(57)【要約】【課題】キャビティ品に発生するウェルドラインの形状や発生位置を制御することを目的とする。【解決手段】スプルー１１及びキャビティ１５ａ間の流路において、主ランナー１２ａと、この主ランナー１２ａから分岐する複数の枝ランナー１３ａとを具備する成形用金型１であって、前記主ランナー１２ａから各枝ランナー１３ａへ分岐する第１の曲がり部１６ａにおける流路方向に対する一方側への曲がり量と、前記各枝ランナー１３ａ内の第２の曲がり部１７ａにおける流路方向に対する他方側への曲がり量とを等しくしたことを特徴とする。【選択図】図２
2010111014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプルー及びキャビティ間の流路において、主ランナーと、この主ランナーから分岐する複数の枝ランナーとを具備する成形用金型であって、
前記主ランナーから各枝ランナーへ分岐する第１の曲がり部における流路方向に対する一方側への曲がり量と、前記各枝ランナー内の第２の曲がり部における流路方向に対する他方側への曲がり量とを等しくしたことを特徴とする成形用金型。
【請求項２】
前記第１の曲がり部及び前記第２の曲がり部は、屈曲流路として形成され、それぞれの曲がり角度を等しくしたことを特徴とする請求項１に記載の成形用金型。
【請求項３】
前記第１の曲がり部及び前記第２の曲がり部は、湾曲流路として形成され、それぞれの湾曲量を等しくしたことを特徴とする請求項１に記載の成形用金型。
【請求項４】
前記第２の曲がり部からキャビティ間の流路において、更に複数の曲がり部を有し、
前記複数の曲がり部における流路方向に対する一方側への曲がり量と、他方側への曲がり量とを等しくしたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の成形用金型。
【請求項５】
スプルー及びキャビティ間の流路において、主ランナーと、この主ランナーから分岐する複数の枝ランナーとを具備する成形用金型による成形品の製造方法であって、
前記主ランナーから各枝ランナーへ分岐する第１の曲がり部における流路方向に対する一方側への曲がり量と、前記各枝ランナー内の第２の曲がり部における流路方向に対する他方側への曲がり量とを等しくしてキャビティに成形材が充填されることを特徴とする成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形品を成形するための成形用金型及び成形品の製造方法に関するものである。特に、ウェルドラインを生じてしまうようなリング状の成形品や穴を有する成形品等を成形する場合や、ウェルドラインが目立ってしまう光輝材を入れた成形材を用いて成形する場合等に用いられて好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来から大量に同一の成形品を成形するとき、成形用金型を用いた成形品の製造方法が知られている。
ここで、例えばリング状の成形品を多数個取りで成形する場合の成形用金型について、図７を参照して説明する。ここでは、成形用金型に充填する成形材として溶融された樹脂を用いる場合について説明する。図７は、従来の成形用金型の一方の金型（可動側又は固定側）の斜視図である。なお、図７では、図示しない他方の金型（固定側又は可動側）に設けられているスプルー１０１を点線で示している。
金型１００は主ランナー１０２と、枝ランナー１０３（１０３ａ〜１０３ｄ）と、ゲート１０４（１０４ａ〜１０４ｄ）と、キャビティ１０５（１０５ａ〜１０５ｄ）とを含んで構成されている。主ランナー１０２と枝ランナー１０３とは、それぞれ抜き勾配を有した台形形状の断面形状で形成されている。なお、ここでは、抜き勾配は僅かであるため、以下では略矩形断面形状というものとする。ここで、成形品を成形するときは、図示しない他方の金型と一方の金型（金型１００）とを密接させた状態で、射出成形機がスプルー１０１を介して、溶融した樹脂を主ランナー１０２に射出する。
【０００３】
溶融した樹脂は、主ランナー１０２から、それぞれ枝ランナー１０３（１０３ａ〜１０３ｄ）に分岐して各ゲート１０４（１０４ａ〜１０４ｄ）からキャビティ１０５（１０５ａ〜１０５ｄ）に充填される。溶融した樹脂が、キャビティ１０５（１０５ａ〜１０５ｄ）の全てに充填され、凝固した後、一方の金型と他方の金型とを離型することによりキャビティ１０５（１０５ａ〜１０５ｄ）と凹凸が異なるリング状の成形品を複数、製造することができる。なお、離型したときには、複数のリング状の成形品には、主ランナー１０２、枝ランナー１０３（１０３ａ〜１０３ｄ）及びゲート１０４（１０４ａ〜１０４ｄ）によって成形された部分も、接続された状態のままである。
【０００４】
次に、溶融した樹脂が、主ランナー１０２から、枝ランナー１０３（１０３ａ〜１０３ｄ）、ゲート１０４（１０４ａ〜１０４ｄ）を経て、キャビティ１０５（１０５ａ〜１０５ｄ）に充填される詳細について図８を参照して説明する。図８は、金型１００の一部平面図である。ここでは、図７に示すキャビティ１０５のうちキャビティ１０５ａを取り上げて説明する。
【０００５】
