(57)【要約】【課題】インサート成形時に通気性を有する多孔質材料が損傷することを防ぐことにより検査にかかるコストを削減する。【解決手段】本発明のインサート成形品Ｍは、通気性を有する多孔質材料からなる内層部材１０と、その内層部材１０の表裏両側に積層されその積層状態において内層部材１０の外周縁部１１Ａよりも内側に配置されていると共に、内層部材１０の表裏両側に一対の通気孔２４Ａ，２４Ｂが形成されている外層部材２０と、外層部材２０の外面に密着する形態でインサート成形された成形部材３０とを備え、内層部材１０の周縁部１１Ａは、成形部材３０と密着している構成としたところに特徴を有する。このようにすると、両通気孔２４Ａ，２４Ｂにより通気性を確保しつつ内層部材１０が損傷することを防ぐことができると共に、内層部材１０を成形部材３０によって直接保持することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通気性を有する多孔質材料からなる内層部材と、
その内層部材の表裏両側に積層されその積層状態において前記内層部材の周縁部よりも内側に配置されていると共に、前記内層部材の表裏両側に一対の通気孔が形成されている外層部材と、
前記外層部材の外面に密着する形態でインサート成形された成形部材とを備え、
前記内層部材の周縁部は、前記成形部材と密着していることを特徴とするインサート成形品。
【請求項２】
前記外層部材は、前記内層部材の表裏両面にそれぞれ配置された一対の構成部材を組み付けた形態となっていることを特徴とする請求項１に記載のインサート成形品。
【請求項３】
前記内層部材の周縁部は、全周に亘って前記成形部材と密着していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインサート成形品。
【請求項４】
前記一対の構成部材のうちいずれか一方には、組み付け状態において他方の構成部材に対し前記通気孔の軸線方向に当接するスペーサ部が形成されており、そのスペーサ部には、組み付け状態において前記両構成部材間に前記内層部材を挿通させる挿通孔が前記通気孔の軸線方向と交差する方向に貫通して形成されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のインサート成形品。
【請求項５】
前記一対の構成部材のうちいずれか一方には、組み付け状態において他方の構成部材に対し前記通気孔の軸線方向と交差する方向から当接する外壁が形成されており、その外壁には、組み付け状態において前記両構成部材間に前記内層部材を進入させる進入孔が前記通気孔の軸線方向と交差する方向に貫通して形成されていることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか一項に記載のインサート成形品。
【請求項６】
通気性を有する多孔質材料からなる内層部材と、その内層部材の表裏両側に積層されその積層状態において前記内層部材の周縁部よりも内側に配置されていると共に、前記内層部材の表裏両側に一対の通気孔が形成されている外層部材とを金型にセットし、
インサート成形により、前記内層部材の周縁部に接触しつつ前記外層部材の外面に密着する形態の成形部材を成形することを特徴とす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】
本発明は、通気性を有する多孔質材料からなる内層部材を備えたインサート成形品及びインサート成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通気性を有する多孔質材料は、気体の通過を許容するものの、液体や火気等を遮断する目的で使用される。このような多孔質材料からなる内層部材を備えたインサート成形品として、例えば下記特許文献１に記載のものが知られている。このインサート成形品では、内層部材を金型にセットし、この内層部材が上下の金型によって挟まれた状態でインサート成形されることにより、内層部材の外面に密着する形態の成形部材が形成される。
