JP2005199643A - 射出成形金型システム、射出成形金型装置、及び射出成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、部品が密集するスライド機構において冷却効果を十分に発揮させることができる冷却機構を有するスライド式金型システムを提供することを目的とする。
【解決手段】 キャビティ（１２６）の一部を構成するスライド部材（１１２）を往復移動させて成形品のアンダカット成形を行なうことを前提とし、上記スライド部材の内部に設けられた冷却路（２００ａ）と、上記冷却路の内部及び上記キャビティの内部を連通させるガス抜き孔（２００ｂ）と、上記冷却路内の気体を吸引する吸引手段（２０４）と、上記冷却路の内部と外部との連通または遮断を行なう手段（２０２、２０６）と、を有するスライド式射出成形金型システム。
【選択図】 図２

Description

本発明は、射出成形金型の冷却及びキャビティ内のガス抜きに適した射出成形技術に関し、特にスライド式の射出成形金型装置に対して好適な射出成形技術に関する。

成形品を成形する装置として射出成形金型装置（以下、金型装置と略す）が知られている。上記金型装置は、成形品の型となる凹凸が可動側型板や固定側型板に予め構成され、これらの型板を突き合わせる（型締めする）ことで、上記凹凸の表面からなる中空の空間（キャビティ）をこれらの型板間に形成させる。このキャビティには射出機から高温の樹脂が流し込まれ、キャビティ内にその樹脂が充填されると、この樹脂は冷却されて固化する。そして、上記可動側型板及び上記固定側型板が型開きして元の状態に戻ることにより、上記凹凸の形状が樹脂表面に転写された成形品が取り出される。

上記金型装置で上記成形品を精度良く成形するためには、当該金型装置を設計する上で検討しなければならない事項が幾つかある。
その一つは上記キャビティの周辺温度の均一化である。
成形品が成形されるキャビティの周辺温度が不均一な状態であるとそのキャビティにて成形される樹脂に歪みが生じ、この状態で固化した成形品は精度の悪いものとなってしまう。特にレンズなどの光学部品のように高い精度が求められる部品成形においては重要視される。

そこで、一般的に、金型装置の各所には温度調節機構が構成されている。
この温度調節機構は、金型装置に直径５ｍｍから６ｍｍ程度の断面をもつ管状の孔（温調管）が開けられ、そこに所定温度の液状媒体（例えば油や水など）を流すことにより、金型装置の温度調節を図る。

一般的に、金型装置と上記液状媒体との熱交換の効率を高めるには、金型装置に通す温調管の長さをなるべく短くして、複数の温調管を金型装置内に構成させるようにする事が望ましい。
しかし、そのように構成すると、金型装置を組み付ける段取りの際に、金型装置内部の温調管から金型装置の外部に張り出した管（ホース）が邪魔になり、その段取りの作業性を悪くしてしまう。また、金型装置を設計する際の検討順位としては、温調管の取りまわしの検討よりも上記段取りの作業性の検討の方が高いものである。よって、温調管の取り回しにおいては、上記作業性が悪くならないよう、Ｕ字管を使用して金型装置の内部を幾度も蛇行させることにより、金型装置内に温調管を少ない数で取りまわせるように対処していた。

また、上記成形品を精度良く成形するために検討しなければならない事項のその他の一つに、キャビティ内のガス抜きがある。
上記射出機から高温の樹脂が上記キャビティ内に流入すると、このキャビティ内に空気、或いは高温の樹脂から発生するガスが溜まる。このキャビティ内のガス（以下に説明するガスは、上記空気或いは高温の樹脂から発生するガスを総称したものである）は型締めされた上記可動側型板及び上記固定側型板間の当接部分に設けられたクリアランスから外部に抜け出たりもするが、光学部品のように成形品の精度が求められる金型装置においてはこのクリアランスは非常に小さいため、ここから十分にガス抜きできず、樹脂がこのガスによりキャビティの末端まで充填されなくなってしまう。更に、キャビティ内に樹脂が充填される際にこのキャビティ内にガスが溜まっていると、充填される樹脂によってそのガスが圧縮され、この圧縮により熱が発生する。そして、この熱により成形品の一部に焦げ付きが生じてしまうことも数多く起きている。

そこで、従来の金型装置の中には、そのキャビティ内に溜まったガスをキャビティの外に排出するガス抜き機構を特別に構成しているものがある。
特開平７−２４１８５４号公報に開示された金型装置では、金型装置の外部と金型装置内部のキャビティとの連通が可能なガス抜き孔が金型装置に構成され、キャビティに樹脂を充填する際に、キャビティの一部を構成する可動部材を位置移動させることによって上記キャビティの末端部分と上記ガス抜き孔とを連通するようにし、樹脂の充填後に上記可動部材を基の位置に戻してガス抜き孔を塞ぎ、上記可動部材をキャビティの一部として再構成させる。この金型装置では、キャビティに樹脂を充填する際、キャビティ内に溜まったガスを上記可動部材の移動により開通したガス抜き孔から外部に排出させるガス抜き機構を構成している。

