(57)【要約】      （修正有）【課題】単純な構造の金型で成形でき、外観に優れ、製造コストを抑え、かつ、製造の作業が簡単化されたヘリカルアンテナの製造方法を提供する。【解決手段】ヘリカルコイル１０を一次成形用金型の一次キャビティに装着し、一次スライドコアを、ヘリカルコイル１０の先端部の内周に、ヘリカルコイル１０の長さに対して所定の比率で定まる長さ分だけ挿入し、一次キャビティに樹脂を充填して、先端部に所定深さの凹部３１を有した一次成形品３０を成形し、一次成形品３０を二次成形用金型５０の二次キャビティ５１に装着し、二次スライドコア５５を、二次成形用金型５０に形成された二次貫通孔５４を介して、一次成形品３０の先端部に形成された凹部３１に挿入した後に、二次キャビティ５１に樹脂の充填を開始し、樹脂の充填の終了時には二次スライドコア５５を凹部３１から抜き取り、凹部３１にも樹脂を充填して二次成形品を成形する。【選択図】図６
2008246955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘリカルコイルを一次成形用金型の一次キャビティに装着し、
一次成形用スライドコアを、前記一次成形用金型に形成された貫通孔を介して、前記ヘリカルコイルの先端部の内周に、前記ヘリカルコイルの長さに対して所定の比率で定まる長さ分だけ挿入し、
前記一次キャビティに樹脂を充填して、先端部に所定の深さの凹部を有した一次成形品を成形し、
前記一次成形品を二次成形用金型の二次キャビティに装着し、
二次成形用スライドコアを、前記二次成形用金型に形成された貫通孔を介して、前記一次成形品の先端部に形成された前記凹部に挿入した後に、前記二次キャビティに樹脂の充填を開始し、樹脂の充填の終了時には前記二次成形用スライドコアを前記凹部から抜き取り、前記凹部にも樹脂を充填して二次成形品を成形する
ことを特徴とするヘリカルアンテナの製造方法。
【請求項２】
前記二次キャビティ内の樹脂流動圧力変化を検知し、充填終了の直前に、前記二次成形用スライドコアを前記凹部から抜き取る
ことを特徴とする請求項１に記載のヘリカルアンテナの製造方法。
【請求項３】
前記二次キャビティ内の流動樹脂が前記二次成形用スライドコアに当たったタイミングで、前記二次成形用スライドコアを前記凹部から抜き取る
ことを特徴とする請求項１に記載のヘリカルアンテナの製造方法。
【請求項４】
前記二次成形用スライドコアに、制御装置と通信可能に接続された圧力センサを設け、
二次成形時に、前記圧力センサが成形圧力を検出し、検出した樹脂流動圧力に基づいた制御装置の制御の下、前記二次成形用スライドコアがスライドする
ことを特徴とする請求項１に記載のヘリカルアンテナの製造方法。
【請求項５】
前記一次成形用スライドコアを、前記ヘリカルコイルの先端部の内周に、前記ヘリカルコイルの自由長の３％〜５％の長さ分だけ挿入する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のヘリカルアンテナの製造方法。
【請求項６】
前記ヘリカルコイルの基端側に、所定のピッチにて略一定に導体が巻き回されて形成された通常巻き部を形成し、
前記ヘリカルコイルの先端側に、前記通常巻き部におけるピッチより小さいピッチにて導体が巻き回されて形成された密巻部を形成し、
前記一次成形用スライドコアを、前記ヘリカルコイルの先端部の内周における前記密巻部に対応する箇所に挿入する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のヘリカルアンテナの製造方法。
【請求項７】
前記一次成形用金型の基端側又は先端側に設けた一次成形用注入口を介して、前記一次キャビティに樹脂を充填し、
前記二次成形用金型の基端側又は先端側に設けた二次成形用注入口を介して、前記二次キャビティに樹脂を充填する
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のヘリカルアンテナの製造方法。
【請求項８】
前記一次キャビティ及び前記二次キャビティに、絶縁性及び熱可塑性を有する樹脂を充填する
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のヘリカルアンテナの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形によるヘリカルアンテナの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ヘリカルアンテナの製造方法において、樹脂成形によってヘリカルアンテナを製造する方法が知られている。
この種のヘリカルアンテナの製造方法において、樹脂成形を、一次成形と二次成形の２段階に分け、一次成形において、ヘリカルコイルと絶縁性樹脂とをインサート成形により一体的に成形した一次成形品を製造し、二次成形において、この一次成形品の外周をさらに樹脂で覆って最終的なアンテナの形状を有した二次成形品を製造する、という製造方法がある。
【０００３】
