(57)【要約】【課題】１工程の充填工程でインサート部材を内包した樹脂成形品を成形することができる射出成形装置を提供することである。【解決手段】一方の金型１１には、型締め方向に付勢され、且つ先端でインサート部材Ｆの下部を押し当て可能な第１の支持ピン２０と、型締め方向に付勢されるとともに第１の支持ピン２０に対して型締め方向に付勢され、且つ外周面でインサート部材Ｆの外周を押し当て可能な第２の支持ピン２１と、他方の金型３１には、型締め方向に付勢され、且つ先端でインサート部材Ｆの上部を押し当て可能であるとともに、インサート部材Ｆを介して第１の支持ピン２０と対向配置された第３の支持ピン４０と、型締め方向に付勢され、且つ第２の支持ピン２１と対向配置されるとともに、先端で第２の支持ピン２１の先端と当接可能な第４の支持ピン４１とを備えている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の金型と、この一方の金型に対して型締め及び型開き可能な他方の金型との向かい合う接合面に形成される各キャビティにインサート部材を配置した状態で該キャビティに溶融樹脂を充填することで該インサート部材を内包した樹脂成形品を成形可能な射出成形装置であって、
前記一方の金型には、
前記型締め方向に付勢され、且つ先端で前記インサート部材の端部を押し当て可能な第１の支持ピンと、
前記型締め方向に付勢されるとともに前記第１の支持ピンに対して型締め方向に付勢され、且つ外周面で前記インサート部材の外周を押し当て可能な第２の支持ピンと、
前記他方の金型には、
前記型締め方向に付勢され、且つ先端で前記インサート部材の他端部を押し当て可能であるとともに、前記インサート部材を介して前記第１の支持ピンと対向配置された第３の支持ピンと、
前記型締め方向に付勢され、且つ前記第２の支持ピンと対向配置されるとともに、先端で前記第２の支持ピンの先端と当接可能な第４の支持ピンとを備えている射出成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形装置に関し、詳しくは、インサート部材を内包した樹脂成形品を成形する射出成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の射出成形装置として、例えば、特許文献１に記す技術が既に知られている。この技術では、上金型と下金型との間に形成されるキャビティに配置するインサート部材（例えば、フィルム形状のＩＣチップ）を支持するために、下金型側からキャビティへ進退自在な支持ピンを備えた射出成形装置が開示されている。そして、まず、この支持ピンをキャビティへ突出させインサート部材を支持した状態で、上金型と下金型とを型締めするとともに下金型側のキャビティに溶融樹脂を充填させている。この溶融樹脂を冷却固化させた後、上金型をキャビティを有する上金型に入れ替え支持ピンを後退させて、入れ替えた上金型のキャビティと後退した支持ピンによって形成される下金型の空隙部とに溶融樹脂を充填させる。この溶融樹脂を冷却固化させた後、上金型と下金型とを型開きして突出ピンによって樹脂成形品を取り出している。このようにして、インサート部材を内包した樹脂成形品が成形されている。
【特許文献１】特開平１１−５８４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した射出成形装置では、下金型側のキャビティに溶融樹脂を充填させ、この溶融樹脂を冷却固化させた後に、上金型をキャビティを有する上金型に入れ替えてから上金型側のキャビティに溶融樹脂を充填させる構成となっていた。そのため、溶融樹脂の充填工程が２工程必要となっており、射出成形装置の構成が複雑なものとなっていた。
【０００４】
本発明は、このような課題を解決しようとするもので、その目的は、１工程の充填工程でインサート部材を内包した樹脂成形品を成形することができる射出成形装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記の目的を達成するためのものであって、以下のように構成されている。
