JP3859037B2 - 中空製品用射出成形金型 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばシャープペンシルのケースのような細長い中空製品や、中心に細径の透孔を有する樹脂製品を連続して成形するための中空製品用射出成形金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
細長い中空樹脂製品を得るため、例えば図６(Ａ)に示すような型閉め状態を有するコールドランナ方式の射出成形金型１５０が使用されている。
上記金型１５０は、図示しない可動側金型に左端を固定された略円筒形のコア１５２と、このコア１５２が中心を貫通するキャビティ空間１５８を有するキャビティ金型(入子)１６２を含む固定側金型１６０とを有する。上記コア１５２は、その右端側に傾斜縮径部１５６を介して細径のピン１５４を突出させている。
【０００３】
上記の固定側金型１６０は、図６(Ａ)に示すように、キャビティ金型１６２を支持するキャビティプレート１６１と、その右側のランナープレート１６４、ランナー払出板１６６、及び固定側取付板１６８とからなる。
上記ランナープレート１６４には、前記コア１５２のピン１５４の先端を受け入れる凹部１６３と、この凹部１６３に近接し且つ左端にゲートＧを有する細長い円錐形の射出孔１７０と、複数の射出孔１７０を中心で集束する放射状の分岐孔１７２が形成されている。
【０００４】
また、上記ランナー払出板１６６と固定側取付板１６８とに跨って貫通し、且つ後者に固定されたスプルブッシュ１７６には、上記各分岐孔１７２と連通するテーパ孔１７４が穿設され、その右端に図示しない成形機の先端部を受け入れる球面部１７８が位置する。更に、固定側取付板１６８の中央の通し孔１６７内に上記球面部１７８が配置され、上記通し孔１６７の周囲にロケートリング１６９が配設されている。
【０００５】
そして、図６(Ａ)に示すように、図示しない成形機からテーパ孔１７４、分岐孔１７２、及び射出孔１７０を通った樹脂材料Ｍは、ゲートＧを介して前記キャビティ空間１５８内に充填され、細長い中空製品に成形される。この製品はコア１５２及び可動側金型と共に、図示で左方に移動する型開きにより適宜取り出される。
一方、固定側金型１６０内の各射出孔１７０、各分岐孔１７２、及びテーパ孔１７４中には、コールドランナ(樹脂残り)が残留する。そのため、図中の矢印のように、キャビティプレート１６１とランナープレート１６４を可動側金型と共に先ず左方にスライドさせ、次にランナー払出板１６６を左方にスライドして、上記コールドランナを除去する必要がある。
【０００６】
また、図６(Ｂ)に示すように、キャビティ空間１５８に対して斜め方向から複数の射出孔１７１をランナープレート１６４とキャビティ金型１６２に穿設し、樹脂材料Ｍをキャビティ１５８空間内に充填する場合もある。この場合も上記同様にコールドランナの除去が必要となる。何れにせよ射出金型１５０は、コールドランナ方式であるため、成形する度にコールドランナの除去作業が必要となる。従って、生産性が劣ると共に樹脂材料の歩留まりも低いという問題を有する。
【０００７】
また、コア１５２先端のピン１５４は、前記凹部１６３に当接すると共に、射出孔１７０，１７１がキャビティ１５８の中心軸に対して偏心しているため、ピン１５４自体が損傷したり変形するおそれもあった。
ところで、生産性を上げるにはホットランナ方式の射出金型を用いることが考えられる。しかし、単にホットランナ方式を適用した場合、周囲にヒータを巻付けた太径のゲートノズルを用いるため、細長いキャビティ空間の中心を貫通するコアの先端を支える手段がなく、当該コアが片持ち状態となる。このため、樹脂製品の中空部の精度が低下するという問題があった。
【０００８】
【発明が解決すべき課題】
本発明は、以上に説明した従来の技術における問題点を解決し、ホットランナ方式により中空樹脂製品を精度及び効率良く連続成形することが可能な中空製品用射出金型を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、ホットランナ方式におけるゲートノズルを開閉するバルブステムとコアの先端同士を互いにスライド可能に嵌合することに着想して成されたものである。
即ち、本発明の中空製品用射出金型は、固定側又は可動側金型内に設けられたキャビティ空間と、このキャビティ空間の中心軸に沿って貫通し且つ基端を可動側金型に固定されたコアと、上記固定側金型内に設けられ上記キャビティ空間と同軸に先端が配設されたゲートノズルと、このゲートノズルの周囲に巻付けたヒータと、上記ゲートノズルの中心軸に沿って該ゲートノズルをスライド自在に貫通するバルブステムと、を含む射出成形金型であって、上記コアの先端に設けたピンに対しバルブステムの先端に設けた凹部を嵌合して該バルブステムをスライド可能とし、且つ該バルブステムの上記凹部側をゲート内に進入可能にすると共に、上記ゲートノズル先端側のノズルチップの開口部が上記バルブステムの周面を支持し、且つ上記ノズルチップにおけるバルブステムの周面に接する上記開口部に設けた隙間と、スライドする該バルブステムの周面と、によりゲートの開閉を可能とした、ことを特徴とする。
【００１０】
これによれば、コア先端のピンとバルブステム先端の凹部とがスライド可能に嵌合すると共に、バルブステムの上記凹部側がゲートノズル先端のノズルチップの開口部に支持され且つスライドする状態で、係る開口部に設けた隙間と共にゲートの開閉を可能とする。このため、互いに長尺なコアと上記バルブステムとを用いても、両者がキャビティ空間およびゲートノズルの中心からずれることがない。従って、中空樹脂製品をホットランナ方式によって、精度良く効率を高めて連続的に成形することが可能となる。
【００１１】
尚、上記チップの隙間には、その先端のガイドにおける開口部を軸方向に沿って凹溝状に複数個切り欠いたものや、この開口部の中空部側の内隅のみを複数ヶ所において切除したもの等が含まれる。
また、上記キャビティ空間には次述する細長い円筒体や多角形筒体の他、中心に細径の透孔を有する柱形や円錐形の筒体やディスク形のものも含まれる。
【００１２】
また、前記キャビティ空間が細長く、その前記ゲートノズル寄りに傾斜縮径部が形成され、前記コアの先端寄りに上記傾斜縮径部と略相似形の斜め縮径部が形成されている、中空製品用射出成形金型も含まれる。
これにより、各種の形状を有する細長い中空樹脂製品を均一な肉厚にして正確で効率良く成形することができる。
【００１３】
更に、前記バルブステムの凹部から該ステムを軸方向に沿って貫通し、且つ該ステムの基端寄りにおいて開口する樹脂材料の戻り流路を設けた、中空製品用射出成形金型も含まれる。
これにより、ゲートノズルから射出される樹脂材料の一部が上記凹部内に侵入してもこれをホットな流動状態にして基の供給路側に戻すか外部に排出することができ、コアとバルブステムとの嵌合状態を正確に維持できる。
【００１４】
また、前記可動側金型から進入し、前記コア及びこれと嵌合するバルブステムを軸方向に沿ってそれぞれ貫通し、該ステムの基端寄りにおいて外部に連通する冷気流路を設けた、中空製品用射出成形金型も含まれる。
