JP3378503B2 - 射出成形装置のノズルユニット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、成形金型の複数の
スプルーに各対応する射出ノズルから成形材料を注入す
る射出成形装置のノズルユニットに関し、とりわけ、各
射出ノズルの先端部を成形金型のスプルーの開口縁に確
実に密着当接させるべく改良を施した射出成形装置のノ
ズルユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形において、一度の射出で多数個
の成形品を同時に成形する場合、複数個のキャビティと
スプルーを成形金型に形成しておき、ノズルユニットに
設けた複数の射出ノズルから各スプルーに成形材料を同
時に射出注入する。

【０００３】この場合に用いられるノズルユニットとし
て実公平７−５１２９９号公報に示されるようなものが
従来より案出されている。

【０００４】このノズルユニットは、射出シリンダの先
端に接続されるノズル通路ブロックの内部に複数個の分
岐通路が形成されると共に、同ブロックの先端部に成形
金型のスプルーに対峙する複数個の射出ノズルが突設さ
れており、成形材料の射出時にノズル通路ブロックを前
進操作させたときに、各射出ノズルの先端部を成形金型
の対応するスプルーの開口縁に密着当接させるようにな
っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のノズルユニットは、複数の射出ノズルがノズル通路
ブロックの先端部に一体に形成された構造となっている
ため、ノズル通路ブロックの前進操作時に全ノズルの先
端が成形金型に対して均一に当接するように加工するこ
とが難しく、このときノズルの先端の当たりが均一でな
い場合にはノズルと成形金型の隙間から成形材料が漏れ
出し、その結果バリの発生を来すという不具合を生じ
る。

【０００６】また、上記のノズルユニットは、射出ノズ
ルがノズル通路ブロックに一体に形成されていることか
ら、ノズル通路ブロックの前進方向の操作力がノズルと
金型の当接面に直接作用し、その当接面に生じる衝撃が
大きくなる。このため、上記のノズルユニットにあって
は、この大きな衝撃に耐え得るようにノズルと成形金型
に対して製造コストの嵩む熱処理等を施さなければなら
なかった。

【０００７】そこで本発明は、煩雑な加工を要すること
なく、成形材料の射出時に各射出ノズルの先端部を成形
金型のスプルーの開口縁に確実に密着当接させられるよ
うにして、製造コストの増大を招くことなくバリの発生
を確実に無くすことのできる射出成形装置のノズルユニ
ットを提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ための手段として、請求項１に記載の発明は、射出シリ
ンダに接続される分岐通路を有するノズル通路ブロック
に、成形金型のスプルーに対峙する複数の射出ノズルが
設けられ、成形材料の射出時にノズル通路ブロックが成
形金型方向に前進操作されて、前記各射出ノズルの先端
が成形金型の対応するスプルーの開口縁に密着当接する
射出成形装置のノズルユニットにおいて、各射出ノズル
を、ノズル通路ブロックに対して進退動作可能なノズル
ピストンを備えた構成とし、このノズルピストンを成形
材料の射出圧によって突出方向に付勢するようにした。

【０００９】この発明の場合、ノズル通路ブロックが成
形金型方向に前進操作されて、成形材料の射出が開始さ
れると、各射出ノズルのノズルピストン部分が成形材料
の射出圧を受けて成形金型の対応するスプルーの開口縁
に当接する。したがって、各射出ノズルは夫々成形金型
に対して均一に当接するようになり、また、ノズル通路
ブロックの進退操作時の操作荷重は射出ノズルの先端部
には直接作用しなくなる。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１に記載の発明
において、複数の射出ノズルをノズル通路ブロックの先
端部周域に環状に配置し、ノズル通路ブロックの先端部
中央に、同ブロックの前進操作時に成形金型の上面に当
接する押圧部を設けるようにした。

【００１１】この発明の場合、ノズル通路ブロックの前
進操作方向の荷重によって成形金型の中央部の型締め力
が補われ、成形金型に設けられる各キャビティの周域の
パーティング部の面圧が均一に維持される。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施例を図面に
基づいて説明する。

