JP4158043B2 - インサート成形装置並びにインサート成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、インサート成形装置並びにそれを用いたインサート成形方法に関する。

従来、金型により形成したキャビティにインサートを収容した状態で成形を行うインサート成形が知られている（例えば特許文献１参照）。
このようなインサート成形では、型開された金型のキャビティ形成部分へインサートを搬送してセットするために、人手又は成形装置とは別の搬送装置が用いられている。

特開２００４−９８３２３号公報

上述のように人手又は搬送装置によってインサートを搬送する場合、その搬送と金型の駆動とが別々に行われるため、生産効率が悪い。さらに、人手又は搬送装置によってインサートを搬送する場合、その搬送が完了するまで金型の型閉駆動が待たれるが、人又は搬送装置と金型との干渉を避けるには、そうした待ち時間を長く取る必要があるため、生産効率がさらに悪化する。しかも、人手によってインサートを搬送する場合、人件費が嵩み、また搬送装置によってインサートを搬送する場合、搬送装置と成形装置との作動タイミングを制御するシステムを構築する必要があるため、それらいずれの場合でもコストが高騰する。
また、上述のようにインサートを型開状態の金型にセットする場合、当該セット後の金型の型閉駆動時にインサートのセット位置がずれ、金型が破損したり、製品品質が低下するという問題が生じてしまう。

以上説明した問題に鑑み、本発明は、生産効率を向上し、コストを低減するインサート成形装置並びにインサート成形方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、製品品質を向上するインサート成形装置並びにインサート成形方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明によると、第一型体、第二型体、プッシャー及び貫通孔を有する金型が用いられる。ここでプッシャーは、型閉駆動時における第一型体の第二型体に対する相対移動方向（以下、第一型体の相対移動方向という）へ第一型体の第二型体との型合わせ面から突出している。また、貫通孔は、第二型体に形成されて第一型体の相対移動方向に沿って延び、第二型体の第一型体との型合わせ面と金型のキャビティとの間を接続している。このようなプッシャー及び貫通孔の採用により、型開閉手段による金型の型閉駆動時には、貫通孔に供給されたインサートをプッシャーが第一型体の相対移動方向へ押圧することで、当該インサートが貫通孔内をキャビティへ向かって搬送される。これにより、金型の型閉駆動と同時にインサートをキャビティまで搬送することが可能となるので、生産効率が向上する。また、金型に設けられたプッシャーの作用によってインサートが搬送されるので、金型の型閉駆動を制御するだけでインサートの搬送も制御できる。そのため、金型の駆動制御並びにインサートの搬送制御に関わるコストが低減する。

尚、第一型体と第二型体とは、位置固定された一方に対して他方が接近移動並びに離間移動するものであってもよいし、双方が互いに接近移動並びに離間移動するものであってもよい。
また、第二型体は、一部材で構成されていてもよいし、複数部材の複合体で構成されていてもよい。

請求項２に記載の発明によると、貫通孔は、金型の型閉駆動時にインサートが嵌入して摺動する形状に形成されるので、インサートを貫通孔の内壁によって案内することができる。これにより、インサートをその姿勢を保ったままキャビティまで搬送することが可能となるので、製品品質が向上する。
請求項３に記載の発明によると、貫通孔は、金型の型閉駆動時にプッシャーが嵌入して摺動する形状に形成されるので、プッシャーを貫通孔の内壁によって案内することができる。これによりプッシャーの動きが安定するので、金型のスムーズな型閉が実現される。

請求項４に記載の発明によると、金型の型閉駆動の完了後に貫通孔は、インサート及びプッシャーの少なくとも一方により閉塞される。これにより、キャビティに充填される成形原料が貫通孔を通じて外部へ漏出することを防止できる。
請求項５に記載の発明によると、金型の型閉駆動時にプッシャーは、その突出側端部によりインサートに嵌合して当該インサートを押圧する。これにより、インサートをその姿勢を保ったままキャビティまで搬送することが可能となるので、製品品質が向上する。

請求項６に記載の発明によると、プッシャーの突出側端部は、その最先端へ向かうに従い階段状に縮径する段付部を形成しており、型閉駆動時において、段付部の小径側はインサートの孔部に嵌入し、段付部の大径側はインサートの孔部の外周側に係合する。これにより、搬送中のインサートの姿勢がより安定して保たれるようになり、製品品質のさらなる向上が図られる。

