(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属と樹脂とを一体化して金属樹脂成形品を成形する方法において、加工前の金属を、成形品となる本体部、前記本体部以外の金属及び前記本体部と本体部以外の金属を連結する第１のブリッジ部とを形成するようにプレス加工し、前記本体部へ樹脂モールドするとともに、前記本体部と本体部以外の金属を連結する第２のブリッジ部を前記第１のブリッジ部とは異なる位置で樹脂のみで樹脂モールドし、前記第１のブリッジ部を切断し、前記本体部にプレス加工及びモールド加工又はその内の少なくともいずれか一方の加工をすることにより前記金属樹脂成形品を成形することを特徴としたプレス・モールド複合型成形方法。
【請求項２】
前記樹脂のみのブリッジ状態において、前記本体部の金属端縁部に加工を施すことにより前記金属樹脂成形品を成形することを特徴とした請求項１記載のプレス・モールド複合型成形方法。
【請求項３】
前記樹脂のみのブリッジ状態で前記本体部の加工と樹脂ブリッジ部の切断とをすることにより、前記金属樹脂成形品を取り出すことを特徴とした請求項１又は２に記載のプレス・モールド複合型成形方法。
【請求項４】
前記樹脂ブリッジ部を切断した後、前記本体部以外の金属に残された前記樹脂ブリッジ部の樹脂片を取り除くことを特徴とした請求項３記載のプレス・モールド複合型成形方法。
【請求項５】
前記樹脂ブリッジ部には凹凸部或いは突起状のリブを設けて補強してなることを特徴とした請求項１乃至４のいずれかに記載のプレス・モールド複合型成形方法。
【請求項６】
前記樹脂ブリッジ部を冷却するために、所定の冷却アイドリング時間が設定されていることを特徴とした請求項１乃至５のいずれかに記載のプレス・モールド複合型成形方法。
【請求項７】
前記金属へのプレス加工及び樹脂モールド加工を単一の成形型で同時に行うことを特徴とした請求項１乃至６のいずれかに記載のプレス・モールド複合型成形方法。
【請求項８】
前記金属へのプレス加工及び樹脂モールド加工をフープ成形によって連続的に行うことを特徴とした請求項１乃至７のいずれかに記載のプレス・モールド複合型成形方法。
【請求項９】
金属と樹脂とを一体化して金属樹脂成形品を成形するためのプレス・モールド複合型成形装置であって、インサートされた金属を成形品となる本体部と前記本体部以外の金属及び前記本体部と本体部以外の金属とを金属によりブリッジした状態でプレス加工を行う第１プレス部と、前記本体部へ樹脂モールドすると同時に前記金属ブリッジ部とは異なる位置に前記本体部と本体部以外の金属を樹脂によりブリッジした状態で樹脂モールドする樹脂モールド成形部と、金属ブリッジ部を切断した樹脂のみのブリッジ状態として前記本体部にプレス加工及びモールド加工又はその内の少なくともいずれか一方の加工を行い、樹脂ブリッジ部を切断加工する第２プレス部とを、移送基端側から先端側にかけて順次配してなることを特徴としたプレス・モールド複合型成形装置。
【請求項１０】
第１プレス部、樹脂モールド成形部及び第２プレス部を単一の成形型内に設けてなることを特徴とした請求項９記載のプレス・モールド複合型成形装置。
【請求項１１】
前記樹脂モールド成形部が配されている成形型中心部に樹脂材注入孔を備えたことを特徴とした請求項９又は１０に記載のプレス・モールド複合型成形装置。
【請求項１２】
前記樹脂モールド成形部を含む成形型全体の温度調節を行うための温調機を備えたことを特徴とした請求項９乃至１１のいずれかに記載のプレス・モールド複合型成形装置。
【請求項１３】
前記樹脂モールド成形部でのランナー発生を防止するためのホットランナーコントローラーを備えたことを特徴とした請求項９乃至１２のいずれかに記載のプレス・モールド複合型成形装置。
【請求項１４】
