JPH07148790A - 成形用金型の構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 成形用金型のゲート口近傍に狭窄部又は拡張
部を設けることにより、キャビティ内に突出するコアピ
ンの傾倒を防止して成形品の精度を向上させるととも
に、成形品の品位の向上を図る。 【構成】 キャビティ１ａの内部には、コアピン４の挿
入部４ａが突出するように配置されている。挿入部４ａ
のテーパ面部４１に対向するキャビティ１ａの傾斜面部
１１におけるゲート口１ｂの下方位置には環状凸条１３
が形成され、これによりコアピンのテーパ面部４１との
間が狭められ、狭窄部Ａが形成される。狭窄部Ａによ
り、ゲート口１ｂから注入された樹脂は下方への進行を
妨げられるのでコアピンの取巻方向に優先的に進行し、
コアピンの周囲に均一に充填され、コアピンの傾倒が防
止される。また、樹脂の進行はコアピンの周囲において
平均化されるので、ウェルドラインの発生が防止され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は成形用金型の構造に係
り、特に、金型内に突出形状部を設けて射出成形を行う
場合に成形品の寸法誤差の発生を防止するための構造に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、射出成形に際して、円筒形状の樹
脂製品を成形する場合や配線コネクタ等のように端子を
インサートして一体的に成形する場合等においては、金
型のキャビティにコアピンやコネクタピンを挿入した状
態で、樹脂をゲート口からキャビティ内に注入するよう
にしている。図７は先端にテーパ部を有する円筒形樹脂
製品を成形するための金型中心部の構造を示したもので
ある。固定側型板１と、可動側型板２との間にキャビテ
ィ１ａが形成され、このキャビティ１ａの上部にゲート
口１ｂが開口している。受け板３にはコアピン４が取付
けられ、コアピン４の挿入部４ａは、キャビティ１ａの
内部に突出するように配置される。挿入部４ａの先端に
はテーパ面部４１が形成されて先細になり、その頂部か
ら小径の軸部４２が突出し、軸部４２の先端は受けピン
５の底面に当接している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の金型構造に
おいては、例えば図７のゲート口１ｂから高圧の樹脂を
注入すると、コアピン４の先端部、特にテーパ面部４１
に高圧がかかり、コアピン４がゲート口１ｂの反対方向
に変形又は傾倒（図中点線）して、成形品の肉厚が異な
ってしまうという問題があった。これを回避するため
に、ゲート口をキャビティ１ａの周囲３か所に設ける場
合もあるが、金型製作にコストがかかるとともに複数ゲ
ート間の射出バランスを採ることが難しいという問題が
ある。また、軸部４２を受けピン５の底面に穿設した受
け穴に挿入することによりコアピン４の先端部を係合支
持する場合もあるが、この場合においてもコアピンの変
形を充分に抑制することはできない上に、成形後に軸部
が引き抜かれる際には軸部４２に横方向の応力がかかっ
ているので、成形を繰り返すと軸部４２の先端周面が磨
耗して位置精度が狂い、係合効果も低下するという問題
点がある。これらの問題はその他の樹脂製品の一部に円
筒形状部を設ける場合も同様に発生し、インサート成形
を行う場合でもインサート部品が射出圧力により変形又
は傾倒してしまい、同様に成形品の寸法誤差を招く。さ
らに、樹脂の流れがゲート口側に偏り、樹脂の進行が成
形品の形状に対して偏ることにより、特にゲート口の反
対側において樹脂の進行端が最終的に当接することとな
るので、ここにウェルドラインが形成され、成形品の局
部的欠陥、表面荒れ、強度低下等の問題が生ずる場合が
ある。そこで、本発明は上記問題点を解決するものであ
り、その課題は、キャビティ形状又は突出形状部の形状
を変更して、射出圧力を均一化するとともに樹脂充填過
程における偏りを無くすことにより、成形品の寸法誤差
の発生を防止し、品位の向上を図ることにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、成形材料の成形形状に応じて形成されたキャビティ
と、成形材料を該キャビティ内に供給する供給口と、該
キャビティ内に突出する突出形状部とを備えた射出成形
に使用する成形用金型の構造において、本発明が講じた
第１の手段は、突出形状部とキャビティとの間に形成さ
れた成形材料の充填空間を部分的に狭めることにより突
出形状部の突出前後方向に移動する成形材料の流れを妨
げる狭窄部を供給口の近傍に設けるものである。

