(57)【要約】【課題】  金型が大型化せず、また微調整が容易であるとともに弁部が割れにくい金型を提供する。【解決手段】  複数の成形部１〜４と、分岐路１２〜１５を有するランナと、流量調節部６〜９とを備え、流量調節部６〜９は、分岐路１２〜１５の孔３２に嵌合されて一端面が分岐路１２〜１５内に位置する円柱状本体３１と、円柱状本体３１の一端面に軸方向に突設されて円柱状本体３１の回動により分岐路１２〜１５を閉じた位置と分岐路１２〜１５を開いた位置との間を移動する弁部３３とを有し、弁部３３は周側面が円柱状本体３１の外周面に連続する円弧面３３ａと円弧面３３ａの両側に連続する内側面３３ｂとを有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の成形部と、材料を注入する入り口部を有し前記入り口部から前記複数の成形部に材料を供給するための岐路を有する材料供給路と、前記岐路に設けられた流量調節部とを備えた金型において、
前記流量調節部は、前記岐路内に形成された孔に回動自在に嵌合されて一端面が前記岐路内に位置する円柱状本体と、前記円柱状本体の前記一端面に軸方向に突設されて前記円柱状本体の回動により前記岐路を閉じた位置と前記岐路を開いた位置との間を移動する弁部とを有し、
前記弁部は周側面が前記円柱状本体の外周面に連続する円弧面と前記円弧面の両側に連続する内側面とを有することを特徴とする金型。
【請求項２】
前記円柱状本体の前記一端面に、前記円柱状本体を回動するための治具が係合する係合部が形成されている請求項１記載の金型。
【請求項３】
前記流量調節部の前記孔の内径は前記岐路の幅よりも大きく、前記弁部の前記内側面は平面であり、前記弁部が前記岐路を最大に開いた状態で前記内側面が前記岐路の側面にほぼ揃う請求項１または請求項２記載の金型。
【請求項４】
前記孔の中心は前記岐路の幅方向の中心から幅方向の一方にずれている請求項３記載の金型。
【請求項５】
前記円柱状本体は軸方向にノックアウトピンが通る貫通孔を有する請求項１、請求項２、請求項３または請求項４記載の金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば合成樹脂材料を所定の形状に射出成形するための金型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、図１５に示すように、複数の成形部３００（１つのみ図示）と、材料を注入する入り口部３１１を有し入り口部３１１から複数の成形部３００に材料を供給するための岐路３０１を有する材料供給路３１２と、岐路３０１に設けられた流量調節部３１３とを備えた金型があった。
【０００３】
この金型によれば、一度の型締めで複数の成形品を同時に成形することができる。
【０００４】
ここで、岐路３０１に流量調節部３１３を設けたのはつぎの理由による。すなわち、一つの金型に同一形状、対称形状または別形状の複数の成形部３００を形成した場合、材料供給路３１２の岐路３０１の流量を調節しないと、全ての成形部３００に同時にかつ均一に材料が流れ込まないことがある。極端な場合、例えば太い岐路の付いた成形部３００のみに材料が先に流れ込んだ後、細い岐路の付いた他の成形部に樹脂が流れ込むことがあり、成形能率が悪くなる。また一つの金型に同一形状の成形部と対称または別の形状の成形部を形成した場合で、成形すべき成形品数が異なるとき、最小となる成形品数まで成形した段階で、その成形を完了した成形部には樹脂が流れ込まないように調節しないと無駄が生じる。
【０００５】
そこで、従来の流量調節部３１３は、入り口部３１１につながる共通岐路３１４から成形部３００に至る岐路３０１に横切りかつ岐路３０１を遮断するように調整部材３０３を移動自在に設け、調整部材３０３に岐路３０１をつなぐように連通する溝３０４を形成し、調整部材３０３が移動することにより溝３０４と岐路３０１がずれるので、これにより岐路３０１の流量を調整している。調整部材３０３の移動量は調整部材３０３に長孔３０５を形成し、長孔３０５にボルト３０６をねじ込み金型に締付けている。成形後金型を開いたときに、ボルト３０６を若干緩め調整部材３０３を移動すると、岐路３０１を連通する溝３０４が岐路３０１から横方向にずれ岐路３０１と溝３０４との隙間が移動量に応じて変化し、これによって流量が調整される。
