JP2011161655A - 樹脂射出成形品 - Google Patents

Abstract

【課題】剛性の大きい樹脂を用いた場合であっても、無理抜き時に環状突部が破損するのを防止することができる樹脂射出成形品を提供すること。
【解決手段】円筒部１３を有し、円筒部１３の先端部が、円筒部１３の他の部位よりも外径形状が大きいアンダーカット形状の環状突部１４を有する樹脂射出成形品１１において、環状突部１４の円周方向の所定の部位に切欠き１６を形成し、円筒部１３の無理抜き時に、切欠き１６を中心に環状突部１４を変形させることにより、切欠き１６によって応力を緩和する。
【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂射出成形品に関し、特に、円筒部の先端部にアンダーカット形状の環状突部を有する樹脂射出成形品に関する。

従来、車両等の自動車に搭載される樹脂製の配管は、金属製の配管に比べて低コストおよび軽量であるため、冷却系、潤滑系、吸・排気系等の流体を扱う多くの車載部品に利用されている。

図２３に示すように、樹脂製の配管としては、円筒部１ａの先端部に外径形状が大きいアンダーカット形状の環状突部１ｂが形成された樹脂射出成形品１が用いられている。この環状突部１ｂは、樹脂射出成形品１を図示しない相手側の配管に挿入して相手側の配管に接続したときに、相手側の配管の内周部に形成された環状凹部に嵌合するようになっており、円筒部１ａを相手側の配管に抜け止め係止するものである。

このような樹脂製の円筒部１ａは、主に溶融樹脂を金型のキャビティ内に充填する射出成形によって形成されるようになっている。この円筒部１ａは、先端部に環状突部１ｂを有するため、図２４に示すように、上型２と下型３とによって画成されるキャビティ４に溶融樹脂を充填した後、樹脂射出成形品１の成形後に上型２と下型３とをそれぞれ上下方向に離隔させることにより、樹脂射出成形品１をキャビティ４から取り出すようになっている。

しかしながら、上下型割りの上型２と下型３とを用いて円筒部１ａを成形する場合には、上型２と下型３との対向面にパーティング面２ａ、３ａを有するため、パーティング面２ａ、３ａに対応する円筒部１ａの外周面のバリ取り、研磨等を行う必要があり、樹脂射出成形品１の加工工数が増大して樹脂射出成形品１の製造コストが増大してしまう。

このような点を解消する製造方法としては、図２５に示すように樹脂射出成形品１の成形後に、一体化型された金型５から円筒部１ａを引き抜く、所謂、無理抜きを行うことが効果的である。

この金型５は、溶融樹脂が充填されるキャビティ６を有するとともに、金型５の内周面に環状突部１ｂを形成するための凹部５ａが形成されており、凹部５ａが形成された部位のキャビティ６は、環状突部１ｂを除いた円筒部１ａのキャビティ６の部位よりも大きい空間が画成されている。

しかしながら、このように無理抜き加工を行うと、凹部５ａの内壁に環状突部１ｂが引っ掛かってしまい、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等のように強度が大きく靱性が低い樹脂射出成形品１にあっては、環状突部１ｂが変形、破損してしまうおそれがある。

したがって、無理抜きを行う対象の樹脂射出成形品１は、柔らかい樹脂、例えば、ガラス繊維を含有するＰＡ６６（ポリアミド６６）等を使用することが好ましく、固い樹脂、例えば、上述したＰＰＳやＰＡ６Ｔ（ポリアミド６Ｔ）等は、上下型割りの上型２と下型３とを用いて成形することが好ましい。

従来、アンダーカット形状の環状突部を有する樹脂射出成形品を無理抜きで形成するのに好適な樹脂射出成形品としては、図２６に示すように、円筒部７の先端部に円筒部７のの部位よりも外径が大きい環状突部７ａが形成された樹脂射出成形品において、環状突部７ａの強度が弱い箇所の内側の径方向横断面にＤカット部７ｂを形成するようにしたものが知られている。

この樹脂射出成形品は、Ｄカット部７ｂを環状突部７ａの成型時のウェルドの発生個所に形成することにより、円筒部７の外形を変えずにＤカット部７ｂを有する部位の肉厚を厚くして強度が小さいウェルドの発生個所の環状突部７ａの部位の強度を大きくすることができる。このため、無理抜き時の応力が強度の弱い部位に集中するのを防止し、無理抜き時に環状突部７ａが変形するのを防止することができる。

