(57)【要約】【課題】放熱性を高めるために入れ子に高熱伝導率の金属材料を組み込んだ場合にも、入れ子の反り防止を図れるようにする。【解決手段】アンダーカット部６を成形するための入れ子１６を有し、入れ子１６の先端に鋭角部１６ａを有する射出成形用金型であり、入れ子は、入れ子本体８と、入れ子の先端の鋭角部を含むように形成され入れ子本体に嵌め込まれた駒９との組み合わせで構成され、駒は、入れ子本体よりも高熱伝導率で高熱膨張率の金属材料により形成され、入れ子本体には、鋭角部１６ａから離れる方向に対向斜面の間隔が拡がる三角形の穴８ａが形成され、その穴に、三角形の駒９が、熱膨張のための余裕スペースを確保した状態で嵌め込まれ、駒の底面と穴の底面間に、駒の先端を穴の先端に合致させ且つ駒の斜面を穴の斜面に密着させるバネ１０が設けられている。【選択図】図１
2007055065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンダーカット部を成形するための入れ子を有し、入れ子の先端に、連続成形に使用した際に熱の溜まりやすい特定形状部分を有する射出成形用金型であって、
前記入れ子は、入れ子本体と、前記入れ子の先端の特定形状部分の少なくとも一部を含むように形成されて前記入れ子本体に嵌め込まれた駒との組み合わせで構成され、
前記駒は、前記入れ子本体よりも高熱伝導率で高熱膨張率の金属材料により形成され、
前記入れ子本体には、前記特定形状部分から離れる方向に対向斜面の間隔が拡がる楔形の穴が形成され、
その穴に、楔形に形成された前記駒が、熱膨張のための余裕スペースを確保した状態で嵌め込まれ、
さらに、前記駒の先端を穴の先端に合致させ且つ駒の斜面を穴の斜面に密着させるように駒を付勢する付勢手段が設けられている
ことを特徴とする射出成形用金型。
【請求項２】
請求項１に記載の射出成形用金型であって、
前記特定形状部分として、前記入れ子の先端に、アンダーカット部の鋭角部に対応した鋭角部が形成されている
ことを特徴とする射出成形用金型。
【請求項３】
請求項１または２に記載の射出成形用金型であって、
前記特定形状部分が一定方向に連続して存在しており、その一定方向に沿って前記穴が複数配列され、個々の穴にそれぞれ前記駒が嵌め込まれ、且つ各駒が前記付勢手段によって付勢されている
ことを特徴とする射出成形用金型。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一つに記載の射出成形用金型であって、
前記付勢手段としてのバネが、前記駒と穴との間に確保された前記余裕スペースに収容されており、そのバネを収容した部分を覆うように防護板が設けられている
ことを特徴とする射出成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形部品のアンダーカット部を成形するための入れ子を有した射出成形用金型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
射出成形により樹脂部品を成形する際、成形しようとする部品の形状によっては、アンダーカットが発生する場合がある。この場合の射出成形用金型では、アンダーカット部の成形に傾斜コア等の入れ子を使用する構造が一般的である（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３０６２９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、このアンダーカット部に鋭角形状の部分が存在する場合、入れ子にもその形状に合わせた鋭角部ができるが、入れ子の鋭角部は、連続成形を行った場合に熱が溜まりやすく、その結果として、樹脂部品側の鋭角部で冷却不良が発生し、樹脂部品が変形してしまう等の問題がある。
【０００４】
この対策として、入れ子の一部に熱伝導率の高い金属部材を組み合わせて、蓄熱の防止を図ることが考えられる。しかし、この対策を施した場合、高温化による別の問題が生じるおそれがある。
【０００５】
即ち、熱伝導率の高い金属は一般に線膨張係数が大きい。そのため、熱伝導率の高い金属部材と入れ子の本体部分との熱膨張差により、入れ子に反りが発生し、型閉じ時に別の型（例えば可動型）と干渉したり、かじりが発生したりするおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記事情を考慮し、放熱性を高めるために入れ子に高熱伝導率の金属材料を組み込んだ場合にも、入れ子の反り防止を図ることができ、良好な樹脂部品を成形することのできる射出成形用金型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】
