JP2003080569A - 射出成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形不良をなくして歩留り率を向上させると
ともに、ゲート仕上げを不要として生産効率を高めるこ
とができる射出成形用金型を提供する。 【解決手段】 固定側取付板１および可動側取付板２
と、これらに挟持された、固定側型板３、可動側型板４
および受け板５と、固定側取付板１および固定側型板３
を貫通するスプルーランナ１０、固定側型板３と可動側
型板４とで形成されるキャビィティ７と、受け板５およ
び可動側型板４を貫通して、スプルーランナ１０の開口
端近傍まで延びるＺピン８およびキャビィティ７まで延
びるエジェクタピン２５とを有する射出成形用金型にお
いて、Ｚピン８またはエジェクタピン２５に、受け板５
および可動側型板４を貫通し、中心軸孔９および円形天
面のゲート１１を有する回転軸９を設けるとともに、そ
の回動手段を設ける。

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
係り、特に、射出成形性が向上し、歩留り率が高く、し
かも射出成形後のゲートカット等の後処理を不要とする
ことができる射出成形用金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】玩具、電化製品のハウジング、自動車の
内装部品、外装部品等は、一般にプラスチックを射出成
形して製造される。このような射出成形品は、固定型板
と、該固定型板に嵌合する移動型板とを有する射出成形
用金型に溶融プラスチックを流し込むことによって成形
される。

【０００３】図６は、従来のサイドゲート型またはアン
ダーゲート型の射出成形用金型を示す説明図である。こ
の金型は、固定側取付板６１および可動側取付板６２
と、該取付け板相互間に配置された固定側型板６３、可
動側型板６４および受け板６５と、前記固定側取付板６
１および固定側型板６３を貫通するスプルー６６と、前
記受け板６５および可動側型板６４を貫通し、前記スプ
ルー６６の開口端近傍まで延びるＺピン６７および前記
固定側型板６３と可動側型板６４とで形成されるキャビ
ィティ７１まで延びるエジェクタピン６９と、該エジェ
クタピン６９を突出し操作するエジェクタプレート７０
とから主として構成されている。７２は、固定側型板に
設けられたランナである。

【０００４】図示省略したシリンダーノズルから噴射さ
れた溶融プラスチック（以下、単に樹脂ということがあ
る）は、固定側取付板６１および固定側型板６３を貫通
するスプルー６６のスプルーランナを経て固定側型板６
３と可動側型板６４との接合面であるパーティングライ
ン６８に到り、ランナ７２によって圧力が加えられたの
ち、該ランナ７２および該ランナとキャビィティ７１を
連結する、図示省略したゲートを経て成形用の間隙であ
る前記キャビィティ７１に送り込まれ、所定形状に成形
される。樹脂の射出、注入操作が終了したのち、図示省
略した、例えば冷却用水孔に冷却水が通水されて金型が
所定温度まで冷却され、その温度が維持される。冷却工
程終了後、可動側型板６４を図６中左方向に移動させて
パーティングライン６８を開き、この状態でＺピン６７
が図中左方向に所定間隔だけ引き抜かれ、スプルー６６
のスプルーランナに溜まったプラスチック成形物（以
下、単にスプルーランナともいう）が抜き出されるとと
もに、エジェクタプレート７０が、例えば油圧で操作さ
れてエジェクタピン６９を図中右方向に突き出して製品
が取り外される。

【０００５】このようなサイドゲートまたはアンダーゲ
ート型の成形金型は、ゲート径が、例えば２．５〜５．
０φと比較的大きく射出圧力および保圧を大きく採るこ
とができるので、樹脂がキャビィティの細部まで充填さ
れ易く、成形性が向上して良好な成形品が得られる。

【０００６】しかしながら、上記サイドゲートまたはア
ンダーゲート型の成形用金型においては、成形品がゲー
トまたはランナにおける樹脂成形物（以下、それぞれ単
にランナおよびゲートともいう）と一体として得られる
ので、成形品取り出し後、ゲート仕上げ、すなわちバリ
取り作業が必要となり、作業効率が上がらず、原料プラ
スチックの歩留り率が低いという問題があった。

【０００７】図７は、サイドゲート型金型の成形品を示
す説明図である。図７において、成形品７５は、ランナ
７６およびゲート７７と一体として得られる。なお、７
８はパーティングライン（Ｐ／Ｌ）である。

