JP5060758B2 - 金型装置、インサート成形品及びインサート成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、金型装置、インサート成形品及びインサート成形方法に関する。

従来、樹脂成形品の中にインサートを埋設したインサート成形品が知られている。このインサート成形品は、金型内のキャビティに保持ピンを出没自在に設け、該保持ピンによってキャビティ内にインサートを保持し、溶融樹脂をキャビティに射出充填して成形される（特許文献１、特許文献２参照）。

この従来のインサート成形方法においては、溶融樹脂をキャビティ内に射出充填した後に保持ピンをキャビティ外に後退移動させ、樹脂が固化する前に保持ピンを樹脂から抜き出している。そして、樹脂から抜き出した保持ピンのピン跡が、孔として成形品の表面に残るのを防止するため、保持ピンの抜き出し後に、ゲートから二次的に溶融樹脂を射出充填している。しかしながら、インサートが保持されていない状態で溶融樹脂をゲートから二次的に供給するため、キャビティ内でインサートの位置ずれが発生していた。

この問題を解決するために、特許文献３のインサート成形方法では、金型装置にインサートを保持する保持ピンの他に、ピン跡となる部位に樹脂を補填させる押圧ピンを設け、保持ピンによりキャビティ内のインサートを保持した後、溶融樹脂をキャビティ内に射出充填させると同時に押圧ピンのピン孔にも射出充填させる。そして、保持ピンの後退移動と押圧ピンの前進移動を同時に相対移動させることにより、押圧ピンのピン孔に蓄えられた溶融樹脂がキャビティ内に押し入れられ、インサートが位置決めされた状態で、溶融樹脂が保持ピンの抜き出しによるピン跡となる部位に補填されるようになっている。

特開平１０−２９０７２６号公報 特開平１１−２０７７４９号公報 特開２００３−１７０４６７号公報

しかしながら、特許文献３のインサート成形方法では、ピン跡となる部位に溶融樹脂を補填するための専用の押圧ピンを設ける必要があった。また、保持ピンと押圧ピンとが同時に相対移動することにより発生するゲートからの溶融樹脂の流入を防止するためにキャビティ内圧と射出圧力の調整が必要であった。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、簡単な構成で成形品にピン跡を残さないようにできる金型装置、インサート成形品及びインサート成形方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、一対の金型により形成されるキャビティと、該キャビティ内に溶融樹脂を供給するゲートと、前記キャビティに出没自在に設けられ、前記キャビティ内でインサートを保持する複数の保持ピンとを備え、前記キャビティ内に供給される溶融樹脂の流動状態に応じて、前記複数の保持ピンのうち前記ゲート側に配置された保持ピンから前記キャビティ外に駆動手段の操作によって順次引き抜くよう制御する制御手段を備える金型装置であって、前記保持ピンは、前記駆動手段側に大径部と、前記キャビティ側に小径部が形成され、前記保持ピンの引き抜きは、前記保持ピンの前記大径部の外周に取り付けられる第１のばね部と、前記小径部の外周に取り付けられる第２のばね部とによる前記駆動手段側への付勢によってなされる。これにより、溶融樹脂の流動状態に応じて順次保持ピンを引き抜くことで、インサートをキャビティ内に保持しつつ、樹脂を供給することができる。よって、ピン跡となる部位に樹脂を補填する専用の部品を用いることなく、簡単な構成でピン跡を残さないインサート成形品を成形することができる。

また、本発明の金型装置は、前記キャビティ内に供給された溶融樹脂の流動状態を検出する検出手段を更に備え、前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて前記保持ピンを引き抜くよう制御する。これにより、検出手段の検出結果に基づいて保持ピンを引き抜くことができる。

また、本発明の金型装置は、前記キャビティ内から前記保持ピンが引き抜かれる方向に前記保持ピンを付勢する付勢手段を更に備える。これにより、確実に保持ピンを引き抜くことができる。

前記駆動手段は、前記保持ピンを前記キャビティ内に出没させると共に前記保持ピンの移動方向と直交する方向に移動され、前記保持ピンの端部と接触する部位に傾斜面が形成されている。これにより、滑り台を保持ピンの移動方向と直交する方向させることにより、保持ピンを移動方向に引き抜くことができる。

