JP3851249B2 - 射出成形用金型 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は射出成形用金型に関し、特に製品の樹脂形成部分を射出成形するためのピンポイントゲート方式の射出成形用金型に属する。
【０００２】
【従来の技術】
製品の樹脂形成部分を射出成形する際に用いられる射出成形用金型において、成形された製品の品質、及びその生産性の向上をはかるためには、成形用の樹脂と、金型内の空気及び成形用樹脂から発生するガスとを如何に素早く置換するかが重要なポイントとされてきた。この置換効率を高める方法として、エアベント、ガス逃げ溝を設けて金型内の空気、ガスを大気中に排出する方法が採用されてきた。
このような、エアベント、ガス逃げ溝を採用した従来の射出成形用金型の例を図３及び図４に示す。なお、これらは、分割された状態の１つの射出成形用金型である。
【０００３】
図３に示された従来の第１の例の射出成形用金型１００ｘは、製品の樹脂形成部分を、射出、注入された樹脂により成形する製品成形部１１０ｘと、樹脂供給源からの流動性を有する樹脂を、製品成形部１１０ｘへと導いて、この製品成形部１１０ｘに射出、注入する、ランナー部１２２ｘ及びゲート部１２３ｘを含む樹脂導入路１２０ｘと、樹脂導入路１２０ｘ内の空気、ガスを金型外部へ排出するためのガス逃げ溝１３０ｘと、樹脂導入路１２０ｘ内の空気、ガスをガス逃げ溝１３０ｘへと導き入れるエアベント１５０ｘと、を有する構造、構成となっている。
【０００４】
また、図４に示された従来の第２の例の射出成形用金型１００ｙでは、製品成形部１１０ｙと、ランナー部１２２ｙ及びゲート部１２３ｙを含む樹脂導入路１２０ｙと、を備え、製品成形部１１０ｙに対しエアベント１５０ｙが、樹脂導入路１２０ｙのランナー部１２２ｙに対しエアベント１５０ｚが設けられて、これらエアベント１５０ｙ，１５０ｚに共通のガス逃げ溝１３０ｙが設けられている。なお、ランナー部１２２ｙ・ガス逃げ溝１３０ｙ間はその間隔がやや大きいのでエアベント１５０ｚのほかにガス逃げ溝１３０ｚも設けられている。
【０００５】
これらの射出成形用金型１００ｘ，１００ｙにおいて、樹脂導入路１２０ｘ，１２０ｙに樹脂が導入されると、この樹脂に押されて内部の空気、ガスがエアベント１５０ｘ〜１５０ｚ及びガス逃げ溝１３０ｘ〜１３０ｚを通って、金型外部へと排出される（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−２１０６５８号公報（図３の３８等）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の射出成形用金型は、第１の例（１００ｘ）では、樹脂導入路１２０ｘのランナー部１２２ｘに対し、一端がこのランナー部１２２ｘとつながるエアベント１５０ｘと、このエアベント１５０ｘの他端とつながるガス逃げ溝１３０ｘと、が形成された構造となっており、また、第２の例（１００ｙ）では、製品成形部１１０ｙ及びランナー部１２２ｙに対し共通のガス逃げ溝１３０ｙが形成されて、製品成形部１１０ｙとガス逃げ溝１３０ｙとの間にはエアベント１５０ｙが、また、ランナー部１２２ｙとガス逃げ溝との間にはエアベント１５０ｙ及びガス逃げ溝１３０ｚが形成された構造となっていて、樹脂導入路１２０ｘ，１２０ｙ及び製品成形部１１０ｙの空気、ガスを、エアベント１５０ｘ，１５０ｚ及びエアベント１５０ｙ、ガス逃げ溝１３０ｙを通過させてガス逃げ溝１３０ｘ，１３０ｙへと導き、金型外部へと排出する構造となっており、成形品（製品）の品質、生産性を向上させるためには、成形用の樹脂と、金型内部の空気、ガスとを素早く置換するためには、エアベントの断面積、寸法を大きくする必要があるが