JP3246434B2 - 射出成形方法及び射出成形金型並びにバルブゲート装置 - Google Patents

射出成形方法及び射出成形金型並びにバルブゲート装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ゲートを開閉する
可動ピン（バルブピン）を備えた射出成形方法及び射出
成形金型並びにバルブゲート装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の射出成形金型としては、
固定型板と可動型板との間にキャビティが形成され、固
定型板内にゲートを経て上記キャビティに連通する樹脂
通路を備えたバルブ本体が設けられ、かつこのバルブ本
体の樹脂通路内に軸方向に移動可能に可動ピンが配置さ
れる一方、この可動ピンの先端で上記ゲートを開閉する
構成のものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
射出成形金型において、キャビティ内に供給する樹脂の
量を増加させようとする場合、あるいは迅速にキャビテ
ィ内に樹脂を供給しようとする場合には、ゲートの径を
大きくすることが考えられる。しかしながら、このよう
にゲートの径を大きくすると、このゲートを上記可動ピ
ンによって閉止しようとする場合に、可動ピンに大きな
樹脂抵抗がかかり、円滑に閉止できないという問題が生
じる。
【０００４】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、可動ピンに無理な力が加
わることがなく、可動ピンが円滑に作動してゲートを良
好に開閉することができる射出成形方法及び射出成形金
型並びにバルブゲート装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１は、一
対の型板間にキャビティが形成され、このキャビティ内
にゲートを介して樹脂を供給して成形品を成形する射出
成形方法において、支持ピンのまわりに形成した筒状の
ゲートを、上記支持ピンの外側に嵌合する筒状の可動ピ
ンで閉塞することにより、上記キャビティと樹脂供給側
とを分断し、上記可動ピンの先端により成形品の端面を
形成して、上記キャビティ内に成形品を成形するもので
ある。この請求項１にあっては、筒状の可動ピンによっ
てゲートを閉止することにより、上記可動ピンの先端外
縁部を介して余分な樹脂が樹脂通路側に滑らかに戻るか
ら、大口径のゲートであっても、大きな樹脂抵抗を受け
ることなく、容易に可動ピンを作動させることができ
て、確実にゲートを可動ピンによって閉止することがで
きる。本発明の請求項２は、一対の型板間にキャビティ
が形成され、このキャビティ内にゲートを介して樹脂を
供給する構成の射出成形金型であって、上記ゲートの中
央部に支持ピンの先端が配置され、この支持ピンのまわ
りに形成された筒状のゲートに嵌合される筒状の可動ピ
ンが、その軸線に沿って移動自在に設けられたものであ
る。この請求項２にあっては、ゲートの開閉操作を支持
ピンに支持案内された状態の可動ピンによって行うこと
により、可動ピンの作動をより安定したものにできると
共に、可動ピンにかかる樹指抵抗を軽減することができ
て、可動ピンを円滑に移動させることができる。本発明
の請求項３は、一対の型板間にキャビティが形成され、
このキャビティ内にゲートを介して樹脂を供給する構成
の射出成形金型に用いるバルブゲート装置において、筒
状に形成された上記ゲートを経て上記キャビティに連通
する樹脂通路を備えたバルブ本体と、このバルブ本体内
に設けられ、かつ上記ゲートの中央部に先端が配置され
た支持ピンと、この支持ピンの外側に嵌合し軸線に沿っ
て移動自在に設けられて、上記ゲートを開閉する筒状の
可動ピンとから構成されたものである。この請求項３に
あっては、筒状のゲートを、支持ピンに支持案内された
筒状の可動ピンによって開閉することにより、可動ピン
に加わる樹脂抵抗を小さいものとし、かつ円滑な開閉操
作を実現する。本発明の請求項４は、支持ピンが付勢手
段によって先端側に付勢されたものである。この請求項
４にあっては、支持ピンに対向するピン（コアピン）を
可動型側に設置する場合に、付勢手段によって両ピンが
円滑に突き合わされて、しっかりと両ピン間が接触す
る。本発明の請求項５は、支持ピンに、この支持ピンを
冷却させる冷却手段が設けられたものである。この請求
項５にあっては、冷却手段によって、支持ピンを冷却す
ることにより、支持ピンが過熱されるのを防ぐ。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。図１はホットランナ金型の一例を
示す主要部の断面図、図２は図１の固定取付板（射出成
形機）側を示す断面図、図３はキャビティ部の断面図で
ある。この射出成形金型は、図１と図３に示す大小一対
の歯車部１Ａ、１Ｂを有する中空状のギヤ１を樹脂成形
するためのものである。図中符号１０は固定型板であ
り、この固定型板１０に対して可動型板１１が接近、離
間自在に設けられている。そして、これらの型板１０、
１１には、それぞれ入子１０Ａ、１１Ａが装着されてお
り、これらの入子１０Ａ、１１Ａ間には、上記ギヤ１を
