JP3261052B2

JP3261052B2 - 金型構造

Info

Publication number: JP3261052B2
Application number: JP32523896A
Authority: JP
Inventors: 敏行青嶋
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 1996-12-05
Filing date: 1996-12-05
Publication date: 2002-02-25
Anticipated expiration: 2016-12-05
Also published as: JPH10156894A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば樹脂材料を
射出成形する際に使用する金型構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】少量多種製品を金型成形する際、一般に
は製品の種類分の金型を用意するか、或いは型枠が共通
で製品部のみ取り替え可能なカセット式の金型を用意
し、それにより多種製品の成形に対応していた。この場
合、カセット式の金型を用いればコスト的に有利なもの
の、そのカセット取り替え時に生じる精度誤差や、取り
替え時間が必要になる等の問題があった。

【０００３】そこで、多種製品の成形を１つの金型にて
行うための従来技術として、流路切替え式の金型構造が
提案されている（例えば特開平３−５１１５号公報や、
特開平４−３０１４２２号公報）。こうした従来技術に
ついて図９及び図１０を用いて説明する。

【０００４】図９において、金型５１には３種類のキャ
ビティ「Ａ」，「Ｂ」，「Ｃ」が各々２個ずつ対向位置
に形成されており、それらに接続されるランナ（流路）
５２は中央の円筒孔５３に連通している。円筒孔５３に
は、円柱状をなしその上面に一字状の連通路５４ａが形
成されたランナ切替えピン５４が配設されている。この
場合、ランナ切替えピン５４が回動することにより、キ
ャビティ「Ａ」，「Ｂ」，「Ｃ」のいずれかに例えば樹
脂材料が射出され、所望の樹脂成形品が成形されるよう
になっていた。

【０００５】一方、図１０は、上記金型５１の縦断面を
示す図であり、上側プレート部５５と下側プレート部５
６との間に左右一対のキャビティ（例えば図９のＡ）が
形成されている。上側プレート５５部には図の上下方向
に延びる注入経路５７が形成され、下側プレート部５６
には上述したランナ切替えピン５４が配設されている。
かかる場合、樹脂の注入後には、上側プレート部５５と
下側プレート５６部との合わせ面が開放され、樹脂成形
品が取り出される。この樹脂成形品はランナ５２にて成
形されたランナ成形部と製品部とが一体化したものであ
り、このとき、ランナ成形部は製品部の側面に接続され
た状態となっている。そして、製品部よりランナ成形部
が切断除去されることで、所望の製品が得られるように
なっていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した金
型５１は、上側及び下側の２つのプレート部５５，５６
を用い、その合わせ面を開いて製品を取り出すことか
ら、一般には「２プレートタイプ金型」と称されるが、
このタイプの金型では取り出される製品の側面（ランナ
５２に相当する位置）にランナ成形部が接続されるた
め、例えばギヤ製品等、精密な成形部分を有する部品に
ついてはその成形に制約ができてしまう。そのため、近
年では、上記２プレートタイプ金型に対して「３プレー
トタイプ金型」と称される金型が採用されつつある。

【０００７】この３プレートタイプ金型６１は、図１１
に示すように、それぞれに分離可能な第１プレート部６
２、第２プレート部６３及び第３プレート部６４を有し
ており、第２及び第３プレート部６３，６４の間に左右
一対のキャビティ（例えば図９のＡ）が形成されてい
る。第１プレート部６２には例えば樹脂材料の注入口６
２ａが形成され、第２プレート部６３にはキャビティＡ
に連通する二股状のランナ６３ａが図の上下方向に形成
されている。

