(57)【要約】【課題】  キャビピンにより貫通孔を有する製品を成形する成形用金型装置において、貫通孔箇所のバリの発生と型体の損傷を防止することができる成形用金型装置を提供する。【解決手段】  固定型11に設けられ先端が可動型12に突き当たって成形体に貫通孔２を形成するキャビピン33とを備える。キャビピン33を固定型11に進退可能に設け、型閉め時にキャビピン33を可動型に突き当てる方向に付勢する皿ばね36を設ける。ゲート22からキャビティ13内に樹脂が充填されることにより、キャビティ13はゲート22側が高圧になり、キャビティ13のゲート22側に型開閉方向に広げる力が加わり、これによりゲート22側でキャビテ13が僅かに開いても、キャビピン33が皿ばね36により付勢され、キャビピンの先端が可動型12に一定の力で圧接するため、キャビピン33の先端における製品のバリ発生を防止できる。【選択図】  図１
2005280264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに開閉し型閉時に製品形状のキャビティを相互間に形成する複数の型体と、この型体に設けられた材料通路を前記キャビティに連通させるゲートと、１つの前記型体に設けられ先端が他の型体に突き当たって製品に貫通孔を形成するキャビピンとを備えた成形用金型装置において、前記キャビピンを前記１つの型体に進退可能に設け、型閉め時に前記キャビピンを他の前記型体に突き当てる方向に付勢すると共に、該キャビピンを前記他の型体に圧接する付勢手段を設けたことを特徴とする成形用金型装置。
【請求項２】
前記付勢手段がばねであることを特徴とする請求項１記載の成形用金型装置。
【請求項３】
前記キャビピンを複数設け、これら複数のキャビピンの基端側を押す押圧部材を前記１つの型体に設け、前記付勢手段が前記押圧部材を付勢することを特徴とする請求項１又は２記載の成形用金型装置。
【請求項４】
前記キャビピンを複数設け、これら複数のキャビピンのうち前記ゲート側のキャビピンを付勢することを特徴とする請求項１又は２記載の成形用金型装置。
【請求項５】
前記押圧部材は、複数のキャビピンのうち前記ゲート側の複数のキャビピンを付勢することを特徴とする請求項３記載の成形用金型装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば熱可塑性樹脂の射出成形などに用いられる成形用金型装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の成形用金型装置を用いた成形において、貫通孔を有する製品を成形する場合にキャビピンが用いられており、相互に開閉可能な型体間にキャビティを形成し、その一方に前記キャビピンを設け、型閉め時に、キャビピンの先端を他方の型体に当接した状態でキャビティに樹脂を充填することにより、キャビピンの先端形状に対応した貫通孔を形成することができる（例えば特許文献１及び２）。
【０００３】
ところで、製品や成形条件により、樹脂の高圧充填が必要となる場合があり、例えば、薄肉部を有するプラスチック製品を射出成形により製造する場合、相互に開閉可能な型体間に所望とする薄肉部を有する成形体に対応したキャビティを形成する金型装置を用いて、型閉め時に製品キャビティ内に溶融樹脂を充填し、これを冷却固化した後型開き及び離型を行うが、薄肉部を有するプラスチック製品では、該当する製品キャビティの間隙も当然薄く形成されることになるので、樹脂が充填されにくく、これを解消するために樹脂をキャビティに高圧で充填する方法が取られている。
【特許文献１】特開平１１−７７７６４号公報
【特許文献２】特開平５−３０９７０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようにキャビピンを設けた成形用金型装置で、キャビティ内に樹脂を高圧充填すると、キャビティを開く力が加わり、キャビピンの先端と該先端が当接する型体との間に樹脂が入り込み、バリが発生し易くなる問題がある。
【０００５】
