JP2006181945A - インサート成形装置、インサート成形用端子材およびインサート成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】成形装置の簡素化、小型化および成形サイクルの短縮化を図ることができ、材料の無駄を低減することのできるインサート成形技術を提供する。
【解決手段】インサート成形装置１０は、端子リール１に巻かれたフープ状の端子材２を端子リール１とともに支持するリールスタンド３と、端子材２を所定の長さに切断して複数の端子片とする端子切断装置４と、端子片を所定の間隔に整列させる端子整列装置と、整列された端子片を搬送する端子片搬送装置と、機台７に固定された固定金型である下金型８に対して接触・離隔可能な可動金型である上金型９と、上金型９を駆動して型締めを行う型開閉機構１１と、下金型８と上金型９との型締めで形成されるキャビティ内に溶融樹脂を注入して成形品を形成する樹脂注入機構１４と、下金型８から成形品を取り出して搬送する成形品搬送装置５０と、を備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電気・電子部品などの製造工程において用いられるインサート成形技術に関し、特に、電気コネクタの製造装置および製造方法に関するものである。

電気・電子部品などの製造工程において採用されているインサート成形方法としては、従来、帯状の金属材料にプレス加工を施して複数の微小ワークを連鎖形状に形成したフープ材を用いた成形方法がある。この成形方法においては、リールに巻かれたフープ材を連続したままの状態で一方の側から成形装置に供給するとともに、この成形装置の金型を挟んだ他方の側でフープ材を巻き取るようにし、成形装置の１回の成形動作ごとにフープ材を所定量だけ送りながら成形作業が行われる。そして、成形装置の所定位置で金型に挟まれたフープ材のワーク周辺に溶融樹脂が射出・充填された後、樹脂が硬化すると、フープ材と樹脂とが一体化した複合部品が形成される。この成形方法は、フープ材を切断することなく金型内に供給して成形を行い、成形後もフープ材が連続した状態で取り出し作業を行うことができるため、成形装置の構造がシンプルであるという利点がある。

しかしながら、この成形方法は、電子コネクタの端子間ピッチの小さい製品の場合、隣り合う端子同士の間隔が狭く、製品の外郭部分が端子に干渉するため、予めその部分の端子を切断、廃棄するなどの前処理を施す必要があり、材料の無駄が生じる。また、同品種で端子本数の異なるコネクタについては、端子数毎に切断を行う箇所が異なるため、生産の切替を行うたびに切断位置を変更する必要があり、これに多くの手間が掛かり、コスト上昇を招くという問題がある。

このような問題を解決するため、フープ材を所定の長さに切断してからインサート成形を行うインサート成形システムが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。このインサート成形システムにおいては、材料供給手段から供給されるフープ材を所定の切断長さに切断してカット材とする切断手段と、該カット材を成形金型に所定姿勢でセットするセット手段と、が設けられている。そして、前記カット材を材料供給方向に所定間隔で整列させる整列手段を設け、前記セット手段が該整列させた複数のカット材を成形金型にセットするというものである。このインサート成形システムによれば、必要分のフープ材を予め切断して使用し、製品の外郭部分とフープ材が干渉する部分が発生しないため、材料の無駄を低減することができる。

特開平７−２５６６９４号公報

特許文献１記載のインサート成形システムにおいて、前記セット手段は、ロボットアームにワーク供給用真空チャックを設けて、カット材を成形金型にセットするものである。また、成形後は、別のロボットアームに機械式チャックを設けて金型内より成形品を取り出す構造となっている。従って、このインサート成形システムにおける一連の成形サイクルは、次のような工程となる。
（１）成形金型の型締めが行われた後、成形工程が実行される。
（２）成形金型が開いて、第１のロボットアームが金型内に進入する。
（３）金型内エジェクト装置にて成形品を離型した後、第１のロボットアームで成形品を取り出す。
（４）第２のロボットアームで成形金型内に次の成形工程のカット材の供給を行い、位置決めし、その後、第２のロボットアームは原位置に戻る。このとき、第１のロボットアームは、成形品を次の工程へと受け渡す。
（５）成形金型が閉じて型締めが行われた後、再び成形工程が実行される。

このような成形工程においては、金型が開いた後に第１のロボットアームが進入して、取り出し動作を終えた後、第２のロボットアームにて次工程ワークの供給が行われる。従って、第１のロボットアームまたは第２のロボットアームが金型内に位置している間は、これらのロボットアームと金型との干渉を回避するため、金型は型締め工程を開始せず待機状態に保たれる。このため、型開き時間が長くなってしまい、一連の成形サイクルが長くなる。また、このインサート成形システムの場合、ワークの移動を行うための搬送手段として複数のロボットアームが必要であるため、装置の大型化、複雑化を招き、製造コストも高くなる。

本発明が解決しようとする課題は、成形装置の簡素化、小型化および成形サイクルの短縮化を図ることができ、材料の無駄を低減することができ、生産性も向上する、インサート成形技術を提供することにある。

