WO2008038694A1

WO2008038694A1 - Buse de carotte et son procédé de production

Info

Publication number: WO2008038694A1
Application number: PCT/JP2007/068764
Authority: WO
Inventors: Yasushi Furukawa; Kazuho Morimoto
Original assignee: Ngk Insulators, Ltd.; Opm Laboratory Co., Ltd.; Ngk Fine Molds, Inc.
Priority date: 2006-09-27
Filing date: 2007-09-27
Publication date: 2008-04-03
Also published as: JP5001289B2; TWI410319B; KR20090091110A; TW200835588A; JPWO2008038694A1; CN101535026B; CN101535026A; KR101425691B1

Description

明細書

スプルーブッシュ及びその製造方法

技術分野

[0001] 本発明はスプル一ブッシュ及びその製造方法に関する。

背景技術

[0002] 従来、加熱によって溶融された材料 (以下、溶融材料)を金型内に射出することによつて、製品を成形する射出成形が一般的に広く知られている。

[0003] 具体的には、射出成形に用いられる金型は、溶融材料を射出する射出成形機の射出口部が押し当てられるスプルーブッシュと、成形品を形成する為の形状部を有する。金型は、溶融材料が注入される空間であるスプルーを有するスプルーブッシュ、溶融材料が充填される空間であるキヤビティ、及び、溶融材料の流路であるランナーを有している。ランナーを介して、スプルーとキヤビティがつながつている。

[0004] このような射出成形用金型では、キヤビティ内に充填された溶融材料が十分に冷却されて固まった後に、キヤビティから成形品を取り出す。その際、成形品の取り出しは、スプルー及びランナー内に材料が残ることを防ぐために、スプルー及びランナー内に充填された溶融材料が十分に冷却されて固まってから行われる。

[0005] 一般的に、単位面積当りの容積は、スプルーやランナーの方がキヤビティよりも大きい。したがって、スプルーやランナー内に充填された溶融材料が固まるまでに必要な時間は、キヤビティに充填された溶融材料が固まるまでに必要な時間よりも長い。このため、スプルーやランナー内に充填された溶融材料が固まるまでに必要な時間の短縮が生産効率の向上に寄与する。

[0006] これに対して、ランナーなどを形成する部材に冷却水の流路を形成することによつて、ランナー内などに充填された溶融材料が固まるまでに必要な時間の短縮を図る射出成形用金型が提案されている（例えば、特許文献 1)。

[0007] ここで、ランナーを形成する部材ゃスプル一ブッシュ（以下、スプルーブッシュ等）を冷却水によって冷却する場合には、スプルーブッシュ等の冷却効率を上げるために、スプルーブッシュ等の内部に冷却水の流路を形成することが好ましレ、。 [0008] 一方で、冷却水の流路内で冷却水を循環させるためには、冷却水を給水するための給水口や冷却水を排水するための排水口が必要となる。また、給水口や排水口は、スプル一ブッシュ等の内部に形成された冷却水の流路とスプル一ブッシュの外部とをつなぐ必要がある。

[0009] しかしながら、給水口や排水口がスプル一ブッシュの外部に連通して!/、るため、給水口から給水された冷却水や排水口力給水された冷却水がスプルーブッシュの外面に沿って漏れる場合がある。このように、スプルーブッシュの外面に沿って漏れた冷却水がランナーやキヤビティ内に入り込むと、成形品の品質劣化が起きる。

特許文献 1 :特開 2002— 18909号公報 (請求項 1、図 2など）

発明の開示

[0010] 本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、スプルー内に充填された溶融材料を効率的に冷却するとともに、成形品の品質劣化を抑制することを可能とするスプルーブッシュ及びその製造方法を提供することを目的とする。

[0011] (課題を解決するための手段）

本発明の第 1の特徴は、一端に射出成形機の射出口部に連結可能に形成された注入口、他端に金型に取付けた際に金型のキヤビティに連結可能に形成された排出口を有するスプルーを本体内部に備え、スプルーを除く領域の一部に本体水路が埋設された円柱状のスプルーブッシュ本体と、スプルーブッシュ本体の注入口側端から張り出し、スプルーブッシュ本体に接続され、本体水路に連続し外部に通ずるフランンジ部水路が埋設されたフランンジ部と、を備えるスプルーブッシュであることを要旨とする。

