射出成形用金型、成形品及び成形品の製造方法
【課題】成形品の耐衝撃性および形状精度を向上させ、かつ、成形品本体部からランナー部を容易に取り外すと共に成形品本体部の欠損や亀裂を防止することを目的とする。
【解決手段】重ね合わせた雌型２と雄型３の間に、環状の成形品を成形するための環状のキャビティ５が形成される射出成形用金型１において、雌型２と雄型３との間に、キャビティ５の内縁に沿って全周に亘って周設された環状のリングランナー６と、リングランナー６の外縁とキャビティ５の内縁とを全周に亘って繋いでリングランナー６とキャビティ５とを連通する環状のゲート７と、が形成され、雌型２又は雄型３に、リングランナー６に連通するスプル８が形成され、雌型２及び雄型３のうちの何れか一方のゲート成形金型面２７に、他方のゲート成形金型面３４に向かって突出したエッジ２８が全周に亘って形成されている。
【解決手段】重ね合わせた雌型２と雄型３の間に、環状の成形品を成形するための環状のキャビティ５が形成される射出成形用金型１において、雌型２と雄型３との間に、キャビティ５の内縁に沿って全周に亘って周設された環状のリングランナー６と、リングランナー６の外縁とキャビティ５の内縁とを全周に亘って繋いでリングランナー６とキャビティ５とを連通する環状のゲート７と、が形成され、雌型２又は雄型３に、リングランナー６に連通するスプル８が形成され、雌型２及び雄型３のうちの何れか一方のゲート成形金型面２７に、他方のゲート成形金型面３４に向かって突出したエッジ２８が全周に亘って形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形用金型、成形品及び成形品の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、合成樹脂製の部品を成形する方法として、例えば下記特許文献１に示されているようなピンポイントゲート方式の射出成形法が知られている。この方式では、射出成形用金型の雌型に、キャビティに連通する貫通孔状のゲートが形成されている。そして、そのゲートからキャビティに樹脂を流入させる。これにより、キャビティ内に流入した樹脂が流動しながらキャビティ全体に行き渡り、キャビティに樹脂が充填される。
【０００３】
具体的に説明すると、例えば、天壁部の中央に円形状の開口が形成された駆動モジュールのカバーを成形する際には、その天壁部の位置にゲートを形成しておく。そして、そのゲートからキャビティに樹脂を流し込むと、その樹脂は、キャビティ内においてゲート付近からカバー周方向の両側に分かれて流動し、その後、ゲート位置の反対側の位置で合流する。これにより、キャビティに樹脂が充填される。
【０００４】
また、従来、合成樹脂製の環状部品を成形する方法として、例えば下記特許文献２に示されているようなディスクゲート方式の射出成形法が知られている。この方式では、射出成形用金型において環状のキャビティの内側にディスク状のランナーが形成されていると共に、そのランナーの外縁と環状のキャビティの内縁とを全周に亘って繋ぐゲートが形成されており、さらに、ランナーに連通するスプルが雌型に形成されている。そして、このスプルからランナーに樹脂を流入させると、その樹脂が環状のゲートの全周から一様にキャビティに流れ込み、キャビティに樹脂が充填される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３０１７４２号公報
【特許文献２】特開２００８−４９７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記した従来のピンポイントゲート方式の射出成形法では、樹脂をキャビティの片側から流し込んで充填するため、成形品にウエルドが生じやすいという問題が存在する。具体的に説明すると、例えばカメラレンズ等の駆動モジュールのカバーでは、仕様上、耐熱性に優れた液晶ポリマー（ＬＣＰ）を成形材料として用いることが要求される場合がある。このような場合に、上記した従来のピンポイントゲート方式の射出成形法でカバーを成形すると、キャビティ内においてカバー周方向の両側に分かれて周方向に流動し、その後、両側から流動した樹脂同士が合流するため、その合流位置（例えばゲート位置の反対側の位置）にウエルドが生じるおそれがある。
【０００７】
また、従来、樹脂充填作業の能率を向上させて時間短縮を図るために、複数のゲートから樹脂を同時充填する多点ゲートのピンポイントゲート方式が知られているが、この方式では、各ゲートからそれぞれ流入した樹脂同士がキャビティ内で合流するため、その合流箇所でウエルドが生じるおそれがあり、環状の成形品（キャビティ）でなくてもウエルドが生じやすい。
【０００８】
上述したように、ピンポイントゲート方式の射出成形法では、成形品が環状であるか否かに関わらずウエルドが生じるおそれがある。そして、ウエルドがある成形品は、落下等の衝撃を受けたときにウエルド位置で割れやすく、耐衝撃性（落下耐久性）が低くなるという問題がある。
【０００９】
また、上記した従来のピンポイントゲート方式の射出成形法では、キャビティ内において樹脂が周方向に流動して充填されるので、成形品の寸法精度を確保しにくいという問題がある。具体的に説明すると、射出成形法によって成形される部品の１つとして例えば軸受けリテーナーがある。この軸受けリテーナーは、真円環状の部材であり、ボールを転動自在に保持する複数のボールポケットが周方向に間欠的に形成されている。この軸受けリテーナーを上記した従来のピンポイントゲート方式の射出成形法で成形すると、樹脂の流動方向と流動直交方向とで成形収縮率が異なるため、軸受けリテーナーの形状が真円にならずに楕円状にゆがみやすく、また、複数のボールポケットの形状やボールポケットの間隔が不均一になりやすい。したがって、従来のピンポイントゲート方式の射出成形法で軸受けリテーナーを成形すると、トルクむらやトルク上昇を引き起こすおそれがある。
【００１０】
また、上記した従来のディスクゲート方式の射出成形法では、金型を離型したとき、キャビティによって成形された環状の成形品本体部の内側に、ランナーによって成形されたランナー部が、ゲートによって形成されたゲート部を介して全周に亘って連結された状態となる。したがって、離型後に上記したゲート部を切断して成形品本体部からランナー部を取り外す必要があるが、ゲート部の切断作業は煩雑であり、また、ゲート部を切断する際に成形品本体部に欠損が生じたり亀裂が入ったりするおそれがある。
【００１１】
本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、成形品の耐衝撃性および形状精度を向上させることができ、かつ、成形品本体部からランナー部を容易に取り外すことができると共に成形品本体部の欠損や亀裂を防止することができる射出成形用金型、成形品及び成形品の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る射出成形用金型は、重ね合わせた雌型と雄型の間に、環状の成形品を成形するための環状のキャビティが形成される射出成形用金型において、前記雌型と前記雄型との間に、前記キャビティの内縁に沿って全周に亘って周設された環状のリングランナーと、該リングランナーの外縁と前記キャビティの内縁とを全周に亘って繋いで前記リングランナーと前記キャビティとを連通する環状のゲートと、が形成され、前記雌型又は前記雄型に、前記リングランナーに連通するスプルが形成され、前記雌型及び前記雄型のうちの何れか一方のゲート成形金型面に、他方のゲート成形金型面に向かって突出したエッジが全周に亘って形成されていることを特徴としている。
【００１３】
本発明に係る射出成形用金型は、重ね合わせた雌型と雄型の間に、成形品を成形するためのキャビティが形成される射出成形用金型において、前記雌型と前記雄型との間に、前記キャビティの外縁に沿って全周に亘って周設された環状のリングランナーと、該リングランナーの内縁と前記キャビティの外縁とを全周に亘って繋いで前記リングランナーと前記キャビティとを連通する環状のゲートと、が形成されており、前記雌型又は前記雄型に、前記リングランナーに連通するスプルが形成され、前記雌型及び前記雄型のうちの何れか一方のゲート成形金型面に、他方のゲート成形金型面に向かって突出したエッジが全周に亘って形成されていることを特徴とするものであってもよい。
【００１４】
このような特徴により、例えば加熱溶解された合成樹脂等の成形材料をスプルに流し込むと、その成形材料はスプルを通って一旦リングランナーに流入し、リングランナー内において周方向に流動する。その後、リングランナー内の成形材料が、環状のゲートの全周から一様にキャビティに流れ込み、キャビティ内において成形材料が全周に亘って一斉に径方向又は軸方向に流動して充填される。これにより、キャビティによって成形される成形品本体部にウエルドが生じにくくなる。また、前記成形品本体部における成形収縮率が全周に亘って均一になるため、成形品本体部の形状がゆがみにくく安定する。
【００１５】
また、雌型及び雄型のうちの何れか一方のゲート成形金型面に、他方のゲート成形金型面に向かって突出したエッジが全周に亘って形成されているので、ゲートによって成形されるゲート部には、エッジによる切り込みが全周に亘って形成される。この切り込みによってゲート部に弱化部が形成され、ゲート部が切り込みに沿って容易に切断可能であるので、ゲート部の切断時に成形品本体部に欠損や亀裂が生じにくくなる。
