(57)【要約】【課題】複数の注型キャビティー内に注入される樹脂温度を同様にする。【解決手段】任意形状の注型品を製造する金型１内に互いに離間して形成した複数の注型キャビティー３ａ、３ｂ、３ｃと、前記注型キャビティー３ａ、３ｂ、３ｃ内にエポキシ樹脂を注入するための前記金型１の一側面に設けた注入口４を有する分岐配管部１０とを備え、前記分岐配管部１０は前記注入口４からそれぞれの各注型キャビティー３ａ、３ｂ、３ｃに至るまで分岐された配管１０ｂ１、１０ｂ２、１０ｃ１、１０ｃ２、１０ｃ３、１０ｃ４、１０ｄ１、１０ｄ２、１０ｄ３を有し、前記配管１０ｂ１、１０ｂ２、１０ｃ１、１０ｃ２、１０ｃ３、１０ｃ４、１０ｄ１、１０ｄ２、１０ｄ３の経路長をいずれの注型キャビティー３ａ、３ｂ、３ｃもほぼ同一にしたことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意形状の注型品を製造する金型内に互いに離間して形成した複数の注型キャビティーと、
前記注型キャビティー内にエポキシ樹脂を注入するための前記金型の一側面に設けた注入口を有する分岐配管部とを備え、
前記分岐配管部は前記注入口からそれぞれの注型キャビティーに至るまで分岐された配管を有し、
前記配管の注入口から各注型キャビティーまでの経路長をほぼ同一にしたことを特徴とする樹脂注型装置。
【請求項２】
前記分岐配管部は、前記共通の注入口から複数に分岐され、その後、共通配管で合流し、この共通配管からそれぞれの注型キャビティーに分岐されることを特徴とする請求項１に記載の樹脂注型装置。
【請求項３】
任意形状の注型品を製造する金型内に互いに離間して形成した複数の注型キャビティーと、
前記注型キャビティー内にエポキシ樹脂を注入するための前記金型の一側面に設けた注入口を有する分岐配管部とを備え、
前記分岐配管部は前記注入口からそれぞれの注型キャビティーに至るまで分岐された配管を有し、
前記配管の注入口から各注型キャビティーまでの途中に樹脂停滞エリアを設け、各注型キャビティー内に前記エポキシ樹脂がほぼ同時に注入されるようにしたことを特徴とする樹脂注型装置。
【請求項４】
前記樹脂停滞エリアは、前記注入口からの配管を分岐するエリアであり、このエリア内に前記エポキシ樹脂の流れを阻害する突起部を設け、
前記注入口から最も近接する注型キャビティーに接続される配管の流速を、他の注型キャビティーに接続される配管よりも遅くすることにより、各注型キャビティー内に前記エポキシ樹脂がほぼ同時に注入されるようにしたことを特徴とする請求項３に記載の樹脂注型装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気機器に用いられる支持がいしやブッシングなどエポキシ樹脂注型品を短時間で大量生産することが可能な改良した樹脂注型装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高速注型とはエポキシ樹脂注型品を短時間で硬化成形する製造手法であり、この高速注型に使用される高速注型装置は一般に、混合タンクと真空室を介して配管で接続された一対の上、下金型を組合せて形成した金型と、この一対の上、下金型を強固に組合せる締付装置で構成される。
【０００３】
注型には、エポキシ樹脂が用いられ、この樹脂は混合タンク内で真空脱泡しながら硬化剤と攪拌混合される。そして、上下の金型を締付装置で閉鎖し真空室および配管を介して金型内を真空にした後、金型の一側面に設けられた注入口から混合タンクを加圧することによって樹脂注入が行われる。金型に樹脂が充填された後は、混合タンク側から０．１〜０．５ＭＰａの樹脂圧力を与えたまま加熱硬化される。
【０００４】
この種の高速注型を行う樹脂注型装置の従来の金型は、図４、図５に示すように、左右対称の一方の金型１が、樹脂を注入する分岐配管部２と、分岐配管部２に接続された任意形状の注型品を大量に製造する金型１内に彫られた複数の注型キャビティー３ａ、３ｂ、３ｃとから構成されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
分岐配管部２は、金型１内に樹脂を注入する注入口４を備えた主配管２ａ、主配管２ａと直交して配置され、その中間部に接続される共通配管２ｂ、および共通配管２ｂと各注型キャビティー３ａ、３ｂ、３ｃとを結ぶ分岐配管２ｃ１、２ｃ２、２ｃ３から構成されている。そして、共通配管２ｂの両端部に両側の分岐配管２ｃ１、２ｃ３が接続され、また、共通配管２ｂの中間部に中央の分岐配管２ｃ２が主配管２ａの直線上に対向して接続されている。
【０００６】
