(57)【要約】【課題】キャビティに封じ込められようとするエアをエジェクタピンを利用して型外部へ排出可能とし、エジェクタピンに設けたエア排出機能部の耐久性と信頼性を高めること。【解決手段】樹脂モールド金型装置１は、上型３と下型５との間に形成されるキャビティ４１にワーク６を密閉状態で配置してそのキャビティ４１に樹脂４２を注入することにより、ワーク６を樹脂４２によりモールドすると共に、下型５に設けられたエジェクタピン２７及びエアベント３１を介してキャビティ４１の中のエアを真空引きするようになっている。エジェクタピン２７の先端部外周には、同ピン２７の軸線方向へ延びる真空引き用の複数の縦溝が形成されると共に、キャビティ４１からエアベント３１への樹脂４２の侵入を防止するために、各縦溝の途中に各縦溝に交差する周溝が形成される。この周溝は、各縦溝よりも深く形成される。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上型と下型との間に形成されるキャビティに樹脂を注入すると共に、前記下型に設けられたエジェクタピン及びエアベントを介して前記キャビティの中のエアを真空引きするようにした樹脂成形金型装置において、
前記エジェクタピンの先端部外周に、前記エジェクタピンの軸線方向へ延びる真空引き用の縦溝を形成すると共に、前記キャビティから前記エアベントへの樹脂の侵入を防止するために、前記縦溝の途中に前記縦溝を拡大する溝拡大部を形成したことを特徴とする樹脂成形金型装置。
【請求項２】
上型と下型との間に形成されるキャビティにワークを密閉状態で配置して前記キャビティに樹脂を注入することにより前記ワークを樹脂によりモールドすると共に、前記下型に設けられたエジェクタピン及びエアベントを介して前記キャビティの中のエアを真空引きするようにした樹脂成形金型装置において、
前記エジェクタピンの先端部外周に、前記エジェクタピンの軸線方向へ延びる真空引き用の縦溝を形成すると共に、前記キャビティから前記エアベントへの樹脂の侵入を防止するために、前記縦溝の途中に前記縦溝を拡大する溝拡大部を形成したことを特徴とする樹脂成形金型装置。
【請求項３】
前記縦溝及び前記溝拡大部は、樹脂成形品の脱型時に前記エジェクタピンが前記下型から突出することにより、前記下型の外部に配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂成形金型装置。
【請求項４】
前記縦溝は複数形成され、前記溝拡大部は前記各縦溝に交差するように形成された周溝であることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の樹脂成形金型装置。
【請求項５】
前記周溝は、前記縦溝よりも深く形成されたことを特徴とする請求項４に記載の樹脂成形金型装置。
【請求項６】
前記周溝は、複数並列に形成されたことを特徴とする請求項４又は５に記載の樹脂成形金型装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、樹脂を成形したり、ワークを樹脂によりモールドしたりするために使用される樹脂成形金型装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、樹脂成形に使用される金型装置では、成形時にキャビティ内に封じ込められるエアに起因する成形不良が問題となっていた。
【０００３】
ここで、成形時にキャビティに残存するエアを排除するための技術が下記の特許文献１に記載されている。この技術は、成形後に製品を押し出すために射出成形装置に設備されたエジェクタピンを利用することによりキャビティに封じ込められようとするエアを型外部へ排出するようになっている。すなわち、この射出成形装置は、エジェクタピンを中空とし、その中空の先端部に溶融樹脂の侵入を阻止し、かつ、エアの流通を許容する多孔質材を設けられている。従って、樹脂成形時には、キャビティに封じ込められようとするエアが、エジェクタピンの多孔質材と中空孔を経て型外部へ排出されるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−８６１９３号公報
【特許文献２】特開２００１−３８７７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１に記載された射出成形装置では、エジェクタピンの先端部に別物の多孔質材を設けたことから、この多孔質材の耐久性や信頼性がエジェクタピンに比べて低いということが問題となった。このため、多孔質材の取付状態を頻繁に確認したり、多孔質材を頻繁に交換したりする必要があった。
