特許 7094912 射出成形品の製造方法、射出成形品成形用の金型装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-06-24

(45)【発行日】2022-07-04

(54)【発明の名称】射出成形品の製造方法、射出成形品成形用の金型装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/14 20060101AFI20220627BHJP

   B29C 33/12 20060101ALI20220627BHJP

   B29C 45/26 20060101ALI20220627BHJP

【ＦＩ】

B29C45/14

B29C33/12

B29C45/26

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2019056845

(22)【出願日】2019-03-25

(65)【公開番号】P2020157502

(43)【公開日】2020-10-01

【審査請求日】2021-04-30

(73)【特許権者】

【識別番号】000219705

【氏名又は名称】東海興業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114605

【弁理士】

【氏名又は名称】渥美 久彦

(72)【発明者】

【氏名】松尾 太貴

【審査官】関口 貴夫

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－０８０５５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０４６８８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０１２８０８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ４５／００－４５／８４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱可塑性樹脂製の被覆樹脂の内部にインサート材が埋設されている射出成形品を製造する際に用いられ、熱可塑性樹脂が射出されるキャビティを形成する内面を有する型部材と、前記キャビティ内の前記インサート材を支持するインサート材支持機構とを備え、前記インサート材支持機構は、前記キャビティを形成する面である第１先端面を有する本体部と、前記本体部の前記第１先端面にて開口するピン支持穴に出没可能に挿入され、第２先端面にて前記インサート材を支持する支持ピンとを有し、前記本体部及び前記支持ピンは、駆動体の駆動作用に基づき型開閉方向において互いに独立して前進位置と後退位置との間を移動可能であり、前記駆動体は、前記本体部及び前記支持ピンをそれぞれ前進方向に付勢するばねであり、前記支持ピンを付勢するばねの荷重は、前記熱可塑性樹脂の圧力よりも小さく設定され、前記本体部を付勢するばねの荷重は、前記支持ピンを付勢するばねの荷重よりも小さく設定され、前記本体部及び前記支持ピンがともに前記前進位置にあるときには、前記第２先端面が前記第１先端面から突出した状態となり、前記本体部及び前記支持ピンがともに前記後退位置にあるときには、前記第２先端面が前記第１先端面と同一平面に属した状態となる金型装置による射出成形品の製造方法であって、
前記インサート材をセットした状態で前記型部材を型閉めして前記キャビティを形成するとともに、前記本体部及び前記支持ピンをともに前記前進位置に移動させて前記支持ピンの前記第２先端面で前記インサート材を支持する成形準備工程と、
前記キャビティに溶融した前記熱可塑性樹脂を充填する樹脂充填工程と
を含み、
前記樹脂充填工程における射出過程において、前記支持ピンの前記ピン支持穴内への没入を伴わずに前記本体部を前記支持ピンとともに後退方向に移動させ、
前記射出過程に続く保圧過程において、前記本体部を前記後退方向に移動させるとともに前記支持ピンを前記ピン支持穴内へ没入させて、前記第２先端面が前記第１先端面と同一平面に属する状態とする
ことを特徴とする射出成形品の製造方法。

【請求項2】

溶融した前記熱可塑性樹脂の圧力を前記第１先端面に作用させることで、前記本体部を前記後退方向に移動させるとともに、
当該圧力を前記第２先端面に作用させることで、前記支持ピンを前記ピン支持穴内へ没入させる
ことを特徴とする請求項１に記載の射出成形品の製造方法。

【請求項3】

前記射出過程において、前記本体部に設けられた係合部が、前記支持ピンに設けられた被係合部に係合することにより、前記本体部が前記支持ピンとともに後退方向に移動することを特徴とする請求項１または２に記載の射出成形品の製造方法。

【請求項4】

前記支持ピンは２つ以上のピン本体を共通の連結部で連結した構造を備え、１つの前記本体部に設けられた２つ以上の前記ピン本体が同時に後退することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の射出成形品の製造方法。

【請求項5】

前記保圧過程において、前記第１先端面及び前記第２先端面が、前記型部材の前記内面と同一平面に属する状態とすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の射出成形品の製造方法。

【請求項6】

熱可塑性樹脂製の被覆樹脂の内部にインサート材が埋設されている射出成形品を製造する際に用いられ、熱可塑性樹脂が射出されるキャビティを形成する内面を有する型部材と、前記キャビティ内の前記インサート材を支持するインサート材支持機構とを備える金型装置であって、
前記インサート材支持機構は、
前記キャビティを形成する面である第１先端面を有する本体部と、
前記本体部の前記第１先端面にて開口するピン支持穴に出没可能に挿入され、第２先端面にて前記インサート材を支持する支持ピンと
を有し、
前記本体部及び前記支持ピンは、駆動体の駆動作用に基づき型開閉方向において互いに独立して前進位置と後退位置との間を移動可能であり、
前記駆動体は、前記本体部及び前記支持ピンをそれぞれ前進方向に付勢するばねであり、前記支持ピンを付勢するばねの荷重は、前記熱可塑性樹脂の圧力よりも小さく設定され、前記本体部を付勢するばねの荷重は、前記支持ピンを付勢するばねの荷重よりも小さく設定され、
前記本体部及び前記支持ピンがともに前記前進位置にあるときには、前記第２先端面が前記第１先端面から突出した状態となり、
前記本体部及び前記支持ピンがともに前記後退位置にあるときには、前記第２先端面が前記第１先端面と同一平面に属するようにする
ことを特徴とする射出成形品成形用の金型装置。

