JP3936670B2 - インサート部材を有する樹脂成形品の製造方法及びその製造装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インサート部材を有する樹脂成形品の製造方法及びその製造装置に関する。本発明の製造方法及びその製造装置により製造される樹脂成形品の一つを例示すれば、リアクトルを構成するリアクトル構成部材とされ得る。このリアクトルは、電気自動車やハイブリッド車等に使用され、電力を供給するバッテリの直流電流を交流電流に変換するインバータに用いて好適である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特許文献１にインサート部材を有する樹脂成形品の製造方法が開示されている。この製造方法は、図６に示すように、インサート部材としての積層コア９７を載置可能な第１型９２と、この第１型９２に対して開閉可能で積層コア９７を第１型９２との間に挟持可能な第２型９１とを備えた製造装置を用いるものである。第１型９２と第２型９１とのパーティング部９３には、積層コア９７の積層公差を吸収するためのクリアランスδ１が設けられている。積層コア９７は、金属板を略同一外形状に形成した複数枚のコア片が積層固定されたものである。
【０００３】
この製造装置を用いて樹脂成形品を製造する場合、まず、第１型９２に積層コア９７を載置する。そして、第１型９２と第２型９１との型閉じを行い、積層コア９７と第１型９２と第２型９１とでキャビティＣを形成する。この際、クリアランスδ１により積層コア９７と第２型９１とが確実に当接する。次いで、キャビティＣ内に溶融した液状の合成樹脂を射出してキャビティＣに合成樹脂を充填し、積層コア９７の外表面の少なくとも一部を合成樹脂で一体的に被覆する。こうして樹脂成形品を製造することができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２７８０７９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の樹脂成形品の製造方法では、型閉じ時にインサート部材と第２型とが直接当接しているため、インサート部材に強い型締め力を加えるとインサート部材が破損するおそれがあり、また型締め力が不足するとバリ等が発生してしまうため、安定したインサート射出成形を行うことができない。
【０００６】
このような傾向が顕著に現れる例として、コア片を積層した積層コアをインサート部材とし、この積層コアの積層方向に対して垂直方向から型閉じする場合がある。積層コアは珪素鋼板を一定寸法だけ送って裁断し、あるいはプレスブランクしたコア片を接着剤により複数枚（通常、数枚から数百枚）積層固着したものである。このような積層コアは、ミクロ的に見ると、各々のコア片の端面が完全には平面的に一致しておらず、コア片間で最大百分の数ミリメートル程度の出っ張り（凸）と引っ込み（凹）とを不可避的に有している。この凹凸の発生原因は、複数のコア片を積層して接着剤で固着する時に、各コア片の端面同士を完全に平面的に一致させることが不可能であることに加え、裁断して形成した各コア片同士の外形寸法がばらつきを有していることによる。このような積層コアをインサート部材とし、製造装置の中に載置した状態で積層コアの積層方向に対して垂直方向から型閉じを行うと、製造装置の形成型面が積層コアの端部において最も突出している部分にまず当接し、さらに限度を超える力が加わると、積層コアが変形したりコア片同士の剥がれを生じることがある。
【０００７】
また、別の例として、焼成時の変形が一般的に大きなセラミックス材をインサート部材として用いる場合がある。このような変形が大きなセラミックス材をインサート部材として製造装置の中に載置して型閉じを行うと、一般に脆い性質のセラミックス材が破損する虞がある。
【０００８】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、強い圧力を加えることのできないインサート部材であっても、そのようなインサート部材の変形及び破損を防止することのできるインサート部材を有する樹脂成形品の製造方法及びその製造装置を提供することを解決すべき課題としている。
【０００９】
なお、「インサート射出成形」は、一般に予め形成されたインサート部材を製造装置内に固定した後、溶融した液状の合成樹脂の射出成形を行い、インサート部材に合成樹脂を一体的に形成する成形方法を意味するが、インサート部材が合成樹脂よりも多いときには、「アウトサート射出成形」と呼ばれることもある。本願明細書において、「インサート射出成形」は「アウトサート射出成形」も含む。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のインサート部材を有する樹脂成形品の製造方法は、内部に略塊状で所定の外形状を有するインサート部材を備え、該インサート部材の外表面の少なくとも一部を合成樹脂で一体的に被覆したインサート部材を有する樹脂成形品を製造する製造方法であって、
前記インサート部材を載置可能な第１型と、該第１型に対して開閉可能で該インサート部材を該第１型との間に挟持可能な第２型と、該第１型と該第２型との間に設けられた少なくとも一つのスライド型とを備え、該スライド型は、該第１型と該第２型との型閉じに連動して開閉方向と交差する方向で該インサート部材に向けて前進可能で、かつ型開きに連動して該インサート部材から後退可能であり、前進時に該インサート部材に当接するスライドコアと、該スライドコアの背後に設けられて該スライドコアを前進方向に付勢する第１付勢手段とを有し、該第１型と該第２型とは、該型閉じ時に、該スライドコアを挟んでスライド不能に固定するスライドコア固定手段を有し、前記スライドコア固定手段は、該型閉じ時に前記スライドコアに接する部分の前記第１型の表面と、該スライドコアに接する部分の前記第２型の表面との少なくとも一方に施された粗面である製造装置を用いて、
該型開き時に該第１型に該インサート部材を載置する第１工程と、
該型閉じの途中で、該スライド型を前進させて該スライドコアを該インサート部材に接触させた後、該第１付勢手段の付勢力で該スライドコアを該インサート部材に圧接させる第２工程と、
該型閉じで、該スライドコアを該第１型と該第２型とで挟んで前記粗面を接触させることによりスライド不能に固定するとともに、該インサート部材と該第１型と該第２型と該スライドコアとでキャビティを形成する第３工程と、
該キャビティ内に溶融した液状の前記合成樹脂を射出して充填し、該インサート部材の外表面の少なくとも一部を該合成樹脂で一体的に被覆する第４工程とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明のインサート部材を有する樹脂成形品の製造装置は、内部に略塊状で所定の外形状を有するインサート部材を備え、該インサート部材の外表面の少なくとも一部を合成樹脂で一体的に被覆したインサート部材を有する樹脂成形品を製造する製造装置であって、
前記インサート部材を載置可能な第１型と、該第１型に対して開閉可能で該インサート部材を該第１型との間に挟持可能な第２型と、該第１型と該第２型との間に設けられた少なくとも一つのスライド型とを備え、該スライド型は、該第１型と該第２型との型閉じに連動して開閉方向と交差する方向で該インサート部材に向けて前進可能で、かつ型開きに連動して該インサート部材から後退可能であり、前進時に該インサート部材に当接するスライドコアと、該スライドコアの背後に設けられて該スライドコアを前進方向に付勢する第１付勢手段とを有し、該第１型と該第２型とは、該型閉じ時に、該スライドコアを挟んでスライド不能に固定するスライドコア固定手段を有し、前記スライドコア固定手段は、該型閉じ時に前記スライドコアに接する部分の前記第１型の表面と、該スライドコアに接する部分の前記第２型の表面との少なくとも一方に施された粗面であることを特徴とする。
【００１２】
本発明の製造方法及び製造装置では、型閉じの途中でスライド型を前進させてスライドコアを第１付勢手段の付勢力でインサート部材に圧接させ、インサート部材に第１付勢手段の付勢力を加えてインサート部材を固定する。そして、前記付勢力が与えられた状態を維持して第１型と第２型とで挟んでスライドコアをスライド不能に固定する。そのため、スライドコアはインサート部材の形状にばらつきがあっても無段階にその位置に固定され、スライド型の型締め力がインサート部材に直接加わることはない。また、樹脂の射出時の圧力でスライド型が後退するおそれがない。
