JP3721053B2 - 射出成形用金型 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形用金型および射出成形品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
射出成形加工においては、所定位置に配置された複数のピンゲートよりキャビティーの内部に溶融材料を注入すると、各ゲートから注入された溶融材料の合流位置にウェルドラインが発生し、成形品の外観が損なわれたり、成形精度が低下してしまうというような問題のあることが知られている。
【０００３】
本発明は、射出成形加工における上述のような問題を解決しようとするものであって、ウェルドラインの発生を抑え、成形品を精度良く成形することのできる射出成形用金型および射出成形品の製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の射出成形用金型は、ゲートスプールを備える上型側板と、前記ゲートスプールと同軸上に配置されていて内部に同軸上において摺動するエジェクト部材を備えた円柱状のコア部材と、前記コア部材が嵌め込まれている下型側板と、を有していて、キャビティーは前記上型側板と前記コア部材と前記下型側板とによって形成され、前記ゲートスプールと前記キャビティーとの間に介在するディスク部は前記上型側板と前記コア部材とによって形成されている射出成形用金型において、前記ディスク部は、最大径が前記コア部材の径よりも大きく設定されていて、前記上型側板と前記下型側板とのパーティング面と同一又は平行な面において前記キャビティーとの間に環状に連通したゲートを形成し、前記コア部材の前記上型側板側における先端部は、前記ゲートよりも前記ディスク部側に突出されていて、該先端部の外径が前記ゲートスプールに近づくにつれて連続的に小さくなるように形成されており、前記エジェクト部材の前記上型側板側における先端部は、外径が該エジェクト部材の他の部位の外径よりも小さい小径部に形成されており、前記小径部を前記ディスク部の内部に位置させるとともに、該小径部と前記エジェクト部材の他の部位との境に形成された段部を前記ゲートよりも前記キャビティー側に位置させることによって、該ディスク部の中央部先端が区画され、型開き動作に連動する前記エジェクト部材の突き出し動作によって、前記ディスク部の内部に形成されたゲートタブを前記キャビティーの内部に形成された成形品から切り離すようにしたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の射出成形用金型は、前記ゲートよりも前記ディスク部側に前記エジェクト部材の先端を突出させるのが好ましい。
【００１４】
【発明の実施形態】
以下、本発明の実施形態について図を用いて説明する。
図１は本発明による射出成形品の製造方法の実施に用いられる射出成形用金型の一実施形態を示す部分断面図である。
金型は、図示しない射出成形機に取り付けられており、図１は、上型側板１と下型側板２との間が閉じられて、キャビティー３が形成され、キャビティー３に溶融材料が注入された状態を示している。
【００１５】
キャビティー３は、上型側板１と、下型側板２と、コア部材４とに囲まれて薄肉の円筒状に形成されている。
コア部材４は、円柱状に形成されていて、下型側板２に嵌め込まれている。上型側板１には、ゲートスプール５がコア部材４と同軸上に設けられている。
【００１６】
また、ゲートスプール５は、開口径がコア部材４の径よりも大きめに形成されていて、キャビティー３のゲートスプール５側の周端部３ａとパーティング面と平行な面において環状に連通してゲートを形成しており、ゲートスプール５とコア部材４との隙間からキャビティー３の内部に樹脂を環状に注入することができるようになっている。そして、その連通箇所がキャビティー３の内部に注入された溶融材料が固化してできる成形品９とゲートスプール５の内部で固化してできる溶融材料の固化物との境界Ｑをなして切り離し位置となるように構成されている。
【００１７】
また、下型側板２には、例えば、コア部材４の中心軸を中心とする同心円上に複数個の孔２ａが設けられており（図１においては便宜上１つだけ示す）、それぞれの孔２ａの中にはエジェクターピン１０が摺動可能に嵌めこまれている。
【００１８】
エジェクターピン１０は、円柱状に形成されており、その基部は図示省略したエジェクト駆動手段を備えたエジェクタプレートに固定されている。そして、エジェクターピン１０は、エジェクト駆動手段を介して、その先端面１０ａで成形品９のゲートスプール５とは反対側の面（図１においては歯車のウェブ面）９ａを突いて、成形品９を下型側板２から離型させることができるようになっている。
【００１９】
このように構成された本実施形態の金型を用いて製品を射出成形する場合、ゲートスプール５よりキャビティー３に溶融材料を射出し、キャビティー３の内部の溶融材料が固化した後に型開きをし、図示省略したエジェクト駆動手段を介してエジェクターピン１０が上型側へ移動して、キャビティー３の内部で溶融材料が固化してできた成形品９のゲートスプール５とは反対側の面９ａを突き出していき、成形品９を下型側板２から離型させる。
【００２０】
本実施形態の金型によれば、溶融材料が環状にキャビティー３の内部へ流れ込み、その後キャビティー３の径方向外周側に向けて放射状にキャビティー３内を満たしていくので、従来の所定位置に複数のピン状のゲートが配置された金型のように、キャビティーの内部に各ゲートから注入された溶融材料がその後に合流してその合流位置にウェルドラインが発生したりすることがない。更に、キャビティー３とゲートスプール５とをパーティング面と平行な面で連通させてゲートを形成することにより、ゲートスプール５内の固化物を切り離した後に成形品９に残るゲート痕が周端部３ａに形成されるようにしたため、成形品９の内径部分（コア部材４との当接面）の精度に悪影響を及ぼし難い。
【００２１】
また、このようなウェルドラインの発生を防止する他の方法として、上述の実施例の金型を用いる方法以外に、溶融材料をゲートスプールからキャビティーに直接的に注入しないで、ゲートスプールとキャビティーとの間にディスク部を介在させて、キャビティーの端面から溶融材料を環状に注入するような方法が考えられる。この方法は、得ようとする円筒状の成形品の内径（コア部材の外径に相等）が比較的大きく、これに対応させてゲートスプールの径を大きくすると不経済であったり、成形に支障をきたしてしまったりする等の不具合が生じてしまうような場合に好適である。
【００２２】
このような方法に用いられる射出成形用金型を、本発明の他の実施形態として、図示説明する。
図２は本発明による射出成形品の製造方法の実施に用いられる射出成形用金型の他の実施形態を示す部分断面図、図３は図２の金型を用いて射出成形した後のゲートカット状態を示す要部拡大断面図であり、(a)はゲートタブを突き出す前の状態、(b)はゲートタブの突き出しを開始した直後の状態を示している。
【００２３】
金型は、図示しない射出成形機に取り付けられており、図２は、上型側板１と下型側板２との間が閉じられて、キャビティー３が形成され、キャビティー３に溶融材料が注入された状態を示している。
キャビティー３は、上型側板１と、下型側板２と、コア部材４とに囲まれて薄肉の円筒状に形成されている。上型側板１には、ゲートスプール５がコア部材４と同軸上に設けられている。
【００２４】