【０００８】ところで近年は、ゲート仕上げを不要とし
たサブマリンゲート型の成形用金型が広く採用されてい
る。図８は、サブマリンゲート型金型における成形品と
ゲート等との関係を示す説明図である。図８において、
ランナ８２と成形品８１を形成するキャビィティとを連
結するゲート８３はくさび型を呈しており、該くさび型
のゲート８３の先端部は、例えば１〜１．５φの孔径で
キャビィティと連通している。８４はパーティングライ
ン、８５および８６はエジェクタピンである。

【０００９】このようなサブマリンゲート型の成形用金
型においては、成形工程、冷却工程終了後、製品用エジ
ェクタピン８５とランナ用エジェクタピン８６が突き出
されて成形品が金型から外されるが、このとき、成形品
とゲートとの接続部は極めて細いので、この成形品取外
し工程で成形品とゲートとが分離され、ゲートと分離し
た形成品が得られる。従って、サブマリンゲート型の成
形用金型においては成形品に対するゲートカット作業が
不要となる。

【００１０】しかしながら、サブマリンゲート型の成形
用金型は、ゲートとキャビィティとの接続部の径が極め
て細いので、溶融プラスチックを射出する際の射出圧力
および保圧を充分に高めることができず、樹脂がキャビ
ィティの細部まで充填できず、成形不良が発生し易いの
で歩留り率が低いという欠点がある。また、成形品取外
し工程において、成形品とゲートとが切り離される際に
プラスチック粉が発生し、このプラスチック粉がパーテ
ィングラインを形成する固定側金型と可動側金型との接
合面に付着して成形不良またはパーティングラインを破
損させ易いという問題がある。このような問題は、原料
として、例えばＡＢＳ樹脂を使用した場合に発生し易
い。なお、サブマリンゲート型成形用金型において、射
出圧力を無理して高めようとすると金型が破損し易くな
る上、樹脂射出時の保圧が掛かり難くなる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
従来技術の問題点を解決し、充分なゲート径を確保して
必要射出圧力により成形不良をなくして歩留り率を向上
させるとともに、成形品取り出し後のアンダーゲート、
サイドゲート等のゲート仕上げを不要として生産効率を
高めることができる射出成形用金型を提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本願で特許請求する発明は以下のとおりである。 （１）固定側取付板および可動側取付板と、該取付板相
互間に挟持された、固定側型板、可動側型板および該可
動側型板を支持する受け板と、前記固定側取付板および
固定側型板を貫通するスプルーランナと、固定側型板と
可動側型板とで形成されるキャビィティと、前記受け板
および可動側型板を貫通して、前記スプルーランナの開
口端近傍まで延びるＺピンおよび前記キャビィティまで
延びるエジェクタピンとを有する射出成形用金型におい
て、前記Ｚピンに、前記受け板および可動側型板を貫通
して該可動側型板と前記固定側型板との接合面まで延
び、前記Ｚピンが貫通する中心軸孔および該中心軸孔の
端部開口部と前記スプルーランナの開口端との連結部を
前記キャビィティに連結するように円形天面に設けられ
たゲートとを有する回転軸を設けるとともに、該回転軸
の回動手段を設けたことを特徴とする射出成形用金型。

【００１３】（２）前記回転軸を、前記Ｚピンに代えて
エジェクタピンに設け、前記回転軸の円形天面に、前記
エジェクタピンが貫通する中心軸孔と前記スプルーラン
ナに連結されたランナとの連結部を前記キャビィティに
連結するゲートを設けたことを特徴とする上記（１）に
記載の射出成形用金型。 （３）前記回転軸の回動手段が、該回転軸の前記受け板
貫通部分の外周面に沿って回転中心軸とは所定角度を有
して傾斜するように設けられた所定長さの溝部と、該溝
部に対向する前記受け板の回転軸貫通部分の内壁面に設
けられた鋼球支持穴と、該鋼球支持穴と前記回転軸の溝
部とで挟持された鋼球とを有することを特徴とする上記
（１）または（２）に記載の射出成形用金型。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明を図面を用いて詳細
に説明する。図１〜３は、本発明の一実施例である射出
成形用金型を示す説明図であり、図１は、その垂直断面
を示す説明図、図２は、図１のII−II線矢視方向断面の
要部を示す図、図３は、その機能を説明するための模式
図である。