請求項７に記載の発明は、インサートを貫通孔に自動供給する供給手段をさらに備えるので、インサートを搬送するために金型の型閉駆動を待つ必要がなくなる。したがって、生産効率のさらなる向上が図られる。
請求項８に記載の発明によると、供給手段は、複数のインサートを整列させて保持する保持手段と、当該整列方向の最端部のインサートを貫通孔における供給位置へ案内する案内手段とから構成される。これにより、複数のインサートを保持手段に保持させておくだけで、それら複数のインサートを一つずつ貫通孔に供給して位置決めすることができる。

請求項９に記載の発明によると、案内手段の案内壁は、保持手段の収容孔の直下において貫通孔におけるインサートの供給位置を取り囲んでいる。これにより、略鉛直方向へ整列させて収容孔に収容した複数のインサートのうち最下端部のインサートを、案内壁により案内しつつ、重力作用によって貫通孔の供給位置にまで導くことができる。このような請求項９に記載の発明によれば、インサートを貫通孔に自動供給する供給手段を、重力作用を利用した簡素な構成により実現することができる。

請求項１０に記載の発明によると、案内手段の移動体は、略水平方向の両側へ往復移動することで、上側へ開く凹部を保持手段の収容孔の直下と貫通孔におけるインサートの供給位置との間において変位させる。これにより、略鉛直方向へ整列させて収容孔に収容した複数のインサートのうち最下端部のインサートを、重力作用によって収容孔直下の凹部まで導いた後、移動体の移動によって貫通孔の供給位置にまで搬送することができる。このような請求項１０に記載の発明によれば、インサートを貫通孔に自動供給する供給手段を、収容孔の高い配設自由度をもって実現することができる。

請求項１１に記載の発明によると、案内手段の回転体は、略水平方向へ延びる軸線を中心に間欠回転することで、外周側へ開く凹部を保持手段の収容孔の直下と貫通孔におけるインサートの供給位置との間において変位させる。これにより、略鉛直方向へ整列させて収容孔に収容した複数のインサートのうち最下端部のインサートを、重力作用によって収容孔直下の凹部まで導いた後、回転体の間欠回転によって貫通孔の供給位置にまで搬送することができる。このような請求項１１に記載の発明によれば、インサートを貫通孔に自動供給する供給手段を、収容孔の高い配設自由度をもって実現することができる。

請求項１２に記載の発明によると、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の発明たるインサート成形装置を用い、金型を型開閉手段により型閉駆動することで、貫通孔に供給されたインサートをプッシャーにより第一型体の相対移動方向へ押圧した後、キャビティに成形原料を充填する。このような請求項１２に記載の発明によれば、用いた請求項１〜１１のいずれか一項に記載の発明による効果を享受することができる。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第一実施形態）
本発明の第一実施形態によるインサート成形装置を図２及び図３に示す。図２は、インサート成形装置１０の金型２０を完全に型閉した状態を示し、図３は、インサート成形装置１０の金型２０を完全に型開した状態を示している。尚、図２及び図３において、上下方向及び左右方向はそれぞれ、インサート成形装置１０の鉛直方向及び水平方向を表している。
インサート成形装置１０は、金型２０と、金型２０を型開駆動並びに型閉駆動する型開閉装置６０と、金型２０へ成形原料を射出する射出機７０とを備えている。

金型２０は、型開閉装置６０による型閉駆動によって型合わせされる複数のプレート２２、２４、２６を有している。第一プレート２２は、第二プレート２４を第三プレート２６との間に挟む形態で配置されている。第一プレート２２は、第二プレート２４との型合わせ面３２とは反対側において型開閉装置６０の固定盤６２に取り付けられ、位置固定されている。第二プレート２４は、第一プレート２２に設けられたガイドピン（図示しない）上を摺動する構成であり、第一プレート２２に対して接近移動並びに離間移動可能となっている。ここで、第一プレート２２に対する第二プレート２４の接近移動は、型開閉装置６０による金型２０の型閉駆動時に実現される。したがって、金型２０の型閉駆動時における第一プレート２２の第二プレート２４に対する相対移動方向Ｘ（以下、単に第一プレート２２の相対移動方向Ｘという）は、図３に白抜矢印で示される略水平方向となる。第三プレート２６は、第二プレート２４との型合わせ面３６とは反対側において型開閉装置６０の可動盤６６に取り付けられ、第二プレート２４に対して接近移動並びに離間移動可能となっている。金型２０が完全に型閉された図２の状態において第二プレート２４と第三プレート２６とは、それらの型合わせ面３３、３６間にキャビティ３８を形成する。
以上、第一プレート２２が「第一型体」に相当し、第二プレート２４が「第二型体」に相当する。

