JP2014091264A - Joining joint structure of insert mold - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属部品と樹脂材を一体化したインサートモールド(金属樹脂複合体)における金属部品と樹脂材との接合部分の構造であるインサートモールドの接合継ぎ手構造に関する。 The present invention relates to a joint joint structure of an insert mold which is a structure of a joint portion between a metal part and a resin material in an insert mold (metal resin composite) in which the metal part and the resin material are integrated.
金属部品と樹脂とを接合する方法に関しては、特許文献1で提案されているように、金属表面に化学的エッチング処理を施し微細な凹凸を設け、この微細な凹凸にインサートモールド時に溶融した樹脂を浸入させ、樹脂が冷却硬化した後にその中に形成されるアンカー(碇)の効果により樹脂と金属とを物理的に結合させる方法や、特許文献2で提案されているように、金属表面に化成膜層を設け、成型時の熱と圧力とにより発生する化学変化により金属と樹脂とを化学的に結合させる方法等がある。 Regarding the method of joining the metal part and the resin, as proposed in Patent Document 1, a chemical etching process is performed on the metal surface to provide fine irregularities, and the resin melted at the time of insert molding is applied to the fine irregularities. A method of physically bonding the resin and the metal by the effect of anchors (crews) formed in the resin after the resin is cooled and hardened, or as proposed in Patent Document 2, There is a method of providing a film-forming layer and chemically bonding a metal and a resin by a chemical change generated by heat and pressure during molding.
特許文献1のアンカー効果を利用する方法では、樹脂分子と金属分子とは分子的に結合してはおらず、微視的に見た場合には、例えば、温度変化等の環境変化が製品に繰り返し負荷された場合に、材料の膨張係数の差による力が樹脂と金属間に加わり、長期的には樹脂と金属の界面に微小な隙間が発生することが推定される。従って、インサートモールド品に印加される温度変動等による外力に対して長期的に気密性等を確保することは原理的に困難である。 In the method using the anchor effect of Patent Document 1, the resin molecule and the metal molecule are not molecularly bonded. When viewed microscopically, for example, an environmental change such as a temperature change is repeated in the product. When loaded, it is presumed that a force due to the difference in the expansion coefficient of the material is applied between the resin and the metal, and in the long term, a minute gap is generated at the interface between the resin and the metal. Therefore, in principle, it is difficult to ensure airtightness or the like for a long time against an external force due to temperature fluctuation or the like applied to the insert mold product.
また特許文献2の化学変化を利用する方法であっても、樹脂と金属の接合部分が耐えられる外力が有限であることから、初期的には前記金属部品の分子と前記樹脂の分子とが結合して密着状態が成り立っていたとしても、前記温度変動等による外力に対してこれに加わる力の緩和策が講じられておらず、長期的に気密性を維持することは困難である。 Further, even in the method using the chemical change in Patent Document 2, since the external force that can be withstood by the joint portion between the resin and the metal is finite, the molecule of the metal part and the molecule of the resin are initially bonded. Even if a close contact state is established, no measures are taken to reduce the force applied to the external force due to the temperature fluctuation or the like, and it is difficult to maintain airtightness in the long term.
本発明は、温度変化等の環境変化が製品の樹脂と金属の接合部に負荷された場合に、それらの金属材料及び樹脂材料の膨張係数の差によりそこに生じる力を緩和できるように構成した、耐久性に優れた樹脂材料と金属材料とからなるインサートモールドの接合継ぎ手構造を提供することを解決の課題とする。 The present invention is configured such that when an environmental change such as a temperature change is applied to a joint between a resin and a metal of a product, a force generated there due to a difference in expansion coefficient between the metal material and the resin material can be reduced. An object of the present invention is to provide a joint joint structure of an insert mold made of a resin material and a metal material having excellent durability.
本発明の1は、樹脂との結合性を向上させる表面処理を施した金属部品を樹脂成型品の表面又は内部に接合又は内装成型するインサートモールド接合継ぎ手構造において、
前記樹脂成形品に接合又は内装するインサートモールド部分の金属部品に、その接合部又は内装部の内端から外端までの間に、該内端から外端に向かう方向に直交する向きの断面による、三箇所以上の断面積の異なる部位を形成したインサートモールドの接合継ぎ手構造である。
1 of the present invention is an insert mold joint structure in which a metal part subjected to a surface treatment for improving the bondability with a resin is joined or internally molded to the surface or inside of a resin molded product,
In the metal part of the insert mold part to be joined or housed in the resin molded product, the cross section in the direction orthogonal to the direction from the inner end to the outer end, between the inner end and the outer end of the joint or interior part. This is a joint joint structure of an insert mold in which three or more portions having different cross-sectional areas are formed.
本発明の2は、本発明の1のインサートモールドの接合継ぎ手構造において、
前記金属部品の三箇所以上の断面積の異なる部位を該金属部品の前記樹脂成形品への接合部又は内装部の全周に渡って連続して形成してあるものである。
2 of the present invention is the joint joint structure of the insert mold of 1 of the present invention,
At least three portions of the metal part having different cross-sectional areas are formed continuously over the entire periphery of the joint part of the metal part to the resin molded product or the interior part.
本発明の3は、本発明の1又は2のインサートモールドの接合継ぎ手構造において、
前記金属部品の三箇所以上の断面積の異なる部位の各断面形状を該金属部品の両面を構成する略平行面部又は円形曲面状部の組合せで構成したものである。
3 of the present invention is the joint joint structure of the insert mold of 1 or 2 of the present invention,
Each of the cross-sectional shapes of the metal parts having different cross-sectional areas at three or more locations is configured by a combination of substantially parallel surface portions or circular curved surface portions constituting both surfaces of the metal components.
本発明の4は、本発明の3のインサートモールドの接合継ぎ手構造において、
前記金属部品の三箇所以上の断面積の異なる部位の各隣接する部位間の形状移行部の形状を円弧曲面状としたものである。
4 of the present invention is the joint joint structure of the insert mold of 3 of the present invention,
The shape of the shape transition portion between adjacent portions of the three or more portions having different cross-sectional areas of the metal part is an arc curved surface.
本発明の1のインサートモールドの接合継ぎ手構造によれば、温度変化等の環境変化がこれに負荷された場合には、金属材料と樹脂材料との膨張係数の差によって発生する力を緩和することが可能であり、これによって耐久性に優れた結果を得ることができる。 According to the joint joint structure of the insert mold of 1 of the present invention, when an environmental change such as a temperature change is applied thereto, the force generated by the difference in expansion coefficient between the metal material and the resin material is reduced. As a result, excellent durability can be obtained.
