JP2008006722A - 樹脂成形品の製造方法及び成形型 - Google Patents

Abstract

【課題】カラーの傾きを発見しやすくして、カラーが変形することを未然に防ぐ。
【解決手段】本発明における樹脂成形品１は、一次成形品１０とカラー４０と金属平板５０とを二次成形部３０によって一体に成形したものである。カラー４０を下型６０Ｂにセットするための位置決め突部６４の上端には、金属平板５０の孔５１の内側に収容される軸部６５と、その軸部６５の外周に位置決め突部６４の側面と連続して面一となってガイド面６６Ａを有するガイド突条６６とが設けられている。カラー４０を位置決め突部６４にセットする際に、カラー４０の内周面がガイド面６６Ａに接触して傾き姿勢となったとしても、下型６０Ｂの底面から高い位置で傾き姿勢となるため、異常を発見しやすくなる。したがって、カラー４０が傾いたまま型閉じが行われて変形することを未然に防ぐことができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、樹脂成形品の製造方法及び成形型に関する。

樹脂部にカラーが組み込まれたインサート成形品の一般的構造としては、下記特許文献１に記載のものが知られている。このものは、成形型を構成する下型に設けられた円柱状の位置決め部にカラーを嵌め込んだ状態で型閉じを行い、カラーに設けられた易変形部が上型と下型との間で押し潰されることで、カラーが上型及び下型に対して密着した状態となり、カラーの寸法誤差に起因してカラーと成形型との間に隙間が形成されることを防ぐことを目的としている。
特開２００４−４２５６１公報

しかしながら、このものは、図１０に示すように、位置決め部１０２の突出高さがカラー１０１の高さとほぼ同一高さとなるように設定されており、カラー１０１が傾き姿勢で位置決め部１０２にセットされたとしても、カラー１０１が下型１０３から近い位置に配されているため、傾き姿勢であることを見落としてしまうおそれがある。そして、カラー１０１が傾き姿勢のまま型閉じが行われると、図１１に示すように、カラー１０１が押し潰されて変形するという問題がある。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、カラーの傾き姿勢を発見しやすくして、カラーが変形することを未然に防ぐことを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、インサート成形するための成形型を構成する下型の底面から突出して設けた位置決め突部に対し筒状のカラーを嵌め込んで前記カラーを前記下型にセットした上で、前記カラーの内径よりも小径の孔が貫通して設けられている金属平板を前記孔と前記カラーとが同軸をなすようにして前記カラーの上端にセットし、前記金属平板の下面と前記カラーの外周面と前記下型の底面とで構成される成形空間内に樹脂を注入することで、前記カラーと前記金属平板とが一体にインサート成形された樹脂成形品の製造方法であって、前記位置決め突部の上端には、その位置決め突部と同軸で上方に突出し、前記金属平板の孔の内側に収容される軸部と、その軸部の外周に前記位置決め突部の側面と連続して面一となった面を有するガイド突条とを設ける一方、前記金属平板には、前記孔の内周面から径方向外側に向けて切り欠かれた切欠き部を形成することで、前記金属平板を前記カラーの上部に載置したときに前記ガイド突条が前記切欠き部に収容されるようにしたところに特徴を有する。

本発明において金属平板の孔の孔径がカラーの内径よりも小さいのは、次の理由による。金属平板の孔の孔径は、この孔に通されるボルトの直径によって決定される一方、カラーは、部品共用化のために前記孔の孔径にかかわらず一定のサイズのものが使用される。すなわち、カラーの内径は、複数種類の孔径の前記孔のうち最大径のものに合わせて設定され、前記孔の孔径が最大径以外の場合には、必然的に前記孔の孔径がカラーの内径よりも小さくなってしまうためである。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記軸部は円柱状をなすと共に、前記ガイド突条は前記軸部の外周面に等角度間隔で放射状に配置されているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、前記切欠き部の、前記カラーの径方向における切り込み量は、前記切欠き部の先端が前記カラーの内周面よりも外側に位置するように設定されているところに特徴を有する。

