JP7036721B2

JP7036721B2 - 金型装置

Info

Publication number: JP7036721B2
Application number: JP2018528478A
Authority: JP
Inventors: 宏弥伊藤; 剛俊井上
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2016-07-19
Filing date: 2017-07-05
Publication date: 2022-03-15
Anticipated expiration: 2037-07-05
Also published as: JPWO2018016323A1; CN109562547A; WO2018016323A1

Description

本発明は、金型装置に関する。

従来、射出成形の一方法として、１次成形品を形成した後に、その周囲に２次成形品を形成することで二色成形品を作製する技術が知られている。二色成形の技術は、例えば、車両のヘッドランプ等の灯具の透光カバーを作製する際に用いられている（特許文献１参照）。また、１次コア側金型および２次コア側金型の間を通る軸回りに回転可能に配置された回転部材に、一対のキャビティ金型が固定された回転金型を用いて、二色成形品を射出成形する技術が考案されている（特許文献２参照）。

特開２０１４－１７６９７４号公報特開２０１４－１６８９３６号公報

一般的な金型においては、成形品は型開きした際にコア金型に保持されることが多い。そのため、１次成形品を形成する際と２次成形品を形成する際に用いられる共通の金型がキャビティ金型である場合、少なくとも１次成形品をキャビティ金型に保持させる機構が必要となる。例えば、特許文献２においては、キャビティ金型に１次成形品を係止しておく係止部を設けることで、型開きした際に１次成形品がコア金型に残らないようにしている。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、二色成形品に用いられる例えば１次成形品をキャビティ金型に保持させる新たな技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の金型装置は、射出成形によって二色成形品を製造する複数の金型のうち、二色成形品になる前の未完成成形品を保持するキャビティ金型と、キャビティ金型と組み合わされる１次コア金型と、１次コア金型に設けられ、未完成成形品をキャビティ金型に向けて付勢する付勢機構と、を備える。

この態様によると、キャビティ金型と１次コア金型とを型開きする際に、未完成成形品をキャビティ金型に向けて付勢することで、未完成成形品をキャビティ金型に保持させることができる。

付勢機構は、キャビティ金型と１次コア金型とを組み合わせた状態で、キャビティ金型に当接する当接部と、キャビティ金型と１次コア金型とを組み合わせた状態で、未完成成形品に応じた１次キャビティの一部の内面を構成する内面部と、を有してもよい。キャビティ金型と１次コア金型とを型開きした際に、内面部で未完成成形品をキャビティ金型に向けて付勢するように構成されていてもよい。これにより、キャビティ金型と１次コア金型とを型開きする際に、当接部がキャビティ金型に当接しながら、内面部が未完成成形品を付勢するので、未完成成形品をキャビティ金型に保持させることができる。

未完成成形品を保持したキャビティ金型と組み合わせる２次コア金型を更に備えてもよい。２次コア金型は、キャビティ金型と組み合わされた状態で、二色成形品に応じた２次キャビティが形成されるように構成されており、２次キャビティは、内面部と接していた未完成成形品の部分が露出する形状であってもよい。これにより、付勢機構と金型との境界がラインとして転写された未完成成形品の一部が２次成形品で覆われるため、ラインが外部から視認されにくくなる。

付勢機構は、１次コア金型に設けられた凹部に入れ子として配置されていてもよい。これにより、金型構成を大きく変えずに簡易に付勢機構を配置できる。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、二色成形品に用いられる例えば１次成形品をキャビティ金型に保持させることができる。

