JP2003154577A - 合成樹脂製中空成形体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一対の凹状形成体の接合強度をより向上させ
ることができると共に、この凹状成形体の衝合部の中空
部側への変形が抑制された合成樹脂製中空成形体を提供
することを目的とする。 【解決手段】 本中空成形体１は、一対の凹状成形体２
ａ、２ｂの各衝合部３ａ、３ｂを衝合させて、各衝合部
の間に中空状流路４を形成する衝合工程と、該中空状流
路４内に溶融樹脂を充填する充填工程とを経て、溶融樹
脂の固化によって一対の凹状成形体を接合させて得られ
る。また、本中空成形体１の中空状流路４は、内側衝合
部３１ａ、３１ｂによって形成され中空部７側に向かっ
て膨らむ円弧面１３と、この円弧面に連続する略コ字状
断面の屈曲面１５とから形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、合成樹脂製中空成
形体に関し、更に詳しくは、一対の凹状形成体の接合強
度をより向上させることができると共に、この凹状成形
体の衝合部の中空部側への変形が抑制された合成樹脂製
中空成形体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から合成樹脂製中空成形体（以下、
中空成形体とも略記する。）として、自動車エンジンの
インテークマニーホールドのように所定の肉厚があって
非回転対称形状を有する複雑な形状のものがある。この
ような中空成形体の製造方法として、合成樹脂製の一対
の凹状成形体の各衝合部を衝合させて中空部を形成する
と共に各衝合部の間に中空状流路を形成し、この中空状
流路に溶融樹脂を充填してこれを固化させることによ
り、前記一対の凹状成形体を一体的に接合して製造する
方法が知られている（特開平１０−１８９２３号公報
等）。このように製造される従来の中空成形体では、中
空状流路の断面形状が略矩形に形成され、これにより、
中空状流路の内周面と溶融樹脂との必要な接触面積を確
保すると共に、比較的単純な空間形状をなしている中空
状流路内で溶融樹脂を円滑に充填流動させ、この溶融樹
脂が固化してなる接合樹脂内部でのボイドの発生が抑制
される。その結果、一対の凹状成形体の接合強度がある
程度向上されることとなる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の中空成形体
では、その製造過程において中空状流路に溶融樹脂を充
填する際、その成形圧力を比較的大きな値に設定する
と、溶融樹脂の充填流動がより円滑に行われ、一対の凹
状成形体の接合強度を一層向上させることができる。し
かし、溶融樹脂の成形圧力を、所定値を超える大きな圧
力に設定すると、図７に示すように、略矩形状断面を有
する前記中空状流路１０４の内周面に垂直に加わる内圧
のうち、中空部１０７側へ向かう圧力成分によって、片
持ち状態で支持されている内側衝合部１３１ａ、１３１
ｂが中空部１０７側に大きく変形してしまい、その結
果、一対の凹状成形体１０２ａ、１０２ｂの接合強度が
低下するのみならず、中空部１０７の壁面形状が悪くな
ってしまうといった問題があった。以上より本発明は、
一対の凹状形成体の接合強度をより向上させることがで
きると共に、この凹状成形体の衝合部の中空部側への変
形が抑制された合成樹脂製中空成形体を提供することを
目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の合成樹脂製中空
成形体は、合成樹脂製の一対の凹状成形体の各衝合部を
衝合させて、該一対の凹状成形体の間に中空部を形成す
ると共に前記各衝合部の間に中空状流路を形成し、該中
空状流路内に溶融樹脂を充填して前記一対の凹状成形体
を接合させてなる合成樹脂製中空成形体であって、前記
各衝合部は、前記一対の凹状成形体を衝合させるとき、
前記中空部寄りの部位で衝合する内側衝合部と、前記中
空部から離れた部位で衝合する外側衝合部とを有し、前
記中空状流路は、前記内側衝合部によって形成され前記
中空部側に向かって膨らむ円弧面と、該円弧面に連続す
る略コ字状断面の屈曲面とから形成されることを特徴と
する。尚、上記「凹状成形体」としては、例えば、Ｕ字
状成形体、コ字状成形体、両端縁側につば部を有するＵ
字状成形体や両端縁側につば部を有するコ字状成形体等
を挙げることができる。