本発明は、アンダーカット部を成形するための入れ子を有し、入れ子の先端に、連続成形に使用した際に熱の溜まりやすい特定形状部分を有する射出成形用金型であって、前記入れ子は、入れ子本体と、前記入れ子の先端の特定形状部分の少なくとも一部を含むように形成されて前記入れ子本体に嵌め込まれた駒との組み合わせで構成され、前記駒は、前記入れ子本体よりも高熱伝導率で高熱膨張率の金属材料により形成され、前記入れ子本体には、前記特定形状部分から離れる方向に対向斜面の間隔が拡がる楔形の穴が形成され、その穴に、楔形に形成された前記駒が、熱膨張のための余裕スペースを確保した状態で嵌め込まれ、さらに、前記駒の先端を穴の先端に合致させ且つ駒の斜面を穴の斜面に密着させるように駒を付勢する付勢手段が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、熱伝導率及び熱膨張率の高い金属材料よりなる駒を楔形に形成して、入れ子本体に形成した楔形の穴に収容しているので、駒の熱膨張を、楔形の斜面の滑りにより、楔の底面方向への移動（延び）へと変換して逃がすことができる。従って、熱膨張による無用な応力の発生を回避して、入れ子の変形を抑えることができる。また、付勢手段によって、駒は常に穴の内面に密着させられているので、効果的に特定形状部分の熱の吸収を行うことができる。従って、熱膨張による悪影響を取り除くためのメンテナンスの負担を軽減しながら、良好な成形品を連続して成形することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】
まず、本発明の比較対象となる前提技術について図６〜図１０を用いて先に説明し、次いで本発明の実施形態の射出成形用金型について、図１〜図５を用いて詳細に説明する。
【００１１】
図６は成形対象の樹脂部品の使用箇所例を示す図、図７は図６のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視断面図である。図８はその樹脂部品（成形品）を成形する金型の基本構造例を示す断面図、図９はその改良型の金型の例を示す断面図、図１０は図９の金型の入れ子の変形の様子を示す模式図で、（ａ）は変形前、（ｂ）は変形後の図である。
【００１２】
図６は車両の側面を示しており、図６中の１は樹脂フェンダ（樹脂部品）、２はドアである。樹脂フェンダ１は、図７に示すように、鋭角形状のアンダーカット部６を有する。ここで成形対象とするのは、この樹脂フェンダ１（以下、樹脂部品と言う）である。
【００１３】
このようなアンダーカット部６を有する樹脂部品１を成形する場合、図８に示すように、傾斜コア等の入れ子を有した金型を使用するのが一般的である。
【００１４】
図８において、１は樹脂部品、３は固定型、４は可動型、５は傾斜コアよりなる入れ子、６は樹脂部品１の鋭角形状のアンダーカット部である。
【００１５】
このようなアンダーカット部６に鋭角形状の部分が存在する場合、入れ子５にもその形状に合わせた鋭角部ができる。入れ子５の鋭角部５Ａは、連続成形を行った場合に熱が溜まりやすく、その結果として、樹脂部品１側の鋭角部１Ａで冷却不良が発生し、樹脂部品１が変形してしまう等の問題が起こるおそれがある。
【００１６】
その対策として、図９に示す改良型の金型では、入れ子５の一部に熱伝導率の高い金属部材（例えば、銅やアルミニウムまたはその合金等の金属部材）７を組み合わせて、蓄熱の防止を図るようにしている。
【００１７】
しかし、このような対策を施した場合にも、長時間の連続成形を行った際には、ある程度、鋭角部７Ａに熱が溜まって高温になり、次のような別の問題を生じるおそれがある。
【００１８】
即ち、熱伝導率の高い金属は、一般に線膨張係数が大きい。そのため、熱伝導率の高い金属部材７と入れ子５の本体部分との熱膨張差により、図１０の（ａ）の状態から（ｂ）の状態のように、当初は真っ直ぐだった入れ子５に反りが発生する恐れがある。こうなると、型閉じ時に別の型（可動型）と干渉したり、かじりが発生したりする恐れがある。
【００１９】
そこで、本発明の実施形態は次のような改良を加えた。
【００２０】
以下、本実施形態について述べる。図１は本実施形態の金型の断面図、図２はその入れ子の斜視図、図３（ａ）〜（ｃ）は入れ子の側面図、上面図、正面図である。図４（ａ）、（ｂ）は入れ子の熱膨張前の状態と熱膨張後の状態を側面から見た断面図、図５（ａ）、（ｂ）は入れ子の熱膨張前の状態と熱膨張後の状態を示す正面から見た断面図である。
【００２１】
本実施形態の金型は、図１に示すように、樹脂部品１を成形する固定型３及び可動型４と、樹脂部品１の鋭角形状のアンダーカット部６を成形するために可動型４に組み付けられた入れ子１６とを有する。入れ子１６の先端には、連続成形に使用した際に熱の溜まりやすい鋭角部（特定形状部分）１６ａが存在する。
【００２２】
入れ子１６は、剛性の高い金属材料（例えば鋼材）よりなる入れ子本体８と、入れ子１６の先端の鋭角部１６ａの少なくとも一部を含むように形成され、入れ子本体８に嵌め込まれた駒９との組み合わせで構成されている。
【００２３】
駒９は、入れ子本体８よりも高熱伝導率で高熱膨張率の金属材料（例えば、ベリリウム銅やアルミニウム合金等）により形成されている。
【００２４】
図２、図３に示すように、入れ子本体８には、鋭角部１６ａから下方へと離れる方向に対向斜面８ｂの間隔が拡がる正面視三角形（楔形）の穴８ａが形成されており、その穴８ａに、同形の三角形（楔形）に形成された駒９が、熱膨張のための余裕スペースを底辺側に確保した状態で嵌め込まれている。
【００２５】
