(57)【要約】【課題】インサート部品の位置ずれを低減する射出成形用金型、及びそれを用いた射出成形品の成形方法を提供すること。【解決手段】キャビティ３内の所定の位置に配置されたインサート部品２のリード部２ｂを保持するホールドピン５と、このホールドピン５を移動させる駆動部６とを備えた射出成形用金型において、駆動部６は、キャビティ３内への樹脂９の射出開始後、ホールドピン５が樹脂９と接する前に、ホールドピン５をキャビティ３内から後退させ、その際、ホールドピン５は、リード部２ｂとの接触状態を保ちつつ、リード部２ｂとの接触面に沿って移動する。このように、ホールドピン５は、キャビティ３内からの後退時、リード部２ｂを接触保持できるため、樹脂９の導入により生じるインサート部品２のリード部２ｂの位置ずれを低減することができる。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型のキャビティ内の所定の位置に配置されたインサート部品を保持するためのホールドピンと、このホールドピンを移動させるための駆動部とを備えた射出成形用金型であって、
前記駆動部は、前記キャビティ内への樹脂の射出開始後、前記ホールドピンが前記樹脂と接する前に、前記ホールドピンを前記キャビティ内から後退させ、その際、前記ホールドピンは、前記インサート部品との接触状態を保ちつつ、前記インサート部品との接触面に沿って移動することを特徴とする射出成形用金型。
【請求項２】
前記ホールドピンは、前記インサート部品を保持する溝部若しくは中空部を有することを特徴とする請求項１に記載の射出成形用金型。
【請求項３】
前記ホールドピンは、その先端部が所望の製品外観形状の一部に対応する形状に形成され、前記キャビティ内からの後退時、前記先端部が前記キャビティの壁面と一体化し、所望の製品外観を有する射出成形品を形成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の射出成形用金型。
【請求項４】
前記先端部が前記キャビティの壁面と一体化した際に、前記溝部若しくは中空部を補填し、その先端が前記キャビティの壁面と一体化する補助ピンを、前記ホールドピンの前記溝部若しくは中空部に収納することを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の射出成形用金型。
【請求項５】
金型のキャビティ内の所定の位置に配置されたインサート部品を、先端部が製品外観形状の一部に対応する形状に形成されたホールドピンにより保持し、
前記キャビティ内に樹脂を射出開始後、前記ホールドピンが前記樹脂と接する前に、前記ホールドピンが前記キャビティ内から後退する方向に移動を開始し、その移動時に、前記ホールドピンは、前記インサート部品との接触状態を保ちつつ、前記インサート部品との接触面に沿って移動し、前記ホールドピンの先端部が前記キャビティの内壁と一体化する位置まで後退されつつ、樹脂をキャビティ内に充填することを特徴とする射出成形品の成形方法。
【請求項６】
前記ホールドピンの移動開始タイミングは、樹脂がキャビティ内に射出されたことを示す射出信号により決定されることを特徴とする請求項６に記載の射出成形品の成形方法。
【請求項７】
前記ホールドピンの移動開始タイミングは、樹脂をキャビティ内に押し出すスクリュの前進位置信号により決定されることを特徴とする請求項６に記載の射出成形品の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形用金型、及びそれを用いた射出成形品の成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、金型のキャビティ内の所定の位置に配置したインサート部品を、ホールドピンにより保持し、キャビティ内に樹脂を射出して、インサート部品と樹脂とが一体化した射出成形品を成形することが行われている。そして、その際、ホールドピンのピン穴を、樹脂部に残さないように射出成形品を成形する方法として、特許文献１に開示されたものがある。
【０００３】
この方法は、キャビティの所定の位置に配置したインサート部品を、上下両方向からホールドピンを前進させて保持し、その状態でキャビティ内に樹脂の射出を行う。そして、ホールドピンに代わってインサート部品を保持可能な量の樹脂がキャビティ内に充填された状態で、ホールドピンをインサート部品から離れるように後退させ、残りの樹脂を充填し、ピン穴の無い射出成形品を成形するものである。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２０７７４９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述の方法では、ホールドピンはインサート部品をその先端でしか保持しておらず、ホールドピンを少しでも後退させた時点から、キャビティ内に導入された樹脂のみでインサート部品を保持することとなる。