JP2019209532A

JP2019209532A - ピン、スリーブ又は入れ子

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Publication number: JP2019209532A
Application number: JP2018105722A
Authority: JP
Inventors: 智玉谷; Satoshi Tamaya
Original assignee: Tamaya Seisakujo Co Ltd
Current assignee: Tamaya Seisakujo Co Ltd
Priority date: 2018-05-31
Filing date: 2018-05-31
Publication date: 2019-12-12
Anticipated expiration: 2038-05-31
Also published as: JP6436260B1; WO2019230870A1; CN112203825A

Abstract

【課題】小径のピン等であっても確実にガス抜きを行うことが可能であると共に、必要とされる強度を確保することができるピン、スリーブ又は入れ子を提供する。【解決手段】ピン１、スリーブ又は入れ子は、本体部と本体部の後端に設けられた鍔部とを有すると共に、本体部の外周面の長手方向に複数条の溝１ａが形成されており、溝１ａは、外周面方向の幅が狭い幅狭部２０ａと、外周面方向の幅が広い幅広部２１ａが交互に連続して形成されている。【選択図】図５

Description

本発明は、成形金型に嵌挿されるピン、スリーブ又は入れ子であって、ガスベント用の溝が形成されているものに関するものである。

従来から、成形金型のキャビティに成形材料を注入する際に、キャビティ内のガスを外部に排出するために、先端や外周面にガス抜き溝を形成したエジェクタピンや、複数のガスベントピースを組み合わせた円柱の内側に複数のガス逃げ溝構造を形成しているエジェクタピン等が知られている（非特許文献１、特許文献１〜４）。

株式会社ミスミプラ型用標準部品カタログ２０１５．４Ｐ９３ガス抜きストレートエジェクタピン

特開２００２−１７７６号公報特許第３５８７８４５号公報特許第４６７８６１６号公報特開２０１１−２３５６２２号公報

しかしながら、上記非特許文献１や特許文献１又は２に記載のエジェクタピン等は、ガス噴出時の圧力が有効に伝わりにくく、ガス抜き効果が小さいという課題を有するものであった。

また、上記特許文献３又は４に記載のエジェクタピン等は、円柱の内側に形成された複数のガス逃げ溝の詰まりを確認し難く、詰まった際も専用の樹脂詰り除去装置が必要になると共に、小径のエジェクタピン等にガス逃げ溝を形成するのは困難であった。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、小径のピン等であっても確実にガス抜きを行うことが可能であると共に、必要とされる強度を確保することができるピン、スリーブ又は入れ子を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、溶融材料が充填されるキャビティを形成する成形金型に嵌挿されるピン、スリーブ又は入れ子であって、前記ピン、スリーブ又は入れ子は、本体部のみ、又は前記本体部と該本体部の後端に設けられた鍔部と、を有すると共に、前記本体部の外周面の長手方向に複数条の溝が形成されており、前記溝は、前記外周面に対する深さが浅い溝浅部と、前記外周面に対する深さが深い溝深部が交互に連続して形成されていることを特徴としている。

請求項１のピン、スリーブ又は入れ子は、本体部の外周面の長手方向に複数条の溝が形成されていることから、１条の溝がヤニ等のガス溜まりにより詰まった場合でも他の溝から確実にガス抜きを行うことが可能である。また、溝浅部と溝深部が交互に連続して形成されていることから、小径のピン等であっても必要とされる強度を確保することができると共に、流体の流れを絞ることによって、圧力の低下を伴いながら流速を増加させることができるベンチュリー効果によってガス溜まりが出来難くなることから溝が詰まるのを防ぐことができる。尚、複数条の溝が形成されている外周面の長手方向とは、キャビティに隣接又は近接する先端部分からキャビティに対して遠ざかる方向を意味している。

請求項２の発明は、溶融材料が充填されるキャビティを形成する成形金型に嵌挿されるピン、スリーブ又は入れ子であって、前記ピン、スリーブ又は入れ子は、本体部のみ、又は前記本体部と該本体部の後端に設けられた鍔部と、を有すると共に、前記本体部の外周面の長手方向に複数条の溝が形成されており、前記溝は、前記外周面方向の幅が狭い幅狭部と、前記外周面方向の幅が広い幅広部が交互に連続して形成されていることを特徴としている。

