JP2006297663A - 金型装置 - Google Patents

Abstract

【課題】型枠の締め付け力による部品破壊を防止する。
【解決手段】固定型１１と、この固定型１１に対して締め付け・離間が自在なように構成された移動型２１とを有し、移動型及び固定型の対向面に成形用キャビティ１３，２３を有し、ガラス部品４０を固定型１１と移動型２１との間に挟持するとともに、部品４０の一部をキャビティ１３内に位置させた状態で、成形キャビティ１３，２３内に成形材料を注入するように構成し、さらに、固定型１１の対向面に、弾性材料からなる支持部材３０を突出させて設け、この支持部材３０を介して部品４０を固定型１１と移動型２１との間に弾性的に挟持するように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガラス等の破壊し易い対象部品をインサート若しくはアウトサート部品として成形を行うのに適した金型装置に関するものである。

周知のように、インサート成形とは、金型内に部品を装入した状態で樹脂を注入し、部品を溶融樹脂で包んで固化させ、一体化した複合部品を作るものであり、またアウトサート成形とは、樹脂を部品の一部に成形で付着固定させて一体化して複合部品を作るものである（特許文献１，２参照）。これらは、成形品で部品を包むか、部品の一部に成形品が付着するかで相違するものの、本質的な違いはない。

従来、これらの成形手法は、ビス、ナットなど金属部品を成形品に埋め込むためや、金属部品の上にリブ、ボスなどの色々な機能部品を固着するために用いられてきた。本発明者らは、これらの成形手法に着目し、ガラスに成形部品を直接取り付ける技術について鋭意研究していた。

しかしながら、インサート成形にしてもアウトサート成形にしても、成形に際して型枠の締め付け力を利用して、インサート部品若しくはアウトサート部品を挟持するものであり、これをそのままガラスのような破壊し易い部品に適用すると、部品を破壊するおそれがあった。
特開平０６−３２０５６９号公報 特開平０９−０３９０２６号公報

そこで、本発明の主たる課題は、型枠の締め付け力により部品を破壊するおそれがない金型装置を提供することにある。

上記課題を解決した本発明は次記のとおりである。
＜請求項１記載の発明＞
固定型と、この固定型に対して締め付け・離間が自在なように構成された移動型とを有し、前記移動型及び固定型の少なくとも一方の対向面に、成形材料を注入する成形領域を有し、部品を固定型と移動型との間に挟持し、かつ部品の少なくとも一部を前記成形領域内に位置させた状態で成形材料を注入するように構成した、金型装置であって、
前記移動型及び固定型の少なくとも一方の対向面に、弾性材料からなる支持部材を突出させて設け、この支持部材を介して前記部品を前記固定型と移動型との間に弾性的に挟持するように構成した、
ことを特徴とする金型装置。

＜請求項２記載の発明＞
前記支持部材を、前記移動型及び固定型の少なくとも一方に対して突出・後退自由なように設けるとともに、この支持部材を前記移動型の締め付け力よりも小さい力をもって突出方向に付勢する付勢手段を設けた、請求項１記載の金型装置。

＜請求項３記載の発明＞
前記支持部材は固定型にのみ設け、移動型には設けていない、請求項１または２記載の金型装置。

＜請求項４記載の発明＞
前記移動型及び固定型の少なくとも一方の対向面における前記成形領域を除く部位に、前記部品が係合する係合部を設けてなる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の金型装置。

＜請求項５記載の発明＞
前記成形領域内に前記部品の周縁部が位置するように構成するとともに、部品の周縁部に沿って前記移動型の対向面にイジェクトピンを複数並設してなる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の金型装置。

＜請求項６記載の発明＞
前記部品がガラス部品である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の金型装置。

本発明では、移動型及び固定型の少なくとも一方の対向面に突設した、弾性材料製の支持部材を介して対象部品を固定型と移動型との間に弾性的に挟持する。よって、型枠の締め付け力を作用させても、支持部材が緩衝作用を発揮し、対象部品が破壊し難くなる。

なお、本発明における用語「成形領域」とは、成形のために樹脂が注入される領域を意味し、キャビティ（凹部）やコアが設けられる部分を意味する。

本発明において、支持部材を突出・後退自由になすとともに移動型の締め付け力よりも小さい力をもって突出方向に付勢すると、移動型を締め付けて支持部材を部品に押し当てたとき、その押圧力は支持部材の付勢力よりも大きくならない。よって、この付勢力を部品が破壊しない程度に設定しておくことにより、部品破壊を確実に防止できる。また、このように支持部材が所定の支持圧力を維持したまま後退できると、移動型の締め付け過程において、より早い段階から部品を支持することができるという利点もある。

