WO2021106680A1 - 樹脂成型部品、電池パックおよび樹脂成型部品の検査方法 - Google Patents

樹脂成型部品、電池パックおよび樹脂成型部品の検査方法 Download PDF

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秀保 高辻
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a resin molded part, a battery pack, and a method for inspecting a resin molded part.
  • a resin case (hereinafter, abbreviated as a case) is used as a storage case or a protective case.
  • a case is manufactured by melting a pellet-shaped resin at a high temperature in an injection molding machine, injection molding, and then cooling. In such a manufacturing process, the injection molding machine may be temporarily stopped due to some trouble such as equipment trouble. At this time, the resin deteriorates as the molten resin is exposed to a high temperature for a long time.
  • the impact resistance of a case made of a deteriorated resin (deteriorated resin) can be reduced to, for example, about 1/3 of the usual level.
  • the case made of deteriorated resin cannot be visually identified. Therefore, an appropriate inspection is required to find a case made of deteriorated resin.
  • Patent Document 1 discloses a method for simply inspecting the degree of deterioration and the like in order to determine the possibility of reusing the resin molded product recovered after disposal.
  • an object of the present invention is to provide a method for inspecting resin-molded parts such as cases, battery packs, and resin-molded parts that have been or can be appropriately inspected for impact resistance and strength. Make one.
  • the present invention It is an injection-molded resin molded part, The outer surface where the gate mark was formed and It is a resin molded part that is on the opposite side of the outer surface portion and has an inner surface portion on which a resin break mark is formed.
  • the present invention Battery part and It has a housing in which the battery part is stored,
  • the housing has an outer surface portion and an inner surface portion which is a surface opposite to the outer surface portion and is a surface on the side where the battery portion is housed.
  • This is a battery pack in which gate marks are formed on the outer surface and resin break marks are formed on the inner surface.
  • the present invention A method for inspecting a resin molded part having an outer surface portion on which a gate mark is formed and an inner surface portion on the opposite side of the outer surface portion and on which a resin break mark is formed.
  • a resin molded part that bends a resin protrusion formed at a location corresponding to a fracture mark measures the force required to bend the protrusion, and determines a non-defective product or a defective product according to the force value. This is an inspection method.
  • a method for inspecting resin-molded parts such as cases, battery packs, and resin-molded parts that have been or can be appropriately inspected for impact resistance and strength is realized.
  • resin-molded parts such as cases, battery packs, and resin-molded parts that have been or can be appropriately inspected for impact resistance and strength.
  • FIG. 1A is a perspective view of the case before the inspection in one embodiment
  • FIG. 1B is a perspective view of the case after the inspection.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing an injection molding machine and a mold in one embodiment.
  • 3A to 3E are diagrams referred to when explaining the process of manufacturing the case according to the present embodiment.
  • 4A and 4B are side views and top views of the inspection pins used in the simulation, respectively.
  • 5A and 5B are diagrams used for explaining the simulation.
  • 6A to 6G are top views of the inspection pins in Examples 1 to 4 and Reference Examples 1 to 3, respectively.
  • FIG. 7 is a diagram showing a case where there is a star-shaped fracture mark.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a modified example.
  • 9A and 9B are diagrams for explaining a modification.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a modified example.
  • FIG. 1A and 1B show an example of a case (case 1) according to the present embodiment.
  • FIG. 1A shows the case 1 before the inspection described later is performed
  • FIG. 1B shows the case 1 after the inspection is performed.
  • the inspection pin 4 the protrusion formed on the case 1 (the one with the reference numeral 4 in FIG. 1A, hereinafter appropriately referred to as the inspection pin 4) is bent and broken during the inspection.
  • a fracture mark reference numeral 5 is attached in FIG. 1B
  • the case 1 is composed of a rectangular inner surface portion 2A and four side wall portions 3 planted from the periphery of the inner surface portion 2A, and has a box-like shape with an open upper surface.
  • the case 1 may have an upper lid or the like, if necessary, or may engage with another case.
  • the case 1 can store various stored items inside the case 1 alone or in combination with other cases.
  • the inner surface portion 2A is a surface that comes into contact with the stored object or is located on the stored object side, and the opposite side of the inner surface portion 2A is the outer surface portion 2B.
  • An inspection pin 4 is planted near the substantially center of the inner surface portion 2A of the case 1 so as to be located on the opposite side of the gate mark (gate mark 6 described later) formed on the outer surface portion 2B.
  • the gate mark 6 and the inspection pin 4 face each other via the inner surface portion 2A and the outer surface portion 2B.
  • the gate mark 6 means that when the case 1 is injection-molded, an unnecessary portion of the resin (gate portion 16 described later) formed near the resin entrance (gate) to the mold of the case 1 is broken and cut. It is a mark when it is removed by such means.
  • the height of the inspection pin 4 is about 10 to several tens of mm, and the cross-sectional area is 0.8 mm 2 (diameter 1 mm when the inspection pin 4 has a cylindrical shape) to 78.5 mm 2 (diameter when the inspection pin 4 has the same shape). It is within the range of 10 mm).
  • the size of the inspection pin 4 is a size appropriately set in consideration of ease of molding, easiness of breaking, and the like.
