JP2022021702A - 射出成形用金型装置 - Google Patents

Abstract

【課題】成形品のばらつきが抑制された射出成形用金型装置を提供する。【解決手段】可動型４０及び固定型３０がステータコア１００を挟持しつつ閉じた型閉じ状態で、ディスクゲート３４を介してキャビティＣ内に充填された樹脂を硬化させる射出成形用金型装置であって、前記可動型側に設けられ、前記固定型に向けて進退自在に支持されており、前記ステータコアの内周に嵌る円柱状の支持部４５と、前記可動型側に設けられ、前記支持部を前記固定型側に付勢する付勢部材４７と、前記支持部及び固定型の一方に設けられ、前記支持部及び固定型の他方に向けて突出した突出部５０と、を備え、前記突出部は、前記型閉じ状態において前記付勢部材の付勢力により前記他方に圧接しており、前記型閉じ状態において前記ディスクゲートから前記キャビティ内への樹脂の流通を阻害しないように前記ディスクゲート内の一部分に位置している、射出成形用金型装置。【選択図】図１

Description

本発明は、射出成形用金型装置に関する。

射出成形用金型装置を用いてステータコアを樹脂封止する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１５－１０４３０４号公報

ステータコアは、製造工程において厚みのばらつきが生じる場合がある。ステータを樹脂で封止する際に、ステータコアの厚みのばらつきに起因してディスクゲートの厚みにもばらつきが生じる場合がある。この場合、これに起因してキャビティ内に流入する溶融樹脂の流速にもばらつきが生じ、成形品のばらつきの原因となる可能性がある。

そこで本発明は、成形品のばらつきが抑制された射出成形用金型装置を提供することを目的とする。

上記目的は、可動型及び固定型がステータコアを挟持しつつ閉じた型閉じ状態で、ディスクゲートを介してキャビティ内に充填された樹脂を硬化させることで、前記ステータコアを樹脂封止する射出成形用金型装置であって、前記可動型側に設けられ、前記固定型に向けて進退自在に支持されており、前記ステータコアの内周に嵌る円柱状の支持部と、前記可動型側に設けられ、前記支持部を前記固定型側に付勢する付勢部材と、前記支持部及び固定型の一方に設けられ、前記支持部及び固定型の他方に向けて突出した突出部と、を備え、前記突出部は、前記型閉じ状態において前記付勢部材の付勢力により前記他方に圧接しており、前記型閉じ状態において前記ディスクゲートから前記キャビティ内への樹脂の流通を阻害しないように前記ディスクゲート内の一部分に位置している、射出成形用金型装置によって達成できる。

本発明によれば、成形品のばらつきが抑制された射出成形用金型装置を提供できる。

図１は、本実施の形態に係る射出成形用金型装置の断面図である。 図２Ａ及び図２Ｂは、ディスクゲートの説明図である。 図３Ａ及び図３Ｂは、比較例の説明図である。 図４Ａ及び図４Ｂは、本実施の形態の説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。

図１は、本実施の形態に係る射出成形用金型装置１の断面図である。射出成形用金型装置１は、固定側ダイベース１０、可動側ダイベース２０、固定型３０、可動型４０、及び分流子５０等を有している。固定型３０及び可動型４０は、それぞれ固定側ダイベース１０及び可動側ダイベース２０に固定されている。固定側ダイベース１０は、不図示の基台に固定されている。可動側ダイベース２０は、不図示の駆動装置により、中心軸Ａに沿って固定側ダイベース１０に接近及び離間するように移動可能に構成されている。これにより、可動型４０は固定型３０に対して中心軸Ａの方向に接近及び離間する。尚、図１においては、可動型４０に設けられている押出ピンやその駆動装置等の図示は省略してある。

射出成形用金型装置１は、コイル１１０が取り付けられたステータコア１００を樹脂で封止する樹脂封止工程において用いられる。図１は、円筒状のステータコア１００を固定型３０及び可動型４０により挟持して固定型３０及び可動型４０が閉じた型閉じ状態を示している。

固定型３０は、挟持部３１、窪み部３２、注入部３３、及びゲート部３４を有している。挟持部３１は、固定型３０の外周縁側から円筒状に可動型４０側に突出している。挟持部３１の下端面がステータコア１００の外周側の上面に接触する。窪み部３２は、挟持部３１よりも中央側に位置して可動型４０側から退避するように窪んでいる。注入部３３は、中心軸Ａに沿って設けられている。ゲート部３４は、窪み部３２よりも中心側に位置して窪み部３２よりも可動型４０から退避するように窪んでいる。固定側ダイベース１０には、注入部３３からの樹脂の注入を許容するための開口部１３が形成されている。また、ゲート部３４には、一部に複数の分流子５０が固定されている。分流子５０は、固定型３０から可動型４０側に突出するように設けられている。分流子５０については詳しくは後述する。

