JPH0698638B2 - アウトサ−ト成形法 - Google Patents

アウトサ−ト成形法

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JPH0698638B2
JPH0698638B2 JP61048219A JP4821986A JPH0698638B2 JP H0698638 B2 JPH0698638 B2 JP H0698638B2 JP 61048219 A JP61048219 A JP 61048219A JP 4821986 A JP4821986 A JP 4821986A JP H0698638 B2 JPH0698638 B2 JP H0698638B2
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    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はコア金型を用い、硬質基板に合成樹脂製機能部
を形成させるいわゆるアウトサート成形法に関する。
〔従来の技術〕
テープレコーダーや時計などの機構部品としては、合成
樹脂製部品が広く用いられている。従来の機構部品は主
にプレス加工によって作製された金属製の基板に、ネジ
止めやカシメなどによって組立てられた各種の軸や軸受
などを介して歯車、プーリー、カム、レバーなどの機能
部品が組込まれていた。これらの機能部品の材料として
は、いわゆるエンジニアリングプラスチックを中心とし
た合成樹脂が広く用いられている。
しかし、近年、上記機構部品の製作において、硬質基板
に射出成形によって樹脂を埋込むいわゆるアウトサート
成形法が用いられている。このアウトサート成形法によ
れば、基板に各種の機能部が固定され、これらの機能部
に歯車、カム、レバー、モーターなどの機能部品が組付
けられて一個の機構部品が形成される。この成形法は1
回の射出成形によって、多数の各種の機能部が1度に基
板に固定されるため、工程、工数の大巾な削減がなさ
れ、合理化、省力化、コストダウン等に寄与すると共
に、小型化、軽量化にも役立っている。
アウトサート成形法は、加工された硬質基板を金型に装
着し、この金型に合成樹脂を射出成形する方法で、基板
が介在することによる各種の工夫がなされている。例え
ば、基板上の複数個所に樹脂製機能部をランナーで連結
して固着させる場合において、ランナーの成形収縮によ
って起る基板の変形、ランナーの切断あるいは機能部の
倒れなどを防ぐため、ランナーの長さの制限(特公昭55
-6496)や基板の切欠き部にランナーを設ける(特公昭5
8-56508)提案がなされている。また、基板に回転部品
(特開昭53-34053、特公昭57-14304)やスライド部品
(特公昭57-20486)を設ける方法、更には、複数個所に
よって固定された樹脂製機能部の収縮方向に向って固定
個所に中空部を設け、成形収縮を吸収する提案(特公昭
59-379)もなされている。
一方、硬質基板に固着される機能部としてスナップフィ
ット性や各種部品をセッティングするために、金型の型
開閉方向に対してアンダーカットとなる部品が広く用い
られている。
例えば、第9図(斜視図)の如き基板1に樹脂製機能部
2を固着させる場合において、基板1と機能部2によっ
て形成されるアンダーカット部の製作は第9図のE−E
線断面図である第10図の如く、上型板3及び下型板4の
間にはさまれた基板1と樹脂が充填される機能部2に対
応するキャビティーの間に矢印方向に摺動するスライド
コア(I)を有する構造の金型によって可能となる。
しかしながら、この方法では、通常使用される基板では
摺動の際コアを傷つける恐れがあり、コアと基板とがス
ムーズに摺動するためには基板の肉厚や平坦度に高精度
を要しまた基板の材質も限定され、基板を製作する上で
不利となる。また、この方法はコアの摺動方向に別の機