第一プレート２２には、第二プレート２４との型合わせ面３２から第一プレート２２の相対移動方向Ｘへ突出するプッシャー４０が一体に形成されている。プッシャー４０は、第一プレート２２の相対移動方向Ｘに沿って直延する円柱状に形成されている。プッシャー４０においてその突出側端部は、最先端へ向かうに従い階段状に縮径する段付部４１を形成している。段付部４１の小径側４２は、インサート成形に用いられる円環状インサート８０の孔部８２に対し同軸に嵌入可能な外径を有している。段付部４１の大径側４３は、インサート８０と略同一の外径を有している。これにより段付部４１の大径側４３は、段付部４１の小径側４２がインサート８０の孔部８２に嵌入するとき、当該孔部８２の外周側をなすインサート８０の一端面８３に係合可能である。プッシャー４０において段付部４１より基端部側は、段付部４１の大径側４３と略同一の外径を有している。

第二プレート２４には、第一プレート２２の相対移動方向Ｘに沿ってプッシャー４０と同軸上に直延する貫通孔５０が形成されている。貫通孔５０は、その軸方向に垂直な断面において円形の円筒孔であり、プッシャー４０において段付部４１の小径側４２より基端部側部分とインサート８０とが同軸に嵌入可能な内径を有している。また、貫通孔５０は、プッシャー４０において段付部４１の小径側４２より基端部側部分と略同一の長さを軸方向に有している。貫通孔５０は、第二プレート２４の第一プレート２２との型合わせ面３４と、第二プレート２４の第三プレート２６との型合わせ面３３との間を接続している。上述したように金型２０の完全型閉状態において第二及び第三プレート２４、２６の型合わせ面３３、３６間にはキャビティ３８が形成されるので、貫通孔５０は、第二プレート２４の型合わせ面３４とキャビティ３８との間を接続するものでもある。

第二プレート２４には、略鉛直方向へ直延する収容孔５４が形成されている。収容孔５４は、その軸方向に垂直な断面において矩形を呈し、鉛直方向及び第一プレート２２の相対移動方向Ｘにそれぞれ径方向及び軸方向を略一致させたインサート８０が嵌入可能な内法を有している。また、収容孔５４は、インサート８０の外径の複数倍（ここでは５倍）となる長さを軸方向に有している。収容孔５４は、貫通孔５０の第一プレート２２側の端部５１と第二プレート２４の外周面３５との間を接続している。

図２〜図４に示すように収容孔５４には、インサート８０を第二プレート２４の外周面３５側から導入可能である。収容孔５４は、それに導入された複数のインサート８０を略鉛直方向へ整列して収容し、その内壁５６によって各インサート８０を保持する。収容孔５４の下端部５５に達したインサート８０、即ち整列方向の最下端部のインサート８０は、その直下に位置する貫通孔５０の端部５１に別のインサート８０及びプッシャー４０が共に存在しなくなったとき、重力作用によって当該端部５１に自動的に供給される。この自動供給時においてインサート８０は、貫通孔５０の端部５１の内壁５２によって外周側を案内されて、当該端部５１に位置決めされる。
以上、本実施形態では、収容孔５４と貫通孔５０の端部５１が「供給手段」に相当し、収容孔５４が「保持手段」に相当し、貫通孔５０の端部５１が「案内手段」に相当し、収容孔５４の直下となる貫通孔５０の端部５１においてインサート８０が位置決めされる位置が「挿入位置」に相当し、貫通孔５０の端部５１の内壁５２がインサート８０の位置決め位置を取り囲む「案内壁」に相当する。

型開閉装置６０は、固定盤６２、可動盤６６、駆動源６７及び制御部６８を有している。固定盤６２は、第一プレート２２を位置固定する。可動盤６６は、駆動源６７により発生された駆動力を第三プレート２６及び第二プレート２４へ伝達することで、それらプレート２６、２４を駆動する。制御部６８はマイクロコンピュータ等の電気回路を主体に構成され、駆動源６７に電気的に接続されている。制御部６８は駆動源６７の作動を制御することで、金型２０の型開駆動並びに型閉駆動を制御する。
以上、型開閉装置６０が「型開閉手段」に相当する。

