JP2725543B2

JP2725543B2 - 射出成形用金型

Info

Publication number: JP2725543B2
Application number: JP4284050A
Authority: JP
Inventors: 善弘木名瀬
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1992-09-29
Filing date: 1992-09-29
Publication date: 1998-03-11
Anticipated expiration: 2013-03-11
Also published as: JPH06106583A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ゲート部を開閉する可
動ロッドをシリンダ機構によって動かす射出成形用金型
において、シリンダの形を変えることにより小型の金型
で複数個取りを行うことができる射出成形用金型に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、プラスチック等の樹脂を射出成
形してプラスチックス製品を作る装置として射出成形用
金型が知られており、例えばこの種の装置として、可動
ロッドによりゲート部を開閉するゲート開閉方式を備え
た金型が、例えば特公平３−４８８５１号公報等にて提
案されている。ここで従来の金型を説明すると、図３は
従来の射出成形用金型を示す断面図であり、金型１はニ
ードル状の可動ロッド２を有し、この可動ロッド２をシ
リンダ３のピストン部３ａと連結させ、このピストン部
３ａの動きによりゲート開閉を行うようになっている。
成形機ノズルから射出された樹脂は、樹脂導入口として
形成されたスプールブッシュ４内に設けられた樹脂路４
ａを通りマニホールド５へと至る。そして、この樹脂は
マニホールド５内の樹脂路５ａを通りノズル部６へ至
り、ノズル部６の樹脂路６ａを通りゲート部７に至る。
また、スプールブッシュ４はヒータ４ｂにより暖められ
ており、マニホールド５はヒータ５ｂにより、またノズ
ル部６はヒータ６ｂにより各々暖めることにより、流れ
る樹脂の固化を防いでいる。

【０００３】通常シリンダ３はこの確実な動作を求める
ため２段構造になっており、図中下側のピストン部３ａ
に可動ロッド２の上端が連結されている。可動ロッド２
は圧縮空気をシリンダ３内の空間部８ａ、８ｂに充填す
ることにより、ピストン部３ａ、３ｂは上昇し、それに
従って可動ロッド２も後退する。この時、ゲート部７は
図に示すように開口状態となり、マニホールド５内やノ
ズル部６内にある溶融樹脂はキャビティ空間９に射出、
充填されるのである。次に、射出、保圧の成形工程が終
了した時点で、圧縮空気はシリンダ３内の空間部１０
ａ、１０ｂに充填されることでピストン部３ａ、３ｂは
下降し、可動ロッド２も前進し、ゲート部７は可動ロッ
ド２の先端部で閉塞される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この様な金型において
多数個取りを図ろうとした場合、金型中心は通常スプー
ルブッシュ４の中心であるから、金型のセンタを中心と
してＬ１≧Ｓ１＋Ｓ２＋（Ｄ１＋Ｄ２）／２なる位置に
製品のゲート位置が来る。但し、Ｓ１はエアー断熱部寸
法、Ｓ２はシリンダ保持壁の厚さ、Ｄ１はシリンダの
径、Ｄ２はスプールブッシュ４のバンドヒータ４ｂを巻
いた時の外径寸法である。しかも、前記ゲート位置は、
金型全体のバランスを考慮して金型中心に対して左右ま
たは上下方向に対称に配置するのが普通である。そこ
で、例えば１つの金型から４つの製品を取り出す４個取
りを考えた場合、図４に示すように４つのシリンダ３を
スプールブッシュ４を中心として同心状に配置するのが
普通であり、距離Ｓ１＋Ｓ２が通常７ｍｍ程度と短いと
はいえ、距離Ｌ１及びＬ３（ゲート間のピッチ寸法）は
上記距離Ｓ１、Ｓ２、Ｄ１、Ｄ２を確保する必要がある
ために製品寸法に対して大きくなり、金型全体が大きく
なってしまう。

【０００５】このように、型が大きくなるということは
加工（金型加工）が面倒で費用もかかり、取り扱いも大
変で重量も増すことを意味し、場合によっては成形機も
１ランク上のものを用いねばならない。従って、このよ
うなシリンダを用いた金型においては、ゲートピッチ間
寸法がスプールブッシュの寸法やシリンダの寸法に左右
されるため大きくなるのが通常であった。これを防止す
るためには、シリンダの径を小さくするとか、スプール
ブッシュの径を小さくする方法が考えられるが、スプー
ルブッシュは型強度から決められるべきものであり、容
易に小さくすることは出来ない。また、シリンダの径に
おいても、内部樹脂圧をＰ１、可動ロッド部の径をｄ
１、シリンダの径をＤ１、そこにかかる駆動圧をＰ２と
した時、可動ロッドを駆動させるためにはＤ１×Ｐ２＞
Ｐ１×ｄ１なる関係がなければならない。