【００１３】図１，図２は射出成形装置の全体構成を示
す断面図であり、同図中１は、成形金型、２は、この成
形金型１に対して成形材料の射出を行う本発明にかかる
ノズルユニットである。この実施例の射出成形装置は、
油圧機器に用いられるゴム製のカップ部品を造形するも
ので、成形金型１に設けられた複数個のキャビティ３に
より、一度の射出によって同時に多数個の造形ができる
ようになっている。

【００１４】成形金型１は、設備に固定設置された固定
盤４と、この固定盤４の下方に配置された上型５と、こ
の上型５の下方に配置された下型６とを備え、上型５と
下型６が型開き時と型閉じ時に図外のアクチュエータに
よって適宜昇降作動されるようになっている。

【００１５】固定盤４は、ベースブロック７の下面に断
熱材８を介して上熱盤９が結合され、これらの中心部に
形成された円形の開口１０に別体のシリンダ１１が嵌着
されている。そして、上熱盤９からシリンダ１１の下端
内周部にかけては真空引き通路１２，１３が設けられて
おり、この通路１２，１３に接続された図外の切換バル
ブの切換作動によってシリンダ１１内底部側を適宜真空
引きできるようになっている。尚、シリンダ１１は、上
熱盤９の下面に結合される支持プレート１４とロケート
リング１５を介して上熱盤９に固定されている。このロ
ケートリング１５はシリンダ１１と同一内径に設定され
ており、ロケートリング１５の内周面とシリンダ１１の
内周面が連続するようになっている。

【００１６】また、上型５は、上下方向に貫通する複数
個の支持孔１６を円環状に配置形成した上型プレート１
７と、このプレート１７の各支持孔１６に収容される上
型コア１８と、この全上型コア１８の上面を覆うように
上型プレート１７上面の凹部１９内に配置された円板状
のカバープレート２０とによって構成されており、下型
６は、上型５と同様に複数個の支持孔２１を円環状に配
置形成した下型プレート２２と、このプレート２２の各
支持孔２１に収容される下型コア２３と、下型プレート
２２の下面に結合されて下型コア２３の下面を支持する
支持ブロック２４とによって構成されている。ここで、
上型コア１８と下型コア２３は上下で対を成し、対面す
るコア１８，２３間において夫々所定形状のキャビティ
３を形成するようになっている。そして、各上型コア１
８からカバープレート２０にかけては先細り状のスプル
ー２５が上方に向かって形成されており、この各スプル
ー２５を通して対応するキャビティ３内に成形材料を個
別に充填できるようになっている。尚、図中２６は、支
持ブロック２４の下面に当接係合された下熱盤である。

【００１７】ところで、上下で対を成す上型コア１８と
下型コア２３は、型締め時に、固定盤４側の支持プレー
ト１４と支持ブロック２４との間で上下の加圧力を受け
るが、この実施例においては、以下のような成形金型１
側の工夫によってコア１８，２３間のパーティング隙間
をできる限り無くすようにしている。

【００１８】即ち、この実施例の場合、図３に示すよう
に上下のコア１８，２３の高さｃ，ｄとカバープレート
２０の高さｅの総和を、上型プレート１７の高さａと下
型プレート２２の高さｂの総和よりもΔｔだけ僅かに大
きく設定し、さらに、下型コア２３の上面にキャビティ
３の周域を囲繞する突条部２７を設けるようにしてい
る。したがって、この構成により、対を成す各コア１
８，２３間には常時支持プレート１４と支持ブロック２
４間の型締め力が確実に作用するようになり、しかも、
各キャビティ３の周域部分にその力が集中するようにな
る。

【００１９】一方、本発明にかかるノズルユニット２
は、図１，図２に示すように、成形金型１のシリンダ１
１内に嵌装され、図外のアクチュエータによって進退操
作されるノズル通路ブロック２８と、成形金型１の対応
するスプルー２５に対峙するようにノズル通路ブロック
２８の先端部周域に環状に配置された複数個の射出ノズ
ル２９とを備えている。ノズル通路ブロック２８は、射
出シリンダ３０に接続される材料導入通路３１と、この
材料導入通路３１の先端から斜め下方に向かって放射状
に分岐形成された複数の分岐通路３２を有し、この各分
岐通路３２の先端に射出ノズル２９が接続されている。

