JP2003062867A - 射出成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡素な型構造で経費をあまり掛けることなく
ボイドのない健全なプラスチック製品を射出成形する。 【解決手段】 第１型３の第２型５との型合わせ面３ａ
に形成された凹状のランナ９を介して第２型５に形成さ
れたバルブゲート口２１ａから溶融樹脂をキャビティ７
に射出してプラスチック製品を射出成形する射出成形用
金型１において、第１型３の第２型５との型合わせ面３
ａに、ランナ９に一端が連通しランナ９内のガスを金型
１外に排出するガス逃がし溝３３を複数凹設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、プラスチック製
品を射出成形する射出成形用金型の改良に関し、特にガ
ス抜き対策に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、プラスチック製品を射出成形す
る場合、射出成形されたプラスチック製品にボイドが発
生しないように金型の型合わせ面からキャビティ内のガ
スを逃がすようにしているが、より積極的にガス抜き対
策を施した射出成形用金型として、例えば特開平１０−
４４１９８号公報に開示されているように、ガス抜きピ
ンをキャビティに達するように挿着し、キャビティ内の
ガスを上記ガス抜きピン周りの隙間から型外に逃がすよ
うにした射出成形用金型が知られている。この射出成形
用金型では、ガス抜きピンはキャビティに連通するゲー
トから離れた位置に挿着されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、１つのキャ
ビティに対してランナ及びゲートが複数設けられている
場合等には、溶融樹脂のキャビティに射出されるタイミ
ングが各ランナ及びゲートによって異なることがある。
この場合には、あるランナ及びゲートからキャビティに
溶融樹脂が他のランナ及びゲートよりも一足早く射出さ
れると、キャビティ内のガスが他のランナ及びゲート側
に移行するため、これに遅れて他のランナ及びゲートか
らキャビティに溶融樹脂が射出されると、上記他のラン
ナ及びゲート側に移行したガスがキャビティに逆戻り
し、射出成形されたプラスチック製品にボイドが発生し
てしまう。

【０００４】また、上記の公報例の射出成形用金型で
は、ガス抜きピンを挿着するための挿着孔を形成しなけ
ればならず、また、別途にガス抜きピンを必要とするた
め、その分、型構造が複雑になるとともに経費が掛か
る。

【０００５】この発明はかかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、簡素な型構造で経費
をあまり掛けることなくボイドのない健全なプラスチッ
ク製品を射出成形することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明は、ランナ周りの型構造を工夫したことを
特徴とする。

【０００７】具体的には、この発明は、第１型と第２型
とで構成される金型にキャビティが形成され、上記第２
型に設けられたバルブゲート口から射出された溶融樹脂
を上記第１型の第２型との型合わせ面に設けられた凹状
のランナを介してキャビティに射出してプラスチック製
品を成形する射出成形用金型を対象とし、次のような解
決手段を講じた。

【０００８】すなわち、請求項１に記載の発明は、上記
第１型及び第２型の各々の型合わせ面の少なくともいず
れか一方の型合わせ面には、上記ランナに一端が連通し
上記ランナ内のガスを金型外に排出するガス逃がし溝が
複数凹設されていることを特徴とする。

【０００９】上記の構成により、請求項１に記載の発明
では、キャビティからランナに移行したガスは、複数の
ガス逃がし溝を経て型合わせ面から速やかに金型外に排
出されてキャビティに逆戻りせず、ボイドのない健全な
プラスチック製品が射出成形される。

【００１０】また、型合わせ面にガス逃がし溝を凹設す
るだけであるため、型構造を大幅に改造することなく簡
素な型構造で経費があまり掛からない。

【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、ガス逃がし溝の他端は、第１型及び第
２型の各々の型合わせ面の少なくともいずれか一方の型
合わせ面にランナ周縁に沿って凹設された集合溝に連通
していることを特徴とする。

【００１２】上記の構成により、請求項２に記載の発明
では、ガス逃がし溝に流入したガスは集合溝に導入され
るため、ガス抜き効果が増大する。

【００１３】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、第１型及び第２型のいずれか一方に
は、ガス逃がし溝に通ずるガス吸引用加圧気体通路が設
けられていることを特徴とする。

【００１４】上記の構成により、請求項３に記載の発明
では、加圧気体が加圧気体通路を流れることでガス逃が
し溝が負圧になり、ランナ内のガスが強制的に吸引され
てガス抜き効果がさらに増大する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面に基づいて説明する。

【００１６】図１はこの発明の実施の形態に係る射出成
形用金型１において射出前の型締め状態を示す断面図で
ある。上記射出成形用金型１は、可動型である第１型３
と固定型である第２型５とを備え、上記第１型３と第２
型５との間には、型締め状態でプラスチック製品（図示
せず）を成形するためのキャビティ７が形成されてい
る。また、上記第１型３の第２型５との型合わせ面３ａ
には、型締め状態で上記キャビティ７にゲート８を介し
て連通する凹状のランナ９が複数（図では１つのみ現れ
る）形成されている。

