(57)【要約】【課題】成形材料をキャビティ内へ注入しているときの中子またはインサート材の外表面に作用する注入圧を低減及び分散させることによって、射出成形品に偏肉が生じることを抑制することができる射出成形用金型を提供する。【解決手段】ゲート１５を、固定金型１２と可動金型１３とにより保持された中子またはインサート材の軸線に直交する方向における幅Ｗ１が、中子またはインサート材の軸線に平行な方向における幅Ｗ２よりも大きくなる長方形をなすように形成する。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の型の型締めにより、両型間にキャビティを形成するとともに中子またはインサート材を保持して、前記キャビティの内壁面に開口するゲートから注入される成形材料を用いて円筒部材を射出成形するようにした射出成形用金型において、
前記ゲートのキャビティ内壁面側の開口を、キャビティ円周方向の寸法が、キャビティ軸線方向の寸法よりも大きくなるように形成したことを特徴とする射出成形用金型。
【請求項２】
前記ゲートは、前記両型の型割面に形成された凹溝からなることを特徴とする請求項１に記載の射出成形用金型。
【請求項３】
前記ゲートのキャビティ内壁面側の開口の長辺部中央間における開口幅を長辺部両端部のそれよりも狭く形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の射出成形用金型。
【請求項４】
前記ゲートのキャビティ内壁面側の開口の短辺部を、外側に凸または内側に凸とすることを特徴とする請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の射出成形用金型。
【請求項５】
前記ゲートのキャビティ内壁面側の開口の長辺部両端部を丸めたことを特徴とする請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の射出成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長尺の中空部やインサート材を内部に有する射出成形品を成形するための射出成形用金型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の射出成形用金型は、型締めにより形成されるキャビティと、同じく型締めにより形成されて金型の外部とキャビティの内部とを連通するゲートとを備えている。また、射出成形用金型は、中子またはインサート材を型締め状態で保持するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、図７及び図８に示すように、例えば長尺の中空部１０１を内部に有する中空型成形品１００を成形するための射出成形用金型１１０にあっては、ゲート１１１のキャビティ側の開口１１１ａは、キャビティ１１２の軸線方向に沿って長くなるように形成されていた。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８―３００４０２号公報（第２−３頁、第１−２図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従って、従来の射出成形用金型１１０では、キャビティ１１２内への成形材料の注入時には、中子１１３の外表面に作用する注入圧の分布が、中子１１３の軸線方向に沿った状態となる。これにより、成形材料が、キャビティ１１２内において中子１１３の周方向にまわりにくいために、成形材料が中子１１３の上下いずれかによって片寄って注入されることが起こり得る。このため、中子１１３が成形材料の注入圧によって上下いずれか一方に押されるようになり、中空型成形品１００に偏肉が生じ易いものであった。そして、中空型成形品１００に偏肉が生じると、中空型成形品１００が所望の性能を発揮しなかったり、中空型成形品１００間で品質のばらつきが生じたりするおそれがあった。
【０００６】
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的としては、成形材料をキャビティ内へ注入しているときの中子またはインサート材の外表面に作用する注入圧を低減及び分散させることによって、射出成形品に偏肉が生じることを抑制することができる射出成形用金型を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願請求項１に記載の発明は、一対の型の型締めにより、両型間にキャビティを形成するとともに中子またはインサート材を保持して、前記キャビティの内壁面に開口するゲートから注入される成形材料を用いて円筒部材を射出成形するようにした射出成形用金型において、前記ゲートのキャビティ内壁面側の開口を、キャビティ円周方向の寸法が、キャビティ軸線方向の寸法よりも大きくなるように形成したことを要旨とするものである。
【０００８】
従って、この請求項１に記載の発明によれば、ゲートを介してキャビティ内に注入される成形材料は、キャビティの円周方向において広い領域から射出される。これにより、中子またはインサート材の外表面に作用する成形材料の注入圧をキャビティの円周方向に分散できるとともに、成形材料をキャビティの円周方向に素早くまわすことができる。このため、成形材料をキャビティ内へ注入しているときの中子またはインサート材の外表面に作用する注入圧を低減及び分散させることによって、射出成形品に偏肉が生じることを抑制することができる。
【０００９】
また、本願請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記ゲートは、前記両型の型割面に形成された凹溝からなることを要旨とするものである。
