JPH11348070A - インサート成形方法及び装置 - Google Patents

インサート成形方法及び装置

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JPH11348070A
JPH11348070A JP10160425A JP16042598A JPH11348070A JP H11348070 A JPH11348070 A JP H11348070A JP 10160425 A JP10160425 A JP 10160425A JP 16042598 A JP16042598 A JP 16042598A JP H11348070 A JPH11348070 A JP H11348070A
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Japan
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pin
insert
holding pin
synthetic resin
cavity
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Tsutomu Onoe
勉 尾上
Takehiro Sengoku
武広 仙石
Hisashi Kayano
久 茅野
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Denso Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 インサート品の位置ずれを抑制しつつ,保持
ピンに起因する未融合部の残留を抑制してインサート品
を充分に封止した,樹脂成形品を形成しうるインサート
成形方法及び装置を提供すること。 【解決手段】 成形型10のキャビティ11内にインサ
ート品2を配置すると共に保持ピン12により保持し,
上記キャビティ11内に溶融状態の合成樹脂3を注入
し,次いで上記保持ピン12を後退させて上記インサー
ト品2を上記合成樹脂3により被覆したインサート成形
品を製造する方法。上記保持ピン12に隣接して移動ピ
ン13を設けておく。上記キャビティ11内に合成樹脂
3を充填した後,上記保持ピン12を後退させると共に
上記移動ピン13をキャビティ11の方向へ移動させ
て,上記保持ピン12が位置していた部分の空間部に合
成樹脂3を押圧補充する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は,例えば電子部品等のインサート
品を,位置ずれがなく充分に樹脂封止した樹脂成形品を
得るための,インサート成形方法及び成形装置に関す
る。
【0002】
【従来技術】従来,例えば電子部品等の防水性を確保す
るために,その表面をポッティング材で覆う方法,樹脂
封止栓を付加する方法等が用いられていた。ところが,
近年は,製品のコストダウンやリサイクル性を高めるた
めに,その表面を樹脂で樹脂封止する方法が多く用いら
れている。この樹脂封止には,安価で,量産性に優れた
インサート成形法が一般に採用されている。
【0003】このインサート成形に用いる装置として
は,例えば特開昭55−91642号公報に開示されて
いるようなものが知られている。即ち,図10に示すご
とく,インサート品2が配置されるキャビティ91を有
する成形型90と,該成形型90に進退自在に設けられ
上記インサート品2を,先端921で保持する保持ピン
92とを備えた成形装置9がある。なお,符号95は合
成樹脂注入用の注入口である。
【0004】上記成形装置9を用いたインサート成形方
法は,以下の通りである。まず,キャビティ91内の所
定位置にインサート品2を保持ピン92で保持して配置
する。次いで,キャビティ91に合成樹脂3を充填した
後,保持ピン92をキャビティ91から後退させる。そ
の後,更に合成樹脂3を充填する。これにより,インサ
ート品2の表面全体を樹脂で樹脂封止した樹脂成形品が
得られる。
【0005】しかし,上記インサート成形方法及び成形
装置には,保持ピン92をキャビティ91から後退させ
るタイミングにより,成形品の品質が左右されてしまう
という問題がある。即ち,上記タイミングを合成樹脂3
の充填が完了する前に行うと,保持ピン92に起因する
未融合部は残留せず充分な樹脂封止はできるが,充填さ
れてくる合成樹脂3によってインサート品2が移動し,
位置ずれが起きてしまう。一方,上記タイミングを合成