【００１５】図１において、この成形用金型は、固定側
取付板１および可動側取付板２と、該取付板１、２相互
間に挟持された、固定側型板３、可動側型板４および該
可動側型板４を支持する受け板５と、前記固定側取付板
１および固定側型板３を貫通するように設けられたスプ
ルーランナ１０を有するスプルー６と、固定側型板３と
可動側型板４とで形成されるキャビィティ７と、前記受
け板５および可動側型板４を貫通して、前記スプルーラ
ンナ１０の開口端近傍まで延びるＺピン８および前記キ
ャビィティ７まで延びるエジェクタピン２５とを有する
射出成形用金型の、前記Ｚピン８に、前記受け板５およ
び可動側型板４を貫通して該可動側型板４と前記固定側
型板３との接合面であるパーティングライン１８まで延
び、前記Ｚピン８が貫通する中心軸孔９および該中心軸
孔９の端部開口部と前記スプルーランナ１０の開口端と
の連結部を前記キャビィティ７に連結するように円形天
面２７に設けられたゲート（アンダーゲート）１１とを
有する回転軸１２を設けるとともに、該回転軸１２の回
動手段を設けたものである。

【００１６】回転軸１２の回動手段は、図１および図２
に示したように、回転軸１２の前記受け板５貫通部分の
外周面に沿って回転中心軸１７とは所定角度、例えば２
５度を有して傾斜するように設けられた所定長さの断面
半円形の溝１３と、該溝１３に対向する前記受け板５の
回転軸貫通部分、すなわち図２における固定スリーブ１
９の内壁面に設けられた鋼球支持穴１５と、該鋼球支持
穴１５と前記回転軸１２の溝１３とで挟持された鋼球１
６とを有している。図１中２０はコイルばね、２１は止
めボルト、２２は遊び幅、図２中２８はキャップボル
ト、２９は固定スリーブである。なお、本実施例におけ
る回転軸１２の円形天面２７に設けられたゲートをロー
タリーゲートということができる。

【００１７】このような構成において、図示省略したシ
リンダーノズルから噴射された溶融プラスチックはスプ
ルー６のスプルーランナ１０を経てその開口端、すなわ
ち固定側型板３と可動側型板４との接合部である第１パ
ーティングライン１８に到り、回転軸１２の円形天面２
７に設けられたアンダーゲート１１を経てキャビィティ
７に流入し、所定形状に成形される（図１参照）。樹脂
の射出、注入、成形作業が終了したのち、図示省略した
冷却手段、例えば冷却用水孔に冷却水が通水され、例え
ば樹脂としてポリプロピレンを用いた場合は、金型が例
えば約４０℃まで冷却され、この温度が所定時間維持さ
れる。冷却工程が終了した成型用金型は、パーティング
ライン１８が開く前に、受け板５の図中右方向への付勢
力が解除され、コイルばね２０の圧縮反発力によって前
記受け板５が止めボルト２１の遊び幅２２、例えば１０
ｍｍだけ図１中左方向に移動して第２パーティングライ
ン１９が開かれる。このとき、前記受け板５の移動に伴
い、鋼球支持穴１５が前記止めボルト２１の遊び幅分だ
け図中左方向に移動し、鋼球１６も同様に回転軸１２の
溝１３に摺接して移動し、この移動に伴って、図３に示
したように、回転軸１２はその回転中心軸１７を中心と
して、例えば矢印２３方向に約１５度回動し、該回転軸
１２の回動に伴いその円形天面２７に設けられたアンダ
ーゲート１１が回動し、これによってアンダーゲート１
１と成形品２４とが切断、離脱する。なおこのとき、第
１パーティングライン１８は閉じており、固定側型板３
と可動側型板４の間には隙間がないので、成形品２４に
対してゲート１１の回転による切断応力が効果的にはた
らく。従って、成形品２４とゲート１１とが確実に切断
される。

【００１８】このようにしてゲート切り工程が終了した
のち、図示省略した油圧装置により可動側型板４が図１
中左方向に移動して第１のパーティングライン１８が開
かれ、Ｚピン８がスプルーランナ１０内の樹脂を伴って
左方向に抜かれるとともに、エジェクタプレート２６が
操作されてエジェクタピン２５が図１中右方向に突き出
され、スプルーランナ１０およびアンダーゲート１１と
切り離された成形品２４が製品として回収される。

【００１９】本実施例によれば、Ｚピン８に、該Ｚピン
が嵌合する中心軸孔９およびその円形天面２７に設けら
れたゲート１１を有する回転軸１２を設け、成形後、成
形品２４の取り出し前に前記回転軸１２を所定角度だけ
回転させて前記ゲート１１と成形品２４とを切り離す、
前記回転軸の回動手段を設けたことにより、製品取り出
し後のゲート処理が不要となり、生産効率が向上し、コ
ストダウンを図ることができる。

