(57)【要約】【課題】  冷却媒体の流路を、冷却すべきポイントに効果的に配置することを可能とし、冷却効率の高い成形金型を実現する。【解決手段】  本発明は、雄型と雌型が型締めされて樹脂成形を行う成形金型であって、雄型または雌型の少なくとも一方の金型の側面から内部に向けて設けられ、金型の内部で交差しない複数の横穴と、複数の横穴を連結して冷却媒体の流路を形成するために、金型の取付面に加工される連結部と、を備えることを特徴とする成形金型を実現する。これにより、冷却媒体の流路を配置できる自由度が大きくなり、冷却効率を高めることができる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
雄型と雌型が型締めされて樹脂成形を行う成形金型であって、
前記雄型または雌型の少なくとも一方の金型の側面から内部に向けて設けられ、前記金型の内部で交差しない複数の横穴と、
前記複数の横穴を連結して冷却媒体の流路を形成するために、前記金型の取付面に加工される連結部と、
を備えることを特徴とする成形金型。
【請求項２】
前記連結部は、
前記金型に挿入する入れ子と、
前記複数の横穴に連通して設けられ、前記入れ子を受ける入れ子受部と、
前記複数の横穴を連結して前記冷却媒体の流路を形成するために前記入れ子に設けられた連結孔と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の成形金型。
【請求項３】
前記入れ子受部は、
前記入れ子の挿入を受ける開口部が底面より広くなるように抜き角が設定されていることを特徴とする請求項２に記載の成形金型。
【請求項４】
前記連結部は、
前記金型の取付面から樹脂が成形されるキャビティに向かって形成され、前記複数の横穴のそれぞれに交差する複数の縦穴と、
前記キャビティの被冷却部分の近傍に、前記金型の取付面からキャビティに向かって形成され、前記冷却媒体の導入路と排出路を分ける隔壁を有する冷却穴と、
前記縦穴と前記冷却穴を連通する複数の接続管と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の成形金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形製品の製造に用いられる成形金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形、モールドプレス成形等の樹脂成形においては、溶融樹脂を成形金型のキャビティに充填した後、溶融樹脂から熱を奪って樹脂の形状を固定し、所定の成形製品が製造される。したがって、冷却媒体を使用して成形金型を冷却する冷却方式は、成形製品の出来ばえを左右する重要な要素である。
【０００３】
特許文献１には、キャビティ全体を入れ子とし、母型に対して断熱した構成の合成樹脂成形用金型が記載されている。この成形金型では、入れ子内に形成した冷却媒体の流路に加熱媒体と冷却媒体を交互に流すことにより、キャビティの温度を短時間で制御することを目的としている。これにより、肉薄部と肉厚部を有する複雑なキャビティへの溶融樹脂の充填、冷却が容易となり、成形製品の表面に生じる欠陥を無くすことができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１８２２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以下、本発明が解決しようとする課題について図を用いて説明する。
【０００６】
図１は、成形金型の断面を示す模式図である。雌型である固定側金型２と雄型である可動側金型３が型締めされた状態を示している。固定側金型２においては、固定側母型２ｃが固定側取付板２ａにセットされている。また、固定側金型２には、図示しない射出機のノズルを接続するロケートリング１７が付設され、ロケートリングの中心には、射出機から溶融樹脂が注入されるスプール４が設けられている。スプール４が形成されているスプールブッシュ２ｂは、固定側取付板２ａに外側から挿入された構成となっており、取り外して交換が可能である。
【０００７】
