JP6418895B2 - インサート成形用金型およびその金型を用いたインサート成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、成形体を金型内にインサートしてその成形体の表面に別の材料を供給して成形を行うためのインサート成形用金型、およびその金型を用いたインサート成形方法に関する。

インサート成形は、異なる複数の材料、例えば、金属と樹脂、金属とゴム、樹脂とゴムなどを密着させた複合成形体を製造する方法として多用されている。典型的なインサート成形方法として、次のような工程を有する方法が知られている。まず、金型内に成形品（インサート成形品という）を製造する。次に、インサート成形品を金型内にインサートして、金型を型締めする。次に、その金型に設けられた供給口から、未硬化状態の別の材料をキャビティに向けて流し込む。当該別の材料を硬化させ、インサート成形品と接着させた後、金型を開いて複合成形体を取り出す。

上記供給口の数が少ないと、上記未硬化状態の別の材料がインサート成形品の表面を被覆しきれずに、不良品を生じるリスクが高くなる。このようなリスクを回避すべく、金型に複数の供給口を設ける方法が採られている。また、インサート成形品における離れた２以上の領域を別の材料にて被覆したい場合に、未硬化状態の当該別の材料を２以上の流路に分岐させ、上記２以上の領域に供給する方法が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００６−０２６９８４号公報

しかし、上記特許文献１に開示されるインサート成形方法は、一方向に型締めする金型を用いてインサート成形品の内外に比較的大きな部材を形成するのに適した方法に過ぎず、より複雑な構造を持つ金型を用いてインサート成形品の内側あるいは外側の表面に薄くコートするような場合には、そのまま適用できない。特に、型締め方向と異なる方向にスライドするスライドブロックを型締めブロックの内側に組み込む金型を用いてインサート成形品の表面に薄い被覆層を形成する場合には、金型とインサート成形品との隙間を流路とする上記特許文献１記載の方法を採用できない。バリが広範囲に広がり、それを除去するための過度の労力を要するからである。また、上記２以上の領域に被覆部品を接着する方法も考えられるが、インサート成形品の表面状態によっては困難な場合があり、加えて、組み立て時に高精度な位置合わせを要する煩わしさもある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、一方向に型締めするブロック内にスライド可能なブロックを持つ金型を用いて、インサート成形品の外面あるいは内面に被覆するのに好適なインサート成形用金型、およびその金型を用いた成形方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための一実施の形態に係るインサート成形用金型は、一方向に型締めするブロック内にスライド可能なブロックを持つインサート成形用金型であって、上部ブロックと、上部ブロックと対向する下部ブロックと、上部ブロックと下部ブロックとに挟まれる領域にあって、上部ブロックと下部ブロックとの型締めの方向と異なる方向にスライド可能な１または複数のスライドブロックと、上部ブロックと下部ブロックと１または複数のスライドブロックとの間にあって成形品をインサートして形成される少なくとも２つの互いに分離したキャビティと、上部ブロック若しくは下部ブロックを貫通して形成され、一部のキャビティまで、成形品とは異なる未硬化状態の別の材料を流すことのできる１または２以上の一次流路と、上部ブロック若しくは下部ブロックを貫通して形成され、一部のキャビティと分離されている他のキャビティまで、未硬化状態の別の材料を流すことのできる１または２以上の二次流路と、スライドブロックの少なくとも１つと、そのスライドブロックと対向する別のスライドブロック若しくは固定ブロックとの隙間、あるいはスライドブロックの少なくとも１つに形成され、二次流路の内側開口部から他のキャビティまで未硬化状態の別の材料を流すことのできる１または２以上の三次流路と、を備える。

別の実施の形態に係るインサート成形用金型は、さらに、スライドブロックを、成形品を挟んで互いに近づく方向および遠ざかる方向の両方向にスライド可能な一対のブロックとする。

別の実施の形態に係るインサート成形用金型は、また、三次流路に、二次流路に接続する第１の空間と、その第１の空間に接続して他のキャビティにつながる空間であって第１の空間よりも平均厚さの小さい第２の空間と、を含む。

別の実施の形態に係るインサート成形用金型は、また、第１の空間を、それと接する二次流路の接続部位よりも幅広に形成して成る。

一実施の形態に係るインサート成形方法は、成形品をインサートして、その成形品の表面に別の材料を成形するためのインサート成形方法であって、上部ブロックと、上部ブロックと対向する下部ブロックと、上部ブロックと下部ブロックとに挟まれる領域にあって、上部ブロックと下部ブロックとの型締めの方向と異なる方向にスライド可能な１または複数のスライドブロックと、上部ブロックと下部ブロックと１または複数のスライドブロックとの間にあって成形品をインサートして形成される少なくとも２つの互いに分離したキャビティと、上部ブロック若しくは下部ブロックを貫通して形成され、一部のキャビティまで未硬化状態の別の材料を流すことのできる１または２以上の一次流路と、上部ブロック若しくは下部ブロックを貫通して形成され、一部のキャビティと分離されている他のキャビティまで、未硬化状態の別の材料を流すことのできる１または２以上の二次流路と、スライドブロックの少なくとも１つと、そのスライドブロックと対向する別のスライドブロック若しくは固定ブロックとの隙間、あるいはスライドブロックの少なくとも１つに形成され、二次流路の内側開口部から他のキャビティまで未硬化状態の別の材料を流すことのできる１または２以上の三次流路と、を備えるインサート成形用金型を使用し、インサート成形用金型内に成形品をインサートするインサート工程と、複数のスライドブロックの少なくとも１つを成形品に向かってスライドさせるスライド工程と、上部ブロックと下部ブロックとの間を型締めする型締め工程と、一次流路から、一部のキャビティに未硬化状態の別の材料を供給すると共に、二次流路から三次流路を経て、他のキャビティに未硬化状態の別の材料を供給する供給工程と、未硬化状態の別の材料を硬化する硬化工程と、を含む。

