JP2697241B2 - 金型用ガス抜き装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は合成樹脂や金属の射出成形等の成形に用いら
れる金型からのガス抜き装置に関する。

［従来の技術］ この種のガス抜き通路を有した金型は例えば特開昭50
−131622号、同56−105861号、特公昭60−26624号など
に記載されている。これら公報に記載の金型用ガス抜き
装置は、ガス抜き通路を閉止する弁体がキャビティに向
って突出するものである。キャビティ内に合成樹脂や金
属が充填されたときには、これら材料から受ける圧力は
弁体に対し着座方向に加えられるから、材料リークは生
じない。

ところが、このように弁体をキャビティ内に突出させ
るタイプの装置は、成形品が薄肉であったりすることに
よりキャビティ内に弁体の十分な突出代をとれないとき
には採用できない。

このような場合に、ガス吸引方向下流側に向って弁座
を設け、弁体をキャビティに向って付勢して該弁座に着
座させるものが採用される。かかるタイプの金型用ガス
抜き装置においては、キャビティ内の材料から受ける圧
力によって弁体が弁座から離反しないよう弁体を強力に
付勢する機構が必要となる。

このような弁体の強力な付勢機構としては金型に組み
込まれた油圧シリンダ機構が採用される。

［発明が解決しようとする課題］ 油圧シリンダ機構を金型に組み込んだ場合、該油圧シ
リンダ機構の保守管理が面倒になる。また、若干でも油
がリークすると弁体が弁座から離反するおそれがある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の金型用ガス抜き装置はガス吸引装置と金型内
のキャビティとを連通するような金型に設けられたガス
抜き用の通路と、該通路とキャビティとの境界部に設け
られており、ガス吸引方向下流側に向って形成された弁
座と、該通路内に進退自在に設けられており、先端側が
該弁座に対して着座される弁体とを備えている。

請求項（１）の金型用ガス抜き装置は、さらに、該弁
体の後端側に配置され、該弁体の進退方向と直交方向に
進退自在に設けられた作動子と、一端側が該作動子の先
端側に枢着され、他端側が前記弁体の後端側に枢着され
たリンクと、該金型の外部に配置されており、前記リン
クの長手方向が弁体の進退方向と平行になるまで作動子
を移動させて弁体を弁座に着座させると共に、該移動方
向と反対方向に作動子を移動させて弁体を弁座から離反
させる作動子駆動装置と、該作動子を弁体と反対側から
支承する支承部材とを備えるものである。

請求項（２）の金型用ガス抜き装置は、さらに、該弁
体の後方に位置しており、該弁体の進退方向と直交方向
に進退自在な作動子であって、該弁体に対面する側の面
には弁体の後端が当接される第１及び第２の当接面が形
成された作動子と、該弁体を後方に付勢して弁体後端を
前記当接面に当接させる付勢部材と、前記金型の外部に
配置されており、第１の当接面が弁体後端に当接した位
置と第２の当接面が弁体後端に当接した位置とをとりう
るように該作動子を進退させる駆動装置と、該作動子を
弁体と反対側から支承する支承部材とを備え、第１の当
接面に弁体後端が当接しているときには弁体が弁座に着
座し、第２の当接面に弁体後端が当接しているときには
弁体が弁座から離反するよう前記第１及び第２の当接面
は弁体進退方向に対する高さが異なることを特徴とする
ものである。

［作用］ 請求項（１）の金型用ガス抜き装置においては、作動
子を移動させてリンクの長手方向が弁体進退方向と平行
となるようにすることにより弁体を弁座に着座させるこ
とができる。この着座状態においては、作動子が支承部
材によってバックアップされるので、弁体が弁座から離
反することはない。作動子をこの状態からシフトさせる
と、弁体が弁座から離反する。

請求項（２）においては、作動子を移動させて第１の
当接面に弁体後端を当接させると、弁体が弁座に着座す
る。この着座状態においては、作動子は支承部材により
バックアップされており、弁体は弁座から離反すること
はない。

弁体後端が第２当接面に当接するように作動子を移動
させると、弁体は付勢部材により付勢移動されて弁座か
ら離反する。

請求項（１），（２）とも、弁座がキャビティ内の材
料から受ける圧力は支承部材により対抗される。そし
て、駆動装置は単に作動子を進退させるだけの駆動出力
を有するものであれば足りる。また、この駆動装置は金
型外部に配置されており、保守管理が容易である。