ここで、高速注型では、注入前の樹脂温度をポットライフ（可使温度）を確保するため４０〜７０℃と低温に設定し、一方、金型１は短時間で硬化物を得るために１２０℃以上の高温に設定される。このため、分岐配管部２では、注入された樹脂がこの分岐配管部２内で硬化しないように、また、温度が異ならないように、分岐配管部２近傍の金型１内には温度制御を行う冷却用配管５が設けられている。この冷却用配管５内には冷却用のエアーが送り込まれる。
【０００７】
これにより、注入される樹脂は、分岐配管部２の金型１部分が冷却されるので、硬化することなく、また、任意の温度に制御されて分岐配管２ｃ１、２ｃ２、２ｃ３を通過し、各注型キャビティー３ａ、３ｂ、３ｃ内に注入される。即ち、各分岐配管２ｃ１、２ｃ２、２ｃ３を通過する樹脂温度はほぼ同様となり、各注型キャビティー３ａ、３ｂ、３ｃ内に注入されて硬化反応が起きるようになる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−３８７４４号公報（第５頁、図１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来の樹脂注型装置においては、以下のような問題がある。
【００１０】
分岐配管部２を構成する金型１部分の温度制御をするために、冷却用配管５内に強制的にエアーを送り込む送風機などの付属設備が必要であった。
【００１１】
また、分岐配管部２においては、注入口４から各注型キャビティー３ａ、３ｂ、３ｃまでの経路長が異なるので、充分に温度制御をしなくてはならなかった。特に、図示両側の注型キャビティー３ａ、３ｃでは共通配管２ｂを介する経路であり、一方、中央の注型キャビティー３ｂでは共通配管２ｂと交差する経路であるので、各注型キャビティー３ａ、３ｂ、３ｃ内に注入される樹脂温度がそれぞれ同様になるように温度制御をしなくてはならなかった。
【００１２】
この温度制御が充分にされなかった場合には、各注型キャビティー３ａ、３ｂ、３ｃ内に注入される樹脂温度が異なり、それによって硬化反応も異なって、注型品の物性値が不揃いとなり大量生産には適さなくなる。
【００１３】
従って、本発明は、温度制御を不要とした金型で各注型キャビティー内に注入される樹脂温度をほぼ同様とし、大量生産に適する樹脂注型装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の発明の樹脂注型装置は、任意形状の注型品を製造する金型内に互いに離間して形成した複数の注型キャビティーと、前記注型キャビティー内にエポキシ樹脂を注入するための前記金型の一側面に設けた注入口を有する分岐配管部とを備え、前記分岐配管部は前記注入口からそれぞれの注型キャビティーに至るまで分岐された配管を有し、前記配管の注入口から各注型キャビティーまでの経路長をほぼ同一にしたことを特徴とする。
【００１５】
また、第２の発明の樹脂注型装置は、任意形状の注型品を製造する金型内に互いに離間して形成した複数の注型キャビティーと、前記注型キャビティー内にエポキシ樹脂を注入するための前記金型の一側面に設けた注入口を有する分岐配管部とを備え、前記分岐配管部は前記注入口からそれぞれの注型キャビティーに至るまで分岐された配管を有し、前記配管の注入口から各注型キャビティーまでの途中に樹脂停滞エリアを設け、各注型キャビティー内に前記エポキシ樹脂がほぼ同時に注入されるようにしたことを特徴とする。
【００１６】
このような構成によれば、複数の注型キャビティーに注入される樹脂温度をいずれもほぼ同様とすることができるので、各注型キャビティー内でほぼ同様の硬化反応が起こり、物性値の安定した注型品を大量生産することができる。また、各注型キャビティー内に樹脂を注入する分岐配管部の温度制御を必要としない簡素な構造の金型とすることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、各図において、従来と同様の構成部分については、同一符号を付した。
【００１８】
（第１の実施の形態）
先ず、本発明の第１の実施の形態に係る樹脂注型装置を図１および図２を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る樹脂注型装置に用いる金型を示す正面図、図２は、本発明の第１の実施の形態に係る樹脂注型装置に用いる金型を示す側面図である。
【００１９】
図１、図２に示すように、左右対称の上、下金型における一方の金型１は、エポキシ樹脂を注入する断面半円状の分岐配管部１０と、この分岐配管部１０に接続された任意形状の注型品を大量に製造する金型１内に彫られた互いに離間して形成した複数の注型キャビティー３ａ、３ｂ、３ｃを設けてある。
