(57)【要約】【課題】  ゴムや樹脂などの成形材料をキャビティ内に注入して成形するための成形用金型において、メンテナンス性を確保しながらキャビティ内のガスの排気効果に優れ、また、特に金型研掃時における通気性フィルタの損傷を防止する。【解決手段】  成形用キャビティ１６と、該キャビティ内に成形材料Ｒを注入するための注入経路２８と、該キャビティ内のガスを排気するための排気経路３２とを備える成形用金型１０において、排気経路３２がキャビティ１６に開口する排気孔部３６と、該排気孔部を金型外部に連通させる連通路部３８とからなり、これら排気孔部３６と連通路部３８との境界に成形材料Ｒの流出を遮断する通気性フィルタ３４を配置する。【選択図】     図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形用キャビティと、該キャビティ内に成形材料を注入するための注入経路と、該キャビティ内のガスを排気するための排気経路とを備え、該排気経路の途中に前記成形材料の流出を遮断する通気性フィルタを配置したことを特徴とする成形用金型。
【請求項２】
前記排気経路が、前記キャビティに開口する排気孔部と、該排気孔部を金型外部に連通させる通路であって該排気孔部よりも断面積の大きい連通路部とからなり、該排気孔部と該連通路部との境界に前記通気性フィルタが配置されたことを特徴とする請求項１記載の成形用金型。
【請求項３】
前記排気孔部が前記通気性フィルタの中心からずれた位置で該通気性フィルタに対して開口していることを特徴とする請求項２記載の成形用金型。
【請求項４】
前記連通路部が前記通気性フィルタの中心部で該通気性フィルタに対して開口するよう設けられ、かつ、前記排気孔部と前記連通路部が前記通気性フィルタに対して互いの開口が重ならないように設けられたことを特徴とする請求項３記載の成形用金型。
【請求項５】
前記通気性フィルタが焼結金属からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴムや樹脂などの成形材料をキャビティ内に注入して成形を行うための成形用金型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種の成形用金型は、成形用キャビティと、該キャビティ内に成形材料を注入するための注入経路とを備え、更に成形品の欠肉を防止するために、キャビティ内のガスを排気する排気経路を備えている。
【０００３】
かかる排気経路としては、金型外部の大気に連通した通路からなり、従って成形材料の流出を許容する大気開放ベントと、先端が閉塞された通路からなり、従って成形材料の流出が制限される有限ベントがある。しかしながら、従来の大気開放ベントでは、硬化した成形材料を定期的に除去する必要があるためメンテナンス性に劣り、また、ベント内への成形材料の詰まり方や硬化の仕方によって排気性が著しく変化してしまう。一方、従来の有限ベントでは、排気効果を高めるためには通路を長くする必要があるが、その場合ベント内に進入した成形材料が脱型時に途中でちぎれてしまうために長くするにも限界がある。また、このようなちぎれを防止するために、ベント形状をキャビティ側から先端に向けて先細のテーパ状にすることが望まれるが、成形品の意匠面や機能面からそのようなテーパ形状にも限界がある。このように従来の大気開放ベントや有限ベントでは、メンテナンス性を確保しつつ、しかも高い排気効果を安定して発揮させるには限界がある。
【０００４】
ところで、従来、射出成形時におけるガス溜まりによる成形品の欠肉を防止するために、焼結金属などの通気性フィルタを介してキャビティ内のガスを排気するようにした金型が提案されている（例えば、特許文献１など）。しかしながら、従来、このような通気性フィルタは、成形用キャビティに面した成形面の一部として設けられており、そのため、金型が汚れた場合にキャビティ内をガラスビーズ等の研掃材を吹き付けて研掃する際に、研掃材により通気性フィルタが摩滅してしまう。また、通気性フィルタがキャビティ内の成形面の一部として設けられていることから、摩滅した場合にも交換するのに手間がかかるという問題がある。更に、例えば成形面が曲面状である場合にはフィルタ表面も曲面状に加工する必要があり、成形面の形状に合わせたフィルタ表面の加工が必要である。
【特許文献１】特開平９−２３９７８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、ゴムや樹脂などの成形材料をキャビティ内に注入して成形するための成形用金型において、メンテナンス性を確保しながらキャビティ内のガスの排気効果に優れ、また、特に金型研掃時における通気性フィルタの損傷を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る成形用金型は、成形用キャビティと、該キャビティ内に成形材料を注入するための注入経路と、該キャビティ内のガスを排気するための排気経路とを備え、該排気経路の途中に前記成形材料の流出を遮断する通気性フィルタを配置したものである。