図１（ａ）は、二色成形品の製造工程における一色目の充填工程を示す模式図、図１（ｂ）は、型開きした際に本実施の形態に係る付勢機構によって１次成形品を保持型に保持させている状態を示す模式図である。図２（ａ）は、二色成形品の製造工程における１次成形品を保持した保持型の回転工程を示す模式図、図２（ｂ）は、型開きされた図２（ａ）に示す金型を型締めした状態を示す模式図である。図３（ａ）は、二色成形品の製造工程における二色目の充填工程を示す模式図、図３（ｂ）は、二色成形品の製造工程における２次成形品を金型から取り出す工程を示す模式図である。図４（ａ）は、型締めした状態における付勢機構近傍の断面を模式的に示した図、図４（ｂ）は、型開きした状態における付勢機構近傍の断面を模式的に示した図である。図５（ａ）は、付勢機構の可動部および１次成形品をキャビティ側金型から見た模式図、図５（ｂ）は、１次成形品の端面側から見た模式図、図５（ｃ）は、１次成形品の端面を２次成形品で覆った状態を示す模式図である。

以下、図面等を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。

（二色成形品の製造方法）
はじめに、本実施の形態に係る金型装置を用いた二色成形品の製造方法の概略について説明する。図１（ａ）は、二色成形品の製造工程における一色目の充填工程を示す模式図、図１（ｂ）は、型開きした際に本実施の形態に係る付勢機構によって１次成形品を保持型に保持させている状態を示す模式図である。図２（ａ）は、二色成形品の製造工程における１次成形品を保持した保持型の回転工程を示す模式図、図２（ｂ）は、型開きされた図２（ａ）に示す金型を型締めした状態を示す模式図である。図３（ａ）は、二色成形品の製造工程における二色目の充填工程を示す模式図、図３（ｂ）は、二色成形品の製造工程における２次成形品を金型から取り出す工程を示す模式図である。

図１（ａ）に示すように、本実施の形態に係る金型装置１００は、いわゆる対向方式の二色成形用金型として構成されている。

金型装置１００は、水平方向に延びるＸ軸上において互いに向き合った状態で配置された１次コア側金型１０および２次コア側金型１２と、これら１次コア側金型１０および２次コア側金型１２の間に配置され、Ｘ軸と直交して鉛直方向に延びるＹ軸回りに回転可能に構成された回転部材１４と、Ｙ軸を挟んで互いに背中合わせの状態で回転部材１４に固定された、同一形状の１対のキャビティ側金型１６ａ，１６ｂと、１次コア側金型１０を支持する可動盤１８および２次コア側金型１２を支持する可動盤２０と、を備えている。１次コア側金型１０および２次コア側金型１２は、いわゆる可動型であり、キャビティ側金型１６ａ，１６ｂは、いわゆる固定型である。

可動盤１８は、回転部材１４に対してＸ軸方向に移動し得るようになっており、また、可動盤２０は、回転部材１４に対してＸ軸方向に移動し得るようになっている。

図１（ａ）に示すように、金型装置１００は、型締めにより当接した１次コア側金型１０とキャビティ側金型１６ａとの間に形成される１次キャビティとしての１次空間部Ｃ１に、可動盤１８に支持された加熱シリンダ２２から供給される透明の樹脂材料２４を射出し、１次成形品２６を形成する。

次に、１次コア側金型１０および２次コア側金型１２と、一対のキャビティ側金型１６ａ，１６ｂとを型開きする。この際、図１（ｂ）に示すように、１次成形品２６は、後述する付勢機構３８によってキャビティ側金型１６ａに向かって付勢され、キャビティ側金型１６ａに保持されたまま１次コア側金型１０から離脱する。

そして、この状態で、図２（ａ）に示すように、回転部材１４をＹ軸回りに１８０°回転させる。このように、本実施の形態に係るキャビティ側金型１６ａ（１６ｂ）は、型開きされた際に１次成形品２６を保持する保持型として機能する。

次に、図２（ｂ）に示すように、１次コア側金型１０および２次コア側金型１２と１対のキャビティ側金型１６ｂ，１６ａとを型締めする。これにより、１次コア側金型１０とキャビティ側金型１６ｂとの間に１次空間部Ｃ１が形成され、２次コア側金型１２とキャビティ側金型１６ａとの間に２次キャビティとしての２次空間部Ｃ２が形成される。

