(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上金型及び下金型とアンダカット処理のためのスライドコアとから成り、これら上下金型とスライドコアにより形成される空間内に金属部材が挿入された状態で樹脂が注入されることにより金属部材をインサート成形する射出成形用金型において、
前記金属部材は、金型内に少なくとも２段上下方向に間隔をおいて複数列配置され、かつ、射出成形により得られる複数に分割された樹脂成形品ブロック間に跨る形態に成形されるものであり、
前記少なくとも上下方向２段の金属部材間に横方向から前記スライドコアが抜き挿しされると共に、前記複数列の金属部材間に上金型、下金型又はスライドコアのいずれかが前記横方向と直交する方向又は上下方向から抜き挿しされるようにされ、さらには、
前記スライドコアを、下金型に対して所定のクリアランスをもって前・後進移動及び上・下動自在に保持する保持機構と、
前記スライドコアを開閉動作のために前・後進移動させる駆動手段と、
前記スライドコアを上昇させる上昇手段を備え、
前記上昇手段により前記スライドコアを上昇させた状態にて前記駆動手段により前記スライドコアを前進移動させることを特徴とする射出成形用金型。
【請求項２】
前記上昇手段は、流体圧シリンダ、電磁気によるアクチュエータ、又はカム等の機械的手段のいずれか一つ以上を用いた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】
下金型内に下段の金属部材がセットされた状態にて、前記保持機構、駆動手段及び上昇手段は、前記スライドコアを該金属部材の上面にクリアランスをもって移動させ、さらに前記スライドコアを前記移動方向と直交する下方向に移動させ、前記スライドコアの上面に上段の金属部材がセットされた状態にて、上金型を降下させて金型を閉じ、樹脂が注入されることを特徴とする請求項１に記載の射出成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンダカット処理のためのスライドコアを移動させる射出成形機における射出成形用金型に係り、特に小型部品射出成形品である電気・電子部品や小型機構部品の一体成形化を実現し、さらに、スライドコア移動動作に伴う樹脂成形品と一体成形される金属部材に及ぼす障害を除去し、歩留まりを向上させる技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気・電子部品等の小型の樹脂射出成形品においては、回路形成のための金属部材をインサート成形する技術が知られている。例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）などをレーザ光にて読み取るピックアップの場合、そのピックアップは、発光素子、受光素子、ミラー及びレンズからなる光学系と、これら光学系を合焦動作のために駆動する駆動系を有し、レンズ等が取付けられる可動体ブロック部分と固定側のブロック部分とが樹脂成形品により構成され、可動側ブロックと固定側ブロックとは、可動側ブロックを固定側ブロックに対して可動に機械的保持すると共に電気信号を伝達する弾性金属導体により連結される。この金属部材はその一部が両ブロックにインサート成形される。
【０００３】
従来、この種の樹脂成形品を射出成形するためには、複数の樹脂成形品ブロックを個別に射出成形用金型で成形するか、又は一体に形成したブロックに孔開け加工をする必要があった。
【０００４】
また、薄板状の金属部材をインサート成形し、かつ、アンダカット処理を必要とする射出成形用金型として、図１４（ａ）に示すように、金型（下型）１１の図示しない上型との合わせ面上に抜き挿し自在なスライドコア２が配置され、金型１１にセットされた下型本体（中子）１５の凹部内に樹脂成形品と一体成形される薄板状の金属部材５が挿入されており、スライドコア２を流体圧シリンダ３１の作動によりロッド３２を介して矢印Ｆ方向へ移動させて閉動作を行うものが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の金型において、樹脂成形品ブロックを個別に成形する場合にあっては、工程が複雑になり、また、孔開け加工のバラツキが大きくなって歩留まりも良くないといった問題があった。
【０００６】
また、アンダカット処理のためのスライドコア２を有した金型にあっては、図１４（ｂ）に示すように、金属部材５が少しでも湾曲して浮いている場合やプレス抜きバリなどがあると、スライドコア２との間のクリアランスが小さいため、金属部材５をスライドコア２の先端で引っ掛けて、金属部材５及びスライドコア２を変形・破損させてしまうという問題があった。また、金属部材５及びスライドコア２の変形・破損を防止するために、クリアランスを大きくとると、金型や金属部材の間隙から樹脂漏れが生じるという問題もあった。
