(57)【要約】【課題】  キャビティ形成部を有するコア型の、各対向面に沿った方向における位置ずれを確実に抑制する。【解決手段】  型締め時に互いが対向する対向面１１ａ、２１ａ間にキャビティＣが形成される一対の金型１１、２１を備え、これら１１、２１は対向面１１ａ、２１ａに孔１１ｂ、２１ｂが形成された型板１２、２２と、孔１１ｂ、２１ｂに配設されるとともに、キャビティ形成部１３ａ、２３ａを有するコア型１３、２３とを備え、キャビティＣに溶融樹脂を射出した後に、前記金型１１、２１をさらに型締め方向に移動させ、前記樹脂を型締め方向に圧縮し、内面と外面とを有する射出成形品を製造する金型装置１であって、前記コア型１３、２３と前記型板１２、２２との間に、前記コア型１３、２３を、前記対向面１１ａ、２１ａに沿った方向に拘束し、かつ前記型板１２、２２の内周面に対して摺動自在に支持する支持体３０が配設されている。【選択図】        図２
2006015548.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに接近離間可能に設けられ、型締め時に、互いに対向する対向面間にキャビティが形成される構成とされた第１金型と第２金型とを備え、
前記第１金型は、前記対向面に孔が形成された第１型板と、前記孔に嵌合して配設されるとともに、前記キャビティの内面の一部を構成する第１キャビティ形成部を有する第１コア型とを備え、前記第２金型は、前記対向面に孔が形成された第２型板と、前記孔に嵌合して配設されるとともに、前記キャビティの内面の一部を構成する第２キャビティ形成部を有する第２コア型とを備え、
前記第１キャビティ形成部は、その周縁部が前記対向面より前記第２金型側に向けて突出する一方、前記対向面に沿った方向における中央部が前記第２金型から離間する方向に凹んだ凹形状とされ、
前記第２キャビティ形成部は、その周縁部が前記第１金型から離間する方向に前記対向面に対して凹む一方、前記対向面に沿った方向における中央部が前記第１金型側に向けて凸とされた凸形状とされ、
型締め時に、前記第１キャビティ形成部の前記周縁部における外周面を前記第２型板の前記孔の内周面に摺接させるとともに、前記第２キャビティ形成部を前記第１キャビティ形成部に挿入させることにより前記キャビティが形成される構成とされ、
該キャビティに溶融樹脂を射出した後に、前記第１、第２金型をさらに型締め方向に接近させ、前記第１、第２キャビティ形成部により前記溶融樹脂を型締め方向に圧縮する構成とされ、
外面が前記第１キャビティ形成部により、内面が前記第２キャビティ形成部によりそれぞれ成形される射出成形品を製造するための射出圧縮成形金型装置であって、
前記第１コア型と前記第１型板との間、および前記第２コア型と前記第２型板との間の少なくとも一方に、前記第１、第２コア型を、前記対向面に沿った方向に拘束し、かつ前記第１、第２型板の内周面に対して摺動自在に支持する支持体が配設されていることを特徴とする射出圧縮成形金型装置。
【請求項２】
請求項１記載の射出圧縮成形金型装置において、
前記支持体は、前記第１、第２型板の内面に形成された溝部に配置された球状体若しくは円柱体とされ、これらの外径は前記溝部の深さより大きくされていることを特徴とする射出圧縮成形金型装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の射出圧縮成形金型装置において、
前記第１、第２キャビティ形成部は、前記第１、第２コア型に複数形成され、型締め時に、前記対向面間に複数のキャビティが形成される構成とされたことを特徴とする射出圧縮成形金型装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、キャビティ内に射出された溶融樹脂を加圧圧縮する射出圧縮成形金型装置であって、例えばレンズや電池ケース等といった内面および外面を有する射出成形品を製造するのに好適な射出圧縮成形金型装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、射出成形品を製造する装置として、例えば下記特許文献１に示されるような、互いに接近離間可能に設けられ、型締め時に、互いに対向する対向面間にキャビティが形成される構成とされた第１金型と第２金型とを備え、前記第１金型は、第１型板と、該第１型板に形成された孔に嵌合して配設されるとともに、前記キャビティの内面の一部を構成する第１キャビティ形成部を有する第１コア型とを備え、前記第２金型は、第２型板と、該第２型板に形成された孔に嵌合して配設されるとともに、前記キャビティの内面の一部を構成する第２キャビティ形成部を有する第２コア型とを備える構成が知られている。