JP3579732B2

JP3579732B2 - 自動車部品の製造方法及び金型装置

Info

Publication number: JP3579732B2
Application number: JP2000337138A
Authority: JP
Inventors: 昭彦寺沢; 満雄河野
Original assignee: コンティネンタル・テーベス株式会社
Priority date: 2000-11-06
Filing date: 2000-11-06
Publication date: 2004-10-20
Anticipated expiration: 2020-11-06
Also published as: JP2002137248A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インサート成形により部品本体をオーバモールドする自動車部品の製造方法及び金型装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、苛酷な条件で使用される自動車部品（ＡＢＳ（アンチロックブレーキングシステム）用回転センサ等）は、機械的強度をはじめ、耐候性，耐湿性，耐薬品性等の各種性能が要求されるため、インサート成形（射出成形）により部品本体をオーバモールドし、部品本体全体を樹脂により覆っている。
【０００３】
従来、このような自動車部品の製造方法は、特開２０００−８８９８４号公報で公知である。図８は、同公報開示の製造方法により製造された自動車部品（ＡＢＳ用回転センサ）７０の一部を示す。同図において、７１は、磁気抵抗素子部７１ｓ等を含む部品本体であり、この部品本体７１は、二次成形時に金型に対して位置決めする金型位置決め部７２ｃを一体に有するセンサ用ホルダ７２により保持される。そして、部品本体７１を保持したセンサ用ホルダ７２は、金型位置決め部７２ｃを金型に装着し、樹脂を射出充填してインサート成形（二次成形）を行うことによりオーバモールド部７３を設ける。なお、成形後、オーバモールド部７３から突出した金型位置決め部７２ｃは切断除去する。
【０００４】
ところで、このようなインサート成形では、センサ用ホルダ７２とオーバモールド部７３間の気密性が問題となるため、通常、金型位置決め部７２ｃの周りを囲むように先端を尖形に形成したリング形のシール部７４を設けている。これにより、二次成形時には、シール部７４の先端が熱により溶かされるため、センサ用ホルダ７２側とオーバモールド部７３側が溶着し、両者間の気密性が確保される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来における自動車部品の製造方法は、次のような問題点があった。
【０００６】
第一に、部品本体７１をセンサ用ホルダ７２（又はプリモールド）により固定して二次成形を行うため、自動車部品７０に対する部品点数及び製造工数の増加を招くとともに、コストアップ及び大型化を招く。
【０００７】
第二に、センサ用ホルダ７２や二次成形を必要とするとともに、センサ用ホルダ７２に、シール部７４や金型位置決め部７２ｃを設ける必要があるため、自動車部品７０に対する設計自由度の低下を招く。
【０００８】
第三に、シール部７４によるシーリングでは、製造時に未溶着部分が生じたり長期使用による振動や劣化等により気密性を確保できない虞れがあるなど、信頼性に難があるとともに、設計毎に信頼性評価が必要となる。
【０００９】