請求項１に記載の発明は、一方の金型と、この一方の金型に対して型締め及び型開き可能な他方の金型との向かい合う接合面に形成される各キャビティにインサート部材を配置した状態で該キャビティに溶融樹脂を充填することで該インサート部材を内包した樹脂成形品を成形可能な射出成形装置であって、前記一方の金型には、前記型締め方向に付勢され、且つ先端で前記インサート部材の端部を押し当て可能な第１の支持ピンと、前記型締め方向に付勢されるとともに前記第１の支持ピンに対して型締め方向に付勢され、且つ外周面で前記インサート部材の外周を押し当て可能な第２の支持ピンと、前記他方の金型には、前記型締め方向に付勢され、且つ先端で前記インサート部材の他端部を押し当て可能であるとともに、前記インサート部材を介して前記第１の支持ピンと対向配置された第３の支持ピンと、前記型締め方向に付勢され、且つ前記第２の支持ピンと対向配置されるとともに、先端で前記第２の支持ピンの先端と当接可能な第４の支持ピンとを備えた構成である。
この構成によれば、１工程の充填工程でインサート部材を内包した樹脂成形品を成形することができる。これにより、射出成形装置の構成を簡便なものとすることができる。また、従来技術のように充填工程が２工程であれば、出来上がった樹脂成形品には接合部位が生じているため、耐久性を向上させた樹脂成形品を得ることが困難であった。すなわち、接合部位が剥離することがあった。しかし、本発明のように、充填工程が１工程であれば、出来上がった樹脂成形品には接合部位が生じないため、耐久性を向上させた樹脂成形品を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図１〜５を用いて説明する。図１は、本発明の射出成形装置１の縦断面図であり、下型１０と上型３０との型開き状態を表している。図２は、図１の次工程を示しており、下型１０と上型３０との型締め状態を表している。図３は、図２の次工程を示しており、溶融樹脂の充填状態を表している。図４は、図３の次工程を示しており、下型１０と上型３０との型開き状態を表している。図５は、図１の下金型１１の平面図を表している。
【０００７】
まず、図１および図５を参照して、本発明の射出成形装置１の構成について説明する。図１に示すように、射出成形装置１は下型１０と上型２０とに大別され構成されている。そのため、下型１０と上型３０を個別に説明していく。
【０００８】
はじめに、下型１０を説明する。下型１０は、主として下金型１１、第１エジェクタプレート１４、第２エジェクタプレート１５、下盤１９、第１の支持ピン２０および第２の支持ピン２１から構成されている。下金型１１の上面には、所望する樹脂成形品の外形に対応した下キャビティ１２が形成されている。また、下金型１１の下面には、凹穴が形成されている。そして、この凹穴には、第１エジェクタプレート１４と第２エジェクタプレート１５とが嵌め込まれている。この第１エジェクタプレート１４と第２エジェクタプレート１５とは、締結ボルト１６によって一体となるように締結されている。
【０００９】
また、第２エジェクタプレート１５の下面には、凹穴が形成されている。さらに、この凹穴の凹面（凹穴の上面）には、凹穴の内径より小さな（短い）内径を有する貫通穴が形成されている。この貫通穴は、第２エジェクタプレート１５の凹面から第１エジェクタプレート１４の上面まで一様に形成されている。そして、第１エジェクタプレート１４と第２エジェクタプレート１５が下金型１１の凹穴に嵌め込まれた状態で、第２エジェクタプレート１５の凹穴から下金型１１へ向けて下金型ガイド棒１７が第１エジェクタプレート１４と第２エジェクタプレート１５に対して摺動可能に嵌め込まれている。
【００１０】
そして、下金型ガイド棒１７の上部は、下金型１１と一体となるように締結されている。これにより、第１エジェクタプレート１４と第２エジェクタプレート１５とは、ガイドされた状態で下金型１１の凹穴内を上下に移動可能な状態となっている。また、下金型ガイド棒１７の下端にはフランジ１７ａを備えている。これにより、下金型ガイド棒１７のフランジ１７ａと第２エジェクタプレート１５の凹面との係合によって、第１エジェクタプレート１４と第２エジェクタプレート１５は下金型１１の凹穴から抜け落ちることはない。