インサートモールドの金属部品の樹脂部に接合又は内装された接合部又は内装部の内端(樹脂部の内外の境界)から外端(樹脂部の最も奥の部位)までの間に、該内端から外端に向かう方向に直交する向きの断面による断面積の異なる部位を三箇所以上形成してあるため、その断面積の異なる部位のうち、最も断面積の大きい部位は、該内端から該外端に向かう方向の力を受けた場合に樹脂部との間でアンカー効果を発揮し、該樹脂部と金属部品とのマクロ的なずれを防止することができる。なお、以上のように、この作用はマクロ的なものであるから、該部位における作用によって該樹脂部と金属部品との間の分子的な結合による気密性の保持を期待することができるものではない。 Between the inner end (boundary inside and outside of the resin part) or the outer end (the innermost part of the resin part) joined to or embedded in the resin part of the metal part of the insert mold, the inner end Since three or more parts having different cross-sectional areas due to the cross section in the direction orthogonal to the outer end are formed, the part having the largest cross-sectional area among the parts having different cross-sectional areas is When receiving a force in a direction toward the outer end, an anchor effect is exhibited between the resin portion and the macroscopic displacement between the resin portion and the metal part can be prevented. As described above, since this action is macroscopic, it is not possible to expect to maintain airtightness due to molecular bonding between the resin part and the metal part due to the action at the part. Absent.
前記金属部品の断面積のうち、最も小さい面積の部位は、言うまでも無く、最大の断面積の部位より小さく構成することにより、温度変化等に起因して継手部の外端部(先端部)に発生する力を抑制し、例えば、中間の断面積の部位を外端側に配した場合は、その中間の断面積の部位の外端(先端部)に対して、前記温度変化により発生する力の緩衝作用を発揮することになる。 Of course, the smallest area of the cross-sectional area of the metal part is smaller than the largest cross-sectional area. For example, when an intermediate cross-sectional area portion is arranged on the outer end side, it is generated by the temperature change with respect to the outer end (tip portion) of the intermediate cross-sectional area portion. The buffering effect of the force to be exerted.
前記金属部品の断面積のうち、中間の面積の部位は、特にこれを外端に位置させると、前記最小面積の部位の効果を受けて、その外端部分とこれを外装する樹脂部品との間の分子的結合を保持し、高い気密性を維持することができるようになる。 Of the cross-sectional area of the metal part, the part of the middle area, particularly when it is positioned at the outer end, receives the effect of the part of the minimum area, and the outer end part and the resin part that covers it The molecular bond between them can be maintained and high airtightness can be maintained.
本発明の2のインサートモールドの接合継ぎ手構造によれば、前記金属部品の三箇所以上の断面積の異なる部位を前記金属部品の前記樹脂成形品への接合部又は内装部の全周に渡って連続して形成してあるため、温度変化等の環境変化がこれに負荷されても、該金属部品とその周囲の樹脂材との膨張係数の差によって生じる力を、全周のいずれの外端の部位(先端部)でも適切に緩和し得、全周のいずれの外端の部位(先端部)でも常に確実な気密性を確保できる。 According to the joint joint structure of the insert mold of 2 of the present invention, at least three portions of the metal part having different cross-sectional areas are joined over the entire circumference of the joint part of the metal part to the resin molded product or the interior part. Because it is continuously formed, even if an environmental change such as a temperature change is applied to this, the force generated by the difference in expansion coefficient between the metal part and the surrounding resin material is applied to any outer end of the entire circumference. This part (tip part) can be appropriately relaxed, and reliable airtightness can always be ensured at any outer part part (tip part) of the entire circumference.
本発明の3のインサートモールドの接合継ぎ手構造によれば、前記金属部品の三箇所以上の断面積の異なる部位の各断面形状を、該金属部品の両面を構成する略平行面部又は円形曲面状部の組合せで構成したため、適切な形状及び適切な面積の断面形状を構成し得、これによって温度変化等の環境変化が負荷されても、金属部品とその周囲の樹脂材との膨張係数の差によって生じる力を適切に緩和し得、特に継手部の外端部において確実な気密性を確保できる。 According to the joint joint structure of the insert mold of 3 of the present invention, each cross-sectional shape of the portion having a different cross-sectional area of three or more portions of the metal part is substantially parallel or circular curved surface part constituting both surfaces of the metal part. Therefore, even if an environmental change such as a temperature change is applied, the difference in expansion coefficient between the metal part and the surrounding resin material can be achieved. The generated force can be moderated appropriately, and reliable airtightness can be secured particularly at the outer end of the joint.
本発明の4のインサートモールドの接合継ぎ手構造によれば、前記金属部品の三箇所以上の断面積の異なる部位における隣接する部位間の形状移行部に応力集中が生じるのを回避することができる。 According to the joint joint structure of the insert mold 4 of the present invention, it is possible to avoid stress concentration from occurring in the shape transition portion between the adjacent portions in the three or more portions having different cross-sectional areas of the metal part.
以下、発明を実施するための形態を、図面を参照しながら、実施の形態による樹脂材料と金属材料のインサートモールドの構成及び各部分の作用の説明を通じて詳述する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described in detail with reference to the drawings through explanation of the structure of resin material and metal material insert molds according to the embodiments and the operation of each portion.
図1は非常に簡素なインサートモールド部品の一例の外観を示す概略斜視図であり、図2は図1のA−A線断面を示す拡大図である。このインサートモールド部品は、図1及び図2に示すように、四辺形枠状の樹脂部1と四辺の継手部2aを該樹脂部1に埋め込んだ四辺形板状のインサート金属部品2とからなる。金属部品を樹脂部材にインサートして接続するインサートモールド部品は、以上のように、一般的に、樹脂部1の内部にインサート金属部品2の継手部2aが埋め込み状態となり、同図に示すように、該継手部2aが該樹脂部1の内部に固定される構成となっている。または樹脂部1の表面にインサート金属部品の継手部が接合状態となり、該継手部が該樹脂部の表面に固定される構成となっている。ここでは、以下に前者の例を利用して説明する。 FIG. 1 is a schematic perspective view showing an appearance of an example of a very simple insert mold component, and FIG. 2 is an enlarged view showing a cross section taken along line AA of FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the insert mold component includes a quadrilateral frame-shaped resin portion 1 and a quadrilateral plate-shaped insert metal component 2 in which a four-side joint portion 2 a is embedded in the resin portion 1. . As described above, generally, an insert mold component in which a metal component is inserted into a resin member is connected, and the joint portion 2a of the insert metal component 2 is embedded in the resin portion 1, as shown in FIG. The joint portion 2 a is configured to be fixed inside the resin portion 1. Alternatively, the joint portion of the insert metal part is joined to the surface of the resin portion 1, and the joint portion is fixed to the surface of the resin portion. Here, the former example will be described below.
このような構成の場合に、相互に平行な両側の継手部2aの先端部2b間の距離をL、樹脂部1の樹脂材及びインサート金属部品2の金属材の線膨張係数をそれぞれα1、α2とし、インサートモールド部品全体の温度変化をΔtとした場合、前記距離L間に発生する線膨張差は、線膨張差=L×Δt×(α1-α2)となる。 In such a configuration, the distance between the end portions 2b of the joint portions 2a on both sides parallel to each other is L, and the linear expansion coefficients of the resin material of the resin portion 1 and the metal material of the insert metal part 2 are α1, α2, respectively. When the temperature change of the entire insert mold part is Δt, the linear expansion difference generated during the distance L is linear expansion difference = L × Δt × (α1−α2).
