JPH08142114A

JPH08142114A - ３次元中空成形品及びその被覆成形法

Info

Publication number: JPH08142114A
Application number: JP6315507A
Authority: JP
Inventors: Norio Narasaki; 則雄奈良崎; Yutaka Shiraishi; 豊白石; Osamu Kakigi; 修柿木; Takayuki Ito; 尊之伊藤; Hideki Kinoshita; 英樹木下
Original assignee: Mitsubishi Engineering Plastics Corp
Current assignee: Mitsubishi Engineering Plastics Corp
Priority date: 1994-11-25
Filing date: 1994-11-25
Publication date: 1996-06-04

Abstract

(57)【要約】【目的】被覆成形時に、射出成形用中子の接合部分が変
形したり破損することを防止でき、しかも、溶融樹脂が
射出成形用中子の接合部分の隙間から中空部に漏出する
ことを防止し得る３次元中空成形品を提供する。【構成】３次元中空成形品は、（イ）少なくとも２分割
された状態の形状に予め成形された樹脂製部材１０，１
１を接合して成り、中空部２１を有する射出成形用中子
と、（ロ）射出成形用中子の外面の少なくとも一部分を
被覆する樹脂製被覆部材３０から成る３次元中空成形品
であって、一方の樹脂製部材１０の接合面には連続した
凸部が形成されており、他方の樹脂製部材１１の接合面
には、凸部と嵌合する連続した凹部が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、球状、箱状、屈曲管状
あるいは分岐管状等の複雑な形状を有し、且つ中空部を
有する３次元中空成形品及びその被覆成形法に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性樹脂を用いて射出成形法により
３次元中空成形品を製作する方法の１つに、被覆成形法
（２シェル法とも呼ばれる）がある。この被覆成形法に
おいては、先ず、少なくとも２分割された状態の形状に
予め成形された樹脂製部材を準備する。そして、これら
の樹脂製部材を接合して、中空部を有する射出成形用中
子を形成する。次に、この射出成形用中子を金型のキャ
ビティ内に装着した後、射出成形用中子とキャビティの
金型面にて形成された空間内に溶融樹脂を射出する。こ
うして、射出成形用中子の外面の少なくとも一部分を樹
脂で被覆することによって、３次元中空成形品が成形さ
れる。

【０００３】このような３次元中空成形品の被覆成形法
を用いることにより、通常の射出成形法では全く成形す
ることのできなかった、複雑な立体形状を有し、しかも
中空部を有する合成樹脂製の３次元中空成形品が成形可
能となる。しかも、この被覆成形法は、他の部品との一
体化による部品点数の削減が可能であること、中空部の
内面が平滑であること、成形品寸法精度が良好であるこ
と、製造設備費が廉価であること等の種々の利点を有し
ている。このような被覆成形法は、エアインテークマニ
ホールド、エアダクト等の自動車分野における部品、水
等の液体用配管の他、中空部を有する各種製品の成形法
として広く採用されている。

【０００４】３次元中空成形品の被覆成形法は、例え
ば、特開昭５９−１９８１１６号公報、特開平３−２３
９５１６号公報、特開昭６３−２３７９１８号公報、特
開平５−３０５６７９号公報、特開昭６２−２１８１１
７号公報から公知である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特開昭５９−１９８１
１６号公報や特開平３−２３９５１６号公報に開示され
た技術においては、樹脂製部材の接合面は平面状であ
る。そのため、例えば接着剤を接合面に塗布して２つの
樹脂製部材を接合した場合、樹脂製部材の接合面におけ
る接着力が低く、しかも得られた射出成形用中子の剛性
が低い。また、被覆成形時に、樹脂射出圧力に起因して
中空部を有する射出成形用中子に負荷される圧力によっ
て、樹脂製部材と樹脂製部材の接合部分（以下、射出成
形用中子の接合部分という）が変形したり破損するとい
う問題がある。更には、溶融樹脂が射出成形用中子の接
合部分の隙間から中空部に漏出するという問題もある。

【０００６】特開昭６３−２３７９１８号公報に開示さ
れた技術においては、熱板溶着によって樹脂製部材同士
を溶着する。また、特開平５−３０５６７９号公報に開
示された技術においては、熱板溶着、振動溶着、超音波
溶着等によって樹脂製部材同士を溶着する。しかしなが
ら、このような溶着法を採用したのでは、射出成形用中
子の製造工程が増加したり、溶着のための設備を必要と
するという問題がある。更には、樹脂製部材同士を完全
に溶着しないと、溶融樹脂が射出成形用中子の接合部分
の隙間から中空部に漏出するという問題もある。

【０００７】特開昭６２−２１８１１７号公報に開示さ
れた技術においては、この公報の図２Ｄに示されたよう
に、樹脂製部材を成形する際、アンダーカット形状の嵌
合部Ｊを樹脂製部材の接合面の適所に一体成形する。こ
のような嵌合部Ｊを設けることによって、樹脂製部材を
嵌合した後に射出成形用中子を金型のキャビティ内に装
着することができ、作業効率の向上が図れるとされてい
る。但し、この嵌合部Ｊは接合面に連続して設けられて
はいない。また、嵌合部Ｊを設ける目的は、作業効率の
向上にある。即ち、被覆成形時に、樹脂の流動に伴う中
空部を有する射出成形用中子に負荷される圧力によっ
て、射出成形用中子の接合部分が変形したり破損すると
いう問題の解決、あるいは、溶融樹脂が射出成形用中子
の接合部分の隙間から中空部に漏出するという問題の解
決のために、嵌合部Ｊが設けられているのではない。