[0012] 本発明の第 2の特徴は、金属粉末を塗布する工程と、溶融材料の流れ方向の一端力、ら他端に向かい径が大きくなる中空略円錐状のスプルーが本体内部に設けられ、スプルーの小径側一端は射出成形機の射出口部に連結可能に注入口が形成され、スプルーの大径側他端は金型に取付けた際に金型のキヤビティに連結可能に排出口が形成され、スプルーを除く領域の一部にスプルーの排出口側においてスプルーの周囲を囲むように本体水路が埋設された円柱状のスプルーブッシュ本体、スプル一ブッシュ本体の注入口側端から張り出しスプルーブッシュ本体に接続され、本体水路に連続し外部に通ずるようにフランンジ部水路が埋設され、金型に取付けられた際の被支持面にフランンジ部水路に連続する給水口と排水口が設けられたフランンジ部、を備えるスプルーブッシュの溶融材料の流れ方向に直行して得られる断面形状のパターンに基づき、スプルー、本体水路、フランンジ部水路、給水口、排水口に対応する部分を除レ、て、金属粉末にレーザー光照射による熱加工を行レ、一層一層焼結させて積み上げて立体形状を形成する工程と、立体形状に切削加工を行う工程と、を含むスプルーブッシュの製造方法を要旨とする。

図面の簡単な説明

[図 1]本発明の第 1実施形態に係るスプルーブッシュ 10の斜視図である。

[図 2]本発明の第 1実施形態に係るスプルーブッシュ 10の構成を示す断面図である。

[図 3]本発明の第 1実施形態に係るスプルーブッシュ 10の構成を示す断面図である。

[図 4]本発明の第 1実施形態に係るスプルーブッシュ 10の組み付けについて説明するための断面図である。

[図 5]本発明の第 1実施形態に係るスプルーブッシュ 10の製造方法を示すフロー図図である。

[図 6]本発明の第 1実施形態に係るスプルーブッシュ 10の製造工程図 (製造装置概略図）である。

[図 7]本発明の第 1実施形態に係るスプルーブッシュ 10の製造工程図 (製造装置概略図）である。

[図 8]本発明の第 1実施形態に係るスプルーブッシュ 10の製造工程図である。

[図 9]本発明の第 1実施形態に係るスプルーブッシュ 10の製造工程図（（a)上面図、

(b)断面図）である。

[図 10]本発明の第 1実施形態に係るスプルーブッシュ 10の製造工程図（（a)上面図、（b)断面図）である。

[図 11]本発明の第 1実施形態に係るスプルーブッシュ 10の製造工程図（（a)上面図、（b)断面図）である。

[図 12]本発明の第 1実施形態に係るスプルーブッシュ 10の製造工程図（（a)上面図、（b)断面図）である。 [図 13]本発明の第 1実施形態に係るスプルーブッシュ 10の製造工程図（（a)上面図（b)断面図）である。

[図 14]本発明の第 1実施形態に係るスプルーブッシュ 10の製造方法を説明するための図である。

[図 15]本発明の第 1実施形態に係るスプルーブッシュ 10の断面図である。

[図 16]本発明の第 1実施形態に係るスプルーブッシュ 10の断面図である。

[図 17]本発明の第 1実施形態に係るスプルーブッシュ 10の断面図である。

[図 18]本発明の第 1実施形態に係るスプルーブッシュ 10の断面図である。

[図 19]本発明の第 1実施形態に係るスプルーブッシュ 10の断面図である。

[図 20]本発明の第 2実施形態に係るスプルーブッシュ 10の斜視図である。

[図 21]本発明の第 2実施形態に係るスプルーブッシュ 10の構成を示す断面図である

[図 22]本発明の第 3実施形態に係るスプルーブッシュ 10の斜視図である。

[図 23]本発明の第 3実施形態に係るスプルーブッシュ 10の構成を示す断面図である

[図 24]本発明の第 3実施形態に係るスプルーブッシュ 10の構成を示す断面図である発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施形態に係るスプルーブッシュについて、図面を参照しながら説明するが本発明は実施形態に限定されることはない。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付して説明を省略する。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すベきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。尚、図 1中、スプルーブッシュ 10内部の配置関係を明確にする観点より、スプルー 12、本体水路 14a 14b 14c,フランンジ部水路 15a 15b、給水口 16a、排水口 16bを実線で示し、スプルーブッシュ本体 61とフランンジ部 60を二点鎖線で示す。図 20、図 24においても図 1と同様とする。 [0015] [第 1実施形態]

図 1は本発明の第 1実施形態に係るスプルーブッシュ 10の斜視図を示す。

[0016] 図 1に示すように、第 1実施形態に係るスプルーブッシュ 10は、溶融材料の流れ方向の一端から他端に向かい径が大きくなる中空略円錐状のスプルー 12が本体内部に設けられ、スプルー 12の小径側一端は射出成形機の射出口部に連結可能に注入口 11が形成され、スプルー 12の大径側他端は金型に取付けた際に金型のキヤビティに連結可能に排出口 13が形成され、スプルー 12を除く領域の一部にスプルー 1 2の排出口 13側においてスプルー 12の周囲を囲むように本体水路 14a、 14b, 14c が埋設された円柱状のスプルーブッシュ本体 61と、

スプルーブッシュ本体 61の注入口 11側端から張り出しスプルーブッシュ本体 61に接続され、本体水路 14a、 14b、 14cに連続し外部に通ずるようにフランンジ部水路 1 5a、 15bが埋設され、金型に取付けられた際の被支持面にフランンジ部水路 15a、 1 5bに連続する給水口 16aと排水口 16bが設けられたフランンジ部 60と、を備える。