また、特開２００１−２３２６６９号公報に開示された金型装置では、金型装置の外部と金型装置内部のキャビティとが常に連通するガス抜き孔が構成される。この装置では、上記ガス抜き孔のキャビティ側の連絡口をキャビティ内の樹脂が通過できない大きさに形成することで、そのキャビティ内に溜まったガスのみを排出するように構成されている。この金型装置では、キャビティに樹脂が充填される圧力により、キャビティ内に溜まったガスのみが上記ガス抜き孔から外部に排出されるガス抜き機構を構成している。

さて、金型装置で成形する成形品の中には、上記可動側型板及び上記固定側型板が型開きする方向とは異なる方向に食い込んだ或いは突出した形状（以下、そのような形状或いはその形状をしている個所をアンダカットと呼ぶ事とする）を有するものがある。このようなアンダカットを含む成形品を上記金型装置で形成する場合、上記可動側型板及び固定側型板に加え、上記アンダカットを形成するために金型開閉方向に対し垂直な方向に動作する中子によって上記キャビティの一部を構成させる、スライド式射出成形金型装置（以下、スライド式金型装置と略す）が利用される。

このスライド機構は、樹脂が固化するまでは成形品のアンダカットを中子によって成形し、その成形品を取り外す際は当該アンダカットがスライド式金型装置の本体から外れるように作用させなければならない。すなわち、上記可動側型板の動作と共に中子がそれと直交する方向へ移動できるように、型板上を摺動できるスライド部材或いは上記可動側型板の動作と共にスライド部材の移動をガイドするアンギュラピン、または、中子によるキャビティ形成状態をロックするロッキングブロック等など、その他にも多くの部品で構成される。

しかし、上記スライド式金型装置全体に対して上記スライド機構は占有度が小さく設計される。こうすることにより、スライド式金型装置の大型化は抑制される。
このため、スライド機構に構成される部品は互いに密集し合って構成されている。
このように、スライド式金型装置全体において、上記スライド機構が占有する領域における各種部品の密集度はスライド式金型装置の他の領域と比べると遥かに高い。
特開平７−２４１８５４号公報 特開２００１−２３２６６９号公報

上述したように、スライド式金型装置で高精度の成形品を成形するためには、キャビティの周辺温度を均一化させるための温度調節機構やキャビティ内に溜まったガスをキャビティ外に排出するガス抜き機構を上記スライド式金型装置に構成する必要がある。
しかし、上述したスライド式金型装置のスライド機構が構成される領域においては、成形品のアンダカットの成形や成形品に構成される当該アンダカットのスライド式金型装置本体からの離脱を可能にさせるための多くの部品が互いに密集して構成されている。

このため、スライド式金型装置の他の領域と同様に当該スライド機構が構成される領域に例えば直径が５mmなどの大きな温調管を形成する事は困難を極め、実際は、このスライド機構が構成される領域に直径の小さなガス抜き孔を構成する程度に留めて、温調管は構成せずにスライド式金型装置を稼動させるようにしていた。

よって、スライド機構に温度調節機構を構成せずにスライド式金型装置の稼動を繰り返すことにより、そのスライド機構に設けられたスライド部材及びその周囲が、そのスライド部材の摺動による摩擦熱などの影響で高温になり、上記キャビティの周辺温度にばらつきが生じ、成形品の成形精度に大きな影響を与える結果となり問題を生じていた。

そこで本発明は、部品が密集するスライド機構において冷却効果を十分に発揮させることができる冷却機構を有するスライド式金型装置を提供することを目的とする。

本発明は上記課題を解決するために以下のように構成する。
本発明の射出成形金型システムの態様の一つは、キャビティの一部を構成するスライド部材を往復移動させて成形品のアンダカット成形を行なうことを前提とし、上記スライド部材の内部に設けられた冷却路と、上記冷却路の内部及び上記キャビティの内部を連通させるガス抜き孔と、上記冷却路内の気体を吸引する吸引手段と、上記冷却路の内部と外部との連通または遮断を行なう手段と、を有する。

なお、上記冷却路の内部と外部との連通または遮断を行なう手段は、上記連通及び上記遮断を交互に所定のタイミングで行なうように構成できる。
また、上記キャビティの内部に連通させる上記ガス抜き孔の上記キャビティにおける開口部は、キャビティ内に射出された樹脂の通過を抑止するようにさせなければならない。

また、上記冷却路は、該冷却路の一部が上記スライド部材の表面に開口した開口部を有し、上記ガス抜き孔は、上記冷却路の上記開口部及び上記キャビティの内部を、上記スライド部材の表面または該スライド部材の表面に接触する面に構成した溝により連通させる、ように構成できる。

