JP2010005819A - 成形用金型及び成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】キャビティ品に発生するウェルドラインの形状や発生位置を制御することを目的とする。
【解決手段】スプルー１１からキャビティ１５に成形材を充填するためのランナーが屈曲部１６を有して構成されている成形用金型１であって、前記屈曲部１６ｂから前記キャビティ１５ｂまでのランナーに沿って少なくとも一部は、前記屈曲部１６ｂの内側を通過する流路と前記屈曲部１６ｂの外側を通過する流路との断面積が異なることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、成形品を成形するための金型及び成形品の製造方法に関するものである。特に、ウェルドラインを生じてしまうようなリング状の成形品や穴を有する成形品等を成形するときに用いられて好適である。

従来から大量に同一の成形品を成形するとき、成形用金型を用いた成形品の製造方法が知られている。
ここで、例えばリング状の成形品を多数個取りで成形する場合の成形用金型について、図７を参照して説明する。ここでは、成形用金型に充填する成形材として溶融された樹脂を用いる場合について説明する。図７は従来の成形用金型の一方の金型（可動側又は固定側）の斜視図である。なお、図７では、図示しない他方の金型（固定側又は可動側）に設けられているスプルー１０１を点線で示している。
金型１００は主ランナー１０２と、枝ランナー１０３（１０３ａ〜１０３ｄ）と、ゲート１０４（１０４ａ〜１０４ｄ）と、キャビティ１０５（１０５ａ〜１０５ｄ）とを含んで構成されている。主ランナー１０２と枝ランナー１０３とは、それぞれ抜き勾配を有した台形形状の断面形状で形成されている。なお、ここでは、抜き勾配は僅かであるため、以下では略矩形断面形状というものとする。また、主ランナー１０２と枝ランナー１０３との断面形状は幅Ｗと深さＨとが略同一寸法に形成されている。なお、幅Ｗと深さＨとは略同一寸法に限られず、異なる寸法であってもよい。ここで、成形品を成形するときは、図示しない他方の金型と一方の金型（金型１００）とを密接させた状態で、射出成形機がスプルー１０１を介して、溶融した樹脂を主ランナー１０２に射出する。

溶融した樹脂は主ランナー１０２から、それぞれ枝ランナー１０３（１０３ａ〜１０３ｄ）に分岐して各ゲート１０４（１０４ａ〜１０４ｄ）からキャビティ１０５（１０５ａ〜１０５ｄ）に充填される。溶融した樹脂がキャビティ１０５（１０５ａ〜１０５ｄ）の全てに充填され、凝固した後、一方の金型と他方の金型とを離型することによりキャビティ１０５（１０５ａ〜１０５ｄ）と凹凸が異なるリング状の成形品を複数、製造することができる。なお、離型したときには、複数のリング状の成形品には、主ランナー１０２、枝ランナー１０３（１０３ａ〜１０３ｄ）及びゲート１０４（１０４ａ〜１０４ｄ）によって成形された部分も、接続された状態のままである。

次に、溶融した樹脂が主ランナー１０２から、枝ランナー１０３（１０３ａ〜１０３ｄ）、ゲート１０４（１０４ａ〜１０４ｄ）を経て、キャビティ１０５（１０５ａ〜１０５ｄ）に充填される詳細について図８を参照して説明する。図８は、金型１００の一部平面図である。ここでは、図７に示すキャビティ１０５のうちキャビティ１０５ｄを取り上げて説明する。

まず、スプルー１０１から射出された溶融した樹脂は、矢印Ａに示すように主ランナー１０２を通って、主ランナー１０２と枝ランナー１０３ｄとで角度９０度で交差する屈曲部１０６ｂにまで流れ込む。屈曲部１０６ｂに流れ込んだ樹脂は、屈曲部１０６ｂに沿って主ランナー１０２から枝ランナー１０３ｄに屈曲して移動する。このとき、樹脂は屈曲部１０６ｂの内側と外側とで充填される時間が変化する。具体的には、図８の矢印Ｂに示すように屈曲部１０６ｂの内側を通る樹脂は、すぐに屈曲部１０６ｂの内側に充填されるので、充填が早い。一方、矢印Ｂ´に示すように屈曲部１０６ｂの外側を通る樹脂は、内側を通る樹脂に比べて遠回りするために、充填が遅い。この充填される時間の差異は、射出成形機の成形条件（特に、射出速度）等に起因する。