まず、スプルー１０１から射出された溶融した樹脂は、矢印Ａに示すように主ランナー１０２を通って、主ランナー１０２と枝ランナー１０３ａとで角度９０度で交差する屈曲状の曲がり部１０６ａまで流れ込む。曲がり部１０６ａに流れ込んだ樹脂は、曲がり部１０６ａに沿って主ランナー１０２から枝ランナー１０３ａに屈曲して流れ込む。このとき、樹脂は、曲がり部１０６ａの内側と外側とで充填される時間が変化する。具体的には、図８の矢印Ｂに示すように曲がり部１０６ａの内側を通る樹脂は、すぐに曲がり部１０６ａの内側に充填されるので、充填が早い。一方、矢印Ｂ´に示すように曲がり部１０６ａの外側を通る樹脂は、内側を通る樹脂に比べて遠回りするために、充填が遅い。この充填される時間の差異は、射出成形機の成形条件（特に、射出速度）等に起因する。
【０００６】
このように曲がり部１０６ａの内側と外側とで充填される時間に差異が生じた樹脂は、その後、枝ランナー１０３ａを通過して、それぞれ時間的な差異が生じたまま、ゲート部１０４ａに到達する。次に、ゲート部１０４ａに到達した樹脂のうち、曲がり部１０６ａの内側を通過した樹脂は、キャビティ１０５ａの図８に示す矢印Ｃ方向に流れ込み、曲がり部１０６ａの外側を通過した樹脂は、キャビティ１０５ａの図８に示す矢印Ｃ´方向に流れ込む。ここで、矢印Ｃ方向に流れ込む樹脂は、曲がり部１０６ａの内側を通った樹脂であるために、曲がり部１０６ａの外側を通った樹脂より早くゲート１０４ａに到達している。したがって、矢印Ｃ方向に流れ込む樹脂は、矢印Ｃ´方向に流れ込む樹脂より早く充填される。その結果、矢印Ｃ方向に流れ込んだ樹脂は、矢印Ｃ´方向に流れ込んだ樹脂と、キャビティ１０５ａの対称な位置１０８（中心）より矢印Ｃ´方向に流れ込む樹脂側に変位した会合線１０７で合流する。この会合線１０７をウェルドラインという。ここでは、金型の設計者はウェルドラインをキャビティ１０５ａの対称な位置１０８に発生させたかったのに対して、非対称な位置に発生してしまっている。
【０００７】
例えば、溶融した樹脂に光輝材を含ませて、メタリック調の成形品を成形する場合等には、特に、ウェルドラインは目立ってしまう。このウェルドラインは、成形された成形品の外観の見栄えを低下させてしまうために、成形品のパーティングラインやデザイン的又は意図的に設けたスリット上に発生させることによりウェルドラインを視認しにくくさせる必要がある。しかし、真っ直ぐではない湾曲したウェルドラインや上述したように成形品上の意図しない非対称な位置に発生したウェルドラインは、パーティングラインやスリット上に発生させることが困難である。
【０００８】
従来、上述した湾曲したウェルドラインや非対称な位置に発生したウェルドラインを、真っ直ぐに発生させたり、対称な位置に発生させたりするために、成形条件（特に、射出速度）を変更することにより対応していた。例えば、成形条件を変更することで、樹脂が上述した曲がり部１０６ａを充填する内側の時間と外側の時間とを制御していた。また、例えば、成形品自体の板厚を変更させたり、特許文献１に開示されているようにゲートの位置を変更させたりすることで、ウェルドラインをキャビティ１０５の意図する位置に発生させていた。
【０００９】
【特許文献１】特開平９−１３１７６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、成形条件の幅が狭かったり、成形条件の変更ができなかったり、成形品の部品重量バランスの均一化が必須で成形品自体の板厚を変更できなかったりする場合は、ウェルドラインの形状や発生位置を制御することができない。また、ゲート位置を変更するにしても、変更できるゲート位置はランナー幅内に制約されてしまうために、意図するようにウェルドラインの形状や発生位置を制御することができない。
【００１１】
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、成形品に発生するウェルドラインの発生位置を制御することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、スプルー及びキャビティ間の流路において、主ランナーと、この主ランナーから分岐する複数の枝ランナーとを具備する成形用金型であって、前記主ランナーから各枝ランナーへ分岐する第１の曲がり部における流路方向に対する一方側への曲がり量と、前記各枝ランナー内の第２の曲がり部における流路方向に対する他方側への曲がり量とを等しくしたことを特徴とする。
また、前記第１の曲がり部及び前記第２の曲がり部は、屈曲流路として形成され、それぞれの曲がり角度を等しくしたことを特徴とする。
また、前記第１の曲がり部及び前記第２の曲がり部は、湾曲流路として形成され、それぞれの湾曲量を等しくしたことを特徴とする。
また、前記第２の曲がり部からキャビティ間の流路において、更に複数の曲がり部を有し、前記複数の曲がり部における流路方向に対する一方側への曲がり量と、他方側への曲がり量とを等しくしたことを特徴とする。
【００１３】
本発明は、スプルー及びキャビティ間の流路において、主ランナーと、この主ランナーから分岐する複数の枝ランナーとを具備する成形用金型による成形品の製造方法であって、前記主ランナーから各枝ランナーへ分岐する第１の曲がり部における流路方向に対する一方側への曲がり量と、前記各枝ランナー内の第２の曲がり部における流路方向に対する他方側への曲がり量とを等しくして成形材がキャビティに充填されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、主ランナーから各枝ランナーへ分岐する第１の曲がり部における流路方向に対する一方側への曲がり量と、各枝ランナー内の第２の曲がり部における流路方向に対する他方側への曲がり量とを等しくしていることから、成形条件、成形品自体の板厚又はゲートの位置等を変更することなく、成形品に発生するウェルドラインを所定の位置に発生させることができる。したがって、ウェルドラインを金型の設定者の意図する所定の位置に発生させることで、ウェルドラインを目立たなくする対処ができ、成形品の製品価値を向上させることができる。また、複数の成形品に発生するウェルドラインを揃えることができる。
