浮き成形制御装置及び製造方法

【課題】キャビティ内に溶融樹脂を充填する途中で保持ピンを金型内に後退させ、インサート部材を樹脂の外面に露出させることなく樹脂内部に留めるインサート成形の前記後退タイミングを精度よく繰り返し安定させ、成形品の歩留まり向上すること。
【解決手段】予めインサート部材を金型から浮かせる保持ピンと該保持ピンと連動する作動中子が組み込まれた浮き成形金型を備えて、樹脂の充填途中に前記保持ピンと作動中子を後退させ、保持ピンの後退に伴い樹脂表面に残るピン跡の空間を残りの充填樹脂により埋める浮き成形機の制御装置であって、前記保持ピンと前記作動中子の後退制御を、前記成形機のＶ（速度）−Ｐ（圧力）切替位置又は２次射出切替位置を成形機から出力信号として出力し、該出力信号を入力信号として取り込み、該入力信号に基づいて前記保持ピンと前記作動中子に後退信号を出力する浮き成形制御装置及び方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インサート部材を樹脂で包むインサート成形において、前記インサート部材を樹脂の外面に露出させることなく樹脂内部に留める浮き成形制御装置及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インサート部材を樹脂の外面に露出させることなく樹脂内部に留めるインサート成形の製造方法として、予めインサート部材を金型から浮かせる保持ピンとこの保持ピンと連動する作動中子が組み込まれた金型が用いられていた。前記作動中子は成形機で溶融した樹脂を金型内に充填する途中で作動させ、保持ピンが金型内に後退する。保持ピンの後退に伴い樹脂表面に残るピン跡の空間は、残りの充填樹脂により埋められ、インサート部材が樹脂外面に露出しないようにするものである。
【０００３】
従来、保持ピン及び作動中子の後退タイミングは、特許第４５７６２１２号に記述されているように、溶融樹脂を充填する成形機の射出開始時から予め設定した経過時間で行っていた。ところが、溶融樹脂を充填する時間は、樹脂の粘性度、成形機スクリュー内及び金型内の流動抵抗、更に外気温の影響等の様々な要因からバラツキが生じる。上記の後退タイミングを射出開始時から予め設定した経過時間で行うことは、ある一定量の樹脂体積が金型内に充填したことを想定して、保持ピン及び作動中子を後退させることを狙いとしているが、実際には溶融樹脂を充填する時間のバラツキにより、想定した樹脂体積の不足や過剰が起きてしまう。
【０００４】
そして、想定した樹脂体積より不足すると、残りの充填樹脂体積が増えるため前記充填樹脂の流動からインサート部材に変形応力が多く加わり、インサート部材を変形させた状態で成形されてしまう。これにより金型から取出した後、成形品の樹脂外面にインサート部材が露出するおそれがある。また、逆に想定した樹脂体積より過剰であると、残りの充填樹脂体積が減るため前記充填樹脂の流動が少なくなり、保持ピン跡の空間が成形品に残り、加えて成形品の樹脂外面にインサート部材が露出するおそれがある。こうした理由により、成形品の歩留まりを悪化させていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４５７６２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１２に示すようなインサート部材60を樹脂72の外面に露出させることなく樹脂内部に留めるインサート成形の製造方法としては、従来、図５〜図１１に示すように、キャビティ101、ゲート102、及びインサート部材60を金型面から浮かせるために摺動する保持ピン110等の作動中子を具備したモールド成形金型（下型）100において、始めに、保持ピン110を、図６に示すようにキャビティ101の上部へ前進動作111させ、保持ピン110の先端上面に、図７に示すようにインサート部材60をセットする。なお、このときインサート部材60は、保持ピン110と接触している部位以外はキャビティ101面に接触することなく浮いている状態である。
【０００７】
次に、図８に示すように、モールド金型（上型）103と下型100を型締めする。この状態においてもインサート部材60は、キャビティ101にあって、上型103の表面と接触しない状態である。
【０００８】
次に成形機で溶融させた樹脂を、図９に示すように金型のゲート102からキャビティ101内に連続的に充填する。
【０００９】
ここで射出成形機がモールド成形を行う主な工程として、始めに樹脂ペレットに熱を加え予め設定した（金型内に樹脂を充填するために必要な量の）溶融樹脂を溜める“計量”工程がある。この時、溜められた樹脂の量の目安として成形機のスクリュー位置が一般的に用いられている。また溜められたスクリュー位置が射出開始位置としても用いられている。
【００１０】
次にモールド金型が開いている状態から型締動作を開始し、予め設定された位置まで金型が閉まったことで型閉が完了する（図８）。次に、スクリュー内の溶融樹脂を金型のゲート側からキャビティへ流し込む工程となる。最初にキャビティ体積の約80％〜99％内で予め設定した溶融樹脂を充填させる１次射出工程（成形機メーカ毎により表記に違いはあるが、当業者には一般的に知られている工程名である。また近年、サーボモータにより速度制御が主流に採用されている）となる。
【００１１】
さらに、残りの空間に溶融樹脂を入れ込み、キャビティ内の樹脂収縮に伴う不足分を補充する２次射出工程（別名として保圧工程として広く用いられている。また圧力制御として主に使われている）へと移行する（図９）。
【００１２】
ここで１次射出と２次射出の切り替えるタイミングとして、充填中における前記スクリューの通過位置により設定することが主に用いられている。この通過位置、すなわち切替位置のことを、一般にＶ（速度）-Ｐ（圧力）切替位置、又は２次射出切替位置という。また、前記１次射出と２次射出を合わせた時間を予め設定し、射出時間といわれる。この射出時間のタイムアップにより、成形機は充填工程から冷却工程へと移行する（図１１）。
【００１３】
