(57)【要約】【課題】製造工数が少ないインサート成形品を提供する。【解決手段】第１のＵＤテープ１１と、第２のＵＤテープ１２と、これら両ＵＤテープ１１，１２が近接する方向に向かって弾性圧縮した状態でこれら両ＵＤテープ１１，１２の間に介在される第３のＵＤテープ１３とから補強材２が構成される。補強材２は、樹脂材３によってインサートされて同樹脂材３とともにインサート成形品１をなす。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のインサート部材と、
前記第１のインサート部材に固定される第１の部位及び前記第１のインサート部材から離間した位置の第２の部位を有し、前記第１の部位と前記第２の部位が互いに離間する方向及び互いに近接する方向のうちいずれか一方に向かって弾性変形する弾性部材とを備え、
前記第１のインサート部材及び前記弾性部材が、樹脂によって埋設されてなるインサート成形品。
【請求項２】
請求項１に記載のインサート成形品において、
前記第１のインサート部材に対し別体の第２のインサート部材を有し、
前記弾性部材は、前記第１の部位と前記第２の部位との間の第３の部位を中心にして、前記第１の部位と前記第２の部位とが近接するように弾性曲げ変形した状態で前記第１のインサート部材と前記第２のインサート部材との間に挿入されるインサート成形品。
【請求項３】
請求項２に記載のインサート成形品において、
前記弾性部材は、前記第１の部位と前記第２の部位とが近接する方向と交差する方向における前記第１の部位側の端部と前記第３の部位との間の長さが前記交差する方向における前記第１のインサート部材の長さよりも長く、且つ前記交差する方向における前記第２の部位側の端部と前記第３の部位との間の長さが前記交差する方向における前記第２のインサート部材の長さよりも長いインサート成形品。
【請求項４】
請求項２又は３に記載のインサート成形品において、
前記第３の部位は、前記第１のインサート部材及び前記第２のインサート部材に対し、前記第１の部位と前記第２の部位とが近接する方向と交差する方向に位置するように、前記第１のインサート部材と前記第２のインサート部材との間から膨出するインサート成形品。
【請求項５】
請求項１に記載のインサート成形品において、
前記第１のインサート部材に対し別体の第２のインサート部材を有し、
前記弾性部材は、前記第１の部位と前記第２の部位との間の第３の部位を中心にして、前記第１の部位と前記第２の部位とが離間するように弾性曲げ変形した状態で前記第１のインサート部材及び前記第２のインサート部材を抱き込むインサート成形品。
【請求項６】
請求項２〜５のうちいずれか一項に記載のインサート成形品において、
前記弾性部材は、前記第３の部位から、前記第１の部位と前記第２の部位とが近接する方向と交差し且つ前記近接する方向及び前記交差する方向の両方に交差する方向に延びる第４の部位を有するインサート成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インサート成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
インサート成形では、キャビティへの溶融樹脂の充填によってインサート部材が移動することがある。この移動を抑制するために、特許文献１では、インサート部材に突起を突設させるとともに、その突起をキャビティ内面に設定した凹部に係合させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−８６５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
インサート部材への突起の突設が困難であり、最終的な製品であるインサート品の完成までに、多くの製造工数が必要であった。
本発明の目的は、製造工数が少ないインサート成形品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、第１のインサート部材と、前記第１のインサート部材に固定される第１の部位及び前記第１のインサート部材から離間した位置の第２の部位を有し、前記第１の部位と前記第２の部位が互いに離間する方向及び互いに近接する方向のうちいずれか一方に向かって弾性変形する弾性部材とを備え、前記第１のインサート部材及び前記弾性部材が、樹脂によって埋設されてなることを要旨とする。
【０００６】
この構成によれば、弾性部材が弾性復帰しようとする弾性力が第１のインサート部材に作用して、第１のインサート部材を金型に押し当てる。これにより、第１のインサート部材と金型との間には弾性部材の弾性力に基づく摩擦力が作用する。この摩擦力が作用することにより、金型に樹脂を充填する際の充填圧力による第１のインサート部材の金型に対する移動が抑制される。したがって、この構成を採用すれば、従来のように、インサート部材に突起等を突設させるなどの工程を必要としない分、従来と比較して製造にかかる工数が少ない。
