JP4834585B2

JP4834585B2 - 樹脂成形金型

Info

Publication number: JP4834585B2
Application number: JP2007071832A
Authority: JP
Inventors: 秀一丸山
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 2007-03-20
Filing date: 2007-03-20
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2027-03-20
Also published as: JP2008229999A

Description

本発明は、樹脂成形金型に関するものである。

エンドレスに形成した張力帯の長手方向に多数の樹脂ブロックが並んで取り付けられてなる高負荷伝動ベルトは知られている（例えば、特許文献１参照）。

このベルトを構成する各樹脂ブロックは、合成樹脂にカーボンファイバーが複合されてなる樹脂本体の内部に、上側ビームと下側ビーム間の中央部に縦方向にセンターピラーが設けられてほぼＨ字状に一体に形成されたインサート金具が補強部材として埋め込まれている。

このように樹脂本体の内部にインサート金具が埋め込まれるように成形するには、例えば図５に示すように、金型１０１とインサート金具１０２との間に、凹部１０１ａと凸部１０２ａとからなるインロー部を設け、金型１０１内にインサート金具１０２を装着した後、注入口１０１ｂを通じて樹脂材料を注入する際に、その注入される樹脂材料によりインサート金具１０２を、それの凸部１０２ａが金型１０１の凹部１０１ａ内に嵌り込むように押し付けて、凹部１０１ａと凸部１０２ａとの嵌め合いでインサート金具１０２の位置決めをしているのが現状である。

ところで、樹脂成形体の内部にインサート金具が埋め込まれるように成形する場合において、下型の成形面のインサート金具の取付部位に、スプリング付きの位置決めボールと磁石を配設し、インサート金具の穴に前記ボールを係合してインサート金具を下方の所定の部位に位置決めし、磁石でその状態に保持するようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開平０７−３０５７４５号公報（段落００４，００５および図８）実開平０７−０１５３１４号公報（段落００１４および図２）

図５に示すものでは、凹部１０１ａと凸部１０２ａとからなるインロー部で、ある程度の位置決めは可能であるが、インサート金具１０２の寸法のバラツキにより、０．１ｍｍ単位で左右にインサート金具１０２が動いてしまい、インサート金具１０２の左右方向のズレや傾きが発生するおそれがある。これは、製品性能のバラツキ発生の原因となり、回避する必要がある。

また、特許文献２に記載の技術では、インサート金具の穴にボールを係合させる構成であるため、インサート金具の穴へのボールの係合が不安定であり、また、スプリング付きの位置決めボールと磁石とが必要になり、部品点数が多くなる。

この発明は、簡単な構造で、インサート部材を精度よく位置決めできる樹脂成形金型を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、樹脂材料を成形空間内に注入する注入口を有し、前記注入口に対向し前記成形空間を挟んで、係合凹部あるいは係合凸部を備え、前記注入口を通じて前記成形空間内に前記樹脂材料を注入する際の注入圧力により、前記係合凹部あるいは係合凸部
に対応する係合凸部あるいは係合凹部を有するインサート部材の前記係合凸部あるいは係合凹部を前記係合凹部あるいは係合凸部に係合させることで、前記インサート部材の位置決めを行う樹脂成形金型であって、前記注入口に対向し前記成形空間を挟んでスライドピン部材がスライド可能に設けられ、前記スライドピン部材の先端又は前記インサート部材のうちの一方に案内凹部あるいは案内凸部が、他方に前記案内凹部あるいは案内凸部に係脱可能に係合する案内凸部あるいは案内凹部が設けられ、
前記スライドピン部材が前記注入口側に常時付勢されていることを特徴とする。

