JP2014104652A

JP2014104652A - 金型構造

Info

Publication number: JP2014104652A
Application number: JP2012258945A
Authority: JP
Inventors: Takuji Fukube; 卓史福辺
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 2012-11-27
Filing date: 2012-11-27
Publication date: 2014-06-09

Abstract

【課題】
割駒形の金型において、任意の大きさの樹脂を成形することに加えて、平面的可変形状に対応する簡易なイジェクト構造を提供する。
【解決手段】
四角形状のキャビティを有するダイセットと、前記キャビティの一頂点から四角形状に配置された直方体状の単位ブロックとを備える金型構造において、
前記キャビティの一頂点からの第１辺および第２辺に沿った単位ブロックの中心の位置と一頂点から対角線上に配置された単位ブロックの中心の位置とに樹脂押出孔が設けられた前記キャビティと前記単位ブロックとを備えて、さらに、前記樹脂押出孔にキャビティ底板側から単位ブロック上面まで到達する押出ピンとを備えて、前記単位ブロック上面の空間に樹脂を注入して、当該空間の大きさに樹脂を成形後に押し出す、金型構造である。
【選択図】図２

Description

本発明は、樹脂を成形する金型の構造にかかり、特に割駒形の金型構造に関する。

従来、射出成形用の金型などの構造は、金属製ダイセットで製品部を形成する形状に機械加工等で削り出して一品々製作するか、ダイセットの枠体（キャビティに）当てはめる入れ子(ブロック)を製作し、製作した入れ子を枠体にセットしてボルト等で固定した構造をとっていた。すなわち、任意の大きさ、形状の成形品を製作するには、その都度に金型もしくは部材を製作する必要があった。

特許文献１で示される発明では、所定の加工が施された複数個の構成ブロックを組み合わせてなる入れ子を枠体で保持する発明が開示されている。この発明では、立体的に形状の変更があった場合にも、該当部位のブロックをさらに加工補修した新しいブロックに交換して対応する効果が述べられている。

また、特許（実用新案）文献２で示される考案では、同様に割駒式成形部を特徴として、迅速交換式プラスチック成形型の金型を開示している。駒（ブロック）をあわせることによって、何種類かのブロックを積み重ねる特徴を示す。なお、本考案では、イジェクター装置３が提案されており、成形後に型枠内のブロックを一括で押し出す様が図から見てとれる。

特開昭５９−００２８０７号公報実開昭５３−０２４３７１号公報

特許文献１および特許文献２の発明・考案は、主に立体的な形状に変更対応することを目的とされている。そのため、成形品を取り出すことにはさほどの工夫はなく、特許文献１ではイジェクト方法には触れておらず、一方、特許文献２のイジェクター装置は平面形状的には一定の成形品でその底部を押し出せばよいために、全体に荷重がかかるような構成を示すだけである。

しかし、センサその他の電子機器部材の小型樹脂成形品にとっては、立体的には薄型で一様であっても、むしろ平面的にサイズの異なる成形品が求められることが多い。

そのとき、いわゆる割駒形の方法を採用するに加えて、繊細な成形品を押し出すために、成形品に均等に荷重がかかり、成形品を破損することなく取り出せるようなイジェクター構造が望まれる。任意のサイズの成形品に柔軟に対応する、簡便な構造のエジェクター機構を備えた金型装置の開発が課題である。

本発明は、四角形状のキャビティを有するダイセットと、前記キャビティの一頂点から四角形状に配置された直方体状の単位ブロックとを備える金型構造において、
前記キャビティの一頂点からの第１辺および第２辺に沿った単位ブロックの中心の位置と一頂点から対角線上に配置された単位ブロックの中心の位置とに樹脂押出孔が設けられた前記キャビティと前記単位ブロックとを備えて、さらに、前記樹脂押出孔にキャビティ底板側から単位ブロック上面まで到達する押出ピンとを備えて、前記単位ブロック上面の空間に樹脂を注入して、当該空間の大きさに樹脂を成型する金型構造である。

また、ブロックの位置精度を高めるために、前記単位ブロックの周囲を囲繞する側面ブロックと、前記側面ブロックの外側に別の単位ブロックとを敷き詰めることと、さらに、
前記キャビティの第３辺および第４辺に沿って楔を打ち込んで前記単位ブロックを固定することを特徴とする金型構造である。

