JP7404956B2 - 複合成形部品の製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、複合成形部品の製造方法及び複合成形部品に関する。

特許文献１には、射出成形等によって、検出素子部を含む検出ユニットとホルダ部とが一体化された成形体が構成されること、この成形体にさらに射出成形等がなされることで樹脂モールド部が形成されること等が開示されている。

特許文献２には、温度センサによりキャビティの表面温度及び熱流束を測定し、その測定値を基準値と比較することで成形条件を制御することを開示している。

特開２０１７－９６８２８号公報 特開昭６３－１２６７１７号公報

一次成形部と二次成形部との間でのシールを行うためリブが設けられることがある。リブ部によるシール性能をさらに改善することが要請されている。

そこで、本開示は、リブ部によるシール性能をさらに改善することを目的とする。

本開示の複合成形部品の製造方法は、内部部品と、前記内部部品を覆う一次成形部と、前記一次成形部を覆う二次成形部とを備え、前記一次成形部に前記二次成形部側に突出するリブ部が形成された複合成形部品の製造方法であって、（ａ）前記内部部品と前記一次成形部とを含む中間部品を金型内にセットするステップと、（ｂ）前記金型内に前記二次成形部用の樹脂を流し込むステップと、（ｃ）前記金型内における前記二次成形部用の樹脂温度を検出するステップと、（ｄ）前記樹脂温度に基づいて、前記金型内における前記二次成形部用の樹脂が前記一次成形部の前記リブ部を溶融可能な溶融可能時間を求めるステップと、（ｅ）前記溶融可能時間に基づいて前記リブ部の溶融状態の良否を判定するステップと、（ｆ）前記金型から前記複合成形部品を取出すステップと、を備える複合成形部品の製造方法である。

また、本開示の複合成形部品は、内部部品と、前記内部部品を覆う一次成形部と、前記一次成形部を覆う二次成形部と、を備え、前記一次成形部に前記二次成形部側に突出するリブ部が形成され、前記二次成形部の表面にセンサ跡が形成されている、複合成形部品である。

本開示によれば、リブ部によるシール性能がさらに改善される。

図１は複合成形部品の製造方法に用いられる金型装置を示す概略平面図である。 図２は複合成形部品の製造方法に用いられる複合成形部品の製造装置を示すブロック図である。 図３は複合成形部品を示す概略斜視図である。 図４は複合成形部品の部分断面図である。 図５は複合成形部品の製造方法を示すフローチャートである。 図６は制御装置の処理例を示すフローチャートである。 図７は時間に対する樹脂温度の変化例を示す図である。 図８は変形例に係る処理を示すフローチャートである。 図９は他の変形例に係る処理を示すフローチャートである。 図１０はさらに他の変形例に係る処理を示すフローチャートである。 図１１はさらに他の変形例に係る処理を示すフローチャートである。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。

本開示の複合成形部品の製造方法は、次の通りである。

（１）内部部品と、前記内部部品を覆う一次成形部と、前記一次成形部を覆う二次成形部とを備え、前記一次成形部に前記二次成形部側に突出するリブ部が形成された複合成形部品の製造方法であって、（ａ）前記内部部品と前記一次成形部とを含む中間部品を金型内にセットするステップと、（ｂ）前記金型内に前記二次成形部用の樹脂を流し込むステップと、（ｃ）前記金型内における前記二次成形部用の樹脂温度を検出するステップと、（ｄ）前記樹脂温度に基づいて、前記金型内における前記二次成形部用の樹脂が前記一次成形部の前記リブ部を溶融可能な溶融可能時間を求めるステップと、（ｅ）前記溶融可能時間に基づいて前記リブ部の溶融状態の良否を判定するステップと、（ｆ）前記金型から前記複合成形部品を取出すステップと、を備える複合成形部品の製造方法である。樹脂温度に基づいて、前記金型内における前記二次成形部用の樹脂が前記一次成形部のリブ部を溶融可能な溶融可能時間を求め、この溶融可能時間に基づいて前記リブ部の溶融状態良否を判定するため、リブ部の溶融状態をより正確に判定できる。リブ部の溶融状態を把握することによって、リブ部によるシール性能をさらに改善することができる。

（２）（１）の複合成形部品の製造方法であって、（ｇ）前記ステップ（ｆ）において、前記リブ部の溶融状態が不良と判定された場合に、前記金型から取出された前記複合成形部品を廃棄するステップ、をさらに備えてもよい。リブ部の溶融状態が不良と判定された場合に前記複合成形部品を容易に廃棄することができる。

（３）（１）又は（２）の複合成形部品の製造方法であって、（ｈ）前記リブ部の溶融状態が不良と判定された場合に、次回の成形条件を変更するステップ、をさらに備えてもよい。次回の金型成形時に不良となることが抑制される。

（４）（１）から（３）のいずれか１つの態様に係る複合成形部品の製造方法であって、前記ステップ（ｅ）において、前記溶融可能時間における前記樹脂温度の積分値に基づいて前記リブ部の溶融状態の良否を判定してもよい。溶融可能時間及び樹脂温度を参照して、リブ部の溶融状態の良否を判定できる。

（５）（１）から（４）のいずれか１つの態様に係る複合成形部品の製造方法であって、（ｉ）前記金型に離れて設けられた第１温度センサと第２温度センサとに基づいて、前記金型内における前記二次成形部用の樹脂の流入速度を求めるステップをさらに備えてもよい。金型内への樹脂の流入状態を監視することができる。