本発明のインサート成形装置は、
連鎖形状をした金属製の端子材を所定の長さに切断して端子片とする端子切断装置と、
前記端子片を整列させる端子整列装置と、
機台に固定された固定金型に対して接触・離隔可能な可動金型と、
前記可動金型を駆動して型締め・型開放を行う型開閉機構と、
前記端子片整列装置で整列された端子片を前記固定金型と前記可動金型との対向領域外から前記対向領域内のセット位置まで搬送する端子片搬送装置と、
前記固定金型と前記可動金型との型締めで形成されるキャビティ内に溶融樹脂を注入して前記端子片と一体化した成形品を形成する樹脂注入機構と、
前記セット位置から前記成形品を取り出して前記固定金型と前記可動金型との対向領域外へ搬送する成形品搬送装置と、を備え
前記端子片の少なくとも一部が前記固定金型と前記可動金型とで挟持されているとき、前記端子片搬送装置が前記セット位置から前記対向領域外へ移動可能および／または前記成形品搬送装置が前記対向領域外から前記セット位置へ移動可能であることを特徴とする。

このような構成とすれば、端子片の少なくとも一部が固定金型と可動金型とで挟持されているとき、端子片搬送装置がセット位置から固定金型と可動金型の対向領域外へ移動すること、および／または成形品搬送装置が固定金型と可動金型の対向領域外からセット位置へ移動することが可能となる。このため、固定金型と可動金型との間に端子片が挟持されている間に、端子片搬送装置が次工程の端子片をセット位置まで搬入するための準備移動すること、および／または成形品搬送装置が成形品をセット位置から搬出するための準備移動が可能となる。

従って、端子片をセットした後の端子片搬送装置が前記対向領域内から前記対向領域外へ移動する時間および／または成形品搬送装置が前記対向領域外の成形品搬出位置から前記対向領域内の成形品受け取り位置まで移動する時間を短縮することができ、成形サイクルの短縮が可能である。また、所定長さに切断された端子片を整列させて成形を行うので、邪魔な端子を切断する必要がなく、材料の無駄を低減することができる。

ここで、前記固定金型若しくは前記可動金型の一部に、型締時に前記可動金型の開閉動作と共に前記端子片を保持して型開閉方向へ移動し、前記固定金型内の所定位置に前記端子片を挿入する端子片保持部材を設けることが望ましい。このような構成とすれば、可動金型の動作とともに端子片を保持して移動し、固定金型内の所定位置に端子片を挿入することが可能となるため、端子片の受け渡しが効率化され、成形サイクルを短縮することができる。

この場合、前記端子片搬送装置により搬送される前記端子片の移動経路となる端子片搬送レールと、前記成形品搬送装置によって搬送される前記成形品の移動経路となる成形品搬送レールとを設け、前記端子片搬送レール、前記端子片保持部材および前記成形品搬送レールを、前記端子片および前記成形品の搬送方向に沿って直線状に配置することが望ましい。このような構成とすれば、端子片を最短距離で固定金型へ受け渡すことが可能となるため、動作効率が向上し、さらに成形サイクルを短縮することができる。

また、前記固定金型および／または前記可動金型に、型締め状態において前記端子片搬送装置または前記成形品搬送装置が通過可能な切欠き部を設けることが望ましい。このような構成とすれば、固定金型と可動金型とが型締めされた状態において端子片搬送装置、成形品搬送装置が通過可能となって、固定金型および／または可動金型により近い位置に端子片搬送装置、成形品搬送装置を配置することができるようになるため、インサート成形装置の小型化を図ることができる。

さらに、前記端子材として、複数列のキャリアホールが開設されたキャリア部を有するフープ状の端子材を使用し、前記端子片搬送装置若しくは前記成形品搬送装置に、前記端子材を切断して形成された前記端子片の一つの列の前記キャリアホールに挿入されて位置決めを行う位置決めピンを設け、成形時の前記固定金型若しくは前記可動金型の内部に、他列の前記キャリアホールに挿入されて位置決めを行う位置決めピンを設けることができる。

このような構成とすれば、端子片のキャリアホールの一列に、端子片搬送装置若しくは成形品搬送装置に設けられた位置決めピンを挿入して端子片の位置決めを行い、固定金型若しくは可動金型内部に設けられた位置決めピンを他列のキャリアホールに挿入することによって、さらに端子片の位置決めを行うことが可能となるため、各装置間の端子片の受渡しがスムーズとなるとともに、正確な位置決めが可能となる。

一方、前述のインサート成形装置で使用する端子材として、帯状金属板の長手方向に沿って側部寄りの領域に設けられたキャリア部と、前記キャリア部から前記帯状金属材の幅方向に形成された複数の端子部とを備え、前記キャリア部に、複数列のキャリアホールを設けたものを使用することができる。

このような端子材を使用すれば、前述と同様、この端子材を切断して形成された端子片のキャリアホールの一列に、端子片搬送装置若しくは成形品搬送装置に設けられた位置決めピンを挿入するとともに、固定金型若しくは可動金型内部に設けられた位置決めピンを他列のキャリアホールに挿入して端子片の位置決めを行うことが可能となるため、各装置間の端子片の受渡しがスムーズとなるとともに、正確な位置決めが可能となる。