【０００８】そして、こうした３プレートタイプ金型６
１では、図１２（ａ）〜（ｃ）に示すようにして樹脂製
品が成形される。つまり、先ずは図１２（ａ）に示すよ
うに、第１プレート部６２の注入口６２ａ及び第２プレ
ート部６３のランナ６３ａを介してキャビティＡに樹脂
材料が射出される。その後、キャビティＡ内にて樹脂成
形品６５が固化すると、図１２（ｂ）に示すように、第
１プレート部６２が図の上方に持ち上げられ、樹脂成形
品６５がランナ成形部６６と製品部６７とに分離され
る。なおこのとき、ランナ６３ａは先端側（図の下端
側）ほど細くなるようなテーパ状に形成されているた
め、ランナ成形部６６と製品部６７とは第１プレート部
６２の持ち上げに際して切り離されるようになってい
る。

【０００９】そしてその後、図１２（ｃ）に示すよう
に、第２プレート部６３が図の上方に持ち上げられ、樹
脂の製品部６７が金型６１（第３プレート部６４）から
取り出されるようになっている。３プレートタイプ金型
６１では、こうした一連の工程により樹脂の射出成形が
実施される。

【００１０】ところが、上記既存の３プレートタイプ金
型６１では、一つの樹脂注入口６２ａに対して固有のキ
ャビティが接続されているため、一つの金型６１により
成形される樹脂製品は単一種に限定される。従って、多
数種の製品を成形する際には、その都度、金型を交換し
なければななず、作業性が悪いという問題があった。ま
た、多数の金型を用意しなければならないため、その保
管も煩雑になるという問題があった。

【００１１】本発明は、上記問題に着目してなされたも
のであって、その目的とするところは、３プレートタイ
プ金型を使用する場合において、例えば多数種の製品を
成形する必要があってもその作業性を向上させることが
できる金型構造を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明では、それぞれに分離可能な第
１プレート部、第２プレート部及び第３プレート部を有
し、一つの材料注入口に対して複数のキャビティが接続
され、且つ、各々のキャビティにはその配列方向に対し
て略直交方向に流路が連通されると共に前記第１及び第
２プレート部は前記流路方向に分離可能である金型構造
において、前記第１プレート部は、前記材料注入口を有
し、前記第２プレート部は、前記複数のキャビティに溶
融樹脂を注入すべく前記流路を切り替えると共に前記複
数のキャビティの一部を形成し、前記第３プレート部
は、前記複数のキャビティの一部を形成し、互いに異な
るキャビティに連通された前記流路を切り替えるための
可変ランナプレート部材を前記第２プレート部に設け、
前記可変ランナプレート部材を前記流路の形成方向に略
直交する方向に移動可能にしたことをその要旨としてい
る。

【００１３】なお因みに、それぞれに分離可能な第１プ
レート部、第２プレート部及び第３プレート部を有し、
一つの材料注入口に対して複数のキャビティが接続さ
れ、且つ、各々のキャビティにはその配列方向に対して
略直交方向に流路が連通されると共に前記第１及び第２
プレート部は前記流路方向に分離可能である金型とは、
既述した３プレートタイプ金型のことを意味している。
つまり、第１プレート部とは、前記図１１では第１プレ
ート部６２がそれに相当し、第２プレート部とは、前記
図１１では第２プレート部６３がそれに相当する。

【００１４】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、前記可変ランナプレート部材はガイ
ド部に沿って直線運動可能に設けられている。請求項３
に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前
記可変ランナプレート部材はその一部が軸支され回動可
能に設けられている。

【００１５】（作用）請求項１に記載の発明によれば、可変ランナプレート部
材を移動させることにより、互いに異なるキャビティが
材料注入口に対して選択的に連通される。このとき、各
々のキャビティの配列方向に対し略直交方向に形成され
た流路を介して溶融樹脂がキャビティ内に流入されるた
め、例えばギヤ製品等、精密な成形部分を有する部品成
形時にもその成形が制約されることがない。そして、こ
うした３プレートタイプ金型を使用する場合には、例え
ば多数種の製品を成形する必要があってもその作業性が
向上する。

【００１６】請求項２に記載の発明によれば、可変ラン
ナプレート部材はガイド部に沿って直線運動し、これに
より互いに異なるキャビティが材料注入口に対して選択
的に連通されることになる。

