JP2017042970A - インサート成形品の製造方法およびインサート成形品の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インサート成形品の製造方法において、インサート成形品の棒状インサート部品の先端に先細部を有する場合に、樹脂から突出する棒状インサート部品の長さのバラツキを低減することができるようにする。【解決手段】先端に先細部が形成された棒状インサート部品に樹脂をインサート成形して形成されるインサート成形品の製造方法であって、棒状インサート部品が軸方向に挿入される挿入孔が形成された第１成形型の挿入孔に、先細部の中心軸線に直交する断面において先細部の外周面と線状に当接する支持部を有するピン部材を配置すること（ステップＳ１）と、挿入孔に棒状インサート部品を挿入し、先細部の外周面をピン部材の支持部に当接させることによって、棒状インサート部品の位置決めを行うこと（ステップＳ２）と、を含む。【選択図】図６

Description

本発明は、インサート成形品の製造方法およびインサート成形品の製造装置に関する。

棒状インサート部品に樹脂をインサート成形して形成されるインサート成形品が知られている。このようなインサート成形品では、棒状インサート部品が突出する樹脂部の表面が、インサート成形品の位置決め部になっていることが多い。このようなインサート成形品では、樹脂から突出する棒状部の長さのバラツキを抑制する必要がある。
例えば、特許文献１には、鉛直方向に延ばされた挿着孔に棒状インサート部品を挿着してから、樹脂をインサート成形するインサート成形品の製造方法および製造装置が記載されている。このような製造装置は、成形型の型分割面が樹脂部の端面に一致するため、樹脂部の端面を平滑に成形できる。

特許第５２８５７９６号公報

しかしながら、上記のような従来技術には、以下のような問題がある。
特許文献１に記載の製造装置では、棒状インサート部品を挿着孔において鉛直姿勢で保持する。このため、棒状インサート部品の位置決めは、挿着孔の内部で棒状インサート部品の下方に配置されたエジェクタピンに、棒状インサート部品の先端部（下端部）を突き当てることによって行われる。特許文献１におけるエジェクタピンの端面は平面であり、棒状インサート部品の先端部は半球状である。すなわち、棒状インサート部品とエジェクタピンの端面とは点接触している。
このため、棒状インサート部品の先端部には応力が集中しやすい。当接時の荷重の大きさによっては、先端部の一部が塑性変形したり欠けたりする可能性もある。先端部が塑性変形したり欠けたりすると、先端部の機能が損なわれてしまうという問題がある。
特に、棒状インサート部品の先端部が針状にとがっている場合、先端部に塑性変形や欠損が起こりやすくなる。
棒状部の長さを高精度にする必要があるインサート成形品の製造にあたって、棒状インサート部品の先端部の形状を保ちつつ、成形型内で棒状インサート部品を高精度に位置決めすることが強く求められている。

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、インサート成形品の棒状インサート部品の先端に先細部を有する場合に、樹脂から突出する棒状インサート部品の長さのバラツキを低減することができるインサート成形品の製造方法およびインサート成形品の製造装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明のインサート成形品の製造方法は、先端に先細部が形成された棒状インサート部品に樹脂をインサート成形して形成されるインサート成形品の製造方法であって、前記棒状インサート部品が軸方向に挿入される挿入孔が形成された第１成形型の前記挿入孔に、前記先細部の中心軸線に直交する断面において前記先細部の外周面と線状に当接する支持部を有するピン部材を配置することと、前記挿入孔に前記棒状インサート部品を挿入し、前記先細部の外周面を前記ピン部材の前記支持部に当接させることによって、前記棒状インサート部品の位置決めを行うことと、を含む。

上記インサート成形品の製造方法は、前記棒状インサート部品の位置決めを行う際、前記棒状インサート部品を前記挿入孔に挿入してから前記先細部が前記支持部に当接するまでの間に、前記挿入孔に空気を吐出して、前記棒状インサート部品の移動速度を調節すること、を含んでもよい。

上記インサート成形品の製造方法は、前記ピン部材の前記支持部よりも先端側には、テーパ状のガイド穴部が形成され、前記ガイド穴部は、前記支持部によって位置決めされた状態の前記先細部の外周面よりも径方向外側に位置してもよい。

本発明のインサート成形品の製造装置は、先端に先細部が形成された棒状インサート部品に樹脂をインサート成形して形成されるインサート成形品の製造装置であって、前記棒状インサート部品が軸方向に挿入される挿入孔が形成された第１成形型と、前記挿入孔に配置され、前記先細部の中心軸線に直交する断面において前記先細部の外周面と線状に当接し、前記第１成形型に対する前記棒状インサート部品の位置決めを行う支持部を有するピン部材と、を備える。