【００１１】
第１エジェクタプレート１４には、上方へ向けて第１の支持ピン２０が突設されている。この第１の支持ピン２０は、第１エジェクタプレート１４と一体となるように締結されているとともに、下金型１１に穿設された貫通穴に対して摺動可能となっている。この第１の支持ピン２０の長さは、第１エジェクタプレート１４の上面が下金型１１の凹穴の凹面と当接した状態で下金型１１の下キャビティ１２へ突出するとともにインサート部材Ｆの下部を押し当て可能に設定されている。これにより、インサート部材Ｆを下キャビティ１２の中で浮かせた状態で支持することができる。なお、この突出長さ「Ｌ１」は、インサート部材Ｆが、第１の支持ピン２０に支持された状態で、上下キャビティ１２、３２における高さ方向の中央に位置するように設定されている。
【００１２】
この第１の支持ピン２０は、図５からも明らかなように、インサート部材Ｆの下部を左右方向に向けて均等に押し当て可能に４本並設されている。そして、これら４本の第１の支持ピン２０は、それぞれ同時に動作するように構成されている。なお、図１において、第１の支持ピン２０は１本しか記載されておらず、残りの３本は省略されて記載されている。このことは、後述する図２〜４においても同様であり、また、第２の支持ピン２１、第３の支持ピン４０及び第４の支持ピン４１においてでも同様である。
【００１３】
また、第１エジェクタプレート１４には、第１の支持ピン２０と同様に、第２の支持ピン２１が突設されており、この第２の支持ピン２１は、インサート部材Ｆの外周に位置するよう設けられている。ただし、第２の支持ピン２１の基端（下端）と第２エジェクタプレート１５の間には圧縮バネ１８が嵌め込まれている。この点が、第２の支持ピン２１と第１の支持ピン２０とにおいて相違している。これにより、常時、第２の支持ピン２１を第１の支持ピンに対して上方へ付勢させることができる。なお、第２の支持ピン２１の基端に形成のフランジによって、第２の支持ピン２１が下金型１１及び第１エジェクタプレート１４から上方に飛び出ることはない。
【００１４】
この第２の支持ピン２１の長さは、第１エジェクタプレート１４の上面が下金型１１の凹穴の凹面と当接した状態で下金型１１の下キャビティ１２へ突出するとともに、その突出長さ「Ｌ２」は、既に説明した第１の支持ピン２０の突出長さである「Ｌ１」にインサート部材Ｆの厚みを若干上回る数値を加算した長さとなるように設定されている。これにより、第２の支持ピン２１の先端面は、インサート部材の上面より突出するため、第１の支持ピン２１の外周面はインサート部材Ｆの外周と当接可能となっている。そのため、インサート部材Ｆを下キャビティ１２の中で平面的に位置決めすることができる。したがって、例えば、インサート部材Ｆを下キャビティ１２の中で平面的に中央に配置することができる。
【００１５】
第２エジェクタプレート１５の下面は、圧縮バネ２２を介して下盤１９に支持されている。これにより、常時、第１の支持ピン２０及び第２の支持ピン２１を下金型１１に対して上方向へ付勢させることができる。そのため、第１の支持ピン２０または第２の支持ピン２１が下方へ向けて押圧されると、その押圧によって第２エジェクタプレート１５が圧縮バネ２２の付勢力に抗して下方へ向けて押圧されていき、第１の支持ピン２０または第２の支持ピン２１への押圧が解除されると、圧縮バネ２２の付勢力によって第２エジェクタプレート１５は上方へ向けて戻される。また、下金型１１と下盤１９とは、図示しないスペーサブロックなどで一体となるように締結されている。
【００１６】
なお、この第２の支持ピン２１は、図５からも明らかなように、外周面でインサート部材Ｆの外周を挟み込む格好となるように６本配置されている。そして、これら６本の第２の支持ピン２１は、それぞれ同時に動作するように構成されている。また、下金型１１の上面には、下キャビティ１２と連通するようにサイドゲート１３が２本形成されている。このサイドゲート１３の下キャビティ１２と連通していない側の端部（図１において左端部）は、後述するスプル３３と連通するようになっている。このスプル３３からサイドゲート１３を介して下キャビティ１２及び上キャビティ３２へ溶融樹脂が充填されている。