請求項４の発明は、上下方向に開口する筒状のカラーの上端には、金属平板が載置され、前記金属平板には、前記カラーと同軸で、かつ前記カラーの内径よりも小径の孔が貫通して設けられ、前記孔の内周面には、径方向外側に向けて切り欠かれた切欠き部が形成され、前記カラーの外周面よりも径方向外側であって前記金属平板の下面よりも下方領域には、樹脂部が前記カラー及び前記金属平板と一体に成形されている樹脂成形品をインサート成形するための成形型であって、前記成形型を構成する下型の底面には、前記カラーの内径よりも小径で、かつ前記カラーの高さとほぼ同一の高さ寸法となるように設定されている位置決め突部が前記底面から上方に突出して設けられ、前記位置決め突部の上端には、前記金属平板の孔の内径よりも小径で、かつ前記金属平板の板厚とほぼ同一の高さ寸法となるように設定されている軸部と、その軸部の外周に前記位置決め突部の側面と連続して面一となった面を有し、前記金属平板を前記カラーの上部に載置したときに前記切欠き部に収容されるガイド突条が設けられている構成としたところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項４に記載のものにおいて、前記軸部は円柱状をなすと共に、前記ガイド突条は前記軸部の外周面に等角度間隔で放射状に配置されているところに特徴を有する。

＜請求項１又は請求項４の発明＞
請求項１又は請求項４の発明によると、位置決め突部の上端にガイド突条を設けたから、位置決め突部の高さ範囲内においてカラーが傾き姿勢となるよりも、下型の底面からより高い位置となるガイド突条の高さ位置においてカラーが傾き姿勢となるほうが、傾き姿勢等の異常事態を発見しやすくなる。この結果、カラーが傾いた姿勢のまま型閉じが行われ、カラーが変形することを未然に防ぐことができる。

＜請求項２又は請求項５の発明＞
請求項２又は請求項５の発明によると、カラーをガイド突条に嵌め込んだ際にカラーがどのような傾き姿勢となっても、カラーの内周面とガイド突条の外側面とを接触させることができる。したがって、カラーがガイド突条の高さ範囲にあるときにカラーを位置決めすることが可能となり、カラーを位置決め突部に向けて円滑に嵌め込みやすくなる。

＜請求項３の発明＞
請求項３の発明によると、金属平板の孔の位置精度が悪い場合であっても、金属平板を成形型にセットすることができる。また、インサート成形前にカラーが傾き姿勢であることを発見できなかったとしても、インサート成形後に切欠き部から露出するカラーの露出量を検査することで、カラーの変形の有無を容易に確認することができる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図１１によって説明する。本実施形態における樹脂成形品１は自動車のトランスミッションの内部に設置されるものである。樹脂成形品１は、図１に示すように、全体として横長形状をなし、バスバー２が内部に組み込まれた一次成形品１０と筒状のカラー４０と金属平板５０とが二次成形部３０によって一体にインサート成形されている。金属平板５０には、カラー４０の内径よりも小径の図示２個の孔５１が貫通して設けられており、孔５１と同軸をなす位置で、かつ金属平板５０の下面側にカラー４０が配されている。孔５１は、図示しないボルト等を挿通させるための孔であって、このボルトを金属平板５０側から挿入し、ミッションケースの内部に配されるバルブユニット等にタッピングされた雌ネジに螺合することにより、樹脂成形品１がカラー４０を介してバルブユニット等に固定される。尚、本実施形態において長手方向とは図１における左右方向を基準とし、幅方向とは図１における上下方向を基準とし、上下方向とは図１における紙面と直交する方向を基準として紙面手前側を上方とする。

一次成形品１０は合成樹脂製であって、図２に示すように、横長形状をなす一次成形部１１を有し、その内部には、図示３本のバスバー２が配策されている。バスバー２の一端側は、１箇所に集約されており、一次成形部１１の左側面から左方に向けて突出している。一次成形品１０においてバスバー２の一端側が引き出されている面は、端子面１３とされている。３本のバスバー２のうち１本は、一端側から長手方向に沿って右方に延びる第１回路２Ａとされ、残りの２本は、一端側から幅方向に沿って延びる第２回路２Ｂとされている。バスバー２の他端側には、略方形の端子３が形成されている。端子３には、上下方向に貫通する貫通孔３Ａが形成されており、貫通孔３Ａは、図示しない相手側端子とリベット止めする際に用いられる。

一次成形品１０の上面には、長手方向に沿ってリブ１２が形成されている。このリブ１２が形成されている面（以下、リブ形成面という。）１５は、図４に示すように、インサート成形時における成形型６０のゲート６２と対向する面（以下、対向面という。）１４の隣の面であって、図２に示すように、端子面１３の隣の面とされている。リブ１２は、図９に示すように、高さの異なる第１リブ１２Ａと第２リブ１２Ｂとから構成され、図示４個の第１リブ１２Ａと図示５個の第２リブ１２Ｂとが交互に連続して配されている。尚、リブ１２は、図３に示すように、上下方向（リブ１２の突出する方向）においてバスバー２の第１回路２Ａと対応する位置に形成されている。