上記インサート成形品の製造装置は、前記ピン部材の前記支持部よりも先端側には、テーパ状のガイド穴部が形成され、前記ガイド穴部は、前記支持部によって位置決めされた状態の前記先細部の外周面よりも径方向外側に位置してもよい。

本発明のインサート成形品の製造方法およびインサート成形品の製造装置によれば、インサート成形品の棒状インサート部品の先端に先細部を有する場合に樹脂から突出する棒状インサート部品の長さのバラツキを低減することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態のインサート成形品の製造方法で製造されるインサート成形品の一例を示す模式的な部分断面図である。 本発明の実施形態のインサート成形品の製造装置の構成例を示す模式的な断面図である。 本発明の実施形態のインサート成形品の製造装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の実施形態のインサート成形品の製造方法に用いるピン部材の主要部の一例を示す模式的な断面図である。 図２におけるＡ部の部分拡大図である。 本発明の実施形態のインサート成形品の製造方法の動作フローの例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態のインサート成形品の製造方法の動作説明図である。 本発明の実施形態のインサート成形品の製造方法の作用を説明する模式図である。 比較例の作用を説明する模式図である。

以下では、本発明の実施形態のインサート成形品の製造方法およびインサート成形品の製造装置について添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態のインサート成形品の製造方法で製造されるインサート成形品の一例を示す模式的な部分断面図である。
なお、図１は模式図のため、寸法や形状は誇張または簡略化されている（以下の図面も同様）。

本実施形態のインサート成形品の製造方法で製造されるインサート成形品３の例を図１に示す。
インサート成形品３は、棒状部材１（棒状インサート部品）と、フランジ部２（樹脂）とを備える。
インサート成形品３の用途は特に限定されない。例えば、インサート成形品３は、放電電極として用いられてもよい。

棒状部材１は、円柱状の本体部１ｂと、本体部１ｂの第１端部（図１の図示下側の端部）から漸次縮径する外周面１ａを有する先細部１Ａと、を備える。
以下では、本体部１ｂの外径寸法はＤであるとする。

先細部１Ａの外周面１ａは、本体部１ｂの中心軸線Ｏを回転中心とする回転面（任意角度回転の回転対称面）である。外周面１ａの形状は、第１端部から漸次縮径する形状であれば、特に限定されない。外周面１ａは、例えば、円錐面でもよいし、円錐面以外の回転曲面でもよい。すなわち、外周面１ａの径の変化率は、一定（円錐面の場合）でもよいし、連続的に変化したり、段階的に変化したりしてもよい。
本実施形態では、外周面１ａは、一例として、円錐面である。以下では、外周面１ａの頂角（中心軸線Ｏを含む平面と外周面１ａとの２交線が挟む角）をθで表す。

先細部１Ａの先端１ｃの形状は、特に限定されないが、本実施形態では、外周面１ａが収束する円錐の頂点である。

棒状部材１の材質は、金属であれば特に限定されない。例えば、棒状部材１の材質は、ステンレス等の金属が用いられてもよい。

フランジ部２は、本体部１ｂにおいて、上述の第１端部と反対側の第２端部の方に形成される。フランジ部２は、本体部１ｂの外周面を囲んで径方向外側に延びている。
図１では、フランジ部２は中心軸線Ｏと同軸の円柱状に描かれているが、フランジ部２の形状は、この形状には限定されない。
本体部１ｂは、フランジ部２を貫通していてもよいが、本実施形態では、一例として、本体部１ｂの第２端部が埋め込み部１Ｂとしてフランジ部２に埋め込まれている。
本実施形態のインサート成形品３において、棒状部材１は、先細部１Ａを先端に有する棒状部として、フランジ部２の端面２ａからフランジ部２の外側に突出している。
フランジ部２の端面２ａは、本実施形態では、一例として、中心軸線Ｏに直交する平面である。端面２ａから棒状部材１の先端１ｃまでの棒状部材１の突出長さをＬで表す。
後述するように、棒状部材１の突出長さＬは、主として、棒状部材１の先細部１Ａの外形の製造バラツキによって変化する。

