(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
型締めが行われる第１金型（１６）及び第２金型（１４）と、
前記第１金型（１６）に配置された入れ子（１８）と、を備え、
前記入れ子（１８）は、
前記第２金型（１４）との間に成形材料が流入されるキャビティ（２０）を形成可能であり、
さらに、昇温による膨張状態で、前記第１金型（１６）に当接する当接部（５８ａ）と、
前記膨張状態で、前記第１金型（１６）との間で隙間（６０）を形成して非当接となる非当接部（５８ｂ）と、
前記キャビティ（２０）が形成される反対側の端面（６４ａ）から前記キャビティ（２０）付近まで延在し、且つ前記キャビティ（２０）に非連通の中空部（７０）と、を有し、
前記第１金型（１６）は、前記入れ子（１８）を収容する収容空間（１６ａ）を有し、
前記隙間（６０）は、前記当接部（５８ａ）よりも前記収容空間（１６ａ）の奥側で、且つ前記収容空間（１６ａ）を構成する内周面の周方向全周にわたって形成され、
前記第１金型（１６）の前記入れ子（１８）と当接する端面と反対側の端面には、前記隙間（６０）を部分的に閉塞すると共に、前記入れ子（１８）と別部材且つ変位自在に構成された従動入れ子（５０）が設けられ、
前記従動入れ子（５０）は、前記隙間（６０）の閉塞を継続しつつ前記入れ子（１８）の熱膨張及び熱収縮を許容する
ことを特徴とする成形用金型（１０）。
【請求項２】
請求項１記載の成形用金型（１０）において、
前記第１金型（１６）と前記入れ子（１８）を連結保持する固定部材（５２）をさらに備え、
前記固定部材（５２）は、前記収容空間（１６ａ）の中央より前記入れ子（１８）と当接する側面に近い方に設けられる
ことを特徴とする成形用金型（１０）。
【請求項３】
請求項１記載の成形用金型（１０）において、
前記入れ子（１８）は、該入れ子（１８）自体の温度を調整するための熱媒体を流通する流通路（６８、７４）を備え、
前記流通路（６８、７４）は、必要に応じて熱媒体を抜くことが可能である
ことを特徴とする成形用金型（１０）。
【請求項４】
請求項３記載の成形用金型（１０）において、
前記流通路（６８）は、前記中空部（７０）よりも前記第２金型（１４）側で前記キャビティ（２０）を構成する成形肉部（６２）に少なくとも設けられる
ことを特徴とする成形用金型（１０）。
【請求項５】
請求項４記載の成形用金型（１０）において、
前記流通路（７４）は、さらに前記隙間（６０）及び前記中空部（７０）の間を延在するように形成され、前記成形肉部（６２）に設けられる前記流通路（６８）に連通している
ことを特徴とする成形用金型（１０）。
【請求項６】
型締めが行われる第１金型（１６）及び第２金型（１４）と、
前記第１金型（１６）に配置された入れ子（１８）と、を備え、
前記入れ子（１８）は、
前記第２金型（１４）との間に成形材料が流入されるキャビティ（２０）を形成可能であり、
さらに、昇温による膨張状態で、前記第１金型（１６）に当接する当接部（５８ａ）と、
前記膨張状態で、前記第１金型（１６）との間で隙間（６０）を形成して非当接となる非当接部（５８ｂ）と、
前記キャビティ（２０）が形成される反対側の端面（６４ａ）から前記キャビティ（２０）付近まで延在し、且つ前記キャビティ（２０）に非連通の中空部（７０）と、を有し、
前記入れ子（１８）は、該入れ子（１８）自体の温度を調整するための熱媒体を流通する流通路（６８、７４）を備え、
前記流通路（６８、７４）は、前記中空部（７０）よりも前記第２金型（１４）側で前記キャビティ（２０）を構成する成形肉部（６２）に少なくとも設けられ、
前記隙間（６０）及び前記中空部（７０）の間を延在するように形成され、前記成形肉部（６２）に設けられる前記流通路（６８）に連通している
ことを特徴とする成形用金型（１０）。
【請求項７】
請求項６記載の成形用金型（１０）において、
前記流通路（６８、７４）は、必要に応じて熱媒体を抜くことが可能である
ことを特徴とする成形用金型（１０）。
【請求項８】
請求項１又は６記載の成形用金型（１０）において、
前記入れ子（１８）は、壁部を挟んで前記中空部（７０）を複数備える
ことを特徴とする成形用金型（１０）。