ゲートスプール５とキャビティー３との間には、ディスク部６が設けられている。
ディスク部６は、上型側板１と、コア部材４とエジェクターピン７とに囲まれて形成されている。ディスク部６は、最大外径がコア部材４の径よりも大きめに形成されていて、その最大外径部においてゲートスプール５とは反対側の周端部６ａが、キャビティー３のゲートスプール５側の周端部３ａとパーティング面と平行な面において環状に連通してゲートを形成しており、その連通箇所におけるエジェクト方向に対し直交する平面上の位置がディスク部６の内部及びキャビティー３の内部に注入された溶融材料が固化してできるゲートタブ８と成形品９との境界Ｑをなして切り離し位置となるように構成されている。
【００２５】
コア部材４は、円柱状に形成されていて、下型側板２に嵌め込まれている。また、コア部材４の中央には孔４ａが設けられており、孔４ａの中にはエジェクターピン７が摺動可能に嵌め込まれている。
【００２６】
エジェクターピン７は、円柱状に形成されており、その基部は図示省略したエジェクト駆動手段を備えたエジェクタプレートに固定されている。また、エジェクターピン７は、ディスク部６の中央部がキャビティー３との連通部よりもキャビティー３側に突出する位置に、先端面７ａを備えており、エジェクト駆動手段を介して、その先端面７ａで、ゲートタブ８のゲートスプール５とは反対側の面８ａを突いてゲートタブ８を成形品９から切り離すことができるようになっている。
【００２７】
また、下型側板２には、例えばコア部材４の中心軸を中心とする同心円上に複数個の孔２ａが設けられており（図２においては便宜上１つだけ示す）、それぞれの孔２ａの中にはエジェクターピン１０が摺動可能に嵌めこまれている。
【００２８】
エジェクターピン１０は、円柱状に形成されており、その基部は図示省略したエジェクト駆動手段を備えたエジェクタプレートに固定されている。そして、エジェクターピン１０は、エジェクト駆動手段を介して、その先端面１０ａで成形品９のゲートスプール５とは反対側の面（図２においては歯車のウェブ面）９ａを突いて、成形品９を下型側板２から離型させることができるようになっている。
尚、エジェクターピン７とエジェクターピン１０とは時間差をもって独立して動くように構成されている。
【００２９】
その他、ランナ１１は、図示省略したスプールを経由した溶融材料がゲートスプール５に流れ込むようにゲートスプール５に連通している。
【００３０】
このように構成された本実施形態の金型を用いて製品を射出成形する場合、ゲートスプール５よりディスク部６を介してキャビティー３に溶融材料を射出し（図２参照）、ディスク部６の内部およびキャビティー３の内部の溶融材料が固化した後に型開きをし、図示省略したエジェクト駆動手段を介してエジェクターピン７が上型側へ移動して、ディスク部６の内部の溶融材料が固化してできたゲートタブ８のゲートスプール５とは反対側の面８ａを突き出していく（図３参照）。
【００３１】
このとき、ゲートタブ８は、ゲートスプール５とは反対側の周端部８ｂが、キャビティー３の内部で溶融材料が固化してできた成形品９のゲートスプール５側の周端部９ｂを引っ張るが、成形品９は下型側板２に固定された状態となっている。このため、成形品９との接合部に加わる張力がエジェクターピンによる突き出しに伴って増加されていく。そして、張力が限界に達したときに、成形品９がゲートタブ８との接合部で切り離される。
【００３２】
その後、図示省略したエジェクト駆動手段を介してエジェクターピン１０が上型側へ移動して、キャビティー３の内部で溶融材料が固化してできた成形品９のゲートスプール５とは反対側の面９ａを突き出していき、成形品９を下型側板２から離型させる。
【００３３】
ここで、図２に示すように、ディスク部６は、キャビティー３との連通箇所より続く所定範囲の内周部６ｂが、ディスク部６とキャビティ３との連通箇所におけるエジェクト方向に対し直交する平面とほぼ面一な平面を形成するように構成されていると、エジェクターピン７の突き出しによりゲートタブ８を成形品９から切り離すときに、ウィークポイント（強度的に最も弱い位置）が確定できず、図３(b)に示すように、ゲートタブ８はゲートタブ８と成形品９との境界Ｑで切り離されないで、ゲートタブ８のゲートスプール５とは反対側の面の周端部８ｂと成形品９のゲートスプール５側の周端部９ｂが大きく引き伸ばされて変形し、ゲートタブ８の成形品９との切り離し箇所にバラツキを生じてしまう虞がある。
【００３４】
また、ゲートタブ８をエジェクターピン７で突き出すときに、ゲートタブ８が座屈変形したり、エジェクターピン７がゲートタブ８を貫通したりしてゲートタブ８の成形品９からの切り離しに支障をきたしてしまうこともあり、これらの不具合が成形品９の内径部分（コア部材４との当接面）の精度に悪影響を及ぼすことにもなる。
【００３５】
本発明は上記のような不具合についても考慮するものであり、その不具合解消のための手段につき以下に説明する。
【００３６】
図４は本発明による射出成形品の製造方法の実施に用いられる金型のさらに他の実施形態を示す部分断面図、図５〜図８は図４の金型を用いて射出成形した後から成形品の離型までの金型の状態説明図であり、図５は上型側板と下型側板とを型開きした状態を示す金型の部分断面図、図６はゲートタブを成形品から切り離した状態を示す金型の部分断面図、図７は成形品を下型側板から離型した状態を示す金型の部分断面図である。図８は図４の金型を用いて射出成形した後の成形品からゲートタブを切り離す状態を示す要部拡大断面図である。
本実施形態の金型は、基本的には図２に示す実施形態と同様であるが、次の点で図２の実施形態の金型と異なる。
【００３７】
本実施形態のディスク部６は、ゲートスプール５とは反対側の周端部６ａが、ゲートスプール５とは反対側に向かい、キャビティー３に近づくにつれて狭くなるように延びてキャビティー３のゲートスプール５側の周端部３ａとパーティング面と平行な面において環状に連通してゲートを形成している。そして、その連通箇所におけるエジェクト方向に対し直交する平面上の位置がゲートタブ８と成形品９との境界Ｑをなして切り離し位置となっている。また、ディスク部６のキャビティー３との連通箇所より続く所定範囲の内周部６ｂが、ゲートタブ８と成形品９との切り離し位置をなす境界Ｑに比べてゲートスプール５側に位置するようにコア部材４の先端部を介して断面を円弧状に形成されている。
【００３８】
また、エジェクターピン７は、先端近傍を他の部位よりも小径となる円柱状に形成された凸部７ｂを備えており、ディスク部６の中央部先端には、エジェクターピン７の凸部７ｂにより凹部６ｄが形成されていて、エジェクターピン７の凸部７ｂ（小径部）がディスク部６の凹部６ｄの内側に位置し、底面６ｄ1がゲートタブ８と成形品９との切り離し位置をなす境界Ｑに比べてゲートスプール５側に突出するとともに頂面６ｄ2がゲートタブ８と成形品９との切り離し位置をなす境界Ｑに比べて突出している。そして、エジェクターピン７の面７ｂ2によりディスク部６の中央部先端が区画されている。
【００３９】
このように構成された本実施形態の金型を用いて射出成形を行う場合、図４に示すように、ゲートスプール５よりディスク部６を介してキャビティー３に溶融材料を射出し、ディスク部６の内部およびキャビティー３の内部の溶融材料が固化した後、図５に示すように型開きをし、さらに、図示省略したエジェクト駆動手段を介してエジェクターピン７が上型側へ移動して、ディスク部６の内部で溶融材料が固化してできたゲートタブ８の底面８ｅ1，頂面８ｅ2を突き出していく。