一方、可動側金型３においては、可動側取付板３ａにスペーサーブロック３ｂを介して受け板３ｃが取り付けられ、受け板３ｃに可動側母型３ｄとコア型３ｅが固定されている。また、可動側取付板３ａと受け板３ｃの間の空間には、エジェクタプレート１４、１５に挟持されている、エジェクタピン１０およびスプールロックピン１２、リターンピン１３が配置されている。後述するように、成形を完了し型を開いて成形製品を取出す際に、成形機（図示しない）に備えられたエジェクタ装置の突き出しロッドが、エジェクタホール１８を通して図中の上方にエジェクタプレート１４、１５を押し上げ、成形製品の取出しを行う。
【０００８】
図１に示すように、ガイドピン１６ａがガイドピンブッシュ１６ｂに係合して固定側母型２ｃと、可動側母型３ｄおよびコア型３ｅが型締めされると、スプール４に連通したランナー５およびゲート６、キャビティＣが形成される。この型締め状態において、射出機（図示しない）から溶融樹脂が注入され、スプール４、ランナー５およびゲート６を介してキャビティＣに溶融樹脂が充填される。
【０００９】
キャビティＣに充填された溶融樹脂は、横穴７を循環する冷却媒体によって冷やされたコア型３ｅおよび固定側母型２ｃに熱を奪われて硬化し、所定の形状を持った成形製品となる。溶融樹脂の冷却が完了し樹脂の形状が固定されると、型が開かれてエジェクタ装置（図示しない）の突き出しロッドがエジェクタプレート１４、１５を押し上げる。これにより、エジェクタピン１０が上方に突き上げられ、キャビティＣにおいて成形された成形製品がコア型３ｅから分離し、一方、スプールロックピン１２は、スプール４およびランナー５、ゲート６に充填されて硬化した樹脂を、上方に突きあげて可動側母型３ｄから分離し、型外へ取出す。
【００１０】
前述したように、上記の樹脂成形において、横穴７を流れる冷却媒体によるコア型３ｅおよび固定側母型２ｃの冷却は、成形製品の出来ばえを左右する重要な要素である。また、溶融樹脂の冷却に要する時間が成形工程のサイクルタイムの長短を左右し、作業効率を決定する要因でもある。
【００１１】
しかしながら、成形金型は複雑な構成を有しているため、冷却媒体の流路を加工できる領域が制限されるという問題がある。特に、キャビティＣの面内に複数のエジェクタピン１０が配置されるコア型３ｅでは、流路を加工するためのスペースが少なく、冷却すべきポイントに流路を設定できない場合が生じるという問題があった。
【００１２】
図２は、コア型３ｅのエジェクタピン１０の配置と、冷却媒体の流路Ｆの構成を模式的に示した図である。成形製品を突き上げてコア型３ｅから分離するために必要な数のエジェクタピン１０が、最適な位置に配置されている。一方、冷却媒体の流路となる横穴７は、コア型３ｅの側面からドリルで穴を開けることにより形成される。したがって、図中に矢印Ｆで示した流路を形成するためには、ＡおよびＣの対抗する方向から横穴７を開け、さらにＢ方向から開けた穴によりＡおよびＣ方向に加工した穴を接続する必要がある。Ｂ方向から加工した穴はキャップ２１ｃで蓋をされ、流路Ｆが完成する。
【００１３】
図２に示した場合には、Ａ方向およびＣ方向に対して、エジェクタピン１０の配置に比較的広いスペースがあり、横穴７を加工する自由度は高いと言える。しかし、Ｂ方向からの加工においては、図中に示したエジェクタピン１０の隙間に、加工位置が限られてしまう。このため、流路Ｆを左右方向へ移動して設定する自由度は無い。すなわち、図中の流路Ｆの左右の位置に冷却すべきポイントがある場合には、冷却媒体の流路から外れてしまい、効果的な冷却ができないという問題が生じる。
【００１４】
そこで、本発明は、上記の問題を鑑みて、冷却媒体の流路を冷却すべきポイントに的確に配置することを可能とし、冷却効率の高い成形金型を実現すること目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明に係る成形金型は、雄型と雌型が型締めされて樹脂成形を行う成形金型であって、記雄型または雌型の少なくとも一方の金型の側面から内部に向けて設けられ、前記金型の内部で交差しない複数の横穴と、複数の横穴を連結して冷却媒体の流路を形成するために、金型の取付面に加工される連結部と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、金型の内部で交差しない複数の横穴を、連結部で接続することにより、冷却媒体の流路を形成する。連結部は、エジェクタピン等の構造物に影響されないように、金型の取付面において加工されて形成されるので、冷却媒体の流路を設定する自由度を大きくすることができる。これにより、冷却すべきポイントに冷却媒体の流路を設定することが可能となり、冷却効率を高めることができる。
