JP2010253783A - 射出成形金型 - Google Patents

Abstract

【課題】被成形部材を保護しつつ、バリの発生を防ぐことが可能な射出成形金型を提供する。
【解決手段】この射出成形金型１は、側面２ａに開口する凹部２ｂを有する被成形部材２に対して、上型１２と下型１１とで被成形部材２を保持するとともに横移動型１３を被成形部材２の側面２ａに接触させることにより凹部２ｂを略密閉し、その状態で凹部２ｂに成形樹脂を充填するように構成されている。下型１１は、その上面の載置面１１ａに配される被成形部材２の側面２ａが当該下型１１の載置面１１ａの端縁から垂下する側面１１ｅよりも側方に出っ張るように形成されている。また、横移動型１３は、他の型とは独立して移動するように設けられている。そして、横移動型１３を下型１１の側面１１ｅに対して横移動させて被成形部材２の側面２ａに弾性的に接触させ得る圧縮ばね１５が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、被成形部材に対して成形処理を施す射出成形金型に関するものである。

従来から、上型、下型、横移動可能な横移動型を備え、それらの型を被成形部材に接触させた状態で成形処理を行う射出成形金型が知られている（特許文献１参照）。

このような射出成形金型では、側面に凹部を有する被成形部材に対して、上型と下型とで被成形部材を保持するとともに横移動型を被成形部材の側面に接触させることにより凹部を略密閉し、その状態で凹部に成形樹脂を充填するように構成されている。

例えば図１１（ａ）に示す射出成形金型１０１では、上型１１２にアンギュラピン１１２ａが傾倒した状態で埋め込み固定されており、横移動型１１３には前記アンギュラピン１１２ａを挿入するためのピン挿入孔１１３ａが設けられている。そして、アンギュラピン１１２ａをピン挿入孔１１３ａに挿入した状態で、上型１１２が縦移動することにより、横移動型１１３が上型１１２の縦移動に合わせて機械的に横移動する。また、横移動型１１３は下型１１１の縦面１１１ｅに当たることでその横移動が停止されるようになっている。

ところで、前記射出成形金型１０１において、仮に、下型１１１の載置面１１１ａに載せられた被成形部材２が下型１１１の前記縦面１１１ｅよりも側方（図では右方）に出っ張っていると、被成形部材２が横移動型１１３に強く押されることになり、場合によっては被成形部材２の破損等の不都合が生じる。

そこで、従来、被成形部材２の寸法誤差を考慮して、その寸法誤差内で最も大きい被成形部材２を基準とし、当該被成形部材２が載置面１１１ａに載せられたときにその側面２ａが下型１１１の縦面１１１ｅと面一になるように下型１１１が構成されている。

このような射出成形金型１０１では、上型１１２の下動に連係して横移動型１１３が左方に移動し、下型１１１の縦面１１１ｅに突き当たって停止する（図１１（ｂ）参照）。このとき、被成形部材２の側面２ａと横移動型１１３の垂直面１１３ｂとが面接触しており、これによって被成形部材２の凹部２ｂが略密閉される。そして、この密閉状態で凹部２ｂに成形樹脂が充填され、被成形部材２の凹部２ｂに対する成形処理が施される。

特開２００７−１４４７５５号公報

しかし、前記構成の射出成形金型１０１では、図１２に示すように、最大サイズより小さい被成形部材２に対して成形処理を施す際には、被成形部材２の側面２ａと横移動型１１３の垂直面１１３ｂとの間に隙間Ｓが生じる。このため、成形樹脂がその隙間Ｓにも充填されるようになり、バリが発生する。

