JP6928875B2 - 樹脂成形品 - Google Patents

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Description

本発明は、樹脂成形品に関するものである。
従来、一次成形されたインナ部品を金型内にセットした後、溶融状態の樹脂材を金型内に充填することにより二次成形部を成形して樹脂成形品を製造する技術が知られている。例えば下記特許文献１には、合成樹脂製のプレート（インナ部品）を金型内にセットし、溶融状態の樹脂材を金型内に充填して外装体（二次成形部）を成形する技術が記載されている。プレートの外面には、先端が尖った断面三角形状に形成されたメルトリブが設けられおり、溶融状態の樹脂材が金型内に充填されると、メルトリブの先端側が樹脂材中に溶融され、この溶融部分が樹脂材と溶けあった状態で固化する。これにより、メルトリブの先端に、プレートと外装体とが密着したシール部が形成され、シール部により液体が浸入することを防ぐことができる。
特開２００５−７７１５号公報
上記の樹脂成形品では、熱衝撃試験時のような急激な加熱、冷却の繰り返される環境下において、インナ部品の樹脂体と二次成形部の樹脂体とに温度差が生じ、メルトリブ先端の密着部分に応力が集中しがちになる。すなわち、加熱時にはアウタ部から先に温度が上昇し、冷却時にはアウタ部から先に温度が下降することから、インナ部品の樹脂体と二次成形部の樹脂体との間で温度差が生じ、アウタ部の樹脂体と二次成形部の樹脂体とに生じるひずみが一致しなくなるため、メルトリブ先端の密着部分に応力が集中してしまうのである。そのような応力が繰り返しメルトリブ先端にかかると、やがてメルトリブ先端の密着部分が破壊され、インナ部品と二次成形部との間に液体が浸入する隙間が生じる。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、シール性能の信頼性向上を図ることを目的とする。
本発明は、
合成樹脂材料からなる一次成形部と、
前端部が前記一次成形部内に埋設された電線と、
前記一次成形部内において前記電線の前端部に接続され、前記一次成形部の外面に部分的に露出するように配された電子部品と、
筒状をなし、前記一次成形部の外周のうち前記電子部品の露出部分より後方の領域に液密状に密着したシール部材と、
前記シール部材の外周に液密状に密着するとともに、前記一次成形部のうち少なくとも前記シール部材より前方の全領域を包囲する二次成形部とを備えていることを特徴とする。
一次成形部の外周と二次成形部の内周との隙間を液密状にシールするシール部材は、筒状をなしているので、一次成形部とシール部材とのシール領域及びシール部材と二次成形部とのシール領域は、前後方向において長く確保されている。したがって、シール性能に優れている。
実施例１の樹脂成形品の斜視図 一次成形モジュールの斜視図 被覆電線とセンサとシール部材を一次成形用金型にセットした状態をあらわす断面図 一次成形部と被覆電線とセンサとシール部材を一体化した一次成形モジュールの断面図 一次成形モジュールを二次成形用金型にセットした状態をあらわす断面図 二次成形部が成形されて一次成形モジュールと一体化した状態をあらわす断面図
本発明は、前記シール部材が、前記一次成形部の合成樹脂材料よりも融点が低い合成樹脂材料からなっていてもよい。この構成によれば、金型を用いた一次成形工程において、一次成形部の溶融樹脂材料の熱によりシール部材の内周面を溶融させ、シール部材の内周面を一次成形部の外周面に溶着させることができる。
本発明は、前記シール部材が、前記二次成形部の合成樹脂材料よりも融点が低い合成樹脂材料からなっていてもよい。この構成によれば、金型を用いた二次成形工程において、二次成形部の溶融樹脂材料の熱によりシール部材の外周面を溶融させ、シール部材の外周面を二次成形部の内周面に溶着させることができる。
本発明は、前記シール部材の材料がウレタン樹脂であってもよい。この構成によれば、一次成形部の外周と二次成形部の内周が前後方向に位置ずれしても、シール部材が破損する虞はない。
＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１を図１〜図６を参照して説明する。尚、以下の説明において、前後の方向については、図１〜６における左方を前方と定義する。上下の方向については、図１〜６にあらわれる向きを、そのまま上方、下方と定義する。