【請求項7】

前記支持ピンを前進方向に付勢する前記ばねは、前記本体部の内部に収容されていることを特徴とする請求項６に記載の射出成形品成形用の金型装置。

【請求項8】

前記本体部には、前記第２先端面が前記第１先端面よりも後退しないように前記支持ピンの没入動作を規制するストッパ部が設けられていることを特徴とする請求項６または７に記載の射出成形品成形用の金型装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、熱可塑性樹脂製の被覆樹脂の内部にインサート材が埋設されている射出成形品の製造方法、射出成形品成形用の金型装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、射出成形品を製造する方法の一種であるインサート成形法がよく知られている。インサート成形法で製造される射出成形品は、熱可塑性樹脂製の被覆樹脂の内部にインサート材が埋設された構造を有している。このような手法で製造される射出成形品の具体例としては、例えば導電金属からなるバスバーをインサート材としてそれを被覆樹脂の内部に埋設することで得られる車載電子部品等がある。

【0003】

インサート成形法により射出成形品を製造するため金型装置としては、成形時にインサート材を支持するインサート材支持機構を備えたものが従来提案されている（例えば特許文献１を参照）。この金型装置における上型及び下型は、互いに接離可能であり、型閉め時に熱可塑性樹脂が射出されるキャビティを形成するように構成されている。インサート材支持機構は上型及び下型の少なくとも一方に設けられており、本体部であるコア部の先端面にインサート材を支持可能な支持ピンを突設した構造を有している。

【0004】

そして、このような金型装置を用いたインサート成形では、まず上型及び下型の間にインサート材をセットして型閉めする。その際、支持ピンの先端面をインサート材に当接させることにより、キャビティ内にてインサート材を支持固定する。この状態でキャビティに溶融した熱可塑性樹脂を充填する樹脂充填工程を行う。具体的には、溶融した熱可塑性樹脂をキャビティ内に射出した後、保圧を経て冷却し、熱可塑性樹脂を固化させる。このとき、樹脂圧の作用によって支持ピンとコア部とが一体となって後退移動し、その隙間に熱可塑性樹脂が入り込む。その結果、熱可塑性樹脂製の被覆樹脂の内部にインサート材が埋設されるとともに、支持ピンで支持した部位にてインサート材が非露出となる射出成形品が製造される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００４－２１６８５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記従来の金型装置を用いた射出成形品の製造方法には、以下のような問題がある。

【0007】

即ち、従来の金型装置におけるインサート材支持機構は、支持ピンの先端面の面積が小さく、樹脂圧が十分に作用しにくいものであったため、支持ピンを安定的に後退移動させることができない。ゆえに、支持ピンにより支持された部位の被覆樹脂の肉厚がばらつく等の懸念がある。

【0008】

また、樹脂圧で支持ピンをスムーズに後退させるために、支持ピンの先端面外周部に段差を設けると、成形品表面に支持ピンの凹みの跡が残ってしまい、局所的に肉厚が薄くなってしまう。そしてこの場合には、凹みを埋めるために樹脂でポッティングする必要があり、作業の煩雑化やコスト増の原因になってしまう。

【0009】

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、成形品表面に支持ピンの凹みを生じさせることなく、支持ピンの安定的な動作によってインサート材を被覆樹脂の内部に埋設することができる射出成形品の製造方法、射出成形品成形用の金型装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決するために、手段１に記載の発明は、熱可塑性樹脂製の被覆樹脂の内部にインサート材が埋設されている射出成形品を製造する際に用いられ、熱可塑性樹脂が射出されるキャビティを形成する内面を有する型部材と、前記キャビティ内の前記インサート材を支持するインサート材支持機構とを備え、前記インサート材支持機構は、前記キャビティを形成する面である第１先端面を有する本体部と、前記本体部の前記第１先端面にて開口するピン支持穴に出没可能に挿入され、第２先端面にて前記インサート材を支持する支持ピンとを有し、前記本体部及び前記支持ピンは、駆動体の駆動作用に基づき型開閉方向において互いに独立して前進位置と後退位置との間を移動可能であり、前記駆動体は、前記本体部及び前記支持ピンをそれぞれ前進方向に付勢するばねであり、前記支持ピンを付勢するばねの荷重は、前記熱可塑性樹脂の圧力よりも小さく設定され、前記本体部を付勢するばねの荷重は、前記支持ピンを付勢するばねの荷重よりも小さく設定され、前記本体部及び前記支持ピンがともに前記前進位置にあるときには、前記第２先端面が前記第１先端面から突出した状態となり、前記本体部及び前記支持ピンがともに前記後退位置にあるときには、前記第２先端面が前記第１先端面と同一平面に属した状態となる金型装置による射出成形品の製造方法であって、前記インサート材をセットした状態で前記型部材を型閉めして前記キャビティを形成するとともに、前記本体部及び前記支持ピンをともに前記前進位置に移動させて前記支持ピンの前記第２先端面で前記インサート材を支持する成形準備工程と、前記キャビティに溶融した前記熱可塑性樹脂を充填する樹脂充填工程とを含み、前記樹脂充填工程における射出過程において、前記支持ピンの前記ピン支持穴内への没入を伴わずに前記本体部を前記支持ピンとともに後退方向に移動させ、前記射出過程に続く保圧過程において、前記本体部を前記後退方向に移動させるとともに前記支持ピンを前記ピン支持穴内へ没入させて、前記第２先端面が前記第１先端面と同一平面に属する状態とすることを特徴とする射出成形品の製造方法をその要旨とする。