  • the inspection pin 4 is an inspection pin for determining whether the case 1 is a non-defective product or a defective product, and when the inspection pin 4 is removed from the root after the inspection (root).
  • a fracture mark 5 is formed at the position where the inspection pin 4 was planted on the inner surface portion 2A. That is, the break mark 5 is a mark when the inspection pin 4 is removed.
  • the shape of the fracture mark 5 is the same as the shape (cross-sectional shape) when the root of the inspection pin 4 is cut in a direction substantially parallel to the inner surface portion 2A. Specifically, if the cross-sectional shape of the inspection pin 4 is, for example, a cylindrical shape, the shape of the break mark 5 is a circular shape. Further, the area of the break mark 5 is the same as the cross-sectional area of the inspection pin 4.
  • a resin storage portion 9 (also referred to as a "hot water pool”) is formed so as to project from the inner surface portion 2A of the case 1 toward the internal space side surrounded by the side wall portion 3.
  • the inspection pin 4 is cut off leaving the resin storage portion 9 at the root. Therefore, as shown in FIG. 1B, there is a resin storage portion 9 protruding from the inner surface portion 2A around the fracture mark 5.
  • Case 1 is made of resin of the same material including the inspection pin 4.
  • the material of case 1 is, for example, PP (polypropylene), PET (polyethylene terephthalate), PC (polycarbonate), ABS (acrylonitrile butadiene styrene), PBT (polybutylene terephthalate), POM (polyacetal), PPS (polyphenylene sulfide). It is a thermoplastic resin such as.
  • Case 1 is manufactured by, for example, an injection molding method.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing an injection molding machine 11 and a mold 15 (including a male mold and a female mold) used in the injection molding method.
  • Pellet-shaped resin is charged from the hopper 12 of the injection molding machine 11. The resin is melted by heating with the heater 14 while stirring with the screw 13 at the bottom of the hopper 12. The heat-melted resin is injected into the mold 15 through the nozzle 18 and filled into the mold corresponding to the case 1 through the gate 19. Then, after cooling, the molded case 1 is taken out, and the gate portion 16 described later is removed by breakage or the like. As a result, the gate mark 6 is formed.
  • 3A to 3E are diagrams for explaining a process in which the molten resin is filled in the mold 15 and the case 1 is manufactured.
  • the mold 15 has a cylindrical hole 22 formed on the back side of the gate 19.
  • the hole 22 is a mold for forming the inspection pin 4.
  • a hole 28 is formed at the base of the hole 22.
  • the hole 28 is a hole for forming the resin storage portion 9. The hole 28 is for facilitating the earliest filling of the hole 22 with the resin.
  • the resin injected into the mold 15 is filled in the other portion 24 (the portion that becomes the inner surface portion 2A and the side wall portion 3 of the case 1) (FIG. 3C).
  • the molded product is separated from the mold 15 to manufacture the case 1 in which the gate portion 16 remains (FIG. 3D).
  • the gate portion 16 formed on the outer surface portion 2B is removed by cutting or the like to form the gate mark 6 described above.
  • the inspection pin 4 is removed and the fracture mark 5 is formed. At least a part of the gate mark 6 and at least a part of the break mark 5 face each other via the inner surface portion 2A and the outer surface portion 2B (FIG. 3E).
  • the term "via the inner surface portion 2A and the outer surface portion 2B" means via a configuration having the inner surface portion 2A and the outer surface portion 2B (in the present embodiment, the bottom portion of the case 1).
  • a break mark 5 is formed on the back side of the gate mark 6.
  • the equipment trouble in the present embodiment is assumed to be an equipment trouble in which the injection molding machine 11 is stopped for a relatively short time and the operation is resumed immediately.
  • the resin accumulated in the injection molding machine 11 (inside the cylinder) remains heated. Since the heating time is longer than usual, the resin deteriorates. Generally, the portion of the resin supplied to the mold 15 that is significantly deteriorated becomes the initial flow 21 of the resin that has been continuously heated for a longer time than usual. Therefore, when the injection molding machine 11 resumes operation and the resin is re-injected into the mold 15, as shown in FIG. 3A, the initial flow 21 passes through the gate 19 at the head, and as shown in FIG. 3B. , The initial flow 21 is first filled in the hole 22 by the function of the hole 28 and the injection pressure. That is, when the resin deteriorates, the inspection pin 4 is composed of the deteriorated resin.
  • the inspection pin 4 is made of a resin that has not deteriorated. At this time, if the gate 19 and the hole 22 face each other, the initial flow 21 is likely to be filled in the hole 22 first, so that the deterioration of the resin can be inspected more accurately.
  • the inspection pin 4 becomes a portion made of deteriorated resin in the case 1.
  • the inspection pin 4 is made of deteriorated resin, there is a high possibility that the deteriorated resin is also used in other places (side wall portion 3, etc.). Therefore, by inspecting the strength of the inspection pin 4, it is possible to determine whether or not the resin that has deteriorated due to equipment trouble or the like is used in the case 1.
  • the force required to bend the inspection pin 4 to a predetermined length is obtained, and when the value of the force is equal to or more than the threshold value, the case 1 has a predetermined impact resistance (passed product). When it is judged as a non-defective product) and the force value is less than the threshold value, the case 1 is judged as a rejected product (defective product) which does not have the predetermined impact resistance.
