JP2526098Y2

JP2526098Y2 - 射出成形用金型装置

Info

Publication number: JP2526098Y2
Application number: JP1991054080U
Authority: JP
Inventors: 善弘木名瀬
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1991-06-17
Filing date: 1991-06-17
Publication date: 1997-02-12
Anticipated expiration: 2006-06-17
Also published as: JPH04137818U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、ゲートを開閉する可動
ロッド状のトピードをシリンダ機構によって動かす射出
成形用金型装置に係り、特にトピードの数よりも少ない
シリンダ機構によって全てのトピードを動かす射出成形
用金型装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、プラスチックス等の樹脂を射出
成形してプラスチックス製品を作る装置として射出成形
金型装置が知られており、例えばこの種の装置として、
可動ロッド状のトピードによりゲートを開閉するゲート
開閉方式を備えた金型装置が、例えば特開昭５９−１５
０７３６号公報等にて提案されている。この従来の金型
装置を図５および図６に基づいて説明すると、固定型板
２には、射出成形空間を介して可動板４が嵌合されてお
り、上記固定型板２には上記射出成形空間に臨ませてゲ
ート６が設けられている。ゲート６の上方には、バンド
ヒータ８を備えた同心状の２つのブッシュ１０、１２が
設けられ、この中心部に樹脂通路１４が形成される。そ
して、この樹脂通路１４内にロッド状のトピード１６が
昇降自在に設けられ、上記ゲート６の開閉操作を行な
う。

【０００３】この固定型板２の上部には、トピードブッ
シュ１８及びランナブッシュ２０を有するマニホールド
２２が設けられており、成形機ノズルから出た樹脂が溶
融状態を保ちつつゲート６まで達するようにヒータ等に
より暖められて高温状態に保たれている。そして、この
マニホールド２２の上方には、上記トピード１６を昇降
させるシリンダ機構２４が設けられている。このシリン
ダ機構２４は、上下に直列に配置された２つのシリンダ
２６、２６を有しており、それぞれには第１エアー回路
２８及び第２エアー回路３０が接続されている。そし
て、第１エアー回路２８に給気されて第１エアー室３２
にエアーが導入されると、第２エアー室３４に接続され
る第２エアー回路３０から排気されて、ピストン３６、
３６が下降し、これに連結されたトピード１６が前進し
てゲート６を塞ぐことになる。逆に、第２エアー回路３
０からエアーが供給される時は、第１エアー回路２８は
排気管の役割を果たし、ピストン３６、３６が上昇す
る。これにより、ゲート６はオープン状態となる。この
ようにして、エアー源を用いてシリンダ機構２４のピス
トン３６、３６を動作させ、この動きによってゲート６
をオープンしたりクローズしたりしていた。そして、こ
のように構成された装置が多数、例えば等ピッチにて並
設されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来装置においては、各トピードに対して１つのシリンダ
機構を設けていることから、以下に示すように製品配列
のピッチを小さくできないという問題点があった。すな
わち、図６に示すようにシリンダブッシュ３８の直径を
Ａ、シリンダ２６の内径をＢ、トピード１６の直径を
Ｃ、シリンダ２６の内径の半径をＲ２、トピード１６の
半径をＲ３とすると、Ｂ＝２×Ｒ２、Ｃ＝２×Ｒ３とな
る。そして、シリンダの内径Ｂよりαだけシリンダブッ
シュ３８の径が大きいとすると、Ａ＝Ｂ＋αとなる。

【０００５】さて、このシリンダ２６は、上述のように
エアーを用いて駆動させるが、通常エアー圧力は５〜７
ｋｇ／ｃｍ²のものが工場等では一般的である。ここ
で、樹脂通路１４の樹脂圧をＰ１、エアー圧力をＰ２と
した場合、トピード１６が樹脂圧に打ち勝って作動する
ためには、下記の式が成立しなければならない。 π（Ｒ２）²・Ｐ２＞π（Ｒ３）²・Ｐ１従って、エアー圧力Ｐ２は、次のようになる。Ｐ２＞（Ｒ３／Ｒ２）²・Ｐ１仮に、ここでシリンダ内径Ｂ＝４０ｍｍ、トピード径Ｃ
＝４ｍｍ、樹脂圧Ｐ１＝５００ｋｇ／ｃｍ²とすると、Ｐ２＞（２／２０）²×５００＝５となり、エアー圧力が５ｋｇ／ｃｍ²だと動作しないこ
とになる。