【００１６】
また、本発明に係る射出成形用金型は、前記他方のゲート成形金型面が、前記エッジの表面に対して垂直に形成されていることが好ましい。
これにより、切り込みに沿ってゲート部がさらに切断しやすくなり、ゲート部の切断時における成形品本体部の欠損や亀裂が確実に防止される。
【００１７】
また、本発明に係る射出成形用金型は、前記スプルが、前記リングランナーの周方向に間隔をあけて複数配設されていることが好ましい。
これにより、成形材料の充填作業の能率が向上し、時間短縮を図ることができる。このとき、ランナー内において複数のスプルから流入した成形材料同士が合流するため、ランナーによって成形されるランナー部にウエルドが生じやすくなるが、キャビティには、環状のゲートの全周から一様に成形材料が流れ込むため、キャビティによって成形される成形品本体部にウエルドが生じにくい。
【００１８】
また、本発明に係る成形品は、上記した射出成形用金型を用いて射出成形された成形品であって、前記キャビティで成形された成形品本体部の内縁又は外縁に、前記ゲートで成形されたゲート部が全周に亘って環状に形成され、該ゲート部に、前記エッジによって成形された切り込みに沿って切断された切断面が全周に亘って形成されていることを特徴としている。
【００１９】
このような特徴により、上述したように成形品にウエルドが生じにくく、また、成形品の形状がゆがみにくく、さらに、成形品本体部に欠損や亀裂が生じにくい。
【００２０】
本発明に係る成形品の製造方法は、上記した射出成形用金型を用いて成形品を射出成形する成形品の製造方法であって、前記スプルを介して前記リングランナーに成形材料を射出することで、少なくとも前記キャビティ、前記リングランナー及び前記ゲートに前記成形材料を充填する充填工程と、前記成形材料が固化して、前記キャビティによって成形された成形品本体部と、前記リングランナーによって成形された環状のランナー部と、前記ゲートによって成形された環状のゲート部と、が一体に形成された後、前記雌型と前記雄型とを相対的に離間させる離型工程と、前記エッジによって前記ゲート部に全周に亘って形成された切り込みに沿って前記ゲート部を全周に亘って切断することで、前記成形品本体部から前記ランナー部を取り外す切断工程と、を備えることを特徴としている。
【００２１】
このような特徴により、ゲートによって成形されるゲート部に、エッジによる切り込みが全周に亘って形成されるため、ゲート部を切り込みに沿って容易に切断することが可能である。これにより、成形品本体部からランナー部を取り外す作業を容易に行うことができる。また、上記した射出成形用金型を用いるため、上述したように成形品にウエルドが生じにくく、また、成形品の形状がゆがみにくく、さらに、成形品本体部に欠損や亀裂が生じにくい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る射出成形用金型、成形品及び成形品の製造方法によれば、ウエルドが生じにくいので、成形品の耐衝撃性を向上させることができる。また、成形収縮による成形品の形状のゆがみが起こりにくいので、成形品の形状精度を向上させることができる。さらに、成形品本体部からランナー部を容易に取り外すことができると共に成形品本体部の欠損や亀裂を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る射出成形用金型の分解斜視図である。
【図２】図１に示すＡ−Ａ間の断面図である。
【図３】図１に示すＢ−Ｂ間の断面図である。
【図４】本発明の実施形態を説明するための射出成形用金型の部分拡大図である。
【図５】本発明の実施形態を説明するための成形品の斜視図であり、（ａ）はランナー部が付いた状態を示しており、（ｂ）はランナー部が取り外された状態を示している。
【図６】本発明の変形例を説明するための成形品の斜視図である。
【図７】本発明の変形例を説明するための射出成形用金型の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る射出成形用金型、成形品及び成形品の製造方法の実施の形態について、図面に基いて説明する。
【００２５】
［射出成形用金型］
まず、射出成形用金型１について図１から図４に基づいて説明する。
図１に示す射出成形用金型１は、図５（ｂ）に示す成形品１００（モジュールカバー）を射出成形するための金型であり、固定型板２（雌型）と可動型板３（雄型）とが備えられている。図１〜図３に示すように、固定型板２及び可動型板３は、固定型板２を上に可動型板３を下にして上下に配置されており、これら固定型板２及び可動型板３が重ね合わせられることで、固定型板２と可動型板３との間にキャビティ５、リングランナー６及びゲート７がそれぞれ形成され、また、図示せぬ昇降機構によって可動型板３を下降させることで、上下方向に相対的に離間可能となっている。
【００２６】
上記したキャビティ５は、図５（ａ）に示す成形品本体部１０５を成形するための環状の空間である。リングランナー６は、図５（ａ）に示すランナー部１０６を成形するための平面視円環状の空間であり、キャビティ５の内側に配設されていると共にキャビティ５の内縁に沿って全周に亘って周設されている。ゲート７は、図５（ａ）に示すゲート部１０７を成形する平面視円環状の空間であり、リングランナー６の外縁とキャビティ５の内縁とを全周に亘って繋いでリングランナー６とキャビティ５とを連通する連通路である。
【００２７】
上記した固定型板２の下面（合わせ面）には、図５（ａ）に示す成形品本体部１０５の周壁部１５１の外周面及び天壁部１５０の上面を成形する凹部２０が形成されている。この凹部２０は、平面視矩形（略正四角形）の窪み部であり、固定型板２の下面から上方に向かって延在する角筒状の周壁面２１と、その周壁面２１の上端に形成された天井面２２と、で画成されている。上記した周壁面２１は、キャビティ５の外周壁面を画成し、図５（ａ）に示す成形品本体部１０５の周壁部１５１の外周面を成形する金型面となっている。また、上記した天井面２２は、キャビティ５の上壁面を画成し、図５（ａ）に示す成形品本体部１０５の天壁部１５０の上面を成形する金型面となっている。
【００２８】
また、固定型板２には、凹部２０の天井面２２から固定型板２の上面にかけて貫通した貫通孔２３が形成されており、この貫通孔２３の内側には、コマ金型２４が嵌合されている。上記した貫通孔２３は、上下方向に延在する平面視円形の直孔であり、平面視において凹部２０（天井面２２）の中央部分に配設されている。コマ金型２４は、貫通孔２３の内側に嵌着されて固定された円柱形状の部材であり、このコマ金型２４の下端部は、天井面２２から下向きに突出されている。
【００２９】
コマ金型２４の下端部の外周面２５は、キャビティ５の上側の内縁壁面を画成し、図５（ａ）に示す成形品本体部１０５の天壁部１５０の開口１５２を成形する金型面となっている。つまり、貫通孔２３及びコマ金型２４は、図５（ａ）に示す成形品本体部１０５の開口１５２に対応した径及び位置に形成されている。
コマ金型２４の下端面２６の中央部は、後述する可動型板３のコア部３０の上面３２に合わせられる合わせ面であり、コマ金型２４の下端面２６の外周部は、リングランナー６の上壁面を画成し、図５（ａ）に示すランナー部１０６を成形する金型面となっている。
【００３０】
また、コマ金型２４の下端面２６の外周縁部２７は、ゲート７の上壁面を画成し、図５（ａ）に示すゲート部１０７を成形する金型面（一方のゲート成形金型面）となっている。この外周縁部２７には、後述する可動型板３の傾斜面３４（他方のゲート成形金型面）に向かって突出したエッジ２８が全周に亘って形成されている。このエッジ２８は、図４に示すように、下向きに突出していると共に下方に向かって漸次縮幅された断面視三角形状の突起であり、コマ金型２４の外周縁部２７に沿って平面視円環形状に形成されている。すなわち、エッジ２８の外周面２８ａは、コマ金型２４の外周面２５と面一に形成されており、エッジ２８の内周面２８ｂは、外周面２８ａの下端から上方に向かって漸次縮径されたテーパー状に形成されており、上方に向かって径方向内側に傾斜した傾斜面となっている。
【００３１】
また、図１、図２に示すように、コマ金型２４には、リングランナー６に連通するスプル８が形成されている。このスプル８は、コマ金型２４を貫通する貫通孔であり、リングランナー６に成形材料を流入させるための流路である。このスプル８の下端部は、下方に向かって漸次縮径されたテーパー形状に形成されており、スプル８の下端が括れて絞られた形状に形成されている。また、スプル８は、リングランナー６の周方向に間隔をあけて複数配設されている。具体的には、コマ金型２４には、４つのスプル８が周方向に等間隔に配設されている。
【００３２】
図１〜図３に示すように、可動型板３の上面（合わせ面）には、上記した凹部２０の内側に挿入され、図５（ａ）に示す成形品本体部１０５の周壁部１５１の内周面及び天壁部１５０の下面を成形するコア部３０が突設されている。このコア部３０は、平面視矩形（略正四角形）の突起部である。このコア部３０の周壁面３１は、上記した凹部２０の周壁面２１に対して径方向内側から対向しており、このコア部３０の周壁面３１と凹部２０の周壁面２１との間には隙間が形成されている。つまり、コア部３０の周壁面３１は、キャビティ５の内周壁面を画成し、図５（ａ）に示す成形品本体部１０５の周壁部１５１の内周面を成形する金型面となっている。
