JP2017042984A5

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Publication number: JP2017042984A5
Application number: JP2015166394A
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Filing date: 2015-08-26
Publication date: 2018-09-13
Anticipated expiration: 2035-08-26

Description

しかしながら、このような射出成形金型２０７を使用して射出成形されたメッシュフィルタ２００は、射出成形金型２０７のキャビティ２１２内から取り出される際に、内筒２０１の周方向の複数箇所及び外筒２０２の周方向の複数箇所がエジェクタピン２１７の先端面で押されるが、フィルタ部２０３の開口部分２０６を形作る開口部分形成ピン２１６が細くなればなる程、フィルタ部２０３の開口部分２０６と射出成形金型２０７の開口部分形成ピン２１６との離型抵抗が大きくなる傾向にある。このような場合、メッシュフィルタ２００は、フィルタ部２０３がエジェクタピン２１７の突き出し方向と逆方向に凸となるように撓み変形し、細長い開口部分形成ピン２１６に大きな応力を生じさせる傾向がある（図１２（ｄ）参照）。そのため、従来のメッシュフィルタ２００の射出成形金型２０７は、メッシュフィルタ２００の離型時における作動制御に高度な工夫が施されていた。

そこで、本発明は、射出成形品であるフィルタ部の開口部分と射出成形金型の開口部分形成ピンとの離型抵抗を軽減し、開口部分形成ピンに作用する応力を低減し得るメッシュフィルタの射出成形方法、射出成形金型、及びメッシュフィルタを提供する。

本発明の第１実施形態に係るメッシュフィルタを示す図であり、図１（ａ）がメッシュフィルタの正面図、図１（ｂ）がメッシュフィルタの側面図、図１（ｃ）がメッシュフィルタの背面図、図１（ｄ）が図１（ａ）のＡ１−Ａ１線に沿って切断して示すメッシュフィルタの断面図である。本発明の第１実施形態に係るメッシュフィルタを示す図であり、図２（ａ）が図１（ａ）のＢ１部の拡大図（メッシュフィルタの一部拡大図）、図２（ｂ）が図２（ａ）のＡ２−Ａ２線に沿って切断して示す断面図（メッシュフィルタの一部拡大断面図）、図２（ｃ）が図２（ａ）のＡ３−Ａ３線に沿って切断して示す断面図（メッシュフィルタの一部拡大断面図）である。本発明の第１実施形態に係るフィルタ部の正八角形の開口部分と従来例に係るフィルタ部の正四角形の開口部分とを対比して示す図であり、図３（ａ）が本実施形態に係る正八角形の開口部分の拡大図、図３（ｂ）が従来例に係る正四角形の開口部分の拡大図である。本発明の第１実施形態に係るメッシュフィルタの射出成形に使用される射出成形金型を示す図であり、図４（ａ）が射出成形金型の縦断面図、図４（ｂ）が図４（ａ）のＢ２部の拡大図、図４（ｃ）が開口部分を形作る突起の第１変形例を示す図（図４（ｂ）に対応する図）、図４（ｄ）が開口部分を形作る突起の第２変形例を示す図（図４（ｂ）に対応する図）である。本発明の第１実施形態に係るメッシュフィルタの射出成形に使用される射出成形金型を示す図であり、図５（ａ）が図４（ｂ）のＦ１方向から見た第２金型の一部拡大平面図、図５（ｂ）が図５（ａ）のＡ４−Ａ４線に沿って切断して示す第２金型の断面図、図５（ｃ）が図５（ａ）のＡ５−Ａ５線に沿って切断して示す第２金型の断面図である。本発明の第２実施形態に係るメッシュフィルタを示す図であり、図６（ａ）がメッシュフィルタの正面図、図６（ｂ）がメッシュフィルタの側面図、図６（ｃ）がメッシュフィルタの背面図であり、図６（ｄ）が図６（ａ）のＡ６−Ａ６線に沿って切断して示すメッシュフィルタの断面図である。本発明の第２実施形態に係るメッシュフィルタの射出成形に使用される射出成形金型を示す図であり、図４（ａ）に対応する断面図である。本発明の第３実施形態に係るメッシュフィルタを示す図であり、図８（ａ）がメッシュフィルタの正面図、図８（ｂ）がメッシュフィルタの側面図、図８（ｃ）がメッシュフィルタの背面図、図８（ｄ）が図８（ａ）のＡ７−Ａ７線に沿って切断して示すメッシュフィルタの断面図である。本発明の第３実施形態に係るメッシュフィルタの射出成形に使用される射出成形金型を示す図であり、図９（ａ）が射出成形金型の断面図、図９（ｂ）が図９（ａ）のＢ２部の拡大図、図９（ｃ）が開口部分を形作るための開口部分形成ピンの第１変形例を示す図、図９（ｄ）が開口部分を形作るための開口部分形成ピンの第２変形例を示す図である。第１の従来例に係るメッシュフィルタを示す図であり、図１０（ａ）がメッシュフィルタの正面図、図１０（ｂ）がメッシュフィルタの側面図、図１０（ｃ）が図１０（ａ）のＡ８−Ａ８線に沿って切断して示すメッシュフィルタの断面図、図１０（ｄ）が図１０（ａ）のＢ４部の拡大図、図１０（ｅ）がメッシュフィルタの成形方法における第１段階を説明するための射出成形金型の断面図、図１０（ｆ）がメッシュフィルタの成形方法における第２段階を説明するための射出成形金型の断面図である。第２の従来例に係るメッシュフィルタを示す図であり、図１１（ａ）がメッシュフィルタの正面図、図１１（ｂ）がメッシュフィルタの側面図、図１１（ｃ）がメッシュフィルタの背面図、図１１（ｄ）が図１１（ａ）のＡ９−Ａ９線に沿って切断して示すメッシュフィルタの断面図、図１１（ｅ）が図１１（ａ）のＢ５部の拡大図（フィルタ部の一部拡大図）、図１１（ｆ）が図１１（ｅ）のＡ１０−Ａ１０線に沿って切断して示す断面図、図１１（ｇ）が図１１（ｅ）のＡ１１−Ａ１１線に沿って切断して示す断面図である。第２の従来例に係るメッシュフィルタを射出成形する射出成形金型を示す図であり、図１２（ａ）が射出成形金型の断面図、図１２（ｂ）が図１２（ａ）のＢ６部の拡大図、図１２（ｃ）が図１２（ｂ）のＦ３方向から見た第２金型の一部拡大平面図、図１２（ｄ）がメッシュフィルタの離型時の変形状態を簡略化して示す図である。