【０００７】
かかる本発明の成形用金型は、排気経路の途中に配置した通気性フィルタにより成形材料の流出が制限されることから有限ベントとしての機能を持つものでありながら、しかも通気性フィルタを介してキャビティ内のガスを効果的に排気することができるので、大気開放ベントとしての良さも併せ持つものである。そのため、メンテナンス性を確保しつつ高い排気効果を発揮させることができる。
【０００８】
そして、特に、本発明であると、通気性フィルタを、キャビティに面した成形面の一部としてではなく、排気経路の途中に設けたことにより、金型研掃時にガラスビーズなどの研掃材による打撃を受けにくく、そのため、通気性フィルタの損傷を防止することができる。また、排気経路の途中に通気性フィルタを配置したことから、成形面に配置する場合に必要なフィルタ表面の加工が不要であり、また、成形面に配置する場合に比べて取付構造の設計自由度が高いため、フィルタ交換を容易にしてメンテナンス性を一層向上することができる。
【０００９】
本発明の成形用金型においては、前記排気経路が、前記キャビティに開口する排気孔部と、該排気孔部を金型外部に連通させる通路であって該排気孔部よりも断面積の大きい連通路部とからなり、該排気孔部と該連通路部との境界に前記通気性フィルタが配置されたものであることが、上記作用効果を得る上でより好ましい。
【００１０】
本発明の成形用金型においては、また、前記排気孔部が前記通気性フィルタの中心からずれた位置で該通気性フィルタに対して開口していることが好ましい。この場合、通気性フィルタにおける排気孔部の開口を覆う部分が汚染により目詰まりしたときには、通気性フィルタを回転させることにより、汚染されていない部分で排気孔部の開口を覆うことができる。そのため、通気性フィルタを有効に利用してその寿命を延ばすことができ、メンテナンス性を一層向上することができる。
【００１１】
また、この場合、前記連通路部が前記通気性フィルタの中心部で該通気性フィルタに対して開口するよう設けられ、かつ、前記排気孔部と前記連通路部が前記通気性フィルタに対して互いの開口が重ならないように設けられていることがより好ましい。
【００１２】
本発明の成形用金型において、前記通気性フィルタとしては焼結金属からなるものが好ましく用いられる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の成形用金型であると、メンテナンス性を確保しつつ高い排気効果を発揮させることができ、また、特に金型研掃時における通気性フィルタの損傷を防止することができる等、従来の通気性フィルタを成形面に配置した場合の不具合を解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る成形用金型１０の半断面側面図であり、図２は、同金型の要部拡大断面図、図３は、更にその一部拡大図である。この金型１０は、内筒２と、これを同心的に取り囲む外筒３と、これら内筒２と外筒３の間に介在して両者を結合する防振ゴム４とを備えてなる防振ブッシュ１を加硫成形するための射出成形用金型である。
【００１６】
図１に示すように、金型１０は、上型１２と、上型１２に対して上下動することで型閉め及び型開き可能な下型１４とを備えてなり、上型１２と下型１４とを型閉めすることにより上記防振ゴム４を成形するためのキャビティ１６が形成されるようになっている。なお、図示しないが、この金型１０は複数の防振ブッシュを一度に成形することができるように、上記キャビティ１６を複数個、例えば８個備える。
【００１７】
上型１２の上面にはランナブロック１８が設けられており、このランナブロック１８を上下に貫通するスプルー２０と、ランナブロック１８と上型１２との接合面に形成される水平ランナ２２と、キャビティ１６へのゲート２４と、上型１２を上下に貫通して水平ランナ２２とゲート２４とを連結するランナ孔２６とにより、キャビティ１６内に成形材料であるゴム材料Ｒを注入するための注入経路２８が形成されている。
【００１８】
なお、図中の符号３０は、内筒２をその軸方向を上下方向に向けた姿勢で保持する中子ピンを示しており、上型１２と下型１４にそれぞれ設けられて内筒２の内側に挿入されることにより、内筒２を上下方向から挟み込むように保持する。また、外筒３は、内筒２を取り囲むように上下型１２，１４に保持され、このようにして保持された外筒３と内筒２との間に中空円柱状の上記キャビティ１６が形成される。そして、上記ゲート２４は、該キャビティ１６の上端面における周方向の１箇所に設けられている。
【００１９】
図２に示すように、金型１０には、キャビティ１６内のガスを排気するための排気経路３２が設けられている。排気経路３２は、この実施形態では、下型１４に設けられており、上記キャビティ１６の下端面において半径方向に相対する２箇所に設けられている。