【００２０】各分岐通路３２は、材料導入通路３１との
連接部近傍は斜め下方に向かって直線状に形成されてい
るが、先端部側ではノズル通路ブロック２８の軸方向に
沿うように屈曲形成されている。この分岐通路３２を屈
曲させるにあたり、この実施例においては、ノズル通路
ブロック２８を、通路ブロック本体３３とノズル支持リ
ング３４の２部材によって構成するようにしている。

【００２１】即ち、通路ブロック本体３３は、その先端
部に先細り状のテーパ面３３ａとこのテーパ面３３ａに
連続する縮径部３３ｂが形成されると共に、材料導入通
路３１に連続する各分岐通路３２の基部側直線部がテー
パ面３３ａに向かって形成されており、ノズル支持リン
グ３４は、その基部に通路ブロック本体３３のテーパ面
３３ａに密着当接するテーパ面３４ａが形成されると共
に、一端がこのテーパ面３４ａに開口する各分岐通路３
２の屈曲部が形成されている。そして、ノズル支持リン
グ３４は、縮径部３３ｂに嵌合した状態で通路ブロック
本体３３にボルト結合され、その状態において通路ブロ
ック本体３３側とノズル支持リング３４側の各分岐通路
３２がテーパ面３３ａ，３４ａを通して連通接続されて
いる。したがって、この実施例においては、通路ブロッ
ク本体３３と別体に形成したノズル支持リング３４に各
分岐通路３２の屈曲部が形成されるため、屈曲部を形成
するためにブロック部材に対して後に盲蓋をするような
不必要な孔あけを行わなくて良くなり、その分、分岐通
路３２の形成が容易になると共に、成形材料の流動性も
良好となる。

【００２２】また、ノズル通路ブロック２８（通路ブロ
ック本体３３）の先端部中央には円環状の押圧部材３７
（本発明における押圧部）が固定されており、ノズル通
路ブロック２８が図外のアクチュエータによって前進操
作されたときに、この押圧部材３７が成形金型１のカバ
ープレート２０の上面中心部に当接するようになってい
る。押圧部材３７はこのように射出成形時にカバープレ
ート２０の上面に当接するが、このときカバープレート
２０の高熱がノズル通路ブロック２８に伝達されると、
同ブロック２８の内部の未加硫のゴム材料を硬化させる
おそれがあるため、押圧部材３７は断熱材によって形成
されている。

【００２３】一方、各射出ノズル２９は、ノズル支持リ
ング３４の先端面に螺着されるシリンダ３５と、このシ
リンダ３５に進退自在に嵌合されたノズルピストン３６
とを備え、シリンダ３５が各対応する分岐通路３２に連
通し、ノズルピストン３６の先端がシリンダ３５から成
形金型１方向に突出するようになっている。そして、ノ
ズルピストン３６は、シリンダ３５内に位置される端面
と、この端面に連続する先細り状の内部通路部分とが受
圧部とされ、成形材料の射出時にその受圧部で射出圧を
受け、その射出圧によって成形金型１方向に付勢される
ようになっている。尚、ノズルピストン３６の後退方向
のストロークエンドは、そのストロークエンドにおいて
ノズルピストン３６の先端面が押圧部材３７の先端面よ
りも後方に位置されるように設定されている。

【００２４】また、ノズル支持リング３４の外周面に
は、ノズル通路ブロック２８をシリンダ１１内にセンタ
リングするための調心リング３８が取り付けられてお
り、通路ブロック本体３３の外周面にはシリンダ１１の
内周面との間を密閉するためのシール部材３９が取り付
けられている。このシール部材３９は成形金型１のキャ
ビティ３内を真空引きするときのエア漏れを防止するた
めのものであるが、これと同様の目的でシリンダ１１と
上熱盤９、シリンダ１１と支持プレート１４、支持プレ
ート１４と上型プレート１７、上型プレート１７と下型
プレート２２、下型プレート２２と支持ブロック２４の
各間にもシール部材４０が設けられている。

【００２５】尚、図１，図２中４１は、ノズル通路ブロ
ック２８の温度を調整するために同ブロック２８に設け
られた温調油路であり、４２は、ノズル通路ブロック２
８の温度を計測するための熱電対である。

