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技術 インサート成形品の製造方法及び製造装置

出願人 矢崎総業株式会社
発明者 杉山修浦野和美山田勉
出願日 2006年7月6日 (14年4ヶ月経過) 出願番号 2006-186777
公開日 2008年1月24日 (12年9ヶ月経過) 公開番号 2008-012808
状態 特許登録済
技術分野 プラスチック等の射出成形 プラスチック等の成形用の型
主要キーワード ロット棒 次成形用金型 金型設備 ガス溜り インサート部材 次成形品 インサート成形品 ウェルドライン
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2008年1月24日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (8)

課題

インサート成形品においてインサート部材露出させることのないインサート成形品の製造方法及び製造装置を提供する。

解決手段

インサート成形品の製造装置10は、キャビティ20を画成する金型16,13と、キャビティ20に出没可能に金型16,13に設けられてキャビティ20に配置されたインサート部材30を支持する複数のピン12,14と、を備え、キャビティ20に射出された成形材料の圧力によりピン12,14が後退する。

概要

背景

インサート成形射出される成形材料の圧力は比較的高く、インサート部材の変形、これに起因して成形材料の肉厚偏り、等の問題が発生する可能性がある。これらの問題を解決すべく、成形用金型キャビティに配置されたインサート部材を多数のピンで支持してキャビティに成形材料を充填するようにしたインサート成形品の製造方法が提案されている(例えば特許文献1参照)。

図5に示すように、特許文献1に開示されたインサート成形品は樹脂製のハウジング102に端子金具103が埋設されたコネクタ101であり、このコネクタ101は1次成形及び2次成形の工程を経て形成される。

まず、図6に示すように、端子金具103は、1次成形用金型104,105で画成されたキャビティ106に配置され、金型104,105に設けられた多数のピン107,108に支持されており、この状態でキャビティ106に成形材料である溶融樹脂が充填され、図7に示す1次成形品109が成形される。

端子金具103に用いられる銅合金等の金属は鉄鋼などに比べて曲げ強度に劣る。そこで、上記のように多数のピン107,108で端子金具103を支持することにより、溶融樹脂の圧力による端子金具103の変形、これに起因した樹脂の肉厚の偏り、等の問題を解消するようにしている。
特開平11−285926号公報

概要

インサート成形品においてインサート部材を露出させることのないインサート成形品の製造方法及び製造装置を提供する。インサート成形品の製造装置10は、キャビティ20を画成する金型16,13と、キャビティ20に出没可能に金型16,13に設けられてキャビティ20に配置されたインサート部材30を支持する複数のピン12,14と、を備え、キャビティ20に射出された成形材料の圧力によりピン12,14が後退する。

目的

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、インサート成形品においてインサート部材を露出させることのないインサート成形品の製造方法及び製造装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
4件

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請求項1

成形用金型キャビティに配置されたインサート部材を、当該キャビティに出没可能に当該成形用金型に設けられた複数のピンで支持し、成形材料を前記キャビティに射出すると共に、当該成形材料の圧力により前記ピンを後退させながら成形することを特徴とするインサート成形品の製造方法。

請求項2

前記金型と前記ピンとの間に前記成形材料の圧力より低い付勢力に設定された弾性部材介装し、当該ピンを当該弾性部材により前記キャビティに突出するよう付勢することを特徴とする請求項1に記載のインサート成形品の製造方法。

請求項3

キャビティを画成する金型と、前記キャビティに出没可能に前記金型に設けられて当該キャビティに配置されたインサート部材を支持する複数のピンと、を備えるインサート成形品の製造装置であって、前記キャビティに射出された成形材料の圧力により前記ピンが後退することを特徴とするインサート成形品の製造装置。

請求項4

前記金型と前記ピンとの間に介装されて当該ピンを前記キャビティに突出するよう付勢する弾性部材を備え、前記弾性部材の付勢力が、前記成形材料の圧力より低く設定されていることを特徴とする請求項3に記載のインサート成形品の製造装置。

請求項5

前記ピンに、当該ピンの移動方向に直交し且つ前記インサート部材に対向し、前記キャビティに面した前記成形材料の圧力を受ける受圧面が形成されていることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載のインサート成形品の製造装置。

