(57)【要約】      （修正有）【課題】  パンチ４０の寿命を長寿命化できる同一型内でインサート部品１を切断・成形を行う複合部品５の成形方法を提供することである。【解決手段】  インサート部品１を型１０内に配置する配置し、型１０を閉じることにより型１０内にインサート部品１を固定した後、インサート部品１の切断部位３５近傍に、型１０に対して独立移動可能なパンチ底面４５を押し当てることによりインサート部品１を切断し、インサート部品１のフレーム部位３０を変形させつつパンチ４０を更に押し下げて、型１０とパンチ側面５０でキャビティ５５を形成した後、キャビティ５５に樹脂を注入・硬化させた後、型開きを行う。【選択図】図５
2005342923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の工程を含むことを特徴とする複合部品の成形方法。
（１）複合部品内に残留する機能部位と、型内への位置決め又は搬送に用いるためのフレーム      部位と、機能部位とフレーム部位の境界部に切断部位と、を備えたインサート部品を型      内に配置する配置工程。
（２）型を閉じることにより型内にインサート部品の機能部位を固定する固定工程。
（３）固定されたインサート部品の切断部位近傍のフレーム部位に、型に対して独立移動可能      なパンチの底面を押し当てることによりインサート部品を切断部位で切断する切断工程      。
（４）インサート部品のフレーム部位を変形させつつパンチを更に押し下げて、型とパンチ側      面でキャビティを形成するキャビティ形成工程。
（５）キャビティに樹脂を注入・硬化させることにより、インサート部品の機能部位を有する      複合部品を成形する成形工程。
（６）パンチをキャビティ内より抜き取り、型を開いて複合部品を取り出す型開き工程。
【請求項２】
前記キャビティ形成工程が、パンチを押し下げることにより、インサート部品のフレーム部位を塑性変形させていることを特徴とする請求項１に記載の複合部品の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属回路線・金属端子等の金属部品を樹脂内に固定するように成形された成形方法に関し、特にコネクタ・リレー等の電気部品の製造方法に有効な技術である。
【背景技術】
【０００２】
従来から、特開昭６０−２５３５２０号公報や特開平７−１０８５４３号公報に示される如く、金属部を備えた複合部品は主に電気部品に用いられ、その成形方法としては同一型内で金属片を切断し、樹脂を注入・硬化させる方法が知られている。この種の成形方法では、一般に、特開昭６０−２５３５２０号公報で説明されているように、パンチが型内のキャビティと離れた場所に配されており、樹脂を注入・硬化させる部分と金属片を切断する部分が離れた構造となっていた。また、特開平７−１０８５４３号公報では筒状ガイドを備えてパンチの底面をパンチに押し当てた状態で樹脂を注入・硬化させることにより、部品の効率的な製造を可能とするものであった。
【０００３】
しかしながら、特開昭６０−２５３５２０号公報の場合には、樹脂を注入・硬化させる部分と金属片の切断部分とがほとんど離間していない複合部品を成形する場合には、金属片を固定するための部位を型内に型内に設けることが困難であり、仮に設けることができたとしてもその部位近傍の型の肉厚が薄くなるため、射出成形等の高圧力が負荷される成形時には型が塑性変形するという問題があった。
【０００４】
又、特開平７−１０８５４３号公報の場合には、パンチの底面をインサート部品に押し当てた状態で樹脂を注入・硬化しているため、パンチ底面に樹脂が付着して、パンチの寿命を短くするという問題があった。更には、筒状ガイドで切断部位の近傍を固定した状態で成形しているため、成形後にインサート部品の筒状ガイドで固定していた部位が封止できずに露出してしまい、インサート部品の密着強度および信頼性の面で問題もあった。
【特許文献１】特開昭６０−２５３５２０号公報
