JP2002059459A - 射出成形用金型及び射出成形用金型における部材保持方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】インサート部材とコアピンとの間の保持力及び
位置精度を向上する。 【解決手段】コアピン１６のインサート部材１４の挿入
位置付近を薄肉構造として、コアピン１６に可撓性を付
与し、コアピン１６の中空内部に満たされた水、油等の
液体および気体などの流体に圧力を加えて、コアピン１
６を拡径させ、インサート部材１４とコアピン１６を密
着させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形用金型及
び射出成形用金型における部材保持方法に関し、特に、
別部材を挿入した金型のキャビティ内に合成樹脂等を射
出し、別部材と合成樹脂等との一体化を図るインサート
成形に関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形機より金型内に注入された溶融
樹脂は、型内で冷却固化された後に型外へ離型されて成
形品となる。この成形品は、樹脂単体で構成されること
も多いが、種々の目的、例えば、機械的強度の向上、耐
クリープ性の向上、摺動性の付与など樹脂単体の機能を
補足し、複雑複合化する要求品質を満足するため、要求
される特性を持った別部材（インサート部材）、例え
ば、軸受け、パイプ材、摺動性に優れた別の樹脂成形
品、雌ネジやボルト等をあらかじめ挿入した金型内のキ
ャビティに溶融樹脂を射出し、別部材と合成樹脂との一
体化を図るインサート成形によって成形される。このイ
ンサート成形では、キャビティ内にインサート部材を保
持する方法として、金型のキャビティ内にコアピンを設
け、このコアピンに別部材を挿入、保持することが一般
的に行われている。

【０００３】例えば、図５乃至図７に示す断面構造を持
つ射出成形用金型において、成形品Ｂの内径部にインサ
ート部材４４を挿入してインサート成形を行うために、
図６のような入れ駒で構成されたキャビティが一般的に
用いられている。すなわち、コアピン４３にインサート
部材４４が、挿入、保持され、このインサート部材４４
と固定側入れ駒４０、移動側入れ駒４１、移動側入れ駒
４２とで閉塞されたキャビティ空間に溶融樹脂を射出し
て成形品Ｂが形成される。

【０００４】実際のインサート作業にあたっては、図７
に示すようにコアピン４３とインサート部材４４の間に
生じるクリアランス４５は、数十ミクロン程度あり、ス
ムースにインサート部材４４をコアピン４３に挿入する
ことが可能であるが、反面、重力等の影響により、イン
サート部材４４は、コアピン４３の軸心に対して偏心し
たり、あるいは金型を閉じる際にインサート部材４４の
慣性により脱落したりする可能性もある。

【０００５】尚、図５に示す射出成形用金型において、
３１は固定側取付版、３２はランナストリッパプレー
ト、３３は固定側型板、３４は移動側型板、３５は受
板、３６はスペーサブロック、３７は移動側取付版、３
８は上部エジェクタピンプレート、３９は下部エジェク
タピンプレートである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】一般的に、インサート
部材をコアピンに挿入する際に、コアピンとインサート
部材との摺動抵抗を低減し、インサート作業を容易に
し、かつ成形後の離型性を確保するためにコアピンとイ
ンサート部材の嵌合部分は、数十ミクロン程度のクリア
ランスが設けられる。このクリアランスは、金型設計上
は、コアピンの外周に均等に配分されたように描かれる
が、実際の成形においては、重力の影響を受けて、イン
サート部材がクリアランス量に応じて偏心したり、溶融
樹脂の圧力によって偏ったりして、インサート部材の位
置精度の低下を発生しやすい。

【０００７】また、金型の開閉動作時の振動、慣性によ
って挿入したインサート部材が、コアピンより脱落し成
形品が不良となるほか、脱落したインサート部材を金型
に挟み込み金型を破損する可能性もある。

【０００８】この課題を解決するために、コアピンとイ
ンサート部材の嵌合精度を高め、クリアランスを小さく
したり、コアピンとインサート部材を部分的に圧入した
りすることが、一般的に行われているが、インサート部
材をコアピンに挿入する作業性を著しく損ない、また、
インサート部材とコアピンのカジリを生じたりする問題
もある。さらに、嵌合精度を高めるためにインサート部
材の精度を成形品の機能上の要求精度よりも高める必要
があることも多く、インサート部材のコストアップにつ
ながる。

