KR101368696B1

KR101368696B1 - 사출 성형품 및 자기 센서

Info

Publication number: KR101368696B1
Application number: KR1020107017264A
Authority: KR
Inventors: 코지 신무라; 켄지 토마키; 무네히사 나카무라; 마사야 우에다; 토시키 니시와키
Original assignee: 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Priority date: 2008-02-06
Filing date: 2009-02-06
Publication date: 2014-03-03
Also published as: EP2253446A4; JPWO2009099173A1; WO2009099173A1; EP2253446A1; CN101939150A; KR20100109944A; CN101939150B; JP5152205B2

Abstract

부위마다의 성형 수축량의 차를 없애, 휨을 억제하여 사출 성형한 사출 성형품을 제공한다.
케이스(1)는, 장섬유 필러(9)가 분산한 수지재를 사출 성형하여 이루어지고, 측면판(3,4) 및 저면판(2)을 포함하고 있다. 측면판(3,4) 및 저면판(2)은 각각에서의 장섬유 필러(9)의 평균의 배향방향이 거의 평행하다. 측면판(3,4)은 사출 성형시에 장섬유 필러(9)의 배향방향을 부분적으로 흐트러뜨리는 배향 저해부(8A)가 형성되어 있다. 배향 저해부(8A)에 의해, 장섬유 필러(9)의 배향을 제어함으로써 케이스(1)의 변형을 조정할 수 있다.

Description

사출 성형품 및 자기 센서{INJECTION MOLDED ARTICLE AND MAGNETIC SENSOR}

이 발명은, 수지재(樹脂材)를 사출 성형하여 이루어지는 사출 성형품, 및 지폐에 인쇄된 자성체 패턴 등의 자기를 검출하는 자기 센서에 관한 것이다.

자성 잉크 등으로 소정의 자성체 패턴이 인쇄된 지폐나 증권 등의 피검지물의 식별을 행하는 자기 센서가 각종 실용화되고 있다.

일반적으로 자기 센서는, 장척형의 케이스와, 복수의 자기 저항 소자(이하, MR 소자라 칭함)와 자석을 포함한다(예를 들면, 특허문헌 1 및 2 참조). 케이스는, 자석을 수용하는 개구가 마련되어 있고, 저면판이 지폐와 대향하며, 케이스의 장척방향이 지폐의 반송방향에 대하여 수직이 되도록 배치된다. 복수의 MR 소자는, 케이스의 저면판에 배치되어, 각각 주위의 자계(자속 밀도)의 변화를 감지한다. 자석은 케이스의 개구 내에 배치되어, MR 소자 및 반송되는 지폐에 자계를 인가한다. 케이스로서는, 수지재의 사출 성형에 의해 제조되는 사출 성형품이 일반적이고, 사출 성형품은 강도를 높이기 위해 수지재에 충전재로서 장섬유 필러가 분산되는 경우가 있다(예를 들면 특허문헌 3 및 4 참조).

일본국 공개특허공보 평5-332703호 일본국 공개특허공보 2005-300228호 일본국 공개특허공보 2002-86509호 일본국 공개특허공보 평6-91707호

장척형 자기 센서에 사용되는 장척형의 케이스와 같은, 천정면측에 개구가 마련된 형상의 사출 성형품에서는, 저면측에 존재하는 수지재가 많기 때문에, 저면판이 보다 수축하여 케이스 전체적으로 보아 아치상으로 휨이 생기는 경우가 있다. 이 때문에 저면판측이 감지면인 자기 센서의 경우, 이대로는 감지면이 오목하게 역(逆)아치상으로 만곡(彎曲)하여, 피검지물과의 틈이 균일해지지 않아 검지 감도가 저하하는 문제가 있었다.

그리하여 성형 수축량의 차를 없애기 위해, 저면에 원형 구멍이나 홈으로 이루어지는 살빼기부(reduced section)를 마련하는 경우가 있었다. 이 살빼기부를 마련함으로써 성형 수축량의 밸런스를 맞춤으로써 사출 성형품의 휨을 억제할 수 있다고 생각되고 있었다. 그러나 일반적으로 살빼기의 형성 위치, 형상, 및 개수에 설계상의 제약이 존재하여, 사출 성형품의 저면판이 오목해지는 역아치상의 휨을 충분히 억제할 수 없는 경우가 있었다.

또한 휨이 있는 사출 성형품의 형상을 교정하기 위해, 가열 환경하에서 사출 성형품에 가중을 더해, 사출 성형품의 형상을 교정하는 교정 가공이 행해지는 경우가 있었다. 그 경우, 사출 성형품의 변형을 일정의 허용 오차 범위로 억제하는 것이 가능했지만, 교정 가공에 비용이나 시간이 걸리는 것이 문제였다.

