JP3776687B2 - 曲孔を備えた成形品の射出成形金型 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直線孔ではなく曲率を有した貫通孔を有する成形品の射出成形金型に関する。更に詳しくは、多シリンダ機関のマニホールド、曲管等のように流体を通すための曲孔を形成するのに、複雑なコア等を使用することなく揺動中子の揺動運動で曲孔を形成できる曲孔を備えた成形品の射出成形金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多シリンダ機関の吸気管をひとまとめにし、吸気の圧力損失を少なくしたものが吸気マニホールドと呼ばれている。この吸気マニホールドは、内部に複雑に入り組んだ曲孔を備えている。吸気マニホールドは、重量を軽くするためとかつ環境温度も低いことから合成樹脂製のものが使用されている。同様に、Ｌ字状に曲がった曲管も内部は直線と曲がりが連続した形状の曲孔を備えている。これらの曲孔を備えた成形品は、生産性向上のために射出成形法が採用されている。
【０００３】
この射出成形では、吸気が通る孔は複雑に入り組んでかつ孔の壁面は円弧を成しているので、孔を成形するのに中子に相当する置き駒を射出成形金型内に配置し、射出成形後にこの置き駒を製品から外す作業を行っている。また、同様の射出成形法であるが、金型内に入れた中子を取り出さず、製品をコアーを高周波で溶かす方式も知られている（特開平３−１０６６１２号公報）。
【０００４】
また、成型品と中子を融点が異なる樹脂で作り、この温度差で中子を取り出す方法も知られている（特開平１１−５８４１３号公報、特開平８−１７４５６５号公報）。このような成形方法は、後処理のために工数、時間がかかるのでコストの面でマイナス要因が大きい。
【０００５】
一方、曲管を成形するのに内部の中子を直線部と円弧部とに分離し、直線部の中子は成形後に直線方向に移動させる直線駆動手段て引き抜き、円弧部はある一点を中心に揺動駆動手段で揺動させて円弧部を引き抜く金型装置も提案されている（特開平６−６３６９４号公報）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の成形方法は、前述したような工数を経て成形が行われるために製品の再現性が悪く精度も低くく、製品の不良率も高いものがあった。また、曲管の金型装置は、曲管専用の金型であり射出成形品のように複雑な成型品には適用できない。また、中子を引き抜くための専用の直線駆動手段と、円弧駆動手段が必要となり、複雑な金型となる。
【０００７】
本発明は上述のような技術背景のもとになされたものであり、下記目的を達成する。本発明の目的は、生産性の高い曲孔を備えた成形品の射出成形金型を提供することにある。本発明の他の目的は、専用の駆動手段を必要とせず構造が簡単な曲孔を備えた成形品の射出成形金型を提供することにある。本発明の更に他の目的は、再現精度の高い曲孔を備えた成形品の射出成形金型を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の曲孔を備えた成形品の射出成形金型は、
曲孔を備えた成形品の固定型板と可動型板から成る射出成形金型において、
前記曲孔を備えた成形品の外壁を区画するためのキャビティが形成され前記射出成形金型を構成する前記可動型板（５）と、
前記キャビティ内に前記射出成形金型を閉じた状態で前記キャビテイ内に挿入され、前記可動型板（５）に前記可動型板（５）の移動方向を含む面内で揺動自在に支持され前記曲孔を備えた成形品の内壁を区画する揺動中子（１２）と、
前記揺動中子（１２）の中間部に一端が揺動自在に連結されたリンク（１６）と、
前記揺動中子（１２）を前記射出成形金型に挿入状態のとき、前記揺動中子（１２）に接し、前記リンク（１６）の他端が揺動自在に連結支持されたリンク支持部材（１７）と、
前記リンク支持部材（１７）を固定する中子可動型板（１９）と、
前記射出成形金型の型開き動作のとき、前記中子可動型板（１９）と一体、又は連動して作動する作動プレート（７）とからなる。
前記曲孔を備えた成形品は、多シリンダ機関の吸気マニホールドに適用するとより効果的である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の方法により成形されるマニホールドの部分図で、（ａ）は平面図、（ｂ）はその断面図である。図２は、図１で示すマニホールド１の切断図を含めた射出成形金型の一部断面図である。
図３は、図２の状態から可動型板を退避移動させたときの射出成形金型の断面図である。図４は、本発明に関係する射出成形金型の主機能を模式的に示した断面図である。マニホールド１は、多シリンダ内燃機関の吸気管をひとまとめにしたものであり、吸気の圧力損失が少なく、各シリンダ管の干渉がなく、吸気が一様になるように設計されたものである。従って、その内部に形成された曲管の形状は複雑で一様ではない。
