JP2004351802A

JP2004351802A - Insert molding method, insert molding apparatus and insert molded product

Info

Publication number: JP2004351802A
Application number: JP2003153366A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Matsuo; 敏之松尾; Katsuyoshi Shirai; 克佳白井; Kazusada Tsuruta; 和禎鶴田; Susumu Shibata; 進柴田
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2003-05-29
Filing date: 2003-05-29
Publication date: 2004-12-16

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an insert molding method capable of accurately controlling the relative position or direction of an insert object with respect to an insert molded product, in obtaining the insert molded product by surrounding the insert object by a resin protective layer, to obtain the insert molded product having sufficiently high sealability and capable of relatively miniaturizing an insert molding apparatus, and the insert molding apparatus. <P>SOLUTION: The insert molding method includes a process for arranging the insert object 10 in a mold 41 in a state that a spacer 12 made of a resin is held between the mold 41 and the insert object 10, a process for charging a molten resin in the cavity between the mold 41 and the insert object 10 and a process for melting and integrating the spacer 12 made of the resin and the molten resin by the heating operation from the side of the mold 41. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インサート対象物を樹脂保護層で包囲したインサート成形品を得るインサート成形方法、インサート対象物を樹脂保護層で包囲したインサート成形品を得るインサート成形装置、および、同インサート成形方法または同インサート成形装置によって得られたインサート成形品に関する。
【０００２】
一般に、この種のインサート成形では、インサート対象物がインサート成形品の内部で特定方向に片寄ることなく、できるだけ均一な厚さの樹脂で保護されることが望まれる。特に、インサート対象物が、検出対象との距離を正確に設定することが必要なセンサ、或いは、車載用の回転検出センサ（車輪速度センサ或いはトランスミッションの出力軸の回転速度検出センサ）などと言った、明確な指向性があるセンサである場合には、インサート成形品の外形などに対するインサート対象物の相対位置や向きを正確に制御することが高精度のセンサユニット（すなわちインサート成形品）を得るための重要な鍵となる。従って、金型とインサート対象物の間のキャビティに樹脂保護層を形成するための溶融樹脂を注入する際に、インサート対象物を金型内の所定位置に正確に位置決めする技術が必要となる。
【０００３】
【従来の技術】
この種のインサート成形方法について記した先行技術文献情報として、下記に示す特許文献１及び特許文献２がある。
先ず、特許文献１に記されたインサート成形技術では、エポキシ樹脂のモールド成形によって機能部品のユニットを作製し、このユニットを成形金型内に位置決めした上で、ナイロン樹脂（ハウジングとして利用される第２樹脂）による二次的なモールド成形を行って、インサート成形品を得ている。ユニットの外面には、アルミニウム製の円筒ケースが固定されており、この円筒ケースの外周に圧入固定されたブラケットを、二次的なモールド成形においてユニット（インサート対象物）を金型内で位置決めする手段として用いている。
【０００４】
次に、特許文献２に記されたインサート成形技術では、金型内に突出した複数の保持ピンによってインサート対象物を金型内で位置決めしておき、キャビティに溶融樹脂を充填し、これと同時に、（保持ピン周囲の樹脂に冷却固化層が生成されないために）保持ピン内に配置されたヒータによって保持ピンを溶融樹脂の融点以上の温度に加熱し、次に、これらの保持ピンを型面と一致する位置までエアシリンダによって後退させ、後退によって形成されるピン穴を消滅させるべく残りの溶融樹脂を充填する。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−６６２２７号公報（段落番号００１０〜００１１、図１と図２）
【特許文献２】
特開平９−３８９８２号公報（段落番号００２５〜００２６、図４から図７）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１のインサート成形技術は、最終的に得られるインサート成形品の外側に、位置決め手段としてのブラケットと充填した樹脂との界面が表れており、この界面部位のシール性が不十分である（対策として、予めブラケット表面にポリアミド系のホットメルト接着剤などのシール剤を塗布しておく必要があった）という問題があった。
【０００７】
他方、特許文献２のインサート成形技術には、保持ピンを金型内に出し入れ操作するための機構（エアシリンダなど）を設ける必要があるため、インサート成形装置が大型化し易く、その製作コストも増大するという問題という問題があった。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、上に例示した従来技術によるインサート成形方法の持つ前述した欠点に鑑み、インサート成形品に対するインサート対象物の相対位置や向きを正確に制御でき、しかも、シール性が十分に高いインサート成形品が得られ、且つ、インサート成形装置が比較的小型で済むインサート成形方法およびインサート成形装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るインサート成形方法は、特許請求の範囲の請求項１から４のいずれかに記された特徴構成を備えている。
すなわち、本発明の請求項１によるインサート成形方法は、
インサート対象物を樹脂保護層で包囲してインサート成形品を得るインサート成形方法であって、
前記インサート対象物を金型内に、前記金型と前記インサート対象物の間に樹脂製スペーサが挟持された状態で配置する工程、
前記金型と前記インサート対象物の間のキャビティに溶融樹脂を充填する工程、および、
前記樹脂製スペーサと前記溶融樹脂とを前記金型側からの加熱操作によって溶融一体化させる工程を有するすることを特徴構成としている。
【００１０】
このような特徴構成を備えているために、本発明の請求項１によるインサート成形方法では、
先ず、配置工程において、インサート対象物の金型に対する位置決めが、両部材の間に挟持された樹脂製スペーサ（加熱操作によって再溶融可能である）によって十分に確保され、この状態でキャビティに溶融樹脂が充填される。そして、溶融樹脂の充填完了後は、金型側からの加熱操作によって、樹脂製スペーサと前記溶融樹脂とが溶融して互いの界面で両方の樹脂どうしが混ざり合って一体化するので、たとえ完成したインサート成形品の表面の一部に樹脂製スペーサが露出していたとしても、樹脂製スペーサと充填された溶融樹脂との境界面は、両部材（双方ともに樹脂）どうしの溶融一体化に基づいて、全く隙間が無い状態になっており、十分なシール効果が得られている。その結果、車載用の回転センサ等をインサート対象物とした場合、検出精度が高く、しかも、設置位置の環境に対して耐久性の高いインサート成形品（回転センサ）が得られる。