【００１５】
また、例えば本発明によれば、曲がり部を屈曲流路としたり、湾曲流路としたりしても、成形品に発生するウェルドラインを所定の位置に発生させることができる。したがって、曲がり部の形状は所定の形状に限られることがないので、金型の設計自由度を広げることができる。
また、例えば本発明によれば、第２の曲がり部からキャビティ間の流路において、更に複数の曲がり部を有し、複数の曲がり部における流路方向に対する一方側への曲がり量と、他方側への曲がり量とを等しくしても、成形品に発生するウェルドラインを所定の位置に発生させることができる。したがって、曲がり部の数は所定の数に限られることがないので、金型の設計自由度を広げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面に基づき、本発明に係る成形用金型の好適な実施形態について説明する。なお、ここでは、成形用金型に充填する成形材として溶融された樹脂を用いる場合について説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る成形用金型の一方の金型の斜視図である。ここでは、例えばリング状の成形品を４個取りで成形する多数個取り成形用金型（以下、金型という）について説明する。
【００１７】
図１に示すように、金型１は、第一のランナーとしての主ランナー１２（１２ａ、１２ｂ）と、第二のランナーとしての枝ランナー１３（１３ａ〜１３ｄ）と、ゲート１４（１４ａ〜１４ｄ）と、キャビティ１５（１５ａ〜１５ｄ）とを含んで構成されている。なお、図示しない他方の金型に設けられているスプルー１１を点線で示している。本実施形態に係る金型１は、それぞれの構成要素がスプルー１１の中心線Ｌを中心とした点対称に形成されている。
【００１８】
主ランナー１２（１２ａ、１２ｂ）は、スプルー１１から射出された溶融した樹脂を枝ランナー１３に流すための溝状の流路である。主ランナー１２（１２ａ、１２ｂ）は、例えば上下方向に設けられたスプルー１１に対して直交する方向に形成されている。主ランナー１２の流路の断面は、略矩形断面形状に形成されている。
主ランナー１２（１２ａ、１２ｂ）の両端部には曲がり部としての第１の曲がり部１６（１６ａ、１６ｂ）を介して、複数の枝ランナー１３（１３ａ〜１３ｄ）が形成されている。
本実施形態に係る第１の曲がり部１６（１６ａ、１６ｂ）は、屈曲流路として形成され、主ランナー１２（１２ａ、１２ｂ）と枝ランナー１３（１３ａ〜１３ｄ）とを、角度９０度で交差させて繋げるように構成されている。
【００１９】
枝ランナー１３（１３ａ〜１３ｄ）は、第１の曲がり部１６（１６ａ、１６ｂ）から、それぞれのキャビティ１５（１５ａ〜１５ｄ）に溶融した樹脂を流すための溝状の流路である。本実施形態に係る枝ランナー１３（１３ａ〜１３ｄ）は、曲がり部としての第２の曲がり部１７（１７ａ〜１７ｄ）を介して、直線状の第一枝ランナー１８（１８ａ〜１８ｄ）と直線状の第二枝ランナー１９（１９ａ〜１９ｄ）とを含んで構成されている。
本実施形態に係る第２の曲がり部１７（１７ａ〜１７ｄ）は、屈曲流路して形成され、第一枝ランナー１８（１８ａ〜１８ｄ）と、第二枝ランナー１９（１９ａ〜１９ｄ）とを、角度９０度で交差させて繋げるように構成されている。なお、枝ランナー１３（１３ａ〜１３ｄ）の断面形状は、基本的に主ランナー１２の断面形状と同一でもよく、異なる断面形状であってもよい。
【００２０】
各枝ランナー１３（１３ａ〜１３ｄ）の先端にはゲート１４（１４ａ〜１４ｄ）が形成されている。ゲート１４（１４ａ〜１４ｄ）は、溶融した樹脂を各キャビティ１５（１５ａ〜１５ｄ）に充填させるための流入口である。ゲート１４は、各キャビティ１５に充填した樹脂が逆流しないように、また成形された成形品のうち製品部分と非製品部分とを切断し易いように断面積が小さく形成されている。各ゲート１４（１４ａ〜１４ｄ）の先には、キャビティ１５（１５ａ〜１５ｄ）が形成されている。
【００２１】
キャビティ１５（１５ａ〜１５ｄ）は、溶融した樹脂が充填されることで製品としての成形品を成形する。本実施形態に係るキャビティ１５（１５ａ〜１５ｄ）は、リング状の成形品を成形するために環状の溝形状に形成されている。また、上述したゲート１４はキャビティ１５の外周面と接続されている。なお、金型１には、主ランナー１２（１２ａ、１２ｂ）から延長した部分に溶融した樹脂を枝ランナー１３（１３ａ〜１３ｄ）にスムーズに流し込むためのスラグウェル２０ａ、２０ｂが形成されている。
【００２２】
このように、主ランナー１２（１２ａ、１２ｂ）から複数の枝ランナー１３（１３ａ〜１３ｄ）に分岐させ、各枝ランナー１３（１３ａ〜１３ｄ）にキャビティ１５（１５ａ〜１５ｄ）を接続させることで、一度に多数個の成形品を成形することができる。
ここで、図１に示した金型１によれば、キャビティ１５ａ〜１５ｄに充填される樹脂により形成されるウェルドラインは、金型の設計者が意図した位置であるキャビティ１５ａ〜１５ｄの対称な位置に発生させることができる。
【００２３】
