JP4260829B2 - インサート成形金型、及びインサート成形品 - Google Patents

Description

この発明は、端部に折曲部を有するインサート部品と樹脂とを一体化して成形するインサート成形金型、及びインサート成形品に関するものである。

従来、インサート部品をインサート成形金型内に配設し、溶融樹脂をインサート成形金型のキャビティ内に充填して、インサート部品と成形樹脂とを一体化させるインサート成形金型において、型締め圧力によりインサート部品の端部を折り曲げ、折曲部を形成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平６−１６３２９７号公報

しかしながら、上記構成のインサート成形金型を用いて、例えば端部に板厚方向に折曲されたＬ字状の折曲部を有した一対の帯状のインサート部品の端部がそれぞれ露出し、かつ互いに対向した折曲部同士が接触して成形樹脂と一体化されたインサート成形品を製造しようとした場合には、型締め圧力時に互いに対向、接触した折曲部を形成しなければならず、インサート成形金型の構造上困難であった。

そこで、端部に折曲部を有するインサート部品を予め形成し、このインサート部品を対向した折曲部同士を接触させた状態でインサート成形金型内に配設し、この状態でインサート成形金型内部に溶融樹脂を注入して、インサート部品と成形樹脂とが一体化されたインサート成形品を製造することが考えられる。
しかしなら、このものの場合、インサート部品の寸法のばらつきにより、次のような問題点が生じる。即ち、
インサート部品の寸法が規定よりも短い場合には、対向した折曲部間に許容できない隙間ができ、そのためインサート部品同士の接触不良が発生し、その後の工程である折曲部同士の溶接等による接続工程においても、溶接不良が発生する。
また、インサート部品の寸法が規定よりも長い場合には、インサート部品のインサート成形金型への挿入が不可能になり、インサート部品の折曲部間に抵抗力が発生した状態でインサート成形金型内に挿入しなければならず、インサート部品の挿入作業性が低下する。
さらに、インサート部品の折曲部における曲げ精度のばらつきによっても、上述した内容と同じ問題点が発生する。

この発明は、上記のような問題点を解消することを課題とするものであって、インサート部品の内部への挿入作業性が向上し、またインサート部品の折曲部間の離間距離の調整が容易であるインサート成形金型、及びインサート成形品を得ることを目的とするものである。

この発明に係るインサート成形金型は、第１の金型と、この第１の金型と協同して第１のインサート部品及び第２のインサート部品を挟んで型締めする第２の金型と、前記１の金型または前記第２の金型に設けられ先端部が前記第１のインサート部品及び前記第２のインサート部品側に突出したくさびブロックとを備え、前記第１の金型または前記第２の金型には、前記第１の折曲部及び前記第２の折曲部を離間した状態で受け入れる受入れキャビティが形成され、型締め時に前記くさびブロックの先端部が前記第１のインサート部品及び前記第２のインサート部品の少なくとも一方を押圧塑性変形して、第１の折曲部及び第２の折曲部の離間距離を調整するようになっている。

また、この発明に係るインサート成形品は、上記インサート成形金型を使用して成形されたインサート成形品であって、第１のインサート部品及び第２のインサート部品の少なくとも一方には、くさびブロックを用いて第１の折曲部及び第２の折曲部の離間距離を調整した際に生じる溝を有している。

また、この発明に係るインサート成形品は、端部に板厚方向に折曲されたＬ字状の折曲部を有した複数の帯状のインサート部品を、それぞれの端部を露出しかつ折曲部同士を対向して樹脂と一体化して構成されたインサート成形品であって、前記端部は、前記折曲部の折曲方向と反対側の面に前記インサート部品の板厚方向に窪んだ溝を有し、この溝を起点として前記折曲部同士の離間距離が接近する方向に塑性変形される。

