JP2008074027A - 二色射出成形製造物及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】プラスチック(樹脂)を材料として製造物を射出成形により製造する場合には、ケース外面部とリブ部の肉厚の大小関係、プラスチック(樹脂)の金型内部での流動状態、キャビティ内部の圧力等の関係から製造物の外観面に「ひけ」を生ずることがあり、ひけは製造物の外観の体裁を悪くする。
【解決手段】電池ユニット3が収納される収納部11を有し且つ第1の射出成形によって形成される上下ケース4,5と、その上ケース4又は下ケース5の内面から収納部に向かって突出するように形成されるリブ部12と、を有するバッテリーケース2に関する。そのリブ部12を、第2の射出成形によって下ケース5又は上ケースに二色成形する。
【選択図】図2
【解決手段】電池ユニット3が収納される収納部11を有し且つ第1の射出成形によって形成される上下ケース4,5と、その上ケース4又は下ケース5の内面から収納部に向かって突出するように形成されるリブ部12と、を有するバッテリーケース2に関する。そのリブ部12を、第2の射出成形によって下ケース5又は上ケースに二色成形する。
【選択図】図2
Description
本発明は、同材質或いは異材質からなる少なくとも2つの部分を有する物品を、2回の射出成形により形成した二色射出成形製造物及びその製造方法に関し、特に、外観として現れる外面を構成する外装部材の表面に局部的に形成されることがある「ひけ(凹み)」を生じないようにした二色射出成形製造物及びその製造方法に関するものである。
従来の、射出成形により製造される射出成形製造物としては、例えば、特許文献1に記載されているようなものがある。特許文献1には、携帯型の電子機器、例えば、携帯電話、ノートパソコン等に用いられる充放電可能なバッテリーパックに関するものが記載されている。この特許文献1に記載されたバッテリーパックは、「プラスチック製のケースと、前記ケースの内部に収納され、少なくとも1個の二次電池とその充放電を制御する充放電制御回路とを実装した回路基板と、前記ケースの内壁に一体に設けられ、二次電池の移動を規制する電池移動規制部を形成したリブと、を備えた」ことを特徴としている。
このような構成を有するバッテリーパックによれば、「ケースの内壁にリブを設けたから、肉薄のケースであっても十分な強度を確保し、変形等を防止することができる。」(明細書の段落[0036])等の効果が期待される。
特開平11−345631号公報
この特許文献1に記載されたバッテリーパックのケースは、上下方向に重ね合わされる上ケースと下ケースからなり、両ケースの内部空間内に電池ユニットが収納されている。このケースは、外観形状や内部構造等によって様々な造作がなされているが、その表面に「ひけ」が生じていると、外観上の見栄え等の点で劣ることになり、商品価値が低下することにもなりかねない。
図7は、特許文献1に記載されているようなケースの下ケースの要部を断面として示すものである。この下ケース100は、ケースの外面を構成するケース外面部101と、ケースに収納される電池ユニットを支持すると共にケース外面部101の補強を兼ねるリブ部102とを有している。リブ部102は、ケース外面部101の平面から垂直に立ち上がるように設けられている。一般に、ケース外面部101とリブ部102は、プラスチックを材料として射出成形により一体に形成されている。
この場合、ケース外面部101の肉厚がリブ部102の肉厚に対して十分に大きい場合には、ケース外面部101のリブ部102の付け根部分の反対側(外観面)における「ひけ(射出成形品の局部に生ずる凹み)」の問題は生ずることがない。この「ひけ」は、キャビティ内圧が低すぎたり、肉厚が厚い成形品や肉厚が変化する場合等に生じやすい。
一方、図7に示すように、リブ部102の肉厚がケース外面部101の肉厚よりも大きいか或いは同程度である場合には、ケース外面部101の収縮が顕著なものとなる。その結果、ケース外面部101のリブ部102と反対側の外観面にひけ103が発生することが多くなる。
