JP2003276064A - 金型装置の突き出し機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 突き出しピンのガス抜き溝に対してセルフク
リーニング機能が発揮できる金型装置の突き出し機構を
提供する。 【解決手段】 貫通孔２１の開口を塞ぐように挿入さ
れ、キャビティ４内に対して進退自在となった突き出し
ピン２３，２３の周囲に、その先端から排気部２２に向
かって連続して設けられた連通溝２４を設ける。この連
続溝２４は、突き出しピン２３，２３の突き出し方向に
対して傾斜する経路を有するものであり、これにより溶
融樹脂の流動抵抗が高くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金型装置の離型時
に成形品を突き出す突き出し機構を利用してガス抜きを
可能にした金型装置の突き出し機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、射出成形用金型においては、固
定金型と可動金型とからなる金型装置にキャビティが設
けられ、射出成形機のノズルから射出された加熱流動樹
脂が固定金型に設けられたスプルー及びランナーを介し
てキャビティに注入される。

【０００３】キャビティの内部にはエアが溜っており、
流動樹脂の注入時に溜ったエアをキャビティから排出す
る必要があり、エアの排出が不十分であると、流動樹脂
がキャビティの隅々まで行き渡らないという問題があ
る。また、加熱流動樹脂の注入時に、流動樹脂からガス
が発生し、このガスを速やかに排出しないと、前述のよ
うな充填不足や焼けが発生する問題がある。更に、成型
中の金型への結露現象により発生した水分、防錆剤・離
型剤などから発生した油分などが流動樹脂の注入時に集
まる。これら水分及び油分も樹脂の流動以外の部位へ排
出しないと、樹脂流動が阻害され充填不足や、焼けの原
因となる。

【０００４】従来、この充填不足や樹脂焼けを防止する
ために、型開時に、形成された成形品を突き出して離型
させる突き出し機構を利用して、樹脂のキャビティへの
充填時に、キャビティ内からガスなどを抜くものが知ら
れている。

【０００５】例えば、特開平８−１９７５９２号公報参
照には、固定金型に貫通孔を設け、この貫通孔に突き出
しピンを軸方向に進退自在に挿入し、この突き出しピン
の先端面をキャビティに対向させ、離型時に成形品を突
き出す突き出し機構において、前記突き出しピンの先端
部近傍を前記ピン孔より小径にして第１のエア逃がし通
路を形成し、この第１のエア逃がし通路が連通するリン
グ状の深い溝を前記突き出しピンの外周に形成し、この
リング状の深い溝から、突き出しピンの外周に第２エア
逃がし通路を軸方向に伸ばして形成したものが提案され
ている。このように、突き出しピンの周囲に、軸方向に
延在するガス抜き溝が形成され、このガス抜き溝を経て
エア等のガスが抜き出される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ガス成
分は抜けるが、樹脂が入り込まないようにするため、前
記ガス抜き溝の深さは、一般樹脂の射出成形では０．０
４ｍｍ以下、発泡構造を有するＳＦ（Structural Form)
成形では、０．１ｍｍ以下に設定する必要がある。この
ガス抜き溝には、成形中に排出する必要のあるエア、樹
脂より発生するガスは通過するが、成型中の金型への結
露現象で生じた水分、或いは防錆剤・離型剤などによる
油分などが通過しきれずに付着したままとなる。この水
分は金型に錆を発生させたり、前記油分は高粘度化して
固まり、ガス抜き溝を塞いでしまうという問題点があっ
た。

【０００７】ガス抜き溝の機能を回復させるためには、
金型を成形機より取り外し、金型を分解し、清掃してか
ら再度組み付けるため、多大な工数と費用が発生すると
いう問題点があった。

【０００８】本発明は、前記課題に鑑みてなされたもの
であり、突き出しピンのガス抜き溝に対してセルフクリ
ーニング機能が発揮できる金型装置の突き出し機構を提
供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の請求項１に記載の発明は、互いに開閉し、型閉時に相
互間にキャビティを形成する一対の金型を備えた金型装
置に設けられ、前記金型の一方に組み込まれ型開時に前
記キャビティ内の成形品を突き出す突き出し機構であっ
て、前記一方の金型に形成された、前記キャビティ面に
開口する貫通孔と、前記貫通孔の反キャビティ側を拡大
して設けられた排気部と、前記貫通孔の開口を塞ぐよう
に挿入され、前記キャビティ内に対して進退自在となっ
た突き出しピンと、前記突き出しピンの周囲にその先端
から前記排気部に向かって連続して設けられた連通溝で
あって、前記突き出しピンの突き出し方向に対して傾斜
する経路を有するように配設された連通溝と、を有して
なる金型装置の突き出し機構である。