フランジ部２の材質は、インサート成形可能な樹脂であれば特に限定されない。例えば、フランジ部２の材質は、ポリプロピレン（ＰＰ）などの樹脂が用いられてもよい。

次に、本実施形態のインサート成形品の製造方法に用いる本実施形態のインサート成形品の製造装置について説明する。
図２は、本発明の実施形態のインサート成形品の製造装置の構成例を示す模式的な断面図である。図３は、本発明の実施形態のインサート成形品の製造装置の構成例を示すブロック図である。図４は、本発明の実施形態のインサート成形品の製造方法に用いるピン部材の主要部の一例を示す模式的な断面図である。図５は、図２におけるＡ部の部分拡大図である。

図２に示す成形装置１０（インサート成形品の製造装置）は、本実施形態のインサート成形品の製造方法に用いることができる製造装置の一例である。
成形装置１０は、棒状部材１を棒状インサート部品としてフランジ部２を形成するインサート成形を行う。
成形装置１０は、下型１２（第１成形型）と、上型１３（第２成形型）と、を備える。図３に示すように、成形装置１０は、さらに、駆動部１８、ポンプ１７、制御部１６、および操作部１９を備える。

下型１２は、インサート成形において棒状部材１を配置する成形型である。
上型１３は、インサート成形の型締め時（二点鎖線参照）において下型１２に固定され、下型１２との間にフランジ部２を成形する成形空間を形成する成形型である。上型１３のキャビティには、フランジ部２を成形する樹脂を射出する射出成形部（図示略）が接続されている。
下型１２と上型１３とは、鉛直方向において互いに対向して配置される。下型１２と上型１３とは、図示略のガイド支柱などによって鉛直方向に互いに相対移動可能に支持されている。
下型１２および上型１３のうちの可動型は、駆動部１８（図２では図示略、図３参照）によって駆動される。下型１２および上型１３はいずれが可動型でもよい。例えば、上型１３が固定型、下型１２が可動型であってもよい。
図３に示すように、駆動部１８は、後述する制御部１６と通信可能に接続されており、制御部１６からの制御信号に応じて可動型を移動する。
下型１２および上型１３は、駆動部１８によって互いに協働し、インサート成形品３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。

下型１２は、図２に示される構造を有している。ただし、図２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インサート成形品３も記載されている。
下型１２は、本体部Ｋ１と、上本体部Ｋ２と、スリーブを介して上本体部Ｋ２に嵌合されたコアスリーブＫ９と、を有している。
コアスリーブＫ９には、棒状部材１が軸方向に挿入される挿入孔Ｋ９ａが形成されている。
挿入孔Ｋ９ａの内径は、棒状部材１の本体部１ｂの外径Ｄよりも、例えば、ΔＤだけ大きい。このため、後述するように、棒状部材１が挿入孔Ｋ９ａに挿入される場合には、挿入孔Ｋ９ａとの間に、棒状部材１の全周にわたってΔＤ／２程度の隙間を形成することができる。

挿入孔Ｋ９ａには、エジェクタピン４（ピン部材）が下端部側から上方に向け挿入されている。
挿入孔Ｋ９ａに挿入されたエジェクタピン４の下端部は、エジェクタ保持部Ｋ５によって保持される。エジェクタ保持部Ｋ５は、エジェクタピン４を後述する成形時の定位置（以下、「成形時位置」という）に位置決めして保持する。エジェクタ保持部Ｋ５は、後述するようにインサート成形品３の取り出し動作と連動してエジェクタピン４の挿入孔Ｋ９ａ内の位置を軸方向に沿って移動する。エジェクタ保持部Ｋ５は、成形品取り出し終了後にエジェクタピン４を成形時位置に戻す。

図４に示すように、エジェクタピン４の上端部には、上端側から下端側に向かって、ガイド穴部４ｂと、穴部４ａとが形成されている。
ガイド穴部４ｂは、上端側から下端側に向かって縮径するテーパ状（円錐面状）に形成されている。ガイド穴部４ｂは、外周面４ｃの中心軸線Ｃ４と同軸である。
ガイド穴部４ｂのテーパの頂角（中心軸線Ｃ４を含む平面とガイド穴部４ｂとの２交線が挟む角）は、φである。ガイド穴部４ｂの軸方向の長さをＨ０で表す。
頂角φは、棒状部材１の先細部１Ａの頂角θよりも大きな角度である。例えば、先細部１Ａの頂角θが、製造バラツキによって、θ１≦θ≦θ２の範囲に分布する場合、角度φは、角度θ２よりも大きな角度に選ばれる。
エジェクタピン４の外周面４ｃの外径は、挿入孔Ｋ９ａの内径よりも小さく、かつ棒状部材１の外径Ｄ以下である。このため、ガイド穴部４ｂの上端部における開口部４ｆの内径もＤ以下である。