[0017] 図 2に示すように、本体水路 14は、第 1の本体水路 14a、第 2の本体水路 14b、第 3 の本体水路 14cを備える。第 1の本体水路 14aと第 2の本体水路 14bは、スプルー 1 2の溶融材料の流れ方向の中心軸に平行に形成される。図 3 (a)に示すように、第 1 の本体水路 14aと第 2の本体水路 14bの一端は、それぞれフランンジ部水路 15a, 1 5bを介して給水口 16aもしく排水口 16bにつながっている。図 3 (b)に示すように、第 1の本体水路 14aと第 2の本体水路 14bの他端は、スプルーの排出口 16b側においてスプル一 12の周囲を囲むように形成された第 3の本体水路 14cで互いにつながつている。

[0018] 図 3 (a)に示すように、フランンジ部水路 15aの少なくとも一部は、フランジ部分 60 ( フランジ部分 60a)内に形成されている。また、フランンジ部水路 15aを介して、被支持面 10bに設けられた給水口 16aと本体水路 14aがつながっている。一方、フランンジ部水路 15bの少なくとも一部は、フランジ部分 60 (フランジ部分 60b)内に形成されている。また、フランンジ部水路 15bを介して、被支持面 10cに設けられた排水口 16 bと本体水路 14bがつながって!/、る。

[0019] 図 3 (b)に示すように、本体水路 14cは、本体部分 61 (本体部分 61a及び本体部分 61b)に形成されている。本体水路 14cを介して、本体水路 14aと本体水路 14bがつながっている。また、本体水路 14cは、スプルー 12を半周に亘つて囲む半円弧状の形状を有している。

[0020] (スプル一ブッシュの組み付け）

第 1実施形態に係るスプルーブッシュ 10の実際の使用の状態を示すスプルーブッシュ 10の組み付け図 4を参照しながら、スプルーブッシュ 10についてより詳細に説明する。

[0021] 図 4に示すように、スプルーブッシュ 10は、溶融材料を射出する射出口部 20が押し当てられる押当て面 10aを有する。スプルーブッシュ 10は、被支持面 10b及び被支持面 10cを介して、上金型 31 (上金型 31a及び上金型 31b)に組み付けられる。被支持面 10bには、冷却水を給水するための給水口 16aが設けられている。被支持面 10 cには、冷却水を排水するための排水口 16bが設けられている。

[0022] スプルーブッシュ 10は、射出口部 20が射出口 21から射出する溶融材料の射出方向 Pに沿って形成されたスプル一 12を有する。スプノレー 12により、注入口 11から排出口 13につながる中空部がスプルーブッシュ 10内部に形成されている。また、スプルー 12は、スプルー 12内に材料残りが生じることを防ぐために、注入口 11から排出口 13に向けて徐々に広がる末広がり形状を有する。

[0023] なお、注入口 11は、押当て面 10aに形成されており、溶融材料が注入される開口である。また、排出口 13は、後述するランナー 40に向けて開口している。

[0024] スプルーブッシュ 10は、溶融材料の射出方向 Pに沿って形成された冷却水の流路である筒状の本体水路 14 (本体水路 14a及び本体水路 14b)を有する。

[0025] スプルーブッシュ 10は、被支持面 1 Ob及び被支持面 10cに沿って形成された冷却水の流路である筒状のフランンジ部水路 15 (フランンジ部水路 15a及びフランンジ部水路 15b)を有する。フランンジ部水路 15aを介して、被支持面 10bに設けられた給水口 16aと本体水路 14aがつながっている。フランンジ部水路 15bを介して、被支持面 10cに設けられた排水口 16bと本体水路 14bがつながっている。

[0026] 上金型 31aは、給水口 16aに冷却水を給水するための給水路 33aを有する。上金型 31bは、排水口 16bから冷却水を排水するための排水路 33bを有する。 [0027] 被支持面 10bと上金型 31aとの間には、給水口 16aから給水される冷却水の漏れを防ぐためのパッキング部材 17a (例えば、オーリングなど）が設けられている。パツキング部材 17aは、給水口 16aの周囲を囲むように設けられる。一方、被支持面 10cと上金型 31bとの間には、排水口 16bから排水される冷却水の漏れを防ぐためのパッキング部材 17b (例えば、オーリングなど）が設けられている。パッキング部材 17bは、給水口 16aの周囲を囲むように設けられる。

[0028] 下金型 32と上金型 31aとの間及び下金型 32とスプル一ブッシュ 10との間には、ランナー 40が形成される。ランナー 40を介して、下金型 32と上金型 31aとの間に形成されるキヤビティ 50とスプル一 12がつながっている。