（６）（１）から（５）のいずれか１つの態様に係る複合成形部品の製造方法であって、（ｊ）前記金型内における前記二次成形部用の樹脂温度に基づいて、前記内部部品が熱条件を満たすか否かを判定するステップ、をさらに備えてもよい。内部部品が熱条件を満たすか否かを判定することができる。

（７）（１）から（６）のいずれか１つの態様に係る複合成形部品の製造方法であって、（ｃ）前記金型内における前記二次成形部用の樹脂温度は、前記二次成形部用の樹脂のうち前記リブ部を覆う部分の表面延長上の温度であってもよい。リブ部の近くの樹脂温度に基づいて、リブ部の溶融状態をより正確に判定することができる。

（８）（１）から（７）のいずれか１つの態様に係る複合成形部品の製造方法であって、（ｋ）前記金型内の金型面のうち前記二次成形部用の樹脂の注入口から離れた端寄りに設けられた圧力センサに基づいて、前記金型内への前記二次成形部用の樹脂の充填状態を判定してもよい。前記金型内への前記二次成形部用の樹脂がしっかりと充填されているかどうかを判定することができる。

本開示の複合成形部品は、次の通りである。

（９）内部部品と、前記内部部品を覆う一次成形部と、前記一次成形部を覆う二次成形部と、を備え、前記一次成形部に前記二次成形部側に突出するリブ部が形成され、前記二次成形部の表面にセンサ跡が形成されている、複合成形部品である。二次成形部の表面にセンサ跡が形成されているため、センサ跡に配置されていたセンサに基づいて、二次成形部を金型成形する際の条件を知ることができる。これにより、リブ部によるシール性能をさらに改善することに貢献することができる。

（１０）（９）の複合成形部品であって、前記センサ跡は、前記二次成形部の表面に離れて形成された第１センサ跡と第２センサ跡とを含んでもよい。二次成形部用の樹脂の条件が離れた位置で把握される。

（１１）（９）又は（１０）の複合成形部品であって、前記二次成形部の表面に、樹脂注入口跡が形成され、前記二次成形部の表面のうち前記樹脂注入口跡から離れた端寄りに端部センサ跡が形成されてもよい。前記金型内への前記二次成形部用の樹脂がしっかりと充填されていたかどうかを判定することができる。

［本開示の実施形態の詳細］
本開示の複合成形部品の製造方法及び複合成形部品の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

[実施形態]
以下、実施形態に係る複合成形部品の製造方法及び複合成形部品について説明する。

＜複合成形部品及び複合成形部品の製造装置について＞
図１は複合成形部品の製造方法に用いられる金型装置３０を示す概略平面図である。図２は複合成形部品の製造方法に用いられる複合成形部品の製造装置１０を示すブロック図である。図２では図１における金型装置３０のＩＩ－ＩＩ線断面図が示されている。図３は複合成形部品５０を示す概略斜視図である。図３では２つの複合成形部品５０がランナ跡部７０を介して繋がった状態が示されている。図４は複合成形部品５０の部分断面図である。

複合成形部品５０は、内部部品５２と、一次成形部５４と、二次成形部５６とを備える。図１～図３では、複合成形部品５０を取付対象部位にネジ止するためのネジ止部５１も、二次成形部５６に一体形成されている。ネジ止部５１は省略されてもよい。

内部部品５２は、一次成形部５４及び二次成形部５６によって覆われる部品であり、例えば、電気部品である（図１参照）。より具体的には、内部部品５２は、磁気、光、温度等の物理量あるいはそれらの変化量を検出するセンサ素子である。内部部品５２の端子は、電線Ｗの芯線に接続されている。電線Ｗは、一次成形部５４及び二次成形部５６の内部を通って外部に延出する。内部部品の出力信号は、電線Ｗを介して外部に出力され得る。

一次成形部５４及び二次成形部５６は、内部部品５２を覆っている。ここでは、一次成形部５４及び二次成形部５６は、樹脂によって形成された部分である。一次成形部５４及び二次成形部５６は、例えば、ＰＥ（ポリエチレン）、ポリアミド、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等によって形成されていてもよい。一次成形部５４は内部部品５２を保持する部分である。二次成形部５６は、一次成形部５４を覆う部分である。内部部品５２が一次成形部５４及び二次成形部５６内に埋められた状態とされることで、内部部品５２に対する封止性が高められている。

より具体的には、一次成形部５４は、内部部品５２を覆う部分である。一次成形部５４が内部部品５２と覆った状態で、両者が一体化された部品が中間部品５４Ｍである。例えば、一次成形部５４は、内部部品５２をインサート部品として金型成形された部分である。図２において、内部部品５２を覆った一次成形部５４が金型装置３０内に位置決めされた状態が示される。一次成形部５４は、直方体状に形成されている。一次成形部５４における長手方向一端部の一方主面寄りの位置に、内部部品５２が収容されている。内部部品５２に接続された電線Ｗは、一次成形部５４内を通って、一次成形部５４の他端側に向けて延びる。なお一次成形部５４は、内部部品５２の全体を覆う必要は無く、内部部品５２の少なくとも一部を覆っていればよい。内部部品５２をインサート部品として一次成形部５４が金型成形されることは必須ではない。一次成形部５４が内部部品５２を嵌め込み可能な形状に金型成形されており、これに内部部品５２が嵌め込まれてもよい。

