JP4231450B2

JP4231450B2 - 射出成形金型

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Publication number: JP4231450B2
Application number: JP2004124064A
Authority: JP
Inventors: 友昭江藤; 誠吉永
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-04-20
Filing date: 2004-04-20
Publication date: 2009-02-25
Anticipated expiration: 2024-04-20
Also published as: JP2005305749A

Description

本発明は、射出成形により樹脂製品を成形する射出成形金型に関する。

一般に、熱可塑性樹脂等の樹脂成形に用いられる射出成形金型では、射出機のノズルから射出された溶融樹脂が固定型のスプル、ランナ及びゲートを通過して製品キャビティに充填される。製品キャビティに充填された溶融樹脂は、金型冷却により固化し、型開き後、製品部、ゲート部、ランナ部及びスプル部の樹脂一体物として脱型される。そして、不要なゲート部、ランナ部及びスプル部を切り離して、必要な製品部のみが製品とされる。

このような射出成形においては、射出時にランナやゲート等を流れる溶融樹脂中にコールドスラグ（溶融樹脂が冷えて固化した樹脂カス）が紛れ込むことがある。このコールドスラグがそのまま製品キャビティ内に流れ込んだり、あるいはゲート付近で滞留して溶融樹脂の樹脂流れを阻害したりすると、流れの方向に生ずる条痕が銀色に光って見えるシルバーストリーク（銀条）や流れ方向に模様が生ずるフローマーク等の成形不良を射出成形品に発生させる原因となる。

このコールドスラグに起因する成形不良の発生を防ぐべく、ランナに開口するスプル開口部の前方に該スプル開口部に対向させてスラグ溜め凹部を形成したり、ランナの分岐部前方にスラグ溜め凹部を形成したりする技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、スラグ溜め凹部内に溶融樹脂中のコールドスラグを溜め込むことにより、製品キャビティ内等へコールドスラグが流れ込まないようにすることができる。
特開平１１−２４００４５号公報

しかし、上述した従来のスラグ溜め凹部を設けた射出成形金型では、スラグ溜め凹部の箇所において、凹んだ分だけ肉厚になっていることから溶融樹脂の冷却不足により、糸引き等の不都合が発生し易いという問題があった。

特に近年、射出成形における成形サイクルを短縮化することが望まれ、それに伴い金型冷却時間が短くなってきている。また、樹脂の歩留り向上や成形サイクルの短縮化などの目的で、ホットランナシステムを有する射出成形金型を用いることもある。このような状況の下では、スラグ溜め凹部が設けられる前記スプルや前記ゲートの開口部近傍において、溶融樹脂の冷却不足の問題が発生し易くなっている。

この冷却不足の問題のみに対処するなら、前記スプル等の開口部前方の型面に該開口部と対向するように突起部を設け、該開口部近傍のランナ等を局部的に薄肉にすればよい。しかし、この対処法では、冷却不足の問題は解消できても、突起部により流路が狭められることから、溶融樹脂の流動抵抗が増大して成形不良につながることがある。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、スプルやゲートの開口部前方にスラグ溜め凹部を設けた場合でも、該開口部近傍における溶融樹脂の冷却不足を抑えることができるとともに、該開口部近傍における溶融樹脂の流動性も確保することができるような射出成形金型を提供することを解決すべき技術課題とするものである。

上記課題を解決する請求項１に係る射出成形金型は、キャビティ、該キャビティに開口する開口部をもつゲート及び該開口部に対向するキャビティ型面に設けられた収容部を有する金型本体と、前記キャビティに臨ませて前記収容部に進退動自在に収容され、前記開口部から射出される溶融樹脂の樹脂圧が作用する先端部を有する可動式入子と、前記先端部に作用する前記樹脂圧に応じて前記可動式入子の進退動を制御可能な進退動制御手段とを備え、前記進退動制御手段は、前記開口部から前記溶融樹脂が射出されている射出中においては該溶融樹脂の樹脂圧を受けた前記先端部が前記収容部内に退避した後退位置に前記可動式入子を後退させ、かつ、該溶融樹脂の射出後においては該後退位置から前進した前進位置に該可動式入子を前進させるように構成され、前記可動式入子が前記後退位置にあるときに前記収容部内には該可動式入子の前方にスラグ溜め凹部が形成されることを特徴とするものである。

この射出成形金型は、キャビティに開口するゲートの開口部前方の対向位置に収容部が設けられ、この収容部にキャビティに臨む可動式入子が進退動自在に配設されている。この可動式入子は、前記開口部から射出される溶融樹脂の樹脂圧が作用する先端部を有し、該先端部に作用する樹脂圧に応じて進退動制御手段により進退動が制御される。すなわち、進退動制御手段により、可動式入子は、前記開口部から溶融樹脂が射出されている射出中においては溶融樹脂の樹脂圧を受けた先端部が収容部内に退避した後退位置に後退し、かつ、溶融樹脂の射出後においては該後退位置から前進した前進位置に前進する。そして、この可動式入子が前記後退位置にあるときに収容部内には該可動式入子の前方にスラグ溜め凹部が形成されるようになっている。