【００３３】
コア部３０の上面３２の外周部は、上記した凹部２０の天井面２２に対して下方から対向しており、このコア部３０の上面３２の外周部と凹部２０の天井面２２との間には隙間が形成されている。つまり、周壁面３１の上面３２の外周部は、キャビティ５の下壁面を画成し、図５（ａ）に示す成形品本体部１０５の天壁部１５０の下面を成形する金型面となっている。
コア部３０の上面３２の中央部は、上記したコマ金型２４の下端面２６に当接されており、コマ金型２４の下端面２６に合わせられる合わせ面となっている。
【００３４】
また、コア部３０の上面３２のうち、コマ金型２４の下端面２６の外周部に対向する位置には、リングランナー６を画成する凹溝３３が形成されている。この凹溝３３は、コマ金型２４の外周縁部２７に沿って全周に亘って形成された平面視円環状の溝部であり、縦断面視において下方に向かって漸次縮幅された略台形状に形成されている。
また、凹溝３３の外周面３３ａとコア部３０の上面３２の外周部との間には、コア部３０の上面３２および凹溝３３の外周面３３ａに対して傾斜した傾斜面３４が凹溝３３に沿って全周に亘って形成されている。この傾斜面３４は、径方向内側に向かって下向きに傾斜しており、下方に向かうに従い漸次縮径されたテーパー形状に形成されている。そして、この傾斜面３４は、ゲート７の下壁面を画成し、図５（ａ）に示すゲート部１０７を成形する金型面となっている。なお、この傾斜面３４と上記したエッジ２８の先端との間には全周に亘って隙間があけられている。また、傾斜面３４は、上記したエッジ２８の内周面２８ｂに対して垂直に形成されている。
【００３５】
またコア部３０には、コア部３０の上面３２からキャビティ５内に向けて開口した第一エジェクターピン孔３５と、凹溝３３の底面からリングランナー６内に向けて開口した第二エジェクターピン孔３６と、がそれぞれ形成されている。これら第一、第二エジェクターピン孔３５、３６は、図示せぬエジェクターピンが挿通される貫通孔であり、上下方向に延在している。なお、第二エジェクターピン孔３６は、平面視において、スプル８に対して周方向にずれた位置に配設されている。具体的には、第二エジェクターピン孔３６は、平面視において、周方向に隣り合うスプル８，８の中央位置に配設されている。
また、図１、図３に示すように、可動型板３の上面（合わせ面）には、コア部３０の下端付近から可動型板３の外縁まで延在するガス抜き溝３９が形成されており、このガス抜き溝３９を介してキャビティ５が外部に連通されている。
また、コア部３０の中央部には、上下方向に貫通するガス抜き孔３７が形成されている。このガス逃げ孔３７は、コア部３０の上面３２に形成されたガス抜き溝３８を介してリングランナー６に連通されている。
【００３６】
［成形品の製造方法］
次に、上記した構成の射出成形用金型１を用いた成形品１００の製造方法について説明する。
【００３７】
まず、固定型板２と可動型板３との間に形成されたキャビティ５、リングランナー６及びゲート７に成形材料を射出充填する充填工程を行う。詳しく説明すると、まず予め、図示せぬ昇降機構によって可動型板３を上昇させて可動型板３の上面を固定型板２の下面に当接させ、射出成形用金型１を閉じておく。そして、図示せぬ射出装置によって、成形材料を加熱溶解させ、その成形材料を固定型板２の上方から複数のスプル８にそれぞれ射出する。各スプル８内に射出された成形材料は、それぞれスプル８の下端からリングランナー６内に流入する。そして、リングランナー６内において成形材料が周方向に流動して充填される。このとき、リングランナー６内の気体（空気）はガス抜き溝３８を通ってガス抜き孔３７に排出され、リングランナー６内において気体と成形材料とが置換される。
その後、リングランナー６内の成形材料が、環状のゲート７の全周から一様にキャビティ５に流れ込み、キャビティ５内において成形材料が全周に亘って一斉に径方向外側に向かって流動し、さらに、コア部３０の上面３２の外縁から軸方向下側に向かって流動し、キャビティ５内全体に充填される。このとき、キャビティ５内の気体（空気）はガス抜き溝３９を通って外部に排出され、キャビティ５内において気体と成形材料とが置換される。以上により、キャビティ５、リングランナー６、ゲート７及びスプル８に成形材料が充填される。
【００３８】
上記した成形材料が固化することで、キャビティ５によって図５（ａ）に示す矩形箱状の成形品本体部１０５が成形されると共に、リングランナー６によって図５（ａ）に示す円環状のランナー部１０６が成形され、ゲート７によって図５（ａ）に示す円環状のゲート部１０７が成形される。また、スプル８内にも成形材料が充填されるので、スプル８内に図示せぬ柱状のスプル部が成形される。また、上記したゲート部１０７には、エッジ２８によって断面視略Ｖ字状の切り込み１２８が全周に亘って成形される。そして、図５に示すように、上記した成形品本体部１０５、ランナー部１０６、ゲート部１０７及び図示せぬスプル部は、一体に形成される。
【００３９】
次に、上述したように成形材料が固化した後、固定型板２と可動型板３とを相対的に離間させる離型工程を行う。詳しく説明すると、可動型板３を図示せぬ昇降機構によって下降させ、可動型板３を固定型板２から離間させる。このとき、上記した図示せぬスプル部の下端とランナー部１０６の上面との連結部分が切断され、成形品本体部１０５、ランナー部１０６及びゲート部１０７からなる成形体１０１がコア部３０に付着した状態で可動型板３と共に固定型板２から離間する。
【００４０】
次に、ゲート部１０７を切り込み１２８に沿って切断して上記した成形品本体部１０５からランナー部１０６を取り外す切断工程を行う。詳しく説明すると、まず、第一、第二エジェクターピン孔３５、３６に挿入された図示せぬエジェクターピンを上方に向けて突出させ、コア部３０に付着した成形体１０１を突き出してコア部３０から離間させる。次に、ランナー部１０６を下向き（成形品本体部１０５の内側）に押圧する。これにより、ゲート部１０７のうちの切り込み１２８の先端箇所が弱化部となっているので、その弱化部でゲート部１０７が切断される。このようにしてゲート部１０７を切り込み１２８に沿って全周に亘って切断することで、ランナー部１０６と成形品本体部１０５とが分離され、成形品１００が完成する。
【００４１】
なお、図示せぬエジェクターピンによる突き出しによってゲート部１０７を切り込み１２８に沿って切断し、成形品本体部１０５からランナー部１０６を取り外すことも可能である。すなわち、まず、第一エジェクターピン孔３５に挿入された図示せぬエジェクターピンを上方に向けて突出させ、成形品本体部１０５の天壁部１５０を上方に突き出す。これにより、天壁部１５０がコア部３０の上面３２から離間すると共に、成形品本体部１０５の周壁部１５１がコア部３０の周壁面３１上を摺動しながら天壁部１５０と共に上方に移動する。また、このとき、ランナー部１０６はコア部３０の凹溝３３の内周面によって保持されるので、上述したように天壁部１５０が上方に移動することで、ゲート部１０７に引張応力が作用し、ゲート部１０７は上記した弱化部（切り込み１２８の先端箇所）において切断される。このようにしてゲート部１０７が切り込み１２８に沿って全周に亘って切断されることで、ランナー部１０６と成形品本体部１０５とが分離され、成形品１００が完成する。その後、第二エジェクターピン孔３６に挿入された図示せぬエジェクターピンを上方に向けて突出させ、凹溝３３内のランナー部１０６を上方に突き出し、凹溝３３内に保持されたランナー部１０６を凹溝３３から取り出す。
【００４２】
［成形品］
次に、成形品１００の構成について説明する。
図５（ｂ）に示すように、成形品１００は、上記した射出成形用金型１を用いて射出成形された部材であり、キャビティ５によって成形された成形品本体部１０５を備えている。この成形品本体部１０５には、平面視矩形状の天壁部１５０と、その天壁部１５０の外縁から垂下された角筒状の周壁部１５１と、が備えられている。上記した天壁部１５０には、平面視円形の開口１５２が形成されており、その開口１５２の縁部には、図２、図３に示すゲート７で成形されたゲート部１０７´が全周に亘って環状に形成されている。ゲート部１０７´は、図５（ａ）に示すゲート部１０７を切り込み１２８に沿って切断した後に成形品本体部１０５側に残るゲート跡であり、このゲート部１０７´には、切り込み１２８に沿って切断したときの切断面１７０が全周に亘って形成されている。
【００４３】
上記した射出成形用金型１、並びに射出成形用金型１を用いて成形された成形品１００及び射出成形用金型１を用いた成形品１００の製造方法によれば、リングランナー６内の成形材料が、環状のゲート７の全周から一様にキャビティ５に流れ込み、キャビティ５内において成形材料が全周に亘って一斉に径方向及び軸方向に流動して充填されるので、キャビティ５によって成形される成形品本体部１０５にウエルドが生じにくい。これにより、成形品１００の耐衝撃性を向上させることができる。
【００４４】
また、上述したようにキャビティ５に成形材料が充填されるため、成形品本体部１０５における成形収縮率が全周に亘って均一になる。これにより、成形品本体部１０５の形状がゆがみにくく安定し、成形品１００の形状精度を向上させることができる。
【００４５】
