(57)【要約】【課題】  従来の射出成形装置のガス抜き溝は、十分な開口面積を確保することができず、ガス抜き性能が悪かったため、キャビティ内のガスは成形金型のパーティングライン部分等から排出されていた。また、ガス抜き溝のガス抜き性能を向上させるべく、該ガス抜き溝の開口寸法を大きくすると、該開口から樹脂漏れが生じることとなっていた。【解決手段】  成形金型１のキャビティ７に形成される脱気孔１２に設置される脱気コア１１であって、該脱気コア１１は、複数のプレート２１を、所定間隔を隔てて積層して構成され、前記脱気孔１２のキャビティ７への開口部に配置される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形金型のキャビティに形成される脱気孔に設置される脱気コアであって、
該脱気コアは、複数の平板状部材を、所定間隔を隔てて積層して構成され、
前記脱気孔のキャビティへの開口部に配置されることを特徴とする脱気コア。
【請求項２】
前記脱気コアの平板部材間に形成される隙間の大きさは、
キャビティに面するガス取入部よりも、
該ガス取入部のガス流れ方向における下流側に位置する通路部の方が、
大きく形成されていることを特徴とする請求項１に記載の脱気コア。
【請求項３】
前記脱気コアの平板部材間に形成される隙間の総面積は、該脱気コアが設置される成形金型のパーティングラインの長さに応じて設定されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の脱気コア。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れかに記載の脱気コアが、キャビティに形成される脱気孔に設置されることを特徴とする成形金型。
【請求項５】
前記脱気コアは、成形金型のキャビティの末端部、かつ、成形される成形品の非意匠面に相当する箇所に配置されることを特徴とする請求項４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、成形金型のキャビティに形成される脱気孔の、該キャビティへの開口部に設けられる脱気コアおよび成形金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、射出成形は、図９に示すような成形金型１０１の上型１０２と下型１０３との間に形成されたキャビティ１０７内に、加熱・圧縮した溶融樹脂原料を充填して、該成形金型１０１内で保圧、冷却した後に取り出すプロセスを経て行われるが、キャビティ１０７内に溶融樹脂を充填する際に、溶融樹脂に含まれる揮発成分が該キャビティ１０７内にガスとして発生する。
溶融樹脂は、成形金型１０１のランナー１０５からゲート１０６を通じてキャビティ１０７内へ充填されるが、元々キャビティ１０７内に溜まっていた空気および溶融樹脂から発生したガスは、該キャビティ１０７内に流れ込む溶融樹脂の圧力によって、パーティングラインＰＬを形成する上型１０２と下型１０３との合わせ面や、押し出し用のピン１０８と該ピン１０８が挿入されている孔１０８ａとの隙間から、成形金型１０１の外部へ排出されていく。
【０００３】
しかし、ガスが上型１０２と下型１０３との合わせ面や、ピン１０８と孔１０８ａとの隙間から排出される際には、成形金型１０１の温度が低いためにガス成分が排出途中で固化して、該合わせ面や隙間に堆積していくこととなる。
このように、上型１０２と下型１０３との合わせ面やピン１０８と孔１０８ａとの隙間に堆積物が溜まると、成形金型１０１の開閉動作時等に堆積物が、成形品の意匠面を成形するキャビティ１０７面上に落下して、次ショット以降の成形品の意匠面に、落下した堆積物の跡が残る等の外観不良が発生する原因となる。
【０００４】
このため、成形金型のキャビティ面に開口を形成し、該開口から外部へ連通するガス抜き孔を通じて、キャビティ内のガスを外部へ排出するようにした例がある。
例えば、特許文献１や特許文献２に示すようなものがある。
【特許文献１】特開２００３−３２０５６２号公報
【特許文献２】特開２００２−２９２６９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述の特許文献１に示した射出成形装置では、キャビティ内を流れるガスの流れ方向と同方向にガス抜き溝を開口している。