上記二次成形を行う際、二次成形用の金型内で、一次成形品を位置決めする方法としては、一次成形品の外周に複数の突起を設け、この突起を二次成形用金型のキャビティの内周に当接させて一次成形品を支持しつつ、位置決めする方法（例えば、特許文献１参照）（以下、「方法１」という。）や、一次成形品に、先端から基端に至るまで軸方向に延在する中空部を形成し、二次成形の際には、この中空部に支持棒を奥まで挿入し、この支持棒によって一次成形品を支えることによって、金型内において一次成形品を支持しつつ位置決めする方法（例えば、特許文献２参照）（以下、「方法２」という。）が知られている。
【特許文献１】特開２００４−１７９７９１号公報
【特許文献２】特開平１０−２１５１１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、方法１では、一次成形品に複数の突起を成形する必要があり、一時成形用の金型が複雑になるという問題があった。また、一次成形時に、樹脂の充填に偏りが生じ、想定より大きな突起が成形された場合、二次成形時に、射出圧力のバラツキにより二次成形品の表面における突起に対応する箇所に凸部が現出してしまい、アンテナとしての外観が著しく損なわれる、という問題があった。
また、方法２によって製造された二次成形品は、その中心が空洞であり、せん断力に対し弱い構造なため、この空洞に樹脂製の中心棒を挿入し、二次成形品の強度を補強する必要がある。このため、中心棒を用意する必要がある分製造コストがかかるという問題があった。さらに、この方法では、上記中心棒を挿入した後、二次成形品の先端部に、キャップを装着し、上記空洞の開口部を塞ぐ必要があり、そのキャップ分コストがかかり、かつ、作業が煩雑であるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、単純な構造の金型で成形でき、外観に優れ、製造コストを抑え、かつ、製造の作業が簡単化されたヘリカルアンテナの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、ヘリカルコイルを一次成形用金型の一次キャビティに装着し、一次成形用スライドコアを、前記一次成形用金型に形成された貫通孔を介して、前記ヘリカルコイルの先端部の内周に、前記ヘリカルコイルの長さに対して所定の比率で定まる長さ分だけ挿入し、前記一次キャビティに樹脂を充填して、先端部に所定深さの凹部を有した一次成形品を成形し、前記一次成形品を二次成形用金型の二次キャビティに装着し、二次成形用スライドコアを、前記二次成形用金型に形成された貫通孔を介して、前記一次成形品の先端部に形成された前記凹部に挿入した後に、前記二次キャビティに樹脂の充填を開始し、樹脂の充填の終了時には前記二次成形用スライドコアを前記凹部から抜き取り、前記凹部にも樹脂を充填して二次成形品を成形することを特徴とする。
この製造方法によって、ヘリカルアンテナを製造した場合、製造過程で成形される一次成形品の先端部に凹部が形成される。二次成形の際には、この凹部にスライドコアを挿入し、このスライドコアによって一次成形品を支持しつつ、二次成形用金型内で一次成形品を支持するため、一次成形品に位置決め用の突起を設ける必要がなく、一次成形用の金型の構造を単純化でき、また、二次成形の際、突起に起因する凸部が現出することがなく、外観に優れたヘリカルアンテナを製造することができる。また、二次成形品に、樹脂製の中心棒を挿入する必要がないため、その分コストの削減を図ることができると共に、製造の際の作業を簡略化できる。さらに、二次成形品は、先端部に至るまで樹脂が充填されているため、先端部に嵌めこむキャップが必要なく、キャップ分のコストが削減でき、また、キャップをはめ込むための作業を省略できる。
【０００７】
この発明において、前記二次キャビティ内の樹脂流動圧力変化を検知し、充填終了の直前に、前記二次成形用スライドコアを前記凹部から抜き取ってもよく、また、前記二次キャビティ内の流動樹脂が前記二次成形用スライドコアに当たったタイミングで、前記二次成形用スライドコアを前記凹部から抜き取ってもよく、また、前記二次成形用スライドコアに、制御装置と通信可能に接続された圧力センサを設け、二次成形時に、前記圧力センサが成形圧力を検出し、検出した成形圧力に基づいた制御装置の制御の下、前記二次成形用スライドコアがスライドするようにしてもよい。
これによれば、二次成形の際、確実に二次成形品の先端部に至るまで樹脂を充填することができる。
【０００８】
また、この発明において、前記一次成形用スライドコアを、前記ヘリカルコイルの先端部の内周に、前記ヘリカルコイルの自由長の３％〜５％の長さ分だけ挿入するようにしてもよい。
この製造方法によって、ヘリカルアンテナを製造した場合、製造過程で成形される一次成形品の内周において中空部がほとんど形成されない。さらに、二次成形用金型内で支持する際、二次成形用スライドコアが、一次成形品の先端部に形成された凹部を介して、確実に一次成形品を支持することができる。
【０００９】