また、ゲート部１０７には、エッジ２８による切り込み１２８が全周に亘って形成され、その切り込み１２８によってゲート部１０７に弱化部が形成されるので、ゲート部１０７が切り込み１２８に沿って容易に切断可能である。これにより、成形品本体部１０５からランナー部１０６を容易に取り外すことができると共に、ゲート部１０７の切断時に成形品本体部１０５に欠損や亀裂が生じるのを防止することができる。
【００４６】
また、エッジ２８に対向するゲート７の壁面（傾斜面３４）が、エッジ２８の内周面２８ｂに対して垂直に形成されているので、切り込み１２８に沿ってゲート部１０７が特に切断しやすく、ゲート部１０７の切断時における成形品本体部１０５の欠損や亀裂を確実に防止することができる。
【００４７】
また、射出成形用金型１には、スプル８がリングランナー６の周方向に間隔をあけて複数配設されているので、複数のスプル８に対して同時に成形材料を射出することで成形材料の充填作業の能率が向上する。このとき、リングランナー６内において複数のスプル８から流入した成形材料同士が合流するため、ランナー部１０６にウエルドが生じやすくなるが、上述したようにキャビティ５には環状のゲート７の全周から一様に成形材料が流れ込むため、成形品本体部１０５にウエルドが生じにくい。したがって、成形材料の充填作業の時間短縮を図りつつ成形品１００の耐衝撃性を向上させることができる。
また、環状のリングランナー６が形成されているので、ディスク状のランナーに比べて成形材料の使用量を低減させることができると共に、充填作業の時間短縮を図ることができる。
【００４８】
以上、本発明に係る射出成形用金型、成形品及び成形品の製造方法の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
具体的には、上記した実施の形態では、矩形箱状の成形品１００（モジュールカバー）を成形する場合について説明しているが、本発明における成形品は適宜変更可能であり、例えば、筒車や軸受けのシールリングなどであってもよい。
【００４９】
特に、本発明は、図６に示すような真円状の成形品２００（軸受けリテーナー）を成形する場合に有効である。この成形品２００は、成形品本体部２０５が真円環状に形成されたリング部材であり、この成形品本体部２０５には、図示せぬボールを転動自在に保持する複数のボールポケット２５０が周方向に間欠的に形成されている。また、この成形品２００は、上記した射出成形用金型１と同様の射出成形用金型によって成形された成形品であり、成形品本体部２０５の内縁には、ゲート部２０７が全周に亘って環状に形成されており、そのゲート部２０７には、エッジによって成形された切り込み２２８に沿って切断したときの切断面２７０が全周に亘って形成されている。この成形品２００では、成形品本体部２０５における成形収縮率が全周に亘って均一になるため、成形品本体部２０５の形状が楕円状にゆがみにくく、真円形状に形成することができ、また、複数のボールポケット２５０の形状やボールポケット２５０の間隔を均一化することができる。したがって、この成形品２００（軸受けリテーナー）を用いた軸受けのトルクむらやトルク上昇を防止することができる。
【００５０】
また、上記した実施の形態では、射出成形用金型１におけるキャビティ５の内側にリングランナー６が形成され、そのリングランナー６の外縁とキャビティ５の内縁との間にゲート７が形成されており、そして、成形品本体部１０５の内縁に沿ってゲート部１０７が形成され、そのゲート部１０７を介してランナー部１０６が成形品本体部１０５に連結されているが、本発明は、図７に示すように、キャビティ３０５の外側にリングランナー３０６が形成され、そのリングランナー３０６の内縁とキャビティ３０５の外縁との間にゲート３０７が形成された構成であってもよい。詳しく説明すると、この射出成形用金型３０１の固定型板３０２と可動型板３０３との間には、キャビティ３０５の外縁に沿って全周に亘って周設された環状のリングランナー３０６と、そのリングランナー３０６の内縁とキャビティ３０５の外縁とを全周に亘って繋いでリングランナー３０６とキャビティ３０５とを連通する環状のゲート３０７と、が形成されている。そして、固定型板３０２のコマ金型３２４の下面（合わせ面）には、キャビティ３０５を画成する凹部３２０が形成されていると共に、リングランナー３０６に連通するスプル３０８が形成されている。
また、コマ金型３２４のうち、ゲート３０７を成形する金型面、つまり、上記した凹部３２０の開口縁部３２７（ゲート成形金型面）には、後述する傾斜面３３４に向かって突出したエッジ３２８が全周に亘って形成されている。可動型板３０３の上面（合わせ面）には、上記した凹部３２０内に挿入されてキャビティ３０５を画成するコア部３３０が突設されていると共に、そのコア部３３０の外周に周設されてリングランナー３０６を画成する環状の凹溝３３３が形成されている。そして、この凹溝３３３の内縁側の開口縁部には、ゲート３０７を成形する傾斜面３３４（ゲート成形金型面）が形成されている。このような射出成形用金型３０１によれば、非環状の成形品であっても成形することが可能であり、しかも、上記した実施形態と同様に、成形品にウエルドが生じにくく、また、成形品の形状がゆがみにくく、さらに、成形品本体部に欠損や亀裂が生じにくい。
【００５１】
また、上記した実施の形態では、固定型板２を雌型とし、可動型板３を雄型としているが、本発明は、雌型が可動型板で、雄型が固定型板であってもよい。
また、上記した実施の形態では、固定型板２（雌型）側にスプル８及びエッジ２８がそれぞれ形成されているが、本発明は、スプル及びエッジのうちの少なくとも一方を可動型板（雄型）側に形成することも可能である。例えば、図２、図３において、凹溝３３の底面に開口したスプルを形成してもよく、また、コア部３０の傾斜面３４にエッジを突設してもよい。
また、上記した実施の形態では、４つのスプル８が形成されているが、本発明におけるスプルの数は適宜変更可能であり、例えば３つのスプル８が形成されていてもよく、或いはスプル８が１つだけであってもよい。
【００５２】
その他、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１、３０１ 射出成形用金型１
２、３０２ 固定型板（雌型）
３、３０３ 可動型板（雄型）
５、３０５ キャビティ
６、３０６ リングランナー
７、３０７ ゲート
８ ３０８ スプル
２７ 外周縁部（一方のゲート成形金型面）
２８、３２８ エッジ
３４、３３４ （他方のゲート成形金型面）
１００、２００ 成形品
１０５、２０５ 成形品本体部
１０６、２０６ ランナー部
１０７、２０７ ゲート部
１２８、２２８ 切り込み
３２７ 開口縁部（一方のゲート成形金型面）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形用金型、成形品及び成形品の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、合成樹脂製の部品を成形する方法として、例えば下記特許文献１に示されているようなピンポイントゲート方式の射出成形法が知られている。この方式では、射出成形用金型の雌型に、キャビティに連通する貫通孔状のゲートが形成されている。そして、そのゲートからキャビティに樹脂を流入させる。これにより、キャビティ内に流入した樹脂が流動しながらキャビティ全体に行き渡り、キャビティに樹脂が充填される。
【０００３】
具体的に説明すると、例えば、天壁部の中央に円形状の開口が形成された駆動モジュールのカバーを成形する際には、その天壁部の位置にゲートを形成しておく。そして、そのゲートからキャビティに樹脂を流し込むと、その樹脂は、キャビティ内においてゲート付近からカバー周方向の両側に分かれて流動し、その後、ゲート位置の反対側の位置で合流する。これにより、キャビティに樹脂が充填される。
【０００４】
また、従来、合成樹脂製の環状部品を成形する方法として、例えば下記特許文献２に示されているようなディスクゲート方式の射出成形法が知られている。この方式では、射出成形用金型において環状のキャビティの内側にディスク状のランナーが形成されていると共に、そのランナーの外縁と環状のキャビティの内縁とを全周に亘って繋ぐゲートが形成されており、さらに、ランナーに連通するスプルが雌型に形成されている。そして、このスプルからランナーに樹脂を流入させると、その樹脂が環状のゲートの全周から一様にキャビティに流れ込み、キャビティに樹脂が充填される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３０１７４２号公報
【特許文献２】特開２００８−４９７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記した従来のピンポイントゲート方式の射出成形法では、樹脂をキャビティの片側から流し込んで充填するため、成形品にウエルドが生じやすいという問題が存在する。具体的に説明すると、例えばカメラレンズ等の駆動モジュールのカバーでは、仕様上、耐熱性に優れた液晶ポリマー（ＬＣＰ）を成形材料として用いることが要求される場合がある。このような場合に、上記した従来のピンポイントゲート方式の射出成形法でカバーを成形すると、キャビティ内においてカバー周方向の両側に分かれて周方向に流動し、その後、両側から流動した樹脂同士が合流するため、その合流位置（例えばゲート位置の反対側の位置）にウエルドが生じるおそれがある。
【０００７】