次に、ウェルドラインをキャビティ１５ａ〜１５ｄの対称な位置に発生させる作用について、図２を参照して説明する。ここでは、４つあるキャビティ及び枝ランナーのうち、キャビティ１５ａ及び枝ランナー１３ａを取り上げて説明するが、他のキャビティ１５ｂ〜１５ｄ及び枝ランナー１３ｂ〜１３ｄについては、それぞれ図１に示す中心線Ｌを中心として点対称で構成されている。図２は、図１に示した主ランナー１２ａ、枝ランナー１３ａ及びキャビティ１５ａの平面図である。
ここで、スプルー１１からキャビティ１５ａに至るまでにおいて、主ランナー１２ａ及び枝ランナー１３ａにより構成されるランナーの複数の曲がり部は、溶融した樹脂の流路方向に対する一方側への曲がり部の曲がり量と他方側への曲がり部の曲がり量とが等しくなっている。より詳しくは、第１の曲がり部１６ａと第２の曲がり部１７ａとで、流路方向に対する一方側への曲がり角度と他方側への曲がり角度とが等しくなっている。ここで、本実施形態に係る曲がり量とは、曲がり角度をいう。
【００２４】
すなわち、スプルー１１から主ランナー１２ａに射出された溶融した樹脂は、第１の曲がり部１６ａにより流路方向に対して右側（一方側）に９０度の角度Ｄ１で屈曲し、第一枝ランナー１８ａに流れ込む。その後、樹脂は、第２の曲がり部１７ａにより流路方向に対して左側（他方側）に９０度の角度Ｄ２で屈曲し、第二枝ランナー１９ａに流れ込む。その後、樹脂は、キャビティ１５ａ内に充填される。
このように、樹脂がスプルー１１からキャビティ１５ａに至るまでにおいて、ランナーの複数の曲がり部は、一方側への曲がり角度９０度と、他方側への曲がり角度９０度とが等しくなっている。
【００２５】
次に、実際に、溶融した樹脂がスプルー１１から、主ランナー１２ａ、枝ランナー１３ａ、ゲート１４ａを経て、キャビティ１５ａに充填されるまでについて説明する。ここでは、複数あるキャビティ１５のうち、キャビティ１５ａを取り上げて説明するが、他のキャビティ１５ｂ〜１５ｄについては、それぞれ図２に示す中心線Ｌを中心とした点対称で充填される。
まず、スプルー１１から射出された溶融した樹脂は、矢印Ｅに示すように主ランナー１２ａを通って、主ランナー１２ａと第一枝ランナー１８ａとで交差する第１の曲がり部１６ａまで流れ込む。第１の曲がり部１６ａに流れ込んだ樹脂は、第１の曲がり部１６ａに沿って主ランナー１２ａから右側、すなわち第一枝ランナー１８ａに曲がり角度９０度、屈曲して流れ込む。なお、樹脂は、主ランナー１２ａから左側、すなわち第一枝ランナー１８ｂにも屈曲して流れ込むが、ここではその説明は省略する。
【００２６】
ここで、図２の矢印Ｆに示すように第１の曲がり部１６ａの内側を通る樹脂は、すぐに曲がり部１６ａの内側に充填されるので、充填される時間が早い。一方、矢印Ｆ´に示すように第１の曲がり部１６ａの外側を通る樹脂は、内側を通る樹脂に比べて遠回りするために、充填される時間が遅い。
したがって、第１の曲がり部１６ａを通過し、第一枝ランナー１８ａに流れ込んだ樹脂は、第１の曲がり部１６ａの内側を通過した樹脂が先行して流れ込み、第１の曲がり部１６ａの外側を通過した樹脂は、その後から流れ込む。すなわち、図２に示す破線Ｇの傾斜のように、樹脂は、第１の曲がり部１６ａの内側を通るほど先行し、外側を通るほど遅れる。
【００２７】
次に、樹脂は、図２に示す破線Ｇの傾斜を維持したまま、第二枝ランナー１９ａと第一枝ランナー１８ａとが交差する第２の曲がり部１７ａまで流れ込む。第２の曲がり部１７ａに流れ込んだ樹脂は、第２の曲がり部１７ａに沿って第一枝ランナー１８ａから左側、すなわち第二枝ランナー１９ａに曲がり角度９０度、屈曲して流れ込む。
ここで、第２の曲がり部１７ａの内側を通る樹脂は、すぐに第２の曲がり部１７ａの内側に充填されるので、充填される時間が早い。一方、第２のランナー曲がり部１７ａの外側を通る樹脂は、内側を通る樹脂に比べて遠回りするために、充填される時間が遅い。
【００２８】
しかしながら、第２の曲がり部１７ａの外側には、破線Ｇの傾斜で示すように、先行した樹脂が充填される。一方、第２の曲がり部１７ａの内側には、遅れた樹脂が充填される。そのため、第２の曲がり部１７ａの外側を通過する樹脂は、先行して進入した分、遅れて、第二枝ランナー１９ａに流れ込む。一方、第２の曲がり部１７ａの内側を通過する樹脂は、遅れて進入した分、先行して、第二枝ランナー１９ａに流れ込む。このとき、第２の曲がり部１７ａの曲がり角度は、第１の曲がり部１６ａの曲がり角度の反対側に、同角度で形成されている。したがって、結果的に図２の矢印Ｈ及び矢印Ｈ´に示すように、第２の曲がり部１７ａの外側を通る樹脂と内側を通る樹脂とは、第二枝ランナー１９ａ内において、進行位置が一致するように、整えられる。このように、第二枝ランナー１９ａ内では、樹脂の充填される時間の差異が解消される。
【００２９】
その後、第２の曲がり部１７ａの外側及び内側を通過した樹脂は、ゲート１４ａに同時に到達する。ゲート１４ａに到達した樹脂のうち、第２の曲がり部１７ａの内側を通過した樹脂は、キャビティ１５ａの図２に示す矢印Ｉ方向に流れ込み、曲がり部１７ａの外側を通過した樹脂は、キャビティ１５ａの図２に示す矢印Ｉ´方向に流れ込む。ここで、矢印Ｉ方向及び矢印Ｉ´方向に流れ込んだ樹脂は、同時にキャビティ１５ａに到達していることから、キャビティ１５ａの中心と一致する会合線２０ａで合流する。すなわち、ウェルドラインをキャビティ１５ａの対称な位置に発生させることができる。
【００３０】
