JP2003103579A - 射出成形用金型及び箱形状成形品及び箱形状成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄肉部分があっても、溶融樹脂を隅々まで確
実に充填させることができる射出成形用金型を提供す
る。 【解決手段】 ゲート１３は、固定側金型においてキャ
ビティ３に対する箱形状成形品の天板３１の表面の角
部、つまり、天板３１の表面側の四カ所の角部の位置に
設けられて、円形状の中心位置が、製品ゲート３に対し
側壁３２の内壁面３３が互いに交差する位置Ｑとなるよ
うに配設されている。そして、固定型構成体の固定側金
型の下面には凹部が設けられると共に、可動型構成体の
可動側金型の上面には凸部が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、射出成形用金型
と、その射出成形用金型によって形成される箱形状成形
品及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形用金型にあっては、箱形状をな
す成形品を成形する場合がある。このような箱形状成形
品のうち、例えば携帯電話のバッテリー等に利用される
箱形状成形品は、バッテリー全体が薄い板状に構成され
るので、成形品の天板が極めて薄いものとなっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の射出
成形用金型では、箱形状成形品を成形する場合、天板の
中央部に設けられたゲートからキャビティ内に溶融樹脂
を注入すると、キャビティ内の天板に相当する部分が極
めて薄い空間部となっているので、溶融樹脂をキャビテ
ィ内の天板の周囲の隅々まで流入させることが難しく、
著しいときには、天板内に流入している課程で溶融樹脂
が硬化してしまい、不良品が生じるという問題があっ
た。

【０００４】この発明は、このような事情を考慮してな
されたもので、その目的は、薄肉部分があっても、溶融
樹脂を隅々まで確実に充填させることができる射出成形
用金型を提供することにあり、又、その射出成形用金型
を用いることにより薄肉の天板を有する箱形状成形品を
提供することにある。また、該箱形状成形品の製造方法
を提供する。

【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、この発明は以下の手段を提案している。請求項１に
係る発明は、キャビティ内に溶融樹脂を充填して硬化
し、多角形状をなす天板と該天板の各辺に設けられた側
壁とを有する箱形状成形品を形成する射出成形用金型に
おいて、前記キャビティにおける箱形状成形品の天板の
角部対応位置にゲートを設けていることを特徴とする。

【０００６】この発明に係る射出成形用金型によれば、
ゲートがキャビティに対して箱形状成形品の天板の角部
の位置に設けられているので、溶融樹脂がそのゲートか
ら流入すると、天板の角部から天板及び側壁方向に流通
し、しかも天板側においては、天板の角部側から中央側
に順次充填されることとなる結果、天板側全体が確実に
充填されることとなる。

【０００７】請求項２に係る発明は、請求項１記載の射
出成形用金型において、前記ゲートを有する固定型構成
体と、その固定型構成体と共に前記キャビティを形成す
る可動型構成体とを備え、固定型構成体の端面にキャビ
ティ用の凹部を形成すると共に、可動型構成体の前記キ
ャビティ用の凹部と対応する面にキャビティ用の凸部を
形成していることを特徴とする。

【０００８】この発明に係る射出成形用金型によれば、
固定型構成体の端面に形成されたキャビティ用の凹部
と、可動型構成体のキャビティ用の凸部とにより、キャ
ビティを確実に形成することができる。

【０００９】請求項３に係る発明は、請求項２記載の射
出成形用金型において、前記可動型構成体は、キャビテ
ィ用の凸部を有する可動側金型と、この可動側金型に対
し相対的に移動し、可動側金型から箱形状成形品を脱型
させるストリッパプレートとを有することを特徴とす
る。

【００１０】この発明に係る射出成形用金型によれば、
可動型構成体の離型時、可動型構成体の可動側金型に対
し、ストリッパプレートが相対的に上昇移動し、このス
トリッパプレートが可動側金型の凸部に密着している箱
形状成形品の側壁を上方に押圧するので、箱形状成形品
が収縮によって可動型構成体の凸部に密着しても、箱形
状成形品を凸部から脱型させることができる。

