(57)【要約】【課題】簡素な構造で樹脂の成形品の意匠面にヒケが発生することを防止する。【解決手段】固定型入子３０と、可動型入子３２と、可動型入子３２に設けられるスリット付入子５０と、固定型入子３０と可動型入子３２との間の空洞部４４に可動型入子３２側から高圧のガスを供給するガス供給部７０と、を備えるガスプレス射出成形装置１０であって、可動型入子３２は、ガス供給部７０のガス流路７４につながる収納部３８を有し、スリット付入子５０は、収納部３８に収納される入子であり、更に、樹脂９２の非意匠面側にリブ９４を成形する溝６２と、収納部３８に供給されるガスを溝６２に囲まれる溝画定部５４ａに案内するスリット６４と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂の成形品の意匠面を成形する第１金型と、
前記樹脂の成形品の非意匠面を成形する第２金型と、
前記第２金型に設けられるリブ成形部と、
前記第１金型と前記第２金型との間の空洞部に前記第２金型側から大気圧よりも高圧のガスを供給するガス供給部と、を備えるガスプレス射出成形装置であって、
前記第２金型は、前記ガス供給部のガス流路につながる収納部を有し、
前記リブ成形部は、前記収納部に収納される入子であり、更に、前記樹脂の前記非意匠面側にリブを成形する溝と、前記収納部に供給される前記ガスを前記溝に囲まれる溝画定部に案内するスリットと、を有する、ガスプレス射出成形装置。
【請求項２】
請求項１に記載のガスプレス射出成形装置であって、
前記入子は、互いに当接する複数の入子部材からなり、
前記スリットは、互いに隣接する２つの前記入子部材の継目に設けられる、ガスプレス射出成形装置。
【請求項３】
請求項１に記載のガスプレス射出成形装置であって、
前記収納部の底部には、前記リブ成形部を支持するスペーサが設けられ、かつ、前記ガス流路の排出口が開口し、
前記スリットは、前記収納部と前記リブ成形部とで囲まれる空間と前記空洞部とを連通する、ガスプレス射出成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂の成形品の射出成形時に金型の空洞部に溶融した樹脂を注入するとともに樹脂と金型との間にガスを供給するガスプレス射出成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形により樹脂の成形品を製造する場合、成形品の意匠面とは反対側の面（非意匠面）に補強用のリブを設けることにより、成形品を薄肉化することができる。しかし、薄肉化した成形品の意匠面にはヒケが発生する虞がある。つまり、成形品のうちリブが設けられる部分（特にリブ同士の交差部）は樹脂の体積収縮差により固化が遅れるため、その意匠面にヒケが発生する。成形品にヒケが発生することを防止するために、金型の空洞部に溶融した樹脂を注入するとともに樹脂と金型の間にガスを供給し、樹脂を意匠面側に押圧する技術がある。このように樹脂の注入とともにガスの供給を行う装置を本明細書ではガスプレス射出成形装置と称する。
【０００３】
特許文献１は、ガスプレス射出成形装置を用いた成形方法を開示する。特許文献１に示されるガスプレス射出成形装置の金型は、リブを成形する溝と、ガスを溝に囲まれる成形面に案内するガス注入ピンと、を有する。この構造により、樹脂の非意匠面にヒケを集中させることができ、その結果、樹脂の成形品の意匠面にヒケが発生しなくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２２３８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の装置のように、ガス注入ピンを設ける場合、成形品にリブで囲まれる部位が多くなるほど多くのガス注入ピンが必要になる。しかし、金型には溶融した樹脂を冷却するための水路が設けられるため、ガス注入ピンを設ける位置には制限がある。また、多くのガス注入ピンを設けるとなると、金型の構造が複雑になり、金型の設計および製造に工数を要する。
【０００６】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、簡素な構造で樹脂の成形品の意匠面にヒケが発生することを防止するガスプレス射出成形装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の態様は、
樹脂の成形品の意匠面を成形する第１金型と、
前記樹脂の成形品の非意匠面を成形する第２金型と、
前記第２金型に設けられるリブ成形部と、
前記第１金型と前記第２金型との間の空洞部に前記第２金型側から大気圧よりも高圧のガスを供給するガス供給部と、を備えるガスプレス射出成形装置であって、
前記第２金型は、前記ガス供給部のガス流路につながる収納部を有し、