次に、本実施形態に係る金型１により成形される成形品について図３を参照して説明する。図３は、成形された成形品の一部の斜視図である。図３に示す成形品３０は、図２に示すキャビティ１５ａによって形成されたリング状の製品３１ａを含む成形品の一部である。図３に示すようにリング状の製品３１ａには、ウェルドライン３２ａがリング状の中心、すなわちゲートの直径方向対向側に形成されている。
【００３１】
このように、本実施形態の金型１によれば、スプルー１１からキャビティ１５ａに至るまでに、主ランナー１２ａ、枝ランナー１３ａに形成された複数の曲がり部（第１の曲がり部１６ａ、第２の曲がり部１７ａ）を一方側に曲がり角度９０度、曲げて形成した後、他方側に曲がり角度９０度、曲げて形成したことにより、最終的に曲がり部の内側と外側とで生じる充填される時間の差異を解消することができる。
【００３２】
なお、図１に示すように、他のキャビティ１５ｂ〜１５ｄにおいても、同様に、スプルー１１からキャビティ１５ｂ〜１５ｄに至るまでに、曲がり部（第１の曲がり部１６ａ、１６ｂ及び第２の曲がり部１７ｂ〜１７ｄ）を一方側に曲がり角度９０度を形成した後、他方側に曲がり角度９０度を形成しているので、ウェルドラインをキャビティ１５ｂ〜１５ｄの対称な位置に発生させることができる。
したがって、全ての成形品のウェルドラインを揃えることができるので、成形品の製品価値を高めることができる。
【００３３】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る金型について図４を参照して説明する。ここでは、第１の実施形態と同様、４つあるキャビティ及び枝ランナーのうち、図１に示すキャビティ１５ａに相当する部分を取り上げて説明する。なお、枝ランナー以外については第１の実施形態と同一の構成であるため、同一符号を付して説明は省略する。また、本実施形態に係る金型２は、それぞれの構成要素がスプルー１１の中心Ｌを中心とした点対称に形成されている。
【００３４】
本実施形態に係る枝ランナー４０ａは、図４に示すように、曲がり部としての第２の曲がり部４５ａ、第３の曲がり部４６ａ及び第４の曲がり部４７ａを介して、直線状の第一枝ランナー４１ａ、直線状の第二枝ランナー４２ａ、直線状の第三枝ランナー４３ａ及び直線状の第四枝ランナー４４ａを含んで構成されている。
すなわち、第１の実施形態と異なる点は、第２の曲がり部４５ａからキャビティ１５ａ間において、第３の曲がり部４６ａと、第４の曲がり部４７ａとの屈曲流路が形成されていることである。そして、第３の曲がり部４６ａと、第４の曲がり部４７ａとは、溶融した樹脂の流路方向に対する一方側への曲がり量と他方側への曲がり量とが等しくなっている。より詳しくは、第３の曲がり部４６ａと、第４の曲がり部４７ａとで、流路方向に対する一方側への曲がり角度と他方側への曲がり角度とが等しくなっている。ここで、本実施形態に係る曲がり量は、曲がり角度をいう。
【００３５】
具体的に説明すると、スプルー１１から主ランナー１２ａに射出された溶融した樹脂は、第１の曲がり部１６ａにより流路方向に対して右側（一方側）に９０度の角度Ｄ３で屈曲し、第一枝ランナー４１ａに流れ込む。その後、樹脂は、第２の曲がり部４５ａにより流路方向に対して左側（他方側）に９０度の角度Ｄ４で屈曲し、第二枝ランナー４２ａに流れ込む。このとき、一方側への曲がり角度９０度と、他方側への曲がり角度９０度とが等しくなっている。
【００３６】
その後、樹脂は、第３の曲がり部４６ａにより流路方向に対して右側（一方側）に９０度の角度Ｄ５で折れ曲がり、第三枝ランナー４３ａに流れ込む。その後、樹脂は、第４の曲がり部４７ａにより流路方向に対して左側（他方側）に９０度の角度Ｄ６で折れ曲がり、第四枝ランナー４４ａに流れ込む。その後、樹脂は、キャビティ１５ａ内に充填される。このとき、一方側への曲がり角度９０度と、他方側への曲がり角度９０度とが等しくなっている。
このように、第３の曲がり部４６ａと、第４の曲がり部４７ａとの間では、溶融した樹脂の流路方向に対する一方側への曲がり部の曲がり量と他方側への曲がり部の曲がり量とが等しくなっている。
【００３７】
次に、実際に、溶融した樹脂がスプルー１１から、主ランナー１２ａ、枝ランナー４０ａを経て、キャビティ１５ａに充填されるまでについて説明する。ここでは、複数あるキャビティ１５のうち、キャビティ１５ａを取り上げて説明するが、他のキャビティ１５ｂ〜１５ｄについては、それぞれ図４に示す中心線Ｌを中心とした点対称で充填される。
まず、スプルー１１から射出された溶融した樹脂は、第１の曲がり部１６ａに沿って主ランナー１２ａから右側、すなわち第一枝ランナー４１ａに屈曲して流れ込む。このとき、第１の実施形態で説明したように、樹脂は、第１の曲がり部１６ａの内側を通るほど先行し、外側を通るほど遅れて第一枝ランナー４１ａに流れ込む。
【００３８】
次に、樹脂は、第２の曲がり部４５ａに沿って第一枝ランナー４１ａから左側、すなわち第二枝ランナー４２ａに屈曲して流れ込む。このとき、第１の実施形態で説明したように、第２の曲がり部４５ａの外側を通過する樹脂は、先行して進入した分、遅れて、第二枝ランナー４２ａに流れ込む。一方、第２の曲がり部４５ａの内側を通過する樹脂は、遅れて進入した分、先行して、第二枝ランナー４２ａに流れ込む。したがって、結果的に第２の曲がり部４５ａの外側を通る樹脂と内側を通る樹脂とは、第二枝ランナー４２ａ内での進行位置が一致するように、整えられる。
【００３９】
