JP2508525B2 - インサ−ト射出成形用金型およびインサ−ト製品の射出成形方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、樹脂製フィルターのように、内部に不織
布等のインサート材を設けた製品を成形するための射出
成形用金型およびそのようなインサート製品の射出成形
方法に関するものである。

［従来の技術］ 従来、樹脂製のフィルターとしては、第７図および第
８図に示すものがある。これらの図に示すフィルターＡ
は、円筒状をなす樹脂体１の軸線方向中央部に、円板状
のインサート材２を樹脂体１の中空部分を閉塞するよう
に設けたものである。このようなフィルターＡを製造す
る装置としては、従来、第９図ないし第13図に示す製造
装置が使用されている。

第９図は製造装置の全体を示す概略図であって、シー
ト状の不織布からインサート材２を打ち抜くプレス３
と、インサート材２をキャビティ内で保持して樹脂を充
填する成形機４および複数のインサート材２…をプレス
３から成形機４へ移送する搬送機５とから構成されてい
る。

ここで、プレス３には、不織布（シート材）６を断続
的に一定ピッチで送るフィーダー７（第10図参照）と、
不織布６からインサート材２を打ち抜く金型８（第11図
参照）とが設けられている。フィーダー７は、打抜き前
の不織布６を巻き付けるためのワインダー９と、不織布
６を挟んで一定長さ送るフィードシリンダ10と、打ち抜
かれた不織布６を巻き付けるためのアンワインダー11と
から概略構成されている。一方、金型８は、ポンチ12…
およびストリッパー13を有する上型14と、ダイ15…およ
びポンチ受け16…を有する下型17とから構成されてい
る。そして、ポンチ12…により打ち抜かれたインサート
材２は、ポンチ受け16により押し上げられ、不織布６の
内抜き後の穴に挿入されるようになっている。

一方、第12図は搬送機５を示す斜視図である。搬送機
５は、スライドレール18と、このスライドレール18に摺
動自在に支持されたスライダー19と、スライダー19に上
下方向へ移動可能に配置された吸着板20とから概略構成
されたものであり、打ち抜かれた多数のインサート材２
…を吸着板20に真空吸引し、これらインサート材２…を
成形機４に供給するようになされている。なお、図中符
号19aは駆動用のサーボモータ、19bはタイミングベルト
である。

成形機４は、回転テーブル21にその径方向へ互いに離
間して設けられた一対の可動型22・22と、一方の可動型
22の上方に配置された固定型23とから概略構成されてい
る。可動型22は、第13図に示すように、成形機４のプラ
ティン（図示せず）に取り付けられた可動取付板24に、
スペーサーブロック25を介して可動型板26が取り付けさ
れ、この可動型板26にその上端面に出没自在な突出ちス
リーブ27が貫通配置され、この突出しスリーブ27に、可
動型板26の上面に突出するコアピン28が貫通配置されて
なるものである。ここで、コアピン28の先端部は、突出
しスリーブ27の内径よりも小径になされている。また、
コアピン28の内部には、その両端面に開口する孔28aが
形成され、孔28aの下端開口部には図示しない真空吸引
機構が接続されている。なお、符号29,30は突出しスリ
ーブ27を上下方向へ移動させるための突出し板である。

一方、固定型23は、成形機４のベッドに取り付けられ
た固定取付板31に、固定型板32が取り付けられ、この固
定型板32にキャビティ33が形成された型板34およびキャ
ビティピン35が取り付けられて概略構成されている。キ
ャビティ35は、その基端部35aが前記ポンチ12よりも大
径に形成されるとともにその先端部35bが前記ポンチ12
よりも小径に形成された構成とされている。なお、図中
符号36はトンネルゲート、37はランナー、38はノズルタ
ッチである。

このような製造装置によりフィルターＡを成形するに
際しては、まず、プレス３により不織布６からインサー
ト材２…を打ち抜く。打ち抜かれたインサート材２…は
不織布６の穴に挿入され、これらインサート材２…を搬
送機５の吸着板20に吸着させる。次に、搬送機５を成形
機４まで移動させ、一方の可動型22のコアピン28…上に
インサート材２…を載置し、これらインサート材２…を
真空吸引によりコアピン28…上で保持する。次に、回転
テーブル21を回転させて上記可動型22を固定型23の下側
まで移動させ、可動型22を上昇させて固定型23に突き合
わせる。すると、インサート材２が突出しスリーブ27と
キャビティピン35とにより挟持される。次に、この状態
でキャビティ33内に樹脂を充填する。そして、樹脂が冷
却固化したら可動型22を下降させ、突出しスリーブ27を
上昇させて成形されたフィルターＡをコアピン28から抜
き出す。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、上記のような製造装置においては、次のよ
うな種々の問題点があった。

