(57)【要約】【課題】スピルオーバーキャビティで非製品となる樹脂の量を削減することである。【解決手段】製品キャビティ３０とスピルオーバーキャビティ４０とを備え、製品キャビティに溶融樹脂を射出して充填させた後に、製品キャビティの溶融樹脂に流体を注入することにより該溶融樹脂の一部をスピルオーバーキャビティに追い出して製品キャビティにおいて中空製品を成形する金型装置１において、スピルオーバーキャビティが、該スピルオーバーキャビティから分岐したサブ製品キャビティ５０に連通しているとともに、温度調整手段７０によって製品キャビティから追い出された溶融樹脂が冷却固化することなくサブ製品キャビティまで到達するように温度調整されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品キャビティとスピルオーバーキャビティとを備え、製品キャビティに溶融樹脂を射出して充填させた後に、製品キャビティの溶融樹脂に流体を注入することにより該溶融樹脂の一部をスピルオーバーキャビティに追い出して製品キャビティにおいて中空製品を成形する金型装置であって、
スピルオーバーキャビティは、該スピルオーバーキャビティから分岐したサブ製品キャビティに連通しているとともに、温度調整手段によって製品キャビティから追い出された溶融樹脂が冷却固化することなくサブ製品キャビティまで到達するように温度調整されていることを特徴とする金型装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばパイプのような中空部を有する中空製品を成形するための金型装置に関する。詳しくは、製品キャビティとスピルオーバーキャビティとを備え、製品キャビティに充填された溶融樹脂に流体を注入することにより該キャビティ内の樹脂の一部をスピルオーバーキャビティに追い出して製品キャビティで中空製品を成形する金型装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の金型装置においては、その一例が特許文献１に開示されている。この金型装置においては、製品キャビティとスピルオーバーキャビティとを備え、つぎのようにして中空製品が成形される。
まず、製品キャビティ内に溶融樹脂を射出して充填させ、ついで、そこにガスを注入する。製品キャビティに充填された溶融樹脂は金型面と接した表面部分から冷却されるため、製品キャビティにガスを注入すると、溶融流動性の高い該キャビティの中央部分の樹脂が該キャビティからスピルオーバーキャビティに追い出される。これにより、製品キャビティ内の樹脂には中空部が形成され、該キャビティ内で中空製品が成形される。
なお、製品キャビティから追い出された溶融樹脂は、スピルオーバーキャビティ内で冷却される。そのため、スピルオーバーキャビティにおていも、その追い出された樹脂を原料とした成形物が成形される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−９６３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の成形過程において、スピルオーバーキャビティ内で成形される成形物は非製品であり、廃棄処理される。そのため、特許文献１の金型装置を用いて中空製品の成形を行った場合、この非製品の分だけ樹脂が無駄になる。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決しようとするものであって、その目的は、スピルオーバーキャビティで非製品となる樹脂の量を削減することがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の目的を達成するためのもので、以下のように構成されている。
製品キャビティとスピルオーバーキャビティとを備え、製品キャビティに溶融樹脂を射出して充填させた後に、製品キャビティの溶融樹脂に流体を注入することにより該溶融樹脂の一部をスピルオーバーキャビティに追い出して製品キャビティにおいて中空製品を成形する金型装置であって、スピルオーバーキャビティは、該スピルオーバーキャビティから分岐したサブ製品キャビティに連通しているとともに、温度調整手段によって製品キャビティから追い出された溶融樹脂が冷却固化することなくサブ製品キャビティまで到達するように温度調整されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明においては、製品キャビティから追い出された溶融樹脂がサブ製品キャビティまで到達するようにスピルオーバーキャビティが温度調整されていることから、製品キャビティから追い出された溶融樹脂をサブ製品キャビティに充填し、該サブ製品キャビティで別の製品を成形することができる。結果として、スピルオーバーキャビティに残って非製品となる樹脂の量を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】金型装置の縦断面図である。