その後、同様に、樹脂は、第３の曲がり部４６ａ、第４の曲がり部４７ａを通過するときに、内側と外側とを通過する樹脂とで充填される時間の差異が生じるが、結果的に、第４の曲がり部４７ａの外側を通る樹脂と内側を通る樹脂とは、第四枝ランナー４４ａ内での進行位置が一致するように、整えられる。したがって、キャビティ１５ａの中心と一致する会合線２０ａで、ウェルドラインを発生させることができる。
【００４０】
このように、本実施形態の金型２によれば、第２の曲がり部４０ａからキャビティ１５ａに至るまでに、更に複数の曲がり部がある場合であっても、最終的に曲がり部の内側と外側とで生じる充填される時間の差異を解消することができる。したがって、曲がり部は、２つの数に限定されることがないので金型の設計自由度を広げることができる。
なお、本実施形態の金型では、第３の曲がり部４６ａと第４の曲がり部４７ａとを有する場合について説明したが、この場合に限られず、更に、第５の曲がり部と第６の曲がり部とを有するように構成してもよく、それ以上の曲がり部を有するように構成してもよい。また、複数の曲がり部の間で、曲がり量が同一であれば、第３の実施形態及び第４の実施形態で後述するような、曲がり角度が４５度の曲がり部や、湾曲状の曲がり部が混在していてもよい。
【００４１】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係る金型について図５を参照して説明する。ここでは、第１の実施形態と同様、４つあるキャビティ及び枝ランナーのうち、図１に示すキャビティ１５ａに相当する部分を取り上げて説明する。なお、枝ランナー及び曲がり部以外については第１の実施形態と同一の構成であるため、同一符号を付して説明は省略する。また、本実施形態に係る金型３は、それぞれの構成要素がスプルー１１の中心Ｌを中心とした点対称に形成されている。
【００４２】
本実施形態に係る枝ランナー５０ａは、図５に示すように、曲がり部としての第２の曲がり部５３ａを介して、直線状の第一枝ランナー５１ａと直線状の第二枝ランナー５２ａとを含んで構成されている。ここで、第２の曲がり部５３ａは、第一枝ランナー５１ａと第二枝ランナー５２ａとの角度ｄ２が１３５度になるような屈曲流路として形成されている。また、第１の曲がり部５５ａは、主ランナー１２ａと第一枝ランナー５１ａとの角度ｄ１が１３５度になるような屈曲流路として形成されている。
ここで、スプルー１１からキャビティ１５ａに至るまでにおいて、第１の曲がり部５５ａと第２の曲がり部５３ａとは、溶融した樹脂の流路方向に対する一方側への曲がり量と他方側への曲がり量とが等しくなっている。より詳しくは、第１の曲がり部５５ａと第２の曲がり部５３ａとの間で、流路方向に対する一方側への曲がり角度と他方側への曲がり角度とが等しくなっている。ここで、本実施形態に係る曲がり量とは、曲がり角度をいう。
【００４３】
すなわち、スプルー１１から主ランナー１２ａに射出された溶融した樹脂は、第１の曲がり部５５ａにより流路方向に対して右側（一方側）に４５度の角度Ｄ７で折れ曲がり、第一枝ランナー５１ａに流れ込む。その後、樹脂は、第２の曲がり部５３ａにより流路方向に対して左側（他方側）に４５度の角度Ｄ８で折れ曲がり、第二枝ランナー５２ａに流れ込む。その後、樹脂は、キャビティ１５ａ内に充填される。
このように、樹脂がスプルー１１からキャビティ１５ａに至るまでにおいて、第１の曲がり部５５ａと第２の曲がり部５３ａとの間では、一方側への曲がり角度４５度と、他方側への曲がり角度４５度とが等しくなっている。
【００４４】
次に、実際に、溶融した樹脂がスプルー１１から、主ランナー１２ａ、枝ランナー５０ａを経て、キャビティ１５ａに充填されるまでについて説明する。ここでは、複数あるキャビティ１５のうち、キャビティ１５ａを取り上げて説明するが、他のキャビティ１５ｂ〜１５ｄについては、それぞれ図５に示す中心線Ｌを中心とした点対称で充填される。
まず、スプルー１１から射出された溶融した樹脂は、第１の曲がり部５５ａに沿って主ランナー１２ａから右側、すなわち第一枝ランナー５１ａに屈曲して流れ込む。このとき、第１の実施形態と同様、樹脂は、第１の曲がり部５５ａの内側を通るほど先行し、外側を通るほど遅れて第一枝ランナー５１ａに流れ込む。なお、本実施形態に係る第１の曲がり部５５ａの曲がり角度は、第１の実施形態より緩やかなため、樹脂が先行して進行する度合いや遅れる度合いは、第１の実施形態より少ない。
【００４５】
次に、樹脂は、第２の曲がり部５３ａに沿って第一枝ランナー５１ａから左側、すなわち第二枝ランナー５２ａに屈曲して流れ込む。このとき、第２の曲がり部５３ａの曲がり角度は、第１の曲がり部５５ａの曲がり角度と反対側に、同角度で形成されているために、第２の曲がり部５３ａの外側を通過する樹脂は、先行して進行した分、遅れて、第二枝ランナー５２ａに流れ込む。一方、第２の曲がり部５３ａの内側を通過する樹脂は、遅れて進行した分、先行して、第二枝ランナー５２ａに流れ込む。したがって、結果的に第２の曲がり部５３ａの外側を通る樹脂と内側を通る樹脂とは、第二枝ランナー５２ａ内において進行位置が一致するように、整えられる。これにより、キャビティ１５ａの中心と一致する会合線２０ａで、ウェルドラインを発生させることができる。
【００４６】
このように、本実施形態の金型３によれば、スプルー１１からキャビティ１５ａに至るまでに、ランナー１２ａ、ランナー５０ａに形成された複数の曲がり部の曲がり角度が９０度でない場合であっても、最終的に曲がり部の内側と外側とで生じる充填される時間の差異を解消することができる。したがって、曲がり部は、曲がり角度が９０度に限定されることがないので金型の設計自由度を広げることができる。