【００１７】
次に、上型３０を説明する。上型３０は、主として上金型３１、第３エジェクタプレート３４、第４エジェクタプレート３５、上盤３９、第３の支持ピン４０および第４の支持ピン４１から構成されている。上金型３１の下面には、所望する樹脂成形品の外形に対応した上キャビティ３２が形成されている。また、上金型３１の上面には、凹穴が形成されている。そして、この凹穴には、第３エジェクタプレート３４と第４エジェクタプレート３５とが嵌め込まれている。この第３エジェクタプレート３４と第４エジェクタプレート３５とは、締結ボルト３６によって一体となるように締結されている。
【００１８】
また、第３エジェクタプレート３５の上面には、凹穴が形成されている。さらに、この凹穴の凹面（凹穴の下面）には、凹穴の内径より小さな（短い）内径を有する貫通穴が形成されている。この貫通穴は、第４エジェクタプレート３５の凹面から第３エジェクタプレート３４の下面まで一様に形成されている。そして、第３エジェクタプレート３４と第４エジェクタプレート３５が上金型３１の凹穴に嵌め込まれた状態で、第４エジェクタプレート３５の凹穴から上金型３１へ向けて上金型ガイド棒３７が第３エジェクタプレート３４と第４エジェクタプレート３５に対して摺動可能に嵌め込まれている。
【００１９】
そして、上金型ガイド棒３７の上部は、上金型３１と一体となるように締結されている。これにより、第３エジェクタプレート３４と第４エジェクタプレート３５とは、ガイドされた状態で上金型３１の凹穴内を上下に移動可能な状態となっている。また、上金型ガイド棒３７の上端にはフランジ３７ａを備えている。これにより、上金型ガイド棒３７のフランジ３７ａと第４エジェクタプレート３５の凹面との係合によって、第３エジェクタプレート３４と第４エジェクタプレート３５は上金型３１の凹穴から抜け落ちることはない。
【００２０】
第３エジェクタプレート３４には、下方へ向けて第３の支持ピン４０が突設されている。この第３の支持ピン４０は、第３エジェクタプレート３４と一体となるように締結されているとともに、上金型３１に穿設された貫通穴に対して摺動可能となっている。この第３の支持ピン４０の長さは、第３エジェクタプレート３４の下面が上金型３１の凹穴の凹面と当接した状態で上金型３１の上キャビティ３２へ突出するとともにインサート部材Ｆの上部を押し当て可能に設定されている。これにより、インサート部材Ｆを上キャビティ３２の中で上方へ移動しないように規制することができる。なお、この突出長さ「Ｌ３」は、既に説明した第１の支持ピン２０の突出長さ「Ｌ１」と同一長となるように設定されている。また、上下キャビティ１２、３２の凹み深さも同一長に形成されている。これにより、インサート部材を下キャビティ１２及び上キャビティ３２における高さ方向の中央に規制した状態で配置することができる。
【００２１】
この第３の支持ピン４０は、既に説明したように、インサート部材Ｆを介して第１の支持ピン２０と対向配置されるように設けられている。そのため、第３の支持ピン４０は第１の支持ピン２０と同一本数となるように４本設けられている。そして、これら４本の第３の支持ピン４０は、それぞれ同時に動作するように構成されている。
【００２２】
また、第３エジェクタプレート３４には、第３の支持ピン４０と同様に、第４の支持ピン４１が突設されている。この第４の支持ピン４１は、第２の支持ピン２１と対向配置されるとともに、先端で第２の支持ピン２１の先端と当接可能となっている。また、第４の支持ピン４１の先端も上キャビティ３２へ突出している。この突出長さ「Ｌ４」は、第４の支持ピン４１の先端面と上金型３１の下面とが面一となるように設定されている。
【００２３】
