JP2002200643A - インサート成形品 - Google Patents
インサート成形品Info
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Abstract
部と二次成形部の気密性を向上させたインサート成形品
を提供する。 【解決手段】 本発明のインサート成形品10は、一次
成形によりインサート部材1の周囲に形成される一次成
形部2の外側面形状が、インサート部材の長さ方向に沿
って凸部2a,2a’及び凹部2b,2b’とが交互に
配置される凹凸形状となっており、かつ二次成形により
一次成形部の周囲に形成される二次成形部3の外側面形
状が、インサート部材の長さ方向に沿って平行で、ほぼ
平坦状となっている。従って二次成形部においても凸部
3a,3a’と凹部3b,3b’が交互に配置されてい
る。また、二次溶着時の整流の為、一次成形部に設けた
凸部2a以降の一次成形部の凸部には溶着用の突起部7
を設けている。
Description
し、特に1次成形で成形した一次成形品をインサートと
して、更に成形樹脂で覆う2次成形により成形されたイ
ンサート成形品に関する。
内にセットして成形樹脂によりインサート成形して一次
成形品を得、その一次成形品をインサートして更に成形
樹脂により成形し二次成形品を得ることが行われてい
る。しかしながら、インサート部材と一次成形部、及び
一次成形部と二次成形部との界面に僅かながら隙間が発
生し、この隙間に水、空気、油等が侵入し、例えばイン
サート部材が金属端子である場合には、金属端子間の絶
縁抵抗が低下する等の不都合があった。
従来技術として、特開平9−300401号公報により
提案されたインサート成形品の成形方法が公知である。
このインサート成形品10の成形方法は、図5と図6に
示されるように、インサート部材1と一次成形部2との
気密は、インサート部材1にシール剤4(例えばヒドリ
ン系ゴム)を塗布することで実施し、一次成形部2と二
次成形部3との気密は、一次成形部2に突起部2Aを形
成し、二次成形時に溶融している成形樹脂の熱によりこ
の突起部2Aを溶かし、一次成形部2を二次成形部3に
溶着させることでインサート成形品10の気密性を得て
いるものである。
部2と二次成形部3の溶着部が中央に配置されているの
に対して、二次成形時の成形樹脂のゲート位置は構造上
中央に配置することができず、樹脂流れを均一にできな
い。このため溶着部にかかる樹脂の温度、圧力が場所に
よって異なり、特にゲート位置の反対側の温度の低い所
では、一次成形部2の突起部2Aが二次成形部3に溶着
しないことがあり、良好な気密性を達成することができ
なかった。
の問題に鑑み、インサート部材と一次成形部、及び一次
成形部と二次成形部の気密性を高めたインサート成形品
を提供することである。
決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に
記載のインサート成形品を提供する。請求項1に記載の
インサート成形品は、一次と二次の2段階によってイン
サート成形され、一次成形部がインサート部材の長さ方
向に沿って樹脂厚の厚い厚肉部と樹脂厚の薄い薄肉部と
が少なくとも2組形成された凹凸形状を有し、一次成形
部の周囲に形成される二次成形部も、インサート部材の
長さ方向に沿って樹脂厚の厚い厚肉部と樹脂厚の薄い薄
肉部とが少なくとも2組形成された凹凸形状を有してい
るもので、これにより、一次インサート成形によるイン
サート部材と一次成形部との密着性がよくなり、一次成
形部の気密性を向上できると共に、二次インサート成形
による一次成形部と二次成形部との密着性もよくなり、
二次成形部の気密性も向上できる。
サート成形樹脂及び二次インサート成形樹脂が、インサ
ート部材の長さ方向に沿って、厚肉部から流入して少な
くとも2組の厚肉部と薄肉部とを順次流動することによ
って、それぞれ一次成形部及び二次成形部を形成してお
り、これにより一次成形時及び二次成形時にまず成形樹
脂が厚肉部の全周方向に充填され、その後樹脂流れが均
一化して薄肉部に流れ込むようになるため、一次成形部
及び二次成形部の気密性に偏りが出ず、全体として気密
性が強くなる。請求項3のインサート成形品は、二次イ
ンサート成形樹脂の下流部の薄肉部に対応して、一次成
形品の外周に突起部を形成したものであり、これにより
二次インサート成形樹脂の流動抵抗が高められて、整流
効果が向上すると共に、二次成形時にこの突起部が効果
