(57)【要約】【課題】キャビティ内においてインサート部品を確実に位置決めするようにしたインサート成形金型を提供する。【解決手段】インサート成形金型１では、キャビティＳ内に成形材料を充填する前段階すなわち型開き状態において、キャビティＳ内にインサート部品１６を配置し、型閉じ状態で、キャビティＳ内に成形材料が所定の圧力をもって充填される。このとき、金型部２内の成形材料は、加圧部２４において所定の圧力をもって押え部材２０の基端部を押圧する。従って、成形材料充填中において、インサート部品１６は押え部材２０により押圧され続ける。さらに、成形材料充填後の保圧によって、押え部材２０の基端部に成形材料による所定の圧力が付与され続けることになる。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型部内に設けられたキャビティ内にインサート部品を配置した状態で、前記キャビティ内に成形材料を所定の圧力で充填して成形品を成形するインサート成形金型において、
前記金型部内に配置されると共に、先端部が前記インサート部品に当接する押え部材と、
前記金型部内に形成されると共に、成形時において前記押え部材の前記基端部側に前記成形材料の圧力を付与する加圧部とを備えたことを特徴とするインサート成形金型。
【請求項２】
前記押え部材の前記先端部は、バネの付勢力によって前記インサート部品に押し付けられることを特徴とする請求項１記載のインサート成形金型。
【請求項３】
前記加圧部は、ランナー分岐部として前記押え部材の軸線上に配置されたことを特徴とする請求項１又は２記載のインサート成形金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インサート成形金型に係り、例えば、小型モータによって回転するファンのファンケースを成形するために利用されるインサート成形金型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような分野の技術として、特開２００２−３６２９６号公報がある。この公報に記載されたインサート成形金型は、金型部に設けられたキャビティ内にインサート部品を配置した状態で、キャビティ内に樹脂等の成形材料を所定の圧力で充填して成形品を成形する装置であり、成形時に、金属部品又はその他の材質の部品を埋め込むために利用される。そして、成形材料をキャビティ内に充填する前段階において、成形材料の充填圧や保圧に負けないように、インサート部品をキャビティ内で予めしっかりと保持させておく必要がある。そこで、インサート部品は、バネ付勢されたクサビ状部材によって金型内でしっかりと保持される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インサート部品が成形材料の充填圧や保圧に負けないようにするため、強いバネによってクサビ状部材に強い力を発生させ、型閉じ後から型開きまでの間じゅう、インサート部品に常に強い保持力を加え続ける。これによって、成形時の間じゅう、常にインサート部品に無理な負荷が加わり続けることになり、インサート部品の形状や材質によっては、インサート部品がキャビティ内で位置ズレを引き起こす虞がある。
【０００４】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、特に、キャビティ内においてインサート部品を確実に位置決めするようにしたインサート成形金型を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るインサート成形金型は、金型部内に設けられたキャビティ内にインサート部品を配置した状態で、キャビティ内に成形材料を所定の圧力で充填して成形品を成形するインサート成形金型において、金型部内に配置されると共に、先端部がインサート部品に当接する押え部材と、金型部内に形成されると共に、成形時において押え部材の基端部側に成形材料の圧力を付与する加圧部とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
このインサート成形金型では、キャビティ内に成形材料を充填する前段階すなわち型開き状態において、キャビティ内にインサート部品を配置し、型閉じ状態で、キャビティ内に成形材料が所定の圧力をもって充填される。このとき、金型部内の成形材料は、加圧部において所定の圧力をもって押え部材の基端部を押圧する。従って、成形材料充填中において、インサート部品は押え部材により押圧され続ける。さらに、成形材料充填後の保圧によって、押え部材の基端部には、成形材料による所定の圧力が付与され続けることになる。このように、成形材料充填圧や保圧を利用して、インサート部品をキャビティ内で位置決めさせているので、成形材料充填前に、押え部材によってインサート部品に大きな負荷を与えることがなく、インサート部品の位置ズレを起こし難くしている。