請求項１乃至８のプレス・モールド複合型成形方法によって成形されたことを特徴とした金属樹脂成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属樹脂成形品を成形するためのプレス・モールド複合型成形方法及びその装置並びにそれらによって成形された金属樹脂成形品に関するものであり、例えばチップ状の樹脂部の一端から多数の金属端子ピンが垂下並設され、他端から水平に折曲突出した多数の端子ピンが並設されてなる端子ピン付コネクタ等の金属樹脂成形品を成形するのに適する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フープ成形において、金属と樹脂とを一体化した金属樹脂成形品を連続加工による成形工程で製造するには、図４に示すように、先ず金属板Ｍがフープ状の状態に巻き取られている供給リールＬから当該金属板Ｍが引張状態で引き出され、プレス成形機Ｐ１のプレス型にインサートされて打ち抜き加工され、いったんＡゾーンにてフープ状に巻き取られてから、次工程での別途樹脂成形機Ｑの樹脂型に、この打ち抜かれた半製品の金属板Ｍがインサートされ所定箇所に樹脂がモールドされて一体化され、更に、Ｂゾーンにてフープ状に巻き取られてから、別途後工程でのプレス成形機Ｐ２のプレス型にインサートされて加工され、金属板Ｍから切断されて最終的な成形品となる。
【０００３】
また、特許文献１に開示されているように、金属と樹脂とを一体加工するインサート成形法並びにインサート成形装置なる技術が存在する。すなわち、これは、連続移送供給される金属によるインサート部材にプレス加工と樹脂成形とを施し、所定区間を切断加工してインサート成形品を次々と連続成形するものであり、樹脂成形を行う成形型の開閉動作と連動して開閉動作する成形型と一体の開閉部で、プレス加工並びに切断加工を施すものである。
【０００４】
そして、開閉動作する成形型に、一方側から他方側へと連続移送供給されるインサート部材に樹脂成形を施す樹脂成形部を設けると共に、この樹脂成形部の少なくともインサート部材の移送方向上流側にプレス加工部を設け、且つ、移送方向下流側に切断加工部を設け、成形型の開閉動作によりインサート部材の所定位置は樹脂成形部により樹脂成形され、他の所定位置はプレス加工部により同時にプレス加工され、また他の所定位置は切断加工部により同時に切断加工され、成形型の開閉とインサート部材の移送供給によりプレス加工されたインサート成型品が次々と切断排出されるように構成したものである。
【特許文献１】特公平８−２５５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来においては、製品を移送させるためには一部に繋ぎ（金属ブリッジ）を有したまま金属板を送出することになり、金属ブリッジを最終工程まで繋いでおく必要があった。金属ブリッジによる繋ぎがあることで、例えば金属部の曲げ加工位置の制約や金属ブリッジ切断面の加工段差の発生等の問題があった。特許文献１の技術においても、金属ブリッジにより製品を繋ぎとめておき、インサート部材をプレス加工部・樹脂モールド部・切断加工部に順次連続的に送ることで、製品を成形している。しかも、特許文献１の技術によるインサート成形装置は、構造上非常に複雑であり且つ高価なものとなるという問題点を有していた。
【０００６】
そこで、本発明は叙上のような従来存した諸事情に鑑み創出されたもので、樹脂モールド加工後、製品を移送させるための繋ぎを、金属ブリッジから樹脂モールド加工時に形成した樹脂ブリッジに変えることで、途中工程の段階で金属ブリッジを切断することができる。例えば端子ピン付コネクタ等の様々な金属樹脂製品を成形するに際し、加工される樹脂の一部を繋ぎ材として利用することで、金属部の曲げ加工位置の制約がなくなり、更には小型の金属樹脂製品を成形することができるプレス・モールド複合型成形方法及びその装置並びにそれらによって成形された金属樹脂成形品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するため、本発明にあっては、金属と樹脂とを一体化して金属樹脂成形品を成形する方法において、加工前の金属を、成形品となる本体部、前記本体部以外の金属及び前記本体部と本体部以外の金属を連結する第１のブリッジ部とを形成するようにプレス加工し、前記本体部へ樹脂モールドするとともに、前記本体部と本体部以外の金属を連結する第２のブリッジ部を前記第１のブリッジ部とは異なる位置で樹脂のみで樹脂モールドし、前記第１のブリッジ部を切断し、前記本体部にプレス加工及びモールド加工又はその内の少なくともいずれか一方の加工をすることにより前記金属樹脂成形品を成形するプレス・モールド複合型成形方法を特徴とした。
