特開 2024-14088 金属樹脂複合体の製造装置および製造方法

(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】P2024014088

(43)【公開日】2024-02-01

(54)【発明の名称】金属樹脂複合体の製造装置および製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 43/18 20060101AFI20240125BHJP

【ＦＩ】

B29C43/18

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022116670

(22)【出願日】2022-07-21

(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】渡辺 憲一

(72)【発明者】

【氏名】加嶋 寛子

(72)【発明者】

【氏名】関口 修

【テーマコード（参考）】

4F204

【Ｆターム（参考）】

4F204AA36

4F204AD03

4F204AD16

4F204AD21

4F204FA01

4F204FB01

4F204FB12

4F204FN11

4F204FN15

4F204FN17

4F204FQ15

(57)【要約】      （修正有）

【課題】押出材に樹脂材をプレス成形で一体化することにより金属樹脂複合体を製造するにあたって、金型と押出材との隙間への樹脂材の流れ込みを抑制する。
【解決手段】金属製の押出材に樹脂材３００をプレス成形によって一体化する金属樹脂複合体の製造方法において、押出材の少なくとも一部を収容する収容部１５を形成する第１金型１０、および同金型に対して開閉方向に移動可能な第２金型２０を準備し、押出材を収容した後に樹脂材を第１金型上に配置し、第２金型を型閉め方向に移動させ、押出材の表面と金型２とでキャビティ４０を形成し、樹脂材を加圧して充填する。押出材が、表面から突出し、押出材が収容部に収容された状態において収容部と近接する突起２３１，２３２を有している。充填において、金型から押出材に付与される成形圧で突起を収容部またはその周縁に密着させ、キャビティを収容部の内面と押出材の表面との隙間５１から遮断する。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属製の押出材に樹脂材をプレス成形によって一体化する金属樹脂複合体の製造方法であって、
前記押出材の少なくとも一部を収容する収容部を形成する第１金型、および前記第１金型に対して開閉方向に移動可能な第２金型を含む金型を準備することと、
前記押出材を前記収容部に収容し、前記樹脂材を前記第１金型上に配置することと、
前記第２金型を型閉め方向に移動させ、前記押出材の表面と前記金型とで画定されるキャビティを形成し、前記樹脂材を加圧して前記キャビティ内に充填することと、
を備え、
前記押出材が、前記表面から突出し、前記押出材が前記収容部に収容された収容状態において前記収容部と近接する突起を有し、
前記充填において、前記金型から前記押出材に付与される成形圧で前記突起を前記収容部またはその周縁に密着させ、前記キャビティを前記収容部の内面と前記押出材の前記表面との隙間から遮断する
金属樹脂複合体の製造方法。

【請求項2】

前記充填において、前記成形圧が前記樹脂材を介して前記押出材に付与される、
請求項１に記載の金属樹脂複合体の製造方法。

【請求項3】

前記押出材は、前記収容状態において前記収容部の前記内面に沿って延びる一対のフランジを有し、
前記突起が、前記一対のフランジそれぞれに対を成して設けられ、
前記一対のフランジが、その内面同士の間に内空間を形成し、前記内空間が、前記キャビティの一部を構成し、
前記充填において、前記成形圧が前記内空間に流入した前記樹脂材を介して前記一対のフランジに付与され、前記一対のフランジが前記収容部の前記内面に向けて撓み、前記突起が前記収容部またはその周縁部に密着する
請求項２に記載の金属樹脂複合体の製造方法。

【請求項4】

前記突起が、前記フランジの外面に設けられ、
前記樹脂材の充填において、前記突起が前記収容部の前記内面に密着する、
請求項３に記載の金属樹脂複合体の製造方法。

【請求項5】

前記押出材が、前記一対のフランジの先端部の少なくとも一方に設けられた内側傾斜面を有し、
前記内側傾斜面は、前記収容状態において前記一対のフランジの基端側に向かうに連れて前記収容部から離れるように傾斜する
請求項４に記載の金属樹脂複合体の製造方法。

【請求項6】

前記押出材が、前記一対のフランジの先端部の少なくとも一方に設けられ、当該フランジの内面よりも前記内空間側に突出する凸部を有し、
前記内側傾斜面が、前記凸部に形成されている
請求項５に記載の金属樹脂複合体の製造方法。

【請求項7】

前記押出材が、前記一対の突起の少なくとも一方の下面側に設けられ、前記収容状態において前記押出材の前記収容部への収容方向に向かうに連れて前記収容部から離れるように傾斜する一対の外側傾斜面を有し、
前記押出材の前記収容において、前記外側傾斜面の前記収容部との干渉により前記フランジが前記内空間側に撓み、前記フランジの弾発力で前記突起が前記収容部の前記内面に密着する
請求項４から６のいずれか１項に記載の金属樹脂複合体の製造方法。

【請求項8】

前記押出材が、前記一対のフランジの先端部の少なくとも一方から前記フランジの外側へ突出し、前記収容状態において前記収容部から露出する突出片を有し、
前記突起が、前記突出片の先端部に設けられ、
前記樹脂材の充填において、前記突起が前記収容部の周縁部に密着する、
請求項３に記載の金属樹脂複合体の製造方法。

【請求項9】

前記突出片が、前記収容状態において前記金型の開閉方向に対して垂直な受圧面を有し、
前記突起が、前記突出片の先端部に設けられて前記周縁部と前記開閉方向に対向する、
請求項８に記載の金属樹脂複合体の製造方法。

【請求項10】

前記金型が、前記第１金型に対して前記金型の開閉方向に移動可能であって、前記第１金型とともに前記収容部を形成する第３金型を更に含み、
前記突起が、前記収容状態において前記開閉方向に突出し、前記第３金型が前記突起に接触して前記第３金型から前記成形圧が前記押出材に付与される
請求項１に記載の金属樹脂複合体の製造方法。

【請求項11】

前記突起が、前記押出材の前記開閉方向の両側に対を成して設けられ、一方の前記突起が、前記隙間のうち前記押出材と前記第１金型とにより形成される部分を前記キャビティから遮断し、他方の前記突起が、前記隙間のうち前記押出材と前記第３金型とにより形成される部分を前記キャビティから遮断する、
請求項１０に記載の金属樹脂複合体の製造方法。

【請求項12】

前記一方の突起が、前記押出材の前記第１金型に設置される面に対して前記第１金型に近づく方向に突出する、
請求項１１に記載の金属樹脂複合体の製造方法。

【請求項13】

前記他方の突起が、前記押出材のステップ部に設けられて鉤形状を成し、前記第３金型が前記他方の突起に接触して前記第３金型から前記他方の突起に前記成形圧が付与される、
請求項１１または１２に記載の金属樹脂複合体の製造方法。

【請求項14】

金属製の押出材に樹脂材をプレス成形によって一体化する金属樹脂複合体の製造装置であって、
前記押出材を部分的に収容するための収容部を形成する第１金型、および前記第１金型に対して移動可能な第２金型を含む金型と、
前記第２金型を移動させる移動機構と、
を備え、
前記押出材は、その表面から突出し、前記押出材が前記収容部に収容された収容状態で前記収容部と近接する突起を有し、
前記樹脂材を前記第１金型上に配置した状態において前記移動機構で前記第２金型が移動すると、前記押出材の表面と前記金型とで画定されるキャビティが形成され、前記樹脂材が加圧されて前記キャビティ内に充填されるとともに、前記金型から前記押出材に付与される成形圧で前記突起が前記収容部またはその周縁に密着し、前記キャビティが前記収容部の内面と前記押出材の前記表面との隙間から遮断される
金属樹脂複合体の製造装置。

