JP4806043B2 - 射出成形金型 - Google Patents

Description

本発明は、ウエルドラインやショートショット等の成形不良を確実に防止して、高品質の樹脂成形品（射出成形体）を得るための射出成形金型に関するものである。

有機合成樹脂を成形材料とした射出成形においては、成形条件や樹脂成形品の形状によって、種々の成形欠陥を生ずることがある。例えば、貫通孔を有する樹脂成形品や角張った段差を有する樹脂成形品においては、貫通孔で分流した溶融樹脂の流れが貫通孔の後方で合流することによってウエルドラインが形成される可能性があり、段差の角部を残して溶融樹脂が充填された後に残された角部に溶融樹脂が充填されることによっても、ウエルドラインが形成される可能性がある。

このようなウエルドラインの形成を防止するためには、溶融樹脂の先端部分（メルトフロント）の温度が低下する前に溶融樹脂同士を密着させるために、溶融樹脂を高速で樹脂成形品の形状に対応した成形キャビティ内に注入する必要がある。しかし、かかる高速成形を行うと、成形キャビティ内の空気や高温の溶融樹脂から発生したガスが金型外部に十分に排出されないため、ショートショット等の別の成形不良を引き起こし易くなる。

そこで、このような問題を解決するために、特許文献１においては、スライド可能なブロックを用いて成形キャビティに連通する臨時空間を設け、溶融樹脂の射出量が成形キャビティの容量に達する前に、油圧機構等によってブロックを成形キャビティ側に押し戻すことによって臨時空間を消滅させる射出成形金型の発明について開示している。これによって、多点ゲート等の場合においてもウエルドラインの形成を防止することができ、目的の樹脂成形品の形状やゲート位置の設計の自由度に大きな制約を受けることなく、ウエルドラインやフローマークを確実に防止できるとしている。

また、特許文献２においては、固定型または可動型に成形キャビティに連通する連通孔が設けられ、該連通孔は減圧装置に接続されるとともに、連通孔内に連通孔を開口及び閉鎖し得る閉鎖部材が設置された射出成形金型の発明について開示している。これによって、成形キャビティを減圧装置で一気圧以下に減圧することができるため、射出成形用樹脂を高速で注入でき、高速成形が可能であって、表面にウエルドラインやガス焼けが発生せず、高品質の射出成形品を製造し得る射出成形金型となるとしている。

特開２００５−００７８５３号公報 特開２００５−１７８１８４号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術においては、臨時空間としての樹脂溜まり部を形成・消滅させるために、複雑な金型構造と油圧機構等の駆動装置を必要とし、射出成形装置全体が複雑で高価なものとなって、イニシャルコストもランニングコストも増大してしまうという問題点があった。

また、上記特許文献２に記載の技術においては、真空ポンプ等の減圧装置が必要になるだけでなく、減圧装置及び閉鎖部材を射出成形機と連動させて駆動制御するためのコントローラも必要となり、やはり射出成形装置全体が複雑で高価なものとなって、イニシャルコストもランニングコストも増大してしまうという問題点があった。

そこで、この発明はかかる問題点を解決するためになされたもので、低コストの簡単な構成で、成形キャビティ内の空気及び溶融樹脂から発生するガスのガス抜きを行って、高速成形を可能とし、ウエルドラインやショートショット等の成形不良を確実に防止することができる射出成形金型の提供を課題とする。

請求項１に係る射出成形金型は、樹脂射出ノズルから射出される溶融した樹脂材料を通すゲートキャビティ及び該ゲートキャビティを介して前記樹脂材料で樹脂成形品を形成するための成形キャビティを有する一対の金型において、前記成形キャビティの前記ゲートキャビティから離れた部分に設けられ、前記一対の金型のいずれか一方に設けられたシリンダ部と、該シリンダ部にスライド可能に嵌合するピストン部分及び該ピストン部分と一体に形成され前記成形キャビティの一部を構成する先端部分とを有する閉鎖部材とからなるガスベントを具備し、前記シリンダ部は、前記一対の金型のいずれか一方の外部に連通しており、前記ガスベントは、前記樹脂射出ノズルから射出される前記溶融した樹脂材料の先端が前記ゲートキャビティを通過する時点においては開放されており、前記溶融した樹脂材料の圧力で前記閉鎖部材の先端部分が押圧されて前記閉鎖部材がスライドすることによって閉じられるものである。

ここで、ガスベントは、射出成形時に成形キャビティ内に流入する溶融した樹脂材料の圧力によって、機械的に閉じることができるものであればよい。なお、ガスベントを一対の金型のうちのいずれに配設するか、並びに成形キャビティのゲートキャビティから離れた部分のどこに配置するかは、金型構成によって任意に選択されるものである。