穴部４ａは、中心軸線Ｃ４と同軸に形成される。穴部４ａの上端部には、棒状部材１の先細部１Ａの外周面１ａに線状に当接するため、中心軸線Ｃ４に直交する平面上の円形開口である支持部４ｄが形成されている。
支持部４ｄの内径ｄは、本体部１ｂの外径Ｄよりも小さい。
穴部４ａの穴形状は、図５に示すように、支持部４ｄに棒状部材１の先細部１Ａの外周面１ａが線状に当接する際に、当接部よりも先端側の先細部１Ａと接触しない形状であれば特に限定されない。
本実施形態では、一例として、穴部４ａは、中心軸線Ｃ４に沿って延びる内径ｄの円穴で構成される。穴部４ａの長さは、先細部１Ａにおいて、半径ｄ以下となる部位の長さよりも長い。
例えば、穴部４ａの他の形状の例としては、支持部４ｄから穴底に向かって頂角θ１未満で縮径するテーパ穴でもよい。

支持部４ｄの内径ｄの大きさは、後述する挿入、成形、脱型の各動作において支持部４ｄに当接する先細部１Ａが受けるおそれのある外力によっても、先細部１Ａが破損しない程度の大きさとする。
支持部４ｄの内径ｄは、本実施形態では、ガイド穴部４ｂの下端部の内径と一致している。このため、ガイド穴部４ｂと穴部４ａとは、支持部４ｄを境界として連続している。
支持部４ｄは、ガイド穴部４ｂと穴部４ａとが交差して構成される円状のエッジ部である。

図３に示すように、ポンプ１７は、後述する制御部１６と通信可能に接続される。ポンプ１７は、制御部１６からの制御信号に応じて、空気吸引のための負圧または空気吐出のための正圧を選択的に発生する。図示略のポンプ１７の配管は、挿入孔Ｋ９ａに連通している。
ポンプ１７は、挿入孔Ｋ９ａ内に空気を吐出して挿入孔Ｋ９ａ内を正圧にしたり、挿入孔Ｋ９ａから空気を吸引して、挿入孔Ｋ９ａ内を負圧にしたりすることができる。

図３に示すように、制御部１６には、操作入力を行う操作部１９と、上述のポンプ１７、および駆動部１８とが接続されている。
制御部１６は、操作部１９を介した操作入力に基づいて、成形装置１０の動作を制御する。制御部１６による制御の詳細は、後述する成形装置１０の動作とともに説明する。

本実施形態のインサート成形品の製造方法について、成形装置１０を用いて行う例で説明する。
図６は、本発明の実施形態のインサート成形品の製造方法の動作フローの例を示すフローチャートである。図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の実施形態のインサート成形品の製造方法の動作説明図である。

本実施形態のインサート成形品の製造方法によって、インサート成形品３を製造するには、図６に示すステップＳ１〜Ｓ４を実行する。
ステップＳ１では、エジェクタ保持部Ｋ５によって、ピン部材であるエジェクタピン４が、第１成形型である下型１２の挿入孔Ｋ９ａにおける成形時位置に配置される。
エジェクタピン４は、ガイド穴部４ｂおよび穴部４ａを上側に向けて挿入孔Ｋ９ａの下側から、挿入孔Ｋ９ａに挿入されている。エジェクタピン４の中心軸線Ｃ４は、挿入孔Ｋ９ａの中心軸線ＣＫ９と同軸になる。

本ステップにおけるエジェクタピン４の成形時位置は、エジェクタ保持部Ｋ５により変更することができる。
図７（ａ）に示すように、エジェクタピン４の成形時位置は、コアスリーブＫ９の上端面Ｋ９ｂとエジェクタピン４の支持部４ｄとの距離が一定値ｈになるようにする。ここで、上端面Ｋ９ｂは、フランジ部２における端面２ａの成形面である。
距離ｈは、先細部１Ａの形状が設計中央値になっている棒状部材１をエジェクタピン４の支持部４ｄで支持したときに、上端面Ｋ９ｂから棒状部材１の先端１ｃまでの距離が、棒状部材１の突出長さＬの設計中央値Ｌ０になる寸法である。
距離ｈは、下記式（１）のように表せる。

ここで、ｄは上述した支持部４ｄの内径、θ０は先細部１Ａの頂角の設計中央値である。
エジェクタピン４の成形時位置は、形状の公称値が同一のインサート成形品３を製造する間は、変える必要はない。
以上で、ステップＳ１が終了する。