次に、本発明のインサート成形方法は、
連鎖状をした金属製の端子材を所定長さに切断して端子片とする端子切断工程と、
前記端子片を整列させる端子片整列工程と、
機台に固定された固定金型に対し接触・離隔可能な可動金型を駆動して型締めを行う型開閉工程と、
整列された前記端子片を前記固定金型と前記可動金型との対向領域外から前記対向領域内のセット位置まで端子片搬送装置で搬送する端子片搬送工程と、
前記固定金型と前記可動金型の型締めで形成されるキャビティ内に溶融樹脂を注入して前記端子片と一体化した成形品を形成する樹脂注入工程と、
前記セット位置から前記成形品を取り出して前記対向領域外へ成形品搬送装置で搬送する成形品搬送工程と、を備え、
前記端子片の少なくとも一部が前記固定金型と前記可動金型とで挟持された状態にあるとき、前記端子片搬送装置が前記セット位置から前記対向領域外へ移動する工程および／または前記成形品搬送装置が前記対向領域外から前記セット位置まで移動する工程を設けたことを特徴とする。

このような構成とすれば、端子片の少なくとも一部が固定金型と可動金型とで挟持されているとき、端子片搬送装置がセット位置から固定金型と可動金型の対向領域外へ移動すること、および／または成形品搬送装置が固定金型と可動金型の対向領域外からセット位置へ移動することが可能となる。このため、固定金型と可動金型との間に端子片が挟持されている間に、端子片搬送装置が次工程の端子片をセット位置まで搬入するための準備移動すること、および／または成形品搬送装置が成形品をセット位置から搬出するための準備移動が可能となる。従って、端子片をセット位置まで搬入する時間および／または成形品をセット位置から搬出する時間を短縮することができ、成形サイクルの短縮が可能である。

ここで、前記型開閉工程において可動金型が開いた後、前記成形品搬送工程における前記成形品の取り出し動作と、前記端子片搬送工程における前記端子片の供給動作とを同時に行うことが望ましい。このような構成とすれば、端子片搬送工程および成形品搬送工程が同時に実行されることとなるため、成形サイクルをさらに短縮することができる。

この場合、前記端子材として、複数列のキャリアホールが開設されたキャリア部を有するフープ状の端子材を使用し、前記端子片搬送工程および／または成形品搬送工程において、前記端子材から切断して形成された前記端子片の一つの列のキャリアホールを利用して搬送し、成形時の前記固定金型若しくは前記可動金型内での前記端子片の位置決めの際には、他列のキャリアホールを利用して位置決めを行うことが望ましい。

このような構成とすれば、端子片搬送工程および／または成形品搬送工程における位置決め時には一列のキャリアホールを用い、固定金型若しくは可動金型内での端子片の位置決め時には他列のキャリアホールを使用することが可能となり、各工程における位置決め時に使用するキャリアホールを別々の列とすることができるため、端子材、端子片の位置決めを行うタイミングを各工程間で重複させることができる。従って、端子材、端子片の確実な位置決めが実現できるだけでなく、設計の自由度が増し、各装置内のパーツ形状もシンプルになりコストダウンが可能である。

本発明により、成形装置の簡素化、小型化および成形サイクルの短縮を図ることができ、材料の無駄を低減することができるため、生産性が向上する。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について詳しく説明する。図１は本発明の実施の形態であるインサート成形装置を示す概略正面図、図２は図１に示すインサート成形装置の一部省略平面図、図３は図１に示すインサート成形装置を用いて製造されるコネクタの概略工程を示す斜視図である。

図１，図２に示すように、本実施形態のインサート成形装置１０は、端子リール１に巻かれたフープ状のインサート成形用の端子材２を端子リール１とともに支持するリールスタンド３と、端子材２を所定の長さに切断して複数の端子片２ａとする端子切断装置４と、端子片２ａを所定の間隔に整列させる端子整列装置５と、整列された端子片２ａを搬送する端子片搬送装置６と、機台７に固定された固定金型である下金型８に対して接触・離隔可能な可動金型である上金型９と、上金型９を駆動して型締めを行う型開閉機構１１と、下金型８と上金型９との型締めで形成されるキャビティ１２内に溶融樹脂を注入して成形品１３を形成する樹脂注入機構１４と、下金型８から成形品１３を取り出して搬送する成形品搬送装置５０と、を備えている。

図３（ａ）に示すように、インサート成形装置１０で使用する端子材２は、帯状金属板の長手方向に沿って片方の側部寄りの領域に設けられたキャリア部２ｘと、キャリア部２ｘから当該帯状金属材の幅方向に形成された複数の端子２ｃからなる櫛状の端子部２ｙとを備え、キャリア部２ｘに、長手方向に沿って２列の複数のキャリアホール２ｓ，２ｔを設けている。ここで、複数のキャリアホール２ｓの配列をＡ列とし、複数のキャリアホール２ｔの配列をＢ列とする。

ここで、図１〜図３を参照して、インサート成形装置１０によってコネクタを製造する際の概略工程について説明する。プレス加工により図３（ａ）に示す形状にされた端子材２は、端子リール１から端子切断装置４に送り込まれ、ここで図３（ｂ）に示すような所定長さの端子片２ａに切断される。この後、端子片２ａは端子整列装置５および端子片搬送装置６を経由して、成形部３０にある下金型８と上金型９との間の所定位置に位置決めしてセットされた後、型開閉機構１１により下降する上金型９と下金型８との間に挟持され、樹脂注入機構１４から端子２ｃの先端部分に射出された溶融樹脂により、図３（ｃ）に示すような成形品１３が端子片２ａと一体成形される。

