は断面を示している。この場合にはランナ部５１のあ
る側の樹脂つば部５とランナ部のない樹脂つば部３６に
は異なる状態の変形を生じる。第１５図は２個の貫通孔
１１１，１１２がランナ部５１方向に位置する場合で、
第１５−ａ図は上面、第１５−ｂ図は断面、第１５−ｃ
図は側面を示しており、この場合は、第１５一ｃ図で示
すように樹脂つば部に変形を生じ樹脂つば部の効果が少
なくなる。従って貫通孔を３個以上設ければ、どの方向
にランナ部を配置しても樹脂つば部の反りを貫通孔内の
樹脂部が抑止することができ、樹脂突起部の傾き精度が
良好となる。第１表は、この実施例の複合成形品の成形
後１週間を経過した時のポス倒れ率（樹脂突起部の断面
が円形の場合の傾き精度）（％）を従来の複合成形品と
比較して示したもので、試料はいずれも金属板に鋼板を
用い樹脂にポリアセタールを用いたものである。

なお、いずれの場合も、直径８柳、長さ４仇舷のボスを
直径３側の貫通孔を有する厚さ１．５帆の鋼板に一体成
形したもので、本発明の第８図の複合成形品では、樹脂
つば部の直径が２仇帆で、貫通孔の中心が配置される円
の直径を１５柳としたものを用い、従来品の第３図の複
合成形品では樹脂つば部の直径２仇磯のものを用い、従
来品の第４図の複合成形品では直径１６側の円の円周上
にリブ固定孔の中心が配置されるものを用いた。また成
形条件Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、金型温度６０℃、シリンダ温
度１９０ｑｏは一定とし、射出圧力をそれぞろれ８００
１０００ １２００、１４００ｋ９／のとしたもので
ある。第１表 この表から明らかなように、リブで支持する第４図の複
合成形品は複数個の貫通孔を有しているが、第３図の単
一貫通孔のものよりもボス倒れを生じ易いことを示して
いる。

また、第８図の複合成形品はボス倒れ率の点で第４図の
複合成形品とは極端に差があり、成形直後および長期間
放置後の傾き精度は良好であり、かつ第４図の複成形品
に比べ形状が単純であるため、流動、冷却に伴う残留応
力の不均一がなくなり、傾き精度が良好となる。

さらに、円の円周上に中心が位置される貫通孔以外に、
樹脂突起部の直下に別な中央貫通孔を設置したものは、
中央貫通孔内の樹脂によって応力がより均一に分散され
るので、樹脂突起間の距離のばらつきをより少なくする
ことができる。

しかし、この中央貫通孔を設置してもしなくても、樹脂
突起部の傾き精度にはほとんど差はない。なお、樹脂突
起部直下に別な中央貫通孔を設けた場合には、樹脂突起
部直下の中央貫通孔と樹脂つば部の金属板表面方向の投
影面積の比のま傾き精度６／ｈ‘こ影響するため、金属
板に２側以上の鋼板を用い各貫通孔の直径が３肋以上で
Ｑが１′１５以下とすることによって良好な傾き精度を
保持することができる。第１６図はＱと８／ｈとの関係
を示すもので、金属板に２柳の鋼板を用い、貫通孔の直
径３肌とし、樹脂つば部の厚さを１．５側として求めた
もので、Ｑが１／１５以下になると６／ｈが小くなるこ
とを示している。また、第１１図、第１２図のように樹
脂突起部側の樹脂つば部を一体とし、その反対側で各貫
通孔ごとに独立させた場合にも効果にはほとんど差はな
い。第１７図は金属板の厚さと樹脂突起部の傾き精度と
の関係についての実験結果を示すもので、横軸、縦軸に
は、それぞれ金属板の厚さ（肋）、６／ｎがとってあり
、Ｃ，ＤおよびＥはそれぞれ成形直後、９０ｑｏ、５０
皿放置後、および９０ｑＣ、１００Ｍ放置後の値を示し
ている。

この図は金属板として厚さ２脚以上の鋼板を用いると、
樹脂突起部の傾き精度が厚さ２側未満の場合に比べてき
わめて良好となり、厚さによる差がほとんどなくなるこ
とを示している。したがって、金属板として、厚さ２肋
以上の鋼板を用いることが煩き精度を良好にする上で望
ましい。なお、この実験における金属板の厚さのばらつ
きは±０．２側で、各測定点は成形品ＩＮ固の平均値で
ある。なお、金属板の厚さはランナ部を金属板の片面に
配置した場合の金属板のそりによっても影響を受ける。