【０００６】
しかしながら、調整部材３０３が岐路３０１から横方向に大きくはみ出した構成となるので、成形部３００の形状や大きさが制約され、または金型が大型化するという欠点があった。岐路３０１の流量の微調整がしにくいという欠点があった。
【０００７】
そこで、岐路に孔を形成し、孔に回動弁を設け、回動弁の回動量により岐路の流量を調節するものが発明された（特許文献１参照）。これによれば、金型が大型化せず、かつ流量の微調整が容易になるという利点がある。
【特許文献１】特願２００２−３５９２５９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、回動弁の弁部は円柱状本体の端面の一直径線上に板状に突出したものであったため、板厚を厚くすると弁部を開いたときの岐路の断面積が減少し流量が制限されるので、あまり厚くすることができず、その反面薄くすると開いたときの流量は増えるが、閉じたときに成形材料の圧力を受けて破損しやすいという欠点があった。とくに、岐路が細くなるほどより一層顕著になる。
【０００９】
また弁部が円柱状本体の中央に設けられると、ランナのノックアウトピンを円柱状本体を貫通してノックアウトすることができないので、別にノックアウトピンを挿通するための孔を形成する必要があり、金型が複雑になり小型化の障害になった。
【００１０】
したがって、この発明の目的は、金型が大型化せず、また微調整が容易であるとともに弁部が割れにくい金型を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の金型は、複数の成形部と、材料を注入する入り口部を有し前記入り口部から前記複数の成形部に材料を供給するための岐路を有する材料供給路と、前記岐路に設けられた流量調節部とを備えた金型において、
前記流量調節部は、前記岐路内に形成された孔に回動自在に嵌合されて一端面が前記岐路内に位置する円柱状本体と、前記円柱状本体の前記一端面に軸方向に突設されて前記円柱状本体の回動により前記岐路を閉じた位置と前記岐路を開いた位置との間を移動する弁部とを有し、
前記弁部は周側面が前記円柱状本体の外周面に連続する円弧面と前記円弧面の両側に連続する内側面とを有することを特徴とするものである。
【００１２】
上記構成において、前記円柱状本体の前記一端面に、前記円柱状本体を回動するための治具が係合する係合部が形成されている。
【００１３】
上記構成において、前記流量調節部の前記孔の内径は前記岐路の幅よりも大きく、前記弁部の前記内側面は平面であり、前記弁部が前記岐路を最大に開いた状態で前記内側面が前記岐路の側面にほぼ揃うものである。
【００１４】
上記構成において、前記孔の中心は前記岐路の幅方向の中心から幅方向の一方にずれている。
【００１５】
上記構成において、前記円柱状本体は軸方向にノックアウトピンが通る貫通孔を有する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の金型によれば、弁部が岐路内で回動することにより流量を調節することができる。この場合、弁部が岐路に回動可能に設けられたため、従来と比べて岐路に直角な方向に移動しないので成形部が制約されず、また金型が大型化しない。さらに弁部を回動することにより流量を調節するため流量が少ない範囲での微調整が従来の移動と比べて容易になる。とくに弁部の周側面を円弧面と内側面により形成したため、弁部が十分な厚みを得ることができるので破損しにくい。
【００１７】
前記円柱状本体の前記一端面に、前記円柱状本体を回動するための治具が係合する係合部が形成されていると、円柱状本体の回動操作が容易になる。
【００１８】
前記流量調節部の前記孔の内径は前記岐路の幅よりも大きく、前記弁部の前記内側面は平面であり、前記弁部が前記岐路を最大に開いた状態で前記内側面が前記岐路の側面にほぼ揃うようにすると、弁部の厚みを大きくすることができるとともに、流量調節部での岐路幅を確保することができる。
【００１９】