成形機は同時に次の充填に備え、前記計量工程を再度開始する。なお、計量工程は冷却時間内で完了するよう、予め設定することが通常である。
【００１４】
冷却工程は予め設定した冷却時間でタイムアップし、金型の開閉工程に移行する。予め設定した位置まで金型が開いた後、型開工程が完了する。次に、図１２に示すように、金型（下型）からモールド品90を取り出す突き出し工程を行い、一連のモールド成形が完了する。
【００１５】
ここでインサート部材60を樹脂外面に露出させずに成形を行う方法として、図９に示すように、キャビティ101内に溶融樹脂70を一定量充填した途中のタイミングで、図１０に示すように、保持ピン110を金型内に後退動作112させる。同時にキャビティ101内には、保持ピン110の後退動作112により、瞬間的に空間80が生じる。この時、キャビティ101内の樹脂70は溶融状態であるため、更に充填される溶融樹脂70で前記空間80が埋められる。これにより、インサート部材60が樹脂72外面に露出することのないモールド品90を成形する。
【００１６】
従来、前記保持ピン110の後退動作112するタイミングは、図２に示すように、溶融樹脂70を充填する成形機の射出開始時9から予め設定した経過時間18で行っていた。ところが、溶融樹脂70を充填する時間は、樹脂の粘性度、成形機スクリュー内及び金型内の流動抵抗、更に外気温の影響等の様々な要因からバラツキが生じてしまう。本来、射出開始時9から予め設定した経過時間18で行うことは、ある一定量の溶融樹脂70がキャビティ101内に充填したことを想定して、保持ピン110を後退動作112させることを狙いとしているが、前記に記述したように溶融樹脂70を充填する時間のバラツキにより、図１３〜図１７で表すように、想定した樹脂体積の不足や過剰が起きてしまう。
【００１７】
なお、想定した樹脂体積70に対して充填された樹脂体積70aが不足すると、残りの充填樹脂体積が増えるため前記残りの充填樹脂の流動からインサート部材60に変形応力が多く加わり、インサート部材60を変形61させた状態で成形されてしまう。これにより金型取出した後、成形品の樹脂外面にインサート部材60が露出61する不具合が生じた。また、逆に想定した樹脂体積70に対して過剰な樹脂体積70bが充填されると、残りの充填樹脂体積が減るため前記充填樹脂の流動も少なく保持ピン跡の空間80が成形品に残り、加えて成形品の樹脂外面にインサート部材が露出80する不具合が生じた。いずれにしても成形品の歩留まりを悪化させていた。
【００１８】
本発明は、前記溶融樹脂70の不足や過剰を起こさせないために、繰り返し安定した溶融樹脂70の充填を可能とする制御装置及びその製造方法を提供して、成形品の歩留まり向上を図るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を達成するため、本発明においては、インサート部材を樹脂の外面に露出させることなく樹脂内部に留めるインサート成形として、予めインサート部材を金型から浮かせる保持ピンとこの保持ピンと連動する作動中子が組み込まれた金型が用いられ、前記保持ピンと作動中子を樹脂の充填途中に後退させ、保持ピンの後退に伴い樹脂表面に残るピン跡の空間を残りの充填樹脂により埋める浮き成形品において、前記保持ピンと作動中子の後退制御を成形機のＶ（速度）-Ｐ（圧力）切替位置（他の表記として2次射出切替位置）を成形機から出力信号として出力し、浮き成形を制御する制御装置側において、前記出力信号を入力信号として取り込み、この入力信号で保持ピンと作動中子に後退信号を出力する浮き成形制御装置とした。
【００２０】
また、前記浮き成形制御装置において、前記成形機のＶ（速度）-Ｐ（圧力）切替位置（他の表記として2次射出切替位置）を金型内に充填する総樹脂量の80％〜99％範囲で設定して、前記切替え位置を成形機から出力信号として出力し、浮き成形を制御する制御装置側において、前記出力信号を入力信号として取り込み、この入力信号で保持ピンと作動中子に後退信号を出力する浮き成形制御装置とした。
【００２１】
また、何れかの前記浮き成形制御装置において、前記成形機のＶ（速度）-Ｐ（圧力）切替位置（他の表記として2次射出切替位置）を成形機から出力信号として出力し、浮き成形を制御する制御装置側において、前記出力信号を入力信号として取り込み、この入力信号で浮き成形を制御する制御装置で内部ディレイタイマーを作動させ、前記内部ディレイタイマーのタイムアップで保持ピンと作動中子に後退信号を出力する浮き成形制御装置とした。
【００２２】
また、何れかの前記浮き成形制御装置において、複数の作動中子を同時に制御し、更に作動中子毎に内部ディレイタイマーを作動させ、前記内部ディレイタイマーのタイムアップで各々作動中子に後退信号を出力する浮き成形制御装置とした。
【００２３】
次に、インサート部材を樹脂の外面に露出させることなく樹脂内部に留めるインサート成形として、予めインサート部材を金型から浮かせる保持ピンとこの保持ピンと連動する作動中子が組み込まれた金型が用いられ、前記保持ピンと作動中子を樹脂の充填途中に後退させ、保持ピンの後退に伴い樹脂表面に残るピン跡の空間を残りの充填樹脂により埋める浮き成形品において、前記保持ピンと作動中子の後退制御を成形機のスクリュー位置を成形機から出力信号として出力し、浮き成形を制御する制御装置側において、前記出力信号を入力信号として取り込み、この入力信号で保持ピンと作動中子に後退信号を出力する浮き成形制御装置とした。
【００２４】
また、前記浮き成形制御装置において、前記成形機のスクリュー位置を金型内に充填する総樹脂量の80％〜99％範囲で設定して、前記切替え位置を成形機から出力信号として出力し、浮き成形を制御する制御装置側において、前記出力信号を入力信号として取り込み、この入力信号で保持ピンと作動中子に後退信号を出力する浮き成形制御装置とした。
【００２５】
また、何れかの前記浮き成形制御装置において、複数の作動中子を同時に制御し、更に作動中子毎に成形機のスクリュー位置を入力信号として取り込み、各々作動中子に後退信号を出力する浮き成形制御装置とした。
【００２６】