第１８−ａ図は第１８−ｂ図におけるａ，１を用し、て
励磁手刈ｏとした場合の反り率と金属板の厚さとの関係
を示すもので、横軸、縦軸にそれぞれ金属板の厚さ（肋
）、反り率（％）がとってあり、この図は金属板の厚さ
が２．０肋以上になると反りがきわめて少なくなり、厚
さによる差がほとんどなくなることを示している。これ
らの樹脂突起部の傾き精度および金属板の反りの点で金
属板の厚さは２肋以上にすることが望ましい。第１９図
は、貫通孔の直径と残留応力との関係を実験で確認した
結果を示しており、機軸、縦軸には、それぞれ貫通孔の
直径（肌）、残留応力（ｋ９／係）がとってあり、Ｆお
よびＧは金属板の板厚がそれぞれ１帆および２肌の場合
を示している。

この図は貫通孔が直径３柳以上の場合は、直径３肌未満
の場合に比べて、残留応力が少なく、直径による差がほ
とんどなくなることを示している。この場合、残留応力
が大きいほど、長期間使用するうちに生ずる変形が大き
くなり、クラック発生し易くなる。したがって、貫通孔
の直径は３肋以上が望ましい。貫通孔の中心が樹脂突起
部と同軸の円の円周上に配置される時の円の直径と残留
応力との関係を示したのが第２０図で機軸、縦軸にそれ
ぞれ貫通孔を設置する円の直径（柳）、残留応力（ｋ９
／地）がとってあり、金属板の板厚２側、貫通孔の直径
３側の場合である。この図は貫通孔の直径を３側以上に
した場合には、金属板の貫通孔を、樹脂突起部の中心か
ら直径ＩＱ肋以上の円の円周上に等間隔に設置すると、
残留応力の発生がＩＱ肋未満の場合に比べて少なくなる
ことを示しており、直径１仇吻以上の円の円周上に貫通
孔を設置することが望ましい。ここで、円周上に設置す
る貫通孔の直径を等しくし、かつ間隔を等しくする理由
について説明する。すなわち、貫通孔の直径が等しくな
い場合は単位面積当りの残留応力は等しいから、直径の
大きい貫通孔の部分に大きな力が生ずることになり、各
貫通孔間の残留応力に不均衡が生じ、長期間使用する場
合の変形が大きくなる要因となる。また、貫通孔の間隔
が等しくない場合にも、同様に残留応力の不均衡が生ず
る。すなわち、貫通孔の直径を等しくし、貫通孔の間隔
を等しくした場合が最も残留応力の均衡がとれた状態で
あり、変形が少なくなる。しかし、樹脂突起部の直下に
中央貫通孔を併設する場合に、この中央貫通孔の直径が
他の貫通孔の直径と等しいことは必ずしも必要ではない
。これは樹脂突起部直下の中央貫通孔は樹脂突起部と中
心を同じくしているので、他の貫通孔の中心が位置する
円の円周の中心となり、貫通孔間の残留応力に不均衡を
もたらされないからである。また、樹脂突起部直下の中
央貫通孔で発生する応力は樹脂突起部を金属板に固定す
る方向にのみ作用し、傾きを生じさせる方向の成分を有
しない。また、樹脂突起部直下に中央貫通孔が併設され
ている場合には次のような利点がある。