本発明は、このような従来の技術に存在する課題を解決したものであり、自動車部品に対する部品点数及び製造工数の削減、さらにはコストダウン及び小型化を図ることができるとともに、設計自由度を高め、しかも、設計毎の信頼性評価を不要にして高度の信頼性を得ることができる自動車部品の製造方法及び金型装置の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び実施の形態】
本発明は、インサート成形により部品本体Ａｏをオーバモールドする自動車部品Ａの製造方法において、部品本体Ａｏを金型本体２のキャビティ３にセッティングする際に、キャビティ３の壁面における複数の位置から、加熱制御した保持ピン５ａ〜５ｈを突出させて、部品本体Ａｏを位置決めして保持するとともに、射出装置Ｍｉの速度制御領域Ｚｖから圧力制御領域Ｚｐに切換えるＶ−Ｐ切換点Ｘｃに達する直前に、保持ピン５ａ〜５ｈを所定ストロークＬだけ後退させて部品本体Ａｏから離間させることを特徴とする。この場合、好適な実施の態様により、自動車部品としてはＡＢＳ用回転センサＡｓに適用することができる。
【００１１】
また、本発明は、インサート成形により部品本体Ａｏをオーバモールドする自動車部品Ａの金型装置１において、金型本体２のキャビティ３の壁面における複数の位置から突出し、かつ進退移動自在に設けた保持ピン５ａ〜５ｈと、この保持ピン５ａ〜５ｈを加熱制御する加熱部８ａ…と、この保持ピン５ａ〜５ｈを進退移動させる進退駆動部６ａ〜６ｈと、この進退駆動部６ａ〜６ｈを制御することにより、部品本体Ａｏをキャビティ３にセッティングする際に、保持ピン５ａ〜５ｈを、部品本体Ａｏを位置決めして保持する位置まで突出させるとともに、射出装置Ｍｉにおける速度制御領域Ｚｖから圧力制御領域Ｚｐに切換えるＶ−Ｐ切換点Ｘｃに達する直前に保持ピン５ａ〜５ｈを、所定ストロークＬだけ後退させて部品本体Ａｏから離間させる制御部７とを備えることを特徴とする。
【００１２】
これにより、部品本体Ａｏは、キャビティ２の内部において保持ピン５ａ〜５ｈにより位置決めされて保持されるとともに、この保持ピン５ａ〜５ｈは、射出装置Ｍｉにおける速度制御領域Ｚｖから圧力制御領域Ｚｐに切換えるＶ−Ｐ切換点Ｘｃに達する直前に、所定ストロークＬだけ後退して部品本体Ａｏから離間する。即ち、樹脂Ｒがキャビティ３内にある程度充填され、樹脂Ｒにより部品本体Ａｏが保持される状態で、保持ピン５ａ〜５ｈが部品本体Ａｏから離間するため、部品本体Ａｏは、位置決めされた状態が維持されたまま、樹脂Ｒにより部品本体Ａｏの周り全体が完全にオーバモールドされる。したがって、センサ用ホルダや二次成形は不要になる。
【００１３】
【実施例】
次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００１４】
まず、本実施例に係る金型装置１の構成について、図１〜図３を参照して説明する。
【００１５】
図１中、２は金型本体であり、上型（可動型）２ｕと下型（固定型）２ｄからなる。金型本体２のパーティングラインにはキャビティ３が形成され、このキャビティ３は、仮想線で示したスプル部１１を介してノズルタッチ部１２に連通する。このノズルタッチ部１２には、射出装置Ｍｉに設けた射出ノズルＭｎがノズルタッチする。なお、図１に示すスプル部１１及びノズルタッチ部１２は、原理説明上設けたものであり、実際の位置とは異なる。このキャビティ３は、内部に、ＡＢＳ（アンチロックブレーキングシステム）用回転センサＡｓ（図５参照）の基本部品となる部品本体Ａｏをセッティングしてインサート成形することができる。
【００１６】
部品本体Ａｏの外観形状を図３に示す。部品本体Ａｏは、樹脂モールドされ、かつ平面視が矩形となる偏平な磁気抵抗素子部Ｅｓと、この磁気抵抗素子部Ｅｓの下面に固着した直方体形のマグネットＥｍと、平面視が磁気抵抗素子部Ｅよりも大きい矩形となる偏平な回路部Ｅｃと、磁気抵抗素子部Ｅｓと回路部Ｅｃ間を接続する四本の接続リードＥａ…と、回路部Ｅｃから導出した二本の端子リードＥｂ…を備える。