更に、前記ゲートキャビティと前記ガスベントとの間に、前面が前記成形キャビティのキャビティ面の一部を構成し、前記溶融した樹脂材料の圧力で前記前面が前記成形キャビティのキャビティ面と一致する方向にスライドする押圧部材を具備し、前記閉鎖部材と前記押圧部材とが一体にスライド可能に構成されており、前記ガスベントは、前記樹脂射出ノズルから射出される前記溶融した樹脂材料の先端が前記ゲートキャビティを通過する時点においては開放されており、前記溶融した樹脂材料の圧力で前記押圧部材の前面が押圧されて前記閉鎖部材が前記押圧部材と一体にスライドすることによって閉じられるものである。

請求項２に係る射出成形金型は、請求項１の構成において、前記閉鎖部材の先端部分または前記押圧部材の前面には、更に前記成形キャビティ内に突出した突出部分が設けられたものである。

請求項３に係る射出成形金型は、請求項１または請求項２の構成において、前記閉鎖部材の先端部分、その突出部分、または前記押圧部材の前面またはその突出部分は、前記溶融した樹脂材料が流入する方向に沿って次第に前記成形キャビティ内に突出する斜面形状部分を有するものである。

請求項４に係る射出成形金型は、請求項１乃至請求項３のいずれか１つの構成において、前記樹脂成形品は、前記閉鎖部材及び前記押圧部材は、ばね部材によって前記成形キャビティ内に突出する方向に付勢されているものである。ここで、「ばね部材」としては、コイルスプリング、板ばね、ゴム製ブロック、等の種々のものを用いることができる。

請求項５に係る射出成形金型は、請求項１乃至請求項４のいずれか１つの構成において、前記樹脂成形品は、貫通孔を有するものである。

ここで、「貫通孔」としては種々の形状の孔が含まれ、またその大きさは樹脂成形品の投影面積に対してごく小さいものから、樹脂成形品の投影面積の半分以上の大きいものまでが含まれる。更に、貫通孔は１つとは限らず、複数設けられていても良い。

請求項１の射出成形金型は、成形キャビティのゲートキャビティから離れた部分に設けられたガスベントを具備しており、このガスベントは一対の金型の外部に連通したシリンダ部と、シリンダ部にスライド可能に嵌合するピストン部分及びそれと一体に形成され成形キャビティの一部を構成する先端部分を有する閉鎖部材とからなる。そして、このガスベントは、溶融した樹脂材料の圧力で閉鎖部材の先端部分が押圧されて閉鎖部材がスライドすることによって閉じられることから、ガスベントを閉じるために制御装置や駆動機構等を全く必要とせず、簡単で低コストに構成することができる。

また、溶融した樹脂材料の先端部分の圧力によって、閉鎖部材の先端部分が押圧されて閉じられるものであるため、閉鎖部材とシリンダ部との間に溶融した樹脂材料が入り込むこともなく、かつ、成形キャビティ内の空気と溶融した樹脂材料から発生するガスとのガス抜きが十分に行われた後に、ガスベントが閉じられる。したがって、高速で射出成形を行った場合でも、成形キャビティ内に残留したガスによってショートショット等の成形不良を起こす恐れがなく、また高速成形が可能であることから、ウエルドラインが形成される事態を確実に防止することができる。

このようにして、低コストの簡単な構成で、成形キャビティ内の空気及び溶融樹脂から発生するガスのガス抜きを行って、高速成形を可能とし、ウエルドラインやショートショット等の成形不良を確実に防止することができる射出成形金型となる。

更に、ゲートキャビティとガスベントとの間に押圧部材を設けて、この押圧部材と閉鎖部材とを一体にスライド可能として、溶融した樹脂材料の圧力で押圧部材の前面が押圧されて、閉鎖部材が押圧部材と一体にスライドすることによってガスベントが閉じられるため、より確実に、溶融した樹脂材料の先端がガスベントに到達する前に閉じることができ、閉鎖部材とシリンダ部との間に溶融した樹脂材料が入り込むことがない。

そして、押圧部材と閉鎖部材とを一体にスライド可能として、溶融した樹脂材料の圧力で押圧部材の前面が押圧される構成であるから、ガスベントを閉じるために制御装置や駆動機構等を全く必要とせず、簡単で低コストに構成することができる。

このようにして、低コストの簡単な構成で、成形キャビティ内の空気及び溶融樹脂から発生するガスのガス抜きを行って、高速成形を可能とし、ウエルドラインやショートショット等の成形不良を確実に防止することができる射出成形金型となる。

請求項２の射出成形金型においては、閉鎖部材の先端部分または押圧部材の前面には、更に成形キャビティ内に突出した突出部分が設けられているため、請求項１の効果に加えて、突出部分が溶融した樹脂材料の圧力を受けて閉鎖部材または押圧部材がより確実にスライドして、高速でガスベントを閉じることができる。

