(57)【要約】【課題】  コストの削減を図った上で成形品の品質の向上を図る。【解決手段】  突き合わされることによりキャビティ４が形成される固定型２と可動型３を備え、固定型又は可動型にはエアを供給するエア供給路５と気体を排出する気体排出路６とが形成され、エア供給路と気体排出路はキャビティに連通され、エア供給路から供給されたエアによりキャビティが大気圧より高い圧力に保持された状態でキャビティに溶融樹脂３００が充填される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
突き合わされることによりキャビティが形成される固定型と可動型を備え、
前記固定型又は前記可動型にはエアを供給するエア供給路と気体を排出する気体排出路とが形成され、
前記エア供給路と前記気体排出路は前記キャビティに連通され、
前記エア供給路から供給されたエアにより前記キャビティが大気圧より高い圧力に保持された状態で前記キャビティに溶融樹脂が充填される
成形用金型。
【請求項２】
前記キャビティに透明な前記溶融樹脂が充填されて車輌用灯具の透明部材が成形され、
前記透明部材は前記車輌用灯具の内部に配置される光源から出射される光が透過される透過部を有し、
前記キャビティの前記透過部を成形する部分以外の部分に前記エア供給路と前記気体排出路が連通される
請求項１に記載の成形用金型。
【請求項３】
前記エア供給路又は前記気体排出路の少なくとも一方が前記固定型と前記可動型のパーティングラインを含む位置に形成される
請求項１又は請求項２に記載の成形用金型。
【請求項４】
前記エア供給路の前記キャビティへのエアの入口がエア流入口として形成され、
前記気体排出路の前記キャビティからの気体の出口が気体流出口として形成され、
前記エア流入口は前記気体流出口よりもゲートの近くに位置される
請求項１、請求項２又は請求項３に記載の成形用金型。
【請求項５】
前記エア供給路から供給されたエアにより前記キャビティが０．２ＭＰａ〜１．５ＭＰａに保持される
請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４に記載の成形用金型。  
【請求項６】
エアを供給するエア供給路と気体を排出する気体排出路とが固定型又は可動型に形成された成形用金型によって成形される成形品の成形方法であって、
前記固定型と前記可動型が突き合わされることによりキャビティが形成される工程と、
前記キャビティに前記エア供給路からエアが供給され前記キャビティが大気圧より高い圧力に保持される工程と、
大気圧より高い圧力に保持された前記キャビティに溶融樹脂が充填される工程とを備える
成形品の成形方法。
【請求項７】
エアを供給するエア供給路と気体を排出する気体排出路とが固定型又は可動型に形成された成形用金型によって成形される成形品であって、
前記固定型と前記可動型が突き合わされることにより形成されたキャビティが前記エア供給路から供給されたエアにより大気圧より高い圧力に保持された状態で前記キャビティに溶融樹脂が充填されることにより成形される
成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定型と可動型が突き合わされることによりキャビティが形成される成形用金型、成形品及び成形品の成形方法の技術分野に関する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００２】
【特許文献１】特開２０１２−３５４６９号公報
【背景技術】
【０００３】
固定型と可動型が突き合わされることによりキャビティが形成される成形用金型がある。このような成形用金型においては、キャビティに溶融樹脂が充填され、充填された溶融樹脂が固化されることにより成形品が成形される。
【０００４】
ところで、成形用金型による成形品の成形時には、キャビティに充填した溶融樹脂から、溶融樹脂に含有されている内部離型剤や紫外線吸収剤等がガスとして発生する可能性がある。ガスは成形品の表面や成形用金型の成形面を汚染する恐れがあるため、成形用金型の外部にガスを排出する必要がある。
【０００５】