前記リブ成形部は、前記収納部に収納される入子であり、更に、前記樹脂の前記非意匠面側にリブを成形する溝と、前記収納部に供給される前記ガスを前記溝に囲まれる溝画定部に案内するスリットと、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、簡素な構造で樹脂の成形品の意匠面にヒケが発生することを防止することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は本実施形態に係るガスプレス射出成形装置の簡略図である。
【図２】図２は図１におけるスリット付入子および収納部の拡大図である。
【図３】図３はスリット付入子の平面図である。
【図４】図４は入子部材の斜視図である。
【図５】図５は樹脂とスリット付入子との間にガスを供給した状態の説明に供する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係るガスプレス射出成形装置について、好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
［１．ガスプレス射出成形装置１０］
図１を用いてガスプレス射出成形装置１０の構成を説明する。ガスプレス射出成形装置１０は、溶融した樹脂９２（図５）を金型に射出注入する射出部（不図示）と金型を開閉動作させる型締部（不図示）との間に配置される。本明細書では説明の便宜のために、型締部からガスプレス射出成形装置１０と射出部に向かう方向（図１の紙面下から上）をＸ方向とする。また、Ｘ方向と直行する方向（図１の紙面左から右）をＹ方向とし、更にＸ方向およびＹ方向と直行する方向（図１の紙面手前から奥）をＺ方向（図３）とする。なお、各方向の逆方向にはマイナス（−）を付す。
【００１２】
図１に示されるように、ガスプレス射出成形装置１０は、固定側取付板１２と、固定側型板１４と、可動側取付板１６と、スペーサブロック１８と、可動側型板２０と、エジェクタプレート２２と、エジェクタピン２４と、を有する。
【００１３】
固定側取付板１２は、射出部（不図示）に取り付けられる。固定側型板１４はキャビティの本体であり、固定側取付板１２に取り付けられる。固定側取付板１２と固定側型板１４には、射出部から空洞部４４（図５）につながる樹脂注入路２６（スプルー、ランナー、ゲート）が設けられる。可動側取付板１６は、型締部（不図示）に取り付けられる。可動側型板２０はコアの本体であり、スペーサブロック１８を介して可動側取付板１６に取り付けられる。エジェクタプレート２２は、型締部のエジェクタ機構（不図示）に取り付けられる。エジェクタピン２４は、エジェクタプレート２２に取り付けられる。可動側取付板１６と可動側型板２０は、Ｘ方向に沿って移動可能である。エジェクタプレート２２とエジェクタピン２４は、Ｘ方向に沿って移動可能である。
【００１４】
更に、ガスプレス射出成形装置１０は、固定型入子３０と、可動型入子３２と、スリット付入子５０と、ガス供給部７０と、を備える。固定型入子３０は、第１金型面３４により樹脂９２の成形品の意匠面を成形する金型（第１金型）であり、固定側型板１４に取り付けられる。可動型入子３２は、第２金型面３６により樹脂９２の成形品の非意匠面を成形する金型（第２金型）であり、可動側型板２０に取り付けられる。固定型入子３０と可動型入子３２が閉じられると、第１金型面３４と第２金型面３６との間には空洞部４４が形成される。
【００１５】
可動型入子３２は、第２金型面３６から窪む態様、例えば深さ方向（−Ｘ方向）に窪む収納部３８を有する。収納部３８の内部には、スリット付入子５０が収納される。スリット付入子５０は、樹脂９２の成形品の非意匠面にリブ９４（図５）を成形する金型（リブ成形部）である。スリット付入子５０に関しては下記［２］で詳述する。
【００１６】
ガス供給部７０は、ガス発生機７２とガス流路７４とガス注入ピン７８とを有する。ガス発生機７２は、ポンプやバルブ等を有し、ガス（窒素ガス、酸素ガス、二酸化炭素ガス等）を大気圧よりも高圧にして排出する。ガス流路７４は、ガス発生機７２から排出されるガスを収納部３８に案内する。一方、ガス注入ピン７８は、ガス流路７４から分岐し、ガス発生機７２から排出されるガスを、スリット付入子５０の正面以外の空洞部４４に案内する。
【００１７】
［２．スリット付入子５０と収納部３８］
図２を用いて収納部３８の構成を説明する。収納部３８の底部４０には、ガス流路７４の排出口７６が開口する。また、収納部３８の底部４０には、１以上のスペーサ４２が設けられる。スペーサ４２は、底部４０と別体でもよいし一体でもよい。スペーサ４２のＹ方向およびＺ方向の位置は、排出口７６および後述するスリット付入子５０のスリット６４に重ならない位置であれば、どの位置であってもよい。
【００１８】
