JP5592106B2 - シール部材を備えた筐体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、シール部材を備えた筐体の製造方法に関するものである。

一般に、携帯電話機などの電子機器の筐体は、上部筐体と下部筐体とからなり、下部筐体の上部筐体との接合面に防水などの目的でシール部材を設けている。そして、このシール部材を上部筐体の接合面との間で弾性変形させ、上部筐体に下部筐体を取り付けている。

シール部材が設けられた筐体は、シール部材と筐体とを別々に形成し、筐体のシール取り付け部にシール部材を組み付けることで製造されている。

特許文献１には、予め専用の金型によって成型された筐体を、別の金型に設置し、筐体の所望の位置にシール部材を成型する、所謂インサート成形によって製造する方法が記載されている。このように、シール部材を、インサート成形で筐体に形成することによって、シール部材を筐体に組み付ける作業をなくすことができ、生産性を向上できる。

しかしながら、インサート成形の場合は、専用の金型で形成した筐体を金型から取り出し、別の金型にセットするという工程を有するため、シール部材を備えた筐体の生産性を十分には向上できなかった。また、少なくとも、筐体を成形するための２個以上の金型と、インサート成形するための２個以上の金型とが必要となり、金型費が増大するという問題があった。

本発明は以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、シール部材を備えた筐体の製造工程を削減でき、生産性を向上させることのでき、かつ、金型費の増大を抑えることができるシール部材を備えた筐体の製造方法を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、移動金型と、第一金型とを重ね合わせて形成されたキャビティに、溶融した第一材料を射出して、筐体を形成する工程と、上記移動金型に上記筐体を保持した状態で、上記第一金型を上記移動金型から離間させる工程と、シール部材を形成するための第二金型と対向する位置に、上記移動金型を移動させる工程と、上記移動金型と、上記第二金型とを重ね合わせて形成されたキャビティに、上記第一材料よりも軟質な溶融した第二材料を射出して、上記移動金型に保持された筐体にシール部材を形成する工程とを有し、上記移動金型と上記第一金型とを重ね合わせて形成された空間に第一材料を射出するための第一ゲート位置と、上記移動金型と上記第二金型とを重ね合わせて形成された空間に第二材料を射出するための第二ゲート位置とを、前記筐体の内周面となる箇所に設け、かつ、上記第二ゲート位置を、上記筐体に取り付けられる相手部材を上記筐体に取り付ける際に、上記相手部材により潰されてシールする上記シール部材のシール部以外の箇所に設けたたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１のシール部材を備えた筐体の製造方法において、上記第一材料として、非晶性材料を用い、上記第二材料として、熱可塑性エラストマーを用いたことを特徴とするものである。

本発明によれば、筐体を成形する工程と、シール部材を成形する工程とで、共通の移動金型を使用するので、特許文献１に記載の製造方法に比べて、金型費を抑えることができる。また、筐体を形成した後、筐体が保持された移動金型を、第二金型と対向する位置へ移動させることで、筐体の所定の位置にシール部材を形成することができる。これにより、成形した筐体を金型から取り外して、別の金型にセットする工程を無くすことができ、生産性を向上することができる。
また、本発明によれば、筐体を形成してから、筐体にシール部材を形成するので、シール部材を形成してから、シール部材に筐体を形成する場合に比べて、次の効果を得ることができる。すなわち、シール部材を形成してから筐体を形成する場合、射出圧により、移動金型に保持されたシール部材が変形し、移動金型のキャビティ形成面とシール部材との間に隙間が生じ、そこに筐体を形成する材料が流れ込む所謂かぶりが生じるおそれがある。一方、筐体は、シール部材よりも硬質な第一材料で形成される。このため、形成された筐体は、シール部材よりも射出圧による変形を抑制することができる。よって、筐体を形成してから、筐体にシール部材を形成することによって、かぶりを抑制することができる。

実施形態に係る二色成形機の概略構成図。 本二色成形機により形成されるシール部材を備えた筐体の斜視図。 可動金型部と固定金型部とが離間した状態を示す図。 二次成形部において、エジェクタピンにより完成品を第二固定側金型から取り外す状態を示す図。 樹脂かぶりについて説明する図。

以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
図１は、二色成形機１の概略構成図であり、図２は、本二色成形機１により形成されるシール部材１０１を備えた筐体１００の斜視図である。
図２に示すように、シール部材１０１を備えた筐体１００は、上方に開口した凹部空間が形成され、開口の回りの開口端面にシール部材１０１が形成されている。筐体は、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂）、ＰＣ樹脂（ポリカーボネート樹脂）、ＰＣ／ＡＢＳ系ポリマーアロイなどの非晶性材料で形成されている。シール部材は、ポリエステル系熱可塑性エラストマーなどの熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）で形成される。