一方、図7に示すように、リブ部102の肉厚がケース外面部101の肉厚よりも大きいか或いは同程度である場合には、ケース外面部101の収縮が顕著なものとなる。その結果、ケース外面部101のリブ部102と反対側の外観面にひけ103が発生することが多くなる。
解決しようとする問題点は、プラスチック(樹脂)を材料として製造物を射出成形により製造する場合には、ケース外面部とリブ部の肉厚の大小関係、プラスチック(樹脂)の金型内部での流動状態、キャビティ内部の圧力等の関係から製造物の外観面に「ひけ」を生ずることがあり、外観上の体裁を悪くする、という点である。
本出願の二色射出成形製造物は、被収納物が収納される収納部を有し且つ第1の射出成形によって形成される外装部材と、その外装部材の内面から収納部に向かって突出するように形成される内面凸部と、を有し、その内面凸部を、外装部材と同じ材質又は異なる材質の材料を用いて第2の射出成形により形成したことを最も主要な特徴とする。
また、本出願の二色射出成形製造物の製造方法は、被収納物が収納される収納部を有する外装部材を第1の射出成形によって形成する第1の成形工程と、その第1の成形工程の後、外装部材の内面から収納部に向かって突出する内面凸部を外装部材と同じ材質又は異なる材質の材料で第2の射出成形によって形成する第2の成形工程と、を有することを特徴とする。
本出願の二色射出成形製造物及びその製造方法によれば、外装部材の内面に設けられる内面凸部を、その外装部材と同じ材質か又は異なる材質の材料で二色成形して形成することにより、製造物の外観面に「ひけ」を生ずることがなく、外観面が綺麗で見栄えが良く、外観上の体裁が良好な二色射出成形製造物及びその製造方法を提供することができる。
プラスチックを材料として射出成形により製造物を製造するに際して、その製造物の表面に局部的に形成されることがある「ひけ」を生じることのない二色射出成形製造物、及びその二色射出成形製造物の製造方法を、簡単な構成によって実現した。
図1〜図6は、本発明の実施の形態の例を説明するための図である。即ち、図1は、本発明の二色射出成形製造物の第1の具体例を示す外装部材を有するバッテリーパックの分解斜視図である。図2A,Bは、外装部材の内面に設けた内面凸部の第1の実施の例を示す断面図及び平面図、図3A,Bは、同じく内面凸部の第2の実施の例を示す断面図及び平面図、図4A,Bは、同じく内面凸部の第3の実施の例を示す断面図及び平面図である。また、図5A,Bは、同じく内面凸部の第4の実施の例を示す断面図及び平面図、図6A,Bは、同じく内面凸部の第5の実施の例を示す断面図及び平面図である。
まず、図1を参照して、本発明の二色射出成形製造物である外装部材の第1の実施の例を示すバッテリーケースを有するバッテリーパック1について説明する。図1に示すように、バッテリーパック1は、筐体からなるバッテリーケース(外装部材)2と、このバッテリーケース2の内部に形成される被収納物の第1の具体例を示す電池ユニット3とから構成されている。
バッテリーケース2は、互いに重ね合わされる第1のケースの一具体例を示す上ケース4と第2のケースの一具体例を示す下ケース5とからなっている。
上ケース4は、下面に開口した偏平の蓋体からなる。即ち、上ケース4は、平面形状が長方形をなす上面部4aと、この上面部4aの四辺に連続して同一面側にそれぞれ立ち下げられることにより形成された当該上面部4aと略垂直をなす正面部4b、背面部4c及び左右の側面部4d,4eとを有している。上面部4aの中央には、ラベルを貼付するためのラベル用凹部6が設けられている。そのラベル用凹部6には、例えば、使用上の注意書や確認事項その他の必要な事項を表示したり、任意事項を書き込むことができる空欄等を設けたラベル7が貼付可能とされている。更に、上ケース4には、電池ユニット3のコネクタ8の接続部8aを露出させるための開口部9が設けられている。開口部9は、上ケース4の一方の長辺の略中央であって、正面部4bから上面部4aに亘る部分に連続するように形成されている。