【０００８】従って、本発明の目的は、被覆成形時に、
樹脂射出圧力に起因して中空部を有する射出成形用中子
に負荷される圧力によって射出成形用中子の接合部分が
変形したり破損することを防止でき、しかも、溶融樹脂
が射出成形用中子の接合部分の隙間から中空部に漏出す
ることを防止し得る３次元中空成形品及びその被覆成形
法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の３次元中空成形品は、（イ）少なくとも２
分割された状態の形状に予め成形された樹脂製部材を接
合して成り、中空部を有する射出成形用中子と、（ロ）
該射出成形用中子の外面の少なくとも一部分を被覆する
樹脂製被覆部材、から成る３次元中空成形品であって、
前記一方の樹脂製部材の接合面には連続した凸部が形成
されており、他方の樹脂製部材の接合面には、該凸部と
嵌合する連続した凹部が形成されていることを特徴とす
る。

【００１０】本発明の３次元中空成形品においては、図
１の（Ｂ）及び図２の（Ｂ）に示すように、前記一方の
樹脂製部材の接合面に形成された連続した凸部は２つの
平面から構成されており、該２つの平面の交わる角度θ
₁（度）は０＜θ₁＜１８０であり、前記他方の樹脂製部材の接合面に形成された連
続した凹部も２つも平面から構成されており、該２つの
平面の交わる角度θ₂（度）は θ₂＝３６０−θ₁ であることが望ましい。尚、θ₂とθ₁は厳密に上述の関
係式を満たす必要はなく、θ₂が、（３６０−θ₁）±２０（度）の範囲にある場合には、 θ₂＝３６０−θ₁ の関係を満足しているとする。以下においても同様であ
る。

【００１１】この場合、図９の（Ｂ）に示すように、連
続した凹部を構成する２つの平面が交わる凹部の領域に
は連続した溝が形成されていることが、溶融樹脂が射出
成形用中子の接合部分の隙間から中空部に漏出すること
を確実に防止し得る上で好ましい。溝の幅（ｗ）は、接
合面の幅（接合面近傍の樹脂製部材の部分の厚さ）をｔ
とした場合、ｔ／２０≦ｗ≦ｔ／２、より好ましくはｔ
／１０≦ｗ≦ｔ／３、一層好ましくはｔ／５≦ｗ≦ｔ／
３であることが望ましい。また、溝の深さ（ｄ）は、ｔ
／２０≦ｄ≦ｔ／２、より好ましくはｔ／１０≦ｄ≦ｔ
／３、一層好ましくはｔ／５≦ｄ≦ｔ／３であることが
望ましい。

【００１２】あるいは又、本発明の３次元中空成形品に
おいては、図９の（Ｃ）に示すように、前記樹脂製部材
の接合面に形成された連続した凸部及び凹部は、曲面か
ら成ることが望ましい。曲面の曲率半径（ｒ）は、ｔ／
２≦ｒ≦３ｔ、より好ましくはｔ／２≦ｒ≦２ｔ、一層
好ましくは３ｔ／４≦ｒ≦２ｔであることが望ましい。

【００１３】本発明の３次元中空成形品においては、中
空部を有する射出成形用中子に負荷される圧力によって
射出成形用中子の接合部分が変形したり破損することを
確実に防止するために、図９の（Ｄ）に示すように、接
合面近傍の樹脂製部材の部分を厚肉化することが好まし
い。この場合、接合面から離れた樹脂製部材の部分の厚
さをＴとし、接合面近傍の樹脂製部材の部分の厚さ（接
合面の幅）をｔとした場合、通常、１．１Ｔ≦ｔ≦３
Ｔ、より好ましくは１．１Ｔ≦ｔ≦２．５Ｔであること
が望ましい。また、樹脂製部材の断面形状が環状の場
合、環状断面の内径をｒ₀、接合面近傍における厚肉化
された樹脂製部材の部分の幅をＷとしたとき、（π／１
２）ｒ₀≦Ｗ≦（π／３）ｒ₀であることが望ましい。
尚、樹脂製部材の断面形状が環状の多角形の場合、内側
の多角形の内接円の半径をｒ₀とすればよい。

【００１４】樹脂製部材の接合手段を、接着剤を用いて
樹脂製部材を接合する方法、熱板溶着、振動溶着、超音
波溶着等によって樹脂製部材を溶着する方法とすること
もできるが、図６に示すように、接合面近傍の樹脂製部
材の外面に、樹脂製部材を接合するためのスナップフィ
ットを形成しておくことが、接合方法の簡素化という観
点から望ましい。

【００１５】あるいは又、図７に示すように、樹脂製部
材の接合手段としての連結用部材を３次元中空成形品は
更に含み、射出成形用中子の外面には凹凸部が形成され
ており、連結用部材の内面には、射出成形用中子の外面
に形成された凹凸部と嵌合する凹凸部が形成されてお
り、連結用部材の内面に形成された凹凸部と、射出成形
用中子の外面に形成された凹凸部とを嵌合させることに
よって、樹脂製部材を接合することも望ましい。