본 발명은, 상술한 문제를 해결하여 부위마다의 성형 수축량의 차를 없애, 휨을 억제하여 사출 성형한 사출 성형품을 제공하는 것, 및 케이스의 휨이 억제됨으로써 감지면과 피검지물의 틈을 균일화하여, 검지 감도의 저하를 억제하는 것이 가능한 자기 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이 발명의 사출 성형품은, 복수의 장섬유 필러가 분산된 수지재를 사출 성형하여 이루어지고, 저면부와 측면부를 포함한 케이스상으로서, 측면부에, 사출 성형시에 장섬유 필러의 배향방향을 부분적으로 흐트러뜨리는 배향 저해부가 형성되어 있다.

사출 성형품의 일례로서는 케이스상이나 단면 コ자상 등이 있다. 이러한 구성의 사출 성형품의 변형은 장섬유 필러의 배향을 제어함으로써 조정할 수 있다. 예를 들면 케이스상의 사출 성형품과 같이, 장섬유 필러의 배향을 제어하지 않으면 수지재가 저면부측으로 오목하게 휘는 구성의 사출 성형품도, 장섬유 필러의 배향을 최적으로 제어함으로써 그 휨을 저감할 수 있다.

본원 발명자들은, 케이스상의 사출 성형품에서의 휨은, 외형상에 근거하는 수축 인자(예를 들면 수지재가 많은 부위일수록 성형 수축량은 크고, 성형 수축량의 차에 의해 휨이 발생함) 뿐 아니라, 수지 중에 분산시킨 장섬유 필러의 유동 배향 정도에 따라 생기는 배향 인자에도 기인하는 것은 아닐까 하는 생각으로 본 발명의 창작에 이르렀다.

종래, 케이스상의 사출 성형품, 특히 한 방향으로 긴 장척형의 사출 성형품에 있어서는, 사출 성형시의 수지의 경화에 의한 개구부와 저면부의 수축 차에 의해, 저면부가 사출 성형품의 길이방향에서의 중앙을 향해 수축하여, 저면부에 대하여 오목상, 즉 케이스 전체적으로 보면 역아치상으로 휘는 것이 알려져 있었다. 이에 대하여, 본원 발명자들은 예의 검토를 행한 결과, 장섬유 필러가 분산된 수지를 사용하여, 케이스상의 사출 성형품의 측면부에 장섬유 필러의 배향을 흐트러뜨리는 배향 저해부를 마련함으로써, 사출 성형품의 저면부가 볼록, 즉 케이스 전체적으로 보면 아치상이 되는 방향으로 휘는 것을 발견하고, 역아치상의 휨과 아치상의 휨을 상쇄시키는 것이 가능함을 발견하였다.

여기서, 저면부에 살빼기부를 마련하는 것이 알려져 있는데, 저면부에 살빼기부를 마련한 것만으로는, 배향 인자의 효과가 충분히 얻어지지 않아 역아치상의 휨을 충분히 저감할 수 없다. 또한 측면부에 있어서 배향 저해부(살빼기 등)가 형성된 경우, 측면부의 두께가 국소적으로 저감하기 때문에, 반대로 역아치상의 휨이 촉진될 것처럼 생각되지만, 측면부에 사출방향, 즉 장섬유 필러의 배향방향을 저해하도록 배향 저해부를 마련한 경우, 저면부의 역아치상의 휨 방향과는 역방향으로 휨을 발생시킬 수 있었던 점은 새로운 지견이다.

예를 들면, 측면부의 판 두께가 저면부의 판 두께보다도 얇으면, 저면부에서의 성형 수축량이 커지는 경향이 있는데, 배향 저해부에 의해 측면부의 성형 수축량을 크게 하여, 저면부의 성형 수축량과의 밸런스을 맞춤으로써, 사출 성형품의 휨을 억제할 수 있기 때문에 본 발명이 효과적이다.

배향 저해부는, 장섬유 필러의 평균의 배향방향에 대하여 수직방향으로 부분적으로 함몰 또는 융기하는 형상이 되도록 구성하면, 사출 성형시에 장섬유 필러의 배향방향을 평균의 배향방향으로부터 흐트러뜨리기 쉬워진다.

살빼기부가, 측면부에 마련된 배향 저해부와는 별도로 저면부에 마련되어 있으면, 저면부의 등가적인 판 두께가 얇아지므로, 수축 인자를 보다 작게 할 수 있어 저면부의 성형 수축량을 보다 억제할 수 있다.