この発明によれば、インサート部品のインサート成形金型への挿入作業性が向上し、またインサート部品の折曲部間の離間距離の調整が容易である効果がある。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１のインサート成形金型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部材、部位については、同一符号を付して説明する。
図１はこの発明の実施の形態によるインサート成形金型が型開き状態の時の縦断面図である。
このインサート成形金型は、第１の金型である可動側金型１と、第２の金型である固定側金型２と、固定側金型２に設けられ先端部３ａが可動側金型１側に突出したくさびブロック３とを備えている。
このインサート成形金型内には、例えば板厚が０．６ｍｍ、幅が３ｍｍの帯状の導電金属板からなる第１のインサート部品４ａ及び第２のインサート部品４ｂが配設され、溶融樹脂が樹脂キャビティ５ａ，５ｂ内に充填されることで、第１及び第２のインサート部品４ａ，４ｂが、成形樹脂７によって一体化され、図４に示すインサート成形品が成形される。

可動側金型１には、端部が９０°可動側金型１側にＬ字状に折曲された第１のインサート部品４ａの折曲部４ａ１（例えば長さ５ｍｍ）と、端部が９０°可動側金型１側にＬ字状に折曲された第２のインサート部品４ｂの折曲部４ｂ１（例えば長さ５ｍｍ）とを、例えば折曲部４ａ１，４ａ２間に０．５ｍｍ程度離間させて受け入れる受入れキャビティ６が形成されている。この空間である受入れキャビティ６には、溶融樹脂は充填されない。
また、固定側金型２の一対のくさびブロック３の間には、折曲部４ａ１及び折曲部４ｂ１の塑性変形を容易にするために、インサート部品４ａ，４ｂの塑性変形時にインサート部品４ａ，４ｂが固定側金型２と干渉しないように、固定側金型２に逃し部２ａが形成されている。

一対の矩形形状のくさびブロック３は、それぞれ受入れキャビティ６から同一距離離れており、またその幅（奥行）寸法は、第１のインサート部品４ａ及び第２のインサート部品４ｂの幅寸法と同等、またはそれ以上に構成されている。
即ち、例えば、くさびブロック３における幅寸法は５ｍｍであり、その先端部３ａの厚さ寸法は３ｍｍである。
なお、この実施の形態では、端部が９０°にＬ字状に折曲されたインサート部品４ａ，４ｂについて説明したが、勿論、角度は９０°に限られるものではない。
また、くさびブロック３の先端部３ａの厚さ寸法３ｍｍ、その先端Ｒ０．５ｍｍについても、当然この数値に限定されるものではない。

この実施の形態によるインサート成形金型では、先ず図２に示すように、インサート成形金型の型開き状態で第１及び第２のインサート部品４ａ，４ｂを可動側金型１にセットする。このときには、第１のインサート部品４ａの折曲部４ａ１及び第２のインサート部品４ｂの折曲部４ｂ１は、０．５ｍｍの隙間を介して対向した状態で受入れキャビティ６内に収納される。
次に、図３に示すように、インサート成形金型の型締めを行う。このときには、くさびブロック３の先端部３ａが第１のインサート部品４ａ及び第２のインサート部品４ｂを、その板厚方向に反折曲部４ａ１，４ｂ１側の面から押圧する。その結果、第１のインサート部品４ａの折曲部４ａ１は反時計方向に塑性変形し、また第２のインサート部品４ｂの折曲部４ｂ１は時計方向に塑性変形し、折曲部４ａ１と折曲部４ｂ１とは互いの隙間が減少し、両者が接触する。

その後、インサート成形金型内の樹脂キャビティ５ａ，５ｂ内に溶融樹脂を注入することで、第１及び第２のインサート部品４ａ，４ｂと成形樹脂７とが一体化されて、インサート成形品が成形される。このインサート成形品は、インサート成形金型の型開きした後に取り出される。