前記駆動手段は、前記金型の外部に配置されている。これにより一対の金型の内部空間は有効なスペースを確保することができる。前記検出手段は、前記保持ピンの間に配置されている。これにより保持ピンを通過した溶融樹脂の流動状態を検出することができる。

また、本発明の金型装置は、前記キャビティに設けられ成形品の一部を形成する溝部と、前記溝部内に挿入する挿入ピンと、前記キャビティ内に供給される溶融樹脂の流動状態に応じて、前記溝部内に前記挿入ピンを挿入するよう制御する制御手段とを備える。これにより、例えばボスを一体的に成形することができる。前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて前記挿入ピンを前記溝部内に挿入する。これにより、検出手段の検出結果に基づいて挿入ピンを押し込むことができる。

本発明のインサート成形品は、一対の金型により形成されるキャビティ内に出没自在に設けられた複数の保持ピンによってインサートを保持した状態で所定のゲートより前記キャビティ内に溶融樹脂を供給し前記インサートを成形品中に密封させるインサート成形品であって、前記キャビティ内に供給される溶融樹脂の流動状態に応じて、前記複数の保持ピンのうち前記ゲート側に配置された保持ピンから前記キャビティ外に駆動手段の操作によって順次引き抜きながら前記インサートを成形品中に密封させ、前記保持ピンは、前記駆動手段側に大径部と、前記キャビティ側に小径部が形成され、前記保持ピンの引き抜きは、前記保持ピンの前記大径部の外周に取り付けられる第１のばね部と、前記小径部の外周に取り付けられる第２のばね部とによる前記駆動手段側への付勢によってなされることを特徴とする。これにより、溶融樹脂の流動状態に応じて順次保持ピンを引き抜くことで、インサートをキャビティ内に保持しつつ、樹脂を供給することができる。よって、ピン跡となる部位に樹脂を補填する専用の部品を用いることなく、簡単な構成でピン跡を残さないインサート成形品を成形することができる。

本発明は、一対の金型により形成されるキャビティと、該キャビティ内に溶融樹脂を供給するゲートと、前記キャビティに出没自在に設けられ、前記キャビティ内でインサートを保持する複数の保持ピンを含む金型装置を用いてインサート成形品を成形するインサート成形方法であって、前記キャビティ内に供給される溶融樹脂の流動状態に応じて、前記複数の保持ピンのうち前記ゲート側に配置された保持ピンから前記保持ピンを駆動手段の操作によって前記キャビティ外に順次引き抜く工程を含み、前記保持ピンは、前記駆動手段側に大径部と、前記キャビティ側に小径部が形成され、前記保持ピンの引き抜きは、前記保持ピンの前記大径部の外周に取り付けられる第１のばね部と、前記小径部の外周に取り付けられる第２のばね部とによる前記駆動手段側への付勢によってなされている。これにより、溶融樹脂の流動状態に応じて順次保持ピンを引き抜くことで、インサートをキャビティ内に保持しつつ、樹脂を供給することができる。よって、ピン跡となる部位に樹脂を補填する専用の部品を用いることなく、簡単な構成でピン跡を残さないインサート成形品を成形することができる。

本発明のインサート成形方法は、前記キャビティ内に供給される溶融樹脂の流動状態に応じて、挿入ピンを前記キャビティ内に設けられ成形品の一部を形成する溝部内に挿入する工程を更に含む。これにより、例えばボスを成形品に一体的に成形することができる。

本発明のインサート成形方法は、前記キャビティ内に供給された溶融樹脂の流動状態を所定の検出手段により検出する検出工程を更に含む。これにより、検出手段の検出結果に基づいて保持ピンを引き抜くことができる。

本発明によれば、簡単な構成で成形品にピン跡を残さないようにできる金型装置、インサート成形品及びインサート成形方法を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

（第１の実施形態）
図１は本発明の実施形態による金型装置を上方から視た平面図、図２は図１に示す金型装置のＸ−Ｘ断面を示す全体構成図である。図３は図１に示す金型装置のＹ−Ｙ断面を示し、インサートを保持する保持ピンの機構を説明する図、図４は図１に示す金型装置のＹ−Ｙ断面を示し、キャビティ内から保持ピンを引き抜く機構を説明する図、図５は図３に示す保持ピンとシリンダ部の拡大断面図である。