樹脂3の充填完了後にすると,保持ピン92が位置して
いた空間部への合成樹脂3の充填が不十分となり,イン
サート品2を充分に樹脂封止することができない。
【0006】これに対し,特開昭57−163528号
公報,或いは特開平8−306718号公報に開示され
るように,保持ピンが位置していた空間部に合成樹脂3
を強制的に押圧補充する方法がある。即ち,図11に示
すごとく,この方法に用いる装置8は,キャビティ81
を有する成形型80と,該成形型80に進退自在に設け
られた筒状の保持ピン82と,該保持ピン82の筒内に
進退可能に取り付けられた円柱状の移動ピン83を有す
る。
【0007】上記成形装置8を用いたインサート成形方
法について,以下に簡単に説明する。即ち,図11に示
すごとく,上記キャビティ81内にインサート品20を
配置すると共に,これを保持ピン82で保持する。次い
で,上記キャビティ81内に合成樹脂3を充填する。
【0008】次いで,図12に示すごとく,上記保持ピ
ン82を後退させると共に移動ピン83をキャビティ8
1の方向へ移動させることにより,保持ピン82が位置
していた空間部に合成樹脂3を強制的に押圧補充する。
なお,上記インサート品20は,その中央部に貫通穴2
01を有し,端面には例えばリードフレームのごとき付
属体202を有し,該付属体202は,上記キャビティ
81外へ伸びて,成形型80によって挟持されている。
【0009】
【解決しようとする課題】しかしながら,上記従来のイ
ンサート成形方法及び装置には次のような問題がある。
即ち,合成樹脂3の充填後,該合成樹脂3における上記
保持ピン82との接触表面は,該保持ピン82により冷
却されるため,スキン層(樹脂の表面固化層)31が発
生する。上記保持ピン82は筒状であるため,図13に
示すごとく,上記スキン層31の発生も筒状である。
【0010】そのため,スキン層31の発生面積は必然
的に大きくなり,また,上記移動ピン83の押圧によっ
てもスキン層31は一点に集中することはない。そのた
め,スキン層31は,周囲の熱や圧力による再溶融が起
こりにくく,未融合部が残留する確率は非常に高い。
【0011】従って,上記保持ピン82を後退させるタ
イミングが遅いと上記未融合部が残留し,インサート品
20を充分に樹脂封止することができない。
【0012】本発明は,かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので,インサート品の位置ずれがなく,保持ピ
ンに起因する未融合部の残留を抑制してインサート品を
充分に樹脂封止することができる,インサート成形方法
及びその成形装置を提供しようとするものである。
【0013】
【課題の解決手段】請求項1の発明は,成形型のキャビ
ティ内にインサート品を配置すると共に該インサート品
を保持ピンにより保持し,上記キャビティ内に溶融状態
の合成樹脂を注入し,次いで上記保持ピンを後退させて
上記インサート品を上記合成樹脂により被覆したインサ
ート成形品を製造する方法であって,上記保持ピンに隣
接して移動ピンを設けておき,上記キャビティ内に合成
樹脂を充填した後,上記保持ピンを後退させると共に上
記移動ピンをキャビティの方向へ移動させて,上記保持
ピンが位置していた部分の空間部に上記合成樹脂を押圧
補充することを特徴とするインサート成形方法にある。
【0014】本発明において最も注目すべき点は,上記
キャビティ内に合成樹脂を充填した後,上記保持ピンを
後退させると共に上記移動ピンをキャビティの方向へ移
動させて,上記保持ピンが位置していた部分の空間部に
上記合成樹脂を押圧補充することにある。
【0015】次に,本発明の作用効果につき説明する。
本発明にかかる成形方法に用いる成形型には,進退自在
の保持ピンに隣接して移動ピンが設けられている。該移
動ピンは,上記保持ピンに対して進退自在である。本発
明にかかる成形方法を実施するに当っては,まず,上記
成形型のキャビティ内の所定の位置にインサート品を配
置し上記保持ピンで保持する。次いで,上記キャビティ
内に溶融状態の合成樹脂を充填する。
【0016】次いで,上記保持ピンを後退させると共に
上記移動ピンをキャビティ方向へ移動させる。この時,
上記保持ピンが位置していた部分に一旦空間部が発生す
る。しかし,保持ピンに隣接した移動ピンの上記移動に
より,上記空間部の周囲の合成樹脂が上記空間部に押圧
補充される。これにより,上記空間部は消滅する。
【0017】また,上記合成樹脂における上記保持ピン
との接触表面には,スキン層(樹脂の表面固化層)が発