【０００６】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、キャビティに封じ込められようとするエアをエジェクタピンを利用して型外部へ排出することを可能とし、かつ、エジェクタピンに設けたエア排出機能部の耐久性と信頼性を高めることを可能とした樹脂成形金型装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、上型と下型との間に形成されるキャビティに樹脂を注入すると共に、下型に設けられたエジェクタピン及びエアベントを介してキャビティの中のエアを真空引きするようにした樹脂成形金型装置において、エジェクタピンの先端部外周に、エジェクタピンの軸線方向へ延びる真空引き用の縦溝を形成すると共に、キャビティからエアベントへの樹脂の侵入を防止するために、縦溝の途中に前記縦溝を拡大する溝拡大部を形成したことを趣旨とする。
【０００８】
上記発明の構成によれば、樹脂成形に際して、真空引きに伴い縦溝に樹脂が侵入することがあるが、その樹脂が溝拡大部に入り込むと樹脂の流れが規制され、やがて樹脂が硬化することで、樹脂の流れが止められる。また、硬化した樹脂は縦溝及び溝拡大部から弾き出すだけで、縦溝及び溝拡大部が簡単に復元される。
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、上型と下型との間に形成されるキャビティにワークを密閉状態で配置してキャビティに樹脂を注入することによりワークを樹脂によりモールドすると共に、下型に設けられたエジェクタピン及びエアベントを介してキャビティの中のエアを真空引きするようにした樹脂成形金型装置において、エジェクタピンの先端部外周に、エジェクタピンの軸線方向へ延びる真空引き用の縦溝を形成すると共に、前記キャビティからエアベントへの樹脂の侵入を防止するために、縦溝の途中に前記縦溝を拡大する溝拡大部を形成したことを趣旨とする。
【００１０】
上記発明の構成によれば、ワークを樹脂モールドするに際して、真空引きに伴い縦溝に樹脂が侵入することがあるが、その樹脂が溝拡大部に入り込むと樹脂の流れが規制され、やがて樹脂が硬化することで、樹脂の流れが止められる。また、硬化した樹脂は縦溝及び溝拡大部から弾き出すだけで、縦溝及び溝拡大部が簡単に復元される。
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、縦溝及び溝拡大部は、樹脂成形品の脱型時にエジェクタピンが下型から突出することにより、下型の外部に配置されることを趣旨とする。
【００１２】
上記構成によれば、請求項１又は２に記載の発明の作用に加え、樹脂成形品の脱型時に縦溝及び溝拡大部が下型の外部に配置されるので、硬化した樹脂が縦溝及び溝拡大部と共に下型の外部に露出する。
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の発明において、縦溝は複数形成され、溝拡大部は各縦溝に交差するように形成された周溝であることを趣旨とする。
【００１４】
上記構成によれば、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の作用に加え、周溝は、各縦溝共通の溝拡大部となり、どの縦溝からも樹脂が侵入する。
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、周溝は、縦溝よりも深く形成されたことを趣旨とする。
【００１６】
上記発明の構成によれば、請求項４に記載の発明の作用に加え、縦溝に侵入した樹脂が周溝に落とし込まれ、その流れがより確実に規制される。
【００１７】
上記目的を達成するために、請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載の発明において、周溝は、複数並列に形成されたことを趣旨とする。
【００１８】
上記発明の構成によれば、請求項４又は５に記載の発明の作用に加え、縦溝に侵入した樹脂が複数の周溝に対して多段階に入り込むことになり、その流れがより一層確実に規制される。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１及び２に記載の発明によれば、キャビティに封じ込められようとするエアをエジェクタピンを利用して型外部へ排出することができると共に、エジェクタピンに設けたエア排出機能部の耐久性と信頼性を向上させることができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、硬化した樹脂の縦溝及び溝拡大部からの除去作業を容易にすることができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の効果に加え、各縦溝毎に個別に溝拡大部を形成する場合に比べ、周溝を大きな溝拡大部として機能させることができ、エジェクタピンの加工を簡単にすることができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の発明の効果に加え、エア排出機能部の信頼性をより一層向上させることができる。