【請求項９】
請求項１又は６記載の成形用金型（１０）において、
前記入れ子（１８）と前記第１金型（１６）との間には、断熱部材（５４）が設けられる
ことを特徴とする成形用金型（１０）。
【請求項１０】
請求項３又は６記載の成形用金型（１０）において、
前記熱媒体は、冷媒を含み、
前記流通路（６８、７４）は、射出成形時に、前記入れ子（１８）を冷却する冷却機構（６６）として構成されている
ことを特徴とする成形用金型（１０）。
【請求項１１】
請求項３又は６記載の成形用金型（１０）において、
前記流通路（６８、７４）は、前記入れ子（１８）の部位毎にグループ化されており、前記熱媒体を前記部位毎に流通可能としている
ことを特徴とする成形用金型（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入れ子を内部に収容して、射出成形により成形品を製造する成形用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
成形用金型は、成形品の成形不良を抑制するために、射出成形時に金型自体の温度を適切に管理する必要がある。そのため例えば、特許第４５０３３５１号公報に開示の成形用金型は、固定側金型及び可動側金型のキャビティの背面側に、複数の空洞と、各空洞に連通する貫通路とを備え、複数の空洞及び貫通路を通して熱媒体（高温水、低温水）を流動させる構成となっている。すなわち、成形用金型は、熱媒体を流動することによって温度を調整することができる。【０００３】
また、この種の射出成形においては、成形用金型内に入れ子を収容固定しておき、この入れ子によって温度を部分的（又は全体的）に調整する構成としてもよい。例えば、入れ子の内部に熱媒体を流動させる流路を設けることで、温度調整が可能となる。
【発明の概要】
【０００４】
ところで、車両（自動二輪車等）のカウル等のように比較的大型の成形品を射出成形する場合には、入れ子も必然的に大型化し、また複雑な形状となる。このため、入れ子内に設けられる熱媒体の流路も長大化する。従って、成形品の射出成形時に入れ子で温度調整を行うとしても、結局大きなエネルギー（昇温エネルギーや冷却エネルギー）が必要になり、製造コストが増加する要因となっていた。
【０００５】
本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであって、簡単な構成によって、入れ子の温度を素早く調整又は維持可能とすることで、射出成形時のエネルギーの省力化を図って製造コストを低減することができる成形用金型を提供することを目的とする。
【０００６】
前記の目的を達成するために、本発明に係る成形用金型は、型締めが行われる第１金型及び第２金型と、前記第１金型に配置された入れ子と、を備え、前記入れ子は、前記第２金型との間に成形材料が流入されるキャビティを形成可能であり、さらに、昇温による膨張状態で、前記第１金型に当接する当接部と、前記膨張状態で、前記第１金型との間で隙間を形成して非当接となる非当接部と、前記キャビティが形成される反対側の端面から前記キャビティ付近まで延在し、且つ前記キャビティに非連通の中空部と、を有し、前記第１金型は、前記入れ子を収容する収容空間を有し、前記隙間は、前記当接部よりも前記収容空間の奥側で、且つ前記収容空間を構成する内周面の周方向全周にわたって形成され、前記第１金型の前記入れ子と当接する端面と反対側の端面には、前記隙間を部分的に閉塞すると共に、前記入れ子と別部材且つ変位自在に構成された従動入れ子が設けられ、前記従動入れ子は、前記隙間の閉塞を継続しつつ前記入れ子の熱膨張及び熱収縮を許容することを特徴とする。
【０００７】
上記によれば、成形用金型は、入れ子の当接部によって、第１金型と入れ子の位置決めを良好に行い、キャビティを精度よく形成することができる。また膨張状態で、入れ子の非当接部により第１金型との間に隙間を形成することで、隙間の断熱効果によって、入れ子と第１金型との間における熱の伝導が良好に抑制される。さらに、入れ子が中空部を備えることで、中空部も断熱効果を持つことになる。従って、簡単な構成により入れ子の温度を維持することができ、射出成形時に、入れ子の温度を調整する際のエネルギーを省力化させることが可能となる。その結果、成形品を製造する際の製造コストが低減される。また、成形用金型が従動入れ子を有することで、入れ子の熱膨張を許容しつつ、隙間への成形材料の侵入を良好に防ぐことが可能となる。