射出機７０は制御部６８に電気的に接続されており、当該制御部６８の指令に従って成形原料を完全型閉状態の金型２０へと射出する。この射出された成形原料は、第一及び第二プレート２２、２４に形成されたランナ及びゲート（共に図示しない）を通じてキャビティ３８に充填される。尚、成形原料としては、例えば溶融樹脂、溶融金属等が用いられる。

次に、インサート成形装置１０の作動について説明する。
図３に示すように、金型２０が完全に型開された状態で複数のインサート８０が第二プレート２４の収容孔５４に導入されると、自動的に又はオペレータの指令を受けて型開閉装置６０の制御部６８が金型２０の型閉駆動を開始する。

具体的に金型２０の型閉駆動では、まず、駆動源６７の駆動力が可動盤６６から第三プレート２６へ伝達されて、第三プレート２６が第二プレート２４に対して接近移動する。この接近移動により第三プレート２６が第二プレート２４と型合わせされ、それらプレート２６、２４の型合わせ面３６、３３間にキャビティ３８が形成される。

この後、金型２０の型閉駆動では、駆動源６７の駆動力が可動盤６６から第三及び第二プレート２６、２４へ順次伝達されて、それらプレート２６、２４が一体となって第一プレート２２に対して接近移動する。すると、まず、プッシャー４０が段付部４１の小径側４２から貫通孔５０の端部５１に嵌入する。続いて、貫通孔５０の端部５１に位置決めされているインサート８０の孔部８２に段付部４１の小径側４２が嵌入すると共に、当該インサート８０の端面８３に段付部４１の大径側４３が当接し係合する。さらに続いて、段付部４１の大径側４３がインサート８０の端面８３を第一プレート２２の相対移動方向Ｘへ押圧することで、図１に示すようにインサート８０とプッシャー４０とが貫通孔５０内をキャビティ３８へ向かって摺動する。そして、図２に示すように第二プレート２４が第一プレート２２と型合わせされると、インサート８０が段付部４１の小径側４２に嵌合した状態でキャビティ３８の所定位置に位置決めされる。尚、このとき段付部４１の最先端面４４は、第三プレート２６の型合わせ面３６に密着する。

このようにして金型２０の型閉駆動が完了すると、制御部６８による駆動源６７の制御によって型締力が金型２０に及ぼされた状態で、射出機７０が制御部６８の指令を受けて成形原料を射出する。これにより、射出機７０から射出された成形原料がキャビティ３８に充填されて、当該キャビティ３８に収容されているインサート８０を包み込む。このとき貫通孔５０は、それに嵌入した段付部４１の大径側４３によって閉塞されるため、キャビティ３８に充填された成形原料が貫通孔５０を通じて外部へ漏出することがない。

キャビティ３８に充填された成形原料が冷却固化するのを待った後、制御部６８は金型２０の型開駆動を開始する。
具体的に金型２０の型開駆動では、まず、図５に示す駆動源６７の駆動力が可動盤６６から第三プレート２６へ伝達され、さらにキャビティ３８内のインサート成形品９０を通じて第二プレート２４へも伝達されて、それらプレート２６、２４が第一プレート２２に対して離間移動する。すると、プッシャー４０が貫通孔５０内を第一プレート２２の相対移動方向Ｘとは逆方向Ｙへ摺動することで、図５に示すようにまず、段付部４１の小径側４２がインサート成形品９０のインサート８０から抜出された後、プッシャー４０の全体が貫通孔５０から抜出される。プッシャー４０が貫通孔５０から抜出されると、収容孔５４に収容されているインサート８０のうち最下端部のインサート８０が貫通孔５０の端部５１に自動供給されて位置決めされる。尚、図示はしないが、プッシャー４０が貫通孔５０から抜出されるとき第一プレート２２と第二プレート２４との間には、プレート２２、２４に形成されたランナ及びゲート内の固化物が現れるようになっている。そして、かかる固化物は、例えばランナロックピン等の作用によって除去される。

この後、金型２０の型開駆動では、ガイドピンの作用によって第二プレート２４の移動が止められる一方、第三プレート２６の移動が継続されて、第三プレート２６が第二プレート２４に対して離間する。これにより、インサート成形品９０が第三プレート２６に保持されつつキャビティ３８が開かれる。この第三プレート２６に保持されたインサート成形品９０は、例えばイジェクタピン等の作用によって第三プレート２６から離型され、完成品とされる。