二次成形部５６は、一次成形部５４を覆っている。二次成形部５６は、一次成形部５４の周囲の全体を覆っていてもよいし、一次成形部５４の一部を覆っていてもよい。ここでは、二次成形部５６は、一次成形部５４のうち位置決めに利用した部分を除き、当該一次成形部５４の周囲の全体を覆っている。すなわち、一次成形部５４は、金型装置３０内において、金型空間に向けて突出する位置決めピン３１Ｐによって一定位置に位置決めされている（図４参照）。

二次成形部５６の外形状は細長い直方体形状に形成されている。内部部品５２は、二次成形部５６内における一端部寄りの部分に埋込まれた状態とされる。電線Ｗは、一次成形部５４の他端部からさらに二次成形部５６内を通って二次成形部５６の他端部から外方に延出する。なお、二次成形部５６の外形状が直方体であることは必須ではない。

一次成形部５４には、二次成形部５６側に突出するリブ部５５が形成されている。リブ部５５は、一次成形部５４と二次成形部５６との境界を伝って水が浸入することをより確実に抑制する役割を果す部分である。

すなわち、二次成形部５６に、その表面から一次成形部５４に達する孔５６ｈが形成される（図４参照）。内部部品５２及び一次成形部５４をインサート物として、二次成形部５６が金型成形される際、上記したように位置決めピン３０Ｐによって一次成形部５４が位置決め保持される。リブ部５５は、上記孔５６ｈを囲む環状リブ部である。リブ部５５は、突出方向先端側に向う程細幅に形成されていることが好ましい。ここでは、一次成形部５４の表面のうちリブ部５５の中央に位置決めピン３０Ｐが嵌ることができ、かつ、底がある有底穴５４ｈが形成されている。位置決めピン３０Ｐが当該有底穴５４ｈに嵌り込むことで、二次成形部５６を金型成形する際に、一次成形部５４がより正確に位置決めされる。有底穴５４ｈが形成されていることは必須ではない。上記有底穴５４ｈは、内部部品５２に達していない。

一次成形部５４をインサート物として二次成形部５６が金型成形される際、二次成形部５６を成形するための加熱溶融した樹脂が金型装置３０内に注入される。加熱溶融した樹脂が一次成形部５４の表面に接すると急に冷却して固化する。加熱溶融した樹脂は、リブ部５５の先端部では、一次成形部５４の表面に接した場合ほど急に冷却されない。このため、二次成形部５６を形成するための加熱溶融樹脂は、リブ部５５の先端部と溶け合うことが期待される。これにより、一次成形部５４と二次成形部５６との境界において、リブ部５５に沿ってより完全な止水がなされることになる。かかるリブ部５５は、メルトリブと呼ばれることもある。リブ部５５と二次成形部５６とが溶け合いやすいように、一次成形部５４と二次成形部５６とは同材料によって形成されていることが好ましい。

特に、上記位置決め用の孔５６ｈを形成した場合には、一次成形部５４と二次成形部５６との境界が、当該孔５６ｈを通じて外部に曝される。そこで、当該孔５６ｈを囲むようにリブ部５５が形成される。これにより、孔５６ｈを経由して一次成形部５４と二次成形部５６との間、さらには、内部部品５２に水が伝わることが抑制される。

上記リブ部５５による止水効果をより高めるためには、リブ部５５の先端部と二次成形部５６を形成する樹脂とが溶け合っていること（以下「溶け合い状態」という場合がある）ことが好ましい。しかしながら、リブ部５５自体は、二次成形部５６内に埋った状態となっているので、製造された複合成形部品５０を観察しても、上記溶け合った状態となっているかを直接的に確認することはできない。

リブ部５５の先端部と二次成形部５６を形成する樹脂とがより確実に溶け合うようにするためには、金型装置３０内に注入される二次成形部５６用の樹脂温度をなるべく高くすること、あるいは、金型装置３０内において二次成形部５６用の樹脂温度が高温を保つ時間を長くすること等の対処が考えられる。しかしながら、内部部品５２に対する熱的な影響、金型成形時間をなるべく短くしたいとの要請等に鑑みると、樹脂温度を高くしたり、金型装置３０内において高温を保つ時間を長くしたりことにも制限がある。

このような背景下、本開示は、リブ部の先端部が二次成形部５６を形成する樹脂とより確実に溶け合うようにし、もって、リブ部によるシール性能をさらに改善する技術に関する。

本開示に係る複合成形部品５０の製造方法に用いられる複合成形部品の製造装置１０は、金型装置３０と、樹脂注入装置６０と、制御装置２０とを備える。

金型装置３０は、上金型３２と、下金型３６とを含む。上金型３２と下金型３６とによって、複合成形部品５０を金型成形するための金型３８が構成される。金型３８内に二次成形部５６の表面を形作るための金型面３８Ｆが形成される。金型面３８Ｆ内に二次成形部５６を形成するための樹脂が流れ込む金型空間が広がる。本実施形態では、上金型３２と下金型３６とは、電線Ｗを保持する部分と、他の部分とに分れているが、これは必須ではない。

本実施形態では、金型装置３０内に複数（ここでは２つ）の金型面３８Ｆが形成される。金型装置３０には、１つの導入口３１ａから途中で分岐して複数の金型面３８Ｆのそれぞれに開口する注入口３１ｃに向かうランナ等の流路３１ｂが形成されている。ここでは、流路３１ｂは、Ｔ字状に分岐する部分を含む形状に形成されている。流路３１ｂに対応するランナ跡部７０は、二次成形部５６における他端部よりの一側部に連なっている。このため、二次成形部５６からランナ跡部７０が切除されると、二次成形部５６における他端部の一側部に、樹脂注入口跡Ｐ１が残り得る。