樹脂と金属とは熱膨張率に差があるから、第２１図（第
２１−ａ図は横断面、第２１一ｂ図は縦断面を示す）に
示すように、貫通孔１１１と貫通孔１１１内の樹脂９と
の間にはわずかな間隙９１を生ずる。しかし、樹脂つば
部の収縮により、貫通孔１１１内の樹脂９は貫通孔１１
１の壁に接し、応力の作用している状態となる。したが
って、樹脂突起部に外力が作用した場合には、作用外力
と前述の応力を合せた力が貫通孔１１１内の樹脂９に作
用し、しかも、金属板と接していることにより、接触部
で大きな応力集中が生ずる。ところが樹脂突起部直下に
設置されている中央貫通孔１１４内の樹脂９には第２２
図に示すように樹脂つば部のこの中央貫通孔１１４と周
辺の貫通孔１１１，１１２，１１３とを結ぶ矢印で示す
方向に対して、各方向より等しい応力８３が作用してい
るので、中央貫通孔１１４の壁と接しない状態にある。
したがって、外力が作用した場合においても、単なる固
定部断面積以上の高い強度が得られる。これは、周辺の
貫通孔１１１，１１２，１１３の直径が等しく、間隔が
等しい場合に生ずる現象であり、この条件が満足されな
いと、必ずしもこのようにはならない。なお、樹脂突起
部の直下に中央貫通孔を１個のみ設置し、他に貫通孔を
設置していない場合にもこのような間隙が生ずるように
思われるが、一般には、第２３図に示すように樹脂つば
部３１にはランナ部５１が設置されているため、このラ
ンナ部５１における矢印８４で示す残留応力により貫通
孔１内の樹脂９が貫通孔１の壁に接する場合が多くなっ
ている。これに対して、本発明の場合には、ランナ部が
存在したとしても、周辺の貫通孔が緩衝の役割を果たし
、直接、樹脂突起部の直下の貫通孔内の樹脂に影響を及
ぼす度合が少なくなる。第２４図は樹脂つば部の厚さと
樹脂突起部の傾き精度との関係の実験結果を示すもので
、機軸、縦軸には、それぞれ樹脂つば部の厚さ（柳）、
６／ｈがとってあり、樹脂つば部の直径が１０側の場合
である。この図は厚さ１．５柳以上の場合は厚さ１．５
側未満の場合に比べて傾き精度がきわめて良好となるこ
とを示している。したがって、樹脂つば部の厚さは１．
５脚以上にするのが望ましい。第２５−ａ図および第２
５−ｂ図は他の実施例のそれぞれ上面および断面を示す
もので、金属板の一つの面と接触する樹脂つば部と樹脂
突起部４１の断面寸法が等しい、即ち、一つの面にある
樹脂つば部と樹脂突起部とが同一のものである場合で、
この場合にも同様な効果が得られる。第２６図はさらに
他の実施例で樹脂突起部直下の中央貫通孔１１４と円周
上に位層する貫通孔１１１・・……・が連続している場
合であり、第２７図は両貫通孔１１１，１１２…・・・
・・・，１１４を直線溝状の貫通孔１１５で連結してあ
る場合で、このような貫通孔を有する金属板を用いた複
合成形品は回転トルクのかかる部分に用いた場合効果的
である。

第２８図は樹脂突起部直下の中央貫通孔１１４と直線溝
状の貫通孔１１５との結合部の曲率半径と９０ｏｏで連
続加熱した場合の割れ発生時間との関係を示すもので、
機軸、縦軸にはそれぞれ曲率半径（柳）および割れ発生
時間（ｈ）がとってあり、曲率半径が１脚以上が望まし
いことを示している。第２９−ａ図および第２９一ｂ図
はさらに他の実施例を示すもので、樹脂突起部４２が矩
形の場合、第３０図は同じく他の実施例で樹脂突起部４
および４３が金属板２の両面に設けられている場合を示
している。

本発明において用いる樹脂には、ポリアセタール、ポリ
プロピレン、アクリロニトリル・ブタジェンゴム・スチ
レン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ポリスチレン、アクリロ
ニトリル・アクリルゴム・スチレン共重合体（ＡＡＳ樹
脂）、アクリロニトリル・エチレンプロピレンゴム・ス
チレン共重合体（ＡＥＳ樹脂）、ナイロン６、ナイロン
６６、ナイロン１２、ポリスルフオン、ポリエーテルス
ルフオン、ポリフエニレンサルフアイド、ポリフヱニレ
ンオキシド等の熱可塑性樹脂、ェポキシ樹脂、不飽和ポ
リエステル樹脂等の熱硬化性樹脂およびこれらの樹脂に
無機充填剤あるいは有機充填剤を配合したものが用いら
れるが、以上のものに限定されない。

