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技術 インサート品成形方法、インサート品成形装置、電磁装置、放電灯点灯装置、照明器具、及び車両

出願人 パナソニック電工株式会社
発明者 高松健一梶浦久尚絹谷和彦井田瑞人中野智之瀬戸学雄中田公明佐藤昌紀
出願日 2004年12月24日 (16年0ヶ月経過) 出願番号 2004-374660
公開日 2006年7月13日 (14年5ヶ月経過) 公開番号 2006-181734
状態 特許登録済
技術分野 プラスチック等の成形用の型 プラスチック等の射出成形 コイルの絶縁 変成器又はリアクトル一般
主要キーワード 摺動凹溝 巻線構造体 ソケット口 仮保持部材 両保持部材 略丸棒状 突き出し装置 ジョイントブロック
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2006年7月13日)のものです。
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図面 (20)

課題

インサート品外形寸法にばらつきがある場合でも、インサート品の位置決め精度が高く、且つ、生産性の良好なインサート品成形方法インサート品成形装置電磁装置放電灯点灯装置照明器具、及び車両を提供する。

解決手段

インサート品成形装置は、金型20,30を合わせて形成されるキャビティ部40内で、一対の保持部材51,60の間にインサート品を配置し、進退自在に配置された保持部材51を弾性体53によってインサート品側へ弾性付勢することによって、両保持部材51,60の間にインサート品を保持させる工程と、インサート品を保持した状態で進退自在に配置された保持部材51を拘束して、該保持部材51の位置を固定する工程と、保持部材51の位置を固定した状態でキャビティ部40内に溶融樹脂充填する工程とを行う。

概要

背景

従来、コイルトランスやICなどの回路部品絶縁性防水性を必要とすることから、その表面をポッティング材で覆って、絶縁性及び防水性を確保していたが、近年製品コストダウンリサイクル性の向上が強く要求されるようになって、その表面を成形樹脂封止することが行われるようになった。この樹脂封止には、量産性に優れた射出成形トランスファー成形で用いるインサート品成形方法が採用されている。

ここで、例えば燒結部材のように寸法精度に1mm程度のばらつきがあるインサート品に一対の金型を両側から当て、インサート品を介して一対の金型を突き合わせた状態で、上述のインサート成形を行う場合には、インサート品の寸法のばらつきによって以下のような問題が発生する。

すなわち、インサート品が設計寸法よりも小さい場合は、金型とインサート品との間に隙間ができて、この隙間に樹脂材料バリ状充填されるため、インサート品の位置ずれが発生する可能性があった。またインサート品が設計寸法よりも大きい場合、インサート品を介して突き合わされた金型を型締めすることによってインサート品が圧縮されるため、インサート品に応力が加わって変形する可能性があった。このような問題を起こりにくくするために、インサート品の寸法精度を高めようとすると、インサート品の後加工が必要になって、コスト高を招いてしまう。

そこで、上記の問題点を解決するために、例えば特許文献1に示されるような成形金型が提案されている。特許文献1に示される金型は巻線巻回されたコイル本体の外側に絶縁層を形成するためのもので、金型を合わせて形成されるキャビティにコイル本体を配置し、スペーサを用いてコイル本体をキャビティ内に固定した後、キャビティ内に成形樹脂を注入してコイル本体の外側に絶縁層を形成する。ここで、金型にはスペーサの一部が挿入される凹部を設けてあり、この凹部の深さを調整することで、スペーサの突出量を調整し、コイル本体の外寸が多少ばらついたとしても、コイル本体が所望の位置で固定されるようにしている。
特開平6−238680号公報

概要

インサート品の外形寸法にばらつきがある場合でも、インサート品の位置決め精度が高く、且つ、生産性の良好なインサート品成形方法、インサート品成形装置電磁装置放電灯点灯装置照明器具、及び車両を提供する。インサート品成形装置は、金型20,30を合わせて形成されるキャビティ部40内で、一対の保持部材51,60の間にインサート品を配置し、進退自在に配置された保持部材51を弾性体53によってインサート品側へ弾性付勢することによって、両保持部材51,60の間にインサート品を保持させる工程と、インサート品を保持した状態で進退自在に配置された保持部材51を拘束して、該保持部材51の位置を固定する工程と、保持部材51の位置を固定した状態でキャビティ部40内に溶融樹脂を充填する工程とを行う。

目的

本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、インサート品の外形寸法にばらつきがある場合でも、インサート品の位置決め精度が高く、且つ、生産性の良好なインサート品成形方法、インサート品成形装置、電磁装置、放電灯点灯装置、照明器具、及び車両を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

複数の金型を合わせて形成されるキャビティ内で、金型に設けた一対の保持部材の間にインサート品を配置し、一対の保持部材の内、少なくとも一方の保持部材を両保持部材配列方向において進退自在とし、進退自在に配置された保持部材を弾性付勢手段によってインサート品側へ弾性付勢することによって、両保持部材の間にインサート品を保持させる工程と、両保持部材の間にインサート品を保持した状態で進退自在に配置された保持部材を拘束して該保持部材の位置を固定する工程と、保持部材の位置を固定した状態でキャビティ内に溶融樹脂充填する工程とを含むことを特徴とするインサート品成形方法

請求項2

複数の金型を合わせて形成されるキャビティ内で、金型に設けた一対の保持部材の間にインサート品を配置し、一対の保持部材の内、少なくとも一方の保持部材を両保持部材の配列方向において進退自在とし、進退自在に配置された保持部材を弾性付勢手段によってインサート品側へ弾性付勢することによって、両保持部材の間にインサート品を保持させる工程と、両保持部材の間にインサート品を保持した状態で、金型において進退自在に配置された保持部材が摺動する部位の一部に設けたゲートから、キャビティ内に溶融樹脂を充填する工程とを含むことを特徴とするインサート品成形方法。

請求項3

複数の金型と、前記複数の金型を合わせて形成されるキャビティ内に突出してインサート品を両側から保持する一対の保持部材とを備え、前記一対の保持部材の内、少なくとも一方の保持部材を両保持部材の配列方向において進退自在に配置し、進退自在に配置された保持部材をインサート品側へ弾性付勢する弾性付勢手段を設けるとともに、前記金型において、進退自在に配置された保持部材が摺動する部位の一部に溶融樹脂を充填するためのゲートを設けたことを特徴とするインサート品成形装置