本実施例１の樹脂成形品Ｍは、車両に取り付けられる車両用センサ、具体的には車輪の回転速度の測定に使用される車輪速センサとしての機能を有するものである。樹脂成形品Ｍは、車両の車輪と一体的に回転するロータに対向して車両に固定される。樹脂成形品Ｍは、合成樹脂製のホルダ１０と、センサ２２（請求項に記載の電子部品）と、ワイヤーハーネス２５と、金属製のブラケット３１とを備えている。ブラケット３１は樹脂成形品Ｍを車両のボディに取り付けるための手段として機能する。
センサ２２は、センサ本体２３と、センサ本体２３から後方へ片持ち状に延出した左右一対の接続端子２４とを有している。センサ本体２３は、対象とする物理量（磁界の変化）を検出して電気信号に変換する検出素子（図示省略）を有し、検出素子を含む検出回路（図示省略）を成形樹脂材料によって液密的に封止することにより、全体として板状に形成されたものである。センサ２２は、その全体がインサート成形によりホルダ１０内に埋設されている。樹脂成形品Ｍを車両に固定すると、センサ本体２３が車輪のロータ（図示省略）の外周面と対向するように配置される。センサ本体２３は、ロータの回転に伴う磁界の変化を電気信号に変換し、接続端子２４を介してワイヤーハーネス２５へ出力する。
ワイヤーハーネス２５は、２本の被覆電線２６（請求項に記載の電線）を一括して樹脂被覆２９などで覆うことにより、１本のワイヤとしたものである。各被覆電線２６は、導体２７を絶縁被覆２８で包囲した周知形態のものである。２本の被覆電線２６の前端部においては、絶縁被覆２８が除去されて導体２７の前端部が露出した状態となっている。２本の導体２７の露出部は一対の接続端子２４に半田付けにより接続されている。ワイヤーハーネス２５の後端部は、車両に搭載された制御装置（図示省略）に接続されている。制御装置は、センサ２２からの出力信号に応じて車両の車輪速を算出し、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）などの制御を行う。
ホルダ１０は、一次成形部１１と、シール部材１６と、二次成形部１７とから構成されており、全体として前後方向に細長い形状をなしている。一次成形部１１は、ガラス入りポリアミド樹脂（ＰＡ）からなり、全体として前後方向に細長い形状をなしている。一次成形部１１は、その前端部に形成された部品収容部１２と、部品収容部１２の後端から後方へ延出したシール機能部１３と、シール機能部１３の後端に隣接する拡径部１４と、拡径部１４から後方へ延出した電線保持部１５とから構成されている。
部品収容部１２をその前後方向の軸線と直角に切断した断面形状は、概ね方形である。シール機能部１３をその前後方向の軸線と直角に切断した断面形状は、円形である。拡径部１４は、外径寸法がシール機能部１３より大きく、シール機能部１３と同心の円形をなすフランジ状の部位である。電線保持部１５をその前後方向の軸線と直角に切断した断面形状は、円形である。
センサ２２とワイヤーハーネス２５（２本の被覆電線２６）の前端部は、インサート成形によって一次成形部１１と一体化されている。センサ本体２３と接続端子２４を含むセンサ２２の全体は、部品収容部１２内に埋設され、シール機能部１３の前端より前方に配されている。ワイヤーハーネス２５の前端部において露出した導体２７（センサ２２の接続端子２４との接続部分）は部品収容部１２内に配置されている。ワイヤーハーネス２５の前端部のうちセンサ２２との接続部分より後方の領域は、シール機能部１３、拡径部１４及び電線保持部１５内に埋設されている。
一次成形工程が終わって一次成形部１１が成形された状態では、センサ本体２３の上面（センサ２２の露出部分２２Ｅ）が、部品収容部１２の上面（外面）において面一状に露出した状態となっている。センサ２２のうち一次成形部１１の外面に露出するのは、センサ本体２３の上面（露出部分２２Ｅ）のみであり、センサ本体２３の上面以外は一次成形部１１の内部に埋設されている。また、ワイヤーハーネス２５は一次成形部１１（電線保持部１５）の後端面から後方へ露出した状態で導出されている。一次成形部１１とセンサ２２とワイヤーハーネス２５の前端部とにより、一次成形モジュール３０が構成される。