  • the force required to break (cut) the inspection pin 4 may be obtained.
  • the inspection pin 4 does not necessarily have to be removed when the inspection is completed, but the inspection pin 4 is inspected from the viewpoint of design and the storage of the stored items in the case 1. It is desirable that it be removed at the end.
  • the force required to bend the inspection pin 4 to a predetermined length is small, and the inspection pin 4 is not required after the inspection, so that the force is further increased after the inspection. It is preferable that the strain energy at the base of the inspection pin 4 is larger as it is broken off. Therefore, the most preferable cross-sectional shape of the inspection pin 4 was obtained from the values obtained by obtaining the force and strain energy for bending the inspection pins 4 having various shapes by a predetermined length by a simulation using a computer.
  • the height H 1 of the inspection pin 4 is 20 mm
  • the width W 1 is 5 mm
  • the portion 5 mm from the tip of the inspection pin 4 has a thickness W 2 of 2 mm.
  • the shape has the flat plate holding portion 31 of the above.
  • the diameter L 1 of the resin storage portion 9 at the base of the inspection pin 4 is 15 mm
  • the height H 3 is 1 mm
  • the length H 4 between the inner surface portion 2A and the outer surface portion 2B of the case 1 is 3 mm.
  • a load 33 was applied to the flat plate holding portion 31, and as shown in FIG.
  • the shape of the inspection pin 4 is a columnar shape, and as shown in FIG. 6A, the cross-sectional shape of the inspection pin 4 in a top view is a star shape.
  • the shape of the inspection pin 4 is a columnar shape, and as shown in FIG. 6B, the cross-sectional shape of the inspection pin 4 in a top view is a circular shape.
  • the resin constituting the inspection pin 4 the same resin as in the examples was used.
  • the shape of the inspection pin 4 is a regular square columnar shape, and as shown in FIG. 6C, the cross-sectional shape of the inspection pin 4 when viewed from above is substantially square.
  • the resin constituting the inspection pin 4 the same resin as in the examples was used.
  • the shape of the inspection pin 4 is a hexagonal columnar shape, and as shown in FIG. 6D, the shape of the inspection pin 4 when viewed from above is substantially hexagonal.
  • the resin constituting the inspection pin 4 the same resin as in the examples was used.
  • the shape of the inspection pin 4 is a square columnar shape, and as shown in FIG. 6E, the shape of the inspection pin 4 when viewed from above is substantially rectangular.
  • the resin constituting the inspection pin 4 the same resin as in the examples was used.
  • the shape of the inspection pin 4 is a triangular columnar shape, and as shown in FIG. 6F, the shape of the inspection pin 4 when viewed from above is substantially triangular.
  • the resin constituting the inspection pin 4 the same resin as in the examples was used.
  • the shape of the inspection pin 4 is a columnar shape, and as shown in FIG. 6G, the shape of the inspection pin 4 when viewed from above is substantially V-shaped.
  • the resin constituting the inspection pin 4 the same resin as in the examples was used.
  • Examples 1 to 4 having a strain energy of 60% or more are preferable.
  • Example 1 The force required to displace by 5 mm was the lowest value in Example 1. From this, it was found that the inspection pin 4 of Example 1 can be displaced with the smallest force. Further, in the first embodiment, in addition to being able to be displaced even with a small force, a displacement of 5 mm causes a strain energy sufficiently large to break the inspection pin 4 by further applying a force. Do you get it. Therefore, it was found that a star shape is more preferable as the cross-sectional shape of the inspection pin 4.
  • the shape of the break mark 5 when the inspection pin 4 is broken off and removed is the same as the cross-sectional shape of the inspection pin 4.
  • the cross-sectional shape of the inspection pin 4 is star-shaped, as shown in FIG. 7, a star-shaped fracture mark 5 is formed on the inner surface portion 2A.
  • the gate portion 16 is not used for inspection. This is because the gate portion 16 is formed on the outer surface portion 2B of the case 1, so that it is necessary to finally cleanly remove the gate portion 16 from the viewpoint of the design surface, unnecessary protrusions, etc. This is because it is not appropriate. Further, since the portion of the gate portion 16 is a portion where the resin is finally filled at the time of injection molding, there is a high possibility that the resin that has not deteriorated is filled instead of the resin that has been unnecessarily heated. That is, since it is highly possible that the gate portion 16 is made of a resin that has not always deteriorated, it is not suitable as a place for inspecting the impact resistance of the case 1.
  • the case 1 according to the present embodiment is used, for example, as a housing for accommodating a battery unit having a cell or the like of a lithium ion battery.
  • the present invention can also be realized as a battery pack having the battery unit and the housing having the configuration described in the embodiment.
  • the present invention is configured as a battery pack, the impact resistance of the housing can be ensured, so that the battery portion housed in the housing can be appropriately protected.
  • the case 1 can also be applied to resin molded parts used in electronic devices, home appliances, vehicles, aircraft and the like.
  • the size of the resin storage portion 9 formed at the base of the inspection pin 4 and protruding from the inner surface portion 2A and the hole 28 for forming the resin storage portion 9 may be larger than a predetermined value. .. With such a configuration, the initial flow 21 of the resin at the time of injection molding can be easily filled in the hole 22.