さらに、前記キャビティの各辺の長さが等しい正方形であり、かつ、前記単位ブロックの上面が正方形であることを特徴とする金型構造である。特に、
前記単位ブロックの前記キャビティの一頂点に位置するものは、複数の単位ブロックを複合したブロックであることを特徴とする金型構造である。

割駒形の金型において、任意の大きさの樹脂を成形することに加えて、成形品の平面的可変形状に対応する簡易なイジェクト機構を提供する。

従来の割駒形の金型の概要を示す。本発明の金型構造の斜視図（Ａ）、平面図（Ｂ）および断面図（Ｃ）を示す。本発明の金型構造にかかる実施例（２例）の斜視図と平面図を示す。

以下、本発明の金型構造について、図面に基づいて説明する。まず、図１に示すような従来的なものでは、ダイセット１を用意して、そこにキャビティ２が掘り込まれている。３は成形品素材である樹脂を注入する口である。図１Ａは全体を俯瞰する斜視図、図１Ｂは上面から見た平面図である。なお、本例のように、キャビティ２の各頂点（４点）と中央に樹脂押出孔を設けるのが一般的である。

しかし、成形品の寸法がキャビティの面積に満たないような場合には、この押出孔の配置では、十分に均等な押出荷重がかけられない事情があった。
図２では、本発明にかかる金型構造について説明する。図２Ａは斜視図、図２Ｂは上面から見た平面図、図２ＢのＩ−Ｉ‘からみた断面図を図２Ｃで示す。

まず、３は樹脂注入口であるが、キャビティの外壁から少し突出して、キャビティの壁部の上面に飛び出さない構造をとる。図２Ｃで示すところの、キャビティ２上に載せる蓋体４のキャビティへの密着を邪魔しないためである。この注入口から適当な分量の液体状の樹脂をキャビティ２上に配置されたブロックで区画された空間に流し込んで、冷却後に成形品１００を得る。

次いで、キャビティ２内入れ子となるブロックは、基本的に一つの大きさである単位ブロック１０で構成される。基本的には直方体形状である。単位ブロック１０はキャビティの底板上に敷き詰められる。成形品の平面の大きさは単位ブロックの縦横寸法のほぼ整数倍となる。

一方、キャビティ２では、内法の頂点をＰ１として示すが、これが樹脂成形の起点となるものである。そこから内法に延びる辺を第１辺Ｌ１，第２辺Ｌ２と呼び、一方、対向する辺は図示のようにＬ３，Ｌ４となる。

頂点Ｐ１から所定数の単位ブロックを配置する。図２の例では４Ｘ４の１６個の単位ブロックが配置された大きさが成形品の平面積となる。その周囲には、側面ブロック２０、および固定用の楔３０がキャビティ２の辺Ｌ３，Ｌ４に沿ってそれぞれ設置される。側面ブロック２０は、キャビティ２のＬ１，Ｌ２の壁高さと等しくなるようにして、成形品の高さ（厚み）を確保する。なお、成形品の高さを調整するために、キャビティ２の底板と単位ブロックの間に厚み調整シート５（図２Ｃ参照）を設けてもよい。こうすることで、単位ブロックを嵩上げして、平板の形状成形品の高さを変更することができる。高さ調整については種々の応用は可能である。

次に、樹脂押出孔１１について説明する。
図２Ｂを観たとおり、キャビティ２の辺Ｌ１およびＬ２に沿った位置には樹脂押出孔１１が設けられる。すなわち、キャビティ２の底板および、Ｌ１，Ｌ２に沿って配置される単位ブロック１０の中心に孔が設けられる。これらの孔の位置は一致する。
さらに、頂点Ｐ１からの対角線上にも同様に、キャビティ２の底板および対角線上の単位ブロック１０に孔が設けられる。

そして、断面図２Ｃに表されたとおり、当該樹脂押出孔１１のキャビティ２底板側から単位ブロック１０上面まで到達する押出ピン４０が外部から挿入される。この例では１０本の押出ピン４０が配置される。押出ピン４０の上部は単位ブロックの上面と面一致している。押出ピン４０は下部にイジェクターハンドル４１に係止されて、イジェクト時にイジェクターハンドル４１の下側からの力で押し上げられる。その結果、適宜設けられた樹脂押出孔１１を通じて成形品１００に平均的に荷重が加えられて、成形品１００が金型から容易に取り出せる。このように、簡便に押出ピン４０とイジェクターハンドル４１で成形品のイジェクター装置が構成される。

