JP4424070B2

JP4424070B2 - 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

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Publication number: JP4424070B2
Application number: JP2004156866A
Authority: JP
Inventors: 久尚梶浦; 豊北川; 公明中田; 慎一郎越智
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2004-05-26
Filing date: 2004-05-26
Publication date: 2010-03-03
Anticipated expiration: 2024-05-26
Also published as: JP2005335201A

Description

本発明は、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。

従来、トランスやＩＣなどの回路部品は絶縁性や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、近年製品のコストダウンや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で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や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おり、例えば特許文献１に示されるようなインサート品成形方法が行われている。

上記文献に開示されたインサート品成形方法では、金型のキャビティに対して進退自在に設けられた保持部材によってインサート品をキャビティ内に保持した状態で、このキャビティ内に溶融樹脂を注入するとともに、溶融樹脂の充填が完了する前或いは充填完了後に保持部材をキャビティから後退させて、インサート品を樹脂封止するのであるが、保持部材を後退させることが可能なように、溶融樹脂に接触する保持部材の表面を加熱手段により加熱して、保持部材の近傍の溶融樹脂が硬化するのを防止している。すなわち、加熱手段を用いて保持部材を加熱することで、キャビティに充填された溶融樹脂が保持部材に接触しても冷却固化層が形成されないか、冷却固化層が形成されたとしても冷却の程度を加熱しない場合に比べて遅らせている。そのため溶融樹脂の充填が完了した後に保持部材をキャビティから後退させても、保持部材が後退した後にできた空間に溶融樹脂が流入して確実に融合し、上記の空間を充分に埋め込むことができるので、未融合部の残留を充分抑制することができる。また溶融樹脂の充填完了まで保持部材によってインサート品を保持しておくことで、インサート品の位置ずれを防止することができ、従ってインサート品の位置ずれや保持部材が後退した後にできる未融合部の残留を抑制して、インサート品を充分に封止した良好な樹脂成形品を形成することが可能になっていた。
特許第３３８９７７５号公報

上述のインサート品成形方法では、保持部材に接触する溶融樹脂が硬化しないように保持部材を加熱手段によって加熱しており、この加熱手段は保持部材の内部に設ける場合と、保持部材の外部に設け熱伝導によって保持部材を加熱する場合とがあるが、何れの場合にも成形金型に加熱手段を組み込む必要があるので、成形金型の他の構造部品と加熱手段との干渉を避けるために成形金型の構造が複雑化したり、大型化して、金型の製造コストが上昇するという問題があった。さらに保持部材の内部に加熱手段を備える場合は保持部材が大型化するという問題があり、通電によって発熱する発熱体を内蔵させる場合は金型の内部を通して加熱手段まで配線を引き回すのが難しく、また保持部材の進退に応じて配線も移動するため、長期間使用すると配線が断線しやすく、また加熱手段の電力消費が増大するという問題があった。

また保持部材を加熱するための加熱手段の熱が、保持部材以外の成形金型の構造部品やキャビティ内に充填された溶融樹脂に伝導するため、これらの温度が上昇して、溶融樹脂の冷却に長時間を要し、生産性が低下するという問題もあった。特許文献１の表１に示されるように保持部材の熱容量を小さくして急速加熱手段を用いることで、保持部材の加熱、冷却にかかる時間を短くすることも考えられるが、加熱時間および冷却時間の短縮には限界があり、成形サイクルが長くなって生産性を阻害していた。また溶融樹脂にスーパーエンプラ等の溶融温度が高い樹脂（例えばポリエーテルイミドの場合は溶融温度が４００℃）を用いる場合は保持部材が融点、ガラス転移点に到達するのに長時間を要し、生産性が低下するという問題があった。

また更に保持部材によって保持されるインサート品が、汎用樹脂などの耐熱性の低い材料でできている場合、加熱手段によって加熱された保持部材が短時間インサート品に接触しただけでも、インサート品が保持部材の熱で変形し、インサート品の位置決め精度が低下するという問題があった。