이 발명의 자기 센서는, 케이스와 복수의 자기 저항 소자와 자석을 포함한다. 케이스는 상술의 사출 성형품이다. 복수의 자기 저항 소자는, 케이스의 저면부 중 개구와는 반대측의 면에 배치되어, 각각 주위의 자계의 변화를 감지한다. 자석은 케이스의 개구 내부에 수납되어, 복수의 자기 저항 소자의 주위에 자계를 인가한다.

따라서, 감지면과 피검지물의 틈을 균일화하여 검지 감도의 저하를 억제할 수 있다.

이 발명의 사출 성형품에 의하면, 측면부에 배향 저해부를 형성하고, 배향 저해부에 의해 장섬유 필러의 배향을 흐트러뜨려, 그 주변의 측면부의 성형 수축량을 크게 함으로써 각부의 성형 수축량의 차를 없애, 사출 성형품의 휨을 억제할 수 있다. 또한 이 발명의 자기 센서에 의하면, 감지면과 피검지물의 틈을 균일화하여 검지 감도의 저하를 억제할 수 있다.

도 1은 제1의 실시형태에 따른 케이스의 사시도이다.
도 2는 동 케이스의 배향 저해부의 다른 구성예를 나타내는 부분 사시도이다.
도 3은 동 케이스의 배향 저해부의 다른 구성예를 나타내는 부분 사시도이다.
도 4는 제2의 실시형태에 따른 자기 센서의 요부 측면도이다.
도 5는 동 자기 센서의 전개도이다.
도 6은 동 자기 센서의 케이스의 전개도이다.
도 7은 실측정의 결과를 설명하는 도면이다.

이하, 제1의 실시형태에 따른 사출 성형품의 구성을 설명한다.

도 1은 사출 성형품인 케이스(1)의 사시도이고, 동도(A)는 전체 사시도, 동도(B)는 부분 단면의 사시도이다.

케이스(1)는 저면부로서의 저면판(2)과, 측면부로서의 우측면판(3) 및 좌측면판(4)과, 배면판(5)과, 정면판(6)으로 구성되어 있고, 정면판(6)-배면판(5) 사이가 장척이며 저면판(2)의 상면측이 개구한 형상이다. 이와 같이 개구가 형성되어 있으므로, 사출 성형의 경화시에 있어서 수지재는 수축 인자에 의해 저면판(2)이 수축하기 쉽게 되어 있다.

케이스(1)는, 장섬유 필러(9)를 분산한 수지재를 사출 성형하여 이루어지는 사출 성형품으로서, 금형 내에 도면 중 왼쪽 앞에 나타내는 정면판(6)측으로부터 수지재를 사출하여 형성되어 있다. 따라서, 저면판(2), 우측면판(3), 및 좌측면판(4)에서는, 수지재의 유동 배향이 거의 케이스(1)의 길이방향이 되고, 장섬유 필러(9)의 섬유 배향도 거의 케이스(1)의 길이방향이 되어 있다.

우측면판(3) 및 좌측면판(4)의 상면에는 복수의 배향 저해부(8A)가 형성되어 있다. 각 배향 저해부(8A)는, 케이스의 상면으로부터 수직으로 함몰하는, 판 두께방향의 단면이 직사각형인 가로 홈이고, 각각은 케이스(1)의 길이방향으로 배열되어 있다. 배향 저해부(8)가, 사출 성형시에 수지재 및 장섬유 필러의 유동 배향을 흐트러뜨리도록 형성되어 있기 때문에, 수지재 및 장섬유 필러의 유동방향은 흐트러지고, 배향 저해부(8A)의 주위에서는 장섬유 필러(9)의 섬유 배향이 케이스(1)의 길이방향으로부터 흐트러져 있다. 한편, 저면판(2)측에서는 장섬유 필러(9)의 섬유 배향이 케이스(1)의 길이방향으로 되어 있다. 이 때문에, 케이스(1)는 성형품의 내부에 강도 분포가 생겨, 배향 인자에 의해 저면판(2)에 비해 우측면판(3) 및 좌측면판(4)은 수축하기 쉽게 되어 있다.

이와 같이 하여, 수축 인자와 배향 인자의 밸런스가 맞추어져 케이스(1)는 도면 중 상하방향의 휨이 생기기 어렵게 되어 있다.

또한 본 발명에서의 수지재로서는, 예를 들면 PPS(폴리페닐렌설파이드), PBT(폴리부틸렌테레프탈레이트), PES(폴리에테르술폰) 등을 사용할 수 있는데 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 상기 수지재 중에 포함되는 장섬유 필러로서는, 애스펙트비는 특별히 한정되지 않고 애스펙트비가 1보다도 큰 것이면 된다. 또한 본 발명에서의 "장섬유 필러의 평균의 배향방향"이란, 수지재 중에 포함되는 배향된 각 장섬유 필러의 배향방향의 평균을 취한 것으로서, 실질적으로 사출 성형의 사출방향과 거의 같은 방향이다.