別の実施の形態に係るインサート成形方法は、さらに、成形品を、一方側を開口し、その反対側を閉じた面とする筐体とし、供給工程では、一次流路から、筐体の閉じた面に未硬化状態の別の材料を供給すると共に、二次流路から三次流路を経て、筐体の側面に未硬化状態の別の材料を供給する工程を含む。

別の実施の形態に係るインサート成形方法は、また、成形品を、主に熱可塑性樹脂若しくは熱硬化性樹脂から構成し、別の材料をゴム状弾性体とする。

別の実施の形態に係るインサート成形方法は、さらに、別の材料をシリコーンゴムとする。

本発明によれば、一方向に型締めするブロック内にスライド可能なブロックを持つ金型を用いて、インサート成形品の外面あるいは内面に被覆するのに好適なインサート成形を実現できる。

図１は、本発明の実施形態に係るインサート成形用金型にインサートされる成形品および成形後の複合成形体の各一例の斜視図を示す。 図２は、図１の複合成形体と、ゴムの射出成形時に金型内で形成されるランナー・ゲート体との接合状況を模式的に描いた斜視図（２Ａ）および（２Ａ）中のランナー・ゲート体を一部分解した斜視図（２Ｂ）をそれぞれ示す。 図３は、図２のランナー・ゲート体の構造を詳細に表した図（３Ａ）および（３Ａ）中のランナー・ゲート体の一部を矢印Ａの方向から見た平面図（３Ｂ）をそれぞれ示す。 図４は、この実施形態に係るインサート成形用金型にインサート成形品をインサートする工程を説明するための斜視図を示す。 図５は、図４の工程を説明するためのインサート成形用金型の縦断面図を示す。 図６は、この実施形態に係るインサート成形用金型にインサート成形品をインサートした後から複合成形体を取り出すまでの工程を説明するための斜視図を示す。 図７は、図６の工程の前半を説明するためのインサート成形用金型の縦断面図を示す。 図８は、図７に続く工程を説明するためのインサート成形用金型の縦断面図を示す。 図９は、この実施形態に係るインサート成形方法の主な工程の流れを説明するためのフローチャートを示す。

以下、本発明に係るインサート成形用金型およびその金型を用いたインサート成形方法の各実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下、金型の構造と、その金型を用いた成形方法とを、同一の実施形態の中で説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るインサート成形用金型にインサートされる成形品および成形後の複合成形体の各一例の斜視図を示す。

この実施形態において、インサート成形用金型にインサートされる成形品（以後、「インサート成形品」と称する）１は、細長い楕円形の天面２を有する筒型の成形品であって、天面２と反対側の面（図１では、下方の面）を開口するスピーカ用の筐体である。ただし、インサート成形品１は、スピーカ用の筐体に限定されず、また、細長い楕円形の天面２を有する筒型の成形品にも限定されない。インサート成形品１は、天面２と、その周縁部３から天面２に対して略直角方向に延出形成される側面４とを備える。側面４の開口端面５は、縁取り加工されており、かつ若干、側面４よりも開口面の径方向外側に突出している。天面２は、周縁部３よりわずかに内側に窪む領域であって、後述するゴム状弾性体層を形成できる領域を有する。同様に、側面４は、周縁部３および開口端面５よりわずかに内側に窪む領域であって、後述するゴム状弾性体層を形成できる領域を有する。側面４に囲まれた内側は、スピーカの主要な構成部材を内蔵することのできる領域となっている。また、側面４は、その一部に、内側に窪む凹部６を有する。ただし、凹部６の大きさおよび数は、図１に描かれる大きさや数に限定されない。また、側面４は、凹部６に代えて若しくは凹部６と共に、側面４の外側に突出する凸部を備えていても良い。

インサート成形品１は、好適には、インサート成形に先立ち完全に成形された部材である。ただし、インサート成形前にインサート成形品１を完全に成形せずに、インサート成形時に完全に成形するようにしても良い。インサート成形品１は、この実施形態において、樹脂から構成される。樹脂としては、特に限定されないが、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、アクリル樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ＡＢＳ樹脂などを好適に用いることができる。特に好ましい樹脂は、ポリカーボネートである。また、インサート成形品１の構成材料として、金属あるいはセラミックスを用いることもできる。さらに、インサート成形品１を異なる２以上の材料から構成しても良い。重要な点は、インサート成形時の熱によって容易に変形しない材料からインサート成形品１を構成することである。