【００４０】
このとき、ゲートタブ８は、ゲートスプール５とは反対側の周端部８ｂが、キャビティー３内部で溶融材料が固化してできた成形品９のゲートスプール５側の周端部９ｂを引っ張るが、成形品９は下型側板２に固定された状態となっている。このため、成形品９との接合部に加わる張力がエジェクターピン７による突き出しに伴って増加されていく。そして、張力が限界に達したときに、成形品９がゲートタブ８との接合部で切り離される（図６参照）。
【００４１】
その後、図示省略したエジェクト駆動手段を介してエジェクターピン１０が上型側へ移動して、キャビティー３の内部で溶融材料が固化してできた成形品９のゲートスプール５とは反対側の面９ａを突き出していき、成形品９を下型側板２から離型させる（図７参照）。尚、エジェクターピン７とエジェクターピン１０とは、時間差をもって独立して動くように構成されている。
【００４２】
ここで、本実施形態によれば、図４及び図８に示すように、ディスク部６の内部で溶融材料が固化してできたゲートタブ８は、ゲートスプール５とは反対側の周端部８ｂが、ゲートスプール５とは反対側に向かい成形品９に近づくにつれて薄肉となるように延びて成形品９のゲートスプール５側の周端部９ｂに接合して、その接合部におけるゲートタブ８と成形品９との境界Ｑが成形品９との切り離し位置となり、ゲートタブ８の成形品９との接合部より続く所定範囲の内周面８ｄが、底面において断面円弧状に形成され、その底面が成形品９との切り離し位置をなす境界Ｑよりゲートスプール５側に位置するようになる。
【００４３】
このため、ディスク部６の内部で溶融材料が固化してできたゲートタブ８をキャビティー３の内部で溶融材料が固化してできた成形品９から切り離す際に、張力は、ゲートタブ８の成形品９との接合部に掛かるが、境界Ｑが最も肉薄のウィークポイントとして特定される。しかも、ゲートタブ８と成形品９とは、互いにエジェクト方向に沿う方向に接合しているので、ゲートタブ８の成形品９との接合部に掛かる張力の向きをエジェクト方向に揃えることができる。
【００４４】
また、本実施形態によれば、ゲートタブ８のゲートスプール５とは反対側に凹部８ｅが形成され、底面８ｅ1がゲートタブ８と成形品９との切り離し位置Ｑに比べてゲートスプール５側に位置するので、成形品９をゲートタブ８との接合部から切り離す際に、エジェクターピン７の凸部７ｂの先端部７ｂ1がゲートタブ８の底面８ｅ1を押す位置は、ゲートタブ８と成形品９との接合部の位置に比べてエジェクト方向に向かって上型側板１側に位置することになり、ゲートタブ８と成形品９との接合部はエジェクターピン７を介して引張られる方向への力を受けることになる。
【００４５】
また、ゲートタブ８のゲートスプール５とは反対側の面（凹部）８ｅを含む部位の肉厚が薄くなるので、溶融材料が充分に冷却、固化した状態で突き出される。
【００４６】
このため、ゲートタブ８をゲートスプール５とは反対側の面８ｅを含む部位が座屈変形したり、エジェクターピン７がゲートタブ８を貫通したりすることなく成形品９から切り離すことができる。また、ゲートタブ８と成形品９との接合部の内側にかかる力が低減し、ゲートタブ８が切り離される際に成形品９が余分に切り取られたり、バリなどが生じたりするのを最小限に抑えることができる。
【００４７】
また、本実施形態のディスク部６によれば、エジェクターピン７は、エジェクト駆動手段を介して、凸部７ｂの側面とコア部材４の内周面とでゲートタブ８の凹部８ｅの側面を押さえながら、凸部７ｂのゲートスプール５側を向いた面７ｂ1，７ｂ2がゲートタブ８の底面８ｅ1と頂面８ｅ2とに突き出し方向の力を加えて、ゲートタブ８を突いてゲートタブ８を成形品９から切り離すので、ゲートタブ８の凹部８ｅの側面をエジェクターピン７とコア部材４とに挟んだ状態でガイドしながら、安定した状態でゲートタブ８を突き出すことができる。
【００４８】
このため本実施形態によれば、型開きと連動させて成形品９からゲートタブ８を安定して自動的に切り離すことができるとともに、ゲート残りを小さくすることができ、しかもゲート残りのバラツキを減らすことができる。
【００４９】
したがって本実施形態によれば、製品の品質を上げるために、製品を離型した後の、その切断面に残存するゲート残りが公差内にあるか否かの検査および選別、公差以上のゲート残りがある製品についてはそのゲート残りの除去作業などを行う必要がなくなり、作業負担およびコスト負担を格段に低減することができる。
【００５０】
なお、本実施形態では、ディスク部６のキャビティー３との連通箇所より続く所定範囲の内周部６ｂを、コア部材４の先端部を介して断面を円弧状に形成したが、ゲートスプール５とは反対側の周端部６ａが、ゲートスプール５とは反対側に向かい、キャビティー３に近づくにつれて狭くなるように延びてキャビティー３のゲートスプール５側の周端部３ａに連通し、且つ、内周部６ｂの一部をゲートタブ８と成形品９との切り離し位置をなす境界Ｑに比べてゲートスプール５側に位置させることができれば、内周部６ｂを単なる傾斜面として境界Ｑが最薄肉部となるように形成してもよい。
【００５１】
また、本実施形態では、ディスク部６のゲートスプール５側の外形がゲートスプール５の射出口近傍と周端部６ａの近傍とで２段の円筒状に形成されるように構成されているが、ディスク部６のゲートスプール５側の形状は本実施形態の効果を損なわなければどのように設計されていてもよい。但し、ゲートタブ８は製品の一部ではないので、コスト面を考慮すれば、出来るかぎりゲートタブ８の容積が小さくなるように設計するのが好ましい。
【００５２】
また、本実施形態を適用して製造される製品の形状は特に限定されず、円盤状であっても対称性のない形状のものであってもよい。
【００５３】
図９は本発明による射出成形品の製造方法の実施に用いられる金型のさらに他の実施形態を示す部分断面図である。
【００５４】
本実施形態は、ディスク部６のゲートスプール５の射出口周辺に底面に向かうにしたがって徐々に径が小さくなっていく凹部６ｅが形成されている点が図４の実施形態と異なっている。
【００５５】
本実施形態のディスク部６によれば、ゲートタブ８の凹部８ｆの外側部分がリブとして作用しゲートタブ８の切離し時の挫屈変形をより効果的に防止することができると共に、凹部８ｆを設けた分、ゲートタブ８全体の容積を小さくすることができ、射出材料が節約できコスト面で有利になる。その他の構成及び作用効果は、図４の実施形態とほぼ同じである。
【００５６】
図１０は本発明による射出成形品の製造方法の実施に用いられる金型のさらに他の実施形態を示す要部断面図である。なお、以下の実施形態の説明に用いる図面においては、説明の便宜上、ディスク部のみに斜線を付けて示し、その他の部材には斜線を付けていない。
【００５７】
本実施形態のディスク部６は、コア部材４の先端部の傾斜面によりゲートスプール５とは反対側の内周部６ｂが傾斜面となっている。また、ゲートスプール５側の外形が、ゲートスプール５の射出口近傍から周端部６ｂにかけて角部に丸みを帯びた円柱状に形成されている点が図４の実施形態のディスク部と異なる。その他の構成及び作用効果は図４の実施形態とほぼ同様である。
【００５８】
図１１は本発明による射出成形品の製造方法の実施に用いられる金型のさらに他の実施形態を示す要部断面図である。