ガスを成形用金型の外部に排出する方法としては特許文献１に記載された方法が知られている。その方法は、成形用金型のキャビティにエアを供給してキャビティを一定の圧力に保持し、溶融樹脂の充填時に真空引きによりガスを成形用金型の外部に排出するものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、真空引きによってガスを成形用金型の外部に排出すると、キャビティの圧力の低下に伴い溶融樹脂からのガスの発生が促進されてしまい、ガスの排出を十分に行うことができず、ガスによる成形品や成形用金型への影響を十分に抑制することができず、成形品の歩留まりも低下してしまう。
【０００７】
一方、高透過率ポリカーボネイト等のガスの発生の少ない樹脂材料を用いれば上記した問題を解消することが可能であるが、これらの樹脂材料は高価なため、成形用金型による製造コストが増加するといった問題が生じてしまう。
【０００８】
そこで、本発明成形用金型、成形品及び成形品の成形方法は、上記した問題点を克服し、コストの削減を図った上で成形品の品質の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１に、本発明に係る成形用金型は、突き合わされることによりキャビティが形成される固定型と可動型を備え、前記固定型又は前記可動型にはエアを供給するエア供給路と気体を排出する気体排出路とが形成され、前記エア供給路と前記気体排出路は前記キャビティに連通され、前記エア供給路から供給されたエアにより前記キャビティが大気圧より高い圧力に保持された状態で前記キャビティに溶融樹脂が充填されるものである。
【００１０】
これにより、溶融樹脂からガスの発生を抑制するとともに、発生するガスがエアとともに気体排出路から排出される。
【００１１】
第２に、上記した本発明に係る成形用金型においては、前記キャビティに透明な前記溶融樹脂が充填されて車輌用灯具の透明部材が成形され、前記透明部材は前記車輌用灯具の内部に配置される光源から出射される光が透過される透過部を有し、前記キャビティの前記透過部を成形する部分以外の部分に前記エア供給路と前記気体排出路が連通されることが望ましい。
【００１２】
これにより、キャビティの透過部を成形する部分に充填される溶融樹脂に対してエア供給路から流入されるエアが吹き付けられ難い。
【００１３】
第３に、上記した本発明に係る成形用金型においては、前記エア供給路又は前記気体排出路の少なくとも一方が前記固定型と前記可動型のパーティングラインを含む位置に形成されることが望ましい。
【００１４】
これにより、固定型と可動型が突き合わされることによりエア供給路又は気体排出路の少なくとも一方が形成される。
【００１５】
第４に、上記した本発明に係る成形用金型においては、前記エア供給路の前記キャビティへのエアの出口がエア流出口として形成され、前記気体排出路の前記キャビティからの気体の入口が気体流入口として形成され、前記エア流出口は前記気体流入口よりもゲートの近くに位置されることが望ましい。
【００１６】
これにより、キャビティにおいてエアの流路が生じ易くなる。
【００１７】
第５に、上記した本発明に係る成形用金型においては、前記エア供給路から供給されたエアにより前記キャビティが０．２ＭＰａ〜１．５ＭＰａに保持されることが望ましい。
【００１８】
これにより、キャビティが大気圧より十分高い気圧に保持される。
【００１９】
本発明に係る成形品の成形方法は、エアを供給するエア供給路と気体を排出する気体排出路とが固定型又は可動型に形成された成形用金型によって成形される成形品の成形方法であって、前記固定型と前記可動型が突き合わされることによりキャビティが形成される工程と、前記キャビティに前記エア供給路からエアが供給され前記キャビティが大気圧より高い圧力に保持される工程と、大気圧より高い圧力に保持された前記キャビティに溶融樹脂が充填される工程とを備えるものである。
これにより、溶融樹脂からガスの発生を抑制するとともに、発生するガスがエアとともに気体排出路から排出される。
【００２０】
本発明に係る成形品は、エアを供給するエア供給路と気体を排出する気体排出路とが固定型又は可動型に形成された成形用金型によって成形される成形品であって、前記固定型と前記可動型が突き合わされることにより形成されたキャビティが前記エア供給路から供給されたエアにより大気圧より高い圧力に保持された状態で前記キャビティに溶融樹脂が充填されることにより成形されるものである。
