JP2003071878A - 射出成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構造で、ゲートブッシュの磨耗を軽減し
てリング状のバリの発生をできるだけ少なくすることが
できるようにする。 【解決手段】樹脂供給通路を内側に有する筒状のランナ
ノズルと、ランナノズルの他端部に内装され、キャビテ
ィに臨むゲート孔を有する筒状のゲートブッシュと、樹
脂供給通路内に配設されゲート孔を開閉するバルブピン
とを備えている射出成形金型において、ゲートブッシュ
を、ランナノズルの内壁側にバルブピンの長手方向に沿
って摺動可能に設けて、ゲートブッシュのゲート孔周り
に、バルブピンの進出時にバルブピンの先端部外周部を
受け止める受け止め部を設ける一方、ランナノズルとゲ
ートブッシュとの間に、ゲートブッシュを樹脂供給方向
と反対側に向けて付勢し、バルブピンによるゲートブッ
シュへの押し付けによりゲートブッシュを樹脂供給方向
に摺動可能とする付勢手段を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一端側から溶融状
態の樹脂が供給される樹脂供給通路を内側に有する筒状
のランナノズルと、ランナノズルの他端部に内装され、
ランナノズルとともに樹脂供給通路を形成し、樹脂供給
通路の他端側にキャビティに臨むゲート孔を有する筒状
のゲートブッシュと、樹脂供給通路内に配設され、前記
ゲート孔を開閉するバルブピンとを備えている射出成形
金型であって、とくに、バブルゲート式ホットランナを
有する射出成形金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、バルブゲート式ホットランナを
有する射出成形金型は、図４に示すように、固定側型Ａ
内に一端側から溶融状態の樹脂が供給される樹脂供給通
路Ｂを内側に有する筒状のランナノズルＣを配設し、こ
のランナノズルＣの一端側に樹脂供給通路Ｂが形成され
たガイドブッシュＤを取り付け、他端側に、ランナノズ
ルＣの樹脂供給通路Ｂ内の樹脂を、固定側型Ａと可動側
型Ｅとの間に形成されるキャビティＦ内に射出するため
のゲートＧを有する筒状のゲートブッシュＨを取り付け
ている。

【０００３】そして、ランナノズルＣ内には、ガイドブ
ッシュＤの筒内を摺動自在に貫通するバルブピンＪを配
設しており、このバルブピンＪは、一端側が油圧シリン
ダＫのピストンＬに接続されており、ピストンＬの上下
動作に伴って、バルブピンＪがゲートブッシュＨのゲー
トＧに対して進退動作するようになっている。

【０００４】また、バルブピンＪの先端部に、先細り状
に２段階のテーパー面Ｍ，Ｎを形成するとともに、ガイ
ドブッシュＤの内面にバルブピンＪの小径側テーパー面
Ｎを受け止めるテーパー面Ｐを形成している。

【０００５】そして、図４に示す射出成形金型では、バ
ルブピンＪを後退させておいて、ノズルＱから供給され
る溶融状態の樹脂を、ガイドブッシュＤに形成した樹脂
通路からランナノズルＣ内に供給し、ゲートブッシュＨ
のゲートＧからキャビティＦ内に射出される。

【０００６】また、キャビティＦ内への樹脂の充填が完
了すると、バルブピンＪを進退動作させてガイドブッシ
ュＤのゲートＧを閉鎖して、ガイドブッシュＤ内の樹脂
とキャビティＦ内の樹脂とを切断する。

【０００７】しかしながら、バルブピンＪの先端部でゲ
ートブッシュＨのゲートＧを閉鎖する場合、ゲートブッ
シュＨのテーパー面ＰとバルブピンＪのテーパー面Ｎと
の間にわずかな隙間が形成されてしまって、得られる樹
脂成形品にリング状のバリが生ずるという問題があっ
た。

【０００８】そこで、バルブゲート式ホットランナを有
する射出成形金型における成形品のリング状のバリ対策
として、特開平１１−４２６８３号公報に開示され、ま
た、図４に示すように、ガイドブッシュＤのバルブピン
Ｊが貫通する貫通孔内面の一部に雌ネジＲを形成すると
ともに、バルブピンＪにおけるガイドブッシュＤの雌ネ
ジＲに対向する部分に雌ネジＲに螺合する雄ネジＳを形
成して、バルブピンＪが油圧シリンダＫの動作で進退動
作する時に、雌ネジＲと雄ネジＳの螺合によりバルブピ
ンＪが回転するようにしたものが提案されている。