図２〜図４を用いてスリット付入子５０の構成を説明する。スリット付入子５０は、複数の入子部材５２、ここでは４つの入子部材５２が組み合わされて構成される。図３に示されるように、４つの入子部材５２は、Ｙ方向に沿って並べられており、相対的にＹ方向に配置される入子部材５２１と、相対的に−Ｙ方向に配置される入子部材５２２と、入子部材５２１と入子部材５２２の間に配置される２つの入子部材５２３と、からなる。各入子部材５２は、Ｙ方向およびＺ方向と平行するリブ成形面５４および入子底面５６と、Ｘ方向およびＺ方向と平行する１対の当接面５８、５８と、Ｘ方向およびＹ方向と平行する１対の側面６０、６０と、を有する６面体である。
【００１９】
各入子部材５２のリブ成形面５４には、樹脂９２の成形品の非意匠面にリブ９４を成形するための溝６２、ここでは、Ｚ方向と平行する１つの溝６２Ｚと、Ｙ方向と平行する４つの溝６２Ｙと、が設けられる。入子部材５２１に設けられる溝６２Ｙは−Ｙ方向の当接面５８まで形成される。入子部材５２２に設けられる溝６２ＹはＹ方向の当接面５８まで形成される。入子部材５２３に設けられる溝６２Ｙは、Ｙ方向の当接面５８から−Ｙ方向の当接面５８まで形成される。
【００２０】
各入子部材５２のＹ方向の当接面５８には、Ｘ方向と平行する態様で、入子底面５６からリブ成形面５４に向かって延びる５つのスリット６４が設けられる。リブ成形面５４において、スリット６４は、互いに隣り合う溝６２Ｙの間に設けられる。つまり、リブ成形面５４とＹ方向の当接面５８との境界では、Ｚ方向に沿ってスリット６４と溝６２Ｙと、が交互に設けられる。なお、入子部材５２２のみ、−Ｙ方向の当接面５８にも５つのスリット６４が設けられる。
【００２１】
各入子部材５２には、Ｙ方向の当接面５８から−Ｙ方向の当接面５８に貫通する２以上の貫通孔６６が設けられる。連結棒６８が、各入子部材５２の貫通孔６６に挿通されることにより、各入子部材５２は互いに位置決めされた状態で連結される。互いに隣接する各入子部材５２の当接面５８同士は当接する。この状態で、−Ｙ方向に位置する入子部材５２の当接面５８に設けられるスリット６４は、Ｙ方向に位置する入子部材５２の当接面５８によって覆われる。このように、各入子部材５２が当接する状態で、スリット付入子５０には、入子底面５６からリブ成形面５４につながる複数のスリット６４により通路群が形成される。
【００２２】
スリット付入子５０のリブ成形面５４は、各入子部材５２のリブ成形面５４がＹ方向に沿って並べられることにより構成される。この状態で、各入子部材５２のリブ成形面５４に設けられる４つの溝６２Ｙが連結される。その結果、スリット付入子５０のリブ成形面５４には、４つの溝６２Ｙと４つの溝６２Ｚとで格子が形成され、溝６２Ｚと溝６２Ｙとで囲まれる９つの部位が画定される。この部位を溝画定部５４ａと称する。各溝画定部５４ａには、Ｚ方向と平行する継目、すなわち互いに隣接する入子部材５２、５２の当接面５８、５８の当接箇所が位置する。スリット６４はこの継目に位置する。
【００２３】
スリット付入子５０は収納部３８に圧入される。すると、図２に示されるように、スリット付入子５０の外周面に位置するスリット６４は、収納部３８の内周面によって覆われる。また、いずれかの入子部材５２の入子底面５６が収納部３８の底部４０に設けられるスペーサ４２に当接する。この状態で、スリット付入子５０のリブ成形面５４と第２金型面３６は面一となる。また、入子部材５２の入子底面５６と収納部３８の底部４０との間には空間８０が形成される。この空間８０とスリット６４は、ガス流路７４と空洞部４４とを連通する。つまり、各スリット６４は、ガス注入ピン７８と同様に、ガス供給部７０から空間８０に供給されるガスを、空洞部４４に供給する機能を有する。
【００２４】
スリット６４の−Ｙ方向の深さ（スリット６４の幅）は、空洞部４４に注入される樹脂９２がリブ成形面５４側から流入しない程度であり、かつ、空洞部４４に十分な量のガスを供給することができる程度である。例えば、０．０５ｍｍ以上、０．１ｍｍ未満が好ましい。
【００２５】
［３．樹脂９２の成形］
図１、図２、図５を用いてガスプレス射出成形装置１０を用いた樹脂９２の成形方法について説明する。固定型入子３０と可動型入子３２を閉じた後、注入部（不図示）から空洞部４４に溶融した樹脂９２を注入する。樹脂９２の注入と同時にまたは注入後に、ガス発生機７２を作動させる。ガス発生機７２から排出されるガスは、ガス流路７４を通過してガス注入ピン７８に流入する。更にガスは、ガス注入ピン７８を通過して、樹脂９２と可動型入子３２との間に供給される。
【００２６】
また、ガス発生機７２から排出されるガスは、ガス流路７４を通過して収納部３８の内部の空間８０に流入する。ガスは、空間８０から各スリット６４に流入し、スリット６４を通過して、樹脂９２と各溝画定部５４ａとの間に供給される。図５において矢印９６で示すように、ガスは樹脂９２を押圧する。このため、樹脂９２は固定型入子３０に押し付けられる。このとき、各溝画定部５４ａと樹脂９２との間には、各溝画定部５４ａに設けられるスリット６４から十分なガスが供給される。その結果、樹脂の収縮に伴うヒケは、樹脂９２の非意匠面に発生することになり、意匠面には発生しなくなる。