【００２０】
排気経路３２は、キャビティ１６の下端面から下型１４の下面を貫通するように上下方向に延びて設けられており、その経路の途中に、即ちキャビティ１６に面する成形面から控えた位置に通気性フィルタ３４が配置されている。
【００２１】
詳細には、排気経路３２は、図３に示すように、キャビティ１６に開口する排気孔部３６と、該排気孔部３６を金型外部の大気に連通させる連通路部３８とからなり、これら排気孔部３６と連通路部３８との境界に通気性フィルタ３４が配置されている。排気孔部３６は、キャビティ１６の下端面から下方に向けて鉛直に、即ち脱型方向に沿ってストレート状に延びる小径の通路であり、防振ブッシュ１の性能に影響を与えない程度の太さで、かつ脱型時にこの部分に進入したゴムがちぎれない程度の長さに設定されている。連通路部３８は、排気孔部３６よりも断面積が大きく設定されており、この実施形態では、通気性フィルタ３４との接続部における直径Ｄ１が、排気孔部３６の直径Ｄ２の２倍以上に設定されている。
【００２２】
通気性フィルタ３４は、円板状をなし、下型１４に設けられた装着用凹部４０の天井面に着脱自在に装着されている。より詳細には、図３に示すように、該凹部４０内に、通気性フィルタ３４とともに、上記連通路部３８を形成する第１，２及び３の筒形ピース４２，４４，４６を入れ、単純な円筒状の第１筒形ピース４２で通気性フィルタ３４を凹部４０の天井面に対して押さえ付けるように、第２及び第３筒形ピース４４，４６を凹部４０の内周面に対して螺合手段により締め付け固定することで装着されている。図中の符号４８は、第２及び第３の筒形ピース４４，４６の螺合部分を示す。連通路部３８は、これら第１，２及び３の筒形ピース４２，４４，４６の内側の中空部により形成され、第２及び３の筒形ピース４４，４６の内周面は、螺合操作のために六角形等の多角形状に形成されている。
【００２３】
ここで、通気性フィルタ３４としては、キャビティ１６内のガスを排気するために必要な通気性を持ち、かつ、成形材料であるゴム材料Ｒの流出を遮断し得るものであれば使用可能である。好ましくは、金属やセラミックなどの無機材料の多孔質体からなるものであり、本実施形態では、ステンレスを焼結させた焼結金属からなる通気性フィルタが使用されている。通気性フィルタ３４のろ過グレードとしては、成形材料の種類等により一概には言えないが、ゴム材料の場合、公称ろ過度が５〜４０μｍであることが好ましく、より好ましくは５〜２０μｍである。このようなろ過グレードのものを用いることにより、通気性フィルタ３４へのゴム材料Ｒの浸入（浸み込み）を防止して、フィルタ表面でゴム材料Ｒをくい止めることができ、ゴム材料Ｒによるフィルタの目詰まりを抑えることができる。ここで、公称ろ過度とは、所定粒径のラテックスビーズの懸濁液を１０Ｌ／分で流したときに該ビーズをほぼ１００％捕捉することができる最小の粒径サイズをいう。なお、一例として、公称ろ過度が１０μｍ（直径８．５ｍｍ×厚み３ｍｍ）のものを用いる。
【００２４】
図４に示すように、通気性フィルタ３４の直径Ｄ０は、排気孔部３６の直径Ｄ２や連通路部３８の直径Ｄ１よりも十分大きく設定されており、本実施形態では連通路部３８の直径Ｄ１の３倍以上のものを用いている。そして、連通路部３８は、通気性フィルタ３４の中心部で通気性フィルタ３４に対して開口するように、通気性フィルタ３４と同心的に配置されている。一方、排気孔部３６は、通気性フィルタ３４の中心３４ａからずれた位置で通気性フィルタ３４に対して開口するように配置されており、しかも、排気孔部３６と連通路部３８が通気性フィルタ３４に対して互いの開口が重ならないように、排気孔部３６は、通気性フィルタ３４の周縁部において開口するように配置されている。
【００２５】
なお、図２中の符号５０は、ゴム量調整用のゴムベントであり、キャビティ１６の上端面におけるゴム注入用のゲート２４と半径方向に相対する位置に設けられている。このゴムベント５０は、金型１０が複数のキャビティ１６を有する場合に、各キャビティ間のゴム量を調整して注入不足を防ぐためのものであり、金型が１つのキャビティしか有しない場合や、キャビティ間の注入バランスのよい金型であれば、このようなゴムベントは不要である。
【００２６】
以上よりなる本実施形態の金型１０では、下型１４を下降させて型開きした状態で、内筒２と外筒３を装着し、下型１４を上昇させて型閉めしてから、注入経路２８よりゴム材料Ｒをキャビティ１６内に注入して防振ゴム４を加硫成形する。加硫成形後、下型１４を下降させて型開きし、下型１４の中子ピン３０をエジェクト板５２により上方に押し出すことで防振ブッシュ１を脱型することができる。また、その際、上型１２がランナブロック１８から接離することでスプルー２０及びランナ２２，２６で固まったゴムを取り出すことができる。
【００２７】
