特許 6646401 金型装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6646401

(24)【登録日】2020年1月15日

(45)【発行日】2020年2月14日

(54)【発明の名称】金型装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/28 20060101AFI20200203BHJP

【ＦＩ】

   B29C45/28

【請求項の数】2

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2015-210062(P2015-210062)

(22)【出願日】2015年10月26日

(65)【公開番号】特開2017-80961(P2017-80961A)

(43)【公開日】2017年5月18日

【審査請求日】2018年9月6日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000001133

【氏名又は名称】株式会社小糸製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(74)【代理人】

【識別番号】100109047

【弁理士】

【氏名又は名称】村田 雄祐

(74)【代理人】

【識別番号】100109081

【弁理士】

【氏名又は名称】三木 友由

(72)【発明者】

【氏名】松永 賢一

(72)【発明者】

【氏名】山本 彰則

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 宏弥

(72)【発明者】

【氏名】森山 淳

【審査官】 関口 貴夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−３４９６４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２４３５９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３１６３４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２０２７３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２９１２９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０２２７５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ４５／００−４５／８４

Ｂ２９Ｃ ３３／００−３３／７６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

透光性の樹脂部品を成形するための金型装置であって、
第１金型と、
前記第１金型との間に前記樹脂部品に対応した成形空間を形成する第２金型と、を備え、
前記第１金型は、
前記樹脂部品の非意匠部に対応する前記成形空間の部分に開口するゲートと、
前記ゲートを通じて前記成形空間に溶融樹脂を供給する樹脂流路と、
前記ゲートを開閉するゲートピンと、を有し、
前記樹脂流路は、
前記ゲートを通じて前記成形空間に連通し、前記ゲートピンの少なくとも一部を収容する第１部分と、
一端が前記第１部分に接続され、前記第１部分とは異なる方向に延びる第２部分と、を含み、
前記第２部分は、型締め方向から見たときに、前記第２部分の前記ゲートピン側への仮想的な延長線が前記樹脂部品の意匠部に対応する成形空間の部分に重ならないよう構成されており、
前記樹脂部品の前記非意匠部は、直線的に延びる直線部を含み、
前記第２部分は、型締め方向から見たときに、前記延長線が前記直線部に対応する成形空間の部分に重なるよう構成されていることを特徴とする金型装置。

【請求項2】

前記樹脂部品は、外縁に非意匠部を有し、
前記第２部分は、型締め方向から見たときに、前記延長線が前記成形空間の外側に向けて延びるよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の金型装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は透光性の樹脂部品を成形するための金型装置に関する。

【背景技術】

【0002】

透光カバーなどの樹脂部品を製造する技術として、射出成形が知られている。射出成形は、複雑な形状の成形品を低コストで成形できるため、広く用いられている。射出成形では、金型装置の成形空間に溶融樹脂を充填させ、それを冷却することにより樹脂部品を成形する。従来では、射出成形に用いられる金型装置として、成形空間に開口するゲートを、樹脂流路内に収容されたゲートピンにより開閉するものが提案されている（例えば特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４−２３７５８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載されるような金型装置では、成形される樹脂部品には、ゲートピンの存在に起因するボイドが形成される。透光性の樹脂部品においては、ボイドの存在はその見栄えを損なわせうる。

【0005】

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、良好な見栄えの樹脂部品を成形できる金型装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明のある態様の金型装置は、透光性の樹脂部品を成形するための金型装置であって、第１金型と、第１金型との間に樹脂部品に対応した成形空間を形成する第２金型と、を備える。第１金型は、樹脂部品の非意匠部に対応する成形空間の部分に開口するゲートと、ゲートを通じて成形空間に溶融樹脂を供給する樹脂流路と、ゲートを開閉するゲートピンと、を有する。樹脂流路は、ゲートを通じて成形空間に連通し、ゲートピンの少なくとも一部を収容する第１部分と、一端が第１部分に接続され、第１部分とは異なる方向に延びる第２部分と、を含む。第２部分は、型締め方向から見たときに、第２部分のゲートピン側への仮想的な延長線が樹脂部品の意匠部に対応する成形空間の部分に重ならないよう構成されている。