【０００８】
また、前記第１金型と前記入れ子を連結保持する固定部材をさらに備え、前記固定部材は、前記収容空間の中央より前記入れ子と当接する側面に近い方に設けられることが好ましい。
【０００９】
さらに、前記入れ子は、該入れ子自体の温度を調整するための熱媒体を流通する流通路を備え、前記流通路は、必要に応じて熱媒体を抜くことが可能であるとよい。
【００１０】
これにより、入れ子は、流通路によって、入れ子自体の温度を素早く調整することができる。また流通路は、熱媒体を抜くことで、中空部と同様に、断熱効果を発揮することが可能となる。
【００１１】
さらにまた、前記流通路は、前記中空部よりも前記第２金型側で前記キャビティを構成する成形肉部に少なくとも設けられるとよい。
【００１２】
これにより、入れ子の成形肉部は、熱媒体によって温度がスムーズに調整されることで、キャビティに射出された成形材料に対し適切な温度を付与することができる。
【００１３】
また、前記流通路は、さらに前記隙間及び前記中空部の間を延在するように形成され、前記成形肉部に設けられる前記流通路に連通しているとよい。
【００１４】
このように、流通路は、隙間及び中空部の間を延在していることで、その周囲に断熱効果を発揮して、温度変化を抑制して熱媒体を良好に流動させることができる。
【００１５】
さらに、本発明に係る成形用金型は、型締めが行われる第１金型及び第２金型と、前記第１金型に配置された入れ子と、を備え、前記入れ子は、前記第２金型との間に成形材料が流入されるキャビティを形成可能であり、さらに、昇温による膨張状態で、前記第１金型に当接する当接部と、前記膨張状態で、前記第１金型との間で隙間を形成して非当接となる非当接部と、前記キャビティが形成される反対側の端面から前記キャビティ付近まで延在し、且つ前記キャビティに非連通の中空部と、を有し、前記入れ子は、該入れ子自体の温度を調整するための熱媒体を流通する流通路を備え、前記流通路は、前記中空部よりも前記第２金型側で前記キャビティを構成する成形肉部に少なくとも設けられ、前記隙間及び前記中空部の間を延在するように形成され、前記成形肉部に設けられる前記流通路に連通していることを特徴とする。
【００１６】
さらにまた、前記流通路は、必要に応じて熱媒体を抜くことが可能であることが好ましい。
【００１７】
これにより、流通路は、熱媒体を抜くことで、中空部と同様に断熱効果を発揮することが可能となる。
【００１８】
またさらに、前記入れ子は、壁部を挟んで前記中空部を複数備えるとよい。
【００１９】
これにより、成形用金型は、複数の中空部を備えることで、入れ子の形状を維持しつつ、入れ子の断熱効果をより高めることができる。
【００２０】
また、前記入れ子と前記第１金型との間には、断熱部材が設けられるとよい。
【００２１】
これにより、成形用金型は、断熱部材によって、第１金型への熱の伝導をより一層抑制することが可能となる。
【００２２】
さらに、前記熱媒体は、冷媒を含み、前記流通路は、射出成形時に、前記入れ子を冷却する冷却機構として構成されているとよい。
【００２３】
これにより、成形用金型は、冷媒を流通路に流動させる冷却機構によって、入れ子を簡単に冷却することが可能となり、成形材料の固化を良好に促進することができる。
【００２４】
さらにまた、前記流通路は、前記入れ子の部位毎にグループ化されており、前記熱媒体を前記部位毎に流通可能としていることが好ましい。
【００２５】
これにより、成形用金型は、流通路が入れ子の部位毎にグループ化されていることで、成形品の部位に応じて詳細な温度調整を行うことができる。
【００２６】
本発明によれば、成形用金型は、簡単な構成によって、入れ子の温度を素早く調整又は維持可能とすることで、射出成形時のエネルギーの省力化を図って製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る成形用金型及び射出成形装置を概略的に示す説明図である。