【００１７】
さらに、本発明に係る成形金型においては、連結部は、金型に挿入する入れ子と、複数の横穴に連通して設けられ、入れ子を受ける入れ子受部と、複数の横穴を連結して冷却媒体の流路を形成するために入れ子に設けられた連結孔と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、連結孔を入れ子に設けることにより、障害となるエジェクタピン等の成形金型の構成要素の位置に関わらず、横穴を連結して冷却媒体の流路を形成することができる。これにより、冷却媒体の流路を設定する自由度が高まり、冷却すべきポイントを直接冷却することが可能となり、冷却効率を高めることができる。
【００１９】
また、本発明に係る成形金型において、入れ子受部は、入れ子の挿入を受ける開口部が底面より広くなるように抜き角が設定されていることを特徴とする。
【００２０】
これにより、入れ子の挿入、または取り外しの際に、連結孔と複数の横穴との接続部に装着されるＯリングが損傷することを防ぎ、冷却媒体の漏れを防止することができる。
【００２１】
また、本発明に係る成形金型において、連結部は、金型の取付面から樹脂が成形されるキャビティに向かって形成され、複数の横穴のそれぞれに交差する複数の縦穴と、キャビティの被冷却部分の近傍に、金型の取付面からキャビティに向かって形成され、冷却媒体の導入路と排出路を分ける隔壁を有する冷却穴と、縦穴と冷却穴を連通する複数の接続管と、を備えることを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、接続管により縦穴と冷却穴が接続管により連通されるので、冷却穴を設ける位置の自由度が高く、キャビティ内の冷却すべきポイントに適切に配置することが可能となるため、冷却効率の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る成形金型によれば、冷却媒体の流路を冷却すべきポイントに効果的に配置することを可能とし、冷却効率の高い成形金型を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明に係る好適な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００２５】
図３は、本実施例に係る成形金型におけるコア型のエジェクトピン１０の配置と、冷却媒体の流路を示す模式図である。図は、受け板３ｃに接する取付面の方向から見たコア型３ｅを示している。横穴７を構成するために、コア型３ｅの側面から、図中に示すＡ方向、およびＣ方向に複数の横穴７となる穴がドリル加工されている。これらの横穴７は、図中の上下に位置をずらして加工しているため、各横穴７の延長方向に伸ばしたとしても、コア型３ｅ内で相互に交差することはない。すなわち、Ｂ方向に加工されるドリル穴である連結孔８が無ければ、冷却媒体の連続した流路Ｆを構成しない（図２参照）。
【００２６】
本実施例において連結孔８は、コア型３ｅに挿入される入れ子２１に形成されている。入れ子２１に対して、図中のＢ方向にドリル加工により連結孔８を形成し、さらに、横穴７に接続する横穴をＡ方向およびＣ方向から加工して、連結孔８に交差させている。連結孔８の端部の開口は、キャップ２１Ｃが挿入されて塞がれている。横穴７および連結孔８の加工に際し、コア型３ｅの取付面を基準とした深さ方向の加工位置を一致させることは言うまでもない。
【００２７】