以上説明したインサート成形装置１０によると、金型２０の型閉駆動時には、貫通孔５０に供給されたインサート８０をプッシャー４０が第一プレート２２の相対移動方向Ｘへ押圧することで、当該インサート８０が貫通孔５０内をキャビティ３８へ向かって搬送される。したがって、金型２０の型閉駆動と同時にインサート８０をキャビティ３８まで搬送することができるので、生産効率が向上する。また、金型２０に設けられたプッシャー４０の作用によってインサート８０が搬送されるため、金型２０の型閉駆動を制御するだけでインサート８０の搬送も制御できる。そのため、そうした制御に関するコストが低減される。

また、インサート成形装置１０によると、金型２０の型閉駆動時には、プッシャー４０における段付部４１の小径側４２に嵌合したインサート８０が当該段付部４１の大径側４３により押圧されて、貫通孔５０内を摺動する。これによりインサート８０は、その姿勢を保ったままキャビティ３８まで搬送されるため、金型２０を破損させることなく、キャビティ３８の所定位置に正規の姿勢で位置決めされる。したがって、インサート８０を精確に埋設してなるインサート成形品を得ることができるので、製品品質が向上する。
さらに、インサート成形装置１０によると、金型２０の型閉駆動時には、プッシャー４０が貫通孔５０に嵌入して摺動する。これにより、プッシャー４０の動きが安定することとなり、金型２０のスムーズな型閉駆動が実現される。

さらにまた、インサート成形装置１０によると、略鉛直方向へ整列して収容孔５４に収容されたインサート８０のうち最下端部のインサート８０が、貫通孔５０の端部５１の内壁５２により案内されつつ、重力作用によって当該端部５１にまで導かれる。これにより、インサート８０は貫通孔５０に自動供給されて位置決めされることとなるので、インサート８０の搬送のために金型２０の型閉駆動を待つ必要がなくなり、生産効率の向上が図られる。

（第二実施形態）
本発明の第二実施形態によるインサート成形装置を図６及び図７に示す。第一実施形態と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付すことで説明を省略する。
第二実施形態のインサート成形装置１００では、第一プレート２２の相対移動方向Ｘに垂直な略水平方向へ直延する案内孔１１０が形成されている。案内孔１１０は、その軸方向に垂直な断面において矩形を呈している。案内孔１１０の一方の端部１１１は貫通孔５０の端部５１に接続され、案内孔１１０の中途部１１２は収容孔５４の下端部５５に接続されている。即ちインサート成形装置１００では、収容孔５４が貫通孔５０に直接接続されず、貫通孔５０に対して略水平方向へずれている。そのため、収容孔５４の配設自由度が高くなっている。

案内孔１１０には、その軸方向に一致する略水平方向の両側へ往復摺動可能に矩形柱状の移動体１２０が嵌入されている。制御部６８により制御される往復駆動機構（図示しない）によって移動体１２０は、図７（Ａ）に示す第一位置と図７（Ｂ）に示す第二位置との間を往復駆動される。移動体１２０には、上側及び幅方向両側へ開く凹部１２２が形成されている。凹部１２２は、鉛直方向及び第一プレート２２の相対移動方向Ｘにそれぞれ径方向及び軸方向を略一致させたインサート８０が嵌入可能な内径を有している。図７（Ａ）の第一位置において凹部１２２は、収容孔５４の直下に位置する。したがって、収容孔５４に収容されているインサート８０のうち最下端部のインサート８０は、その直下に到達した凹部１２２にインサート８０が存在していないとき、重力作用によって当該凹部１２２に自動的に嵌入する。一方、図７（Ｂ）の第二位置において凹部１２２は、貫通孔５０の端部５１を形成する。したがって、本実施形態では、凹部１２２にインサート８０が嵌入した移動体１２０が往復駆動機構の作用により第二位置まで駆動されることで、インサート８０が貫通孔５０の端部５１に自動供給される。
以上、本実施形態では、収容孔５４、案内孔１１０及び移動体１２０が「供給手段」に相当し、収容孔５４が「保持手段」に相当し、案内孔１１０及び移動体１２０が「案内手段」に相当し、第二位置の移動体１２０における凹部１２２の位置が「挿入位置」に相当する。