そして、型締め時に、前記第１、第２キャビティ形成部により形成された前記キャビティに溶融樹脂を射出した後に、前記第１、第２金型全体をさらに型締め方向に接近させ、前記第１、第２キャビティ形成部により前記溶融樹脂を型締め方向に圧縮するようになっている。
【０００３】
このような射出圧縮成形金型装置では、形成する射出成形品の容積より大きくされたキャビティ（以下、単に「射出キャビティ」という）に溶融樹脂を射出するので、同一の流動距離に対して必要な射出圧を低くすることが可能になり、このキャビティ内における圧力勾配を小さくすることができる。また、前記射出キャビティへ溶融樹脂を射出した後に、射出キャビティの容積を小さくして、射出後の溶融樹脂を加圧圧縮するので、得られる射出成形品の分子配向の均一化等を図ることができる。以上により、反り等を生じさせることなく高精度に射出成形品を成形することができるようになっている。
【０００４】
ところで、このような射出圧縮成形金型装置により、例えばレンズや電池ケース等といった内面と外面とを有する射出成形品を製造するためには、前記第１キャビティ形成部は、その周縁部を前記対向面より前記第２金型側に向けて突出させる一方、前記対向面に沿った方向における中央部を前記第２金型から離間する方向に凹ませた凹形状とし、前記第２キャビティ形成部は、その周縁部を前記第１金型から離間する方向に前記対向面に対して凹ませる一方、前記対向面に沿った方向における中央部を前記第１金型側に向けて凸とさせた凸形状とする必要がある。
【０００５】
そして、型締め時に、前記第１キャビティ形成部の前記周縁部における外周面を前記第２型板の前記孔の内周面に摺接させるとともに、前記第２キャビティ形成部を前記第１キャビティ形成部に挿入させることにより前記キャビティを形成する。次に、このキャビティに溶融樹脂を射出した後に、前述と同様にして、前記第１、第２金型全体をさらに型締め方向に接近させ、この溶融樹脂を第１、第２キャビティ形成部により型締め方向に圧縮する。以上により、外面が前記第１キャビティ形成部により、内面が前記第２キャビティ形成部によりそれぞれ成形された射出成形品が製造される。
【０００６】
ところで、このような射出圧縮成形金型装置にあっては、型締め時に、前記第１キャビティ形成部の、前記対向面より前記第２金型側に向けて突出した前記周縁部を前記第２型板の前記孔の内周面に摺接させる必要があるので、前記第１、第２コア型の前記対向面に沿った方向における位置決めは高精度になされなければ、第１キャビティ形成部の前記周縁部が前記第２金型側と衝突し、第１、第２金型が欠損する虞がある。
【特許文献１】特開平１１−７０５５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、第１、第２金型のいずれか一方には、一般に前記キャビティに連通するホットランナーが設けられているため、これらの金型の温度差が大きいことに加え、型締め時における前記摺接により、射出成形品を製造する過程で、第１、第２コア型は特に位置ずれし易く、このような位置ずれを防止するための簡便かつ確実な手段が求められていた。
【０００８】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、キャビティ内に射出された溶融樹脂を加圧圧縮して、例えばレンズや電池ケース等といった内面および外面を有する射出成形品を製造する射出圧縮成形金型装置において、第１、第２コア型の、各対向面に沿った方向における位置ずれを確実に抑制し、その配置を高精度に維持することができる射出圧縮成形金型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】