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、請求項４又は５に記載の発明の効果に加え、エア排出機能部の信頼性をより一層向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明における樹脂成形金型装置を真空引き樹脂モールド金型装置に具体化した一実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
図１に、この実施形態の金型装置１の主要構成を分解して断面図により示す。この金型装置１は、上から下へ順に、プランジャ２、上型３、ウォータジャケット４及び下型５を備える。この金型装置１は、予めコアに巻線を装着してなるモータステータをワーク６として樹脂モールドするために使用される。
【００２６】
プランジャ２は、所定のアクチュエータ（図示略）により上下へ往復動可能に設けられる。上型３は、所定のアクチュエータ（図示略）により上下へ往復動可能に設けられる。ここで、アクチュエータとして、例えば、油圧シリンダやエアシリンダ等が使用される。上型３は、厚板状の基枠１１と、基枠１１に組み付けられた型部材１２と、基枠１１及び型部材１２に組み付けられた円筒状のポット１３とを備える。型部材１２とポット１３は、樹脂４２（図５参照）を受け入れるために中空状に形成される。型部材１２は、その下面がキャビティ４１（図５参照）を構成する型面となっている。型部材１２の下端には、キャビティ４１に樹脂４２（図５参照）を導入するゲート１２ａが形成される。
【００２７】
ウォータジャケット４は、円筒状をなし、その中にワーク６が収容される。このジャケット４は、ワーク６を冷却するための水通路（図示略）を有する。このジャケット４の外周には、複数のフィン４ａが設けられる。
【００２８】
図２に、下型５を平面図により示す。図１，２に示すように、下型５は、ノックピンやボルトを介して互いに組み付けられた複数の金属ブロック２１〜２４よりなる基枠２５と、基枠２５の上面の凹部２５ａに組み付けられた型部材２６と、基枠２５に形成された複数のピン孔２５ｂにて上下動可能に装着された複数のエジェクタピン２７と、基枠２５の中央空間２５ｃにて上下動可能に配置された可動枠２８と、その可動枠２８を上下へ往復動させるために基枠２５に固定された一対のアクチュエータ２９とを備える。図１に示すように、可動枠２８には、アクチュエータ２９のピストンロッド２９ａが接続される。アクチュエータ２９として、例えば、油圧シリンダやエアシリンダ等が使用される。
【００２９】
型部材２６の上面は、キャビティ４１（図５参照）を構成する型面となっている。この型面には、環状溝２６ａが形成される。環状溝２６ａの底面には、各ピン孔２５ｂが開口し、それら開口から各エジェクタピン２７の先端部が出没可能となっている。図２には、便宜上四つのエジェクタピン２７が図示されるが、実際には四つ以上のエジェクタピン２７が設けられる。エジェクタピン２７の数と配置は、必要に応じて決定される設計事項である。各エジェクタピン２７の下側基端部は、可動枠２８に固定される。従って、可動枠２８がアクチュエータ２９により上下動することで、各エジェクタピン２７が一斉に上下動して各エジェクタピン２７の先端部が環状溝２６ａから出没可能になっている。
【００３０】
型部材２６の上面中央には、ウォータジャケット４に収容されたワーク６を貫通する円柱３０が設けられる。型部材２６の下面には、凹部２５ａの底面との間に環状のエアベント３１が形成される。また、基枠２５には、エアベント３１に通じるエア通路３２が形成される。基枠２５の側面には、エア通路３２に連通するコネクタ３３が設けられる。このコネクタ３３には、真空ポンプ３４がチューブ３５を介して接続される。
【００３１】
