JP2016129950A - インサート成形品及びセンサ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製造工数の少ないインサート成形品及びセンサ装置を提供する。【解決手段】第１の樹脂材料からなり、流路孔３２を有し、且つ、当該流路孔３２が金型６０の内部に位置するように金型６０にセットされる第１の成形部材３０と、第２の樹脂材料からなり、第１の成形部材３０がセットされた金型６０に溶融した状態で流しこまれ、その後冷却されることにより第１の成形部材３０をインサートする第２の成形部材４０と、により構成されるインサート成形品。【選択図】図１

Description

本発明は、インサート成形品及びセンサ装置に関する。

従来、部材同士を溶着という手法により接着させて、これら部材同士間の気密性及び液密性を確保することが行われている。
特許文献１に回転検出装置として開示されるインサート成形品は、ケースにキャップをかぶせるとともに、ケースとキャップとの接触部をレーザー溶着させることにより、ケースにインサートされているＩＣを水等の液体から保護している。

特開２０１３−３２９４２号公報

ところで、特許文献１のインサート成形品を製造するには、ＩＣがセットされた金型に溶融させた樹脂材料を流し込みケースを製造する工程、金型に溶融させた樹脂材料を流し込みキャップを製造する工程、及び製造されたケースとキャップとを溶着させる工程の３つの工程を経る必要があり、製造工数が多かった。

本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造工数の少ないインサート成形品及びセンサ装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、インサート成形品は、流路孔を有する第１の成形部材と、
前記流路孔を含む状態で前記第１の成形部材をインサートする第２の成形部材と、により構成されることを要旨とする。

この構成によれば、第１の成形部材を第２の成形部材がインサートする工程において、溶融した状態の第２の成形部材が流路孔に流れ込み、その流速が上昇する。ここで、流体においては、速度上昇によって剪断発熱することが周知である。すなわち、溶融した状態の第２の成形部材は、流路孔の通過によって温度が上昇し、これに伴い、第１の成形部材の流路孔に臨む部分が溶融する。この溶融によって、第１の成形部材の一部が第２の成形部材と混ざり、これら両者が溶着される。

このように、第１の成形部材と第２の成形部材とを溶着させる工程と、第２の成形部材に第１の成形部材をインサートさせる工程とが同一であることから、この構成のインサート成形品は、製造工数が少ない。

なお、この構成によれば、溶融した状態の第２の成形部材の流速が上昇する場所は、第１の成形部材に設けられた流路孔である。すなわち、流速が上昇する部位は、金型に隣接する部位ではないので、流速の上昇によって発生する熱は、熱伝導率の高い金型から外部に逃げにくいという効果もある。したがって、発生した熱によって、流路孔近傍の第１の成形部材が溶融しやすいので、当該構成を採用するインサート成形品は、第１の成形部材と第２の成形部材との溶着によってより高い密着が得られる。

上記構成において、前記流路孔は、溶融した状態にある前記第２の成形部材が進入する側よりも進出する側の径が小さい絞り構造であることが好ましい。
この構成によれば、絞り構造のため流路孔内においても溶融した状態にある第２の成形部材の流速が上昇する。これにより、この構成のインサート成形品は、絞り構造を採用しないものと比較して、より高い密着が得られる。

上記課題を解決するために、センサ装置は、センシング対象を検出するセンサ部を収容するとともに、流路孔を有する第１の成形部材と、前記センサ部を覆うとともに前記流路孔を含む状態で前記第１の成形部材をインサートする第２の成形部材と、により構成されることを要旨とする。

この構成によれば、製造工数が少なく、第１の成形部材と第２の成形部材との間で高い密着が得られるセンサ装置を提供することができる。

本発明のインサート成形品及びセンサ装置は、製造工数が少ないという効果が得られる。

近接センサ及び近接センサの製造工程を示す断面図。 図１の二点鎖線で囲まれた部分の拡大図。

以下、インサート成形品を近接センサに具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
＜近接センサの構成＞
図１に示すように、近接センサ１０は、ＭＲ−ＩＣモジュール２０と、第１の成形部材３０と、第２の成形部材４０と、を備える。近接センサ１０は、被検出体５０の近接を検出する。

ＭＲ−ＩＣモジュール２０は、円筒状の磁石２１と、磁場の向きを検出する磁気センサ２２、ＩＣ、及び電気回路等から構成されるとともに円柱状をなすＭＲ−ＩＣ２３と、を備える。