図４は、本実施例に係るコア型を模式的に示した斜視図である。コア型３ｅを上下に貫通して配置されているエジェクトピン１０の間に、２つの横穴７が加工されている。横穴７は、コア型３ｅ側面の開口２３から入れ子受部２５の側面の開口２２へ連通するように加工されている。入れ子２１が入れ子受部２５に挿入され、連結孔８につながる入れ子２１の開口２１ａと横穴７の開口２２が接合されることにより、冷却媒体の流路Ｆ（図３参照）が連通される。コア型３ｅの側面に位置する開口２３において、母型３ｄの冷却流路（図示せず）に接続される。横穴７の一方に母型３ｄの冷却流路から冷却媒体が供給され、流路Ｆを経由してもう一方の横穴７から母型３ｄに戻される。これにより冷却媒体が可動側金型３内を循環し、コア型３ｅの冷却が行われる。
【００２８】
図５は、コア型３ｅのＤ-Ｄ断面（図３参照）を示した模式図である。図中の上面は受け板３ｃに接する取付面であり、下面はキャビティＣを構成する面である。入れ子２１が、取付面側から入れ子受部２５（図４参照）に挿入されている。入れ子２１の上面部にはフランジが設けられており、固定ネジ３１によりコア型３ｅに固定されている。入れ子２１の挿入により、開口２２と開口２１ａが接合され、横穴７と連結孔８が連通している。開口２２と開口２１ａの接合面には、冷却媒体の漏れを防止するためのＯリング３２が装着されている。
【００２９】
入れ子２１の側面には、抜き角３３が設けられており、入れ子２１の底面より上面の開口が広くなっている。これにより、入れ子２１を入れ子受部２５に挿入する際、また、取り外す際において、Ｏリング３２が、入れ子２１の側面と入れ子受部の側面との間で擦れあって位置ずれや損傷を起こし、冷却媒体の漏れを発生させるおそれを無くすことができる。
【００３０】
図６および図７は、入れ子２１の取付位置をずらしたコア型３ｅの態様を示す模式図である。本実施例においては、図に示すように入れ子２１の設定位置を変えることにより、冷却媒体の流路を変えることができる。これにより、キャビティＣ内における冷却すべきポイントに合わせた流路の設定が可能となる。
【００３１】
図６に示すコア型３ｅにおいては、入れ子２１の設定位置を図３に示す位置より図中の左方向に移動させている。これにより、冷却媒体の流路は、Ｆから図中のＧに変化している。一方、図７に示すコア型３ｅでは、入れ子２１の設定位置を図３に示す設定位置より図中の右方向に移動させている。これにより、冷却媒体の流路は、Ｆから図中のＨに変化している。
【００３２】
図６、７に示す冷却媒体の流路変更は、入れ子を挿入する位置の変更と、横穴７の深さを変更するだけで容易に実施することができる。すなわち、キャビティＣの形状に応じて好適な冷却ポイントを選択し、冷却効率の高い冷却媒体の流路となるように、入れ子２１の設定位置を容易に設計することができる。
【００３３】
成形金型の設計においては、樹脂の肉厚部と肉薄部が入り交じる成形製品の形状に対応して、キャビティＣ内の冷却すべき位置を変える必要が生じる。上記の通り本発明を実施し、冷却すべきポイントに対して的確に冷却媒体の流路を設定すれば、成形製品の欠陥を無くし、さらに、冷却時間を短縮して生産効率の向上を図ることが可能となる。
【００３４】
例えば、冷却に時間がかかる肉厚部の近傍に冷却媒体の流路を設定して冷却を促進し、成形製品の全体が均一に冷却されるようにすることにより、冷却時間の短縮を図ることができると同時に、成形製品に残留する歪を無くし、金型から取出した後の変形を防止することができる。また、充填された溶融樹脂の容積が大きいゲート近傍に冷却媒体の流路を設定し、引け等の表面欠陥の発生を防ぐことも可能である。
【実施例２】
【００３５】
図８は、本発明の別の実施態様に係る成形金型を示す模式図である。エジェクトピン１０が配置されたコア型３ｅの側面から、図中に示すＡ方向、およびＣ方向に複数の横穴７となる穴がドリル加工されている。これらの横穴７は、コア型３ｅの取付面に平行に加工され、前述したように、図中の上下に位置をずらして加工しているため、コア型３ｅ内において相互に交差することはない。
【００３６】
各横穴７のコア型３ｅ内の端部には、縦穴４１が取付面側からキャビティＣ側に向け、横穴７と交差して形成されている（図９参照）。すなわち、縦穴４１は、コア型３ｅの内部で横穴７と連通している。また、冷却穴４２が、取付面側からキャビティＣ側に向けて、独立して形成されている。縦穴４１と冷却穴４１は、接続管４３により連通されており、横穴７および、縦穴４１、冷却穴４１、接続管４３によって、冷却媒体の流路が構成されている。