【０００６】この場合、トピードの動作をスムーズに行
なうためには、エアー圧力を上げるか、樹脂圧を下げる
か、トピードの径を細くするか、或いはシリンダ内径を
大きくする等の方法がある。これら４つの方法の内、エ
アー圧力を上げることに関しては、市販のエアーコンプ
レッサのエアー圧力は５〜７ｋｇ／ｃｍ²が標準であ
り、ホース等もその圧力に対応させてできているので、
高いエアー圧力を発生させることは得策ではない。ま
た、樹脂圧を下げる点に関しては、成形品の品質に悪影
響を与えるので好ましくはない。また、トピードの径を
細くする点に関しては、流動性が悪くなる。従って、最
も容易に採用できる方法は、シリンダの内径を大きくす
ることである。ところで、このトピード方式を用いた成
形システムは、大きなメリットとしてゲート径を広くで
きることにより、低圧成形が可能となる点や、キャビテ
ィへの樹脂の充填度合いが良好になる点等があり、これ
がひいては多数個取りにも適しているという結果につな
がる。

【０００７】しかしながら、多数個取りの場合には、製
品ピッチ寸法が問題になり、できるだけ狭い範囲に製品
を並べた方が効率がよいが、このピッチを図６に示すシ
リンダブッシュ径Ａよりは小さくできない。ここで、上
述のようにＡ＝Ｂ＋αであり、αは通常３ｍｍ程度であ
る。図６において、ランナブッシュ２０やブッシュ１２
は、形状や材質を変更することによりその径Ｅ、Ｆをあ
る程度小さくできる。また、シリンダ内径Ｂもトピード
の径Ｃの状況によっては、ある程度小さくできるが、場
合によってはランナブッシュ径Ｅやブッシュ径Ｆよりも
かなり大きくしなけらばならない場合もありえる。この
場合、製品ピッチは、シリンダの大きさによってほぼ決
定されてしまう状況にある。すなわち、上述のようにシ
リンダの内径を大きくするという方法は、多数個取りを
行なおうとする場合には逆に多数個取りの大きな障害と
なってしまうことになる。特に、製品である成形品の寸
法が、シリンダ内径Ｂの値よりも小さいものを成形しよ
うとする場合には、製品配列的にはシリンダ内径Ｂで示
す値の配列ができても、実際にはシリンダブッシュ径Ａ
の値に制限されてしまい、製品のピッチはＡに示す値以
上となってしまう。

【０００８】本考案は、以上のような問題点に着目し、
これを有効に解決すべく創案されたものである。本考案
の目的は、シリンダ機構を大型化して数を減少させるこ
とにより、１つのシリンダ機構で複数のトピードを動作
させる構成とし、製品配列ピッチを小さくする射出成形
用金型装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本考案は、上記問題点を
解決するために、射出材を供給するためのゲートを開閉
する複数のロッド状のトピードをシリンダ機構によって
動かす射出成形用金型装置において、前記複数のトピー
ドは、その先端部の間隔が前記シリンダ機構のシリンダ
径よりも小となるようその基端部を板状の１つのトピー
ド駆動体に取付け固定し、このトピード駆動体を前記ト
ピードの数よりも少ない数のシリンダ機構によりこのシ
リンダ機構の動作方向と同一方向に駆動させるよう構成
したものである。

【００１０】

【作用】本考案は、以上のように複数のトピードは、そ
の先端部の間隔が前記シリンダ機構のシリンダ径よりも
小となるようその基端部を板状の１つのトピード駆動体
に取付け固定し、このトピード駆動体を前記トピードの
数よりも少ない数のシリンダ機構によりこのシリンダ機
構の動作方向と同一方向に駆動させるよう構成したの
で、これに取付けられている複数のトピードを同時に操
作することができる。従って、製品配列ピッチはシリン
ダ機構の径に影響を受けることがなく、小さく設定する
ことが可能となる。

