(57)【要約】【課題】  孔が設けられたインサート部品を可動側金型に簡単且つ確実に固定することができるようにする。【解決手段】  可動側金型３の側からキャビテ４ィまで延設され、先端部がインサート部品１２の孔１２ａに挿入されるピン５を備え、ピン５の先端部に形成され、インサート部品１２の孔に対して拡縮自在な固定手段Ａを設けると共に、ピン５の先端部を拡縮させるために、インナーピン２３とピン５との相対移動手段Ｂを設ける構成とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側金型に対して可動である可動側プレートに設置された可動側金型と、前記可動側金型の側から前記可動側金型と前記固定側金型とで形成されるキャビティまで延設され、先端部がインサート部品の孔に挿入されるピンと、前記ピンの先端部に形成され、前記インサート部品の孔に対して拡縮自在な固定手段とを有する射出成形用金型装置。
【請求項２】
前記固定手段は、前記ピンの先端部を二つ以上に縦割りして形成される拡縮弾性片と、前記拡縮弾性片の中心側に形成される先細り状のテーパ孔と、前記ピンの中心孔に配設され、先端が前記テーパ孔に係合するインナーピンと、前記ピンと前記インナーピンの相対移動手段とを備えてなる請求項１記載の射出成形用金型装置。
【請求項３】
前記相対移動手段は、前記インナーピンは前記可動側金型に固定され、前記ピンは前記可動側金型内にて可動方向に移動する突き出しプレートに固定され、前記突き出しプレートの可動方向に対する移動により、前記インナーピンに対して前記ピンが移動するものであり、前記突き出しプレートが反突き出し方向に移動すると、前記拡縮弾性片が開き、前記インサート部品を前記可動側金型に引き込みながら固定するものである請求項２に記載の射出成形装置。
【請求項４】
固定側金型に対して可動である可動側プレートに設置された可動側金型と、前記可動側プレートから前記可動側金型と前記固定側金型とで形成されるキャビティまで延設され先端部が縦割り状に分割され、この分割された部分の内周面が前記キャビティ側になるにつれて小径となる円錐状のテーパ面であるピンと、前記ピンの内周に設置され、前記ピン内を移動可能に取り付けられたインナーピンとを有し、孔を有するインサート部品に前記ピンを挿入し、さらに前記インナーピンが前記ピン内でキャビティ側に相対移動することによって、前記ピンの分割された先端部を広げて前記インサート部品を固定した後、キャビティ内に溶融樹脂を射出することを特徴とする射出成形方法。
【請求項５】
前記ピンの基端は、突き出し方向に向かって移動自在であるとともに突き出しピンを備える突き出しプレートに固定され、前記突き出しプレートの反突き出し方向の移動に連動して、前記インナーピンが前記ピン内でキャビティ側に相対移動することによって、前記ピンの分割された先端部を広げて前記インサート部品を固定する請求項４に記載の射出成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インサート部品と一体に成形部品を射出成形するための射出成形用金型装置及びそれを用いた射出成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インサート部品と一体に成形部品を射出成形するための射出成形用金型装置として、例えば特開平９−１０９１８８号公報に、インサート部品が上に載置される下型と、この下型と閉じられたときにインサート部品の上面との間にクリアランスが形成される上型とを備え、成形部品の射出成形時にインサート部品を下型へ押し込んで固定する押さえピンを上型に設けて成るものが提案されている。
インサート部品は、固定側である下型に向かって、可動側である上型から突出する押さえピンによって押し込まれて固定される。
【０００３】
ところが、図７に示される成形品のように、インサート部品が可動側の金型に取り付けられ、取り付け面以外は全部キャビティ内の樹脂で覆われるような場合、インサート部品を一方の金型から他方の金型に向かう押さえピンで押し込んで固定することができない。
【０００４】
このような場合、可動側の金型から突設するピンを設け、インサート部品に孔を設け、このピンにインサート部品の孔を通すことにより、インサート部品を保持することが考えられる。
【特許文献１】特開平９−１０９１８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、インサート部品の孔にピンを通して固定する場合、嵌合の程度を強くすると、成形品と共にインサート部品をピンから抜くときに大きな力が必要になる。また、嵌合の程度を弱くすると、インサート部品がキャビティ内で心ずれ等の位置ずれを起こす恐れがある。
