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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2019-162828(P2019-162828A)
(43)【公開日】2019年9月26日
(54)【発明の名称】成形型及び成形品
(51)【国際特許分類】
B29C 45/37 20060101AFI20190830BHJP
B29C 33/42 20060101ALI20190830BHJP
B29C 45/27 20060101ALI20190830BHJP
【ＦＩ】
B29C45/37
B29C33/42
B29C45/27
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
【全頁数】18
(21)【出願番号】特願2018-53091(P2018-53091)
(22)【出願日】2018年3月20日
(71)【出願人】
【識別番号】305018823
【氏名又は名称】盛岡セイコー工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100126664
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 慎吾
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(72)【発明者】
【氏名】吉田 晧
(72)【発明者】
【氏名】滝元 正和
【テーマコード（参考）】
4F202
【Ｆターム（参考）】
4F202AG01
4F202AG23
4F202AG28
4F202AR12
4F202CA11
4F202CB01
4F202CK06
4F202CK15
(57)【要約】
【課題】製品品質の向上を図ることができる成形型及び成形品を提供する。【解決手段】本発明に係る成形型１００は、ゲート１１９を通じて樹脂材料が充填されるとともに、ゲート１１９の開口方向に直交する面内のうち樹脂材料の流通方向でゲート１１９から第１距離離れた歯先成形部１１６、及びゲート１１９から第２距離離れた歯底成形部１１５を有するキャビティＣを画成する第２型１０２と、第１型１０１において、ゲート１１９と歯底成形部１１５との間に位置する部分に形成された成形用凹凸１２１と、を備えている。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ゲートを通じて樹脂材料が充填されるとともに、前記ゲートの開口方向に直交する面内のうち前記樹脂材料の流通方向で前記ゲートから第１距離離れた第１端部、及び前記ゲートから第２距離離れた第２端部を有するキャビティを画成する型本体と、
前記型本体において、前記ゲートと前記第２端部との間に位置する部分に形成された成形用凹凸と、を備えている成形型。
前記型本体において、前記ゲートと前記第２端部との間に位置する部分に形成された成形用凹凸と、を備えている成形型。
【請求項2】
前記キャビティは、
前記開口方向から見た平面視で前記ゲートを中心とする円形状に形成されたベース成形部と、
前記ベース成形部の外周に連なる外周成形部と、を有し、
前記外周成形部は、前記ベース成形部の周方向で前記第１端部及び前記第２端部が交互に配列され、
前記第２距離は、前記第１距離よりも短い請求項１に記載の成形型。
前記開口方向から見た平面視で前記ゲートを中心とする円形状に形成されたベース成形部と、
前記ベース成形部の外周に連なる外周成形部と、を有し、
前記外周成形部は、前記ベース成形部の周方向で前記第１端部及び前記第２端部が交互に配列され、
前記第２距離は、前記第１距離よりも短い請求項１に記載の成形型。
【請求項3】
前記成形用凹凸は、前記キャビティのうち、前記ゲートと前記第２端部との間に位置する部分の前記開口方向における厚さが、前記ゲートと前記第１端部との間に位置する部分の前記開口方向における厚さよりも薄くなる型凸部を有している請求項１又は請求項２に記載の成形型。
【請求項4】
ゲート残りから第１距離離れた第１端部と、
前記ゲート残りから第２距離離れた第２端部と、
前記ゲート残りと前記第２端部との間に位置する部分に形成された凹凸と、を有している成形品。
前記ゲート残りから第２距離離れた第２端部と、
前記ゲート残りと前記第２端部との間に位置する部分に形成された凹凸と、を有している成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、成形型及び成形品に関する。
【背景技術】
【0002】
