(57)【要約】【課題】インサート成形品の製造方法において、インサート品が樹脂によって完全に封止される成形品を製造することにある。【解決手段】固定側凹部９にはインサート樹脂２０が嵌め込まれている。そして、インサート樹脂２０の可動側金型５側の面にはインサート磁石２１が設置される。本構成において、溶融樹脂がキャビティ１３に射出されると、キャビティ１３の内部のインサート樹脂２０及びインサート磁石２１を除く全空間には溶融樹脂が充填される。当該溶融樹脂が冷却固化されることで、インサート樹脂２０に固体樹脂が溶着し一体となる。これにより、インサート磁石２１の左側はインサート樹脂２０により、それ以外の外周及び右側は固体樹脂により完全に封止された成形品を製造することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の金型を接触させたときに前記両金型間に形成されるキャビティにインサート品を設置した状態で溶融樹脂を充填し、この後、同溶融樹脂を固化させることで成形されるインサート成形品の製造方法において、
前記両金型の少なくとも一方と前記インサート品との間に固化した樹脂により形成されたインサート樹脂を介在させた状態で溶融樹脂を前記キャビティに充填するインサート成形品の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のインサート成形品の製造方法において、
前記インサート品は磁性体であるとともに、前記両金型の前記キャビティを形成する部位には、金型側磁石が固定され、同金型側磁石と前記磁性体との間に前記インサート樹脂を介在させつつ互いに引き合う磁力が働くようにしたインサート成形品の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のインサート成形品の製造方法において、
前記インサート樹脂における前記インサート品の接触面には、前記インサート品の少なくとも一部を覆う被覆部が形成されるインサート成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、金型内にインサート品を装填した後、溶融樹脂を射出して成形するインサート成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂成形の分野においては、予めインサート品を金型内に設置した後に溶融樹脂を充填して、樹脂及びインサート品が一体でなる成形品を製造するインサート成形が広く行われている。インサート成形には、インサート品を金型中央に配置した状態で樹脂を充填する封止成形という方法がある。この封止成形による成形品の製造方法について、図６を参照して説明する。第１金型１０１及び第２金型１０２が接触した状態において、その内部には成形品と略同一形状の空間を有するキャビティ１０３が形成される。当該キャビティ１０３の底面には、インサート品１０４を支持する支持部材１０５が複数設けられる。当該支持部材１０５によって、インサート品１０４は上下水平方向に固定される。したがって、キャビティ１０３に連通する射出路１０６から高圧の溶融樹脂が射出されたときにも、インサート品１０４の位置ずれが生じることなく、キャビティ１０３に溶融樹脂が充填されていく。当該溶融樹脂が固化することで、インサート品１０４が封止された成形品が製造できる（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２７２６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１に記載の両金型１０１，１０２におけるキャビティ１０３には、支持部材１０５が設置されるところ、成形品には支持部材１０５の形状に応じたインサート品１０４に通じる穴が形成される。このように、インサート品１０４は樹脂によって完全に封止された状態にはなっていなかった。インサート品を完全に封止するには、支持部材１０５を省略すればよいものの、この場合には、前述したように、溶融樹脂の射出圧にインサート品の位置ずれが発生する。このため、支持部材１０５を省略すること、すなわち完全に封止することは困難であった。
