JP2815046B2 - 成形部材及びその結合方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は成形部材及びその結合方法に関し、より詳し
くは、２つの部材を緊密に結合することのできる成形部
材及びその結合方法に関する。 従来の技術 以下、このような結合方法並びにそれによって成され
た成形部材カメラの外装カバーとそれに結合される透明
板等の外装部品を例に挙げて説明する。 第23図に示すようにカメラの前面カバー（34）にはレ
ンズカバー窓（35）やファインダ対物窓（36）、閃光装
置の発光部窓（37）等が形成され、これらの窓にそれぞ
れ所定の成形部材が結合される。そして、その結合構造
はレンズカバー窓（35）に関して示す第24図（ａ）〜
（ｄ）の如く、いくつかの方法が存在する。 まず、その１つは第24図（ａ）に示すようにインサー
ト成形での部品の一体化による結合構造である。即ち、
組み込み部品としての透明板（38）の全周にアンダーカ
ットを設け、その透明板（38）を金型内に保持した状態
で、その回りに樹脂を流し込んで前面カバー（34）を成
形する方法によって前面カバー（34）と透明板（38）と
を結合する構造である。 第２は、（ｂ）に示すように透明板（38）の全周に接
着材（39）を塗布し、この接着剤によって前面カバー
（34）と透明板（38）との一体化を行った構造である。 第３は、（ｃ）の如く透明板（38）と前面カバー（3
4）を嵌合した状態で超音波等を加えて、それらの周辺
部を部分的に溶かして溶着するという熱溶着による結合
構造である。 ところで、防水カメラの場合においては、上記前面カ
バー（34）と透明板（38）の関係は単に２物品を結合す
るというだけでなく、防水効果も生じるように結合する
ことが要求され、そのため（ｂ）での接着剤や（ｃ）で
の熱溶着は結合部の全周にわたって施されるのが普通で
ある。このような防水という観点からは、（ｄ）の如く
パッキン（40）（41）を用いる構造も挙げられる。この
構造は前面カバー（34）、並びに補助カバー（42）にそ
れぞれ凹所を形成すると共に、これらの凹所にパッキン
（40）（41）を嵌め込んだ状態で前面カバー（34）と補
助カバー（42）を適当な方法で結合する。 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、前記（ｂ）（ｄ）の構造は、接着剤や
パッキン（シール材）等の副資材を必要とする欠点があ
り、組立ての作業性も著しく悪い。又、（ｃ）の構造は
樹脂成形品に熱という別エネルギーを加える溶着工程を
必要とする。しかも、これらの（ｂ）（ｃ）（ｄ）の結
合構造は予め２つの結合すべき成形部材を作成した後で
なければ実現できない。そして、（ａ）の結合構造は一
方の成形部材の成形用金型内で結合を行うものの、その
前提として必ず組み込み部品を作成しておかなければな
らない。 このように従来の成形部材及びその結合方法は、多く
の組立て工数や副資材が必要となり、組立て作業の自動
化や部品点数の削減という点で難点があった。その上、
例えば（ａ）の構造で一番強度が高くなるのはアンダー
カット部の肉厚を全体の肉厚の1/3に選んだときである
（第25図参照）から、特に薄型部材の場合にはこの部分
が薄くなってしまい強度が充分でないという問題もあっ
た。 それ故に、本発明の目的はこれらの問題を払拭した結
合構造を得ることができる新規且つ有効な成形部材及び
その結合方法を提供することにある。 問題点を解決するための手段 熱可塑性樹脂よりなる第１成形部材と第２成形部材と
を、第２成形部材を貫通する開口部に第１成形部材を嵌
め込んだ構造にて結合させる方法であって、前記開口部
の貫通方向と平行な方向に凸設または凹設され、開口部
の全周を連続的に囲む凸部又は凹部を有するように前記
第１成形部材を射出成形する第１工程と、第１工程にお
いて成形された第１成形部材の周囲に熱可塑性樹脂を射
出して前記第１の成形部材の凸部又は凹部と対応する凹
部又は凸部を有する第２成形部材を成形し、前記第１及
び第２成形部材を結合させる第２工程とから成ってい
る。 作用 上記のような成形部材及びその結合方法によれば、第
２成形部材は冷えるに従って縮み、その収縮力によって
第２成形部材の凹部又は凸部が第１成形部材の凸部又は
凹部に対し収縮方向に密に結合する。そして、第３と第
４の突起が第１と第２の突起を挟み込むことにより強固
な結合となる。その結合は前記開口部の全周にわたって
連続的に得られ、充分な防水効果を生じる。 実施例 第１図は本発明の構造の１例を示す斜視図であり、こ
こで熱可塑性の第１成形部材（１）には、その両端部
（ａ）（ｂ）側に凹部（3a）（3b）が形成されており、
一方、同じく熱可塑性の第２成形部材（２）にはその凹
