特開 2022-189012 金属樹脂複合体を製造するための装置および方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022189012

(43)【公開日】2022-12-22

(54)【発明の名称】金属樹脂複合体を製造するための装置および方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 43/32 20060101AFI20221215BHJP

   B29C 43/18 20060101ALI20221215BHJP

【ＦＩ】

B29C43/32

B29C43/18

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021097335

(22)【出願日】2021-06-10

(71)【出願人】

【識別番号】000001199

【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】100145403

【弁理士】

【氏名又は名称】山尾 憲人

(74)【代理人】

【識別番号】100111039

【弁理士】

【氏名又は名称】前堀 義之

(74)【代理人】

【識別番号】100218132

【弁理士】

【氏名又は名称】近田 暢朗

(72)【発明者】

【氏名】伊原 涼平

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 憲一

(72)【発明者】

【氏名】山口 善三

【テーマコード（参考）】

4F204

【Ｆターム（参考）】

4F204AA36

4F204AC03

4F204AD03

4F204AD08

4F204AD16

4F204AG03

4F204AG28

4F204AJ01

4F204AJ08

4F204AM32

4F204FA01

4F204FB01

4F204FB11

4F204FG09

4F204FN11

4F204FN15

4F204FN17

4F204FQ40

(57)【要約】

【課題】金属樹脂複合体を製造するための装置および方法において、樹脂材の意図しない箇所への漏出を抑制する。
【解決手段】装置５０は、金属部材１０および樹脂材２０をプレス成形して金属樹脂複合体１を製造するためのものである。装置５０は金属部材１０および樹脂材２０を挟み込む上型１１０および下型１２０と、上型１１０の成形面に取り付けられる弾性部材１１４と上型１１０および下型１２０の少なくとも一方を鉛直方向に移動させる駆動部１３０とを備える。上型１１０および下型１２０によって樹脂材２０を配置するためのキャビティＣが設けられる。弾性部材１１４は、樹脂材２０をキャビティＣ内に封止するように配置されている。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属部材および樹脂材をプレス成形して金属樹脂複合体を製造するための装置であって、
前記金属部材および前記樹脂材を挟み込む上型および下型と、
前記上型の成形面に取り付けられる弾性部材と、
前記上型および前記下型の少なくとも一方を鉛直方向に移動させる駆動部と
を備え、
前記上型および前記下型によって前記樹脂材を配置するためのキャビティが設けられ、
前記弾性部材は、前記樹脂材を前記キャビティ内に封止するように配置されている、装置。

【請求項2】

前記金属樹脂複合体は、長手方向に垂直な断面において、水平方向に延びる底壁部と、前記底壁部の両端から立ち上がる側壁部と、前記側壁部から水平方向外側に延びるフランジ部とを有し、
前記上型は、前記断面において、前記底壁部を成形する第１成形上面と、前記側壁部を成形する第２成形上面と、前記フランジ部を成形する第３成形上面とを有している、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記第２成形上面には、段差が設けられている、請求項２に記載の装置。

【請求項4】

前記弾性部材は、前記段差に取り付けられ、
前記弾性部材の厚みは、前記段差に取り付けられた状態で前記第２成形上面から突出するように設定されている、請求項３に記載の装置。

【請求項5】

前記弾性部材は、相対的に厚みの厚い厚肉部と、相対的に厚みの薄い薄肉部とを有する、請求項４に記載の装置。

【請求項6】

前記段差は、上方へ向かって２段上るように形成されている、請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の装置。

【請求項7】

前記第２成形上面には、前記弾性部材を保持するための保持溝が設けられ、
前記弾性部材の厚みは、前記保持溝に取り付けられた状態で前記第２成形上面から突出するように設定されている、請求項２に記載の装置。

