JP2003220634A - 成形用金型装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スプルーのゲート側を有効に冷却することが
可能な成形用金型装置を提供する。 【解決手段】 温度調節通路91は、スプルーブッシュ８
の前記ゲート86側にスプルー10を囲むように設けられた
リング状の調節通路92と、前記スプルーブッシュ８の軸
線方向に設けられ前記調節通路92と一端が連通して調節
通路92に温度調節用流体を供給する供給通路93と、前記
スプルーブッシュ８の軸線方向に設けられ前記調節通路
92と一端が連通して調節通路92から温度調節用流体を排
出する排出通路94とからなる。供給路95から温度調節通
路91に供給された冷却水は、前記ゲート86側にスプルー
10を囲むように設けられたリング状の調節通路92に供給
され、特にスプルー10のゲート86側の樹脂が積極的に冷
却される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は成形用金型装置に関
する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】光ディスクなどの射出
成形に用いられる成形用金型装置では、スプルーブッシ
ュを設けた固定型と該固定型に対向して設けた可動型と
を型閉して、これら固定型および可動型間に製品キャビ
ティを形成し、射出成形機のノズルから射出した成形材
料である溶融した熱可塑性樹脂を製品キャビティ内に充
填し、この製品キャビティ内の樹脂が固化した後、固定
型および可動型を型開して成形された光ディスクなどを
取り出すようにしている。また、固定型および可動型で
は製品キャビティあるいはスプルーに充填した溶融した
熱可塑性樹脂を冷却して固化するために、冷却水が通る
温度調節通路が設けられている。

【０００３】そして、固定型においてスプルーに充填し
た溶融した熱可塑性樹脂を冷却して固化するために、ス
プルーに沿って温度調節通路を設けたものが特開平１−
１５９２２１号公報の金型装置として知られている。こ
の金型装置はスプルーのほぼ全周囲に筒状の冷却流路を
形成しているので冷却水が流れ難くスプルーのゲート側
を有効に冷却し難いという問題がある。

【０００４】本発明は、このような問題点を解決しよう
とするもので、スプルーのゲート側を有効に冷却するこ
とが可能な成形用金型装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、前記
目的を達成するために、スプルーブッシュを設けた固定
型と該固定型に対向して設けた可動型とを備え、前記ス
プルーブッシュに温度調節通路を設けた成形用金型装置
において、前記温度調節通路は、前記スプルーブッシュ
のゲート側にスプルーを囲むように設けられたリング状
の調節通路と、前記スプルーブッシュの軸線方向に設け
られ前記調節通路に温度調節用流体を供給する供給通路
と、前記スプルーブッシュの軸線方向に設けられ前記調
節通路から温度調節用流体を排出する排出通路とからな
るものである。

【０００６】この請求項１の構成によれば、温度調節用
流体はスプルーブッシュの軸線方向の供給通路を通って
スプルーブッシュのゲート側にスプルーを囲むように設
けられたリング状の調節通路に供給され、スプルーのゲ
ート側を冷却し、排出通路から排出される。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１の発明の成形
用金型装置において、前記温度調節通路は、前記リング
状の調節通路と、１個の前記供給通路と、複数の前記排
出通路とからなり、前記複数の排出通路はゲート側と反
対側が相互に連通しているものある。

【０００８】この請求項２の構成によれば、温度調節用
流体はスプルーブッシュの軸線方向の１個の供給通路を
通ってスプルーブッシュのゲート側にスプルーを囲むよ
うに設けられたリング状の調節通路に供給され、スプル
ーのゲート側を冷却し、複数の排出通路から排出され
る。

【０００９】

【発明の実施形態】以下、本発明の成形用金型装置の第
１実施例について、図１〜図５を参照しながら説明す
る。１は固定型、２は可動型で、型体であるこれら固定
型１および可動型２は、互いに図示上下方向（型開閉方
向）に移動して開閉し、型閉時に製品キャビティ３を相
互間に形成するものである。

【００１０】前記固定型１は、固定側型板６と、この固
定側型板６における可動型２と反対側の面（図示上側の
面）に固定された固定側取り付け板７とを備えている。
この固定側取り付け板７は、図示していない射出成形機
の固定側プラテンに取り付けられるものである。そし
て、固定側取り付け板７の中央部には、射出成形機のノ
ズルが接続されるスプルーブッシュ８がボルト９により
固定されている。このスプルーブッシュ８は、内部が材
料通路であるスプルー10になっているが、固定側取り付
け板７を貫通し、固定側型板６側へ突出している。さら
に、前記スプルーブッシュ８における可動型２と反対側
の面にはローケートリング11がボルト12により固定され
ている。