可動型４０は、挟持部４１、窪み部４２、及び開口部４３を有している。挟持部４１は、可動型４０の外周縁側から円筒状に固定型３０側に突出している。挟持部４１の上端面はステータコア１００の外周側の下面を支持する。窪み部４２は、挟持部４１よりも中央側に位置して固定型３０から退避するように窪んでいる。開口部４３は、中心軸Ａを中心として円形状に形成され、その内周面に、後述するセンターポスト４５の外周面が中心軸Ａの方向で摺接する。

開口部４３により露出した可動側ダイベース２０の上面には、円柱状のセンターポスト４５が中心軸Ａの方向に移動自在に支持されている。換言すれば、センターポスト４５は可動型４０側で、固定型３０に対して進退自在に支持されている。センターポスト４５と可動側ダイベース２０との間には、コイル状のバネ４７が複数設けられている。バネ４７の一端はセンターポスト４５に固定され、他端は可動側ダイベース２０に固定されている。即ち、センターポスト４５はバネ４７により固定型３０側に付勢されている。バネ４７は付勢部材の一例である。センターポスト４５は、ステータコア１００の内周に嵌合して支持しており、中心軸Ａに直交する平面方向でのステータコア１００の位置を規定している。センターポスト４５は、支持部の一例である。

図１に示した型閉じ状態では、固定型３０の挟持部３１及び可動型４０の挟持部４１によりステータコア１００の外周部近傍が挟持され、これによりステータコア１００の中心軸Ａの方向での位置が規定される。また、型閉じ状態では、キャビティＣが、固定型３０の窪み部３２、可動型４０の窪み部４２、ステータコア１００及びコイル１１０の上面、ステータコア１００及びコイル１１０の下面、ステータコア１００の内周面、及びセンターポスト４５の外周面により画定される。

型閉じ状態で注入部３３から溶融樹脂が注入されると、中心軸Ａを中心としてセンターポスト４５の頂面上で、分流子５０の両側面を通過するように放射状に流れてキャビティＣ内に流入する。キャビティＣ内に充填された溶融樹脂が硬化することにより、ステータコア１００はコイル１１０と共に樹脂封止される。この際、ゲート部３４とゲート部３４に対向するセンターポスト４５の頂面と複数の分流子５０との間でディスクゲートが形成される。

図２Ａ及び図２Ｂは、ディスクゲートの説明図である。図２Ａ及び図２Ｂには、複数の分流子５０を示している。また、図２Ａ及び図２Ｂにおいて、樹脂Ｍはハッチングを付して示している。図２Ａはディスクゲートを中心軸Ａに沿って上方から見た場合を示しており、図２Ｂはディスクゲートを斜め上方から見た場合を示している。尚、図２Ａ及び図２Ｂでは一部分を簡略化して示している。

図２Ａ及び図２Ｂに示すように、分流子５０はディスクゲート内に４つ配置されており、４つの分流子５０は中心軸Ａを中心として等角度間隔で配置されている。また、分流子５０は径方向を長手方向とするように中心軸Ａを中心として放射状に配置されている。分流子５０は、図２Ａに示すように、中心軸Ａ側の基端から径方向外側の先端にかけて、中心軸Ａに垂直な幅が拡大し、途中で幅が徐々に狭くなるようにテーパー状に形成されているがこれに限定されない。このように複数の分流子５０が所定の間隔をあけて配置されているため、樹脂Ｍの流通を妨げることはない。

図１に示した型閉じ状態では、ゲート部３４に固定された分流子５０とセンターポスト４５とがバネ４７の付勢力により圧接した状態にある。このような構成について、比較例を参照して説明する。

図３Ａ及び図３Ｂは比較例の説明図である。比較例の射出成形用金型装置１ｘでは、上述した本実施の形態である射出成形用金型装置１とは異なり、センターポスト４５ｘは進退不能に可動側ダイベース２０上に固定されている。また、図３Ａは、中心軸Ａの方向での厚みがＬ＋ΔＬであるステータコア１００を示しており、図３Ｂでは、中心軸Ａの方向での厚みがＬであるステータコア１００ａを示している。ステータコア１００及び１００ａはそれぞれ、複数枚の圧延鋼板を積層して形成されているため、このように厚みにばらつきが生じる場合がある。例えば図３Ａに示したステータコア１００の厚みＬ＋ΔＬは最大許容寸法であり、図３Ｂに示したステータコア１００ａの厚みＬはノミナル寸法である。

図３Ａの場合での中心軸Ａの方向でのディスクゲートの先端に相当する厚みをｔ＋ΔＬとすると、図３Ｂのステータコア１００ａではステータコア１００よりもΔＬだけ厚みが薄いため、図３Ｂの場合でのディスクゲートの先端の厚みはｔとなる。このように比較例ではステータコア１００及び１００ａの厚みの相違に起因してディスクゲートの厚みにばらつきが生じる。このため、ディスクゲートを流れる樹脂の流速にもばらつきが生じ、キャビティＣ内に流入する樹脂の流速にもばらつきが生じる。この結果、一部の成形品にボイドや湯じわ等が生じて、成形品の品質にばらつきが生じる可能性がある。

