JP2750494B2

JP2750494B2 - 型のベント構造及びベント部材

Info

Publication number: JP2750494B2
Application number: JP5105049A
Authority: JP
Inventors: 清美立澤
Original assignee: WAARUDO INTETSUKU KK
Current assignee: WAARUDO INTETSUKU KK
Priority date: 1993-04-06
Filing date: 1993-04-06
Publication date: 1998-05-13
Anticipated expiration: 2013-05-13
Also published as: JPH06285864A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、型による合成樹脂又は
ゴムの成形時に、型内（キャビティとコアとの間等）の
空気や揮発ガス等を型外へ排出するためのベント構造
と、同構造に使用するベント部材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】型による樹脂又はゴムの成形の分野にお
いて、ウェルドラインや欠肉等の成形不良の発生は大き
な問題である。例えば、図７に示すような自動車用の樹
脂バンパー５０を射出成形する場合、金型（図示略）に
樹脂を射出注入すると、キャビティ内の凹凸形状等の障
害により、樹脂の流れが同図に矢印で示すように二つに
分かれる。この二つの流れがぶつかり合う融合部分５１
では、樹脂温度が低くなるため、樹脂が完全に融合しな
いことによるウェルドライン５２が発生しやすい。ま
た、樹脂から発生する揮発ガスやキャビティ内の空気等
が樹脂により圧縮されて集まり、樹脂バンパー５０に欠
肉５３が発生することもある。これらの成形不良は一般
に目立ち、樹脂バンパー５０は不良品となることが多
い。

【０００３】上記問題を改善しようとして、樹脂の射出
圧力を上げて成形することが多く試みられるが、金型の
寿命が短くなるばかりで、ウェルドラインや欠肉等の対
策にはなりにくい。

【０００４】そこで、成形品のウェルドラインや欠肉等
の発生部位に対応する金型の成形面の問題部位（例えば
前記融合部）にベント構造を設け、樹脂の流動速度を早
めることにより樹脂の融合性を高めてウェルドラインを
見えにくくしたり、ガス抜きをして欠肉を防止したりす
ることが行われている。従来のベント構造としては、次
のようなものが代表的である。

【０００５】図８に示すように、金型５５の成形面５６
に丸穴５７を加工し、この丸穴５７に円柱状の多孔質焼
結ベント５８を圧入して取り付けた構造。多孔質焼結ベ
ント５８の網目状多孔を通してガス抜きが行われる。

【０００６】図９に示すように、金型５５の成形面５６
に四角穴５９を加工し、この四角穴５９に平板６１を重
ねてなる直方体形状の積層ベント６０を挿入し、この積
層ベント６０を金型５５の裏側からボルト６２で締め付
けて取り付けた構造。積層ベント６０の平板６１の隣接
相互間に生成される僅かな隙間を通してガス抜きが行わ
れる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図８のベン
ト構造では、多孔質焼結ベント５８の網目状多孔の目詰
まりが早期に起こり、ガス抜き寿命が非常に短いという
問題があった。この目詰まりを洗浄するには非常に時間
がかかり、成形作業に支障をきたすこともあった。ま
た、多孔質焼結ベント５８を圧入していたため、取り付
け及び取り外しが困難で、その際の破損も多かった。そ
こで、現実には、目詰りした多孔質焼結ベント５８を故
意に破損させて取り外し（つまり使い捨てとし）、新し
い多孔質焼結ベント５８に交換することがほとんどであ
り、コストがかさんでいた。

【０００８】また、図９のベント構造には次のような問
題があった。すなわち、金型は、設計段階でベント構造
も併せて設計し、製作段階でベント構造を同時に組み込
んでしまうのが一つの理想である。

【０００９】しかし、設計段階において、ゲート位置、
肉厚、型温、表面粗さ、成形条件等の数多くの要件を計
算に入れて、樹脂の流れを完全に予測・コントロールす
ることは非常に難しく、従ってベント構造を設けるべき
金型の問題位置を決定することも非常に難しい。敢えて
このベント構造の設計と同時組み込みとを行おうとする
と、大変な時間とコストがかかり、また、それができる
金型製作業者は限られていた。また、成形業者において
は、一つの成形品（特に大型成形品は）にかかる樹脂の
量、コスト、時間等に大きなウエイトがおかれており、
金型のコストアップは歓迎されない。