ここに発生する力は、前記樹脂部1の樹脂材の物性と前記金属部品2の金属材の物性とを合成してなる剛性値を線膨張差に乗じたものとなり、前記先端部(外端部)2bで最大となる。このようにして発生する力は、例えば、岩の割れ目に水が浸入しその水が凍結膨張して岩を割るような現象の例を想像すれば非常に大きなものとなることが容易に想像できる。 The force generated here is obtained by multiplying the linear expansion difference by a rigidity value obtained by synthesizing the physical properties of the resin material of the resin portion 1 and the metal material of the metal component 2, and the tip portion (outer end) Part) 2b is the maximum. It can be easily imagined that the force generated in this way can be very large if, for example, an example of a phenomenon in which water enters a crack in a rock and the water freezes and expands and breaks the rock. .
次に、前記継手部2aに発生する力の関係等を解析し、前記先端部2bで発生する力が前記金属部品2の金属材の分子と前記樹脂部1の樹脂材の分子との結合による結合力よりも小さくなるように抑制する構造を検討してゆく。 Next, the relationship of the force generated in the joint portion 2a is analyzed, and the force generated in the tip portion 2b is due to the bond between the molecule of the metal material of the metal part 2 and the molecule of the resin material of the resin portion 1. We will consider a structure that suppresses the bond strength to be smaller.
図3は継手部1の構成を解析するため、金属部品2の平行な二辺のうちの一方の辺におけるそれをモデル化した説明図である。このモデルでは、加えた力とその反力の関係が前記金属部品2の平行な両側の継手部2a、2aの先端部2b、2bで同一となるため、以上のように、前記片側の継手部2aのみを示しており、この図3では、前記樹脂部1と前記インサート金属部品2は共通の壁3に固定されているものとして描いてある。さらに、線膨張差が最大となる前記先端部2bで最大の力が発生することになるので、樹脂部1とインサート金属部品2とが先端部2bのみで接合するものとし、該部分に作用する力を解析するモデルとしている。なお、同図中の符号及び記号で、図1及び図2のそれと同一のそれは、図1及び図2と同一の部品又は部位を示している。 FIG. 3 is an explanatory diagram that models one of the two parallel sides of the metal part 2 in order to analyze the configuration of the joint portion 1. In this model, the relationship between the applied force and the reaction force is the same at the tip portions 2b and 2b of the joint portions 2a and 2a on both sides of the metal part 2 in parallel. In FIG. 3, only the resin part 1 and the insert metal part 2 are illustrated as being fixed to a common wall 3. Further, since the maximum force is generated at the tip portion 2b where the difference in linear expansion is maximized, the resin portion 1 and the insert metal part 2 are joined only by the tip portion 2b and act on the portion. The model analyzes force. In addition, the code | symbol and symbol in the figure which are the same as that of FIG.1 and FIG.2 have shown the component or site | part same as FIG.1 and FIG.2.
また図4は図3のB−B線断面を示しており、図3と同様に図中の符号及び記号で、図1及び図2と同一のものは、図1及び図2と同一の部品又は部位を示している。 4 shows a cross section taken along the line B-B of FIG. 3. The same reference numerals and symbols in FIG. 3 as those in FIG. 3 are the same as those in FIG. 1 and FIG. Or the site | part is shown.
前記樹脂部1は奥行きDで厚さt1、前記インサート金属部品2は奥行きDで厚さt2となっており、各々の断面積はそれぞれD×t1、D×t2で与えられる。 The resin part 1 has a depth D and a thickness t1, and the insert metal part 2 has a depth D and a thickness t2, and their cross-sectional areas are given by D × t1 and D × t2, respectively.
計算にあたり各諸元とその記号を定義する。
計算諸元
温度変化:Δt
ヤング率
金属部材:Ea、樹脂部材:Ep
線膨張率
金属部材:αa、樹脂部材:αp
長さ要素
計算距離: L
材料の奥行き:D
金属部材厚さ:t2
樹脂部材厚さ:t1
断面積(金属部材:Sa、樹脂部材:Sp)
t1・D:Sp
t2・D:Sa
In the calculation, each specification and its symbol are defined.
Calculation parameters Temperature change: Δt
Young's modulus Metal member: Ea, Resin member: Ep
Linear expansion coefficient Metal member: αa, Resin member: αp
Length element Calculation distance: L
Material depth: D
Metal member thickness: t2
Resin material thickness: t1
Cross-sectional area (metal member: Sa, resin member: Sp)
t1 ・ D : Sp
t2 ・ D : Sa
諸元を基に線膨張差により発生する各材料の応力等の関係計算を以下に行う。
金属部材の伸び(変形量)λa
The relational calculation of the stress of each material generated by the difference in linear expansion based on the specifications is performed below.
Elongation (deformation amount) of metal member λa
ここで数1の右辺第1項は温度変化Δtによる金属部材自体の伸びを表し、第2項は相手側樹脂部材が発生する荷重による金属部材の変形を表している。 Here, the first term on the right side of Equation 1 represents the elongation of the metal member itself due to the temperature change Δt, and the second term represents the deformation of the metal member due to the load generated by the mating resin member.
ひずみεと変形量λとは次の式、ε=λ/Lの関係であり、この式よりλ=Lεを得、数1を整理すると、金属部材のひずみεaは、以下の数2で表せる。 The strain ε and the deformation amount λ have the following relationship: ε = λ / L. When λ = Lε is obtained from this equation and Equation 1 is arranged, the strain εa of the metal member can be expressed by the following Equation 2. .
樹脂部材の伸び(変形量)λpも金属部材の伸び(変形量)λaを表す数1と同様に以下の数3で表せる。 The elongation (deformation amount) λp of the resin member can also be expressed by the following equation (3) in the same manner as equation (1) representing the elongation (deformation amount) λa of the metal member.
樹脂部材のひずみεpは以下の数4で表せる。 The strain εp of the resin member can be expressed by the following formula 4.
ここでλa=λpなので、数1及び数3より、
αa・Δt・L+(σa・L)/Ea=αp・Δt・L-(σp・L)/Ep
であり、この式の両辺をLで除して整理すると、
αa・Δt+σa/Ea=αp・Δt-σp/Ep
となり、次の数5が得られる。
Here, since λa = λp, from Equation 1 and Equation 3,
αa ・ Δt ・ L + (σa ・ L) / Ea = αp ・ Δt ・ L- (σp ・ L) / Ep
When both sides of this formula are divided by L and arranged,
αa ・ Δt + σa / Ea = αp ・ Δt-σp / Ep
The following formula 5 is obtained.
力のつり合いからW1=W2であり、力は応力と断面積の積の関係、すなわち、W=σSであるから、σa・Sa=σp・Spであると云うことになり、次の数6が成立する。 From the balance of forces, W1 = W2, and since the force is the relationship between the product of stress and cross-sectional area, that is, W = σS, it is said that σa · Sa = σp · Sp. To establish.