次に、インサート成形装置１００の特徴的な作動について説明する。
インサート成形装置１００では、金型２０が完全に型開されているとき、移動体１２０が第一位置に定位し、凹部１２２にインサート８０が保持された状態となる。この状態で、金型２０の型閉駆動が制御部６８により開始されると、第三プレート２６の駆動に先立ち制御部６８が往復駆動機構を制御して移動体１２０を第二位置まで駆動し、インサート８０を保持する凹部１２２により貫通孔５０の端部５１を形成する。この後、第一実施形態と同様にして、第三プレート２６の単独駆動と第三及び第二プレート２６、２４の一体駆動とが順次実施され、プッシャー４０の作用を受けたインサート８０がキャビティ３８の所定位置に位置決めされる。

また、インサート成形装置１００では、制御部６８による金型２０の型開駆動において、プッシャー４０が貫通孔５０から抜出された後の所定時期になると、制御部６８が往復駆動機構を制御して移動体１２０を第一位置まで駆動する。すると、収容孔５４において最下端部のインサート８０がその直下の空の凹部１２２に嵌入して保持され、次回の成形に備えられる。

このようにインサート成形装置１００によると、略鉛直方向へ整列して収容孔５４に収容されたインサート８０のうち最下端部のインサート８０が、重力作用によって収容孔５４直下の凹部１２２まで導かれ、当該凹部１２２の変位によって貫通孔５０の端部５１に至る。これにより、インサート８０は貫通孔５０に自動供給されて位置決めされることとなるので、生産効率の向上が図られる。

（第三実施形態）
本発明の第三実施形態によるインサート成形装置を図８及び図９に示す。第一実施形態と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付すことで説明を省略する。
第三実施形態のインサート成形装置２００では、第一プレート２２の相対移動方向Ｘに垂直な略水平方向を軸方向とする案内孔２１０が形成されている。案内孔２１０は、その軸方向に垂直な断面において円形の円筒孔である。案内孔２１０の最下部２１１は貫通孔５０の端部５１に接続され、案内孔２１０の最上部２１２は収容孔５４の下端部５５に接続されている。即ちインサート成形装置１００では、収容孔５４が貫通孔５０に直接接続されず、貫通孔５０に対して上側へ離間している。そのため、収容孔５４の配設自由度が高くなっている。

案内孔２１０には、その軸方向に一致した略水平方向へ延びる軸線Ｏを中心に回転摺動可能に円盤状の回転体２２０が嵌入されている。制御部６８により制御される回転駆動機構（図示しない）によって回転体２２０は、軸線Ｏまわりに等間隔（ここでは、６０°間隔）に間欠回転駆動される。回転体２２０には、外周側及び軸方向両側へ開く凹部２２２が複数（ここでは、三つ）形成されている。各凹部２２２は、軸線Ｏまわりに等間隔に配置されている。各凹部２２２は、鉛直方向及び第一プレート２２の相対移動方向Ｘにそれぞれ径方向及び軸方向を略一致させたインサート８０が嵌入可能な内径を有している。回転体２２０の間欠回転位置には、図９（Ａ）に示すようにいずれか一つの凹部２２２が収容孔５４の直下に位置する第一位置と、図９（Ｂ）に示すようにいずれの凹部１２２も収容孔５４の直下から外れる第二位置とがある。これら第一位置と第二位置とは、回転体２２０の回転方向Ｒにおいて交互に現れる。

回転体２２０が図９（Ａ）の第一位置へ回転することで案内孔２１０の最上部２１２に達した凹部２２２にインサート８０が存在していないときには、収容孔５４内の最下端部のインサート８０が重力作用によって当該凹部２２２に自動的に嵌入する。一方、回転体２２０が図９（Ｂ）の第二位置へ回転することで案内孔２１０の最下部２１１に達した凹部２２２は、貫通孔５０の端部５１を形成する。したがって、本実施形態では、回転体２２０が回転駆動機構の作用により第二位置まで駆動されて、インサート８０の嵌入した凹部２２２が案内孔２１０の最下部２１１に達することで、インサート８０が貫通孔５０の端部５１に自動供給される。
以上、本実施形態では、収容孔５４、案内孔２１０及び回転体２２０が「供給手段」に相当し、収容孔５４が「保持手段」に相当し、案内孔２１０及び回転体２２０が「案内手段」に相当し、案内孔２１０の最下部２１１に達した凹部２２２の位置が「挿入位置」に相当する。

