JP2002283407A

JP2002283407A - 射出成形用金型のスプルー構造

Info

Publication number: JP2002283407A
Application number: JP2001087984A
Authority: JP
Inventors: Masakado Yoshida; 将門吉田; Hironobu Nakano; 浩伸中野
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2001-03-26
Filing date: 2001-03-26
Publication date: 2002-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】射出成形用金型のスプルー内で硬化した成形
材料であるランナーの強度を向上させることを目的とす
る。【解決手段】射出成形用金型１の金型本体部を構成す
る上型６に供給スプルー１０を形成した、この供給スプ
ルー１０の上端部には上部拡径部１３を設けた。また、
上型６にシート材２６を介して密着するスプルー板２７
に供給スプルー１０と連通可能な第三連通スプルー３０
を形成し、この第三連通スプルー３０の下端部に下部拡
径部３３を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形用金型に
おいて成形材料を射出するためのスプルーの構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、コードワイヤーをコネクタに接続
する際に接続部に外装されるゴム栓は、図８に示す射出
成形用金型１′を用いて製造されている。この射出成形
用金型１′は、金型本体部４′を有し、金型本体部４′
の上側には基盤部３′が位置している。金型本体部４′
は、上型６′、中型７′および下型８′からなり、これ
らにより形成される多数のキャビティ５′のそれぞれの
内部で成形材料Ｍを硬化させることでゴム栓が成形され
る。基盤部３′は、成形材料Ｍを各キャビティ５′に分
配して供給するためのもので、上型６′にシート材２
６′を介して密着する断熱板２５′と、断熱板２５′か
ら所定距離だけ離間して配置されるポット板２３′を有
している。断熱板２５′は、金型本体部４′からの熱伝
導により、断熱板２５′とポット板２３′が形成するプ
ール空間３１′に流動する成形材料Ｍの硬化を防止して
いる。キャビティ５′に成形材料Ｍを射出するスプルー
は、断熱板２５′を貫通する連通スプルー３０′と、上
型６′を貫通する供給スプルー１０′からなり、成形材
料Ｍの射出時には、成形材料Ｍが、プール空間３１′か
ら連通スプルー３０′に導入され、シート材２６′を破
って供給スプルー１０′に流入し、供給スプルー１０か
らキャビティ５′内に供給される。

【０００３】射出成形後は、上型６′に対して中型７′
および下型８′を下降させて、上型６′の供給スプルー
１０′内で硬化した成形材料Ｍであるランナーの下端と
ゴム栓を切断すると共に、上型６′と断熱板２５′とを
離間させて断熱板２５′の連通スプルー３０′内で硬化
したランナーの上端と未硬化の成形材料Ｍを分離させ
る。これにより上型６′には、多数のランナーが残る
が、このランナーは、シート材２６′の裂片２６ａ′を
挟み込んで硬化しているので、シート材２６′を廃棄す
ることで、多数のランナーを一括して廃棄することがで
きる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構造を有するスプルーを用いて射出成形を行うと、
ランナーにより挟み込まれるシート材２６′の裂片２６
ａ′の位置が安定しないので、裂片２６ａ′の位置によ
ってはランナーの断面積が小さくなることがあった。ラ
ンナーに断面積が小さい部分があると、型開きの際に、
本来の分離位置であるランナーの下端１６′よりも先に
断面積の小さい部分からランナーがちぎれることがあ
る。このような場合は、ちぎれたランナーはゴム栓に付
着してしまうため、付着したランナーを取り除く作業が
必要であり、作業効率を低下させる原因となる。また、
ランナーを断熱板２５′から引き離す際にもランナーが
ちぎれ、硬化したランナーが断熱板２５′内に残留する
ことがあった。断熱板２５′内に残留したランナーは、
成形材料Ｍの射出の妨げになるので、その都度、製造作
業を中断して取り除かなければならない。従って、本発
明の目的は、射出成形後の型開きの際に、射出成形品で
あるゴム栓とランナーを確実に切断させることであり、
硬化したランナーのスプルー内への残留を防止すること
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決する本
発明の請求項１に係る発明は、成形材料を金型本体部が
形成するキャビティに射出するためのスプルーが、キャ
ビティを形成する金型本体部に設けられた供給スプルー
と、金型本体部にシート材を介して接するスプルー板に
設けられた連通スプルーを有し、供給スプルーは、スプ
ルー板に望む端部がスプルー板に向かって拡径する第一
拡径部を有する射出成形用金型のスプルー構造とした。
このような射出成形用金型のスプルー構造は、成形素材
がシート材を破って、キャビティに射出する際に、破れ
たシート材の裂片を第一拡径部のテーパに倣うように変
形させるものであり、成形時に供給スプルー内で硬化す
る成形材料中にシート材の裂片が入り込むことを防止す
る。