このシール部材を備えた筐体１００の凹部空間に、不図示の回路基板などが収納され、表示部や操作部を備えた不図示の上部筐体の接合面により、シール部材が潰されて、上部筐体が、シール部材を備えた筐体取り付けられる。

図１に示すように、二色成形機１は、一次成形部２と、二次成形部３とを有している。
一次成形部２には、第一固定側部４ａを有しており、二次成形部３には、第二固定側部４ｂを有している。また、二色成形機１は、不図示の回転盤に設置された２つの可動側部５ａ，５ｂが設けられており、図においては、第一可動側部５ａが、第一固定側部４ａと対向しており、第二可動側部５ｂが、第二固定側部４ｂと対向している。第一可動側部５ａと、第二可動側部５ｂとは、同じ構成である。

第一固定側部４ａは、金型プレート６ａ、エジェクタ機構７ａ、ランナープレート８ａ、スプループレート９ａなどで構成されている。金型プレート６ａには、筐体形成のキャビティ面を有した第一金型としての第一固定側金型１０がセットされている。エジェクタ機構７ａは、エジェクタプレート７１ａ、シリンダ７３ａ、エジェクタピン７２ａなどを有している。エジェクタプレート７１ａは、第一固定側金型１０の上部に所定の隙間を有して配置されている。エジェクタピン７２ａは、第一固定側金型１０に形成された貫通孔に挿入されており、一端が、エジェクタプレート７１ａに固定され、他端がキャビティに面している。エジェクタプレート７１ａの図中両端には、金型プレート６ａに固定された空圧式のシリンダ７３ａが取り付けられている。エジェクタプレート７１ａは、ランナープレート８ａとの間に配設された複数のスプリング１６ａにより第一可動側部５ａ側に押圧されている。

エジェクタプレート７１ａの上部には、複数のスプリング１６ａを介して、ランナープレート８ａが積載されている。ランナープレート８ａには、エジェクタプレート７１ａを貫通する貫通部８１ａを有している。ランナープレート８ａには、第一固定側金型１０に溶融材料を流し込む流路であるランナー１８ａが形成されており、ランナー１８ａは、貫通部８１ａ内を通って、第一固定側金型１０のランナー１７ａと接続している。

ランナープレート８ａの上部には、スプループレート９ａが積載しており、スプループレート９ａには、スプルー１５ａが形成されたスプルー部１４ａが組み込まれている。スプループレート９ａは、上プレート９１ａと、下プレート９２ａとからなり、上プレート９１ａと、下プレート９２ａとは、接離可能に構成されている。スプルー１５ａの入口は、溶融材料を射出する不図示の射出器のノズルが接続されており、スプルー１５ａの出口は、ランナープレート８ａに形成されたランナー１８ａと接続している。

第一固定側部４ａは、対向する可動側部に対して、接離可能に構成されており、また、スプループレート９ａは、ランナープレート８ａに対して、接離可能に構成されている。

第二固定側部４ｂは、金型プレート６ｂにセットされる金型が、シール部材１０１形成のキャビティ面を有する第二金型としての第二固定側金型２０であることや、ランナー１７ｂ,１８ｂやスプルー１５ｂの形状が異なる以外は、第一固定側部４ａと同様な構成である。

不図示の回転盤に設置された第一、第二可動側部５ａ，５ｂは、金型設置台１１ａ，１１ｂ、移動金型としての可動側金型１２ａ，１２ｂなどを有している。金型設置台１１ａ，１１ｂの上面に可動側金型１２ａ，１２ｂがセットされている。

次に、成形工程について、図１、図３、図４を用いて説明する。
まず、一次成形部における工程について、説明する。
図１に示すように、不図示の射出器のノズルから、溶融した筐体１００を形成する材料である第一材料（非晶性材料）がスプルー１５ａに射出される。本実施形態としては、第一材料として、ＰＣ／ＡＢＳ系ポリマーアロイであるマルチロン Ｄ−３４１０ＦＡ（帝人化成株式会社製）を用いた。スプルー１５ａに射出された第一材料は、ランナー１８ａ，１７ａを介して、第一可動側金型１２ａと、第一固定側金型１０とで構成されたキャビティに充填され、一次成形品たる筐体１００が形成される。