ＭＲ−ＩＣ２３の一方（図１中左側）の端部は、円筒状の磁石２１の筒内に挿入されている。また、ＭＲ−ＩＣ２３において、磁石２１の筒内に挿入される側とは反対側（図１中右側）の端部には、図示しない防水コネクタを介して車両の制御部に接続されるターミナル２４が取り付けられている。なお、磁気センサ２２は、ＭＲ−ＩＣ２３における磁石２１側（図１中左側）の先端部に設けられている。

磁石２１は、図１中に太線の矢印で示すように、円筒内をターミナル２４側から磁石２１側（図１中右側から左側）に向かって貫く磁場を形成する。
なお、被検出体５０は、ＭＲ−ＩＣモジュール２０の磁石２１側において、当該ＭＲ−ＩＣモジュール２０とは離間して設けられ、磁石２１の軸方向と直交する方向に変位する。このＭＲ−ＩＣモジュール２０はセンサ部に相当する。

第１の成形部材３０は、第１の樹脂材料からなる。第１の成形部材３０は、溶融状態で図示しない金型に流し込まれた後冷却されることにより、一方の端部が閉塞されるとともに他方の端部が開放する円筒状に成形される。また、第１の成形部材３０は、円筒状に成形される際、軸方向に延びる円筒部３１の一部、正確には、後述する第２の成形部材４０によってインサートされる部位に、当該円筒部３１の内外を連通する流路孔３２を備える。図２に示すように、流路孔３２は、円筒状の孔であって、円筒部３１の外側から内側に向かうにつれて徐々に内径が小さくなる絞り構造とされている。なお、円筒部３１は、ＭＲ−ＩＣモジュール２０の外径よりも若干大きい内径を有している。

第２の成形部材４０は、第２の樹脂材料からなる。第２の成形部材４０は、円筒部３１の内部にＭＲ−ＩＣモジュール２０が収容された状態の第１の成形部材３０がセットされた金型６０に溶融状態で流し込まれた後冷却されることにより、これら第１の成形部材３０及びＭＲ−ＩＣモジュール２０をともにインサートする。

＜近接センサの作用＞
次に、近接センサ１０の製造工程を説明するとともに、その作用について説明する。
まず、図示しない金型に溶融させた第１の樹脂材料を流し込み、これを冷却することにより、第１の成形部材３０を製造する。この過程において、第１の成形部材３０に流路孔３２が形成される。

次に、図１に示すように、円筒部３１にＭＲ−ＩＣモジュール２０を収容した状態の第１の成形部材３０を金型６０にセットする。この際、金型６０の内部に流路孔３２を位置させる。そして、金型６０に溶融させた第２の樹脂材料を流し込む。金型６０に流し込まれた第２の樹脂材料は、円筒部３１の外側に充填されるとともに、流路孔３２を介して円筒部３１の外側から内側にも充填される。

図１に示されるように、流路孔３２において、円筒部３１の外側に臨む開口面積は、円筒部３１の外周面の面積と比較して十分に小さい。このため、図２に示すように、第２の樹脂材料が流路孔３２を介して円筒部３１の外側から内側に流れ込む際、その流速は、第２の樹脂材料が円筒部３１の外側において移動する際の流速よりも上昇する。ここで、流体においては、速度上昇によって剪断発熱することが周知である。すなわち、第２樹脂材料が流路孔３２を通過する際、第２の樹脂材料の温度が上昇し、第１の成形部材３０の流路孔３２に臨む部分が徐々に溶融する。この溶融によって、第１の樹脂材料の一部が第２の樹脂材料と混ざる。

なお、図２に示すように、流路孔３２は、円筒部３１の外側から内側に向かうにつれて徐々に内径が小さくなる絞り構造とされているため、第２の樹脂材料が流路孔３２を通過する際の流速は、絞り構造を採用しない場合よりも上昇する。

その後、第２の樹脂材料の充填が終了した金型６０を冷却することにより、第２の成形部材４０が製造されるとともに、金型６０を取り外すことにより近接センサ１０の製造が終了する。

なお、冷却によって第２の成形部材４０が製造される際、第２の樹脂材料の剪断発熱によって溶融した流路孔３２に臨む部分も固化する。このとき、当該流路孔３２の近傍では、第１の樹脂材料と第２の樹脂材料とが混ざった状態で固化するので、第１の成形部材３０と第２の成形部材４０との接着力がより高いものとなる。