【００１１】前記固定側型板６は、前記固定側取り付け
板７にボルト16により着脱可能に固定されたキャビティ
形成部材としてのキャビティブロック17と、このキャビ
ティブロック17の外周側に位置して固定側取り付け板７
にボルト18により固定された位置決めリング19とからな
っている。前記キャビティブロック17は製品キャビティ
３を形成するものである。また、前記位置決めリング19
は、可動型２側の部分の内周面に、可動型２側へ向かっ
て径が大きくなるテーパー面21を有している。さらに、
前記キャビティブロック17における可動型２側の部分の
外周部には段差部22が形成されているが、この段差部22
には円環状の外周スタンパー押え23が嵌合されてボルト
24により固定されている。一方、前記キャビティブロッ
ク17の中央部に形成された貫通孔25内にはほぼ円筒状の
内周スタンパー押え26が嵌合されて固定されている。前
記キャビティブロック17には、光ディスクに記憶情報を
転写させるスタンパー27が着脱可能に装着されるように
なっているが、前記外周スタンパー押え23はスタンパー
27の外周部を押え、内周スタンパー押え26はスタンパー
27の内周部を押えるものである。また、前記スプルーブ
ッシュ８は、筒状の内周スタンパー押え26内に嵌合して
いる。そして、スプルーブッシュ８における可動型２側
の先端面には凹部28が形成されている。

【００１２】また、前記キャビティブロック17内には、
製品キャビティ３を囲んで冷却水などの温度調節用流体
を通すための温度調節通路31が形成されている。また、
この温度調節通路31に連通する温度調節通路32が前記固
定側取り付け板７内に形成されている。さらに、温度調
節通路31，32を囲んでキャビティブロック17と固定側取
り付け板７との間には、温度調節用流体の漏洩を防止す
るためのＯリング33が装着されている。

【００１３】前記可動型２は、可動側型板41と、この可
動側型板41における固定型１と反対側の面（図示下側の
面）に固定された可動側受け板42と、この可動側受け板
42における固定型１と反対側の面にボルト43により固定
された可動側取り付け板44とを備えている。この可動側
取り付け板44は、射出成形機の可動側プラテンに取り付
けられるものである。前記可動側型板41は、前記可動側
受け板42にボルト45により固定されたキャビティ形成部
材としてのコアブロック46と、このコアブロック46の外
周側に位置して可動側受け板42にボルト47により固定さ
れた位置決めリング48とからなっている。前記コアブロ
ック46は製品キャビティ３を形成するものである。ま
た、前記位置決めリング48は、型閉時に前記固定型１側
の位置決めリング19のテーパー面21が当接するテーパー
面50を有している。

【００１４】また、前記コアブロック46における固定型
１側の部分の外周部には段差部51が形成されているが、
この段差部51には、円環状の外周リング52が前記型開閉
方向へ所定範囲摺動自在に嵌合されている。なお、53
は、外周リング52を抜け止めするボルトである。また、
外周リング52は、スプリング55により固定型１側へ付勢
されている。そして、外周リング52は、型閉時に前記固
定型１側の外周スタンパー押え23に突き当たるものであ
る。また、外周リング52の内周部には、スタンパー27に
近接対向して光ディスクの外周面を形成するキャビティ
形成部56が形成されている。なお、外周リング52が外周
スタンパー押え23に突き当たった状態で、キャビティ形
成部56とキャビティブロック17との間には隙間が生じる
ようになっている。さらに、外周リング52の内周面とコ
アブロック46の段差部51との間にも隙間が生じるように
なっている。これらの隙間は製品キャビティ３内に樹脂
を充填する際にガスベントとして作用する。

【００１５】また、前記コアブロック46の中央部におけ
る固定型１側の面に形成された凹部61内には、ほぼ円環
状のエア吹き出し入子62が嵌合されてボルト63により固
定されている。このエア吹き出し入子62と凹部61の内周
面との間の隙間には、コアブロック46や可動側受け板42
内に形成された空気通路64が連通している。