尚、前記金型側からの加熱操作の程度は、樹脂製スペーサの少なくとも表面部（特に充填される樹脂との界面を形成する外周部）が一定時間（例えば、インサート対象物が車載用の回転センサのように小型の部品であれば数秒から１、２分間）にわたって融点以上に保持されるように設定すれば良い。
【００１１】
前記樹脂製スペーサと前記溶融樹脂とを前記金型側からの加熱操作によって溶融一体化させる前記工程は、前記金型に設けたヒータによる加熱によって行われる構成とすることができる。
このように構成すれば、最も簡単な設備で溶融一体化の工程が実現される。尚、樹脂製スペーサと前記溶融樹脂とを前記金型側からの加熱操作によって溶融一体化させる工程は、金型に設けたヒータによる加熱の他に、例えば、樹脂製スペーサに導電性材料の粉末などを添加しておく、或いは、樹脂製スペーサの表面から僅かに内部に金属板を埋設しておき、金型の外側から金型内に高周波磁界を印加することで、樹脂製スペーサに生じる過電流損失による発熱によって高温化する方法でも実現できる。
【００１２】
前記インサート対象物を金型内に配置する前記工程に先行して、前記樹脂製スペーサを前記インサート対象物の外面に一体的に設けておく工程が設けてある構成とすることが可能である。
このように構成すれば、外面に樹脂製スペーサが一体的に設けられたインサート対象物を金型内に挿入するだけで、インサート対象物の金型に対する位置決めが行われるので、作業者がインサート対象物と樹脂製スペーサとを別々に金型内に配置する等の煩雑な作業が不要となる。
【００１３】
特に、樹脂製スペーサを前記インサート対象物の外面に一体的に設けておく工程の具体的な方法として、前記インサート対象物は、予備インサート対象物を樹脂保護層によって包囲した予備成形品であり、前記予備成形品の樹脂保護層に前記樹脂製スペーサが一体的に設けてある構成とすることが可能である。
このように構成すれば、予備成形品を成形するための金型の一部に、適切な樹脂製スペーサを形成するために必要な形状の空洞部を設けておくことで、インサート対象物上における樹脂製スペーサの位置や突出量をより厳密に制御可能になるので、結果的に、インサート成形品の内部にインサートされたインサート対象物の、得られたインサート成形品の外形に対する位置決めの精度がより信頼できるものとなり、例えば、インサート対象物が半導体式回転センサである場合、高性能な車載用の回転検出センサが得られる。但し、この構成には限られず、樹脂製スペーサを前記インサート対象物の外面に一体的に設けておく工程において、インサート対象物の外周に別体の樹脂製スペーサを接着剤等を用いた結合によって一体化させても良い。或いは、インサート対象物に係止できる係止部（インサート対象物の外周に外嵌される環状部材など）を樹脂製スペーサに設けておき、この係止部を介して樹脂製スペーサをインサート対象物に取り付けて一体化させても良い。
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明に係るインサート成形装置は、特許請求の範囲の請求項５から６のいずれかに記された特徴構成を備えている。
すなわち、本発明の請求項５によるインサート成形装置は、
インサート対象物を樹脂保護層によって包囲したインサート成形品を得るインサート成形装置であって、
前記インサート対象物を配置可能な金型と、前記金型と前記インサート対象物の間に樹脂製スペーサが介装された状態で前記インサート対象物を前記金型内に配置した上で、前記金型と前記インサート対象物の間のキャビティに溶融樹脂を注入する注入手段と、前記樹脂製スペーサと前記溶融樹脂とを前記金型側からの加熱操作によって溶融一体化させる加熱手段とが設けられていることを特徴構成としている。
このような特徴構成を備えているために、本発明の請求項５によるインサート成形装置では、
先ず、配置工程において、インサート対象物の金型に対する位置決めが、両部材の間に挟持された樹脂製スペーサ（加熱操作によって再溶融可能である）によって十分に確保され、この状態でキャビティに注入手段によって溶融樹脂が充填される。そして、溶融樹脂の充填完了後は、金型側からの加熱操作によって、樹脂製スペーサと前記溶融樹脂とが溶融して互いの界面で両方の樹脂どうしが混ざり合って一体化するので、たとえ完成したインサート成形品の表面の一部に樹脂製スペーサが露出していたとしても、樹脂製スペーサと充填された溶融樹脂との境界面は、両部材（双方ともに樹脂）どうしの溶融一体化に基づいて、隙間が無い状態になっており、十分なシール効果が得られている。その結果、車載用の回転センサ等をインサート対象物とした場合、検出精度が高く、しかも、設置位置の環境に対して耐久性の高いインサート成形品（回転センサ）が得られる。
尚、金型側からの加熱操作の程度は、樹脂製スペーサの少なくとも表面部（特に充填される樹脂との界面を形成する外周部）が一定時間（例えば、インサート対象物が車載用の回転センサのように小型の部品であれば数秒から１、２分間）にわたって融点以上に保持されるように設定すれば良い。
【００１５】
前記樹脂製スペーサは、前記インサート対象物の周方向に沿って並設された複数のサイドスペーサを有し、前記ヒータは前記各サイドスペーサを包囲する環状ヒータを含む構成とすることが可能である。
このように構成すれば、樹脂製スペーサの数や総体積を必要十分な程度に抑えることができ、結果的に、樹脂製スペーサとこれを被覆する樹脂保護層との界面の量を減らすことができるので、よりシール製の高いインサート成形品が得られる。
そして、樹脂製スペーサと溶融樹脂とを溶融一体化させる加熱手段がサイドスペーサを全周で包囲する環状ヒータからなるので、複数のサイドスペーサがインサート対象物の周方向に関するどの角度方向に突出していても、言い換えれば、インサート対象物がどの角度位置で金型に配置されても、問題なく良好な溶融一体化が図れる。この利点は、インサート対象物が車載用の回転検出センサなどと言った明確な指向性があるセンサであり、しかも、インサート対象物に設けてある半導体式回転センサの対の配向方向と、インサート成形品に設けられた取り付け用のブラケットの突出方向との相対角度を、得られた回転検出センサの取り付け対象の状況（回転検出センサのブラケットを取り付け可能なケース部材が半導体式回転センサの対の配向方向に存在しない状況など）に応じて変更したい場合、特に有効性を発揮する。
【００１６】
本発明によるその他の特徴および利点は、以下図面を用いた実施形態の説明により明らかになるであろう。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態の一例について図面に基づいて解説する。
図１は、本発明によるインサート成形とインサート成形装置方法を用いて得られた回転検出ユニット２０（インサート成形品）を示す。回転検出ユニット２０の上端からは取り付け用のブラケット２２が一体的に延出しており、この例では、回転検出ユニット２０は、車載用の回転検出センサとして機能すべく、このブラケット２２を介して車体側のケース５０の所定位置に固定されている。尚、回転検出ユニット２０の内部には、本発明によるインサート成形方法によって、半導体式回転センサ１がインサートされている。図３（イ）に示すように、半導体式回転センサ１は、センサ本体２と、センサ本体２の先端に配置された一対の半導体素子３と、センサ本体２の後端から延びた一対のリード部４とを有する。
具体的には、回転検出ユニット２０の本体は、車体側のケース５０に形成された貫通孔５０ａに挿入され、ブラケット２２の固定用孔２２ａに挿通されたネジ５１によってケース５０に固定されている。ケース５０の所定箇所には、ネジ５１を受け入れるネジ穴５０ｂが形成されている。また、回転検出ユニット２０のユニット本体２１と貫通孔５０ａの間の間隙は、Ｏリング５２によってシールされている。
【００１８】
回転検出ユニット２０の先端部は、回転検出対象として車両に設けられた回転ホイール６０に対向するように配置されている。回転ホイール６０は、例えば、車輪のハブロータ、或いは、トランスミッションの出力軸に固定されたリング状多極マグネット等である。回転検出ユニット２０によって回転ホイール６０の回転状況を正確に検出するためには、図１に例示するように、回転検出ユニット２０の２つの半導体素子３と回転ホイール６０との距離ΔＬが正確に（設計通りに）定められており、且つ、図２に例示するように、２つの半導体素子３の配列方向Ｄ１が回転ホイール６０の回転方向Ｄ２と正確に一致していることが必要である。このためには、最終製品としての回転検出ユニット２０が、ブラケット２２から半導体素子３までの垂直距離Ｌ１と固定用孔２２ａから半導体素子３までの水平距離Ｌ２とが正確に設計通りに管理されている、及び、ブラケット２２の延出方向と２つの半導体素子３の配列方向Ｄ１との関係が正確に設計通りに管理されている、という２つの条件ができるだけ厳密に満たされていることが重要である。
