JPH05124065A - 射出成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】射出成形時にゲート部で樹脂が硬化するのを防
止し、成形品にひけが生じるのを略完全に防止できる射
出成形用金型を提供する。 【構成】射出成形用金型10は、上金型11及び下金型12
と、両者の両端部に嵌合される第１ピン把持板15,16 及
び第２ピン把持板17,18 と、これらのピン把持板に把持
される基準ピン及びコマピン13からなり、内部に光コネ
クタ用フェルールに対応した形状のキャビティ部30が形
成されている。上金型11にはキャビティ面11a に開口す
るゲート部23が形成され、ゲート部23と背面11b を連通
するようにランナ部24が形成されている。背面11b には
電極取付用穴25,26 がゲート部23を挟むような配置でか
つゲート部23の近傍まで達する深さで形成されている。
電極取付用穴25，26には、上金型11のゲート部23の周辺
領域に電流を導通してその抵抗発熱によりゲート部23を
加熱する陽極27及び陰極28が夫々取付られている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、精密射出成形品を射出
成形するために用いられる射出成形用金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、光コネクタ用フェルールのよう
な精密樹脂成形品は、次のようにして射出成形により製
造されている。

【０００３】ここで、光コネクタ用フェルール５１と
は、例えば、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、プラ
スチック製のブロック５２の内部に、前端面５３に対し
て略垂直な２本の平行なピン穴５４が形成され、さら
に、ピン穴５４の間に、ピン穴５４と所定の間隔をおい
て略平行に所要本数（例えば、２本）の光ファイバ挿入
孔５５が形成されたものである。

【０００４】光コネクタ用フェルール５１は、図５
（ａ）〜（ｃ）に示す射出成形用金型６１を用いて製造
される。射出成形用金型６１は、上金型６２及び下金型
６３により構成されている。上金型６２の所定箇所に
は、溶融した樹脂が射出されるゲート部７４が形成され
ている。

【０００５】上金型６２及び下金型６３の一端部には、
光ファイバ挿入孔５５に対応した形状からなるコマピン
７２と、ピン穴５４に対応した形状からなる基準ピン７
３とを把持するピン把持板６４及び６５が夫々嵌合され
ている。ピン把持板６４及び６５の合せ目には、コマピ
ン７２の縮径部７２ｂを装着する溝６６と基準ピン７３
を装着する溝６７が形成されている。また、上金型６２
及び下金型６３の他端部には、ピン把持板６８及び６９
が嵌合されている。ピン把持板６８及び６９の合せ目に
は、コマピン７２の拡径部７２ａを装着する溝７０と基
準ピン７３を装着する溝７１が形成されている。

【０００６】上述のような構成からなる射出成形用金型
６１を用いて光コネクタ用フェルール５１を製造すると
きには、ピン把持板６４、６５、６８、６９に、コマピ
ン７２及び基準ピン７３を装着した後、ピン把持板６
４、６５、６８、６９が上金型６２及び下金型６３の両
端部に嵌合されるように組み立てる。このようにして射
出成形用金型６１の内部に上述の光コネクタ用フェルー
ル５１に対応した形状からなるキャビティ部７５が形成
される。

【０００７】次に、射出成形装置（図示せず）から溶融
した樹脂（例えば、ポリカーボネートのような熱可塑性
樹脂）を、ゲート部７４からキャビティ部７５の内部に
射出して成形を行なう。金型２１に射出された樹脂が冷
却固化した後、金型２１を外して固化したプラスチック
成形体からコアピン７２及び基準ピン７３を引き抜い
て、光コネクタ用フェルールを得ている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の射出成
形用金型６１では、ゲート部７４からキャビティ部７５
に溶融した樹脂を射出すると、樹脂は充填されると同時
に射出成形用金型６１に接触した表面部から冷却され固
化し、中心部の樹脂はやや遅れて冷却される。このた
め、中心部の溶融状態の樹脂は、先に冷却固化した表面
部の樹脂を引っ張りながら冷却固化して、所謂「ひけ」
を起こす。この結果、最終的に生産される光コネクタ用
フェルール５１には、図６（ａ），（ｂ）に示すごと
く、正面部８１、裏面部８２、側面部８３、８４、上面
部８５、下面部８７に凹部が生じる。特に樹脂が結晶性
樹脂である場合には、冷却速度が遅い中心部に大きな球
晶ができるため、結晶化度が上がり、かつ、樹脂の収縮
率量も大きいので、樹脂のひけも顕著になる。

