JP3079476B1 - ゴムの射出成形用ノズル及び射出成形機並びに成形方法 - Google Patents
ゴムの射出成形用ノズル及び射出成形機並びに成形方法Info
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- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
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- B29K2021/00—Use of unspecified rubbers as moulding material
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
【要約】
【課題】ゴムの内部発熱による温度上昇効果を高めると
ともに、その温度差を小さくして、加硫時間を大幅に短
縮し、ゴム製品の成形効率を高め、生産性の向上、コス
トダウンの促進を図る。 【解決手段】ノズルを貫通する射出用流路の少なくとも
一つの部分を非円形の断面を有するオリフィス６として
形成し、このオリフィス６を、長軸方向の両端６ａ，６
ａに近くなるほど前記長軸と直交する方向の寸法が漸次
小さくなる扁平形状、例えば相対向する二つの湾曲状内
壁面６ｂ，６ｂが長径方向両端部で鋭角の屈折状をなし
て連続する扁平な断面略楕円形とし、この部分を通過す
るゴムの内部発熱の効果を高めるとともに、発熱による
温度上昇が中央部にまで及び易くして、ゴム全体の内部
発熱による温度上昇の効果で、加硫時間を短縮できるよ
うにする。
ともに、その温度差を小さくして、加硫時間を大幅に短
縮し、ゴム製品の成形効率を高め、生産性の向上、コス
トダウンの促進を図る。 【解決手段】ノズルを貫通する射出用流路の少なくとも
一つの部分を非円形の断面を有するオリフィス６として
形成し、このオリフィス６を、長軸方向の両端６ａ，６
ａに近くなるほど前記長軸と直交する方向の寸法が漸次
小さくなる扁平形状、例えば相対向する二つの湾曲状内
壁面６ｂ，６ｂが長径方向両端部で鋭角の屈折状をなし
て連続する扁平な断面略楕円形とし、この部分を通過す
るゴムの内部発熱の効果を高めるとともに、発熱による
温度上昇が中央部にまで及び易くして、ゴム全体の内部
発熱による温度上昇の効果で、加硫時間を短縮できるよ
うにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として自動車用
の防振ゴム等のゴム製品の射出成形に使用するゴムの射
出成形用ノズル及び射出成形機並びに成形方法に関する
ものである。
の防振ゴム等のゴム製品の射出成形に使用するゴムの射
出成形用ノズル及び射出成形機並びに成形方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】例えば、
自動車用の防振ゴム等のゴム製部品その他の比較的小さ
いゴム製品は、一般に射出成形によって製造されてお
り、プリプラ方式の射出成形機、あるいはインラインス
クリュー方式の射出成形機が主に使用される。
自動車用の防振ゴム等のゴム製部品その他の比較的小さ
いゴム製品は、一般に射出成形によって製造されてお
り、プリプラ方式の射出成形機、あるいはインラインス
クリュー方式の射出成形機が主に使用される。
【０００３】プリプラ方式の射出成形機Ａは、図１４に
示すように、成形材料のゴム（未加硫ゴム）を可塑化し
て射出用シリンダー６１の前部に供給する可塑化機構７
０と、供給されるゴムを成形金型４０内に射出し圧入す
る射出装置６０とからなり、その圧入方式によってプラ
ンジャープリプラタイプと、スクリュープリプラタイプ
がある。
示すように、成形材料のゴム（未加硫ゴム）を可塑化し
て射出用シリンダー６１の前部に供給する可塑化機構７
０と、供給されるゴムを成形金型４０内に射出し圧入す
る射出装置６０とからなり、その圧入方式によってプラ
ンジャープリプラタイプと、スクリュープリプラタイプ
がある。
【０００４】また、インラインスクリュー方式の射出成
形機Ｂは、図１５に示すように、レシプロケーテングス
クリュー方式ともいい、射出装置６０に備えるスクリュ
ー６２で成形材料のゴムを可塑化し計量するとともに、
該スクリュー６２がプランジャーの役目もして、射出用
シリンダー６１の前部に溜ったゴムを成形金型４０内に
射出、充填するものである。
形機Ｂは、図１５に示すように、レシプロケーテングス
クリュー方式ともいい、射出装置６０に備えるスクリュ
ー６２で成形材料のゴムを可塑化し計量するとともに、
該スクリュー６２がプランジャーの役目もして、射出用
シリンダー６１の前部に溜ったゴムを成形金型４０内に
射出、充填するものである。
【０００５】これらの射出成形機は、いずれの場合も、
射出装置６０における射出用シリンダー６１の先端部に
はゴム射出成形用のノズル５１が設けられている。
射出装置６０における射出用シリンダー６１の先端部に
はゴム射出成形用のノズル５１が設けられている。
【０００６】このノズル５１は、図１６に示すように、
前記射出用シリンダー６１に対する取付部５２の側から
先端５１ａに向って貫通する射出用流路５５を有してお
り、この流路５５の取付部５２側の入口５３と先端の出
口５４の間の流路途中または先端部に、流路径を絞るこ
とでゴムの流速を速めるためのオリフィス５６が設けら
れている。これにより、シリンダー６１から押出された
加熱状態のゴムが、前記流路５５を流通するとともに、
前記オリフィス５６による絞り効果で流速が速められ
て、出口５４から成形金型４０のスプルー４１に高速で
射出されるようになっている。
前記射出用シリンダー６１に対する取付部５２の側から
先端５１ａに向って貫通する射出用流路５５を有してお
り、この流路５５の取付部５２側の入口５３と先端の出
口５４の間の流路途中または先端部に、流路径を絞るこ
とでゴムの流速を速めるためのオリフィス５６が設けら
れている。これにより、シリンダー６１から押出された
加熱状態のゴムが、前記流路５５を流通するとともに、
前記オリフィス５６による絞り効果で流速が速められ
て、出口５４から成形金型４０のスプルー４１に高速で
射出されるようになっている。
【０００７】ところで、このような射出成形によるゴム
製品を使用する業界、特に自動車用部品の業界において
は、コストダウンが至上の命題となっており、これに応
えるための方策が求められている。その手段として、ノ
ズルを通過するゴムの内部発熱を促し、射出されるゴム
自体の温度を上昇させて、成形金型内での加硫時間を短
縮することが考えられる。
製品を使用する業界、特に自動車用部品の業界において
は、コストダウンが至上の命題となっており、これに応
えるための方策が求められている。その手段として、ノ
ズルを通過するゴムの内部発熱を促し、射出されるゴム
自体の温度を上昇させて、成形金型内での加硫時間を短
縮することが考えられる。
【０００８】しかし、従来の自動車用防振ゴム等の射出
成形に使用されている図１３に示すノズル５１は、前記
オリフィス５６の断面形状が単純な円形をなすものであ
るため、このオリフィス５６を通過することにより、あ
る程度は発熱するものの、その発熱による加硫時間短縮
の効果は小さいものである。
成形に使用されている図１３に示すノズル５１は、前記
オリフィス５６の断面形状が単純な円形をなすものであ
るため、このオリフィス５６を通過することにより、あ
る程度は発熱するものの、その発熱による加硫時間短縮
の効果は小さいものである。
【０００９】特に、オリフィス５６を通過するゴムの周
辺部では、オリフィス内壁面との摩擦力を受けることで
ゴム内のせん断応力が大きくなり、ある程度は発熱温度
が上がるものの、中央部では発熱温度がそれほど上がら
ず、射出されるゴム内部で温度差が生じる。そのため、
ゴム内部の加硫を完全なものにするために、この低温部
分を基準にして加硫時間を設定する必要があり、それだ
け加硫時間が長くなるという問題がある。
辺部では、オリフィス内壁面との摩擦力を受けることで
ゴム内のせん断応力が大きくなり、ある程度は発熱温度
が上がるものの、中央部では発熱温度がそれほど上がら