ステップＳ１の後、ステップＳ２を行う。ステップＳ２では、棒状インサート部品である棒状部材１をエジェクタピン４で位置決めする。
本ステップでは、まず、図７（ａ）に示すように、棒状部材１が挿入孔Ｋ９ａ上に保持される。
このとき、棒状部材１は、その中心軸線Ｏが挿入孔Ｋ９ａの中心軸線ＣＫ９と略同軸（同軸の場合を含む）となるように保持される。
ここで、略同軸の範囲は、棒状部材１を落下させる場合に、棒状部材１の先細部１Ａを挿入孔Ｋ９ａの内部に円滑に挿入できるような範囲として予め決めておく。
棒状部材１の高さは、先端１ｃと上端面Ｋ９ｂとの間の距離が所定の距離ｈ１（ただし、ｈ１＞０）になる高さである。

棒状部材１の保持手段は、特に限定されない。例えば、本実施形態では、棒状部材１は保持部２０によって保持される。
保持部２０は、棒状部材１の埋め込み部１Ｂ側の端部を空気圧によって保持または放出する空気圧着脱機構と、空気圧着脱機構の下型１２に対する位置を水平面内および鉛直方向に移動する移動機構と、を備える。
保持部２０は、作業者が直接的に操作できる構成でもよいし、制御部１６と通信可能に接続され、制御部１６からの制御信号によって動作制御が行われる構成でもよい。

作業者は、棒状部材１が挿入孔Ｋ９ａの中心軸線ＣＫ９上に位置合わせされるまでの間に、ポンプ１７を動作させる。ポンプ１７が動作すると、予め決められた流量の空気が挿入孔Ｋ９ａ内に吐出される。
図７（ｂ）に示すように、この状態で、保持部２０から棒状部材１が放出される。
この放出は、保持部２０による空気吸引を停止することによって行ってもよいし、保持部２０による空気吸引を空気吐出に切り換えて行ってもよい。空気吸引を停止する場合には、棒状部材１は自重によって初速度０で自由落下する。空気吐出を行う場合には、棒状部材１は下方に付勢され、空気吐出による鉛直下方に向く付勢力と自重による重力との合力によって鉛直下方に放出される。空気吐出を行う場合には、棒状部材１の放出をより確実に行える。

棒状部材１の先細部１Ａが挿入孔Ｋ９ａの近傍に達すると、挿入孔Ｋ９ａ内に吐出される空気による抵抗をうけて、棒状部材１の落下速度が変化する。
図７（ｃ）に示すように、先細部１Ａ全体が挿入孔Ｋ９ａ内に進入すると、挿入孔Ｋ９ａ内の空気は、本体部１ｂと挿入孔Ｋ９ａとの間の隙間Ｓを通して、挿入孔Ｋ９ａの上方に流出する（図示矢印参照）。
隙間Ｓからの空気の流出に伴って、隙間Ｓの大きさが周方向に均等化し、棒状部材１は挿入孔Ｋ９ａの中心に移動して、自ずと芯出しされる（いわゆる自動調芯）。

棒状部材１がさらに落下すると、先細部１Ａがエジェクタピン４のガイド穴部４ｂの内部に進入する。ガイド穴部４ｂのテーパの頂角φは、先細部１Ａの頂角θの最大値θ２よりも大きい。このため、先細部１Ａは、開口部４ｆによって係止されることはなく、ガイド穴部４ｂの内側に移動できる。

隙間Ｓの最大値ΔＤが支持部４ｄの内径ｄより大きい場合であって、万一、自動調芯がうまくいかないときには、先細部１Ａの先端１ｃの径方向の位置が、支持部４ｄの外側になる可能性がある。しかし、本実施形態では、棒状部材１が偏芯した場合でも、支持部４ｄよりも先端側にガイド穴部４ｂが形成されている。この結果、偏芯した先端１ｃは、ガイド穴部４ｂに接触する。この結果、先端１ｃは、ガイド穴部４ｂの傾斜に沿って案内されて、支持部４ｄ内に円滑に進入することができる。

