(57)【要約】  【課題】  入れ子の交換作業が容易であり、且つ複数の入れ子を配することが出来、入れ子が磁力を受けない材料であっても適応可能な射出成形用金型を提供すること。  【解決手段】固定型と可動型との間にキャビティ部を形成する射出成形用金型において、前記固定型及び／又は可動型に凹部を有し、成形品面に座ぐりを有する複数の貫通孔を配した入れ子が、前記貫通孔を通じて前記凹部の底面と固定され、且つ前記入れ子の座ぐり部に溶融樹脂の入り込みを防止するネジを有することを特徴とする射出成形用金型。  【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定型と可動型との間にキャビティ部を形成する射出成形用金型において、前記固定型及び／又は可動型に凹部を有し、成形品面に座ぐりを有する複数の貫通孔を配した入れ子が、前記貫通孔を通じて前記凹部の底面と固定され、且つ前記入れ子の座ぐり部に溶融樹脂の入り込みを防止するネジを有することを特徴とする射出成形用金型。
【請求項２】
前記入れ子が凹部に滑合状態で配され、固定型又は可動型と入れ子の成形品面の段差が型の側を正、キャビティ側を負とした場合、0mm〜+0.5mmである請求項１記載の射出成形用金型。
【請求項３】
前記凹部の一部に、前記射出成形用金型の外部へ通じる管が接続されている請求項１記載の射出成形用金型。
【請求項４】
前記凹部に該凹部の側面に沿った筒状の固定枠が配され、入れ子は前記固定枠に滑合状態で固定枠に固定されており、型の側を正、キャビティ側を負とした場合、固定型又は可動型と入れ子の成形品面の段差が0mm〜＋0.5mm、固定型又は可動型と固定枠の段差が0mm〜＋0.5mmである請求項３記載の射出成形用金型。
【請求項５】
前記固定枠と凹部底部の間に、気体の漏れを防止する枠材が配されている請求項４記載の射出成形用金型。
【請求項６】
前記入れ子が通気性を有する請求項５記載の射出成形用金型。
【請求項７】
前記入れ子が連通孔を有する多孔質体である請求項６記載の射出成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入れ子構造の射出成形用金型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
射出成形用金型としては、固定型と可動型とその間にあるキャビティ部を成形品の形状に形成したものが一般的である。また、射出成形金型は、固定型又は可動型の凹部に入れ子を挿入して、複雑な形状を成形したり、溶融樹脂から発生するガスが抜けるようにしたりしたものなどがある。
【０００３】
前述のような射出成形用金型に埋め込まれている入れ子は、通常、ボルトで固定型又は可動型側の背面側から締結されている。これは、成形品面側からボルトで締結すると、ボルトの頭部の突起形状が成形品に転写され、設計どおりの成形品を得ることが困難であったためである。
【０００４】
また、入れ子はボルトを締め付けたり、緩めたりすることにより、固定型又は可動型から取り出して、他の入れ子と交換可能となっていた。ところが、射出成形用金型の固定型又は可動型側からボルトで締結された入れ子を交換する場合には、射出成形用金型を射出成形機から取り外した後に、射出成型用金型の各部品を取り外す必要があった。これは、固定型および可動型が型板に固定されており、固定型又は可動型側からボルトを締結している場合、型板を外してからでないと、ボルトを締め付けたり、緩めたりすることが出来ないためである。このため、従来、入れ子の交換作業には多大な時間と手間を要していた。
【０００５】
上記問題に対し、特許文献１には、入れ子を側面から、固定する入れ子脱着機構が開示されている。ところが、固定型又は可動型の脱着機構が入れ子を側面から挟み込む機構であるため、複数の入れ子を配することが困難であった。特許文献２には、キャビティ側の成形品面の外の部分でボルトにより固定する技術が開示されているが、かかる技術では、成形品面に複数の入れ子を取り付けることが困難であった。また、特許文献３には、入れ子をキャビティ側からボルト締結し、その上から成形品面側に磁力を有する部品により樹脂の入り込みを防止する技術が開示されているが、磁力による固定では、保持力が不十分で部品が外れてしまうといった問題や入れ子が磁力を受けない材料からなる物質である場合には樹脂入り込み防止する部品を保持することができないという問題があった。
【特許文献１】特開平6-39883号公報
【特許文献２】特開平9-1599号公報
【特許文献３】特開 2005-88372号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、入れ子の交換作業が容易であり、且つ複数の入れ子を配することが出来、入れ子が磁力を受けない材料であっても適応可能な射出成形用金型を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記発明の目的を達成するために、次のような手段を採用した。
【０００８】