【0011】

従って、手段１に記載の発明によると、樹脂充填工程において、キャビティ内に溶融した熱可塑性樹脂が射出されると、まず本体部に樹脂の圧力が作用して本体部が後退方向への移動を開始する。そして、本体部の後退方向への移動に連動して支持ピンが後退方向に移動する。その結果、インサート材と支持ピンとの間に隙間が生じ、その隙間に樹脂が入り込んで樹脂の圧力が支持ピンの第２先端面全体に作用する。前進位置ではインサート材に接していて樹脂の圧力が作用しにくい第２先端面が露出して、前記樹脂の圧力が作用することにより、支持ピンがスムーズに後退してピン支持穴内に没入し、第２先端面が第１先端面と同一平面に属する状態となる。ゆえに、キャビティを形成する第１先端面と第２先端面とを平坦に維持しつつ樹脂を冷却固化させることができる。よって、成形品表面に支持ピンの凹みを生じさせることなく、支持ピンの安定的な動作によってインサート材を被覆樹脂の内部に埋設することができる。また、駆動体としてばねを使用して上記のようなばね荷重の大小関係を設定することにより、油圧シリンダ、 モータ、アクチュエータ等によって外部から駆動力を与えずに、比較的簡単な金型構造で所望とする動作をインサート材支持機構に行わせることができる。

【0012】

手段２に記載の発明は、手段１において、溶融した前記熱可塑性樹脂の圧力を前記第１先端面に作用させることで、前記本体部を前記後退方向に移動させるとともに、当該圧力を前記第２先端面に作用させることで、前記支持ピンを前記ピン支持穴内へ没入させることをその要旨とする。

【0013】

従って、手段２に記載の発明によると、手段１の作用効果に加えてさらに以下の作用効果を奏する。即ち、溶融した熱可塑性樹脂の圧力を利用して本体部及び支持ピンを後退方向に動かすことができるため、これら部材を能動的に後退させる手段を駆動体に設ける必要がなく、金型構造を簡素化することができる。

【0014】

手段３に記載の発明は、手段１または２において、前記樹脂充填工程において、前記本体部に設けられた係合部が、前記支持ピンに設けられた被係合部に係合することにより、前記本体部を後退方向に移動させるとともに前記支持ピンを後退方向に移動させることをその要旨とする。

【0015】

従って、手段３に記載の発明によると、手段１等の作用効果に加えてさらに以下の作用効果を奏する。即ち、本体部と支持ピンとの係合により本体部に作用する駆動力が支持ピンにも作用するため、比較的簡単な構造で支持ピンを後退方向に動かすことができる。

【0016】

手段４に記載の発明は、手段１乃至３のいずれか１項において、前記支持ピンは２つ以上のピン本体を共通の連結部で連結した構造を備え、１つの前記本体部に設けられた２つ以上の前記ピン本体が同時に後退することをその要旨とする。

【0017】

従って、手段４に記載の発明によると、手段１等の作用効果に加えてさらに以下の作用効果を奏する。即ち、２つ以上のピン本体同士の後退方向への動きを連動させることができ、各ピン本体の動きが安定化する。また、金型構造を簡素化することができる。

【0018】

手段５に記載の発明は、手段１乃至４のいずれか１項において、前記樹脂充填工程において、前記第１先端面及び前記第２先端面が、前記型部材の前記内面と同一平面に属する状態とすることをその要旨とする。

【0019】

従って、手段５に記載の発明によると、手段１等の作用効果に加えてさらに以下の作用効果を奏する。即ち、射出成形品に本体部の後退による凸部（樹脂の肉厚部）が生じないため、射出成形品を小型化することができる。

【0020】

手段６に記載の発明は、熱可塑性樹脂製の被覆樹脂の内部にインサート材が埋設されている射出成形品を製造する際に用いられ、熱可塑性樹脂が射出されるキャビティを形成する内面を有する型部材と、前記キャビティ内の前記インサート材を支持するインサート材支持機構とを備える金型装置であって、前記インサート材支持機構は、前記キャビティを形成する面である第１先端面を有する本体部と、前記本体部の前記第１先端面にて開口するピン支持穴に出没可能に挿入され、第２先端面にて前記インサート材を支持する支持ピンとを有し、前記本体部及び前記支持ピンは、駆動体の駆動作用に基づき型開閉方向において互いに独立して前進位置と後退位置との間を移動可能であり、前記駆動体は、前記本体部及び前記支持ピンをそれぞれ前進方向に付勢するばねであり、前記支持ピンを付勢するばねの荷重は、前記熱可塑性樹脂の圧力よりも小さく設定され、前記本体部を付勢するばねの荷重は、前記支持ピンを付勢するばねの荷重よりも小さく設定され、前記本体部及び前記支持ピンがともに前記前進位置にあるときには、前記第２先端面が前記第１先端面から突出した状態となり、前記本体部及び前記支持ピンがともに前記後退位置にあるときには、前記第２先端面が前記第１先端面と同一平面に属するようにすることを特徴とする射出成形品成形用の金型装置をその要旨とする。