また、この発明において、前記ヘリカルコイルの基端側に、所定のピッチにて略一定に導体が巻き回されて形成された通常巻き部を形成し、前記ヘリカルコイルの先端側に、前記通常巻き部におけるピッチより小さいピッチにて導体が巻き回されて形成された密巻部を形成し、前記一次成形用スライドコアを、前記ヘリカルコイルの先端部の内周における前記密巻部に対応する箇所に挿入するようにしてもよい。
この製造方法によって、ヘリカルアンテナを製造した場合、製造過程で成形される一次成形品の先端部に形成された凹部に対応する箇所に、前記密巻部が形成される。このため、この密巻部によって、肉薄の凹部が補強され、一次成形品が、一次成形の際の樹脂の収縮により長さが伸縮したり、また、外力によって変形したりすることがない。
【００１０】
また、この発明において、前記一次成形用金型の基端側又は先端側に設けた一次成形用注入口を介して、前記一次キャビティに樹脂を充填し、前記二次成形用金型の基端側又は先端側に設けた二次成形用注入口を介して、前記二次キャビティに樹脂を充填してもよい。
この場合、樹脂成形の際、金型のキャビティ内で基端から先端に向かって、樹脂がスムーズに流動し、反りや曲がりのない一次成形品及び二次成形品を成形することができる。
【００１１】
また、この発明において、前記一次キャビティ及び前記二次キャビティに、絶縁性及び熱可塑性を有する樹脂を充填してもよい。
これによれば、高性能のヘリカルアンテナを容易に樹脂成形することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、一次成形品に突起を設ける必要がないため、一次成形用の金型の構造を単純化でき、また、二次成形の際、突起に起因する凸部が現出することがないため、外観に優れたヘリカルアンテナを製造することができる。また、本発明によれば、二次成形品に、樹脂製の中心棒を挿入する必要がないため、その分コストの削減を図ることができる。
さらに、二次成形において、二次成形品の先端部分にまで樹脂が充填された状態で、二次成形品が成形されるため、二次成形品の先端に凹部が形成されず、したがって、この凹部を埋めるための専用のキャップが必要なく、その分コストの削減を図ることができる。また、キャップを挿入するという作業が省略されるため、作業の簡単化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本実施の形態に係るヘリカルアンテナ１が、自動車２のルーフ３に取り付けられた状態を示す図である。このヘリカルアンテナ１は、自動車の外側に取り付けられ、所定の周波数帯域のラジオ放送やテレビ放送等に係る電波を検知するものである。ヘリカルアンテナ１の内部には、螺旋状のヘリカルコイル１０（図２参照）が設けられており、ヘリカルアンテナ１は、このヘリカルコイル１０の全長及びピッチに基づいた所定の共振周波数を備えている。
【００１４】
図１に示すように、自動車２のルーフ３には、パッキンシート４を介してヘリカルアンテナベース５が取り付けられ、このヘリカルアンテナベース５にヘリカルアンテナ１の基端部が所定の範囲内で上下に揺動可能に支持されている。ヘリカルアンテナ１は、自動車２のルーフ３に取り付けられているため、走行中の空気抵抗や、空気中の塵、風雨等の様々な外力を受ける。このとき、ヘリカルコイル１０の形状が、それらの外力によって変形し、それに伴って、ヘリカルアンテナ１に実装された所定の共振周波数が変化してしまわないように、ヘリカルコイル１０は、樹脂で覆われることによって、その形状が固定され、かつ、風雨や異物に晒されない構成となっている。
【００１５】
次いで、本実施形態に係るヘリカルアンテナ１の製造方法について説明する。
本実施形態に係るヘリカルアンテナ１は、樹脂成形によって製造されるものであるが、この樹脂成形は、ヘリカルコイル１０と絶縁性樹脂とをインサート成形により一体的に成形した一次成形品３０（図４参照）を成形するための一次成形と、一次成形品３０の外周をさらに絶縁性の樹脂で覆い、ヘリカルアンテナ１の最終的な形状を有した二次成形品７０（図７参照）を成形するための二次成形と、の２段階に分かれている。
【００１６】
図２は、一次成形前のヘリカルコイル１０を示す図である。
この図に示すように、ヘリカルコイル１０は、導体が螺旋状に巻き回されて形成されており、基端側に形成され、略一定のピッチで導体が巻き回された通常巻き部１１と、先端側に形成され、通常巻き部１１におけるピッチよりも小さなピッチで導体が巻き回された密巻き部１２と、を有する。ヘリカルコイル１０のピッチは、ヘリカルアンテナ１が備えるべき共振周波数によって一定に定められている。
本実施形態において、ヘリカルコイル１０の自由長Ｌ１は、１６０ｍｍであり、外径Ｌ３は、６ｍｍであり、密巻き部１２の軸方向における長さＬ２は、６．４ｍｍである。なお、長さＬ２は、自由長Ｌ１の３％〜５％であるのが望ましい。
ヘリカルコイル１０の基端側の座には、導電性を有した接続金具１３が接続されており、この接続金具１３の基端側には、雄ねじ部１４が形成されている。
【００１７】
