JP2007130902A - 射出成形用金型 - Google Patents

Abstract

【課題】 ギヤ駒内部に固定駒を嵌め込むための溝を設けて、固定駒には水管を加工し、水漏れ防止用にはＯリングを設けることによりギヤ駒を直接冷却することができ温度コントロールが容易となりサイクルタイムの短縮及び安定した精度の成形品の製造を可能にする射出成形用金型を提供する。
【解決手段】 冷却機構４を有する射出成形用金型において、固定駒１をギヤ駒２内部に有する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、金型によって成形されるギヤを冷却する構造を備えて、均一にギヤ（成形品）を冷却し、局部的な収縮差を減少させ、変形等の不具合発生率を低減させる射出成形用金型に関するものである。

プラスチック等からなるギヤを射出成形によって製造する場合、局部的に昇温することにより、局部的な熱膨張や収縮が発生し、変形等による不具合が発生する。
従来、成形中のプラスチックギヤ（成形品）を均一に冷却し、局部的な収縮差を減少させて変形等の不具合発生率を低減させる冷却機構を有する射出成形金型は知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
図９（ａ）及び（ｂ）は従来例に係る冷却機構を有するギヤ成形用の射出成形金型を示す正面図、及び平面図である。図９に示すような冷却機構を有する射出成形金型Ａにおいて、金型のコアプレート３の肉厚内部に冷却水管４を設置するさい、コアプレート３上のギヤ駒２よりも外径側に冷却水管４を配置することになる。冷却水管４の配置の仕方としては、図９のような直線型の他に、コの字型、四角型がある。冷却水管４に通水することによって、中心部に位置する成形品を冷却する。
特開２００１−１１３５７８公報 特開２００３−３２６５７８公報

しかしながら、図９のような冷却水管４のレイアウトでは、成形品としてのギヤの各部から冷却水管までの距離にバラツキがあるため、冷却水管内に通水したとしても、ギヤ駒２及びギヤ（成形品）を均等に冷却することが困難である。したがって、中央部に有するギヤ駒２及び成形品への冷却効率が低くなる。
即ち、冷却水管４とギヤ駒２との間に距離があるので冷却効率が悪く、結果としてギヤの寸法精度が落ちたり、サイクルタイムが長くなってしまうといった問題点がある。
また、ハス歯ギヤ等を成形する金型で、成形中にギヤ駒２が回転する機構を採用する場合においては、ギヤ駒２の回転動作のためにギヤ駒２の内部及びこのギヤ駒２に接する領域に冷却水管４を配置するのは困難であった。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、ギヤ駒内部に固定駒を嵌め込むための溝を設けて、固定駒には水管を加工し、水漏れ防止用にはＯリングを設けることによりギヤ駒を直接冷却することができ、温度コントロールが容易となり、サイクルタイムの短縮及び安定した精度の成形品の製造を可能にする射出成形用金型を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ギヤ形状の成形品を成形する成形面を備えたギヤ駒を備えた射出成形用金型において、前記ギヤ駒の肉厚内部に設けた凹所内に固定駒を収容すると共に、該固定駒内に通水路を配設したことを特徴する。
請求項２の発明は、請求項１において、前記通水路は、前記ギヤ駒をその外径側において包囲する円筒形状に構成されていることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１、又は２において、前記ギヤ駒に凹所内壁と、前記固定駒外壁は、互いに整合状態で係合する傾斜面となっていることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１、２、又は３において、前記固定駒の形状を標準化したことを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れか一項において、前記固定駒が熱伝導性の高い鋼材にて構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、金型内部に冷却用の通水路を有する射出成形用金型において、ギヤ駒内部に固定駒を嵌め込むための溝（凹所）を設け、固定駒には水管（通水路）を形成しているので、これによりギヤ駒を直接冷却することができ、温度コントロールが容易となり、サイクルタイムの短縮及び安定した精度を有する成形品を提供することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明における固定駒をギヤ駒内部に設け、ギヤ駒の冷却を向上させるための金型構造の第１の実施の形態を示す概略図である。図２は図１の金型構造の左側を拡大して示す概略断面図である。図３は固定駒をギヤ駒の内部に嵌め込む様子を示す概略断面図である。
図１ないし図３において、この金型構造では、固定駒１をギヤ駒２の内部に設け、ギヤ駒２の冷却を向上させるようにしている。冷却機構を有する射出成形用金型には、ギヤ駒２の内部に固定駒１を嵌め込むための溝（凹所）２ａが設けてある。
固定駒１の肉厚内には水管（通水路）４が加工してあり、この水管４とバックアッププレート５との間には水漏れ防止用にＯリング８を設けてある。固定駒１はギヤ駒２の溝２ａ内に対し図３のように嵌め込む形態をとる。
即ち、本実施形態は、ギヤ形状の成形品を成形する成形面２Ａ（キャビティ）を備えたギヤ駒２を備えた射出成形用金型において、ギヤ駒２の肉厚内部に設けた凹所２ａ内に固定駒１を収容すると共に、固定駒１内に水管（通水路）４を配設した構成が特徴的である。固定駒１内には２本の水管４が配置されており、一方の水管４は冷却水を流し込む側、他方の水管４は巡回した冷却水を排出する側である。各水管４は、バックアッププレート５内の通路６、７と連通している。
バックアッププレート５は凹所２ａの開口側から装着された固定駒１の端面を押さえて固定すると共に、各水管４の一端を各通路６、７と連通させている。各通路６、７はその端部に夫々接続された水管プラグ９により水供給源と接続されて、固定駒１内に冷却水を流し込むことができる。
一方の水管４は冷却水を流し込む側、他方の水管４は巡回した冷却水を排出する側であり、固定駒１の中にはいつも一定温度の冷却水が流れている。これらを設置することによりギヤ駒２を直接冷却することができ、温度コントロールが容易となりサイクルタイムの短縮及び安定した精度のギヤ（成形品）１２（図６参照）を提供することが可能となる。