【００１７】
一方、上型２ｕには、キャビティ３の上側壁面における異なる位置から突出し、かつ進退移動自在に設けた保持ピン５ａ，５ｂを備えるとともに、下型２ｄには、キャビティ３の下側壁面における異なる位置から突出し、かつ進退移動自在に設けた保持ピン５ｃ，５ｄ，５ｅを備える。この場合、保持ピン５ａ…の数量，配設位置，断面形状，断面積等は、任意に選定することができる。したがって、図３に示すように、パーティングラインに対して平行に配した保持ピン５ｇ，５ｈを設けてもよい。しかし、型抜きの関係上、保持ピン５ａ…は図１に示すように、パーティングラインに対して全て直角に突出させることが望ましい。保持ピン５ａ…の先端面は、図３に示す保持ピン５ｆのように平坦面５ｆｆで形成してもよいし、保持ピン５ｇのように段差面５ｇｆで形成してもよい。これにより、保持ピン５ａ〜５ｈを、パーティングラインに対して全て直角に突出させたとしても、先端面を段差面５ｇｆで形成すれば、部品本体Ａｏの角部を保持することにより、上下のみならず前後左右にも位置規制できる。
【００１８】
また、上型２ｕには、各保持ピン５ａ，５ｂを進退移動させる油圧シリンダ（進退駆動部）６ａ，６ｂを設けるとともに、下型２ｄには、各保持ピン５ｃ，５ｄ，５ｅを進退移動させる油圧シリンダ（進退駆動部）６ｃ，６ｄ，６ｅを設ける。各油圧シリンダ６ａ…は、ピストンロッド６ａｒ…が各保持ピン５ａ…に対して同軸上となるように配し、ピストンロッド６ａｒの先端と保持ピン５ａの後端は、図２に示すようにねじ部５ａｎにより結合する。この場合、ピストンロッド６ａｒは、通常、断面丸形に形成するのに対して、実施例の保持ピン５ａ…は、断面矩形に形成するため、キャビティ３の壁面には、保持ピン５ａ…が挿通するガイドブロック１３ａ…を埋設した。この際、ガイドブロック１３ａ…は、単なるブロック部材として構成してもよいし、図２に示すように、ガイドブロック１３ａの内部にヒータ１４ａを収容することにより、加熱部８ａとして構成してもよい。加熱部８ａとして構成した場合には、ヒータ１４ａにより保持ピン５ａを加熱制御することができる。
【００１９】
さらに、各油圧シリンダ６ａ…の油室は、油圧回路２１に接続するとともに、この油圧回路２１は、コントローラ２２に接続する。したがって、コントローラ２２により油圧回路２１を制御すれば、油圧回路２１は各油圧シリンダ６ａ…を駆動し、保持ピン５ａ〜５ｈを進退移動させることができる。本実施例における油圧回路２１とコントローラ２２は制御部７を構成し、この制御部７は、少なくとも部品本体Ａｏをキャビティ３にセッティングする際に、保持ピン５ａ〜５ｈを、部品本体Ａｏを位置決めして保持する位置まで突出させるとともに、キャビティ３に対する樹脂Ｒの充填中又は充填後における予め設定したタイミングにより、保持ピン５ａ〜５ｈを、所定ストロークＬだけ後退させて部品本体Ａｏから離間させる機能を備えている。なお、この点については後述する。
【００２０】
次に、このような金型装置１を利用した自動車用部品Ａの製造方法について、各図を参照しつつ図６に示すフローチャートに従って説明する。
【００２１】
まず、成形サイクルにおける型開状態で、部品本体Ａｏをキャビティ３の内部にセッティングする（ステップＳ１）。この際、コントローラ２２は油圧回路２１を制御することにより各油圧シリンダ６ａ〜６ｈを駆動し、保持ピン５ａ〜５ｈを、図１に示す部品本体Ａｏを位置決めして保持する位置まで突出させる。これにより、同図に示すように型閉（型締）すれば、部品本体Ａｏは定位置に保持される（ステップＳ２）。
【００２２】