これにより、ガスの発生が抑制されるとともに、発生するガスがエアとともに気体排出路から排出される溶融樹脂によって成形される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、溶融樹脂からガスの発生を抑制するとともに、発生するガスがエアとともに気体排出路から排出されるため、コストの削減を図った上で成形品の品質の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図２乃至図５とともに本発明の実施の形態を示すもので有り、本図は成形用金型の概略断面図である。
【図２】成形品として成形された車輌用灯具のランプカバーを示す概略断面図である。
【図３】キャビティに溶融樹脂が充填されている状態をエアの流路とともに示す概略断面図である。
【図４】成形用金型に溶融樹脂が充填された状態を示す概略断面図である。
【図５】成形用金型の変形例を示す概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、本発明を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。
【００２４】
＜成形用金型の構造及び成形品の形状＞
先ず、成形用金型１の構造及び成形用金型１によって成形される成形品１００の形状について説明する（図１及び図２参照）。
【００２５】
成形用金型１は固定型２と可動型３を有している（図１参照）。
【００２６】
成形用金型１においては固定型２と可動型３が突き合わされることにより溶融樹脂が充填されるキャビティ４が形成される。尚、以下の成形用金型１の説明にあっては、固定型２と可動型３の型閉め時又は型開き時における離接方向を前後方向（図１に示すＡ方向、Ｂ方向）とする。
【００２７】
キャビティ４に溶融樹脂が充填されて冷却されることにより成形品１００が成形される（図２参照）。溶融樹脂としては、例えば、ＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene）等の透明な樹脂材料が用いられ、成形品１００としては、例えば、車両用灯具の透明部材としてランプカバー２００が成形される。尚、溶融樹脂は透明なＡＢＳに限られず、不透明な樹脂材料であってもよく、ＰＭＭＡ（Polymethyl methacrylate）やＰＣ（Polycarbonate）等の他の樹脂材料であってもよい。また、成形品１００はランプカバー２００に限られず、射出成形によって成形可能であれば他の成形品であってもよい。特に、インナーレンズや導光レンズ、またはランプハウジングやエクステンション等の車輌用灯具を構成する成形品であってもよい。
【００２８】
ランプカバー２００は透過部２００ａと外枠部２００ｂとフランジ部２００ｃを有する。
【００２９】
透過部２００ａは車輌用灯具の内部に配置される図示しない光源から出射される光が透過される部分であり、外枠部２００ｂは透過部２００ａの外周部から後方に突出された部分であり、フランジ部２００ｃは外枠部２００ｂの外周面から外方に突出された部分である。
【００３０】
キャビティ４はレンズ成形部４ａと外枠成形部４ｂとフランジ成形部４ｃを有している（図１参照）。
【００３１】
レンズ成形部４ａはランプカバー２００における透過部２００ａが成形される部分であり、外枠成形部４ｂはランプカバー２００における外枠部２００ｂが成形される部分であり、フランジ成形部４ｃはランプカバー２００におけるフランジ部２００ｃが成形される部分である。
【００３２】
成形用金型１にはエア供給路５と気体排出路６が形成されている。
【００３３】
エア供給路５は、例えば、固定型２に形成されている。尚、エア供給路５が形成される位置は固定型２に限られず、可動型３であってもよく、固定型２と可動型３に跨がる位置であってもよい。
【００３４】
エア供給路５はエアをキャビティ４に供給する機能を有し、入口がエア供給口５ａとして形成され、出口がエア流入口５ｂとして形成されている。エア供給口５ａは成形用金型１の外部に連通され、エア流入口５ｂはキャビティ４の外枠成形部４ｂに連通されている。但し、エア流入口５ｂはキャビティ４のレンズ成形部４ａ又はフランジ成形部４ｃに連通されていてもよい。