【００１１】請求項４に係る発明は、多角形状をなす天
板と、天板の各辺に設けられた側壁とを有する箱形状成
形品であって、天板の表面の角部にゲート跡が設けられ
ていることを特徴とする。

【００１２】この発明に係る箱形状成形品によれば、天
板の表面の角部にゲート跡が設けられるが、溶融樹脂が
天板の角部から充填されることによって薄い天板が形成
されるので、薄肉の天板を有する成形品が確実に得られ
る。

【００１３】請求項５記載の発明は、射出成形用金型の
キャビティ内に溶融樹脂を充填して硬化し、多角形状を
なす天板と該天板の各辺に設けられた側壁とを有する箱
形状成形品を製造する方法であって、前記キャビティに
おける箱形状成形品の天板の角部対応位置から溶融樹脂
をキャビティ内に注入しつつ該キャビティ内に充填して
箱形状成形品を製造することを特徴とする。すなわち、
溶融樹脂が天板の角部から充填されることによって、該
天板の角部から天板及び側壁方向に流通し、天板側にお
いては、天板の角部側から中央側に順次充填されること
となる結果、薄い天板であっても全体に確実に充填され
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、この発明の
実施の形態について説明する。図１から図６はこの発明
の一実施の形態に係る射出成形用金型を示す図であっ
て、図１は射出成形用金型を示す縦断面図、図２は箱形
状成形品を示す斜視図、図３はキャビティとゲートとの
関係を示す固定側金型の底面図、図４は図３の一部拡大
図、図５は可動型構成体を離間させた状態を示す説明
図、図６はキャビティを脱型させる説明図である。

【００１５】図１に示す射出成形用金型は、大別する
と、固定型構成体１と、これに対し図示上下方向に移動
する可動型構成体２とを備え、これら固定型構成体１に
可動型構成体２が移動して型締めすることにより、相互
間に図２に示す箱形状成形品３０を成形するためのキャ
ビティ３が形成される。

【００１６】この射出成形用金型によって成形される成
形品３０について述べると、この成形品３０は、図２に
示すように、長四角形状に形成された天板３１と、その
天板３１の各辺に立設された側壁３２とを有して箱形状
に形成されている。そして、この箱形状の成形品（以
下、箱形状成形品という）３０は、これと類似の形状の
成形品（図示せず）とが互いに組み合わせられることに
よって内部に携帯電話の充電池を収納するようになって
いる。このような箱形状成形品３０は、薄肉に形成され
てあって、例えば側壁３２が０．８ｍｍ程度で、また天
板３１が０．２ｍｍの板厚をなしている。従って、キャ
ビティ３は、天板３１，側壁３２を有する箱形状成形品
３０に相当する空間部をなしている。

【００１７】そして、固定型構成体１は、固定側金型４
と、この固定側金型４を固定した固定側受け板５と、こ
の固定側受け板５の上面にスペーサブロック６を介して
固定された固定側取り付け板７と、スペーサブロック６
内の固定側取り付け板７及び固定側受け５板の間に固定
されたマニホールド８とを備えている。

【００１８】マニホールド８の内部には溶融樹脂の通路
であるランナー９が設けられ、このランナー９の下端
が、ブロック１１，固定側受け板５，固定側金型４にそ
れぞれ連設されたランナー１０と接続されている。ブロ
ック１１は、固定側受け板５とマニホールド８との間に
設けられている。

【００１９】又、ランナー１０の外周部にはヒータ１２
が配設され、ヒータ１２の熱でランナー１０内の溶融樹
脂が常に溶融状態に保たれる、いわゆるホットランナが
構成されている。更に、ランナー１０を経た溶融樹脂が
ゲート１３を通過することによりキャビティ３内に注入
される。