【０００９】
このような課題を解決して、前記目的を達成するために、本発明の射出圧縮成形金型装置は、互いに接近離間可能に設けられ、型締め時に、互いに対向する対向面間にキャビティが形成される構成とされた第１金型と第２金型とを備え、前記第１金型は、前記対向面に孔が形成された第１型板と、前記孔に嵌合して配設されるとともに、前記キャビティの内面の一部を構成する第１キャビティ形成部を有する第１コア型とを備え、前記第２金型は、前記対向面に孔が形成された第２型板と、前記孔に嵌合して配設されるとともに、前記キャビティの内面の一部を構成する第２キャビティ形成部を有する第２コア型とを備え、前記第１キャビティ形成部は、その周縁部が前記対向面より前記第２金型側に向けて突出する一方、前記対向面に沿った方向における中央部が前記第２金型から離間する方向に凹んだ凹形状とされ、前記第２キャビティ形成部は、その周縁部が前記第１金型から離間する方向に前記対向面に対して凹む一方、前記対向面に沿った方向における中央部が前記第１金型側に向けて凸とされた凸形状とされ、型締め時に、前記第１キャビティ形成部の前記周縁部における外周面を前記第２型板の前記孔の内周面に摺接させるとともに、前記第２キャビティ形成部を前記第１キャビティ形成部に挿入させることにより前記キャビティが形成される構成とされ、該キャビティに溶融樹脂を射出した後に、前記第１、第２金型をさらに型締め方向に接近させ、前記第１、第２キャビティ形成部により前記溶融樹脂を型締め方向に圧縮する構成とされ、外面が前記第１キャビティ形成部により、内面が前記第２キャビティ形成部によりそれぞれ成形される射出成形品を製造するための射出圧縮成形金型装置であって、前記第１コア型と前記第１型板との間、および前記第２コア型と前記第２型板との間の少なくとも一方に、前記第１、第２コア型を、前記対向面に沿った方向に拘束し、かつ前記第１、第２型板の内周面に対して摺動自在に支持する支持体が配設されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、前記支持体を備えているので、射出成形品を製造する過程において、第１、第２コア型が対向面に沿った方向に位置ずれすることを抑制することが可能になり、その配置を高精度に長期にわたって維持することができ、型締め時に第１キャビティ形成部の前記周縁部が第２金型と衝突し、これらの金型が欠損することを抑制することができる。また、前記支持体が第１、第２コア型を、前記第１、第２型板の内面に対して摺動自在に支持しているので、前記各コア型を前記各型板に容易に組み込むことが可能になり、前記欠損を抑制することができる構成にもかかわらず、この装置の高コスト化を抑えることができるとともに、例えば前記各コア型を前記各型板とは独立して別個に型開閉方向に移動させる場合において、この際の摺動抵抗を低減させることができる。
【００１１】
ここで、前記支持体は、前記第１、第２型板の内面に形成された溝部に配置された球状体若しくは円柱体とされ、これらの外径は前記溝部の深さより大きくされていることが望ましい。
この場合、支持体により第１、第２コア型を前記対向面に沿った方向に拘束すること、および第１、第２型板の内面に対して摺動自在に支持することを確実に実現することができる。
【００１２】
また、前記第１、第２キャビティ形成部は、前記第１、第２コア型に複数形成され、型締め時に、前記対向面間に複数のキャビティが形成されることが望ましい。
この場合、特に、第１、第２コア型の前記位置ずれが生じ易く、この配置精度を高精度にする必要があるので、前述した作用効果が著しく奏されることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１および図２は本発明の一実施形態に係る射出圧縮成形金型装置１を示すものであって、互いに接近離間可能に設けられ、型締め時に互いが対向する対向面１１ａ、２１ａ間にキャビティＣが形成される構成とされた固定型（第１金型）１１と、可動型（第２金型）２１とを備えている。