しかし、ガス抜き溝は０．０５〜０．１５ｍｍ程度の溝が一つ形成されているだけであるので、該ガス抜き溝への溶融樹脂の浸入を防ぐことはできるが、十分な開口面積を確保することができず、ガス抜き性能が悪かった。
従って、ガス抜き溝から排出されるキャビティ内のガスは一部に留まり、他のガスは依然としてパーティングライン部分等から排出されていた。
また、ガス抜き溝のガス抜き性能を向上させるべく、該ガス抜き溝の開口寸法を大きくすると、該開口から樹脂漏れが生じることとなっていた。
【０００６】
また、特許文献２に示した射出成形用金型にも、キャビティに開口するガス抜き装置が設けられている。このガス抜き装置におけるキャビティへの開口部には、多孔質金属を配置して、該開口部からの樹脂漏れを防止している。
しかし、開口部に配置される多孔質金属はガスが通過する際の抵抗が大きいため、キャビティ内のガスの一部しかガス抜き装置から排出することができず、他のガスは依然としてパーティングライン部分等から排出されていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する脱気コアおよび成形金型は、以下の特徴を有する。
即ち、請求項１記載のごとく、成形金型のキャビティに形成される脱気孔に設置される脱気コアであって、該脱気コアは、複数の平板状部材を、所定間隔を隔てて積層して構成され、前記脱気孔のキャビティへの開口部に配置される。
これにより、溶融樹脂のキャビティからの漏れを防止するべく、積層した平板状部材により形成される開口部の寸法を小さく設定した場合でも、平板状部材を多数積層することで、キャビティ内のガスを排出するのに十分な開口面積を確保することが可能となる。
そして、キャビティ内のガスの、成形金型のパーティングライン部分等からの排出量を低減して、これらの部分に固化したガス成分が堆積することを防止し、成形金型の開閉動作時等に、堆積物が成形品の意匠面を成形するキャビティ面上に落下して、次ショット以降の成形品の意匠面に、落下した堆積物の跡が残る等の外観不良が発生することを防止できる。
【０００８】
また、請求項２記載のごとく、前記脱気コアの平板部材間に形成される隙間の大きさは、キャビティに面するガス取入部よりも、該ガス取入部のガス流れ方向における下流側に位置する通路部の方が、大きく形成されている。
これにより、脱気コア内を流れるガスの受ける抵抗を小さくすることができ、ガス取入部から脱気コア内に侵入したガスがガス取入部の下流側に位置する部分を通過し易くなり、脱気コアの脱気流量を大きくすることができる。
そして、脱気コアを高効率なガス排出装置に構成することができ、該脱気コアをコンパクトに構成しながら、キャビティ内のガスの殆どを脱気コアから排出することが可能となる。
【０００９】
また、請求項３記載のごとく、前記脱気コアの平板部材間に形成される隙間の総面積は、該脱気コアが設置される成形金型のパーティングラインの長さに応じて設定される。
これにより、成形品を成形する成形金型の仕様に応じた、適正な脱気性能を得ることが可能となる。
【００１０】
また、請求項４記載のごとく、請求項１〜請求項３の何れかに記載の脱気コアが、キャビティに形成される脱気孔に設置される成形金型である。
これにより、キャビティ内のガスを脱気孔から排出するのに十分な開口面積を確保することが可能となり、該ガスの殆どを、脱気コアを通じて脱気孔から排出することが可能となる。
そして、キャビティ内のガスの、成形金型のパーティングライン部分等からの排出量を低減して、これらの部分に固化したガス成分が堆積することを防止し、成形金型の開閉動作時等に、堆積物が成形品の意匠面を成形するキャビティ面上に落下して、次ショット以降の成形品の意匠面に、落下した堆積物の跡が残る等の外観不良が発生することを防止できる。
【００１１】
また、請求項５記載のごとく、前記脱気コアは、成形金型のキャビティの末端部、かつ、成形される成形品の非意匠面に相当する箇所に配置される。
これにより、溶融樹脂の充填が完了するまでキャビティ内のガスを該脱気コアから排出することができ、高い脱気性能を発揮することが可能となっている。