도 2는 배향 저해부의 다른 구성예를 설명하는 좌측면판(4) 주변의 부분 사시도이다.

동도(A)에 나타내는 좌측면판(4)의 상면에는 배향 저해부(8B,8C)가 형성되어 있다. 배향 저해부(8B)는 판 두께방향의 단면 형상이 삼각형인 판 두께방향으로 연장되어 마련된 홈이다. 배향 저해부(8C)는, 케이스의 개구 내측 및 개구 상면측에 마련된 입방체상의 조각(cubic cut)이다. 이러한 형상의 배향 저해부(8B,8C)는, 사출방향에 대하여 수직으로 형성되어 있기 때문에, 그 주위에서 장섬유 필러의 섬유 배향이 케이스의 길이방향으로부터 흐트러진다.

동도(B)에 나타내는 좌측면판(4)의 상면에는 배향 저해부(8D,8E)가 형성되어 있다. 배향 저해부(8D)는, 판 두께방향의 단면 형상이 직사각형인 판 두께방향으로부터 비스듬하게 연장되어 마련된 비스듬한 홈이다. 배향 저해부(8E)는 2개의 비스듬한 홈이 조합된 격자 홈이다. 이와 같은 형상의 배향 저해부(8D,8E)는, 사출방향에 대하여 수직으로 형성되어 있기 때문에, 그 주위에서는 장섬유 필러의 섬유 배향이 케이스의 길이방향으로부터 흐트러진다.

동도(C)에 나타내는 좌측면판(4)의 상면에는 배향 저해부(8F,8G,8H)가 형성되어 있다. 배향 저해부(8F)는 상면에서의 단면 형상이 원형인 유저(有底) 구멍이다. 배향 저해부(8G)는 상면에서의 단면 형상이 직사각형인 유저 구멍이다. 배향 저해부(8H)는 케이스의 개구 내측 및 개구 상면측에 마련된 반원기둥상의 조각이다. 이러한 형상의 배향 저해부(8F,8G,8H)는, 사출방향에 대하여 수직으로 형성되어 있기 때문에, 그 주위에서는 장섬유 필러의 섬유 배향이 케이스의 길이방향으로부터 흐트러진다.

동도(D)에 나타내는 좌측면판(4)에는 판 두께방향으로 관통하는 배향 저해부(8I)가 형성되어 있다. 배향 저해부(8I)는 장원(長圓) 구멍 형상이다. 이러한 형상의 배향 저해부(8I)는, 사출방향에 대하여 수직으로 형성되어 있기 때문에, 그 주위에서는 장섬유 필러의 섬유 배향이 케이스의 길이방향으로부터 흐트러진다.

도 3은 배향 저해부의 다른 구성예를 설명하는 좌측면판(4) 주변의 부분 사시도이다.

동도(F)에 나타내는 좌측면판(4)의 개구측에는 배향 저해부(8K,8L,8M)가 형성되어 있다. 배향 저해부(8K)는 저면판으로부터 좌측면판(4)의 중앙 부근까지 마련된 단면 삼각형의 립(rib)이다. 배향 저해부(8L)는 저면판으로부터 좌측면판(4)의 중앙 부근까지 마련된 단면 직사각형의 립이다. 배향 저해부(8M)는, 저면판으로부터 좌측면판(4)의 상면 부근까지 마련된 단면 사다리꼴의 립이다. 이러한 형상의 배향 저해부(8K,8L,8M)의 내부에 장섬유 필러가 흘러 들어가고자 하기 때문에, 그 주위에서 장섬유 필러의 섬유 배향이 케이스의 길이방향으로부터 흐트러진다.

동도(G)에 나타내는 좌측면판(4)의 상면에는 배향 저해부(8N,80,8P,8Q)가 형성되어 있다. 배향 저해부(8N)는 길이방향의 단면 형상이 삼각형인 삼각 기둥상의 보스(boss)이다. 배향 저해부(80)는 판 두께방향의 단면 형상이 삼각형인 삼각 기둥상의 보스이다. 배향 저해부(8P)는 직방체상의 보스이다. 배향 저해부(8Q)는 판 두께방향의 폭이 판 두께와 동일한 직방체상의 보스이다. 이러한 형상의 배향 저해부(8N,80,8P,8Q) 내부에 장섬유 필러가 흘러 들어가고자 하기 때문에, 그 주위에서 장섬유 필러의 섬유 배향이 케이스의 길이방향으로부터 흐트러진다.