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、被成形部材を保護しつつ、バリの発生を防ぐことが可能な射出成形金型を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は、側面に開口する凹部を有する被成形部材に対して、その上面および下面にそれぞれ接する上型および下型と、横移動可能に構成されて、前記被成形部材の前記側面に接する横移動型とを備え、上型と下型とで被成形部材を保持するとともに横移動型を被成形部材の側面に接触させることにより前記凹部を略密閉し、その状態で前記凹部に成形樹脂を充填するように構成された射出成形金型であって、前記下型は、その上面に配される前記被成形部材の側面が当該下型の上面の端縁から垂下する縦面よりも側方に出っ張るように形成され、前記横移動型が、他の型とは独立して移動するように設けられ、前記横移動型を前記下型の縦面に対して横移動させて前記被成形部材の側面に弾性的に接触させ得る駆動機構をさらに備えることを特徴とする射出成形金型を提供するものである。

請求項２のように、請求項１において、前記駆動機構は、前記横移動型が前記被成形部材の側面に近接するように横移動型に付勢力を作用させるばね部材を含む構成とすることができる。

請求項３のように、請求項１または２において、縦移動可能に構成され、前記横移動型とアリおよびアリ溝で係合する縦移動型をさらに備え、前記縦移動型の上動で前記横移動型が前記被成形部材の側面に近接し、前記縦移動型の下動で前記横移動型が前記被成形部材の側面から離間するようになっており、前記駆動機構は、前記縦移動型を縦方向に移動させる構成とすることができる。

請求項４のように、請求項１〜３のいずれか一項において、成形樹脂を充填するためのゲート部材をさらに備え、前記ゲート部材は、先端が極細のゲートを有し、前記上型および前記横移動型には、それぞれ、前記ゲート部材が挿入されて、そのゲート部材のゲートを前記被成形部材の凹部まで誘導する誘導部が設けられ、前記ゲート部材のゲートは、上型の開型時に当該上型に連係して移動することで前記凹部に充填された成形樹脂から引き千切られる構成とすることができる。

本発明によれば、被成形部材の側面が下型の縦面から側方に出っ張るように下型を形成したので、被成形部材に寸法誤差があっても、横移動型が必ず被成形部材の側面に接触して凹部が密閉状態となる。これにより、従来のように被成形部材の寸法誤差に起因して横移動型と被成形部材の側面との間に隙間が形成されることにより成形処理時に凹部の開口付近にバリが形成されるといった不都合の発生を防ぐことができる。その結果、被成形部材の商品価値の低下を防ぐことができる。また、バリ取りの手作業工程を省略できる。

また、本発明によれば、横移動型が被成形部材に弾性的に接触するので、横移動型が被成形部材に強く当り過ぎることが防がれる。これにより、被成形部材の破損等を防ぐことができる。

請求項２によれば、ばねを利用することによって、横移動型を被成形部材に容易に弾性接触させることができ、しかも、寸法誤差に拘らず、被成形部材に、常に所定以下の適度な力で横移動型を接触させることができる。また、当該金型を安価に構成できる。

請求項３によれば、当該金型の横寸法を小さくできる。

請求項４によれば、ゲート部材のゲートの先端を細くしたので、ゲートが軽い力で容易に成形樹脂から引き千切られる。これにより、生産性が向上する。また、引き千切った跡が小さく目立ち難いものにできる。また、ゲート部材が上型と連動するので、ゲート部材を移動させるための駆動機構を別途設ける必要がなく、構成を簡略化できる。

本発明の一実施形態による射出成形金型の構成を示した正面断面図である。 図１の射出成形金型の横移動型および縦移動型を示した平面断面図である。 ゲート部材の構成を示した正面図である。 射出成形金型の成形処理動作を説明するための正面断面図である。 射出成形金型の成形処理動作を説明するための正面断面図である。 射出成形金型の成形処理動作を説明するための正面断面図である。 射出成形金型により成形処理される他の被成形部材の平面図である。 図７の被成形部材の部分斜視図である。 他のゲート部材の斜視図である。 変形例による射出成形金型の構成を示した正面断面図である。 従来の射出成形金型であり、（ａ）は被成形部材の保持前の状態を示した正面断面図、（ｂ）は被成形部材の保持状態を示した正面断面図である。 図１１の射出成形金型において被成形部材の側面と横移動型との間に隙間が形成された状態を示した正面断面図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態による射出成形金型の正面断面図である。また、図２は、横移動型および縦移動型の平面断面図である。また、図３は、ゲート部材の正面図である。

