JP2717597B2 - 真空成形用金型装置および型内真空成形におけるシール圧制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、射出成形または射出圧縮成形において、金
型のキャビティ部を真空にする真空成形用金型装置及び
金型の型板パーティング面に設けられた中空Ｏリング内
の流体量を加減する型内真空成形におけるシール圧制御
方法に関する。

（従来の技術） 従来は第10図に示されるように、固定側型板２と可動
側型板３とのパーティング面を標準Ｏリング12′により
シールし、排気孔10、11を介してキャビティ９内の空気
を排出することで真空排気を行っていた（以下、前者の
従来技術という）。

又、他の従来技術として、実開昭55−151522号に示さ
れるように、一方の型板のキャビティ外周部にパッキン
を設け、他方の型板の対向部にパッキン受け孔を設けて
おいて、真空排気時にキャビティ内に空気が流入しない
ようにしていた（以下、後者の従来技術という）。

（発明が解決しようとする課題） しかし、前者の従来技術によると、一般的にシール材
として標準のＯリング12′を用いていたためパーティン
グ面間の隙間をあまり大きくとれずに、成形サイクルの
所定時間内でキャビティ９内を十分な真空度にすること
ができなかった。

又、後者の従来技術によると、パッキン部は相対する
型板とつき合うような形でシールを行うため、早い段階
でキャビティ内を密閉することができず、空気の流入を
確実には妨げなかった。

すなわち、パッキン受け孔にパッキンが入りやすくす
ると、嵌合途中でのシールは不完全であり、一方、早い
段階から密閉できるようにすると、嵌合が難しくなると
いう課題があった。

本発明は斯かる課題を解決するためになされたもので
あって、型閉じ前にパーティング面のシールを確実にし
て高気密性を保持し短時間に金型キャビティ内を真空に
することができる真空成形用金型装置を提供することを
目的とし、又、予め設定した中空Ｏリングのシール圧力
値と実測値との偏差をなくすように、中空Ｏリング内に
流入する流体の量を制御し、常に理想的なパーティング
面のシール状態を保つようにすることを目的とする。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために、本発明は、射出成形また
は射出圧縮成形用の金型において、金型を構成する一方
の型板のパーティング面に、キャビティを囲むように中
空Ｏリングを配設し、完全に型閉じする前の状態で前記
中空Ｏリングが他方の型板と当接し、パーティング面を
シールすることを特徴とし、 また、金型を構成する両方の型板のパーティング面
に、それぞれキャビティを囲むように中空Ｏリングを設
け、完全に型閉じする前の状態で前記中空Ｏリングが互
いに当接し、パーティング面をシールすることを特徴と
し、 更に、金型を構成する一方の型板のキャビティ外周部
にパーティング面から突出する中空Ｏリングを配設し、
この中空Ｏリングが型開き状態で他方の型板のキャビテ
ィ外周部に設けられた傾斜部と密着してパーティング面
をシールすることを特徴とし、 更にまた、金型を構成する型板のパーティング面に設
けられた中空Ｏリングのシール圧力を圧力センサーによ
って検出し、検出された実際の中空Ｏリングのシール圧
力と設定された目標圧力とを比較し、両者の偏差が解消
されるように中空Ｏリング内の流体量を制御することを
特徴とする。

（作用） 前記構成により、本発明によれば、金型を構成する一
方又は両方の型板のパーティング面に、キャビティを囲
むように中空Ｏリングまたはシール材を設けたり、一方
の型板のキャビティ外周部にパーティング面から突出す
る中空Ｏリングを設け、他方の型板のキャビティ外周部
には傾斜部を設けたことにより、型が閉じられる前から
中空Ｏリングと型板、又は中空Ｏリング同士、あるいは
中空Ｏリングと傾斜部とが密着してパーティング面がシ
ールされることから、短時間にキャビティ内を真空にす
ることができる。