図４Ａ及び図４Ｂは、本実施の形態の説明図である。図４Ａ及び図４Ｂは、それぞれ図３Ａ及び図３Ｂに示した場合と同様に、厚みＬ＋ΔＬのステータコア１００と厚みＬのステータコア１００ａとを示している。ここで、分流子５０は、ディスクゲートの先端に相当する部分の厚みがｔ＋ΔＬとなるように設定されている。この場合、図４Ｂに示すようにステータコア１００ａの厚みがＬの場合であっても、分流子５０によりディスクゲートの先端の厚みはｔ＋ΔＬに保つことができる。即ち、図４Ｂでは図４ＡよりもΔＬの分だけバネ４７が縮んでセンターポスト４５が固定型３０側から離れるように後退したことを示す。このように分流子５０により、ステータコア１００及び１００ａの厚みによらずに、ディスクゲートの先端の厚みを一定に維持することができる。このため、キャビティＣ内に流入する樹脂の流速のばらつきを抑制し、成形品のばらつきも抑制できる。

分流子５０は例えば金属製であるが、上述したように型閉じ状態でのバネ４７からの付勢力への耐久性があり、高熱の溶融樹脂に対して耐熱性があり、成形後の樹脂の剥離が容易であれば特に限定されない。

センターポスト４５の中心軸Ａの方向での進退可能な距離は、ステータの厚みの最大許容寸法と最小許容寸法の差分以上であることが好ましい。ステータコアの厚みが最大許容寸法又は最小許容寸法のいずれであっても、ディスクゲートの先端の厚みを一定に維持することができるからである。

上記実施の形態では、分流子５０が固定型３０のゲート部３４に固定されている例を説明したが、これに限定されず、分流子５０が固定型３０に同一材料により一体成形されていてもよい。また、例えば分流子５０がセンターポスト４５の頂面に固定されていてもよいし、分流子５０がセンターポスト４５に同一材料により一体成形されていてもよい。この場合、分流子５０は可動型４０側から固定型３０側に突出するように設けられていることになる。

上記実施の形態は、分流子５０は４つ設けられていたがこれに限定されず、一つであってもよい。但し、型閉じ状態でセンターポスト４５に作用する力がアンバランスとならないように、分流子５０は中心軸Ａを中心として対称となる位置に複数設けられていることが好ましい。また上記の実施の形態では、複数の分流子５０は中心軸Ａを中心として等角度間隔に配置されており、これに限定されないが、上述したように型閉じ状態でセンターポスト４５に作用する力を考慮して等角度間隔で配置されていることが好ましい。

分流子５０の形状は図２Ａ及び図２Ｂに示したものに限定されない。例えば中心軸Ａ側の基端から径方向外側の先端にかけて、中心軸Ａに直交する幅が一定であってもよいし、徐々に又は段階的に拡大又は縮小するような形状であってもよい。尚、樹脂の流動性を考慮して圧損が生じにくい形状であることが好ましい。

センターポスト４５は、単一の部材だが、複数の部材から構成されていてもよい。例えば、円柱状の部材をその中心軸から放射状に分割した複数の部材により構成されていてもよい。

また、バネ４７の数も限定されないが、センターポスト４５が傾かないように中心軸Ａの周りに複数配置されていることが好ましい。また、付勢部材の一例としてコイル状のバネ４７を例示したが、これに限定されず例えば板バネを用いてもよい。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１ 射出成形用金型装置
１０ 固定側ダイベース
２０ 可動側ダイベース
３０ 固定型
３１、４１ 挟持部
３２、４２ 窪み部
３３ 注入部
３４ ゲート部
４０ 可動型
４５ センターポスト（支持部）
４７ バネ（付勢部材）
５０ 分流子（突出部）
１００ ステータコア
１１０ コイル
Ｃ キャビティ

Claims (1)

1. 可動型及び固定型がステータコアを挟持しつつ閉じた型閉じ状態で、ディスクゲートを介してキャビティ内に充填された樹脂を硬化させることで、前記ステータコアを樹脂封止する射出成形用金型装置であって、
   前記可動型側に設けられ、前記固定型に向けて進退自在に支持されており、前記ステータコアの内周に嵌る円柱状の支持部と、
   前記可動型側に設けられ、前記支持部を前記固定型側に付勢する付勢部材と、
   前記支持部及び固定型の一方に設けられ、前記支持部及び固定型の他方に向けて突出した突出部と、を備え、
   前記突出部は、前記型閉じ状態において前記付勢部材の付勢力により前記他方に圧接しており、前記型閉じ状態において前記ディスクゲートから前記キャビティ内への樹脂の流通を阻害しないように前記ディスクゲート内の一部分に位置している、射出成形用金型装置。
   

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