[0029] このように、射出口部 20によって射出される溶融材料は、スプルー 12及びランナー

40を介してキヤビティ 50に充填され、キヤビティ 50内に充填された溶融材料は、冷却された後に成形品として取り出される。

[0030] また、射出口部 20が押当て面 10aに押し当てられる際にスプルーブッシュ 10に加えられる圧力が大きいため、フランジ部分 60a、フランジ部分 60b、本体部分 61a及び本体部分 6 lbは、良好な強度を有する金属によって一体部材として構成されることが好ましい。

[0031] 第 1実施形態に係るスプルーブッシュ 10は、継目なく本体部分 61とフランジ部分 6 0が接続されている。即ちスプルーブッシュ 10は、本体部分 61とフランジ部分 60とを一体部材として備える。また、本体水路 14a、 14b、 14cは、本体部分 61内に形成されており、フランンジ部水路 15a, 15bは、フランジ部分 60内に形成されている。したがって、本体水路 14a、 14b、 14cを流れる冷却水がスプルー 12内に充填される溶融材料を直接的に冷却し、スプルー 12内に充填される溶融材料の冷却効率が向上する。

[0032] また、本体水路 14a、 14b, 14c及びフランジ部分 60の外部につながるフランンジ部水路 15a, 15bが、被支持面 16a, 16bに沿って形成されている。さらに、射出成形機の射出口部が押当て面 10aに押し当てられると、フランジ部分 60a、 60bに設けられた被支持面 16a, 16bが支持部材に押し付けられるため、被支持面 16a, 16bと支持部材とが密着する。したがって、本体水路 14a、 14b、 14c及びフランンジ部水路 15a, 15b内を流れる冷却水がスプルーブッシュ 10の側面に沿って漏れにくく、冷却水がランナーやキヤビティ内に入り込むことを抑制することができる。

[0033] このように、スプルー内に充填された溶融材料を効率的に冷却するとともに、成形品の品質劣化を抑制することができる。

[0034] (スプル一ブッシュの製造方法）

次に、スプルーブッシュ 10の製造方法について図面を参照しながらさらに説明する。図 5は本発明の第 1実施形態に係るスプルーブッシュ 10の製造方法を示すフ口一図である。図 14は図 2のスプル一ブッシュ 10の天地を逆転させたものである。図 9 (a ) (b)、 010 (a) (b)、図 11 (a) (b)、 012 (a) (b)、 013 (a) (b)はスプル一ブッシュ 1 0の製造工程図を示し、それぞれ図 14のスプル一ブッシュ 10の C断面図（図 15)、 D 断面図（図 16)、 E断面図（図 17)、 F断面図（図 18)、 G断面図（図 19)に対応している。なお、第 1実施形態では、スプルーブッシュ 10は金属により構成されている。スプルーブッシュ 10が金属光造形複合加工法を用いて製造される例について説明する。ここで、「金属光造形複合加工法」とは、金属の粉末材料を YAGレーザや COレー

2 ザなどの熱加工で一層一層焼結させて積み上げ、立体形状を形成する金属光造形加工法において、その工程途中に切削加工を加え、寸法精度や表面粗さを向上させた加工法をいう。

[0035] (ィ)まず図 6に示すような金属光造形複合加工装置 80を用意する。金属光造形複合加工装置 80は、ワークを保持する昇降可能なワークステージ 81と、ワークステージ 81に壁 84を挟んで配置された金属粉末 90を保持する昇降可能な金属粉末ステージ 82と、金属粉末 90の表面に配置されたブレード 83とを有する。金属光造形複合加工装置 80は、図 7に示すようにさらにレーザ光を照射する光源 86と、加工機 85とを有する。尚、金属光造形複合加工装置としては金属光造形複合加工装置 80に特に制限されることなく種々の装置を用いることができる。

[0036] (口）次に、図 5に示すように、ステップ S10において、スプルーブッシュ 10の材料である金属粉末を所定厚みに亘つて塗布する。例えば図 6に示すように、ワークステージ 81及び金属粉末ステージ 82の少なくともいずれか一方を昇降させて相対的位置を変化させ、壁 84の上端よりも金属粉末 90の表面が高くなつたところでブレード 83を作動させてワークステージ 81上に金属粉末を塗布する。

[0037] (ハ）ステップ S20において、金属粉末が塗布された所定の部分に図 8 (a)の仮想線で定義された領域 (パターン）に、光源 86からレーザ光を照射して金属粉末 91を焼結する。この場合、空洞とすべき部分（上述したスプルー 12、本体水路 14、フランンジ部水路 15、注入口 11、給水口 16a、排水口 16b)に該当する部分）には、レーザ光を照射しない。すなわち、フランジ部分 60及び本体部分 61に該当する部分にのみレーザ光を照射する。これによつて、図 9 (a) (b)に示すように、金属粉末 91は、レ一ザ光の照射によって既に焼結された部分と一体となる。