これにより、細径のコアに対する冷却を確実に行うことができ、中空樹脂製品の成形効率を一層高めることが可能となる。
【００１５】
加えて、前記キャビティ空間とコアが前記固定側又は可動側金型に複数個形成され、これらに対応する固定側金型の位置に同数個の前記ゲートノズル及びバルブステムが設けられている、中空製品用射出成形金型も含まれる。
これにより、１回の射出工程により複数の中空樹脂製品の成形を効率良く行うことができる。この場合、同じキャビティ空間を複数設けて同形状の中空製品を同時に複数成形することは勿論、互いに異なる形状のキャビティ空間を複数設けて異種の中空製品を同時に成形することも可能である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下において、本発明の実施に好適な形態を図面と共に説明する。
図１は本発明における１形態の射出成形金型１の要部を示す断面図である。
この射出成形金型１は、図示で左側の可動側金型２と、この右側に位置する固定側金型２０とからなる。
可動側金型２は、左端のコアバックプレート４と、該プレート４の凹み５内に基端７を固定された細長い円柱形のコア６と、該コア６を貫通させる透孔１５を有するストッパプレート１４と、上記コア６のテーパ部８をテーパ孔１７で押えるストッパリング１６とからなる。この可動側金型２は、図示しない成形機における油圧シリンダ等によって図示で左方へ一体にスライド可能とされている。上記コア６は、細長い円筒形のキャビティ空間Ｃの中心軸に沿う本体９と、その先(右)端寄りの斜め縮径部１０を介して右側に突出する細径のピン１２を有する。
【００１７】
一方の固定側金型２０は、キャビティＣ空間を内設するキャビティ金型(入子)２２と、係る金型２２を複数個支持するキャビティプレート２８と、これらの右側に隣接するキャビティバックプレート３０、マニホールドプレート３４、及び固定側取付板６０とからなる。また、上記キャビティ金型２２の右側には、キャビティ空間Ｃの一部を形成する傾斜縮径部２３と、上記コア６のピン１２を貫通させる細い貫通孔２４と、その右側に大小のリング形の段部２６，２７が形成されている。更に、キャビティバックプレート３０とマニホールドプレート３４の各通し孔３２，３５内には、次述するゲートノズル５０が貫通する。
【００１８】
図２(Ａ)にも示すように、上記ゲートノズル５０の先(左)端側にネジ結合等によって固定されたノズルチップ５６は、先端がキャビティ金型２２の段部２６内に位置する。上記ノズル５０の本体５２の周囲には、ヒータ５５が巻付けられている。また、図２(Ｂ)のように、右側にネジ部ｎを有するノズルチップ５６の先(左)端側におけるテーパ形のガイド５７の中央には、複数の凹溝状の隙間５９が対称に形成された開口部５８が設けられている。この開口部５８内を前記コア６のピン１２とこれに嵌合する後述するバルブステム７０の先端側が貫通する。上記複数の隙間５９は、樹脂材料をキャビティ空間Ｃ内へ流入させるためのゲートＧへの流路となる。
【００１９】
図１において、上記マニホールドプレート３４内には、通し孔３５に連通する中空部３６が設けられ、その段部３８にゲートノズル５０右端のインシュレータ５４が支持される。また、上記中空部３６内には、マニホールド４０が周囲に間隙を設け保温可能にして内蔵されている。このマニホールド４０は、図示しない成形機の射出部から送給される樹脂材料を各ゲートノズル５０に分流させる分岐孔４２と、上記ノズル５０内の細長い中空部５３に連通し、上記分岐孔４２に接続する中空部４４とを有する。更に、マニホールド４０は複数のヒータ４６を内蔵し、分岐孔４２や中空部４４内の樹脂材料を保温する。
尚、マニホールド４０と固定側取付板６０との間にはステムブッシュ７８が介在している。また、上記マニホールドプレート３４には図示しない冷却水路が内設されている。
【００２０】
図１のように、上記マニホールド４０及びゲートノズル５０の各中空部４４，５３の中心には、細長いバルブステム７０がスライド可能に貫通する。このステム７０は、先(左)端面に開口する細長い凹部７２を有し、該凹部７２内に前記コア６のピン１２が嵌合する。また、上記凹部７２寄りの外周面は、前記ノズルチップ５６におけるガイド５７先端の開口部５８の内周面に摺接している。更に、バルブステム７０の基端はマニホールド４０等を貫通し、前記固定側取付板６０に内蔵されたエアシリンダ６２のピストン６４に固定されている。
上記シリンダ６２には、ピストン６４を挟んで給／排気孔６６，６８が連通し、これらを介してエアを供給・排出することによりピストン６４を動かすと共に、上記バルブステム７０をその軸方向にスライドさせる。
【００２１】
次に、この射出成形金型１の作用を図３によって説明する。
図３(Ａ)は射出成形金型１を型閉めし、且つゲートＧを閉じた状態を示す。
図示しない成形機から送給される溶融した樹脂材料Ｍは、分岐孔４２及び中空部４４を介してゲートノズル５０の中空部５３内に送給される。図３(Ａ)において、バルブステム７０はその凹部７２内に前記コア６のピン１２を嵌合したまま前記エアシリンダ６２により左側に予めスライドされている。このため、バルブステム７０の先端側は、キャビティ金型２２の細い貫通孔２４内を閉じるため、ゲートＧを閉じた状態となる。従って、ゲートノズル５０の中空部５３内の樹脂材料Ｍは、ノズルチップ５６の隙間５９を通過するがキュビティ空間Ｃ中に入れず、上記チップ５６周囲の段部２６内に進入する。
【００２２】
次いで、前記エアシリンダ６２を駆動してバルブステム７０を右側にスライドさせると、図３(Ｂ)に示すようにゲートＧを開いた状態となる。即ち、バルブステム７０はその凹部７２内にコア６先端のピン１２を嵌合したまま移動し、その先端側の外周面はノズルチップ５６の開口部５８に摺触して支持される。同時に、該開口部５８に設けた各隙間５９を介して樹脂材料Ｍは、左側の貫通孔２４内に進入可能となり、図示のようにキャビティ空間Ｃ内に充填される。この場合、コア６とバルブステム７０とは互いの先端同士が嵌合すると共に、該ステム７０の先端側の外周面がノズルチップ５６の開口部５８に支持されているので、溶けた樹脂材料Ｍの注入圧力によって心振れを生じることがない。従って、中空部が偏心しておらず均一な肉厚の細長い中空樹脂製品Ｐを成形することができる。
【００２３】
図３(Ａ)及び(Ｂ)から理解されるように、コア６のピン１２はその先端が開口部５８を通ってノズルチップ５６内に位置する長さを必要とする。また、このピン１２を嵌合するバルブステム７０の凹部７２も上記スライドの前後において常にピン１２を受け入れ得る長さ(深さ)を必要とする。
そして、樹脂材料Ｍがキャビティ空間Ｃ内に充填された後、前記エアシリンダ６２を逆に駆動してバルブステム７０を左側にスライドさせ、前記図３(Ａ)に示す状態に戻す。これによりゲートＧは再び閉じる。次に、成形された中空樹脂製品Ｐはコア６を含む可動側金型２(４，６,１４,１６)全体と共に左側へスライドされ、型開きした後、適宜ノックアウト手段によりコア６から取り外される。その後、図３(Ａ)の型閉め状態に戻し、ゲートノズル５０の中空部５３内でヒータ５５により保温されていた樹脂材料Ｍを次の射出成形に使用する。これらの操作を繰り返すことにより、中空樹脂製品Ｐを連続して成形することができる。
