JPS628299B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、金属板と樹脂の複合成形品に係り、
特に、金属製の基板の一平面上に壁状の樹脂構造
物を成形して固定してなる金属板と樹脂構造物の
複合成形品に関する。

従来の金属板と樹脂の複合成形品としては、第
１図に示すようなものが存在する。この成形品は
金属製の基板（以下、基板という）２に適数個の
透孔３を穿設し、この基板２を金型（不図示）内
に配置し、この金型内に樹脂材料を注入して、基
板２の一平面上に壁状の樹脂構造物（以下、構造
物という）１を成形するとともに、前記透孔３内
に膨出部４を成形し、かつ、膨出部４の基板２の
他平面側にこの平面の一部を被覆するフランジ部
５を成形することにより、基板２からの構造物１
の離脱を防止してなる。

しかしながら、このような従来の複合成形品に
あつては、成形時における基板２と構造物１との
熱的収縮量の差により、第２図に示すように、構
造物１側が縮み、基板２側が伸長してなる反りが
発生するという欠点があつた。

そこで、従来、このような反りの発生を防止す
るため、第３図に示すように、基板２の両平面に
一対の構造物１，１を対称的に成形してなる複合
成形品や、第４図ないし第６図に示すように、互
に一連に連結したフランジ部６を有する複合成形
品、さらに、基板を構造物が収縮する際に発生す
る力によつて反らないように厚くしてなる複合成
形品が提供されている。

しかしながら、このような従来の複合成形品に
あつては、樹脂、金属材料が多量に必要となり、
成形品が大重量となり、形状が限定され、しかも
長時間放置すると、第７図に示すように、構造物
１が残留応力によりクリープ破壊部７を発生する
という欠点があつた。

本発明の目的は、前記従来技術の欠点を解消
し、残留応力を抑制して成形後変形が抑止でき、
寸法安定性、強度性に優れた金属板と樹脂の複合
成形品を提供するにある。

本発明は、基板に長孔を穿設し、この長孔に沿
つて基板の一平面上に構造物を成形し、この構造
物の一部を長孔の一部に膨出せしめるとともに、
この構造物に基板の両平面上にそれぞれ接するフ
ランジ部を複数個成形し、長手方向の熱収縮力に
より前記長孔に沿つて移動可能な構造物抜止め用
フランジ部を設けることにより、残留応力が発生
することを抑制したものである。

以下図回に即して本発明の実施例を説明する。

第８図ないし第１２図は本発明の一実施例を示
すものであり、第８図に示すように、基板２の一
平面上に細長く形成され、かつ、この平面に対し
て直角に交わる平板壁状の構造物１を成形してな
る金属と樹脂の複合成形品の場合を示している。
この複合成形品の構成を製造過程に従つて説明す
る。

第９図、第１０図に示すように、基板２に長孔
９をあらかじめ想定した構造物の長さ、肉厚、形
状等に対応して穿設する。

次に、この基板２を金型（不図示）内に配し、
金型内に樹脂材料を注入し、基板２の一平面上に
前記所定の平板壁状の構造物１を前記長孔９に沿
つて、第１１図、第１２図に示すように成形す
る。この際、構造物１の下部を長孔９内に全体に
渡つて充填させて嵌合部１０を成形する。すなわ
ち、長孔９内は構造物１と一体をなす嵌合部１０
によつて充填されている。また、この構造物１の
両側面下部における適数箇所（本実施例では、３
箇所）には、両側面で一対のフランジ部１１が基
板２の上下面で３組、計６個、それぞれ構造物１
における側方に突出するように膨出成形され、各
フランジ部１１は下面または上面が基板２の上面
または下面にそれぞれ接して、狭い範囲だけ被覆
している。本実施例において、各フランジ部１１
は偏平な半円形柱状に成形されているが、基板２
の平面の狭い範囲を被覆しておけば、構造物１を
抜止めできるから、形状は任意である。