【００１１】

【実施例】以下に、本考案に係る射出成形用金型装置の
一実施例を添付図面に基づいて詳述する。図１は、本考
案に係る射出成形用金型装置の一実施例を示す断面図で
ある。本実施例にあっては、１つのシリンダ機構により
４つのトピードを駆動する場合について説明する。尚、
図５に示す従来装置と同一部分については同一符号を付
す。図示するように、固定型板２には射出成形空間Ｓを
介して可動板４が嵌合されている。可動板４には、一度
に４つの製品を形成するために４つの射出成形空間Ｓが
製品ピッチＬの間隔で上記固定型板２との間で形成され
ている。この場合、製品ピッチＬは、後述するごとくピ
ストンの径の影響を受けることなく、極力小さな値に設
定する。上記固定型板２には、上記各射出成形空間Ｓに
臨ませてゲート６が設けられており、プラスチックス等
の射出材を放出し得るように構成されている。

【００１２】各ゲート６の上方には、バンドヒータ８を
備えた同心状の２つのブッシュ１０，１２が設けられ、
この中心部に樹脂通路１４が形成される。そして、この
各樹脂通路１４内にロッド状のトピード１６が昇降自在
に設けられ、上記ゲート６の開閉操作を行なう。このよ
うな固定型板２の上部には、各トピード１６に対応させ
てトピードブッシュ１８及びランナブッシュ２０を有す
るマニホールド２２が設けられると共に、各ランナブッ
シュ２０には、樹脂導入口（図示せず）が形成されてお
り、上記マニホールド２２は成形機ノズルから出た樹脂
が溶融状態を保ちつつゲート６まで達するようにヒータ
等により暖められて高温状態に保たれている。そして、
このマニホールド２２の上方には、固定側取付板４０が
設けられており、これに比較的大型の１つのシリンダ機
構４２が固定されている。このシリンダ機構４２は中空
円筒体状のシリンダ４４を有しており、このシリンダ４
４のストローク方向両端には、第１エアー回路４６及び
第２エアー回路４８が接続されており、それぞれピスト
ン５０に仕切られた第１エアー室５２及び第２エアー室
５４へエアーを給排気し得るように構成されている。な
お、図１より、明らかな如くシリンダ機構４２のシリン
ダ４４の径Ｂは、複数のトピード１６の先端部の間隔Ｌ
より大に形成されている。

【００１３】そして、上記ピストン５０には、連結棒５
６を介して、上記固定側取付板４０とマニホールド２２
との間に設けられた板状の１つのトピード駆動体５８が
接続されている。このトピード駆動体５８の下部には、
前記４つのトピード１６の基端部が取付け固定されてお
り、このトピード駆動体５８を上下動することにより４
つのトピード１６を同時に操作し得るように構成されて
いる。

【００１４】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。まず、各ゲート６を閉じる場合
には、図１に示すシリンダ機構の状態において第１エア
ー回路４６からピストン５０の上部の第１エアー室５２
へエアーを導入すると同時に、第２エアー室５４内のエ
アーを第２エアー回路４８を介して排出する。すると、
ピストン５０は次第に下降し、これと同時に、ピストン
５０に連結されたトピード駆動体５８は４つのトピード
１６を同時に降下させる。この降下は、各トピード１６
の下端部が各ゲート６に当接してこれを閉塞するまで行
なわれる。ゲート６が閉塞すると、樹脂通路１４を介し
てゲート６より射出成形空間Ｓへ導入されていた射出材
としての樹脂の供給が断たれることになる。そして、製
品の型だしが終了して再度射出成形を行なう場合には、
前記と反対の操作を行なう。すなわち、第２エアー回路
４８からピストン５０の下部の第２エアー室５４内へエ
アーを導入すると同時に、第１エアー室５２内のエアー
を第１エアー回路４６を介して排出する。これにより、
ピストン５０は、次第に上昇して各トピード１６を同時
に後退させ、各ゲート１６が開状態となって、樹脂は開
状態となったゲート１６から射出成形室Ｓ内へ流入する
ことになる。