【００２０】
分岐配管部１０は、金型１内に樹脂を注入する注入口４を備えた主配管１０ａ、主配管１０ａからＶ字状に分岐した第１の分岐配管１０ｂ１、１０ｂ２、この第１の分岐配管１０ｂ１、１０ｂ２を合流させる注型キャビティー３ａ、３ｂ、３ｃと平行に配置され４部分からなる共通配管１０ｃ１、１０ｃ２、１０ｃ３、１０ｃ４、および共通配管１０ｃ１、１０ｃ２、１０ｃ３、１０ｃ４と各注型キャビティー３ａ、３ｂ、３ｃとを結ぶ第２の分岐配管１０ｄ１、１０ｄ２、１０ｄ３から構成されている。
【００２１】
ここで、第１の分岐配管１０ｂ１は共通配管１０ｃ１と１０ｃ２間で合流し、また、第１の分岐配管１０ｂ２は共通配管１０ｃ３と１０ｃ４間で合流している。更に、第２の分岐配管１０ｄ１は共通配管１０ｃ１の端部、第２の分岐配管１０ｄ２は共通配管１０ｃ２と１０ｃ３間、および第２の分岐配管１０ｄ３は共通配管１０ｃ４の端部から分岐されている。
【００２２】
そして、注入口４から各注型キャビティー３ａ、３ｂ、３ｃに至るまでの経路長は、いずれも略同じ長さとしている。即ち、図示両側の注型キャビティー３ａ、３ｃまでの経路長は、互いの第１の分岐配管１０ｂ１と１０ｂ２とが同一長であり、共通配管１０ｃ１と１０ｃ４とが同一長であり、更に第２の分岐配管１０ｄ１と１０ｄ３とが同一長である。また、図示中央の注型キャビティー３ｂへの経路長は、共通配管１０ｃ２と１０ｃ３とが１０ｃ１（１０ｃ４）と同一長であり、第２の分岐配管１０ｄ２も１０ｄ１（１０ｄ３）と同一長である。
【００２３】
ここで、注入口４から注入される樹脂は、注入前の樹脂温度をポットライフ（可使温度）を確保するため４０〜７０℃と低温に設定し、一方、金型１には短時間で硬化物を得るために１２０℃以上の高温に設定される。
【００２４】
これにより、注入口４から注入される樹脂は、ほぼ同一の経路長を要して、同一時間経過のもと各注型キャビティー３ａ、３ｂ、３ｃ内に注入される。このため、各注型キャビティー３ａ、３ｂ、３ｃ内に注入される樹脂温度はそれぞれ同様となり、いずれも同様の硬化反応が起きるようになる。
【００２５】
なお、分岐配管部１０に注入される樹脂は、各注型キャビティー３ａ、３ｂ、３ｃ内に到達するまでに昇温されるが、途中で硬化反応を起こさないように、硬化が始まる樹脂温度およびその時間に至る前までに、各注型キャビティー３ａ、３ｂ、３ｃ内に樹脂が到達するような流速で注入される。即ち、予め樹脂の流速と硬化が始まる樹脂温度、時間との関係を調査しておけば、流入途中で硬化反応を起こすことなく同様な樹脂温度状態の樹脂を各注型キャビティー３ａ、３ｂ、３ｃ内に注入することができる。
【００２６】
上記第１の実施の形態の樹脂注型金型によれば、注入口４から各注型キャビティー３ａ、３ｂ、３ｃに至るまでの分岐配管部１０の経路長をほぼ同一としているので、各注型キャビティー３ａ、３ｂ、３ｃ内に同じ樹脂温度の樹脂が注入される。そして、各注型キャビティー３ａ、３ｂ、３ｃ内で硬化反応が起こるので、物性値の安定した注型品を大量生産することができる。
【００２７】
また、従来のように分岐配管部１０での温度制御を必要としないので、簡素な構造の樹脂注型装置とすることができる。
【００２８】
なお、上記実施の形態では、第１の分岐配管１０ａをＶ字状を用いて説明したが、Ｕ字状など注入口４から各注型キャビティー３ａ、３ｂ、３ｃに至るまでの配管の経路長をほぼ同一にできるものであれば、形状に拘ることなく用いることができる。
【００２９】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態に係る樹脂注型装置を図３を参照して説明する。図３は、本発明の第２の実施の形態に係る樹脂注型装置に用いる金型を示す正面図である。この第２の実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、分岐配管部の各注型キャビティーまでの経路である。
【００３０】
図３に示すように、金型１を構成する上下の金型の一方の金型に設けた断面半円状の分岐配管部１１は、金型１内に樹脂を注入する注入口４を備えた主配管１１ａ、主配管１１ａに接続された菱形状に形成した樹脂停滞エリア１１ｂ、この樹脂停滞エリア１１ｂの各頂部に接続され、各注型キャビティー３ａ、３ｂ、３ｃと平行に配置された共通配管１１ｃ１、１１ｃ２、この共通配管１１ｃ１、１１ｃ２と図示両側の注型キャビティー３ａ、３ｃとを結ぶ分岐配管１１ｄ１、１１ｄ２、および中央の注型キャビティー３ｂと樹脂停滞エリア１１ｂとを結ぶ樹脂停滞エリア１１ｂの主配管１１ａと対向する頂部に設けられた分岐配管１１ｄ３から構成されている。
【００３１】
