(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被成形材料をキャビティ内に注入する工程を経て、内部に柱状空隙と前記柱状空隙から分岐した分岐空隙とを有する成形体を製造するための成形用金型であって、
成形体の形状に対応する形状のキャビティが内部に形成される分割可能な金型本体と、
前記柱状空隙を形成するために、キャビティ内に配設される柱状部形成用コアピンと、
前記分岐空隙を形成するために、先端部が柱状部形成用コアピンと当接するような態様でキャビティ内に配設される分岐部形成用コアピンと
を具備し、かつ、
前記分岐部形成用コアピンの、柱状部形成用コアピンと当接する先端部を、くさび状で、刃部が柱状部形成用コアピンの軸方向と略直交し、かつ、前記刃部の一部が切り欠かれた形状とし、
前記柱状部形成用コアピンの、分岐部形成用コアピンの先端部が当接する部分に、分岐部形成用コアピンのくさび状の先端部と嵌合する嵌合溝を形成するとともに、該嵌合溝に、前記柱状部形成用コアピンの軸方向と軸方向を同じくする柱状体の一部分（部分柱状体）に相当する形状を有し、かつ、前記分岐部形成用コアピンの先端部の刃部が切り欠かれた部分（切り欠き部）と嵌合する溝内突起を形成し、
分岐部形成用コアピンの先端部と柱状部形成用コアピンとの嵌合部において、分岐部形成用コアピンの刃部及び切り欠き部と、柱状部形成用コアピンの嵌合溝及び溝内突起とが嵌合し、分岐部形成用コアピンと柱状部形成用コアピンが一体に組み合わされるようにしたこと
を特徴とする成形用金型。
【請求項２】
前記柱状部形成用コアピンの溝内突起の一部が、柱状部形成用コアピンの軸方向に、嵌合溝が形成されていない部分の外周面と同じ位置にまで達していることを特徴とする請求項１記載の成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成形用金型に関し、詳しくは、溶融樹脂などの被成形材料をキャビティ内に注入する工程を経て、内部に柱状空隙と前記柱状空隙から分岐した分岐空隙を有する成形体を製造するための成形用金型に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
例えば、溶融樹脂などの被成形材料を金型内に注入して、図１に示すように、内部に柱状空隙５１と、柱状空隙５１から分岐した分岐空隙（この例では、柱状空隙５１と直交する空隙）５２とが形成された構造を有する成形体５３を製造する場合、通常は、図６に示すように、金型のキャビティ５４に、柱状部形成用コアピン５５を挿入、配設するとともに、分岐部形成用コアピン５６を柱状部形成用コアピン５５と直交するように挿入、配設した状態で、キャビティ５４内に、被成形材料を注入し、被成形材料を固化させた後、分岐部形成用コアピン５６を後退させ、金型を分割して成形体５３（図１）を取り出す方法が用いられている。
【０００３】
ところで、従来は、柱状部形成用コアピン５５に、分岐部形成用コアピン５６を突き合わせて一体に組み合わせる方法として、例えば、図８に示すように、分岐部形成用コアピン５６の先端部５７を、刃部５８が柱状部形成用コアピン５５の軸方向と略直交するくさび状に加工するとともに、柱状部形成用コアピン５５に、分岐部形成用コアピン５６のくさび状の先端部５７に対応するＶ字状の嵌合溝５９を形成し、図９に示すように、分岐部形成用コアピン５６の先端部５７を嵌合溝５９に挿入、嵌合させることにより、柱状部形成用コアピン５５と分岐部形成用コアピン５６を一体に組み合わせる方法が用いられている。
【０００４】
しかし、上記の方法では、柱状部形成用コアピン５５にＶ字状の嵌合溝５９が形成されているため、柱状部形成用コアピン５５の曲げ強度が著しく低下するという問題点がある。
【０００５】
また、柱状部形成用コアピン５５と分岐部形成用コアピン５６の突き合わせ部において、柱状部形成用コアピン５５又は分岐部形成用コアピン５６が、分岐部形成用コアピン５６の先端部５７の刃部５８と平行な方向に位置ずれを生じるおそれがあり、信頼性が低いという問題点がある。
【０００６】