上記プレス３においては、フィルター２を効率よく打
ち抜くために不織布６を小さなピッチでしかも高速で送
る必要がある。このため、不織布６に張力がかかり、こ
の結果、インサート材２を打ち抜いた後の不織布６の穴
が変形し、打ち抜かれたインサート材２が穴に挿入され
ないことがある。このような場合には、インサート材２
が搬送機５によって吸着されず、また吸着されてもその
位置がずれた状態となり、このため、次の射出成形にお
いてインサート材２がないか又はインサート材２の位置
のずれた不良品が発生する。

インサート材２の位置ずれを防止するためには、イン
サート材２をコアピン28上に正確に載置する必要があ
る。しかしながら、上記搬送機５においては、タイミン
グベルト19bの伸び等により、スライダー19の停止精度
に限界がある。ここで、スライダー19をストッパー等に
よって機械的に停止させることも考えられるが、被吸着
体が不織布製のインサート材２であるため、保持力が弱
く、停止の際の衝撃力によりインサート材２が落下す
る。さらに、スライダー19を移動させる際の風圧により
インサート材２…が飛ばされないようにするために、ス
ライダー19の移動速度を遅くしなければならず製造効率
が悪い。

［発明の目的］ この発明は、上記問題点を解決するためになされたも
ので、インサート材をコアピンの上に正確に載置するこ
とができ、したがってインサート材の位置ずれ等の不良
品の発生を未然に防止することができるのは勿論のこ
と、製造効率を大幅に向上させることができるインサー
ト射出成形用金型およびインサート製品の製造方法を提
供することを目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ この発明のインサート射出成形用金型は、互いに接近
離間可能になされた少なくとも２組の上型と下型とから
なり、一方の上型に、上下型を閉じたときにシート材か
らインサート材を打ち抜くポンチを設け、他方の上型
に、上下型を閉じたときに前記ポンチよりも大径のキャ
ビティを形成するようになされた型板を設け、この型板
に、その基端部が前記ポンチよりも大径に形成されると
ともにその先端部が前記ポンチよりも小径に形成された
キャビティピンを下方に突出して設け、各下型に、上下
型の突き合わせ面から出没可能に設けられ、上昇位置に
おいて前記一方の上型と型締めして前記ポンチとの間で
シート材からインサート材を打ち抜く一方、前記他方の
上型との型締め時に前記型板に当接して上下型の突き合
わせ面まで下降するダイを設け、このダイの内部に、上
下型の突き合わせ面から上方に突出せしめられるととも
に、前記ポンチよりも小径に形成される先端部を備えた
コアピンを設け、前記他方の上型と下型を閉じたとき
に、キャビティピンの先端部とコアピンの先端部とでイ
ンサート材を挟持しこれらキャビティピンの先端部とコ
アピンの先端部とのまわりに樹脂を射出充填するキャビ
ティが形成され、前記下型または上型の少なくともいず
れか一方に、各下型と、前記一方の金型および前記他方
の金型とをそれぞれ対向させる位置に移動させる移動機
構を設けてなるものである。

また、この発明のインサート製品の射出成形方法は、
上下型にそれぞれ設けられた複数組の上型および下型
と、これら複数組の上下型が互いに対向するように前記
上型または下型の少なくともいずれか一方を移動させる
移動機構を使用し、一方の上型に設けられたポンチと、
下型に上下型の突き合わせ面から出没可能に設けられ、
該突き合わせ面よりも上昇位置に位置された状態のダイ
とによりシート材からインサート材を打ち抜き、このイ
ンサート材を、前記ダイの内部に配置されかつ先端部が
上下型の突き合わせ面から上方に突出せしめられるとと
もに前記ポンチよりも小径に形成されるコアピンの上に
保持し、前記ダイを前記上昇位置に位置させた状態のま
ま該下型を前記移動機構により他方の上型に設けられ上
下型を閉じたときに前記ポンチよりも大径のキャビティ
を形成するようになされた型板の下側に移動させ、次
に、該ダイを、該他方の金型を下降させることで前記型
板と当接させつつ上下型の突き合わせ面の高さまで下降
させて、上下型を閉じ、該他方の上型に設けられその基
端部が前記ポンチよりも大径に形成されるとともにその
先端部が前記ポンチよりも小径に形成されるキャビティ
ピンと前記コアピンとによって前記インサート材を挟持
した状態でキャビティ内に樹脂を射出充填するものであ
る。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例について第１図ないし第６図
を参照しながら説明する。第４図ないし第６図は実施例
のインサート射出成形用金型の全体を示す概略図であ
る。これらの図に示すインサート射出成形用金型は、立
型成形機のベッド40と、上下方向へ摺動可能になされる
とともにピン41…によりガイドされた２つの成形機プラ
ティン42・42に取り付けられたものである。