第２金型１３の第３キャビティ部１７は、第１キャビティ部１５の中心軸１８に直交する仮想平面をＸ−Ｙ平面とすると、このＸ−Ｙ平面に沿って形成され、フィルタ部４の表裏に開口する貫通孔である複数の正八角形の開口部分６を形作るための開口部分形成ピン２１が開口部分６と同数形成されている（図４（ｂ）、図５参照）。この第３キャビティ部１７に形成された開口部分形成ピン２１は、Ｘ−Ｙ平面に対して直立し、Ｘ−Ｙ平面に投影した形状（平面視した形状）が正八角形であり、Ｘ−Ｙ平面のＸ軸方向に沿って等間隔で複数形成されると共にＸ−Ｙ平面のＹ軸方向に沿って等間隔で複数形成されている。この開口部分形成ピン２１は、正八角形の内接円２２の直径Ｄ１がＸ軸方向に沿って隣合う開口部分形成ピン２１，２１間の寸法Ｌ２と等しく且つＹ軸方向に沿って隣合う開口部分形成ピン２１，２１間の寸法Ｌ３と等しく形成されることにより、Ｘ軸方向とのなす角が４５°の方向に沿って等間隔で複数形成されると共に、Ｘ軸方向とのなす角が１３５°の方向に沿って等間隔で複数形成されている。そして、４５°の方向に沿って等間隔で複数形成された開口部分形成ピン２１の第１の列とこの第１の列と隣合う第２の列の間隔Ｌ４は、１３５°の方向に沿って等間隔で複数形成された開口部分形成ピン２１の第３の列とこの第３の列と隣合う第４の列の間隔Ｌ５と同一になっている。また、開口部分形成ピン２１は、その高さ寸法Ｌ６（図４（ｂ）、図５（ｂ）〜図５（ｃ）のＺ軸方向に沿った寸法Ｌ６）がフィルタ部４の厚さ寸法Ｌ６となるように形成されている。なお、本実施形態において、キャビティ１４に開口するゲート２０は、第１キャビティ部１５の周方向に沿って等間隔で６箇所設けられる態様を例示したが、これに限られず、第１キャビティ部１５の外径寸法等に応じて２箇所以上の複数箇所に設けられる。また、複数のゲート２０に代えてリングゲートを設けるようにしてもよい。