【０００８】
また、樹脂のみのブリッジ状態において、前記本体部の金属端縁部に加工を施すことにより前記金属樹脂成形品を成形するプレス・モールド複合型成形方法を特徴とした。
【０００９】
更に、樹脂のみのブリッジ状態で前記本体部の加工と樹脂ブリッジ部の切断とをすることにより、前記金属樹脂成形品を取り出すプレス・モールド複合型成形方法を特徴とした。
【００１０】
また、樹脂ブリッジ部を切断した後、前記本体部以外の金属に残された前記樹脂ブリッジ部の樹脂片を取り除くプレス・モールド複合型成形方法を特徴とした。
【００１１】
更に、樹脂ブリッジ部には凹凸部或いは突起状のリブを設けて補強してなるプレス・モールド複合型成形方法を特徴とした。
【００１２】
また、樹脂ブリッジ部を冷却するために、所定の冷却アイドリング時間が設定されているプレス・モールド複合型成形方法を特徴とした。
【００１３】
更に、金属へのプレス加工及び樹脂モールド加工を単一の成形型で同時に行うプレス・モールド複合型成形方法を特徴とした。
【００１４】
また、金属へのプレス加工及び樹脂モールド加工をフープ成形によって連続的に行うプレス・モールド複合型成形方法を特徴とした。
【００１５】
更に、金属と樹脂とを一体化して金属樹脂成形品を成形するためのプレス・モールド複合型成形装置であって、インサートされた金属を成形品となる本体部と前記本体部以外の金属及び前記本体部と本体部以外の金属とを金属によりブリッジした状態でプレス加工を行う第１プレス部と、前記本体部へ樹脂モールドすると同時に前記金属ブリッジ部とは異なる位置に前記本体部と本体部以外の金属を樹脂によりブリッジした状態で樹脂モールドする樹脂モールド成形部と、金属ブリッジ部を切断した樹脂のみのブリッジ状態として前記本体部にプレス加工及びモールド加工又はその内の少なくともいずれか一方の加工を行い、樹脂ブリッジ部を切断加工する第２プレス部とを、移送基端側から先端側にかけて順次配してなるプレス・モールド複合型成形装置を特徴とした。
【００１６】
また、第１プレス部、樹脂モールド成形部及び第２プレス部を単一の成形型内に設けてなるプレス・モールド複合型成形装置を特徴とした。
【００１７】
更に、樹脂モールド成形部が配されている成形型中心部に樹脂材注入孔を備えたプレス・モールド複合型成形装置を特徴とした。
【００１８】
また、樹脂モールド成形部を含む成形型全体の温度調節を行うための温調機を備
えたプレス・モールド複合型成形装置を特徴とした。
【００１９】
更に、樹脂モールド成形部でのランナー発生を防止するためのホットランナーコント
ローラーを備えたプレス・モールド複合型成形装置を特徴とした。
【００２０】
また、上記プレス・モールド複合型成形方法によって成形された金属樹脂成形品を特徴とした。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、例えば端子ピン付コネクタ等の様々な金属樹脂成形品を成形するに際し、加工される樹脂の一部を繋ぎ材として利用することで、次工程におけるプレス加工時の金属部の加工位置の制約がなくなり、更には小型の金属樹脂製品を成形することができる。
【００２２】
すなわち、本発明は、金属と樹脂とを一体化して金属樹脂成形品を成形する方法において、金属への樹脂モールド加工後は、金属に対して樹脂のみのブリッジ状態とし、プレス加工及び／又はモールド加工により成形するものとしたので、金属部の加工位置の制約をなくすことが可能となった。
【００２３】
また、樹脂モールド後、樹脂のみのブリッジ状態とすることで、例えば樹脂モールドされなかった金属部に対して、曲げ、捻り、潰し等の各種加工を施すことが可能となった。
【００２４】