そして、下金型８と上金型９との間から図３（ｃ）に示す状態で取り出された成形品１３付きの端子片２ａは、成形品搬送装置５０で搬送された後、所定の切断装置などによって切断線ＣＬで切断され、製品であるコネクタ６２が完成する。なお、製品によっては、端子部２ｙの先端部分を所定形状に曲げるための曲げ加工工程、検査工程などの後工程が設けられることもある。

次に、図４〜図１３を参照して、インサート成形装置１０の構造、機能およびインサート成形装置１０によるコネクタ製造工程について詳しく説明する。図４，図５に示すように、端子切断装置４は、フープ状の端子材２を所定長さ分だけ間欠的に送って切断を行い、所定長さの端子片２ａとする装置である。端子切断装置４は、端子材２を間欠送りする定寸送りモータ１５と、端子材２を切断する受け側であるカットダイ１６と、端子材２の切断部分を押さえつけるストリッパ１７と、端子材２を切断するカッタ１８と、ストリッパ１７およびカッタ１８を上下動させる駆動装置（図示せず）とを備えている。

図４，図５および図７（ａ）に示すように、端子整列装置５は、端子切断装置４で切断されて形成された複数の端子片２ａを所定間隔ごとに整列させ、端子片搬送装置６へと受け渡す装置である。端子整列装置５は、端子材２より切り離された端子片２ａが個別に載置される複数の端子片搬送レール１９と、これら複数の端子片搬送レール１９をそれぞれ上下に摺動自在に保持するブラケット２０と、各端子片搬送レール１９を下方向へ付勢するバネ２１と、端子片搬送レール１９の押え部材であるカバー２２と、ブラケット２０全体が下流側へ動作するときのガイドとなるリニアガイド２３と、リニアガイド２３をガイドとして、端子整列装置５全体を図５に示す左右方向に動作させる駆動装置（図示せず）とを備えている。

また、端子片２ａにおけるＡ列のキャリアホール２ｓの配列ピッチに対応した位置に設けられ、端子片搬送レール１９と一体化されたスライダ２４とブラケット２０との間に挟まれて上下に摺動自在に動作する位置決めピン２５と、位置決めピン２５を上方向へ付勢するバネ２６と、端子材２をカットする時にスライダ２４を個別に上方向へシフトするシリンダ２７と、端子片搬送装置６の直下に位置し、プッシャ２９を介して全てのスライダ２４を上昇させるシリンダ２８とが設けられている。

端子片搬送装置６は、端子整列装置５において整列された端子片２ａを成形部３０の所定位置へ搬送する装置である。端子片搬送装置６は、Ｂ列のキャリアホール２ｔの配列ピッチに対応した位置決めピン３１と、位置決めピン３１を保持する複数のピンホルダ３２と、これら複数のピンホルダ３２を固定する連結バー３３と、連結バー３３に取り付けられた、下流側へ動作するときのガイドとなるリニアガイド３４と、リニアガイド３４をガイドとして端子片搬送装置６全体を図２に示す左右方向に動作させる駆動装置（図示せず）と、リニアガイド３４を固定するスタンド３４ａと、成形部３０へ複数の端子片２ａを搬送する案内となる連結レール３５とを備えている。

ここで、成形部３０の構成について説明する。図１に示すように、成形部３０の機台７に固定された固定プラテン３６と、固定プラテン３６に対して４本のタイバー３７を案内軸として接離自在に摺動する可動プラテン３８と、固定プラテン３６に固定した固定金型である下金型８と、可動プラテン３８に固定した可動金型である上金型９と、上金型９を上下動させる駆動装置を内蔵した型開閉機構１１と、型締めした上金型９と下金型８との間のキャビティ１２（図８参照）に溶融樹脂を注入する樹脂注入機構１４と、を備えている。

上金型９には、端子片２ａの位置決めを行う位置決めピン３９と、溶融樹脂が充填される上キャビティ４０と、溶融樹脂の注入口であるゲート４１が設けられている。このゲート４１はサブマリンゲート方式を採用しており、成形後、上金型９と下金型８とが離隔することによって成形品のゲート部分を破断するようになっている。

下金型８には、溶融樹脂の湯道であるランナー溝４２と、下キャビティ４３とが設けられ、下キャビティ４３の底部には、成形品１３およびランナー４４を押し上げるエジェクタ装置（図示せず）が設置されている。さらに、下キャビティ４３の背面側には、上下動自在に動作可能な端子片保持部材４５と、端子片保持部材４５の押え部材であるカバー４６とが設けられている。端子片保持部材４５の内部には、端子片２ａの位置決めを行うための複数の位置決めピン４７が上下動自在に設置されている。位置決めピン４７は、上金型９の位置決めピン３９と同列上であって、位置決めピン３９と重ならないように設置されている。また、下金型８の下部には、端子片保持部材４５を上下に駆動させるシリンダ４８が設けられている。

また、図８に示すように上金型９と下金型８とには、型締めした状態で端子片搬送装置６および成形品搬送装置５０が通過可能な切欠き４９が設けられているため、型締した状態においても端子片搬送装置６および成形品搬送装置５０は切欠き４９内を往来することができる。

次に、図２，図８に示すように、ランナー取り出し装置５１は、取り出しアーム５２と、成形品１３のスプルー５４をチャッキングするチャック爪５３と、取り出しアーム５２を駆動する駆動装置（図示せず）とを備え、成形後のスプルー５４およびランナー４４を取出すための装置である。