【０００６】この時Ｐ１、Ｐ２、ｄ１が決まればＤ１も
自ずと値が決まってしまい、それ以下にすることは出来
ない。上述のように図４はスプールブッシュ４と、シリ
ンダ３の位置を示したものであるが、この様な配置の金
型にマニホールド５を加えて示した例が図５である。ス
プールブッシュ４と連結して十字形のマニホールド５が
設けられており、先端部にてノズル部樹脂路６ａがあ
り、そこから更に先にゲート部７が接続されることにな
る。この場合、ゲート間の最小ピッチはＬ３≧Ｄ１＋Ｓ
２となり（両側のシリンダ間に存在する側壁はＳ２のみ
で良いため）、また、ゲート部７とスプール中心部との
距離Ｌ１は最小ピッチであるＬ１＝（Ｄ１＋Ｄ２）／２
＋Ｓ１＋Ｓ２としている。従って、これ以上ゲート間ピ
ッチを縮めることは不可能であった。そこで本出願人
は、実願平３−５４０８０号にて、１つのニードル駆動
板によって複数の可動ロッドを駆動させることで、製品
配列ピッチをシリンダ機構の径に影響を受けることな
く、小さく設定できるという構成を提案した。

【０００７】この出願に開示された実施例を図６に示
す。図では８個取り金型を例にしており、スプールブッ
シュ４の左右に駆動板１１ａ、１１ｂを配置し、各々４
つの回動ロッド（図示せず）を駆動するようにしてお
り、それらのゲート部が７ａ〜７ｄで示される。また、
駆動板１１ａ、１１ｂの上にはその両端にシリンダ３が
取り付けられており、これらシリンダにより駆動板１１
ａ、１１ｂを動かしている。図からもわかるように、こ
の装置例によると駆動板１１ａ、１１ｂの範囲内では確
かにゲートピッチが短縮されるのであるが、金型の構造
上、スプールブッシュ４が金型の中心となるため、この
スプールブッシュ４の回りにバランス良くゲートを配置
するには、複数の駆動板１１ａ、１１ｂに分けざるを得
ず、金型のサイズは回動ロッド１つ１つにシリンダを設
けるよりは小型化できるものの、取り個数やゲート配置
次第では、それ程効果が現れないという問題点があっ
た。

【０００８】また、従来構造にあっては、複数のシリン
ダを用いるために、部品点数が多くなってコスト高を招
来するのみならず、可動ロッド１本当たりのシリンダ面
積を十分に確保するためにシリンダ内を多段、例えば２
段構造としなければならなかった。本発明は、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
たものであり、その目的は各可動ロッドを駆動するシリ
ンダを共通にして小型化を図った射出成型用金型を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、樹脂導入口の周囲に配置された複数の
可動ロッドを有し、これら可動ロッドを前進・後退させ
ることによって前記樹脂導入口から導入される樹脂をキ
ャビティ空間側へ供給するゲート部の開閉を行う射出成
形用金型において、前記樹脂導入口を囲んでその周辺部
に円環状のシリンダを形成し、前記シリンダのピストン
部により前記各可動ロッドを前進・後退させるように構
成したものである。

【００１０】

【作用】本発明は、以上のように構成したので、各可動
ロッドは、樹脂導入口を囲んでその周辺部に形成された
円環状のシリンダのピストン部の駆動により、前進或い
は後退されてゲート部を開閉する。このようにシリンダ
を共通にすることにより、金型全体を小型化することが
可能となる。

【００１１】

【実施例】以下に、本発明に係る射出成型用金型の一実
施例を添付図面に基づいて詳述する。図１は本発明に係
る射出成型用金型の一実施例を示す断面図、図２は図１
に示す金型の平面図である。図示するようにこの金型は
製品４個取りの場合を示し、４つのノズル部６は、樹脂
導入口であるスプールブッシュ４を中心として従来金型
と同様に同心円上に且つ等ピッチで配置されている。但
し、各ノズル部６は金型中心のスプールブッシュ４の外
側に接近させた状態で配置され、後述するように全体が
小型化されている。