前記孔の中心を前記岐路の幅方向の中心から幅方向の一方にずらせると、岐路の両側面の一方において孔による凹みが小さくなり、反対側において孔による凹みが大きくなるが、岐路を最大に開いた状態を、弁部が大きい凹み側に移動した状態とすることにより、孔の内径が岐路幅よりそれほど大きくしなくても、流量調節部の岐路の幅の変動を小さくすることができ、しかも弁部の厚みを増大し強度を大きくすることができる。
【００２０】
前記円柱状本体の軸方向にノックアウトピンが通る貫通孔を形成すると、ノックアウトピン挿通孔を省略することができるので金型構造が簡単になり、小型化しやすくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
この発明の第１の実施の形態の金型を図１から図７に基づいて説明する。すなわち、この金型は、複数の成形部１〜４と、材料供給路５と、流量調節部６〜９を有する。
【００２２】
複数の成形部１〜４は、実施の形態において、相互に異なる形状になっている。これらの成形部１〜４は、キャビティ１７ａを有するキャビティ型１７とコア１８ａを有するコア型１８により構成されている。１９はキャビティ型１７とコア型１８をガイドするガイドピン、２０、２１は各金型を保持する型板、２２、２３は取付板、２４はコア型１８および型板２１を貫通したノックアウトピン、２５はノックアウトピン受け板、２６はノックアウトピン保持板である。
【００２３】
材料供給路５は、材料を注入する入り口部であるスプルー１０を有し、スプルー１０から複数の成形部１〜４に材料を供給するための岐路であるランナを有する。このランナはコア型１８に凹設され、スプルー１０に連通する一対の共通岐路１１と、共通岐路１１より分岐した分岐路１２〜１５からなっている。１６は分岐路１２〜１５と成形部１〜４を接続するゲート、２７はコア型１８および型板２１を貫通したランナのノックアウトピン、２８はロケーションリングである。
【００２４】
流量調節部６〜９はランナに設けられ、実施の形態では分岐路１２〜１５に設けられている。これらの流量調節部６〜９は、分岐路１２〜１５の底部に形成された孔３２に回動自在に嵌合されて一端面が分岐路１２〜１５内に位置する円柱状本体３１と、円柱状本体３１の一端面に軸方向に突設されて円柱状本体３１の回動により分岐路１２〜１５を閉じた位置と分岐路１２〜１５を開いた位置との間を移動する弁部３３とを有する。孔３２はコア型１８に貫通され、円柱状本体３１を嵌合する第１孔部５１と、第１孔部５１よりも径が大きくコア型１８の他面に開口し回り止め部材３５を嵌合する第２孔部５２からなる。孔３２の第１孔部５１の内径は分岐路１２〜１５の各幅よりも大きく、しかも第１孔部５１の中心７０が図５に示すように分岐路１２〜１５の幅方向の中心線７１から幅方向の一方にずれている。弁部３３は周側面が円柱状本体３１の外周面に連続する円弧面３３ａと、円弧面３３ａの両側に連続する内側面３３ｂとからなる。弁部３３の内側面３３ｂは平面であり、弁部３３が孔３２に沿って回動して分岐路１２〜１５の中心線から最も離れる側に移動するときが分岐路１２〜１５を最大に開いた状態となる。このとき、内側面３３ｂが分岐路１２〜１５の側面８６に面一になる程度にその側面８６にほぼ揃うように、弁部３３の円弧面３３ａの円弧長や内側面３３ｂの円柱状本体３１の中心からの距離を設定している。また円柱状本体３１の一端面に、円柱状本体３１を回動するため、例えば一般に使用されている断面が六角形をなしたＬ棒形状の六角レンチ（六角棒スパナ）が係合する係合部３０例えば六角穴を形成している。さらに円柱状本体３１は弁部３３のある端部と反対側の端部に第２孔部５２に嵌合するつば状の支持部３４を有する。回り止め部材３５は、例えばパッキンやＯリングなどを用いたリング状であり、円柱状本体３１を貫通して支持部３４に当接しかつ第２孔部５２に嵌合している。そしてコア型１８を型板２１に取付けることにより、第２孔部５２の底面と支持部３４と円柱状本体３１の外周面との間に密着して摩擦抵抗により円柱状本体３１を回転止めする。また円柱状本体３１は軸方向にノックアウトピン２７が通る貫通孔７２を有し、貫通孔７２は係合部３０の六角穴底面より下端部に貫通している。この場合、ランナ上に残った成形材料をノックアウトするとき以外はノックアウトピン２７の上端部が六角穴底面に位置している。なお、ノックアウトピン２７は共通岐路１１と分岐路１２〜１５とのつなぎ部分にも、コア型１８および型板２１を貫通して配置されている。