またキャビティに溶融樹脂を充填した際に、保持部材に接触した溶融樹脂が保持部材の熱で暖められて粘度が低下し、成形圧力によって保持部材が進退するための摺動部内に流れ込んで、冷却固化してしまい、保持部材が摺動できなくなる可能性もあった。以上のように保持部材を加熱することによって、保持部材近傍の溶融樹脂の固化を遅らせようとうすると、加熱手段を用いることによって様々な問題点が発生するため、保持部材を加熱することなく保持部材近傍の溶融樹脂の固化を遅らせることが望まれている。

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、保持部材を加熱することなくインサート品の位置ずれや、保持部材がキャビティから後退した後にできる未融合部の残留を抑制することが可能な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。

請求項１の発明は、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と、金型にキャビティに連通して設けられた丸孔内に進退自在に配置され、キャビティ内に突出してインサート品を保持する丸棒状の保持部材とを備えるとともに、保持部材によりインサート品をキャビティ内に保持した状態でキャビティ内に溶融樹脂を充填する手段と、インサート品の少なくとも一部を溶融樹脂が外包したタイミングで保持部材をキャビティから後退させる手段と、保持部材がキャビティから後退したことによってできる空間に溶融樹脂を充填する手段とを備え、保持部材におけるキャビティ側の先端部に、片側の半円部をカットして断面半円形に形成されたＤカット部が設けられ、当該Ｄカット部と丸孔とでできる空間に、溶融樹脂を充填するゲートが設けられたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、金型の表面に接触する溶融樹脂の表面部において、保持部材周辺の表面部よりも溶融樹脂の硬化が促進される硬化促進領域を設けたことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２の発明において、硬化促進領域とインサート品との間の樹脂部の肉厚を、保持部材周辺の表面部とインサート品との間の樹脂部の肉厚よりも薄くしたことを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れか１つの発明において、保持部材は、複数の金型の合わせ面において進退自在に配置されたことを特徴とする。

請求項５の発明は、フェライトコア、当該フェライトコアに巻回される巻線、及び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と、当該巻線構造体をインサート品とし、請求項１乃至４の何れか１つに記載のインサート品成形装置を用いて成形され、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する封止樹脂部とを備えたことを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項５記載の電磁装置を用いたことを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項６記載の放電灯点灯装置を用いたことを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項７記載の照明器具を用いたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、キャビティ内に溶融樹脂を充填する際に、金型において保持部材が摺動する部位の一部に設けたゲートから溶融樹脂を充填しているので、保持部材が摺動する部位の近傍には常に溶融樹脂が流れることになり、キャビティ内の他の部分に充填された溶融樹脂と比較すると、保持部材が摺動する部位の近傍では溶融樹脂の硬化を遅らせることができる。従ってインサート品の少なくとも一部を溶融樹脂が外包したタイミングで保持部材をキャビティから後退させると、インサート品を外包する溶融樹脂の硬化が進んでいることで、インサート品を確実に位置決めすることができ、しかも保持部材が後退した後にできた空間には、保持部材が摺動する部位の一部に設けたゲートから溶融樹脂が充填されるから、溶融樹脂の未融合部の発生を抑制することができ、保持部材を加熱する手段を備えることなく、インサート品を確実に位置決めでき、且つ、溶融樹脂の未融合部の発生を抑制することが可能なインサート品成形装置を提供できる。

請求項２の発明によれば、金型の表面に接触する溶融樹脂の表面部において、保持部材周辺の表面部よりも硬化促進領域では溶融樹脂の硬化が促進されているので、保持部材を後退させるタイミングで、保持部材の周辺領域の溶融樹脂が硬化していなくても、硬化促進領域の溶融樹脂は硬化が進んでいるから、インサート品の位置ずれをさらに抑制できる。