【００３５】
気体排出路６は、例えば、固定型２と可動型３のパーティングラインＰを含む位置に形成されている。尚、気体排出路６が形成される位置は固定型２と可動型３のパーティングラインＰを含む位置に限られず、固定型２であってもよく可動型３であってもよい。
【００３６】
気体排出路６はエア供給路５を介してキャビティ４に供給されたエアと溶融樹脂から発生する可能性のあるガスとを成形用金型１の外部に排出する機能を有し、入口が気体流出口６ａとして形成され、出口が気体排出口６ｂとして形成されている。気体流出口６ａはフランジ成形部４ｃに連通され、気体排出口６ｂは成形用金型１の外部に連通されている。但し、気体流出口６ａはキャビティ４のレンズ成形部４ａ又は外枠成形部４ｂに連通されていてもよい。
【００３７】
ゲート７は、フランジ成形部４ｃのうち気体流出口６ａが連通された部分と１８０°反対側の部分に連通されている。
エア供給路５のエア流入口５ｂは気体排出路６の気体流出口６ａよりもゲート７の近くに位置されている。
【００３８】
上記に記載した通り、気体排出路６は固定型２と可動型３のパーティングラインＰを含む位置に形成されている。
【００３９】
これにより、固定型２と可動型３が突き合わされることにより気体排出路６が形成されるため、気体排出路６を形成する工数が削減され、成形用金型１の製造コストの削減を図ることができる。特に、固定型２又は固定型３に対して穴開け加工を施すことなく気体排出路６を形成することが可能になり、成形用金型１の製造時間の短縮化及び製造コストの削減を図ることができる。
【００４０】
尚、逆に、エア供給路５が固定型２と可動型３のパーティングラインＰを含む位置に形成されていてもよい。
【００４１】
これにより、固定型２と可動型３が突き合わされることによりエア供給路５が形成されるため、エア供給路５を形成する工数が削減され、成形用金型１の製造コストの削減及び製造時間の短縮化を図ることができる。
【００４２】
また、エア供給路５と気体排出路６はキャビティ４のレンズ成形部４ａ以外の部分に連通されているため、透過部２００ａを成形するためのレンズ成形部４ａに充填される溶融樹脂に対してエア供給路５から流入されるエアが吹き付けられ難い。
【００４３】
従って、成形された透過部２００ａにエアの吹き付けによる凹部や凸部が生じ難く、透過部２００ａの良好な成形性が確保され光源から出射される光によって適正な配光パターンを形成することができる。
【００４４】
＜成形用金型における成形手順＞
次に、成形用金型１における成形品１００の成形手順について説明する（図３及び図４参照）。
【００４５】
先ず、成形用金型１において固定型２と可動型３が突き合わされることによりキャビティ４が形成される（図３参照）。
【００４６】
次に、キャビティ４にエア供給路５からエアが流入される。キャビティ４に流入されるエアは高圧のエアであり、キャビティ４は流入されたエアによって大気圧よりも高い、例えば、０．２ＭＰａ〜１．５ＭＰａに保持される。尚、キャビティ４は大気圧より高い圧力に保持されていればよく、０．２ＭＰａ未満であってもよく、１．５ＭＰａより大きくてもよい。
【００４７】
このとき、流入されたエアによって成形用金型１の内部にエアの流路が生じる。
【００４８】
エアの流路は、図３に示すように、エアがエア供給路５から外枠成形部４ｂを通りレンズ成形部４ａに流入されてレンズ成形部４aにおいて環流され、外枠成形部４ｂ及びフランジ成形部４ｃを順に流動されて気体排出路６を介して成形用金型１の外部に排出される流路である。
【００４９】
キャビティ４が０．２ＭＰａ〜１．５ＭＰａに保持されると、キャビティ４にゲート７から図示しないランナを通じて溶融樹脂３００が吐出され、キャビティ４に溶融樹脂３００が充填されていく。
【００５０】
溶融樹脂３００のキャビティ４への充填中には、溶融樹脂３００から、例えば、内部離型剤や紫外線吸収剤等がガスとなって発生する可能性がある。
【００５１】
成形用金型１の内部には上記したエアの流路が生じているため、発生したガスはエアとともにレンズ成形部４ａから外枠成形部４ｂ及びフランジ成形部４ｃを通って気体排出路６から成形用金型１の外部に排出される。
【００５２】