【００１５】ここで、前述の従来装置と同様にトピード
の径を４ｍｍとし、樹脂圧Ｐ１＝５００ｋｇ／ｃｍ^２，
エアー圧力Ｐ２＝５ｋｇ／ｃｍ^２と仮定すると、４つの
トピード１６を動作するためには下記の式の条件を必要
とする。 π（Ｒ２）^２×５＞４π×２^２×５００（Ｒ２：シリンダの半径）従って、Ｒ２＞４０となり、シリンダの内径は８０ｍｍ
以上あればよいことになる。従来装置にあっては、それ
ぞれのトピードにシリンダ機構を１つずつ設けていたた
めに、Ｐ１＝５００ｋｇ／ｃｍ^２、Ｐ２＝５ｋｇ／ｃｍ
^２，Ｒ３＝２ｍｍ（Ｒ３：トピードの半径）のとき、Ｒ
２＞２０となり、従って製品ピッチは４３ｍｍ（Ａ≒２
０×２＋３）以上に設定しなければならなかった。すな
わち、シリンダ径Ｂよりも製品ピッチを小さくすること
はできなかった。

【００１６】しかしながら、本実施例の場合には、シリ
ンダブッシュ６０の径Ａ≒Ｂ＋３より４０×２＋３＝８
３となり、従って、Ｂは８３ｍｍ以上あればよいことに
なる。すなわち、従来装置にあっては、シリンダ機構を
４つ並べると１７２ｍｍ（４３×４）も必要であったも
のが、本実施例によればほぼ半分の８３ｍｍで済むこと
になる。従って、図１中の製品ピッチＬは、シリンダ径
Ｂより小さく設定できることになる。理論的には８３／
４＝２０．７５ｍｍとなり、約２０ｍｍ位まで縮めるこ
とが可能となる。尚、上記計算においては、トピード駆
動体５８を動かすための摺動抵抗等は０として計算して
いる。以上のような利点は、図１に示すように４本のト
ピードに対して１つのシリンダ機構を組み合わせた場合
のみならず、更に多数のトピード、例えば８本のトピー
ドに対して１つのシリンダ機構を組み合わせた場合や、
シリンダ機構２個の組合せ等種々の組合せを適用するこ
とが可能である。これらの組合わせは、固定側取付板４
０に設けられているシリンダブッシュ６０が他の部品
（ネジ類等）の関係で所定のものが設置できるか否か等
によって適宜選択することができる。

【００１７】また、上記トピード駆動体５８が平面的に
大きくなった場合には、全体を均等に作動させるため
に、図２に示すようにトピード駆動体５８に複数、例え
ば４つのピストン５０を設けて駆動させるようにしても
よい。また、トピード駆動体５８は、反ったり、よじれ
たり或いはうねったりして動いてはいけないので、これ
を防止するために、図３に示すように１または複数のガ
イド機構６２を設けるようにしてもよい。すなわち、こ
のガイド機構６２は、固定側取付板４０に設けたガイド
ピン６４と、トピード駆動体５８に設けられ、このガイ
ドピン６４と摺動自在に嵌合するガイドブッシュ６６に
より主に構成されており、これによりトピード駆動体５
８が斜めになったりして動作不良になることを防止する
ことが可能となる。

【００１８】この種のガイド機構６２は、通常、金型の
つき出しピンの作動にも採用されている構造であり、各
トピード１６を均一に作動させることができ、ガイドピ
ン６４とガイドブッシュ６６が適度な寸法で設けられる
ことにより、トピード駆動体５８を安定して作動させる
ことができる。前記実施例にあっては、トピード駆動体
５８を、固定側取付板４０とマニホールド２２との間に
介在させたが、これに限定されず、例えば図４に示すよ
うにマニホールド２２とトピード駆動体５８との間にブ
ロック体６８を介在させ、このブロック体６８にシリン
ダ機構４２を設けるようにしてもよい。そして、シリン
ダ機構４２のピストン５０は、この上方に位置するトピ
ード駆動体５８と連結棒５６を介して接続されている。
そして、このトピード駆動体５８に取付け固定された各
トピード１６は上記ブロック体６８に形成したトピード
挿通孔７０を介してマニホールド２２側へ延出されてい
る。

【００１９】そして、固定側取付板４０にガイド機構６
２のガイドピン６４を設けると共に、これに摺動自在に
嵌合するガイドブッシュ６６をトピード駆動体５８に設
けるようにする。この実施例によれば、マニホールド２
２の放つ熱が上記ブロック体６８により遮断されるの
で、上記トピード駆動体５８がマニホールド２２からの
放熱エネルギを直接に受けることはない。従って、トピ
ード駆動体５８の熱による影響は、図１及び図３に示す
装置例の場合よりも少なくて済む。また、図３に示すト
ピード駆動体５８とマニホールド２２との間の距離Ｌ１
よりも図４に示す装置例の距離Ｌ２を大きくとることが
でき、マニホールド２２とトピード駆動体５８の温度差
による熱膨張差の違いの影響を受けにくい。

