(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型と、
前記金型に嵌め込まれる入れ子と、
前記金型の金型合わせ面に彫られたキャビティーと、
前記キャビティーに熱硬化性樹脂を注入する注入ライナーと、
前記注入ライナーに対向する前記キャビティー内での樹脂最終到達面に設けた排気溝とを備え、
前記入れ子を複数に分割し、
少なくとも前記金型合わせ面、前記金型と前記入れ子との嵌合面、および前記入れ子間に前記排気溝を設けるとともに、
前記入れ子間の前記排気溝を前記金型合わせ面と直交する方向に設けたことを特徴とする樹脂注型金型。
【請求項２】
前記排気溝の幅を、前記金型の外側よりも前記キャビティー側を広くし、前記キャビティー側の排気溝を金型中央から外側に向かって延びる段差を持った傾斜部としたことを特徴とする請求項１に記載の樹脂注型金型。
【請求項３】
前記樹脂最終到達面に角部を形成し、この角部を境として入れ子を分割したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の樹脂注型金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、樹脂注型品に形成されるボイドを抑制し得る樹脂注型金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
スイッチギヤのような高電圧機器においては、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を樹脂注型金型に充填し、加熱硬化することで得られる樹脂注型品が多用されている。樹脂注型品には、優れた電気的、機械的特性が要求される。
【０００３】
従来、加圧ゲル化法で用いられる樹脂注型金型には、所定形状の樹脂注型品を得るためのキャビティーが彫られており、下部に設けられた注入ランナーからエポキシ樹脂が充填される。エポキシ樹脂は、減圧し脱泡後、ポットライフを確保するため温度４０〜７０℃の低温で保温され、温度１２０〜１５０℃の高温に設定された樹脂注型金型に加圧注入される。樹脂注型金型の合わせ面のキャビティー上部には、外気に繋がったスリット状の排気溝と排気溝に連接した樹脂溜りが設けられている。これにより、キャビティー内では、残留空気がエポキシ樹脂の充填によって排気溝から押出され、ボイドの形成を防止するようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、キャビティーの形状によっては、必ずしも排気溝から残留空気を排気することができないことがある。特に、キャビティーの上部面に平らな面が設けられていると、この部分に、微量な残留空気が泡状となって留まり易かった。これは、ボイドとなり、樹脂注型品の電気的、機械的特性を低下させることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２５５３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、キャビティーの上部面に残留し易い残留空気を排気溝から効率よく排気し、ボイドの形成を防止することのできる樹脂注型金型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、実施形態の樹脂注型金型は、金型と、前記金型に嵌め込まれる入れ子と、前記金型の金型合わせ面に彫られたキャビティーと、前記キャビティーに熱硬化性樹脂を注入する注入ライナーと、前記注入ライナーに対向する前記キャビティー内での樹脂最終到達面に設けた排気溝とを備え、前記入れ子を複数に分割し、少なくとも前記金型合わせ面、前記金型と前記入れ子との嵌合面、および前記入れ子間に前記排気溝を設けるとともに、前記入れ子間の前記排気溝を前記金型合わせ面と直交する方向に設けたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例１に係る樹脂注型金型の構成を示す半断面図。
【図２】本発明の実施例１に係る樹脂注型金型の構成を示す上面図。
【図３】本発明の実施例２に係る樹脂注型金型の構成を示す上面図。