【００２４】
図４は射出成形金型１の応用形態に関する。図４(Ａ)は、バルブステム７０の凹部７２から該ステム７０の軸方向に沿って細径の戻り流路７４を貫通し、該ステム７０の基端寄りの位置から開口７６させたものである。
即ち、前記図３(Ｂ)の射出状態において樹脂材料Ｍが低粘度樹脂の場合、該樹脂材料Ｍは、キャビティ空間Ｃ側に流れると共に、その一部はピン１２との間隙を縫ってバルブステム７０の凹部７２内にも侵入し得る。これを放置すると、ピン１２との嵌合が不十分になり、正確なゲートＧの開閉に支障を来すことにもなる。そこで、バルブステム７０中に上記戻り流路７４を設け、凹部７２内に侵入した樹脂材料Ｍを溶融状態のまま該ステム７０の基端寄りの開口７６から排出可能としたものである。尚、開口７６から排出された樹脂材料Ｍは、断面ハット形のステムブッシュ７８内に送られて貯留され、追って行われる本金型１の保守点検時に外部へ除去される。
【００２５】
図４(Ｂ)は、コア６の冷却手段に関する。コア６はこれを覆った樹脂材料Ｍによって加熱されると共に、逆に樹脂材料Ｍを冷す働きもする。しかし、コア６は細長いため、通常のようなＵターン形の冷却水路を穿設することが困難である。そこで、可動側金型２からコア６をワンウェイで通る冷気流路８０を設け、その排気について前記バルブステム７０を活用するようにしたものである。
即ち、図４(Ｂ)に示すように、コアバックプレート４に逆Ｌ形の流路３を形成し、コア６の中心に流路６ａを貫通させ、そのピン１２の先端で開口させると共に、バルブステム７０の中心にも流路８１を貫通させている。
【００２６】
上記ステム７０の基端側は前記エアシリンダ６２のピストン６４を貫通する基端部７１となっており、上記シリンダ６２内にはこの基端部７１をスライド可能に受け入れる窪み６３が形成されている。上記流路８１の基端部７１にはこの窪み６３内に開口する出口８２が形成され、且つ上記窪み６３から外部に連通する流路８４が固定側取付板６０に形成されている。これら流路３，６ａ,８１,８４，凹部７２及び窪み６３によって冷気流路８０が形成される。
そして、図４(Ｂ)のように、コア６のピン１２とバルブステム７０の凹部７２を嵌合し、図示しないコンプレッサ等により流路３，６ａに送気された冷気はコア６を冷却すると同時に、コア６の周囲を覆った樹脂材料Ｍにより暖められる。この暖気は、上記凹部７２、流路８１、窪み６３、及び流路８４を順次経て外部に排気される。従って、細長いコア６を確実に冷却することができる。尚、可動側金型２を左方へスライドする前に、上記冷気の供給は停止される。
【００２７】
図５は異なる形態の射出成形金型に関する。
図５(Ａ)に示す射出成形金型９０は、前記同様に左側の基端を固定された円柱形のコア９２と、このコア９２に中心を貫通させるキャビティ空間Ｃを有するキャビティ金型９６と、その右側の段部９７内に装入されたノズルゲート１００とからなる。コア９２は、斜め縮径部９３を介して細長いピン９４を有し、該ピン９４はキャビティ金型９６内の細い貫通孔９８の中心を貫通する。また、ノズルゲート１００は、その本体１０２の先端に前記同様のノズルチップ１０４を固定し、且つその円錐形のガイド１０６の中央部に開口部１０５を有する。上記本体１０２の中心に図示で左右方向に図示しない基端側のエアシリンダによりスライドするバルブステム１０８が配設され、その左(先)端は開口部１０５を貫通して、上記貫通孔９８内に進入している。
【００２８】
上記ステム１０８の先端面に開口する細長い凹部１０９内には、上記コア９２の対向するピン９４が嵌入する。更に、上記チップ１０４のガイド１０６の開口部１０５における中空部１０１側の周縁には、図５(Ａ)に示すように、断面菱形の隙間１０７が複数個対称に形成されている。
先ず、図５(Ａ)に示す状態でノズルゲート１００の中空部１０１内に溶けた樹脂材料を充填する。次いで、バルブステム１０８を右側にスライドして図５(Ｂ)に示す状態にする。即ち、該ステム１０８はその凹部１０９内にコア９２のピン９４の先端が位置し、且つ上記隙間１０７を介して上記中空部１０１内と貫通孔９８内とを連通状態とする。これによりゲートＧが開放され、図５(Ｂ)の矢印で示すように樹脂材料はキャビティ空間Ｃ内に射出・充填される。
【００２９】
この際、上記ガイド１０６の開口部１０５の内周面における隙間１０７以外の部分は、バルブステム１０８の外周面を支えている。尚、成形後の型開きや製品取出しは前記と同様に行われる。
従って、係る射出成形金型９０のように、スライドするバルブステムの外周面との間でゲートＧの開閉を行うためのチップの隙間は、前記凹溝状の隙間５９に限らず、上記開口部１０５内における中空部１０１側の周縁のみを切除した断面菱形の隙間１０７を用いても前記金型１と同様の細長い樹脂製品を成形することができる。但し、バルブステム１０８のスライドストロークを大きくし、且つその凹部１０９を長くすることに留意する必要がある。
【００３０】
また、図５(Ｃ)に示す射出成形金型１１０は、可動側のコア１１２及びキャビティ空間Ｃを有するキャビティスライド１１６と、固定側のゲート入子１２０、ゲートノズル１２２、及びバルブステム１２８とからなる。
コア１１２は、斜め縮径部１１３と細長いピン１１４を有し、このピン１１４はキャビティスライド１１６内の細い貫通孔１１７の中心を貫通する。該貫通孔１１７の右側には円盤状の段部１１５が形成され、隣接するゲート入子１２０側の段部１１８と共に、リング状のキャビティ空間部分Ｃ′を形成する。上記ゲート入子１２０は貫通孔１１９を介して段部１１８の反対側に大きな段部１２１を有する。更に、この段部１２１内に配設されるノズルゲート１２２は、その本体１２３の先端に前記同様のノズルチップ１２４を固定し、且つそのガイド１２５の先端に開口部１２６を有する。
【００３１】
上記本体１２３の中心には図示で左右方向にスライドするバルブステム１２８が配設され、その左(先)端は開口部１２６を貫通し、上記貫通孔１１９内に進入する。また、上記ステム１２８の先端面に開口する細長い凹部１２９内に、上記コア１１２のピン１１４が嵌入する。更に、上記チップ１２４のガイド１２５の開口部１２６におけるノズルゲート１２２の中空部側の周縁には、図示のように断面菱形の隙間１２７が複数個対称に形成されている。
図５(Ｃ)に示す状態でノズルゲート１２２の中空部内に樹脂材料を充填し、次にバルブステム１２８を右側にスライドする。即ち、該ステム１２８はその凹部１２９内にコア１１２のピン１１４の先端が位置し、且つ上記隙間１２７を介して上記ノズル１２２の中空部内と貫通孔１１９内を連通状態にする。これによりゲートＧが開放され、樹脂材料はキャビティ空間部分Ｃ′を含むキャビティ空間Ｃ内に射出・充填される。従って、細長い中空部を有し、且つ一端にキャビティ空間部分Ｃ′に相当するリング状の鍔部分を有する樹脂製品を正確且つ連続して成形することができる。
【００３２】
更に、図５(Ｄ)に示す射出成形金型１３０は、可動側のコア１３２、及びキャビティ空間Ｃを有するアウターコア１３６と、固定側のゲート入子１３８、ゲートノズル１４０、及びバルブステム１４７とからなる。