生するが,周囲の合成樹脂の圧力により上記スキン層は
一点に集中し,上記合成樹脂の圧力及び熱により再溶融
する。
【0018】従って,インサート品を充分に樹脂封止す
ることができる。また,保持ピンを後退させるタイミン
グは,合成樹脂の充填後であるので,インサート品の位
置ずれも起こらない。
【0019】従って,本発明によれば,インサート品の
位置ずれがなく,インサート品を充分に樹脂封止したイ
ンサート成形品を製造することができる。
【0020】なお,本発明において,上記保持ピンは一
本であることが好ましい。この場合には,上記未融合部
は完全に消失させることができる。また,上記保持ピン
は,その直径が,1.0mm〜6.0mmであることが
好ましい。1.0mm未満ではインサート成形品の保持
が困難であり,一方,6.0mmを超えると上記融合部
が若干発生する恐れがある。
【0021】次に,請求項2の発明のように,上記移動
ピンは,上記保持ピンの周囲に同芯的に配設されている
ことが好ましい。この場合には,上記保持ピンが位置し
ていた部分の空間部に,その周囲全体から均等に上記合
成樹脂を押圧補充することができる。そのため,上記合
成樹脂を上記空間部に効率的かつ確実に押圧補充するこ
とができる。従って,より確実にインサート品を樹脂封
止したインサート成形品を製造することができる。
【0022】次に,請求項3の発明のように,上記移動
ピンは上記保持ピンに並列して配設されていることが好
ましい。この場合には,上記インサート成形装置を比較
的簡単な構造とすることができる。
【0023】次に,請求項4の発明のように,上記移動
ピンは上記保持ピンに直交して配設されていることが好
ましい。この場合には,上記移動ピンを進退させるため
の加圧機と,上記保持ピンを進退させるためのシリンダ
ーの配置が容易となる。
【0024】次に,請求項5の発明のように,上記保持
ピンはヒーターを内蔵していることが好ましい。この場
合には,合成樹脂における上記保持ピンとの接触表面に
おいて,スキン層の発生を抑制することができる。
【0025】何故ならば,上記保持ピンに内蔵されたヒ
ーターにより,該保持ピンの周囲の合成樹脂は高温状態
に保たれる。そのため,上記合成樹脂は,固化しにくい
からである。従って,より確実にインサート品を樹脂封
止したインサート成形品を製造することができる。
【0026】次に,請求項6の発明のように,上記成形
型は,上記移動ピンをキャビティ方向へガイドするため
のガイド穴を有し,上記合成樹脂の充填時には上記移動
ピンの先端は上記ガイド穴の開口端よりも内方にあり,
上記合成樹脂をキャビティ内に充填した後には,上記保
持ピンを後退させると共に,上記移動ピンをキャビティ
の方向へ移動させることが好ましい。
【0027】この場合には,上記合成樹脂の充填時に
は,上記ガイド穴にも移動ピンの先端まで上記合成樹脂
が充填される。それ故,上記保持ピンを後退させると同
時に上記移動ピンをキャビティ方向へ移動させることに
より,上記ガイド穴に充填されていた合成樹脂がキャビ
ティ内へ押出される。これにより,保持ピンが位置して
いた空間部へ合成樹脂が押圧補充される。
【0028】即ち,本発明によれば,上記空間部へ補充
するための合成樹脂が上記ガイド穴に確保されているた
め,合成樹脂を上記空間部へ充分に押圧充填できる。従
って,より確実にインサート品を樹脂封止したインサー
ト成形品を製造することができる。
【0029】次に,上記成形方法を実施するための成形
装置としては,請求項7の発明のように,成形用のキャ
ビティを設けた成形型と,該成形型に進退可能に設けた
インサート品保持用の保持ピンとを有し,上記インサー
ト品を合成樹脂により被覆したインサート成形品を製造
する成形装置において,上記成形型は,上記保持ピンに
隣接して,上記キャビティ方向に進退可能に移動する移
動ピンを有していることを特徴とする成形装置がある。
【0030】本成形装置において最も注目すべき点は,
上記保持ピンに隣接して,上記キャビティ方向に進退可
能に移動する移動ピンを有していることにある。上記成
形装置によりインサート成形品を製造する場合には,請
求項1にかかる発明と同様の作用効果を得ることができ
る。従って,本成形装置によれば,インサート品の位置
ずれを抑制しつつ,インサート品を充分に樹脂封止した
インサート成形品を製造することができる。
【0031】次に,請求項8の発明のように,上記移動
ピンは上記保持ピンの周囲に同芯的に配設されているこ
