JP2010228256A

JP2010228256A - 樹脂成形金型

Info

Publication number: JP2010228256A
Application number: JP2009077667A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Ogasawara; 正信小笠原; Koichi Kamisaki; 弘一上崎; Norio Noma; 紀夫能間
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2009-03-26
Filing date: 2009-03-26
Publication date: 2010-10-14
Anticipated expiration: 2029-03-26
Also published as: JP5285482B2

Abstract

【課題】ベントチューブを利用して樹脂注入成形時の置き子の浮き上がりを防止する。置き子の清掃作業を省略して成形サイクル時間を短縮すると共にコスト削減を図る。成形品の肉厚調整の範囲を大きく広げることを可能にする。
【解決手段】上型３１内部に金型キャビティ３６内のエアーを抜くためのベントチューブ４０が抜き差し自在に取り付けられ、ベントチューブ４０の下端部に上型３１の下面３１ａよりも下方に突出する突起部４３が突設され、型締め状態ではベントチューブ４０の突起部４３により置き子２０の上端面２０ａの一部が下型３２に向かって押さえ付けられると共に、上型３１の下面３１ａと置き子２０の上端面２０ａとの間の突起部４３以外の部位に、金型キャビティ３６内部とベントチューブ４０内部とを連通させるエアー抜き隙間Ｓが形成される樹脂成形金型３０である。
【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂成形金型に関し、詳しくは段部形状の排水口部付き成形品の成形に使用する金型構造に関するものである。

従来の洗面ボウルの排水構造は、洗面ボウルの底部に設けた排水口部に上方から排水筒を落としこみ、下からナットを締め付けることで排水筒を排水口部に取り付けていた。しかし、この排水構造は、排水筒の上端のフランジ部と洗面ボウルとの境界が洗面ボウルの内面側に露出してゴミがたまりやすく、またこの部分は外観上目立つ箇所でもあるので、頻繁に掃除を行う必要がある。

そこで、洗面ボウルの下方から排水筒を取り付ける構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。この従来例では、排水筒が洗面ボウルの内面側に露出せず、上記の問題は改善される。

しかしながら、この特許文献１にあっては、洗面ボ−ルの下面側において取付ねじにより排水筒を固着するため、排水筒を洗面ボウルの下面にぴったりと密着した状態で固定することが難しく、水漏れが起こりやすいという問題がある。

特開２００２−２６６４０３号公報

そこで、本発明者らは、前記従来の問題を解決すべく、既に出願した特願２００８−２１７４０３号において、図５に示すように、洗面ボウル１の底部から下方に向けて突出する排水口部２を形成し、該排水口部２の内周面の下端部を外側に凹ませて排水筒５が下方から嵌めこまれる嵌込凹所４を形成すると共に、排水口部２の内周面の上端部を排水筒５の上方を覆う覆部３とした段部形状の排水口部２を備えた洗面ボウル１、及びこれを成形する図６に示す樹脂成形金型を既に開示している。

図６に示す樹脂成形金型は、上型３１と下型３２との間に置き子２０を挿入して構成される。図中の２１は位置決め用凸部、３３は離型用エアー吐出孔、３４は取付けナット、３５はベントパイプ、矢印ｂは樹脂材料の注入方向、矢印ｃはエアー抜き方向、矢印ｄは離型のためのエアーの供給方向をそれぞれ示す。

置き子２０の上端面２０ａには、リング状の弾性体を構成するＯリング５１を挿入するための凹溝５２が凹設されている。凹溝５２は、例えば図７に示すように４箇所に設けられている。各凹溝５２の深さはＯリング５１の厚みよりもそれぞれ浅く形成されており、これによりＯリング５１は置き子２０の上端面２０ａから上方に突出しており、型締め時にＯリング５１の突出部を上型３１の下面３１ａで押さえることにより弾性変形させて、置き子２０の浮き上がりを防いだ状態で、エアー抜き隙間Ｓが形成される。注入される樹脂材料は、金型キャビティ３６内に充満し、さらにエアー抜き隙間Ｓを通過して、ベントチューブ４０内部を満たして注入が完了する。材料硬化後に、離型用エアー吐出孔３３からエアー圧を加えて成形品を金型から分離させる。取り出し後の状態を図８（ａ）に示す。このとき置き子２０は、上型３１と置き子２０との間のエアー抜き隙間Ｓに充填された薄バリ５３内部に埋まり込んでおり、図８（ｂ）の矢印方向ｅからハンマーで置き子２０を叩いて出すことで、置き子２０と薄バリ５３とを矢印方向ｆに抜き出して成形作業が完了する。

