WO2019107097A1 - インナ部品及び樹脂成形品 - Google Patents

Abstract

メルトリブ先端の密着部分の応力集中を緩和することが可能なインナ部品及び樹脂成形品を提供する。　アウタ部（２０）が一体成形により周囲に配置されるインナ部品（１０）において、樹脂製の本体部（１１）と、本体部（１１）から外側に突出して設けられたメルトリブ（１３）と、を有し、メルトリブ（１３）は、厚さ寸法（Ｔ）より高さ寸法（Ｈ）が大きく、本体部（１１）から先端にかけて厚さ寸法（Ｔ）が小さくなるように形成されており、アウタ部（２０）の成形の際にその一部が溶融する溶融部（１５）を有している。

Description

インナ部品及び樹脂成形品

　本発明は、インナ部品及び樹脂成形品に関する。

　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アウタ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、バスバーを保持したプレート（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（アウタ部）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

　しかしながら、上記のような構成では、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では、インナ部品の樹脂体とアウタ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ために、インナ部品の樹脂体とアウタ部の樹脂体とに温度差が生じ、アウタ部の樹脂体とインナ部の樹脂体とに生じるひずみが一致せず、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、液体が浸入する隙間が形成される虞が生じるため、対策が望まれていた。

　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、メルトリブ先端の密着部分の応力集中を緩和することが可能なインナ部品及び樹脂成形品を提供することを目的とする。

　本発明のインナ部品は、アウタ部が一体成形により周囲に配置されるものにおいて、樹脂製の本体部と、前記本体部から外側に突出して設けられたメルトリブと、を有し、前記メルトリブは、厚さ寸法より高さ寸法が大きく、前記本体部から先端にかけて前記厚さ寸法が小さくなるように形成されており、前記アウタ部の成形の際にその一部が溶融する溶融部を有するものである。

　本発明の樹脂成形品は、前記インナ部品と、前記インナ部品の周囲に成形されたアウタ部と、を有し、前記溶融部が前記アウタ部の樹脂体に密着しているものである。

　本発明によれば、アウタ部の樹脂体とインナ部品の本体部とに生じるひずみが一致しない場合であっても、メルトリブが撓むから、メルトリブ先端の密着部分の応力集中を緩和することができる。

本実施例におけるインナ部品を示す斜視図 インナ部品を示す平面図 メルトリブの形状を示す断面図であって、図２のＡ－Ａ位置における断面に相当する断面図 樹脂成形品を示す側面図 メルトリブが溶けた状態を示す断面図であって、図４のＢ－Ｂ位置における断面に相当する断面図

　本発明の好ましい形態を以下に示す。
　本発明のインナ部品は、前記溶融部が、垂直面と、前記垂直面に対して傾斜している傾斜面とを備えているものとしてもよい。このような構成によれば、メルトリブ先端の尖り形状を鋭くすることができるから、アウタ部の成形時にメルトリブを溶けやすくすることができる。

　また、本発明の樹脂成形品は、前記本体部が強化繊維を含まない樹脂材により成形される一方で、前記アウタ部が強化繊維を含む樹脂材により成形されているものとしてもよい。このような構成によれば、アウタ部の樹脂体の強度を高め、耐外傷性に優れるものとすることができ、かつインナ部品の本体部のじん性を高め、メルトリブを撓みやすくすることができる。

　＜実施例＞
　以下、本発明を具体化した一実施例について、図１～図５を参照しつつ詳細に説明する。
　本実施例における樹脂成形品Ｍは、車両に取り付けられる車両用センサであり、なかでも車輪速の測定に使用される車輪速センサである。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、車両に搭載された制御装置などに接続されるワイヤハーネス３０を有し、車両の制御装置は、樹脂成形品Ｍ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）などの制御に用いることができる。

　ワイヤハーネス３０は、図１に示すように、２本の電線３１を一括して樹脂被覆などで覆うことにより、１本のワイヤとしたものである。各電線３１は、導体が絶縁被覆によって被覆されたものであり、端末部においては絶縁被覆が除去され、露出した導体が図示しないセンサの接続端子にハンダ等により電気的に接続されている。

　樹脂成形品Ｍは、ワイヤハーネス３０に接続されたインナ部品１０と、インナ部品１０を樹脂封止するアウタ部２０とを備えている。アウタ部２０は、インナ部品１０がセットされた金型内に溶融状態の樹脂材を充填することによりインナ部品１０の外側に形成される。