本実施形態のディスク部６は、ゲートスプール５とは反対側の周端部６ａが、ゲートスプール５とは反対側に向かい、キャビティー３に近づくにつれて狭くなるように延びてキャビティー３のゲートスプール５側の周端部３ａに連通している。そして、その連通箇所におけるエジェクト方向に対し直交する平面上の位置がゲートタブ８と成形品９との境界Ｑをなして切り離し位置となっている。また、ディスク部６のキャビティー３との連通箇所より続く所定範囲の内周部６ｂが、ゲートタブ８と成形品９との切り離し位置をなす境界Ｑに比べてゲートスプール５側に位置するようにコア部材４の先端部を介して断面を円弧状に形成されている。
【００５９】
図１２は本発明による射出成形品の製造方法の実施に用いられる金型のさらに他の実施形態を示す要部断面図である。
本実施形態のディスク部６は、ゲートスプール５とは反対側の周端部６ａが、ゲートスプール５とは反対側に向かい、キャビティー３に近づくにつれて狭くなるように延びてキャビティー３のゲートスプール５側の周端部３ａに連通している。そして、その連通箇所におけるエジェクト方向に対し直交する平面上の位置がゲートタブ８と成形品９との境界Ｑをなして切り離し位置となっている。また、ディスク部６のキャビティー３との連通箇所より続く所定範囲の内周部６ｂが、ゲートタブ８と成形品９との切り離し位置をなす境界Ｑに比べてゲートスプール５側に位置するようにコア部材４の先端部を介して断面を円弧状に形成されている。
【００６０】
また、エジェクターピン７により形成される部分６ｆが、全面にわたって平坦に形成されており、内周部６ｂの底面に接続している。
【００６１】
図１３は本発明による射出成形品の製造方法の実施に用いられる金型の更に他の実施形態を示す要部断面図である。
本実施形態のディスク部は、図１１の実施形態の構成に加えて、ゲートスプール５とは反対側の端部に、異なる２つの径の円柱状に形成されたエジェクターピン７の凸部７ｂにより凹部６ｄが形成され、底面６ｄ1がゲートタブ８と成形品９との切り離し位置をなす境界Ｑとほぼ同じ位置に位置するように構成されている。また、ディスク部６のゲートスプール５の射出口周辺に凹部６ｅが形成され、その外側部分が周端部６ａにかけて比較的広くなるように形成されている。
【００６２】
図１４は本発明による射出成形品の製造方法の実施に用いられる金型のさらに他の実施形態を示す要部断面図である。
本実施形態のディスク部６は、先端近傍を他の部位よりも小径となる円柱状に形成されたエジェクターピン７の凸部７ｂにより凹部６ｄが形成され、底面６ｄ1がゲートタブ８と成形品９との切り離し位置をなす境界Ｑに比べてゲートスプール５側に位置するように構成されている。
また、ゲートスプール５側の外形が、ゲートスプール５の射出口近傍から周端部６ｂの近傍にかけて傾斜面６ｇを有するように形成されているとともに、ゲートスプール５とは反対側の外形が、ゲートスプール５側から遠ざかるにしたがって小径となるように傾斜して形成されている。
【００６３】
その他、本発明による射出成形品の製造方法およびその実施に用いるディスク部は、歯車、プーリーおよびギアなしのパイプなどの製造に適用可能である。
また、本発明の製造方法および金型は、上記各実施形態の構成に限定されるものではなく、ディスク部の内部およびキャビティーの内部の溶融材料が固化した後、ディスク部の内部で固化してできたゲートタブを、突き出すことによってキャビティーの内部で固化してできた成形品から切り離し、さらに成形品を突き出して離型するような構成の金型に広く適用可能である。
【００６４】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、ウェルドの発生を防止して、精度の良い射出成形をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による射出成形品の製造方法の実施に用いられる射出成形用金型の一実施形態を示す部分断面図である。
【図２】本発明による射出成形品の製造方法の実施に用いられる射出成形用金型の他の実施形態を示す部分断面図である。
【図３】図２の金型を用いて射出成形した後のゲートカット状態を示す要部拡大断面図であり、(a)はゲートタブを突き出す前の状態、(b)はゲートタブの突き出しを開始した直後の状態を示している。
【図４】本発明による射出成形品の製造方法の実施に用いられる金型のさらに他の実施形態を示す部分断面図である。
【図５】図４の金型を用いて射出成形した後の上型側板と下型側板とを型開きした状態を示す金型の部分断面図である。
【図６】図５の状態よりゲートタブを成形品から切り離した状態を示す金型の部分断面図である。
【図７】図６の状態より、成形品を下型側板から離型した状態を示す金型の部分断面図である。
【図８】図４の金型を用いて射出成形した後のゲートカット状態を示す要部拡大断面図である。
【図９】本発明による射出成形品の製造方法の実施に用いられる金型のさらに他の実施形態を示す部分断面図である。
【図１０】本発明による射出成形品の製造方法の実施に用いられる金型のさらに他の実施形態を示す要部断面図である。
【図１１】本発明による射出成形品の製造方法の実施に用いられる金型のさらに他の実施形態を示す要部断面図である。
【図１２】本発明による射出成形品の製造方法の実施に用いられる金型のさらに他の実施形態を示す要部断面図である。
【図１３】本発明による射出成形品の製造方法の実施に用いられる金型のさらに他の実施形態を示す要部断面図である。
【図１４】本発明による射出成形品の製造方法の実施に用いられる金型のさらに他の実施形態を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１ 上型側板
２ 下型側板
２ａ，４ａ 孔
２ｃ 上型側板１側の面
３ キャビティー
３ａ ゲート側の周端部
４ コア部材
５ ゲートスプール
６ ディスク部
６ａ ゲートスプール５とは反対側の周端部
６ｂ 内周面
６ｄ 凹部
６ｄ1 底面
６ｄ2 頂面
６ｆ エジェクターピンにより画成される部分
６ｇ 傾斜面
７，１０ エジェクターピン
７ａ 先端面
７ｂ 凸部
７ｂ1 先端部（凸部７ｂのゲートスプール５を向いた面）
７ｂ2 凸部７ｂのゲートスプール５を向いた面
８ ゲートタブ
８ａ ゲートスプール５とは反対側の面
８ｂ ゲートスプール５とは反対側の周端部
８ｄ 内周面
８ｅ 凹部
８ｅ1 底面
８ｅ2 頂面
８ｆ 凹部
８ｇ 傾斜面
９ 成形品
９ａ ゲートスプール５とは反対側の面
９ｂ ゲートスプール５側の周端部
１１ ランナー
Ｐ，Ｐ’ ゲート残り
Ｑ ゲートタブ８と成形品９との境界
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形用金型および射出成形品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
射出成形加工においては、所定位置に配置された複数のピンゲートよりキャビティーの内部に溶融材料を注入すると、各ゲートから注入された溶融材料の合流位置にウェルドラインが発生し、成形品の外観が損なわれたり、成形精度が低下してしまうというような問題のあることが知られている。
【０００３】