そこで、バリの発生を防止するため、型閉め時にキャビピンの先端が型体に強く圧接するようにした場合、繰り返しキャビピンが当たることにより、圧接した箇所に跡が残り、キャビティ内面を損傷する問題が生じる。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決しようとするもので、キャビピンにより貫通孔を有する製品を成形する成形用金型装置において、貫通孔箇所のバリの発生と型体の損傷を防止することができる成形用金型装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の成形用金型装置は、互いに開閉し型閉時に製品形状のキャビティを相互間に形成する複数の型体と、この型体に設けられた材料通路を前記キャビティに連通させるゲートと、１つの前記型体に設けられ先端が他の型体に突き当たって製品に貫通孔を形成するキャビピンとを備えた成形用金型装置において、前記キャビピンを前記１つの型体に進退可能に設け、型閉め時に前記キャビピンを他の前記型体に突き当てる方向に付勢すると共に、該キャビピンを前記他の型体に圧接する付勢手段を設けたものである。
【０００８】
また、請求項２の成形用金型装置は、前記付勢手段がばねである。
【０００９】
また、請求項３の成形用金型装置は、前記キャビピンを複数設け、これら複数のキャビピンの基端側を押す押圧部材を前記１つの型体に設け、前記付勢手段が前記押圧部材を付勢するものである。
【００１０】
また、請求項４の成形用金型装置は、前記キャビピンを複数設け、これら複数のキャビピンのうち前記ゲート側のキャビピンを付勢するものである。
【００１１】
また、請求項５の成形用金型装置は、前記押圧部材は、複数のキャビピンのうち前記ゲート側の複数のキャビピンを付勢するものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の構成によれば、成形時には、複数の型体を型閉してこれら型体間にキャビティを形成するとともに、材料通路を通してゲートからキャビティ内に熱可塑性樹脂などの成形材料を充填する。この場合、ゲートからキャビティ内に樹脂が充填されることにより、キャビティはゲート側が高圧になり、キャビティのゲート側に型開閉方向に広げる力が加わり、これによりゲート側でキャビテが僅かに開いても、キャビピンが付勢手段により付勢され、キャビピンの先端が他の型体に一定の力で圧接するため、キャビピンの先端における製品のバリ発生を防止できる。また、付勢手段を用いることにより、キャビピンを必要以上に固定型に圧接する必要がないので、固定型及びキャビピンの耐久性も向上する。そして、キャビティ内の成形材料が固化した後、複数の型体を開き、成形された製品を離型させて取り出す。その後、再び型閉して以上の成形サイクルを繰り返す。
【００１３】
また、請求項２の構成によれば、付勢手段がばねであるから、安定した付勢力が得られる。
【００１４】
また、請求項３の構成によれば、押圧部材により複数のキャビピンを均等に付勢することができる。
【００１５】
また、請求項４の構成によれば、樹脂の充填により他より高圧となるゲート側のキャビピンを付勢することにより、キャビピン先端における成形体のバリの発生を防止できる。
【００１６】
また、請求項５の構成によれば、樹脂の充填により他より高圧となるゲート側のキャビピンを押圧部材を用いて均等に付勢することにより、キャビピン先端における成形体のバリの発生を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。各実施例では、従来とは異なる成形用金型装置を採用することにより、従来にない成形用金型装置が得られ、その成形用金型装置を夫々記述する。
【実施例１】
【００１８】
以下、本発明の成形用金型装置の実施例１について、図１〜図４を参照しながら説明する。同図において、同図において、図４は、本発明の方法により製造可能な製品である射出成形体１の一例を示しており、この成形体はほぼ平板状をなし、複数の貫通孔２を有する。この例では、貫通孔２は１ミリ以下の小孔である。
【００１９】
11は第１の型体としての固定型、12は第２の型体としての可動型で、これら固定型11および可動型12は、図１において上下方向（型開閉方向）へ移動して互いに開閉し、型閉時に相互間に製品形状のキャビティ13を形成するものである。
【００２０】