まず、このインサート射出成形用金型の概略について
説明すると、一方の成形機プラティン42には、打抜き型
（上型）43が取り付けられ、他方の成形機プラティン42
には射出型（上型）44が取り付けられている。一方、ベ
ッド40には、回転テーブル（移動機構）45が配置され、
この回転テーブル45には、上記打抜き型43と射出型44と
にそれぞれ対向する２つの下型46・46が取り付けられて
いる。また、打抜き型43には、フィーダー47が配置され
ている。フィーダー47は、ワインダー48、アンワインダ
ー49およびフィードシリンダ50とから構成されており、
フィードシリンダ50によりワインダー48に巻き付けられ
た不織布６を断続的に一定ピッチで送り、これをアンワ
インダー49で巻き取るようになされたものである。な
お、図中符号46aは成形されたフィルターＡを下型46か
ら取り出すためのロボットである。

このようなインサート射出成形用金型は、打抜き型43
と下型46により不織布６からインサート材を打抜き、次
に、回転テーブル45を回転させて上記下型46を射出型44
の下側へ移動させ、射出型44と下型46により射出成形を
行うものであり、このような機能を得るために下型46は
次のように構成されている。

すなわち、第１図において符号51は下型取付板であ
る。下型取付板51には、スペーサーブロック52・52を介
して下型板53が取り付けられ、下型板53には、複数の突
出しスリーブ54（ダイ、図では一つのみ示す）がその軸
線を上下方向へ向けて摺動自在に配置されている。突出
しスリーブ54は、突出し板55と突出しピン56とにより下
型板53の上面に出没可能になされ、その下降端において
上端面が下型板53の上面に一致するようになされてい
る。また、突出しスリーブ54の内部には、コアピン57が
その先端部を下型板53の上面から突出させて配置されて
いる。コアピン57の突出せしめられた先端部57bは突出
しスリーブ54の内径よりも小径で、且つ前記ポンチ64よ
りも小径になされている。また、コアピン57の内部に
は、第３図に示すように、貫通孔57aが形成されてい
る。この貫通孔57aの下端開口部は、図示しない真空排
気機構に接続されている。なお、第１図中符号58は突出
しスリーブ54の上昇端の位置を設定するためのストッパ
ーである。

次に、打抜き型43について説明すると、第１図中符号
59,60は打抜き取付板、61はケースである。打抜き取付
板60には、板状のリテーナー62が上下方向に摺動自在に
配置されている。リテーナー62は、成形機プラティン42
に配置されたピストンシリンダ63により摺動可能になさ
れている。また、リテーナー62には、複数のポンチ64
（図では一つのみ示す）が着脱自在に装着されている。
これらポンチ64は、上記突出しスリーブ54の位置にそれ
ぞれ対応させて配置され、かつその直径は、上記突出し
スリーブ54の内径よりもわずかに小さく設定されてい
る。また打抜き取付板60には、下降端において下面なケ
ース61の下面に一致させたストリッパー65が上下方向に
摺動自在に配置されている。このストリッパー65は、コ
イルバネ66により下方へ向けて付勢されている。

なお、図中符号67はリテーナー62の下降端の位置を設
定するためのストッパーである。また、符号68は打抜き
型43の下降端の位置を設定するためのストッパーであ
り、下型46にも同一のものが取り付けられいる。さら
に、符号69は打抜き型43と下型との位置を決めるテーパ
ピンであり、下型53にはこのテーパピン69と嵌合するテ
ーパ穴70が設けられている。

次に、射出型44の構成であるが、その構成要素は前記
従来のものと同一であるため、同符号を付しその説明を
省略する。

このように構成されたインサート射出成形用金型によ
り、フィルターＡを製造する方法について説明する。ま
ず、一方の下型46の突出しスリーブ54をその上昇端に位
置させた状態で、成形機プラティン42・42を下降させ
る。次に、ピストンシリンダ63を伸長状態としてリテー
ナー62を下降させる。すると、ポンチ64が突出しスリー
ブ54に嵌合し、これによって不織布６からインサート材
２が打ち抜かれる（第２図参照）。そして、打ち抜かれ
たインサート材２を真空吸引によってコアピン57の上端
面に保持する。次に、成形機プラティン42・42を上昇さ
せ、回転テーブル45を180゜回転させて上記下型46を射
出型44の下側まで移動させる。このとき、他方の下型46
は打抜き型43の下側へ移動する。