本実施形態の射出成形金型１は、図１に示すように、側面２ａに開口する底付きの凹部２ｂを有する被成形部材２に対して成形処理を施すことが可能なように構成されている。

この射出成形金型１は、被成形部材２の下面および上面にそれぞれ接する下型１１および上型１２と、横移動可能に構成され、被成形部材２の側面２ａに接する横移動型１３と、縦移動可能に構成され、横移動型１３に連結する縦移動型１４とを備えている。

そして、本実施形態の射出成形金型１では、下型１１と上型１２とで被成形部材２を保持するとともに横移動型１３を被成形部材２の側面２ａに接触させることにより凹部２ｂを略密閉し、その状態で凹部２ｂに成形樹脂（ＬＣＰ：液晶ポリマー）を充填する。

下型１１の上面の載置面１１ａには、被成形部材２が、その凹部２ｂの開口が右を向く、すなわち側面２ａが右側面となる姿勢で載置される。この被成形部材２は、例えば載置面１１ａ上に設けられた図略の位置決め部によってその左端が位置決めされた状態で載置される。

下型１１の載置面１１ａの右方には、段付き穴１１ｂが形成されている。この段付き穴１１ｂは、上段穴１１ｃと、この上段穴１１ｃの下方に連設される上段穴１１ｃよりも左右寸法の小さい下段穴１１ｄとで構成されている。

また、段付き穴１１ｂには、前記横移動型１３および縦移動型１４が収容されている。

また、上段穴１１ｃの左側の側面１１ｅは、前記載置面１１ａの右端縁から垂下する垂直面であり、本発明の「縦面」に相当する。

そして、本実施形態では、下型１１は、その載置面１１ａ上に載置される被成形部材２の側面２ａが常に当該下型１１の前記側面１１ｅよりも右方に位置するように形成されている。すなわち、被成形部材２は、その右端が下型１１から右側方に出っ張るように下型１１の載置面１１ａ上に配設されるようになっている。

ところで、一般に、被成形部材２には寸法誤差（５０μｍ程度）があり、被成形部材２毎にその左右方向の寸法が異なる。従って、本例では、最も小さい被成形部材２を基準として、当該被成形部材２が下型１１の載置面１１ａに載せられたときにその側面２ａが下型１１の側面１１ｅよりも右方に位置するように、下型１１が形成される。なお、最小サイズの被成形部材２の側面２ａが下型１１の側面１１ｅと面一になるように下型１１を形成してもよい。

上型１２は、縦移動可能に構成されており、下型１１とで被成形部材２を保持するようになっている。この上型１２には、縦方向に貫通する誘導穴（誘導部）１２ａが設けられている。この誘導穴１２ａには、後述のゲート部材１６（図５参照）が挿入される。

横移動型１３は、他の型とは独立して移動可能なように構成されており、下型１１の上段穴１１ｃの底面１１ｆに支持された状態で、下型１１の側面１１ｅに対して接近・離間するように横移動する。

この横移動型１３の左側面は、被成形部材２の側面２ａに密着状態で面接触して凹部２ｂの開口を覆うことが可能な垂直面１３ａとなっている。また、横移動型１３の右側面は、右斜め下を向く傾斜面１３ｂとなっており、この傾斜面１３ｂには縦方向に延びるアリ溝１３ｃが形成されている。

また、横移動型１３には、その上面と前記垂直面１３ａとを連絡するように貫通する正面視で略Ｌ字状の誘導穴（誘導部）１３ｄが設けられている。この誘導穴１３ｄには、後述のゲート部材１６が挿入される。誘導穴１３ｄの垂直面１３ａ側の開口は、下型１１に載置された被成形部材２の凹部２ｂの開口に臨むことが可能な位置に形成されている。