本発明は、射出成形加工における上述のような問題を解決しようとするものであって、ウェルドラインの発生を抑え、成形品を精度良く成形することのできる射出成形用金型および射出成形品の製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の射出成形用金型は、ゲートスプールを備える上型側板と、前記ゲートスプールと同軸上に配置されていて内部に同軸上において摺動するエジェクト部材を備えた円柱状のコア部材と、前記コア部材が嵌め込まれている下型側板と、を有していて、キャビティーは前記上型側板と前記コア部材と前記下型側板とによって形成され、前記ゲートスプールと前記キャビティーとの間に介在するディスク部は前記上型側板と前記コア部材とによって形成されている射出成形用金型において、前記ディスク部は、最大径が前記コア部材の径よりも大きく設定されていて、前記上型側板と前記下型側板とのパーティング面と同一又は平行な面において前記キャビティーとの間に環状に連通したゲートを形成し、前記コア部材の前記上型側板側における先端部は、前記ゲートよりも前記ディスク部側に突出されていて、該先端部の外径が前記ゲートスプールに近づくにつれて連続的に小さくなるように形成されており、前記エジェクト部材の前記上型側板側における先端部は、外径が該エジェクト部材の他の部位の外径よりも小さい小径部に形成されており、前記小径部を前記ディスク部の内部に位置させるとともに、該小径部と前記エジェクト部材の他の部位との境に形成された段部を前記ゲートよりも前記キャビティー側に位置させることによって、該ディスク部の中央部先端が区画され、型開き動作に連動する前記エジェクト部材の突き出し動作によって、前記ディスク部の内部に形成されたゲートタブを前記キャビティーの内部に形成された成形品から切り離すようにしたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の射出成形用金型は、前記ゲートよりも前記ディスク部側に前記エジェクト部材の先端を突出させるのが好ましい。
【００１４】
【発明の実施形態】
以下、本発明の実施形態について図を用いて説明する。
図１は本発明による射出成形品の製造方法の実施に用いられる射出成形用金型の一実施形態を示す部分断面図である。
金型は、図示しない射出成形機に取り付けられており、図１は、上型側板１と下型側板２との間が閉じられて、キャビティー３が形成され、キャビティー３に溶融材料が注入された状態を示している。
【００１５】
キャビティー３は、上型側板１と、下型側板２と、コア部材４とに囲まれて薄肉の円筒状に形成されている。
コア部材４は、円柱状に形成されていて、下型側板２に嵌め込まれている。上型側板１には、ゲートスプール５がコア部材４と同軸上に設けられている。
【００１６】
また、ゲートスプール５は、開口径がコア部材４の径よりも大きめに形成されていて、キャビティー３のゲートスプール５側の周端部３ａとパーティング面と平行な面において環状に連通してゲートを形成しており、ゲートスプール５とコア部材４との隙間からキャビティー３の内部に樹脂を環状に注入することができるようになっている。そして、その連通箇所がキャビティー３の内部に注入された溶融材料が固化してできる成形品９とゲートスプール５の内部で固化してできる溶融材料の固化物との境界Ｑをなして切り離し位置となるように構成されている。
【００１７】
また、下型側板２には、例えば、コア部材４の中心軸を中心とする同心円上に複数個の孔２ａが設けられており（図１においては便宜上１つだけ示す）、それぞれの孔２ａの中にはエジェクターピン１０が摺動可能に嵌めこまれている。
【００１８】
エジェクターピン１０は、円柱状に形成されており、その基部は図示省略したエジェクト駆動手段を備えたエジェクタプレートに固定されている。そして、エジェクターピン１０は、エジェクト駆動手段を介して、その先端面１０ａで成形品９のゲートスプール５とは反対側の面（図１においては歯車のウェブ面）９ａを突いて、成形品９を下型側板２から離型させることができるようになっている。
【００１９】
このように構成された本実施形態の金型を用いて製品を射出成形する場合、ゲートスプール５よりキャビティー３に溶融材料を射出し、キャビティー３の内部の溶融材料が固化した後に型開きをし、図示省略したエジェクト駆動手段を介してエジェクターピン１０が上型側へ移動して、キャビティー３の内部で溶融材料が固化してできた成形品９のゲートスプール５とは反対側の面９ａを突き出していき、成形品９を下型側板２から離型させる。
【００２０】
本実施形態の金型によれば、溶融材料が環状にキャビティー３の内部へ流れ込み、その後キャビティー３の径方向外周側に向けて放射状にキャビティー３内を満たしていくので、従来の所定位置に複数のピン状のゲートが配置された金型のように、キャビティーの内部に各ゲートから注入された溶融材料がその後に合流してその合流位置にウェルドラインが発生したりすることがない。更に、キャビティー３とゲートスプール５とをパーティング面と平行な面で連通させてゲートを形成することにより、ゲートスプール５内の固化物を切り離した後に成形品９に残るゲート痕が周端部３ａに形成されるようにしたため、成形品９の内径部分（コア部材４との当接面）の精度に悪影響を及ぼし難い。
【００２１】
また、このようなウェルドラインの発生を防止する他の方法として、上述の実施例の金型を用いる方法以外に、溶融材料をゲートスプールからキャビティーに直接的に注入しないで、ゲートスプールとキャビティーとの間にディスク部を介在させて、キャビティーの端面から溶融材料を環状に注入するような方法が考えられる。この方法は、得ようとする円筒状の成形品の内径（コア部材の外径に相等）が比較的大きく、これに対応させてゲートスプールの径を大きくすると不経済であったり、成形に支障をきたしてしまったりする等の不具合が生じてしまうような場合に好適である。
【００２２】
このような方法に用いられる射出成形用金型を、本発明の他の実施形態として、図示説明する。
図２は本発明による射出成形品の製造方法の実施に用いられる射出成形用金型の他の実施形態を示す部分断面図、図３は図２の金型を用いて射出成形した後のゲートカット状態を示す要部拡大断面図であり、(a)はゲートタブを突き出す前の状態、(b)はゲートタブの突き出しを開始した直後の状態を示している。
【００２３】
金型は、図示しない射出成形機に取り付けられており、図２は、上型側板１と下型側板２との間が閉じられて、キャビティー３が形成され、キャビティー３に溶融材料が注入された状態を示している。
キャビティー３は、上型側板１と、下型側板２と、コア部材４とに囲まれて薄肉の円筒状に形成されている。上型側板１には、ゲートスプール５がコア部材４と同軸上に設けられている。
【００２４】
ゲートスプール５とキャビティー３との間には、ディスク部６が設けられている。
ディスク部６は、上型側板１と、コア部材４とエジェクターピン７とに囲まれて形成されている。ディスク部６は、最大外径がコア部材４の径よりも大きめに形成されていて、その最大外径部においてゲートスプール５とは反対側の周端部６ａが、キャビティー３のゲートスプール５側の周端部３ａとパーティング面と平行な面において環状に連通してゲートを形成しており、その連通箇所におけるエジェクト方向に対し直交する平面上の位置がディスク部６の内部及びキャビティー３の内部に注入された溶融材料が固化してできるゲートタブ８と成形品９との境界Ｑをなして切り離し位置となるように構成されている。
【００２５】
コア部材４は、円柱状に形成されていて、下型側板２に嵌め込まれている。また、コア部材４の中央には孔４ａが設けられており、孔４ａの中にはエジェクターピン７が摺動可能に嵌め込まれている。