また、上記ガス抜き孔の直径は０．０３ｍｍ以下であることが望ましい。
また、上記溝は、上記表面または表面に接触する面からの深さが、０．０３ｍｍ以下であることが望ましい。
本発明の射出成形金型装置の態様の一つは、キャビティの一部を構成するスライド部材を往復移動させて成形品のアンダカット成形を行なうことを前提とし、上記スライド部材に設けられた冷却路と、上記冷却路の内部及び上記キャビティの内部を連通させるガス抜き孔と、上記冷却路の内部と外部との連通または遮断を行なう手段と、を有し、上記冷却路は、上記スライド部材の表面に少なくとも二つの開口部を有し、上記開口部の内の任意の第一開口部及び第二開口部が上記スライド部材の内部で連通する連通部を有し、及び上記冷却路の内部の気体を上記冷却路の外部に排出できるように上記開口部の内の少なくとも一つが外付けの吸引装置に接続される接続部を有し、上記冷却路の内部と外部との連通または遮断を行なう手段は、上記開口部の内の、上記吸引装置に接続される上記開口部を除く残りの開口部に、外付けの制御装置から送信されるタイミング情報に連動して上記冷却路の内部と外部との連通または遮断を行なう遮断部材を有する。

なお、上記冷却路は、該冷却路の一部が上記スライド部材の表面に開口した第三開口部を有し、上記ガス抜き孔は、上記冷却路の上記第三開口部及び上記キャビティの内部を、上記スライド部材の表面または該スライド部材の表面に接触する面に構成した溝により連通させる、ように構成できる。

また、上記ガス抜き孔の直径は０．０３ｍｍ以下であることが望ましい。
また、上記溝は、上記表面または表面に接触する面からの深さが、０．０３ｍｍ以下であることが望ましい。
本発明の射出成形方法の態様の一つは、キャビティの一部を構成するスライド部材によりアンダカット成形が行なわれる射出成形品の射出成形に対して行なわれることを前提とし、上記キャビティの内部に樹脂が充填される際に上記キャビティの内部のガスを、上記スライド部材に設けられ及び上記キャビティの内部と連通する、通気孔を介して吸引し、上記ガスの吸引が行なわれない場合は、上記通気孔に外気を通過させて上記スライド部材を冷却するようにする。

なお、上記キャビティの内部に連通させる上記通気孔の上記キャビティにおける開口部は、上記樹脂の通過を抑止するようにさせなければならない。
このように本発明においては、上記冷却路と上記ガス抜き孔が互いに連通するように構成され、上記冷却路の一部が該冷却路の外部と連通または遮断できるように構成されている。このため、上記冷却路の一部が該冷却路の外部と連通する場合は、該冷却路の内部に該冷却路の外部の気体（例えば大気など）が取り込まれ、上記スライド部材を冷却させることができるようになる。一方、上記冷却路の一部が該冷却路の外部から遮断される場合は、吸引装置によって上記冷却路の内部から気体が排出され、更に、ガス抜き孔を介して上記キャビティの内部のガスが吸引されて、該吸引されたガスは冷却路の外部に排出される。

そして、上記キャビティの内部へ樹脂が充填される状態の時に上記冷却孔の内部と外部とを遮断させて吸引装置を作動するようにすれば、キャビティの内部に存在するガスや樹脂から発生するガスを排出することが可能になる。また、上記状態外の時に上記冷却孔の内部と外部とを連通させるようにすれば、スライド部材を冷却する事が可能になる。

特に、上記冷却路を通過させる流体を気体としているため、液体を通過させる場合に比べてその冷却路の直径を小さく構成できる。
また、ガス抜き孔の大きさを、キャビティの内部の樹脂が通過するのを抑止する大きさにしているため、ガス抜き孔の内部への樹脂の流れ込みを防止し、成形品のバリの発生を防止できる。

以上述べたように、本発明によれば、ガス抜き孔とスライド部材の冷却路を別体で構成させることなく、ガス抜き孔と冷却路を一体の通気孔により構成できるようになるので、複数の部品が密集したスライド部材の内部であっても、冷却路の取り回しが行なえるようになる。更に、冷却路を通過させる冷却媒体を気体としたことにより冷却路の孔の大きさを小さくすることが可能となるので、スライド部材の内部に対する冷却路の取り回しがより一層容易になる。

そして、キャビティの内部への樹脂の充填時にキャビティの内部のガスが効率よくキャビティの外部に排出されるため、キャビティの隅々に樹脂が行き渡るようになり、高温・高圧のガスによる成形品の焦げ付きが防止される。
また、スライド部材が効率よく冷却されるため、キャビティ周辺の温度分布のバラツキは抑止され、成形品の精度が向上する。

また、冷却路を通過させる冷却媒体として周囲の大気を用いることが可能になるため、スライド部材を冷却させる冷却機構は簡易な構成とする事が可能であるため、スライド部材の冷却機構を備えても装置の大型化を抑制することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態におけるスライド式射出成形金型装置の一例である。
同図には、型締め状態における縦型のスライド式射出成形金型装置（以下、スライド式金型装置と略す）の正面側の断面が図示されている。