能部がある場合は適用出来ない。従って、多数の機能部
を1回の射出成形によって基板上に形成させることに特
長のあるアウトサート成形においては、実質上この方法
を適用する価値はない。
かかる欠点を解決するため、切欠かれた穴を有する基板
を用い、この穴に貫入するコアによってアンダーカット
部を形成させる方法がある。この方法により得られる第
9図に示した機能部は第11図(斜視図)の如く得られ、
その型締状態における型構造は第11図のF−F線断面図
である第12図及びG−G線断面図である第13図の如くと
なる。図中、コア(II)は下型板4に設けられ、型開閉
方向の動きを型開閉と同時にとり、基板1の切欠き穴に
貫入する。アンダーカット部を有する機能部2はコア
(II)と上型板3とによって形成される空間に樹脂が充
填されて形成される。第13図におけるキャビティー
(ロ)の部分は基板1からの機能部2の脱落防止に役立
ち、第12図、第13図の(イ)の部分はコア(II)が基板
1に貫入する際、基板1によるコア(II)の損傷を防ぐ
目的で設けられた樹脂が充填される空間である。
この方法による利点は基板に設けられた切欠き穴を通路
とし、型開閉方向の動きをするコアによるため、スライ
ドコア方式と異なりコアの動きに制限がなく、多数のア
ンダーカット形状の機能部を同時に形成させることにあ
り、また基板も高精度を要しないことにある。
しかしながら、この方法によると、基板の切欠き穴周縁
部に充填される樹脂(イ)は機能部を基板に固定する結
合力として働かず、第13図(ロ)の部分の機能部の成形
収縮による締付力のみに依存することとなり、機能部を
固定する力としては不十分である。
上記欠点を解決する方法、即ち、基板への機能部の結合
力を更に増す方法として、第14図(斜視図)、第15図
(第14図の成形品を裏面から見た斜視図)の如く、基板
の切欠き穴の周縁部を第16図(第14図の(ハ)の部分の
断面図)のようにコの字型に樹脂で覆う方法が提案され
ている(特公昭59-49180)。この方法による型締時の状
態と第14図のH−H線断面図である第17図及びI−I線
断面図である第18図に示す。図中、コア(II)は下型板
4に設けられ、基板1に貫入された状態にあり、基板1
と上型板3及び下型板4から形成される空間に樹脂が充
填されて機能部2と機能部の基板への固定結合力を増す
ための切欠き穴周縁部の全部あるいは1部に機能部と連
結されたコの字型部分(ハ)が形成される。通常、第16
図の樹脂層の厚みtと巾wを適宜選ぶことにより、機能
部を基板に固定する十分なる結合力を得ることができ
る。
しかしながら、この方法によると切欠き部周縁部の樹脂
層は樹脂の成形収縮により以下の如き欠点を生じる。即
ち、切欠き穴周縁部において、コアと切欠き穴の空隙は
充填された樹脂層及び基板両面の樹脂層は一体化されて
おり、且つ機能部と連結されているため、樹脂の成形収
縮は周方向と基板をはさむ方向に働く。その結果、切欠
き穴周縁部に充填されたコア寸法に相当する寸法即ち穴
の寸法はコア寸法より小さくなり、穴に寸法精度を要求
される場合には寸法が出しにくく、又基板をはさむ方向
に樹脂が収縮することにより樹脂のコーナー部に残留応
力が発生し、長期使用において破壊する原因になる。そ
の様子を第19図及び第20図に模式的に示す。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので硬質基板に
あけられた切欠き穴を貫入するコア金型を用いて、アン
ダーカット形状の合成樹脂製機能部を硬質基板に成形付
与する方法において機能部の結合固定に関する改良法を
提供することを目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕 本発明の方法は硬質基板にあけられた1つの切欠き穴を
貫入するコア金型により、金型の型開閉方向に対してア