[0038] (二）ステップ S 10と同様にして金属粉末 91を焼結体 10C上に塗布し、さらにステップ S20で図 10 (a) (b)に対応するパターンに従いレザー光を照射する。この場合、図 1 6に示すスプルー 12及びフランンジ部水路 15 (フランンジ部水路 15a及びフランンジ部水路 15b)に該当する部分にはレーザ光を照射せずに、フランジ部分 60及び本体部分 61に該当する部分にのみレーザ光を照射する。そして、図 10 (a) (b)に示すような焼結体 10Dを得る。このようなステップ S 10, S20を繰り返して図 11 (a) (b)、図 12 (a) 03)、図13 (&) (b)に示すような焼結体 10E、 10F、 10Gを形成し、最終的にスプルーブッシュ 10を得る。

[0039] 図 11 (a) (b)に示す工程においては、図 17に示すスプノレー 12、本体水路 14 (本体水路 14a及び本体水路 14b)及びフランンジ部水路 15 (フランンジ部水路 15a及びフランンジ部水路 15b)に該当する部分にはレーザ光を照射せずに、フランジ部分 60及び本体部分 61に該当する部分にのみレーザ光を照射する。

[0040] 図 12 (a) (b)に示す工程においては、図 18に示すスプルー 12及び本体水路 14に該当する部分にはレーザ光を照射せずに、本体部分 61に該当する部分にのみレーザ光を照射する。

[0041] 図 13 (a) (b)に示す工程においては、図 19に示すスプルー 12及び本体水路 14 ( 本体水路 14c)に該当する部分にはレーザ光を照射せずに、本体部分 61に該当する部分にのみレーザ光を照射する。

[0042] (ホ）ステップ S30において、ステップ S 10及びステップ S20の処理を繰り返した回数

(繰り返し回数）が所定回数に亘つて繰り返したか否かを判定する。また、繰り返し回数が所定回数である場合には、ステップ S40の処理に移り、繰り返し回数が所定回数未満である場合には、ステップ S 10の処理に戻る。

[0043] (へ）ステップ S40において、既に焼結された部分について図 7の加工機 85を作動させて切削加工などを行!/、形状を整える。

[0044] (ト）ステップ S50において、スプルーブッシュ 10が完成したか否かを判定する。スプルーブッシュ 10が完成した場合には、一連の処理を終了し、スプルーブッシュ 10が完成して!/、な!/、場合には、ステップ S10の処理に戻る。

[0045] このように、金属粉末の塗布及び焼結を繰り返すとともに、塗布及び焼結の繰り返し回数が所定回数となる毎に、既に焼結された部分の形状を整えて、スプルーブッシュ 10を製造する。

[0046] 図 15〜図 19に示したように、金属光造形複合加工法を用いることによって、複雑な形状を有するスプルーブッシュ 10を容易に製造することが可能である。

[0047] (作用及び効果）

本発明の第 1実施形態に係るスプルーブッシュ 10によれば、スプルーブッシュ 10 は、フランジ部分 60と本体部分 61とを一体部材として備える。即ちフランジ部分 60と本体部分 61は継目なく接続されている。また、本体水路 14は、本体部分 61内に形成されており、フランンジ部水路 15は、フランジ部分 60内に形成されている。したがつて、本体部分 61を流れる冷却水の冷却力がスプルー 12内に充填される溶融材料に直接的に伝わり、スプルー 12内に充填される溶融材料の冷却効率が向上する。

[0048] また、本体水路 14及び給水口 16a (又は排水口 16b)につながるフランンジ部水路 15が、被支持面 10b (又は、被支持面 10c)に沿って形成されている。さらに、射出口部 20が押当て面 10aに押し当てられると、フランジ部分 60に設けられた被支持面 10b (又は、被支持面 10c)が上金型 31に押し付けられるため、被支持面 10b (又は、被支持面 10c)と上金型 31とが密着する。したがって、本体水路 14及びフランンジ部水路 15内を流れる冷却水がスプルーブッシュ 10の側面に沿って漏れにくく、冷却水がランナー 40やキヤビティ 50内に入り込むことを抑制することができる。

[0049] このように、スプルー内に充填された溶融材料を効率的に冷却するとともに、成形品の品質劣化を抑制することができる。 [0050] また、本発明の第 1実施形態に係るスプルーブッシュ 10によれば、スプルー 12を半周に亘つて囲む半円弧状の形状を有する本体水路 14cは、排出口 13側に設けられている。すなわち、排出口 13側の本体水路 14の容積は、注入口 11側の本体水路 1 4の容積よりも大きい。

[0051] したがって、スプルー 12の容積が大きい排出口 13側において、本体水路 14を流れる冷却水の流量が増えるため、スプルー 12に充填された溶融材料の冷却効果を高めること力 Sでさる。

[0052] [第 2実施形態]

本発明の第 2実施形態について第 1実施形態との相違点について主に説明する。

[0053] 第 2実施形態に係るスプレーブッシュ 101では、本体水路 14d、本体水路 14eは、末広がり形状を有するスプルー 12の内壁に沿った勾配を有する。