このように屈曲部１０６ｂの内側と外側とで充填される時間に差異が生じた樹脂は、その後、枝ランナー１０３ｄを通過して、それぞれ時間的な差異を経てゲート部１０４ｄに到達する。次に、ゲート部１０４ｄに到達した樹脂のうち、屈曲部１０６ｂの内側を通過した樹脂はキャビティ１０５ｄの図８に示す矢印Ｃ方向に流れ込み、屈曲部１０６ｂの外側を通過した樹脂はキャビティ１０５ｄの図８に示す矢印Ｃ´方向に流れ込む。ここで、矢印Ｃ方向に流れ込む樹脂は、屈曲部１０６ｂの内側を通った樹脂であるために、屈曲部１０６ｂの外側を通った樹脂より早くゲート１０４ｄに到達している。したがって、矢印Ｃ方向に流れ込む樹脂は、矢印Ｃ´方向に流れ込む樹脂より早く充填される。その結果、矢印Ｃ方向に流れ込んだ樹脂は、矢印Ｃ´方向に流れ込んだ樹脂と、キャビティ１０５ｄの対称な位置１０８（中心）より矢印Ｃ´方向に流れ込む樹脂側に変位した会合線１０７で合流する。この会合線１０７をウェルドラインという。ここでは、金型の設計者はウェルドラインをキャビティ１０５ｄの対称な位置１０８に発生させたかったのに対して、非対称な位置に発生してしまっている。

このウェルドラインは、成形された成形品の外観の見栄えを低下させてしまうために、成形品のパーティングラインやデザイン的又は意図的に設けたスリット上に発生させることによりウェルドラインを視認しにくくさせる必要がある。しかし、真っ直ぐではない湾曲したウェルドラインや上述したように成形品上の意図しない非対称な位置に発生したウェルドラインは、パーティングラインやスリット上に発生させることが困難である。

従来、上述した湾曲したウェルドラインや非対称な位置に発生したウェルドラインを、真っ直ぐに発生させたり、対称な位置に発生させたりするために、成形条件（特に、射出速度）を変更することにより対応していた。例えば、成形条件を変更することで、樹脂が上述した屈曲部１０６ｂを充填する内側の時間と外側の時間とを制御していた。また、例えば、成形品自体の板厚を変更させたり、特許文献１に開示されているようにゲートの位置を変更させたりすることで、ウェルドラインをキャビティ１０５の意図する位置に発生させていた。

特開平９−１３１７６７号公報

しかしながら、成形条件の幅が狭かったり、成形条件の変更ができなかったり、成形品の部品重量バランスの均一化が必須で成形品自体の板厚を変更できなかったりする場合は、ウェルドラインの形状や発生位置を制御することができない。また、ゲート位置を変更するにしても、変更できるゲート位置はランナー幅内に制約されてしまうために、意図するようにウェルドラインの形状や発生位置を制御することができない。

本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、成形品に発生するウェルドラインの形状や発生位置を制御することを目的とする。

本発明は、スプルーからキャビティに成形材を充填するためのランナーが屈曲部を有して構成されている成形用金型であって、前記屈曲部から前記キャビティまでのランナーの少なくとも一部は、前記屈曲部の内側を通過する流路と前記屈曲部の外側を通過する流路との断面積が異なることを特徴とする。
また、前記屈曲部の内側を通過する流路に突起が設けられていることを特徴とする。
また、前記突起は、前記屈曲部に近接していることを特徴とする。
また、前記突起は、入れ子状にして設けられていることを特徴とする。
また、前記突起は、前記ランナーの幅の略半分の幅寸法であって、前記ランナーの深さ寸法より浅いことを特徴とする。

本発明は、スプルーからキャビティに成形材を充填するためのランナーが屈曲部を有して構成されている成形用金型による成形品の製造方法であって、前記屈曲部から前記キャビティまでのランナーの少なくとも一部に、前記屈曲部の内側を通る流路の一部に突起を設けることで、前記屈曲部の内側を通過する成形材が前記キャビティに到達する時間と、前記屈曲部の外側を通過する成形材が前記キャビティに到達する時間とを略同一にさせて成形することを特徴とする。

本発明によれば、屈曲部からキャビティまでのランナーの少なくとも一部は、屈曲部の内側を通過する流路と屈曲部の外側を通過する流路との断面積が異なっていることから、成形条件、成形品自体の板厚又はゲートの位置等を変更することなく、成形品に発生するウェルドラインの形状や発生位置を制御することができる。したがって、ウェルドラインの形状や発生位置を意図するように発生させることで、ウェルドラインを目立たなくすることができ、成形品の製品価値を向上させることができる。

また、例えば本発明によれば、屈曲部の内側を通過する流路に突起が設けられている。したがって、簡単な構成で屈曲部の内側を通過する流路と屈曲部の外側を通過する流路との断面積が異ならせることができる。
また、例えば本発明によれば、突起は屈曲部に近接しているために屈曲部の内側を通過しようとする樹脂はすぐに突起に進路を妨げられるために、樹脂が屈曲部の内側に充填される時間を十分に遅くすることができる。

また、例えば本発明によれば、突起は入れ子状にして設けられているために突起を簡単に入れ換えることができ、成形材の種類や成形条件により簡単にランナーの断面の形状を変更することができる。
また、例えば本発明によれば、突起はランナーの幅の略半分の幅寸法であって、ランナーの深さ寸法より浅いことから、良好なウェルドラインを発生させることができる。

以下、図面に基づき、本発明に係る成形用金型の好適な実施形態について説明する。なお、ここでは、成形用金型に充填する成形材として溶融された樹脂を用いる場合について説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る成形用金型の一方の金型の斜視図である。ここでは、例えばリング状の成形品を４個取りで成形する成形用金型（以下、金型という）について説明する。