【００１０】そこで、現実には、ベント構造を組み込ま
ないで金型を製作した後、その金型を使用して試作成形
品を成形し、その試作成形品に現れたウェルドラインや
欠肉等の発生部位に対応する成形面５６の問題部位に前
記四角穴５９を後加工し、この四角穴５９に積層ベント
６０を埋め込んでいた。

【００１１】ところが、この四角穴５９の後加工は、丸
穴と異なり切削加工の適用が非常に難しいため、放電加
工等の手間のかかる方法により行なう必要があり、かな
りの時間とコストがかかっていた。また、積層ベント６
０自体は目詰まりの洗浄が容易であるが、この積層ベン
ト６０は金型５５の裏側からボルト６２で締め付けられ
ていたため、洗浄時にはボルト６２を外すために金型５
５を成形機（図示略）から取り外して分解しなければな
らず、結局は洗浄を安易に行うことができなかった。

【００１２】大型重量物である金型５５を取り外して分
解することや、積層ベント６０を洗浄するたびに成形を
長時間中断することは、成形効率の面においても、労働
面においても大変効率の悪いものであった。

【００１３】本発明の目的は、上記課題を解決し、型の
成形面にベント部材組込用の穴を容易に後加工すること
ができ、また、目詰まりが起こりにくいためガス抜き寿
命が長く、目詰まりが起こってもその洗浄を短時間で容
易に行うことができ、その洗浄により何回も繰り返して
使用することができ、成形効率の向上や型及びベント構
造のコストダウンが可能となるベント部材を提供するこ
とにある。

【００１４】また、本発明の別の目的は、ベント部材を
成形面側から取り付け及び取り外しすることで、ベント
部材の洗浄をさらに短時間で容易に行えるようにでき、
また、型の取り外しや分解が不要になり、成形効率の向
上や労働負担の軽減が可能となるベント構造を提供する
ことにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の型のベント部材は、二以上の円筒部材が同
軸状に重ねられ、円筒部材の隣接相互間に僅かな隙間が
生成されてなる型のベント部材において、円筒部材の一
端部の外径が他端部の外径より僅かに小さく形成され、
円筒部材の外周面の一端部と他端部との間に周溝が設け
られ、外周面の他端部に周溝を円筒部材の他端に連通さ
せる連通溝が設けられたことを特徴としている。

【００１６】ここで、円筒部材の他端部の縁部が面取り
され、該面取りにより形成された環状溝に連通溝が連通
していることが好ましい。

【００１７】本発明の別の型のベント部材は、二以上の
円筒部材が同軸状に重ねられ、円筒部材の隣接相互間に
僅かな隙間が生成されてなる型のベント部材において、
円筒部材のそれぞれに貫設された係止孔と、係止孔に挿
入された抜け止めピンとから、円筒部材の相対的抜けを
止める抜け止め手段が構成されたことを特徴としてい
る。

【００１８】また、本発明の型のベント構造は、二以上
の円筒部材が同軸状に重ねられ、円筒部材の隣接相互間
に僅かな隙間が生成されてなるベント部材を、型の成形
面に設けられた丸穴に挿入するとともに、最内部に重ね
られた円筒部材の内周面に取付用ボルトを通し、該取付
用ボルトを丸穴の底部中心に刻設された雌ねじに螺着す
ることにより、ベント部材を成形面側から型に取り付け
てなる構成とした。

【００１９】ここで、最内部に重ねられた円筒部材の内
周面に、取外用ボルトを螺合するための雌ねじが刻設さ
れることが好ましい。

【００２０】

【作用】本発明のベント部材によれば、形状が円筒形状
なので、金型に加工する組込用の穴は丸穴でよく、その
丸穴はたとえ後加工であっても、ドリル等を用いた切削
加工により短時間で容易に加工できる。また、円筒部材
の隣接相互間に生成された単純な隙間からガス抜きを行
うので、目詰まりが起こりにくく、ガス抜き寿命が長
い。また、目詰まりが起こっても、二以上の円筒部材を
分解すれば、その洗浄を短時間で容易に行うことがで
き、その洗浄により何回も繰り返して使用することがで
きる。