射出成形により成形品には、美観や離型性の向上を図るために表面テクスチャ（凹凸）が設けられる場合がある（例えば、下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第５８３６８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述した成形品を形成する場合には、成形型を型締めした状態で、成形型のキャビティ内に樹脂材料を充填する。樹脂材料は、ゲートを通してキャビティ内に放射状に射出され、キャビティ内の全域に行き亘る。
【0005】
しかしながら、成形型では、ゲートからキャビティ端部までの距離が全周に亘って一様な距離にゲートを設定することが難しい。この場合、キャビティ端部のうち、ゲートから近い部分は、ゲートから遠い部分に比べて樹脂材料が早く到達する。そのため、樹脂材料の流通方向において、ゲートからキャビティ端部までの距離が近い部分と遠い部分との間で、樹脂材料の充填ばらつきが生じる可能性がある。樹脂材料の充填ばらつきは、ショートショットや反り、ヒケ等を生じさせる原因となり、成形品の成形不良（寸法ばらつきやショート、ウェルド）に繋がる可能性がある。
【0006】
本発明は、製品品質の向上を図ることができる成形型及び成形品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本願発明者は、上記目的を達成するために、鋭意努力検討した結果、成形型に形成した成形用凹凸によって、キャビティ内での樹脂材料の流動速度を制御することで、ゲートからキャビティ端部までの距離の違いによる成形不良を抑制できることを見出した。具体的に、本発明の一態様に係る成形型は、ゲートを通じて樹脂材料が充填されるとともに、前記ゲートの開口方向に直交する面内のうち前記樹脂材料の流通方向で前記ゲートから第１距離離れた第１端部、及び前記ゲートから第２距離離れた第２端部を有するキャビティを画成する型本体と、前記型本体において、前記ゲートと前記第２端部との間に位置する部分に形成された成形用凹凸と、を備えている。
【0008】
本態様によれば、ゲートから射出される樹脂材料がキャビティ内を流通する過程で、成形用凹凸が樹脂材料の流通抵抗となる。そのため、キャビティのうち、ゲートと第２端部との間の領域が平坦面に形成されている場合に比べて、ゲートと第２端部との間の領域を流れる樹脂材料の流通速度を低下させることができる。すなわち、成形用凹凸のパターンや大きさ等を調整することで、樹脂材料がキャビティの第２端部まで到達する時間を調整することができる。これにより、キャビティ内での充填ばらつきの抑制や樹脂材料の合流位置の調整を図ることができる。その結果、成形不良の発生を抑制し、製品品質の向上を図ることができる。
【0009】
上記態様の成形型において、前記キャビティは、前記開口方向から見た平面視で前記ゲートを中心とする円形状に形成されたベース成形部と、前記ベース成形部の外周に連なる外周成形部と、を有し、前記外周成形部は、前記ベース成形部の周方向で前記第１端部及び前記第２端部が交互に配列され、前記第２距離は、前記第１距離よりも短くてもよい。本態様によれば、例えば歯車のように第１端部及び第２端部が交互に配列されている場合には、ゲートから端部までの距離がキャビティの全周で異なる。このような場合において、成形用凹凸が樹脂材料の流通抵抗となることで、ゲートと第２端部との間の領域を流れる樹脂材料の流通速度を低下させることができる。これにより、キャビティにおいて、ゲートから端部までの距離がキャビティの全周で異なる場合であっても、樹脂材料がキャビティの端部まで到達する時間を全周に亘って均一化することができる。その結果、成形不良の発生を抑制し、製品品質の向上を図ることができる。
【0010】
上記態様の成形型において、前記成形用凹凸は、前記キャビティのうち、前記ゲートと前記第２端部との間に位置する部分の前記開口方向における厚さが、前記ゲートと前記第１端部との間に位置する部分の前記開口方向における厚さよりも薄くなる型凸部を有していてもよい。本態様によれば、成形型のうち、型凸部が位置する部分には、型凸部以外の部分に比べて樹脂材料の流通方向に交差する断面積が小さくなる狭小部が形成される。この場合、樹脂材料が流通方向に沿って流れる過程で、狭小部を通過する際に樹脂材料に対して流通方向と逆向きに作用するせん断応力が大きくなる。すなわち、型凸部が樹脂材料の流通抵抗となることで、充填時間の低下に繋げることができる。
【0011】