【００１２】
吸気を通すための複数の吸気管２は、本例では断面が円であり一体に３個並べて配置されている。射出成形金型３は、固定型板４と可動型板５とから構成されている。固定型板４のキャビティには、射出成形機（図示せず）からノズルを介して溶融された樹脂が射出される。
【００１３】
固定型板４と可動型板５の間の中央部にはコア６が配置され、このコア６には、吸気管２を成形するための吸気キャビティ部８が形成されている。また、前記可動型板５と相対運動をして作動する作動プレート７がこの可動型板５の外側に設けられている。
【００１４】
この可動型板５は作動プレート７により、油圧又は空圧等の作動源によって型開きがなされるが、この可動型板５を直接油圧又は空圧等の作動源により型開きをおこなってもよい。この可動型板５の動きに連動しコア６が開く。この可動型板５とコア６および作動プレート７は本実施例において可動体になる。
【００１５】
吸気キャビティ部８は、ガイド９とこれに連続して円弧部１０とが形成されている。ガイド９は、合成樹脂製の板材と貼り付けたガイドであり、このガイド９により揺動中子１２を摺動自在に案内する。この円弧部１０の端部が吸気キャビティ部８の端部１１となる。吸気キャビティ部８には、Ｌ字状の揺動中子１２が配置されている。
【００１６】
揺動中子１２は、吸気管の数だけ配置されている。揺動中子１２の一端は、揺動軸１３によりコア６に揺動自在に支持されている。Ｌ字状の揺動中子１２の角部１４は、連結軸１５によりリンク１６に揺動自在に連結されている。リンク１６は、リンク支持部材１７に固定支持された支持軸１８に揺動自在に支持されている。
【００１７】
リンク支持部材１７は、中子可動型板１９にボルト２０により固定されている。この中子可動型板１９は作動プレート７の型開き動作に連動して作動させるが、一体動作でもよく、独立して油圧又は空圧等の作動源を利用してもよい。
【００１８】
リンク支持部材１７の中央部は凹部状に溝が設けられ、この溝の下部に支持軸１８を介してリンク１６が支持されている。
【００１９】
結局のところコア６に取り付けられている揺動中子１２は、コア６を支持している可動型板５と一体であり、揺動軸１３を中心として揺動自在であり、吸気管２を形成するための吸気キャビティ部８内に出没自在に配置されている。
【００２０】
また、リンク１６は、連結軸１５を介して揺動中子１２に揺動自在に連結され、他端はリンク支持部材１７に揺動自在に連結されているので、中子可動型板１９が可動型板５に対して相対運動すると、リンク１６の動きに連動し、揺動中子１２が揺動する。この中子可動型板１９は前述のとおり独立に作動源を持ち作動させてもよい。
【００２１】
また、型開きのときは、作動プレート７が移動したときアンギュラピン２１により、スライドコア２２を可動型板５の開き方向に対しクロス方向（矢印の方向）に移動させ型抜きを行う。スライドコア２２を利用して型を開く動作は公知の方法によるので詳細の説明は省略する。このスライドコア２２を離脱させるときは、揺動中子１２との離脱関係でアンダーカットが生じないようにしている。
【００２２】
この型抜きのとき、上型、下型に対しスライドコア２２が抜かれると、成形品はコア６上部に支えられた状態となる。上型２３は図の上方に固定型板の一部として設置されている。この上型２３にランナー（図示せず）、ゲート（図示せず）が設けられ、このランナー、ゲートを介して射出成形機のノズルから溶融樹脂が吸気キャビティ部８に射出される。ランナー、ゲートは複数箇所設けられている。
【００２３】
一方、揺動中子１２は、中子可動型板１９が相対動作で可動型板５に突き当たると、吸気キャビティ部８内の曲孔の一番奥まで挿入される。このときのキャビティ形状は成形品の形状と一致する。逆に中子可動型板１９が可動型板５から離れると、揺動中子１２は円弧部１０の端部１１の位置に退避移動する。
【００２４】
次にコア６について説明する。このコア６は可動型板の一部で、厚いブロック状の塊をなしている。このコア６の形状は成型品によって決められるが、本実施例のマニホールドは形状が複雑な上、厚さが不揃いである。
【００２５】
吸気キャビティ部８に加熱された溶融樹脂が流し込まれると、流し込まれる吸気キャビティ部８の位置のコア厚さが不揃いのため熱分布が一様でなく、成型品の質に悪影響を及ぼすおそれがある。このため、熱伝達のバランス上、コア６の一部に冷却ジャケット２４を設けている。この冷却ジャケット２４は交換可能に取り付けられており、コア６の形状により複数個取り付けられる。
【００２６】
この冷却ジャケット２４を取り付け、射出成形するときにコア６に対してこの冷却ジャケット２４を機能させておけば、流し込まれた溶融樹脂は一様に冷却され品質のよい成形品を成形することができる。また、このコア６には前述のとおり揺動する揺動中子１２の支点になる揺動軸１３が取り付けられている。この揺動軸１３は軸支持部材２５を介して取り付けられており、この軸支持部材２５はコア６に対し取り付け自在となっている。