【００２１】前記円筒部材の一端部の外径が他端部の外
径より僅かに小さく形成され、円筒部材の外周面の一端
部と他端部との間に周溝が設けられ、外周面の他端部に
周溝を円筒部材の他端に連通させる連通溝が設けられた
構成とした場合には、一端部と隣接する円筒部材の内周
面との間には僅かな隙間が生成する。そして、他端部は
芯出し作用を奏し、前記隙間の偏りを防止して一定にす
る。このため、隙間の一部が大きくなり過ぎて樹脂漏れ
を起こす、というような心配がない。また、隙間を通っ
たガスは、さらに周溝及び連通溝を通って円筒部材の他
端へスムーズに流れる。また、前記円筒部材の他端部の
縁部が面取りされ、該面取りにより形成された環状溝に
連通溝が連通している構成とした場合には、連通溝を通
ったガスは、さらに環状溝を通って流れる。

【００２２】前記円筒部材のそれぞれに貫設された係止
孔と、係止孔に挿入された抜け止めピンとから、円筒部
材の相対的抜けを止める抜け止め手段を構成した場合に
は、成形時又はベント部材の取外時における円筒部材の
相対的抜けを止めるとともに、円筒部材の相対的回転を
も止めることができる。

【００２３】また、本発明のベント構造によれば、ベン
ト部材を、型の成形面に設けた丸穴に挿入するととも
に、成形面側から型に取り付けているので、金型を成形
機から取り外したり分解したりしなくても、ベント部材
のみを容易に取り外して短時間に洗浄することができ
る。このため、成形の中断を最少限に抑えられ、成形効
率の向上と労働負担の軽減を図ることができる。しか
も、最内部に重ねられた円筒部材の内周面に取付用ボル
トを通し、該取付用ボルトを丸穴の底部に刻設された雌
ねじに螺着することにより、ベント部材を金型に取り付
けた構成としたので、ベント部材の取り付け及び取り外
しを最も簡単な構成で行うことができる。

【００２４】最内部に重ねられた円筒部材の内周面に、
取外用ボルトを螺合するための雌ねじが刻設された構成
とした場合には、ベント部材の洗浄をしたいときに、取
付用ボルトを緩めて外し、取外用ボルトを雌ねじに螺合
して把持し、ベント部材を丸穴から引き抜いて取り外す
ことができる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明を図５に示すような自動車用樹
脂バンパー１５を射出成形するための金型のベント構造
及びベント部材に具体化した実施例について、図１〜図
６を参照して説明する。

【００２６】まず、本実施例のベント部材１は、図２〜
図４に示すように、八つの円筒部材２ａ，２ｂ，２ｃ，
２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇ，２ｈが同軸状に重ねられてな
るものである。

【００２７】最内部に重ねられた円筒部材２ａは、高さ
２０ｍｍ、内径５ｍｍであり、さらにその内周面には雌
ねじ３が刻設され、該内周面には後述する取付用ボルト
２８を螺合することなく通せる一方、該雌ねじ３には後
述する取外用ボルト３０を螺合できるようになってい
る。また、その内周面の一端部（図において上側）には
取付用ボルト２８の頭部が入り込む凹所４が設けられて
いる。

【００２８】円筒部材２ａの外径は部位によって異な
り、図において下側に現れる他端部Ｂでは１０ｍｍ［＋
０ｍｍ，−０．００８ｍｍ］（括弧内の許容誤差を加算
した値を示す。以下同じ。）であるが、図において上側
に現れる一端部Ａではそれより僅かに小さい１０ｍｍ
［−０．０１６ｍｍ，−０．０２７ｍｍ］である。ま
た、円筒部材２ａの外周面の一端部Ａと他端部Ｂとの間
には周溝５が設けられ、その幅は２ｍｍ、深さは０．７
ｍｍである。同外周面の他端部Ｂには、周溝５を円筒部
材２ａの他端へ連通させる連通溝６が軸平行方向に設け
られている。