金型装置１００は、インサート成形法を用いてインサート成形品を成形するために、図示しない可動シリンダにより所定ストローク移動可能な可動側金型１０と、可動側金型１０と対をなす固定側金型２０と、固定側金型２０に接続されている射出機（図示省略）で大略構成されている。また、金型装置１００は、複数の保持ピン３０₁〜３０₁₂、付勢手段４０、駆動手段５０₁〜５０₆、複数の圧力センサ６０₁〜６０₁₀、制御部（制御手段）６５を備える。

可動側金型１０と固定側金型２０は、複数の保持ピン３０₁〜３０₁₂を収容する複数のピン孔Ｐが形成されている。複数のピン孔Ｐは径が小さくなる部分を持つ。また、可動側金型１０と固定側金型２０は、補助板１１，２１により外側が補助されている。固定側金型２０は、射出機から溶融樹脂を供給する樹脂通路のマニホールド２２とゲート２４が設けられている。ゲート２４は、マニホールド２２を介して射出機から供給される溶融樹脂をキャビティＣ内に射出充填するためのものであり、キャビティＣの側部に配設されている。キャビティＣは、可動側金型１０と固定側金型２０の型締めにより形成されており、インサート成形品の製品形状に対応して矩形の平面形状を持つ。インサート（中子）Ａは、インサート成形品内に埋設されるものであり、成形前に型開き状態のキャビティＣ内に投入される。

付勢手段４０は、第１のばね部４２及び第２のばね部４４を有している。駆動手段５０は、図２、図６乃至図９では複数の保持ピン３０を明瞭に説明するため省略されているが、実際には複数の保持ピン３０₁〜３０₁₂に対応してそれぞれ設けられている（図１参照）。

保持ピン３０₁〜３０₁₂は、キャビティＣ内に投入されたインサートＡを上下で挟持して、インサートＡをキャビティＣ内の中央に保持するものである。保持ピン３０₁〜３０₁₂は、キャビティＣの両面の対向する位置に、一対ごとに所定間隔をあけて可動側金型１０と固定側金型２０の複数のピン孔Ｐにそれぞれ収容されている。

図３に示すように、保持ピン３０は、ピン孔Ｐに対応して、大径部３２と、大径部３２より径が小さい小径部３４が形成されている。大径部３２の外周には第１のばね部４２が設けられており、小径部３４の外周には第１のばね部４２より径が小さい第２のばね部４４が設けられている。第１のばね部４２と第２のばね部４４は、弾性部材で、垂直方向Ｘに保持ピン３０を付勢する。第１のばね部４２と第２のばね部４４は、保持ピン３０がキャビティＣ内のインサートＡを保持しているときは縮んだ状態となり（図３参照）、保持ピン３０がキャビティＣの表面まで移動するときには復元した状態となる（図４参照）。

保持ピン３０の一端は、キャビティＣ内でインサートＡを保持できるよう平滑面３０Ａが形成されている。この平滑面３０Ａは、保持ピン３０がキャビティＣの表面まで後退する。図５に示すように、保持ピン３０の他端は、先端面３０Ｂと面取り部３０Ｃが形成されている。面取り部３０Ｃは、所定の角度θに面取り加工されて形成されている。

図３及び図４に示すように、保持ピン３０は、キャビティＣに出没自在になるよう駆動手段５０と接触している。駆動手段５０は、ピストン部５２とシリンダ部５４を備えている。ピストン部５２とシリンダ部５４は、保持ピン３０が移動する垂直方向Ｘと直交する水平方向Ｙに往復運動するため保持ピン３０の垂直方向Ｘと直交して配置されている。また、ピストン部５２とシリンダ部５４は、可動側金型１０と固定側金型２０の内部空間を占有しないように、可動側金型１０と固定側金型２０の外部の表面Ｆに配設されている（図１参照）。これにより金型装置１００をコンパクトにできる。