インサート成形品１を用いてインサート成形された製品（以後、「複合成形体」と称する）１０は、インサート成形品１の天面２にゴム状弾性体層１２を、同成形品１の側面４にゴム状弾性体層１４を、それぞれ形成したものである。ゴム状弾性体層１２およびゴム状弾性体層１４は、周縁部３の一部若しくは全部によって分離されている。なお、凹部６の表面にも、ゴム状弾性体層１４から連続するゴム状弾性体層１６が形成されている。ゴム状弾性体層１２，１４，１６を構成する材料としては、特に制約されないが、シリコーンゴム、ウレタンゴム、エチレンプロピレンゴムあるいはエチレンプロピレンジエンゴム等の熱硬化性エラストマー； ウレタン系、エステル系、スチレン系、オレフィン系あるいはフッ素系等の熱可塑性エラストマー、あるいはそれらの複合物等を用いることができ、特に、シリコーンゴムをより好適に用いることができる。この実施形態では、開口端面５は、ゴム状弾性体層によって被覆されていないが、被覆しても良い。重要な点は、インサート成形品１の表面における互いに分離した２またはそれ以上の領域がインサート成形品１の構成材料と異なる材料で被覆されていることである。ゴム状弾性体層１２，１４，１６に代えて、インサート成形品１を構成する樹脂と異なる樹脂の層を形成しても良い。

図２は、図１の複合成形体と、ゴムの射出成形時に金型内で形成されるランナー・ゲート体との接合状況を模式的に描いた斜視図（２Ａ）および（２Ａ）中のランナー・ゲート体を一部分解した斜視図（２Ｂ）をそれぞれ示す。図３は、図２のランナー・ゲート体の構造を詳細に表した図（３Ａ）および（３Ａ）中のランナー・ゲート体の一部を矢印Ａの方向から見た平面図（３Ｂ）をそれぞれ示す。

複合成形体１０を製造する際には、インサート成型用金型を構成するブロック内にて、図２および図３に示すようなランナー・ゲート体２０が形成される。図２の（２Ｂ）に示すように、ランナー・ゲート体２０は、一次ランナー・ゲート体２１と、二次ランナー・ゲート体２２とに大別される。一次ランナー・ゲート体２１および二次ランナー・ゲート体２２は、後で詳述するように、それぞれ、インサート成形用金型を構成する異なるブロック内で形成される。

一次ランナー・ゲート体２１は、天面２に向かって略垂直方向に延びるスプルー３０と、スプルー３０から略水平方向に延びる一次ランナー３１と、スプルー３０の直下にあって一次ランナー３１を挟んで略垂直方向に延びる天面用一次ゲート３２および一次ランナー３１の端部であって当該天面用一次ゲート３２と略平行に略垂直方向に延びる側面用一次ゲート３３と、を備える。スプルー３０は、天面２にゴム状弾性体層１２を形成し、かつ側面４にゴム状弾性体層１４を形成するために、未硬化状態のゴム形成用組成物を金型内に流すための主流路にて形成される１本のゴム状弾性体である。一次ランナー３１は、天面２と側面４に向けて上記ゴム形成用組成物を２方向に分岐させるために水平方向に延びる水平流路にて形成される１本のゴム状弾性体である。天面用一次ゲート３２は、一次ランナー３１を挟んでスプルー３０の略直下に形成され、天面２に向かって略垂直下方に延びる１本のゴム状弾性体である。この実施形態では、天面用一次ゲート３２は、１本であるが、２本以上形成されていても良い。側面用一次ゲート３３は、天面用一次ゲート３２と反対側の一次ランナー３１の端部に形成され、略垂直下方に延びるゴム状弾性体である。この実施形態では、側面用一次ゲート３３は、天面用一次ゲート３２よりも略垂直下方に向かって長く形成されている。しかし、側面用一次ゲート３３と天面用一次ゲート３２との長さ関係は、これに限定されない。また、この実施形態では、側面用一次ゲート３３は、１本であるが、２本以上形成されていても良い。ここで、「スプルー」とは、射出成形機のノズルに接する部位からランナーに至る空間で形成される部位を意味する。「ランナー」とは、スプルーからゲートに至る空間あるいはゲート間で形成される部位を意味する。「ゲート」とはキャビティまたはランナーに未硬化状態の材料を流す前の空間で形成される部材を意味する。「流路」は、スプルー、ゲートあるいはランナーを形成可能な空間であって、スプルー、ゲートあるいはランナーとは区別される。

二次ランナー・ゲート体２２は、側面用一次ゲート３３の下端に接続される略板形状の二次ランナー３４と、二次ランナー３４から幅狭にて側面４に向かって延びる二次ゲート３５と、を備える。二次ランナー３４は、側面用一次ゲート３３の方から流れてきた未硬化状態のゴム形成用組成物を一旦貯めて二次ゲート３５の方向に流す空間にて形成されたゴム状弾性体である。二次ゲート３５は、二次ランナー３４用の空間を経由してきた上記ゴム形成用組成物を側面４に向けて流して形成されたゴム状弾性体である。