本発明の一態様に係る成形品は、ゲート残りから第１距離離れた第１端部と、前記ゲート残りから第２距離離れた第２端部と、前記ゲート残りと前記第２端部との間に位置する部分に形成された凹凸と、を有している。本態様によれば、ゲート残りと第２端部との間に位置する部分に凹凸を有しているため、成形品の成形時において、ゲートと第２端部との間の領域を流れる樹脂材料の流通速度を低下させることができる。これにより、樹脂材料がキャビティの第２端部まで到達する時間を調整することができるので、キャビティ内での充填ばらつきの抑制や樹脂材料の合流位置の調整を図ることができる。その結果、成形不良の発生を抑制し、製品品質の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【0012】
本発明の一態様によれば、製品品質の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】第１実施形態に係る成形品の平面図である。
【図6】第１実施形態に係る成形型の断面図である。
【図12】基準モデルの斜視図である。
【図13】凹モデルを示す斜視図である。
【図14】凸モデルを示す斜視図である。
【図15】ＣＡＳＥ１〜ＣＡＳＥ４について、表１の結果から充填時間をまとめたグラフである。
【図16】ＣＡＳＥ１、ＣＡＳＥ５〜ＣＡＳＥ７について、表１の結果から充填時間をまとめたグラフである。
【図17】第２実施形態に係る成形品の平面図である。
【図18】第２実施形態に係る成形型（第２型）の平面図である。
【図19】変形例に係る凹凸の平面図である。
【図20】変形例に係る凹凸の平面図である。
【図21】変形例に係る凹凸の平面図である。
【図22】変形例に係る凹凸の断面図である。
【図23】変形例に係る凹凸の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。（第１実施形態）
［成形品］
図１は、成形品１０の平面図である。
図１に示すように、本実施形態の成形品１０は、例えば時計等に搭載される歯車である。すなわち、成形品１０は、円板状のベース部１１と、ベース部１１の外周に形成された歯部１２と、を有している。
【0015】
歯部１２は、成形品１０の中心軸Ｏ回りの周方向に交互に配列された歯底部（第２端部）２１及び歯先部（第１端部）２２と、隣り合う歯底部２１及び歯先部２２間を接続する歯面部２３と、を有している。歯底部２１は、ベース部１１の外周縁に一致している。
歯先部２２は、歯底部２１に対して径方向の外側に位置している。
歯面部２３は、歯底部２１及び歯先部２２を接続する湾曲面である。なお、歯面部２３は、湾曲面に限らず、平坦面（歯底部２１及び歯先部２２を結ぶ直線状）に形成されていてもよい。
【0016】
ベース部１１のうち軸方向を向く第１面（以下、表面１１ａという。）には、ゲート残り３１が形成されている。ゲート残り３１は、ベース部１１の中心から軸方向に突出している。なお、ゲート残り３１は、成形品１０の成形後に除去してもよい。
【0017】
本実施形態の成形品１０は、ゲート残り３１（中心軸Ｏ）から成形品１０の外周縁までの径方向の距離（半径）が、周方向で連続的に変化する。具体的に、径方向において、ゲート残り３１から歯底部２１までの距離Ｄ１（歯底円半径）は、ゲート残り３１から歯先部２２までの距離Ｄ２（歯先円半径）に比べて短くなっている。
【0018】
ここで、成形品１０は、ベース部１１の表面１１ａのうち、ゲート残り３１から歯底部２１に至る小径部分３４に凹凸３５を有している。凹凸３５は、軸方向から見た平面視で扇形状に形成されている。具体的に、凹凸３５は、径方向の内側から外側に向かうに従い周方向の幅が漸次拡幅している。但し、凹凸３５は、周方向の幅が径方向で一様に形成されていてもよい。なお、凹凸３５における径方向の形成範囲は、適宜変更が可能である。すなわち、凹凸３５は、小径部分３４における径方向の全体に亘って形成されていてもよく、径方向の一部に形成されていてもよい。また、凹凸３５は、径方向に連続的に形成されていてもよく、径方向に間隔をあけて形成されていてもよい。
【0019】
次に、軸方向に沿う断面視での凹凸３５の形状について、各パターンに分けて説明する。なお、以下の説明では、凹凸３５及び凹凸３５を構成する部分について、各パターンで対応する部分には数字の末尾に各パターンを示す英大文字を付す。
【0020】
＜Ａパターン＞図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に相当する断面図であって、Ａパターンの凹凸３５Ａを示す図である。
図２に示すように、凹凸３５Ａは、ベース部１１の表面１１ａから軸方向に突出する凸部４１Ａを有している。凸部４１Ａは、平面視において周方向に延在している。凸部４１Ａは、径方向に間隔をあけて複数形成されている。なお、各凸部４１Ａは、ベース部１１の接線方向に平行な方向に直線状に延在していても、ベース部１１の曲率半径に倣って湾曲していてもよい。