【図２】可動金型を合わせ面側からみた平面図である。
【図３】製品キャビティで成形される製品の例を示す図である。
【図４】サブ製品キャビティで成形される製品の例を示す図である。
【図５】金型装置による各製品の成形工程を示す説明図である。
【図６】金型装置で成形される製品の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。
金型装置１は、固定金型１０と可動金型２０とを備えている。図１に示す型締め状態においては、固定金型１０と可動金型２０とによって、製品キャビティ３０と、スピルオーバーキャビティ４０と、このスピルオーバーキャビティ４０から分岐したサブ製品キャビティ５０（図２参照）とが形成されている。スピルオーバーキャビティ４０における製品キャビティ３０側の先端には、開閉栓６０が設けられており、開閉栓６０を開くと製品キャビティ３０とスピルオーバーキャビティ４０とが連通し、開閉栓６０を閉じるとスピルオーバーキャビティ４０が製品キャビティ３０から閉ざされる（図５参照）。スピルオーバーキャビティ４０とサブ製品キャビティ５０とは、常に連通している。
【００１０】
製品キャビティ３０及びサブ製品キャビティ５０は、所望する製品の形状に構成されている。製品キャビティ３０は、例えば、車両のインストルメントパネルに取付けられる図３に示すリンフォースメント２００の外形に対応する形状に構成されている。サブ製品キャビティ５０は、例えば図４に示す付属部品２１０の外形に対応する形状に構成されている。
【００１１】
スピルオーバーキャビティ４０は、後述のようにして製品キャビティ３０から追い出された溶融状態の樹脂材Ｊ（図５参照）が冷却固化することなくサブ製品キャビティ５０まで到達するように温度調整手段７０（例えば、ヒータや水冷管）によって温度調整されている（図１，２参照）。例えば、金型装置１の内部全体が約１００℃となるように設定されているのに対し、スピルオーバーキャビティ４０は温度調整手段７０によって約１４０℃となるように設定されている。なお、スピルオーバーキャビティ４０の温度は、場所により適宜微調整されている。
スピルオーバーキャビティ４０は、製品キャビティ３０から追い出された溶融状態の樹脂材Ｊが冷却固化することなくサブ製品キャビティ５０まで到達できるような形状および大きさに設計調整されている。スピルオーバーキャビティ４０は、例えば図２のような形状に構成されている。詳述すると、スピルオーバーキャビティ４０は、製品キャビティ３０とサブ製品キャビティ５０との間に形成された直線状の繋部４０ａと、この繋部４０ａの先に連続して形成された適宜の屈曲部を有する延長部４０ｂとによって構成されている。
【００１２】
金型装置１は射出装置８０と注脱水装置９０とを備えている（図１参照）。射出装置８０は、スプルーランナー８５を通じて溶融状態にある樹脂材Ｊを製品キャビティ３０に射出、充填できる。注脱水装置９０は、注脱通路９５を通じて製品キャビティ３０に水Ｗ（図５参照）を注入でき、また、その水Ｗを抜き取ることができる。注脱水装置９０は、射出装置８０による樹脂材Ｊの射出に連動して作動し、適宜のタイミングで水Ｗを注入し、またその水Ｗを抜き取るように設定されている。
なお、成形材料に用いられる樹脂材Ｊは、射出成形が可能なものであればどのような種類の樹脂であっても良い。但し、射出装置８０から射出された溶融状態の樹脂材Ｊがサブ製品キャビティ５０まで到達するように、樹脂の種類に応じてスピルオーバーキャビティ４０を適宜温度調整する必要がある。
【００１３】
つづいて、金型装置１を用いた製品の成形手順を主として図５によって説明する。なお、図５の（ａ）は樹脂材Ｊが製品キャビティ３０に完全充填された状態を、図５の（ｂ）は水Ｗが製品キャビティ３０に注入された状態を、図５の（ｃ）は注入された水Ｗがスピルオーバーキャビティ４０まで到達した状態を示している。
【００１４】
まず、可動金型２０が固定金型１０に接近し、金型装置１が型締めされる（図１参照）。