［実施例］ 以下図面を参照して実施例について説明する。

第１図は本発明の実施例に係る金型ガス抜き装置の縦
断面図、第２図はこのガス抜き装置を備える射出成形装
置の全体縦断面図、第３図及び第４図は弁体の作動説明
図である。

第２図において、この金型は可動型10と固定型12とを
備えており、該可動型10と固定型12との間にキャビティ
14が形成されている。このキャビティ14に対し射出シリ
ンダ16から材料（本実施例では合成樹脂材料）が射出さ
れている。この射出にともなって発生したガスはガス抜
き装置18を経てガス吸引装置（図示略）により吸引、排
出される。なお、このガス吸引装置としては真空吸引装
置やエアブローによるエジェクタ式吸引装置など各種の
ものを用いることができる。

つぎに、このガス抜き装置18の詳細について第１図を
参照して説明する。

可動型10にはその後端面からキャビティ14に向ってボ
ア20が穿設されており、このボア20にスリーブ22が嵌合
されている。ボア20の先端側は小径部20aとなってお
り、この小径部20aの側周面と可動型10の上端面とを連
通するようにガス抜き孔24が穿設されている。なお、ス
リーブ22の先端部分にも該孔24と一致した位置に開口26
が穿設されている。スリーブ22内には、該スリーブ22の
先端の小径部22aと同一の内径を有したガイドブッシュ2
8が嵌合されている。

スリーブ22の先端の小径部22aの最先端部分には弁体3
0が着座される弁座32が設けられている。この弁座32
は、ガス吸引方向下流側を向くように設けられている。
弁体30は、その長手方向途中部分に設けられた大径部30
aの外周面が前記ガイドブッシュ28の内周面と摺動自在
となっており、矢印A,B方向に移動自在とされている。

ボア20の長手方向の中間部分はその内径が中間大きさ
となった中径部20bとなっており、この中径部20bと可動
型10の上端面とを連通するようにロッド挿入用の孔34が
穿設されている。この孔34にはブッシュ36が嵌合されて
いる。スリーブ22の中径部22bには、この孔34と一致し
た部分に開口38が穿設されているブッシュ36および開口
38に対して作動子（ロッド40）が挿通されており、この
ロッド40の上端はエアシリンダ42に連結されている。該
エアシリンダ42は可動型10の上面に固定配置されてい
る。

ロッド40の先端（下端）側にはリンク44の一端側がピ
ン46により枢着されている。また、リンク44の他端側は
ピン48により前記弁体30の後端に枢着されている。

ボア20の大径部20cにはプラグ（支承部材）50が装填
されており、このプラグ50の先端面50aは前記ロッド40
の側面（弁体30に対して後背面）と摺動自在とされてい
る。なお、プラグ50はボルト51により可動型10に対し強
固に固定されている。

第３図及び第４図に示す如く、弁体30の先端側には、
円周方向８等分位置に切欠き30bが設けられており、弁
体30が弁座32から離反すると、キャビティ14内のガスは
この切欠き30bを通って抜け出ることが可能である。

このように構成された金型ガス抜き装置18において、
エアシリンダ42を作動させてロッド40を第１図の下方向
に突出させると、弁体30が第１図のＡ方向に前進する。
ロッド40がさらに突出すると、遂にはリンク44の長手方
向が弁体30の進退方向A,Bと平行になり、弁体30とリン
ク44とが一直線になった状態となり、該弁体30の先端が
弁座32に着座する。

エアシリンダ42を作動させてロッド40を上方に引き上
げると、リンク44は第１図の２点鎖線の如く傾斜姿勢と
なり、弁体30は矢印Ｂ方向に後退する。これにより、弁
体30は弁座32から離反する。

本実施例にあっては、前記のとおりロッド40の側面が
プラグ50の先端面50aと摺動する。そして、弁体30が弁
座32に着座した状態にあっては、弁体30とリンク44とが
一直線となり、かつ該リンク44が枢着されたロッド40の
弁体30と反対側の面はプラグ50の先端面50aにより支承
（バックアップ）されている。したがって、キャビティ
14内の材料から圧力が弁体30に対し加えられても、弁体
30は全く後退せず、弁座32に密着した状態を維持する。