【００２０】本実施例によれば、回転軸１２の円形天面
２７に設けられたゲート１１をアンダーゲートとしたこ
とにより、例えばその断面形状を、例えば深さ約２ｍ
ｍ、幅約４ｍｍの四角形、例えば台形とすることができ
るので、ゲート断面が、例えば１〜１．５φのサブマリ
ンゲート型金型に比べて大きくすることができる。従っ
て、樹脂の射出圧力範囲および保圧範囲が広がるので、
充填性、成形性が向上し、歩留り率も高くなる。

【００２１】本実施例においては、回転軸１２の円形天
面２７に設けられたゲート１１がアンダーゲートとして
機能する成形用金型について説明したが、サイドゲート
として機能させることもできる。

【００２２】本実施例において、受け板５の回転軸１２
の貫通部分である固定スリーブ２９に設けられた鋼球１
６の支持穴１５は、例えば前記固定スリーブ２９の支持
穴１５に対向する方向からボールエンドミールを装入し
て形成される。図２における固定スリーブ２９の断面形
状は特に限定されるものではなく、受け板５にキャップ
ボルト２８で固定できるものであればよい。

【００２３】図４は、本発明の他の実施例を示す要部断
面図である。図４において、この成形用金型は、ゲート
４２をサイドゲートとした以外は、図１の実施例と同様
の構成である。本実施例において、回転軸４１の円形天
面４４に設けられたゲート４２はキャビィティ４３の側
面に連通しており、サイドゲートとして機能する。な
お、本実施例においては、回転軸４１の円形天面４４
は、サイドゲート４２の高さ分だけパーティングライン
１８よりも図中右方向に凸状となるように突出してい
る。

【００２４】本実施例においても、上記実施例と同様の
作用効果が得られ、成形後のゲート処理が不要となる。
なお、本実施例は、成形品の側面にゲート４２の断面形
状に相当する大きさのかるい凹部が形成されるので、こ
のような跡が残っても差し支えない製品の成形に適して
いる。本発明において、回転軸をエジェクタピンに設け
ることもできる。

【００２５】図５は、本発明の別の実施例を示す要部断
面図である。図５において、受け板５および可動側型板
４を貫通してキャビィティ５３まで延びるエジェクタピ
ン５５に回転軸５１を設けた以外は、上記図１の成形用
金型と同様に構成されている。本実施例において、ゲー
ト５２はスプルーランナ１０と連通するランナ５４をキ
ャビィティ５３の下側に連通させるものであり、アンダ
ーゲートとして機能する。

【００２６】このような成形用金型において、回転軸５
１は上記実施例と同様に作用し、製品取り出し後のゲー
ト処理が不要となり、作業効率の向上およびコストダウ
ンを図ることができる。なお本実施例は、スプルーラン
ナ１０とキャビィティ５３との間隔が広く、これらを連
結するランナ５４が比較的長い金型に好適に採用され
る。

【００２７】本発明において、回転軸は、Ｚピンまたは
エジェクタピンの何れか一方または両方に設けてもよ
く、何れのピンに設けるかは、成形品の種類、スプルー
ランナとキャビィティとの間隔、エジェクタピンの位置
等を考慮して決定される。回転軸の円形天面に設けられ
るゲートの断面形状は特に限定されないが、断面台形ま
たは半円形のものが好適に適用される。またゲート数も
特に限定されるものではないが、例えば左右対象に偶数
個設けられる。

【００２８】本発明において、回転軸回動手段の一部を
なす回転軸の外周面に設けられた溝は、前記回転軸の受
け板貫通部分の外表面に、その回転中心軸に対して所定
角度で設けられる。溝と回転軸の回転中心軸との角度
は、例えば２５度であり、２０〜３０度であることが好
ましい。角度が大きすぎると溝および鋼球が破損するお
それがあり、小さすぎると鋼球の移動幅および回転軸の
回転角度が不十分となりゲートを完全に切り離すことが
困難となる。溝幅は、例えば３〜６ｍｍ、鋼球の径は、
例えば３〜８φである。