【0021】
＜Ｂパターン＞図３は、図１のＩＩ−ＩＩ線に相当する断面図であって、Ｂパターンの凹凸３５Ｂを示す図である。
図３に示すように、凹凸３５Ｂは、ベース部１１の表面１１ａから軸方向に突出する凸部４１Ｂを有している。凸部４１Ｂは、径方向に沿って直線状に延在している。凸部４１Ｂは、周方向に間隔をあけて複数形成されている。
【0022】
＜Ｃパターン＞図４は、図１のＩＩ−ＩＩ線に相当する断面図であって、Ｃパターンの凹凸３５Ｃを示す図である。
図４に示すように、凹凸３５Ｃは、ベース部１１の表面１１ａに対して軸方向に窪む凹部４２Ｃを有している。凹部４２Ｃは、周方向に延在している。凹部４１Ｃは、径方向に間隔をあけて複数形成されている。なお、各凹部４１Ｃは、ベース部１１の接線方向に平行な方向に直線状に延在していても、ベース部１１の曲率半径に倣って湾曲していてもよい。
【0023】
＜Ｄパターン＞図５は、図１のＩＩ−ＩＩ線に相当する断面図であって、Ｄパターンの凹凸３５Ｄを示す図である。
図５に示すように、凹凸３５Ｄは、ベース部１１の表面１１ａに対して軸方向に窪む凹部４２Ｄを有している。凹部４２Ｄは、径方向に沿って直線状に延在している。凹部４２Ｄは、周方向に間隔をあけて複数配設されている。
【0024】
なお、各パターンにおいて、凸部４１Ａ，４１Ｂ及び凹部４２Ｃ，４２Ｄの断面視形状は、何れも矩形状に形成されている。すなわち、凸部４１Ａ，４１Ｂ及び凹部４２Ｃ，４２Ｄにおける軸方向を向く端面は、軸方向に直交する平坦面に形成されている。
【0025】
［成形型］次に、上述した成形品１０を成形するための成形型１００について説明する。図６は、成形型１００の断面図である。なお、以下で説明する軸方向、径方向及び周方向は、成形品１０に対応している。
本実施形態の成形品１０は、成形型１００を利用した射出成型により成形される。成形型１００は、固定型である第１型（型本体）１０１と、可動型である第２型（型本体）１０２と、を有している。
【0026】
図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。図６、図７に示すように、第２型１０２は、第１型１０１に対して軸方向に対向して配置されている。第２型１０２は、駆動機構（不図示）によって第１型１０１に対して軸方向に接近又は離間可能に構成されている。第２型１０２は、第１型１０１に向けて開口する凹部１０５を有している。図７に示すように、凹部１０５は、軸方向から見た平面視で成形品１０の外形形状に対応した形状に形成されている。すなわち、凹部１０５は、ベース部１１を成形するベース成形部１１０と、歯部１２を成形する歯成形部（外周成形部）１１１と、を有している。
【0027】
歯成形部１１１は、凹部１０５の内周面により画成されている。歯成形部１１１は、歯底成形部（第２端部）１１５と、歯先成形部（第１端部）１１６と、歯底成形部１１５及び歯先成形部１１６間を接続する歯面成形部１１７と、を有している。
【0028】
図６に示すように、第１型１０１は、第２型１０２が重ね合わされたときに（型締めされたとき）、凹部１０５を閉塞する。型締めされた状態において、第１型１０１と第２型１０２とにより画成された空間は、樹脂材料が充填されるキャビティＣを構成している。
【0029】
第１型１０１には、射出通路１１８が形成されている。射出通路１１８は、第１型１０１を軸方向に延在している。第１型１０１のうち、キャビティＣを画成する成形基準面１２０（第２型１０２を向く面）上には、射出通路１１８とキャビティＣとを連通させるゲート１１９が開口している。図７に示すように、ゲート１１９は、軸方向から見た平面視において、キャビティＣにおける径方向の中心に位置している。キャビティＣの中心は、ベース成形部１１０の中心に一致している。
【0030】
本実施形態のキャビティＣは、ゲート１１９の中心からキャビティＣの端部までの距離が周方向で連続的に変化する。具体的に、ゲート１１９から歯底成形部１１５までの距離（第２距離）ｄ１は、ゲート１１９の中心から歯先成形部１１６までの距離（第１距離）ｄ２に比べて短くなっている。
【0031】
ここで、図７に示すように、第１型１０１の成形基準面１２０（図６参照）において、ゲート１１９と歯底成形部１１５との間に位置する小径部分１２２には、成形用凹凸１２１が形成されている。成形用凹凸１２１は、上述した凹凸３５を成形するためのものであって、凹凸３５の外面形状に対応している。なお、以下の説明では、成形用凹凸１２１のうち、成形品１０の凹凸３５に対応する部分については、適宜説明を省略する。