【請求項8】

金属部材および樹脂材をプレス成形して金属樹脂複合体を製造するための方法であって、
前記樹脂材を配置するためのキャビティを設ける上型および下型によって前記金属部材および前記樹脂材を挟み込み、
前記樹脂材が前記キャビティから漏出しないように弾性部材によって封止しながら前記プレス成形を実行する
ことを含む、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、金属樹脂複合体を製造するための装置および方法に関する。

【背景技術】

【0002】

金属部材および熱硬化性を有する樹脂材をプレス成形して金属樹脂複合体を製造するための装置が知られている（例えば特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１０４４１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記金属樹脂複合体を成形する場合、樹脂のみをプレス成形する場合と比べて上型と下型の隙間を閉じることが難しい。その結果、金型の上型と下型との隙間を通じて樹脂材が意図しない箇所に漏出するおそれがある。そのような樹脂材の漏出は、例えば、後の組立工程でのスポット溶接不良、金型のその他の隙間への樹脂材流入による金型固着、または、樹脂材の充填圧不足による未充填などの問題につながる。

【0005】

本発明は、金属樹脂複合体を製造するための装置および方法において、樹脂材の意図しない箇所への漏出を抑制することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の態様は、金属部材および樹脂材をプレス成形して金属樹脂複合体を製造するための装置であって、前記金属部材および前記樹脂材を挟み込む上型および下型と、前記上型の成形面に取り付けられる弾性部材と、前記上型および前記下型の少なくとも一方を鉛直方向に移動させる駆動部とを備え、前記上型および前記下型によって前記樹脂材を配置するためのキャビティが設けられ、前記弾性部材は、前記樹脂材を前記キャビティ内に封止するように配置されている、装置を提供する。

【0007】

この構成によれば、樹脂材をキャビティ内に封止するように、上型に対して弾性部材を取り付けているため、キャビティからの樹脂材の漏出を抑制でき、即ち樹脂材の意図しない箇所への漏出を抑制できる。また、樹脂材の漏出を抑制することで、キャビティにおける樹脂材の充填圧が高まり、樹脂材の安定した成形を実現できる。従って、安定した品質の金属樹脂複合体を製造できる。

【0008】

前記金属樹脂複合体は、長手方向に垂直な断面において、水平方向に延びる底壁部と、前記底壁部の両端から立ち上がる側壁部と、前記側壁部から水平方向外側に延びるフランジ部とを有し、前記上型は、前記断面において、前記底壁部を成形する第１成形上面と、前記側壁部を成形する第２成形上面と、前記フランジ部を成形する第３成形上面とを有してもよい。

【0009】

この構成によれば、金属樹脂複合体の断面形状がハット形に成形される。ハット形の金属樹脂複合体は、汎用性が高く様々な用途に使用できる。

【0010】

前記第２成形上面には、段差が設けられてもよい。

【0011】

この構成によれば、樹脂材がキャビティから漏出するためには、上型の段差を越えて流動する必要があるため、樹脂材の漏出を抑制できる。従って、樹脂材のキャビティにおける充填圧を高め、品質を高めることができる。

【0012】

この構成によれば、フランジ部への樹脂材の漏出を一定程度抑制できる。金属樹脂複合体のフランジ部は、他部品との接合に利用されることが多く、表面の保護を要する部分である。

【0013】

前記弾性部材は、前記段差に取り付けられ、前記弾性部材の厚みは、前記段差に取り付けられた状態で前記第２成形上面から突出するように設定されてもよい。

【0014】

この構成によれば、弾性部材と段差の両方によって樹脂材がキャビティから漏出することを抑制できる。また、弾性部材は第２成形上面から突出するため、上型と下型とによって挟み込まれて圧縮力を受ける。従って、弾性部材の封止機能の実効性を高めることができる。