また、樹脂停滞エリア１１ｂ内には、樹脂の流れを妨げて流速を遅くするような円形状の突出部１２が菱形状のほぼ中央に設けられている。
【００３２】
共通配管１１ｃ１および１１ｃ２は、菱形状の他方の対角線上に位置する頂部に対向して配置接続されており、更に、分岐配管１１ｄ１、１１ｄ２は、互いの共通配管１１ｃ１、１１ｃ２の端部から分岐されている。
【００３３】
そして、両側の注型キャビティー３ａ、３ｃでは、注入口４からの経路長を、ほぼ同一長さとしている。即ち、注型キャビティー３ａ、３ｃに至るまでの経路長は、共通配管１１ｃ１と１１ｃ２とを同一とし、分岐配管１１ｄ１と１１ｄ２も同一としている。
【００３４】
一方、中央の注型キャビティー３ｂでは、突出部１２で樹脂の流れが阻害され、図示矢印のように突出部１２に沿って円弧状に変化して流速が遅くなり、分岐配管１１ｄ３を介して注入される。そして、両側の注型キャビティー３ａ、３ｃ内に樹脂が到達するときまでに、中央の注型キャビティー３ｂ内にも流速が遅くなった樹脂が到達するように、予め樹脂停滞エリア１１ｂで流速が調整されている。
【００３５】
例えば、樹脂停滞エリア１１ｂを１００ｍｍ×１００ｍｍ、突出部１２をφ１００ｍｍとして、分岐配管１１ｃ１、１１ｃ２の長さを２００ｍｍとすれば、各注型キャビティー３ａ、３ｂ、３ｃ内には、ほぼ同時に樹脂が注入される。
【００３６】
これにより、各注型キャビティー３ａ、３ｂ、３ｃ内には、ほぼ同じ時間経過のもと、同様に昇温された樹脂温度の樹脂が注入される。
【００３７】
上記第２の実施の形態の樹脂注型金型によれば、第１の実施の形態と同様の効果の他に、分岐配管部１１の経路を簡素な構成とすることができる。
【００３８】
上記実施の形態では、樹脂停滞エリア１１ｂを菱形状、突出部１２を円形状として説明したが、互いが楕円状など形状に拘ることなく、両側の注型キャビティー３ａ、３ｃ内と中央の注型キャビティー３ｂ内とに注入される樹脂温度がほぼ同じになるように、樹脂停滞エリアで樹脂の流速を調整できるものを用いることができる。
【００３９】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。本発明の実施の形態では、金型１を構成する上下の金型を対称として説明したが、注型品の形状により上下の金型の形状が異なるものであってもよい。
【００４０】
また、本発明の実施の形態では、金型１を上下に分割した金型で説明したが、左右に分割して締付装置で閉鎖される金型にも用いることができる。
【００４１】
更に、分岐配管部の形状では、断面半円状として金型組合せ時に断面円状となるようにしたが、一方の金型では断面半円状、他方の金型では平滑面として金型組合せ時の形状を断面半円状としてもよい。
【００４２】
また、注型キャビティーは、３個以上のものでも用いることができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、複数の注型キャビティー内に注入される樹脂温度がいずれもほぼ同じ温度となるようにしているので、各注型キャビティー内でほぼ同様の硬化反応が起こり、物性値の安定した注型品を大量生産することができる。
【００４４】
また、本発明によれば、注入口から各注型キャビティーまでの分岐配管部の温度制御を必要としない簡素な構造の金型とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る樹脂注型装置に用いる金型を示す正面図。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る樹脂注型装置に用いる金型を示す側面図。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る樹脂注型装置に用いる金型を示す正面図。
【図４】従来の樹脂注型装置に用いる金型を示す正面図。
【図５】従来の樹脂注型装置に用いる金型を示す側面図。
【符号の説明】
１  金型
２、１０、１１  分岐配管部
２ａ、１０ａ、１１ａ  主配管
２ｂ、１０ｃ１、１０ｃ２、１０ｃ３、１０ｃ４、１１ｃ１、１１ｃ２  共通配管
２ｃ１、２ｃ２、２ｃ３、１１ｄ１、１１ｄ２、１１ｄ３  分岐配管
３ａ、３ｂ、３ｃ  注型キャビティー
４  注入口
５  冷却用配管
１０ｂ１、１０ｂ２  第１の分岐配管
１０ｄ１、１０ｄ２、１０ｄ３  第２の分岐配管
１１ｂ  樹脂停滞エリア
１２  突出部
【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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