【０００７】
また、押え部材の先端部は、バネの付勢力によってインサート部品に押し付けられると好適である。このような構成を採用すると、型閉じ後から成形材料充填前において、押え部材によりインサート部品に予圧を与えておくことができ、成形材料充填前においても、キャビティ内でインサート部品の位置ズレを引き起こし難くする。さらには、キズ防止対策としても有効である。
【０００８】
また、加圧部は、ランナー分岐部として押え部材の軸線上に配置されると好適である。これによって、成形材料充填圧及び保圧を、押え部材の軸線に沿って付与させることができるので、インサート部品を押えピンによって一層確実に保持させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明に係るインサート成形金型の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１０】
図１に示すように、インサート成形金型１は、内部に樹脂（成形材料）の流路をもった金型部２を有し、この金型部２は、第１のパーティングラインＰＬ１より上方に配置されて昇降する上金型部３と、第２のパーティングラインＰＬ２より下方に配置されて昇降する下金型部４と、上金型部３と下金型部４とで挟まれた固定金型部６とを備えている。金型部４，６には、成形品の一例であるファンケースを成形するためのキャビティＳが形成され、このキャビティＳは、固定金型部６の入れ子６ａ側に形成された上側キャビティ部７と、下金型部４側に形成された下側キャビティ部８との協働によって形成されている。
【００１１】
上金型部３には、湯口１０から下方に延びる第１段目スプルー１１が形成され、固定金型部６のランナープレート６ｂには、スプルー１１の下端に連通するランナー１２が形成されている。また、固定金型部６内でランナー１２から下方に延びる３本の第２段目スプルー１３は、ゲートＧを介してキャビティＳに連通する。さらに、下金型部４には、インサート部品１６を収容する凹状の部品装填部１７が形成され、この部品装填部１７は、下側キャビティ部８の一部として形成されると共に、ファンケースに一体成形される直径５ｍｍ程度の円筒状軸受部（インサート部品）１６を嵌め込むためのものである。なお、この軸受部１６は、軸流ファンの回転軸を支持するためのものであり、快削鋼（ＳＵＭ）にニッケルメッキが施されている金属で形成されている。
【００１２】
図２に示すように、型閉じ後において、部品装填部１７に配置された軸受部１６は、キャビティＳ内に一部が突出し、軸受部１６の端部１６ａは、バネ付勢されて上下方向に延在する押えピン（押え部材）２０によって付勢されている。この押えピン２０は、入れ子６ａに形成された下段側のピン収容孔１８内に配置されて、軸受部１６の端部１６ａに先端を当接させ得る直径５ｍｍで長さ１６ｍｍ程度の圧力伝達ピン２１と、ランナープレート６ｂに形成した上段側のピン挿入孔１９内に配置されて、圧力伝達ピン２１の頭部２１ａを軸線Ｌ方向に押圧する直径２ｍｍで長さ７ｍｍ程度の樹脂圧受けピン２２とからなる。
【００１３】
この樹脂圧受けピン２２の下端は、圧力伝達ピン２１の頂面２１ｂに当接し、樹脂圧受けピン２２の上部には円柱状の摺動部２２ａが形成され、この摺動部２２ａはランナー分岐部（加圧部）２４内に挿入される。また、このランナー分岐部２４は、ランナー１２と押えピン２０の基端部との間を連結して、成形時において押えピン２０の基端部側に樹脂の圧力を付与するためのものである。このようなランナー分岐部２４を押えピン２０の軸線Ｌ上に配置させ、軸線Ｌ上に押えピン２０と軸受部１６とを整列させる結果として、樹脂圧を、押えピン２０の軸線Ｌに沿って矢印Ａ方向に付与させることができる。従って、樹脂充填時及び充填完了後において、軸受部１６を押えピン２０によって一層確実に保持させることができる。
【００１４】
また、ランナー分岐部２４を第２段目スプルー１３と同一方向に延在させることで、押えピン２０に最適な樹脂充填圧及び保圧を加えることができる。そして、ランナー分岐部２４の採用により、射出圧力が５０ＭＰａの場合で押えピン２０が直径２ｍｍのとき、１５７Ｎの力を安定して発生させる構造を省スペースで実現できる。
【００１５】
