JP3607579B2 - 射出成形用金型装置及び射出成形方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールリング等の成形品を成形する射出成形用金型装置及びこの射出成形用金型装置を用いた射出成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、キャビティに樹脂を充填した際に当該キャビティ内の気体を逃がし、かつ樹脂の進入を許容するオーバフロータブ部（又はエアベント部）を設けた射出成形用金型装置は知られている。
【０００３】
図４は、このような従来の射出成形用金型装置５０を示す。金型装置５０は、固定型５０ｃと可動型５０ｍを備え、この固定型５０ｃと可動型５０ｍ間には、シールリング（Ｏリング，パッキン等）を成形するキャビティ５１を有する。また、固定型５０ｃのパーティング面５２ｃには、キャビティ５１に連通する溝状のゲート部５３を形成し、このゲート部５３は、ランナ部５４，スプル部５５を介してノズルタッチ部５６に連通する。仮想線は、射出成形機に備える射出装置６７を示し、この射出装置６７に備える加熱筒６８の先端に設けた射出ノズル６９がノズルタッチ部５６にノズルタッチする。一方、ゲート部５３に対して１８０°対向するパーティング面５２ｃ上には、キャビティ５１に連通する凹溝状のオーバフロータブ部５７を形成する。これにより、溶融した樹脂（熱可塑性エラストマ，ゴム等）がゲート部５３からキャビティ５１内に供給されれば、樹脂はゲート部５３から両側に広がりつつキャビティ５１内に充填されるとともに、これに伴って、キャビティ５１内の気体はオーバフロータブ部５７内に逃がされ、さらに樹脂もオーバフロータブ部５７内に進入する。なお、エアベント部もオーバフロータブ部５７と同様の機能を有するが、僅かな隙間により形成し、外部に開放する点でオーバフロータブ部５７とは異なる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来の射出成形用金型装置５０は、次のような問題点があった。
【０００５】
第一に、パーティング面５２ｃ上にゲート部５３及びオーバフロータブ部５７を形成するため、例えば、成形品がシールリングの場合、ゲート部５３及びオーバフロータブ部５７に対応する成形部のカッティング部分が、装着する被シール部位の隙間に位置することになり、シーリング性能（一般的には製品性能）の低下を招く虞れがある。
【０００６】
第二に、パーティング面５２ｃ上にゲート部５３及びオーバフロータブ部５７を直接形成するため、面倒な加工が必要となり、金型製作におけるコストアップを招く。
【０００７】
第三に、樹脂の充填不良を回避するには、オーバフロータブ部５７の開口面積をある程度確保する必要があるが、ゲート部５３及びオーバフロータブ部５７に対応する成形部のカッティング部分の面積が大きくなり、製品品質の低下と更なる製品性能の低下を招く虞れがある。
【０００８】
本発明は、このような従来の技術に存在する課題を解決したものであり、製品性能及び製品品質の向上を図ることができるとともに、金型製作におけるコストダウンを図ることができる射出成形用金型装置及び射出成形方法の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び実施の形態】
本発明に係る射出成形用金型装置１は、固定型１１ｃと可動型１１ｍ間のキャビティ２に樹脂Ｒを充填した際に当該キャビティ２内の気体を逃がし、かつ樹脂Ｒの進入を許容するオーバフロータブ部３を有する金型装置であって、固定型１１ｃを第一型プレート１２と第二型プレート１３により構成し、オーバフロータブ部３を、第一型プレート１２と第二型プレート１３間を含み、かつパーティング面５以外の位置からキャビティ２に臨ませるとともに、オーバフロータブ部３に対して吸気を行う吸気回路部６とオーバフロータブ部３を開放又は遮断する開閉部７を設け、かつ樹脂Ｒを供給するゲート部４をパーティング面５以外の位置からキャビティ２に臨ませてなることを特徴とする。この場合、好適な実施の形態により、キャビティ２は、シールリングＭを成形するキャビティに適用することができる。
【００１０】