【００２７】
［４．変形例］
上述した実施形態では、複数の入子部材５２により構成されるスリット付入子５０について説明した。これに代わり、単体の部材に複数のスリット６４が設けられるスリット付入子５０を使用してもよい。但し、複数の入子部材５２により構成されるスリット付入子５０の方が、単体のスリット付入子５０よりも製造が容易である。
【００２８】
また、ガスが、収納部３８の内部の空間８０に一旦流入し、空間８０から複数のスリット６４に分流し、各スリット６４から溝画定部５４ａと樹脂９２との間に供給されるのであれば、スリット６４の位置はどこでもよい。
【００２９】
また、樹脂９２の広範囲にリブ９４を設ける場合、複数のスリット付入子５０を使用してもよい。その際、個々のスリット付入子５０の形状や構造が相違してもよい。
【００３０】
［５．実施形態から得られる技術的思想］
上記実施形態から把握しうる技術的思想について、以下に記載する。
【００３１】
本発明の態様は、
樹脂９２の成形品の意匠面を成形する第１金型（固定型入子３０）と、
前記樹脂９２の成形品の非意匠面を成形する第２金型（可動型入子３２）と、
前記第２金型に設けられるリブ成形部（スリット付入子５０）と、
前記第１金型と前記第２金型との間の空洞部４４に前記第２金型側から大気圧よりも高圧のガスを供給するガス供給部７０と、を備えるガスプレス射出成形装置１０であって、
前記第２金型は、前記ガス供給部７０のガス流路７４につながる収納部３８を有し、
前記リブ成形部は、前記収納部３８に収納される入子であり、更に、前記樹脂９２の前記非意匠面側にリブ９４を成形する溝６２と、前記収納部３８に供給される前記ガスを前記溝６２に囲まれる溝画定部５４ａに案内するスリット６４と、を有する。
【００３２】
上記構成のように、複数のスリット６４が設けられるスリット付入子５０を使用することにより、複数のガス注入ピンを使用する必要がなくなる。すなわち、最低でも１つのガス流路７４で１つの収納部３８にガスを案内し、収納部３８の内部の空間８０からスリット付入子５０の各スリット６４にガスを分流させ、各溝画定部５４ａと樹脂９２との間にガスを供給することができる。このように、上記構成によれば、複数のガス注入ピンを使用する必要がないため、可動側型板２０や可動型入子３２に水路等が設けられていても、ガス流路７４を容易に設けることができる。従って、簡素な構造で樹脂９２の成形品の意匠面にヒケが発生することを防止することができるようになる。
【００３３】
本発明において、
前記入子は、互いに当接する複数の入子部材５２からなり、
前記スリット６４は、互いに隣接する２つの前記入子部材５２の継目に設けられてもよい。
【００３４】
上記構成によれば、入子部材５２の当接面５８にスリット６４を形成すればよく、スリット６４の形成が容易である。
【００３５】
本発明において、
前記収納部３８の底部４０には、前記リブ成形部（スリット付入子５０）を支持するスペーサ４２が設けられ、かつ、前記ガス流路７４の排出口７６が開口し、
前記スリット６４は、前記収納部３８と前記リブ成形部とで囲まれる空間８０と前記空洞部４４とを連通してもよい。
【００３６】
上記構成によれば、空間８０から複数のスリット６４にガスを分流させればよいため、可動側型板２０や可動型入子３２に設けられるガス流路７４の数を減らすことができる。
【００３７】
なお、本発明に係るガスプレス射出成形装置は、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００３８】
１０…ガスプレス射出成形装置          ３０…固定型入子（第１金型）
３２…可動型入子（第２金型）          ３８…収納部
４０…底部                            ４２…スペーサ
４４…空洞部                          ５０…スリット付入子（リブ成形部）
５２、５２１、５２２、５２３…入子部材
５４ａ…溝画定部                      ６２、６２Ｙ、６２Ｚ…溝
６４…スリット                        ７０…ガス供給部
７４…ガス流路                        ７６…排出口
８０…空間                            ９２…樹脂
９４…リブ
【図１】
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【図２】
2020110944.tif 000004
【図３】
2020110944.tif 000005
【図４】
2020110944.tif 000006
【図５】
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