請求項３の発明によれば、硬化促進領域の樹脂部の肉厚を、周辺領域の樹脂部の肉厚よりも薄肉にすることで、硬化促進領域の樹脂の硬化速度を周辺領域の樹脂の硬化速度を早めることができ、請求項２の発明と同様の効果を奏する。
請求項４の発明によれば、複数の金型の合わせ面に保持部材を進退自在に保持しているので、保持部材が移動する部位の一部に設けるゲート位置の設計の自由度を高くできる。

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を抑制することで、巻線構造体を封止する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。

請求項６の発明によれば、絶縁性を高めた電磁装置を用いることで、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く、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。

請求項７の発明によれば、請求項６の放電灯点灯装置を用いることで、信頼性の高い照明器具を提供できる。

請求項８の発明によれば、請求項７の照明器具を用いることで、信頼性の高い照明器具を備えた車両を提供できる。

以下では、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。

先ず本実施形態のインサート品成形装置により製造される巻線構造体（インサート品）を用いた電磁装置について図１７及び図１８について説明する。図１７に示すインサート品１は、棒状のロッド形のフェライトコア２と、このフェライトコア２の周面に平角線を１層エッジワイズ巻きにして形成された二次巻線３と、二次巻線３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には二次巻線３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。

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１７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から露出させても機能上問題はない。

次にインサート品１を製造するための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６０の型締部（詳述せず）が備える上型プラテン６１及び下型プラテン６２に取り付けられている。一方の金型２０は上型金型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は下型金型３１と下型受板３２と下型取付板３３とスライドコア３４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。

上型金型２１および下型金型３１の合わせ面にはそれぞれキャビティ４１ａ，４１ｂが形成されており、この２つのキャビティ４１ａ，４１ｂ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４１が形成される。また上型金型２１および下型金型３１の合わせ面には、それぞれキャビティ４１ａ，４１ｂに連通するコア収納凹部２１ａ，３１ａが形成されており、金型を合わせた時に収納凹部２１ａ，３１ａからできる空間内にスライドコア３４がスライド移動自在に配置される。図２は図１７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は図１７と上下を逆にして図示してあり、この状態でキャビティ４１内に保持される。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ている。

また上型金型２１及び下型金型３１の合わせ面には、それぞれキャビティ４１ａ，４１ｂに連通する半円形に窪んだ摺動用溝２１ｂ，３１ｂが形成されており、両金型２１，３１の合わせ時に摺動用溝２１ｂ，３１ｂが合わさってできる丸孔内に保持部材５０が摺動自在に配置されている。保持部材５０は図３に示すように細長の丸棒からなり、軸方向の一端側に設けた鍔５２がエアシリンダ５３のロッド５４の先端に連結されており、エアシリンダ５３によって前後動するようになっている。そして、保持部材５０の軸方向中間部から先端側（キャビティ部４１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、カットされた半円部（この半円部をＤカット部５１と言う。）と摺動凹溝２１ｂ，３１ｂ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４１に導入するための流路となる。なお、保持部材５０は角棒形状でも良いし、保持部材５０を油圧シリンダやモータで駆動しても良い。

ここで、成形機６０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６３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、上型金型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５０のＤカット部５１と摺動凹溝２１ｂ，３１ｂとでできる空間を通って、上型金型２１および下型金型３１の合わせ面に形成されたキャビティ部４１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。

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１１を参照して説明する。尚、図４〜図１１では説明を簡素化するため上型プラテン６１、下型プラテン６２、成形機ノズル６３、及びエアシリンダ５３を省略して図示してある。

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４１ｂにインサート品１を配置する。このとき、仮保持部材５５，５６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、下型金型３１に設けたコア保持部３１ｃ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５５は軸部５５ａの下端に頭部５５ｂが設けられたピンからなり、２枚のリターンプレート３５ａ，３５ｂの間に頭部５５ｂを挟み込むことで、リターンプレート３５ａ，３５ｂに支持されている。リターンプレート３５ａ，３５ｂ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３６，３６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５５は上側に移動している。また仮保持部材５６も軸部５６ａの下端に頭部５６ｂが設けられたピンからなり、下型金型３１に設けた凹所内に頭部５６ｂを納めた状態で上下動自在に配置されており、ばね３７のばね力によって上側に付勢されている。また、保持部材５０はエアシリンダ５３によってキャビティ部４１から後退した位置に移動している。尚、図４では後述する下型リターンピン３８と保持部材５０とが重なって図示されているが、両者は干渉しているわけではなく、実際にはこの２つの部品は同一断面上には存在していない。