【特許文献２】特開平  ７−１０８５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本願発明は、上記背景技術に鑑みて発明されたものであり、その課題は、型の厚みを必要以上に薄肉化する必要がなく、またパンチを長寿命化できる複合部品の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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本願発明は、複合部品内に残留する機能部位と、型内への位置決め又は搬送に用いるためのフレーム部位、機能部位とフレーム部位の境界部に切断部位を備えたインサート部品を型内に配置する配置工程と、型を閉じることにより型内にインサート部品の機能部位を固定する固定工程と、固定されたインサート部品の切断部位近傍のフレーム部位に、型に対して独立移動可能なパンチ底面を押し当てることによりインサート部品を切断部位で切断する切断工程と、インサート部品のフレーム部位を変形させつつパンチを更に押し下げて、型とパンチ側面でキャビティを形成するキャビティ形成工程と、キャビティに樹脂を注入・硬化させることにより、インサート部品の機能部位を有する複合部品を成形する成形工程と、パンチをキャビティ内より抜き取り、型を開いて複合部品を取り出す型開き工程と、を含んで複合部品を成形することである。
【発明の効果】
【０００７】
本願発明の複合部品の成形方法においては、複合部品内に残留する機能部位と、型内への位置決め又は搬送に用いるためのフレーム部位、機能部位とフレーム部位の境界部に切断部位を備えたインサート部品を型内に配置し、型を閉じることにより型内にインサート部品を固定した後、インサート部品の切断部位近傍に、型に対して独立移動可能なパンチ底面を押し当てることによりインサート部品を切断し、インサート部品のフレーム部位を変形させつつパンチを更に押し下げて、型とパンチ側面でキャビティを形成した後、キャビティに樹脂を注入・硬化させて、複合部品を取り出す型開きを行うので、パンチとキャビティ間の型の部分を薄肉にする必要がない。また、パンチ底面が樹脂注入時にキャビティの外側に配されているので、パンチ底面に樹脂が付着することを防止でき、パンチを長寿命化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１〜５は、本願の請求項１・２の両方に対応した一実施形態である複合部品５の成形方法を示している。まず、成形装置を説明する。この実施形態で用いる成形装置は、インサート部品１を内部に固定し、そこに樹脂を注入して賦形するための型１０と、型１０内を上下方向に型１０から独立して移動可能に設けられ、型１０内に配置されたインサート部品１の一部位を切断するためのパンチ４０で構成されている。
【０００９】
この実施形態に用いられているインサート部品１は、厚み０．１２ｍｍの銅板を打抜き加工を行って穴加工した後、プレス加工により一部を突起形状部位としたものであり、２個の突起形状部位とそれらを繋ぐ平坦部位とにより構成される複数の機能部位２５と、外周部を含む機能部位２５以外の部位であるフレーム部位３０と、機能部位２５とフレーム部位３０との境界に位置する複数の切断部位３５と、を備えている。（図２）
【００１０】
また、この実施形態に用いられる型１０は、固定型である下型１１と、可動型である上型１２で構成されており、上下方向に上型１２が移動することにより、型開きや型閉じが可能な構造となっている。
【００１１】
下型１１は、樹脂を注入する際にゲートの一部を構成するゲート溝１９と、ゲート溝１９に連なり樹脂注入時にはその上面がキャビティ５５の下壁となるキャビティ下部構成用部位１５と、複合部品５内に残留させるインサート部品１の機能部位２５をキャビティ下部構成用部位１５よりも上方に配するために、キャビティ下部構成用部位１５の両側に設けられた複数の凸部形状よりなる機能部位配置用部位１３と、インサート部品１の一部位を切断するためのパンチ４０の移動領域を確保するために、パンチ底面４５形状と略同一の断面形状を有し、キャビティ下部構成用部位１５よりもその底面が下に位置するパンチ逃がし溝１７と、を備えている。（図１）
【００１２】
上型１２は、下型１１のキャビティ構成用部位の真上に位置し、樹脂注入時にはキャビティ５５の上壁となるキャビティ上部構成用部位１６と、インサート部品１の機能部位２５を下型１１の機能部位配置用部位１３との間で挟み込んで固定するために、キャビティ上部構成用部位１６の両側に設けられ、その底面がインサート部品１の機能部位２５の突起形状部位に倣った凹面形状を備えた機能部位固定用部位１４と、パンチ４０の上下方向のスライド移動を可能にするために設けられ、パンチ底面４５形状と略同一の断面形状を有する貫通穴であるパンチスライド穴１８と、下型１１のゲート溝１９の真上に位置し、樹脂注入時にゲートの一部となる上下方向貫通穴である樹脂注入口２０（図４）と、を備えている。（図３）
【００１３】