ピストン部５２は、内部のピストンが水平方向Ｘに往復運動する。シリンダ部５４は、ピストンの移動に応じて保持ピンに対して水平方向Ｘに往復運動する。
ピストン部５２は、例えば油圧、エアー又は電磁接触器などにより往復運動するよう構成されている。

また、図３乃至図５に示すように、シリンダ部５４には、傾斜面５４Ａが形成されており、この傾斜面の途中に第１の支持面５４Ｂと第２の支持面５４Ｃが形成されている。傾斜面５４Ａは、保持ピン３０の面取り部３０Ｃが滑り動くよう面取り部３０Ｃの角度θと略同角θ’に設定されている（図５参照）。

第１の支持面５４Ｂと第２の支持面５４Ｃは、保持ピン３０先端面３０Ｂと接触し、保持ピン３０を支持する水平な面である。保持ピン３０が第１の支持面５４Ｂ上にあるとき、保持ピン３０はキャビティＣ内のインサートＡを保持することができる。また、保持ピン３０が第２の支持面５４Ｃ上にあるとき、保持ピンの他端はキャビティＣの表面にくる。

第１の支持面５４Ｂの高さと第２の支持面５４Ｃの高さの差は、キャビティ内のインサートＡを保持している保持ピン３０の位置（図３の位置）からキャビティＣの表面まで移動した保持ピン３０の位置（図４の位置）までの保持ピン３０の移動距離を考慮して設定されている。第１の支持面５４Ｂの高さと第２の支持面５４Ｃの高さの差を変化させることにより、保持ピン３０の移動距離は容易に調整することができる。

シリンダ部５４が水平方向Ｙ（右方向）に移動すると、保持ピン３０はシリンダ部５４の傾斜面５４Ａを滑りながら垂直方向Ｘ（下方向）に移動し、保持ピン３０の先端はキャビティＣの表面の位置（図４の位置）に移動する。

シリンダ部５４が水平方向Ｙ（左方向）に移動すると、保持ピン３０はシリンダ部５４の傾斜面５４Ａを滑りながら垂直方向Ｘ（上方向）に移動し、保持ピン３０の先端はインサートＡを保持する位置（図３の位置）に移動する。

制御部６５は、例えばＣＰＵ（Central
Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を含んで構成され、キャビティＣ内に供給された溶融樹脂の流動状態に応じて保持ピン３０₁〜３０₁₂のうちゲート２４側の保持ピンから順次引き抜くよう駆動手段５０を制御する。

圧力センサ６０は、ゲート２４からキャビティＣ内に供給された溶融樹脂の流動状態を検出するものである。この圧力センサ６０₁〜６０₅は、それぞれの保持ピン３０₁〜３０₅の間に配設されている。また、圧力センサ６０の一部は、キャビティＣの表面に表出するよう配置されている。この圧力センサ６０は、キャビティＣ内の溶融樹脂の樹脂圧を検出して、保持ピン３０の直後に流れる溶融樹脂を検知する。圧力センサ６０は、保持ピン３０の直後に流れる溶融樹脂の樹脂圧を検出すると、制御部６５に検出信号を出力し、制御部６５の制御によってピストン部５２が駆動する。

次に、上述した金型装置１００を用いて、インサート成形品の製造方法の各工程について図６乃至図９を参照しながら説明する。図６乃至図９は、本発明の第１の実施形態による金型装置のキャビティ内に溶融樹脂を射出充填する一過程を示す図である。

図６に示すように、まず、インサートＡを型開き時の可動側金型１０と固定側金型２０の間で形成される製品キャビティＣ内にセットする。次に、昇降シリンダの駆動により可動側金型１０が固定側金型２０に向けて所定ストローク移動して、可動側金型１０と固定側金型２０の型締めを行う。続いて、制御部６５は、駆動手段５０を制御しシリンダ部５４が水平移動することにより複数の保持ピン３０₁〜３０₁₂がキャビティＣ内に前進移動し、インサートＡをキャビティＣ内の中央に保持する。次に、射出機からマニホールド２２、ゲート２４を通じて溶融樹脂ＭをキャビティＣ内に射出充填する。溶融樹脂Ｍは図示するキャビティＣの右側から左側に向かって流動する。