　インナ部品１０は、対象とする物理量を電気的な量などに変換する図示しない検出素子を含んだセンサと、センサを保持するホルダ（インナ部品１０の本体部）１１と、を有している。インナ部品１０は、センサをインサート品として、ホルダ１１をインサート成形（一次成形）することにより得られるインサート成形品である。樹脂成形品Ｍは、ワイヤハーネス３０が接続された状態のインナ部品１０をインサート品として、アウタ部２０をインサート成形（二次成形）することにより得られるインサート成形品である。

　ホルダ１１は、アウタ部２０に比してじん性が高く、またアウタ部２０より融点の低い材料により成形されている。ホルダ１１は、例えばガラス繊維等の強化繊維を含まないポリアミド（ＰＡ）等の合成樹脂製である。
　ホルダ１１は、全体として前後方向に長い形状をなし、ホルダ１１の表裏両面には、図示しない金型の位置決めピンが固定される固定部１２が複数箇所に設けられている。

　固定部１２は、図１に示すように、ホルダ１１の表面の複数箇所（４箇所）と、裏面の一箇所とに設けられている。ホルダ１１の表面に設けられた固定部１２は、ホルダ１１の前後両端部に一ずつと、前後方向における中間部に幅方向（左右方向）に並んで一対とが設けられ、裏面に設けられた固定部１２は、ホルダ１１の前後方向及び左右方向における中心部に設けられている。

　各固定部１２は、位置決めピンの先端面が当接または近接して配される底面１２Ａと、位置決めピンの外周面が当接または近接して配される周面１２Ｂとを備えた凹み部とされている。固定部１２は、平面視、円形状をなしている。

　ホルダ１１の外面には、アウタ部２０の成形時に先端部が溶融するメルトリブ１３が突出して設けられている。メルトリブ１３については、後ほど詳しく説明する。

　アウタ部２０の樹脂体２１は、ガラス繊維や炭素繊維等の強化繊維を含むポリアミド（ＰＡ）等の合成樹脂製であり、耐外傷性に優れたものとされている。アウタ部２０の樹脂体２１は、図４に示すように、全体としてワイヤハーネス３０の延び方向に長い棒状をなし、ワイヤハーネス３０の端末部からインナ部品１０の前端にわたる全体を被覆している。アウタ部２０の樹脂体２１は、車両に固定されるブラケット２２に固定されている。

　さて、メルトリブ１３は、ホルダ１１の外面の複数箇所に設けられている。メルトリブ１３は、各固定部１２の周囲に設けられ、平面視、各固定部１２を個別に取り囲む全周閉じた形態の略円環状をなしている。メルトリブ１３は、各固定部１２に複数（本実施例では２または３）ずつ設けられている。各固定部１２において複数のメルトリブ１３は、固定部１２を中心に径方向に所定の間隔をあけて配置されている。一の固定部１２を取り囲む複数のメルトリブ１３は、平面視において、中心が一致するとともに径寸法が異なる円環状をなしている。各固定部１２を取り囲む複数のメルトリブ１３は、図３に示すように、ホルダ１１の外面から先端までの高さ寸法Ｈが等しくされている。

　各メルトリブ１３は、厚さ寸法（ホルダ１１の外面に沿う方向の寸法であって、径方向の寸法）Ｔより高さ寸法Ｈが大きく、ホルダ１１から先端にかけて厚さ寸法Ｔが小さくなるように形成されている。メルトリブ１３は、一定の厚さ寸法Ｔを有して立ち上がる立ち上がり部１４と、アウタ部２０の成形の際にその一部が溶融する溶融部１５と、を有している。溶融部１５は、立ち上がり部１４の先端からメルトリブ１３の先端に向かって厚さ寸法Ｔが次第に小さくなっている。

　立ち上がり部１４は、薄い壁状をなし、径方向における一方の面（内周面）１４Ａと他方の面（外周面）１４Ｂとが略平行をなしている。一方の面１４Ａと他方の面１４Ｂとはいずれもホルダ１１の外面に対し略垂直に立っている。

　各固定部１２を取り囲む複数のメルトリブ１３のうち固定部１２に最も近いメルトリブ１３（以後、第１メルトリブ１３Ｆと称する）は、第１メルトリブ１３Ｆの外側に配されるメルトリブ１３（以後、第２メルトリブ１３Ｓと称する）より厚さ寸法Ｔが大きくされている。第１メルトリブ１３Ｆの内周面は、固定部１２の周面１２Ｂの一部を構成している。