請求項4

フェライトコアと、当該フェライトコアに巻回される巻線と、当該巻線の両端に電気的に接続されるコイル端子とを含む巻線構造体を有し、請求項1又は2記載のインサート品成形方法を用いて、インサート品である前記巻線構造体を、前記コイル端子の少なくとも一部を露出させた状態で樹脂封止したことを特徴とする電磁装置

請求項5

請求項4記載の電磁装置を用いた放電灯点灯装置

請求項6

請求項5記載の放電灯点灯装置を用いた照明器具

請求項7

請求項6記載の照明器具を用いた車両。

技術分野

0001

本発明は、インサート品成形方法インサート品成形装置電磁装置放電灯点灯装置照明器具、及び車両に関するものである。

背景技術

0002

従来、コイルトランスやICなどの回路部品絶縁性防水性を必要とすることから、その表面をポッティング材で覆って、絶縁性及び防水性を確保していたが、近年製品コストダウンリサイクル性の向上が強く要求されるようになって、その表面を成形樹脂封止することが行われるようになった。この樹脂封止には、量産性に優れた射出成形トランスファー成形で用いるインサート品成形方法が採用されている。

0003

ここで、例えば燒結部材のように寸法精度に1mm程度のばらつきがあるインサート品に一対の金型を両側から当て、インサート品を介して一対の金型を突き合わせた状態で、上述のインサート成形を行う場合には、インサート品の寸法のばらつきによって以下のような問題が発生する。

0004

すなわち、インサート品が設計寸法よりも小さい場合は、金型とインサート品との間に隙間ができて、この隙間に樹脂材料バリ状充填されるため、インサート品の位置ずれが発生する可能性があった。またインサート品が設計寸法よりも大きい場合、インサート品を介して突き合わされた金型を型締めすることによってインサート品が圧縮されるため、インサート品に応力が加わって変形する可能性があった。このような問題を起こりにくくするために、インサート品の寸法精度を高めようとすると、インサート品の後加工が必要になって、コスト高を招いてしまう。

0005

そこで、上記の問題点を解決するために、例えば特許文献1に示されるような成形金型が提案されている。特許文献1に示される金型は巻線巻回されたコイル本体の外側に絶縁層を形成するためのもので、金型を合わせて形成されるキャビティにコイル本体を配置し、スペーサを用いてコイル本体をキャビティ内に固定した後、キャビティ内に成形樹脂を注入してコイル本体の外側に絶縁層を形成する。ここで、金型にはスペーサの一部が挿入される凹部を設けてあり、この凹部の深さを調整することで、スペーサの突出量を調整し、コイル本体の外寸が多少ばらついたとしても、コイル本体が所望の位置で固定されるようにしている。
特開平6−238680号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、上記特許文献1に開示された金型では、凹部の深さを調整するため、インサート成形を行う毎にコイル本体の外形寸法を測定して、凹部の深さ(すなわちスペーサの突出量)を調整する必要があり、成形作業工数が増えて、量産性が低下するという問題があった。

0007

また、特許文献1に開示された金型では、コイル本体をキャビティ内部に固定するためのスペーサにおいて、金型に当接する側の一部を成形樹脂との接着性が良好で、成形樹脂と熱膨張率が略同じ弾性体で形成したものも提案されているが、スペーサの一部を弾性体とするだけでは、射出成形のように高圧樹脂成形を行う場合、成形時の樹脂圧力で弾性体が圧縮されるために、コイル本体とスペーサとの間に隙間ができ、この隙間に成形樹脂がバリ状に充填されて、インサート品であるコイル本体の位置ずれが発生するという問題があった。

0008

本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、インサート品の外形寸法にばらつきがある場合でも、インサート品の位置決め精度が高く、且つ、生産性の良好なインサート品成形方法、インサート品成形装置、電磁装置、放電灯点灯装置、照明器具、及び車両を提供することにある。

課題を解決するための手段

0009

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、複数の金型を合わせて形成されるキャビティ内で、金型に設けた一対の保持部材の間にインサート品を配置し、一対の保持部材の内、少なくとも一方の保持部材を両保持部材配列方向において進退自在とし、進退自在に配置された保持部材を弾性付勢手段によってインサート品側へ弾性付勢することによって、両保持部材の間にインサート品を保持させる工程と、両保持部材の間にインサート品を保持した状態で進退自在に配置された保持部材を拘束して該保持部材の位置を固定する工程と、保持部材の位置を固定した状態でキャビティ内に溶融樹脂を充填する工程とを含むことを特徴とする。

0010

請求項2の発明は、複数の金型を合わせて形成されるキャビティ内で、金型に設けた一対の保持部材の間にインサート品を配置し、一対の保持部材の内、少なくとも一方の保持部材を両保持部材の配列方向において進退自在とし、進退自在に配置された保持部材を弾性付勢手段によってインサート品側へ弾性付勢することによって、両保持部材の間にインサート品を保持させる工程と、両保持部材の間にインサート品を保持した状態で、金型において進退自在に配置された保持部材が摺動する部位の一部に設けたゲートから、キャビティ内に溶融樹脂を充填する工程とを含むことを特徴とする。

0011

請求項3の発明はインサート品成形装置であって、複数の金型と、複数の金型を合わせて形成されるキャビティ内に突出してインサート品を両側から保持する一対の保持部材とを備え、一対の保持部材の内、少なくとも一方の保持部材を両保持部材の配列方向において進退自在に配置し、進退自在に配置された保持部材をインサート品側へ弾性付勢する弾性付勢手段を設けるとともに、金型において、進退自在に配置された保持部材が摺動する部位の一部に溶融樹脂を充填するためのゲートを設けたことを特徴とする。

0012

請求項4の発明は電磁装置であって、フェライトコアと、当該フェライトコアに巻回される巻線と、当該巻線の両端に電気的に接続されるコイル端子とを含む巻線構造体を有し、請求項1又は2記載のインサート品成形方法を用いて、インサート品である巻線構造体を、コイル端子の少なくとも一部を露出させた状態で樹脂封止したことを特徴とする。