圧力センサ６０₁がゲート２４の近傍に設けられた保持ピン３０_１を通過した溶融樹脂Ｍの樹脂圧を検出すると、制御部６５は、駆動手段５０_１のシリンダ部５４を水平移動させることにより、保持ピン３０_１がインサートＡを離れ、キャビティＣの表面まで後退する（図６参照）。このとき、保持ピン_１の移動は、第１のばね部４２と第２のばね部４４の復元作用により矢印が示す方向に付勢されるため、瞬時に行われる。次に、保持ピン３０₂を通過した溶融樹脂Ｍの樹脂圧を圧力センサ６０₂が検出すると、制御部６５は、駆動手段５０₂のシリンダ部５４を水平移動させることにより、保持ピン３０₂がキャビティＣの表面まで後退する（図７参照）。

後続の保持ピン３０₃，保持ピン３０₄と保持ピン３０₅，保持ピン３０₆についても同様に、直後を流れる溶融樹脂Ｍの樹脂圧を圧力センサ６０₃，６０₄,６０₅が検出すると、駆動手段５０₃，５０₄，５０₅，５０₆のシリンダ部５４の水平移動することにより、キャビティＣの表面まで後退する（図８と図９参照）。図９に示すように、すべての保持ピン３０₁〜３０₁₂は、キャビティＣの表面まで移動することにより、キャビティＣ内には溶融樹脂Ｍにより満たされる。

上述したとおり、インサートＡの表面を保持していた複数の保持ピン３０₁〜３０₁₂は、直後に配置された圧力センサ６０₁〜６０₁₀が流れる溶融樹脂Ｍを検出すると、制御部６５は、圧力センサ６０₁〜６０₁₀の検出結果に基づいて駆動手段５０を制御してゲート２４側の保持ピン３０から順次引き抜くよう制御する。このように、一対の金型により形成されるキャビティ内に出没自在に設けられた複数の保持ピンによってインサートを保持した状態で所定のゲートよりキャビティ内に樹脂を供給後、キャビティ内に供給される溶融樹脂の流動状態に応じて、複数の保持ピンのうちゲート側に配置された保持ピンからキャビティ外に順次引き抜きながらインサートを成形品中に密封させることにより、引き抜いた保持ピンの跡となる部位に溶融樹脂Ｍが補填されるため、成形後のインサート成形品の表面にはピン跡の孔が残ることはない。

また、キャビティ内のインサートＡは、複数の保持ピン３０がゲート２４側から順々に引き抜かれるようになっているため、一つの保持ピン３０が引き抜かれても他の保持ピン３０により保持されるので、キャビティＣ内に溶融樹脂Ｍが流れた場合でも、インサートＡは適切に保持される。以上のように、金型装置１００は、ピン跡となる部位に樹脂を補填するための専用の部品を採用することもなく、既存の保持ピン３０の引き抜くタイミングを調整するだけで、簡易にインサート成形品を成形することができる。

（第２の実施形態）
次に、図１０乃至図１３を参照しながら、本発明の第２の実施形態による金型装置２００について説明する。図１０は本発明の第２の実施形態による金型装置の断面、図２に対応する概略図、図１１は図１０に示す金型装置の保持ピンの機構を説明する図である。図１２は図１０に示す金型装置の挿入ピンの機構を説明する図である。図１３は図１０に示す金型装置により成形されたインサート成形品を示す図であり、同図（Ａ）はインサート成形品３００の断面図、同図（Ｂ）はインサート成形品３００の側面図と凹部３１０Ａの正面図である。尚、第１の実施形態の金型装置１００と同じ構成要素について図面上で同じ参照符号を付し、説明を省略する。

本実施の形態による金型装置２００は、インサート成形品３００の成形と同時に、締結具等のボス部３１０を一体的に成形するものである。

図１０乃至図１２に示すように、金型装置２００は、可動側金型１０Ａ、固定側金型２０Ａ、複数の保持ピン３０、第１のばね部４２と第２のばね部４４を含む付勢手段４０、ピストン部５２とシリンダ部５４を含む複数の駆動手段５０、複数の圧力センサ６０、制御部６５に加えて、複数の挿入ピン７０、付勢手段８０、ピストン部９２とシリンダ部９４を含む駆動手段９０を更に備えている。