【０００９】従来、このようなひけが起こるのを防止す
るために、キャビティ部７５の内部に充填された樹脂が
すべて冷却固化するまで、さらに樹脂を供給して冷却に
より収縮しようとする樹脂分を補償する、すなわち保圧
をかけることが行われている。

【００１０】しかし、従来の射出成形用金型６１では、
ゲート部７４を樹脂の射出方向に対して直交方向に切断
した断面積はキャビティ部７５に比べて極めて小さいた
め、樹脂の冷却が早く、キャビティ部７５に充填された
樹脂の内部が溶融状態にあるうちに、ゲート部７４に存
在する樹脂が固化してしまい、ゲートシール状態になり
易い。このようにゲートシール状態になったゲート部７
４に樹脂をさらに供給してキャビティ部７５に保圧をか
けても樹脂が供給されず、ひけが起こるのを防止できな
い。この結果、キャビティ部７５に充填された樹脂は冷
却固化する際にひけを起こす。変形を起こした光コネク
タ用フェルール５１では、ピン孔５４及び光ファイバ挿
入孔５５が変形して、光ファイバーの接続ロスが増加す
る問題があった。

【００１１】ここでは、光コネクタ用フェルールを例に
とって説明したが、この他にも、プラスチックボルト、
レンズのような厚肉な精密成形品において同様に成形品
の寸法精度が著しく低下する問題がある。

【００１２】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、樹脂の射出成形時にキャビティ部の樹脂よりも
先にゲート部で樹脂が固化してゲートシール状態になる
のを防止することにより、樹脂成形品にひけが生じるの
を略完全に防止することができる射出成形用金型を提供
するものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、互いに組み合
わされたときに内部に所定形状のキャビティ部が形成さ
れる割り型部と、前記キャビティ部に向かって樹脂溶融
材料が射出されるように前記割り型部内に形成されたゲ
ート部と、前記ゲート部まで前記樹脂溶融材料が送通さ
れるように前記割り型部内に形成された樹脂送通経路
と、前記ゲート部の近傍に取り付けられ、前記割り型部
の前記ゲート部の周辺領域に電流を導通させて前記周辺
領域の抵抗発熱により前記ゲート部を加熱する一対の電
極とを具備する射出成形用金型を提供する。

【００１４】

【作用】本発明の射出成形用金型によれば、ゲート部の
近傍に取り付けられた電極間に電流を流すと、ゲート部
周辺の射出成形用金型を電流が導通する際に抵抗発熱が
発生する。これにより、ゲート部を加熱できるのでゲー
ト部における樹脂溶融体の固化を略完全に防止できる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して詳細に説明する。

【００１６】実施例１ 光コネクタ用フェルールの射出成形に用いる射出成形用
金型を例について説明する。

【００１７】図１は、本発明の射出成形用金型の一例を
示す縦断面図であり、図２は、同実施例の射出成形用金
型を示す平面図である。

【００１８】図中１１は、成形しようとする光コネクタ
用フェルールの上面部と側面部の上側半分に対応するキ
ャビティ面１１ａを有する上金型である。キャビティ面
１１ａには、光コネクタ用フェルールの下面部と側面部
の下側半分を対応するキャビティ面１２ａを有する下金
型１２が、互いにキャビティ面１１ａ，１２ａを向かい
合わせるように配置されている。

【００１９】上金型１１及び下金型１２の両端部には、
光コネクタ用フェルールの光ファイバ挿入孔に対応した
形状からなるコマピン１３と、ピン穴に対応した形状か
らなる基準ピン１４とを夫々２本把持する、第１ピン把
持板１５、１６及び第２ピン把持板１７、１８が夫々嵌
合されている。コマピン１３及び基準ピン１４は、第１
ピン把持板１５、１６と第２ピン把持板１７、１８の間
にわたって、２本の基準ピン１４が互いに平行に配列さ
れ、さらに、基準ピン１４の間に、基準ピン１４と所定
の間隔をおいて略平行に２本のコマピン１３が配置され
ている。このような第１ピン把持板１５、１６の接合面
には、基準ピン１４を装着する溝１９と、コマピン１３
の縮径部１３ｂを装着する溝２０が形成されている。一
方、第２ピン把持板１７，１８の接合面には、基準ピン
１４を装着する溝２１と、コマピン１３の拡径部１３ａ
を装着する溝２２とが形成されている。このように、上
金型１１、下金型１２、第１ピン把持板１５，１６、第
２ピン把持板１７，１８によって、光コネクタ用フェル
ールに対応した形状からなるキャビティ部３０が形成さ
れる。