次に図５に示すように成形機の型開閉装置（図示せず）によって上型金型２１を下降させ、上型金型２１と下型金型３１とを閉じると、スライドコア３４の傾斜面３４ａが上型金型２１に設けた当接部２１ｃに当たって、スライドコア３４がキャビティ部４１側へ前進し、フェライトコア２の低圧側の先端面と当接する。この時同時に、上型金型２１および下型金型３１にそれぞれ設けたコア保持部２１ｄ，３１ｃ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。なおスライドコア３４の前進、後退は保持部材５０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。

下型金型３１に組み込まれた近接スイッチＳＷが上型金型２１と下型金型３１との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５３を駆動してロッド５４を前進させるので、図６に示すようにロッド５４の先端に連結された保持部材５０がキャビティ部４１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と係合し、インサート品１を完全に保持する。

エアシリンダ５３のロッド５４が前進し、エアシリンダ５３のリミットスイッチ（図示せず）が前進限を検知すると、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に示すように上型金型２１にランナ板２２が接触して、型閉じが完了する。この時、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５５と同様にリターンプレート３５ａ，３５ｂに挟まれるように取り付けられた下型リターンピン３８を押し下げるため、リターンプレート３５ａ，３５ｂがばね力に抗して下降し、これに応じて仮保持部材５５も下降してキャビティ部４１から後退するため、仮保持部材５５による仮保持が終了する。なお、この時点では保持部材５０がインサート品１の係合凹部２ａと係合しているので、インサート品１の位置がずれることはない。

このように、保持部材５０が前進してインサート品１を保持する前に、仮保持部材５５によってインサート品１を仮保持し、保持部材５０がインサート品１を保持してから溶融樹脂の重点が完了するまでの間に、仮保持部材５５がキャビティ部４１から後退しているので、保持部材４０によって仮保持されたインサート品１を容易に保持させることができ、インサート品１の位置決め精度が更に向上する。また仮保持部材５５は型締め動作によって駆動力が与えられてキャビティ部４１から後退するので、別途駆動源を用意する必要もなく、また溶融樹脂の充填が完了するまでの間にキャビティ部４１から後退させているので、仮保持部材５５が抜けた空間に溶融樹脂が確実に入り込み、非融合部が残留することもない。

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６３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４１内に充填される。なお本実施形態で使用される溶融樹脂６は熱可塑性の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、また熱硬化性のフェノール、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。ここに、成形機の成形機ノズル６３などから溶融樹脂を充填する手段が構成される。

この時、キャビティ部４１内の樹脂圧力よりも、仮保持部材５６を上側に付勢するばね３７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５６が下降し、キャビティ部４１から後退するため、仮保持部材５６による仮保持が終了する。このように仮保持部材５６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５０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。

なお、ゲート２６の出口は保持部材５０のＤカット部５１に臨ませるように開口しているのであるが、保持部材５０は上型金型２１及び下型金型３１の合わせ面上を進退自在に摺動可能に配置されているので、ゲート２６の位置の設計自由度が高く、成形機ノズル６３からゲート２６に至る流路設計を最適化でき、保持部材５０の周辺に流動性があまり低下していない溶融樹脂６を供給することが可能にある。またゲート２６を摺動部以外に設け、多点ゲートとしても良いことは言うまでもない。

その後、キャビティ部４１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５３を駆動し、ロッド５４を後退させると、保持部材５０がキャビティ部４１から後退する。ここに、エアシリンダ５３から保持部材を後退させる手段が構成されるが、エアシリンダ以外の油圧シリンダやモータなどのアクチュエータを用いても良いことは言うまでもない。