金型３８には、温度センサ４０、４２が設けられる。ここでは、上金型３２に温度センサ４０、４２が設けられる。より具体的には、上金型３２の表面から金型面３８Ｆに向けて貫通孔が設けられる。この貫通孔に温度センサ４０、４２が貫通するように配置される。温度センサ４０、４２のうち一端部の温度検出面は、金型面３８Ｆに露出しており、当該金型面３８Ｆの延長上で金型空間内における樹脂温度を検出することができる。温度センサ４０、４２の他端部は、上金型３２の外部に露出しており、他の電線等を介して検出信号が出力される。

上金型３２における位置決めピン３０Ｐは、金型３８内の一次成形部５４に対して上方から接触している。一次成形部５４のうち上金型３２における位置決めピン３０Ｐを囲む部分にリブ部５５が形成されている（図２及び図４参照）。このため、二次成形部５６用の樹脂であって当該リブ部５５を覆う部分の表面延長上に、温度センサ４０、４２の温度検出面が位置している。よって、温度センサ４０、４２が検出する樹脂温度は、金型３８内における二次成形部５６用の樹脂温度であって二次成形部５６用の樹脂のうちリブ部５５を覆う部分の表面延長上の温度である。温度センサ４０、４２が設けられる位置は、リブ部５５に近い位置であることが好ましく、例えば、リブ部５５の隣の位置であることが好ましい。温度センサ４０、４２が設けられる部分における二次成形部５６の厚みは、リブ部５５が設けられる部分における二次成形部５６の厚みと同じであることが好ましい。温度センサ４０、４２は、他の位置、例えば、下金型３６側の部分、二次成形部５６のうち一側の部分等に設けられてもよい。

また、本実施形態では、温度センサ４０、４２は、第１温度センサ４０と、第２温度センサ４２とを含む。第１温度センサ４０と第２温度センサ４２とは離れた位置に設けられる。好ましくは、第１温度センサ４０と第２温度センサ４２とは、樹脂の注入口３１ｃに対して互いに異なる距離となる位置に設けられる。なお、第１温度センサ４０と第２温度センサ４２との距離は、設計上定る既知の値である。

金型面３８Ｆと温度センサ４０、４２の温度検出面とはなるべく同一面状に配置されるが、僅かな隙間あるいは段差が形成され得る。このため、温度センサ４０、４２の跡が、二次成形部５６の表面に残り得る。本実施形態では、二次成形部５６の表面に離れて、第１センサ跡５６ａ１と、第２センサ跡５６ａ２とが残り得る。

また、金型３８には、圧力センサ４４が設けられる。ここでは、上金型３２に圧力センサ４４が設けられる。より具体的には、上金型３２の表面から金型面３８Ｆに向けて貫通孔が設けられる。この貫通孔に圧力センサが貫通するように配置される。圧力センサ４４のうち一端部の圧力検出面は、金型面３８Ｆに露出しており、当該金型面３８Ｆの延長上で金型空間内における樹脂圧力を検出することができる。圧力センサ４４の他端部は、上金型３２の外部に露出しており、他の電線等を介して検出信号が出力される。

圧力センサ４４は、二次成形部５６用の樹脂の注入口３１ｃから離れた端寄りに設けられている。即ち、圧力センサ４４は、二次成形部５６の長手方向において、注入口３１ｃが存在する側とは反対側寄りの位置に設けられている。圧力センサ４４は、二次成形部５６の端部から１ｃｍ以内等、二次成形部５６の端部になるべく近いことが好ましい。ここでは、圧力センサ４４は、上記温度センサ４０、４２よりも注入口３１ｃから離れている。圧力センサ４４は、内部部品５２と対向する位置に設けられている。

金型面３８Ｆと圧力センサ４４の温度検出面とはなるべく同一面状に配置されるが、僅かな隙間あるいは段差が形成され得る。このため、圧力センサ４４の跡が、二次成形部５６の表面に残り得る。本実施形態では、二次成形部５６の表面に、上記注入口跡Ｐ１とは離れて、圧力センサ跡５６ａ３が残り得る。

金型装置３０には、ヒータ３９が組込まれていてもよい。このヒータ３９によって、金型温度が制御されてもよい。

樹脂注入装置６０から、二次成形部５６用の加熱溶融樹脂が供給される。加熱溶融樹脂は、注入口３１ｃを介して金型装置３０内に注入される。

制御装置２０は、ＣＰＵ２１、記憶部２２等がバスラインを介して相互接続されたコンピュータによって構成されている。記憶部２２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等である。記憶部２２には、プログラム２２ａ、条件値２２ｂ等が記憶されている。ＣＰＵ２１は、プロセッサである。プログラム２２ａは、外部のサーバ装置等からインストールされてもよい。プログラム２２ａは、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等の記録媒体に格納された状態で流通してもよい。

制御装置２０は、入出インターフェースを介して温度センサ４０、４２、圧力センサ４４に接続されている。温度センサ４０、４２、圧力センサ４４の出力が制御装置２０に与えられる。

制御装置２０は、入出インターフェースを介して、樹脂注入装置６０及びヒータ３９に接続されている。制御装置２０は、樹脂注入装置６０による注入タイミング、注入圧力、注入温度等を制御することができる。また、制御装置２０は、ヒータ３９を制御して金型装置３０における温度制御を行うことができる。