【００２９】最内部から２番目に重ねられた円筒部材２
ｂは、高さ２０ｍｍ、内径１０ｍｍ［＋０．００６ｍ
ｍ，＋０．０１４ｍｍ］で一定であり、従って、前記最
内部の円筒部材２ａの外径に対し、他端部Ｂとは０．０
０９〜０．０１ｍｍ程度の微小な差で緊密に嵌合し、一
端部Ａとの間には０．０２〜０．０３ｍｍ程度の僅かな
隙間７が生成するようになっている。この隙間７は、図
２に示すように、一端部Ａの端面において平面環状に一
定に現われる。つまり、他端部Ｂには芯出し作用があ
り、隙間７の偏りを防止して一定にする。このため、隙
間７の一部が大きくなり過ぎて樹脂漏れを起こすという
ような心配はない。

【００３０】円筒部材２ｂの外径は部位によって異な
り、他端部Ｂでは１３ｍｍ［＋０ｍｍ，−０．００８ｍ
ｍ］であるが、一端部Ａではそれより僅かに小さい１３
ｍｍ［−０．０１６ｍｍ，−０．０２７ｍｍ］である。
また、前記円筒部材２ａと同様に、円筒部材２ｂの外周
面には周溝５と連通溝６とが設けられている。

【００３１】最内部から３番目以降に重ねられた円筒部
材２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇ，２ｈは、それぞれの
内径及び外径が、前記円筒部材２ｂに対し内側から順に
３ｍｍずつ大きくなる（従って、円筒部材２ｈの外径は
他端部Ｂで３１ｍｍ［＋０ｍｍ，−０．００８ｍｍ］、
一端部Ａで３１ｍｍ［−０．０１６ｍｍ，−０．０２７
ｍｍ］である。）ことを除いて、円筒部材２ｂと同様に
構成されている。すなわち、円筒部材２ｃ，…，２ｈに
は周溝５と連通溝６とが設けられ、円筒部材２ｂ，…２
ｈの一端部Ａにおける隣接相互間には０．０２〜０．０
３ｍｍ程度の僅かな隙間７が生成される。

【００３２】各円筒部材２ａ，…２ｈの一端部Ａの縁部
は面取りされていないが、他端部Ｂの縁部は面取りされ
ている。従って、これらの面取りは、図３及び図４に示
すように、他端部Ｂの端面に複数本の環状溝８を形成し
ており、これらの環状溝８に各連通溝６の下端が連通し
ている。また、他端部Ｂの端面であって連通溝６とは１
８０度離れた部位には、一本の集合溝９が軸直角方向に
設けられ、この集合溝９に各環状溝８が連通している。
従って、隙間７→周溝５→連通溝６→環状溝８→集合溝
９の順に流れるガス流路が形成されている。

【００３３】また、各円筒部材２ａ，…２ｈの他端部Ｂ
の周壁であって１８０度離れた２箇所には係止孔１０が
貫設され、該係止孔１０が軸直角方向に連通された状態
で、該係止孔１０には２本の抜け止めピン１１が挿入さ
れている。これらの係止孔１０及び抜け止めピン１１
は、円筒部材２ａ，…，２ｈの相対的抜けを止める抜け
止め手段であるとともに、円筒部材２ａ，…，２ｈの相
対的回転を止める回り止め手段でもある。この回り止め
により、集合溝９のずれが防止される。

【００３４】以上のように構成されたベント部材１は、
図１に示すように、射出成形用金型２０に組込まれてベ
ント構造を構成する。金型２０は上側の固定型２１と下
側の可動型２２とからなり、成形機（図示略）に取り付
けられている。図１は、図５に示す樹脂バンパー１５の
融合部分１６を成形する金型２０の部分断面を示してい
る。融合部分１６を成形するキャビティ２３に面した可
動型２２の成形面２４には、内径約３１ｍｍ、深さ約２
０ｍｍの丸穴２５が加工されている。また、丸穴２５の
底部中心には雌ねじ２６が刻設され、丸穴２５の底部外
縁には排出路２７が貫設され、排出路２７の内端は丸穴
２５に開口し、外端は金型２０外に開口している。