【０００６】
本発明は上記問題を鑑みなされたものであって、その目的とするところは、孔が設けられたインサート部品を可動側金型に簡単且つ確実に固定することができる射出成形用金型装置及びそれを用いた射出成形方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の射出成形用金型装置は、固定側金型に対して可動である可動側プレートに設置された可動側金型と、前記可動側金型の側から前記可動側金型と前記固定側金型とで形成されるキャビティまで延設され、先端部がインサート部品の孔に挿入されるピンと、前記ピンの先端部に形成され、前記インサート部品の孔に対して拡縮自在な固定手段とを有する射出成形用金型装置である。
この装置によると、インサート部品の孔に挿入されるピンの先端部が拡径することにより、ピン先端部外周がインサート部品の孔に密着し、インサート部品を所定位置にずれることなく固定することができる。また、インサート部品の孔に挿入されたピンの先端部が元に縮径することにより、インサート部品と一体化された成形品を簡単に抜き出すことができる。
【０００８】
また、前記固定手段は、前記ピンの先端部を二つ以上に縦割りして形成される拡縮弾性片と、前記拡縮弾性片の中心側に形成される先細り状のテーパ孔と、前記ピンの中心孔に配設され、先端が前記テーパ孔に係合するインナーピンと、前記ピンと前記インナーピンの相対移動手段とを備えてなるものが好ましい。
これによると、インナーピンがピン先端に向かう相対移動により、ピンの先細り状のテーパ孔をインナーピンが押し広げ、ピン先端の拡縮弾性片が拡径方向に開く、また、インナーピンがピン先端から遠ざかる相対移動により、ピンの先細り状のテーパ孔からインナーピンが抜け出し、ピン先端の拡縮弾性片が縮径方向に閉じる。このように、インナーピンとピンとの相対移動により、先端の拡縮弾性片を拡縮させることができる。
【０００９】
また、前記相対移動手段は、前記インナーピンは前記可動側金型に固定され、前記ピンは前記可動側金型内にて可動方向に移動する突き出しプレートに固定され、前記突き出しプレートの可動方向に対する移動により、前記インナーピンに対して前記ピンが移動するものであり、前記突き出しプレートが反突き出し方向に移動すると、前記拡縮弾性片が開き、前記インサート部品を前記可動側金型に引き込みながら固定するものであるものが好ましい。
突き出しプレートは、成形品を突き出す突き出しピンを備え、可動方向に移動自在なものである。そのため、この突き出しプレートが成形品を突き出すために突き出し方向（キャビティ側）に移動すると、ピンも突き出し方向に移動し、可動側金型に固定されたインナーピンから離れ、ピン先端の拡縮弾性片が閉じた状態になる。この閉じた状態のピン先端に、インサート部品の孔を簡単に通すことができる。突き出しプレートが反突き出し方向に移動して突き出しピンを元の位置に戻すと、可動側に固定されたインナーピンの先端がピンのテーパ孔に係合するので、ピン先端の拡縮弾性片が開くとともにピンが反突き出し方向に移動するため、インサート部品は可動側金型のコア面に引き込まれながら固定される。そのため、可動側金型のコア面の所定位置にインサート部品が強固に固定される。
【００１０】
また、本発明の射出成形方法は、固定側金型に対して可動である可動側プレートに設置された可動側金型と、前記可動側プレートから前記可動側金型と前記固定側金型とで形成されるキャビティまで延設され先端部が縦割り状に分割され、この分割された部分の内周面が前記キャビティ側になるにつれて小径となる円錐状のテーパ面であるピンと、前記ピンの内周に設置され、前記ピン内を移動可能に取り付けられたインナーピンとを有し、孔を有するインサート部品に前記ピンを挿入し、さらに前記インナーピンが前記ピン内でキャビティ側に相対移動することによって、前記ピンの分割された先端部を広げて前記インサート部品を固定した後、キャビティ内に溶融樹脂を射出することを特徴とする射出成形方法である。
上記方法によると、インナーピンがピン内でキャビティ側に相対移動することによって、ピンの分割された先端部を広げて前記インサート部品を固定することができ、その状態でキャビティ内に溶融樹脂を射出すると、インサート部品が位置ずれすることがない。また、インナーピンがピン内で反キャビティ側に相対移動することによって、ピンの分割された先端部が元通りに狭くなり、前記インサート部品は成形品とともに簡単に抜き出すことができる。
【００１１】
