(57)【要約】【課題】連続成形時に樹脂残渣による成形不良が発生しない、生産性の高い樹脂成形用金型を提供する。【解決手段】スプール１６を介して成形部１４に、樹脂材料を注入して固化することで成形物１９を形成する成形用金型であって、前記成形用金型は、四隅にガイドポスト９を有する下ダイ１０と、前記下ダイ１０上に載置されて、成形部１４を複数有する型部１５と、スプール１６を有し、前記ガイドポスト９に挿通して、下ダイ１０と型締めすることで前記成形部１４とスプール１６の端部とを合致させる上ダイ１７と、前記上下ダイ１０、１７の外部に設けられた樹脂材料の除去手段１８とを備え、第一の成形部１４で成形した後に、型部１５を移動させて第二の成形部１４で次の成形を行うとともに、成形物１９を取り出した前記第一の成形部１４に付着した樹脂材料を、前記除去手段１８で取り除く。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
四隅にガイドポストを有する下ダイと、この下ダイ上に載置されて、第一、第二の成形部を有する型部と、この型部上に載置された状態で、前記ガイドポストに挿通された上ダイと、前記上、下ダイの外部に設けられた樹脂材料の除去手段とを備え、前記第一の成形部と上ダイのスプールの端部とを合致させた状態で上、下ダイで型締めすることで、この第一の成形部で第一の成形品を成形した後に、型部を移動させて第二の成形部と上ダイのスプールの端部とを合致させて次の成形を行うとともに、第一の成形部から第一の成形品を取り出し、その後この第一の成形部に付着した樹脂材料を、前記除去手段で取り除くことを特徴とする樹脂成形用金型。
【請求項２】
型部は、ガイドポストの一つを略中心として回動自在に支持されており、この型部を回動させることで、第一、第二の成形部を少なくとも上ダイの外部へ露出させる請求項２に記載の樹脂成形用金型。
【請求項３】
型部の辺縁部には歯車が形成されており、この歯車にピニオンギアを連結して回転駆動させることで、前記型部を回動させる請求項２に記載の樹脂成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂材料を射出成形するための成形用金型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
射出成形用金型では、スプールの端部や、ランナーが必ず角部を有するように設計して、この角部の延長上に受け部を設けることで、樹脂残渣であるコールドスラグがキャビティへ通じるゲートへ流入するのを防止していた。
【０００３】
図７は、従来の多点サイドゲート方式の金型の要部断面図である。キャビティ１と、このキャビティ１に繋がるゲート２およびランナー３とを有する下金型部４と、スプール５を有する上金型部６とを備え、両金型部４、６を対向して型締めすることで成形部７を構成し、スプール５、ランナー３、ゲート２を介して樹脂をキャビティ１へ注入することで成形する。スプール５の端部や、ランナー３の経路に設けた方向を変える箇所の延長上に受け部８を設けて、さらに、この方向を変える箇所に堰を設けることで、樹脂の残渣であるコールドスラグを捕捉してゲート２への流入を防止するものである。
【０００４】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開平１１−１９９７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の構成によると、大きなコールドスラグはゲート２の近傍で補足することができるが、このゲート２よりも小さいコールドスラグは補足されずに通過してキャビティ１へ流入する。流入したコールドスラグは、充填不良やウエルドラインなどの原因となるため、定期的に金型を開放して、成形部を清掃するなどのメンテナンスが必要となり、生産性が低下する課題があった。
【０００６】