[0054] 図 20に示すように、スプルー 12は、注入口 11から排出口 13に向けて徐々に広がる末広がり形状を有する。すなわち、図 21に示すように、スプルー 12の内壁 12aの延長線 Lは、溶融材料の射出方向と略平行な直線 Lに対して勾配 αを有する。また

1 Ρ

、スプル一 12の内壁 12bの延長線 Lは、溶融材料の射出方向と略平行な直線 Lに

2 P 対して勾配 /3を有する。なお、勾酉己 αと勾酉己 /3は、同一であってもよぐ異なっていてあよい。

[0055] 本体水路 14aは、スプルー 12の内壁 12aに沿った勾配を有する。具体的には、本体水路 14aの中心線 Cは、内壁 12aと同様に、溶融材料の射出方向と略平行な直線しに対して勾配 αを有する。すなわち、本体水路 14aとスプル一 12の内壁 12aと

P

の距離が一定に保たれる。

[0056] 同様に、本体水路 14bは、スプルー 12の内壁 12bに沿った勾配を有する。具体的には、本体水路 14bの中心線 Cは、内壁 12bと同様に、溶融材料の射出方向と略平

2

行な直線 Lに対して勾配 /3を有する。すなわち、本体水路 14bとスプル

P 一 12の内壁

12bとの距離が一定に保たれる。

[0057] (作用及び効果）

本発明の第 2実施形態に係るスプルーブッシュ 10によれば、本体水路 14aがスプルー 12の内壁 12aに沿った勾配を有するため、本体水路 14aとスプル一 12の内壁 1 2aとの距離が一定に保たれ、スプルー 12内に充填される溶融材料の冷却むらを低減すること力 Sできる。同様に、本体水路 14bがスプル一 12の内壁 12bに沿った勾配を有するため、本体水路 14bとスプル一 12の内壁 12bとの距離が一定に保たれ、スプル一 12内に充填される溶融材料の冷却むらを低減することができる。

[0058] [第 3実施形態]

以下において、本発明の第 3実施形態について第 1実施形態との相違点について主に説明する。

[0059] 図 22に示すように、本発明の第 3実施形態に係るスプレーブッシュ 102において、本体水路は、第 1の本体水路 14a、第 4の本体水路 14d、第 5の本体水路 14eを備える。第 1の本体水路 14aはスプルーの中心軸に平行に形成されている。第 1の本体水路 14aの一端は、フランンジ部水路を介して給水口につながり、第 1の本体水路 1 4aの他端は、スプルーの溶融材料の流れ方向に直行して得られる断面形状が前記スプルー断面の円と同心円の弧を含む断面略 Cの字状の領域で定義されるスプル一の大径側においてスプルーの周囲を囲むように形成された第 4の本体水路 14dにつながつている。第 4の本体水路 14dの他端はフランンジ部水路 15bを介して排水口 16bにつながるように形成されている。

[0060] 上述した第 1実施形態では、第 1の本体水路 14aと第 2の本体水路 14bとをつなぐ第 3の本体水路 14cは、スプルー 12を半周に亘つて囲む半円弧状の形状を有する。これに対して、第 3実施形態では、第 1の本体水路 14aと第 5の本体水路 14eとをつなぐ第 4の本体水路 14dは、スプルー 12を略全周に亘つて囲む略円弧状の形状を有する。

[0061] 図 23及び図 24に示すように、第 5の本体水路 14eは、スプルー 12に沿った螺旋状の形状を有する。また、第 4の本体水路 14dは、スプルー 12を略全周に亘つて囲む略円弧状の形状を有する。

[0062] (作用及び効果）

本発明の第 3実施形態に係るスプルーブッシュ 10によれば、第 1の本体水路 14aと第 5の本体水路 14eとをつなぐ第 4の本体水路 14dは、スプルー 12を略全周に亘って囲む略円弧状の形状を有する。また、第 4の本体水路 14dは、排出口 13側に設けられている。すなわち、排出口 13側に設けられた第 4の本体水路 14dの容積力上述した第 1実施形態と比べて大きい。

[0063] したがって、スプルー 12の容積が大きい排出口 13側において、上述した第 1実施形態よりも冷却水の流量が増加するため、スプルー 12内に充填される溶融材料の冷却効果をさらに高めることができる。

[0064] [その他の実施形態]

本発明は実施形態によって説明した力この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

[0065] 例えば、第 1実施形態〜第 3実施形態では、給水口 16aは被支持面 10bに形成されており、排水口 16bは被支持面 10cに形成されている力これに限定さえるものではない。具体的には、給水口 16a及び排水口 16bは、押当て面 10a以外の部分であれば、どこの部分に設けられていてもよい。