【0021】

従って、手段６に記載の発明によると、キャビティ内に溶融した熱可塑性樹脂が射出されると、まず本体部に樹脂の圧力が作用して本体部が後退方向への移動を開始する。そして、本体部の後退方向への移動に連動して支持ピンが後退方向に移動する。その結果、インサート材と支持ピンとの間に隙間が生じ、その隙間に樹脂が入り込んで樹脂の圧力が支持ピンの第２先端面全体に作用する。上記樹脂の圧力が作用することにより支持ピンがスムーズに後退してピン支持穴内に没入し、第２先端面が第１先端面と同一平面に属する状態となる。ゆえに、キャビティを形成する第１先端面と第２先端面とを平坦に維持しつつ樹脂を冷却固化させることができる。よって、成形品表面に支持ピンの凹みを生じさせることなく、支持ピンの安定的な動作によってインサート材を被覆樹脂の内部に埋設することができる。また、駆動体としてばねを使用して上記のようなばね荷重の大小関係を設定することにより、油圧シリンダ、 モータ、アクチュエータ等によって外部から駆動力を与えずに、比較的簡単な金型構造で所望とする動作をインサート材支持機構に行わせることができる。

【0024】

手段７に記載の発明は、手段６において、前記支持ピンを前進方向に付勢する前記ばねは、前記本体部の内部に収容されていることをその要旨とする。

【0025】

従って、手段７に記載の発明によると、手段６の作用効果に加えてさらに以下の作用効果を奏する。即ち、本体部と支持ピンとの可動距離をそれぞれ個別に設定することができる。

【0026】

手段８に記載の発明は、手段６または７において、前記本体部には、前記第２先端面が前記第１先端面よりも後退しないように前記支持ピンの没入動作を規制するストッパ部が設けられていることをその要旨とする。

【0027】

従って、手段８に記載の発明によると、手段６等の作用効果に加えてさらに以下の作用効果を奏する。即ち、支持ピンが後退しすぎることがないため、成形品表面に凸部が生じることを防止することができる。

【発明の効果】

【0028】

以上詳述したように、請求項１～８に記載の発明によると、成形品表面に支持ピンの凹みを生じさせることなく、支持ピンの安定的な動作によってインサート材を被覆樹脂の内部に埋設することができる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】（ａ）は本発明を具体化した実施形態の金型装置を用いて製造される射出成形品の正面図、（ｂ）はその側面図。

【図2】実施形態の金型装置の概略断面図。

【図3】実施形態のインサート材支持機構の成形準備工程の状態を示す概略断面図。

【図4】同インサート材支持機構の樹脂充填工程における射出過程の状態を示す概略断面図。

【図5】同インサート材支持機構の樹脂充填工程における射出過程の状態を示す概略断面図。

【図6】同インサート材支持機構の樹脂充填工程における保圧過程の状態を示す概略断面図。

【図7】別の実施形態の金型装置におけるインサート材支持機構の概略断面図。

【図8】別の実施形態の金型装置におけるインサート材支持機構の概略断面図。

【図9】（ａ）は実施形態の金型装置におけるインサート材支持機構の部分概略斜視図、（ｂ）～（ｄ）は別の実施形態の金型装置におけるインサート材支持機構の部分概略斜視図。

【図10】別の実施形態の金型装置の概略断面図。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下、本発明を具体化した一実施形態の射出成形品成形用の金型装置及び射出成形品の製造方法を図１～図６に基づき詳細に説明する。

【0031】

図１（ａ）及び（ｂ）には、本実施形態の金型装置１１を用いて製造される射出成形品１が示されている。この射出成形品１は、射出成形法の一種であるインサート成形法を経て製造されるインサート成形品であり、熱可塑性樹脂製の被覆樹脂３の内部にインサート材２を埋設した構造を有している。被覆樹脂３の形成材料である熱可塑性樹脂としては特に限定されないが、例えばＰＰＳ樹脂やＰＢＴ樹脂などが使用される。これら樹脂材料には、熱膨張係数を低減するためにガラス繊維やガラス粒等のような無機物がフィラーとして添加されていてもよい。インサート材２としては、被覆樹脂３で用いた樹脂材料とは異なる材料であらかじめ形成された構造物であれば、特に材質や形状等を限定されることなく、任意のものを選択することができる。本実施形態においては、導電性金属材料からなる平板状のバスバーをインサート材２として用いている。このインサート材２は、ボルト孔２ｂを有する端子部２ａをその両端に備えている。これら端子部２ａは、被覆樹脂３内に埋設されておらず外部に露出している。

【0032】

次に、上記構造の射出成形品１を製造するための金型装置１１について説明する。図２は、この金型装置１１の概略断面図であり、図３はそれにおけるインサート材支持機構４１を示す概略断面図である。

【0033】

図２、図３に示されるように、この金型装置１１は、上型２０（第１型）、下型３０（第２型）、及び複数のインサート材支持機構４１を備えている。なお、これら図面においては、理解を容易にするため実際よりもインサート材支持機構４１を金型装置１１に対して大きく描いている。