동도(H)에 나타내는 좌측면판(4)에는 배향 저해부(8R,8S,8T)가 형성되어 있다. 배향 저해부(8R)는 저면판으로부터 좌측면판(4)의 중앙 부근까지 마련된 단면 반원형의 립이다. 배향 저해부(8S)는 저면판으로부터 좌측면판(4)의 상면 부근까지 마련된 단면 반원형의 립이다. 배향 저해부(8T)는 저면판으로 좌측면판(4)의 상면 부근까지 마련된 단면 원형의 원기둥이 단면 직사각형의 기둥에 의해 좌측면판(4)과 접속된 형상의 립이다. 이러한 형상의 배향 저해부(8R,8S,8T) 내부에 장섬유 필러가 흘러 들어가고자 하기 때문에, 그 주위에서 장섬유 필러의 섬유 배향이 케이스의 길이방향으로부터 흐트러진다.

동도(I)에 나타내는 좌측면판(4)의 상면에는 배향 저해부(8U,8V,8W)가 형성되어 있다. 배향 저해부(8U)는 상면으로부터 수직으로 솟아오르는 원기둥상의 보스이다. 배향 저해부(8V)는 상면으로부터 수직으로 솟아오르는 장원 기둥상의 보스이다. 배향 저해부(8W)는 상면으로부터 수직으로 솟아오르는 원관(圓管)상의 보스이다. 이와 같은 형상의 배향 저해부(8U,8V,8W) 내부에 장섬유 필러가 흘러들어 가고자 하기 때문에, 그 주위에서 장섬유 필러의 섬유 배향이 케이스의 길이방향으로부터 흐트러진다.

이상에 나타낸 바와 같이 각종 형상의 배향 저해부에 의해, 형성 위치의 주변의 장섬유 필러의 섬유 배향을 흐트러뜨릴 수 있다. 이 때문에, 수축 인자에 의한 성형 수축성이 다른 부위보다도 작은 부위, 예를 들면 한쪽에 개구를 가지는 케이스상의 사출 성형품의 측면판, 특히 두꺼운 저면판을 포함하는 케이스의 측면판에 배향 저해부를 형성하는 것에 의해, 배향 인자에 의한 성형 수축성을 다른 부위보다도 크게 함으로써 부위마다의 성형 수축성의 밸런스를 맞출 수 있다.

또한 이상과 같은 배향 저해부는 장척형 케이스의 장척방향에 복수 마련하는 것이 좋다. 저면판의 수축 정도에 따라 다르지만, 복수의 배향 저해부를 마련함으로써 배향 인자를 보다 밸런스 좋게 흐트러뜨릴 수 있어, 배향 인자에 의해 부위마다의 성형 수축성의 밸런스를 효율적으로 맞출 수 있다.

다음으로, 제2의 실시형태에 따른 사출 성형품을 케이스로서 포함하는 자기 센서의 구성을 설명한다.

도 4는 자기 센서(100)를 이용한 지폐 식별 장치의 요부(要部) 측면도이다.

지폐 식별 장치는 지폐 가이드판(102)과 자기 센서(100)를 포함한다. 자기 센서(100)와 지폐 가이드판(102)은 대향하도록 배치되고, 지폐 가이드판(102)과 자기 센서(100) 사이로 지폐(101)가 통과된다. 지폐(101)의 반송방향은 도면에 수직이며, 자기 센서(100)는 지폐(101)의 반송방향에 수직인 방향으로 장척인 것이다. 단, 지폐는 다소 비뚤어져(skewed) 반송되는 경우가 있고, 자기 센서(100)의 길이방향은 지폐(101)의 반송방향에 대하여 항상 엄밀하게 직교하는 방향이라고는 할 수 없다.

도 5는 자기 센서(100)의 일부를 확대하여 표시한 도면이다. 동도(A)는 정면도, 동도(B)는 정면 단면도, 동도(C)는 하면도, 동도(D)는 상면도, 동도(E)는 측면도, 동도(F)는 측면 단면도이다.

자기 센서(100)는, 케이스(10)와 복수의 MR 소자(20)와 장척형 자석(30)과 몰드 수지(40)와 복수의 단자 핀(50)을 포함한다. 또한 여기서는 도시하고 있지 않지만, 알루미늄제 등의 자계를 투과하는 금속 커버를 케이스(10)의 하면에 마련하고, 금속 커버를 실장 기판에 대하여 어스 접속하면 적합하다. 또한 본 발명의 자기 저항 소자로서는 MR 소자에 한정되는 것은 아니며, 홀 소자를 사용해도 된다.