次に、第一固定側部４ａが、可動側部５ａから離間する方向へ移動する。このとき、シリンダ７３ａの空気圧が減少し、シリンダ７３ａのエジェクタプレート７１ａを持ち上げる力よりも、複数のスプリング１６ａの押圧力の方が大きくなる。その結果、形成された筐体１００が、エジェクタピン７２ａにより、第一可動側金型１２ａに押圧される。そして、第一固定側部４ａが、第一可動側部５ａから離間し始めると、エジェクタピン７２ａが、第一固定側金型１０のキャビティ面から突出し、筐体１００を第一可動側金型１２ａへ押し付ける。これにより、筐体１００と、スプルーランナー部Ｓ１とが離間し、筐体１００が、第一可動側金型１２ａに保持される。次に、第一固定側金型１０が、第一可動側金型１２ａと離間したら、第一固定側部４ａの移動を停止し、スプループレート９ａをランナープレート８ａから離間する方向へ移動させる（図３参照）。これにより、図３に示すように、スプルーランナー部Ｓ１が、露出する。また、スプループレート９ａの下プレート９２ａが、自重で上プレート９１ａから離間し、スプルーランナー部Ｓ１を除去しやすくしている。

次に、図４に示すように、シリンダ７３ａの空気圧を高めて、エジェクタプレート７１ａを持ち上げて、エジェクタプレート７１ａをランナープレート８ａの下面に当接させる。次に、エアブローなどを施して、スプルーランナー部Ｓ１を除去する。
以上が、一次成形部２における工程である。

次に、二次成形部３における工程について、説明する。
図１に示すように、一次成形部２で、溶融した第一材料がスプルー１５ａに射出されるのと、ほぼ同期して、不図示の射出器のノズルから、溶融した第二材料（熱可塑性エラストマー）がスプルー１５ｂに射出される。本実施形態としては、第二材料として、ポリエステル系熱可塑性エラストマーであるプリマロイ Ａ１６００Ｎ（三菱化学株式会社製）を用いた。第二可動側金型１２ｂは、一次成形部２で形成された筐体１００が保持されており、スプルー１５ｂに射出された第二材料は、ランナー１８ｂ，１７ｂを介して、第二可動側金型１２ｂに保持された筐体１００と、第二固定側金型２０とで構成されたキャビティに充填され、筐体１００の所定の位置にシール部材１０１が形成される。これにより、二次成形品であるシール部材１０１を備えた筐体１００（以下、完成品という）が形成される。

次に、第二固定側部４ｂが、第二可動側部５ｂから離間する方向へ移動する。このとき、完成品は、第二固定側金型２０に保持され、第二固定側部４ｂとともに、第二可動側部５ｂから離間する。次に、第二固定側部４ｂの移動を停止し、スプループレート９ｂをランナープレート８ｂから離間する方向へ移動させる（図３参照）。これにより、図３に示すように、スプルーランナー部Ｓ２と、完成品とが分離されるとともに、スプルーランナー部Ｓ２が露出する。

次に、図４に示すように、シリンダ７３ｂの空気圧を減少させ、シリンダ７３ｂのエジェクタプレート７１ｂを持ち上げる力よりも、複数のスプリング１６ｂの押圧力の方を大きくし、形成された完成品が、エジェクタピン７２ｂにより、第二可動側部５ｂ側に押される。これにより、完成品が、第二固定側金型２０から取り外される。完成品が、二次成形部３から取り外されたら、シリンダ７３ａの空気圧を高めて、エジェクタプレート７１ａを持ち上げて、エジェクタプレート７１ａをランナープレート８ａの下面に当接させる。そして、エアブローなどを施して、スプルーランナー部Ｓ２を除去する。
以上が、二次成形部３での工程である。

一次成形部２、および二次成形部３で、スプルーランナー部Ｓ１，Ｓ２を除去したら、不図示の回転盤を回動させて、第一可動側部５ａを、第二固定側部４ｂと対向させ、第二可動側部５ｂを、第一固定側部４ａと対向させる。そして、スプループレート９ａをランナープレート８ａと当接させ、第一固定側部４ａを下方へ移動させて、第一固定側金型１０を第二可動側金型１２ｂに重ね合わせて、上述と同様にして、一次成形部で、第二可動金型に筐体を形成する。また、スプループレート９ｂをランナープレート８ｂと当接させ、第二固定側部４ｂを下方へ移動させて、第二固定側金型２０を第一可動側金型１２ａに重ね合わせて、上述と同様にして、二次成形部でシール部材１０１を備えた筐体１００を形成する。