図１に示すように、金型１は主ランナー１２（１２ａ、１２ｂ）と、枝ランナー１３（１３ａ〜１３ｄ）と、ゲート１４（１４ａ〜１４ｄ）と、キャビティ１５（１５ａ〜１５ｄ）とを含んで構成されている。なお、図示しない他方の金型に設けられているスプルー１１を点線で示している。本実施形態に係る金型１は、それぞれの構成要素がスプルー１１の中心線Ｌを中心とした点対称に形成されている。

主ランナー１２（１２ａ、１２ｂ）は、スプルー１１から射出された溶融した樹脂を枝ランナー１３に流し込む溝状の流路である。主ランナー１２（１２ａ、１２ｂ）は上下方向に設けられたスプルー１１に対して直交する方向に形成されている。主ランナー１２の流路の断面は、抜き勾配を有した台形形状の断面形状に形成されている。なお、ここでは、抜き勾配は僅かであるため、以下では略矩形断面形状というものとする。また、主ランナーの断面形状は幅Ｗと深さＨとが略同一寸法である。なお、幅Ｗと深さＨとは略同一寸法に限られず、異なる寸法であってもよい。
主ランナー１２（１２ａ、１２ｂ）の両端部には屈曲部１６（１６ａ、１６ｂ）を介して枝ランナー１３（１３ａ〜１３ｄ）が形成されている。すなわち、主ランナー１２（１２ａ、１２ｂ）と枝ランナー１３（１３ａ〜１３ｄ）とは角度９０度で交差（直交）していて、この交差している部位が屈曲部１６（１６ａ、１６ｂ）として構成される。このように、金型１は、ランナーの途中に屈曲部１６を有している。なお、屈曲部は、直交して形成される場合に限られず、９０度と異なる角度で屈曲していてもよく、湾曲形状で屈曲していてもよい。

枝ランナー１３（１３ａ〜１３ｄ）は、屈曲部１６（１６ａ、１６ｂ）からキャビティ１５（１５ａ〜１５ｄ）に溶融した樹脂を流し込む溝状の流路である。ここで、枝ランナー１３（１３ａ〜１３ｄ）の断面形状は、基本的に主ランナー１２の深さＨと同一寸法でよいが、幅Ｗは同一寸法でなくてもよい。ここでは、枝ランナー１３（１３ａ〜１３ｄ）の断面形状は、主ランナー１２と同様、幅Ｗと深さＨとが略同一寸法の略矩形断面形状であり、流路に沿って少なくとも一部が、異なる断面形状を有している。なお、枝ランナー１３ａ〜１３ｄの各断面形状は、上述した中心線Ｌを中心としてそれぞれが点対称な断面形状である。なお、各断面形状の詳細は図２を参照して後述する。各枝ランナー１３（１３ａ〜１３ｄ）の先端にはゲート１４（１４ａ〜１４ｄ）が形成されている。

ゲート１４（１４ａ〜１４ｄ）は、溶融した樹脂を各キャビティ１５（１５ａ〜１５ｄ）に充填させるための流入口である。ゲート１４は、各キャビティ１５に充填した樹脂が逆流しないように、また成形された成形品のうち製品部分と非製品部分とを切断し易いように断面積が小さく形成されている。各ゲート１４（１４ａ〜１４ｄ）の先には、キャビティ１５（１５ａ〜１５ｄ）が形成されている。

キャビティ１５（１５ａ〜１５ｄ）は、溶融した樹脂が充填されることで製品としての成形品を成形する。本実施形態に係るキャビティ１５（１５ａ〜１５ｄ）は、リング状の成形品を成形するために環状の溝形状に形成されている。また、上述したゲート１４はキャビティ１５の外周面と接続されている。なお、金型１には、主ランナー１２（１２ａ、１２ｂ）から延長した部分に溶融した樹脂を枝ランナー１３（１３ａ〜１３ｄ）にスムーズに流し込むためのスラグウェル１７（１７ａ、１７ｂ）が形成されている。

このように、主ランナー１２（１２ａ、１２ｂ）から多数の枝ランナー１３（１３ａ〜１３ｄ）に分岐させ、各枝ランナー１３（１３ａ〜１３ｄ）にキャビティ１５（１５ａ〜１５ｄ）を接続させることで、一度に多数の成形品を成形することができる。

次に、枝ランナーの詳細について図２及び図３を参照して説明する。ここでは、複数ある枝ランナーのうち、枝ランナー１３ｄを取り上げて説明する。図２は枝ランナー１３ｄを含む斜視図である。また、図３は枝ランナー１３ｄを含む平面図である。図２に示すように枝ランナー１３ｄは長手方向、すなわち屈曲部１６ｂからゲート１４ｄまでの位置によって断面形状が変化している。より具体的に説明すると、枝ランナー１３ｄは、長手方向に沿って第一部位２３ｄ、第二部位２４ｄ及び第三部位２５ｄ毎に断面形状が異なっている。