【０００５】また、前記各衝合部は、前記一対の凹状成
形体を衝合させるとき、前記内側衝合部どうしの衝合面
側で互いに係合する係合部を有することができる。さら
に、前記各衝合部のうち少なくとも一方の衝合部は、そ
の外面側で衝合方向に突出する突起部を有し、該突起部
は、前記一対の凹状成形体を衝合させ前記中空状流路内
に溶融樹脂を充填する際の成形型と係合可能であること
ができる。

【０００６】

【発明の効果】本発明の合成樹脂製中空成形体による
と、中空状流路は、内側衝合部によって形成され中空部
側に向かって膨らむ円弧面と、この円弧面に連続する略
コ字状断面の屈曲面とから形成されるので、一対の凹状
成形体を衝合させ中空状流路に溶融樹脂を充填する際、
溶融樹脂の成形圧力を比較的大きな圧力としても、中空
状流路の内周面に加わる内圧のうち、円弧面に加わる圧
力成分が衝合方向に分散される。また、中空状流路の円
弧面によって、各内側衝合部を、その基部にゆくにつれ
て厚肉として剛性を高めることができる。その結果、一
対の凹状成形体の接合強度を向上させると共に、各内側
衝合部の中空部側への変形が抑制される。さらに、中空
状流路を形成する前記屈曲面を適宜寸法に設定すれば、
中空状流路の内周面と溶融樹脂との必要十分な接触面積
を確保することができ、一対の凹状成形体の接合強度を
より向上させることができる。また、前記各衝合部が係
合部を有すれば、内側衝合部の中空部側への変形をより
抑制することができる。さらに、前記衝合部が突起部を
有すれば、内側衝合部の中空部側への変形をより抑制す
ることができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、実施例により、本発明を図
１〜３より具体的に説明する。尚、本実施例では、本発
明に係る合成樹脂製中空成形体１して自動車等のエンジ
ンに装備されるインテークマニ−ホールドを例示する
（図４参照）。

【０００８】（１）合成樹脂製中空成形体の製造 中空成形体１は、図１、２に示すように、一対の２つ割
り凹状成形体２ａ、２ｂを衝合してなされ、この一対の
凹状成形体２ａ、２ｂ間には中空部７が形成されてい
る。各凹状成形体２ａ、２ｂは、その長手方向に沿う両
縁側に略コ字状断面の衝合部３ａ、３ｂを有している。
各衝合部３ａ、３ｂは、中空部７寄りの部位で衝合する
内側衝合部３１ａ、３１ｂと、中空部７から外方へ離れ
た部位で衝合する外側衝合部３２ａ、３２ｂと、これら
内側衝合部３１ａ、３１ｂと外側衝合部３２ａ、３２ｂ
とを連絡する連絡部３３ａ、３３ｂとから形成されてい
る。そして、一対の衝合部３ａ、３ｂの間には、これら
内側衝合部３１ａ、３１ｂ、外側衝合部３２ａ、３２ｂ
及び連絡部３３ａ、３３ｂによって、その流路方向の両
端側のみを開放した閉空間としての上記中空状流路４が
形成されている。そして、上記中空状流路４内に溶融樹
脂を充填して、この溶融樹脂が固化してなる接合樹脂５
によって一対の凹状成形体２ａ、２ｂが接合されること
となる。