請求項３の射出成形金型においては、閉鎖部材の先端部分、その突出部分、押圧部材の前面またはその突出部分は、溶融した樹脂材料が流入する方向に沿って次第に成形キャビティ内に突出する斜面形状部分を有するため、請求項１または請求項２の効果に加えて、この斜面部分に溶融した樹脂材料の圧力が掛かることによって、閉鎖部材または押圧部材をスライドさせる方向への分力が発生して、より高速でガスベントを閉じることができる。

請求項４の射出成形金型においては、閉鎖部材及び押圧部材が、ばね部材によって成形キャビティ内に突出する方向に付勢されているため、請求項１乃至請求項３のいずれか１つの効果に加えて、得られた樹脂成形品を金型から取り除くことによって、閉鎖部材及び押圧部材がばね部材の付勢力で元の位置に戻って、直ちに次の射出成形を行うことができ、閉鎖部材または押圧部材を元の位置に戻すための駆動機構を必要とせず、射出成形金型の構成がより簡単になる。

請求項５の射出成形金型は、貫通孔を有する樹脂成形品を成形するためのものであり、貫通孔を有する樹脂成形品においては、貫通孔に相当する金型の突出部の後方にウエルドラインが形成され易いが、本発明に係る射出成形金型においては高速成形が可能であり、またガス抜きも確実に行われるため、貫通孔を有する樹脂成形品においてもウエルドラインを確実に防止することができる。

図１（ａ）は本発明の実施の形態１に係る射出成形金型によって成形される樹脂成形品（射出成形体）を示す斜視図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 図２は本発明の実施の形態１に係る射出成形金型の上型と下型が閉じた状態における縦断面を示す縦断面図である。 図３は本発明の実施の形態１に係る射出成形金型において、樹脂材料の射出充填によって形成された樹脂ランナーと一部の樹脂成形品を、上型を取り外して上方向から下型とともに見たところを示す概略部分平面図である。 図４は本発明の実施の形態１に係る射出成形金型の成形キャビティにおいて、射出成形が開始された直後の状態を示す部分拡大縦断面図である。 図５は本発明の実施の形態１に係る射出成形金型の成形キャビティにおいて、射出成形が完了した時点の状態を示す部分拡大縦断面図である。 図６（ａ）は本発明の実施の形態１に係る射出成形金型において、射出成形が開始された直後のガスベント部分を示す部分拡大縦断面図、（ｂ）は射出成形が完了した時点のガスベント部分を示す部分拡大縦断面図である。 図７（ａ）は本発明の実施の形態１の変形例に係る射出成形金型における射出成形が開始された直後のガスベント部分を示す部分拡大縦断面図、（ｂ）は射出成形が完了した時点のガスベント部分を示す部分拡大縦断面図である。 図８（ａ）は本発明の実施の形態２に係る射出成形金型によって成形される樹脂成形品（射出成形体）を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 図９（ａ）は本発明の実施の形態２に係る射出成形金型の上型と下型が閉じた状態における縦断面を示す縦断面図、（ｂ）は押圧部材及び閉鎖部材が一体化された複合部材を示す斜視図、（ｃ）は本発明の実施の形態２の変形例に係る射出成形金型における押圧部材及び閉鎖部材が一体化された複合部材を示す斜視図である。 図１０（ａ）は本発明の実施の形態２に係る射出成形金型の成形キャビティにおいて、射出成形が開始された直後の状態を示す部分拡大縦断面図、（ｂ）は射出成形が完了した時点の状態を示す部分拡大縦断面図である。

実施の形態１
以下、本発明の実施の形態１に係る射出成形金型について、図１乃至図７を参照して説明する。

図１（ａ）は本発明の実施の形態１に係る射出成形金型によって成形される樹脂成形品（射出成形体）を示す斜視図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図２は本発明の実施の形態１に係る射出成形金型の上型と下型が閉じた状態における縦断面を示す縦断面図である。図３は本発明の実施の形態１に係る射出成形金型において、樹脂材料の射出充填によって形成された樹脂ランナーと一部の樹脂成形品を、上型を取り外して上方向から下型とともに見たところを示す概略部分平面図である。

図４は本発明の実施の形態１に係る射出成形金型の成形キャビティにおいて、射出成形が開始された直後の状態を示す部分拡大縦断面図である。図５は本発明の実施の形態１に係る射出成形金型の成形キャビティにおいて、射出成形が完了した時点の状態を示す部分拡大縦断面図である。図６（ａ）は本発明の実施の形態１に係る射出成形金型において、射出成形が開始された直後のガスベント部分を示す部分拡大縦断面図、（ｂ）は射出成形が完了した時点のガスベント部分を示す部分拡大縦断面図である。図７（ａ）は本発明の実施の形態１の変形例に係る射出成形金型における射出成形が開始された直後のガスベント部分を示す部分拡大縦断面図、（ｂ）は射出成形が完了した時点のガスベント部分を示す部分拡大縦断面図である。