【0015】

前記弾性部材は、相対的に厚みの厚い厚肉部と、相対的に厚みの薄い薄肉部とを有してもよい。

【0016】

この構成によれば、弾性部材の消耗を抑制し、再利用しやすくできる。仮に一様な厚みの弾性部材を段差に跨って配置すると、弾性部材が段差上では相対的に強く圧縮され、段差下では相対的に弱く圧縮される。従って、特に段差上において弾性部材が消耗し、弾性部材を再利用できなくなるおそれがある。上記構成では、段差上には薄肉部を配置し、段差下には厚肉部を配置できる。従って、弾性部材にかかる圧縮力の偏重を改善でき、弾性部材の消耗を抑制でき、弾性部材を再利用できる。

【0017】

前記段差は、上方へ向かって２段上るように形成されてもよい。

【0018】

この構成によれば、弾性部材が挟み込まれる際に弾性部材の位置に応じて圧縮力を調整できる。従って、弾性部材に対する過大な圧縮や過少な圧縮を抑制できる。

【0019】

前記第２成形上面には、前記弾性部材を保持するための保持溝が設けられ、前記弾性部材の厚みは、前記保持溝に取り付けられた状態で前記第２成形上面から突出するように設定されてもよい。

【0020】

この構成によれば、保持溝によって弾性部材を保持できるため、弾性部材を容易に位置決めできるともに成形中の弾性部材の移動を規制できる。また、弾性部材は第２成形上面から突出するため、上型と下型とによって挟み込まれて圧縮力を受ける。従って、弾性部材の封止機能の実効性を高めることができる。

【0021】

本発明の第２の態様は、金属部材および樹脂材をプレス成形して金属樹脂複合体を製造するための方法であって、前記樹脂材を配置するためのキャビティを設ける上型および下型によって前記金属部材および前記樹脂材を挟み込み、前記樹脂材が前記キャビティから漏出しないように弾性部材によって封止しながら前記プレス成形を実行することを含む、方法を提供する。

【0022】

この方法によれば、弾性部材によって樹脂材をキャビティ内に封止できるため、キャビティからの樹脂材の漏出を抑制でき、即ち樹脂材の意図しない箇所への漏出を抑制できる。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、金属樹脂複合体を製造するための装置および方法において、樹脂材の意図しない箇所への漏出を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】金属樹脂複合体の断面図。

【図2】第１実施形態における金属樹脂複合体を製造するための方法の第１工程を示す断面図。

【図3】第１実施形態における金属樹脂複合体を製造するための方法の第２工程を示す断面図。

【図4】第１実施形態における金属樹脂複合体を製造するための方法の第３工程を示す断面図。

【図5】第１実施形態における金属樹脂複合体を製造するための方法の第４工程を示す断面図。

【図6】第１実施形態における金属樹脂複合体を製造するための方法の第５工程を示す断面図。

【図7】第１実施形態の第１変形例における金属樹脂複合体を製造するための方法の第３工程を示す断面図。

【図8】第１実施形態の第２変形例における金属樹脂複合体を製造するための方法の第３工程を示す断面図。

【図9】第１実施形態の第２変形例における金属樹脂複合体を製造するための方法の第４工程を示す断面図。

【図10】第１実施形態の第３変形例における金属樹脂複合体を製造するための方法の第６工程を示す断面図。

【図11】第２実施形態における金属樹脂複合体を製造するための方法の第１工程を示す断面図。

【図12】第２実施形態における金属樹脂複合体を製造するための方法の第２工程を示す断面図。

【図13】第２実施形態における金属樹脂複合体を製造するための方法の第３工程を示す断面図。

【図14】第２実施形態における金属樹脂複合体を製造するための方法の第４工程を示す断面図。

【図15】第２実施形態における金属樹脂複合体を製造するための方法の第５工程を示す断面図。

【図16】第２実施形態における金属樹脂複合体を製造するための方法の第６工程を示す断面図。

【図17】第２実施形態における金属樹脂複合体を製造するための方法の第７工程を示す断面図。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態として、金属樹脂複合体を製造するための装置および方法について説明する。