【０００９】これらの課題を解決する手段の従来例とし
て、コアピンやキャビティに磁性体を設置し、インサー
ト部材を吸着するという方法が採られることもあるが、
インサート部材が非磁性体である合成樹脂や黄銅、アル
ミ等の場合は、この方法は、使えない。

【００１０】本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その
目的は、インサート部材とコアピンとの間の保持力及び
位置精度を向上できる射出成形用金型及び射出成形用金
型における部材保持方法を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために、本発明の射出成形用金型は、溶融
状態の材料を金型内に射出して成形する際に、別部材を
キャビティ内に配置して一体化して成形するための射出
成形用金型であって、前記別部材をキャビティ内で保持
する保持ピンに可撓性を持たせ、当該別部材を挿入した
状態で、当該保持ピンを拡径して当該別部材とのクリア
ランスを減少させる手段を設けた。

【００１２】本発明の射出成形用金型における部材保持
方法は、溶融状態の材料を金型内に射出して成形する際
に、別部材をキャビティ内に配置して一体化して成形す
るための射出成形用金型における当該別部材の保持方法
であって、前記別部材をキャビティ内で保持する保持ピ
ンに可撓性を持たせ、当該別部材を挿入した状態で、当
該保持ピンを拡径して当該別部材とのクリアランスを減
少させる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る実施の形態
について、添付図面を参照して詳細に説明する。

【００１４】尚、以下に説明する実施の形態は、本発明
の実現手段としての一例であり、本発明は、その趣旨を
逸脱しない範囲で下記実施形態を修正又は変形したもの
に適用可能である。 ［第１の実施形態］図１は、本発明に係る第１実施形態
の射出成形用金型の断面図である。図２は、図１のコア
ピン１６とインナピン１７との間に形成される空間の拡
大図である。

【００１５】図１に示す射出成形用金型は、外部移動側
入れ駒１１、内部移動側入れ駒１２、コアピン１６、イ
ンナーピン１７、配管部材１８から構成され、コアピン
１６の内部はインサート部材１４の挿入位置付近まで中
空に形成され、コアピン１６の中空内部にはインナーピ
ン１７が嵌合されている。コアピン１６とインナーピン
１７との間のインサート部材１４の挿入位置付近は空間
が形成され、コアピン１６におけるインサート部材１４
の挿入位置付近は薄肉構造として可撓性を持たせてい
る。この空間は、インナーピン１７を貫通して配管部材
１８に連通しており、配管部材１８は、金型外部の油
圧、空圧等の機器（図示せず）に接続されている。な
お、コアピン１６とインナーピン１７、および配管部材
１８は、適切な手段により密閉されている。

【００１６】図２に示すように、金型外部の油圧、空圧
等の機器（図示せず）から配管部材１８を通じて、コア
ピン１６とインナーピン１７との間の空間に水、油等の
液体および気体などの流体の圧力が作用し、コアピン１
６のインサート部材１４の挿入位置付近が薄肉に形成さ
れているため、コアピン１６が外径方向に拡径して、イ
ンサート部材１４とコアピン１６との間のクリアランス
１５が減少して密着する。

【００１７】このように、インサート部材１４をコアピ
ン１６に挿入する際は、コアピン１６とインナーピン１
７との間の空間に流体の圧力を作用させず、インサート
部材１４とコアピン１６との間のクリアランス１５を確
保して、インサート作業を容易にし、インサート部材１
４をコアピン１６に挿入後、コアピン１６とインナーピ
ン１７との間の空間に流体の圧力を作用させて、インサ
ート部材１４とコアピン１６との間のクリアランス１５
を減少して密着することにより、インサート部材１４を
強固に保持する。

【００１８】第１の実施形態によれば、コアピン１６の
少なくともインサート部材１４の挿入位置付近に可撓性
を持たせ、インサート部材１４をコアピン１６に挿入し
た状態で、コアピンの中空内部に圧力を印加してコアピ
ン１６を拡径してコアピン１６とインサート部材１４と
の間のクリアランスを減少することにより、インサート
部材１４の挿入時には縮径状態でクリアランスを大きく
取ってインサート作業を容易にし、挿入後に拡径してク
リアランスを小さくしてインサート部材１４の位置精度
の低下やインサート部材１４の脱落等、コアピン１６と
インサート部材１４とのクリアランスが原因で発生する
種々の問題を解決できる。