とが好ましい。この場合には,上記保持ピンが位置して
いた部分の空間部に,その周囲全体から均等に上記合成
樹脂を押圧補充することができる。そのため,上記合成
樹脂を上記空間部に効率的かつ確実に押圧補充すること
ができる。従って,より確実にインサート品を樹脂封止
したインサート成形品を製造することができる。
【0032】次に,請求項9の発明のように,上記移動
ピンは上記保持ピンに並列して配設されていることが好
ましい。この場合には,インサート成形装置を比較的簡
単な構造とすることができる。
【0033】次に,請求項10の発明のように,上記移
動ピンは上記保持ピンに直交して配設されていることが
好ましい。この場合には,上記移動ピンを進退させるた
めの加圧機と,上記保持ピンを進退させるためのシリン
ダーの配置が容易となる。
【0034】次に,請求項11の発明のように,上記保
持ピンはヒーターを内蔵していることが好ましい。この
場合には,請求項5の発明の場合と同様の理由により,
合成樹脂における上記保持ピンとの接触表面において,
スキン層の発生を抑制することができる。従って,より
確実にインサート品を樹脂封止したインサート成形品を
製造することができる。
【0035】
【発明の実施の形態】実施形態例1 本発明の実施形態例1にかかるインサート成形方法及び
装置につき,図1〜図5を用いて説明する。本例のイン
サート成形装置1は,図1に示すごとく,成形用のキャ
ビティ11を設けた成形型10と,該成形型10に進退
可能に設けたインサート品保持用の保持ピン12とを有
している。
【0036】上記インサート成形装置1は,上記インサ
ート品2を合成樹脂3により被覆したインサート成形品
4(図5)を製造する成形装置である。上記成形型10
は,上記保持ピン12に隣接して,上記キャビティ11
方向に進退可能に移動する移動ピン13を有している。
【0037】また,上記移動ピン13は,上記保持ピン
12の周囲に同芯的に配設されている。また,上記成形
型10は,上記移動ピン13をキャビティ11方向へガ
イドするためのガイド穴14を有する。なお,本例では
上記保持ピン12は直径3.0mmのものを用いた。ま
た,図1の符号15は,合成樹脂3を注入するための注
入口である。
【0038】なお,上記インサート品2は,自動車等の
速度測定に用いられるスピードセンサであり,センサ端
子21とコイル22と1次スプール23と磁石24とよ
りなる。また,上記インサート品2はリード線25を有
しており,該リード線25はインサート成形時において
は,これを被覆しているケーブルチューブ26を通じ
て,成形型10外部へ伸びている。また,上記インサー
ト品2の上端には,上記保持ピン12の先端を当接する
ための保持用凹部28が設けられている。
【0039】上記インサート成形装置1を用いた成形方
法を以下に示す。まず,図1に示すごとく,上記成形型
10のキャビティ11内に,インサート品2を配置する
と共に,該インサート品2の上端の保持用凹部28を,
保持ピン12の先端128により保持する。次いで,上
記キャビティ11内に溶融状態の合成樹脂3を注入す
る。このとき,上記移動ピン13の先端138は,上記
ガイド穴14の開口端141よりも内方に位置してい
る。
【0040】次に,図2に示すごとく,上記キャビティ
11内に合成樹脂3を充填した後,上記保持ピン12を
後退させる(図3)と共に上記移動ピン13をキャビテ
ィ11の方向へ,その先端138が開口端141と同じ
位置となるまで移動させる(図4)。そのため,ガイド
穴14に充填されていた合成樹脂3が,キャビティ11
内へ押出される。
【0041】これにより,上記保持ピン12が位置して
いた部分の空間部32(図2参照)に,上記合成樹脂3
が押圧補充される。この一連の工程により,上記インサ
ート品2を上記合成樹脂3により被覆した,インサート
成形品4が製造される(図5参照)。なお,図5の符号
41は,保持ピン12の先端128によって作られた,
凹状の保持ピン跡である。
【0042】次に,本例の作用効果につき述べる。図2
に示すごとく,上記キャビティ11内に合成樹脂3を充
填した後,上記保持ピン12を後退させる時,上記保持
ピン12が位置していた部分に一旦空間部32が発生す
る。該空間部32に,その周囲の合成樹脂3が充填され
ていくが不十分である(図3)。しかし,図4に示すご
とく,上記保持ピン12に隣接した移動ピン13の上記
移動により,上記空間部32の周囲の合成樹脂3が上記
空間部32に押圧補充される。これにより,上記空間部
は,消滅する。