[0066] 第 1実施形態〜第 3実施形態では、本体水路 14及びフランンジ部水路 15は、筒状の形状を有しているが、これに限定されるものではない。具体的には、本体水路 14 の形状は、スプルー 12内に充填される溶融材料の冷却効率に応じて適宜変更されてもよい。また、フランンジ部水路 15の形状は、冷却水の給水効率や冷却水の排水効率に応じて適宜変更されてもょレ、。

[0067] 第 1実施形態〜第 3実施形態では、本体水路 14aと本体水路 14bとをつなぐ本体水路 14cは、排出口 13側に一つだけ設けられている力これに限定されるものではない。具体的には、本体水路 14cの数は複数であってもよぐ本体水路 14cの位置は、第 1実施形態〜第 3実施形態よりも注入口 11側に設けられていてもよい。

[0068] 第 1実施形態〜第 3実施形態では、スプルーブッシュ 10を支持する支持部材は上金型 31である力 S、これに限定されるものではない。具体的には、スプルーブッシュ 10 を支持する支持部材が上金型 31とは別に設けられていてもよい。

[0069] 第 1実施形態〜第 3実施形態では、スプルーブッシュ 10、 101、 102は、金属光造形複合加工法を用いて製造されるが、これに限定されるものではない。具体的には、スプルーブッシュ 10、 101、 102を構成するための金属塊を切削することによって、スプノレー 12、本体水路 14、フランンジ部水路 15、注入口 11、給水口 16a及び排水口 16bを切削によって形成してもよい。また、スプルー 12、本体水路 14、フランンジ部水路 15、注入口 11、給水口 16a及び排水口 16bに該当する蠟を铸造炉内に配置した上で、スプルーブッシュ 10を構成するための材料を铸造炉内に流し込んだ後に蠟を溶かすことによって、スプルー 12、本体水路 14、フランンジ部水路 15、注入口 11 、給水口 16a及び排水口 16bを形成してもよい。

[0070] 第 1実施形態〜第 3実施形態では、給水口 16a及び排水口 16bを形成した。この場合、冷却水の流れる方向が一方に保たれさえすれば、冷却水は給水口 16aから注入されて排水口 16b力も排出されるのみならず、排水口 16bから注入され給水口 16 aから排出されても構わない。

[0071] 本出願は、同出願人により先にされた日本国特許出願、すなわち、特願 2006— 2 62536号（出願日平成 18年 9月 27日 )に基づく優先権主張を伴うものであって、これらの明細書を参照のためにここに組み込むものとする。

産業上の利用の可能性

[0072] 本発明によれば、スプルー内に充填された溶融材料を効率的に冷却するとともに、成形品の品質劣化を抑制することを可能とするスプルーブッシュ及びその製造方法が提供される。

Claims

請求の範囲

[1] 一端に射出成形機の射出口部に連結可能に形成された注入口、他端に金型に取付けた際に前記金型のキヤビティに連結可能に形成された排出口を有するスプルーを本体内部に備え、前記スプルーを除く領域の一部に本体水路が埋設された円柱状のスプルーブッシュ本体と、

前記スプルーブッシュ本体の前記注入口側端から張り出し、前記スプルーブッシュ本体に接続され、前記本体水路に連続し外部に通ずるフランンジ部水路が埋設されを備えることを特徴とするスフ。ルーブッシュ。

[2] 前記フランンジが、前記金型に取付けられた際の被支持面に前記フランンジ部水路に連続する給水口と排水口が設けられて!/、ることを特徴とする請求項 1記載のスプノレ一ブッシュ。

[3] 前記スプルーが、溶融材料の流れ方向の一端から他端に向かい径が大きくなる中空略円錐状であることを特徴とする請求項 1記載のスプルーブッシュ。

[4] 前記本体水路が、前記スプルーの排出口側において前記スプルーの周囲を囲むように形成されていることを特徴とする請求項 1記載のスプルーブッシュ。

[5] 前記本体水路が、前記スプルーの溶融材料の流れ方向に直行して得られる断面形状が前記スプルー断面の円と同心円の弧を含む断面略 Cの字状の領域で定義されるように、前記スプルーブッシュ本体の前記排出口側において前記スプルーの周囲を囲むように形成されてレ、ることを特徴とする請求項 4記載のスプルーブッシュ。

[6] 前記金型側の前記本体水路の容積が、前記注入口側の前記本体水路の容積よりも大きレ、ことを特徴とする請求項 1に記載のスプルーブッシュ。

[7] 溶融材料の流れ方向の一端から他端に向かい径が大きくなる中空略円錐状のスプルーが本体内部に設けられ、前記スプルーの小径側一端は射出成形機の射出口部に連結可能に注入口が形成され、前記スプルーの大径側他端は金型に取付けた際に前記金型のキヤビティに連結可能に排出口が形成され、前記スプルーを除く領域の一部に前記スプルーの前記排出口側において前記スプルーの周囲を囲むように本体水路が埋設された円柱状のスプルーブッシュ本体と、前記スプルーブッシュ本体の前記注入口側端から張り出し前記スプルーブッシュ本体に接続され、前記本体水路に連続し外部に通ずるようにフランンジ部水路が埋設され、前記金型に取付けられた際の被支持面に前記フランンジ部水路に連続する給水口と排水口が設けられたフランンジ部と、を備えることを特徴とするスプルーブッ

