KR19990029935A - 인서트수지 성형품의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 인서트수지 성형품 - Google Patents

인서트수지 성형품의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 인서트수지 성형품 Download PDF

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무라따 미치히로
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Abstract

본 발명의 인서트수지 성형품(insert-resin-molded product)의 제조방법은 수지 버르(resin burr)가 발생하는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다. 상기 방법은, 리세스(recess)가 형성된 내벽을 가지고 있는 캐버티(cavity)가 구비되어 있는 수지성형 금형을 준비하는 단계; 이 캐버티 내에 위치되어 수지와 일체로 성형되며, 이 수지성형 금형의 리세스에 끼워 맞추어지는 금속부를 가지고 있는 금속부재를 준비하는 단계; 상기 금속부재를 상기 수지성형 금형의 캐버티에 배치하고, 상기 금속부재의 금속부를 상기 수지성형 금형의 리세스에 끼워 맞추는 단계; 및 수지성형 금형의 캐버티에 수지를 주입하여, 상기 금속부재와 일체적으로 인서트수지를 성형하는 단계를 포함하고 있다.

Description

인서트수지 성형품의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 인서트수지 성형품
본 발명은 금속부재와 일체로 수지성형되는 인서트수지 성형품(insert -resin-molded product)의 제조방법 및 이 방법으로 제조되는 제조품에 관한 것이다. 또한, 본 출원은 1997년 9월 17일자로 출원된 일본 특허출원 9-255302호 전체를 참조하여 구성한 것이다.
종래에 이런 종류의 인서트수지 성형품의 제조방법을 도4∼도6을 참조하여 설명할 것이다. 또한, 이 방법은 종래 기술이 아니라 관련 기술이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 인서트수지 성형품으로서 칩형 커넥터(chip type connector) 1이 형성된다. 이 칩형 커넥터 1은 제 1금속부재로서의 외부도체 2, 제 2금속부재로서의 내부도체 3 및 이 금속부재들과 일체로 수지성형되는 수지 4를 포함하고 있다.
먼저, 외부도체 2와 내부도체 3을 준비한다. 외부도체 2는, 도 5에 도시된 바와 같이, 중앙에서 실질적으로 파이프 형상의 원통부 6, 이 파이프 형상의 원통부 6의 한 단면에 형성된 플랜지(flange)와 유사한 상면부 7, 이 상면부 7의 단면들을 파이프 형상의 원통부 6의 방향으로 굴곡시켜 형성된 금속부 8a, 8b 및 이 금속부분 8a, 8b의 단면들에 접속된 레그(leg) 9a, 9b로 형성되어 있다. 금속부 8a, 8b는 대략 각 중앙부에 배치된 관통홀 10a, 10b를 가지고 있고, 실질적으로 U자와 닮은 형상이다. 관통홀 10a, 10b는 상면부 7의 두 개의 각 부분들을 절단시켜 형성된다. 도 4에 도시된 내부도체 3에 대한 상세한 설명은, 본 발명의 목적에 대한 설명에 불필요하므로, 생략할 것이다.
다음으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 외부도체 2와 내부도체 3을 수용하는 것이 가능한 캐버티 31을 구비하고 있는 수지성형 금형(resin-molding mold) 32를 준비한다. 캐버티 31은 직각 평행육면체 형상으로, 외부도체 2의 원통부 6의 내주면에 끼워 맞추어지도록 배치된 돌기 34의 중앙에 형성되어 있다. 캐버티 31의 내벽 33은 돌기 34의 영역을 제외하고는 편평하다. 도 6에 도시된 수지성형 금형 32는 하부 금형부를 형성한다. 또한 도 6에 도시되지 않은 연결된 상부 금형부는 수지 주입을 위한 게이트(gate)를 구비하고 있다. 이 상부 금형부는 교차하여 편평하게 위치되어, 캐버티 31의 상부 개구 35를 편평하게 덮는다.
수지성형 금형 32의 캐버티 31의 내부에는, 외부도체 2와 내부도체 3이 상호 절연 상태를 유지하며 수용되어 있다. 캐버티 31의 상부 개구 35를 상부 금형부로 덮은 후에, 수지성형 금형 32의 캐버티 31에 용해수지 4를 주입한다. 그 다음으로, 캐버티 31 내에 주입된 수지 4를 고화시킨 후에, 수지성형 금형 32로부터 장치(device) 전체를 꺼낸다. 이에 의해 칩형 커넥터 1을 얻게 된다. 보다 상세히하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 이 장치로 외부도체 2, 내부도체 3 및 수지 4를 한 구성단위로 일체화시킨 인서트수지 성형품을 얻게 된다.