また、本発明方法によれば、中空Ｏリングのシール圧
力をセンサーにて検出し、この実測値と予め設定した目
標圧力値とを比較し、両者の偏差が解消されるように中
空Ｏリング内の流体量を制御することで、常に理想的な
シール状態を維持することが可能となる。

（実施例） 以下、図面に基づき本発明の好ましい実施例を説明す
る。

第１図には本発明に係る真空成形用金型装置の概略構
成が示されている。

本発明の特徴的なことは、射出成形または射出圧縮成
形用の金型において、金型を構成する一方の型板のパー
ティング面に、キャビティを囲むように中空Ｏリングを
配設し、完全に型閉じする前の状態で前記中空Ｏリング
が他方の型板と当接し、パーティング面をシールするこ
とである。

本実施例において、第１図は完全に型が開いている状
態を示している。同図において、可動側型板３のパーテ
ィング面に、キャビティ９を囲むように中空Ｏリング12
が配設されている。

この状態から、型閉じ動作を行い、中空Ｏリング12が
固定側型板２に接した瞬間から、排気孔10、11より真空
排気を開始する。ここで、中空Ｏリング12は弾性率が大
きいため、標準のＯリングに比べて太いものを使用で
き、パーティング面のクリアランスは大きくなる。従っ
て、固定側型板２と可動側型板３に挟まれた空間はコン
ダクタンスを大きくとれるだけの隙間があり、キャビテ
ィ９内は瞬時に真空成形可能圧に到達する。

第２図のように、完全に型締めした後、樹脂は成形機
のノズルより射出され、スプルー６、ランナー７、ゲー
ト８を通過してキャビティ９に充填される。

なお、本発明は、この実施例に限定されるものではな
く，例えば固定側型板に中空Ｏリングを設けてもさしつ
かえない。

また、本発明においては、金型を構成する両方の型板
のパーティング面に、それぞれキャビティを囲むように
中空Ｏリングを設け、型開き状態で前記中空Ｏリングが
互いに当接し、パーティング面をシールすることを特徴
とする。

本実施例において、第３図は完全に型開きした状態を
示している。同図において、固定側型板２と可動側型板
３のパーティング面に、それぞれキャビティ９を囲むよ
うに中空Ｏリング12、12が設けられている。

この状態から型閉じ動作を行い、固定側の中空Ｏリン
グ12が可動型の中空Ｏリング12に接した瞬間から、排気
孔10、11より真空排気を開始する。ここで、固定側型板
２と可動側型板３に挟まれた隙間は、中空Ｏリング12が
１つの時に比べ倍の距離になっており、コンダクタンス
は十分に大きいのでキャビティ９内は瞬時に真空成形可
能圧に到達する。

第４図のように、完全に型閉じした後、樹脂が成形機
のノズルより射出され、スプルー６、ランナー７、ゲー
ト８を通過してキャビティ８に充填される。

更に本発明においては、金型を構成する一方の型板の
キャビティ外周部にパーティング面から突出する中空Ｏ
リングを配設し、この中空Ｏリングが型開き状態で他方
の型板のキャビティ外周部に設けられた傾斜部と密着し
てパーティング面をシールすることを特徴とする。

本実施例において、第５図は型閉じ開始前の金型の状
態を示している。同図において、可動側型板３のキャビ
ティ外周部にパーティング面から突出する中空Ｏリング
12が設けられており、また、固定側型板２のキャビティ
外周部には傾斜部13が設けられている。

すなわち、中空Ｏリング12はキャビティ９の外側に位
置しており、可動側型板３から固定側型板２に向けて筒
状に突出している。これに対して固定側型板２の外周部
は斜め状にカットされており、第６図に示すように、完
全に型閉じする前に前記中空Ｏリング12と密着し、キャ
ビティ９を含む空間をシールしてしまう。この時より、
排気孔10、11を通じて真空排気を開始する。パーティン
グ面は排気系のコンダクタンスが十分大きくとれる程の
隙間があいているので、第７図に示すように、完全に型
閉じしてしまうまでにキャビティ９の中は真空になって
いる。型閉じ後、溶融樹脂は成形機のノズルより射出さ
れ、スプルー３、ランナー４、ゲート５を通過してキャ
ビティ２へ充填される。