【０００７】
上記構成において、前記第１のインサート部材に対し別体の第２のインサート部材を有し、前記弾性部材は、前記第１の部位と前記第２の部位との間の第３の部位を中心にして、前記第１の部位と前記第２の部位とが近接するように弾性曲げ変形した状態で前記第１のインサート部材と前記第２のインサート部材との間に挿入されることが好ましい。
【０００８】
この構成によれば、第３の部位を中心にして、弾性曲げ変形させた弾性部材という簡易な構成を採用するだけで、第１のインサート部材及び第２のインサート部材を金型に押し当てることができる。ひいては、弾性部材の弾性力に基づく摩擦力により、第１のインサート部材及び第２のインサート部材の金型に対する移動が抑制される。
【０００９】
上記構成において、前記弾性部材は、前記第１の部位と前記第２の部位とが近接する方向と交差する方向における前記第１の部位側の端部と前記第３の部位との間の長さが前記交差する方向における前記第１のインサート部材の長さよりも長く、且つ前記交差する方向における前記第２の部位側の端部と前記第３の部位との間の長さが前記交差する方向における前記第２のインサート部材の長さよりも長いことが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、交差する方向における第１のインサート部材の全域及び同じく交差する方向における第２のインサート部材の全域に弾性部材の弾性力が作用する。このため、より一層、第１のインサート部材と金型との間及び第２のインサート部材と金型との間に樹脂が入り込みにくい。ひいては、第１のインサート部材及び第２のインサート部材が正確な位置にインサートされたインサート成形品を製造することができる。
【００１１】
上記構成において、前記第３の部位は、前記第１のインサート部材及び前記第２のインサート部材に対し、前記第１の部位と前記第２の部位とが近接する方向と交差する方向に位置するように、前記第１のインサート部材と前記第２のインサート部材との間から膨出することが好ましい。
【００１２】
このように構成すれば、第１のインサート部材、第２のインサート部材、及び弾性部材が上下の金型にセットされた際、膨出する部位と第１のインサート部材及び第２のインサート部材とを上下の金型で挟むことができる。この場合、前述の交差する方向において、膨出する部位の弾性力が第１のインサート部材及び第２のインサート部材にも作用する。これにより、第１のインサート部材と第２のインサート部材とが離間する方向に加えて、当該離間する方向と交差する方向においても樹脂の充填に際し、第１のインサート部材及び第２のインサート部材の移動が抑制される。
【００１３】
上記構成において、前記第１のインサート部材に対し別体の第２のインサート部材を有し、前記弾性部材は、前記第１の部位と前記第２の部位との間の第３の部位を中心にして、前記第１の部位と前記第２の部位とが離間するように弾性曲げ変形した状態で前記第１のインサート部材及び前記第２のインサート部材を抱き込むことが好ましい。
【００１４】
このように構成すれば、第１のインサート部材と第２のインサート部材との間に弾性部材が介在される場合と比較して、第１のインサート部材と第２のインサート部材との間における凹凸が少なくなるので、充填される樹脂も流れやすい。ひいては、第１のインサート部材及び第２のインサート部材は、樹脂の充填圧力を受けにくいので、金型に対しても移動しにくい。
【００１５】
上記構成において、前記弾性部材は、前記第３の部位から、前記第１の部位と前記第２の部位とが近接する方向と交差し且つ前記近接する方向及び前記交差する方向の両方に交差する方向に延びる第４の部位を有することが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、弾性部材は３方向において弾性変形するので、第１のインサート部材がより金型に対して移動しにくくなる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のインサート成形品は、製造工数が少ないという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】インサート成形品の斜視図。
【図２】補強材のプレス前を示す斜視図。
【図３】補強材のプレス後を示す斜視図。
【図４】補強材が金型にセットされた状態を示す第３のＵＤテープにおける断面図。