このように構成された金属板と樹脂の複合成形
品にあつては、構造物１が成形により収縮する際
に、前記構造物と一体のフランジ部１１が長孔９
に沿つて移動することにより、構造物１と基板２
との熱的収縮差を吸収し、かつ、この吸収により
両者１，２間に応力が残留することを回壁して、
残留応力に起因して発生する反りや、クリープ破
壊等の諸問題を解消することができる。このよう
に、本実施例では、残留応力が発生しないため、
寸法安定性も良好で、かつ、強度も向上する。

第１３図および第１４図は、本発明の第２実施
例を示すものであり、前記実施例と異なる点は、
構造物１が曲線上に長く成形されており、これに
伴つて長孔９が曲線的に基板２に穿設されている
点である。この場合にも、構造物１と基板２との
熱的収縮差を長孔と複数個のフランジ部との間に
おける相対的な変位により吸収するので、残留応
力の発生をほぼ抑制することができる。

但し、構造物および長孔が曲線的に形成されて
いるので、前記吸収のための相対的変位が円滑に
発生しない場合がある。

このような場合、第１５図に示す第３実施例の
ように構成するとよい。第１５図において、基板
２には、所定の曲率をなす短い長孔９Ａ，９Ｂ，
９Ｃが互に長手方向に隣接してそれぞれ配され穿
設されており、各長孔９Ａ，９Ｂ，９Ｃは一連と
なつて所定の曲線を形成するようになつている。
この長孔９Ａ，９Ｂ，９Ｃのそれぞれに沿つて、
所定の曲率を有する短尺の平板の各構造物１Ａ，
１Ｂ，１Ｃがそれぞれ形成され、これら構造物１
Ａ，１Ｂ，１Ｃが互に長手方向に隣接して一連と
なることにより、所定の曲線をなす平板壁状の構
造物１が形成される。

このように、構造物が短尺に分割されると、構
造物が曲線上に成形された場合でも、各分割構造
物において、熱的収縮差の吸収作用が発生するの
で、残留応力の発生を完全に抑止することがで
き、したがつて、この場合にも、寸法安定性、強
度性に優れた複合成形品となる。

第１６図は、本発明の第４実施例を示すもので
あり、前記第１実施例と異なる点は、長孔９の一
部（本実施例では左端部）に拡大部１２が形成さ
れ、この拡大部１２内に構造物１の一部が充填し
て突起部１３が形成された点である。

本実施例によれば、構造物１は長孔９内におい
て突起部１３が拡大部１２内に形成されることに
より頂度一端部が固定された状態となるため、前
述のように、基板と構造物との熱的収縮差による
フランジ部１１の変位は、この突起部１３を基準
点として発生し、構造物１は基板２に対して、こ
の基準点に規制された関係を保持することにな
り、したがつて、あらかじめ両者１，２の位置関
係を想定し得ることになつて、寸法精度を一層向
上化することができる。

第１７図は、前記第４図実施例の応用例である
第５実施例を示すものであり、第４実施例と異な
る点は、長孔９内に形成された拡大部１２の代り
に、長孔９の一端の外部孔の外側に貫通孔１４を
穿設し、この貫通孔１４内に構造物１の一部を充
填させて突起部１５を形成した点にある。

本実施例においても、貫通孔１４内に突起部１
５が形成されていることにより、構造物１の一端
が基板２に固定された状態となるため、第４実施
例と同様に、寸法精度を一層向上化することがで
きる。

第１８図および第１９図は、前記第５実施例を
湾曲した平板壁状の構造物を有する複合成形品に
適用した場合の第６実施例を示すものであり、第
５実施例と異なる点は、長孔９が湾曲して穿設さ
れるとともに、貫通孔１４内に形成された突起部
１５が基板２の両面に接するフランジ部１１Ａを
それぞれ形成された点であり、その作用効果は、
第５実施例とほぼ同様である。