【０００９】そして、バルブピンＪを回転させながら進
出させるように構成することにより、回転動作によるせ
ん断力によってゲートブッシュＨに対してバルブピンＪ
を密着状態にしてリング状のバリを小さくするようにし
ている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、バルブ
ピンＪを回転させながらゲートＧを閉鎖する構造では、
バルブピンＪおよびガイドブッシュＤの構造が複雑とな
るばかりか、回転機構を有するため高価となる問題があ
る。

【００１１】また、バルブピンＪを回転させると、回転
によりバルブピンＪとゲートブッシュＨとの摺動による
磨耗が激しくなって、ゲートブッシュＨの耐久性が低下
し、ゲートブッシュＨの磨耗により、ゲートブッシュＨ
とバルブピンＪとの間の隙間が大きくなってバリが大き
くなる可能性がある。

【００１２】本発明は、このような問題点を解決しよう
とするもので、簡単な構造で、ゲートブッシュの磨耗を
軽減してリング状のバリの発生をできるだけ少なくする
ことができる射出成形用金型を提供することを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１の発明の射出成形用金型は、一端側から溶
融状態の樹脂が供給される樹脂供給通路を内側に有する
筒状のランナノズルと、ランナノズルの他端部に内装さ
れ、ランナノズルとともに樹脂供給通路を形成し、樹脂
供給通路の他端側にキャビティに臨むゲート孔を有する
筒状のゲートブッシュと、樹脂供給通路内に配設され、
前記ゲート孔を開閉するバルブピンとを備えている射出
成形金型において、ゲートブッシュを、ランナノズルの
内壁側にバルブピンの長手方向に沿って摺動可能に設け
て、ゲートブッシュのゲート孔周りに、バルブピンの進
出時にバルブピンの先端部外周部を受け止める受け止め
部を設ける一方、ランナノズルとゲートブッシュとの間
に、ゲートブッシュを樹脂供給方向と反対側に向けて付
勢し、バルブピンによるゲートブッシュへの押し付けに
よりゲートブッシュを樹脂供給方向に摺動可能とする付
勢手段を設けていることを特徴とする構成とした。

【００１４】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の射出成形用金型において、バルブピンの先端部を球面
形状としていることを特徴とする構成とした。

【００１５】

【発明の実施形態】以下、本発明のバルブゲート式ホッ
トランナを有する射出成形用金型の実施形態について、
図面を参照しながら説明する。

【００１６】図１は、射出成形用金型の部分断面図であ
って、固定側型１と可動側型２を備えており、図１にお
いて可動側型２を固定側型１に対して上下方向（以下、
型開閉方向という）に移動させることにより、固定側型
１と可動側型２とを開閉するようになっている。

【００１７】そして、型閉時において固定側型１と可動
側型２とにより製品形状のキャビティ３が形成されるよ
うになっている。

【００１８】可動側型２内には、先端がキャビティ３に
臨むエジェクタピン２１が進退動作可能に設けられてい
る。

【００１９】また、固定側型１には、内部に樹脂供給通
路４が形成される筒状のランナノズル５が設けられてお
り、ランナノズル５の一端側開口部５１が固定側型１の
上面に開口し、他端側開口部５２がキャビティ３に開口
している。

【００２０】ランナノズル５の内面には、一端側開口部
５１に樹脂供給通路４を有するガイドブッシュ６を一体
的に嵌め込む取付凹部５３を形成しており、この取付凹
部５３の下方に取付凹部５３の最小内径よりも小さい内
径を有する樹脂供給通路４を形成するための通路部５４
を形成し、さらに、通路部５４よりも下方に、該通路部
５４の内径よりもさらに小さい内径を有し、キャビティ
３に開口するゲート孔７１を有するゲートブッシュ７が
挿入されるゲートブッシュ挿入孔５５を形成している。

【００２１】さらに、ランナノズル５の内面には、取付
凹部５３の一端側開口部５１近くに第１段部５６を形成
し、取付凹部５３と通路部５４との間に第２段部５７を
形成し、通路部５４とゲートブッシュ挿入孔５５との間
に第３段部５８を形成している。