同図のスライド式金型装置１００は、同図のスライド式金型装置１００に示した破線Aを境界に、上部が固定側型板１０２によって構成され、下部が可動側型板１０４（第一の可動側型板１０４a及び第二の可動側型板１０４ｂからなる一体の型板）によって構成される。更に、同図のスライド式金型装置１００の例では、上記アンダーカットを成形する可動中子１０６を構成する機構１０８（以下において、スライド機構１０８と呼ぶ事とする）が同図のスライド式金型装置１００の左上部の位置に構成されている。

同図のスライド機構１０８は、その主要部を列記するとアンギュラピン１１０、中子１０６、スライド部材１１２、ロッキングブロック１１６、スライド部材ストッパ１１８からなる。
上記アンギュラピン１１０及びロッキングブロック１１６は固定側型板１０２に固定され、上記スライド部材ストッパ１１８は可動側型板１０４（第二の可動側型板１０４ｂ）に固定されている。一方、上記スライド部材１１２には上記中子１０６の一端が装着され、これらは一体となって、上記アンギュラピン１１０に係止されながら第二の可動側型板１０４ｂ上面を摺動可能なように構成されている。

上記可動側型板１０４が同図の下方に移動すると、同図の破線Aを境に上記固定側型板１０２と上記可動側型板１０４は分離する。この時、固定側型板１０２に傾斜させて固定したアンギュラピン１１０は、スライド部材１１２に構成された貫通口１２０の内壁を押すことにより、上記中子１０６を装着したスライド部材１１２を上記第二の可動側型板１０４ｂに対して同図左方向に摺動させる。これにより、同図に示した破線Bを境に上記スライド部材１１２に装着した中子１０６は上記第一の可動側型板１０４aに接近した位置から左方向に移動し、キャビティ１２６内に射出される樹脂にアンダーカット部を形成するようになる。上記スライド部材１１２は、上記アンギュラピン１１０がそのスライド部材１１２から抜け出る位置に到達すると上記スライド部材ストッパ１１８によってその移動を停止させられる。そして、型締めの動作に見られるように再び上記移動側型板１０４が上昇すると、上記アンギュラピン１１０が上記スライド部材１１２の貫通口１２０内に導かれ、上記スライド部材１１２が上記第二の可動側型板１０４ｂに対して同図右方向へ摺動し、最終的には、同図に示される型締めの状態になる。この時、上記ロッキングブロック１１６は上記第二の可動側型板１０４ｂに対する上記スライド部材１１２の同図左方向への動きを完全にロックする。

なお、同図からは明確ではないが、同図に示されるアンギュラピン１１０には円筒形のものなどを使用することができ、同図の奥行き方向に対して所定間隔で複数本配置させることができる。よって、同図のスライド部材１１２は、隣り合うアンギュラピン１１０間で一体に成形されている。

そして、図２或いは図３にて詳しく説明するが、本例においては上記隣り合うアンギュラピン１１０の間のスライド部材１１２内部には通気孔が設けられている。この通気孔の一端はバルブが構成され、その開閉が調整可能となっており、他端には吸引装置が接続され、通気孔の気体を吸引する。

また、上記スライド機構１０８の説明ではその主要部のみを採り上げて説明したが、その他にもその主要部の動きを最適にするための各種部品がスライド機構１０８に構成される。
本例のスライド式金型装置１００においては、固定側型板１０２の下面には凹部１２２が構成され、第一の可動側型板１０４aの上面は成形体の形状をかたどる入れ子１２４が構成される。よって、同図のようにスライド式金型装置１００が型締め状態になると、上記固定側型板１０２の凹部１２２表面と、第一の可動側型板１０４aの入れ子１２4の表面と、更には上記中子１０６の表面によって囲まれた中空の空間（キャビティ）１２６が同図にて示されるように構成される。

このキャビティ１２６内には、高温で溶融した樹脂を一気に射出する不図示の射出機構により、不同図のスブルーやランナーを伝って樹脂が流し込まれる。
そのキャビティ１２６内が樹脂で充填されると、これまた不図示であるがスライド式金型装置１００内の空きのある領域に廻らされた直径が5ｍｍ以上の温調管により、キャビティ１２６が冷却されて樹脂が固化する。

なお、後に詳しく説明するが、上記樹脂をキャビティ１２６内に充填する際は、キャビティ１２６内に発生しているガス（空気や樹脂から発生するガスなど）を上記通気孔を利用してキャビティ１２６の外部に排出させることができる。
そして最後に、上述したように上記可動側型板１０４が同図下方に移動することで上記スライド部材１１２が同図左方に移動して型開きし、上記キャビティ１２６表面の形状が樹脂に転写されてなる成形品がスライド式金型装置１００から取り出し可能になる。

言うまでもないが、スライド機構１０８を構成することにより、中子１０６による成形品のアンダカットの成形が可能となる。
なお、ここでは詳述しないが、本例のスライド式金型装置１００においては可動側型板の上下動をガイドするガイドピンや型開き時に成形品を可動側型板から取り外すエジェクタピン１３０、１３１なども適宜構成されている。