また、従来、樹脂充填作業の能率を向上させて時間短縮を図るために、複数のゲートから樹脂を同時充填する多点ゲートのピンポイントゲート方式が知られているが、この方式では、各ゲートからそれぞれ流入した樹脂同士がキャビティ内で合流するため、その合流箇所でウエルドが生じるおそれがあり、環状の成形品（キャビティ）でなくてもウエルドが生じやすい。
【０００８】
上述したように、ピンポイントゲート方式の射出成形法では、成形品が環状であるか否かに関わらずウエルドが生じるおそれがある。そして、ウエルドがある成形品は、落下等の衝撃を受けたときにウエルド位置で割れやすく、耐衝撃性（落下耐久性）が低くなるという問題がある。
【０００９】
また、上記した従来のピンポイントゲート方式の射出成形法では、キャビティ内において樹脂が周方向に流動して充填されるので、成形品の寸法精度を確保しにくいという問題がある。具体的に説明すると、射出成形法によって成形される部品の１つとして例えば軸受けリテーナーがある。この軸受けリテーナーは、真円環状の部材であり、ボールを転動自在に保持する複数のボールポケットが周方向に間欠的に形成されている。この軸受けリテーナーを上記した従来のピンポイントゲート方式の射出成形法で成形すると、樹脂の流動方向と流動直交方向とで成形収縮率が異なるため、軸受けリテーナーの形状が真円にならずに楕円状にゆがみやすく、また、複数のボールポケットの形状やボールポケットの間隔が不均一になりやすい。したがって、従来のピンポイントゲート方式の射出成形法で軸受けリテーナーを成形すると、トルクむらやトルク上昇を引き起こすおそれがある。
【００１０】
また、上記した従来のディスクゲート方式の射出成形法では、金型を離型したとき、キャビティによって成形された環状の成形品本体部の内側に、ランナーによって成形されたランナー部が、ゲートによって形成されたゲート部を介して全周に亘って連結された状態となる。したがって、離型後に上記したゲート部を切断して成形品本体部からランナー部を取り外す必要があるが、ゲート部の切断作業は煩雑であり、また、ゲート部を切断する際に成形品本体部に欠損が生じたり亀裂が入ったりするおそれがある。
【００１１】
本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、成形品の耐衝撃性および形状精度を向上させることができ、かつ、成形品本体部からランナー部を容易に取り外すことができると共に成形品本体部の欠損や亀裂を防止することができる射出成形用金型、成形品及び成形品の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る射出成形用金型は、重ね合わせた雌型と雄型の間に、環状の成形品を成形するための環状のキャビティが形成される射出成形用金型において、前記雌型と前記雄型との間に、前記キャビティの内縁に沿って全周に亘って周設された環状のリングランナーと、該リングランナーの外縁と前記キャビティの内縁とを全周に亘って繋いで前記リングランナーと前記キャビティとを連通する環状のゲートと、が形成され、前記雌型又は前記雄型に、前記リングランナーに連通するスプルが形成され、前記雌型及び前記雄型のうちの何れか一方のゲート成形金型面に、他方のゲート成形金型面に向かって突出したエッジが全周に亘って形成されていることを特徴としている。
【００１３】
本発明に係る射出成形用金型は、重ね合わせた雌型と雄型の間に、成形品を成形するためのキャビティが形成される射出成形用金型において、前記雌型と前記雄型との間に、前記キャビティの外縁に沿って全周に亘って周設された環状のリングランナーと、該リングランナーの内縁と前記キャビティの外縁とを全周に亘って繋いで前記リングランナーと前記キャビティとを連通する環状のゲートと、が形成されており、前記雌型又は前記雄型に、前記リングランナーに連通するスプルが形成され、前記雌型及び前記雄型のうちの何れか一方のゲート成形金型面に、他方のゲート成形金型面に向かって突出したエッジが全周に亘って形成されていることを特徴とするものであってもよい。
【００１４】
このような特徴により、例えば加熱溶解された合成樹脂等の成形材料をスプルに流し込むと、その成形材料はスプルを通って一旦リングランナーに流入し、リングランナー内において周方向に流動する。その後、リングランナー内の成形材料が、環状のゲートの全周から一様にキャビティに流れ込み、キャビティ内において成形材料が全周に亘って一斉に径方向又は軸方向に流動して充填される。これにより、キャビティによって成形される成形品本体部にウエルドが生じにくくなる。また、前記成形品本体部における成形収縮率が全周に亘って均一になるため、成形品本体部の形状がゆがみにくく安定する。
【００１５】
また、雌型及び雄型のうちの何れか一方のゲート成形金型面に、他方のゲート成形金型面に向かって突出したエッジが全周に亘って形成されているので、ゲートによって成形されるゲート部には、エッジによる切り込みが全周に亘って形成される。この切り込みによってゲート部に弱化部が形成され、ゲート部が切り込みに沿って容易に切断可能であるので、ゲート部の切断時に成形品本体部に欠損や亀裂が生じにくくなる。
【００１６】
また、本発明に係る射出成形用金型は、前記他方のゲート成形金型面が、前記エッジの表面に対して垂直に形成されていることが好ましい。
これにより、切り込みに沿ってゲート部がさらに切断しやすくなり、ゲート部の切断時における成形品本体部の欠損や亀裂が確実に防止される。
【００１７】
また、本発明に係る射出成形用金型は、前記スプルが、前記リングランナーの周方向に間隔をあけて複数配設されていることが好ましい。
これにより、成形材料の充填作業の能率が向上し、時間短縮を図ることができる。このとき、ランナー内において複数のスプルから流入した成形材料同士が合流するため、ランナーによって成形されるランナー部にウエルドが生じやすくなるが、キャビティには、環状のゲートの全周から一様に成形材料が流れ込むため、キャビティによって成形される成形品本体部にウエルドが生じにくい。
【００１８】
また、本発明に係る成形品は、上記した射出成形用金型を用いて射出成形された成形品であって、前記キャビティで成形された成形品本体部の内縁又は外縁に、前記ゲートで成形されたゲート部が全周に亘って環状に形成され、該ゲート部に、前記エッジによって成形された切り込みに沿って切断された切断面が全周に亘って形成されていることを特徴としている。
【００１９】
このような特徴により、上述したように成形品にウエルドが生じにくく、また、成形品の形状がゆがみにくく、さらに、成形品本体部に欠損や亀裂が生じにくい。
【００２０】
本発明に係る成形品の製造方法は、上記した射出成形用金型を用いて成形品を射出成形する成形品の製造方法であって、前記スプルを介して前記リングランナーに成形材料を射出することで、少なくとも前記キャビティ、前記リングランナー及び前記ゲートに前記成形材料を充填する充填工程と、前記成形材料が固化して、前記キャビティによって成形された成形品本体部と、前記リングランナーによって成形された環状のランナー部と、前記ゲートによって成形された環状のゲート部と、が一体に形成された後、前記雌型と前記雄型とを相対的に離間させる離型工程と、前記エッジによって前記ゲート部に全周に亘って形成された切り込みに沿って前記ゲート部を全周に亘って切断することで、前記成形品本体部から前記ランナー部を取り外す切断工程と、を備えることを特徴としている。
【００２１】
このような特徴により、ゲートによって成形されるゲート部に、エッジによる切り込みが全周に亘って形成されるため、ゲート部を切り込みに沿って容易に切断することが可能である。これにより、成形品本体部からランナー部を取り外す作業を容易に行うことができる。また、上記した射出成形用金型を用いるため、上述したように成形品にウエルドが生じにくく、また、成形品の形状がゆがみにくく、さらに、成形品本体部に欠損や亀裂が生じにくい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る射出成形用金型、成形品及び成形品の製造方法によれば、ウエルドが生じにくいので、成形品の耐衝撃性を向上させることができる。また、成形収縮による成形品の形状のゆがみが起こりにくいので、成形品の形状精度を向上させることができる。さらに、成形品本体部からランナー部を容易に取り外すことができると共に成形品本体部の欠損や亀裂を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る射出成形用金型の分解斜視図である。
【図２】図１に示すＡ−Ａ間の断面図である。
【図３】図１に示すＢ−Ｂ間の断面図である。
【図４】本発明の実施形態を説明するための射出成形用金型の部分拡大図である。
【図５】本発明の実施形態を説明するための成形品の斜視図であり、（ａ）はランナー部が付いた状態を示しており、（ｂ）はランナー部が取り外された状態を示している。
【図６】本発明の変形例を説明するための成形品の斜視図である。
【図７】本発明の変形例を説明するための射出成形用金型の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る射出成形用金型、成形品及び成形品の製造方法の実施の形態について、図面に基いて説明する。
【００２５】
［射出成形用金型］
まず、射出成形用金型１について図１から図４に基づいて説明する。
