JP4848901B2 - インサート成形品の製造方法および成形型 - Google Patents

Description

本発明は、インサート成形品の製造方法および成形型に関するものである。

端子部にめっき処理を施した導電材料をインサート成形してインサート成形品を製造する一般的な方法としては、下記特許文献１に記載のものが知られている。この製造方法によると、下型に凹設された端子保持凹部に導電材料の端子部を挿入して導電材料を支持することでインサート成形時に樹脂が端子部に付着しないようにしている。
特開２００４−１３４２５７公報

しかしながら、この製造方法によると、端子部を端子保持凹部に挿入する際に端子部と端子保持凹部の内壁とが摺動することで、端子部のめっきが剥がれたり、端子部表面に傷が付いたりするおそれがある。この対策として、端子保持凹部を構成する内面が２分割されるように成形型の合わせ面の位置を設定し、端子部を分割された端子保持凹部によって密着して挟み込む方法が考えられる。

しかしながら、この方法では、導電材料が端子保持凹部内から抜けないように押し込む方向と成形型の型閉め方向とが直交することになるため、型閉め時における導電材料の抜け方向への位置ずれを規制することができず、導電材料の抜け止めを行うためのパーツを別途設ける必要がある。したがって、成形型の構造としては、上型と下型と抜け止めパーツとからなる３パーツが必要となり、上下両型からなる２パーツの成形型で端子部を抜け止めすることができなかった。

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、上下両型からなる２パーツの成形型で型閉め時における端子部の抜け止めを行うとともに端子部を端子保持凹部内に保持することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、上型と下型とから構成された成形型を使用してインサート成形を行うインサート成形品の製造方法であって、前記成形型にセットされる導電材料は一部を折り曲げた形状をなし、その一端側にめっき処理が施された端子部が形成され、前記成形型を、前記上下両型により形成されるキャビティを有し、前記上下両型の合わせ面に、前記キャビティを構成する凹部及びこの凹部に連なり前記端子部に密着してこれを挟む端子保持凹部を備える構成とし、前記下型に、前記端子部の突出方向が鉛直方向に対して斜め方向となるように前記導電材料を載置し、前記上下両型の合わせ面のうち前記端子保持凹部を保有する面に対して斜め方向に前記上下両型を型閉めすることで前記端子部が前記端子保持凹部に挟まれ、前記キャビティ内に樹脂を注入することにより、前記端子部を露出させた状態で前記導電材料の周囲に樹脂成形部をインサート成形するところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記導電材料の他端側にボンディング面が形成されるものにおいて、前記キャビティ内面に、型閉め時に前記ボンディング面と非接触で対向して配置された非接触面及びこの非接触面に連なり前記ボンディング面の外周縁部に密着する接触面を備える構成としたところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項２に記載のものにおいて、前記成形型は、前記凹部に、前記キャビティ内に突出して設けられ、型閉め時に前記導電材料に対し前記ボンディング面の外周縁部を前記接触面に密着させる方向に接触する押さえ部を備える構成としたところに特徴を有する。

請求項４の発明は、上型と下型とから構成され、一部を折り曲げた導電材料の一端側にめっき処理が施された端子部の突出方向が鉛直方向に対して斜め方向となるように前記導電材料をセットし、前記上下両型により形成されるキャビティ内に樹脂を注入することにより、前記端子部を露出させた状態で前記導電材料の周囲に樹脂成形部をインサート成形する成形型であって、前記上下両型の合わせ面に、前記キャビティを構成する凹部及びこの凹部に連なり前記端子部に密着してこれを挟む端子保持凹部が設けられ、前記上下両型の型閉め方向は、前記上下両型の合わせ面のうち前記端子保持凹部を保有する面に対して斜め方向であり、前記導電材料の他端側にボンディング面が形成されるものにおいて、前記キャビティ内面に、型閉め時に前記ボンディング面と非接触で対向して配置された非接触面及びこの非接触面に連なり前記ボンディング面の外周縁部に密着する接触面を備える構成としたところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項４に記載のものにおいて、前記成形型は、前記凹部に、前記キャビティ内に突出して設けられ、型閉め時に前記導電材料に対し前記ボンディング面の外周縁部を前記接触面に密着させる方向に接触する押さえ部を備える構成としたところに特徴を有する。

＜請求項１および請求項４の発明＞
請求項１および請求項４の発明によると、端子部の突出方向が鉛直方向に対して斜め方向となるように導電材料を下型に載置し、上下両型のうち端子保持凹部を保有する面に対して斜め方向に上下両型を型閉めすることで端子部を端子保持凹部内で密着して挟み込むことができる。したがって、端子保持凹部内に端子部を挿入することが不要となるから、端子部と端子保持凹部の内壁とが摺動することで端子部の表面に施されためっきが剥がれたり、端子部の表面に傷が付く等のおそれがない。