【００２６】
エジェクターピン７は、円柱状に形成されており、その基部は図示省略したエジェクト駆動手段を備えたエジェクタプレートに固定されている。また、エジェクターピン７は、ディスク部６の中央部がキャビティー３との連通部よりもキャビティー３側に突出する位置に、先端面７ａを備えており、エジェクト駆動手段を介して、その先端面７ａで、ゲートタブ８のゲートスプール５とは反対側の面８ａを突いてゲートタブ８を成形品９から切り離すことができるようになっている。
【００２７】
また、下型側板２には、例えばコア部材４の中心軸を中心とする同心円上に複数個の孔２ａが設けられており（図２においては便宜上１つだけ示す）、それぞれの孔２ａの中にはエジェクターピン１０が摺動可能に嵌めこまれている。
【００２８】
エジェクターピン１０は、円柱状に形成されており、その基部は図示省略したエジェクト駆動手段を備えたエジェクタプレートに固定されている。そして、エジェクターピン１０は、エジェクト駆動手段を介して、その先端面１０ａで成形品９のゲートスプール５とは反対側の面（図２においては歯車のウェブ面）９ａを突いて、成形品９を下型側板２から離型させることができるようになっている。
尚、エジェクターピン７とエジェクターピン１０とは時間差をもって独立して動くように構成されている。
【００２９】
その他、ランナ１１は、図示省略したスプールを経由した溶融材料がゲートスプール５に流れ込むようにゲートスプール５に連通している。
【００３０】
このように構成された本実施形態の金型を用いて製品を射出成形する場合、ゲートスプール５よりディスク部６を介してキャビティー３に溶融材料を射出し（図２参照）、ディスク部６の内部およびキャビティー３の内部の溶融材料が固化した後に型開きをし、図示省略したエジェクト駆動手段を介してエジェクターピン７が上型側へ移動して、ディスク部６の内部の溶融材料が固化してできたゲートタブ８のゲートスプール５とは反対側の面８ａを突き出していく（図３参照）。
【００３１】
このとき、ゲートタブ８は、ゲートスプール５とは反対側の周端部８ｂが、キャビティー３の内部で溶融材料が固化してできた成形品９のゲートスプール５側の周端部９ｂを引っ張るが、成形品９は下型側板２に固定された状態となっている。このため、成形品９との接合部に加わる張力がエジェクターピンによる突き出しに伴って増加されていく。そして、張力が限界に達したときに、成形品９がゲートタブ８との接合部で切り離される。
【００３２】
その後、図示省略したエジェクト駆動手段を介してエジェクターピン１０が上型側へ移動して、キャビティー３の内部で溶融材料が固化してできた成形品９のゲートスプール５とは反対側の面９ａを突き出していき、成形品９を下型側板２から離型させる。
【００３３】
ここで、図２に示すように、ディスク部６は、キャビティー３との連通箇所より続く所定範囲の内周部６ｂが、ディスク部６とキャビティ３との連通箇所におけるエジェクト方向に対し直交する平面とほぼ面一な平面を形成するように構成されていると、エジェクターピン７の突き出しによりゲートタブ８を成形品９から切り離すときに、ウィークポイント（強度的に最も弱い位置）が確定できず、図３(b)に示すように、ゲートタブ８はゲートタブ８と成形品９との境界Ｑで切り離されないで、ゲートタブ８のゲートスプール５とは反対側の面の周端部８ｂと成形品９のゲートスプール５側の周端部９ｂが大きく引き伸ばされて変形し、ゲートタブ８の成形品９との切り離し箇所にバラツキを生じてしまう虞がある。
【００３４】
また、ゲートタブ８をエジェクターピン７で突き出すときに、ゲートタブ８が座屈変形したり、エジェクターピン７がゲートタブ８を貫通したりしてゲートタブ８の成形品９からの切り離しに支障をきたしてしまうこともあり、これらの不具合が成形品９の内径部分（コア部材４との当接面）の精度に悪影響を及ぼすことにもなる。
【００３５】
本発明は上記のような不具合についても考慮するものであり、その不具合解消のための手段につき以下に説明する。
【００３６】
図４は本発明による射出成形品の製造方法の実施に用いられる金型のさらに他の実施形態を示す部分断面図、図５〜図８は図４の金型を用いて射出成形した後から成形品の離型までの金型の状態説明図であり、図５は上型側板と下型側板とを型開きした状態を示す金型の部分断面図、図６はゲートタブを成形品から切り離した状態を示す金型の部分断面図、図７は成形品を下型側板から離型した状態を示す金型の部分断面図である。図８は図４の金型を用いて射出成形した後の成形品からゲートタブを切り離す状態を示す要部拡大断面図である。
本実施形態の金型は、基本的には図２に示す実施形態と同様であるが、次の点で図２の実施形態の金型と異なる。
【００３７】
本実施形態のディスク部６は、ゲートスプール５とは反対側の周端部６ａが、ゲートスプール５とは反対側に向かい、キャビティー３に近づくにつれて狭くなるように延びてキャビティー３のゲートスプール５側の周端部３ａとパーティング面と平行な面において環状に連通してゲートを形成している。そして、その連通箇所におけるエジェクト方向に対し直交する平面上の位置がゲートタブ８と成形品９との境界Ｑをなして切り離し位置となっている。また、ディスク部６のキャビティー３との連通箇所より続く所定範囲の内周部６ｂが、ゲートタブ８と成形品９との切り離し位置をなす境界Ｑに比べてゲートスプール５側に位置するようにコア部材４の先端部を介して断面を円弧状に形成されている。
【００３８】
また、エジェクターピン７は、先端近傍を他の部位よりも小径となる円柱状に形成された凸部７ｂを備えており、ディスク部６の中央部先端には、エジェクターピン７の凸部７ｂにより凹部６ｄが形成されていて、エジェクターピン７の凸部７ｂ（小径部）がディスク部６の凹部６ｄの内側に位置し、底面６ｄ1がゲートタブ８と成形品９との切り離し位置をなす境界Ｑに比べてゲートスプール５側に突出するとともに頂面６ｄ2がゲートタブ８と成形品９との切り離し位置をなす境界Ｑに比べて突出している。そして、エジェクターピン７の面７ｂ2によりディスク部６の中央部先端が区画されている。
【００３９】
このように構成された本実施形態の金型を用いて射出成形を行う場合、図４に示すように、ゲートスプール５よりディスク部６を介してキャビティー３に溶融材料を射出し、ディスク部６の内部およびキャビティー３の内部の溶融材料が固化した後、図５に示すように型開きをし、さらに、図示省略したエジェクト駆動手段を介してエジェクターピン７が上型側へ移動して、ディスク部６の内部で溶融材料が固化してできたゲートタブ８の底面８ｅ1，頂面８ｅ2を突き出していく。
【００４０】
このとき、ゲートタブ８は、ゲートスプール５とは反対側の周端部８ｂが、キャビティー３内部で溶融材料が固化してできた成形品９のゲートスプール５側の周端部９ｂを引っ張るが、成形品９は下型側板２に固定された状態となっている。このため、成形品９との接合部に加わる張力がエジェクターピン７による突き出しに伴って増加されていく。そして、張力が限界に達したときに、成形品９がゲートタブ８との接合部で切り離される（図６参照）。
【００４１】
その後、図示省略したエジェクト駆動手段を介してエジェクターピン１０が上型側へ移動して、キャビティー３の内部で溶融材料が固化してできた成形品９のゲートスプール５とは反対側の面９ａを突き出していき、成形品９を下型側板２から離型させる（図７参照）。尚、エジェクターピン７とエジェクターピン１０とは、時間差をもって独立して動くように構成されている。