【００１４】
固定型１１は、対向面１１ａに孔１１ｂが形成された固定側型板（第１型板）１２と、前記孔１１ｂに嵌合して配設されるとともに、前記キャビティＣの内面の一部を構成する固定側キャビティ形成部（第１キャビティ形成部）１３ａを有する固定側コア型（第１コア型）１３とを備えている。さらに、固定側型板１２と固定側コア型１３とを、前記対向面１１ａと反対の表面側から支持する図示しないマニホールド部と、このマニホールド部を支持し、図示しない射出成形機に取り付けられる取り付け板とを備えている。前記マニホールド部の内部には、前記射出成形機の射出ノズルと連通され、溶融樹脂が加熱状態で供給されるホットランナーが形成されている。
【００１５】
ここで、固定側型板１２の前記対向面１１ａには、固定側キャビティ形成部１３ａの後述する凹曲面に開口する固定側ゲート形成部が形成されている。そして、この固定側ゲート形成部の外縁部には、型締め方向にこの型板１２を貫通するとともに、前記マニホールド部の前記ホットランナーと連通された図示しない射出孔が形成されている。また、固定側型板１２の前記対向面１１ａにおける外周縁部には、その厚さ方向に貫通されたガイド孔１４が形成されている。
【００１６】
可動型２１は、対向面２１ａに孔２１ｂが形成された可動側型板（第２型板）２２と、前記孔２１ｂに嵌合して配設されるとともに、前記キャビティＣの内面の一部を構成する可動側キャビティ形成部（第２キャビティ形成部）２３ａを有する可動側コア型（第２コア型）２３とを備えている。さらに、可動側型板２２と可動側コア型２３とを、前記対向面２１ａと反対の表面側から支持する図示しない可動側受け部と、この受け部を支持するとともに、図示しない射出成形機の可動側プラテンに取り付けられる取り付け板とを備え、この可動型２１が固定型１１の前記対向面１１ａに向けて進退可能に支持された構成となっている。
【００１７】
ここで、可動側型板２２の前記対向面２１ａにおける前記固定側ゲート形成部と対向する位置には、前記孔２１ｂの内周面に開口する図示しない可動側ゲート形成部が形成されている。また、この対向面２１ａにおける固定型１１のガイド孔１４と対向する位置には、固定型１１に向けてガイドピン２４が立設されている。このガイドピン２４の外径は、固定型１１のガイド孔１４の内径より若干小さくされている。
なお、本実施形態の固定側キャビティ形成部１３ａおよび可動側キャビティ形成部２３ａは、前記各コア型１３、２３および前記孔１１ｂ、２１ｂとともに、平面視四角形状とされている。
【００１８】
そして、固定側キャビティ形成部１３ａは、その周縁部が前記対向面１１ａより可動型２１側に向けて突出する一方、前記対向面１１ａに沿った方向における中央部が可動型２１から離間する方向に凹んだ凹形状とされている。図示の例では、前記周縁部から前記中央部に向かうに従い漸次、曲面状に可動型２１から離間する方向に凹んだ凹曲面体とされ、また前記中央部は、前記対向面１１ａより可動型２１から離間した位置に位置している。
可動側キャビティ形成部２３ａは、その周縁部が固定型１１から離間する方向に前記対向面２１ａに対して凹む一方、前記対向面２１ａに沿った方向における中央部が固定型１１側に向けて凸とされた凸形状とされている。図示の例では、前記周縁部から前記中央部に向かうに従い漸次、曲面状に固定型１１側に接近する方向に凸とされた凸曲面体とされている。
【００１９】
以上により、可動型２１が固定型１１に向けて前進移動する過程において、ガイドピン２４がガイド孔１４の内周面に摺接し、かつ固定側コア型１３の前記周縁部における外周面が可動側型板２２の孔２１ｂの内周面に摺接しながら、可動側キャビティ形成部２３ａが固定側キャビティ形成部１３ａ内に進入した時に、前記キャビティＣが形成されるようになっている。
【００２０】