的に溶融されて、密着性を向上させる効果がある。請求
項4のインサート成形品は、インサート部材の外周に予
めシール剤を塗布したもので、これにより一次成形部の
接着性、即ち気密性が一層向上する。
ト部材と、一次成形部及び二次成形部の横断面形状が多
角形状であることを特定したものである。請求項6のイ
ンサート成形品は、インサート部材の長さ方向における
一次成形部の厚肉部の長さ(高さ)が、薄肉部の厚さよ
りも長くしたものであり、これにより、一次成形時の樹
脂流れの均一化が一層改善される。請求項7のインサー
ト成形品は、インサート部材の長さ方向における二次成
形部の厚肉部の長さ(高さ)が、薄肉部の厚さよりも長
くしたものであり、これにより、二次成形時の樹脂流れ
の均一化が一層改善される。
次の成形部とからなる樹脂成形品であって、二次成形部
を形成する二次成形樹脂の流れ方向に対して、一次成形
部の外周に第1の環状突起を設けると共に、この環状突
起の樹脂流れ上流側で二次成形樹脂の流路を絞る絞り部
とを設けたものであり、この絞り部によって二次成形樹
脂の整流を行い、二次成形樹脂が第1の環状突起に到達
するタイミングを均一化している。したがって、突起全
周で均等な溶着状態を発生させることで安定したシール
性が得られる。請求項9の樹脂成形品は、絞り部を一次
成形部に更に設けた第2の環状突起に規定したものであ
る。請求項10の樹脂成形品は、絞り部を、二次成形部
の一部の厚さを他の部位よりも薄くすることによって構
成することを規定したものである。
る二次成形部の厚さが、絞り部と第1の環状突起との間
隔よりも短いことを規定したものであり、二次成形樹脂
が均一に第1の環状突起に到達する条件を提示してい
る。請求項12の樹脂成形品は、第1の環状突起によっ
て形成される二次成形部の薄肉部よりも樹脂流れ下流側
の二次成形部が、少なくともこの薄肉部よりも厚い樹脂
厚を有し、かつその長さがこの薄肉部の厚さの3倍以上
に設定したものであり、これによって、二次成形樹脂か
ら第1の環状突起に十分な熱量が与えられ、突起の溶融
が十分に行われて一次成形部と二次成形部との密着性を
向上できる。
施の形態のインサート成形品について説明する。図1
は、本発明のインサート成形品の一次成形の段階におけ
る一次成形品の(a)平面図と、(b)縦断面図であ
り、図2は、二次成形が終了した本発明のインサート成
形品の縦断面図である。本発明のインサート成形品10
は、インサート部材1、一次成形部2及び二次成形部3
とから構成されている。なお、図1(b)において符号
5は一次成形時に成形樹脂が注入されるゲートを示して
おり、図2の符号6は、二次成形時に成形樹脂が注入さ
れるゲートを示している。
部)2aと、一次成形時に成形樹脂の流れを均一化させ
るための第1の凹部(薄肉部)2bと、第2の凸部(厚
肉部)2a’と、一次成形時にインサート部材1と一次
成形部との気密性を高めるために、気密性を要する部分
のインサート部材1の全周に設けた第2の凹部(薄肉
部)2b’及び整流化の為の第1の凹部2b以降の凸部
に設けた突起部7とが設けられる。したがって、前記突
起部を除いては、一次成形部2は、凸部と凹部が交互に
少なくとも2組設けられ、その外側面形状が凹凸状とな
っている。ここで、インサート部材の長さ方向における
上記凸部(厚肉部)2a,2a’の長さ(高さ)t1 ,
t3 と、上記凹部(薄肉部)2b,2b’の厚さt2 と
は、t1 >t2 ,t3 >t2 の関係が満足されるように
設定されている。さらに、第2の凹部2b’の樹脂流れ
下流側には、さらに凸部2cが設けられており、この凸
部2cの長さt4 も、凹部2b,2b’の厚さt2 より
も大きく設定されている(t 4 >t2 )。
形状がインサート部材1と平行で、ほぼ平坦状となって
いる。また二次成形部3の内側面形状は、一次成形部の
整流化の為の凸部以降の凸部に設けた突出部を除いて
は、一次成形部の凹凸状の外側面形状に噛み合う形で同
じく凹凸状となっている。即ち、一次成形部2の第1の
凸部2aに対応して二次成形部3では第1の凹部(薄肉
部)3bが形成される。この第1の凹部3bを通過する
時に二次成形樹脂の樹脂流れが均一化される。この第1
の凹部3bの樹脂流れ上流側には、第1の凸部3aが形
成され、ゲート6から注入された二次成形樹脂は、まず
この第1の凸部3aに充填される。さらに一次成形部2
の第1の凹部2bに対応して二次成形部3では第2の凸
部(厚肉部)3a’が形成され、同様に一次成形部2の