図３に、エジェクタピン２７を正面図により示す。図４に、エジェクタピン２７の頂部を拡大して平面図により示す。エジェクタピン２７の先端部外周には、同ピン２７の軸線方向へ延びる真空引き用の複数の縦溝２７ａが形成される。この実施形態では、四つの縦溝２７ａが等角度間隔により互いに平行にエジェクタピン２７の先端部外周に配置される。この実施形態では、図４に示すように、エジェクタピン２７の先端部外周の表面を軸線方向に沿って極薄くカットするかたちで各縦溝２７ａが形成される。この他、エジェクタピン２７の先端部外周を軸線方向に沿って彫り削るかたちで縦溝を形成することもできる。エジェクタピン２７の先端部には、キャビティ４１（図５参照）からエアベント３１への樹脂４２（図５参照）の侵入を防止するために、各縦溝２７ａの途中に各縦溝２７ａを拡大する本発明の溝拡大部としての一つの周溝２７ｂが形成される。この周溝２７ｂは各縦溝２７ａに交差するように形成される。この実施形態で、周溝２７ｂは、各縦溝２７ａよりも深く形成される。各縦溝２７ａの幅や深さ、並びに、周溝２７ｂの幅や深さは、キャビティ４１に注入される樹脂４２（図５参照）の組成や粘度に応じて決定される設計事項である。エジェクタピン２７の基端部には、フランジ２７ｃが設けられる。
【００３２】
また、この実施形態では、各エジェクタピン２７の各縦溝２７ａ及び周溝２７ｂは、樹脂成形品の脱型時に、各エジェクタピン２７が下型５から上方へ突出することにより（図９参照）、下型５の外部に配置されるようになっている。脱型時以外には、各縦溝２７ａ及び周溝２７ｂは、下型５の内部（型部材２６の内部）に配置される（図１，５〜８参照）。
【００３３】
以上説明したこの実施形態の金型装置１を使用してワーク６を樹脂モールドするには、先ず、図５に示すように、上型３と下型５をウォータジャケット４を介して型閉じすることにより、上型３、ウォータジャケット４及び下型５の間に形成されるキャビティ４１の中にワーク６を密閉状態で配置する。その後、上型３のポット１３の中に溶融した樹脂４２を供給する。この実施形態では、樹脂４２として、熱硬化タイプのものが使用される。溶融した樹脂４２は３０〜４０℃の温度に加熱され、金型は１２０〜１３０℃の温度に加熱されている。この型閉じ状態におけるエジェクタピン２７の先端部の状態、すなわち、図５に鎖線円Ｓ１で示す部分を、図６に拡大して断面図により示す。図６から分かるように、環状溝２６ａのキャビティ４１とエアベント３１との間は、エジェクタピン２７の各縦溝２７ａ及び周溝２７ｂを介して連通している。
【００３４】
その後、図７に示すように、プランジャ２をポット１３の中へ押し入れて、下型５の円柱３０とプランジャ２との間で樹脂４２を圧縮する。これにより、各ゲート１２ａを通じてキャビティ４１の中に樹脂４２を注入することで、ワーク６を樹脂４２によりモールドする。これと同時に、真空ポンプ３４を作動させてエア通路３２及びエアベント３１に負圧をかけることにより、エジェクタピン２７の各縦溝２７ａ及び周溝２７ｂ、並びにエアベント３１を介してキャビティ４１の中のエアを真空引きする。これにより、キャビティ４１の中に封じ込められようとするエアをキャビティ４１から型外部へ排除する。この樹脂注入状態におけるエジェクタピン２７の先端部の状態、すなわち、図７に鎖線円Ｓ２で示す部分を、図８に拡大して断面図により示す。図８から分かるように、樹脂モールドに際し、真空引きに伴って各縦溝２７ａに樹脂４１が侵入することがあるが、その樹脂４１が周溝２７ｂに入り込むと樹脂４２の流れが規制され、やがて樹脂４２が硬化することで樹脂４２の流れが止められる。従って、エアベント３１には、真空引きによるエアが流通するだけで樹脂４２が流れ込むことはない。このようにして、キャビティ４１に封じ込められようとするエアをエジェクタピン２７を利用して簡単に型外部へ排出することができる。
【００３５】
その後、樹脂モールドを完了したワーク６を下型５から離脱（脱型）させるには、図９に示すように、上型３とプランジャ２を上動させて型開きすると共に、下型５の可動枠２８を各アクチュエータ２９により上動させて各エジェクタピン２７を一斉に上動させる。これにより、ワーク６とウォータジャケット４を各エジェクタピン２７により押し上げて下型５から突き出す。その後、ウォータジャケット４からワーク６を取り外すことにより、樹脂モールドを完了したワーク６が得られる。このとき、各エジェクタピン２７の先端部の各縦溝２７ａ及び周溝２７ｂには、図１０に示すように、硬化した樹脂４２ａが残ることがある。この硬化した樹脂４２ａは、金型装置１を分解することもなく、刷毛などを使用して各縦溝２７ａ及び周溝２７ｂから弾き出すなどして容易に除去することができる。特に、この実施形態では、図９に示すように、樹脂成形品（樹脂モールドを完了したワーク６）の脱型時に、各エジェクタピン２７が下型５から突出することにより、各縦溝２７ａ及び周溝２７ｂが下型５の外部に配置されるので、硬化した樹脂４２ａが各縦溝２７ａ及び周溝２７ｂと共に下型５の外部に露出することになる。このため、硬化した樹脂４２ａに刷毛などを容易に当てることができ、その樹脂４２ａの各縦溝２７ａ及び周溝２７ｂからの除去作業を容易にすることができる。このように硬化した樹脂４２ａを除去するだけで、各縦溝２７ａ及び周溝２７ｂが簡単に復元される。この結果、エジェクタピン２７に設けたエア排出機能部、すなわち、各縦溝２７ａ及び周溝２７ｂの耐久性と信頼性を確保することができ、従来例のエア排出機能部に比べてその耐久性及び信頼性を向上させることができる。また、各縦溝２７ａ及び周溝２７ｂの復元が簡単であることから、メンテナンスに要する時間を短縮することができ、金型装置１による生産性が阻害されることを防止することができる。