このようにすれば、成形空間内に前記樹脂材料を注入する際の注入圧力により、インサート部材がスライドピン部材側に移動するので、スライドピン部材の先端又は前記インサート部材のうちの一方に設けられた案内凹部あるいは案内凸部と、他方に設けられた案内凸部あるいは案内凹部が係脱可能に係合し、第１の段階の位置決めがなされる。この位置決めが維持された状態で、さらに、インサート部材がスライドピン部材側に移動するので、インサート部材の係合凸部あるいは係合凹部が前記金型の係合凹部あるいは係合凸部に無理なく係合せしめられる。案内凹部と案内凸部との係合により位置決めをした状態で、金型とインサート部材との係合凸部、係合凹部を係合させるようにしているので、前記係合凸部と係合凹部との係合による、インサート部材の位置決め精度をあまり高くしなくても、インサート部材は精度よく位置決めされる。

請求項２に記載のように、前記スライドピン部材は、前記注入口側にスプリング部材にて常時付勢される構成とされ、前記スプリング部材のスプリング力は、射出成形時における樹脂注入圧力よりも小さく設定されている構成とすることができる。

このようにすれば、樹脂材料の注入圧力により、インサート部材が、それの係合凸部が係合凹部に係合する方向に押し付けられるとき、スライドピン部材が、インサート部材に押されることで、スプリング部材が圧縮されて後退する。このとき、案内凹部と案内凸部との係合による位置決め状態を保持してスライドピン部材が後退するので、インサート部材が案内されつつ移動することとなり、係合凸部と係合凹部との係合が無理なく行われる。

請求項３に記載のように、前記スライドピン部材とスプリング部材とが一体に形成されているこ構成とすることができる。

このようにすれば、部品点数を低減して、請求項２と同様な効果を発揮させることができる。

請求項４に記載のように、前記スライドピン部材は、前記金型に設けられる案内凹部あるいは案内凸部の中央部位に設けられている構成とすることができる。

このようにすれば、インサート部材とスライドピン部材との案内凸部、案内凹部による係合関係で、インサート部材がセンタリングされるので、係合凸部と係合凹部との係合が無理なく行われる。

請求項５に記載のように、前記案内凸部は、断面山形形状の凸部で、前記案内凹部は、前記案内凸部に対応する形状の凹部である構成とすることができる。

このようにすれば、案内凹部と案内凸部との係合が確実に、かつ精度よくなされる。

以上のように構成したから、本発明は、案内凹部と案内凸部との係合により位置決めを
した状態で、金型とインサート部材との係合凸部、係合凹部を係合させるので、前記係合凸部、係合凹部によるインサート部材の位置決め精度を高くすることなく、インサート部材を精度よく位置決めすることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。

図１は本発明に係る樹脂成形金型の概略構成を示す説明図である。なお、この樹脂成形金型は、エンドレスに形成した張力帯の長手方向に多数の樹脂ブロックが並んで取り付けられてなる高負荷伝動ベルトにおける前記樹脂ブロックであってインサート金具が埋め込まれたものを射出成形するのに用いるものである。

図１に示すように、金型１は、成形空間１ａと、この成形空間１ａ内に樹脂材料Ｓを注入する注入口１ｂを有する。また、この注入口１ｂに対向し成形空間１ａを挟んで、係合凹部１ｃが形成されている。前記樹脂ブロック内に埋め込まれるインサート金具２は、係合凹部１ｃに対応する係合凸部２ａを有する。係合凹部１ｃと係合凸部２ａとが係合することで金型１に対するインサート金具２の位置決めがなされ、その状態で成形が行われる。

そして、インサート金具２の係合凸部２ａを係合凹部１ｃに係合させるのは、注入口１ｂを通じて成形空間１ａ内に樹脂材料Ｓを注入する際の注入圧力によりなされる。

インサート金具２は、成型される製品である樹脂ブロックの形状に対応する略Ｈ字形状で、上側ビーム２Ａと、それに平行に延び上側ビーム２ａより短い下側ビーム２Ｂと、それらの中央部を結合し縦方向に延びるセンターピラー２Ｃとを有する。係合凹部１ｃは、断面台形状の凹部で、係合凸部２ａは断面台形状の凸部である。