更に、樹脂のみによりブリッジした状態で金属樹脂成形品を完成させた後、前記樹脂ブリッジ部を切断することにより成形品を得ることが可能となった。
【００２５】
また、金属板の一部に残された樹脂片を金属板から取り除くことで、金属板を樹脂の混入のない状態で再利用することが可能となった。
【００２６】
更に、樹脂ブリッジ部に凹凸形状を設けたり突起を設ける等のリブを形成することにより当該部分を補強しているので、成形品の移送時或いは次工程での曲げ、捻り、潰し、抜き加工等により該成形品に負荷が生じても金属板より脱落することを防ぐことが可能となった。
【００２７】
また、前記のように、樹脂ブリッジ部を切断することになるが、樹脂ブリッジ成形工程と樹脂ブリッジ切断工程とが連続に行われると樹脂が硬化する前に切断が行われる可能性があるが、冷却アイドリング時間が設定されることにより、切断面の変形、加工段差等を抑制でき、また、サイクルタイムの短縮も可能となった。
【００２８】
更に、金属へのプレス加工及び樹脂のモールド加工を単一の成形型で同時に行うことで金属と樹脂とを一体化するものとしたので、加工位置の精度が極めて向上し且つ作業効率を向上させることが可能となった。
【００２９】
また、金属へのプレス加工及び樹脂のモールド加工をフープ成形によって連続的に行うことで金属と樹脂とを一体化することができ、作業効率を向上させることが可能となった。
【００３０】
更に、金属と樹脂とを一体化してなる金属樹脂成形品を成形するためのプレス・モールド複合型成形装置であって、インサートされた金属を樹脂のみで金属に対してブリッジした状態で、例えば打ち抜き、曲げ、捻り、潰し等の加工を行うので、金属部の加工位置の制約をなくすことができ、小型で精密な製品を製造することが可能となった。
【００３１】
また、移送方向上流側に配した第１プレス部と、金属に対して樹脂ブリッジした状態でモールド一体化する樹脂モールド成形部と、金属のブリッジを打ち抜いて樹脂のみのブリッジ状態として金属の曲げ、捻り、潰し等の加工を行うよう移送方向下流側に配した第２プレス部とを設けたので、作業効率を向上させることが可能となった。
【００３２】
更に、前記樹脂モールド成形部が配されている成形型中心部に樹脂材注入孔を備えたので、型全体のバランスが得られることから、型の左右における第１プレス及び第２プレス部それぞれのプレス動作時における圧力荷重バランスを取ることが可能となった。
【００３３】
また、樹脂モールド成形部を含む成形型全体の温度調節を行うための温調機を備えたので、金属の熱による膨張等の熱歪みの発生を未然に防止でき、しかも金属を樹脂モールド加工の適切な温度に設定しておくことが可能となった。
【００３４】
更に、樹脂モールド成形部でのランナー発生を防止するためのホットランナーコントローラーを備えたので、型からのランナー除去作業が不要となり、しかも加工速度を向上させることが可能となった。
【００３５】
また、上記工程及び装置による金属樹脂成形品は、加工精度が極めて高く、且つ複雑な加工も可能とし、更に安価な成形品を得ることが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の一形態を説明する。
【実施例１】
【００３７】
本発明に係るプレス・モールド複合型成形装置は、例えばチップ状の樹脂部の一端から多数の金属端子ピンが垂下並設され、他端から水平に折曲突出した多数の端子ピンが並設されてなる端子ピン付コネクタ等の金属樹脂成形品（以下、単に成形品という）をフープ成形工程によって連続的に成形するためのものである。
【００３８】
該装置は、図１に示すように、金属板Ｍがフープ状の状態に巻き取られている供給リールＬ、該供給リールＬから引き出された金属板Ｍを金属板送り装置によりインサートして成形する複合型成形機Ｐ、該複合型成形機Ｐに樹脂材を送り込むための搬送ローラーを備えた樹脂乾燥機Ｔ、該複合型成形機Ｐの成形型全体の温度調節を行うための温調機Ｖ、該複合型成形機Ｐでのランナー発生を防止するためのホットランナーコントローラーＨ等によって概略構成されている。
【００３９】