部（3a）（3b）に入り込む凸部（4a）（4b）が設けられ
ている。換言すれば第２成形部材（２）は第１成形部材
（１）の所定部に重なる重なり部を有していて、その重
なり部に凸部を具備しているといえる。第２成形部材
（２）の収縮力（F₁）（F₂）は全体としては互いに反対
方向に生じ、凸部（4a）（4b）が凹部（3a）（3b）の内
側（5a）（5b）に強く接合する。 尚、凹部（3a）（3b）、凸部（4a）（4b）は各部
（ａ）（ｂ）に複数個ずつ設けてもよい。第２図は２個
ずつ設けた場合を示している。 本発明の結合構造は前記第１図のように第２成形部材
（２）の開口（６）内に第１成形部材（１）を配するよ
うなものだけでなく、第３図の如く単に第１、第２成形
部材（１）（２）が重なり合うように配されるものに対
しても適用される。そして、第３図（イ）では第２成形
部材（２）の収縮力が（ａ）部と（ｂ）部間に向き合う
方向に働いており、第３図（ロ）では矢印で示す収縮形
態で働いている。ところで、一方の成形部材が他方に比
し、より大きく収縮すると、凹凸部において図示の如く
片側に隙間を生じ、その反対面に成形収縮による接合力
が発生する。しかし、その隙間（７）〔第３図（ロ）参
照〕は図に示すようにはっきりと分かる程、開いている
のでなく、ミクロンオーダの寸法でしかない。従って、
実際には殆ど隙間はないと考えてもよい。それ故に、第
３図（ロ）の結合は第２成形部材（２）の２つの凸部
（4a）（4b）間に第１成形部材（１）の凸部（８）を挟
み込んだ態様であるといえる。 第４図は以上の結合構造を特に第１図のものについて
第１、第２成形部材（１）（２）の成形と同時に実現す
る様子を示している。まず、同図（ｉ）においてＡ金型
（９）とＢ金型（10）を衝合して形成される第１キャビ
ティ（11）内に熱可塑性樹脂を射出して第１成形部材
（１）を形成する。次にＢ金型（10）を右方向へ後退さ
せると共に、Ａ金型（９）を同図（ii）に示す如く軸
（12）の回りに180°回転する。しかる後、Ｂ金型（1
0）を再び衝合し第２キャビティ（13）内に熱可塑性樹
脂を射出する〔（iii）参照〕と、第１成形部材（１）
の周囲に第２成形部材（２）が形成される。このとき、
第１キャビティ（11）では次の第１成形部材（１′）を
成形している。最後に、（iv）で結合品（14）のみを分
離する。前記（iii）において第１成形部材（１）が完
全に固化していない状態（従って完全に冷えていない状
態）であっても第２成形部材（２）を成形することがで
きる。そのようにした場合には、第１図において第１成
形部材（１）の収縮力（f₁）（f₂）も結合に関与するこ
とになり、一般にはより強固な結合となる。同一の金型
を使って一連の動作により本発明の結合構造を実現する
に当たり、第４図に示したコア回転方式だけでなく、所
謂コアバック方式によっても、成形することができる。
その場合には、同一のキャビティ内で第１、第２成形部
材を成形することになる。尚、第１図〜第３図に示す本
発明の結合構造は防水効果も奏する。 次に、本発明をカメラのカバーと外装部品の結合に適
用した実施例について説明する。まず、第５図（イ）は
カメラの前面カバー（15）を示しており、撮影レンズカ
バー窓（16）、ファインダー対物窓（17）、閃光装置の
発光部窓（18）、セルフタイマー表示窓（19）等が設け
られている。これらの各窓には光透過材料よりなる樹脂
成形部材が結合されている。尚、前記窓以外にもフィル
ム感度表示窓や受光部レンズ窓等があるが、図ではこれ
らのものは省略している。同図（ロ）は（イ）のＡ−
Ａ′線断面図、（ハ）はＢ−Ｂ′線断面図、（ニ）はＣ
−Ｃ′線断面図、（ホ）はＤ−Ｄ′線断面図、（ヘ）は
Ｅ−Ｅ′線断面図である。これらの各断面図から窺知で
きるように第５図では前面カバー（15）を構成する第２
成形部材（２）が透明板又は光透過色板を構成する第１
成形部材（１）と窓の全周にわたって上記第２図に示す
態様で結合している。 次に、第６図及び第７図の実施例はそれぞれ第５図に
準じており、その多くは第５図の場合と同一であるが、
第６図では同図（ロ）に示すようにレンズカバー窓（1
6）とストロボ窓（18）に結合される透明板としての第
１成形部材（１）（１）が一体になっている点が第５図
と相違し、第７図では前記レンズカバー窓（16）の第１
成形部材（１）の結合が左右端部では同図（ロ）の如く
第５図と同じで、上下端部では同図（ハ）の如く従来の
アンダーカット結合方式であり、いわば第２成形部材
（２）に対する１つの第１成形部材（１）の結合につい
て本発明構造と従来構造とが必要に応じて混在して用い
られている例である。尚、第７図の場合でも、一部割型
を使うことにより同一の金型で成型できる。 次に、第８図はカメラの後カバー（20）に本発明を適