先細部１Ａの外周面１ａが支持部４ｄに当接すると棒状部材１の落下が停止する。
このとき、図５に示すように、支持部４ｄは、全周にわたって、外周面１ａと線状に当接する（線接触する）。このため、棒状部材１の中心軸線Ｏは、中心軸線Ｃ４、ＣＫ９と同軸に配置される。
このようにして、棒状部材１は、エジェクタピン４によって、挿入孔Ｋ９ａ内で、挿入孔Ｋ９ａの軸方向に沿う位置が位置決めされる。
棒状部材１は、挿入孔Ｋ９ａの内部に、挿入される長さが略Ｌ０になっている。本体部１ｂの第２端部は、埋め込み部１Ｂとなる部位が、挿入孔Ｋ９ａ上に突出している。
以上で、ステップＳ２が終了する。

本ステップでは、ポンプ１７によって挿入孔Ｋ９ａ内の空気吐出量を調節すると、棒状部材１に作用する空気抵抗が変化するため、棒状部材１の落下速度を調節することができる。
棒状部材１の落下速度は、棒状部材１の質量、棒状部材１の挿入孔Ｋ９ａへの進入初速度、隙間Ｓの流路面積、棒状部材１の先細部１Ａの形状およびポンプ１７による空気吐出量に依存する空気抵抗などの条件によって変化する。これらの条件のうち、進入初速度は棒状部材１の質量と距離ｈ１とが一定のため、棒状部材１の放出時に保持部２０の空気圧によって制御される。先細部１Ａの形状が一定であるため、棒状部材１が受ける空気抵抗は、ポンプ１７による挿入孔Ｋ９ａ内の空気流量によって制御される。
このため、棒状部材１の落下速度は必要に応じて変化させることができる。
例えば、棒状部材１の落下速度を、エジェクタピン４に近づくにつれて、減速することで、外周面１ａと支持部４ｄとの当接時の落下速度を、外周面１ａが塑性変形したり破損したりしない大きさにすることができる。
また例えば、棒状部材１の放出時の速度を増加したり、ポンプ１７の空気吐出量を低減したりすることで、棒状部材１が自由落下する場合に比べてより短時間で、棒状部材１の位置決めを行うことができる。この場合、ステップＳ２の工程時間を短縮することができ、生産性を向上できる。
例えば、先細部１Ａが支持部４ｄに略当接するタイミングで、ポンプ１７によって空気吸引を行ってもよい。この場合、空気吸引によって、先細部１Ａが、エジェクタピン４側に付勢されるため、外周面１ａをより確実に支持部４ｄと接触させることができる。

ステップＳ２の後、ステップＳ３を行う。ステップＳ３では、下型１２に第２成形型である上型１３を固定してインサート成形を行う。
作業者は、操作部１９から操作入力することにより、制御部１６を介して駆動部１８を駆動する。駆動部１８は、下型１２と上型１３との間の型締め動作を行う（図２参照）。これによって、上型１３が下型１２に密着して固定される。コアスリーブＫ９から突出した棒状部材１の周囲には、フランジ部２を成形する成形空間が形成される。
型締め動作が終了したら、作業者は、射出成形部から成形空間に樹脂を射出させる。これにより、インサート成形が行われる。
成形空間に射出された樹脂が硬化すると、成形装置１０内にインサート成形品３が形成される。
以上で、ステップＳ３が終了する。

ステップＳ３の後、ステップＳ４を行う。ステップＳ４では、成形装置１０内に形成されたインサート成形品３を脱型する。
作業者は、操作部１９から操作入力することにより、制御部１６を介して駆動部１８およびポンプ１７を駆動する。
駆動部１８は、下型１２と上型１３との間の型開き動作を行う。
型開き動作には、下型１２および上型１３を鉛直方向に離間させる動作と、エジェクタ保持部Ｋ５によってコアスリーブＫ９に対してエジェクタピン４を相対移動してインサート成形品３の棒状部材１をエジェクトする動作と、ポンプ１７から挿入孔Ｋ９ａ内に空気を吐出する動作とが含まれる。
これらの動作は、一部または全部が同時並行的に実行されてもよい。
ポンプ１７から挿入孔Ｋ９ａ内に空気が吐出されると、棒状部材１と挿入孔Ｋ９ａとの間の隙間Ｓにおける空気圧が増大し、端面２ａと挿入孔Ｋ９ａとが離間すると、それらの間の隙間から空気が流出する。流出する空気は、インサート成形品３のフランジ部２の端面２ａを付勢するため、エジェクタピン４によるエジェクト力を低減することができる。このため、空気の付勢力に応じて、エジェクト時に発生する先細部１Ａと支持部４ｄとの間の接触力を低減することができる。この結果、支持部４ｄが先細部１Ａに線接触した状態でも、接触部位におけるエジェクト時の応力集中を抑制することができる。
フランジ部２が、上端面Ｋ９ｂから離間したらインサート成形品３を下型１２の外部に取り出す。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。
以上で、ステップＳ４が終了し、本実施形態のインサート成形品の製造方法も終了する。