コア１３２は、太径の円柱体１３１の右端面に細長いピン１３４を有し、その周囲には薄肉の円筒体１３５がスライド可能に位置する。アウターコア１３６の円柱形のキャビティ空間Ｃ内の中心に上記コア１３２が位置し、且つ上記円筒体１３５は上記空間Ｃの内周面に摺接する。従って、図示でピン１３４が露出する円盤形の空間が実際のキャビティ空間Ｃとなる。また、キャビティ空間Ｃの右側面を形成するゲート入子１３８は、上記ピン１３４をその中心に貫通させる貫通孔１３７とその右側の段部１３９を有する。
【００３３】
更に、上記段部１３９内に配設されるゲートノズル１４０は、その本体１４１の先端に前記同様のノズルチップ１４２を固定し、且つそのガイド１４３の先端に開口部１４４を有する。上記本体１４１の中心には図示で左右方向にスライドするバルブステム１４７が配設され、その左(先)端は開口部１４４を貫通し、上記貫通孔１３７内に進入する。上記ステム１４７の先端面に開口する細長い凹部１４８内に、上記コア１３２のピン１３４が嵌入する。また、上記チップ１４２のガイド１４３の開口部１４４におけるノズルゲート１４０の中空部１４６側の周縁には、図示のように断面菱形の隙間１４５が複数個対称に形成されている。
【００３４】
図５(Ｄ)に示す状態でノズルゲート１４０の中空部１４６内に樹脂材料を充填し、次にバルブステム１４７を右側にスライドする。すると、該ステム１４７の凹部１４８内にコア１３２のピン１３４の先端が位置し、且つ上記隙間１４５を介して中空部１４６内と貫通孔１３７内を連通状態になる。これによりゲートＧが開放され、樹脂材料は円盤形のキャビティ空間Ｃ内に射出・充填され、細径の透孔を中心付近に有する樹脂製品を正確且つ連続して成形できる。
尚、型開きした際に前記円筒体１３５を右側にスライドさせることで、成形済みの樹脂製品を容易に取り出すことができる。また、コア１３２と円筒体１３５とを図示よりやや左側に位置決めして、軸方向にやや長くした円柱体状のキャビティ空間Ｃとし、上記と同じく樹脂材料を射出・充填することにより、中心に細径の透孔を有する円柱状の樹脂製品を成形することもできる。
【００３５】
本発明は以上において説明した各形態に限定されるものではない。
例えばコア先端におけるピンの外周面と、バルブステム先端における細長い凹部の内周面とを同じ傾斜の緩いテーパ面とし、上記凹部内への樹脂材料の進入を可及的に少なくすることもできる。
また、ノズルゲートのノズルチップにおけるガイド先端の開口部内に形成する凹溝状の隙間や開口部の内周縁にのみ形成する断面菱形等の隙間は、２個以上であれば略対称の位置に所望数設けることができる。且つ上記２種類の隙間を１つのノズルチップに併設して、バルブステムを２つのストロークによりスライドしてゲートの開閉を行うことも可能である。
【００３６】
更に、キャビティ空間は前記各形態の他、細長い正多角形や変形多角形を呈する中空体としたり、それらの外周に前記リング形状等の鍔部分を一体に付設したものとしても良い。また、細径の透孔を中心に有する３角形以上の正多角形や変形多角形を呈する偏平状のキャビティとすることも可能である。
尚、前記樹脂材料には、アクリル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ＡＢＳ樹脂、又はＰＥＴ等の各種材質の樹脂を使用することが可能である。
【００３７】
【発明の効果】
以上において説明した本発明の射出成形金型によれば、長尺なコアとバルブステムとを用いても、両者がキャビティ空間およびゲートノズルの中心からずれることがないため、細長い中空部または細径の透孔を有する中空樹脂製品をホットランナ方式によって、正確且つ連続して効率良く成形することが可能となる。
また、請求項３の発明によれば、コアとバルブステムとの嵌合状態を正確にでき、中空樹脂製品の成形精度を長く持続することが可能となる。
更に、請求項４の発明によれば、細径のコアに対しても確実に冷却を行うことができ、中空樹脂製品の成形効率を一層高めることに寄与できる。
加えて、請求項５の発明によれば、一度に複数の中空樹脂製品等を効率良く成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における射出成形金型の１形態の概略を示す断面図。
【図２】 (Ａ)は図１の要部を示す断面図、(Ｂ)は(Ａ)中の部品の斜視図。
【図３】 (Ａ)及び(Ｂ)は共に図１の射出成形金型の作用を示す要部断面図。
【図４】 (Ａ)及び(Ｂ)は共に図１の射出成形金型の応用形態を示す要部断面図。
【図５】 (Ａ)乃至(Ｄ)は異なる形態の射出成形金型又はその作用を示す要部断面図。
【図６】 (Ａ)及び(Ｂ)は共に従来の射出成形金型の概略を示す断面図。
【符号の説明】
１，９０,１１０,１３０………射出成形金型
２…………………………………可動側金型
６，９２,１１２,１３２………コア
７…………………………………基端
１０,９３,１１３………………斜め縮径部
１２，９４,１１４,１３４……ピン
２０………………………………固定側金型
２３………………………………傾斜縮径部
５０，１００,１２２,１４０…ゲートノズル
５５………………………………ヒータ
５６，１０６,１２４,１４２…ノズルチップ
５９，１０７,１２７,１４５…隙間
７０，１０８,１２８,１４７…バルブステム
７２，１０９,１２９,１４８…凹部
７４………………………………戻り流路
８０………………………………冷気流路
Ｃ…………………………………キャビティ空間
Ｇ…………………………………ゲート
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばシャープペンシルのケースのような細長い中空製品や、中心に細径の透孔を有する樹脂製品を連続して成形するための中空製品用射出成形金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
細長い中空樹脂製品を得るため、例えば図６(Ａ)に示すような型閉め状態を有するコールドランナ方式の射出成形金型１５０が使用されている。
上記金型１５０は、図示しない可動側金型に左端を固定された略円筒形のコア１５２と、このコア１５２が中心を貫通するキャビティ空間１５８を有するキャビティ金型(入子)１６２を含む固定側金型１６０とを有する。上記コア１５２は、その右端側に傾斜縮径部１５６を介して細径のピン１５４を突出させている。
【０００３】
上記の固定側金型１６０は、図６(Ａ)に示すように、キャビティ金型１６２を支持するキャビティプレート１６１と、その右側のランナープレート１６４、ランナー払出板１６６、及び固定側取付板１６８とからなる。
上記ランナープレート１６４には、前記コア１５２のピン１５４の先端を受け入れる凹部１６３と、この凹部１６３に近接し且つ左端にゲートＧを有する細長い円錐形の射出孔１７０と、複数の射出孔１７０を中心で集束する放射状の分岐孔１７２が形成されている。
【０００４】