【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】

車両フレームのような構造部品に適用される金属樹脂複合体について、様々な構造や製造方法が提案されてきた。例えば、特許文献１に開示される複合体では、熱硬化性を有する炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）が、アルミ押出材の表面に接着剤で接着される。特許文献２に開示される複合体では、アルミ板にＣＦＲＰを熱プレスすることにより、アルミ板とＣＦＲＰとが一体化される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－１１９４２２号公報

【特許文献2】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】

アルミ押出材を含む複合体の製造に、特許文献２に例示された熱プレスを適用する場合には、アルミ押出材の公差を考慮して、金型と、基準寸法を有すると仮想されたアルミ押出材との間に相応の隙間を形成するように、金型を準備する必要があると考えられる。これにより、複合体を１つ製造するたび、公差内で成形されているアルミ押出材を金型に適正に設置できる。他方、アルミ押出材は、特許文献１で教示されるように熱間で押し出される。そのため、押出中にねじれや曲がりが生じやすく、アルミ押出材の寸法精度を高くすることは難しい。

【0005】

アルミ押出材の寸法精度の低さに照らして、金型とアルミ押出材との隙間は、金型の合わせ面同士の隙間と比べ、相当大きくする必要があると考えられる。すると、熱プレス中に、樹脂材が金型とアルミ押出材との隙間へと意図せず流れ込み、それにより複合体の生産効率が低下する。例えば、樹脂材が隙間内で固化することで、離型抵抗が高くなる。離型後には、隙間内で固化した不要な樹脂材を剥離するという煩雑な作業が発生する。アルミ押出材上での樹脂材の不足を回避するためには、剥離される量を見越して余計に樹脂材を充填しておく必要がある。

【0006】

本発明は、押出材に樹脂材をプレス成形することにより金属樹脂複合体を製造するにあたり、金型と押出材との隙間への樹脂材の流れ込み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】

【0007】

本発明の第１の態様は、金属製の押出材に樹脂材をプレス成形によって一体化する金属樹脂複合体の製造方法であって、前記押出材の少なくとも一部を収容する収容部を形成する第１金型、および前記第１金型に対して開閉方向に移動可能な第２金型を含む金型を準備することと、前記押出材を前記収容部に収容し、前記樹脂材を前記第１金型上に配置することと、前記第２金型を型閉め方向に移動させ、前記押出材の表面と前記金型とで画定されるキャビティを形成し、前記樹脂材を加圧して前記キャビティ内に充填することと、を備え、前記押出材が、前記表面から突出し、前記押出材が前記収容部に収容された収容状態において前記収容部と近接する突起を有し、前記充填において、前記金型から前記押出材に付与される成形圧で前記突起を前記収容部またはその周縁に密着させ、前記キャビティを前記収容部の内面と前記押出材の前記表面との隙間から遮断する、金属樹脂複合体の製造方法を提供する。

【0008】

上記構成によれば、キャビティ形成時に押出材に付与される成形圧を利用して、押出材に設けられた突起を金型に密着させ、それによりキャビティが押出材の表面と収容部の内面との間の隙間から遮断される。このため、樹脂材がキャビティから押出材と金型との隙間に意図せず流れ込むことを抑制できる。

【0009】

前記充填において、前記成形圧が前記樹脂材を介して前記押出材に付与されてもよい。

【0010】

上記構成によれば、樹脂材から押出材に付与される圧力を利用して、キャビティを隙間から遮断することができる。

【0011】

前記押出材は、前記収容状態において前記収容部の前記内面に沿って延びる一対のフランジを有し、前記突起が、前記一対のフランジそれぞれに対を成して設けられ、前記一対のフランジが、その内面同士の間に内空間を形成し、前記内空間が、前記キャビティの一部を構成し、前記充填において、前記成形圧が前記内空間に流入した前記樹脂材を介して前記一対のフランジに付与され、前記一対のフランジが前記収容部の前記内面に向けて撓み、前記突起が前記収容部またはその周縁部に密着してもよい。

【0012】

上記構成によれば、一対のフランジに樹脂材を流入させることで、樹脂材の圧力を利用して押出材を変形させる構造が実現される。内空間に充填された樹脂材が押出材と一体化されることで、樹脂材の押出材との接触面積が拡大され、樹脂材が押出材により強固に接合される。

【0013】

前記突起が、前記フランジの外面に設けられ、前記樹脂材の充填において、前記突起が前記収容部の前記内面に密着してもよい。

【0014】

上記構成によれば、樹脂材はフランジの板厚方向に圧力を作用させる。その圧力の方向に沿って突起が収容部に密着するので、隙間を解消しやすい。

【0015】

前記押出材が、前記一対のフランジの先端部の少なくとも一方に設けられた内側傾斜面を有し、前記内側傾斜面は、前記収容状態において前記一対のフランジの基端側に向かうに連れて前記収容部から離れるように傾斜してもよい。

【0016】

上記構成によれば、樹脂材が内空間に流入する際、型閉め方向に内側傾斜面に作用すると、内側傾斜面は楔の作用で収容部に近づく方向に押圧される。これにより、フランジが更に収容部に向けて撓みやすくなり、隙間を詰めやすくなる。

【0017】

前記押出材が、前記一対のフランジの先端部の少なくとも一方に設けられ、当該フランジの内面よりも前記内空間側に突出する凸部を有し、前記内側傾斜面が、前記凸部に形成されていてもよい。

【0018】

上記構成によれば、樹脂材が凸部でカシメられ、樹脂材の押出材への接合強度が向上する。

【0019】

前記押出材が、前記一対の突起の少なくとも一方の下面側に設けられ、前記収容状態において前記押出材の前記収容部への収容方向に向かうに連れて前記収容部から離れるように傾斜する一対の外側傾斜面を有し、前記押出材の前記収容において、前記外側傾斜面の前記収容部との干渉により前記フランジが前記内空間側に撓み、前記フランジの弾発力で前記突起が前記収容部の前記内面に密着してもよい。

【0020】

上記構成によれば、フランジを外側傾斜面の楔の作用で内側に撓ませながら押出材を収容させることが可能になる。突起をフランジの弾性変形による反力も利用して収容部に密着させることができ、隙間をより確実に詰めることができる。

【0021】

前記押出材が、前記一対のフランジの先端部の少なくとも一方から前記フランジの外側へ突出し、前記収容状態において前記収容部から露出する突出片を有し、前記突起が、前記突出片の先端部に設けられ、前記樹脂材の充填において、前記突起が前記収容部の周縁部に密着してもよい。

【0022】

上記構成によれば、収容部の外部で隙間を詰めるので、樹脂材の不所望な流入量を削減できる。

【0023】

前記突出片が、前記収容状態において前記金型の開閉方向に対して垂直な受圧面を有し、前記突起が、前記突出片の先端部に設けられて前記周縁部と前記開閉方向に対向してもよい。

【0024】

上記構成によれば、突出片が、フランジの撓みのみならず、自身に作用する成形圧によっても収容部の周縁部に押されることになる。そのため、突起の密着性が向上し、隙間をより確実に詰めることができる。

【0025】

前記金型が、前記第１金型に対して前記金型の開閉方向に移動可能であって、前記第１金型とともに前記収容部を形成する第３金型を更に含み、前記突起が、前記収容状態において前記開閉方向に突出し、前記第３金型が前記突起に接触して前記第３金型から前記成形圧が前記押出材に付与されてもよい。

【0026】

上記構成によれば、開閉方向に移動可能な第３金型も収容部を形成するため、押出材の断面形状が複雑でも、押出材の金型への設置および押出材の離型を簡単に行うことができる。この場合に、第３金型の成形圧を突起に直接的に作用させる。これにより、突起に局所的に面圧を生じさせ、突起を収容部に密着させる。このため、隙間を詰めやすくなる。