まず、本実施の形態１に係る射出成形金型によって成形される樹脂成形品について、図１を参照して説明する。図１（ａ）に示されるように、本実施の形態１に係る射出成形金型によって成形される樹脂成形品Ｗ１は、自動車用ドアの開閉時に人が手で持つための樹脂製のハンドルである。このハンドルＷ１には、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示されるように、貫通孔Ｗ１ａが設けられており、また、図１（ｂ）、（ｃ）に示されるように、ハンドルＷ１を自動車用ドアに取付けるためのネジ孔Ｗ１ｂが設けられている。

本実施の形態１に係る射出成形金型においては、このような樹脂成形品としてのハンドルＷ１を多数個取りで一度に成形するものであり、また、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示されるように、ゲートをハンドルＷ１の取付け側Ｗ１ｃに設けて成形するものである。したがって、ゲートＷ１ｃから最も離れた位置にあり、また貫通孔Ｗ１ａの後方に位置するハンドルＷ１の他端部Ｗ１ｄに、ガスベントが設けられる。

次に、本実施の形態１に係る射出成形金型の全体構成について、図２の縦断面図を参照して説明する。図２に示されるように、本実施の形態１に係る射出成形金型１は、一対の金型としての上型２及び下型３によって構成されており、上型２は射出成形機の固定部分に固定される固定型であり、下型３は射出成形機の昇降部分に固定される可動型である。上型２と下型３を閉じることによって、その間に樹脂成形品Ｗ１の形状に対応した一対の成形キャビティ１Ａ、１Ｂが、図面の垂直方向に並んで複数個形成される。

すなわち、本実施の形態１に係る射出成形金型１は、１回の射出成形によって樹脂成形品Ｗ１を同時に偶数個製造する（多数個取りの）射出成形金型である。上型２と下型３を閉じることによって、同時に、射出成形機の下端（樹脂射出ノズルの先端）がスプルーブッシュ６の上端に密着した状態において、樹脂射出ノズルから射出される溶融状態の樹脂材料を２つの成形キャビティ１Ａ、１Ｂに導くためのゲートキャビティ７Ａ、７Ｂも形成される。

上型２には、これらのゲートキャビティ７Ａ、７Ｂ、成形キャビティ１Ａ、１Ｂの上面側の壁面が設けられた上型形成部材４が固定されており、下型３には、これらのゲートキャビティ７Ａ、７Ｂ、成形キャビティ１Ａ、１Ｂの下面側の壁面が設けられた下型形成部材５Ａ、５Ｂが固定されている。更に、下型３には底部プレート３ａが設けられており、底部プレート３ａには、三本のエジェクタピン２０が底部プレート３ａと一体に昇降可能に固定されている。

そして、下型形成部材５Ａ、５Ｂには、成形キャビティ１Ａ、１Ｂの下面側の壁面に接して、ガスベント８Ａ、８Ｂが設けられており、これらのガスベント８Ａ、８Ｂは、排気孔９Ａ、９Ｂを介して、下型３の外部に連通している。これらのガスベント８Ａ、８Ｂによって、射出成形時に、成形キャビティ１Ａ、１Ｂ内の空気及び溶融した樹脂材料から発生するガスが、確実にガス抜きされて、ショートショットやウエルドライン等の成形欠陥が発生する事態が、確実に防止される。

かかる構成を有する本実施の形態１に係る射出成形金型１においては、樹脂射出ノズルの先端がスプルーブッシュ６の上端に密着した状態で、樹脂射出ノズルから溶融状態の樹脂材料が射出されると、図３に示されるように、スプルーブッシュ６の内部に樹脂が充填された樹脂スプルーＰ１、ゲートキャビティ７Ａ、７Ｂに樹脂が充填された樹脂ランナーＰ２、成形キャビティ１Ａ、１Ｂに樹脂が充填された樹脂成形品Ｗ１が、樹脂材料によって一体に成形される。

そして、本実施の形態１に係る射出成形金型１の下型３には、図３に示されるように、樹脂成形品Ｗ１のゲート部分Ｗ１ｃと反対側の端Ｗ１ｄに接して、一対の下型形成部材５Ａ、５Ｂに、それぞれガスベント８Ａ、８Ｂが設けられている。なお、上述したように、射出成形金型１は、１回の射出成形によって樹脂成形品Ｗ１を同時に偶数個製造する（多数個取りの）射出成形金型であり、下型３には一対の下型形成部材５Ａ、５Ｂが更に複数個ずつ（５Ｃ、５Ｄ、……）設けられている。

したがって、図３に示されるように、樹脂スプルーＰ１は途中で枝分かれして、これら複数個ずつの一対の下型形成部材５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、……にそれぞれ樹脂材料を供給するように構成されているが、図２においては、かかる構成については図示を省略している。