【００１７】上記第２型５の背面には、内部にホットラ
ンナ１１を有するマニホールドブロック１３が固定さ
れ、上記ホットランナ１１の一端は図外の射出成形機の
ノズルに接続されている。

【００１８】上記第２型５の各ランナ９に対応する箇所
には、バルブ装着孔１５がそれぞれ形成され、このバル
ブ装着孔１５にゲートバルブ１７が装着されている。こ
のゲートバルブ１７は、一端が開放するとともに他端が
上記ランナ９に開口するバルブゲート口２１ａを有し、
かつ外周にヒータ１９が取り付けられた弁箱２１を備
え、この弁箱２１の上記一端開放口は上記マニホールド
ブロック１３で覆われて封じられている。

【００１９】また、上記弁箱２１内には上記ホットラン
ナ１１の他端が接続され、溶融樹脂Ｒ（図３参照）を上
記射出成形機からホットランナ１１を経て弁箱２１内に
供給するようになっている。この弁箱２１内に供給され
た溶融樹脂Ｒは上記ヒータ１９の熱で溶融状態が確保さ
れている。

【００２０】さらに、上記弁箱２１内には、ゲートピン
２３が先細先端部２３ａを上記バルブゲート口２１ａに
対応させて配置されている。このゲートピン２３外周の
軸方向中程には、円板状のスプリング座２５が取り付け
られ、該スプリング座２５と上記マニホールドブロック
１３の凹部１３ａ底面との間にはコイルスプリング２７
が縮装されている。

【００２１】そして、上記ゲートピン２３をコイルスプ
リング２７のバネ力によりランナ９側に付勢して上記先
細先端部２３ａをバルブゲート口２１ａに進入させ、バ
ルブゲート口２１ａをゲートピン２３により閉じる（図
１参照）一方、上記ホットランナ１１を経て弁箱２１内
に供給された溶融樹脂Ｒの樹脂圧が上記スプリング座２
５に作用することで上記ゲートピン２３をコイルスプリ
ング２７のバネ力に抗して第２型５の背面側に後退さ
せ、上記先細先端部２３ａをバルブゲート口２１ａから
外してバルブゲート口２１ａを開け（図３参照）、溶融
樹脂Ｒをランナ９を介してキャビティ７に射出してプラ
スチック製品を成形するようになっている。なお、上記
ゲートバルブ１７では、コイルスプリング２７のバネ力
と樹脂圧によりゲートピン２３を進退させるようにした
が、これに限らず、この進退機構は油圧式や電磁式であ
ってもよい。

【００２２】一方、上記第１型３側には、エジェクタピ
ン２９が上記各ランナ９に対応して複数配置されてい
る。このエジェクタピン２９の基端は、図示しないが、
上記第１型３の背面に固定された油圧シリンダの伸縮作
動により第１型３に対して接離可能に配置されたエジェ
クタプレートに取り付けられ、エジェクタピン２９先端
は上記ランナ９に対して出没可能なように上記第１型３
の挿通孔３１に挿通されていて、図外の上記油圧シリン
ダの収縮作動によるエジェクタピン２９（エジェクタプ
レート）の進出動作により、溶融樹脂Ｒが各ランナ９内
で固化したランナスクラップを各ランナ９から脱型する
ようになっている。

【００２３】この発明の特徴として、図２にも示すよう
に、上記第１型３の第２型５との型合わせ面３ａには、
上記ランナ９に一端が連通し上記ランナ９内のガスを金
型１外に排出するガス逃がし溝３３が複数凹設され、こ
れらガス逃がし溝３３の外周りには、略Ｕ字状の集合溝
３５が上記ランナ９周縁に沿って凹設され、上記ガス逃
がし溝３３の他端が上記集合溝３５に連通している。上
記ガス逃がし溝３３の深さ及び幅は０．１ｍｍ〜０．２
ｍｍが好ましい。０．１ｍｍ未満ではガス抜けが悪くな
る一方、０．２ｍｍを超えると溶融樹脂Ｒがガス逃がし
溝３３に侵入し易くなるからである。上記集合溝３５の
幅は２ｍｍ〜６ｍｍが好ましい。２ｍｍ未満ではガスの
流通量が少なくなる一方、６ｍｍを超えるとシール性を
確保するために型締めの際の面圧を高くしなければなら
ないからである。また、上記集合溝３５の深さは３ｍｍ
〜６ｍｍが好ましい。３ｍｍ未満ではガスの流通量が少
なくなる一方、６ｍｍを超えると型閉めの際の面圧によ
り集合溝３５が潰れるおそれがあるからである。