シール部材１６は、ウレタン樹脂材料からなり、軸線方向（前後方向）において所定の長さ寸法を有する円筒形の部材である。シール部材１６はインサート成形により一次成形部１１と一体化されている。シール部材１６は、その全長に亘り、シール機能部１３の外周面に対して液密状に密着している。シール部材１６の外径は、拡径部１４の外径とほぼ同じ寸法である。シール部材１６の後端面は拡径部１４の前端面に対し液密状に密着している。一次成形部１１の材料であるガラス入りポリアミド樹脂の融点が約２４０℃であるのに対し、シール部材１６の材料であるウレタン樹脂の融点が約２００℃である。つまり、シール部材１６は、一次成形部１１の樹脂材料よりも融点の低い樹脂材料からなる。
二次成形部１７は、一次成形部１１と同じく、ガラス入りポリアミド樹脂（ＰＡ）からなり、二次成形用金型３３を用いたインサート成形により、一次成形モジュール３０と一体化されている。二次成形部１７は、全体として前後方向に細長く、前端部が閉塞された有底筒状をなしている。二次成形部１７は、その前端部に形成された前壁部１８と、前壁部１８の外周縁から後方へ延出した筒状の前部外装部１９と、前部外装部１９の後端から後方へ延出した筒状の中央部外装部２０と、中央部外装部２０の後端から後方へ延出した筒状の後部外装部２１とから構成されている。
前壁部１８は、一次成形部１１の部品収容部１２の前端面に密着している。前部外装部１９は、部品収容部１２の外周面の全領域を密着状態で覆っているとともに、センサ２２の露出部分２２Ｅを密着状態で覆っている。前部外装部１９の後端部外周はフランジ状に拡径している。中央部外装部２０は、前部外装部１９のうちフランジ状の後端部外周から後方へ延出した形態である。中央部外装部２０は、シール部材１６の外周面の全領域を液密状に密着した状態で覆っているとともに、拡径部１４の外周面の全領域を密着状態で覆っている。後部外装部２１は、電線保持部１５の外周面のうち前端側領域を密着状態で覆っている。
次に、本実施例１の樹脂成形品Ｍの製造方法を説明する。まず、図３に示すように、接続された状態のワイヤーハーネス２５の前端部とセンサ２２を、一次成形用金型３２内にセットする。同じく、一次成形用金型３２にはシール部材１６もセットする。このとき、センサ本体２３の露出部分２２Ｅが一次成形用金型３２に面当たり状態で当接するとともに、シール部材１６の外周面の全領域が一次成形用金型３２に面当たり状態で当接する。この状態で、一次成形部１１の材料であるガラス入りポリアミドの溶融材料（以下、一次成形用溶融樹脂材料という）を一次成形用金型３２内に注入する。
注入される一次成形用溶融樹脂材料（ガラス入りポリアミド樹脂）の温度は２４０℃より高い温度であるが、この温度はシール部材１６の材料であるウレタン樹脂の融点より高い。これにより、シール部材１６のうち一次成形用溶融樹脂材料に接触する内周面と後端面が、溶融状態となり、シール部材１６のうち溶融した部位が一次成形用溶融樹脂材料と溶け合って一体化される。尚、シール部材１６の外周面の全領域と前端面は、一次成形用溶融樹脂材料より温度の低い一次成形用金型３２に直接、接触しているので、溶融状態とはならない。したがって、シール部材１６は一次成形用金型３２に対して位置決めされる。
一次成形用溶融樹脂材料が一次成形用金型３２に充填された後は、一次成形用溶融樹脂材料を冷却して固化させる。一次成形用溶融樹脂材料が固化すると、一次成形部１１の成形が完了するとともに、シール部材１６の内周面と後端面が、一次成形部１１の外周に対し液密状に密着した状態で一体化される。また、センサ２２とワイヤーハーネス２５の前端部が一次成形部１１に対し埋設された状態で一体化され、センサ２２の露出部分２２Ｅが一次成形部１１の前端部上面に露出した状態となる。以上により、一次成形モジュール３０が製造される。
この後、図５に示すように、一次成形モジュール３０とブラケット３１を二次成形用金型３３内にセットする。この状態で、二次成形部１７の材料であるガラス入りポリアミドの溶融材料（以下、二次成形用溶融樹脂材料という）を二次成形用金型３３内に注入する。注入される二次成形用溶融樹脂材料（ガラス入りポリアミド樹脂）の温度は２４０℃より高い温度であるが、この温度はシール部材１６の材料であるウレタン樹脂の融点より高い。
これにより、シール部材１６のうち二次成形用溶融樹脂材料に接触する外周面と前端面が、溶融状態となり、シール部材１６のうち溶融した部位が二次成形用溶融樹脂材料と溶け合って一体化される。尚、シール部材１６の内周面の全領域と後端面は、冷却された一次成形部１１に密着しているので、溶融状態とはならない。したがって、シール部材１６は一次成形部１１に対して位置ずれする虞はない。