【０００９】上記中空状流路４は、図２に示すように、
各衝合部３ａ、３ｂにおける内側衝合部３１ａ、３１ｂ
によって形成され前記中空部７側に向かって膨らむ円弧
面１３と、この円弧面１３に連続する屈曲面１５とから
形成されている。上記円弧面１３を構成する円弧Ｃは、
所定の曲率半径Ｒを有している（図３参照）。この円弧
面１３によって前記各内側衝合部３１ａ、３１ｂは、そ
の基部に向かって厚肉となっている。また、上記屈曲面
１５は、円弧面１３に対向する１つの対向面１５１と、
この対向面１５１の両端縁側と円弧面１３の両端縁側と
を連絡する２つの連絡面１５２とを有している。この対
向面１５１に対して２つの連絡面１５２は面取り面１５
３を介して連設されている。また、上記屈曲面１５の横
断面形状は、図３に示すように、衝合方向に延びる直線
Ｌ１と、この直線Ｌ１の両端側から衝合方向に略直交す
る方向に延びる直線Ｌ２、Ｌ３とによって略コ字状とな
っている。従って、前記中空状流路の横断面形状は、１
つの円弧Ｃと、この円弧Ｃと対向する１つの直線Ｌ１
と、この直線Ｌ１の両端側と円弧Ｃの両端側を連絡する
２つの直線Ｌ２、Ｌ３とで囲繞される略Ｄ形状となって
いる。さらに、上記円弧Ｃの曲率半径Ｒ及び各直線Ｌ
１、Ｌ２、Ｌ３の長さ寸法は所定の値に設定され、中空
状流路４の流路方向の任意箇所の横断面の大きさが、充
填工程における溶融樹脂と中空状流路４の内周面との必
要十分な接触面積を確保し得るようなっている。

【００１０】また、前記内側衝合部３１ａの衝合面側に
は、図２に示すように、衝合方向に窪んだ凹部２１（係
合部として例示する。）が形成されている。また、内側
衝合部３１ｂの衝合面側には、衝合方向に突出し、上記
凹部２１に嵌合する凸部２２（係合部として例示す
る。）が形成されている。このような凹部２１及び凸部
２２の係合によって、充填工程において内側衝合部３１
ａ、３１ｂの中空部７側への変形が抑制される。また、
前記各衝合部３１ａ、３１ｂは、前記連絡部３３ａ、３
３ｂの外面側より衝合方向に突起する突起部２４を有し
ている。そして、充填工程において、この突起部２４と
成形型２５の係合部２６との係合によって、やはり内側
衝合部３１ａ、３１ｂの中空部７側への変形が抑制され
ることとなる。

【００１１】（２）実施例の効果 以上のように上記実施例の中空成形体１では、中空状流
路４の横断面形状は、内側衝合部３１ａ、３１ｂに設け
られ中空部７側に向かって膨らむ１つの円弧Ｃと、この
円弧Ｃと対向しかつ衝合方向に延びる１つの直線Ｌ１
と、この直線Ｌ１の両端側と円弧Ｃの両端側とを連絡し
かつ衝合方向に直交する方向に延びる２つの直線Ｌ２、
Ｌ３とから囲繞される略Ｄ形状とされているので、充填
工程における溶融樹脂の成形圧力を従来に比べて大きな
圧力としても、中空状流路４の内周面に加わる内圧のう
ち、円弧面１３に加わる圧力成分が衝合方向に分散さ
れ、各内側衝合部３１ａ、３１ｂの中空部７側への変形
が抑制される。また、円弧面１３によって各内側衝合部
３１ａ、３１ｂは、基部に向かって厚肉に形成されてい
るので、各内側衝合部３１ａ、３１ｂの曲げ剛性が向上
され、各内側衝合部３１ａ、３１ｂの中空部７側への変
形がより抑制される。さらに、上記円弧Ｃの曲率半径Ｒ
及び各直線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の寸法は、中空状流路４の
横断面の大きさが、充填工程における溶融樹脂と中空状
流路４の内周面との必要十分な接触面積を確保し得る適
宜値に設定されている。従って、従来のように中空状流
路の横断面形状が略矩形状であるものに比べ、高圧力で
充填される溶融樹脂を中空状流路４内を円滑に流動させ
ることができ、一対の凹状成形体２ａ、２ｂの接合強度
を向上させると共に、内側衝合部３１ａ、３１ｂが中空
部７側へ変形してしまうことが抑制される。