また、図１０(ａ)，(ｂ)に示すように、分岐部形成用コアピン５６の先端部５７に、柱状部形成用コアピン５５の外周部と嵌合する凹部６０を形成したり、図１１(ａ)，(ｂ)に示すように、柱状部形成用コアピン５５に、分岐部形成用コアピン５６の先端部５７と嵌合するコ字状の嵌合溝６１を形成したりすることも行われている。
【０００７】
しかし、図１０(ａ)，(ｂ)に示すような構成の場合には、分岐部形成用コアピン５６の先端部５７に極端に厚みの小さい肉薄部５９が形成されることになり、加工が困難になるばかりではなく、柱状部形成用コアピン５５と分岐部形成用コアピン５６の位置ずれが生じやすいという問題点がある。
【０００８】
また、図１１(ａ)，(ｂ)に示すような構成の場合にも、柱状部形成用コアピン５５の曲げ強度が大幅に低下するばかりではなく、柱状部形成用コアピン５５と分岐部形成用コアピン５６の位置ずれが生じやすいという問題点がある。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するものであり、柱状部形成用コアピンの曲げ強度の大幅な低下を招くことなく、柱状部形成用コアピン及び分岐部形成用コアピンの位置ずれを防止することが可能で、信頼性の高い成形用金型を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明（請求項１）の成形用金型は、
被成形材料をキャビティ内に注入する工程を経て、内部に柱状空隙と前記柱状空隙から分岐した分岐空隙とを有する成形体を製造するための成形用金型であって、
成形体の形状に対応する形状のキャビティが内部に形成される分割可能な金型本体と、
前記柱状空隙を形成するために、キャビティ内に配設される柱状部形成用コアピンと、
前記分岐空隙を形成するために、先端部が柱状部形成用コアピンと当接するような態様でキャビティ内に配設される分岐部形成用コアピンと
を具備し、かつ、
前記分岐部形成用コアピンの、柱状部形成用コアピンと当接する先端部を、くさび状で、刃部が柱状部形成用コアピンの軸方向と略直交し、かつ、前記刃部の一部が切り欠かれた形状とし、
前記柱状部形成用コアピンの、分岐部形成用コアピンの先端部が当接する部分に、分岐部形成用コアピンのくさび状の先端部と嵌合する嵌合溝を形成するとともに、該嵌合溝に、前記柱状部形成用コアピンの軸方向と軸方向を同じくする柱状体の一部分（部分柱状体）に相当する形状を有し、かつ、前記分岐部形成用コアピンの先端部の刃部が切り欠かれた部分（切り欠き部）と嵌合する溝内突起を形成し、
分岐部形成用コアピンの先端部と柱状部形成用コアピンとの嵌合部において、分岐部形成用コアピンの刃部及び切り欠き部と、柱状部形成用コアピンの嵌合溝及び溝内突起とが嵌合し、分岐部形成用コアピンと柱状部形成用コアピンが一体に組み合わされるようにしたこと
を特徴としている。
【００１１】
分岐部形成用コアピンの先端部を、くさび状で、刃部が柱状部形成用コアピンの軸方向と略直交する形状とし、かつ、刃部の一部に切り欠き部を設けるとともに、柱状部形成用コアピンの、分岐部形成用コアピンの先端部が当接する部分に、分岐部形成用コアピンのくさび状の先端部と嵌合する嵌合溝を設け、かつ、該嵌合溝に、柱状部形成用コアピンの軸方向と軸方向を同じくする柱状体の一部分（部分柱状体）に相当する形状を有し、かつ、分岐部形成用コアピンの先端部の切欠き部と嵌合する溝内突起を形成するようにしているので、分岐部形成用コアピンの刃部及び切り欠き部と、柱状部形成用コアピンの嵌合溝及び溝内突起とを嵌合させて、分岐部形成用コアピンと柱状部形成用コアピンを位置ずれが生じないように確実に一体に組み合わせることが可能になる。
【００１２】
また、柱状部形成用コアピンの嵌合溝に形成された、分岐部形成用コアピンの先端部の切り欠き部と嵌合する溝内突起が、柱状部形成用コアピンの曲げ強度の向上に寄与するため、曲げ強度が大幅に低下することを防止して、信頼性を向上させることができるようになる。
【００１３】
なお、本発明において、「刃部が柱状部形成用コアピンの軸方向と略直交するくさび状」の形状とは、略くさび状の形状を意味するもので、先端部が丸みを帯びている形状や、先端の刃部の尖端がカットされているような形状などを含む広い概念である。
【００１４】