また、第１型と第２型とは、型閉じ時に、スライドコアを挟んでスライド不能に固定するスライドコア固定手段を有する。このスライドコア固定手段は、型閉じ時にスライドコアに接する部分の第１型の表面とスライドコアに接する部分の第２型の表面との少なくとも一方に施された粗面である。この粗面により、スライドコアと、第１型と第２型との少なくとも一方とが物理的に（又は機械的に）噛み合う、又は食い込むので、スライドコアの固定位置を維持し、スライド不能にする固定力が更に高まる。
【００１３】
したがって、本発明の製造方法及び製造装置によれば、強い圧力を加えることのできないインサート部材であっても、インサート部材に変形や破損を生じることなく、樹脂成形品を製造することができる。
【００１４】
本発明の製造方法では、インサート部材は、金属板を略同一外形状に形成した複数枚のコア片が積層固定され、隣接する各コア片の端部同士に僅かな段差が生じている積層コアであり、樹脂成形品は電気制御のためのリアクトル構成部材とすることができる。この製造方法では、コア片の形成時及び／又は積層時のバラツキによって積層コアの各コア片の端部が凹凸状になって積層されていても、個々のコア片に変形を生じさせず、また積層されたコア片同士の剥がれを生じることなく、樹脂成形品であるリアクトル構成部材を製造することができる。
【００１５】
また、本発明の製造方法では、インサート部材は、セラミックス材を単独又は前述の積層コアと組み合わせて使用することもできる。この製造方法では、脆い材料であり、しかも焼成時にねじれや曲がりが生じて寸法にバラツキが生じ易いセラミックス材であっても、そのセラミックス材に破損を生じさせずに樹脂成形品を製造することができる。
【００１６】
さらに、本発明の製造方法では、製造装置は、互いに近づく方向に前進可能で、かつ互いに遠ざかる方向に後退可能な対をなすスライド型を備え、インサート部材は、金属板を略同一外形状に形成した複数枚のコア片が積層固定され、隣接する各コア片の端部同士に僅かな段差が生じている積層コアであり、樹脂成形品は電気制御のためのリアクトル構成部材であり得る。この場合、本発明の製造方法は、第１工程では、第１型に複数個の積層コアを所定の間隔を保って載置し、第２工程では、両スライド型を前進させて両スライドコアを両端の各積層コアに接触させた後、両第１付勢手段の付勢力で各スライドコアを両端の各積層コアに圧接させることができる。これにより、複数個の積層コアを一度に被覆し、複数個の積層コアを有する樹脂成形品であるリアクトル構成部材を製造することができる。
【００１７】
この製造方法では、第１工程において、複数個の積層コア間にセラミックス材を挟んで載置することもできる。これにより、複数個の積層コア及びセラミックス材を一度の射出成形で被覆し、複数個の積層コア及びセラミックス材を有する樹脂成形品であるリアクトル構成部材を製造することができる。
【００１８】
また、この製造方法では、積層コアは、金属板を略Ｕ字の略同一外形状に形成した複数枚の第１コア片が積層固定された略馬蹄形状の第１積層コアと、金属板を略Ｉ字の略同一外形状に形成した複数枚の第２コア片が積層固定された略直方体形状の第２積層コアであり得る。この場合、第１工程では、第１積層コアの各々の脚部の先端と第２積層コアとの間にセラミックス材を挟んでこれらを載置することができる。脚部とは、略馬蹄形状の第１積層コアの同一方向に向いた両端をいう。これにより、略馬蹄形状の第１積層コアと略直方体形状の第２積層コアとからなり、第１積層コアの各々の脚部の先端と第２積層コアとの間にセラミックス材を挟んだリアクトル構成部材を製造することができる。
【００１９】
本発明の製造方法では、キャビティには、同一形状の複数個の樹脂成形品が互いに接して組み立てられるときの位置決めとして用いられる嵌込部を形成するための凹凸が形成され、凹凸に対応した嵌込部を一体的に形成することができる。これにより、１つの樹脂成形品が他の１つの樹脂成形品と嵌め合わされて組み立てられるときの作業が容易になり、そのような樹脂成形品を容易に製造することができる。
【００２１】
この製造装置では、第１型と第２型との少なくとも一方の型は、スライドコアを型締め力よりも小さい力で付勢し、型開きの際にスライドコアを第１型及び／又は第２型の表面から離反させる第２付勢手段を有することが好ましい。これにより、型開きのときに、スライドコアが第２付勢手段の付勢方向に幾分（数分の１ミリ）離れ、粗面の噛み合い、食い込みが開放され、スライドコアを後退動させるのに支障がなくなる。
【００２２】
スライドコアは第１型及び第２型の開閉方向に沿って移動可能に第１付勢手段と連結されていることが好ましい。これにより、型開きのときに、スライドコアが第２付勢手段の付勢方向に移動可能となる。
【００２３】
本発明の製造装置では、第１型と第２型とのいずれか一方の型は他方の型に向けて突出する傾斜ピンを有し、スライド型は、傾斜ピンを案内することにより、型閉じによりスライド型を前進させ、型開きによりスライド型を挿通させて後退させるピン穴を有することが好ましい。これにより、簡単な構造により、型閉じ及び型開きとスライド型の移動とを連動して確実に行える。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２５】
実施形態のインサート部材を有する樹脂成形品の製造方法及びその製造装置は、リアクトル構成部材の製造方法及びその製造装置に具体化される。この製造方法及びその製造装置では、図１に示すように、インサート部材として１個のＵ字コア５１と２個のＩ字コア５４、５４とからなる積層コア５０を用いる。Ｕ字コア５１は、珪素鋼板を略Ｕ字形状にプレスブランクした複数枚の第１コア片５２が矢印Ｘの方向に積層されてエポキシ接着剤で固定された略馬蹄形状をなし、脚部の各先端面５１ａにはセラミックス材からなるスペーサ５３が仮止めされている。Ｉ字コア５４は、珪素鋼板のストリップ材を一定寸法だけ送って裁断した複数枚の第２コア片５５が矢印Ｙの方向に積層されてエポキシ接着剤で固定された略直方体形状をなしている。ここで、Ｕ字コア５１が第１積層コアであり、Ｉ字コア５４が第２積層コアである。
【００２６】
図２及び図３は射出成形型からなるリアクトル構成部材の製造装置を示し、図２は型が開いていて積層コア５０が型内に配置されている状態を示し、図３は型を閉じた状態を示す。図２及び図３に示すように、この製造装置は第１型としての下型１と、第２型としての上型２と、スライド型３、４とを備えている。
【００２７】
下型１は下型本体をなすベース１０と、ベース１０に設けられた複数のボールプランジャ１１とからなっている。ベース１０には、そのほぼ中央にＵ字コア５１を載置するワーク台部１０ａ、Ｉ字コア５４を載置するワーク台部１０ｂ及び型閉じ時にキャビティＣを構成する凹部１０ｄが形成されている。また、ベース１０の少なくとも型閉じ時に後述する横スライドコア３１、４１に接する面には、粗面１０ｃが形成されている。この粗面１０ｃは、十分に研磨された鏡面と異なり、研磨を少なくして、あるいは梨地加工を施して摩擦抵抗を大きくしたものである。即ち、スライドコア３１、４１がベース１０と接したときに型締め方向と直交する方向へ移動するときの抵抗が大になるようにして、スライドコア３１、４１の位置ズレを防止する。ボールプランジャ１１は、型開き時に横スライドコア３１、４１を上方に押し上げ、横スライドコア３１、４１が粗面１０ｃから離れるようにしている。ただし、このボールプランジャ１１の付勢力は、下型１と上型２との型締め力よりも小さい力に設定されている。ここで、ボールプランジャ１１が第２付勢手段である。
【００２８】
上型２は、下型１に対して上下方向で開閉可能なベース２０と、ベース２０に突設された傾斜ピン２１とを備えている。ベース２０には、そのほぼ中央に下型１の方向に突出された突出部２０ａが形成され、突出部２０ａの少なくとも型閉じ時に横スライドコア３１、４１に接する面には、前記下型１で説明したのと同様の粗面２０ｂが形成されている。粗面２０ｂは下型１の粗面１０ｃと同様に形成されたものであり、粗面２０ｂ及び粗面１０ｃがスライドコア固定手段である。また、突出部２０ａにはブロック２５が埋設されている。このブロック２５には縦スライドコア２１、２３が上下に移動可能に設けられ、縦スライドコア２１、２３は皿ばねや圧縮コイルばね２２、２４により下方に付勢されている。また、ブロック２５の下面には、型閉じ時にキャビティＣを構成する凹部２５ａ、２５ｂが形成されている。さらに、ベース２０とブロック２５との中央部には、スプルー２６が貫設され、スプルー２６の先端部には樹脂射出ゲート２６ａが形成されている。