そして、この状態で、図３（ａ）に示すように、加熱シリンダ２８から供給される有色（黒色）の樹脂材料３０を、２次空間部Ｃ２における１次成形品２６以外の部分に射出して２次成形品３２を成形する。なお、２次空間部Ｃ２は、２次コア側金型１２とキャビティ側金型１６ａとが組み合わされたことで形成されている。これにより、１次成形品２６と２次成形品３２とが一体化されてなる二色成形品３４が製造される。

また、二色成形品３４が製造されるとともに、１次コア側金型１０とキャビティ側金型１６ｂとが組み合わされて形成された１次空間部Ｃ１に透明の樹脂材料２４が射出され、１次成形品２６が形成される。

次に、図３（ｂ）に示すように、１次コア側金型１０および２次コア側金型１２と１対のキャビティ側金型１６ｂ，１６ａとを型開きする。この際、二色成形品３４は、成形時の樹脂の収縮により、２次コア側金型１２に貼り付いた状態となる。そして、この状態で、図３（ｂ）に示すように、二色成形品３４を取り出す。この取り出しは、押し出しピン３６によって２次コア側金型１２に貼り付いた二色成形品３４を押し出して、図示しない取り出し機で掴むことによって行う。

次に、回転部材１４をＹ軸回りに１８０°回転させ、１次コア側金型１０および２次コア側金型１２と１対のキャビティ側金型１６ａ，１６ｂとを型締めする。その後は、図１（ａ）～図３（ｂ）に示す各工程を繰り返し、連続的に二色成形品３４を製造する。

（付勢機構）
図４（ａ）は、型締めした状態における付勢機構近傍の断面を模式的に示した図、図４（ｂ）は、型開きした状態における付勢機構近傍の断面を模式的に示した図である。なお、図４（ａ）に示す付勢機構３８は、図１（ａ）のＡ領域の拡大図であり、図４（ｂ）に示す付勢機構３８は、図１（ｂ）のＢ領域の拡大図である。

図４（ａ）に示す付勢機構３８は、１次成形品２６をキャビティ側金型１６ａに向けて付勢するものである。また、付勢機構３８は、１次コア側金型１０に設けられた凹部４０に入れ子として配置されている。これにより、金型構成を大きく変えずに簡易に付勢機構３８を配置できる。

付勢機構３８は、筒状の可動部４２と、可動部４２の移動を規制する筒状の規制部４４と、規制部４４を１次コア側金型１０に固定するボルト４６と、可動部４２をキャビティ側金型１６ａに向けて移動させるバネ４８と、を備える。可動部４２は、キャビティ側金型１６ａ（１６ｂ）と対向する端面５０を有する。

端面５０は、図４に示すように、キャビティ側金型１６ａと１次コア側金型１０とを組み合わせた状態で、キャビティ側金型１６ａに当接する当接部５０ａと、キャビティ側金型１６ａと１次コア側金型１０とを組み合わせた状態で、１次成形品２６に応じた１次空間部Ｃ１の内面を構成する内面部５０ｂと、を有している。

本実施の形態に係る付勢機構３８は、図４（ｂ）に示すように、キャビティ側金型１６ａと１次コア側金型１０とを型開きした際に、内面部５０ｂで１次成形品２６をキャビティ側金型１６ａに向けて付勢するように構成されている。これにより、キャビティ側金型１６ａと１次コア側金型１０とを型開きする際に、当接部５０ａがキャビティ側金型１６ａに当接しながら、内面部５０ｂが１次成形品２６を付勢するので、１次成形品２６をキャビティ側金型１６ａに保持させることができる。

次に、付勢機構３８によって１次成形品２６の表面に生じうるライン状の痕跡について説明する。付勢機構３８は、凹部４０に対して入れ子として配置されている。また、可動部４２の端面５０は、１次コア側金型１０とキャビティ側金型１６ａとを型締めした状態において、理想的には１次コア側金型１０の表面と連続した面で構成されている。しかしながら、端面５０と１次コア側金型１０の表面との間の段差を完全になくすことは困難である。また、可動部４２と凹部４０の内壁４０ａとの隙間をゼロにすることも不可能である。