しかしながら、導入された樹脂は、固化しているものでなく流動しているため、インサート部品に位置ずれ等が生じる恐れがある。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑み、インサート部品の位置ずれを低減する射出成形用金型、及びそれを用いた射出成形品の成形方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する為に、請求項１に記載の射出成形用金型は、金型のキャビティ内の所定の位置に配置されたインサート部品を保持するためのホールドピンと、このホールドピンを移動させる駆動部とを備えており、この駆動部は、キャビティ内への樹脂の射出開始後、ホールドピンが樹脂と接する前に、ホールドピンをキャビティ内から退出させ、その際、ホールドピンは、インサート部品との接触状態を保ちつつ、インサート部品との接触面に沿って移動することを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の射出成形用金型によれば、インサート部品との接触状態を保ちつつ、その接触面に沿って移動できるホールドピンを設けた。従って、インサート部品はキャビティ内に導入された樹脂により保持されるとともに、移動中のホールドピンによっても保持されるため、樹脂の流動によるインサート部品の位置ずれを低減することができる。
【０００９】
請求項２に記載のように、ホールドピンは、インサート部品を保持する溝部若しくは中空部を有することが好ましい。このように、ホールドピンに、溝部若しくは中空部が形成されていると、当該溝部若しくは中空部にインサート部品を保持できる。そして、ホールドピンは、キャビティ内からの後退時に、インサート部品を溝部若しくは中空部に接触保持した状態のまま移動できる。従って、ホールドピンの移動中もインサート部品を所定位置に保持できるため、インサート部品の位置ずれに対して効果的である。
【００１０】
請求項３に記載のように、ホールドピンは、その先端部が所望の製品外観形状の一部に対応する形状に形成され、キャビティ内からの後退時、その先端部がキャビティの壁面と一体化し、所望の製品外観を有する射出成形品を形成することが好ましい。ホールドピンの先端部が所望の外観形状の一部に対応した形状を有していれば、ホールドピンが後退し、その先端部がキャビティの壁面と一体化することで、射出成形品の外観を所望の形状に形成することができる。従って、ピン穴の無い所望の外観を有する射出成形品を成形することができる。
【００１１】
請求項４に記載のように、ホールドピンは、その先端部がキャビティの壁面と一体化した際に、溝部若しくは中空部を補填し、その先端がキャビティの壁面と一体化する補助ピンを、ホールドピンの溝部若しくは中空部に収納することが好ましい。上述したように、ホールドピンは、インサート部品との接触面に沿ってインサート部品を保持可能なように、溝部若しくは中空部を有している。ホールドピンの先端部がキャビティの壁面と一体化する位置まで後退した際、溝部若しくは中空部であった部分が空洞となると、樹脂の充填時に、樹脂がその空洞部分に入り込んでしまう。従って、ホールドピンの先端部がキャビティの壁面と一体化した際、ホールドピンの溝部若しくは中空部を、補助ピンが補填することで空洞を無くし、且つ補助ピンの先端がキャビティの壁面と一体化することにより、所望の外観を有する射出成形品を成形することができる。
【００１２】
請求項５に記載の射出成形品の成形方法は、請求項１に記載の射出成形用金型を用いて成形されるものであり、その作用効果は請求項１に記載したものと同様であるため、その説明を省略する。
【００１３】
また、ホールドピンの移動開始タイミングは、請求項６に記載のように、樹脂がキャビティ内に射出されたことを示す射出信号により決定されるか、または、請求項７に記載のように、スクリュ前進位置信号により決定されることが好ましい。いずれの場合においても、その信号をもとにして、ホールドピンに樹脂が接する前に、ホールドピンをキャビティ内から後退させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態における射出成形用金型の構成を示す概略図である。
【００１５】
金型１は、その内部の所定の位置にインサート部品２が配置されるキャビティ３を備え、キャビティ３には、図示されない射出機から射出される樹脂をキャビティ３内へ供給する樹脂供給路４が連通されている。
【００１６】
また、インサート部品２は、本体部２ａと、リード部２ｂとから構成されており、本体部２ａは円筒形状を有し、キャビティ３の所定の箇所に収納されている。そしてリード部２ｂは、本体部２ａの所定の位置から突出しており、キャビティ３に対して樹脂により被覆される部分が非接触状態となっている。従って、破線と一点鎖線との間の本体部２ａの円筒内の空間３ａを介して、リード部２ｂ周囲のキャビティ３へ樹脂が充填される際、リード部２ｂの剛性が弱いため、樹脂充填時の流動によりリード部２ｂが位置ずれを起こす恐れがある。そこで、ホールドピン５を前進させてリード部２ｂを保持する。尚、図１において、ホールドピン５はキャビティ３内から後退し、その先端部がキャビティ３の壁面と一体化した状態を示す。また、図１において、一点鎖線で示した内部には、図示されないスライドコアに連通する型が挿入されており、従って、その部分には樹脂が充填されないようになっている。