また、前記方法において、前記ピンの基端は、突き出し方向に向かって移動自在であるとともに、突き出しピンを備える突き出しプレートに固定され、前記突き出しプレートの反突き出し方向の移動に連動して、前記インナーピンが前記ピン内でキャビティ側に相対移動することによって、前記ピンの分割された先端部を広げて前記インサート部品を固定するものが好ましい。
これによると、突き出しプレートが成形品を突き出すとともに、前記ピンも同時に連動して突き出し、同時にピンの先端部も閉じるため、インサート部品と一体化された成形品が簡単に抜き出せるし、次の成形品のためのインサート部品も簡単に挿入することができる。突き出しプレートが元の位置に戻ると、前記ピンも同時に連動して引っ込むが、ピンの先端部が開くため、挿入されたインサート部品が引き込まれながら、固定される。そのため、可動側金型の所定位置にインサート部品が強固に固定される。
【発明の効果】
【００１２】
上記の射出成形用金型装置及び射出成形方法によると、可動側金型に固定されるインサート部品は、その孔に通されるピンの先端部の拡縮により固定されるので、ピン先端部を縮径すると、インサート部品と一体化された成形品を簡単に抜き出せたり、次のインサート部品を簡単に入れたりすることができる。また、インサート部品の孔にピン先端部を挿入した状態で、ピン先端部を広げると、インサート部品を可動側金型に位置ずれしないように固定することができる。その結果、孔があいたインサート部品を、可動側金型に簡単且つ確実に固定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る射出成形用金型装置とそれを用いた射出成形方法の実施形態例について説明する。
【００１４】
まず、本発明の実施形態例に係る射出成形用金型装置の構成を図１に基づいて説明する。
図１において、射出成形用金型装置１は、固定側金型２と、固定側金型２に対して可動である可動側プレート１０に設置された可動側金型３と、可動側金型３の側から可動側金型３と固定側金型２とで形成されるキャビティ４まで延設され、先端部がインサート部品１２の孔に挿入されるピン５と、ピン５の先端部に形成され、インサート部品１２の孔に対して拡縮自在な固定手段Ａとを備えてなる。
【００１５】
固定側金型２は、凹部を有するキャビ型に形成されている。この固定側金型２は、図示されない射出成形機基台に固定される。
固定側金型３は、キャビ型本体１３と、取付部１４とからなる。取付部１４からキャビ型本体１３にかけて樹脂導入路１１が形成されている。この樹脂導入路１１の入口に、図示されない射出ユニットが接続自在であり、ここから樹脂がキャビティ４内に射出可能になっている。
【００１６】
可動側金型３は、凸部を有するコア型に形成されている。この可動側金型３は、固定側金型２に対して可動である可動側プレート１０に設置される。図示例では、可動方向Ｘは水平方向となっている。
可動側金型３は、コア型本体１５、スペーサ１６，１６と、取り付け板１７とからなる。両金型２，３が型閉じした状態では、コア型本体１５とキャビ型本体１３との間に、樹脂が充？されるキャビティ４が形成される（図５参照）。
分割されたスペーサ１６，１６によって形成される可動側金型内空間に、突き出しプレート１８が可動方向Ｘに対して移動可能に設けられている。この突き出しプレートは、コア本体１５のコア面から成形品を突き出すための図示されない突き出しピンを有している。
【００１７】
先端部がインサート部品１２の孔１２ａに挿入されるピン５は、中心孔２０を有する円筒体であり、その基端部は、突き出しプレート１８に固定されている。
このピン５の先端部には、インサート部品１２の孔１２ａに対して拡縮自在な固定手段Ａが形成されている。
【００１８】
この固定手段Ａは、図２に示される様に、ピン５の先端部を二つ以上に縦割りして形成される拡縮弾性片２１，２１と、拡縮弾性片２１，２１の中心孔２１の側に形成される先細り状のテーパ孔２２と、ピン５の中心孔２０に配設され、先端がテーパ孔２２に係合するインナーピン２３と、ピン５とインナーピン２３の相対移動手段Ｂとを備えてなる。
【００１９】
拡縮弾性片２１，２１は、ピン先端部をカットライン２４によって二つに縦割りにして形成される。ピン５の先端部を二以上の拡縮弾性片２１，２１に分割することにより、先端部が広がったり、閉じたりすることができる。なお、ピン先端部の縦割り数は二つに限らず、三分割、四分割など多分割であってもよい。
【００２０】
テ―パ孔２２は、先端に向かうほど中心孔２０より狭くなるテーパ面を有する。中心孔２０に配設されたインナーピン２３の先端２５は、Ｃ面又はＲ面に形成されている。インナーピン２３がピン５の先端部に向かう進出位置になると、テーパ孔２２とインナーピン２３の先端部２５とが係合し、拡縮弾性片２１，２１を二点鎖線のように押し広げる。インナーピン２３が図示のように、ピン５の先端部に対して退出位置にあると、拡縮弾性片２１，２１は弾性力で実線のように閉じた状態に戻る。