칩형 커넥터 1의 표면에 대해서는, 도 4를 참조하여, 장치의 한 측면 A를 예를 들어 설명할 것이다. 금속부 8a에 연결된 수지측면의 양단부 S1, S3 및 중앙부의 S2는 외부도체 2의 금속부 8a의 표면과 동일한 평면에 형성되어 있다. 칩형 커넥터 1의 측면 A는, 도 6에 도시된 바와 같이, 측면 A에 상응하는 캐버티 31의 편평한 내벽 33의 구성과 일치하도록, 편평하게 형성된다.
그러나, 칩형 커넥터 1의 상술한 제조방법에 있어서, 금형이 용해수지 4로 과도하게 충전되는 경우, 수지 4는 수지표면 S1, S2, S3와 동일 평면에 있는 금속부 8a의 표면으로 넘쳐 흐를 수 있다. 그 결과, 금속부 8a의 표면에 수지가 피복되어, 수지 버르(burr) 5가 형성되는 문제점이 있다.
따라서, 굴곡된 금속부 8a의 구석부(corner portion)의 구성 R1(도 5에 도시됨)과 캐버티 31의 상응하는 구석부의 구성 R2(도 6에 도시됨)가 서로 다른 경우에, 수지 4는 상술한 경우와 유사하게, 금속부 8a의 구석부의 표면에 넘쳐 흐를 수 있다. 그 결과 금속부 8a의 표면에 수지가 피복되어, 수지 버르 51(도 4에 도시됨)이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 적어도 상술한 문제점을 해소시키는 방향으로 이루어진다. 따라서, 본 발명의 목적은 인서트수지 성형에서 야기되는 금속부재의 표면에 형성되는 수지 버르의 발생을 방지하는 인서트수지 성형품의 제조방법을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 전형적인 한 구현예에 따른 제조방법에 의해 제조되는 전형적인 한 인서트수지 성형품의 사시도이다.
도 2a는 본 발명의 상기 구현예에 따른 인서트수지 성형품의 제조방법에 사용되는 수지성형 금형의 하부 금형부의 사시도이다.
도 2b는 수지성형 금형에 수용된 외부도체를 포함하고 있는 도 2a에 도시된 장치의 선 A-A를 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 수지성형 금형에 외부도체를 내장시키는 상태를 보여주는 사시도이다.
도 4는 종래 제조방법에 따라 형성되는 인서트수지 성형품의 사시도이다.
도 5는 도 1 및 도 4에 도시된 인서트수지 성형품에 사용되는 외부도체의 하부 사시도이다.
도 6은 종래 인서트수지 성형품의 제조방법에 사용되는 수지성형 금형의 하부 금형부의 사시도이다.
도면의 주요 부호에 대한 설명
2 ... 외부도체 3 ... 내부도체
8a, 8b ... 금속부 11 ... 캐버티
12 ... 수지성형 금형 13, 14 ... 리세스
13a, 14a ... 리세스의 측면 13b. 14b ... 리세스의 저면
21 ... 인서트수지 성형품 22 ... 수지
상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따르면, 본 발명은 캐버티를 가지고 있는 수지성형 금형을 상기 캐버티 내에 리세스(recess)를 가지고 있는 내벽에 준비하는 단계; 상기 캐버티 내에 위치되고, 수지와 일체로 성형되며, 상기 수지성형 금형의 리세스에 끼워 맞추어지는 금속부를 가지고 있는 금속부재를 준비하는 단계; 상기 금속부재를 상기 수지성형 금형의 캐버티에 배치하고, 상기 금속부재의 금속부를 상기 수지성형 금형의 리세스에 끼워 맞추는 단계; 및 이 상태로 수지성형 금형의 캐버티에 수지를 주입하여, 상기 금속부재와 일체적으로 인서트수지를 성형하는 단계를 포함하고 있는 인서트수지 성형품의 제조방법을 제공한다.
바람직하게, 상기 수지성형 금형의 리세스는, 상기 리세스의 측면이 상기 리세스의 저면에 실질적으로 수직하게 형성된다. 이것은, 용해수지가 금속부재의 측면에 실질적으로 수직으로 흐르는 것을 가능하게 하여, 수지가 금속부재의 측면 방향으로 흐르지 않게 되며, 이에 따라 수지 버르의 발생이 방지된다.