、大きすぎると、エアベントが製品成形部につながって設けられている場合には成形品（製品）に「ばり」が生じ、エアベントが樹脂導入路につながって設けられている場合には、樹脂がエアベント内に浸入して樹脂漏れの状態を引き起こして、ショートショット等の成形品不良が発生する、という問題点があり、また、エアベントの断面積、寸法が小さすぎると、製品成形部、樹脂導入路の何れの場合でも、成形用樹脂等から発生するガスによる腐食や汚れにより、エアベント詰まりが発生し、内部空気・ガスと樹脂との置換が円滑に進行せず、成形品（製品）の品質低下を招く、という問題点があり、また、金型の腐食、汚れ等の点検のためにメンテナンス回数も増して、生産性、量産性が低下する、という問題点があった。
【０００８】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑みて、従来例のようにエアベントの断面積や寸法を気にすることなく、内部空気・ガスの排出断面積を広くして、樹脂導入路内の空気・ガスと樹脂との置換を円滑、かつ素早く進行させ、製品に「ばり」やショートショットが発生するのを防止して高品質な製品が得られるようにし、また、金型のメンテナンス回数を少なくすることができて、生産性、量産性の向上をはかることができる射出成形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】
本発明の射出成形用金型は、製品を製造する際に、この製品の樹脂形成部分を射出成形するための射出成形用金型であって、次の各構成を有することを特徴とする。
（イ） 前記製品の樹脂形成部分を、注入された樹脂により成形する製品成形部
（ロ） 流動性を有する樹脂を、樹脂供給源から受け取って前記製品成形部へと導いて、この製品成形部に射出、注入する樹脂導入路
（ハ） 前記樹脂導入路のうちの、前記製品成形部寄りの部分につながって形成され、前記樹脂導入路からの空気及びガスを金型外部へと排出するガス逃げ溝
（ニ） 前記樹脂導入路の、前記ガス逃げ溝とつながる部位に設けられ、前記樹脂導入路内進行中の樹脂を前記製品成形部方向へと導き通す樹脂通路を備えて前記樹脂導入路内を一定量スライド移動可能なように形成された封鎖器本体と、この封鎖器本体を前記樹脂の進行方向とは逆の方向に付勢するばねと、を含んで成り、かつ、前記封鎖器本体の樹脂通路における樹脂進行方向と直行する断面積が、その上流側に対し下流側の方が小さくなるように形成されて、前記樹脂が前記封鎖器本体の樹脂通路に到達する前までは前記ばねによりこの封鎖器本体が前記樹脂の進行方向とは逆の方向に一定量スライド移動していて前記樹脂導入路・前記ガス逃げ溝間を開放状態としておいて通気できるようにし、前記樹脂が前記封鎖器本体の樹脂通路に到達すると前記樹脂に押されてこの封鎖器本体が樹脂進行方向に移動して前記樹脂導入路・前記ガス逃げ溝間を封鎖状態とする一方、前記樹脂を前記製品成形部方向へと導く、ガス逃げ溝封鎖器
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態は、製品を製造する際に、この製品の樹脂形成部分を射出成形するための射出成形用金型であって、上記製品の樹脂形成部分を、注入された樹脂により成形する製品成形部と、流動性を有する樹脂を、樹脂供給源から受け取って上記製品成形部へと導いて、この製品成形部に射出、注入する樹脂導入路と、この樹脂導入路のうちの、上記製品成形部寄りの部分につながって形成され、上記樹脂導入路からの空気及びガスを金型外部へと排出するガス逃げ溝と、上記樹脂導入路の、上記ガス逃げ溝とつながる部位に設けられ、上記樹脂導入路内進行中の樹脂を上記製品成形部方向へと導き通す樹脂通路を備えて上記樹脂導入路内を一定量スライド移動可