まず、第一部位２３ｄは、屈曲部１６ｂに近接する部分であり、長手方向の長さを枝ランナー１３ｄ全体の長手方向の長さの略１／５としている。また、第一部位２３ｄは屈曲部１６ｂの内側を通り第二部位２４ｄまで至る流路と、屈曲部１６ｂの外側を通り第二部位２４ｄまで至る流路とで、断面形状が異なっている。具体的には、屈曲部１６ｂの内側を通り第二部位２４ｄまで至る流路には、枝ランナー１３ｄの幅Ｗの略１／２の幅ｗで、枝ランナー１３ｄの深さＨの略２／３の高さｈの突起１９ｄもしくは突部が設けられている。一方、屈曲部１６ｂの外側を通り第二部位２４ｄまで至る流路には、突起が設けられていない。すなわち、突起１９ｄを設けることで、屈曲部１６ｂの内側を通り、第二部位２４ｄまで至る流路は、枝ランナー１３ｄの幅の略半分の幅寸法が枝ランナー１３ｄの深さ寸法より浅く形成される。したがって、枝ランナー１３ｄのうち溶融した樹脂の充填が早い側（枝ランナー１３ｄの幅Ｗの中心から片側）の断面積が少なくなるように形成されている。

第二部位２４ｄは第一部位２３ｄと第三部位２５ｄとの間に位置する部分であり、長手方向の長さを枝ランナー１３ｄ全体の長手方向の長さの略３／５としている。また、第二部位２４ｄは枝ランナー１３ｄの幅Ｗで、枝ランナー部１３ｄの深さＨの略２／３の高さｈの突起２０ｄ若しくは突起部が設けられている。

第三部位２５ｄはゲート１４ｄに近接する部分であり、長手方向の長さを枝ランナー１３ｄ全体の長手方向の長さの略１／５としている。また、第三部位２５ｄには突起が設けられていない。すなわち、第三部位２５ｄの溝断面形状は主ランナー１２の流路の断面と同一であって、幅Ｗで深さＨの略矩形断面形状である。ここでは、幅Ｗと深さＨとは略同一寸法である。

ここで、第一部位２３ｄに設けられている突起１９ｄ及び第二部位２４ｄに設けられている突起２０ｄは枝ランナー１３ｄに入れ子状に固着されている。または枝ランナー１３ｄ自体を入れ子状にして設けられている。したがって、充填する樹脂の種類や成形条件によって、突起１９ｄ及び突起２０ｄを入れ換えたり、枝ランナー１３ｄ自体を入れ換えたりすることにより簡単に枝ランナーの断面の形状を変更することができる。

次に、溶融した樹脂を主ランナー１２（１２ａ、１２ｂ）から、枝ランナー１３（１３ａ〜１３ｄ）、ゲート１４（１４ａ〜１４ｄ）を経て、キャビティ１５（１５ａ〜１５ｄ）に充填する詳細について図３を参照して説明する。ここでは、複数あるキャビティ１５のうち、キャビティ１５ｄを取り上げて説明する。なお、他のキャビティ１５ａ〜１５ｃについては、それぞれ図１に示す中心線Ｌを中心とした点対称に充填される。

まず、スプルー１１から射出された溶融した樹脂は、矢印Ｅに示すように主ランナー１２ｂを通って、主ランナー１２ｂと枝ランナー１３ｄとで交差する屈曲部１６ｂにまで流れ込む。屈曲部１６ｂに流れ込んだ樹脂は、屈曲部１６ｂに沿って主ランナー１２ｂから枝ランナー１３ｄに屈曲して流れ込む。なお、樹脂は主ランナー１２ｂから枝ランナー１３ｃにも屈曲して流れ込むが、ここではその説明は省略する。このとき、従来の金型であれば屈曲部１６ｂの内側と外側とで樹脂が充填される時間が変化してしまっていた。すなわち、屈曲部１６ｂの内側を通る樹脂は早く充填され、屈曲部１６ｂの外側を通る樹脂は遠回りするために充填される時間は遅くなっていた。

しかし、本実施形態では上述したように枝ランナー１３ｄの第一部位２３ｄであって、屈曲部１６ｂの内側を通り第二部位２４ｄまで至る流路に、突起１９ｄが設けられている。したがって、屈曲部１６ｂの内側を通過しようとする樹脂は突起１９ｄに進路が妨げられるために図３の矢印Ｆに示すように充填される時間が遅くなる。一方、屈曲部１６ｂの外側を通り第二部位２４ｄまで至る流路には、突起が設けられていない。したがって、屈曲部１６ｂの外側を通過しようとする樹脂は進路が妨げられることなく図３の矢印Ｆ´に示すように充填される時間に変わりがない。このように、屈曲部１６ｂの内側を通過しようとする樹脂は突起１９ｄによって充填される時間が遅くなるために、屈曲部１６ｂの内側及び外側を通過しようとする樹脂の充填される時間の差異が解消される。