特開２００７−５５０５７号公報

しかしながら、このような従来の樹脂射出成形品にあっては、環状突部７ａの強度が弱い箇所の内側の径方向横断面にＤカット部７ｂを形成して、環状突部７ａの剛性を大きくしているため、剛性の大きい樹脂を用いた場合には環状突部７ａの剛性がより一層大きくなってしまう。このため、無理抜き時に環状突部７ａが弾性変形せずに環状突部７ａが破損してしまうという問題があった。

本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、剛性の大きい樹脂を用いた場合であっても、無理抜き時に環状突部が破損するのを防止することができる樹脂射出成形品を提供することを目的とする。

本発明に係る樹脂射出成形品は、上記目的を達成するため、（１）円筒部を有し、前記円筒部の先端部が、前記円筒部の他の部位よりも外径形状が大きいアンダーカット形状の環状突部を有する樹脂射出成形品において、前記環状突部の円周方向の所定の部位に薄肉部が形成されるものから構成される。

この樹脂射出成形品は、環状突部の円周方向の所定の部位に薄肉部が形成されるので、金型から樹脂射出成形品を引き抜く無理抜き時に、環状突部が薄肉部を中心に変形することにより、薄肉部によって応力を緩和することができる。すなわち、薄肉部に応力を逃がすことができる。この結果、環状突部が破損するのを防止することができる。

上記（１）に記載の樹脂射出成形品において、（２）前記環状突部が楕円形状を有し、前記所定の部位が前記環状突部の短辺であるものから構成されている。
この樹脂射出成形品は、環状突部が楕円形状を有し、環状突部の短辺に薄肉部が形成されることになるため、薄肉部を中心に環状突部をより一層容易に変形させることができ、薄肉部によって応力をより一層緩和することができる。

上記（１）または（２）に記載の樹脂射出成形品において、（３）前記薄肉部が切欠きからなるものから構成されている。
この樹脂射出成形品は、薄肉部が切欠きから構成されるので、環状突部に切欠きを形成するだけの簡単な構成によって切欠きを中心に環状突部を変形させることにより、切欠きにより応力を緩和させることができる。このため、樹脂射出成形品の製造コストが増大するのを防止することができる。

上記（１）または（２）に記載の樹脂射出成形品において、（４）前記環状突部の所定の部位の外周面を平面に形成することにより、前記所定の部位が前記薄肉部を構成するようにしている。

この樹脂射出成形品は、環状突部の所定の部位の外周面を平面に形成することにより、環状突部の所定の部位に薄肉部を形成しているため、環状突部の所定の部位に平面を形成するだけの簡単な構成によって薄肉部を中心に環状突部を変形させることにより、薄肉部により応力を緩和させることができる。このため、樹脂射出成形品の製造コストが増大するのを防止することができる。

上記（１）ないし（４）に記載の樹脂射出成形品において、（５）前記薄肉部が、前記環状突部のウェルドを含んだ部位に形成されるものから構成されている。
この樹脂射出成形品は、薄肉部が、環状突部のウェルドを含んだ部位に形成されるので、強度の小さいウェルドに薄肉部を形成することにより、無理抜き時に環状突部が薄肉部を中心により一層変形し易くなり、薄肉部によって応力をより一層緩和することができる。この結果、環状突部が破損するのをより一層防止することができる。