成形するためのキャビティ１２が形成されている。ま
た、上記固定型板１０には固定受板１３、スペーサブロ
ック１４を介して固定取付板１５が取付けられており、
固定受板１３と固定取付板１５との間にはマニホールド
１６が設置されている。そして、上記固定型板１０、入
子１０Ａ及び固定受板１３の内部には、バルブゲート装
置２０のバルブ本体２１が装着されており、このバルブ
本体２１の先端部の外周には温度センサ２２及びヒータ
２３が設けられている。さらに、ヒータ２３の外周には
ヒータカバー２４が装着されており、上記バルブ本体２
１の先端にはシールリング２５が設けられている。さら
にまた、上記バルブ本体２１の先端内部は、円形の貫通
孔を構成する内周壁２１Ａに等間隔に４つの樹脂通路２
１Ｂが形成されている。そして、上記固定取付板１５に
装着されたスプルーブッシュ（不図示）、マニホールド
１６の各内部、バルブ本体２１に形成された樹脂通路２
１Ｂ及び入子１０Ａに形成されたゲート１０Ｂを通っ
て、溶融樹脂がキャビティ１２に供給されるようになっ
ている。
【０００７】上記バルブ本体２１の上部には閉塞部材２
６が内装されており、この閉塞部材２６の内部及びバル
ブ本体２１の先端内部の内周壁２１Ａに支持案内され
て、可動ピン２７が、その軸線に沿って摺動するように
なっている。そして、上記可動ピン２７の基端側は、マ
ニホールド１６及び固定取付板１５を挿通しており、こ
の可動ピン２７の基端部は、固定取付板１５内に設けら
れた流体圧シリンダ２８のピストン２９に取付ボルト３
０によって取付けられている。この流体圧シリンダ２８
には、固定取付板１５に形成された２本の流体通路３１
Ａ、３１Ｂを介して流体が供給されるようになってお
り、これにより、ピストン２９が可動ピン２７とともに
移動するようになっている。また、上記固定取付板１５
には、上記流体圧シリンダ２８を固定するために、第
１、第２、第３取付部材３２、３３、３４が取付ボルト
３５によって取付けられている。この第１取付部材３２
には、上記ピストン２９の作動を検知する近接スイッチ
３６が設けられている。さらに、上記可動ピン２７の内
部には、支持ピン３７が、その軸線に沿って移動自在に
設けられており、この支持ピン３７の基端部は上記第
２、第３取付部材３３、３４に形成された空所３８に収
納されている。この空所３８に収納された支持ピン３７
の基端部のつば部３７Ａと、第３取付部材３４との間に
は、上記支持ピン３７を、その先端側に付勢するバネ
（付勢手段）３９が装着されている。そして、上記支持
ピン３７の内部には、中心孔３７Ｂが形成されており、
この中心孔３７Ｂを介して圧縮空気を支持ピン３７の先
端側に供給することにより、支持ピン３７の先端部の冷
却を行うようになっている。この支持ピン３７の冷却手
段としては、エア冷却の他、ヒートパイプを用いてもよ
い。このヒートパイプの場合あるいは支持ピン３７の内
部で二重通路構造として圧縮空気を循環させることがで
きる場合には、上記支持ピン３７の中心孔３７Ｂは先端
を閉塞しておく。
【０００８】上記キャビティ１２内で成形されるギヤ１
は、その大歯車部１Ａ側の端面に、上記可動ピン２７の
先端面により成形された端面１Ｄを有するリング状の突
起１Ｃが形成されており、この端面１Ｄがゲート面とな
っている。また、上記ギヤ１の内周面は、可動型板１１
に設けられたコアピン４０と、上記支持ピン３７によっ
て成形されるようになっている。なお、図中符号４１
は、入子１０Ａを冷却するための冷却通路である。
【０００９】上記のように構成された射出成形金型にあ
っては、流体圧シリンダ２８を作動させて、可動ピン２
７をその軸線に沿って移動させて、可動ピン２７の先端
によって、入子１０Ａのゲート１０Ｂの開閉操作を行
う。
【００１０】この場合、可動ピン２７が、支持ピン３７
によって支持案内されながら移動するから、可動ピン２
７は円滑にかつ確実に作動すると共に、この可動ピン２
７がリング状のゲート１０Ｂを閉塞するから、キャビテ
ィ１２内に収容しきれない樹脂が上記可動ピン２７の先
端外縁部からバルブ本体２１内の樹脂溜まりに円滑に戻
ることにより、可動ピン２７に大きな樹脂抵抗がかかる
ことなく、容易にゲート１０Ｂを閉塞することができ
る。従って、キャビティ１２内において品質の良好な成
形品を成形することができる。また、型閉め時におい
て、上記支持ピン３７とコアピン４０とが突き合わされ
るが、この場合、上記支持ピン３７がバネ３９によって
付勢されているから、たとえ、上記両ピン３７、４０が
強く突き合わされたとしても、その衝撃を上記バネ３９
が円滑に吸収して、両ピン３７、４０が損傷するような
ことがない。その上、両ピン３７、４０が突き合わされ
た状態において、上記バネ３９によって、常に支持ピン
３７がコアピン４０側に付勢されて（押し付けられて）
いるから、両ピン３７、４０は互いにしっかりと接触さ
せられ、両者の間に隙間が形成されるようなことがな
く、従って、両ピン３７、４０間に樹脂が侵入すること
がなく、成形品にバリ等が発生することがない。さら
に、型開き時において、コアピン４０が支持ピン３７か
ら離れると、支持ピン３７に形成された中心孔３７Ｂを
介して、圧縮空気が支持ピン３７の先端から噴出するこ