【0026】

（第１実施形態）
図１を参照して、本実施形態で製造される金属樹脂複合体１は、金属板（金属部材）１０と、樹脂材２０とを含んでいる。金属樹脂複合体１は、長手方向に垂直な断面においてハット形をしている。詳細には、ハット形状を有する金属板１０の内面（凹面）に樹脂材２０が固着されることによって金属樹脂複合体１が構成されている。ただし、金属樹脂複合体１の形状は、ハット形に限定されず、任意の形状であり得る。

【0027】

金属樹脂複合体１は、水平方向に延びる底壁部２と、底壁部２の両端から立ち上がる側壁部３と、側壁部３から水平方向外側に延びるフランジ部４とを有している。底壁部２は金属板１０と樹脂材２０とからなり、側壁部３は金属板１０と樹脂材２０とからなり、フランジ部４は金属板１０のみからなる。底壁部２からフランジ部４に向かって側壁部３の途中で、樹脂材２０が端面２０ａにて終端している。

【0028】

図２～６を参照して、本実施形態における金属樹脂複合体１を製造するための装置５０および方法について説明する。図面では、水平方向をＸ方向として示し、鉛直方向（上下方向）をＹ方向として示す。また、金属樹脂複合体１（金属板１０と樹脂材２０）および後述する弾性部材１１４については、断面であることを示すハッチングを付すが、その他の部材については図示を明瞭にするためハッチングを省略する。

【0029】

本実施形態では、図２～６に示す第１～５工程を順に実行する中で２回のプレス成形を実行する。図２～４に示す第１～３工程で１回目のプレスを実行し、図４～６に示す第３～６工程で２回目のプレスを実行する。なお、本実施形態では、１回目と２回目のプレスを同一の金型１００で実行するが、１回目と２回目のプレスを別の金型で実行してもよい。

【0030】

本実施形態における金属樹脂複合体１を製造するための装置５０は、金型１００と、金型１００を駆動する駆動部１３０と、金型１００を加熱する加熱部１４０とを有している。なお、駆動部１３０および加熱部１４０は、プレス成形を実行可能な公知のものを使用でき、詳細を図示することなく概念図として図２にのみ示し、図３以降での図示を省略する。

【0031】

金型１００は、金属板１０および樹脂材２０をプレス成形して金属樹脂複合体１を製造するものである。金型１００は、金属板１０および樹脂材２０を挟み込む上型１１０と下型１２０とを有している。本実施形態では、上型１１０がパンチとして構成され、下型１２０がダイとして構成されている。上型１１０は駆動部１３０によって鉛直方向に移動可能であり、即ち下型１２０に対して接近および離反可能に構成されている。ただし、駆動部１３０による金型１００の駆動態様については特に限定されず、駆動部１３０は上型１１０および下型１２０の少なくとも一方を鉛直方向に移動させるものであり得る。

【0032】

上型１１０は、底壁部２（図１参照）を成形する第１成形上面１１１と、側壁部３（図１参照）を成形する第２成形上面１１２と、フランジ部４（図１参照）を成形する第３成形上面１１３とを有している。本実施形態では、第１成形上面１１１および第３成形上面１１３は水平面として構成されており、第２成形上面１１２は第１成形上面１１１および第３成形上面１１３を接続するとともに鉛直方向から傾斜して構成されている。

【0033】

本実施形態では、第２成形上面１１２に段差１１２ａが設けられている。段差１１２ａは、第１成形上面１１１から第３成形上面１１３に向かって１段上がるように設けられている。

【0034】

下型１２０は、底壁部２（図１参照）を成形する第１成形下面１２１と、側壁部３（図１参照）を成形する第２成形下面１２２と、フランジ部４（図１参照）を成形する第３成形下面１２３とを有している。本実施形態では、第１成形下面１２１および第３成形下面１２３は水平面として構成されており、第２成形下面１２２は第１成形下面１２１および第３成形下面１２３を接続するとともに鉛直方向から傾斜して構成されている。第１成形下面１２１は第１成形上面１１１と対向して配置され、第２成形下面１２２は第２成形上面１１２と対向して配置され、第３成形下面１２３は第３成形上面１１３と対向して配置されている。