【０００５】また、第２の手段は、突出形状部とキャビ
ティとの間に形成された成形材料の充填空間を部分的に
拡大することにより突出形状部の取巻方向に移動する成
形材料の流れを促進する拡張部を供給口の近傍に設ける
ものである。

【０００６】これらの手段において、狭窄部又は拡張部
を、突出形状部の取巻方向に延長形成することが望まし
い。

【０００７】また、供給口を突出形状部の側方に設けた
場合には、狭窄部又は拡張部を、供給口の反対側におい
て成形材料の流動を促進するように、突出形状部の取巻
方向に対して非対象に形成することが望ましい。

【０００８】

【作用】第１の手段によれば、供給口の近傍に設けられ
た狭窄部により、供給口から注入される成形材料は突出
形状部の突出前後方向の流動を妨げられ、突出形状部の
取巻方向への流動が促進されるので、突出形状部の周囲
における成形材料の充填量の偏りが低減され、射出圧力
及び充填量の偏在による突出形状部の変形や傾倒が抑制
される。

【０００９】第２の手段においても、第１の手段と同様
に成形材料の突出形状部の取巻方向への流動が拡張部に
より促進されるので、同様の作用を奏する。

【００１０】狭窄部又は拡張部を突出形状部の取巻方向
に延長形成することにより、同取巻方向への成形材料の
流動がさらに促進される。

【００１１】供給口を突出形状部の側方に形成した場合
には、狭窄部又は拡張部を非対象に形成して、供給口の
反対側において成形材料の流動を促進することにより、
供給口の形成側と反対側の成形材料の流動速度を平均化
できる。

【００１２】

【実施例】次に、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。 〔実施例１〕図１は本発明の実施例１を示すもので、基
本部分は図７に示すものと同様であり、同一部分には同
一符号を付す。キャビティ１ａの傾斜面部１１上におけ
るゲート口１ｂよりも僅かに下の位置に、環状凸条１３
が形成されている。この環状凸条１３の形成部分で充填
空間は狭められ、狭窄部Ａが形成されている。

【００１３】図２は本実施例における成形初期の樹脂注
入経過を示すものである。（ａ）に示すように、ゲート
口１ｂから樹脂が注入されると、まず樹脂はテーパ面部
４１と傾斜面部１１の間に充填され、ゲート口１ｂの上
下左右に広がっていく。このとき、ゲート口１ｂの下方
に狭窄部Ａが形成されているので、樹脂のゲート口１ｂ
から見た下方流動Ｄは遅く、左右流動Ｓ及び上方流動Ｕ
が相対的に早くなり、樹脂は左右方向及び上方へ優先的
に進行して、（ｂ）に示すように、ゲート口１ｂの近傍
の充填空間をゲート口の反対側まで完全に満たす。

【００１４】この状態でさらに樹脂が注入されていく
と、（ｃ）に示すように、樹脂の進行端は狭窄部Ａを越
えて下方に向かって降下し、やがてキャビティ１ａ全体
が樹脂で充填されることとなる。ここで、ゲート口の形
成側の下方流動Ｄは、ゲート口の反対側の下方流動Ｏに
対して多少先行するが、狭窄部Ａの無い場合に較べると
両者の進行位置の差は大幅に低減される。この差は後述
するように図３に示すような凸条の変形によりさらに低
減される。

【００１５】この実施例１においては、ゲート口１ｂか
ら注入される樹脂の進行がコアピン４の突出前後方向
（図中上下方向）に抑制されるために、コアピン４の取
巻方向に樹脂が優先的に進行する。したがって、射出初
期には、コアピン４は射出圧力によりゲート口１ｂの反
対側に応力を受けて傾倒するが、樹脂がゲート口１ｂの
反対側まで充填されると射出圧力はコアピン４の全周に
わたってほぼ均一となってコアピン４は中立位置に復帰
するので、肉厚の均一な樹脂製品を成形することができ
る。

