(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インサート成形する球体成形用のキャビティに対して異なる複数の位置から材料を充填する複数の分岐材料通路部を有するインサート成形用金型において、各分岐材料通路部を構成する分岐ランナ部の末部に付設し、かつこの分岐ランナ部の流通方向に対して直角方向に前進又は後退して当該分岐ランナ部を開閉する弁体を有する開閉部と、各開閉部を同時に開閉駆動する駆動機構部と、この駆動機構部を制御することにより、材料の充填開始前に各開閉部を閉じ、かつ材料の充填開始後に予め設定した開条件に達したことにより各開閉部を開く制御部を備えることを特徴とするインサート成形用金型。
【請求項２】
インサート成形する球体成形用のキャビティに対して異なる複数の位置に配した分岐材料通路部から材料を充填するインサート成形方法において、各分岐材料通路部に、当該各分岐材料通路部を構成する分岐ランナ部の末部に付設し、かつこの分岐ランナ部の流通方向に対して直角方向に前進又は後退して当該分岐ランナ部を開閉する弁体を有する開閉部をそれぞれ付設し、材料の充填開始前に各開閉部を閉じ、当該各開閉部まで材料を射出充填するとともに、材料の充填開始後に、予め設定した開条件に達したなら各開閉部を同時に開き、前記キャビティに材料を充填することを特徴とするインサート成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴルフボール等の球体を成形する際に用いて好適なインサート成形用金型及びインサート成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ゴルフボールを成形する場合には、別工程で成形された球状のインサートコアを複数のホールドピンによりキャビティの中心に保持し、インサートコアとキャビティ間に形成されるキャビティ空間に、異なる複数の位置から臨む分岐材料通路部から材料を充填するようにしたインサート成形用金型が用いられる。ところで、この種の金型では、キャビティへの充填バランスが重要となり、充填バランスが悪い場合には、インサートコアが偏芯したり、ガス抜けが悪くなってウエルド不良が発生し、不良率が高くなる不具合を招く。
【０００３】
従来、このような充填バランスを向上させるインサート成形用金型としては、主に、ゲート寸法（面積）を調整し、各ゲート部から樹脂が均等に充填されるようにした金型が採用されており、例えば、特開２０００−１８５１１７号公報で開示されるゴルフボール射出成形用金型では、遠方ゲートの平均横断面を近接ゲートの平均横断面よりも大とすることにより、各ゲートの射出バランスを向上させ、供給孔からゲートの位置に基づいた材料注入の時間的なずれに伴う注入バランスの崩れを防止している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来のインサート成形用金型は、次のような問題点があった。
【０００５】
第一に、各ゲートを調整するための成形試作の繰返しが必要になるなど、各ゲートの調整が大変となり、かなりの時間や工数が費やされるとともに、金型コストの上昇を招く。
【０００６】
第二に、樹脂粘度等の変化により充填バランスが崩れてしまうため、汎用性や安定性に欠け、上述した充填バランスの崩れに伴う各種不具合を確実に回避できない。
【０００７】
本発明は、このような従来の技術に存在する課題を解決したものであり、時間や工数が費やされる面倒なゲート調整を不要にし、また、金型コストの低減を図るとともに、樹脂粘度等の変化に左右されることなく常に充填バランスを確保し、汎用性及び安定性を高めることができるインサート成形用金型及びインサート成形方法の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び実施の形態】
本発明に係るインサート成形用金型１は、インサート成形する球体成形用のキャビティＣに対して異なる複数の位置から材料Ｌを充填する複数の分岐材料通路部を有する金型を構成するとともに、各分岐材料通路部を構成する分岐ランナ部２ａ…の末部に付設し、かつこの分岐ランナ部２ａ…の流通方向に対して直角方向に前進又は後退して当該分岐ランナ部２ａ…を開閉する弁体６ａ…を有する開閉部３ａ…と、各開閉部３ａ…を同時に開閉駆動する駆動機構部４と、この駆動機構部４を制御することにより、材料Ｌの充填開始前に各開閉部３ａ…を閉じ、かつ材料Ｌの充填開始後に予め設定した開条件に達したことにより各開閉部３ａ…を開く制御部５を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係るインサート成形方法は、インサート成形する球体成形用のキャビティＣに対して異なる複数の位置に配した分岐材料通路部から材料Ｌを充填するに際し、各分岐材料通路部に、当該各分岐材料通路部を構成する分岐ランナ部２ａ…の末部に付設し、かつこの分岐ランナ部２ａ…の流通方向に対して直角方向に前進又は後退して当該分岐ランナ部２ａ…を開閉する弁体６ａ…を有する開閉部３ａ…をそれぞれ付設し、材料Ｌの充填開始前に各開閉部３ａ…を閉じ、当該各開閉部３ａ…まで材料Ｌを射出充填するとともに、材料Ｌの充填開始後に、予め設定した開条件に達したなら各開閉部３ａ…を同時に開き、キャビティＣに材料Ｌを充填するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