【００２１】
ピン５先端部の拡縮弾性片２１，２１の拡張代は、０．１ｍｍ未満になるように、インサート２１の孔径１２ａやピン５の閉じたときの外径が定められる。インサート２１の孔１２ａにピン５の先端部を抜き差しするためには、０．１ｍｍ未満の隙間があれば十分である。また、０．１ｍｍ未満の隙間であると、粘度の高い樹脂は入ってこない。
【００２２】
ピン５とインナーピン２３の相対移動手段Ｂは、インナーピン２３の基端を可動側金型２の取付板１７に固定し、ピン５の基端を突き出しプレート１８に固定することにより形成される。
突き出しプレート１８は、成形品を突き出すための突き出しピンをコア型表面から突き出し自在とするために、突き出し方向（キャビティ方向）と反突き出し方向（反キャビティ方向）との間で移動自在となっている。この突き出しプレート１８の移動と連動するように相対移動手段Ｂが形成されている。
【００２３】
図２において、突き出しプレート１８が突き出しピンを引っ込める位置、即ち反突き出し方向に移動すると、ピン５の先端部は二点鎖線の位置まで退出し、インサート部品１２の孔１２ａ内に収まる長さとなる。このとき、ピン５の先端部は、テーパ孔２２とインナーピン２３の先端部の係合により開き、インサート部品１２の中心孔１２ａに密着する固定状態となる。
突き出しプレート１８が突き出しピンを突き出す位置、即ち突き出し位置に移動すると、ピン５の先端部は実線の位置まで進出し、インサート部品１２と一体化された成形品を突き出す。すなわち、ピン５は突き出しピンの兼用となっている。進出したピン５は、テーパ孔２２からインナーピン２３の先端部が外れ、ピン５の先端部は閉じた状態となる。そのため、成形品と一体になったインサート部品１２をピン５の先端から簡単に抜き出すことができる。また、次の成形のためのインサート部品１２も簡単にピン５に挿入して、二点鎖線の設置位置まで押し込むことができる。
【００２４】
次に、上記の構成を有する射出成形用金型装置を用いた射出成形方法について図１、図３〜図７を用いて説明する。
【００２５】
［インサート部品を挿入する工程］
図１において、固定側金型２に対して可動側金型３が開いた状態になっている。また、突き出しプレート１８が丸数字１の突き出し方向（キャビティ側）に移動し、ピン５もインサート部品１２を保持する本来位置よりも突き出ている。この状態では、ピン５の先端部は、図２の実線のように閉じた縮径状態になっている。そのため、ピン５の先端部に向けて、丸数字２のようにインサート部品１２を挿入することができる。このとき、図３のように、ピン５の根本まで、即ち可動側金型３のコア面のインロー部まで、インサート部品１２を押し込んでおく。
【００２６】
［インサート部品の固定位置決め工程］
図３のように、丸数字３のように、突き出しプレート１８を反突き出し方向に移動させて、図示されない突き出しピンの先端が可動側金型３のコア面と一致させるところまで移動させる。すると、インナーピン２３は可動側金型３に固定されたままであるが、突き出しプレート１８に固定されたピン５が後退し、あたかもピン５内を先端に向けてインナーピン２３が移動するのと同じ動きとなる。すると、図４の拡大部分図のように、ピン５の先端部が開き、インサート部品１２の孔にピン５の先端部外周が押し当たる。この押し当てが強くなりながら、ピン５の先端部が可動側金型３内に向けて引き込まれる。そのため、インサート部品１２は、可動側金型３に向けて引き込まれながら固定される。その結果、インサート部品１２の底面は、可動側金型３のインロー部に密着するとともに、インサート部品１２の孔１２ａ外周面は、拡径方向に付勢されたピン５の外周部により、同心状態で固定される。
【００２７】
［インサート部品と成形品との一体化工程］
図４の丸数字４のように、固定側金型２に向かって可動側金型３を移動させ、型閉じ状態とする。型閉じが行われると、図５の丸数字５のように、樹脂導入路１１を経て溶融樹脂がキャビティ４内に射出される。そして、樹脂がある程度まで固化すると、インサート部品１２と一体化された成形品７が形成される（図７参照）。成形品７は、インサート部品１２の底面を除いて樹脂に埋設される状態となっている。
なお、このとき、図２の二点鎖線のように、ピン５の先端部は開いているが、その開き寸法αは０．１ｍｍ未満であって、粘性の高い樹脂が入り込むことがない。
【００２８】
［インサート部品と一体化された成形品の突き出し工程］