복수의 MR 소자(20)는 각각 4단자형의 것으로서 직방체 형상을 이루고, 자기 센서(100)의 길이방향을 각각 길이방향으로 하고 있다. 장척형 자석(30)은 직방체 형상을 이루고, 자기 센서(100)의 길이방향을 그 길이방향으로 하고 있다. 몰드 수지(40)는 장척형 자석(30)을 케이스(10)의 개구 내에 봉지한다. 복수의 단자 핀(50)은, 각각 기단(基端)측이 어느 하나의 MR 소자(20)의 4개의 단자의 어느 하나에 접속 배선을 통해 접속되고, 선단측이 케이스(10)의 상면으로부터 돌출되어 있다.

도 6은 케이스(10)의 일부를 확대하여 표시한 도면이다. 동도(A)는 정면도, 동도(B)는 정면 단면도, 동도(C)는 하면도, 동도(D)는 상면도, 동도(E)는 측면도, 동도(F)는 측면 단면도이다.

케이스(10)는, 장섬유 필러를 분산한 수지재를 사출 성형하여 이루어지는 사출 성형품으로서, 금형 내에 도(C)~도(F) 중의 좌측에 나타내는 정면판측으로부터 수지재를 사출하여 성형되어 있다. 따라서, 저면판, 우측면판, 및 좌측면판에서는, 수지재의 유동 배향이 거의 케이스(10)의 길이방향이 되고, 장섬유 필러의 섬유 배향도 거의 케이스(10)의 길이방향이 되고 있다. 케이스(10)의 저면판이 저면부에 상당하고, 케이스(10)의 측면판이 측면부에 상당한다.

케이스(10)에는, 소자 수용부(12)와 자석 수용부(13)와 복수의 배향 저해부(14A)와 복수의 배향 저해부(14B)와 복수의 핀 관통구멍(15)과 복수의 살빼기 구멍(16)과 복수의 살빼기 홈(17)이 형성되어 있다.

소자 수용부(12)는 복수의 MR 소자(20)를 수용하는 케이스(10)의 하면에 형성된 공간이다. 자석 수용부(13)는, 장척형 자석(30) 및 몰드 수지(40)를 수용하는 케이스(10)의 상면에 형성된 개구 공간이다. 복수의 핀 관통구멍(15)은 단자 핀(50)이 관통하는 구멍이다. 복수의 살빼기 구멍(16)은 케이스(10)의 하면에 형성된 살빼기를 위한 유저 구멍이다. 복수의 살빼기 홈(17)은 케이스(10)의 우측면 및 좌측면에 형성된 살빼기를 위한 홈이다.

복수의 배향 저해부(14A)는 좌측면판 및 우측면판의 상면에 마련되어 있고, 판 두께방향의 단면 형상이 직사각형인 판 두께방향으로 연장되어 마련된 홈이다. 배향 저해부(14B)는 케이스의 개구 내측 및 개구 상면측에 마련된 입방체상의 조각이다. 이와 같은 형상의 배향 저해부(14A,14B)가 케이스(10)의 길이방향을 따라 배열되고, 상면으로부터 수직으로 함몰하여 마련되어 있으므로, 각각의 주위에서는 장섬유 필러의 섬유 배향이 케이스의 길이방향으로부터 흐트러져 있다. 또한 복수의 배향 저해부(14A) 및 배향 저해부(14B)는 측면판의 판 두께방향에 수직으로 형성되어 있으므로, 각각이 부설되는 주변 부위에서의 측면판의 판 두께방향의 등가적인 두꺼움을 억제하는 작용이 거의 없다.

살빼기 홈(17)은 측면판의 등가적인 두께를 억제하는 작용이 있다. 또한 케이스(10)의 길이방향을 따라 전 길이에 걸쳐 사출방향에 평행하게 함몰되는 형상이므로, 그 주위에서는, 장섬유 필러의 섬유 배향이 케이스의 길이방향으로부터 거의 흐트러지지 않고, 장섬유 필러는 케이스의 길이방향을 따라 배향하고 있다.

소자 수용부(12) 및 복수의 살빼기 구멍(16)은 저면판의 등가적인 두꺼움을 억제하는 작용이 있다. 또한 이들은 케이스(10)의 길이방향을 따라 부분적으로 함몰된 형상으로 되어 있고, 각각이 부설되는 저면판의 주위에서는, 장섬유 필러의 섬유 배향이 케이스의 길이방향으로부터 흐트러지게 된다.

따라서, 측면판은 살빼기 홈(17)에 의해 판 두께가 억제되는 동시에, 배향 저해부(14A,14B)에 의해 섬유 배향이 흐트러져 있고, 저면판은, 소자 수용부(12) 및 살빼기 구멍(16)에 의해 판 두께가 억제되는 동시에 섬유 배향이 흐트러져 있다. 따라서, 측면판에서의 수축 인자 및 배향 인자에 근거하는 성형 수축량과, 저면판에서의 수축 인자 및 배향 인자에 근거하는 성형 수축량의 밸런스가 맞추어져 케이스(10)의 휨이 저감된다.