【0034】

可動型である下型３０は、図示しない射出成形機の可動盤に対して取り付けられている。下型３０の上面３１における所定位置には、キャビティＣ１を形成する面である内面３２が設けられている。固定型である上型２０は、図示しない射出成形機の固定盤に対して取り付けられている。上型２０の下面２１における所定位置には、キャビティＣ１を形成する面である内面２２が設けられている。上型２０は下型３０の上方に配置されており、上型２０の内面２２と下型３０の内面３２とは対向した状態となっている。本実施形態の金型装置１１の場合、下型３０を型開閉方向（図２の上下方向）に駆動することにより、上型２０及び下型３０を互いに接近・離間させることが可能となっている。

【0035】

図２に示されるように、この実施形態の金型装置１１の場合、上型２０に１つの支持機構取付穴２３が設けられ、下型３０に２つの支持機構取付穴３３が設けられている。そして、これらの支持機構取付穴２３、３３には、それぞれインサート材支持機構４１が取り付けられている。つまり、この金型装置１１は合計３つのインサート材支持機構４１を備えている。上型２０に設けたインサート材支持機構４１は、インサート材２における上面側の略中央部に当接し、インサート材２を上側から支持するようになっている。下型３０に設けた２つのインサート材支持機構４１は、インサート材２における下面側の互いに離間した部位に当接し、インサート材２を下側から２点で支持するようになっている。

【0036】

図３等に示されるように、本実施形態のインサート材支持機構４１は、本体部４２、支持ピン４３、ベース部４５、ばね５１、５２、閉塞部材４４等によって構成されている。

【0037】

本体部４２は、断面円形状の胴部４２ｂと、その胴部４２ｂの下端にて一体的に形成されたフランジ部４２ｃとを有している。図３に示す本体部４２において上側に位置する面は平坦な第１先端面４２ａであって、この第１先端面４２ａは上型２０の内面２２及び下型３０の内面３２とともにキャビティＣ１を形成するようになっている。胴部４２ｂの中央部には、第１先端面４２ａにて開口する断面円形状のピン支持穴４７が貫通して形成されている。ピン支持穴４７における下端側の開口は拡径しており、その拡径により生じた段差は係合部４２ｄとなっている。なお、下型３０における支持機構取付穴３３は、入口側から順に大径部、中径部及び小径部となっており、本体部４２はそのうち中径部及び小径部に摺動可能な状態で収容されている。なお、本体部４２の第１先端面４２ａはインサート材２よりも大きいサイズ（径、幅）を有していてもよい。

【0038】

支持ピン４３は、断面円形の棒状部分であるピン本体４３ｂと、その基端部に一体的に形成された大径部分である被係合部４３ｃとを備えており、ピン本体４３ｂの先端側は、インサート材２を支持する部位である平坦な第２先端面４３ａとなっている。このような構造の支持ピン４３は、本体部４２の第１先端面４２ａにて開口するピン支持穴４７に出没可能に挿入されている。また、第１先端面４２ａ及び第２先端面４３ａは、型閉め時にインサート材２の表面に対して平行に正対するように設定されている。従って、インサート材２が型開閉方向に対して傾いている場合には、第１先端面４２ａ及び第２先端面４３ａも傾斜させることが好ましい。なお、支持ピン４３に設けられた被係合部４３ｃは、本体部４２に設けられた係合部４２ｄに係合されうるように構成されている。

【0039】

本体部４２の下端面にはベース部４５が設けられている。このベース部４５はねじやボルト等といった締結手段４６を用いて本体部４２に固定されている。本体部４２とベース部４５とがなすばね収容空間の内部には、支持ピン４３を駆動する駆動体としてのばね５２が圧縮状態で収容されている。このばね５２の一端は支持ピン４３の基端面に当接し、他端はベース部４５の上面中央部に設けられた凹部の底面に当接している。その結果、ばね５２の付勢力は、支持ピン４３を前進（第１先端面４２ａから突出）させる方向に常時作用している。

【0040】

また、ベース部４５は、支持ピン４３の第２先端面４３ａが本体部４２の第１先端面４２ａよりも後退しないように支持ピン４３の没入動作を規制するストッパ部としての役割も果たしている。つまり、ベース部４５の上面の段差部４５ａに支持ピン４３の基端面外周部が当接することにより、支持ピン４３の後退方向への移動がストップするようになっている。

【0041】

閉塞部材４４は有底円筒状の部材であって、下型３０における支持機構取付穴３３のうち大径部に装着固定されている。閉塞部材４４の装着固定方法については限定されないが、例えば支持機構取付穴３３の大径部に対して着脱可能に螺着されていてもよい。この閉塞部材４４は上面側にて開口する凹部を有しており、その凹部の中にはベース部４５が摺動可能に収容されている。ベース部４５と閉塞部材４４とがなすばね収容空間の内部には、本体部４２を駆動する駆動体としてのばね５１が圧縮状態で収容されている。このばね５１の一端はベース部４５の下面中央部に当接し、他端は閉塞部材４４の凹部の内底面中央部に当接している。その結果、ばね５１の付勢力は、本体部４２を前進させる方向に常時作用している。つまり、本実施形態において本体部４２及び支持ピン４３は、駆動体であるばね５１、５２の駆動作用に基づき、型開閉方向において互いに独立して前進位置と後退位置との間を移動可能に構成されている。なお、型閉めした状態において本体部４２及び支持ピン４３が最も前進した位置を「前進位置」といい、本体部４２及び支持ピン４３が最も後退した位置を「後退位置」というものとする。