これにより、金型１のキャビティＣに材料Ｌを射出充填する際には、最初に、各開閉部３ａ…により各分岐ランナ部２ａ…が閉じられる。したがって、射出充填された材料Ｌは、開閉部３ａ…に阻止され、当該開閉部３ａ…より手前に一旦蓄積される。そして、予め設定した開条件、例えば、材料Ｌが当該開閉部３ａ…より手前に蓄積されたことを圧力センサや温度センサ等により検知したなら、この検知タイミングにより各開閉部３ａ…を開く。これにより、蓄積された材料Ｌは、各分岐ランナ部２ａ…から均等にキャビティＣ内に充填される。
【００１１】
【実施例】
次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００１２】
まず、本実施例に係るインサート成形用金型１の構成について、図１〜図５を参照して説明する。
【００１３】
図１中、１はインサート成形用金型であり、図示を省略した型締装置により支持される。なお、仮想線で示すＭｉは射出装置を示し、この射出装置Ｍｉと型締装置により射出成形機を構成する。金型１は、固定型１ｃと可動型１ｍを備え、固定型１ｃは、積層した第一固定型ブロック部１１，第二固定型ブロック部１２及び第三固定型ブロック部１３を有するとともに、可動型１ｍは、積層した第一可動型ブロック部１４，第二可動型ブロック部１５及び第三可動型ブロック部１６を有する。
【００１４】
また、Ｐはパーティングライン面を示し、このパーティングライン面Ｐには、キャビティＣを形成する。キャビティＣは、ゴルフボールを成形する凹球面状に形成し、パーティングライン面Ｐとなる第三固定型ブロック部１３と第三可動型ブロック部１６の対向面にそれぞれ半部ずつ形成する。このキャビティＣの周りには、図２に示すように、一定の間隔をおいてリング状をなすリングランナ部２ｏを形成する。そして、このリングランナ部２ｏの内側からは、周方向へ等間隔に配した六つの分岐ランナ部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆを中心方向へ所定長さ形成する。これにより、インサート成形するキャビティＣに対して異なる複数の位置から材料Ｌを充填する複数（六つ）の分岐ランナ部（分岐材料通路部）２ａ…が設けられる。この場合、リングランナ部２ｏの断面は円形に形成するとともに、各分岐ランナ部２ａ…の断面も円形に形成し、各分岐ランナ部２ａ…の断面はそれぞれ同一に形成する。
【００１５】
さらに、各分岐ランナ部２ａ…とキャビティＣ間には、当該各分岐ランナ部２ａ…の先端とキャビティＣをそれぞれ連通接続する六つのゲート部１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１７ｅ，１７ｆを形成する。この場合、各ゲート部１７ａ…の断面は円形に形成し、かつそれぞれ同一に形成する。一方、第二固定型ブロック部１２の外面にはノズルタッチ部２１を形成するとともに、このノズルタッチ部２１からパーティングライン面Ｐまでスプル部２２を形成する。また、スプル部２２とリングランナ部２ｏ間には、当該スプル部２２とリングランナ部２ｏを連通接続する導入ランナ部２３を形成する。
【００１６】
他方、第一固定型ブロック部１１と第三固定型ブロック部１３間には、空間部Ｆｃを設け、この空間部Ｆｃの内部に複数の駆動シリンダ２５…を配設する。各駆動シリンダ２５…のピストンロッドの先端には支持ブロック２６を結合するとともに、この支持ブロック２６には複数のホールドピン２７…の後端を結合する。各ホールドピン２７…は第三固定型ブロック部１３を貫通させ、先端をキャビティＣの内部に突出させる。また、第一可動型ブロック部１４と第三可動型ブロック部１６間には、空間部Ｆｍを設ける。そして、第三可動型ブロック部１６の内部に設けた複数の駆動シリンダ２８…のピストンロッドを当該空間部Ｆｍに臨ませる。各駆動シリンダ２８…のピストンロッドの先端には支持ブロック２９を結合するとともに、この支持ブロック２９には複数のホールドピン３０…の後端を結合する。各ホールドピン３０…は第三可動型ブロック部１６を貫通させ、先端をキャビティＣの内部に突出させる。
【００１７】