このため、この射出成形金型では、溶融樹脂の射出中においては、後退位置の可動式入子前方に形成されたスラグ溜め凹部にコールドスラグを溜め込んで保持することにより、コールドスラグがそのままキャビティの溶融樹脂内に混入することを防止することができる。したがって、コールドスラグに起因するシルバーストリークやフローマーク等の成形不良の発生を抑えることが可能となる。

また、この溶融樹脂の射出中においては、可動式入子が後退位置に後退して該可動式入子の先端部が収容部内に退避していることから、この可動式入子が臨むキャビティにおける溶融樹脂の流路が可動式入子により狭められるようなことがない。したがって、この可動式入子が設けられた開口部近傍において、溶融樹脂の流動抵抗が可動式入子によって増大するようなこともなく、溶融樹脂の流動抵抗の増大に起因する成形不良の発生を確実に抑えることが可能となる。

さらに、溶融樹脂の射出後においては、可動式入子は前記後退位置から前進位置まで前進するため、この可動式入子が前進した分だけスラグ溜め凹部における凹みを少なくする又は無くすことができる。したがって、スラグ溜め凹部の凹み分だけ厚みが増すことによる溶融樹脂の冷却不足を抑えて、糸引き等の問題の発生を抑えることが可能となる。

好適な態様において、前記可動式入子が前記前進位置にあるときに該可動式入子の前記先端部の先端面でキャビティ型面の一部が構成される。

この射出成形金型では、溶融樹脂の射出後に前進位置まで前進した可動式入子の先端面で該キャビティ型面の一部が構成されるので、可動式入子の先端部における先端面形状を、この部分における本来のキャビティ型面形状と同一の形状とすることにより、収容部及び可動式入子の影響を受けることなくキャビティ本来の形状に対応した製品形状に成形することができる。

上記課題を解決する請求項７に係る射出成形金型は、ゲートを介してキャビティに通じるランナ、該ランナに開口する開口部をもつスプル及び該開口部に対向するランナ型面に設けられた収容部を有する金型本体と、前記ランナに臨ませて前記収容部に進退動自在に収容され、前記開口部から射出される溶融樹脂の樹脂圧が作用する先端部を有する可動式入子と、前記先端部に作用する前記樹脂圧に応じて前記可動式入子の進退動を制御可能な進退動制御手段とを備え、前記進退動制御手段は、前記開口部から前記溶融樹脂が射出されている射出中においては該溶融樹脂の樹脂圧を受けた前記先端部が前記収容部内に退避した後退位置に前記可動式入子を後退させ、かつ、該溶融樹脂の射出後においては該後退位置から前進した前進位置に該可動式入子を前進させるように構成され、前記可動式入子が前記後退位置にあるときに前記収容部内には該可動式入子の前方にスラグ溜め凹部が形成されることを特徴とするものである。

この射出成形金型は、ランナに開口するスプルの開口部前方の対向位置に収容部が設けられ、この収容部にランナに臨む可動式入子が進退動自在に配設されている。この可動式入子は、前記開口部から射出される溶融樹脂の樹脂圧が作用する先端部を有し、該先端部に作用する樹脂圧に応じて進退動制御手段により進退動が制御される。すなわち、進退動制御手段により、可動式入子は、前記開口部から溶融樹脂が射出されている射出中においては溶融樹脂の樹脂圧を受けた先端部が収容部内に退避した後退位置に後退し、かつ、溶融樹脂の射出後においては該後退位置から前進した前進位置に前進する。そして、この可動式入子が前記後退位置にあるときに収容部内には該可動式入子の前方にスラグ溜め凹部が形成されるようになっている。

このため、この射出成形金型では、溶融樹脂の射出中においては、後退位置の可動式入子前方に形成されたスラグ溜め凹部にコールドスラグを溜め込んで保持することにより、コールドスラグがそのまま製品キャビティ内に流れ込んだり、あるいはゲート付近で滞留して溶融樹脂の樹脂流れを阻害したりすることを防止することができる。したがって、コールドスラグに起因するシルバーストリークやフローマーク等の成形不良の発生を抑えることが可能となる。

また、この溶融樹脂の射出中においては、可動式入子が後退位置に後退して該可動式入子の先端部が収容部内に退避していることから、この可動式入子が臨むランナにおける溶融樹脂の流路が可動式入子により狭められるようなことがない。したがって、この可動式入子が設けられた開口部近傍において、溶融樹脂の流動抵抗が可動式入子によって増大するようなこともなく、溶融樹脂の流動抵抗の増大に起因する成形不良の発生を確実に抑えることが可能となる。