図５（ａ）は、付勢機構の可動部４２および１次成形品２６をキャビティ側金型から見た模式図、図５（ｂ）は、１次成形品２６の端面２６ａ側から見た模式図、図５（ｃ）は、１次成形品２６の端面２６ａを２次成形品３２で覆った状態を示す模式図である。

図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、１次成形品２６の表面のうち、付勢機構３８の可動部４２と対向する端面２６ａには、可動部４２と１次コア側金型１０との境界Ｒに対応する入れ子ラインＬが形成される。このような入れ子ラインＬは、製品の意匠を考慮すれば、より目立たない方が好ましい。

そこで、図２（ｂ）に示すように、本実施の形態に係る金型装置１００における２次コア側金型１２は、キャビティ側金型１６ａと組み合わされた状態で、二色成形品３４に応じた２次空間部Ｃ２が形成されるように構成されている。２次空間部Ｃ２は、内面部５０ｂと接していた１次成形品２６の端面２６ａの部分が露出する形状である。これにより、付勢機構３８と１次コア側金型１０との境界が入れ子ラインＬとして転写された１次成形品２６の端面２６ａが、図５（ｃ）に示すように、２次成形品３２で覆われるため、入れ子ラインＬが外部から視認されにくくなる。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

Ｃ１１次空間部、Ｃ２２次空間部、１０１次コア側金型、１２２次コア側金型、１４回転部材、１６ａ，１６ｂキャビティ側金型、２４樹脂材料、２６１次成形品、２６ａ端面、３０樹脂材料、３２２次成形品、３４二色成形品、３８付勢機構、４０凹部、４０ａ内壁、４２可動部、４４規制部、４６ボルト、４８バネ、５０端面、５０ａ当接部、５０ｂ内面部、１００金型装置。

本発明は、金型装置に利用できる。

Claims

射出成形によって二色成形品を製造する複数の金型のうち、二色成形品になる前の未完成成形品を保持するキャビティ金型と、
前記キャビティ金型と組み合わされる１次コア金型と、
前記１次コア金型に設けられ、前記未完成成形品をキャビティ金型に向けて付勢する付勢機構と、を備え、
前記付勢機構は、前記キャビティ金型と前記１次コア金型とを組み合わせた状態で、前記キャビティ金型に当接する当接部と、前記未完成成形品を前記キャビティ金型に向けて付勢する可動部と、前記可動部を前記キャビティ金型に向けて移動させるバネと、前記可動部の前記キャビティ金型に向かう移動を規制する規制部と、を有し、
前記規制部は、前記バネの内部を通過するように設けられている、金型装置。
前記付勢機構は、
前記キャビティ金型と前記１次コア金型とを組み合わせた状態で、前記未完成成形品に応じた１次キャビティの一部の内面を構成する内面部を有し、
前記キャビティ金型と前記１次コア金型とを型開きした際に、前記内面部で前記未完成成形品を前記キャビティ金型に向けて付勢するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の金型装置。
前記未完成成形品を保持したキャビティ金型と組み合わせる２次コア金型を更に備え、
前記２次コア金型は、前記キャビティ金型と組み合わされた状態で、二色成形品に応じた２次キャビティが形成されるように構成されており、
前記２次キャビティは、前記内面部と接していた前記未完成成形品の部分が露出する形状であることを特徴とする請求項２に記載の金型装置。
前記未完成成形品を保持したキャビティ金型と組み合わせる２次コア金型と、
前記２次コア金型に設けられた押し出し部と、を更に備え、
前記２次コア金型は、前記キャビティ金型と組み合わされた状態で、二色成形品に応じた２次キャビティが形成されるように構成されており、
前記押し出し部は、前記キャビティ金型と前記２次コア金型とを組み合わされた状態で前記２次キャビティの一面を形成する押し出し面を有し、前記キャビティ金型と前記２次コア金型とを型開きした際に前記押し出し面で前記二色成形品を押し出すことを特徴とする請求項１または２に記載の金型装置。
前記付勢機構は、前記１次コア金型に設けられた凹部に入れ子として配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の金型装置。