【図４】本発明の実施例３に係る樹脂注型金型の構成を示す要部半断面図。
【図５】本発明の実施例４に係る樹脂注型金型の構成を示す要部半断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１０】
先ず、本発明の実施例１に係る樹脂注型金型を図１、２を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１に係る樹脂注型金型の構成を示す半断面図、図２は、本発明の実施例１に係る樹脂注型金型の構成を示す上面図である。
【００１１】
図１に示すように、樹脂注型金型は、図示中間部の金型合わせ面を境とし、第１の金型１と、第２の金型２で構成されている。第１の金型１と第２の金型２は対称配置であり、構成が同様のため、以下、第１の金型１を用いて説明する。
【００１２】
第１の金型１には、本体金型を分割し、この本体金型に嵌め込まれる第１の入れ子３が設けられ、第１の金型１と第１の入れ子３で、第１の金型１と第２の金型２を合わせる金型合わせ面が形成されている。金型合わせ面には、中央部に所定形状のキャビティー４が彫られている。キャビティー４の形状は、大別して第１の入れ子３部分で形成される上面部４ａと、第１の金型１で形成される側面部４ｂと底面部４ｃで構成される。
【００１３】
底面部４ｃの金型合わせ面には、断面半円状の注入ライナー５が設けられ、外部に繋がっている。上面部４ａには、金型合わせ面となる第１の入れ子３にスリット状の第１の排気溝６が設けられ、外気と繋がっている。第１の排気溝６の中間部には、断面半円状の第１の樹脂溜り７が設けられている。第１の入れ子３と第１の金型１の嵌合面にも、スリット状の第２の排気溝８が設けられ、外気と繋がっている。第２の排気溝８の中間部には、第１の入れ子３と第１の金型１のそれぞれに断面半円状の第２の樹脂溜り９が設けられている。第１、第２の排気溝６、８は、深さ数１００μｍｍである。第１、第２の樹脂溜り７、９の深さとなる半径は、第１、第２の排気溝６、８よりも大きい。
【００１４】
第１、第２の排気溝６、８が設けられる範囲を図２に示すが、キャビティー４の上面部４ａ全域をカバーしている。特に、第２の排気溝８においては、キャビティー４のコーナー部を避けて、これに連接するキャビティー４の奥となる上面部４ａの平らな面に設けている。
【００１５】
これにより、注入ライナー５からエポキシ樹脂を注入し、キャビティー４内が下部から上部に向かって充填されていくと、残留空気が第１、第２の排気溝６、８から排気され、上面部４ａに留まろうとする微量な残留空気までを排気する。エポキシ樹脂が上面部４ａまで達し、第１、第２の排気溝６、８に流れ込むようになると、幅が薄いので、キャビティー４内よりも早く硬化し、エポキシ樹脂の流れが止まり、キャビティー４内が加圧される。所定圧力に達し、加熱硬化が進めば、ボイドレスの樹脂注型品を得ることができる。第１、第２の排気溝６、８内で硬化したバリは除去する。
【００１６】
ここで、キャビティー４内に充填されるエポキシ樹脂は、上部面４ａが満たされた後に、第１、第２の排気溝６、８に充填されていくので、この上部面４ａをキャビティー４内での樹脂最終到達面と称する。
【００１７】
なお、第１、第２の樹脂溜り７、９は、硬化前の第１、第２の排気溝６、８内のエポキシ樹脂の流量を増加させ、残留空気の排気を促進させるものであるが、効率よく排気できるものでは省略することができる。第１、第２の樹脂溜り７、９は、キャビティー４寄りに設けると、残留空気の排気効率を向上させることができる。第１の排気溝６は、第１の金型１の第１の入れ子３と、第２の金型２の入れ子間で形成されるが、単に、金型合わせ面に形成されると呼ぶ。なお、第１の排気溝６と第１の樹脂溜り７は、入れ子のない金型合わせ面に設けられる従来技術に相当するものとなる。
【００１８】
上記実施例１の樹脂注型金型によれば、キャビティー４の上面部４ａを入れ子３とし、第１、第２の金型１、２の金型合わせ面に排気溝６、第１の金型１と入れ子３の嵌合面に排気溝８を設けているので、上面部４ａに係留され易い微量な残留空気を効率よく排気することができ、ボイドレスの樹脂注型品を得ることができる。
【実施例２】
【００１９】