【００２０】しかしながら、いずれにしてもトピード駆
動体５８とマニホールド２２の熱膨張量は同量とはなり
えないことから、トピード１６をトピード駆動体５８へ
取付ける際、つき出しピンと同様にトピード取付部をつ
ばつき形状等にすることにより、図４においてトピード
駆動体５８の取付部にて左右に多少動くことができ、熱
膨張差を吸収することができる。この場合には、マニホ
ールド２２のトピードブッシュ１８を傷付ける事無くト
ピード１６を作動することが可能となる。尚、以上の実
施例にあっては、ピストン機構の駆動源としてエアー回
路を用いた場合について説明したが、これに限定され
ず、例えば油圧回路を用いるようににてもよい。この場
合にも、上述のエアー回路の場合と同様に、下記式が成
立すればよい。 π（Ｒ２）²・Ｐ２＞π（Ｒ３）²・Ｐ１（但しＰ２は油圧）油圧はエアー圧と異なり、１００ｋｇ／ｃｍ²以上と高
いため、シリンダ径を小さく設定することができる。し
かし、油は粘性が高いため、シリンダまでの管路を比較
的太く設定しなければならず、逆に太く設定すると、小
さなシリンダでは制御がきかなくなってしまう。

【００２１】また、シリンダからの油漏れを防ぐために
は、構造も頑丈に作らねばならず、現状では製品ピッチ
を４０ｍｍ以下にするためのシリンダを作ろうとすると
内径は３０ｍｍ以下のシリンダとなってしまい、これで
単独にトピードを制御しようとすると、トピード間の動
きにバラツキが生じてしまうことになる。そこで、製品
ピッチ間が狭い場合には、本実施例のエアー回路の場合
と同様に製品ピッチより大きいシリンダ径を有する比較
的大きなシリンダを１つ乃至複数個設けて、これによっ
てシリンダの数以上の数のトピードを作動させるように
する方がよい。

【００２２】

【考案の効果】以上説明したように、本考案によれば次
のような優れた作用効果を発揮することができる。製品
ピッチをシリンダ機構の径に左右されず小さく設定する
ことができるので、装置のコンパクト化を図りながら製
品の多数個取りが可能となり、従って、生産効率の向上
を図ってコストの削減を推進することができる。駆動源
供給用の分岐回路等を少なくできるので、エアー回路の
全体を減少させることができ、装置のコンパクト化を図
ることができるのみならず、駆動エアー等の漏れ等のト
ラブルの発生する可能性を低下することができ、更に、
金型自体の製作も容易に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る射出成形金型装置を示す断面図で
ある。

【図２】本考案の変形実施例に用いるトピード駆動体と
ピストンとの配置状態を示す図である。

【図３】本考案の他の実施例を示す断面図である。

【図４】本考案の更に他の実施例を示す断面図である。

【図５】従来の射出成形用金型装置を示す断面図であ
る。

【図６】従来の射出成形用金型装置を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

２…固定型板、４…可動板、６…ゲート、１４…樹脂通
路、１６…トピード、２２…マニホールド、４２…シリ
ンダ機構、４４…シリンダ、４６…第１エアー回路、４
８…第２エアー回路、５０…ピストン、５２…第１エア
ー室、５４…第２エアー室、５８…トピード駆動体、Ｓ
…射出成形空間。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】射出材を供給するためのゲートを開閉する
複数のロッド状のトピードをシリンダ機構によって動か
す射出成形用金型装置において、前記複数のトピード
は、その先端部の間隔が前記シリンダ機構のシリンダ径
よりも小となるようその基端部を板状の１つのトピード
駆動体に取付け固定し、このトピード駆動体を前記トピ
ードの数よりも少ない数のシリンダ機構によりこのシリ
ンダ機構の動作方向と同一方向に駆動させるよう構成し
たことを特徴とする射出成形用金型装置