【０００５】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、インサート品が樹脂によって完全に封止される成形品の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、一対の金型を接触させたときに前記両金型間に形成されるキャビティにインサート品を設置した状態で溶融樹脂を充填し、この後、同溶融樹脂を固化させることで成形されるインサート成形品の製造方法において、前記両金型の少なくとも一方と前記インサート品との間に固化した樹脂により形成されたインサート樹脂を介在させた状態で溶融樹脂を前記キャビティに充填することをその要旨としている。
【０００７】
同構成によれば、両金型の少なくとも一方及びインサート品との間に固化した樹脂により形成されたインサート樹脂が介在する。その状態において、溶融樹脂をキャビティ内に充填することで、キャビティの内部における、インサート樹脂及びインサート品を除く全空間に溶融樹脂が入り込む。すなわち、インサート品は溶融樹脂により覆われた状態となる。当該溶融樹脂が固化することでインサート成形品が製造される。当該インサート成形品においては、インサート樹脂に固化した樹脂が溶着し一体となり、インサート品はインサート樹脂及び固化した樹脂によって完全に封止される。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインサート成形品の製造方法において、前記インサート品は磁性体であるとともに、前記両金型の前記キャビティを形成する部位には、金型側磁石が固定され、同金型側磁石と前記磁性体との間に前記インサート樹脂を介在させつつ互いに引き合う磁力が働くようにしたことをその要旨としている。
【０００９】
同構成によれば、両金型のキャビティを形成する部位には、金型側磁石が固定され、同金型側磁石と磁性体との間に前記インサート樹脂を介在させつつ互いに引き合う磁力が働く。当該金型側磁石及び磁性体間に働く磁力により、磁性体は両金型のキャビティを形成する部位に固定される金型側磁石に対して、位置決めされる。また、溶融樹脂の射出に伴い射出圧及び粘性等の外力が磁性体に加わったときにも、上記磁力により同磁性体の位置ずれが抑制され、より位置精度の高い磁性体の封止成形が可能となる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のインサート成形品の製造方法において、前記インサート樹脂における前記インサート品の接触面には、前記インサート品の少なくとも一部を覆う被覆部が形成されることをその要旨としている。
【００１１】
溶融樹脂は融点以上の温度まで熱せられるため高温となる。当該高温の溶融樹脂はキャビティに射出される。上記構成によれば、インサート品の少なくとも一部を覆うように被覆部が形成されるため、インサート品に高温の溶融樹脂が直接接触する部分の面積を低減することができる。したがって、被覆部が断熱材の役割を果たしインサート品の温度上昇を抑制することできる。これにより、例えばインサート品が高温を嫌う磁石、電子部品等であった場合には、それらを熱から保護できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、インサート成形品の製造方法において、インサート品が樹脂によって完全に封止される成形品を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態における成形前の金型の断面図。
【図２】本実施形態における成形中の金型の断面図。
【図３】本実施形態における成形品及び成形後の金型の断面図。
【図４】別の実施形態におけるインサート樹脂及び金型の断面図。
【図５】別の実施形態におけるインサート樹脂及び金型の断面図。
【図６】従来の金型の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を具現化した一実施形態について図１〜図３を参照して説明する。図１に示されるように、図示しないモータの駆動力により可動側金型５が左右方向（水平方向）において変位し固定側金型６に対して接触、離間する。両金型５，６の接触面にはそれぞれ可動側凹部８及び固定側凹部９が形成されている。固定側凹部９の底面中央には設置穴１０が形成され、同設置穴１０には金型側磁石１１が嵌め込まれて固定されている。金型側磁石１１は、図１に示されるように、固定側金型６の方向にＮ極、可動側金型５の方向にＳ極が形成されている。そして、当該金型側磁石１１の右面（図１参照）が固定側凹部９の底面と同一面を形成している。
【００１５】