本発明に係る請求項１又は７に記載の射出成形金型は、以下に示す好適な態様とすることができる。

すなわち、好適な態様において、前記進退動制御手段は前記可動式入子を前進方向に付勢する付勢手段を備え、該付勢手段の付勢力は、前記射出中においては前記先端部に作用する前記樹脂圧により該可動式入子が該付勢力に抗して前記後退位置まで後退し、かつ、前記射出後においては該可動式入子が該付勢力により前記前進位置まで前進しうるように設定されている。

この射出成形金型は、進退動制御手段が可動式入子を前進方向に付勢する付勢手段を備えている。このため、可動式入子の先端部に作用する射出中及び射出後の樹脂圧に応じて付勢手段の付勢力を予め所定のものに設定しておくことにより、樹脂圧の高い溶融樹脂の射出中においては付勢力に抗する樹脂圧により可動式入子を所定の後退位置まで後退させるとともに、射出後において先端部に作用する樹脂圧の低下に伴って可動式入子を付勢力で所定の前進位置まで前進させることができる。このように付勢手段によれば、付勢力を予め所定のものに設定しておくことのみで可動式入子の進退動を容易に制御することができるので、進退動制御手段の構造の簡素化や低コスト化を図ることが可能となる。

ここに、前記付勢手段としては特に限定されず、コイルばねや板ばね等の金属バネの他、空気ばね等の流体ばねやゴムばね等を用いることができる。

好適な態様において、前記進退動制御手段は、前記可動式入子に先端側が固定されたピストン部と該ピストン部の基端側を進退動可能に保持するシリンダ部とを有し、該シリンダ部に導入されて該ピストン部に作用する流体圧力を調整することにより該ピストン部を進退動させる駆動シリンダを備えている。

この射出成形金型は、進退動制御手段が可動式入子の進退動を制御する駆動シリンダを備えている。このため、溶融樹脂の射出中及び射出後に可動式入子の先端部に作用する樹脂圧に応じて駆動シリンダにおける流体圧力を適宜調整することにより、ピストン部と共に可動式入子の進退動を制御することができ、可動式入子を所定の後退及び前進位置に確実に位置させることができる。すなわち、駆動シリンダによれば、可動式入子の先端部に高い樹脂圧が作用する溶融樹脂の射出中においては可動式入子が前記後退位置まで後退し、かつ、可動式入子の先端部に低い樹脂圧が作用する溶融樹脂の射出後においては可動式入子が前記前進位置まで前進しうるように、シリンダ部に作用させる流体圧力を適宜調整することで可動式入子の位置を確実に制御することができるので、可動式入子の正確な位置制御が可能となる。

ここに、前記駆動シリンダとしては特に限定されず、油圧やエア圧等の作用によりピストン部の進退動を制御可能な油圧シリンダ装置やエアシリンダ装置等を用いることができる。

好適な態様において、前記可動式入子は前記前進位置にあるときに前記先端部が前記キャビティ内又は前記ランナ内まで進出する。

この射出成形金型では、溶融樹脂の射出後において可動式入子が臨むキャビティ内又はランナ内に該可動式入子の先端部が進出する。このため、可動式入子の先端部が進出した分だけこの部分における溶融樹脂の冷却不足を抑えることができ、糸引き等の問題の発生をより効果的に抑えることが可能となる。

ここに、可動式入子の先端部の形状としては特に限定されず、前記収容部が設けられたキャビティ型面（キャビティを形成する型面）又はランナ型面（ランナを形成する型面）と面一状態になりうる平坦状先端面をもつ形状としたり、あるいは先端面の略中央等から部分的に隆起するように突設された突部をもつ形状としたりすることができる。

好適な態様において、前記収容部が対向する前記ゲート内又は前記スプル内には、該ゲート又は該スプルの前記開口部を自己の進退動により開閉可能なバルブピンが配設されている。

この射出成形金型では、溶融樹脂の射出中はバルブピンが後退することによりこのバルブピンが配設されたゲート又はスプルの開口部を開放し、この開口部からキャビティ内又はランナ内に溶融樹脂が射出される。そして、キャビティ内への溶融樹脂の充填が完了した射出後はバルブピンが前進することにより同開口部を閉鎖する。このため、溶融樹脂の射出後においては開口部を閉鎖するバルブピンの先端面がこのバルブピンが臨むキャビティ内又はランナ内の溶融樹脂と接しており、特にホットランナシステムを採用している場合などはバルブピン自身が他の型面よりも部分的に高温であることから、バルブピンの先端面に接している溶融樹脂に冷却不足の問題が発生し易い。したがって、ゲート内又はスプル内にバルブピンを設けるとともにこのバルブピンの対向位置に従来のスラグ溜め凹部を設けた場合は、この部分で溶融樹脂の冷却不足がより発生し易くなる。この点、本発明の射出成形型では、バルブピンが配設されたゲート又はスプルの開口部に対向する位置に可動式入子が設けられているので、この部分における溶融樹脂の冷却不足を効果的に抑えることができる。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る射出成形金型についての実施形態を具体的に説明する。