第３１図ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ及びｆは樹脂としてそれぞ
れ、ポリアセタール、ガラス繊維３０％ポリアセタール
、ナイロン６、ガラス繊維２０％ポリプチレンテレフタ
レート、ＡＢＣ樹脂および炭酸カルシウム配合ポリプロ
ピレンを用いた場合の金属板の反り率ご（％）を成形条
件との関連において示してあり、金属板が樹脂突起都側
へ変形した場合を十とし、逆の場合を−としてある。

横軸にはシリンダ（００）、射出圧力（Ｍｍａおよびｋ
９ｆ／仇）金型温度（００）、射出時間（ｓ）がとって
あり、縦軸には反り率ご（％）がとってある。この実験
結果は、２組の樹脂突起部直下の貫通孔とこれらと同○
の円周上に位置する３個の貫通孔をもうけた一定形状の
鋼板の表裏にそれぞれ厚さｔ，，らのつば部樹脂層をも
うけて反り率の測定を行なったもので、図の１，０，ｍ
，Ｗはそれぞれ、ち／ｔ２＝２．３、１．５、１．１、
０．６７の場合を示しており「それぞれ下記の条件の内
それぞれの横藤の成形条件以外を一定として測定したも
のである。‘ａｌおよび‘ｂ｝８ｃ（シリンダ温度）：
２００００ Ｐ（射出圧力）：９狐仲ａ（１０００ｋ９ｆ′の）６ｄ
（金型温度）：６０℃ｔｉ（射出時間）：段 ｛Ｃ｝ ８ｃ：１９０００ Ｐ：９劉岬ａ（１０００ｋ９ｆ／の） ａｄ：７０００ ｔｉ：＄ ｛ｄ） ８ｃ：２５９０ Ｐ：９劉仲ａ（１０００ｋ９ｆ′の） ８ｄ：９０ｑＯ ｔｉ：＄ ｛ｅ｝ ８ｃ：２４０ｑＯ Ｐ：９劉岬ａ（１０００ｋ９ｆ／の） ８ｄ：４０００ ｔ；：＄ （ｆ｝ ８ｃ：２２０午○ Ｐ：９劉岬ａ（１０００ｋ９ｆ′の） ８ｄ：４０００ ｔｉ：＄ なお、温度の上限は樹脂の劣化により、射出圧力、射出
時間の上限はばり発生により決まり、温度、射出圧力、
射出時間の下限は金型内に樹脂を完全に充填し得る限界
により決まる。

この測定結果は、ポリアセタール、ナイロン６、ＡＢＳ
樹脂、炭酸カルシウム入りポリプロピレンが反り率の点
で優れていることを示しているが、ナイロン６は吸水し
易く、ポリプロピレンは金属との接触により劣化し、Ａ
茂樹脂は耐候性が良くない。