更に、インサート部材を樹脂の外面に露出させることなく樹脂内部に留めたインサート成形品を製造するための浮き成形制御方法とした。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の浮き成形制御装置又は方法によれば、安価であり、キャビティ内に溶融樹脂を一定量充填した途中で保持ピンを金型内に後退させ、インサート部材を樹脂外面に露出させずに行う成形として、前記後退タイミングのバラツキから生じる溶融樹脂の不足や過剰を起こさせず、また前記後退タイミングを精度よく繰り返し安定させることが可能であり、成形品の歩留まり向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る浮き成形制御装置の実施例１の要所ブロック図を示す。
【図２】従来の浮き成形制御装置要所ブロック図を示す。
【図３】本発明に係る浮き成形制御装置の実施例２の要所ブロック図を示す。
【図４】本発明に係る浮き成形制御装置の実施例３の浮き成形制御装置要所ブロック図を示す。
【図５】インサート成形品を製造用の成形金型の断面を示す。
【図６】保持ピンを110を前進動作させた状態における成形金型の断面図を示す。
【図７】インサート部材をセットした状態における成形金型の断面図を示す。
【図８】モールド金型（上型）と下型を型締めする成形金型の断面図を示す。
【図９】溶融させた樹脂を充填した状態における成形金型の断面図を示す。
【図１０】保持ピンを金型内に後退動作させた成形金型の断面図を示す。
【図１１】充填工程から冷却工程へ移行する際の成形金型の断面図を示す。
【図１２】浮き成形製造装置、及びインサート部材を樹脂で包むインサート成形品の断面図を示す。
【図１３】充填した樹脂体積が不足である場合の浮き成形金型の断面図を示す。
【図１４】２次射出によりインサート部材が変形しているインサート浮き成形金型の断面図を示す。
【図１５】インサート部材が変形した成形品の断面図を示す。
【図１６】充填した樹脂体積が過剰である場合に保持ピンを金型内に後退動作させた成形金型の断面図を示す。
【図１７】インサート部材が露出した成形品の断面図を示す。
【図１８】２個の保持ピンを備え、インサート部材をセットした状態における成形金型の断面図を示す。
【図１９】２個の保持ピンを備え、溶融させた樹脂を充填し、１番目の保持ピンを後退動作させた状態における浮き成形金型断面図を示す。
【図２０】１番目の保持ピンを後退動作の後、２番目の保持ピンを後退動作させた状態における浮き成形金型断面図を示す。実施例２の浮き成形金型断面図を示す。
【図２１】２個の保持ピンを備えた浮き成形製造装置、及びインサート部材を樹脂で包むインサート成形品の断面図を示す。
【図２２】インサート部材を樹脂で包むインサート成形品の断面図を示す（２個の保持ピンを備える場合）。
【図２３】本発明に係る浮き成形制御装置の実施例４の浮き成形制御装置要所ブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に、図面を参照して、本発明の望ましい実施例について説明する。
【００３０】
［実施例１］
図１は、本発明にかかる浮き成形制御装置の実施例１として示した要所ブロック図である。
図１は成形機から型開完了位置6、型閉完了位置7、Ｖ-Ｐ切替位置8（他の表記として２次射出切替位置）の出力信号として出力させ、浮き成形制御装置は入力信号として入力する。なお、前記型開完了位置6、型閉完了位置7、Ｖ-Ｐ切替位置8へは予め決められた数値を入力する。
【００３１】
浮き成形制御装置においては、前記型開完了位置6の入力信号により作動中子1を前進動作11させる出力信号を出力させ、Ｖ-Ｐ切替位置8の入力信号により作動中子1を後退動作15させる制御10とした。
【００３２】
さらに、ここで作動中子1の前進動作11及び後退動作15のタイミングの最適化及び精度の向上を図るために、制御装置の内部にディレイタイマー12、14、16を個々に組み込んだ。実施例1では、前記Ｖ-Ｐ切替位置8の入力信号によりディレイタイマー16が作動し、タイムアップ（0.10sec後）してから前記作動中子1を後退動作15させる制御10とした。
【００３３】
ここで前記作動中子1の後退入力信号で前記型開完了位置6を選択したため、型閉完了位置7の入力信号により作動中子1の前進動作13は選択していない。なお、前記型開完了位置6、型閉完了位置7、Ｖ-Ｐ切替位置8への数値、中子1の前進動作、中子1の後退動作の入力信号の選択及び個々のディレイタイマー数値は、図１に表記されているものに限定されるものでなく、金型形状、製品形状、インサート部材、それぞれの大きさや形状により予め適切な数値や選択を設定することができる。
【００３４】
次に、図１による浮き成形制御装置を用いた製造方法について、以下、図５〜図１２を参照して説明する。
【００３５】
図１２に示すようなインサート部材60を樹脂72の外面に露出させることなく樹脂内部に留めるインサート成形品90の製造方法としては、図５〜図１１で表すように、キャビティ101とゲート102と特にインサート部材60を金型面から浮かせるために摺動する保持ピン110等の作動中子を具備したモールド成形金型（下型）100において、始めに図６に示すように保持ピン110をキャビティ101の上部へ前進動作111させ、図７に示すように保持ピン110の先端上面へインサート部材60をセットする。なお、このときインサート部材60は、保持ピン110と接触している部位以外はキャビティ101面に接触することなく浮いている状態である。
【００３６】
次に、図８に示すようにモールド金型が開いている状態から型締動作を開始し、予め設定された位置まで金型が閉まったことで型閉が完了する。この状態においてもインサート部材60は上型103のキャビティ101表面と接触することがなく空間を有する状態である。
【００３７】
次に、図９に示すように成形機で溶融させた樹脂を金型のゲート102からキャビティ101内に連続的に充填する。
【００３８】
ここで射出成形機がモールド成形を行う主な工程としては、始めに樹脂ペレットに熱を加え、予め設定（金型内に樹脂を充填するために必要な量）した溶融樹脂を溜める“計量”工程がある。この時、溜められた樹脂の量の目安として成形機のスクリュー位置が一般的に用いられている。また溜められたスクリュー位置が射出開始位置としても用いられている。