  • a recess 40 having a recess on the outer surface portion 2B side is formed substantially in the center of the inner surface portion 2A.
  • the inspection pin 4 is planted from substantially the center of the bottom 41 of the recess 40.
  • the resin storage portion 9 is formed around the inspection pin 4 near the center of the bottom portion 41 so as not to exceed the inner surface portion 2A.
  • the stored object 43 comes into contact with the inner surface portion 2A of the case 1, as shown in FIG. 9B.
  • a fracture mark 5 is formed at a position lower (deeper) than the inner surface portion 2A.
  • a recess 40 that is concave with respect to the inner surface portion 2A is formed around the fracture mark 5, and the fracture mark 5 is formed in the recess 40 so as not to protrude from the inner surface portion 2A. Therefore, even if a burr 42 is generated due to the breakage after the inspection pin 4 is broken, it is possible to prevent the burr 42 and the stored object 43 from coming into contact with each other. Therefore, it is possible to prevent the stored object 43 from being damaged by the burr 42.
  • This example is suitable when the stored object 43 is an object (for example, a battery unit) that is strongly required to be prevented from being damaged.
  • the flat plate holding portion 31 (chuck) described above may be formed at the tip of the inspection pin 4.
  • the flat plate holding portion 31 corresponds to the load-applied portion.
  • a load is applied to the flat plate holding portion 31 in a state where the flat plate holding portion 31 is narrowed by an appropriate load applying device, for example. Since the flat plate holding portion 31 is provided, the load can be stably applied to the inspection pin 4.
  • an inspection pin 4 or a break mark 5 may be formed at a position other than the substantially center of the inner surface portion 2A.
  • the gate mark 6 may be a mark obtained by removing the gate portion 16, and may be slightly protruding from the outer surface portion 2B, may be flush with the outer surface portion 2B, or may be recessed with respect to the outer surface portion 2B. May be good.

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Abstract

射出成型された樹脂成型部品であって、ゲート痕が形成された外面部と、外面部とは反対側であり、樹脂の破断痕が形成された内面部とを有する樹脂成型部品である。

Description

樹脂成型部品、電池パックおよび樹脂成型部品の検査方法
　本発明は、樹脂成型部品、電池パックおよび樹脂成型部品の検査方法に関する。