そこで、前記数5に数6を代入すると、
Δt(αa-αp)+σa/Ea+(σa・Sa/Sp)/Ep=0
これは、
Δt(αa-αp)+σa/Ea+(σa・Sa)/(Sp・Ep)=0
Δt(αa-αp)+σa(1/Ea+Sa/(Sp・Ep))=0
σa((Sp・Ep+Ea・Sa)/(Sp・Ea・Ep))=-Δt(αa-αp)
と順次書き換えられ、更に次の数7に書き換えることができる。
Therefore, substituting Equation 6 into Equation 5 gives
Δt (αa-αp) + σa / Ea + (σa ・ Sa / Sp) / Ep = 0
this is,
Δt (αa-αp) + σa / Ea + (σa ・ Sa) / (Sp ・ Ep) = 0
Δt (αa-αp) + σa (1 / Ea + Sa / (Sp ・ Ep)) = 0
σa ((Sp ・ Ep + Ea ・ Sa) / (Sp ・ Ea ・ Ep)) =-Δt (αa-αp)
Can be rewritten to the following equation (7).
以上の数7で金属部品2に作用する応力σaが分かった。次に求められた応力σaから金属部品2に発生する力Waを求める。前記のようにW=σSの関係があるので、数7のσaに断面積Sを乗じたものが発生する力Waであるということになる。
すなわち、
Wa=Sa(-Δt(αa-αp)((Sp・Ea・Ep)/(Sp・Ep+Ea・Sa)))
=(-Δt(αa-αp)(Sp・Ea・Ep))/((Sp・Ep+Ea・Sa)/Sa)
であり、更に書き換えると、以下の数8が得られる。
The stress σa acting on the metal part 2 was found from the above equation (7). Next, the force Wa generated in the metal part 2 is obtained from the obtained stress σa. Since there is a relationship of W = σS as described above, it is the force Wa generated by multiplying σa in Equation 7 by the cross-sectional area S.
That is,
Wa = Sa (-Δt (αa-αp) ((Sp ・ Ea ・ Ep) / (Sp ・ Ep + Ea ・ Sa)))
= (-Δt (αa-αp) (Sp ・ Ea ・ Ep)) / ((Sp ・ Ep + Ea ・ Sa) / Sa)
When further rewritten, the following formula 8 is obtained.
数8の示す意味を説明する。
金属部材及び樹脂部材のそれぞれのヤング率であるEa及びEpはそれぞれその材質により決まる値であり、それぞれの線膨張率であるαa及びαpについても同様にその材質によって決まる値である。樹脂部1の断面積Spを一定の値とし、金属部品2の断面積Saを変数と見た場合は、その断面積Saが小さくなると数8の分母が大きくなるので、金属部品2に発生する力Waの値が小さくなる関係にあることが分かる。
The meaning indicated by Equation 8 will be described.
Ea and Ep, which are Young's moduli of the metal member and the resin member, are values determined by their respective materials, and αa and αp, which are their respective linear expansion coefficients, are also values determined by their materials. When the cross-sectional area Sp of the resin part 1 is set to a constant value and the cross-sectional area Sa of the metal part 2 is regarded as a variable, the denominator of Formula 8 increases as the cross-sectional area Sa decreases. It can be seen that there is a relationship in which the value of the force Wa decreases.
また、前記奥行きDの値を一定値とすると断面積Saの値を小さくするためには金属部材の厚さt2を小さくすれば良い。つまり前記インサート金属部品2の厚さを薄くすることにより、温度変化により該樹脂部1と該インサート金属部品2との間に線膨張差が発生した場合に、前記先端部2bに発生する力Wを小さくすることができることが分かる。 Further, if the value of the depth D is a constant value, the thickness t2 of the metal member may be reduced in order to reduce the value of the cross-sectional area Sa. That is, by reducing the thickness of the insert metal part 2, the force W generated at the distal end part 2 b when a linear expansion difference occurs between the resin part 1 and the insert metal part 2 due to a temperature change. It can be seen that can be reduced.
図5は、前記樹脂部1と前記インサート金属部品2とからなるインサート部品に温度変化を与えた場合にインサート金属部品2に発生する力Wを前記金属部品2の厚さt2を変化させて前記数8を用いて計算した結果を示すグラフである。グラフの横軸にインサート金属部品2の厚さt2をとり、縦軸に発生する力Wをとったものである。インサート金属部品2の厚さt2が0に近づくに従い発生する力Wが急速に低下しているのが分かる。 FIG. 5 shows the force W generated in the insert metal part 2 when the temperature change is applied to the insert part composed of the resin part 1 and the insert metal part 2 by changing the thickness t2 of the metal part 2. It is a graph which shows the result calculated using Formula 8. The horizontal axis of the graph is the thickness t2 of the insert metal part 2, and the vertical axis is the force W generated. It can be seen that the generated force W decreases rapidly as the thickness t2 of the insert metal part 2 approaches zero.
以上の計算によって分かる作用は身の回りにおいても、例えば、同種の接着剤を用いて樹脂材にある程度の厚み(10mm程度)を有するアルミニウム板を接着固定した場合と、同様の樹脂に非常に薄いアルミニウムの箔を接着固定し、これらに同様の温度変化を与えた場合に、明らかにアルミニウムの箔の方が剥離しにくいことが経験的にも分かる。これは、前記計算により解析された現象によるところであると考える。 The effects that can be understood by the above calculation are also available around us, for example, when an aluminum plate having a certain thickness (about 10 mm) is bonded and fixed to a resin material using the same type of adhesive, and the same resin is made of very thin aluminum. It is also empirically understood that when the foils are bonded and fixed and the same temperature change is given to them, the aluminum foil is clearly more difficult to peel off. This is considered to be due to the phenomenon analyzed by the calculation.
<実施の形態1>
続いて図6を用いて今回の解析により得られた結果から導かれる前記インサートモールドの接合継ぎ手構造の最良の実施の形態である実施の形態1を説明する。なお、図中の符号又は記号で、図1及び図2のそれと同一のものは、図1及び図2のそれと同一の部品又は部位を示している。
<Embodiment 1>
Subsequently, Embodiment 1 which is the best embodiment of the joint joint structure of the insert mold derived from the result obtained by this analysis will be described with reference to FIG. In addition, the code | symbol or symbol in a figure and the thing same as that of FIG.1 and FIG.2 has shown the component or site | part same as that of FIG.1 and FIG.2.
前記樹脂部1の内部にインサート金属部品2の継手部2aが埋め込み状態に構成されている。該樹脂部1は四辺形枠状の部材で、該金属部品2は該樹脂部1の枠内に位置する板状部とその四辺の継手部2a、2a…とからなり、四辺の該継手部2a、2a…が、以上のように、該樹脂部1に内側から外方に向かって装入され、埋め込まれた状態になっている。 A joint portion 2a of the insert metal part 2 is embedded in the resin portion 1. The resin part 1 is a quadrilateral frame-shaped member, and the metal part 2 is composed of a plate-like part located in the frame of the resin part 1 and joints 2a, 2a. As described above, 2a, 2a,... Are inserted into the resin portion 1 from the inside to the outside and are embedded.