その後、屈曲部１６ｂの内側及び外側を通過した樹脂は、第一部位２３ｄを同時に通過すると共に速度を一致させたまま第二部位２４ｄ、第三部位２５ｄ及びゲート１４ｄに到達する。ゲート１４ｄに到達した樹脂のうち、屈曲部１６ｂの内側を通過した樹脂はキャビティ１５ｄの図３に示す矢印Ｇ方向に流れ込み、屈曲部１６ｂの外側を通過した樹脂はキャビティ１５ｄの図３に示す矢印Ｇ´方向に流れ込む。ここで、矢印Ｇ方向及び矢印Ｇ´方向に流れ込んだ樹脂は、同時にキャビティ１５ｄに到達していることから、キャビティ１５ｄの中心と一致する会合線２６で合流する。すなわち、ウェルドラインをキャビティ１５ｄの対称な位置に発生させることができる。なお、他のキャビティ１５ａ〜１５ｃにおいても、同様にウェルドラインをキャビティ１５ａ〜１５ｃの対称な位置に発生させることができる。

次に、本実施形態に係る金型により成形される成形品について図４を参照して説明する。図４は、成形された成形品の一部の斜視図である。図４に示す成形品３０は、図２及び図３に示すキャビティ１５ｄによって形成されたリング状の製品３１ｄを含む成形品の一部である。図４に示すようにリング状の製品３１ｄには、ウェルドライン３２ｄがリング状の中心、すなわちゲートの直径方向対向側に形成されている。

このように、本実施形態の成形用金型によれば、枝ランナー１３における屈曲部１６の内側からキャビティ１５までの流路の断面積を、屈曲部１６の外側からキャビティ１５までの流路の断面積より小さくなるように構成した。したがって、キャビティ１５に樹脂を充填されるまでに、枝ランナー１３内において樹脂の流動バランスを整えておくことができ、キャビティ１５の中心と一致する部分にウェルドラインを発生させることができる。

延いては、枝ランナー１３における屈曲部１６の内側からキャビティ１５までの流路の断面積と、屈曲部１６の外側からキャビティ１５までの流路の断面積とを異ならせることにより、成形品に発生させるウェルドラインの位置等を設計者の意図するように制御することができる。特にウェルドラインを成形品のパーティングライン、デザイン的又は意図的に設けたスリット上に発生させることで、ウェルドラインを視認しにくくさせることができる。

また、本実施形態に係る成形用金型によれば、突起１９を屈曲部１６に近接して設けた。したがって、屈曲部１６の内側を通過しようとする樹脂はすぐに突起１９に進路を妨げられるために、屈曲部１６の内側に充填される時間を遅くする効果を向上させることができる。

なお、本実施形態に係る成形用金型では、枝ランナー１３における屈曲部１６の内側からキャビティ１５までの流路の断面積を、屈曲部１６の外側からキャビティ１５までの流路の断面積より小さくなるように突起１９を設ける場合についてのみ説明したが、この場合に限られない。例えば、屈曲部１６の外側からキャビティ１５までの流路の断面積を屈曲部１６の内側からキャビティ１５までの流路の断面積より大きくなるように枝ランナー１３の溝を広げるように形成してもよい。すなわち、枝ランナー１３のうち、溶融した樹脂の充填が遅い側（枝ランナー１３の幅Ｗの中心から片側）の断面積が大きくなるように形成してもよい。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る枝ランナーの断面形状の詳細について図５（ａ）を参照して説明する。ここでは、第１の実施形態と同様、枝ランナーのうち、図１に示す枝ランナー１３ｄに相当する部分を取り上げて説明する。図５（ａ）は枝ランナー４３ｄの斜視図である。なお、枝ランナー４３ｄ以外については第１の実施形態と同一の構成であるため、同一符号を付して説明は省略する。

図５（ａ）に示すように枝ランナー４３ｄは長手方向、すなわち屈曲部１６ｂからゲート１４ｄまでの位置によって断面形状が変化している。より具体的に説明すると、枝ランナー４３ｄは、長手方向に沿って第一部位５４ｄ及び第二部位５５ｄ毎に断面形状が異なっている。

まず、第一部位５４ｄは、屈曲部１６ｂに近接する部分であり、長手方向の長さを枝ランナー４３ｄ全体の長手方向の長さの略４／５としている。また、第一部位５４ｄは屈曲部１６ｂの内側を通り第二部位５５ｄまで至る流路と、屈曲部１６ｂの外側を通り第二部位５５ｄまで至る流路とで、断面形状が異なっている。具体的には、屈曲部１６ｂの内側を通り第二部位５５ｄまで至る流路には、枝ランナー４３ｄの幅Ｗの略１／２の幅ｗで、枝ランナー４３ｄの深さＨの略２／３の高さｈの突起５０ｄが設けられている。一方、屈曲部１６ｂの外側を通り第二部位５５ｄまで至る流路には、突起が設けられていない。すなわち、突起５０ｄを設けることで、屈曲部１６ｂの内側を通り、第二部位５５ｄまで至る流路は、枝ランナー４３ｄの幅の略半分の幅寸法が枝ランナー４３ｄの深さ寸法より浅く形成される。したがって、枝ランナー４３ｄのうち溶融した樹脂の充填が早い側（枝ランナー４３ｄの幅Ｗの中心から片側）の断面積が少なくなるように形成されている。