【0035】

図２に示す第１工程では、加熱部１４０によって上型１１０および下型１２０を加熱し、温間プレス可能に準備する。また、成形前の平板状の金属板１０を下型１２０の上に載置する。

【0036】

図３に示す第２工程では、上型１１０を下降させ、金属板１０を上型１１０と下型１２０とによって挟み込んで概ねハット形にプレス成形する。上型１１０と下型１２０が閉じられた状態において、第１成形上面１１１と第１成形下面１２１との間の距離ｄ１は金属板１０の厚みｔよりも大きく（ｄ１＞ｔ）、第３成形上面１１３と第３成形下面１２３との間の距離ｄ３は金属板１０の厚みｔと概略等しい（ｄ３＝ｔ）。また、段差１１２ａの下方における第２成形上面１１２と第２成形下面１２２との間の距離ｄ２１は金属板１０の厚みｔよりも大きく（ｄ２１＞ｔ）、段差１１２ａの上方における第２成形上面１１２と第２成形下面１２２との間の距離ｄ２２は金属板１０の厚みｔに対して概略等しいかまたはわずかに大きい（ｄ２２＝ｔまたはｄ２２＞ｔ）。特に、距離ｄ２２を金属板１０の厚みｔに対して等しく設定することで、後工程における樹脂材２０の充填圧を高めることができる。なお、本工程では、樹脂材２０（図４～６参照）は未だ充填されておらず、金属板１０のみを上型１１０と下型１２０とによって挟み込む。上型１１０と下型１２０とが閉じられた状態において、第１～２成形上面１１１～１１２と第１～２成形下面１２１～１２２（詳細には金属板１０）との間には、樹脂材２０を充填するためのキャビティＣが設けられている。

【0037】

図４に示す第３工程では、上型１１０を上昇させる。このとき、金属板１０は最終形状（本実施形態ではハット形）に近い形状に成形されている。上型１１０の上昇後、２回目のプレスのために、上型１１０に対して弾性部材１１４を取り付ける。弾性部材１１４は、弾性を有し、例えばシリコンゴムからなる。図４では、破線円で示される部分が拡大して示されている。本実施形態では、弾性部材１１４は、相対的に厚みの厚い厚肉部１１４ａと、相対的に厚みの薄い薄肉部１１４ｂとを有し、概略Ｌ字形をしている。厚肉部１１４ａは厚みＴ１を有し、薄肉部１１４ｂは厚みＴ１よりも小さい厚みＴ２を有している（Ｔ２＞Ｔ１）。弾性部材１１４は、樹脂材２０をキャビティＣ内に封止するように配置される。本実施形態では、弾性部材１１４は、段差１１２ａに取り付けられる。弾性部材１１４は段差１１２ａに跨って配置され、厚肉部１１４ａが段差１１２ａ下に配置され、薄肉部１１４ｂが段差１１２ａ上に配置される。弾性部材１１４の厚肉部１１４ａの厚みＴ１は、取り付けられる段差１１２ａの深さＤ１よりも厚い（Ｔ１＞Ｄ１）。当該寸法関係によって、弾性部材１１４は、段差１１２ａに取り付けられた状態において第２成形上面１１２から突出する。弾性部材１１４の取り付け後、金属板１０上に必要な寸法に裁断したシート状の樹脂材２０（プリグレグともいう。）を載置する。本実施形態では、ＳＭＣ（Sheet Molding Compound）法と称される成形法によって、当該樹脂材２０を高温高圧下で硬化させる（後述する第４工程参照）。本実施形態では、樹脂材２０として、樹脂にガラス繊維や炭素繊維を含侵させた繊維強化樹脂（FRP：Fiber Reinforced Plastic）を使用する。また、本実施形態では、樹脂材２０は、熱硬化性を有している。本工程では、樹脂材２０は未だ加熱されておらず、即ち硬化していない。なお、樹脂材２０は、シート状である必要はなく、任意の形状をとり得る。