また、以上の説明では、縦型のスライド式金型装置１００の一例を採り上げたが、当然、横型のスライド式金型装置であっても良く、以下の説明は横型のスライド式金型装置に対しても当然の如く適用できる。
図２及び図３は、上記スライド式金型装置１００のスライド部材１１２の冷却及びキャビティ１２６内のガスの排出を実現するためのスライド部材の構成例である。

各図に示される図は、図１のスライド式金型装置１００の奥行き方向に並んで配列されるアンギュラピン１１０が存在しない位置、例えば隣り合うアンギュラピンの中間位置における、上記スライド機構及びその周辺機構の拡大断面図である。
なお、同図において本発明の特徴部分を強調させるために、スライド機構及びその周辺機構にて構成される細かな部品は省略している。

また、図１と共通する部分については図１に付与した番号と同一の番号を付与する事とした。
先ず、図２に示される構成について説明する。
図２には、図１に示される固定側型板１０２、第一の可動側型板１０４a、第二の可動側型板１０４ｂ、キャビティ１２６、及びスライド部材１１２と、図１において不図示の通気孔２００、制御装置２０２、吸引装置２０４、及び制御装置２０２で制御されるバルブ２０６が示されている。

同図の可動側型板１０４ｂは同図に示される矢印のように上下移動する。また、同図のスライド部材１１２は同図に示される矢印のように左右に水平移動する。
同図の通気孔２００は、スライド部材１１２やキャビティ１２６を冷却させるための冷却孔２００a及びキャビティ１２６内のガスをキャビティ１２６外部に排出するためのガス抜き孔２００ｂによって上記スライド部材１１２内部に構成される。

上記冷却孔２００aは、冷却作用の期待できる必要最小限の空気流量が得られる程度の、直径が3ｍｍ以下（好ましくは３ｍｍ）の断面を有し、長さが１０ｃｍから２０ｃｍ程度である貫通孔により構成され、その貫通孔の両端部は外界に向かって開口している。そして、上記貫通孔の開口部の一つは例えばコンプレッサ等の吸引装置２０４に接続され、他方の開口部には冷却孔２００ａに流れ込む外界の空気の流量を制限するための開閉バルブ２０６が構成され、この開閉バルブ２０６にはその開閉量を調節するための制御装置２０２が接続されている。

この構成により、上記バルブ２０６が開いている状態では上記冷却孔２００ａのそのバルブ２０６側の開口部から吸引装置２０４の吸引力によって外界の空気が冷却孔２００ａの通路に取り込まれる。そして、バルブ２０６の開閉度を制御することにより冷却孔２００ａの通路に取り込む空気の流量を調整することができる。

一方、上記ガス抜き孔２００ｂは、キャビティ１２６内のガスのみを外部に排出できるように直径が小さな断面を有する貫通口により構成されている。本発明者の実験によると、この孔の直径は０．０１ｍｍから０．０３ｍｍであることが最も好ましい。しかし、ガス抜き孔２００ｂを通るガスの種類や温度等による条件或いは使用意図による条件に基づき、その直径を上記範囲の値を大幅に上回らない値であれば適宜設定することも可能であろう。そして、このガス抜き孔２００ｂは上記冷却孔２００ａと上記キャビティ１２６内を連絡するように構成される。

上記冷却孔２００ａのバルブ２０６が閉じている状態では、その冷却孔２００ａの通路や上記ガス抜き孔２００ｂさらにはキャビティ１２６内に溜まったガスが吸引装置２０４に吸引される。
以上のように、本例においては、冷却孔２００ａとガス抜き孔２００ｂを一続きにし、スライド部材１１２の冷却とキャビティ１２６内のガス抜きとを同一の機構で実現できるように構成している。本例の冷却孔２００ａは、その長さを短くできるため冷却孔２００ａに流す冷却用媒体を気体とすることができる。特に本例では、装置の周囲に存在する空気を冷却用媒体としているため、スライド部材１１２の冷却とキャビティ１２６内のガス抜きを簡易な構成で実現することができる。

続いて図３に示される構成について説明する。
図３には、図１に示される固定側型板１０２、第一の可動側型板１０４a、第二の可動側型板１０４ｂ、キャビティ１２６、及びスライド部材１１２と、図１に示されていない通気孔３００、制御装置３０２、吸引装置３０４、及び制御装置３０２で制御されるバルブ３０６が示されている。

同図の可動側型板１０４ｂは同図に示される矢印のように上下移動する。また、同図のスライド部材１１２は同図に示される矢印のように左右に水平移動する。
同図の通気孔３００は、スライド部材１１２やキャビティ１２６を冷却させるための冷却孔３００a及びキャビティ１２６内のガスをキャビティ１２６外部に排出するためのガス抜き孔３００ｂ（３００ｂ−１、３００ｂ−２）によって上記スライド部材１１２内部に構成される。