（実施形態１）
図１及び図２に示す本実施形態の射出成形金型は、例えば平板状の樹脂製品（図示せず）を成形するためのものである。この射出成形金型は上型１と下型２とよりなる金型本体を備えており、型閉めされた上型１と下型２との間には、上型１及び下型２の型面よりなるキャビティ型面３ａ及び３ｂ（上型１側のキャビティ型面を３ａとし、下型２側のキャビティ型面を３ｂとする。）により形成された、成形する樹脂製品と対応する形状のキャビティ３が設けられている。

そして、上型１にはキャビティ３に開口するバルブゲート４が設けられている。このバルブゲート４は、キャビティ３に開口する開口部５ａをもつゲートブッシュ５と、このゲートブッシュ５内に進退動自在に配設され、開口部５ａを開閉可能なバルブピン６とを備えている（図２参照）。このバルブピン６の進退動は図示しないエアシリンダにより駆動制御されるようになっている。また、ゲートブッシュ５の外周には図示しない加熱ヒータが設けられている。なお、バルブピン６が前進して開口部５ａを閉鎖した状態にあるとき、バルブピン６の先端面はキャビティ型面３ａと面一状態となっており、該先端面でキャビティ型面３ａの一部が構成されている（図１参照）。

一方、下型２には、バルブゲート４の開口部５ａに対向するキャビティ型面３ｂに収容部７が設けられている。この収容部７は、下型２を貫通する貫通孔よりなり、上型１側の断面円形状の上方小孔部７ａと、この上方小孔部７ａと同軸的に設けられた断面円形状の下方大孔部７ｂとを有している。

収容部７には、キャビティ３に臨む可動式入子８Ａが進退動自在に収容されている。この可動式入子８Ａは、バルブゲート４の開口部５ａからキャビティ３内に射出される溶融樹脂の樹脂圧が作用し前記上方小孔部７ａの断面形状に対応する断面円形状の先端部８ａと、この先端部８ａと一体に形成され前記下方大孔部７ｂの断面形状に対応する断面円形状の基端部８ｂとを有している。

可動式入子８Ａの先端部８ａは、先端面の略中央から部分的に隆起するように突設された突部８ｃと、この突部８ｃの外周に設けられキャビティ型面３ｂと面一状態になりうる平坦環状部８ｄとを有している。また、可動式入子８Ａは、前記上方小孔部７ａと前記下方大孔部７ｂとの境界部分としての段部７ｃに当接可能な肩部８ｅを有している。この可動式入子８Ａの肩部８ｅが段部７ｃに当接することにより、可動式入子８Ａはそれ以上の前進（図１の上方への移動）が規制されて前進位置に止まる（図１の状態）。

なお、この実施形態では、キャビティ型面３ｂ側で成形される製品面は製品の裏面であるため、前記突部８ｃに対応して製品裏面に成形される凹部は製品意匠面に悪影響を及ぼすものではない。また、前進して開口部５ａを閉鎖した状態にあるバルブピン６の先端面と、前進位置にある可動式入子８Ａの突部８ｃの先端面との距離は、キャビティ３の図１における上下方向幅の１／２程度とされている。

可動式入子８Ａの進退動は、先端部８ａに作用する樹脂圧に応じて進退動制御手段９Ａにより制御される。この進退動制御手段９Ａは、下型２に図示しないボルト等により固定された押さえ板１０と、押さえ板１０の上端面と可動式入子８Ａの下端面との間に介在され、可動式入子８Ａを前進方向（図１の上方向であって、バルブゲート４の開口部５ａに近づく方向）に付勢する付勢手段としてのばね１１と、押さえ板１０の上端面に固定され、可動式入子８Ａの下端面が当接することにより可動式入子８Ａのそれ以上の後退を規制して可動式入子８Ａを後退位置に止めるリング状のストッパ１２とを備えている。

この付勢手段としてのばね１１の付勢力は、溶融樹脂の樹脂圧が前記先端部８ａに作用しない射出前及び小さな樹脂圧しか前記先端部８ａに作用しない射出後においては、可動式入子８Ａを該付勢力により前記前進位置に位置させることができ、かつ、大きな樹脂圧が前記先端部８ａに作用する溶融樹脂の射出中においては、可動式入子８Ａを前記後退位置に位置させることができるように、設定されている。

なお、ばね１１のばね定数ｋ、可動式入子８Ａの先端部８ａの先端面の面積（樹脂と接する面積）Ａ、溶融樹脂の射出中に先端部８ａの先端面に作用する任意の樹脂圧Ｐ、可動式入子８Ａのストローク（前記前進位置と前記後退位置との距離）Ｓとする場合、ばね１１のばね定数ｋは下記（１）式により算出することができる。