また、制御装置２０は、入出インターフェースを介して、成形品取出装置８０に接続されていてもよい。成形品取出装置８０は、金型装置３０から複合成形部品５０を取出して、コンテナ等の回収部８４、８６に移し替える装置である。成形品取出装置８０は、複合成形部品５０を把持可能なハンドを有する直交ロボット又は垂直多関節ロボットによって実現されてもよい。回収部８４，８６として、良品用の回収部８４と、不良用の回収部８６とを準備しておき、成形品取出装置８０が、複合成形部品５０を、回収部８４、８６に分けて移し替えるようにしてもよい。その場合の区別制御例については、後述する。

ＣＰＵ２１が、プログラム２２ａに記述された手順に従って演算処理を行うことにより、複合成形部品５０の製造に関して、温度センサ４０、４２、圧力センサ４４等の出力結果に基づく下記処理を実行することができる。

なお、本開示は、このような特徴的な処理部を備える制御装置２０として実現することができるだけでなく、かかる特徴的な処理をステップとする製造方法として実現したり、かかるステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現したりすることができる。また、制御装置の一部又は全部を実現する半導体集積回路として実現したり、制御装置を含む製造システムとして実現したりすることができる。

上記複合成形部品５０によると、二次成形部５６の表面にセンサ跡５６ａ１、５６ａ２、５６ａ３が形成されている。このため、それらのセンサ跡５６ａ１、５６ａ２、５６ａ３のセンサ跡に配置されていたセンサ４０、４２、４４に基づいて、二次成形部５６を金型成形する際の条件を知ることができる。これにより、リブ部５５によるシール性能をさらに改善することに貢献することができる。

また、第１センサ跡５６ａ１と第２センサ跡５６ａ２とが、二次成形部５６の表面に離れて形成されているため、二次成形部５６用の樹脂温度が離れた位置で把握される。これにより、例えば、樹脂の流入速度が把握され得る。

また、二次成形部５６の表面のうち樹脂注入口跡Ｐ１から離れた端寄りにセンサ跡５６ａ３が形成されているため、金型空間において樹脂がしっかり充填されているかどうかが判定される。

＜複合成形部品の製造方法について＞
図５は複合成形部品５０の製造方法を示すフローチャートである。複合成形部品５０の製造方法は、下記のステップＳ１からＳ６を備える。図５に示す各ステップは、コンピュータにより実行されてもよいし、人によって実行されてもよい。

ステップＳ１は、中間部品５４Ｍを金型装置３０にセットするステップ（ａ）である。すなわち、中間部品５４Ｍが位置決めピン３０Ｐによって位置決めされるように、中間部品５４Ｍが金型装置３０内に設定される（図２参照）。本ステップは、中間部品５４Ｍを把持するロボットによってなされてもよいし、人手によってなされてもよい。

ステップＳ２は、金型３８内における金型空間内に二次成形部５６用の樹脂を流し込むステップ（ｂ）である。例えば、制御装置２０が樹脂注入装置６０を制御することで、樹脂注入装置６０から加熱溶融された樹脂が金型空間内に注入される。

ステップＳ３は、金型３８内における二次成形部５６用の樹脂温度を検出するステップ（ｃ）である。例えば、金型装置３０に組込まれた第１温度センサ４０及び第２温度センサ４２による検出信号が、制御装置２０に出力される。これにより、制御装置２０において、樹脂温度が把握される。

ステップＳ４は、樹脂温度に基づいて、金型３８内における二次成形部５６用の樹脂が一次成形部５４を溶融可能な溶融可能時間を求めるステップ（ｄ）である。すなわち、二次成形部５６用の加熱溶融樹脂の温度が、一次成形部５４を形成する樹脂を溶融させる温度以上であれば、一次成形部５４におけるリブ部５５が二次成形部５６用の樹脂に混じり合う状態が保たれる。溶融可能時間は、例えば、検出された樹脂温度が、一次成形部５４のリブ部５５を形成する樹脂を溶融させる温度以上となる継続時間である。樹脂を溶融させる温度は、一次成形部５４を形成する樹脂の融点又はガラス転移温度であってもよいし、当該融点又はガラス転移温度に基づいて設定された基準温度であってもよい。例えば、温度センサ４０、４２の測定位置は、金型面３８Ｆの位置であり、一次成形部５４からは離れている。リブ部５５の溶融状態を把握するためには、一次成形部５４と二次成形部５６との境界における二次成形部５６用の樹脂温度を推測することが望ましい。そこで、温度センサ４０、４２による検出温度よりも所定温度大きい温度を基準温度としてもよい。

ステップＳ５は、溶融可能時間に基づいて、リブ部５５の溶融状態の良品を判定するステップ（ｅ）である。すなわち、溶融可能時間が短ければ、リブ部５５はあまり溶融せず、溶融状態が不良となることが考えられる。また、溶融可能時間が長ければ、リブ部５５が十分に溶融し、溶融状態が良好となることが考えられる。そこで、溶融可能時間に基づいて、リブ部５５の溶融状態の良品を判定することができる。この判定の際、溶融可能時間だけではなく、他の要素、例えば、樹脂温度も合わせて考慮されてもよい。後に、溶融可能時間と樹脂温度とが考慮されて、良否判定される例が説明される。

ステップＳ６は、金型３８から複合成形部品５０を取出すステップ（ｆ）である。本ステップは、本ステップは、中間部品５４Ｍを把持するロボットによってなされてもよいし、人手によってなされてもよい。