なお、本発明はこの実施例に限定されるものではな
く、例えば固定側と可動側の型板を入れかえてもさしつ
かえない。

更にまた、本発明方法においては、金型を構成する型
板のパーティング面に設けられた中空Ｏリングのシール
圧力を圧力センサーによって検出し、検出された実際の
中空Ｏリングのシール圧力と設定された目標圧力とを比
較し、両者の偏差が解消されるように中空Ｏリング内の
流体量を制御することを特徴とする。

第８図は、型閉じ動作によりパーティング面がシール
された状態を示している。同図において、可動側型板３
のパーティング面に設けられた中空Ｏリング12の近傍に
は、圧力センサー14が設けられている。この状態よりキ
ャビティ９内の空気が排気孔10、11より真空排気される
のであるが、この時の中空Ｏリング12内の流体量は多
く、中空Ｏリング12の径が大きいので、パーティング面
はコンダクタンスが大きくとれるだけの隙間を有してお
り、キャビティ９内は瞬時のうちに真空となる。

一方、キャビティ９内が真空排気されている間も型閉
じ動作は続けられているので、中空Ｏリング12はパーテ
ィング面に押されて、中空Ｏリング12のシール圧力はし
だいに高くなってくる。ところで、中空Ｏリング12のシ
ール圧力は常に圧力センサー14によって検知されてお
り、その値は増幅器15で増幅され、比較演算器16へ入力
される。ここで、予め設定してある目標の中空Ｏリング
のシール圧と比較される。比較演算器16は実際値と、設
定値を比較演算し、その偏差が解消される様にバルブ19
を作動させるべく、ドライバー18に信号を出力する。

すなわち、前述のように、中空Ｏリング12のシール圧
力が高くなってきた場合には、バルブ19を流体吸引ポン
プ20側に開き中空Ｏリング６内の流体を外へ流出させ
る。

又、射出成形後、型開き動作が開始されると、今度は
中空Ｏリング12のシール圧力は減ずるので、その時には
バルブは流体噴出ポンプ21側に開き、中空Ｏリング12内
に外から流体が流入することになる。

なお、本発明はこの実施例に限定されるものではな
く、例えば圧力センサー14によって検知するものを、中
空Ｏリング12の内圧としてもさしつかえなく、その他多
くの応用をなしうるものである。

次に第９図に基づき、本実施例の制御動作を説明す
る。

ステップ30で予め設定した中空Ｏリングのシール圧Po
及び中空Ｏリング内の流体量の初期値Voを入力し、ステ
ップ32では、ステップ31で検出した中空Ｏリングのシー
ル圧力Ｐを入力し、ステップ34でこのときの測定値Ｐと
設定値Poの差△Ｐを求め、ステップ36でこの△Ｐが０か
否かを判断する。△Ｐ＝０ならステップ38で中空Ｏリン
グ内の流体量の制御は行わず、まず、△Ｐ＞０ならステ
ップ40で中空Ｏリング内の流体量を減少させる制御を行
い、更に、△Ｐ＜０ならステップ42で流体量を増加させ
る制御を行い、ステップ44を介してステップ46におい
て、シール圧力の設定値Poと測定値Ｐ、及び流体量の初
期値Voと測定値Ｖとが一致したものとして金型キャビテ
ィ内への射出を行い、ステップ48では射出が終了したか
否かを判断する。Noなら、ステップ32に戻り、Yesなら
ステップ50で圧力開放を行って１サイクルを終了する。