次に、本実施の形態１に係る射出成形金型１のより詳細な構造と、射出成形時における各部の動作について、図４乃至図６を参照して説明する。本実施の形態１に係る射出成形金型１において、樹脂材料が射出成形された直後の状態を示す部分縦断面図である図４に示されるように、溶融した樹脂材料の先端部分Ｐ３が、樹脂スプルーＰ１及び樹脂ランナーＰ２を形成しながら流入して、閉鎖部材１０Ａの前面に到達するまでは、ガスベント８Ａが開いているため、成形キャビティ１Ａ内の空気及び溶融した樹脂材料から発生したガスは、ガスベント８Ａから排気孔９Ａを通って射出成形金型１の外部に押し出される。

その後、図５に示されるように、溶融した樹脂材料の先端部分Ｐ３によって閉鎖部材１０Ａの前面が押圧されると、閉鎖部材１０Ａがスライドしてシリンダ部１１Ａに密着する。このように閉鎖部材１０Ａがばね部材１２Ａの付勢力に抗してスライドすることによって、図５に示されるように、溶融した樹脂材料の先端部分Ｐ３が到達する前に、ガスベント８Ａが確実に閉じられて、樹脂成形品Ｗ１が製造される。

続いて、本実施の形態１に係る射出成形金型１におけるガスベント８Ａを構成する各部の寸法について、図６を参照して説明する。

図４及び図５においては、説明の便宜のため、射出成形時におけるガスベント８Ａの閉鎖部材１０Ａとシリンダ部１１Ａとの間隔を、大きく誇張して図示しているが、実際は図６（ａ）に示されるように、閉鎖部材１０Ａの先端部分１０Ａｂとシリンダ部１１Ａとの間隔は僅か０．１５ｍｍしかなく、溶融した樹脂材料の先端部分Ｐ３が到達する前に、この０．１５ｍｍの隙間から、成形キャビティ１Ａ内の空気及び溶融した樹脂材料から発生したガスが、矢印に示されるように排出されてガス抜きが行われる。

そして、溶融した樹脂材料の先端部分Ｐ３によって閉鎖部材１０Ａの先端部分１０Ａｂの前面が押圧されると、閉鎖部材１０Ａがばね部材１２Ａの付勢力に抗して０．３ｍｍスライドして、図６（ｂ）に示されるように、先端部分１０Ａｂがシリンダ部１１Ａに密着する。これによって、溶融した樹脂材料の先端部分Ｐ３が到達する前に、ガスベント８Ａが確実に閉じられて、樹脂成形品Ｗ１が射出成形される。

ここで、図６（ｂ）に示されるように、閉鎖部材１０Ａの先端部分１０Ａｂは３０度の角度で下方に突出しており、図６（ａ）に示されるように、溶融した樹脂材料の先端部分Ｐ３は上方から流入するため、０．１５ｍｍの隙間の隙間は溶融した樹脂材料の先端部分Ｐ３の裏側に形成される。したがって、溶融した樹脂材料の先端部分Ｐ３が回り込んで０．１５ｍｍの隙間に入り込む前に、確実にガスベント８Ａを閉じることができる。

次に、本実施の形態１の変形例に係る射出成形金型におけるガスベントの構成について、図７を参照して説明する。

図７（ａ）に示されるように、本実施の形態１の変形例に係る射出成形金型１１においては、成形キャビティ１Ｃの末端部分に斜めに設けられたシリンダ部１１Ｃと、このシリンダ部１１Ｃに嵌合する円柱状のピストン部分１０Ｃａ、ピストン部分１０Ｃａの先端に設けられたシリンダ部１１Ｃを塞ぐための先端部分１０Ｃｂ、及びこの先端部分１０Ｃｂから成形キャビティ１Ｃ内に突出した突出部分１０Ｃｃを有する閉鎖部材１０Ｃとによって、ガスベント８Ｃが構成されている。

この変形例に係る射出成形金型１１において射出成形が実施されると、図７（ａ）に示されるように、溶融した樹脂材料の先端部分Ｐ３が到達する前に、成形キャビティ１Ｃ内の空気及び溶融した樹脂材料から発生したガスが、閉鎖部材１０Ｃの先端部分１０Ｃｂとシリンダ部１１Ｃとの隙間から、矢印に示されるように排出されて、ガス抜きが行われる。

そして、溶融した樹脂材料の先端部分Ｐ３によって閉鎖部材１０Ｃの先端部分１０Ｃｂの前面に設けられた突出部分１０Ｃｃが押圧されると、閉鎖部材１０Ｃがばね部材１２Ｃの付勢力に抗してスライドして、図７（ｂ）に示されるように、先端部分１０Ｃｂがシリンダ部１１Ｃに密着する。これによって、溶融した樹脂材料の先端部分Ｐ３が到達する前に、ガスベント８Ｃが確実に閉じられて、樹脂成形品Ｗ３が射出成形される。