成形型６０を構成する上型６０Ａのキャビティ内面６３には、第１リブ１２Ａに向けて突出する支持部６１が長手方向に沿って間欠的に設けられている。支持部６１は、図４に示すように、第１リブ１２Ａの幅方向両側面（ゲート６２からの射出方向とほぼ直交する両面）を挟むようにして一対形成されている。支持部６１の先端面は、リブ形成面１５と接触し、第１リブ１２Ａの先端面は、両支持部６１の間に形成された奥面６１Ａと接触するようになっている。これにより、支持部６１は、インサート成形時には第１リブ１２Ａを上下方向及び幅方向に沿って支持することが可能となり、インサート成形後には支持部６１によって支持されていた部分が外部に露出することになる（図１参照）。尚、第１リブ１２Ａの先端面は、図３に示すように、インサート成形後に二次成形部３０の外面（上面）と面一となるように設定されている。

第２リブ１２Ｂは、第１リブ１２Ａよりも高さ寸法が低めとなるように設定されている。すなわち、第２リブ１２Ｂは、インサート成形時においてリブ形成面１５とこの面に対向する成形型６０のキャビティ内面６３との間の距離よりも低くなるように設定されている。したがって、第２リブ１２Ｂは、図１に示すように、インサート成形後に二次成形部３０の内部に埋設されるようになっている。

ところで、成形型６０を構成する下型６０Ｂの底面には、図５に示すように、カラー４０を下側６０Ｂにセットするための位置決め突部６４が突出して設けられている。位置決め突部６４は円柱状をなし、位置決め突部６４の径寸法は、カラー４０の内径よりもやや小さめであって、金属平板５０の孔５１の孔径よりも大きめとなるように設定されている。また、位置決め突部６４の高さ寸法は、カラー４０の高さ寸法とほぼ同一となるように設定されている。位置決め突部６４の上端には、その位置決め突部６４と同軸で上方に突出する軸部６５が形成されている。軸部６５の径寸法は、金属平板５０の孔５１の孔径よりもやや小さめとされており、軸部６５が金属平板５０の孔５１の内側に収容可能である。

軸部６５の外周には、軸部６５の軸心から９０°間隔で放射状に延びるようにして配置された図示４個のガイド突条６６が形成されている。ガイド突条６６は、位置決め突部６４の上端と軸部６５の外周面との双方に対して連結されている。ガイド突条６６の外側面のうち軸部６５の外周面と連続しない面（以下、ガイド面という。）６６Ａは、位置決め突部５４の外周面と連続して面一となるように形成されている。一方、金属平板５０には、孔５１の内周面から径方向外側に向けて切り欠かれた切欠き部５２が形成されている。これにより、カラー４０を位置決め突部６４にセットした上で、金属平板５０をカラー４０の上部に載置したときにガイド突条６６が切欠き部５２に収容されるようになっている。切欠き部５２の切り込み量は、図６に示すように、切欠き部５２の先端がカラー４０の内周面よりも外側に位置するように設定されている。

本実施形態は以上のような構造であって、続いてその作用を説明する。
まず、成形型６０の下型６０Ｂに対して一次成形品１０とカラー４０と金属平板５０とをセットする。カラー４０は、ガイド突条６６のガイド面６６Ａの外周部分を通過して位置決め突部６４へと嵌め込まれる。カラー４０の内周面がガイド面６６Ａに接触することで、カラー４０は、ガイド突条６６に嵌め込まれた際にカラー４０がどのような傾き姿勢となっても、カラー４０の内周面とガイド面６６Ａとが接触することで、カラー４０がガイド突条６６にあるときにおいてもカラー４０を位置決めすることが可能となり、カラー４０を位置決め突部６４に向けて円滑に嵌め込みやすくなる。

また、カラー４０は、図７に示すように、カラー４０の内周面がガイド面６６Ａに引っ掛かって傾き姿勢となる場合がある。このような場合、カラー４０が傾き姿勢のまま金属平板５０がセットされ、そのまま型閉じが行われると、カラー４０が変形するおそれがある。しかしながら、カラー４０は下型６０Ｂの底面から高い位置で傾き姿勢をとることになるため、カラー４０が位置決め突部６４に正規姿勢で嵌め込まれた状態と誤認するおそれがない。