能なように形成された封鎖器本体、及び、この封鎖器本体を上記樹脂の進行方向とは逆の方向に付勢するばねを含み、かつ、上記封鎖器本体の樹脂通路における樹脂進行方向と直交する断面積が、その上流側に対し下流側の方が小さくなるように形成されて、上記樹脂が上記封鎖器本体の樹脂通路に到達する前までは上記ばねによりこの封鎖器本体が上記樹脂の進行方向とは逆の方向に一定量スライド移動していて上記樹脂導入路・上記ガス逃げ溝間を開放状態としておいて通気できるようにし、上記樹脂が上記封鎖器本体の樹脂通路に到達すると上記樹脂に押されてこの封鎖器本体が樹脂進行方向に移動して上記樹脂導入路・上記ガス逃げ溝間を封鎖状態とする一方、上記樹脂を上記製品成形部方向へと導く、ガス逃げ溝封鎖器と、を有する構成となっている。
【００１２】
このような構造、構成とすることにより、エアベントの断面積、寸法だけでなく、その有無、配置を気にすることなく、内部空気・ガスの排出路の断面積、寸法を大きくして、樹脂導入路内の空気・ガスと樹脂との置換を円滑に、かつ素早く進行させることができ、しかも樹脂導入時には樹脂導入路と空気・ガスの排出路との間が封鎖されるので、排出路詰まりもなく、樹脂の製品成形部への導入、注入を進行させることができて、製品のショートショット発生を防ぐことができ、また、製品成形部には、これとつながる空気・ガスの排出路はないので、製品に「ばり」等が発生することはなく、製品の品質向上をはかることができ、また、金型の腐食、汚れも少なくなって、排出路の点検などのメンテナンス回数も少なくすることができるので、生産性、量産性の向上をはかることができる。
【００１３】
【実施例】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施例を示す断面側面図、図２（ａ），（ｂ）はこの実施例の動作を説明するための、ガス逃げ溝封鎖器及びその周辺部分の拡大断面側面図である。
【００１４】
この実施例の射出成形用金型１００は、製品の樹脂形成部分を、導入された樹脂により成形する製品成形部１１０と、射出成形機ノズル５００からの流動性の樹脂を、製品成形部１１０へと導き入れる、スプルー部１２１、ランナー部１２２、及びゲート部１２３から成る樹脂導入路１２０と、この樹脂導入路１２０の、製品成形部１１０寄りの部分、すなわち、この実施例ではゲート部１２３につながって形成され、樹脂導入路１２０からの空気及びガスを金型外部へと排出するガス逃げ溝１３０と、ゲート部１２３の、ガス逃げ溝１３０とつながる部位に設けられ、樹脂導入路１２０に導入された樹脂が到達する前まではゲート部１２３・ガス逃げ溝１３０間を開放し（図２（ａ）参照）、樹脂が到達すると、この樹脂に押されてゲート部１２３・ガス逃げ溝１３０間を封鎖して、樹脂を製品成形部１１０方向へと導くガス逃げ溝封鎖器１４０と、を有して構成され、このガス逃げ溝封鎖器１４０の更なる詳細は次のとおりである。
【００１５】
すなわち、このガス逃げ溝封鎖器１４０は、樹脂導入路１２０を進行してきた樹脂を製品成形部１１０方向へと導く樹脂通路１４１が形成されて、ゲート部１２３内をスライド可能な封鎖器本体１４２と、この封鎖器本体１４２を樹脂の進行方向とは逆の方向に付勢するばね１４３と、を含んで構成され、樹脂が封鎖器本体１４２に到達する前まではばね１４３によりこの封鎖器本体１４２が樹脂進行方向とは逆の方向に一定量スライド移動していてゲート部１２３・ガス逃げ溝１３０間を開放し（図２（ａ））、樹脂がこの封鎖器本体１４２に到達するとこの樹脂に押されて封鎖器本体１４２が樹脂進行方向に移動して、ゲート部１２３・ガス逃げ溝１３０間を封鎖する構造となっている。
【００１６】