【００３７】
冷却穴４２は、キャビティＣ内の冷却すべきポイントに対応する位置に配置され、効率的な樹脂の冷却を可能とする。また、冷却すべきポイントが複数ある場合には、その数に対応する複数の冷却穴４２を好適な位置に形成し、接続管４３により連通させて、冷却媒体の流路を形成すれば良い。この際、エジェクタピン１０により、冷却穴４２の形成位置が制限されることもない。
【００３８】
図９は、コア型３ｅのＥ−Ｅ断面（図８参照）を模式的に示した図である。縦穴４１および冷却穴４２は、コア型３ｅの取付面に形成したザグリ面に加工されている。これは、コア型３ｅを受け板３ｃに取り付ける際に、配管４３が障害とならないようにするためである。縦穴４１は横穴７と交差し、図中の一方の縦穴４１に示す開口４５により連通している。開口４５が図示されていない他方の縦穴４１においても同様である。
【００３９】
冷却穴４２の内部には、内部の空間を分離して冷却媒体の導入路と排出路を形成する隔壁４２が設けられている。分離された導入路と排出路のそれぞれに接続管４３が結合されており、一方の縦穴４１から供給される冷却媒体は、冷却穴４２の導入路から排出路へ流れ、もう一方の縦穴４１に排出される。隔壁４２により、冷却穴４２の先端部まで冷却媒体が循環するので、冷却穴４２が配置される冷却ポイントを効率よく冷却することが可能となる。
【００４０】
上記の実施態様においては、キャビティＣ内における冷却すべきポイントに対し、冷却穴４２を加工することにより効率良く冷却を行うことができる。また、エジェクタピン１０の配置に制限されることもなく、冷却穴４２を形成することは比較的容易である。さらに、冷却穴４２の数が制限されることもない。よって、本実施例を適用することにより、自由度が高く効率良い冷却媒体の流路を有する成形金型を実現することができる。
【００４１】
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明に係る成形金型は上述した実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係る成形金型の断面を示す模式図である。
【図２】従来技術に係る成形金型の冷却媒体の流路を示した模式図である。
【図３】本発明の実施例１に係る成形金型を示した模式図である。
【図４】本発明の実施例１に係る成形金型を模式的に示した斜視図である。
【図５】本発明の実施例１に係る成形金型のＤ-Ｄ断面を示した模式図である。
【図６】本発明の実施例１に係る成形金型の別の態様を示した模式図である。
【図７】本発明の実施例１に係る成形金型の別の態様を示した模式図である。
【図８】本発明の実施例２に係る成形金型を示した模式図である。
【図９】本発明の実施例２に係る成形金型を示した模式図である。
【符号の説明】
【００４３】
１      成形金型
２    固定側金型（雌型）
２ａ    固定側取付板
２ｃ    固定側母型
３    可動側金型（雄型）
３ａ    可動側取付板
３ｃ    受け板
３ｄ    可動側母型
３ｅ    コア型
７      横穴７
８      連結孔
１０    エジェクタピン
２１    入れ子
２５    入れ子受部
３３    抜き角
４１    縦穴
４２    冷却穴
４３    接続管
４６    隔壁
Ｃ      キャビティ
Ｆ、Ｇ、Ｈ    冷却媒体の流路
【図１】
2010089390.tif 000003
【図２】
2010089390.tif 000004
【図３】
2010089390.tif 000005
【図４】
2010089390.tif 000006
【図５】
2010089390.tif 000007
【図６】
2010089390.tif 000008
【図７】
2010089390.tif 000009
【図８】
2010089390.tif 000010
【図９】
2010089390.tif 000011