【００１６】また、前記エア吹き出し入子62内にはほぼ
円筒状の突き出しスリーブ66が前記型開閉方向へ所定範
囲摺動自在に嵌合されている。この突き出しスリーブ66
は、前記コアブロック46を貫通し一端側が可動側受け板
42内に位置しているが、この可動側受け板42との間には
スライドベアリング67が介在させてある。さらに、突き
出しスリーブ66は、スプリング68により固定型１と反対
側へ付勢されている。なお、69は、突き出しスリーブ66
の摺動範囲を規制するために可動側受け板42内に固定さ
れた規制板である。

【００１７】また、前記突き出しスリーブ66内にはほぼ
円筒状のゲートカットスリーブ71が前記型開閉方向へ所
定範囲摺動自在に嵌合されている。このゲートカットス
リーブ71は、突き出しスリーブ66および前記規制板69を
貫通しているが、ゲートカットスリーブ71と突き出しス
リーブ66との間にはスライドベアリング72が介在させて
ある。そして、ゲートカットスリーブ71の一端部に形成
されたフランジ部73が前記規制板69よりも可動側取り付
け板44側に位置している。さらに、ゲートカットスリー
ブ71は、スプリング74により固定型１と反対側へ付勢さ
れている。

【００１８】また、前記可動側取り付け板44には、突き
出し板76が前記型開閉方向へ所定範囲摺動自在に支持さ
れている。この突き出し板76は、スプリング77により固
定型１と反対側へ付勢されている。そして、突き出し板
76に固定された突き出しピン78が前記ゲートカットスリ
ーブ71内に摺動自在に嵌合されている。また、突き出し
板76に固定された連動ピン79が前記ゲートカットスリー
ブ71のフランジ部73および規制板69を貫通して前記突き
出しスリーブ66に突き当たるようになっている。さら
に、前記ゲートカットスリーブ71のフランジ部73に突設
された受け部80が前記突き出し板76を摺動自在に貫通し
ている。

【００１９】さらに、前記コアブロック46内には、冷却
水などの温度調節用流体を通すための温度調節通路81が
形成されている。また、この温度調節通路81に連通する
温度調節通路82が前記可動側受け板42内に形成されてい
る。さらに、温度調節通路81，82を囲んでコアブロック
46と可動側受け板42との間には、温度調節用流体の漏洩
を防止するためのＯリング83が装着されている。

【００２０】そして、前記固定型１側のスプルーブッシ
ュ８の先端面外周部と可動型２側のゲートカットスリー
ブ71の先端面外周部との間に、固定型１側のスプルー10
を製品キャビティ３に連通させるゲート86が形成される
ようになっている。また、ゲートカットスリーブ71がス
プルーブッシュ８の凹部28に嵌合することにより、ゲー
ト86においてスプルー10内の成形材料である樹脂と製品
キャビティ３内の樹脂すなわち光ディスクとが切断さ
れ、この光ディスクの中央部の開口孔が形成されるよう
になっている。したがって、固定型１においては、キャ
ビティブロック17に加えて内周スタンパー押え26および
スプルーブッシュ８の先端面外周部によって、光ディス
クが形成される。また、可動型２においては、コアブロ
ック46および外周リング52に加えてエア吹き出し入子62
および突き出しスリーブ66によって光ディスクが形成さ
れる。

【００２１】また、前記スプルーブッシュ８には温度調
節通路91が設けられている。前記温度調節通路91は、前
記スプルーブッシュ８の前記ゲート86側にスプルー10を
囲むように設けられたリング状の調節通路92と、前記ス
プルーブッシュ８の軸線方向に設けられ前記調節通路92
と一端が連通して調節通路92に温度調節用流体を供給す
る供給通路93と、前記スプルーブッシュ８の軸線方向に
設けられ前記調節通路92と一端が連通して調節通路92か
ら温度調節用流体を排出する排出通路94とからなる。前
記供給通路93の他端には前記固定側取り付け板７内に設
けられている供給路95が連通し、前記排出通路94の他端
には前記固定側取り付け板７内に設けられている排出路
96が連通している。前記スプルーブッシュ８は頭部97
と、、中心軸線に前記スプルー10を有するブッシュ本体
98と、該ブッシュ本体98が挿入する外筒体99とからな
り、前記ブッシュ本体98の外壁面に形成された溝100と
前記外筒体99の内壁面との間に前記調節通路92と前記供
給通路93と前記排出通路94が形成されている。また、前
記供給通路93と前記排出通路94の他端に位置して前記外
筒体99には孔101が設けられ、該孔101を介して前記供給
通路93と供給路95が連通し、前記排出通路94と排出路96
が連通している。また、前記外筒体99の一端内側に形成
されたフランジ102と前記ブッシュ本体98の一端外周面
がロウ付け又は拡散接合により固着し、前記外筒体99の
他端面と前記ブッシュ本体98の他端段差面103がロウ付
け又は拡散接合により固着している。該拡散接合は、接
合界面間での接触過程、接触面の密着化が時間とともに
進む過程、接合境界が消失する過程を経て接合されるも
のであり、接触過程では加圧によるすべり変形、表面被
膜の破壊、移動により、次の過程では空孔拡散、境界拡
散、すなわち転位の移動によって密着化が進む過程、さ
らに次の過程では再結晶や結晶の成長などによる新しい
結晶組織の形成や、接合境界に存在する被膜、介在物な
どの分解あるいは溶解などに関与し、ほぼ完全な接合が
なされる。具体的には溶剤を用いた拡散溶接では、ニッ
ケル合金、例えばＢＮｉなどからなる溶剤を用い、この
溶剤を加熱して溶融させ、毛細管現象により接合すべき
材料間、つまり、前記外筒体99のフランジ102と前記ブ
ッシュ本体98の一端外周面の間、および前記外筒体99の
他端面と前記ブッシュ本体98の他端段差面103の間に浸
透させる。これにより、接合部において材料組織が変成
を生じ、強固に接合され、漏水を防止する。

