JP4754815B2 - 型内ゲートカット機構 - Google Patents

Description

本発明は、雌型（上型）にキャビティが多数個用意されており、１度の樹脂供給によって多数個の成形品を成形することができる射出成形機に利用される型内ゲート開閉機構に関する。

射出成形機においては、型内への熔融樹脂の供給を制御するゲートが用意されており、供給樹脂の温度或いは圧力などを検知して、個々のゲートの開閉が制御されている。

供給樹脂の圧力を検知してゲートの開閉を制御するものとして、例えば、特許文献１〜３に記載の構成が挙げられる。

これらは、ゲートピンをバネによりゲート閉となる方向に付勢しておき、供給樹脂の圧力が一定以上に上昇した場合に、バネの付勢力に打ち勝ってゲートピンをゲートが開となる方向に移動させる構成である。

多数個取りの射出成形機にあっては、キャビティの配置位置により供給樹脂の圧力に違いが生じることがあるために、均一な製品品質を得るためには、各キャビティ毎に供給樹脂の圧力に対応したゲート開閉制御が要求される。

特許文献１〜３に記載のゲート開閉制御機構においては、樹脂圧力の違いに対応したゲートの開閉制御は、具体的には、マニュアル操作によるバネ圧の調整により行われる。

特許文献１の図１に示されている型内ゲート開閉機構では、バネの後端側に、バネと直列する方向に配置される調整ナットを回転ないし回動させることで、調整ナットのバネ側への進入量が変わり、バネの付勢力の強弱が調整できる構成となっている。この文献記載の構成で注意すべきは、調整ネジの配列がバネと直列する方向であることである。

特許文献１の図６及び１５に示されている型内ゲート開閉機構では、バネが作動する方向と平行する方向でバネ圧調整ナットを配置し、バネの後背側からの操作によりバネ圧調整ナットを回転させることで、バネの付勢力の強弱が調整できる構成となっている。

特許文献２には、キャビティに通じる自動調圧弁をバネ圧で制御する方式で、バネ圧の調整がバネの作動方向に対して横手方向に配設された調整ネジの回転ないし回動により行う構成が開示されている。然しながら、この構成では、下面が先端に行くほど薄くなる傾斜構造となっているスライド金具を、調整ネジの回転ないし回動によって押し込み又は引き出し方向に摺動させるもので、スライド金具が調整ネジの回転ないし回動操作により摺動されると、バネに接触する傾斜面の位置が変わり、即ち、スライド金具が押し込まれるほどバネ圧が強くなり、引き出されるほどにバネ圧が弱くなるよう構成されている。

特許文献３には、上記した特許文献２に示されている構成と同様に、バルブピンのバネ圧を傾斜構造のスライダ部材で調整する構成が開示されている。
特開２００２−３３７１９８号公報 特開平１−２８８４１１号公報 特開２００１−１７０９７７号公報

ゲートの開閉制御がゲートピンを付勢するバネの力と供給樹脂の圧力との協働により行われる方式を、多数個取りの成形機に利用する場合、複数個が配設されるキャビティの間で、各キャビティのゲート毎に異なった樹脂圧力で作動するように調整する必要がある。この調整はゲートピンを付勢する方向に働いているバネ付勢力の強弱を調整することで行われる。

バネ付勢力の強弱を調整する機構として、上述の特許文献１に開示されている構成では、
バネの後端側に、バネと直列する方向に配置される調整ナットを回転ないし回動させることで、調整ナットのバネ側への進入量が変わり、バネの付勢力の強弱が調整できる構成となっている。このような構成では、調整ナットの操作方向を、ゲートピンが作動する方向と一致させなければならず、ゲート開閉制御機構が金型のどの部位に取り付けられるかによっては、非常に操作性が悪くなることとなる。

