JP2014008777A - インサート成形品 - Google Patents

Abstract

【課題】コストアップにならず、棒状のインサート部品や成形品の形状や大きさによらず、金型の挿着孔へのインサート部品の挿着を良好に行うことができる棒状インサート部品の挿着方法を提供する。
【解決手段】棒状インサート部品(1)に樹脂をインサート成形するために、棒状インサート部品(1)を金型(KDG)の挿着孔(K9a)に挿着する。ホルダ(HD1)により棒状インサート部品(1)を鉛直姿勢で保持する保持ステップと、ホルダ(HD1)で保持した棒状インサート部品(1)を金型(KDG)の挿着孔(K9a)の直上に位置させる位置決めステップと、棒状インサート部品(1)を、ホルダ(HD1)による保持を解除すると共に空気の圧力で付勢して挿着孔(K9a)内に挿入する挿入ステップと、を含むようにした。
【選択図】図１２

Description

本発明は、棒状インサート部品の挿着方法，棒状インサート部品挿着装置，インサート成形品の製造方法，及びインサート成形品に係り、特に、シャフトやピン等の棒状のインサート部品を、金型に形成したインサート部品挿着用の孔に挿着して行う樹脂のインサート成形における、棒状インサート部品の挿着方法，棒状インサート部品挿着装置，インサート成形品の製造方法，及びインサート成形品に関する。

金型に形成された孔にシャフトやピン等の棒状のインサート部品を挿着して樹脂によるインサート成形を行う技術についての一例が特許文献１に記載されている。
特許文献１に記載された技術は、挿入ハンドで把持した棒状のインサート部品を金型に形成した挿着孔に鉛直上方からある程度挿入し、その後挿入ハンドを離すと、挿入により挿着孔内で圧縮された空気の反発力によってインサート部品が挿着孔から飛び出してしまう場合があることを防止するためのものである。

具体的には、エジェクタピンを磁性材料で形成すると共に金型内のエジェクタピンの側部位置に電磁石コイルを設け、電磁石コイルで発生させた磁力によってエジェクタピンを介してインサート部品を磁気吸引し、インサート部品が挿着孔から飛び出して抜けるのを防止するようになっている。

実開平４−１０４４１７号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術は、金型内に電磁石コイルを設けているのでその分コストアップになる。
また、棒状体の大きさや成形品の形状によっては、金型内に電磁石コイルを設ける充分なスペースがなく金型の設計が難しくなる。
また、棒状体が小さい場合には、電磁石コイルを内蔵すること自体困難になり、その技術の適用に限界がある、
また、磁気により磁性体の異物が吸い寄せられて不具合が生じる虞が高まる。
また、効果を得るにはインサート部品が磁性材料でなければならない。
また、挿着孔が長い場合には、エジェクタピンと挿着孔に挿入されるインサート部材との距離が遠く、磁力が作用し難くなる。
などの問題点がある。