【００２２】つぎに、光ディスクの成形について説明す
る。この成形時には、まず固定型１と可動型２とを型閉
して、これら固定型１および可動型２間に製品キャビテ
ィ３を形成する。なお、このように型閉した状態で、可
動型２の外周リング52が固定型１の外周スタンパー押え
23に突き当たり、また、固定型１および可動型２の位置
決めリング19，48のテーパー面21，50が相互にテーパー
嵌合する。そして、射出成形機のノズルからスプルー10
へ熱可塑性の成形材料である溶融した熱可塑性樹脂を射
出する。この樹脂は、スプルー10からゲート86を通って
製品キャビティ３内に流入する。

【００２３】そして、製品キャビティ３内に樹脂が充填
された後、射出成形機側に設けられた図示していない押
圧ロッドによってゲートカットスリーブ71の受け部80が
固定型１の方へ押されることにより、ゲートカットスリ
ーブ71が固定型１側へ移動し、この固定型１のスプルー
ブッシュ８の凹部28に嵌合する。これにより、ゲート86
においてスプルー10内の樹脂と製品キャビティ３内の樹
脂すなわち光ディスクとが切断される。

【００２４】また、スプルー10および製品キャビティ３
内の樹脂は、前記供給路95から供給された温度調節用流
体である冷却水が温度調節通路91を通って排出路96から
排出することにより積極的に冷却される。この場合、供
給路95から温度調節通路91に供給された冷却水は供給通
路93を経てスプルーブッシュ８の一端側に向い、前記ゲ
ート86側にスプルー10を囲むように設けられたリング状
の調節通路92に供給された後、排出通路94を介してスプ
ルーブッシュ８の他端側に向い排出路96から排出するか
ら、特にスプルー10のゲート86側の樹脂が積極的に冷却
される。

【００２５】そして、製品キャビティ３内の樹脂が冷却
して固化した後、固定型１と可動型２とが型開される。
この型開に伴い、成形された光ディスクおよびスプルー
10内で固化した樹脂はまず固定型１から離れる。つい
で、射出成形機側に設けられた図示していない押圧ロッ
ドによって突き出し板7が固定型１の方へ押されること
により、突き出し板76とともに突き出しピン78が固定型
１側へ移動し、スプルー10内で固化した樹脂を突き出し
て可動型２から離型させる。また、突き出し板76に固定
された連動ピン79によって押されることにより突き出し
スリーブ66が固定型１側へ移動し、光ディスクの内周部
を突き出して可動型２から離型させる。そして、離型し
た光ディスクは、図示していない取り出しロボットによ
り取り出される。その後、再び型閉が行われて以上の成
形サイクルが繰り返される。

【００２６】以上のように、本実施例においては、前記
温度調節通路91は、前記スプルーブッシュ８の前記ゲー
ト86側にスプルー10を囲むように設けられたリング状の
調節通路92と、前記スプルーブッシュ８の軸線方向に設
けられ前記調節通路92と一端が連通して調節通路92に温
度調節用流体を供給する供給通路93と、前記スプルーブ
ッシュ８の軸線方向に設けられ前記調節通路92と一端が
連通して調節通路92から温度調節用流体を排出する排出
通路94とからなるから、供給路95から温度調節通路91に
供給された冷却水は供給通路93を経てスプルーブッシュ
８の一端側に向い、前記ゲート86側にスプルー10を囲む
ように設けられたリング状の調節通路92に供給された
後、排出通路94を介してスプルーブッシュ８の他端側に
向い排出路96から排出され、特にスプルー10のゲート86
側の樹脂が積極的に冷却される。従って、成形サイクル
を高めることができる。