【０００６】また、本発明の請求項２に係る発明は、請
求項１に記載の射出成形用金型のスプルー構造におい
て、連通スプルーは、スプルー板を貫通すると共に、金
型本体部に望む端部が金型本体部に向かって拡径する第
二拡径部を有する構造にした。このような射出成形用金
型のスプルー構造は、連通スプルー第二拡径部により成
形材料の流れを連通スプルーの外側に向かわせること
で、成形材料の流れにより、シート材の裂片を第一拡径
部のテーパに倣うように変形させるものである。また、
連通スプルーの第二拡径部により硬化する成形材料であ
るランナーの断面積を増加させて、ランナーの引っ張り
強度を増加させるものである。

【０００７】さらに、本発明の請求項３に係る発明は、
請求項１または請求項２に記載の射出成形用金型のスプ
ルー構造において、供給スプルーの第一拡径部の最大開
口径は、連通スプルーの第二拡径部の最大開口径よりも
大きい構造にした。このような射出成形用金型のスプル
ー構造は、シート材を挟んで対峙する供給スプルーの第
一拡径部の開口径を連通スプルーの第二拡径部の開口部
よりも大きくすることで、スプルーの容積増加を最小限
に抑えつつも、成形材料の流れにより、シート材の裂片
を第一拡径部のテーパに倣うように確実に変形させるも
のである。

【０００８】また、本発明の請求項４に係る発明は、成
形材料を金型本体部が形成するキャビティに射出するた
めのスプルーが、キャビティを形成する金型本体部に設
けられた供給スプルーと、金型本体部にシート材を介し
て接するスプルー板に設けられた連通スプルーを有し、
連通スプルーは、スプルー板を貫通すると共に、金型本
体部に望む端部が金型本体部に向かって拡径する拡径部
を有する射出成形用金型のスプルー構造とした。このよ
うな射出成形用金型のスプルー構造は、連通スプルーに
第二拡径部を設けて、連通スプルー内で硬化するランナ
ーの断面積を増加させることで、ランナーの引っ張り強
度を増加させるものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
しながら詳細に説明する。図１は本実施の形態の射出成
形用金型の断面図、図２は図１の一部拡大図、図３は射
出成形用金型を構成する金型本体部の分解断面図であ
る。図１に示すように、本実施の形態において射出成形
用金型１は、その上側に成形材料Ｍを供給する供給手段
２が位置し、図示しないシート材給排装置からシート材
２６が供給され、射出成形用金型１の基盤部３の流路か
ら成形材料Ｍを加熱した金型本体部４内のキャビティ５
に射出し、所望の形状に硬化させるものである。

【００１０】以下に、射出成形用金型１の各構成要素に
ついて説明する。まず、図１から図３に示すように、射
出成形用金型１の金型本体部４は、上型６、中型７、下
型８から構成されており、これら三つの型６、７、８は
分離可能である。図２および図３に詳細に示すように、
金型本体部４を構成する上型６は、キャビティ５の上部
１１をなしている。さらに、上型６には、キャビティ５
に成形材料Ｍを射出するための二次スプルーＳ２を構成
する供給スプルー１０が形成されている。供給スプルー
１０は、上端部において不連続、かつ、大きく拡径する
上部拡径面１２を備えた上部拡径部１３を有している。
この上部拡径部１３が、特許請求の範囲に記載の第一拡
径部に相当する。なお、上部拡径部１３の作用について
は後に説明するので、ここでは省略する。また、供給ス
プルー１０は全体として下側から上側にかけてテーパを
有しているが、これは、射出成形時に供給スプルー１０
内で硬化する成形材料ＭであるランナーＲを上型６から
抜き出し易くするための抜き勾配である。

【００１１】中型７は、図３に示すように上下に貫通す
る貫通孔１４を有し、貫通孔１４は、内周面に沿って複
数の半円溝１４ａ、１４ｂを有している。さらに、貫通
孔１４の上端は段差部１４ｃを有している。そして、下
型８は、中型７を上下に貫通するコアピン１５を有して
いる。図２に示すように上型６、中型７、および、下型
８が組まれると、コアピン１５の先端は、中型７を貫通
し、上型６の供給スプルー１０に挿入され、コアピン１
５が中子となることで、中空のキャビティ５が形成され
る。このとき、コアピン１５の先端と供給スプルー１０
の下端との間には、微小なリング状の隙間であるゲート
１６が形成される。射出成形時には、このゲート１６か
ら成形材料Ｍがキャビティ５に供給される。なお、キャ
ビティ５の形状は一例であり、これに限定されるもので
は無い。また、金型本体部４は、図１に示す形態に限定
されずに、任意の形状のキャビティ５が形成される形態
であれば、各型の上下位置の関係や、型の数は任意のも
のを用いることができる。

