(57)【要約】【課題】温度調整機能を備え、化粧面を形成する下金型のメンテナンスを短期間かつ低コストで行うことができ、下金型の交換作業を簡便に行うことが可能な成形用金型装置を提供すること。【解決手段】上金型２と下金型３の間に樹脂成形用のキャビティ６を備えた成形用金型装置１であって、下金型は、下金型部材４と、その下金型部材に着脱可能な下金型ブロック部材５を備え、下金型部材のキャビティ側の面には、下金型ブロック部材を収納するための凹部４１が設けられ、下金型部材の下金型ブロック部材が接する面には、下金型ブロック部材の温度を調整するための流体を通過させる下金型部材側溝８ａが設けられ、下金型部材と下金型ブロック部材が接する面には、下金型部材側溝を囲むようにパッキン１０が配設されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上金型と下金型の間に樹脂成形用のキャビティを備えた成形用金型装置であって、
前記下金型は、下金型部材と、その下金型部材に着脱可能な下金型ブロック部材を備え、
前記下金型部材の前記キャビティ側の面には、前記下金型ブロック部材を収納するための凹部が設けられ、
前記下金型部材の前記下金型ブロック部材が接する面には、前記下金型ブロック部材の温度を調整するための流体を通過させる下金型部材側溝が設けられ、
前記下金型部材と前記下金型ブロック部材が接する面には、前記下金型部材側溝を囲むようにパッキンが配設されていることを特徴とする成形用金型装置。
【請求項２】
前記下金型ブロック部材の前記下金型部材と接する面には、前記下金型部材に設けられた前記下金型部材側溝と対応する下金型ブロック部材側溝が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の成形用金型装置。
【請求項３】
前記下金型ブロック部材の前記キャビティ側の面には、成形品の表面にシボを形成するための微細凹凸が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の成形用金型装置。
【請求項４】
前記下金型ブロック部材の前記キャビティ側の面には、金属メッキ層が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の成形用金型装置。
【請求項５】
前記下金型部材と前記下金型ブロック部材を固定する固定手段が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の成形用金型装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形用金型装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂成形に用いられる成形用金型装置は、通常、上金型と下金型とを備え、これらの間に所定の形状の樹脂成形品の成形を可能とするためのキャビティを備えた構造を有している。
【０００３】
この成形用金型装置については、従来より様々な観点からの工夫、改善が施されてきている。例えば、キャビティ内への樹脂の流入やその硬化を制御するための加熱温度の調整手段についての工夫や、樹脂成形品の意匠性の向上や樹脂に接する金型表面の劣化、損傷の抑制のための金型の表面処理についての工夫がある。
【０００４】
具体的には、上金型と下金型それぞれのキャビティ側とは反対側の面に、温度調整用の温水を通過させるための温度調整用配管等を設けている。
【０００５】
また、近年では、金型のキャビティ側の表面に、樹脂成形品の意匠面にシボを形成するための微細凹凸を形成することや、キャビティ側の面の耐久性を高めるために、メッキ処理を施して金属メッキ層を形成することが行われている。
【０００６】
一方、成形用金型装置においては、成形作業中にキャビティ側の金型表面に物を落としたり、物を挟み込んだりして金型表面に傷をつけることがある。また、意匠性の安定化のためにも、金型表面を定期的にメンテナンスする必要がある。
【０００７】
その場合の金型表面の具体的な補修方法としては、まず、金属メッキ層を剥がした後、成形品の表面にシボを形成するための微細凹凸を削り落とす。そして、傷のついた補修箇所を溶接やピン埋め等を施して、再度シボを形成するための微細凹凸を形成するためにエッチング処理やブラスト処理等を施し、再度メッキ処理を施してメッキ層を形成する。
【０００８】
金型表面の補修は、上記のような煩雑な工程を経て行われるため、補修期間は通常、１ヶ月以上と長期間に亘り、また、補修費用も高額になるといった問題があった。
【０００９】
また、成形品のデザイン変更のために、例えばシボ形状を変更する場合や、部分的に形状を変更する場合には、意匠面となる下金型を製造し直す必要があり、さらに下金型の製造期間と費用がかかる場合があった。
【００１０】
このような問題に対し、これまでに、成形用金型装置の構成として、基材となる金型支持部材と、この金型支持部材に着脱可能な金型部材とを備え、金型を加熱するための温度調整用温水の流路を備えた成形用金型装置が提案されている（例えば、引用文献１を参照）。
【００１１】