【００２９】
スライド型３、４は、本体３０、４０、横スライドコア３１、４１、ロッド収納部材３２、４２、押圧ロッド３３、４３及び圧縮コイルばね３４、４４により構成されている。本体３０、４０には傾斜したピン穴３０ａ、４０ａが貫設され、このピン穴３０ａ、４０ａに傾斜ピン２１が挿通される。これにより、本体３０、４０は、下型１と上型２との型閉じに連動して積層コア５０に近づく方向に前進し、かつ下型１と上型２との型開きに連動して積層コア５０から遠ざかる方向に後退可能にされている。本体３０、４０にはロッド収納部材３２、４２が固定され、ロッド収納部材３２、４２には水平に延びる押圧ロッド３３、４３が移動可能に設けられている。また、押圧ロッド３３、４３の先端には、横スライドコア３１、４１がボールプランジャ１１により移動可能に支持されている。横スライドコア３１、４１には縦方向に嵌合溝３１ａ、４１ａが設けられ、この嵌合溝３１ａ、４１ａに押圧ロッド３３、４３の先端部が移動可能に嵌合されている。これにより、横スライドコア３１、４１は上下方向（上型２と下型１との開閉方向）に移動可能になっている。また、ロッド収納部材３２、４２の内部には、圧縮コイルばね３４、４４が本体３０、４０と押圧ロッド３３、４３との間に配置されている。そのため、横スライドコア３１、４１は、皿ばねや圧縮コイルばね３４、４４の付勢力により、押圧ロッド３３、４３を介して積層コア５０の方向に付勢可能とされている。また、横スライドコア４１の積層コア５０側には、型閉じ時にキャビティＣを構成する凹部４１ｂが形成されている。ここで、横スライドコア３１、４１がスライドコアであり、圧縮コイルばね３４、４４が第１付勢手段である。
【００３０】
以上の構成をしたリアクトル構成部材の製造装置を用いて、リアクトル構成部材が以下のように製造され得る。
【００３１】
まず、第１工程において、図２に示すように、２個のスペーサ５３、５３を仮付けした１個のＵ字コア５１と２個のＩ字コア５４、５４とからなる積層コア５０をワーク台部１０ａ、１０ｂ上に載置する。この際、図２において、Ｕ字コア５１の第１コア片５２の積層方向が上下となり、Ｉ字コア５４の第２コア片５５の積層方向が前後（紙面に直角方向）となるようにワーク台部１０ａ、１０ｂに載置する。また、Ｕ字コア５１の脚部の各先端面５１ａに仮止めされたスペーサ５３にＩ字コア５４を接触させる。
【００３２】
次に、第２工程において、下型１と上型２とを閉じる。ただし、この第２工程は型閉じの途中までをいう。つまり、スライド型３、４の本体３０、４０のピン穴３０ａ、４０ａに上型２の傾斜ピン２１が挿通され、本体３０、４０は、下型１と上型２との型閉じに連動して積層コア５０に近づく方向に前進する。これにより、本体３０、４０と共に横スライドコア３１、４１を前進させＵ字コア５１及びＩ字コア５４に接触させる。この際、下型１のボールプランジャ１１の回転自在なボールが横スライドコア３１、４１に接してこれらを上方に押し上げているため、横スライドコア３１、４１と粗面１０ｃとの接触をなくし摩擦抵抗を少なくすることができ、横スライドコア３１、４１及び粗面１０ｃが型の開閉によって摩耗することが防止される。その後、更なる型締めに伴って本体３０、４０は共に積層コア５０側に向けて更に移動するが、横スライドコア３１、４１は更なる移動を阻止されている。この結果、圧縮コイルばね３４、４４が圧縮されてその反発力として生じた付勢力は、押圧ロッド３３、４３を介して横スライドコア３１、４１をＵ字コア５１及びＩ字コア５４に圧接する。したがって、傾斜ピン２１によって本体３０、４０を移動させる力がＵ字コア５１及びＩ字コア５４に直接的に及ぶことがない。言い換えれば、Ｕ字コア５１及びＩ字コア５４を圧接する力は、横スライドコア３１、４１を移動させる力とは無関係に、圧縮コイルばね３４、４４のばね定数と変位量とによって定まる。
【００３３】
第３工程において、図３に示すように、下型１と上型２との型閉じが完了し、Ｕ字コア５１及びＩ字コア５４が圧縮コイルばね３４、４４の付勢力により横スライドコア３１、４１に圧接されて固定した状態において、下型１と上型２によって横スライドコア３１、４１を挟んでスライド不能（移動不能）に固定する。つまり、下型１のボールプランジャ１１は型締め力よりも小さい力で横スライドコア３１、４１を上方に押し上げていた状態から、下型１と上型２との型閉じに伴って下方に押し下げられ、型閉じが完了すると、横スライドコア３１、４１の上下面は上型２の粗面２０ｂ及び下型１の粗面１０ｃに圧接することになる。この型締めの際、横スライドコア３１、４１には縦方向に嵌合溝３１ａ、４１ａが設けられ、この嵌合溝３１ａ、４１ａに押圧ロッド３３、４３の先端部が移動可能に嵌合されているため、横スライドコア３１、４１は上下に移動可能である。そして、横スライドコア３１、４１の上下面と粗面２０ｂ、１０ｃとの間の摩擦抵抗が大きいため、横スライドコア３１、４１の固定された位置が維持され、スライド不能に固定される。この状態において、Ｕ字コア５１及びＩ字コア５４の一部及び凹部１０ｄ、２５ａ、２５ｂ、４１ｂにより後述するように樹脂が射出、充填されるキャビティＣが形成される。
【００３４】
第２工程及び第３工程における、Ｕ字コア５１及びＩ字コア５４と横スライドコア３１、４１との関係を図４に模式的に拡大して示す。なお、図面においては、理解を容易にするために積層コア５０の第１、２コア片５２、５５を拡大誇張して図示している。Ｕ字コア５１の第１コア片５２は上下方向に積層され、Ｉ字コア５４の第２コア片５５は前後方向（紙面に直角方向）に積層されている。そのため、Ｕ字コア５１及びＩ字コア５４は、横スライドコア３１、４１により、第１コア片５２及び第２コア片５５の積層方向に対して垂直方向から圧力を受けることになる。ここで、Ｕ字コア５１及びＩ字コア５４はミクロ的に見ると、第１コア片５２同士及び第２コア片５５同士の端面が完全に直線的には一致はしておらず、各々の第１コア片５２及び各々の第２コア片５５は共に他の第１コア片５２及び第２コア片５５との間で最大百分の数ミリメートル単位の出っ張り（凸）と引っ込み（凹）が発生している。また、Ｕ字コア５１とＩ字コア５４との間のスペーサ５３は比較的脆いセラミックス材である。そのため、圧縮コイルばね３４、４４の付勢力は、Ｕ字コア５１及びＩ字コア５４が変形したり破損することがないように調整されている。ここで、第１、２付勢手段としては、圧縮コイルばねの他、流体圧（空気圧、油圧）シリンダ、ゴム、ウレタン等の弾性材料等、適宜の手段を採用することができる。
【００３５】
そして、第４工程において、キャビティＣ内に加熱溶融した液状の熱可塑性樹脂を射出する。この際、熱可塑性樹脂は、射出成形機のノズルＮからスプルー２６に供給され、先端のゲート２６ａからキャビティＣに射出される。
【００３６】
キャビティＣに射出、充填された樹脂が固化又は硬化した後に、下型１と上型２とが型開きされ、この下型１と上型２との型開きに連動してスライド型３、４が後退動する。この際、下型１のボールプランジャ１１が横スライドコア３１、４１を上方に押し上げると共に、これらを下型１から離反させて接触状態が解除される。また、横スライドコア３１、４１には縦方向に嵌合溝３１ａ、４１ａが設けられ、この嵌合溝３１ａ、４１ａに押圧ロッド３３、４３の先端部が移動可能に嵌合されているため、横スライドコア３１、４１は上下に移動可能であることは既述の通りである。そのため、横スライドコア３１、４１の後退動に伴う粗面１０ｃの型の開閉による摩耗が防止される。そして、図５に示すインサート部材を有する樹脂成形品としてのリアクトル構成部材６０を得ることができる。このリアクトル構成部材６０は、１個のＵ字コア５１と、２個のＩ字コア５４、５４と、Ｕ字コア５１の脚部とＩ字コア５４との間の図示しないスペーサ５３と、これらの外周に形成された１組のシース（外皮）６１、６１とから構成されている。各シース６１の上部と下部とには、Ｕ字コア５１の脚部と反対側に、位置決め固定用の溝６１ａと溝６１ａに嵌め込み可能な爪６１ｂとが形成されている。この溝６１ａと爪６１ｂとは、各シース６１で上下反対になっている。ここで、溝６１ａ及び爪６１ｂが嵌込部である。
【００３７】