다음으로, 케이스(10)와 거의 동일 외형의 케이스의 성형 수축을 실측정과 시뮬레이션에 의해 확인한 결과를 설명한다.

실측정과 시뮬레이션에서의 케이스는 이하의 치수로 하였다.

전체 길이: 193mm

전체 폭: 15.7mm

전체 높이: 7.35mm

우선, 배향 저해부의 유무에 대하여 검토하였다.

시뮬레이션에서, 살빼기 구멍과 살빼기 홈과 배향 저해부가 없는 케이스(C1), 살빼기 구멍과 살빼기 홈을 가지고 배향 저해부가 없는 케이스(C2), 살빼기 구멍과 살빼기 홈과 배향 저해부를 가지는 케이스(C3)를 비교하였다.

각 케이스는 이하의 설정으로 하였다.

케이스(C1): 살빼기 구멍 없음

살빼기 홈 없음

배향 저해부 없음

케이스(C2): 살빼기 구멍 있음

살빼기 홈 있음

배향 저해부 없음

케이스(C3): 살빼기 구멍 있음

살빼기 홈 있음

배향 저해부 있음, 가로 홈 형상(관통)

17개×2열

깊이 0.5mm

폭 1.6mm

시뮬레이션의 결과, 케이스(C1)는 저면판이 저면에 대하여 오목하게 휘고, 그 최대 변형 위치의 휨 량은 1.13mm였다. 케이스(C2)는 저면판이 저면에 대하여 오목하게 휘고, 그 최대 변형 위치의 휨 량은 0.55mm였다. 케이스(C3)는 반대로 저면판이 저면에 대하여 볼록하게 휘고, 그 최대 변형 위치의 휨 량은 0.40mm였다. 따라서, 배향 저해부에 의해, 저면판이 저면에 대하여 볼록하게 휘는 방향의 바이어스가 가해지는 것이 확인되었다.

다음으로, 배향 저해부의 깊이에 대하여 검토하였다.

시뮬레이션에서 배향 저해부의 깊이를 다르게 하여 비교하였다.

각 케이스는 이하의 설정으로 하였다.

케이스(C3): 상기

케이스(C4): 살빼기 구멍 있음

살빼기 홈 있음

배향 저해부 있음, 가로 홈 형상(관통)

17개×2열

깊이 1.0mm

폭 1.6mm

시뮬레이션의 결과, 케이스(C3)는 저면판이 저면에 대하여 볼록하게 휘고, 그 최대 변형 위치의 휨 량은 0.40mm였다. 케이스(C4)는 저면판이 저면에 대하여 볼록하게 휘고, 그 최대 변형 위치의 휨 량은 1.1mm였다. 따라서, 배향 저해부의 깊이에 따라, 특히 그 깊이가 깊을수록 저면판에 대하여 볼록하게 휘는 방향의 바이어스가 강해지고, 얕을수록 바이어스가 약해지는 것이 확인되었다.

다음으로, 배향 저해부의 수에 대하여 검토하였다.

시뮬레이션에서 배향 저해부의 수를 다르게 하여 비교하였다.

각 케이스는 이하의 설정으로 하였다.

케이스(C4): 상기

케이스(C5): 살빼기 구멍 있음

살빼기 홈 있음

배향 저해부 있음, 가로 홈 형상(관통)

9개×2열

깊이 1.0mm

폭 1.6mm

케이스(C6): 살빼기 구멍 있음

살빼기 홈 있음

배향 저해부 있음, 가로 홈 형상(관통)

5개×2열

깊이 1.0mm

폭 1.6mm

시뮬레이션의 결과, 케이스(C4)는 저면판이 저면에 대하여 볼록하게 휘고, 그 최대 변형 위치의 휨 량은 1.1mm였다. 케이스(C5)는 저면판이 저면에 대하여 볼록하게 휘고, 그 최대 변형 위치의 휨 량은 0.6mm였다. 케이스(C6)은 저면판이 저면에 대하여 볼록하게 휘고, 그 최대 변형 위치의 휨 량은 0.5mm였다. 따라서, 배향 저해부의 수에 따라, 특히 그 수가 많을수록 저면판에 대하여 볼록하게 휘는 방향의 바이어스가 강해지고, 적을수록 바이어스가 약해지는 것이 확인되었다.

다음으로, 배향 저해부의 형상에 대하여 검토하였다.

시뮬레이션에서 배향 저해부의 형상을 다르게 하여 비교하였다.

각 케이스는 이하의 설정으로 하였다.