そして、この提案によれば、金型装置に金型支持部材を取り付けた状態においても、金型部材の着脱を容易かつ迅速に行うことが可能であるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】実公平３−４６８９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、引用文献１の成形用金型装置では、金型を加熱するための温度調整用温水の流路が、着脱可能な金型部材のみに形成されているため、金型部材の構造が複雑になり、金型部材の製造に期間と費用がかかるといった問題があった。また、金型部材が大型化するため金型支持部材への取付け作業が煩雑となり、作業性が悪いといった問題があった。
【００１４】
さらに、金型支持部材には金型部材を加熱するための温度調整機能が設けられていないため、温度調整機能を備えていない金型部材は使用できないといった問題があった。
【００１５】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、温度調整機能を備え、化粧面を形成する下金型のメンテナンスを短期間かつ低コストで行うことができ、下金型の交換作業を簡便に行うことが可能な成形用金型装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下のことを特徴としている。
【００１７】
上金型と下金型の間に樹脂成形用のキャビティを備えた成形用金型装置であって、前記下金型は、下金型部材と、その下金型部材に着脱可能な下金型ブロック部材を備え、前記下金型部材の前記キャビティ側の面には、前記下金型ブロック部材を収納するための凹部が設けられ、前記下金型部材の前記下金型ブロック部材が接する面には、前記下金型ブロック部材の温度を調整するための流体を通過させる下金型部材側溝が設けられ、前記下金型部材と前記下金型ブロック部材が接する面には、前記下金型部材側溝を囲むようにパッキンが配設されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、温度調整機能を備える成形用金型装置において、化粧面を形成する下金型のメンテナンスを短期間かつ低コストで行うことができ、下金型の交換作業を簡便に行うことが可能な成形用金型装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の成形用金型装置の一実施形態の概略断面図であり、（Ａ）は、側面断面概略図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ概略断面図である。
【図２】下金型ブロック部材に下金型ブロック部材側溝を設けた実施形態の成形用金型装置の概略断面図であり、（Ａ）は、側面断面概略図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ概略断面図である。
【図３】パッキンを設けた下金型の部分拡大断面図である。
【図４】凹部から下金型ブロック部材を外した状態の下金型部材の正面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、発明を実施するための形態を示し、本発明の成形用金型装置をさらに詳細に説明する。図１は本発明の成形用金型装置の一実施形態の概略断面図であり、図１（Ａ）は、側面断面概略図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ断面概略図を示している。なお、図１に示す成形用金型装置１の実施形態では、カウンター類等の平板物の成形品を成形する成形用金型装置１を示している。
【００２１】
本実施形態の成形用金型装置１は、上金型２と下金型３の間に樹脂成形用のキャビティ６を備えており、下金型３は、下金型部材４と、下金型部材４に着脱可能な下金型ブロック部材５を備えている。下金型部材４の下金型ブロック部材５が接する面には、下金型ブロック部材５の温度を調整するための流体として温水を通過させる下金型部材側溝８ａが設けられている。また、下金型部材４と下金型ブロック部材５が接する面には、下金型部材側溝８ａを囲むようにパッキン１０が配設されている。
【００２２】
上金型２は、従来公知の成形用金型装置における上金型と同様の構成を有しており、キャビティ６側の面には成形品の裏側形状を形成する形状が形成されている。なお、図１に示す実施形態の成形金型装置では、平板物を成形するものであるため平坦な形状となっているが、裏面が凹凸形状の立体成形物を成形するための成形用金型装置１の場合には、キャビティ６側の面にはこれに対応する形状の凹凸形状が形成される。
【００２３】
また、上金型２のキャビティ６側の面とキャビティ６とは反対側の面の間には、上金型２の温度を調整するための温水を通過させる通水路７ａが設けられている。通水路７ａの径や長さ、配設形態等は特に限定されるものではなく、金型の大きさや設定温度、成形材料等によって適宜決定することができる。
【００２４】