上記のようにして製造されたリアクトル構成部材６０を２個用意し、それぞれにコイルを巻きつけて一方のリアクトル構成部材６０の溝６１ａに他方のリアクトル構成部材６０の爪６１ｂを嵌め込むことにより、容易に位置決めして組み付けることができる。こうして略長円環状又はトラック形状に組み付けられた組立体は、リアクトルとして使用に供される。このリアクトルは、インバータ回路、平滑回路、アクティブフィルタ等に使用され、電圧を調整したりノイズを除去したりして各々の回路を正常に働かせる機能を発揮する。
【００３８】
この製造方法及び製造装置では、スライド型３、４を前進させて横スライドコア３１、４１を圧縮コイルばね３４、４４の付勢力で積層コア５０（Ｕ字コア５１及びＩ字コア５４）に圧接させるため、積層コア５０には圧縮コイルばね３４、４４の付勢力が加わる。そして、前記付勢力を与えた状態で、下型１と上型２とで挟んで横スライドコア３１、４１をスライド不能に固定する。そのため、横スライドコア３１、４１は積層コア５０のばらつきに対応して無段階にその位置に固定され、スライド型３、４の型締め力が直接加わることはなく、積層コア５０に過度の圧接力が作用しない。これにより、積層コア５０の積層方向に対して垂直方向から型閉じしたり、Ｕ字コア５１にスペーサ５３が仮止めされていても、積層コア５０の変形や破損を防止することができる。こうして、この製造方法及び製造装置では、複数個からなる積層コア５０及びスペーサ５３を一度に被覆し、リアクトル構成部材６０を製造することができる。
【００３９】
この製造装置では、ベース１０の横スライドコア３１、４１側には粗面１０ｃが施され、ベース２０の突出部２０ａの横スライドコア３１、４１側にも粗面２０ｂが施されている。そのため、下型１と上型２との型閉じが完了すると、横スライドコア３１、４１の上下面は、摩擦抵抗の大きい粗面１０ｃ、２０ｂに圧接されるため、横スライドコア３１、４１の固定位置を維持し、スライド不能にする固定力が更に高まる。そして、積層コア５０の外形寸法のばらつきに対応して、横スライドコア３１、４１の固定位置が不定であっても、粗面１０ｃ、２０ｂによってその位置で固定し得るという利点がある。
【００４０】
また、この製造装置では、下型１のベース１０には、横スライドコア３１、４１を上方に押し上げるボールプランジャ１１が設けられている。さらに、この製造装置では、横スライドコア３１、４１には縦方向に嵌合溝３１ａ、４１ａが設けられ、この嵌合溝３１ａ、４１ａに押圧ロッド３３、４３の先端部が移動可能に嵌合されていため、横スライドコア３１、４１は上下方向に移動可能になっている。これらにより、型閉じ、及び型開きの際、横スライドコア３１、４１が下方に押し下げ、及び上方に押し上げられるので、横スライドコア３１、４１のスライド移動のときに粗面１０ｃとの接触を防ぐ。したがって、横スライドコア３１、４１及び粗面１０ｃの型の開閉による摩耗が防止される。また、このボールプランジャ１１の付勢力は、横スライドコア３１、４１を押し上げるのに十分で、かつ下型１と上型２との型締め力よりも小さい力に設定されているため、ボールプランジャ１１の付勢力が型閉めに影響を与えることはない。
【００４１】
さらに、この製造装置では、上型２の傾斜ピン２１とスライド型３、４の本体３０、４０に貫設されたピン穴３０ａ、４０ａにより、スライド型３、４を前進及び後退させるため、簡単な構造により、型閉じ及び型開きとスライド型の移動とを連動して確実に行える。
【００４２】
したがって、実施形態の製造方法及びその製造装置によりリアクトル構成部材６０を製造すれば、強い圧接力を加えることが好ましくない積層コア５０であっても、積層コア５０に変形や破損を生じることなく、リアクトル構成部材６０を製造することができる。
【００４３】
また、この製造方法により得られたリアクトル構成部材６０の各シース６１の上部と下部とには、Ｕ字コア５１の脚部と反対側に、溝６１ａと溝６１ａに嵌め込み可能な爪６１ｂとが形成されている。そして、この溝６１ａと爪６１ｂとは、各シース６１で上下反対になっている。このため、リアクトル構成部材６０を２個用意し、溝６１ａに爪６１ｂを嵌め込むことにより、トラック形状の組立体を容易に組み立てることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態のリアクトル構成部材の製造方法及びその製造装置に係り、積層コアの斜視図である。
【図２】実施形態のリアクトル構成部材の製造方法及びその製造装置に係り、金型が開いた状態の断面図である。
【図３】実施形態のリアクトル構成部材の製造方法及びその製造装置に係り、金型が閉じた状態の断面図である。
【図４】実施形態のリアクトル構成部材の製造方法及びその製造装置に係り、金型が閉じた状態における積層コアの拡大断面図である。
【図５】実施形態のリアクトル構成部材の製造方法及びその製造装置に係り、リアクトル構成部材の斜視図である。
【図６】従来のリアクトル構成部材の製造装置の断面図である。
【符号の説明】
５０…インサート部材（積層コア）
５１…第１積層コア（Ｕ字コア）
５２…第１コア片
５３…セラミックス材（スペーサ）
５４…第２積層コア（Ｉ字コア）
５５…第２コア片
１…第１型（下型）
２…第２型（上型）
１０ｃ、２０ｂ…スライドコア固定手段（粗面）
３、４…スライド型
Ｃ…キャビティ
１１…第２付勢手段（ボールプランジャ１１）
２１…傾斜ピン
３０ａ、４０ａ…ピン穴
３１、４１…スライドコア（横スライドコア）
３４、４４…第１付勢手段（圧縮コイルばね）
６０…インサート部材を有する樹脂成形品（リアクトル構成部材）
６１ａ、６１ｂ…嵌込部（６１ａ…溝、６１ｂ…爪）
【発明の属する技術分野】
本発明は、インサート部材を有する樹脂成形品の製造方法及びその製造装置に関する。本発明の製造方法及びその製造装置により製造される樹脂成形品の一つを例示すれば、リアクトルを構成するリアクトル構成部材とされ得る。このリアクトルは、電気自動車やハイブリッド車等に使用され、電力を供給するバッテリの直流電流を交流電流に変換するインバータに用いて好適である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特許文献１にインサート部材を有する樹脂成形品の製造方法が開示されている。この製造方法は、図６に示すように、インサート部材としての積層コア９７を載置可能な第１型９２と、この第１型９２に対して開閉可能で積層コア９７を第１型９２との間に挟持可能な第２型９１とを備えた製造装置を用いるものである。第１型９２と第２型９１とのパーティング部９３には、積層コア９７の積層公差を吸収するためのクリアランスδ１が設けられている。積層コア９７は、金属板を略同一外形状に形成した複数枚のコア片が積層固定されたものである。
【０００３】
この製造装置を用いて樹脂成形品を製造する場合、まず、第１型９２に積層コア９７を載置する。そして、第１型９２と第２型９１との型閉じを行い、積層コア９７と第１型９２と第２型９１とでキャビティＣを形成する。この際、クリアランスδ１により積層コア９７と第２型９１とが確実に当接する。次いで、キャビティＣ内に溶融した液状の合成樹脂を射出してキャビティＣに合成樹脂を充填し、積層コア９７の外表面の少なくとも一部を合成樹脂で一体的に被覆する。こうして樹脂成形品を製造することができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２７８０７９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の樹脂成形品の製造方法では、型閉じ時にインサート部材と第２型とが直接当接しているため、インサート部材に強い型締め力を加えるとインサート部材が破損するおそれがあり、また型締め力が不足するとバリ等が発生してしまうため、安定したインサート射出成形を行うことができない。
【０００６】
このような傾向が顕著に現れる例として、コア片を積層した積層コアをインサート部材とし、この積層コアの積層方向に対して垂直方向から型閉じする場合がある。積層コアは珪素鋼板を一定寸法だけ送って裁断し、あるいはプレスブランクしたコア片を接着剤により複数枚（通常、数枚から数百枚）積層固着したものである。このような積層コアは、ミクロ的に見ると、各々のコア片の端面が完全には平面的に一致しておらず、コア片間で最大百分の数ミリメートル程度の出っ張り（凸）と引っ込み（凹）とを不可避的に有している。この凹凸の発生原因は、複数のコア片を積層して接着剤で固着する時に、各コア片の端面同士を完全に平面的に一致させることが不可能であることに加え、裁断して形成した各コア片同士の外形寸法がばらつきを有していることによる。このような積層コアをインサート部材とし、製造装置の中に載置した状態で積層コアの積層方向に対して垂直方向から型閉じを行うと、製造装置の形成型面が積層コアの端部において最も突出している部分にまず当接し、さらに限度を超える力が加わると、積層コアが変形したりコア片同士の剥がれを生じることがある。