このような成形工程において、本実施形態の金型１０であると、通気性フィルタ３４によりゴム材料Ｒの流出が制限されることから、通気性フィルタ３４よりもキャビティ１６側の排気孔部３６が有限ベントとして作用し、この部分で固まったゴムは製品とともに脱型される。そのため、従来の大気開放ベントのような定期的なゴム材料の除去作業が不要となる。しかも、通気性フィルタ３４を介してキャビティ１６内のガスを効果的に大気に排気することができるので、従来の有限ベントに比べて高い排気効果を発揮させることができる。そのため、欠肉やガス焼けを防止することができる。
【００２８】
また、通気性フィルタ３４を、防振ゴム４の表面を成形するキャビティ１６の成形面の一部としてではなく、排気経路３２の途中に設けたことにより、金型研掃時にガラスビーズなどの研掃材による打撃を受けにくく、そのため、通気性フィルタ３４の損傷を防止することができる。また、成形面に配置する場合に必要なフィルタ表面の加工が不要である。更に、通気性フィルタ３４の着脱が容易であるため、ゴム材料Ｒ中のガス成分や油などの汚染による目詰まり等の機能劣化時におけるメンテナンス性に優れる。
【００２９】
また、本実施形態においては、排気孔部３６が通気性フィルタ３４の中心３４ａからずれた位置に配置されている。しかも、通気性フィルタ３４は、凹部４０内の天井面に第１筒形ピース４２で押圧することにより固定されているため、その中心３４ａを回転中心として自由に回転角を変えて装着することができる。そのため、通気性フィルタ３４は、回転させることで排気孔部３６の開口を覆うフィルタ部分を任意に変更して装着し直すことができるようになっている。よって、排気孔部３６の開口を覆うフィルタ部分（図４におけるＸ部）が汚染により目詰まりしたときには、通気性フィルタ３４を回転させて装着し直すことにより、汚染されていないフィルタ部分（図４におけるＹ部）で排気孔部３６の開口を覆って排気性能を回復することができる。このように目詰まり時には通気性フィルタ３４を回転させて装着し直すだけでよいのでメンテナンス性に優れ、また、１枚の通気性フィルタ３４を複数回使用することができるのでコストの大幅な削減につながる。
【００３０】
図５は、第２の実施形態に係る成形用金型６０の要部拡大断面図である。この実施形態の金型６０は、筒状の内側部材６と、その外周を取り囲む外側部材７と、これら内側部材６と外側部材７との間に介在して両者を結合する防振ゴム８とを備えてなる防振装置５を加硫成形するための射出成形用金型である。
【００３１】
この金型６０も、第１の実施形態と同様、上型１２と下型１４とを備えてなり、両者の型閉めにより形成される成形用キャビティ１６と、該キャビティ１６内にゴム材料Ｒを注入するための注入経路２８と、キャビティ１６内のガスを排気するための排気経路３２を備え、排気経路３２の途中に通気性フィルタ３４を配置したものであり、同一の符号を付した部分は、特に説明しない限り、同一の構成を有するものとして説明を省略する。
【００３２】
この第２の実施形態の金型６０は、キャビティ１６を１個のみ備えるものであるため、ランナブロック１８は設けられておらず、スプルー２０からそのままゲート２４に接続され、また、ゴム量調整用のゴムベントも設けられていない。また、排気経路３２は上型１２に設けられており、キャビティ１６の上端面におけるゴム注入用のゲート２４と半径方向に相対する位置に設けられている。また、排気経路３２は、キャビティ１６の上端面から上型１２の上面を貫通するように上下方向に延びて設けられている。
【００３３】
この第２の実施形態の金型６０によっても上記した第１の実施形態の金型１０と同様の作用効果が奏される。
【００３４】
なお、上記した実施形態では、防振ブッシュ等の防振ゴム部品の成形用金型について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。また、成形材料としては、上記したゴム材料に限らず、樹脂材料を用いて成形する金型についても同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る成形用金型の半断面側面図である。
【図２】同金型の一部の拡大断面図である。
【図３】同金型の排気経路を拡大して示す断面図である。
【図４】同排気経路における通気性フィルタと排気孔部と連通路部との関係を示す平面図である。
【図５】第２の実施形態に係る成形用金型の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０，６０……成形用金型
１６……キャビティ
２８……注入経路
３２……排気経路
３４……通気性フィルタ
３６……排気孔部
３８……連通路部
Ｒ……ゴム材料
【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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