なお、通水路７ａは、図１に示すように下金型部材４に直接穿孔して設けてもよいし、予め空間を形成しておき、その空間内に温度調整用配管を溶着したり、キャビティ６とは反対側の面に温度調整用配管として溶着して配設することもできる。
【００２５】
温度調整用の温水は、上金型２の側面に設けられた導入孔７ａａから導入され、通水路７ａを通過する間に上金型２を加熱して排出口７ａａａから排出されるようになっている。
【００２６】
下金型３は、下金型部材４と、下金型部材４に着脱可能な下金型ブロック部材５から構成されている。また、下金型部材４のキャビティ６側の面には凹部４１が設けられており、凹部４１に下金型ブロック部材５が収納されるようになっている。下金型部材４に設けられた凹部４１の形状や深さは、凹部４１に収納される下金型ブロック部材５の大きさや形状に応じて適宜決定することができる。
【００２７】
また、下金型部材４の下金型ブロック部材５が接する面、即ち、下金型部材４に設けられた凹部４１の底部には、下金型ブロック部材５の温度を調整するための温水を通過させるための下金型部材側溝８ａが設けられている。
【００２８】
そして、下金型部材側溝８ａは、下金型部材４の側面と凹部４１の底部を繋ぐ通水路７ｂ、７ｃと連通するように形成されている。
【００２９】
このような構成により、温度調整用の温水は、下金型部材４の側面に設けられた導入孔７ｂｂから導入され、通水路７ｂを通って下金型部材側溝８ａに供給され、下金型ブロック部材５を加熱した後、通水路７ｃを通って排出口７ｃｃから排出される。
【００３０】
下金型部材側溝８ａの長手方向に対して直角方向の断面形状は、下金型部材側溝８ａに供給された温度調整用の温水が下金型ブロック部材５に接触する形状であれば特に制限されるものではなく、例えば、半円形、矩形、Ｕ字型、Ｖ字型等種々の形状とすることができる。また、配設形状も特に制限はなく、図１に示すような複数の直線状のほか、格子状、１本を左右に往復させた折り返し状の配設形状とすることもできる。
【００３１】
下金型部材４と下金型ブロック部材５が接する面に、上記のような下金型部材側溝８ａを設けることにより、供給した温度調整用の温水を直接下金型ブロック部材５に接触させることができる。これにより、効率よく下金型ブロック部材５を加熱することができ、昇温性能を向上させることができる。
【００３２】
さらに、上記の構成により、下金型部材４が温度調整用の温水の供給機構を備ることとなるため、例えば、加熱機構を備えていない下金型ブロック部材５も使用することができる。
【００３３】
また、本実施形態の成形用金型装置１においては、下金型ブロック部材５の下金型部材４と接する面には、下金型部材４に設けられた下金型部材側溝８ａと対応する下金型ブロック部材側溝８ｂが設けられていることが好ましい。
【００３４】
図２に、下金型ブロック部材５に下金型ブロック部材側溝８ｂを設けた実施形態の成形用金型装置１の概略断面図を示す。図２（Ａ）は、側面断面概略図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＢ−Ｂ概略断面図である。
【００３５】
下金型ブロック部材側溝８ｂの断面形状は特に制限されるものではなく、例えば、下金型部材側溝８ａの断面形状と同様の断面形状としたり、下金型部材側溝８ａの断面形状とは異なる形状の半円形、矩形、Ｕ字型、Ｖ字型等種々の形状とすることもできる。なお、下金型ブロック部材側溝８ｂの配設形状は、下金型部材４に形成した下金型部材側溝８ａと対応する配設形状とすることが考慮される。
【００３６】
下金型ブロック部材５の下金型部材４と接する面に、下金型ブロック部材側溝８ｂを設けることにより、下金型ブロック部材５の昇温性能をさらに向上させることができる。
【００３７】
また、本実施形態の成形用金型装置１においては、下金型部材側溝８ａを囲むように、下金型部材４と下金型ブロック部材５が接する面にパッキン１０が配設されている。パッキン１０は、下金型部材側溝８ａに供給した温度調整用の温水が、下金型のキャビティ６側表面に漏出するのを確実に防止するために設けるものである。
【００３８】
図３に、パッキン１０を設けた下金型３の部分拡大断面図を示し、図４に、凹部４１から下金型ブロック部材５を外した状態の下金型部材４の正面概略図を示す。
【００３９】
パッキン１０は、下金型部材４の下金型ブロック部材５と接する面、即ち下金型部材４に設けられた凹部４１の底部に、下金型部材側溝８ａを囲むように溝９を設け、溝９内に内設することにより配設することができる。
【００４０】
パッキン１０の材質は金型の加熱温度で溶融、変質しない耐熱性を有するものであれば特に制限はなく、例えば、シリコンゴム、フッ素ゴム等の耐熱ゴムや、フッ素樹脂等のものを用いることができる。
【００４１】
また、パッキン１０の長手方向に対する垂直断面形状は、温度調整用の温水の漏出を確実に防止できるものであれば特に限定させるものではなく、例えば、Ｏ形状（Ｏリング）、矩形形状等種々の形状のものを用いることができる。
【００４２】
なお、パッキン１０を設けることにより、下金型部材４と下金型ブロック部材５が接する面に多少の隙間ができ、その隙間に温度調整用の温水が入り込むことが考えられるが、供給した温度調整用の温水の流量は下金型部材側溝８ａが多いため問題となることはない。