仮に、カラー４０が変形した状態のままインサート成形されたとしても、４箇所の切欠き部５２において外部に露出するカラー４０の露出量をそれぞれ比較して検査することで、カラー４０の変形の有無を知ることができる。したがって、不良品を流出させるおそれがない。また、金属平板５０をカラー４０の上部に載置する際には、切欠き部５２がガイド突条６６の径方向における突出量に対して長めに切り込まれているため、孔５１の位置精度が悪い場合であっても、ガイド突条６６を切欠き部５２に収容しつつ軸部６５を孔５１の内側に嵌め込むことができる（図６参照）。

次に、成形型６０の型閉じを行った後、ゲート６２から樹脂を注入する。型閉じ状態では、図４に示すように、一次成形品１０の第１リブ１２Ａが支持部６１によって支持される。一次成形品１０は、第１リブ１２Ａの幅方向両側面が支持部６１によって挟み込まれることで幅方向（ゲート６２からの射出方向）に沿う両側から位置決めされた状態に保持されている。このため、一次成形品１０は、ゲート６２から射出された樹脂が対向面１４に衝突した際に位置ずれするおそれがない。また、一次成形品１０は、第１リブ１２Ａと第２リブ１２Ｂとによって強化されているから、前記した樹脂の衝突によって一次成形品１０が変形するおそれがない。さらに、第２リブ１２Ｂは、インサート成形後に二次成形部３０によって埋設されるため、第２リブ１２Ｂと二次成形部３０との隙間が外部に露出して、ここから水が浸入する等のおそれがない。この後、成形型６０の型開きを行うことで、一次成形品１０とカラー４０と金属平板５０とが二次成形部３０によって一体に成形された樹脂成形品１を取り出すことができる。

以上のように、本実施形態では、以下に示す効果を奏することができる。
１．位置決め突部６４の上端にガイド突条６６を設けたから、位置決め突部６４の高さ範囲内においてカラー４０が傾き姿勢となるよりも、下型６０Ｂの底面からより高い位置となるガイド突条６６の高さ位置においてカラー４０が傾き姿勢となるほうが、傾き姿勢等の異常事態を発見しやすくなる。この結果、カラー４０が傾いた姿勢のまま型閉じが行われ、カラー４０が変形することを未然に防ぐことができる。この結果、端子面１３に係合孔を設けることなく、一次成形品１０の位置決めを行うことができる。

２．カラー４０をガイド突条６６に嵌め込んだ際にカラー４０がどのような傾き姿勢となっても、カラー４０の内周面とガイド面６６Ａとを接触させることができる。したがって、カラー４０がガイド突条６６の高さ範囲にあるときにカラー４０を位置決めすることが可能となり、カラー４０を位置決め突部６４に向けて円滑に嵌め込みやすくなる。

３．金属平板５０の孔５１の位置精度が悪い場合であっても、金属平板５０を成形型６０にセットすることができる。また、インサート成形前にカラー４０が傾き姿勢であることを発見できなかったとしても、インサート成形後に切欠き部５２から露出するカラー４０の露出量を検査することで、カラー４０の変形の有無を容易に確認することができる。

４．リブ１２を設けて一次成形品１０の強度を高めることでインサート成形時にゲート６２から射出された溶融樹脂によって一次成形品１０が変形することを防ぐことができる。また、第１リブ１２Ａが成形型６０の支持部６１によって支持されることで一次成形品１０が溶融樹脂の射出方向前方に位置ずれすることを防ぐことができる。

５．インサート成形後における樹脂成形品１の外面には、支持部６１によって支持されていた第１リブ１２Ａの周辺部が凹み形状となって残るものの、第２リブ１２Ｂは二次成形部３０によって覆われる。したがって、リブ１２と二次成形部３０との境界部分から水が浸入する等の不具合を低下させることができる。

６．第１リブ１２Ａの両側面を支持部６１によって挟み込むようにして支持することができる。この結果、一次成形品１０が溶融樹脂の射出方向前方および後方のいずれの方向に対しても位置ずれすることを防ぐことができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）本実施形態では、ガイド突条６６が軸部６５の外周面に等角度（９０°）間隔で放射状に配置されているものを例示したが、本発明によると、１２０°間隔で放射状に配置されているものであってもよいし、３個のガイド突条が互いに９０°，１２０°，１５０°の間隔で設置されているものであってもよい。要するに、カラー４０の内周面がガイド突条６６のガイド面６６Ａに接触し、カラー４０がガイド突条６６の高さ範囲内で傾き姿勢となるものであればよい。