以上の継手部2aは、その外端の第三の断面積が異なる部分6に向かって連続する第一の断面積が異なる部分4と第二の断面積が異なる部分5と該第三の断面積が異なる部分6とで構成されている。なお、ここで云う断面積は、内部の樹脂部1に覆われていない部分から外端の第三の断面積が異なる部分6に向かう方向に直交する方向に断面した場合の断面積を云う。 The joint portion 2a described above includes a portion 4 having a different first cross-sectional area, a portion 5 having a different second cross-sectional area, and a portion 5 having a different second cross-sectional area. It is comprised with the part 6 from which an area differs. The cross-sectional area referred to here refers to a cross-sectional area in a case where a cross section is taken in a direction orthogonal to the direction from the portion not covered with the internal resin portion 1 toward the portion 6 having a different third cross-sectional area at the outer end.
継手部2aについて、順次、その内側の部分から外側の部分の順序で、各部の構成及び作用を説明する。 About the joint part 2a, the structure and effect | action of each part are demonstrated in order of the outer part from the inner part sequentially.
前記第一の断面積が異なる部分4は前記樹脂部1の内部で該樹脂部1に覆われていない部分に対して断面積が大きくなっている。すなわち、該第一の断面積が異なる部分4は、図6に示すように、内側の樹脂部1に覆われていない部分から外端の第三の断面積が異なる部分6に向かう方向に沿って上下両面を円形曲面状に構成したものである。より具体的には、上面側を上方に膨らむ部分円形曲面状に、下面側を下方に膨らむ部分円形曲面状に、それぞれ構成し、内側の樹脂部1に覆われていない部分から外端の第三の断面積が異なる部分6に向かう方向に沿って断面した場合に、同図に示すように、部分円形状断面が表れるように構成したものである。 The portion 4 having a different first cross-sectional area has a larger cross-sectional area than the portion not covered with the resin portion 1 inside the resin portion 1. That is, as shown in FIG. 6, the portion 4 having the different first cross-sectional area is along the direction from the portion not covered by the inner resin portion 1 to the portion 6 having the third outer cross-sectional area different. Thus, the upper and lower surfaces are formed in a circular curved shape. More specifically, the upper surface side is formed in a partially circular curved surface shape that bulges upward, and the lower surface side is formed in a partially circular curved surface shape that bulges downward. When the three cross-sectional areas are crossed along the direction toward the portion 6, a partial circular cross section is formed as shown in FIG.
こうして、前記したように、第一の断面積が異なる部分4は、内側の樹脂部1に覆われていない部分から外端の第三の断面積が異なる部分6に向かう方向に直交する向きの断面を問題とするものであるが、この断面の面積は、前記樹脂部1の内方で該樹脂部1に覆われていない部分の断面の面積に対して大きく構成してある。このことにより前記樹脂部1に対して、前記インサート金属部品2が、図6に記載されている+X方向又は−X方向の力を受けた場合に、該部分(断面積の大きい第一の断面積が異なる部分4)のアンカー効果により該樹脂部1と該インサート金属部品2との該方向のマクロ的なずれを防止している。なお、ここでいうマクロ的とは、およその数値で10μmから数100μm以上のレンジを指している。また、この実施の形態1では、前記マクロ的なずれを想定しているので、該部分の前記樹脂部1と前記インサート金属部品2との間の分子的な結合による気密性を保持することを期待するものではない。 Thus, as described above, the portion 4 having a different first cross-sectional area has a direction orthogonal to the direction from the portion not covered by the inner resin portion 1 to the portion 6 having a different third cross-sectional area at the outer end. Although the cross section is a problem, the area of the cross section is configured to be larger than the area of the cross section of the portion not covered with the resin portion 1 inside the resin portion 1. Accordingly, when the insert metal part 2 receives a force in the + X direction or the −X direction shown in FIG. Due to the anchor effect of the parts 4) having different areas, the macro shift in the direction between the resin part 1 and the insert metal part 2 is prevented. The term “macro” as used herein refers to a range of about 10 μm to several hundreds of μm in terms of approximate numerical values. Moreover, in this Embodiment 1, since the said macro shift | offset | difference is assumed, maintaining airtightness by the molecular coupling | bonding between the said resin part 1 and the said insert metal component 2 of this part is maintained. Not what you expect.
次に第二の断面積が異なる部分5の構成及び作用について説明する。
該部分は、継手部2aの中で最も断面積の小さな部位であり、図6に示すように、内側の樹脂部1に覆われていない部分から外端の第三の断面積が異なる部分6に向かう方向に沿って延びる上下両面を相互に平行な平行面に構成した板状部分である。上下両面間の寸法、すなわち、厚さが継手部2aの中で最も小さな部位である。図6には、当然、最も薄い板状断面が表れている。
Next, the configuration and operation of the portion 5 having a different second cross-sectional area will be described.
The portion is a portion having the smallest cross-sectional area in the joint portion 2a. As shown in FIG. 6, a portion 6 having a third cross-sectional area different from the portion not covered by the inner resin portion 1 differs from the portion not covered by the inner resin portion 1. It is the plate-shaped part which comprised the upper and lower surfaces extended along the direction which goes to the parallel surface mutually parallel. The dimension between the upper and lower surfaces, that is, the thickness is the smallest part in the joint portion 2a. FIG. 6 naturally shows the thinnest plate-like cross section.
該部位の作用は、従って、前記図3及び図4を用いて力の関係を解析して得られた前記断面積Saの最も小さな部分に相当し、前記インサート金属部品2の厚さt2を小さく設定することで、その断面積Saを小さくすることにより、先端部2bに発生する力Wを小さくするというものである。このような第二の断面積が異なる部分5の部位を、前記のように、継手部2a中に構成したため、以上のように、前記温度変化により先端部2bに発生する力の緩衝作用を発揮する。 Accordingly, the action of the portion corresponds to the smallest portion of the cross-sectional area Sa obtained by analyzing the force relationship using the FIGS. 3 and 4, and the thickness t2 of the insert metal part 2 is reduced. By setting, by reducing the sectional area Sa, the force W generated at the tip 2b is reduced. Since the portion 5 having a different second cross-sectional area is formed in the joint portion 2a as described above, the buffering action of the force generated in the tip portion 2b due to the temperature change is exhibited as described above. To do.
最後に第三の断面積が異なる部分6について説明する。
該部分は、上下両面を円形曲面状に構成し、外端側で該上下両面を接続した構成としたものである。結果として、該部分は、図6に示すように、内側の樹脂部1に覆われていない部分から外端の第三の断面積が異なる部分6に向かう方向に沿って断面した場合に、前記第二の断面積が異なる部分5の外端(先端)にその厚さを越える直径の円形断面を付加した態様に表れる構成となっている。
Finally, the portion 6 having a different third cross-sectional area will be described.
The upper and lower surfaces are formed in a circular curved surface, and the upper and lower surfaces are connected on the outer end side. As a result, as shown in FIG. 6, when the section is cut along a direction from the portion not covered with the inner resin portion 1 toward the portion 6 having a different third cross-sectional area at the outer end, It has a configuration that appears in a form in which a circular cross section having a diameter exceeding the thickness is added to the outer end (tip) of the portion 5 having a different second cross sectional area.