　溶融部１５は、先端側が尖った断面三角形状をなしている。言い換えると、溶融部１５は、先端側ほど薄肉となる先細り状に形成されている。
　溶融部１５は、垂直面１６と、垂直面１６に対して傾斜している傾斜面１７とを備えている。垂直面１６は、立ち上がり部１４の他方の面１４Ｂに沿って連なり、ホルダ１１の外面に対して略垂直をなしている。傾斜面１７は、メルトリブ１３の先端で垂直面１６と交差し、メルトリブ１３の先端から立ち上がり部１４の一方の面１４Ａに向かって斜めに下がっている。垂直面１６と傾斜面１７との内角は、４５度より小さい角度とされている。

　第１メルトリブ１３Ｆは、溶融部１５の高さ寸法が、立ち上がり部１４の高さ寸法より大きく、第２メルトリブ１３Ｓは、溶融部１５の高さ寸法が、立ち上がり部１４の高さ寸法より小さくされている。第１メルトリブ１３Ｆの傾斜面１７と第２メルトリブ１３Ｓの傾斜面１７とは略平行をなしている。第１メルトリブ１３Ｆの傾斜面１７は、固定部１２への位置決めピンの誘い込み機能を有している。

　次に、本実施例における樹脂成形品Ｍの製造方法の一例を説明する。この樹脂成形品Ｍの製造方法は、インナ部品１０を製造する工程、及びインナ部品１０をアウタ部２０によって樹脂封止する工程を経る。

　まず、インナ部品１０を製造する。センサを、図示しない一次成形用の金型内へ位置決めして収容した後、金型内に樹脂材を注入して硬化させることによりホルダ１１を成形する。また、センサの接続端子にワイヤハーネス３０の電線３１を接続する。これにより、ワイヤハーネス３０の端末に接続されたセンサがホルダ１１に埋め込まれて一体化したインナ部品１０が製造される。

　次に、インナ部品１０を樹脂封止する。樹脂封止工程では、ワイヤハーネス３０の端末部をブラケット２２の挿通孔に通した状態で、インナ部品１０を図示しない二次成形用の金型内に位置決めした状態（位置決めピンを固定部１２に係止させた状態）にして収容し、金型内にアウタ部２０の樹脂材を注入して硬化させる。

　金型内に溶融状態の樹脂材が充填されると、図５に示すように、高温の樹脂材によってメルトリブ１３の先端側が溶融し、メルトリブ１３の溶融部分はアウタ部２０の樹脂体２１と溶け合った状態になって固化する。これにより、メルトリブ１３の先端はアウタ部２０の樹脂体２１に密着し、ホルダ１１とアウタ部２０の樹脂体２１との密着面２４において液体の浸入経路が完全に遮断される。こうして、各固定部１２の周囲に、各固定部１２を全周にわたって取り囲んだ形態のシール部が形成される。なお、成形されたアウタ部２０は、ブラケット２２の挿通孔の周面に一体的に密着し、ブラケット２２とアウタ部２０とが一体化される。
　以上により、本実施例における樹脂成形品Ｍの製造が完了する。

　本実施例の樹脂成形品Ｍを、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た場合には、例えば急激な加熱により、インナ部品１０が低温のままアウタ部２０が先に熱くなってアウタ部２０の樹脂体２１が膨張し、アウタ部２０の樹脂体２１のひずみとインナ部品１０のホルダ１１のひずみとが相違することがある。すると、メルトリブ１３には、アウタ部２０の樹脂体２１の膨張によって水平方向（ホルダ１１の外面に平行な方向）の力が作用する。ここで、従来のメルトリブにおいては、水平方向の力がアウタ部の樹脂体と密着しているメルトリブの先端に集中しがちであった。しかしながら、本実施例の樹脂成形品Ｍにおいては、メルトリブ１３の立ち上がり部１４が撓むことにより、メルトリブ１３の先端はアウタ部２０の膨張に追従して変位することができるため、先端に応力が集中することを防ぐことができる。