図３は、ヘリカルコイル１０が一次成形用金型２０に配置された状態を示す図である。一次成形用金型２０は、図３の上部に示された上一次成形用金型２０Ａと、下部に示された下一次成形用金型２０Ｂとを有しており、この上下の一次成形用金型２０Ａ，２０Ｂの間に一次キャビティ２１が形成され、この一次キャビティ２１の基端において、接続金具１３が一次成形用金型２０Ａ，２０Ｂに挟持されて固定されており、この接続金具１３に支持されてヘリカルコイル１０が一次キャビティ２１で位置決めされている。
一次キャビティ２１において、ヘリカルコイル１０が配置される箇所の軸方向の全長Ｌ４は、１５８．４ｍｍであり、ヘリカルコイル１０の自由長Ｌ１（１６０ｍｍ）より、１．６ｍｍ短くなっている。また、一次キャビティ２１において、ヘリカルコイル１０が配置される箇所の直径Ｌ５は、５．９４ｍｍであり、ヘリカルコイル１０の外径Ｌ３（６ｍｍ）より、０．０６ｍｍ小さくなっている。なお、直径Ｌ５は、外径Ｌ３の９８％〜９９％であるのが望ましい。
このような構成のため、ヘリカルコイル１０が一次キャビティ２１に配置される際は、一次キャビティ２１によって軸方向及び周方向に圧迫され、その自由長Ｌ１及び外径Ｌ３が縮小された状態で、配置される。このとき、圧迫の度合いが、非常に小さいため、ヘリカルコイル１０のピッチは、ほとんど変化することはない。
【００１８】
一次成形用金型２０の先端には、一次成形用金型２０を軸方向に貫通する一次貫通孔２２が形成されており、ヘリカルコイル１０が一次成形用金型２０に配置された後、一次スライドコア２３が、この一次貫通孔２２を貫通し、ヘリカルコイル１０の先端部における内周へ挿入される。この一次スライドコア２３は、一次成形において、一次成形品３０の先端におけるヘリカルコイル１０の密巻き部１２に対応する箇所に、軸方向に凹んだ凹部３１を形成するためのものであり（図４参照）、一次スライドコア２３の一端２４は、ヘリカルコイルの内周部を、ヘリカルコイル１０の先端から基端に向かって約６．４ｍｍ挿入されている。なお、ここで挿入される長さは、ヘリカルコイル１０の自由長Ｌ１の３％〜５％の長さであるのが望ましい。
図中の符号２５は、樹脂を注入するための注入口を示しており、この図に示すように、注入口２５は、一次成形用金型２０の基端側に設けられている。なお、注入口２５は、一次成形用金型２０の先端側に設けられていてもよい。
【００１９】
一次成形時には、絶縁性と熱可塑性とを有する溶融した樹脂が、注入口２５を介して、約４０〜６０トン／平方センチメートルの圧力にて一次キャビティ２１へ射出される。その際、ヘリカルコイル１０には、ヘリカルコイル１０を軸方向先端に向かって変位させようとする成形圧力が加わる。しかし、本実施形態では、ヘリカルコイル１０の外周が一次キャビティ２１の内周に圧迫された状態で接触しているため、ヘリカルコイル１０の外周と一次キャビティ２１の内周との間に摩擦力が働き、ヘリカルコイル１０の形状が成形圧力によって変位するのが留められる。
また、ヘリカルコイル１０は、一次キャビティ２１内で軸方向に圧迫された状態となっており、絶えず、軸方向先端及び軸方向基端に向ってテンションを加えている。このため、ヘリカルコイル１０に、ヘリカルコイル１０を軸方向先端へ向かって変位させようとする成形圧力が加わった際は、その成形圧力と逆向きに働くテンションによって、ヘリカルコイル１０の形状が変位するのが留められる。
以上の作業の後、一次キャビティ２１内に充填された樹脂が、冷却、硬化され、一次スライドコア２３が一次成形用金型２０から抜かれ、上下の一次成形用金型２０Ａ，２０Ｂが上下に割られ一次成形品３０が成形される。
【００２０】
図４は、上述した一次成形によって成形された一次成形品３０を示す図である。
この図に示すように、一次成形品３０は、ヘリカルコイル１０全体を樹脂が覆った状態で、ヘリカルコイル１０と樹脂とが一体的に成形されており、一次成形品３０に外力を加えても、ヘリカルコイル１０の形状が変位しないようになっている。また、一次成形品３０の先端の密巻き部１２に対応する箇所には、上述した一次スライドコア２３によって、凹部３１が形成されている。なお、一次成形品３０の外周においては、ヘリカルコイル１０の外表面が露出している。
【００２１】
本実施形態では、一次成形品３０において、通常のピッチより小さなピッチで導体が巻き回された密巻き部１２に対応する箇所に、凹部３１が形成されている。ここで、一次成形品３０において、凹部３１に対応する箇所（以下、「凹部対応箇所３２」という。）は、通常巻き部１１に対応する箇所と比較して、樹脂が肉薄であり、強度が低い。このため、凹部対応箇所３２は、他の部分と比べて、一次成形の際に、樹脂の収縮により長さが伸縮しやすく、また、外力によって、変形しやすい。しかし、本実施形態では、この肉薄の凹部対応箇所３２には、通常よりも多く導体が巻き回されているため、この部分の強度が補強され、一次成形の際の樹脂収縮により長さが伸縮したり、また、外力によって、凹部対応箇所３２が変形したりすることがない。したがって、一次成形品３０の凹部対応箇所３２が変形し、この変形に起因して二次成形用金型５０（図５参照）に一次成形品３０が収納できなかったり、また、この凹部対応箇所３２の変形に由来して完成品の形状に歪みが生じたりすることがない。さらに、凹部対応箇所３２の変形に応じて、ヘリカルコイル１０のピッチが変形することがない。