【００１０】連通溝が突き出し方向から傾斜する経路を
有するため、キャビティからの樹脂の流れに対して抵抗
が働き、逃げ部に至るまでに樹脂が止まり、連通溝を深
くして内部のガスを充分に抜き出すことができる。ま
た、突き出しピンの先端から連続して設けられた連通溝
に入り込んだ樹脂は突き出し時にキュビティ側に移動
し、成形品とともにはぎ取られ、連通溝は成形サイクル
毎に清掃される。さらに、連通溝が突き出し方向から傾
斜する通路を有するため、突き出し時に貫通孔や連通溝
に溜まろうとする油分などをキャビティ側に押し出すた
め、成形サイクル毎に貫通孔と連通溝が清掃される。こ
こで、突き出しピンの断面形状は、丸形に限らず、四角
などの角形であってもよい。

【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１におい
て、前記の傾斜する経路は、前記突き出しピンの周囲に
巻回状に設けられる螺旋溝、又は、前記突き出しピンの
表面を掃くように蛇行する蛇行溝である。螺旋溝であれ
ば、突き出しピンの全周を網羅し、蛇行溝であれば、突
き出しピンの側面を蛇行幅で網羅するため、軸方向の短
い距離において連続した長い連通溝を設けることができ
る。また、突き出しピンの突き出し時に、螺旋溝が網羅
する全周部分、蛇行溝が網羅する幅広部分において、貫
通孔や連通溝がセルフクリーニングされる。

【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項２におい
て、前記連通溝の深さは、０．０４〜１．０ｍｍであ
る。螺旋溝又は蛇行溝とすることで、軸方向の短い距離
において連続した長い連通溝となり、深い溝にしてガス
が抜けやすくすることができる。連通溝のより好ましい
深さは０．１〜１．０ｍｍ、連通溝のさらに好ましい深
さは、０．２〜１．０ｍｍである。

【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれかにおいて、前記連通溝は、前記突き出しピンが
前記キャビティを塞ぐ状態の場合、前記排気部に至るま
で延在され、前記突き出しピンが前記キャビティから突
き出た場合、前記溝の全体が前記貫通孔から前記キャビ
ティ側に露出する長さを有する。突き出しピンが突き出
された時には、連通溝の全部がキャビティ側に露出する
ため、連通溝に入り込んだ樹脂は成形品とともに剥がれ
て除去されやすくなり、突き出しピンの先端がキャビテ
ィ面となっている場合には、連通溝を経たガスが排気部
まで一気に抜ける。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施形態の一例を説明する。図１は、本発明の実施形態
に係る突き出し機構が適用される金型装置の全体断面図
である。図２は、本発明の実施形態に係る突き出し機構
の型開時における作動状態を示す断面図である。

【００１５】金型装置１は、固定金型２と可動金型３と
の一対の金型２，３を備えてなる。この一対の金型２，
３は、図示の型閉時には、その相互間にキャビティ４を
形成する。突き出し機構５は、この可動金型３の側に設
けられる。

【００１６】固定金型２に６、射出成形機の図示されな
いノズルに対するノズルタッチ面を有するスプルー１１
が設けられる。このスプルー１１のランナー１２を介し
て、射出形成機のノズルとキャビティ４が連通する。

【００１７】可動金型３は７基台部分１５にコア１６を
固定して形成される。この可動金型３の側に突き出し機
構５が設けられる。

【００１８】突き出し機構５は、コア１６に設けられた
貫通孔２１及び排気部２２と、貫通孔２１に挿入される
突き出しピン２３，２３と、突き出しピン２３，２３の
先端の連続溝２４と、突き出しピン２３，２３に対する
進退機構２５とから構成される。

【００１９】貫通孔２１は、キャビティ４を形成する面
に開口するようにコア１６に設けられる。排気部２２
は、この貫通孔２１の反キャビティ４の側に貫通孔２１
を拡大して延在させた大径の孔として設けられる。

【００２０】突き出しピン２３，２３は、貫通孔２１の
開口を塞ぐようにが挿入される。この突き出しピン２
３，２３の基端は、基台部分１５内の空洞１７内に配設
された進退板（進退機構）２５に連結されている。進退
板２５が図示されない駆動手段により進退することによ
り、突き出しピン２３，２３は、貫通孔２１の開口を塞
ぐ状態とキャビティ４内に突き出す状態との間で進退自
在である。