このような構造の射出成形金型１１は、図４（ａ）に示すように、第１金型１２と第２金型１３とを型締めした状態で、溶融状態の合成樹脂材料が複数のゲート２０から第１キャビティ部１５内に射出される。第１キャビティ部１５内に射出された溶融状態の合成樹脂材料は、第１キャビティ部１５内に充填された後、第１キャビティ部１５から第３キャビティ部１７内へ放射状に流動する。第３キャビティ部１７内に流入した溶融状態の合成樹脂材料は、開口部分形成ピン２１，２１間の隙間を流動し、第３キャビティ部１７内に充填される。この際、第３キャビティ部１７内の溶融状態の合成樹脂材料は、図５に示すように、横溝２３、縦溝２４、第１の斜め溝２５、及び第２の斜め溝２６に沿った方向に迅速に流動する。これに対し、図１２（ｃ）に示すように、開口部分形成ピン２１６の断面形状が四角形状である従来の射出成形金型２０７の第３キャビティ部２１５は、横溝２２０及び縦溝２２１方向に溶融状態の合成樹脂材料が迅速に流動するものの、本実施形態に係る射出成形金型１１における第３キャビティ部１７のような第１の斜め溝２５及び第２の斜め溝２６に対応する溝が形成されていないため、溶融状態の合成樹脂材料が開口部分形成ピン２１６の間をジグザグ状に斜め方向へ流動する。その結果、図４及び図５に示す本実施形態に係る射出成形金型１１は、図１２に示す従来の射出成形金型２０７と比較し、第３キャビティ部１７内における溶融樹脂の流動距離が短くなり、第３キャビティ部１７内への溶融状態の合成樹脂材料の充填速度が速くなるため、ショートショットが生じ難く、フィルタ部４の面積が大きなメッシュフィルタ１の射出成形が可能になる。

次いで、第３キャビティ部１７内に充填された溶融状態の合成樹脂材料は、第２キャビティ部１６内に流入し、第２キャビティ部１６に充填される。そして、キャビティ１４の全体に溶融状態の合成樹脂材料が充填された射出成形金型１１は、キャビティ１４内の圧力が所定圧に保持された状態で冷却される。その後、第２金型１３が第１金型１２から−Ｃ方向へ離され（型開きされ）、キャビティ１４内のメッシュフィルタ１が図示しないエジェクタピンでキャビティ１４内から押し出され、射出成形品であるメッシュフィルタ１が射出成形金型１１から取り出される（図１参照）。この際、本実施形態に係る射出成形金型１１は、図１２に示す従来の射出成形金型２０７と比較し、開口部分形成ピン２１とメッシュフィルタ１の開口部分６との間に作用する離型抵抗が小さいため、開口部分形成ピン２１に生じる応力が小さくなり、耐久性が向上する。

図４（ｃ）は、フィルタ部４の開口部分６を形作るための開口部分形成ピン２１の第１変形例を示す図である。この図４（ｃ）に示すように、フィルタ部４の開口部分６を形作るための開口部分形成ピン２１は、第２金型１３の第３キャビティ部１７を形作る部分に形成せず、第１金型１２の第３キャビティ部１７を形作る部分にのみ形成するようにしてもよい。

図４（ｄ）は、フィルタ部４の開口部分６を形作るための開口部分形成ピン２１の第２変形例を示す図である。この図４（ｄ）に示すように、フィルタ部４の開口部分６を形作るための開口部分形成ピン２１は、第１金型１２の第３キャビティ部１７を形作る部分と、第２金型１３の第３キャビティ部１７を形作る部分とに分けて形成するようにしてもよい。この第２変形例において、第１金型１２と第２金型１３の各々の開口部分形成ピン２１Ａ，２１Ｂの高さ寸法は、上記実施形態及び上記第１変形例における開口部分形成ピン２１の高さ寸法Ｌ６の１／２の高さ寸法（Ｌ６／２）に形成される。そして、第１金型１２と第２金型１３の型締め時において、開口部分形成ピン２１Ａの頂面と開口部分形成ピン２１Ｂの頂面が突き合わされる。