【図２】図１の入れ子の全体構成を示す斜視図である。
【図３】図１の可動型及び入れ子を拡大して示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明に係る成形用金型について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００２９】
本発明の一実施形態に係る成形用金型１０は、車両のカウル（成形品）を射出成形するための成形型であり、図１に示すように、射出成形装置１２に設けられる。なお、以下の説明では、必要に応じて図１中の矢印Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に基づき方向を示すものとする。具体的には、矢印Ｘ方向は図１中の左右方向であり、矢印Ｙ方向は図１中の紙面前後方向であり、矢印Ｚ方向は図１中の上下方向である。
【００３０】
成形用金型１０は、主要な構成部品として、固定型１４（第２金型）、可動型１６（第１金型）、及び入れ子１８を有する。入れ子１８は、入れ子１８自体の温度調整機能を有すると共に、可動型１６に取り付けられて、可動型１６の移動に伴い固定型１４との間にキャビティ２０を構築する。このキャビティ２０に成形材料が射出されることで成形品が成形される。
【００３１】
成形品であるカウルは、車両の前後方向（矢印Ｚ方向）及び幅方向（矢印Ｙ方向）に所定長さを有すると共に、高さ方向（矢印Ｘ方向）にも充分な長さを有する３次元形状に形成される。そのため、成形用金型１０も矢印Ｘ方向に充分な長さを有している。なお、成形用金型１０が製造する成形品は、カウルに限定されないことは勿論である。成形型のキャビティ２０の形状は、成形品の形状に応じて適宜設計されればよい。
【００３２】
射出成形装置１２は、成形用金型１０を型締めする型締め機構２２を有し、この型締め機構２２は、固定型１４を固定盤２４によって支持する一方で、可動型１６を可動盤２６によって支持する。固定盤２４は、射出成形装置１２に設けられた図示しない支持体に強固に固定されることで、固定型１４を可動型１６に対向配置させる。
【００３３】
可動盤２６は、可動アクチュエータ２８に連結固定されている。可動アクチュエータ２８は、射出成形装置１２の制御部３０の制御に基づき動作して、可動盤２６及び可動型１６を矢印Ｘ方向に往復動させる。可動型１６が固定型１４と相対的に矢印Ｘ１方向に移動することで、可動型１６と固定型１４が近接及び接触（型締め）する。逆に、可動型１６が固定型１４と相対的に矢印Ｘ２方向に移動することで、可動型１６と固定型１４の型締めが解除され、固定型１４から可動型１６が離間する。
【００３４】
また、射出成形装置１２は、キャビティ２０に向けて成形材料を射出する射出機構３２を有している。射出機構３２は、固定盤２４内に貫通挿入され、固定型１４のスプール４０に連通する射出ノズル３４を備える。さらに、射出機構３２には、図示しないホッパ、ヒータ、スクリュー等が設けられている。この射出機構３２は、制御部３０の制御下に、ホッパから射出ノズル３４に成形材料を供給して、ヒータにより成形材料を加熱溶融させつつ、射出ノズル３４内のスクリューの回転駆動下に移動させる。これにより、射出ノズル３４は先端から成形材料を射出する。なお、射出機構３２は他の構成を採用してもよい。
【００３５】
成形用金型１０の固定型１４は、上述したようにキャビティ２０の一方面を構成する。この固定型１４は、固定盤２４に連結される基部３６と、基部３６に連なると共に基部３６から可動型１６に向かって（矢印Ｘ２方向に）突出する凸部３８とを含む。
【００３６】
基部３６は、所定の肉厚を有するブロック状に形成され、可動型１６側から見た正面視で、凸部３８よりも外側方向（矢印Ｙ−Ｚ方向）に広がっている。基部３６内の可動型１６に対向する面（凸部３８の周囲の面）は、成形用金型１０の境界基準であるパーテーション面３６ａを構成している。
【００３７】
基部３６のパーテーション面３６ａには、後記のガイドピン５６と協働して、成形用金型１０の型締めをガイド及び位置決めするガイドピンブッシュ３６ｂが設けられている。また、基部３６の内部には、キャビティ２０と射出ノズル３４の間を連通し、成形材料の溶湯を供給させるスプール４０、ランナー４２、ゲート４４が設けられている。