（２）本実施形態では、切欠き部５２の先端がカラー４０の内周面よりも外側に位置するように設定されているものを例示したが、本発明によると、切欠き部５２の先端がカラー４０の内周面と同じ位置となるように設定されているものであってもよい。すなわち、切欠き部５２は、ガイド突条６６を収容することができるものであれば、径方向における切欠き量は限定されない。

実施形態１における樹脂成形品の平面図 その一次成形品の平面図 その図１におけるIII−III線断面図 その樹脂成形品のインサート成形時において第１リブが支持部によって支持されている状態を示す断面図 その位置決め突部における下型とカラーと金属平板との分解斜視図 そのカラーと金属平板とが下型にセットされた状態を示す平面図 そのカラーがガイド突部の高さ範囲において傾き姿勢となった状態を示す断面図 そのカラーと金属平板とが正規の姿勢で下型にセットされた状態を示す断面図 その図１におけるIX−IX線断面図 従来構造においてカラーが位置決め突部の高さ範囲内において傾き姿勢となった状態を示す断面図 そのカラーが変形した状態を示す断面図

符号の説明

１…樹脂成形品
２…バスバー
１０…一次成形品
１２…リブ
１２Ａ…第１リブ
１２Ｂ…第２リブ
１３…端子面
１４…対向面
１５…リブ形成面（リブが形成されている面）
３０…二次成形部
４０…カラー
５０…金属平板
５１…孔
５２…切欠き部
６０…成形型
６０Ａ…上型
６０Ｂ…下型
６１…支持部
６２…ゲート
６３…キャビティ内面
６４…位置決め突部
６５…軸部
６６…ガイド突条
６６Ａ…ガイド面

Claims (5)

1. インサート成形するための成形型を構成する下型の底面から突出して設けた位置決め突部に対し筒状のカラーを嵌め込んで前記カラーを前記下型にセットした上で、前記カラーの内径よりも小径の孔が貫通して設けられている金属平板を前記孔と前記カラーとが同軸をなすようにして前記カラーの上端にセットし、前記金属平板の下面と前記カラーの外周面と前記下型の底面とで構成される成形空間内に樹脂を注入することで、前記カラーと前記金属平板とが一体にインサート成形された樹脂成形品の製造方法であって、
   前記位置決め突部の上端には、その位置決め突部と同軸で上方に突出し、前記金属平板の孔の内側に収容される軸部と、その軸部の外周に前記位置決め突部の側面と連続して面一となった面を有するガイド突条とを設ける一方、前記金属平板には、前記孔の内周面から径方向外側に向けて切り欠かれた切欠き部を形成することで、前記金属平板を前記カラーの上部に載置したときに前記ガイド突条が前記切欠き部に収容されるようにしたことを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
2. 前記軸部は円柱状をなすと共に、前記ガイド突条は前記軸部の外周面に等角度間隔で放射状に配置されていることを特徴とする請求項１記載の樹脂成形品の製造方法。
3. 前記切欠き部の、前記カラーの径方向における切り込み量は、前記切欠き部の先端が前記カラーの内周面よりも外側に位置するように設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の樹脂成形品の製造方法。
4. 上下方向に開口する筒状のカラーの上端には、金属平板が載置され、前記金属平板には、前記カラーと同軸で、かつ前記カラーの内径よりも小径の孔が貫通して設けられ、前記孔の内周面には、径方向外側に向けて切り欠かれた切欠き部が形成され、前記カラーの外周面よりも径方向外側であって前記金属平板の下面よりも下方領域には、樹脂部が前記カラー及び前記金属平板と一体に成形されている樹脂成形品をインサート成形するための成形型であって、
   前記成形型を構成する下型の底面には、前記カラーの内径よりも小径で、かつ前記カラーの高さとほぼ同一の高さ寸法となるように設定されている位置決め突部が前記底面から上方に突出して設けられ、
   前記位置決め突部の上端には、前記金属平板の孔の内径よりも小径で、かつ前記金属平板の板厚とほぼ同一の高さ寸法となるように設定されている軸部と、その軸部の外周に前記位置決め突部の側面と連続して面一となった面を有し、前記金属平板を前記カラーの上部に載置したときに前記切欠き部に収容されるガイド突条が設けられていることを特徴とする成形型。
5. 前記軸部は円柱状をなすと共に、前記ガイド突条は前記軸部の外周面に等角度間隔で放射状に配置されていることを特徴とする請求項４記載の成形型。

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