技術分野

0001

本発明は、インサート部材埋設されたインサート成形品の製造方法及び製造装置に関する。

背景技術

0002

インサート成形射出される成形材料の圧力は比較的高く、インサート部材の変形、これに起因して成形材料の肉厚偏り、等の問題が発生する可能性がある。これらの問題を解決すべく、成形用金型キャビティに配置されたインサート部材を多数のピンで支持してキャビティに成形材料を充填するようにしたインサート成形品の製造方法が提案されている(例えば特許文献1参照)。

0003

図5に示すように、特許文献1に開示されたインサート成形品は樹脂製のハウジング102に端子金具103が埋設されたコネクタ101であり、このコネクタ101は1次成形及び2次成形の工程を経て形成される。

0004

まず、図6に示すように、端子金具103は、1次成形用金型104,105で画成されたキャビティ106に配置され、金型104,105に設けられた多数のピン107,108に支持されており、この状態でキャビティ106に成形材料である溶融樹脂が充填され、図7に示す1次成形品109が成形される。

0005

端子金具103に用いられる銅合金等の金属は鉄鋼などに比べて曲げ強度に劣る。そこで、上記のように多数のピン107,108で端子金具103を支持することにより、溶融樹脂の圧力による端子金具103の変形、これに起因した樹脂の肉厚の偏り、等の問題を解消するようにしている。
特開平11−285926号公報

発明が解決しようとする課題

0006

特許文献1の1次成形品109には、溶融樹脂の充填時にピン107,108が位置していた箇所に孔110が残留する。そのため、端子金具103において本来樹脂で覆われて絶縁される部分に、これらの孔110を通して露出する部分が生じてしまう。

0007

そこで特許文献1では、コネクタ101を2段階で成形するようにしている。即ち、最終的にコネクタ101の外形を成形する2次成形用金型のキャビティに1次成形品109を配置して溶融樹脂を充填し、コネクタ101の外形を成形する際に孔110を塞ぐようにしている。

0008

これによると、1次成形と2次成形とで異なる金型が必要となり、金型設備が増加し、製造コストが高くなる虞がある。また、1次成形品109を形成している固化した樹脂と2次成形で射出される溶融した樹脂とでは温度差があるので、その界面にウェルドライン溶けあわない界面)が発生する虞もある。

0009

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、インサート成形品においてインサート部材を露出させることのないインサート成形品の製造方法及び製造装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0010

上記目的は、本発明に係る下記(1)〜(2)のインサート成形品の製造方法及び(3)〜(5)のインサート成形品の製造装置により達成される。

0011

(1)成形用金型のキャビティに配置されたインサート部材を、当該キャビティに出没可能に当該成形用金型に設けられた複数のピンで支持し、成形材料を前記キャビティに射出すると共に、当該成形材料の圧力により前記ピンを後退させながら成形することを特徴とするインサート成形品の製造方法。
(2)前記金型と前記ピンとの間に前記成形材料の圧力より低い付勢力に設定された弾性部材介装し、当該ピンを当該弾性部材により前記キャビティに突出するよう付勢することを特徴とする上記(1)に記載のインサート成形品の製造方法。
(3)キャビティを画成する金型と、前記キャビティに出没可能に前記金型に設けられて当該キャビティに配置されたインサート部材を支持する複数のピンと、を備えるインサート成形品の製造装置であって、前記キャビティに射出された成形材料の圧力により前記ピンが後退することを特徴とするインサート成形品の製造装置。
(4)前記金型と前記ピンとの間に介装されて当該ピンを前記キャビティに突出するよう付勢する弾性部材を備え、前記弾性部材の付勢力が、前記成形材料の圧力より低く設定されていることを特徴とする上記(3)に記載のインサート成形品の製造装置。
(5)前記ピンに、当該ピンの移動方向に直交し且つ前記インサート部材に対向し、前記キャビティに面した前記成形材料の圧力を受ける受圧面が形成されていることを特徴とする上記(3)又は(4)に記載のインサート成形品の製造装置。

発明の効果

0012

本発明によれば、インサート部材は、キャビティで複数のピンにより支持されているため、成形材料の射出直後にその圧力によって変形することなく保持される。そして、成形材料が周囲に概ね充填されたピンには成形材料の圧力が作用し、当該ピンは成形材料の圧力を受けて自動的に後退し、インサート部材から離れる。ここで、周囲を成形材料で概ね充填されたピンにより支持されているインサート部材の箇所は成形材料によっても支持されるから、既に変形の虞は低くなっている。このように成形材料の圧力でピンを自動的に後退させることで、製造装置の制御を複雑にすることなく適切なタイミングでピンをインサート部材から離すことができ、インサート部材を露出させることなくインサート部材を成形材料により被覆することができ、また、ピンが後退することでショートショットガス溜りの発生も回避することができる。