また、上記ランナー払出板１６６と固定側取付板１６８とに跨って貫通し、且つ後者に固定されたスプルブッシュ１７６には、上記各分岐孔１７２と連通するテーパ孔１７４が穿設され、その右端に図示しない成形機の先端部を受け入れる球面部１７８が位置する。更に、固定側取付板１６８の中央の通し孔１６７内に上記球面部１７８が配置され、上記通し孔１６７の周囲にロケートリング１６９が配設されている。
【０００５】
そして、図６(Ａ)に示すように、図示しない成形機からテーパ孔１７４、分岐孔１７２、及び射出孔１７０を通った樹脂材料Ｍは、ゲートＧを介して前記キャビティ空間１５８内に充填され、細長い中空製品に成形される。この製品はコア１５２及び可動側金型と共に、図示で左方に移動する型開きにより適宜取り出される。
一方、固定側金型１６０内の各射出孔１７０、各分岐孔１７２、及びテーパ孔１７４中には、コールドランナ(樹脂残り)が残留する。そのため、図中の矢印のように、キャビティプレート１６１とランナープレート１６４を可動側金型と共に先ず左方にスライドさせ、次にランナー払出板１６６を左方にスライドして、上記コールドランナを除去する必要がある。
【０００６】
また、図６(Ｂ)に示すように、キャビティ空間１５８に対して斜め方向から複数の射出孔１７１をランナープレート１６４とキャビティ金型１６２に穿設し、樹脂材料Ｍをキャビティ１５８空間内に充填する場合もある。この場合も上記同様にコールドランナの除去が必要となる。何れにせよ射出金型１５０は、コールドランナ方式であるため、成形する度にコールドランナの除去作業が必要となる。従って、生産性が劣ると共に樹脂材料の歩留まりも低いという問題を有する。
【０００７】
また、コア１５２先端のピン１５４は、前記凹部１６３に当接すると共に、射出孔１７０，１７１がキャビティ１５８の中心軸に対して偏心しているため、ピン１５４自体が損傷したり変形するおそれもあった。
ところで、生産性を上げるにはホットランナ方式の射出金型を用いることが考えられる。しかし、単にホットランナ方式を適用した場合、周囲にヒータを巻付けた太径のゲートノズルを用いるため、細長いキャビティ空間の中心を貫通するコアの先端を支える手段がなく、当該コアが片持ち状態となる。このため、樹脂製品の中空部の精度が低下するという問題があった。
【０００８】
【発明が解決すべき課題】
本発明は、以上に説明した従来の技術における問題点を解決し、ホットランナ方式により中空樹脂製品を精度及び効率良く連続成形することが可能な中空製品用射出金型を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、ホットランナ方式におけるゲートノズルを開閉するバルブステムとコアの先端同士を互いにスライド可能に嵌合することに着想して成されたものである。
即ち、本発明の中空製品用射出金型は、固定側又は可動側金型内に設けられたキャビティ空間と、このキャビティ空間の中心軸に沿って貫通し且つ基端を可動側金型に固定されたコアと、上記固定側金型内に設けられ上記キャビティ空間と同軸に先端が配設されたゲートノズルと、このゲートノズルの周囲に巻付けたヒータと、上記ゲートノズルの中心軸に沿って該ゲートノズルをスライド自在に貫通するバルブステムと、を含む射出成形金型であって、上記コアの先端に設けたピンに対しバルブステムの先端に設けた凹部を嵌合して該バルブステムをスライド可能とし、且つ該バルブステムの上記凹部側をゲート内に進入可能にすると共に、上記ゲートノズル先端側のノズルチップの開口部が上記バルブステムの周面を支持し、且つ上記ノズルチップにおけるバルブステムの周面に接する上記開口部に設けた隙間と、スライドする該バルブステムの周面と、によりゲートの開閉を可能とした、ことを特徴とする。
【００１０】
これによれば、コア先端のピンとバルブステム先端の凹部とがスライド可能に嵌合すると共に、バルブステムの上記凹部側がゲートノズル先端のノズルチップの開口部に支持され且つスライドする状態で、係る開口部に設けた隙間と共にゲートの開閉を可能とする。このため、互いに長尺なコアと上記バルブステムとを用いても、両者がキャビティ空間およびゲートノズルの中心からずれることがない。従って、中空樹脂製品をホットランナ方式によって、精度良く効率を高めて連続的に成形することが可能となる。
【００１１】
尚、上記チップの隙間には、その先端のガイドにおける開口部を軸方向に沿って凹溝状に複数個切り欠いたものや、この開口部の中空部側の内隅のみを複数ヶ所において切除したもの等が含まれる。
また、上記キャビティ空間には次述する細長い円筒体や多角形筒体の他、中心に細径の透孔を有する柱形や円錐形の筒体やディスク形のものも含まれる。
【００１２】
また、前記キャビティ空間が細長く、その前記ゲートノズル寄りに傾斜縮径部が形成され、前記コアの先端寄りに上記傾斜縮径部と略相似形の斜め縮径部が形成されている、中空製品用射出成形金型も含まれる。
これにより、各種の形状を有する細長い中空樹脂製品を均一な肉厚にして正確で効率良く成形することができる。
【００１３】
更に、前記バルブステムの凹部から該ステムを軸方向に沿って貫通し、且つ該ステムの基端寄りにおいて開口する樹脂材料の戻り流路を設けた、中空製品用射出成形金型も含まれる。
これにより、ゲートノズルから射出される樹脂材料の一部が上記凹部内に侵入してもこれをホットな流動状態にして基の供給路側に戻すか外部に排出することができ、コアとバルブステムとの嵌合状態を正確に維持できる。
【００１４】
また、前記可動側金型から進入し、前記コア及びこれと嵌合するバルブステムを軸方向に沿ってそれぞれ貫通し、該ステムの基端寄りにおいて外部に連通する冷気流路を設けた、中空製品用射出成形金型も含まれる。
これにより、細径のコアに対する冷却を確実に行うことができ、中空樹脂製品の成形効率を一層高めることが可能となる。
【００１５】
加えて、前記キャビティ空間とコアが前記固定側又は可動側金型に複数個形成され、これらに対応する固定側金型の位置に同数個の前記ゲートノズル及びバルブステムが設けられている、中空製品用射出成形金型も含まれる。
これにより、１回の射出工程により複数の中空樹脂製品の成形を効率良く行うことができる。この場合、同じキャビティ空間を複数設けて同形状の中空製品を同時に複数成形することは勿論、互いに異なる形状のキャビティ空間を複数設けて異種の中空製品を同時に成形することも可能である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下において、本発明の実施に好適な形態を図面と共に説明する。
図１は本発明における１形態の射出成形金型１の要部を示す断面図である。
この射出成形金型１は、図示で左側の可動側金型２と、この右側に位置する固定側金型２０とからなる。
可動側金型２は、左端のコアバックプレート４と、該プレート４の凹み５内に基端７を固定された細長い円柱形のコア６と、該コア６を貫通させる透孔１５を有するストッパプレート１４と、上記コア６のテーパ部８をテーパ孔１７で押えるストッパリング１６とからなる。この可動側金型２は、図示しない成形機における油圧シリンダ等によって図示で左方へ一体にスライド可能とされている。上記コア６は、細長い円筒形のキャビティ空間Ｃの中心軸に沿う本体９と、その先(右)端寄りの斜め縮径部１０を介して右側に突出する細径のピン１２を有する。