【特許文献１】特開２００２−３４７０６８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記インサート成形品では、型閉じ時に内層部材が上下の金型によって直接挟まれるため、内層部材が損傷する等のおそれがある。仮に内層部材の表面に傷等がついてしまうと、液体や火気等を遮断することができなくなるため、別工程で内層部材の外観検査を行う等して品質保証を行う必要がある。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、インサート成形時に通気性を有する多孔質材料が損傷することを防ぐことにより検査にかかるコストを削減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明のインサート成形品は、通気性を有する多孔質材料からなる内層部材と、その内層部材の表裏両側に積層されその積層状態において内層部材の周縁部よりも内側に配置されていると共に、内層部材の表裏両側に一対の通気孔が形成されている外層部材と、外層部材の外面に密着する形態でインサート成形された成形部材とを備え、内層部材の周縁部は、成形部材と密着している構成としたところに特徴を有する。
【０００５】
このような構成によると、一対の通気孔及び内層部材を通じてインサート成形品の内外を通気可能としつつ内層部材の表裏両側に外層部材を積層させたから、インサート成形時に内層部材を上下の金型とは非接触状態で保持することが可能となり、内層部材が損傷することを防ぐことができる。したがって、内層部材の外観検査が不要となり、検査にかかるコストを削減することができる。さらに、内層部材の周縁部が成形部材と密着しているから、内層部材を成形部材によって直接保持することができる。
【０００６】
本発明の実施の態様として、以下の構成が好ましい。
外層部材は、内層部材の表裏両面にそれぞれ配置された一対の構成部材を組み付けた形態となっている構成としてもよい。
このような構成によると、一対の構成部材によって内層部材を表面側と裏面側の双方から挟むように保持することができる。
【０００７】
内層部材の周縁部は、全周に亘って成形部材と密着している構成としてもよい。
このような構成によると、内層部材の周縁部が全周に亘って成形部材と密着しているから、内層部材を成形部材に対して強固に保持することができる。
【０００８】
一対の構成部材のうちいずれか一方には、組み付け状態において他方の構成部材に対し通気孔の軸線方向に当接するスペーサ部が形成されており、そのスペーサ部には、組み付け状態において両構成部材間に内層部材を挿通させる挿通孔が通気孔の軸線方向と交差する方向に貫通して形成されている構成としてもよい。
このような構成によると、組み付け状態において一方の構成部材のスペーサ部が他方の構成部材に当接するから、インサート成形時の射出圧によって構成部材同士の間隔が狭まるおそれがなく、内層部材に対して射出圧に起因する押圧力が付与されることを防止できる。また、組み付け状態において内層部材を挿通孔から両構成部材間に挿通させることができる。
【０００９】
一対の構成部材のうちいずれか一方には、組み付け状態において他方の構成部材に対し通気孔の軸線方向と交差する方向から当接する外壁が形成されており、その外壁には、組み付け状態において両構成部材間に内層部材を進入させる進入孔が通気孔の軸線方向と交差する方向に貫通して形成されている構成としてもよい。
このような構成によると、組み付け状態において一方の構成部材の外壁が他方の構成部材に当接するから、インサート成形時の射出圧によって構成部材同士が通気孔の軸線方向と交差する方向に位置ずれするおそれがなく、構成部材同士の位置ずれ不良を防ぐことができる。また、組み付け状態において内層部材を進入孔から両構成部材間に進入させることができる。
【００１０】
また、上記したインサート成形品の製造方法としては、通気性を有する多孔質材料からなる内層部材と、その内層部材の表裏両側に積層されその積層状態において内層部材の周縁部よりも内側に配置されていると共に、内層部材の表裏両側に一対の通気孔が形成されている外層部材とを金型にセットし、インサート成形により、内層部材の周縁部に接触しつつ外層部材の外面に密着する形態の成形部材を成形してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、インサート成形時に通気性を有する多孔質材料が損傷することを確実に防ぎ、もって検査にかかるコストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図４の図面を参照しながら説明する。本実施形態におけるインサート成形品Ｍは、図１に示すように、内層部材１０と、外層部材２０と、成形部材３０とを備えて構成され、例えば、燃料電池自動車の水素の濃度と流量を検出するセンサの構成部品として用いられる。
【００１３】
内層部材１０は、通気性を有する多孔質材料によって構成され、多数個の金属製の丸粒（図示せず）を焼結して固めたものであって、丸粒同士の間には空気の流通を許容する微小空間が空いているが、火気は遮断するようになっており、フレームアレスタとして使用される。この内層部材１０は、全体として円板形をなし、詳しくは、肉厚で径の大きい円形の本体部１１と、本体部１１よりも肉薄で且つ本体部１１よりも小径であって本体部１１と同心の円形をなす位置決め部１２とからなる。