【００１９】また、コアピン１６のインサート部材１４
の挿入位置付近を薄肉構造とすることにより、コアピン
１６に可撓性を付与し、コアピン１６の中空内部に満た
された水、油等の液体および気体などの流体に圧力を加
えて、コアピン１６を拡径させ、インサート部材１４と
コアピン１６を密着させるので、インサート作業を容易
にし、かつ、コアピン１６とインサート部材１４との間
のクリアランスを大きく取れるのでインサート部材１４
の製造コストを低減でき、また、インサート部材１４の
精度を低くした場合でも、インサート作業を損なうこと
なく、かつクリアランスによる位置精度低下を防止する
ことが可能となる。 ［第２の実施形態］図３は、本発明に係る第２実施形態
の射出成形用金型の断面図である。図４は、図３のコア
ピン１６とインナピン１７との間に形成される空間の拡
大図である。

【００２０】図３に示す射出成形用金型は、外部移動側
入れ駒１１、内部移動側入れ駒１２、コアピン１９、イ
ンナーピン２０から構成され、コアピン１９のインサー
ト部材１４の挿入位置付近の軸心から外径方向に放射状
に複数のスリット２１を設けている。このスリット２１
によりコアピン１９のインサート部材１４の挿入位置付
近に可撓性を付与することができる。コアピン１９の中
空内部には、インナーピン２０が摺動可能に嵌合されて
おり、このインナーピン２０は、金型のエジェクタース
ペース等に設けられた油圧シリンダやエアシリンダ等
（図示せず）によって駆動される。インナーピン２０
が、後退した状態では、コアピン１９とインサート部材
１４との間には、適切なクリアランス１５が確保されて
おり、インサート作業が良好に行える。

【００２１】次に、インサート部材１４が、コアピン１
９に挿入された後、油圧シリンダやエアシリンダ等（図
示せず）によって前進されると、インナーピン２０の先
端テーパ部が、コアピン１９の内部テーパー部と嵌合
し、更に前進すると、スリット２１が設けられたコアピ
ン先端部１９ａは、図４のように押し広げられ、コアピ
ン１９を拡径させる。拡径したコアピン１９の外径は、
インサート部材１４との間のクリアランス１５を減少さ
せ、インサート部材１４の内径に接触し、インサート部
材１４を強固に保持することが可能となる。

【００２２】尚、第１の実施形態と同じ構成には、同一
の番号を付して説明を省略する。

【００２３】第２の実施形態によれば、第１の実施形態
の効果に加えて、コアピン１９のインサート部材１４の
挿入位置付近において、軸心から放射方向にスリットを
複数形成したことにより、コアピン１９に可撓性を付与
し、コアピン１９の中空内部に別のピンを挿入して圧力
を作用させることにより、コアピン１９を拡径させ、イ
ンサート部材１４とコアピン１９を密着させるので、イ
ンサート作業を容易にし、かつ、コアピン１９とインサ
ート部材１４との間のクリアランスを大きく取れるので
インサート部材１４の製造コストを低減でき、また、イ
ンサート部材１４の精度を低くした場合でも、インサー
ト作業を損なうことなく、かつクリアランスによる位置
精度低下を防止することが可能となる。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、請求項１、４の発明によ
れば、別部材をキャビティ内で保持する保持ピンに可撓
性を持たせ、別部材を挿入した状態で、保持ピンを拡径
して別部材とのクリアランスを減少させることにより、
別部材の挿入時には縮径状態でクリアランスを大きく取
ってインサート作業を容易にし、挿入後に拡径してクリ
アランスを小さくして別部材の位置精度の低下や保持ピ
ンからの脱落等の、保持ピンと別部材とのクリアランス
が原因で発生する種々の問題を解決できる。

