JPH0735062B2 - プラスチック成形品の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，ボルト等により締付けるための締付け用貫通
孔を有する，プラスチック成形品の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

各種プラスチック成形品は，一般にこれを他の物体にボ
ルトなどにより締付け固定するための取付け部を有し，
該取付け部には締付け用の貫通孔を有する。従来，第13
図に示すごとく，締付け用の貫通孔95を有するプラスチ
ック成形品９においては，他物体との組み付けのために
必要なトルクを取付け部96に加えることができるよう，
該取付け部96に硬質材を用いている。しかし，かかるプ
ラスチック成形品９においても，ボルト等による締付け
時に取付け部96が割れてしまうことがある。

そこで，第14図及び第15図に示すごとく，締付け時の応
力集中を防ぐため，取付け部96において本体たる骨格部
分は硬質材91により構成し、貫通孔95の周囲及び硬質材
91の表面な軟質材92により被覆するというサンドイッチ
構造のプラスチック成形品とすることが考えられる。

しかして，かかるサンドイッチ成形品の製法としては，
まず第10A図に示すごとく，成形品の本体と取付け部と
を形成するためのキャビティ81と，該キャビティ81内に
設けた中子ピン82とを有する成形型80を用いる。そし
て，第10A図，第10B図に示すごとく，キャビティ81内に
表皮層を形成するための軟質材92を射出し，次いで該軟
質材92の中にコア層形成用の硬質材91を注入し，キャビ
ティ81内に充填し，冷却固化する。

これにより，第10C図に示すごとく，取付け部96に貫通
孔95を有し，内部に硬質材91の硬質材を，表面に軟質材
92の表皮層を有するサンドイッチ成形品を得ることがで
きる。

〔解決しようとする課題〕

しかしながら，上記第10A図，第10B図に示す製造方法に
よって得られた成形品は，上記第10C図に示すごとく，
貫通孔95の周囲まで，充分に硬質材91が回り込んでいな
い。それ故，貫通孔内にボルト等の締付け具を挿入し
て，取付け部96を締付けようとしても，締付けに必要な
トルクを加えることが困難である。

そこで，更に他の製造方法として，第11A図，第11B図に
示すごとく，貫通孔形成用の中子ピン82を設けたキャビ
ティ81において，該中子ピン82より前方にタブ81をおい
て，該中子ピン82より前方にタブ83を設けた成形型80を
用いること考えられる。この製造方法による場合は，キ
ャビティ81内の軟質材92は，第11C図，第11D図に示すご
とく，タブ83の中まで入り，中子ピン82の回りまで硬質
材91が回り込む。

しかし，得られたプラスチック成形品９は，上記第11C
図及び第11D図から知られるごとく，貫通孔（同図で中
子ピン82のある場合に形成される）の周囲に少量の硬質
材91が回り込むのみで，硬質材91を貫通孔の周囲に充分
に配置することができない。そのため，締付け力によっ
て取付け部が割れ等の損傷を生ずるおそれがある。

このように，貫通孔の回りに硬質材92が充分に回り込ま
ない理由は，第12A図，第12B図に示す状態が生ずるため
と考えられる。即ち，第12A図に示すごとく，キャビテ
ィ81内においては，まず軟質材92が、先頭になって前方
へ押される。そして，軟質材92は中子ピン82前方のタブ
83の近くに達する。

そして，更に続く硬質材91の注入によって，第12B図に
示すごとく，軟質材91は前方に進むか，タブ83入口下方
のキャビティ81の部分において，軟質材が滞留部分921
を成形する。また，硬質材91は注入が続けられても，流
動性の高い軟質材は厚みｔ（約0.5〜1.5mm）で前方へ流
れていくため，タブ83内には軟質材92のみが入り，上記
滞留部分921はそのまま残る。この流れ厚みｔは他の部
分もほぼ同じである。

したがって，第12B図に示すごとく，硬質材91はタブ83
内に入らないことは勿論のこと，中子ピン82とタブ83の
入口との間にも十分に流れ込めない。それ故，前記のご
とく，貫通孔の回りも硬質材91が充分に回り込まない状
態となる。

本発明は，かかる従来の問題点に鑑み，割れ等の損傷を
生ずることがなく，かつ締付け力に優れた，貫通孔を有
するプラスチック成形品の製造方法を提供しようとする
ものである。

