JP5679561B2

JP5679561B2 - 樹脂成形品

Info

Publication number: JP5679561B2
Application number: JP2011037345A
Authority: JP
Inventors: 文俊逸見
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2011-02-23
Filing date: 2011-02-23
Publication date: 2015-03-04
Anticipated expiration: 2031-02-23
Also published as: CN102651294A; US9224567B2; JP2012174598A; DE102012101442B4; CN102651294B; DE102012101442A1; US20120211480A1

Description

本発明は、ヒューズ等の金属発熱体を取り付ける樹脂成形品に関する。

＜特許文献１記載の樹脂成形品＞
ヒューズを樹脂成形品に取り付けることは一般的である（特許文献１参照）。図５は特許文献１記載の樹脂成形品の分解斜視図で、ヒューズホルダとヒューズを示している。図５において、樹脂成形品であるヒューズホルダ１００Ｓのホルダ本体１１０Ｓに設けられた第１取付部１２０Ｓと第２取付部１３０Ｓとに金属発熱体であるヒューズ２００Ｓの両端をボルト３００Ｓを用いて取付・固定している。

特開２００５−２７６４９４号公報

＜特許文献１記載の樹脂成形品の問題点＞
合成樹脂から形成されたヒューズホルダ１００Ｓと金属から形成されたヒューズ２００Ｓは、線膨張係数に大きな差があり、一般に、ヒューズホルダ１００Ｓの線膨張係数がヒューズ２００Ｓのそれに比べて１０の１桁ほど大きい。従って、高温時、ヒューズ２００Ｓの伸びよりもヒューズホルダ１００Ｓの伸びが大きく、過電流状態で無くてもヒューズ２００Ｓがヒューズホルダ１００Ｓによって強制的に引っ張られて切断してしまうという問題点があった。

＜先行発明の樹脂成形品＞
そこで本出願人は、特許文献１記載の発明の問題点を解決するものとして、線膨張係数の差に起因するヒューズの切断を防止することのできる樹脂成形品を先行発明として開発した。図６は先行発明に係る樹脂成形品であり、（Ａ）（１）は正面斜視図、（Ａ）（２）は裏面斜視図、（Ｂ）（１）は正面図、（Ｂ）（２）は裏面図である。図６において、先行発明の樹脂成形品１００は、ガラス繊維入りの合成樹脂から形成され、（Ａ）（１）に示すように樹脂成形品１００の表側には本体１１０上に起立してヒューズ取り付け用の第１取付部１２０と第２取付部１３０とが立設されている。この樹脂成形品１００を成形するための２つのゲート位置４００、４１０が、第１取付部１２０と第２取付部１３０とを結ぶ直線のほぼ中間でかつ線対称に近接して樹脂成形品１００の裏側に設けられている（（Ａ）（２）参照）。また、樹脂成形品１００がガラス繊維入りであるため、樹脂の流れ方向に沿って生じるガラス繊維ＧＦの配向が図６（Ｂ）（１）および（２）で示す方向に形成されている。ガラス繊維入り樹脂を用いることにより、耐熱性が高くなりヒューズの熱による樹脂成形品１００の塑性変形が防止でき、また、ガラス繊維の配向の多くがヒューズ取り付け用の第１取付部１２０と第２取付部１３０の間を結ぶ方向に向いているため、ヒューズの線膨張係数に近くなり、ヒューズが切断する回数は低減した。

＜先行発明における問題点＞
このように、ガラス繊維入り樹脂を用いて、かつ２つのゲート位置４００、４１０を第１取付部１２０と第２取付部１３０とを結ぶ直線のほぼ中間でかつ線対称に近接して設けたので、樹脂成形品１００の塑性変形が防止でき、また、ヒューズが切断する回数は低減したが、しかしながら、ヒューズの切断を完全に解消させるにはまだ不十分であった。その理由は、ヒューズの取付方向と同じ方向にガラス繊維ＧＦの配向を設定すれば、ヒューズの線膨張係数と樹脂成形品１００の線膨張係数との差が縮まるのであるが、ゲート位置４００、４１０を第１取付部１２０と第２取付部１３０とを結ぶ直線に対して線対称に設けたので、ガラス繊維のうちゲート位置を結ぶ直線に対して直角方向を向く配向のものがまだ存在するため、これが樹脂の線膨張係数を有するからであることが分かった。
また、ゲート位置４００、４１０が近接しているため、その部分の形状が、成形時の成形圧力や成形後の樹脂成形品１００の反りで変形しやすく、また、ゲート数が増えてコストアップになるという問題点もあることが分かった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ヒューズ等の金属からなる金属発熱体を取り付ける樹脂成形品をガラス等の繊維入り合成樹脂で成形し、繊維の配向を金属発熱体の取付方向と略平行に形成させることで、金属発熱体の切断や金属発熱体の近傍で発生する樹脂の劣化を防止できる樹脂成形品を提供することにある。