【００２０】ゲート１３は、いわゆるバルブゲートタイ
プに構成されている。即ち、ランナ９及び１０内に図１
に示すように、バルブピン１４が設けられている。この
バルブピン１４の上部にはシリンダピストン１４ａが設
けられ、シリンダピストン１４ａが固定側取り付け板７
内に形成されたシリンダ室１５に上下方向に移動可能に
セットされている。

【００２１】成形に際しては、シリンダ室１５内に給排
される油圧力でバルブピン１４のシリンダピストン１４
ａが上方に移動し、バルブピン１４の先端がゲート１３
を解放することにより、溶融樹脂がキャビティ３内に流
入可能となっている。そして、キャビティ３内に溶融樹
脂が充填された時点で、シリンダ室１５に圧油が逆方向
に給排されると、その油圧力でバルブピン１４が下方に
移動し、バルブピン１４の先端部がゲート１３内に挿入
されてゲート１３を閉じ、これによってキャビティ３内
の溶融樹脂とランナー１０内の溶融樹脂を切断するよう
になっている。

【００２２】なお、ランナー９の上端は詳細に図示して
いないが、固定側取り付け板７に設けられたスプルー
（図示略）に接続されている。

【００２３】又、ゲート１３は、図３及び図４に示すよ
うに、固定側金型４内のキャビティ３において形状成形
品３０の天板３１の表面の角部、つまり、天板３１の表
面側の四カ所の角部の対応位置に設けられている。この
ゲート１３は、円形状をなしており、その中心位置が、
キャビティ３に対し側壁３２の内壁面３３が互いに交差
する位置Ｑとなるように配設されている。そして、溶融
樹脂が注入されたとき、キャビティ３内に対して四カ所
の角部から天板３１側及び側壁３２側に速やかに流通で
きるようになっている。

【００２４】一方、可動型構成体２は固定型構成体１の
固定側金型４及び固定側受け板５の下方に配置されてお
り、可動側金型２１と、ストリッパプレート２２とを有
している。

【００２５】そして、固定型構成体１の固定側金型４の
下面には凹部４ａが設けられると共に、可動型構成体２
の可動側金型２１の上面には凸部２１ａが設けられてい
る。凹部４ａは、箱形状成形品３０の表面３１側を成形
し得るよう、図５及び図６に示すように、固定側金型４
の下面が上方に若干凹むことによって形成されている。
凸部２１ａは、箱形状成形品３０の内面側を成形し得る
よう、可動型構成体２の可動側金型２１に側壁３２の高
さ分だけ凹部４ａに向かって上方に突設されている。こ
の凹部４ａと凸部２１ａとは、固定型構成体１に対し可
動型構成体２が互いに当接して所定位置にセットされる
ことによりキャビティ３を形成する。

【００２６】ところで、一般に、キャビティ３に溶融樹
脂が充填され、かつ冷却されることによって硬化する
と、溶融樹脂が内側に収縮する作用が生じるので、可動
側金型２１の凸部２１ａに密着してしまい、離型した時
点で、硬化した箱形状成形品３０が凸部２１ａに密着し
た状態となってしまう。

【００２７】そこで、固定型構成体１から可動型構成体
２が離型したとき、可動型構成体２のストリッパプレー
ト２２がプレート移動板２３によって可動側金型２１の
凸部２１ａに沿って上方に移動され、ストリッパプレー
ト２２が凸部２１ａに密着している箱形状成形品３０の
側壁３２を押すことにより、箱形状成形品３０が可動側
金型２１から脱型できるようにしている。

【００２８】この場合、ストリッパプレート２２が箱形
状成形品３０を可動側金型２１から脱型するタイミング
としては、可動側金型２１が固定側金型４から完全に離
れて最下部の位置まで降下した後、ストリッパプレート
２２を上昇移動させるようにしている。プレート移動板
２３は、ストリッパプレート２２にボルト締めされてお
り、図示しない駆動機構によって駆動されるとストリッ
パプレート２２を昇降させるようになっている。