図２に示されるように、可動側金型５が固定側金型６に接触した状態において、両金型５，６間には両凹部８，９によって閉じられた成形品と同一形状を有する空間、すなわちキャビティ１３が形成される。可動側金型５における固定側金型６との上側接触面には、キャビティ１３に連通する射出路１５が形成される。当該射出路１５を介してキャビティ１３に溶融樹脂が射出される。
【００１６】
以上のように構成された両金型５，６を使用して、例えばインサート品の封止成形が行われる。次に、このインサート成形品の製造方法について説明する。ここでは、インサート品として、磁石が採用されている。なお、磁石のインサート成形品は例えば、磁気センサと組み合わせて非接触式のスイッチ等の構成要素として使用される。
【００１７】
まず、図１に示されるように、固定側凹部９に嵌め合う直方体状のインサート樹脂２０を設置する。金型側磁石１１はインサート樹脂２０が設置された状態において、完全に覆い隠される。そして、インサート樹脂２０の可動側金型５側の面にはインサート品であるインサート磁石２１が設置される。当該インサート磁石２１は磁性体に相当する。インサート磁石２１は、そのＮ極側の面がインサート樹脂２０に面接触するように設けられる。金型側磁石１１のＳ極及びインサート磁石２１のＮ極は、その間にインサート樹脂２０を介在させつつ磁力によって互いに強く引き合う。このとき、前述のように金型側磁石１１は設置穴１０に固定されているので、インサート磁石２１は金型側磁石１１方向に吸い寄せられ、これにより、同金型側磁石１１に対するインサート磁石２１の位置が決まる。すなわち、インサート磁石２１は、インサート樹脂２０を中心として金型側磁石１１と左右対称に位置決めされる。この位置がインサート磁石２１の設置位置となる。インサート樹脂２０は、両磁石１１，２１の互いに引き合う磁力により左右方向に支持される。ここで、両金型５，６は磁場により磁化されて強い磁性を示す強磁性体である鉄により形成される。そのため、インサート磁石２１には固定側金型６に引き寄せられる磁力が働くが、この磁力は金型側磁石１１のＳ極及びインサート磁石のＮ極間に生じる磁力に比べて大幅に小さい。よって、インサート磁石２１の位置決めの際に問題となることはない。
【００１８】
次に、図２に示すように、固定側金型６にインサート樹脂２０及びインサート磁石２１を設けた状態において、図示しないモータの駆動力により可動側金型５を固定側金型６に接触させる。このとき、インサート樹脂２０の側面（両磁石１１，２１が接触しない面）は可動側凹部８の内面に接触する。そして、射出路１５を介してキャビティ１３には高温（融点以上）の溶融樹脂が高圧で射出され、キャビティ１３の内部におけるインサート樹脂２０及びインサート磁石２１を除く全空間に溶融樹脂が充填される。このとき、インサート磁石２１には、溶融樹脂の射出に伴う圧力が加わるとともに、溶融樹脂の粘性に伴う粘性力が加わる。これら外力がインサート磁石２１に加わったときであれ、インサート磁石２１は両磁石１１，２１間に働く互いに引き合う磁力により前記設置位置を保持する。なお、インサート樹脂２０と射出される溶融樹脂は同一種類の樹脂である。
【００１９】
また、インサート磁石２１は磁力によりインサート樹脂２０に押し付けられているところ、インサート磁石２１とインサート樹脂２０との接触面には溶融樹脂が入り込むことはない。一方、金型側磁石１１においても、同金型側磁石１１はインサート樹脂２０により完全に覆い隠されているところ、金型側磁石１１とインサート樹脂２０との接触面に溶融樹脂が入り込むことはない。このため、インサート磁石２１がインサート樹脂２０から離間することはなく、インサート磁石２１の位置決めが確実にされる。ここで、磁石はその温度上昇により磁力が低下し、その低下した磁力は回復しない性質を有することが知られている。ここで、金型側磁石１１はインサート樹脂２０により完全に覆い隠されていているとともに、インサート磁石２１はインサート樹脂２０に常に面接触している。このため、インサート樹脂２０により両磁石１１，２１に高温の溶融樹脂が直接接触する部分の面積が小さくなるので、両磁石１１，２１の温度上昇ひいては磁力の低下が抑制され、両磁石１１，２１の耐久性の向上につながる。
【００２０】
図３に示されるように、キャビティ１３の溶融樹脂が冷却されることで、同樹脂は固化して固体樹脂２３となる。これにより、固体樹脂２３及びインサート樹脂２０間にインサート磁石２１が封止された状態で、固体樹脂２３はインサート樹脂２０に溶着して一体となった成形品２５が製造される。そして、図示しないモータの駆動力により可動側金型５を固定側金型６から離間させ、同じく図示しない離型装置により、両磁石１１，２１間に働く磁力及び固体樹脂２３と両金型５，６との密着力に抗して成形品２５が取り出される。