＜請求項２および請求項４の発明＞
請求項２および請求項４の発明によると、型閉め時にボンディング面がキャビティ内面に接触しない構成としたから、ボンディング面に傷が付くことを防ぐことができる。このとき、ボンディング面の外周縁部が接触面に密着しているから、ボンディング面に樹脂が付着するおそれがない。また、ボンディング面を下向きにセットする場合には、ボンディング面の外周縁部を接触面で支持することとなり、端子保持凹部と接触面の２点で支持することができる。したがって、導電材料を安定した姿勢で型閉めすることができる。

＜請求項３および請求項５の発明＞
請求項３および請求項５の発明によると、上下両型を型閉めすることに伴って押さえ部が導電材料に対しボンディング面の外周縁部を接触面に密着させる方向への分力を生じさせる。したがって、ボンディング面の外周縁部で確実に樹脂の食い切りを行うことができる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図６によって説明する。本実施形態における電子制御ユニット（ＥＣＵ）Ｅは、図１に示すように、上方に開口するケース体２と、ケース体２内に配されるインサート成形品１と、ケース体２の開口面側に配される第１回路基板３と、ケース体２の底面側に配される第２回路基板４とを備えている。本実施形態においてインサート成形品１は、第１回路基板３と第２回路基板４との間を導通可能に接続する役割を果たしている。

インサート成形品１は、略Ｌ字状に折り曲げられた形状をなす金属板材（本発明における導電材料に相当する。）１０と、その金属板材１０の外形に沿って配される樹脂成形部２０とから構成されている。このインサート成形品１は、図２に示すように、金属板材１０を成形型３０内にセットし、後述するキャビティＣ内に樹脂を注入することにより、金属板材１０の周囲に樹脂成形部２０をインサート成形することで形成される。

樹脂成形部２０は、図１に示すように、ケース体２の底面と一体となるようにインサート成形されている。金属板材１０の一端側（図１における長尺側の上端側）は上方に突出する形態であって、樹脂成形部２０の上端部から端子部１１が突出している。金属板材１０の他端側（図１における短尺側の右端側）は右方に突出する形態であって、前記他端側における樹脂成形部２０の上面側に露出した部分がボンディング面１４とされている。本実施形態において端子部１１およびボンディング面１４の表面には、めっき処理が施されている。ボンディング面１４の右方に隣接する第２回路基板４には、図示しないランド部が形成されており、ボンディング面１４と前記したランド部とは、ワイヤ６によって電気的接続が取られている。

端子部１１はプレスフィット端子であって、図６に示すように、端子部１１の上下方向における略中央部には、撓み空間１３を間に挟んで幅方向外側に膨らんだ一対の弾性当接部１２が配されている。一方、第１回路基板３には、上下方向に貫通するスルーホール５が形成されている。弾性当接部１２は、スルーホール５内に挿入されると、弾性当接部１２が撓み空間１３側に弾性変形し、その開き方向への弾性力によりスルーホール５の内周に押し付けられて、スルーホール５の接点部（図示せず）と電気的に接続されている。これにより、第１回路基板３と第２回路基板４とがインサート成形品１を通じて電気的に接続される。また、各端子部１１はインサート成形時には金型３０内の隔壁３９により隔離状態で配されている。隔壁３９は、後述する端子保持凹部３４の内壁のうち側面部分を構成している。さらに、隔壁３９と弾性当接部１２との間に隙間を設けることで、端子部１１が隔壁３９と摺動して弾性当接部１２の表面に形成された端子めっきが剥がれることを規制している。

成形型３０は上型３１と下型３２とから構成され、型閉め方向が上下方向に設定されている。上型３１と下型３２が型閉めされた状態において成形型３０内には、図２に示すように、樹脂成形部２０をインサート成形するためのキャビティＣが形成されている。上下両型３１，３２の合わせ面には、キャビティＣを構成する凹部３３と、凹部３３と連なり端子部１１に密着してこれを挟む端子保持凹部３４とが形成されている。上下両型３１，３２の合わせ面のうち端子保持凹部３４を保有する面３５は、上下両型３１，３２の型閉め方向に対して斜め方向（本実施形態においては略４５°の傾斜角度をなす方向）となるように設定されている。したがって、端子部１１は、鉛直方向に対して斜め方向となるように（上下両型３１，３２の合わせ面のうち端子保持凹部３４を保有する面３５と同じ傾きをもって）下型３２上に載置される。そして、端子部１１は、型閉めに伴って端子保持凹部３４によって上下方向から密着して挟み込まれる。