【００１６】尚、凹凸部が外面に形成された射出成形用
中子の部分が円筒形状を有し、連結用部材が中空円筒形
状を有する場合には、射出成形用中子の外面及び連結用
部材の内面に形成された凹凸部は螺旋状であることが好
ましい。

【００１７】あるいは又、図８に示すように、樹脂製部
材の接合手段としての溶融紡糸した繊維、ガラス繊維、
カーボン繊維及びフィルムから成る群から選ばれた少な
くとも１種類の材料を、３次元中空成形品は更に含み、
この材料を射出成形用中子の外面に巻き付けることによ
って、樹脂製部材が接合されていることが望ましい。

【００１８】上記の目的を達成するための本発明の３次
元中空成形品の被覆成形法は、（イ）少なくとも２分割
された状態の形状に予め成形された樹脂製部材であっ
て、一方の樹脂製部材の接合面には連続した凸部が形成
されており、他方の樹脂製部材の接合面には、該凸部と
嵌合する連続した凹部が形成されている樹脂製部材を接
合して、中空部を有する射出成形用中子を形成する工程
と、（ロ）該射出成形用中子を金型のキャビティ内に装
着した後、該射出成形用中子とキャビティの金型面にて
形成された空間内に溶融樹脂を射出し、以って、該射出
成形用中子の外面の少なくとも一部分を樹脂で被覆する
工程、から成ることを特徴とする。

【００１９】本発明の３次元中空成形品の被覆成形法に
おいては、前記一方の樹脂製部材の接合面に形成された
連続した凸部は２つの平面から構成されており、該２つ
の平面の交わる角度θ₁（度）は０＜θ₁＜１８０であり、前記他方の樹脂製部材の接合面に形成された連
続した凹部も２つも平面から構成されており、該２つの
平面の交わる角度θ₂（度）は θ₂＝３６０−θ₁ であることが好ましい。この場合、連続した凹部を構成
する２つの平面が交わる凹部の領域には連続した溝が形
成されていることが、溶融樹脂が射出成形用中子の接合
部分の隙間から中空部に漏出することを確実に防止し得
る上で好ましい。

【００２０】あるいは又、本発明の３次元中空成形品の
被覆成形法においては、前記樹脂製部材の接合面に形成
された連続した凸部及び凹部は、曲面から成ることが望
ましい。

【００２１】本発明の３次元中空成形品の被覆成形法に
おいては、被覆成形時における射出樹脂圧力に起因して
中空部を有する射出成形用中子に負荷される圧力によっ
て射出成形用中子の接合部分が変形したり破損すること
を確実に防止するために、接合面近傍の樹脂製部材の部
分を厚肉化することが好ましい。

【００２２】本発明の３次元中空成形品の被覆成形法に
おいては、樹脂製部材の接合方法を、接着剤を用いて樹
脂製部材を接合する方法、熱板溶着、振動溶着、超音波
溶着等によって樹脂製部材を溶着する方法とすることも
できるが、接合面近傍の樹脂製部材の外面にスナップフ
ィットを形成しておき、このスナップフィットによって
樹脂製部材を接合することが、接合方法の簡素化という
観点から望ましい。

【００２３】あるいは又、樹脂製部材の接合方法とし
て、射出成形用中子の外面には凹凸部を形成しておき、
射出成形用中子の外面に形成された凹凸部と嵌合する凹
凸部が内面に形成された連結用部材を用い、射出成形用
中子の外面に形成された凹凸部と連結用部材の内面に形
成された凹凸部とを嵌合させることによって樹脂製部材
を接合させることが好ましい。

【００２４】尚、凹凸部が外面に形成された射出成形用
中子の部分が円筒形状を有し、連結用部材が中空円筒形
状を有する場合、射出成形用中子の外面及び連結用部材
の内面に形成された凹凸部は螺旋状であることが好まし
い。

【００２５】あるいは又、樹脂製部材の接合方法とし
て、溶融紡糸した繊維、ガラス繊維、カーボン繊維及び
フィルムから成る群から選ばれた少なくとも１種類の材
料を射出成形用中子の外面に巻き付けることによって、
樹脂製部材を接合することが好ましい。

【００２６】樹脂製部材を構成する樹脂材料は、要求さ
れる耐薬品性、耐熱性、耐衝撃性、透明性等に応じて適
宜選択すればよいが、例えば、ナイロン６、ナイロン６
６、ポリカーボネート、ポリアセタール、変性ポリフェ
ニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレートを例示す
ることができる。また、かかる樹脂材料には、必要に応
じて染料や顔料等の添加材、あるいは充填材や補強材等
を添加してもよい。充填材や補強材として、シリカ、珪
藻土、アルミナ、酸化チタン、酸化マグネシウム、軽石
粉、軽石バルーン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネ
シウム、塩基性炭酸マグネシウム、ドロマイト、硫酸カ
ルシウム、チタン酸カリウム、硫酸バリウム、亜硫酸カ
ルシウム、タルク、クレー、マイカ、ガラス繊維、炭素
繊維、ガラスフレーク、ガラスビーズ、珪酸カルシウ
ム、モンモリロナイト、ベントナイト、アルミニウム
粉、硫化モリブデン、ボロン繊維、炭化珪素繊維、ポリ
エステル繊維、ポリアミド繊維を例示することができ
る。