そこで本発明は、生産性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、四隅にガイドポストを有する下ダイと、この下ダイ上に載置されて、第一、第二の成形部を有する型部と、この型部上に載置された状態で、前記ガイドポストに挿通された上ダイと、前記上、下ダイの外部に設けられた樹脂材料の除去手段とを備え、前記第一の成形部と上ダイのスプールの端部とを合致させた状態で上、下ダイで型締めすることで、この第一の成形部で第一の成形品を成形した後に、型部を移動させて第二の成形部と上ダイのスプールの端部とを合致させて次の成形を行うとともに、第一の成形部から第一の成形品を取り出し、その後この第一の成形部に付着した樹脂材料を、前記除去手段で取り除くので、常に清浄な成形部で連続成形することができ、その結果、生産性を高めることができる。さらに、ランナーに方向を変える部分を設けたり、別途、コールドスラグを捕捉するための受け部や堰を設ける必要が無いので、金型の構造を簡素化することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る樹脂成形用金型によれば、型部に第一、第二の成形部を設け、上ダイに設けたスプールと合致させた後、型締めしてこの型部を挟持することで成形部を構成し、さらに少なくとも上ダイの外側に、型部に付着あるいは残留した樹脂を除去する除去手段を設けたものである。この型部は、辺縁部にギア部を有し、連結したピニオンギアにより回転して移動させることが可能である。まず初めに、第一の成形部で第一の成形品を成形後に、上、下ダイの型締めを開放する。次にピニオンギアにより型部を回転することで第一の成形部を上ダイの外側へ移動させる。そして、第二の成形部と上ダイのスプールとを合致させた新たな成形部で、第二の成形品を成形する。このとき、第一の成形部は、第一の成形品を取り出した後に、除去手段で成形部に付着した樹脂を除去する。このように、成形部を除去手段で清掃してから移動させて次の成形部として用いるので、常にコールドスラグなどの樹脂材料の残渣の無い清浄な成形部で成形することができ、連続成形により生産性を高めることができる作用効果を奏するものである。さらに、コールドスラグを捕捉するための受け部や堰などの構造を、型部に設ける必要が無いので、金型の構造を簡素化して製造コストを低くすることができる作用効果も同時に奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（実施の形態１）
以下本発明の詳細を、図を用いて説明する。
【００１０】
図１は、本発明の一実施の形態における樹脂成形用金型の斜視図を示している。本実施の形態では、多点式のサイドゲート方式の樹脂成形用金型とした。図１に示すように、本実施の形態における樹脂成形用金型は、下から、四隅にガイドポスト９を有する下ダイ１０と、キャビティ１１、ゲート１２、ランナー１３とからなる成形部１４を複数有する型部１５と、略中央部にスプール１６を有し、ガイドポスト９に挿通することで下ダイ１０と型締めして型部１５を挟持する上ダイ１７と、上下ダイ１０、１７の外部に露出した型部１５の上方に配置した、円筒状のブラシからなる樹脂材料の除去手段１８とから構成されている。
【００１１】
成形時には、スプール１６の直下に成形部１４が配置されることで、スプール１６の下端とランナー１３とを合致させている。成形に用いる樹脂材料は、スプール１６、ランナー１３、ゲート１２を介してキャビティ１１へ流入し、冷却して固化することで図２に示す成形物１９を形成するものである。尚、１９ａはキャビティ１１に対応する成形物を、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄはそれぞれゲート１２、ランナー１３、スプール１６に対応する成形物を示している。また、除去手段１８の材料としては、少なくとも成形する樹脂材料より硬く、かつ型部１５より柔らかい材料を選択する。こうすることで、型部１５に傷などを付けることなく、樹脂材料の残渣のみを取り除くことができる。
【００１２】
図３は、図１より上ダイ１７を取り外した後の、金型の内部構成を説明する斜視図である。本実施の形態では、成形部１４は二つのキャビティ１１を有する多点サイドゲート方式とし、回動支軸であるガイドポスト９ａに対して対称な位置に第一、第二の成形部１４ａ、１４ｂを設けている。尚、これら第一、第二の成形部１４ａ、１４ｂは、型部１５を貫通せず、その表面にのみ形成したものである。また、型部１５は、辺縁部にギア部１５ａを有する円盤形状とし、他の三つのガイドポスト９と干渉しないように、一つのガイドポスト９ａを支軸として、玉軸受けなどにより回動可能に支持されている。
【００１３】
また、下ダイ１０の天面部１０ａには、型部１５が嵌合する扇形状の溝部が設けられており、型部１５の天面部と、下ダイ１０の天面部１０ａとが略一致するように設計されている。このようにすることで、上ダイ１７を型締めしたとき、型部１５を支点として、上ダイ１７が倒れることが無いので、四本のガイドポスト９で安定して型締めを行うことができる。