【０００７】
また、別の例として、焼成時の変形が一般的に大きなセラミックス材をインサート部材として用いる場合がある。このような変形が大きなセラミックス材をインサート部材として製造装置の中に載置して型閉じを行うと、一般に脆い性質のセラミックス材が破損する虞がある。
【０００８】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、強い圧力を加えることのできないインサート部材であっても、そのようなインサート部材の変形及び破損を防止することのできるインサート部材を有する樹脂成形品の製造方法及びその製造装置を提供することを解決すべき課題としている。
【０００９】
なお、「インサート射出成形」は、一般に予め形成されたインサート部材を製造装置内に固定した後、溶融した液状の合成樹脂の射出成形を行い、インサート部材に合成樹脂を一体的に形成する成形方法を意味するが、インサート部材が合成樹脂よりも多いときには、「アウトサート射出成形」と呼ばれることもある。本願明細書において、「インサート射出成形」は「アウトサート射出成形」も含む。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のインサート部材を有する樹脂成形品の製造方法は、内部に略塊状で所定の外形状を有するインサート部材を備え、該インサート部材の外表面の少なくとも一部を合成樹脂で一体的に被覆したインサート部材を有する樹脂成形品を製造する製造方法であって、
前記インサート部材を載置可能な第１型と、該第１型に対して開閉可能で該インサート部材を該第１型との間に挟持可能な第２型と、該第１型と該第２型との間に設けられた少なくとも一つのスライド型とを備え、該スライド型は、該第１型と該第２型との型閉じに連動して開閉方向と交差する方向で該インサート部材に向けて前進可能で、かつ型開きに連動して該インサート部材から後退可能であり、前進時に該インサート部材に当接するスライドコアと、該スライドコアの背後に設けられて該スライドコアを前進方向に付勢する第１付勢手段とを有し、該第１型と該第２型とは、該型閉じ時に、該スライドコアを挟んでスライド不能に固定するスライドコア固定手段を有し、前記スライドコア固定手段は、該型閉じ時に前記スライドコアに接する部分の前記第１型の表面と、該スライドコアに接する部分の前記第２型の表面との少なくとも一方に施された粗面である製造装置を用いて、
該型開き時に該第１型に該インサート部材を載置する第１工程と、
該型閉じの途中で、該スライド型を前進させて該スライドコアを該インサート部材に接触させた後、該第１付勢手段の付勢力で該スライドコアを該インサート部材に圧接させる第２工程と、
該型閉じで、該スライドコアを該第１型と該第２型とで挟んで前記粗面を接触させることによりスライド不能に固定するとともに、該インサート部材と該第１型と該第２型と該スライドコアとでキャビティを形成する第３工程と、
該キャビティ内に溶融した液状の前記合成樹脂を射出して充填し、該インサート部材の外表面の少なくとも一部を該合成樹脂で一体的に被覆する第４工程とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明のインサート部材を有する樹脂成形品の製造装置は、内部に略塊状で所定の外形状を有するインサート部材を備え、該インサート部材の外表面の少なくとも一部を合成樹脂で一体的に被覆したインサート部材を有する樹脂成形品を製造する製造装置であって、
前記インサート部材を載置可能な第１型と、該第１型に対して開閉可能で該インサート部材を該第１型との間に挟持可能な第２型と、該第１型と該第２型との間に設けられた少なくとも一つのスライド型とを備え、該スライド型は、該第１型と該第２型との型閉じに連動して開閉方向と交差する方向で該インサート部材に向けて前進可能で、かつ型開きに連動して該インサート部材から後退可能であり、前進時に該インサート部材に当接するスライドコアと、該スライドコアの背後に設けられて該スライドコアを前進方向に付勢する第１付勢手段とを有し、該第１型と該第２型とは、該型閉じ時に、該スライドコアを挟んでスライド不能に固定するスライドコア固定手段を有し、前記スライドコア固定手段は、該型閉じ時に前記スライドコアに接する部分の前記第１型の表面と、該スライドコアに接する部分の前記第２型の表面との少なくとも一方に施された粗面であることを特徴とする。
【００１２】
本発明の製造方法及び製造装置では、型閉じの途中でスライド型を前進させてスライドコアを第１付勢手段の付勢力でインサート部材に圧接させ、インサート部材に第１付勢手段の付勢力を加えてインサート部材を固定する。そして、前記付勢力が与えられた状態を維持して第１型と第２型とで挟んでスライドコアをスライド不能に固定する。そのため、スライドコアはインサート部材の形状にばらつきがあっても無段階にその位置に固定され、スライド型の型締め力がインサート部材に直接加わることはない。また、樹脂の射出時の圧力でスライド型が後退するおそれがない。
また、第１型と第２型とは、型閉じ時に、スライドコアを挟んでスライド不能に固定するスライドコア固定手段を有する。このスライドコア固定手段は、型閉じ時にスライドコアに接する部分の第１型の表面とスライドコアに接する部分の第２型の表面との少なくとも一方に施された粗面である。この粗面により、スライドコアと、第１型と第２型との少なくとも一方とが物理的に（又は機械的に）噛み合う、又は食い込むので、スライドコアの固定位置を維持し、スライド不能にする固定力が更に高まる。
【００１３】
したがって、本発明の製造方法及び製造装置によれば、強い圧力を加えることのできないインサート部材であっても、インサート部材に変形や破損を生じることなく、樹脂成形品を製造することができる。
【００１４】
本発明の製造方法では、インサート部材は、金属板を略同一外形状に形成した複数枚のコア片が積層固定され、隣接する各コア片の端部同士に僅かな段差が生じている積層コアであり、樹脂成形品は電気制御のためのリアクトル構成部材とすることができる。この製造方法では、コア片の形成時及び／又は積層時のバラツキによって積層コアの各コア片の端部が凹凸状になって積層されていても、個々のコア片に変形を生じさせず、また積層されたコア片同士の剥がれを生じることなく、樹脂成形品であるリアクトル構成部材を製造することができる。
【００１５】
また、本発明の製造方法では、インサート部材は、セラミックス材を単独又は前述の積層コアと組み合わせて使用することもできる。この製造方法では、脆い材料であり、しかも焼成時にねじれや曲がりが生じて寸法にバラツキが生じ易いセラミックス材であっても、そのセラミックス材に破損を生じさせずに樹脂成形品を製造することができる。
【００１６】
さらに、本発明の製造方法では、製造装置は、互いに近づく方向に前進可能で、かつ互いに遠ざかる方向に後退可能な対をなすスライド型を備え、インサート部材は、金属板を略同一外形状に形成した複数枚のコア片が積層固定され、隣接する各コア片の端部同士に僅かな段差が生じている積層コアであり、樹脂成形品は電気制御のためのリアクトル構成部材であり得る。この場合、本発明の製造方法は、第１工程では、第１型に複数個の積層コアを所定の間隔を保って載置し、第２工程では、両スライド型を前進させて両スライドコアを両端の各積層コアに接触させた後、両第１付勢手段の付勢力で各スライドコアを両端の各積層コアに圧接させることができる。これにより、複数個の積層コアを一度に被覆し、複数個の積層コアを有する樹脂成形品であるリアクトル構成部材を製造することができる。
【００１７】
この製造方法では、第１工程において、複数個の積層コア間にセラミックス材を挟んで載置することもできる。これにより、複数個の積層コア及びセラミックス材を一度の射出成形で被覆し、複数個の積層コア及びセラミックス材を有する樹脂成形品であるリアクトル構成部材を製造することができる。
【００１８】
また、この製造方法では、積層コアは、金属板を略Ｕ字の略同一外形状に形成した複数枚の第１コア片が積層固定された略馬蹄形状の第１積層コアと、金属板を略Ｉ字の略同一外形状に形成した複数枚の第２コア片が積層固定された略直方体形状の第２積層コアであり得る。この場合、第１工程では、第１積層コアの各々の脚部の先端と第２積層コアとの間にセラミックス材を挟んでこれらを載置することができる。脚部とは、略馬蹄形状の第１積層コアの同一方向に向いた両端をいう。これにより、略馬蹄形状の第１積層コアと略直方体形状の第２積層コアとからなり、第１積層コアの各々の脚部の先端と第２積層コアとの間にセラミックス材を挟んだリアクトル構成部材を製造することができる。