【００１２】成形機ノズル（図示せず）から射出された
溶融樹脂を導入するスプールブッシュ４の下方には、導
入樹脂を各ノズル部６に向けて分配させるマニホールド
５が設けられており、上記スプールブッシュ４内の樹脂
路４ａをマニホールド５内の各樹脂路５ａへ接続してい
る。そして、このマニホールド５内の各樹脂路５ａは、
上記各ノズル部６内の樹脂路６ａに接続されると共にこ
の各樹脂路６ａは各ノズル部６のゲート部７へ連通され
ており、キャビティ空間９側へ溶融樹脂を供給し得るよ
うに構成されている。また、スプールブッシュ４の側部
にはヒータ４ｂが巻装され、マニホールド５内にはヒー
タ５ｂが埋め込まれ、更にノズル部６にはヒータ６ｂが
巻装されており、各樹脂路に流れる樹脂の固化を防止す
るようになっている。

【００１３】そして、各ノズル部６内には、上下方向に
移動してその先端部によって上記ゲート部７を開閉する
ためのニードル状の可動ロッド２が設けられている。こ
の各可動ロッド２は、本発明の特長とする円環状のシリ
ンダ１２内に収容された円環状のピストン部１３によっ
て一体的に且つ同時に昇降されることになる。具体的に
は、このシリンダ１２は上記樹脂導入口であるスプール
ブッシュ４を中心としてこれを囲んでその周辺部に円環
状に形成されており、この内部には一段構造の円環状の
ピストン部１３が上下方向に移動可能に収容されてい
る。このピストン部１３は、このシリンダ１２内を上下
に２分割し、その上方に空間部１４を形成すると共にそ
の下方に空間部１５を形成しており、各空間部１４、１
５の上下端にはピストン部１３を駆動する圧縮空気を給
排する空気通路１６、１７が接続されている。

【００１４】そして、上記円環状のピストン部１３の内
周側すなわちスプールブッシュ４寄りにはニードル保持
部１８が下方に向けて突出させて形成されており、この
ロッド保持部１８に各可動ロッド２の上端部を保持固定
させて可動ロッド２を上下方向に移動し得るように構成
されている。そして、シリンダ１２の下部内周側には下
方向へ突出した上記ロッド保持部１８の移動を許容する
ための凹部１９が形成されている。このような構造のシ
リンダ１２を用いることにより、スプールブッシュ４の
中心から各ゲート部７までの距離（ピッチ）は、従来に
あってはＬ１≧（Ｄ１＋Ｄ２）／２＋Ｓ１＋Ｓ２であっ
たが、上記実施例によればＬ２≧Ｄ２／２＋Ｓ１＋Ｓ３
となり、その距離を小さくすることができる。但し、Ｓ
３は円環状のシリンダ１２の内側端面からロッド中心ま
での距離を示す。

【００１５】次に、以上のように構成された本実施例の
動作を説明する。まず、成形機ノズルから射出された溶
融樹脂は、樹脂導入口として形成されたスプールブッシ
ュ４内に設けた樹脂路４ａを通りマニホールド５へと至
り、そしてこの樹脂はマニホールド５内の樹脂路５ａを
通り更に、ノズル部６の樹脂路６ａを経てゲート部７に
至る。そして、このゲート部７からキャビティ空間部９
に溶融樹脂を流し込むことになる。このキャビティ空間
部への溶融樹脂の供給を制御するには以下のように行
う。

【００１６】まず、金型２０のキャビティ空間部９に溶
融樹脂を流し込む場合には、圧縮空気をシリンダ１２の
下側の空間部１５に充填させ、ピストン部１３を上昇さ
せることにより、可動ロッド２を後退させる。するとゲ
ート部７は開口状態となって、溶融樹脂はキャビティ空
間部９へ射出、充填されることになる。そして、射出、
保圧の成形工程が終了したならば圧縮空気をシリンダの
空間部１４に充填し、可動ロッド２を保持しているピス
トン部１３を前進させて、ゲート部７を可動ロッド２の
先端部で閉塞する。この場合、可動ロッド２は、ピスト
ン部１３の中心ではなくその内側に片寄らせて支持され
ているが、ピストン部１３を全体として見た場合は、可
動ロッド２はスプールブッシュ４を中心として対称的に
配置されているのでピストン部１３に加わる荷重はバラ
ンスし、これが片寄ることがないので円滑に上下動す
る。