【００１０】
従って、この請求項２に記載の発明によれば、射出成形用金型に対してゲートを形成し易くなる。
また、本願請求項３に記載の発明は、前記請求項１または請求項２に記載の発明において、前記ゲートのキャビティ内壁面側の開口の長辺部中央間における開口幅を長辺部両端部のそれよりも狭く形成したことを要旨とするものである。
【００１１】
従って、この請求項３に記載の発明によれば、ゲートのキャビティ内壁面側の開口において、その長辺部中央を通過する成形材料の量を、長辺部両端部を通過する成形材料の量よりも少なくすることができる。このため、成形材料をキャビティの円周方向においてより素早くまわすことができる。
【００１２】
また、本願請求項４に記載の発明は、前記請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の発明において、前記ゲートのキャビティ内壁面側の開口の短辺部を、外側に凸または内側に凸とすることを要旨とするものである。
【００１３】
従って、この請求項４に記載の発明によれば、成形材料を、ゲートのキャビティ内壁面側の開口から中子またはインサート材の軸線方向へとより流動させ易くすることができる。
【００１４】
また、本願請求項５に記載の発明は、前記請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の発明において、前記ゲートのキャビティ内壁面側の開口の長辺部両端部を丸めたことを要旨とするものである。
【００１５】
一般に、射出成形品を成形する際には、射出成形用金型は、所定の温度に加熱された状態で使用される。また、ゲートのキャビティ内壁面側の開口における長辺部両端部が直角または鋭角をなしている場合、その長辺部両端部では、成形材料が流れにくくなり、成形材料が長辺部両端部に溜まるおそれがある。このように、成形材料がゲート内で溜まると、その成形材料が射出成形用金型の熱によって固化され、その固化した成形材料が、固化していない成形材料とともにキャビティ内に混入するおそれがある。
【００１６】
これに対して、請求項５に記載の発明によれば、成形材料がゲート内で溜まりにくくなり、射出成形用金型の熱によって成形材料が固化することを抑制することができる。このため、固化した成形材料がキャビティ内に混入することを抑制することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
図１及び図２に示すように、射出成形装置１０は、射出成形用金型としての金型部１１と、成形材料であるゴム材料を注入する際に用いられる射出注入部（図示略）とを備えている。この射出成形装置１０は、例えば図３及び図４に示すような円筒部材としてのゴムチューブ３０を、射出成形法を用いて成形するための装置である。
【００１８】
前記金型部１１は、固定金型１２と可動金型１３とを備えている。これら固定金型１２と可動金型１３との型割面１２ａ，１３ａには、型締め状態でキャビティ１４を構成するキャビティ凹部１４ａ，１４ｂが形成されている。また、固定金型１２と可動金型１３とには、その型割面１２ａ，１３ａ上に、型締め状態で金型部１１の外部とキャビティ１４の内部とを連通するゲート１５が形成されている。このゲート１５は、固定金型１２の型割面１２ａ上に形成された凹溝としての固定金型側凹溝１５ａと、可動金型１３の型割面１３ａにおいて固定金型側凹溝１５ａに対応する位置に形成された凹溝としての可動金型側凹溝１５ｂとから構成されている。
【００１９】
また、金型部１１は、ゴムチューブ３０の中空部３１を形成するための中子３２を型締め状態で保持するように形成されている。この中子３２は、円柱状をなす長尺の棒体であり、金型部１１の型締め時には、両端部が金型部１１により保持される。
【００２０】
本実施形態では、ゲート１５は、キャビティ内壁面側のキャビティ側開口１５ｃにおいて、以下のような形状となるように形成されている。
すなわち、図５に示すように、ゲート１５は、固定金型１２と可動金型１３とにより保持された中子３２の軸線に直交する方向、すなわちキャビティ１４円周方向における幅Ｗ１が、中子３２の軸線に平行な方向、すなわちキャビティ１４軸線方向における幅Ｗ２よりも大きくなる長方形をなすように形成されている。
【００２１】
詳しくは、ゲート１５のキャビティ側開口１５ｃは、幅Ｗ１：幅Ｗ２の比率が、１２：１〜２：１、好ましくは８：１〜４：１となるように形成されている。ここで、幅Ｗ１が幅Ｗ２の１２倍を超えると、長辺部両端部、すなわちキャビティ側開口１５ｃの角部１５ｄにゴム材料が流れ難く、幅Ｗ１が幅Ｗ２の２倍よりも小さいと、ゲート１５の長辺部中央部にゴム材料の注入圧が集中し易くなる。このため、どちらにおいても、中子３２に作用するゴム材料の注入圧を低減、分散化させるには十分でなくなる。
【００２２】
従って、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）  ゲート１５を介してキャビティ１４内に注入されるゴム材料は、キャビティ１４の円周方向において広い領域から射出される。これにより、中子３２の外表面に作用するゴム材料の注入圧をキャビティ１４の円周方向に分散できるとともに、ゴム材料をキャビティ１４の円周方向に素早くまわすことができる。このため、ゴム材料をキャビティ１４内へ注入しているときの中子３２の外表面に作用する注入圧を低減及び分散させることができ、中子３２がキャビティ１４内で図２中の上下方向に押圧されることを抑制することができる。
【００２３】