また、本実施形態では、固定側コア型１３と固定側型板１２との間、および可動側コア型２３と可動側型板２２との間には、前記各コア型１３、２３を、前記対向面１１ａ、２１ａに沿った方向に拘束し、かつ前記各型板１２、２２に形成された孔１１ｂ、２１ｂの内周面に対して摺動自在に支持する支持体３０が配設されている。この支持体３０は、例えばステンレス鋼等からなる球体とされ、前記各型板１２、２２の前記孔１１ｂ、２１ｂの内周面に形成された溝部３１に配設されている。この溝部３１は、平面視四角形状とされた前記孔１１ｂ、２１ｂの内周面、すなわち該孔１１ｂ、２１ｂを画成する４つの内面のうち３つの内面に形成され、また支持体３０の外径はこの溝部３１の深さより大きくされ、溝部３１から突出した支持体３０の外周面により、前記各コア型１３、２３の外周面、つまり４つの外面（側面）のうち、３つが支持された構成となっている。従って、前記各コア型１３、２３は、前記３つの外面側から支持体３０により支持されて、残りの１つの外面が、これと対向する前記孔１１ｂ、２１ｂの内面に押付けられて、前記対向面１１ａ、２１ａの表面に沿った方向に位置決めされた構成となっている。なお、可動側型板２２の孔２１ｂ内周面に形成された溝部３１の型開閉方向における長さは、後述する最終型締め時における前進移動量の０．５倍以上とされているのが望ましい。
【００２１】
以上のように構成された射出圧縮成形金型装置１により、射出成形品を製造する方法について説明する。
まず、可動型２１を固定型１１に向けて前進移動させ、可動型２１のガイドピン２４を固定型１１のガイド孔１４の内周面に摺接させることにより、固定型１１および可動型２１それぞれの、前記対向面１１ａ、２１ａに沿った方向における微小な位置ずれを矯正した後に、固定側コア型１３の前記周縁部における外周面を可動側型板２２の孔２１ｂの内周面に摺接させながら、可動側キャビティ形成部２３ａを固定側キャビティ形成部１３ａ内に進入させる。
【００２２】
ここで、固定側コア型１３の前記外周面が可動側型板２２の孔２１ｂの内周面に摺接したときに、固定型１１と可動型２１との間には、固定側キャビティ形成部１３ａと可動側キャビティ形成部２３ａと可動側型板２２の孔２１ｂの内周面とにより画成され、外部に対して遮断されたキャビティＣが形成される。さらに、これと略同時に、前記可動側ゲート形成部と前記固定側ゲート形成部とにより画成され、キャビティＣに連通された図示しないゲートが形成される。
【００２３】
そして、固定側コア型１３の外周面と、可動側型板２２の前記内周面との摺接後、形成する射出成形品の外形寸法と略同一の最終型締め状態になる前、つまり図２に二点鎖線で示すように、射出成形品の体積より大きい容量とされたキャビティＣ内に、前記マニホールド部の前記ホットランナー、固定側型板１２の前記射出孔、および前記ゲートを介して溶融樹脂を射出する。その後、可動型２１をさらに型締め方向に前進移動させ、固定側キャビティ形成部１３ａおよび可動側キャビティ形成部２３ａにより、前記溶融樹脂を型締め方向に圧縮するとともに、キャビティＣを前記最終型締め状態にする。以上のように形成された射出成形品は、その内面が可動側キャビティ形成部２３ａにより、外面が固定側キャビティ形成部１３ａによりそれぞれ成形された、例えばレンズのような、一方の表面が凸曲面とされ、他方の表面が前記一方の表面に沿うような凹曲面とされた湾曲した平板状の射出成形品が形成されることになる。
【００２４】
以上説明したように、本実施形態による射出圧縮成形金型装置１によれば、前記支持体３０を備えているので、射出成形品を製造する過程において、固定側および可動側コア型１３、２３を対向面１１ａ、２１ａに沿った方向に位置ずれすることを抑制することが可能になり、その配置を高精度に長期にわたって維持することができ、型締め時に固定側キャビティ形成部１３の前記周縁部が可動型２１と衝突し、これらの金型１１、２１が欠損することを抑制することができる。
また、前記支持体３０が前記各コア型１３、２３を、固定側および可動側型板１２、２２の内面に対して摺動自在に支持しているので、前記各コア型１３、２３を前記各型板１２、２２に容易に組み込むことが可能になり、前記欠損を抑制することができる構成にもかかわらず、この装置１の高コスト化を抑えることができる。
【００２５】