図１に示す射出成形用金型１は、図５（ｂ）に示す成形品１００（モジュールカバー）を射出成形するための金型であり、固定型板２（雌型）と可動型板３（雄型）とが備えられている。図１〜図３に示すように、固定型板２及び可動型板３は、固定型板２を上に可動型板３を下にして上下に配置されており、これら固定型板２及び可動型板３が重ね合わせられることで、固定型板２と可動型板３との間にキャビティ５、リングランナー６及びゲート７がそれぞれ形成され、また、図示せぬ昇降機構によって可動型板３を下降させることで、上下方向に相対的に離間可能となっている。
【００２６】
上記したキャビティ５は、図５（ａ）に示す成形品本体部１０５を成形するための環状の空間である。リングランナー６は、図５（ａ）に示すランナー部１０６を成形するための平面視円環状の空間であり、キャビティ５の内側に配設されていると共にキャビティ５の内縁に沿って全周に亘って周設されている。ゲート７は、図５（ａ）に示すゲート部１０７を成形する平面視円環状の空間であり、リングランナー６の外縁とキャビティ５の内縁とを全周に亘って繋いでリングランナー６とキャビティ５とを連通する連通路である。
【００２７】
上記した固定型板２の下面（合わせ面）には、図５（ａ）に示す成形品本体部１０５の周壁部１５１の外周面及び天壁部１５０の上面を成形する凹部２０が形成されている。この凹部２０は、平面視矩形（略正四角形）の窪み部であり、固定型板２の下面から上方に向かって延在する角筒状の周壁面２１と、その周壁面２１の上端に形成された天井面２２と、で画成されている。上記した周壁面２１は、キャビティ５の外周壁面を画成し、図５（ａ）に示す成形品本体部１０５の周壁部１５１の外周面を成形する金型面となっている。また、上記した天井面２２は、キャビティ５の上壁面を画成し、図５（ａ）に示す成形品本体部１０５の天壁部１５０の上面を成形する金型面となっている。
【００２８】
また、固定型板２には、凹部２０の天井面２２から固定型板２の上面にかけて貫通した貫通孔２３が形成されており、この貫通孔２３の内側には、コマ金型２４が嵌合されている。上記した貫通孔２３は、上下方向に延在する平面視円形の直孔であり、平面視において凹部２０（天井面２２）の中央部分に配設されている。コマ金型２４は、貫通孔２３の内側に嵌着されて固定された円柱形状の部材であり、このコマ金型２４の下端部は、天井面２２から下向きに突出されている。
【００２９】
コマ金型２４の下端部の外周面２５は、キャビティ５の上側の内縁壁面を画成し、図５（ａ）に示す成形品本体部１０５の天壁部１５０の開口１５２を成形する金型面となっている。つまり、貫通孔２３及びコマ金型２４は、図５（ａ）に示す成形品本体部１０５の開口１５２に対応した径及び位置に形成されている。
コマ金型２４の下端面２６の中央部は、後述する可動型板３のコア部３０の上面３２に合わせられる合わせ面であり、コマ金型２４の下端面２６の外周部は、リングランナー６の上壁面を画成し、図５（ａ）に示すランナー部１０６を成形する金型面となっている。
【００３０】
また、コマ金型２４の下端面２６の外周縁部２７は、ゲート７の上壁面を画成し、図５（ａ）に示すゲート部１０７を成形する金型面（一方のゲート成形金型面）となっている。この外周縁部２７には、後述する可動型板３の傾斜面３４（他方のゲート成形金型面）に向かって突出したエッジ２８が全周に亘って形成されている。このエッジ２８は、図４に示すように、下向きに突出していると共に下方に向かって漸次縮幅された断面視三角形状の突起であり、コマ金型２４の外周縁部２７に沿って平面視円環形状に形成されている。すなわち、エッジ２８の外周面２８ａは、コマ金型２４の外周面２５と面一に形成されており、エッジ２８の内周面２８ｂは、外周面２８ａの下端から上方に向かって漸次縮径されたテーパー状に形成されており、上方に向かって径方向内側に傾斜した傾斜面となっている。
【００３１】
また、図１、図２に示すように、コマ金型２４には、リングランナー６に連通するスプル８が形成されている。このスプル８は、コマ金型２４を貫通する貫通孔であり、リングランナー６に成形材料を流入させるための流路である。このスプル８の下端部は、下方に向かって漸次縮径されたテーパー形状に形成されており、スプル８の下端が括れて絞られた形状に形成されている。また、スプル８は、リングランナー６の周方向に間隔をあけて複数配設されている。具体的には、コマ金型２４には、４つのスプル８が周方向に等間隔に配設されている。
【００３２】
図１〜図３に示すように、可動型板３の上面（合わせ面）には、上記した凹部２０の内側に挿入され、図５（ａ）に示す成形品本体部１０５の周壁部１５１の内周面及び天壁部１５０の下面を成形するコア部３０が突設されている。このコア部３０は、平面視矩形（略正四角形）の突起部である。このコア部３０の周壁面３１は、上記した凹部２０の周壁面２１に対して径方向内側から対向しており、このコア部３０の周壁面３１と凹部２０の周壁面２１との間には隙間が形成されている。つまり、コア部３０の周壁面３１は、キャビティ５の内周壁面を画成し、図５（ａ）に示す成形品本体部１０５の周壁部１５１の内周面を成形する金型面となっている。
【００３３】
コア部３０の上面３２の外周部は、上記した凹部２０の天井面２２に対して下方から対向しており、このコア部３０の上面３２の外周部と凹部２０の天井面２２との間には隙間が形成されている。つまり、周壁面３１の上面３２の外周部は、キャビティ５の下壁面を画成し、図５（ａ）に示す成形品本体部１０５の天壁部１５０の下面を成形する金型面となっている。
コア部３０の上面３２の中央部は、上記したコマ金型２４の下端面２６に当接されており、コマ金型２４の下端面２６に合わせられる合わせ面となっている。
【００３４】
また、コア部３０の上面３２のうち、コマ金型２４の下端面２６の外周部に対向する位置には、リングランナー６を画成する凹溝３３が形成されている。この凹溝３３は、コマ金型２４の外周縁部２７に沿って全周に亘って形成された平面視円環状の溝部であり、縦断面視において下方に向かって漸次縮幅された略台形状に形成されている。
また、凹溝３３の外周面３３ａとコア部３０の上面３２の外周部との間には、コア部３０の上面３２および凹溝３３の外周面３３ａに対して傾斜した傾斜面３４が凹溝３３に沿って全周に亘って形成されている。この傾斜面３４は、径方向内側に向かって下向きに傾斜しており、下方に向かうに従い漸次縮径されたテーパー形状に形成されている。そして、この傾斜面３４は、ゲート７の下壁面を画成し、図５（ａ）に示すゲート部１０７を成形する金型面となっている。なお、この傾斜面３４と上記したエッジ２８の先端との間には全周に亘って隙間があけられている。また、傾斜面３４は、上記したエッジ２８の内周面２８ｂに対して垂直に形成されている。
【００３５】
またコア部３０には、コア部３０の上面３２からキャビティ５内に向けて開口した第一エジェクターピン孔３５と、凹溝３３の底面からリングランナー６内に向けて開口した第二エジェクターピン孔３６と、がそれぞれ形成されている。これら第一、第二エジェクターピン孔３５、３６は、図示せぬエジェクターピンが挿通される貫通孔であり、上下方向に延在している。なお、第二エジェクターピン孔３６は、平面視において、スプル８に対して周方向にずれた位置に配設されている。具体的には、第二エジェクターピン孔３６は、平面視において、周方向に隣り合うスプル８，８の中央位置に配設されている。
また、図１、図３に示すように、可動型板３の上面（合わせ面）には、コア部３０の下端付近から可動型板３の外縁まで延在するガス抜き溝３９が形成されており、このガス抜き溝３９を介してキャビティ５が外部に連通されている。
また、コア部３０の中央部には、上下方向に貫通するガス抜き孔３７が形成されている。このガス逃げ孔３７は、コア部３０の上面３２に形成されたガス抜き溝３８を介してリングランナー６に連通されている。
【００３６】
［成形品の製造方法］
次に、上記した構成の射出成形用金型１を用いた成形品１００の製造方法について説明する。
【００３７】
まず、固定型板２と可動型板３との間に形成されたキャビティ５、リングランナー６及びゲート７に成形材料を射出充填する充填工程を行う。詳しく説明すると、まず予め、図示せぬ昇降機構によって可動型板３を上昇させて可動型板３の上面を固定型板２の下面に当接させ、射出成形用金型１を閉じておく。そして、図示せぬ射出装置によって、成形材料を加熱溶解させ、その成形材料を固定型板２の上方から複数のスプル８にそれぞれ射出する。各スプル８内に射出された成形材料は、それぞれスプル８の下端からリングランナー６内に流入する。そして、リングランナー６内において成形材料が周方向に流動して充填される。このとき、リングランナー６内の気体（空気）はガス抜き溝３８を通ってガス抜き孔３７に排出され、リングランナー６内において気体と成形材料とが置換される。
その後、リングランナー６内の成形材料が、環状のゲート７の全周から一様にキャビティ５に流れ込み、キャビティ５内において成形材料が全周に亘って一斉に径方向外側に向かって流動し、さらに、コア部３０の上面３２の外縁から軸方向下側に向かって流動し、キャビティ５内全体に充填される。このとき、キャビティ５内の気体（空気）はガス抜き溝３９を通って外部に排出され、キャビティ５内において気体と成形材料とが置換される。以上により、キャビティ５、リングランナー６、ゲート７及びスプル８に成形材料が充填される。
【００３８】