【００３８】
固定型１４の凸部３８は、成形品の形状に応じて突出形成されたものであり、可動型１６に収容された入れ子１８に対向する。すなわち、凸部３８の表面（パーテーション面３６ａから突出している部分）には、成形品の一方面を形作る型形状が形成されている。
【００３９】
また、図示は省略するものの、固定型１４は、射出成形した成形品を固定型１４から取り出すエジェクタ機構を有している。なお、エジェクタ機構は、可動型１６や入れ子１８に設けられていてもよい。
【００４０】
一方、成形用金型１０の可動型１６は、入れ子１８を収容する収容空間１６ａを有する凹形状に形成されている。具体的に、可動型１６は、可動盤２６に固定される底壁４６と、底壁４６の４辺から矢印Ｘ１方向に向かって突出する側壁４８とを含み、全体的に箱状を呈している。また、可動型１６には、入れ子１８とは別部材に構成され、入れ子１８の膨張に基づき動作する従動入れ子５０が設けられている。
【００４１】
可動型１６の底壁４６には、入れ子１８を固定するボルト等の固定部材５２が設けられる。また、底壁４６の収容空間１６ａを臨む面には、断熱プレート５４（断熱部材）が設けられている。一方、側壁４８は、収容空間１６ａを周回しており、その突出端（底壁４６と反対側の端部）の端面が固定型１４のパーテーション面３６ａに対向するパーテーション面４８ａを構成している。さらに、側壁４８は、パーテーション面４８ａから矢印Ｘ１方向に突出するガイドピン５６が複数設けられている。
【００４２】
固定部材５２は、可動型１６の底壁４６及び断熱プレート５４を貫通して、入れ子１８を連結保持する。ここで、成形用金型１０は、射出成形時の加熱による入れ子１８の膨張度が加味されており、固定部材５２は、入れ子１８の膨張時における基点として機能する。
【００４３】
断熱プレート５４は、可動型１６（底壁４６）と入れ子１８の間に配置及び固定されることで、底壁４６と入れ子１８の間の熱伝導を抑制する。断熱プレート５４は、平坦状に形成され、その板面には固定部材５２及び後記の流通路６８、７４を通すための孔が適所に設けられている。断熱プレート５４の材料は、特に限定されず、例えば、気泡を有するセラミック（多孔質体）や熱伝導率が低い材料等によって構成されているとよい。
【００４４】
ガイドピン５６は、可動型１６のパーテーション面４８ａから短く突出して、固定型１４と可動型１６の型閉め時に、固定型１４側のガイドピンブッシュ３６ｂに挿入される。これにより、固定型１４と可動型１６の矢印Ｙ−Ｚ方向のずれが防止され、成形品が精度よく成形される。
【００４５】
また、成形用金型１０の入れ子１８は、収容空間１６ａに挿入及び固定されることで、固定型１４の凸部３８の対向位置に配置及び固定される。この入れ子１８は、上述したように所定高さの成形品を成形するために、底壁４６から固定型１４に向かって充分な厚みを持っている。
【００４６】
入れ子１８の厚みは、可動型１６（側壁４８）の突出長に対応しており、側壁４８に近い周辺部５８が底壁４６からパーテーション面４８ａに一致するまで突出している。その一方で、周辺部５８よりも内側の部分は、固定型１４の凸部３８の形状に対応してパーテーション面６２ａから底壁４６側に凹んでいる。
【００４７】
入れ子１８の周辺部５８は、可動型１６の開口部付近（矢印Ｘ１方向側）に、入れ子１８の昇温による膨張状態で、側壁４８の内周面に密着（当接）する当接部５８ａを有する。さらに、入れ子１８の周辺部５８は、当接部５８ａよりも収容空間１６ａの奥側に、入れ子１８の昇温による膨張状態でも側壁４８の内周面に非接触となる非当接部５８ｂを有する。すなわち入れ子１８の一部は、可動型１６に対して隙間６０を形成している。
【００４８】
より詳細には、入れ子１８は、その厚み方向（矢印Ｘ方向）に沿って、成形肉部６２と、肉抜き部６４とに機能的に分けられる。
【００４９】