【００２２】
図５は、一次成形品３０が、二次成形用金型５０の内部に形成された二次キャビティ５１に配置された状態を示す図である。
この図に示すように、二次成形用金型５０の基端には、二次キャビティ５１内で、一次成形品３０の基端を固定かつ支持するための固定駒５２が設けられており、この固定駒５２の先端側には、雌ねじ部５３が形成されている。一次成形品３０が、二次成形用金型５０に配置される際は、一次成形品３０の基端の雄ねじ部１４が、この雌ねじ部５３に螺合される。
二次成形用金型５０の先端には、二次成形用金型５０を軸方向に貫通する二次貫通孔５４が形成されており、一次成形品３０が二次成形用金型５０の二次キャビティ５１に配置された後、二次スライドコア５５がこの二次貫通孔５４を貫通し、一次成形品３０の凹部３１に挿入される。この二次スライドコア５５は、図中の矢印Ｙ１方向へ付勢されており、二次スライドコア５５の一端５６は、凹部３１の底部を、絶えず矢印Ｙ１方向へ押圧している。なお、二次スライドコア５５が一次成形品３０を付勢する際、二次スライドコア５５は、一次成形品３０におけるヘリカルコイル１０が存在する箇所の長さＬ６が図４に示すＬ４と比較し少し縮む程度に、一次成形品３０を付勢する。
このように、一次成形品３０は、基端がねじ止めによって支持され、先端が二次スライドコア５５によって基端側に付勢されて支持されることにより、二次キャビティ５１内で強固に支持されつつ、位置決めされている。
【００２３】
また、二次スライドコア５５の内部には、二次成形時に発生する樹脂流動圧力を検知するための圧力センサ（不図示）が備えられ、この圧力センサは、制御装置（不図示）と、信号通信可能に接続されている。二次スライドコア５５は、上記制御装置の制御に基づいて軸方向にスライドするよう構成されている。
図中の符号５７，５７は、樹脂を注入するための注入口を示しており、この図に示すように、注入口５７，５７は、二次成形用金型５０の基端側に設けられている。なお、本実施形態では、注入口５７，５７は、二次成形用金型５０の基端側に設けられているが、これは、先端側に設けられていてもよい。
【００２４】
二次成形時には、絶縁性及び熱可塑性を有する溶融した樹脂が、注入口５７，５７を介して、約４０〜６０トン／平方センチメートルの圧力にて二次キャビティ５１内へ射出される。
このとき、一次成形品３０には、軸方向先端へ向う成形圧力がかかるが、本実施形態では、一次成形品３０の基端が、ねじ止めによって支持され、また、その先端が、二次スライドコア５５に付勢されて支持されることによって、一次成形品３０が二次キャビティ５１内で強固に位置決めされているため、二次成形時の成形圧力によって、一次成形品３０の位置がずれることがない。
また、一次成形品３０は、二次スライドコア５５によって矢印Ｙ１方向に付勢されており、この方向へ常にテンションを付加した状態となっている。このため、二次成形時に、一次成形品３０に成形圧力が加わった際は、この成形圧力と逆向きに働くテンションによって、一次成形品の形状が変位するのが留められる。
また、一次成形品３０の内部は、凹部３１を除いては、樹脂が充填された状態で成形されている。このため、一次成形品３０の強度は高く、二次成形時の成形圧力によって、一次成形品３０の反りや曲がりが起こりにくい。
【００２５】
二次成形時において、注入口５７，５７を介して樹脂が射出された後、二次スライドコア５５の圧力センサが、所定の樹脂流動圧力を検出すると、図６に示すように、二次スライドコア５５，５５は、制御装置の制御の下、所定の速度で、矢印Ｙ２の方向へ、図６に示す位置（二次スライドコア５５の一端５６と、二次キャビティ５１の先端とが一致する位置）に至るまで、スライドする。ここで、上記所定の樹脂流動圧力の値は、二次キャビティ５１内に樹脂が完全に充填される直前、かつ、流動樹脂が二次成形用スライドコアに当たったタイミングで検出される値に設定されており、この値が検出されるときには、一次成形品３０は、二次キャビティ５１内で、充填された樹脂によって支持されるため、二次スライドコア５５が凹部３１から抜かれても、一次成形品３０が二次キャビティ５１内でぶれることはない。
二次スライドコア５５がスライドしている間、二次スライドコア５５の移動によって生じた空間には、順次、樹脂が充填され、二次スライドコア５５が図６に示す位置で停止した時は、二次キャビティ５１内において二次スライドコア５５が存在していた空間に樹脂が充填された状態となる。
【００２６】
以上の作業後、二次キャビティ５１内で充填された樹脂が冷却、硬化された後、二次スライドコア５５が二次成形用金型５０から抜かれ、上下の二次成形用金型５０Ａ，５０Ｂが上下に割られ二次成形品７０が成形される。
【００２７】