上記ステップＳ２からＳ５がコンピュータである制御装置２０によってなされるとして、その処理に係るフローチャートを図６に示す。

ステップＳ１１では、制御装置２０は、成形条件を設定する。成形条件は、樹脂注入装置６０における圧力、樹脂温度、金型３８における加熱温度等である。例えば、作業を開始する際には、予め設定された初期値が成形条件として設定される。

次ステップＳ１２では、制御装置２０は、樹脂注入装置６０に注入を開始するように指令を与える。これにより、樹脂注入装置６０から加熱溶融樹脂が金型３８の金型空間内に注入される。

次ステップＳ１３では、温度センサ４０、４２からの出力に基づき、樹脂温度が取得される。

次ステップＳ１４では、樹脂温度に基づいて溶融可能時間が求められる。図７は樹脂温度の変化例を示す図である。同図に示すように、温度センサ４０、４２によって検出される樹脂温度は、加熱溶融樹脂が金型３８内に注入されることによって急激に上昇、その後、徐々に下がる変化を示す。ここで、一次成形部５４のリブ部５５を形成する樹脂を溶融させる基準温度ａとすると、樹脂温度は時間ｔ１において基準温度ａとなる。樹脂温度がピーク値を超えると下降を続け、時間ｔ２において基準温度ａとなる。樹脂温度が基準温度以上となっていた時間は、時間ｔ１から時間ｔ２に至る時間であるから、溶融可能時間はｔ２－ｔ１となる。

ステップＳ１５及びＳ１６は、上記ステップＳ５の一具体例を示している。ステップＳ１５では、溶融可能時間における樹脂温度の積分値（図７における斜線領域の面積）を求める。例えば、検出された樹脂温度の離散データに対して、上記溶融可能時間において数値積分を行い、溶融可能時間における樹脂温度の積分値を求める。かかる積分値は、溶融可能時間が長いほど大きくなり、樹脂温度が大きいほど大きくなる。つまり、積分値は、溶融可能時間及び樹脂温度が反映された値を示す。積分値は、定数を引いた値（例えば、温度から上記基準温度を引いた値）に対して求められてもよい。

ステップＳ１６では、積分値が基準値未満であるか否かが判定される。基準値は、実際の種々温度下で複合成形部品５０を試験的に製造し、その製造された複合成形部品５０におけるリブ部５５の溶融状態が良好であるかどうかを観察することによって決定され得る。例えば、一次成形部５４と二次成形部５６との間でエア漏れが生じるかどうかの試験を行い、エア漏れの有無によって、リブ部５５の溶融状態の良否を判定してもよい。あるいは、複合成形部品５０を切断してリブ部５５の溶融状況を観察することで、リブ部５５の溶融状態が良好であるか否かを判定してもよい。そして、リブ部５５の溶融状態が良好である条件と、不良である条件との境界で、上記基準値を決定してもよい。積分値が基準値を超えると、ステップＳ１７に進み、良品と判定される。積分値が基準値を超えない場合、ステップＳ１８に進み、不良警告がなされる。積分値が基準値と同じである場合、良品と判定されてもよいし、不良と判定されてもよい。不良警告は、警告装置６２を通じてなされる。警告装置６２としては、発光部、モニタ等の表示装置、あるいは、音を出すスピーカ等が用いられる。不良警告は、表示装置を通じて不良警告を表示すること、あるいは、スピーカを通じて不良である旨の警告音を発すること等によりなされる。

複数の温度センサ４０、４２が設けられる場合、複数の温度センサ４０、４２の検出結果のそれぞれについて、上記ステップＳ１４からＳ１６の処理を行い、少なくとも１つの検出結果に基づいて不良と判定された場合に、不良と判定されてもよい。あるいは、複数の温度センサ４０、４２の検出結果の平均値に対して、上記ステップＳ１４からＳ１６の処理が行われてもよい。

良否判定を行う処理例は上記例に限られない。例えば、溶融可能時間と所定の基準時間とを比較することで、良否判定がなされてもよい。また、溶融可能時間と溶融可能時間における樹脂温度の最高値又は平均値との積又は和と所定の基準値とを比較することで、良否判定がなされてもよい。

ステップＳ１７あるいはＳ１８の終了後、ステップＳ１９に進む。ステップＳ１９では、成形が終了したか否かが判定される。成形の終了の有無は、例えば、予め入力された製造個数の設定に対して所定数の成形が終了したか否かを判定することによってなされる。成形が終了していないと判定されると、ステップＳ１２に戻って、上記処理を繰返す。成形が終了したと判定されると、処理を終了する。

このように構成された複合成形部品５０の製造方法によると、樹脂温度に基づいて、金型３８内における二次成形部５６用の樹脂が一次成形部５４のリブ部５５を溶融可能な溶融可能時間を求め、この溶融可能時間に基づいてリブ部５５の溶融状態良否を判定する。このため、リブ部５５の溶融状態をより正確に判定できる。リブ部５５の溶融状態を把握することによって、リブ部５５によるシール性能をさらに改善することができる。

特に、溶融可能時間における樹脂温度の積分値に基づいてリブ部５５の溶融状態の良否を判定するため、溶融可能時間及び樹脂温度を加味して、リブ部５５の溶融状態の良否をより正確に判定できる。

また、二次成形部５６の樹脂温度は、二次成形部５６用の樹脂のうちリブ部５５を覆う部分の表面延長上の温度であるため、リブ部５５の近くの樹脂温度に基づいて、リブ部５５の溶融状態をより正確に判定することができる。

＜複合成形部品の製造方法に関する変形例＞
上記製造方法に関して、リブ部５５の溶融状態が不良と判定された場合に、金型３８から取出された複合成形部品５０を廃棄するステップ（ｇ）を備えていてもよい。