【００１４】
外層部材２０は、合成樹脂製または金属製からなる一対の構成部材２１Ａ，２１Ｂによって構成されている。両構成部材２１Ａ，２１Ｂのうち第１構成部材２１Ａは、図２に示すように、本体部１１の裏面側（図２の下側の面）に積層され、第２構成部材２１Ｂは、本体部１１の表面側（図２の上側の面）に積層されている。このように両構成部材２１Ａ，２１Ｂが本体部１１の表裏両面に積層されたものをインサート品Ｐとし、このインサート品Ｐが後述する金型４０にセットされる。
【００１５】
第１構成部材２１Ａは円板形状をなし、この円板部の中央には同心円形の第１通気孔２４Ａが形成されている。第１通気孔２４Ａの内径は内層部材１０の位置決め部１２の外径と同じかそれよりも僅かに大きい寸法となっている。また、第１構成部材２１Ａの板厚寸法は、本体部１１からの位置決め部１２の突出寸法よりも大きい寸法となっている。また、第１構成部材２１Ａの外径は、内層部材１０の本体部１１の外径よりも小さい寸法となっている。すなわち、第１構成部材２１Ａは、本体部１１の裏面において全周に亘って本体部１１の外周縁部１１Ａよりも内側に配置されている。
【００１６】
第２構成部材２１Ｂは円板形状をなし、この円板部の中央には同心円形の第２通気孔２４Ｂが形成されている。第２通気孔２４Ｂの内径は、第１通気孔２４Ａよりも少し大きい寸法であって第１通気孔２４Ａと同心円をなしている。このため、両通気孔２４Ａ，２４Ｂ及び内層部材１０を通じてインサート成形品Ｍの内外を通気可能である。また、第２構成部材２１Ｂの板厚寸法は、第１構成部材２１Ａの板厚寸法とほぼ同じ寸法となっている。また、第２構成部材２１Ｂの外径は、第１構成部材２１Ａの外形とほぼ同じ寸法となっている。すなわち、第２構成部材２１Ｂは、本体部１１の表面において全周に亘って本体部１１の外周縁部１１Ａよりも内側に配置されている。
【００１７】
成形部材３０は、上面が開放された受け皿状をなし、上下に貫通する２つの円形孔３１が左右に並べて形成されている。この成形部材３０には、その上面の開口部を塞ぐようにカバー（図示せず）が組み付けられ、成形部材３０とカバーによって囲まれた空間内には図示しないセンサ本体等の機器が収容されるようになっている。かかる成形部材３０には、インサート成形により上記インサート品Ｐが円形孔３１を塞ぐような形態で一体化されている。
【００１８】
金型４０は、成形部材３０の内面を成形する上型４１と、成形部材３０の外面のうち下型４２と非対応の領域を成形する左右一対のスライド型４３，４４とから構成されている。下型４２には、第１構成部材２１Ａの下面のうち周縁部を除いた円環形領域に密着する第１食い切り面４５Ａと、第１通気孔２４Ａに嵌合される第１嵌合部４６Ａとが形成されている。一方、上型４１Ａには、第２構成部材２１Ｂの上面のうち周縁部を除いた円環形領域に密着する第２食い切り面４５Ｂと、第２通気孔２４Ｂに嵌合される第２嵌合部４６Ｂとが形成されている。
【００１９】
インサート品Ｐを金型４０にセットすると、図４に示すように、第１嵌合部４６Ａと第２嵌合部４６Ｂが、それぞれ、第１通気孔２４Ａと第２通気孔２４Ｂに嵌合することにより、インサート品Ｐが金型４０に対して水平方向（両通気孔２４Ａ，２４Ｂの中心を通る軸線と直角な方向）へ移動することを規制可能である。また、第１食い切り面４５Ａと第２食い切り面４５Ｂが、それぞれ、第１構成部材２１Ａと第２構成部材２１Ｂに当接して、上型４１と下型４２との間でインサート品Ｐが金型４０に対して上下方向（両通気孔２４Ａ，２４Ｂの中心を通る軸線の方向）へ移動することを規制可能である。これにより、インサート品Ｐが金型４０に対して位置決めされる。
【００２０】
この状態で、金型４０の充填空間４７内に溶けた樹脂を注入する。ここで、インサート品Ｐのうち充填空間４７内に露出しているのは、内層部材１０の本体部１１の外周縁部１１Ａと両構成部材２１Ａ，２１Ｂの外周縁部のみである。一方、インサート品Ｐのうち内層部材１０が露出する第１通気孔２４Ａと第２通気孔２４Ｂは、第１食い切り面４５Ａと第２食い切り面４５Ｂが第１構成部材２１Ａと第２構成部材２１Ｂに当接することによって、樹脂の充填空間４７から遮断されている。このため、溶けた樹脂を内層部材１０の本体部１１の外周縁部１１Ａと両構成部材２１Ａ，２１Ｂの外周縁部の双方に密着させることができる。したがって、内層部材１０の本体部１１の外周縁部１１Ａと両構成部材２１Ａ，２１Ｂの外周縁部の双方に密着する形態の成形部材３０が成形され、もって、インサート成形品Ｍの製造が完了する。