【００２１】突き出しピン２３，２３の周囲には、その
先端から排気部２２に向かって螺旋状に連続する螺旋溝
（連通溝）２４が設けられている。この螺旋溝２４は、
突き出しピン２３，２３の周囲に巻回状に設けられる。
これにより、突き出しピン２３，２３の突き出し方向
（軸方向）に向かって傾斜する経路の連続となった連通
溝となる。

【００２２】この螺旋溝２２はその断面が半円又は四角
又は三角となっており、その深さは０．０４〜１．０ｍ
ｍ、好ましくは０．１〜１．０ｍｍ、さらに好ましくは
０．２〜１．０ｍｍである。通常の０．１ｍｍ以下の深
さと比べて深く、ガス等の通過がし易い深さとなってい
る。

【００２３】螺旋溝２４の３旋角（軸直角な面に対する
傾斜角度）は、３０°〜６０°とすることが好ましい。
これにより、貫通孔２１の長さＬに対して十分な長さ
（１．２５〜２．０倍以上）を有する螺旋溝２４とする
ことができる。

【００２４】貫通孔２１の長さＬは通常２０〜３０ｍｍ
である。螺旋溝２４の軸方向長さはＬ＋α（５ｍｍ程
度）と、貫通孔２１の長さＬより僅かに長くなってい
る。この結果、突き出しピン２３，２３の先端がキャビ
ティ４を塞ぐ状態では、螺旋溝２４は排気部２２に至る
まで延在されている。これにより、貫通孔２１を通過す
るガスは、一気に排気部２２に到達することができる。

【００２５】突き出しピン２３，２３の突き出し長さ
は、螺旋溝２４の軸方向長さＬ＋αより更に長くなって
いる。すなわち、突き出しピン２３，２３がキャビティ
４から突き出た状態では、螺旋溝２４の全体がキャビテ
ィ４の側に露出する。

【００２６】上述した構成の突き出し機構５の作動を図
１及び図２により説明する。図１は、型閉時の状態を示
す。型閉時には、突き出しピン２３，２３の先端はキャ
ビティ４を形成する面と同一面に位置している。すなわ
ち、キャビティ４は、突き出しピン２３，２３の螺旋溝
（傾斜した経路を有する連続した溝）２４を介して排気
部２２に連通している。

【００２７】この状態で、キャビティ４内に、スプルー
１１を経て加熱溶融樹脂が射出される。キャビティ４の
内部のエア、流動樹脂から発生したガス、その他キャビ
ティ４の内部に存在する水分、油分は、キャビティ４内
に急速充填される加熱溶融樹脂に押し出され、螺旋溝２
４に向かう気流に乗って押し流される。螺旋溝２４は比
較的深い為、ガスなどの排出はスムーズに行われる。加
熱溶融樹脂もこの螺旋溝２４に到達するが、軸方向に対
して傾斜する経路の連続である螺旋溝２４を通過すると
きの流動抵抗が大きく、固化が促進される。そのため、
樹脂は螺旋溝２４の途中で止まり、排気部２２まで到達
することがない。

【００２８】樹脂の射出工程が終わると、可動金型３が
固定金型２から離れるように移動しする。そして、突き
出し機構５の突き出しピン２３，２３が進退機構２５に
より突き出して、図示の状態になる。この状態では、成
形品６が図示のように突き出され、突き出しピン２３，
２３の螺旋溝２４の全体が可動金型３のコア１６から離
れる状態になる。この状態から、成形品６を外すと、螺
旋溝２４に流れて固化した樹脂は、成形品６につながっ
ているため一緒に外れる。そのため、螺旋溝２４はクリ
ーンな状態になる。また、螺旋溝２４に樹脂が残って
も、突き出しピン２３，２３が戻るときに押し出される
か、もしくは手動による除去が可能であり、金型を分解
せずに樹脂はキャビティの側に排出される。

【００２９】また、螺旋溝２４が貫通孔２１に戻るとき
に、螺旋溝２４によって貫通孔２１が清掃される。螺旋
溝２４が樹脂と共に貫通孔２１から飛び出すときも、貫
通孔２１の清掃がなされる。このように、突き出しピン
２３，２３の進退動作に伴って、螺旋溝２４による貫通
孔２１の清掃が成形サイクル毎に行われる。