該第三の断面積が異なる部分6の作用は、前記第二の断面積が異なる部分5の前記作用を受けて、特にその外端部分、すなわち、先端部2bに発生する力Wが小さくなり、該部位に外装状態となっている樹脂部1との間の分子的な結合を確実に保持し、これによって高い気密性を維持することである。 The action of the portion 6 having the different third cross-sectional area is caused by the action of the portion 5 having the different second cross-sectional area, and particularly the force W generated at the outer end portion, that is, the tip end portion 2b is reduced. It is to maintain the molecular bond between the resin part 1 that is in the exterior state at the part and thereby maintain high airtightness.
図7に、図6に示した実施の形態1のインサートモールドの接合継ぎ手構造について、強度解析ソフトウェアを用いてシミュレーションにより計算された応力分布結果の例を示す。
これによると、前記第二の断面積が異なる部分5に大きな応力が発生していて、前記第三の断面積が異なる部分6の先端部2bは前記第二の断面積が異なる部分5に比べて応力の発生が小さいことがわかる。
一般に単位断面積を考えた場合に、応力値を力Wと見ることができるので、この図7から、前記第二の断面積が異なる部分5で力Wが緩和されており、その結果、前記先端部2bに発生する力が小さくなっていることがわかる。
FIG. 7 shows an example of the stress distribution result calculated by simulation using the strength analysis software for the joint joint structure of the insert mold of the first embodiment shown in FIG.
According to this, a large stress is generated in the portion 5 having the different second cross-sectional area, and the tip portion 2b of the portion 6 having the different third cross-sectional area is compared with the portion 5 having the different second cross-sectional area. It can be seen that the generation of stress is small.
In general, when a unit cross-sectional area is considered, the stress value can be regarded as a force W. Therefore, from FIG. 7, the force W is relaxed in the portion 5 having the second cross-sectional area different from that shown in FIG. It can be seen that the force generated at the tip 2b is small.
もっとも、実際の製品設計においては、単純に前記断面積Saをより小さくするというような設定をすることはできない。その理由を以下に述べる。 However, in actual product design, it is not possible to simply set the cross-sectional area Sa to be smaller. The reason is described below.
図8は、インサートモールド品に温度変化を与えた場合に前記インサート金属部品2の厚さt2に対する該インサート金属部品2に発生する応力を数7を用いて計算した結果を示すグラフであり、前記図5で示した前記金属部品2に発生する力の計算結果と同一諸元を基に計算した結果である。 FIG. 8 is a graph showing the results of calculating the stress generated in the insert metal part 2 with respect to the thickness t2 of the insert metal part 2 when the temperature change is given to the insert mold product, using Equation 7. FIG. 6 is a calculation result based on the same specifications as the calculation result of the force generated in the metal part 2 shown in FIG. 5.
図8のグラフから分かるとおり、インサート金属部品2の厚さt2が薄くなると発生する応力が増大してゆく。そしてインサート金属部品2がある厚さ、すなわち、許容ラインLr以下になると該応力がインサート金属部品2の材料固有の許容値を越えることが分かる。該許容ラインLrで示された許容値を越えると材料の破壊につながるので、実際にはインサート金属部品2の厚さt2を最小肉厚とする場合は該許容ラインLrの肉厚に設定しなければならない。従って発生応力の許容ラインLf は金属部品2の最少肉厚時のそれに対応するものとなり、発生応力は、それ以下が許容されることになる。 As can be seen from the graph of FIG. 8, the stress generated increases as the thickness t2 of the insert metal part 2 decreases. It can be seen that when the insert metal part 2 has a certain thickness, that is, the allowable line Lr or less, the stress exceeds the allowable value specific to the material of the insert metal part 2. If the allowable value indicated by the allowable line Lr is exceeded, the material will be destroyed. Therefore, when the thickness t2 of the insert metal part 2 is set to the minimum thickness, the thickness of the allowable line Lr must be set. I must. Accordingly, the allowable line Lf of the generated stress corresponds to that when the metal part 2 has the minimum thickness, and the generated stress is allowed to be less than that.
更に、第三の断面積が異なる部分6の作用は、前記樹脂部1と前記インサート金属部品2との分子的な結合による気密性を保持する点にある。
前記第二の断面積が異なる部分5に比して、前記のように、第三の断面積が異なる部分6の断面積が大きくなっているのは、前記の分子的な結合を発揮させる観点から、図6のX軸方向から見た前記先端部2bの投影面積を増大させるためである。
Furthermore, the effect | action of the part 6 from which a 3rd cross-sectional area differs exists in the point which maintains the airtightness by the molecular coupling | bonding of the said resin part 1 and the said insert metal component 2. FIG.
The reason why the cross-sectional area of the portion 6 having the different third cross-sectional area is larger as described above than the portion 5 having the different second cross-sectional area is that the molecular bond is exhibited. This is because the projected area of the tip 2b as viewed from the X-axis direction in FIG. 6 is increased.
図9は前記第二の断面積が異なる部分5及び前記先端部2bの詳細を示す。
図9中の前記先端部2bで矢印により指示している範囲の部分は、前記のように前記樹脂部1と前記インサートモールド金属部品2間に発生する力Wの小さい部分に当たり、前記発生する力Wが該部位の接合強度に比べて小さいので気密性を確保する目的での接合面範囲として適した部分となる。
FIG. 9 shows details of the portion 5 having a different second cross-sectional area and the tip portion 2b.
The portion in the range indicated by the arrow at the tip 2b in FIG. 9 hits the portion where the force W generated between the resin portion 1 and the insert mold metal part 2 is small as described above, and the generated force Since W is smaller than the bonding strength of the portion, it is a portion suitable as a bonding surface range for the purpose of ensuring airtightness.
また、図9中の前記第二の断面積が異なる部分5と第三の断面積が異なる部分6との内方から外方に沿った断面形状の移行部には、同図に示すように、概略円周の一部分形状をなす形状移行部6aが設けられている。このような形状移行部6aの作用は、工学的に良く知られた断面形状が変化する部分への応力集中緩和の形状のそれであり、図6に示すように、該部分のみならず前記金属部品2の樹脂部1に覆われていない部分に延びるストレートな部分と前記第一の断面積が異なる部分4との間の断面形状が変化する部位へも形状移行部4aの設定が必要であり、該第一の断面積が異なる部分4と前記第二の断面積が異なる部分5との間の断面形状が変化する部位へも形状移行部5aの設定が必要である。以下の他の実施の形態の各々の形状についても、いちいち述べないが同様の部位への同様の設定が必要である。 Further, in the transition portion of the cross-sectional shape extending from the inside to the outside of the portion 5 having the different second cross-sectional area and the portion 6 having the third cross-sectional area different as shown in FIG. A shape transition portion 6a having a part of a substantially circumferential shape is provided. Such an action of the shape transition portion 6a is that of a stress concentration alleviation shape to a portion where the cross-sectional shape is well known in engineering, and as shown in FIG. It is necessary to set the shape transition portion 4a to the portion where the cross-sectional shape changes between the straight portion extending to the portion not covered with the resin portion 1 and the portion 4 having the different first cross-sectional area, It is necessary to set the shape transition portion 5a to a portion where the cross-sectional shape changes between the portion 4 having a different first cross-sectional area and the portion 5 having a different second cross-sectional area. Each shape of the following other embodiments also needs to be set to the same part, although not described every time.