0013

請求項5の発明は放電灯点灯装置であって、請求項4記載の電磁装置を用いたことを特徴とする。

0014

請求項6の発明は照明器具であって、請求項5記載の放電灯点灯装置を用いたことを特徴とする。

0015

請求項7の発明は車両であって、請求項6記載の照明器具を用いたことを特徴とする。

発明の効果

0016

請求項1の発明によれば、一対の保持部材の内の少なくとも一方が進退自在に配置され、この進退自在に配置された保持部材を弾性付勢手段によりインサート品側へ弾性付勢しているので、インサート品の寸法のバラツキを弾性付勢手段が吸収することで、インサート品に圧縮力が加えられたり、インサート品の位置ずれが発生するのを防止できる。しかも、保持部材によりインサート品を保持した状態で、進退自在に配置された保持部材を拘束して、位置を固定した後に、キャビティ内に溶融樹脂を充填しているので、進退自在に配置された保持部材が成形時の樹脂圧力を受けて後退することはなく、インサート品をキャビティ内の規定の位置に確実に保持することができるから、良好な成形品を得ることができる。

0017

請求項2の発明によれば、一対の保持部材の内の少なくとも一方が進退自在に配置され、この進退自在に配置された保持部材を弾性付勢手段によりインサート品側へ弾性付勢しているので、インサート品の寸法のバラツキを弾性付勢手段が吸収することで、インサート品に圧縮力が加えられたり、インサート品の位置ずれが発生するのを防止できる。しかも、進退自在に配置された保持部材の摺動部位の一部にゲートが設けられ、このゲートからキャビティ内に溶融樹脂を充填するので、成形時にはインサート品を他方の保持部材に押し付ける方向の樹脂圧力がインサート品に加わるため、進退自在に配置された保持部材に対してインサート品から離れる方向の樹脂圧力が加わることがなく、インサート品をキャビティ内の規定の位置に確実に保持することができるから、良好な成形品を得ることができる。

0018

請求項3の発明によれば、一対の保持部材の内の少なくとも一方が進退自在に配置され、この進退自在に配置された保持部材を弾性付勢手段によりインサート品側へ弾性付勢しているので、インサート品の寸法のバラツキを弾性付勢手段が吸収することで、インサート品に圧縮力が加えられたり、インサート品の位置ずれが発生するのを防止したインサート品成形装置を実現できる。しかも、進退自在に配置された保持部材の摺動部位の一部にゲートが設けられ、このゲートからキャビティ内に溶融樹脂を充填するので、成形時にはインサート品を他方の保持部材に押し付ける方向の樹脂圧力がインサート品に加わるため、進退自在に配置された保持部材に対してインサート品から離れる方向の樹脂圧力が加わることがなく、インサート品をキャビティ内の規定の位置に確実に保持することができるから、良好な成形品を樹脂成形することが可能なインサート品成形装置を実現できる。

0019

請求項4の発明によれば、インサート品である巻線構造体の位置ずれを抑制することで、巻線構造体を封止する封止樹脂肉厚極端に薄くなる部分ができないため、所望の絶縁破壊強度を得ることができ、絶縁性を高めた電磁装置を提供することができる。

0020

請求項5の発明によれば、インサート品である巻線構造体の位置ずれが少なく、絶縁性の高い電磁装置を用いているので、製品間の品質のばらつきが少ない放電灯点灯装置を提供でき、且つ、放電灯点灯時に発生した高電圧が電磁装置に加わっても、電磁装置で絶縁破壊が発生することがないから、安定した点灯状態を得ることが可能な放電灯点灯装置を提供できる。

0021

請求項6の発明によれば、請求項5記載の放電灯点灯装置を用いることで、品質のばらつきが少なく、信頼性の高い照明器具を提供できる。

0022

請求項7の発明によれば、請求項6記載の照明器具を用いることで、品質のばらつきが少なく、信頼性の高い照明器具を備えた車両を提供できる。

発明を実施するための最良の形態

0023

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

0024

(実施形態1)
本発明に係るインサート品成形方法を用いたインサート品成形装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。

0025

先ず本実施形態のインサート品成形装置を用いて製造される電磁装置について説明する。図15は成形樹脂で樹脂封止されるインサート品1を示し、このインサート品1は、丸棒状のフェライトコア2と、このフェライトコア2の円周面に平角線3を1層エッジワイズ巻きにして形成された2次巻線N2と、2次巻線N2が巻回されたフェライトコア2を保持するコアホルダ4とで構成され、コアホルダ4には平角線3(2次巻線N2)の両端3a,3bに電気的且つ機械的に接続される端子5a,5bが圧入或いは同時成形によって固定されている。そして、このインサート品1を絶縁のために封止樹脂6で樹脂封止することによって成形品(高圧回路ブロック7)が形成される。

0026

なお、本実施形態ではインサート品1として巻線構造体を例に説明を行ったが、インサート品1を巻線構造体に限定する趣旨のものではなく、成形後に封止樹脂6に埋め込まれる電気部品であればどのようなものでも良い。また封止樹脂6に電気部品を埋め込む場合でも、外部との電気的接続を行う端子5a,5bや機能上問題無い部分を部分的に露出させても良いことは言うまでもない。図15に示したインサート品1では絶縁性能を確保するためにフェライトコア2の高圧側の端部は封止樹脂6で完全に封止する必要があるが、低圧側の端面は封止樹脂6から露出させても機能上問題はない。

0027

次に、インサート品1を樹脂封止して上記電磁装置を製造するインサート品成形装置について図1を参照して説明する。インサート品1は2つの金型20,30を用いてインサート成形されるのであり、両金型20,30はそれぞれそれぞれ、従来周知の成形機70の型締部(詳述せず)が備える上型プラテン71及び下型プラテン72に取り付けられている。一方の金型20は上型型板21とランナ板22と上型取付板23とを主要な構成として備え、他方の金型30は下型型板31と下型受板32と下型取付板33とを主要な構成として備えている。そして、両金型20,30は図示しない温度調整手段(流体循環ヒータなど)で温度調整されている。

0028

上型型板21および下型型板31の合わせ面にはそれぞれキャビティ40a,40bが形成されており、この2つのキャビティ40a,40bから、インサート品1を内部に保持して、このインサート品1を溶融樹脂6で樹脂封止して成形品(高圧回路ブロック7)を形成するためのキャビティ部40が形成される。そして、上型型板21のキャビティ40aの右端にゲート26が形成してある。