前述した目的を達成させるために、本発明に係る樹脂成形品は、下記（１）〜（３）を特徴としている。
（１）ヒューズ等の金属発熱体を取り付ける繊維入り樹脂成形品において、樹脂成形品の本体上に立設し前記金属発熱体の一方を取付固定する第１取付部と、前記第１取付部に対応して前記本体上に立設し前記金属発熱体の他方を取付固定する第２取付部と、前記第１取付部から連続一体的に前記第２取付部に向かって延在し前記本体上に立設したリブと、からなり、
前記樹脂成形品の裏側で、前記第１取付部と前記第２取付部とを結ぶ直線上の前記第１取付部近傍にゲート位置を設けることにより、前記リブに形成された繊維の配向を前記リブの延在方向に形成させたことを特徴としている。
（２）上記（１）の樹脂成形品において、前記リブが、前記本体を貫いて前記本体の裏側へも立設し、前記リブの両側には溝が設けられ、前記本体および前記溝に比べて肉厚に形成されたことを特徴としている。
（３）上記（１）又は（２）の樹脂成形品において、前記リブの延在方向と直交する方向に複数の補助リブが設けられたことを特徴としている。

上記（１）の構成によれば、樹脂成形品を成形するための合成樹脂に繊維が含有され、第１取付部と第２取付部の間に取付固定される金属発熱体の取付方向とリブ内に形成される繊維の配向とをゲート位置を前記第１取付部と前記第２取付部とを結ぶ直線上に設けることにより、一致させているので、金属発熱体の線膨張係数とリブの線膨張係数との差を縮めることができ、ヒューズの切断が回避できる。
上記（２）の構成によれば、本体や溝に比べて肉厚のリブとすることにより、リブ成形時にリブ内を樹脂が早く流れ、リブ内の繊維の平行状配向をより向上させることができる。
上記（３）の構成によれば、複数の補助リブを設けることにより樹脂成形品の強度が増し、耐久性が向上する。

図１は本発明に係る樹脂成形品の実施例１であり、（Ａ）は正面斜視図、（Ｂ）は裏面斜視図である。図２は図１に示した樹脂成形品であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は裏面図である。図３は本発明に係る樹脂成形品の実施例２であり、（Ａ）は正面斜視図、（Ｂ）は裏面斜視図、（Ｃ）（１）は正面図、（Ｃ）（２）は裏面図である。図４は図３に示した樹脂成形品であり、（Ａ）は図３（Ａ）のＡ−Ａ断面図、（Ｂ）は図３（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。図５は特許文献１記載の樹脂成形品の分解斜視図である。図６は本発明の先行発明に係る樹脂成形品であり、（Ａ）（１）は正面斜視図、（Ａ）（２）は裏面斜視図、（Ｂ）（１）は正面図、（Ｂ）（２）は裏面図である。

以下、本発明に係る樹脂成形品の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
〈本発明の実施例１〉
《実施例１に係る樹脂成形品の構成》
図１は本発明に係る樹脂成形品の実施例１である。図１（Ａ）において、実施例１の樹脂成形品１０は、ガラス繊維、アルミナ繊維、炭素繊維等の繊維入り合成樹脂から成形されている。樹脂成形品１０の表側には、本体１１から起立する第１取付部１２と第２取付部１３とが対応して設けられている。この第１取付部１２と第２取付部１３に、ヒューズやヒーター等の金属発熱体２０の両端がそれぞれネジ３０によって取付固定される。
第１取付部１２と第２取付部１３との間には、本体１１から表側方向に起立し略長方形状のリブ１４が設けられている。リブ１４の起立している高さは、第１取付部１２の高さよりも低く本体１１よりも高く（肉厚）かつ幅を持って形成され、第１取付部１２の底部から連続一体的に第２取付部１３に向かって延在して形成され、第２取付部１３の底部まで立設している。リブ１４の周辺には、樹脂成形品１０の強度を向上させるための複数の補助リブ１５が、リブ１４の側面から連続一体でリブ１４の延在方向と直交して設けられている。