第二部位５５ｄはゲート１４ｄに近接する部分であり、長手方向の長さを枝ランナー４３ｄ全体の長手方向の長さの略１／５としている。また、第二部位５５ｄには突起が設けられていない。すなわち、第二部位５５ｄの溝断面形状は主ランナー１２の流路の断面と同一であって、幅Ｗで深さＨの略矩形断面形状である。ここでは、幅Ｗと深さＨとは略同一寸法である。
なお、第一部位５４ｄに設けられている突起５０ｄは、第１の実施形態における入れ子状の突起１９ｄ及び突起２０ｄを入れ換えたり、枝ランナー１３ｄ自体を入れ換えたりしたものである。

このように、本実施形態の成形用金型によれば、枝ランナー４３における屈曲部１６の内側からキャビティ１５までの流路の断面積を、屈曲部１６の外側からキャビティ１５までの流路の断面積より小さくなるように構成した。したがって、第１の実施形態と同様、キャビティ１５に樹脂を充填されるまでに、枝ランナー４３内において樹脂の流動バランスを整えておくことができ、キャビティ１５の中心と一致する部分にウェルドラインを発生させることができる。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係る枝ランナーの断面形状の詳細について図５（ｂ）を参照して説明する。ここでは、第１の実施形態と同様、枝ランナーのうち、図１に示す枝ランナー１３ｄに相当する部分を取り上げて説明する。図５（ｂ）は枝ランナー６３ｄの斜視図である。なお、枝ランナー６３ｄ以外については第１の実施形態と同一の構成であるため、同一符号を付して説明は省略する。

図５（ｂ）に示すように枝ランナー６３ｄは長手方向、すなわち屈曲部１６ｂからゲート１４ｄまでの位置によって断面形状が変化している。より具体的に説明すると、枝ランナー６３ｄは、長手方向に沿って第一部位７３ｄ、第二部位７４ｄ及び第三部位７５ｄ毎に断面形状が異なっている。

まず、第一部位７３ｄは、屈曲部１６ｂに近接する部分であり、長手方向の長さを枝ランナー６３ｄ全体の長手方向の長さの略１／５としている。第一部位７３ｄには突起が設けられていない。すなわち、第一部位７３ｄの溝断面形状は主ランナー１２の流路の断面と同一であって、幅Ｗで深さＨの略矩形断面形状である。ここでは、幅Ｗと深さＨとは略同一寸法である。

第二部位７４ｄは第一部位７３ｄと第三部位７５ｄとの間に位置する部分であり、長手方向の長さを枝ランナー６３ｄ全体の長手方向の長さの略３／５としている。また、第二部位７４ｄは屈曲部１６ｂの内側を通り第三部位７５ｄまで至る流路と、屈曲部１６ｂの外側を通り第三部位７５ｄまで至る流路とで、断面形状が異なっている。具体的には、屈曲部１６ｂの内側を通り第三部位７５ｄまで至る流路には、枝ランナー６３ｄの幅Ｗの略１／２の幅ｗで、枝ランナー６３ｄの深さＨの略２／３の高さｈの突起７０ｄが設けられている。一方、屈曲部１６ｂの外側を通り第三部位７５ｄまで至る流路には、突起が設けられていない。すなわち、突起７０ｄを設けることで、屈曲部１６ｂの内側を通り、第三部位７５ｄまで至る流路は、枝ランナー６３ｄの幅の略半分の幅寸法が枝ランナー６３ｄの深さ寸法より浅く形成される。したがって、枝ランナー６３ｄのうち溶融した樹脂の充填が早い側（枝ランナー６３ｄの幅Ｗの中心から片側）の断面積が少なくなるように形成されている。

第三部位７５ｄはゲート１４ｄに近接する部分であり、長手方向の長さを枝ランナー６３ｄ全体の長手方向の長さの略１／５としている。また、第三部位７５ｄには突起が設けられていない。すなわち、第三部位７５ｄの断面形状は主ランナー１２の流路の断面と同一であって、幅Ｗで高さＨの略矩形断面形状である。
なお、第二部位７４ｄに設けられている突起７０ｄは、第１の実施形態における入れ子状の突起１９ｄ及び突起２０ｄを入れ換えたり、枝ランナー１３ｄ自体を入れ換えたりしたものである。

このように、本実施形態の成形用金型によれば、枝ランナー６３における屈曲部１６の内側からキャビティ１５までの流路の断面積を、屈曲部１６の外側からキャビティ１５までの流路の断面積より小さくなるように構成した。したがって、第１の実施形態と同様、キャビティ１５に樹脂を充填されるまでに、枝ランナー６３内において樹脂の流動バランスを整えておくことができ、キャビティ１５の中心と一致する部分にウェルドラインを発生させることができる。