【００２１】
当該成形品２５においては、図３に示されるように、インサート磁石２１の左側はインサート樹脂２０により、それ以外の外周及び右側は固体樹脂２３により完全に封止されている。また、インサート樹脂２０及び固体樹脂２３の間には外部から視認しうる境界線３５が形成されるが、固体樹脂２３はインサート樹脂２０に対して溶着しているため、両樹脂２０，２３間に隙間が形成されることはない。これにより、水分が成形品２５の内部に入りこむことはなく、防水性が確保される。
【００２２】
以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）固定側凹部９にはインサート樹脂２０が嵌め込まれている。そして、インサート樹脂２０の可動側金型５側の面にはインサート磁石２１が設置される。本構成において、溶融樹脂がキャビティ１３に射出されると、キャビティ１３の内部のインサート樹脂２０及びインサート磁石２１を除く全空間には溶融樹脂が充填される。当該溶融樹脂が冷却固化されることで、インサート樹脂２０に固体樹脂２３が溶着し一体となる。これにより、インサート磁石２１の左側はインサート樹脂２０により、それ以外の外周及び右側は固体樹脂２３により完全に封止された成形品２５を製造することができる。
【００２３】
（２）固定側金型６において、固定側凹部９の設置穴１０には金型側磁石１１が嵌め込まれて固定されている。また、インサート樹脂２０の可動側金型５側の面にはインサート磁石２１が設置される。そして、金型側磁石１１のＳ極及びインサート磁石２１のＮ極は、その間にインサート樹脂２０を介在させつつ磁力によって互いに引き合う。このとき、金型側磁石１１は設置穴１０に固定されていることから、同金型側磁石１１に対するインサート磁石２１の位置が決まる。したがって、溶融樹脂の射出に伴い射出圧力及び粘性等の外力がインサート磁石２１に加わったときであれ、両磁石１１，２１間に働く磁力によりインサート磁石２１の位置ずれが抑制されるため、より位置精度の高いインサート磁石２１の封止が可能となる。
【００２４】
（３）インサート磁石２１は磁力によりインサート樹脂２０に押し付けられているところ、インサート磁石２１とインサート樹脂２０との接触面に溶融樹脂が入り込むことはない。一方、金型側磁石１１においても、同金型側磁石１１はインサート樹脂２０により完全に覆い隠されているところ、金型側磁石１１とインサート樹脂２０との接触面に溶融樹脂が入り込むことはない。インサート樹脂２０により両磁石１１，２１に高温の溶融樹脂が直接接触する部分の面積が小さくなるので両磁石１１，２１の温度上昇ひいては磁力の低下が抑制され、両磁石１１，２１の耐久性の向上につながる。
【００２５】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施形態では、可動側金型５は固定側金型６に対して水平方向に移動していたが、これに限らず例えば、可動側金型５が固定側金型６に対して上下方向に移動するタイプの金型であってもよい。
【００２６】
・上記実施形態では、金型側磁石１１のＳ極及びインサート磁石２１のＮ極間に働く引き合う磁力によって、同インサート磁石２１及びインサート樹脂２０を固定していたが、これに限らず、例えば両磁石１１，２１を反対方向に設けて、金型側磁石１１のＮ極及びインサート磁石２１のＳ極間の磁力によって、インサート磁石２１及びインサート樹脂２０を固定してもよい。
【００２７】
・上記実施形態では、インサート樹脂２０は平板状に形成されていたが、インサート樹脂２０の形状はこれに限定されない。例えば、図４に示されるように、インサート樹脂２０に、インサート磁石２１の側面（インサート樹脂２０及びインサート磁石２１の接触面に対する垂直面）を全周に亘って覆う被覆部３０を形成してもよい。なお、例えば被覆部３０は射出成形によりインサート樹脂２０と一体成形し、これにインサート磁石２１を嵌合してもよいし、熱の影響が問題とならなければインサート磁石２１の一部が外部に露出するようにインサート成形してもよい。本構成によれば、インサート磁石２１に高温の溶融樹脂が直接接触する部位の面積をさらに減らすことができる。これにより、被覆部３０は断熱材の役割を果たしインサート磁石２１の温度上昇、ひいてはインサート磁石２１の磁力の低下をいっそう抑制することできる。