さらに、圧力伝達ピン２１の頭部２１ａは、下段側のピン挿入孔１８に形成した拡張部１８ａ内に配置され、これによって、圧力伝達ピン２１の上下動の範囲を規制し、圧力伝達ピン２１の抜け止めをも達成している。また、上段側のピン挿入孔１９には、下段側のピン挿入孔１８側にバネ収容部１９ａが形成され、このバネ収容部１９ａ内には、弱いバネ力の圧縮螺旋バネからなる予圧バネ２６が配置されている。この予圧バネ２６は、樹脂圧受けピン２２を包囲するように配置されると共に、圧力伝達ピン２１の頂面２１ｂを押圧して、圧力伝達ピン２１を軸受部１６に付勢させる。このような予圧バネ２６を利用することで、型閉じ後から樹脂充填前において、押えピン２０によって軸受部１６に予圧を与えることができ、型閉じ後から樹脂充填前においても、キャビティＳ内で軸受部１６の位置ズレを起き難くしている。また、予圧バネ２６の採用は、軸受部１６へのキズ防止対策としても有効である。
【００１６】
次に、前述したインサート成形金型１に基づく射出成形について説明する。先ず、下金型部４内に軸受部１６をセットし、図２及び図３に示すように、金型部２が閉じられてトグル機構による型締めが行われる。このとき、予圧バネ２６による押えピン２０の付勢力によって、軸受部１６は部品装填部１７の底面１７ａに押し付けられながら、金型部２内で位置決めされる。この状態を維持しながら、バレルの先端に設けられたノズル２５を湯口１０に押し当て、ノズル２５から矢印Ｂ方向に押し出された樹脂が、スプルー１１内に注入される。その後、樹脂は、所定の充填圧力をもってランナー１２及びスプルー１３を通ってキャビティＳ内に流入する。
【００１７】
このとき、金型部２内の樹脂は、押えピン２０における樹脂圧受けピン２２の端面２２ｃをランナー分岐部２４を介して押圧する。よって、樹脂充填圧力が押えピン２０を介して軸受部１６に伝達されるので、軸受部１６が位置ズレを起こすことがない。その後、軸受部１６の位置決め状態を維持しながら、樹脂充填完了後の保圧によって、押えピン２０の端面２２ｃに樹脂圧が付与され続けることになる。このように、樹脂圧を利用して、軸受部１６をキャビティＳ内で位置決めさせるので、樹脂充填前において、押えピン２０により軸受部１６に大きな負荷をかけることがない。
【００１８】
その後、金型部２を冷却して成形品を硬化させる。そして、所定時間経過後、金型部２の型開きが行われる。この時、先ず、上金型部３を上方に移動させることで、成形品ＨはゲートＧで切断され、ランナー１２及びスプルー１１，１３によって成形された不要部分Ｃは、上金型部３と一緒になって持ち上げられる。その後、下金型部４を下方に移動させることで、キャビティＳで成形した製品部分Ｄが、下金型部４と一緒になって降下する。その後、ロボットハンドによって不要部分Ｃが上金型部３から取り外される。そして、製品部分Ｄは、エジェクターピンによる突き上げ動作によって、下金型部４から離型され、ファンケースの成形工程が終了する。
【００１９】
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、押えピン２０における端面２２ｃの位置は、ランナー１２内で樹脂の流動を阻害しないよう、ランナー１２内に突出させない位置が最適である。また、前述したインサート成形金型１は、様々な分野で幅広く利用できることは言うまでもない。そして、金型部２の開閉方向は、上下に限らず水平方向であってもよい。また、成形材料としては、樹脂に限らず、アルミ等の金属であってもよい。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によるインサート成形金型は、以上のように構成されているため、次のような効果を得る。すなわち、金型部内に設けられたキャビティ内にインサート部品を配置した状態で、キャビティ内に成形材料を所定の圧力で充填して成形品を成形するインサート成形金型において、金型部内に配置されると共に、先端部がインサート部品に当接する押え部材と、金型部内に形成されると共に、成形時において押え部材の基端部側に成形材料の圧力を付与する加圧部とを備えたことにより、キャビティ内においてインサート部品を確実に位置決めすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインサート成形金型の一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１の要部拡大断面図である。
【図３】図１に示した金型部内に樹脂を充填した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１…インサート成形金型、２…金型部、１６…軸受部（インサート部品）、２０…押えピン（押え部材）、２４…ランナー分岐部（加圧部）、２６…予圧バネ、Ｌ…軸線、Ｓ…キャビティ。
【図１】
2004034415.tif 000003
【図２】
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【図３】
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