【００１７】請求項３に記載の発明によれば、可変ラン
ナプレート部材が回動することによって、互いに異なる
キャビティが材料注入口に対して選択的に連通されるこ
とになる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化した一実
施の形態を図面に従って説明する。図１は、３プレート
タイプ金型からなる本実施の形態の金型構造を示す正面
図及びその縦断面図である。なお、図１（ａ）は、同図
（ｂ）の符号２の部材を取り外した状態で示す正面図と
なっている。

【００１９】この図１に示すように、金型１は、その一
例として各々一対の三角柱状の第１キャビティＡ（Ａ
１，Ａ２）と、円柱状の第２キャビティＢ（Ｂ１，Ｂ
２）と、四角柱状の第３キャビティＣ（Ｃ１，Ｃ２）と
を有し、溶融樹脂の流路（ランナ）を可変とすることに
よって、上記３つのいずれかのキャビティＡ〜Ｃにて樹
脂成形品を成形するものである。

【００２０】また、図１（ｂ）の断面図に示すように、
金型１は大別して、溶融樹脂の注入口２ａ及び主流路２
ｂを有する第１プレート部２と、上記いずれかのキャビ
ティＡ〜Ｃに溶融樹脂を注入すべく流路を切り替えると
共にキャビティＡ〜Ｃの一部を形成する第２プレート部
３と、同じくキャビティＡ〜Ｃの一部を形成すると共に
図示しない台座に固定される第３プレート部４とを備え
る。第１，第２，第３プレート部２，３，４は、各々が
対向する接触面にて分離可能になっている。

【００２１】ここで、第２プレート部３には、前記第１
プレート２の主流路２ｂに平行な方向、すなわち前記各
キャビティＡ〜Ｃの配列方向に対して略直交方向に形成
された副流路３ａ，３ｂ，３ｃが形成されており、これ
ら副流路３ａ〜３ｃはキャビティＡ〜Ｃに連通してい
る。副流路３ａ〜３ｃは、その先端（図の右端）が先細
になるようにテーパ状に形成されている。

【００２２】また、第２プレート部３には、ガイド部と
してのガイド溝６に沿って図の上下方向に直線移動可能
な可変ランナプレート５が配設されている。この可変ラ
ンナプレート５には前記第１プレート部２の主流路２ｂ
と前記３つの副流路３ａ〜３ｃとを択一的に連通させる
ための可変流路５ａ，５ｂ，５ｃが形成されている。可
変流路５ａ〜５ｃにおいて、主流路２ｂ又は副流路３ａ
〜３ｃに連通する部位にはそれぞれ、円空間からなるポ
ートが形成されている。なお、本実施の形態では、図１
に示す可変ランナプレート５の位置を初期位置として以
下の説明を行うものとする。

【００２３】因みに、本実施の形態では、図示しないア
クチュエータの駆動により可変ランナプレート５がガイ
ド溝６に沿って上下動するように構成している。しか
し、この可変ランナプレート５の動作は必ずしも電動駆
動されるものである必要ななく、例えば作業者による手
作業にてその動作が実現されるものであってもよい。

【００２４】次に、上記構成の金型１の作用を図２〜図
４を用いて説明する。先ず、第１キャビティＡ（Ａ１，
Ａ２）にて樹脂成形する場合について説明する。かかる
場合には、図２に示すように、可変ランナプレート５が
前記図１の初期位置から図の下方に移動し、第１プレー
ト部２の主流路２ｂが可変ランナプレート５の可変流路
５ａ及び副流路３ａを介して第１キャビティＡに連通す
る。そのため、第１プレート部２の注入口２ａから射出
された溶融樹脂は上記経路を経由して第１キャビティＡ
内に充填される。そして、その充填樹脂が固化すると、
第１キャビティＡの形状に則した樹脂成形品が出来上が
ることになる。このとき、成形品を取り出すには、先ず
第１プレート部２と第２プレート部３との間を開放す
る。すると、第２プレート部３内において、副流路３ａ
の先端部（キャビティＡとの境界部）が先細になってい
るために当該箇所が切断され、成形品の成形部とランナ
部とが分離される。そしてそれに続いて、第２プレート
部３と第３プレート部４との間を開放すれば、所望形状
（キャビティＡ形状）の樹脂製品を取り出すことができ
る。