【００２７】樹脂製部材は如何なる公知の製造方法を用
いて製造してもよく、例えば、射出成形法、押出成形
法、圧縮成形法等を好ましい製造方法として挙げること
ができる。

【００２８】樹脂製被覆部材は、樹脂製部材を構成する
樹脂材料より融点の高い樹脂材料から構成することが望
ましい。このような樹脂材料は、樹脂製部材を構成する
樹脂材料に基づいて種々の樹脂材料から適宜選択すれば
よく、樹脂製部材を構成する樹脂材料と同種の材料であ
っても異種の材料であってもよい。尚、異種材料を用い
る場合には、それらの樹脂材料相互の相溶性、溶着性を
考慮する必要がある。例えば、樹脂製部材を構成する樹
脂材料としてナイロン６を選択した場合、樹脂製被覆部
材を構成する樹脂材料として、ナイロン６６、ナイロン
４６等以外に、メタキシリレンジアミドとアジピン酸と
を縮合させて得られるポリアミド等を用いることができ
る。また、樹脂製部材を構成する樹脂材料としてナイロ
ン６６を選択した場合、樹脂製被覆部材を構成する樹脂
材料として、ナイロン４６等を用いることができる。更
には、樹脂製部材を構成する樹脂材料としてポリブチレ
ンテレフタレートを選択した場合、樹脂製被覆部材を構
成する樹脂材料として、ポリエチレンテレフタレート等
を用いることができる。尚、樹脂製被覆部材を構成する
樹脂材料には、樹脂製部材を構成する樹脂材料と同様
に、必要に応じて染料や顔料等の添加材、あるいは充填
材や補強材等を添加してもよい。

【００２９】樹脂製部材は、２分割だけでなく３分割以
上にされた状態の形状に予め成形されていてもよい。

【００３０】樹脂製部材の接合手段としての溶融紡糸し
た繊維として、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、アク
リル繊維を例示することができる。また、樹脂製部材の
接合手段としてのフィルムとして、ナイロンフィルムを
例示することができる。

【００３１】本発明の３次元中空成形品は、例えば、球
状、箱状、屈曲管状あるいは分岐管状等の複雑な形状を
有し、且つ中空部を有する。具体的には、各種の箱や容
器、自動車等のエンジンに混合気を供給する際の流路と
なるインテークマニホールド、エアダクト等の自動車分
野における部品、水等の液体用配管等を例示することが
できる。

【００３２】

【作用】本発明においては、一方の樹脂製部材の接合面
には連続した凸部が形成されており、他方の樹脂製部材
の接合面には、この凸部と嵌合する連続した凹部が形成
されている。射出成形用中子の外面の少なくとも一部分
を樹脂で被覆する際、樹脂の流動に伴い射出成形用中子
の接合部分の外側から圧力が加わると、射出成形用中子
の接合部分は圧縮される。そして、一方の樹脂製部材の
接合面に形成された凸部と、他方の樹脂製部材の接合面
に形成された凹部とが確実に噛み合い、接合面の間の隙
間は締まる。しかも、これらの凸部及び凹部は連続して
形成されているので、溶融樹脂が射出成形用中子の接合
部分の隙間から中空部に漏出することを確実に防止し得
る。

【００３３】また、被覆成形時に、射出成形用中子の接
合部分の外側から圧力が加わると、射出成形用中子の接
合部分は圧縮される。そして、一方の樹脂製部材の接合
面に形成された凸部と、他方の樹脂製部材の接合面に形
成された凹部とが確実に噛み合う。しかも、これらの凸
部及び凹部は連続して形成されている。それ故、射出成
形用中子に加えられた圧力は、射出成形用中子の接合部
分で分散される。また、かかる圧力によって樹脂製部材
の接合面がずれることもない。その結果、被覆成形時の
樹脂射出圧力に起因して中空部を有する射出成形用中子
に負荷される圧力によって射出成形用中子の接合部分が
変形したり破損することを確実に防止できる。

【００３４】更には、接合面に凸部及び凹部を設け、し
かも、上述したような接合手段若しくは接合方法を採用
することで、樹脂製部材の接合を容易に且つ確実に行う
ことができ、３次元中空成形品の生産工程の簡素化と生
産性の向上が図れるという利点がある。

【００３５】

【実施例】以下、図面を参照して、実施例に基づき本発
明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限
定されるものではない。

【００３６】（実施例１）実施例１の３次元中空成形品
は、エアダクトである。図１の（Ａ）に、２分割された
状態の形状に予め成形された樹脂製部材の一方１０の模
式的な斜視図を示し、図１の（Ｂ）には、図１の（Ａ）
の線１Ｂ−１Ｂに沿った模式的な端面図を示す。また、
樹脂製部材の他方１１の模式的な斜視図を図２の（Ａ）
に示し、図２の（Ｂ）には、図２の（Ａ）の線２Ｂ−２
Ｂに沿った模式的な端面図を示す。

【００３７】実施例１においては、図１に示すように、
一方の樹脂製部材１０の接合面１２に形成された連続し
た凸部は２つの平面から構成されており、２つの平面の
交わる角度θ₁（度）は１２０度である。一方、図２に
示すように、他方の樹脂製部材１１の接合面１３に形成
された連続した凹部も２つも平面から構成されており、
２つの平面の交わる角度θ₂（度）は２４０度である。