なお、本実施形態の金型３では、第１の曲がり部５５ａは、流路方向に対する右側（一方側）に４５度で屈曲し、第２の曲がり部５３ａは、流路方向に対する左側（他方側）に４５度で屈曲する場合について説明したが、この場合に限られず、他の角度により構成されていてもよい。
【００４７】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態に係る金型について図６を参照して説明する。ここでは、第１の実施形態と同様、４つあるキャビティ及び枝ランナーのうち、図１に示すキャビティ１５ａに相当する部分を取り上げて説明する。なお、枝ランナー及び曲がり部以外については第１の実施形態と同一の構成であるため、同一符号を付して説明は省略する。また、本実施形態に係る金型４は、それぞれの構成要素がスプルー１１の中心Ｌを中心とした点対称に形成されている。
【００４８】
本実施形態に係る枝ランナー６０ａは、図６に示すように、曲がり部としての曲線状の第２の曲がり部６３ａを介して、直線状の第一枝ランナー６１ａと直線状の第二枝ランナー６２ａとを含んで構成されている。ここで、第２の曲がり部６３ａは、湾曲量、すなわち半径をＲ２とする湾曲流路として形成されている。
また、本実施形態に係る曲がり部としての第１の曲がり部６５ａは、湾曲量、すなわち半径をＲ１とする湾曲流路として形成されている。
ここで、スプルー１１からキャビティ１５ａに至るまでにおいて、第１の曲がり部６５ａと第２の曲がり部６３ａとは、溶融した樹脂の流路方向に対する一方側への曲がり量と他方側への曲がり量とが等しくなっている。より詳しくは、第１の曲がり部６５ａと第２の曲がり部６３ａとの間で、流路方向に対する一方側への曲がり角度及び湾曲量と、他方側への曲がり角度及び湾曲量と、が等しくなっている。ここで、本実施形態に係る曲がり量とは、曲がり角度と湾曲量とを含むものである。
【００４９】
すなわち、スプルー１１から主ランナー１２ａに射出された溶融した樹脂は、第１の曲がり部６５ａにより流路方向に対して右側（一方側）に４５度の角度Ｄ９で曲線状に曲がり、第一枝ランナー６１ａに流れ込む。その後、樹脂は、第２の曲がり部６３ａにより流路方向に対して左側（他方側）に４５度の角度Ｄ１０で曲線状に曲がり、第二枝ランナー６２ａに流れ込む。なお、第１の曲がり部６３ａの半径Ｒ２と、第２の曲がり部６５ａの半径Ｒ１とは、同一寸法であり、湾曲量を等しくして、曲線状に曲がる。その後、樹脂は、キャビティ１５ａ内に充填される。
このように、樹脂がスプルー１１からキャビティ１５ａに至るまでにおいて、第１の曲がり部６５ａと第２の曲がり部６３ａと間では、一方側への曲がり角度４５度と、他方側への曲がり角度４５度とが等しく、更に両者の湾曲量が等しくなっている。
【００５０】
次に、実際に、溶融した樹脂がスプルー１１から、主ランナー１２ａ、枝ランナー６０ａを経て、キャビティ１５ａに充填されるまでについて説明する。ここでは、複数あるキャビティ１５のうち、キャビティ１５ａを取り上げて説明するが、他のキャビティ１５ｂ〜１５ｄについては、それぞれ図６に示す中心線Ｌを中心とした点対称で充填される。
まず、スプルー１１から射出された溶融した樹脂は、第１の曲がり部６５ａに沿って主ランナー１２ａから右側、すなわち第一枝ランナー６１ａに曲線状に流れ込む。このとき、樹脂は、第１の曲がり部６５ａの内側を通るほど先行し、外側を通るほど遅れて第一枝ランナー６１ａに流れ込む。なお、本実施形態に係る第１の曲がり部６５ａは、第１の実施形態より緩やかで曲線状のため、樹脂が先行して進行する度合いや遅れる度合いは、第１の実施形態より少ない。
【００５１】
次に、樹脂は、第２の曲がり部６３ａに沿って第一枝ランナー６１ａから左側、すなわち第二枝ランナー６２ａに曲線状に流れ込む。このとき、第２の曲がり部６３ａの曲がり角度は、第１の曲がり部６５ａの曲がり角度と反対側に、同角度で形成されている。更に、第２の曲がり部６３ａの半径Ｒ２は、第１の曲がり部６５ａの半径Ｒ１と同一寸法であり、同じ湾曲量である。したがって、第２の曲がり部６３ａの外側を通過する樹脂は、先行して進行した分、遅れて、第二枝ランナー６２ａに流れ込む。一方、第２の曲がり部６３ａの内側を通過する樹脂は、遅れて進行した分、先行して、第二枝ランナー６２ａに流れ込む。したがって、結果的に第２の曲がり部６３ａの外側を通る樹脂と内側を通る樹脂とは、第二枝ランナー６２ａ内において進行位置が一致するように、整えられる。これにより、キャビティ１５ａの中心と一致する会合線２０ａで、ウェルドラインを発生させることができる。
【００５２】
このように、本実施形態の金型４によれば、スプルー１１からキャビティ１５ａに至るまでに、ランナー１２ａ、ランナー６０ａに形成された複数の曲がり部が湾曲状の場合であっても、最終的に曲がり部の内側と外側とで生じる充填される時間の差異を解消することができる。したがって、曲がり部は、屈曲状であることに限定されることがないので金型の設計自由度を広げることができる。
なお、本実施形態の金型４では、第１の曲がり部６５ａは、流路方向に対する右側（一方側）に４５度の角度Ｄ９で曲がり、第２の曲がり部６３ａは、流路方向に対する左側（他方側）に４５度の角度Ｄ１０で曲がる場合について説明したが、この場合に限られず、他の角度により構成されていてもよい。また、第２の曲がり部６３ａの半径Ｒ２と、第１の曲がり部６５ａの半径Ｒ１とが、同一寸法であり、同じ湾曲量で形成されていれば、どのような寸法であってもよい。