ところが、従来のＯリング５１による置き子２０の浮き上がり防止構造では、Ｏリング５１を嵌め込む凹溝５２内に樹脂材料が侵入して付着してしまい、その除去が必要となり、置き子２０の清掃作業に手間と時間がかかるものである。しかも、Ｏリング５１自体にも樹脂材料が付着するためＯリング５１の清掃作業も必要となり、このため、成形サイクル時間が長くなるという課題がある。また、Ｏリング５１の出代によってエアー抜き隙間Ｓ（図６）の幅が決まるため、エアー抜き隙間Ｓの調整範囲が例えば０．１〜０．５ｍｍ程度と小さく、それ以上大きくすることができないため、成形品の肉厚の調整範囲を大きくできないという課題もある。

本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、ベントチューブを利用して樹脂注入成形時の置き子の浮き上がりを防止でき、しかも置き子の清掃作業を省略して成形サイクル時間を短縮できると共にコスト削減を図ることができ、さらに成形品の肉厚調整の範囲を大きく広げることが可能な樹脂成形金型を提供することにある。

前記の課題を解決するために、本発明は、上型３１と下型３２の間に置き子２０が配置され、上型３１内部に金型キャビティ３６内のエアーを抜くためのベントチューブ４０が抜き差し自在に取り付けられている。該ベントチューブ４０の下端部に上型３１の下面３１ａよりも下方に突出する突起部４３が突設されている。型締め状態では上記ベントチューブ４０の突起部４３により置き子２０の上端面２０ａの一部が下型３２に向かって押さえ付けられると共に、上型３１の下面３１ａと置き子２０の上端面２０ａとの間の突起部４３以外の部位に、金型キャビティ３６内部とベントチューブ４０内部とを連通させるエアー抜き隙間Ｓが形成されることを特徴としている。

このような構成とすることで、ベントチューブ４０の突起部４３により置き子２０の浮き上がりを防止できるので、従来のＯリングなどの弾性部材を別途用いる必要がなく、これに伴い置き子２０の上端面２０ａに従来のＯリング用凹溝を形成する必要もなくなり、これにより、置き子２０の上端面２０ａを平坦にしてそこに付着する薄バリ５３（エアー抜き隙間Ｓに充填された薄肉のバリ）を置き子２０から簡単に除去できるので、置き子２０を清掃することなく次の成形に使用できるようになる。さらに、ベントチューブ４０の突起部４３の突出高さＨを大きくすることで、例えば突起部４３が樹脂製の場合は、型締め時における突起部４３の潰れ量を大きく変化させることが可能となり、これによりエアー抜き隙間Ｓの調整量を従来よりも大きくでき、成形品の厚み調整範囲を広げることが可能となる。

また、上記下型３２に、型開き時にエアー圧により置き子２０を離型させる離型用エアー吐出孔３３を設け、上記置き子２０の下端面２０ｂに該離型用エアー吐出孔３３に挿入されて位置決めされる位置決め用凸部２１を突設するのが好ましく、この場合、位置決め用凸部２１によって置き子２０を下型３２に対して精度よく且つ簡単にセットできるので、成形サイクル時間を一層短縮できるようになる。

本発明は、ベントチューブの下端部に設けた突起部により置き子の浮き上がりを防止できるので、置き子の上端面に従来のＯリング用凹溝等を形成しなくても済み、樹脂材料を除去するための置き子の清掃作業を省略でき、成形サイクル時間を短縮できると共にコスト削減にもつながる。さらに、ベントチューブの突起部の高さを大きくすることによりエアー抜き隙間の調整量を従来よりも大きくでき、成形品の厚み調整範囲が広がり、結果、成形品の肉厚化による製品強度アップを図ったり、或いは成形品の薄肉化による材料低減の調整を図ることが可能となる

本発明の一実施形態の上型と下型と置き子とを備えた樹脂成形金型を説明する断面図である。（ａ）は同上の上型に抜き差し自在に挿入される突起部付き駒部を備えたベントチューブの断面図であり、（ｂ）は下面図である。同上の成形後に成形品から置き子と薄バリとを除去する場合の説明図である。（ａ）は同上の成形品である洗面ボウルの斜視図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。同上の洗面ボウルの排水口部に排水筒を取り付けた使用状態を説明する断面図である。本発明の基本構成を説明する樹脂成形金型の断面図である。図６のＯリングを取り付けた置き子の平面図である。（ａ）は図６の樹脂成形金型を用いて成形した後の成形品と置き子と薄バリとを説明する分解断面図であり、（ｂ）は成形品から置き子と薄バリを除去する場合の説明図である。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。