ここで、図２および図１２〜図１３を参照しながら、成形品搬送装置５０について説明する。成形品搬送装置５０は、成形を終えた成形品１３を成形部３０より下流側へ搬送する装置である。成形品１３のＢ列のキャリアホール２ｔの配列ピッチに対応した位置決めピン５５と、位置決めピン５５を保持するピンホルダ５６と、ピンホルダ５６を固定する連結バー５７とが設けられ、リニアガイド３４およびスタンド３４ａは端子片搬送装置６との共用としている。また、リニアガイド３４をガイドとして、成形品搬送装置５０全体を図２の左右方向に動作させるための駆動装置（図示せず）が設けられている。

成形品搬送装置５０の下部には、成形後の成形品１３を搬送する案内路となる成形品搬送レール５８が設置されている。本実施形態では、リニアガイド３４をスタンド３４ａを介して機台７上に設けているが、固定金型である下金型８の上部に直接固定してもよい。また、シリンダ２７，２８，４８あるいはその他の駆動装置（図示せず）は、本実施形態で示したシリンダ方式のほか、ボールねじを介して電動モータの回転を直線運動に変換する方式を採用することもできる。

次に、インサート成形装置１０における成形工程について説明する。複数のキャリアホール２ｓ，２ｔが２列（Ａ列およびＢ列）設けられた端子材２を使用した例について説明する。図１に示すように、端子材２と層間紙２ｐとを重ね合わせて巻回された状態にある端子リール１から、リールスタンド３に設置された巻き取りモータ５９で層間紙２ｐを巻き取ることによって端子リール１を若干量解き、フープ状の端子材２を端子切断装置４に向かって供給する。次に、供給された端子材２のキャリアホール２ｓ，２ｔにピンなど（図示せず）を挿入し、定寸送りモータ１５によって端子材２を所定長さ分送り出す。

図５に示すように、端子切断装置４において、送り出された端子材２の定められたＡ列キャリアホール２ｓの直下に、端子片搬送レール１９内に挿設された位置決めピン２５が位置する状態でブラケット２０を待機させる。すると端子片搬送レール１９がシリンダ２７によって上昇し、送り出された端子材２の下面と端子片搬送レール１９の上面が接する位置まで上昇する。このような上昇過程で、キャリアホール２ｓに位置決めピン２５が挿入され、端子材２の位置決めが行われる。

送り出された端子材２の先端部は、端子切断装置４のカットダイ１６と、駆動装置（図示せず）によって下降するストリッパ１７との間に挟持され、カッタ１８によって所定長さの端子片２ａに切断される。このとき、切断される端子材２の直下に上昇していた端子片搬送レール１９は、シリンダ２７によって上方向に押し上げられているため、端子材２の切断後も、端子片２ａはカッタ１８と端子片搬送レール１９とで挟持された状態で下方向へ移動する。

端子材２の切断が終わると、所定長さの端子片２ａを端子片搬送レール１９の上面に乗せた状態でシリンダ２７が下降し、端子片搬送レール１９も元の位置へ戻る。そして、ストリッパ１７およびカッタ１８が上昇して元の位置へ戻ると、端子片搬送レール１９の上面に端子片２ａを保持した状態で、端子整列装置５全体が所定ストロークだけ下流側へ移動する。

このような動作を所定回数反復することにより、複数の端子片２ａを下金型８に配置するときと同じ配置となるように、複数の端子片２ａがそれぞれ複数の端子片搬送レール１９上にセットされる。本実施形態では、下金型８および上金型９が４コ取り仕様の金型であるため前述の動作を４回繰り返すこととなる。

前記工程が終了し、全ての端子片搬送レール１９の上面に端子片２ａがセットされると、ブラケット２０は、端子片搬送装置６の直下であるＤ位置（図５，図６参照）まで移動する。そして、Ｄ位置に待機するシリンダ２８の先端に固定されたプッシャ２９と、図５の左端に位置する端子片搬送レール１９の下端部分のスライダ２４とが、図７（ａ）に示すように係合した後、シリンダ２８が作動して全てのスライダ２４が上昇する。

そして、図７（ａ），（ｂ）に示すように、端子片搬送レール１９が上昇する過程で、Ａ列のキャリアホール２ｓに挿入されていた位置決めピン２５は、ブラケット２０の下部と位置決めピン２５の鍔部が接することによって一定高さまで上昇した時点で、位置決めピン２５は上昇せず、その先端は、Ａ列のキャリアホール２ｓより抜ける設定となっている。このとき、端子片２ａの直上位置に待機する端子片搬送装置６のピンホルダ３２に設けられた位置決めピン３１が端子片２ａのＢ列のキャリアホール２ｔに挿入されることにより位置決めされる。その設定としては、位置決めピン３１が端子片２ａのＢ列のキャリアホール２ｔに挿入された後、位置決めピン２５がＡ列のキャリアホール２ｓから抜ける設定とする。このような設定とすれば、端子片２ａは常にいずれかの位置決めピン２５，３１によって位置決めされることとなるため、端子片２ａの位置ズレが発生せず、正確に位置決めすることができる。

図６（ｂ），（ｃ）に示すように、端子片搬送レール１９は上昇したままの状態で、端子片搬送装置６の連結バー３３は駆動装置（図示せず）によってリニアガイド３４に案内され、下流側へと移動する。それにより、位置決めピン３１に挿入された複数の端子片２ａは、端子片搬送レール１９上面に支持され、連結レール３５を乗り継ぎ、成形部３０の下金型８内まで移動する。