また、射出成形装置１０を用いてゴムチューブ３０を射出成形することにより、ゴムチューブ３０に偏肉が生じることを抑制することができる。このため、ゴムチューブ３０が所望の性能を発揮しなかったり、ゴムチューブ３０間で品質のばらつきが生じたりすることを抑制することができる。
【００２４】
（２）  ゲート１５を、固定金型１２及び可動金型１３の型割面１２ａ，１３ａに形成された固定金型側凹溝１５ａと可動金型側凹溝１５ｂとから構成しているため、固定金型１２及び可動金型１３に対してゲート１５を形成し易くなる。
【００２５】
（変形例）
なお、本発明の実施形態は、以下のように変形してもよい。
・  前記実施形態において、ゲート１５のキャビティ側開口１５ｃの長辺部両端部、すなわち角部１５ｄを丸めること。このようにすれば、ゴム材料がゲート１５内で溜まりにくくなり、金型部１１の熱によって加硫されたいわゆる焼けゴムの発生を抑制することができる。このため、焼けゴムがキャビティ１４内に混入することを抑制することができる。
【００２６】
・  前記実施形態において、ゲート１５のキャビティ側開口１５ｃを、長辺部中央間における開口幅を長辺部両端部のそれよりも狭く形成すること。この場合、ゲート１５のキャビティ側開口１５ｃを、長辺部中央間における開口幅（Ｗ２）が、長辺部両端部から長辺部中央へ向かって直線的に徐々に小さくなるように形成してもよい（図６（ａ）参照）し、曲線的に徐々に小さくなるように形成してもよい。
【００２７】
このようにすれば、ゲート１５のキャビティ側開口１５ｃにおいて、その長辺部中央を通過するゴム材料の量を、長辺部両端部を通過するゴム材料の量よりも少なくすることができる。このため、ゴム材料をキャビティ１４の円周方向においてより素早くまわすことができる。
【００２８】
・  前記実施形態において、ゲート１５のキャビティ側開口１５ｃの短辺部を外側に凸とすること。このようにすれば、キャビティ側開口１５ｃの近傍において、ゴム材料を中子３２の全周囲に素早くまわすことができて、ゲート１５のキャビティ側開口１５ｃから中子３２の軸線方向へとより流動させ易くすることができる。
【００２９】
この場合、例えば図６（ｂ）に示すように、ゲート１５のキャビティ側開口１５ｃを、前記幅Ｗ２が、長辺部両端部より長辺部中央へ向かって徐々に小さくなるとともに、前記幅Ｗ１が、短辺部両端部より短辺部中央へ向かって徐々に大きくなるように形成してもよい。このようにすれば、上述した効果を顕著なものとすることができる。
【００３０】
・  前記実施形態において、ゲート１５のキャビティ側開口１５ｃの短辺部を内側に凸とすること。このようにすれば、ゴム材料を、ゲート１５のキャビティ側開口１５ｃの中央をほぼ中心として放射方向に流動させ易くなり、中子３２の軸線方向へとより流動させ易くすることができる。
【００３１】
この場合、ゲート１５のキャビティ側開口１５ｃを、前記幅Ｗ２が、長辺部両端部から長辺部中央へ向かって徐々に小さくなるとともに、前記幅Ｗ１が、短辺部両端部より短辺部中央へ向かって徐々に小さくなるように形成してもよい。このようにすれば、上述した効果を顕著なものとすることができる。但し、この場合には、ゲート１５のキャビティ側開口１５ｃの長辺部両端部でのゴム材料の流動性の観点から、長辺部両端部をＲ状（図６（ｃ）参照）や多角形状に丸めることが望ましい。
【００３２】
・  前記実施形態において、金型部１１に対し、キャビティ１４の内壁面にて中子３２の軸線方向の複数の位置で開口するようにゲート１５を形成すること。なお、この場合、金型部１１において、中子３２を保持する部分の近傍に形成された開口については、その形状を任意としてもよい。
【００３３】
・  前記実施形態において、中子３２の代わりにインサート材を保持するように構成された射出成形用金型に適用すること。
・  前記実施形態において、ゴム材料以外の成形材料、例えば樹脂材料等を用いて射出成形される射出成形品に適用すること。
【００３４】
・  前記実施形態において、ゲート１５を構成する凹溝を、固定金型１２または可動金型１３にのみ設けること。
・  前記実施形態において、ゲート１５を、キャビティ側開口１５ｃとは反対側の開口が、例えば固定金型１２の下面１２ｂ（図１参照）または可動金型１３の上面１３ｂ（図１参照）に位置するように形成すること。
【００３５】
【発明の効果】
以上、実施形態で例示したように、この発明においては、成形材料をキャビティ内へ注入しているときの中子またはインサート材の外表面に作用する注入圧を低減及び分散させることによって、射出成形品に偏肉が生じることを抑制することができるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態にかかる金型部の断面構造を示す断面図。
【図２】図１の２─２線断面図。
【図３】ゴムチューブの側面図。
【図４】ゴムチューブの側面図。
【図５】図２の５─５線断面図。
【図６】（ａ）〜（ｃ）はゲートのキャビティ内壁面側の開口についてその変形例を示す部分断面図。
【図７】従来の射出成形用金型におけるゲートの開口形状を示す側面図。
【図８】従来の射出成形用金型の断面構造を示す断面図。
【符号の説明】
１０…射出成形装置、１１…射出成形用金型としての金型部、１２…固定金型、１２ａ，１３ａ…型割面、１３…可動金型、１４…キャビティ、１５…ゲート、１５ａ…凹溝としての固定金型側凹溝、１５ｂ…凹溝としての可動金型側凹溝、１５ｃ…キャビティ内壁面側の開口としてのキャビティ側開口、３０…円筒部材としてのゴムチューブ、３２…中子。
【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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