【００１９】
本発明によるインサート成形方法とインサート成形装置は、図３（イ）に例示する半導体式回転センサ１を耐水性と耐油性の高い樹脂保護層で包囲して、最終的に図３（ハ）に例示する回転検出ユニット２０（インサート成形品）を得るためのものである。但し、回転検出ユニット２０の樹脂保護層は、半導体式回転センサ１の外形の大半を直接覆う一次樹脂層７と、この一次樹脂層７の少なくとも大半を覆う二次樹脂層１７とからなる。尚、図３（イ）に示した半導体式回転センサ１には、成形用治具としてのスペーサリング５が外嵌されている。
すなわち、本実施形態の回転検出ユニット２０（インサート成形品）を得るには、先ず、半導体式回転センサ１（予備インサート対象物）を一次樹脂層７で包囲して図３（ロ）に例示する予備成形品１０を形成する必要がある（予備インサート成形）。こうして出来た予備成形品１０（本インサート対象物）を更に二次樹脂層１７で包囲することによって、回転検出ユニット２０（インサート成形品）が得られる（本インサート成形）。本発明によるインサート成形方法は特に後半の本インサート成形に関している。
【００２０】
同様に、本実施形態の回転検出ユニット２０（インサート成形品）を得るには、半導体式回転センサ１（予備インサート対象物）を一次樹脂層７で包囲して予備成形品１０を形成するための予備インサート成形装置３０と、こうして出来た予備成形品１０（本インサート対象物）を二次樹脂層１７で包囲して回転検出ユニット２０（インサート成形品）を得るための本インサート成形装置４０とが必要である。そして、本発明によるインサート成形装置は特に二つめの本インサート成形装置４０に関している。
最終製品としての回転検出ユニット２０は、図３（ハ）に例示するように、ユニット本体２１と、ユニット本体２１の後端から径方向に突出した取り付け用のブラケット２２とからなる。ユニット本体２１の後端にはコネクタ７０を受け入れるソケット部２４が設けられており、ブラケット２２には固定用孔２２ａが形成されている。
【００２１】
（予備インサート成形装置３０）
図４に示すように、予備インサート成形装置３０は、半導体式回転センサ１（予備インサート対象物）を配置する空間を備えた金型３１と、金型３１の内壁と半導体式回転センサ１の間に形成されるキャビティに溶融樹脂を充填する樹脂注入手段（不図示）とを有する。樹脂注入手段は、ペレット状の樹脂を液状に溶融させる加熱装置と、この溶融樹脂を金型３１内に送り込むポンプとで構成すれば良い。金型３１は、上型３２と下型３３とからなり、下型３３は更に左右の２つの下型３３ａ，３３ｂに分割可能になっている。尚、金型３１の温度を約８０℃以上に保持するための設備として、金型３１の内部に形成された温水の循環流路（不図示）と、図のように組み立てられた状態でこの循環流路に温水を循環させるべく金型３１外部に設けられた温水循環ポンプ（不図示）とが設けられている。
金型３１のうち上型３２には、溶融樹脂を受け入れる注入ゲート３２ａと、半導体式回転センサ１の一対のリード部４を挿通可能な貫通孔３２ｂとが形成されている。下型３３ａ，３３ｂには、半導体式回転センサ１を受け入れるための概して円筒形の空洞部３４が形成されているが、さらに、この空洞部３４には複数の凹部３５が形成されている。凹部３５は、空洞部３４の上下の２箇所から外向きに４方向に延びた概して直方体状の第１凹部３５ａと、空洞部３４の底面の中央付近から下方に延びた第２凹部３５ｂとからなる。
【００２２】
（予備インサート成形）
予備インサート成形は、次のような手順で行われる。
〈１−１〉先ず、上記の金型３１をセットして温水循環ポンプによって金型３１の温度を約８０℃に保持する。
〈１−２〉図３（イ）に示すように、半導体式回転センサ１の外径が概して円柱状のセンサ本体２の上下二箇所に、金型３１の空洞部３４の内径と略等しい外径を備えた樹脂製のスペーサリング５を外嵌固定しておく。スペーサリング５の素材は次に注入する樹脂と同じ素材で良い。また、スペーサリング５の外周には注入樹脂が通過するための大きな切り欠き５ａが形成されている。
〈１−３〉次に、図４（イ）に示すように、スペーサリング５の外嵌された半導体式回転センサ１を金型３１の空間内に配置する。半導体式回転センサ１の金型３１に対する径方向の位置決めは、２つのスペーサリング５によって略一義的になされ（横向きのガタツキなどがない状態）、半導体式回転センサ１と金型３１の各軸芯も上下２本のスペーサリング５によって一致させられる。また、半導体式回転センサ１の金型３１に対する上下方向の位置決めは、半導体式回転センサ１の下端面の一部と下型３３ｂとの接当によって実現される。
【００２３】
〈１−４〉図４（ロ）に示すように、樹脂注入手段を用いて、金型３１の内壁と半導体式回転センサ１の間に形成されるキャビティに溶融樹脂を充填する。尚、空洞部３４の底面の第２凹部３５ｂへの充填が半導体式回転センサ１自身の先端部によって阻害されないように、第２凹部３５ｂの一部を空洞部３４の主要部位と連通させる補助流路３５ｃが設けてある。
〈１−５〉充填された溶融樹脂が固化するタイミングを待ち、金型３１を分解して、図３（ロ）に示された外観を持った予備成形品１０を取り出す（脱型）。尚、脱型操作を円滑に行うために、金型３１の第１凹部３５ａと第２凹部３５ｂには、僅かな傾斜の抜き勾配が設けられている。
図３（ロ）から判るように、予備成形品１０は、概して円柱状を呈しており、その数箇所にはスペーサ突起１２（樹脂製スペーサ，及び、周方向に沿って並設された複数のサイドスペーサの一例）が一体成形されている。スペーサ突起１２は、予備成形品１０の上下の中心より幾らか上方の位置から水平に突出した４つの上部水平突起１２ａと、中心より幾らか下方の位置から水平に突出した４つの下部水平突起１２ｂと、予備成形品１０の下端面の略中心から下方に突出した１つの垂直突起１２ｃとからなる。垂直突起１２ｃの側部には補助流路３５ｃに充填された樹脂が一体的に設けられている。
【００２４】
（本インサート成形装置４０）
図５に示すように、本インサート成形装置４０は、予備成形品１０（インサート対象物）を配置する空間を備えた金型４１と、金型４１の内壁と予備成形品１０の間に形成されるキャビティに溶融樹脂を充填する樹脂注入手段（不図示）とを有する。樹脂注入手段は、ペレット状の樹脂を液状に溶融させる加熱装置と、この溶融樹脂を金型４１内に送り込むポンプとで構成すれば良い。金型４１は、上型４２と中段型４３と下型４４とからなり、中段型４３は更に左右の２つの中段型４３ａ，４３ｂに分割可能になっている。尚、予備インサート成形装置３０と同様に、金型４１の温度を約８０℃以上に保持するための設備として、金型４１の内部に形成された温水の循環流路（不図示）と、図のように組み立てられた状態でこの循環流路に温水を循環させるべく金型４１外部に設けられた温水循環ポンプ（不図示）とが、設けられている。
金型４１のうち上型４２には、溶融樹脂を金型４１内に受け入れる注入ゲート４２ａと、（最終製品としての回転検出ユニット２０に）固定用孔２２ａを形成するための円柱状の突起部４２ｂが形成されている。更に、上型４２の内面には、（最終製品としての回転検出ユニット２０に）コネクタ７０を受け入れるソケット部２４を形成するためのボス部４５が着脱可能に設けられている。ボス部４５には、予備成形品１０から突出した一対のリード部４の先端を受け入れる一対の挿通穴４５ａが設けられている。
【００２５】
中段型４３には、予備成形品１０（インサート対象物）を受け入れるための概して円筒形の空洞部４３ｖが形成されている。尚、予備成形品１０の各４つの上部水平突起１２ａと下部水平突起１２ｂの径方向外向きの端部は、これらの回転軌跡の径が、空洞部４３ｖの内径と略一致するように設定されている。また、空洞部４３ｖの上端付近には、最終製品としての回転検出ユニット２０に、Ｏリングが係入可能な環状溝２１ａを形成するための小さな環状突起４６が設けられている。
さらに、中段型４３の上下の中心より幾らか上方の位置と幾らか下方の位置とに、環状ヒータユニット４７ａ，４７ｂ（加熱手段の一例）がそれぞれ配置されている。図８に例示するように、環状ヒータユニット４７ａ，４７ｂは金属製で内部に空洞を有し外形が環状のユニット本体４７Ｍと、ユニット本体の断面の中心付近に配置された発熱体素子４８（ニクロム線で構成することができる）とからなる。ユニット本体４７Ｍの空洞部内の発熱体素子４８の周囲には絶縁材料が充填されている。各環状ヒータユニット４７ａ，４７ｂの内面は空洞部４３ｖ内に露出し、環状ヒータユニット４７ａ，４７ｂの無い他の中段型４３の部位と共通の母線を備え、言い換えれば、中段型４３の他の内面と面一である。
下型４４は、平坦な型面を有し、その中心付近には、下方から棒状ヒータユニット４７ｃ（加熱手段の一例）が挿入されている。ヒータユニット４７ｃの内面も空洞部４３ｖ内に露出しており、棒状ヒータユニット４７ｃの無い他の下型４４の部位と面一に配置されている。また、本インサート成形装置４０は、ヒータユニット４７ａ，４７ｂ，４７ｃを温度制御するための制御装置（不図示）を含む。