【0027】

前記突起が、前記押出材の前記開閉方向の両側に対を成して設けられ、一方の前記突起が、前記隙間のうち前記押出材と前記第１金型とにより形成される部分を前記キャビティから遮断し、他方の前記突起が、前記隙間のうち前記押出材と前記第３金型とにより形成される部分を前記キャビティから遮断してもよい。

【0028】

上記構成によれば、第３金型からの成形圧を利用して第１金型の隙間も第２金型の隙間どちらも詰めることができる。

【0029】

前記一方の突起が、前記押出材の前記第１金型に設置される面に対して前記第１金型に近づく方向に突出してもよい。

【0030】

上記構成によれば、第３金型からの成形圧を利用して一方の突起を第１金型に密着させやすくなり、隙間をより確実に詰めることができる。

【0031】

前記他方の突起が、前記押出材に鉤状に設けられたステップ部に設けられ、前記第３金型が前記他方の突起に接触して前記第３金型から前記他方の突起に前記成形圧が付与されてもよい。

【0032】

上記構成によれば、第３金型からの成形圧を利用して鉤状のステップ部を撓ませることで、他方の突起を第３金型に密着させることができる。したがって、隙間をより確実に詰めることができる。

【0033】

本発明の第２の態様は、金属製の押出材に樹脂材をプレス成形によって一体化する金属樹脂複合体の製造装置であって、前記押出材を部分的に収容するための収容部を形成する第１金型、および前記第１金型に対して移動可能な第２金型を含む金型と、前記第２金型を移動させる移動機構と、を備え、前記押出材は、その表面から突出し、前記押出材が前記収容部に収容された収容状態で前記収容部と近接する突起を有し、前記樹脂材を前記第１金型上に配置した状態において前記移動機構で前記第２金型が移動すると、前記押出材の表面と前記金型とで画定されるキャビティが形成され、前記樹脂材が加圧されて前記キャビティ内に充填されるとともに、前記金型から前記押出材に付与される成形圧で前記突起が前記収容部またはその周縁に密着し、前記キャビティが前記収容部の内面と前記押出材の前記表面との隙間から遮断される、金属樹脂複合体の製造装置を提供する。

【発明の効果】

【0034】

本発明によれば、押出材に樹脂材をプレス成形することにより金属樹脂複合体を製造するにあたり、金型と押出材との隙間への樹脂材の流れ込みを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1A】本発明の第１実施形態に係る製造装置および方法により製造された金属樹脂複合体の平面図。

【図1B】図１ＡのB－B矢視断面図。

【図2A】第１実施形態に係る製造装置の断面図。

【図2B】図２ＡのB－B矢視断面図。

【図3】第１実施形態に係る製造方法の概念図。

【図4】第１実施形態に係る金属樹脂複合体の製造において準備される押出材の断面図。

【図5】第１実施形態に係る製造方法の概念図。

【図6】第１実施形態に係る製造方法の概念図。

【図7】図６の部分拡大図。

【図8】第２実施形態における図４相当図。

【図9】第２実施形態における図３相当図。

【図10】第２実施形態における図７相当図。

【図11】第３実施形態に係る製造装置および方法により製造された金属樹脂複合体の断面図。

【図12】第３実施形態における図３相当図。

【図13】第３実施形態における図６相当図。

【図14】第３実施形態における図７相当図。

【図15A】第４実施形態に係る製造装置および方法により製造された金属樹脂複合体の平面図。

【図15B】図１５ＡのB－B矢視断面図。

【図16】第４実施形態に係る金属樹脂複合体の製造において準備される押出材の断面図。

【図17】第４実施形態に係る製造装置および製造方法の概念図。

【図18】第４実施形態に係る製造方法の概念図。

【図19】第４実施形態に係る製造方法の概念図。

【図20】第４実施形態に係る製造方法の概念図。

【図21】第４実施形態に係る製造方法の概念図。

【図22】第５実施形態における図１５Ｂ相当図。

【図23】第５実施形態における図１６相当図。

【図24】第５実施形態における図１７相当図。

【図25】第５実施形態における図１８相当図。

【図26】第５実施形態における図１９相当図。

【図27】第５実施形態における図２０相当図。

【図28】第５実施形態における図２１相当図。

【図29】第５実施形態における図１５Ｂ相当図。

【図30】第５実施形態における図１６相当図。

【図31】第５実施形態における図１７相当図。

【図32】第５実施形態における図１８相当図。

【図33】第５実施形態における図１９相当図。

【図34】第５実施形態における図２０相当図。

【図35】第５実施形態における図２１相当図。

【発明を実施するための形態】

【0036】

図面を参照して本発明の実施形態について説明する。同一のまたは対応する要素には全図を通じて同一の符号を付し、説明の重複を省略する。

【0037】

金属樹脂複合体１００の製造装置１および製造方法においては、金型２を用いたプレス成形により、樹脂材３００が金属製の押出材２００に一体化される（図１Ａおよび図２Ａを参照）。図面中のＸ方向は、押出材２００の押出方向あるいは長手方向と対応する。単に「断面」という場合、Ｘ方向に直交する断面を指す。Ｙ方向は、断面内の一方向であり、押出材２００の幅方向と対応する。Ｚ方向は、断面内においてＹ方向に直交し、押出材２００の高さ方向と対応し、金型２の開閉方向とも対応する。Ｚ方向は、幾つかの図面において紙面の上下に向けられていることから、以下では、説明の便宜上、Ｚ方向を鉛直、ＸＹ方向を水平とする。上方（＋Ｚ方向）は型開き方向Ｍ１と対応し、下方（－Ｚ方向）は型閉め方向Ｍ２と対応する。ただし、これは一例であり、金属樹脂複合体１００およびその構成要素、並びに製造装置１およびその構成要素の姿勢は、適宜変更可能である。

【0038】

（第１実施形態）
図１Ａおよび図１Ｂを参照し、第１実施形態に係る金属樹脂複合体１００は、金属製の押出材２００と、押出材２００に設けられた樹脂材３００とを備える。金属樹脂複合体１００は、例えば自動車の車体フレームのような、構造部品に好適に適用される。

【0039】

押出材２００の金属素材は、特に限定されない。アルミニウム合金やマグネシウム合金のような軽合金は、金属素材の好適例であり、構造部品の軽量化と高剛性化との両立に資する。以下では、単なる一例として、押出材２００がアルミニウム合金製である。

【0040】

詳細図示を省略するが、押出材２００は、ビレット状の金属素材を押出成形機の本体内で加熱および圧縮し、本体に取り付けられたダイスから押し出すことによって得られる。ダイスからの押出し後には、冷却、引取、および切断等の所要の処理が実行される。押出材２００の断面は、ダイスの形状により規定されるため、長手方向Ｘにおいて一様である。ただし、熱間での成形に起因してねじれや曲がりが生じる。押出材２００の各要素は、長手方向Ｘに延び、また、継ぎ目なく互いに一体化されている。

【0041】

樹脂材３００は、製造装置１（図２Ａおよび図２Ｂを参照）においてコンパウンドをプレス成形することによって得られる。コンパウンドは、シート状に形成されたＳＭＣ（Sheet Molding Compound）でもよく、塊状に形成されたＢＭＣ（Bulk Molding Compound）でもよい。ＳＭＣあるいはＢＭＣは、マトリクス樹脂に繊維を含浸させた繊維強化樹脂（ＦＲＰ：Fiber Reinforced Plastic）により実現される。マトリクス樹脂は、不飽和ポリエステルのような熱硬化性樹脂を主成分として含み、添加物が主成分に混入される。添加物は、例えば離型剤を含む。繊維は、例えばガラス繊維あるいは炭素繊維であり、短く切断され、コンパウンド内でランダム方向に向けられる。ただし、樹脂材３００は、熱硬化性樹脂に限定されず、熱可塑性樹脂であってもよい。以下では、単なる一例として、樹脂材３００がＳＭＣ製である。