ｋ＝Ａ・Ｐ／Ｓ …（１）
ここに、可動式入子８Ａが前記前進位置にあるとき、すなわちばね１１の付勢力により可動式入子８Ａが前進して可動式入子８Ａの肩部８ｅが段部７ｃに当接しているときは、可動式入子８Ａの平坦状環状部８ｄがキャビティ型面３ｂと面一状態になるとともに、突部８ｃがキャビティ型面３ｂよりも所定量突出してキャビティ３内まで進出する。一方、可動式入子８Ａが前記後退位置にあるとき、すなわち溶融樹脂の樹脂圧で可動式入子８Ａが後退して可動式入子８の下端面がストッパ１２に当接しているとき、可動式入子８Ａの先端部８ａは収容部７の上方小孔部７ａ内に退避し、この上方小孔部７ａ内には該先端部８ａの前方（図２の上方）にスラグ溜め凹部１３が形成される。

なお、本実施形態では、可動式入子８Ａが前記後退位置にあるとき、先端部８ａの突部８ｃの先端面がキャビティ型面３ｂと略同等の高さ又はキャビティ型面３ｂよりも若干低くなるように小さく退避するとともに、先端部８ａの平坦状環状部８ｄがキャビティ型面３ｂから大きく退避しており、これによりスラグ溜め凹部１３は環状溝を有するように形成される（図２参照）。

上記構成を有する本実施形態の射出成形金型は、溶融樹脂の射出前の状態では、図示しないエアシリンダによりバルブピン６が前進してバルブゲート４の開口部５ａが該バルブピン６で閉鎖されており、また、ばね１１の付勢力により可動式入子８Ａが前記前進位置にある（図１に示す状態）。

この射出前状態から、図示しないエアシリンダによりバルブピン６を後退させてバルブゲート４の開口部５ａを開放する。これにより、図示しない射出機から図示しないホットランナシステムを介してバルブゲートに供給された溶融樹脂がバルブゲート４の開口部５ａからキャビティ３内に射出される。この溶融樹脂の射出中は、バルブゲート４の開口部５ａから射出された溶融樹脂の樹脂圧が可動式入子８Ａの先端部８ａの先端面全体に作用するので、この樹脂圧により可動式入子８Ａがばね１１の付勢力に抗して前記後退位置まで後退する（図２に示す状態）。そうすると、収容部７の上方小孔部７ａ内には可動式入子８Ａの先端部８ａの前方にスラグ溜め凹部１３が形成される。このため、射出初期のコールドスラグをこのスラグ溜め凹部１３内に溜め込んで保持することができ、コールドスラグがそのままキャビティ３の溶融樹脂内に混入することを防止することができる。したがって、コールドスラグに起因するシルバーストリークやフローマーク等の成形不良の発生を抑えることが可能となる。

また、この溶融樹脂の射出中においては、可動式入子８Ａが前記後退位置に後退して可動式入子８Ａの先端部８ａが収容部７内に退避していることから、この可動式入子８Ａが臨むキャビティ３における溶融樹脂の流路が可動式入子８Ａにより狭められるようなことがない。したがって、この可動式入子８Ａが設けられたバブルゲート４の開口部５ａ近傍において、溶融樹脂の流動抵抗が可動式入子８Ａによって増大するようなこともなく、溶融樹脂の流動抵抗の増大に起因する成形不良の発生を確実に抑えることが可能となる。

そして、キャビティ３内への溶融樹脂の充填が完了すると、図示しないエアシリンダによりバルブピン６が前進してバルブゲート４の開口部５ａを閉鎖する。これにより、可動式入子８Ａの先端部８ａに作用する樹脂圧が低下し、それに伴ってばね１１の付勢力で可動式入子８Ａが前記前進位置まで前進して図１に示す状態に戻る。

この前進位置にある可動式入子８Ａは、前述の通り可動式入子８Ａの平坦状環状部８ｄがキャビティ型面３ｂと面一状態になるとともに、突部８ｃがキャビティ型面３ｂよりも突出してキャビティ３内まで進出している。こうして溶融樹脂の射出後は、スラグ溜め凹部１３における凹みを完全に無くすことができるばかりでなく、突部８ｂがキャビティ型面３ｂよりも突出している高さ分だけ、この部分における板厚を薄くすることができるので、溶融樹脂の冷却不足を抑えて、糸引き等の問題の発生を抑えることが可能となる。

また、この射出成形金型では、溶融樹脂の射出後においては開口部５ａを閉鎖するバルブピン６の先端面がこのバルブピン６が臨むキャビティ３内の溶融樹脂と接しており、しかもゲートブッシュ５の外周には図示しない加熱ヒータが設けられていることから、バルブピン６の先端面は他のキャビティ型面３ａ及び３ｂよりも高温となっている。このため、この射出成形金型は、バルブピン６の先端面に接している溶融樹脂に冷却不足が起こりやすい条件が揃っている。しかし、上述のとおり、可動式入子８Ａの突部８ｃの突出によりこの部分における板厚が薄くなっているので、この部分における溶融樹脂の冷却不足を効果的に抑えることができる。