【００３８】図３の（Ａ）に、実施例１の３次元中空成
形品の模式的な斜視図を示す。また、図３の（Ａ）の線
３Ｂ−３Ｂに沿った模式的な端面図を図３の（Ｂ）に示
す。この３次元中空成形品は、樹脂製部材１０，１１を
接合して成り、中空部２１を有する射出成形用中子２０
と、射出成形用中子２０の外面の少なくとも一部分を被
覆する樹脂製被覆部材３０から成る。

【００３９】実施例１の３次元中空成形品は、「Ｕ」字
状部分３１と、Ｕ字状部分３１の底部から延びる直線状
部分３２から構成されている。このＵ字状部分３１及び
直線状部分３２には連通した中空部が設けられており、
この中空部を流体が流れる。射出成形用中子２０に形成
された中空部２１には開口部２１Ａが形成されている。
この開口部２１Ａは、３次元中空成形品のＵ字状部分３
１の両端、及び直線状部分３２の一端に位置している。
尚、開口部２１の外側の樹脂製被覆部材３０の部分に
は、フランジ部３３が樹脂製被覆部材３０と一体に成形
されている。

【００４０】以下、実施例１の３次元中空成形品を作製
するための被覆成形法を説明する。

【００４１】先ず、図１及び図２に示した２分割された
状態の形状に予め成形された樹脂製部材１０，１１を接
合して、中空部を有する射出成形用中子２０を形成す
る。樹脂製部材の接合は、実施例１においては接着剤を
用いて行った。こうして、図４の（Ａ）に模式的な斜視
図を示す射出成形用中子２０が形成される。尚、図４の
（Ａ）の線４Ｂ−４Ｂに沿った模式的な端面図を図４の
（Ｂ）に示す。尚、樹脂製部材１０，１１は、ガラス繊
維を含有したナイロン６から成り、厚さを２．０ｍｍと
した。

【００４２】次に、図５の（Ａ）に模式的な一部断面図
を示すように、射出成形用中子２０を金型４０のキャビ
ティ４１内に装着する。例えばキャビティ４１の内部に
向かって延びる金属製棒４２を金型４０に設けておき、
かかる金属製棒４２に射出成形用中子２０の中空部２１
の開口部２１Ａを挿入することによって、射出成形用中
子２０を金型のキャビティ内へ装着することができる。

【００４３】その後、図５の（Ｂ）に模式的な一部断面
図を示すように、射出成形用中子２０とキャビティの金
型面４１Ａにて形成された空間４３内に溶融樹脂４５を
射出する。実施例１においては、射出成形用中子２０の
外面の全てを囲むように空間４３が形成されている。ま
た、フランジ部３３を形成するための空間４４も形成さ
れている。射出条件を以下に例示する。使用樹脂：ナイロン６６樹脂温度：３０５゜Ｃ樹脂射出圧力：３５０ｋｇｆ／ｃｍ²−Ｇ

【００４４】溶融樹脂４５の空間４３，４４内への射出
を行い、空間内の樹脂を冷却・固化させた後、金型から
射出成形品を取り出すことによって、図３に示した、射
出成形用中子２０の外面の全てが樹脂製被覆部材３０で
被覆された３次元中空成形品を成形することができる。
尚、実施例１においては、樹脂製被覆部材３０はナイロ
ン６６から成り、厚さを２．５ｍｍとした。

【００４５】樹脂製部材１０，１１の接合面１２，１３
には連続した凸部及び凹部が形成されているので、被覆
成形の際、樹脂射出圧力に起因して射出成形用中子２０
に圧力が負荷された場合、接合面１２，１３には自縛方
向に力が負荷される。しかも、凸部及び凹部は連続して
いる。その結果、射出成形用中子２０の中空部２１の内
部に溶融樹脂が漏出することを確実に防止することがで
きる。しかも、射出成形用中子２０の接合部分に応力が
集中しても、連続した凸部及び凹部によって応力が分散
されるし、接合部分がずれることもない。その結果、射
出成形用中子２０（更には３次元中空成形品）の挫屈等
の変形や破損の発生を防止することができる。

【００４６】（実施例２）実施例２においては、図６の
（Ａ）に模式的な斜視図を示すように、接合面近傍の樹
脂製部材１０，１１の外面の適当な部分に、樹脂製部材
を接合するためのスナップフィット５０が設けられてい
る。スナップフィット５０は任意の数だけ設ければよ
い。図６の（Ａ）の線６Ａ−６Ａに沿った、スナップフ
ィット５０を含む樹脂製部材１０，１１の模式的な端面
図を図６の（Ｂ）に示す。スナップフィット５０の噛み
合わせによって、樹脂製部材１０，１１を容易に且つ強
固に接合することができる。また、スナップフィット５
０を設けることによって、接着剤等の使用や溶着による
樹脂製部材の接合を行う必要がなく、３次元中空成形品
の製造工程の簡素化が図れるという利点がある。

【００４７】尚、かかるスナップフィット５０が設けら
れた樹脂製部材を用いた３次元中空成形品の成形方法
は、樹脂製部材の接合方法が異なることを除き、実質的
には実施例１にて説明した３次元中空成形品の被覆成形
法と同様とすることができるので、詳細な説明は省略す
る。