【００３６】
また、この実施形態では、縦溝２７ａが複数形成され、各縦溝２７ａに交差するように周溝２７ｂが形成されることから、周溝２７ｂが各縦溝２７ａに共通の溝拡大部となり、周溝２７ｂにはどの縦溝２７ａからも樹脂が侵入するようになる。このため、各縦溝毎に個別に溝拡大部を形成した場合に比べ、周溝２７ｂを大きな溝拡大部として機能させることができ、エジェクタピン２７の加工を簡単にすることができる。
【００３７】
また、この実施形態では、周溝２７ｂが各縦溝２７ａよりも深く形成されるので、各縦溝２７ａに侵入した樹脂４２が周溝２７ｂに落とし込まれ、その樹脂４２の流れがより確実に規制されることになる。この意味から、真空引きに際して、樹脂４２がエアベント３１へ流れ込むことをより確実に阻止することができ、エジェクタピン２７におけるエア排出機能部の信頼性を、従来例に比べてより一層高めることができる。
【００３８】
尚、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で以下のように実施することもできる。
【００３９】
（１）前記実施形態では、図３に示すように、エジェクタピン２７の先端部外周に複数の縦溝２７ａを形成すると共に、各縦溝２７ａの途中に各縦溝２７ａに交差する周溝２７ｂを一つ形成したが、図１１に示すように、エジェクタピン２７の先端部外周に複数の縦溝２７ａを形成すると共に、図３よりも幅狭な周溝２７ｂを、複数並列に形成するようにしてもよい。この場合、各縦溝２７ａに侵入した樹脂が複数の周溝２７ｂに対して多段階に入り込むことになり、その流れがより一層確実に規制されることになる。このため、真空引きに際して、樹脂がエアベントへ流れ込むことをより確実に阻止することができ、エジェクタピン２７のエア排出機能部の信頼性を、従来例に比べてより一層高めることができる。
【００４０】
（２）前記実施形態では、各エジェクタピン２７の先端部外周に複数の縦溝２７ａを形成すると共に、各縦溝２７ａの途中に各縦溝２７ａに交差する周溝２７ｂを一つ形成したが、縦溝を一つ形成し、その縦溝の途中に溝拡大部又は周溝を形成したり、縦溝を複数形成し、各縦溝毎に個別に溝拡大部を形成したりしてもよい。
【００４１】
（３）前記実施形態では、本発明の樹脂成形金型装置を真空引き樹脂モールド金型装置１に具体化したが、これに限られるものではなく、本発明の樹脂成形金型装置を、単に樹脂を射出成形するために使用される真空引き射出成形金型装置にも具体化することができる。すなわち、上型と下型との間に形成されるキャビティに樹脂を注入すると共に、下型に設けられたエジェクタピン及びエアベントを介してキャビティの中のエアを真空引きするようにした射出成型金型装置にも具体化することもできる。この場合も、基本的には、前記実施形態と同等の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】金型装置の主要構成を分解して示す断面図。
【図２】下型を示す平面図。
【図３】エジェクタピンを示す正面図。
【図４】エジェクタピンの頂部を拡大して示す平面図。
【図５】金型装置の型閉じ状態を示す断面図。
【図６】図５の鎖線円部分を拡大して示す断面図。
【図７】金型装置のキャビティに樹脂を注入した状態を示す断面図。
【図８】図７の鎖線円部分を拡大して示す断面図。
【図９】金型装置の型開き状態を示す断面図。
【図１０】使用後のエジェクタピンの先端部を示す正面図。
【図１１】別の実施形態に係り、エジェクタピンの先端部を示す正面図。
【符号の説明】
【００４３】
１    金型装置
３    上型
５    下型
６    ワーク
２７    エジェクタピン
２７ａ    縦溝
２７ｂ    周溝（溝拡大部）
３１    エアベント
４１    キャビティ
４２    樹脂
４２ａ    硬化した樹脂
【図１】
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【図２】
2007098740.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】
2007098740.tif 000011
【図１０】
2007098740.tif 000012
【図１１】
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