次いで、射出工程に移行し、射出装置Ｍｉから樹脂Ｒをキャビティ２に射出充填する（ステップＳ３）。図７は、射出装置Ｍｉにおけるスクリュ位置（時間）に対する射出速度Ｖと射出圧力Ｐの関係を示す。通常、キャビティ３に対する樹脂Ｒの充填中は、速度制御領域Ｚｖとなり、スクリュが予め設定したＶ−Ｐ切換点（切換位置）Ｘｃに達すれば、保圧工程に切換える。これにより、圧力制御領域Ｚｐとなる。本実施例では、Ｖ−Ｐ切換点Ｘｃに達する直前に、最適な条件となる保持解除位置Ｘｓを設定した。
【００２３】
これにより、射出工程において、射出装置Ｍｉのスクリュが前進し、保持解除位置Ｘｓに達したなら、コントローラ２２は油圧回路２１を制御することにより各油圧シリンダ６ａ〜６ｈを駆動し、保持ピン５ａ〜５ｈを、所定ストロークＬだけ後退させて部品本体Ａｏから離間させる（ステップＳ４，Ｓ５）。この状態を図４に示す。保持ピン５ａ〜５ｈを後退させるタイミングの設定は重要であり、基本的には、樹脂Ｒにより部品本体Ａｏが保持（位置規制）され、かつ固化する前の樹脂Ｒが、射出圧力（保圧力）Ｐにより、後退した保持ピン５ａ〜５ｈと部品本体Ａｏ間の隙間に進入できる条件を満たすように設定する。一方、この際、加熱部８ａ…により保持ピン５ａ〜５ｈを加熱制御すれば、保持ピン５ａ〜５ｈの周りの樹脂Ｒの固化速度を遅くすることができるため、保持ピン５ａ〜５ｈの移動及び樹脂Ｒの挙動（流動）をよりスムースに行わせることができる。
【００２４】
そして、射出装置ＭｉのスクリュがＶ−Ｐ切換点Ｘｃに達すれば、保圧工程に移行する（ステップＳ６，Ｓ７）。また、保圧工程の終了により、冷却工程が行われ、この後、型開きが行われる（ステップＳ８）。型開きによりインサート成形品が取出され、図５に示す目的の自動車部品Ａ、即ち、部品本体Ａｏの周り全体が樹脂Ｒによりオーバモールドされ、オーバモールド部３１が形成されたＡＢＳ用回転センサＡｓが得られる。なお、回転センサＡｓは、回転方向にＮ極とＳ極が交互に着磁された回転体（被検出対象）の周面に近接させて取付ければ、当該回転体の回転によりＮ極とＳ極が交互に回転センサＡｓのセンサ面Ｆ近傍を通過し、この磁気的変化が磁気抵抗素子部Ｅｓにより電気的変化（抵抗値変化）に変換されることにより、回転体の回転（回転数，回転速度）が検出される。
【００２５】
よって、本実施例に係る自動車部品Ａの製造方法（金型装置１）によれば、部品本体Ａｏは、キャビティ２の内部において保持ピン５ａ〜５ｈにより位置決めされて保持されるとともに、この保持ピン５ａ〜５ｈは、樹脂Ｒの充填中又は充填後における予め設定したタイミングにより、所定ストロークＬだけ後退して部品本体Ａｏから離間する。即ち、樹脂Ｒがキャビティ３内にある程度充填され、樹脂Ｒにより部品本体Ａｏが保持される状態で、保持ピン５ａ〜５ｈが部品本体Ａｏから離間するため、部品本体Ａｏは、位置決めされた状態が維持されたまま、樹脂Ｒにより部品本体Ａｏの周り全体が完全にオーバモールドされる。
【００２６】
したがって、従来のようなセンサ用ホルダや二次成形は不要になり、自動車部品Ａに対する部品点数及び製造工数の削減、さらにはコストダウン及び小型化を図ることができる。また、設計自由度を高めることができるとともに、設計毎の信頼性評価が不要となり、高度の信頼性を得ることができる。
【００２７】
以上、実施例について詳細に説明したが、本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、細部の構成，形状，材料，数量等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更，追加，削除することができる。例えば、保持ピン５ａ〜５ｈを後退させる所定ストロークＬは、樹脂Ｒの種類やキャビティ３の形状等により任意に設定することができる。また、実施例は、自動車部品ＡとしてＡＢＳ用回転センサＡｓを例示したが、他の同種の自動車部品にも同様に適用できる。