（実施形態２）
図３及び図４に示す本実施形態の射出成形金型は、可動式入子の先端部の形状を変更するとともに進退動制御手段の構成を変更したこと以外は、前記実施形態１と同様の構成を有している。

すなわち、この射出成形金型は、可動式入子８Ｂの先端部８ａの先端面が前記キャビティ型面３ｂと面一状態になりうる平坦状先端面８ｆとされている。

この可動式入子８Ｂでは、前記前進位置にあるときに平坦状先端面８ｆが前記キャビティ型面３ｂと面一状態となってこの平坦状先端面８ｆでキャビティ型面３ｂの一部が構成される（図３参照）。一方、可動式入子８Ｂが前記後退位置にあるときは、先端部８ａが収容部７の前記上方小孔部７ａ内に退避することにより平坦状先端面８ｆがキャビティ型面３ｂよりも所定量沈降し、この上方小孔部７ａ内には平坦状先端面８ｆの前方（図４の上方）に円柱状のスラグ溜め凹部１３が形成される（図４参照）。

また、この射出成形金型は、進退動制御手段９Ｂが、下型２に図示しないボルト等により固定され挿通孔１０ａを有する押さえ板１０と、押さえ板１０の上端面に固定され、可動式入子８Ｂの下端面が当接することにより可動式入子８Ｂのそれ以上の後退を規制して可動式入子８Ｂを後退位置に止めるリング状のストッパ１２と、押さえ板１０の挿通孔１０ａに挿通され自己の先端が可動式入子８Ｂに固定されたピストン部１４と、取り付け板１５に固定されピストン部１４の基端側を進退動可能に保持するシリンダ部１６とを備えている。

このピストン部１４及びシリンダ部１６を有する駆動シリンダ（油圧シリンダ装置）１７は、シリンダ部１６に導入されてピストン部１４に作用する油圧（図示しない油圧供給手段からシリンダ部１６内に供給される）を調整することにより、ピストン部１４を進退動させる。

本実施形態では、溶融樹脂の樹脂圧が前記平坦状先端面８ｆに作用しない射出前及び小さな樹脂圧しか前記平坦状先端面８ｆに作用しない射出後においては、可動式入子８Ｂを前記前進位置に位置させることができ、かつ、大きな樹脂圧が前記平坦状先端面８ｆに作用する溶融樹脂の射出中においては、可動式入子８Ｂを前記後退位置に位置させることができるように、駆動シリンダ１７のピストン部１４に作用させる油圧を調整している。

上記構成を有する本実施形態の射出成形金型では、溶融樹脂の射出前の状態では、バルブゲート４の開口部５ａがバルブピン６で閉鎖されており、また、駆動シリンダ１７の作動により可動式入子８Ｂが前記前進位置にある（図３に示す状態）。

そして、バルブピン６がバルブゲート４の開口部５ａを開放する溶融樹脂の射出中は、バルブゲート４の開口部５ａから射出された溶融樹脂の樹脂圧が可動式入子８Ｂの平坦状先端面８ｆ全体に作用するので、この樹脂圧によって可動式入子８Ｂが前記後退位置まで後退しうるように（駆動シリンダ１７が可動式入子８Ｂを前進させようとする力が樹脂圧と同等以上にならないように）駆動シリンダ１７を作動させる。これにより、可動式入子８Ｂが前記後退位置まで後退する（図４に示す状態）。そうすると、収容部７の上方小孔部７ａ内には可動式入子８Ｂの平坦状先端面８ｆの前方に円柱状のスラグ溜め凹部１３が形成される。

そして、キャビティ３内への溶融樹脂の充填が完了すると、バルブピン６によりバルブゲート４の開口部５ａが閉鎖され、可動式入子８Ｂの先端部８ａに作用する樹脂圧が低下する。このとき、駆動シリンダ１７が可動式入子８Ｂを前進させようとする力が射出後に作用する樹脂圧よりも大きくなるように、駆動シリンダ１７を作動させる。これにより、可動式入子８Ｂが前記前進位置まで前進して図３に示す状態に戻る。

この前進位置にある可動式入子８Ｂは、前述の通り可動式入子８Ｂの平坦状先端面８ｆがキャビティ型面３ｂと面一状態になって、この平坦状先端面８ｆでキャビティ型面３ｂの一部が構成される。

こうして溶融樹脂の射出中はコールドスラグを保持することのできるスラグ溜め凹部１３を設けているにもかかわらず、溶融樹脂の射出後はスラグ溜め凹部１３における凹みを完全に無くすことができるので、スラグ溜め凹部１３の凹み分だけ要冷却部位の板厚が増すようなことがなく、板厚が増すことによる溶融樹脂の冷却不足を防止することが可能となる。

また、この射出成形金型では、溶融樹脂の射出後に前進位置まで前進してキャビティ型面３ｂを面一状態とされた可動式入子８の平坦状先端面８ｆでキャビティ型面３ｂの一部が構成されるので、収容部７及び可動式入子８Ｂが設けられたキャビティ型面３ｂ側の製品面においても、収容部７及び可動式入子８Ｂの影響を受けることなくキャビティ本来の形状に対応した製品形状に成形することができる。