ここで、図７（ａ）に示されるように、閉鎖部材１０Ｃの先端部分１０Ｃｂも下方に突出しており、溶融した樹脂材料の先端部分Ｐ３は上方から流入するため、先端部分１０Ｃｂとシリンダ部１１Ｃとの隙間は、溶融した樹脂材料の先端部分Ｐ３の裏側に形成される。したがって、溶融した樹脂材料の先端部分Ｐ３が回り込んで先端部分１０Ｃｂとシリンダ部１１Ｃとの隙間に入り込む前に、確実にガスベント８Ｃを閉じることができる。

このように、本実施の形態１に固有の効果として、本実施の形態１に係る射出成形金型１及び変形例に係る射出成形金型１１においては、ガスベント８Ａ、８Ｂ、８Ｃのガス抜き用の隙間を、溶融した樹脂材料の先端部分Ｐ３が流入してくる側の裏側に設けているため、溶融した樹脂材料の先端部分Ｐ３が回り込んでガスベント８Ａ、８Ｂ、８Ｃの隙間に入り込む前に、確実に、ガスベント８Ａ、８Ｂ、８Ｃを閉じることができるという作用効果が得られる。

以上説明したように、本実施の形態１に係る射出成形金型１、１１を用いた射出成形においては、成形キャビティ１Ａ、１Ｂ、１Ｃ内の空気及び溶融した樹脂材料から発生したガスを、ガスベント８Ａ、８Ｂ、８Ｃから射出成形金型１、１１の外部に確実に押し出すことができることから、ショートショット等の成形欠陥を生ずることなく高速成形を行うことができるため、ウエルドライン等の成形欠陥も生ずることなく、極めて良好な樹脂成形品Ｗ１、Ｗ３を大量生産することができる。

このようにして、本実施の形態１に係る射出成形金型１、１１においては、低コストの簡単な構成で、成形キャビティ１Ａ、１Ｂ、１Ｃ内の空気及び溶融樹脂から発生するガスのガス抜きを確実に行って、高速成形を可能とし、ウエルドラインやショートショット等の成形不良を確実に防止することができる。

本実施の形態１においては、射出成形金型１を構成する一対の金型として、上型２及び下型３からなる場合について説明したが、一対の金型としてはこのような縦型形式に限られるものではなく、横型形式であっても良い。

また、本実施の形態１においては、射出成形金型１によって成形される樹脂成形品として、自動車用ドアの樹脂製のハンドルＷ１を成形する場合について説明したが、樹脂成形品としてはこれに限られるものではなく、本発明に係る射出成形金型は、どのような形状の樹脂成形品を成形する場合にも適用することができる。

更に、本実施の形態１においては、ガスベント８Ａ、８Ｂ、８Ｃのガス抜き用の隙間を、溶融した樹脂材料の先端部分Ｐ３が流入してくる側の裏側に設けた場合についてのみ説明したが、ガスベントのガス抜き用の隙間はどの部分に設けられていても構わない。

実施の形態２
次に、本発明の実施の形態２に係る射出成形金型について、図８乃至図１０を参照して説明する。

図８（ａ）は本発明の実施の形態２に係る射出成形金型によって成形される樹脂成形品（射出成形体）を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。図９（ａ）は本発明の実施の形態２に係る射出成形金型の上型と下型が閉じた状態における縦断面を示す縦断面図、（ｂ）は押圧部材及び閉鎖部材が一体化された複合部材を示す斜視図、（ｃ）は本発明の実施の形態２の変形例に係る射出成形金型における押圧部材及び閉鎖部材が一体化された複合部材を示す斜視図である。図１０（ａ）は本発明の実施の形態２に係る射出成形金型の成形キャビティにおいて、射出成形が開始された直後の状態を示す部分拡大縦断面図、（ｂ）は射出成形が完了した時点の状態を示す部分拡大縦断面図である。

まず、本実施の形態２に係る射出成形金型によって成形される樹脂成形品について、図８を参照して説明する。図８（ａ）に示されるように、本実施の形態２に係る射出成形金型によって成形される樹脂成形品Ｗ２は、脚部Ｗ２ａと脚部Ｗ２ｂと本体部Ｗ２ｃとを有する物品である。この樹脂成形品Ｗ２の本体部Ｗ２ｃの裏側には、図８（ａ）、（ｂ）に示されるように、突出部Ｗ２ｄが設けられている。この突出部Ｗ２ｄは、後述するように、ガスベントを閉じるための押圧部材の位置に形成される。

本実施の形態２に係る射出成形金型においては、このような樹脂成形品Ｗ２を２個取りで一度に成形するものであり、また、ゲートを脚部Ｗ２ａの下端に設けて成形するものである。したがって、ゲートが設けられる脚部Ｗ２ａの下端から最も離れた位置にあり、また突出部Ｗ２ｄの後方に位置する他方の脚部Ｗ２ｂの下端に、ガスベントが設けられる。