一方で、インサート部品の外表面が高精度に仕上げられている場合など、外表面の僅かな傷付きでインサート部品が不良となる場合は、インサート部品の表面と他の部材との擦れや局所的な押圧はできるだけ回避しなければならない。
そのため、インサート部品を挿着孔に挿着する際には、飛び出しはもとより、挿着孔へ進入する過程での壁面との擦れや進行方向先端の相手部材（エジェクタピン）との衝突も回避して良好な挿着が為されることが望まれる。特に特許文献１に記載された技術は、エジェクタピンにインサート部品を磁気吸引させるため、インサート部品がエジェクタピンに高速で衝突してインサート部品の先端が変形することが懸念される。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、コストアップにならず、棒状のインサート部品や成形品の形状や大きさによらず、金型の挿着孔へのインサート部品の挿着を良好に行うことができる棒状インサート部品の挿着方法，棒状インサート部品挿着装置，インサート成形品の製造方法，及びインサート成形品を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明は手段として次の手順及び構成を有する。
１） 棒状インサート部品(1)に樹脂をインサート成形するために、前記棒状インサート部品(1)を金型(KDG)の挿着孔(K9a)に挿着する棒状インサート部品の挿着方法であって、
ホルダ(HD1)により前記棒状インサート部品(1)を鉛直姿勢で保持する保持ステップと、
前記ホルダ(HD1)で保持した棒状インサート部品(1)を前記金型(KDG)の前記挿着孔(K9a)の直上に位置させる位置決めステップと、
前記棒状インサート部品(1)を、前記ホルダ(HD1)による保持を解除すると共に空気の圧力で付勢して前記挿着孔(K9a)内に挿入する挿入ステップと、を含むことを特徴とする棒状インサート部品の挿着方法である。
２） 前記挿着孔(K9a)と前記棒状インサート部品(1)との間の隙間(S)を、
前記棒状インサート部品(1)の前記挿着孔(K9a)への進入において、前記棒状インサート部品(1)が挿入しつつ前記挿着孔(K9a)内の空気が前記隙間(S)を通って外部へ流出できる流路面積(SM)を有するよう設定してあることを特徴とする１）に記載の棒状インサート部品の挿着方法である。
３） 前記棒状インサート部品(1)における前記挿着孔(K9a)に進入する側の端部に、先端に向かうに従って縮径する縮径部(1a)を設けることを特徴とする１）又は２）に記載の棒状インサート部品の挿着方法である。
４） 前記保持を吸引で行うことを特徴とする１）〜３）のいずれか一つに記載の棒状インサート部品の挿着方法である。
５） 棒状インサート部品(1)を金型(KDG)の挿着孔(K9a)に挿着する棒状インサート部品挿着装置であって、
前記棒状インサート部品挿着装置は、
負圧と正圧とを選択的に発生するポンプ(KY)と、
前記ポンプ(KY)と通気路(HRS)で連結され、前記ポンプ(KY)で発生させた負圧による空気吸引で棒状インサート部品(1)を鉛直姿勢にて吸引保持するホルダ(HD1)と、
前記ホルダ(HD1)により吸引保持された棒状インサート部品(1)が前記金型(KDG)の前記挿着孔(K9a)の直上に位置するよう前記ホルダ(HD1)を移動させるキャリッジ(B5)と、
前記ポンプ(KY)の駆動及び前記キャリッジ(B5)の移動を制御する制御部(SG)と、を備え、
前記制御部(SG)は、棒状インサート部品(1)が前記挿着孔(K9a)の直上にあるときに前記ポンプ(KY)の作動を負圧から正圧に切り替えて、前記ホルダ(HD1)から前記棒状インサート部品(1)を離脱させると共に前記正圧による空気吐出で前記棒状インサート部品(1)を前記装着孔方向に所定の圧力で付勢するよう制御することを特徴とする棒状インサート部品挿着装置である。
６） 固定型(KTG)及び可動型(KDG)からなる成形金型の一方の金型(KDG)の挿着孔(K9a)に挿着された棒状インサート部品(1)に樹脂を一体化させるインサート成形して成形されるインサート成形品の製造方法であって、
ホルダ(HD1)により前記棒状インサート部品(1)を鉛直姿勢で保持する保持ステップと、
前記ホルダ(HD1)で保持した棒状インサート部品(1)を前記金型(KDG)の前記挿着孔(K9a)の直上に位置させる位置決めステップと、
前記棒状インサート部品(1)を、前記ホルダ(HD1)による保持を解除すると共に空気の圧力で付勢して前記挿着孔(K9a)内に挿入する挿入ステップと、
前記一方の金型(KDG)を、前記挿着孔(K9a)に前記棒状インサート部品(1)が挿着された状態で他方の金型(KTG)に対して型締めしてインサート成形を行う成形ステップと、
を含むことを特徴とするインサート成形品の製造方法である。
７） 前記挿着孔(K9a)と前記棒状インサート部品(1)との間の隙間(S)を、
前記棒状インサート部品(1)の前記挿着孔(K9a)への進入において、前記棒状インサート部品(1)が挿入しつつ前記挿着孔(K9a)内の空気が前記隙間(S)を通って外部へ流出できる流路面積(SM)を有するよう設定してあることを特徴とする６）に記載のインサート成形品の製造方法である。
８） 前記棒状インサート部品(1)における前記挿着孔(K9a)に進入する側の端部に、先端に向かうに従って縮径する縮径部(1a)を設けることを特徴とする６）又は７）に記載のインサート成形品の製造方法である。
９） 棒状インサート部品と樹脂とからなるインサート成形品であって、
ホルダ(HD1)により前記棒状インサート部品(1)を鉛直姿勢で保持する保持ステップと、
前記ホルダ(HD1)で保持した棒状インサート部品(1)を、インサート成形金型の一方の金型(KDG)において前記棒状インサート部品(1)を挿着するために設けた挿着孔(K9a)の直上に位置させる位置決めステップと、
前記棒状インサート部品(1)を、前記ホルダ(HD1)による保持を解除すると共に空気の圧力で付勢して前記挿着孔(K9a)内に挿入する挿入ステップと、
前記一方の金型(KDG)を、前記挿着孔(K9a)に前記棒状インサート部品(1)が挿着された状態で他方の金型(KTG)に対して型締めしてインサート成形を行う成形ステップと、
を含む製造方法で製造されたことを特徴とするインサート成形品である。
１０） 前記挿着孔(K9a)と前記棒状インサート部品(1)との間の隙間(S)を、前記棒状インサート部品(1)の前記挿着孔(K9a)への進入において、前記棒状インサート部品(1)が挿入しつつ前記挿着孔(K9a)内の空気が前記隙間(S)を通って外部へ流出できる流路面積(SM)を有する設定にして製造されたことを特徴とする９）に記載のインサート成形品である。
１１） 前記棒状インサート部品(1)は、前記挿着孔(K9a)に進入する側の端部に、先端に向かうに従って縮径する縮径部(1a)を有することを特徴とする９）又は１０）に記載のインサート成形品である。

本発明によれば、コストアップにならず、棒状のインサート部品や成形品の形状や大きさによらず、金型の挿着孔へのインサート部品の挿着を良好に行うことができる、という効果が得られる。