請求項２のピン、スリーブ又は入れ子は、本体部の外周面の長手方向に複数条の溝が形成されていることから、１条の溝がヤニ等のガス溜まりにより詰まった場合でも他の溝から確実にガス抜きを行うことが可能である。また、幅狭部と幅広部が交互に連続して形成されていることから、小径のピン等であっても必要とされる強度を確保することができると共に、流体の流れを絞ることによって、圧力の低下を伴いながら流速を増加させることができるベンチュリー効果によってガス溜まりが出来難くなることから溝が詰まるのを防ぐことができる。尚、複数条の溝が形成されている外周面の長手方向とは、キャビティに隣接又は近接する先端部分からキャビティに対して遠ざかる方向を意味している。

請求項３の発明は、請求項１又は２のピン、スリーブ又は入れ子において、溝は、曲面にて形成されていることを特徴としている。したがって、曲面にて形成された溝が、溝浅部と溝深部又は、幅狭部と幅広部が交互に繰り返すように形成されていることから、曲面にて形成されていない溝と比較した場合に、流体の抵抗が軽減されベンチュリー効果を高めることができ、ガス溜まりが出来難くなることから溝が詰まるのを防ぐことができる。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかのピン、スリーブ又は入れ子において、複数条の溝は、全ての溝深部又は幅広部の位置が長手方向において重ならないように形成されていることを特徴としている。したがって、小径のピン等であっても必要とされるピンの太さが確保されることから、必要とされる強度を確実に確保することができる。

請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかのピン、スリーブ又は入れ子において、複数条の溝は、隣り合う溝が所定箇所にて連通していることを特徴としている。したがって、溝の詰り箇所が複数発生した場合であってもガスの逃げ道を確保することができるので、一層確実にガス抜きを行うことが可能である。

請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかのピン、スリーブ又は入れ子において、鍔部には、溝が形成されていることを特徴としている。したがって、鍔部に形成された溝からもガス抜きを行うことが可能である。

請求項７の発明は、請求項６のピン、スリーブ又は入れ子において、鍔部に形成された溝は、複数条の溝であって、鍔部の上面と外周面の両方に形成されていることを特徴としている。したがって、鍔部の上面付近に到達したガスを、鍔部の上面に形成されている溝と鍔部の外周面に形成されている溝を経由させて鍔部の後方へと排出すことができる。

請求項１又は２の発明は、１条の溝がヤニ等のガス溜まりにより詰まった場合でも他の溝から確実にガス抜きを行うことが可能であると共に、小径のピン等であっても必要とされる強度を確保することができる。また、ベンチュリー効果によってガス溜まりが出来難くなることから溝が詰まるのを防ぐことができる。また、請求項３の発明は、ベンチュリー効果を高めることによって溝が詰まるのを一層防ぐことができる。また、請求項４の発明は、小径のピン等であっても必要とされるピンの太さが確保されることから、必要とされる強度を確実に確保することができる。

請求項５の発明は、溝の詰り箇所が複数発生した場合であってもガスの逃げ道を確保することができるので、一層確実にガス抜きを行うことが可能である。また、請求項６の発明は、鍔部に形成された溝からもガス抜きを行うことが可能である。また、請求項７の発明は、鍔部の上面付近に到達したガスを、鍔部の上面に形成されている溝と鍔部の外周面に形成されている溝を経由させて鍔部の後方へと排出すことができる。

本発明に係るピン、スリーブ又は入れ子が嵌挿された成形金型の断面図。本発明に係るピンの斜視図。本発明に係るピンが金型に嵌挿された状態の断面図。（ａ）〜（ｄ）本発明に係るピンの断面図。（ａ）本発明に係るピンの拡大正面図。（ｂ）図５（ａ）のＡ−Ａ断面図。本発明に係る第１実施形態のピンの正面図。図６の第１実施形態のピンを４５度回転した図。本発明に係る第２実施形態のピンの正面図。図８の第２実施形態のピンを４５度回転した図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

図１は、本発明に係るピン、スリーブ又は入れ子が嵌挿された射出成型用の樹脂成形金型の断面図である。この図を用いて本発明に係るピン、スリーブ又は入れ子と金型の関係について説明する。金型は、固定型１３に対して可動型１４が動いて開閉する仕組みとなっており、成形材料である溶融された樹脂の充填時には、金型は閉じられ、成形された製品の取り出し時には金型は開かれる。