ンダーカット形状となる合成樹脂製機能部を硬質基板に
成形付与する方法において、上記合成樹脂製機能部を切
欠き穴周縁部に結合固定するに際し、コアと切欠き穴と
の間に0.2mm以上の空隙を有し、その空隙の部分に樹脂
が充填され、空隙の部分の樹脂層と連結して基板の片面
あるいは反対面に厚み0.2〜5mm、巾0.2〜10mmの樹脂層
で結合固定され、且つ、これら基板の片面あるいは反対
面に結合固定された樹脂層が切欠き穴の周縁部に基板の
断面に対して交互に配列されることを特徴とする。
本発明の方法を図面において説明すると、製品図は第1
図(斜視図)及び第2図(第1図を裏面よりみた斜視
図)の如く得られる。この製品図が得られる金型の断面
図を第1図のA−A断面、B−B断面、C−C断面及び
D−D断面についてそれぞれ第3図、第4図、第5図及
び第6図に示す。
コア(II)は下型板4に設けられる。硬質基板にはコア
(II)の貫入する切欠き穴が設けられる。硬質基板が上
型板3と下型板4の間にセットされると、樹脂は上型
板、下型板、コア及び基板に囲まれた空間に充填され
る。従って、2の部分は合成樹脂製機能部を、(ロ)の
部分は機能部と基板に固定する部分を、tはコア(II)
と基板の切欠き穴との間の空隙寸法を示す。(ニ)の部
分が本発明のいう断面形状がL字型あるいは逆L字型と
称する樹脂層で、第1図で示す例では、樹脂製機能部が
結合固定される側の基板の面と上型板との間の空隙の部
分で形成される4個のL字型と、基板の反対面と下型板
との間の空隙部で形成される5個の逆L字型とで構成さ
れている。アンダーカット形状の機能部は上型板3とコ
ア(II)とによって形成されており、コア(II)は下型
板に設けられており、又、基板にはコア(II)の貫入す
るに十分な切欠き穴が設けられているため、型開閉方向
の動きによって容易にアンダーカット形状の機能部を成
形付与できる。
本発明方法によると、樹脂製機能部と切欠き穴周縁部の
樹脂層とはコア(II)と切欠き穴との間に設けられた空
隙の部分によって連結されている。機能部を基板に固定
する結合力は基板の上面にせりだしたL字型部分と下面
にせりだした逆L字型部分のはさみ力によって保持され
る。本発明方法の利点は切欠き穴周縁部を断面形状でコ
の字型の樹脂層で覆う場合に比べ、基板面上の樹脂層が
基板面の上面、下面において交互に切欠かれた構造を示
し、即ち、上面及び下面に働く周方向の成形収縮力が緩
和されるところにある。周方向の成形収縮力はコア(I
I)と切欠き穴との間の空隙の部分の樹脂層にのみ働
き、この樹脂層により形成されるコア(II)の抜けたあ
との寸法が出しやすい。更にまた、コの字型の樹脂層で
切欠き穴周縁部を覆う場合には基板をはさむ方向に成形
収縮力が働き、基板の切欠き穴周縁部にバリがあった
り、鋭利な切断面が存在すると、ノッチ効果により樹脂
層を破壊するいわゆるクリープ破壊の恐れがあるが、本
発明によるL字型形状であれば基板を残留応力をともな
った挟む力が働かず、クリープ破壊は起こらない。
更に本発明の利点としては、例えば、第7図及び第8図
の如く、樹脂層の形状を自由に変えることができ、ま
た、機能部の固定部分も切欠き穴周縁部の固定方法を採
用出来るところにある。更にまた、切欠き穴周縁部を断
面形状でコの字型に覆う場合に比べ、樹脂の節約ができ
る。
本発明におけるL字型と逆L字型の組合せは最低1対で
使用される。金型の加工が容易で、実用的な組合せとし
ては、切欠き穴が矩形形状でその1辺に機能部が固定さ
れる場合、機能部と対接する1辺にL字型を採用すれ
ば、他の相対する辺には逆L字型を採用する方法であ
る。L字型と逆L字型の組合せは、切欠き穴の大きさ、
機能部を固定する結合力の大小とによって個数が選択さ
れる。
更にまた、本発明の方法においては切欠き穴周縁部の基
板面上の樹脂層が切欠かれた構造を有するため、基板面