また、金型１には、注入口１ｂに対向し成形空間１ａを挟んでスライドピン３（スライドピン部材）がスライド可能に設けられている。このスライドピン３の先端には案内凹部３ａが、インサート金具２に案内凹部３ａに係脱可能に係合する案内凸部２ｂがそれぞれ設けられている。また、スライドピン３は、コイルスプリング４（スプリング部材）によって注入口１ｂ側に突出するように常時付勢されている。このコイルスプリング４のスプリング力は、樹脂材料Ｓの注入時（射出成形時）における、注入口１ｂを通じての樹脂注入圧力よりも小さく設定されている。なお、スライドピン３が円筒状であるので、コイルスプリング４をスライドピン３の内部に配置するようにしているが、スライドピンが円柱状である場合には、その後端を押すようにコイルスプリングを配置することも可能である。

案内凸部２ｂは断面山形形状で、案内凹部３ａは、案内凸部２ｂに対応する形状の凹部である。そして、案内凸部２ｂは係合凸部２ａ（インサート金具２）の中央部に設けられ、案合凹部３ａは、係合凹部１ｃ内に設けられるスライドピン３の先端中央部位に設けられている。なお、案内凸部２ｂの形状は断面山形形状に限らず、案内凹部と案内凸部との係合で位置決め機能が発揮できるものであればよく、例えば半球形状とすることも可能である。

続いて、上記金型１を用いて、樹脂材料Ｓ内にインサート金具２をインサート成形して、樹脂ブロックを成形する工程について説明する。
（金具装着）
図２（ａ）に示すように、金型１の成形空間１ａ内にインサート金具２を装着する。このとき、スライドピン３を後退させておくことにより、スライドピン３とインサート金具
２との干渉を回避し、インサート金具２の装着を容易に行えるようにする。
（型締め）
図２（ｂ）に示すように、型締め動作時に、コイルスプリング４のスプリング力によりスライドピン３を射出口方向に移動させる。この移動により、係合凹部１ｃと係合凸部２ａｔの係合に先立って、案内凸部２ｂと案内凹部３ａとが嵌り合い、インサート金具２をほぼ中央位置に位置決めしつつ、射出方向に弾性的に持ち上げることになる。
（成形）
図２（ｃ）に示すように、注入口１ｂを通じての樹脂材料Ｓの注入圧力（射出圧力）により、インサート金具２が、それの係合凸部２ａが係合凹部１ｃに係合する方向に押し付けられる。これにより、スライドピン３は、インサート金具２に押されて後退するので、コイルスプリング４が圧縮される。このとき、インサート金具２は、案内凸部２ｂと案内凹部３ａと係合でほぼ中央位置に位置決めされた状態を維持しながら押されるので、互いにほぼ中央位置に位置する係合凸部２ａと係合凹部１ｃとの係合が無理なく行われる。
（取り外し）
図２（ｄ）に示すように、製品の取り出し時には、スライドピン３を後退させることにより、案内凸部２ｂと案内凹部３ａとの係合が解除され、無理なく製品（成形品）である樹脂ブロック１１（図３参照）を取り出すことができる。

この樹脂ブロック１１は、図３に示すように、樹脂材料Ｓで構成される本体部１２内に、後述するインサート金具２が所定の位置関係で埋め込まれてなり、このインサート金具２によって樹脂ブロック１１が補強されている。

このように、型締め〜成形において、インサート金具２を、案内凸部２ｂと案内凹部３ａと係合で予めほぼ中央位置に位置決めした状態を維持しつつ、互いにほぼ中央位置に位置する係合凸部２ａと係合凹部１ｃとを係合させるようにしているので、係合凸部２ａと係合凹部１ｃとによるインサート金具２の位置決め精度をあまり高くする必要がなく、従来の場合の１／２〜１／５程度とすることができる。