図６の丸数字６のように、固定側金型２に対して可動側金型３を移動させ、型開き状態とする。このとき、成形品７は可動側金型３のコア型に残る。
図７の丸数字７のように、突き出しプレート１８を突き出し方向（キャビティ側）に進出させる。すると、成形品７は、図示されない突き出しピンと連動して移動するピン５の先端によって、可動側金型３のコア面から突き出される。
このとき、ピン５の先端部は、図２の実線のように、閉じた状態となっているため、成形品７と一体になったインサート部品１２をピン５の先端部から容易に抜き出すことができる。
成形品７が取り出されると、図１の状態に戻り、ピン５の先端部に次の成形品のためのインサート部品１２を容易に挿入することができる。
【００２９】
以上のように、本実施形態例の射出成形金型装置は、ピン５の先端部に、インサート部品１２の孔に対して拡縮自在な固定手段Ａを有しているため、インサート部品１２の孔に挿入されるピン５の先端部が拡径することにより、インサート部品１２の孔に密着し、インサート部品１２を所定位置にずれることなく固定することができる。また、インサート部品１２の孔に挿入されたピン５の先端部が元に縮径することにより、インサート部品１２と一体化された成形品を簡単に抜き出すことができる。
【００３０】
また、図２に示されるように、ピン５の先端部を分割して拡縮弾性片１２，１２に形成するとともに、ピン５の先端部内のテーパ孔２２を設け、ピン５の中心孔２０内を進退するインナーピン２３とテーパ孔２２とが係合する構成としたので、拡縮弾性片１２，１２を、０．１ｍｍ未満という、把持又は開放に必要な最小限の拡縮動作を行わせることができる。
【００３１】
また、インナーピン２３を可動側金型３の取付板１７に固定し、ピン５を、可動側金型３内で金型移動方向に移動自在に設けられ、突き出しピンを有する突き出しプレート１８に固定する構造としたので、突き出しプレート１８の動きに連動して、ピン５とインナーピン２３との相対移動が生じる。そのため、ピン５の先端部拡縮のためのインナーピン２３ための進退駆動手段を別途設ける必要がない。また、ピン５は突き出しピン兼用となって、成形品の突き出しにも利用することができる。
【００３２】
なお、本発明を好適な実施の形態に基づいて説明したが、本発明はその趣旨を超えない範囲において変更が可能である。
まず、図８のように、ピン５の先端部からインナーピン２３の先端が少し突き出ることにより、ピン５の先端部を拡径させるものとすることができる。この場合、インナーピン２３がピン５の先端部を塞ぐため、ピン５の先端部に対して樹脂が入り込むことがより確実に阻止される。
【００３３】
また、ピン５とインナーピン２３との相対移動手段Ｂとして、突き出しプレート１８を使用するものが好ましいが、これに限らない。
ピン５先端部をインサート部品１２の孔の深さだけコア面から突き出した状態で可動側金型３に固定し、ピン５の中心孔に配設されたインナーピン２３の進退のための別途の進退駆動手段を設けるものであってもよい。この場合、進退駆動手段は、両型２，３の開閉と連動して進退駆動され、型開きとともに、ピン５先端部を縮径させ、型閉じとともに、ピン５先端部を拡径させるものとすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の射出成形用金型装置の実施形態例を示した説明図であり、型開き状態を示した図である。
【図２】ピン先端部の拡大部分断面図である。
【図３】本発明の射出成形方法の手順を示す図である。
【図４】本発明の射出成形方法の手順を示す図である。
【図５】本発明の射出成形方法の手順を示す図である。
【図６】本発明の射出成形方法の手順を示す図である。
【図７】本発明の射出成形方法の手順を示す図である。
【図８】他のピン先端部の拡大部分断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１    金型装置
２    固定側金型
３    可動側金型
４    キャビティ
５    ピン
１２    インサート部品
１８    突き出しプレート
２０    中心孔
２１    拡縮弾性片
２２    テーパ孔
２３    インナーピン
Ａ      固定手段
Ｂ      相対移動手段
【図１】
2006281463.tif 000003
【図２】
2006281463.tif 000004
【図３】
2006281463.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2006281463.tif 000008
【図７】
2006281463.tif 000009
【図８】
2006281463.tif 000010