つづいて、開閉栓６０を閉じた状態で射出装置８０（図１参照）から溶融状態にある樹脂材Ｊが射出され、図５の（ａ）に示すように該樹脂材Ｊが製品キャビティ３０の末端まで完全充填される。樹脂材Ｊは金型面に接した表面部分から冷却される。
つづいて、注脱水装置９０（図１参照）によって製品キャビティ３０内に水Ｗが注入されるとともに、開閉栓６０が開かれる。開閉栓６０が開かれると同時に、注入された水Ｗによって溶融流動性の高い製品キャビティ３０の中央部分の樹脂材Ｊが図５の（ｂ）に示すようにしてスピルオーバーキャビティ４０に追い出される。スピルオーバーキャビティ４０に追い出された溶融状態の樹脂材Ｊは、温度調整手段７０（図１，２参照）による温度調整によって繋部４０ａで冷却固化することなくサブ製品キャビティ５０に到達し、該サブ製品キャビティ５０内に充填される。溶融状態の樹脂材Ｊはさらに、延長部４０ｂに流れていく。なお、注脱水装置９０によって注入される水Ｗが本発明の「流体」に相当する。
図５の（ｃ）に示すように、製品キャビティ３０に注入された水Ｗは、やがてスピルオーバーキャビティ４０に到達する。これにより、製品キャビティ３０内で成形される成形物においては、その末端まで中空部が形成される。また、スピルオーバーキャビティ４０内で成形される成形物においても、中空部が形成される。なお、スピルオーバーキャビティ４０は温度調整手段７０（図１，２参照）によって温度調整されているものの、該キャビティ４０に追い出された樹脂材Ｊは金型面から徐々に冷却されている。
注脱水装置９０（図１参照）による水Ｗの注入は適宜のタイミングで停止される。そして、各キャビティ３０，４０，５０内の成形物が適度に冷えるのを待って、注脱水装置９０により水Ｗが抜き取られる。可動金型２０が後退して型開きが行われ、各キャビティ３０，４０，５０から成形物が取り出される。
【００１５】
製品キャビティ３０においては、例えば、中空部２００ａを有するリンフォースメント２００（図３参照）が成形される。サブ製品キャビティ５０においては、例えば、図４に示す付属部品２１０（図４参照）が成形される。リンフォースメント２００と付属部品２１０とは、溶着等によって一体化して使用される（図３参照）。
このように、金型装置１においては、製品キャビティ３０にて中空製品が成形される。そして、サブ製品キャビティ５０では、主として、製品キャビティ３０で成形される中空製品の付属製品が成形される。
スピルオーバーキャビティ４０における成形物は、非製品とされる。
【００１６】
上述の実施形態においては、製品キャビティ３０から追い出された溶融状態の樹脂材Ｊがサブ製品キャビティ５０まで到達するようにスピルオーバーキャビティ４０が温度調整されていることから、製品キャビティ３０から追い出された溶融状態の樹脂材Ｊをサブ製品キャビティ５０に充填し、該サブ製品キャビティ５０で別の製品を成形することができる。結果として、スピルオーバーキャビティ４０に残って非製品となる樹脂材Ｊの量を削減できる。
また、上述の実施形態においては、一度の成形サイクルで製品キャビティ３０とサブ製品キャビティ５０との夫々に製品を成形できるため、製品の製造効率が良い。なお、製品キャビティ３０とサブ製品キャビティ５０とで成形される成形物は、同じ成形材料によって成形されている。そのため、例えばリンフォースメント２００と付属部品２１０のように、同じ成形材料で成形される必要がある複数の製品を一つの金型装置で、かつ、一度の成形サイクルによって成形できる。これにより、それらの各製品が個別の金型装置によって成形される場合に比べて金型数の削減を図ることができる。
また、上述の実施形態においては、水Ｗによって製品キャビティ３０およびスピルオーバーキャビティ４０内で成形される成形物に中空部が形成されることから、製品キャビティ３０およびスピルオーバーキャビティ４０内で成形される成形物は、水Ｗと接した内面側からも冷却される。そのため、その各キャビティ３０，４０で成形される成形物を効率良く冷却でき、結果として、一度の成形サイクルに要する時間を短縮できる。
【００１７】
以上は本発明を実施するための最良の形態を図面に関連して説明したが、この実施の形態は本発明の趣旨から逸脱しない範囲で容易に変更または変形できるものである。
上述の実施形態において、製品キャビティ３０及びサブ製品キャビティ５０の形状は、図１，２に示す形状に構成されていた。しかしながら、各キャビティ３０，５０の形状は、所望する製品の形状に合わせて自由に設計変更できるものであり、図１，２に示す形状に限定されるものではない。また、スピルオーバーキャビティ４０の形状についても、自由に設計変更できるものであり、図１，２に示す形状に限定されるものではない。