【００１７】
一方の固定側金型２０は、キャビティＣ空間を内設するキャビティ金型(入子)２２と、係る金型２２を複数個支持するキャビティプレート２８と、これらの右側に隣接するキャビティバックプレート３０、マニホールドプレート３４、及び固定側取付板６０とからなる。また、上記キャビティ金型２２の右側には、キャビティ空間Ｃの一部を形成する傾斜縮径部２３と、上記コア６のピン１２を貫通させる細い貫通孔２４と、その右側に大小のリング形の段部２６，２７が形成されている。更に、キャビティバックプレート３０とマニホールドプレート３４の各通し孔３２，３５内には、次述するゲートノズル５０が貫通する。
【００１８】
図２(Ａ)にも示すように、上記ゲートノズル５０の先(左)端側にネジ結合等によって固定されたノズルチップ５６は、先端がキャビティ金型２２の段部２６内に位置する。上記ノズル５０の本体５２の周囲には、ヒータ５５が巻付けられている。また、図２(Ｂ)のように、右側にネジ部ｎを有するノズルチップ５６の先(左)端側におけるテーパ形のガイド５７の中央には、複数の凹溝状の隙間５９が対称に形成された開口部５８が設けられている。この開口部５８内を前記コア６のピン１２とこれに嵌合する後述するバルブステム７０の先端側が貫通する。上記複数の隙間５９は、樹脂材料をキャビティ空間Ｃ内へ流入させるためのゲートＧへの流路となる。
【００１９】
図１において、上記マニホールドプレート３４内には、通し孔３５に連通する中空部３６が設けられ、その段部３８にゲートノズル５０右端のインシュレータ５４が支持される。また、上記中空部３６内には、マニホールド４０が周囲に間隙を設け保温可能にして内蔵されている。このマニホールド４０は、図示しない成形機の射出部から送給される樹脂材料を各ゲートノズル５０に分流させる分岐孔４２と、上記ノズル５０内の細長い中空部５３に連通し、上記分岐孔４２に接続する中空部４４とを有する。更に、マニホールド４０は複数のヒータ４６を内蔵し、分岐孔４２や中空部４４内の樹脂材料を保温する。
尚、マニホールド４０と固定側取付板６０との間にはステムブッシュ７８が介在している。また、上記マニホールドプレート３４には図示しない冷却水路が内設されている。
【００２０】
図１のように、上記マニホールド４０及びゲートノズル５０の各中空部４４，５３の中心には、細長いバルブステム７０がスライド可能に貫通する。このステム７０は、先(左)端面に開口する細長い凹部７２を有し、該凹部７２内に前記コア６のピン１２が嵌合する。また、上記凹部７２寄りの外周面は、前記ノズルチップ５６におけるガイド５７先端の開口部５８の内周面に摺接している。更に、バルブステム７０の基端はマニホールド４０等を貫通し、前記固定側取付板６０に内蔵されたエアシリンダ６２のピストン６４に固定されている。
上記シリンダ６２には、ピストン６４を挟んで給／排気孔６６，６８が連通し、これらを介してエアを供給・排出することによりピストン６４を動かすと共に、上記バルブステム７０をその軸方向にスライドさせる。
【００２１】
次に、この射出成形金型１の作用を図３によって説明する。
図３(Ａ)は射出成形金型１を型閉めし、且つゲートＧを閉じた状態を示す。
図示しない成形機から送給される溶融した樹脂材料Ｍは、分岐孔４２及び中空部４４を介してゲートノズル５０の中空部５３内に送給される。図３(Ａ)において、バルブステム７０はその凹部７２内に前記コア６のピン１２を嵌合したまま前記エアシリンダ６２により左側に予めスライドされている。このため、バルブステム７０の先端側は、キャビティ金型２２の細い貫通孔２４内を閉じるため、ゲートＧを閉じた状態となる。従って、ゲートノズル５０の中空部５３内の樹脂材料Ｍは、ノズルチップ５６の隙間５９を通過するがキュビティ空間Ｃ中に入れず、上記チップ５６周囲の段部２６内に進入する。
【００２２】
次いで、前記エアシリンダ６２を駆動してバルブステム７０を右側にスライドさせると、図３(Ｂ)に示すようにゲートＧを開いた状態となる。即ち、バルブステム７０はその凹部７２内にコア６先端のピン１２を嵌合したまま移動し、その先端側の外周面はノズルチップ５６の開口部５８に摺触して支持される。同時に、該開口部５８に設けた各隙間５９を介して樹脂材料Ｍは、左側の貫通孔２４内に進入可能となり、図示のようにキャビティ空間Ｃ内に充填される。この場合、コア６とバルブステム７０とは互いの先端同士が嵌合すると共に、該ステム７０の先端側の外周面がノズルチップ５６の開口部５８に支持されているので、溶けた樹脂材料Ｍの注入圧力によって心振れを生じることがない。従って、中空部が偏心しておらず均一な肉厚の細長い中空樹脂製品Ｐを成形することができる。
【００２３】
図３(Ａ)及び(Ｂ)から理解されるように、コア６のピン１２はその先端が開口部５８を通ってノズルチップ５６内に位置する長さを必要とする。また、このピン１２を嵌合するバルブステム７０の凹部７２も上記スライドの前後において常にピン１２を受け入れ得る長さ(深さ)を必要とする。
そして、樹脂材料Ｍがキャビティ空間Ｃ内に充填された後、前記エアシリンダ６２を逆に駆動してバルブステム７０を左側にスライドさせ、前記図３(Ａ)に示す状態に戻す。これによりゲートＧは再び閉じる。次に、成形された中空樹脂製品Ｐはコア６を含む可動側金型２(４，６,１４,１６)全体と共に左側へスライドされ、型開きした後、適宜ノックアウト手段によりコア６から取り外される。その後、図３(Ａ)の型閉め状態に戻し、ゲートノズル５０の中空部５３内でヒータ５５により保温されていた樹脂材料Ｍを次の射出成形に使用する。これらの操作を繰り返すことにより、中空樹脂製品Ｐを連続して成形することができる。
【００２４】
図４は射出成形金型１の応用形態に関する。図４(Ａ)は、バルブステム７０の凹部７２から該ステム７０の軸方向に沿って細径の戻り流路７４を貫通し、該ステム７０の基端寄りの位置から開口７６させたものである。
即ち、前記図３(Ｂ)の射出状態において樹脂材料Ｍが低粘度樹脂の場合、該樹脂材料Ｍは、キャビティ空間Ｃ側に流れると共に、その一部はピン１２との間隙を縫ってバルブステム７０の凹部７２内にも侵入し得る。これを放置すると、ピン１２との嵌合が不十分になり、正確なゲートＧの開閉に支障を来すことにもなる。そこで、バルブステム７０中に上記戻り流路７４を設け、凹部７２内に侵入した樹脂材料Ｍを溶融状態のまま該ステム７０の基端寄りの開口７６から排出可能としたものである。尚、開口７６から排出された樹脂材料Ｍは、断面ハット形のステムブッシュ７８内に送られて貯留され、追って行われる本金型１の保守点検時に外部へ除去される。
【００２５】
図４(Ｂ)は、コア６の冷却手段に関する。コア６はこれを覆った樹脂材料Ｍによって加熱されると共に、逆に樹脂材料Ｍを冷す働きもする。しかし、コア６は細長いため、通常のようなＵターン形の冷却水路を穿設することが困難である。そこで、可動側金型２からコア６をワンウェイで通る冷気流路８０を設け、その排気について前記バルブステム７０を活用するようにしたものである。
即ち、図４(Ｂ)に示すように、コアバックプレート４に逆Ｌ形の流路３を形成し、コア６の中心に流路６ａを貫通させ、そのピン１２の先端で開口させると共に、バルブステム７０の中心にも流路８１を貫通させている。