また、本実施形態に係る射出成形金型１１は、フィルタ部４を形作る第３キャビティ部１７内の溶融状態の合成樹脂材料が横溝２３、縦溝２４、第１の斜め溝２５、及び第２の斜め溝２６に沿った方向に迅速に流動するようになっているため（図５参照）、図１２に示す従来の射出成形金型２０７と比較し、第３キャビティ部１７内における溶融樹脂の流動距離が短くなる。その結果、本実施形態に係る射出成形金型１１は、図１２に示す従来の射出成形金型２０７と比較し、第３キャビティ部１７内への溶融状態の合成樹脂材料の充填速度が速く、ショートショットが生じ難くなるため、フィルタ部４の面積が大きなメッシュフィルタ１の射出成形が可能になる。

本実施形態に係るメッシュフィルタ１は、内筒２の径方向内方側に、内筒２の中心軸５から内筒２の内周面２ｄに至る内側フィルタ部２７が形成されている。この内側フィルタ部２７は、上記第１実施形態に係るメッシュフィルタ１のフィルタ部４と同様に形成されている（図２（ａ）及び図３（ａ）参照）。そして、図６（ａ）に示すメッシュフィルタ１のフィルタ部４は、Ｂ１部の拡大図が図２（ａ）と同様である。また、図６（ａ）に示すメッシュフィルタ１の内側フィルタ部２７は、Ｂ３部の拡大図が図２（ａ）と同様である。なお、本実施形態に係るメッシュフィルタ１は、内側フィルタ部２７で濾し取るべき異物の粒径とフィルタ部４で濾し取るべき異物の粒径とが異なる場合、その濾し取るべき異物の粒径に応じて、内側フィルタ部２７の開口部分（内側開口部分）６とフィルタ部４の開口部分６の開口面積を変えてもよい。

この図７に示す射出成形金型１１は、円筒状の内筒２を形作るための第１キャビティ部１５の径方向内方側に、内側フィルタ部２７を形作るための第４キャビティ部２８が形成されている。そして、第４キャビティ部２８には、図５に示したフィルタ部４の開口部分６を形作るための開口部分形成ピン２１と同様に、内側フィルタ部２７の開口部分６を形作るための開口部分形成ピン（内側開口部分形成ピン）２１が複数形成されている。

このような本実施形態に係る射出成形金型１１によれば、第１キャビティ部１５に開口するゲート２０から溶融状態の合成樹脂材料が射出されると、溶融状態の合成樹脂材料が第１キャビティ部１５から第３キャビティ部１７と第４キャビティ部２８へ向けて流動し、全体（円筒状の内筒２、円筒状の外筒３、フィルタ部４、及び内側フィルタ部２７）が一体に且つ高精度に射出成形される。

図９に示すように、射出成形金型１１は、第１金型１２と第２金型１３の型合わせ面側に、メッシュフィルタ１を射出成形するためのキャビティ１４が形成されている。キャビティ１４は、メッシュフィルタ１の中央部３０を形作るための円板状の第１キャビティ部１５と、メッシュフィルタ１の外筒３を形作るための円筒状の第２キャビティ部１６と、メッシュフィルタ１のフィルタ部４を形作るための中空円板状の第３キャビティ部１７と、を有している。そして、第１金型１２は、第１キャビティ部１５の中心軸１８に沿った方向の一端面１５ａ側に開口するゲート３１が第１キャビティ部１５の中央に１箇所設けられている（図８（ｃ）のゲート痕３１ａ参照）。また、第２金型１３の第３キャビティ部１７を形作る部分は、正八角形の開口部分６を形作るための開口部分形成ピン２１が複数（開口部分６と同数）形成されている（図５参照）。開口部分形成ピン２１は、図５に示した第１実施形態に係る射出成形金型１１の開口部分形成ピン２１と同様に、平面視した形状（図９（ｂ）のＦ２方向から見た形状）が正八角形であり、正八角形の開口部分６を形成できる寸法に形成されている。なお、本実施形態において、第３キャビティ部１７は、図５に示すように、第１実施形態に係る射出成形金型１１の第３キャビティ部１７と同様に形成されており、開口部分形成ピン２１も第１実施形態に係る射出成形金型１１の開口部分形成ピン２１と同様に形成されている。また、本実施形態において、キャビティ１４に開口するゲート３１は、第１キャビティ部１５の中央に１箇所だけ設置する態様を例示したが、これに限られず、第１キャビティ部１５の外径寸法等に応じて２箇所以上の複数箇所に設けてもよい。