その他の作用効果は前記実施形態１と同様である。

（実施形態３）
図５及び図６に示す本実施形態の射出成形金型は、ランナに開口するスプルの開口部に対向するランナ型面に収容部を設けるとともに、この収容部内に可動式入子を配設したこと以外は、前記実施形態１と同様である。

すなわち、この射出成形金型は上型１と下型２とよりなる金型本体を備えており、型閉めされた上型１と下型２との間には、上型１及び下型２の型面よりなるランナ型面１８ａ及び１８ｂ（上型１側のランナ型面を１８ａとし、下型２側のランナ型面を１８ｂとする。）により形成された、図示しないゲートを介して図示しないキャビティに通じるランナ１９が設けられている。そして、上型１にはランナ１９に開口する開口部２０ａを有するスプル２０が設けられている。

一方、下型２には、スプル２０の開口部２０ａに対向するランナ型面１８ｂに前記実施形態１と同様の前記収容部７が設けられており、この収容部７内に前記実施形態１と同様の前記可動式入子８Ａ及び前記進退動制御手段９Ａが設けられている。

上記構成を有する本実施形態の射出成形金型は、溶融樹脂の射出前の状態では、ばね１１の付勢力により可動式入子８Ａが前記前進位置にある（図５に示す状態）。

この射出前状態から、図示しない射出機から図示しないホットランナシステムを介してスプル２０内に供給された溶融樹脂がスプル２０の開口部２０ａからランナ１９内に射出される。この溶融樹脂の射出中は、スプル２０の開口部２０ａから射出された溶融樹脂の樹脂圧が可動式入子８Ａの先端部８ａの先端面全体に作用するので、この樹脂圧により可動式入子８Ａがばね１１の付勢力に抗して前記後退位置まで後退する（図６に示す状態）。そうすると、収容部７の上方小孔部７ａ内には可動式入子８Ａの先端部８ａの前方にスラグ溜め凹部１３が形成される。このため、射出初期のコールドスラグをこのスラグ溜め凹部１３内に溜め込んで保持することができ、コールドスラグがそのままキャビティ３の溶融樹脂内に混入することを防止することができる。したがって、コールドスラグに起因するシルバーストリークやフローマーク等の成形不良の発生を抑えることが可能となる。

また、この溶融樹脂の射出中においては、可動式入子８Ａが前記後退位置に後退して可動式入子８Ａの先端部８ａが収容部７内に退避していることから、この可動式入子８Ａが臨むランナ１９における溶融樹脂の流路が可動式入子８Ａにより狭められるようなことがない。したがって、この可動式入子８Ａが設けられたスプル２０の開口部２０ａ近傍において、溶融樹脂の流動抵抗が可動式入子８Ａによって増大するようなこともなく、溶融樹脂の流動抵抗の増大に起因する成形不良の発生を確実に抑えることが可能となる。

そして、図示しないキャビティ内への溶融樹脂の充填が完了すると、可動式入子８Ａの先端部８ａに作用する樹脂圧が低下し、それに伴ってばね１１の付勢力で可動式入子８Ａが前記前進位置まで前進して図５に示す状態に戻る。

この前進位置にある可動式入子８Ａは、前述の通り可動式入子８Ａの平坦状環状部８ｄがランナ型面１８ｂと面一状態になるとともに、突部８ｃがランナ型面１８ｂよりも突出してランナ１９内まで進出している。こうして溶融樹脂の射出後は、スラグ溜め凹部１３における凹みを完全に無くすことができるばかりでなく、突部８ｂがランナ型面１８ｂよりも突出している高さ分だけ、この部分における板厚を薄くすることができるので、溶融樹脂の冷却不足を抑えて、糸引き等の問題の発生を抑えることが可能となる。

（その他の実施形態）
前記実施形態１において、前記可動式入子８Ａの代わりに前記実施形態２で用いた前記可動式入子８Ｂを採用したり、あるいは前記進退動制御手段９Ａの代わりに前記実施形態２で用いた前記進退動制御手段９Ａを採用したりしてもよい。

また、前記実施形態３において、前記可動式入子８Ａの代わりに前記実施形態２で用いた前記可動式入子８Ｂを採用したり、あるいは前記進退動制御手段９Ａの代わりに前記実施形態２で用いた前記進退動制御手段９Ａを採用したりしてもよい。

本発明の実施形態１に係る射出成形金型の要部断面図であり、射出前後の状態を示す図である。本発明の実施形態１に係る射出成形金型の要部断面図であり、射出中の状態を示す図である。本発明の実施形態２に係る射出成形金型の要部断面図であり、射出前後の状態を示す図である。本発明の実施形態２に係る射出成形金型の要部断面図であり、射出中の状態を示す図である。本発明の実施形態３に係る射出成形金型の要部断面図であり、射出前後の状態を示す図である。本発明の実施形態３に係る射出成形金型の要部断面図であり、射出中の状態を示す図である。