この閉弁状態においては、キャビティ14内の材料が弁
体30に加える圧力は全てプラグ50により対抗されるよう
になり、エアシリンダ42にはキャビティ14内の圧力は全
く加えられない。従って、エアシリンダ42は作動子とし
てのロッド40を単に後退させるだけの駆動力を有するも
のであればよく、駆動出力の小さなもので足りる。そし
て、仮にエアシリンダ42から若干のエアリークが生じた
としてもロッド40の位置は変化せず、従って弁体30の位
置にも全く影響は生じない。なお、エアシリンダ42は可
動型10の外部に配置されており、その保守管理も極めて
容易である。

第５図は本発明の異なる実施例に係る金型ガス抜き装
置18Aの要部縦断面図である。

本実施例においては、支承部材としてのプラグ50にボ
ア20と同軸的に孔52,54が穿設されている。穴52は穴54
よりも小径のものであり、プラグ50の外面に臨んでい
る。孔54内にはブッシュ56が装着されている。このブッ
シュ56の内周面と摺動するように摺動子58が設けられて
いる。この摺動子58はその一端側が弁体30側に向って突
出しており、この突部58aの先端部分にリンク60の一端
がピン62により枢着されている。このリンク60の他端は
前記リンク46によりロッド40の先端に枢着されている。

なお、ロッド40の下端には突部40aが設けられてお
り、この突部40aはスリーブ22及び可動型10に穿設され
た穴64内に摺動自在に挿入されている。

第５図はその他の構成は第１図と同様であり、同一符
号は同一部分を示している。

このように構成された第５図に示す金型ガス抜き装置
においても、ロッド40を下向きに移動させ、リンク44,6
0が弁体30と一直線状になるようにすると、弁体30が弁
座32に着座する。そして、この場合にあっては摺動子58
の後端面58aが孔54の後端面54aに当接し、これにより弁
体30がバックアップされた状態となる。すなわち、弁体
30に対しキャビティ14内の材料の圧力が加えられても、
この圧力はリンク44,60、摺動子58を介してプラグ50に
よって対抗され、弁体30は全く後退しない。また、エア
シリンダ42に対してもこの材料からの圧力は伝達されな
い。

ロッド40を上方に移動させると、第５図の２点鎖線で
示す如くリンク44,46が傾斜して弁体30が弁座32から離
反する。

第６図は本発明の異なる実施例に係る金型ガス抜き装
置18Bの縦断面図である。

本実施例にあっては、ロッド（本実施例で板カム状の
ロッド）40の弁体30と対抗する側の面には第１の当接面
71と第２の当接面72が設けられている。また、弁体30の
後端には転子74が枢着されている。弁体30の後端側から
は側方向にフランジ76が突設されており、このフランジ
76とブッシュ28の後端面との間には圧縮コイルバネ78が
介在され、弁体30を矢印Ｂ方向に付勢している。

なお、可動型10及びスリーブ22には穴64が穿設されて
おり、ロッド40の先端が該穴64に摺動自在に挿入されて
いる。

第６図のその他の構成は第１図と同様であり、同一符
号は同一部分を示している。

このように構成された第６図の金型ガス抜き装置にお
いて、エアシリンダ42を作動させてロッド40を移動さ
せ、図示の如く第１の当接面71に弁体30の先端（本実施
例では転子74）を当接させると、弁体30はその先端が弁
座32に着座する。ロッド40を上方に移動させると、第２
の当接面72に転子74が当接するように弁体30が矢印Ｂ方
向に移動し、弁体30が弁座32から離反する。

上記の如く弁体30が弁座32に着座した状態にあって
は、ロッド40がプラグ先端面50aによってバックアップ
されており、弁体30にキャビティ14内の材料の圧力が加
えられても弁体30は全く後退しない。そして、このキャ
ビティ14内の材料の圧力はエアシリンダ42に全く伝達さ
れず、エアシリンダ42はロッド40を後退させるだけの駆
動出力を有していれば足りる。

第７図は本発明の更に異なる実施例に係る金型ガス抜
き装置18Cの構成を示す縦断面図である。可動型10と固
定型12との間にキャビティ14が形成されており、両型1
0,12の境界面にガス抜き装置の弁機構が配置されてい
る。このガス抜き装置18cの構成について次に詳細に説
明する。