とにより、支持ピン３７を効率的に冷却することができ
る。
【００１１】なお、本実施の形態においては、円筒状の
可動ピン２７と、円環状のゲート１０Ｂとの組み合わせ
により、円筒状のギヤ１を成形する場合について説明し
たが、これに限らず、可動ピンの先端面の形状を種々に
変更することにより、各種の形状のゲートに対応するこ
とができる。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
によれば、筒状の可動ピンによってゲートを閉止するこ
とにより、上記可動ピンの先端外縁部を介して余分な樹
脂が樹脂通路側に滑らかに戻るから、大口径のゲートで
あっても、大きな樹脂抵抗を受けることなく、容易に可
動ピンを作動させることができて、確実にゲートを可動
ピンによって閉止することができる。従って、キャビテ
ィ内への樹脂供給量を大幅に増やすことができ、かつ速
やかに樹脂をキャビティ内に供給することができると共
に、ゲートを容易にかつ円滑に閉じることができて、品
質の良好な成形品を確実に得ることができる。本発明の
請求項２によれば、ゲートの開閉操作を支持ピンに支持
案内された状態の可動ピンによって行うことにより、可
動ピンの作動をより安定したものにできると共に、可動
ピンにかかる樹指抵抗を軽減することができて、可動ピ
ンを円滑に移動させることができる。従って、可動ピン
によってゲートを容易にかつ確実に開閉することができ
る。本発明の請求項３によれば、ゲートを、支持ピンに
支持案内された筒状の可動ピンによって開閉することに
より、可動ピンに加わる樹脂抵抗を小さいものとし、か
つ円滑な開閉操作を実現することができる。従って、ゲ
ートを大口径のものにしても、可動ピンに大きな樹脂抵
抗が加わることを防止でき、可動ピンを確実に作動させ
ることができる。本発明の請求項４によれば、支持ピン
に対向するピン（コアピン）を可動型側に設置する場合
に、付勢手段によって両ピンが円滑に突き合わされて、
しっかりと両ピン間が接触する。従って、良好な品質の
成形品を容易に成形することができる。本発明の請求項
５によれば、冷却手段によって、支持ピンを冷却するこ
とにより、支持ピンが過熱されるのを確実に防ぐことが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 射出成形金型の一例を示す主要部の断面図で
ある。
【図２】 図１の固定取付板（射出成形機）側を示す断
面図である。
【図３】 キャビティ部の断面図である。
【符号の説明】
１ ギヤ １Ａ 大歯車部 １Ｂ 小歯車部 １Ｃ 突起 １Ｄ 端面（ゲート面） １０ 固定型板 １０Ａ、１１Ａ 入子 １０Ｂ ゲート １１ 可動型板 １２ キャビティ ２０ バルブゲート装置 ２１ バルブ本体 ２７ 可動ピン ３７ 支持ピン ３７Ｂ 中心孔（冷却手段） ３９ バネ（付勢手段） ４０ コアピン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 45/26 - 45/44

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一対の型板間にキャビティが形成され、
    このキャビティ内にゲートを介して樹脂を供給して成形
    品を成形する射出成形方法において、支持ピンのまわり
    に形成した筒状のゲートを、上記支持ピンの外側に嵌合
    する筒状の可動ピンで閉塞することにより、上記キャビ
    ティと樹脂供給側とを分断し、上記可動ピンの先端によ
    り成形品の端面を形成して、上記キャビティ内に成形品
    を成形することを特徴とする射出成形方法。
  2. 【請求項２】 一対の型板間にキャビティが形成され、
    このキャビティ内にゲートを介して樹脂を供給する構成
    の射出成形金型であって、上記ゲートの中央部に支持ピ
    ンの先端が配置され、この支持ピンのまわりに形成され
    た筒状のゲートに嵌合される筒状の可動ピンが、その軸
    線に沿って移動自在に設けられたことを特徴とする射出
    成形金型。
  3. 【請求項３】 一対の型板間にキャビティが形成され、
    このキャビティ内にゲートを介して樹脂を供給する構成
    の射出成形金型に用いるバルブゲート装置において、筒
    状に形成された上記ゲートを経て上記キャビティに連通
    する樹脂通路を備えたバルブ本体と、このバルブ本体内
    に設けられ、かつ上記ゲートの中央部に先端が配置され
    た支持ピンと、この支持ピンの外側に嵌合し軸線に沿っ
    て移動自在に設けられて、上記ゲートを開閉する筒状の
    可動ピンとから構成されたことを特徴とするバルブゲー
    ト装置。
  4. 【請求項４】 支持ピンが付勢手段によって先端側に付
    勢されたことを特徴とする請求項３記載のバルブゲート
    装置。
  5. 【請求項５】 支持ピンに、この支持ピンを冷却させる
    冷却手段が設けられたことを特徴とする請求項３または
    ４記載のバルブゲート装置。
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