これに対してポリアセタールはこれらの諸点でも良い結
果を示し、変形が少なく、成形性が良好な点で複合成形
品に最も適している。本発明による複合成形品は、従来
の複合成形品に比べて、樹脂突起部の傾き精度が良好で
あるほか、成形品の変形が少なくなり、また、残留応力
の不均衡が少ないため、長期間使用した場合の寸法変化
が少なく、外力を負荷した場合の強度が高くなる。従っ
て、耐久性の面から見て、長期間精度良く、クラックの
発生のない状態で使用することができる。また、従来の
複合成形品と異なり、樹脂つば部の反りが少ないために
、複合成形品の表面近傍に他の駆動部品を駆動させるよ
うな部品に適用しても障害が生ずることがない。それ故
、従来は適用されなかったような精密部品にも適用でき
る。すなわち、従来は精度を必要とする突起部は金属棒
を金属板にかしめる方法で固定されていたため、突起部
を一個一個かしめる製造工程を必要としたが、本発明の
場合には、樹脂突起部をすべて一度の射出成形で成形す
ることが可能であるため、製造工程を大幅に合理化する
ことが出来、製品のコスト低減が可能となる。以上の如
く、本発明金属板と樹脂との複合成形品は寸法精度の良
好なこの種複合成形品の提供を可能とするもので、工業
的効果の大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の複合成形品の構成と傾き精度の悪い状態
を示す断面図、第２図は複合成形品の成形用金型の構成
を示す断面図、第３−ａ図は従来の複合成形品の他の例
の断面図、第３一ｂ図は第３−ａ図に示した樹脂つば部
に加わる力の方向を示す断面図、第３−ｃ図は第３−ａ
図に示した樹脂つば部分の変形状態を模式的に示す断面
図、第４−ａ図および第４−ｂ図はそれぞれ同じく他の
例の上面図および断面図、第５一ａ図および第５−ｂ図
は第３−ａ図に示す形状の複合成形品がランナ部の存在
による残留応力により樹脂つば部が変形する場合の方向
を示す断面図および変形状態を模式的に示す断面図、第
６図は第３図および第４図の複合成形品における樹脂温
度と６／ｈとの関係を示す特性線図、第７図は従来の複
合成形品の他の例を示す断面図、第８−ａ図および第８
−ｂ図はそれぞれ本発明複合成形品の一実施例の上面図
および断面図、第９−ａ図および第９−ｂ図はそれぞれ
同じく他の実施例の上面図および断函図、第１０−ａ図
および第１０−ｂ図はさらに他の実施例を示す上面図お
よび断面図、第１１−ａ図、第１１−ｂ図および第１１
−ｃ図はそれぞれ同じく他の実施例の上面図、断面図お
よび下面図、第１２−ａ図、第１２−ｂ図および第１２
−ｃ図はそれぞれ同じく他の実施例の上面図、断面図お
よび下面図、第１３図は本発明との比較のために示した
貫通孔２個の場合の樹脂つば部の変形状態を模式的に示
す図で、第１３−ｃ図および第１３−ｂ図はそれぞれ上
面図および断面図、第１４−ａ図および第１４−ｂ図は
それぞれ本発明との比較のために示したランナ部を有す
る貫通孔２個の場合の樹脂つば部の変形状態を漠式的に
示す上面図および断面図、第１５−ａ図、第１５−ｂ図
および第１５−ｃ図はそれぞれ同じくランナ部を有する
貫通孔２個の場合の樹脂つば部の変形状態を模式的に示
す上面図、断面図および側面図、第１６図は本発明複合
成形品の樹脂突起部直下の貫通孔と樹脂つば部の金属板
表面方向の投影面積の比と樹脂突起部の傾き精度との関
係を示す特性線図、第１７図は本発明複合成形品の金属
板の厚さと樹脂突起部の懐き精度との関係を示す特性線
図、第１８−ａ図は同じく金属板の厚さと反り率との関
係を示す特性線図、第１８−ｂ図は反り率の定義を示す
断面図、第１９図は同じく貫通孔と残留応力との関係を
示す特性線図、第２０図は同じく貫通孔を設置する円の
直径と残留応力との関係を示す特性線図、第２１一ａ図
および第２１−ｂ図は貫通孔と貫通孔内の樹脂との関係
を示す模式図で第２１−ａ図は横断面図、第２１−ｂ図
は縦断面図、第２２図は同じく樹脂突起部直下の中央貫
通孔と円周上に配設された貫通孔とを有する場合に樹脂
つば部に生ずる残留応力の方向を示す模式的に示す横断
面図、第２３図はランナ部を有する従来の複合成形品の
貫通孔と貫通孔内の樹脂との関係を榛式的に示す断面図
、第２４図は本発明複合成形品の樹脂つば部の厚さと樹
脂突起部の傾き精度との関係を示す特性線図、第２５−
ａ図および第２５−ｂ図はそれぞれ同じく他の実施例の
上面図および断面図、第２６図および第２７図は同じく
それぞれ異なる他の実施例の貫通孔の平面図、第２８図
は第２７図の実施例の貫通孔の直線溝結合部の曲率半径