【0042】

本実施形態では、押出材２００が、長方形状の断面を有する。矩形の長辺が高さ方向Ｚに延び、短辺が幅方向Ｙに延びる。樹脂材３００は、押出材２００の上部に設けられ、押出材２００よりも大きい幅を有した板状に成形される。金属樹脂複合体１００の断面は、Ｔ字状に形成され、幅方向の中心線を基準として線対称である。押出材２００および樹脂材３００の各断面も、同様に線対称である。

【0043】

なお、樹脂材３００の平面視形状は、特に限定されない。ここでは、単なる一例として、平面視形状が、長辺が長手方向Ｘに延びて短辺が幅方向Ｙに延びる長方形状であり、樹脂材３００の短辺が、押出材２００の長手方向Ｘの両端と整合し、金属樹脂複合体１００の断面が長手方向Ｘにおいて一様である。

【0044】

図２Ａおよび図２Ｂを参照して、製造装置１は、主として、金型２、駆動部３、および加熱部４を備える。金型２は、第１金型１０および第２金型２０を含む。第１金型１０は、固定型、下型、あるいはダイとして構成される。第２金型２０は、可動型、上型、あるいはパンチとして構成される。第２金型２０は、第１金型１０の上方（すなわち、型開き方向Ｍ１）に配置され、第１金型１０に対して上下方向（すなわち、開閉方向）に移動可能である。

【0045】

第１金型１０は、基部１１および肩部１２を有する。基部１１の上面が、水平な下成形面４１を形成する。肩部１２は、基部１１の周縁部から上方に突出し、肩部１２の内面が、下成形面４１から上方に延びる。肩部１２の内面は、開閉方向に垂直な断面（詳細図示略）において、金属樹脂複合体１００の樹脂材３００の平面視形状と同等である。本例では、樹脂材３００の平面視形状が長方形状であるから（図１Ａを参照）、肩部１２は、図２Ａおよび図２Ｂから看取されるとおり、平面視で矩形窓枠状である。肩部１２の内面の下部は、鉛直な側成形面４２を形成する。肩部１２の内面の上部は、下合わせ面１４を形成する。

【0046】

第１金型１０は、押出材２００を収容する収容部１５を有する。収容部１５は、下成形面４１に凹設される。収容部１５は、Ｕ字状の内面１６を有し、下成形面４１に開放された溝として構成されている。収容部１５の内面１６には、下成形面４１と連続して下方に延びる一対の内側面１６ａ，１６ｂと、内側面１６ａ，１６ｂ同士を水平に接続する内底面１６ｃとが含まれる。

【0047】

第２金型２０は、本体部２１を有する。本体部２１は、一例として直方体状である。本体部２１の下面が、下成形面４１と開閉方向に対向する上成形面４３を形成する。本体部２１の側面が、下成形面４１の周縁から上方に延びる上合わせ面２４を形成する。上合わせ面２４は、開閉方向に垂直な断面（詳細図示略）において、肩部１２の内面の断面と相似であり、これよりも僅かに小さい。便宜上、図面ではこの間隔が誇張されている。

【0048】

駆動部３は、第２金型２０を退避位置（実線を参照）と下死点（二点鎖線を参照）との間で開閉方向に移動させる。加熱部４は、金型２を加熱する。

【0049】

以下、上記の製造装置１を用いて金属樹脂複合体１００（図１Ａを参照）を製造するための方法について説明する。併せて、金型２、押出材２００、樹脂材３００、および金属樹脂複合体１００の構造について更に説明する。

【0050】

図３を参照して、金型２は、上記および下記のように構成されて製造装置１内に準備される。また、金属樹脂複合体１００を１つ製造するたび、押出材２００および樹脂材３００のコンパウンドが準備される。第２金型２０は、退避位置に位置付けられる。第２金型２０が退避位置に位置する状態では、押出材２００やコンパウンドの設置や、金属樹脂複合体１００の取出しを容易に行えるようにするため、上成形面４３が、第１金型１０の上端面に対して十分に大きく上方へ離れている。

【0051】

図４を参照して、準備される押出材２００は、底壁２０１、一対の側壁２０２，２０３、および上壁２０４を有する。一対の側壁２０２，２０３が、矩形断面の長辺を成して高さ方向Ｚに延び、底壁２０１および上壁２０４が、矩形断面の短辺を成して幅方向Ｙに延びる。一対の側壁２０２，２０３は、底壁２０１の一対の側縁それぞれから上方へ立設される。上壁２０４は、側壁２０２，２０３の上部同士を接続する。

【0052】

押出材２００は、壁２０１～２０４の内面により画定された中空２１０と、中空２１０を仕切る１以上の仕切り壁２０５とを有する。中空２１０は、長手方向Ｘの両端で開放される。本実施形態では、仕切り壁２０５が、単一であり、高さ方向Ｚにおいて底壁２０１と上壁２０４との間で側壁２０２，２０３の内面同士を接続し、中空２１０が、仕切り壁２０５により高さ方向Ｚにおいて第１室２１１と第２室２１２とに分割される。ただし、複数の仕切り壁が、高さ方向Ｚにおいて間隔をおいて配置されてもよいし、仕切り壁が省略されてもよい。

【0053】

押出材２００は、一対のフランジ２２２，２２３を有する。一対のフランジ２２２，２２３は、一対の側壁２０２，２０３から上方へ延長された部分である。フランジ２２２の外面は、側壁２０２の外面と略面一であり、側壁２０２の外面とともに押出材２００の全体の外側面を形成する。フランジ２２２の板厚は、側壁２０２の板厚と同じであり、あるいはこれよりも薄い又は厚い。フランジ２２３および側壁２０３の関係も、これと同様である。

【0054】

押出材２００は、上壁２０４の外面（すなわち、上面）および一対のフランジ２２２，２２３の内面により画定された内空間２２０を有する。内空間２２０は、長手方向Ｘの両方および上方に開放される。一対のフランジ２２２，２２３の高さ方向Ｚにおける先端部（すなわち、上端部）は、内空間２２０の開口２２１を形成する。

【0055】

押出材２００は、一対のフランジ２２２，２２３の先端部にそれぞれ設けられた一対の凸部２２４，２２５を有する。各凸部２２４，２２５は、対応するフランジ２２２，２２３の先端部から幅方向Ｙの内側へ突出する。換言すれば、凸部２２４，２２５は、内空間２２０側へ互いに近づくように突出する。これにより、上開口２２１は、凸部２２４，２２５が無い場合と比べて狭められる。また、凸部２２４，２２５の下面が、内空間２２０に臨む。

【0056】

押出材２００は、一対のフランジ２２２，２２３の先端部（特に、本実施形態では一対の凸部２２４，２２５）に設けられた内側傾斜面２２６，２２７を有する。内側傾斜面２２６，２２７は、凸部２２４，２２５の上面と側面とを繋ぎ、下方に向かうに連れて幅方向Ｙの内側へと傾斜する。凸部２２４，２２５から見て下方は、フランジ２２２，２２３の基端側と対応し、型閉め方向Ｍ２とも対応する。内側は、内空間２２０側と対応し、収容部１５から遠ざかる側とも対応する。

【0057】

押出材２００は、その表面から突出する突起２３１，２３２を有する。本実施形態では、突起２３１，２３２が、幅方向Ｙにおいて対を成す。一対の突起２３１，２３２は、一対のフランジ２２２，２２３の外面にそれぞれ設けられ、一対のフランジ２２２，２２３から幅方向Ｙの外側へ突出する。