一方、本発明に係る射出成形方法は、上記射出成形用金型１により射出成形を行うとともに、樹脂Ｒの充填時に、オーバフロータブ部３を吸気し、かつ樹脂Ｒがオーバフロータブ部３に進入したタイミングによりオーバフロータブ部３を遮断するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
これにより、例えば、シールリングＭを成形する場合、オーバフロータブ部３及びゲート部４は、パーティング面５以外の位置、具体的には、パーティング面５に対して直角方向からキャビティ２に臨むため、オーバフロータブ部３及びゲート部４に対応する成形部のカッティング部分が、装着する被シール部位の隙間から離れた位置に設けられるとともに、オーバフロータブ部３及びゲート部４は、単なる穴明け加工により設けることが可能となる。また、樹脂Ｒの充填時に、オーバフロータブ部３の吸気を行うとともに、さらに、樹脂Ｒがオーバフロータブ部３に進入したタイミングでオーバフロータブ部３を遮断するようにすれば、強制吸気により樹脂Ｒの充填を補助できるとともに、オーバフロータブ部３の開口面積を小さくできる。
【００１２】
【実施例】
次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００１３】
まず、本実施例に係る射出成形用金型装置１の構成について、図１〜図３を参照して説明する。
【００１４】
金型装置１は、固定型１１ｃと可動型１１ｍからなる金型本体１１を備え、この固定型１１ｃと可動型１１ｍ間には、シールリング（Ｏリング，パッキン等）Ｍを成形するキャビティ２を有する（図３参照）。また、固定型１１ｃは、キャビティ２を有する第一型プレート１２とノズルタッチ部１４を有する第二型プレート１３を備える。第一型プレート１２には、厚さ方向に穴明け加工を行うことにより第二スプル部１５を形成し、この第二スプル部１５の先端は、所定長さのゲート部４を介してキャビティ２に連通接続する。これにより、ゲート部４は、パーティング面５以外の位置、即ち、パーティング面５に対して直角方向からキャビティ２に臨ませることができる。一方、第二型プレート１３にはノズルタッチ部１４から第一スプル部１６を厚さ方向に形成するとともに、さらに、第二型プレート１３の下面には、第一スプル部１６と第二スプル部１５を連通させるランナ部１７を形成する。
【００１５】
仮想線は、射出成形機に備える射出装置４１を示し、この射出装置４１に備える加熱筒４２の先端に設けた射出ノズル４３がノズルタッチ部１４にノズルタッチする。４４は加熱筒４２に内蔵したスクリュを示す。
【００１６】
一方、ゲート部４に対して１８０°対向する位置には、キャビティ２に臨むオーバフロータブ部３を設ける。オーバフロータブ部３は、第一タブ部２１と第二タブ部２２を有し、第一タブ部２１は、第一型プレート１２の厚さ方向に穴明け加工を行うことにより形成する。これにより、オーバフロータブ部３は、パーティング面５以外の位置、即ち、パーティング面５に対して直角方向からキャビティ２に臨ませることができる。また、第一タブ部２１は、大径部２１ｍと、この大径部２１ｍとキャビティ２を連通接続する所定の長さの小径部２１ｓからなるとともに、第二タブ部２２は、第一型プレート１２の上面に形成して第一タブ部２１に連通させた溝状の弁座部２３と、第一型プレート１２に水平方向に形成し、一端を弁座部２３に連通させるとともに、他端を第一型プレート１２の側面に開口した通気孔部２４からなる。そして、この通気孔部２４には、オーバフロータブ部３に対して吸気を行う吸気回路部６を接続する。吸気回路部６は、真空ポンプを内蔵する吸気部２５と、この吸気部２５を通気孔部２４に接続する通気管２６を備える。また、吸気部２５はコントローラ２７に接続することにより、吸気のタイミングが制御される。
【００１７】
さらに、第二タブ部２２には、当該第二タブ部２２を開放又は遮断する開閉部７を付設する。開閉部７は、第二型プレート１３の内部に設けた油圧シリンダ（又はエアシリンダ）２８を備え、この油圧シリンダ２８に内蔵するピストン２９のピストンロッド先端側は、弁座部２３に臨む弁体３０として構成する。これにより、油圧シリンダ２８によりピストン２９を昇降させれば、第二タブ部２２を開放又は遮断することができる。また、油圧シリンダ２８は、切換バルブ３１を介して油圧ポンプ（エアポンプ）を内蔵する油圧部（空圧部）３２に接続する。この切換バルブ３１はコントローラ２７に接続することにより、開閉のタイミングが制御される。