挿入ピン７０に対応する部位のキャビティＣ内にはボス部を形成する溝部９５が設けられている。溝部９５は挿入ピン７０を収容するピン孔Ｐと貫通している。付勢手段８０は、第１のばね部８２と第２のばね部８４を有する。また、駆動手段９０は、ピストン部９２とシリンダ部９４から構成されている。この駆動手段９０は制御部６５によって圧力センサ６０の検出結果に基づいて制御される。

複数の挿入ピン７０は、溝部９５に挿入及び抜去され、凹部３１０Ａを含むボス部３１０（図１３参照）を形成するものである。この複数の挿入ピン７０は、保持ピン３０より長さが短く設定されている。

第１のばね部８２と第２のばね部８４は、複数の挿入ピン７０の外周に設けられている。この第１のばね部８２と第２のばね部８４は、挿入ピン７０がキャビティＣの溝部９５に挿入されていないときは伸張状態にあり（図１１参照）、挿入ピン７０がキャビティＣの溝部９５に挿入されているときは縮んだ状態にある（図１２参照）。

図１１及び図１２に示すように、ピストン部９２とシリンダ部９４は、溶融樹脂の流動状態に応じて、ゲート２４側から順次挿入ピン７０を溝部９５内に挿入するよう制御部６５によって制御される。また、ピストン部９２とシリンダ部９４は、挿入ピン７０がキャビティＣの溝部９５に挿入又は脱去することができるよう挿入ピン７０と直交するよう配置されている。圧力センサ６０Ａ〜６０Ｄは、複数の挿入ピン７０₁〜７０₄の直後にも配置されている。圧力センサ６０Ａ〜６０Ｄの検出結果は制御部６５に出力される。

シリンダ部９４が水平方向Ｙ（左方向）に移動すると、挿入ピン７０はシリンダ部９４の傾斜面９４Ａを滑りながら垂直方向Ｘ（上方向）に移動し、挿入ピン７０の先端が溝部９５内に進入する。シリンダ部９４が水平方向Ｙ（右方向）に移動すると、挿入ピン７０がシリンダ部９４の傾斜面９４Ａを滑りながら垂直方向（下方向）に移動し、挿入ピン７０の先端が溝部９５外に後退する。

次に、図１０を参照して金型装置２００の動作の概略を説明する。キャビティＣ内にセットされたインサートＡを保持ピン３０により保持する。このとき、挿入ピン７０は、待機位置に待機する。射出機からゲート２４を通じて溶融樹脂Ｍが射出充填すると、挿入ピン７０_１、７０₃の直後に配置された圧力センサ６０Ａ、６０Ｃが挿入ピン７０₁、７０₃を通過した溶融樹脂Ｍの樹脂圧を検出し、検出結果を制御部６５に出力する。

制御部６５は駆動手段９０を水平移動させると、挿入ピン７０_１が待機位置から溝部９５内に進入する。次に、制御部６５は、圧力センサ６０₁、６０₂、６０₆、６０₇が溶融樹脂圧を検出すと、駆動手段５０を水平移動させて保持ピン３０₁、３０₂、３０₇、３０₈をキャビティＣ内から後退させる。次に、制御部６５は圧力センサ６０Ｂ、６０Ｄから出力された検出結果に基づいて、駆動手段９０を水平駆動することにより挿入ピン７０₂、７０₄を溝部９５内に挿入させる。

このように、挿入ピン７０を溝部９５外に後退させている待機状態で、溝部９５内に溶融樹脂をしっかり充填し、溶融樹脂が溝部９５に充填された後に、挿入ピン７０を溝部９５内に挿入することによりにインサート成形品にボス部を一体的に形成することができる。また、挿入ピン７０の駆動は保持ピン３０の駆動と同様にピストン部９２、シリンダ部９４を用いているため、共通部品の利用による異種の部品点数の増加を防止できる。また、挿入ピン７０が溶融樹脂Ｍで満たされた溝部９５に挿入されるため、成形不良のウェルドが発生しないボス部３１０を形成することができる。