0013

そして、成形材料の圧力でピンを自動的に後退させるにあたり、ピンと金型との間に介装された弾性部材で当該ピンをキャビティに突出するよう付勢するようにすれば、簡易な構成でこれを実現することができる。弾性部材としては、コイルバネなどを例示することができ、コイルバネの材質線径巻き数、巻き径、等を調整することで付勢力を適宜設定することができる。そこで、通常であれば成形材料のゲート射出口)に近いピンから周囲に成形材料が充填され、そして後退することとなるが、ゲートに近いピンを付勢する弾性部材の付勢力を高めに設定すれば、複数のピンを同時に後退させることもできる。

0014

さらに、ピンの移動方向に直交し且つインサート部材に対向し、キャビティに面して成形材料の圧力を受ける受圧面をピンに設けることで、成形材料の圧力を有効に且つ確実にピンを後退させる力として当該ピンに作用させることができ、ピンをインサート部材から離すタイミングを確実に制御することができる。

発明を実施するための最良の形態

0015

以下、図を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。
図1は本発明のインサート成形品の製造装置に係る一実施形態の断面図、図2及び図3図1に示すインサート成形品の製造装置の成形工程における断面図、図4図1に示すインサート成形品の製造装置のピン周りを拡大して示す要部断面図である。

0016

図1に示すように、本実施形態のインサート成形品の製造装置10は、キャビティ20を画成する上金型11及び下金型13と、キャビティ20に出没可能に上金型11に設けられた複数の上側ピン12及びキャビティ20に出没可能に下金型13に設けられた複数の下側ピン14と、を備えている。

0017

上金型11には、溶融した成形材料をキャビティ20へ射出するゲート15が設けられている。成形材料のペレットは、供給機乾燥機であるホッパーから撹拌予熱射出装置であるミキサーに供給され、温度調節されて射出トーチからゲート15へ供給される。また、上金型11の上部にはプレート16が配置されている。

0018

上金型11には、キャビティ20に向け開口するピン収容部17が複数形成されており、上側ピン12は、それぞれピン収容部17に収容されている。上側ピン12の基端とピン収容部17の底との間にはコイルバネ(弾性部材)18が介装されており、上側ピン12は、コイルバネ18によりキャビティ20に向け付勢され、先端部をキャビティ20に突出させる。

0019

同様に、下金型13には、キャビティ20に向け開口するピン収容部23が形成されており、下側ピン14は、それぞれピン収容部23に収容されている。下側ピン14の基端とピン収容部23の底との間にはコイルバネ(弾性部材)24が介装されており、下側ピン14は、コイルバネ24によりキャビティ20に向け付勢され、先端部をキャビティ20に突出させる。また、下金型13には、キャビティ20側に成形面21を有するプレート22が組み付けられている。

0020

ここで、図4に示すように、下金型13のピン収容部23の底はホルダ25で構成されている。ホルダ25の外周面はねじ山が刻設されており、これに螺合するねじ山がピン収容部23の内周面にも刻設されている。コイルバネ24の材質、線径、巻き数、巻き径、等の調整に加え、ピン収容部23内でホルダ25を進退させることによっても、下側ピン14をキャビティ20に向けて付勢するコイルバネ24の付勢力を調節することができるよう構成されている。尚、上金型11のピン収容部17も同様に構成されている。

0021

再び図1を参照して、インサート部材30は、キャビティ20に配置され、先端をキャビティ20に突出させた上側ピン12及び下側ピン14により上下に挟持され、支持されている。この状態で、溶融した成形材料が、ゲート15より所定の圧力でキャビティ20に射出され、放射状に拡がっていく。

0022

まず、図2に示すように、ゲート15の近傍にあるピン12,14の周囲に成形材料が充填される。ここで、コイルバネ24の付勢力は、例えばホルダ25の調節により、成形材料の圧力より低く設定されており、同様に、コイルバネ18の付勢力も成形材料の圧力より低く設定されている。よって、成形材料が周囲に充填されたピン12,14は、成形材料の圧力に押されてピン収容部17,18に収容される方向に後退し、インサート部材30から離れる。そして、ピン12,14があった部分には成形材料が即座に流入する。一方、ゲート15から離れた位置にあって成形材料が周囲に充填されていないピン12,14は、インサート部材30から離れることなくこれを支持している。