【００２２】そして、ランナノズル５内には、ガイドブ
ッシュ６の中心部に形成する貫通孔６１内を摺動自在に
貫通するバルブピン８を配設しており、このバルブピン
８は、一端側を、ガイドブッシュ６よりも上方に配設さ
れる油圧シリンダ８１のピストン８２に接続しており、
ピストン８２の上下動作に伴って、バルブピン８がゲー
トブッシュ７のゲート孔７１に対して進退動作するよう
になっている。さらに、バルブピン８の先端部は、球面
形状に形成している。

【００２３】油圧シリンダ８１は、固定側型１の上部に
配設する固定側ダイプレート１１に設けられており、油
圧シリンダ８１のピストン８２にバルブピン８の基端部
を接続している。

【００２４】バルブピン８の一端部をピストン８２に接
続することにより、ピストン８２の上下動作でバルブピ
ン８がランナノズル５内においてキャビティ３に向かう
進出方向と後退する方向とに往復動してバルブピン８の
先端部でゲート孔７１の開閉が行なわれる。

【００２５】なお、油圧シリンダ８１には、油圧の給排
を切り換えるための油圧駆動源８３を接続している。

【００２６】ゲートブッシュ７は、図１から図３に示す
ように、ランナノズル５の樹脂供給通路４内の樹脂を、
キャビティ３内に射出するためのゲート孔７１を有する
筒状をしており、筒内部をランナノズル５の樹脂供給通
路４に連通させている。そして、ゲートブッシュ７を、
ランナノズル５の他端側開口部５２に形成するゲートブ
ッシュ挿入孔５５に挿入して、ゲートブッシュ７をラン
ナノズル５内に配設するようにしている。ゲートブッシ
ュ７はランナノズル５の一端側開口部５１からゲートブ
ッシュ挿入孔５５に挿入するようになっている。

【００２７】ゲートブッシュ７は、上部に径方向外方に
延びる取付つば部７２を形成しており、この取付つば部
７２をランナノズル５の通路部５４とゲートブッシュ挿
入孔５５との間に形成する第３段部５８で受け止めるこ
とにより、ゲートブッシュ７がランナノズル５の他端側
開口部５２から抜け落ちないようにしている。

【００２８】さらに、ゲートブッシュ７は、バルブピン
８の作動と同じ方向に摺動可能、即ち、ランナノズル５
の通路部５４およびゲートブッシュ挿入孔５５の内面に
沿って軸方向に摺動可能とするため、ゲートブッシュ７
の取付つば部７２を含めた外周の外径をランナノズル５
の通路部５４の内径およびゲートブッシュ挿入孔５５の
内径よりも多少小さくなるように形成している。

【００２９】なお、ゲートブッシュ７の取付つば部７２
を含めた外周面、及び、ランナノズル５の内面は、互い
の摺動部に摺動性を向上させるための表面処理を施する
ことが好ましい。

【００３０】さらに、ゲートブッシュ７の先端内側に
は、テーパー形状のゲート孔７１を形成している。この
ゲート孔７１の内壁をバルブピン８の先端部外周を受け
止める受止部７３としており、図３に示すように、バル
ブピン８の先端部外周部が受止部７３に当接した後に、
バルブピン８の先端部でゲート孔７１を閉鎖するように
なっている。また、ゲート孔７１の閉鎖時は、図３に示
すように、ゲートブッシュ７が固定側型１の金型分割面
よりも多少突出するようにしてもよい。

【００３１】さらに、ゲートブッシュ７が挿入されたラ
ンナノズル５の樹脂供給通路４に、ゲートブッシュ７の
上方への移動を規制する筒状のゲートブッシュストッパ
ー９を圧入しており、ゲートブッシュストッパー９の上
端部は、ガイドブッシュ６の取付凹部５３内に入らない
ように樹脂供給通路４内に位置させている。

【００３２】ゲートブッシュストッパー９は、図２に示
すように、その下端がゲートブッシュ７の取付つば部７
２の上面に当接するようにしており、キャビティ３内に
溶融樹脂が射出されて、キャビティ３の樹脂内圧をゲー
トブッシュ７が受けた際、ゲートブッシュ７の上方への
移動を阻止してゲートブッシュ７の後退位置を規制して
いる。なお、ゲートブッシュストッパー９は、交換もし
くは位置変更によりゲートブッシュ７の後退規制位置を
調整できる。

【００３３】さらに、ランナノズル５の内面に形成する
第３段部５８とゲートブッシュ７の取付つば部７２との
間にリング状の合成樹脂製の弾性部材１０を介在させて
いる。