【００１８】
次に、本発明に係る射出成形用金型装置１の動作、即ち、射出成形用金型装置１を用いた射出成形方法について、各図を参照して説明する。
【００１９】
図１は、金型装置１の金型本体１１を不図示の型締装置により型締した状態を示す。射出工程では、射出装置４１の射出ノズル４３をノズルタッチ部１４にノズルタッチさせる。また、開閉部７の弁体３０は上昇させ、図１に示すように第二タブ部２２を開放する。
【００２０】
この状態で射出工程を開始する。射出工程の開始により、射出装置４１のスクリュ４４は計量位置から前進し、溶融した樹脂（熱可塑性エラストマ，ゴム等）Ｒを、射出ノズル４３から第一スプル部１６，ランナ部１７，第二スプル部１５，ゲート部４を通してキャビティ２内に射出充填する。また、射出工程の開始により、コントローラ２７は吸気部２５を制御し、オーバフロータブ部３を強制吸気（真空吸気）する。これにより、樹脂Ｒは、図３に矢印Ｆで示すように、ゲート部４から両側に広がりつつキャビティ２内に充填されるとともに、強制吸気により円滑に充填される。
【００２１】
一方、樹脂Ｒがオーバフロータブ部３に達し、かつオーバフロータブ部３に進入したなら、そのタイミングによりオーバフロータブ部３を遮断する。即ち、図２に示すように、弁体３０を下降させることにより第二タブ部２２を遮断する。この場合、遮断するタイミングは、例えば、オーバフロータブ部３の内部に樹脂センサを設け、この検出に基づいて行ってもよいし、射出開始から時間を計測し、予め設定した時間経過に基づいて行ってもよい。
【００２２】
よって、このような射出成形法により、オーバフロータブ部３及びゲート部４は、パーティング面５に対して直角方向からキャビティ２に臨むため、オーバフロータブ部３及びゲート部４に対応する成形部のカッティング部分が、装着する被シール部位の隙間から離れた位置に設けることができ、特に、実施例のように、シールリングＭを成形した場合には、シーリング性能（一般的には製品性能）の低下を回避できるとともに、オーバフロータブ部３及びゲート部４は、単なる穴明け加工により設けることができるため、金型製作におけるコストダウンを図ることができる。
【００２３】
一方、樹脂Ｒの充填時には、吸気回路部６によりオーバフロータブ部３に対する強制吸気を行うとともに、さらに、開閉部７を設けることにより、樹脂Ｒがオーバフロータブ部３に進入したタイミングでオーバフロータブ部３を遮断するようにしたため、強制吸気により樹脂Ｒの充填を補助し、円滑な充填を確保できる。しかも、オーバフロータブ部３の開口面積を小さくできるため、オーバフロータブ部３及びゲート部４に対応する成形部のカッティング部分の面積が小さくなり、製品品質の向上と更なる製品性能の向上を図ることができる。
【００２４】
他方、射出工程が終了したなら冷却工程に移行し、冷却工程が終了したなら、金型本体１１の型開きを行い、成形品（シールリングＭ）の取出しを行う。なお、第一スプル部１６，ランナ部１７，第二スプル部１５及びオーバフロータブ部３の内部に残留した樹脂Ｒは、第一型プレート１２と第二型プレート１３を開き、成形品取出ロボット等により取出すことができる。
【００２５】
以上、実施例について詳細に説明したが、本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、細部の構成，形状，材料，手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更，追加，削除することができる。
【００２６】
例えば、オーバフロータブ部３及びゲート部４を、パーティング面５以外の位置からキャビティ２に臨ませる形態として、パーティング面５に対して直角方向から臨ませる場合を示したが、オーバフロータブ部３及びゲート部４を傾斜させた状態で設けるなど、他の形態による実施を排除するものではない。また、本実施例（本発明）では、オーバフロータブ部３として説明したが、このオーバフロータブ部３の概念には、エアベント部も含まれる。さらに、成形品としてはシールリングＭに適用して最適であるが、他の成形品（特に、類似形状の成形品）にも同様に適用できる。さらに、本明細書で使用した「樹脂」とは、一般的な合成樹脂をはじめ、ゴム等の各種成形材料を含む概念である。