このように溶融樹脂６の充填を行えば、ゲート２６の近傍、すなわち保持部材５０の近傍は成形機から常に溶融樹脂６が供給されるため、キャビティ部４１内の他の部位と比べると固化あるいは硬化が遅れることになる。したがって、保持部材５０を後退させる際に他の部位に充填された溶融樹脂６の固化が進んでいることによってインサート品１が確実に位置決めされ、また保持部材５０が後退した後にできる空間には溶融樹脂６が流入して、この空間を確実に埋めることができるから、未融合部の残留を抑制して、インサート品１を十分に封止した良好な樹脂成型品を得ることができる。ここに、上述した所定のタイミングとしては、スクリュー式の成形機のスクリューの位置検出のタイミング、成形機の射出圧または型の内圧が所定の値になった時点、あるいは射出開始から所定時間が経過した時点、あるいはこれらを組み合わせたタイミングを用いることが可能である。なお保持部材５０を溶融樹脂の充填完了後に後退させてもよく、インサート品１の位置決め精度が更に向上する。

また本実施形態ではキャビティ部４１内の流動末端付近において金型２１，３１に***部２１ｅ，３１ｄを形成してあり、この部分の樹脂部に保持部材５０の周辺領域に比べて肉厚の薄い薄肉部７ａを設けることで、溶融樹脂６の固化または硬化が薄肉部７ａ（この薄肉部７ａが硬化促進領域となる）だけ促進される一方、保持部材５０の周辺領域に充填される溶融樹脂６はまだ溶融状態なので、保持部材５０を後退させるタイミングをより遅らせることができ、インサート品１の位置ずれを防止しつつ、未融合部の残留を防止できる。なお薄肉部７ａ（硬化促進領域）の厚みとしては約０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ、薄肉部７ａ以外の樹脂部の肉厚は約２．０〜４．０ｍｍであるが、必ずしもこの範囲に限定されるものではない。また本実施形態では金型２１，３１に***部２１ｅ，３１ｄを形成してあるが、インサート品１側に***部を設けることで、薄肉部を形成した場合でも上述と同様の効果が得られる。

その後、成形機のタイマー設定によって、キャビティ部４１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、図１０に示すように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、上型金型２１の当接部２１ｃによってスライドコア３４が前方に押圧されなくなるので、図示しないスライドコア後退用のばねによってスライドコア３４が後退し、フェライトコア２の端面から離れる。また、保持部材５０はエアシリンダ５３によって後退させられるのであるが、保持部材５０の先端部には、フェライトコア２に設けたすり鉢状の係合凹部２ａと密着するように円錐形状の突起が設けられており、成型品（高圧回路ブロック７）を上側に離型する際に保持部材５０と干渉するアンダカット７ｂが形成されてしまうので、成型品のアンダカット７ｂに引っ掛からないよう保持部材５０をさらに後退させている。

そして、保持部材５０の後退が完了すると、図１１に示すように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）を下型金型３１から突き出し、取り出すことができる。

なお、上述のインサート品成形方法では上型金型２１と下型金型３１とが合わさってから保持部材５０を前進させて、インサート品１を保持しているが、インサート品１の形状や寸法精度によっては、図１６（ａ）〜（ｃ）に示すように金型を閉じる前に保持部材５０を前進させて、保持部材５０の先端をフェライトコア２の係合凹部２ａと係合させた後に、型締めを行うようにしても良い。