下ケース5は、上面に開口した偏平の筐体からなる。即ち、下ケース5は、平面形状が長方形をなす下面部5aと、この下面部5aの四辺の内側に連続して同一面側にそれぞれ立ち上げられることにより形成された当該下面部5aと略垂直をなす正面部5b、背面部5c及び左右の側面部5d,5eとを有している。これら下面部5aと正面部5bと背面部5cと左右の側面部5d,5eとで囲まれた枠内に、電池ユニット3を収納するための所定の大きさを有する長方形の空間領域からなる収納部11が設けられている。また、下ケース5の正面部5bの長手方向の略中央には、電池ユニット3のコネクタ8の接続部8aを露出させるための切欠き10が設けられている。
収納部11の内部には、電池ユニット3を所定位置に位置決めすると共に下ケース5の補強を兼ねる内面凸部の第1の具体例を示す2つのリブ部12,12が設けられている。2つのリブ部12,12は、収納部11の幅方向に所定の間隔をあけて長手方向に延在されており、その一端は左側面部5dに連続され、その他端は右側面部5eに連続されている。2つのリブ部12,12には、電池ユニット3を構成する電池(この実施例では6個)15の外周の一部を受けて下から支える円弧状の支持凹部16が、その電池の数に対応してそれぞれ6箇所に設けられている。6箇所の支持凹部16は、収納部11の長手方向に沿って略等間隔に配置されている。
電池ユニット3は、本実施例では、6個の円筒形をなすリチウムイオン電池15と、これらの電池の充電放電を制御する制御回路を設けた回路基板17と、その制御回路に外部の電子機器を電気的に接続するコネクタ8等を備えて構成されている。6個のリチウムイオン電池15は、すべてが横並びとされて並列に配置されている。そして、軸方向の両側に配置された複数の端子板18,19によって6個のリチウムイオン電池15が、互いに電気的に接続されている。この6個のリチウムイオン電池15の軸方向の一側に回路基板17が配置されている。回路基板17は、6個のリチウムイオン電池15の一端から他端まで延在された長尺状の薄い板体を有している。この板体の上面及び下面に、図示しない電子部品が実装されており、これにより制御回路を備えた回路基板17が構成されている。
この回路基板17の長手方向略中央の上面にコネクタ8が搭載され、所定の回路パターンと電気的に接続されている。コネクタ8には、プラス端子とマイナス端子と接続検出端子が設けられている。プラス端子とマイナス端子は、接続される電子機器との間で電力の放電及び充電を行うためのものである。また、接続検出端子は、バッテリーパック1が電子機器や充電器等と適切に接続されたかどうかを検出するためのものである。このコネクタ8は、下ケース5の収納部11の所定位置に電池ユニット3を収納することにより、その正面が正面部5bに設けた切欠き10に対向される。更に、上ケース4を下ケース5に装着することにより、コネクタ8の正面と上面に上ケース4に設けた開口部9が対向される。
なお、電池としては、充放電が可能な二次電池に限られることなく、放電のみが可能な一次電池を用いることもできる。更に、円筒形や角形の電池に限られることなく、ラミネートフィルム外装電池、その他の形状、構造の電池を用いることができることは勿論である。
上ケース4及び下ケース5は、絶縁性のプラスチック材料を用いて射出成形によって成形される。この場合、上ケース4は、上面部4aと正面部4bと背面部4cと左右側面部4d,4eとの外観面をなす部分のみから構成されており、これらの内面にリブ部やその他の内面凸部が存在しない。そのため、上ケース4は、第1の射出成形によって1度(1工程)で形成する(第1の成形工程)。その理由は、射出成形時に発生することがある「ひけ」の発生原因になり得るリブ部が存在しないからである。なお、上ケース4の内面に、リブ部やブロック状の突起その他の内面凸部を設ける構造としてもよいことは勿論である。
これに対して、下ケース5は、外装部材をなす下面部5aの一面に、内面凸部をなすリブ部12や正面部5b、背面部5c及び左右側面部5d,5eが一体に形成されている。そのため、下ケース5は、2度の射出成形によって、即ち、2色成形(「ダブルモールド」ともいう。)によって形成する。その理由は、リブ部12や正面部5b、背面部5c及び左右側面部5d,5eは、共に「ひけ」を発生させる原因になり得るからである。そのため、第1の射出成形によって下面部5aのみを形成し(第1の成形工程)、その後、第2の射出成形によってリブ部12と正面部5b、背面部5c及び左右側面部5d,5eを2色成形する(第2の成形工程)。これにより、リブ部12を有する下ケース5が一体に形成される。