次に、インサート成形装置２００の特徴的な作動について説明する。
インサート成形装置２００では、金型２０が完全に型開されているとき、回転体２２０が第一位置に定位し、案内孔２１０の最上部２１２に達した凹部２２２と、当該凹部２２２より回転方向Ｒの前側に位置する凹部２２２（以下、この凹部２２２を特に凹部２２２ａという）とにインサート８０が保持された状態となる。この状態で、金型２０の型閉駆動が制御部６８により開始されると、第三プレート２６の駆動に先立ち制御部６８が回転駆動機構を制御して回転体２２０を第二位置まで回転駆動し、インサート８０を保持する凹部２２２ａにより貫通孔５０の端部５１を形成する。この後、第一実施形態と同様にして、第三プレート２６の単独駆動と第三及び第二プレート２６、２４の一体駆動とが順次実施され、プッシャー４０の作用を受けたインサート８０がキャビティ３８の所定位置に位置決めされる。

また、インサート成形装置２００では、制御部６８による金型２０の型開駆動において、プッシャー４０が貫通孔５０から抜出された後の所定時期になると、制御部６８が駆動機構を制御して回転体２２０を第一位置まで回転駆動する。すると、収容孔５４において最下端部のインサート８０が、案内孔２１０の最上部２１２に達した空の凹部２２２に嵌入して保持され、次々回の成形に備えられる。

このようにインサート成形装置２００によると、略鉛直方向へ整列して収容孔５４に収容されたインサート８０のうち最下端部のインサート８０が、重力作用によって収容孔５４直下の凹部２２２まで導かれ、当該凹部２２２の変位によって貫通孔５０の端部５１に至る。これによりインサート８０は、貫通孔５０に自動供給されて位置決めされることとなるので、生産効率の向上が図られる。

以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明はそれらの実施形態に限定して解釈されるべきではない。
例えば、上述の複数の実施形態では、一つのインサート８０が埋設されたインサート成形品を製造するためのインサート成形装置１０、１００、２００に本発明を適用した例について説明した。これに対し、二以上のインサートが埋設されたインサート成形品を製造するためのインサート成形装置に本発明を適用してもよい。尚、その場合、インサートの個数に応じて、プッシャー４０、貫通孔５０、収容孔５４、移動体１２０又は移動体１２０の凹部１２２、回転体２２０の凹部２２２の各個数が適宜設定される。

また、上述の複数の実施形態では、円環状のインサート８０が埋設されたインサート成形品を製造するためのインサート成形装置１０、１００、２００に本発明を適用した例について説明した。これに対し、円環状以外の各種形状のインサートが埋設されたインサート成形品を製造するためのインサート成形装置に本発明を適用してもよい。そして、いずれの場合でも、プッシャーの形状はインサートを押圧できる形状であればよく、インサートの形状に応じて、インサートに嵌合する形状又は嵌合しない形状とされる。

さらに、上述の複数の実施形態では、プッシャー４０が一体に形成された第一型体としての第一プレート２２が位置固定され、貫通孔５０が形成された第二型体としての第二プレート２４が第一プレート２２に対して接近駆動並びに離間駆動されるように構成している。これに対し、第二プレート２４を位置固定し、第一プレート２２が第二プレート２４に対して接近駆動並びに離間駆動されるように構成してもよいし、第一及び第二プレート２２、２４の双方が互いに接近駆動並びに離間駆動されるように構成してもよい。

またさらに、上述の複数の実施形態では、第一及び第二型体としてプレート２２、２４を採用しているが、第一及び第二型体の少なくとも一方として、プレートの駆動方向に対し交差する方向へ駆動されるスライドコアを採用してもよい。
さらにまた、上述の第三実施形態では、案内孔２１０の最下部２１１に達した回転体２２０の凹部２２２が貫通孔５０の端部５１を形成するように構成している。これに対し、案内孔２１０の外周縁上において最上部２１２を除く箇所に達した回転体２２０の凹部２２２が貫通孔５０の端部５１を形成するように構成してもよい。

第一実施形態によるインサート成形装置を示す断面図である。 第一実施形態によるインサート成形装置を示す断面図である。 第一実施形態によるインサート成形装置を示す断面図である。 図３のIV−IV断面図である。 第一実施形態によるインサート成形装置を示す断面図である。 第二実施形態によるインサート成形装置を示す断面図である。 図６の移動体が第一位置（Ａ）及び第二位置（Ｂ）に定位した状態を示す断面図であって、図６のVII−VII断面図に相当する図である。 第三実施形態によるインサート成形装置を示す断面図である。 図８の回転体が第一位置（Ａ）及び第二位置（Ｂ）に定位した状態を示す断面図であって、図８のIX−IX断面図に相当する図である。