図７は、二次成形によって成形された二次成形品７０の側面図である。
この図に示すように、二次成形品７０は、一次成形品３０が樹脂に覆われつつ、これらが一体的に形成されている。一次成形品３０では、ヘリカルコイル１０が露出していたが、二次成形品７０においては、ヘリカルコイル１０の露出部分がなくなり、異物の衝突等によってヘリカルコイル１０の形状が変形することがないようになっている。また、二次成形品７０は、一次成形品３０の外周がさらに樹脂によって覆われた形状となっており、より外力に対して強い構造となっている。
また、二次成形において、二次スライドコア５５が挿入されていた先端部にも、上述したように、樹脂が充填されており、二次成形品７０から二次スライドコア５５を抜いた後、二次スライドコア５５によって生じた凹部を埋めるために、専用のキャップを圧入する、といった作業が生じず、この専用のキャップ分のコスト削減、及び、作業の簡略化を図ることができる。このため、二次成形品７０の外周には全く隙間が存在せず、この二次成形品７０がヘリカルアンテナ１として、自動車２に装着された際に、ヘリカルアンテナ１に風雨が浸入する恐れがない。
【００２８】
以上説明したように、本実施の形態によれば、一次成形の際、ヘリカルコイル１０の外周が一次キャビティ２１の内周に圧迫された状態で接触しているため、ヘリカルコイル１０の外周と一次キャビティ２１の内周との間に摩擦力が働き、ヘリカルコイル１０の形状が成形圧力によって変位するのが留められる。また、ヘリカルコイル１０は、キャビティ内で軸方向に圧迫された状態となっており、絶えず、軸方向先端及び軸方向基端に向ってテンションを加えている。このため、ヘリカルコイル１０に、ヘリカルコイル１０を軸方向先端へ向って変位させようとする成形圧力が加わった際は、その成形圧力と逆向きに働くテンションによって、ヘリカルコイル１０の形状が変位するのが留められる。
このため、ヘリカルコイル１０が所定のピッチを保ったまま一次成形され、ヘリカルコイル１０に所望の共振周波数を確実に備えさせることができる。このため、本実施形態に係るヘリカルコイル１０を備えるヘリカルアンテナ１は、ラジオ放送やテレビ放送等に係る電波を安定的に検知することができる。
また、ヘリカルコイル１０が所定のピッチを保ったまま製造されない場合、一次成形品３０に曲がりや反りが発生し、ヘリカルアンテナ１の外観に悪影響を与えるが、本実施の形態では、ヘリカルコイル１０は、所定のピッチを維持したまま、一次成形されるため、一次成形品３０に曲がりや反りが発生せず、ヘリカルアンテナ１の外観を損なうことがない。
また、一次成形用金型２０にヘリカルコイル１０を固定するための螺旋状の溝を形成する必要がなく、一次成形用金型２０の構造を簡単化でき、一次成形用金型２０の製造コストを削減することができる。
【００２９】
また、本実施の形態によれば、直径Ｌ５は、外径Ｌ３の９８％〜９９％である。このため、ヘリカルコイル１０が一次キャビティ２１に装着された際、ヘリカルコイル１０は、一次キャビティ２１に圧迫され、かつ、その形状がほとんど変形することなく、一次成形用金型２０に装着される。
【００３０】
また、本実施の形態によれば、一次成形において一次スライドコア２３が、ヘリカルコイル１０の先端から基端に向かって挿入される長さ、及び、凹部３１の軸方向における長さは、ヘリカルコイル１０の自由長Ｌ１の３％〜５％の長さである。このため、一次成形品３０の内周において中空部がほとんど形成されず、さらに、二次成形の際、二次スライドコア５５が、一次成形品３０の先端部に形成された凹部３１を介して、確実に一次成形品３０を支持することができる。
【００３１】
また、本実施の形態によれば、一次成形品３０の凹部対応箇所３２には、通常よりも多く導体が巻き回されているため、この部分の強度が補強され、一次成形の際の樹脂の収縮により長さが伸縮したり、また、外力によって変形したりすることがない。したがって、一次成形品３０の凹部対応箇所３２が変形し、この変形に起因して二次成形用金型５０に一次成形品３０が収納できなかったり、また、この凹部対応箇所３２の変形に由来して完成品の形状に歪みが生じたりすることがない。さらに、凹部対応箇所３２の変形に応じて、ヘリカルコイル１０のピッチが変形することがない。このため、本実施形態に係るヘリカルコイル１０を備えるヘリカルアンテナ１は、ラジオ放送やテレビ放送等に係る電波を安定的に検知することができる。
【００３２】
また、本実施の形態によれば、一次成形品３０の外周に突起を成形する必要がなく、したがって、一次成形用金型２０が突起を形成するための構造を有する必要がなく、一次成形用金型２０の構造が簡単になる。さらに、二次成形品７０の外周面に、上記突起に由来する凸部が現出することがなく、ヘリカルアンテナ１の外観が損なわれることがない。また、突起は、二次成形用金型５０の二次キャビティ５１内で一次成形品３０を位置決めするためのものであるため、正確に一次成形品３０の位置決めができるよう、その寸法及び形状について非常に高い精度が要求されており、一次成形品３０の成形に相当な労力を要し、製造にかかる工数も増大していたが、本実施形態では、突起を成形する必要がないため、この労力が軽減され、製造にかかる工数も減少する。