上記実施形態において、保持ピン３０、挿入ピン７０の数は種々変更しても良い。また、本実施形態では、可動側金型１０と固定側金型２０の両方に保持ピン３０、７０を設けた例について説明したが、用途に応じて、可動側金型１０と固定側金型２０のいずれか一方だけにピン３０、７０を設けても良い。一方の金型に保持ピン３０、挿入ピン７０を設ける場合、付勢手段４０、駆動手段５０、圧力センサ６０等は、ピン３０、７０が設けられた一方の金型に設けるよう構成する。

また、上記実施形態では、圧力センサ６０は溶融樹脂の樹脂圧を検出するものであるが、キャビティＣ内圧を検出するものであっても良い。検出手段は圧力センサに限定されず、溶融樹脂の流動状態を検出できるものであれば温度センサや光センサなどであっても良い。また、圧力センサ６０の数は保持ピン３０、挿入ピン７０に対応して設けた例について説明したが、圧力センサ６０の数は保持ピン３０、挿入ピン７０に対応させることなく種々変更しても良い。加えて、圧力センサ６０は保持ピン３０のそれぞれの直後に配置する例について説明したが、保持ピン３０を溶融樹脂が通過する前に引き抜く場合は、保持ピン３０の直前に配置するようにしても良い。

さらに、駆動手段５０、９０は可動側金型１０と固定側金型２０の外部に配設されていることにより、可動側金型１０と固定側金型２０の内部空間は駆動手段に占有されることがないため、複数のピンを配設するスペースを確保することができる。これによりピン３０を数多く配設することができ、１本のピンにかかる負担も軽減される。このため、駆動手段５０、９０は一本のピンを駆動させる力が小さくても良いため小型化を図ることができる。

駆動手段５０、９０が圧力センサ６０の検出結果に基づいて駆動するようにしたが、溶融樹脂の流速を一定に制御して、駆動手段５０、９０を時間制御で作動させる場合は、圧力センサ６０を用いらなくても良い。これにより、部品点数を削減することによって可動側金型１０と固定側金型２０の内部空間を更に確保できる。

また、ゲートをキャビティの片側の側部に設けたものに限らず、ゲートを両側の側部に設けたものであっても良い。この場合、複数の保持ピン３０、挿入ピン７０は両ゲート側から順次引き抜くように構成する。また、ゲート２４を例えばキャビティの中央下側に設けた場合にはピンはゲートが設けられた中央より順次引き抜くようにすると良い。インサート成形品には例えばウオシュレットのシャワーノズル、ヘッドレストの芯材又はゴルフボールなどがあげられる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。

本発明の第１の実施形態による金型装置を上方から視た平面図である。 図１に示す金型装置のＸ−Ｘ断面を示す全体構成図である。 図１に示す金型装置のＹ−Ｙ断面を示し、インサートを保持する保持ピンの機構を説明する図である。 図１に示す金型装置のＹ−Ｙ断面を示し、キャビティ内から保持ピンを引き抜く機構を説明する図である。 図３に示す保持ピンとシリンダの拡大断面図である。 本発明の第１の実施形態による金型装置のキャビティ内に溶融樹脂を射出充填する一過程を示す図である。 本発明の第１の実施形態による金型装置のキャビティ内に溶融樹脂を射出充填する一過程を示す図である。 本発明の第１の実施形態による金型装置のキャビティ内に溶融樹脂を射出充填する一過程を示す図である。 本発明の第１の実施形態による金型装置のキャビティ内に溶融樹脂を射出充填する一過程を示す図である。 本発明の第２の実施形態による金型装置の断面を示し、図２に対応する概略図である。 図１０に示す金型装置の挿入ピンの機構を説明する図である。 図１０に示す金型装置の挿入ピンの機構を説明する図である。 図１０に示す金型装置により成形されたインサート成形品を示す図である。