【００１２】次に、射出成形用金型１の基盤部３につい
て説明する。図１に示すように基盤部３は、供給手段２
から成形材料Ｍが供給される一次スプルー２０を中央部
分に備えた基板２１と、一次スプルー２０に供給された
成形材料Ｍを各キャビティ５に供給するために、多数の
導入スプルー２２を備えたポット板２３と、金型本体部
４からポット板２３への熱伝導を防止する冷却板２４お
よび断熱板２５、ならびに、上型６とシート材２６（図
２参照）を介して密着状態に接するスプルー板２７とを
有している。なお、図４に示すように、冷却板２５には
第一連通スプルー２８が貫通するように形成されてお
り、断熱板２６には第二連通スプルー２９が貫通するよ
うに形成されている。さらに、スプルー板２７には第三
連通スプルー３０が貫通するように形成されている。こ
の第一連通スプルー２８、第二連通スプルー２９、第三
連通スプルー３０、および、導入スプルー２２、ならび
に、前記の供給スプルー１０が二次スプルーＳ２を形成
している。

【００１３】供給手段２から一次スプルー２０に供給さ
れた成形材料Ｍは、図４に示す基板２１とポット板２３
が形成する隙間であるプール空間３１から各導入スプル
ー２２に導入される。そして、各導入スプルー２２内に
導入された成形材料Ｍは、連通するように位置する第一
連通スプルー２８、第二連通スプルー２９を経て、第三
連通スプルー３０に入る。第三連通スプルー３０に導入
された成形材料Ｍは第三連通スプルー３０の下端に配置
されているシート材２６を破ってから、供給スプルー１
０に流れる。

【００１４】図２に詳細に示すように第三連通スプルー
３０は、成形材料Ｍの供給側から射出側にかけて、つま
り、図２の上側から下側に向かって緩やかに抜き勾配を
有している。これは、射出成形時に第三連通スプルー３
０内で硬化するランナーＲをスプルー板２７から抜き出
し易くするためである。さらに、第三連通スプルー３０
の下端部、つまり、シート材２６や上型６に望む部分に
は、抜き勾配よりも大きな勾配で拡径する下部拡径面３
２を備え、第二拡径部である下部拡径部３３を形成して
いる。

【００１５】ここで、このような射出成形用金型１によ
るゴム栓の射出成形手順について説明する。まず、射出
成形用金型１は、初期状態として、図５に示すように上
型６が基盤部３から下方に伸びるガイドピン４０の係止
部４０ａに掛止しており、その上面には未使用のシート
材が挿入されている。また、中型７および下型８は、上
型６から所定距離だけ下方に待機している。射出成形を
開始すると、中型７および下型８が一体となって図示し
ない昇降機構によりスペーサ４１ごと上昇し、中型７が
上型６と当接して金型本体部４が組まれる。このように
して組まれた金型本体部４は昇降機構によりさらに上昇
して、上型６と基盤部３のスプルー板２７をシート材２
６を介して密着させる（図１参照）。昇降機構は、ゴム
栓の射出成形が終了するまで金型本体部４に所定の型締
め圧力、例えば７５トン、で保持する。

【００１６】次に、一次スプルー２０から第二連通スプ
ルー２９まで満たされている成形材料Ｍが、供給手段２
の加圧シリンダにより加圧されて、第三連通スプルー３
０および供給スプルー１０を経て、金型本体部４のキャ
ビティ５に導入される。このとき、第三連通スプルー３
０と供給スプルー１０の間にあるシート材２６は、成形
材料Ｍの重さおよび成形材料Ｍにかけられた圧力によ
り、図６（ａ）に示すように破れる。破れたシート材２
６の裂片２６ａは、成形材料Ｍの流動に従って、供給ス
プルー１０側に押される。第三連通スプルー３０から供
給スプルー１０に流動する成形材料Ｍは、第三連通スプ
ルー３０の下部拡径部３３が拡径していることから矢印
に示すように中心に対して広がるように流れる。これに
よりシート材２６の裂片２６ａは、図６（ｂ）に示すよ
うに供給スプルー１０の上部拡径部１３の形状に倣うよ
うにして、上部拡径面１２に押し付けられる。なお、連
通時の第三連通スプルー３０の下部拡径部３３の開口面
積は、供給スプルー１０の上部拡径部１３の開口面積よ
り小さいが、これは、歩留まり向上の観点から、第三連
通スプルー３０の容積を最小限に抑えつつ、シート材２
６の裂片２６ａを上部拡径面１２に倣うように変形させ
るためである。