【００２６】以上の構成において、この射出成形装置に
よって実際に成形品の製造を行う場合には、まず、上型
５と下型６を図外のアクチュエータによって固定盤４に
対して上昇させ、成形金型１の型締めを行う。このと
き、各キャビティ３を形成する上型コア１８と下型コア
２３は、固定盤４の支持プレート１４と下型６の支持ブ
ロック２４の間で加圧力を受けるが、支持プレート１４
の中心部にはロケートリング１５の嵌合された開口が形
成されているため、前記加圧力は図４中の斜線で示した
ように支持プレート１４の開口に対応した部分の周域に
集中し、各コア１８，２３の周域のパーティング部の圧
力は同図に示すように成形金型１の中心部近傍の面圧が
小さくなる。

【００２７】つづいて、この状態からノズルユニット２
を図外のアクチュエータによって図２に示すような中間
停止位置まで下降させ、その状態において真空引き通路
１２，１３を通してキャビティ３内の真空引きを行う。
尚、この中間停止位置はノズルユニット２の先端が成形
金型１のカバープレート２０から所定距離離間する位置
であり、この位置においては、各射出ノズル２９の先端
部は勿論のこと通路ブロック本体３３の先端の押圧部材
３７もカバープレート２０に対して非接触となってい
る。

【００２８】こうしてキャビティ３内の真空引きが完了
とすると、次に図外のアクチュエータによってノズルユ
ニット２をさらに下降させて、図１に示すように通路ブ
ロック本体３３の先端の押圧部材３７をカバープレート
２０上に突き当てる。これにより、ノズルユニット２の
前進方向の操作力が押圧部材３７を通してカバープレー
ト２０の中心部に作用し、この力が成形金型１の中心部
の加圧力の不足分を補うようになる。この押圧部材３７
がカバープレート２０に突き当てられたときの成形金型
１の圧力分布は図５中の斜線で示したようになり、各コ
ア１８，２３の周域のパーティング部の面圧はその全域
において均一になる。

【００２９】次に、この状態から射出シリンダ３０によ
る成形材料の射出を開始し、ノズル通路ブロック２８の
材料導入通路３１と分岐通路３２を通して各射出ノズル
２９に向けて成形材料を送り出す。こうして、各射出ノ
ズル２９に向けて成形材料が送り出されると、各射出ノ
ズル２９のノズルピストン３６がその射出圧を受けて突
出し、その先端面がカバープレート２０の対応するスプ
ルー２５の周縁部に押し付けられると共に、各ノズルピ
ストン３６の先端部から対応するスプルー２５を通して
各キャビティ３内に成形材料が充填される。このとき、
各キャビティ３内は真空状態とされているため、成形材
料は各キャビティ３内にくまなく充填される。

【００３０】この後、この保圧状態を所定時間維持して
成形材料（ゴム材料）の加硫処理を行い、成形材料が固
化したところで上型５と下型６を図外のアクチュエータ
によって下降させて型開きし、造形された成形品を図外
の搬送装置によって成形金型１から取り出して所定の位
置まで搬送する。以上で射出成形装置の一サイクルの動
作を終了する。

【００３１】この射出成形装置に用いられるノズルユニ
ット２は、各射出ノズル２９のノズルピストン３６が成
形材料の射出圧を受けて夫々個別にカバープレート２０
に押し当てられるため、全射出ノズル２９に対して、そ
れらの先端面が同時にカバープレート２０に当接するよ
うな繁雑な加工を施すことなく、各射出ノズル２９の先
端（ノズルピストン３６の先端）を対応するスプルー２
５の周域に確実に密着当接させることができる。そし
て、さらにこのノズルユニット２においては、ノズル通
路ブロック２８の前進方向の操作力は押圧部材３７を通
してカバープレート２０に作用し、各射出ノズル２９
（ノズルピストン３６）の先端部には直接作用しないよ
うになっているため、各射出ノズル２９の先端部に熱処
理等の耐久性を向上させるための特別な加工を施す必要
もない。

【００３２】また、このノズルユニット２の場合、ノズ
ル通路ブロック２８の前進方向の操作力を押圧部材３７
を介してカバープレート２０の中心部に作用させるた
め、成形金型１の中心部の型締め力の低下をノズル通路
ブロック２８の押し付け力によって補うことができ、そ
の結果、各キャビティ３の周域のパーティング部のうち
の、成形金型１の中心部近傍部分からの成形材料の漏出
がなくなり、図６中の斜線で示すようなバリの発生は生
じなくなる。