成形肉部６２は、底壁４６から離れた位置で、固定型１４に直接対向する部位である。この成形肉部６２は、射出成形時にキャビティ２０を維持し得る充分な肉厚を有すると共に、この肉厚を維持したまま厚み方向と直交する略矢印Ｙ−Ｚ方向に一連に連続している。そして、成形肉部６２の矢印Ｙ−Ｚ方向外側部分が当接部５８ａを構成して、側壁４８の内周面に接触固定されている。また、成形肉部６２は、固定型１４を臨む面で当接部５８ａ付近にパーテーション面６２ａを備える。成形肉部６２は、パーテーション面６２ａから内側に向かって矢印Ｘ２方向に窪むことで固定型１４の凸部３８が入り込む凹状空間６３を形成する。
【００５０】
成形肉部６２は、可動型１６と固定型１４の型締め時に、その一部が固定型１４に接触する。詳細には、パーテーション面６２ａが固定型１４の基部３６のパーテーション面３６ａに接触することで、その内側にキャビティ２０を形成する。つまり成形肉部６２のパーテーション面６２ａより内側で固定型１４に対向する面が、キャビティ２０の一方面を構成する。また、本実施形態に係る成形肉部６２は、パーテーション面６２ａ以外にも略中央箇所に設定された当接予定部６２ｂが固定型１４の凸部３８表面に接触して、キャビティ２０の形状を維持し合う。
【００５１】
ここで、成形肉部６２の内部には、温度調整機構６６（冷却機構を含む）として、熱媒体を流動させる複数の流通路６８が設けられている。複数の流通路６８は、後記の肉抜き部６４に設けられた流通路７４に連通して、熱媒体が供給及び排出される。熱媒体としては、温度調整された水やオイル等があげられる。また、各流通路６８は、熱媒体が回収されることで、真空状態（又は流動停止した空気が存在する状態）にもなる。
【００５２】
複数の流通路６８は、成形肉部６２内において矢印Ｙ−Ｚ方向に延在しており、成形肉部６２（特に、キャビティ２０寄り）の温度を集中的に調整可能となっている。また、複数の流通路６８は、成形肉部６２の部位毎にグループ化されて、熱媒体が部位毎に供給及び排出されるようになっている。これにより成形肉部６２は、特に冷却したい又は加熱したい箇所（例えば、当接予定部６２ｂ等）を狙って温度調整を行うことができる。さらに、複数の流通路６８は、高温の熱媒体（熱媒）を流動させる高温用流通路と、低温の熱媒体（冷媒）を流動させる低温用流通路とに分けて設けられてもよい。
【００５３】
一方、図１及び図２に示すように、入れ子１８の肉抜き部６４は、成形肉部６２と底壁４６の間に設けられ、入れ子１８自体の肉が抜かれた複数の中空部７０を有する。すなわち入れ子１８の肉抜き部６４とは、矢印Ｘ方向において中空部７０を有する部分にあたり、逆に成形肉部６２とは中空部７０がない部分にあたる。
【００５４】
また、肉抜き部６４の矢印Ｙ−Ｚ方向の外周部は、成形肉部６２の矢印Ｙ−Ｚ方向の外周部（当接部５８ａ）よりも内側に切り欠かれている。つまり肉抜き部６４の外周部が、可動型１６の収容状態で、側壁４８に対し非当接となる非当接部５８ｂを構成している。肉抜き部６４の切り欠き（非当接部５８ｂ）は、側壁４８の内周面の周方向全周にわたって設けられている。勿論、肉抜き部６４は、その一部分が側壁４８に接触していてもよい。
【００５５】
複数の中空部７０は、矢印Ｙ−Ｚ方向に対し、概ねマトリクス状に設けられ、キャビティ２０に対しては非連通となっている。本実施形態では、矢印Ｙ方向に３行、矢印Ｚ方向に３列で合計９つの中空部７０を有する。また、各中空部７０は、成形肉部６２とは反対側の端面６４ａから成形肉部６２の形状に応じて（成形肉部６２の肉厚を確保するように）、矢印Ｘ方向に各々異なる深さを有する。より詳細には、中空部７０は、キャビティ２０の形状に基づき入れ子１８全体の肉厚がＸ方向に長い場合に、深底且つ矢印Ｙ−Ｚ方向に大きく形成される。その一方で、入れ子１８全体の肉厚がＸ方向に短い場合に、中空部７０は、浅底且つ矢印Ｙ−Ｚ方向に小さく形成される。
【００５６】
複数の中空部７０を仕切る肉抜き部６４のブロック壁部７２は、複数の中空部７０があっても、入れ子１８の矢印Ｘ方向の強度を充分に得ることが可能な形状に設計されている。ブロック壁部７２は、中空部７０が浅い箇所（矢印Ｙ−Ｚ方向の中央部付近）において矢印Ｙ−Ｚ方向に幅広に形成され、中空部７０が深い箇所（矢印Ｙ−Ｚ方向の外周部寄り）において矢印Ｙ−Ｚ方向に幅狭に形成されている。
【００５７】