<実施の形態2>
図10は実施の形態2のインサートモールドの接合継ぎ手構造におけるインサート金属部品12の継手部12aを示している。この継手部12aは、図6に示した実施の形態1の継手部2aと同様に、内方から外方に連続する第一の断面積が異なる部分14と第二の断面積が異なる部分15と第三の断面積が異なる部分16とで構成したものであるが、それぞれの形状が実施の形態1のそれらとは異なるものである。ただし、実施の形態1の継手部2aと実施の形態2の継手部12a、第一の断面積が異なる部分4と14、第二の断面積が異なる部分5と15、及び第三の断面積が異なる部分6と16とは、それぞれ同様の作用をする。なお、このインサート金属部品12と図示しない樹脂部1との結合態様は、実施の形態1のそれと全く同様である。
<Embodiment 2>
FIG. 10 shows a joint portion 12a of the insert metal part 12 in the joint joint structure of the insert mold of the second embodiment. This joint portion 12a is similar to the joint portion 2a of the first embodiment shown in FIG. 6 in that a portion 14 having a different first cross-sectional area and a portion 15 having a different second cross-sectional area that are continuous from the inside to the outside. And the third cross-sectional area 16 are different from each other, but their shapes are different from those of the first embodiment. However, the joint portion 2a of the first embodiment and the joint portion 12a of the second embodiment, the portions 4 and 14 having different first cross-sectional areas, the portions 5 and 15 having different second cross-sectional areas, and the third cross-sectional area The parts 6 and 16 having different values perform the same operation. In addition, the coupling | bonding aspect of this insert metal component 12 and the resin part 1 which is not shown in figure is completely the same as that of Embodiment 1. FIG.
この実施の形態2のインサート金属部品12の継手部12aでは、図10に示すように、第一の断面積が異なる部分14の断面(内方から外方に沿った断面)形状が四角形となっているが、該断面形状は楕円であっても三角形その他の形状であっても、前記第一の断面積が異なる部分14が前記樹脂部1の内部で樹脂部1に覆われていない部分に対して断面積(内方から外方に向かう方向に直交する断面)が大きくなっていれば不都合ではない。そうであるならば、実施の形態1の第一の断面積が異なる部分4の断面形状の作用を鑑みれば有効であることは自明である。 In the joint part 12a of the insert metal part 12 of the second embodiment, as shown in FIG. 10, the cross section (cross section along the outside from the inside) of the portion 14 having a different first cross sectional area is a quadrangle. However, even if the cross-sectional shape is an ellipse, a triangle, or other shapes, the portion 14 having a different first cross-sectional area is not covered by the resin portion 1 inside the resin portion 1. On the other hand, it is not inconvenient if the cross-sectional area (cross section orthogonal to the direction from the inside toward the outside) is large. If so, it is obvious that it is effective in view of the action of the cross-sectional shape of the portion 4 having a different first cross-sectional area in the first embodiment.
すなわち、以上のように、第一の断面積が異なる部分14の断面積が大きくなっていれば、前記樹脂部1に対して前記インサート金属部品12が、図10中、左右方向(内方から外方に向かう方向)の力を受けた場合に該第一の断面積が異なる部分14のアンカー効果により前記樹脂部1と前記インサート金属部品12との内外方向のマクロ的なずれを防止することができる。 That is, as described above, if the cross-sectional area of the portion 14 having a different first cross-sectional area is large, the insert metal part 12 is in the left-right direction (from the inner side) in FIG. When receiving a force in the outward direction), the macro effect of the resin part 1 and the insert metal part 12 in the inner and outer directions is prevented by the anchor effect of the portion 14 having a different first cross-sectional area. Can do.
第二の断面積が異なる部分15は、実施の形態1の第二の断面積が異なる部分5と全く同様の形状であり、同様の断面積であって、前記のように、同様に作用する。 The portion 15 having a different second cross-sectional area has the same shape as that of the portion 5 having the second cross-sectional area different from that of the first embodiment, has the same cross-sectional area, and acts in the same manner as described above. .
第三の断面積が異なる部分16についても、第一の断面積が異なる部分14の断面形状が四角形であることと同様に、該部分の作用から、図10に示すように、台形断面となっていても、これ以外の、楕円、若しくは三角形その他の形状であっても同様に有効に成立することは明らかである。すなわち、前記実施の形態1の第三の断面積が異なる部分6の説明にあるのと同様であり、該第三の断面積が異なる部分16は、第二の断面積が異なる部分15より断面積が大きく、これによって前記分子的な結合を発揮させる観点から、内外方向から見た先端部12bの投影面積が増大するようになっていれば有効に成立する。 Similarly to the fact that the cross-sectional shape of the portion 14 having a different first cross-sectional area is a quadrangle, the portion 16 having a different third cross-sectional area has a trapezoidal cross section as shown in FIG. However, it is obvious that other shapes such as an ellipse, a triangle, and the like can be effectively formed in the same manner. That is, it is the same as that in the description of the portion 6 having a different third cross-sectional area in the first embodiment, and the portion 16 having the different third cross-sectional area is separated from the portion 15 having the different second cross-sectional area. From the viewpoint of exhibiting the molecular bond due to the large area, this is effective if the projected area of the tip 12b as viewed from the inside and outside directions is increased.
<実施の形態3>
図11は実施の形態3のインサートモールドの接合継ぎ手構造におけるインサート金属部品22の継手部22aを示している。該継手部22aを、第一の断面積が異なる部分24と二個の第二の断面積が異なる部分25、25と二個の第三の断面積が異なる部分26、26とで構成した例である。第二の断面積が異なる部分25及び第三の断面積が異なる部分26がそれぞれ二個ずつ構成されている点が実施の形態1と異なっている。もっとも、実施の形態1の継手部2aと実施の形態3の継手部22a、第一の断面積が異なる部分4と24、第二の断面積が異なる部分5と25及び第三の断面積が異なる部分6と26とは、それぞれ同様の作用をする。継手部22aの先端部22bと樹脂部1との分子的な結合で気密性が確保されるのも同様である。なお、このインサート金属部品22と図示しない樹脂部1との結合態様は、実施の形態1のそれと全く同様である。
<Embodiment 3>
FIG. 11 shows a joint portion 22a of the insert metal part 22 in the joint joint structure of the insert mold according to the third embodiment. An example in which the joint portion 22a includes a portion 24 having a different first cross-sectional area, two portions 25 and 25 having a different second cross-sectional area, and two portions 26 and 26 having a different third cross-sectional area. It is. The second embodiment is different from the first embodiment in that two portions 25 having different second cross-sectional areas and two portions 26 having different third cross-sectional areas are formed. However, the joint part 2a of the first embodiment and the joint part 22a of the third embodiment, the parts 4 and 24 having different first cross-sectional areas, the parts 5 and 25 having different second cross-sectional areas, and the third cross-sectional area are The different parts 6 and 26 have the same effect. Similarly, the airtightness is ensured by the molecular bond between the distal end portion 22b of the joint portion 22a and the resin portion 1. In addition, the connection mode of the insert metal part 22 and the resin part 1 (not shown) is exactly the same as that of the first embodiment.
