JP4038516B2 - インサート成形金型 - Google Patents

Description

この発明は、筒状部材を内部に設けた後に樹脂を注入して所定の形状を成形するインサート成形金型に関する。

従来のインサート成形用金型は、円柱状または円筒状のインサート部材（本発明の「筒状部材」に相当する）を挿嵌、固定するための円周面が形成された保持部材（本発明の「保持部」に相当する）を備えている。
保持部材には、円周面から径方向に盛り上がる突起部が周方向に均等に３箇所以上設けられている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−２４９５６５号公報

従来のインサート成形用金型では、インサート部材の作成時に生じる内径のばらつきに起因して、以下のような問題点があった。
まず、インサート部材の内径と保持部材との間に形成される隙間が狭い場合、インサート部材が保持部材に接触しながら挿入されるため、インサート部材の内面に傷等が生じ、インサート成形後の部品の品質を悪化させるという問題点があった。
また、インサート部材を保持部材に挿入する際に抵抗力が発生するため、インサート部材ごとの挿入に要する時間が異なる。そのため、インサート部材ごとのインサート成形に要する時間にばらつきが生じ、インサート成形後の部品の品質にばらつきが生じるという問題点もあった。
一方、インサート部材の内径と保持部材との間に形成される隙間が広い場合、インサート部材がぐらついて確実に保持部材に保持されないという問題点もあった。

この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、その目的は、筒状部材の内径のばらつきにかかわらず、筒状部材を容易にコアピンに挿入できるとともに確実に保持することができるインサート成形金型を提供することである。

この発明に係るインサート成形金型は、軸線方向に移動可能な可動側金型と可動側金型に対向して設けられた固定側金型とを備え、筒状部材を内部に設けた後に樹脂を注入して所定の形状を成形するインサート成形金型であって、可動側金型は、中空状の保持部が設けられた可動側コアピンと、可動側コアピンが組み込まれた可動側ベース部材とを有し、固定側金型は、保持部に圧入される圧入部が設けられた固定側コアピンと、固定側コアピンが組み込まれた固定側ベース部材とを有し、保持部には、軸線方向のスリットが設けられているとともに固定側金型に向けてテーパがつけられ、保持部は、圧入部と協同して筒状部材を保持するものである。

この発明のインサート成形金型によれば、可動側コアピンの保持部に軸線方向のスリットを設けるとともに固定側金型に向けてテーパをつけ、保持部は、圧入部と協同して筒状部材を保持するので、筒状部材の内径のばらつきにかかわらず、筒状部材を容易にコアピンに挿入できるとともに確実に保持することができる。

以下、この発明の各実施の形態について図に基づいて説明するが、各図において同一、または相当する部材、部位については、同一符号を付して説明する。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るインサート成形金型１を円筒形部材２とともに示す断面図、図２は、図１の可動側コアピン５の斜視図である。
このインサート成形金型１は、筒状部材である金属製の円筒形部材２を内部に設けた後に樹脂を注入して所定の形状を成形するものであり、軸線が鉛直方向になるように設置されている。
図において、このインサート成形金型１は、軸線方向に移動可能な可動側金型３と、可動側金型３に対向して設けられた固定側金型４とを備えている。可動側金型３の軸線と固定側金型４の軸線とは、一致するように調節されている。

可動側金型３は、円筒形部材２が挿入される可動側コアピン５と、可動側コアピン５が組み込まれた可動側ベース部材６とを有している。可動側コアピン５には、円筒形部材２を保持する中空状の保持部７が設けられている。
固定側金型４は、可動側コアピン５と係合する固定側コアピン８と、固定側コアピン８が組み込まれた固定側ベース部材９とを有している。固定側コアピン８には、保持部７に圧入される圧入部１０が設けられている。

保持部７の外周面には、固定側金型４に向けてテーパ１１がつけられている。このテーパ１１がつけられた外周面に対応する保持部７の軸線方向の長さは、円筒形部材２の軸線方向の長さと等しくされている。
また、保持部７には、軸線方向に延びるスリット１２が、周方向に等間隔で６箇所設けられている。このスリット１２の長さは、円筒形部材２の軸線方向の長さと等しくされている。
圧入部１０の外周面には、容易に保持部７に圧入されるように、可動側金型３に向けてテーパがつけられている。

ここで、保持部７は、圧入部１０が圧入されることにより、テーパ１１がつけられた外周面が鉛直方向よりも径方向外側に張り出して弾性変形し、円筒形部材２を保持するとともに、円筒形部材２の内周面を押圧して塑性変形させる。
また、可動側金型３には、図示しない注入口から樹脂が充填されるキャビティ１３が形成されている。このキャビティ１３内部の形状を変えることにより、インサート成形後の部品の形状を任意に変化させることができる。

以下、上記構成のインサート成形金型１の作用について、図３および図４を用いて説明する。
図３は、図１の円筒形部材２が、保持部７に挿入された状態を示す断面図、図４は、図１の可動側金型３が、固定側金型４に係合した状態を示す断面図である。

まず、図３に示すように、円筒形部材２は、可動側コアピン５の保持部７に挿入される。
ここで、保持部７がテーパ１１を有しており、このテーパ１１がつけられた外周面に対応する保持部７の軸線方向の長さは、円筒形部材２の軸線方向の長さと等しくされているので、円筒形部材２は、抵抗なく保持部７に挿入される。