第2の凸部2a’及び凸部上の突起部7に対して二次成
形部3では第2の凹部(薄肉部)3b’が、一次成形部
2の第2の凹部2b’に対して二次成形部3では第3の
凸部(厚肉部)3a''がそれぞれ形成される。第3の凸
部3a''の下流側には、第3の凹部3b''がさらに形成
される。また、二次成形部3においても、凸部3a,3
a’,3a''の長さ(高さ)t 7 ,t8 ,t9 と凹部3
b,3b’,3b''の厚さt5 とは、t7 >t5 ,t8
>t5 ,t9 >t5 の関係が満足されるように設定され
ている。これにより凹部3b,3b’,3b''における
二次成形樹脂の流動抵抗が高められ、第1の凹部3bに
よる整流効果、及び第2の凹部3b’における圧力上昇
による密着性の向上効果を得ることができる。また、凹
部3b,3b’,3b''において流動抵抗が高くなるよ
うに、ゲート6から第1の凸部3aまでの樹脂厚さt6
も凹部3b,3b’,3b''の厚さt 5 よりも厚くされ
ている(t6 >t5 )。さらに、加熱された二次成形樹
脂が、第2の凹部3b’を流動して一次成形部の外周に
形成された突起部7を溶融できるように、第3の凹部3
b''の下流側の第4の凸部3a''' の長さt10がt10/
t5 >3の関係を満足する。このように、本発明の実施
の形態のインサート成形品では、一次成形部2及び二次
成形部3に2ケ所以上の外周全周に渡る凹部(薄肉
部)、及び2ケ所以上の外周全周に渡る凸部(厚肉部)
を作ることで、気密性を高めることを可能としている。
が矩形状で示されているが、円形でも或いは多角形でも
同様に行い得るものである。
細に説明する。インサート部材1と一次成形部2との界
面では、一次成形のゲート5から射出された溶融樹脂
は、一次成形時、前述のt1 >t2 の関係から該第1の
凹部(薄肉部)2bに溶融樹脂が流れ込む前に、第1の
凸部(厚肉部)2aを有する肉厚の厚い全周方向に樹脂
が充填され、その後、第1の凹部2bである薄肉部に樹
脂が充填される。これにより、第1の凹部2bによって
一次成形樹脂の樹脂流れが均一化される。次に、一次成
形樹脂は第2の凸部2a’及び凸部2a’に設けた溶着
用(二次成形時)の突起部7を経て、一次成形部2の気
密性を要する部分の全周に設けた第2の凹部(薄肉部)
2b’に流れ込む。このため、第1の凹部2bにおい
て、樹脂の流れが均一化されているため、第2の凹部2
b’では樹脂流れが均一になり、気密性(密着性)に偏
りが出ず、全体としての気密性が強くなる。また、一次
成形部2の気密性を要する部分の全周に設けた第2の凹
部2b’が薄肉であることから、樹脂圧力が大きくな
り、転写性が向上する。従って、インサート部材1と一
次成形部2との気密性は向上する。
場合においては、一次成形部2の気密性を要する部分の
全周に設けた第2の凹部2b’が薄肉であることから、
圧力、せん断発熱が大きくなり、シール剤4がよく圧縮
されること、及び熱と圧力とによりシール剤4がよく反
応すること等により、インサート部材1と一次成形部2
の気密性(密着性)が一層向上する。
明する。一次成形部2と二次成形部3との界面では、二
次成形のゲート6から射出された溶融樹脂は、まず二次
成形時、樹脂流れを均一化させるために設けた二次成形
部3の第1の凹部3bである薄肉部に樹脂が流れ込む前
に、第1の凸部3aに樹脂が充填される。その後、この
第1の凹部(薄肉部)3bに樹脂が充填される。これに
より、第1の凹部3bを通過する樹脂流れが均一化され
る。次に、二次成形樹脂は、第2の凸部3a’を経て、
気密性を高めるために設けた二次成形部3の第2の凹部
(薄肉部)3b’に流れ込む。したがって、二次成形
時、二次成形部3の第1の凹部3bの薄肉部で樹脂流れ
が均一化されるので、気密性を要する部分である二次成
形部3の第2の凹部3b’の薄肉部での樹脂流れも均一
になり、気密性に偏りが出ず、全体としての気密性が強
くなる。また、気密性を要する部分自体が薄肉であるこ
とから、圧力、せん断発熱が大きくなり、二次成形時、
気密性を高めるために一次成形部の気密性を要する部分
の全周に設けた第2の凸部(厚肉部)2a’上に設けた
突起部7の溶融度が大きくなるため、第2の凸部2a’
の二次成形部3への溶着率が大きくなる。したがって、
一次成形部2と二次成形部3の気密性(密着性)は向上
する。なお、突起部7を設けなくとも、二次成形樹脂は
一次成形部2の第2の凸部2a’の先端部を溶融するた
め、二次成形部3は一次成形部2に溶着される。しかし
