金型装置

【課題】２次成形の過程において、外層部を成形する側よりも内層部を形成する側に樹脂が早く充填されてしまう場合があり、その結果、外層部を成形する側に充填される樹脂が不十分となってしまい、外層部が短く形成されてしまう危険性があった。また、内層部を成形する樹脂が樹脂成型品である本体に接するのに対し、外層部を成形する樹脂が金属材質であるキャビティーに接する事とも相まって、外層部を成形する樹脂の未充填が顕著となる。
【解決手段】１次成形品の表面に２次成形品を成形する２色成形における金型装置であって、前記２次成形品の外観を形成するキャビティーの内面と、前記１次成形品の外面との間に、２次成形品の内部に空間部を形成する筒状のコアピンを配置すると共に、そのコアピンの頂部近傍の外面に面取り部を施すと共に、その面取り部の近傍に前記キャビティーに樹脂を流し込むゲート部を形成した金型装置。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１次成形品の表面に２次成形品を成形する２色成形における金型装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本体の把時する部分に、弾性を有する袋体とその袋体に内包された多孔質弾性体とからなるグリップ部材を配置した筆記具が知られている。前記本体は、ポリプロピレンやポリエチレンテレフタレートなど比較的硬質な樹脂材質から構成されており、前記袋体はニトリルブタジエンゴムやシリコーンゴムなど柔軟性のあるゴム状弾性体から構成されている。そして、その袋体の内部には液状シリコーンゴムやスポンジなど袋体よりも柔らかい弾性体が内包されている。
ところで、上記の本体と袋体は、生産性を向上させるために２色成型や異材質成型と言った射出成型手段によって成形される。具体的に説明すると、本体が１次成形金型によって成形され、次いで、２次成形金型によって本体の表面に袋体が成形される。
【特許文献１】特開平２００５−１１１８９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記袋体は、底部と外層部、並びに、内層部から構成されている。つまり、外層部と内層部との間には、空間部が形成されている。そして、その空間部は２次成形金型の構成である筒状のコアピンによって形成される。また、そのコアピンの前方には、袋体を成形する樹脂の流入口であるゲート孔が設けられている。さらに、前記のコアピンは、有底の袋体を形成するために、片持ち梁になっている。即ち、コアピンの基部は金型に固定されているものの、前端部は固定されておらずフリーな状態になっているのである。
かくして、２次成形の過程において、外層部を成形する側よりも内層部を形成する側に樹脂が早く充填されてしまう場合があり、その結果、外層部を成形する側に充填される樹脂が不十分となってしまい、外層部が短く形成されてしまう危険性があった。また、内層部を成形する樹脂が樹脂成型品である本体に接するのに対し、外層部を成形する樹脂が金属材質であるキャビティーに接する事とも相まって、外層部を成形する樹脂の未充填が顕著となる。つまり、キャビティーは、金属材質であるが故に、充填される樹脂が冷えやすく、完全に充填される前に硬化してしまうのである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、１次成形品の表面に２次成形品を成形する２色成形における金型装置であって、前記２次成形品の外観を形成するキャビティーの内面と、前記１次成形品の外面との間に、２次成形品の内部に空間部を形成する筒状のコアピンを配置すると共に、そのコアピンの頂部近傍の外面に面取り部を施すと共に、その面取り部の近傍に前記キャビティーに樹脂を流し込むゲート部を形成したことを要旨とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明は、１次成形品の表面に２次成形品を成形する２色成形における金型装置であって、前記２次成形品の外観を形成するキャビティーの内面と、前記１次成形品の外面との間に、２次成形品の内部に空間部を形成する筒状のコアピンを配置すると共に、そのコアピンの頂部近傍の外面に面取り部を施すと共に、その面取り部の近傍に前記キャビティーに樹脂を流し込むゲート部を形成したので、良好な２次成形品が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の１例を図１〜図１３に示し説明する。１次成形金型と２次成形金型とから構成されており、それら１次成形金型と２次成形金型は固定側型板群と可動側型板郡とから構成されている。それら１次成形金型と２次成形金型の固定側型板群は各々個別の構成をなしているが、可動側型板群は共通なものとなっている。つまり、１次成形金型で使用された可動側型板群が２次成形金型でも使用されるのである。