【００３４】ゲートブッシュ７とランナノズル５の間に
介在させる弾性部材１０は、図２および図３に示すよう
に、ゲートブッシュ７を樹脂供給方向と反対側に向けて
付勢し、バルブピン８によるゲートブッシュ７への押し
付けによりゲートブッシュ７を樹脂供給方向に摺動可能
とする付勢手段としている。

【００３５】即ち、弾性部材１０は、バルブピン８の進
出時にバルブピン８の押圧力でゲートブッシュ７がキャ
ビティ３側に押されたときに、収縮してゲートブッシュ
７がランナノズル５内を摺動することができ、さらに、
バルブピン８の後退時にはゲートブッシュ７の位置を復
帰させる弾性力を有するものを使用している。

【００３６】そして、バルブピン８がゲートブッシュ７
に当接してバルブピン８がゲートブッシュ７を押圧して
弾性部材１０が圧縮することにより、弾性部材１０の圧
縮時の反発力によって、バルブピン８の先端部でゲート
孔７１を密着状に閉鎖する構成としている。なお、バル
ブピン８の押圧力によるゲートブッシュ７のキャビティ
３側への前進距離はこの弾性部材１０の圧縮限界を超え
ないように設定している。

【００３７】なおこの弾性部材１０は、本実施形態では
伸縮性を有する合成樹脂により構成したが、金属バネ、
天然ゴム、油圧または空圧等の流体ばねでもよい。弾性
部材１０は、材質または構成を変えて伸縮率を変更する
ことによりゲートブッシュ７の作動距離及び作動力を調
整することができる。

【００３８】そして、ランナノズル５の一端側開口部５
１に形成される取付凹部５３に、ガイドブッシュ６を一
体的に嵌め込んでいる。このガイドブッシュ６は、上部
に径方向外方に延びるつば部６２を形成しており、この
つば部６２をランナノズル５の取付凹部５３内に形成す
る第１段部５６で受け止めるとともに、ランナノズル５
の底部を第２段部５７で受け止めることにより、ガイド
ブッシュ６がランナノズル５の通路部５４内に入り込ま
ないようにしている。

【００３９】さらに、ガイドブッシュ６には、中心部に
バルブピン８を摺動可能に貫通させる貫通孔６１を形成
している。

【００４０】以上のように、本実施形態の射出成形金型
では、成形機のノズル（図示せず）から供給される溶融
状態の樹脂は、ガイドブッシュ６に設けた樹脂供給通路
４からランナノズル５内の樹脂供給通路４に供給され、
ゲートブッシュ７のゲート孔７１から、固定側型１と可
動側型２との間に形成されたキャビティ３内に射出され
る。

【００４１】そして、溶融樹脂がキャビティ内に充填さ
れると、バルブピン８を前進させ、バルブピン８の先端
部がゲートブッシュ７のゲート孔７１の近くの内壁に形
成したテーパー面に当接すると、ゲートブッシュ７が弾
性部材１０を圧縮し始める。して、弾性部材１０の圧縮
変形により、ゲートブッシュ７がキャビティ３に向けて
前進して、バルブピン８がゲート孔７１に密着し、ゲー
ト孔７１がバルブピン８の先端部により完全に閉鎖され
る。

【００４２】次に、バルブピン８を後退させると、バル
ブピン８の後退とともに弾性部材１０が弾性復帰し、ゲ
ートブッシュ７も後退する。

【００４３】以上のように、本実施形態によれば、バル
ブピン８の進出動作時にバルブピン８をゲートブッシュ
７に当接させたとき、弾性部材１０の圧縮変形によりゲ
ートブッシュ７をランナノズル５内において摺動させる
ようにしているので、バルブピン８のゲートブッシュ７
への衝撃を弾性部材１０で吸収緩和して、ゲートブッシ
ュ７の磨耗を軽減させながら、弾性部材１０の圧縮変形
でバルブピン８の先端部によるゲートブッシュ７のゲー
ト孔７１の閉鎖を安定かつ確実と行え、成形品へのリン
グ状のバリの発生を防止できる。