パンチ４０は、上型１２とは独立で上下方向に移動制御可能にするための、上型１２の駆動機構とは別の駆動機構（図示せず）と、下型１１のキャビティ下部構成用部位１５の側面及び機能部位配置用部位１３の側面で構成される凹凸形状に倣った断面を上下方向に延伸させた角柱形状を備えた先端部と、インサート部品１を切断する際の磨耗を低減するために硬質加工が施され、かつキャビティ下部構成用部位１５とパンチ逃がし溝１７の外側部位間を繋ぐ平面よりも傾斜した傾斜面となっているパンチ底面４５と、を備えている。また、パンチ４０は、下型１１のキャビティ下部構成用部位１５の側面及び機能部位配置用部位１３の側面と０．００３ｍｍ〜０．０１０ｍｍのクリアランスを有しながら、上型１２のパンチスライド穴１８および下型１１のパンチ逃がし溝１７内を上下方向に移動可能な構造となっている。（図５（A））
【００１４】
次に複合部品５の成形方法について説明する。この実施形態においては、複合部品５内に残留する機能部位２５と、型１０内への位置決め又は搬送に用いるためのフレーム部位３０と、機能部位２５とフレーム部位３０の境界部に切断部位３５を備えたインサート部品１を型１０内に配置する配置工程と、型１０を閉じることにより型１０内にインサート部品１の機能部位２５を固定する固定工程と、固定されたインサート部品１の切断部位３５近傍のフレーム部位３０に、型１０に対して独立移動可能なパンチ底面４５を押し当てることによりインサート部品１を切断部位３５で切断する切断工程と、インサート部品１のフレーム部位３０を変形させつつパンチ４０を更に押し下げて、型１０とパンチ側面５０でキャビティ５５を形成するキャビティ形成工程と、キャビティ５５に樹脂を注入・硬化させることにより、インサート部品１の機能部位２５を有する複合部品５を成形する成形工程と、パンチ４０をキャビティ５５内より抜き取り、型１０を開いて複合部品５を取り出す型開き工程とを行うことにより、複合部品５を成形している。これにより、型１０の厚みを必要以上に薄肉化する必要がなく、またパンチ底面４５に樹脂が付着することもないので、パンチ４０の長寿命化を可能にしている。
【００１５】
更には、キャビティ形成工程時に、パンチ４０を押し下げることにより、インサート部品１のフレーム部位３０の一部を塑性変形させており、これにより型開き後にインサート部品１のフレーム部位３０が切断工程前の形状に戻ろうとしてスプリングバックが生じ、複合部品５に傷をつけることを防止している。これらの各工程における詳細について下記に説明する。
【００１６】
図２に配置工程の段階を示す要部の斜視図を示す。図２に示すように、この実施形態での配置工程は、インサート部品１の切断部位３５と連なるフレーム部位３０が下型１１の機能部位配置用部位１３と下型１１のパンチ逃がし溝１７の外側部位との間を載架し、かつインサート部品１の機能部位２５の突起形状部位が上を向くように、インサート部品１を下型１１内に配置する。このとき、インサート部品１の切断部位３５は下型１１の機能部位配置用部位１３の上面外周上に、かつインサート部品１の機能部位２５は下型１１の機能部位配置用部位１３の上となるように正確に配置する必要があり、そのために図示はしていないが、インサート部品１のフレーム部位３０の一部に位置決め穴を、下型１１に位置決めピンを設けて、下型１１の位置決めピンにインサート部品１の位置決め穴を挿通することにより、インサート部品１の下型１１に対する位置決め精度を０．０１ｍｍ以内に保持している。
【００１７】
図３に固定工程の段階を示す要部の斜視図を示す。図３に示すように、この実施形態での固定工程は、下型１１内に配置されたインサート部品１を、上型１２を下方向に移動させて、インサート部品１の機能部位２５の突起形状部位を上型１２の機能部位固定用部位１４と下型１１の機能部位配置用部位１３間で、フレーム部位３０の外周部周辺を上型１２のパンチスライド穴１８の外側部位と下型１１のパンチ逃がし溝１７の外側部位間で、上型１２に２０００〜５０００Nの荷重を負荷して挟み込んで、インサート部品１を型１０内に固定している。このとき、上型１２の機能部位固定用部位１４の間に位置するキャビティ上部構成用部位１６の底面と下型１１の機能部位配置用部位１３の間に位置するキャビティ下部構成用部位１５の上面とは、樹脂を注入できる隙間を備えて対向している。
【００１８】
図４に切断工程の段階を示す全体の斜視図を示す。図４に示すように、この実施形態での切断工程は、型閉じされた上型１２のパンチスライド穴１８内に先端部が配置されたパンチ４０を、上型１２の駆動機構とは別の駆動機構（図示せず）を用いて、下方向に移動させてインサート部品１のフレーム部位３０にパンチ底面４５を押し当てている。そして、更にパンチ４０を下方向に移動させて、パンチ底面４５と下型１１の機能部位配置用部位１３との間の部位、つまりインサート部品１の機能部位２５とフレーム部位３０の境界部位である切断部位３５でインサート部品１を、パンチ４０に５００００N以上の荷重を負荷して切断し、インサート部品１の機能部位２５とフレーム部位３０を切り離している。