【００４３】
また、本実施形態の成形用金型装置１においては、下金型ブロック部材５のキャビティ６側の面には、成形品の表面にシボを形成するための微細凹凸が設けられていることが好ましい。
【００４４】
下金型ブロック部材５のキャビティ６側の面にシボを形成するための微細凹凸を設けることにより、デザイン性に優れた質感の成形品を成形することができる。なお、本発明のシボの意味は、皮革様の模様、ヘアーライン、梨地模様、木目模様、岩目模様、砂目模様等の模様を含むものである。
【００４５】
下金型ブロック部材５のキャビティ６側の面に設ける微細凹凸は、成形する成形品の意匠に応じて、サンドブラスト等の物理的研磨処理や、エッチングによる化学的処理により形成することができる。
【００４６】
また、本実施形態の成形用金型装置１においては、下金型ブロック部材５のキャビティ６側の面に金属メッキ層が設けられていることが好ましい。
【００４７】
金属メッキ処理は、下金型ブロック部材５のキャビティ６側の面をメッキ浴のメッキ液に浸漬してメッキ処理を施すことにより、表面に金属メッキ層を形成することができる。メッキ処理の種類は特に制限されないが、例えば、クロムメッキ、ニッケルメッキ等の金属メッキ処理を適用することができる。これらの中でも、金型の耐久性向上の観点から、特に硬質クロムメッキを好適に適用することができる。
【００４８】
下金型ブロック部材５のキャビティ６側の面に金属メッキ層を設けることにより、下金型ブロック部材５のキャビティ６側の面の硬度を高くすることができ、金型の摩耗を抑制して耐久性を向上させることができ、生産能力を向上させることができる。
【００４９】
また、本実施形態の成形用金型装置１においては、下金型部材４の凹部４１に下金型ブロック部材５が収納された状態において、下金型部材４と下金型ブロック部材５を固定する固定手段１１が設けられていることが好ましい。固定手段１１は、下金型部材４の凹部４１内で下金型ブロック部材５が容易に移動しないように固定できれば特に制限はなく、例えば、ボルトやクランプ等による固定手段１１を挙げることができる。これらの中でも、固定安定性や金型の交換作業性の観点からボルトによる固定手段１１を好適に用いることができる。
【００５０】
下金型部材４と下金型ブロック部材５の固定手段１１を設けることにより、下金型部材４と下金型ブロック部材５との確実な固定安定性が得られるとともに、温度調整用の温水の漏出を確実に防止することができる。また、固定手段１１を解除することにより、下金型部材４の凹部４１から下金型ブロック部材５を容易に取り外すことができ、下金型ブロック部材５のメンテナンスや交換を簡便に行うことができる。
【００５１】
なお、上金型２及び下金型３を構成する下金型部材４、下金型ブロック部材５の材質やその肉厚は特に制限はなく、成形用金型装置１の目的、用途に応じた形状や大きさ等を考慮して適宜決定することができる。材質としては、例えば、炭素工具鋼等の工具鋼等を用いることができ、肉厚としては３〜５０ｍｍ程度が考慮される。
【００５２】
また、本実施形態の成形用金型装置１は、射出成型用金型、注型成形用金型、圧縮成形用金型等、種々の種類の金型に適用が可能である。
【００５３】
射出成型用金型や注型成形用金型に適用した場合の成形品の成形方法としては、例えば、上金型２及び下金型３を加熱した状態で、原料の樹脂材料を注入口のゲートからキャビティ６内に充填した後、冷却することにより成形品を成形することができる。
【００５４】
以上、本発明の成形用金型装置を実施形態に基づいて説明したが、本発明の成形用金型装置は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能である。
【００５５】
例えば、上記実施形態では、パッキン１０の配設は、下金型部材４に溝９を設け、溝９内にパッキン１０を内設しているが、下金型ブロック部材５のキャビティ６の面とは反対側の面に溝を設け、溝内にパッキン１０を内設することもできる。
【００５６】
また、上記実施形態では、下金型ブロック部材５のキャビティ６側の面にのみ金属メッキ層が設けられているが、上金型２のキャビティ６側の面にも金属メッキ層を設けてもよい。また、温水に変えて、冷水を供給するようにしてもよい。
【００５７】
上記の構成を有する本発明の成形用金型装置によれば、化粧面を形成する下金型のメンテナンスを短期間かつ低コストで行うことができ、下金型の交換作業を簡便に行うことが可能となる。
【符号の説明】
【００５８】
１  成形用金型装置
２  上金型
３  下金型
４  下金型部材
４１  凹部
５  下金型ブロック部材
６  キャビティ
８ａ  下金型部材側溝
８ｂ  下金型ブロック部材側溝
１０  パッキン
１１  固定手段
【図１】
2017047611.tif 000003
【図２】
2017047611.tif 000004
【図３】
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【図４】
2017047611.tif 000006