金型の開閉時には、エジェクタピン１と、製品ピン３と、スプルーロックピン６は摺動自在となるように、可動型１４に形成されている各ピン孔に挿通されている。一方、エジェクタスリーブ２と、コアピン４と、入れ子５（コアと呼ぶ場合もある。）は、摺動自在ではなく、各ピン孔に固定されている。そして、溶融された樹脂は、樹脂注入口１０からスプルー１１を経由して製品部９（キャビティと呼ぶ場合もある。）に充填されて射出成型が行われる。

ここで、本発明に係るピンとは、エジェクタピン１、製品ピン３、スプルーロックピン６、コアピン４の他に、図１には示されていないが、射抜きピン、バルブゲートピン等、金型の製品部９やスプルー１１を含む溶融された成形材料が通過する軌道に隣接しつつ、金型に嵌挿されている全てのピンが該当する。

また、本発明に係るスリーブとは、図１に示したエジェクタスリーブ２の他に、金型の製品部９やスプルー１１を含む溶融された成形材料が通過する軌道に隣接しつつ、金型に嵌挿されている全てのスリーブが該当する。尚、図１においてピンと金型との間にわかり易いように誇張した隙間が描かれているが実際には摺動できる程度の微小な隙間である。

同様にして、本発明に係る入れ子とは、図１に示した入れ子５の他に、金型の製品部９やスプルー１１を含む溶融された成形材料が通過する軌道に隣接しつつ、金型に嵌挿されている全ての入れ子が該当する。

図２は、本発明に係る第１実施形態のピンの斜視図である。また、図３は、本発明に係る第１実施形態のピンが金型に嵌挿された状態の断面図である。また、図４（ａ）〜（ｄ）は、本発明に係る第１実施形態のピンの断面図である。また、図５（ａ）は、第１実施形態のピンの拡大正面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ断面図である。また、図６は、第１実施形態のピンの正面図であり、図７は、図６のピンを４５度回転させた状態の正面図である。これらの図を用いて第１実施形態のピンの詳細について説明する。

第１実施形態のピン（エジェクタピン）１は、円筒状の本体部１５ａと、本体部１５ａの後端に設けられた鍔部１５ｂとを有している。本体部１５ａの外周の長手方向には、４条の溝１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが、外周を４等分する位置に形成されている。尚、本発明のピン、スリーブ又は入れ子に形成される溝の数は２条以上の複数条であればよく、第１実施形態のピン１に示すように４条の溝に限定するものではない。複数条の溝を形成することによって、１条の溝がヤニ等のガス溜まりにより詰まった場合でも他の溝から確実にガス抜きを行うことができる。尚、ピン１に形成された４条の溝１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、本体部１５ａの中途部に終端が位置している。これは図１に示すように、ピン１の本体部１５ａの外周の全てが金型に摺接しているわけではないからであるが、図１に示すコアピン４のように、本体部の外周の全てが金型に摺接している場合には、複数条の溝の終端を鍔部に到達する位置まで延長することもでき、これも本発明に含まれる。

第１実施形態のピンは図４の断面図及び図５のピンの拡大正面図に示すように、４条の溝１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、外周面に対する深さが最も浅い溝浅部２０と、外周面に対する深さが最も深い溝深部２１が交互に連続して形成されている。即ち、溝深部２１から溝浅部２０に至るまでの間は溝の深さが漸次減少して行き、溝浅部２０から溝深部２１に至るまでの間は溝の深さが漸次増加して行くように形成されている。これにより、ピン先から溝深部２１に引き込まれたガスの流れを溝浅部２０で絞ることができ、流体の流れを絞ることによって、圧力の低下を伴いながら流速を増加させることができるベンチュリー効果を利用して、ガス溜まりが出来難くなることから溝が詰まるのを防ぐことができる。尚、終端溝深部２２の近傍については、手前の溝浅部２０から終端溝深部２２に至るまでの間は溝の深さが漸次増加して行くように形成してもよいがこれに限定されない。何故ならば、終端溝深部２２の近傍においてピン１は本体部の金型と摺接していないので、前述したベンチュリー効果が期待できないからである。