図３に示すように、天面用一次ゲート３２において、好ましくは、一次ランナー３１に近い部位の外径Ｄ１は、その部位よりも天面２側に近い部位の外径Ｄ２よりも大きい。Ｄ１＞Ｄ２となるように、天面用一次ゲート３２を一次ランナー３１側から天面２側に向かって径を小さくするような形態（例えば、逆円錐形状、逆角錐形状）に形成すると、天面用一次ゲート３２を天面２と反対側に引き抜きやすくなる。また、側面用一次ゲート３３において、好ましくは、一次ランナー３１に近い部位の外径Ｄ３は、その部位よりも二次ランナー３４に近い部位の外径Ｄ４よりも大きい。Ｄ３＞Ｄ４となるように、側面用一次ゲート３３を一次ランナー３１側から二次ランナー３４側に向かって径を小さくするような形態に形成すると、側面用一次ゲート３３を天面２と反対側に引き抜きやすくなる。その結果、一次ランナー・ゲート体２１全体を天面２と反対側に向かって引き抜きやすくなる。したがって、インサート成形後に、金型を構成するブロック内から一次ランナー・ゲート体２１を容易に除外しやすくなる。

二次ランナー３４は、後述する２つのスライドブロック６０，６０の互いに開閉する対向面の隙間にて形成される。二次ランナー３４は、図３の（３Ａ）の紙面表裏方向の長さ（厚さ）を比較的薄くして、同紙面の上下方向の長さを上記厚さに比べて長くする板状のゴム状弾性体である。二次ランナー３４の厚さは、好ましくは、二次ランナー３４と接続する側面用一次ゲート３３の接続部位の径（「厚さ」といっても良い）よりも大きい。二次ランナー３４を側面用一次ゲート３３の下端の径より厚く形成すると、次のような利点がある。二次ランナー３４を形成するブロックを、側面用一次ゲート３３を形成する別のブロックに対してスライドできるように構成する場合において、両ブロックの位置が常に同一ではないときでも、未硬化状態のゴム形成用組成物を両ブロック間で途切れることなく、側面４に向けてスムーズに流すことができる。また、一次ランナー・ゲート体２１と二次ランナー・ゲート体２２とを、二次ランナー３４と側面用一次ゲート３３との境界部において容易に切り離すことができる。二次ランナー３４の幅方向（図３の（３Ａ）の紙面左右方向）の長さは、それぞれ、側面用一次ゲート３３の下端に接続する部位にてＤ５、当該下端に接続する部位から最も下方に離れた部位にてＤ６である。二次ランナー３４は、理想的には、Ｄ５＝Ｄ６の直方体である。ただし、Ｄ５＞Ｄ６あるいはＤ５＜Ｄ６でも良い。

図３の（３Ｂ）に拡大して示すように、二次ゲート３５は、好ましくは、二次ランナー３４の厚さ（幅方向にわたって厚さが変わる場合には平均的な厚さをいう）よりも薄く形成されるフィルムゲートである。ただし、二次ゲート３５を側面用一次ゲート３３のようなコーン状のゲートとしても良い。また、この実施形態では、二次ランナー３４の側面４側の一辺に、当該一辺の厚さを徐々に小さくした二次ゲート３５が形成されている。二次ゲート３５を二次ランナー３４側から側面４に向かって厚さを小さくするような形態（例えば、三角柱形状）に形成すると、二次ゲート３５と側面４との境界にて、二次ランナー・ゲート体２２を分離しやすくなるという利点がある。ただし、二次ランナー３４をその幅方向に亘って略同一厚さにすることもできる。また、二次ランナー３４の上記一辺から急激に厚さを薄くし、段差をもって直方体形状の二次ゲート３５を形成することもできる。

図４は、この実施形態に係るインサート成形用金型にインサート成形品をインサートする工程を説明するための斜視図を示す。図５は、図４の工程を説明するためのインサート成形用金型の縦断面図を示す。

この実施形態に係るインサート成形用金型７０は、一方向に型締めするブロック内にスライド可能なブロックを持つ金型であって、上部ブロック４０と、上部ブロック４０と対向する下部ブロック５０と、上部ブロック４０と下部ブロック５０とに挟まれる領域にあって、上部ブロック４０と下部ブロック５０との型締めの方向（ここでは、図４の下方（略垂直下方向））と異なる方向にスライド可能な２つのスライドブロック６０，６０と、を備える。上部ブロック４０、下部ブロック５０、２つのスライドブロック６０，６０との間には、先に説明したインサート成形品１をインサートして形成される２つのキャビティ（一部のキャビティ６８ａと、他のキャビティ６８ｂ）が存在する。一部のキャビティ６８ａと他のキャビティ６８ｂとを総称して、キャビティ６８とする。この実施形態では、２つのスライドブロック６０，６０は、インサート成形品１を挟んで互いに近づく方向および遠ざかる方向の両方向にスライド可能な一対のブロックである。また、インサート成形用金型７０は、上部ブロック４０を貫通して形成され、一部のキャビティ６８ａまで、インサート成形品１とは異なる未硬化状態の別の材料（ここでは、未硬化状態のゴム形成用組成物）を流すことのできる一次流路４１と、上部ブロック４０を貫通して形成され、一部のキャビティ６８ａと分離されている他のキャビティ６８ｂまで、未硬化状態のゴム成形用組成物を流すことのできる二次流路４２と、を備える。さらに、インサート成形用金型７０は、スライドブロック６０と、そのスライドブロック６０と対向する別のスライドブロック６０との隙間に形成され、二次流路４２の内側開口部から他のキャビティ６８ｂまで未硬化状態のゴム形成用組成物を流すことのできる三次流路６１を備える。図４の点線で囲まれた領域Ｃおよびその拡大図に示すように、三次流路６１は、好ましくは、上部ブロック４０とスライドブロック６０，６０とを接した際に二次流路４２に接続する第１の空間６２と、第１の空間６２に接続して他のキャビティ６８ｂにつながる空間であって第１の空間６２よりも平均厚さの小さい第２の空間６３と、を含む。ここで、平均厚さは、第１の空間６２および第２の空間６３のそれぞれの幅方向に亘って平均した各厚さをいう。第１の空間６２と第２の空間６３とは、スライドブロック６０，６０を閉じた状態でつながり、二次ランナー・ゲート体２２を形成するための空間となる。第１の空間６２は、好ましくは、それと接する二次流路４２の接続部位よりも幅広に形成されている。具体的には、二次流路４２の接続部位が完全に第１の空間６２の入口領域内に含まれるように、第１の空間６２を形成している。この結果、スライドブロック６０，６０をスライド可能に構成する場合において、両スライドブロック６０，６０の位置が常に同一ではないときでも、未硬化状態のゴム形成用組成物を三次流路６１に向けてスムーズに流すことができる。また、一次ランナー・ゲート体２１と二次ランナー・ゲート体２２とを、二次ランナー３４と側面用一次ゲート３３との境界部において容易に切り離すことができる。