【0042】

ここで、支持ピン４３を付勢するばね５２の荷重ＰＡは、樹脂充填工程における熱可塑性樹脂Ｒ１の圧力で後退するように設定されている。また、本体部４２を付勢するばね５１の荷重ＰＣは、支持ピン４３を付勢するばね５２の荷重ＰＡよりも小さく設定されている。つまり、これらの間には「ＰＣ＜ＰＡ」という大小関係が設定されている。また、型を閉じ、キャビティＣ１内に熱可塑性樹脂Ｒ１が充填される前の状態では、支持ピン４３にはばね５２の荷重ＰＡのみが作用し、本体部４２にはばね５１の荷重ＰＣのみが作用する。また、本体部４２及び支持ピン４３は第２先端面４３ａが第１先端面４２ａから突出した状態となっている（図３参照）。

【0043】

また、上記の閉塞部材４４は、本体部４２の第１先端面４２ａが、キャビティＣ１を形成する面である内面２２、３２よりも後退しないように、本体部４２の後退移動を規制するストッパ部としての役割も果たしている。つまり、閉塞部材４４の上縁部４４ａに本体部４２の基端面外周部が当接することにより、本体部４２の後退方向への移動がストップするようになっている。このとき、第１先端面４２ａが内面２２、３２と同一平面に属した状態となる。

【0044】

次に、上記のように構成された射出成形用金型装置１１を用いた射出成形品１の製造手順について説明する。

【0045】

まず上型２０及び下型３０を開いた状態にして、下型３０におけるワーク載置領域にインサート材２をセットする。このとき、第１先端面４２ａがその周囲にある内面２２、３２から突出し、かつ第２先端面４３ａが第１先端面４２ａから突出した状態となっている（図３参照）。そして、上型２０及び下型３０を型閉めしてキャビティＣ１を形成するとともに、各第２先端面４３ａをインサート材２に当接させることにより、キャビティＣ１内にてインサート材２を浮かせた状態で支持する（成形準備工程）。このとき、各インサート材支持機構４１の本体部４２及び支持ピン４３は、ともに前進位置にある。

【0046】

続く樹脂充填工程では、上型２０及び下型３０のいずれかに設けたゲート部（図示略）を介して、キャビティＣ１内に溶融した熱可塑性樹脂Ｒ１を射出する。樹脂充填工程の開始直後の射出過程において樹脂圧がまだ低いときには、本体部４２及び支持ピン４３はともに前進位置にある状態を維持する（図４参照）。よって、この時点では第２先端面４３ａは、まだインサート材２に当接している。射出過程において当該樹脂圧が上昇すると、まず本体部４２が押圧され後退方向への移動を開始する。すると、係合部４２ｄと被係合部４３ｃとの係合関係により、支持ピン４３が本体部４２とともに後退方向へ移動する（図５参照）。その結果、第２先端面４３ａがインサート材２から離間して、両者の間に隙間Ｓ１が生じ、その隙間Ｓ１に溶融した熱可塑性樹脂Ｒ１が入り込む。このとき、第２先端面４３ａにも樹脂圧が作用し、支持ピン４３が樹脂圧によって後退可能な状態となる。射出過程を経て保圧過程に到ると、後退方向へ押圧された本体部４２が閉塞部材４４に当接し、第１先端面４２ａが内面２２、３２と同一平面に属した状態で本体部４２がストップする。その一方で支持ピン４３が没入方向（後退方向）に移動していく（図６参照）。そして、最終的には本体部４２及び支持ピン４３がともに後退位置に移動した状態となる。そして、保圧過程にてこの状態を一定時間保持した後、続く冷却工程にて熱可塑性樹脂Ｒ１を冷却して固化させる。この後、上型２０及び下型３０を型開きして射出成形品１を取り出すことで、一連の製造手順が終了する。以上の結果、所望とする図１の射出成形品１を製造することができる。

【0047】

そして、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

【0048】

（１）本実施形態の射出成形用金型装置１１及びそれを用いた製造方法では、上述したように、樹脂充填工程の開始直後の射出過程において、キャビティＣ１内に溶融した熱可塑性樹脂Ｒ１が射出されると、本体部４２の後退方向への移動に連動して支持ピン４３が後退方向に移動する。その結果、インサート材２と支持ピン４３との間に隙間が生じ、その隙間に熱可塑性樹脂Ｒ１が入り込んで樹脂圧が支持ピン４３の第２先端面４３ａにも作用する。また、上記樹脂圧の作用により支持ピン４３がスムーズに後退してピン支持穴４７内に没入し、第２先端面４３ａが第１先端面４２ａと同一平面に属する状態となる。ゆえに、キャビティＣ１を形成する第１先端面４２ａと第２先端面４３ａとを平坦に維持しつつ熱可塑性樹脂Ｒ１を冷却固化させ、好適な形状の被覆樹脂３を形成することができる。よって、成形品表面に支持ピン４３の凹みを生じさせることなく、支持ピン４３の安定的な動作によってインサート材２の所定の部位を被覆樹脂３の内部に埋設することができる。このため、成形後に接着剤等の樹脂で支持ピン４３の凹みを埋める（ポッティングする）必要がなくなり、作業の煩雑化やコスト増が回避されやすくなる。また、本実施形態では成形品表面に支持ピン４３の凹みによる局所的な肉厚差が発生しないことから、絶縁距離が不十分になったり、凹みに異物が付着したりする等といった不具合も解消される。