ながら、一次成形部2の第2の凸部2a’に突起部7を
設けることにより、熱容量を小さくできるので、溶融度
を大きくすることができ、より確実に二次成形部3と一
次成形部2とを溶着することができる。
は、オレフィン系樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエステル
樹脂、ポリアミド樹脂、ABS樹脂、ポリカーボネート
樹脂、アセタール樹脂、ふっ素樹脂等の一般的な熱可塑
性樹脂を用いることができ、一次成形と二次成形とで成
形樹脂を変えることもできる。これらの樹脂は、通常の
方法にしたがって、安定剤、帯電防止剤、難燃剤、可塑
剤、補強剤等の添加剤を含んでもよい。またインサート
部材は、金属、セラミックス等適宜の材料を使用するこ
とができ、その大きさ、形状も特に制限されないもので
ある。
び二次成形部3の形状も、上述の例に限定されず種々変
更可能である。例えば、インサート部材1として中心軸
の側面に凹凸(一次成形部の整流化の為の凸部以降の凸
部外周に設けた突起部を除く)が設けられる場合、この
インサート部材の凹凸形状に合わせて一次成形部2の内
断面形状が凹凸状に形成される。この場合の一次成形部
2の外側面形状は平坦でも凹凸状でも良い。一次成形部
2の外側面形状が平坦である場合には、二次成形部3の
外側面形状に凹凸を設ければ、前述のように、一次成形
品の周囲に少なくとも2組の凸部及び凹部を有する二次
成形部を形成することができる。また、一次成形樹脂と
二次成形樹脂とは、同じ樹脂材料であって良いし、異な
る樹脂材料であっても良い。
るものであり、一次成形部2と二次成形部3との密着
性、気密性の向上に焦点をあてたものであり、先の実施
の形態のように一次成形部2とインサート部材1との関
係については特に問題としていないものである。(イン
サート部材は有っても無くてもよい。) 図3における実施例における樹脂成形品では、一次成形
部2の外周表面に第1の環状突起Bを形成すると共に、
この第1の環状突起Bの二次成形樹脂流れ上流側におい
て、この二次成形樹脂の流路を絞る絞り部Dを設けてい
る。図3の実施例では、この絞り部Dが、一次成形部2
の外周表面に設けた第2の環状突起Aにより形成されて
いる。図4の実施例では、この絞り部Dが、二次成形部
3の一部Aの厚さを他の部位よりも薄くすることによっ
て形成されている。
(D)が、絞り部と第1の環状突起Bとの間隔(E)よ
りも短いことが好ましい。更に、第1の環状突起Bによ
って形成される二次成形部3の薄肉部Cよりも樹脂流れ
下流側の二次成形部3は、少なくともこの薄肉部Cより
も厚い樹脂厚を有していて、かつその長さ(F)が、こ
の薄肉部の厚さ(C)の3倍以上に設定することが好ま
しい。これにより、二次成形時に、絞り部Dで二次成形
樹脂の整流が行われ、二次成形樹脂が一次成形部2の第
1の環状突起Bに到達するタイミングを、環状突起Bの
全周に渡って均一化することができる。従って、二次成
形樹脂の熱により環状突起Bの先端部はほぼ同時期に溶
融されるため、この環状突起Bの全周における二次成形
樹脂への溶着状態の均等化を図ることができて、安定し
たシール性を得ることができる。なお、第1の環状突起
Bの後段の2つの比較的大型の突起は、一次成形部2の
外周に間欠的に形成された回り止めである。
おいて、インサート部材1や一次成形部2は1つに限ら
れるものではない。例えば、2つあるいは3つ以上のイ
ンサート部材を一次成形部2にインサート成形しても良
いし、別個に成形された複数の一次成形部を組み合わせ
たものを二次成形樹脂によって二次インサート成形して
も良い。図2に示す実施の形態では、二次成形部3に厚
肉部と薄肉部とからなる凹凸部を3対設け、その2対目
の薄肉部3b’に対応する一次成形部2の厚肉部2a’
に突起部7を設けていた。しかしながら、突起部7は、
3対目の薄肉部3b''に対応する、一次成形部2の厚肉
部2a''に設けても良い。このようにすると、一対目及
び二対目の厚肉部3a,3a’と薄肉部3b,3b’と
で、二次成形樹脂の整流効果を高めることができる。こ
の結果、二次成形樹脂が突起部7に到達するタイミング
を、その突起部7の全周に渡って正確に揃えることがで
きるので、突起部7の全体で均一な溶着を行うことがで
きる。さらに、図3、図4に示す実施の形態において
も、一次成形部2の外周表面に形成される環状突起Bの
二次成形樹脂の流れ方向の上流側に、1つの絞り部Dの
みではなく、2つ以上の絞り部を設けても良い。