図４の点線で囲まれた領域Ｂ、領域Ｃおよびそれらの拡大図に示すように、第１の空間６２は、一方のスライドブロック６０の凹部６２ａと、他方のスライドブロック６０の凹部６２ｂとを合体させて形成される。また、第２の空間６３は、一方のスライドブロック６０の凹部６３ａと、他方のスライドブロック６０の凹部６３ｂとを合体させて形成される。凹部６２ａと凹部６３ａとは、共に、一方のスライドブロック６０において、他方のスライドブロック６０と対向する面（対向面）から内方に窪むように形成されている。同様に、凹部６２ｂと凹部６３ｂとは、共に、他方のスライドブロック６０において、一方のスライドブロック６０と対向する面（対向面）から内方に窪むように形成されている。凹部６２ａと凹部６２ｂとを合わせて形成される第１の空間６２は、二次ランナー３４を形成するための空間となる。凹部６３ａと凹部６３ｂとを合わせて形成される第２の空間６３は、二次ゲート３５を形成するための空間となる。第１の空間６２と第２の空間６３とを含む三次流路６１は、他のキャビティ６８ｂにつながり、成形時に、インサート成形品１の側面４にゴム状弾性体層１４を形成させるのに寄与する。

スライドブロック６０，６０は、それぞれ、その内側６５の面であって、インサート成形品１の側面４に形成された凹部６に対向する部位に、凹部６に向かって突出する凸部６４を備える。インサート成形時において、凸部６４は、インサート成形品１の凹部６と隙間を隔てて向かい合う。未硬化状態のゴム形成用組成物は、その隙間に入り、凹部６の表面にゴム状弾性体層１６を形成する。この実施形態では、凸部６４は、スライドブロック６０，６０の各内側６５の面に１個ずつ形成されており、インサート成形品１の両側面４に１個ずつ形成された凹部６と対向する。ただし、インサート成形品１の側面４の一部に１つの凹部６を備える場合には、１つのスライドブロック６０の内側６５の面内において、その凹部６に対向する位置にのみ１つの凸部６４を備えることができる。

図５に示すように、上部ブロック４０は、インサート成形品１の天面２と対向する内面に、ブロック内方に窪む凹部４３を備える。凹部４３は、インサート成形品１の天面２を含む上部を覆うことのできる形態に形成されている。凹部４３と天面２に挟まれた空間は、一部のキャビティ６８ａを形成する。一次流路４１は、上部ブロック４０の厚さ方向（略垂直方向）に延出し、凹部４３まで貫通して形成されている。一方、二次流路４２は、一次流路４１から外れた位置にて、上部ブロック４０の厚さ方向（略垂直方向）に延出し、上部ブロック４０の凹部４３から外れた位置の下面まで貫通して形成されている。一次流路４１は、天面用一次ゲート３２を形成可能な流路であって、上部ブロック４０の上面から凹部４３まで、略逆円錐あるいは略逆角錐の形状に形成される空間である。二次流路４２は、側面用一次ゲート３３を形成可能な流路であって、上部ブロック４０の上面から下面まで、略逆円錐あるいは略逆角錐の形状に形成される空間である。

下部ブロック５０は、インサート成形品１の内側空間部７に挿入可能な突出部５１を備える。突出部５１の付け根部分には、外周方向にわずかに拡がる段差部５２を備えても良い。段差部５２は、インサート成形品１を突出部５１に挿入配置した際に、インサート成形品１の内方の開口部側において外周方向にわずかに拡がって形成される段差部８と接する。

２個のスライドブロック６０，６０は、上部ブロック４０と下部ブロック５０とに挟まれる領域において、突出部５１に挿入配置されるインサート成形品１に近づく方向および遠ざかる方向の両方向にスライド可能なブロックである。より具体的には、スライドブロック６０，６０は、上部ブロック４０と下部ブロック５０との型締め方向（略垂直方向）と直行する方向（略水平方向）にスライド可能である。２個のスライドブロック６０，６０は、突出部５１に挿入配置されたインサート成形品１に最も近づけた部位にて互いに接し、スライドブロック６０の内側６５とインサート成形品１との間に、未硬化状態のゴム形成用組成物を供給可能な空間を形成する。この空間は、天面２側の一部のキャビティ６８ａと分離された他のキャビティ６８ｂであって、インサート成形品１の側面４に接する。