〔課題の解決手段〕

本発明は，取付部分に締付け用の貫通孔を有すると共に
硬質材からなるコア層と該コア層の表面に被覆した軟質
材からなる表皮層とにより構成したプラスチック成形品
をサンドイッチ成形するに当り，成形品の形状を有する
キャビティ内に貫通孔形成用の中子ピンを設けると共
に，該中子ピン配設位置より前方に小流路を形成し，更
に該小流路の前方にタブを設け，かつ上記小流路の高さ
は0.3〜1mmに構成した成形型を用いるものである。そし
て，上記キャビティ内にプラスチック成形品の表皮層を
形成するための軟質材を射出し，その後該軟質材の中に
硬質材を注入し，かつ該硬質材の注入は該硬質材が前記
小流路を経由してタブ内に流入するまで行うことを特徴
とする貫通孔を有するプラスチック成形品の製造方法に
ある。

本発明において、キャビティとタブとは前記小流路によ
り連結する。この小流路をタブ内で作られた突片は最終
的に削除される。そして，該小流路はその流路の高さが
0.3〜1mmと狭いことが必要である。0.3mm未満では，軟
質材及び硬質材がタブ内へ流れ難く，また1mm以上では
軟質材が初期より流入してしまい硬質材が流れ込まない
からである。また，小流路の長さは２〜10mmとすること
が好ましい。また，該小流路の幅は軟質材及び硬質材を
流出させるため，中子ピンの幅の10〜200％とすること
が好ましい。

また，タブは硬質材が軟質材に続いて小流路を経て該タ
ブ内に流入できる容積を有する。

本発明により得られるプラスチック成形品においては，
上記貫通孔を設けた取付け部分が硬質材によるコア層で
構成され，また該貫通孔の側壁及びコア層の外表面は軟
質材による表皮層によりサンドイッチ状に被われてい
る。そして，かかる構造はプラスチック成形品の全体で
あっても，また上記貫通孔を設けた取付部分周辺のみで
あっても良い。

しかして，上記硬質材としては,AS樹脂,ABS樹脂，硬質P
VC樹脂，タルク等のフィラー入りのポリプロピレン樹
脂，などがある。また，これらの樹脂グラスファイバー
等を混入させた樹脂などもある。

また，軟質材としては，ポリプロピレンにEPDMをブレン
ドした樹脂，エチレン・ビニル・アセテート樹脂,SEBS
（スチレン・エチレン・ブタジエン・スチレン）樹脂,S
BS（スチレン・ブタジエン・スチレン）樹脂，軟質PVC
樹脂などがある。

また，硬質材注入の際には，その周囲に軟質材を併行し
て注入することもできる。

〔作用及び効果〕

本発明においては，貫通孔形成用の中子ピンを設けたキ
ャビティの前方に，高さ0.3〜1mmの小流路を設け，更に
その前方にタブを設けている。そのため，軟質材の中に
硬質材を注入してサンドイッチ成形していく過程におい
て，上記中子ピン付近においては，まず軟質材が充填さ
れる（第4A図）。このとき，小流路はその入口が狭いた
め，内部圧力の低い時点では軟質材は小流路内に流れ込
まず，その入口を塞ぐ状態を形成する（第4B図）。

そして，この状態でキャビティ内の他の未充填部分に樹
脂が流れ，キャビティ内が隅々まで充填されていく。こ
の間，軟質材において，キャビティの壁面と接している
部分は少し硬化する。そして，キャビティ内が充填さ
れ，内部圧力が上昇した時点で，硬質材が小流路入口付
近の未硬化の軟質材をタブ内に押し込む。そのため，中
子ピン付近の軟質材は小流路内を経てタブ内に入り，続
いて硬質材がタブ内に入ることとなる（第4C図）。この
ような流入現象は，表面を覆っている軟質材がその中に
ある硬質材よりも流動性が高いこと，及びタブとキャビ
ティとの間に前記特定の小流路を設けてあることに基づ
く。

それ故，硬質材は中子ピンの周囲にも充分に行き渡る。
即ち，プラスチック成形品の取付け部の貫通孔周囲に
も，硬質材が充分に行き渡る。

しかして，成形型において得られた成形品は，成形型よ
り取り出し，小流路及びタブによって成形された前方部
分を切断除去する。

したがって，本発明によれば，締付けによって割れ等の
損傷を生ずることのない，貫通孔を有するプラスチック
成形品を得ることができる。

また，該プラスチック成形品は，上下面（表皮層）と共
に貫通孔の側壁も軟質材によって被覆されているので，
柔軟性があり締付け力に優れている。

〔実施例〕

第１実施例 本例においては，第１図〜第４図を用いて，本発明にか
かるプラスチック成形品の製造方法を示す。

本例において，成形型から得られる成形品１は，第５図
に示すごとく，本体に連接されている取付片15と前方部
分851,861とよりなる。この取付片15が最終的に得よう
とするプラスチック成形品の形状であり，前方部分851,
861は同図の矢印Ｘ−Ｘにおいて切断し，除去する。該
前方部分851,861は，内部に少量の硬質材が含まれその
外部に軟質材12が位置している。