次に成形機プラティン42・42を下降させると同時に、
射出型44側の下型46の突出スリーブ54を下降させる。す
ると、射出型44の型板34が突出しスリーブ54の端面と下
型板53の上面に密接するとともに、インサート材２がコ
アピン57とキャビティピン35とにより挟持される。次
に、キャビティ33内に樹脂を射出充填する（第３図参
照）。一方、打抜き型43において、このような射出成形
と平行して上記と同様の打抜き加工を行う。そして、樹
脂が冷却固化したら成形機プラティン42・42を上昇させ
る。このとき、成形されたフィルターＡがコアピン57に
付着して下型46に残るため、突出しスリーブ54を上昇さ
せてコアピン57から離脱させる。次に、回転テーブル45
を回転させ、成形されたフィルターＡをロボット46aに
より下型46から取り出す。このようにして、インサート
材２の打抜きと射出成形とを連続的に行い、フィルター
Ａを成形する。

このようなインサート射出成形用金型およびフィルタ
ーＡの製造方法においては、一対の下型46・46を回転さ
せてインサート材２の打抜きと射出成形とを連続的に行
うものであるから、インサート材２がコアピン54の上面
にずれて載置されるようなことが全くなく、したがっ
て、不良品の発生を未然に防止することができる。ま
た、インサート材２を突出しスリーブ54内に収納した状
態で下型46を回転させ、これを射出型44の下側へ移動さ
せるから、回転テーブル45を高速で回転させてもインサ
ート材２の位置精度にはなんら影響を与えない。したが
って、フィルターＡの製造効率を大幅に向上させること
ができる。さらに、インサート材２専用の搬送機等を一
切必要としないため、装置全体の製造コストを大幅に低
減することができる。

なお、上記実施例は一対の下型46・46を回転テーブル
45により移動させる構成であるが、このような構成に限
るものではなく、例えば、若干製造効率が悪化するが、
一つの下型46を打抜き型43と射出型44との間でスライド
させるように構成してもよい。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明のインサート射出成形用
金型においては、互いに接近離間可能になされた下型と
上型とから構成し、上型に、シート材からインサート材
を打ち抜くポンチと、上下型を閉じたときにキャビティ
を形成するようになされた型板とを水平方向へ互いに離
間して配置するとともに、上記型板にキャビティの略中
央部の空間を占めるキャビティピンを下方へ突出して設
け、下型に、上記ポンチまたはキャビティピンに対向し
て上下型の突合わせ面から出没可能になされ、対向する
ポンチと嵌合する一方下降端に位置することにより上記
型板との干渉を避けるダイを複数設け、このダイの内部
に、先端部がダイの内径よりも小径になされるとともに
上下型の突合わせ面から突出せしめられ、上下型を閉じ
たときに上端面と上記キャビティピンとによってインサ
ート材を挟持するコアピンを貫通配置し、かつ下型に、
上記ダイを上記ポンチと嵌合する位置と上記キャビティ
ピンに対向する位置との間で移動させる移動機構を設け
たものであるから、インサート材をコアピンの上に正確
に載置することができ、したがってインサート材の位置
ずれ等の不良品の発生を未然に防止することができるの
は勿論のこと、製造効率を大幅に向上させ、さらに装置
全体の製造コストを低減することができるという効果が
得られる。