【００２７】
従って、設計変更等で前記揺動中子１２が変更になり揺動半径が変わった場合は、コア６を変更することなく、軸支持部材２５の支持軸の位置を変えるのみで対応可能である。また、吸気キャビティ部８に対し揺動中子１２の微妙な位置調整が生じた場合にも同様に軸支持部材２５を変えることで対応可能である。
【００２８】
さらにこのコア６には型開きのときにコア６上の成型品を取り出すための装置が設けられている。この装置は一般に行われている公知の方法であるので、細部の説明は省略するが、コア６内を貫通して配置された複数のスリーブピン（図示せず）を成型品に突き当て、強制的に成型品をコア６から引き離すようになっている。
【００２９】
（実施の形態１の動作）
次に、前記実施の形態１の動作を説明する。図２は型閉じの状態である。射出成形機のノズルから射出成形金型内に加熱された溶融樹脂が射出されると、ランナー、ゲート等を通り、固定型板４と可動型板５の間に区画形成された吸気キャビティ部８等の全てのキャビティが溶融された樹脂で充填される。
【００３０】
この溶融樹脂の充填が完了すると、可動型板５の型開きに先行して連動し射出成形機の中子可動型板１９が可動型板５から離れる方向に移動し、揺動中子１２が円弧状に引き抜かれ、図３に示すような状態となる。即ち、中子可動型板１９が移動すると、これに支持軸１８で連結されているリンク１６は、引っ張られることになる。
【００３１】
リンク１６が引っ張られると、これに連結軸１５で連結されている揺動中子１２は、揺動軸１３を中心として揺動する。この結果、揺動中子１２は揺動軸１３を中心に円運動を行う。従って、吸気管２の曲孔を形成するための吸気キャビティ部８である円弧部１０に沿って揺動中子１２は端部１１まで移動する。この揺動中子１２が退避し終わると、続いて型全体について射出成形金型の型開きが行われ、吸気キャビティ部８に充填された溶融樹脂は成形品となる。可動型板５が型閉じするときは、前述と逆の動作を行い、揺動中子１２は自動的に吸気キャビティ部８内に挿入される。
【００３２】
（その他の実施例）
実施の形態では、マニホールドを例にとって説明したがこれに限定されるわけではない。曲管、空気ダンパ等の円弧、又は疑似円弧形状を備えた孔であればどんな成型品であっても良い。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳記したように、本発明は、生産性が高く、駆動手段を必要とせず構造が簡単で、再現精度の高い曲孔を備えた成形品の射出成形を実現できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の方法により成形されるマニホールドの部分図である。図１（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）はその断面図である。
【図２】図２は、揺動中子挿入状態を示す射出成形金型の一部断面図である。
【図３】図３は、図２の状態から揺動中子を移動させたときの射出成形金型の一部断面図である。
【図４】図４は、射出成形金型の主機能を模式的に示した断面図である。
【符号の説明】
１…マニホールド
２…吸気管
３…射出成形金型
４…固定型板
５…可動型板
６…コア
７…作動プレート
１２…揺動中子
１６…リンク支持部材
１９…中子可動型板
２２…スライドコア
２４…冷却ジャケット
２５…軸支持部材

Claims (2)

1. 曲孔を備えた成形品の固定型板と可動型板から成る射出成形金型において、
   前記曲孔を備えた成形品の外壁を区画するためのキャビティが形成され前記射出成形金型を構成する前記可動型板（５）と、
   前記キャビティ内に前記射出成形金型を閉じた状態で前記キャビテイ内に挿入され、前記可動型板（５）に前記可動型板（５）の移動方向を含む面内で揺動自在に支持され前記曲孔を備えた成形品の内壁を区画する揺動中子（１２）と、
   前記揺動中子（１２）の中間部に一端が揺動自在に連結されたリンク（１６）と、
   前記揺動中子（１２）を前記射出成形金型に挿入状態のとき、前記揺動中子（１２）に接し、前記リンク（１６）の他端が揺動自在に連結支持されたリンク支持部材（１７）と、
   前記リンク支持部材（１７）を固定する中子可動型板（１９）と、
   前記射出成形金型の型開き動作のとき、前記中子可動型板（１９）と一体、又は連動して作動する作動プレート（７）と
   からなる曲孔を備えた成形品の射出成形金型。
2. 請求項１に記載の曲孔を備えた成形品の射出成形金型において、
   前記曲孔を備えた成形品は、多シリンダ機関の吸気マニホールドである
   ことを特徴とする曲孔を備えた成形品の射出成形金型。

Images