【００１２】また、上記実施例の中空成形体１では、中
空状流路４の横断面形状が略Ｄ字状に形成され、その横
断面における重心が外方に位置しているので、従来のよ
うに中空状流路の横断面形状が略矩形状であり、その横
断面の重心が中心に位置しているものに比べ、接合樹脂
５の横断面の重心付近にボイドが発生しても、そのボイ
ド発生部位と、中空成形体１の使用時に内側衝合部３１
ａ、３１ｂに生じる応力集中部位とが離れることとな
り、一対の凹状成形体２ａ、２ｂの接合強度を向上させ
ることができる。また、上記実施例の中空成形体１で
は、前記各内側衝合部３１ａ、３１ｂの衝合面側には、
凹部２１と、この凹部２１に嵌合可能な凸部２２とが夫
々形成されているので、充填工程において、凹部２１と
凸部２２との嵌合により各内側衝合部３１ａ、３１ｂの
中空部７側への変形がより抑制される。また、前記各衝
合部３ａ、３ｂは、成形型２５の係合部２６と係合可能
な突起部２４を有しているので、充填工程において、成
形型２５の係合部２６と突起部２４との係合により、や
はり内側衝合部３１ａ、３１ｂの中空部７側への変形が
抑制される。また、中空状流路４は、その流路方向の両
端側のみを開放した閉空間として形成されているので、
充填工程において、溶融樹脂が、成形型２５に接触して
局部的に急冷されることなく、中空状流路４内を円滑に
充填流動して固化されることとなる。さらに、中空状流
路４は、比較的単純な空間形状を有しているので、やは
り溶融樹脂がより円滑に充填される。これにより、溶融
樹脂が固化してなる接合樹脂５内部でのボイドの発生が
抑制され、一対の凹状成形体２ａ、２ｂの接合強度の低
下が防止される。

【００１３】本発明においては、前記実施例に限られ
ず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した
実施例とすることができる。即ち、上記円弧面１３の曲
率半径Ｒや、屈曲面１５を構成する直線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ
３の長さ寸法を所定の範囲内で変更できる。また、上記
実施例では、円弧面を、１つの曲率半径Ｒを有する１つ
の円弧面１３から構成したが、これに限定されず、複数
の曲率半径を有する複数の円弧面から構成してもよい。
また、上記実施例では、コ字状断面の屈曲面１５におい
て、対向面１５１に各連絡面１５２を略直交させるよう
にしたが、これに限定されず、対向面１５１と各連絡面
１５２とのなす傾斜角αを９０度より小さな値に設定し
たり（図５参照）、９０度より大きな値に適宜変更する
ことができる。また、上記実施例では、コ字状断面の屈
曲面１５において、対向面１５１と各連絡面１５２とを
面取り面１５３を介して連設したが、これに限定され
ず、Ｒ面で連設したり、あるいは面取り面やＲ面を設け
ずに連設したりできる。即ち、コ字状断面とはコ字状の
変形態様も含むことを意味する。また、上記実施例にお
いて、屈曲面１５の横断面形状を構成する各直線Ｌ１、
Ｌ２、Ｌ３を、実質上直線とみなされる範囲で僅かに曲
線に変更できる。

【００１４】また、上記実施例では、中空状流路４を、
両端側のみを開放した閉空間として構成したが、これに
限定されず、中空状流路４の途中に、溶融樹脂の充填状
態を視認できる開口部２９を設けて構成してもよい（図
６参照）。また、上記実施例では、各衝合部３ａ、３ｂ
は、係合部２６や突起部２４を有して構成したが、これ
に限定されず、係合部２６及び突起部２４あるいはどち
らか片方を設けずに構成してもよい。また、上記実施例
では、本発明に係る合成樹脂製中空成形体を、直線状部
と湾曲状部とからなる成形体（インテークマニーホール
ド）に適用した態様を例示したが、これに限定されず、
直線状部のみからなる成形体（例えば、オイルトレー
ナ）や湾曲状部のみからなる成形体に適用することがで
きる。