下部ブロック５０にインサート成形品１をセットして、水平方向両側から各スライドブロック６０，６０をスライドさせてインサート成形品１に最も近づける位置まで移動させると、インサート成形品１の周縁部３から上方のみがスライドブロック６０，６０の上方から突出する。そこに、上部ブロック４０の凹部４３を被せるようにして、上部ブロック４０を移動し、上部ブロック４０と下部ブロック５０との型締めを行う。型締め後、一次流路４１は、凹部４３を介して天面２にまで通じる。二次流路４２は、各スライドブロック６０，６０の隙間に形成された三次流路６１につながり、インサート成形品１の側面４にまで通じる。こうして、インサート成形の準備が終了する。

図６は、この実施形態に係るインサート成形用金型にインサート成形品をインサートした後から複合成形体を取り出すまでの工程を説明するための斜視図を示す。図７は、図６の工程の前半を説明するためのインサート成形用金型の縦断面図を示す。図８は、図７に続く工程を説明するためのインサート成形用金型の縦断面図を示す。

インサート成型用金型７０の型締め後、上部ブロック４０のさらに上方に配置される最上位ブロック（不図示）から未硬化状態のゴム形成用組成物を供給する。その結果、そのゴム形成用組成物は、最上位ブロックから上部ブロック４０の一次流路４１および二次流路４２に分岐する。一次流路４１を経た上記ゴム形成用組成物は、一部のキャビティ６８ａを充填する。一方、二次流路４２を経た上記ゴム形成用組成物は、三次流路６１（第１の空間６２と第２の空間６３とを含む流路）を経て、側面４に到達し、側面４を取り囲んだ他のキャビティ６８ｂを充填する。その後、上記ゴム形成用組成物の加硫化を行って硬化させる。上記ゴム形成用組成物の硬化後、最上位ブロックを外すと、インサート成形用金型７０は、図６の左上側および図７の上側の状態になる。最上位ブロックは、スプルー３０および一次ランナー３１をそれぞれ形成可能な流路を備えているため、最上位ブロックを外した状態のインサート成形用金型７０の上部から、スプルー３０および一次ランナー３１が突出している。

上部ブロック４０と下部ブロック５０との型締めを解除して、上部ブロック４０を上方に移動すると、一次ランナー・ゲート体２１と二次ランナー・ゲート体２２とが分離する。より具体的には、側面用一次ゲート３３と二次ランナー３４との接合部が折れ、一次ランナー・ゲート体２１は、上部ブロック４０と共に移動する。その後、一次ランナー・ゲート体２１を上部ブロック４０の上方に引き上げることにより、一次ランナー・ゲート体２１を上部ブロック４０から取り除く。一次流路４１および二次流路４２は、共に、上部ブロック４０の上面から下面に向かって径を小さくするような形状で構成されているため、天面用一次ゲート３２および側面用一次ゲート３３は、ともに、上部ブロック４０の上面から下面に向かって径を小さくするような形状を有する。その結果、図７に示すように、一次ランナー・ゲート体２１の上部ブロック４０からの引き上げが容易になる。

スライドブロック６０，６０の上面（すなわち、上部ブロック４０との接触面）には、複合成形体１０の天面２に形成されたゴム状弾性体層１２と、三次流路６１を充填する二次ランナー・ゲート体２２の上部とが露出する。この状態から、スライドブロック６０，６０を複合成形体１０から離すように水平方向にスライドさせると、インサート成型用金型７０は、下部ブロック５０上に複合成形体１０を有する状態になる。二次ゲート３５の厚さは、二次ランナー３４の厚さに比べて薄い。このため、図６に示すように、二次ランナー・ゲート体２２を複合成形体１０の側面４から容易に分離できる。続いて、下部ブロック５０の突出部５１から複合成形体１０を取り外して、インサート成形が終了する。

図９は、この実施形態に係るインサート成形方法の主な工程の流れを説明するためのフローチャートを示す。

この実施形態に係るインサート成形方法は、インサート成形品１をインサートして、その成形品１の表面に別の材料を成形するためのインサート成形方法であって、上部ブロック４０と、上部ブロック４０と対向する下部ブロック５０と、上部ブロック４０と下部ブロック５０とに挟まれる領域にあって、上部ブロック４０と下部ブロック５０との型締めの方向と異なる方向にスライド可能な複数のスライドブロック６０，６０と、上部ブロック４０と下部ブロック５０と複数のスライドブロック６０，６０との間にあってインサート成形品１をインサートして形成される２つの互いに分離したキャビティ６８ａ，６８ｂと、上部ブロック４０を貫通して形成され、一部のキャビティ６８ａまで未硬化状態の別の材料を流すことのできる一次流路４１と、上部ブロック４０を貫通して形成され、一部のキャビティ６８ａと分離されている他のキャビティ６８ｂまで未硬化状態の別の材料を流すことのできる二次流路４２と、２つのスライドブロック６０，６０の隙間に形成され、二次流路４２の内側開口部から他のキャビティ６８ｂまで未硬化状態の別の材料を流すことのできる三次流路６１と、を備えるインサート成形用金型７０を使用して行う成形方法である。