【００１７】さらに、供給スプルー１０に流入した成形
材料Ｍは、上型６と中型７に形成されたリング状のゲー
ト１６（図２参照）からキャビティ５内に導入される。
金型本体部４は、例えば１８０℃に加熱されているの
で、キャビティ５内および供給スプルー１０内の成形材
料Ｍは硬化し、成形品を形成する。このとき、シート材
２６の裂片２６ａは、上部拡径部１３で硬化する成形材
料Ｍに固着される。また、金型本体部４からの熱伝導に
よりスプルー板２７の温度も上昇しているので、第三連
通スプルー３０内の成形材料Ｍも硬化する。この供給ス
プルー１０および第三連通スプルー３０内で硬化した成
形材料ＭがランナーＲ（図７参照）であり、ランナーＲ
は、前記のようにシート材２６の裂片２６ａと上部拡径
部１３において固着しているので、多数のランナーＲ
は、シート材２６を介して連結される。一方、断熱板２
４および冷却板２５は、図示しない冷却水流通路等によ
り金型本体部４に比べて低温、例えば６０℃に保持され
るので、第一連通スプルー２８および第二連通スプルー
２９内の成形材料Ｍは、硬化せずに流動性を保ったまま
である。

【００１８】成形材料Ｍが硬化したら金型本体部４を基
盤部３に対して下降させ、スプルー板２７と上型６を離
間させる。このとき、基盤部３内で未硬化の成形材料Ｍ
とランナーＲとが図７に示すように分離するので、ラン
ナーＲは金型本体部４およびシート材２６と共に下降す
る。この分離の際に、第三連通スプルー３０内で硬化し
たランナー上部Ｒ１は第二連通スプルー２９の方向に引
っ張られるが、ランナーの上部Ｒ１は、抜き勾配および
下部拡径部３２により引っ張り応力が集中し難い形状と
なっているので、未硬化の成形材料Ｍとの境界部分で、
かつ、径が最も狭い部分から分離する。なお、未硬化の
成形材料Ｍは粘性が高いため、分離後の第二連通スプル
ー２９から第三連通スプルー３０に成形材料Ｍが流れ落
ちることは無い。

【００１９】さらに、金型本体部４が下降すると、図５
と同様に上型６のみがガイドピン４０の係止部４０ａに
掛止し、上型６が中型７および下型８から分離される。
このとき、上型６の供給スプルー１０内で硬化した成形
材料Ｍであるランナーの下部Ｒ２は、抜き勾配および上
部拡径部１３により引っ張り応力が集中し難い形状を有
するので、最も断面積の小さいゲート１６において図７
に示すようにゴム栓から切断される。上型６には、ラン
ナーＲおよび、ランナーＲが固着しているシート材２６
が残り、中型６および下型７に成形品ＭＡが残る。

【００２０】そして、図５に示す初期位置まで中型７お
よび下型８が下降したら、図示しない機構により中型７
のみを取り出し、成形品ＭＡを型抜きする。このように
して得られた成形品ＭＡがゴム栓となる。成形品ＭＡを
型抜きした後の中型７は初期位置に戻り、次の射出成形
に備える。一方、上型６に残った多数のランナーＲおよ
びシート材２６は、図示しないシート材給排装置により
一括して取り除かれる。多数のランナーＲが固着したシ
ート材２６は廃棄され、上型６には新しいシート材２６
が配置される。

【００２１】このような射出成形用金型１は、二次スプ
ルーＳ２の第三連通スプルー３０に下部拡径部３３を設
けることで、シート材２６の裂片２６ａを確実に押し広
げ、裂片２６ａがランナーＲ内に入り込むことを防止し
ている。また、供給スプルー１０に上部拡径部１３を設
けると、シート材２６の裂片２６ａがランナーＲ内に入
ることをさらに確実に防止できる。また、このような第
三連通スプルー３０および供給スプルー１０内で硬化し
てできたランナーＲは引張強度が高いので、常に安定し
た場所で分離や切断をすることが可能になり、未硬化の
成形材料Ｍに硬化した成形材料Ｍが混入することや、成
形品に余分な成形材料Ｍが付帯することを防止できる。