ず、射出されるゴム内部で温度差が生じる。そのため、
ゴム内部の加硫を完全なものにするために、この低温部
分を基準にして加硫時間を設定する必要があり、それだ
け加硫時間が長くなるという問題がある。
【００１０】本発明は、上記の問題を解消し、ゴム製品
の成形効率を高め、生産性の向上、コストダウンを図る
ことを目的とする。
の成形効率を高め、生産性の向上、コストダウンを図る
ことを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段および作用】本発明は、ゴ
ムの射出成形用ノズルであって、このノズルを貫通して
延びる射出用流路を有するものにおいて、前記の射出用
流路の少なくとも一つの部分が非円形の断面を有するオ
リフィスとして形成され、このオリフィスの断面形状
が、一方向に長く、かつその長軸方向の少なくとも両端
部において該両端に近くなるほど前記長軸と直交する方
向の寸法が漸次小さくなる扁平形状をなしていることを
特徴とする。
ムの射出成形用ノズルであって、このノズルを貫通して
延びる射出用流路を有するものにおいて、前記の射出用
流路の少なくとも一つの部分が非円形の断面を有するオ
リフィスとして形成され、このオリフィスの断面形状
が、一方向に長く、かつその長軸方向の少なくとも両端
部において該両端に近くなるほど前記長軸と直交する方
向の寸法が漸次小さくなる扁平形状をなしていることを
特徴とする。
【００１２】この射出成形ノズルを使用してゴム製品を
射出成形した場合、成形材料のゴムが前記射出用流路を
通過する際、前記非円形の扁平な断面の部分では、同じ
断面積を持つ断面円形のものに比して表面積が大きくな
る。このため、この部分を通過するゴムの接触面積が増
し、ゴムに作用する摩擦力が大きくなるともに、ゴム内
部に生じるせん断応力も大きくなる。その結果、ゴム自
体の内部発熱の効果が高められ、ゴム全体としての内部
発熱による温度上昇が効果的になされる。これにより加
硫時間を短縮することができる。
射出成形した場合、成形材料のゴムが前記射出用流路を
通過する際、前記非円形の扁平な断面の部分では、同じ
断面積を持つ断面円形のものに比して表面積が大きくな
る。このため、この部分を通過するゴムの接触面積が増
し、ゴムに作用する摩擦力が大きくなるともに、ゴム内
部に生じるせん断応力も大きくなる。その結果、ゴム自
体の内部発熱の効果が高められ、ゴム全体としての内部
発熱による温度上昇が効果的になされる。これにより加
硫時間を短縮することができる。
【００１３】前記のゴムの射出成形用ノズルにおいて、
前記非円形の断面のオリフィスが前記の射出用流路の両
端部の間に設けられたものとすることができる。
前記非円形の断面のオリフィスが前記の射出用流路の両
端部の間に設けられたものとすることができる。
【００１４】この場合、成形材料のゴムが前記オリフィ
スを通過することにより、ゴム内部にせん断応力が生じ
てゴム自体が内部から発熱する。このことに加えて、こ
のオリフィスの部分が非円形の断面の扁平形状をなすこ
とで、同じ断面積の断面円形のオリフィスに比してゴム
の接触面積が増し、ゴムに作用する摩擦力が大きくなっ
て、ゴム内部に生じるせん断応力がさらに大きくなる。
その結果、ゴム自体の内部発熱の効果が一層高められ、
内部発熱による温度上昇が中央部にまで及び易くて、ゴ
ム内部の温度差も小さくなり、加硫時間の短縮効果が大
きくなる。例えば、ゴム全体を完全に加硫できるように
最も低温部分を基準にして加硫時間を設定していても、
加硫時間を大幅に短縮することができ、ゴム製品のコス
トダウンを図ることができる。
スを通過することにより、ゴム内部にせん断応力が生じ
てゴム自体が内部から発熱する。このことに加えて、こ
のオリフィスの部分が非円形の断面の扁平形状をなすこ
とで、同じ断面積の断面円形のオリフィスに比してゴム
の接触面積が増し、ゴムに作用する摩擦力が大きくなっ
て、ゴム内部に生じるせん断応力がさらに大きくなる。
その結果、ゴム自体の内部発熱の効果が一層高められ、
内部発熱による温度上昇が中央部にまで及び易くて、ゴ
ム内部の温度差も小さくなり、加硫時間の短縮効果が大
きくなる。例えば、ゴム全体を完全に加硫できるように
最も低温部分を基準にして加硫時間を設定していても、
加硫時間を大幅に短縮することができ、ゴム製品のコス
トダウンを図ることができる。
【００１５】前記非円形の断面のオリフィスが、前記射
出用流路の出口端を構成するものである場合にも、前記
同様に、ゴム自体の内部発熱の効果が一層高められ、内
部発熱による温度上昇が中央部にまで及び易く、加硫時
間を大幅に短縮できる。
出用流路の出口端を構成するものである場合にも、前記
同様に、ゴム自体の内部発熱の効果が一層高められ、内
部発熱による温度上昇が中央部にまで及び易く、加硫時
間を大幅に短縮できる。
【００１６】さらに前記扁平形状のオリフィスは、前記
オリフィスの内壁面が断面における長軸方向両端で鋭角
の略屈折状をなしているもの、または前記オリフィスが
扁平な断面略楕円形をなしているものとすることができ
る。
オリフィスの内壁面が断面における長軸方向両端で鋭角
の略屈折状をなしているもの、または前記オリフィスが
扁平な断面略楕円形をなしているものとすることができ
る。
【００１７】この形状の場合、成形材料のゴムが、前記
オリフィスを通過することで、ゴム内部にせん断応力が
生じてゴム自体が内部から発熱するは勿論のこと、該オ
リフィスが前記の扁平形状、例えば略楕円形をなしてい
るため、同じ断面積を持つ断面円形のオリフィスに比し
て内壁面の周長が長くなっており、オリフィスを通過す
るゴムと前記内壁面との接触面積が増し、ゴムに作用す
る摩擦力が大きくなるとともに、長軸方向両端部で相対
向する内壁面が漸次接近する形状のために、ゴム内部に
生じるせん断応力も大きくなり、ゴム自体の内部発熱の
効果が高められる。その上、オリフィスが扁平形状であ
るために、ゴムの内部発熱による温度上昇が中央部にま
で及び易く、ゴム全体としての温度上昇が効果的になさ
れ、しかも中央部と周辺部との温度差も小さくなる。し
たがって、加硫時間の短縮の効果が大きくなる。
オリフィスを通過することで、ゴム内部にせん断応力が
生じてゴム自体が内部から発熱するは勿論のこと、該オ
リフィスが前記の扁平形状、例えば略楕円形をなしてい
るため、同じ断面積を持つ断面円形のオリフィスに比し
て内壁面の周長が長くなっており、オリフィスを通過す
るゴムと前記内壁面との接触面積が増し、ゴムに作用す
る摩擦力が大きくなるとともに、長軸方向両端部で相対
向する内壁面が漸次接近する形状のために、ゴム内部に
生じるせん断応力も大きくなり、ゴム自体の内部発熱の
効果が高められる。その上、オリフィスが扁平形状であ
るために、ゴムの内部発熱による温度上昇が中央部にま
で及び易く、ゴム全体としての温度上昇が効果的になさ
れ、しかも中央部と周辺部との温度差も小さくなる。し
たがって、加硫時間の短縮の効果が大きくなる。
【００１８】前記のノズルにおいて、扁平な断面略楕円
形のオリフィスにおける長径と短径との比率（短径／長
径）が、１／２〜１／５の範囲に設定されてなるものが
好ましい。
形のオリフィスにおける長径と短径との比率（短径／長
径）が、１／２〜１／５の範囲に設定されてなるものが
好ましい。
【００１９】すなわち、前記の長径と短径の比率（つま
り扁平率）が１／５より小さくなると、扁平になり過ぎ
て、ゴムの流通抵抗が大きくなり、大きな射出圧力を必
要とする。また前記の扁平率が１／２より大きくなる
と、扁平な形状としたことによる効果が小さくなる。こ
のような効果の点から、特に好ましくは、前記扁平率が
１／３〜１／５の範囲のものである。
り扁平率）が１／５より小さくなると、扁平になり過ぎ
て、ゴムの流通抵抗が大きくなり、大きな射出圧力を必
要とする。また前記の扁平率が１／２より大きくなる
と、扁平な形状としたことによる効果が小さくなる。こ
のような効果の点から、特に好ましくは、前記扁平率が
１／３〜１／５の範囲のものである。
【００２０】前記のノズルにおける扁平な断面略楕円形
のオリフィスの場合も、二つの湾曲状内壁面が相対向し