図９（ｃ）は、開口部分６を形作るための開口部分形成ピン２１の第１変形例を示す図である。この図９（ｃ）に示すように、開口部分６を形作るための開口部分形成ピン２１は、第２金型１３の第３キャビティ部１７を形作る部分に形成せず、第１金型１２の第３キャビティ部１７を形作る部分にのみ形成するようにしてもよい。

Claims

前記第１キャビティ部の径方向内方側には、前記メッシュフィルタの内側フィルタ部を形作るための第４キャビティ部を有し、
前記第４キャビティ部は、前記Ｘ−Ｙ平面に沿って前記中心軸まで形成されており、前記内側フィルタ部の表裏に開口する貫通孔である複数の正八角形の内側開口部分を形作るための内側開口部分形成ピンが前記内側開口部分と同数形成され、
前記内側開口部分形成ピンは、前記Ｘ−Ｙ平面に対して直立し、前記Ｘ−Ｙ平面に投影した形状が正八角形であり、前記Ｘ−Ｙ平面のＸ軸方向に沿って等間隔で複数形成されると共に前記Ｘ−Ｙ平面のＹ軸方向に沿って等間隔で複数形成され、前記正八角形の内接円の直径が前記Ｘ軸方向に沿って隣合う前記内側開口部分形成ピン間の寸法と等しく且つ前記Ｙ軸方向に沿って隣合う前記内側開口部分形成ピン間の寸法と等しく形成されることにより、前記Ｘ軸方向とのなす角が４５°の方向に沿って等間隔で複数形成されると共に、前記Ｘ軸方向とのなす角が１３５°の方向に沿って等間隔で複数形成され、
前記４５°の方向に沿って等間隔で複数形成された前記内側開口部分形成ピンの第１の列とこの第１の列と隣合う第２の列の間隔は、前記１３５°の方向に沿って等間隔で複数形成された前記内側開口部分形成ピンの第３の列とこの第３の列と隣合う第４の列の間隔と同一になっており、
前記第１キャビティ部内に射出された溶融樹脂は、前記第４キャビティ部の前記内側開口部分形成ピン間の隙間に充填される、
ことを特徴とする請求項１に記載メッシュフィルタの射出成形方法。
前記第１キャビティ部の径方向内方側には、前記メッシュフィルタの内側フィルタ部を形作るための第４キャビティ部を有し、
前記第４キャビティ部は、前記Ｘ−Ｙ平面に沿って前記中心軸まで形成されており、前記内側フィルタ部の表裏に開口する貫通孔である複数の正八角形の内側開口部分を形作るための内側開口部分形成ピンが前記内側開口部分と同数形成され、
前記内側開口部分形成ピンは、前記Ｘ−Ｙ平面に対して直立し、前記Ｘ−Ｙ平面に投影した形状が正八角形であり、前記Ｘ−Ｙ平面のＸ軸方向に沿って等間隔で複数形成されると共に前記Ｘ−Ｙ平面のＹ軸方向に沿って等間隔で複数形成され、前記正八角形の内接円の直径が前記Ｘ軸方向に沿って隣合う前記内側開口部分形成ピン間の寸法と等しく且つ前記Ｙ軸方向に沿って隣合う前記内側開口部分形成ピン間の寸法と等しく形成されることにより、前記Ｘ軸方向とのなす角が４５°の方向に沿って等間隔で複数形成されると共に、前記Ｘ軸方向とのなす角が１３５°の方向に沿って等間隔で複数形成され、
前記４５°の方向に沿って等間隔で複数形成された前記内側開口部分形成ピンの第１の列とこの第１の列と隣合う第２の列の間隔は、前記１３５°の方向に沿って等間隔で複数形成された前記内側開口部分形成ピンの第３の列とこの第３の列と隣合う第４の列の間隔と同一になっており、
前記第１キャビティ部内に射出された溶融樹脂が前記第４キャビティ部の前記内側開口部分形成ピン間の隙間に充填される、
ことを特徴とする請求項６に記載メッシュフィルタの射出成形金型。