【0038】

図５に示す第４工程では、上型１１０を下降させ、金属板１０と樹脂材２０とを上型１１０と下型１２０とによって挟み込んでハット形にプレス成形成形する。このとき、キャビティＣには樹脂材２０が充填されるとともに弾性部材１１４は厚み方向に圧縮される。即ち、ＳＭＣ法によって、必要な寸法に裁断した樹脂材２０を金型１００に投入し、高温高圧下で硬化させる。本実施形態では、キャビティＣは、上型１１０と下型１２０（詳細には金属板１０）とによって挟み込まれて形成される段差１１２ａより下方の空間をいう。キャビティＣは弾性部材１１４によって封止され、樹脂材２０が漏出しないようになっている。従って、樹脂材２０は、キャビティＣにて加熱され、キャビティＣから漏出することなく硬化する。このとき、樹脂材２０は、端面２０ａにて弾性部材１１４に当接している。

【0039】

図６に示す第５工程では、上型１１０を上昇させる。金属板１０は、最終形状（本実施形態ではハット形）に成形され、金属板１０の上面（ハット形の凹面）には樹脂材２０が固着され、金属樹脂複合体１が形成されている。なお、弾性部材１１４は、その弾性によって元の形状に復元し、再利用可能である。好ましくは、弾性部材１１４は、加熱部１４０（図２参照）からの加熱に十分に耐える耐熱性を有する。また好ましくは、弾性部材１１４は、成形後に樹脂材２０から分離しやすいように剥離性に優れた材質である。

【0040】

本実施形態によれば、樹脂材２０をキャビティＣ内に封止するように、上型１１０に対して弾性部材１１４を取り付けているため、キャビティＣからの樹脂材２０の漏出を抑制でき、即ち樹脂材２０の意図しない箇所（例えばフランジ部４等）への漏出を抑制できる。また、樹脂材２０の漏出を抑制することで、キャビティＣにおける樹脂材２０の充填圧が高まり、樹脂材２０の安定した成形を実現できる。従って、安定した品質の金属樹脂複合体１を製造できる。

【0041】

また、本実施形態では、金属樹脂複合体１の断面形状がハット形に成形される。ハット形の金属樹脂複合体１は、汎用性が高く様々な用途に使用できる。

【0042】

また、樹脂材２０がキャビティＣから漏出するためには、上型１１０の段差１１２ａを越えて流動する必要があるため、樹脂材２０の漏出を抑制できる。従って、樹脂材２０のキャビティＣにおける充填圧を高め、品質を高めることができる。

【0043】

また、本実施形態では、弾性部材１１４を段差１１２ａに取り付けているため、弾性部材１１４と段差１１２ａの両方によって樹脂材２０がキャビティＣから漏出することを抑制できる。また、弾性部材１１４の厚みＴ１が段差１１２ａの深さＤ１よりも大きいため（図４参照）、弾性部材１１４は第２成形上面１１２から突出し、上型１１０と下型１２０とによって挟み込まれて圧縮力を受ける。従って、弾性部材１１４の封止機能の実効性を高めることができる。

【0044】

また、本実施形態では、弾性部材１１４が、厚肉部１１４ａと薄肉部１１４ｂとを有するため、弾性部材１１４の消耗を抑制し、再利用しやすくできる。仮に一様な厚みの弾性部材１１４を段差１１２ａに跨って配置すると、弾性部材１１４が段差１１２ａ上では相対的に強く圧縮され、段差１１２ａ下では相対的に弱く圧縮される。従って、特に段差１１２ａ上において弾性部材１１４が消耗し、弾性部材１１４を再利用できなくなるおそれがある。これに対し、本実施形態では、段差１１２ａ上には薄肉部１１４ｂを配置し、段差１１２ａ下には厚肉部１１４ａを配置している。従って、弾性部材１１４にかかる圧縮力の偏重を改善でき、弾性部材１１４の消耗を抑制でき、弾性部材１１４を再利用できる。