て長軸方向両端で鋭角の略屈折状をなして連続している
ものとすることができる。例えば、比較的半径の大きい
円弧状の二つの内壁面が相対向して円弧の両端同士が交
わる形で連続して、目のような形状をなすものにでき
る。
のオリフィスの場合も、二つの湾曲状内壁面が相対向し
て長軸方向両端で鋭角の略屈折状をなして連続している
ものとすることができる。例えば、比較的半径の大きい
円弧状の二つの内壁面が相対向して円弧の両端同士が交
わる形で連続して、目のような形状をなすものにでき
る。
【００２１】この場合、前記と同様に、ゴム自体の内部
発熱の効果が高められ、ゴム全体としての内部発熱によ
る温度上昇が効果的になされる上、特に形状的に長軸方
向の両端部において、相対向する湾曲状内壁面同士が漸
次接近することになって、オリフィスを流通するゴムと
前記内壁面との摩擦でゴム内部に生じるせん断応力が大
きくなり、ゴム自体の内部発熱の効果が一層高められ、
さらに優れた加硫時間短縮の効果を発揮できる。
発熱の効果が高められ、ゴム全体としての内部発熱によ
る温度上昇が効果的になされる上、特に形状的に長軸方
向の両端部において、相対向する湾曲状内壁面同士が漸
次接近することになって、オリフィスを流通するゴムと
前記内壁面との摩擦でゴム内部に生じるせん断応力が大
きくなり、ゴム自体の内部発熱の効果が一層高められ、
さらに優れた加硫時間短縮の効果を発揮できる。
【００２２】特に、前記の長軸方向両端部が、半径１．
０ｍｍ以下の屈折状をなしている場合、ゴム内部に生じ
るせん断応力が大きくなり、ゴムの内部発熱の効果が大
きくなる。
０ｍｍ以下の屈折状をなしている場合、ゴム内部に生じ
るせん断応力が大きくなり、ゴムの内部発熱の効果が大
きくなる。
【００２３】また、前記のオリフィスは、その長径が８
ｍｍ以下で、相対向する湾曲状内壁面が半径１４ｍｍ以
下の円弧状をなしているものが、ゴムの内部発熱の効果
の点から好ましい。
ｍｍ以下で、相対向する湾曲状内壁面が半径１４ｍｍ以
下の円弧状をなしているものが、ゴムの内部発熱の効果
の点から好ましい。
【００２４】また前記のオリフィスにおいて、長軸を挟
んで相対向する二つの内壁面の少なくとも一方に、内方
に突出する凸部が設けられてなるものとすることができ
る。この場合も、オリフィス内壁面の表面積が大きくな
り、ゴムの接触面積が増大して、ゴム内部に生じるせん
断応力が大きくなるとともに、ゴム自体の内部発熱の効
果が高まり、さらに優れた加硫時間短縮の効果を発揮で
きる。
んで相対向する二つの内壁面の少なくとも一方に、内方
に突出する凸部が設けられてなるものとすることができ
る。この場合も、オリフィス内壁面の表面積が大きくな
り、ゴムの接触面積が増大して、ゴム内部に生じるせん
断応力が大きくなるとともに、ゴム自体の内部発熱の効
果が高まり、さらに優れた加硫時間短縮の効果を発揮で
きる。
【００２５】さらに、前記の断面略楕円形のオリフィス
の場合、先端の出口から１０〜７０ｍｍの範囲にあっ
て、該オリフィスより上流側（入口側）の流路部分およ
び下流側（出口側）の流路部分にそれぞれテーパ部を介
して連続しているものが好適である。
の場合、先端の出口から１０〜７０ｍｍの範囲にあっ
て、該オリフィスより上流側（入口側）の流路部分およ
び下流側（出口側）の流路部分にそれぞれテーパ部を介
して連続しているものが好適である。
【００２６】これにより、射出されるゴムは、過度の抵
抗を生じることなくオリフィスを通過でき、またオリフ
ィスを通過したゴムが急激に膨脹することなく下流側の
流路部分を流通して、出口から成形金型内に射出され、
前記加硫時間の短縮の効果を良好に保持できる。
抗を生じることなくオリフィスを通過でき、またオリフ
ィスを通過したゴムが急激に膨脹することなく下流側の
流路部分を流通して、出口から成形金型内に射出され、
前記加硫時間の短縮の効果を良好に保持できる。
【００２７】なお、前記オリフィスの位置が前記より出
口に近くなると、オリフィスより下流側のテーパ部の開
き角度が大きくなるか、あるいは加硫側のテーパ部が設
けられないことになり、また前記より出口から離れた位
置になると、オリフィスから出口までの距離が長くなり
すぎて、ゴムが成形金型内に射出されるまでに温度が低
下するおそれがある。それゆえ、オリフィスの位置を前
記範囲に設けるのがよく、より好ましくは出口から２０
〜４０ｍｍの範囲である。
口に近くなると、オリフィスより下流側のテーパ部の開
き角度が大きくなるか、あるいは加硫側のテーパ部が設
けられないことになり、また前記より出口から離れた位
置になると、オリフィスから出口までの距離が長くなり
すぎて、ゴムが成形金型内に射出されるまでに温度が低
下するおそれがある。それゆえ、オリフィスの位置を前
記範囲に設けるのがよく、より好ましくは出口から２０
〜４０ｍｍの範囲である。
【００２８】また、前記の射出用流路におけるオリフィ
スより上流側のテーパ部の開き角度は３０°〜９０°、
オリフィスより下流側のテーパ部の開き角度は１５°〜
６０°であるのが、前記の効果の点から好適である。
スより上流側のテーパ部の開き角度は３０°〜９０°、
オリフィスより下流側のテーパ部の開き角度は１５°〜
６０°であるのが、前記の効果の点から好適である。
【００２９】すなわち、前記上流側のテーパ部の開き角
度が、前記より小さいとテーパ部が長くなり、また前記
より大きいと、ゴムのオリフィス通過抵抗が大きくな
る。前記下流側のテーパ部の開き角度が、前記より小さ
いと、テーパ部が長くなって、出口からオリフィスまで
の距離が長くなり、また前記より大きい開き角度である
と、テーパ部を設けたことによる効果が充分に得られ
ず、ゴムの温度が低下するおそれがある。
度が、前記より小さいとテーパ部が長くなり、また前記
より大きいと、ゴムのオリフィス通過抵抗が大きくな
る。前記下流側のテーパ部の開き角度が、前記より小さ
いと、テーパ部が長くなって、出口からオリフィスまで
の距離が長くなり、また前記より大きい開き角度である
と、テーパ部を設けたことによる効果が充分に得られ
ず、ゴムの温度が低下するおそれがある。
【００３０】また、射出用流路の一つの部分がオリフィ
スとして形成されたものにおいて、前記オリフィスを複
数の開口よりなるものとすることも可能ではあるが、実
施上は上記のように扁平形状とするのが好ましい。
スとして形成されたものにおいて、前記オリフィスを複
数の開口よりなるものとすることも可能ではあるが、実
施上は上記のように扁平形状とするのが好ましい。
【００３１】この場合も、ゴムがオリフィスにおける複
数の開口を通過することにより、各開口を通過するゴム
部分毎に大きなせん断応力が生じ、ゴムの内部発熱の効
果がノズルより射出されるゴム全体に及び、温度上昇が
効果的になされる。
数の開口を通過することにより、各開口を通過するゴム
部分毎に大きなせん断応力が生じ、ゴムの内部発熱の効
果がノズルより射出されるゴム全体に及び、温度上昇が
効果的になされる。
【００３２】前記のオリフィスの断面積は、２０ｍｍ
２ 以下で、オリフィスより上流側の流路部分の断面積
に対する比が２０％以下であるのが好適であり、これに
より、オリフィスによる絞り効果や発熱効果を充分に発
揮できることになる。
２ 以下で、オリフィスより上流側の流路部分の断面積
に対する比が２０％以下であるのが好適であり、これに
より、オリフィスによる絞り効果や発熱効果を充分に発
揮できることになる。
【００３３】特に、オリフィスによる絞り効果やゴムの
内部発熱の効果の点から、前記オリフィスの断面積は、
５ｍｍ２ 以下で、オリフィスより上流側の流路部分の
断面積に対する比が５％以下であるのが特に好ましい。
内部発熱の効果の点から、前記オリフィスの断面積は、
５ｍｍ２ 以下で、オリフィスより上流側の流路部分の
断面積に対する比が５％以下であるのが特に好ましい。
【００３４】上記した射出成形用ノズルを備えたゴムの
射出成形機は、ノズルの射出用流路に有するオリフィス
等の非円形の断面形状により、成形におけるゴムの加硫
時間を短縮できる。また成形するゴム製品の種類に応じ
て前記の断面形状を適宜選定することで、加硫時間つま