【００２９】この実施形態の射出成形用金型は、上記の
ように構成されており、成形に際しては、まず、図１に
示すように、固定型構成体１と可動型構成体２とを型閉
して、これら固定型構成体１と可動型構成体２間にキャ
ビティ３を形成した後、バルブピン１４がキャビティ３
から離れるよう上方に移動してゲート１３を解放する。

【００３０】そして、スプルー（図示略）より成形材料
である溶融樹脂を注入すると、この溶融樹脂がランナー
９，１０を順次通り、さらにゲート１３を通ることによ
り、キャビティ３内に流入される。

【００３１】このとき、ゲート１３は、固定側金型４の
キャビティ３において箱形状成形品３０の天板３１の角
部の位置にそれぞれ設けられているので、溶融樹脂がそ
の角部から流入すると、天板３１及び側壁３２方向に流
通し、しかも天板３１側においては、天板３１の角部側
から中央側に順次充填されることとなる結果、天板３１
側全体が確実に充填されることとなる。

【００３２】従って、キャビティ３内の天板３１の角部
から溶融樹脂が流入すると、天板３１及び側壁３２の双
方に溶融樹脂が確実に充填され、従来技術のように天板
３１を流通する課程で硬化するのを防止することができ
るので、天板３１の板厚寸法が極めて薄くとも、箱形状
成形品３０を的確に成形することができる。

【００３３】なお、キャビティ３内に溶融樹脂が所定量
充填された時点で、バルブピン１４が降下してゲート１
３を閉じ、キャビティ３内の溶融樹脂は図示しない冷却
水によって積極的に冷却されることにより、迅速に硬化
することとなる。

【００３４】また、キャビティ３に充填された溶融樹脂
が硬化すると、可動型構成体２が固定型構成体１から離
間する。この離型時には、溶融樹脂の内側に収縮する作
用が生じることにより、箱形状成形品３０が図５に示す
ように可動型構成体２の可動側金型２の凸部２１ａに密
着した状態となってしまう。

【００３５】しかしながら、可動型構成体２の離間時、
可動型構成体２の可動側金型２１に対し、ストリッパ移
動体２３の上昇によってストリッパプレート２２が図６
のように相対的に上昇移動すると、このストリッパプレ
ート２２が、可動側金型２１の凸部２１ａに密着してい
る箱形状成形品３０の側壁３２を上方に押圧するので、
箱形状成形品３０を凸部２１ａから脱型させることがで
きる。従って、溶融樹脂が収縮によって凸部２１ａに密
着しても、成形された箱形状成形品３０の脱型を簡単か
つ確実に行うことができる。

【００３６】又、上記のように成形された箱形状成形品
３０は、天板３１の表面にゲート１３の跡、いわゆるゲ
ート跡４０が設けられるが、溶融樹脂がキャビティ３内
の天板３１の角部から充填されることにより、天板３１
が所定の厚みに形成されるので、製品としての信頼性を
高めることができ、成形上の歩留まりを向上させること
ができる。

【００３７】なお、図示実施形態において、ゲート１３
の中心位置が、製品ゲート３に対し側壁３２の内壁面３
３が互いに交差する位置Ｑとなるように配設された例を
示したが、薄肉の天板を形成し得るように充填できれば
よいので、位置Ｑからずれた位置にあってもよい。ま
た、箱形状成形品３０の脱型に際しては、可動側金型２
１が固定側金型４から完全に離れて最下部の位置まで降
下した後、ストリッパプレート２２を上昇移動させるよ
うにした例を示したが、これに限らず、可動側金型２１
が降下しているときに、ストリッパプレート２２を上昇
移動させることによって箱形状成形品３０を脱型させる
ようにしてもよい。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明によれば、ゲートがキャビティにおける箱形状成形品
の天板の角部の対応位置に設けられることにより、溶融
樹脂がキャビティ内の天板の角部側から中央側に順次充
填され、天板全体が確実に充填されるので、天板の板厚
寸法が極めて薄くとも、箱形状成形品を的確に成形する
ことができる効果が得られる。請求項２に係る射出成形
用金型によれば、固定型構成体の端面に形成されたキャ
ビティ用の凹部と、可動型構成体のキャビティ用の凸部
とにより、キャビティを確実に形成することができる。