複合型成形機Ｐは、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、下側の固定ダイ１に対し上側の可動ダイ２が昇降自在となって配されており、該可動ダイ２の昇降タイミングに合わせて上下両ダイ１，２の間に金属板Ｍが間欠的にインサート移動されるものである。これら両ダイ１，２の互いに相対向する面には、樹脂モールド成形部５に対して、金属板Ｍの移送方向上流側のプレス部３、中央の樹脂モールド成形部５、樹脂モールド成形部５に対して、金属板Ｍの移送方向下流側のプレス部４の各々を同じ平面上に接触固定された状態で、プレス・モールド加工時に一体となって作動する単一の成形型に集約している。
金属板Ｍは複数の成形品が連続的に加工・成形されるように、その長手方向に所定の間隔で、プレス加工・樹脂モールドが上下両ダイ１・２によって行われる。そのため、図２（ｂ）に示すように、金属板Ｍを任意設定可能な長さで型内に供給するための金属板送り装置６を内蔵している。該金属板送り装置６はエアーを駆動源として作動し、送りタイミングは成形機Ｐからの信号（電圧）で制御され、金属板Ｍは図２の左側から右へ向かって所定間隔で間欠的に送り出される。
【００４０】
また、可動ダイ２中央には、複合型成形機Ｐの上側に設けられている樹脂材充填装置７から樹脂モールド成形部５に連通する樹脂材注入孔８を備え、該樹脂材充填装置７は前記樹脂乾燥機Ｔに接続されている。そして、可動ダイ２の下降移動に連動して樹脂材注入孔８から樹脂材が樹脂モールド成形部５に注入され、金属板Ｍにモールド一体化されるようにしてある。
【００４１】
次に、以上のように構成された最良の形態についての複合型成形装置による金属樹脂成形品の成形方法の一例について説明する。本装置による工程はフープ成形工程に基づいて行われ、第１プレス部３による金属板Ｍの抜き、曲げ等のプレス加工、中央の樹脂モールド成形部５による樹脂のモールド加工及び第２プレス部４による金属の抜き、曲げ等のプレス加工の工程からなる。
【００４２】
図３に示すように、金属板Ｍの移送方向上流側の第１プレス部３では、該金属板Ｍに対して打ち抜き、曲げ、捻り、潰し等の各種加工を行うことになる。本実施例では、先ず、該金属板Ｍを移送するに際し、予め設定された送り量を決めるための孔９を該金属板Ｍの短手方向の対向する縁部側に各々穿孔する。そして成形品の形状を得るべく該金属板Ｍを第１打ち抜き加工１０する。同時に、次工程において樹脂ブリッジを形成する際の金属板Ｍと樹脂との密着性を高めるために小孔等の密着加工部１１を形成する。上記密着加工部１１は、小孔以外に凹部や切り欠き等適宜な形状のものが選択される。
【００４３】
金属板Ｍには成形品を製造するための更なる第２打ち抜き加工１２をし、その一部は金属ブリッジ１３として該金属板Ｍと成形品とを繋いでおく。その後、成形品の形状を得るために曲げ、捻り、潰し等の各種加工を行う。本実施例では、直角曲げ加工１４としている。また、金属ブリッジ１３の一部に対し第３打ち抜き加工１５を行っている。
【００４４】
上記金属部のみの各種加工工程の後、金属部の成形品に樹脂をモールド加工する。その際、金属板Ｍに形成した前工程での密着加工部１１を該樹脂により覆うようにして該金属板Ｍと強固に一体化させ、樹脂ブリッジ１６とする。例えば、本実施例の小孔であれば、金属板Ｍの表裏面を貫通した樹脂層が形成されることになる。これにより金属と樹脂よりなる成形品及び樹脂ブリッジ１６とが形成されることになる。この工程では金属ブリッジ１３と樹脂ブリッジ１６とが併存することになる。
【００４５】
また、上記樹脂ブリッジ１６には、図３（ｄ）に示すように、凹凸部或いは突起状のリブ１７を設けることにより該樹脂ブリッジ１６を補強し、製造工程中に成形品が金属板Ｍより脱落することのないようにする。
【００４６】