【0043】また,上記合成樹脂3における上記保持ピ
ン12との接触表面には,スキン層(樹脂の表面固化
層)が発生するが,周囲の合成樹脂3の圧力により上記
スキン層は一点に集中し,上記合成樹脂3の圧力及び熱
により再溶融する。特に本例では,保持ピン12が1本
であるため,上記スキン層は全く発生していない。
【0044】従って,インサート品2を充分に樹脂封止
することができる。また,上記保持ピン12を後退させ
るタイミングは,合成樹脂3の充填後であるので,イン
サート品2の位置ずれも起こりにくい。
【0045】従って,本例によれば,インサート品の位
置ずれがなく,インサート品を充分に樹脂封止したイン
サート成形品を製造することができる。
【0046】実施形態例2 本例は,図6に示すごとく,上記移動ピン13を上記保
持ピン12と別個に並列して設けた例である。その他
は,実施形態例1と同様である。
【0047】この場合には,インサート成形装置1を比
較的簡単な構造とすることができる。その他は実施形態
例1と同様の作用効果を有する。
【0048】実施形態例3 本例は,図7に示すごとく,上記移動ピン13を上記保
持ピン12に対して直交して配設した例である。その他
は,実施形態例1と同様である。
【0049】この場合には,上記移動ピン13を進退さ
せるための加圧機と,上記保持ピン12を進退させるた
めのシリンダーとを,実施形態例1の場合と比較して別
個の場所に配置することができる。それ故,これらの配
置が容易となる。その他は実施形態例1と同様の作用効
果を有する。
【0050】実施形態例4 本例は,図8に示すごとく,上記保持ピン12の内部に
筒状凹部を設け,この中に螺旋状のヒーター121を内
蔵させた例である。その他は,実施形態例1と同様であ
る。
【0051】この場合には,キャビティ11内に合成樹
脂3を充填させたとき,保持ピン12の周囲の合成樹脂
3における上記保持ピン12との接触表面に,スキン層
が発生することを抑制することができる。
【0052】何故ならば,上記保持ピン12に内蔵され
たヒーター121により,該保持ピン12の周囲の合成
樹脂3は高温状態に保たれる。そのため,上記合成樹脂
3が固化しにくいからである。従って,本例によれば,
より確実にインサート品を樹脂封止したインサート成形
品を製造することができる。
【0053】実験例 本例においては,図9に示すごとく,本発明にかかるイ
ンサート成形時において,保持ピン12を後退させたと
きの,保持ピン12付近の合成樹脂の温度変化を測定し
た。測定に当っては,実施形態例1に示したインサート
成形時において,図3に示すA点及びB点に温度センサ
ーを設置して行った。上記A点とは,成形型10のガイ
ド穴14の開口端141付近である。また,上記B点と
は,上記開口端141とインサート品2の上端の保持用
凹部21との中間付近である。
【0054】上記インサート成形時において,保持ピン
12を後退させた時点より測定を開始し,その後,A,
B各点における合成樹脂3の温度の変化をモニターし
た。その測定結果を図9に示す。
【0055】同図より知られるごとく,A点における合
成樹脂3の温度は,該合成樹脂をキャビティ11に充填
後急激に下がり,約100℃で安定しその後上昇するこ
とはない。一方,B点における合成樹脂3の温度は,一
旦は同様に下がるが,保持ピン12の後退後上昇する。
そして,保持ピン12の後退後,約0.7秒経過後から
1.7秒経過後までの約1秒間,合成樹脂の融点である
230℃を超える。
【0056】即ち,上記の1秒間において,スキン層は
周囲の合成樹脂3の圧力及び熱により再溶融し溶着す
る。従って,上記移動ピン13を,上記保持ピン12の
後退後,約1.7秒以内に移動させることにより,充分
にインサート品2は樹脂封止されることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態例1にかかる,インサート成形装置の
断面図。
【図2】実施形態例1にかかる,インサート成形方法に
おける,保持ピンを後退させる直前の状態を表す説明
図。
【図3】実施形態例1にかかる,インサート成形方法に
おける,保持ピンを後退させた直後の状態を表す説明
図。
【図4】実施形態例1にかかる,インサート成形方法に
おける,移動ピンを移動させた後の状態を表す説明図。
【図5】実施形態例1にかかる,インサート成形方法に
より得られたインサート成形品の斜視図。
【図6】実施形態例2にかかる,インサート成形装置の
断面図。
