(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹部の底がキャビティに近づくように凹部を金型本体に開け、この金型本体の凹部内に焼結金属層を形成し、前記凹部を蓋部材で塞ぎ、前記焼結金属層に冷却用媒体又は加熱用媒体としての熱媒体を流通させることで、金型本体を強制冷却又は強制加熱することのできる樹脂成形金型であって、
前記凹部の底から蓋部材に至る第１の突部を金型本体に付設すると共に、前記蓋部材に外側へ延びる第２の突部を付設したことを特徴とする樹脂成形金型。
【請求項２】
前記第１の突部の軸線上に前記第２の突部を配置したことを特徴とする請求項１記載の樹脂成形金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は樹脂成形金型の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂成形金型として、例えば▲１▼特開平７−２８５１６９号公報「樹脂成形用金型」や▲２▼実開平６−９７４４号公報「金型」が知られている。
上記▲１▼は、同公報の図１によれば、金型本体１４（符号は公報に記載の符号を流用）を加熱又は冷却のために多孔質焼結金属で形成し、金型本体１４のキャビティに金属、合成樹脂又はセラッミクなどの表面被膜１２を形成したものである。
上記▲２▼は、同公報の図１によれば、金型１のキャビティ２表面近傍に冷却のために多孔質材の部分域３を形成し、この部分域３にメッキ等の表層７を形成し、この表層７の反対から部分域３に給水路４及び排水路５を接続したものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記▲１▼の樹脂成形用金型では、金型本体１４を多孔質焼結金属で形成し、金型本体１４のキャビティに金属、合成樹脂又はセラッミクなどの表面被膜１２で覆っただけのものなので、ショットを重ねると多孔質焼結金属が潰され、キャビティの変形を招く。
上記▲２▼の金型では、単に、多孔質材の部分域３に給水路４及び排水路５を接続しただけのものなので、給水路４近くの冷却効果が大きく、排水路５近くでは冷却効果が小さいことになり、実質的に金型の加熱・冷却サイクルが長く、成形時間が長くなり、生産性の低下を招く虞れがある。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、金型の強度を維持しつつ熱媒体の流路を形成すると共に、金型の加熱・冷却サイクルの短縮を図ることのできる樹脂成形金型を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、凹部の底がキャビティに近づくように凹部を金型本体に開け、この金型本体の凹部内に焼結金属層を形成し、凹部を蓋部材で塞ぎ、焼結金属層に冷却用媒体又は加熱用媒体としての熱媒体を流通させることで、金型本体を強制冷却又は強制加熱することのできる樹脂成形金型であって、凹部の底から蓋部材に至る第１の突部を金型本体に付設すると共に、蓋部材に外側へ延びる第２の突部を付設したことを特徴とする。
【０００６】
キャビティへ樹脂を射出若しくは投入すると樹脂成形圧が金型本体にかかる。このとき、第１の凸部並びに蓋部材が補強部材となって金型本体の変形、すなわち、キャビティの変形を防止する役割を果たす。
金型本体に第１の突部を付設し、この突部の先端を蓋部材で支持させる構造を採用したことでキャビティの形状を良好に保てる。
【０００７】
請求項２は、第１の突部の軸線上に第２の突部を配置したことを特徴とする。第１の突部は、補強部材であると共に熱伝導部材でもある。そこで、第１の突部と第２の突部を一直線上に並べれば、熱の流れが円滑となり、金型本体の放熱機能を格段に高めることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る樹脂成形金型の斜視図である。
樹脂金型装置２０は、樹脂成形金型としての可動側金型３０と樹脂成形金型としての固定側金型４０とから構成するものであって、可動側金型３０に成形凸部３２を形成し、固定側金型４０に成形凹部４２を形成し、これらの成形凹部４２及び成形凸部３２を合せることで樹脂成形品Ｗを成形するためのキャビティ５０を形成するものである。
【０００９】
図２は図１の２−２線断面図であり、可動側金型３０の縦断面を示す。
可動側金型３０は、金型本体３１に形成した成形凸部３２と、金型本体３１に形成した凹部３３と、この凹部３３内に形成する多孔質の焼結金属層３４と、これらの焼結金属層３４及び凹部３３を一括して覆う蓋部材３５と、金型本体３１に形成した複数の入水口３６・・・（・・・は複数個を示す。以下同じ）及び排水口３７・・・とからなる。なお、本図では、入水口３６・・・及び排水口３７・・・は一個のみを示す。