【００１４】
また、型部１５を挟持する下ダイ１０の天面部１０ａから一段下がった面１０ｂには、モーターなどの回転駆動機構（図示せず）を有するピニオンギア２０を設けてあり、このピニオンギア２０をギア部１５ａに組み合わせることで型部１５を回動させる。
【００１５】
次に、本実施の形態の金型を用いた樹脂成形方法について主に図１を用いて説明する。
【００１６】
先ず初めに、第一の成形部１４ａ（図３）を上ダイ１７のスプール１６と合致させた後、上、下ダイ１７、１０を型締めすることで成形部を構成する。そして、スプール１６より、成形用の樹脂材料を注入することで、この成形部に第一の成形品１９ａ（図３）を成形する。
【００１７】
次に、上、下ダイ１７、１０を冷却した後、上ダイ１７をガイドポスト９に沿って上昇させて、型締めを開放する。
【００１８】
次に、ピニオンギア２０により型部１５を矢印Ａの方向に１８０度回動させて、第一の成形部１４ａを上ダイ１７の外側へ移動させるとともに、第二の成形部１４ｂ（図３）をスプール１６の直下に移動させる。そして、上ダイ１７を再びガイドポスト９に沿って下降させて、上、下ダイ１７、１０とで型締めを行うことで新たに成形部を構成する。
【００１９】
そして、再度、第二の成形部１４ｂからなる成形部で第二の成形品１９ｂの成形を行う一方で、上ダイ１７の外側に移動させて第一の成形部１４ａから第一の成形品１９ａを取り出す。このとき、第一の成形品１９ａを取り出した後の第一の成形部１４ａ、すなわち、キャビティ１１、ゲート１２、ランナー１３などには、コールドスラグなどの樹脂材料の残渣が付着、あるいは残留している。この樹脂材料の残渣を、除去手段１８により除去して取り除く。そして、コールドスラグなどの樹脂材料の残渣を除去した清浄な第一の成形部１４ａを、次の成形部として順次送り出すものである。
【００２０】
このように、複数の成形部１４を有し、一方で成形している間に、他方では成形品１９を取り出した後、コールドスラグなどの樹脂残渣を除去する。こうすることで、樹脂材料の残渣の無い常に清浄な成形部１４により、成形部を構成することができるので、連続成形した場合であっても成形不良やウエルドラインなどが発生せず、メンテナンスが不要で生産性を高めることが可能となる。
【００２１】
また、上記のように、成形前に除去手段１８により樹脂材料の残渣を確実に取り除くことができるため、成形部１４またはスプール１６に、堰や受け部などのコールドスラグを捕捉するための特別な構造を作りこむ必要が無いので、金型の製造コストを低くして安価に成形することができる。
【００２２】
尚、本実施の形態では、型部１５に対向する二つの成形部１４を設けたが、一定の中心角で成形部１４をさらに多数設けることで、生産性を高めることができる。
【００２３】
（実施の形態２）
次に本発明の別の実施の形態について、図を用いて説明する。
【００２４】
図４（ａ）は、本発明の別の実施の形態を説明する樹脂成形用金型の斜視図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ−ＢＢ断面図をそれぞれ示している。尚、実施の形態１と同一の箇所に関しては、説明を簡略化する。
【００２５】
本実施の形態の特徴は、図４（ａ）に示すごとく、成形部１４を一つのゲート１２を有するサイドゲート方式とし、この成形部１４を型部１５に対して回転支軸であるガイドポスト９ａを中心として一定の中心角で放射状に配置した点である。さらに、これら成形部１４のキャビティ１１、ゲート１２およびランナー１３を直線状に形成した。このように成形部１４を直線状に配置して、この直線に対して円筒状の回転ブラシからなる除去手段１８を略直交するように配置することで、除去手段１８の回転方向を成形部１４（特にゲート１２とランナー１３）に合わせることができるので、キャビティ１１はもとより、ゲート１２、ランナー１３が狭小であっても、除去手段１８のブラシの先端を挿入して樹脂材料の残渣を掻き出し除去することができるものである。
【００２６】
そして、一回の成形が終了してから、上ダイ１７を上昇させて金型を開放した後、型部１７を一定の中心角だけ間欠的に回動させることで、順次樹脂材料の残渣の無い成形部１４で、連続的に成形することができるので、生産性を高めることができる。
【００２７】