【００３９】
次に、上記のとおり、モールド金型（上型）103と下型100を型締めした（図８）後、スクリュー内の溶融樹脂を金型のゲート側からキャビティへ流し込む工程となる。最初にキャビティ体積の約80％〜99％内で予め設定した溶融樹脂を充填させる１次射出（成形機メーカ毎により表記に違いはあるが、有識者には一般的に知られている工程名である。また近年、サーボモータにより速度制御が主流に採用されている）となる。
【００４０】
さらに、残りの空間に溶融樹脂を入れ込み、キャビティ内の樹脂収縮に伴う不足分を補充する２次射出（別名として保圧工程としても広く用いられている。また圧力制御として主に使われている）工程へと移行を開始する（図９）。
【００４１】
ここで１次射出と２次射出の切り替えとして、充填中における前記スクリューの通過位置により設定することが主に用いられている。この通過位置つまり切替位置のことを一般にＶ（速度）-Ｐ（圧力）切替位置、又は２次射出切替位置と表記している。また前記1次射出と２次射出を合わせた時間を予め設置し、射出時間として用いられていることも広く知られている。この射出時間のタイムアップで成形機は充填工程から冷却工程へと移行する（図１１）。
【００４２】
成形機は、同時に次の充填に備え、前記計量工程を再度開始する。なお、計量工程は冷却時間内で完了するよう、予め設定することが通常である。冷却工程は予め設定した冷却時間でタイムアップし、金型の開閉工程に移行する。予め設定した位置まで金型が開いた後、型開工程が完了する。
【００４３】
次に、図１２に示すように、金型（下型）からモールド品90を取り出す突き出し工程を行い、一連のモールド成形が完了する。
【００４４】
ここでインサート部材60を樹脂外面に露出させずに成形を行う方法として、図９に示すように、キャビティ101内に溶融樹脂70を一定量充填した途中で、図１０に示すように、保持ピン110を金型内に後退112させる。同時にキャビティ101内には、後退112により、瞬間的に空間80が生じる。この時、キャビティ101内の樹脂70は溶融状態であるため、更に充填される溶融樹脂72で前記空間部位80が埋められる。これによりインサート部材60が樹脂72外面に露出することのないモールド品90を成形する。
【００４５】
ここで、従来は、保持ピン110の後退動作112のタイミングは、図２に示すように、溶融樹脂70を充填する成形機の射出開始時9から予め設定した経過時間18で行っていた。
【００４６】
ところが、溶融樹脂70を充填するのに要する時間は、樹脂の粘性度、成形機スクリュー内及び金型内の流動抵抗、更に外気温の影響など、様々な要因からバラツキが生じてしまう。
【００４７】
本来、射出開始時9から予め設定した経過時間18で行うことは、ある一定量の溶融樹脂70がキャビティ101内に充填したことを想定して、保持ピン110を後退112させることを狙いとしているが、前記に記述したように溶融樹脂70を充填する時間のバラツキにより、図１３〜図１７で表すように、想定した樹脂体積の不足や過剰が起きてしまう。
【００４８】
なお、充填した樹脂体積70aが想定した樹脂体積70に不足すると、残りの充填樹脂体積が増えるため前記充填樹脂の流動からインサート部材60に変形応力が多く加わり、インサート部材60を変形61させた状態で成形してしまう。これにより金型取出した後、成形品の樹脂外面にインサート部材60が露出61する不具合品91が生じる。
【００４９】
また、逆に充填した樹脂体積70bが想定した樹脂体積70より過剰である場合、残りの充填樹脂体積が減るため前記充填樹脂の流動が少なく、保持ピン跡の空間80が成形品に残り、加えて成形品の樹脂外面にインサート部材が露出する不具合品92が生じる。いずれにしても成形品の歩留まりを悪化させていた。
【００５０】
前記溶融樹脂70の不足や過剰を起こさせないために、実施例１は、インサート部材60を樹脂72の外面に露出させることなく樹脂内部に留めるインサート成形として、予めインサート部材60を金型100、103から浮かせる保持ピン110とこの保持ピン110と連動する作動中子１が組み込まれた金型100、103を用いた。
【００５１】
前記保持ピン110と作動中子を、樹脂70の充填途中で後退動作112させ、保持ピン110の後退動作112に伴い、樹脂表面に残るピン跡の空間80を残りの充填樹脂72により埋める浮き成形品90において、前記保持ピン110と作動中子１の後退動作112の制御を、成形機のＶ（速度）-Ｐ（圧力）切替位置8（他の表記として２次射出切替位置）を成形機から出力信号として出力し、浮き成形を制御する制御装置側において、前記出力信号を入力信号として取り込み、この入力信号でディレイタイマー16が作動し、タイムアップ（0.10sec後）してから保持ピン110と作動中子1に後退動作112の信号を出力する浮き成形制御装置とした。
【００５２】
また、前記浮き成形制御装置において、前記成形機のＶ（速度）−Ｐ（圧力）切替位置8（他の表記として２次射出切替位置）を金型内に充填する総樹脂量の80％〜99％範囲で設定して、前記切替位置8を成形機から出力信号として出力し、浮き成形を制御する制御装置側において、前記出力信号を入力信号として取り込み、この入力信号で、保持ピン110と作動中子1に後退動作112の信号を出力する浮き成形制御装置とした。
【００５３】
また、何れかの前記浮き成形制御装置において、前記成形機のＶ（速度）−Ｐ（圧力）切替位置8（他の表記として２次射出切替位置）を成形機から出力信号として出力し、浮き成形を制御する制御装置側において、前記出力信号を入力信号として取り込み、この入力信号で浮き成形を制御する制御装置で内部ディレイタイマー16を作動させ、前記内部ディレイタイマー16のタイムアップで保持ピン110と作動中子1に後退動作112の信号を出力する浮き成形制御装置とした。
【００５４】
上記の浮き成形制御により、溶融樹脂70、72の充填及び保持ピン110と作動中子1の後退動作112のタイミングを精度よく行い、繰り返し安定した浮き成形を可能とし、成形品の歩留まり向上を図ることができる。