【００２７】
【発明の効果】
このように、本発明に係る射出成形用金型装置は、固定型を第一型プレートと第二型プレートにより構成し、オーバフロータブ部を、第一型プレートと第二型プレート間を含み、かつパーティング面以外の位置からキャビティに臨ませるとともに、オーバフロータブ部に対して吸気を行う吸気回路部とオーバフロータブ部を開放又は遮断する開閉部を設け、かつ樹脂を供給するゲート部をパーティング面以外の位置からキャビティに臨ませ、他方、本発明に係る射出成形方法は、この金型装置を使用することにより、樹脂の充填時に、オーバフロータブ部を吸気し、かつ樹脂がオーバフロータブ部に進入したタイミングによりオーバフロータブ部を遮断するようにしたため、次のような顕著な効果を奏する。
【００２８】
（１） 例えば、シールリングを成形した場合、オーバフロータブ部及びゲート部に対応する成形部のカッティング部分が、装着する被シール部位の隙間から離れた位置に設けることができるため、シーリング性能（一般的には製品性能）をより高めることができる。
【００２９】
（２） オーバフロータブ部及びゲート部は、単なる穴明け加工により設けることができるため、金型製作におけるコストダウンを図ることができる。
【００３０】
（３） 樹脂の充填時に、オーバフロータブ部に対する強制吸気を行うことができるとともに、樹脂がオーバフロータブ部に進入したタイミングでオーバフロータブ部を遮断することができるため、強制吸気により樹脂の充填を補助し、円滑な充填を確保できる。しかも、オーバフロータブ部の開口面積を小さくできるため、オーバフロータブ部及びゲート部に対応する成形部のカッティング部分の面積が小さくなり、製品品質の向上と更なる製品性能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例に係る金型装置における金型本体の縦断面を含む全体構成図、
【図２】同金型装置に樹脂を充填した状態を示す金型本体の縦断面図、
【図３】同金型装置における固定型の底面図、
【図４】従来の技術に係る金型装置の縦断面図、
【符号の説明】
１ 射出成形用金型装置
２ キャビティ
３ オーバフロータブ部
４ ゲート部
５ パーティング面
６ 吸気回路部
７ 開閉部
１１ｃ 固定型
１１ｍ 可動型
１２ 第一型プレート
１３ 第二型プレート
Ｒ 樹脂
Ｍ シールリング

Claims (4)

1. 固定型と可動型間のキャビティに樹脂を充填した際に当該キャビティ内の気体を逃がし、かつ樹脂の進入を許容するオーバフロータブ部を有する射出成形用金型装置において、前記固定型を第一型プレートと第二型プレートにより構成し、前記オーバフロータブ部を、前記第一型プレートと前記第二型プレート間を含み、かつパーティング面以外の位置から前記キャビティに臨ませるとともに、前記オーバフロータブ部に対して吸気を行う吸気回路部と前記オーバフロータブ部を開放又は遮断する開閉部を設け、かつ樹脂を供給するゲート部を前記パーティング面以外の位置から前記キャビティに臨ませてなることを特徴とする射出成形用金型装置。
2. 前記キャビティは、シールリングを成形するキャビティであることを特徴とする請求項１記載の射出成形用金型装置。
3. 固定型と可動型間のキャビティに樹脂を充填した際に当該キャビティ内の気体を逃がし、かつ樹脂の進入を許容するオーバフロータブ部を有する射出成形用金型を用いた射出成形方法において、前記オーバフロータブ部を、前記固定型を構成する第一型プレートと第二型プレート間を含み、かつパーティング面以外の位置から前記キャビティに臨ませるとともに、樹脂を供給するゲート部を前記パーティング面以外の位置から前記キャビティに臨ませ、樹脂の充填時に、前記オーバフロータブ部を吸気し、かつ樹脂が前記オーバフロータブ部に進入したタイミングにより前記オーバフロータブ部を遮断することを特徴とする射出成形方法。
4. 前記キャビティは、シールリングを成形するキャビティであることを特徴とする請求項３記載の射出成形方法。

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