上記工程では、温調機Ｖを作動させて、樹脂成形に合わせるようにして成形型全体を循環温水等で温めておく。例えばナイロン等では約８０℃程度の温水を使用する。これにより、樹脂モールドの厚さが厚くても約３秒から１０秒程度で樹脂加工が可能となる。上記樹脂成形工程の後、直ちに或いはアイドリング工程１８を設けることにより樹脂部の冷却時間を確保し、サイクルタイムの短縮を図る。このモールド加工においては、図１に示すホットランナーコントローラーＨの作動によって樹脂モールド成形部でのランナー発生が未然に防止される。
【００４７】
後工程の第２プレス部４では、最後の打ち抜き、曲げ、捻り、潰し等の各種加工を行うことになる。切断加工１９により金属ブリッジ１３を切断し、樹脂ブリッジ１６のみの状態とし、成形品とするための曲げ、捻り、潰し等の各種加工を行う。すなわち、金属ブリッジ１３を外しておかないと金属への上記各種加工が該金属ブリッジ１３に邪魔されて合理的に行えないからである。本実施例では、成形品を得るために樹脂モールド端縁部近くの金属の直角曲げ加工２０を行っている。
【００４８】
最終工程で、樹脂ブリッジ１６となっている樹脂部分を切断加工２１する。これにより金属と樹脂とが一体化され且つ金属が所定形状に成形された成形品が製造されることになる。このとき、金属板Ｍには成形品が打ち抜かれた残余部分と、樹脂による一部のブリッジ部分とが残ることとなる。すなわち、成形品を切断した後に残された金属板Ｍの一部に樹脂が付着した状態で残ることになる。この樹脂部分のみを金属板Ｍから除去することで、樹脂混入のない金属板Ｍを再利用することができる。
【００４９】
例えば金属板Ｍに残された樹脂ブリッジの一部と金属板Ｍの一部とを抜きプレス加工により除去することができる。また、上記の金属板Ｍを挟んでの表裏面に付着している樹脂は少量のためその樹脂部分のみの除去も簡単に行うことができる。特に、該密着加工部１１をＵ溝形状とすることにより、残された樹脂をスライドさせて取り除くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明を実施するための最良の形態における複合型成形装置の概略を示す構成図である。
【図２】（ａ）は同じく複合型成形装置の複合型の閉鎖している状態を示す一部省略断面図、（ｂ）は同開放している状態を示す一部省略断面図である。
【図３】同じく複合型成形装置による金属樹脂製品の成形加工順序を説明するもので、（ａ）は一部省略平面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ部拡大平面図、（ｃ）は（ｂ）中のＢ部拡大平面図、（ｄ）は樹脂ブリッジ部分を示す平面図、（ｅ）は（ｄ）の側面図である。
【図４】従来例における複合型成形装置の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
【００５１】
Ｐ          複合型成形機
Ｐ１、Ｐ２  プレス成形機
Ｑ          樹脂成形機
Ｌ          供給リール
Ｔ          樹脂乾燥機
Ｍ          金属板
Ｖ          温調機
Ｈ          ホットランナーコントローラー
１          固定ダイ
２          可動ダイ
３          第１プレス部
４          第２プレス部
５          樹脂モールド成形部
６          金属板送り装置
７          樹脂材充填装置
８          樹脂材注入孔
９          孔
１０          第1打ち抜き加工
１１          密着加工部
１２          第２打ち抜き加工
１３          金属ブリッジ
１４          直角曲げ加工
１５          第３打ち抜き加工
１６          樹脂ブリッジ
１７          リブ
１８          アイドリング工程
１９          切断加工
２０          直角曲げ加工
２１          切断加工
【図１】
0004971256.tif 000002
【図２】
0004971256.tif 000003
【図３】
0004971256.tif 000004
【図４】
0004971256.tif 000005