と連続加熱における割れ発生時間との関係を示す特性線
図、第２９−ａ図および第２９−ｂ図はそれぞれ本発明
複合成形品の他の実施例の上面図および断面図、第３０
図は同じく他の実施例の断面図、第３１図は本発明複合
成形品に使用する樹脂の成形条件と反り率との関係を示
す特性線図である。 １１１，１１２，１１３・・・・・・貫通孔、１１４・
・・・・・中央貫通孔、１１５・・・・・・（直線溝状
の）貫通孔、２・・・・・・金属板、３５，３６・・・
・・・樹脂つば部、４・・・・・・樹脂突起部、５１・
・…・ランナ部、９・・・・・・（貫通孔内の）樹脂。 静’図第２図 第３−仏図 策・３‐〆図 第３‐Ｃ図 第４−仇図 第４＃図 ５‐仇図 第５−〆図 第６図 崇ヮ図 第８‐仏図 第８＃図 弟ｑ‐は図 菊ｑ‐＃図 弟′０‐４図 発′０−＃図 菊副トリ図 第／／‐が図 弟／／‐Ｃ図 第′Ｚ‐の図 策いみ図 弟′〆Ｃ図 兼／３‐仇図 韓′３‐＃図 繁仏‐４図 藷／４‐ゼ図 慕いの図 繁’５‐＃図 弟’５−Ｃ図 第′６図 第〔図 第′８‐以図 弟′８‐〃図 籍／？図 第ＺＯ図 第２′‐山図 弟Ｚ′‐＃図 第ＺＺ図 弟Ｚ３図 第Ｚ４図 籍と了は図 第２５−〆図 第２６図 策と７図 第２８図 菊Ｚｑ‐４図 第２ｑ‐〆図 第ｉｏ図 第３’図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも３個の貫通孔を有する金属板と、該金属
   板の平面から突出した樹脂突起部とを有し、前記各貫通
   孔の中心が、前記樹脂突起部を中心とする円周上に等間
   隔で配置されている金属板と樹脂との複合成形品におい
   て、前記金属板の両面に接触し前記貫通孔内の樹脂を介
   して一体に設けられた樹脂つば部を有し、前記各貫通孔
   の少なくとも一部は前記金属板の両面において前記樹脂
   つば部により覆われていることを特徴とする金属板と樹
   脂との複合成形品。 ２ 前記複合成形品において、前記貫通孔の中心が前記
   樹脂突起部と同軸で前記樹脂つば部の寸法よりも小さな
   直径を有する円の円周上に位置している特許請求の範囲
   第１項記載の金属板と樹脂との複合成形品。 ３ 前記複合成形品において、前記樹脂つば部が前記金
   属板の両面を画定する平面と平行な平面により画定され
   る板状体である特許請求の範囲第１項記載の金属板と樹
   脂との複合成形品。 ４ 前記複合成形品において、前記樹脂突起部直下の金
   属板部分に中央貫通孔が設けられ、前記金属板の両面に
   設けられた前記樹脂つば部が前記中央貫通孔内の樹脂を
   介して一体化している特許請求の範囲第１項記載の金属
   板と樹脂との複合成形品。 ５ 前記複合成形品において、前記中央貫通孔と前記樹
   脂つば部との前記金属板表面により画定される平面への
   投影面積の比が１／（１５）以下である特許請求の範囲
   第４項記載の金属板と樹脂との複合成形品。 ６ 前記複合成形品において、前記中央貫通孔と前記貫
   通孔のそれぞれとが連通している特許請求の範囲第４項
   記載の金属板と樹脂との複合成形品。 ７ 前記複合成形品において、それぞれの前記貫通溝と
   前記中央貫通孔との結合部分の曲率半径が少なくとも１
   ｍｍである特許請求の範囲第６項記載の金属板と樹脂と
   の複合成形品。 ８ 前記複合成形品において、前記樹脂突起部が設けら
   れている側の前記金属板の一つの面と接触している前記
   樹脂つば部が連続一体化しており、前記金属板の前記一
   つの面と対向する他の面と接触している前記樹脂つば部
   が、それぞれ隔置された別個の前記樹脂つば部の部分か
   らなる特許請求の範囲第１項または第４項記載の金属板
   と樹脂との複合成形品。 ９ 前記複合成形品において、前記金属板が少なくとも
   ２ｍｍの厚さを有し、前記樹脂突起部と同軸の円が少な
   くとも１０ｍｍの直径を有し、前記貫通孔が少なくとも
   ３ｍｍの直径の円形底面を有する円柱形であり、前記樹
   脂つば部が少なくとも１．５ｍｍの厚さを有している特
   許請求の範囲第１項または第４項記載の金属板と樹脂と
   の複合成形品。 １０ 前記複合成形品において、前記樹脂つば部及び前
   記突起部がポリアセタールからなる特許請求の範囲第９
   項記載の金属板と樹脂との複合成形品。 １１ 前記複合成形品において、前記金属板の一つの面
   と接触する前記樹脂つば部が前記樹脂突起部と同一のも
   のである特許請求の範囲第１項または第４項記載の金属
   板と樹脂との複合成形品。