さらに、空間部Ｆｍの内部には、複数の駆動シリンダ３１…を配設する。各駆動シリンダ３１…のピストンロッドには支持ブロック３２を結合するとともに、この支持ブロック３２にはロッド状に形成した弁体６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆの後端を結合する。各弁体６ａ…は、第三可動型ブロック部１６を貫通させ、先端を分岐ランナ部２ａ…の末部内に突出させる。各弁体６ａ…はそれぞれ開閉部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆを構成し、図３に実線で示すように、各弁体６ａ…を前進させれば、各分岐ランナ部２ａ…の末部を閉じ、材料Ｌの流通を阻止できるとともに、図３に仮想線で示すように、各弁体６ａ…を後退させれば、各分岐ランナ部２ａ…の末部を開き、材料Ｌの流通を許容することができる。なお、３３はサポートブロックを示す。
【００１８】
一方、各駆動シリンダ３１…は油圧回路３５に接続する。各駆動シリンダ３１…と油圧回路３５は、各開閉部３ａ…を開閉駆動する駆動機構部４を構成する。また、各駆動シリンダ２５…及び各駆動シリンダ２８…も油圧回路３５に接続する。そして、油圧回路３５はシーケンス制御を行う制御部（コントローラ）５に接続する。さらに、リングランナ部２ｏには、図４に示す圧力センサ３６及び／又は図５に示す温度センサ３７を付設する。この場合、圧力センサ３６は、リングランナ部２ｏの内部に臨む圧力伝達体３６ｘと、この圧力伝達体３６ｘの受ける圧力を検出する圧力検出素子３６ｓを備える。圧力センサ３６（圧力検出素子３６ｓ）及び／又は温度センサ３７は制御部５に接続する。なお、圧力センサ３６及び／又は温度センサ３７は、図２及び図３に示すように、リングランナ部２ｏにおける導入ランナ部２３から最も離間した位置に配設する。また、圧力センサ３６と温度センサ３７は、いずれか一方を配設してもよいし、両方を配設してもよい。
【００１９】
次に、このようなインサート成形用金型１を用いた本実施例に係るインサート成形方法について、図１〜図５，図７を参照しつつ図６に示すフローチャートに従って説明する。
【００２０】
今、金型１は、型開状態にあるものとする。この状態では、制御部５により駆動シリンダ２５…，２８…が制御され、ホールドピン２７…，３０…はキャビティＣに対して後退した位置にある。この状態において、別工程で成形された球状のインサートコア４１はキャビティＣの内部にインサートされる。そして、可動型１ｍを上昇させて型閉を行うとともに、型閉後、制御部５により駆動シリンダ２５…，２８…が制御され、ホールドピン２７…，３０…がキャビティＣに突出する。これにより、インサートコア４１は、図１に示すように、キャビティＣの中心位置に保持される。
【００２１】
また、高圧型締後、制御部５は、駆動機構部４を制御して各開閉部３ａ…を閉じる（ステップＳ１）。即ち、駆動シリンダ３１…を駆動し、各弁体６ａ…を前進（上昇）させることにより各分岐ランナ部２ａ…を閉じる。そして、射出装置Ｍｉによる材料（溶融樹脂）Ｌの射出充填を行う（ステップＳ２）。射出装置Ｍｉから射出された材料Ｌは、スプル部２２，導入ランナ部２３，リングランナ部２ｏ，各分岐ランナ部２ａ…の経路で充填されるも、各弁体６ａ…により阻止されるため、材料Ｌは弁体６ａ…から手前に一旦蓄積される。この状態を図７に示す。
【００２２】
一方、予め設定した開条件になったなら、制御部５は、駆動機構部４を制御して各開閉部３ａ…を開く（ステップＳ３，Ｓ４）。即ち、駆動シリンダ３１…を駆動し、各弁体６ａ…を後退（下降）させることにより各分岐ランナ部２ａ…を開く。この場合、開条件としては、各開閉部３ａ…まで完全に材料Ｌが蓄積されることを条件とする。したがって、材料Ｌが充填され、圧力センサ３６により検出される充填圧力が予め設定した設定圧になったこと、材料Ｌが充填され、温度センサ３７により検出される温度が予め設定した設定温度になったこと、圧力センサ３６と温度センサ３７の双方を配設した場合において、材料Ｌが充填され、圧力センサ３６により検出される充填圧力が予め設定した設定圧になり、かつ温度センサ３７により検出される温度が予め設定した設定温度になったこと、射出装置Ｍｉにおいて、射出スクリュが予め設定した射出位置に達したこと、射出装置Ｍｉにおいて、射出圧力が予め設定した設定圧に到達したこと等の一又は二以上の組合わせを開条件とすることができる。
【００２３】
各開閉部３ａ…を同時に開くことにより、蓄積された材料Ｌは、各分岐ランナ部２ａ…から同時（均等）にキャビティＣ内に充填される（ステップＳ５）。これにより、キャビティＣに対して異なる複数の位置に配した分岐ランナ部（分岐材料通路部）２ａ…から材料Ｌを充填する場合であっても、常に、充填バランスが確保される。そして、終了条件、即ち、ホールドピン２７…，３０…をリリースさせた後、保圧工程までの一連の処理が終了したなら、冷却工程，型開工程，成形品取出工程等を経ることにより、一成形サイクルが終了する（ステップＳ６，Ｓ７）、さらに、成形を行う場合には、同様の処理工程が繰り返される（ステップＳ８，Ｓ１…）。