[8] 前記本体水路が、第 1の前記本体水路、第 2の前記本体水路、第 3の前記本体水路を備え、前記第 1の本体水路と前記第 2の本体水路は、前記スプルーの溶融材料の流れ方向の中心軸に平行に形成され、前記第 1の本体水路と前記第 2の本体水路の一端は、それぞれ前記フランンジ部水路を介して前記給水口もしく前記排水口につながり、前記第 1の本体水路と前記第 2の本体水路の他端は、前記スプルーの前記排出口側において前記スプルーの周囲を囲むように形成された第 3の本体水路で互いにつながっていることを特徴とする請求項 7記載のスプルーブッシュ。

[9] 前記第 1の本体水路及び前記第 2の本体水路が、前記スプルーの内壁に沿った勾配を有することを特徴とする請求項 8に記載のスプルーブッシュ。

[10] 前記本体水路が、第 1の前記本体水路、第 4の前記本体水路、第 5の前記本体水路を備え、前記スプルーの中心軸に平行に第 1の本体水路が形成され、前記第 1の本体水路の一端は、前記フランンジ部水路を介して前記給水口につながり、前記第 1の本体水路の他端は、前記スプルーの溶融材料の流れ方向に直行して得られる断面形状が前記スプルー断面の円と同心円の弧を含む断面略 Cの字状の領域で定義される前記スプルーの大径側において前記スプルーの周囲を囲むように形成された第 4の本体水路につながり、前記第 4の本体水路の他端は前記フランンジ部水路を介して前記排水口につながるように形成されていることを特徴とする請求項 7記載のスプルーブッシュ。

[11] 金属粉末を塗布する工程と、

溶融材料の流れ方向の一端から他端に向かい径が大きくなる中空略円錐状のスプルーが本体内部に設けられ、前記スプルーの小径側一端は射出成形機の射出口部に連結可能に注入口が形成され、前記スプルーの大径側他端は金型に取付けた際に前記金型のキヤビティに連結可能に排出口が形成され、前記スプルーを除く領域の一部に前記スプルーの前記排出口側において前記スプルーの周囲を囲むように本体水路が埋設された円柱状のスプルーブッシュ本体、

前記スプルーブッシュ本体の前記注入口側端から張り出し前記スプルーブッシュ本体に接続され、前記本体水路に連続し外部に通ずるようにフランンジ部水路が埋設され、前記金型に取付けられた際の被支持面に前記フランンジ部水路に連続する給水口と排水口が設けられたフランンジ部、を備えるスプルーブッシュの溶融材料の流れ方向に直行して得られる断面形状のパターンに基づき、前記スプルー、前記本体水路、前記フランンジ部水路、前記給水口、前記排水口に対応する部分を除いて、前記金属粉末にレーザー光照射による熱加工を行!、一層一層焼結させて積み上げて立体形状を形成する工程と、

前記立体形状に切削加工を行う工程と、

を含むことを特徴とするスプルーブッシュの製造方法。

[12] 前記本体水路は、第 1の前記本体水路、第 2の前記本体水路、第 3の前記本体水路を備え、前記第 1の本体水路と前記第 2の本体水路は、前記スプルーの溶融材料の流れ方向の中心軸に平行に形成され、前記第 1の本体水路と前記第 2の本体水路の一端は、それぞれ前記フランンジ部水路を介して前記給水口もしく前記排水口につながり、前記第 1の本体水路と前記第 2の本体水路の他端は、前記スプルーの前記排出口側において前記スプルーの周囲を囲むように形成された第 3の本体水路で互いにつながってレ、ることを特徴とする請求項 11記載のスプルーブッシュの製造方法。

[13] 前記第 1の本体水路及び前記第 2の本体水路は、前記スプルーの内壁に沿った勾配を有することを特徴とする請求項 11に記載のスプルーブッシュの製造方法。

[14] 前記本体水路は、第 1の前記本体水路、第 4の前記本体水路、第 5の前記本体水路を備え、前記スプルーの中心軸に平行に第 1の本体水路が形成され、前記第 1の本体水路の一端は、前記フランンジ部水路を介して前記給水口につながり、前記第 1の本体水路の他端は、前記スプルーの溶融材料の流れ方向に直行して得られる断面形状が前記スプルー断面の円と同心円の弧を含む断面略 Cの字状の領域で定義される前記スプルーの大径側において前記スプルーの周囲を囲むように形成された第 4の本体水路につながり、前記第 4の本体水路の他端は前記フランンジ部水路を介して前記排水口につながるように形成されていることを特徴とする請求項 11記載のスプル一ブッシュの製造方法。