また、ブロック壁部７２には、温度調整機構６６として、熱媒体を流動させる複数の流通路７４が設けられている。複数の流通路７４は、肉抜き部６４の端面６４ａから矢印Ｘ方向に延在して成形肉部６２の適宜の（例えば、グループ単位の）流通路６８にそれぞれ連通している。成形肉部６２及びブロック壁部７２の流通路６８、７４は、熱媒体を循環させる循環回路を構成しており、熱媒体が流通路６８、７４から抜かれた場合（真空状態、空気が停滞している状態）には、断熱機能の役割を果たす。複数の流通路７４は、隙間６０及び中空部７０の間をそれぞれ延在している。従って各流通路７４は、周囲に断熱効果を発揮して温度変化を抑制して熱媒体を流動させる。
【００５８】
ブロック壁部７２の流通路７４は、断熱プレート５４の孔を介して、可動型１６の連通路７６に連通している。連通路７６は、可動型１６の外部に設けられた熱媒体源８０に連通する配管７８に接続されている。熱媒体源８０は、制御部３０の制御下に、適宜の温度の熱媒体（熱媒、冷媒）を流通路６８、７４に供給し、また流通路６８、７４に存在する熱媒体を回収する機能を有している。
【００５９】
さらに図２に示すように、入れ子１８（成形肉部６２及び肉抜き部６４）は、中空部７０以外にも、中空部７０より小さな穴８２を複数備えている。複数の穴８２は、入れ子１８の断熱性をより高めることができる。穴８２の形成箇所や形成数、形状等は、入れ子１８の形状や強度に応じて任意に設計されるとよい。
【００６０】
また図１に示すように、可動型１６の側壁４８及び入れ子１８の成形肉部６２の一部には、従動入れ子５０を配置するためのテーパ部８４が設けられている。従動入れ子５０は、入れ子１８の熱膨張に伴い変位して該熱膨張を許容することで、入れ子１８の損傷を抑制する機能を有する。なお、図１中において従動入れ子５０は、矢印Ｚ方向の可動型１６と入れ子１８の間に配置された状態のみを図示しているが、従動入れ子５０は、矢印Ｙ方向の可動型１６と入れ子１８の間にも配置されることが好ましい。
【００６１】
テーパ部８４と従動入れ子５０は、相互に形成された傾斜面同士が接触している。そして、従動入れ子５０の先細り側の端部が、可動型１６の段差部に弾性部材８６を介して接続される一方で、従動入れ子５０の先太り側の端部が、固定型１４のランナー４２に対向している。従動入れ子５０は、入れ子１８や可動型１６の熱伝導率よりも低いステンレス鋼のような材料で形成されている。
【００６２】
これにより、側壁４８と肉抜き部６４（非当接部５８ｂ）の間に存在する隙間６０とランナー４２との間が常に閉塞するように構成される。すなわち、入れ子１８が矢印Ｙ−Ｚ方向に熱膨張した場合に、従動入れ子５０が傾斜面に沿って摺動しランナー４２側に押し出される。よって、入れ子１８の熱膨張を許容しつつ、隙間６０とランナー４２の間を閉塞し続ける。一方、入れ子１８が冷却されて収縮した場合には、弾性部材８６の復元力によって、従動入れ子５０が傾斜面に沿って摺動して弾性部材８６側に引き戻される。この際も、従動入れ子５０は、可動型１６及び入れ子１８に接触して、隙間６０とランナー４２との間を閉塞し続ける。
【００６３】
本実施形態に係る成形用金型１０は、基本的には以上のように構成され、以下その作用効果について説明する。
【００６４】
成形用金型１０を有する射出成形装置１２は、成形品の射出成形前において、可動型１６と固定型１４を離間した位置に配置している。この状態で、制御部３０は、入れ子１８の流通路６８に所定温度（成形材料の溶融温度以上）の熱媒を供給して入れ子１８を加熱する。この加熱により入れ子１８は熱膨張するが、成形肉部６２の当接部５８ａが可動型１６の側壁４８に接触固定されつつ、従動入れ子５０がランナー４２側に進出することで、熱膨張の応力が抑制される。
【００６５】
その後、制御部３０は、可動アクチュエータ２８の駆動を制御して、可動型１６を固定型１４に向けて移動して型締めを行う。この型締めにより、固定型１４のパーテーション面３６ａに、可動型１６及び入れ子１８のパーテーション面４８ａ、６２ａが接触してその内側にキャビティ２０が形成される。この状態で、入れ子１８は、固定型１４と可動型１６との間で押圧力を受けるものの、肉抜き部６４が適度の強度を有して成形肉部６２を支持することで、キャビティ２０の形状を良好に保つことができる。
【００６６】