【0045】

また、図４の変形例を示す図７を参照して、段差１１２ａは、上方へ向かって２段上るように形成されてもよい。図７では、破線円で示される部分が拡大して示されている。図示の例では、段差１１２ａは、上から順に、上段１１２ａ１と、中段１１２ａ２と、下段１１２ａ３とによって構成されている。弾性部材１１４は、上段１１２ａ１と中段１１２ａ２とに跨って配置され、下段１１２ａ３には配置されていない。弾性部材１１４の厚肉部１１４ａの厚みＴ１は、取り付けられる段差１１２ａの深さＤ２よりも大きい（Ｔ１＞Ｄ２）。ここで、段差１１２ａの深さＤ２は弾性部材１１４が取り付けられる部分の深さ（図示の例では上段１１２ａ１から中段１１２ａ２までの深さ）のことをいう。当該寸法関係によって、弾性部材１１４は、段差１１２ａに取り付けられた状態において第２成形上面１１２の上段１１２ａ１から突出している。

【0046】

本変形例によれば、弾性部材１１４が挟み込まれる際に弾性部材１１４の位置に応じて圧縮力を調整できる。図示の例のように、弾性部材１１４を下段１１２ａ３には配置せずに上段１１２ａ１と中段１１２ａ２とに跨って配置してもよいし、弾性部材１１４を上段１１２ａ１には配置せずに中段１１２ａ２と下段１１２ａ３とに跨って配置してもよい。また、弾性部材１１４を上段１１２ａ１と中段１１２ａ２と下段１１２ａ３とに跨って配置してもよい。このように、弾性部材１１４の厚みと配置の調整によって、弾性部材１１４に対する過大な圧縮や過少な圧縮を抑制できる。

【0047】

また、図４，５の別の変形例を示す図８，９を参照して、第２成形上面１１２には、段差１１２ａに代えて弾性部材１１４を保持するための保持溝１１２ｂが設けられてもよい。図８では、破線円で示される部分が拡大して示されている。保持溝１１２ｂは、第２成形上面１１２を水平方向に切り欠いて形成されている。弾性部材１１４は一様な厚みを有し、弾性部材１１４の厚みＴ３は保持溝１１２ｂの水平方向における深さＤ３よりも大きい。弾性部材１１４は、保持溝１１２ｂに取り付けられた状態において、第２成形上面１１２から突出する。

【0048】

本変形例では、キャビティＣは、上型１１０と下型１２０（詳細には金属板１０）とによって挟み込まれて形成される保持溝１１２ｂより下方の空間をいう。

【0049】

本変形例によれば、保持溝１１２ｂによって弾性部材１１４を保持できるため、弾性部材１１４を容易に位置決めできるともに成形中の弾性部材１１４の移動を規制できる。また、上記寸法関係（Ｔ３＞Ｄ３）によって弾性部材１１４は第２成形上面１１２から突出するため、上型１１０と下型１２０とによって挟み込まれて圧縮力を受ける。従って、弾性部材１１４の封止機能の実効性を高めることができる。

【0050】

また、図６の変形例を示す図１０を参照して、金属樹脂複合体１は、底壁部２に突起２ａを有してもよい。突起２ａは、樹脂材２０からなり、鉛直上方に細長く延びている。また、第１成形上面１１１には、突起２ａに相補的な形状を有する凹部１１１ａが形成されている。凹部１１１ａは、第１成形上面１１１において下方へ開口している。

【0051】

樹脂材２０を突起２ａのように細長く成形する場合には十分な充填圧が求められるが、ここでは弾性部材１１４によって樹脂材２０の充填圧を高めているため、突起２ａのような細長い形状も安定して成形できる。