また、誘導穴１３ｄの底面は、垂直面１３ａ側の開口に向かって下るような形状に形成されている。これによって、誘導穴１３ｄに挿入された後述のゲート部材１６の先端のゲート１６ｅが、当該誘導穴１３ｄの垂直面１３ａ側の開口まで円滑に誘導されるようになっている。

縦移動型１４は、段付き穴１１ｂの上段穴１１ｃと下段穴１１ｄとに亘って配設されている。この縦移動型１４の左上の面は、左斜め上を向く傾斜面１４ａとなっており、この傾斜面１４ａには前記横移動型１３のアリ溝１３ｃと係合するアリ１４ｂ（図２参照）が形成されている。

従って、縦移動型１４が上動すると、横移動型１３が左方に移動し、縦移動型１４が下動すると、横移動型１３が右方に移動するようになっている。

また、縦移動型１４には、ばね収容部１４ｃが設けられており、ばね収容部１４ｃには、圧縮ばね（ばね部材）１５が圧縮状態で収容されている。この圧縮ばね１５の付勢力によって縦移動型１４が上方に押し上げられ、これに伴って、横移動型１３が左方に押されるようになっている。なお、縦移動型１４は、図略の下動手段によって、適時、下方に押し下げられるようになっており、これによって横移動型１３の左方への押圧が解除されるようになっている。この下動手段としては、モータやシリンダ等を用いることができる。なお、圧縮ばね１５および前記下動手段は、本発明の「駆動機構」を構成している。

このように、本実施形態では、圧縮ばね１５の付勢力を利用することによって、横移動型１３を被成形部材２に弾性的に接触させることができるようになっている。

また、前記ゲート部材１６は、図３に示すように、図略の樹脂供給装置に接続される第１スプル１６ａと、第１スプル１６ａの下端に接続されるランナー１６ｂと、ランナー１６ｂの下部に接続される第２スプル１６ｃと、第２スプル１６ｃの下端に連結される第３スプル１６ｄと、第３スプル１６ｄの下端に設けられるゲート１６ｅとを有している。

前記ランナー１６ｂは、第１スプル１６ａから供給された成形樹脂を複数の第２スプル１６ｃに振り分けて送り込むためのものである。なお、前記ゲート部材１６では、第２スプル１６ｃは１つのみ設けられている。

ゲート１６ｅの先端は、極細形状に形成されており、当該ゲート部材１６からは成形樹脂が細く絞られた状態で注出されるようになっている。

このゲート部材１６は、開型時には、ランナー１６ｂが上型１２の上面に引っ掛かることによって上型１２に連係して上動し、凹部２ｂに充填された成形樹脂から引き千切られるようになっている。

このように構成された射出成形金型１では、以下のように被成形部材２に対する成形処理動作が行われる。

まず、図１に示すように、成形処理に供される被成形部材２を下型１１の載置面１１ａ上に載置する。このとき、被成形部材２は下型１１の側面１１ｅよりも右側方に出っ張るように載置される。

次に、上型１２を下動させ、図４に示すように、下型１１とで被成形部材２を保持する。その後、前記下動手段（図示せず）による縦移動型１４の下方への押し下げを解除して、圧縮ばね１５の付勢力により縦移動型１４を上方に移動させるとともに、横移動型１３を左方に移動させる。これにより、図５に示すように、横移動型１３の垂直面１３ａが被成形部材２の側面２ａに適度な力で弾性的に面接触し、凹部２ｂが略密閉される。

ここで、図６に示すように、より大きい被成形部材２が載置面１１ａ上に載置された場合、その被成形部材２の側面２ａの位置は、前記最小サイズの被成形部材２の側面２ａの位置よりも右側に位置することになる。しかし、本実施形態の射出成形金型１によれば、横移動型１３が被成形部材２に弾性接触するように圧縮ばね１５によって付勢されている。このため、前記のような場合でも、横移動型１３の垂直面１３ａが被成形部材２の側面２ａに強過ぎない適度な力で弾性接触し、凹部２ｂが略密閉される。