【００１６】また、樹脂の流れは、ゲート口１ｂの上部
を完全に充填した後に下降していくので、上述したよう
に樹脂の進行端の位置がコアピン４の全周にわたりほぼ
同一の高さに維持されるため、成形品のウェルドライン
の形成が防止され、局部的な欠陥、表面荒れ及び強度不
足の発生を回避できる。

【００１７】図３は実施例１における狭窄部を構成する
ための凸条の形状を変えた場合の変形例を示すものであ
る。（ａ）の凸条１４は、上記環状凸条１３と同様に環
状に形成されているが、ゲート口１ｂの形成側では高
く、ゲート口１ｂの形成側と反対の側に向かうに従って
次第に低く形成されている。（ｂ）の凸条１５は、ほぼ
全周にわたって同一の高さを持つが、ゲート口１ｂの反
対側に向かうに従って次第に幅を狭めている。ゲート口
１ｂの反対側には図のように狭窄部の存在しない部分を
設けても設けなくてもよい。（ｃ）の凸条１６は、ゲー
ト口１ｂの反対側に向かうに従って高さと幅の双方を次
第に小さくしたものである。（ｄ）の凸条１７はゲート
口１ｂの形成側のみに形成した例であり、その高さと幅
はほぼ一定である。（ｅ）の凸条１８は凸条１７の高さ
をゲート口１ｂから離れるに従って低くなるように形成
したものである。

【００１８】これらの各種変形例は、コアピン４の取巻
方向に対して樹脂の充填量及び進行速度を均一にするた
めの工夫を施したものである。すなわち、ゲート口１ｂ
の側よりも反対側の凸条を小さく形成するか又は反対側
のみ狭窄部を形成しないようにしたものである。一般
に、ゲート口１ｂの反対側の方が樹脂温度が低下して樹
脂の粘度が高まって樹脂が流れ難くなるが、図３に示す
凸条により構成される狭窄部ではゲート口１ｂの反対側
の充填空間の狭窄量が少ないか又は全くないため、ゲー
ト口１ｂの反対側の樹脂の流速をゲート口側の流速とほ
ぼ同様になるように調整することができる。また、狭窄
部の効果を高めるためには充填空間の幅に対して凸条の
高さを大きくすればよいが、図１に示す環状凸条を形成
する場合には、凸条を高く形成すると成形品の強度が局
部的に低下するという問題がある。しかし、図３に示し
た凸条は部分的に形成され又はその高さを変化させて形
成されているので、成形品の必要な強度を確保しつつ凸
条の高さをある程度高くすることができる。

【００１９】〔実施例２〕図４（ａ）には、本発明に係
る実施例２を示す。この実施例では、コアピン２４の挿
入部２４ａの上部に形成されたテーパ面部２５に、環状
凸条２６を設けたものである。この環状凸条２６により
形成された狭窄部Ａはゲート口１ｂの直下の位置に配置
され、実施例１の狭窄部と同様の効果を示す。ただし環
状凸条２６はコアピン２４に形成されているので、製品
の外表面には狭窄部に対応した凹溝が形成されない。

【００２０】〔実施例３〕図４（ｂ）には、本発明に係
る実施例３を示す。この場合には、コアピンの挿入部３
４ａにはテーパ面部が形成されていないが、挿入部３４
ａの頂面と周面との間の稜線部分に環状凸条３６が形成
されている。したがって、上記実施例と同様に、挿入部
３４ａの周面と固定側型板１の内面との間に樹脂が注入
される前に挿入部３４ａの頂面上の全充填空間が樹脂で
満たされるようになっている。

【００２１】〔実施例４〕図５（ａ）には、本発明に係
る実施例４を示す。この場合には、成形品は上部に開口
を持たない有蓋円筒形状であり、ゲート６は側方から延
長した所謂サブマリンゲートの方式となっている。ゲー
ト口１ｂはコアピンの挿入部５４ａの周面５５に対向す
るように形成されている。ゲート口１ｂのすぐ下の周面
５５上に環状凸条５６が形成される。この成形品の場合
には、コアピン５４の先端部が支持されていないために
射出圧による傾倒は上記各例よりも著しいことから、環
状凸条５６により形成された狭窄部Ａはなおさら効果的
である。