본 발명의 상기 및 이외의 목적, 특징 이점은 첨부된 도면을 참조하여 하기에서 보다 상세한 설명을 통해서 명확하게 이해될 것이다.
도 1∼도 3을 참조하여, 본 발명의 전형적인 한 구현예에 대해서 보다 상세히 설명할 것이다. 상기에서 기술한 구성부품과 동일하거나 유사한 부품에 대해서는 동일한 번호로 나타내고, 이에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 인서트수지 성형품으로서, 제 1금속부재로서 외부도체 2, 제 2금속부재로서 내부도체 3 및 상기 금속부재들과 일체로 수지성형되는 수지 22를 포함하고 있는 칩형 커넥터 21이 준비되어 있다.
먼저, 금속부재가 되는 외부도체 2와 내부도체 3을 준비한다.
다음으로, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 외부도체 2와 내부도체 3을 그 내부에 수용하는 것이 가능한 캐버티 11이 구비되어 있는 수지성형 금형 12를 준비한다. 실질적으로 U자형 형상인 금속부 8a, 8b를 형성하기 위해, 외부도체 2의 관통홀 10a, 10b가 형성되어 있다. 실질적으로 U자형 형상인 리세스 13, 14는 캐버티 11의 대향하고 있는 내벽들에 배치되어 있다. 금속부 8a, 8b 각각은 리세스 13, 14에 끼워 맞추어져 있다. 리세스 13, 14의 수지측면 13a, 14a는 리세스 13, 14의 저면 13b, 14b에 대해 수직하게 형성되어 있고, 보다 일반적으로는 리세스 13, 14를 형성하는 모든 결합면들은 서로 수직하게 배치될 수 있다. 캐버티 11의 중앙에는 실질적으로 파이프 형상의 원통부 6의 내주면이 끼워 맞추어져 있는 돌기 17이 설치되어 있다. 도 2에 도시된 수지성형 금형 12는 하부 금형부를 나타내는 것이고, 여기에서 도시되지 않은, 수지 주입을 위한 게이트를 구비하고 있는 상부 금형부도 가지고 있다. 또한, 상부 금형부는 교차하여 편평하게 배치되어, 캐버티 11의 상부 개구를 덮는다.
도 3에 도시된 바와 같이, 수지성형 금형 12의 캐버티 11 내에 외부도체 2 및 내부도체 3(도시되지 않음)이 상호 절연상태를 유지하면서 수용되어 있다. 캐버티 11의 상부 개구 18을 이 상부 개구 18과 교차하는 상부 금형부로 편평하게 배치시켜 덮은 후에, 수지성형 금형 12의 캐버티 11 내로 용해수지 22를 주입한다.
그 다음으로, 캐버티 11 내에 주입된 수지 22가 고화된 후에 수지성형 금형 12로부터 장치 전체가 제거된다. 외부도체 2, 내부도체 3 및 수지 22를 포함하고 있는 도 1에 도시된 칩형 커넥터 21은 상기 구성부품들을 하나의 구성단위로 일체화시켜 인서트수지 성형품을 얻게 된다.
칩형 커넥터 21의 표면에 대해서, 도 6에 도시된 상술한 종래예의 한 측면에 해당하는 본 구현예의 한 측면에 초점을 맞추어서, 도 1을 참조하여 설명할 것이다.
외부도체 2의 금속부 8a의 표면과 이 금속부 8a에 연결된 수지표면 S4, S5, S6은 상호 동일 평면 상에 있지 않다. 즉, 수지성형 금형 12의 캐버티 11에 설치된 리세스 13에 끼워 맞추어지는 금속부 8a가 밖으로 돌출되어 있고, 이 금속부 8a에 연결된 수지표면 S4, S5, S6이 금속부 8a에 대해서 움푹 들어가 있게, 단차(step)들이 형성되어 있다.
인서트수지 성형품을 제조할 때, 캐버티 11 내에 주입된 용해수지 22의 과도한 충전으로 인하여, 수지 22가 금속부 8a의 한 단면 8a1에 연결되어 있다. 다음으로 이 단면 8a1과 동일 평면에 있는 수지 22a가 단면 8a1 방향으로 흐른다. 즉, 수지 22a는 캐버티 11의 리세스 13의 측면 13a의 방향으로 흐른다.