本発明の棒状インサート部品挿着方法の実施例で用いる棒状インサート部品を説明するための平面図である。 本発明のインサート成形品の実施例で成形するインサート成形品を示す半断面図である。 本発明の棒状インサート部品挿着装置の実施例を示す上面図である。 本発明の棒状インサート部品挿着装置の実施例を示す正面図である。 本発明の棒状インサート部品挿着装置の実施例における供給ブロックを説明するための要部の斜視図である。 本発明の棒状インサート部品挿着装置の実施例における供給ブロックの要部を説明するための斜視図である。 本発明の棒状インサート部品挿着装置の実施例で用いるホルダを説明するための半断面図である。 本発明の棒状インサート部品挿着装置の実施例におけるホルダでの棒状インサート部品の吸引保持を説明するための図である。 本発明の棒状インサート部品挿着方法の実施例で用いる可動型の構造を説明するための断面図である。 本発明の棒状インサート部品挿着方法の実施例における棒状インサート部品とエジェクタピンとの当接状態を説明するための断面図である。 本発明の棒状インサート部品挿着方法の実施例で用いる可動型のコアスリーブを説明するための半断面図である。 本発明の棒状インサート部品挿着方法の実施例における棒状インサート部品の挿着過程を説明するための図である。 本発明の棒状インサート部品挿着方法の実施例における棒状インサート部品の挿着で生じる空気流出を説明するための断面図である。 本発明の棒状インサート部品挿着方法の実施例を説明するためのフロー図である。 本発明の棒状インサート部品挿着装置の実施例を説明するためのブロック図である。 本発明の棒状インサート部品挿着方法の実施例における型締め工程を説明するための図である。 本発明のインサート成形品の製造方法の実施例におけるインサート成形品の金型からの取り出し工程を説明するための図である。

図１及び図２は、実施例のインサート成形品の製造方法で製造するインサート成形品ＢＨ（以下、単に成形品ＢＨとも称する）を説明する図である。
成形品ＢＨは、ノックピンの一種であって、指で摘める把持部を備えたものである。
具体的には、一端部側に形成され先端に向かうに従って縮径する縮径部１ａを有するピン１と、ピン１の他端部側にインサート成形により設けられた把持部２と、を有している。縮径部１ａは、最先端部位が軸線上に位置するように設けられている。
ピン１の材質は例えば金属（ステンレス等）であり、把持部２の材質は樹脂（例えばポリプロピレン〔ＰＰ〕）である。ここで、ピン１の外径を外径Ｄ１としておく。

図３及び図４は、成形品ＢＨを成形するインサート成形装置ＳＳ（以下、単に成形装置ＳＳとも称する）の概略全体構成図である。図３はその天面図であり、図４はその正面図である。図３及び図４を参照して、成形装置ＳＳの概略構成について説明する。以下の説明における前後左右上下の各方向は、図３及び図４において矢印で規定した方向とする。

成形装置ＳＳは、ベースＢ上に、インサート部品（この例においてピン１）の供給ブロックＢ１と、インサート部品の挿着ブロックＢ２と、成形ブロックＢ３と、搬出ブロックＢ４との四つのブロックを備えている。
また、ベースＢには、アーチ状のビームＢＭが設けられている。ビームＢＭには、キャリッジＢ５が、ビームＢＭに沿って供給ブロックＢ１，挿着ブロックＢ２，及び搬出ブロックＢ４間をキャリッジ駆動部（図示せず）の駆動により移動するよう取り付けられている。
ベースＢには、この成形装置ＳＳ全体の動作を制御する制御部ＳＧ及び動作のための情報を記憶するための記憶部ＭＲが備えられている。この制御部ＳＧ及び記憶部ＭＲは成形装置ＳＳの外部に設けられていてもよい。

キャリッジＢ５には、キャリッジベースＢ５ａがシリンダやモータ等の駆動部（図示せず）の動作により上下方向に昇降可能に取り付けられている。
キャリッジベースＢ５ａには、インサート部品を吸引保持するための一対のホルダＨＤ１及び成形品ＢＨを吸引保持するための一対のホルダＨＤ２が設けられている。
空気吸引のための負圧及び空気吐出のための正圧を選択的に発生するポンプＫＹは、成形装置ＳＳ内（図４参照）又は外部に設けられている。

キャリッジＢ５が最左側に位置した状態で、ホルダＨＤ１及びホルダＨＤ２は、それぞれ供給ブロックＢ１及び挿着ブロックＢ２に対応した位置にあり、最右側に位置した状態で、ホルダＨＤ１及びホルダＨＤ２は、それぞれ挿着ブロックＢ２及び搬出ブロックＢ４に対応した位置にある。
キャリッジベースＢ５ａには、複数のガイドピンＢ５ｂが設けられており、供給ブロックＢ１及び挿着ブロックＢ２には、ガイドピンＢ５ｂに対応した位置決め孔（図示せず）が形成されている。
キャリッジベースＢ５ａが下降する際には、ガイドピンＢ５ｂと位置決め孔とが係合し、それによりキャリッジベースＢ５ａは上下左右方向の二次元位置が高精度に位置決めされる。