0029

ところで、図2図15で説明したインサート品1を模式的に示した断面図であり、端子5a,5bを省略して図示してあり、以下の成形方法の説明では図2に示した概略構造を用いて説明を行う。なお、図2図15と上下を逆にして図示してあり、この状態でキャビティ部40内に保持されている。また、図2中の9はコアホルダ4に保持された高圧ヨークを示し、高圧ヨーク9にはフェライトコア2の端面を露出させるための貫通孔9aが貫設されている。

0030

上型型板21および下型型板31の合わせ面には、キャビティ40a,40bの左側に、それぞれキャビティ40a,40bに連通する収納凹部41a,42aが形成されている。また上型型板21および下型型板31の合わせ面には、キャビティ40a,40bの右側に、それぞれ半円形に窪んだ摺動凹溝41b,42bを介してキャビティ40a,40bに連通する収納凹部41c,42cが形成されている。

0031

一方の保持部材51は、収納凹部41a,42a内にスライド移動自在に配置され、インサート品1の一端部に当接することによって、インサート品1を支持する。また収納凹部41a,42a内にはスライドコア52がスライド移動自在に配置されており、スライドコア52と保持部材51との間にはコイルばねのような弾性体53(弾性付勢手段)が介装されている。而して金型20,30を合わせた際に、スライドコア52が上型型板21に押されてインサート品1側にスライド移動すると、スライドコア52をインサート品1側に付勢する力が弾性体53を介して保持部材51に加えられ、保持部材51がインサート品1側へスライド移動する。

0032

また、もう一方の保持部材60は図3に示すように丸棒状であって、摺動凹溝41b,42bが合わさってできる丸孔内に摺動自在に配置されている。保持部材60の軸方向中間部から一端側(キャビティ部40側)は上側の半円部をカットして、断面半円形に形成してあり、この先端側の半円部をDカット部62と言う。また保持部材60の軸方向の他端側には大径の頭部61が形成されている。この保持部材60はジョイントブロック63を介してエアシリンダ64のロッドに連結されており、エアシリンダ64によって左右方向に駆動される。ジョイントブロック63は前後2つの半割体からなり、2つの半割体で保持部材60の頭部61を挟むことによって、保持部材60がジョイントブロック63に連結されている。なお、保持部材60は角棒形状でも良いし、保持部材60を油圧シリンダモータで駆動しても良い。

0033

ここで、成形機70の射出部(図示せず)で溶融された溶融樹脂は、成形機ノズル73から、上型取付板23及びランナ板22に貫設されたスプルー24と、上型型板21に形成されたランナ25およびゲート26を通って、キャビティ部40に導入される。なお、本実施形態では射出成形の場合を示したが、トランスファー成形機などの成形方法にも適用できる。また、本実施形態は竪型の成形機の場合を示したが、横型の場合でも適用できるのは言うまでもない。

0034

以下にこのインサート品成形装置を用いてインサート品1を溶融樹脂で樹脂封止するインサート品成形方法について図4図8を参照して説明する。尚、図4図8では説明を簡素化するため上型プラテン71、下型プラテン72、成形機ノズル73、及びエアシリンダ64を省略して図示してある。

0035

先ず図4に示すように金型20が上側に持ち上がっている状態で、金型30のキャビティ40bにインサート品1を配置する。このとき、仮保持部材43,44は上昇しており、その先端がインサート品1の巻線3および高圧ヨーク9に接触するとともに、下型型板31に設けたコア保持部31aがフェライトコア2の低圧側端部に接触することで、インサート品1を仮保持する。なお仮保持部材43は軸部43aの下端に頭部43bが設けられたピンからなり、2枚のリターンプレート45a,45bの間に頭部43bを挟み込むことで、リターンプレート45a,45bに支持されている。リターンプレート45a,45bは下型受板32に設けた凹所32a内に上下動自在に配置され、ばね46,46によって上側に付勢されており、これによって仮保持部材43は上側に移動している。また仮保持部材44も軸部の下端に頭部44aが設けられたピンからなり、下型型板31に設けた凹所内に頭部44aを納めた状態で上下動自在に配置されており、ばね47のばね力によって上側に付勢されている。また、保持部材60はエアシリンダ64によってキャビティ40bから後退した位置に移動している。

0036

次に図5に示すようにエアシリンダ64のロッド65が前進すると、保持部材60が前進し、保持部材60の先端部が、フェライトコア2の高圧側端部に設けた係合凹部2aと係合する。

0037

その後、成形機の型開閉装置(図示せず)によって上型型板21を下降させ、図6に示すように上型型板21と下型型板31とを閉じると、スライドコア52の傾斜面52aが上型型板21に設けた当接部21bに当たって、スライドコア52がキャビティ部40側へ前進する。この時、弾性体53を介してスライドコア52の押力が保持部材51に加わり、保持部材51がキャビティ部40側へ前進し、保持部材51の支持突起51aがフェライトコア2の低圧側端部に設けた係合凹部2bと係合する。尚、係合凹部2a,2bは円錐状に形成されているが、係合凹部2bの角錐状でも良いし、また半球状に形成しても良い。

0038

この時、一対の保持部材51,60がインサート品1(フェライトコア2)を介して突き合わせられた状態となり、保持部材51,60の間にインサート品1が挟持されることで、インサート品1が左右方向において位置決めされる。ここで、保持部材51とスライドコア52との間には弾性体53が介装されており、保持部材51は弾性体53によりインサート品1側へ弾性付勢されているので、インサート品1(フェライトコア2)の長手方向寸法が多少ばらついたとしても、弾性体53が伸縮することによって長手方向寸法のばらつきを吸収できる。したがって、保持部材51,60間にインサート品1が保持された際に、インサート品1に圧縮力が加わったり、インサート品1と保持部材51,60との間に隙間ができて、位置ずれが発生するのを防止できる。

0039

また、この時同時に上型型板21および下型型板31にそれぞれ設けたコア保持部21a,31aが上下両側からフェライトコア2の周面を挟むように保持するので、フェライトコア2(すなわちインサート品1)の低圧側の端部が精度良く保持される。なお保持部材51の前進、後退は保持部材60と同様にエアシリンダなどのアクチュエータを用いて行っても良い。