なお、上述した第１の実施形態乃至第３の実施形態では、枝ランナー内において樹脂の流動バランスを整えて、キャビティ１５の中心と一致する部分にウェルドラインを発生させることができるランナーについて説明した。以下では、ウェルドラインの発生を制御することができない例について図６（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。

図６（ａ）は、ウェルドラインの発生を制御することができない枝ランナー８０ｄの一例を示す斜視図である。なお、枝ランナー８０ｄ以外については第１の実施形態と同一符号を付す。図６（ａ）に示す枝ランナー８０ｄは、長手方向に沿って第一部位８１ｄ及び第二部位８２ｄが形成されている。
第一部位８１ｄは長手方向の長さを枝ランナー８０ｄ全体の長手方向の長さの略４／５としている。また、第一部位８１ｄは枝ランナー８０ｄの幅Ｗで、枝ランナー部８０ｄの深さＨの略２／３の高さｈの突起８３ｄが設けられている。すなわち、第一部位８１ｄは枝ランナー８０ｄの幅Ｗで、深さＨの略１／３の溝が設けられている。
第二部位８２ｄはゲート１４ｄに近接する部分であり、長手方向の長さを枝ランナー８０ｄ全体の長手方向の長さの略１／５としている。また、第二部位８２ｄには突起が設けられていない。すなわち、第二部位８２ｄの溝断面形状は主ランナー１２の流路の断面と同一であって、幅Ｗで深さＨの略矩形断面形状である。ここでは、幅Ｗと深さＨとは略同一寸法である。

このように図６（ａ）に示す枝ランナー８０ｄは、屈曲部１６の内側からキャビティ１５までの流路の断面積と、屈曲部１６の外側からキャビティ１５までの流路の断面積とが常に同一であるために、樹脂が屈曲部１６ｂの内側及び外側を充填させる時間の差異を解消させることができない。

次に、図６（ｂ）は、ウェルドラインの発生を制御することができない枝ランナー８５ｄの一例を示す斜視図である。なお、枝ランナー８５ｄ以外については第１の実施形態と同一符号を付す。図６（ｂ）に示す枝ランナー８５ｄは、長手方向に沿って第一部位８６ｄ及び第二部位８７ｄが形成されている。

まず、第一部位８６ｄは、屈曲部１６ｂに近接する部分であり、長手方向の長さを枝ランナー８５ｄ全体の長手方向の長さの略４／５としている。第一部位８６ｄは、屈曲部１６ｂの外側を通り第二部位８７ｄまで至る流路のみで構成され、第１の実施形態乃至第３の実施形態において存在していた、屈曲部１６ｂの内側を通り第二部位８７ｄまで至る流路が存在しない。すなわち、図６（ｂ）に示すように第一部位８６ｄは、枝ランナー８５ｄの幅Ｗの略１／２の幅ｗで、枝ランナー１３ｄの高さＨの突起８８ｄが設けられているために、屈曲部１６ｂの内側を通り第二部位８７ｄまで至る流路を封鎖している。

第二部位８７ｄはゲート１４ｄに近接する部分であり、長手方向の長さを枝ランナー８５ｄ全体の長手方向の長さの略１／５としている。また、第二部位８７ｄには突起が設けられていない。すなわち、第二部位８７ｄの断面形状は主ランナー１２の流路の断面と同一であって、幅Ｗで深さＨの略矩形断面形状である。ここでは、幅Ｗと深さＨとは略同一寸法である。

このように図６（ｂ）に示す枝ランナー８５ｄは、屈曲部１６の内側からキャビティ１５までの流路がないために、樹脂が屈曲部１６ｂの内側及び外側を充填させる時間の差異を解消させることができない。

次に、図６（ｃ）は、ウェルドラインの発生を制御することができない枝ランナー９０ｄの一例を示す斜視図である。なお、枝ランナー９０ｄ以外については第１の実施形態と同一符号を付す。図６（ｃ）に示す枝ランナー９０ｄは、長手方向に沿って第一部位９１ｄ、第二部位９２ｄ及び第三部位９３ｄが形成されている。

まず、第一部位９１ｄは屈曲部１６ｂに近接する部分であり、長手方向の長さを枝ランナー９０ｄ全体の長手方向の長さの略１／５としている。また、第一部位９１ｄには突起が設けられていない。すなわち、第一部位９１ｄの溝断面形状は主ランナー１２の流路の断面と同一であって、幅Ｗで深さＨの略矩形断面形状である。ここでは、幅Ｗと深さＨとは略同一寸法である。

また、第一部位９２ｄは、第一部位９１ｄと第三部位９３ｄとの間に位置する部分であり、長手方向の長さを枝ランナー９０ｄ全体の長手方向の長さの略３／５としている。第二部位９２ｄは、屈曲部１６ｂの外側を通り第三部位９３ｄまで至る流路のみで構成され、第１の実施形態乃至第３の実施形態において存在していた、屈曲部１６ｂの内側を通り第三部位９３ｄまで至る流路が存在しない。すなわち、図６（ｃ）に示すように第二部位９２ｄは、枝ランナー９０ｄの幅Ｗの略１／２の幅ｗで、枝ランナー９０ｄの高さＨの突起９４ｄが設けられているために、屈曲部１６ｂの内側を通り第三部位９３ｄまで至る流路を封鎖している。