りは成形のサイクルタイムを調整することも可能にな
る。
射出成形機は、ノズルの射出用流路に有するオリフィス
等の非円形の断面形状により、成形におけるゴムの加硫
時間を短縮できる。また成形するゴム製品の種類に応じ
て前記の断面形状を適宜選定することで、加硫時間つま
りは成形のサイクルタイムを調整することも可能にな
る。
【００３５】そのため、前記の射出成形機で、成形する
ゴム製品の種類が異なる成形機の複数台を、成形サイク
ルタイムを合せて設置しておくことにより、複数種のゴ
ム製品を同時に成形でき、多品種小ロットのゴム製品の
生産性を向上できる。
ゴム製品の種類が異なる成形機の複数台を、成形サイク
ルタイムを合せて設置しておくことにより、複数種のゴ
ム製品を同時に成形でき、多品種小ロットのゴム製品の
生産性を向上できる。
【００３６】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施例を説明するが、本発明はこれに限定されるも
のではない。
明の実施例を説明するが、本発明はこれに限定されるも
のではない。
【００３７】図１〜図３は、本発明にかかるゴム射出成
形用ノズルの一つの実施例を示している。
形用ノズルの一つの実施例を示している。
【００３８】この実施例の射出成形用ノズル１は、従来
のノズルと同様に、図１４あるいは図１５に示す射出成
形機の射出用シリンダー６１の先端部に取付けて使用す
るものであり、先端１ａは成形金型の充填用口部に対し
て嵌合自在な円錐台形状をなし、後端部は前記射出用シ
リンダー６１に対する螺合手段２ａを外周に有する取付
部２として形成されている。このノズル１は、その内部
に、前記取付部２の側を入口３として先端１ａに向って
貫通する射出用流路５を有している。この射出用流路５
には、その両端部の入口３と先端の出口４の間、例えば
図のように流路途中に、流路径を絞って成形材料である
ゴムの流速を速めるためのオリフィス６が設けられてい
る。
のノズルと同様に、図１４あるいは図１５に示す射出成
形機の射出用シリンダー６１の先端部に取付けて使用す
るものであり、先端１ａは成形金型の充填用口部に対し
て嵌合自在な円錐台形状をなし、後端部は前記射出用シ
リンダー６１に対する螺合手段２ａを外周に有する取付
部２として形成されている。このノズル１は、その内部
に、前記取付部２の側を入口３として先端１ａに向って
貫通する射出用流路５を有している。この射出用流路５
には、その両端部の入口３と先端の出口４の間、例えば
図のように流路途中に、流路径を絞って成形材料である
ゴムの流速を速めるためのオリフィス６が設けられてい
る。
【００３９】前記射出用流路５のうち、前記オリフィス
より上流側（入口側）の流路部分５ａおよびオリフィス
より下流側（出口側）の流路部分５ｂは、いずれも断面
円形であり、下流側の流路部分５ｂの流路径は、上流側
の流路部分５ａの流路径のほぼ１／２〜１／３程度に設
定されている。
より上流側（入口側）の流路部分５ａおよびオリフィス
より下流側（出口側）の流路部分５ｂは、いずれも断面
円形であり、下流側の流路部分５ｂの流路径は、上流側
の流路部分５ａの流路径のほぼ１／２〜１／３程度に設
定されている。
【００４０】そして、前記射出用流路５のオリフィス６
が、少なくとも一つの非円形の断面を有する部分として
形成されている。このオリフィス６は、その断面形状
が、縦横の１方向に長く、これと交叉する方向に扁平化
した形状、好ましくは長軸方向の少なくとも両端部にお
いて該両端に近くなるほど前記長軸と直交する方向の寸
法が小さくなる扁平形状をなしている。例えば、図３に
拡大して示すように比較的扁平な断面略楕円形をなして
いる。６ａ，６ａは前記断面形状における長軸方向（長
径方向）両端を示し、６ｂ，６ｂは長軸を挟んで相対向
する二つの湾曲状の内壁面を示している。
が、少なくとも一つの非円形の断面を有する部分として
形成されている。このオリフィス６は、その断面形状
が、縦横の１方向に長く、これと交叉する方向に扁平化
した形状、好ましくは長軸方向の少なくとも両端部にお
いて該両端に近くなるほど前記長軸と直交する方向の寸
法が小さくなる扁平形状をなしている。例えば、図３に
拡大して示すように比較的扁平な断面略楕円形をなして
いる。６ａ，６ａは前記断面形状における長軸方向（長
径方向）両端を示し、６ｂ，６ｂは長軸を挟んで相対向
する二つの湾曲状の内壁面を示している。
【００４１】前記の扁平な断面略楕円形のオリフィス６
としては、長軸方向の両端部が通常の楕円形のように所
定半径の丸みのついたものであってもよいが、実施上
は、図３のように、相対向する二つの湾曲状内壁面６
ｂ，６ｂが、前記両端６ａ，６ａにおいて鋭角の屈折状
をなして連続するものが好ましい。中でも、比較的半径
の大きい円弧状の二つの内壁面６ｂ，６ｂが相対向して
円弧の両端同士が交わる形で連続して、言わば、目のよ
うな形あるいは両面凸形レンズの断面に似た形状をなす
ものが好適である。
としては、長軸方向の両端部が通常の楕円形のように所
定半径の丸みのついたものであってもよいが、実施上
は、図３のように、相対向する二つの湾曲状内壁面６
ｂ，６ｂが、前記両端６ａ，６ａにおいて鋭角の屈折状
をなして連続するものが好ましい。中でも、比較的半径
の大きい円弧状の二つの内壁面６ｂ，６ｂが相対向して
円弧の両端同士が交わる形で連続して、言わば、目のよ
うな形あるいは両面凸形レンズの断面に似た形状をなす
ものが好適である。
【００４２】前記長軸方向両端６ａ，６ａが鋭角の屈折
状をなすものとしては、若干の丸みを付した屈折状をな
すものであってもよいが、実施上は、前記両端６ａ，６
ａが、半径１．０ｍｍ以下、好ましくは加工可能な半径
０．２ｍｍ程度のごく小さい丸みの付いている屈折状を
なすもの、あるいは殆ど丸みのつかない屈折状をなすも
のが好ましい。
状をなすものとしては、若干の丸みを付した屈折状をな
すものであってもよいが、実施上は、前記両端６ａ，６
ａが、半径１．０ｍｍ以下、好ましくは加工可能な半径
０．２ｍｍ程度のごく小さい丸みの付いている屈折状を
なすもの、あるいは殆ど丸みのつかない屈折状をなすも
のが好ましい。
【００４３】前記オリフィス６の断面形状における長径
（長軸方向の寸法）Ｗは８ｍｍ以下、さらに相対向する
二つの湾曲状内壁面６ｂ，６ｂは半径が１４ｍｍ以下の
範囲の円弧による、上記のような断面略楕円形とするの
がよい。特に好ましくは、前記長径Ｗは２．５〜５．５
ｍｍ、湾曲状内壁面６ｂ，６ｂの半径Ｒは４〜８ｍｍの
範囲で、長径Ｗと長軸に対し直交する方向の短径Ｔとの
比率（Ｔ／Ｗ）、つまり扁平率は１／２〜１／５の範囲
のものとするのが特に好ましい。
（長軸方向の寸法）Ｗは８ｍｍ以下、さらに相対向する
二つの湾曲状内壁面６ｂ，６ｂは半径が１４ｍｍ以下の
範囲の円弧による、上記のような断面略楕円形とするの
がよい。特に好ましくは、前記長径Ｗは２．５〜５．５
ｍｍ、湾曲状内壁面６ｂ，６ｂの半径Ｒは４〜８ｍｍの
範囲で、長径Ｗと長軸に対し直交する方向の短径Ｔとの
比率（Ｔ／Ｗ）、つまり扁平率は１／２〜１／５の範囲
のものとするのが特に好ましい。
【００４４】前記オリフィス６が扁平な断面略楕円形を
なすものとしては、相対向する二つの湾曲状内壁面６
ｂ，６ｂが一定半径の円弧状をなすものに限らず、例え
ば、湾曲状の内壁面６ｂ，６ｂが、長軸方向の中央部と
両側部で曲率半径を異にした湾曲状をなすもの、あるい
は図４のように中央部が平坦面で両側部のみが所定の曲
率半径の湾曲状あるいは略直線状をなして略三角状をな
すもの等、やや変形した略楕円形にして実施することが
できる。
なすものとしては、相対向する二つの湾曲状内壁面６
ｂ，６ｂが一定半径の円弧状をなすものに限らず、例え
ば、湾曲状の内壁面６ｂ，６ｂが、長軸方向の中央部と
両側部で曲率半径を異にした湾曲状をなすもの、あるい
は図４のように中央部が平坦面で両側部のみが所定の曲
率半径の湾曲状あるいは略直線状をなして略三角状をな
すもの等、やや変形した略楕円形にして実施することが
できる。
【００４５】これらいずれの場合も、長軸方向両端６
ａ，６ａで、相対向する湾曲状内壁面６ｂ，６ｂが漸次
接近して、両端部を流通するゴムの内壁面６ｂ，６ｂと