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４１に対して進退自在に配置される保持部材５０によりインサート品１をキャビティ部４１内に保持する工程と、保持部材５０でインサート品１を保持した状態で溶融樹脂６をキャビティ部４１内に充填する工程と、インサート品１の少なくとも一部を溶融樹脂６が外包したタイミングで保持部材５０をキャビティ部４１から後退させる工程と、保持部材５０がキャビティ部から後退した後にできた空間に溶融樹脂６を充填する工程とを有するインサート品成形方法において、
金型２１，３１において保持部材５０が摺動する摺動部位（摺動用溝２１ｂ，３１ｂからなる）の一部に設けたゲート２６からキャビティ４１内に溶融樹脂６を充填することで、保持部材５０の近傍の溶融樹脂６の固化または硬化を遅らせて、保持部材５０が後退した後にできる空間に溶融樹脂６を確実に流入させて未融合部の発生を抑制しているのであるが、保持部材５０の摺動部位にゲート２６を設けたことによる効果を検証するために、流動解析を用いて溶融樹脂６の充填完了時における保持部材５０近傍の溶融樹脂６の固化率を計算により求めた。図１２（ａ）〜（ｅ）の矢印Ｇ１〜Ｇ４は溶融樹脂６の固化率を求める際のゲート位置の条件を示しており、同図（ａ）〜（ｃ）に示すように保持部材５０の摺動部位にゲートＧ１を設けた場合は、充填完了時における保持部材５０近傍（図中のＦ部）の溶融樹脂６の固化率が約５０％であるのに対して、同図（ｄ）（ｅ）に示すように保持部材５０の摺動部位以外にゲートＧ２〜Ｇ４を設けた場合は、保持部材５０に近い側にゲートＧ４を設けた場合であっても固化率が７０％と高くなっており、保持部材５０の摺動部位にゲートを設けることが保持部材５０近傍の溶融樹脂の固化率を低下させる（すなわち固化を遅らせる）のに有効であることが判る。

また、保持部材５０の摺動部位にゲートを設けることの有意性をさらに別のデータで検証した。図１３（ａ）に示すように保持部材５０の摺動部位にゲートＧ１を設けた場合と、同図（ｂ）に示すように保持部材５０に近い成形品７の部位と対向する金型の部位にゲートＧ４を設けた場合とで、保持部材５０の近傍における溶融樹脂６（例えばポリフタルアミド）の樹脂温度の充填開始時からの経時変化を求めた結果を図１４に示す。図中のイはゲートＧ１を設けた場合の経時変化を、ロはゲートＧ４を設けた場合の経時変化を夫々示し、充填開始から樹脂温度が３１０℃（溶融樹脂６が流動しなくなる温度）に降下するまでの時間がゲートＧ４の場合は約３秒であるのに対して、ゲートＧ１の場合は約１２秒となっており、保持部材５０の摺動部位にゲートＧ１を設けることによって、保持部材５０近傍の溶融樹脂６の樹脂温度が降下する時間を遅らせることができ、保持部材５０を後退させるタイミングを遅らせることが可能になる。

さらに詳細に検証すると、図１３（ａ）に示すように保持部材５０の摺動部位にゲートＧ１を設けた場合において、成形品の各部分（保持部材５０の近傍（図８中のＰ１）、薄肉部（図８中のＰ３）、流動末端（図８中のＰ２））における溶融樹脂６（例えばポリフタルアミド）の樹脂温度の充填開始時からの経時変化を求めた結果を図１５に示しており、図中のａは保持部材の近傍（Ｐ１）における温度変化、ｂは薄肉部（Ｐ３）における温度変化、ｃは流動末端（Ｐ２）における温度変化である。図１５の計算結果より、厚み方向の平均樹脂温度が３１０℃（溶融樹脂６が流動しなくなる温度）に降下するまでの時間は流動末端では約１秒であるのに対して、保持部材５０の近傍では約１２秒と遅らせることができた。また薄肉部７ａの樹脂温度が３１０℃に降下してから保持部材５０の近傍の樹脂温度が３１０℃に降下するまでに約４秒あり、この間に保持部材５０を後退させるタイミングを設定することが可能である。