【0007】

この態様によると、ボイドが樹脂部品の意匠部に形成されるのを抑止できる。

【0008】

樹脂部品は、外縁に非意匠部を有してもよい。第２部分は、型締め方向から見たときに、延長線が成形空間の外側に向けて延びるよう構成されていてもよい。

【0009】

樹脂部品の非意匠部は、実質的に直線的に延びる直線部を含んでもよい。第２部分は、型締め方向から見たときに、延長線が直線部に対応する成形空間の部分に重なるよう構成されていてもよい。

【0010】

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を装置、方法、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、良好な見栄えの樹脂部品を成形できる金型装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施の形態に係る車両用灯具を示す断面図である。

【図2】図１の透光カバーを示す斜視図である。

【図3】透光カバーの形成に用いる金型装置の透視平面図である。

【図4】透光カバーの形成に用いる金型装置の透視正面図である。

【図5】透光カバーを成形する準備を行う準備工程の様子を示す図である。

【図6】樹脂を射出する射出工程の様子を示す図である。

【図7】樹脂を射出する射出工程の様子を示す図である。

【図8】金型装置から透光カバーを取り出す取出工程の様子を示す図である。

【図9】実施の形態の変形例に係る金型装置の透視平面図である。

【図10】実施の形態の変形例に係る金型装置の透視平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。

【0014】

実施の形態に係る金型装置の概要は以下の通りである。実施の形態に係る金型装置は、固定型と、固定型との間に樹脂部品に対応する成形空間を形成する可動型と、を備える。固定型は、成形空間に開口するゲートと、ゲートを介して成形空間に溶融樹脂を供給する樹脂流路と、ゲートを開閉するゲートピンと、を有する。樹脂流路は、ゲートピンの少なくとも一部を収容する第１部分と、一端が第１部分に接続され、第１部分とは異なる方向に延びる第２部分と、を含む。樹脂流路に注入された溶融樹脂は、第２部分から第１部分に流れ、成形空間に射出される。

【0015】

第１部分に流れ込んだ溶融樹脂のうち第２部分側から見てゲートピンの後ろ側を回り込んだ溶融樹脂の流速は、そうでない溶融樹脂の流速に比べて遅くなる。つまり、成形空間には、流速が遅い溶融樹脂と、流速が速い溶融樹脂とが流れ込む。流速が遅い溶融樹脂には十分な保圧が作用しないため、その部分にはボイドが形成される。本発明者達は、検討の結果、このボイドは第２部分が延在する方向に広がることを認識した。

【0016】

これに対し、実施の形態に係る金型装置は、樹脂流路の第２部分は、型締め方向から見たときに、第２部分のゲートピン側への仮想的な延長線が樹脂部品の意匠部に対応する成形空間の部分に重ならないよう構成される。これにより、ボイドは意匠部内に形成されるのが抑止される。つまり、ボイドは、非意匠部内を延びるよう形成される。以下、具体的に説明する。

【0017】

図１は実施形態に係る車両用灯具１０の構成を示す断面図である。図２は図１の透光カバーを示す斜視図である。車両用灯具１０は車両に用いられる前照灯として機能する。車両用灯具１０は車体前部の左右両側にそれぞれ配置される。ここでは車体前方から見て左側に位置する車両用灯具１０について説明する。右側の車両用灯具１０も基本的に同様の構成を有する。

【0018】

車両用灯具１０は、ランプボディ１２と、透光カバー１４と、灯具ユニット１６と、を備える。ランプボディ１２は開口を有する箱状に形成される。この開口に透光カバー１４が取り付けられる。

【0019】

灯具ユニット１６はランプボディ１２と透光カバー１４とによって形成される灯室１８内に配置される。灯具ユニット１６は、例えばプロジェクタ型の光学ユニットであり、車両用灯具１０の前方に光を照射する。灯具ユニット１６の光源は、ＬＥＤ等の消費電力の少ないものが好ましい。