【００２４】また、上記第１型３には、上記ガス逃がし
溝３３の１つに集合溝３５及び連通孔３７を介して連通
するガス吸引用加圧気体通路３９が形成され、該加圧気
体通路３９に加圧エア等の加圧気体を図２破線矢印のよ
うに高速で流通させることにより、上記集合溝３５及び
ガス逃がし溝３３を負圧にしてランナ９内のガスを吸引
するようになっている。

【００２５】次に、この実施の形態に係る射出成形用金
型１によりプラスチック製品を射出成形する要領につい
て説明する。

【００２６】（１） 図１に示すように、第１型３を第
２型５に対して接近させて射出成形用金型１を型締めす
る。この状態で、ゲートバルブ１７のゲートピン２３は
コイルスプリング２７のバネ力で進出していて先細先端
部２３ａがバルブゲート口２１ａに進入してバルブゲー
ト口２１ａを閉じている。また、エジェクタピン２９
は、第１型３の背面に固定された図外の油圧シリンダの
伸長作動により後退していて先端がランナ９内に進出す
ることなく挿通孔３１内に没入している。さらに、加圧
気体通路３９には加圧気体が流通していてガス逃がし溝
３３及び集合溝３５を負圧にしている。

【００２７】（２） 図３に示すように、射出成形機か
ら溶融樹脂Ｒを射出する。この射出された溶融樹脂Ｒは
ホットランナ１１を経てゲートバルブ１７の弁箱２１内
に供給され、この溶融樹脂Ｒの樹脂圧がスプリング座２
５に作用してゲートピン２３がコイルスプリング２７の
バネ力に抗して後退し、先細先端部２３ａがバルブゲー
ト口２１ａから抜けてバルブゲート口２１ａが開く。こ
れにより、溶融樹脂Ｒが複数のランナ９及びゲート８を
介してキャビティ７内に射出される。この際、上記複数
のランナ９及びゲート８でキャビティ７に射出される溶
融樹脂Ｒの射出タイミングが異なると、射出タイミング
の遅いランナ９に溶融樹脂Ｒと共にガスが移行するが、
このガスは、上記加圧気体通路３９を加圧気体が流通す
ることでガス逃がし溝３３及び集合溝３５が負圧になっ
ているため、該ガス逃がし溝３３及び集合溝３５に吸引
されてランナ９に溜まらない。

【００２８】（３） 射出成形機からの溶融樹脂Ｒの射
出を停止するとともに、射出成形機のスクリュを前進さ
せてキャビティ７内をしばらくの間保圧し、その後、保
圧を解除する。これにより、弁箱２１内の樹脂圧が解除
され、図示しないが、ゲートピン２３がコイルスプリン
グ２７のバネ力で進出し、先細先端部２３ａがバルブゲ
ート口２１ａに進入してバルブゲート口２１ａが閉じ
る。

【００２９】（４） キャビティ７内で溶融樹脂Ｒが固
化してプラスチック製品が射出成形されると、第１型３
を後退させて射出成形用金型１を型開きし、この状態か
ら、エジェクタピン２９を図外の上記油圧シリンダの収
縮作動により進出させ、溶融樹脂Ｒがランナ９内で固化
したランナスクラップをランナ９から脱型する。なお、
このエジェクタピン２９の進出動作は、プラスチック製
品用のエジェクタピン（図示せず）の突出し動作と同時
に行われるものである。

【００３０】このように、上記の実施の形態では、第１
型３の第２型５との型合わせ面３ａに複数のガス逃がし
溝３３を凹設して該各ガス逃がし溝３３の一端をランナ
９に連通させていることから、キャビティ７からランナ
９に移行したガスを、複数のガス逃がし溝３３を経て第
１型３の型合わせ面３ａと第２型５の型合わせ面５ａと
の間から速やかに金型１外に排出させてキャビティ７に
逆戻りしないようにすることができ、ボイドのない健全
なプラスチック製品を射出成形することができる。

【００３１】また、上記の実施の形態では、第１型３の
第２型５との型合わせ面３ａにガス逃がし溝３３を凹設
するだけでよいので、型構造を大幅に改造することなく
簡素な型構造で経費をあまり掛けないようにすることが
できる。

【００３２】さらに、上記の実施の形態では、ガス逃が
し溝３３の他端を第１型３の第２型５との型合わせ面３
ａにランナ９周縁に沿って凹設された集合溝３５に連通
させていることから、ガス逃がし溝３３に流入したガス
を集合溝３５に導入してガス抜き効果を増大させること
ができる。

【００３３】加えて、上記の実施の形態では、第１型３
にガス逃がし溝３３に通ずる加圧気体通路３９を形成し
ていることから、加圧気体が加圧気体通路３９を流れる
ことでガス逃がし溝３３を負圧にし、ランナ９内のガス
を吸引してガス抜き効果をさらに増大させることができ
る。