本実施形態のインサート成形品の製造方法の作用について説明する。
図８（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態のインサート成形品の製造方法の作用を説明する模式図である。図９（ａ）、（ｂ）は、比較例の作用を説明する模式図である。

図８（ａ）、（ｂ）を参照して、本実施形態のインサート成形品の製造方法で製造したインサート成形品３における棒状部材１の突出長さＬのバラツキについて説明する。
一方、先細部１Ａの頂角θは、例えば、θ１（＝θ０−δθ）以上、θ２（＝θ０＋δθ）以下の範囲でばらつく。ここで、２・δθは、頂角θの許容される誤差幅である。
図８（ａ）は、頂角θ１の先細部１Ａがエジェクタピン４によって位置決めされた様子を示す。この場合の支持部４ｄと先端１ｃとの間の距離はＨ１とする。
図８（ｂ）は、頂角θ２の先細部１Ａがエジェクタピン４によって位置決めされた様子を示す。この場合の支持部４ｄと先端１ｃとの間の距離はＨ２とする。
Ｈ１、Ｈ２は、下記式（２）、（３）で表される。

上記式（２）、（３）において、θ２＞θ１であるため、Ｈ２＜Ｈ１となる。図８（ｂ）における符号１ｃ’は、頂角θ１の棒状部材１の先端１ｃの位置を示す。
このため、インサート成形品３における棒状部の長さＬは、Ｌ０−Δ／２≦Ｌ≦Ｌ０＋Δ／２になる。ここで、Δ＝Ｈ２−Ｈ１である。
本実施形態では、ガイド穴部４ｂの頂角φが、先細部１Ａの頂角の最大値θ２より大きいため、棒状部の長さＬのバラツキは、Δの範囲に収まる。

ここで、図９（ａ）、（ｂ）に示す比較例のエジェクタピン４０の場合について検討する。エジェクタピン４０は、上記実施形態のエジェクタピン４のガイド穴部４ｂに代えてガイド穴部４０ｂを備える。ガイド穴部４０ｂは、テーパの頂角がφ１（ただし、φ１＜θ２＜φ）である点がガイド穴部４ｂと異なる。ガイド穴部４０ｂの軸方向の長さは、ガイド穴部４ｂと同様Ｈ０とする。
このため、ガイド穴部４０ｂの開口部４０ｆの内径は、ｄ＋２・Ｈ０・ｔａｎ（φ１／２）で表される。

図９（ａ）に示すように、先細部１Ａの頂角がθ１の場合、先細部１Ａは、支持部４ｄに当接して位置決めされる。この場合、本実施形態と同様、支持部４ｄと先端１ｃとの間の距離はＨ１である。
図９（ｂ）に示すように、先細部１Ａの頂角がθ２の場合、φ１＜θ２であることによって、先細部１Ａは、支持部４ｄに当接することなく、開口部４０ｆに当接して位置決めされる。この場合、支持部４ｄと先端１ｃとの間の距離をＨ４とすると、Ｈ４は、下記式（４）で表される。

ここで、φ１／２＜θ２／２＜π／２であるから、上記式（４）のかっこ内は、常に負になり、Ｈ４＜Ｈ２である。このため、Δ’＝Ｈ４−Ｈ１とすると、Δ’＞Δとなる。
したがって、比較例のエジェクタピン４０によって位置決めすると、インサート成形品３の棒状部の長さＬのバラツキが、本実施形態のエジェクタピン４を用いる場合に比べて確実に増大してしまうことが分かる。

本実施形態のインサート成形品の製造方法によれば、成形装置１０においてエジェクタピン４を用いるため、支持部４ｄが外周面１ａに線状に当接して棒状部材１の位置決めを行うことができる。その際、先細部１Ａの製作誤差によって、頂角θが所定範囲でばらついても、常に支持部４ｄで位置決めできるため、インサート成形品３において、フランジ部２から突出する棒状部材１の長さのバラツキを抑制することができる。
さらに、先端１ｃがエジェクタピン４に接触しない状態で、インサート成形を行うことができるため、先細部１Ａの先端１ｃおよびその近傍が塑性変形したり欠けたりすることを防止できる。

さらに、本実施形態によれば、棒状部材１を位置決めする際、ポンプ１７によって、挿入孔Ｋ９ａ内に空気の流れを形成することによって、棒状部材１の移動速度を調節することができる。このため、先細部１Ａの位置決め時に先細部１Ａに加わる衝撃力を低減することができる。また、棒状部材１の移動速度を速めて工程時間を短縮することができる。