【0020】

透光カバー１４は、ポリカーボネート、アクリル、ハイヒートポリカ、その他の透光性を有する樹脂から、射出成形により形成される。透光カバー１４は椀状に形成される。透光カバー１４は、意匠部１４ａを囲む外周縁部１４ｂに形成されたシール突起１４ｃを、ランプボディ１２のシール溝１２ａに挿入することにより、ランプボディ１２に組み付けられる。また、透光カバー１４の外周縁部１４ｂには、その端部に、射出成形のゲート痕２０が形成されている。つまり、意匠部を構成しない位置にゲート痕が形成されている。

【0021】

図３および図４は上述の透光カバー１４の成形に用いる金型装置１００を示す模式図である。図３は金型装置１００の透視平面図であり、図４は金型装置１００の透視正面図である。金型装置１００は、固定型１０２と、固定型１０２に対して当接離間する方向（すなわち型締め、型開き方向）に移動する可動型１０４とを備える。図４は可動型１０４を固定型１０２に当接させた（すなわち型締めした）状態を示す。

【0022】

可動型１０４を固定型１０２に当接させることによって、それらの間には、成形品である透光カバー１４の形状に対応した成形空間１２０が形成される。本実施の形態では、可動型１０４と固定型１０２の間には、車体前部の左右両側に配置される２つの車両用灯具１０の透光カバー１４に対応する２つの成形空間が形成される。２つの成形空間は特に、それらの長尺方向が同じ方向を向いて並列するよう形成される。また、２つの成形空間はそれぞれ、透光カバー１４の意匠部１４ａに対応する第１部分１２０ａと、透光カバー１４の外周縁部１４ｂに対応する第２部分１２０ｂと、を含む。

【0023】

固定型１０２は、ゲート１１２と、樹脂流路１１４と、ゲートピン１１６と、を有する。ゲート１１２は、成形空間１２０の第２部分１２０ｂに開口する。これにより、溶融樹脂は、成形空間１２０の第２部分１２０ｂに射出され、ゲート痕は外周縁部１４ｂに、すなわち非意匠部に形成される。

【0024】

ゲートピン１１６は、棒状の部材であり、分岐流路１２４の第１部分１３０（後述）を貫通して駆動装置（不図示）に達する。本実施の形態では、駆動装置はピストンシリンダであり、ゲートピン１１６の一端は駆動装置のピストンに取り付けられる。ゲートピン１１６は、ピストンの移動にともなって移動し、これによりゲート１１２が開閉される。なお、駆動装置としてピストンシリンダの代わりに、サーボモータを採用してもよい。

【0025】

樹脂流路１１４は、成形空間１２０に溶融樹脂を供給するための流路である。樹脂流路１１４は、不図示のヒータで加熱されて高温に維持される。これにより、樹脂流路で溶融樹脂が固化するのが抑止される。

【0026】

樹脂流路１１４は、入口流路１２２と、入口流路１２２から分岐した２つの分岐流路１２４と、を含む。入口流路１２２は、固定型１０２内を型締方向に延びる流路であり、射出機（図示せず）の樹脂注入ノズルから樹脂が注入される。

【0027】

２つの分岐流路１２４はそれぞれ、第１部分１３０と、第２部分１３２と、第３部分１３４と、を含む。第１部分１３０は、型締め方向に延びる流路であり、一端はゲート１１２を通じて成形空間１２０に通じ、他端は第２部分１３２に接続されている。

【0028】

第２部分１３２は、第１部分１３０に略直交する方向に延びる流路であり、一端は第１部分１３０に接続され、他端は第３部分１３４に接続されている。第２部分１３２は特に、型締め方向から見たときに、ゲートピン１１６側への仮想的な延長線Ｌが成形空間１２０の第１部分１２０ａに重ならないように延びる流路である。本実施の形態では、外周縁部１４ｂは実質的に直線的に延びる直線部１４ｄを含み（図２参照）、したがって成形空間１２０の第２部分１２０ｂは、その直線部１４ｄに対応する直線部１２０ｃを含む。そして第２部分１３２は、型締め方向から見たときに、延長線Ｌが直線部１２０ｃに重なるように延びる。