上記した成形材料が固化することで、キャビティ５によって図５（ａ）に示す矩形箱状の成形品本体部１０５が成形されると共に、リングランナー６によって図５（ａ）に示す円環状のランナー部１０６が成形され、ゲート７によって図５（ａ）に示す円環状のゲート部１０７が成形される。また、スプル８内にも成形材料が充填されるので、スプル８内に図示せぬ柱状のスプル部が成形される。また、上記したゲート部１０７には、エッジ２８によって断面視略Ｖ字状の切り込み１２８が全周に亘って成形される。そして、図５に示すように、上記した成形品本体部１０５、ランナー部１０６、ゲート部１０７及び図示せぬスプル部は、一体に形成される。
【００３９】
次に、上述したように成形材料が固化した後、固定型板２と可動型板３とを相対的に離間させる離型工程を行う。詳しく説明すると、可動型板３を図示せぬ昇降機構によって下降させ、可動型板３を固定型板２から離間させる。このとき、上記した図示せぬスプル部の下端とランナー部１０６の上面との連結部分が切断され、成形品本体部１０５、ランナー部１０６及びゲート部１０７からなる成形体１０１がコア部３０に付着した状態で可動型板３と共に固定型板２から離間する。
【００４０】
次に、ゲート部１０７を切り込み１２８に沿って切断して上記した成形品本体部１０５からランナー部１０６を取り外す切断工程を行う。詳しく説明すると、まず、第一、第二エジェクターピン孔３５、３６に挿入された図示せぬエジェクターピンを上方に向けて突出させ、コア部３０に付着した成形体１０１を突き出してコア部３０から離間させる。次に、ランナー部１０６を下向き（成形品本体部１０５の内側）に押圧する。これにより、ゲート部１０７のうちの切り込み１２８の先端箇所が弱化部となっているので、その弱化部でゲート部１０７が切断される。このようにしてゲート部１０７を切り込み１２８に沿って全周に亘って切断することで、ランナー部１０６と成形品本体部１０５とが分離され、成形品１００が完成する。
【００４１】
なお、図示せぬエジェクターピンによる突き出しによってゲート部１０７を切り込み１２８に沿って切断し、成形品本体部１０５からランナー部１０６を取り外すことも可能である。すなわち、まず、第一エジェクターピン孔３５に挿入された図示せぬエジェクターピンを上方に向けて突出させ、成形品本体部１０５の天壁部１５０を上方に突き出す。これにより、天壁部１５０がコア部３０の上面３２から離間すると共に、成形品本体部１０５の周壁部１５１がコア部３０の周壁面３１上を摺動しながら天壁部１５０と共に上方に移動する。また、このとき、ランナー部１０６はコア部３０の凹溝３３の内周面によって保持されるので、上述したように天壁部１５０が上方に移動することで、ゲート部１０７に引張応力が作用し、ゲート部１０７は上記した弱化部（切り込み１２８の先端箇所）において切断される。このようにしてゲート部１０７が切り込み１２８に沿って全周に亘って切断されることで、ランナー部１０６と成形品本体部１０５とが分離され、成形品１００が完成する。その後、第二エジェクターピン孔３６に挿入された図示せぬエジェクターピンを上方に向けて突出させ、凹溝３３内のランナー部１０６を上方に突き出し、凹溝３３内に保持されたランナー部１０６を凹溝３３から取り出す。
【００４２】
［成形品］
次に、成形品１００の構成について説明する。
図５（ｂ）に示すように、成形品１００は、上記した射出成形用金型１を用いて射出成形された部材であり、キャビティ５によって成形された成形品本体部１０５を備えている。この成形品本体部１０５には、平面視矩形状の天壁部１５０と、その天壁部１５０の外縁から垂下された角筒状の周壁部１５１と、が備えられている。上記した天壁部１５０には、平面視円形の開口１５２が形成されており、その開口１５２の縁部には、図２、図３に示すゲート７で成形されたゲート部１０７´が全周に亘って環状に形成されている。ゲート部１０７´は、図５（ａ）に示すゲート部１０７を切り込み１２８に沿って切断した後に成形品本体部１０５側に残るゲート跡であり、このゲート部１０７´には、切り込み１２８に沿って切断したときの切断面１７０が全周に亘って形成されている。
【００４３】
上記した射出成形用金型１、並びに射出成形用金型１を用いて成形された成形品１００及び射出成形用金型１を用いた成形品１００の製造方法によれば、リングランナー６内の成形材料が、環状のゲート７の全周から一様にキャビティ５に流れ込み、キャビティ５内において成形材料が全周に亘って一斉に径方向及び軸方向に流動して充填されるので、キャビティ５によって成形される成形品本体部１０５にウエルドが生じにくい。これにより、成形品１００の耐衝撃性を向上させることができる。
【００４４】
また、上述したようにキャビティ５に成形材料が充填されるため、成形品本体部１０５における成形収縮率が全周に亘って均一になる。これにより、成形品本体部１０５の形状がゆがみにくく安定し、成形品１００の形状精度を向上させることができる。
【００４５】
また、ゲート部１０７には、エッジ２８による切り込み１２８が全周に亘って形成され、その切り込み１２８によってゲート部１０７に弱化部が形成されるので、ゲート部１０７が切り込み１２８に沿って容易に切断可能である。これにより、成形品本体部１０５からランナー部１０６を容易に取り外すことができると共に、ゲート部１０７の切断時に成形品本体部１０５に欠損や亀裂が生じるのを防止することができる。
【００４６】
また、エッジ２８に対向するゲート７の壁面（傾斜面３４）が、エッジ２８の内周面２８ｂに対して垂直に形成されているので、切り込み１２８に沿ってゲート部１０７が特に切断しやすく、ゲート部１０７の切断時における成形品本体部１０５の欠損や亀裂を確実に防止することができる。
【００４７】
また、射出成形用金型１には、スプル８がリングランナー６の周方向に間隔をあけて複数配設されているので、複数のスプル８に対して同時に成形材料を射出することで成形材料の充填作業の能率が向上する。このとき、リングランナー６内において複数のスプル８から流入した成形材料同士が合流するため、ランナー部１０６にウエルドが生じやすくなるが、上述したようにキャビティ５には環状のゲート７の全周から一様に成形材料が流れ込むため、成形品本体部１０５にウエルドが生じにくい。したがって、成形材料の充填作業の時間短縮を図りつつ成形品１００の耐衝撃性を向上させることができる。
また、環状のリングランナー６が形成されているので、ディスク状のランナーに比べて成形材料の使用量を低減させることができると共に、充填作業の時間短縮を図ることができる。
【００４８】
以上、本発明に係る射出成形用金型、成形品及び成形品の製造方法の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
具体的には、上記した実施の形態では、矩形箱状の成形品１００（モジュールカバー）を成形する場合について説明しているが、本発明における成形品は適宜変更可能であり、例えば、筒車や軸受けのシールリングなどであってもよい。
【００４９】
特に、本発明は、図６に示すような真円状の成形品２００（軸受けリテーナー）を成形する場合に有効である。この成形品２００は、成形品本体部２０５が真円環状に形成されたリング部材であり、この成形品本体部２０５には、図示せぬボールを転動自在に保持する複数のボールポケット２５０が周方向に間欠的に形成されている。また、この成形品２００は、上記した射出成形用金型１と同様の射出成形用金型によって成形された成形品であり、成形品本体部２０５の内縁には、ゲート部２０７が全周に亘って環状に形成されており、そのゲート部２０７には、エッジによって成形された切り込み２２８に沿って切断したときの切断面２７０が全周に亘って形成されている。この成形品２００では、成形品本体部２０５における成形収縮率が全周に亘って均一になるため、成形品本体部２０５の形状が楕円状にゆがみにくく、真円形状に形成することができ、また、複数のボールポケット２５０の形状やボールポケット２５０の間隔を均一化することができる。したがって、この成形品２００（軸受けリテーナー）を用いた軸受けのトルクむらやトルク上昇を防止することができる。
【００５０】
また、上記した実施の形態では、射出成形用金型１におけるキャビティ５の内側にリングランナー６が形成され、そのリングランナー６の外縁とキャビティ５の内縁との間にゲート７が形成されており、そして、成形品本体部１０５の内縁に沿ってゲート部１０７が形成され、そのゲート部１０７を介してランナー部１０６が成形品本体部１０５に連結されているが、本発明は、図７に示すように、キャビティ３０５の外側にリングランナー３０６が形成され、そのリングランナー３０６の内縁とキャビティ３０５の外縁との間にゲート３０７が形成された構成であってもよい。詳しく説明すると、この射出成形用金型３０１の固定型板３０２と可動型板３０３との間には、キャビティ３０５の外縁に沿って全周に亘って周設された環状のリングランナー３０６と、そのリングランナー３０６の内縁とキャビティ３０５の外縁とを全周に亘って繋いでリングランナー３０６とキャビティ３０５とを連通する環状のゲート３０７と、が形成されている。そして、固定型板３０２のコマ金型３２４の下面（合わせ面）には、キャビティ３０５を画成する凹部３２０が形成されていると共に、リングランナー３０６に連通するスプル３０８が形成されている。