図９（ａ），図１１（ａ）に示すように、端子片搬送装置６によって下金型８内へ搬送されてきた端子片２ａは、端子片保持部材４５を案内路として搬送され、下金型８上の所定のセット位置で停止する。また、端子整列装置５は、このサイクルで成形を行う全ての端子片２ａの搬送が終了した後、元の位置へ戻って前述した端子材２のカット動作を行って、次の成形サイクルに備える。

次に、図１１（ｂ），（ｃ）に示すように、型開閉機構１１により、可動プラテン３８に取り付けられた上金型９が下降して型締めが行われる。このとき、図１１（ｂ）に示すように、上金型９内に設けられた位置決めピン３９が、端子片２ａのＡ列のキャリアホール２ｓに挿入され、上金型９に対する端子片２ａの正確な位置決めがなされる。この後の型締め動作の過程において、図１１（ｃ）に示すように、上金型９と端子片保持部材４５とによって端子片２ａが挟まれ、この状態のまま端子片保持部材４５が押し下げられる。これにより、端子片搬送装置６側の位置決めピン３１が、端子片２ａのＢ列のキャリアホール２ｔから離脱する。これによって、端子片２ａの金型内の正確な位置決めが可能となる。さらに、型締め動作の過程において、端子片２ａの使用されていないＡ列のキャリアホール２ｓに位置決めピン４７が挿入される。即ち、端子片２ａは、型締め状態のときには、それぞれ複数の位置決めピン３９と位置決めピン４７とによって位置決めされる。従って、成形時の端子片２ａの位置決めを、より確実に行うことができる。

次に、図９（ｂ），図１１（ｃ），図１２（ａ），（ｂ）に示すように、端子片２ａのキャリアホール２ｔから位置決めピン３１が離脱した後、端子片搬送装置６は元の位置へ戻り、次の成形工程の端子片２ａの整列準備を行う。また、端子片搬送装置６が上金型９および下金型８の内部から退避したら、成形品搬送装置５０は、上金型９および下金型８の直前位置に待機し、成形品１３の取り出し作業に備える。このような、端子片搬送装置６、成形品搬送装置５０の動作は、前述したように、端子片２ａのキャリアホール２ｔから位置決めピン３１が離脱した後であれば、型締め動作過程の途中であっても、型締め動作の完了後であっても行われるので、次工程への動作の待ち時間なしで移動可能であり、成形サイクルを短縮することができる。

図１１（ｃ）に示すように、型締めが完了し、図１２（ａ）に示すように端子片搬送装置６が上金型９および下金型８の内部から退避すると、成形部３０の樹脂注入機構１４が下降して上金型９の上端面であるノズル部９ａに当接し、図１２（ｂ）に示すように、公知の射出技術によって溶融樹脂６０が射出され、スプルー５４およびランナー溝４２を通って、上金型９と下金型８との間のキャビティ１２に注入され、端子片２ａと一体化される。

次に、図１０（ａ），図１２（ｃ）に示すように、成形工程が完了すると、可動プラテン３８が上昇して上金型９が所定高さまで上昇する。本実施形態では上金型９のゲート４１部分がサブマリンゲート方式となっているため、上金型９の上昇過程において、ランナー４４と成形品１３とが切断分離される。そして、取り出しアーム５２が、その先端部に位置するチャック爪５３を開いた状態で、上金型９と下金型８との間に進入する。

そして、図１３（ａ）に示すように、成形品１３は、下金型８のランナー溝４２の下部に挿設されているエジェクタピン６３と、スプルー５４の下部に挿設されているエジェクタピン６１とが、駆動装置（図示せず）によって上昇することにより、下金型８より離型する。このとき、端子片保持部材４５も同期して上昇し、端子片保持部材４５上にある端子片２ａ部分も同時に上昇する。

そして、図１３（ｂ）に示すように、シリンダ４８（図８参照）を駆動させて端子片保持部材４５のみを上昇させる。このとき、成形品１３の直上位置には、成形品搬送装置５０のピンホルダ５６が待機しており、下金型８上の成形された端子片２ａのＢ列のキャリアホール２ｔに位置決めピン５５が挿入される。端子片保持部材４５の上昇過程においては、係合機構（図示せず）により位置決めピン４７は高さ方向で固定され、端子片保持部材４５のみが上昇するようになっているため、成形品１３のＡ列のキャリアホール２ｓより位置決めピン４７が離脱する。また、前述の動作と同時に、取り出しアーム５２のチャック爪５３によってスプルー５４部分が把持される。

そして、図１３（ｃ）に示すように、スプルー５４部分を把持したチャック爪５３は、ランナー４４がピンホルダ５６に接触しない高さ位置まで上昇し、取り出しアーム５２の動作により、所定のランナー廃棄位置までスプルー５４およびランナー４４を移動させて廃棄する。

次に、図１０（ｂ），図１３（ｃ）に示すように、成形品１３は、ピンホルダ５６の位置決めピン５５を用いて、成形品搬送装置５０により、成形品搬送レール５８上を移動して次の工程へと移送される。この工程の際に、次の工程である、成形部３０に対する端子片２ａの供給動作が同時に行われる。即ち、端子片搬送装置６のピンホルダ３２と、成形品搬送装置５０のピンホルダ５６とが同時に動作する。