【００２５】また、第２キャビティＢ（Ｂ１，Ｂ２）に
て樹脂成形する場合には、図３に示すように、可変ラン
ナプレート５が前記図１の初期位置にあり、第１プレー
ト部２の主流路２ｂが可変ランナプレート５の可変流路
５ｂ及び副流路３ｂを介して第２キャビティＢに連通す
る。そのため、第１プレート部２の注入口２ａから射出
された溶融樹脂は上記経路を経由して第２キャビティＢ
内に充填される。そして、その充填樹脂が固化すると、
第２キャビティＢの形状に則した樹脂成形品が出来上が
る。このとき、成形品を取り出す手順は既述した通りで
ある。

【００２６】さらに、第３キャビティＣ（Ｃ１，Ｃ２）
にて樹脂成形する場合には、図４に示すように、可変ラ
ンナプレート５が前記図１の初期位置から図の上方向に
移動し、第１プレート部２の主流路２ｂが可変ランナプ
レート５の可変流路５ｃ及び副流路３ｃを介して第３キ
ャビティＣに連通する。そのため、第１プレート部２の
注入口２ａから射出された溶融樹脂は上記経路を経由し
て第３キャビティＣ内に充填される。そして、その充填
樹脂が固化すると、第３キャビティＣの形状に則した樹
脂成形品が出来上がる。このとき、成形品を取り出す手
順は既述した通りである。

【００２７】以上詳述した本実施の形態によれば、以下
に示す効果が得られる。（ａ）本実施の形態では、３プレートタイプ金型を使用
する場合において、多数種の製品を成形する必要があっ
てもその作業性を向上させることができる。この場合、
例えばギヤ製品等、精密な成形部分を有する部品成形時
において特に有効に活用できる。

【００２８】（ｂ）また、可変ランナプレート５をガイ
ド溝６に沿って直線運動させるようにし、これによりキ
ャビティＡ〜Ｃを注入口２ａに対して選択的に連通させ
るようにした。この場合、可変ランナプレート５の可変
動作が簡便に実現できる。なお、この機構を採用して
も、問題となるような金型１の大型化を招くことはな
い。

【００２９】（ｃ）また、一つの金型に複数種（本実施
の形態では、３種）の樹脂製品を製造する機能を持たせ
ることができたため、必要とされる金型数が大幅に削減
でき、金型の保全管理も簡素化できることになる。

【００３０】（ｄ）樹脂成形品のランナ部と製品部との
比率を従来構造と比較した場合、本実施の形態の構成に
よれば、製品部の比率を大きくすることができ、材料の
浪費を抑制することができる。

【００３１】なお、本発明は、上記実施の形態の他に次
の形態にて実現できる。（１）本発明における金型構造は、図５〜図８に示す形
態でも具体化できる。先ず図５に示す金型１１では、円
板形状の可変ランナプレート１２が支軸部１３を中心に
回動可能に支持されている。同一形状を有する各々一対
の第１，第２，第３キャビティＡ（Ａ１，Ａ２），Ｂ
（Ｂ１，Ｂ２），Ｃ（Ｃ１，Ｃ２）は、支軸部１３を中
心にして１８０°対称位置に設けられている。可変ラン
ナプレート１２には支軸部１３を通るようにして直線形
状の可変流路１２ａが設けられ、自身が図の時計回り方
向或いは反時計回り方向に回動することにより可変流路
１２ａがいずれかのキャビティＡ〜Ｃに連通されるよう
になっている。なお、ここでは図示を省略するが、本金
型１１を側面方向から見れば、上記実施の形態の図１〜
図４のように、第１及び第２プレート部２，３を有し、
その第１及び第２プレート部２，３にはキャビティＡ〜
Ｃの配列方向に直交する方向（図５の紙面に直交する方
向）に延びる流路が形成されている。