図４は本発明における固定駒をギヤ駒内部に設け、ギヤ駒の冷却を向上させるための金型構造の第２の実施の形態を示す概略上面図である。図５は図４の金型構造の第２の実施の形態を示す縦断面正面図である。
図４及び図５において、この射出成形用金型では、円筒形状水管（円筒形状通水路）１０を固定駒１の内部に設けてある。円筒形状水管１０は、ギヤ駒２をその外径側において包囲する円筒形状に構成されている。
円筒形状水管１０によりギヤ駒の大半の範囲を包囲することでギヤ駒２の内部全体に冷却水を流し込み、循環させることが可能となる。
これによりギヤ駒２の冷却効率が向上しかつギヤ駒２全体が均等の温度分布となり、さらなるギヤ駒２の温度コントロール、サイクルタイムの短縮及び安定した精度のギヤ（成形品）１２（図６参照）を提供することが可能となる。

図６は本発明における固定駒をギヤ駒内部に設け、ギヤ駒の冷却を向上させるための金型構造の第３の実施の形態を示す概略断面図である。図６に示される第３の実施の形態においては、固定駒１の外壁及びギヤ駒２の溝２ａの内壁に夫々テーパ（傾斜面）１１が付いている。
ギヤ（成形品）１２の突き出し時の離型抵抗によりギヤ駒２もギヤ（成形品）１２と同方向に動くことになる。固定駒１はバックアッププレート５に固定してあるので、固定駒１とギヤ駒２をテーパ１１合わせにしておけば、そこにクリアランスが生じ、ギヤ駒２の回転がスムーズになる。
図７（ａ）及び（ｂ）は形状が標準化されている固定駒を示す正面図、及び平面図である。図７に示される実施の形態において、固定駒１の形状が標準化されている。固定駒１の形状を、金型及びギヤ（成形品）１２（図６参照）の大きさ別に標準化しておけば、１つの固定駒１で数型の金型に対応する（リサイクル使用する）ことが可能となり、資源使用率を低減することができる。
図８（ａ）及び（ｂ）は熱伝導性の高い鋼材を使用する図７の形状が標準化されている固定駒の正面図、及び平面図である。図８に示される実施の形態では、固定駒１が熱伝導性の高い鋼材からなっている。固定駒１を熱伝導性の高い鋼材（例えば、ＢｅＣｕ）にすることによりさらにギヤ駒の冷却効率を上げるが可能となる。

本発明における固定駒をギヤ駒内部に設け、ギヤ駒の冷却を向上させるための金型構造の第１の実施の形態を示す概略図である。 図１の金型構造の左側を拡大して示す概略断面図である。 固定駒をギヤ駒の内部に嵌め込む様子を示す概略断面図である。 本発明における固定駒をギヤ駒内部に設け、ギヤ駒の冷却を向上させるための金型構造の第２の実施の形態を示す概略上面図である。 図４の金型構造の第２の実施の形態を示す断面正面図である。 本発明における固定駒をギヤ駒内部に設け、ギヤ駒の冷却を向上させるための金型構造の第３の実施の形態を示す概略断面図である。 形状が標準化されている固定駒を概略断面図とともに示す平面図である。 伝導性の高い鋼材を使用する図７の形状が標準化されている固定駒を概略断面図とともに示す平面図である。 冷却機構を有する射出成形金型の従来例を正面図とともに示す概略図である。

符号の説明

１ 固定駒
２ ギヤ駒
３ コアプレート
４ 水管（冷却機構）
５ バックアッププレート
６ バックアッププレート用水管出口
７ バックアッププレート用水管入口
８ Ｏリング
９ 水管プラグ
１０ 円筒状水管
１１ テーパ
１２ ギヤ（成形品）

Claims (5)

1. ギヤ形状の成形品を成形する成形面を備えたギヤ駒を備えた射出成形用金型において、前記ギヤ駒の肉厚内部に設けた凹所内に固定駒を収容すると共に、該固定駒内に通水路を配設したことを特徴する射出成形用金型。
2. 前記通水路は、前記ギヤ駒をその外径側において包囲する円筒形状に構成されていることを特徴とする請求項１記載の射出成形用金型。
3. 前記ギヤ駒に凹所内壁と、前記固定駒外壁は、互いに整合状態で係合する傾斜面となっていることを特徴とする請求項１、又は２記載の射出成形用金型。
4. 前記固定駒の形状を標準化したことを特徴とする請求項１、２、又は３に記載の射出成形用金型。
5. 前記固定駒が熱伝導性の高い鋼材にて構成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の射出成形用金型。

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