【００２６】
（本インサート成形）
本インサート成形は、次のような手順で行われる。
〈２−１〉先ず、上記の金型４１をセットして温水循環ポンプによって金型４１の温度を約８０℃に保持する。
〈２−２〉図５に示すように、予備成形品１０を金型４１の空間内に配置する。予備成形品１０の金型４１に対する径方向の位置決めは、予備成形品１０に設けられた４つの上部水平突起１２ａと４つの下部水平突起１２ｂの、中段型４３の内面（実際には環状ヒータユニット４７ａ，４７ｂの内面）との接当によって略一義的になされ、予備成形品１０と金型４１の各軸芯も同様の原理で一致させられる（横向きのガタツキなどがない状態）。尚、上方の環状ヒータユニット４７ａは４つの上部水平突起１２ａと高さが一致するように、また、下方の環状ヒータユニット４７ｂはの高さは４つの下部水平突起１２ｂと高さが一致するように設定されている。
一方、予備成形品１０の金型４１に対する上下方向の位置決めは、予備成形品１０に設けられた垂直突起１２ｃの、下型４４の内面（実際には棒状のヒータユニット４７ｃの内面）との接当によって実現される。また、予備成形品１０の金型４１に対する軸芯回りの回転方向の位置決めは、上型４２のボス部４５に形成された一対の挿通穴４５ａと、予備成形品１０から突出した一対のリード部４との嵌合によって一義的になされる。
【００２７】
〈２−３〉図６に示すように、樹脂注入手段を用いて、金型４１の内壁と予備成形品１０の間に形成されたキャビティに溶融樹脂を充填する。
〈２−４〉図６に示すように、溶融樹脂の充填が完了すると同時に、各ヒータユニット４７ａ，４７ｂ，４７ｃに通電を開始して、一定時間経過後、通電を停止する。尚、ヒータユニット４７ａ，４７ｂ，４７ｃに流す電流値は、各樹脂製スペーサの少なくとも一部がヒータユニット４７ａ，４７ｂ，４７ｃから生じる熱によって、図７（イ）に例示するようにその融点以上に加熱されて融解し、その結果、図７（ロ）に例示するように、充填された溶融樹脂と樹脂製スペーサの界面部位で溶融一体化が行われるように（予め行われる実験などに基づいて）設定される。
〈２−５〉充填された溶融樹脂と樹脂製スペーサの全体とが共に固化するタイミングを待ち、金型４１を分解して、図３（ハ）に例示されるような回転検出ユニット２０（インサート成形品）を取り出す（脱型）。
尚、最終的に得られる回転検出ユニット２０が備えるべき、耐環境特性を考えれば、〈２−４〉で実施する溶融一体化は、溶融樹脂と樹脂製スペーサの界面の全領域で行われる必要はない。例えば、図７（ロ）に示されるように、金型４１の内壁との接触部位を中心にした比較的狭い領域（例えば、表面から始まって２ｍｍ程度の深さまでの領域）で溶融一体化が行われれば十分である。また、場合によっては、図７（ロ）に示される状態とは異なり、樹脂製スペーサ１２の一部が回転検出ユニット２０の外表面に露出した状態であっても、樹脂製スペーサ１２と二次樹脂層１７との界面部位が、両樹脂間の十分な融解を伴う混合によってシールされれば良い。
【００２８】
尚、図９に示すように、上型４２の内面に取り付けられている（ソケット部２４形成用の）ボス部４５の基端側には、複数（ここでは８個）のスプライン状の突起４５ｃが設けられており、上型４２の内面にはこれらの突起４５ｃを受け入れる凹部４２ｃが形成されている。これらの突起４５ｃと凹部４２ｃとは、ボス部４５の上型４２に対する回り止めの役目を果たすと同時に、リード部４を受け入れる一対の挿通穴４５ａの配列方向Ｄ１の方向を選択的に決定するための手段を構成している。この選択如何によって、得られる回転検出ユニット２０における、ブラケット２２の延出方向に対する挿通穴４５ａの配列方向Ｄ１を変更することができる。すなわち、ボス部４５の先端側の端面には、挿通穴４５ａの配列方向Ｄ１を示す矢印４５ｄが刻印されており、他方、上型４２の各凹部４２ｃには「Ａ」〜「Ｄ」の４つの角度指標４２ｉが刻印されている。「Ａ」の角度指標４２ｉはブラケット２２の延出方向と一致する凹部４２ｃに記されている。
例えば、上記の実施形態では、図１０（イ）に示すように、ボス部４５は矢印４５ｄが上型４２の「Ａ」の角度指標４２ｉと一致するようにセットされたので、図３（ハ）に示すように、挿通穴４５ａの配列方向Ｄ１（これは半導体素子３の配列方向と一致する）がブラケット２２の延出方向と一致した回転検出ユニット２０が得られた。しかし、本インサート成形の〈２−１〉工程で、例えば、図１０（ロ）に示すように、ボス部４５を矢印４５ｄが上型４２の「Ｃ」と一致するようにセットしておけば、図３（ハ）とは異なる、挿通穴４５ａの配列方向Ｄ１（半導体素子３の配列方向）がブラケット２２の延出方向と直角な（不図示）が得られる。
【００２９】
〔別実施形態〕
＜１＞上記実施形態に記された予備インサート成形の工程を省略し、本インサート成形のみを実施することによって、樹脂層が一つしかない回転検出ユニットを得ることも可能である。この場合、半導体式回転センサ１の外周などに樹脂製のスペーサを配置し、或いは、半導体式回転センサ１の外周に樹脂製のスペーサを接着その他の手法で取り付け、本インサート成形装置４０と同様な金型に配置し、溶融樹脂を充填し、金型に配置されたヒータなどからの加熱によって溶融樹脂と充填された溶融樹脂との界面部位を溶融一体化させれば良い。
【００３０】
＜２＞上記の実施形態では、一次樹脂層７を構成する樹脂、樹脂製スペーサ１２を構成する樹脂、及び、二次樹脂層１７を構成する樹脂は、十分な耐水性、耐油性、対候性を有するものであれば、全て共通の樹脂（融点が共通な）で構成している。しかし、例えば、樹脂製スペーサ１２の特に充填される溶融樹脂と接触する部位のみをこの溶融樹脂と同等の融点を備えた樹脂とし、他の部位（例えば樹脂製スペーサ１２の中心部位）を遥かに融点の高い樹脂で構成すると、この樹脂製スペーサ１２の中心部位は、金型に配置されたヒータなどからの加熱によって溶融し難いので、樹脂製スペーサ１２の溶融樹脂との溶融一体化させる工程においてスペーサの役割を確実に果たすことができる。
【００３１】
＜３＞図１１に示すように、リング状ヒータユニットの代わりに、各樹脂製スペーサに対応した数の棒状ヒータユニットを設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によって得られた回転検出ユニットを回転検出対象としての回転ホイールと共に示す側面図
【図２】図１の回転検出ユニットの平面図
【図３】半導体式回転センサ（予備インサート対象物）と予備成形品と回転検出ユニット（インサート成形品）を示す斜視図
【図４】予備インサート成形の工程を示す側面図
【図５】本インサート成形の工程を示す側面図
【図６】本インサート成形の別の工程を示す側面図
【図７】本インサート成形のさらに別の工程を示す要部の側面図
【図８】本インサート成形の環状ヒータユニットを示す平面図
【図９】本インサート成形の上型を示す斜視図
【図１０】本インサート成形の上型とボス部との関係を示す平面図
【図１１】本インサート成形のヒータユニットの別実施形態を示す平面図
【符号の説明】
１半導体式回転センサ（予備インサート対象物）
３半導体素子
４リード部
５スペーサリング
７一次樹脂層
１０予備成形品（インサート対象物）
１２ａ上部水平突起
１２ｂ下部水平突起
１７二次樹脂層
２０回転検出ユニット２０（インサート成形品）
２２ブラケット
２４ソケット部
３０予備インサート成形装置
４０本インサート成形装置
４１金型
４２ａ注入ゲート
４３ｖ空洞部
４５ボス部
４５ａ挿通穴
４７ヒータユニット（加熱手段）
５０ケース
６０回転ホイール
７０コネクタ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an insert molding method for obtaining an insert molded product in which an object to be inserted is surrounded by a resin protective layer, an insert molding apparatus for obtaining an insert molded product in which the insert object is surrounded by a resin protective layer, and the insert molding method or the insert molding method. The present invention relates to an insert molded product obtained by an insert molding device.