【図５】（ａ）は金型にセットされる前の補強材の別例を示す断面図、（ｂ）は金型にセットされた状態の補強材の別例を示す断面図。
【図６】補強材の別例を示す断面図。
【図７】（ａ）補強材の別例を示す斜視図。（ｂ）は金型にセットされる前の補強材の別例を示す側面図、（ｃ）は金型にセットされた状態の補強材の別例を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、インサート成形品の実施形態を説明する。
図１に示すように、インサート成形品１は、補強材２と樹脂材３とから構成される。補強材２は、３つのＵＤテープ１１，１２，１３から構成される。ＵＤテープ１１〜１３は、一方向性の連続繊維を含む強化繊維テープであり、ナイロン系、ポリカーボネイト系、アクリル系、熱可塑性エポキシ、熱硬化性エポキシなどの繊維材をテープ状にし、このテープ状のものに溶融樹脂を浸潤させて形成したものである。
【００２０】
図２に示すように、第１のＵＤテープ１１及び第２のＵＤテープ１２は、同じ形状であって、繊維方向がＸ方向とされ且つＹ方向に幅方向を有するテープである。なお、第１のＵＤテープ１１及び第２のＵＤテープ１２のＸ方向における長手方向寸法をＬ１、Ｙ方向における幅方向寸法をＬ２とする。第１のＵＤテープ１１は第１のインサート部材に、第２のＵＤテープ１２は第２のインサート部材に、それぞれ相当する。
【００２１】
第３のＵＤテープ１３は、繊維方向がＹ方向とされ且つＸ方向に幅方向を有するテープである。なお、第３のＵＤテープ１３のＸ方向における幅方向寸法をＬ２、Ｙ方向における長手方向寸法をＬ３とする。長手方向寸法Ｌ３は、幅方向寸法Ｌ２を２倍にして、後述する距離ｄを加えた寸法と等しく設定されている（Ｌ３＝２×Ｌ２＋ｄ）。第３のＵＤテープ１３は、弾性部材に相当する。
【００２２】
次に、補強材２の製造手順について説明する。
図２に示すように、第１のＵＤテープ１１及び第２のＵＤテープ１２は、Ｙ方向に距離ｄだけ離間するように平行に並べられる。そして、これら第１のＵＤテープ１１及び第２のＵＤテープ１２のＸ方向中央部において第３のＵＤテープ１３がＺ方向に重ねられる。この状態にあるとき、第１のＵＤテープ１１の第２のＵＤテープ１２と反対側のＹ方向（幅方向）における縁部及び第２のＵＤテープ１２の第１のＵＤテープ１１と反対側のＹ方向（幅方向）における縁部と第３のＵＤテープ１３のＹ方向（長手方向）における両縁部とがそれぞれＹ方向において一致する。
【００２３】
この状態において、第１のＵＤテープ１１及び第２のＵＤテープ１２は、第３のＵＤテープ１３とともにプレスされることにより、第３のＵＤテープ１３と圧着される。この際、ＵＤテープ１１〜１３は、互いの接触面の全体で圧着される。なお、第３のＵＤテープ１３において第１のＵＤテープ１１と重ね合わされて圧着させられる部位Ｐ１が第１の部位に、第３のＵＤテープ１３において第２のＵＤテープ１２と重ね合わされて圧着させられる部位が第２の部位Ｐ２に、これら第１の部位と第２の部位とに挟まれる部位が第３の部位Ｐ３に、それぞれ相当する。また、当該プレスの際、第１のＵＤテープ１１及び第２のＵＤテープ１２のＸ方向における両端部は、同じくプレスされることによりＺ方向における第３のＵＤテープ１３とは反対側に向かって折り曲げられる。これにより、第１のＵＤテープ１１及び第２のＵＤテープ１２は、Ｕ字状に維持される。
【００２４】
次に、図３に示すように、第１のＵＤテープ１１及び第２のＵＤテープ１２のＸ方向及びＹ方向に拡がる第３のＵＤテープ１３の圧着面が近接するように、第３のＵＤテープ１３におけるＹ方向（長手方向）中央部を繊維方向と交差するＸ方向に沿って折り曲げる。これにより、第３のＵＤテープ１３は、第１のＵＤテープ１１と第２のＵＤテープ１２とが離間する方向へ弾性復帰しようとする。
【００２５】
次に、インサート成形品１の製造手順について説明する。
図４に示すように、第３のＵＤテープ１３のＹ方向中央部を弾性復帰可能に折り曲げた状態で、補強材２を金型４にセットし、同金型４に樹脂材３（この時点では溶融樹脂）を充填する。充填される溶融樹脂が固化した後、補強材２及び樹脂材３が金型４から取りはずされることにより、図１に示すインサート成形品１が製造される。すなわち、インサート成形品１は、いわゆるインサート成形により製造される。
【００２６】
次に、インサート成形品１の作用について説明する。
金型４に樹脂材３を充填する前、すなわち、補強材２を金型４にセットした状態において、第１のＵＤテープ１１及び第２のＵＤテープ１２は、第３のＵＤテープ１３が弾性復帰しようとする弾性力により、金型４に押し当てられる。このため、金型４と第１のＵＤテープ１１の接面１１ａとの間及び金型４と第２のＵＤテープ１２の接面１２ａとの間は、それぞれ密着する。