【0058】

特に、本実施形態では、一対の突起２３１，２３２が、一対のフランジ２２２，２２３の先端部にそれぞれ設けられる。突起２３１および凸部２２４は、フランジ２２２の先端部にて一体化され、先端部から幅方向Ｙにおいて両側へ突出し、フランジ２２２の板厚よりも幅広い共通の上面を形成する。突起２３２、凸部２２５、およびフランジ２２３の関係も、これと同様である。

【0059】

次に、図３および図４を参照して、準備された押出材２００が、収容部１５に収容される。その後、準備された樹脂材３００のコンパウンドが、第１金型１０上に配置される。押出材２００およびコンパウンドは、人手で設置されてもよい。製造装置１は、押出材２００およびコンパウンドの設置を行うためのマニピュレータを備えていてもよい。

【0060】

収容部１５の幅は、幅方向Ｙにおける内側面１６ａ，１６ｂ同士の間隔として定義される。収容部１５の深さは、下成形面４１から内底面１６ｃまでの開閉方向の長さとして定義される。押出材２００の幅は、幅方向Ｙにおける突起２３１，２３２の側端面同士の間隔として定義される。押出材２００の高さは、底壁２０１の下面からフランジ２２１，２２２の上面（すなわち、突起２３１，２３２および凸部２２４，２２５の共通の上面）までの高さ方向Ｚの長さとして定義される。最大許容寸法と最小許容寸法との差が、寸法公差として定義される。押出材２００の寸法公差は、例えば0.5～1.0mmの範囲内に設定される。押出材２００は、寸法公差のほか、例えば、底壁２０１の下面や側壁２０２，２０３の外面の平面度のように、幾何公差も考慮に入れて成形されてもよい。準備された押出材２００は、公差内に成形されている。

【0061】

押出材２００の収容において、押出材２００は、底壁２０１を下に向けた挿入姿勢で、収容部１５に挿入される。収容部１５の幅は、押出材２００の幅の最大許容寸法と同じである。そのため、寸法公差内で成形された押出材２００は、収容部１５と干渉することなく収容部１５内で下動できる。

【0062】

押出材２００は、収容部１５と干渉しない点や自重が作用する点に照らし、底壁２０１が内底面１６ｃに着座するまで容易に挿入される。収容部１５の深さは、押出材２００の高さの最大許容寸法よりも大きい。このため、押出材２００の収容状態において、押出材２００の全部が収容部１５に収容され、押出材２００の上面が、下成形面４１の僅かに下方に位置付けられる。突起２３１，２３２の側面は、ごく僅かなクリアランスをあけて、収容部１５の内側面の上端部と対向する。突起２３１，２３２よりも下方では、収容部１５の内面１６と押出材２００の表面（例えば、側壁２０２，２０３の外面や底壁２０１の下面など）との間に、隙間５１が形成される。

【0063】

図３を参照して、次に、金型２が、加熱部４で予熱され、金型２を所定温度まで昇温させる。次に、樹脂材３００のコンパウンド（例えば、ＳＭＣ）が、下成形面４１上に載置され、収容部１５に収容された押出材２００を上から覆う。

【0064】

次に、図５を参照して、駆動部３が、第２金型２０を退避位置から下死点へと型閉め方向Ｍ２（下方）に移動させる。第２金型２０が下動する過程では、本体部２１が肩部１２に内嵌され、上合わせ面２４が、僅かな金型隙間５２をあけて下合わせ面１４と対向する。第２金型２０は、肩部１２により案内されて下方へ摺動する。第２金型２０は、樹脂材３００のコンパウンドを下向きに押圧する。コンパウンドは、金型２の熱で軟化され、第２金型２０から付与される成形圧で押圧されることにより流動する。

【0065】

図６を参照して、第２金型２０が下死点に位置付けられた下死点状態では、上成形面４３と下成形面４１とが開閉方向に離れている。下合わせ面１４は、肩部１２の内面のうち、第２金型２０の下死点状態において上成形面４３よりも上方の部分である。側成形面４２は、肩部１２の内面のうち、第２金型２０の下死点状態において上成形面４３よりも下方の部分である。下成形面４１、側成形面４２、および上成形面４３は、コンパウンドが充填されることを意図されたキャビティ４０を画定する。

【0066】

キャビティ４０は、下成形面４１に形成された収容部１５の内部と連通し、収容部１５内の押出材２００の上開口２２１を介して内空間２２０と連通する。内空間２２０は、樹脂材３００の充填対象として意図されている。換言すれば、内空間２２０は、キャビティ４０の一部を構成し、キャビティ４０は、押出材２００の表面によっても画定される。キャビティ４０は、金型隙間５２と連通する。隙間５１は、金型隙間５２と同様、樹脂材３００の充填対象として意図されていない。

【0067】

この点、図７を併せて参照して、第２金型２０が下動する過程で、樹脂材３００は、下向きに加圧されることで、収容部１５に流入する（矢印１を参照）。樹脂材３００が、開閉方向において押出材２００の上面と同じレベルに達した後には、上開口２２１と、突起２３１，２３２と収容部１５の内面１６との間のクリアランスとが、樹脂材３００の流動経路として想定される。しかし、このクリアランスは、上開口２２１と比べると非常に高い流入抵抗を有するため、樹脂材３００は上開口２２１を通過しようとする。

【0068】

このとき、樹脂材３００は、第２金型２０から付与される成形圧（矢印１を参照）に基づき、内側傾斜面２２６，２２７に下向きの圧力を付与する（矢印２を参照）。これにより、凸部２２４，２２５が、楔の作用で、幅方向Ｙの外側へ押され、フランジ２２２，２２３が幅方向Ｙの外側へ撓む（矢印３を参照）。また、内空間２２０に流入した樹脂材３００は、第２金型２０から付与される成形圧に基づき、内空間２２０を画定する面を押圧し（矢印４を参照）、それにより、フランジ２２２，２２３を幅方向Ｙの外側へ撓ませる（矢印３を参照）。ただし、内側傾斜面２２６，２２７は省略されてもよく、凸部２２４，２２５の端面が上面に垂直に接続されていてもよい。この場合においても、この成形圧を端部の内面に垂直に作用させることが可能であり、フランジ２２２，２２３の矢印３方向への撓み変形を促すことができる。

【0069】

これにより、突起２３１，２３２が、収容部１５の内側面１６ａ，１６ｂにそれぞれ密着する（矢印３を参照）。フランジ２２２，２２３の変形方向は、内側面１６ａ，１６ｂの法線方向に沿っている。そのため、フランジ２２２，２２３の撓みを利用して、突起２３１，２３２を内側面１６ａ，１６ｂに密着させやすい。

【0070】

このように、樹脂材３００が隙間５１に流れ込む前に、楔の作用で隙間５１を詰めることができる。これにより、キャビティ４０が隙間５１から遮断され、樹脂材３００が意図せずに隙間５１に流れ込むことを抑止できる。なお、金型隙間５２（図６を参照）は狭く流入抵抗が高い。そのため、樹脂材３００が金型隙間５２に流れ込んだとしても、その量は少なくて済む。

【0071】

詳細図示を省略するが、第２金型２０が下死点に位置付けられた状態で所定の期間が経過すると、樹脂材３００が硬化する。樹脂材３００の硬化後、駆動部３が第２金型２０を退避位置まで型開き方向Ｍ１（上方）に移動させる。次に、金属樹脂複合体１００が第１金型１０から取り出される。