通常の成形機では、移動型にイジェクトピンのための機構が設けられるため、本発明の支持部材は固定型にのみ設け、移動型には設けないようにするのが好ましい。

一方、部品は金型内の所定位置に位置決めする必要があるが、何らの目安も無いのでは作業が著しく困難となり、成形精度の低下をもたらすおそれがある。そこで、本発明では、動型及び固定型の少なくとも一方の対向面に、部品が係合する係合部を設けるのは好ましい。また、通常のイジェクトピンは、部品を型内に挿入する工程では突出しているため、これを利用して部品の位置決めをできるように、イジェクトピンを配列するのも好ましい形態である。

以下、本発明の一実施形態について添付図面を参照しながら詳説する。
図１〜図４は本発明に係る金型装置例を示しており、この装置は、固定型１１を有する固定側部分１０と、固定型１１に対向し、固定型１１に対して締め付け・離間が可能なように構成された移動型２１を有する移動側部分２０とを備えている。

固定型１１における移動型２１との対向面には、ガラス板等の部品４０全体が嵌合収容される部品収容キャビティ（凹部）が１２形成されるとともに、この部品の所定部分（図中上部）に面する位置に成形用キャビティ（成形領域に相当）１３が形成されている。

移動型２１における固定型１１との対向面には、部品の所定部分（図中上部）に面する位置に成形用キャビティ（成形領域に相当）２３が形成され、この成形用キャビティ１３内にはイジェクトピン２４が複数設けられている。イジェクトピン２４は移動型２１の背面側に設けられたイジェクト機構部のイジェクト板２５に連結されており、図示しない駆動装置によるイジェクト板２５の往復駆動に伴って、キャビティ２３内に対する突出、およびキャビティ２３内からの退避が可能となっている。

また、スプルー１４が固定側部分１０を貫通し、固定型１１における上記キャビティ１２，１３を除く部位に開口されるとともに、移動型２１におけるスプルー１４と対向する部分から成形用キャビティ２３まで連通するようにランナーを形成する溝２２が形成されている。このランナー溝２２は、固定型１１に形成することも、また移動型２１および固定型１１の両方に形成することもできる。

そして、特徴的には、固定型１１における移動型２１との対向面に、弾性材料からなる支持部材３０が突出されている。支持部材３０に用いる弾性材料としては、フッ素ゴムやシリコンゴム等、耐熱性の高い粘弾性材料が好適である。支持部材３０は、部品を支持するものであるため、支持の安定性の観点から図２にも示すように３点以上で支持するのが好ましい。

この支持部材３０は、固定的に支持することもできるが、図示形態のように弾性的に支持するのが好ましい。すなわち図４に拡大して示すように、支持部材３０は、固定型１１に形成された凹孔３１内に挿入されるとともに、支持部材３０と凹孔３１との間にスプリング等の弾性材料からなる付勢手段３２が介在されており、突出方向に付勢されている。また、支持部材３０の基端部外周に段差部３０ｐが設けられるとともに、凹孔内周面にも段差部３１ｐが設けられており、両段差部３０ｐ，３１ｐが当接することにより、支持部材３０の突出量が規制されるようになっている。

よって、型締めに際して、部品４０を部品収容キャビティ１２内に嵌合し、位置決めした後に、移動型２１を固定型１１に接近させていくと、先ず支持部材３０の先端が部品４０表面に当接する。支持部材３０は弾性材料からなるものであるため、この当接による衝撃が吸収され、部品破壊が防止される。さらに締め付けていくと、支持部材３０の弾性変形に要する力よりも付勢手段３２の弾性付勢力が弱くなり、付勢力に抗して支持部材３０が凹孔３１内に押し込まれて型締めが完了する。かくして、支持部材３０の弾性力および付勢手段３２の弾性付勢力により、部品４０が固定型１１及び移動型２１間に弾性的に挟持されるようになり、型締めにおける部品破壊が効果的に防止される。以降は、通常の成形と基本的に同様であり、固定型１１と移動型との間に部品４０の一部を成形キャビティ１３内に位置させた状態で、スプルー１４及びランナー２２を介してキャビティ１３内に成形材料を注入し、保圧・冷却した後、図５に示すように型１１，２１を開き、イジェクトピン２４を突出させて成形物品を排出することにより、成形サイクルが完了する。