【００２０】また、上金型１１の所定箇所には、上金型
１１のキャビティ面１１ａに開口する略方形のゲート部
２３が形成されている。ゲート部２３の大きさは、例え
ば、２mm×２mm×５mmである。さらに、ゲート部２３に
樹脂溶融体を供給するためのランナ部２４が、ゲート部
２３とキャビティ面１１ａの背面１１ｂを連通するよう
に形成されている。ランナ部２４の直径は、例えば、５
〜８mmである。

【００２１】さらに、キャビティ面１１ａの背面１１ｂ
には、電極取付用穴２５，２６が，ゲート部２３を挟む
ような配置で、かつ、ゲート部２３の近傍まで達する深
さに形成されている。電極取付用穴２５，２６の内部に
は陽極２７及び陰極２８が夫々取り付けられ、陽極２７
及び陰極２８は、直流電源部２９の陽極側及び陰極側に
夫々電気的に接続されている。

【００２２】このような構成からなる射出成形用金型１
０を用いて、次のように光コネクタ用フェルールを製造
する。

【００２３】まず、直流電源部２９から陽極２７及び陰
極２８の間に電流を流す。電流は上金型１１のゲート部
２３の周辺部を導通する。この際に、ゲート部２３の周
辺部の内部抵抗により発熱する。この結果、ゲート部２
３を加熱することができる。陽極２７及び陰極２８の間
に流す電流は、ゲート部２３の温度が、ゲート部２３の
内部を通過する樹脂溶融体が冷却固化しない程度の温度
以上になるように設定する。例えば、１０Ｖ以上の電圧
で電流を導通させるのが好ましい。また、電流は、射出
成形開始前からキャビティ部３０内部に充填された樹脂
溶融体が中心部まで全て固化するまで連続的に導通させ
ても良いし、ゲート部２３の近傍に温度センサを取り付
け、この温度センサに、温度センサからの出力信号に応
じて、陽極２７及び陰極２８の間の電流を入・切する温
度制御部を接続して、ゲート部２３の周囲の温度が樹脂
溶融体が固化する温度まで下がったときに、電流を導通
させるようにしても良い。

【００２４】次に、ランナ部２４に連結した射出成形装
置（図示せず）から樹脂溶融体をランナ部２４及びゲー
ト部２３を介してキャビティ部３０の内部に射出して成
形を行う。この際に、キャビティ部３０の内部の樹脂が
中心部まで冷却固化するまで、射出成形装置から樹脂溶
融体を供給して、キャビティ部３０の内部に保圧をかけ
る。このとき、ゲート部２３の周囲は上述のように加熱
されているので、ゲート部２３において樹脂溶融体が固
化するゲートシール状態になるのを阻止できる。この結
果、射出成形時にひきが起こるのを略完全に防止でき、
寸法精度に優れた光コネクタ用フェルールを製造するこ
とができる。

【００２５】実施例２ 厚肉機構部品としてプラスチックボルトの射出成形に用
いる射出成形用金型の例について説明する。射出成形用
金型４０は、例えば、図３に示す如く、互いにキャビテ
ィ面を当接させて組み合わせたときに、成形しようとす
るプラスチックボトルに対応したキャビティ部４３が形
成される上金型４１及び下金型４２で構成されている。
さらに、上金型４１及び下金型４２の接合面には、キャ
ビティ部４３のプラスチックボルトのネジ部に対応する
ネジ形成部Ａの先端部に連通するように、ゲート部４４
及びランナ部４５が順次形成されている。上金型４１の
内部には、ランナ部４５に射出成形装置（図示せず）か
ら樹脂溶融体を導入するスプール部４６が形成されてい
る。