供給ブロックＢ１は、複数のピン１を寝かせた姿勢で集合保持できるマガジンＢ１ａと、その姿勢のピン１を各列毎に起立させる起立ユニットＢ１ｂと、を備えている。マガジンＢ１ａは複数個が並列配置されている。

挿着ブロックＢ２には、成形品ＢＨを成形するための金型における可動型ＫＤＧが取り付けられる。この金型は、例えば成形品ＢＨの二個取り金型であり、可動型ＫＤＧに形成された二つのキャビティそれぞれに、ピン１が挿着される挿着孔３が設けられている。

成形ブロックＢ３は、ベースＢに対して支柱Ｂ３ａにより立設されており、可動型ＫＤＧに対応した固定型ＫＴＧが取り付けられるようになっている。
可動型ＫＤＧが取り付けられた挿着ブロックＢ２は、成形ブロックＢ３の下方の固定型ＫＴＧに対応した位置と、キャリッジベースＢ５ａの下方の位置との間を回転移動する。そして、固定型ＫＴＧに対応した位置で上下動し、固定型ＫＴＧとの協働で成形品ＢＨを成形するための型締め型開き動作を行えるようになっている。
この動作に対応し、成形ブロックＢ３には可動型ＫＤＧと固定型ＫＴＧとが型締めされた状態で内部のキャビティに樹脂を射出するための射出成形部ＳＫＢが備えられている。

搬出ブロックＢ４は、ホルダＨＤ２で保持された成形品ＢＨからホルダＨＤ２から離脱するブロックであり、成形品ＢＨを整列載置するためのパレット（図示せず）等が配置される。

次に、供給ブロックＢ１及び可動型ＫＤＧの構成と、ホルダＨＤ１の吸引動作について詳述する。

＜供給ブロックＢ１について＞
図５に示されるように、供給ブロックＢ１は、並設された一対のマガジンＢ１ａを備えている。マガジンＢ１ａは、複数のピン１を寝かせた姿勢で横並びに載置して装填できる装填部Ｂ１ａ１と、装填されたピン１を上方側から押さえる開閉カバーＢ１ａ２（一方のマガジンのみ記載）と、装填されたピン１を起立ユニットＢ１ｂ側に押す（矢印ＤＲ参照）ためのプッシャ（図示せず）と、を有している。
起立ユニットＢ１ｂは、各マガジンＢ１ａに対応した一対の起立ホルダＢ１ｂ１を有している。
図６に示されるように、起立ホルダＢ１ｂ１は、ピン１を保持するピンポケットＢ１ｂ２を有し、所定の回動軸まわりに回動可能（矢印ＤＲ１方向）となっている。それにより、起立ホルダＢ１ｂ１が最左回動位置でピンポケットＢ１ｂ２にプッシャで押された最端のピン１（図５及び図６では起立ユニットＢ１ｂ側の複数のピン１は描画していない）を保持しつつ図６における右まわりに回動することで、最右回動位置でピン１を起立姿勢にすることができる。

＜ホルダＨＤ１によるピン１の吸引＞
起立ホルダＢ１ｂ１により保持されつつ起立姿勢となったピン１に対し、キャリッジベースＢ５ａが下降して各ホルダＨＤ１によるピン１の吸引保持が行われる。まず、ホルダＨＤ１について詳述する。

図７（Ａ）は、ホルダＨＤ１の半断面図である。
ホルダＨＤ１は、断面形状において異なる内径で階段状となるよう形成された貫通孔ＨＤ１ａを有している。具体的には、貫通孔ＨＤ１ａはベースＢ側（図７の下方側）から他端側に向け縮径する順に同心で形成されている。この例では、貫通孔ＨＤ１ａは、異なる四種の内径で形成された部分を有している。
他端側には、ホースＨＲＳ（図８参照）の一端側が取り付けられる取り付け部ＨＤ１ｂが形成されている。ホースＨＲＳの他端側はポンプＫＹに接続され、ポンプＫＹの動作により、矢印ＱＩＮで示される空気吸引及び矢印ＱＯＵＴで示される空気吐出が貫通孔ＨＤ１ａを介して行われる。
また、ベースＢ側には、吸引保持時にピン１を貫通孔ＨＤ１ａ内に誘導するためのテーパ部ＨＤ１ｃが形成されている。
ホルダＨＤ１は、貫通孔ＨＤ１ａが複数の径で階段状に形成されているので、異なる径のピン１を吸引保持することができ、高い汎用性が確保されている。

図７（Ｂ）は、ホルダＨＤ１にピン１を吸引保持させた状態を示す半断面図である。この例では、ピン１は、貫通孔ＨＤ１ａにおける最大内径の部位に挿着保持されている。

図８には、キャリッジベースＢ５ａに設けられた一対のホルダＨＤ１が、それぞれ一対の起立ホルダＢ１ｂ１からピン１を吸引保持して上方に移動する途中の状態が示されている。
キャリッジベースＢ５ａが所定の位置まで上昇したら、キャリッジＢ５は水平方向に移動し、一対のホルダＨＤ１を挿着ブロックＢ２の上方に位置させて停止する。具体的には、一対のピン１が一対の可動型ＫＤＧに形成された挿着孔３の直上にそれぞれ位置したところで停止する。