固定側金型４０は、金型本体４１に成形凹部４２を備え、金型本体４１に可動側金型３０と略同一の凹部、焼結金属層、蓋部材、入水口及び排水口を備えるものであり、詳細な説明は省略する。
【００１０】
図３は図１の３−３線断面図であり、可動側金型３０の横断面を示す。
凹部３３は、底３３ｈがキャビティ５０に近づくように金型本体３１に開けたものであり、キャビティ５０の強度を高めるための第１の突部としての第１のリブ３８・・・を備えたものである。
焼結金属層３４は、熱媒体（不図示）としての冷却用媒体又は加熱用媒体を流通させるための部材であり、熱媒体は、焼結金属層３４を流通させることで可動側金型３０を強制冷却又は強制加熱を図るための媒体である。
【００１１】
蓋部材３５は、焼結金属層３４及び凹部３３を一括して覆うベース部３５ａと、このベース部３５ａに形成する第２の突部としての第２のリブ３９・・・とからなる部材であり、第１のリブ３８・・・の先端にベース部３５ａを当てることで第１のリブ３８・・・と共にキャビティ５０の強度を高める部材である。
第２のリブ３９・・・は、第１のリブ３８・・・の軸線Ｃ・・・上に配置することで、可動側金型３０の放熱効果の促進を図ることを狙ったものである。すなわち、第１のリブ３８・・・は、補強部材であると共に熱伝導部材でもある。そこで、第１のリブ３８・・・と第２のリブ３９・・・を一直線上に並べれば、熱の流れが円滑となり、金型本体３１の放熱機能を格段に高めることができる。
【００１２】
すなわち、可動側金型３０は、凹部３３の底３３ｈがキャビティ５０に近づくように凹部３３を金型本体３１に開け、この金型本体３１の凹部３３内に焼結金属層３４を形成し、凹部３３を蓋部材３５で塞ぎ、焼結金属層３４に冷却用媒体又は加熱用媒体としての熱媒体（不図示）を流通させることで、金型本体３１を強制冷却又は強制加熱することのできる樹脂成形金型であって、凹部３３の底３３ｈから蓋部材３５に至る第１のリブ３８・・・を金型本体３１に付設すると共に、蓋部材３５に外側へ延びる第２のリブ３９・・・を付設したものである。
【００１３】
可動側金型３０は、凹部３３の底３３ｈがキャビティ５０に近づくように凹部３３を金型本体３１に開け、この金型本体３１の凹部３３内に焼結金属層３４を形成し、凹部３３を蓋部材３５で塞ぎ、焼結金属層３４に冷却用媒体又は加熱用媒体としての熱媒体（不図示）を流通させるようにしたので、キャビティ５０の強度を維持しつつ熱媒体の通路を形成することができる。この結果、耐久性を向上させた樹脂成形金型を得ることができる。
【００１４】
さらに、言及すれば、キャビティ５０へ樹脂を射出若しくは投入すると樹脂成形圧が金型本体３１にかかる。このとき、第１のリブ３８・・・並びに蓋部材３５が補強部材となって金型本体３１の変形、すなわち、キャビティ５０の変形を防止する役割を果たす。金型本体３１に第１のリブ３８・・・を付設し、これらの第１のリブ３８・・・の先端を蓋部材３５で支持させる構造を採用したことでキャビティ５０の形状を良好に保てる。
【００１５】
また、凹部３３の底３３ｈから蓋部材３５に至る第１のリブ３８・・・を金型本体３１に付設すると共に、蓋部材３５に外側へ延びる第２のリブ３９・・・を付設したので、金型本体３１の放熱効果の向上を図ることができる。
可動側金型３０は、第１のリブ３８・・・の軸線Ｃ・・・上に第２のリブ３９・・・を配置したので、金型本体３１の放熱効果のさらなる促進を図ることができる。この結果、可動側金型３０の加熱・冷却サイクルの短縮を図ることができ、成形コストの削減を図ることができる。
【００１６】
図４は図１の４−４断面図であり、可動側金型３０の平面断面を示す。
可動側金型３０は、言い換えれば、第１のリブ３８・・・を残すようなかたちで、金型本体３１に凹部３３を形成したものであり、結果として、凹部３３は複数の流路３３Ａ〜３３Ｆ（ここでは、凹部３３を流路３３Ａ〜３３Ｆと呼ぶことにする）を形成したかたちになり、それぞれの流路３３Ａ〜３３Ｆに焼結金属層３４を設け、それぞれの流路３３Ａ〜３３Ｆに入水口３６・・・及び排水口３７・・・を設けたものとも言える。
従って、凹部３３をそれぞれの流路３３Ａ〜３３Ｆに仕切ることで、熱媒体（不図示）を均一に流すことができるので、金型温度のばらつきの低減を図ることができる。
【００１７】
以上に述べた可動側金型３０（樹脂成形金型）の作用を次に説明する。
図５（ａ）〜（ｄ）は本発明に係る樹脂成形金型の第１作用説明図であり、可動側金型３０（図３参照）の製作手順の一例を示す。
（ａ）において、金属ブロック５２に成形凸部３２及び凹部３３を形成し、金型本体３１を製作する。
（ｂ）において、鉄系金属、アルミニウム系金属若しくはステンレス鋼の金属粒５３・・・を凹部３３に充填する。
（ｃ）において、凹部３３内に金属粒５３・・・を充填済みの金型本体３１を焼結炉５４に入れ、金属粒５３・・・同士を焼結させ、焼結金属層３４を形成する。