また、封鎖器本体１４２の樹脂通路１４１は、その樹脂進行方向と直交する断面積が、その上流側に対し下流側の方が小さくなるように形成されていて、進行してきた樹脂により、封鎖器本体１４２が確実にその進行方向に押される構造、形状となっており、また、この封鎖器本体１４２を樹脂が到達する前まで、ばね１４３により一定量だけ樹脂進行方向とは逆方向に移動させて停止させておくため、封鎖量本体１４２にはつば状部分が形成され、ゲート部１２３には、このつば状部分が移動する空間と、このつば状部分が当接する壁面と、を含む小部屋が形成されていて、この小部屋を通って、空気、ガスが、ガス逃げ溝１３０へと通過する構造となっている（図２（ａ）の破線矢印）。
なお、この実施例においては、この射出成形用金型そのものの形成が容易となるように、金型全体がいくつかの層に分割されている。
【００１７】
この実施例において、射出成形機ノズル５００からの樹脂は、樹脂導入路１２０を、そのスプルー部１２１からランナー部１２２、ゲート部１２３へと進行して行く。この樹脂が、ゲート部１２３に設けられたガス逃げ溝封鎖器１４０に到達する前までは、このガス逃げ溝封鎖器１４０は、そのばね１４３により、その封鎖器本体１４２が樹脂進行方向とは逆の方向に一定量スライド移動していて、この封鎖器本体１４２の樹脂通路１４１を通して、ゲート部１２３・ガス逃げ溝１３０間はつながっている（図２（ａ））。
【００１８】
樹脂がガス逃げ溝封鎖器１４０に到達すると、このガス逃げ溝封鎖器１４０は樹脂の進行方向の圧力によりその方向に押されて、ゲート部１２３・ガス逃げ溝１３０間は封鎖される（図２（ｂ））。そして、導入された樹脂はこのガス逃げ溝封鎖器１４０の樹脂通路１４１を通過して、ゲート部１２３の残りの部分を通り、製品成形部１１０へと注入され、製品の樹脂形成部分を成形する。
【００１９】
この実施例では、ガス逃げ溝１３０やエアベントが、製品成形部１１０に直接つながっていないので、製品の樹脂形成部分に「ばり」が発生するのを防止することができ、かつ、このガス逃げ溝１３０は、樹脂導入路１２０のうちの製品成形部１１０に近い部位に設けられていて、この製品成形部１１０内に流入する空気、ガスの量はわずかであるので、その内部が高圧になることはなく、また、樹脂がガス逃げ溝等に流れ込むこともないので、ショートショットが発生するのを防止することができて、製品の品質向上をはかることができる。
【００２０】
また、ガス逃げ溝１３０やエアベントが製品成形部１１０内に直接つながっていないので、その寸法を微妙に調整して決定する必要はなく任意に、かつ大きく選択することができて、金型そのものの生産性を高めることができる上、内部空気・ガスと樹脂との置換を素早く行うことができて、樹脂から発生するガスなどに基づく腐食、汚れによるエアベント、ガス逃げ溝１３０の詰まりを無くすことができ、しかもガス逃げ溝封鎖器１４０によって、ガス逃げ溝１３０に樹脂が流入するのを防ぐことができるので、ガス逃げ溝１３０が樹脂で詰まることもなく、その腐食も少なくなって、金型のメンテナンス回数が少なくて済み、製品、金型を含めて、その生産性、量産性の向上をはかることができる。
また、この実施例では、エアベントそのものが配置されていないので、その断面積や寸法等に気を使うこともない。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、樹脂導入路のうちの製品成形部寄りの部分につながるガス逃げ溝を形成し、これら両者がつながる部位に、導入された樹脂がこの部位に到達する前まではこれら両者間を開放状態としておいて通気できるようにし、樹脂がこの部位に到達すると、樹脂通路の断面積が樹脂進行方向下流側程小さくなるように形成されていて、この樹脂により確実に押されてこれら両者間を封鎖状態とする一方、この樹脂を製品成形部方向へと導く