の摩擦によるせん断応力が大きくなる。
ａ，６ａで、相対向する湾曲状内壁面６ｂ，６ｂが漸次
接近して、両端部を流通するゴムの内壁面６ｂ，６ｂと
の摩擦によるせん断応力が大きくなる。
【００４６】図５は、断面略楕円形のオリフィス６にお
いて、相対向する湾曲状内壁面６ｂ，６ｂの少なくとも
一方の中央部等の所要個所に内方に向って僅かに突出す
る凸部９を設けた場合を示している。この場合、オリフ
ィス６の内壁面６ｂ，６ｂの周長がさらに長くなり、オ
リフィス６を通過するゴムの前記内壁面６ｂ，６ｂとの
接触面積が増大する。図示していないが、前記内壁面６
ｂ，６ｂに凹部を設けた場合も、ゴムと内壁面との接触
面積が増大する。
いて、相対向する湾曲状内壁面６ｂ，６ｂの少なくとも
一方の中央部等の所要個所に内方に向って僅かに突出す
る凸部９を設けた場合を示している。この場合、オリフ
ィス６の内壁面６ｂ，６ｂの周長がさらに長くなり、オ
リフィス６を通過するゴムの前記内壁面６ｂ，６ｂとの
接触面積が増大する。図示していないが、前記内壁面６
ｂ，６ｂに凹部を設けた場合も、ゴムと内壁面との接触
面積が増大する。
【００４７】図６は、断面略楕円形のオリフィス６にお
いて、その内壁面６ｃを周方向に凹凸形状をなすものと
した場合を示している。この場合、オリフィス６を通過
するゴムと内壁面６ｃとの接触面積が増大するととも
に、凹凸形状のために、せん断応力がさらに生じ易くな
って、オリフィス６を通過することによる内部発熱の効
果が大きくなる上、ゴムの内部まで発熱による温度上昇
が及び易くなる。
いて、その内壁面６ｃを周方向に凹凸形状をなすものと
した場合を示している。この場合、オリフィス６を通過
するゴムと内壁面６ｃとの接触面積が増大するととも
に、凹凸形状のために、せん断応力がさらに生じ易くな
って、オリフィス６を通過することによる内部発熱の効
果が大きくなる上、ゴムの内部まで発熱による温度上昇
が及び易くなる。
【００４８】また非円形の断面を有するオリフィスとし
ては、上記のように断面略楕円形を基本形とするものに
限らず、例えば図７のように、断面が扁平な略菱形状を
なして、長軸方向両端６ａ，６ａが屈折状をなして連続
するものとすることができる。このほか、断面が略長方
形や、その略長方形の長手方向両端部が半円形をなすも
の等、細長い一体の断面形状にすることも可能である
が、両端部の内部発熱の効果の点では、上記した実施例
のように長軸方向両端が屈折状をなして連続するもの、
さらには凸部を設けたものや凹凸形状をなすものが好ま
しい。また他の異形の断面形状とすることもできる。
ては、上記のように断面略楕円形を基本形とするものに
限らず、例えば図７のように、断面が扁平な略菱形状を
なして、長軸方向両端６ａ，６ａが屈折状をなして連続
するものとすることができる。このほか、断面が略長方
形や、その略長方形の長手方向両端部が半円形をなすも
の等、細長い一体の断面形状にすることも可能である
が、両端部の内部発熱の効果の点では、上記した実施例
のように長軸方向両端が屈折状をなして連続するもの、
さらには凸部を設けたものや凹凸形状をなすものが好ま
しい。また他の異形の断面形状とすることもできる。
【００４９】本発明は、射出用流路５におけるオリフィ
ス６を、上記した扁平形状を基本とする非円形の断面形
状とするが、このほか、図８のように、複数の開口６ｄ
を配設してなるものとすることができる。この場合、同
じ断面積を持つ一つのオリフィスに比して、オリフィス
６の各開口６ｄを通過するゴムの壁面との接触面積が増
大し、かつ狭い開口を通過することにより、ゴムに生じ
るせん断応力が大きくなって、ゴムの内部発熱の効果が
さらに高くなり、ノズルより射出されるゴム全体の温度
上昇が均一化する。
ス６を、上記した扁平形状を基本とする非円形の断面形
状とするが、このほか、図８のように、複数の開口６ｄ
を配設してなるものとすることができる。この場合、同
じ断面積を持つ一つのオリフィスに比して、オリフィス
６の各開口６ｄを通過するゴムの壁面との接触面積が増
大し、かつ狭い開口を通過することにより、ゴムに生じ
るせん断応力が大きくなって、ゴムの内部発熱の効果が
さらに高くなり、ノズルより射出されるゴム全体の温度
上昇が均一化する。
【００５０】なお、前記の複数の開口６ｄは図のような
円形をなすものには限らない。例えば、図９のように、
円形のオリフィス６の内部に、クロス形状の部材６ｅを
配して、前記オリフィス６を複数の扇形の開口６ｄに分
割形成したものとする等、種々の形状による実施が可能
である。
円形をなすものには限らない。例えば、図９のように、
円形のオリフィス６の内部に、クロス形状の部材６ｅを
配して、前記オリフィス６を複数の扇形の開口６ｄに分
割形成したものとする等、種々の形状による実施が可能
である。
【００５１】前記の各実施例において、オリフィス６の
長さは、２〜５ｍｍ程度が好適であるが、断面形状や断
面積および長径等の形状によって異なり、前記より短く
したり長くすることも可能であり、この長さが長いもの
ほど、絞り効果、発熱効果が増すが、それだけ射出抵抗
も大きくなる。
長さは、２〜５ｍｍ程度が好適であるが、断面形状や断
面積および長径等の形状によって異なり、前記より短く
したり長くすることも可能であり、この長さが長いもの
ほど、絞り効果、発熱効果が増すが、それだけ射出抵抗
も大きくなる。
【００５２】前記オリフィス６は、図１０のように、上
流側の流路部分５ａおよび下流側の流路部分５ｂとの間
にそれぞれ段面を介して連続させることも可能である
が、通常、図１のように前記オリフィス６から漸次拡径
して上流側の流路部分５ａおよび下流側の流路部分５ｂ
に連続するテーパ部７ａおよび７ｂをそれぞれ設け、ゴ
ムが流路部分５ａからテーパ部７ａを介してオリフィス
６をスムーズに通過でき、かつ下流側のテーパ部７ｂに
よって徐々に膨脹して流路部分５ｂに流れるように設け
るのがよい。
流側の流路部分５ａおよび下流側の流路部分５ｂとの間
にそれぞれ段面を介して連続させることも可能である
が、通常、図１のように前記オリフィス６から漸次拡径
して上流側の流路部分５ａおよび下流側の流路部分５ｂ
に連続するテーパ部７ａおよび７ｂをそれぞれ設け、ゴ
ムが流路部分５ａからテーパ部７ａを介してオリフィス
６をスムーズに通過でき、かつ下流側のテーパ部７ｂに
よって徐々に膨脹して流路部分５ｂに流れるように設け
るのがよい。
【００５３】特に、オリフィス６の部分から下流側の流
路部分５ｂに対して急激に拡径している場合、オリフィ
ス６を通過したゴムが急激に膨脹することになって、ゴ
ムの熱が奪われて温度が低下するので好ましくない。
路部分５ｂに対して急激に拡径している場合、オリフィ
ス６を通過したゴムが急激に膨脹することになって、ゴ
ムの熱が奪われて温度が低下するので好ましくない。
【００５４】また、前記流路５のオリフィス６より上流
側のテーパ部７ａの開き角度α１は３０〜９０°、オリ
フィス６より下流側のテーパ部７ｂの開き角度α２は１
５〜６０°であるのがよい。通常、下流側のテーパ部７
ｂの開き角度α２は、上流側のテーパ部７ａの開き角度
α１より小さくする。例えば、図１の実施例の場合、テ
ーパ部７ａの開き角度α１は６０°、テーパ部７ａの開
き角度α１は３０°である。
側のテーパ部７ａの開き角度α１は３０〜９０°、オリ
フィス６より下流側のテーパ部７ｂの開き角度α２は１
５〜６０°であるのがよい。通常、下流側のテーパ部７
ｂの開き角度α２は、上流側のテーパ部７ａの開き角度
α１より小さくする。例えば、図１の実施例の場合、テ
ーパ部７ａの開き角度α１は６０°、テーパ部７ａの開
き角度α１は３０°である。
【００５５】また、前記オリフィス６の位置は、ノズル
内の射出用流路５の入口３から出口４までのどの位置に
あってもよく、例えば出口４を構成するように設けてお
くことも可能であるが、実施上は出口４から１０〜７０
ｍｍの範囲に設けておくのがよく、より好ましくは２０
〜４０ｍｍの範囲である。
内の射出用流路５の入口３から出口４までのどの位置に
あってもよく、例えば出口４を構成するように設けてお
くことも可能であるが、実施上は出口４から１０〜７０