二次成形用溶融樹脂材料が二次成形用金型３３に充填された後は、二次成形用溶融樹脂材料を冷却して固化させる。二次成形用溶融樹脂材料が固化すると、二次成形部１７の成形が完了するとともに、シール部材１６の外周面と前端面が、二次成形部１７の内周に対し液密状に密着した状態で一体化される。シール部材１６と一次成形部１１を含む一次成形モジュール３０が、二次成形部１７に対し埋設された状態で一体化される。また、一次成形部１１の前端部上面において露出していたセンサ２２の露出部分２２Ｅが、二次成形部１７により密着状態で覆われる。以上により、樹脂成形品Ｍの製造が完了する。
一次成形モジュール３０においては、センサ２２の露出部分２２Ｅが一次成形部１１の外面に露出しているが、センサ２２の露出部分２２Ｅは二次成形部１７によって覆われている。二次成形部１７は前端部が前壁部１８で閉塞された有底筒状をなしているので、二次成形部１７の後端部内周と一次成形部１１の外周との界面が樹脂成形品Ｍの外部に臨む位置は、樹脂成形品Ｍの外部からの水の浸入を許容する浸水許容口となる。この浸水許容口は、センサ２２の露出部分２２Ｅより後方に位置する。
この対策として、センサ２２の露出部分２２Ｅより後方の領域にシール部材１６を配置し、このシール部材１６によって二次成形部１７の内周面と一次成形部１１の外周面との隙間を液密状にシールしている。シール部材１６は、前後方向（浸水許容口からセンサ２２の露出部分２２Ｅに至る方向）において所定寸法を有する円筒形をなしている。したがって、シール部材１６の外周面と二次成形部１７の内周面との間の前後方向の密着領域（液密領域）、及びシール部材１６の内周面と一次成形部１１の外周面との間の前後方向の密着領域（液密領域）が長く確保されている。これにより、樹脂成形品Ｍの外部からセンサ２２の露出部分２２Ｅへの水の浸入をシール部材１６において確実に阻止することができる。
上述のように本実施例１の樹脂成形品Ｍは、合成樹脂材料からなる一次成形部１１と、前端部が一次成形部１１内に埋設された被覆電線２６と、一次成形部１１内において被覆電線２６の前端部に接続され、一次成形部１１の外面に部分的に露出するように配されたセンサ２２と、筒状をなし、一次成形部１１の外周のうちセンサ２２の露出部分２２Ｅより後方の領域に液密状に密着したシール部材１６と、シール部材１６の外周に液密状に密着するとともに、一次成形部１１のうち少なくともシール部材１６より前方の全領域を包囲する二次成形部１７とを備えている。
一次成形部１１の外周と二次成形部１７の内周との隙間を液密状にシールするシール部材１６は、前後方向に長い筒状をなしているので、一次成形部１１とシール部材１６とのシール領域及びシール部材１６と二次成形部１７とのシール領域が、前後方向において長く確保されている。したがって、シール性能に優れており、センサ２２の露出部分２２Ｅへの浸水を確実に防止できる。
また、シール部材１６は一次成形部１１の合成樹脂材料よりも融点が低い合成樹脂材料からなる。これにより、一次成形用金型３２を用いた一次成形工程において、一次成形用溶融樹脂材料の熱によりシール部材１６の内周面が溶融され、溶融したシール部材１６の内周面が一次成形部１１の外周面に溶着される。したがって、一次成形部１１を成形する工程と、シール部材１６を一次成形部１１に密着させる工程とを同時に実行することができた。
また、シール部材１６は二次成形部１７の合成樹脂材料よりも融点が低い合成樹脂材料からなる。これにより、二次成形用金型３３を用いた二次成形工程において、二次成形用溶融樹脂材料の熱によりシール部材１６の外周面が溶融され、溶融したシール部材１６の外周面が二次成形部１７の内周面に溶着される。したがって、二次成形部１７を成形する工程と、シール部材１６を二次成形部１７に密着させる工程とを同時に実行することができた。
また、本実施例１の樹脂成形品Ｍは、一次成形部１１と二次成形部１７が同じ材料（ガラス入りポリアミド樹脂）であるが、外気温が急激に変化した場合は、一次成形部１１と二次成形部１７との間の温度差により、一次成形部１１の外周と二次成形部１７の内周が前後方向に位置ずれし、その結果、シール部材１６が剪断等の破損を来すことが懸念される。そこで、本実施例１では、シール部材１６の材料をウレタン樹脂とした。ウレタン樹脂は比較的高い靱性を有しているので、シール部材１６が破損する虞はない。
＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例１では、シール部材が一次成形部より融点が低い合成樹脂材料からなるが、シール部材の材料は、一次成形部と融点が同じ合成樹脂でもよく、一次成形部より融点の高い合成樹脂でもよい。
（２）上記実施例１では、シール部材が二次成形部より融点が低い合成樹脂材料からなるが、シール部材の材料は、二次成形部と融点が同じ合成樹脂でもよく、二次成形部より融点の高い合成樹脂でもよい。
（３）上記実施例１では、シール部材の材料をウレタン樹脂としたが、シール部材の材料はウレタン樹脂以外の合成樹脂であってもよい。
（４）上記実施例１では、シール部材を合成樹脂製としたが、シール部材の材料は合成樹脂に限らず、金属でもよい。
（５）上記実施例１では、一次成形部の材料をガラス入りポリアミド樹脂（ＰＡ）としたが、一次成形部の材料はガラス入りポリアミド樹脂以外の合成樹脂材料であってもよい。
（６）上記実施例１では、二次成形部の材料をガラス入りポリアミド樹脂（ＰＡ）としたが、二次成形部の材料はガラス入りポリアミド樹脂以外の合成樹脂材料であってもよい。
（７）上記実施例１では、一次成形部と二次成形部を同一の材料としたが、一次成形部の材料と二次成形部の材料は異なるものであってもよい。
Ｍ…樹脂成形品
１１…一次成形部
１６…シール部材
１７…二次成形部
２２…センサ（電子部品）
２２Ｅ…センサの露出部分
２６…被覆電線（電線）

Claims (4)

  1. 合成樹脂材料からなる一次成形部と、
    前端部が前記一次成形部内に埋設された電線と、
    前記一次成形部内において前記電線の前端部に接続され、前記一次成形部の外面に部分的に露出するように配された電子部品と、
    筒状をなし、前記一次成形部に密着したシール部材と、
    前記シール部材の外周に液密状に密着するとともに、前記一次成形部のうち少なくとも前記シール部材より前方の全領域を包囲する二次成形部とを備え、
    前記一次成形部は、前記電子部品の露出部分よりも後方に位置するシール機能部を有し、
    前記シール部材が、前記シール機能部の外周面に対して液密状に密着している樹脂成形品。
  2. 合成樹脂材料からなる一次成形部と、
    前端部が前記一次成形部内に埋設された電線と、
    前記一次成形部内において前記電線の前端部に接続され、前記一次成形部の外面に部分的に露出するように配された電子部品と、
    筒状をなし、前記一次成形部の外周のうち前記電子部品の露出部分より後方の領域に液密状に密着したシール部材と、
    前記シール部材の外周に液密状に密着するとともに、前記一次成形部のうち少なくとも前記シール部材より前方の全領域を包囲する二次成形部とを備え、
    前記シール部材が、前記一次成形部の合成樹脂材料よりも融点が低い合成樹脂材料からなる樹脂成形品。
  3. 合成樹脂材料からなる一次成形部と、
    前端部が前記一次成形部内に埋設された電線と、
    前記一次成形部内において前記電線の前端部に接続され、前記一次成形部の外面に部分的に露出するように配された電子部品と、
    筒状をなし、前記一次成形部の外周のうち前記電子部品の露出部分より後方の領域に液密状に密着したシール部材と、
    前記シール部材の外周に液密状に密着するとともに、前記一次成形部のうち少なくとも前記シール部材より前方の全領域を包囲する二次成形部とを備え、
    前記シール部材が、前記二次成形部の合成樹脂材料よりも融点が低い合成樹脂材料からなる樹脂成形品。
  4. 合成樹脂材料からなる一次成形部と、
    前端部が前記一次成形部内に埋設された電線と、
    前記一次成形部内において前記電線の前端部に接続され、前記一次成形部の外面に部分的に露出するように配された電子部品と、
    筒状をなし、前記一次成形部の外周のうち前記電子部品の露出部分より後方の領域に液密状に密着したシール部材と、
    前記シール部材の外周に液密状に密着するとともに、前記一次成形部のうち少なくとも前記シール部材より前方の全領域を包囲する二次成形部とを備え、
    前記シール部材の材料がウレタン樹脂である樹脂成形品。
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