このインサート成形方法は、インサート成型用金型７０にインサート成形品１をインサートするインサート工程（ステップ１１０）と、２つのスライドブロック６０，６０をインサート成形品１に向かってスライドさせるスライド工程（ステップ１２０）と、上部ブロック４０と下部ブロック５０との間を型締めする型締め工程（ステップ１３０）と、一次流路４１から、一部のキャビティ６８ａに未硬化状態の別の材料を供給すると共に、二次流路４２から三次流路６１を経て、他のキャビティ６８ｂに未硬化状態の別の材料を供給する供給工程（ステップ１４０）と、未硬化状態の別の材料を硬化する硬化工程（ステップ１５０）と、を含む。その後、インサート成形用金型７０を開いて、複合成形体１０を取り出す（ステップ１６０）。

この実施形態では、インサート成形品１を、一方側を開口し、その反対側を閉じた面とする筐体としている。供給工程（ステップ１４０）は、一次流路４１から、筐体（インサート成形品１）の閉じた面に未硬化状態の別の材料を供給すると共に、二次流路４２から三次流路６１を経て、筐体の側面４に未硬化状態の別の材料を供給する工程とする。

インサート成形品１は主に熱可塑性樹脂から成り、天面２および側面４に被覆する材料をゴム状弾性体、特に、シリコーンゴムとしている。ただし、インサート成形品１を熱硬化性樹脂から構成しても良い。天面２および側面４に被覆する材料は、シリコーンゴム以外のゴム状弾性体でも良く、さらには、インサート成形品１と異なる熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂でも良い。

＜その他の実施形態＞
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、種々変更実施可能である。

インサート成形用金型７０の型締め方向は、上下方向に限定されず、水平方向など別の方向であっても良い。スライドブロック６０は、上述の実施形態では２個であるが、３個以上でも良い。さらに、スライドブロック６０を１個のみとし、固定ブロックとスライドブロック６０との間でインサート成形品１を挟むようにしても良い。その場合、スライドブロック６０に凹部６２ａ，６３ａを形成し、かつ固定ブロックに凹部６２ｂ，６３を形成しても良い。また、一方のスライドブロック６０若しくは固定ブロックには凹部６２ｂ，６３ｂを形成せず、他方のスライドブロック６０の凹部６２ａ，６３ａと上記一方のスライドブロック６０若しくは固定ブロックの対向面とから、第１の空間６２と第２の空間６３とを形成しても良い。一方、固定ブロックに凹部６２ｂ，６３ｂを形成し、それと向かい合うスライドブロック６０に凹部６２ａ，６３ａを形成せず、固定ブロックの凹部６２ｂ，６３ｂとそれと向かい合うスライドブロック６０の対向面とから、第１の空間６２と第２の空間６３とを形成しても良い。また、スライドブロック６０を３個以上とする場合、例えば、型締め方向と直行するＸ軸上をスライドする２個のスライドブロック６０，６０に加え、Ｙ軸上をスライドする２個のスライドブロックも用意し、合計４個のスライドブロックにてインサート成形品１の周りを囲っても良い。

スライドブロック６０，６０の可動方向は、型締め方向と直行する方向に限定ざれず、型締め方向と９０度未満の鋭角をなす方向など、如何なる角度をなす方向でも良い。一次流路４１および二次流路４２の少なくともいずれか一方は、下部ブロック５０を貫通するように形成されていても良い。また、第１の空間６２は、必須の構成ではなく、二次ゲート３５を形成するための第２の空間６３のみをスライドブロック６０，６０の隙間に形成し、側面用一次ゲート３３と第２の空間６３とを直結するようにしても良い。

インサート成形品１は、一方側を開口し、その反対側を閉じた面とする筐体でなくても良い。インサート成形品１を中実であって内方に窪まない成形品としても良い。また、インサート成形品１を、その上部から下部に向かって裾広がりの形態を持つ成形品、その高さ方向の途中位置まで裾広がりであって当該途中位置から窄まる形態を持つ成形品であっても良い。そのような形態を持つインサート成形品をインサート成型用金型７０内にインサートする場合、上下方向に型締めするタイプでは、インサートが困難であり、少なくとも１つのスライドブロック６０を備える必要があるからである。本発明は、スライドブロック６０を要する成形にとって特に大きな効果を持つ。また、上述の実施形態では、未硬化状態の別の材料は、インサート成形品１の外表面にのみ供給されているが、インサート成形品１の開口部あるいは外部から内方に形成される穴を通じて、インサート成形品１の内側にも供給可能である。例えば、三次流路６１を通じて、インサート成形品１の外側のみならず内側にも、あるいは外側に代えて内側に、ゴム状弾性体層を形成しても良い。また、キャビティ６８は、２個のみではなく、３個以上存在していても良い。また、三次流路６１の形成箇所は、複数のスライドブロック６０，６０の隙間、スライドブロック６０と固定ブロックとの隙間に限定されず、１または２以上のスライドブロック６０の内部から他のキャビティ６８ｂにつながるように形成されても良い。

本発明は、例えば、成形品の分離した２以上の領域に他の材料を被覆するインサート成形に利用できる。

１ インサート成形品（成形品、筐体）
２ 天面（分離した複数の領域の内の一部の領域）
４ 側面（一部の領域以外の領域）
１０ 複合成形体
２０ ランナー・ゲート体
２１ 一次ランナー・ゲート体
２２ 二次ランナー・ゲート体
４０ 上部ブロック
４１ 一次流路
４２ 二次流路
５０ 下部ブロック
６０ スライドブロック
６１ 三次流路
６２ 第１の空間
６３ 第２の空間
６８ キャビティ
６８ａ 一部のキャビティ
６８ｂ 他のキャビティ
７０ インサート成形用金型