（１）固定型と可動型との間にキャビティ部を形成する射出成形用金型において、前記固定型及び／又は可動型に凹部を有し、成形品面に座ぐりを有する複数の貫通孔を配した入れ子が、前記貫通孔を通じて前記凹部の底面と固定され、且つ前記入れ子の座ぐり部に溶融樹脂の入り込みを防止するネジを有することを特徴とする射出成形用金型。
【０００９】
（２）前記入れ子が凹部に滑合状態で配され、固定型又は可動型と入れ子の成形品面の段差が型の側を正、キャビティ側を負とした場合、0mm〜+0.5mmである前記（１）記載の射出成形用金型。
【００１０】
（３）前記凹部の一部に、前記射出成形用金型の外部へ通じる管が接続されている前記（１）記載の射出成形用金型。
【００１１】
（４）前記凹部に該凹部の側面に沿った筒状の固定枠が配され、入れ子は前記固定枠に滑合状態で固定枠に固定されており、型の側を正、キャビティ側を負とした場合、固定型又は可動型と入れ子の成形品面の段差が0mm〜＋0.5mm、固定型又は可動型と固定枠の段差が0mm〜＋0.5mmである前記（３）記載の射出成形用金型。
【００１２】
（５）前記固定枠と凹部底部の間に、気体の漏れを防止する枠材が配されている前記（４）記載の射出成形用金型。
【００１３】
（６）前記入れ子が通気性を有する前記（５）記載の射出成形用金型。
【００１４】
（７）前記入れ子が連通孔を有する多孔質体である前記（６）記載の射出成形用金型。
【００１５】
本発明の射出成形用金型とは、射出成形機に設置し、型締め、樹脂材料の溶融、空洞部に対しての圧力注入、冷却によって成形品を作製するための装置のことである。射出成形用金型を構成する部品の材料は一般的には金属が用いられるが、本発明においては金属に限定されることがなくセラミックスなどの非金属材料でもかまわない。射出成形用金型は可動型と固定型が対向するよう配置されており、型開き時に可動する金型が可動型で、他方の型が固定型である。
【００１６】
成形品面とは固定型および可動型のキャビティに面している部分である。成形品の形状は、この成形品面の形状で決まるものである。
【００１７】
キャビティとは、この固定型と可動型の間に形成される隙間のことであり、この部分に溶融樹脂を流し込み、その後溶融樹脂が固化することで成形品となる。
【００１８】
また、溶融樹脂は射出成形機内で、熱および剪断応力が加えられることにより、溶融された樹脂材料のことで、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレン、ナイロン、ABSなどの熱可塑性樹脂が用いられることが多いが、本発明において、対象とする樹脂の種類は特に限定されるものではない。
【００１９】
本発明の固定型または可動型の凹部の形状は、立方体、直方体、円柱、角柱などの筒状ものや円錐、角錐などの一部であってもよく、加工可能な形状であれば、必要に応じ適宜設定することができる。
【００２０】
溶融樹脂入り込み防止用ネジは、溶融した樹脂が成形品面の座ぐり部に入り込むことを阻止する頭部と入れ子と固定するための雄ねじとからなるものである。樹脂の射出時の圧力や熱によりネジのゆるみや変形などが起こらない材質が好ましい。前記ネジと入れ子の隙間は、溶融樹脂が入り込まないよう100μｍ以下が好ましく、50μｍ以下であることがより好ましい。また、ネジ頭が平らであると、成形品に突起形状が残ることなく、成形品形状を損なわないことから好ましい。
【００２１】
本発明における滑合状態とは、凹部内側の形状と凹部に入れる物体の外側の形状が類似しており、凹部への物体の出し入れが可能で、凹部と物体の隙間が１mm以内の状態を言う。
【００２２】
射出成形用金型の外部へ気体が排出できる管は、凹部の底面につながっていれば良く、１本でもそれ以上の本数でもかまわない。
【００２３】
凹部の側面に沿った筒状の固定枠は、金属でもよいし、セラミックスなどの非金属でもかまわない。固定枠の外側面は凹部の側面に沿った形状である必要があるが、固定枠の内側面は凹部側面の相似形である必要はなく、入れ子と滑合状態であればよい。
【００２４】
本発明における枠材は気体を通しにくく、射出成形時の温度上昇に耐えうる素材であることが必要である。例としては、シリコンゴムやフッ素ゴムなどが挙げられる。
【００２５】
本発明における入れ子は、キャビティと接するため、成形時のキャビティ内の圧力および熱に耐えうることが必要である。軟鋼、プリハードン鋼、鋳鉄といった金属や“ポーセラックス（登録商標）”、“クポレックス（登録商標）”といった多孔質体があげられる。成形時にキャビティ内に溜まったガス抜きを目的として入れ子を用いる場合には、通気性を有することが好ましく円柱状あるいは角柱状に孔を持つものや連通孔を有する多孔質体などが挙げられる。かかる多孔質体の孔の径が小さいと溶融樹脂から発生したガスなどが付着することによる目詰まりがおこり、通気性を低下させてしまうというデメリットがあるため、孔の径は７μｍ以上が好ましく、より好ましくは20μｍ以上である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の射出成形用金型は、固定型又は可動型に凹部が有り、前記凹部内に入れ子を有するため、キャビティ部側からの入れ子の脱着が可能となっている。また、固定型又は可動型の凹部を複数箇所設けることで、複数の入れ子を配することが可能である。