【００３９】請求項３に係る射出成形用金型によれば、
可動型構成体の離型時、箱形状成形品が収縮によって可
動型構成体の凸部に密着しても、箱形状成形品を凸部か
ら確実に脱型させることができる。請求項４に係る箱形
状成形品によれば、天板の表面の角部にゲート跡が設け
られるが、極めて薄肉の天板を有する箱形状成形品が得
られる。請求項５に係る製造方法においても、溶融樹脂
が天板の角部から充填されることによって、該天板の角
部から天板及び側壁方向に流通し、天板側においては、
天板の角部側から中央側に順次充填されることとなる結
果、薄い天板であっても全体に確実に充填される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施の形態に係る射出成形用金
型を示す図であって、射出成形用金型を示す縦断面図で
ある。

【図２】 箱形状成形品を示す斜視図である。

【図３】 キャビティとゲートとの関係を示す固定側金
型の底面図である。

【図４】 図３の一部拡大図である。

【図５】 可動型構成体を離間させた状態を示す説明図
である。

【図６】 成形品を脱型させるときの説明図である。

【符号の説明】

１ 固定型構成体 ２ 可動型構成体 ３ キャビティ ４ 固定側金型 ４ａ キャビティの凹部 ５ 固定側受け板 ６ スペーサブロック ７ 固定側取り付け板 ８ マニホールド ９，１０ ランナー １２ ヒータ １３ ゲート １４ バルブピン ２１ 可動側金型 ２１ａ キャビティの凸部 ２２ ストリッパプレート ２３ ストリッパ移動板 ３０ 箱形状成形品 ３１ 天板 ３２ 側壁 ３３ 側壁の内壁面 ４０ ゲート跡

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武石 篤 新潟県新潟市小金町３丁目１番１号 三菱 マテリアル株式会社新潟製作所内 (72)発明者 堀川 義広 新潟県新潟市小金町３丁目１番１号 三菱 マテリアル株式会社新潟製作所内 Ｆターム(参考） 4F202 AH56 CA11 CB01 CK06 CM07

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャビティ内に溶融樹脂を充填して硬化
   し、多角形状をなす天板と該天板の各辺に設けられた側
   壁とを有する箱形状成形品を形成する射出成形用金型に
   おいて、 前記キャビティにおける箱形状成形品の天板の角部対応
   位置にゲートを設けていることを特徴とする射出成形用
   金型。
2. 【請求項２】 請求項１記載の射出成形用金型におい
   て、 前記ゲートを有する固定型構成体と、その固定型構成体
   と共に前記キャビティを形成する可動型構成体とを備
   え、 固定型構成体の端面にキャビティ用の凹部を形成すると
   共に、可動型構成体の前記キャビティ用の凹部と対応す
   る面にキャビティ用の凸部を形成していることを特徴と
   する射出成形用金型。
3. 【請求項３】 請求項２記載の射出成形用金型におい
   て、 前記可動型構成体は、キャビティ用の凸部を有する可動
   側金型と、この可動側金型に対し相対的に移動し、可動
   側金型から箱形状成形品を脱型させるストリッパプレー
   トとを有することを特徴とする射出成形用金型。
4. 【請求項４】 多角形状をなす天板と、天板の各辺に設
   けられた側壁とを有する合成樹脂製の箱形状成形品であ
   って、 天板表面の角部にゲート跡が設けられていることを特徴
   とする箱形状成形品。
5. 【請求項５】 射出成形用金型のキャビティ内に溶融樹
   脂を充填して硬化し、多角形状をなす天板と該天板の各
   辺に設けられた側壁とを有する箱形状成形品を製造する
   方法であって、前記キャビティにおける箱形状成形品の
   天板の角部対応位置から溶融樹脂をキャビティ内に注入
   しつつ該キャビティ内に充填して箱形状成形品を製造す
   ることを特徴とする箱形状成形品の製造方法。