次に、本発明の実施例２に係る樹脂注型金型を図３を参照して説明する。図３は、本発明の実施例２に係る樹脂注型金型の構成を示す上面図である。なお、この実施例２が実施例１と異なる点は、入れ子を分割したことである。図３において、実施例１と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００２０】
図３に示すように、第１の金型１には、図示左右方向に分割した第２、第３の入れ子１０、１１が嵌め込まれている。金型合わせ面には第３の排気溝１２と樹脂溜り１３、第２、第３の入れ子１０、１１間の嵌合面には第４の排気溝１４と樹脂溜り１５、第２、第３の入れ子１０、１１と第１の金型１の嵌合面には第５の排気溝１６と樹脂溜り１７が設けられている。
【００２１】
上記実施例２の樹脂注型金型によれば、実施例１による効果のほかに、キャビティー４の上面部４ａが入れ子１０、１１で複数に分割されるので、排気効率を向上させることができる。
【実施例３】
【００２２】
次に、本発明の実施例３に係る樹脂注型金型を図４を参照して説明する。図４は、本発明の実施例３に係る樹脂注型金型の構成を示す要部半断面図である。なお、この実施例３が実施例２と異なる点は、排気溝の形状である。図４において、実施例２と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００２３】
図４に示すように、第４の排気溝１４に、キャビティー４側では幅が広く、外部側では幅が狭くなるよう段差を設け、この段差を金型中央から外側に向かって延びる傾斜部１８としている。即ち、隣接する排気溝１２、１６に向かって延びる傾斜を持たせている。
【００２４】
上記実施例３の樹脂注型金型によれば、実施例２による効果のほかに、第４の排気溝１４内の残留空気が傾斜部１８によって移動し易くなり、結果的にキャビティー４内の残留空気の排気効率を向上させることができる。
【実施例４】
【００２５】
次に、本発明の実施例４に係る樹脂注型金型を図５を参照して説明する。図５は、本発明の実施例４に係る樹脂注型金型の構成を示す要部半断面図である。なお、この実施例４が実施例２と異なる点は、キャビティーの形状である。図５において、実施例２と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００２６】
図５に示すように、キャビティー４の上面部４ａには、角部４ｄ１、４ｄ２が設けられており、この角部４ｄ１、４ｄ２を境とし、第４、第５の入れ子１９、２０に分割されている。第４、第５の入れ子１９、２０間の嵌合面の角部４ｄ１には第６の排気溝２１と樹脂溜り２２、第５の入れ子２０と第１の金型１の嵌合面の角部４ｄ２には第７の排気溝２３と樹脂溜り２４が設けられている。
【００２７】
ここで、角部４ｄ１、４ｄ２では、排気溝２１、２３にエポキシ樹脂が流れ込む前にエポキシ樹脂で充填されるので、角部４ｄ１、４ｄ２を持つ上部面４ａをキャビティー４内での樹脂最終到達面と称する。
【００２８】
上記実施例４の樹脂注型金型によれば、角部４ｄ１、４ｄ２に微量な残留空気が溜り易いが、角部４ｄ１、４ｄ２を境として入れ子１９、２０で分割し、排気溝２１、２３を設けているので、残留空気の排気効率を向上させることができる。
【００２９】
以上述べたような実施形態によれば、注入ランナーと対向するキャビティーの上面部を複数の入れ子で分割し、金型との金型合わせ面、入れ子相互間の嵌合面のそれぞれに排気溝を設けているので、微量な残留空気をこれらの排気溝から排気することができ、ボイドレスの樹脂注型品を得ることができる。
【００３０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３１】
１、２  金型
３、１０、１１、１９、２０  入れ子
４  キャビティー
４ａ  上面部
４ｂ  側面部
４ｃ  底面部
４ｄ１、４ｄ２  角部
５  注入ライナー
６、８、１２、１４、１６、２１、２３  排気溝
７、９、１３、１５、１７、２２、２４  樹脂溜り
１８  傾斜部
【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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