また、柱状部形成用コアピンの溝内突起を、柱状部形成用コアピンの軸方向と軸方向を同じくする柱状体の一部分（部分柱状体）に相当する形状とし、かつ、分岐部形成用コアピンの先端部の切欠き部と嵌合するような形状としているので、分岐部形成用コアピンと柱状部形成用コアピンとを確実に嵌合させて、両者の位置ずれを確実に防止することが可能になるとともに、溝内突起（部分柱状体）により、柱状部形成用コアピンの曲げ強度の低下を確実に抑制して、信頼性を向上させることが可能になる。
【００１５】
また、請求項２の成形用金型は、前記柱状部形成用コアピンの溝内突起の一部が、柱状部形成用コアピンの軸方向に、嵌合溝が形成されていない部分の外周面と同じ位置にまで達していることを特徴としている。
【００１６】
柱状部形成用コアピンの溝内突起の一部が、柱状部形成用コアピンの軸方向に、嵌合溝が形成されていない部分の外周面と同じ位置にまで達するような構成とした場合、柱状部形成用コアピンの曲げ強度を、嵌合溝を形成していない場合に比べてそれほど遜色のない程度に保持しつつ、分岐部形成用コアピンと柱状部形成用コアピンとを確実に嵌合させることが可能になり、本発明をより実効あらしめることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示して、その特徴とするところをさらに詳しく説明する。
図１は本発明の実施形態にかかる成形用金型を用いて製造した成形体を示す斜視図、図２(ａ)，(ｂ)は本発明の一実施形態にかかる射出成形用の成形金型の要部構成を示す断面図、図３は下金型の要部を示す斜視図である。また、図４は柱状部形成用コアピン及び分岐部形成用コアピンの要部を示す斜視図、図５は柱状部形成用コアピンと分岐部形成用コアピンを突き合わせて係合させた状態を示す図である。
【００１８】
この実施形態の成形用金型は、図１に示すように、内部に柱状空隙１と、柱状空隙１から分岐した分岐空隙（この例では、柱状空隙１と直交する空隙）２とが形成された構造を有する樹脂からなる成形体３を製造するための成形用金型であり、図２(ａ)，(ｂ)及び図３に示すように、成形体３に対応する形状のキャビティ４が内部に形成される分割可能な上金型２１及び下金型２２を備えた金型本体２０と、キャビティ４内を貫通するように配設され、下端部が下金型２２に固定されている、柱状空隙１を形成するためのコアピン（柱状部形成用コアピン）５と、先端部７が柱状部形成用コアピン５と当接するような態様でキャビティ４内に挿入される、分岐空隙２（図１）を形成するためのコアピン（分岐部形成用コアピン）６と被成形材料である溶融樹脂の注入口であるゲート１５（図３）を備えている。
【００１９】
なお、分岐部形成用コアピン６は、成形後にキャビティ４から成形体を取り出すことができるように、前進及び後退可能に構成されている。すなわち、上金型２１の下面側には、分岐部形成用コアピン６を上金型２１及び下金型２２の開閉動作に連動させるためのアンギュラピン２３とテーパブロック２４が配設されているとともに、下金型２２の上面側には、アンギュラピン２３が嵌入するピン穴２５と、テーパブロック２４と係合するテーパ部２６が配設されており、上金型２１及び下金型２２の開閉動作に連動して、分岐部形成用コアピン６が前進または後退するように構成されている。
【００２０】
そして、この実施形態の成形用金型においては、図４及び図５に示すように、分岐部形成用コアピン６の、柱状部形成用コアピン５と当接する先端部７を、刃部８が柱状部形成用コアピン５の軸方向と略直交するようなくさび状の形状とするとともに、刃部８の一部を切り欠いて切り欠き部１０を形成する一方、柱状部形成用コアピン５の、分岐部形成用コアピン６の先端部７が当接する部分に、分岐部形成用コアピン６のくさび状の先端部７と嵌合する嵌合溝９を形成するとともに、該嵌合溝９の内部に、分岐部形成用コアピン６の先端部７の切り欠き部１０と嵌合する溝内突起１１を形成している。
【００２１】
なお、溝内突起１１は、柱状部形成用コアピン５の軸方向と軸方向を同じくする柱状体（この実施形態では角柱）の一部分（部分柱状体）に相当する形状を有しており、溝内突起１１の一部（角柱の稜線部に相当する部分）１１ａが、柱状部形成用コアピン５の軸方向に、嵌合溝９が形成されていない部分の外周面と同じ位置にまで達しており、その部分では、柱状部形成用コアピン５の外周面の一部が、嵌合溝９を含めて段差のない状態、すなわち平坦になっている。