【００１７】このように、本実施例においてはスプール
ブッシュ４を中心として環状のシリンダ１２を形成して
この中に設けたピストン部１３に複数の可動ロッド２の
上端部を支持させるようにしたので、スプールブッシュ
４とゲート部７との間の距離を大幅に小さくすることが
でき、金型自体を小型化することが可能となる。すなわ
ちスプールブッシュ４の中心からゲート部７までの距離
（ピッチ）Ｌ１は、従来はＬ１≧（Ｄ１＋Ｄ２）／２＋
Ｓ１＋Ｓ２であったが、本実施例によるとＬ２＝Ｄ２／
２＋Ｓ１＋Ｓ３で済むことになり、その差ＬはＬ＝Ｌ１
−Ｌ２＝Ｄ１／２＋Ｓ２−Ｓ３となる。通常、Ｄ１／２
＞＞Ｓ３であるので、金型自体の大幅な小型化を図るこ
とが可能となる。通常使用されているシリンダ径Ｄ１
は、４０〜５０ｍｍであり、Ｓ２は３〜５ｍｍ、Ｓ３は
５〜６ｍｍ程度であるので、この場合にはスプールブッ
シュの中心とゲート部７との間の距離を約２０〜２５ｍ
ｍ小さくすることが可能となる。また、円環状のシリン
ダ１２のピストン部１３には、複数のロッド保持部１８
を設けることができ、ゲートピッチ寸法はノズル部６の
径により決定されることになる。従って、ノズル部６の
径を小さく設定することにより一層の多数個取り化を図
ることができる。

【００１８】更に、従来の構造にあってはシリンダの動
作の確実性を確保するために２段構造としたが、本実施
例によれば１段構造でも単一ノズル部当たり従来以上の
駆動力を得ることができる。これは、シリンダ１２を円
環状に形成することによりニードル１本当たりのシリン
ダ面積を従来構造の場合よりも広くすることができるか
らである。その為にシングルシリンダ構造となり、金型
の厚さを薄くすることができ、従って、成形機選択の自
由度を広げることができる。尚、この場合、従来構造と
同様に２段シリンダ構造とすることもできるが、その場
合には、金型の厚さは大きくなるが、製品ピッチ寸法は
シングルシリンダ構造の場合よりも小さくすることが可
能となる。尚、上記実施例にあっては円環状のシリンダ
１２のピストン部１３に直接複数のロッド保持部１８を
設ける構造としているが、これに限定されず、例えばこ
のピストン部１３によってロッド保持板（図示せず）を
作動させ、この保持板にロッドの上端部を保持させる構
造としてもよいし、また、この方式にも限定されない。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の射出成形
用金型によれば次のように優れた作用効果を発揮するこ
とができる。１個の円環状のシリンダ内に収容された円
環状のピストン部により複数の可動ロッドを駆動するよ
うにしたので、金型自体の小型化及び信頼性の向上を図
ることができる。従って、金型自体の製造の容易化、取
り扱いの容易化を図ることができるのみならず、部品点
数を削減してコストダウンを図ることができる。また、
小型化を図ることができることから、従来よりも１ラン
ク下の成形機を用いることができ、この点よりも取り扱
いの容易化及びコスト削減を図ることができる。更に、
樹脂導入口を中心として各可動ロッドを対称に配置する
ことにより、ピストン部に加わる荷重はバランスし、こ
れを片寄らせることなく円滑に移動させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る射出成形用金型の一実施例を示す
断面図である。

【図２】図１に示す金型の平面図である。

【図３】従来の射出成形用金型を示す断面図である。

【図４】図３に示す金型の平面図である。

【図５】図３に示す金型においてマニホールドの状態を
説明するための説明図である。

【図６】本出願人が先の出願により開示した射出成形用
金型を示す平面図である。

【符号の説明】

２…可動ロッド、４…スプールブッシュ（樹脂導入
口）、６…ノズル部、７…ゲート部、９…キャビティ空
間、１２…シリンダ、１３…ピストン部、１８…ロッド
保持部、２０…射出成形用金型、Ｄ２…スプールブッシ
ュの径、Ｌ２…スプールブッシュの中心から各ゲート部
までの距離、Ｓ１…エアー断熱部の寸法、Ｓ３…シリン
ダの内側端面からロッド中心までの距離。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂導入口の周囲に配置された複数の可
動ロッドを有し、これら可動ロッドを前進・後退させる
ことによって前記樹脂導入口から導入される樹脂をキャ
ビティ空間側へ供給するゲート部の開閉を行う射出成形
用金型において、前記樹脂導入口を囲んでその周辺部に
円環状のシリンダを形成し、前記シリンダ内に円環状の
ピストン部を収容し、この円環状のピストン部に前記複
数の可動ロッドを配設し、前記円環状のピストン部によ
り前記複数の各可動ロッドを同時に前進・後退させるよ
うに構成したことを特徴とする射出成形用金型。
【請求項２】前記各可動ロッドは、前記樹脂導入口を
中心として対称に配置されていることを特徴とする請求
項１記載の射出成形用金型。