【0032】
次に、軸方向に沿う断面視での成形用凹凸１２１の形状について、各パターンに分けて説明する。なお、以下の説明では、成形用凹凸１２１及び成形用凹凸１２１を構成する部分について、各パターンで対応する部分には数字の末尾に各パターンを示す英大文字を付す。
【0033】
＜Ａパターン＞図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に相当する断面図であって、Ａパターンの成形用凹凸１２１Ａを示す図である。
図８に示すように、成形用凹凸１２１Ａは、成形基準面１２０から軸方向に窪む型凹部１４１Ａを有している。型凹部１４１Ａは、上述した凸部４１Ａに対応して周方向に延在している。型凹部１４１Ａは、径方向に間隔をあけて複数配設されている。
【0034】
＜Ｂパターン＞図９は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に相当する断面図であって、Ｂパターンの成形用凹凸１２１Ｂを示す図である。
図９に示すように、成形用凹凸１２１Ｂは、成形基準面１２０から軸方向に窪む型凹部１４１Ｂを有している。型凹部１４１Ｂは、上述した凸部４１Ｂに対応して径方向に沿って直線状に延在している。型凹部１４１Ｂは、周方向に間隔をあけて複数形成されている。
【0035】
＜Ｃパターン＞図１０は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に相当する断面図であって、Ｃパターンの成形用凹凸１２１Ｃを示す図である。
図１０に示すように、成形用凹凸１２１Ｃは、成形基準面１２０から軸方向に突出する型凸部１４２Ｃを有している。型凸部１４２Ｃは、上述した凹部４２Ｃに対応して周方向に延在している。型凸部１４２Ｃは、径方向に間隔をあけて複数配設されている。
【0036】
＜Ｄパターン＞図１１は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に相当する断面図であって、Ｄパターンの成形用凹凸１２１Ｄを示す図である。
図１１に示すように、成形用凹凸１２１Ｄは、成形基準面１２０から軸方向に突出する型凸部１４２Ｄを有している。型凸部１４２Ｄは、上述した凹部４２Ｄに対応して径方向に沿って直線状に延在している。型凸部１４２Ｄは、周方向に間隔をあけて複数配設されている。
【0037】
［成形品の製造方法］上述した成形型１００を用いた成形品１０の製造方法について説明する。
まず、図６に示すように、駆動機構によって第１型１０１及び第２型１０２を重ね合わせ、成形型１００を型締めする。続いて、射出装置（不図示）によって樹脂材料を射出通路１１８内に注入する。射出通路１１８内に注入された樹脂材料は、ゲート１１９を通じてキャビティＣ内に射出される。
【0038】
キャビティＣ内に射出された樹脂材料は、キャビティＣ内を放射状に広がる。すなわち、樹脂材料は、キャビティＣの歯成形部１１１に向けて、キャビティＣ内を径方向の外側に順次流れる。その後、キャビティＣの全体に樹脂材料が行き渡った時点で、樹脂材料の供給を停止する。
【0039】
樹脂材料が固化した後、第２型１０２を第１型１０１に対して離間させ、成形型１００の型開きを行う。その後、エジェクタピン（不図示）等を用いて凹部１０５から成形品１０を取り出す。これにより、上述した成形品１０を得ることができる。
【0040】
ところで、ゲート１１９から射出された樹脂材料が径方向に一定の速度でキャビティＣ内を広がる場合、キャビティＣの端部のうち、ゲート１１９からの距離が短い部分と、ゲート１１９からの距離が長い部分と、で樹脂材料の到達時間に差が生じる。すなわち、樹脂材料が歯先成形部１１６に到達する時間は、樹脂材料が歯底成形部１１５に到達する時間に比べて長くなり易い。そのため、キャビティＣの端部において、樹脂材料の充填ばらつきが生じる結果、成形不良に繋がる可能性がある。
【0041】
そこで、本実施形態では、キャビティＣの小径部分１２２に、成形用凹凸１２１が形成されている構成とした。この構成によれば、樹脂材料がゲート１１９から歯底成形部１１５に流れる過程で、成形用凹凸１２１が樹脂材料の流通抵抗となる。そのため、キャビティＣのうち、小径部分１２２を画成する部分が平坦面に形成されている場合に比べて、小径部分１２２を流れる樹脂材料の流通速度を低下させることができる。すなわち、成形用凹凸１２１のパターンや大きさを調整することで、樹脂材料がキャビティＣの歯底成形部１１５まで到達する時間を調整することができる。これにより、キャビティＣにおいて、ゲート１１９から端部までの距離がキャビティＣの全周で異なる場合であっても、樹脂材料がキャビティＣの端部まで到達する時間を全周に亘って均一化することができる。その結果、成形不良の発生を抑制し、製品品質の向上を図ることができる。