第１の成形部材３０と第２の成形部材４０との溶着によって、水等の液体が、これら両者の間を通ってＭＲ−ＩＣモジュール２０に影響することが抑制される。
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。

（１）インサート成形品としての近接センサ１０を、第１の樹脂材料からなり流路孔３２を有する第１の成形部材３０と、第２の樹脂材料からなる第２の成形部材４０と、により構成した。近接センサ１０の製造工程において、第１の成形部材３０は、流路孔３２が金型６０の内部に位置するように同金型６０にセットされる。次に、その金型６０に溶融した状態の第２の樹脂材料が流しこまれた後冷却されることにより第２の成形部材４０は、第１の成形部材３０をインサートする。

この第２の成形部材４０が第１の成形部材３０をインサートする工程において、溶融状態の第２の樹脂材料は、第１の成形部材３０（円筒部３１）の外側を覆う面積よりも十分に狭い開口面積を有する流路孔３２を通過する。したがって、第２の樹脂材料は、流路孔３２を通過するときに流速が上昇し、それに伴い剪断発熱する。この剪断発熱によって、第１の成形部材３０の流路孔３２に臨む部分が溶融する。この溶融によって、第１の成形部材３０を構成する第１の樹脂材料の一部が第２の樹脂材料と混ざる。

したがって、金型とともに冷却されて、第２の成形部材４０が製造される際、流路孔３２近傍の第１の樹脂材料と第２の樹脂材料とが混ざった部分も固化し、第１の成形部材３０と第２の成形部材４０とが溶着する。

このように、第１の成形部材３０と第２の成形部材４０とを溶着させる工程と、第２の成形部材４０に第１の成形部材３０をインサートさせる工程とが同一であることから、近接センサ１０は、製造工数が少ない。

（２）また、第２の樹脂材料の流速が上昇する場所は、第１の成形部材３０に設けられた流路孔３２である。すなわち、流速が上昇する部位は、金型６０に隣接する部位ではないので、流速の上昇によって発生する熱は、熱伝導率の高い金型６０から外部に逃げにくいという効果もある。したがって、発生した熱によって、流路孔３２近傍の第１の成形部材３０が溶融しやすいので、近接センサ１０における第１の成形部材３０と第２の成形部材４０との溶着力は、より高いものとなる。

（３）流路孔３２に、溶融状態の第２の樹脂材料が進入する側よりも進出する側の径が小さい絞り構造を採用した。これにより、流路孔３２内においても金型６０に流し込まれる第２の樹脂材料の流速が上昇する。これにより、この構成のインサート成形品は、絞り構造を採用しないものと比較して、より高い密着が得られる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、流路孔３２は、絞り構造を採用しなくてもよい。
・上記実施形態において、流路孔３２は、円筒状の孔とされたが、孔の形状は限定されない。

・上記実施形態では、インサート成形品として近接センサ１０について説明したが、適用先は、これに限らない。すなわち、近接に限らず回転等他の動作を検出するセンサであってもよい。また、センサに限らず、一方の部材を他方の部材でインサートするものであれば、本例を適用することができる。

・上記実施形態において、第１の成形部材を構成する第１の樹脂材料と第２の成形部材を構成する第２の樹脂材料は、同一であってもよいし異なるものであってもよい。

１０…近接センサ、２０…ＭＲ−ＩＣモジュール（センサ部）、２１…磁石、２２…磁気センサ、２３…ＭＲ−ＩＣ、２４…ターミナル、３０…第１の成形部材、３１…円筒部、３２…流路孔、４０…第２の成形部材、５０…被検出体、６０…金型。

Claims (3)

1. 流路孔を有する第１の成形部材と、
   前記流路孔を含む状態で前記第１の成形部材をインサートする第２の成形部材と、により構成されるインサート成形品。
2. 請求項１のインサート成形品において、
   前記流路孔は、溶融した状態にある前記第２の成形部材が進入する側よりも進出する側の径が小さい絞り構造であるインサート成形品。
3. センシング対象を検出するセンサ部を収容するとともに、流路孔を有する第１の成形部材と、
   前記センサ部を覆うとともに前記流路孔を含む状態で前記第１の成形部材をインサートする第２の成形部材と、により構成されるセンサ装置。