しかして，該取付片15には，ボルト締付け用の貫通孔13
を有する。また，該取付片15においては，そのコア層は
硬質材11により構成され，貫通孔13の側壁131が軟質材1
2によって被覆されている。そして，取付片15の全周囲
も軟質材12によって被覆されている。そして，本体の全
周囲も軟質材によって被覆されている。

次に，上記プラスチック成形品１の製造方法につき示
す。本方法は，サンドイッチ成形法によるもので，その
成形過程を第1A図〜第3B図及び第4A図〜第4C図に示す。

即ち，まず第1A図，第1B図に示すごとく，成形型80のキ
ャビティ81内には，貫通孔成形用の中子ピン82を配設す
る。また，該中子ピン82の前方に小流路85を，更にその
前方にタブ86を設ける。上記小流路85の高さは0.7mm,タ
ブの高さは5mmである。次に，成形に際しては，常法に
より，まず同図に示すとごく，表皮層とするための軟質
材12をキャビティ81内に射出し，次いで該軟質材12内に
コア層とするための硬質材11を注入する。なお，硬質材
11注入時には，その周囲に少量の軟質材を併行して注入
する。

そして，硬質材11の注入を継続することにより，第2A
図，第2B図に示すごとく，まず軟質材12が中子ピン82の
周囲を取り囲む。そして，中子ピン82の周りの軟質材12
は冷却固化する。しかし，更に続く硬質材11の注入によ
り，第3A図，第3B図に示すごとく，流動性の高い軟質材
12は硬質材11に押されて前方に進み，小流路85内を経て
タブ86内に流入する。そして，これに続き硬質材12も小
流路85を経てタブ86内に少し流入する。

上記した，充填開始から終了なでの樹脂の挙動状態を，
第4A図〜第4C図にモデル的に示す。即ち，充填当初にお
いては，第4A図に示すごとく，軟質材12の中に硬質材11
が注入されつつ，流動性の高い軟質材12が前方へ進んで
いく。

次いで，第4B図に示すごとく，軟質材12の先端部121が
小流路85の入口まで来たとき，ここで軟質材12は一旦進
行が止まる。これは，小流路の入口が狭いため，軟質材
12が入り難いこと，及びキャビティ81の他の部分が完全
に充填されていないためである。そこで、キャビティ81
の他の充填部分に樹脂が充填されていく。この間，上記
軟質材12は，キャビティ81の壁面と接している部分が，
若干，冷却固化する。

そして，キャビティ81内が樹脂で充填されたとき，第4C
図に示すごとく，内部圧力が上昇し，小流路85の入口付
近にある軟質材12がタブ86の方向に押し込まれ，次いで
硬質材11もタブ86内に流入する。このような流入現象
は，小流路85の入口付近の軟質材12が流動性が高いため
に，硬質材11よりも先に小流路に入り，次いで軟質材12
の中の硬質材11が押し込まれるためである。そのため，
中子ピン82の後方にも硬質材11が充分に回り込む。

なお，このとき，第3A図に示すごとく，硬質材11の中子
ピン82付近を通り，更に前方に進むと，中子ピン82の周
りに冷却固化した軟質材12はそのまま残るので，この部
分の軟質材12を先端部の軟質材12とは引きちぎられた状
態となり，鋭利な突起141を形成する。

キャビティ81内が軟質材12とその内部の硬質材11とによ
って充填された後，これらは冷却固化される。その後，
成形型80内から成形品１を取り出し，第５図に示すＸ−
Ｘ線に沿って切断し，前方部分851,861を除去する。

以上のごとく，本例方法によれば，取付け部の貫通孔周
辺にまで，充分に硬質材を配置したプラスチック成形品
を得ることができる。

第２実施例 本発明を，自動車の車輪後方に取付けるマッドガードに
適用した例につき，第６図〜第９図を用いて説明する。

該マッドガード２は，第６図に示すごとく，自動車の車
輪45の後方において，車体４の外板41に，ボルトナット
31,32,33により締付け固定される。そして，該マッドガ
ード２は，第７図〜第９図に示すごとく，弧状表面を有
する上記外板41に接触させるための弧状溝部21と，その
片面に立設した壁部22及び取付片23と，下片27とを有す
る。