【００２５】
円柱状本体３１の回動は、六角レンチにより行われる。この治具の先端を六角穴に嵌めて回動すると、例えば図５（ａ）から図７（ｃ）のように弁部３３の内側面３３ｂが分岐路１２〜１５に平行な姿勢から略９０°回動したときは完全に分岐路１２〜１５を遮断する。その間で弁部３３の回動量を調節すると分岐路断面積の大きさを調節することができ、これによって流量を調節することができる。弁部３３の姿勢はパッキン等の回り止め部材３５の摩擦抵抗により保持される。なお回り止め部材３５は樹脂材料の漏れ防止を兼ねる。
【００２６】
成形方法について説明する。図２の型閉じ状態で加熱された金型にスプルー１０より流動性のある軟化した合成樹脂材料を注入すると、ランナを流れゲート１６を通って成形部１〜４に材料が充填される。この場合、分岐路１２の流量調節部６の弁部３３が分岐路１２を閉じ、分岐路１３〜１５の流量調節部７〜９の弁部３３がそれぞれに適した分岐路開口量で開いているので、成形部２〜４のみに材料が充填される。そして、分岐路１３〜１５の流量調節部７〜９の弁部３３は分岐路１３〜１５に平行になっており、岐路断面積が最大のため最大流量が流れる。ここで、流量調節部の弁部３３は内側面３３ｂを分岐路に平行ではなく傾斜するすなわち全開位置と閉位置の中間にするとその程度に応じて岐路断面積が変化し流量が調節される。その調節は成形部の形状や大きさに合わせ、全成形部がほぼ同時に充填を完了するように行われる。
【００２７】
充填が完了し冷却後取付板２３を移動すると、図３に示すように型開きされる。成形品４０はコア型１８側に残り、成形品４０およびランナ上の残留物４１は受け板２５を押し上げると、図４に示すようにノックアウトピン２４、２７によりコア型１８から押上げられ、図６（ｂ）に示すように取り出される。残留物４１において、１０ａはスプルー１０に残留した部分、８０は孔３２の内径が分岐路１２〜１５より大きい部分、８１は係合部３０の六角穴に充填された部分、８２は流量調節部６の弁部３３で材料の流れが遮断された部分である。その後受け板２５および取付板２３を元の位置に戻して再度型閉じし、材料を充填すると、再び上記と同様に成形が行われ、成形品が取り出される。こうしてこの工程を繰り返すと繰り返し数の成形品が得られる。この場合、例えば成形部４の成形品の成形数が予定数に到達すると、流量調節部９の弁部３３を分岐路１５に平行な姿勢から回動して分岐路１５を遮断し、残りの成形部２、３のみについて成形を続行する。
【００２８】
この発明の第２の実施の形態を図８から図１３に示す。すなわち、この金型は、第１の実施の形態と比較して、キャビティ側型板２０のキャビティ型１７のある面と反対側すなわち取付板２２側に共通岐路１１および分岐路１２〜１５からなるランナを形成している点が異なる。各分岐路１２〜１５は型板２０を貫通し、さらに先端がキャビティ型１７のキャビティ１７ａの底面中央付近に設けたゲート１６に延びる連絡部１２ａ〜１５ａを有する。またキャビティ型１７と取付板２２との間にランナ側型板５６を介在し、スプルー１０の先端がランナ側型板５６を貫通してランナ内に位置し、また取り出しピン５７が取付板２２およびランナ側型板５６を貫通してその先端が分岐路１２〜１５に位置している。図９は分岐路１２〜１５を含むランナ位置の平面図、図１０は成形部１〜４の位置のコア型１８の平面図である。また流量調節部６〜９は第１の実施の形態と同構成であるが、孔３２はキャビティ側型板２０に貫通形成され、下端はキャビティ型１７の収納凹部２０ａの底面に開口し、円柱状本体３１の下面がキャビティ型１７の上面に支持される。円柱状本体３１は取り出しピン５７を別に設けるため、貫通孔７２を形成していない。その他第１の実施の形態との共通部分は同一符号を付している。
【００２９】