【００２２】なお、本発明は前記の実施の形態に限定さ
れずに広く応用することが可能である。例えば、前記の
実施の形態における二次スプルーＳ２は、上部拡径部１
３と下部拡径部３３とがシート材２６を介して対峙する
構成であれば良く、成形材料Ｍが横方向に流動する二次
スプルーＳ２とすることもできる。さらに、第三連通ス
プルー３０や供給スプルー１０を曲部を有するスプルー
にすることもできる。また、前記の実施の形態におい
て、上部拡径部１３の開口径は下部拡径部３３の開口径
よりも大きいものとして説明したが、下部拡径部３３の
開口径を相対的に大きくすることも可能である。この場
合には、下部拡径部３３の面積と上部拡径部１３の面積
の差分だけ、シート材２６とランナーＲの接触面積を増
加させることができるので、ランナーＲとシート材２６
の付着強度を向上させることができる。さらに、シート
材は、成形材料Ｍが流動する際にかかる圧力により破れ
る程度の強度を有していれば、紙、ビニル製等、任意の
材質をシート状にしたものを用いることができる。図２
において、下部拡径部３３は第三連通スプルー３０の抜
き勾配に対して不連続だが、連続した変形面から形成す
ることができる。同様にして、上部拡径部１３を供給ス
プルー１０の抜き勾配に連続した変形面から形成するこ
とができる。

【００２３】

【発明の効果】以上、説明したように本発明は、射出成
形用金型の金型本体部に設けられた供給スプルーに第一
拡径部を設け、シート材をランナーの外周面において固
着させたので、ランナーの引っ張り強度の低下を防止す
ることができる。従って、型開き時にランナーが途中で
切断して、成形部品にランナーが付着することがなくな
る。また、射出成形用金型の金型本体部に設けられた供
給スプルーに連通する連通スプルーにおいて、供給スプ
ルーに連通する端部に第二拡径部を設けると、ランナー
の引っ張り強度を増加させることができる。従って、型
開き時に硬化した成形材料が射出成形用金型の内部に残
留することがなくなる。さらに、供給スプルーの第一拡
径部の最大開口径を、連通スプルーの第二拡径部の最大
開口径よりも大きくすると、スプルーの容積増加を最小
限に抑えつつも、型開き時に確実に、成形部品や、ラン
ナーを取り出すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における射出成形用金型の
断面図である。

【図２】射出成形用金型の一部拡大断面図である。

【図３】射出成形用金型の金型本体部の分解断面図であ
る。

【図４】二次スプルーの構成を示す図である。

【図５】金型本体部が型開きした状態を示す断面図であ
る。

【図６】成形材料の射出時に、（ａ）シート材が破れた
瞬間を説明する説明図、（ｂ）破れたシート材の裂片が
上部拡径部のテーパ面に倣うように変形した状態を説明
する説明図である。

【図７】射出成形後に型開きした状態を説明する一部拡
大断面図である。

【図８】従来の射出成形用金型を示す一部拡大断面図で
ある。

【符号の説明】

１射出成形用金型３基盤部４金型本体部５キャビティ６上型７中型８下型１０供給スプルー１３上部拡径部（第一拡径部）１６ゲート２６シート材２６ａ裂片２７スプルー板３０第三連通スプルー３２下部拡径部（第二拡径部）Ｓ２二次スプルーＭ成形材料ＲランナーＲ１ランナー上部Ｒ２ランナー下部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】成形材料を金型本体部が形成するキャビ
ティに射出するためのスプルーが、前記キャビティを形
成する金型本体部に設けられた供給スプルーと、前記金
型本体部にシート材を介して接するスプルー板に設けら
れた連通スプルーを有し、前記供給スプルーは、前記ス
プルー板に臨む端部が前記スプルー板に向かって拡径す
る第一拡径部を有することを特徴とする射出成形用金型
のスプルー構造。
【請求項２】前記連通スプルーは、前記スプルー板を
貫通すると共に、前記金型本体部に臨む端部が前記金型
に向かって拡径する第二拡径部を有することを特徴とす
る請求項１に記載の射出成形用金型のスプルー構造。
【請求項３】前記供給スプルーの前記第一拡径部の最
大開口径は、前記連通スプルーの前記第二拡径部の最大
開口径よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の
射出成形用金型のスプルー構造。
【請求項４】成形材料を金型本体部が形成するキャビ
ティに射出するためのスプルーが、前記キャビティを形
成する金型本体部に設けられた供給スプルーと、前記金
型本体部にシート材を介して接するスプルー板に設けら
れた連通スプルーを有し、前記連通スプルーは、前記ス
プルー板を貫通すると共に、前記金型本体部に臨む端部
が前記金型本体部に向かって拡径する拡径部を有するこ
とを特徴とする射出成形用金型のスプルー構造。