【００２２】
したがって、図６に示すように、金型のキャビティ４に、柱状部形成用コアピン５を挿入、配設するとともに、分岐部形成用コアピン６を柱状部形成用コアピン５と直交するように挿入、配設した状態で、キャビティ４内に、溶融樹脂（被成形材料）を注入し、溶融樹脂を固化させた後、分岐部形成用コアピン６を後退させ、金型を分割して成形体３（図１）を取り出す方法により成形体を製造する場合、分岐部形成用コアピン６の刃部８及び切り欠き部１０と、柱状部形成用コアピン５の嵌合溝９及び溝内突起１１とが嵌合し、分岐部形成用コアピン６と柱状部形成用コアピン５が一体に組み合わされるため、両者の間に位置ずれが生じることを確実に防止できるようになる。
【００２３】
また、柱状部形成用コアピン５の嵌合溝９の内部に、分岐部形成用コアピン６の先端部７の刃部８が切り欠かれた部分（切り欠き部）１０と嵌合する溝内突起１１を形成しているので、Ｖ字状の嵌合溝だけを形成した従来の場合のように、柱状部形成用コアピン５の曲げ強度が低下することを防止して、信頼性を向上させることができる。
【００２４】
さらに、この実施形態の場合、柱状部形成用コアピン５の溝内突起１１の一部（角柱の稜線部に相当する部分）１１ａを、柱状部形成用コアピン５の軸方向に、嵌合溝９が形成されていない部分の外周面と同じ位置にまで達するようにしているので、溝内突起１１により、嵌合溝９を形成したことによる柱状部形成用コアピンの曲げ強度の低下を効率よく防止することが可能になる。
【００２５】
したがって、柱状部形成用コアピン５が、被成形材料のキャビティ４内への流入により加わる曲げ荷重に耐えることが可能になるとともに、流入樹脂により加わる荷重による柱状部形成用コアピン５と分岐部形成用コアピン６の位置ずれの発生を防止して、形状精度の高い成形体を得ることが可能になる。
【００２６】
なお、柱状部形成用コアピン５と分岐部形成用コアピン６の突き合わせ部分の形状は、上記実施形態の形状に限定されるものではなく、例えば、図７に示すように、柱状部形成用コアピン５に部分円柱状の溝内突起３１を形成し、分岐部形成用コアピン６の先端部７に、部分円柱状の溝内突起３１に対応する湾曲した形状の切り欠き部３０を形成することも可能である。また、柱状部形成用コアピン５と分岐部形成用コアピン６の突き合わせ部分の形状として、さらにその他の形状を採用することも可能である。
【００２７】
また、上記実施形態では、内部に柱状空隙１と柱状空隙１から直角に分岐した分岐空隙２とを有する成形体３を製造するための成形用金型を例にとって説明したが、柱状空隙１と分岐空隙２とが直角ではない所定の角度をもって分岐している成形体を製造する場合にも本発明を適用することが可能である。
【００２８】
本発明は、さらにその他の点においても、上記実施形態に限定されるものではなく、柱状部形成用コアピン及び分岐部形成用コアピンの具体的な形状、金型本体やキャビティなどの形状、構造、被成形材料の種類などに関し、発明の要旨の範囲内において種々の応用、変形を加えることが可能である。
【００２９】
【発明の効果】
上述のように、本発明（請求項１）の成形用金型は、分岐部形成用コアピンの先端部を、くさび状で、刃部が柱状部形成用コアピンの軸方向と略直交する形状とし、かつ、刃部の一部に切り欠き部を設けるとともに、柱状部形成用コアピンの、分岐部形成用コアピンの先端部が当接する部分に、分岐部形成用コアピンのくさび状の先端部と嵌合する嵌合溝を設け、かつ、該嵌合溝に、柱状部形成用コアピンの軸方向と軸方向を同じくする柱状体の一部分（部分柱状体）に相当する形状を有し、かつ、分岐部形成用コアピンの先端部の切欠き部と嵌合する溝内突起を形成するようにしているので、分岐部形成用コアピンの刃部及び切り欠き部と、柱状部形成用コアピンの嵌合溝及び溝内突起とを嵌合させて、分岐部形成用コアピンと柱状部形成用コアピンを位置ずれが生じないように確実に一体に組み合わせることができる。また、柱状部形成用コアピンの嵌合溝に形成された、分岐部形成用コアピンの先端部の切り欠き部と嵌合する溝内突起が、柱状部形成用コアピンの曲げ強度の向上に寄与するため、曲げ強度が大幅に低下することを防止して、信頼性を向上させることができる。