【0049】

（２）本実施形態では、本体部４２を前進方向に付勢するばね５１と、支持ピン４３を前進方向に付勢するばね５２とを駆動体として用いている。そして、溶融した熱可塑性樹脂Ｒ１の樹脂圧を第１先端面４２ａに作用させることで、本体部４２を後退方向に移動させている。また、当該樹脂圧を第２先端面４３ａに作用させることで、支持ピン４３をピン支持穴４７内へ没入させている。つまり、上記のような駆動体を採用した結果、樹脂圧を利用して本体部４２及び支持ピン４３を後退方向に動かすことができる。そのため、本体部４２及び支持ピン４３を能動的に後退させる手段を駆動体に付与する必要がなく、金型構造を簡素化することができる。

【0050】

（３）本実施形態では、支持ピン４３を付勢するばね５２の荷重ＰＡ及び本体部４２を付勢するばね５１の荷重ＰＣの間に、「ＰＣ＜ＰＡ」という大小関係が設定されている。このように設定することにより、油圧シリンダ、 モータ、アクチュエータ等によって外部から駆動力を与えずに、比較的簡単な金型構造で所望とする動作をインサート材支持機構４１に行わせることができる。

【0051】

（４）本実施形態では、射出過程において、本体部４２に設けられた係合部４２ｄが、後退方向への移動時に、支持ピン４３に設けられた被係合部４３ｃに係合するように構成されている。従って、本体部４２に作用するばね力が支持ピン４３にも作用するため、比較的簡単な構造で受圧面積が本体部４２よりも小さい支持ピン４３を後退方向に容易に動かすことができる。

【0052】

（５）本実施形態では、樹脂充填工程において、第１先端面４２ａ及び第２先端面４３ａが、キャビティＣ１を形成する面である上型２０及び下型３０の内面２２、３２と同一平面に属する状態となる。それゆえ、射出成形品１に本体部４２と支持ピン４３との段差による凸部（樹脂の肉厚部）が生じることがなく、その部分の樹脂の厚さも均一になるため、射出成形品１を小型化することができる。

【0053】

（６）本実施形態では、支持ピン４３を前進方向に付勢するばね５２が、本体部４２の内部に収容されている。よって、本体部４２と支持ピン４３との可動距離をそれぞれ個別に設定することができる。

【0054】

（７）本実施形態において、本体部４２には、第２先端面４３ａが第１先端面４２ａよりも後退しないように支持ピン４３の没入動作を規制するストッパ部として機能するベース部４５が設けられている。従って、支持ピン４３が後退しすぎることがないため、成形品表面に凸部が生じることを防止することができる。

【0055】

なお、本発明の各実施の形態は発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変更することができる。

【0056】

図７に示される別の実施形態の金型装置１１Ａのように構成してもよい。この金型装置１１Ａのインサート材支持機構４１Ａでは、ベース部４５が省略される代わりに、ベース部４５よりも小さいストッパ部６３が取り付けられている。また、この金型装置１１Ａは、本体部４２を前進方向に付勢する２本のばね６１と、支持ピン４３を前進方向に付勢する１本のばね６２とを備えている。駆動体であるこれらのばね６１、６２は、いずれも本体部４２と閉塞部材４４とがなすばね収容空間内に収容されている。従って、ばね６２は、本体部４２の内部に収容されていない。この構成であると、ばね６１、６２の交換などのメンテナンス作業が行いやすくなるという利点がある。

【0057】

上記実施形態では、支持ピン４３は１つのピン本体４３ｂを有するものであったが、ピン本体４３ｂは２以上であっても構わない。例えば、図８に示される別の実施形態の金型装置１１Ｂのように、２つのピン本体４３ｂを共通の連結部４３ｅで連結した構造の支持ピン４３Ｂを採用してもよい。この構成によれば、１つの本体部４２に設けられた２つのピン本体４３ｂを連動して同時に後退させることができ、各ピン本体４３ｂの動きが安定化する。また、金型構造を簡素化することができる。

【0058】

上記実施形態のインサート材支持機構４１は、図９（ａ）に示されるように本体部４２が断面円形状であって、その円形状をした第１先端面４２ａにて開口する１つのピン支持穴４７に１つのピン本体４３ｂを支持したものであった。また、図８に示した別の実施形態のインサート材支持機構４１Ｂは、図９（ｂ）に示されるように本体部４２が断面円形状であって、その円形状をした第１先端面４２ａにて開口する２つのピン支持穴４７に２つのピン本体４３ｂを支持したものであった。しかしながら、本体部の形状やピン本体の数、配置等はこれらに限定されることはなく、射出成形品やインサート材の形状や配置、他の金属部品との関係等によって適宜設定することができる。例えば、図９（ｃ）に示される別の実施形態のインサート材支持機構４１Ｃでは、４つのピン本体４３ｂを共通の連結部（図示略）で連結した構造の支持ピン４３Ｃが採用されている。そして、この支持ピン４３Ｃが断面正方形状をなす本体部４２内に収容されている。なお、４つのピン本体４３ｂは、矩形状をした第１先端面４２ａにて開口する４つのピン支持穴４７にそれぞれ支持されている。また、図９（ｄ）に示される別の実施形態のインサート材支持機構４１Ｄでは、８つのピン本体４３ｂを共通の連結部（図示略）で連結した構造の支持ピン４３Ｄが採用されている。そして、この支持ピン４３Ｄが断面長方形状をなす本体部４２内に収容されている。なお、矩形状をした第１先端面４２ａにおいては８つのピン支持穴４７が一列に配置されるとともに、各ピン支持穴４７には８つのピン本体４３ｂがそれぞれ支持されている。矩形の角はＲ面になっている（面取りされている）と、移動しやすく好ましい。