（発明の効果） 以上説明した通り、本発明によれば、射出成形または
射出圧縮成形用の金型において、金型を構成する一方の
型板のパーティング面に、キャビティを囲むように中空
Ｏリングを配設し、完全に型閉じする前の状態で前記中
空Ｏリングが他方の型板と当接し、パーティング面をシ
ールすること、または、金型を構成する両方の型板のパ
ーティング面に、それぞれキャビティを囲むように中空
Ｏリングを設け、完全に型閉じする前の状態で前記中空
Ｏリングが互いに当接し、パーティング面をシールする
ことにより、成形不良をなくし金型構造であって、エア
ベントや溝を設ける必要がないため成形品にバリ等が発
生することがなく、かつ、型閉じ前に瞬時に真空排気で
き、成形サイクルの短縮等を図ることができる。

また、金型を構成する一方の型板のキャビティ外周部
にパーティング面から突出する中空Ｏリングを配設し、
この中空Ｏリングが型開き状態で他方の型板のキャビテ
ィ外周部に設けられた傾斜部と密着してパーティング面
をシールすることにより、型閉じ前に瞬時に真空排気で
き、成形サイクルの短縮等を図ることができる。

更に、金型を構成する型板のパーティング面に設けら
れた中空Ｏリングのシール圧力を圧力センサーによって
検出し、検出された実際の中空Ｏリングのシール圧力と
設定された目標圧力とを比較し、両者の偏差が解消され
るように中空Ｏリング内の流体量を制御することによ
り、早い時期から確実にパーティング面をシールするこ
とができるので、真空排気時間の短縮と確実な真空成形
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る真空成形用金型装置において、完
全に型が開いている状態を示す図、第２図は完全に型閉
じした状態を示す図、第３図は他の発明の真空成形用金
型装置において、完全に型開きした状態を示す図、第４
図は完全に型閉じした状態を示す図、第５図は更に他の
発明の真空成形用金型装置において、完全に型開きした
状態を示す図、第６図は型閉じ前に中空Ｏリングと型板
の傾斜部とが密着したパーティング面をシールする状態
を示す図、第７図は完全に型閉じした状態を示す図、第
８図は、更にまた本発明方法を実施するために用いられ
る金型と制御機器との接続状態を模式的に示す図、第９
図はその制御フローチャートを示す図、第10図は従来の
真空成形用金型装置の構成を示す図である。 ２……固定側型板 ３……可動側型板 ９……キャビティ 10、11……排気孔 12……中空Ｏリング 13……傾斜部 14……圧力センサー

フロントページの続き (72)発明者 待田 精造 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電 工株式会社内 (72)発明者 勝谷 清秀 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電 工株式会社内

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】射出成形または射出圧縮成形用の金型にお
   いて、金型を構成する一方の型板のパーティング面に、
   キャビティを囲むように中空Ｏリングを配設し、完全に
   型閉じする前の状態で前記中空Ｏリングが他方の型板と
   当接し、パーティング面をシールすることを特徴とする
   真空成形用金型装置。
2. 【請求項２】射出成形または射出圧縮成形用の金型にお
   いて、金型を構成する両方の型板のパーティング面に、
   それぞれキャビティを囲むように中空Ｏリングを設け、
   完全に型閉じする前の状態で前記中空Ｏリングが互いに
   当接し、パーティング面をシールすることを特徴とする
   真空成形用金型装置。
3. 【請求項３】射出成形または射出圧縮成形用の金型にお
   いて、金型を構成する一方の型板のキャビティ外周部に
   パーティング面から突出する中空Ｏリングを配設し、こ
   の中空Ｏリングが型開き状態で他方の型板のキャビティ
   外周部に設けられた傾斜部と密着してパーティング面を
   シールすることを特徴とする真空成形用金型装置。
4. 【請求項４】射出成形または射出圧縮成形用の金型にお
   いて、金型を構成する型板のパーティング面に設けられ
   た中空Ｏリングのシール圧力を圧力センサーによって検
   出し、検出された実際の中空Ｏリングのシール圧力と設
   定された目標圧力とを比較し、両者の偏差が解消される
   ように中空Ｏリング内の流体量を制御することを特徴と
   する型内真空成形におけるシール圧制御方法。