[0002]
Generally, in this type of insert molding, it is desired that the object to be inserted is protected by a resin having a thickness as uniform as possible without being shifted in a specific direction inside the insert molded product. In particular, the insert target is a sensor that needs to accurately set the distance from the detection target, or a vehicle-mounted rotation detection sensor (a wheel speed sensor or a rotation speed detection sensor of a transmission output shaft). In the case of a sensor having a clear directivity, it is necessary to accurately control the relative position and orientation of the object to be inserted with respect to the outer shape of the insert molded product in order to obtain a highly accurate sensor unit (that is, an insert molded product). Is an important key. Therefore, a technique for accurately positioning the insert target at a predetermined position in the die when a molten resin for forming the resin protective layer is injected into the cavity between the die and the insert target is required.
[0003]
[Prior art]
Prior art document information describing this type of insert molding method includes Patent Document 1 and Patent Document 2 shown below.
First, in the insert molding technique described in Patent Document 1, a unit of a functional component is manufactured by molding an epoxy resin, and this unit is positioned in a molding die, and then a nylon resin (a second resin used as a housing) is formed. (2 resin) to obtain an insert molded product. A cylindrical case made of aluminum is fixed to the outer surface of the unit, and a bracket press-fitted and fixed to the outer periphery of the cylindrical case positions the unit (object to be inserted) in the mold in secondary molding. Used as a means.
[0004]
Next, in the insert molding technique described in Patent Literature 2, the object to be inserted is positioned in the mold by a plurality of holding pins protruding into the mold, and the cavity is filled with molten resin. The holding pins are heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the molten resin by a heater disposed in the holding pins (because a cooling solidified layer is not generated in the resin around the holding pins), and then these holding pins are pressed against the mold surface. Is retracted by the air cylinder to a position that coincides with the above, and the remaining molten resin is filled to eliminate the pin hole formed by the retraction.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-5-66227 (paragraphs 0010 to 0011, FIGS. 1 and 2)
[Patent Document 2]
JP-A-9-38982 (paragraph numbers 0025 to 0026, FIGS. 4 to 7)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
According to the insert molding technique of Patent Document 1, an interface between a bracket as a positioning means and a filled resin appears outside the finally obtained insert molded product, and the sealing property at the interface is insufficient ( As a countermeasure, a sealant such as a polyamide hot melt adhesive had to be applied to the bracket surface in advance).
[0007]
On the other hand, in the insert molding technique disclosed in Patent Document 2, it is necessary to provide a mechanism (such as an air cylinder) for operating the holding pin in and out of the mold, so that the insert molding apparatus is easily increased in size and the manufacturing cost is increased. There was a problem of doing.
[0008]
Therefore, in view of the above-mentioned drawbacks of the above-described insert molding method according to the prior art, the object of the present invention is to accurately control the relative position and orientation of the insert object with respect to the insert molded product, and furthermore, the sealing property is sufficient. It is an object of the present invention to provide an insert molding method and an insert molding apparatus which can obtain a high insert molded product with a relatively small size, and which require a relatively small insert molding apparatus.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an insert molding method according to the present invention has the characteristic configuration described in any one of claims 1 to 4 of the claims.
That is, the insert molding method according to claim 1 of the present invention provides:
An insert molding method for obtaining an insert molded product by surrounding an object to be inserted with a resin protective layer,
A step of arranging the object to be inserted in a mold with a resin spacer sandwiched between the mold and the object to be inserted,
A step of filling the cavity between the mold and the insert object with a molten resin, and
A step of melting and integrating the resin spacer and the molten resin by a heating operation from the mold side.
[0010]
With such a characteristic configuration, in the insert molding method according to claim 1 of the present invention,
First, in the arrangement step, the positioning of the object to be inserted with respect to the mold is sufficiently ensured by the resin spacer (which can be re-melted by a heating operation) sandwiched between the two members. Is filled. After completion of the filling of the molten resin, the resin spacer and the molten resin are melted by a heating operation from the mold side, and both resins are mixed and integrated at an interface between each other. Even if the resin spacer is exposed on a part of the surface of the insert molded product, the boundary between the resin spacer and the filled molten resin is based on the fusion integration of both members (both resin). Therefore, there is no gap at all, and a sufficient sealing effect is obtained. As a result, when an in-vehicle rotation sensor or the like is used as the object to be inserted, an insert molded product (rotation sensor) having high detection accuracy and high durability in the environment of the installation position can be obtained.
The degree of the heating operation from the mold side is such that at least the surface portion (particularly, the outer peripheral portion forming an interface with the resin to be filled) of the resin spacer is fixed for a certain period of time (for example, when the object to be inserted is a vehicle-mounted rotary). In the case of a small component such as a sensor, it may be set so as to maintain the melting point or higher for several seconds to one or two minutes).
[0011]
The step of melting and integrating the resin spacer and the molten resin by a heating operation from the mold side may be performed by heating with a heater provided in the mold.
With this configuration, the process of fusion and integration can be realized with the simplest equipment. The step of melting and integrating the resin spacer and the molten resin by a heating operation from the mold side includes, in addition to heating by a heater provided in the mold, for example, a method in which a resin material powder is applied to the resin spacer. Or by burying a metal plate slightly inside the surface of the resin spacer and applying a high-frequency magnetic field to the inside of the mold from the outside of the mold. It can also be realized by a method of raising the temperature by heat generation due to current loss.
[0012]
Prior to the step of arranging the object to be inserted in the mold, a step of integrally providing the resin spacer on the outer surface of the object to be inserted may be provided.
With this configuration, the operator simply inserts the insert in which the resin spacer is integrally provided on the outer surface into the mold, thereby positioning the insert with respect to the mold. It is not necessary to perform a complicated operation such as separately arranging an object and a resin spacer in a mold.
[0013]
In particular, as a specific method of the step of integrally providing a resin spacer on the outer surface of the object to be inserted, the object to be inserted is a preformed product in which the object to be preliminarily inserted is surrounded by a resin protective layer, It is possible to adopt a configuration in which the resin spacer is integrally provided on the resin protective layer of the preform.
With this configuration, a part of the mold for molding the preform is provided with a cavity having a shape necessary for forming an appropriate resin spacer, so that the part on the insert object can be formed. Since the position and the amount of protrusion of the resin spacer can be more strictly controlled, as a result, the positioning accuracy of the object to be inserted inserted inside the insert molded product with respect to the outer shape of the obtained insert molded product is improved. When the object to be inserted is a semiconductor type rotation sensor, a high-performance on-vehicle rotation detection sensor can be obtained. However, the present invention is not limited to this configuration, and in a step of integrally providing a resin spacer on the outer surface of the object to be inserted, a separate resin spacer is attached to the outer periphery of the object to be inserted by using an adhesive or the like. They may be integrated. Alternatively, a locking portion (an annular member or the like fitted to the outer periphery of the insertion target) that can be locked to the insertion target is provided on the resin spacer, and the resin spacer is connected to the insertion target via the locking portion. It may be attached to and integrated.
[0014]
In order to achieve the above object, an insert molding device according to the present invention has the characteristic configuration described in any one of claims 5 to 6 of the claims.