【００３３】したがって、このノズルユニット２を用い
た場合には、各射出ノズル２９と成形金型１との当接部
や、各キャビティ３周域のパーティング部からの成形材
料の漏出が生じなくなり、その結果、各キャビティ３内
に成形材料が速やかに充填され、成形金型１に特別な流
量調整機構等を設けなくても各キャビティ３内に均一に
成形材料を充填することが可能になる。

【００３４】また、このノズルユニット２の場合、ノズ
ル通路ブロック２８と別体の射出ノズル２９を螺子止め
等によってノズル通路ブロック２８に組み付ける構造と
なっているため、射出ノズル２９自体の加工や組立が容
易であるうえに、個々の射出ノズル２９の交換が可能で
あることからメンテナンスも容易になる。

【００３５】

【発明の効果】以上のように請求項１に記載の発明は、
ノズル通路ブロックに設けられる各射出ノズルを、同ブ
ロックに対して進退動作可能なノズルピストンを備えた
構成とし、このノズルピストンを成形材料の射出圧によ
って突出方向に付勢するようにしたため、成形材料の射
出時に各射出ノズルを成形金型の対応するスプルーの開
口縁に夫々個別に確実に密着当接させることができるう
え、射出ノズルの先端部と金型の当接面にノズル通路ブ
ロックの前進操作による過大な衝撃が生じるのを回避す
ることができる。したがって、この発明によれば、全射
出ノズルの先端面の当たりを均一にするための難しい加
工を必要としなくなるうえ、射出ノズルの先端部と成形
金型の当接面に熱処理等の硬化処理を施す必要もなくな
り、製造コストの増大を招くことなくバリの発生を確実
に防止することが可能になる。

【００３６】また、この発明の場合、各射出ノズルの成
形金型に当接する部分が、夫々独立したノズルピストン
によって構成されているため、メンテナンス時等の部品
交換を各射出ノズル毎に行うことが可能になり、その結
果、経時使用に伴う維持管理費をも確実に低減すること
ができるという効果も得られる。

【００３７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、複数の射出ノズルをノズル通路ブロッ
クの先端部周域に環状に配置し、ノズル通路ブロックの
先端部中央に、同ブロックの前進操作時に成形金型の上
面に当接する押圧部を設けるようにしたため、ノズル通
路ブロックの先端の押圧部によって成形金型の中央部の
型締め力の低下を補うことで、各キャビティの周域のパ
ーティング部の面圧を均一にしてバリの発生をより確実
に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図。

【図２】同実施例を示す断面図。

【図３】同実施例を示す成形金型部分の断面図

【図４】同実施例を示す圧力分布図。

【図５】同実施例を示す圧力分布図。

【図６】比較例の成形状態を示す模式平面図。

【符号の説明】

１…成形金型、 ２…ノズルユニット、 ２５…スプルー、 ２８…ノズル通路ブロック、 ２９…射出ノズル、 ３０…射出シリンダ、 ３２…分岐通路、 ３６…ノズルピストン、 ３７…押圧部材（押圧部）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新堀 浩 千葉県千葉市稲毛区長沼町330番地 鬼 怒川ゴム工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−6821（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−139237（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−87221（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/84

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 射出シリンダに接続される分岐通路を有
   するノズル通路ブロックに、成形金型のスプルーに対峙
   する複数の射出ノズルが設けられ、成形材料の射出時に
   ノズル通路ブロックが成形金型方向に前進操作されて、
   前記各射出ノズルの先端が成形金型の対応するスプルー
   の開口縁に密着当接する射出成形装置のノズルユニット
   において、 各射出ノズルを、ノズル通路ブロックに対して進退動作
   可能なノズルピストンを備えた構成とし、このノズルピ
   ストンを成形材料の射出圧によって突出方向に付勢した
   ことを特徴とする射出成形装置のノズルユニット。
2. 【請求項２】 複数の射出ノズルをノズル通路ブロック
   の先端部周域に環状に配置し、ノズル通路ブロックの先
   端部中央に、同ブロックの前進操作時に成形金型の上面
   に当接する押圧部を設けたことを特徴とする請求項１に
   記載の射出成形装置のノズルユニット。