また、従来の二次成形においては、一次成形品３０の外周に突起が存在し、この突起が、二次キャビティ５１の内周に当接して、一次成形品３０がキャビティ内で位置決めされていたが、この構成の場合、二次成形時において樹脂が射出された際、この突起が障害物となって、二次キャビティ５１内における樹脂の流動が乱れ、二次成形品７０が基端から先端にかけて順次硬化せず、二次成形品７０に曲がり変形や先端部収縮変化が発生しやすかった。しかし、本実施形態では、二次キャビティ５１内において樹脂の流動が乱れず、したがって、二次成形品７０が基端から先端にかけて順次硬化し、曲がり変形や先端部収縮変化が発生しない。
【００３３】
また、他の従来の二次成形においては、一次成形品３０の内部に先端から基端に亘って中空が存在しており、この中空部に支持棒を挿入し、一次成形品３０の位置決めをしていたが、この構成の場合、二次成形時において樹脂が射出された際、この中空部と支持棒との間に介在する間隙に、樹脂が流入し、二次成形用金型５０内における樹脂の流動が乱れ、二次成形品７０が基端から先端にかけて順次硬化せず、曲がり変形や先端部収縮変化が発生しやすかった。しかし、本実施形態では、一次成形品３０の内部において、凹部３１のみが中空構造であり、大部分は中空ではないため、二次成形時において樹脂が射出された際、突起や、凹部３１と二次スライドコア５５との間に介在する間隙等により、二次キャビティ５１内において樹脂の流動が乱れず、したがって、二次成形品７０が基端から先端にかけて順次硬化し、曲がり変形や先端部収縮変化が発生しない。
【００３４】
また、本実施の形態によれば、一次成形品３０に、先端から基端に亘って軸方向に延在する中空部を形成する必要がなく、また、二次成形において、二次成形用金型５０の二次キャビティ５１内で一次成形品３０位置決めするための支持棒が必要ない。このため、一次成形及び二次成形が簡易になる。
また、二次成形品には、先端から基端に亘って軸方向に延在する中空部が形成されていない。このため、従来のように二次成形品７０に、二次成形品７０の強度を補強するための樹脂製の中心棒を挿入する必要がなく、その分製造コストの削減を図ることができる。さらに、中空部に中心棒を挿入し強度を高める従来の構成では、中空部と中心棒が衝突した際、異音が発生し、また、中空部と中心棒が衝突する際の摩擦によって、ヘリカルコイル１０に劣化が生じていたが、本実施形態では、これらの心配がない。
【００３５】
また、本実施形態では、一次成形用金型２０の注入口２５が基端側に存在しているため、一次成形において、一次キャビティ２１内で基端から先端に向かって、樹脂がスムーズに流動し、反りや曲がりのない一次成形品３０を成形することができる。同様に、二次成形用金型５０の注入口５７が基端側に存在しているため、二次成形において、二次キャビティ５１内で基端から先端に向かって、樹脂がスムーズに流動し、反りや曲がりが少なく、外観に優れた二次成形品７０を成形することができる。
【００３６】
また、本実施形態では、二次成形の際、二次成形用金型５０の二次キャビティ５１内で、一次成形品３０は、基端がねじ止めによって支持され、先端が二次スライドコア５５によって基端側に付勢されて支持されることにより、二次キャビティ５１内で強固に支持されつつ、位置決めされている。このため、成形圧力によって、二次キャビティ５１内で、一次成形品３０の位置がずれることがない。また、一次成形品３０は、二次スライドコア５５によって基端方向に付勢されており、この方向へ常にテンションを付加した状態となっている。このため、二次成形時に、一次成形品３０に成形圧力が加わった際は、この成形圧力と逆向きに働くテンションによって、一次成形品３０の形状が変位するのが留められる。
【００３７】
また、本実施形態では、絶縁性及び熱可塑性を有する樹脂を、一次キャビティ２１及び二次キャビティ５１に充填している。このため、高性能のヘリカルアンテナを容易に樹脂成形することができる。
【００３８】
また、本実施の形態によれば、二次成形用金型５０の基端側に注入口５７，５７が設けられているため、二次成形において、樹脂は、基端側から順次充填される。このため、二次スライドコア５５をスライドさせて二次成形品７０の基端部に樹脂を充填する際、効率よくかつ確実に、充填することができる。
【００３９】
また、本実施の形態によれば、二次成形時、二次スライドコア５５をスライドさせることによって、二次成形品７０の先端部分にまで樹脂が充填された状態で、二次成形品７０が成形される。したがって、二次成形品７０において、二次スライドコア５５が挿入されていた箇所に孔が形成されることがなく、この孔を埋めるための専用のキャップが必要なく、その分コストの削減を図ることができ、また、キャップを挿入するという作業が省略されるため、作業の簡単化が図れる。
【００４０】
なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形及び応用が可能である。