【００４８】（実施例３）実施例３の３次元中空成形品
は、連結用部材６０を含む。連結用部材６０を構成する
樹脂材料は、特に限定されるものではないが、樹脂製被
覆部材３０との溶着性を考慮して、例えば樹脂製被覆部
材３０と同じ樹脂材料とすることが好ましい。

【００４９】実施例３の３次元中空成形品は、連結用部
材６０を更に含む。そして、図７に模式的な斜視図を示
すように、射出成形用中子１２０の一部分の外面には凹
凸部１２２が形成されている。一方、連結用部材６０の
内面には、射出成形用中子１２０の外面に形成された凹
凸部１２２と嵌合する凹凸部６１が形成されている。そ
して、連結用部材６０の内面に形成された凹凸部６１
と、射出成形用中子１２０の外面に形成された凹凸部１
２２とを嵌合させることによって、即ち、連結用部材６
０を開口部１２１Ａの近傍の射出成形用中子１２０にね
じ込むことによって、樹脂製部材相互が接合されてい
る。

【００５０】尚、実施例３においては、凹凸部１２２が
外面に形成された射出成形用中子１２０の部分は円筒形
状を有している。一方、連結用部材６０は中空円筒形状
を有している。そして、射出成形用中子１２０の外面及
び連結用部材６０の内面に形成された凹凸部は螺旋状で
ある。

【００５１】尚、かかる連結用部材６０を用いた３次元
中空成形品の成形方法は、樹脂製部材の接合方法が異な
ることを除き、実質的には実施例１にて説明した３次元
中空成形品の被覆成形法と同様とすることができるの
で、詳細な説明は省略する。

【００５２】凹凸部１２２が外面に形成された射出成形
用中子１２０の部分が円筒形状を有している例により実
施例３を説明したが、かかる射出成形用中子１２０の部
分の形状は円筒形状に限定されず、例えば丸みを帯びた
矩形形状とすることもできる。この場合には、開口部近
傍の射出成形用中子の部分の外面に、射出成形用中子の
部分の軸線と平行に凹凸部を形成する。一方、かかる射
出成形用中子の部分の断面形状と相似の断面形状を有す
る連結用部材の内面にも、その軸線と平行に、射出成形
用中子の外面に形成された凹凸部と嵌合する凹凸部を形
成しておく。そして、射出成形用中子の外面に形成され
た凹凸部と連結用部材の内面に形成された凹凸部とを嵌
合させながら、連結用部材を開口部近傍の射出成形用中
子に挿入することによって、樹脂製部材を接合させるこ
とができる。

【００５３】場合によっては、開口部近傍の射出成形用
中子の内面（中空部を構成する内面）に凹凸部を形成
し、一方、連結用部材の外面に、射出成形用中子の内面
に形成された凹凸部と嵌合する凹凸部を形成してもよ
い。そして、連結用部材の外面に形成された凹凸部と、
射出成形用中子の内面に形成された凹凸部とを嵌合させ
ることによって、即ち、連結用部材を射出成形用中子の
開口部に挿入若しくはねじ込むことによって、樹脂製部
材を相互に接合することもできる。

【００５４】（実施例４）図８に模式図を示すように、
樹脂製部材１０，１１を接合した状態で、溶融紡糸した
繊維（例えばナイロン繊維）７０を射出成形用中子の外
面に巻き付けることによって、樹脂製部材１０，１１を
接合することもできる。樹脂製部材１０，１１をこのよ
うな接合状態とした後、実施例１にて説明したと同様の
３次元中空成形品の被覆成形法を実行することによっ
て、３次元中空成形品を作製することができる。尚、溶
融紡糸した繊維の他にも、ガラス繊維、カーボン繊維あ
るいはフィルムを用いることができるし、更には、これ
らの繊維やフィルムから２種類以上の材料を選択して用
いることもできる。

【００５５】尚、溶融紡糸した繊維やフィルムを用いる
場合、その材料は限定されるものでないが、溶着性を考
慮すると、樹脂製部材１０，１１と同種の材料、若しく
は樹脂製被覆部材３０と同種の材料から溶融紡糸した繊
維やフィルムを選択することが望ましい。あるいは又、
ガラス繊維若しくは炭素繊維を使用することもでき、こ
の場合には、３次元中空成形品の剛性を著しく向上させ
る効果がある。

【００５６】実施例４にて説明した樹脂製部材の接合方
法は、実施例２や実施例３にて説明した接合方法と比較
して、樹脂製部材の構造や形状を非常に簡素化できると
いう利点がある。

【００５７】以上、本発明を好ましい実施例に基づき説
明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。

【００５８】実施例１にて説明した、一方の樹脂製部材
の接合面に形成された連続した凸部、及び、他方の樹脂
製部材の接合面に形成された連続した凹部を、図９の
（Ａ）に示すように変形することもできる。

【００５９】また、図９の（Ｂ）に示すように、連続し
た凹部を構成する２つの平面が交わる凹部の領域に連続
した溝１４を形成してもよい。かかる溝１４を設けるこ
とによって、被覆成形時に仮に溶融樹脂が接合面の間に
侵入した場合でも、溝１４内に溶融樹脂が停滞するの
で、中空部まで溶融樹脂が侵入することを効果的に防止
することができる。