【００３２】また、図６に示す金型２１では、円板形状
の可変ランナプレート２２が支軸部２３を中心に回動可
能に支持されている。同一形状を有する各々一対の第
１，第２，第３キャビティＡ（Ａ１，Ａ２），Ｂ（Ｂ
１，Ｂ２），Ｃ（Ｃ１，Ｃ２）は、隣接位置に並設され
ている。可変ランナプレート２２には支軸部２３より延
びるＴ字状の可変流路２２ａが設けられ、自身が図の時
計回り方向或いは反時計回り方向に回動することにより
可変流路２２ａがいずれかのキャビティＡ〜Ｃに連通さ
れるようになっている。なお、ここでは図示を省略する
が、本金型２１を側面方向から見れば、上記実施の形態
の図１〜図４のように、第１及び第２プレート部２，３
を有し、その第１及び第２プレート部２，３にはキャビ
ティＡ〜Ｃの配列方向に直交する方向（図６の紙面に直
交する方向）に延びる流路が形成されている。

【００３３】また、図７に示す金型３１では、扇形状の
可変ランナプレート３２が支軸部３３を中心に回動可能
に支持されている。同一形状を有する各々一対の第１，
第２，第３キャビティＡ（Ａ１，Ａ２），Ｂ（Ｂ１，Ｂ
２），Ｃ（Ｃ１，Ｃ２）は、隣接位置に並設されてい
る。可変ランナプレート３２には３つの可変流路３２
ａ，３２ｂ，３２ｃが設けられ、自身が図の時計回り方
向或いは反時計回り方向に回動することにより可変流路
３２ａがキャビティＡに、可変流路３２ｂがキャビティ
Ｂに、可変流路３２ｃがキャビティＣに連通されるよう
になっている。なお、ここでは図示を省略するが、本金
型３１を側面方向から見れば、上記実施の形態の図１〜
図４のように、第１及び第２プレート部２，３を有し、
その第１及び第２プレート部２，３にはキャビティＡ〜
Ｃの配列方向に直交する方向（図７の紙面に直交する方
向）に延びる流路が形成されている。

【００３４】上記のように図５〜図７に示すような回転
式の可変ランナプレート１２，２２，３２を用いた場
合、当該プレート１２，２２，３２を回動移動させる際
において、その移動に要する負荷が軽減できるようにな
る。

【００３５】さらに、図８に示す金型４１では、上記第
１の実施の形態と同様に、図の上下方向に移動可能な可
変ランナプレート４２が設けられている。縦方向２列に
３個ずつ設けられたキャビティＤ１〜Ｄ６は、いずれも
同一の円形状をなしている。可変ランナプレート４２に
は３つの可変流路４２ａ，４２ｂ，４２ｃが設けられて
おり、このうち、・可変流路４２ａは６個全てのキャビティＤ１〜Ｄ６に
連通するもの、・可変流路４２ｂは２個のキャビティＤ３，Ｄ４に連通
するもの、・可変流路４２ｃは４個のキャビティＤ３〜Ｄ６に連通
するもの、となっている。なお、ここでも図示を省略するが、本金
型４１を側面方向から見れば、上記実施の形態の図１〜
図４のように、第１及び第２プレート部２，３を有し、
その第１及び第２プレート部２，３にはキャビティＡ〜
Ｃの配列方向に直交する方向（図８の紙面に直交する方
向）に延びる流路が形成されている。この図８の構成に
よれば、製造ロット数に応じて、可変ランナプレート４
２を移動させることにより、必要量の製品が効率的に成
形できることになる。