【００２９】

【発明の効果】本願の請求項１に記載の発明によれば、
ゲート仕上げが不要となり、生産効率が向上し、コスト
ダウンを図ることができる。また、本発明をサイドゲー
トまたはアンダーゲート型の金型に適用することによ
り、サブマリンゲート型の金型に比べてゲート断面積を
大きく採れるので、成形条件が広がり、成形性および歩
留り率が向上する。

【００３０】本願の請求項２に記載の発明によれば、上
記発明と同様、ゲート仕上げが不要となり、作業の効率
化およびコストダウンを図ることができる。

【００３１】本願の請求項３に記載の発明によれば、受
け板を所定幅だけ移動させるという簡単な操作で、ゲー
ト切りを行うことができるので、上記発明の効果に加
え、作業効率がより向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す射出成形用金型の垂直
断面を示す説明図。

【図２】図１のII−II線矢視方向断面の要部を示す図。

【図３】図１の装置の機能を説明する模式図。

【図４】本発明の他の実施例の要部を示す断面図。

【図５】本発明の別の実施例の要部を示す断面図。

【図６】従来技術の説明図。

【図７】従来技術の説明図。

【図８】従来技術の説明図。

【符号の説明】

１…固定側取付板、２…可動側取付板、３…固定側型
板、４…可動側型板、５…受け板、６…スプルー、７…
キャビィティ、８…Ｚピン、９…中心軸孔、１０…スプ
ルーランナ、１１…ゲート（アンダーゲート）、１２…
回転軸、１３…溝、１４…受け板の貫通孔、１５…鋼球
の支持穴、１６…鋼球、１７…回転軸の回転中心軸、１
８…第１パーティングライン、１９…第２パーティング
ライン、２０…コイルばね、２１…止めボルト、２２…
遊び幅、２３…回転軸の回転方向を示す矢印、２４…成
形品、２５…エジェクタピン、２６…エジェクタプレー
ト、２７…円形天面、２８…キャップボルト、２９…固
定スリーブ、４１…回転軸、４２…ゲート（サイドゲー
ト）、４３…キャビィティ、４４…円形天面、５１…回
転軸、５２…ゲート（アンダーゲート）、５３…キャビ
ィティ、５４…ランナ、５５…エジェクタピン、６１…
固定側取付板、６２…可動側取付板、６３…固定側型
板、６４…可動側型板、６５…受け板、６６…スプル
ー、６７…Ｚピン、６８…パーティングライン、６９…
エジェクタピン、７０…エジェクタプレート、７１…キ
ャビィティ、７２…ランナ、７５…成形品、７６…ラン
ナ、７７…ゲート、７８…パーティングライン、８１…
成形品、８２…ランナ、８３…ゲート、８４…パーティ
ングライン、８５、８６…エジェクタピン。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定側取付板および可動側取付板と、該
   取付板相互間に挟持された、固定側型板、可動側型板お
   よび該可動側型板を支持する受け板と、前記固定側取付
   板および固定側型板を貫通するスプルーランナと、固定
   側型板と可動側型板とで形成されるキャビィティと、前
   記受け板および可動側型板を貫通して、前記スプルーラ
   ンナの開口端近傍まで延びるＺピンおよび前記キャビィ
   ティまで延びるエジェクタピンとを有する射出成形用金
   型において、前記Ｚピンに、前記受け板および可動側型
   板を貫通して該可動側型板と前記固定側型板との接合面
   まで延び、前記Ｚピンが貫通する中心軸孔および該中心
   軸孔の端部開口部と前記スプルーランナの開口端との連
   結部を前記キャビィティに連結するように円形天面に設
   けられたゲートとを有する回転軸を設けるとともに、該
   回転軸の回動手段を設けたことを特徴とする射出成形用
   金型。
2. 【請求項２】 前記回転軸を、前記Ｚピンに代えてエジ
   ェクタピンに設け、前記回転軸の円形天面に、前記エジ
   ェクタピンが貫通する中心軸孔と前記スプルーランナに
   連結されたランナとの連結部を前記キャビィティに連結
   するゲートを設けたことを特徴とする請求項１に記載の
   射出成形用金型。
3. 【請求項３】 前記回転軸の回動手段が、該回転軸の前
   記受け板貫通部分の外周面に沿って回転中心軸とは所定
   角度を有して傾斜するように設けられた所定長さの溝部
   と、該溝部に対向する前記受け板の回転軸貫通部分の内
   壁面に設けられた鋼球支持穴と、該鋼球支持穴と前記回
   転軸の溝部とで挟持された鋼球とを有することを特徴と
   する請求項１または２に記載の射出成形用金型。