具体的に説明する。１次成形金型１の固定側型板郡２は、溶融された樹脂を吐出するノズル３が配置された取付プレート４と中間プレート５、スプル孔６とランナー溝７が形成されたランナープレート８、並びに、１次成形品が成形され割型から構成されるキャビティーブロック９を有するキャビティープレート１０とから構成されている。そして、前記取付プレート４と中間プレート５、並びに、ランナープレート８は、ボルト１１によって一体的に固定されている。前記キャビティーブロック９には、１次成形品が形成されるキャビティー１２と、そのキャビティー１２に樹脂を流し込むゲート孔１３、並びに、そのゲート孔１３と前記ランナープレート８のランナー溝７と連接するランナー溝１４が形成されている。
符号１５は、前記スプル孔６などと連接するランナーロック溝であり、成形後、ランナーなどが固定側型板郡２に残留しないようにしている。また、符号１６は、前記ランナープレート８に固定され、後述するコアピンの先端が差し込まれる支持ピンである。
一方、可動側型板郡１７は、成形された成形品を後述するコアピンから離脱させるエジェクタプレート１８、１９と、１次成形品に中空部を形成するコアピン２０が固定されたコアプレート２１と取付プレート２２から構成されている。そして、前記コアピン２０の外形部とキャビティーブロック９の内形部との間には１次成形品が形成される隙間が形成されており、この隙間がキャビティー１２となっている。
【０００７】
次に、２次成形金型２３について説明する。２次成形金型２３の固定側型板郡２４は、樹脂を突出するノズル２５が配置された取付プレート２６と中間プレート２７、スプル孔２８とランナー溝２９が形成されたランナープレート３０、並びに、２次成形品が成形され割型から構成されるキャビティーブロック３１を有するキャビティープレート３２とから構成されている。そして、前記取付プレート２６と中間プレート２７、ランナープレート３０は、ボルト３３によって一体的に固定されている。前記キャビティーブロック３１には、２次成形品が形成されるキャビティー３３と、そのキャビティー３３に樹脂を流し込むゲート孔３４、並びに、そのゲート孔３４と前記ランナープレート３０のランナー溝２９と連接するランナー溝３５が形成されている。また、前記中間プレート２７には、２次成形品に空間部を形成する筒状のコアピン３６が固定されており、そのコアピン３６の内部には、前記可動側型板郡１７のコアピン２９の先端が差し込まれる嵌合孔３７が形成されている。尚、本実施例におけるコアピン３６は、中実のコア部３６ａと中空の筒部３６ｂとから構成されているが、中実の柱状物を切削するなどして筒体としても良い。しかし、長い筒状体を切削によって正確に形成することは難しく、本実施例のように２部材から構成するのが好ましい。
【０００８】
次に、前記コアピン３６について具体的に説明する。コアピン３６の前方部は、中空の筒状（筒部３６ｂ）をなしていると共に、先端部に向かって先細り形状をなしている。その筒部３６ｂの先端部の側面には、直線状の面取り加工が施されている（面取り部３８）が、円弧状の面取り部にしても良い。また、その面取り部３８の両端部にも円弧状の面取り部３８ａ、３８ｂが施されているが、ほんの僅かな面取り部である。具体的には、半径が０．1mm〜０．2ｍｍ程度の面取り部となっている。尚、コアピン３６の先端部の内面にも半径が０．3ｍｍ〜０．5ｍｍ程度の面取り部３９が形成されている。端部を円弧状にすることによって、成形後における２次成形品の端部（角部）からの亀裂を防止しているのである。尚、前記面取り部３８は、コアピン３６の長手方向に沿って若干長く形成されている。後述もするが、ゲート孔３４から流れ込む樹脂の方向を若干外側方向に流れ込み易くしているのである。また、コアピン３６の前端部とキャビティー３６との間には隙間が形成されており、その隙間にも樹脂が流入するようになっている。
次に、前記ゲート孔３４について具体的に説明する。ゲート孔３４は、コアピン３６の前方に位置しており、また、キャビティー３３に向かって縮径した円錐形状をなしていると共に、前記コアピン３６の面取り部３８ｂに向かって形成されている。即ち、ゲート孔３４から流入した樹脂は、初めに面取り部３８ｂに衝突し、その後、コアピン３６によって区画される内層部側と外層部側に流れ込むのである。この時、前述したように、面取り部３８が長手方向に沿って若干長く形成されているため、流れ込んだ樹脂は、外層部側に流れ込み易くなっている。
ここで、前記キャビティーブロック３１の内面とコアピン３６の外面とで形成される空間（外層部を成形するキャビティー３３ａ）は、１次成形品の外面とコアピン３６の内面とで形成される空間（内層部を成形するキャビティー３３ｂ）よりも僅かながらではあるが薄く形成されている。言い換えると、外層部を成形するキャビティー３３ａよりも、内層部を成形するキャビティー３３ｂの方が厚く形成されている。この成形手段によって成形される製品を筆記具などのグリップ部材とした場合に、１次成形品の感触が極力伝わらないように、内層部の厚さを厚くしているのである。
【０００９】
次に、動作について説明する。本実施例における成形品は、筆記具などの把持する部分に設けられているグリップ部材である。