成形品においては、インサート部材と一次成形部、およ
び/または、一次成形部と二次成形部との気密性(密着
性)が向上でき、これらの界面からの水、空気、油等の
侵入もしくは漏出を防止でき、例えば絶縁抵抗の低下を
防止できる。
成形の段階での一次成形品の、(a)平面図と、(b)
縦断面図とである。
サート成形品の縦断面図である。
及び部分拡大断面図である。
面図及び部分拡大断面図である。
一次成形品の斜視図である。
縦断面図である。
Claims (12)
- 【請求項1】 インサート部材の周囲に成形樹脂を一次
と二次の2段階によってインサート成形するインサート
成形品において、 一次インサート成形によって前記インサート部材の周囲
に形成される一次成形部が、前記インサート部材の長さ
方向に沿って、樹脂厚の厚い厚肉部と樹脂厚の薄い薄肉
部とが少なくとも2組形成された凹凸形状を有し、 二次インサート成形によって前記一次成形部の周囲に形
成される二次成形部が、前記インサート部材の長さ方向
に沿って、樹脂厚の厚い厚肉部と樹脂厚の薄い薄肉部と
が少なくとも2組形成された凹凸形状を有することを特
徴とするインサート成形品。 - 【請求項2】 一次インサート成形樹脂及び二次インサ
ート成形樹脂は、前記インサート部材の長さ方向に沿っ
て、厚肉部側から流入して前記少なくとも2組の厚肉部
と薄肉部を順次流動することによって、それぞれ前記一
次成形部及び二次成形部が形成されることを特徴とする
請求項1記載のインサート成形品。 - 【請求項3】 前記二次インサート成形樹脂の下流側の
薄肉部に対応して、前記一次成形部の外周に突起部が形
成されることを特徴とする請求項2に記載のインサート
成形品。 - 【請求項4】 前記インサート部材の一次成形により成
形樹脂で覆われる部分の外周に、予めシール剤を塗布す
ることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記
載のインサート成形品。 - 【請求項5】 前記インサート部材と、前記一次成形部
及び前記二次成形部のそれぞれの断面形状が多角形状で
あることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に
記載のインサート成形品。 - 【請求項6】 前記インサート部材の長さ方向における
前記一次成形部の厚肉部の長さが、前記インサート部材
の長さ方向に垂直な方向における前記薄肉部の厚さより
も長いことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項
に記載のインサート成形品。 - 【請求項7】 前記インサート部材の長さ方向における
前記二次成形部の厚肉部の長さが、前記インサート部材
の長さ方向に垂直な方向における前記薄肉部の厚さより
も長いことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項
に記載のインサート成形品。 - 【請求項8】 一次成形部と、前記一次成形部の周囲に
形成される二次成形部とからなる樹脂成形品であって、 前記二次成形部を形成する二次成形樹脂の流れ方向に対
して、前記一次成形部の外周に第1の環状突起を設ける
とともに、この環状突起の樹脂流れ上流側において前記
二次成形樹脂の流路を絞る絞り部とを設け、 前記絞り部によって前記二次成形樹脂の整流を行うこと
によって、この二次成形樹脂が前記環状突起に到達する
タイミングを均一化したことを特徴とする樹脂成形品。 - 【請求項9】 前記絞り部は、前記一次成形部に第2の
環状突起を設けることによって構成されることを特徴と
する請求項8記載の樹脂成形品。 - 【請求項10】 前記絞り部は、前記二次成形部の一部
の厚さを他の部位よりも薄くすることによって構成され
ることを特徴とする請求項8記載の樹脂成形品。 - 【請求項11】 前記絞り部における前記二次成形部の
厚さは、前記絞り部と前記第1の環状突起との間隔より
も短いことを特徴とする請求項8乃至10のいずれか一
項に記載の樹脂成形品。 - 【請求項12】 前記第1の環状突起によって形成され
る前記二次成形部の薄肉部よりも樹脂流れ下流側の二次
成形部は、少なくとも前記薄肉部よりも厚い樹脂厚を有
し、かつその長さが前記薄肉部の厚さの3倍以上に設定
されたことを特徴とする請求項8乃至11のいずれか一
項に記載の樹脂成形品。
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