0023

さらに成形材料が射出され、図3に示すように、ゲート15から離れた位置にあるピン12,14の周囲にも成形材料が充填され、これらのピン12,14も成形材料の圧力に押されてピン収容部17,18に収容される方向に後退し、インサート部材30から離れる。そして、ピン12,14があった部分に成形材料が即座に流入する。

0024

再び図4を参照して、下側ピン14には、ピン14の移動方向に直交し且つインサート部材30に対向し、キャビティ20に面して成形材料の圧力を受ける受圧面28が形成されている。受圧面28に受ける圧力は、ピン14を後退させる力としてピン14に垂直に作用する。尚、上側ピン12も同様の構成とされている。

0025

また、上側ピン12及び下側ピン14の先端は、先端とインサート部材30との間に成形材料が進入しやすいようテーパ状に形成されており、上側ピン12及び下側ピン14は、先端のテーパ面においても成形材料の圧力を受け、このテーパ面に受ける圧力のうちピン12,14の移動方向と平行な分力もまた、ピン12,14を後退させる力としてピン12,14に作用する。

0026

その後、冷却・乾燥工程を経て、上金型11が上昇され、下金型13からインサート成形品が取り出される。

0027

以上述べたように、本実施形態のインサート成形品の製造方法及び製造装置10によれば、インサート部材30は、キャビティ20内で複数のピン12,14により支持されているため、成形材料の射出直後にその圧力によって変形することなく保持される。そして、成形材料が周囲に概ね充填されたピン12,14には成形材料の圧力が作用し、当該ピン12,14は成形材料の圧力を受けて自動的に後退し、インサート部材30から離れる。ここで、周囲を成形材料で概ね充填されたピン12,14により支持されているインサート部材30の箇所は成形材料によっても支持されるから、既に変形の虞は低くなっている。このように成形材料の圧力でピン12,14を自動的に後退させることで、製造装置10の制御を複雑にすることなく適切なタイミングでピン12,14をインサート部材30から離すことができ、インサート部材を露出させることなくインサート部材30を成形材料により被覆することができ、また、ピンが後退することでショートショットやガス溜りの発生も回避することができる。

0028

そして、成形材料の圧力でピン12,14を自動的に後退させるにあたり、ピン12,14と金型16,13との間に介装されたコイルバネ18,24で当該ピン12,14をキャビティ20に突出するよう付勢するようにしているので、簡易な構成でこれを実現することができる。また、ホルダ25,25´(ピン12,14に設けられたロット棒に螺合し、ホルダ25に当接してピン12,14が金型内に飛び出すことを阻止する為のナット)の調節によりコイルバネ18,24の付勢力を適宜設定するようにしており、通常であれば成形材料のゲート15に近いピン12,14から後退することとなるが、ゲート15に近いピン12,14を付勢するコイルバネ18,24の付勢力を高めに設定すれば、複数のピン12,14を同時に後退させることもできる。

0029

さらに、ピン12,14の移動方向に直交し且つインサート部材30に対向し、キャビティ20に面して成形材料の圧力を受ける受圧面28をピン12,14に設けることで、成形材料の圧力を有効に且つ確実にピン12,14を後退させる力として当該ピン12,14に作用させることができ、ピン12,14をインサート部材30から離すタイミングを確実に制御することができる。

0030

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

図面の簡単な説明

0031

本発明のインサート成形品の製造装置に係る一実施形態の断面図である。
図1に示すインサート成形品の製造装置の成形工程における断面図である。
図1に示すインサート成形品の製造装置の成形工程における断面図である。
図1に示すインサート成形品の製造装置のピン周りを拡大して示す要部断面図である。
従来のインサート成形品の斜視図である。
図5のインサート成形品を構成する1次成形品を製造するための成形用金型の断面図である。
図6の成形用金型で成形された1次成形品の斜視図である。

符号の説明

0032

10インサート成形品の製造装置
11上金型
12 上側ピン
13下金型
14 下側ピン
18,24コイルバネ(弾性手段)
20キャビティ
28 受圧面
30 インサート部材

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