【００２１】
以上のように本実施形態では、内層部材１０の本体部１１の外周縁部１１Ａに成形部材３０が密着する形態としたので、内層部材１０を成形部材３０によって直接保持することができる。また、両通気孔２４Ａ，２４Ｂによって内層部材１０の通気性を確保しつつ内層部材１０の表裏両側に外層部材２０を積層させたから、インサート成形時に内層部材１０を上下両型４１，４２とは非接触状態で保持することが可能となり、内層部材１０が損傷することを防ぐことができる。したがって、内層部材１０の外観検査が不要となり、検査にかかるコストを削減することができる。
【００２２】
また、外層部材２０は、内層部材１０の本体部１１の表裏両面にそれぞれ配置された一対の構成部材２１Ａ，２１Ｂを組み付けた形態としたから、一対の構成部材２１Ａ，２１Ｂによって内層部材１０の本体部１１を表面側と裏面側の双方から挟むように保持することができる。さらに、内層部材１０の本体部１１の外周縁部１１Ａは、全周に亘って成形部材３０と密着しているから、内層部材１０を成形部材３０に対して強固に保持することができる。
【００２３】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図５ないし図８によって説明する。本実施形態におけるインサート成形品Ｍは、実施形態１における外層部材２０の構成を一部変更したものであって、共通する構成については同一符号を用いるものとし、その構成、作用、及び効果については説明を省略する。
【００２４】
本実施形態における外層部材５０は、合成樹脂製または金属製からなる一対の構成部材５１Ａ，５１Ｂによって構成されている。両構成部材５１Ａ，５１Ｂのうち第１構成部材５１Ａは、図５に示すように、本体部１１の裏面側（図５の下側の面）に積層され、第２構成部材５１Ｂは、本体部１１の表面側（図５の上側の面）に積層されている。このように両構成部材５１Ａ，５１Ｂが本体部１１の表裏両面に積層された状態のものをインサート品Ｐとし、このインサート品Ｐが後述する金型４０にセットされる。
【００２５】
第１構成部材５１Ａは、第１円板部５２Ａと、この第１円板部５２Ａの外周縁から立ち上がる第１周壁部（本発明の「外壁」の一例）５３Ａとからなる。第１円板部５２Ａには同心円形の第１通気孔５４Ａが形成されている。第１通気孔５４Ａの内径は内層部材１０の位置決め部１２の外径と同じかそれよりも僅かに大きい寸法となっている。また、第１円板部５２Ａの板厚寸法は、本体部１１からの位置決め部１２の突出寸法よりも大きい寸法となっている。
【００２６】
一方、第２構成部材５１Ｂは、第２円板部５２Ｂと、この第２円板部５２Ｂの両端から立ち上がる一対の第２周壁部（本発明の「スペーサ部」の一例）５３Ｂとからなる。第２円板部５２Ｂには同心円形の第２通気孔５４Ｂが形成されている。第２通気孔５４Ｂの内径は、第１通気孔５４Ａよりも少し大きい寸法であって第１通気孔５４Ａと同心円をなしている。このため、両通気孔５４Ａ，５４Ｂ及び内層部材１０を通じてインサート成形品Ｍの内外を通気可能である。また、第２円板部５２Ｂの板厚寸法は、第１円板部５２Ａの板厚寸法とほぼ同じ寸法となっている。また、第２円板部５２Ｂの外径は、第１円板部５２Ａの外形とほぼ同じ寸法となっている。
【００２７】
第２周壁部５３Ｂは、両構成部材５１Ａ，５１Ｂの組み付け状態において第１円板部５２Ａに対し上下方向に当接する。さらに、第２周壁部５３Ｂには、両構成部材５１Ａ，５１Ｂの組み付け状態において両円板部５２Ａ，５２Ｂ間に内層部材１０を挿通させる挿通孔５５が形成されている。一方、第１周壁部５３Ａは、両構成部材５１Ａ，５１Ｂの組み付け状態において第２周壁部５３Ｂの外側面に対し水平方向から当接する。さらに、第１周壁部５３Ａにおける挿通孔５５と対応する位置には、両構成部材５１Ａ，５１Ｂの組み付け状態において挿通孔５５を通じて両円板部５２Ａ，５２Ｂ間に内層部材１０を進入させる進入孔５６が形成されている。
【００２８】
第１円板部５２Ａは、本体部１１の裏面においてその外周縁部１１Ａよりも内側に配置されており、第２円板部５２Ｂは、本体部１１の表面においてその外周縁部１１Ａよりも内側に配置されている。すなわち、第１円板部５２Ａの外径は、内層部材１０の本体部１１の外径よりも小さい寸法となっており、第２円板部５２Ｂの外径は、内層部材１０の本体部１１の外径よりも小さい寸法とされている。したがって、第１構成部材５１Ａと第２構成部材５１Ｂを組み付けた状態としておき、進入孔５６及び挿通孔５５を通じて両円板部５２Ａ、５２Ｂ間に内層部材１０を挿入すると、内層部材１０の本体部１１の外周縁部１１Ａの両端部が第１周壁部５３Ａから水平方向に突出した状態となる。