本発明は、前述したほか、次のように変更することも可能である。

(i)前記実施の形態においては、高負荷伝動用ベルトに用いるブロックの成形に用いる
金型に適用したものであるが、その以外の製品の成形に用いる金型にも同様に適用することができるのはいうまでもない。

(ii)前記実施の形態においては、金型１に係合凹部１ｃを、インサート金具２に係合凸部２ａを設ける構成としているが、逆に金型に係合凸部を、インサート金具２に係合凹部を設ける構成とすることも可能である。

同様に、スライドピン３の先端には案内凹部３ａを、インサート金具２に案内凸部２ｂを設けているが、逆にスライドピン３の先端には案内凸部を、インサート金具２に案内凹部を設ける構成とすることも可能である。

(iii)前記実施の形態では、スライドピン３とコイルスプリング４とを別部材としてい
るが、図４（ａ）に示すように、それらを一体に形成したピン部材として、部品点数を低減することも可能である。そのピン部材は、図４（ｂ）に示すように、先端部に設けられスライドピンとしての機能を発揮するスライドピン部１１Ａ（スライドピン部材）と、基端部に設けられ移動しない支持部としての機能を発揮する基部１１Ｂと、それらの間に設けられスライドピン部１１Ａと基部１１Ｂとの間を弾性的に連結するスプリング部１１Ｃ（スプリング部材）とを有する。このスプリング部１１Ｃが伸びた状態では、スライドピン部１１Ａと基部１１Ｂとの間に、スライドピン部１１Ａのストローク量に対応する一定
の間隙が形成される。また、スライドピン部１１Ａと基部１１Ｂとに係合凸部１１Ａａ、１１Ｂａが形成され、それらの係合関係でスライドピン部１１Ａと基部１１Ｂとが不用意に外れない構成とされている。なお、１１Ａｂは案内凹部である。

本発明に係る樹脂成形金型の概略構成を示す説明図である。（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ成形工程の説明図である。成形品である樹脂ブロックの説明図である。他の実施の形態を示し、（ａ）は図１と同様の図、（ｂ）はピン部材の拡大図である。従来例についての図１と同様の図である。

符号の説明

１樹脂成形金型
１ａ成形空間
１ｂ注入口
１ｃ係合凹部
２インサート金具
２ａ係合凸部
２ｂ案内凸部
３スライドピン
３ａ案内凹部
４コイルスプリング
１１ピン部材
１１Ａスライドピン部
１１Ｃスプリング部

Claims

樹脂材料を成形空間内に注入する注入口を有し、前記注入口に対向し前記成形空間を挟んで、係合凹部あるいは係合凸部を備え、前記注入口を通じて前記成形空間内に前記樹脂材料を注入する際の注入圧力により、前記係合凹部あるいは係合凸部に対応する係合凸部あるいは係合凹部を有するインサート部材の前記係合凸部あるいは係合凹部を前記係合凹部あるいは係合凸部に係合させることで、前記インサート部材の位置決めを行う樹脂成形金型であって、
前記注入口に対向し前記成形空間を挟んでスライドピン部材がスライド可能に設けられ、
前記スライドピン部材の先端又は前記インサート部材のうちの一方に案内凹部あるいは案内凸部が、他方に前記案内凹部あるいは案内凸部に係脱可能に係合する案内凸部あるいは案内凹部が設けられ、
前記スライドピン部材が前記注入口側に常時付勢されていることを特徴とする樹脂成形金型。
前記スライドピン部材は、前記注入口側にスプリング部材にて常時付勢される構成とされ、
前記スプリング部材のスプリング力は、射出成形時における樹脂注入圧力よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項１記載の樹脂成形金型。
前記スライドピン部材とスプリング部材とが一体に形成されていることを特徴とする請求項２記載の樹脂成形金型。
前記スライドピン部材は、前記金型に設けられる案内凹部あるいは案内凸部の中央部位に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂成形金型。
前記案内凸部は、断面山形形状の凸部で、
前記案内凹部は、前記案内凸部に対応する形状の凹部であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の樹脂成形金型。