また、上記製造方法に関して、リブ部５５の溶融状態が不良と判定された場合に、次の成形条件を変更するステップ（ｈ）を備えてもよい。

本変形例に係るフローチャートが図８に示される。図８では、図６に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１８の次に、ステップＳ２１及びステップＳ２２が追加されている。すなわち、不良と判定された後（図８ではステップＳ１８の後）、ステップＳ２１において、廃棄動作制御がなされる。廃棄動作制御は、上記ステップ（ｇ）に対応する制御である。例えば、制御装置２０は、成形品取出装置８０を制御して、金型３８から複合成形部品５０を取出して、不良用の回収部８６に移し替えるようにするとよい。なお、良品と判定された場合（ステップＳ１７）、制御装置２０は、成形品取出装置８０を制御して、金型３８から複合成形部品５０を取出して、良用の回収部８４に移し替えるようにするとよい。作業者が上記警告表示を見て又は警告音を聞いて、金型３８から取出された複合成形部品５０を廃棄するようにしてもよい。

また、次ステップＳ２２では、成形条件の変更がなされる。本ステップＳ２２は、上記ステップ（ｈ）に対応する制御である。例えば、積分値が基準値を超えない場合、加熱不足であることが考えられるので、樹脂注入装置６０における樹脂温度、金型装置３０における金型温度の少なくとも一方の設定温度を上げることが考えられる。なお、積分値が大きく基準値を超える場合、加熱され過ぎであることが考えられるので、上記とは逆に、樹脂注入装置６０における樹脂温度、金型装置３０における金型温度の少なくとも一方の設定温度を下げることが考えられる。これにより、次回の金型成形時には、樹脂がより高温となり、リブ部５５がより確実に溶けるようになる。

本変形例により、リブ部５５の溶融状態が不良と判定された場合に複合成形部品５０を容易に廃棄することができる。

また、リブ部５５の溶融状態が続けて不良となることが抑制される。なお、温度センサ４０、４２に出力に基づき、加熱溶融樹脂の温度が所定温度より低すぎると判定された場合、金型３８におけるヒータ３９の温度を上げる等して、フィードバック制御を行うようにしてもよい。

上記製造方法に関して、第１温度センサ４０と第２温度センサ４２とに基づいて、金型３８内における二次成形部５６用の樹脂の流入速度を求めるステップ（ｉ）をさらに備えてもよい。

本変形例に係るフローチャートが図９に示される。図９では、図６に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１６の次にステップＳ３１及びＳ３２が追加されている。すなわち、ステップＳ１６において積分値が基準値を超えると判定されると、ステップＳ３１に進む。ステップＳ３１において、流入速度が求められる。２つの温度センサ４０、４２は、金型３８における所定位置に設けられているから、２つの温度センサ４０、４２の距離は設計上既知の値である。また、２つの温度センサ４０、４２の出力が制御装置２０に与えられることで、樹脂が２つの温度センサ４０、４２に対応する位置を通過した時間が求められる。例えば、２つの温度センサ４０、４２に出力結果に基づく温度が所定の基準値を超えた時間が、樹脂が温度センサ４０、４２に対応する位置を通過した時間として特定されてもよい。そして、２つの温度センサ４０、４２の距離を、樹脂が２つの温度センサ４０、４２に対応する位置を通過した時間の差で除することによって、樹脂の流入速度が求められる。

次ステップＳ３２では、樹脂の流入速度が所定の流入条件を満たすか否かが求められる。例えば、流入速度が遅いと、樹脂が十分に溶融していないこと、あるいは、圧力不足である可能性がある。そこで、下限流入速度が予め設定され、流入条件として、流入速度が当該下限流入速度を超えていることが規定されてもよい。下限流入速度は、実験的、経験的に求められてもよい。樹脂の流入速度が所定の流入条件を満たさない場合、不良として、ステップＳ１８に進み、不良警告が出される。樹脂の流入速度が所定の流入条件を満たす場合、良品として、ステップＳ１７に進む。

本変形例によると、金型３８内への樹脂の流入速度に基づいて、樹脂の流入状態がより適切になされるか否かが監視される。

上記製造方法に関して、温度センサ４０、４２の出力結果に基づいて、内部部品５２の熱条件を満たすかどうかを判定するステップ（ｊ）をさらに備えてもよい。

本変形例に係るフローチャートが図１０に示される。図１０では、図６に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１６の次にステップＳ４１が追加されている。すなわち、ステップＳ１６において積分値が基準値を超えると判定されると、ステップＳ４１に進む。ステップＳ４１において、温度センサ４０、４２の出力結果に基づいて、内部部品５２の熱条件を満たすか否かが判定される。熱条件は、内部部品５２が耐えることができる温度条件であり、内部部品５２の特性等に鑑み、予め決定される。熱条件は、溶融樹脂の温度が反映された条件であればよく、樹脂温度に対する上限値条件であってもよいし、樹脂温度が所定の温度を超えた時間に対する条件時間によって規定されていてもよいし、樹脂温度を、所定温度を超えた時間で積分した積分値に対する上限値であってもよい。これらの各条件は、内部部品５２の特性に鑑みて、実験的、経験的に求められてもよい。熱条件を満たさないと判定されると、不良として、ステップＳ１８に進み、熱条件を満たすと判定されると、良品として、ステップＳ１７に進む。