【００４２】
ここで、本実施形態によれば、図４及び図８に示すように、ディスク部６の内部で溶融材料が固化してできたゲートタブ８は、ゲートスプール５とは反対側の周端部８ｂが、ゲートスプール５とは反対側に向かい成形品９に近づくにつれて薄肉となるように延びて成形品９のゲートスプール５側の周端部９ｂに接合して、その接合部におけるゲートタブ８と成形品９との境界Ｑが成形品９との切り離し位置となり、ゲートタブ８の成形品９との接合部より続く所定範囲の内周面８ｄが、底面において断面円弧状に形成され、その底面が成形品９との切り離し位置をなす境界Ｑよりゲートスプール５側に位置するようになる。
【００４３】
このため、ディスク部６の内部で溶融材料が固化してできたゲートタブ８をキャビティー３の内部で溶融材料が固化してできた成形品９から切り離す際に、張力は、ゲートタブ８の成形品９との接合部に掛かるが、境界Ｑが最も肉薄のウィークポイントとして特定される。しかも、ゲートタブ８と成形品９とは、互いにエジェクト方向に沿う方向に接合しているので、ゲートタブ８の成形品９との接合部に掛かる張力の向きをエジェクト方向に揃えることができる。
【００４４】
また、本実施形態によれば、ゲートタブ８のゲートスプール５とは反対側に凹部８ｅが形成され、底面８ｅ1がゲートタブ８と成形品９との切り離し位置Ｑに比べてゲートスプール５側に位置するので、成形品９をゲートタブ８との接合部から切り離す際に、エジェクターピン７の凸部７ｂの先端部７ｂ1がゲートタブ８の底面８ｅ1を押す位置は、ゲートタブ８と成形品９との接合部の位置に比べてエジェクト方向に向かって上型側板１側に位置することになり、ゲートタブ８と成形品９との接合部はエジェクターピン７を介して引張られる方向への力を受けることになる。
【００４５】
また、ゲートタブ８のゲートスプール５とは反対側の面（凹部）８ｅを含む部位の肉厚が薄くなるので、溶融材料が充分に冷却、固化した状態で突き出される。
【００４６】
このため、ゲートタブ８をゲートスプール５とは反対側の面８ｅを含む部位が座屈変形したり、エジェクターピン７がゲートタブ８を貫通したりすることなく成形品９から切り離すことができる。また、ゲートタブ８と成形品９との接合部の内側にかかる力が低減し、ゲートタブ８が切り離される際に成形品９が余分に切り取られたり、バリなどが生じたりするのを最小限に抑えることができる。
【００４７】
また、本実施形態のディスク部６によれば、エジェクターピン７は、エジェクト駆動手段を介して、凸部７ｂの側面とコア部材４の内周面とでゲートタブ８の凹部８ｅの側面を押さえながら、凸部７ｂのゲートスプール５側を向いた面７ｂ1，７ｂ2がゲートタブ８の底面８ｅ1と頂面８ｅ2とに突き出し方向の力を加えて、ゲートタブ８を突いてゲートタブ８を成形品９から切り離すので、ゲートタブ８の凹部８ｅの側面をエジェクターピン７とコア部材４とに挟んだ状態でガイドしながら、安定した状態でゲートタブ８を突き出すことができる。
【００４８】
このため本実施形態によれば、型開きと連動させて成形品９からゲートタブ８を安定して自動的に切り離すことができるとともに、ゲート残りを小さくすることができ、しかもゲート残りのバラツキを減らすことができる。
【００４９】
したがって本実施形態によれば、製品の品質を上げるために、製品を離型した後の、その切断面に残存するゲート残りが公差内にあるか否かの検査および選別、公差以上のゲート残りがある製品についてはそのゲート残りの除去作業などを行う必要がなくなり、作業負担およびコスト負担を格段に低減することができる。
【００５０】
なお、本実施形態では、ディスク部６のキャビティー３との連通箇所より続く所定範囲の内周部６ｂを、コア部材４の先端部を介して断面を円弧状に形成したが、ゲートスプール５とは反対側の周端部６ａが、ゲートスプール５とは反対側に向かい、キャビティー３に近づくにつれて狭くなるように延びてキャビティー３のゲートスプール５側の周端部３ａに連通し、且つ、内周部６ｂの一部をゲートタブ８と成形品９との切り離し位置をなす境界Ｑに比べてゲートスプール５側に位置させることができれば、内周部６ｂを単なる傾斜面として境界Ｑが最薄肉部となるように形成してもよい。
【００５１】
また、本実施形態では、ディスク部６のゲートスプール５側の外形がゲートスプール５の射出口近傍と周端部６ａの近傍とで２段の円筒状に形成されるように構成されているが、ディスク部６のゲートスプール５側の形状は本実施形態の効果を損なわなければどのように設計されていてもよい。但し、ゲートタブ８は製品の一部ではないので、コスト面を考慮すれば、出来るかぎりゲートタブ８の容積が小さくなるように設計するのが好ましい。
【００５２】
また、本実施形態を適用して製造される製品の形状は特に限定されず、円盤状であっても対称性のない形状のものであってもよい。
【００５３】
図９は本発明による射出成形品の製造方法の実施に用いられる金型のさらに他の実施形態を示す部分断面図である。
【００５４】
本実施形態は、ディスク部６のゲートスプール５の射出口周辺に底面に向かうにしたがって徐々に径が小さくなっていく凹部６ｅが形成されている点が図４の実施形態と異なっている。
【００５５】
本実施形態のディスク部６によれば、ゲートタブ８の凹部８ｆの外側部分がリブとして作用しゲートタブ８の切離し時の挫屈変形をより効果的に防止することができると共に、凹部８ｆを設けた分、ゲートタブ８全体の容積を小さくすることができ、射出材料が節約できコスト面で有利になる。その他の構成及び作用効果は、図４の実施形態とほぼ同じである。
【００５６】
図１０は本発明による射出成形品の製造方法の実施に用いられる金型のさらに他の実施形態を示す要部断面図である。なお、以下の実施形態の説明に用いる図面においては、説明の便宜上、ディスク部のみに斜線を付けて示し、その他の部材には斜線を付けていない。
【００５７】
本実施形態のディスク部６は、コア部材４の先端部の傾斜面によりゲートスプール５とは反対側の内周部６ｂが傾斜面となっている。また、ゲートスプール５側の外形が、ゲートスプール５の射出口近傍から周端部６ｂにかけて角部に丸みを帯びた円柱状に形成されている点が図４の実施形態のディスク部と異なる。その他の構成及び作用効果は図４の実施形態とほぼ同様である。
【００５８】
図１１は本発明による射出成形品の製造方法の実施に用いられる金型のさらに他の実施形態を示す要部断面図である。
本実施形態のディスク部６は、ゲートスプール５とは反対側の周端部６ａが、ゲートスプール５とは反対側に向かい、キャビティー３に近づくにつれて狭くなるように延びてキャビティー３のゲートスプール５側の周端部３ａに連通している。そして、その連通箇所におけるエジェクト方向に対し直交する平面上の位置がゲートタブ８と成形品９との境界Ｑをなして切り離し位置となっている。また、ディスク部６のキャビティー３との連通箇所より続く所定範囲の内周部６ｂが、ゲートタブ８と成形品９との切り離し位置をなす境界Ｑに比べてゲートスプール５側に位置するようにコア部材４の先端部を介して断面を円弧状に形成されている。
【００５９】
図１２は本発明による射出成形品の製造方法の実施に用いられる金型のさらに他の実施形態を示す要部断面図である。