例えば、本実施形態では、二次成形の際、圧力センサによって成形圧力を測り、その測定値に基づいて、制御装置の制御の下、二次スライドコア５５をスライドさせているが、必ずしも圧力センサを用いる必要はなく、例えば、射出開始から何秒後に秒速何メートルの速度でスライドを開始する、というように、定量値を予め定めておき、この定量値に基づいて、二次スライドコア５５をスライドさせてもよい。その際、二次成形用金型５０から、二次スライドコア５５を抜き取るタイミングとしては、二次キャビティ５１内に樹脂が充填される直前のタイミング、もしくは、二次スライドコア５５に、樹脂が当たった直後のタイミングが、最適である。
また、圧力センサのみならず、位置センサや温度センサを用いてもよく、また、これらを組み合わせて用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本実施形態に係るヘリカルアンテナが自動車のルーフに取り付けられたときの状態を示す図である。
【図２】一次成形前のヘリカルコイルを示す図である。
【図３】ヘリカルコイルが一次成形用金型に装着された状態を示す図である。
【図４】一次成形品を示す図である。
【図５】一次成形品が二次成形用金型に装着された状態を示す図である。
【図６】一次成形品が二次成形用金型に装着された状態を示す図である。
【図７】二次成形品を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  ヘリカルアンテナ
１０  ヘリカルコイル
１１  通常巻き部
１２  密巻き部
２０  一次成形用金型
２１  一次キャビティ
２２  一次貫通孔
２３  一次スライドコア
２５  注入口
３０  一次成形品
３１  凹部
５０  二次成形用金型
５１  二次キャビティ
５４  二次貫通孔
５５  二次スライドコア
５７  注入口
７０  二次成形品
Ｌ１  自由長
【図１】
2008246955.tif 000003
【図２】
2008246955.tif 000004
【図３】
2008246955.tif 000005
【図４】
2008246955.tif 000006
【図５】
2008246955.tif 000007
【図６】
2008246955.tif 000008
【図７】
2008246955.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成19年5月2日(2007.5.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
一次成形時には、絶縁性と熱可塑性とを有する溶融した樹脂が、注入口２５を介して、一次キャビティ２１へ射出される。その際、ヘリカルコイル１０には、ヘリカルコイル１０を軸方向先端に向かって変位させようとする成形圧力が加わる。しかし、本実施形態では、ヘリカルコイル１０の外周が一次キャビティ２１の内周に圧迫された状態で接触しているため、ヘリカルコイル１０の外周と一次キャビティ２１の内周との間に摩擦力が働き、ヘリカルコイル１０の形状が成形圧力によって変位するのが留められる。
また、ヘリカルコイル１０は、一次キャビティ２１内で軸方向に圧迫された状態となっており、絶えず、軸方向先端及び軸方向基端に向ってテンションを加えている。このため、ヘリカルコイル１０に、ヘリカルコイル１０を軸方向先端へ向かって変位させようとする成形圧力が加わった際は、その成形圧力と逆向きに働くテンションによって、ヘリカルコイル１０の形状が変位するのが留められる。
以上の作業の後、一次キャビティ２１内に充填された樹脂が、冷却、硬化され、一次スライドコア２３が一次成形用金型２０から抜かれ、上下の一次成形用金型２０Ａ，２０Ｂが上下に割られ一次成形品３０が成形される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
二次成形時には、絶縁性及び熱可塑性を有する溶融した樹脂が、注入口５７，５７を介して、二次キャビティ５１内へ射出される。
このとき、一次成形品３０には、軸方向先端へ向う成形圧力がかかるが、本実施形態では、一次成形品３０の基端が、ねじ止めによって支持され、また、その先端が、二次スライドコア５５に付勢されて支持されることによって、一次成形品３０が二次キャビティ５１内で強固に位置決めされているため、二次成形時の成形圧力によって、一次成形品３０の位置がずれることがない。
また、一次成形品３０は、二次スライドコア５５によって矢印Ｙ１方向に付勢されており、この方向へ常にテンションを付加した状態となっている。このため、二次成形時に、一次成形品３０に成形圧力が加わった際は、この成形圧力と逆向きに働くテンションによって、一次成形品の形状が変位するのが留められる。
また、一次成形品３０の内部は、凹部３１を除いては、樹脂が充填された状態で成形されている。このため、一次成形品３０の強度は高く、二次成形時の成形圧力によって、一次成形品３０の反りや曲がりが起こりにくい。