例えば、金型を上型（キャビティが形成されている雌型、可動型）と下型（固定型）の上下構造とし、下型に配置されるゲート開閉制御機構のゲートピンが上下方向に作動する構成である場合、極端な構成では、上型を開いた状態で、例えばゲート開閉制御機構が組み込まれているユニットを下型から取り外してバネ付勢力を調整する必要がある。該ユニットを金型から取り外さない構成では、操作者は大変無理な姿勢でバネ圧の調整を行うことを強いられることとなるから、操作性が悪く非能率である。

上述した特許文献２、３に示されている構造のバネ圧調整機構によれば、ゲートピンが作動する方向に対して直角の方向からバネ付勢力の調整を行うことができ、上記した操作性は改善されるものの、バネ圧を強くする方向では、スライド金具（スライダ部材）の押し込み操作にしなやかに対応するが、逆方向、即ち、バネ圧を弱くする方向では、特に、スライド金具の引き出し操作の量が少ない場合に、バネが容易に復帰せず、バネ圧の調整に非常に手間取っているのが現状である。

上記から明らかなように、本発明は、従来品における操作性の悪さを改善すること並びに精度の向上を主目的とするものであり、ゲートの開閉を行うピンに対するバネ付勢力の調整を、金型に対するゲートの取付位置に関わりなく、金型を閉じた状態でも行うことができる型内ゲート開閉機構を明らかにすることを課題とする。

基台の上面端部にゲート用空隙を設け、このゲート用空隙に連続して樹脂案内溝を設け、該樹脂案内溝にピストンに連続されているゲートピンを配設すると共に、該ゲートピンを前記基台内に配設されているスプリングにより前記ゲート用空隙の方向に付勢し、前記スプリングの一端は前記ピストンの後端側に嵌挿されて段差により位置決めされている受
け金具に位置決めされ、一方、他端側は前記受け金具に相対向して前記ゲート用空隙内に設けられたアジャスタースクリューの内空に収納されて位置決めされており、前記受け金具とアジャスタースクリューとの間に配設されたスプリングの弾発力を調整する機構により、樹脂充填完了後に樹脂圧が一定以下に低下したとき、前記ゲートピンが前記スプリングの付勢力によりゲート方向に移動し、ゲートを遮断する型内ゲートカット機構において、
前記スプリングの弾発力を調整する機構が、スプリングの後端側に配置されており、該スプリングの作動方向に往復動する前記アジャスタースクリューと、該アジャスタースクリューの外周であって前記基台の上面端部に設けられている雄ギヤ機構と、該雄ギヤ機構に噛み合う雌ギヤ機構を備えると共に、固定用金具によって前記基台に固定されているベベルギヤと、このベベルギヤに噛み合うギヤ機構を備えたベベルギヤが組み込まれている操作杆とから成っており、該操作杆は、ジョイントを直列的に接続することで長さを自由に設定することができる構成であり、前記スプリングの弾発力の調整が、該スプリングの作動方向に対してほゞ直交する方向からの前記操作杆の操作で行われる構成であることを特徴とする型内ゲートカット機構。

本発明によれば、ゲートピンに対するバネ付勢力の調整が、ゲートピンの作動方向に対して横手方向からの操作杆の回転操作により行うことができ、操作杆は、操作量がその長さに無関係であるから、ゲート開閉制御機構を金型のどの位置に配設するかに関係なく、しかも金型を閉じた状態においても操作可能な構成とすることができ、更に、操作杆の回転操作量とバネの付勢力の強弱調整が正確に対応しており、上述した特許文献２、３に記載されているような、傾斜面を持つスライド金具の押し込み・引出し操作によりバネ圧の調整が行われる構成と比較して、操作性が著しく改善されるだけでなく、操作精度の向上にも有意の差が認められる。

本発明の説明に先立って、本発明が適用されるゲートユニットを図２の２−Ａ（ゲートクローズ）及び２−Ｂ（ゲートオープン）に示し、これを説明する。

図２に示されているゲートユニット１０は、スプリング１１により付勢されているピストン１２に連続されているゲートピン１３の先端がゲート１４から突出してゲートを閉に維持しており、供給された樹脂の圧力がスプリング１１の付勢力より高くなると、ピストン１２はスプリング１１を縮める方向に移動して、ゲートピン１４の先端がゲート１４から引き込まれてゲート開となり、溶融樹脂がキャビティへと射出される。キャビティへの樹脂の充填が完了して射出圧が低下すると、スプリング１１の付勢力によりゲートピン１２が復帰し、ゲート１４は閉となる。