【００１９】
本発明の製造方法では、キャビティには、同一形状の複数個の樹脂成形品が互いに接して組み立てられるときの位置決めとして用いられる嵌込部を形成するための凹凸が形成され、凹凸に対応した嵌込部を一体的に形成することができる。これにより、１つの樹脂成形品が他の１つの樹脂成形品と嵌め合わされて組み立てられるときの作業が容易になり、そのような樹脂成形品を容易に製造することができる。
【００２１】
この製造装置では、第１型と第２型との少なくとも一方の型は、スライドコアを型締め力よりも小さい力で付勢し、型開きの際にスライドコアを第１型及び／又は第２型の表面から離反させる第２付勢手段を有することが好ましい。これにより、型開きのときに、スライドコアが第２付勢手段の付勢方向に幾分（数分の１ミリ）離れ、粗面の噛み合い、食い込みが開放され、スライドコアを後退動させるのに支障がなくなる。
【００２２】
スライドコアは第１型及び第２型の開閉方向に沿って移動可能に第１付勢手段と連結されていることが好ましい。これにより、型開きのときに、スライドコアが第２付勢手段の付勢方向に移動可能となる。
【００２３】
本発明の製造装置では、第１型と第２型とのいずれか一方の型は他方の型に向けて突出する傾斜ピンを有し、スライド型は、傾斜ピンを案内することにより、型閉じによりスライド型を前進させ、型開きによりスライド型を挿通させて後退させるピン穴を有することが好ましい。これにより、簡単な構造により、型閉じ及び型開きとスライド型の移動とを連動して確実に行える。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２５】
実施形態のインサート部材を有する樹脂成形品の製造方法及びその製造装置は、リアクトル構成部材の製造方法及びその製造装置に具体化される。この製造方法及びその製造装置では、図１に示すように、インサート部材として１個のＵ字コア５１と２個のＩ字コア５４、５４とからなる積層コア５０を用いる。Ｕ字コア５１は、珪素鋼板を略Ｕ字形状にプレスブランクした複数枚の第１コア片５２が矢印Ｘの方向に積層されてエポキシ接着剤で固定された略馬蹄形状をなし、脚部の各先端面５１ａにはセラミックス材からなるスペーサ５３が仮止めされている。Ｉ字コア５４は、珪素鋼板のストリップ材を一定寸法だけ送って裁断した複数枚の第２コア片５５が矢印Ｙの方向に積層されてエポキシ接着剤で固定された略直方体形状をなしている。ここで、Ｕ字コア５１が第１積層コアであり、Ｉ字コア５４が第２積層コアである。
【００２６】
図２及び図３は射出成形型からなるリアクトル構成部材の製造装置を示し、図２は型が開いていて積層コア５０が型内に配置されている状態を示し、図３は型を閉じた状態を示す。図２及び図３に示すように、この製造装置は第１型としての下型１と、第２型としての上型２と、スライド型３、４とを備えている。
【００２７】
下型１は下型本体をなすベース１０と、ベース１０に設けられた複数のボールプランジャ１１とからなっている。ベース１０には、そのほぼ中央にＵ字コア５１を載置するワーク台部１０ａ、Ｉ字コア５４を載置するワーク台部１０ｂ及び型閉じ時にキャビティＣを構成する凹部１０ｄが形成されている。また、ベース１０の少なくとも型閉じ時に後述する横スライドコア３１、４１に接する面には、粗面１０ｃが形成されている。この粗面１０ｃは、十分に研磨された鏡面と異なり、研磨を少なくして、あるいは梨地加工を施して摩擦抵抗を大きくしたものである。即ち、スライドコア３１、４１がベース１０と接したときに型締め方向と直交する方向へ移動するときの抵抗が大になるようにして、スライドコア３１、４１の位置ズレを防止する。ボールプランジャ１１は、型開き時に横スライドコア３１、４１を上方に押し上げ、横スライドコア３１、４１が粗面１０ｃから離れるようにしている。ただし、このボールプランジャ１１の付勢力は、下型１と上型２との型締め力よりも小さい力に設定されている。ここで、ボールプランジャ１１が第２付勢手段である。
【００２８】
上型２は、下型１に対して上下方向で開閉可能なベース２０と、ベース２０に突設された傾斜ピン２１とを備えている。ベース２０には、そのほぼ中央に下型１の方向に突出された突出部２０ａが形成され、突出部２０ａの少なくとも型閉じ時に横スライドコア３１、４１に接する面には、前記下型１で説明したのと同様の粗面２０ｂが形成されている。粗面２０ｂは下型１の粗面１０ｃと同様に形成されたものであり、粗面２０ｂ及び粗面１０ｃがスライドコア固定手段である。また、突出部２０ａにはブロック２５が埋設されている。このブロック２５には縦スライドコア２１、２３が上下に移動可能に設けられ、縦スライドコア２１、２３は皿ばねや圧縮コイルばね２２、２４により下方に付勢されている。また、ブロック２５の下面には、型閉じ時にキャビティＣを構成する凹部２５ａ、２５ｂが形成されている。さらに、ベース２０とブロック２５との中央部には、スプルー２６が貫設され、スプルー２６の先端部には樹脂射出ゲート２６ａが形成されている。
【００２９】
スライド型３、４は、本体３０、４０、横スライドコア３１、４１、ロッド収納部材３２、４２、押圧ロッド３３、４３及び圧縮コイルばね３４、４４により構成されている。本体３０、４０には傾斜したピン穴３０ａ、４０ａが貫設され、このピン穴３０ａ、４０ａに傾斜ピン２１が挿通される。これにより、本体３０、４０は、下型１と上型２との型閉じに連動して積層コア５０に近づく方向に前進し、かつ下型１と上型２との型開きに連動して積層コア５０から遠ざかる方向に後退可能にされている。本体３０、４０にはロッド収納部材３２、４２が固定され、ロッド収納部材３２、４２には水平に延びる押圧ロッド３３、４３が移動可能に設けられている。また、押圧ロッド３３、４３の先端には、横スライドコア３１、４１がボールプランジャ１１により移動可能に支持されている。横スライドコア３１、４１には縦方向に嵌合溝３１ａ、４１ａが設けられ、この嵌合溝３１ａ、４１ａに押圧ロッド３３、４３の先端部が移動可能に嵌合されている。これにより、横スライドコア３１、４１は上下方向（上型２と下型１との開閉方向）に移動可能になっている。また、ロッド収納部材３２、４２の内部には、圧縮コイルばね３４、４４が本体３０、４０と押圧ロッド３３、４３との間に配置されている。そのため、横スライドコア３１、４１は、皿ばねや圧縮コイルばね３４、４４の付勢力により、押圧ロッド３３、４３を介して積層コア５０の方向に付勢可能とされている。また、横スライドコア４１の積層コア５０側には、型閉じ時にキャビティＣを構成する凹部４１ｂが形成されている。ここで、横スライドコア３１、４１がスライドコアであり、圧縮コイルばね３４、４４が第１付勢手段である。
【００３０】
以上の構成をしたリアクトル構成部材の製造装置を用いて、リアクトル構成部材が以下のように製造され得る。
【００３１】
まず、第１工程において、図２に示すように、２個のスペーサ５３、５３を仮付けした１個のＵ字コア５１と２個のＩ字コア５４、５４とからなる積層コア５０をワーク台部１０ａ、１０ｂ上に載置する。この際、図２において、Ｕ字コア５１の第１コア片５２の積層方向が上下となり、Ｉ字コア５４の第２コア片５５の積層方向が前後（紙面に直角方向）となるようにワーク台部１０ａ、１０ｂに載置する。また、Ｕ字コア５１の脚部の各先端面５１ａに仮止めされたスペーサ５３にＩ字コア５４を接触させる。
【００３２】
次に、第２工程において、下型１と上型２とを閉じる。ただし、この第２工程は型閉じの途中までをいう。つまり、スライド型３、４の本体３０、４０のピン穴３０ａ、４０ａに上型２の傾斜ピン２１が挿通され、本体３０、４０は、下型１と上型２との型閉じに連動して積層コア５０に近づく方向に前進する。これにより、本体３０、４０と共に横スライドコア３１、４１を前進させＵ字コア５１及びＩ字コア５４に接触させる。この際、下型１のボールプランジャ１１の回転自在なボールが横スライドコア３１、４１に接してこれらを上方に押し上げているため、横スライドコア３１、４１と粗面１０ｃとの接触をなくし摩擦抵抗を少なくすることができ、横スライドコア３１、４１及び粗面１０ｃが型の開閉によって摩耗することが防止される。その後、更なる型締めに伴って本体３０、４０は共に積層コア５０側に向けて更に移動するが、横スライドコア３１、４１は更なる移動を阻止されている。この結果、圧縮コイルばね３４、４４が圧縮されてその反発力として生じた付勢力は、押圧ロッド３３、４３を介して横スライドコア３１、４１をＵ字コア５１及びＩ字コア５４に圧接する。したがって、傾斜ピン２１によって本体３０、４０を移動させる力がＵ字コア５１及びＩ字コア５４に直接的に及ぶことがない。言い換えれば、Ｕ字コア５１及びＩ字コア５４を圧接する力は、横スライドコア３１、４１を移動させる力とは無関係に、圧縮コイルばね３４、４４のばね定数と変位量とによって定まる。