図４は、樹脂製の洗面ボウル１の底部に設けられる排水口部２を示している。排水口部２は上下方向に開口する排水口部２の内周面の下端部を外側に凹ませて排水筒５（図５）が下方から嵌めこまれる嵌込凹所４を備えると共に、排水口部２の内周面の上端部が排水筒５の上方を覆う覆部３となった段部形状をしている。洗面ボウル１の材質として例えばアクリル系樹脂が選ばれる。

上記段部形状の排水口部２付き洗面ボウル１を成形するための樹脂成形金型３０は、図１に示すように、可動型である上型３１と、上型３１に抜き差し自在に挿入されるベントチューブ４０と、固定型である下型３２と、上下型３１,３２間に配置される置き子２０とで構成されており、置き子２０及びベントチューブ４０を除く他の構成は図６で示した樹脂成形金型と基本的に共通している。

上型３１の内部には、上下両端がそれぞれ開放されたベントパイプ３５が固定されており、このベントパイプ３５に対してベントチューブ４０が抜き差し自在に挿入されている。上型３１の下面３１ａ中央側は、置き子２０の上端面２０ａよりも幅広で且つその一部が置き子２０の上端面２０ａと重なり合う平面形状となっている。

本例のベントチューブ４０は、チューブ本体４１と突起部４３付き駒部４２とを一体に結合して構成されている。駒部４２の孔４２ａは型締め時に上型３１と置き子２０との間に形成されるエアー抜き隙間Ｓに開放されるものであり、駒部４２の孔４２ａの下端外周から突出する複数の突起部４３は、上型３１の下面３１ａよりも下方に突出しており、型締め時に置き子２０の上端面２０ａの一部を下型３２に向けて押さえ付けるものである。突起部４３付き駒部４２は例えば樹脂製であり、本例ではＰＥを使用している。突起部４３の数は図２に示すように例えば４個、突起部４３の外観形状は例えば円錐形、又は円柱形とされ、高さＨは例えば０．５〜１．５ｍｍとされ、径寸法ｄは例えば０．５〜２ｍｍとされる。勿論これらの数値に限らず、突起部４３の数、材質、形状、高さ、寸法等は適宜設計変更自在である。

一方、下型３２の最も高い中央側の上面３２ａは、排水口部２の覆部３を形成する形状を有しており、その中心には離型用エアー吐出孔３３の一端が開口している。離型用エアー吐出孔３３の他端はエアー供給源（図示せず）に接続されている。

置き子２０は、下型３２の上面３２ａに載置される。置き子２０の下端面２０ｂの中央側には位置決め用凸部２１が突設され、この位置決め用凸部２１を下型３２の離型用エアー吐出孔３３に挿入することで、置き子２０を下型３２に対して精度よくセットできるようになっている。置き子２０は、排水口部２の嵌込凹所４を形成するリング形状を有しており、置き子２０の厚みがそのまま嵌込凹所４の上下長さとなり、置き子２０の外径寸法がそのまま嵌込凹所４の内径寸法となる。本例の置き子２０の上端面２０ａは平坦面で形成されている。

次に、成形動作手順を説明する。

先ず図１に示すように、置き子２０の下端面２０ｂの位置決め用凸部２１を下型３２の離型用エアー吐出孔３３内に挿入した状態で置き子２０を下型３２の上面３２ａにセットしてから、上型３１を下降させて型締めする。このとき、ベントチューブ４０の駒部４２に設けた樹脂製の突起部４３がその弾性力で置き子２０の上端面２０ａの一部を弾圧して、置き子２０を押さえ付けると共に、上型３１と置き子２０との間の突起部４３以外の部位にエアー抜き隙間Ｓが形成される。この状態で、樹脂材料を金型キャビティ３６に注入すると、金型キャビティ３６内のエアーがエアー抜き隙間Ｓからベントチューブ４０内に排気される。金型キャビティ３６内を満たした樹脂材料はさらにエアー抜き隙間Ｓを介してベントチューブ４０内に流れ込む。この時点で注入を停止する。その後、金型の昇温により樹脂材料を硬化させ、硬化後に、型開きして成形品と置き子２０とを取り出す。このとき図３に示すように、下型３２の離型用エアー吐出孔３３からエアーを吹き込みながら、薄バリ５３と一緒に置き子２０を矢印方向ａに押し出す。得られた成形品を上下反転させることで、図５に示すように、上側に覆部３、下側に嵌込凹所４が形成された段部形状の排水口部２を備えた洗面ボウル１が得られる。