続いて、図４に示すように、可動側金型３は、固定側金型４に向けて移動して係合され、圧入部１０が保持部７に圧入される。
保持部７は、圧入部１０が圧入されることにより、テーパ１１がつけられた外周面が鉛直方向よりも径方向外側に張り出すように弾性変形され、円筒形部材２の内径のばらつきにかかわらず、円筒形部材２が保持される。

ここで、スリット１２の長さは、円筒形部材２の軸線方向の長さと等しくされているので、円筒形部材２の内周面は、軸線方向の全長にわたって保持部７から径方向外側に押圧されている。
また、スリット１２が周方向に等間隔で設けられ、保持部７は、全周にわたって均一に径方向外側に弾性変形されるので、円筒形部材２の内周面は、軸線方向に垂直であるどの断面についても径方向に均一な力で押圧されて塑性変形し、真円度が向上される。

次に、円筒形部材２が保持されると、注入口から樹脂が充填されて部品が成形される。
ここで、円筒形部材２が保持部７によって確実に保持されるので、円筒形部材２の軸線とインサート成形後の部品の樹脂部分の軸線とが一致するように成形される。

この発明の実施の形態１に係るインサート成形金型１によれば、可動側コアピン５の保持部７に軸線方向のスリット１２を設けるとともに固定側金型４に向けてテーパ１１をつけることにより、円筒形部材２を容易にコアピンに挿入することができる。
また、固定側コアピン８の圧入部１０を圧入することによって保持部７の外周面を鉛直方向よりも径方向外側に弾性変形させて円筒形部材２を保持するので、円筒形部材２の内径のばらつきにかかわらず、円筒形部材２を確実に保持することができる。

また、スリット１２の長さが円筒形部材２の軸線方向の長さと等しくされ、かつ、スリット１２が周方向に等間隔に設けられているので、円筒形部材２の内周面は、軸線方向の全長にわたって保持部７から径方向外側に押圧されるとともに、軸線方向に垂直であるどの断面についても径方向に均一な力で押圧されて押圧されて塑性変形するので、円筒形部材２の内周面の真円度を向上させることができる。
また、円筒形部材２が保持部７によって確実に保持され、円筒形部材２の軸線とインサート成形後の部品の樹脂部分の軸線とが一致するように成形されるので、円筒形部材２の軸線とインサート成形後の部品の樹脂部分の軸線との同軸度を向上させることができる。

なお、上記実施の形態１では、筒状部材を円筒形部材２として説明したが、勿論このものに限定されるものではなく、筒状部材の内周面の形状は、三角形や四角形等他の形状であってもよいし、スリットが内周面の形状に合わせて不等間隔に設けられてもよい。
このものの場合も、上記実施の形態１と同様の効果を奏することができる。

また、上記実施の形態１では、このインサート成形金型１が縦置きである場合について説明したが、勿論このものに限定されるものではなく、インサート成形金型１は横置きにされていてもよい。
このものの場合も、上記実施の形態１と同様の効果を奏することができる。

また、上記実施の形態１では、スリット１２は６箇所に設けられているとしたが、スリットの数は６箇所に限定されるものではなく、その他の数であってもよい。
スリットの数を増やした場合は、全周にわたってより均一な力が円筒形部材２に働くので、円筒形部材２の内周面の真円度をさらに向上させることができる。

この発明の実施の形態１に係るインサート成形金型を円筒形部材とともに示す断面図である。 図１の可動側コアピンの斜視図である。 図１の円筒形部材が、保持部に挿入された状態を示す断面図である。 図１の可動側金型が、固定側金型に係合した状態を示す断面図である。

符号の説明

１ インサート成形金型、２ 円筒形部材（筒状部材）、３ 可動側金型、４ 固定側金型、５ 可動側コアピン、６ 可動側ベース部材、７ 保持部、８ 固定側コアピン、９ 固定側ベース部材、１０ 圧入部、１１ テーパ、１２ スリット。

Claims (4)

1. 軸線方向に移動可能な可動側金型と前記可動側金型に対向して設けられた固定側金型とを備え、筒状部材を内部に設けた後に樹脂を注入して所定の形状を成形するインサート成形金型であって、
   前記可動側金型は、
   中空状の保持部が設けられた可動側コアピンと、
   前記可動側コアピンが組み込まれた可動側ベース部材と
   を有し、
   前記固定側金型は、
   前記保持部に圧入される圧入部が設けられた固定側コアピンと、
   前記固定側コアピンが組み込まれた固定側ベース部材と
   を有し、
   前記保持部には、前記軸線方向のスリットが設けられているとともに前記固定側金型に向けてテーパがつけられ、
   前記保持部は、前記圧入部と協同して前記筒状部材を保持すること
   を特徴とするインサート成形金型。
2. 前記テーパがつけられた部分に対応する前記保持部の前記軸線方向の長さは、前記筒状部材の前記軸線方向の長さと等しいことを特徴とする請求項１に記載のインサート成形金型。
3. 前記スリットは、周方向に所定間隔で複数設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインサート成形金型。
4. 前記スリットの長さは、前記筒状部材の前記軸線方向の長さと等しいことを特徴とする請求項１から請求項３までの何れか１項に記載のインサート成形金型。

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