0040

図6に示すように上型型板21と下型型板31とが閉じ、下型型板31に組み込まれた近接スイッチSWが型閉じを検知すると、成形機の型開閉装置によって再び型閉じが開始され、図7に示すように上型型板21にランナ板22が接触して、型閉じが完了する。この時、保持部材51は上型型板21と下型型板31との間に挟持されており、型閉じが完了して金型20,30に型締め力が加わると、両型板21,31によって保持部材51が強固に拘束され、保持部材51の位置が固定されるので、インサート品1が両保持部材51,60間に保持された状態で固定される。また、この時同時にランナ板22に取り付けられた上型リターンピン27が、仮保持部材43と同様にリターンプレート45a,45bに挟まれるように取り付けられた下型リターンピン34を押し下げるため、リターンプレート45a,45bがばね46のばね力に抗して下降し、これに応じて仮保持部材43も下降してキャビティ部40から後退するため、仮保持部材43による仮保持が終了するが、この時点では保持部材51,60間にインサート品1が強固に保持されているので、インサート品1の位置がずれることはない。

0041

型締めが終わり、成形機の型締め力によって型締めが完了すると、図8に示すように成形機ノズル73から溶融した樹脂材料(溶融樹脂6)がスプルー24、ランナ25、ゲート26を通してキャビティ部40内に充填される。この時、キャビティ部40内の樹脂圧力よりも、仮保持部材44を上側に付勢するばね46のばね力を小さく設定してあるので、樹脂圧力によって仮保持部材44が下降し、キャビティ部40から後退するため、仮保持部材44による仮保持が終了する。このように仮保持部材44は樹脂圧力によって後退するため、別途駆動源を必要とすることなく、また保持部材51が保持する前に仮保持しておくことでインサート品1の位置決め精度を向上させることができる。

0042

そして、キャビティ部40への溶融樹脂6の充填完了前あるいは充填完了後であって、溶融樹脂6がインサート品1の周囲の少なくとも一部を外包する所定のタイミングを検知して、制御部がエアシリンダ64を駆動して、ロッド65を後退させると、保持部材60がキャビティ部40から後退する。ここで、保持部材60がキャビティ部40から後退したとしても、インサート品1の周囲を溶融樹脂6が外包しているので、溶融樹脂6の樹脂圧力により、インサート品1の位置ずれが発生することはない。

0043

その後、成形機のタイマー設定によって、キャビティ部40内に充填された溶融樹脂6が充分に固化あるいは硬化する時間が経過すると、成形機の型開閉装置によって金型20が上昇させられ、2つの金型20,30が開く。この時、上型型板21の当接部21bによって保持部材51が前方に押圧されなくなるので、図示しない後退用のばねによって保持部材51が後退し、フェライトコア2の端面から離れる。そして、保持部材51の後退が完了すると、成形機の突き出し装置(図示せず)が駆動され、金型30内のエジェクタピン(図示せず)によって成型品(高圧回路ブロック7)を下型型板31から突き出し、取り出すことができる。

0044

以上説明したように本実施形態のインサート品成形方法では、複数(本実施形態では2つ)の金型20,30を合わせて形成されるキャビティ部40内で、一対の保持部材51,60の間にインサート品1を配置し、一対の保持部材51,60の内、少なくとも一方の保持部材51を両保持部材51,60の配列方向において進退自在とし、進退自在に配置された保持部材51を弾性体53によってインサート品1側へ弾性付勢することによって、両保持部材51,60の間にインサート品を保持させる工程と、両保持部材51,60の間にインサート品1を保持した状態で進退自在に配置された保持部材51を両型板21,31で強固に挟んで、保持部材51の位置を固定する工程と、保持部材51,60の位置を固定した状態でキャビティ部40内に溶融樹脂6を充填する工程とを有しており、インサート品1の外形寸法に多少ばらつきがあったしても、弾性体53が伸縮することで外形寸法のばらつきを吸収でき、インサート品1に圧縮力が加えられたり、インサート品1と保持部材51,60との間に隙間ができてインサート品1の位置ずれが発生するのを防止できる。しかも、保持部材51によりインサート品1を保持させた状態で、進退自在に配置された保持部材51を拘束して、位置を固定した後に、キャビティ部40内に溶融樹脂6を充填しているので、成形時の樹脂圧力を受けて保持部材51が後退することはなく、インサート品1をキャビティ部40内の規定の位置に確実に保持することができるから、良好な成形品を得ることができる。

0045

ここに、上述のインサート品1は巻線構造体であり、本実施形態のインサート品成形方法を用いて巻線構造体を樹脂封止することで、巻線構造体の位置ずれを低減することができる。したがって、この巻線構造体を樹脂封止した場合に封止樹脂の肉厚が極端に薄くなる部分ができないため、所望の絶縁破壊強度を得ることができ、絶縁性を高めた電磁装置を提供することができる。

0046

なお、本実施形態では一対の保持部材51,60を両方共に進退自在に配置しているが、弾性体53により弾性付勢された一方の保持部材51だけをスライド移動自在としても良い。また、本実施形態では金型の開閉方向に対して直角方向に保持部材51,60がスライド移動する構造(サイドコア構造)となっているが、金型の開閉方向と保持部材51,60の移動方向とを同じ方向にしても良い。

0047

(実施形態2)
本発明に係るインサート品成形方法を用いたインサート品成形装置の他の形態を図面に基づいて説明する。尚、インサート品1および該インサート品1をインサート成形して製造される電磁装置は、実施形態1で説明した図15に示すインサート品1および電磁装置と同様であるので、その説明は省略する。

0048

次に、インサート品1を樹脂封止して図15に示す電磁装置を製造するインサート品成形装置について図9を参照して説明する。インサート品1は2つの金型20,30を用いてインサート成形されるのであり、両金型20,30はそれぞれそれぞれ、従来周知の成形機70の型締部(詳述せず)が備える上型プラテン71及び下型プラテン72に取り付けられている。一方の金型20は上型型板21とランナ板22と上型取付板23とを主要な構成として備え、他方の金型30は下型型板31と下型受板32と下型取付板33とを主要な構成として備えている。そして、両金型20,30は図示しない温度調整手段(流体循環やヒータなど)で温度調整されている。

