JP6230906B2 - 機能性成形部品 - Google Patents
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Description
しかし、シール構造の両側の空間の環境が大きく違い、一方の空間の液やガスが他方の空間に漏れることを高レベルで防止したい場合には、高いシール性能が要求される。そこで、一部では、例えば、金属体の外周円上に凹溝を形成し、この凹溝にシール材を嵌め、その金属体をインサート材として樹脂のインサート成形を行ってシール構造が構成されている。
このような問題に鑑み本発明の課題は、金属体の表面に熱可塑性樹脂をインサート成形して構成される機能性成形部品において、シール性を要求される金属体表面へのシール材の接着力を高めることにより、金属体の表面と熱可塑性樹脂との間のシール性能を高めることにある。
第1発明によれば、ホットメルト型接着剤は金属体の表面への接着力が強く、且つインサート成形される熱可塑性樹脂とは一体化される。そのため、金属体表面と熱可塑性樹脂との間のシール性は、使用環境が厳しい場合でも高レベルに維持することができる。
第2発明によれば、熱可塑性樹脂とホットメルト型接着剤とは相溶化により一体化度合が高められ、金属体表面と熱可塑性樹脂との間のシール性は、更に高められる。
第3発明によれば、凹溝内にホットメルト型接着剤が接着されるため、その上に熱可塑性樹脂のインサート成形が行われても、ホットメルト型接着剤は、凹溝内に密着していて、インサート成形の過程で凹溝から剥がれることはなく、しかも熱可塑性樹脂と一体化される。そのため、金属体表面と熱可塑性樹脂との間のシール性は、使用環境が厳しい場合でも高レベルに維持することができる。
第4発明によれば、ホットメルト型接着剤を接着した状態の金属体に熱可塑性樹脂をインサート成形したとき、ホットメルト型接着剤の表面上を熱可塑性樹脂が流動するが、ホットメルト型接着剤はその裾広がり形状により熱可塑性樹脂の流動圧力を受けるのが抑制される。そのため、熱可塑性樹脂のインサート成形時にホットメルト型接着剤が流されることが抑制される。従って、金属体表面と熱可塑性樹脂との間のシール性は維持される。
PPS樹脂30は、その周縁にフランジ部31が形成されており、このフランジ部31をケーシング40に対してボルト51によって固定している。ここで、ケーシング40とフランジ部31との間のシール性を確保するため、フランジ部31の下面に3本の導電体10を囲むように形成された環状の凹溝にOリング53が嵌め込まれている。また、ボルト51とフランジ部31との間には金属製のカラー52が嵌め込まれ、ボルト51の締付力がフランジ部31の一部に集中しないようにしている。更に、ケーシング40の上表面にはPPS樹脂30を受け入れるための環状の窪みが形成されており、この窪みにPPS樹脂30のフランジ部31が嵌って成る迷路構造によりPPS樹脂30とケーシング40との間のシール構造が形成されている。
導電体10周りへのPPS樹脂30の成形は、凹溝11内に接着剤20を充填した状態の導電体10をインサート材として成形型内にセットし、PPS樹脂30を型内に充填することにより行われる。この場合、接着剤20としては、東洋紡株式会社のバイロショット(登録商標)の高接着グレード(GM−955−RK20)を用いている。この接着剤20は、結晶化が遅く、常温でも柔軟性が高く、導電体10表面への密着力が部分的にではなく均一に高い性質を備える。また、PPS樹脂30は、接着剤20に対し融点が高く、インサート成形の工程で溶融、相溶化可能な熱可塑性樹脂である。
なお、表1中の各試験条件は次のとおり。
初期試験は、成形後、常温状態で所定時間放置したテストピースに対して試験を実施した。
冷熱試験は、上記初期試験で漏れが発生しなかったテストピースに対して、−40度〜150度の温度変化を1000サイクル繰り返した後に試験を実施した。
油中試験は、150度の油の中に500時間曝した後に試験を実施した。
熱劣化試験は、150度の空気中に500時間曝した後に試験を実施した。
シール性の評価は、導電体10とPPS樹脂30との界面に、20キロパスカルのヘリウムガスをリークチェックスプレーにより1秒間噴射して、噴射側の反対側から気泡が発生するか否かにより判定した。表1において、気泡が発生しなかった場合を○で示した。