成形品搬送装置５０により成形品搬送レール５８上を移動して行った成形品１３は、その後、主にキャリアカット工程および検査工程などを経た後、最終的な製品形状に加工され、図３（ｄ）で示したコネクタ６２が完成する。

本実施形態において、端子片搬送装置６は、位置決めピン３１がキャリアホール２ｔから離脱した後、上金型９と下金型８との対向領域外へ移動し、次の成形サイクルの端子片２ａを金型内に挿入する準備工程である、端子整列装置５と端子片搬送装置６との間で端子片２ａを受け渡す工程と、成形品搬送装置５０の成形部３０直上位置での待機とを、上金型９と下金型８との型締め中に行うことができる。これにより、型締め、成形を行っている間に次工程の端子片２ａの準備を行い、金型が開くより前にその準備を終えて、型開きしてエジェクト後に迅速に金型内に次工程の端子片２ａを供給することができるため、成形サイクルを大幅に短縮することができる。

同様に、端子片搬送装置６が退避した後に、成形品搬送装置５０は、金型からの成形品１３の受取り位置まで移動して、型開きと同時に金型から成形品１３を受け取ることができるので、前述と同じように成形サイクルの短縮が可能である。

また、下金型８内に端子片保持部材４５を設けることによって、効率的な端子片２ａの受け渡しが可能となり、型締めの際にはその位置決めを利用して、端子片２ａを確実に上金型９および下金型８の内部にセットすることができる。

以上のように、本実施形態のインサート成形装置１０によれば、一連の成形サイクルを短縮でき、生産性の高いインサート成形装置が実現する。また、従来技術で使用されている材料供給用の搬送ロボットが不要であり、構造もシンプルになるので、インサート成形装置の簡素化、小型化を通じてコストダウンも実現することができる。

なお、本実施形態で使用している端子材２では、１つの端子２ｃについて１組のキャリアホール２ｓ，２ｔを配置しているが、複数の端子２ｃについて１組のキャリアホール２ｓ，２ｔを配置した構成とすることもできる。また、本実施形態では端子２ｃについて複数の櫛状のものをインサート成形するものとしたが、立体的な形状を有する端子形状であってもよい。さらに、キャリアホール２ｓ，２ｔの配列形態についても本実施形態における同位相配列に限定するものではないので、例えば、キャリアホール２ｓ，２ｔを千鳥状配列とすることもできる。

また、本実施形態では、複数列のキャリアホール２ｓ，２ｔを有する端子材２を切断して形成された端子片２ａを、インサート成形装置１０の端子片搬送装置６若しくは成形品搬送装置５０と、下金型８との間で受け渡しする工程について説明したが、これに限定するものではなく、成形品と端子を圧入して組み立てる構造のコネクタの製造工程においても利用することができる。例えば、端子片の切断、曲げ、圧入などを行う各種装置間における端子片の受け渡し工程においても利用可能であり、各種装置間における搬送時間の短縮および端子片の位置決め精度の向上などの効果を得ることができる。特に、コネクタの端子間のピッチが極小となった昨今では、複数列のキャリアホールを有する端子材を使用することにより、本実施形態で示したように、端子片の正確な位置決めが可能となり、且つ、生産サイクルの高速化を実現することができる。

本発明は、電気・電子部品などの製造工程において広く利用することができる。

本発明の実施の形態であるインサート成形装置を示す概略正面図である。 図１に示すインサート成形装置の一部省略平面図である。 図１に示すインサート成形装置を用いて製造されるコネクタの概略工程を示す斜視図である。 図１に示すインサート成形装置の部分平面図である。 図１に示すインサート成形装置の一部正面図である。 図１に示すインサート成形装置の動作工程を示す部分正面図である。 （ａ）は図５におけるＢ矢視図、（ｂ）は図６（ｂ）におけるＣ矢視図である。 図１におけるＡ−Ａ矢視図である。 図１に示すインサート成形装置の動作工程を示す部分平面図である。 図１に示すインサート成形装置の動作工程を示す部分平面図である。 図１に示すインサート成形装置の動作工程を示す部分断面図である。 図１に示すインサート成形装置の動作工程を示す部分断面図である。 図１に示すインサート成形装置の動作工程を示す部分断面図である。

符号の説明

１ 端子リール
２ 端子材
２ａ 端子片
２ｃ 端子
２ｐ 層間紙
２ｓ，２ｔ キャリアホール
２ｘ キャリア部
２ｙ 端子部
３ リールスタンド
４ 端子切断装置
５ 端子整列装置
６ 端子片搬送装置
７ 機台
８ 下金型
９ 上金型
９ａ ノズル部
１０ インサート成形装置
１１ 型開閉機構
１２ キャビティ
１３ 成形品
１４ 樹脂注入機構
１５ 定寸送りモータ
１６ カットダイ
１７ ストリッパ
１８ カッタ
１９ 端子片搬送レール
２０ ブラケット
２１，２６ バネ
２２，４６ カバー
２３，３４ リニアガイド
２４ スライダ
２５，３１，３９，４７，５５ 位置決めピン
２７，２８，４８ シリンダ
２９ プッシャ
３０ 成形部
３２，５６ ピンホルダ
３３，５７ 連結バー
３４ａ スタンド
３５ 連結レール
３６ 固定プラテン
３７ タイバー
３８ 可動プラテン
４０ 上キャビティ
４１ ゲート
４２ ランナー溝
４３ 下キャビティ
４４ ランナー
４５ 端子片保持部材
４９ 切欠き
５０ 成形品搬送装置
５１ ランナー取り出し装置
５２ 取り出しアーム
５３ チャック爪
５４ スプルー
５８ 成形品搬送レール
５９ 巻き取りモータ
６０ 溶融樹脂
６１，６３ エジェクタピン
６２ コネクタ
ＣＬ 切断線