【0029】

第３部分１３４は、第１部分１３０および第２部分１３２に略直交する方向に延びる流路であり、一端は第２部分１３２に接続され、他端は入口流路１２２に接続されている。

【0030】

図５〜図８は、透光カバー１４を製造する方法を示す工程図である。
図５は透光カバー１４を成形する準備を行う準備工程の様子を示す。この工程では、まず、可動型１０４を固定型１０２に当接させる。これにより、可動型１０４と固定型１０２との間に透光カバー１４の形状に対応した成形空間１２０が形成される。固定型１０２および可動型１０４は所定の温度（例えば６０℃から１２０℃の範囲）に保たれている。ゲート１１２は、ゲートピン１１６により閉じられている。また、樹脂流路１１４には、前回の成形のときにで注入した溶融樹脂が充填されている。

【0031】

図６、７は樹脂を射出する射出工程の様子を示す。この工程では、図６のごとく、ゲート１１２を開くとともに、樹脂流路１１４に溶融樹脂を注入する。すると、溶融樹脂は、ゲート１１２を介して成形空間１２０の第２部分１２０ｂに射出される。射出された溶融樹脂は、図７のごとく成形空間１２０全体に充填される。また充填後は、図７のごとくゲート１１２は閉じられる。その後、溶融樹脂が冷却されて固まり、透光カバー１４が形成される。

【0032】

図８は、金型装置１００から透光カバー１４を取り出す取出工程の様子を示す。この工程では、まず、固定型１０２を可動型１０４から離間させる。透光カバー１４は可動型１０４に張り付いて可動型１０４と共に移動する。可動型１０４に張り付いた透光カバー１４は、固定型１０２から不図示の突出し機構を突出させることにより取り出される。

【0033】

以上説明した本実施の形態に係る金型装置１００によると、第２部分１３２は、型締め方向から見たときに、延長線Ｌが成形空間１２０の第２部分１２０ｂの直線部１２０ｃに重なるように延びる。これにより、ボイドは、直線部１２０ｃに対応する透光カバー１４の直線部１４ｄ（すなわち非意匠部）に沿って延在するよう形成される。つまり、本実施の形態に係る金型装置１００によると、良好な見栄えの透光カバー１４を形成できる。

【0034】

また、本実施の形態に係る金型装置１００によると、分岐流路１２４は、第２部分１３２と、第２部分１３２と略直交する方向に延びる第３部分１３４と、を含む。すなわち、型締め方向から見たとき、分岐流路１２４は屈曲した形状を有する。これにより、２つの成形空間１２０を、それらの長尺方向が同じ方向を向くよう並列させることができる。ここで、一般に、金型装置は、型締力が均等に金型に伝わるように、型締め方向から見たときに略矩形状になるよう構成される。したがって、２つの成形空間１２０を、それらの著弱方向が同じ方向を向くよう並列させることで、金型装置１００を比較的小さくできる。

【0035】

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

【0036】

（変形例１）
実施の形態では、金型装置１００が、透光カバー１４を成形するための金型である場合を例に説明したが、これに限られない。実施の形態の技術的思想は、車両用灯具１０の他の透光性の樹脂部品の金型装置にも適用できる。例えば、車両用灯具１０が灯室１８内に配置されるインナーレンズや導光体を備える場合、このインナーレンズや導光体の金型装置に本実施の形態の技術思想を適用してもよい。また、実施の形態の技術的思想は、車両用灯具以外の製品やその構成部品を製造するための金型装置にも利用することができる。

【0037】

（変形例２）
図９は、実施の形態の変形例に係る金型装置２００を示す透視平面図である。図９は図３に対応する。金型装置２００は、固定型と、可動型と、を備える。可動型を固定型に当接させることによって、それらの間には、成形品である透光カバー１４の形状に対応した成形空間１２０が形成される。

【0038】

固定型は、ゲートと、樹脂流路２１４と、ゲートピン１１６と、を有する。樹脂流路２１４は、入口流路２２２と、２つの分岐流路２２４と、を含む。入口流路２２２は、実施の形態の入口流路１２２に対応する。２つの分岐流路２２４はそれぞれ、第１部分２３０と、第２部分２３２と、第３部分２３４と、第４部分２３６と、を含む。