型開き後は、内部に樹脂材料が充填して硬化しているベントチューブ４０を上型３１のベントパイプ３５内から抜き出して廃棄し、新たなベントチューブ４０と交換する。このベントチューブ４０の交換は成形ショット毎に行う。一方、置き子２０はそのまま再使用する。

しかして、上記構成の突起部４３付きベントチューブ４０を利用して置き子２０の浮き上がりを防止できるので、従来のＯリングによる浮き上がり防止構造と異なり、置き子２０の上端面２０ａにＯリング用凹溝を形成する必要もなくなり、置き子２０の上端面２０ａを平坦に形成できる。従って、置き子２０の上端面２０ａに付着する薄バリ５３を手で簡単に除去できるようになるので、置き子２０を清掃せずにそのまま次の成形に使用できる。結果、置き子２０の清掃作業を省略でき、しかも従来のＯリングの取り付け作業も不要となり、成形サイクル時間を短縮できると共に、既存のベントチューブ４０に突起部４３を突設させる簡易な構造で済み、Ｏリングも不要となるので、金型構造がシンプルになり、コスト削減にもつながる。

また、下型３２の離型用エアー吐出孔３３を利用して、置き子２０を下型３２に対して簡単に位置決めすることができるので、成形サイクル時間を一層短縮できるようになる。しかも、置き子２０を離型用エアー吐出孔３３の同芯上に精度よくセットできるので、置き子２０により形成される嵌込凹所４と下型３２で形成される覆部３とが芯ずれを起こすことがなく、嵌込凹所４と覆部３とを備える段部形状の排水口部２を常に高精度で成形できるものであり、結果、排水口部２の嵌込凹所４と覆部３との同心円精度が向上し、成形毎のバラツキの発生防止や不良削減ができ、成形品の品質向上を一層図ることができる。

さらに、ベントチューブ４０の突起部４３の突出高さＨを、従来のＯリングの出代よりも充分に大きくしているので、型締め時における樹脂製の突起部４３の潰れ量を大きく変化させることができ、これによりエアー抜き隙間Ｓの調整量を従来のＯリング構造と比較して、大きくすることができる。つまり、成形品を厚肉にする場合は突起部４３の先端の潰れ量が少なくなり、成形品を薄肉にする場合は突起部４３の先端の潰れ量が大きくなるだけであり、これにより、成形品の厚み調整範囲が広がり、結果、成形品の肉厚化による製品強度アップを図ったり、或いは成形品の薄肉化による材料低減の調整を図ることが可能となる。

なお前記実施形態では、チューブ本体４１と突起部４３付き駒部４２とを結合してベントチューブ４０を構成した場合を例示したが、チューブ本体４１の下端部に突起部４３を一体形成する構成でもあってもよい。

１洗面ボウル
２排水口部
３覆部
４嵌込凹所
５排水筒
２０置き子
２０ａ置き子の上端面
２０ｂ置き子の下端面
２１位置決め用凸部
３０樹脂成形金型
３１上型
３１ａ上型の下面
３２下型
３２ａ下型の上面
３３離型用エアー吐出孔
３６金型キャビティ
４０ベントチューブ
４３突起部
５３薄バリ
Ｓエアー抜き隙間
Ｈ突起部の突出高さ

Claims

上型と下型の間に置き子が配置され、上型内部に金型キャビティ内のエアーを抜くためのベントチューブが抜き差し自在に取り付けられていると共に、該ベントチューブの下端部に上型の下面よりも下方に突出する突起部が突設されており、型締め状態では上記ベントチューブの突起部により置き子の上端面の一部が下型に向かって押さえ付けられると共に、上型の下面と置き子の上端面との間の突起部以外の部位に、金型キャビティ内部とベントチューブ内部とを連通させるエアー抜き隙間が形成されることを特徴とする樹脂成形金型。
上記下型に、型開き時にエアー圧により置き子を離型させる離型用エアー吐出孔を設けると共に、上記置き子の下端面に該離型用エアー吐出孔に挿入されて位置決めされる凸部を突設させたことを特徴とする請求項１記載の樹脂成形金型。