Claims (9)

1. 連鎖形状をした金属製の端子材を所定の長さに切断して端子片とする端子切断装置と、
   前記端子片を整列させる端子整列装置と、
   機台に固定された固定金型に対して接触・離隔可能な可動金型と、
   前記可動金型を駆動して型締め・型開放を行う型開閉機構と、
   前記端子片整列装置で整列された端子片を前記固定金型と前記可動金型との対向領域外から前記対向領域内のセット位置まで搬送する端子片搬送装置と、
   前記固定金型と前記可動金型との型締めで形成されるキャビティ内に溶融樹脂を注入して前記端子片と一体化した成形品を形成する樹脂注入機構と、
   前記セット位置から前記成形品を取り出して前記固定金型と前記可動金型との対向領域外へ搬送する成形品搬送装置と、を備えたインサート成形装置において、
   前記端子片の少なくとも一部が前記固定金型と前記可動金型とで挟持されているとき、前記端子片搬送装置が前記セット位置から前記対向領域外へ移動可能および／または前記成形品搬送装置が前記対向領域外から前記セット位置へ移動可能であることを特徴とするインサート成形装置。
2. 前記固定金型若しくは前記可動金型の一部に、型締時に前記可動金型の開閉動作と共に前記端子片を保持して型開閉方向へ移動し、前記固定金型内の所定位置に前記端子片を挿入する端子片保持部材を設けたことを特徴とする請求項１記載のインサート成形装置。
3. 前記端子片搬送装置により搬送される前記端子片の移動経路となる端子片搬送レールと、前記成形品搬送装置によって搬送される前記成形品の移動経路となる成形品搬送レールとを設け、前記端子片搬送レール、前記端子片保持部材および前記成形品搬送レールを、前記端子片および前記成形品の搬送方向に沿って直線状に配置したことを特徴とする請求項２記載のインサート成形装置。
4. 前記固定金型および／または前記可動金型に、型締め状態において前記端子片搬送装置または前記成形品搬送装置が通過可能な切欠き部を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のインサート成形装置。
5. 前記端子材として、複数列のキャリアホールが開設されたキャリア部を有するフープ状の端子材を使用し、前記端子片搬送装置若しくは前記成形品搬送装置に、前記端子材を切断して形成された前記端子片の一つの列の前記キャリアホールに挿入されて位置決めを行なう位置決めピンを設け、成形時の前記固定金型若しくは前記可動金型の内部に、他列の前記キャリアホールに挿入されて位置決めを行なう位置決めピンを設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のインサート成形装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載のインサート成形装置で使用する端子材であって、帯状金属板の長手方向に沿って側部寄りの領域に設けられたキャリア部と、前記キャリア部から前記帯状金属材の幅方向に形成された複数の端子部とを備え、前記キャリア部に、複数列のキャリアホールを設けたことを特徴とするインサート成形用端子材。
7. 連鎖状をした金属製の端子材を所定長さに切断して端子片とする端子切断工程と、
   前記端子片を整列させる端子片整列工程と、
   機台に固定された固定金型に対し接触・離隔可能な可動金型を駆動して型締めを行う型開閉工程と、
   整列された前記端子片を前記固定金型と前記可動金型との対向領域外から前記対向領域内のセット位置まで端子片搬送装置で搬送する端子片搬送工程と、
   前記固定金型と前記可動金型の型締めで形成されるキャビティ内に溶融樹脂を注入して前記端子片と一体化した成形品を形成する樹脂注入工程と、
   前記セット位置から前記成形品を取り出して前記対向領域外へ成形品搬送装置で搬送する成形品搬送工程と、を備えたインサート成形方法において、
   前記端子片の少なくとも一部が前記固定金型と前記可動金型とで挟持された状態にあるとき、前記端子片搬送装置が前記セット位置から前記対向領域外へ移動する工程および／または前記成形品搬送装置が前記対向領域外から前記セット位置まで移動する工程を設けたことを特徴とするインサート成形方法。
8. 前記型開閉工程において可動金型が開いた後、前記成形品搬送工程における前記成形品の取り出し動作と、前記端子片搬送工程における前記端子片の供給動作とを同時に行うことを特徴とする請求項７記載のインサート成形方法。
9. 前記端子材として、複数列のキャリアホールが開設されたキャリア部を有するフープ状の端子材を使用し、前記端子片搬送工程および／または成形品搬送工程において、前記端子材から切断して形成された前記端子片の一つの列のキャリアホールを利用して搬送し、成形時の前記固定金型若しくは前記可動金型内での前記端子片の位置決めの際には、他列のキャリアホールを利用して位置決めを行うことを特徴とする請求項７または８記載のインサート成形方法。

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