上記冷却孔３００aは、冷却作用の期待できる必要最小限の空気流量が得られる程度の、直径が3ｍｍ以下の断面を有し、長さが１０ｃｍから２０ｃｍ程度である貫通孔により構成され、その貫通孔の両端部は外界に開口している。そして、上記貫通孔の開口部の一つは例えばコンプレッサ等の吸引装置３０４に接続され、他方の開口部には冷却孔３００ａに流れ込む外界の空気の流量を制限するための開閉バルブ３０６が構成され、この開閉バルブ３０６にはその開閉量を調節するための制御装置３０２が接続されている。

この構成により、図２に示した構成と同様に、上記バルブ３０６が開いている状態では上記冷却孔３００ａのバルブ３０６側の開口部から、吸引装置３０４の吸引力により外界の空気が冷却孔３００ａの通路に取り込まれる。そして、バルブ３０６の開閉度を制御することにより冷却孔３００ａの通路に取り込む空気の流量を調整することができる。

一方、上記ガス抜き孔３００ｂは、上記冷却孔３００ａの最も奥の上端部分から、上記スライド部材１１２の上面に形成される貫通孔３００ｂ−１と、上記スライド部材１１２の上面に形成されるその貫通孔３００ｂ−１の開口部から上記キャビティ１２６に対して一続きに形成される上記スライド部材１１２上面の溝（ガス抜き溝）３００ｂ−２によって構成されている。

この溝３００ｂ−２は、キャビティ１２６内のガスのみを外部に排出できる程度の小さな方形状の断面を有する溝で構成されている。本発明者の実験によると、この方形状の溝３００ｂ−２の上記上面からの深さ（以下、単に深さという）Ｄは０．０１ｍｍから０．０３ｍｍであることが最も好ましい。この際、溝３００ｂ−２の幅は、０．０１ｍｍからスライド部材１１２上面の全域でもよい。しかし、ガス抜き孔３００ｂを通るガスの種類や温度等による条件或いは使用意図による条件に基づき、適宜設定することも可能であろう。

また、上記冷却孔３００ａから上記溝３００ｂ−２に連絡するスライド部材１１２内部の貫通孔３００ｂ−１は、上記溝３００ｂ−２を、キャビティ１２６内のガスのみを外部に排出できる程度の深さを有する小さな断面にする構成としたことにより、それと同様の制限を持たせる必要はなくなり、形状が任意の大きい断面で構成できる。よって、本例に示されるガス抜き孔３００ｂの構成であれば、貫通孔の形成が容易になる。

なお、上記溝３００ｂ−２は、同図に示されるスライド部材１１２の上面に限らず、スライド部材１１２表面であれば、例えば側面や下面などに構成させる事もできる。また、型締め状態の時にスライド部材１１２表面と接触する面に構成しても良い。但し、本例の場合、可動側型板１０４に対するスライド部材１１２の位置合わせを、スライド部材１１２の下面で行なわせているため、上記溝３００ｂ−２はスライド部材１１２の上面または側面に構成することが望ましい。

上記冷却孔３００ａのバルブ３０６が閉じている状態では、その冷却孔３００ａの通路や上記ガス抜き孔３００ｂさらにはキャビティ１２６内に溜まったガスが吸引装置３０４に吸引される。
以上のように、本例においては、冷却孔３００ａとガス抜き孔３００ｂ（３００ｂ−１、３００ｂ−２）を一続きにし、スライド部材１１２の冷却とキャビティ１２６内のガス抜きとを同一の機構で実現できるように構成している。本例の冷却孔３００ａは、その長さを短くすることができるため冷却孔３００ａに流す冷却用媒体を気体とすることができる。特に本例では、装置の周囲に存在する空気を上記冷却用媒体として用いているため、スライド部材１１２の冷却とキャビティ１２６内のガス抜きを簡易な構成で実現できる。

更に、キャビティ１２６内のガス抜きを、スライド部材１１２の表面にガス抜き用の溝３００ｂ−２を形成し、金型装置の型締めの際に固定側型板１０２との間に通路を形成させることによって実現している。この溝３００ｂ−２はキャビティ１２６内のガスのみを通過させる大きさで構成されるので、この溝３００ｂ−２を通過するキャビティ内のガスを冷却孔３００ａに導くための連絡通路は直径の大きな断面を有する貫通孔３００ｂ−２でも十分機能する。このため、その連絡通路の形成が容易になる。

なお、図２及び図３を用いて説明した冷却機構及びガス抜き機構は、スライド部材１１２の一個所或いは複数箇所に設けることができる。
また、上記冷却孔２００ａ、３００ａは、二つの開口部（但し、ガス抜き孔との連絡口を除く）を有する構成であれば、図２及び図３で示した経路に限らず、例えば、スライド部材１１２内部で多岐に渡って分岐させたり、スライド部材外部に開口する冷却孔の開口部を、冷却孔の端部ではなく冷却孔の途中からスライド部材外部に導き出した通路の端部によって構成させたりしても良い。