また図３に示すように、入れ子１８は、成形肉部６２の当接部５８ａのみが可動型１６の側壁４８に接触し、肉抜き部６４の非当接部５８ｂと可動型１６の側壁４８との間には、隙間６０が介在して断熱されている。さらに、肉抜き部６４の端面６４ａと可動型１６の底壁４６との間には、断熱プレート５４が設けられているので、入れ子１８からの放熱が抑制される。これに加えて、中空部７０及び穴８２も入れ子１８の断熱性を高める。従って、温度調整機構６６による加熱を抑制又は停止しても、入れ子１８は、目的の温度を良好に維持することができる。
【００６７】
型締め後、射出成形装置１２は、射出機構３２の射出ノズル３４から、スプール４０、ランナー４２、ゲート４４を介してキャビティ２０に溶融した成形材料を射出する。この射出後又は射出時に、制御部３０は、入れ子１８の流通路６８に所定温度以下の冷媒を供給して入れ子１８を冷却する。これにより、入れ子１８の温度が降下して収縮する。
【００６８】
この際、ブロック壁部７２内の流通路７４は、その周囲に設けられた中空部７０や穴８２により断熱がなされている。よって、冷媒は、成形肉部６２の流通路６８においても温度上昇が抑制されて供給されることになり、入れ子１８の冷却を効果的に行うことができる。
【００６９】
成形肉部６２の温度が低下すると、射出された成形材料が固化して、成形品が成形される。そして、入れ子１８の温度が所定温度に到達したら流通路６８、７４から冷媒が回収され、さらに、可動型１６を矢印Ｘ２方向に移動させることで型開きを行う。その後は、エジェクタ機構によって成形品を取り出し、また射出成形を再び行う場合には、上記と同様の動作を繰り返す。
【００７０】
以上のように、本実施形態に係る成形用金型１０によれば、入れ子１８の当接部５８ａによって、可動型１６と入れ子１８の位置決めを良好に行い、キャビティ２０を精度よく形成することができる。また、入れ子１８の非当接部５８ｂにより、膨張状態で可動型１６との間に隙間６０を形成することで、隙間６０の断熱効果によって、入れ子１８と可動型１６との間における熱の伝導を良好に抑制することが可能となる。さらに、入れ子１８が中空部７０を備えることで、中空部７０も断熱効果を持つことになる。従って、入れ子１８の温度変化を抑制することができ、射出成形時に、入れ子１８の温度を調整する際のエネルギーを省力化させる。その結果、成形品を製造する際の製造コストを低減することができる。
【００７１】
この場合、成形用金型１０は、複数の中空部７０を備えることで、入れ子１８の断熱効果をより高めることができる。さらに、成形用金型１０は、当接部５８ａが収容空間１６ａの開口近くに配置されることで、キャビティ２０の形状をより高精度に維持することができる。また、隙間６０が、可動型１６（側壁４８）の内周面の周方向全周にわたって形成されるので、断熱効果が増して、入れ子１８の温度調整にかかるエネルギーを大幅に少なくすることができる。またさらに、成形用金型１０は、断熱プレート５４によって、可動型１６への熱の伝導をより一層抑制することが可能となる。
【００７２】
そして、入れ子１８は、流通路６８、７４によって、入れ子１８自体の温度を容易に変化させることができ、また流通路６８、７４は熱媒体を抜くことで、中空部７０と同様に、断熱効果を発揮することが可能となる。特に、入れ子１８の成形肉部６２は、温度変化の少ない熱媒体によって温度がスムーズに調整されることで、キャビティ２０に射出された成形材料に対し適切な温度を付与することができる。温度調整機構６６は、熱媒体として冷媒を流通路６８に流動させることで、入れ子１８を簡単に冷却することが可能となり、成形材料の固化を良好に促進することができる。
【００７３】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されず、発明の要旨に沿って種々の改変が可能である。例えば、入れ子１８は、可動型１６に設けられる構成だけでなく、固定型１４に設けられてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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