【0059】

上記実施形態では、インサート材支持機構４１を上型２０及び下型３０の両方に設けたが、いずれか一方のみに設けてもよい。あるいは、インサート材支持機構４１を上型２０及び下型３０とは別の型部材に設けてもよい。例えば、図１０に示される別の実施形態の金型装置１１Ｃでは、上型２０及び下型３０間に配置された一対のスライド型７０にインサート材支持機構４１をそれぞれ設けた構造を採用している。これらスライド型７０には、樹脂被覆３及び樹脂被覆３からスライド型７０の可動方向に突出する壁部３ａを成形するキャビティＣ１が設けられている。また、スライド型７０には、キャビティＣ１を形成する面である内面７１が設けられるとともに、その内面７１にて開口する支持機構取付穴７３が設けられている。インサート材支持機構４１はこの支持機構取付穴７３に取り付けられている。この金型装置１１Ｃでは、屈曲部を２箇所有するクランク形状のインサート材２Ａが縦置きでセットされる。このとき、インサート材２Ａの左右両面が各々のインサート材支持機構４１の支持ピン４３によって支持される。この状態で射出成形を行うことにより、図１０に示すような所望形状の射出成形品１Ａが製造される。

【0060】

上記実施形態では、図１に示されるように上型２０側のインサート材支持機構４１の位置と下型３０側のインサート材支持機構４１の位置とをずらして互いに対向しないように配置した。しかし、これに限定されずインサート材支持機構４１同士を互いに対向するように配置しても構わない。

【0061】

上記実施形態のインサート材支持機構４１は支持ピン４３を付勢するばねの荷重を調整する機構を特に備えていなかったが、ばねの圧縮度を変更する機能を備えたばね荷重調整機構を設け、それによりばねの荷重を適宜調整するようにしてもよい。この構成によると、所望とする射出成形品の形状や種類等に応じて、ばねの荷重を微調整することができる。

【0062】

例えば、異なる位置に複数のインサート材支持機構４１を備える上記実施形態の金型装置１１では、ゲート部からの距離に関係なくインサート材支持機構４１のばね荷重をいずれも等しく設定しているが、これに限定されない。例えば、ゲート部からの距離の違いを考慮して、ゲート部から遠い位置にあるインサート材支持機構４１のばね荷重を、ゲート部から近い位置にあるインサート材支持機構４１のばね荷重よりも相対的に小さく設定してもよい。即ち、一般的にゲート部から遠い位置においては樹脂圧が低くなることがあるので、それを考慮してばね荷重を適宜設定することにより、複数の異なる位置にあるインサート材支持機構４１をそれぞれ安定的に動作させることができる。

【0063】

次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した各実施の形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。

【0064】

（１）前記型部材は互いに接離する上型及び下型であり、前記インサート材支持機構は前記上型及び前記下型のうちの少なくともいずれかに設けられていること。これによると、本体部及び支持ピンを互いに独立して型開閉方向（上下方向）に進退させることができる。
（２）前記型部材は互いに接離する上型及び下型間に配置されたスライド型であり、前記インサート材支持機構は前記スライド型に設けられていること。これによると、本体部及び支持ピンを互いに独立して型開閉方向に直交する方向（水平方向）に進退させることができる。
（３）前記インサート材はバスバーであること。
（４）前記インサート材支持機構は、前記支持ピンを付勢するばねの荷重を調整するためのばね荷重調整機構を備えること。これによると、所望とする成形品の種類等に応じてばねの荷重を微調整することができる。
（５）前記キャビティ内に溶融した熱可塑性樹脂を導入するためのゲート部を備える前記型部材に複数の前記インサート材支持機構が設けられるとともに、前記ゲート部から遠い位置にある前記インサート材支持機構のばね荷重が、前記ゲート部から近い位置にある前記インサート材支持機構のばね荷重よりも相対的に小さく設定されていること。これによると、一般的にゲート部から遠い位置においては樹脂圧が低くなることがあるので、それを考慮してばね荷重を適宜設定することにより、複数の異なる位置にあるインサート材支持機構をそれぞれ安定的に動作させることができる。

【符号の説明】

【0065】

１、１Ａ…射出成形品
２、２Ａ…インサート材
３…被覆樹脂
１１、１１Ａ、１１Ｂ，１１Ｃ…金型装置
２０…型部材としての上型
２２、３２、７１…（型部材の）内面
３０…型部材としての下型
４１、４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ、４１Ｄ…インサート材支持機構
４２…本体部
４２ａ…第１先端面
４２ｄ…係合部
４３…支持ピン
４３ａ…第２先端面
４３ｂ…ピン本体
４３ｃ…被係合部
４３ｅ…（被係合部を兼ねる）連結部
４５…ストッパ部を兼ねるベース部
４７…ピン支持穴
５１、５２、６１，６２…駆動体としてのばね
６３…ストッパ部
７０…型部材としてのスライド型
Ｃ１…キャビティ
Ｒ１…熱可塑性樹脂
Ｓ１…隙間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】