第三部位９３ｄはゲート１４ｄに近接する部分であり、長手方向の長さを枝ランナー９０ｄ全体の長手方向の長さの略１／５としている。また、第三部位９３ｄには突起が設けられていない。すなわち、第三部位９３ｄの断面形状は主ランナー１２の流路の断面と同一であって、幅Ｗで深さＨの略矩形断面形状である。

このように図６（ｃ）に示す枝ランナー９０ｄは、屈曲部１６の内側からキャビティ１５までの流路が一部ないために、樹脂が屈曲部１６ｂの内側及び外側を充填させる時間の差異を解消されることができない。
上述した図６（ａ）〜（ｃ）から、枝ランナーにおける屈曲部１６の内側からキャビティ１５までの流路の断面積と、屈曲部１６の外側からキャビティ１５までの流路の断面積とを異ならせるためには、少なくとも枝ランナーのうち溶融した樹脂の充填が早い側（枝ランナー１３ｄの幅Ｗの中心から片側）の断面積を有する状態で異ならせる必要がある。

なお、第１の実施形態乃至第３の実施形態の説明では、成形材として樹脂を用いて成形する金型についてのみ説明したが、例えば亜鉛ダイカストやアルミニウム合金等のような成形材を用いて成形する金型であってもよい。
また、第１の実施形態乃至第３の実施形態の説明では、突起の高さｈ方向を変更して、ランナーのうち溶融した樹脂の充填が早い側（枝ランナーの幅の中心から片側）の断面積を異ならせる場合についてのみ説明したが、突起の幅ｗを狭めるようにして、樹脂の充填が早い側の断面積を異ならせてもよい。

また、第１の実施形態乃至第３の実施形態に係る成形用金型は多数個取りとして４つを成形する場合についてのみ説明したが、ランナーとランナーとが屈曲するように構成されている成形用金型であれば、例えば２つ取りや８つ取り等であってもよい。
また、第１の実施形態乃至第３の実施形態の説明では、リング状の成形品を成形する場合についてのみ説明したが、例えば孔を有するような成形品等、成形材が会合してウェルドラインを生じさせるような金型に用いることができる。

また、第１の実施形態乃至第３の実施形態では、主ランナーと枝ランナーとによって構成される成形用金型についてのみ説明したが、この場合に限られない。例えば、枝ランナー（第一枝ランナー）から屈曲部を介して更に枝ランナー（第二枝ランナー）を構成するような成形用金型であってもよく。このような場合、必要に応じて、両方の枝ランナーそれぞれに対して、屈曲部の内側からの流路と屈曲部の外側からの流路との断面積が異なるように構成する。

第１の実施形態に係る成形用金型の斜視図である。 第１の実施形態に係る枝ランナーの斜視図である。 第１の実施形態に係る枝ランナーの平面図である。 第１の実施形態に係る成形用金型で成形された成形品の一部の斜視図である。 他の実施形態に係る枝ランナーの斜視図である。 ウェルドラインの発生を制御することができない枝ランナーの斜視図である。 従来の成形用金型の斜視図である。 従来の成形用金型の枝ランナーの平面図である。

符号の説明

１ 成形用金型
１１ スプルー
１２ 主ランナー
１３ 枝ランナー
１４ ゲート
１５ キャビティ
１６ 屈曲部
１９ｄ 突起
２０ｄ 突起
３２ｄ ウェルドライン
５０ｄ 突起
７０ｄ 突起

Claims (6)

1. スプルーからキャビティに成形材を充填するためのランナーが屈曲部を有して構成されている成形用金型であって、
   前記屈曲部から前記キャビティまでのランナーの少なくとも一部は、前記屈曲部の内側を通過する流路と前記屈曲部の外側を通過する流路との断面積が異なることを特徴とする成形用金型。
2. 前記屈曲部の内側を通過する流路に突起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。
3. 前記突起は、前記屈曲部に近接していることを特徴とする請求項２に記載の成形用金型。
4. 前記突起は、入れ子状にして設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載の成形用金型。
5. 前記突起は、前記ランナーの幅の略半分の幅寸法であって、前記ランナーの深さ寸法より浅いことを特徴とする請求項２乃至４の何れか１項に記載の成形用金型。
6. スプルーからキャビティに成形材を充填するためのランナーが屈曲部を有して構成されている成形用金型による成形品の製造方法であって、
   前記屈曲部から前記キャビティまでのランナーの少なくとも一部に、前記屈曲部の内側を通る流路の一部に突起を設けることで、前記屈曲部の内側を通過する成形材が前記キャビティに到達する時間と、前記屈曲部の外側を通過する成形材が前記キャビティに到達する時間とを略同一にさせて成形することを特徴とする成形品の製造方法。

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