【００２７】つぎに本発明の第２実施例を図６〜図８を
参照して説明する。なお、前記第１実施例と同一部分に
は同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【００２８】第２実施例における温度調節通路91は、前
記リング状の調節通路92と、１個の前記供給通路93と、
複数の前記排出通路94とからなり、前記複数の排出通路
94はゲート86側と反対側が連通路104により連通してい
るものある。そしてスプルーブッシュ８の軸線方向の１
個の供給通路93を通ってリング状の調節通路92に供給さ
れて、スプルー10のゲート86側を有効に冷却し、複数の
排出通路94から連通路104を通して排出される。これに
より、スプルー10のゲート86側の樹脂が積極的に冷却さ
れるとともに、スプルー10内の樹脂も供給通路93と複数
の排出通路94を通る冷却水によって積極的に冷却され
る。従って、成形サイクルを高めることができる。

【００２９】なお、本発明は、前記実施例に限定される
ものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、
上記実施例における温度調節通路はブッシュ本体と、該
ブッシュ本体が挿入する外筒体とから構成したが、前記
実施例に限定されるものではなく、適宜選定すればよ
い。また、上記実施例における温度調節通路はブッシュ
本体に溝を形成したが筒体側に形成するようにしてもよ
く、適宜選定すればよい。また、成型品は光ディスクを
例にして説明したが他の種々の成型品に適用できる。

【００３０】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、温度調節用通
路は、スプルーブッシュの軸線方向の供給通路を通って
スプルーブッシュのゲート側にスプルーを囲むように設
けられたリング状の調節通路に供給されて、スプルーの
ゲート側を有効に冷却し、排出通路から排出されるた
め、スプルーのゲート側の樹脂が積極的に冷却される。
従って、成形サイクルを高めることができる。

【００３１】請求項２の発明によれば、温度調節用通路
は、スプルーブッシュの軸線方向の１個の供給通路を通
ってスプルーブッシュのゲート側にスプルーを囲むよう
に設けられたリング状の調節通路に供給されて、スプル
ーのゲート側を有効に冷却し、複数の排出通路から排出
されるため、スプルーのゲート側の樹脂が積極的に冷却
されるとともに、スプルー内の樹脂も全体的に供給通路
と複数の排出通路を通る冷却水によって積極的に冷却さ
れる。従って、成形サイクルを高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す断面図である。

【図２】本発明の第１実施例を示す要部断面図である。

【図３】本発明の第１実施例を示す温度調節用通路の斜
視図である。

【図４】本発明の第１実施例を示す温度調節用通路の分
解斜視図である。

【図５】本発明の第１実施例を示す概略説明図通路であ
る。

【図６】本発明の第２実施例を示す温度調節用通路の斜
視図である。

【図７】本発明の第２実施例を示す温度調節用通路の分
解斜視図である。

【図８】本発明の第２実施例を示す概略説明図である。

【符号の説明】

１ 固定型 ２ 可動型 ３ 製品キャビティ ８ スプルーブッシュ 10 スプルー 86 ゲート 92 調節通路 93 供給通路 94 排出通路 104 連通路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スプルーブッシュを設けた固定型と該固
   定型に対向して設けた可動型とを備え、前記スプルーブ
   ッシュに温度調節通路を設けた成形用金型装置におい
   て、前記温度調節通路は、前記スプルーブッシュのゲー
   ト側にスプルーを囲むように設けられたリング状の調節
   通路と、前記スプルーブッシュの軸線方向に設けられ前
   記調節通路に温度調節用流体を供給する供給通路と、前
   記スプルーブッシュの軸線方向に設けられ前記調節通路
   から温度調節用流体を排出する排出通路とからなること
   を特徴とする成形用金型装置。
2. 【請求項２】 前記温度調節通路は、前記リング状の調
   節通路と、１個の前記供給通路と、複数の前記排出通路
   とからなり、前記複数の排出通路はゲート側の反対側が
   相互に連通していることを特徴とする請求項１記載の成
   形用金型装置。