また、４条の溝１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの溝深部２１の位置が長手方向において重ならないように形成されている。これにより、小径のピン等であっても必要とされるピンの太さが確保されることから、必要とされる強度を確実に確保することができる。ここで、必要とされる強度とは、エジェクタピンの場合には、金型の開閉時に摺動して製品を押し出す機能に必要な強度を意味している。また、その他のピン、スリーブ又は入れ子についても、それらが本来果たすべき機能に必要な強度を意味している。尚、図３において矢印はガスの流れを示しており、ピンと金型との間にわかり易いように誇張した隙間が描かれているが実際には摺動できる程度の微小な隙間である。

第１実施形態のピン１は、前述したとおり、外周面に対する深さが浅い溝浅部２０と、外周面に対する深さが深い溝深部２１が交互に連続して形成されているが、図５（ａ）に示すように、溝深部２１に対応する位置は、外周面方向の幅が最も広い幅広部２１ａが形成されており、溝浅部２０に対応する位置は、外周面方向の幅が最も狭い幅狭部２０ａが形成されている。したがって、第１実施形態のピン１は、幅狭部２０ａと幅広部２１ａが交互に連続して形成されている。即ち、幅広部２１ａから幅狭部２０ａに至るまでの間は外周面方向の幅が漸次減少して行き、幅狭部２０ａから幅広部２１ａに至るまでの間は外周面方向の幅が漸次増加して行くように形成されている。これにより、ピン先から幅広部２１ａに引き込まれたガスの流れを幅狭部２０ａで絞ることができ、流体の流れを絞ることによって、圧力の低下を伴いながら流速を増加させることができるベンチュリー効果を利用して、ガス溜まりが出来難くなることから溝が詰まるのを防ぐことができる。尚、終端幅広部２２ａの近傍については、手前の幅狭部２０ａから終端幅広部２２ａに至るまでの間は外周面方向の幅が漸次増加して行くように形成してもよいがこれに限定されない。何故ならば、終端幅広部２２ａの近傍においてピン１は本体部の金型と摺接していないので、前述したベンチュリー効果が期待できないからである。ここで、図５において、溝浅部２０及び溝深部２１は点で、これに対応する幅狭部２０ａ及び幅広部２１ａは直線で図示しているが、溝浅部２０（幅狭部２０ａ）及び溝深部２１（幅広部２１ａ）はピン角とはならず、丸みを有するＲ面の頂部に位置させるのが好ましい。また、溝浅部２０（幅狭部２０ａ）及び溝深部２１（幅広部２１ａ）を溝の長手方向に幅を持たせるようにしてもよい。

また、４条の溝１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは曲面にて形成されていることから、曲面にて形成されていない溝と比較した場合に、流体の抵抗が軽減されベンチュリー効果を高めることができる。さらに、溝深部２１、２２に対応する位置が幅広部２１ａ、２２ａとなり、溝浅部２０に対応する位置が幅狭部２０ａとなる形状とすることによって、ベンチュリー効果を増大させることができる。尚、溝深部２１と溝浅部２０が交互に連続する形態であって、溝の幅が一定の場合や、幅広部２１ａと幅狭部２０ａが交互に連続する形態であって、溝の深さが一定の場合であってもベンチュリー効果を奏することができるので、これも本発明に含まれる。

また、図７に示すように、４条の溝１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの幅広部２１ａ（溝深部）の位置が長手方向において重ならないように形成されている。これにより、小径のピン等であっても必要とされるピンの太さが確保されることから、必要とされる強度を確実に確保することができる。ここで、本発明は、現在の加工技術より、最小直径０．２ｍｍまでのピンに適用することができる。ピンの最小直径を０．２ｍｍとした場合には、幅狭部の幅は、０．０８７１７８ｍｍ、幅広部の幅は、０．１７３２０５ｍｍ、溝浅部の深さは、０．０１ｍｍ、溝深部の深さは、０．０５ｍｍとなる。尚、溝の幅や深さの計測は、３次元測定機を使用すれば精密な測定が可能であり、その一例として、マルチセンサ測定機（ＣＡＲＬＺＥＩＳＳ製Ｏ−ＩＮＳＰＥＣＴ５４３）を挙げることができる。