本発明によれば、剛性の大きい樹脂を用いた場合であっても、無理抜き時に環状突部が破損するのを防止することができる樹脂射出成形品を提供することができる。

本発明に係る樹脂射出成形品の第１の実施の形態を示す図であり、樹脂射出成形品の斜視図である。 本発明に係る樹脂射出成形品の第１の実施の形態を示す図であり、円筒部の斜視図である。 本発明に係る樹脂射出成形品の第１の実施の形態を示す図であり、円筒部の側面図である。 本発明に係る樹脂射出成形品の第１の実施の形態を示す図であり、円筒部の正面図である。 本発明に係る樹脂射出成形品の第１の実施の形態を示す図であり、射出成形金型の断面図である。 本発明に係る樹脂射出成形品の第１の実施の形態を示す図であり、図５のＡ−Ａ方向矢視断面図である。 本発明に係る樹脂射出成形品の第１の実施の形態を示す図であり、円筒部の成形手順を示す図である。 本発明に係る樹脂射出成形品の第１の実施の形態を示す図であり、円筒部の無理抜き時の環状突部の変形状態を示す図である。 本発明に係る樹脂射出成形品の第１の実施の形態を示す図であり、他の形状の樹脂射出成形品の斜視図である。 本発明に係る樹脂射出成形品の第１の実施の形態を示す図であり、他の形状の円筒部の斜視図である。 本発明に係る樹脂射出成形品の第１の実施の形態を示す図であり、他の形状の環状突部の正面図である。 本発明に係る樹脂射出成形品の第１の実施の形態を示す図であり、他の形状の環状突部の側面図である。 本発明に係る樹脂射出成形品の第２の実施の形態を示す図であり、樹脂射出成形品の斜視図である。 本発明に係る樹脂射出成形品の第２の実施の形態を示す図であり、円筒部の斜視図である。 本発明に係る樹脂射出成形品の第２の実施の形態を示す図であり、円筒部の正面図である。 本発明に係る樹脂射出成形品の第２の実施の形態を示す図であり、円筒部の側面図である。 本発明に係る樹脂射出成形品の第２の実施の形態を示す図であり、射出成形金型の断面図である。 本発明に係る樹脂射出成形品の第２の実施の形態を示す図であり、図１７のＢ−Ｂ方向矢視断面図である。 本発明に係る樹脂射出成形品の第２の実施の形態を示す図であり、他の形状の樹脂射出成形品の斜視図である。 本発明に係る樹脂射出成形品の第２の実施の形態を示す図であり、他の形状の円筒部の斜視図である。 本発明に係る樹脂射出成形品の第２の実施の形態を示す図であり、他の形状の環状突部の正面図である。 本発明に係る樹脂射出成形品の第２の実施の形態を示す図であり、他の形状の環状突部の側面図である。 従来の樹脂射出成形品の斜視図である。 従来の上下型割りの上型および下型の断面図である。 従来の無理抜き用の金型の断面図である。 環状突部にＤカット部が形成された円筒部の斜視図である。

以下、本発明に係る樹脂射出成形品の実施の形態について、図面を用いて説明する。
（第１の実施の形態）
図１〜図１２は、本発明に係る樹脂射出成形品の第１の実施の形態を示す図である。
まず、構成を説明する。
図１において、樹脂射出成形品１１は、自動車等の車両の冷却系、潤滑系、吸・排気系等の流体を扱う部位に設けられているものである。例えば、ラジエータのロアタンクやアッパタンクに取付けられ、内燃機関のパイプホースに接続されるパイプ部材等に適用される。

樹脂射出成形品１１は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）やＰＡ６Ｔ（ポリアミド６Ｔ）等の剛性の大きい樹脂から構成されており、ガラス繊維が含有されている。なお、剛性が大きい樹脂であれば、その他の樹脂が用いられてもよい。

樹脂射出成形品１１は、本体１２と、本体１２から突出する中空の円筒部１３とを備えている。本体１２には一対のボルト挿通孔１５が設けられており、このボルト挿通孔１５を通してボルトを例えば、ロアタンクやアッパタンクに螺合することにより、本体１２がロアタンクやアッパタンクに取付けられるようになっている。

また、本体１２内には円筒部１３の内周面に連通する開口が形成されており、本体１２および円筒部１３にはロアタンクやアッパタンクから冷却水が流通するようになっている。
また、円筒部１３の先端部には環状突部１４が形成されており、この環状突部１４は、円筒部１３の他の部位、すなわち、環状突部１４を除いた部位よりも外径形状が大きいアンダーカット形状を有している。

この環状突部１４は、樹脂射出成形品１１が接続される相手側の配管等の内周部に形成された環状凹部に嵌合するようになっており、円筒部１３を相手側の配管等に抜け止め係止するものである。

また、図２〜図４に示すように、環状突部１４の円周方向の所定の部位に薄肉部としての三角形状の切欠き１６が形成されており、切欠き１６によって環状突部１４の所定の部位には薄肉に形成されている。なお、所定の部位は、射出成形時の環状突部１４のウェルド１４ａに位置する部位である。
このウェルド１４ａは、射出成形時に溶融樹脂の合流個所に形成される接合線であり、強度が小さいことが知られている。図２、図３においては、切欠き１６の底面が環状突部１４のウェルド１４ａであるとともに、切欠き１６の底面に連続する破線で示す線が円筒部１３のウェルド１３ａであり、ウェルド１３ａ、１４ａは、連続している。

図５、図６に示すように、円筒部１３を形成するための射出成形金型１７は、可動金型１８と、可動金型１８の内部に挿通される中ピン１９とを備えており、可動金型１８の内周面と中ピン１９の外周面とよって画成される空間がキャビティ２０を構成している。

また、可動金型１８の内周面には、樹脂射出成形品１１の環状突部１４を形成するための凹部１８ｂが形成されており、この凹部１８ｂによってキャビティ２０の端部は、他のキャビティ２０の部位よりも大きい空間が画成されることになる。