【0039】

第１部分２３０は、実施の形態の第１部分１３０に対応する。第２部分２３２は、第１部分２３０に略直交する方向に伸びる流路であり、一端は第１部分２３０に接続され、他端は第３部分２３４に接続されている。第２部分２３２は特に、型締め方向から見たときに、ゲートピン１１６側への仮想的な延長線Ｌが成形空間１２０の第１部分１２０ａに重ならないように延びる流路である。本変形例では、第２部分２３２は、型締め方向から見たときに、延長線Ｌが成形空間１２０の外側に向けて延びる。第３部分２３４は、第１部分２３０および第２部分２３２に略直交する方向に延びる流路であり、一端は第２部分２３２に接続され、他端は第４部分２３６に接続されている。第４部分２３６は、第２部分２３２と略平行に延びる流路であり、一端は第３部分２３４に接続され、他端は入口流路２２２に接続されている。

【0040】

本変形例に係る金型装置２００によると、実施の形態に係る金型装置１００と同様の作用効果が奏される。

【0041】

（変形例３）
実施の形態では、第２部分１３２が第１部分１３０に略直交する方向に延びる場合について説明したが、これに限られない。第２部分１３２は、第１部分１３０に交差する方向に延びていてもよい。

【0042】

（変形例４）
実施の形態では、金型装置１００は、各成形空間１２０に開口するゲートを１つだけ有する場合について説明したが、これに限られない。金型装置１００は、各成形空間１２０に開口する複数のゲートを有していてもよい。

【0043】

本変形例に係る金型装置によれば、ボイドは、透光カバー１４の意匠部内には広がらずに、外周縁部１４ｂ内（すなわち非意匠部内）を広がるよう形成される。つまり、本変形例に係る金型装置２００によると、良好な見栄えの透光カバー１４を形成できる。

【0044】

（変形例５）
図１０は、実施の形態の変形例に係る金型装置３００を示す透視平面図である。図１０は図３に対応する。金型装置３００は、固定型と、可動型と、を備える。可動型を固定型に当接させることによって、それらの間には、成形品である透光カバー１４の形状に対応した成形空間１２０が形成される。

【0045】

固定型は、ゲートと、樹脂流路３１４と、ゲートピン１１６と、を有する。樹脂流路３１４は、入口流路３２２と、２つの分岐流路３２４と、を含む。入口流路３２２は、実施の形態の入口流路１２２に対応する。２つの分岐流路３２４はそれぞれ、第１部分３３０と、第２部分３３２と、を含む。

【0046】

第１部分３３０は、実施の形態の第１部分１３０に対応する。第２部分３３２は、第１部分３３０に略直交する方向に伸びる流路であり、一端は第１部分３３０に接続され、他端は入口流路３２２に接続されている。第２部分３３２は特に、型締め方向から見たときに、ゲートピン１１６側への仮想的な延長線Ｌが成形空間１２０の第１部分１２０ａに重ならないように延びる流路である。本変形例では、第２部分３３２は、型締め方向から見たときに、延長線Ｌが直線部１２０ｃに重なるように延びる。

【0047】

本変形例に係る金型装置３００によると、実施の形態に係る金型装置１００と同様の作用効果が奏される。加えて、本変形例に係る金型装置３００によると、樹脂流路３１４の屈曲部が比較的少ないため、樹脂流路３１４における溶融樹脂の圧力損失を低減できる。

【0048】

（変形例６）
実施の形態では、図４の１０２の部材が固定型で１０４の部材が可動型である場合について説明したが、これに限られず、１０２の部材が可動型で１０４の部材が固定型であってもよい。すなわち、可動型がゲート１１２と、樹脂流路１１４と、ゲートピン１１６とを有してもよい。上述の変形例についても同様である。

【符号の説明】

【0049】

１４ 透光カバー、 １４ａ 意匠部、 １４ｂ 外周縁部、 １００ 金型装置、 １０２ 固定型、 １０４ 可動型、 １１２ ゲート、 １１４ 樹脂流路、 １１６ ゲートピン、 １２０ 成形空間、 １２０ａ 第１部分、 １２０ｂ 第２部分、 １２２ 入口流路、 １２４ 分岐流路、 １３０ 第１部分、 １３２ 第２部分。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】