【００１５】さらに、上記中空成形体の製造方法として
は、各種射出成形法を採用することができるが、上記各
工程を効率良く実施し得るといった観点から、可動型を
直線状にスライドさせるダイスライド・インジェクショ
ン法や可動型を面状に回転させるダイロータリインジェ
クション法と称される射出成形法等を採用することが好
ましい。また、上記１、２次成形樹脂としては、例え
ば、ガラス繊維や炭素繊維等の補強繊維で強化されたポ
リアミド、ポリブチレンテレフタレート等の熱可塑性エ
ンジニアリング樹脂を挙げることができる。さらに、上
記１、２次成形樹脂としては、両者を異なる種類の樹脂
としてもよいが、同種の樹脂であることが好ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る合成樹脂製中空体の横断面図であ
る。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】図２の要部拡大図である。

【図４】インテークマニ−ホールドを示す斜視図であ
る。

【図５】中空状流路の他の態様を示す要部拡大図であ
る。

【図６】中空成形体の他の態様を示す要部拡大図であ
る。

【図７】従来の中空成形体の要部拡大図である。

【符号の説明】

１：合成樹脂製中空成形体、２ａ，２ｂ：凹状成形体、
３ａ，３ｂ：衝合部、４：中空状流路、７：中空部、３
１ａ，３１ｂ：内側衝合部、３２ａ，３２ｂ：外側衝合
部、１３：円弧面、１５：屈曲面、２１：凹部、２２：
凸部、２４：突起部、２５：成形型、２６：係合部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小山 弘 愛知県刈谷市豊田町１丁目１番地 豊田紡 織株式会社内 (72)発明者 山下 与史也 愛知県刈谷市豊田町１丁目１番地 豊田紡 織株式会社内 (72)発明者 岩月 高峰 愛知県刈谷市豊田町１丁目１番地 豊田紡 織株式会社内 Ｆターム(参考） 4F206 AA25 AA29 AB11 AD05 AD21 AD25 AG07 AG23 AH17 JA07 JB12 JB20 JF05 JL02 4F211 AD05 AG07 AH16 TA04 TA08 TC14 TD01 TD07 TN43 TN82

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 合成樹脂製の一対の凹状成形体の各衝合
   部を衝合させて、該一対の凹状成形体の間に中空部を形
   成すると共に前記各衝合部の間に中空状流路を形成し、
   該中空状流路内に溶融樹脂を充填して前記一対の凹状成
   形体を接合させてなる合成樹脂製中空成形体であって、 前記各衝合部は、前記一対の凹状成形体を衝合させると
   き、前記中空部寄りの部位で衝合する内側衝合部と、前
   記中空部から離れた部位で衝合する外側衝合部とを有
   し、 前記中空状流路は、前記内側衝合部によって形成され前
   記中空部側に向かって膨らむ円弧面と、該円弧面に連続
   する略コ字状断面の屈曲面とから形成されることを特徴
   とする合成樹脂製中空成形体。
2. 【請求項２】 前記各衝合部は、前記一対の凹状成形体
   を衝合させるとき、前記内側衝合部どうしの衝合面側で
   互いに係合する係合部を有する請求項１記載の合成樹脂
   製中空成形体。
3. 【請求項３】 前記各衝合部のうち少なくとも一方の衝
   合部は、その外面側で衝合方向に突出する突起部を有
   し、該突起部は、前記一対の凹状成形体を衝合させ前記
   中空状流路内に溶融樹脂を充填する際の成形型と係合可
   能である請求項１又は２記載の合成樹脂製中空成形体。