本実施形態では、一次成形部２で筐体１００を形成し、二次成形部３で、筐体１００にシール部材１０１を形成しているので、樹脂かぶりを抑制することができる。以下に、具体的に説明する。
図５は、一次成形部２でシール部材１０１を形成し、二次成形部３でシール部材１０１に筐体１００を形成するよう構成した二色成形機における、二次成形部３の要部拡大構成図である。
図に示すように、二次成形部３において、樹脂材をキャビティに充填する際、エラストマーからなる軟質のシール部材１０１が圧力により変形する。その結果、可動側金型１２とシール部材１０１との間に隙間ができ、この隙間に、筐体１００を形成する樹脂材が流れ込んで、樹脂かぶりが発生してしまう。筐体１００を形成する樹脂材料は、ＡＢＳ樹脂やＰＯ樹脂などの比較的硬質の樹脂であるので、完成品にこのような樹脂かぶりがあると、不図示の上部筐体を、シール部材１０１を備えた筐体１００に取り付ける際に、この樹脂かぶりが、シール部材１０１が潰れるのを阻害し、十分なシール性が得られなくなるという不具合が生じる。

一方、本実施形態においては、一次成形部２で筐体１００を形成することによって二次成形部３で、シール部材１０１を成形するためにエラストマーをキャビティに充填するときに、ＡＢＳ樹脂などの比較的硬質な樹脂材からなる筐体１００は、圧力により変形し難い。これにより、二次成形部３での成形時に、筐体１００と可動側金型との間に隙間が生じて、そこにエラストマーが流れ込むのを抑制することができる。

また、本実施形態においては、エジェクタ機構７ａを固定側金型部４ａに設けて、一次成形部２で、筐体１００形成後の型開き時に、エジェクタピン７２ａで、筐体１００を可動側金型に押し付けている。これにより、筐体１００を確実に、可動側金型に保持させることができる。その結果、型開き時に、筐体１００が、可動側金型に保持されるように、金型の形状や、ゲート位置などを考慮する必要がなくなり、金型設計の自由度を高めることができる。

さらに、本実施形態においては、筐体１００の内周部が第一固定側金型１０のキャビティ面により形成されるよう構成している。これにより、図２に示すように、エジェクタピンの跡Ｍ１を、人目につかない筐体の内周部に形成することができる。また、本実施形態においては、シール部材１０１のゲート跡Ｍ２、筐体１００のゲート跡Ｍ３も、筐体１００の内周部となるように、第一、第二固定側金型１０，２０のゲート位置を設定して、ゲート跡を人目につかない筐体の内周部に形成している。

１：二色成形機
２：一次成形部
３：二次成形部
４ａ：第一固定側部
４ｂ：第二固定側部
５ａ：第一可動側部
５ｂ：第二可動側部
６ａ，６ｂ：金型プレート
７ａ，７ｂ：エジェクタ機構
８ａ，８ｂ：ランナープレート
９ａ，９ｂ：スプループレート
１０：第一固定側金型
１１ａ，１１ｂ：金型設置台
１２ａ：第一可動側金型
１２ｂ：第二可動側金型
１４：スプルー部
１５ａ１５ｂ：スプルー
１６ａ，１６ｂ：スプリング
１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂ：ランナー
２０：第二固定側金型
７１ａ，７１ｂ：エジェクタプレート
７２ａ，７２ｂ：エジェクタピン
７３ａ，７３ｂ：シリンダ
１００：筐体
１０１：シール部材
Ｓ１，Ｓ２：スプルーランナー部

特開平６−２９７４９７号公報

Claims (2)

1. 移動金型と、第一金型とを重ね合わせて形成されたキャビティに、溶融した第一材料を射出して、筐体を形成する工程と、
   上記移動金型に上記筐体を保持した状態で、上記第一金型を上記移動金型から離間させる工程と、
   シール部材を形成するための第二金型と対向する位置に、上記移動金型を移動させる工程と、
   上記移動金型と、上記第二金型とを重ね合わせて形成されたキャビティに、上記第一材料よりも軟質な溶融した第二材料を射出して、上記移動金型に保持された筐体にシール部材を形成する工程とを有し、
   上記移動金型と上記第一金型とを重ね合わせて形成された空間に第一材料を射出するための第一ゲート位置と、上記移動金型と上記第二金型とを重ね合わせて形成された空間に第二材料を射出するための第二ゲート位置とを、前記筐体の内周面となる箇所に設け、かつ、上記第二ゲート位置を、上記筐体に取り付けられる相手部材を上記筐体に取り付ける際に、上記相手部材により潰されてシールする上記シール部材のシール部以外の箇所に設けたことを特徴とするシール部材を備えた筐体の製造方法。
2. 請求項１のシール部材を備えた筐体の製造方法において、
   上記第一材料として、非晶性材料を用い、上記第二材料として、熱可塑性エラストマーを用いたことを特徴とするシール部材を備えた筐体の製造方法。

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