用した実施例を示しており、同図（イ）において（21）
はフィルム確認窓、（22）はファインダ接眼窓、（23）
はフィルム送り表示窓、（24）は閃光装置充電ランプ窓
である。そして同図（ロ）はA1−A4線断面図、（ハ）は
B1−B4線断面図、（ニ）はC1−C2線断面図である。後カ
バー（20）には上記の他にフィルムカウンタ窓等もある
が、図では簡単化のため省略している。 第９図はカメラの後カバー（20）が３個の成形部材
（25）（26）（27）から構成される場合の結合構造を示
しており、成形部材（25）にはフィルム確認窓（21）が
設けられ、成形部材（26）にはファインダ接眼窓（22）
が設けられている。同図（イ）は背面図、（ロ）は平面
図であり、（ハ）はＡ−Ａ′線断面図、（ニ）はＢ−
Ｂ′線断面図である。ここで、（26）は上記第１成形部
材、（25）（27）は第２成形部材と考えてよい。このよ
うな構成は（26）と（25）（27）との材質を異ならせた
いか、又は色を異ならせたい場合に特に有効である。第
10図は成形部材（25）（26）（27）の結合部の凹凸を第
９図の場合とは逆にした場合を示しており、第10図
（ハ）（ニ）は第９図（ハ）（ニ）に対応する断面図で
ある。 第11図は前カバー（15）が３個の成形部材（28）（2
9）（30）から構成され、そのうちの成形部材（28）に
は一部分に第４の成形部材（31）が重合されて２重構造
となっている。この第４の成型部材（31）は、例えば装
飾上色を他と異ならせたい場合や、保持部において持っ
た感触の良い材質を使いたい場合などに用いられる。第
11図（ロ）は同図（イ）のＡ−Ａ′線断面図である。 以上各実施例を説明したが、２つの成形部材の結合に
不可欠な凹部（３）、凸部（４）はそれぞれ接合面が２
面以上あればよい。そのうち、凸部（４）の形状につい
て第12図に例示する。ここで、（ａ）、（ｂ）は２面、
（ｂ）〜（ｅ）は３面、（ｆ）〜（ｈ）は多面の場合を
示している。 次に、本発明の結合構造の各種パターンを第13図〜第
21図に従って説明する。これらの図において（イ）は平
面図、（ロ）はＡ−Ａ′線断面図、（ハ）はＢ−Ｂ′線
断面図である。 第13図は基本形であり、凸部（４）が四角柱をしてい
る。第１、第２成形部材（１）（２）の矢印（32）方向
の収縮が接合力を生じる。その際、成形部材の材料によ
って収縮率が違う。又、同質材料であっても長さが違え
ば収縮率が異なる。しかも、一方を先に成形し他方を後
で成形すると後で成形した方の成形部材の収縮力の方が
原則として結合に大きく影響する。 第14図は凸部（４）が円柱であり、第13図の基本形に
比べて金型の加工が容易である。結合力は基本形と略同
程度である。 第15図は接合部は２箇所であるが、一方向全体にわた
って凹部（３）と凸部（４）があるため矢印（33）方向
の接合強度は大きくなる。 第16図は接合部が２箇所で第15図と同様であるが、凹
部（３）と凸部（４）の形が異なっており、矢印（33）
の方向の引っ張り外力に対して有効である。 第17図は接合部が２箇所であるが、第14図に比べて接
合面積が大きくなるため、接合力の増大が期待できる。
又、矢印（32）方向の外力に対して有効である。 第18図は第13図の基本形と比較して接合部が多く且つ
収縮による接合面が２方向と多くなるため結合力が増
す。 第19図は接合部の数は第18図と同数であるが、形状が
円柱であるため金型の加工が容易である。 第20図は接合部の数は第18図、第19図と同数である
が、形状が長孔であるため矢印（32）の方向の接合面積
を大きくとることができ、結合力が増す。 第21図は接合部の数は第13図の基本形と同数である
が、同軸上にないため、矢印（32）（33）で示す２方向
に結合力を生じることが可能であり、また形状が長溝で
あるため丸溝よりも結合力が大である。 次に、第１、第２成形部材（１）（２）の材料として
は種々存在するが、それらの代表的な樹脂を第22図に挙
げる。 上記実施例におけるカメラのカバーは一般に色物で、
窓に配される部材は光透過材料であるが、この光透過材
料を透明材料とする場合、第22図では色物と透明材料と
の組合せについて18通り存在する。又、光透過材料を装
飾的に色をつけるときは色物（カバー）と色物（窓に配
される部材）となるが、その場合の組合せは第22図では
36通りとなる。尚、第22図において、PMMAはポリメタク
リル酸メチル、ASはアクリロニトリル−スチレン共重合
体、PCはポリカーボネイトであり、ABSはアクリロニト
リル−ブタジエン−スチレン樹脂、POMはポリアセター
ル（ポリオキシメチレン）、PBTはポリブチレンテレフ
タレートである。第22図で、これらの樹脂は基本的なも
のだけを挙げてあり、樹脂自体に含有される含有物質
（無機フィラー、ガラス、カーボン等）やガラス含有率