【００１８】
（ｄ）において、蓋部材３５で焼結金属層３４及び凹部３３を一括して覆い、ボルト締め又は熱溶着を行ない、凹部３３を密封する。その後、成形凸部３２面の仕上を行なう。例えば、成形凸部３２面と凹部３３の底３３ｈ面との厚さをｔとするときに、厚さｔを２ｍｍから５ｍｍの範囲に設定する。ここで、厚さｔが２ｍｍ以下では成形凸部３２の強度が不足する。また、５ｍｍ以上では冷却効率又は熱効率の悪化を招く。
【００１９】
図６（ａ），（ｂ）は本発明に係る樹脂成形金型の第２作用説明図であり、（ａ）は比較例を示し、（ｂ）は実施例を示す。
（ａ）において、樹脂成形金型としての可動側金型１００は、金型本体１０１に成形凸部１０２を形成し、金型本体１０１に凹部１０３を形成し、この凹部１０３内に焼結金属層１０４形成し、これらの焼結金属層１０４及び凹部１０３を一括して平板の蓋部材１０５で覆ったものである。ここで、成形凸部１０２に矢印▲１▼の如く成形圧が加わることを想定すると、成形凸部１０２の強度を高める補強リブ（不図示）等がないので、成形凸部１０２はショットを重ねていくと二点鎖線で示すように変形を招く虞れがある。
【００２０】
（ｂ）において、可動側金型３０は、凹部３３の底３３ｈがキャビティ５０（図３参照）に近づくように凹部３３を金型本体３１に開け、この金型本体３１の凹部３３内に焼結金属層３４を形成し、凹部３３を蓋部材３５で塞ぎ、焼結金属層３４に冷却用媒体又は加熱用媒体としての熱媒体（不図示）を流通させるようにしたので、キャビティ５０の強度を維持しつつ熱媒体の通路を形成することができる。この結果、耐久性を向上させた樹脂成形金型を得ることができる。また、凹部３３の底３３ｈから蓋部材３５に至る第１のリブ３８・・・を金型本体３１に付設すると共に、蓋部材３５に外側へ延びる第２のリブ３９・・・を付設したので、金型本体３１の放熱効果の向上を図ることができる。
すなわち、第１のリブ３８・・・は、補強部材であると共に熱伝導部材でもある。そこで、第１のリブ３８・・・と第２のリブ３９・・・を一直線上に並べれば、熱の流れが円滑となり、金型本体３１の放熱機能を格段に高めることができる。
【００２１】
例えば、可動側金型３０は、第１のリブ３８・・・の軸線Ｃ・・・上に第２のリブ３９・・・を配置したので、第１のリブ３８から第２のリブ３９に矢印▲２▼の如く熱が流れ、第２のリブ３９から大気中に矢印▲３▼・・・の如く放熱させる。すなわち、金型本体３１の放熱効果のさらなる促進を図ることができる。この結果、金型の加熱・冷却サイクルの短縮を図ることができ、成形コストの削減を図ることができる。
【００２２】
尚、実施の形態では図３に示すように、第１・第２の突起をリブ形状（第１のリブ３８・・・及び第２のリブ３９・・・）としたが、これに限るものではなく、第１・第２の突起は、ピン又は棒形状であってもよい。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、凹部の底がキャビティに近づくように凹部を金型本体に開け、この金型本体の凹部内に焼結金属層を形成し、凹部を蓋部材で塞ぎ、焼結金属層に冷却用媒体又は加熱用媒体としての熱媒体を流通させるようにしたので、キャビティの強度を維持しつつ熱媒体の通路を形成することができる。すなわち、金型本体に第１の突部を付設し、この突部の先端を蓋部材で支持させる構造を採用したのでキャビティの形状を良好に保てる。この結果、耐久性を向上させた樹脂成形金型を得ることができる。
また、凹部の底から蓋部材に至る第１の突部を金型本体に付設すると共に、蓋部材に外側へ延びる第２の突部を付設したので、金型本体の放熱効果の向上を図ることができる。
【００２４】
請求項２は、第１の突部の軸線上に第２の突部を配置したので、金型本体の放熱効果のさらなる促進を図ることができる。すなわち、第１の突部と第２の突部を一直線上に並べたので、熱の流れが円滑となり、金型本体の放熱機能を格段に高めることができる。この結果、金型の加熱・冷却サイクルの短縮を図ることができ、成形コストの削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る樹脂成形金型の斜視図
【図２】図１の２−２線断面図
【図３】図１の３−３線断面図
【図４】図１の４−４断面図
【図５】本発明に係る樹脂成形金型の第１作用説明図
【図６】本発明に係る樹脂成形金型の第２作用説明図
【符号の説明】
３０…樹脂成形金型（可動側金型）、３１…金型本体、３３…凹部、３３ｈ…底、３４…焼結金属層、３５…蓋部材、３８…第１の突部（第１のリブ）、３９…第２の突部、５０…キャビティ、Ｃ…軸線。
【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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