この場合、下ケース5の下面部5aとリブ部12(若しくは正面部5b、背面部5c又は左右側面部5d,5e)との接合部は、図2A,B〜図6A,Bに示すような接合構造とすることができる。図2A,B〜図6A,Bは、図1に示すX−X線部分(下面部5aとリブ部12)を断面して拡大したものである。なお、図2A,B〜図6A,Bは、図1に示すY1−Y1線部分(下面部5aと正面部5b)、Y2−Y2線部分(下面部5aと背面部5c)、Y3−Y3線部分(下面部5aと左側面部5d)又はY4−Y4線部分(下面部5aと右側面部5e)のいずれであってもよく、その場合にも同様の効果を得ることができる。
図2A,Bは、下ケース5の下面部5aの上面にリブ部21を載置するように2色成形して設けたものである。この場合は、まず、第1(1回目)の射出成形によって下面部5aを形成し、その後、第2(2回目)の射出成形で下面部5aの表面上にリブ部21を一体的に形成する。このリブ部21は、その基部の下端面が下面部5aと接触する面積間の接合力によって下面部5aに結合される。なお、下面部5aとリブ部21の材質は、二色成形が可能なエンジニアリングプラスチックであれば、同一の材質であってもよく、また、異なる材質のものであってもよい。
いま、下面部5aの肉厚をT、リブ部21の先端部の厚みをS1、抜きしろを考慮したリブ部21の基部の厚みをS2とする。このとき、リブ部21の先端部の厚みS1が下面部5aの肉厚Tよりも大きいか又は略等しいような場合には、これを1回の射出成形で形成しようとすると、通常、図7に示したように、下面部5aのリブ部102を設けた面と反対側の面に「ひけ」103を発生することが多い。
これに対して、この実施例の場合には、下ケース5の射出成形工程を2回に分け、1回目(第1)の射出成形工程で下面部5aを形成し、次の、2回目(第2)の射出成形工程でリブ部21を形成するようにした。そのため、リブ部21を成形する際に、下面部5aに「ひけ」を生じることがなく、外観面をなす下面部5aの平滑性を維持し、外観上からも見栄えの良好な下ケース5を製造することができる。
図3A,Bは、下ケース5の下面部5aの上面に、深さUからなるリブ溝31を設け、そのリブ溝31にリブ部22の基部に設けた根付け部23を嵌合させるようにしてリブ部22を下面部5aに2色成形したものである。この場合は、まず、第1(1回目)の射出成形によって深さUのリブ溝31を有する下面部5aを形成する。その後、第2(2回目)の射出成形で下面部5aのリブ溝31に根付け部23を嵌合させるようにしてリブ部22を下面部5aと一体的に設ける。このリブ部22は、その基部に設けた根付け部23が下面部5aのリブ溝31と接触する面積間の接合力と、根付け部23がリブ溝31に嵌り合う結合力とによって下面部5aに結合される。
この実施例の場合には、根付け部23が下面部5aの肉厚内に入り込んでいるため、その根付け部23がリブ溝31に嵌り合う結合力の増加分だけ下面部5aに対するリブ部22の結合力を増大することができる。これにより、補強リブとしてのリブ部22の機能を強化させることができ、強度の大きなリブ部22を形成することができる。
図4A,Bは、リブ部24の基部にフランジ状の根付け部25を設け、下面部5aに対するリブ部24の結合力を増大させる構成としたものである。リブ部24の根付け部25は、長手方向と直交する幅方向の両側に展開されていると共に長手方向に連続して形成されている。これに対応して下面部5aには、根付け部25の幅Wに対応する幅と厚みUに対応する深さを有するリブ溝32が設けられている。このリブ部24の根付け部25は、その基部の面積よりも十分に大きく(約3倍程度)形成されており、その根付け部25が下面部5aの肉厚T内に入り込んでいる。その他の構成は、前記実施例と同様である。