符号の説明

１…上型（金型本体）２…下型（金型本体）
３…キャビティ４…バルブゲート
５ａ…開口部６…バルブピン
７…収容部８Ａ、８Ｂ…可動式入子
８ａ…先端部９Ａ、９Ｂ…進退動制御手段
１１…ばね（付勢手段）１３…スラグ溜め凹部
１４…ピストン部１６…シリンダ部
１７…駆動シリンダ

Claims

キャビティ、該キャビティに開口する開口部をもつゲート及び該開口部に対向するキャビティ型面に設けられた収容部を有する金型本体と、
前記キャビティに臨ませて前記収容部に進退動自在に収容され、前記開口部から射出される溶融樹脂の樹脂圧が作用する先端部を有する可動式入子と、
前記先端部に作用する前記樹脂圧に応じて前記可動式入子の進退動を制御可能な進退動制御手段とを備え、
前記進退動制御手段は、前記開口部から前記溶融樹脂が射出されている射出中においては該溶融樹脂の樹脂圧を受けた前記先端部が前記収容部内に退避した後退位置に前記可動式入子を後退させ、かつ、該溶融樹脂の射出後においては該後退位置から前進した前進位置に該可動式入子を前進させるように構成され、
前記可動式入子が前記後退位置にあるときに前記収容部内には該可動式入子の前方にスラグ溜め凹部が形成されることを特徴とする射出成形金型。
前記進退動制御手段は前記可動式入子を前進方向に付勢する付勢手段を備え、該付勢手段の付勢力は、前記射出中においては前記先端部に作用する前記樹脂圧により該可動式入子が該付勢力に抗して前記後退位置まで後退し、かつ、前記射出後においては該可動式入子が該付勢力により前記前進位置まで前進しうるように設定されていることを特徴とする請求項１記載の射出成形金型。
前記進退動制御手段は、前記可動式入子に先端側が固定されたピストン部と該ピストン部の基端側を進退動可能に保持するシリンダ部とを有し、該シリンダ部に導入されて該ピストン部に作用する流体圧力を調整することにより該ピストン部を進退動させる駆動シリンダを備えていることを特徴とする請求項１記載の射出成形金型。
前記可動式入子は前記前進位置にあるときに前記先端部が前記キャビティ内まで進出することを特徴とする請求項１、２又は３記載の射出成形金型。
前記可動式入子が前記前進位置にあるときに該可動式入子の前記先端部の先端面でキャビティ型面の一部が構成されることを特徴とする請求項１、２又は３記載の射出成形金型。
前記ゲート内には、該ゲートの前記開口部を自己の進退動により開閉可能なバルブピンが配設されていることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の射出成形金型。
ゲートを介してキャビティに通じるランナ、該ランナに開口する開口部をもつスプル及び該開口部に対向するランナ型面に設けられた収容部を有する金型本体と、
前記ランナに臨ませて前記収容部に進退動自在に収容され、前記開口部から射出される溶融樹脂の樹脂圧が作用する先端部を有する可動式入子と、
前記先端部に作用する前記樹脂圧に応じて前記可動式入子の進退動を制御可能な進退動制御手段とを備え、
前記進退動制御手段は、前記開口部から前記溶融樹脂が射出されている射出中においては該溶融樹脂の樹脂圧を受けた前記先端部が前記収容部内に退避した後退位置に前記可動式入子を後退させ、かつ、該溶融樹脂の射出後においては該後退位置から前進した前進位置に該可動式入子を前進させるように構成され、
前記可動式入子が前記後退位置にあるときに前記収容部内には該可動式入子の前方にスラグ溜め凹部が形成されることを特徴とする射出成形金型。
前記進退動制御手段は前記可動式入子を前進方向に付勢する付勢手段を備え、該付勢手段の付勢力は、前記射出中においては前記先端部に作用する前記樹脂圧により該可動式入子が該付勢力に抗して前記後退位置まで後退し、かつ、前記射出後においては該可動式入子が該付勢力により前記前進位置まで前進しうるように設定されていることを特徴とする請求項７記載の射出成形金型。
前記進退動制御手段は、前記可動式入子に先端側が固定されたピストン部と該ピストン部の基端側を進退動可能に保持するシリンダ部とを有し、該シリンダ部に導入されて該ピストン部に作用する流体圧力を調整することにより該ピストン部を進退動させる駆動シリンダを備えていることを特徴とする請求項７記載の射出成形金型。
前記可動式入子は前記前進位置にあるときに前記先端部が前記ランナ内まで進出することを特徴とする請求項７、８又は９記載の射出成形金型。
前記スプル内には、該スプルの前記開口部を自己の進退動により開閉可能なバルブピンが配設されていることを特徴とする請求項７、８、９又は１０記載の射出成形金型。