【００２４】
このように、本実施例に係るインサート成形用金型１及びインサート成形方法によれば、各分岐ランナ部２ａ…に、当該各分岐ランナ部２ａ…を開閉する開閉部３ａ…をそれぞれ付設し、材料Ｌの充填開始前に各開閉部３ａ…を閉じ、当該各開閉部３ａ…まで材料Ｌを射出充填するとともに、材料Ｌの充填開始後に、予め設定した開条件に達したなら各開閉部３ａ…を同時に開き、キャビティＣに材料Ｌを充填するようにしたため、材料Ｌは、各分岐ランナ部２ａ…から均等にキャビティＣ内に充填され、キャビティＣに対して異なる複数の位置に配した分岐ランナ部（分岐材料通路部）２ａ…を有する場合であっても、常に、充填バランスが確保される。よって、従来のように、各ゲートを調整するための成形試作の繰返しが不要になるとともに、金型コストの低減も図られる。また、樹脂粘度等の変化に左右されることなく、常に充填バランスが確保されるため、汎用性及び安定性が高められ、充填バランスの崩れに伴う各種不具合（不良率アップ等）も確実に回避される。
【００２５】
以上、実施例について詳細に説明したが、本発明は、このような実施例に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量，手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更，追加，削除することができる。例えば、射出成形機は、いわゆる竪型の射出成形機を例示したが横型の射出成形機であっても同様に実施できる。また、開閉部３ａ…の構成は、例示に限定されるものではなく、分岐材料通路部を開閉する機能を有する他の構成により置換できる。さらに、開閉部３ａ…は分岐ランナ部２ａ…の末部に付設する場合を例示したが、ゲート部１７ａ…に付設してもよい。一方、実施例は各開閉部３ａ…を同一条件により開く場合を例示したが、例えば、各弁体６ａ…をそれぞれ個別に駆動する駆動シリンダ３１…を設けることにより、各開閉部３ａ…の開度（開面積）や開時間（開タイミング）を異ならせることもできる。また、弁体６ａ…は片側に配して開閉する場合を示したが両側に配してもよい。
【００２６】
【発明の効果】
このように、本発明に係るインサート成形用金型は、インサート成形する球体成形用のキャビティに対して異なる複数の位置から材料を充填する複数の分岐材料通路部を有する金型において、各分岐材料通路部を構成する分岐ランナ部の末部に付設し、かつこの分岐ランナ部の流通方向に対して直角方向に前進又は後退して分岐ランナ部を開閉する弁体を有する開閉部と、各開閉部を同時に開閉駆動する駆動機構部と、この駆動機構部を制御することにより、材料の充填開始前に各開閉部を閉じ、かつ材料の充填開始後に予め設定した開条件に達したことにより各開閉部を開く制御部を備え、また、本発明に係るインサート成形方法は、この金型を利用することにより、材料の充填開始前に各開閉部を閉じ、各開閉部まで材料を射出充填するとともに、材料の充填開始後に、予め設定した開条件に達したなら各開閉部を同時に開き、キャビティに材料を充填するようにしたため、次のような顕著な効果を奏する。
【００２７】
（１）  時間や工数が費やされる面倒なゲート調整を不要にできるとともに、金型コストの低減を図ることができる。
【００２８】
（２）  樹脂粘度等の変化に左右されることなく、常に充填バランスを確保でき、汎用性及び安定性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例に係るインサート成形用金型の一部を示す縦断面図、
【図２】図１中Ｘ−Ｘ線における一部拡大断面図、
【図３】図２中Ｙ−Ｙ線断面図、
【図４】同インサート成形用金型に付設した圧力センサを明示する拡大縦断面図、
【図５】同インサート成形用金型に付設した温度センサを明示する拡大縦断面図、
【図６】本発明の好適な実施例に係るインサート成形方法の処理手順を示すフローチャート、
【図７】同インサート成形方法により分岐ランナ部に材料を充填した状態を示す図１中Ｘ−Ｘ線における一部拡大断面図、
【符号の説明】
１      インサート成形用金型
２ａ…  分岐ランナ部（分岐材料通路部）
３ａ…  開閉部
４      駆動機構部
５      制御部
６ａ…  弁体
Ｃ      キャビティ
Ｌ      材料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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