また、可動金型１８にはスプルー２１が形成されており、このスプルー２１は、溶融樹脂をキャビティ２０に導入するための通路を構成している。また、スプルー２１は、円筒部１３のウェルド１４ａと反対側の可動金型１８に内周面に形成されている。

また、ウェルド１４ａが形成される部位を含んだ可動金型１８の内周面には、環状突部１４に切欠き１６を形成するための三角形状の突部１８ａが形成されており、この突部１８ａは、可動金型１８の内周面からキャビティ２０の中心軸に向かって突出している。

次に、図７、図８に基づいて樹脂射出成形品１１の成形方法を説明する。
まず、図７（ａ）に示すように、ガラス繊維が含有されたＰＰＳやＰＡ６Ｔ等の溶融樹脂を図６に示すスプルー２１を通してキャビティ２０に充填し、溶融樹脂が固化されてから中ピン１９を引き抜く（図７（ｂ）参照）。なお、本体２１は、射出成形金型１７と別体の金型によって成形されるが、説明および図示は省略する。

このとき、図６に示すように、可動金型１８の内周面に形成された突部１８ａによって、環状突部１４のウェルド１４ａに切欠き１６が形成される。
次いで、図７（ｃ）、（ｄ）に示すように、可動金型１８を円筒部１３から引き抜く無理抜きを行う。このとき、環状突部１４が可動金型１８の凹部１８ｂの壁面に引っ掛かるが、環状突部１４に形成された切欠き１６によって環状突部１４が薄肉に形成されているため、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、切欠き１６が無くなるように環状突部１４が半径方向に縮小することで切欠き１６によって応力を緩和することができる。
すなわち、切欠き１６に応力を逃がすことができる。そして、円筒部１３が可動金型１８から引き抜かれると、環状突部１４が半径方向に拡径することで切欠き１６が形成されることになる。

このように本実施の形態の樹脂射出成形品１１は、環状突部１４の円周方向の所定の部位に切欠き１６を形成したので、可動金型１８から樹脂射出成形品１１を引き抜く無理抜き時に、環状突部１４が切欠き１６を中心に変形することにより、切欠き１６によって応力を緩和することができる。このため、剛性の大きいＰＰＳやＰＡ６Ｔ等の樹脂射出成形品１１の無理抜きを行った場合に環状突部１４が破損するのを防止することができる。

このため、従来のように上下型割りの上型および下型を用いて円筒部１３を成形するのを不要にでき、パーティング面に対応する円筒部１３の部位のバリ取り、研磨等を行うのを不要にすることができる。この結果、樹脂射出成形品１１の加工工数を少なくしての樹脂射出成形品１１の製造コストを低減することができる。

また、本実施の形態では、環状突部１４に切欠き１６を形成するだけの簡単な構成によって環状突部１４を切欠き１６を中心に変形させることにより、切欠き１６によって応力を緩和させることができるため、樹脂射出成形品１１の製造コストが増大するのを防止することができる。

また、本実施の形態では、切欠き１６を、環状突部１４のウェルド１４ａを含んだ部位に形成したので、強度の小さいウェルド１４ａを利用して切欠き１６を形成することにより、無理抜き時に切欠き１６を中心に環状突部１４をより一層容易に変形させることができる。

すなわち、環状突部１４の中心軸に挟んでウェルド１４ａと反対側に位置する環状突部１４の部位は、強度が大きく割れ難いため、強度が小さいウェルド１４ａに切欠き１６を形成することにより、環状突部１４を容易に変形させることができる。
このため、切欠き１６により応力をより一層緩和することができ、環状突部１４が破損するのをより一層防止することができる。

なお、本実施の形態では、円筒部１３を略真円に形成しているが、これに限らず、図９〜図１２に示すように、円筒部３１および環状突部３２を楕円に形成し、環状突部３２の所定の部位に薄肉部としての切欠き３３を形成してもよい。なお、切欠き３３が形成される環状突部３２の所定の部位は、射出成形時の環状突部３２のウェルド３２ａに位置する部位であるとともに、環状突部３２の短辺となっている。

このようにしても、無理抜き時に、環状突部３２を切欠き３３を中心に変形させることにより、切欠き３３によって応力を緩和させることができる。特に、環状突部３２の短辺に切欠き３３が形成されるので、環状突部３２を切欠き３３を中心に容易に変形させることができ、切欠き３３によって応力をより一層緩和することができる。この結果、環状突部３２が破損するのをより一層防止することができる。

