特開 2024-14397 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】P2024014397

(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】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022117186

(22)【出願日】2022-07-22

(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】

【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】可撓片２０２，２０３に設けられた楔形状の突起２３１，２３２を有する押出材２００に、樹脂材３００が一体化される。押出材３００と設計上干渉する収容部１５を形成する第１金型１０と、第１金型１０に対して移動可能な第２金型２０とを含む金型２が準備される。突起２３１，２３２の収容部１５との干渉により可撓片２０２，２０３を収容部１５の内側へ撓ませた状態で押出材２００が収容部１５に収容され、樹脂材３００が第１金型１０上に配置される。第２金型２０を型閉め方向Ｍ２に移動させることで、押出材２００の表面と金型２とで画定され且つ収容部１５の内面と押出材２００の表面との隙間５１から遮断されたキャビティ４０が形成され、樹脂材３００がキャビティ４０内に充填される。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

可撓片、および前記可撓片の外面に設けられた楔形状の突起を有する金属製の押出材に、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、
前記押出材と設計上干渉する収容部を形成する第１金型、および前記第１金型に対して移動可能な第２金型を含む金型を準備することと、
前記突起の前記収容部との干渉により前記可撓片を前記収容部の内側へ撓ませた状態で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ることで、前記押出材の表面と前記金型とで画定され且つ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た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、
を備える、金属樹脂複合体の製造方法。

【請求項2】

前記突起の下面側に、前記押出材の前記収容部への収容方向に向かうにつれて前記可撓片の前記外面に近づくように傾斜するテーパ面が設けられている
請求項１に記載の金属樹脂複合体の製造方法。

【請求項3】

前記押出材が、長手方向に垂直な断面において、一対の対向壁と、前記一対の対向壁同士を接続する２以上の接続壁を備え、
前記可撓片が前記対向壁により構成され、前記突起は前記対向壁のうち隣接する２つの接続壁の中間位置に設けられている、
請求項１に記載の金属樹脂複合体の製造方法。

【請求項4】

可撓片、および前記可撓片の外面に設けられた楔形状の突起を有する金属製の押出材に、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、
前記押出材と設計上干渉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、前記突起の前記収容部との干渉により前記可撓片を前記収容部の内側へ撓ませた状態で前記収容部に収容され、
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且つ前記収容部の内面と前記押出材の表面との隙間から遮断された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
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、可撓片、および前記可撓片の外面に設けられた楔形状の突起を有する金属製の押出材に、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、前記押出材と設計上干渉する収容部を形成する第１金型、および前記第１金型に対して移動可能な第２金型を含む金型を準備することと、前記突起の前記収容部との干渉により前記可撓片を前記収容部の内側へ撓ませた状態で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ることで、前記押出材の表面と前記金型とで画定され且つ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た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、押出材が収容部に収容されるときに、楔形状の突起の収容部との干渉が生じるが、押出材の可撓片が楔作用で収容部の内側へ撓む。可撓片の弾性変形による反力で楔形突起は収容部の内面に押し付けられ、それにより押出材の表面と収容部の内面との間の隙間を詰めることができ、キャビティがこの隙間から遮断される。キャビティ内の樹脂材は隙間に侵入しようとしても、楔形突起でその侵入を阻害される。このようにして、樹脂材の隙間への不所望な流れ込みを抑制することができる。

【0009】

前記突起の下面側に、前記押出材の前記収容部への収容方向に向かうにつれて前記可撓片の前記外面に近づくように傾斜するテーパ面が設けられていてもよい。

【0010】

上記の構成によれば、押出材の収容時にテーパ面が収容部の入口に当接すると、楔作用で可撓片を収容部の内側へ撓まわせることができる。よって、設計上干渉が生じるように収容部が形成されていても、押出材を収容部に円滑に収容することができる。

【0011】

前記押出材が、長手方向に垂直な断面において、一対の対向壁と、前記一対の対向壁同士を接続する２以上の接続壁を備え、前記可撓片が前記対向壁により構成され、前記突起は前記対向壁のうち隣接する２つの接続壁の中間位置に設けられていてもよい。

【0012】

上記の構成によれば、収容部と突起との干渉により可撓片に生じる収容部の内側への力が、接続壁で受け止められるのを防ぐことができ、可撓片の変形を実現できる。

【0013】

前記金型が、前記第１金型に対して前記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金型が下死点に移動した状態で、前記突起の前記収容部との干渉により前記可撓片が前記収容部の内側へ撓む状態で前記押出材が前記収容部に収容されてもよい。