さらに、前記支持体３０は、固定側および可動側型板１２、２２の内面に形成された溝部３１に配置された球体とされ、この球体の外径は前記溝部３１の深さより大きくされているので、支持体３０により固定側および可動側コア型１３、２３を前記対向面１１ａ、２１ａに沿った方向に拘束すること、および固定側および可動側型板１２、２２の内面に対して摺動自在に支持することを確実に実現することができる。
【００２６】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、前記実施形態では、型締め時に固定型１１と可動型２１との間に一つのキャビティＣが形成される構成を示したが、これに限らず、前記各コア型１３、２３の前記対向面１１ａ、２１ａに所定の間隔を設けて複数のキャビティ形成部を形成して、型締め時に複数のキャビティＣが形成される構成であってもよい。この場合、特に、前記各コア型１３、２３の前記位置ずれが生じ易く、この配置精度を高精度にする必要があるので、前述した作用効果が著しく奏されることになる。
【００２７】
また、溶融樹脂を型締め方向に圧縮して、キャビティＣを最終型締め状態にする際に、可動型２１全体を型締め方向に移動させる構成を示したが、これに限らず、可動側コア型１３のみを可動側型板１２とは独立して型締め方向に移動させるようにしてもよい。この場合、前記支持体が配設されていることから、この圧縮時における摺動抵抗を最小限に抑制することが可能になる。
さらに、前記実施形態では、固定側コア型１３と固定側型板１２との間、および可動側コア型２３と可動側型板２２との間の双方に、支持体３０を配設した構成を示したが、いずれか一方であってもよい。
【００２８】
また、前記実施形態では、内面と外面とを有する射出成形品として、例えばレンズのような前記平板状体を示したが、これに限らず、たとえば電池ケースといった、６面からなる中空の直方体において、その一面が取除かれた、いわば蓋体を形成する場合にも適用可能である。この場合、固定側キャビティ形成部１３ａを前記凹曲面体に代えて、前記周縁部を可動側キャビティ形成部２３ａから離間する方向に延在する側面とする一方、前記中央部を前記対向面１１ａに沿って延在する底面とする凹状体とし、また、可動側キャビティ形成部２３ａを前記凸曲面体に代えて、前記周縁部を固定側キャビティ形成部１３ａに向かって延在する側面とする一方、前記中央部を前記対向面２１ａに沿って延在する底面とする凸状体とすればよい。
【００２９】
さらに、支持体３０として球体を示したが、例えば円柱体であってもよい。
また、前記溝部３１を前記孔１１ｂ、２１ｂを画成する４つの内面の全面に形成するとともに、これらの溝部３１全てに支持部３０を配設するようにしてもよい。
また、固定型１１のガイド孔１４に代えて、例えば無給油ブッシュを配設し、このブッシュの内周面にガイドピン２４の外周面を摺接させるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
キャビティ内に射出された溶融樹脂を加圧圧縮して、例えばレンズや電池ケース等といった内面および外面を有する射出成形品を製造する射出圧縮成形金型装置において、キャビティ形成部を有するコア型の、各対向面に沿った方向における位置ずれを確実に抑制し、その配置を高精度に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る一実施形態の射出圧縮成形金型装置の一部断面側面図であって、射出成形品を製造する際の第１工程を示すものである。
【図２】本発明に係る一実施形態の射出圧縮成形金型装置の一部断面側面図であって、射出成形品を製造する際の第２工程を示すものである。
【符号の説明】
【００３２】
１  射出圧縮成形金型装置
１１  固定型（第１金型）
１１ａ、２１ａ  対向面
１１ｂ、２１ｂ  孔
１２  固定側型板（第１型板）
１３  固定側コア型（第１コア型）
１３ａ  固定側キャビティ形成部（第１キャビティ形成部）
２１  可動型（第２金型）
２２  可動側型板（第２型板）
２３  可動側コア型（第２コア型）
２３ａ  可動側キャビティ形成部（第２キャビティ形成部）
３０  支持体
３１  溝部
Ｃ  キャビティ
【図１】
2006015548.tif 000003
【図２】
2006015548.tif 000004