【００２５】請求項２、５の発明によれば、保持ピンは
中空構造で、別部材挿入位置付近を薄肉構造とされ、保
持ピンの中空内部に圧力を印加することにより、保持ピ
ンを拡径させ、別部材と保持ピンとを密着させることに
より、保持ピンの中空内部に満たされた水、油等の液体
および気体などの流体に圧力を加えて、保持ピンを拡径
させ、別部材と保持ピンとを密着できるので、インサー
ト作業を容易にし、かつ、保持ピンと別部材との間のク
リアランスを大きく取れるので別部材の製造コストを低
減でき、また、別部材の精度を低くした場合でも、イン
サート作業を損なうことなく、かつクリアランスによる
位置精度低下を防止することが可能となる。

【００２６】請求項３、６の発明によれば、保持ピンは
中空構造で、別部材挿入位置付近に保持ピンの軸心から
放射状に複数のスリットが形成され、保持ピンの中空内
部に圧力を印加することにより、保持ピンを拡径させ、
別部材と保持ピンとを密着させることにより、保持ピン
の中空内部に別のピン等を挿入して圧力を作用させるこ
とにより、保持ピンを拡径させ、別部材と保持ピンとを
密着させるので、インサート作業を容易にし、かつ、保
持ピンと別部材との間のクリアランスを大きく取れるの
で別部材の製造コストを低減でき、また、別部材の精度
を低くした場合でも、インサート作業を損なうことな
く、かつクリアランスによる位置精度低下を防止するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施形態の射出成形用金型の
断面図である。

【図２】図１のコアピン１６とインナピン１７との間に
形成される空間の拡大図である。

【図３】本発明に係る第２実施形態の射出成形用金型の
断面図である。

【図４】図３のコアピン１６とインナピン１７との間に
形成される空間の拡大図である。

【図５】従来例のインサート成形用金型全体の断面図で
ある。

【図６】図５の製品キャビティ付近の金型構造を示した
図である。

【図７】従来技術によりインサート部材をコアピンに挿
入する説明図である。

【符号の説明】

１１ 外部移動側入れ駒 １２ 内部移動側入れ駒 １３、１６、１９ コアピン １４ インサート部材 １５ クリアランス １７、２０ インナーピン １８ 配管部材

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融状態の材料を金型内に射出して成形
   する際に、別部材をキャビティ内に配置して一体化して
   成形するための射出成形用金型であって、 前記別部材をキャビティ内で保持する保持ピンに可撓性
   を持たせ、当該別部材を挿入した状態で、当該保持ピン
   を拡径して当該別部材とのクリアランスを減少させる手
   段を設けたことを特徴とする射出成形用金型。
2. 【請求項２】 前記保持ピンは中空構造で、前記別部材
   挿入位置付近を薄肉構造とされ、当該保持ピンの中空内
   部に圧力を印加することにより、当該保持ピンを拡径さ
   せ、当該別部材と保持ピンとを密着させることを特徴と
   する請求項１に記載の射出成形用金型。
3. 【請求項３】 前記保持ピンは中空構造で、前記別部材
   挿入位置付近に当該保持ピンの軸心から放射状に複数の
   スリットが形成され、当該保持ピンの中空内部に圧力を
   印加することにより、当該保持ピンを拡径させ、当該別
   部材と保持ピンとを密着させることを特徴とする請求項
   １に記載の射出成形用金型。
4. 【請求項４】 溶融状態の材料を金型内に射出して成形
   する際に、別部材をキャビティ内に配置して一体化して
   成形するための射出成形用金型における当該別部材の保
   持方法であって、 前記別部材をキャビティ内で保持する保持ピンに可撓性
   を持たせ、当該別部材を挿入した状態で、当該保持ピン
   を拡径して当該別部材とのクリアランスを減少させるこ
   とを特徴とする射出成形用金型における部材保持方法。
5. 【請求項５】 前記保持ピンは中空構造で、前記別部材
   挿入位置付近を薄肉構造とされ、当該保持ピンの中空内
   部に圧力を印加することにより、当該保持ピンを拡径さ
   せ、当該別部材と保持ピンとを密着させることを特徴と
   する請求項４に記載の射出成形用金型における部材保持
   方法。
6. 【請求項６】 前記保持ピンは中空構造で、前記別部材
   挿入位置付近に当該保持ピンの軸心から放射状に複数の
   スリットが形成され、当該保持ピンの中空内部に圧力を
   印加することにより、当該保持ピンを拡径させ、当該別
   部材と保持ピンとを密着させることを特徴とする請求項
   ４に記載の射出成形用金型における部材保持方法。