【0052】

（第２実施形態）
図１１～１７を参照して、第２実施形態における金属樹脂複合体１を製造するための金型１００、装置５０、および方法について説明する。

【0053】

図１１～１７に示す本実施形態は、上型１１０が分離したパンチ１１０ａおよびホルダー１１０ｂとを有している。これに関する以外は、第１実施形態と実質的に同じである。従って、第１実施形態にて示した部分については説明を省略する場合がある。

【0054】

本実施形態では、上型１１０は、金属板１０を押さえるためのホルダー１１０ｂと、成形するためのパンチ１１０ａとを有している。ホルダー１１０ｂおよびパンチ１１０ａは、駆動部１３０（図２参照）によって独立して鉛直方向に移動可能となっている。

【0055】

本実施形態では、図１１～１７に示す第１～７工程を順に実行する中で２回のプレス成形を実行する。図１１～１４に示す第１～４工程で１回目のプレスを実行し、図１４～１７に示す第４～７工程で２回目のプレスを実行する。

【0056】

図１１～１４に示す第１～４工程の１回目のプレスにおいて、第１実施形態と異なり、ホルダー１１０ｂがパンチ１１０ａよりも先に下降して金属板１０を押さえる。次いで、パンチ１１０ａが下降して金属板１０をプレス成形する。本実施形態の第１～４工程は、このようにパンチ１１０ａとホルダー１１０ｂの独立駆動以外については第１実施形態の第１～３工程と実質的に同じである。

【0057】

図１４～１７に示す第４～７工程の２回目のプレスにおいても第１実施形態と異なり、ホルダー１１０ｂがパンチ１１０ａよりも先に下降して金属板１０を押さえる。次いで、パンチ１１０ａが下降して金属板１０をプレス成形する。本実施形態の第４～７工程は、このようにパンチ１１０ａとホルダー１１０ｂの独立駆動以外については第１実施形態の第３～５工程と実質的に同じである。

【0058】

本実施形態の作用効果は、第１実施形態と実質的に同じである。

【0059】

以上より、本発明の具体的な実施形態およびその変形例について説明したが、本発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、個々の実施形態や変形例の内容を適宜組み合わせたものを、この発明の一実施形態としてもよい。

【0060】

また、上記各実施形態では、弾性部材１１４を上型１１０の第２成形上面１１２に取り付ける例を開示しているが、弾性部材１１４の位置は特に限定されない。例えば、弾性部材１１４は、第１成形上面１１１または第３成形上面１１３に取り付けられてもよい。

【0061】

また、樹脂材２０として熱可塑性樹脂にガラス繊維または炭素繊維を含侵させたものを使用してもよい。この場合、樹脂材２０を加熱して軟化させた状態で金型１００に投入する。そして、金型１００内において金属板１０上で冷却して硬化させることで金属樹脂複合体１を製造する。

【0062】

金属樹脂複合体１において、金属板１０と樹脂材２０との間に接着層を設けてもよい。この場合、接着層を設けることで、金属部材１０と樹脂材２０とを強固に一体成形することができる。

【符号の説明】

【0063】

１ 金属樹脂複合体
２ 底壁部
３ 側壁部
４ フランジ部
１０ 金属板（金属部材）
２０ 樹脂材
２０ａ 端面
５０ 装置
１００ 金型
１１０ 上型
１１０ａ パンチ
１１０ｂ ホルダー
１１１ 第１成形上面
１１１ａ 凹部
１１２ 第２成形上面
１１２ａ 段差
１１２ａ１ 上段
１１２ａ２ 中段
１１２ａ３ 下段
１１２ｂ 保持溝
１１３ 第３成形上面
１１４ 弾性部材
１１４ａ 厚肉部
１１４ｂ 薄肉部
１２０ 下型
１２１ 第１成形下面
１２２ 第２成形下面
１２３ 第３成形下面
１３０ 駆動部
１４０ 加熱部
Ｃ キャビティ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】