図１（Ｂ）は、樹脂成形品１０の裏側から見た裏面斜視図である。
第１取付部１２と、第２取付部１３と、リブ１４と、補助リブ１５とが、それぞれ、樹脂成形品１０の裏側にも、本体１１から立設している。即ち、第１取付部１２、第２取付部１３、リブ１４、補助リブ１５、共、本体１１を貫いた形で樹脂成形品１０に設けられている。特にリブ１４が、本体１１よりも肉厚にかつ一定の幅を持って形成されていることが重要である。符号４０は、樹脂成形品１０を成形するためのゲート位置を示している。このゲート位置４０は、第１取付部１２と第２取付部１３を結ぶ直線上の第１取付部１２の近傍に設けられている。図１（Ｂ）に示された具体的なゲート位置４０の配置場所は、第１取付部１２の一側部（第１取付部１２を挟んでリブ１４と対応した側部を指す）である。また、ゲート位置４０の他の実施例として、樹脂成形品１０の立壁にゲート位置４０Ｓを設けても良い。

《本発明に於ける樹脂成形品の配向》
樹脂成形品１０に於ける繊維の配向について図２を用いて説明する。
繊維は符号Ｆで示されている。ゲート位置４０（または４０Ｓ）から金型内に射出された樹脂は、第１取付部１２からリブ１４を通って第２取付部１３に向かって流れる。リブ１４は本体１１よりも肉厚に形成されているため、リブ１４内を流れる樹脂の速度が本体１１に比べて早くなり、繊維Ｆの配向をリブ１４の延在方向と略平行にすることができる。即ち、リブ１４の延在方向と金属発熱体２０の取付方向が一致しているため、金属発熱体２０の取付方向と繊維Ｆの平行状配向とが一致していることになる。また、リブ１４の断面形状が、リブ１４全体に亘って同一に形成されていることにより、樹脂の流動速度が均一となり高度な配向と成る。

樹脂成形品１０のリブ１４に形成される繊維Ｆの平行状配向とリブ１４の延在方向が略一致していることにより、繊維Ｆの配向が直交方向の場合に比べ、リブ１４における線膨張係数を低くすることができる。この結果、金属発熱体２０との線膨張係数との差が縮まり、金属発熱体２０が発熱してリブ１４が金属発熱体２０に比べ大きく伸びるのを抑制でき、金属発熱体２０の切断を防止できる。また、リブ１４およびリブ１４近傍の熱劣化や塑性変形も補助リブ１５との協業により抑制・防止できる。

〈本発明の実施例２〉
図３を用いて本発明の実施例２を説明する。
樹脂成形品１０の表側（図３（Ａ）参照）に設けられているリブ１４の両側には、溝１６がそれぞれ設けられ、リブ１４の延在方向と直交するように溝１６を介して樹脂成形品１０の強度を向上させるための複数の補助リブ１５が設けられている。即ち、補助リブ１５はリブ１４と離間し、溝１６の側部から形成されている。
樹脂成形品１０の裏側（図３（Ｂ）参照）には、実施例１と同様、第１取付部１２と、第２取付部１３と、リブ１４と、補助リブ１５とが、それぞれ、本体１１から裏側方向に立設している。また、樹脂成形品１０の表側と同様に、補助リブ１５は、リブ１４と離間して形成されている。
リブ１４内に形成される繊維Ｆの平行状配向は、図３（Ｃ）に示されている。そして、実施例２の上述した構成により、リブ１４内で形成される繊維Ｆの平行状配向は、実施例１よりも均一で安定している。