上に大きくせりだしても樹脂の成形収縮の影響を受け難
く、樹脂層厚みで0.2〜5mm、巾で0.2〜10mmと大きくと
れ、その形状も矩形、半円形、三角形と種々採用でき
る。
アウトサート成形においては、通常0.5〜5mmの厚みの硬
質基板が使用され、一般にプレス加工により切欠き穴の
加工が施される。プレス加工によると切欠き穴周縁部は
一般にバリやかえりをともなった粗面を示し、コアと切
欠き穴周縁部との空隙が不充分であればコアを損傷した
り、基板の金型へのセットが出来なくなる恐れがある。
本発明ではコアと基板の切欠き穴周縁部との間に0.2〜5
mmの空隙を設け、コアの損傷等の事故を防止すると共
に、基板の加工に高精度を必要とせず実用的である。
〔発明の効果〕
以上の如く、本発明の方法では特にアンダーカット形状
の機能部を硬質基板に成形付与する際有用な方法である
が、アンダーカット形状に限定されるものでなく、コア
を用いることが好ましいアウトサート成形法に広く適用
出来る。
【図面の簡単な説明】
図は、各々、次の如きものである。 第1図:本発明で得られる成形品の1例を示す斜視図 第2図:第1図の成形品を裏面から見た斜視図 第3図:第1図のA−A線断面図 第4図:第1図のB−B線断面図 第5図:第1図のC−C線断面図 第6図:第1図のD−D線断面図 第7図:本発明で得られた成形品の他の1例を示す斜視
図 第8図:第7図の成形品を裏面から見た斜視図 第9図:アンダーカット形状の樹脂製機能部の1例を示
す斜視図 第10図:第9図のE−E線断面図 第11図:コア金型を用いて基板の切欠き穴の周縁部に樹
脂層を設ける従来法により得られた成形品の1例を示す
斜視図 第12図:第11図のF−F線断面図 第13図:第11図のG−G線断面図 第14図:コア金型を用いて基板の切欠き穴の周縁部にコ
の字型の樹脂層を設ける従来法により得られた成形品の
1例を示す斜視図 第15図:第14図の成形品を裏面から見た斜視図 第16図:第14図の(ハ)の部分の断面斜視図 第17図:第14図のF−F線断面図 第18図:第14図のG−G線断面図 第19図:コの字型樹脂層を形成させる際の状況を示す為
の平面模式図 第20図:コの字型樹脂層を形成させた後の状況を示す為
の平面模式図 尚、第3〜6図、第10図、第12図、第13図、第17図及び
第18図は、成形時の状況を表す為の図であり、対応する
斜視図には示していない金型、コアも示している。 又、図中の記号は、各々、次のものを示す 1:基板 2:樹脂製機能部 3:上型板 4:下型板 (イ):基板切欠き穴と貫入するコアとの空隙又は樹脂
層 (ロ):樹脂製機能部を基板に固定する為設けた樹脂層
又はキャビティー (ハ):断面形状でコの字型の樹脂層又はキャビティー (I):スライドコアー (II):基板切欠き穴に貫入するコア t:基板切欠き穴と貫入するコアとの空隙寸法 t′:樹脂層の厚み w:樹脂層の幅

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】硬質基板にあけられた1つの切欠き穴を貫
    入するコア金型により、金型の型開閉方向に対してアン
    ダーカット形状となる合成樹脂製機能部を硬質基板に成
    形付与する方法において、上記合成樹脂製機能部を切欠
    き穴周縁部に結合固定するに際し、コアと切欠き穴との
    間に0.2mm以上の空隙を有し、その空隙の部分に樹脂が
    充填され、空隙の部分の樹脂層と連結して基板の片面あ
    るいは反対面に厚み0.2〜5mm、巾0.2〜10mmの樹脂層で
    結合固定され、且つ、これら基板の片面あるいは反対面
    に結合固定された樹脂層が切欠き穴の周縁部に基板の断
    面に対して交互に配列されることを特徴とするアウトサ
    ート成形法。
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