可動型10には半割円筒形状の凹部82a,82b,82cがそれ
ぞれ同軸的に設けられている。また、固定型12には同様
の半割円筒状の凹部84a,84b,84cが設けられている。こ
れら凹部82a〜c,84a〜ｃが合致することによりボアが形
成され、このボア内にスリーブ86が内嵌されている。こ
のスリーブ86内に弁体88が摺動自在に設けられている。
なおスリーブ86内と固定型12の上端面とを連通するよう
に、固定型12にガス抜き孔90が穿設され、スリーブ86に
開口92が穿設されている。孔90はガス吸引装置（図示
略）に接続される。

なお、スリーブ86の下端にはガス流通方向下流側に向
って弁座94が設けられており、弁体88の先端（下端）が
該弁座94に着座可能とされている。

スリーブ86の途中には段部86aが設けられている。ま
た、弁体88の上部にはフランジ部88aが設けられてお
り、このフランジ部88aと段部86aとの間に圧縮コイルバ
ネ96が設けられ、弁体88を上方に付勢している。

スリーブ86の上部開放口はプレート97で閉鎖されてい
る。このプレート97には開口97aが穿設されている。弁
体88には上方へ延在する突部88Aが設けられており、該
突部88Aが該開口97aに挿通されている。該突部88Aの上
端には転子98が枢着されている。

固定型12の上面にはブラケット100が固着されてお
り、該ブラケット100の上側にエアシリンダ102が固定さ
れている。ブラケット100は前記スリーブ86の上側に張
り出すように延在されており、この延在方向の先端側に
作動子104を支えるためのステー106が立設されている。
この作動子104はロッド108と、該ロッド108に外嵌さ
れ、かつ固定された筒状カム部材110を備えており、ロ
ッド108はエアシリンダ102より水平方向に進退自在とさ
れている。なお、筒状カム部材110は大径部112と小径部
114とを有し、かつ大径部112と小径部114との間は傾斜
面116となっている。なお、筒状カム部材110は角筒形状
であり、その底面は水平方向に延在する平面となってい
る。

このように構成された金型ガス抜き装置においては、
エアシリンダ102を作動させて図示の如く筒状カム部材1
10の大径部112を弁体88の鉛直上方に位置させると、該
大径部112の下面（第１の当接面）に転子98が当接し、
弁体88が下方に押し下げられ、弁座94に対し着座された
状態となる。シリンダ102をロッド突出作動させ、筒状
部材110の小径部114を弁体88の上方に位置させると、転
子98が小径部114の下面（第２の当接面）に当接するま
で弁体88がバネ96で押し上げられ、弁体88は弁座94から
離反する。これにより、キャビティ14内のガスは開口9
2、孔90を経て排出される。

本実施例に係る金型ガス抜き装置においても、キャビ
ティ14内の圧力が弁体88に加える圧力は、筒状カム部材
110によって対抗される。従って、キャビティ14内の材
料から受ける圧力によっては弁体88は後退しない。そし
て、このキャビティ14内の材料の圧力はエアシリンダ10
2には伝達されないから、エアシリンダ102に単に作動子
104を水平方向に進退させるだけの駆動出力を有してい
れば足りる。

なお、本実施例にあってはガス抜き装置の弁体部分が
可動型10と固定型12との間の境界面に設置されており、
型開きを行うことにより弁装置の交換あるいは点検等を
行なうことができ、極めて便利である。

上記実施例はいずれも合成樹脂の射出成形装置に係る
ものであるが、本発明は金属の射出成形装置などその他
の成形装置にも適用可能である。また、上記実施例で
は、固定型と可動型との間に形成されるキャビティが上
下方向に延在するものとなっているが、このキャビティ
は水平方向などその他の方向に延在する形状のものであ
ってもよい。さらに、上記実施例ではいずれも金型の上
面にガス抜き孔が開口すると共に、金型の上面にエアシ
リンダが設置されているが、この開口やエアシリンダは
金型の側面などその他の部分に設けられてもよい。

本発明では、駆動装置としてエアシリンダ以外のもの
でも採用できるが、本発明で用いられる駆動装置はその
駆動出力は小さなものであれば足りるから、装置構成の
簡易なエアシリンダ機構が好適である。