また、一つの冷却孔に連通するガス抜き孔は、１本に限らず複数本であっても良い。
また、位置に応じて冷却孔の断面形状を変化させても良い。
また、冷却孔２００ａ、３００ａに取り込む気体は、金型装置周囲の空気ではなく、例えば窒素など、他の気体を取り込むように構成しても良い。例えば上記気体を窒素とした場合には、窒素による冷却孔の内壁の錆付き防止効果により、スライド部材の寿命を長くすることも可能になる。

また、上記例では、冷却孔内に取り込む空気の流量をバルブ２０６，３０６の開閉量を制御することで調整しているが、吸引装置２０４，３０４の吸引力を制御することで調整するようにしても良い。
図４は、上記スライド式金型装置が動作する１サイクルに行なわれる、上記制御装置（２０２または３０２）の動作の一例である。

なお、上記制御装置２０３及び３０２の動作は共に同様に説明できるため、以下の説明では図２の制御装置２０３の動作を図１及び図２を用いて説明する。
また、本例において吸引装置は、一定の吸引力で冷却孔内部の空気を常時吸引し続けているものとする。

初期状態として、図１に示されるようにスライド式金型装置1００が型締めの状態になっており、図２のバルブ２０６は閉鎖されているものとする。
先ず、不図示の射出機からキャビティ１２６に対して樹脂の射出が開始される。
図２の制御装置２０２は上記射出機における射出開始の状態を検出し（Ｓ４００）、キャビティ１２６内への樹脂の充填が完了する所定時間をカウントするタイマーカウントを開始させる（Ｓ４０２）。この間、上記冷却孔２００aの空気は吸引装置２０４により外部に排出され、その冷却孔からキャビティ１２６内にかけられた吸引力と、キャビティ１２６内から冷却孔にかけられた樹脂の流れ込みによる圧力とにより、随時、キャビティ１２６内に存在するガスのみがガス抜き孔２００ｂを通って冷却孔２００aに押し出され、吸引装置２０４を介して外部に排出される。

上記タイマーカウントが完了すると（Ｓ４０４）、上記制御装置２０２は上記閉鎖していたバルブ２０６を開くように制御し（Ｓ４０６）、タイマーカウントを開始する（Ｓ４０８）。
この時、バルブ２０６側の開口部から冷却孔２００ｂ内に外気が流れ込み、他端の開口部に接続された吸引装置２０４からその外気が外部に排出される。このように上記冷却孔２００aを常に新しい外気が通過することにより、高温のスライド部材１１２が効率よく冷却される。

そして、一定時間が経過し、キャビティ１２６内の樹脂が固化すると、上記スライド式金型装置１００は型開きし、キャビティ１２６内の成形品が取り出され、この間も、スライド部材は１１２は冷却される。
その後、再び、上記スライド式金型装置１００は型締めされ、タイマーカウントが終了する（Ｓ４１０）。

バルブ２０６を開いてから開始した上記タイマーカウントは、いつの時点で終了するようにも設定可能であるが、スライド部材１１２を効率よく冷却する方法の一つとして本例のように型締め時にタイマーカウントが終了するように設定することができる。
制御装置２０２は上記タイマ−カウントが終了すると、バルブ２０６を閉鎖し、上述したように不図示の射出機からキャビティ１２６内に樹脂が充填される状態を検出するタイマーカウントの終了を検知するまで待機する（Ｓ４１２）。

なお、上述した上記バルブ２０６の開閉タイミングは、上記タイマーカウントを適宜設定することにより、上述したタイミングに限らず、任意のタイミングで行なう事が可能になる。
また、タイマーカウントは、バルブ２０６を開くタイミングをとるためのものと、バルブ２０６を閉じるタイミングをとるためのものとを上述したように別々に開始させず、同時に開始させて、バルブ２０６を開くタイミングをとるタイマーカウントが終了したらバルブ２０６を開き、バルブ２０６を閉じるタイミングをとるタイマーカウントが終了したらバルブ２０６を閉じるようにさせてもよい。

また、バルブ２０６を開くタイミングの検出において、上述したタイマーカウントを用いず、キャビティの先端にセンサを設ければ、キャビティ内に樹脂が充填されたかどうかをより確実に検出できる。よって、そのセンサによる検出信号をもとに制御装置２０２はバルブをより適切なタイミングで開くことができるようになる。

以上述べたように、本発明の実施形態によるスライド式金型装置によれば、ガス抜き孔とスライド部材の冷却路を別体で構成させることなく、ガス抜き孔と冷却路を一体の通気孔により構成できるようになるので、複数の部品が密集したスライド部材の内部であっても、冷却路の取り回しが行なえるようになる。更に、冷却路を通過させる冷却媒体を気体としたことにより冷却路の孔の大きさを小さくすることが可能となるので、スライド部材の内部に対する冷却路の取り回しがより一層容易になる。