【００２７】
入れ子は複数の貫通孔を通じて、キャビティ部側から凹部の底面に固定されているため、射出成形機用金型の部品を分解したり、射出成形機から外したりすることなく、入れ子を脱着することが可能である。
【００２８】
また、入れ子の座ぐり部への溶融樹脂入り込み防止のネジを有するため、射出圧が高い場合でも入れ子の材質に因らず溶融樹脂の入り込みを防止することが可能である。
【００２９】
本発明の射出成形用金型は、入れ子を複数配することが可能であり、また、入れ子の脱着が非常に容易であるため頻繁に入れ子の交換が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
次に、本発明にかかる射出成形用金型の実施するための最良の形態について説明する。
【００３１】
図１は、本発明の一実施の形態にかかる射出成形用金型の一例を示す側断面図である。
【００３２】
射出成形用金型1は、固定型取付板2に取り付けられた固定型3と可動型取付板4に取り付けられた可動型5とを備える。可動型5の固定型3と対向する面には、凹部が設けられ、該凹部には、凹部形状に滑合状態で埋め込みうる同一形状の入れ子6が配されている。入れ子6は、成形品面に座ぐりを有する複数の貫通孔を有し、該貫通孔を通じてボルト締結によって可動型5の凹部底面に取り付けられている。ボルト締結に用いるボルトは、六角ボルト、六角穴付きボルト、頭低ボルト、ボタンキャップボルト、スタットボルトなど適宜選択して用いることができる。この締め付けられたボルトを緩めることによって、入れ子6は可動型5から固定状態を解かれる。すなわち、入れ子6は、キャビティ側から他の入れ子と交換することができる。このため、金型を分解することなく入れ子を可動型から着脱を可能としている。
【００３３】
図２は、本実施の形態にかかる入れ子近傍の側断面図である。入れ子６はボルト７により、可動型５と固定されている。入れ子６の取り付けは、ボルト７を締め付けることにより可能であり、入れ子６の取り外しは、ボルト７を緩めることにより可能である。また、ボルト７の上から樹脂が入り込み防止ネジ８を配することにより、射出時に溶融樹脂が入り込まないようになっている。
【００３４】
従来、射出成形によるプラスチックの成形では、溶融樹脂から発生するガスにより、成形不良を起こすことがよくあった。このような場合には、本発明の別の形態として、入れ子近傍の側面を図３のようにすることが好ましい。入れ子に多孔質体９を用いて、凹部の底面には射出成形用金型の外部に気体を排出できる管へのつながるガスベント１２を配し、ガスの発生量が多い場合には、ガスベント１２を真空ポンプに連結させることにより、強制的にガス抜きを行い、ガスが存在することによるガス焼け等を防ぐことができる。かかる態様に適用する多孔質体の例としては、ステンレス鋼粉末を主原料としる原料を成形したものを焼結させた多孔質金属が挙げられる。このような多孔質金属を用いる場合には、通気性の良い状態を保つために、気孔径は、7μm以上であるものを用いることが好ましく、7〜30μmであることがより好ましく、20μmのものがさらに好ましい。このような多孔質金属の例としては、新東工業株式会社製“ポーセラックス（登録商標）”を挙げることができる。
【００３５】
また、図４に示すように、多孔質体９を固定する固定枠１１とガス漏れを防ぐ枠材10が配されていることも好ましい。枠材１０は多孔質体９より外側に配されており、多孔質体９を通ってきたガスは他の隙間から抜けることなくガスベント１２より効率良く射出成形用金型の外に排出させることができる。
【００３６】
このような機構を持つことで、ガス抜きを目的とした多孔質体９の交換が容易であり、溶融樹脂やガスなどにより多孔質体９の孔が目詰まりなどのトラブルを起こした場合でも、すぐに交換することが可能である。また、交換が容易であるため、常に新しい多孔質体９の頻繁に交換することが可能となり、成形性および生産性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施の形態にかかる射出成形用金型の一例を示す側断面図である。
【図２】本実施の形態にかかる入れ子近辺の側断面図である。
【図３】本発明の別の実施の形態にかかる入れ子近辺の側断面図である。
【図４】本発明の別の実施の形態にかかる入れ子近辺の下面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  射出成形用金型
２  固定型取付板
３  固定型
４  可動型取付板
５  可動型
６  入れ子
７  ボルト
８  樹脂入り込み防止ネジ
９  多孔質体
１０  枠材
１１  固定枠
１２  ガスベント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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