【００５５】
［実施例２］
図３は、本発明に係る浮き成形制御装置の実施例２の要所ブロック図を示す。
図３では、２個の作動中子を同時に制御する制御装置である。成形機から型開完了位置6、型閉完了位置7、Ｖ-Ｐ切替位置8（他の表記として２次射出切替位置）の出力信号として出力させ、浮き成形制御装置は入力信号として入力する。なお、前記型開完了位置6、型閉完了位置7、Ｖ-Ｐ切替位置8へは予め決められた数値を入力する。
【００５６】
作動中子1においては、前記型開完了位置6の入力信号により作動中子1を前進動作11させる出力信号を出力させ、Ｖ-Ｐ切替位置8の入力信号により作動中子1を後退動作15させる制御10とした。
【００５７】
さらに、ここで作動中子1の前進動作11及び後退動作15のタイミングの最適化及び精度の向上を図るために、制御装置の内部にディレイタイマー12、14、16を個々に組み込んだ。前記Ｖ-Ｐ切替位置8の入力信号によりディレイタイマー16が作動し、タイムアップ（0.10sec後）してから前記作動中子1を後退動作15させる制御10とした。
【００５８】
作動中子2においては、前記型閉完了位置7の入力信号により作動中子2を前進23させる出力信号を出力させ、Ｖ-Ｐ切替位置8の入力信号により作動中子2を後退25させる制御20とした。
【００５９】
さらに、ここで作動中子2の前進23及び後退25タイミングの最適化及び精度の向上を図るために、制御装置の内部にディレイタイマー22、24、26を個々に組み込んだ。前記Ｖ-Ｐ切替位置8の入力信号によりディレイタイマー26が作動し、タイムアップ（0.15sec後）してから前記作動中子2を後退動作25させる制御20とした。
【００６０】
なお、前記型開完了位置6、型閉完了位置7、Ｖ-Ｐ切替位置8への数値、中子1及び中子2前進動作、中子1及び中子2の後退動作の入力信号の選択及び個々のディレイタイマー数値は、図３に表記されているものに限定されるものでなく、金型形状、製品形状、インサート部材、それぞれの大きさや形状により予め適切な数値や選択を設定することができる。
【００６１】
次に、図３による浮き成形制御装置を用いた製造方法について、以下、図１８〜図２２を参照して説明する。
図２２に示すようなインサート部材60を樹脂72の外面に露出させることなく樹脂内部に留めるインサート成形品93の製造方法としては、図１８〜図２１に示すように、キャビティ101とゲート102と特にインサート部材60を金型面から浮かせるために摺動する保持ピン110と保持ピン120等の作動中子を具備したモールド成形金型100、103において、保持ピン110と保持ピン120をキャビティ101へ前進させ、保持ピン110と保持ピン120の先端上面へインサート部材60をセットする。なお、このときインサート部材60は、保持ピン110と保持ピン120に接触している部位以外は、キャビティ101面に接触することなく浮いている状態である。
【００６２】
次に、図１９に示すように、成形機で溶融させた樹脂を金型のゲート102からキャビティ101内に連続的に充填する。ここでインサート部材60を樹脂外面に露出させずに成形を行う方法として、図１９に示すように、キャビティ101内に溶融樹脂70を一定量充填した途中で、保持ピン110を金型内に後退動作112させる。同時にキャビティ101内には、後退動作112により、瞬間的に空間80が生じる。この時、キャビティ101内の樹脂70は溶融状態であるため、図２０に示すように、更に充填される溶融樹脂71は前記空間部位80を埋める。
【００６３】
また、この時、保持ピン110の後退動作112のタイミングに少し遅れて保持ピン120を後退動作122させる。同時にキャビティ101内には、後退動作122により、瞬間的に空間81が生じる。この時、キャビティ101内の樹脂71が溶融状態であるため、図２１に示すように、更に充填される溶融樹脂72は前記空間部位81を埋める。
【００６４】
これによりインサート部材60は、樹脂72の外面に露出することの無い、図２２に示すようなモールド品90を成形する。
【００６５】
実施例２は、インサート部材60を樹脂72の外面に露出させることなく樹脂内部に留めるインサート成形として、予めインサート部材60を金型100、103から浮かせる保持ピン110、120、この保持ピン110、120と連動する作動中子1、2が組み込まれた金型100、103を用いた。
【００６６】
前記保持ピン110と作動中子1を樹脂70の充填途中に後退112させ、保持ピン110の後退112に伴い樹脂表面に残るピン跡の空間80を残りの充填樹脂71により埋める浮き成形品93において、前記保持ピン110と作動中子1の後退制御を成形機のＶ（速度）-Ｐ（圧力）切替位置8（他の表記として2次射出切替位置）を成形機から出力信号として出力し、浮き成形を制御する制御装置側において、前記出力信号を入力信号として取り込み、この入力信号でディレイタイマー16が作動し、タイムアップ（0.10sec後）してから保持ピン110と作動中子1に後退112信号を出力する浮き成形制御装置とした。
【００６７】
さらに、保持ピン110の後退112タイミングに少し遅れて前記保持ピン120と作動中子2を樹脂71の充填途中に後退122させ、保持ピン120の後退122に伴い樹脂表面に残るピン跡の空間81を残りの充填樹脂72により埋める浮き成形品93において、前記保持ピン120と作動中子2の後退制御を成形機のＶ（速度）-Ｐ（圧力）切替位置8（他の表記として2次射出切替位置）を成形機から出力信号として出力し、浮き成形を制御する制御装置側において、前記出力信号を入力信号として取り込み、この入力信号でディレイタイマー26が作動し、タイムアップ（0.15sec後）してから保持ピン120と作動中子2に後退122信号を出力する浮き成形制御装置とした。
【００６８】
また前記浮き成形制御装置において、前記成形機のＶ（速度）-Ｐ（圧力）切替位置8（他の表記として2次射出切替位置）を金型内に充填する総樹脂量の80％〜99％範囲で設定して、前記切替位置8を成形機から出力信号として出力し、浮き成形を制御する制御装置側において、前記出力信号を入力信号として取り込み、この入力信号で保持ピン110、120と作動中子1、2に後退112、122信号を出力する浮き成形制御装置とした。