前記固定型11は、キャビティ13を形成する型体本体たる第１〜第３の固定側型板14，15，16と、この固定側型板16の裏側（可動型12と反対側）の裏面に固定された固定側取付板17とを備えており、この固定側取付板17は、射出成形機の固定側プラテン（図示せず）に取り付けられている。前記第１〜第３の固定側型板14，15，16には、スプルーブッシュ18が固定され、このスプループッシュ18の内部は材料通路であるスプルー19になっており、そのスプルーブッシュ18に射出成形機の成形材料供給装置である加熱シリンダー装置のノズル20が接続される。
【００２１】
型閉め状態において、前記固定型11と可動型12と間には、前記スプルー19とキャビティ13とを連通するランナー21が形成され、このランナー21の先端に設けたゲート22がキャビティ13に連通する。また、可動型12には前記スプルー19に連通してランナーロック部23が形成され、このランナーロック部23は型開閉方向に対してアンダーカット形状をなす。また、前記ランナーロック部23に対応して、突き出しピン24が可動型12に設けられ、この突き出しピン24はランナーロック部23内で固化した樹脂を突き出すものである。
【００２２】
前記第１，第２の固定側型板14，15にはキャビティ13に連通する挿通孔31，32を複数形成し、これら挿着孔31，32はそれぞれゲート22側が径小となる段部31Ａ，32Ａを有し、それら挿通孔31，32に、キャビピン33を型体開閉方向に移動可能に挿入し、このキャビピン33は前記段部32Ａに当接可能な径大頭部34を一体に有する。
【００２３】
前記第２の固定側型体15には、押圧部材35を型開閉方向移動可能に設け、この押圧部材35を他の型体である可動型11側に付勢する付勢手段たる皿ばね36を、押圧部材35の反可動型11側に配置し、第２の固定側型体15の反可動型11側から挿通したボルト37を、前記押圧部材35に螺着して、該ボルト37の頭部37Ａが固定側型板15に当接する位置で押圧部材35のキャビティ13側への移動範囲を規制している。尚、ボルト37は皿ばね36に挿通されている。型閉め状態において、前記押圧部材35が当接するキャビピン33に対応して、該キャビピン33の先端が可動型12に圧接した位置で、押圧部材35と第２の固定側型板15との間に僅かな隙間が形成されると共に、その径大頭部34と段部31Ａとの間に僅かな隙間が形成される。
【００２４】
このように押圧部材35と皿ばね36とにより付勢されるキャビピン33は、前記ゲート22の近傍に位置するものであり、他のキャビピン33は径大頭部34が第２の固定側型板15に当接する。そして、この例では、図３に示すように、ゲート22近傍の４つのキャビピン33を押圧部材35が付勢している。尚、前記押圧部材35は型開閉方向を軸方向とする略円柱状形状をなす。
【００２５】
また、前記キャビピン33の先端側には、キャビティ13に対応してテーパー部38が形成され、この先端側に向って細くなるテーパー部38の先端は、円柱状の径小部39が形成されている。
【００２６】
また、可動型12には成形体１を押して突き出す突き出しピン（図示せず）が設けられている。
【００２７】
つぎに、前記金型装置による成形体１の製造方法について説明する。成形にあたって、一定の型締力で固定型11と可動型12とを型閉し、これらの間にキャビティ13が形成される。射出成形機のノズル20から固定型11内に熱可塑性の成形材料である溶融した熱可塑性樹脂を射出する。尚、樹脂としては、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂などが用いられる。前記樹脂は、スプルー19及びランナー21を通り、ゲート22からキャビティ13内に充填される。この場合、ゲート22から樹脂が高圧で充填されることにより、キャビティ13はゲート22側が高圧になり、ここでキャビティ13を型開閉方向に広げる力が加わり、これによりゲート22側でキャビティ13が僅かに開いても、キャビピン33は皿ばね36により付勢されているため、キャビピン33の先端が可動型12にほぼ同じ力で圧接し、キャビピン33の先端における製品のバリ発生を防止できる。
【００２８】
そして、キャビティ13内の樹脂すなわち成形体１及びスプルー19，ランナー21及びゲート22内の樹脂が冷却して固化した後、固定型11と可動型12とを型開し、成形体１を離型する。型開きの際、成形体１は可動型12に残り、成形体１からキャビピン33が引き抜かれ、成形体１に貫通孔２が形成されるが、比較的細いキャビピン33であっても、先端側にテーパー部38を形成することにより、その引き抜きをスムーズに行うことができる。