0049

上型型板21および下型型板31の合わせ面にはそれぞれキャビティ40a,40bが形成されており、この2つのキャビティ40a,40bから、インサート品1を内部に保持して、このインサート品1を溶融樹脂6で樹脂封止して成形品(高圧回路ブロック7)を形成するためのキャビティ部40が形成される。

0050

上型型板21および下型型板31の合わせ面には、キャビティ40a,40bの左側に、それぞれキャビティ40a,40bに連通する収納凹部41a,42aが形成されている。また上型型板21および下型型板31の合わせ面には、キャビティ40a,40bの右側に、それぞれ半円形に窪んだ摺動凹溝41b,42bを介してキャビティ40a,40bに連通する収納凹部41c,42cが形成されている。

0051

収納凹部41a,42a内には保持部材51がスライド移動自在に配置されており、この保持部材51は、インサート品1の一端部に当接することによって、インサート品1を支持する。また収納凹部41a,42a内にはスライドコア52がスライド移動自在に配置されており、スライドコア52は、金型を合わせた際に上型型板21から押力を受け、保持部材51をインサート品1側に押圧駆動する。

0052

もう一方の保持部材60は略丸棒状であって、摺動凹溝41b,42bが合わさってできる丸孔内に摺動自在に配置されている。保持部材60の軸方向中間部から一端側(キャビティ部40側)は上側の半円部をカットして、断面半円形に形成してあり、この先端側の半円部をDカット部62と言う。また保持部材60の軸方向の他端側には大径の頭部61が形成されている。この保持部材60はジョイントブロック63を介してエアシリンダ64のロッドに連結されており、エアシリンダ64によって左右方向に駆動される。ジョイントブロック63は前後2つの半割体からなり、2つの半割体を合わせてできる凹所63a内に保持部材60の頭部61を納めた状態で左右方向に移動自在に取り付けられ、凹所63a内に配置したコイルばねのような弾性体(弾性付勢手段)66で頭部61をインサート品1側に押圧することによって、保持部材60がインサート品1側に弾性付勢されている。なお、保持部材60は角棒形状でも良いし、保持部材60を油圧シリンダやモータで駆動しても良い。

0053

ここで、保持部材60の摺動部位であってDカット部62と摺動凹溝41b,42bとでできる空間にゲート26の出口が臨ませてあり、ゲート26を通ってきた溶融樹脂をキャビティ部40に導入するための流路となっている。すなわち、成形機70の射出部(図示せず)で溶融された溶融樹脂は、成形機ノズル73から、上型取付板23及びランナ板22に貫設されたスプルー24と、上型型板21に形成されたランナ25およびゲート26を通り、さらに保持部材60のDカット部62と摺動凹溝41b,42bとでできる空間を通って、キャビティ部40に導入される。なお、本実施形態では射出成形の場合を示したが、トランスファー成形機などの成形方法にも適用できる。また、本実施形態は竪型の成形機の場合を示したが、横型の場合でも適用できるのは言うまでもない。

0054

以下にこのインサート品成形装置を用いてインサート品1を溶融樹脂で樹脂封止するインサート品成形方法について図10図14を参照して説明する。尚、図10図14では説明を簡素化するため上型プラテン71、下型プラテン72、成形機ノズル73、及びエアシリンダ64を省略して図示してある。

0055

先ず図10に示すように金型20が上側に持ち上がっている状態で、金型30のキャビティ40bにインサート品1を配置する。このとき、仮保持部材43,44は上昇しており、その先端がインサート品1の巻線3および高圧ヨーク9に接触するとともに、下型型板31に設けたコア保持部31aがフェライトコア2の低圧側端部に接触することで、インサート品1を仮保持する。なお仮保持部材43は軸部43aの下端に頭部43bが設けられたピンからなり、2枚のリターンプレート45a,45bの間に頭部43bを挟み込むことで、リターンプレート45a,45bに支持されている。リターンプレート45a,45bは下型受板32に設けた凹所32a内に上下動自在に配置され、ばね46,46によって上側に付勢されており、これによって仮保持部材43は上側に移動している。また仮保持部材44も軸部の下端に頭部44aが設けられたピンからなり、下型型板31に設けた凹所内に頭部44aを納めた状態で上下動自在に配置されており、ばね47のばね力によって上側に付勢されている。また、保持部材60はエアシリンダ64によってキャビティ40bから後退した位置に移動している。

0056

次に、成形機の型開閉装置(図示せず)によって上型型板21を下降させ、図11に示すように上型型板21と下型型板31とを閉じると、スライドコア52の傾斜面52aが上型型板21に設けた当接部21bに当たって、スライドコア52がキャビティ部40側へ前進する。この時、スライドコア52の押力が保持部材51に加わり、保持部材51がキャビティ部40側へ前進し、保持部材51の支持突起51aがフェライトコア2の低圧側端部に設けた係合凹部2bと係合する。また、この時同時に、上型型板21および下型型板31にそれぞれ設けたコア保持部21a,31aが上下両側からフェライトコア2の周面を挟むように保持するので、フェライトコア2(すなわちインサート品1)の低圧側の端部が保持される。なおスライドコア50および保持部材51の前進、後退は保持部材60と同様にエアシリンダなどのアクチュエータを用いて行っても良い。

0057

下型型板31に組み込まれた近接スイッチSWが型閉じを検知すると、近接スイッチSWの検出信号に応じて図示しない制御部がエアシリンダ64を駆動してロッド65を前進させるので、図12に示すようにロッド65にジョイントブロック63を介して連結された保持部材60がキャビティ部40内に前進して、フェライトコア2の高圧側端部に設けた係合凹部2aと係合する。

0058

この時、一対の保持部材51,60がインサート品1(フェライトコア2)を介して突き合わせられた状態となり、保持部材51,60の間にインサート品1が挟持されることで、インサート品1が左右方向において位置決めされる。ここで、保持部材60は金型20,30に対して左右方向に進退自在に取り付けられ、弾性体66によってインサート品1側に弾性付勢されているので、インサート品1の長手方向寸法が多少ばらついたとしても、弾性体66が伸縮することによって長手方向寸法のばらつきを吸収できる。したがって、保持部材51,60間にインサート品1が保持された際に、インサート品1に圧縮力が加わったり、インサート品1と保持部材51,60との間に隙間ができて、位置ずれが発生するのを防止できる。