　収納ケースや保護用のケースとして樹脂製のケース（以下、ケースと適宜、略称される。）が使用されている。一般に、ケースは、射出成型機においてペレット状の樹脂が高温で溶融され射出成型された後、冷却されることにより製造される。かかる製造工程においては、設備トラブル等の何らかのトラブルにより射出成型機が一時的に停止することがある。このとき、溶融樹脂が高温に晒される時間が長くなることで樹脂が劣化する。劣化した樹脂（劣化樹脂）により製造されたケースの耐衝撃性は、例えば、通常の１／３程度にまで低下し得る。劣化樹脂により製造されたケースは外観上、判別することができない。そこで、劣化樹脂により製造されたケースを発見するための適切な検査が必要となる。
　下記特許文献１は、廃棄後に回収した樹脂成形品の再利用の可能性を判断するために、劣化度合等を簡便に検査する方法を開示している。
特開２０００－３１４６８８号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の技術では、劣化検査用に樹脂成型品の一部を切り取るため、樹脂製のケースに必要な部分を部分的に破壊してしまうという問題があった。また、完成品の必要な部分を破壊するため、ケース自体の強度が低下するとともに、ケースの意匠面にも影響を及ぼしてしまうという問題があった。
　したがって、本発明は、耐衝撃性や強度に関する適切な検査が施された、若しくは、施すことが可能なケース等の樹脂成型部品、電池パックおよび樹脂成型部品の検査方法を提供することを目的の一つとする。
　上述した課題を解決するために、本発明は、
　射出成型された樹脂成型部品であって、
　ゲート痕が形成された外面部と、
　外面部とは反対側であり、樹脂の破断痕が形成された内面部とを有する
　樹脂成型部品である。
　また、本発明は、
　電池部と、
　電池部が収納される筐体とを有し、
　筐体は、外面部と、外面部とは反対側の面であり、電池部が収納される側の面である内面部とを有し、
　外面部にゲート痕が形成され、内面部に樹脂の破断痕が形成されている
　電池パックである。
　また、本発明は、
　ゲート痕が形成された外面部と、外面部とは反対側であり、樹脂の破断痕が形成された内面部とを有する樹脂成型部品の検査方法であって、
　破断痕に対応する箇所に形成されている樹脂からなる突起を折り曲げ、当該突起を折り曲げるのに必要とする力を測定し、力の値に応じて、良品または不良品を判定する
　樹脂成型部品の検査方法である。
　本発明の少なくとも実施形態によれば、耐衝撃性や強度に関する適切な検査が施された、若しくは、施すことが可能なケース等の樹脂成型部品、電池パックおよび樹脂成型部品の検査方法を実現することができる。なお、本明細書で例示された効果により本発明の内容が限定して解釈されるものではない。
図１Ａは、一実施形態における検査前のケースの斜視図であり、図１Ｂは、検査後のケースの斜視図である。 図２は、一実施形態における射出成型機と金型とを模式的に示した図である。 図３Ａ～図３Ｅは、本実施形態にかかるケースを製造する工程を説明する際に参照される図である。 図４Ａおよび図４Ｂは、それぞれ、シミュレーションに使用した検査用ピンの側面図および上面図である。 図５Ａおよび図５Ｂは、シミュレーションの説明に用いる図である。 図６Ａ～図６Ｇは、実施例１～４、参考例１～３における検査用ピンのそれぞれの上面図である。 図７は、星型形状の破断痕があるケースを示す図である。 図８は、変形例を説明するための図である。 図９Ａおよび図９Ｂは、変形例を説明するための図である。 図１０は、変形例を説明するための図である。
　以下、本発明の実施形態等について図面を参照しながらの説明がなされる。なお、説明は以下の順序で行われる。
＜１．一実施形態＞
＜２．変形例＞
　以下に説明する実施形態等は本発明の好適な具体例であり、本発明の内容がこれらの実施形態等に限定されるものではない。
＜１．一実施形態＞
［構造］
　本実施形態では、樹脂成型部品の一例として、樹脂製のケースを挙げた説明がなされる。図１Ａおよび図１Ｂは、本実施形態にかかるケース（ケース１）の一例を示す。図１Ａは、後述する検査がなされる前のケース１を示し、図１Ｂは、検査がなされた後のケース１を示す。概略的には、ケース１に形成された突起（図１Ａにおいて参照符号４が付されたものであり、以下、検査用ピン４と適宜、称される。）が検査の際に折り曲げられ破断されることにより、破断痕（図１Ｂにおいて参照符号５が付されたものである。）が形成される。
　ケース１は、矩形状の内面部２Ａと、内面部２Ａの周囲から植立する４つの側壁部３からなり、上面が開放された箱状の形状を有している。ケース１は、必要に応じて上蓋などを有していてもよいし、他のケースと係合するものでもよい。ケース１は、単体、若しくは、他のケースと相まって、その内部に様々な収納物を収納可能とされている。内面部２Ａは、収納物と接触する、若しくは、収納物側に位置する面であり、内面部２Ａの反対側が外面部２Ｂである。
　ケース１の内面部２Ａの略中央付近には、外面部２Ｂに形成されたゲート痕（後述するゲート痕６）の反対側に位置するように、検査用ピン４が植立している。ゲート痕６と検査用ピン４とは、内面部２Ａおよび外面部２Ｂを介して対向している。なお、ゲート痕６とは、ケース１が射出成型される際に、ケース１の型への樹脂の入り口（ゲート）付近に形成される樹脂の不要部分（後述するゲート部１６）が破断、切削等により除去された際の痕である。
　一例として、検査用ピン４の高さは１０～数十ｍｍ程度で、断面積は０．８ｍｍ2（検査用ピン４が円柱形状のとき直径１ｍｍ）～７８．５ｍｍ2（同形状のとき直径１０ｍｍ）の範囲内である。検査用ピン４の大きさは、成型しやすさや破断のしやすさ等を併せて適切に設定された大きさである。