【００２９】
このように本実施例では、請求項１に対応して、互いに開閉し型閉時に製品形状のキャビティ13を相互間に形成する複数の型体たる固定型11及び可動型12と、この固定型11に設けられた材料通路たるスプルー19をキャビティ13に連通させるゲート22と、１つの前記型体たる固定型11に設けられ先端が他の型体たる可動型12に突き当たって製品たる成形体１に貫通孔２を形成するキャビピン33とを備えた成形用金型装置において、キャビピン33を固定型11に進退可能に設け、型閉め時にキャビピン33を可動型12に突き当てる方向に付勢すると共に、該キャビピン33を可動型12に圧接する付勢手段たる皿ばね36を設けたから、成形時には、固定型11と可動型12を型閉してこれら固定型11と可動型12間にキャビティ13を形成するとともに、材料通路を通してゲート22からキャビティ13内に熱可塑性樹脂などの成形材料を充填する。この場合、ゲート22からキャビティ13内に樹脂が高圧で充填されることにより、キャビティ13はゲート22側が高圧になり、キャビティ13のゲート22側に型開閉方向に広げる力が加わり、これによりゲート22側でキャビテ13が僅かに開いても、キャビピン33が皿ばね36により付勢され、キャビピン33の先端が可動型12に一定の力で圧接するため、キャビピン33の先端における製品のバリ発生を防止できる。また、キャビピン33を皿ばね36により段発的に付勢することにより、キャビピン33を必要以上に固定型12に圧接する必要がないので、固定型12及びキャビピン33の耐久性も向上する。そして、キャビティ13内の成形材料が固化した後、固定型11と可動型12を開き、成形された成形体１を離型させて取り出す。その後、再び型閉して以上の成形サイクルを繰り返す。
【００３０】
また、このように本実施例では、請求項２に対応して、付勢手段がばねたる皿ばね36であるから、安定した付勢力を得ることができる。
【００３１】
また、このように本実施例では、請求項３に対応して、キャビピン33を複数設け、これら複数のキャビピン33，33…の基端側たる径大頭部34を押す押圧部材35を固定型11に設け、付勢手段たる皿ばね36が押圧部材35を付勢するから、押圧部材35により複数のキャビピン33，33…を均等に付勢することができる。
【００３２】
また、このように本実施例では、請求項４に対応して、キャビピン33を複数設け、これら複数のキャビピン33，33…のうちゲート22側のキャビピン33を付勢するから、樹脂の充填により他より高圧となるゲート22側のキャビピン33を付勢することにより、キャビピン33先端における成形体１のバリの発生を防止できる。
【００３３】
また、このように本実施例では、請求項５に対応して、押圧部材35は、複数のキャビピン33，33…のうちゲート22側の複数のキャビピン33を付勢するから、樹脂の充填により他より高圧となるゲート22側の複数のキャビピン33を押圧部材35を用いて均等に付勢することにより、キャビピン33先端における成形体１のバリの発生を防止できる。
【００３４】
また、実施例上の効果として、キャビピン33の先端側を先端側に向って細くなる形状にし、テーパー部38を設けたから、キャビピン33を成形体１からスムーズに引き抜くことができる。
【００３５】
なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、キャビピンを可動型に設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施例１を示す縦断面図である。
【図２】同上、キャビピン周りの拡大縦断面図である。
【図３】同上、キャビティの平面説明図である。
【図４】同上、成形体の斜視図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  成形体
２  貫通孔
11  固定型（型体）
12  可動型（型体）
13  キャビティ
33  キャビピン
34  径大頭部（基端側）
35  押圧部材
36  皿ばね（付勢手段）
38  テーパー部
【図１】
2005280264.tif 000003
【図２】
2005280264.tif 000004
【図３】
2005280264.tif 000005
【図４】
2005280264.tif 000006