0059

エアシリンダ64のロッド65が前進し、ロッド65の先端がフェライトコア2の高圧側端と当接するのを従来周知の検出手段を用いて検知すると、成形機の型開閉装置によって再び型閉じが開始され、図13に示すように上型型板21にランナ板22が接触して、型閉じが完了する。なお、型閉じが完了すると、ランナ板22に取り付けられた上型リターンピン27が、仮保持部材43と同様にリターンプレート45a,45bに挟まれるように取り付けられた下型リターンピン34を押し下げるため、リターンプレート45a,45bがばね46のばね力に抗して下降し、これに応じて仮保持部材43も下降してキャビティ部40から後退するため、仮保持部材43による仮保持が終了するが、この時点では保持部材51,60間にインサート品1が強固に保持されているので、インサート品1の位置がずれることはない。

0060

型締めが終わり、成形機の型締め力によって型締めが完了すると、図14に示すように成形機ノズル73から溶融した樹脂材料(溶融樹脂6)がスプルー24、ランナ25、ゲート26、および保持部材60のDカット部62と摺動凹溝41b,42bとでできる空間を通ってキャビティ部40内に充填される。

0061

ここで、ゲート26の出口は、一方の保持部材60のDカット部62と摺動凹溝41b,42bとでできる空間に臨ませており、このゲート26を通してキャビティ部40内に溶融樹脂を充填しているので、樹脂充填時にインサート品1を他方の保持部材51に押し付けるような方向の力が保持部材51に加わるため、一方の保持部材60を弾性付勢する弾性体66が樹脂充填圧力によって撓められることがない。したがって、樹脂の充填圧力によって保持部材60が動くことはなく、インサート品1と保持部材60との間に隙間ができて、インサート品1の位置ずれが発生するのを防止でき、安定した品質の成形品を成形することができる。

0062

また、キャビティ部40内の樹脂圧力よりも、仮保持部材44を上側に付勢するばね46のばね力を小さく設定してあるので、樹脂圧力によって仮保持部材44が下降し、キャビティ部40から後退するため、仮保持部材44による仮保持が終了する。このように仮保持部材44は樹脂圧力によって後退するため、別途の駆動源を必要とすることなく、また保持部材51が保持する前に仮保持しておくことでインサート品1の位置決め精度を向上させることができる。

0063

そして、キャビティ部40への溶融樹脂6の充填完了前あるいは充填完了後であって、溶融樹脂6がインサート品1の周囲の少なくとも一部を外包する所定のタイミングを検知して、制御部がエアシリンダ64を駆動して、ロッド65を後退させると、保持部材60がキャビティ部40から後退する。ここで、保持部材60がキャビティ部40から後退したとしても、インサート品1の周囲を溶融樹脂6が外包しているので、溶融樹脂6の樹脂圧力により、インサート品1の位置ずれが発生することはない。

0064

その後、成形機のタイマー設定によって、キャビティ部40内に充填された溶融樹脂6が充分に固化あるいは硬化する時間が経過すると、成形機の型開閉装置によって金型20が上昇させられ、2つの金型20,30が開く。この時、上型型板21の当接部21bによって保持部材51が前方に押圧されなくなるので、図示しない後退用のばねによって保持部材51が後退し、フェライトコア2の端面から離れる。そして、保持部材51の後退が完了すると、成形機の突き出し装置(図示せず)が駆動され、金型30内のエジェクタピン(図示せず)によって成型品(高圧回路ブロック7)を下型型板31から突き出し、取り出すことができる。

0065

以上説明したように本実施形態のインサート品成形方法では、複数(本実施形態では2つ)の金型20,30を合わせて形成されるキャビティ部40内で、一対の保持部材51,60の間にインサート品1を配置し、一対の保持部材51,60の内、少なくとも一方の保持部材51を両保持部材51,60の配列方向において進退自在とし、進退自在に配置された保持部材51を弾性体53によってインサート品1側へ弾性付勢することによって、両保持部材51,60の間にインサート品を保持させる工程と、両保持部材51,60の間にインサート品1を保持した状態で、金型20において進退自在に配置された保持部材60が摺動する部位(摺動凹溝41b)の一部に設けたゲート26からキャビティ部40内に溶融樹脂6を充填する工程とを有しており、インサート品1の外形寸法に多少ばらつきがあったしても、弾性体66が伸縮することで外形寸法のばらつきを吸収でき、インサート品1に圧縮力が加えられたり、インサート品1と保持部材51,60との間に隙間ができてインサート品1の位置ずれが発生するのを防止できる。しかも、保持部材51,60間にインサート品1を保持させた状態で、保持部材60が摺動する部位(摺動凹溝41b)の一部に設けたゲート26からキャビティ部40内に溶融樹脂6を充填しているので、成形時の樹脂圧力を受けて弾性体66が撓められることがなく、したがって保持部材60が樹脂圧力を受けて動くことがないので、インサート品1をキャビティ部40内の規定の位置に確実に保持することができ、良好な成形品を得ることができる。

0066

ここに、上述のインサート品1は巻線構造体であり、本実施形態のインサート品成形方法を用いて巻線構造体を樹脂封止することで、巻線構造体の位置ずれを低減することができる。したがって、この巻線構造体を樹脂封止した場合に封止樹脂の肉厚が極端に薄くなる部分ができないため、所望の絶縁破壊強度を得ることができ、絶縁性を高めた電磁装置を提供することができる。

0067

なお、本実施形態では一対の保持部材51,60を両方共に進退自在に配置しているが、弾性体66により弾性付勢された一方の保持部材60だけをスライド移動自在としても良い。また、本実施形態では金型の開閉方向に対して直角方向に保持部材51,60がスライド移動する構造(サイドコア構造)となっているが、金型の開閉方向と保持部材51,60の移動方向とを同じ方向にしても良い。

0068

なお、上述の実施形態1、2で使用される溶融樹脂6は熱可塑性溶融温度が低いポリプロピレンポリエチレン、溶融温度の高いポリフタルアミドポリエーテルイミド液晶ポリエステルシンジオタクチックポリスチレン、また熱硬化性フェノールエポキシ不飽和ポリエステルなどの種々の樹脂材料を用いることができる。