　検査用ピン４は、後述するように、ケース１が良品または不良品であるかを判定するための検査用のピンであって、検査後において検査用ピン４が根元から除去されると（根元で破断されると）、図１Ｂに示すように、内面部２Ａにおける検査用ピン４が植立していた位置に破断痕５が形成される。すなわち、破断痕５は、検査用ピン４が除去された際の痕である。破断痕５の形状は、検査用ピン４の根元を内面部２Ａと略平行な方向で切断したときの形状（断面形状）と同一の断面形状となる。具体的には、検査用ピン４の断面形状が、例えば、円柱形状であれば、破断痕５の形状は円形状となる。また、破断痕５の面積は、検査用ピン４の断面積と同じ大きさとなる。
　検査用ピン４の根元には、ケース１の内面部２Ａから側壁部３で囲われる内部空間側に突出した樹脂貯留部９（「湯溜まり」とも称される。）が形成されている。検査用ピン４を除去する際は、検査用ピン４は、根元にある樹脂貯留部９を残して折り取られる。したがって、図１Ｂに示すように、破断痕５の周囲には、内面部２Ａから突出した樹脂貯留部９が存在する。
　ケース１は、検査用ピン４を含めて同じ素材の樹脂で構成されている。ケース１の素材は、例えば、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＯＭ（ポリアセタール）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの熱可塑性樹脂である。
［製造方法］
　ケース１は、例えば、射出成型法にて作製される。図２は、射出成型法で使用される、射出成型機１１および金型１５（雄型、雌型を含む）を模式的に示した図である。射出成型機１１のホッパー１２からペレット状の樹脂が投入される。ホッパー１２の下部にあるスクリュー１３でかき混ぜながらヒータ１４で加熱することにより、樹脂が溶融される。熱で溶融した樹脂が、ノズル１８を通して金型１５に注入され、ゲート１９を介してケース１に対応する型に充填される。そして、冷却の後、成型されたケース１が取り出され、後述するゲート部１６が破断等により除去される。これにより、ゲート痕６が形成される。
　図３Ａ～図３Ｅは、溶融した樹脂が金型１５に充填され、ケース１が作製される工程を説明するための図である。金型１５は、ゲート１９の裏側に形成されている円筒状の穴２２を有している。穴２２は、検査用ピン４を形成するための型である。穴２２の根元には、穴２８が形成されている。穴２８は、樹脂貯留部９を形成するための穴である。穴２８は、穴２２に樹脂が最も早く充填されやすくするためのものである。ノズル１８から噴射された樹脂（ハッチングが付されている）はゲート１９を通過後（図３Ａ）、最初に注入された樹脂（初流）２１が穴２２および穴２８に充填される（図３Ｂ）。その後に、金型１５に注入された樹脂が、他の部分２４（ケース１の内面部２Ａや側壁部３となる部分）に充填される（図３Ｃ）。そして、冷却工程の後、金型１５から成型物が離脱されることで、ゲート部１６が残っているケース１が製造される（図３Ｄ）。そして、外面部２Ｂに形成されているゲート部１６が、切削等により除去されることで上述したゲート痕６が形成される。続いて、後述する検査が行われることにより、検査用ピン４が除去され、破断痕５が形成される。ゲート痕６の少なくとも一部と破断痕５の少なくとも一部とが、内面部２Ａおよび外面部２Ｂを介して対向する（図３Ｅ）。なお、内面部２Ａおよび外面部２Ｂを介してとは、内面部２Ａおよび外面部２Ｂを有する構成（本実施形態では、ケース１の底部）を介してという意味である。本実施形態では、ゲート痕６の裏側に破断痕５が形成される。
　ここで、設備トラブル等で射出成型機１１が停止した場合を考える。なお、本実施形態における設備トラブルとは、射出成型機１１が比較的、短い時間の間停止し、すぐに動作が再開する程度の設備トラブルを想定している。
　射出成型機１１が停止したとき、射出成型機１１内（シリンダ内）に滞留した樹脂が加熱されたままとなる。加熱される時間が通常より長くなるため、樹脂が劣化する。一般的に、金型１５に供給される樹脂のうち劣化が大きな部分は、通常より長い時間加熱され続けた樹脂の初流２１となる。したがって、射出成型機１１が運転を再開し、樹脂を金型１５に再注入した場合、図３Ａに示すように、初流２１が先頭となってゲート１９を通過し、図３Ｂに示すように、初流２１が、穴２８の機能や噴射圧力により、穴２２に最初に充填される。すなわち、樹脂の劣化が生じた場合に、検査用ピン４は、劣化した樹脂で構成されることになる。反対に、設備トラブル等がなければ、検査用ピン４は、劣化していない樹脂で構成されることになる。このときゲート１９と穴２２が対向していると、初流２１が穴２２に最初に充填されやすくなるため、より正確に樹脂の劣化を検査できる。
［検査方法］
　上述したように、射出成型機１１にトラブル等が生じた場合に、検査用ピン４が、ケース１において劣化した樹脂で構成された箇所になる。検査用ピン４が劣化した樹脂により構成されている場合には、他の箇所（側壁部３等）にも劣化した樹脂が使用されている虞が高い。したがって、検査用ピン４の強度を検査することにより、設備トラブル等に起因して劣化してしまった樹脂がケース１に使用されているか否かを判別することができる。
　そこで、本実施形態では、検査用ピン４を所定長さ折り曲げるのに必要とする力を求め、その力の値が閾値以上であるときは、ケース１が所定の耐衝撃性を有する合格品（良品）と判断され、力の値が閾値未満であるときは、ケース１が所定の耐衝撃性を有しない不合格品（不良品）と判断されるようにした。なお、所定長さ折り曲げるのではなく、代わりに、検査用ピン４を折り取る（切断する）のに必要とする力を求めてもよい。なお、検査が終了した際に検査用ピン４は、必ずしも取り除かれていなくてもよいが、意匠的な観点や、ケース１内に収納物が収納される観点から、検査用ピン４が検査の終了時には除去されていることが望ましい。