従って、成形用金型１の成形面へのガスの付着を低減することが可能となり、成形用金型１のメンテナンスのコストを削減することができるとともに、成形品１００の汚染が軽減されて成形品１００の品質の向上を図ることができる。
【００５３】
また、キャビティ４が大気圧より高い圧力に保持された状態でキャビティ４に溶融樹脂３００が充填されるため、エアの圧力によって溶融樹脂３００からのガスの発生が抑制される。
【００５４】
従って、高価な樹脂材料よりもガスの発生量が多くなり易い安価な樹脂材料においてもガスの発生量が少なくなるため、安価な樹脂材料を溶融樹脂３００として使用することができ、成形品１００の製造コストを削減した上で品質の向上を図ることができる。
【００５５】
さらに、キャビティ４は大気圧より十分高い０．２ＭＰａ〜１．５ＭＰａに保持されている。
【００５６】
従って、溶融樹脂３００のキャビティ４への充填中に、溶融樹脂３００からのガスの発生を効果的に抑制することができる。
【００５７】
さらにまた、エア供給路５のエア流入口５ｂは気体排出路６の気体流出口６ａよりもゲート７の近くに位置されている。
【００５８】
従って、上記に記載したエアの流路が生じ易くなり、溶融樹脂３００から発生したガスを確実かつ効果的に成形用金型１の外部に排出することができる。
続いて、キャビティ４の全体に溶融樹脂３００が充填されると、ゲート７からの溶融樹脂３００のキャビティ４への吐出が停止される（図４参照）。
【００５９】
溶融樹脂３００のキャビティ４への吐出が停止されると、キャビティ４に充填された溶融樹脂３００が冷却されて固化される。
【００６０】
キャビティ４に充填された溶融樹脂３００が冷却されて固化されると、可動型３が後方（図１に示すＢ方向）へ移動されて固定型２から離隔され、図示しないエジェクタピンによって固化された溶融樹脂３００が成形品１００として突き出されてキャビティ４から取り出される。尚、本実施例では、エア流入口５ｂを気体流出口６ａよりもゲート７の近くに位置させたが、エア供給路５と気体排出路６の位置を逆にし、気体流出口６ａをエア流入口５ｂよりもゲート７の近くに位置させてもよい。この場合には、エア供給口５ａから流入されるエアにより、気体排出路６側の外枠成形部４ｂ及びフランジ成形部４ｃの内面に、溶融樹脂３００から発生するガスの付着を防止することができる。
【００６１】
＜成形用金型における変形例＞  
次に、成形用金型１の変形例について説明する（図５参照）。
【００６２】
上記には、エア供給路５と気体排出路６の何れか一方がパーティングラインＰを含む位置に形成されている例を示したが、エア供給路５と気体排出路６の両方がパーティングラインＰを含む位置に形成されていてもよい。
【００６３】
このようにエア供給路５と気体排出路６の両方がパーティングラインＰを含む位置に形成されることにより、固定型２と可動型３が突き合わされることによりエア供給路５と気体排出路６の双方が形成されるため、エア供給路５と気体排出路６の双方を形成する工数が削減され、成形用金型１の製造コストの一層の削減を図ることができる。
【００６４】
＜その他＞
上記には、成形用金型１が固定型２と可動型３によって構成された例を示したが、成形用金型１には固定型２と可動型３に加えスライダー等の図示しない入れ子が設けられていてもよい。
【００６５】
この場合には、入れ子の一部にエア供給路５又は気体排出路６の少なくとも一方の全体又は一部が形成されていてもよい。
これにより、エア供給路５又は気体排出路６を形成する工数が削減され、成形用金型１の製造コストの削減を図ることができる。
【符号の説明】
【００６６】
１・・・成形用金型、２・・・固定型、３・・・可動型、４・・・キャビティ、５・・・エア供給路、５ｂ・・・エア流出口、６・・・気体排出路、６ａ・・・気体流入口、７・・・ゲート、２００・・・ランプカバー（透明部材）、２００ａ・・・透過部、３００・・・溶融樹脂、Ｐ・・・パーティングライン
【図１】
2016203512.tif 000003
【図２】
2016203512.tif 000004
【図３】
2016203512.tif 000005
【図４】
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【図５】
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