そして、凹部２ｂが密閉された状態では、上型１２および横移動型１３の各誘導穴１２ａ，１３ｄが互いに連通しており、これらの穴１２ａ，１３ｄに前記ゲート部材１６が挿入され、当該ゲート部材１６を通して凹部２ｂに成形樹脂が充填される。

本実施形態によれば、被成形部材２の側面２ａが下型１１の側面１１ｅから右側方に出っ張るように下型１１を形成したので、被成形部材２に寸法誤差があっても、横移動型１３が必ず被成形部材２の側面２ａに接触して凹部２ｂが密閉状態となる。これにより、従来（図１２参照）のように被成形部材２の寸法誤差に起因して横移動型１１３と被成形部材２の側面２ａとの間に隙間Ｓが形成されることにより成形処理時に凹部２ｂの開口付近にバリが形成されるといった不都合の発生を防ぐことができる。その結果、被成形部材２の商品価値の低下を防ぐことができる。また、バリ取りの手作業工程を省略できる。

また、本実施形態によれば、横移動型１３が被成形部材２に弾性的に接触するので、横移動型１３が被成形部材２に強く当り過ぎることが防がれる。これにより、被成形部材２の破損等を防ぐことができる。

また、本実施形態によれば、圧縮ばね１５を利用することによって、横移動型１３を被成形部材２に容易に弾性接触させることができ、しかも、寸法誤差に拘らず、被成形部材２に、常に所定以下の適度な力で横移動型１３を接触させることができる。また、当該金型１を安価に構成できる。

また、本実施形態によれば、縦移動型１４を介して圧縮ばね１５により横移動型１３を横移動させることによって、当該金型１の横寸法を小さくできる。

また、本実施形態によれば、ゲート部材１６のゲート１６ｅの先端を細くしたので、ゲート１６ｅが軽い力で容易に成形樹脂から引き千切られる。これにより、生産性が向上する。また、引き千切った跡が小さく目立ち難いものにできる。また、ゲート部材１６が上型１２と連動するので、ゲート部材１６を移動させるための駆動機構を別途設ける必要がなく、構成を簡略化できる。

なお、本実施形態の射出成形金型１は、例えば図７に示す被成形部材２Ａに対する成形処理にも適用可能である。

すなわち、被成形部材２Ａは、図７に示すように、所定間隔で配された複数の基板２１〔ＭＩＭ（メタルインジェクションモールド：金属粉末樹脂）と言う。〕と、これらの基板２１を囲むように設けられた銅製のフープ材２２とから構成されている。

各基板２１は、図８に示すように、上面が開口された箱型を呈しており、リレーの回路部品等が実装されるものである。この基板２１の側壁には、当該側壁の上端から切り欠いた凹部２１ａが複数箇所（６箇所）に形成されている。各凹部２１ａには、前記フープ材２２が入り込み、そのフープ材２２の端部の端子部２２ａが基板２１内に配されるようになっている。

このように基板２１の凹部２１ａ内にフープ材２２が入り込んだ状態の被成形部材２Ａに対して前記射出成形金型１による成形処理（２種同時成形処理）が施される。なお、図８中の符号３は成形樹脂を示している。また、この被成形部材２Ａの基板２１の凹部２１ａは、切欠き形状に形成されているが、閉型時に下型１１および上型１２によって保持されることで側面に開口する凹部となり、さらに、横移動型１３の横移動によって略密閉状態となる。このように本実施形態の射出成形金型１は、側面以外にも開口する凹部を有する被成形部材に対しても成形処理を行うことができる。

なお、前記被成形部材２Ａのように、複数の凹部を有する被成形部材に対する成形処理時には、前述のゲート部材１６とは異なる多点ゲート式のゲート部材１６Ａ（図９参照）を用いるのが好ましい。