【０００７】
本発明は、上記問題を解消するもので、簡単な成形工程により、複雑な樹脂成形品に対しても金属部材をインサート成形することが可能となり、しかも樹脂成形品に一体成形される金属部材を、アンダーカット処理のためのスライドコアの先端で引っ掛けて金属部材などを変形・破損させるという障害を防止することができる射出成形用金型を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、上金型及び下金型とアンダカット処理のためのスライドコアとから成り、これら上下金型とスライドコアにより形成される空間内に金属部材が挿入された状態で樹脂が注入されることにより金属部材をインサート成形する射出成形用金型において、前記金属部材は、金型内に少なくとも２段上下方向に間隔をおいて複数列配置され、かつ、射出成形により得られる複数に分割された樹脂成形品ブロック間に跨る形態に成形されるものであり、前記少なくとも上下方向２段の金属部材間に横方向から前記スライドコアが抜き挿しされると共に、前記複数列の金属部材間に上金型、下金型又はスライドコアのいずれかが前記横方向と直交する方向又は上下方向から抜き挿しされるようにされ、さらには、前記スライドコアを、下金型に対して所定のクリアランスをもって前・後進移動及び上・下動自在に保持する保持機構と、前記スライドコアを開閉動作のために前・後進移動させる駆動手段と、前記スライドコアを上昇させる上昇手段を備え、前記上昇手段により前記スライドコアを上昇させた状態にて前記駆動手段により前記スライドコアを前進移動させるものである。
【０００９】
上記構成において、インサート成形される金属部材が金型内に少なくとも２段上下方向に所定の間隔をおいて複数列配置され、その所定の間隔内でスライドコアが横方向から抜き挿しされると共に、別のスライドコアが前記横方向と直交する方向又は上下方向から抜き挿しされる。このような構成により、複雑な樹脂成形品に対しても簡単な成形工程により金属部材を一体成形することができる。詳細には、少なくとも２段上下方向に間隔をおいて複数列配置され金属部材が、射出成形により得られる複数に分割された樹脂成形品ブロック間に跨る形態のインサート成形品を容易に得ることができる。
【００１０】
また、金型内に少なくとも２段上下方向に間隔をおいて複数列配置された金属部材と金属部材との間に抜き挿しさせるスライドコアの移動方向は、上記横方向に限定されるものでなく、横方向と直交する方向あるいは上下方向もある。また、抜き挿しさせる金型は、スライドコアに限定されるものでなく、上金型又は下金型であってもよい。
【００１２】
さらにまた、スライドコアを上昇手段で上昇させ、金属部材とスライドコアとの間に所定のクリアランスを形成し、該スライドコアを上昇させた状態で金属部材から所定のクリアランスを保持しつつスライドコアを前進移動させ、スライドコアの閉動作が終了すると、スライドコアの上昇動作を停止させるとともにスライドコアを金属部材に接触するまで下降させる。このような動作をさせることにより、上記作用効果に加えて、金属部材をスライドコアの先端部で引っ掛けることがなくなって、スライドコアの先端部による金属部材などの変形・破損が生じなくなり、高品質の樹脂成形品を生産することができると共に歩留まりが向上する。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項２記載の射出成形機において、上昇手段として、流体圧シリンダ、電磁気によるアクチュエータ、又はカム等の機械的手段のいずれか一つ以上を用いたものである。この構成において、上昇手段は、金属部材が上下方向に多段に積み重ねられる場合も、その多段に対応して配置されるスライドコアの個々に設けられる。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の射出成形用金型において、下金型内に下段の金属部材がセットされた状態にて、前記保持機構、駆動手段及び上昇手段は、前記スライドコアを該金属部材の上面にクリアランスをもって移動させ、さらに前記スライドコアを前記移動方向と直交する下方向に移動させ、前記スライドコアの上面に上段の金属部材がセットされた状態にて、上金型を降下させて金型を閉じ、樹脂が注入されるものである。
【００１５】