本変形例によると、内部部品５２への熱状態の良否を判定することができ、加熱されすぎた内部部品５２を含む複合成形部品５０を不良品として処理することにより、不良の発生が抑制される。

上記製造方法に関して、圧力センサ４４の出力結果に基づいて、金型３８内への二次成形部５６用の樹脂の充填温度を判定するステップ（ｋ）をさらに備えてもよい。

本変形例に係るフローチャートが図１１に示される。図１１では、図６に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１６の次にステップＳ５１が追加されている。すなわち、ステップＳ１６において積分値が基準値を超えると判定されると、ステップＳ５１に進む。ステップＳ５１において、圧力センサ４４の出力結果に基づいて、圧力条件を満たすか否かが判定される。圧力条件は、加熱溶融樹脂が金型３８内に流れ込む際の圧力条件であり、内部部品５２の特性等に鑑み、予め決定される。圧力が小さすぎると、樹脂が注入口３１ｃから外れた端に十分に充填されないことが発生し得る。また、圧力が大きすぎると、一次成形部５４、内部部品５２に過大な力が加わってしまうことが考えられる。このため、圧力条件として、適切な上限値及び下限値が設定される。上限値及び下限値は、樹脂が細部に行渡って充填され、かつ、一次成形部５４、内部部品５２に過大な力が加わらないように、実験的、経験的に設定され得る。圧力条件を満たさないと判定されると、不良として、ステップＳ１８に進み、圧力条件を満たすと判定されると、良品として、ステップＳ１７に進む。

本変形例によると、内部部品５２、一次成形部５４等に大きな力が加わらない範囲で、金型３８内に二次成形部５６用の樹脂がしっかりと充填されているかどうかを判定することができる。

なお、上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせることができる。

１０ 製造装置
２０ 制御装置
２１ ＣＰＵ
２２ 記憶部
２２ａ プログラム
２２ｂ 条件値
３０ 金型装置
３０Ｐ 位置決めピン
３１ａ 導入口
３１ｂ 流路
３１ｃ 注入口
３２ 上金型
３６ 下金型
３８ 金型
３８Ｆ 金型面
３９ ヒータ
４０ 第１温度センサ
４２ 第２温度センサ
４４ 圧力センサ
５０ 複合成形部品
５１ ネジ止部
５２ 内部部品
５４ 一次成形部
５４Ｍ 中間部品
５４ｈ 有底穴
５５ リブ部
５６ 二次成形部
５６ａ１ 第１センサ跡
５６ａ２ 第２センサ跡
５６ａ３ 圧力センサ跡
５６ｈ 孔
６０ 樹脂注入装置
６２ 警告装置
７０ ランナ跡部
８０ 成形品取出装置
８４、８６ 回収部
Ｐ１ 樹脂注入口跡
Ｗ 電線

Claims (8)

1. 内部部品と、前記内部部品を覆う一次成形部と、前記一次成形部を覆う二次成形部とを備え、前記一次成形部に前記二次成形部側に突出するリブ部が形成された複合成形部品の製造方法であって、
   （ａ）前記内部部品と前記一次成形部とを含む中間部品を金型内にセットするステップと、
   （ｂ）前記金型内に前記二次成形部用の樹脂を流し込むステップと、
   （ｃ）前記金型内における前記二次成形部用の樹脂温度を検出するステップと、
   （ｄ）前記樹脂温度に基づいて、前記金型内における前記二次成形部用の樹脂が前記一次成形部の前記リブ部を溶融可能な溶融可能時間を求めるステップと、
   （ｅ）前記溶融可能時間に基づいて前記リブ部の溶融状態の良否を判定するステップと、
   （ｆ）前記金型から前記複合成形部品を取出すステップと、
   を備える複合成形部品の製造方法。
2. 請求項１に記載の複合成形部品の製造方法であって、
   （ｇ）前記ステップ（ｆ）において、前記リブ部の溶融状態が不良と判定された場合に、前記金型から取出された前記複合成形部品を廃棄するステップ、をさらに備える複合成形部品の製造方法。
3. 請求項１又は請求項２に記載の複合成形部品の製造方法であって、
   （ｈ）前記リブ部の溶融状態が不良と判定された場合に、次回の成形条件を変更するステップ、をさらに備える複合成形部品の製造方法。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の複合成形部品の製造方法であって、
   前記ステップ（ｅ）において、前記溶融可能時間における前記樹脂温度の積分値に基づいて前記リブ部の溶融状態の良否を判定する、複合成形部品の製造方法。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の複合成形部品の製造方法であって、
   （ｉ）前記金型に離れて設けられた第１温度センサと第２温度センサとに基づいて、前記金型内における前記二次成形部用の樹脂の流入速度を求めるステップ、をさらに備える複合成形部品の製造方法。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の複合成形部品の製造方法であって、
   （ｊ）前記金型内における前記二次成形部用の樹脂温度に基づいて、前記内部部品が熱条件を満たすか否かを判定するステップ、をさらに備える複合成形部品の製造方法。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の複合成形部品の製造方法であって、
   （ｃ）前記金型内における前記二次成形部用の樹脂温度は、前記二次成形部用の樹脂のうち前記リブ部を覆う部分の表面延長上の温度である、複合成形部品の製造方法。
8. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の複合成形部品の製造方法であって、
   （ｋ）前記金型内の金型面のうち前記二次成形部用の樹脂の注入口から離れた端寄りに設けられた圧力センサに基づいて、前記金型内への前記二次成形部用の樹脂の充填状態を判定するステップ、をさらに備える複合成形部品の製造方法。

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