なお、上記実施形態の説明では、ピン部材がインサート部品をエジェクトするエジェクタである場合の例で説明したが、ピン部材は、軸状インサート部品を位置決めする支持部を有していればよく、エジェクタには限定されない。

上記実施形態の説明では、棒状部材１の埋め込み部１Ｂが本体部１ｂと同様の円柱状の場合の例で説明したが、埋め込み部１Ｂの形状は、円柱状には限定されない。例えば、埋め込み部１Ｂの表面には、凹凸部や段部などが設けられてもよい。

上記実施形態の説明では、ピン部材において支持部よりも先端側に、テーパ状のガイド穴部が形成される場合の例で説明したが、先細部が支持部に当接することを妨げない形状であれば、テーパ状以外のガイド穴部が形成されていてもよい。
さらに、先端部の端部が確実に支持部の内側に挿入できる場合には、ガイド穴部自体が削除されてもよい。

上記実施形態の説明では、先細部１Ａの外周面１ａが円錐面の場合の例で説明したが、先細部１Ａが円錐面以外の場合には、外周面１ａがガイド穴部４ｂのいずれの部位にも係止されることなく支持部４ｄに当接することができるように、ガイド穴部４ｂの形状を選べばよい。

上記実施形態の説明では、軸状インサート部品を第１成形型の挿入孔に挿入する際に、挿入孔内に空気の流れを形成する場合の例で説明したが、軸状インサート部品の移動速度を調節する必要がない場合には、空気の流れを形成しなくてもよい。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態及びその変形例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。
また、本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。

１…棒状部材（棒状インサート部品） １ａ…外周面 １Ａ…先細部 １ｂ…本体部 １ｃ…先端 ２…フランジ部（樹脂） ２ａ…端面 ３…インサート成形品 ４…エジェクタピン（ピン部材） ４ａ…穴部 ４ｂ…ガイド穴部 ４ｄ…支持部 ４ｆ…開口部 １０…成形装置（インサート成形品の製造装置） １２…下型（第１成型型） １３…上型（第２成形型） １７…ポンプ Ｃ４、ＣＫ９…中心軸線 Ｋ９…コアスリーブ Ｋ９ａ…挿入孔 Ｋ９ｂ…上端面 Ｓ…隙間

Claims (5)

1. 先端に先細部が形成された棒状インサート部品に樹脂をインサート成形して形成されるインサート成形品の製造方法であって、
   前記棒状インサート部品が軸方向に挿入される挿入孔が形成された第１成形型の前記挿入孔に、前記先細部の中心軸線に直交する断面において前記先細部の外周面と線状に当接する支持部を有するピン部材を配置することと、
   前記挿入孔に前記棒状インサート部品を挿入し、前記先細部の外周面を前記ピン部材の前記支持部に当接させることによって、前記棒状インサート部品の位置決めを行うことと、
   を含む、インサート成形品の製造方法。
2. 前記棒状インサート部品の位置決めを行う際、前記棒状インサート部品を前記挿入孔に挿入してから前記先細部が前記支持部に当接するまでの間に、前記挿入孔に空気の流れを形成して、前記棒状インサート部品の移動速度を調節すること、
   を含む、請求項１に記載のインサート成形品の製造方法。
3. 前記ピン部材の前記支持部よりも先端側には、テーパ状のガイド穴部が形成され、
   前記ガイド穴部は、
   前記支持部によって位置決めされた状態の前記先細部の外周面よりも径方向外側に位置する、
   請求項１または２に記載のインサート成形品の製造方法。
4. 先端に先細部が形成された棒状インサート部品に樹脂をインサート成形して形成されるインサート成形品の製造装置であって、
   前記棒状インサート部品が軸方向に挿入される挿入孔が形成された第１成形型と、
   前記挿入孔に配置され、前記先細部の中心軸線に直交する断面において前記先細部の外周面と線状に当接し、前記第１成形型に対する前記棒状インサート部品の位置決めを行う支持部を有するピン部材と、
   を備える、インサート成形品の製造装置。
5. 前記ピン部材の前記支持部よりも先端側には、テーパ状のガイド穴部が形成され、
   前記ガイド穴部は、
   前記支持部によって位置決めされた状態の前記先細部の外周面よりも径方向外側に位置する、
   請求項４に記載のインサート成形品の製造装置。

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