That is, the insert molding apparatus according to claim 5 of the present invention
An insert molding device for obtaining an insert molded product in which an object to be inserted is surrounded by a resin protective layer,
A mold capable of disposing the insert object, and disposing the insert object in the mold in a state where a resin spacer is interposed between the mold and the insert object. Injection means for injecting a molten resin into a cavity between a mold and the object to be inserted, and heating means for melting and integrating the resin spacer and the molten resin by a heating operation from the mold side are provided. It has a characteristic configuration.
With such a characteristic configuration, in the insert molding apparatus according to claim 5 of the present invention,
First, in the arrangement step, the positioning of the object to be inserted with respect to the mold is sufficiently ensured by a resin spacer (which can be re-melted by a heating operation) sandwiched between the two members. Fills the molten resin. After completion of the filling of the molten resin, the resin spacer and the molten resin are melted by a heating operation from the mold side, and both resins are mixed and integrated at an interface between each other. Even if the resin spacer is exposed on a part of the surface of the insert molded product, the boundary between the resin spacer and the filled molten resin is based on the fusion integration of both members (both resin). Thus, there is no gap, and a sufficient sealing effect is obtained. As a result, when an in-vehicle rotation sensor or the like is used as the object to be inserted, an insert molded product (rotation sensor) having high detection accuracy and high durability in the environment of the installation position can be obtained.
The degree of the heating operation from the mold side is such that at least the surface portion (particularly the outer peripheral portion forming an interface with the resin to be filled) of the resin spacer is fixed for a certain period of time (for example, when the object to be inserted is a vehicle-mounted rotation sensor). In the case of a small component as described above, the temperature may be set to be higher than the melting point for several seconds to one or two minutes.
[0015]
The resin spacer may have a plurality of side spacers juxtaposed along a circumferential direction of the object to be inserted, and the heater may include an annular heater surrounding each of the side spacers. .
With this configuration, the number and total volume of the resin spacers can be suppressed to a necessary and sufficient level. As a result, the amount of the interface between the resin spacers and the resin protective layer that covers the resin spacers can be reduced. As a result, a higher insert molded product made of a seal can be obtained.
Since the heating means for melting and integrating the resin spacer and the molten resin is composed of an annular heater surrounding the entire side spacer, the plurality of side spacers project in any angle direction with respect to the circumferential direction of the object to be inserted. In other words, in other words, regardless of the angle position of the insert object in the mold, satisfactory fusion integration can be achieved without any problem. The advantage of this is that the insert target is a sensor having a clear directivity, such as a rotation detection sensor for in-vehicle use, and furthermore, the orientation direction of the pair of semiconductor type rotary sensors provided on the insert target and the insert molding The relative angle to the projecting direction of the mounting bracket provided on the product is determined by the obtained situation of the mounting target of the rotation detection sensor (the case member on which the bracket of the rotation detection sensor can be mounted is the orientation of the pair of semiconductor type rotation sensors). This is especially effective if you want to change the status according to the situation that does not exist in the direction.
[0016]
Other features and advantages according to the present invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the drawings.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a rotation detecting unit 20 (insert molded product) obtained by using the insert molding and the insert molding apparatus method according to the present invention. A mounting bracket 22 is integrally extended from an upper end of the rotation detecting unit 20. In this example, the rotation detecting unit 20 is connected to the vehicle body via the bracket 22 so as to function as a vehicle-mounted rotation detecting sensor. It is fixed to a predetermined position of the case 50 on the side. Note that the semiconductor type rotation sensor 1 is inserted into the rotation detection unit 20 by the insert molding method according to the present invention. As shown in FIG. 3A, the semiconductor rotation sensor 1 includes a sensor main body 2, a pair of semiconductor elements 3 arranged at a tip of the sensor main body 2, and a pair of leads extending from a rear end of the sensor main body 2. A part 4.
Specifically, the main body of the rotation detection unit 20 is inserted into a through hole 50 a formed in the case 50 on the vehicle body side, and is fixed to the case 50 by a screw 51 inserted into the fixing hole 22 a of the bracket 22. . At a predetermined position of the case 50, a screw hole 50b for receiving the screw 51 is formed. The gap between the unit main body 21 of the rotation detection unit 20 and the through hole 50a is sealed by an O-ring 52.
[0018]
The tip of the rotation detection unit 20 is disposed so as to face a rotation wheel 60 provided on the vehicle as a rotation detection target. The rotating wheel 60 is, for example, a hub rotor of a wheel or a ring-shaped multi-pole magnet fixed to an output shaft of a transmission. In order to accurately detect the rotation state of the rotating wheel 60 by the rotation detecting unit 20, as shown in FIG. 1, the distance ΔL between the two semiconductor elements 3 of the rotation detecting unit 20 and the rotating wheel 60 is accurately ( It is necessary that the arrangement direction D1 of the two semiconductor elements 3 is exactly the same as the rotation direction D2 of the rotating wheel 60 as shown in FIG. For this purpose, the rotation detection unit 20 as a final product is controlled by the vertical distance L1 from the bracket 22 to the semiconductor element 3 and the horizontal distance L2 from the fixing hole 22a to the semiconductor element 3 exactly as designed. It is important that the two conditions, that is, the relationship between the extension direction of the bracket 22 and the arrangement direction D1 of the two semiconductor elements 3 be accurately managed as designed, are as strictly as possible. is there.
[0019]
The insert molding method and the insert molding apparatus according to the present invention surround the semiconductor-type rotation sensor 1 illustrated in FIG. 3A with a resin protection layer having high water resistance and oil resistance, and finally, as illustrated in FIG. This is for obtaining the exemplified rotation detection unit 20 (insert molded product). However, the resin protection layer of the rotation detection unit 20 includes the primary resin layer 7 that directly covers most of the outer shape of the semiconductor type rotation sensor 1 and the secondary resin layer 17 that covers at least most of the primary resin layer 7. Note that a spacer ring 5 as a molding jig is externally fitted to the semiconductor-type rotation sensor 1 shown in FIG.
That is, in order to obtain the rotation detection unit 20 (insert molded product) of the present embodiment, first, the semiconductor type rotation sensor 1 (object to be preliminarily inserted) is surrounded by the primary resin layer 7 and illustrated in FIG. It is necessary to form the preform 10 (preliminary insert molding). The rotation detection unit 20 (insert molded product) is obtained by further surrounding the preformed product 10 (final insert object) thus formed with the secondary resin layer 17 (real insert molding). The insert molding method according to the present invention particularly relates to the latter half of the present insert molding.
[0020]
Similarly, in order to obtain the rotation detection unit 20 (insert molded product) of the present embodiment, the semiconductor type rotation sensor 1 (object to be pre-inserted) is surrounded by the primary resin layer 7 to form the pre-molded product 10. The preliminary insert molding device 30 and the present insert molding device 40 for obtaining the rotation detection unit 20 (insert molded product) by surrounding the preformed product 10 (the object to be inserted) thus formed with the secondary resin layer 17 are provided. is necessary. And the insert molding apparatus according to the present invention particularly relates to the second present insert molding apparatus 40.
As illustrated in FIG. 3C, the rotation detection unit 20 as a final product includes a unit main body 21 and a mounting bracket 22 projecting radially from a rear end of the unit main body 21. A socket portion 24 for receiving the connector 70 is provided at a rear end of the unit main body 21, and a fixing hole 22 a is formed in the bracket 22.
[0021]
(Preliminary insert molding device 30)
As shown in FIG. 4, the preliminary insert molding device 30 includes a mold 31 having a space for disposing the semiconductor-type rotation sensor 1 (preliminary insert target), and a space between the inner wall of the mold 31 and the semiconductor-type rotation sensor 1. And a resin injecting means (not shown) for filling the cavity formed with the molten resin. The resin injection means may be constituted by a heating device for melting the pellet-shaped resin into a liquid state, and a pump for feeding the molten resin into the mold 31. The mold 31 includes an upper mold 32 and a lower mold 33, and the lower mold 33 can be further divided into two left and right lower molds 33a and 33b. In addition, as equipment for maintaining the temperature of the mold 31 at about 80 ° C. or higher, a circulation path (not shown) of warm water formed inside the mold 31 and an assembled state as shown in FIG. A hot water circulation pump (not shown) provided outside the mold 31 for circulating hot water in the circulation flow path is provided.