等が変化しても基本的に１種類としている。第22図以外
にも本発明を適用できる樹脂は存するが、その例として
色物に関し、PMMA、PE、PP（ポリプロピレン）、LCP
（液晶ポリマー）等を挙げておく。 発明の効果 本発明によれば、少なくとも２つの成形部材の結合は
それらの成形時に行われるので、コア回転式又はコアバ
ック式等のいずれかの方法を採るにしても同一の金型を
使って成形結合できる。又、その結合構造は凹凸の少な
くとも１面に密着接合が存する形となっているととも
に、開口部の全周にわたって、その密着接合が実現され
ているので防水上の効果もある。更に、結合に接着剤や
パッキン等の副資材を必要としないと共に超音波等の別
エネルギーを要することもないので、作業工数や部品点
数が少なく自動化に大きく寄与できる。しかも、結合部
の肉厚を例えば第２図において、L₂＞t/3とすることが
可能であり、第25図に示す従来のアンダーカット方式が
L₁＝t/3でしかなかったのに比し、強度的にも優れてい
る等、本発明は極めて有効である。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明を実施した結合構造の拡大斜視図、第２
図は本発明の他の実施例の正面図、第３図は本発明の更
に他の実施例を示す図である。第４図は本発明の成形手
順を示す図である。第５図、第６図及び第７図はそれぞ
れ本発明をカメラの前カバーに適用した場合について示
す図であり、第８図と第９図及び第10図はそれぞれカメ
ラの後カバーに適用した場合を示す図である。第11図は
カメラの前カバーに本発明を適用した場合の図である。
第12図は本発明の構成をなす凸部の形状を例示する図で
ある。第13図、第14図、第15図、第16図、第17図、第18
図、第19図、第20図及び第21図は本発明の種々のパター
ンを示す図である。第22図は本発明に使用する樹脂材料
についての説明図である。第23図、第24図及び第25図は
従来例を表す図である。 （１）…第１成形部材、（２）…第２成形部材、（3a）
（3b）…凹部、（4a）（4b）…凸部、（６）…開口。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−17431（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−119063（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−118470（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．熱可塑性樹脂よりなる第１成形部材と第２成形部材
   とを、第２成形部材を貫通する開口部に第１成形部材を
   嵌め込んだ構造にて結合させる方法であって、 前記開口部の貫通方向と平行な方向に凸設または凹設さ
   れ、開口部の全周を連続的に囲む凸部又は凹部を有する
   ように前記第１成形部材を射出成形する第１工程と、 第１工程において成形された第１成形部材の周囲に熱可
   塑性樹脂を射出して前記第１成形部材の凸部又は凹部と
   対応する凹部又は凸部を有する第２成形部材を成形し、
   前記第１及び第２成形部材を結合させる第２工程と、 から成る成形部材の結合方法。 ２．前記第１成形部材は光透過性の材料であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の成形部材の結合
   方法。 ３．前記光透過性の材料は透明材料であることを特徴と
   する特許請求の範囲第２項に記載の成形部材の結合方
   法。 ４．前記光透過性の材料は色付きの材料であることを特
   徴とする特許請求の範囲第２項に記載の成形部材の結合
   方法。 ５．前記第２成形部材は遮光性の材料からなり、該第２
   成形部材の凹部又は凸部は結合後の構造の内側方向に臨
   んで形成され、前記第１成形部材の凸部又は凹部との嵌
   合部が結合後の構造の外側から見えないように構成され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の
   成形部材の結合方法。 ６．熱可塑性樹脂よりなる第１成形部材と第２成形部材
   とを、第２成形部材を貫通する開口部に第１成形部材を
   嵌め込んだ構造にて結合させた成形部材であって、 前記開口部の貫通方向と平行な方向に凸設または凹設さ
   れ、開口部の全周を連続的に囲む凸部又は凹部を有する
   第１成形部材の周囲に熱可塑性樹脂の射出により前記第
   １成形部材の凸部又は凹部と対応する凹部又は凸部を有
   するように第２成形部材を成形することにより、前記第
   １及び第２成形部材が結合されて成る成形部材。