【００３３】
第３工程において、図３に示すように、下型１と上型２との型閉じが完了し、Ｕ字コア５１及びＩ字コア５４が圧縮コイルばね３４、４４の付勢力により横スライドコア３１、４１に圧接されて固定した状態において、下型１と上型２によって横スライドコア３１、４１を挟んでスライド不能（移動不能）に固定する。つまり、下型１のボールプランジャ１１は型締め力よりも小さい力で横スライドコア３１、４１を上方に押し上げていた状態から、下型１と上型２との型閉じに伴って下方に押し下げられ、型閉じが完了すると、横スライドコア３１、４１の上下面は上型２の粗面２０ｂ及び下型１の粗面１０ｃに圧接することになる。この型締めの際、横スライドコア３１、４１には縦方向に嵌合溝３１ａ、４１ａが設けられ、この嵌合溝３１ａ、４１ａに押圧ロッド３３、４３の先端部が移動可能に嵌合されているため、横スライドコア３１、４１は上下に移動可能である。そして、横スライドコア３１、４１の上下面と粗面２０ｂ、１０ｃとの間の摩擦抵抗が大きいため、横スライドコア３１、４１の固定された位置が維持され、スライド不能に固定される。この状態において、Ｕ字コア５１及びＩ字コア５４の一部及び凹部１０ｄ、２５ａ、２５ｂ、４１ｂにより後述するように樹脂が射出、充填されるキャビティＣが形成される。
【００３４】
第２工程及び第３工程における、Ｕ字コア５１及びＩ字コア５４と横スライドコア３１、４１との関係を図４に模式的に拡大して示す。なお、図面においては、理解を容易にするために積層コア５０の第１、２コア片５２、５５を拡大誇張して図示している。Ｕ字コア５１の第１コア片５２は上下方向に積層され、Ｉ字コア５４の第２コア片５５は前後方向（紙面に直角方向）に積層されている。そのため、Ｕ字コア５１及びＩ字コア５４は、横スライドコア３１、４１により、第１コア片５２及び第２コア片５５の積層方向に対して垂直方向から圧力を受けることになる。ここで、Ｕ字コア５１及びＩ字コア５４はミクロ的に見ると、第１コア片５２同士及び第２コア片５５同士の端面が完全に直線的には一致はしておらず、各々の第１コア片５２及び各々の第２コア片５５は共に他の第１コア片５２及び第２コア片５５との間で最大百分の数ミリメートル単位の出っ張り（凸）と引っ込み（凹）が発生している。また、Ｕ字コア５１とＩ字コア５４との間のスペーサ５３は比較的脆いセラミックス材である。そのため、圧縮コイルばね３４、４４の付勢力は、Ｕ字コア５１及びＩ字コア５４が変形したり破損することがないように調整されている。ここで、第１、２付勢手段としては、圧縮コイルばねの他、流体圧（空気圧、油圧）シリンダ、ゴム、ウレタン等の弾性材料等、適宜の手段を採用することができる。
【００３５】
そして、第４工程において、キャビティＣ内に加熱溶融した液状の熱可塑性樹脂を射出する。この際、熱可塑性樹脂は、射出成形機のノズルＮからスプルー２６に供給され、先端のゲート２６ａからキャビティＣに射出される。
【００３６】
キャビティＣに射出、充填された樹脂が固化又は硬化した後に、下型１と上型２とが型開きされ、この下型１と上型２との型開きに連動してスライド型３、４が後退動する。この際、下型１のボールプランジャ１１が横スライドコア３１、４１を上方に押し上げると共に、これらを下型１から離反させて接触状態が解除される。また、横スライドコア３１、４１には縦方向に嵌合溝３１ａ、４１ａが設けられ、この嵌合溝３１ａ、４１ａに押圧ロッド３３、４３の先端部が移動可能に嵌合されているため、横スライドコア３１、４１は上下に移動可能であることは既述の通りである。そのため、横スライドコア３１、４１の後退動に伴う粗面１０ｃの型の開閉による摩耗が防止される。そして、図５に示すインサート部材を有する樹脂成形品としてのリアクトル構成部材６０を得ることができる。このリアクトル構成部材６０は、１個のＵ字コア５１と、２個のＩ字コア５４、５４と、Ｕ字コア５１の脚部とＩ字コア５４との間の図示しないスペーサ５３と、これらの外周に形成された１組のシース（外皮）６１、６１とから構成されている。各シース６１の上部と下部とには、Ｕ字コア５１の脚部と反対側に、位置決め固定用の溝６１ａと溝６１ａに嵌め込み可能な爪６１ｂとが形成されている。この溝６１ａと爪６１ｂとは、各シース６１で上下反対になっている。ここで、溝６１ａ及び爪６１ｂが嵌込部である。
【００３７】
上記のようにして製造されたリアクトル構成部材６０を２個用意し、それぞれにコイルを巻きつけて一方のリアクトル構成部材６０の溝６１ａに他方のリアクトル構成部材６０の爪６１ｂを嵌め込むことにより、容易に位置決めして組み付けることができる。こうして略長円環状又はトラック形状に組み付けられた組立体は、リアクトルとして使用に供される。このリアクトルは、インバータ回路、平滑回路、アクティブフィルタ等に使用され、電圧を調整したりノイズを除去したりして各々の回路を正常に働かせる機能を発揮する。
【００３８】
この製造方法及び製造装置では、スライド型３、４を前進させて横スライドコア３１、４１を圧縮コイルばね３４、４４の付勢力で積層コア５０（Ｕ字コア５１及びＩ字コア５４）に圧接させるため、積層コア５０には圧縮コイルばね３４、４４の付勢力が加わる。そして、前記付勢力を与えた状態で、下型１と上型２とで挟んで横スライドコア３１、４１をスライド不能に固定する。そのため、横スライドコア３１、４１は積層コア５０のばらつきに対応して無段階にその位置に固定され、スライド型３、４の型締め力が直接加わることはなく、積層コア５０に過度の圧接力が作用しない。これにより、積層コア５０の積層方向に対して垂直方向から型閉じしたり、Ｕ字コア５１にスペーサ５３が仮止めされていても、積層コア５０の変形や破損を防止することができる。こうして、この製造方法及び製造装置では、複数個からなる積層コア５０及びスペーサ５３を一度に被覆し、リアクトル構成部材６０を製造することができる。
【００３９】
この製造装置では、ベース１０の横スライドコア３１、４１側には粗面１０ｃが施され、ベース２０の突出部２０ａの横スライドコア３１、４１側にも粗面２０ｂが施されている。そのため、下型１と上型２との型閉じが完了すると、横スライドコア３１、４１の上下面は、摩擦抵抗の大きい粗面１０ｃ、２０ｂに圧接されるため、横スライドコア３１、４１の固定位置を維持し、スライド不能にする固定力が更に高まる。そして、積層コア５０の外形寸法のばらつきに対応して、横スライドコア３１、４１の固定位置が不定であっても、粗面１０ｃ、２０ｂによってその位置で固定し得るという利点がある。
【００４０】
また、この製造装置では、下型１のベース１０には、横スライドコア３１、４１を上方に押し上げるボールプランジャ１１が設けられている。さらに、この製造装置では、横スライドコア３１、４１には縦方向に嵌合溝３１ａ、４１ａが設けられ、この嵌合溝３１ａ、４１ａに押圧ロッド３３、４３の先端部が移動可能に嵌合されていため、横スライドコア３１、４１は上下方向に移動可能になっている。これらにより、型閉じ、及び型開きの際、横スライドコア３１、４１が下方に押し下げ、及び上方に押し上げられるので、横スライドコア３１、４１のスライド移動のときに粗面１０ｃとの接触を防ぐ。したがって、横スライドコア３１、４１及び粗面１０ｃの型の開閉による摩耗が防止される。また、このボールプランジャ１１の付勢力は、横スライドコア３１、４１を押し上げるのに十分で、かつ下型１と上型２との型締め力よりも小さい力に設定されているため、ボールプランジャ１１の付勢力が型閉めに影響を与えることはない。
【００４１】
さらに、この製造装置では、上型２の傾斜ピン２１とスライド型３、４の本体３０、４０に貫設されたピン穴３０ａ、４０ａにより、スライド型３、４を前進及び後退させるため、簡単な構造により、型閉じ及び型開きとスライド型の移動とを連動して確実に行える。
【００４２】