【００１９】
図５（A）（B）にキャビティ形成工程の段階を示す要部の斜視図および断面図を示す。図5（A）に示すように、この実施形態でのキャビティ形成工程は、インサート部品１の切断部位３５を切断した後もパンチ４０を下方向に移動させて、下型１１の機能部位配置用部位１３と下型１１のパンチ逃がし溝１７の外側部位との間を橋梁していたフレーム部位３０を下方向に押し下げることにより行われる。そして、上型１２のパンチスライド穴１８の外側部位と下型１１のパンチ逃がし溝１７の外側部位間で挟み込まれたフレーム部位３０と、下型１１の機能部位配置用部位１３と下型１１のパンチ逃がし溝１７の外側部位との間を橋梁していたフレーム部位３０との境界部付近で、インサート部品１が塑性変形させられている。これにより、型開き後にインサート部品１のフレーム部位３０が切断工程前の形状に戻ろうとスプリングバックして、複合部品５に傷をつけることを防止できるものである。また、図５（B）に示すように、パンチ底面４５が下型１１のキャビティ下部構成用部位１５の上面よりも下になるまで、パンチ４０を下方向に移動させるので、それにより上型１２のキャビティ上部構成用部位１６の底面と、下型１１のキャビティ下部構成用部位１５の上面と、パンチ側面５０とで、インサート部品１の機能部位２５を中に含んだキャビティ５５が同時に形成される。
【００２０】
この実施形態での成形工程では、上型１２の樹脂注入口２０（図４）より熱硬化性樹脂液を流し込み、流し込まれた熱硬化性樹脂液が下型１１のゲート溝１９を介して、上型１２のキャビティ上部構成用部位１６の底面と下型１１のキャビティ下部構成用部位１５の上面とパンチ側面５０とで形成されるキャビティ５５内へと注入される。その後、型から伝わる熱により、熱硬化性樹脂液を硬化させることにより、インサート部品１の機能部位２５と樹脂部６０とを備えた複合部品５（図６）を成形する。
【００２１】
この実施形態での型開き工程では、パンチ底面４５が上型１２のキャビティ上部構成用部位１６の底面よりも上になるまで、パンチ４０を上方向に移動させて、キャビティ５５内からパンチ４０を引き抜いた後、上型１２を上方向に移動させて、型開きを行う。その後、キャビティ下部構成用部位１５内に備えたイジェクタピン（図示せず）を上方向に移動させて複合部品５を取り出す。上記のように型開き時に上型１２とパンチ４０とを別々のタイミングで上方向に移動させることにより、型開き時に複合部品５に負荷される離型時の抵抗を分散することができるので、離型抵抗による複合部品５の欠けを防止できる。
【００２２】
このようにインサート部品１を備えた複合部品５の成形が行われるが、パンチ側面５０がキャビティ５５の一面を形成するので、パンチ４０とキャビティ５５の間の型１０部分を薄肉にする必要もなく、また、パンチ底面４５が樹脂注入時にキャビティ５５の外側に配されているので、パンチ底面４５に樹脂が付着することを防止でき、パンチ４０の寿命を長寿命化することができる。
なお、上記実施形態では、複合部品５の樹脂部６０を構成する樹脂を熱硬化性樹脂としたが、熱可塑性樹脂を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本願発明の一実施形態に用いる下型の（A）は全体斜視図、（B）は要部の斜視図。
【図２】本願発明の一実施形態における配置工程の段階を示す要部の斜視図。
【図３】本願発明の一実施形態における固定工程の段階を示す要部の斜視図。
【図４】本願発明の一実施形態における切断工程の段階を示す全体斜視図。
【図５】本願発明の一実施形態におけるキャビティ形成工程の段階を示す（A）は要部の斜視図、（B）は要部の断面図。
【図６】本願発明の一実施形態にて作製された複合部品の斜視図。
【符号の説明】
【００２４】
１    インサート部品
５    複合部品
１０  型
２５  機能部位
３０  フレーム部位
３５  切断部位
４０  パンチ
４５  パンチ底面
５０  パンチ側面
５５  キャビティ
【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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【図６】
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