　上述した検査を容易にするためには、検査用ピン４を所定長さ折り曲げるのに必要とする力は小さい方が好ましく、また、検査用ピン４は検査後に不要となるので、検査後にさらに力を加えれば折り取れるほど、検査用ピン４の根元の歪エネルギーが大きい方が好ましい。そこで、コンピューターを使ったシミュレーションにより、様々な形状の検査用ピン４を所定長さ折り曲げる力と歪エネルギーとを求めた値から、最も好ましい検査用ピン４の断面形状を求めた。
［シミュレーション方法］
　図４Ａおよび図４Ｂに示すように、シミュレーションでは、検査用ピン４の高さＨ1を２０ｍｍとし、幅Ｗ1を５ｍｍとし、検査用ピン４の先端から５ｍｍの部分は厚さＷ2が２ｍｍの平板保持部３１を有する形状とした。検査用ピン４の根元にある樹脂貯留部９の直径Ｌ1を１５ｍｍ、高さＨ3を１ｍｍとし、ケース１の内面部２Ａと外面部２Ｂとの間の長さＨ4を３ｍｍとした。図５Ａに示すように、平板保持部３１に荷重３３を印加して、図５Ｂに示すように、Ｄ（５ｍｍ）の強制変位となるまで折り曲げるのに必要とする力を計算した。変位させる方向は、検査用ピン４の側面視において、図５Ａにおける矢印方向である。そして、図５Ｂに示すような強制変位が生じたときの検査用ピン４の根元部分の歪エネルギーを計算した。
［実施例１］
　検査用ピン４の形状を柱状とし、図６Ａに示すように、検査用ピン４の上面視の断面形状を星型状とした。
［実施例２］
　検査用ピン４の形状を円柱状とし、図６Ｂに示すように、検査用ピン４の上面視の断面形状を円形状とした。検査用ピン４を構成する樹脂は、実施例と同じ樹脂を用いた。
［実施例３］
　検査用ピン４の形状を正四角柱状とし、図６Ｃに示すように、検査用ピン４の上面視の断面形状を略正方形とした。検査用ピン４を構成する樹脂は、実施例と同じ樹脂を用いた。
［実施例４］
　検査用ピン４の形状を六角柱状とし、図６Ｄに示すように、検査用ピン４の上面視の形状を略六角形とした。検査用ピン４を構成する樹脂は、実施例と同じ樹脂を用いた。
［参考例１］
　検査用ピン４の形状を四角柱状とし、図６Ｅに示すように、検査用ピン４の上面視の形状を略長方形とした。検査用ピン４を構成する樹脂は、実施例と同じ樹脂を用いた。
［参考例２］
　検査用ピン４の形状を三角柱状とし、図６Ｆに示すように、検査用ピン４の上面視の形状を略三角形とした。検査用ピン４を構成する樹脂は、実施例と同じ樹脂を用いた。
［参考例３］
　検査用ピン４の形状を柱状とし、図６Ｇに示すように、検査用ピン４の上面視の形状を略Ｖ字形状とした。検査用ピン４を構成する樹脂は、実施例と同じ樹脂を用いた。
［評価］
　上記シミュレーション方法にて、実施例および参考例に対応するそれぞれの検査用ピン４を５ｍｍ変位させるのに必要な力と、検査用ピン４の根元部分の歪エネルギーとについて求めた。５ｍｍ変位に必要な力と歪エネルギーは、参考例１の値を１００％としたときの相対値で表した。結果を表１に示す。
［表１］
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
　５ｍｍ変位させたときの歪エネルギーが６０％未満の場合はピンが破断しにくくなり、検査用ピンの根元から破断しないなど検査誤差が大きくなってしまう。よって、歪エネルギーが６０％以上である実施例１～４が好ましい。
　５ｍｍ変位させるのに必要な力は実施例１が最も低い値であった。このことより、実施例１の検査用ピン４を最も小さい力で変位させることが可能であることが分かった。また、実施例１は、小さな力でも変位させることができるのに加え、５ｍｍの変位により、さらに力を加えることにより検査用ピン４を破断するのに十分大きな歪エネルギーが発生していることが分かった。したがって、検査用ピン４の断面形状としては、星型状がより好ましいことが分かった。
　なお、上述したように、検査用ピン４が折り取られ除去されたときの破断痕５の形状は、検査用ピン４の断面形状と同一となる。例えば、検査用ピン４の断面形状が星型状の場合は、図７に示すように、星型状の破断痕５が内面部２Ａに形成される。
　以上説明した検査方法により、ケース１が所定の設計強度を有しているか否かを的確に判別することができる。
［本実施形態により得られる効果］
　本実施形態によれば、例えば、以下の効果を得ることができる。破断痕５が形成されることにより、ケース１が検査済みであるか否かを一見して判別することができる。また、破断痕５は、内面部２Ａに形成されることから、ケース１の意匠面への影響を与えることがない。また、検査用ピン４が常に形成されることで、ケース１の全数検査が可能となる。また、ケース１の機能に必要な部分は破壊されないことから、検査後にケース１の強度が低下してしまうことを防止することができる。
　なお、本実施形態では、ゲート部１６は検査用として使用されない。これは、ゲート部１６は、ケース１の外面部２Ｂに形成されることから、意匠面や不要な突起である等の観点から、最終的に綺麗に除去する必要があり、破断検査を行う箇所として適切ではないからである。また、ゲート部１６の箇所は、射出成型時に樹脂が最終的に充填される箇所であることから不必要に加熱された樹脂ではなく、劣化していない樹脂が充填される可能性が高い。すなわち、ゲート部１６が常に劣化していない樹脂で構成されている可能性が高いため、ケース１の耐衝撃性を検査する箇所としては不適切であるからである。
［ケースの適用例］
　本実施形態にかかるケース１は、例えば、リチウムイオン電池のセル等を有する電池部を収納する筐体として用いられる。この場合、本発明は、当該電池部と、実施形態で説明した構成を有する筐体とを有する電池パックとして実現することも可能である。本発明を電池パックとして構成した場合、筐体の耐衝撃性を確保できるので、筐体内に収納される電池部を適切に保護することが可能となる。また、ケース１は、電子機器、家電、車両、航空機などに用いられる樹脂成型部品に対して適用することもできる。