【００１７】
ホールドピン５は、駆動部６の動作により移動可能に設けられており、キャビティ３に対して前進後退方向に移動する。そして、インサート部品２の２本のリード部２ｂに対して、ホールドピン５が夫々１本ずつ設けられている。尚、ホールドピン５は、その内部にリード部２ｂを接触保持可能な溝部若しくは中空部を有しているが、その詳細については後述する。また、ホールドピン５の先端部の形状についても後述する。
【００１８】
また、ホールドピン５の溝部若しくは中空部には、その溝部若しくは中空部を補填するように、図１のホールドピン５内の破線で示される補助ピン７が設けられている。尚、本実施の形態においては、補助ピン７も駆動部６により移動可能に形成されている。補助ピン７の詳細についても後述する。
【００１９】
尚、図１は、図２における射出成形品の成形方法を示す上で、射出成形用金型１の最低限の構成を示した概略図であり、特にホールドピン５の形状等については、図２において詳細説明する。
【００２０】
次に、本実施の形態の特徴である射出成形品の成形方法について、図２及び図３を用いて詳細に説明する。
【００２１】
図２はインサート部品２のリード部２ｂの周囲を拡大した図であり、図２（ａ）は、リード部２ｂをホールドピン５により保持した状態を示す図、図２（ｂ）は、キャビティ３内に樹脂が射出され、ホールドピン５の後退途中を示す図、図２（ｃ）は、ホールドピン５が完全に後退し、キャビティ３内に樹脂が完全に充填された状態を示す図である。
【００２２】
また、図３は図２における各部位の断面図であり、図３（ａ）は図２（ａ）のＡ−Ａ断面における断面図、図３（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ断面における断面図である。
【００２３】
先ず、図２（ａ）に示すように、一点鎖線で示される金型１のキャビティ３内の所定の箇所に、インサート部品２がセットされた状態で、駆動部６に含まれる例えばエアシリンダにより、ホールドピン５を前進させてインサート部品２のリード部２ｂを保持する。尚、本実施の形態においては、ホールドピン５によりインサート部品２のリード部２ｂを保持する例を示したが、特にリード部２ｂに限定されるものでない。
【００２４】
このとき、ホールドピン５は、図３（ａ）に示すように、その内部に溝部８を有し、当該溝部８内にリード部２ｂを収納することにより保持している。
【００２５】
この溝部８は、例えばホールドピン５の先端から後端までの全ての範囲に渡って形成されている。しかしながら、ホールドピン５がリード部２ｂを保持するために前進した際、その先端からホールドピン５がリード部２ｂを保持する範囲までに、少なくとも溝部８が形成されていれば良い。このように、ホールドピン５は、その先端から所定の範囲に渡って溝部８を有しているから、リード部２ｂと接触状態を保ったまま、その接触面に沿ってリード部２ｂを保持しつつ後退することができる。
【００２６】
また、図２（ａ）において、例えば図示されない駆動部６の一部であるスライドコアに一体成形された一部破線で示される補助ピン７が、図３（ｂ）に示すようにホールドピン５の溝部８を補填しており、更に、その先端がキャビティ３の壁面と一体化している。これにより、キャビティ３内への樹脂充填時に、キャビティ３の壁面と一体化したホールドピン５先端の溝部８から、キャビティ３外へ樹脂が漏れるのを防いでいる。また、補助ピン７の先端は製品外観の一部に対応した形状を有しており、キャビティ３の壁面と一体化することにより、射出成形品の外観を形成している。尚、補助ピン７は、キャビティ３の壁面と一体化したホールドピン５先端の溝部８を通して、キャビティ３外へ樹脂が漏れ出ないタイミングで、ホールドピン５の溝部８に収納され、その先端がキャビティ３の壁面と一体化していれば良い。従って、予めキャビティ３の壁面と一体化するように固定されて配置されてもよいし、駆動部６により所定のタイミングで前進し、その先端がキャビティ３の壁面及びホールドピン５の先端と一体化しても良い。
【００２７】
次に、キャビティ−３内に、樹脂の射出が開始され、インサート部品２のリード部２ｂ周囲にも徐々に樹脂が充填される。そして、図２（ｂ）に示すように、ホールドピン５に樹脂９が接触する前に、白抜き矢印の方向にホールドピン５を後退させる。この際、リード部２ｂの周囲に途中まで充填された樹脂９が、射出前のリード部２ｂに対するホールドピン５の役割を担うこととなる。さらに、ホールドピン５は、リード部２ｂに当接した状態でリード部品２ｂとの接触面に沿って後退する。つまり、ホールドピン５は、リード部２ｂを保持しつつ後退できる。従って、ホールドピン５の先端面でのみリード部２ｂを保持している場合と比較して、ホールドピン５がリード部２ｂを長い時間保持することができるため、リード部２ｂの位置ずれ等を低減することができる。