なお、本発明では、前述したとおりこのエアシリンダ
機構から若干のエアリークが生じたとしても弁体の位置
は変化せず、弁体の開閉作動が極めて安定したものであ
る。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明の金型のガス抜き装置によると、
キャビティ内からのガス抜き用の開口を開閉するための
弁体がキャビティ内に突出するだけのスペースが存在し
ない場合であっても、この開口を開閉するための弁体を
ガス抜き通路側に設置することができ、確実なガス抜き
を行なうことができる。しかも、このガス抜き用の開口
を閉止するように弁体を着座させた場合、この弁体の後
端側は支承部材によりバックアップされ、キャビティ内
の材料が弁体を後退方向に押圧したとしても、弁体は弁
座から離反せず、材料のリークなどが全く生じない。も
ちろん、本発明においては、リンク機構やカム機構等の
駆動機構により弁体を後退させるものであり、この弁体
の進退速度を十分に大きくとることができ、これによっ
てもガス抜き用開口からの材料のリークを確実に遮断す
ることができる。

本発明にあっては、弁体を駆動するための機構が金型
の外部に配置されており、この駆動装置の保守点検等が
極めて容易である。さらに、この駆動装置としても駆動
出力の小さなもので足り、装置構成が簡易となる。ま
た、この駆動装置は例えばエアシリンダ等とすることが
でき、この場合にはエアシリンダから多少のエアリーク
があっても弁体の位置に影響はなく、ガス抜き用開口の
開閉作動は確実で装置の信頼性が極めて高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例装置を示す要部縦断面図、第２
図は射出成形装置の全体縦断面図、第３図及び第４図は
弁体の作動を示す断面図、第５図、第６図及び第７図は
それぞれ本発明の異なる実施例を示す縦断面図である。 10……可動型、12……固定型、 14……キャビティ、16……射出シリンダ、 18,18A,18B,18C……ガス抜き装置、 22……スリーブ、24……ガス抜き孔、 30……弁体、32……弁座、 40……ロッド（作動子）、 42……エアシリンダ、44……リンク、 50……プラグ（支承部材）、 71……第１の当接面、72……第２の当接面、 78……バネ、86……スリーブ、 88……弁体、90……ガス抜き穴、 96……バネ、102……エアシリンダ、 104……作動子、110……筒状カム部材。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガス吸引装置と金型内のキャビティとを連
   通するよう金型に設けられたガス抜き用の通路と、 該通路とキャビティとの境界部に設けられており、ガス
   吸引方向下流側に向って形成された弁座と、 該通路内に進退自在に設けられており、先端側が該弁座
   に対して着座される弁体と、 該弁体の後端側に配置され、該弁体の進退方向と直交方
   向に進退自在に設けられた作動子と、 一端側が該作動子の先端側に枢着され、他端側が前記弁
   体の後端側に枢着されたリンクと、 該金型の外部に配置されており、前記リンクの長手方向
   が弁体の進退方向と平行になるまで作動子を移動させて
   弁体を弁座に着座させると共に、該移動方向と反対方向
   に作動子を移動させて弁体を弁座から離反させる作動子
   駆動装置と、 該作動子を弁体と反対側から支承する支承部材と、 を備えてなる金型用ガス抜き装置。
2. 【請求項２】ガス吸引装置と金型内のキャビティとを連
   通するよう金型に設けられたガス抜き用の通路と、 該通路とキャビティとの境界部に設けられており、ガス
   吸引方向下流側に向って形成された弁座と、 該通路内に進退自在に設けられており、先端側が該弁座
   に対して着座される弁体と、 該弁体の後方に位置しており、該弁体の進退方向と直交
   方向に進退自在な作動子であって、該弁体に対面する側
   の面には弁体の後端が当接される第１及び第２の当接面
   が形成された作動子と、 該弁体を後方に付勢して弁体後端を前記当接面に当接さ
   せる付勢部材と、 前記金型の外部に配置されており、第１の当接面が弁体
   後端に当接した位置と第２の当接面が弁体後端に当接し
   た位置とをとりうるように該作動子を進退させる駆動装
   置と、 該作動子を弁体と反対側から支承する支承部材とを備
   え、 第１の当接面に弁体後端が当接しているときには弁体が
   弁座に着座し、第２の当接面に弁体後端が当接している
   ときには弁体が弁座から離反するよう前記第１及び第２
   の当接面は弁体進退方向に対する高さが異なることを特
   徴とする金型用ガス抜き装置。