また、インサート磁石２１の側面が被覆部３０に覆われることで、溶融樹脂の射出圧及び粘性に基づく外力によるインサート磁石２１の位置ずれをさらに防止できる。すなわち、被覆部３０はインサート磁石２１のインサート樹脂２０に対する位置ずれ防止構造として機能する。当該構成によれば、両磁石１１，２１との間に互いに作用する磁力により、インサート磁石２１が固定されたインサート樹脂２０の固定側金型６に対する位置も自ずと決まる。このため、固定側凹部９を省略することも可能である。なお、上記ではインサート磁石２１の全周を被覆部３０で覆うようにしているが、インサート磁石２１の一部分を覆うようにすることも可能である。この場合であれ、インサート磁石２１に溶融樹脂が直接接触する部位の面積が低減されるので、インサート磁石２１の温度上昇、ひいてはインサート磁石２１の磁力の低下を抑制することできる。
【００２８】
また、図５に示されるように、被覆部３０の全端部を外側（インサート磁石２１が保持される方向の反対側）に突出させた係止部３１を形成してもよい。本構成によれば、成形品２５の固体樹脂２３に対して係止部３１は外側に食い込む形となる。これにより、成形品２５に対し固体樹脂２３及びインサート樹脂２０を分離する方向に力が加わった場合にも、係止部３１は固体樹脂２３に係止するため、それらの分離を防止できる。
【００２９】
・上記実施形態においては、インサート品としてインサート磁石２１を設けたが、磁性体であれば、これに限らず鉄、ニッケルなどであってもよい。さらに、インサート品は非磁性体であってもよい。この場合には金型側磁石１１は省略できるとともに、インサート品はインサート樹脂２０に前述した被覆部３０等の位置ずれ防止構造を設ける必要がある。
【００３０】
・上記実施形態では、インサート樹脂２０は固定側凹部９に嵌め込まれた状態となっていたが、固定側凹部９を省略しても両磁石１１，２１間に働く磁力によりインサート樹脂２０は固定される。このとき、インサート樹脂２０は固定側金型６に対して位置がずれるおそれがある。しかし、この場合であれ、インサート樹脂２０の形状をインサート磁石２１との接触面方向に小さく形成すれば、インサート樹脂２０の側面（両磁石１１，２１が接触しない面）と可動側凹部８の内面との間に溶融樹脂が充填されるため、成形品２５の外形には影響しない。
【００３１】
・上記実施形態では、インサート樹脂２０及びインサート磁石２１は面接触していた。しかし、これに限らず例えばインサート樹脂２０を複数の棒状に形成しインサート磁石２１を支持するようにしてもよい。なお、インサート樹脂２０の形状変更に伴い、成形品２５における同インサート樹脂２０と固体樹脂２３との境界面の結合態様は変わる。
【００３２】
・上記実施形態では、両金型５，６は強磁性体である鉄で形成したが、両金型５，６による磁気の影響を完全に絶ちたい場合には、両金型５，６を例えばステンレス鋼、アルミニウム等の非磁性体で形成してもよい。また、両金型５，６が強磁性体により形成されている場合には、両凹部８，９及び設置穴１０の少なくとも外部に露出している面を磁気シールド部材で覆う等して、磁気の影響を絶ってもよい。
【００３３】
・上記実施形態においては、インサート樹脂２０と射出される溶融樹脂は同一種類の樹脂であった。しかし、これに限らず、インサート樹脂２０と溶融樹脂とを異なる種類の樹脂としてもよい。なお、インサート樹脂２０及び溶融樹脂の組み合わせによって、固体樹脂２３のインサート樹脂２０に対する溶着態様が異なる。
【００３４】
・上記実施形態においては、固定側金型６に金型側磁石１１及びインサート樹脂２０を設けた。しかし、金型側磁石１１及びインサート樹脂２０を設ける位置はこれに限らず、例えば可動側金型５に設けてもよい。さらに、両金型５，６にそれぞれインサート樹脂２０を設け、インサート磁石２１を挟み込むように構成してもよい。
【符号の説明】
【００３５】
５…可動側金型、６…固定側金型、８…可動側凹部、９…固定側凹部、１０…設置穴、１１…金型側磁石、１３…キャビティ、１５…射出路、２０…インサート樹脂、２１…インサート磁石、２３…固体樹脂、２５…成形品、３０…被覆部、３１…係止部、３５…境界線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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