そして、キャビティの内部への樹脂の充填時にキャビティの内部のガスが効率よくキャビティの外部に排出されるため、キャビティの隅々に樹脂が行き渡るようになり、高温・高圧のガスによる成形品の焦げ付きが防止される。
また、スライド部材が効率よく冷却されるため、キャビティ周辺の温度分布のバラツキは抑止され、成形品の精度が向上する。

また、冷却路を通過させる冷却媒体として周囲の大気を用いることが可能になるため、スライド部材を冷却させる冷却機構は簡易な構成とする事が可能であるため、スライド部材の冷却機構を備えても装置の大型化を抑制することができる。

本発明の実施の形態におけるスライド式射出成形金型装置の一例である。 図１のスライド部材１１２の冷却及びキャビティ１２６内のガスの排出を実現するためのスライド部材の構成例である（その１）。 図１のスライド部材１１２の冷却及びキャビティ１２６内のガスの排出を実現するためのスライド部材の構成例である（その２）。 図２の制御装置（２０２または３０２）が１サイクルに行なう動作の一例である。

符号の説明

１０２ 固定側型板
１０４ａ 第一の可動側型板
１０４ｂ 第二の可動側型板
１１２ スライド部材
１２６ キャビティ
２００ａ 冷却路
２００ｂ ガス抜き孔
２０２ 制御装置
２０４ 吸引装置
２０６ バルブ
３００ａ 冷却路
３００ｂ−１ 貫通孔
３００ｂ−２ ガス抜き溝
３０２ 制御装置
３０４ 吸引装置
３０６ バルブ

Claims (11)

1. キャビティの一部を構成するスライド部材を往復移動させて成形品のアンダカット成形を行なうスライド式射出成形金型システムにおいて、
   前記スライド部材の内部に設けられた冷却路と、
   前記冷却路の内部及び前記キャビティの内部を連通させるガス抜き孔と、
   前記冷却路内の気体を吸引する吸引手段と、
   前記冷却路の内部と外部との連通または遮断を行なう手段と、
   を有することを特徴とするスライド式射出成形金型システム。
2. 前記冷却路の内部と外部との連通または遮断を行なう手段は、前記連通及び前記遮断を交互に所定のタイミングで行なう、ことを特徴とする請求項１に記載のスライド式射出成形金型システム。
3. 前記冷却路は、該冷却路の一部が前記スライド部材の表面に開口した開口部を有し、
   前記ガス抜き孔は、前記冷却路の前記開口部及び前記キャビティの内部を、前記スライド部材の表面または該スライド部材の表面に接触する面に構成した溝により連通させる、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のスライド式射出成形金型システム。
4. 前記ガス抜き孔の直径は０．０３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載のスライド式射出成形金型システム。
5. 前記溝は、深さが０．０３ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項３に記載のスライド式射出成形金型システム。
6. キャビティの一部を構成するスライド部材を往復移動させて成形品のアンダカット成形を行なうスライド式射出成形金型装置であって、
   前記スライド部材に設けられた冷却路と、
   前記冷却路の内部及び前記キャビティの内部を連通させるガス抜き孔と、
   前記冷却路の内部と外部との連通または遮断を行なう手段と、
   を有し、
   前記冷却路は、前記スライド部材の表面に少なくとも二つの開口部を有し、前記開口部の内の任意の第一開口部及び第二開口部が前記スライド部材の内部で連通する連通部を有し、及び前記冷却路の内部の気体を前記冷却路の外部に排出できるように前記開口部の内の少なくとも一つが外付けの吸引装置に接続される接続部を有し、
   前記冷却路の内部と外部との連通または遮断を行なう手段は、前記開口部の内の、前記吸引装置に接続される前記開口部を除く残りの開口部に、外付けの制御装置から送信されるタイミング情報に連動して前記冷却路の内部と外部との連通または遮断を行なう遮断部材を有する、
   ことを特徴とするスライド式射出成形金型装置。
7. 前記冷却路は、該冷却路の一部が前記スライド部材の表面に開口した第三開口部を有し、
   前記ガス抜き孔は、前記冷却路の前記第三開口部及び前記キャビティの内部を、前記スライド部材の表面または該スライド部材の表面に接触する面に構成した溝により連通させる、
   ことを特徴とする請求項６に記載のスライド式射出成形金型装置。
8. 前記ガス抜き孔の直径は０．０３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項６または７に記載のスライド式射出成形金型装置。
9. 前記溝は、深さが０．０３ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項７に記載のスライド式射出成形金型装置。
10. キャビティの一部を構成するスライド部材によりアンダカット成形が行なわれる射出成形品の射出成形方法において、
    前記キャビティの内部に樹脂が充填される際に前記キャビティの内部のガスを、前記スライド部材に設けられ及び前記キャビティの内部と連通する、通気孔を介して吸引し、
    前記ガスの吸引が行なわれない場合は、前記通気孔に外気を通過させて前記スライド部材を冷却する、
    ことを特徴とする射出成形方法。
11. 前記キャビティの内部に連通させる前記通気孔の前記キャビティにおける開口部は、前記樹脂の通過を抑止する、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の射出成形方法。
    
    

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