【００６９】
上記の浮き成形制御により、溶融樹脂70、71、72の充填及び保持ピン110、120と作動中子1、2の後退112、122タイミングを精度よく、繰り返し安定した浮き成形を可能とし、成形品の歩留まり向上が図れる。
【００７０】
［実施例３］
図４は、本発明にかかる浮き成形制御装置の実施例３として示した要所ブロック図である。
本ブロック図４では、5個の作動中子を同時に制御する制御装置である。成形機から型開完了位置6、型閉完了位置7、Ｖ-Ｐ切替位置8（他の表記として２次射出切替位置）の出力信号として出力させ、浮き成形制御装置は入力信号として入力する。なお、前記型開完了位置6、型閉完了位置7、Ｖ-Ｐ切替位置8へは予め決められた数値を入力する。
【００７１】
作動中子1においては、前記型開完了位置6の入力信号により作動中子1を前進11させる出力信号を出力させ、Ｖ-Ｐ切替位置8の入力信号により作動中子1を後退15させる制御10とした。
【００７２】
更にここで作動中子1の前進11及び後退15タイミングの最適化及び精度の向上を図るために、制御装置の内部にディレイタイマー12、14、16を個々に組み込んだ。前記Ｖ-Ｐ切替位置8の入力信号によりディレイタイマー16が作動し、タイムアップ（0.10sec後）してから前記作動中子1を後退させる制御10とした。
【００７３】
作動中子2においては、前記型閉完了位置7の入力信号により作動中子2を前進23させる出力信号を出力させ、Ｖ-Ｐ切替位置8の入力信号により作動中子2を後退25させる制御20とした。
【００７４】
更にここで作動中子2の前進23及び後退25タイミングの最適化及び精度の向上を図るために、制御装置の内部にディレイタイマー22、24、26を個々に組み込んだ。前記Ｖ-Ｐ切替位置8の入力信号によりディレイタイマー26が作動し、タイムアップ（0.15sec後）してから前記作動中子2を後退25させる制御20とした。
【００７５】
作動中子3においては、前記型開完了位置6の入力信号により作動中子3を前進31させる出力信号を出力させ、Ｖ-Ｐ切替位置8の入力信号により作動中子3を後退35させる制御30とした。
【００７６】
更にここで作動中子3の前進31及び後退35タイミングの最適化及び精度の向上を図るために、制御装置の内部にディレイタイマー32、34、36を個々に組み込んだ。前記Ｖ-Ｐ切替位置8の入力信号によりディレイタイマー36が作動し、タイムアップ（0.20sec後）してから前記作動中子3を後退35させる制御30とした。
【００７７】
作動中子4においては、前記型閉完了位置7の入力信号により作動中子4を前進43させる出力信号を出力させ、Ｖ-Ｐ切替位置8の入力信号により作動中子4を後退45させる制御40とした。
【００７８】
更にここで作動中子4の前進43及び後退45タイミングの最適化及び精度の向上を図るために、制御装置の内部にディレイタイマー42、44、46を個々に組み込んだ。前記Ｖ-Ｐ切替位置8の入力信号によりディレイタイマー46が作動し、タイムアップ（0.25sec後）してから前記作動中子4を後退45させる制御40とした。
【００７９】
作動中子5においては、前記型開完了位置6の入力信号により作動中子5を前進51させる出力信号を出力させ、Ｖ-Ｐ切替位置8の入力信号により作動中子5を後退55させる制御50とした。
【００８０】
更にここで作動中子5の前進51及び後退55タイミングの最適化及び精度の向上を図るために、制御装置の内部にディレイタイマー52、54、56を個々に組み込んだ。前記Ｖ-Ｐ切替位置8の入力信号によりディレイタイマー56が作動し、タイムアップ（0.30sec後）してから前記作動中子5を後退55させる制御50とした。
【００８１】
なお、前記型開完了位置6、型閉完了位置7、Ｖ-Ｐ切替位置8への数値、中子1〜5前進、中子1〜5後退の入力信号の選択及び個々のディレイタイマー数値は図４に表記されているものに限定されるものでなく、金型形状、製品形状、インサート部材、それぞれの大きさや形状により予め適切な数値や選択を設定することができる。
【００８２】
次に本ブロック図４による浮き成形制御装置を用いた製造方法について、以下説明する。
インサート部材を樹脂の外面に露出させることなく樹脂内部に留めるインサート成形品の製造方法としては、キャビティとゲートと特にインサート部材を金型面から浮かせるために摺動する保持ピン（5本）等の作動中子を具備したモールド成形金型において、保持ピン（5本）をキャビティへ前進させ、保持ピン（5本）の先端上面へインサート部材をセットする。なお、このときインサート部材は、保持ピン（5本）に接触している部位意外はキャビティ面に接触することなく浮いている状態である。
【００８３】
次に成形機で溶融させた樹脂を金型のゲートからキャビティ内に連続的に充填する。
ここでインサート部材を樹脂外面に露出させずに成形を行う方法として、キャビティ内に溶融樹脂を一定量充填した途中で保持ピン（5本）を順次ディレイタイマー16、26、36、46、56が作動し、タイムアップしてから金型内に後退させる。同時にキャビティ内には、後退により、瞬間的に順次空間が生じる。
【００８４】
この時、キャビティ内の樹脂は溶融状態であるため、更に充填される溶融樹脂で前記空間部位が順次埋まる。
これによりインサート部材が樹脂外面に露出することの無いモールド品を成形する。
【００８５】
また前記浮き成形制御装置において、前記成形機のＶ（速度）-Ｐ（圧力）切替位置8（他の表記として2次射出切替位置）を金型内に充填する総樹脂量の80％〜99％範囲で設定して、前記切替位置8を成形機から出力信号として出力し、浮き成形を制御する制御装置側において、前記出力信号を入力信号として取り込み、この入力信号で保持ピン（5本）と作動中子1〜5に後退信号を出力する浮き成形制御装置とした。
【００８６】