可動型ＫＤＧは、図９に示される構造を有している。図９には、インサート成形後のキャビティからまだ取り出されていない状態の成形品ＢＨも記載されている。
可動型ＫＤＧは、本体部Ｋ１と、上本体部Ｋ２と、上本体部Ｋ２に嵌められたスリーブＫ８と、スリーブＫ８内に嵌合して収められたコアスリーブＫ９と、図９の左右方向に互いに離接するよう往復移動する一対のスライドＫ３，Ｋ３と、を有している。
コアスリーブＫ９には、エジェクタピンＫ４及びインサート部品であるピン１が挿通する挿着孔Ｋ９ａが形成されている。
この挿着孔Ｋ９ａにはエジェクタピンＫ４が下方側から上方に向け挿通されている。エジェクタピンＫ４は、上方側のエジェクタ上プレートＫ５と、下方側からスペーサＫ６を介したエジェクタ下プレートＫ７と、により挟まれ、成形品ＢＨの取り出し動作と連動して上下動する。

図１０は図９の「Ａ部」詳細図である。図１０には、エジェクタピンＫ４の先端及び成形品ＢＨのピン１の先端との当接状態が示されている。

図１１には、コアスリーブＫ９の詳細構造が示されている。
コアスリーブＫ９は、貫通する挿着孔Ｋ９ａを軸線上に有する筒状部材である。一端側に、スリーブＫ８と係合させるための拡径による段部Ｋ９ｂが形成されている。ここで挿着孔Ｋ９の内径を内径Ｄ９としておく。
この内径Ｄ９は、ピン１の外径Ｄ１に対して所定量ΔＤだけ大きくなるように設定されている（ΔＤ＝Ｄ９−Ｄ１）。挿着孔Ｋ９の内周面及びピン１の外周面は、共に高精度に仕上げられている。

次に、図１２〜図１５を参照し、キャリッジベースＢ５ａにより供給ブロックＢ１から搬送されたインサート部品であるピン１を、挿着孔Ｋ９ａに挿着する動作について、キャリッジベースＢ５ａがガイドピンＢ５ｂにより挿着ブロックＢ２に対して位置決めされた時点から説明する。この位置決めがされた状態で、ピン１は挿着孔Ｋ９ａの直上に位置している。
尚、図１４はフロー図であり、図１５は成形装置ＳＳのブロック図である。図１５には、キャリッジＢ５及びキャリッジベースＢ５ａの移動や挿着ブロックＢ２の移動等、各部の移動を司る駆動源を纏めて駆動系ＫＤＫと記載してある。
ピン１の挿着に際しては、可動型ＫＤＧの挿着孔Ｋ９ａ及びホルダＨＤ１で保持したピン１の軸線が鉛直方向となるように予め調整されている。
また、実施例ではキャリッジベースＢ５ａの動作によって、同時に一対のピン１が一対の挿着孔Ｋ９ａに挿着されるが、以下の説明では理解を容易にするため、一方のピン１の挿着について説明する。

（キャリッジベースＢ５ａの所定位置への下降；図１２（Ａ），図１４，及び図１５参照）＜Ｓｔｅｐ１＞
キャリッジベースＢ５ａの水平方向の位置がガイドピンＢ５ｂと相手孔との係合により決められたら、制御部ＳＧは、キャリッジベースＢ５ａを所定の位置まで下降させる（矢印ＤＲ１２Ａ方向）。
この時点では、ピン１は、まだポンプＫＹによる空気吸引（矢印ＱＩＮ）によってホルダＨＤ１に吸引保持されている。

（ピン１の放出：図１２（Ｂ），図１４，及び図１５参照）＜Ｓｔｅｐ２＞，＜Ｓｔｅｐ３＞
制御部ＳＧは、キャリッジベースＢ５ａが、ホルダＨＤ１が挿着ブロックＢ２の上方に位置すると共にピン１の先端とコアスリーブＫ９の挿着孔Ｋ９ａの開口部との距離が所定の距離Ｈ１となる位置に達したか否かを、センサやエンコーダ等（図示せず）の位置検出部ＴＫからの検出信号により判定する。
キャリッジベースＢ５ａが所定の位置に達したと判断したら（Ｓｔｅｐ２のＹｅｓ）、制御部ＳＧは、ポンプＫＹによる空気吸引を空気吐出（矢印ＱＯＵＴ）に切り替え、予め設定され記憶部ＭＲに記憶された所定の吐出圧で挿着孔Ｋ９ａ内にホースＨＲＳ側から空気を吐出し、その圧力でピン１を鉛直下方に向け付勢して放出する（Ｓｔｅｐ３）。この放出を、空気吐出をせずにピン１を自由落下のみで行ってもよいが、空気吐出をした方が、放出がより確実になるので好ましい。
空気吐出をした場合、この放出は、単なる空気吸引の停止によるピン１の自由落下ではなく、ピン１にかかる重力と、所定の吐出圧力での空気吐出による鉛直下方向きの付勢力と、の合力により為される。