【0014】

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金型が下死点まで移動した状態において押出材が収容部と設計上干渉を生ずる。それにより、可撓片を撓ませて突起を収容部の内面に押し付けることができ、隙間を詰めることができる。

【0015】

本発明の第２の態様は、可撓片、および前記可撓片の外面に設けられた楔形状の突起を有する金属製の押出材に、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、前記押出材と設計上干渉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、前記突起の前記収容部との干渉により前記可撓片を前記収容部の内側へ撓ませた状態で前記収容部に収容され、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且つ前記収容部の内面と前記押出材の表面との隙間から遮断された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、金属樹脂複合体の製造装置を提供する。

【発明の効果】

【0016】

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】

【0017】

【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4】第１実施形態に係る製造方法の概念図。

【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。

【発明を実施するための形態】

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

（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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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は、下成形面４１と連続して下方に延びる一対の内側面１６ａ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。

【0029】

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。

【0030】

駆動部３は、第２金型２０と退避位置（実線を参照）から下死点（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。

【0031】

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。

【0032】

図２Ａおよび図２Ｂ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。

【0033】

図３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。また、上壁２０４は、側壁２０２，２０３を基準として幅方向Ｙの両側に突出している。

【0034】

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。

【0035】

本実施形態では、底壁２０１、仕切り壁２０５、および上壁２０４の３つが、一対の側壁２０２，２０３同士を接続する接続壁としての役割を果たす。一対の側壁２０２，２０３が可撓片として役割を果たす。

【0036】

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、一対の側壁２０２，２０３の外面にそれぞれ設けられ、一対の側壁２０２，２０３から幅方向Ｙの外側へ突出する。特に、一対の突起２３１，２３２が、一対の側壁２０２，２０３のうち、高さ方向Ｚにおいて、上壁２０４と仕切り壁２０５との中間位置に設けられている。

【0037】

押出材２００は、突起２３１，２３２の下面側に設けられたテーパ面２３３、２３４を有する。テーパ面２３３，２３４は、突起２３１，２３２の側面と側壁２０２，２０３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。なお、下方は、押出材２００の収容部１５への収容方向と対応する。

【0038】

次に、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。

【0039】

図３に戻り、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の下面から上壁２０４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。

【0040】

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い。すなわち、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ように形成されている。また、収容部１５の深さは、押出材２００の底壁２０１の下面から上壁２０４の下面までの高さ方向Ｚの長さの最小許容寸法よりも小さい。

【0041】

図４を参照して、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。挿入を進めると、テーパ面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、テーパ面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２３１，２３２が楔の作用で場方向Ｙの内側に移動し、側壁２０２，２０３の上部（上壁２０４と仕切り壁２０５との間の部分）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。上壁２０４は、収容部１５から露出し、下成形面４１よりも上方に位置付けられる。

【0042】

側壁２０２，２０３の変形は、弾性域内で留まっている。側壁２０２，２０３は、原形状に復元しようと幅方向の外側（収容部１５の内側面に近づく側への反力を発揮する。突起２３１，２３２の側面は、この弾性変形による反力で収容部１５の内側面１６ａ，１６ｂに押し付けられる。突起２３１，２３２は、側壁２０２，２０３の上部に取り付けられていることから、収容部１５の内側面１６ａ，１６ｂの上部に密着する。これにより、押出材２００の表面と、収容部１５の内面との間の隙間５１が詰められる。

【0043】

図４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、一例として、上壁２０４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。

【0044】

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。

【0045】

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。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。

【0046】

この点、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。しかし、収容部１５の内側面１６ａ，１６ｂには突起２３１，２３２が密着しており、樹脂材３００は、突起２３１，２３２を乗り越えて収容部１５の下部まで流れ込むことはできない。換言すれば、キャビティ４０は、突起２３１，２３２により隙間５１から遮断されている。これにより、樹脂材３００の収容部１５への流入は、突起２３１，２３２でせき止められる。突起２３１，２３２は、内側面１６ａ，１６ｂの上部に密着していることから、樹脂材３００の収容部１５への流入が少なくなるよう抑制される。なお、金型隙間５２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。

【0047】

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。

【0048】

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。

【0049】

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。

【0050】

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、側壁２０２，２０３の上部を覆うようにして設けられる。幅広の上壁２０４が、板部３０１に内蔵される。このため、金属樹脂複合体１００の強度を確保することができる。

【0051】

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】

【0052】

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
２３１，２３２ 突起
２３３，２３４ テーパ面
３００ 樹脂材

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】