上記の浮き成形制御により、溶融樹脂の充填及び保持ピン（5本）と作動中子1〜5の後退タイミングを精度よく、繰り返し安定した浮き成形を可能とし、成形品の歩留まり向上が図れる。
【００８７】
［実施例４］
図２３は、本発明にかかる浮き成形制御装置の実施例４として示した要所ブロック図である。
図２３では、５個の作動中子を同時に制御する制御装置である。成形機から型開完了位置6、型閉完了位置7、スクリュー位置19、29、39、49、59を出力させ、浮き成形制御装置は、これを入力信号として入力する。なお、前記型開完了位置6、型閉完了位置7、スクリュー位置19、29、39、49、59へは予め決められた数値を入力する。
【００８８】
作動中子1においては、前記型開完了位置6の入力信号により作動中子1を前進動作11させる出力信号を出力させ、スクリュー位置19の入力信号により作動中子1を後退動作15させる制御10とした。
【００８９】
作動中子2においては、前記型閉完了位置7の入力信号により作動中子2を前進動作23させる出力信号を出力させ、スクリュー位置29の入力信号により作動中子2を後退動作25させる制御20とした。
【００９０】
作動中子3においては、前記型開完了位置6の入力信号により作動中子3を前進動作31させる出力信号を出力させ、スクリュー位置39の入力信号により作動中子3を後退動作35させる制御30とした。
【００９１】
作動中子4においては、前記型閉完了位置7の入力信号により作動中子4を前進動作43させる出力信号を出力させ、スクリュー位置49の入力信号により作動中子4を後退動作45させる制御40とした。
【００９２】
作動中子5においては、前記型開完了位置6の入力信号により作動中子5を前進動作51させる出力信号を出力させ、スクリュー位置59の入力信号により作動中子5を後退動作55させる制御50とした。
【００９３】
なお、前記型開完了位置6、型閉完了位置7、スクリュー位置19、29、39、49、59への数値、中子1〜5前進動作、中子1〜5後退動作の入力信号の選択及び個々のディレイタイマー数値は、図２３に表記されているものに限定されるものでなく、金型形状、製品形状、インサート部材、それぞれの大きさや形状により予め適切な数値や選択を設定することができる。
【００９４】
次に、図２３に示す浮き成形制御装置を用いた製造方法について、以下説明する。
インサート部材を樹脂の外面に露出させることなく樹脂内部に留めるインサート成形品の製造方法としては、キャビティとゲートと特にインサート部材を金型面から浮かせるために摺動する保持ピン（５本）等の作動中子を具備したモールド成形金型において、保持ピン（５本）をキャビティへ前進させ、保持ピン（５本）の先端上面へインサート部材をセットする。なお、このときインサート部材は、保持ピン（５本）に接触している部位以外は、キャビティ面に接触することなく浮いている状態である。
【００９５】
次に、成形機で溶融させた樹脂を金型のゲートからキャビティ内に連続的に充填する。ここでインサート部材を樹脂外面に露出させずに成形を行う方法として、キャビティ内に溶融樹脂を一定量充填した途中で保持ピン（５本）を順次スクリュー位置19、29、39、49、59の信号により金型内に後退させる。同時にキャビティ内には、後退により、瞬間的に順次空間が生じる。この時、キャビティ内の樹脂は溶融状態であるため、更に充填される溶融樹脂で前記空間部位が順次埋まる。こうして、インサート部材が樹脂外面に露出することの無いモールド品を成形する。
【００９６】
また、前記浮き成形制御装置において、前記成形機のスクリュー位置19、29、39、49、59を金型内に充填する総樹脂量の80％から99％までの範囲内の値に設定して、前記スクリュー位置19、29、39、49、59を成形機から出力信号として出力し、浮き成形を制御する制御装置側において、前記出力信号を入力信号として取り込み、この入力信号で保持ピン（５本）と作動中子1〜5に後退信号を出力する浮き成形制御装置とした。
【００９７】
本発明の浮き成形制御装置によれば、安価な製造方法であり、更に上記の浮き成形制御により、溶融樹脂の充填及び１以上の保持ピンと各作動中子の後退タイミングを、より精密に精度よく、繰り返し安定した浮き成形を可能とし、成形品の歩留まり向上が図れる。
【００９８】
以上、本発明は、インサート部材を樹脂の外面に露出させることなく樹脂内部に留めるインサート成形として、予めインサート部材を金型から浮かせる保持ピンとこの保持ピンと連動する作動中子が組み込まれた金型に用いられる。
【００９９】
また、本発明は、インサート部材を樹脂の外面に露出させることなく樹脂内部に留めるインサート成形品及びその製造方法にかかる。
【０１００】
特に、自動車分野における流入空気量を測定するエアフローセンサや空気量調整するスロットルポジションセンサ、アクセル開度を調整するアクセル開度センサ、内部に環状コイルを埋め込んだ電磁コイル成形品、複数本の金属製配線板をインサートするバスバー成形品、これらインサートモールド成形品を一連に制御構成するための各種センサなど多様多品種である。また、本発明の課題を解決する物であれば、上記の列記した製品に限定されることなく適用できる。
【０１０１】
また、本発明の浮き成形制御装置は、成形機の制御装置と別体の制御装置、又は成形機の制御装置内部に組み込んだ一体の制御装置のどちらの形態でもよく、本発明の目的とする浮き成形制御を達成するものであれば、特に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明は、自動車分野におけるエアフローセンサ、スロットルポジションセンサ、アクセル開度センサ、等の製造、その他の技術分野における樹脂等を用いた塑性加工品の製造に広く利用することができる。
【符号の説明】
【０１０３】
1, 2, 3, 4, 5…作動中子、6…型開完了位置、7…型閉完了位置、8…Ｖ−Ｐ切替位置、9…射出開始、
10, 20, 30, 40, 50…作動中子制御、
11, 13, 15, 21, 23, 25, 31, 33, 35, 41, 43, 45, 51, 53, 55…作動中子前進または後退の選択設定箇所、