次に、本実施の形態２に係る射出成形金型の全体構成について、図９（ａ）の縦断面図を参照して説明する。図９（ａ）に示されるように、本実施の形態２に係る射出成形金型２１は、一対の金型としての上型２２及び下型２３によって構成されており、上型２２は射出成形機の固定部分に固定される固定型であり、下型２３は射出成形機の昇降部分に固定される可動型である。上型２２と下型２３を閉じることによって、その間に樹脂成形品Ｗ２の形状に対応した一対の成形キャビティ２１Ａ、２１Ｂが形成される。

すなわち、本実施の形態２に係る射出成形金型２１は、１回の射出成形によって樹脂成形品Ｗ２を同時に２個製造する（２個取りの）射出成形金型である。上型２２と下型２３を閉じることによって、同時に、射出成形機の下端（樹脂射出ノズルの先端）がスプルーブッシュ２６の上端に密着した状態において、樹脂射出ノズルから射出される溶融状態の樹脂材料を２つの成形キャビティ２１Ａ、２１Ｂに導くためのゲートキャビティ２７Ａ、２７Ｂも形成される。更に、下型２３には底部プレート２３ａが設けられており、底部プレート２３ａには、三本のエジェクタピン４０が底部プレート２３ａと一体に昇降可能に固定されている。

そして、下型２３には、成形キャビティ２１Ａ、２１Ｂの底面側の壁面に接して、ガスベント２８Ａ、２８Ｂが設けられている。これらのガスベント２８Ａ、２８Ｂによって、射出成形時に、成形キャビティ２１Ａ、２１Ｂ内の空気及び溶融した樹脂材料から発生するガスが、確実にガス抜きされて、ショートショットやウエルドライン等の成形欠陥が発生する事態が、確実に防止される。

図９（ａ）に示されるように、これらのガスベント２８Ａ、２８Ｂは、閉鎖部材２９Ａ、２９Ｂと、閉鎖部材２９Ａ、２９Ｂのうちの円柱形状を有するピストン部分２９Ａａ、２９Ｂａがスライド可能に嵌合する、シリンダ部３０Ａ、３０Ｂとから構成されている。閉鎖部材２９Ａ、２９Ｂの先端部分２９Ａｂ、２９Ｂｂの上面は、成形キャビティ２１Ａ、２１Ｂの一部を構成しており、この円錐形状を有する先端部分２９Ａｂ、２９Ｂｂの下面が、シリンダ部３０Ａ、３０Ｂの上部に密着することによって、ガスベント２８Ａ、２８Ｂが閉じられる。

そして、図９（ｂ）に示されるように、閉鎖部材２９Ａ、２９Ｂは、平板形状の接続部分３１Ａ、３１Ｂによって、円柱形状のピストン部分と成形キャビティ２１Ａ、２１Ｂ内に突出した先端部分とを有する押圧部材２５Ａ、２５Ｂと一体にスライド可能に構成されて、複合部材２４Ａ、２４Ｂとなっている。これらの押圧部材２５Ａ、２５Ｂの前面２５Ａａ、２５Ｂａは、図９（ａ）に示されるように、溶融した樹脂材料が流入する方向に沿って次第に成形キャビティ２１Ａ、２１Ｂ内に突出する斜面形状となっている。

ここで、本実施の形態２の変形例に係る射出成形金型について、図９（ｃ）を参照して説明する。変形例に係る射出成形金型の構成は、一部を除いて、本実施の形態２に係る射出成形金型２１と同様である。変形例に係る射出成形金型が射出成形金型２１と異なるのは、閉鎖部材と押圧部材とが一体化した複合部材の形状と、その複合部材が配設される部分の下型の構造のみである。

すなわち、本実施の形態２の変形例に係る射出成形金型においては、図９（ｃ）に示されるように、複合部材３６Ａ、３６Ｂにおいて、閉鎖部材２９Ａ、２９Ｂと接続部分３１Ａ、３１Ｂによって一体化される押圧部材３７Ａ、３７Ｂが、樹脂成形品Ｗ２の幅とほぼ同一の幅を有する矩形形状の断面を有している。そして、押圧部材３７Ａ、３７Ｂの前面３７Ａａ、３７Ｂａは、溶融した樹脂材料が流入する方向に沿って次第に成形キャビティ２１Ａ、２１Ｂ内に突出する斜面形状となっている。

これによって、本実施の形態２の変形例に係る射出成形金型においては、射出成形時に溶融した樹脂材料の先端部分について、樹脂成形品Ｗ２の幅方向に関してどの部分が最初に流入しても、確実にそのタイミングで押圧部材３７Ａ、３７Ｂが押圧されて下降するため、どのような高速成形時においても、溶融した樹脂材料の先端部分がガスベント２８Ａ、２８Ｂに到達する前に、より確実にガスベント２８Ａ、２８Ｂを閉じることができるという作用効果が得られる。

これに対して、本実施の形態２に係る射出成形金型２１においては、図９（ｂ）に示されるように、押圧部材２５Ａ、２５Ｂの前面２５Ａａ、２５Ｂａの面積が必要最小限であるため、図８に示されるように、樹脂成形品Ｗ２の裏面に形成される突出部分Ｗ２ｄの大きさを最小限にできるという作用効果が得られる。