尚本実施の形態では、図４（ｂ）に示すごとく、キャビティ１１またはスプール１６の端部を、型部１５を貫通するように形成した。そのため、図５に示す成形物１９の成形品１９ａの底面１９ｅと、成形品１９ｄの底面１９ｆを外部に露出させることができるので、成形物１９の底面１９ｅおよび１９ｆを、型部１５の下方より棒状の突き上げ治具２０などを用いて突き上げることで、成形物１９を容易に取り出すことができる。
【００２８】
（実施の形態３）
次に本発明の別の実施の形態について、図を用いて説明する。
【００２９】
図６は、上ダイ１７を取り外した後の金型の内部構成を説明する斜視図である。尚、実施の形態１と同一の箇所は説明を簡略化する。
【００３０】
本実施の形態の特徴は、型部１５を方形の板状とし、この両端部に成形部１４をそれぞれ設けた点である。実施の形態１と同様に、方形の型部１５の少なくとも一辺の辺縁部にはギア部１５ａを有し、ピニオンギア２０と組み合わせることで、直線状の往復運動を行う。尚、下ダイ１０の天面部１０ａには、この方形の型部１５を直線状にガイドするための溝１０ｃが形成されている。この溝１０ｃにそって、型部１５を往復運動させることにより、一方の成形部１４ａで成形している間に、他方の成形部１４ｂから成形物１９を取り出して、残った樹脂材料の残渣を除去手段１８で取り除く。そして、この残渣を取り除いた成形部１４ｂを往復運動でスプール１６直下に移動させることで、常に樹脂材料の残渣の無い清浄な成形部１４で成形を行うものである。
【００３１】
上述したように本発明の実施形態は、成形部１４が樹脂材料の残渣であるコールドスラグで詰まることがないので、生産性を高めることができる。さらに、キャビティ１１へコールドスラグが流入しないので、充填不良やウエルドラインなどが発生せず、高精度な成形が可能となる。さらに、堰や受け部などの構造が不要であるので、金型を低コストに製造することができ、その結果、安価に成形できる効果も有する。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明に係る樹脂成形用金型によれば、型部に第一、第二の成形部を設け、上ダイに設けたスプールと合致させた後、型締めしてこの型部を挟持することで成形部を構成し、さらに少なくとも上ダイの外側に、型部に付着あるいは残留した樹脂を除去する除去手段を設けたものである。この型部は、辺縁部にギア部を有し、連結したピニオンギアにより回転して移動させることが可能である。まず初めに、第一の成形部で第一の成形品を成形後に、上、下ダイの型締めを開放する。次にピニオンギアにより型部を回転することで第一の成形部を上ダイの外側へ移動させる。そして、第二の成形部と上ダイのスプールとを合致させた新たな成形部で、第二の成形品を成形する。このとき、第一の成形部は、第一の成形品を取り出した後に、除去手段で成形部に付着した樹脂を除去する。このように、成形部を除去手段で清掃してから移動させて次の成形部として用いるので、常にコールドスラグなどの樹脂材料の残渣の無い清浄な成形部で成形することができ、連続成形により生産性を高めることができる作用効果を奏するものである。さらに、コールドスラグを捕捉するための受け部や堰などの構造を、型部に設ける必要が無いので、金型の構造を簡素化して製造コストを低くすることができる作用効果も同時に奏するので、樹脂材料を射出成形するための成形用金型に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施の形態を説明する樹脂成形用金型の斜視図
【図２】同金型で成形した成形物の一例を説明する斜視図
【図３】同金型の内部構成を説明する斜視図
【図４】（ａ）本発明の別の実施の形態を説明する樹脂成形用金型の斜視図、（ｂ）  同図（ａ）のＢ−ＢＢ断面図
【図５】本発明の別の樹脂成形用金型で成形した成形物の一例を説明する斜視図
【図６】本発明の別の実施の形態を説明する樹脂成形用金型の内部斜視図
【図７】従来の樹脂成形用金型を説明する要部断面図
【符号の説明】
【００３４】
９  ガイドポスト
１０  下ダイ
１４  成形部
１５  型部
１６  スプール
１７  上ダイ
１８  除去手段
１９  成形物
２０  ピニオンギア
【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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