【００２２】〔実施例５〕図５（ｂ）には、本発明に係
る実施例５を示す。この場合には、成形品は段付き板状
の本体部の表面上に貫通孔を備えた円筒部を突出させた
形状であり、可動側型板２を貫通したコアピン６４は、
その挿入部６４ａを、固定側型板１、サイド側型板７
ａ，７ｂにより形成されたキャビティ内に突出させ、先
端部６５を固定側型板１に当接させている。サイド側型
板７ａ，７ｂの上端には凸条６６ａ，６６ｂがそれぞれ
半円弧状に形成され、型締め時に環状の狭窄部Ａが完成
するようになっている。

【００２３】この実施例では、ゲート口１ｂから注入さ
れた樹脂は、環状凸条６６ａ，６６ｂの部分に構成され
た狭窄部Ａの堰き止め効果により固定側型板１内のキャ
ビティを先ず満たし、狭窄部Ａから、コアピン６４の全
周にわたり均一に下方に向かって樹脂が充填されてい
く。キャビティ全体に樹脂が充填されて成形が完了する
と、サイド側型板７ａ，７ｂが左右に開き、次に、可動
側全体が固定側型板１から離反する。

【００２４】〔実施例６〕図６（ａ）には、本発明に係
る実施例６を示す。この場合には、固定側型板１の傾斜
面部１１に環状凸条１９が形成されている。この環状凸
条１９は、傾斜面部１１と下方の垂直周面部との接続部
に段差状に形成されている。この実施例の狭窄部Ａの効
果は実施例１とほぼ同様であるが、キャビティ１ａの加
工が容易であり、しかもアンダーカットが全く生じない
という利点がある。

【００２５】〔実施例７〕図６（ｂ）には、本発明に係
る実施例７を示す。この実施例では、固定側型板１の内
面に狭窄部の代わりに拡張部Ｃを形成したものである。
拡張部Ｃは、傾斜面部１１に環状に設けられた環状溝７
６により構成されている。この環状溝７６はゲート口１
ｂの開口に合致して形成されており、注入された樹脂を
コアピン４の取巻方向に積極的に流動させる効果をも
つ。したがって、この実施例は上記各実施例とほぼ同様
の効果を持つが、特に肉厚の薄い成形品に対しては、成
形品の強度を低下させないという点で使用し易く、且
つ、充填空間が元々狭いために拡張部Ｃの効果が大き
い。この環状溝は、コアピン４の表面上に形成してもよ
く、また、ゲート口１ｂの上方又は下方位置に形成する
こともできる。

【００２６】上記実施例２〜７の環状凸条又は環状溝
は、それぞれ、実施例１と同様に図３に示す如くコアピ
ンの取巻方向に異なった高さ、幅で形成してもよい。特
に、実施例７のように環状溝を設ける場合には、ゲート
口側で溝を浅く（又は細幅に）、反対側で溝を深く（又
は幅広に）形成することが望ましい。なお、狭窄部及び
拡張部は、凸条又は溝以外の構造によっても形成するこ
とができる。例えば、図１の傾斜面部１１とテーパ面部
４１の傾斜角を異ならせることによって、テーパ面部４
１の上端では傾斜面部１１との間隔を広く、テーパ面部
４１の下端では傾斜面部１１との間隔を狭くすることに
より狭窄部又は拡張部を形成し、上記凸条又は溝の効果
と同様の効果を得ることができる。

【００２７】上記各実施例としては、無蓋若しくは有蓋
の円筒形状部を持つ成形品の射出成形に適応したものを
示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、コ
ネクタピンを挿入した状態で成形されるコネクタ等のよ
うにインサート部品を突出形状部として挿入することに
より成形される製品にも適用可能であり、この種の製品
のための成形金型も包含するものである。