【0072】

樹脂材３００の隙間５１への流れ込みが抑止されているため、金属樹脂複合体１００の生産効率が高くなる。すなわち、収容部１５内で硬化される樹脂材３００が少ないため、離型抵抗を低く抑えることができる。離型後に、押出材２００の表面から不要な樹脂材３００を剥離する作業も簡略化でき、必要最小限のバリ取りのみで済む。コンパウンドの漏出が抑制されるので、キャビティ４０内に適正量の樹脂材３００を確保しやすく、良品率および歩留まりが向上する。

【0073】

図１Ａおよび図１Ｂに戻り、硬化後の樹脂材３００は、押出材２００上で押出材２００から幅方向Ｙにおいて両側に突出する板部３０１と、板部３０１の幅方向Ｙの中心部から下方に突出する突出部３０２とを有する。上成形面４３、側成形面４２、および下成形面４１（図６を参照）のプロファイルが、板部３０１の上面、側面、および下面にそれぞれ転写されている。

【0074】

突出部３０２は、外観上、隙間５１（図６を参照）を詰めることに貢献した突起２３１，２３２上に設けられる。突出部３０２は、内空間２２０に充填され、凸部２２４，２２５の下面と接触する。樹脂材３００が押出材２００にカシメ結合されるため、樹脂材３００の押出材２００に対する接合強度が向上する。

【0075】

一対のフランジ２２２，２２３の間の領域は、樹脂材３００で中実となり高い強度を有する。そのため、フランジ２２２，２２３を薄くして可撓性を向上させることが許容される。これにより、隙間５１（図７を参照）を詰めやすくすることと、金属樹脂複合体１００の強度を確保することとを両立できる。

【0076】

そのうえで、フランジ２２２，２２３の上面は、凸部２２３，２２４および突起２３１，２３２の一体化により、フランジ２２２，２２３の板厚よりも拡幅される。押出材２００と樹脂材３００との接触面積が極力大きく確保される。このため、収容部１５の上端部で隙間５１（図７を参照）を詰めて不要な樹脂材３００を少なくすることができるだけでなく、樹脂材３００の押出材２００に対する接合強度を高く維持できる。

【0077】

（第２実施形態）
以下、上記実施形態との相違を中心に、第２実施形態について説明する。

【0078】

図８を参照して、押出材２００は、突起２３１，２３２の下面側に設けられた外側傾斜面２３３，２３４を更に有する。外側傾斜面２３３，２３４は、突起２３１，２３２の側面とフランジ２２２，２２３の外面とを繋ぎ、幅方向Ｙの内側に向かうに連れて下方へと傾斜する。

【0079】

収容部１５の深さと押出材２００の高さとの関係は、第１実施形態と同様である。収容部１５の幅は、押出材２００の幅の最大許容寸法よりも小さい。すなわち、収容部１５は、寸法公差内で成形された押出材２００と設計上干渉を生じ得る。

【0080】

収容部１５の幅は、押出材２００の幅の最小許容寸法よりも小さくてもよい。この場合、収容部１５は、寸法公差内で成形されている押出材２００のいずれとも、設計上干渉を生じる。収容部１５の幅は、押出材２００の幅の最大許容寸法と最小許容寸法との間に設定されてもよく、例えば、幅の基準寸法と等しくてもよい。押出材２００の幅が基準寸法よりも小さい場合には、押出材２００は、第１実施形態と同様に、収容部１５と干渉することなく収容部１５に挿入される。

【0081】

図９を参照して、押出材２００の幅が収容部１５の幅よりも大きい場合において、収容部１５が挿入姿勢で上から収容部１５に収容される際、押出材２００の略全体が収容部１５と干渉することなく、収容部１５に挿入されていく。挿入完了の直前、外側傾斜面２３３が、収容部１５の内側面１６ａと下成形面４１との角部に当接し、外側傾斜面２３４が、収容部１５の内側面１６ｂと下成形面４１との角部に当接する。押出材２００に更に下向きの力が付与されると、突起２２２，２２３が、楔の作用で、幅方向Ｙの内側に移動し、フランジ２２２，２２３が、幅方向Ｙの内側へ撓み変形する。これにより、押出材２００は、第１金型１０に対して下動できる。押出材２００は、底壁２０１が収容部１５の内底面１６ｃに着座するまで下動する。

【0082】

図１０を参照して、フランジ２２２，２２３の変形は、弾性域内で留まっている。フランジ２２２，２２３は、原形状に復元しようと幅方向Ｙの外側（収容部１５の内側面に近づく側）への弾性変形による反力を発揮する（矢印５を参照）。突起２３１，２３２の側面は、この反力で収容部１５の内側面１６ａ，１６ｂに押し付けられ、内側面１６ａ，１６ｂに密着する（矢印３を参照）。

【0083】

その後は、図５および図６で示された第１実施形態と同様に、樹脂材３００のコンパウンドが、第１金型１０に配置され、高温高圧でプレスされる。本実施形態では、樹脂材３００をプレス成形する前の段階で、隙間５１が既に詰められている。そのため、樹脂材３００の隙間５１への流れ込みをより確実に抑止できる。しかも、第１実施形態と同様に、樹脂材３００から内側傾斜面２２６，２２７およびフランジ２２２，２２３の内面に付与される成形圧に基づいて、フランジ２２２，２２３が幅方向Ｙの外側へ押される（図１０の矢印１～４を参照）。したがって、キャビティ４０のシール性が一層高くなる。

【0084】

突起２３１，２３２が、フランジ２２２，２２３の弾性変形による反力で収容部１５の内面１６に密着しているため、第１実施形態と比べると離型抵抗は若干高くなる可能性があるものの、隙間５１内での樹脂材３００の硬化をより一層確実に抑止できる。そのため、第１実施形態と同等に、金属樹脂複合体１００の生産効率が高い。

【0085】

（第３実施形態）
以下、上記実施形態との相違を中心に、第３実施形態について説明する。

【0086】

図１１を参照して、押出材２００は、一対のフランジ２２２，２２３の先端部それぞれから幅方向Ｙの外側へ突出する一対の突出片２３５，２３６を有する。一対の突出片２３５，２３６は、フランジ２２２，２２３から垂直に延びる平板状に形成されている。一対の突起２３１，２３２は、一対の突出片２３５，２３６の先端部それぞれに設けられる。各突起２３１，２３２は、対応する突出片２３５，２３６から下方に突出する。このように、突起２３１，２３２は、フランジ２２２，２２３の外面に突出片２３５，２３６を介して設けられる。

【0087】

各突出片２３５，２３６は、対応するフランジ２２２，２２３の先端部にて凸部２２４，２２５と一体化され、共通の上面を形成する。なお、本実施形態では、凸部２２４，２２５が内側傾斜面２２６，２２７（図４を参照）を有さない場合を例示しているが、凸部２２４，２２５は、内側傾斜面２２６，２２７を第１実施形態と同様に有してもよい。

【0088】

図１２を参照して、収容部１５の幅は、側壁２０２，２０３の外面同士の間隔の最大許容寸法よりも大きい。収容部１５の深さは、底壁２０１の下面から突出片２３５，２３６の下面までの長さの最小許容寸法よりも小さく、更には、底壁２０１の下面から突起の下面までの長さの最小許容寸法よりも小さい。これにより、押出材２００は、第１実施形態と同様に、底壁２０１が収容部１５の内底面１６ｃに着座するまで、収容部１５と干渉することなく収容部１５内に下向きに挿入される。

【0089】

この押出材２００の収容状態において、押出材２００の上部は、収容部１５あるいは下成形面４１に対して上方へ突出する。特に、本実施形態では、上記した寸法関係に基づいて、突出片２３５，２３６のみならず突起２３１，２３２も、下成形面４１と干渉しない。突出片２３５，２３６は、下成形面４１の上方で幅方向Ｙに延び、突起２３１，２３２の下面は、開閉方向において僅かなクリアランスをあけて下成形面４１と対向する。樹脂材３００のコンパウンドは、突出片２３５，２３６上に載置されてもよい。