12, 14, 16, 22, 24, 26, 32, 34, 36, 42, 44, 46, 52, 54, 56…ディレイタイマー選択設定箇所、
19, 29, 39, 49, 59…ディレイタイマー設定箇所、
60…インサート部材、61…インサート部材の変形部，露出部、
70, 70a, 70b, 71, 72…樹脂、80, 81…空間、
90, 91, 92, 93…インサート成形品、99…スクリュー位置
100, 103…金型、101…キャビティ、102…ゲート、
110, 120…保持ピン、111, 112, 121, 122…保持ピンの（前進または後退）動作

【特許請求の範囲】
【請求項１】
インサート部材を樹脂の外面に露出させることなく樹脂内部に留めるインサート成形用に、予めインサート部材を金型から浮かせる保持ピンと該保持ピンと連動する作動中子が組み込まれた浮き成形金型を備えて、樹脂の充填途中に前記保持ピンと作動中子を後退させ、保持ピンの後退に伴い樹脂表面に残るピン跡の空間を残りの充填樹脂により埋める浮き成形機の制御装置であって、
前記保持ピンと前記作動中子の後退制御を、前記成形機のＶ（速度）−Ｐ（圧力）切替位置又は２次射出切替位置を成形機から出力信号として出力し、該出力信号を入力信号として取り込み、該入力信号に基づいて前記保持ピンと前記作動中子に後退信号を出力する浮き成形制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載された浮き成形制御装置において、
前記成形機のＶ（速度）−Ｐ（圧力）切替位置又は２次射出切替位置を、前記金型内に充填する総樹脂量の８０％〜９９％の範囲内の値に設定したことを特徴とする浮き成形制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された浮き成形制御装置が、更に内部ディレイタイマーを備えて、
前記成形機のＶ（速度）−Ｐ（圧力）切替位置又は２次射出切替位置からの前記出力信号を入力信号として取り込むと、前記内部ディレイタイマーを作動させ、前記内部ディレイタイマーのタイムアップにより、前記保持ピンと前記作動中子に後退信号を出力することを特徴とする浮き成形制御装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載された浮き成形制御装置において、
前記保持ピンと前記作動中子が複数個から成り、前記制御装置は、各作動中子毎に内部ディレイタイマーを備えて、前記各内部ディレイタイマーのタイムアップにより、各保持ピン及び各作動中子に後退信号を出力することを特徴とする浮き成形制御装置。
【請求項５】
インサート部材を樹脂の外面に露出させることなく樹脂内部に留めるインサート成形用に、予めインサート部材を金型から浮かせる保持ピンと該保持ピンと連動する作動中子が組み込まれた浮き成形金型を備えて、樹脂の充填途中に前記保持ピンと作動中子を後退させ、保持ピンの後退に伴い樹脂表面に残るピン跡の空間を残りの充填樹脂により埋める浮き成形機の制御装置であって、
前記保持ピンと前記作動中子の後退制御を、前記成形機のスクリュー位置を成形機から出力信号として出力し、該出力信号を入力信号として取り込み、該入力信号に基づいて前記保持ピンと前記作動中子に後退信号を出力する浮き成形制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載された浮き成形制御装置において、
前記成形機のスクリュー位置を、前記金型内に充填する総樹脂量の８０％〜９９％の範囲内の値に設定したことを特徴とする浮き成形制御装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載された浮き成形制御装置が、更に内部ディレイタイマーを備えて、
前記成形機のスクリュー位置からの前記出力信号を入力信号として取り込むと、前記内部ディレイタイマーを作動させ、前記内部ディレイタイマーのタイムアップにより、前記保持ピンと前記作動中子に後退信号を出力することを特徴とする浮き成形制御装置。
【請求項８】
請求項５又は６に記載された浮き成形制御装置において、
前記保持ピンと前記作動中子が複数個から成り、前記制御装置は、各作動中子毎に内部ディレイタイマーを備えて、前記各内部ディレイタイマーのタイムアップにより、各保持ピン及び各作動中子に後退信号を出力することを特徴とする浮き成形制御装置。
【請求項９】
予めインサート部材を金型から浮かせる保持ピンと該保持ピンと連動する作動中子が組み込まれた浮き成形金型を備えた成形機を用いて、樹脂の充填途中に前記保持ピンと作動中子を後退させ、保持ピンの後退に伴い樹脂表面に残るピン跡の空間を残りの充填樹脂により埋めることにより、インサート部材を樹脂の外面に露出させることなく樹脂内部に留めるインサート成形方法であって、
前記保持ピンと前記作動中子の後退制御を、前記成形機のＶ（速度）−Ｐ（圧力）切替位置若しくは２次射出切替位置又はスクリュー位置に基づいて前記保持ピンと前記作動中子に後退信号を出力する浮き成形制御方法。
【請求項１０】
請求項９に記載された浮き成形制御方法において、
前記成形機のＶ（速度）−Ｐ（圧力）切替位置又は２次射出切替位置を、前記金型内に充填する総樹脂量の８０％〜９９％の範囲内の値に設定したことを特徴とする浮き成形制御方法。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載された浮き成形制御方法において、
前記成形機のＶ（速度）−Ｐ（圧力）切替位置若しくは２次射出切替位置又はスクリュー位置に基づいて内部ディレイタイマーを作動させ、前記内部ディレイタイマーのタイムアップにより、前記保持ピンと前記作動中子に後退信号を出力することを特徴とする浮き成形制御方法。
【請求項１２】
請求項９又は１０に記載された浮き成形制御方法において、
前記成形機のＶ（速度）−Ｐ（圧力）切替位置若しくは２次射出切替位置又はスクリュー位置に基づいて、複数個の内部ディレイタイマーを作動させ、前記複数個の各内部ディレイタイマーのタイムアップにより、複数個の保持ピンと複数個の作動中子に後退信号を出力することを特徴とする浮き成形制御方法。

【図１】