ところで、上述のインサート品１は巻線構造体であり、上述のインサート品成形方法を用いることで巻線構造体の位置ずれを抑制することができ、この巻線構造体を封止する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。また上述のインサート品１は、メタルハライドランプのような放電灯を始動するために放電灯に高圧パルスを印加する放電灯始動装置Ａに用いられるものであり、この放電灯始動装置Ａを用いた放電灯点灯装置の回路図を図１９に示す。放電灯始動装置Ａは、上述の高圧回路ブロック７の低圧側端の外周に一次巻線８を巻回して構成され、二次巻線３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の一次巻線８に直列に接続された放電ギャップＳＧと、一次巻線８および放電ギャップＳＧからなる直列回路の両端間に接続されたパルス発生用のコンデンサＣ１と、二次巻線３の他端と放電灯Ｌａの他方の電極との間に接続されてパルス発生時のバイパスループを形成するバイパスコンデンサＣ２とを備えている。そして、インバータ回路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の一次巻線８に電流が流れる。このときパルストランスＰＴの二次巻線３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、インバータ回路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。

また図１８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，Ｃ２、放電ギャップＳＧ、およびインバータ回路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）に一次巻線８を巻回してパルストランスＰＴを構成し、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）。放電灯始動装置Ａは上述のように構成されており、上述した絶縁性能の高いインサート品１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。

ところで、上述の放電灯始動装置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１９に示している。この放電灯点灯装置Ｂは、直流電源Ｅの直流電圧を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、バイパスコンデンサＣ２、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。

また図２０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回路ＩＮＶが取着されており、このインバータ回路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、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の光源に用いる照明器具を構成しても良い。

また図２１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、高い信頼性の前照灯器具Ｃを用いることで、夜間走行などで安全性の高い車両を実現することができる。

本実施形態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。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。（ａ）〜（ｅ）はゲートの位置を説明する説明図である。（ａ）（ｂ）はゲートの位置を説明する説明図である。保持部材の近傍における溶融樹脂の樹脂温度の時間推移を示した図である。成形品の各部における溶融樹脂の樹脂温度の時間推移を示した図である。（ａ）〜（ｃ）は同上の別のインサート品成形方法の説明図である。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

２１上型金型
２１ｂ，３１ｂ摺動用溝
２６ゲート
３１下型金型
４１キャビティ部
５０保持部材

Claims

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と、前記金型に前記キャビティに連通して設けられた丸孔内に進退自在に配置され、前記キャビティ内に突出してインサート品を保持する丸棒状の保持部材とを備えるとともに、前記保持部材により前記インサート品を前記キャビティ内に保持した状態で前記キャビティ内に溶融樹脂を充填する手段と、前記インサート品の少なくとも一部を溶融樹脂が外包したタイミングで前記保持部材を前記キャビティから後退させる手段と、前記保持部材が前記キャビティから後退したことによってできる空間に溶融樹脂を充填する手段とを備え、
前記保持部材における前記キャビティ側の先端部に、片側の半円部をカットして断面半円形に形成されたＤカット部が設けられ、当該Ｄカット部と前記丸孔とでできる空間に、溶融樹脂を充填するゲートが設けられたことを特徴とするインサート品成形装置。
前記金型の表面に接触する溶融樹脂の表面部において、前記保持部材周辺の表面部よりも溶融樹脂の硬化が促進される硬化促進領域を設けたことを特徴とする請求項１記載のインサート品成形装置。
前記硬化促進領域における溶融樹脂の肉厚を、前記保持部材周辺の表面部における溶融樹脂の肉厚よりも薄くしたことを特徴とする請求項２記載のインサート品成形装置。
前記保持部材は、複数の金型の合わせ面において進退自在に配置されたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１つに記載のインサート品成形装置。
フェライトコア、当該フェライトコアに巻回される巻線、及び前記巻線の両端に電気的に接続されるコイル端子を含む巻線構造体と、当該巻線構造体をインサート品とし、請求項１乃至４の何れか１つに記載のインサート品成形装置を用いて成形され、前記コイル端子の少なくとも一部を露出させた状態で前記巻線構造体を樹脂封止する封止樹脂部とを備えたことを特徴とする電磁装置。
請求項５記載の電磁装置を用いた放電灯点灯装置。
請求項６記載の放電灯点灯装置を用いた照明器具。
請求項７記載の照明器具を用いた車両。