（ピン１の挿着孔Ｋ９ａへの挿通：図１２（Ｃ），図１３，及び図１５参照）＜Ｓｔｅｐ４＞
ピン１の外径Ｄ１に対して挿着孔Ｋ９の内径は、所定量ΔＤだけ大きく設定されている。すなわち、同心の場合、ピン１の外周面と挿着孔Ｋ９の内周面とにΔＤ／２の隙間Ｓが全周にわたり生じるようになっている。
Ｓｔｅｐ２で放出されたピン１は、所定の速度で縮径部１ａから挿着孔Ｋ９ａ内に進入する（図１３も参照）。
その際、挿着孔Ｋ９内には、挿着孔Ｋ９の内周面とピン１とエジェクタピンＫ４とに囲まれた空間Ｖ１が形成され、その空間Ｖ１と外部空間とを連通する通路は、隙間Ｓのみとなる。

この隙間Ｓが、ピン１の進入に伴って空間Ｖ１から流出する空気の流路となる。従って、ピン１の下降速度は、隙間Ｓを通過する空気流量に応じて変化する。
具体的には、ピン１の挿着孔Ｋ９ａへの挿通速度は、ピン１の質量Ｍと、挿着孔Ｋ９への進入初速Ｖと、隙間Ｓの流路面積（軸に直交する平面のリング状断面の面積）ＳＭと、ピン１の縮径部ａ１の形状に応じた空気抵抗と、によりほぼ支配される。この内、進入初速Ｖは、Ｓｔｅｐ２における空気吐出圧力を変えることで成形の作業現場で入力部ＮＲからの作業者の入力によって設定することができる。すなわち、これらは、予め又は現場で設定することができるパラメータであるから、ピン１の挿着孔Ｋ９ａへの挿通速度を、好みに応じて制御することができる。
例えば、ピン１がエジェクタピンＫ４に高速で衝突せず、縮径部１ａの表面が変形しない程度の速度で当たるように設定することができる。
また、ピン１が挿着孔Ｋ９ａ内を下降進行する速度を、生産性を低下させない程度に高速で行うよう設定することができる。

このようにして所望の挿通速度（速度プロファイル）で挿着孔Ｋ９ａ内を下降したピン１は、先端の縮径部１ａがエジェクタピンＫ４に当接することで挿着が完了する。

このピン１の挿着では、空間Ｖ１の空気の隙間Ｓから外部への空気流出に伴い、ピン１は自ずと芯出しが為される（いわゆる自動調芯）。
従って、ピン１の外周面は、挿着孔Ｋ９ａの内周面に接触することなくエジェクタピンＫ４に当接した所定の挿着位置に到達する。
この自動調芯は、ピン１の先端部に縮径部１ａが設けられていることにより高精度で為される。ピン１の縮径部１ａは、滑らかな曲面（球面や円錐の表面等）で形成されていると、隙間Ｓへ導かれる空気の流れが、周方向により均一、かつスムースになり、ピン１の安定した挿通が行われるので好ましい。縮径部１ａは、最先端部位が軸線上に位置するように設けられ、回転対称形状で形成されていることが望ましい。

ピン１の挿着孔Ｋ９ａへの挿通が進行して挿着位置に到達すると空気流出がなくなり、ピン１は自動調芯がされずに隙間Ｓの分だけ傾いて挿着孔Ｋ９ａの出口縁に外周面が当接する。
この出口縁に当接する部位を把持部２で覆われる位置にすることは、出口縁との接触が外観不良の原因になることはないので好ましい。

制御部ＳＧは、ピン１の挿着完了を、カメラによる撮影画像，センサの検出結果，あるいは時間カウント等により判断する。そして、制御部ＳＧの指示により、ピン１が挿着された可動型ＫＤＧが取り付けられた挿着ブロックＢ２は、成形ブロックＢ３の直下に移動し（図３参照）、図１６に示されるように、その位置で可動型ＫＤＧを上昇させて固定型ＫＴＧに係合させ（型閉じ）、ピン１に対して樹脂を射出成形するインサート成形が行われる。この間、キャリッジベースＢ５ａは、次の成形のピン１を吸着保持するために、左方端側へ移動する。

インサート成形が完了したら、型開きが行われて可動型ＫＤＧは下降し、挿着ブロックＢ２は元の位置に戻る（図３参照）。
キャリッジベースＢ５ａに備えられたホルダＨＤ２は、シリコーンゴム，ブチルゴム，フッ素ゴムなどで形成された吸引パッドＨＤ２ａを有しているので、インサート成形されたスプールランナーＳＬで連結された一対の成形品ＢＨにおける樹脂製の把持部２の端面を吸着保持可能になっている。制御部ＳＧは、図１７に示されるように、ホルダＨＤ２により、可動型ＫＤＧから成形品ＢＨを吸引して取り出し、搬出ブロックＢ４へ搬出させる。その後、所定の手順によりゲートカット等の後処理が行われる。