図４に示す、この取り出されたインサート成形品は、樹脂から露出した帯状の端部の先端に板厚方向に折曲された略Ｌ字状の折曲部４ａ１，４ｂ１を有し、この折曲部４ａ１，４ｂ１同士が互いに対向し先端部が接触している。また、折曲部４ａ１，４ｂ１の折曲方向と反対側の面には、くさびブロック３により生じたインサート部品４ａ，４ｂの板厚方向に窪んだ溝８（深さ０．２ｍｍ程度）がインサート部品４ａ，４ｂの幅方向全域に渡って形成されている。
この溝８は、折曲部４ａ１，４ｂ１同士が離間距離を接近する方向に塑性変形する起点をなしている。
このインサート成形品は、例えば、電子部品が装着された基板等を収納する電子制御装置のケース等に使用され、折曲部４ａ１，４ｂ１間が溶接等で接合され、インサート部品４ａ，４ｂは電流通路をなすように接続される。

上記構成のインサート成形金型によれば、型締め時にくさびブロック３がインサート部品４ａ，４ｂを押圧塑性変形することで、折曲部４ａ１，４ｂ１同士を容易に接触させることができる。従って、インサート部品４ａ，４ｂをインサート成形金型にインサートする時には、折曲部４ａ１，４ｂ１同士を接触させる必要はなく、インサート部品４ａ，４ｂをインサート成形金型に挿入する作業性は向上するとともに、例えば後工程の折曲部４ａ１，４ｂ１同士の溶接作業も円滑に行うことができる。

また、くさびブロック３は、樹脂キャビティ５ａ，５ｂと受入れキャビティ６との間に設けられ、その先端部３ａが第１及び第２のインサート部品４ａ，４ｂを押圧するために、第１及び第２のインサート部品４ａ，４ｂはインサート成形金型内で確実に保持され、成形時の溶融樹脂圧力によるインサート部品４ａ，４ｂの位置ずれの防止が強化される効果もある。

また、くさびブロック３の先端部３ａにより、第１及び第２のインサート部品４ａ，４ｂの全幅に渡って押圧変形されるので、折曲部４ａ１，４ｂ１の塑性変形は、変形量が安定し、変形に要する押圧力も低減できる。
また、一対の矩形形状のくさびブロック３の位置は、それぞれ受入れキャビティ６から同一距離離れているので、第１のインサート部品４ａの折曲部４ａ１の回動変形量と、第２のインサート部品４ｂの折曲部４ｂ１の回動変形量とは同等であり、折曲部４ａ１及び折曲部４ｂ１の変形量調整、端面接触面積調整が容易である。
また、インサート部品４ａ，４ｂのインサート成形金型への挿入作業性が向上するとともに、折曲部４ａ１，４ｂ１間を確実に接触させることができるインサート成形品を得ることができ、その後の溶接工程等で折曲部４ａ１，４ｂ１間を容易に接合することができる。

実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態によるインサート成形金型が型締め状態の時の縦断面図である。
この実施の形態では、実施の形態１のインサート成形金型と比較してくさびブロック３の先端部３ｂが固定側金型２から突出する寸法（突出距離）が長い。その他の構成は実施の形態１と同じである。
このように、先端部３ｂの突出距離を変えることで、折曲部４ａ１，４ｂ１の回動変形量を変化させ、両接触面の接触圧力の調整等を容易に行うことができる。
なお、折曲部４ａ１，４ｂ１は、溝８が塑性変形の基点であり、この基点である溝８の位置を変えることでも、回動変形量を変化させ、両接触面の接触圧力の調整等を行うことができる。

なお、上記各実施の形態では、可動側金型１に受入れキャビティ６を形成し、固定側金型２にくさびブロック３を一対設けたが、勿論このものに限定されるものではなく、固定側金型２に受入れキャビティ６を形成し、可動側金型１にくさびブロック３を一対設けてもよい。
但し、可動側金型１に受入れキャビティを設け、固定側金型２にくさびブロック３を設けた場合の方が、可動側金型１にインサート部品４ａ，４ｂを挿入した時に、くさびブロック３の上記突出距離分だけ可動側金型１の上面からインサート部品４ａ，４ｂが浮き上がることがなく、インサート部品４ａ，４ｂは安定して保持される利点がある。
また、インサート部品４ａ，４ｂは、下側に配置された、可動側金型１または固定側金型１に挿入した後、インサート成形金型の型締めを行う方が、作業性が向上する。