また、余裕スペースには、図４、図５に示すように、三角形状の駒９の底面と穴８ａの底面との間に位置させて、駒９の先端を穴８ａの先端に合致させ且つ駒９の斜面９ａを穴８ａの斜面８ｂに密着させるように駒９を付勢するバネ（付勢手段）１０が収容されており、また、そのバネ１０を収容した部分を覆うように防護板１１が設けられている。
【００２６】
また、図２、図３に示すように、入れ子１６の鋭角部１６ａは一定方向（入れ子本体８の長手方向）に連続して存在しており、その一定方向に沿って穴８ａが所定間隔を置いて複数配列され、個々の穴８ａにそれぞれ駒９が嵌め込まれ、且つ各駒９がバネ１０によって上方へ押し付けられるように付勢されている。
【００２７】
次に作用を説明する。
【００２８】
この金型を用いて連続成形を行った場合、入れ子１６の鋭角部１６ａに熱が溜まっていく。しかし、この鋭角部１６ａには、当該鋭角部１６ａを含む形状に形成された高熱伝導率の駒９が配設されているので、成形した樹脂部品１の取り出し時に、この駒９から効率よく放熱が行われ、熱が溜まりにくくなる。
【００２９】
とはいえ、駒９は高温になることで熱膨張する。図４、図５の（ａ）に熱膨張前、（ｂ）に熱膨張後の状態を示すように、入れ子本体８と駒９は別の金属よりなり、駒９の方が熱膨張率が大きいので、高温になると、入れ子本体８に対して駒９が膨張することになる。
【００３０】
ところが、この実施形態の金型の入れ子１６では、熱伝導率及び熱膨張率の高い金属材料よりなる駒９を楔形に形成して、入れ子本体８に形成した楔形の穴８ａに収容しているので、駒９の熱膨張を、楔形の斜面８ｂ、９ａの滑りによって、楔の底面方向への移動（延び）へと変換して逃がすことができる。従って、熱膨張による無用な応力の発生を回避して、入れ子１６の変形を抑えることができる。
【００３１】
また、バネ１０によって駒９は、常に穴８ａの斜面８ｂに密着させられているので、熱膨張によらず、効果的に鋭角部１６ａの熱の吸収を行うことができる。従って、熱膨張による悪影響を取り除くためのメンテナンスを軽減しながら、良好な樹脂部品１を成形することができる。また、防護板１１を設けたことによって、溶融樹脂からバネ１０を保護することができる。なお、図４に示すように、防護板１１と駒９との間に若干の隙間Ｈが存在するが、ここに樹脂が流れ込んで製品に凸部ができても、製品の裏面部であるために問題とならない。
【００３２】
熱伝導率及び熱膨張率の高い金属の例としては、次のものを挙げることができる。
【００３３】
（１）ベリリウム銅：熱伝導率  ０．４５Ｃａｌ／ｃｍ２／ｃｍ／℃  
線膨張係数１６．７×１０−６／℃
（２）アルミ合金  ：熱伝導率  ０．５３Ｃａｌ／ｃｍ２／ｃｍ／℃  
線膨張係数２３．４×１０−６／℃
ちなみに、入れ子本体８を構成する鋼材の熱伝導率及び熱膨張率は次の通りである。
【００３４】
（３）鋼材        ：熱伝導率  ０．１Ｃａｌ／ｃｍ２／ｃｍ／℃
線膨張係数１１．３×１０−６／℃
なお、上記実施形態では、付勢手段としてバネ１０を用いたが、それに限定されるものではない。また、上記実施形態では、特定形状部分が鋭角部である場合を示したが、鋭角部以外に熱の溜まりやすい部位がある場合は、その部分に本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施形態の金型の側断面図である。
【図２】同金型のその入れ子の斜視図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は同入れ子の側面図、上面図、正面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ矢視断面図であり、（ａ）、（ｂ）は同入れ子の熱膨張前の状態と熱膨張後の状態を示す図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は同入れ子の熱膨張前の状態と熱膨張後の状態を示す正面から見た断面図である。
【図６】本発明の比較対象となる前提技術の説明に係る説明図で、成形対象の樹脂部品の使用箇所例を示す図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視断面図である。
【図８】図７の樹脂部品（成形品）を成形する金型の基本構造例を示す側断面図である。
【図９】図８の改良型の金型の例を示す側断面図である。
【図１０】図９の金型の入れ子の変形の様子を示す模式図で、（ａ）は変形前、（ｂ）は変形後の図である。
【符号の説明】
【００３６】
１…樹脂フェンダ（樹脂部品）
６…アンダーカット部
８…入れ子本体
８ａ…穴
９…駒
１０…バネ（付勢手段）
１１…防護板
１６…入れ子
１６ａ…鋭角部
【図１】
2007055065.tif 000003
【図２】
2007055065.tif 000004
【図３】
2007055065.tif 000005
【図４】
2007055065.tif 000006
【図５】
2007055065.tif 000007
【図６】
2007055065.tif 000008
【図７】
2007055065.tif 000009
【図８】
2007055065.tif 000010
【図９】
2007055065.tif 000011
【図１０】
2007055065.tif 000012