この実施例の場合には、根付け部25の面積がリブ部24の肉厚よりも十分に大きく形成されていると共に根付け部25が下面部5aの肉厚内に入り込んでいる。そのため、前記実施例の場合に比べて、更に、根付け部25による結合力の増加を図ることができ、下面部5aに対するリブ部24の結合力をより一層増大することができる。特に、下面部5aとリブ部24が、根付け部25の広い面積で十分均一に接合されることになる。そのため、接合部に沿って液体が流動するおそれをなくすることができ、例えば、電池の電解液が漏液したような場合にも、その漏液を遮断して外部に流れ出ないようにすることができる。これにより、補強リブとしてのリブ部24の機能を強化させ、強度の大きなリブ部24を形成することができる。なお、根付け部25は、幅方向の何れか一方のみに張り出す構成としても良いことは勿論である。
図5A,Bは、リブ部26の基部に、図3A,Bの根付け部23に対応する根付け部27を設けたものである。根付け部27には長手方向に連続する2つの係合溝27a,27aを設け、これによりリブ部26と下面部5aとの接触面積を増加させるようにしている。根付け部27の係合溝27aは、1つでもよく、また、3つ以上であってもよい。更に、係合溝27aは、長手方向に適当な長さを有する複数の溝が間欠的に配置されたものであってもよい。また、長溝からなる係合溝27aに代えて、ピン状の凸部を整列させて設け、或いは、ピン状の凸部をランダムに配置して設ける構成とすることもできる。この根付け部27に対応して下面部5aには、根付け部27の幅S2に対応する幅と厚みUに対応する深さを有し且つ2つの係合溝27aに対応する2つの突条33aを有するリブ溝33が設けられている。
この実施例の場合には、根付け部27が下面部5aの肉厚T内に深さUだけ入り込んでいる。そのため、根付け部27に設けた係合溝27aによって下面部5aとの接触面積を増大させることができる。これにより、根付け部27がリブ溝33に嵌り合う結合力の増加分だけ下面部5aに対するリブ部26の結合力を増大することができる。その結果、補強リブとしてのリブ部26の機能を強化させることができ、強度の大きなリブ部26を形成することができる。
図6A,Bは、リブ部28の基部に、あり状の根付け部29を設けたものである。根付け部29は鳩尾形状をなしており、この根付け部29に対応した形状を有するリブ溝34が下面部5aに設けられている。そして、根付け部29とリブ溝34が、ありつぎのような状態で結合され、根付け部29が下面部5aの肉厚T内に深さUだけ入り込んでいる。この実施例では、根付け部29の下端部の幅Vがリブ部28の基部の幅S2よりも大きくなっているため、リブ部28と下面部5aとの結合力をより増大させることができる。その結果、補強リブとしてのリブ部28の機能を一層強化させることができ、強度の大きなリブ部28を形成することができる。
このような構成を有する上ケース4と下ケース5とからなるバッテリーケース2は、その内部に電池ユニット3を収納することによりバッテリーパック1として使用される。このバッテリーパック1は、携帯型の電子機器、例えば、ノート型パソコン、CDプレーヤ、DVDプレーヤ、カメラ一体型ビデオテープレコーダ等の充電・放電が可能な携帯用の電源装置として用いられる。
図1は、バッテリーパック1を分解した説明図である。下ケース5の収納部11に電池ユニット3が収納される。この電池ユニット3が収納された下ケース5に上ケース4を重ね合わせ、両ケース4,5で電池ユニット3の全体を覆うようにする。このとき、上ケース4に設けた開口部9から電池ユニット3のコネクタ8の接続部8aが露出される。なお、上ケース4と下ケース5は、接着剤を用いて固着する構成としてもよく、また、ねじ等の固着具を用いて着脱可能に構成してもよい。
以上説明したように、本発明によれば、外装部材の内面に形成される内面凸部を、外装部材と同じ材質又は異なる材質の材料で二色成形して形成することにより、製造物の外観面に「ひけ」を生ずることがなく、外観面が綺麗で見栄えが良く、外観上の体裁を良好にすることができる。そのため、今まで困難であった平滑面や光沢面或いは均一なシボ面を塗装等の二次加工無しで良好に得ることができる。また、従来では「ひけ」のために成形が無理であった肉厚差が極端に大きな部分の成形も、本発明によれば容易にしかも綺麗に行うことができる。更に、従来では「ひけ」を防ぐために別部品として形成していた形状であっても、本発明によれば一体化して形成することができ、この種の射出成形製造物における構造の簡略化、小型化を図ることができる。