【0042】
そのため、例えば歯車の歯底部２１及び歯先部２２のように外径が異なる部分が交互に配列されている場合であっても、ゲート１１９と歯底成形部１１５との間の領域に成形用凹凸１２１を形成することで、キャビティＣの全周に亘って均一に樹脂材料を充填できる。
【0043】
［速度検証試験］本願発明者は、成形用凹凸１２１による流通速度低減の効果を検証するための試験を行った。本試験では、成形用凹凸１２１の有無や、成形用凹凸１２１のパターンの違い、成形用凹凸１２１の寸法等による流通速度の変化を、ＣＡＥ解析を用いて検証した。
【0044】
図１２は、基準モデル２００の斜視図である。図１２に示すように、本試験を行うにあたり、凹凸３５を有さない基準モデル２００を設定した。基準モデル２００は、凹凸３５を有さない以外は、上述した成形品１０と同一の構成である。すなわち、基準モデル２００は、円板状のベース部１１の外周に歯部１２が形成された構成である。その他、成形品１０と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。なお、以下の説明では、ベース部１１の軸方向をＺ方向とし、径方向のうち互いに直交する２方向をそれぞれＸ方向、Ｙ方向として説明する。
【0045】
基準モデル２００の寸法は、例えば以下の通りに設定した。歯先円直径φ１ ：５．５ｍｍ
歯底円直径φ２ ：４．０ｍｍ
厚さＴ ：０．３ｍｍ
【0046】
図１３は、凹モデル２１０を示す斜視図である。図１４は、凸モデル２１１を示す斜視図である。図１３、図１４に示すように、基準モデル２００と比較するモデルとして、上述したＣパターン、Ｄパターンの凹部４２Ｃ，４２Ｄを有する凹モデル２１０と、上述したＡパターン、Ｂパターンの凸部４１Ａ，４１Ｂを有する凸モデル２１１と、を設定した。
具体的に、図１３に示す凹モデル２１０には、＋Ｙ方向に沿ってＤパターンの凹凸３５Ｄ（凹部４２Ｄ）を付し、−Ｘ方向に沿ってＣパターンの凹凸３５Ｃ（凹部４２Ｃ）を付している。
図１４に示す凸モデル２１１には、＋Ｙ方向に沿ってＢパターンの凹凸３５Ｂ（凸部４１Ｂ）を付し、−Ｘ方向に沿ってＡパターンの凹凸３５Ａ（凸部４１Ａ）を付している。なお、本試験では、ベース部１１の表面１１ａのうち、ゲート残り３１から歯先部２２に至る大径部分２１５にそれぞれ凹凸３５を付しているが、上述した実施形態と同様に小径部分３４に凹凸３５を付していてもよい。
【0047】
各モデル２００，２１０，２１１において、凹凸３５の寸法や、解析結果は、以下の表１に示す通りである。
【0048】
【表1】
【0049】
表１において、各用語の定義は以下の通りである。幅 ：平面視において凸部４１Ａ，４１Ｂ及び凹部４２Ｃ，４２Ｄの短手方向での長さ。
深さ ：凸部４１Ａ，４１ＢのＺ方向での高さ、若しくは凹部４２Ｃ，４２ＤのＺ方向での深さ。
ピッチ ：隣り合う凸部４１Ａ同士（凸部４１Ｂ同士、凹部４２Ｃ同士又は凹部４２Ｄ同士）の間隔。
凹凸体積比 ：各モデルにおいて、凹凸３５が占める体積の割合。
充填時間 ：各方向においてキャビティＣの端部まで樹脂材料の充填が完了した時間。
減速効果 ：（各方向での最大充填時間−各方向での最小充填時間）／（各方向での平均充填時間）
【0050】
表１に示すように、基準モデル２００であるＣＡＳＥ１については、Ｘ方向及びＹ方向の何れも充填開始から０．０９９ｓｅｃ後に樹脂材料の充填が完了している。
【0051】
図１５は、ＣＡＳＥ１〜ＣＡＳＥ４について、表１の結果から充填時間をまとめたグラフである。図１５中において、実線はＣパターンの凹凸３５Ｃを示し、破線はＤパターンの凹凸３５Ｄを示している。表１、図１５に示すように、凹モデル２１０では、Ｃパターン及びＤパターン何れについても、基準モデル２００に対して充填時間が長くなっていることが分かる。これは、凹モデル２１０の場合には、凹モデル２１０を成形するための成形型１００に、凹部４２に対応する型凸部１４２Ｃ，１４２Ｄ（図１０，１１参照）を形成する必要がある。そのため、成形型１００のうち、型凸部１４２Ｃ，１４２Ｄが位置する部分には、型凸部１４２Ｃ，１４２Ｄ以外の部分に比べて樹脂材料の流通方向（径方向）に直交する断面積（以下、単にキャビティＣの断面積という。）が小さくなる狭小部２２０（図１０，１１参照）が形成される。この場合、樹脂材料が径方向の外側に流れる過程で、狭小部２２０を通過する際に樹脂材料に対して流通方向と逆向きに作用するせん断応力が大きくなる。すなわち、ＣＡＳＥ２〜ＣＡＳＥ４では、型凸部１４２Ｃ，１４２Ｄが樹脂材料の流通抵抗となることで、充填時間の低下に繋げることができる。