上記構成は、基本的には、特許文献３に図示・説明されているものと同一であり、公知であるが、本発明は、上記構成の型内ゲート開閉機構において、スプリング１１の付勢力をどのように調整するかの機構の点にあるので、以下、この点に関して詳述する。

図２に示されているように、スプリング１１の一端は、ピストン１２の後端側に嵌挿されて段差により位置決めされている受け金具１５に位置決めされており、他端側は、アジャスタースクリュー１６の内空に収納される如く位置決めされている。アジャスタースクリュー１６の位置が固定されていれば、ピストン１２がゲート開方向に移動するには、受け金具１５を介して、これに一端が接触しているスプリング１１をアジャスタースクリュー１６の方向に押し縮めることになる。また、受け金具１５の位置が、ゲート閉とする位置に決められている。従って、アジャスタースクリュー１６の位置を受け金具１５の方向に移動させれば、その移動量に従ってスプリング１１の付勢力（弾発力）は強くなることになる。

本発明は、上記したアジャスタースクリュー１６をどのような構成（機構）により受け金具１５の方向又はその逆方向に移動させるかに関わっている。前述したように、従来公知の機構においては、アジャスタースクリュー１６をスプリング１１の作動方向と同一の方向に往復運動させるのに、アジャスタースクリュー１６を、その背後の中心線上から直接的に回転操作するか、或いは、アジャスタースクリュー１６の後部に平ギヤを固定し、この平ギヤに接続する平ギヤを持つ操作杆を、アジャスタースクリュー１６の配置の中心線上からやゝ離れた位置において、回転操作する機構が利用されていた。

本発明に係る型内ゲート開閉機構は、上記した従来公知の機構に代わるものであって、スプリング１１の付勢力が働く方向（スプリング１１の長手方向、即ち、スプリング１１の中心線に沿う方向）に対して直方する方向（ほゞ直角の方向）から操作することで、スプリング１１の締め付け緩め操作を行うものである。

上記の機構を、本発明の１実施例が示されている図１に従って説明する。
尚、図１の１−Ａ図は、後述する機構によりスプリング１１が最大位置まで伸ばされた状態（スプリングの弾発力は最小まで緩められている）、図１の１−Ｂ図は、スプリング１１が縮められた状態（スプリングの弾発力が強化された状態）を示している。

受け金具１５を介してピストン１２の後端部に配置されているスプリング１１の後端側を被包する如くアジャスタースクリュー１６が配置されており、このアジャスタースクリュー１６の後部外周に設けられている（雄）ギヤ機構には、べベルギヤ２１の内側に設けられている（雌）ギヤ機構が噛み合わされている。更に、べベルギヤ２１の外周に設けられている傘歯車は、ベベルギヤ２２の外周に設けられている傘歯車と噛み合わされており、このベベルギヤ２２は操作杆２３へと連続されている。

尚、上記の機構において、ベベルギヤ２１の後端側は、例えばボルトなどの固定用金具２６を介して基台２０に固定されており、また、操作杆２３は、ジョイント２４を直列的に接続することで長さを自由に設定することができる構成となっている。尚、２５は、基台２０をマニホルドに止めるための押さえ金具（例えばボルト。）を示す。

上記した各パーツは、基台２０に従って組み立てられており、固定用ボルト２５によって、図２に示したゲートユニット１０の後方位置に固定される。

ベベルギヤ２１とアジャスタースクリュー１６との関係ないし動作を説明すると、次の通りである。先ず、操作杆２３の回転（回動）操作によりベベルギヤ２１が回転（回動）されると、この回転（回動）運動は、べベルギヤ２１の内側に設けられている（雌）ギヤ機構に噛み合うアジャスタースクリュー１６の後部外周に設けられている（雄）ギヤ機構を介して、アジャスタースクリュー１６に伝えられるが、このとき、アジャスタースクリュー１６の回転（回動）が規制されているので、ベベルギヤ２１の回転（回動）運動は、アジャスタースクリュー１６の直線（往復）運動に変換される。従って、操作杆２３の回転（回動）操作によって、アジャスタースクリュー１６が直線（往復）運動し、スプリング１１を締め付けたり緩める動作を行うことが可能となる。