、ガス逃げ溝封鎖器を設けた構成とすることにより、製品成形部にはガス逃げ溝やエアベントが直接つながっていないので、これらによる「ばり」が、製品の樹脂形成部分に発生するのを防止することができ、ガス逃げ溝は製品成形部に近い部位で樹脂導入路とつながっていて樹脂がこの部位に到達するとこのガス逃げ溝が封鎖されるので、製品成形部内が高圧になることはなく、また樹脂がガス逃げ溝に流れ込むこともなく、しかもガス逃げ溝を含むガス排出用通路の断面積、寸法を、従来例のエアベントのように気を使うことなく大きくすることができるので、内部空気・ガスと樹脂との置換を素早くすることができて、製品にショートショット等が発生するのを防止することができ、従って、製品の品質向上をはかることができる、という効果があり、また、ガス排出用通路の断面積が大きく、しかも樹脂導入時には樹脂導入路・ガス排出用通路間は封鎖されるので、ガス排出用通路が樹脂で詰まることはなく、その腐食も少なくなるので、金型のメンテナンス回数を減らすことができて、金型及び製品の生産性、量産性を向上させることができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す断面側面図である。
【図２】図１に示された実施例の動作を説明するための、ガス逃げ溝封鎖器及びその周辺部分の拡大断面側面図である。
【図３】従来の射出成形用金型の第１の例を示す斜視図である。
【図４】従来の射出成形用金型の第２の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１００，１００ｘ，１００ｙ 射出成形用金型
１１０，１１０ｘ，１１０ｙ 製品成形部
１２０，１２０ｘ，１２０ｙ 樹脂導入路
１２１ スプルー部
１２２，１２２ｘ，１２２ｙ ランナー部
１２３，１２３ｘ，１２３ｙ ゲート部
１３０，１３０ｘ〜１３０ｚ ガス逃げ溝
１４０ ガス逃げ溝封鎖器
１４１ 樹脂通路
１４２ 封鎖器本体
１４３ ばね
１５０ｘ〜１５０ｚ エアベント
５００ 射出成形機ノズル

Claims (1)

1. 製品を製造する際に、この製品の樹脂形成部分を射出成形するための射出成形用金型であって、次の各構成を有することを特徴とする射出成形用金型。
   （イ） 前記製品の樹脂形成部分を、注入された樹脂により成形する製品成形部
   （ロ） 流動性を有する樹脂を、樹脂供給源から受け取って前記製品成形部へと導いて、この製品成形部に射出、注入する樹脂導入路
   （ハ） 前記樹脂導入路のうちの、前記製品成形部寄りの部分につながって形成され、前記樹脂導入路からの空気及びガスを金型外部へと排出するガス逃げ溝
   （ニ） 前記樹脂導入路の、前記ガス逃げ溝とつながる部位に設けられ、前記樹脂導入路内進行中の樹脂を前記製品成形部方向へと導き通す樹脂通路を備えて前記樹脂導入路内を一定量スライド移動可能なように形成された封鎖器本体と、この封鎖器本体を前記樹脂の進行方向とは逆の方向に付勢するばねと、を含んで成り、かつ、前記封鎖器本体の樹脂通路における樹脂進行方向と直行する断面積が、その上流側に対し下流側の方が小さくなるように形成されて、前記樹脂が前記封鎖器本体の樹脂通路に到達する前までは前記ばねによりこの封鎖器本体が前記樹脂の進行方向とは逆の方向に一定量スライド移動していて前記樹脂導入路・前記ガス逃げ溝間を開放状態としておいて通気できるようにし、前記樹脂が前記封鎖器本体の樹脂通路に到達すると前記樹脂に押されてこの封鎖器本体が樹脂進行方向に移動して前記樹脂導入路・前記ガス逃げ溝間を封鎖状態とする一方、前記樹脂を前記製品成形部方向へと導く、ガス逃げ溝封鎖器

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