【００２８】本発明は、各実施例に示したように突出形
状部の先端側から樹脂を注入する場合に特に大きな効果
を奏するものである。しかし、突出形状部の中間側方位
置又は基部位置から樹脂を注入する場合においても、樹
脂注入の進行とともに樹脂の充填量の偏りが生じて突出
形状部に応力が加わるため、程度は軽くなるものの同様
の問題は避けられない。したがって、このような場合で
も狭窄部又は拡張部の形成の効果が得られることは明ら
かであり、本発明の範疇に属する。例えば、突出形状部
の中間位置にゲート口を設けた場合には、突出形状部又
はその周囲のキャビティ表面において、ゲート口の上下
近傍２か所に狭窄部を設けることができる。この場合、
拡張部はゲート口の近傍に１カ所配置すれば足りる。ま
た突出形状部の基部側にゲート口を設けた場合には、ゲ
ート口の上部近傍に狭窄部を、ゲート口の近傍に拡張部
を配置することにより、上記各実施例と同質の効果が得
られる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
成形材料の充填空間に狭窄部又は拡張部を形成すること
により、射出圧力が均一化されるとともに樹脂充填の偏
りが抑制されるので、成形品の寸法誤差の発生を防止
し、品位の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る成形用金型の実施例１の構造を示
す概略断面図（ａ）、及び（ａ）のＢ−Ｂ’線から上の
キャビティ表面を示す表面状態図（ｂ）である。

【図２】実施例１における射出初期の樹脂注入経過を示
す説明図（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）である。

【図３】実施例１の各種変形例を示す表面状態図及び凸
条の延長方向にその高さを示した断面図（ａ）〜（ｅ）
である。

【図４】本発明に係る成形用金型の実施例２の構造を示
す概略拡大断面図（ａ）及び本発明に係る成形用金型の
実施例３の構造を示す概略拡大断面図（ｂ）である。

【図５】本発明に係る成形用金型の実施例４の構造を示
す概略拡大断面図（ａ）及び本発明に係る成形用金型の
実施例５の構造を示す概略拡大断面図（ｂ）である。

【図６】本発明に係る成形用金型の実施例６の構造を示
す概略拡大断面図（ａ）及び本発明に係る成形用金型の
実施例７の構造を示す概略拡大断面図（ｂ）である。

【図７】従来の成形用金型の構造を示す概略断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 固定側型板 １ａ キャビティ １ｂ ゲート口 １１ 傾斜面部 １３，１４，１５，１６，１７，１８，１９，２６，３
６ （環状）凸条 ４，２４，３４ コアピン ４１ テーパ面部 ７６ 環状溝 Ａ 狭窄部 Ｃ 拡張部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 成形材料の成形形状に応じて形成された
   キャビティと、成形材料を該キャビティ内に供給する供
   給口と、該キャビティ内に突出する突出形状部とを備え
   た射出成形に使用する成形用金型の構造において、 前記突出形状部と前記キャビティとの間に形成された成
   形材料の充填空間を部分的に狭めることにより前記突出
   形状部の突出前後方向に移動する前記成形材料の流れを
   妨げる狭窄部を前記供給口の近傍に設けたことを特徴と
   する成形用金型の構造。
2. 【請求項２】 成形材料の成形形状に応じて形成された
   キャビティと、成形材料を該キャビティ内に供給する供
   給口と、該キャビティ内に突出する突出形状部とを備え
   た射出成形に使用する成形用金型の構造において、 前記突出形状部と前記キャビティとの間に形成された成
   形材料の充填空間を部分的に拡大することにより前記突
   出形状部の取巻方向に移動する前記成形材料の流れを促
   進する拡張部を前記供給口の近傍に設けたことを特徴と
   する成形用金型の構造。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２において、前記狭
   窄部又は前記拡張部は、前記突出形状部の取巻方向に延
   長形成されていることを特徴とする成形用金型の構造。
4. 【請求項４】 請求項１又は請求項２において、前記供
   給口は前記突出形状部の側方に設けられ、前記狭窄部又
   は前記拡張部は、前記供給口の反対側において前記成形
   材料の流動を促進するように、前記突出形状部の取巻方
   向に対して非対象に形成されていることを特徴とする成
   形用金型の構造。