【００３０】
また、柱状部形成用コアピンの溝内突起を、柱状部形成用コアピンの軸方向と軸方向を同じくする柱状体の一部分（部分柱状体）に相当する形状とし、かつ、分岐部形成用コアピンの先端部の切欠き部と嵌合するような形状としているので、分岐部形成用コアピンと柱状部形成用コアピンとを確実に嵌合させて、両者の位置ずれを確実に防止することが可能になるとともに、溝内突起（部分柱状体）により、柱状部形成用コアピンの曲げ強度の低下を確実に抑制して、信頼性を向上させることができる。
【００３１】
また、請求項２の成形用金型のように、柱状部形成用コアピンの溝内突起の一部が、柱状部形成用コアピンの軸方向に、嵌合溝が形成されていない部分の外周面と同じ位置にまで達するような構成とした場合、柱状部形成用コアピンの曲げ強度を、嵌合溝を形成していない場合に比べてそれほど遜色のない程度に保持しつつ、分岐部形成用コアピンと柱状部形成用コアピンとを確実に嵌合させることが可能になり、本発明をより実効あらしめることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態にかかる成形用金型を用いて製造した成形体を示す斜視図である。
【図２】  本発明の一実施形態にかかる射出成形用の成形金型の要部構成を示す断面図であり、(ａ)は上金型と下金型を分離した状態を示す図、(ｂ)は上金型と下金型を合体した状態を示す図である。
【図３】  本発明の一実施形態にかかる射出成形用の成形金型を構成する下金型の要部構成を示す斜視図である。
【図４】  本発明の一実施形態にかかる射出成形用の成形金型を構成する柱状部形成用コアピン及び分岐部形成用コアピンの要部を示す斜視図である。
【図５】  本発明の一実施形態にかかる射出成形用の成形金型を構成する柱状部形成用コアピン及び分岐部形成用コアピンを突き合わせて係合させた状態を示す図である。
【図６】  成形体の製造方法を説明するための図である。
【図７】  本発明の他の実施形態にかかる射出成形用の成形金型を構成する柱状部形成用コアピン及び分岐部形成用コアピンの要部を示す斜視図である。
【図８】  従来の柱状部形成用コアピン及び分岐部形成用コアピンの要部を示す斜視図である。
【図９】  従来の柱状部形成用コアピン及び分岐部形成用コアピンを突き合わせて係合させた状態を示す図である。
【図１０】  (ａ)は従来の他の柱状部形成用コアピン及び分岐部形成用コアピンの要部を示す斜視図、(ｂ)は(ａ)の柱状部形成用コアピン及び分岐部形成用コアピンを突き合わせて係合させた状態を示す図である。
【図１１】  (ａ)は従来のさらに他の柱状部形成用コアピン及び分岐部形成用コアピンの要部を示す斜視図、(ｂ)は(ａ)の柱状部形成用コアピン及び分岐部形成用コアピンを突き合わせて係合させた状態を示す図である。
【符号の説明】
１            柱状空隙
２            分岐空隙
３            成形体
４            キャビティ
５            柱状部形成用コアピン
６            分岐部形成用コアピン
７            分岐部形成用コアピンの先端部
８            分岐部形成用コアピンの刃部
９            嵌合溝
１０，３０    切り欠き部
１１，３１    溝内突起
１５          ゲート
２０          金型本体
２１          上金型
２２          下金型
２３          アンギュラピン
２４          テーパブロック
２５          ピン穴
２６          テーパ部
【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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【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】
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