【００２６】一方、上金型４１及び下金型４２のゲート
部４４の近傍には、ゲート部４４を上金型４１及び下金
型４２の両方向から挟むような配置で、一対の電極４
７、４８が埋設されている。電極４７，４８は、夫々直
流電源部（図示せず）に接続されている。

【００２７】このような構成からなる射出成形用金型４
０を用いて、次のようにしてプラスチックボトルの射出
成形を行う。まず、電極４７，４８の間に電流を流す。
すると、ゲート部４４の周辺部の上金型４１及び下金型
４２の内部抵抗により発熱して、ゲート部４４の周辺部
が加熱される。以下、実施例１と同様にしてゲート部４
４での温度を、樹脂溶融体が冷却固化しない程度の温度
になるように制御する。

【００２８】次に、樹脂溶融体を、射出成形装置からス
プル部４６、ランナ部４５、ゲート部４４を順次送通さ
せて、キャビティ部４３の内部に射出してプラスチック
ボルトを成形する。キャビティ部４３の内部の樹脂が中
心部まで冷却固化するまで、射出成形装置から樹脂溶融
体を供給して、キャビティ部４３の内部に保圧をかけ
る。この際、ゲート部４４の周囲は上述のように加熱さ
れているので、ゲート部４４において樹脂溶融体が固化
するゲートシール状態になるのを阻止できる。

【００２９】また、キャビティ部４３では、ゲート部４
４の加熱を行わない場合には、ネジ形成部Ａの先端部Ａ
１と中央部Ａ２とでは、ゲ−ト部４４が閉じかけている
場合、ゲート部４４の先端部まで圧力が十分で伝わら
ず、キャビティ部４３の内で圧力勾配が生じて樹脂の収
縮率が異なっているが、上述のゲート部４４の加熱によ
り、先端部Ａ１も加熱することができる。これにより、
中央部Ａ２での樹脂の収縮率を先端部Ａ１とほぼ等しく
できる。

【００３０】このような結果、射出成形時にひきが起こ
るのを略完全に防止でき、外径などの寸法精度に優れた
プラスチックボトルを製造できる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明した如くに、本発明の射出成形
用金型によれば、電極間に電流を流すことにより、ゲー
ト部の周辺の金型を発熱させることにより、キャビティ
部に充填された樹脂が中心部まで冷却固化するまで、ゲ
ート部がゲートシール状態になるのを防止できる。これ
により、キャビティ部の内部に十分な保圧をかけながら
樹脂を冷却固化させることができるので、ひきが起こる
のを略完全に防止できる。この結果、成形品の寸法精度
を著しく向上させることができる等顕著な効果を有する
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の射出成形用金型の一例を示す縦断面
図。

【図２】同実施例の射出成形用金型を示す平面図。

【図３】本発明の射出成形用金型の他の実施例を示す縦
断面図。

【図４】（ａ）は、光コネクタ用フェルールを示す左側
面図、（ｂ）は、同縦断面図。

【図５】（ａ）は、従来の射出成形用金型を示す左側面
図、（ｂ）は、同縦断面図、（ｃ）は、同右側面図。

【図６】（ａ）は、従来の射出成形用金型を用いて射出
成形した光コネクタ用フェルールを示す射視図、（ｂ）
は、同左側面図。

【符号の説明】

１０…射出成形用金型、１１…上金型、１２…下金型、
１３…コマピン、１４…基準ピン、１５，１６…第１ピ
ン把持板、１７，１８…第２ピン把持板、１９，２０，
２１，２２…溝、２３…ゲート部、２４…ランナ部、２
５，２６…電極取付穴、２７…陽極、２８…陰極、２９
…直流電源部、３０…キャビティ部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに組み合わされたときに内部に所定
   形状のキャビティ部が形成される割り型部と、前記キャ
   ビティ部に向かって樹脂溶融材料が射出されるように前
   記割り型部内に形成されたゲート部と、前記ゲート部ま
   で前記樹脂溶融材料が送通されるように前記割り型部内
   に形成された樹脂送通経路と、前記ゲート部の近傍に取
   り付けられ、前記割り型部の前記ゲート部の周辺領域に
   電流を導通させて前記周辺領域の抵抗発熱により前記ゲ
   ート部を加熱する一対の電極とを具備する射出成形用金
   型。