0069

ところで、実施形態1、2で説明したインサート品成形方法を用いてインサート成形された成形品(高圧回路ブロック7)は、メタルハライドランプのような放電灯始動するために放電灯に高圧パルス印加する放電灯始動装置Aに用いられるものである。この放電灯始動装置Aは、図17に示すように、2次巻線N2の一端が放電灯Laの一方の電極に接続されるパルストランスPTと、パルストランスPTの1次巻線N1に直列に接続された放電ギャップSGと、1次巻線N1および放電ギャップSGからなる直列回路両端間に接続されたパルス発生用のコンデンサC1などを備えている。そして、インバータINVによりコンデンサC1が充電され、コンデンサC1の両端電圧が所定の電圧に達すると、放電ギャップSGが放電してパルストランスPTの1次巻線N1に電流が流れる。このときパルストランスPTの2次巻線N2に高圧パルスが発生し、この高圧パルスが放電灯Laに印加されて、放電灯Laを始動させるとともに、インバータINVからの電力供給を受けて放電灯Laが点灯するのである。

0070

図16は放電灯始動装置Aの各製造工程を示しており、同図(a)に示すようにプリント配線板或いはリードフレームからなる基板11にコンデンサC1、放電ギャップSG、およびインバータINVとの接続コネクタCNを実装して低圧回路ブロック12を構成するとともに、高圧回路ブロック7の低圧側端部の外周面(すなわちフェライトコア2の低圧側端部を覆う封止樹脂の表面)に巻線8を巻回して1次巻線N1を形成し、さらに高圧回路ブロック7に一体に設けたソケット口13に放電灯Laの中心電極および外周電極にそれぞれ電気的に接続させるための内側電極14および外側電極15を保持させる。そして、同図(b)に示すように低圧回路ブロック12の基板11に高圧回路ブロック7を実装した後、絶縁性を確保するために合成樹脂成型品よりなる上面カバー16および下面カバー17を装着して、両カバー16,17で囲まれる空間内にシリコンなどの絶縁樹脂を一部或いは全体に充填し、さらにノイズ抑制のために上下両側から上面シールドカバー18および下面シールドカバー19を被せて、放電灯始動装置Aの組立を完了する(同図(c)参照)。

0071

放電灯始動装置Aはこのように構成されており、上述した絶縁性能の高い成形品(高圧回路ブロック7)を用いることで、放電灯Laの始動時に高電圧が印加されたとしても、絶縁破壊が発生せず、不点灯が発生することはないので、安定した点灯状態を得ることができる。なお上面カバー16および上面シールドカバー18にはソケット口13を露出させる丸孔状の開口窓16a,18aが形成されており、この開口窓16a,18aを通して放電灯Laの口金を装着できるようになっている。

0072

この放電灯始動装置Aは、メタルハライドランプのようなHIDランプからなる放電灯Laを始動するために放電灯Laに高圧パルスを印加するものであり、この放電灯始動装置Aを用いた放電灯点灯装置Bのブロック図を図17に示す。この放電灯点灯装置Bは、直流電源Eの直流電圧矩形波電圧に変換して放電灯始動装置Aに装着された放電灯Laに供給するインバータINVと、放電灯始動装置Aが備える高圧パルス発生部(充電コンデンサC1、放電ギャップSG、パルストランスPTからなる)とで構成される。放電灯点灯装置Bは、品質のばらつきが少なく信頼性の高い上記の放電灯始動装置Aを用いるので、信頼性が高く品質が安定した放電灯点灯装置を実現できる。

0073

また図18は上記の放電灯点灯装置Bを用いた車両用前照灯器具Cの一実施形態を示し、この前照灯器具Cは、車体に固定される灯体ハウジング101の内部に上記の放電灯始動装置Aと反射板102を収納したものであり、灯体ハウジング101の前面に設けた開口部にはレンズ103が取り付けられている。また灯体ハウジング101の後部には放電灯Laを交換するための開口部104が設けられており、この開口部104にはキャップ105が開閉自在に被着されている。また灯体ハウジング101の下側部には直流電源Eから電源供給を受けて動作するインバータINVが取着されており、このインバータINVからの電線106が放電灯始動装置AのコネクタCNに接続されている。なお図中の107は直流電源Eからの給電線を接続する接続コネクタである。この前照灯器具Cは上述の放電灯点灯装置Bを用いて構成されており、この前照灯器具Cを車両のヘッドランプに用いれば、品質のばらつきが少なく、信頼性の高いヘッドランプを実現できる。なお照明器具を前照灯器具Cに限定する趣旨のものではなく、上述の放電灯点灯装置Bを用いて、例えばプロジェクタ光源に用いる照明器具を構成しても良い。

0074

また図19は上述の車両用前照灯器具Cを用いた車両Dの一実施形態を示し、車体110の前面の左右両側には車両用前照灯器具Cが1台ずつ取り付けられている。この車両Dは上述の車両用前照灯器具Cを用いたものであり、品質のばらつきが少なく、信頼性の高い前照灯器具Cを用いることで、夜間走行などで安全性が高く品質の安定した車両を実現することができる。

図面の簡単な説明

0075

実施形態1のインサート品成形方法を用いたインサート品成形装置の一部省略せる断面図である。
同上を用いて形成されるインサート品を模式的に示した断面図である。
同上に用いる保持部材の外観斜視図である。
同上のインサート品成形方法の一工程を説明する断面図である。
同上のインサート品成形方法の一工程を説明する断面図である。
同上のインサート品成形方法の一工程を説明する断面図である。
同上のインサート品成形方法の一工程を説明する断面図である。
同上のインサート品成形方法の一工程を説明する断面図である。
実施形態2のインサート品成形方法を用いたインサート品成形装置の一部省略せる断面図である。
同上のインサート品成形方法の一工程を説明する断面図である。
同上のインサート品成形方法の一工程を説明する断面図である。
同上のインサート品成形方法の一工程を説明する断面図である。
同上のインサート品成形方法の一工程を説明する断面図である。
同上のインサート品成形方法の一工程を説明する断面図である。
同上を用いて形成される高圧回路ブロックの各製造工程の説明図である。
同上の高圧回路ブロックを用いる放電灯始動装置の各製造工程の説明図である。
同上を用いた放電灯点灯装置のブロック回路図である。
同上を用いた車両用前照灯器具の断面図である。
同上を用いた車両の要部斜視図である。

符号の説明

0076

20,30金型
40キャビティ部
51,60保持部材
53 弾性体

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