【００６０】図９の（Ｃ）に模式的な端面図を示すよう
に、一方の樹脂製部材１０の接合面１２に形成された連
続した凸部の断面形状を、突出した連続した曲面とする
ことができる。また、他方の樹脂製部材１１の接合面１
３に形成された連続した凹部を、突出した連続した曲面
から成る凸部と嵌合する連続した凹んだ曲面とすること
ができる。

【００６１】図９の（Ｄ）に模式的な端面図を示すよう
に、接合面１２，１３近傍の樹脂製部材１０，１１の部
分を厚肉化することもできる。これによって、被覆樹脂
射出圧力に起因して中空部を有する射出成形用中子に負
荷される圧力が射出成形用中子の接合部分に集中した場
合でも、射出成形用中子の接合部分が変形したり破損す
ることを一層確実に防止することができる。

【００６２】図９の（Ｅ）に模式的な端面図を示すよう
に、一方の樹脂製部材１０の接合面１２に形成された連
続した凸部の断面形状を、連続した突起形状とすること
ができる。また、他方の樹脂製部材１１の接合面１３に
形成された連続した凹部を、突起形状の凸部と嵌合する
連続した溝形状とすることができる。尚、突起形状の凸
部の高さよりも溝形状の凹部の深さを深くすることが望
ましい。被覆成形時に仮に溶融樹脂が接合面の間に侵入
した場合でも、溝形状の凹部内に溶融樹脂が停滞するの
で、中空部まで溶融樹脂が侵入することを効果的に防止
することができるからである。

【００６３】図１０の３次元中空成形品の模式的な端面
図に示すように、樹脂製被覆部材３０は射出成形用中子
２０の接合部分の外面及びその近傍のみを被覆していて
もよい。

【００６４】

【発明の効果】本発明においては、樹脂製部材の接合面
には連続した凸部や凹部が形成されているので、射出成
形用中子の外面の少なくとも一部分を樹脂で被覆する
際、樹脂射出圧力に起因して射出成形用中子の接合部分
の外側から圧力が加わったとき、溶融樹脂が射出成形用
中子の接合部分の隙間から中空部に漏出することを確実
に防止し得る。

【００６５】また、被覆成形時に、射出成形用中子の接
合部分に加わった圧力は射出成形用中子の接合部分で分
散されるし、樹脂製部材の接合面がずれることもない。
その結果、樹脂射出圧力に起因した圧力によって射出成
形用中子の接合部分が変形したり破損することを確実に
防止できる。従って、３次元中空成形品の製造時におけ
る不良品発生率を著しく改善することができる。

【００６６】更には、接合面に凸部及び凹部を設け、し
かも、各種接合手段若しくは接合方法を採用すること
で、樹脂製部材の接合を容易に且つ確実に行うことがで
き、３次元中空成形品の生産工程の簡素化と生産性の向
上が図れるという利点がある。また、樹脂製部材の接合
に接着剤を用いない場合、被覆成形時の熱による接着剤
の溶融等による異物混入が防げるため、射出成形用中子
と樹脂製被覆部材との間の溶着性が向上するという利点
もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１における一方の樹脂製部材の模式的な
斜視図及び端面図である。

【図２】実施例１における他方の樹脂製部材の模式的な
斜視図及び端面図である。

【図３】実施例１の３次元中空成形品の模式的な斜視図
及び端面図である。

【図４】実施例１の射出成形用中子の模式的な斜視図及
び模式的な端面図である。

【図５】射出成形用中子のキャビティ内への装着、及び
溶融樹脂の射出状態を模式的に示す金型や射出成形用中
子等の一部断面図である。

【図６】実施例２の樹脂製部材の模式的な斜視図及び端
面図である。

【図７】実施例３の射出成形用中子及び連結用部材の模
式的な斜視図である。

【図８】実施例４の射出成形用中子等の模式的な斜視図
である。

【図９】樹脂製部材の接合面の各種変形を説明するため
の樹脂製部材の模式的な端面図である。

【図１０】３次元中空成形品の模式的な端面図である。

【符号の説明】

１０，１１樹脂製部材１２，１３接合面１４溝２０，１２０射出成形用中子２１，１２１中空部２１Ａ，１２１Ａ開口部３０樹脂製被覆部材３１Ｕ字状部分３２直線状部分３３フランジ部４０金型４１キャビティ４２金属製棒４３，４４空間４５溶融樹脂５０スナップフィット６０連結用部材６１，１２２凹凸部７０繊維