なお、このとき、蓋体４は予め除去されていても、一緒に押し上げられてもよい。また、厚み調整シート５がある場合は、押出ピン４０はそこをも貫通する必要はあるので、厚み調整シート５にもキャビティ底板と対応する位置に孔が設けられているものである。もちろん厚み調整シート５は適宜取り外し可能である。

特に、本図では、キャビティと配置された単位ブロックにある孔１０本を押出ピン４０が貫通する例を示した。一方、成形品の面積がより小さい場合には、所定数の単位ブロックで区画された（成形品面積に相当）範囲の外側には、別の単位ブロック１０が位置決めのために配置されるが、単位ブロック同士の間に側面ブロック２０が挟まれるので、外側の単位ブロック孔の位置とキャビティ底板の孔の位置にずれが生じる。しかし、この場合は、押出ピン４０は外側のキャビティ部分および別の単位ブロックにある孔の位置には設ける必要はない。成形品の存在しない範囲であるからである。
それでも、小さな成形品１００に与える押出荷重の均等はほぼ保たれる。二辺と対角線で荷重できるからである。なお、押出ピン４０とイジェクターハンドル４１は着脱可能にすればよく、適宜必要な分の押出ピン４０をハンドル４１にセットできる構造でよい。

そのあたりのところは、図３を見れば明確になる。まず、図３−１は、平面積２Ｘ２単位ブロックの成形品用の金型で、図３−２は平面積３Ｘ３単位ブロックの成形品用の金型を示すものである（図中斜線部が相当する）。
図３−１例では、押出ピン４０の数は４本となる。同様に、図３−２例では、押出ピン４０は７本で十分なのである。

ところで、キャビティ２の平面形状および単位ブロックの平面形状は正方形にしてもよい。こうすることで、単位ブロックの方向を気にすることがなくなり、ブロック配置の作業が楽になる。

また、図３の例では、最小面積の成形品が２Ｘ２単位ブロックの大きさに決めた場合であり、頂点Ｐ１から２Ｘ２単位ブロックの４個分を一つの複合したブロック１５を配置している。最小成形品にかかる作業の時間を短縮するなど便宜を図るためである。

以上、金型構造について説明してきたが、種々の変形は可能で、そのような場合にも本発明の本旨を逸脱しない限り、発明の範囲に入ると理解するべきである。

１ダイセット
２キャビティ
３樹脂注入口
４蓋体
５厚み調整シート
１０単位ブロック
１１樹脂押出孔
１５複合ブロック
２０側面ブロック
３０楔
４０押出ピン
４１イジェクターハンドル
１００成形品樹脂

Claims

四角形状のキャビティを有するダイセットと、
前記キャビティの一頂点から四角形状に配置された直方体状の単位ブロックとを備える金型構造であって、
前記キャビティの一頂点からの第１辺および第２辺に沿った単位ブロックの中心の位置と、この頂点から対角線上に配置された単位ブロックの中心の位置とに樹脂押出孔が貫通して設けられた前記キャビティと前記単位ブロックと、
前記樹脂押出孔にキャビティ底板側から単位ブロック上面まで到達する押出ピンと、を備え、前記単位ブロック上の空間に樹脂を注入して、前記単位ブロックの面積と所定の高さをもった大きさに樹脂を成型する金型構造。
前記単位ブロックの周囲を囲繞する側面ブロックと、前記側面ブロックの外側に別の単位ブロックとを敷き詰め、さらに、
前記キャビティの第３辺および第４辺に沿って楔を打ち込んで前記単位ブロックを固定することを特徴とする請求項１の金型構造。
前記キャビティは内法各辺の長さが等しい正方形であり、かつ
前記単位ブロックは上面が正方形であることを特徴とする請求項1または請求項２の金型構造。
前記単位ブロックの前記キャビティの前記一頂点に接して位置するものは、複数の単位ブロックを複合したブロックであることを特徴とする請求項１または請求項２の金型構造。