さらに、成形品の意匠面に脱気コアの表面形状が転写されることもなく、該成形品の製品価値を低下させることもない。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、溶融樹脂のキャビティからの漏れを防止しつつ、キャビティ内のガスを排出するのに十分な開口面積を確保することが可能となる。
これにより、固化したガス成分が成形金型のパーティングライン部分等に堆積することを防止して、堆積物が成形品の意匠面を成形するキャビティ面上に落下して、成形品に外観不良が発生することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明を実施するための形態を、添付の図面を用いて説明する。
【００１４】
まず、本発明にかかる脱気コアを備えた成形金型の概略構成について説明する。
図１に示すように、成形金型１は高分子樹脂の射出成形に用いられる金型であり、上型２と下型３とを備えている。
上型２と下型３との間にはキャビティ７が形成されており、該上型２と下型３との合わせ面はパーティングラインＰＬとなっている。
【００１５】
キャビティ７には、加熱・圧縮された溶融樹脂原料が、成形金型１のランナー５からゲート６を通じて充填される。充填された溶融樹脂はキャビティ７内で保圧、冷却されて固化し、成形品となって成形金型１から取り出される。
また、成形金型１には、成形品の取り出し時に、該成形品の離型を容易にするための押し出しピン８が設けられており、該押し出しピン８は、成形金型１に形成されるピン孔８ａに摺動自在に挿入されている。
【００１６】
上型２のキャビティ７には、該キャビティ７内と成形金型１外部とを連通する脱気孔１２が形成されており、該脱気孔１２におけるキャビティ７側端部には、脱気コア１１が設けられている。
該脱気コア１１は、キャビティ７の溶融樹脂の流れ方向における下流側端部、すなわちキャビティ７の末端部に配置され、さらに、成形金型１により成形される成形品の非意匠面を形成する側のキャビティ面７ａに配置されている。
【００１７】
図２、図３に示すように、前記脱気コア１１は、複数の開口スリット１１ｄ・１１ｄ・・・が形成されるスリット部１１ａと、該スリット部１１ａの両側に配置される固定部１１ｂ・１１ｂとで構成されており、表面Ｆ側がキャビティ面７ａと面一になるように、上型２に取り付けられている。また、脱気コア１１の裏面Ｂ側は、前記脱気孔１２に接続されている。
なお、本例においては、下型３のキャビティ面７ａが成形品の意匠面を形成するように構成されているため、脱気コア１１を上型２のキャビティ面７ａに設置しているが、成形品の意匠面を形成するキャビティ面７ａが上型２にあるときは、脱気コア１１を下型３側へ設置することもできる。
【００１８】
図４〜図６に示すように、スリット部１１ａは、複数のプレート２１を積層して構成されている。
プレート２１は平板状部材であって、脱気コア１１の表面Ｆ側のスリット形成部２１ａと、該スリット形成部２１ａより裏面Ｂ側に位置する脱気通路部２１ｂと、脱気コア１１の裏面Ｂ側に位置する連結部２１ｃとを備えている。プレート２１の連結部２１ｃには連結孔２１ｄが形成されている。
【００１９】
プレート２１においては、脱気通路部２１ｂの板厚よりもスリット形成部２１ａの板厚の方が厚く形成され、スリット形成部２１ａの板厚よりも連結部２１ｃの板厚の方が厚く形成されている。
従って、複数のプレート２１を積層すると、各プレート２１の連結部２１ｃ同士が当接するとともに、各プレート２１のスリット形成部２１ａ間および脱気通路部２１ｂ間に所定の隙間が形成される。
【００２０】
このように、プレート２１のスリット形成部２１ａおよび脱気通路部２１ｂは、所定の隙間を隔てて積層されており、各スリット形成部２１ａ間に形成される隙間が、脱気コア１１の表面Ｆに位置する前記開口スリット１１ｄとなっている。
そして、開口スリット１１ｄを形成する、スリット形成部２１ａが、脱気コア１１のガス取入部となっている。
また、図７に示すように、脱気通路部２１ｂの板厚よりもスリット形成部２１ａの板厚の方が厚く形成されているので、脱気通路部２１ｂ間に形成される隙間寸法ｔｂは、スリット形成部２１ａ間に形成される隙間寸法ｔａよりも大きくなっている。
【００２１】
また、前記固定部１１ｂは、例えばブロック状部材にて形成されており、該固定部１１ｂにはプレート２１の積層方向に貫通する連結孔１１ｅが形成されている。