したがって、実施形態の製造方法及びその製造装置によりリアクトル構成部材６０を製造すれば、強い圧接力を加えることが好ましくない積層コア５０であっても、積層コア５０に変形や破損を生じることなく、リアクトル構成部材６０を製造することができる。
【００４３】
また、この製造方法により得られたリアクトル構成部材６０の各シース６１の上部と下部とには、Ｕ字コア５１の脚部と反対側に、溝６１ａと溝６１ａに嵌め込み可能な爪６１ｂとが形成されている。そして、この溝６１ａと爪６１ｂとは、各シース６１で上下反対になっている。このため、リアクトル構成部材６０を２個用意し、溝６１ａに爪６１ｂを嵌め込むことにより、トラック形状の組立体を容易に組み立てることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態のリアクトル構成部材の製造方法及びその製造装置に係り、積層コアの斜視図である。
【図２】実施形態のリアクトル構成部材の製造方法及びその製造装置に係り、金型が開いた状態の断面図である。
【図３】実施形態のリアクトル構成部材の製造方法及びその製造装置に係り、金型が閉じた状態の断面図である。
【図４】実施形態のリアクトル構成部材の製造方法及びその製造装置に係り、金型が閉じた状態における積層コアの拡大断面図である。
【図５】実施形態のリアクトル構成部材の製造方法及びその製造装置に係り、リアクトル構成部材の斜視図である。
【図６】従来のリアクトル構成部材の製造装置の断面図である。
【符号の説明】
５０…インサート部材（積層コア）
５１…第１積層コア（Ｕ字コア）
５２…第１コア片
５３…セラミックス材（スペーサ）
５４…第２積層コア（Ｉ字コア）
５５…第２コア片
１…第１型（下型）
２…第２型（上型）
１０ｃ、２０ｂ…スライドコア固定手段（粗面）
３、４…スライド型
Ｃ…キャビティ
１１…第２付勢手段（ボールプランジャ１１）
２１…傾斜ピン
３０ａ、４０ａ…ピン穴
３１、４１…スライドコア（横スライドコア）
３４、４４…第１付勢手段（圧縮コイルばね）
６０…インサート部材を有する樹脂成形品（リアクトル構成部材）
６１ａ、６１ｂ…嵌込部（６１ａ…溝、６１ｂ…爪）
Claims (11)
- 内部に略塊状で所定の外形状を有するインサート部材を備え、該インサート部材の外表面の少なくとも一部を合成樹脂で一体的に被覆したインサート部材を有する樹脂成形品を製造する製造方法であって、
前記インサート部材を載置可能な第１型と、該第１型に対して開閉可能で該インサート部材を該第１型との間に挟持可能な第２型と、該第１型と該第２型との間に設けられた少なくとも一つのスライド型とを備え、該スライド型は、該第１型と該第２型との型閉じに連動して開閉方向と交差する方向で該インサート部材に向けて前進可能で、かつ型開きに連動して該インサート部材から後退可能であり、前進時に該インサート部材に当接するスライドコアと、該スライドコアの背後に設けられて該スライドコアを前進方向に付勢する第１付勢手段とを有し、該第１型と該第２型とは、該型閉じ時に、該スライドコアを挟んでスライド不能に固定するスライドコア固定手段を有し、前記スライドコア固定手段は、該型閉じ時に前記スライドコアに接する部分の前記第１型の表面と、該スライドコアに接する部分の前記第２型の表面との少なくとも一方に施された粗面である製造装置を用いて、
該型開き時に該第１型に該インサート部材を載置する第１工程と、
該型閉じの途中で、該スライド型を前進させて該スライドコアを該インサート部材に接触させた後、該第１付勢手段の付勢力で該スライドコアを該インサート部材に圧接させる第２工程と、
該型閉じで、該スライドコアを該第１型と該第２型とで挟んで前記粗面を接触させることによりスライド不能に固定するとともに、該インサート部材と該第１型と該第２型と該スライドコアとでキャビティを形成する第３工程と、
該キャビティ内に溶融した液状の前記合成樹脂を射出して充填し、該インサート部材の外表面の少なくとも一部を該合成樹脂で一体的に被覆する第４工程とを備えたことを特徴とするインサート部材を有する樹脂成形品の製造方法。 - 前記インサート部材は、金属板を略同一外形状に形成した複数枚のコア片が積層固定され、隣接する各該コア片の端部同士に僅かな段差が生じている積層コアであり、前記樹脂成形品は電気制御のためのリアクトル構成部材であることを特徴とする請求項１記載のインサート部材を有する樹脂成形品の製造方法。
- 前記インサート部材は、セラミックス材であることを特徴とする請求項１記載のインサート部材を有する樹脂成形品の製造方法。
- 前記製造装置は、互いに近づく方向に前進可能で、かつ互いに遠ざかる方向に後退可能な対をなす前記スライド型を備え、前記インサート部材は、金属板を略同一外形状に形成した複数枚のコア片が積層固定され、隣接する各該コア片の端部同士に僅かな段差が生じている積層コアであり、前記樹脂成形品は電気制御のためのリアクトル構成部材であり、
前記第１工程では、前記第１型に複数個の該積層コアを所定の間隔を保って載置し、
前記第２工程では、両該スライド型を前進させて両該スライドコアを両端の各該積層コアに接触させた後、両前記第１付勢手段の付勢力で各前記スライドコアを両端の各該積層コアに圧接することを特徴とする請求項１又は２に記載のインサート部材を有する樹脂成形品の製造方法。 - 前記第１工程では、複数個の前記積層コア間に前記セラミックス材を挟んで載置することを特徴とする請求項４記載のインサート部材を有する樹脂成形品の製造方法。
- 前記積層コアは、金属板を略Ｕ字の略同一外形状に形成した複数枚の第１コア片が積層固定された略馬蹄形状の第１積層コアと、金属板を略Ｉ字の略同一外形状に形成した複数枚の第２コア片が積層固定された略直方体形状の第２積層コアであり、
前記第１工程では、該第１積層コアの各々の脚部の先端と該第２積層コアとの間に前記セラミックス材を挟んでこれらを載置することを特徴とする請求項５記載のインサート部材を有する樹脂成形品の製造方法。 - 前記キャビティには、同一形状の複数個の前記樹脂成形品が互いに接して組付られる嵌込部を形成するための凹凸が形成され、該凹凸に対応した該嵌込部を一体的に形成することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載のインサート部材を有する樹脂成形品の製造方法。
- 内部に略塊状で所定の外形状を有するインサート部材を備え、該インサート部材の外表面の少なくとも一部を合成樹脂で一体的に被覆したインサート部材を有する樹脂成形品を製造する製造装置であって、
前記インサート部材を載置可能な第１型と、該第１型に対して開閉可能で該インサート部材を該第１型との間に挟持可能な第２型と、該第１型と該第２型との間に設けられた少なくとも一つのスライド型とを備え、該スライド型は、該第１型と該第２型との型閉じに連動して開閉方向と交差する方向で該インサート部材に向けて前進可能で、かつ型開きに連動して該インサート部材から後退可能であり、前進時に該インサート部材に当接するスライドコアと、該スライドコアの背後に設けられて該スライドコアを前進方向に付勢する第１付勢手段とを有し、該第１型と該第２型とは、該型閉じ時に、該スライドコアを挟んでスライド不能に固定するスライドコア固定手段を有し、前記スライドコア固定手段は、該型閉じ時に前記スライドコアに接する部分の前記第１型の表面と、該スライドコアに接する部分の前記第２型の表面との少なくとも一方に施された粗面であることを特徴とするインサート部材を有する樹脂成形品の製造装置。 - 前記第１型と前記第２型との少なくとも一方の型は、前記スライドコアを型締力よりも小さい力で付勢し、前記型開きの際に該スライドコアを該第１型及び／又は該第２型の表面から離反させる第２付勢手段を有することを特徴とする請求項８記載のインサート部材を有する樹脂成形品の製造装置。
- 前記スライドコアは前記第１型及び前記第２型の開閉方向に沿って移動可能に前記第１付勢手段と連結されていることを特徴とする請求項８又は９記載のインサート部材を有する樹脂成形品の製造装置。
- 前記第１型と前記第２型とのいずれか一方の型は他方の型に向けて突出する傾斜ピンを有し、前記スライド型は、該傾斜ピンを案内することにより、前記型閉じにより該スライド型を前進させ、前記型開きにより該スライド型を後退させるピン穴を有することを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項記載のインサート部材を有する樹脂成形品の製造装置。
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