【００３５】なお、この金型２０は、ベント構造を組込
まないで製作した後、試作成形品を成形し、その試作成
形品に現れたウェルドラインや欠肉等の発生部位に対応
する金型の問題部位に丸穴２５を後加工したものであ
る。その丸穴２５は、形状が丸であることから、ドリル
等を用いた切削加工により短時間で容易に加工されてい
る。従って、従来の四角穴の加工に比べて、加工に要す
る時間、手間、コスト等を低減することができる。

【００３６】丸穴２５には前記ベント部材１がその他端
部Ｂ側から挿入され、一端部Ａの端面は成形面２４と略
面一になっている。そして、成形面２４側から最内部の
円筒部材２ａの内周面に取付用ボルト２８が通され、該
取付用ボルト２８が前記雌ねじ２６に螺着されることに
より、ベント部材１が可動型２２に取り付けられてい
る。なお、取付用ボルト２８の頭部２９は円筒部材２ａ
の凹所４に入り込んで一端部Ａの端面と略面一になって
いる。

【００３７】以上のように構成されたベント部材１及び
ベント構造は、次のような作用を奏する。型閉じした金
型２０に樹脂を射出注入すると、キャビティ２３内の凹
凸形状等の障害により、樹脂の流れが、図５の樹脂バン
パー１５中に矢印で示すように二つに分かれる。この二
つの流れがぶつかり合う融合部分１６では、一般に樹脂
温度が低くなるとともに、樹脂から発生する揮発ガスや
キャビティ２３内の空気等が樹脂により圧縮されて集ま
りやすい。

【００３８】しかし、本実施例では、融合部分１６の対
応部位にベント部材１が設けられており、前記揮発ガス
や圧縮空気等は、ベント部材１の隙間７→周溝５→連通
溝６→環状溝８→集合溝９の順のガス流路を経て、排出
路２７から型外へスムーズに排出される。そのため、キ
ャビティ２３内における樹脂の流動速度が早くなり、樹
脂温度の低下が緩和されて樹脂が十分に融合し、ウェル
ドラインを防止又は見えにくくすることができる。ま
た、前記揮発ガスや圧縮空気等による欠肉の発生も防止
でき、不良品の発生率を低減できる。

【００３９】また、ベント部材１は平面環状の単純で一
定した隙間７を有しており、従来の複雑な網目状多孔を
有した多孔質焼結ベントと比べて、目詰まりが起こりに
くいため、ガス抜き寿命が長い。

【００４０】また、長時間の使用によりベント部材１に
目詰まりが起こり、その洗浄をしたいときには、成形機
に取り付いた状態の金型２０を単に型開きして、成形面
２４側から取付用ボルト２８を緩めて外し、それに代え
て、図６に示すように取外用ボルト３０を円筒部材２ａ
の雌ねじ３に螺合して把持し、ベント部材１を丸穴２５
から引き抜いて取り外す。そして、係止孔１０から抜け
止めピン１１を抜き、各円筒部材２ａ，…，２ｈを互い
に抜き外して分解すれば、隙間７、周溝５、連通溝６、
環状溝８、集合溝９等の各部を短時間で容易に洗浄する
ことができる。洗浄後のベント部材１は、組み立て直し
て何回も繰り返し使用することができる。なお、抜け止
めピン１１は、成形時又はベント部材１の取外時におけ
る円筒部材２ａ，…，２ｈの相対的抜けを防止する。

【００４１】このように、本実施例によれば、ベント部
材１が可動型２２の成形面２４側から取り付けられてい
るため、金型２０を取り外したり分解したりしなくて
も、ベント部材１のみを容易に取り外して短時間に洗浄
することができる。このため、成形の中断を最少限に抑
えられ、成形効率の向上と労働負担の軽減を図ることが
できる。なお、ベント部材１を取り外した後、直ちに、
スペアのベント部材１を取り付ければ、成形の中断をさ
らに短縮することができる。

【００４２】なお、本発明は前記実施例の構成に限定さ
れるものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適
宜変更して具体化することもできる。