第４エジェクタプレート３５の上面は、圧縮バネ４２を介して上盤３９に支持されている。これにより、常時、第３の支持ピン４０及び第４の支持ピン４１を上金型３１に対して下方向へ付勢させることができる。そのため、第３の支持ピン４０または第４の支持ピン４１が上方へ向けて押圧されると、その押圧によって第４エジェクタプレート３５が圧縮バネ４２の付勢力に抗して上方へ向けて押圧されていき、第３の支持ピン４０または第４の支持ピン４１への押圧が解除されると、圧縮バネ４２の付勢力によって第４エジェクタプレート３５は下方へ向けて戻される。また、上金型３１と上盤３９とは、図示しないスペーサブロックなどで一体となるように締結されている。
【００２４】
なお、この第４の支持ピン４１は、既に説明したように、第２の支持ピン２１と対向配置されるとともに、先端で第２の支持ピン２１の先端と当接可能となるように設けられている。そのため、第４の支持ピン４１は、第２の支持ピン２１と同一本数となるように６本設けられている。そして、これら６本の第４の支持ピン４１は、それぞれ同時に動作するように構成されている。
【００２５】
続いて、上述した構成からなる射出成形装置１の動作及び作用について説明する。まず、図１及び図５に示すように、第１の支持ピン２０の上にインサート部材Ｆをセットする。このとき、既に説明したように、図１に示すように、第２の支持ピン２１の先端は第１の支持ピン２０の先端より突出している。さらに、第２の支持ピンの外周面は、インサート部材Ｆの外周と当接している。このようにしてインサート部材Ｆは、第１の支持ピン２０及び第２の支持ピンによって、支持及び当接されるため、下キャビティ１２及び上キャビティ３２において高さ方向及び水平方向においてそれぞれ中央位置となるように位置決めされている。
【００２６】
次に、図２に示すように、上盤３９が下盤１９へ向けて下降していくことで、上金型３１と下金型１１とが型締めされる。この型締めにより、第１の支持ピン２０と第３の支持ピン４０とはインサート部材Ｆを介して当接するため、インサート部材Ｆは位置決めされた位置から上下方向に向けて移動できないように規制されている。また、この型締めにより、第２の支持ピン２１と第４の支持ピン４１とは当接するため、インサート部材Ｆは位置決めされた位置から水平方向に向けて移動できないように規制されている。また、このとき、第２の支持ピン２１の先端が、第４の支持ピン４１の先端と当接しているため、第２の支持ピン２１は圧縮バネ１８の付勢力に抗して下方へ押し込まれている。このように型締め状態では、各支持ピン２０、２１、４０、４１によってインサート部材Ｆは上下キャビティ１２、３２における高さ方向及び水平方向においてそれぞれ中央位置となるように規制されている。
【００２７】
次に、この型締め状態で、図３に示すように、スプル３３及びサイドゲート１３から溶融樹脂を上下キャビティ１２、３２へ充填させる。そして、上下キャビティ１２、３２が略充填されると、さらに圧力をかけて溶融樹脂を充填させる。すると、第１の支持ピン２０とインサート部材Ｆとの隙間、及び第３の支持ピン４０とインサート部材Ｆとの隙間、及び第２の支持ピン２１と第４の支持ピン４１との隙間に溶融樹脂が充填されていく。これにより、圧縮バネ２２の付勢力に抗して第１の支持ピン２０と第２の支持ピン２１の先端面が下キャビティ１２の底面（下面）と面一となるまで第２エジェクタプレート１５が下方へ押し込まれていく。
【００２８】
また、同様に、圧縮バネ４２の付勢力に抗して第３の支持ピン４０と第４の支持ピン４１の先端面が上キャビティ１２の凹面（上面）と面一となるまで第４エジェクタプレート３５が上方へ押し込まれていく。このように各支持ピン２０、２１、４０、４１の先端は型開き方向へ押し込まれていくため、上下キャビティ１２、３２はインサート部材Ｆのみになり、インサート部材Ｆの外方の全てが溶融樹脂で覆われることになる。もちろん、このとき、両圧縮バネ２２、４２の付勢力より溶融樹脂の充填圧の方が大きくなるように設定されている。その後、所定の冷却時間を与えて充填した溶融樹脂を固化させる。
【００２９】
溶融樹脂が固化すると、図４に示すように、上盤３９が下盤１９へ向けて上昇していくことで、上金型３１と下金型１１とが型開きされる。この型開きによって、上キャビティ３２と樹脂成形品Ｗは離型される。さらに、下金型１１に設けられている図示しないノックアウトピンの突出によって、下キャビティ１２と樹脂成形品Ｗは離型され、樹脂成形品Ｗは取り出される。