ところで、上記実施形態では、部品４０が収容キャビティ１２に嵌合する。よって、部品４０を収容キャビティ１２に収容するだけで部品４０の位置決めが可能である。また、嵌合以外であっても、部品４０の周縁部を係合させて位置決めできるような係合部、例えば凸部や段差が存在すれば、位置決めは容易になる。しかし、成形領域には位置決め用の表面凹凸を形成できないため、部品４０の周縁部の全体または大部分にわたり成形物を付着させる場合等においては、部品周縁部と型表面凹凸との係合による位置決めが不可能になることもある。

そこで、成形用キャビティ内に部品４０の周縁部が位置する場合には、図６に示すように、移動型２１における部品４０の周縁部に沿ってイジェクトピン２４を複数並設し、これを位置決めに用いることも提案する。この位置決め用のイジェクトピン２４は、部品４０を取り囲むように配置するのが好ましく、部品４０の少なくとも二方、好ましくは三方または四方に配置するのが好ましい。位置決めに際しては、型１１，２１を開いた状態でイジェクトピン２４を突出させ（通常のイジェクトピン２４は、部品４０を型１１，２１内に挿入する工程では突出している）、このイジェクトピン２４に部品４０の周縁部を当接させて位置決めする。イジェクトピン２４が図示形態のように部品４０の四方に配置されている場合には、それらにより囲まれる部分に部品４０を挿入する。しかる後、型締めを行い、支持部材３０により部品４０を動かないように挟持した後に、イジェクトピン２４を引き込むことで、成形用キャビティ１３に材料を注入可能な状態となる。

＜その他＞
（イ）上記例では固定型１１にのみ支持部材３０を設けているが、これに代えてまたはこれとともに移動型２１に支持部材を設けることもできる。

（ロ）上記例では、固定型１１にのみ部品収容キャビティ１２を設けているが、これに代えてまたはこれとともに移動型２１に部品収容キャビティを設けることもできる。

（ハ）上記例では、成形用キャビティ１３，２３を固定型１１及び移動型２１の両方に設けているが、いずれか一方にのみ設けることもできる。

（ニ）上記例ではキャビティ１２，１３，２３のみ設けているが、成形物の形状に応じてコアを設けることもできる。

（ホ）上記例は、移動型及び固定型が横向きに並設された横型成形機を想定しているが、縦型の成形機にも適用可能である。

（ヘ）上記例では、部品４０の全体が金型内（固定型１１と移動型２１との間）に収容されるが、部品４０の一部のみ金型内に収容され、残部が金型外にはみ出すように構成することもできる。

（ト）本発明では、部品の材質により限定されるものではないが、ガラス等の破壊しやすいものに好適である。

本発明は、ガラス等の破壊し易い部品の一部に成形で樹脂を付着固定させて複合部品を作るのに好適なものであるが、これに限られず、広範な用途に適用できるものである。

本発明に係る金型装置の型締め状態を示す縦断面図である。 図１のII−II矢視図である。 図１のIII−III矢視図である。 図１の支持部材部分の拡大図である。 型開き状態を示す縦断面図である。 イジェクトピンの他の形態を示す要部斜視図である。

符号の説明

１０…固定側部分、１１…固定型、１２…部品収容キャビティ、１３…成形用キャビティ、１４…スプルー、２０…移動側部分、２１…移動型、２２…ランナー溝、２３…成形用キャビティ、２４…イジェクトピン、２５…イジェクトプレート、３０…支持部材、３１…凹孔、３２…付勢手段。

Claims (6)

1. 固定型と、この固定型に対して締め付け・離間が自在なように構成された移動型とを有し、前記移動型及び固定型の少なくとも一方の対向面に、成形材料を注入する成形領域を有し、部品を固定型と移動型との間に挟持し、かつ部品の少なくとも一部を前記成形領域内に位置させた状態で成形材料を注入するように構成した、金型装置であって、
   前記移動型及び固定型の少なくとも一方の対向面に、弾性材料からなる支持部材を突出させて設け、この支持部材を介して前記部品を前記固定型と移動型との間に弾性的に挟持するように構成した、
   ことを特徴とする金型装置。
2. 前記支持部材を、前記移動型及び固定型の少なくとも一方に対して突出・後退自由なように設けるとともに、この支持部材を突出方向に付勢する付勢手段を設けた、請求項１記載の金型装置。
3. 前記支持部材は固定型にのみ設け、移動型には設けていない、請求項１または２記載の金型装置。
4. 前記移動型及び固定型の少なくとも一方の対向面における前記成形領域を除く部位に、前記部品が係合する係合部を設けてなる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の金型装置。
5. 前記成形領域内に前記部品の周縁部が位置するように構成するとともに、部品の周縁部に沿って前記移動型の対向面にイジェクトピンを複数並設してなる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の金型装置。
6. 前記部品がガラス部品である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の金型装置。

Images