【００３４】なお、上記の実施の形態では、ガス逃がし
溝３３を第１型３の第２型５との型合わせ面３ａに凹設
したが、第２型５の第１型３との型合わせ面５ａに凹設
してもよく、また、第１型３及び第２型５の両型合わせ
面３ａ，５ａにガス逃がし溝３３を凹設してもよい。た
だし、第２型５には別部材であるゲートバルブ１７を装
着しているので、寸法公差等によりガス逃がし溝３３を
ランナ９に確実に連通させることができない事態が生じ
得ることを考慮して第１型３側にガス逃がし溝３３を凹
設する方が望ましい。

【００３５】また、上記の実施の形態では、集合溝３５
を第１型３に凹設したが、ガス逃がし溝３３の場合と同
様に、第２型５側に凹設してもよく、また第１型３及び
第２型５の両者に凹設してもよい。さらに、全てのガス
逃がし溝３３の他端を集合溝３５に連通させる必要はな
いが、実施の形態のように全てのガス逃がし溝３３を集
合溝３５に連通させた方がガス抜き効果が良くなるので
望ましい。

【００３６】さらに、上記の実施の形態では、加圧気体
通路３９を集合溝３５を介して間接的にガス逃がし溝３
３に連通させたが、加圧気体通路３９をガス逃がし溝３
３に直接に連通させてもよい。

【００３７】加えて、上記の実施の形態では、射出成形
機側でキャビティ７内を保圧するようにしたが、射出工
程後にバルブゲート口２１ａがゲートピン２３により閉
じられた状態で、エジェクタピン２９が図外の油圧シリ
ンダの収縮作動によりランナ９に進出して該ランナ９を
介してキャビティ７内を保圧するようにしてもよい。そ
して、バルブゲート口２１ａをゲートピン２３で閉じて
いるので、脱型時にバルブゲート口２１ａに溶融樹脂Ｒ
が固化して残存することがない。また、エジェクタピン
２９でキャビティ７内を保圧している間、射出成形機側
では次工程である冷却・計量工程に移行することができ
るので、成形サイクルタイムを短縮することができる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明によれば、ランナに一端が連通するガス逃がし溝を型
合わせ面に複数凹設したので、ランナ内のガスを上記ガ
ス逃がし溝を経て型合わせ面から速やかに型外に排出す
ることができ、ガスがキャビティに逆戻りするのを防止
してボイドのない健全なプラスチック製品を射出成形す
ることができる。また、ガス逃がし溝を型合わせ面に凹
設するだけなので、簡素な型構造で経費をあまり掛けな
いようにすることができる。

【００３９】請求項２に係る発明によれば、型合わせ面
のランナ周縁に沿って凹設された集合溝にガス逃がし溝
の他端を連通させたので、ガス逃がし溝に流入したガス
を集合溝に導入してガス抜き効果を増大させることがで
きる。

【００４０】請求項３に係る発明によれば、ガス逃がし
溝に通ずる加圧気体通路を第１型又は第２型に設けたの
で、ランナ内のガスを吸引してガス抜き効果をさらに増
大させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態に係る射出成形用金型に
おいて射出前の型締め状態を示す断面図である。

【図２】図１のII−II線における断面図である。

【図３】この発明の実施の形態に係る射出成形用金型に
おいて射出工程の状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 射出成形用金型 ３ 第１型 ３ａ，５ａ 型合わせ面 ５ 第２型 ７ キャビティ ９ ランナ ２１ａ バルブゲート口 ３３ ガス逃がし溝 ３５ 集合溝 ３９ 加圧気体通路 Ｒ 溶融樹脂

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１型と第２型とで構成される金型にキ
   ャビティが形成され、上記第２型に設けられたバルブゲ
   ート口から射出された溶融樹脂を上記第１型の第２型と
   の型合わせ面に設けられた凹状のランナを介してキャビ
   ティに射出してプラスチック製品を成形する射出成形用
   金型であって、 上記第１型及び第２型の各々の型合わせ面の少なくとも
   いずれか一方の型合わせ面には、上記ランナに一端が連
   通し上記ランナ内のガスを金型外に排出するガス逃がし
   溝が複数凹設されていることを特徴とする射出成形用金
   型。
2. 【請求項２】 請求項１記載の射出成形用金型であっ
   て、 ガス逃がし溝の他端は、第１型及び第２型の各々の型合
   わせ面の少なくともいずれか一方の型合わせ面にランナ
   周縁に沿って凹設された集合溝に連通していることを特
   徴とする射出成形用金型。
3. 【請求項３】 請求項１記載の射出成形用金型であっ
   て、 第１型及び第２型のいずれか一方には、ガス逃がし溝に
   通ずるガス吸引用加圧気体通路が設けられていることを
   特徴とする射出成形用金型。