上述の実施形態において、サブ製品キャビティ５０は図１，２に示す箇所においてスピルオーバーキャビティ４０から分岐していた。しかしながら、サブ製品キャビティ５０はスピルオーバーキャビティ４０におけるいずれの箇所から分岐させても良く、その分岐箇所は図１，２に示す箇所に限定されるものでは無い。また、金型装置１において、スピルオーバーキャビティ４０から分岐する複数の製品キャビティを設けても良い。但し、製品キャビティ３０から追い出された樹脂材Ｊが各サブ製品キャビティまで到達するようにスピルオーバーキャビティ４０を適宜温度調整する必要がある。
【００１８】
上述の実施形態において、スピルオーバーキャビティ４０で成形される成形物は非製品であった。しかしながら、スピルオーバーキャビティ４０を利用して所望する製品を成形することができる。すなわち、スピルオーバーキャビティ４０が温度調整手段７０によって温度調整できることから、スピルオーバーキャビティ４０を所望する製品に対応する形状に構成し、製品キャビティ３０から追い出される樹脂材Ｊを適宜加熱もしくは冷却して、該樹脂材Ｊを所望する箇所まで溶融状態で流し、また冷却固化させることで、スピルオーバーキャビティ４０において製品となる成形物を成形することができる。
この場合、製品キャビティ３０とスピルオーバーキャビティ４０とサブ製品キャビティ５０とで個別に製品を成形しても良いし、製品キャビティ３０とスピルオーバーキャビティ４０とサブ製品キャビティ５０とで一つの連続した製品を成形しても良い。例えば、スピルオーバーキャビティ４０の繋部４０ａ（図２参照）を利用して、図６に示す一体成形品２５０を作ることができる。この場合、リンフォースメント２００と付属部品２１０とが予め一体に成形されるため、リンフォースメント２００と付属部品２１０とを溶着等によって一体化する作業を省略できる。また、スピルオーバーキャビティ４０の延長部４０ｂ（図２参照）で成形される成形物のみが非製品となるため、スピルオーバーキャビティ４０に残って非製品となる樹脂材Ｊの量を削減できる。なお、一体成形品２５０の成形においては、リンフォースメント２００の中空部２００ａがその末端で塞がれように注脱水装置９０から注入する水Ｗの量およびスピルオーバーキャビティ４０の温度を調整しておく必要がある。
【００１９】
なお、スピルオーバーキャビティ４０とサブ製品キャビティ５０とにおける成形物を製品とし、製品キャビティ３０における成形物を非製品とすることを意図して、各キャビティ３０，４０，５０の形状を予め設計調整しても良い。この場合、スピルオーバーキャビティ４０が温度調整手段７０によって温度調整できることから、例えば、スピルオーバーキャビティ４０及びサブ製品キャビティ５０で成形される成形物の冷却を速めるような温度調整を行い、かつ、製品キャビティ３０を小さく設計して該キャビティ３０で成形される成形物の冷却が速く進むようにしておくことで、製品の成形サイクルの効率化を図ることができる。もちろん、製品キャビティ３０とスピルオーバーキャビティ４０とサブ製品キャビティ５０とのすべてにおいて製品を成形できるように各キャビティ３０，４０，５０の形状を構成しても良い。
【００２０】
上述の実施形態においては、製品キャビティ３０の樹脂材Ｊに水Ｗを注入することによって、該樹脂材Ｊの一部をスピルオーバーキャビティ４０に追い出していた（図５参照）。しかしながら、水Ｗに代えてガスを製品キャビティ３０の樹脂材Ｊに注入し、該樹脂材Ｊの一部をスピルオーバーキャビティ４０に追い出すようにしても良い。この場合、ガスが本発明の「流体」に相当する。
上述の実施形態においては、一成形材料（一色）を対象と金型装置１において、サブ製品キャビティ５０を設け、該サブ製品キャビティ５０に樹脂材Ｊが到達するようにスピルオーバーキャビティ４０を温度調整していた（図１，２及び５参照）。しかしながら、二色成形やインサート成形を行うことことができる金型装置に対して上述の構成を適用し、スピルオーバーキャビティから分岐させたサブ製品キャビティで成形物を成形するようにしても良い。
【符号の説明】
【００２１】
１     金型装置
３０   製品キャビティ
４０   スピルオーバーキャビティ
５０   サブ製品キャビティ
７０   温度調整手段
Ｊ     樹脂材
【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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