この実施の形態3では、前記のように、第二の断面積が異なる部分25及び第三の断面積が異なる部分26が二個ずつ設けられているが、それらの各部位の数が1個以上であればその個々の作用は変わらないので、実施の形態1のインサートモールドの接合継ぎ手構造におけるインサート金属部品2の継手部2aと同様に成立する。 In the third embodiment, as described above, two portions 25 having different second cross-sectional areas and two portions 26 having different third cross-sectional areas are provided, but the number of each portion is one. Since the individual actions are not changed as described above, the same effect is obtained as in the joint portion 2a of the insert metal part 2 in the joint joint structure of the insert mold of the first embodiment.
なお、以上の実施の形態1、2、3において、金属部品2、12、22は、その継手部2a、12a、22aを埋め込む樹脂部1を構成する樹脂との結合性を向上させる表面処理を施しておくものであるが、この表面処理は公知の既存の種々の技法を用いて行うことが可能である。例えば、金属表面に、特定のトリアジン化合物と、該特定のトリアジン化合物と反応可能な有機化合物とからなる密着剤としての接着層を形成するTRI System(株式会社東亜電化 岩手県盛岡市玉山区渋民字岩鼻20−7の商標)と称される表面処理技術を用いて表面処理を施しておく等である。この表面処理は金属表面に以上の接着層である化成膜層を形成し、成型時の熱と圧力とにより発生する化学変化により金属と樹脂とを化学的に結合させるための手段である。 In the first, second, and third embodiments, the metal parts 2, 12, and 22 are subjected to a surface treatment that improves the bonding property with the resin that constitutes the resin part 1 that embeds the joint parts 2a, 12a, and 22a. As described above, this surface treatment can be performed by using various known existing techniques. For example, TRI System (Shitoman, Tamayama-ku, Tamayama-ku, Iwate Prefecture), which forms an adhesive layer as an adhesive comprising a specific triazine compound and an organic compound capable of reacting with the specific triazine compound on the metal surface. For example, surface treatment is performed using a surface treatment technique called “Iwano 20-7”. This surface treatment is a means for forming a chemical film-forming layer as the above-mentioned adhesive layer on the metal surface and chemically bonding the metal and the resin by a chemical change generated by heat and pressure during molding.
以上の実施の形態1、2、3では、継手部を樹脂部に内方から外方に向かって埋め込み内装する場合に関してのみ説明した。前記のように、継手部は樹脂部の表面に接合する場合もある。そしてこのような継手部を表面に接合する場合も、実施の形態1、2、3のそれと同様に、複数の断面積が異なる部分、例えば、第一、第二、第三の断面積が異なる部分を形成し、これらを樹脂部の表面に接合するものであるが、この場合は、当然、継手部の各断面積が異なる部分は、内方から外方に向かう方向に直交する方向の寸法(厚さ)を変化させることで、それを実現するものであるから、接合すべき樹脂部の表面に対面する部分が該樹脂部の表面に向かって凹凸する面となる。従ってインサートモールド(金属樹脂複合体)を成形する際に、樹脂部の表面も対応する凹凸状に成形され、継手部の第一、第二、第三の断面積が異なる部分の厚さの厚いそれが樹脂部側に埋め込み状態になることになる。そして該継手部は、実施の形態1、2、3のそれと全く同様に作用する。 In the above first, second, and third embodiments, only the case where the joint portion is embedded in the resin portion from the inside toward the outside has been described. As described above, the joint portion may be joined to the surface of the resin portion. And when joining such a joint part to the surface, like those of the first, second, and third embodiments, the portions having a plurality of different cross-sectional areas, for example, the first, second, and third cross-sectional areas are different. Part is formed and these are joined to the surface of the resin part.In this case, naturally, the parts with different cross-sectional areas of the joint part are the dimensions in the direction orthogonal to the direction from the inside to the outside. Since this is achieved by changing (thickness), the portion facing the surface of the resin portion to be joined becomes a surface that is uneven toward the surface of the resin portion. Therefore, when the insert mold (metal resin composite) is molded, the surface of the resin part is also formed into a corresponding uneven shape, and the first, second, and third cross-sectional areas of the joint part are different in thickness. This will be embedded in the resin part side. The joint portion acts exactly the same as that of the first, second, and third embodiments.
1 樹脂部
2 インサート金属部品
2a 継手部
2b 継手部の先端部(外端部)
4 第一の断面積が異なる部分
4a 形状移行部
5 第二の断面積が異なる部分
5a 形状移行部
6 第三の断面積が異なる部分
6a 形状移行部
D 樹脂部の奥行き
t1 インサート金属部品の厚さ
t2 インサート金属部品の厚さ
Sa インサート金属部品の断面積
12 インサート金属部品
12a インサート金属部品の継手部
12b 継手部の先端部(外端部)
14 第一の断面積が異なる部分
15 第二の断面積が異なる部分
16 第三の断面積が異なる部分
22 インサート金属部品
22a インサート金属部品の継手部
22b 継手部の先端部(外端部)
24 第一の断面積が異なる部分
25 第二の断面積が異なる部分
26 第三の断面積が異なる部分
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Resin part 2 Insert metal part 2a Joint part 2b The front-end | tip part (outer end part) of a joint part
4 Part with different first cross-sectional area 4a Shape transition part 5 Part with different second cross-sectional area 5a Shape transition part 6 Part with different third cross-sectional area 6a Shape transition part D Depth of resin part t1 Thickness of insert metal part T2 Thickness of insert metal part Sa Cross-sectional area of insert metal part 12 Insert metal part 12a Joint part of insert metal part 12b Tip part (outer end part) of joint part
14 Part with different first cross-sectional area 15 Part with different second cross-sectional area 16 Part with different third cross-sectional area 22 Insert metal part 22a Joint part of insert metal part 22b Tip part (outer end part) of joint part
24 Part with different first cross-sectional area 25 Part with different second cross-sectional area 26 Part with different third cross-sectional area
Claims (4)
前記樹脂成形品に接合又は内装するインサートモールド部分の金属部品に、その接合部又は内装部の内端から外端までの間に、該内端から外端に向かう方向に直交する向きの断面による、三箇所以上の断面積の異なる部位を形成したインサートモールドの接合継ぎ手構造。 In an insert mold joint structure for joining or internally molding a metal part that has been subjected to surface treatment to improve the bondability with resin to the surface or inside of a resin molded product,
In the metal part of the insert mold part to be joined or housed in the resin molded product, the cross section in the direction orthogonal to the direction from the inner end to the outer end, between the inner end and the outer end of the joint or interior part. A joint joint structure of insert molds in which three or more portions having different cross-sectional areas are formed.
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