【００２６】
上記ステム７０の基端側は前記エアシリンダ６２のピストン６４を貫通する基端部７１となっており、上記シリンダ６２内にはこの基端部７１をスライド可能に受け入れる窪み６３が形成されている。上記流路８１の基端部７１にはこの窪み６３内に開口する出口８２が形成され、且つ上記窪み６３から外部に連通する流路８４が固定側取付板６０に形成されている。これら流路３，６ａ,８１,８４，凹部７２及び窪み６３によって冷気流路８０が形成される。
そして、図４(Ｂ)のように、コア６のピン１２とバルブステム７０の凹部７２を嵌合し、図示しないコンプレッサ等により流路３，６ａに送気された冷気はコア６を冷却すると同時に、コア６の周囲を覆った樹脂材料Ｍにより暖められる。この暖気は、上記凹部７２、流路８１、窪み６３、及び流路８４を順次経て外部に排気される。従って、細長いコア６を確実に冷却することができる。尚、可動側金型２を左方へスライドする前に、上記冷気の供給は停止される。
【００２７】
図５は異なる形態の射出成形金型に関する。
図５(Ａ)に示す射出成形金型９０は、前記同様に左側の基端を固定された円柱形のコア９２と、このコア９２に中心を貫通させるキャビティ空間Ｃを有するキャビティ金型９６と、その右側の段部９７内に装入されたノズルゲート１００とからなる。コア９２は、斜め縮径部９３を介して細長いピン９４を有し、該ピン９４はキャビティ金型９６内の細い貫通孔９８の中心を貫通する。また、ノズルゲート１００は、その本体１０２の先端に前記同様のノズルチップ１０４を固定し、且つその円錐形のガイド１０６の中央部に開口部１０５を有する。上記本体１０２の中心に図示で左右方向に図示しない基端側のエアシリンダによりスライドするバルブステム１０８が配設され、その左(先)端は開口部１０５を貫通して、上記貫通孔９８内に進入している。
【００２８】
上記ステム１０８の先端面に開口する細長い凹部１０９内には、上記コア９２の対向するピン９４が嵌入する。更に、上記チップ１０４のガイド１０６の開口部１０５における中空部１０１側の周縁には、図５(Ａ)に示すように、断面菱形の隙間１０７が複数個対称に形成されている。
先ず、図５(Ａ)に示す状態でノズルゲート１００の中空部１０１内に溶けた樹脂材料を充填する。次いで、バルブステム１０８を右側にスライドして図５(Ｂ)に示す状態にする。即ち、該ステム１０８はその凹部１０９内にコア９２のピン９４の先端が位置し、且つ上記隙間１０７を介して上記中空部１０１内と貫通孔９８内とを連通状態とする。これによりゲートＧが開放され、図５(Ｂ)の矢印で示すように樹脂材料はキャビティ空間Ｃ内に射出・充填される。
【００２９】
この際、上記ガイド１０６の開口部１０５の内周面における隙間１０７以外の部分は、バルブステム１０８の外周面を支えている。尚、成形後の型開きや製品取出しは前記と同様に行われる。
従って、係る射出成形金型９０のように、スライドするバルブステムの外周面との間でゲートＧの開閉を行うためのチップの隙間は、前記凹溝状の隙間５９に限らず、上記開口部１０５内における中空部１０１側の周縁のみを切除した断面菱形の隙間１０７を用いても前記金型１と同様の細長い樹脂製品を成形することができる。但し、バルブステム１０８のスライドストロークを大きくし、且つその凹部１０９を長くすることに留意する必要がある。
【００３０】
また、図５(Ｃ)に示す射出成形金型１１０は、可動側のコア１１２及びキャビティ空間Ｃを有するキャビティスライド１１６と、固定側のゲート入子１２０、ゲートノズル１２２、及びバルブステム１２８とからなる。
コア１１２は、斜め縮径部１１３と細長いピン１１４を有し、このピン１１４はキャビティスライド１１６内の細い貫通孔１１７の中心を貫通する。該貫通孔１１７の右側には円盤状の段部１１５が形成され、隣接するゲート入子１２０側の段部１１８と共に、リング状のキャビティ空間部分Ｃ′を形成する。上記ゲート入子１２０は貫通孔１１９を介して段部１１８の反対側に大きな段部１２１を有する。更に、この段部１２１内に配設されるノズルゲート１２２は、その本体１２３の先端に前記同様のノズルチップ１２４を固定し、且つそのガイド１２５の先端に開口部１２６を有する。
【００３１】
上記本体１２３の中心には図示で左右方向にスライドするバルブステム１２８が配設され、その左(先)端は開口部１２６を貫通し、上記貫通孔１１９内に進入する。また、上記ステム１２８の先端面に開口する細長い凹部１２９内に、上記コア１１２のピン１１４が嵌入する。更に、上記チップ１２４のガイド１２５の開口部１２６におけるノズルゲート１２２の中空部側の周縁には、図示のように断面菱形の隙間１２７が複数個対称に形成されている。
図５(Ｃ)に示す状態でノズルゲート１２２の中空部内に樹脂材料を充填し、次にバルブステム１２８を右側にスライドする。即ち、該ステム１２８はその凹部１２９内にコア１１２のピン１１４の先端が位置し、且つ上記隙間１２７を介して上記ノズル１２２の中空部内と貫通孔１１９内を連通状態にする。これによりゲートＧが開放され、樹脂材料はキャビティ空間部分Ｃ′を含むキャビティ空間Ｃ内に射出・充填される。従って、細長い中空部を有し、且つ一端にキャビティ空間部分Ｃ′に相当するリング状の鍔部分を有する樹脂製品を正確且つ連続して成形することができる。
【００３２】
更に、図５(Ｄ)に示す射出成形金型１３０は、可動側のコア１３２、及びキャビティ空間Ｃを有するアウターコア１３６と、固定側のゲート入子１３８、ゲートノズル１４０、及びバルブステム１４７とからなる。
コア１３２は、太径の円柱体１３１の右端面に細長いピン１３４を有し、その周囲には薄肉の円筒体１３５がスライド可能に位置する。アウターコア１３６の円柱形のキャビティ空間Ｃ内の中心に上記コア１３２が位置し、且つ上記円筒体１３５は上記空間Ｃの内周面に摺接する。従って、図示でピン１３４が露出する円盤形の空間が実際のキャビティ空間Ｃとなる。また、キャビティ空間Ｃの右側面を形成するゲート入子１３８は、上記ピン１３４をその中心に貫通させる貫通孔１３７とその右側の段部１３９を有する。
【００３３】
更に、上記段部１３９内に配設されるゲートノズル１４０は、その本体１４１の先端に前記同様のノズルチップ１４２を固定し、且つそのガイド１４３の先端に開口部１４４を有する。上記本体１４１の中心には図示で左右方向にスライドするバルブステム１４７が配設され、その左(先)端は開口部１４４を貫通し、上記貫通孔１３７内に進入する。上記ステム１４７の先端面に開口する細長い凹部１４８内に、上記コア１３２のピン１３４が嵌入する。また、上記チップ１４２のガイド１４３の開口部１４４におけるノズルゲート１４０の中空部１４６側の周縁には、図示のように断面菱形の隙間１４５が複数個対称に形成されている。
【００３４】
図５(Ｄ)に示す状態でノズルゲート１４０の中空部１４６内に樹脂材料を充填し、次にバルブステム１４７を右側にスライドする。すると、該ステム１４７の凹部１４８内にコア１３２のピン１３４の先端が位置し、且つ上記隙間１４５を介して中空部１４６内と貫通孔１３７内を連通状態になる。これによりゲートＧが開放され、樹脂材料は円盤形のキャビティ空間Ｃ内に射出・充填され、細径の透孔を中心付近に有する樹脂製品を正確且つ連続して成形できる。