前述したように、操作杆２３は、ジョイント２４を接続することにより、自由にその長さを設定することができるので、金型におけるゲートの位置に関係なく、金型の横手方向からの操作によって、ゲート開閉制御に関わる樹脂圧力に対応したスプリングの弾発力調整を行うことが可能となる。

上記した構成において、スプリング１１に対する操作杆２３の配置位置は、スプリング１１の作動方向に対しほゞ直交する方向と説明したが、ベベルギヤ２１とベベルギヤ２２のギヤの噛み合い角度を変化させることにより、自由に設計変更が可能である。このような構成は、操作杆２３がスプリング１１の作動方向に対し直角の方向だけから操作される構成と比較すると、多数個取り金型における多種多様なゲートの位置の違いに対応させることが可能となる利点がある。

上記した本発明の機構によれば、操作杆２３の微量の回転（回動）操作も、特に、スプリング１１を緩める方向に操作した場合にあっても、正確にアジャスタースクリュー１６の直線（往復）運動に変換されて伝えることが可能である。この点は、スプリング１１の後端側に配置したスライド金具（スライダ部材）の押し込み／引出し操作によりバネ付勢力の調整を行う特許文献２、３に示されている機構に比較すると、操作性並びに操作量に対する正確な応答性において著しい違いが明白である。

本発明に係る型内ゲート開閉機構の実施例を示す概略断面図 本発明が適用されるゲートユニットの概略図

符号の説明

１０−ゲートユニット
１１−スプリング
１２−ピストン
１３−ゲートピン
１４−ゲート
１５−受け金具
１６−アジャスタースクリュー
２０−基台
２１−ベベルギヤ
２２−ベベルギヤ
２３−操作杆
２４−ジョイント
２５−押さえ金具（押さえボルト）
２６−固定用金具（固定用ボルト）

Claims (1)

1. 基台の上面端部にゲート用空隙を設け、このゲート用空隙に連続して樹脂案内溝を設け、該樹脂案内溝にピストンに連続されているゲートピンを配設すると共に、該ゲートピンを前記基台内に配設されているスプリングにより前記ゲート用空隙の方向に付勢し、前記スプリングの一端は前記ピストンの後端側に嵌挿されて段差により位置決めされている受け金具に位置決めされ、一方、他端側は前記受け金具に相対向して前記ゲート用空隙内に設けられたアジャスタースクリューの内空に収納されて位置決めされており、前記受け金具とアジャスタースクリューとの間に配設されたスプリングの弾発力を調整する機構により、樹脂充填完了後に樹脂圧が一定以下に低下したとき、前記ゲートピンが前記スプリングの付勢力によりゲート方向に移動し、ゲートを遮断する型内ゲートカット機構において、
   前記スプリングの弾発力を調整する機構が、スプリングの後端側に配置されており、該スプリングの作動方向に往復動する前記アジャスタースクリューと、該アジャスタースクリューの外周であって前記基台の上面端部に設けられている雄ギヤ機構と、該雄ギヤ機構に噛み合う雌ギヤ機構を備えると共に、固定用金具によって前記基台に固定されているベベルギヤと、このベベルギヤに噛み合うギヤ機構を備えたベベルギヤが組み込まれている操作杆とから成っており、該操作杆は、ジョイントを直列的に接続することで長さを自由に設定することができる構成であり、前記スプリングの弾発力の調整が、該スプリングの作動方向に対してほゞ直交する方向からの前記操作杆の操作で行われる構成であることを特徴とする型内ゲートカット機構。

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