なお、本願発明の「二色成形」とは、この種の技術分野において一般的に用いられている用語と同様の意義を有するものであり、2つの部分が異なる材料で形成されている場合は勿論のこと、同一の材料で形成されている場合も含むものである。更に、2つの材料が同一であると異なる場合であるとを問わず、2つの部分が同一の色彩であってもよく、また、異なる色彩のものであってもよいことは勿論である。
本発明は、前述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、前記実施の例では、バッテリーパックのバッテリーケースに適用した例について説明したが、本発明は、二色射出成形によって製造される各種の二色射出成形製造物に適用できるものである。
1…バッテリーパック、 2…バッテリーケース(外装部材)、 3…電池ユニット(被収納物)、 4…上ケース(第1のケース)、 5…下ケース(第2のケース)、 8…コネクタ、 9…開口部、 11…収納部、 12,21,22,24,26,28…リブ部、 23,25,27,29…根付け部、 27a…係合溝、 31,32,33…リブ溝、 33a…突条、 S1…リブ部の先端部の厚み、 S2…リブ部の基部の厚み、 T…下面部(外装部材)の肉厚、 U…根付け部の深さ、 V…根付け部の幅、 W…根付け部の幅
Claims (8)
- 被収納物が収納される収納部を有し且つ第1の射出成形によって形成される外装部材と、
前記外装部材の内面から前記収納部に向かって突出するように形成される内面凸部と、を有し、
前記内面凸部を、前記外装部材と同じ材質又は異なる材質の材料を用いて第2の射出成形により形成したことを特徴とする二色射出成形製造物。 - 前記外装部材は、互いに重ね合わされる第1のケースと第2のケースとの組み合わせからなり、
前記第1のケース及び前記第2のケースの少なくとも一方に前記内面凸部を形成したことを特徴とする請求項1記載の二色射出成形製造物。 - 前記内面凸部は、前記外装部材の内面から略垂直に立ち上がるように形成されたリブ部であることを特徴とする請求項1記載の二色射出成形製造物。
- 前記内面凸部には、前記外装部材の肉厚内に入り込む根付け部を設けたことを特徴とする請求項1記載の二色射出成形製造物。
- 前記根付け部は、前記外装部材の内面から略垂直に立ち上がるように形成されたリブ部の基部の厚みよりも大きく形成したことを特徴とする請求項4記載の二色射出成形製造物。
- 前記被収納物は、少なくとも1個の電池と当該電池の出力及び/又は入力を制御する制御回路とを有する電池ユニットであることを特徴とする請求項1記載の二色射出成形製造物。
- 被収納物が収納される収納部を有する外装部材を第1の射出成形によって形成する第1の成形工程と、
前記第1の成形工程の後、前記外装部材の内面から前記収納部に向かって突出する内面凸部を当該外装部材と同じ材質又は異なる材質の材料で第2の射出成形によって形成する第2の成形工程と、
を有することを特徴とする二色射出成形製造物の製造方法。 - 前記第1の成形工程は、互いに重ね合わせることにより被収納物を収納する収納部を形成する第1のケースと第2のケースを成形する第1の射出成形からなり、
前記第2の成形工程は、前記第1のケース及び前記第2のケースの少なくとも一方の内面から略垂直に立ち上がるリブ部を成形する第2の射出成形からなることを特徴とする請求項7記載の二色射出成形製造物の製造方法。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2006
- 2006-09-22 JP JP2006257951A patent/JP2008074027A/ja active Pending
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