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者柿木修神奈川県平塚市東八幡５丁目６番２号三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社技術センター内 (72)発明者伊藤尊之神奈川県平塚市東八幡５丁目６番２号三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社技術センター内 (72)発明者木下英樹神奈川県平塚市東八幡５丁目６番２号三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社技術センター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（イ）少なくとも２分割された状態の形状
に予め成形された樹脂製部材を接合して成り、中空部を
有する射出成形用中子と、（ロ）該射出成形用中子の外面の少なくとも一部分を被
覆する樹脂製被覆部材、から成る３次元中空成形品であ
って、前記一方の樹脂製部材の接合面には連続した凸部が形成
されており、他方の樹脂製部材の接合面には、該凸部と
嵌合する連続した凹部が形成されていることを特徴とす
る３次元中空成形品。
【請求項２】前記一方の樹脂製部材の接合面に形成され
た連続した凸部は２つの平面から構成されており、該２
つの平面の交わる角度θ₁（度）は０＜θ₁＜１８０であり、前記他方の樹脂製部材の接合面に形成された連
続した凹部も２つも平面から構成されており、該２つの
平面の交わる角度θ₂（度）は θ₂＝３６０−θ₁ であることを特徴とする請求項１に記載の３次元中空成
形品。
【請求項３】連続した凹部を構成する２つの平面が交わ
る凹部の領域には連続した溝が形成されていることを特
徴とする請求項２に記載の３次元中空成形品。
【請求項４】前記樹脂製部材の接合面に形成された連続
した凸部及び凹部は曲面から成ることを特徴とする請求
項１に記載の３次元中空成形品。
【請求項５】接合面近傍の樹脂製部材の部分は厚肉化さ
れていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいず
れか１項に記載の３次元中空成形品。
【請求項６】接合面近傍の樹脂製部材の外面には、樹脂
製部材を接合するためのスナップフィットが形成されて
いることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか
１項に記載の３次元中空成形品。
【請求項７】３次元中空成形品は、連結用部材を更に含
み、射出成形用中子の一部分の外面には凹凸部が形成されて
おり、前記連結用部材の内面には、射出成形用中子の外面に形
成された凹凸部と嵌合する凹凸部が形成されており、連結用部材の内面に形成された凹凸部と、射出成形用中
子の外面に形成された凹凸部とを嵌合させることによっ
て、樹脂製部材が接合されていることを特徴とする請求
項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の３次元中空成
形品。
【請求項８】凹凸部が外面に形成された射出成形用中子
の部分は円筒形状を有し、連結用部材は中空円筒形状を
有し、射出成形用中子の外面及び連結用部材の内面に形成され
た凹凸部は螺旋状であることを特徴とする請求項７に記
載の３次元中空成形品。
【請求項９】３次元中空成形品は、溶融紡糸した繊維、
ガラス繊維、カーボン繊維及びフィルムから成る群から
選ばれた少なくとも１種類の材料を更に含み、該材料を射出成形用中子の外面に巻き付けることによっ
て、樹脂製部材が接合されていることを特徴とする請求
項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の３次元中空成
形品。
【請求項１０】（イ）少なくとも２分割された状態の形
状に予め成形された樹脂製部材であって、一方の樹脂製
部材の接合面には連続した凸部が形成されており、他方
の樹脂製部材の接合面には、該凸部と嵌合する連続した
凹部が形成されている樹脂製部材を接合して、中空部を
有する射出成形用中子を形成する工程と、（ロ）該射出成形用中子を金型のキャビティ内に装着し
た後、該射出成形用中子とキャビティの金型面にて形成
された空間内に溶融樹脂を射出し、以って、該射出成形
用中子の外面の少なくとも一部分を樹脂で被覆する工
程、から成ることを特徴とする３次元中空成形品の被覆
成形法。
【請求項１１】前記一方の樹脂製部材の接合面に形成さ
れた連続した凸部は２つの平面から構成されており、該
２つの平面の交わる角度θ₁（度）は０＜θ₁＜１８０であり、前記他方の樹脂製部材の接合面に形成された連続した凹
部も２つも平面から構成されており、該２つの平面の交
わる角度θ₂（度）は θ₂＝３６０−θ₁ であることを特徴とする請求項１０に記載の３次元中空
成形品の被覆成形法。
【請求項１２】連続した凹部を構成する２つの平面が交
わる凹部の領域には連続した溝が形成されていることを
特徴とする請求項１１に記載の３次元中空成形品の被覆
成形法。
【請求項１３】前記樹脂製部材の接合面に形成された連
続した凸部及び凹部は曲面から成ることを特徴とする請
求項１０に記載の３次元中空成形品の被覆成形法。
【請求項１４】接合面近傍の樹脂製部材の部分は厚肉化
されていることを特徴とする請求項１０乃至請求項１３
のいずれか１項に記載の３次元中空成形品の被覆成形
法。
【請求項１５】接合面近傍の樹脂製部材の外面にはスナ
ップフィットが形成されており、該スナップフィットに
よって樹脂製部材を接合することを特徴とする請求項１
０乃至請求項１４のいずれか１項に記載の３次元中空成
形品の被覆成形法。
【請求項１６】射出成形用中子の一部分の外面には凹凸
部が形成されており、射出成形用中子の外面に形成された凹凸部と嵌合する凹
凸部が内面に形成された連結用部材を用い、射出成形用
中子の外面に形成された凹凸部と連結用部材の内面に形
成された凹凸部とを嵌合させることによって樹脂製部材
を接合させることを特徴とする請求項１０乃至請求項１
４のいずれか１項に記載の３次元中空成形品の被覆成形
法。
【請求項１７】凹凸部が外面に形成された射出成形用中
子の部分は円筒形状を有し、連結用部材は中空円筒形状
を有し、射出成形用中子の外面及び連結用部材の内面に形成され
た凹凸部は螺旋状であることを特徴とする請求項１６に
記載の３次元中空成形品の被覆成形法。
【請求項１８】溶融紡糸した繊維、ガラス繊維、カーボ
ン繊維及びフィルムから成る群から選ばれた少なくとも
１種類の材料を射出成形用中子の外面に巻き付けること
によって、樹脂製部材を接合することを特徴とする請求
項１０乃至請求項１４のいずれか１項に記載の３次元中
空成形品の被覆成形法。