【0090】

図１３および図１４を参照して、第２金型２０が下動すると、成形圧が樹脂材３００を介して突出片２３５，２３６の上面２３５ａ，２３６ａに下向きに作用する（矢印６を参照）。上面２３５ａ，２３６ａは、成形圧を受圧する受圧面として機能する。突出片２３５，２３６は、下向きに撓み変形し、突起２３１，２３２が、下成形面４１のうち収容部１５の周縁部に密着する（矢印３を参照）。

【0091】

なお、本実施形態でも、第１および第２実施形態と同様、成形圧が、内空間２２０に流入した樹脂材３００を介し、フランジ２２２，２２３の内面に幅方向Ｙの外側に向けて作用する（矢印４を参照）。フランジ２２２，２２３は、その基端部（上壁２０４が設けられている部位の付近）を中心に、幅方向Ｙの外側に撓もうとし、それにより、突起２３１，２３２を下向きに移動させようとする（矢印７を参照）。この作用により、突起２３１，２３２の収容部１５の周縁部との密着度が高くなる（矢印３を参照）。

【0092】

突起２３１，２３２が、収容部１５の内面ではなく収容部１５の外部に密着し、それによりキャビティ４０は、隙間５１から遮断される。そのため、樹脂材３００が収容部１５の内部かつ押出材２００の外部で硬化することを防止でき、離型抵抗が一層低下する。

【0093】

詳細図示は省略するが、収容部１５の深さは、底壁２０１の下面から突起２３１，２３２の下面までの長さの最小許容寸法よりも大きくてもよい。この場合、寸法公差内に成形されている押出材２００であっても、底壁２０１の下面から突起２３１，２３２の下面までの長さが、収容部１５の深さよりも小さくなり得る。このような場合に、底壁２０１が内底面１６ｃに着座する前に、突起２３１，２３２の下面が下成形面４１に当接する。押出材２００が更に下動することで、突出片２３５，２３６が撓み変形する。押出材２００の収容状態において、突起２３１，２３２が収容部１５の周縁部に密着する。これにより、樹脂材３００の加圧前にキャビティ４０が隙間５１から遮断され、樹脂材３００の隙間５１への流れ込みをより一層確実に抑止できる。

【0094】

（第４実施形態）
以下、上記実施形態との相違を中心に、第４実施形態について説明する。

【0095】

図１５Ａおよび図１５Ｂを参照して、金属樹脂複合体１００が、構造上、矩形枠状のフレーム部１０１と、フレーム部１０１の下面側を閉塞する底板部１０２とを有し、全体として矩形箱状に形成される。樹脂材３００は、底板部１０２を構成し、また、フレーム部１０１の内面を構成する。フレーム部１０１の骨格は、４本の押出材２００を矩形枠状に接合することによって構成される。

【0096】

図１６を併せて参照して、押出材２００は、上記実施形態と同様、底壁２０１、一対の側壁２０２，２０３、上壁２０４、および仕切り壁２０５を有する。ただし、押出材２００は、フランジ２２１，２２２を備えていない。押出材２００は、全体としてＬ字状の断面を有する。底壁２０１および仕切り壁２０５が、幅方向Ｙの外側へ延長される。ここでの「外側」は、矩形箱状のフレーム部１０１の内側に対して反対側を指す。押出材２００は、底壁２０１および仕切り壁２０５の延長部同士を高さ方向Ｚに接続する外壁２０６を有する。中空２１０は、底壁部２０１および仕切り壁２０５の延長部分、側壁２０３の下部、および外壁２０６で囲まれた第３室２１３を含む。樹脂材３００は、側壁２０２の外面上に重ねられ、フレーム部１０１の内面を構成する。押出材２００は、更に、突起２３１，２３２を有する。突起２３１は、押出材２００の上部に設けられ、突起２３２は、押出材２００の下部に設けられる。ただし、第３室２１３および外壁２０６は省略可能であり、底壁２０１および仕切り壁２０５は、側壁２０３から延長されていなくてもよい。

【0097】

本実施形態では、突起２３１が、側壁２０２と上壁２０４との角部に設けられ、当該角部から上方に突出する。突起２３２が、側壁２０２と底壁２０１との角部に設けられ、当該角部から下方に突出する。突起２３１，２３２は、楔形状の断面を有している。突起２３１は、一対の側面および上面を有し、幅方向外側の側面が傾斜している。突起２３２は、一対の側面および上面を有し、幅方向外側の側面が傾斜している。

【0098】

図１７を参照して、金型２は、第１金型１０および第２金型２０の他、第３金型３０を含む。肩部１２が第１金型１０から省略されている。基部１１の上面は、下成形面４１、押出材設置面１６ｄ、および底合わせ面１７を形成する。下成形面４１は、上面の中央部に形成される。押出材設置面１６ｄは、下成形面４１を外囲する矩形枠状に形成される。底合わせ面１７は、押出材設置面１６ｄを外囲する矩形枠状に形成される。

【0099】

第２金型２０は、本体部２１および成形部２２を有する。成形部２２は、本体部２１よりもサイズが小さい直方体状であり、本体部２１から下方に突出する。成形部２２の底面が、第１上成形面４４を形成する。成形部２２の４つの側面が、内側成形面４５を形成する。成形部２２と本体部２１との間の矩形枠状の段差面が、第２上成形面４６を形成する。本体部２１の４つの側面は、第１上合わせ面２４を形成する。

【0100】

第３金型３０は、可動型あるいは上型として構成される。第３金型３０は、矩形枠状に形成され、第２金型２０に対して摺動する。第３金型３０の下面は、その外縁部が底合わせ面３５を形成する。第３金型３０は、下面に上方へ凹設されて第１金型１０とともに収容部１６を形成する凹部３１を有する。凹部３１は、擂鉢状またはＬ字状に形成され、外縁部から段階的に深くなっている。凹部３１は、第１内側面３１ａ、第１内底面３１ｂ、第２内側面３１ｃ、および第２内底面３１ｄによって画定される。第１内側面３１ａは、底合わせ面３５の内周縁から上方へ延びる。第１内底面３１ｂは、第１内側面３１ａの上端から第３金型３０の内側へ水平に延びる。第２内側面３１ｃは、第１内底面３１ｂの内周縁から上方へ延びる。第２内底面３１ｄは、第２内側面３１ｃの上端から第３金型３０の内側へ水平に延び、第３金型３０の内側面と連続する。第３金型３０の内側面は、第２上合わせ面３４を形成する。

【0101】

本実施形態では、図１７に示すように、第２金型２０および第３金型３０を上方に退避させた状態で、押出材２００が第１金型１０の押出材設置面１６ｄ上に設置される。次に、図１８に示すように、樹脂材３００のコンパウンドが下成形面４１上に載置されるとともに、第３金型３０を下動させる。これにより、押出材２００が、凹部３１および押出材設置面１６ｄで囲まれた収容部１５に収容される。この収容状態において、押出材２００には、第３金型３０から成形圧が付与される（白抜き矢印参照）。これにより、突起２３１が第３金型３０の第２内底面３１ｄ密着し、突起２３２が第１金型１０の押出材設置面１６ｄに密着する（白抜き矢印参照）。なお、押出材２００に曲がりやねじれが生じていても、成形圧で押出材２００が弾性変形して矯正され、突起２３１，２３２は長手方向Ｘの全体にわたって金型１０，３０に押し付けられる。