符号の説明

１０ インサート成形装置、２０ 金型、２２ 第一プレート（第一型体）、２４ 第二プレート（第二型体）、２６ 第三プレート、３２、３４ 型合わせ面、３８ キャビティ、４０ プッシャー、４１ 段付部、４２ 小径側、４３ 大径側、５０ 貫通孔、５１ 端部（供給手段、案内手段）、５２ 内壁（案内壁）、５４ 収容孔（保持手段）、６０ 型開閉装置（型開閉手段）、６８ 制御部、７０ 射出機、８０ インサート、８２ 孔部、８３ 端面、９０ インサート成形品、１００ インサート成形装置、１１０ 案内孔（供給手段、案内手段）、１２０ 移動体（供給手段、案内手段）、１２２ 凹部、２００ インサート成形装置、２１０ 案内孔（供給手段、案内手段）、２２０ 回転体（供給手段、案内手段）、２２２（ａ） 凹部

Claims (12)

1. インサートを収容するキャビティを形成する金型と、前記金型を型開駆動並びに型閉駆動する型開閉手段とを備えたインサート成形装置であって、
   前記金型は、
   前記型閉駆動により型合わせされる第一型体及び第二型体と、
   前記型閉駆動時における前記第一型体の前記第二型体に対する相対移動方向へ前記第一型体の前記第二型体との型合わせ面から突出するプッシャーと、
   前記第二型体に形成されて前記相対移動方向に沿って延び、前記第二型体の前記第一型体との型合わせ面と前記キャビティとの間を接続する貫通孔と、
   を有し、
   前記型閉駆動時に前記プッシャーは、前記貫通孔に供給された前記インサートを前記相対移動方向へ押圧することを特徴とするインサート成形装置。
2. 前記貫通孔は、前記型閉駆動時に前記インサートが嵌入して摺動する形状に形成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装置。
3. 前記貫通孔は、前記型閉駆動時に前記プッシャーが嵌入して摺動する形状に形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のインサート成形装置。
4. 前記型閉駆動の完了後に前記貫通孔は、前記インサート及び前記プッシャーの少なくとも一方により閉塞されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のインサート成形装置。
5. 前記型閉駆動時に前記プッシャーは、突出側端部により前記インサートに嵌合して当該インサートを押圧することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のインサート成形装置。
6. 前記突出側端部は、最先端へ向かうに従い階段状に縮径する段付部を形成しており、
   前記型閉駆動時において、前記段付部の小径側は前記インサートの孔部に嵌入し、前記段付部の大径側は前記インサートの前記孔部の外周側に係合することを特徴とする請求項５に記載のインサート成形装置。
7. 前記インサートを前記貫通孔に自動供給する供給手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のインサート成形装置。
8. 前記供給手段は、
   複数の前記インサートを整列させて保持する保持手段と、
   当該整列方向の最端部の前記インサートを前記貫通孔における供給位置へ案内する案内手段と、
   から構成されることを特徴とする請求項７に記載のインサート成形装置。
9. 複数の前記インサートを略鉛直方向へ整列させて収容する収容孔を前記保持手段は有し、
   前記収容孔の直下において前記供給位置を取り囲む案内壁を前記案内手段は有することを特徴とする請求項８に記載のインサート成形装置。
10. 複数の前記インサートを略鉛直方向へ整列させて収容する収容孔を前記保持手段は有し、
    上側へ開く凹部が形成され、略水平方向の両側へ往復移動することで前記凹部を前記収容孔の直下と前記供給位置との間において変位させる移動体を前記案内手段は有することを特徴とする請求項８に記載のインサート成形装置。
11. 複数の前記インサートを略鉛直方向へ整列させて収容する収容孔を前記保持手段は有し、
    外周側へ開く凹部が形成され、略水平方向へ延びる軸線を中心に間欠回転することで前記凹部を前記収容孔の直下と前記供給位置との間において変位させる回転体を前記案内手段は有することを特徴とする請求項８に記載のインサート成形装置。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載のインサート成形装置を用い、前記金型を前記型開閉手段により型閉駆動することで、前記貫通孔に供給された前記インサートを前記プッシャーにより前記相対移動方向へ押圧した後、前記キャビティに成形原料を充填することを特徴とするインサート成形方法。
    

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