【００５３】
上述したように、第１の実施形態乃至第４の実施形態の金型では、主ランナー１２から各枝ランナーへ分岐する第１の曲がり部における流路方向に対する一方側への曲がり量と、各枝ランナー内の第２の曲がり部における流路方向に対する他方側への曲がり量とを等しく構成している。また、スプルー１１及びキャビティ１５間の流路において、複数の曲がり部は、流路方向に対する一方側及び他方側それぞれ同じ回数で、同じ曲がり量になるように構成している。したがって、ウェルドラインを金型の設定者の意図する所定の位置に発生させることができる。
【００５４】
また、第１の実施形態乃至第４の実施形態の金型では、ウェルドラインが目立つ、光輝材を入れた樹脂を用いて成形品を成形する場合に、特に有効である。また、金型設計者は、成形品におけるウェルドラインの発生位置を意図する位置に発生させることができるので、その位置に成形品のパーティングライン、デザイン的又は意図的に設けたスリットを発生させることで、ウェルドラインを視認しにくくさせることができる。
【００５５】
なお、第１の実施形態乃至第４の実施形態の金型では、多数個取りの金型として４個取りの金型について説明したが、この場合に限られない。例えば、４個取りより多くてもよく、４個取りより少なくてもよい。また、多数個取りの金型に限られず、１個取りの金型であってもよい。何れの場合であっても、スプルー１１から各キャビティ１５（１５ａ〜１５ｄ）に至るまでのランナーにおいて、複数の曲がり部を樹脂の流路方向に対して一方側への曲がり量と他方側への曲がり量とが等しくなるように形成することにより、上述したように、成形品のウェルドラインを制御したり、全ての成形品のウェルドラインを揃えたりすることができる。
【００５６】
また、第１の実施形態乃至第４の実施形態の金型では、ランナーが主ランナーと枝ランナーとからなる場合について説明したが、この場合に限られない。例えば、１つのスプルー１１から直接、異なる複数のランナーに分岐し、これら複数のランナーは、それぞれ異なるキャビティに繋がるように構成されていてもよい。すなわち、ランナーは、複数の主ランナーのみから構成されていてもよい。
【００５７】
また、第１の実施形態乃至第４の実施形態の金型では、複数の曲がり部は、２つ及び４つ等、偶数個で構成する場合について説明したが、例えば、曲がり部を３つ等、奇数個で構成してもよい。この場合、スプルー１１からキャビティ１５に至るまでにおいて、流路方向に対して一方側への曲がり角度の総和と他方側への曲がり角度の総和とが等しくなるように構成すればよい。すなわち、流路方向に対する一方側に９０度、曲がった後、他方側に４５度、更に他方側に４５度、曲がるように複数の曲がり部を構成してもよい。
【００５８】
また、第１の実施形態乃至第４の実施形態の説明では、成形材として樹脂を用いて成形する金型についてのみ説明したが、例えば亜鉛ダイカストやアルミニウム合金等のような成形材を用いて成形する金型であってもよい。
また、第１の実施形態乃至第４の実施形態の説明では、リング状の成形品を成形する場合についてのみ説明したが、例えば孔を有するような成形品等、成形材が会合してウェルドラインを生じさせるような金型に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】第１の実施形態に係る成形用金型の斜視図である。
【図２】第１の実施形態に係る成形用金型の一部平面図である。
【図３】第１の実施形態に係る成形用金型で成形された成形品の一部の斜視図である。
【図４】第２の実施形態に係る成形用金型の一部平面図である。
【図５】第３の実施形態に係る成形用金型の一部平面図である。
【図６】第４の実施形態に係る成形用金型の一部平面図である。
【図７】従来の成形用金型の斜視図である。
【図８】従来の成形用金型の一部平面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１      成形用金型
２      成形用金型
３      成形用金型
４      成形用金型
１１    スプルー
１２    主ランナー
１３    枝ランナー
１４    ゲート
１５    キャビティ
１６    第１の曲がり部
１７    第２の曲がり部
１８ａ〜１８ｄ  第一枝ランナー
１９ａ〜１９ｄ  第二枝ランナー
４０ａ  枝ランナー
４１ａ  第一枝ランナー
４２ａ  第二枝ランナー
４３ａ  第三枝ランナー
４４ａ  第四枝ランナー
４５ａ  第２の曲がり部
４６ａ  第３の曲がり部
４７ａ  第４の曲がり部
５０ａ  枝ランナー
５１ａ  第一枝ランナー
５２ａ  第二枝ランナー
５３ａ  第２の曲がり部
５５ａ  第１の曲がり部
６０ａ  枝ランナー
６１ａ  第一枝ランナー
６２ａ  第二枝ランナー
６３ａ  第２の曲がり部
６５ａ  第１の曲がり部
【図１】
2010111014.tif 000003
【図２】
2010111014.tif 000004
【図３】
2010111014.tif 000005
【図４】
2010111014.tif 000006
【図５】
2010111014.tif 000007
【図６】
2010111014.tif 000008
【図７】
2010111014.tif 000009
【図８】
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