〈実施例２に係る樹脂成形品の配向〉
図４（Ａ）は実施例２に係る樹脂成形品である図３（Ａ）のＡ−Ａ断面図、図４（Ｂ）は図３（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
リブ１４は溝１６に比べて肉厚に形成されている。即ち、リブ１４の高さ１４Ｌは、リブ１４の両側に設けられた溝１６の高さ１６Ｌに比べて高く形成されている（１４Ｌ＞１６Ｌ）。また、溝１６は本体１１より薄肉に形成されている。即ち、溝１６の高さ１６Ｌは、本体１１の高さ１１Ｌに比べ低く形成されている（１６Ｌ＜１１Ｌ）。従って、１４Ｌ＞１１Ｌ＞１６Ｌの関係が成り立つ。
この寸法形状の大きな相違によって、樹脂成形品１０の成形時、ゲート位置４０（または４０Ｓ）から金型内に射出された樹脂は、リブ１４では第２取付部１３向かって早く流れ（図４（Ｂ）の太線矢印）、リブ１４と直角方向には遅く流れる（図４（Ｂ）の細線矢印）。特に、溝１６が本体１１より薄肉であるため、リブ１４を形成していく樹脂の流動速度が早くかつ安定するため、繊維Ｆの平行状配向が向上する。
また、リブ１４に直交する補助リブ１５は、溝１６近傍では他の部分に比べ高さ方向で低く形成させることにより、繊維Ｆの平行状配向がより安定と成る。

＜本発明のまとめ＞
以上に説明したガラス繊維等の繊維Ｆを含有した合成樹脂から成形された本発明における樹脂成形品１０では、ヒューズ等の金属発熱体２０を取付固定させる第１取付部１２と第２取付部１３とを本体１１上に立設し、第１取付部１２から連続一体的に第２取付部１３に向かって延在したリブ１４を立設し、前記リブ１４に形成される繊維Ｆの配向をリブ１４の延在方向と略一致させている。
従って、金属発熱体２０の線膨張係数とリブ１４の線膨張係数との差を縮めることができる。線膨張係数の差を縮めることにより、金属発熱体２０の発熱時に生じていた金属発熱体２０の切断を防止でき、樹脂成形品１０の熱劣化や塑性変形を抑制できる。
また、本発明における樹脂成形品１０では、樹脂成形品１０の裏側に、第１取付部１２と第２取付部１３とを結ぶ直線上の第１取付部１２近傍にゲート位置４０（または４０Ｓ）が設けられている。
従って、成形時、第１取付部１２からリブ１４そして第２取付部１３へと確実に樹脂が流れ、リブ１４内に形成される繊維Ｆの平行状配向を向上させることができる。
更に、リブ１４は本体１１を貫いて本体１１の裏側へも立設し、リブ１４の両側には溝１６が設けられ、本体１１および溝１６に比べてリブ１４が肉厚に形成されている。
従って、リブ１４成形時にリブ１４内を樹脂が早く流れ、リブ１４内の繊維Ｆの平行状配向をより向上させることができる。
そして、リブ１４の延在方向と直交する方向に複数の補助リブ１５を設けることにより、樹脂成形品１０の強度が増し、耐熱劣化が防止され、耐久性が向上する。

尚、上述する本発明の実施形態において、第１取付部１２と第２取付部１３と説明したが、配置関係が逆であっても、本発明の作用、効果は変わらない。
また、上述する本発明の実施形態において、ゲート位置４０（または４０Ｓ）は、第１取付部１２と第２取付部１３を結ぶ直線上の第１取付部１２の近傍に設けられていると説明したが、第２取付部１３の近傍であっても第１取付部１２と第２取付部１３を結ぶ直線上であれば本発明の作用、効果は変わらない。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

１０：樹脂成形品
１１：本体
１２：第１取付部
１３：第２取付部
１４：リブ
１５：補助リブ
１６：溝
２０：金属発熱体
３０：ネジ
４０、４０Ｓ：ゲート位置
Ｆ：繊維

Claims

ヒューズ等の金属発熱体を取り付ける繊維入り樹脂成形品において、
樹脂成形品の本体上に立設し前記金属発熱体の一方を取付固定する第１取付部と、
前記第１取付部に対応して前記本体上に立設し前記金属発熱体の他方を取付固定する第２取付部と、
前記第１取付部から連続一体的に前記第２取付部に向かって延在し前記本体上に立設したリブと、からなり、
前記樹脂成形品の裏側で、前記第１取付部と前記第２取付部とを結ぶ直線上の前記第１取付部近傍にゲート位置を設けることにより、前記リブに形成された繊維の配向を前記リブの延在方向に形成させたことを特徴とする樹脂成形品。
前記リブは、前記本体を貫いて前記本体の裏側へも立設し、前記リブの両側には溝が設けられ、前記本体および前記溝に比べて肉厚に形成されたことを特徴とする請求項１記載の樹脂成形品。
前記リブの延在方向と直交する方向に複数の補助リブが設けられたことを特徴とする請求項１又は２記載の樹脂成形品。