第２０図ないし第２２図は、本発明の第７実施
例を示すものであり、前記第１実施例と嵌合部の
構成が異なる。本実施例において、３箇所のフラ
ンジ部１１に対応して、３つの嵌合部１０Ａ，１
０Ｂ，１０Ｃがそれぞれ設けられており、各嵌合
部１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは長孔９内の対応箇所
における一部のみにそれぞれ充填している。した
がつて、長孔９内は各嵌合部１０Ａ，１０Ｂ，１
０Ｃ以外の箇所は空隙となつている。

本実施例によれば、各嵌合部も長孔に対して変
位可能であるから、残留応力発生の抑制効果が一
層増大化するとともに、樹脂材料を一層節約化す
ることができる。

第２３図ないし第２５図は、本発明の第８実施
例を示すものであり、前記第１実施例とフランジ
部の構成が異なる。本実施例において、基板２の
上面側に形成されるフランジ部１１Ｂは、構造物
１の肉厚、長さを長孔９の幅、長さよりも若干大
きくすることにより形成されている。

本実施例によれば、基板２上面側のフランジ部
１１Ｂが構造物１と同一体に成形されるので、金
型にフランジ部１１Ｂを成形するための専用の型
面を形成することを省略化することができる。

なお、前述したように、本発明によれば、基板
と構造物との熱的収縮差を吸収することにより、
残留応力の発生を抑制することができるので、残
留応力に対抗するための構造物または堅牢なフラ
ンジ部を基板の他平面に成形する必要がなくな
り、よつて、構造物の形状の自由度が増し、樹脂
材料の使用量も軽減化でき、しかも、反りのおそ
れがないため、基板の肉厚を簿くすることも可能
となり、複合成形品全体において軽減化を促進す
ることができる。

以上説明するように、本発明によれば、基板に
長孔を穿設し、この長孔に沿つて構造物を成形す
るとともに、長孔の両側に配したフランジ部で構
造物を基板上に抜け止め状態としたので、長孔に
対するフランジ部の変位により基板と構造物との
熱的収縮差を吸収することができ、残留応力の発
生が抑制でき、残留応力による反り、クリープ破
壊等を防止でき、寸法安定性、強度性に優れた金
属板と樹脂の複合成形品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す正断面図、第２図は第１
図の反り状態を示す正断面図、第３図は他の従来
例を示す正断面図、第４図、第５図および第６図
は別の他の従来例を示す平面図、正断面図および
底面図、第７図は第５図のクリープ破壊状態を示
す正断面図、第８図ないし第１２図は本発明の第
１実施例を示すもので、第８図は斜視図、第９図
および第１０図は基板の平面図および正断面図、
第１１図および第１２図は平面図および一部切断
正面図、第１３図および第１４図は第２実施例を
示す平面図および正面図、第１５図は第３実施例
を示す平面図、第１６図は第４実施例を示す平面
図、第１７図は第５実施例を示す平面図、第１８
図および第１９図は第６実施例を示すもので、第
１８図は基板の平面図、第１９図は全体の平面
図、第２０図、第２１図および第２２図は第７実
施例を示す平面図、正断面図および底面図、第２
３図、第２４図および第２５図は第８実施例を示
す平面図、正断面図および底面図である。 １…樹脂構造物、２…金属基板、９…長孔、１
０…嵌合部、１１…フランジ部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 金属板に透孔を穿設し、この金属板の一平面
   上に樹脂構造物を形成するとともに、この樹脂構
   造物の一部を前記透孔内に膨出せしめ、かつ、こ
   の樹脂構造物の膨出部分が金属板の他平面の一部
   を被覆するようにしてなる金属板と樹脂の複合成
   形品において、前記金属板に長孔を穿設し、この
   長孔に沿つて金属板の一平面上に細長く形成さ
   れ、かつ、この平面に対して直角に交わる平板壁
   状の樹脂構造物を成形するとともに、この樹脂構
   造物の長孔外部に金属板の両平面の一部をそれぞ
   れ被覆し、長手方向の熱収縮力により長孔に沿つ
   て移動可能なフランジ部を複数個成形したことを
   特徴とする金属と樹脂の複合成形品。