尚、型開きした際に前記円筒体１３５を右側にスライドさせることで、成形済みの樹脂製品を容易に取り出すことができる。また、コア１３２と円筒体１３５とを図示よりやや左側に位置決めして、軸方向にやや長くした円柱体状のキャビティ空間Ｃとし、上記と同じく樹脂材料を射出・充填することにより、中心に細径の透孔を有する円柱状の樹脂製品を成形することもできる。
【００３５】
本発明は以上において説明した各形態に限定されるものではない。
例えばコア先端におけるピンの外周面と、バルブステム先端における細長い凹部の内周面とを同じ傾斜の緩いテーパ面とし、上記凹部内への樹脂材料の進入を可及的に少なくすることもできる。
また、ノズルゲートのノズルチップにおけるガイド先端の開口部内に形成する凹溝状の隙間や開口部の内周縁にのみ形成する断面菱形等の隙間は、２個以上であれば略対称の位置に所望数設けることができる。且つ上記２種類の隙間を１つのノズルチップに併設して、バルブステムを２つのストロークによりスライドしてゲートの開閉を行うことも可能である。
【００３６】
更に、キャビティ空間は前記各形態の他、細長い正多角形や変形多角形を呈する中空体としたり、それらの外周に前記リング形状等の鍔部分を一体に付設したものとしても良い。また、細径の透孔を中心に有する３角形以上の正多角形や変形多角形を呈する偏平状のキャビティとすることも可能である。
尚、前記樹脂材料には、アクリル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ＡＢＳ樹脂、又はＰＥＴ等の各種材質の樹脂を使用することが可能である。
【００３７】
【発明の効果】
以上において説明した本発明の射出成形金型によれば、長尺なコアとバルブステムとを用いても、両者がキャビティ空間およびゲートノズルの中心からずれることがないため、細長い中空部または細径の透孔を有する中空樹脂製品をホットランナ方式によって、正確且つ連続して効率良く成形することが可能となる。
また、請求項３の発明によれば、コアとバルブステムとの嵌合状態を正確にでき、中空樹脂製品の成形精度を長く持続することが可能となる。
更に、請求項４の発明によれば、細径のコアに対しても確実に冷却を行うことができ、中空樹脂製品の成形効率を一層高めることに寄与できる。
加えて、請求項５の発明によれば、一度に複数の中空樹脂製品等を効率良く成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における射出成形金型の１形態の概略を示す断面図。
【図２】 (Ａ)は図１の要部を示す断面図、(Ｂ)は(Ａ)中の部品の斜視図。
【図３】 (Ａ)及び(Ｂ)は共に図１の射出成形金型の作用を示す要部断面図。
【図４】 (Ａ)及び(Ｂ)は共に図１の射出成形金型の応用形態を示す要部断面図。
【図５】 (Ａ)乃至(Ｄ)は異なる形態の射出成形金型又はその作用を示す要部断面図。
【図６】 (Ａ)及び(Ｂ)は共に従来の射出成形金型の概略を示す断面図。
【符号の説明】
１，９０,１１０,１３０………射出成形金型
２…………………………………可動側金型
６，９２,１１２,１３２………コア
７…………………………………基端
１０,９３,１１３………………斜め縮径部
１２，９４,１１４,１３４……ピン
２０………………………………固定側金型
２３………………………………傾斜縮径部
５０，１００,１２２,１４０…ゲートノズル
５５………………………………ヒータ
５６，１０６,１２４,１４２…ノズルチップ
５９，１０７,１２７,１４５…隙間
７０，１０８,１２８,１４７…バルブステム
７２，１０９,１２９,１４８…凹部
７４………………………………戻り流路
８０………………………………冷気流路
Ｃ…………………………………キャビティ空間
Ｇ…………………………………ゲート
Claims (5)
- 固定側又は可動側金型内に設けられたキャビティ空間と、
上記キャビティ空間の中心軸に沿って貫通し且つ基端を可動側金型に固定されたコアと、
上記固定側金型内に設けられ上記キャビティ空間と同軸に先端が配設されたゲートノズルと、
上記ゲートノズルの周囲に巻付けたヒータと、
上記ゲートノズルの中心軸に沿って該ゲートノズルをスライド自在に貫通するバルブステムと、を含む射出成形金型であって、
上記コアの先端に設けたピンに対しバルブステムの先端に設けた凹部を嵌合して該バルブステムをスライド可能とし、且つ該バルブステムの上記凹部側をゲート内に進入可能にすると共に、
上記ゲートノズル先端側のノズルチップの開口部が上記バルブステムの周面を支持し、且つ上記ノズルチップにおけるバルブステムの周面に接する上記開口部に設けた隙間と、スライドする該バルブステムの周面と、によりゲートの開閉を可能とした、
ことを特徴とする中空製品用射出成形金型。 - 前記キャビティ空間が細長く、その前記ゲートノズル寄りに傾斜縮径部が形成され、前記コアの先端寄りに上記傾斜縮径部と略相似形の斜め縮径部が形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の中空製品用射出成形金型。 - 前記バルブステムの凹部から該ステムを軸方向に沿って貫通し、且つ該バルブステムの基端寄りにおいて開口する樹脂材料の戻り流路を設けた、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の中空製品用射出成形金型。 - 前記可動側金型から進入し、前記コア及びこれと嵌合するバルブステムを軸方向に沿ってそれぞれ貫通し、該バルブステムの基端寄りにおいて外部に連通する冷気流路を設けた、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の中空製品用射出成形金型。 - 前記キャビティ空間とコアが前記固定側又は可動側金型に複数個形成され、これらに対応する固定側金型の位置に同数個の前記ゲートノズル及びバルブステムが設けられている、
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の中空製品用射出成形金型。
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| JP08309598A JP3859037B2 (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 中空製品用射出成形金型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08309598A JP3859037B2 (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 中空製品用射出成形金型 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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