【００２８】
その際、ホールドピン５の後退開始タイミングは、図４に示される射出機１０から樹脂９がキャビティ３内に射出されたことを示す射出信号や、射出機１０のスクリュの前進位置等の信号により決定される。その信号を受けた制御部１１は、受信した信号自体、或いは信号をもとに経過した時間が所定の設定値に達すると、駆動部６に信号を送り駆動部６を動作させる。そして駆動部６の動作に伴って、ホールドピン５が後退方向に移動される。本実施の形態においては、上述の制御によりホールドピン５が射出された樹脂９と接触する前に、ホールドピン５がキャビティ３内から後退する。このとき、ホールドピン５は、溝部８にてリード部２ｂと接触状態を保ちつつ、その接触面に沿って後退方向に移動する。そして、ホールドピン５の後退に併せて樹脂９をキャビティ３内に充填すると、樹脂９によってリード部２ｂを保持する範囲が広がるので、リード部２ｂをより安定した状態で保持することができる。尚、図４は、本実施の形態におけるブロック図である。
【００２９】
ホールドピン５は、図２（ｃ）に示すように、その先端部１２がキャビティ３の壁面まで後退し、そこで、先端部１２が射出成形品１３の外観形状に対応したキャビティ３の壁面と一体化する。つまり、ホールドピン５は、その先端部１２の形状が、予め射出成形品１３の製品外観の一部に対応する形状に形成されている（図２においてはＲ形状に形成）。従って、ホールドピン５の先端部１２が、キャビティ３の壁面と隙間無く一体化し、キャビティ３とともに射出成形品１３の所望の外観形状を形成する型となるため、表面に不要な凹凸形状の無い射出成形品１３を成形することができる。
【００３０】
また、上述したが、このとき、後退したホールドピン５の溝部８には、補助ピン７が補填されており、その内部空間を完全に塞いでいる。従って、樹脂９の充填時に、キャビティ３の壁面と一体化したホールドピン５の溝部８を通して、キャビティ３の外部に樹脂９が漏れ出ることは無い。また、補助ピン７の先端は、キャビティ３の壁面及びホールドピン５の先端部１２と一体化し、射出成形品１３の外観を形成する型の一部となるため、所望の外観形状を有する射出成形品１３を得ることができる。
【００３１】
以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態のみに限定されず、種々変更して実施する事ができる。
【００３２】
本実施の形態においては、ホールドピン５に溝部８が形成され、その内部にインサート部品２のリード部２ｂを接触しつつ保持する例を示したが、それ以外にも、インサート部品２の形状によっては、図３（ａ）に示すように、インサート部品２との接触面に沿って中空部１４が形成され、図３（ｂ）に示すように、当該中空部１４にインサート部品２を接触した状態で保持しても良い。尚、図３（ａ）は、その他のホールドピンの例を示す斜視図であり、図３（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面における断面図である。
【００３３】
また、本実施の形態においては、図３の断面図において、インサート部品２のリード部２ｂが円形、ホールドピン５の外形が四角形の例を示したが、インサート部品２（リード部２ｂ）及びホールドピン５が夫々、それ以外の形状を有していても良い。その際、少なくともホールドピン５の溝部８若しくは中空部１４に、インサート部品２を保持できる形状であれば良い。
【００３４】
また、本実施の形態においては、インサート部品２として、リード部２ｂを有し、当該リード部２ｂをホールドピン５により保持する例を示したが、インサート部品２が本体部２ａのみから構成される場合においても適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態における射出成形機の構成概略図である。
【図２】インサート成形品の成形方法を示す工程図であり、（ａ）ホールドピンによるインサート部品の保持状態、（ｂ）ホールドピン後退時、（ｃ）ホールドピンが後退し、樹脂の充填が完了した状態を示す。
【図３】（ａ）は図２（ａ）におけるＡ−Ａ断面の断面図、（ｂ）は図２（ａ）におけるＢ−Ｂ断面の断面図である。
【図４】本実施の形態におけるブロック図である。
【図５】その他のホールドピンの例を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面における断面図を示す。
【符号の説明】
２・・・インサート部品、２ｂ・・・リード部、３・・・キャビティ、５・・・ホールドピン、７・・・補助ピン、８・・・溝部、９・・・樹脂、１２・・・先端部、１３・・・射出成形品、１４・・・中空部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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