（第２の実施の形態）
図１３〜図２２は、本発明に係る樹脂射出成形品の第２の実施の形態を示す図であり、第１の実施の形態と同一の構成には同一番号を付して説明を省略する。
図１３〜図１６において、円筒部４１の先端に形成される環状突部４２の所定の部位の外周面には平面４２ａが形成されており、この平面４２ａは、射出成形時の環状突部４２のウェルド４２ｃ（図１３、図１４に破線で示す）に位置する部位に形成されている。このため、平面４２ａが形成された環状突部４２の部位は、薄肉部４２ｂを構成している。

なお、薄肉部４２ｂ以外の環状突部４２の部位は、半径方向に充分な突出長さを有するため、樹脂射出成形品４０が接続される相手側の配管等の内周部に形成された環状凹部に環状突部４２を充分な接触面積で嵌合させることができる。このため、円筒部４１を相手側の配管等に確実に抜け止め係止することができる。

図１７、図１８に示すように、本実施の形態の樹脂射出成形品４０を成形する射出成形金型１７には環状突部４２に平面４２ａを形成するための平面４３が形成されており、この平面４３は、円筒部４１のウェルド４２ｃを含んだ位置に形成されている。したがって、平面４３によって中ピン１９と平面４３の間のキャビティ２０の隙間が中ピン１９と可動金型１８の円周部４４との隙間よりも小さく形成されることになる。

本実施の形態では、環状突部４２の所定の部位に平面４２ａを形成することにより、平面４２ａが形成された環状突部４２の所定の部位を薄肉部４２ｂから構成しているため、環状突部４２の所定の部位に平面４３を形成するだけの簡単な構成によって薄肉部４２ｂを中心に環状突部４２を変形させることにより、薄肉部４２ｂにより応力を緩和させることができ、環状突部４２が破損するのを防止することができる。

なお、本実施の形態では、円筒部１３を略真円に形成しているが、これに限らず、図１９〜図２２に示すように、円筒部５１および環状突部５２を楕円に形成し、環状突部５２の所定の部位に平面５２ａを形成することにより、環状突部５２の所定の部位を薄肉部５２ｂから構成してもよい。なお、薄肉部５２ｂは、射出成形時の環状突部５２のウェルド５２ｃ（図２０に破線で示す）に位置する部位であるとともに、環状突部５２の短辺となっている。

このようにしても、無理抜き時に、薄肉部５２ｂを中心に環状突部５２を変形させることにより、薄肉部５２ｂによって応力を緩和させることができる。特に、環状突部５２の短辺に平面５２ａが形成されるので、薄肉部５２ｂを中心に環状突部５２を容易に変形させることができ、薄肉部５２ｂによって応力をより一層緩和することができる。この結果、環状突部５２が破損するのをより一層防止することができる。

なお、上記各実施の形態では、環状突部１４、３２、４２、５２を相手側の配管等の内周面に形成された環状凹部に抜け止め係止するようにしているが、これに限らず、円筒部１３、３１、４１、５１の内周面に相手側の配管等を挿通した後、円筒部１３、３１、４１、５１の外周面にバンド等を巻回させるようにして円筒部１３、３１、４１、５１を相手側の配管等に締結してもよい。
この場合には、バンド等を環状突部１４、３２、４２、５２に係止させることにより、バンド部が円筒部１３、３１、４１、５１から抜け出るのを防止することができる。

また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

以上のように、本発明に係る樹脂射出成形品は、剛性の大きい樹脂を用いた場合であっても、無理抜き時に環状突部が破損するのを防止することができるという効果を有し、円筒部の先端部にアンダーカット形状の環状突部を有する樹脂射出成形品等として有用である。

１１、４０ 樹脂射出成形品
１３、３１、４１、５１ 円筒部
１４、３２、４２、５２ 環状突部
１４ａ、３２ａ、４２ｃ、５２ｃ ウェルド
４２ａ、５２ａ 平面
４２ｂ、５２ｂ 薄肉部

Claims (5)

1. 円筒部を有し、前記円筒部の先端部が、前記円筒部の他の部位よりも外径形状が大きいアンダーカット形状の環状突部を有する樹脂射出成形品において、
   前記環状突部の円周方向の所定の部位に薄肉部が形成されることを特徴とする樹脂射出成形品。
2. 前記環状突部が楕円形状を有し、前記所定の部位が、前記環状突部の短辺であることを特徴とする請求項１に記載の樹脂射出成形品。
3. 前記薄肉部が切欠きからなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の樹脂射出成形品。
4. 前記環状突部の所定の部位の外周面を平面に形成することにより、前記所定の部位が前記薄肉部を構成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の樹脂射出成形品。
5. 前記薄肉部が、前記環状突部のウェルドを含んだ部位に形成されることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１の請求項に記載の樹脂射出成形品。

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