케이스(C4): 상기

케이스(C7): 살빼기 구멍 있음

살빼기 홈 있음

배향 저해부 있음, 조각 형상(비관통)

9개×2열

깊이 1.0mm

폭 1.6mm

시뮬레이션의 결과, 케이스(C4)는 저면판이 저면에 대하여 볼록하게 휘고, 그 최대 변형 위치의 휨 량은 1.1mm였다. 케이스(C7)는 저면판이 저면에 대하여 볼록하게 휘고, 그 최대 변형 위치의 휨 량은 0.05mm였다. 따라서, 배향 저해부의 형상에 따라, 특히 그 형상이 관통 형상이면 저면판이 저면에 대하여 볼록하게 휘는 방향의 바이어스가 강해지고, 비관통 형상이면 바이어스가 약해지는 것이 확인되었다.

이상의 각 시뮬레이션으로부터, 본 발명의 배향 저해부에 의해 저면판이 저면에 대하여 볼록하게 휘는 방향의 바이어스가 가해지고, 그 정도는 배향 저해부의 수나 형상, 깊이 등에 의해 조정할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

다음으로, 실측정의 결과에 대하여 설명한다.

실측정에서는, 배향 저해부를 포함하는 경우와, 배향 저해부를 포함하지 않는 경우와, 배향 저해부 및 살빼기 구멍을 포함하지 않는 경우를 비교하였다. 케이스의 살빼기 구멍의 수는 합계 36개, 케이스의 배향 저해부의 수는 합계 34개(배향 저해부(14A)가 16개이고 배향 저해부(14B)가 18개), 배향 저해부의 깊이를 1.0mm로 하였다.

도 7에 케이스의 휨 량의 실측값을 나타낸다. 도면 중의 파선이 배향 저해부를 가지는 케이스이고, 도면 중의 한점 쇄선이 배향 저해부가 없는 케이스이며, 도면 중의 2점 쇄선이 살빼기 구멍 및 배향 저해부가 없는 케이스이다.

실측의 결과, 어느 케이스도 양단을 수평으로 유지한 경우에 저면판이 저면에 대하여 볼록하게 휘었지만, 최대 변형 위치에서의 휨 량은, 배향 저해부가 있을 경우에 약 0.05mm, 배향 저해부가 없을 경우에 약 0.13mm, 살빼기 구멍 및 배향 저해부가 없을 경우에 약 0.20mm였다. 따라서, 배향 저해부의 유무에 따라 휨 량을 저감할 수 있는 것이 확인되었다.

1: 케이스 2: 저면판(저면부)
3: 우측면판(측면부) 4: 좌측면판(측면부)
5: 배면판 6: 정면판
8A~8W: 배향 저해부 9: 장섬유 필러
10: 케이스 12: 소자 수용부
13: 자석 수용부 14A, 14B: 배향 저해부
15: 핀 관통부 16: 살빼기 구멍
17: 살빼기 홈 20: 자기 저항 소자
30: 장척형 자석 40: 몰드 수지
50: 단자 핀 100: 자기 센서
101: 지폐 102: 지폐 가이드판

Claims

장섬유 필러를 분산한 수지재를 사출 성형하여 이루어지고, 저면부와 측면부를 가지는 케이스상의 사출 성형품으로서,
상기 측면부는 상기 사출 성형품의 길이방향을 따라 연장되어 있고,
상기 측면부에, 사출 성형시에 장섬유 필러의 배향방향을 부분적으로 흐트러뜨리는 배향 저해부를 형성한 것을 특징으로 하는 사출 성형품.
제1항에 있어서,
상기 측면부의 판 두께가 상기 저면부의 판 두께보다도 얇은 것을 특징으로 하는 사출 성형품.
제1항에 있어서,
상기 배향 저해부는 상기 장섬유 필러의 평균의 배향방향에 대하여 수직방향으로 부분적으로 함몰된 형상인 것을 특징으로 하는 사출 성형품.
제1항에 있어서,
상기 배향 저해부는 상기 장섬유 필러의 평균의 배향방향에 대하여 수직방향으로 부분적으로 융기된 형상인 것을 특징으로 하는 사출 성형품.
제1항에 있어서,
상기 저면부에 상기 장섬유 필러의 평균의 배향방향에 대하여 수직방향으로 함몰 또는 융기된 살빼기부(reduced section)를 형성한 것을 특징으로 하는 사출 성형품.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 사출 성형품으로 이루어지는 케이스와,
상기 저면부에 부설되어, 각각 주위의 자계의 변화를 감지하는 복수의 자기 저항 소자와,
상기 케이스의 개구 내부에 수납되어, 상기 복수의 자기 저항 소자의 주위에 자계를 인가하는 자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 센서.