第１実施形態のピン１の鍔部１５ｂは、鍔部１５ｂの上面と外周面の両方に溝１ｅ、１ｆが形成されている。この溝１ｅ、１ｆによって、鍔部１５ｂの上面付近に到達したガスを、鍔部１５ｂの上面に形成されている溝１ｅと鍔部１５ｂの外周面に形成されている溝１ｆを経由させて鍔部１５ｂの後方へと排出すことができる。尚、鍔部１５ｂの外周面が金型と摺接している場合には、溝１ｆに本体部１５ａと同様の外周面に対する深さが最も浅い溝浅部と、外周面に対する深さが最も深い溝深部が交互に連続して形成されている構成、又は外周面方向の幅が最も狭い幅狭部と外周面方向の幅が最も広い幅広部が交互に連続して形成されている構成を付加することができる。これにより、圧力の低下を伴いながら流速を増加させることができるベンチュリー効果を利用して、ガス溜まりが出来難くなることから溝１ｆが詰まるのを防ぐことができる。

尚、第１実施形態のピン１は断面が円形状であるが、本発明はこれに限定するものではない。例えば、断面が三角形、四角形、五角形、六角形以上の多角形や、楕円形、星型、ハート型等異形のピン、スリーブ又は入れ子であっても本発明を適用することができる。

また、第１実施形態では射出成型用の樹脂成形金型で説明しているが、本発明はこれに限定するものではない。例えば、樹脂、ゴムや、アルミニウム、マグネシウム等の金属を充填し製造する成形機（射出成形、圧縮成形、圧入成形、押出成形等の成形機）に使用する金型や、ダイカスト等の鋳造機に使用する金型に設置するピン、スリーブ又は入れ子であっても本発明を適用することができる。

図８は、第２実施形態のピンの正面図であり、図９は、図８のピンを４５度回転させた状態の正面図である。これらの図を用いて第２実施形態のピンについて説明する。

第２実施形態のピン３０は、複数条の溝は、隣り合う溝３０ａ、３０ｂが所定箇所３２にて連通している。これにより、溝の詰り箇所が複数発生した場合であってもガスの逃げ道を確保することができるので、一層確実にガス抜きを行うことができる。尚、幅広部３１（溝深部）の位置が長手方向において重ならないように形成されている。これにより、小径のピン等であっても必要とされるピンの太さが確保される。その他の構成は第１実施形態のピン１と同様の構成であるから説明は省略する。

本発明のピン、スリーブ又は入れ子は、成形金型に嵌挿されて使用される。

１、３０ピン
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、３０ａ、３０ｂ溝
１５ａ本体部
１５ｂ鍔部
２０溝浅部
２０ａ幅狭部
２１溝深部
２１ａ、３１幅広部
２２終端溝深部
２２ａ終端幅広部
３２所定箇所

Claims

溶融材料が充填されるキャビティを形成する成形金型に嵌挿されるピン、スリーブ又は入れ子であって、
前記ピン、スリーブ又は入れ子は、本体部のみ、又は前記本体部と該本体部の後端に設けられた鍔部と、を有すると共に、前記本体部の外周面の長手方向に複数条の溝が形成されており、
前記溝は、前記外周面に対する深さが浅い溝浅部と、前記外周面に対する深さが深い溝深部が交互に連続して形成されていることを特徴とするピン、スリーブ又は入れ子。
溶融材料が充填されるキャビティを形成する成形金型に嵌挿されるピン、スリーブ又は入れ子であって、
前記ピン、スリーブ又は入れ子は、本体部のみ、又は前記本体部と該本体部の後端に設けられた鍔部と、を有すると共に、前記本体部の外周面の長手方向に複数条の溝が形成されており、
前記溝は、前記外周面方向の幅が狭い幅狭部と、前記外周面方向の幅が広い幅広部が交互に連続して形成されていることを特徴とするピン、スリーブ又は入れ子。
溝は、曲面にて形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のピン、スリーブ又は入れ子。
複数条の溝は、全ての溝深部又は幅広部の位置が長手方向において重ならないように形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のピン、スリーブ又は入れ子。
複数条の溝は、隣り合う溝が所定箇所にて連通していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のピン、スリーブ又は入れ子。
鍔部には、溝が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のピン、スリーブ又は入れ子。
鍔部に形成された溝は、複数条の溝であって、鍔部の上面と外周面の両方に形成されていることを特徴とする請求項６に記載のピン、スリーブ又は入れ子。