＜２．変形例＞
　以上、本発明の一実施形態について具体的に説明したが、本発明の内容は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
［変形例１］
　図８に示すように、検査用ピン４の根元に形成され、内面部２Ａから突出する樹脂貯留部９の大きさおよび樹脂貯留部９を形成するための穴２８を所定より大きくしてもよい。かかる構成により、射出成型時の樹脂の初流２１が穴２２に充填されやすくすることができる。
［変形例２］
　図９Ａに示すように、本例では、内面部２Ａの略中央に、外面部２Ｂ側に凹となる凹部４０が形成される。凹部４０の底部４１の略中央から検査用ピン４が植立する。また、樹脂貯留部９が、内面部２Ａを超えない程度に、底部４１の中央付近における検査用ピン４の周囲に形成される。検査用ピン４が除去された後、図９Ｂに示すように、収納物４３がケース１の内面部２Ａに接触する。本例では、内面部２Ａより低い（深い）位置に破断痕５ができる。すなわち、破断痕５の周囲に内面部２Ａに対して凹となる凹部４０が形成され、内面部２Ａから突出しないように、凹部４０に破断痕５が形成されることになる。したがって、検査用ピン４を破断した後に破断によってバリ４２が生じた場合でも、バリ４２と収納物４３とが接触してしまうことを防止することができる。このため、バリ４２によって収納物４３を傷つけてしまうことを防止することができる。本例は、収納物４３が、傷つけられることを防止することが強く要求される物（例えば、電池部）である場合に好適である。
［変形例３］
　図１０に示すように、検査用ピン４の先端に、上述した平板保持部３１（チャック）が形成されていてもよい。平板保持部３１が荷重被印加部に対応する。平板保持部３１が、例えば、適宜な荷重印加装置に狭時された状態で当該平板保持部３１に荷重が印加される。平板保持部３１が設けられていることにより、検査用ピン４に荷重を安定して印加することができる。
［その他の変形例］
　その他の変形例についての説明がなされる。金型の構成によっては、内面部２Ａの略中央以外の箇所に検査用ピン４や破断痕５が形成されることもあり得る。ゲート痕６についても同様である。また、ゲート痕６は、ゲート部１６を除去した痕であればよく、外面部２Ｂからやや突出していてもよいし、外面部２Ｂと面一でもよいし、外面部２Ｂに対して凹んでいてもよい。
　上述した実施形態、変形例で説明した事項は、適宜組み合わせることが可能である。また、実施形態で説明された材料、工程等はあくまで一例であり、例示された材料等に本発明の内容が限定されるものではない。
１・・・ケース、２Ａ・・・内面部、２Ｂ・・・外面部、４・・・検査用ピン、５・・・破断痕、６・・・ゲート痕、９・・・樹脂貯留部、１６・・・ゲート部、３１・・・平板保持部、４０・・・凹部、４３・・・収納物

Claims (13)

  1. 　射出成型された樹脂成型部品であって、
    　ゲート痕が形成された外面部と、
    　前記外面部とは反対側であり、樹脂の破断痕が形成された内面部とを有する
    　樹脂成型部品。
  2. 　前記ゲート痕の少なくとも一部と前記破断痕の少なくとも一部とが、前記内面部および前記外面部を介して対向している
    　請求項１に記載の樹脂成型部品。
  3. 　前記内面部から突出し、前記破断痕の周囲に形成された樹脂貯留部を有する
    　請求項１または２に記載の樹脂成型部品。
  4. 　前記破断痕の周囲に前記内面部に対して凹となる凹部が形成され、
    　前記内面部から突出しないように、前記凹部に前記破断痕が形成されている
    　請求項１または２に記載の樹脂成型部品。
  5. 　前記破断痕の形状は、円形状、略正方形、略六角形、星型状の何れかである
    　請求項１から４までの何れかに記載の樹脂成型部品。
  6. 　前記破断痕の形状が星型状である
    　請求項５記載の樹脂成型部品。
  7. 　前記破断痕の面積が０．８～７８．５ｍｍ2の範囲内である
    　請求項１から６の何れかに記載の樹脂成型部品。
  8. 　前記破断痕は、前記射出成型時に形成された前記樹脂からなる突起を除去することにより形成された痕である
    　請求項１から７の何れかに記載の樹脂成型部品。
  9. 　前記突起の先端に、荷重被印加部が形成されている
    　請求項８に記載の樹脂成型部品。
  10. 　前記突起の断面形状が前記破断痕の形状と同一である
    　請求項８または９に記載の樹脂成型部品。
  11. 　前記内面部は、収納物と接触する面である
    　請求項１から１０の何れかに記載の樹脂成型部品。
  12. 　電池部と、
    　前記電池部が収納される筐体とを有し、
    　前記筐体は、外面部と、前記外面部とは反対側の面であり、前記電池部が収納される側の面である内面部とを有し、
    　前記外面部にゲート痕が形成され、前記内面部に樹脂の破断痕が形成されている
    　電池パック。
  13. 　ゲート痕が形成された外面部と、前記外面部とは反対側であり、樹脂の破断痕が形成された内面部とを有する樹脂成型部品の検査方法であって、
    　前記破断痕に対応する箇所に形成されている樹脂からなる突起を折り曲げ、当該突起を折り曲げるのに必要とする力を測定し、前記力の値に応じて、良品または不良品を判定する
    　樹脂成型部品の検査方法。
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