Claims (8)

1. 一方向に型締めするブロック内にスライド可能なブロックを持つインサート成形用金型であって、
   上部ブロックと、
   前記上部ブロックと対向する下部ブロックと、
   前記上部ブロックと前記下部ブロックとに挟まれる領域にあって、前記上部ブロックと前記下部ブロックとの型締めの方向と異なる方向にスライド可能な１または複数のスライドブロックと、
   前記上部ブロックと前記下部ブロックと前記１または複数のスライドブロックとの間にあって成形品をインサートして形成される少なくとも２つの互いに分離したキャビティと、
   前記上部ブロック若しくは前記下部ブロックを貫通して形成され、一部の前記キャビティまで、前記成形品とは異なる未硬化状態の別の材料を流すことのできる１または２以上の一次流路と、
   前記上部ブロック若しくは前記下部ブロックを貫通して形成され、前記一部の前記キャビティと分離されている他の前記キャビティまで、前記未硬化状態の別の材料を流すことのできる１または２以上の二次流路と、
   前記スライドブロックの少なくとも１つと、そのスライドブロックと対向する別のスライドブロック若しくは前記上部ブロックと前記下部ブロックとに挟まれる領域にあって前記スライドブロックの少なくとも１つと対向しスライドしない固定ブロックとの隙間、あるいは前記スライドブロックの少なくとも１つに形成され、前記二次流路の内側開口部から前記他の前記キャビティまで前記未硬化状態の別の材料を流すことのできる１または２以上の三次流路と、
   を備えるインサート成形用金型。
2. 前記スライドブロックは、前記成形品を挟んで互いに近づく方向および遠ざかる方向の両方向にスライド可能な一対のブロックである請求項１に記載のインサート成形用金型。
3. 前記三次流路は、
   前記二次流路に接続する第１の空間と、
   当該第１の空間に接続して前記他の前記キャビティにつながる空間であって前記第１の空間よりも平均厚さの小さい第２の空間と、
   を含む請求項１または請求項２に記載のインサート成形用金型。
4. 前記第１の空間は、それと接する前記二次流路の接続部位よりも幅広に形成されている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のインサート成形用金型。
5. 成形品をインサートして、その成形品の表面に別の材料を成形するためのインサート成形方法であって、
   上部ブロックと、
   前記上部ブロックと対向する下部ブロックと、
   前記上部ブロックと前記下部ブロックとに挟まれる領域にあって、前記上部ブロックと前記下部ブロックとの型締めの方向と異なる方向にスライド可能な１または複数のスライドブロックと、
   前記上部ブロックと前記下部ブロックと前記１または複数のスライドブロックとの間にあって前記成形品をインサートして形成される少なくとも２つの互いに分離したキャビティと、
   前記上部ブロック若しくは前記下部ブロックを貫通して形成され、一部の前記キャビティまで未硬化状態の前記別の材料を流すことのできる１または２以上の一次流路と、
   前記上部ブロック若しくは前記下部ブロックを貫通して形成され、前記一部の前記キャビティと分離されている他の前記キャビティまで、前記未硬化状態の別の材料を流すことのできる１または２以上の二次流路と、
   前記スライドブロックの少なくとも１つと、そのスライドブロックと対向する別のスライドブロック若しくは前記上部ブロックと前記下部ブロックとに挟まれる領域にあって前記スライドブロックの少なくとも１つと対向しスライドしない固定ブロックとの隙間、あるいは前記スライドブロックの少なくとも１つに形成され、前記二次流路の内側開口部から前記他の前記キャビティまで前記未硬化状態の別の材料を流すことのできる１または２以上の三次流路と、
   を備えるインサート成形用金型を使用し、
   前記インサート成形用金型内に前記成形品をインサートするインサート工程と、
   前記複数のスライドブロックの少なくとも１つを前記成形品に向かってスライドさせるスライド工程と、
   前記上部ブロックと前記下部ブロックとの間を型締めする型締め工程と、
   前記一次流路から、一部の前記キャビティに前記未硬化状態の前記別の材料を供給すると共に、前記二次流路から前記三次流路を経て、他の前記キャビティに前記未硬化状態の別の材料を供給する供給工程と、
   前記未硬化状態の別の材料を硬化する硬化工程と、
   を含むインサート成形方法。
6. 前記成形品を、一方側を開口し、その反対側を閉じた面とする筐体とし、
   前記供給工程は、前記一次流路から、前記筐体の前記閉じた面に前記未硬化状態の前記別の材料を供給すると共に、前記二次流路から前記三次流路を経て、前記筐体の側面に前記未硬化状態の別の材料を供給する工程である請求項５に記載のインサート成形方法。
7. 前記成形品は、主に熱可塑性樹脂若しくは熱硬化性樹脂から成り、
   前記別の材料は、ゴム状弾性体である請求項５または請求項６に記載のインサート成形方法。
8. 前記別の材料をシリコーンゴムとする請求項７に記載のインサート成形方法。
   
   

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