In the upper mold 32 of the mold 31, an injection gate 32a for receiving the molten resin and a through hole 32b through which the pair of leads 4 of the semiconductor type rotation sensor 1 can be inserted are formed. The lower dies 33a and 33b have a generally cylindrical cavity 34 for receiving the semiconductor-type rotation sensor 1, and the cavity 34 further has a plurality of recesses 35 formed therein. The concave portion 35 is composed of a generally rectangular parallelepiped first concave portion 35a extending outward in four directions from upper and lower portions of the hollow portion 34 and a second concave portion 35b extending downward from near the center of the bottom surface of the hollow portion 34. Become.
[0022]
(Preliminary insert molding)
The preliminary insert molding is performed in the following procedure.
<1-1> First, the mold 31 is set, and the temperature of the mold 31 is maintained at about 80 ° C. by the hot water circulation pump.
<1-2> As shown in FIG. 3A, the outer diameter of the semiconductor type rotation sensor 1 is substantially equal to the inner diameter of the hollow portion 34 of the mold 31 at two upper and lower portions of the generally cylindrical sensor main body 2. A resin spacer ring 5 having a diameter is externally fitted and fixed. The material of the spacer ring 5 may be the same material as the resin to be injected next. In addition, a large cutout 5a is formed in the outer periphery of the spacer ring 5 for allowing the injected resin to pass therethrough.
<1-3> Next, as shown in FIG. 4A, the semiconductor rotation sensor 1 with the spacer ring 5 fitted outside is arranged in the space of the mold 31. The radial positioning of the semiconductor-type rotation sensor 1 with respect to the mold 31 is substantially uniquely performed by two spacer rings 5 (in a state where there is no lateral backlash or the like). Are also matched by the two upper and lower spacer rings 5. The positioning of the semiconductor type rotation sensor 1 in the vertical direction with respect to the mold 31 is realized by contact between a part of the lower end surface of the semiconductor type rotation sensor 1 and the lower die 33b.
[0023]
<1-4> As shown in FIG. 4B, the cavity formed between the inner wall of the mold 31 and the semiconductor type rotation sensor 1 is filled with the molten resin by using the resin injection means. The auxiliary flow that allows a part of the second recess 35b to communicate with the main portion of the cavity 34 so that the filling of the bottom of the cavity 34 into the second recess 35b is not hindered by the tip of the semiconductor-type rotation sensor 1 itself. A path 35c is provided.
<1-5> Waiting for the timing at which the filled molten resin solidifies, the mold 31 is disassembled, and the preformed product 10 having the appearance shown in FIG. In order to smoothly perform the demolding operation, the first concave portion 35a and the second concave portion 35b of the mold 31 are provided with a slightly inclined draft.
As can be seen from FIG. 3 (b), the preform 10 has a generally cylindrical shape, and a plurality of spacer protrusions 12 (a resin spacer and a plurality of spacers arranged in a circumferential direction) are provided at several places. An example of a side spacer) is integrally formed. The spacer projections 12 include four upper horizontal projections 12a that project horizontally from a position slightly above the upper and lower centers of the preform 10, and four lower horizontal projections 12b that project horizontally from a position slightly below the center. And one vertical projection 12c protruding downward from substantially the center of the lower end surface of the preformed product 10. Resin filling the auxiliary flow path 35c is provided integrally on the side of the vertical projection 12c.
[0024]
(This insert molding device 40)
As shown in FIG. 5, the present insert molding apparatus 40 is formed between a die 41 having a space for disposing the preform 10 (object to be inserted) and an inner wall of the die 41 and the preform 10. And a resin injecting means (not shown) for filling the molten resin into the cavity. The resin injection means may be constituted by a heating device for melting the pellet-shaped resin into a liquid state and a pump for feeding the molten resin into the mold 41. The mold 41 includes an upper mold 42, a middle mold 43, and a lower mold 44. The middle mold 43 can be further divided into two left and right middle molds 43a and 43b. Note that, similarly to the preliminary insert molding apparatus 30, as equipment for maintaining the temperature of the mold 41 at about 80 ° C. or higher, a circulation path (not shown) of hot water formed inside the mold 41 and FIG. A hot water circulating pump (not shown) provided outside the mold 41 to circulate hot water in the circulation flow path in the assembled state as described above.
The upper die 42 of the die 41 has an injection gate 42a for receiving the molten resin into the die 41 and a columnar projection for forming the fixing hole 22a (in the rotation detection unit 20 as a final product). 42b is formed. Further, a boss 45 for forming the socket 24 for receiving the connector 70 (to the rotation detection unit 20 as a final product) is detachably provided on the inner surface of the upper die 42. The boss 45 is provided with a pair of insertion holes 45a for receiving the tips of the pair of leads 4 protruding from the preform 10.
[0025]
The middle mold 43 has a generally cylindrical hollow portion 43v for receiving the preform 10 (object to be inserted). The radially outward ends of each of the four upper horizontal projections 12a and the lower horizontal projections 12b of the preform 10 are set such that the diameters of their rotation trajectories substantially match the inner diameter of the hollow portion 43v. ing. Near the upper end of the cavity 43v, a small annular projection 46 for forming an annular groove 21a into which an O-ring can be engaged is provided in the rotation detection unit 20 as a final product.
Further, annular heater units 47a and 47b (an example of a heating unit) are arranged at positions slightly above and below the center of the upper and lower portions of the middle mold 43, respectively. As illustrated in FIG. 8, the annular heater units 47a and 47b are made of metal, have a hollow inside, and have a ring-shaped unit body 47M, and a heating element 48 (Nichrome) disposed near the center of the cross section of the unit body. Can be constituted by a line). The periphery of the heating element 48 in the cavity of the unit body 47M is filled with an insulating material. The inner surface of each of the annular heater units 47a and 47b is exposed in the cavity 43v, and has a common bus line with the portion of the other middle stage die 43 without the annular heater units 47a and 47b. In other words, the other inner surface of the middle stage die 43 It is flush.
The lower mold 44 has a flat mold surface, and a bar-shaped heater unit 47c (an example of a heating unit) is inserted from below in the vicinity of the center. The inner surface of the heater unit 47c is also exposed in the hollow portion 43v, and is arranged flush with the portion of the other lower mold 44 without the rod-shaped heater unit 47c. Further, the present insert molding device 40 includes a control device (not shown) for controlling the temperature of the heater units 47a, 47b, 47c.
[0026]
(This insert molding)
This insert molding is performed in the following procedure.
<2-1> First, the mold 41 is set, and the temperature of the mold 41 is maintained at about 80 ° C. by the hot water circulation pump.
<2-2> As shown in FIG. 5, the preform 10 is placed in the space of the mold 41. The positioning of the preform 10 in the radial direction with respect to the mold 41 is performed by adjusting the inner surface of the middle mold 43 of the four upper horizontal protrusions 12a and the four lower horizontal protrusions 12b provided on the preform 10 (actually, the annular heater unit). The inner surfaces of the preform 10 and the mold 41 are made substantially identical by the contact with the inner surfaces 47a and 47b, and the axes of the preform 10 and the mold 41 are also made to coincide with each other by the same principle (a state in which there is no lateral rattling). Note that the upper annular heater unit 47a has the same height as the four upper horizontal protrusions 12a, and the lower annular heater unit 47b has the same height as the four lower horizontal protrusions 12b. Is set to
On the other hand, the vertical positioning of the preform 10 with respect to the mold 41 is performed by contacting the vertical projections 12c provided on the preform 10 with the inner surface of the lower mold 44 (actually, the inner surface of the rod-shaped heater unit 47c). It is realized by this. The positioning of the preformed product 10 in the rotational direction around the axis with respect to the mold 41 is performed by a pair of insertion holes 45 a formed in the boss 45 of the upper die 42 and a pair of lead portions protruding from the preformed product 10. 4 is uniquely determined.