上記構成において、下金型内に下段の金属部材がセットされた状態にて、スライドコアを金属部材の上面を所定のクリアランスをもって移動させるので、金属部材をスライドコアの先端部で引っ掛かけることがなくなる。スライドコアの先端部での引っ掛かけによる金属部材などの変形・破損がなくなり、歩留まりが向上し、また、停止したスライドコアの上面に金属部材をセットするのみの操作でもって、金属部材をインサート成形した樹脂成形品が簡単な成形工程により得られる。更に、スライドコアの動作と金属部材のセットを交互に積み重ねることによって、多段に積み重ねられた金属部材をインサート成形した樹脂成形品が簡単な成形工程により得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態による射出成形用金型について図面を参照して説明する。図１は、本発明のスライドコアを持つ金型の基本形態を概念的に示す図である。射出成形用金型は、下金型１１、上金型１６及び複数個のスライドコア２からなり、インサート成形される金属部材５ａ，５ｂが２段上下方向に間隔をおいてセットされ（セットのための手順、構成は後述の具体例に示す）、金属部材５ａ，５ｂに対して複数個のスライドコア２は、左右横方向から互いに対向して抜き挿しさせられる（矢印Ａ，Ｂ方向）と共に、この方向に直交する方向に抜き挿しさせられる（矢印Ｃ，Ｄ方向）。このような金型構成及び動作を採ることで、複数の金属部材５ａ，５ｂ間に一定の距離を持つものをインサート成形した樹脂成形品を製作することができる。
【００１７】
図２（ａ）は複数に分割された樹脂成形品ブロック間に金属部材が跨る形態に射出成形される樹脂成形品の一例の斜視図で、図２（ｂ）は  図２（ａ）のＩＩ―ＩＩ線端面図である。上述の図１に示すように、下金型１１に下段の金属部材５ａをセットし、複数個のスライドコア２が金属部材５ａ上方の空間５ｃに挿し込まれるように移動して、さらに、そのスライドコア２の上面に上段の金属部材５ｂをセットして上金型１６を閉じ、樹脂が注入される。その後、金型を開くことで、複数に分割された樹脂成形品ブロック６，７間を金属部材５ａ，５ｂからなる線材８で弾性的に結合した樹脂成形品を形成することができる。
【００１８】
図３はインサート成形品の金属部材５が上下方向に間隔をおいて多段に積み重ねられて配置される例を示す図である。図４は図２又は図３に示したような配置のインサート成形品を樹脂成形する金型において、スライドコア２や上金型１６を３方向に開いてインサート成形品を取り出す様子を示している。
【００１９】
図５は上記図１に示したような金型におけるスライドコアの一連の動作を説明する図である。ここには、金属部材が一定の距離を隔てて位置するときに、スライドコア２がその左右両側から挿し込まれる場合を示している。下金型１１の凹部に下段の金属部材５ａをセットした状態にて、スライドコア２を上昇手段（不図示）で上昇させ、金属部材５ａとスライドコア２との間に所定のクリアランスを形成し、このクリアランスを保持しつつスライドコア２を前進移動させる（図５（ａ））。スライドコア２の閉動作が終了すると、スライドコア２の上昇動作を停止させると共にスライドコア２を金属部材５ａに接触するまで下降させて、金属部材５ａを押さえ込み（図５（ｂ））、停止したスライドコア２の上面に上段の金属部材５ｂをセットする（図５（ｃ））。この上方に上金型（不図示）が降下することにより、金型の閉動作が完了する。このような動作によって、金属部材５ａ，５ｂをスライドコア２の先端部で引っ掛けることがなくなり、スライドコア２の先端部による金属部材５などの変形・破損を生じることがなくなる。
【００２０】
なお、さらに上方に金属部材がセットされる場合には、金属部材５ｂの上面を上段のスライドコアが上述と同様の動作を繰り返すようにすればよい。
【００２１】
図６乃至図９は本発明の射出成形用金型の具体的な実施形態を示す図であり、図６はスライドコアが開いた状態を示し、図７はスライドコアが閉じた状態を示し、図８及び図９は同金型の部分断面を示す。下金型１１は、金型取付板１１ａ、スペーサブロック１１ｂ、ホルダー１１ｃ及び下型本体１５からなり、下型本体１５はホルダー１１ｃにて保持され、ホルダー１１ｃはスペーサブロック１１ｂを介して金型取付板１１ａに固定されている。上金型は図示を省いている。樹脂成形用の下型本体１５の所定の凹部に下段の金属部材５ａが挿入される。スペーサブロック１１ｂで囲まれている内部空間には、最終的な樹脂成形品を押し出すためのエジェクタ機構が設けられている。エジェクタ機構はエジェクタ板１４とその可動をガイドするガイドシャフト１３からなり、エジェクタ板１４に図示しないエジェクタピンが取付けられている。