そして、固定部１１ｂの連結孔１１ｅと各プレート２１の連結部２１ｃとにボルト等の締結部材を挿入して締結することで、積層した複数のプレート２１・２１・・・、および該プレート２１・２１・・・の両側に配置される固定部１１ｂを連結し、脱気コア１１が構成されている。
【００２２】
このように構成される脱気コア１１においては、脱気通路部２１ｂ間に形成される隙間は該脱気コア１１の裏面Ｂ側にまで連続して形成されており、脱気コア１１の表面Ａ側と裏面Ｂ側とは、スリット形成部２１ａおよび脱気通路部２１ｂにより連通している。
従って、脱気コア１１を、その表面Ｆがキャビティ面７ａと面一になるように、上型２に設置することで、スリット形成部２１ａがキャビティ７内のガスの取入部となり、該スリット形成部２１ａの開口スリット１１ｄから取り入れたキャビティ７内のガスを、スリット形成部２１ａのガス流れ方向における下流側に位置する脱気通路部２１ｂを通じて、前記脱気孔１２へ排出することが可能となる。
【００２３】
ここで、各スリット形成部２１ａ間に開口スリット１１ｄが形成される脱気コア１１の表面Ｆは、キャビティ７内に充填される溶融樹脂と接するため、該開口スリット１１ｄの隙間寸法ｔａは、該開口スリット１１ｄに溶融樹脂が入り込まないだけの小さな寸法に設定してある。隙間寸法ｔａは、例えば、本例の場合は０．０３ｍｍ程度に設定している。
これに対し、スリット形成部２１ａに隣接して配置される脱気通路部２１ｂ間の隙間寸法ｔｂは、開口スリット１１ｄの隙間寸法ｔａよりも大きく設定されており、例えば、本例の場合は０．２ｍｍ程度以上となるように設定している。
また、スリット形成部２１ａの表面Ｆ側から裏面Ｂ側にかけての寸法ｔｃ（図７図示）は、小さいほど脱気抵抗を小さくできるが、意匠面側の加工性および意匠の変更自由度を考慮した最小寸法に設定している（本例の場合は２．０ｍｍ程度以下に設定している）。
【００２４】
このように、開口スリット１１ｄのスリット幅（スリット形成部２１ａ間の隙間）寸法ｔａを、溶融樹脂が入り込まない程度の小さな寸法に設定して、溶融樹脂のキャビティ７からの漏れを防止している。
また、脱気コア１１は、複数のプレート２１をスリット幅寸法ｔａだけ隔てながら積層して構成しているので、積層したプレート２１の枚数分だけ開口スリット１１ｄを形成することができる。
【００２５】
従って、脱気コア１１においては、表面Ｆに開口する開口部の面積は、（スリット幅寸法ｔａ）×（開口スリット１１ｄの長さ寸法Ｌａ（図２図示））×（開口スリット１１ｄの数）となり、プレート２１を多数積層することで、大きな開口面積を確保することが可能である。
これにより、溶融樹脂のキャビティ７からの漏れを防止するべく、開口スリット１１ｄのスリット幅寸法ｔａを小さく設定した場合でも、キャビティ７内のガスを排出するのに十分な開口面積を確保することが可能となる。
そして、キャビティ７内のガスの、成形金型１のパーティングラインＰＬ部分や押し出しピン８とピン孔８ａとの隙間部分からの排出量を低減して、これらの部分に固化したガス成分が堆積することを防止し、成形金型１の開閉動作時等に、堆積物が成形品の意匠面を成形するキャビティ面７ａ上に落下して、次ショット以降の成形品の意匠面に、落下した堆積物の跡が残る等の外観不良が発生することを防止できる。
【００２６】
また、プレート２１を薄板状に形成して、その厚み寸法ｔｄ（図７図示）を小さく設定することで、多数のプレート２１を積層した場合でも、脱気コア１１の表面Ｆが占める面積を小さくすることができるので、コンパクトな脱気コア１１にて大きな開口面積を得ることが可能である。前記厚み寸法ｔｄは、例えば、本例の場合は１．０ｍｍ程度に設定している。
【００２７】
また、キャビティ７内のガスは、開口スリット１１ｄから脱気コア１１内に侵入し、脱気コア１１のスリット形成部２１ａ→脱気通路部２１ｂ→脱気孔１２の順に通過していくが、スリット形成部２１ａのガス流れ方向における下流側に位置する脱気通路部２１ｂの隙間寸法ｔｂは、該スリット形成部２１ａの隙間寸法ｔａよりも大きく形成されているので、脱気コア１１内を流れるガスの受ける抵抗を小さくすることができる。