[0027]
<2-3> As shown in FIG. 6, a molten resin is filled into a cavity formed between the inner wall of the mold 41 and the preform 10 by using a resin injection means.
<2-4> As shown in FIG. 6, at the same time as the filling of the molten resin is completed, the energization of each of the heater units 47a, 47b, and 47c is started, and after a certain period of time, the energization is stopped. The electric current flowing through the heater units 47a, 47b, and 47c is set to be equal to or higher than the melting point of at least a part of each resin spacer due to heat generated from the heater units 47a, 47b, and 47c as illustrated in FIG. Heating and melting, as a result, as shown in FIG. 7 (b), such that fusion and integration are performed at the interface between the filled molten resin and the resin spacer (based on experiments performed in advance, etc.). ) Is set.
<2-5> Waiting for the timing when the filled molten resin and the entire resin spacer are solidified together, the mold 41 is disassembled, and the rotation detection unit 20 (the insert shown in FIG. Remove the molded product (demold).
Considering the environmental resistance characteristics that the finally obtained rotation detection unit 20 should have, the fusion integration performed in <2-4> needs to be performed over the entire area of the interface between the molten resin and the resin spacer. There is no. For example, as shown in FIG. 7B, the fusion integration is performed in a relatively narrow region (for example, a region starting from the surface to a depth of about 2 mm) centering on a contact portion with the inner wall of the mold 41. It is enough if done. In some cases, unlike the state shown in FIG. 7B, even if a part of the resin spacer 12 is exposed on the outer surface of the rotation detection unit 20, The interface portion with the resin layer 17 may be sealed by mixing with sufficient melting between the two resins.
[0028]
As shown in FIG. 9, a plurality of (here, eight) spline-like projections 45c are provided on the base end side of the boss portion 45 (for forming the socket portion 24) attached to the inner surface of the upper die 42. Are provided on the inner surface of the upper die 42, and a concave portion 42c for receiving the protrusion 45c is formed. The projections 45c and the recesses 42c serve to prevent rotation of the boss portion 45 with respect to the upper die 42, and at the same time, selectively determine the direction of the arrangement direction D1 of the pair of insertion holes 45a for receiving the lead portions 4. Means are constituted. Depending on the selection, the arrangement direction D1 of the insertion holes 45a with respect to the extension direction of the bracket 22 in the obtained rotation detection unit 20 can be changed. That is, an arrow 45d indicating the arrangement direction D1 of the insertion holes 45a is engraved on the end surface on the distal end side of the boss portion 45, and the four recesses "A" to "D" are marked on each recess 42c of the upper die 42. Two angle indicators 42i are engraved. The angle index 42i of “A” is written on the concave portion 42c that coincides with the extending direction of the bracket 22.
For example, in the above-described embodiment, as shown in FIG. 10A, the boss 45 is set so that the arrow 45d coincides with the angle index 42i of “A” of the upper die 42. As shown in ()), the rotation detection unit 20 in which the arrangement direction D1 of the insertion holes 45a (which coincides with the arrangement direction of the semiconductor elements 3) coincides with the extension direction of the bracket 22 is obtained. However, in the <2-1> step of the insert molding, for example, as shown in FIG. 10B, if the boss portion 45 is set so that the arrow 45d coincides with the “C” of the upper mold 42. 3C, the arrangement direction D1 of the insertion holes 45a (the arrangement direction of the semiconductor elements 3) is perpendicular to the extending direction of the bracket 22 (not shown).
[0029]
[Another embodiment]
<1> By omitting the pre-insert molding step described in the above embodiment and performing only the main insert molding, it is also possible to obtain a rotation detecting unit having only one resin layer. In this case, a resin spacer is arranged on the outer periphery of the semiconductor-type rotation sensor 1 or a resin-made spacer is attached to the outer periphery of the semiconductor-type rotation sensor 1 by bonding or other methods. What is necessary is just to arrange | position in a metal mold | die, fill a molten resin, and fuse | melt and integrate the interface part of the molten resin and the filled molten resin by heating from the heater arrange | positioned in a metal mold | die.
[0030]
<2> In the above embodiment, the resin forming the primary resin layer 7, the resin forming the resin spacer 12, and the resin forming the secondary resin layer 17 have sufficient water resistance, oil resistance, and weather resistance. If they have properties, they are all made of a common resin (having a common melting point). However, for example, only the portion of the resin spacer 12 that comes into contact with the particularly filled molten resin is made of a resin having a melting point equivalent to that of the molten resin, and other portions (for example, the central portion of the resin spacer 12) are far away. When made of a resin having a high melting point, the central portion of the resin spacer 12 is hardly melted by heating from a heater or the like disposed in a mold. The role of the spacer can be surely fulfilled.
[0031]
<3> As shown in FIG. 11, instead of the ring-shaped heater units, bar-shaped heater units corresponding to the respective resin spacers may be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a rotation detection unit obtained according to the present invention together with a rotation wheel as a rotation detection target.
FIG. 2 is a plan view of the rotation detection unit of FIG. 1;
FIG. 3 is a perspective view showing a semiconductor type rotation sensor (preliminary insert target object), a preformed product, and a rotation detection unit (insert molded product).
FIG. 4 is a side view showing a step of preliminary insert molding.
FIG. 5 is a side view showing the steps of the insert molding.
FIG. 6 is a side view showing another step of the insert molding.
FIG. 7 is a side view of a main part showing still another step of the insert molding.
FIG. 8 is a plan view showing the insert-molded annular heater unit.
FIG. 9 is a perspective view showing the upper mold of the insert molding.
FIG. 10 is a plan view showing a relationship between an upper mold and a boss portion of the insert molding.
FIG. 11 is a plan view showing another embodiment of the heater unit of the present insert molding.
[Explanation of symbols]
1 semiconductor type rotation sensor (preliminary insert target object)
3 Semiconductor elements
4 Lead part
5 Spacer ring
7 Primary resin layer
10 Preformed products (objects to be inserted)
12a Upper horizontal projection
12b Lower horizontal projection
17 Secondary resin layer
20 Rotation detection unit 20 (insert molded product)
22 Bracket
24 Socket section
30 Pre-insert molding equipment
40 insert molding machine
41 Mold
42a Injection gate
43v cavity
45 Boss
45a insertion hole
47 heater unit (heating means)
50 cases
60 rotating wheel
70 Connector

Claims

An insert molding method for obtaining an insert molded product by surrounding an object to be inserted with a resin protective layer,
A step of arranging the object to be inserted in a mold with a resin spacer sandwiched between the mold and the object to be inserted,
A step of filling the cavity between the mold and the insert object with a molten resin, and
An insert molding method comprising a step of melting and integrating the resin spacer and the molten resin by a heating operation from the mold side.

The insert molding method according to claim 1, wherein the step of melting and integrating the resin spacer and the molten resin by a heating operation from the mold side is performed by heating with a heater provided in the mold.

3. The insert according to claim 1, wherein a step of integrally providing the resin spacer on an outer surface of the insert target is provided prior to the step of disposing the insert target in a mold. 4. Molding method.

4. The insert according to claim 3, wherein the object to be inserted is a preformed product in which the object to be preliminarily inserted is surrounded by a resin protective layer, and the resin spacer is integrally provided on the resin protective layer of the preformed product. 5. Insert molding method.

An insert molding device for obtaining an insert molded product in which an object to be inserted is surrounded by a resin protective layer,
A mold capable of disposing the insert object, and disposing the insert object in the mold in a state where a resin spacer is interposed between the mold and the insert object. A resin injection means for injecting a molten resin into a cavity between a mold and the object to be inserted, and a heating means for melting and integrating the resin spacer and the molten resin by a heating operation from the mold side are provided. Has insert molding equipment.

6. The resin spacer according to claim 5, wherein the resin spacer has a plurality of side spacers arranged in parallel along a circumferential direction of the object to be inserted, and the heating unit includes an annular heater surrounding each of the side spacers. Insert molding equipment.

An insert molded article obtained by using the insert molding method according to any one of claims 1 to 4, or the insert molding apparatus according to any one of claims 5 to 6.