図２において下型３２のキャビティ内面のうちボンディング面１４と対向している面は非接触面３８である。また、この非接触面３８と連なり、ボンディング面１４の外周縁部と接触している面は接触面３６である。金属板材１０は、図２に示すように、成形型３０内にセットされた状態では、端子部１１が端子保持凹部３４を構成する下側傾斜面に支持されるとともに、ボンディング面１４の外周縁部が接触面３６に支持されるようになっている。すなわち、金属板材１０は、本実施形態のようにボンディング面１４が下向きとなる場合には、２点支持されることで安定した姿勢で型閉めされることになる。

凹部３３において接触面３６と対向する面には、押さえ部３７が下方に突出して形成されている。押さえ部３７は、型閉めに伴ってボンディング面１４の裏面に当接し、端子部１１が端子保持凹部３４内へ押し込まれる方向（ボンディング面１４の外周縁部を接触面３６に密着させる方向）に作用を受ける。したがって、ボンディング面１４の外周縁部で確実に樹脂の食い切りを行うことがなされる。そして、樹脂を凹部３３内に注入した後、インサート成形後における樹脂成形部２０の外面には、図５に示すように、押さえ部３７による型抜き孔２２が形成されることになる。

ところで、樹脂成形部２０において端子部１１側の端部のうち、端子部１１を挟んでボンディング面１４と反対側には、図５に示すように、傾斜面２１が形成されている。傾斜面２１は、図３に示すように、インサート成形後においては上型３１のうち成形型３０の型抜き方向に沿う垂直面３３Ａに当接するようにしている。このように、図２において一点破線で示したような角部２３を設けずに、傾斜面２１としているのは、インサート成形後に角部２３がオーバーハング状となり、角部２３と凹部３３とが当たり合うことで、上下両型３１，３２を上下方向に引き抜くことができなくなるのを防ぐためである。

本実施形態は以上のような構造であって、続いてその作用を説明する。
まず、端子部１１が鉛直方向に対して斜め方向となるように金属板材１０を下型３２に載置する。金属板材１０は、端子部１１が端子保持凹部３４に支持されるとともに、ボンディング面１４の外周縁部が接触面３６に支持される。次に、上下両型３１，３２の型閉めを行う。型閉めが完了すると、図２に示すように、成形型３０内には、凹部３３により構成されるキャビティＣと、端子保持凹部３４とが形成される。このとき、端子部１１は、端子保持凹部３４によって上下方向から挟み込まれる。また、ボンディング面１４の裏面には、押さえ部３７が当接することによって、端子部１１が端子保持凹部３４内へ押し込まれるとともに、ボンディング面１４の外周縁部が接触面３６に密着する。

続いて、図３に示すように、キャビティＣ内に樹脂を注入する。このとき、ボンディング面１４の外周縁部は、接触面３６に密着して接触しているため、ボンディング面１４に樹脂が付着することが規制される。また、端子部１１は、端子保持凹部３４によって上下方向から密着して挟まれているから、樹脂が付着することが規制される。この後、図４に示すように、上下両型３１，３２の型抜きを行う。この型抜きに際しては、押さえ部３７及び傾斜面２１が上下方向（上下両型３１，３２の型抜き方向）に形成されているため、上下両型３１，３２をそのまま型抜きすることができる。

以上のように本実施形態においては、以下に示す効果を奏することができる。
１．端子部１１の突出方向が鉛直方向に対して斜め方向となるように金属板材１０を下型３２に載置し、上下両型３１，３２のうち端子保持凹部３４を保有する面に対して斜め方向に上下両型３１，３２を型閉めすることで端子部１１を端子保持凹部３４内で密着して挟み込むことができる。したがって、端子保持凹部３４内に端子部１１を挿入することが不要となるから、端子部１１と端子保持凹部３４の内壁とが摺動することで端子部１１の表面に施されためっきが剥がれたり、端子部１１の表面に傷が付く等のおそれがない。

２．型閉め時にボンディング面１４がキャビティ内面に接触しない構成としたから、ボンディング面１４に傷が付くことを防ぐことができる。このとき、ボンディング面１４の外周縁部が接触面３６に密着しているから、ボンディング面１４に樹脂が付着するおそれがない。また、ボンディング面１４を下向きにセットする場合には、ボンディング面１４の外周縁部を接触面３６で支持することとなり、端子保持凹部３４と接触面３６の２点で支持することができる。したがって、金属板材１０を安定した姿勢で型閉めすることができる。