図１に示す状態は、１次成形金型１の固定側型板郡２と可動側型板郡１７が型締めされた状態である。この時、可動側型板郡１７のコアピン２０の先端は、固定側型板郡１７に固定されている支持ピン１６に嵌合している。即ち、コアピン２０は、両端が固定された状態になっている。この状態から、ゲート孔１３などを経て樹脂がキャビティー１２に流入・充填され、１次成形品Ａ（筆記具の軸筒）が形成される（図２参照）。その樹脂は、硬化すると比較的硬いポリプロピレンであるが、ポリプロピレンやポリアセタール、アクリロニトリルブタジエンスチレンなどであってもよい。次いで、固定側型板郡２と可動側型板郡１７を離隔させるが、この時、割型から構成されるキャビティーブロック９も離隔・拡開し、ランナーＲが分離させた状態で１次成形品Ａがコアピン２０に固定された状態で１次成形金型１から露出する（図３参照）。これと同時に、ランナーＲは、自重により落下し、１次成形金型１から排出されるが、ロボットなどで把時するなどして排出しても良い（図４参照）。
次いで、前記１次成形品Ａが固定押された可動側型板郡１７が搬送、或いは、回転するなどして、２次成形金型２３の固定側型板郡２４の前方に位置する（図５参照）。ここで、再び、固定側型板郡２４と可動側型板郡１７とを型締めし、ゲート孔３４から樹脂をキャビティー３３（３３ａ、３３ｂ）に充填する。その樹脂は、比較的弾力性のあるシリコーンゴムであるが、ニトリルブタジエンゴムや天然ゴムなどであってもよい。このとき、樹脂は外層部を形成するキャビティー３３ａに若干早く流れ込むが、内層部を形成するキャビティー３３ｂにもほぼ同様な速度で流れ込み、充填される（図６→図９参照）。つまり、ゲート孔３４から流入した樹脂は、初めに面取り部３８ｂに衝突し、その後、コアピン３６によって区画される外層部側（キャビティー３３ａ）と内層部側（キャビティー３３ｂ）に流れ込むのである。このキャビティー３３への充填動作によって、１次成形品Ａの表面に袋状の２次成形品Ｂ（グリップ部材）が被覆された状態で成形される。勿論、その袋状の２次成形品Ｂの内層部は、外層部よりも厚く成形されている。
【００１０】
次いで、固定側型板郡２４と可動側型板郡１７を離隔させるが、この時、割型から構成されるキャビティーブロック３１も離隔・拡開し、ランナーＮと、２次成形品Ｂが被覆された１次成形品Ａがコアピン２０に固定された状態で２次成形金型２３から露出する（図１０参照）。次いで、ランナーＮを２次成形品Ｂから切り離し、２次成形金型２３から排出する（図１１参照）。その切り離し動作は、ロボットによってなしても良いし、金型の動作を利用してなしても良い。次いで、前記固定側型板郡２４と可動側型板郡１７とをさらに離隔させ、エジェクタプレート１８、１９を作動させる。このエジェクタプレート１８、１９の作動によって、２次成形品Ｂが被覆された１次成形品Ａがコアピン２０から押し出され、排出される（図１２、図１３参照）。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】１次成形金型を示す要部断面図。
【図２】１次成形金型を示す要部断面図（樹脂の充填時）。
【図３】動作を示す要部断面図。
【図４】動作を示す要部断面図。
【図５】可動側型板郡の移動を示す要部断面図。
【図６】２次成形金型を示す要部断面図（樹脂の充填過程）。
【図７】図６の要部拡大図。
【図８】図７の要部拡大図。
【図９】２次成形金型を示す要部断面図（樹脂の充填時）。
【図１０】動作を示す要部断面図。
【図１１】動作を示す要部断面図。
【図１２】動作を示す要部断面図。
【図１３】図１２の要部外観斜視図。
【符号の説明】
【００１２】
１１次成形金型
２固定側型板郡
３ノズル
４取付プレート
５中間プレート
６スプル孔
７ランナー溝
８ランナープレート
９キャビティーブロック
１０キャビティープレート
１１ボルト
１２キャビティー
１３ゲート孔
１４ランナー溝
１５ランナーロック溝
１６支持ピン
１７可動側型板郡
１８エジェクタプレート
１９エジェクタプレート
２０コアピン
２１コアプレート
２２取付プレート
２３２次成形金型
２４固定側型板郡
２５ノズル
２６取付プレート
２７中間プレート
２８スプル孔
２９ランナー溝
３０ランナープレート
３１キャビティーブロック
３２キャビティープレート
３３ボルト
３４ゲート孔
３５ランナー溝
３６コアピン
３７嵌合孔
３８面取り部

【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次成形品の表面に２次成形品を成形する２色成形における金型装置であって、前記２次成形品の外観を形成するキャビティーの内面と、前記１次成形品の外面との間に、２次成形品の内部に空間部を形成する筒状のコアピンを配置すると共に、そのコアピンの頂部近傍の外面に面取り部を施すと共に、その面取り部の近傍に前記キャビティーに樹脂を流し込むゲート部を形成した金型装置。
【請求項２】
前記キャビティーの内面とコアピンの外面とで形成される空間よりも、１次成形品の外面とコアピンの内面とで形成される空間を厚くした請求項１記載の金型装置。

【図１】