【００２２】
駆動手段３は、スライドコア２を開閉させるために直線的に移動させる手段で、流体圧シリンダ３１、そのロッド３２、カプラ３３及び連結具３４からなり、流体圧シリンダ３１のロッド３２がカプラ３３及び連結具３４を介してスライドコア２に連結され、流体圧シリンダ３１への圧油の供給あるいは流体圧シリンダ３１からの圧油の排出によって、ロッド３２が出没してスライドコア２を前・後進移動させる。流体圧シリンダ３１はブラケット３５に固定されている。この駆動手段３は上述の流体圧シリンダ３１の他にカムのような機械的手段、ラック・ピニオン機構のように回転機器（例えば、モータ）の回転運動を直線運動に変換する構成など種々の手段を取り得る。
【００２３】
スライドコア２をガイドするスライド押さえ（保持機構）２２（図８、図９）は、断面Ｌ字状部材からなり、ホルダー１１ｃの上面に断面凸形状のスライドコア２を覆うように配置され、スライドコア２を下金型１１に対して前・後進移動及び上・下動自在に保持し、スライドコア２を円滑に直線運動させるためのものである。スライドコア２の段面２ａとスライド押さえ２２の段面２２ａとの間には高さ方向に所定のクリアランスＹを形成している。
【００２４】
スライドコア２を上昇させる上昇手段４は、ホルダー１１ｃ内に形成され、スライドコア２を下方から押し上げる押し上げ部片４１と、この押し上げ部片４１を押し上げるための流体圧（空気圧）を供給する流路４６ａ，４６ｂ，４７ａ，４７ｂとからなり、流路４６ａ，４６ｂ，４７ａ，４７ｂはホルダー１１ｃ及びスペーサブロック１１ｂ内に形成される。押し上げ部片４１の両端に下方に向かうロッド部４２を固定し、押し上げ部片４１は、ホルダー１１ｃの表面に形成された凹部４４に挿入され、ロッド部４２は２本の垂直な流路４７ａ，４７ｂに上下動可能に挿入される。
【００２５】
流路４６ａ，４６ｂ，４７ａ，４７ｂは、ホルダー１１ｃ及びスペーサブロック１１ｂ内に、２個のロッド部４２を挿入する２個の垂直方向の孔４７ａ，４７ｂと、流体圧を外部から供給する２個の水平方向の孔４６ａ，４６ｂとから形成されている。水平孔４６ａの側部開口と垂直孔４７ａの下部開口に栓４８ａ，４８ｂをそれぞれ挿入固定し、水平孔４６ｂの開口部４６ｃから垂直孔４７ａと垂直孔４７ｂ双方へ流体圧、例えばエアーを供給できる構造としている。水平孔４６ｂから流体圧が供給されると、垂直孔４７ａ，４７ｂに挿入されたロッド部４２は上昇する。これにより、スライドコア２は押し上げられる。流体圧を排出するとロッド部４２は下降する。
【００２６】
押し上げ部片４１を保持するためのロッキング部材４９（図８、図９）は、ホルダー１１ｃの凹部４４に押し上げ部片４１と共に挿入固定される。押し上げ部片４１は断面凸状部材からなり、その突出側がホルダー１１ｃの表面から出没してスライドコア２の下面を押し上げ、スライドコア２を上昇させる。ロッキング部材４９には段差が形成され、スライドコア２の上昇時には、ロッキング部材４９の段差で形成された水平壁４９ｄに押し上げ部片４１の凸部形成面４１ｂが当接し、スライドコア２の下降時には、ロッキング部材４９の水平壁４９ｄと押し上げ部片４１の凸部形成面４１ｂとの間にはクリアランスＸが生じる。このクリアランスＸは押し上げ部片４１がスライドコア２を実際に押し上げる高さである。上述のクリアランスＹはクリアランスＸに対し、例えば、クリアランスＹ＝Ｘ＋０．０２（ｍｍ）と設定される。このようにクリアランスＹをクリアランスＸより広く取っているのは、スライドコア２を円滑に前・後進させるためである。
【００２７】
図１０は本発明の金型により樹脂成形される成形品の一例を示し、ここには、光ディスク装置用のピックアップ樹脂成形品の成形完了直後の状態を示し、図１１は金属部材のランナを切断したピックアップ樹脂成形品を示す。この樹脂成形品は、２つの樹脂成形物ブロック６，７を複数の金属部材５の線材８により連結したものである。一方の樹脂成形物ブロック６には、投光素子からのレーザ光をレンズとミラーを介して受光する受光素子からなる光学系を設けると共に、他方の樹脂成形物ブロック７には、これら光学系を合焦動作のためにトラッキング方向及びフォーカス方向へ駆動する駆動コイルからなる駆動系を設け、複数の金属部材５の線材８は樹脂成形物ブロック６，７間を弾性的に連結すると共に樹脂成形物ブロック６，７にインサート成形された端子９を通じて光学系と駆動系の双方に電気エネルギーを供給する。図１２はこのような樹脂成形品を成形する場合の金型のスライドコアが閉じる前の状態の平面図、図１３は同スライドコアが閉じた状態の側断面図である。下型本体１５に金属部材５ａをセットした後、下金型１１内の押し上げ部片４１によりスライドコア２を上昇させ、金属部材５ａの上面に僅かなクリアランスをもってスライドコア２を閉動作のために前進移動させ、スライドコア２の前進移動が完了すると、更に中子１５ａと金属部材５ｂをセットし、上金型１６を上方から下降させて上金型１６と下金型１１を閉じ、樹脂を注入する。