ｍｍの範囲に設けておくのがよく、より好ましくは２０
〜４０ｍｍの範囲である。
【００５６】すなわち、オリフィス６を通過したゴムの
急激な膨脹を抑制するために、出口側の流路部分５ｂに
連続するテーパ部７ｂが必要であり、またオリフィス６
を通過したゴムが成形金型に射出されるまでに時間がか
かると、それだけゴムの温度が低下し易くなり、加硫時
間短縮の効果が得られないことになる。そのため前記範
囲に設けるのが好ましい。
急激な膨脹を抑制するために、出口側の流路部分５ｂに
連続するテーパ部７ｂが必要であり、またオリフィス６
を通過したゴムが成形金型に射出されるまでに時間がか
かると、それだけゴムの温度が低下し易くなり、加硫時
間短縮の効果が得られないことになる。そのため前記範
囲に設けるのが好ましい。
【００５７】また前記のオリフィス６の断面積は２０．
０ｍｍ２ 以下で、上流側の流路部分５ａの断面積に対
する比が２０％以下であるのが好適である。すなわち、
前記の断面積および断面積比が前記より大きくなると、
オリフィス６を設けたことによる絞り効果が充分に得ら
れず、射出速度の高速化や発熱の効果を期待できないこ
とになる。特に、前記絞り効果や発熱効果の点からは、
前記オリフィス６の断面積は５ｍｍ２ 以下で、かつ上
流側の流路部分５ａの断面積に対する比が５％以下であ
るのが好ましい。ただし、断面積があまり小さいと、抵
抗が大きくなり過ぎて、射出速度に影響がでるので、
２．５ｍｍ２ 以上の範囲で設定するのが好ましい。
０ｍｍ２ 以下で、上流側の流路部分５ａの断面積に対
する比が２０％以下であるのが好適である。すなわち、
前記の断面積および断面積比が前記より大きくなると、
オリフィス６を設けたことによる絞り効果が充分に得ら
れず、射出速度の高速化や発熱の効果を期待できないこ
とになる。特に、前記絞り効果や発熱効果の点からは、
前記オリフィス６の断面積は５ｍｍ２ 以下で、かつ上
流側の流路部分５ａの断面積に対する比が５％以下であ
るのが好ましい。ただし、断面積があまり小さいと、抵
抗が大きくなり過ぎて、射出速度に影響がでるので、
２．５ｍｍ２ 以上の範囲で設定するのが好ましい。
【００５８】図１０および図１１は、それぞれ本発明に
係るゴム射出成形用ノズルの他の実施例を示し、いずれ
も基本的構成は上記した実施例と同じであり、同構成部
分には同符号を付して詳しい説明を省略する。
係るゴム射出成形用ノズルの他の実施例を示し、いずれ
も基本的構成は上記した実施例と同じであり、同構成部
分には同符号を付して詳しい説明を省略する。
【００５９】図１０の実施例のノズル１は、ノズル内の
射出用流路５におけるオリフィス６が、上記した実施例
の場合よりも出口４から遠い位置に配置されている。そ
して、前記オリフィス６の上流側では、オリフィス開口
端の周囲に段面８ａを残すように形成したテーパ部７
ａ、特に略９０°の開き角度α１をなすテーパ部７ａを
介して上流側の流路部分５ａと連続している。またオリ
フィス６の下流側では、オリフィス開口端から僅かに傾
斜した段面８ｂにより下流側の流路部分５ｂに連続して
いる。
射出用流路５におけるオリフィス６が、上記した実施例
の場合よりも出口４から遠い位置に配置されている。そ
して、前記オリフィス６の上流側では、オリフィス開口
端の周囲に段面８ａを残すように形成したテーパ部７
ａ、特に略９０°の開き角度α１をなすテーパ部７ａを
介して上流側の流路部分５ａと連続している。またオリ
フィス６の下流側では、オリフィス開口端から僅かに傾
斜した段面８ｂにより下流側の流路部分５ｂに連続して
いる。
【００６０】図１１の実施例のノズル１は、射出用流路
５におけるオリフィス６の基本的な配置構成は前記の実
施例と同様であるが、オリフィス６の上流側では図１の
実施例と同様の開き角度α１が６０°のテーパ部７ａを
介して上流側の流路部分５ａと連続し、オリフィス６の
下流側では、前記同様に僅かに傾斜した段面８ｂにより
下流側の流路部分５ｂと連続している。
５におけるオリフィス６の基本的な配置構成は前記の実
施例と同様であるが、オリフィス６の上流側では図１の
実施例と同様の開き角度α１が６０°のテーパ部７ａを
介して上流側の流路部分５ａと連続し、オリフィス６の
下流側では、前記同様に僅かに傾斜した段面８ｂにより
下流側の流路部分５ｂと連続している。
【００６１】なお、ノズル１内の射出用流路５における
少なくとも一つの非円形の断面を有する部分としては、
図示する実施例のような流路途中や先端出口のオリフィ
スとして構成したものに限らず、図示していないが、射
出用流路の少なくとも一部を上記のような非円形の断面
に形成して実施することも可能である。また非円形の断
面を有する部分を複数個所に設けておくことも可能であ
る。
少なくとも一つの非円形の断面を有する部分としては、
図示する実施例のような流路途中や先端出口のオリフィ
スとして構成したものに限らず、図示していないが、射
出用流路の少なくとも一部を上記のような非円形の断面
に形成して実施することも可能である。また非円形の断
面を有する部分を複数個所に設けておくことも可能であ
る。
【００６２】上記した各実施例のゴムの射出成形用ノズ
ル１は、従来と同様に、図１４あるいは図１５に示す射
出成形機Ａ，Ｂにおいて、射出装置６０の射出用シリン
ダー６１の先端に取付けて使用される。
ル１は、従来と同様に、図１４あるいは図１５に示す射
出成形機Ａ，Ｂにおいて、射出装置６０の射出用シリン
ダー６１の先端に取付けて使用される。
【００６３】例えば、図１〜図３の実施例のノズル１を
用いた射出成形において、射出装置６０で可塑化されて
所定の加熱状態で射出用シリンダー６１から押出された
成形材料の未加硫ゴムは、ノズル内の射出用流路５を流
通するとともに、該流路５の途中に設けられているオリ
フィス６を通過することで、該オリフィス６の絞り効果
で流速が速められて、先端の出口４から成形金型４０の
スプルー４１内に高速で射出され、ランナー４２を通じ
て成形金型４０のキャビティ４３に充填される。
用いた射出成形において、射出装置６０で可塑化されて
所定の加熱状態で射出用シリンダー６１から押出された
成形材料の未加硫ゴムは、ノズル内の射出用流路５を流
通するとともに、該流路５の途中に設けられているオリ
フィス６を通過することで、該オリフィス６の絞り効果
で流速が速められて、先端の出口４から成形金型４０の
スプルー４１内に高速で射出され、ランナー４２を通じ
て成形金型４０のキャビティ４３に充填される。
【００６４】この際、射出されるゴムは、前記オリフィ
ス６を通過することで、ゴム内部にせん断応力が生じて
ゴム自体が内部から発熱し、ゴム自体の温度が上昇す
る。特に、前記オリフィス６はその断面形状が扁平な略
楕円形、例えば長軸方向両端６ａ，６ａで二つの湾曲状
内壁面６ｂ，６ｂが鋭角の屈折状をなして連続する特殊
な略楕円形をなしているために、前記オリフィス６を通
過するゴムとオリフィス内壁面との接触面積が増し、ゴ
ムに作用する摩擦力が大きくなるとともに、ゴム内部に
生じるせん断応力も大きくなる。
ス６を通過することで、ゴム内部にせん断応力が生じて
ゴム自体が内部から発熱し、ゴム自体の温度が上昇す
る。特に、前記オリフィス６はその断面形状が扁平な略
楕円形、例えば長軸方向両端６ａ，６ａで二つの湾曲状
内壁面６ｂ，６ｂが鋭角の屈折状をなして連続する特殊
な略楕円形をなしているために、前記オリフィス６を通
過するゴムとオリフィス内壁面との接触面積が増し、ゴ
ムに作用する摩擦力が大きくなるとともに、ゴム内部に
生じるせん断応力も大きくなる。
【００６５】特に、前記オリフィス６の長軸方向の両端
に近くなるほど、相対向する二つの湾曲状内壁面６ｂ，
６ｂ同士が接近して両内壁面６ｂ，６ｂ間の間隔が小さ
くなるため、オリフィス６内におけるゴムは前記長軸方
向両端６ａ，６ａの近傍で前記せん断応力が一層大きく
なり、ゴム自体の内部発熱の効果がさらに高くなる。し
かもこの内部発熱による温度上昇がゴムの断面における
中央部にまで及び、その結果、ゴム全体の温度が効果的
に上昇し、中央部と周辺部との温度差も小さくなる。
に近くなるほど、相対向する二つの湾曲状内壁面６ｂ，