本実施形態のディスク部６は、ゲートスプール５とは反対側の周端部６ａが、ゲートスプール５とは反対側に向かい、キャビティー３に近づくにつれて狭くなるように延びてキャビティー３のゲートスプール５側の周端部３ａに連通している。そして、その連通箇所におけるエジェクト方向に対し直交する平面上の位置がゲートタブ８と成形品９との境界Ｑをなして切り離し位置となっている。また、ディスク部６のキャビティー３との連通箇所より続く所定範囲の内周部６ｂが、ゲートタブ８と成形品９との切り離し位置をなす境界Ｑに比べてゲートスプール５側に位置するようにコア部材４の先端部を介して断面を円弧状に形成されている。
【００６０】
また、エジェクターピン７により形成される部分６ｆが、全面にわたって平坦に形成されており、内周部６ｂの底面に接続している。
【００６１】
図１３は本発明による射出成形品の製造方法の実施に用いられる金型の更に他の実施形態を示す要部断面図である。
本実施形態のディスク部は、図１１の実施形態の構成に加えて、ゲートスプール５とは反対側の端部に、異なる２つの径の円柱状に形成されたエジェクターピン７の凸部７ｂにより凹部６ｄが形成され、底面６ｄ1がゲートタブ８と成形品９との切り離し位置をなす境界Ｑとほぼ同じ位置に位置するように構成されている。また、ディスク部６のゲートスプール５の射出口周辺に凹部６ｅが形成され、その外側部分が周端部６ａにかけて比較的広くなるように形成されている。
【００６２】
図１４は本発明による射出成形品の製造方法の実施に用いられる金型のさらに他の実施形態を示す要部断面図である。
本実施形態のディスク部６は、先端近傍を他の部位よりも小径となる円柱状に形成されたエジェクターピン７の凸部７ｂにより凹部６ｄが形成され、底面６ｄ1がゲートタブ８と成形品９との切り離し位置をなす境界Ｑに比べてゲートスプール５側に位置するように構成されている。
また、ゲートスプール５側の外形が、ゲートスプール５の射出口近傍から周端部６ｂの近傍にかけて傾斜面６ｇを有するように形成されているとともに、ゲートスプール５とは反対側の外形が、ゲートスプール５側から遠ざかるにしたがって小径となるように傾斜して形成されている。
【００６３】
その他、本発明による射出成形品の製造方法およびその実施に用いるディスク部は、歯車、プーリーおよびギアなしのパイプなどの製造に適用可能である。
また、本発明の製造方法および金型は、上記各実施形態の構成に限定されるものではなく、ディスク部の内部およびキャビティーの内部の溶融材料が固化した後、ディスク部の内部で固化してできたゲートタブを、突き出すことによってキャビティーの内部で固化してできた成形品から切り離し、さらに成形品を突き出して離型するような構成の金型に広く適用可能である。
【００６４】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、ウェルドの発生を防止して、精度の良い射出成形をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による射出成形品の製造方法の実施に用いられる射出成形用金型の一実施形態を示す部分断面図である。
【図２】本発明による射出成形品の製造方法の実施に用いられる射出成形用金型の他の実施形態を示す部分断面図である。
【図３】図２の金型を用いて射出成形した後のゲートカット状態を示す要部拡大断面図であり、(a)はゲートタブを突き出す前の状態、(b)はゲートタブの突き出しを開始した直後の状態を示している。
【図４】本発明による射出成形品の製造方法の実施に用いられる金型のさらに他の実施形態を示す部分断面図である。
【図５】図４の金型を用いて射出成形した後の上型側板と下型側板とを型開きした状態を示す金型の部分断面図である。
【図６】図５の状態よりゲートタブを成形品から切り離した状態を示す金型の部分断面図である。
【図７】図６の状態より、成形品を下型側板から離型した状態を示す金型の部分断面図である。
【図８】図４の金型を用いて射出成形した後のゲートカット状態を示す要部拡大断面図である。
【図９】本発明による射出成形品の製造方法の実施に用いられる金型のさらに他の実施形態を示す部分断面図である。
【図１０】本発明による射出成形品の製造方法の実施に用いられる金型のさらに他の実施形態を示す要部断面図である。
【図１１】本発明による射出成形品の製造方法の実施に用いられる金型のさらに他の実施形態を示す要部断面図である。
【図１２】本発明による射出成形品の製造方法の実施に用いられる金型のさらに他の実施形態を示す要部断面図である。
【図１３】本発明による射出成形品の製造方法の実施に用いられる金型のさらに他の実施形態を示す要部断面図である。
【図１４】本発明による射出成形品の製造方法の実施に用いられる金型のさらに他の実施形態を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１ 上型側板
２ 下型側板
２ａ，４ａ 孔
２ｃ 上型側板１側の面
３ キャビティー
３ａ ゲート側の周端部
４ コア部材
５ ゲートスプール
６ ディスク部
６ａ ゲートスプール５とは反対側の周端部
６ｂ 内周面
６ｄ 凹部
６ｄ1 底面
６ｄ2 頂面
６ｆ エジェクターピンにより画成される部分
６ｇ 傾斜面
７，１０ エジェクターピン
７ａ 先端面
７ｂ 凸部
７ｂ1 先端部（凸部７ｂのゲートスプール５を向いた面）
７ｂ2 凸部７ｂのゲートスプール５を向いた面
８ ゲートタブ
８ａ ゲートスプール５とは反対側の面
８ｂ ゲートスプール５とは反対側の周端部
８ｄ 内周面
８ｅ 凹部
８ｅ1 底面
８ｅ2 頂面
８ｆ 凹部
８ｇ 傾斜面
９ 成形品
９ａ ゲートスプール５とは反対側の面
９ｂ ゲートスプール５側の周端部
１１ ランナー
Ｐ，Ｐ’ ゲート残り
Ｑ ゲートタブ８と成形品９との境界
Claims (2)
- ゲートスプールを備える上型側板と、前記ゲートスプールと同軸上に配置されていて内部に同軸上において摺動するエジェクト部材を備えた円柱状のコア部材と、前記コア部材が嵌め込まれている下型側板と、を有していて、キャビティーは前記上型側板と前記コア部材と前記下型側板とによって形成され、前記ゲートスプールと前記キャビティーとの間に介在するディスク部は前記上型側板と前記コア部材とによって形成されている射出成形用金型において、
前記ディスク部は、最大径が前記コア部材の径よりも大きく設定されていて、前記上型側板と前記下型側板とのパーティング面と同一又は平行な面において前記キャビティーとの間に環状に連通したゲートを形成し、
前記コア部材の前記上型側板側における先端部は、前記ゲートよりも前記ディスク部側に突出されていて、該先端部の外径が前記ゲートスプールに近づくにつれて連続的に小さくなるように形成されており、
前記エジェクト部材の前記上型側板側における先端部は、外径が該エジェクト部材の他の部位の外径よりも小さい小径部に形成されており、
前記小径部を前記ディスク部の内部に位置させるとともに、該小径部と前記エジェクト部材の他の部位との境に形成された段部を前記ゲートよりも前記キャビティー側に位置させることによって、該ディスク部の中央部先端が区画され、
型開き動作に連動する前記エジェクト部材の突き出し動作によって、前記ディスク部の内部に形成されたゲートタブを前記キャビティーの内部に形成された成形品から切り離すようにしたことを特徴とする射出成形用金型。 - 前記ゲートよりも前記ディスク部側に前記エジェクト部材の先端を突出させたことを特徴とする請求項１に記載の射出成形用金型。
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