符号の説明

１００、２００ 金型装置
１０、１０Ａ 可動側金型
１１、２１ 補助板
２０、２０Ａ 固定側金型
２２ マニホールド
２４ ゲート
３０ 保持ピン
３０Ａ 平滑面
３０Ｂ 先端面
３０Ｃ 面取り部
３２ 大径部
３４ 小径部
４０ 付勢手段
４２ 第１のばね部
４４ 第２のばね部
５０ 駆動手段
５２ ピストン部
５４ シリンダ部
５４Ａ 傾斜面
５４Ｂ 第１の支持面
５４Ｃ 第２の支持面
６０ 圧力センサ
７０ 挿入ピン
８０ 別の付勢手段
８２ 第１のばね部
８４ 第２のばね部
９０ 駆動手段
９２ ピストン部
９４ シリンダ部
９５ 溝部
Ａ インサート
Ｃ キャビティ
Ｐ ピン孔

Claims (11)

1. 一対の金型により形成されるキャビティと、該キャビティ内に溶融樹脂を供給するゲートと、前記キャビティに出没自在に設けられ、前記キャビティ内でインサートを保持する複数の保持ピンとを備え、
   前記キャビティ内に供給される溶融樹脂の流動状態に応じて、前記複数の保持ピンのうち前記ゲート側に配置された保持ピンから前記キャビティ外に駆動手段の操作によって順次引き抜くよう制御する制御手段を備える金型装置であって、
   前記保持ピンは、前記駆動手段側に大径部と、前記キャビティ側に小径部が形成され、
   前記保持ピンの引き抜きは、前記保持ピンの前記大径部の外周に取り付けられる第１のばね部と、前記小径部の外周に取り付けられる第２のばね部とによる前記駆動手段側への付勢によってなされることを特徴とする金型装置。
2. 前記キャビティ内に供給された溶融樹脂の流動状態を検出する検出手段を更に備え、
   前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて前記保持ピンを引き抜くよう制御する、ことを特徴とする請求項１に記載の金型装置。
3. 前記キャビティ内から前記保持ピンが引き抜かれる方向に前記保持ピンを付勢する付勢手段を更に備える、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の金型装置。
4. 前記駆動手段は、前記保持ピンを前記キャビティ内に出没させると共に前記保持ピンの移動方向と直交する方向に移動され、前記保持ピンの端部と接触する部位に傾斜面が形成されている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の金型装置。
5. 前記駆動手段は、前記金型の外部に配置されている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の金型装置。
6. 前記検出手段は、前記保持ピンの間に配置されている、ことを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれかに記載の金型装置。
7. 前記キャビティに設けられ成形品の一部を形成する溝部と、前記溝部内に挿入する挿入ピンと、前記キャビティ内に供給される溶融樹脂の流動状態に応じて、前記溝部内に前記挿入ピンを挿入するよう制御する制御手段とを備える、ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の金型装置。
8. 前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて前記挿入ピンを前記溝部内に挿入する、ことを特徴とする請求項７に記載の金型装置。
9. 一対の金型により形成されるキャビティと、該キャビティ内に溶融樹脂を供給するゲートと、前記キャビティに出没自在に設けられ、前記キャビティ内でインサートを保持する複数の保持ピンを含む金型装置を用いてインサート成形品を成形するインサート成形方法であって、
   前記キャビティ内に供給される溶融樹脂の流動状態に応じて、前記複数の保持ピンのうち前記ゲート側に配置された保持ピンから前記保持ピンを駆動手段の操作によって前記キャビティ外に順次引き抜く工程を含み、
   前記保持ピンは、前記駆動手段側に大径部と、前記キャビティ側に小径部が形成され、
   前記保持ピンの引き抜きは、前記保持ピンの前記大径部の外周に取り付けられる第１のばね部と、前記小径部の外周に取り付けられる第２のばね部とによる前記駆動手段側への付勢によってなされていることを特徴とするインサート成形方法。
10. 前記キャビティ内に供給される溶融樹脂の流動状態に応じて、挿入ピンを前記キャビティ内に設けられ成形品の一部を形成する溝部内に挿入する工程を更に含む、ことを特徴とする請求項９に記載のインサート成形方法。
11. 前記キャビティ内に供給された溶融樹脂の流動状態を所定の検出手段により検出する検出工程を更に含む、ことを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載のインサート成形方法。
    

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