【0052】
特に、Ｃパターンでは、型凸部１４２Ｃが樹脂材料の流通方向に直交する方向に延在するとともに、樹脂材料の流通方向に間隔をあけて形成されている。そのため、樹脂材料の流通方向において、キャビティＣの断面積の拡縮が交互に行われる。これによっても、樹脂材料の流通抵抗を大きくすることができるので、充填時間の低下に繋げることができる。なお、型凸部１４２Ｃ，１４２Ｄによる減速効果は、ＤパターンよりもＣパターンの方が高く、また凹凸体積比が大きいほど高いことが分かる。
【0053】
図１６は、ＣＡＳＥ１、ＣＡＳＥ５〜ＣＡＳＥ７について、表１の結果から充填時間をまとめたグラフである。図１６中において、実線はＡパターンの凹凸３５Ａを示し、破線はＢパターンの凹凸３５Ｂを示している。表１、図１６に示すように、凸モデル２１１では、Ａパターン及びＢパターン何れについてもＣパターン及びＤパターンに比べると、充填速度の低下の効果は少なくなっている。特に、Ｂパターンについては、凹凸３５Ｂを有さない場合（ＣＡＳＥ５〜７の−Ｙ方向）と比べても充填時間に大きな変化は見られなかった。凸モデル２１１の場合には、成形型１００に型凹部１４１Ａ，１４１Ｂ（図８，９参照）を形成するので、凹モデル２１０と異なり、狭小部２２０が形成されない。そのため、成形用凹凸１２１Ａ，１２１Ｂによる流通抵抗の影響が少ない。例えばＡパターンにおいては、型凹部１４１Ａ内に樹脂材料が充填される際に、周方向にせん断応力が発生するものの、充填時間には大きな影響はなかった。凸モデル２１１の場合、寸法等の条件によっては例えば型凹部１４１Ａ，１４１Ｂ内に充填される樹脂材料が型凹部１４１Ａ，１４１Ｂ内に充填される分、基準モデル２００よりも充填時間が低下することがあると考えられる。
【0054】
なお、Ａパターンについては、凹凸体積比の増加に伴い、充填時間が低下するものの、Ｂパターンについては、凹凸体積比の増加に伴う充填時間の大きな変化は見られなかった。
【0055】
以上の結果から、凹凸３５による減速効果については、以下の関係がある。（１）凹凸パターン：型凸部１４２Ｃ，１４２Ｄを有するもの（Ｃパターン、Ｄパターン）の方が、型凹部１４１Ａ，１４１Ｂを有するもの（Ａパターン、Ｂパターン）に比べて減速効果が高い。
（２）凹凸の向き：樹脂材料の流通方向に交差する方向に延在するもの（Ａパターン、Ｃパターン）方が、樹脂材料の流通方向に沿って延在するもの（Ｂパターン、Ｄパターン）に比べて減速効果が高い。
（３）凹凸体積比：大きいほど減速効果が高い傾向にある。
【0056】
本実施形態では、成形品１０の形状に応じて上述した（１）〜（３）の条件を適宜組み合わせることで、樹脂材料がキャビティＣの端部まで到達する時間を全周に亘って均一化することができる。その結果、成形不良の発生を抑制し、製品品質の向上を図ることができる。
【0057】
（第２実施形態）［成形品］
次に、本発明に係る第２実施形態について説明する。図１７は、第２実施形態に係る成形品３００の平面図である。
図１７に示す成形品３００は、軸方向から見た平面視で円形のベース部３０１を有している。ベース部３０１の表面３０１ａにおいて、中心軸Ｏに対して径方向の第１側にずれた位置には、ゲート残り３０２が形成されている。ベース部３０１において、中心軸Ｏに対して径方向の第２側にずれた位置には、ベース部３０１を軸方向に貫通する貫通孔３０３が形成されている。
【0058】
ベース部３０１の外周部分のうち、貫通孔３０３よりも径方向の外側に位置する部分は、回り込み部３０５を構成している。回り込み部３０５は、貫通孔３０３の内周面とベース部３０１の外周面とにより画成され、ベース部３０１の周方向に延在している。回り込み部３０５は、周方向の両側から中心（第１端部、第２端部）Ｐ１に向かうに従い径方向での幅が漸次縮小している。すなわち、回り込み部３０５における周方向の中心Ｐ１は、回り込み部３０５の最小幅部となっている。
【0059】
ここで、ベース部３０１の表面３０１ａのうち、回り込み部３０５に位置する部分には、凹凸３１０が形成されている。凹凸３１０は、周方向に延在している。凹凸３１０における周方向の中心Ｐ２は、回り込み部３０５における周方向の中心Ｐ１に対して周方向の一方側にずれている。なお、凹凸３１０には、例えば上述した各パターンを適宜選択できる。
【0060】
［成形型］次に、上述した成形品３００を成形するための成形型３２０について説明する。図１８は、成形型３２０（第２型３３０）の平面図である。