６ｂ同士が接近して両内壁面６ｂ，６ｂ間の間隔が小さ
くなるため、オリフィス６内におけるゴムは前記長軸方
向両端６ａ，６ａの近傍で前記せん断応力が一層大きく
なり、ゴム自体の内部発熱の効果がさらに高くなる。し
かもこの内部発熱による温度上昇がゴムの断面における
中央部にまで及び、その結果、ゴム全体の温度が効果的
に上昇し、中央部と周辺部との温度差も小さくなる。
【００６６】したがって、成形金型４０内に射出される
ゴムの内部発熱による温度上昇効果とゴム内部の温度差
の減少効果により、ゴム全体を完全に加硫できるよう
に、最も低温部分を基準にして加硫時間を設定していて
も、加硫時間を大幅に短縮することができ、また成形す
るゴム製品の種類に応じて加硫時間つまりは成形サイク
ルタイムを適宜調整し設定することができる。
ゴムの内部発熱による温度上昇効果とゴム内部の温度差
の減少効果により、ゴム全体を完全に加硫できるよう
に、最も低温部分を基準にして加硫時間を設定していて
も、加硫時間を大幅に短縮することができ、また成形す
るゴム製品の種類に応じて加硫時間つまりは成形サイク
ルタイムを適宜調整し設定することができる。
【００６７】そのため、成形するゴム製品の種類を異に
する前記の射出成形機の複数台を、成形サイクルタイム
を合せて設置しておくことにより、複数種のゴム製品を
同時に射出成形することができ、その成形上の管理が容
易になり、多品種小ロットのゴム製品の射出成形を合理
化でき、生産性を向上できる。
する前記の射出成形機の複数台を、成形サイクルタイム
を合せて設置しておくことにより、複数種のゴム製品を
同時に射出成形することができ、その成形上の管理が容
易になり、多品種小ロットのゴム製品の射出成形を合理
化でき、生産性を向上できる。
【００６８】上記した本発明の射出成形用ノズルによる
効果は、図１２および図１３にそれぞれ示すゴム製品に
ついての下記の射出成形試験における加硫時間の比較に
より明らかである。
効果は、図１２および図１３にそれぞれ示すゴム製品に
ついての下記の射出成形試験における加硫時間の比較に
より明らかである。
【００６９】下記の表−１は、図１２のゴム製品１０の
射出成形試験の結果を示し、成形金型の温度１６０℃、
スクリュー温調９０℃として、下記の表−３のゴム配合
（ａ）によるゴム材料を使用して射出成形を行なった。
使用ゴムのゴム硬度は５５度（ＪＩＳ−Ａに規定する硬
度計による硬度）である。
射出成形試験の結果を示し、成形金型の温度１６０℃、
スクリュー温調９０℃として、下記の表−３のゴム配合
（ａ）によるゴム材料を使用して射出成形を行なった。
使用ゴムのゴム硬度は５５度（ＪＩＳ−Ａに規定する硬
度計による硬度）である。
【００７０】なお、図１２のゴム製品１０は、二つの取
付金具１１，１２を、その両者間にゴム体１３を加硫成
形により介設し結合一体化した自動車の防振ゴム（直径
５０ｍｍ、高さ２５ｍｍ）である。
付金具１１，１２を、その両者間にゴム体１３を加硫成
形により介設し結合一体化した自動車の防振ゴム（直径
５０ｍｍ、高さ２５ｍｍ）である。
【００７１】下記の表−２は、図１３のゴム製品２０の
射出成形試験の結果を示し、成形金型の温度１７０℃、
スクリュー温調９５℃として、下記の表−３のゴム配合
（ｂ）によるゴム材料を使用して、射出成形を行なっ
た。使用ゴムのゴム硬度は６４度（ＪＩＳ−Ａに規定す
る硬度計による硬度）である。
射出成形試験の結果を示し、成形金型の温度１７０℃、
スクリュー温調９５℃として、下記の表−３のゴム配合
（ｂ）によるゴム材料を使用して、射出成形を行なっ
た。使用ゴムのゴム硬度は６４度（ＪＩＳ−Ａに規定す
る硬度計による硬度）である。
【００７２】図１３のゴム製品２０は、板状の取付用の
ベース金具２１に中空のゴム体２２を加硫成形により接
合して一体化したもので、例えば自動車の後輪部におい
て、金属製スプリングが限度以上に撓んだり、フレーム
に当ったりするのを防止するためのスプリング用の補助
具として使用されるホロ・スプリングである。
ベース金具２１に中空のゴム体２２を加硫成形により接
合して一体化したもので、例えば自動車の後輪部におい
て、金属製スプリングが限度以上に撓んだり、フレーム
に当ったりするのを防止するためのスプリング用の補助
具として使用されるホロ・スプリングである。
【００７３】下記の表−１および表−２において、射出
成形機の種類の成形機Ｂは、図１５に示すインライン方
式の射出成形機Ｂを示している。
成形機の種類の成形機Ｂは、図１５に示すインライン方
式の射出成形機Ｂを示している。
【００７４】さらに、表−１および表−２において、ノ
ズルの形状の（Ｉ）は、第１図の実施例のノズル形状、
（II）は図１０の実施例のノズル形状、(III）は図１１
の実施例のノズル形状、（IV）は図１６の従来タイプの
ノズルを示し、オリフィス等の各部の形状や寸法は表中
に記載のとおりである。また表中の金型注入温度は、成
形金型に注入されたゴムの温度を測定したもの、フリー
ショットゴム温度は、ノズルよりフリーで射出したゴム
の温度を測定したものである。
ズルの形状の（Ｉ）は、第１図の実施例のノズル形状、
（II）は図１０の実施例のノズル形状、(III）は図１１
の実施例のノズル形状、（IV）は図１６の従来タイプの
ノズルを示し、オリフィス等の各部の形状や寸法は表中
に記載のとおりである。また表中の金型注入温度は、成
形金型に注入されたゴムの温度を測定したもの、フリー
ショットゴム温度は、ノズルよりフリーで射出したゴム
の温度を測定したものである。
【００７５】さらにまた、表−１および表−２における
加硫限界において、未加硫ＮＧは、成形された製品のゴ
ム中に未加硫部分が残存している場合（加硫不足の場
合）を示している。
加硫限界において、未加硫ＮＧは、成形された製品のゴ
ム中に未加硫部分が残存している場合（加硫不足の場
合）を示している。
【００７６】
【表１】 。
【００７７】
【表２】 。
【００７８】
【表３】 。
【００７９】上記の表−１の加硫時間の比較試験によれ
ば、図１２のゴム製品の成形において、従来のノズルを
使用した場合は７〜８分の加硫時間を要するのに対し、
本発明のノズルを使用した場合は５〜６分で加硫が完了
し、また図１３のゴム製品の成形では、従来のノズルを
使用した場合は４〜８分の加硫時間を要するのに対し、
本発明のノズルを使用した場合は３分以内で加硫が完了
する。
ば、図１２のゴム製品の成形において、従来のノズルを
使用した場合は７〜８分の加硫時間を要するのに対し、
本発明のノズルを使用した場合は５〜６分で加硫が完了
し、また図１３のゴム製品の成形では、従来のノズルを
使用した場合は４〜８分の加硫時間を要するのに対し、
本発明のノズルを使用した場合は３分以内で加硫が完了
する。
【００８０】
【発明の効果】上記したように、本発明の射出成形用ノ
ズルによれば、成形金型内に射出されるゴムの内部発熱
による温度上昇効果を高め、かつゴム内部の発熱による
温度差を小さくして、加硫時間を大幅に短縮することが
でき、ゴム製品の成形効率を高め、生産性の向上、コス
トダウンの促進に寄与できる。
ズルによれば、成形金型内に射出されるゴムの内部発熱
による温度上昇効果を高め、かつゴム内部の発熱による
温度差を小さくして、加硫時間を大幅に短縮することが
でき、ゴム製品の成形効率を高め、生産性の向上、コス
トダウンの促進に寄与できる。
【図１】本発明のゴムの射出成形用ノズルの１実施例を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図２】同上のノズルの出口側からみた正面図である。
【図３】同上のノズルのオリフィスの断面形状を示す拡
大説明図である。
大説明図である。
【図４】オリフィスの断面形状の他の例を示す説明図で
ある。
ある。
【図５】オリフィスの断面形状のさらに他の例を示す説
明図である。
明図である。
【図６】オリフィスの断面形状のさらに他の例を示す説
明図である。
明図である。
【図７】オリフィスの断面形状のさらに他の例を示す説
明図である。
明図である。
【図８】オリフィスの断面形状のさらに他の例を示す説
明図である。
明図である。
【図９】オリフィスの断面形状のさらに他の例を示す説