【００２８】
樹脂を注入後、樹脂固化に必要な所定の時間が経過した後、上金型１６を開き、スライドコア２を開動作のために後進移動させ、その後、樹脂成形品を下金型１１の内部のエジェクタピンで突き上げることにより、金型から離型する。この離型された直後の樹脂成形品は、図１０に示すように、樹脂成形物ブロック６，７が金属部材５の一部を形成する線材８で弾性的に連結され、かつ、樹脂成形物ブロック６，７の外壁面には複数の端子９が突設した状態で成形されている。この樹脂成形品は、ランナ５５を切断することにより、図１１に示すような、樹脂成形物が完成する。
【００２９】
なお、金属部材は、材料が金属でできているものに限定されるものでなく、樹脂成形用の金型内に挿入でき、樹脂成形品と一体成形可能な材料、プリント基板などの部品、その他の金具であってもよい。また、上昇手段４は、上記流体圧によるものの他、モータ、ソレノイドや、カム等の機械的手段を用いてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように本発明の射出成形用金型によれば、インサート成形される金属部材が金型内に少なくとも２段上下方向に所定の間隔をおいて複数列配置され、その所定の間隔内でスライドコアが横方向から抜き挿しされると共に、上金型、下金型又はスライドコアが前記横方向と直交する方向又は上下方向から抜き挿しされるように構成されているので、簡単な成形工程により複雑な樹脂成形品に対しても金属部材を一体成形することができる。しかも成形工程が簡単であるから、樹脂成形品は高品質となり、歩留まりも向上する。
【００３１】
更に、本発明によれば、スライドコアの閉動作時にスライドコアを上昇させて、樹脂成形品と一体成形される金属部材とスライドコアとの間に所定のクリアランスをもたせ、そのクリアランスを保持しつつスライドコアを前進移動させるので、金属部材が湾曲して浮いている場合やプレス抜きバリがある場合でも、金属部材等をスライドコアの先端で引っ掛けて、金属部材等を変形・破損することがなくなり、歩留まりの向上に多大の貢献をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による射出成形用金型の基本構成を概念的に示す斜視図である。
【図２】（ａ）は本発明の金型を用いて得られる、複数に分割された樹脂成形品ブロック間に金属部材が跨る形態にインサート成形された樹脂成形品の一例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＩＩ―ＩＩ線端面図である。
【図３】インサート成形される金属部材が上下方向に間隔をおいて多段に積み重ねられて配置される例を示す図である。
【図４】多段に積み重ねられた金属部材がインサート成形された成形品を取り出すときの金型の動きを示す図である。
【図５】（a），（ｂ），（ｃ）は本発明の金型におけるスライドコアの動きを説明する図である。
【図６】本発明の射出成形用金型の具体的実施形態によるスライドコアが開いた状態の断面図である。
【図７】同金型のスライドコアが閉じた状態の断面図である。
【図８】図６のＩＩＩ―ＩＩＩ線断面図である。
【図９】図８の部分拡大図である。
【図１０】本発明の金型により成形されるピックアップ樹脂成形品の成形完了直後の斜視図である。
【図１１】同ピックアップ樹脂成形品の斜視図である。
【図１２】同上樹脂成形品を成形するための金型のスライドコア部分の平面図である。
【図１３】同スライドコア部分の側断面図である。
【図１４】従来の射出成形用金型を示し、（ａ）はスライドコアが移動を開始する前の側面図、（ｂ）スライドコアが移動して金属部材が変形している状態を示す側面図である。
【符号の説明】
２  スライドコア
３  駆動手段（スライドコアの開閉動作のための）
４  スライドコアを上昇させるための上昇手段
５  金属部材
５ａ  下段の金属部材
５ｂ  上段の金属部材
６  樹脂成形物ブロック
７  樹脂成形物ブロック
８  金属部材の線材
１１  下金型
１６  上金型
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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