【００３０】更に、以上説明した実施形態は以下の様に
変更して実施することができる。 （１）図３に示すように、突き出しピン２３，２３の周
囲の連通溝は、表面を掃くように蛇行する蛇行溝３１で
あってもよい。この蛇行溝３１は、突き出しピン２３，
２３の周囲のある幅Ｗ（好ましくは１／３周以上）で、
径方向に交互に曲線の組み合わせにより滑らかに蛇行し
ている。このような蛇行溝３１であっても、傾斜する経
路３１ａだけではなく、屈曲する経路３１ｂもあって、
樹脂の流動抵抗を大きくすることができる。経路３１ａ
の軸直角な面に対する傾斜角度は、３０〜６０°の範囲
とすることが好ましい。また、蛇行溝３１の周方向の幅
Ｗを広くすることで、成形サイクル毎のクリーニングも
幅広く行われる。また、蛇行溝３１に流れ込んで固化し
た樹脂も滑らかな蛇行であるため、外側に向けて簡単に
外れる。

【００３１】（２）図４に示すように、突き出しピン１
２３，１２３は、断面が円に限らず、断面が長方形の四
角プレート板であってもよい。この場合、四角プレート
板の広い側面に、蛇行溝１３１を設けることができる。
この蛇行溝１３１は、略台形状の交互の組み合わせによ
り屈曲している。この場合でも、蛇行溝１３１は、軸方
向に対して傾斜する経路１３１ａを有しており、ここを
通過する樹脂の流動抵抗を増加させることができる。経
路３１ａの軸直角な面に対する傾斜角度は、３０〜６０
°の範囲とすることが好ましい。また、蛇行溝１３１の
幅Ｎを広くすることにより、成形サイクル毎のクリーニ
ングも幅広く行われる。

【００３２】

【発明の効果】上述したように、本発明の突き出し機構
によると、傾斜する経路を有する連続した連通溝を用
い、連通溝を深くすることにより、ガスなどをスムーズ
に排出することができる。また、連通溝の傾斜経路で樹
脂の流動抵抗が大きくなって途中で固化した樹脂は、成
形サイクル毎に除去され、傾斜経路を有する連通溝で成
形サイクル毎のクリーニングも行われる。そのため、セ
ルフクリーニングを付加したうえでのガス抜き効果を増
進させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る突き出し機構が適用さ
れる金型装置の全体断面図である。

【図２】本発明の実施形態に係る突き出し機構の型開時
における作動状態を示す断面図である。

【図３】本発明の他の実施形態に係る突き出し機構の他
の連通溝の形態を示す図である。

【図４】本発明の他の実施形態に係る突き出し機構の更
に他の連通溝の形態を示す図である。

【符号の説明】

１ 金型装置 ２ 固定金型 ３ 可動金型 ４ キャビティ ５ 突き出し機構 ２１ 貫通孔 ２２ 排気部 ２３ 突き出しピン ２４ 連続溝 ２５ 進退板（進退機構）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに開閉し、型閉時に相互間にキャビ
   ティを形成する一対の金型を備えた金型装置に設けら
   れ、前記金型の一方に組み込まれ型開時に前記キャビテ
   ィ内の成形品を突き出す突き出し機構であって、 前記一方の金型に形成された、前記キャビティ面に開口
   する貫通孔と、 前記貫通孔の反キャビティ側を拡大して設けられた排気
   部と、 前記貫通孔の開口を塞ぐように挿入され、前記キャビテ
   ィ内に対して進退自在となった突き出しピンと、 前記突き出しピンの周囲にその先端から前記排気部に向
   かって連続して設けられた連通溝であって、前記突き出
   しピンの突き出し方向に対して傾斜する経路を有するよ
   うに配設された連通溝と、を有してなる金型装置の突き
   出し機構。
2. 【請求項２】 前記の傾斜する経路は、前記突き出しピ
   ンの周囲に巻回状に設けられる螺旋溝、又は、前記突き
   出しピンの表面を掃くように蛇行する蛇行溝である請求
   項１に記載の金型装置の突き出し機構。
3. 【請求項３】 前記連通溝の深さは、０．０４〜１．０
   ｍｍである請求項１または２に記載の金型装置の突き出
   し機構。
4. 【請求項４】 前記連通溝は、前記突き出しピンが前記
   キャビティを塞ぐ状態の場合、前記排気部に至るまで延
   在され、前記突き出しピンが前記キャビティから突き出
   た場合、前記溝の全体が前記貫通孔から前記キャビティ
   側に露出する長さを有する請求項１〜３のいずれかに記
   載の金型装置の突き出し機構。