또한, 캐버티 내로 과도한 양의 수지 충전으로 인해, 금속부 8a의 표면에 따른 방향으로 수지 22a가 흐르게 된다. 따라서, 이로 인해 수지 22a는 캐버티 11의 리세스 13의 측면 13a로부터 리세스 13의 저면 13b의 방향으로 흐르게 된다.
수지의 한 전형적인 흐름 패턴은, 도 2a의 선 A-A를 따라 절단한 단면도가 도시되어 있는 도 2a를 참조하여 이해될 것이다. 여기에서, 외부도체 2는 캐버티 11의 리세스 13, 14와 끼워 맞추어져 있다. 여기에 나타낸 바와 같이, 리세스 13의 측면 13a가 리세스 13의 저면 13b에 실질적으로 수직하므로, 수지 22a는 측면 13a의 방향으로부터 저면 13b의 방향에 대해 90。 의 방향으로 흐름 방향이 전환된다. 즉, 도 2b에 도시된 바와 같이, 수지는 용이한 화살표 S의 방향으로 흐르지 않고, 화살표 R의 방향으로 흐른다. 이것은 부분적으로는, 금속부 8a가 용이하게 리세스 13, 14 내에 수용되고, 금속부 8a의 외면이 분리되기 때문이고, 본질적으로는 금속부 8a의 표면으로 수지가 흐를 수 없도록, 수지의 일반적인 흐름을 막기 때문이다. 그 결과, 수지 버르가 발생하지 않게 된다.
또한, 굴곡된 금속부 8a의 구석부의 구성 R1(도 1에 도시됨)과 캐버티 11의 상응하는 구석부의 구성 R2(도 2에 도시됨)가 서로 동일하지 않더라도, 수지 22는 금속부 8a의 구석부의 표면으로 넘쳐 흐르지 않는다. 그 결과 상술한 경우와는 다르게 수지 버르가 발생하지 않게 된다.
본 발명에 따른 인서트수지 성형품의 제조방법은 상기 구현예로만 한정되지 않고, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 방법으로 변형될 수 있다. 예를 들어, 상기 구현예에서는, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 캐버티 11의 대향하고 있는 측면들에 리세스 13, 14가 각각 배열되어 있다. 이 배열로, 외부도체 2의 금속부 8a, 8b에 대해서, 이 금속부 8a, 8b에 연결된 수지 표면에 단차가 형성된다. 그러나, 또 다른 취사선택도 가능하다. 예를 들어, 캐버티 11의 저면에 리세스를 배열함으로써 외부도체 2의 상면부 7에 연결된 수지표면 S7에 단차(도시되지 않음)를 형성할 수 있다. 유사하게, 캐버티 11의 상면에 리세스를 배열함으로써 외부도체 2의 레그 9a, 9b에 연결된 수지표면 S8에 단차(도시되지 않음)가 형성되리 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 금속부 8a의 표면과 수지표면 S4, S6 사이의 단차들의 두께는 금속부 8a의 두께 보다 두꺼울 수 있다. 금속부 8a의 표면과 수지표면 S5 사이의 단차의 두께는 금속부 8a의 두께와 대략 동일할 수 있다. 그러나, 이것으로만 한정되어 구성되는 것은 아니다. 상기 구현예에서는, 인서트수지 성형품의 제조방법을 칩형 커넥터 21을 사용하여 기술하였다. 그러나, 이 제조방법은 각종 인서트수지 성형품에도 적용될 수 있다. 금속부 8a의 두께 보다 얇은 단차부가 사용될 수 있다.
이제까지 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 인서트수지 성형품의 제조방법에 있어서, 수지성형 금형의 캐버티의 내벽에 리세스가 배열되고, 이 리세스와 금속부재의 금속부가 끼워 맞추어진다. 이 배열로 인해, 주입된 수지는 공정 도중에 경로가 휘어질 수 있고(예를 들어, 도 2b에 도시된 방법과 같은 수지 충전 공정의 과정 중에 수지의 흐름이 변화될 수 있고), 이에 따라 금속부재와 일체로 인서트수지가 성형됨으로써 금속부재의 표면에 수지가 도달하지 못하게 된다. 따라서, 금속 버르도 발생하지 않게 된다.
또한, 주입된 수지가 금속부의 표면에 도달하기 위한 공정 도중에 경로가 실질적으로 직각을 이루는 방향으로 휘어지므로, 금속부재의 표면에서 금속 버르가 발생하지 않는다.