３．上下両型３１，３２を型閉めすることに伴って押さえ部３７が金属板材１０に対しボンディング面１４の外周縁部を接触面３６に密着させる方向への分力を生じさせる。したがって、ボンディング面１４の外周縁部で確実に樹脂の食い切りを行うことができる。

＜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態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）実施形態１ではボンディング面１４を設けたものを例示したが、本発明によれば、ボンディング面１４は必ずしも設けなくてもよく、金属板材１０の他端側が樹脂成形部２０から突出する雄型端子を設けてもよい。
（２）実施形態１では金属板材１０の一端側がプレスフィット端子となっているものを例示したが、本発明によれば、必ずしもプレスフィット端子でなくてもよく、例えば、雄型端子であってもよい。
（３）実施形態１では接触面３６が凹部３３の下型３２側に設けられ、押さえ部３７が凹部３３の上型３１側に設けられているものを例示したが、本発明によれば、ボンディング面１４を金属板材１０の他端側の上面側に形成するようにすることで接触面３６と押さえ部３７を共用化し、接触面３６（押さえ部３７）を凹部３３の上型３１側に設けるようにしてもよい。

実施形態１における電位制御ユニットの断面図 そのインサート成形品の型閉じ状態で樹脂注入前における断面図 そのインサート成形品の型閉じ状態で樹脂注入後における縦断面図 そのインサート成形品の樹脂注入後で型開き状態における断面図 そのインサート成形品の断面図 そのインサート成形品の型閉じ状態で樹脂注入後における横断面図

符号の説明

１…インサート成形品
１０…金属板材（導電材料）
１１…端子部
１４…ボンディング面
２０…樹脂成形部
３０…成形型
３１…上型
３２…下型
３３…凹部
３４…端子保持凹部
３５…端子保持凹部を保有する面
３６…接触面
３７…押さえ部
３８…非接触面
Ｃ…キャビティ

Claims (5)

1. 上型と下型とから構成された成形型を使用してインサート成形を行うインサート成形品の製造方法であって、
   前記成形型にセットされる導電材料は一部を折り曲げた形状をなし、その一端側にめっき処理が施された端子部が形成され、
   前記成形型を、
   前記上下両型により形成されるキャビティを有し、
   前記上下両型の合わせ面に、前記キャビティを構成する凹部及びこの凹部に連なり前記端子部に密着してこれを挟む端子保持凹部を備える構成とし、
   前記下型に、前記端子部の突出方向が鉛直方向に対して斜め方向となるように前記導電材料を載置し、前記上下両型の合わせ面のうち前記端子保持凹部を保有する面に対して斜め方向に前記上下両型を型閉めすることで前記端子部が前記端子保持凹部に挟まれ、前記キャビティ内に樹脂を注入することにより、前記端子部を露出させた状態で前記導電材料の周囲に樹脂成形部をインサート成形するインサート成形品の製造方法。
2. 前記導電材料の他端側にボンディング面が形成されるものにおいて、前記キャビティ内面に、型閉め時に前記ボンディング面と非接触で対向して配置された非接触面及びこの非接触面に連なり前記ボンディング面の外周縁部に密着する接触面を備える構成としたことを特徴とする請求項１記載のインサート成形品の製造方法。
3. 前記成形型は、前記凹部に、前記キャビティ内に突出して設けられ、型閉め時に前記導電材料に対し前記ボンディング面の外周縁部を前記接触面に密着させる方向に接触する押さえ部を備える構成としたことを特徴とする請求項２記載のインサート成形品の製造方法。
4. 上型と下型とから構成され、
   一部を折り曲げた導電材料の一端側にめっき処理が施された端子部の突出方向が鉛直方向に対して斜め方向となるように前記導電材料をセットし、前記上下両型により形成されるキャビティ内に樹脂を注入することにより、前記端子部を露出させた状態で前記導電材料の周囲に樹脂成形部をインサート成形する成形型であって、
   前記上下両型の合わせ面に、前記キャビティを構成する凹部及びこの凹部に連なり前記端子部に密着してこれを挟む端子保持凹部が設けられ、
   前記上下両型の型閉め方向は、前記上下両型の合わせ面のうち前記端子保持凹部を保有する面に対して斜め方向であり、
   前記導電材料の他端側にボンディング面が形成されるものにおいて、前記キャビティ内面に、型閉め時に前記ボンディング面と非接触で対向して配置された非接触面及びこの非接触面に連なり前記ボンディング面の外周縁部に密着する接触面を備える構成としたことを特徴とする成形型。
5. 前記成形型は、前記凹部に、前記キャビティ内に突出して設けられ、型閉め時に前記導電材料に対し前記ボンディング面の外周縁部を前記接触面に密着させる方向に接触する押さえ部を備える構成としたことを特徴とする請求項４記載の成形型。

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