【００２９】
このため、インサート品Ｐが金型４０にセットされた状態では、内層部材１０の本体部１１の外周縁部１１Ａは、図６に示すように、充填空間４７内に露出した状態となる。このため、図７に示すように、溶けた樹脂を内層部材１０の本体部１１の外周縁部１１Ａと両円板部５２Ａ，５２Ｂの外周面と第１周壁部５３Ａの外周縁部とに密着させることができる。したがって、内層部材１０の本体部１１の外周縁部１１Ａと外層部材５０の外周縁部の双方に密着する形態の成形部材３０が成形され、もって、インサート成形品Ｍの製造が完了する。
【００３０】
以上のように本実施形態では、組み付け状態において第２構成部材５１Ｂの第２周壁部５３Ｂが第１円板部５２Ａに対し上下方向に当接するから、インサート成形時の射出圧によって構成部材同士５１Ａ，５１Ｂの間隔が狭まるおそれがなく、内層部材１０に対して射出圧に起因する押圧力が付与されることを防止できる。また、組み付け状態において内層部材１０を挿通孔５５から両円板部５２Ａ，５２Ｂ間に挿通させることができる。
【００３１】
また、組み付け状態において第１構成部材５１Ａの第１周壁部５３Ａが第２周壁部５３Ｂの外側面に対し水平方向に当接するから、インサート成形時の射出圧によって構成部材同士５１Ａ，５１Ｂが水平方向に位置ずれするおそれがなく、構成部材同士５１Ａ，５１Ｂの位置ずれ不良を防ぐことができる。また、組み付け状態において内層部材１０を進入孔５６及び挿通孔５５から両円板部５２Ａ，５２Ｂ間に進入させることができる。
【００３２】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）本実施形態では外層部材として一対の構成部材を組み付けた形態としているものの、本発明によると、外層部材として一対の構成部材が一体に形成された形態としてもよい。
【００３３】
（２）実施形態２ではスペーサ部として第２周壁部５３Ｂを設けているものの、本発明によると、必ずしもスペーサ部を設けなくてもよく、内層部材１０を第１構成部材５１Ａに組み付けておき、その後、内層部材１０の表面に第２構成部材５１Ｂの第２円板部５２Ｂを積層してもよい。ただし、この場合には、上型４１を第１周壁部５３Ａで受けるようにすることで、内層部材１０に対して型閉じに起因する押圧力が付与されることを防止できる。
【００３４】
（３）本実施形態では一対の構成部材を両通気孔の中心を通る軸線の方向に組み付けるようにしているものの、本発明によると、一対の構成部材を略半円弧状として、通気孔の径方向に接近させて組み付けるようにしてもよい。
（４）本実施形態では内層部材１０を金属製の丸粒を焼結したものとしているものの、本発明によると、内層部材１０が合成樹脂製の通気膜であってもよい。
【００３５】
（５）本実施形態では内層部材１０を円形としているものの、本発明によると、内層部材１０は非円形であってもよい。
（６）本実施形態では内層部材１０を通気方向の厚さ寸法が小さい板状としているものの、本発明によると、内層部材１０は通気方向の厚さ寸法が大きいブロック状であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施形態１におけるインサート成形品の底面図
【図２】そのインサート成形品の断面図
【図３】その内層部材と外層部材を金型にセットした状態を示した断面図
【図４】そのインサート成形が完了した状態を示した断面図
【図５】実施形態２におけるインサート成形品の断面図
【図６】その内層部材と外層部材を金型にセットした状態を示した断面図
【図７】そのインサート成形が完了した状態を示した断面図
【図８】その内層部材に一対の構成部材を組み付ける前の状態を示した断面図
【符号の説明】
【００３７】
１０…内層部材
１１Ａ…本体部の外周縁部
２０，５０…外層部材
２１Ａ，５１Ａ…第１構成部材
２１Ｂ，５１Ｂ…第２構成部材
２４Ａ，５４Ａ…第１通気孔
２４Ｂ，５４Ｂ…第２通気孔
３０…成形部材
４０…金型
５２Ａ…第１円板部
５２Ｂ…第２円板部
５３Ａ…第１周壁部（外壁）
５３Ｂ…第２周壁部（スペーサ部）
５５…挿通孔
５６…進入孔
Ｍ…インサート成形品
【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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【図８】
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