このように本発明の第1実施形態と同等のテストピースによるシール性確認試験の結果、全ての試験条件において各テストピースともシール性に問題のないことが確認できた。
なお、第2実施形態の部品は、単独で用いても良いし、第1実施形態のように3つ組み合わせて使用しても良い。
第3実施形態によれば、PPS樹脂30bをインサート成形する際、接着剤20bの表面上を導電体10bの軸方向に沿ってPPS樹脂30bが流動することになるが、接着剤20bは両側縁部が裾広がりの形状に形成されているため、係る裾広がりの形状が形成されていない場合に比べて、PPS樹脂30bの流動圧力を受ける程度が抑制される。そのため、PPS樹脂30bのインサート成形時に接着剤20bが流されることが抑制される。従って、導電体10a表面とPPS樹脂30aとの間のシール性は、第1及び第2実施形態と同様に維持される。しかも、第3実施形態の場合、導電体10bに第1及び第2実施形態のような凹溝が設けられていないため、導電体10bの導電性が低下しない効果がある。
第4実施形態によれば、3つの凹溝11cに接着剤20cがそれぞれ充填されているため、第2実施形態の場合に比べて導電体10c表面とPPS樹脂30cとの間のシール性は更に高められる。
第5実施形態によれば、3列の接着剤20dが接着されているため、第3実施形態の場合に比べて導電体10d表面とPPS樹脂30dとの間のシール性は更に高められる。
1.本発明の機能性成形部品としては、上記実施形態のような電気モータの電気配線部の導電体部分に限定されない。オイル部と空気部のように2種類の異なる空間をシールする必要がある部品に適用でき、絶縁部と導電部材から成る防水コネクタ、コンピュータ内蔵筐体の端子部、バッテリの電極部等に広く適用できる。部品が電気部品である場合、通電する電流は、電気信号を伝達する微弱電流からモータ駆動用の強電流まで特に限定されない。
2.上記実施形態では、ホットメルト型接着剤としてポリエステルエラストマー系ホットメルト接着剤を使用したが、ポリアミド系の接着剤を使用しても良い。
3.凹溝は、金属体の表面に凸部を平行に2列形成し、この一対の凸部間を凹溝としても良い。
4.熱可塑性樹脂としては、上記PPS樹脂の他に、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリフタルアミド(PPA)、又はシンジオタクチックポリスチレン(SPS)等の樹脂、或いは液晶ポリマーでも良い。
11 凹溝
20 ポリエステルエラストマー系ホットメルト接着剤(ホットメルト型接着剤)
30 ポリフェニレン・サルファイト(PPS)樹脂(熱可塑性樹脂)
40 ケーシング
51 ボルト
52 カラー
53 Oリング
61、62 圧着端子
Claims (3)
- 金属体の表面に熱可塑性樹脂をインサート成形して構成される機能性成形部品であって、前記金属体と前記熱可塑性樹脂との間でシール性を要求される部位にホットメルト型接着剤が介挿されており、
前記金属体と前記熱可塑性樹脂との間でシール性を要求される部位の金属体表面に、シール性を要求される方向に交差して延びる凹溝が形成され、前記熱可塑性樹脂は、前記凹溝を蓋するように前記金属体の表面に沿って位置し、該凹溝内に前記ホットメルト型接着剤が充填されており、前記ホットメルト型接着剤は、前記凹溝の内壁に接着され、前記熱可塑性樹脂の前記凹溝を蓋する部分と一体化されていることを特徴とする機能性成形部品。 - 金属体の表面に熱可塑性樹脂をインサート成形して構成される機能性成形部品であって、前記金属体と前記熱可塑性樹脂との間でシール性を要求される部位にホットメルト型接着剤が介挿されており、
前記ホットメルト型接着剤は、前記インサート成形の工程で前記熱可塑性樹脂の流動に伴う圧力を受けるのを抑制するように裾広がりの形状で前記金属体の表面に接着されていることを特徴とする機能性成形部品。 - 請求項1又は2において、
前記熱可塑性樹脂は、前記ホットメルト型接着剤に対し融点が高く、前記インサート成形の工程で溶融、相溶化可能な熱可塑性樹脂であることを特徴とする機能性成形部品。
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