　次に、上記のように構成された実施例の作用および効果について説明する。
　本実施例のインナ部品１０は、アウタ部２０が一体成形により周囲に配置されるものであり、樹脂製のホルダ（本体部）１１と、ホルダ１１から外側に突出して設けられたメルトリブ１３と、を有し、メルトリブ１３は、厚さ寸法Ｔより高さ寸法Ｈが大きく、ホルダ１１から先端にかけて厚さ寸法Ｔが小さくなるように形成されており、アウタ部２０の成形の際にその一部が溶融する溶融部１５を有している。この構成によれば、アウタ部２０の樹脂体２１とインナ部品１０のホルダ１１とに生じるひずみが一致しない場合であっても、メルトリブ１３が撓むことにより、メルトリブ１３先端の密着部分の応力集中を緩和することができる。

　また、溶融部１５が、垂直面１６と、垂直面１６に対して傾斜している傾斜面１７とを備えている。この構成によれば、メルトリブ１３先端の尖り形状を鋭くすることができるから、アウタ部２０の成形時にメルトリブ１３を溶けやすくすることができる。

　また、本実施例の樹脂成形品Ｍは、インナ部品１０のホルダ１１が強化繊維を含まない樹脂材により成形される一方で、アウタ部２０の樹脂体２１が強化繊維を含む樹脂材により成形されている。この構成によれば、アウタ部２０の樹脂体２１の強度を高め、耐外傷性に優れるものとすることができ、かつインナ部品１０のホルダ１１のじん性を高め、メルトリブ１３をより撓みやすくすることができる。

　＜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）上記実施例では、樹脂成形品Ｍが車輪速センサである場合を例示したが、これに限らず、本発明は各種の部品に適用することができ、例えばバスバーや端子金具が樹脂体に保持されてなるインナ部品に、ハウジング（アウタ部）を二次成形するインサート成形コネクタ等にも適用することができる。
　（２）上記実施例では、固定部１２の数、位置、形状等を具体的に例示したが、固定部の数、位置、形状等は任意に変更することができる。
　（３）上記実施例では、固定部１２の周囲にメルトリブ１３を設けた場合を例示したが、これに限らず、メルトリブは、インナ部品の本体部の外面において任意の止水したい箇所に適宜設けることができる。
　（４）上記実施例では、メルトリブ１３が各固定部１２の周囲に二重または三重に設けられている場合を例示したが、これに限らず、メルトリブは各固定部の周囲に一のみ、または四重以上に設けてもよい。
　（５）上記実施例では、アウタ部２０の樹脂体２１が強化繊維を含む樹脂材により成形され、インナ部品１０のホルダ１１が強化繊維を含まない樹脂材により成形されているが、これに限らず、アウタ部の樹脂体及びインナ部品の本体部を同じ材料により成形してもよい。
　（６）上記実施例では、メルトリブ１３が、一定の厚さ寸法Ｔを有する立ち上がり部１４を備えているが、これに限らず、メルトリブは、ひずみに応じて撓み可能であればよく、例えば根元（ホルダの外面）から先端に向かって次第に厚さ寸法が小さくなる形態のものであってもよい。

　Ｈ…高さ寸法
　Ｍ…樹脂成形品
　Ｔ…厚さ寸法
　１０…インナ部品
　１１…ホルダ（インナ部品の本体部）
　１３…メルトリブ
　１５…溶融部
　１６…垂直面
　１７…傾斜面
　２０…アウタ部
　２１…アウタ部の樹脂体

Claims (4)

1. 　アウタ部が一体成形により周囲に配置されるインナ部品において、
   　樹脂製の本体部と、
   　前記本体部から外側に突出して設けられたメルトリブと、を有し、
   　前記メルトリブは、厚さ寸法より高さ寸法が大きく、前記本体部から先端にかけて前記厚さ寸法が小さくなるように形成されており、前記アウタ部の成形の際にその一部が溶融する溶融部を有するインナ部品。
2. 　前記溶融部が、垂直面と、前記垂直面に対して傾斜している傾斜面とを備えている請求項１に記載のインナ部品。
3. 　請求項１または請求項２に記載のインナ部品と、
   　前記インナ部品の周囲に成形されたアウタ部と、を有し、
   　前記溶融部が前記アウタ部の樹脂体に密着している樹脂成形品。
4. 　前記本体部が強化繊維を含まない樹脂材により成形される一方で、
   　前記アウタ部が強化繊維を含む樹脂材により成形されている請求項３に記載の樹脂成形品。

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