上述の実施例によれば、金型内に電磁石コイル等の付加部品を設ける必要がないので、コストアップにならず、金型の設計が難しくなることはなく、インサート部品の大小に影響されるものではないので、基本的にその適用に限界はない。
また、自動調芯が為されるので、挿着の際にインサート部品と挿着孔内の壁面との擦れが回避される。
また、インサート部品をホルダから離脱させる際に空気吐出により初速を付与するので、吐出する空気の圧力調整をすることで、インサート部品の挿着時間に係る生産性低下を防ぎつつ挿着完了時のエジェクタピンＫ４との高速衝突も回避することができる。

本発明の実施例は、上述した構成及び手順に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形例としてもよいのは言うまでもない。
コアスリーブＫ９に、空間Ｖ１内の空気の流出経路として隙間Ｓ以外の補助経路を設け、その補助流路の開口度合いを調節してピン１の挿通速度を制御してもよい。補助経路は、他に、エジェクタピンに孔を形成する、エジェクタピンの外周面を一部カットする、などにより形成してもよい。
これは、インサート成形のタクトタイムを短くして生産性を向上させるため、ピン１の放出時における空気吐出圧力を高くしてピン１の挿通初速を速くした場合でも、挿通速度の微調整ができるので好ましい。
また、挿着孔Ｋ９ａを、その内径が軸方向で変化するように形成しておき、ピン１の挿通程度に応じて隙間Ｓの流路面積ＳＭが変わるようにしてもよい。
実施例の成形装置ＳＳは、ピン１の挿着と成形と成形品の取り出しとを同じ装置で行えるようにした複合装置であるが、もちろん、別々の装置でそれぞれ単独で行うようにしてもよい。
成形品ＢＨは、ノックピンに限定されず、例えばモータのマグネットロータなどであってもよい。

１ ピン
１ａ 縮径部、 １ｂ 段部
２ 把持部
３ 挿着孔
Ｂ ベース
Ｂ１ 供給ブロック
Ｂ１ａ マガジン
Ｂ１ａ１ 装填部、 Ｂ１ａ２ 開閉カバー
Ｂ１ｂ 起立ユニット
Ｂ２ 挿着ブロック
Ｂ３ 成形ブロック
Ｂ４ 搬出ブロック
Ｂ５ キャリッジ
Ｂ５ａ キャリッジベース、Ｂ５ｂ ガイドピン
ＢＨ （インサート）成形品
ＢＭ ビーム
ＤＲ１ （回動の）方向
ＨＤ１，ＨＤ２ ホルダ
ＨＤ１ａ 貫通孔、 ＨＤ１ｂ 取り付け部、 ＨＤ１ｃ テーパ部
ＨＲＳ ホース
Ｋ１ 本体部
Ｋ２ 上本体部
Ｋ３ スライド
Ｋ４ エジェクタピン
Ｋ４ａ テーパ部、 Ｋ４ｂ 凹部
Ｋ５ エジェクタ上プレート
Ｋ６ スペーサ
Ｋ７ エジェクタ下プレート
Ｋ８ スリーブ
Ｋ９ コアスリーブ
Ｋ９ａ 挿着孔、 Ｋ９ｂ 段部
ＫＤＧ 可動型
ＫＤＫ 駆動系
ＫＴＧ 固定型
ＫＹ ポンプ
ＭＲ 記憶部
ＮＲ 入力部
Ｓ 隙間、ＳＭ 流路面積
ＳＧ 制御部
ＳＳ （インサート）成形装置
ＴＫ 位置検出部

本発明は、インサート成形品に係り、特に、シャフトやピン等の棒状のインサート部品を、金型に形成したインサート部品挿着用の孔に挿着して行う樹脂のインサート成形で形成されるインサート成形品に関する。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、コストアップにならず、棒状のインサート部品や成形品の形状や大きさによらず、金型の挿着孔へのインサート部品の挿着を良好に行うことができるインサート成形品を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明は手段として次の構成を有する。
１） 棒状インサート部品と、前記棒状インサート部品の一端部側に設けられた樹脂を材質とした把持部と、からなるインサート成形品であって、
前記棒状インサート部品は、他端部側に、先端に向かうに従って縮径すると共に最先端部位が軸線上に位置する縮径部を有し、
前記把持部は、
ホルダにより前記棒状インサート部品を前記縮径部を下方とする鉛直姿勢で保持する保持ステップと、
前記ホルダで保持した棒状インサート部品を、インサート成形金型の一方の金型において前記棒状インサート部品を挿着するために設けた挿着孔の直上に位置させる位置決めステップと、
前記棒状インサート部品を、前記ホルダによる保持を解除すると共に空気の圧力で付勢して前記縮径部から前記挿着孔内に挿入する挿入ステップと、
前記一方の金型を、前記挿着孔に前記棒状インサート部品が挿着された状態で他方の金型に対して型締めしてインサート成形を行う成形ステップと、
を含むインサート成形により、
前記棒状インサート部品に前記一端部側の端面を覆うよう設けられていることを特徴とするインサート成形品である。
２） 前記縮径部は、回転対称形状で形成されていることを特徴とする１）に記載のインサート成形品である。
３） 前記縮径部は、球面又は円錐の表面なる曲面で形成されていることを特徴とする１）又は２）に記載のインサート成形品である。