上記取付片23には,2つの貫通孔231,232を有する。ま
た，下片27の上方には突出部24を有すると共に取付片25
を有する。該取付片25は貫通孔251を有する。なお，符
号215は、成形時の樹脂注入位置（ゲート位置）を示
す。また，上記貫通孔231,232,251が，第６図に示すご
とく，ボルトナット31,32,33によって，締付けられる。

しかして，本例においては，第９図に示すごとく，上記
取付片23の部分が，その中心部に硬質材11のコア層を有
し，その外周に軟質材12の表皮層を有する。そして，貫
通孔231の側壁も軟質材12で被われている。また，前記
第３図に示したごとく，貫通孔231の先端方向に軟質材
による鋭利突起を有する。このことは，貫通孔232,251
周辺についても同様である。その他の弧状溝部21,壁部2
2などは軟質材12のみから成っている。

また，上記マッドガード２の製造は，前記第１実施例に
示したごとく，成形型のキャビティ内において，貫通孔
231,232,251を形成する部分に中子ピンを配設し，キャ
ビティ内に軟質材12を射出し，その後取付片23,25の部
分に硬質材11を注入してサンドイッチ成形することによ
り行う。しかして，上記注入時には，第１実施例に示し
たごとく，上記中子ピンの前方に設けた小流路及びタブ
内に軟質材及び硬質材が流入し，前記第５図に示したご
とく前方部分851,861を形成する。この前方部分は，切
断除去して，第７図〜第９図に示すマッドガード２とす
る。

なお，前記マッドガード２において，硬質材11としては
フィラー入りポリプロピレン樹脂を，軟質材12としては
ポリプロピレンにEPDMをブレンドした樹脂を用いた。

上記マッドガード２を，前記第５図に示したごとく車体
に取付け，ボルトナット31,32,33により締付け固定し
た。その結果，強い締付け力によっても取付部23,25が
損傷することなく，また確実な締付けを行うことができ
た。

【図面の簡単な説明】

第1A図〜第５図は第１実施例を示し，第1A図〜第3B図は
成形過程を示す断面図で，第1B図，第2B図及び第3B図は
それぞれ第1A図，第2A図及び第3A図のＡ−Ａ線,B−Ｂ線
及びＣ−Ｃ線矢視断面図，第4A図ないし第4C図は成形過
程の説明図，第５図は取付片における成形品の断面図，
第６図〜第９図は第２実施例のマッドガードを示し，第
６図はマッドガードを取付けた状態を示す図，第７図及
び第８図はマッドガードの下端部及び上端部から見た斜
視図，第９図は第８図のＤ−Ｄ線矢視断面図，第10A図
〜第10C図は従来の製造方法を示す図，第11A図〜第11D
図は他の従来の製造方法を示す図，第12A図及び第12図
はその説明図，第13図は他の従来のプラスチック成形品
の取付け部の断面図，第14図及び第15図は本発明が目的
とするプラスチック成形品の取付け部の断面図で，第14
図は第15図のＨ−Ｈ線矢視断面図，第15図は第14図のＧ
−Ｇ線矢視断面図，である。 １……プラスチック成形品,11……硬質材,12……軟質
材,13,231,232,251……貫通孔,15,23,25……取付片,2…
…マッドガード,81……キャビティ,82……中子ピン，

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】取付部分に締付け用の貫通孔を有すると共
   に硬質材からなるコア層と該コア層の表面に被覆した軟
   質材からなる表皮層とにより構成したプラスチック成形
   品をサンドイッチ成形するに当り， 成形品の形状を有するキャビティ内に貫通孔形成用の中
   子ピンを設けると共に，該中子ピン配設位置より前方に
   小流路を形成し，更に該小流路の前方にタブを設け，か
   つ上記小流路の高さは0.3〜1mmに構成した成形型を用
   い， 上記キャビティ内にプラスチック成形品の表皮層を形成
   するための軟質材を射出し，その後該軟質材の中に硬質
   材を注入し，かつ該硬質材の注入は該硬質材が前記小流
   路を経由してタブ内に流入するまで行うことを特徴とす
   る貫通孔を有するプラスチック成形品の製造方法。