【００２８】
【発明の効果】
このように、本発明に係る自動車部品の製造方法（金型装置）は、部品本体を金型本体のキャビティにセッティングする際に、キャビティの壁面における複数の位置から、加熱制御した保持ピンを突出させて、部品本体を位置決めして保持するとともに、射出装置の速度制御領域から圧力制御領域に切換えるＶ−Ｐ切換点に達する直前に、保持ピンを所定ストロークだけ後退させて部品本体から離間させるようにしたため、次のような顕著な効果を奏する。
【００２９】
（１）自動車部品に対する部品点数及び製造工数の削減、さらにはコストダウン及び小型化を図ることができる。
【００３０】
（２）自動車部品に対する設計自由度を高めることができるとともに、設計毎の信頼性評価を不要にして高度の信頼性を得ることができる。
【００３１】
（３）保持ピンを後退させるタイミングを、射出装置の速度制御領域から圧力制御領域に切換えるＶ−Ｐ切換点に達する直前に設定したため、（１）及び（２）の最適効果を得ることができる。
【００３２】
（４）保持ピンの加熱制御により、保持ピンの周りの樹脂の固化速度を遅くすることができるため、保持ピンの移動及び樹脂の挙動（流動）をよりスムースに行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例に係る金型装置の断面構成図、
【図２】同金型装置における保持ピンの周辺を抽出して示す断面構成図、
【図３】同金型装置によりインサート成形される部品本体及び各保持ピンの位置関係を示す斜視図、
【図４】同金型装置に樹脂を充填した状態を示す断面構成図、
【図５】同金型装置により成形された自動車部品の断面図、
【図６】本発明の好適な実施例に係る製造方法を説明するためのフローチャート、
【図７】スクリュ位置（時間）に対する射出速度と射出圧力の関係図、
【図８】従来技術に係る製造方法により製造された自動車部品の一部を示す断面図、
【符号の説明】
１金型装置
２金型本体
３キャビティ
５ａ… 保持ピン
６ａ… 進退駆動部
７制御部
８ａ加熱部
Ａ自動車部品
Ａｏ部品本体
ＡｓＡＢＳ用回転センサ
Ｌ所定ストローク
Ｍｉ射出装置
Ｚｖ速度制御領域
Ｚｐ圧力制御領域
ＸｃＶ−Ｐ切換点

Claims

インサート成形により部品本体をオーバモールドする自動車部品の製造方法において、前記部品本体を金型本体のキャビティにセッティングする際に、前記キャビティの壁面における複数の位置から、加熱制御した保持ピンを突出させて、前記部品本体を位置決めして保持するとともに、射出装置の速度制御領域から圧力制御領域に切換えるＶ−Ｐ切換点に達する直前に、前記保持ピンを所定ストロークだけ後退させて前記部品本体から離間させることを特徴とする自動車部品の製造方法。
自動車部品としてＡＢＳ用回転センサに適用することを特徴とする請求項１記載の自動車部品の製造方法。
インサート成形により部品本体をオーバモールドする自動車部品の金型装置において、金型本体のキャビティの壁面における複数の位置から突出し、かつ進退移動自在に設けた保持ピンと、この保持ピンを加熱制御する加熱部と、この保持ピンを進退移動させる進退駆動部と、この進退駆動部を制御することにより、前記部品本体を前記キャビティにセッティングする際に、前記保持ピンを、前記部品本体を位置決めして保持する位置まで突出させるとともに、射出装置における速度制御領域から圧力制御領域に切換えるＶ−Ｐ切換点に達する直前に、前記保持ピンを所定ストロークだけ後退させて前記部品本体から離間させる制御部とを備えることを特徴とする自動車部品の金型装置。