図１８に示すように、成形型３２０の第２型３３０は、第１型３２５に向けて開口する凹部３３１を有している。凹部３３１は、成形品３００の外形形状に対応した形状に形成されている。第２型３３０の底面において、中心軸Ｏに対して第２側に位置する部分には、軸方向に突出する貫通孔成形部３３２が形成されている。凹部３３１のうち、貫通孔成形部３３２よりも径方向の外側に位置する部分は、上述した回り込み部３０５を成形する回り込み成形部３３３を構成している。すなわち、回り込み成形部３３３は、周方向の両側から中心（第１端部、第２端部）ｐ１に向かうに従い平面視での幅が漸次縮小している。なお、成形品３００のうち、貫通孔３０３を成形する部分は、別途スライドピン等を用いてもよい。
【0061】
第１型３２５において、中心軸Ｏに対して径方向の第１側にずれた位置には、ゲート３３４が開口している。第１型３２５の成形基準面において、回り込み成形部３３３に対応する部分には、成形用凹凸３３５が形成されている。成形用凹凸３３５における周方向の中心ｐ２は、回り込み成形部３３３における周方向の中心ｐ１に対して周方向の一方側にずれている。
【0062】
この構成によれば、ゲート３３４を通じてキャビティＣ内に供給された樹脂材料は、ゲート３３４を中心に放射状に流通する。この際、樹脂材料は、貫通孔成形部３３２を回り込んで周方向の両側から回り込み成形部３３３内に進入する。回り込み成形部３３３内に進入した樹脂材料は、回り込み成形部３３３内において周方向の中心ｐ１に向けて流れる。その後、回り込み成形部３３３内で樹脂材料が合流することで、樹脂材料がキャビティＣの全体に行き渡る。
【0063】
本実施形態では、回り込み成形部３３３における周方向の中心ｐ１に対してずれた位置に、成形用凹凸３３５を形成することで、回り込み成形部３３３内に周方向の両側から進入する樹脂材料の充填速度を異ならせることができる。これにより、樹脂材料が回り込み成形部３３３における周方向の中心ｐ１で合流するのを抑制し、ウェルドラインＬ（図１７参照）を回り込み部３０５の中心Ｐ１から凹凸３１０寄りにずらすことができる。すなわち、回り込み部３０５の最小幅部にウェルドラインＬが形成されるのを抑制できるので、製品品質の向上を図ることができる。
【0064】
（その他の変形例）以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。本発明は上述した説明によって限定されることはなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
例えば、上述した実施形態では、凸部及び凹部それぞれが平面視で直線状に延在している構成について説明したが、この構成のみに限られない。例えば図１９に示す点状（ドット状）や、図２０に示す格子状、図２１に示す市松模様（互いに直交する２方向に交互に凸部４１（又は凹部４２）を配置する形状）等に凸部４１（又は凹部４２）を形成してもよい。また、凸部４１及び凹部４２は、直線状に限らず、波線状等であってもよい。
【0065】
上述した実施形態では、凸部４１Ａ，４１Ｂ（凹部４２Ｃ，４２Ｄ）の断面視形状が矩形状である場合について説明したが、この構成のみに限られない。例えば、凸部４１Ａ，４１Ｂの断面視形状は、図２２に示す球面状や図２３に示す三角状に形成されていてもよい。
【0066】
上述した実施形態では、成形品の平面視外形が円形状に形成された構成について説明したが、この構成のみに限られない。成形品の平面視外形は、矩形状や三角状等、適宜設計変更が可能である。このような場合においても、ゲートからキャビティの外周縁までの距離が短い部分に凹凸を設けることで、樹脂材料の充填速度を全周に亘って均一化できる。上述した実施形態では、成形品の表面のみに凹凸を形成する場合について説明したが、成形品の両面に凹凸を形成してもよい。
【0067】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施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、上述した各変形例を適宜組み合わせても構わない。
【符号の説明】
【0068】
１０…成形品２１…歯底部（第２端部）
２２…歯先部（第１端部）
３５…凹凸
３５Ａ…凹凸
３５Ｂ…凹凸
３５Ｃ…凹凸
３５Ｄ…凹凸
１００…成形型
１０１…第１型（型本体）
１０２…第２型（型本体）
１１０…ベース成形部
１１１…歯成形部（外周成形部）
１１５…歯底成形部（第２端部）
１１６…歯先成形部（第１端部）
１１９…ゲート
１２１…成形用凹凸
１２１Ａ…成形用凹凸
１２１Ｂ…成形用凹凸
１２１Ｃ…成形用凹凸
１２１Ｄ…成形用凹凸
１４２Ｃ…型凸部
１４２Ｄ…型凸部
３００…成形品
３３４…ゲート
３３５…成形用凹凸