また、この発明のインサート製品の射出成形方法にお
いては、上下型にそれぞれ設けられたポンチとダイとに
よりシート材からインサート材を打ち抜き、このインサ
ート材を上記ダイの内部に配置されかつ先端部がダイの
内径よりも小径になされたコアピンの上に保持し、上記
ダイを上型に設けられたキャビティの下側に移動させる
とともにダイを下降させ、次に、上型を下降させて上下
型を閉じ、上型に設けられたキャビティピンとコアピン
とによって上記インサート材を挟持した状態でキャビテ
ィ内に樹脂を射出充填するものであるから、上記と同様
の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の一実施例を示す図であっ
て、第１図はインサート射出成形用金型を示す側断面
図、第２図はポンチを下降させてインサート材を打ち抜
いた状態を示す側断面図、第３図は射出成形した状態を
示す側断面図、第４図はインサート射出成形用金型の全
体を示す概略側面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ線視断面
図、第６図は第４図のVI方向矢視図、第７図ないし第13
図は従来の製造装置の一例を示す図であって、第７図は
フィルターを示す断面図、第８図は第７図のVIII−VIII
線視断面図、第９図は製造装置の概略を示す平面図、第
10図はフィーダーを示す斜視図、第11図はプレスの金型
を示す側断面図、第12図は搬送機を示す斜視図、第13図
は射出成形金型を示す側断面図である。 ２……インサート材、６……不織布（シート材）、 34……型板、35……キャビティピン、35a……基端部、3
5b……先端部、 43……打抜き型（上型）、 44……射出型（上型）、 45……回転テーブル、46……下型、 54……突出しスリーブ、57……コアピン、57b……先端
部、 64……ポンチ。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに接近離間可能になされた少なくとも
   ２組の上型（43,44）と下型（46,46）とからなり、 一方の上型（43）に、上下型（43,46）を閉じたときに
   シート材（６）からインサート材（２）を打ち抜くポン
   チ（64）を設け、 他方の上型（44）に、上下型（44,46）を閉じたときに
   前記ポンチ（64）よりも大径のキャビティ（33）を形成
   するようになされた型板（34）を設け、 この型板（34）に、その基端部（35a）が前記ポンチ（6
   4）よりも大径に形成されるとともにその先端部（35b）
   が前記ポンチ（64）よりも小径に形成されたキャビティ
   ピン（35）を下方に突出して設け、 各下型（46,46）に、上下型（43,44,46）の突き合わせ
   面から出没可能に設けられ、上昇位置において前記一方
   の上型（43）と型締めして前記ポンチ（64）との間でシ
   ート材（６）からインサート材（２）を打ち抜く一方、
   前記他方の上型（44）との型締め時に前記型板（34）に
   当接して上下型（44,46）の突き合わせ面まで下降する
   ダイ（54,54）を設け、 このダイ（54,54）の内部に、上下型（43,44,46）の突
   き合わせ面から上方に突出せしめられるとともに、前記
   ポンチ（64）よりも小径に形成される先端部（57b,57
   b）を備えたコアピン（57,57）を設け、 前記他方の上型（44）と下型（46）を閉じたときに、キ
   ャビティピン（35）の先端部（35b）とコアピン（57）
   の先端部（57b）とでインサート材（２）を挟持しこれ
   らキャビティピン（35）の先端部（35b）とコアピン（5
   7）の先端部（57b）とのまわりに樹脂を射出充填するキ
   ャビティ（33）が形成され、 前記下型（46,46）または上型（43,44）の少なくともい
   ずれか一方に、各下型（46,46）と、前記一方の金型（4
   3）および前記他方の金型（44）とをそれぞれ対向させ
   る位置に移動させる移動機構（45）を設けてなる ことを特徴とするインサート射出成形用金型。
2. 【請求項２】複数組の上型（43,44）および下型（46,4
   6）と、これら複数組の上下型（43,44,46,46）が互いに
   対向するように前記上型（43,44）または下型（46,46）
   の少なくともいずれか一方を移動させる移動機構（45）
   を使用し、 一方の上型（43）に設けられたポンチ（64）と、下型
   （46）に上下型（43,44,46）の突き合わせ面から出没可
   能に設けられ、該突き合わせ面よりも上昇位置に位置さ
   れた状態のダイ（54）とによりシート材（６）からイン
   サート材（２）を打ち抜き、 このインサート材（２）を、前記ダイ（54）の内部に配
   置されかつ先端部（57b）が上下型（43,44,46）の突き
   合わせ面から上方に突出せしめられるとともに前記ポン
   チ（64）よりも小径に形成されるコアピン（57）の上に
   保持し、 前記ダイ（54）を前記上昇位置に位置させた状態のまま
   該下型（46）を前記移動機構（45）により他方の上型
   （44）に設けられ上下型（44,46）を閉じたときに前記
   ポンチ（64）よりも大径のキャビティ（33）を形成する
   うようになされた型板（34）を下側に移動させ、 次に、該ダイ（54）を、該他方の金型（44）を下降させ
   ることで前記型板（34）と当接させつつ上下型（44,4
   6）の突き合わせ面の高さまで下降させて、上下型（44,
   46）を閉じ、該他方の上型（44）に設けられその基端部
   （35a）が前記ポンチ（64）よりも大径に形成されると
   ともにその先端部（35b）が前記ポンチ（64）よりも小
   径に形成されるキャビティピン（35）と前記コアピン
   （57）とによって前記インサート材（２）を挟持した状
   態でキャビティ（33）内に樹脂を射出充填することを特
   徴とするインサート製品の射出成形方法。