図８の型閉じ状態で加熱された金型に流動性のある軟化状態の合成樹脂材料をスプルー１０より射出すると、共通岐路１１および分岐路１２〜１５のランナおよびゲート１６を経由して成形部１〜４に充填される。この場合、成形部１は第１の実施の形態と同様に弁部３３が閉じられているので、成形部２〜４のみに材料が充填される。冷却後取付板２３を移動すると、図１１に示すようにキャビティ型１７とコア型１８が開き、キャビティ型１７とランナ側型板５６とが開く。成形品４０はコア型１８側に残り、ランナで固まった残留物４１は最初はランナ側型板５６のピン５７につき、ランナ側型板５６をスプルー１０およびピン５７に対して取付板２２から離れるように移動させると例えば図１３に示すような残留物４１が取れる。８４は連絡部１２ａ〜１５ａに残留した部分である。また図１２に示すようにノックアウトピン受け板２５を押してノックアウトピン２４を突き出し、成形品４０を取り出す。再び成形する場合は、ランナ側型板５６および受け板２５の復帰、型閉じ、加熱、材料充填、冷却を順次行ない、これらの工程を繰り返すことにより繰り返し数に等しい数の成形品を取り出すことができる。このとき、流量調節部６〜９の弁部３３を調節することにより、全ての成形部１〜４に均一かつ同時に材料を流し込むことができ、また成形品数が予定数に達したため成形不要となった一部の成形部の分岐路を流量調節部で遮断し、他の成形部の成形を続行することができる。
【００３０】
この発明の第３の実施の形態を図１４に示す。すなわち、第１の実施の形態および第２の実施の形態において、孔３２の内径が分岐路１２〜１５の幅よりも大きく、しかも孔３２の中心が分岐路１２〜１５の幅方向の中心に配置されたものである。この場合も図に示す弁部３３の最大開き位置では内側面３３ｂが分岐路１２〜１５の内側面８６に揃っており、分岐路の流量調節部６〜９では幅広くなっている。その他は第１の実施の形態および第２の実施の形態と同様である。
【００３１】
なお、弁部３３の内側面３３ｂは平面でなく曲面であってもよい。また円柱状本体３１に係合部３０がなくても、弁部３３を把持して円柱状本体３１を回動させることは可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明の第１の実施の形態による成形部の概略平面図である。
【図２】型閉じ状態の概略断面図である。
【図３】型開き状態の概略断面図である。
【図４】成形品をコア型から取り出した状態の要部断面図である。
【図５】（ａ）は流量調節部の概略平面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】（ａ）はランナおよび成形部の概略平面図、（ｂ）は成形品およびランナ残留物の斜視図である。
【図７】（ａ）は流量調節部の弁部が分岐路に一部進入した状態の概略平面図、（ｂ）はそのＣ−Ｃ線断面図、（ｃ）は弁部が分岐路を完全に閉じた状態の概略平面図、（ｄ）はそのＤ−Ｄ線断面図である。
【図８】第２の実施の形態の型閉じ状態の概略断面図である。
【図９】ランナの位置の概略平面図である。
【図１０】成形部の位置の概略平面図である。
【図１１】型開き状態の概略断面図である。
【図１２】成形品をコア型から取り出した状態の要部断面図である。
【図１３】ランナ残留物の平面図である。
【図１４】第３の実施の形態の流量調節部の概略平面図である。
【図１５】従来例の金型の成形部の部分平面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１〜４    成形部
５    材料供給路
６〜９    流量調節部
１０    スプルー（入り口部）
１１    共通岐路
１２〜１５    分岐路（ランナ）
１６    ゲート
１７    キャビティ型
１８    コア型
１９    ガイドピン
２７    ノックアウトピン
３０    係合部
３１    円柱状本体
３２    孔
３３    弁部
３３ａ  円弧面
３３ｂ  内側面
３４    支持部
３５    回り止め部材
７２    貫通孔
【図１】
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【図２】
2005271496.tif 000004
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2005271496.tif 000013
【図１２】
2005271496.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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