【００４３】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１記載のベン
ト部材によれば、型の成形面にベント部材組込用の穴を
容易に後加工することができ、また、目詰まりが起こり
にくいためガス抜き寿命が長く、目詰まりが起こっても
その洗浄を短時間で容易に行うことができ、その洗浄に
より何回も繰り返して使用することができ、成形効率の
向上や型及びベント構造のコストダウンが可能となる。
また、隙間の偏りを防止して一定にし、樹脂漏れを防止
することができるとともに、ガス抜きをスムーズに行う
ことができる。

【００４４】さらに、請求項２記載のベント部材によれ
ば、ガス抜きをよりスムーズに行うことができる。

【００４５】また、請求項３記載のベント部材によれ
ば、型の成形面にベント部材組込用の穴を容易に後加工
することができ、また、目詰まりが起こりにくいためガ
ス抜き寿命が長く、目詰まりが起こってもその洗浄を短
時間で容易に行うことができ、その洗浄により何回も繰
り返して使用することができ、成形効率の向上や型及び
ベント構造のコストダウンが可能となる。また、円筒部
材の相対的抜けと相対的回転とを止めることができる。

【００４６】次に、請求項４記載のベント構造によれ
ば、最も簡単な構成で、ベント部材を成形面側から取り
付け及び取り外しすることができ、ベント部材の洗浄を
さらに短時間で容易に行えるようにでき、また、型の取
り外しや分解が不要になり、成形効率の向上や労働負担
の軽減が可能となる。

【００４７】さらに、請求項５記載のベント構造によれ
ば、ベント部材をより容易に取り外すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を射出成形用金型のベント構造に具体化
した実施例の要部断面図である。

【図２】同ベント構造に使用するベント部材を一部分解
して示す斜視図である。

【図３】同ベント部材の底面図である。

【図４】同ベント部材の拡大断面図である。

【図５】同金型により成形した自動車用樹脂バンパーの
斜視図である。

【図６】同金型からのベント部材を取り外すときの断面
図である。

【図７】従来の欠陥を含む樹脂バンパーの斜視図であ
る。

【図８】従来のベント構造の要部断面図である。

【図９】従来の別のベント構造の要部断面図である。

【符号の説明】

１ベント部材２ａ〜２ｈ円
筒部材５周溝６連通溝７隙間１０係止孔１１抜け止めピン２０金型２２可動型２４成形面２５丸穴２６雌ねじ２８取付用ボルト３０取外用ボ
ルトＡ一端部Ｂ他端部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】二以上の円筒部材が同軸状に重ねられ、
前記円筒部材の隣接相互間に僅かな隙間が生成されてな
る型のベント部材において、前記円筒部材の一端部の外
径が他端部の外径より僅かに小さく形成され、前記円筒
部材の外周面の一端部と他端部との間に周溝が設けら
れ、前記外周面の他端部に前記周溝を前記円筒部材の他
端に連通させる連通溝が設けられたことを特徴とする型
のベント部材。
【請求項２】前記円筒部材の他端部の縁部が面取りさ
れ、該面取りにより形成された環状溝に前記連通溝が連
通している請求項１記載の型のベント部材。
【請求項３】二以上の円筒部材が同軸状に重ねられ、
前記円筒部材の隣接相互間に僅かな隙間が生成されてな
る型のベント部材において、前記円筒部材のそれぞれに
貫設された係止孔と、前記係止孔に挿入された抜け止め
ピンとから、前記円筒部材の相対的抜けを止める抜け止
め手段が構成されたことを特徴とする型のベント部材。
【請求項４】二以上の円筒部材が同軸状に重ねられ、
前記円筒部材の隣接相互間に僅かな隙間が生成されてな
るベント部材を、型の成形面に設けられた丸穴に挿入す
るとともに、最内部に重ねられた前記円筒部材の内周面
に取付用ボルトを通し、該取付用ボルトを前記丸穴の底
部中心に刻設された雌ねじに螺着することにより、前記
ベント部材を前記成形面側から前記型に取り付けてなる
型のベント構造。
【請求項５】最内部に重ねられた前記円筒部材の内周
面に、取外用ボルトを螺合するための雌ねじが刻設され
た請求項４記載の型のベント構造。