【００２７】
また、第３のＵＤテープ１３のＹ方向における長手方向寸法Ｌ３を、第１のＵＤテープ１１及び第２のＵＤテープ１２のＹ方向における幅方向寸法Ｌ２を２倍して、これら第１のＵＤテープ１１と第２のＵＤテープ１２との間の距離である距離ｄを加えた寸法と等しく設定した。そして、第３のＵＤテープ１３は、そのＹ方向における両縁部が第１のＵＤテープ１１の第２のＵＤテープ１２と反対側のＹ方向における縁部及び第２のＵＤテープ１２の第１のＵＤテープ１１と反対側のＹ方向における縁部とＹ方向において一致する状態で、これら第１のＵＤテープ１１及び第２のＵＤテープ１２と圧着させた。これにより、図４に示すように、第３のＵＤテープ１３の弾性力は、接面１１ａ，１２ａの全体に作用する。
【００２８】
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。
（１）第１のＵＤテープ１１と第２のＵＤテープ１２との間に、これら第１のＵＤテープ１１と第２のＵＤテープ１２とが近接する方向に弾性圧縮状態で折り曲げられた第３のＵＤテープ１３を設けた。そして、これらＵＤテープ１１〜１３からなる補強材２を樹脂材３によってインサートしてなるインサート成形品１を構成した。
【００２９】
これにより、補強材２が金型４にセットされた際、第３のＵＤテープ１３が弾性復帰しようとする弾性力により、第１のＵＤテープ１１の接面１１ａ及び第２のＵＤテープ１２の接面１２ａがそれぞれ金型４に押し当てられる。このため、接面１１ａ，１２ａと金型４との間に摩擦力が作用するので、金型４に樹脂材３を充填する際の充填圧力によって、補強材２は金型４に対して移動しにくい。
【００３０】
すなわち、この補強材２を採用すれば、同補強材２を金型４にセットし、そこに樹脂材３を充填し、これが固化するのを待つだけで、補強材２が正確な位置にインサートされたインサート成形品１を製造することができる。すなわち、従来のように、インサート部材（ここではＵＤテープ１１，１２）に突起等を突設させるなどの工程を必要としない分、従来と比較して製造にかかる工数が少ない。
【００３１】
（２）第３のＵＤテープ１３のＹ方向における長手方向寸法Ｌ３を、第１のＵＤテープ１１及び第２のＵＤテープ１２のＹ方向における幅方向寸法Ｌ２を２倍して、これら第１のＵＤテープ１１と第２のＵＤテープ１２との間の距離である距離ｄを加えた寸法と等しく設定した。そして、第３のＵＤテープ１３を、そのＹ方向（長手方向）における両縁部が、第１のＵＤテープ１１における第２のＵＤテープ１２と反対側のＹ方向における縁部及び第２のＵＤテープ１２における第１のＵＤテープ１１と反対側のＹ方向における縁部とＹ方向において一致する状態で、これら第１のＵＤテープ１１及び第２のＵＤテープ１２と圧着させた。これにより、第３のＵＤテープ１３の弾性力は、接面１１ａ，１２ａの全体、正確には、第１のＵＤテープ１１及び第２のＵＤテープ１２の幅方向（図２におけるＹ方向）の全域に亘って作用する。このため、より一層、接面１１ａ，１２ａと金型４との間に樹脂材３が入り込みにくい。ひいては、補強材２が正確な位置にインサートされたインサート成形品１を製造することができる。
【００３２】
なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、第３のＵＤテープ１３のうち、第１のＵＤテープ１１と第２のＵＤテープ１２とに挟まれない部分を、図５（ａ）に示すように、第１のＵＤテープ１１及び第２のＵＤテープ１２の接面１１ａ，１２ａと交差する端面１１ｂ，１２ｂ側に張り出す膨出部１３ａとしてもよい。このように構成すれば、図５（ｂ）に示すように、下金型４にセットされる補強材２の第１のＵＤテープ１１及び第２のＵＤテープ１２に対して、上金型５によって補強材２の膨出部１３ａを押圧することができる。当該押圧力は、膨出部１３ａを介して、第１のＵＤテープ１１及び第２のＵＤテープ１２にも作用する。これにより、第１のＵＤテープ１１と第２のＵＤテープ１２とが離間する方向に加えて、当該離間する方向と交差する方向においても樹脂材３の充填に際し、補強材２の移動が抑制される。
【００３３】
・上記実施形態において、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、第３のＵＤテープ１３は、第１のＵＤテープ１１及び第２のＵＤテープ１２の幅方向（図２におけるＹ方向）の全域に亘って延びていなくてもよい。このように構成した場合でも、上記実施形態の（１）に示す効果を得ることができる。
【００３４】