また、くさびブロック３は必ずしも一対設ける必要性はなく、第１及び第２のインサート部品４ａ，４ｂのうち一方の折曲部４ａ１，４ｂ１のみをくさびブロック３により塑性変形させて他方の折曲部４ａ１，４ｂ１に接近させたものでもよい。
また、この実施の形態では、第１及び第２のインサート部品４ａ，４ｂと成形樹脂７とが一体のインサート成形品について説明したが、この発明は、第１及び第２のインサート部品４ａ，４ｂを２組以上有するインサート成形品にも適用することができる。
さらに、３個以上の互いに対向する折曲部４ａ１，４ｂ１をくさびブロック３により塑性変形させて接触させるインサート成形品にも適用することができる。
また、この発明は、折曲部４ａ１，４ｂ１を当接させ接触させる場合に限らず、折曲部が所定の空隙を介して対向するように、くさびブロック３により、その隙間調整をおこなうインサート成形にも適用することができる。

この発明の実施の形態１によるインサート成形金型が型開き状態の時の縦断面図である。 図１の可動側金型にインサート部品がセットされた時の縦断面図である。 図１のインサート成形金型が型締めの時の縦断面図である。 図１のインサート成形金型により成形されたインサート成形品の斜視図である。 この発明の実施の形態２によるインサート成形金型が型締めの時の縦断面図である。

符号の説明

１ 可動側金型、２ 固定側金型、３ くさびブロック、４ａ 第１のインサート部品、４ｂ 第２のインサート部品、５ａ，５ｂ 樹脂キャビティ、６ 受入れキャビティ、７ 成形樹脂、８ 溝。

Claims (6)

1. 内部にインサートされた、端部にそれぞれ折曲された第１及び第２の折曲部を有し塑性変形可能な第１のインサート部品及び第２のインサート部品と、内部に注入された溶融樹脂とを一体化してインサート成形品を成形するインサート成形金型において、
   第１の金型と、
   この第１の金型と協同して前記第１のインサート部品及び前記第２のインサート部品を挟んで型締めする第２の金型と、
   前記１の金型または前記第２の金型に設けられ先端部が第１のインサート部品及び前記第２のインサート部品側に突出したくさびブロックとを備え、
   前記第１の金型または前記第２の金型には、前記第１の折曲部及び前記第２の折曲部を離間した状態で受け入れる受入れキャビティが形成され、
   型締め時に、前記くさびブロックの先端部が前記第１のインサート部品及び前記第２のインサート部品の少なくとも一方を押圧塑性変形して、前記第１の折曲部及び前記第２の折曲部の離間距離を調整することを特徴とするインサート成形金型。
2. 前記くさびブロックの前記先端部の突出距離により、前記第１の折曲部及び前記第２の折曲部の離間距離が調整される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. 前記第１のインサート部品及び前記第２のインサート部品は、帯状であり、前記くさびブロックの前記先端部により、全幅に渡って押圧変形されることを特徴とする請求項１または２に記載のインサート成形金型。
4. 前記第１の金型は、前記受入れキャビティが形成された可動側金型であり、前記第２の金型は、前記くさびブロックが一対取り付けられた固定側金型であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のインサート成形金型。
5. 請求項１〜４の何れか１項に記載のインサート成形金型を使用して成形された前記インサート成形品であって、
   前記第１のインサート部品及び前記第２のインサート部品の少なくとも一方には、前記くさびブロックを用いて前記第１の折曲部及び前記第２の折曲部の離間距離を調整した際に生じる溝を有していることを特徴とするインサート成形品。
6. 端部に板厚方向に折曲されたＬ字状の折曲部を有した複数の帯状のインサート部品を、それぞれの端部を露出しかつ折曲部同士を対向して成形樹脂と一体化して構成されたインサート成形品であって、
   前記端部は、前記折曲部の折曲方向と反対側の面に前記インサート部品の板厚方向に窪んだ溝を有し、この溝を起点として前記折曲部同士の離間距離が接近する方向に塑性変形されることを特徴とするインサート成形品。

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