明図である。
明図である。
【図１０】他の実施例のゴムの射出成形用ノズルの断面
図である。
図である。
【図１１】さらに他の実施例のゴムの射出成形用ノズル
の断面図である。
の断面図である。
【図１２】射出成形されるゴム製品の１例を示す断面図
である。
である。
【図１３】射出成形されるゴム製品の他の例を示す断面
図である。
図である。
【図１４】射出成形機の概略を示す断面図である。
【図１５】他の射出成形機の概略を示す断面図である。
【図１６】従来の射出成形用ノズルの断面図である。
１ 射出成形用ノズル １ａ 先端 ２ 取付部 ３ 入口 ４ 出口 ５ 射出用流路 ５ａ 上流側の流路部分 ５ｂ 下流側の流路部分 ６ オリフィス ６ａ，６ａ 長軸方向の両端 ６ｂ，６ｂ 湾曲状内壁面 ６ｃ 内壁面 ６ｄ 開口 ６ｅ クロス形状の部材 ７ａ，７ｂ テーパ部 ８ａ，８ｂ 段面 ４０ 成形金型 ４１ スプルー ４２ 射出装置 ６０ ランナー ６１ 射出用シリンダー α１，α２ テーパ部の開き角度
フロントページの続き (72)発明者 鎌田 恒夫 大阪府大阪市西区江戸堀１丁目17番18号 東洋ゴム工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−181835（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−77748（ＪＰ，Ａ) 特開2000−37751（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/24
Claims (17)
- 【請求項１】ゴムの射出成形用ノズルであって、このノ
ズルを貫通して延びる射出用流路を有するものにおい
て、 前記の射出用流路の少なくとも一つの部分が非円形の断
面を有するオリフィスとして形成され、このオリフィス
の断面形状が、一方向に長く、かつその長軸方向の少な
くとも両端部において該両端に近くなるほど前記長軸と
直交する方向の寸法が漸次小さくなる扁平形状をなして
いることを特徴とするノズル。 - 【請求項２】請求項１に記載のゴムの射出成形用ノズル
において、 前記オリフィスが、前記の射出用流路の両端部の間に設
けられていることを特徴とするノズル。 - 【請求項３】請求項１に記載のゴムの射出成形用ノズル
において、 前記オリフィスが、前記射出用流路の出口端を構成する
ことを特徴とするノズル。 - 【請求項４】請求項２または３に記載のゴムの射出成形
用ノズルにおいて、前記オリフィスの内壁面が、断面に
おける長軸方向両端で鋭角の略屈折状をなしていること
を特徴とするノズル。 - 【請求項５】請求項２または３に記載のゴムの射出成形
用ノズルにおいて、前記オリフィスの断面形状が扁平な
断面略楕円形をなしていることを特徴とするノズル。 - 【請求項６】請求項５に記載のゴムの射出成形用ノズル
において、 前記オリフィスの長径と短径との比（短径／長径）が、
１／２ 〜１／５の範囲に設定されてなることを特徴と
するノズル。 - 【請求項７】請求項５に記載のゴムの射出成形用ノズル
において、 オリフィスの二つの湾曲状内壁面が相対向して長軸方向
両端で鋭角の略屈折状をなして連続していることを特徴
とするノズル。 - 【請求項８】請求項７に記載のゴムの射出成形用ノズル
において、 前記オリフィスの長軸方向両端が、半径１．０ｍｍ以下
の屈折状をなしていることを特徴とするノズル。 - 【請求項９】請求項７に記載のゴムの射出成形用ノズル
において、 前記二つの湾曲状内壁面が断面円弧状をなしており、該
両内壁面が相対向して両端同士が交わる形で連続してい
ることを特徴とするノズル。 - 【請求項１０】請求項９に記載のゴムの射出成形用ノズ
ルにおいて、 前記オリフィスの長径が８ｍｍ以下で、相対向する湾曲
状内壁面が半径１４ｍｍ以下の円弧状をなしていること
を特徴とするノズル。 - 【請求項１１】請求項１に記載のゴムの射出成形用ノズ
ルにおいて、 前記オリフィスの長軸を挟んで相対向する内壁面の少な
くとも一方に、内方に突出する凸部が設けられてなるこ
とを特徴とするノズル。 - 【請求項１２】請求項５に記載のゴムの射出成形用ノズ
ルにおいて、 前記のオリフィスが、先端の出口から１０〜７０ｍｍの
範囲にあって、該オリフィスより上流側の流路部分およ
び下流側の流路部分にそれぞれテーパ部を介して連続し
ていることを特徴とするノズル。 - 【請求項１３】請求項１２に記載のゴムの射出成形用ノ
ズルにおいて、 オリフィスより上流側のテーパ部の開き角度が３０〜９
０°、オリフィスより下流側のテーパ部の開き角度が１
５〜６０°であることを特徴とするノズル。 - 【請求項１４】請求項１に記載のゴムの射出成形用ノズ
ルにおいて、前記オリフィスの断面積が、２０ｍｍ２
以下で、オリフィスより上流側の流路部分の断面積に対
する比が２０％以下であることを特徴とするノズル。 - 【請求項１５】請求項１４に記載のゴムの射出成形用ノ
ズルにおいて、 前記オリフィスの断面積が、５ｍｍ２ 以下で、オリフ
ィスより上流側の流路部分の断面積に対する比が５％以
下であることを特徴とするノズル。 - 【請求項１６】請求項１〜１５のいずれか１項に記載の
射出成形用ノズルを備えてなることを特徴とするゴムの
射出成形機。 - 【請求項１７】請求項１６に記載のゴムの射出成形機で
あって、成形するゴム製品が異なる成形機の複数台を、
成形サイクルタイムを合せて設置して、同時に複数種の
ゴム製品を成形するようにしたことを特徴とする成形方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/310.556 | 1999-05-12 | ||
| US09/310,556 US6280175B1 (en) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | Nozzle for injection molding rubber products |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP (1) | JP3079476B1 (ja) |
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| US7988903B2 (en) * | 2008-07-02 | 2011-08-02 | Zeon Chemicals L.P. | Fast curing vulcanizable multi-part elastomer composition, and process for blending, injection molding and curing of elastomer composition |
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| WO2012041855A1 (en) * | 2010-09-29 | 2012-04-05 | Montanuniversitaet Leoben | Methods and apparatuses for preparing a thermosetting material and injection molding methods and apparatuses |
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| JPS57181835A (en) | 1981-05-01 | 1982-11-09 | Takashi Miura | Heating method of polymeric plastic material |
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| GB8722620D0 (en) | 1987-09-25 | 1987-11-04 | Cinpres Ltd | Injection moulding |
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