また、コマ金型３２４のうち、ゲート３０７を成形する金型面、つまり、上記した凹部３２０の開口縁部３２７（ゲート成形金型面）には、後述する傾斜面３３４に向かって突出したエッジ３２８が全周に亘って形成されている。可動型板３０３の上面（合わせ面）には、上記した凹部３２０内に挿入されてキャビティ３０５を画成するコア部３３０が突設されていると共に、そのコア部３３０の外周に周設されてリングランナー３０６を画成する環状の凹溝３３３が形成されている。そして、この凹溝３３３の内縁側の開口縁部には、ゲート３０７を成形する傾斜面３３４（ゲート成形金型面）が形成されている。このような射出成形用金型３０１によれば、非環状の成形品であっても成形することが可能であり、しかも、上記した実施形態と同様に、成形品にウエルドが生じにくく、また、成形品の形状がゆがみにくく、さらに、成形品本体部に欠損や亀裂が生じにくい。
【００５１】
また、上記した実施の形態では、固定型板２を雌型とし、可動型板３を雄型としているが、本発明は、雌型が可動型板で、雄型が固定型板であってもよい。
また、上記した実施の形態では、固定型板２（雌型）側にスプル８及びエッジ２８がそれぞれ形成されているが、本発明は、スプル及びエッジのうちの少なくとも一方を可動型板（雄型）側に形成することも可能である。例えば、図２、図３において、凹溝３３の底面に開口したスプルを形成してもよく、また、コア部３０の傾斜面３４にエッジを突設してもよい。
また、上記した実施の形態では、４つのスプル８が形成されているが、本発明におけるスプルの数は適宜変更可能であり、例えば３つのスプル８が形成されていてもよく、或いはスプル８が１つだけであってもよい。
【００５２】
その他、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１、３０１ 射出成形用金型１
２、３０２ 固定型板（雌型）
３、３０３ 可動型板（雄型）
５、３０５ キャビティ
６、３０６ リングランナー
７、３０７ ゲート
８ ３０８ スプル
２７ 外周縁部（一方のゲート成形金型面）
２８、３２８ エッジ
３４、３３４ （他方のゲート成形金型面）
１００、２００ 成形品
１０５、２０５ 成形品本体部
１０６、２０６ ランナー部
１０７、２０７ ゲート部
１２８、２２８ 切り込み
３２７ 開口縁部（一方のゲート成形金型面）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重ね合わせた雌型と雄型の間に、環状の成形品を成形するための環状のキャビティが形成される射出成形用金型において、
前記雌型と前記雄型との間に、前記キャビティの内縁に沿って全周に亘って周設された環状のリングランナーと、該リングランナーの外縁と前記キャビティの内縁とを全周に亘って繋いで前記リングランナーと前記キャビティとを連通する環状のゲートと、が形成され、
前記雌型又は前記雄型に、前記リングランナーに連通するスプルが形成され、
前記雌型及び前記雄型のうちの何れか一方のゲート成形金型面に、他方のゲート成形金型面に向かって突出したエッジが全周に亘って形成されていることを特徴とする射出成形用金型。
【請求項２】
重ね合わせた雌型と雄型の間に、成形品を成形するためのキャビティが形成される射出成形用金型において、
前記雌型と前記雄型との間に、前記キャビティの外縁に沿って全周に亘って周設された環状のリングランナーと、該リングランナーの内縁と前記キャビティの外縁とを全周に亘って繋いで前記リングランナーと前記キャビティとを連通する環状のゲートと、が形成されており、
前記雌型又は前記雄型に、前記リングランナーに連通するスプルが形成され、
前記雌型及び前記雄型のうちの何れか一方のゲート成形金型面に、他方のゲート成形金型面に向かって突出したエッジが全周に亘って形成されていることを特徴とする射出成形用金型。
【請求項３】
請求項１または２に記載の射出成形用金型において、
前記他方のゲート成形金型面が、前記エッジの表面に対して垂直に形成されていることを特徴とする射出成形用金型。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載の射出成形用金型において、
前記スプルが、前記リングランナーの周方向に間隔をあけて複数配設されていることを特徴とする射出成形用金型。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載の射出成形用金型を用いて射出成形された成形品であって、
前記キャビティで成形された成形品本体部の内縁又は外縁に、前記ゲートで成形されたゲート部が全周に亘って環状に形成され、
該ゲート部に、前記エッジによって成形された切り込みに沿って切断された切断面が全周に亘って形成されていることを特徴とする成形品。
【請求項６】
請求項１から４の何れか一項に記載の射出成形用金型を用いて成形品を射出成形する成形品の製造方法であって、
前記スプルを介して前記リングランナーに成形材料を射出することで、少なくとも前記キャビティ、前記リングランナー及び前記ゲートに前記成形材料を充填する充填工程と、
前記成形材料が固化して、前記キャビティで成形された成形品本体部と、前記リングランナーによって成形された環状のランナー部と、前記ゲートによって成形された環状のゲート部と、が一体に形成された後、前記雌型と前記雄型とを相対的に離間させる離型工程と、
前記エッジによって前記ゲート部に全周に亘って形成された切り込みに沿って前記ゲート部を全周に亘って切断することで、前記成形品本体部から前記ランナー部を取り外す切断工程と、
を備えることを特徴とする成形品の製造方法。
【請求項１】
重ね合わせた雌型と雄型の間に、環状の成形品を成形するための環状のキャビティが形成される射出成形用金型において、
前記雌型と前記雄型との間に、前記キャビティの内縁に沿って全周に亘って周設された環状のリングランナーと、該リングランナーの外縁と前記キャビティの内縁とを全周に亘って繋いで前記リングランナーと前記キャビティとを連通する環状のゲートと、が形成され、
前記雌型又は前記雄型に、前記リングランナーに連通するスプルが形成され、
前記雌型及び前記雄型のうちの何れか一方のゲート成形金型面に、他方のゲート成形金型面に向かって突出したエッジが全周に亘って形成されていることを特徴とする射出成形用金型。
【請求項２】
重ね合わせた雌型と雄型の間に、成形品を成形するためのキャビティが形成される射出成形用金型において、
前記雌型と前記雄型との間に、前記キャビティの外縁に沿って全周に亘って周設された環状のリングランナーと、該リングランナーの内縁と前記キャビティの外縁とを全周に亘って繋いで前記リングランナーと前記キャビティとを連通する環状のゲートと、が形成されており、
前記雌型又は前記雄型に、前記リングランナーに連通するスプルが形成され、
前記雌型及び前記雄型のうちの何れか一方のゲート成形金型面に、他方のゲート成形金型面に向かって突出したエッジが全周に亘って形成されていることを特徴とする射出成形用金型。
【請求項３】
請求項１または２に記載の射出成形用金型において、
前記他方のゲート成形金型面が、前記エッジの表面に対して垂直に形成されていることを特徴とする射出成形用金型。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載の射出成形用金型において、
前記スプルが、前記リングランナーの周方向に間隔をあけて複数配設されていることを特徴とする射出成形用金型。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載の射出成形用金型を用いて射出成形された成形品であって、
前記キャビティで成形された成形品本体部の内縁又は外縁に、前記ゲートで成形されたゲート部が全周に亘って環状に形成され、
該ゲート部に、前記エッジによって成形された切り込みに沿って切断された切断面が全周に亘って形成されていることを特徴とする成形品。
【請求項６】
請求項１から４の何れか一項に記載の射出成形用金型を用いて成形品を射出成形する成形品の製造方法であって、
前記スプルを介して前記リングランナーに成形材料を射出することで、少なくとも前記キャビティ、前記リングランナー及び前記ゲートに前記成形材料を充填する充填工程と、
前記成形材料が固化して、前記キャビティで成形された成形品本体部と、前記リングランナーによって成形された環状のランナー部と、前記ゲートによって成形された環状のゲート部と、が一体に形成された後、前記雌型と前記雄型とを相対的に離間させる離型工程と、
前記エッジによって前記ゲート部に全周に亘って形成された切り込みに沿って前記ゲート部を全周に亘って切断することで、前記成形品本体部から前記ランナー部を取り外す切断工程と、
を備えることを特徴とする成形品の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１０６４１９（Ｐ２０１２−１０６４１９Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５７２２５（Ｐ２０１０−２５７２２５）
【出願日】平成２２年１１月１７日（２０１０．１１．１７）
【出願人】（３０５０１８８２３）盛岡セイコー工業株式会社 (51)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１７日（２０１０．１１．１７）
【出願人】（３０５０１８８２３）盛岡セイコー工業株式会社 (51)
【Ｆターム（参考）】
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