【００３６】以上、図５〜図８のいずれの形態において
も、上記図１の構成の金型１と同様の効果が得られ、本
発明の目的が達せられる。（２）上記第１の実施の形態で記載した金型１では、可
変ランナプレート５が図の上下方向にのみ移動可能とな
っていたが、例えば上下左右のいずれにも移動可能とし
てもよい。このとき、金型に設けられる複数種のキャビ
ティを４種類以上としてもよい。また、同一種のキャビ
ティ数を任意に変更することも可能である。

【００３７】（３）上記各形態にて具体化された３プレ
ートタイプ金型を、樹脂材料以外の材料（例えば、Ａ
ｌ，Ｍｇ等の金属材料）を成形する際に使用するように
してもよい。

【００３８】特許請求の範囲の各請求項に記載されない
ものであって、上記実施の形態から把握できる技術的思
想について以下にその効果と共に記載する。（イ）請求項１に記載した金型構造において、前記可変
ランナプレート部材は、前記材料注入口に連通される前
記キャビティの数を可変とするものである金型構造。こ
の場合、製造ロット数に応じて、その時々に使用される
キャビティ数を変更すれば、必要量の製品が効率的に成
形できることになる。この思想は、前記図８に示す形態
にて具体化されている。

【００３９】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１に記載の発
明によれば、３プレートタイプ金型を使用する場合にお
いて、例えば多数種の製品を成形する必要があってもそ
の作業性を向上させることができる。

【００４０】請求項２又は請求項３に記載の発明によれ
ば、簡易な構成により可変ランナプレート部材を移動さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施の形態における金型構造を示す図。

【図２】樹脂成形品の製造過程を説明するための図。

【図３】同じく、樹脂成形品の製造過程を説明するため
の図。

【図４】同じく、樹脂成形品の製造過程を説明するため
の図。

【図５】他の実施の形態における金型構造を示す図。

【図６】他の実施の形態における金型構造を示す図。

【図７】他の実施の形態における金型構造を示す図。

【図８】他の実施の形態における金型構造を示す図。

【図９】従来技術において、２プレートタイプ金型の構
造を説明するための図。

【図１０】従来技術において、２プレートタイプ金型の
構造を説明するための図。

【図１１】従来技術において、３プレートタイプ金型の
構造を説明するための図。

【図１２】従来技術において、３プレートタイプ金型に
よる樹脂成形工程を説明するための図。

【符号の説明】

１，１１，２１，３１，４１…金型、２…第１プレート
部、２ａ…注入口（材料注入口）、３…第２プレート
部、４…第３プレート部、５，１２，２２，３２，４２
…可変ランナプレート、６…ガイド部としてのガイド
溝、１３，２３，３３…支軸部、Ａ（Ａ１，Ａ２）…第
１キャビティ、Ｂ（Ｂ１，Ｂ２）…第２キャビティ、Ｃ
（Ｃ１，Ｃ２）…第３キャビティ、Ｄ１〜Ｄ６…キャビ
ティ。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/74

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】それぞれに分離可能な第１プレート部、第
２プレート部及び第３プレート部を有し、一つの材料注
入口に対して複数のキャビティが接続され、且つ、各々
のキャビティにはその配列方向に対して略直交方向に流
路が連通されると共に前記第１及び第２プレート部は前
記流路方向に分離可能である金型構造において、前記第１プレート部は、前記材料注入口を有し、前記第
２プレート部は、前記複数のキャビティに溶融樹脂を注
入すべく前記流路を切り替えると共に前記複数のキャビ
ティの一部を形成し、前記第３プレート部は、前記複数
のキャビティの一部を形成し、互いに異なるキャビティに連通された前記流路を切り替
えるための可変ランナプレート部材を前記第２プレート
部に設け、前記可変ランナプレート部材を前記流路の形
成方向に略直交する方向に移動可能にしたことを特徴と
する金型構造。
【請求項２】前記可変ランナプレート部材はガイド部に
沿って直線運動可能に設けられている請求項１に記載の
金型構造。
【請求項３】前記可変ランナプレート部材はその一部が
軸支され回動可能に設けられている請求項１に記載の金
型構造。