【００４４】その結果、ゲートブッシュ７の変形、磨耗
を軽減し耐久性を高めることができながら、構造も単純
にできるので低コストで製品化できる。

【００４５】また、本実施形態では、バルブピン８の先
端部を球面形状に形成して、図３に示すように、バルブ
ピン８の進出時に、球面状の先端部がゲート孔７１から
突出するように形成している。その結果、バルブピン８
の先端部でのエアの巻き込みを少なくすることができる
上、ゲート孔７１を開いた直後の溶融樹脂がこの先端部
の球面に沿って滑らかにキャビティ３側に流動し、バル
ブピン８の先端部でのエアの巻き込みがなくなる結果、
成形品のガス焼け等の成形不良を未然に防止することが
できる。

【００４６】なお、本発明は、前記実施形態に限定され
るものではなく、種々の変形実施が可能である。

【００４７】例えば、バルブピン８の先端部の形状は、
本実施形態のように球面形状に限らず、テーパー面に形
成してもよい。

【００４８】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、ゲートブッシ
ュを、ランナノズルの内壁側にバルブピンの長手方向に
沿って摺動可能に設けて、ゲートブッシュのゲート孔周
りに、バルブピンの進出時にバルブピンの先端部外周部
を受け止める受け止め部を設ける一方、ランナノズルと
ゲートブッシュとの間に、ゲートブッシュを樹脂供給方
向と反対側に向けて付勢し、バルブピンによるゲートブ
ッシュへの押し付けによりゲートブッシュを樹脂供給方
向に摺動可能とする付勢手段を設けていることを特徴と
する構成としたから、バルブピンの進出動作時にバルブ
ピンをゲートブッシュに当接させたとき、付勢手段の付
勢力に反してゲートブッシュをランナノズル内において
摺動させるようにしているので、バルブピンのゲートブ
ッシュへの衝撃を付勢手段で吸収緩和して、ゲートブッ
シュの磨耗を軽減できながら、バルブピンの先端部によ
るゲートブッシュのゲート孔の閉鎖を安定かつ確実と行
え、成形品へのリング状のバリの発生を防止できる。

【００４９】その結果、ゲートブッシュの変形、磨耗を
軽減し耐久性を高めることができながら、構造も単純に
できるので低コストで製品化できる。

【００５０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の射出成形用金型において、バルブピンの先端部を球面
形状としている構成としたので、ゲート孔を開いて溶融
樹脂をキャビティ内に注入させる際、溶融樹脂がこの先
端部の球面に沿って滑らかにキャビティ側に流動させら
れ、バルブピンの先端部に空気の巻き込みが生じるのを
防止して、成形品のガス焼け等の成形不良を未然に防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の射出成形用金型の部分断面
図である。

【図２】本発明の射出成形用金型のバルブピンの先端部
の要部断面図であって、樹脂がキャビティに射出される
状態を示す。

【図３】本発明の射出成形用金型のバルブピンの先端部
の要部断面図であって、ゲートブッシュのゲートがバル
ブピンの先端部で閉鎖された状態を示す。

【図４】従来のバルブゲート式ホットランナを有する射
出成形用金型の一例を示す部分断面図である。

【符号の説明】

３ キャビティ ４ 樹脂供給通路 ５ ランナノズル ７ ゲートブッシュ ７１ ゲート孔 ８ バルブピン １０ 付勢手段（弾性部材）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一端側から溶融状態の樹脂が供給される樹
   脂供給通路を内側に有する筒状のランナノズルと、ラン
   ナノズルの他端部に内装され、ランナノズルとともに樹
   脂供給通路を形成し、樹脂供給通路の他端側にキャビテ
   ィに臨むゲート孔を有する筒状のゲートブッシュと、樹
   脂供給通路内に配設され、前記ゲート孔を開閉するバル
   ブピンとを備えている射出成形金型において、ゲートブ
   ッシュを、ランナノズルの内壁側にバルブピンの長手方
   向に沿って摺動可能に設けて、ゲートブッシュのゲート
   孔周りに、バルブピンの進出時にバルブピンの先端部外
   周部を受け止める受け止め部を設ける一方、ランナノズ
   ルとゲートブッシュとの間に、ゲートブッシュを樹脂供
   給方向と反対側に向けて付勢し、バルブピンによるゲー
   トブッシュへの押し付けによりゲートブッシュを樹脂供
   給方向に摺動可能とする付勢手段を設けていることを特
   徴とする射出成形金型。
2. 【請求項２】バルブピンの先端部を球面形状としている
   ことを特徴とする請求項１に記載の射出成形金型。