・上記実施形態では、第３のＵＤテープ１３は、第１のＵＤテープ１１と第２のＵＤテープ１２との間に挟まれるように弾性変形可能に折り曲げられたが、図６に示すように、これら第１のＵＤテープ１１及び第２のＵＤテープ１２を抱き込むように折り曲げられてもよい。このように構成した場合、第１のＵＤテープ１１と第２のＵＤテープ１２との間に充填される樹脂材３（図６においては省略）も第３のＵＤテープ１３によって囲われることになるので、金型と補強材２（ここでは第３のＵＤテープ１３）との間に樹脂材３が進入しにくい。また、第１のＵＤテープ１１と第２のＵＤテープ１２とが向かい合う面における凹凸も少なくなることにより第１のＵＤテープ１１と第２のＵＤテープ１２との間に充填される樹脂材３も流れやすい。ひいては、第１のＵＤテープ１１及び第２のＵＤテープ１２は、樹脂材３の充填圧力を受けにくいので、金型に対しても移動しにくい。
【００３５】
・上記実施形態において、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、第３のＵＤテープ１３にＸ方向に延びる舌部１４を設けてもよい。このように構成すれば、図７（ｃ）に示すように、補強材２が金型４にセットされたとき、舌部１４に金型４との接触に伴う反発力が作用する。これにより、第１のＵＤテープ１１と第２のＵＤテープ１２とが離間する方向に加えて、当該離間する方向と交差する方向においても樹脂材３の充填に際し、補強材２の移動が抑制される。
【００３６】
なお、舌部１４は、第３のＵＤテープ１３と一体であってもよいし別体であってもよい。別体のＵＤテープであれば、その繊維方向がＸ方向と一致するように補強材２を構成するとより好ましい。なお、舌部１４は、第４の部位に相当する。
【００３７】
・上記実施形態において、第３のＵＤテープ１３は、第１のＵＤテープ１１と第２のＵＤテープ１２とが互いに離間する方向に弾性力を有したが、これとは逆に近接する方向に弾性力を有してもよい。例えば、図６に示すように、第３のＵＤテープ１３をプレス成形によりＵ字状に形成しておき、Ｕ字の開口部分が拡開するように弾性変形させた状態で金型（図示略）にセットする。このように、構成した場合、第３のＵＤテープ１３に抱き込まれる第１のＵＤテープ１１と第２のＵＤテープ１２との間に金型があれば、第３のＵＤテープ１３の弾性力により、金型に第１のＵＤテープ１１及び第２のＵＤテープ１２が押し当てられる。すなわち、金型と第１のＵＤテープ１１及び第２のＵＤテープ１２との押し当てられる方向が上記実施形態と逆方向となるだけで、上記実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。
【００３８】
・上記実施形態では、弾性可能に折り曲げられる第３のＵＤテープ１３を弾性部材として説明したが、弾性部材は、ＵＤテープ以外の素材で構成されてもよい。例えば、金属製の板ばねやゴム等の樹脂材がある。これらを採用した場合でも、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３９】
・上記実施形態において、ＵＤテープ１１〜１３は、互いにプレスにより圧着されたが、接着方法はこれに限定されない。
・上記実施形態において、ＵＤテープ１１〜１３の繊維方向は一例である。これらＵＤテープ１１〜１３の繊維方向は適宜調整してもよい。
【００４０】
・上記実施形態において、ＵＤテープ１１，１２のうち一方が省略されてもよい。
・上記実施形態において、樹脂材３にインサートされるインサート部材は、ＵＤテープ１１〜１３に限らず、他の部材であってもよい。なお、インサート部材は、樹脂材３と協働して最終製品であるインサート成形品１の強度が向上するような部材が望ましい。
【００４１】
・上記実施形態において、インサート成形品１は、バッテリーや電池などの熱膨張する収容物を収容するケースとしての適用が考えられる。ケースは、樹脂材３によってＵＤテープ１１〜１３がインサートされてなるものであるので、収容物の熱膨張等に対して耐性が高い。
【符号の説明】
【００４２】
１…インサート成形品、２…補強材、３…樹脂材、４，５…金型、１１…第１のＵＤテープ（第１のインサート部材）、１２…第２のＵＤテープ（第２のインサート部材）、１３…第３のＵＤテープ（弾性部材）、１４…舌部。
【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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【図６】
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【図７】
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