これにより、開口スリット１１ｄから脱気コア１１内に侵入したガスが脱気通路部２１ｂを通過し易くなり、脱気コア１１の脱気流量を大きくすることができるため、脱気コア１１を高効率なガス排出装置に構成することができ、該脱気コア１１をコンパクトに構成しながら、キャビティ７内のガスの殆どを脱気コア１１から排出することが可能となる。
【００２８】
また、脱気コア１１における開口スリット１１ｄの総開口面積は、該脱気コア１１が設置される成形金型１のパーティングラインＰＬの長さに応じて設定され、開口スリット１１ｄの総開口面積は、プレート２１の積層枚数により調節する。
【００２９】
例えば、図８に示すように、成形金型１により成形される成形品がバンパー３１であって、２箇所のゲートＧｅ１およびゲートＧｅ２から溶融樹脂が充填される成形金型１であった場合、ゲートＧｅ１からゲートＧｅ２までのパーティングラインＰＬの長さ寸法（すなわち、成形品であるバンパー３１の外周寸法）Ｌｐの大きさに応じて、プレート２１の積層枚数（開口スリット１１ｄの総開口面積）を決定する。
【００３０】
本例の場合、前記パーティングラインＰＬの長さ寸法Ｌｐが２０００ｍｍであったとすると、プレート２１を４０枚積層するように構成している。
この場合、例えば、開口スリット１１ｄの隙間寸法ｔａは、前述のように０．０３ｍｍ程度に設定しており、開口スリット１１ｄの長さ寸法Ｌａは５０ｍｍに設定している。
従って、本例における脱気コア１１では、隙間寸法が０．０３ｍｍで、長さが２０００ｍｍ（５０ｍｍ×４０枚）の開口に相当する開口面積を確保していることとなり、脱気コア１１を設置しなかった場合にパーティングラインＰＬ等から抜け出していくガスの殆どを、該脱気コア１１から排出することが可能となっている。
このキャビティ７内のガスの脱気コア１１からの排出は、成形金型１のパーティングラインＰＬ部分や押し出しピン８とピン孔８ａとの間のシール性を高めることで、より促進することができる。
【００３１】
このように、脱気コア１１における開口スリット１１ｄの総開口面積をパーティングラインＰＬの長さに応じて設定することで、バンパー３１等の成形品を成形する成形金型１の仕様に応じた、適正な脱気性能を得ることが可能となっている。
【００３２】
また、図８に示すように、脱気コア１１は、ゲート６から充填されキャビティ７内を進行する溶融樹脂が、最後に到達するキャビティ７の末端部に配置されているため、溶融樹脂の充填が完了するまでキャビティ７内のガスを該脱気コア１１から排出することができ、高い脱気性能を発揮することが可能となっている。
さらに、脱気コア１１は、成形されるバンパー３１の非意匠面側に配置されているので、該バンパー３１の意匠面に脱気コア１１の表面形状が転写されることもなく、該バンパー３１の製品価値を低下させることもない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明にかかる脱気コアを備えた成形金型を示す側面断面図である。
【図２】脱気コアを示す正面図である。
【図３】脱気コアを示す側面図である。
【図４】脱気コアのスリット部を構成するプレートを示す下面図である。
【図５】脱気コアのスリット部を構成するプレートを示す側面図である。
【図６】積層したプレート間に形成される隙間を示す側面図である。
【図７】スリット部における開口スリットの部分を示す拡大側面図である。
【図８】成形金型により成形されるバンパーを示す斜視図である。
【図９】従来の成形金型を示す側面断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１    成形金型
２    上型
３    下型
７    キャビティ
７ａ  キャビティ面
１１    脱気コア
１１ａ  スリット部
１１ｄ  開口スリット
１２    脱気孔
２１    プレート
２１ａ  スリット形成部
２１ｂ  脱気通路部
【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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【図８】
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【図９】
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