このゲート部材１６Ａは、複数（６個）のゲート１６ｅをもつ構成となっており、第１スプル１６ａに連結されたランナー１６ｂには、複数（６個）の第２スプル１６ｃが接続されている。そして、第１スプル１６ａから供給された成形樹脂は、ランナー１６ｂによって各第２スプル１６ｃに振り分けて送り込まれる。

また、前記実施形態とは異なる構成の射出成形金型１Ａ（図１０参照）を採用することもできる。この射出成形金型１Ａは、前記射出成形金型１とは異なり、縦移動型１４を有していない。また、横移動型１３の右側面にはばね収容部１３ｅが設けられており、このばね収容部１３ｅに圧縮ばね１５が収容されている。そして、横移動型１３は、前記圧縮ばね１５によって直接的に左方に付勢される。なお、この構成においても、横移動型１３を圧縮ばね１５の付勢力に抗して右方に移動させるための移動手段（図示せず）が設けられている。このような構成であれば、縦移動型１４を省略できるので、当該金型１Ａの構成が簡略になるという効果を奏する。なお、この金型１Ａでは、圧縮ばね１５および前記移動手段によって本発明の「駆動機構」が構成される。

また、前記実施形態では、圧縮ばねを用いて移動型を付勢したが、これに限らず、シリンダやモータを用いることも可能である。この場合、横移動型を被成形部材に弾性的に接触させるような動作調整を行う制御装置を設けるのが好ましい。

１，１Ａ 射出成形金型
２，２Ａ 被成形部材
２ａ 側面
２ｂ 凹部
３ 成形樹脂
１１ 下型
１１ａ 載置面（上面）
１１ｅ 側面（縦面）
１２ 上型
１２ａ 誘導穴（誘導部）
１３ 横移動型
１３ｃ アリ溝
１３ｄ 誘導穴（誘導部）
１４ 縦移動型
１４ｂ アリ
１５ 圧縮ばね（ばね部材、駆動機構）
１６，１６Ａ ゲート部材
１６ｅ ゲート
２１ 基板
２１ａ 凹部
２２ フープ材

Claims (4)

1. 側面に開口する凹部を有する被成形部材に対して、その上面および下面にそれぞれ接する上型および下型と、横移動可能に構成されて、前記被成形部材の前記側面に接する横移動型とを備え、上型と下型とで被成形部材を保持するとともに横移動型を被成形部材の側面に接触させることにより前記凹部を略密閉し、その状態で前記凹部に成形樹脂を充填するように構成された射出成形金型であって、
   前記下型は、その上面に配される前記被成形部材の側面が当該下型の上面の端縁から垂下する縦面よりも側方に出っ張るように形成され、
   前記横移動型が、他の型とは独立して移動するように設けられ、
   前記横移動型を前記下型の縦面に対して横移動させて前記被成形部材の側面に弾性的に接触させ得る駆動機構をさらに備えることを特徴とする射出成形金型。
2. 前記駆動機構は、前記横移動型が前記被成形部材の側面に近接するように横移動型に付勢力を作用させるばね部材を含むことを特徴とする請求項１に記載の射出成形金型。
3. 縦移動可能に構成され、前記横移動型とアリおよびアリ溝で係合する縦移動型をさらに備え、
   前記縦移動型の上動で前記横移動型が前記被成形部材の側面に近接し、前記縦移動型の下動で前記横移動型が前記被成形部材の側面から離間するようになっており、
   前記駆動機構は、前記縦移動型を縦方向に移動させることを特徴とする請求項１または２に記載の射出成形金型。
4. 成形樹脂を充填するためのゲート部材をさらに備え、
   前記ゲート部材は、先端が極細のゲートを有し、
   前記上型および前記横移動型には、それぞれ、前記ゲート部材が挿入されて、そのゲート部材のゲートを前記被成形部材の凹部まで誘導する誘導部が設けられ、
   前記ゲート部材のゲートは、上型の開型時に当該上型に連係して移動することで前記凹部に充填された成形樹脂から引き千切られるようになっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の射出成形金型。

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