本発明のインサート部品の実施例で用いる棒状インサート部品を説明するための平面図である。 本発明のインサート成形品の実施例で成形するインサート成形品を示す半断面図である。 本発明のインサート成形品の実施例の製造に適用する棒状インサート部品挿着装置を示す上面図である。 本発明のインサート成形品の実施例の製造に適用する棒状インサート部品挿着装置を示す正面図である。 本発明のインサート成形品の実施例の製造に適用する棒状インサート部品挿着装置における供給ブロックを説明するための要部の斜視図である。 本発明のインサート成形品の実施例の製造に適用する棒状インサート部品挿着装置における供給ブロックの要部を説明するための斜視図である。 本発明のインサート成形品の実施例の製造に適用する棒状インサート部品挿着装置で用いるホルダを説明するための半断面図である。 本発明のインサート成形品の実施例の製造に適用する棒状インサート部品挿着装置におけるホルダでの棒状インサート部品の吸引保持を説明するための図である。 本発明のインサート成形品の実施例の製造に適用する棒状インサート部品挿着方法で用いる可動型の構造を説明するための断面図である。 本発明のインサート成形品の実施例の製造に適用する棒状インサート部品挿着方法における棒状インサート部品とエジェクタピンとの当接状態を説明するための断面図である。 本発明のインサート成形品の実施例の製造に適用する棒状インサート部品挿着方法で用いる可動型のコアスリーブを説明するための半断面図である。 本発明のインサート成形品の実施例の製造に適用する棒状インサート部品挿着方法における棒状インサート部品の挿着過程を説明するための図である。 本発明のインサート成形品の実施例の製造に適用する棒状インサート部品挿着方法における棒状インサート部品の挿着で生じる空気流出を説明するための断面図である。 本発明のインサート成形品の実施例の製造に適用する棒状インサート部品挿着方法を説明するためのフロー図である。 本発明のインサート成形品の実施例の製造に適用する棒状インサート部品挿着装置を説明するためのブロック図である。 本発明のインサート成形品の実施例の製造に適用する棒状インサート部品挿着方法における型締め工程を説明するための図である。 本発明のインサート成形品の金型からの取り出し工程を説明するための図である。

上記の課題を解決するために、本発明は手段として次の構成を有する。
１） 棒状インサート部品と、前記棒状インサート部品の一端部側に設けられた樹脂を材質とした把持部と、からなるインサート成形品であって、
前記棒状インサート部品は、他端部側に、球面又は円錐の表面なる曲面で形成され、先端に向かうに従って縮径すると共に最先端部位が軸線上に位置する縮径部を有する一方、前記縮径部以外の部分が一定の直径で形成されており、
前記把持部は、
ホルダにより前記棒状インサート部品を、前記縮径部を下方とする鉛直姿勢で保持する保持ステップと、
前記ホルダで保持した棒状インサート部品を、インサート成形金型の一方の金型において前記棒状インサート部品を挿着するために設けた挿着孔の直上に位置させる位置決めステップと、
前記棒状インサート部品を、前記ホルダによる保持を解除すると共に空気の圧力で付勢して前記縮径部から前記挿着孔内に挿入する挿入ステップと、
前記一方の金型を、前記挿着孔に前記棒状インサート部品が挿着された状態で他方の金型に対して型締めしてインサート成形を行う成形ステップと、
を含むインサート成形により、
前記棒状インサート部品に前記一端部側の端面を覆うよう設けられていることを特徴とするインサート成形品である。

Claims (3)

1. 棒状インサート部品と、前記棒状インサート部品の一端部側に設けられた樹脂を材質とした把持部と、からなるインサート成形品であって、
   前記棒状インサート部品は、他端部側に、先端に向かうに従って縮径すると共に最先端部位が軸線上に位置する縮径部を有し、
   前記把持部は、
   ホルダにより前記棒状インサート部品を前記縮径部を下方とする鉛直姿勢で保持する保持ステップと、
   前記ホルダで保持した棒状インサート部品を、インサート成形金型の一方の金型において前記棒状インサート部品を挿着するために設けた挿着孔の直上に位置させる位置決めステップと、
   前記棒状インサート部品を、前記ホルダによる保持を解除すると共に空気の圧力で付勢して前記縮径部から前記挿着孔内に挿入する挿入ステップと、
   前記一方の金型を、前記挿着孔に前記棒状インサート部品が挿着された状態で他方の金型に対して型締めしてインサート成形を行う成形ステップと、
   を含むインサート成形で前記棒状インサート部品に設けられていることを特徴とするインサート成形品。
2. 前記縮径部は、回転対称形状で形成されていることを特徴とする請求項１記載のインサート成形品。
3. 前記縮径部は、球面又は円錐の表面なる曲面で形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のインサート成形品。

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