【００３０】
上述した構成の射出成形装置１によれば、１工程の充填工程でインサート部材Ｆを内包した樹脂成形品Ｗを成形することができる。これにより、射出成形装置１の構成を簡便なものとすることができる。また、従来技術のように充填工程が２工程であれば、出来上がった樹脂成形品Ｗには接合部位が生じているため、耐久性を向上させた樹脂成形品Ｗを得ることが困難であった。すなわち、接合部位が剥離することがあった。しかし、本発明のように、充填工程が１工程であれば、出来上がった樹脂成形品Ｗには接合部位が生じないため、耐久性を向上させた樹脂成形品を得ることができる。
【００３１】
なお、本発明の射出成形装置１を各種の樹脂成形品の成形装置に適用することが可能であり、その樹脂成形品の適用例を図６に示す。図６（Ａ）は、複数本のケーブル部材を束ねるワイヤーハーネスに適用した例である。このワイヤーハーネスの基部にはインサート部材ＦであるＩＣフィルムが内包されている。これにより、ＩＣフィルムＦによって被結束部材であるワイヤーハーネスの管理を簡便に実施できる。
【００３２】
また、図６（Ｂ）は、遊技機の遊技媒体であるコインに適用した例である。このコインの内部にはインサート部材ＦであるＩＣフィルムが内包されている。これにより、ＩＣフィルムによって遊技機に対する遊技媒体の入出力数の管理を簡便に実施できる。
【００３３】
また、図６（Ｃ）は、物流管理用のタグに適用した例である。このタグの内部にはインサート部材ＦであるＩＣフィルムが内包されている。また、タグに突設された突起体をダンボール等に差し込むことができる。これにより、ＩＣフィルムＦによってタグが付されたダンボールの管理を簡便に実施できる。
【００３４】
上述した内容は、あくまでも本発明の一実施の形態に関するものであって、本発明が上記内容に限定されることを意味するものではない。
実施例では、型締め方向が上下方向である縦型式の射出成形装置に適用する構成を例にした。しかし、これに限定されるものではなく、型締め方向が水平方向である横型式の射出成形装置に適用する構成でも構わない。その場合、インサート部材Ｆをセットするときに、インサート部材Ｆがキャビティから脱落しないように脱落防止手段を設ける必要がある。
【００３５】
また、実施例では、第１の支持ピン２０と第３の支持ピン４０が、それぞれ４本であり、第２の支持ピン２１と第４の支持ピン４１が、それぞれ６本である構成を例に説明した。しかし、これに限定されるものではなく、インサート部材Ｆを上下キャビティ１２、３２において高さ方向及び水平方向に位置決め可能な本数であれば、これらの本数は任意に決定される設計的事項である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、本発明の射出成形装置１の縦断面図であり、下型１０と上型３０との型開き状態を表している。
【図２】図２は、図１の次工程を示しており、下型１０と上型３０との型締め状態を表している。
【図３】図３は、図２の次工程を示しており、溶融樹脂の充填状態を表している。
【図４】図４は、図３の次工程を示しており、下型１０と上型３０との型開き状態を表している。
【図５】図５は、本発明の射出成形装置１における下金型１１の平面図を表している。
【図６】図６は、本発明の射出成形装置１によって各種の樹脂成形品を成形した例である。
【符号の説明】
【００３７】
１      射出成形装置
１１    下金型
１２    下キャビティ
２０    第１の支持ピン
２１    第２の支持ピン
３１    上金型
３２    上キャビティ
４０    第３の支持ピン
４１    第４の支持ピン
Ｆ      インサート部材（ＩＣフィルム）
Ｗ      樹脂成形品
【図１】
2007276209.tif 000003
【図２】
2007276209.tif 000004
【図３】
2007276209.tif 000005
【図４】
2007276209.tif 000006
【図５】
2007276209.tif 000007
【図６】
2007276209.tif 000008