【0102】

押出材２００が第１金型１０および第３金型３０によって保持されると、図１９および図２０に示すように、第２金型２０を下死点まで下動させる。第２金型２０は、第３金型３０に案内されて下方に摺動する。キャビティ４０は、下成形面４１、第１上成形面４３、内側成形面、第２上成形面、および押出材２００の側壁２０２の外面により画定される。突起２３１，２３２の密着により、キャビティ４０は、押出材２００の表面と収容部１５の内面（押出材設置面１６ｄ、第１内側面３１ａ、第１内底面３１ｂ、第２内側面３１ｃ、および第２内底面３１ｄ）との間の隙間５１から遮断される。

【0103】

このため、本実施形態においても、樹脂材３００がキャビティ４０内に充填されるときに、樹脂材３００が隙間５１に意図せず流れ込むことを抑止できる。成形後は、図２１に示すように、第２金型２０および第３金型３０を上方へ退避させる。押出材２００が外壁を有し、それにより複雑な断面形状を有していても、容易に離型できる。

【0104】

（第５実施形態）
次に、上記実施形態との相違を中心に、第５実施形態について説明する。

【0105】

図２１を参照して、金属樹脂複合体１００が、構造上、第４実施形態と同様に、フレーム部１０１および底板部１０２を有し、フレーム部１０１の骨格が、４本の押出材２００を矩形枠状に接合することによって構成される。樹脂材３００は、底板部１０２およびフレーム部１０１の内面のみならず、フレーム部１０１の上面も構成する。これに伴い、第２金型２０、第３金型３０、キャビティ４０の形状が第４実施形態とは異なっている。

【0106】

図２２を併せて参照して、押出材２００は、第４実施形態と同様にしてＬ字状に形成されるとともに、突起２３１，２３２を有する。突起２３１は、上壁２０４と側壁２０３との角部から上方に突出する。突起２３２は、底壁２０１と側壁２０２との角部から幅方向内方に突出する。突起２３２の下面は、底壁２０１の下面（第１金型１０に設置されるべき面）よりも若干下方に位置付けられる。

【0107】

図２４を参照して、第３金型３０の第２内底面３１ｄは、第４実施形態では上壁２０４の幅と同等の幅を有していたのに対し、本実施形態では側壁２０３の板厚分の幅を有する。押出材２００は、第２金型２０および第３金型３０が上方へ退避している状態で、第１金型１０の押出材設置面１６ｄに設置される。

【0108】

次に、図２５を参照して、第３金型３０を下動させる。これにより、押出材２００が、押出材設置面１６ｄおよび凹部３１で囲まれた収容部１５に部分的に収容される。上壁２０４および側壁２０２は、収容部１５から露出された状態となる。このとき、第３金型３０の成形圧により、突起２３１は、第２内底面に密着する。突起２３２は、成形圧で弾性変形して下成形面４１あるいは押出材設置面１６ｄに密着する。次に、樹脂材３００のコンパウンドが下成形面４１上に載置される。

【0109】

その後、図２６および図２７に示すように、第２金型２０を下死点まで移動させる。キャビティ４０は、下成形面４１、第１上成形面４３、内側成形面４５、第２上成形面４６、押出材２００の側壁２０２の外面、および押出材２００の上壁２０４の外面により画定される。突起２３１，２３２の密着により、キャビティ４０は、押出材２００の表面と収容部１５の内面（押出材設置面１６ｄ、第１内側面３１ａ、第１内底面３１ｂ、および第２内側面３１ｃ）との間の隙間５１から遮断される。

【0110】

このため、本実施形態においても、樹脂材３００がキャビティ４０内に充填されるときに、樹脂材３００が隙間５１に意図せず流れ込むことを抑止できる。また、図２８を参照して、金属樹脂複合体１００を容易に離型できる。

【0111】

（第６実施形態）
次に、上記実施形態との相違を中心に、第６実施形態について説明する。

【0112】

図２９を参照して、金属樹脂複合体１００が、構造上、第４および第５実施形態と同様、フレーム部１０１および底板部１０２を有し、フレーム部１０１の骨格が、４本の押出材２００を矩形枠状に接合することによって構成される。樹脂材３００は、底板部１０２およびフレーム部１０１の内面を構成するとともに、フレーム部１０１の上面の一部を構成する。これに伴い、第２金型２０、第３金型３０、およびキャビティ４０の形状が、第４実施形態とは異なっている。

【0113】

図３０を参照して、押出材２００の上壁２０４においては、幅方向の外側が内側よりも高い。上壁２０４は、側壁２０２の上端部から幅方向Ｙの内側に延びる低部２０４ａと、側壁２０３の上端部から幅方向Ｙの外側に延びる高部２０４ｂとを有し、押出材２００は、低部２０４ａと高部２０４ｂとを高さ方向に接続するステップ部２０４ｃを有する。突起２３２は、第５実施形態と同様である。突起２３１は、ステップ部２０４ｃに設けられ、高部２０４ｂとステップ部２０４ｃとの角部から幅方向Ｙの外側へ突出する。これにより、突起２３１およびステップ部２０４ｃが、鉤形状に形成される。

【0114】

図３１を参照して、第３金型３０の第２内底面３１ｄは、第４実施形態では上壁２０４の幅と同等の幅を有していたのに対し、本実施形態では高部２０４ｂと突起２３１との幅の和に相当する幅を有する。押出材２００は、第２金型２０および第３金型３０が上方へ退避している状態で、第１金型１０の押出材設置面１６ｄに設置される。

【0115】

次に、図３２に示すように、第３金型３０を下動させる。これにより、押出材２００が、押出材設置面１６ｄおよび凹部３１で囲まれた収容部１５に部分的に収容される。上壁２０４の低部２０４ａおよび側壁２０２は、収容部１５から露出された状態となる。このとき、第３金型３０の成形圧により、突起２３１が、第２内底面に密着する。突起２３１は鉤形状に形成されているため、成形圧で弾性変形してその反力で第３金型３０に密着する。突起２３２も、第５実施形態と同様にして下成形面４１あるいは押出材設置面１６ｄに密着する。次に、樹脂材３００のコンパウンドが下成形面４１上に載置される。

【0116】

その後、図３３および図３４に示すように、第２金型２０を下死点まで移動させる。キャビティ４０は、下成形面４１、第１上成形面４３、内側成形面４５、第２上成形面４６、押出材２００の側壁２０２の外面、および押出材２００の上壁２０４の低部２０４ａの外面により画定される。突起２３１，２３２の密着により、キャビティ４０は、押出材２００の表面と収容部１５の内面（押出材設置面１６ｄ、第１内側面３１ａ、第１内底面、および第２内側面）との間の隙間５１から遮断される。

【0117】

このため、本実施形態においても、樹脂材３００がキャビティ４０内に充填されるときに、樹脂材３００が隙間５１に意図せず流れ込むことを抑止できる。また、図３５を参照して、金属樹脂複合体１００を容易に離型できる。

【0118】

これまで本発明の実施形態について説明したが、上記構成は本発明の趣旨の範囲内で適宜変更、追加、および削除可能である。

【符号の説明】

【0119】

１ 製造装置
２ 金型
３ 駆動部
４ 加熱部
１０ 第１金型
２０ 第２金型
３０ 第３金型
２００ 押出材
２０１ 底壁
２０２，２０３ 側壁
２０４ 上壁
２０５ 仕切り壁
２１０ 中空
２１１ 第１室
２１２ 第２室
２２０ 内空間
２２１ 上開口
２２２，２２３ フランジ
２２４，２２５ 凸部
２２６，２２７ 内側傾斜面
２３１，２３２ 突起
２３３，２３４ 外側傾斜面

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【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15A】

【図15B】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】