【図7】実施形態例3にかかる,インサート成形装置の
断面図。
【図8】実施形態例4にかかる,インサート成形装置の
保持ピン周辺の断面図。
【図9】実験例にかかる,保持ピン付近の合成樹脂の温
度変化の測定結果を表す線図。
【図10】従来例にかかる,インサート成形装置の断面
図。
【図11】他の従来例にかかる,インサート成形装置の
断面図。
【図12】他の従来例にかかる,インサート成形装置に
おける,保持ピンを後退させ移動ピンを移動させた後の
状態を表す断面説明図。
【図13】図12のC−C矢視断面図。
【符号の説明】
1...インサート成形装置, 10...成形型, 11...キャビティ, 12...保持ピン, 13...移動ピン 14...ガイド穴, 2...インサート品, 3...合成樹脂, 4...インサート成形品,

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 成形型のキャビティ内にインサート品を
    配置すると共に該インサート品を保持ピンにより保持
    し,上記キャビティ内に溶融状態の合成樹脂を注入し,
    次いで上記保持ピンを後退させて上記インサート品を上
    記合成樹脂により被覆したインサート成形品を製造する
    方法であって,上記保持ピンに隣接して移動ピンを設け
    ておき,上記キャビティ内に合成樹脂を充填した後,上
    記保持ピンを後退させると共に上記移動ピンをキャビテ
    ィの方向へ移動させて,上記保持ピンが位置していた部
    分の空間部に上記移動ピンにより合成樹脂を押圧補充す
    ることを特徴とするインサート成形方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において,上記移動ピンは,上
    記保持ピンの周囲に同芯的に配設されていることを特徴
    とするインサート成形方法。
  3. 【請求項3】 請求項1において,上記移動ピンは上記
    保持ピンに並列して配設されていることを特徴とするイ
    ンサート成形方法。
  4. 【請求項4】 請求項1において,上記移動ピンは上記
    保持ピンに直交して配設されていることを特徴とするイ
    ンサート成形方法。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか一項において,
    上記保持ピンはヒーターを内蔵していることを特徴とす
    るインサート成形方法。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5のいずれか一項において,
    上記成形型は,上記移動ピンをキャビティ方向へガイド
    するためのガイド穴を有し,上記合成樹脂の充填時には
    上記移動ピンの先端は上記ガイド穴の開口端よりも内方
    にあり,上記合成樹脂をキャビティ内に充填した後に
    は,上記保持ピンを後退させると共に,上記移動ピンを
    キャビティの方向へ移動させることを特徴とするインサ
    ート成形方法。
  7. 【請求項7】 成形用のキャビティを設けた成形型と,
    該成形型に進退可能に設けたインサート品保持用の保持
    ピンとを有し,上記インサート品を合成樹脂により被覆
    したインサート成形品を製造する成形装置において,上
    記成形型は,上記保持ピンに隣接して,上記キャビティ
    方向に進退可能に移動する移動ピンを有していることを
    特徴とする成形装置。
  8. 【請求項8】 請求項7において,上記移動ピンは上記
    保持ピンの周囲に同芯的に配設されていることを特徴と
    する成形装置。
  9. 【請求項9】 請求項7において,上記移動ピンは上記
    保持ピンに並列して配設されていることを特徴とする成
    形装置。
  10. 【請求項10】 請求項7において,上記移動ピンは上
    記保持ピンに直交して配設されていることを特徴とする
    成形装置。
  11. 【請求項11】 請求項7〜10のいずれか一項におい
    て,上記保持ピンはヒーターを内蔵していることを特徴
    とする成形装置。
  12. 【請求項12】 請求項7〜11のいずれか一項におい
    て,上記成形型は,上記移動ピンをキャビティ方向へガ
    イドするためのガイド穴を有することを特徴とする成形
    装置。
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