본 발명의 상술한 전형적인 구현예들은 본 발명에 관한 모든 내용에 대해서 기술하려 했지만, 오히려 본 발명을 제한할 수도 있다. 따라서, 본 발명은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자들에 의해 다양하게 변형될 수 있다. 그러나, 본 발명의 이러한 각종 변형 및 변형은 하기 청구항에서 한정할 본 발명의 범위 내에 있다는 것을 참착해야 할 것이다.

Claims (16)

  1. 제 1리세스가 형성된 제 1내벽을 가지고 있는 캐버티가 구비되어 있는 수지성형 금형을 준비하는 단계;
    상기 수지성형 금형의 상기 캐버티 내에 위치되어 인서트수지와 일체로 성형되며, 상기 수지성형 금형의 제 1리세스에 끼워 맞추어지는 제 1금속부를 가지고 있는 금속부재를 준비하는 단계;
    상기 금속부재를 상기 캐버티에 배치하고, 상기 금속부재의 상기 제 1금속부를 상기 수지성형 금형의 상기 제 1리세스에 끼워 맞추는 단계; 및
    상기 수지성형 금형의 상기 캐버티에 수지를 주입하여, 상기 금속부재와 일체로 인서트수지를 성형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인서트수지 성형품의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 수지성형 금형의 상기 제 1리세스의 측면이 상기 제 1리세스의 저면에 실질적으로 수직하게 형성되는 것을 특징으로 하는 인서트수지 성형품의 제조방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 제 1금속부가 상기 제 1리세스와 끼워 맞추어져 있어서, 상기 캐버티 내로 수지가 흐르는 것을 상기 금속부의 외면으로 차단함으로써, 상기 제 1금속부의 상기 외면에 수지 버르가 형성되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 인서트수지 성형품의 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제 1리세스가 실질적으로 U자형의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 인서트수지 성형품의 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 금속부재의 실질적으로 파이프 형상의 원통부의 내주면과 끼워 맞추어져 있는 돌기가 상기 캐버티의 중앙에 설치되는 것을 특징으로 하는 인서트수지 성형품의 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서, 제 2리세스를 더 포함하여, 상기 제 1 및 제 2리세스 각각이 상기 캐버티의 대향하고 있는 내벽에 배열되는 것을 특징으로 하는 인서트수지 성형품의 제조방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 금속부재는 중앙에 실질적으로 파이프 형상의 원통부 및 상기 파이프 형상의 원통부의 한 단면에 형성된 플랜지와 유사한 상면부로 형성되는 것을 특징으로 하는 인서트수지 성형품의 제조방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 제 1금속부는 상기 상면부의 한 단면을 상기 실질적으로 파이프 형상의 원통부의 방향으로 굴곡시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 인서트수지 성형품의 제조방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 제 1금속부는 대략 중앙에 관통홀이 설치되는 것을 특징으로 하는 인서트수지 성형품의 제조방법.
  10. 제 1항의 제조방법에 따라 제조되는 것을 특징으로 하는 인서트수지 성형품.
  11. 내부도체;
    제 1 및 제 2금속부를 가지고 있는 외부도체; 및
    상기 내부도체와 상기 외부도체를 일체화시키는 수지를 포함하고 있는 인서트수지 성형품으로서,
    상기 성형품은 상기 제 1금속부가 중첩되는 제 1측면을 가지고 있고;
    상기 수지는 상기 제 1금속부에 인접하고 있는 상기 제 1측면에서 한 표면을 형성하고;
    상기 수지 표면은 제 1금속부의 표면으로부터 움푹 들어가 있는 것을 특징으로 하는 인서트수지 성형품.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 제 1금속부가 U자형의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 인서트수지 성형품.
  13. 제 11항에 있어서, 상기 제 1측면과 대향하여 배치된 상기 성형품의 제 2측면에 설치된 제 2금속부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인서트수지 성형품.
  14. 제 11항에 있어서, 상기 외부도체는 중앙에 실질적으로 파이프 형상의 원통부 및 상기 파이프 형상의 원통부의 한 단면에 형성된 플랜지와 유사한 상면부로 형성되는 것을 특징으로 하는 인서트수지 성형품.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 제 1금속부는 상기 상면부의 한 단면을 상기 실질적으로 파이프 형상의 원통부의 방향으로 굴곡시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 인서트수지 성형품.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 제 1금속부는 대략 중앙에 관통홀이 설치되는 것을 특징으로 하는 인서트수지 성형품.
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