次に、本実施の形態２に係る射出成形金型２１の射出成形時における各部の動作について、図１０を参照して説明する。

本実施の形態２に係る射出成形金型２１において、溶融した樹脂材料が射出成形された直後の状態を示す部分縦断面図である図１０（ａ）に示されるように、溶融した樹脂材料の先端部分Ｐ２３が、樹脂スプルーＰ２１及び樹脂ランナーＰ２２を形成しながら流入して、押圧部材２５Ａの前面２５Ａａに到達するまでは、ガスベント２８Ａが開いているため、成形キャビティ２１Ａ内の空気及び溶融した樹脂材料から発生したガスは、ガスベント２８Ａから射出成形金型２１の外部に押し出される。

その後、図１０（ａ）に示されるように、溶融した樹脂材料の先端部分Ｐ２３によって押圧部材２５Ａの前面２５Ａａが押圧されると、押圧部材２５Ａが矢印に示されるようにスライドして下降し、複合部材２４Ａとして一体に形成されているために、閉鎖部材２９Ａも矢印に示されるように一体にスライドして下降し、シリンダ部３０Ａに密着する。このように複合部材２４Ａがばね部材３２Ａの付勢力に抗して下降することによって、図１０（ｂ）に示されるように、溶融した樹脂材料の先端部分Ｐ２３が到達する前に、ガスベント２８Ａが確実に閉じられる。

このようにして樹脂成形品Ｗ２が成形された後、三本のエジェクタピン４０が同時に上昇することによって、ブロック３３Ａ、３３Ｂとともに複合部材２４Ａ、２４Ｂが一体に上昇して、複合部材２４Ａ、２４Ｂがブロック３４Ａ、３４Ｂに当接するまで樹脂成形品Ｗ２を少し押し上げ、更に複合部材２４Ａ、２４Ｂ及びブロック３４Ａ、３４Ｂと一体に、樹脂成形品Ｗ２が下型２３から完全に離れるまで押し上げる。これによって、樹脂成形品Ｗ２のエジェクタ機構がより簡単になるという作用効果が得られる。

以上説明したように、本実施の形態２に係る射出成形金型２１を用いた射出成形においては、成形キャビティ２１Ａ内の空気及び溶融した樹脂材料から発生したガスを、ガスベント２８Ａから射出成形金型２１の外部に確実に押し出すことができることから、ショートショット等の成形欠陥を生ずることなく高速成形を行うことができるため、ウエルドライン等の成形欠陥も生ずることなく、極めて良好な樹脂成形品Ｗ２を大量生産することができる。

このようにして、本実施の形態２に係る射出成形金型２１においては、低コストの簡単な構成で、成形キャビティ２１Ａ、２１Ｂ内の空気及び溶融樹脂から発生するガスのガス抜きを確実に行って、高速成形を可能とし、ウエルドラインやショートショット等の成形不良を確実に防止することができる。

上記各実施の形態においては、樹脂成形品Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を成形するための樹脂材料の種類については特に言及していないが、樹脂材料としてはポリエチレン、ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂を始めとする熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂を始めとする熱硬化性樹脂等の、通常射出成形に用いられる樹脂材料を用いることができる。

また、上記各実施の形態においては、「ばね部材」としてコイルスプリング１２Ａ、１２Ｃ、３２Ａ、３２Ｂを用いた場合について説明したが、ばね部材としてはこれに限られるものではなく、板ばね、弾性ゴムのブロック等を始めとして、他のばね部材をも用いることができる。

本発明を実施するに際しては、射出成形金型のその他の部分の構成、構造、形状、材質、数量、大きさ、接続関係等についても、上記各実施の形態に限定されるものではない。なお、本発明の実施の形態で挙げている数値は、臨界値を示すものではなく、実施に好適な好適値を示すものであるから、上記数値を若干変更してもその実施を否定するものではない。

１、１１、２１ 射出成形金型
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、２１Ａ、２１Ｂ 成形キャビティ
２、２２ 上型
３、２３ 下型
４、４Ｃ 上型形成部材
５Ａ、５Ｂ、５Ｃ 下型形成部材
６、２６ スプルーブッシュ
７Ａ、７Ｂ、２７Ａ、２７Ｂ ゲートキャビティ
８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、２８Ａ、２８Ｂ ガスベント
９Ａ、９Ｂ、９Ｃ 排気孔
１０Ａ、１０Ｃ、２９Ａ、２９Ｂ 閉鎖部材
１０Ａａ、１０Ｃａ、２９Ａａ、２９Ｂａ ピストン部分
１０Ａｂ、１０Ｃｂ、２９Ａｂ、２９Ｂｂ 先端部分
１０Ｃｃ 突出部分
１１Ａ、１１Ｃ、３０Ａ、３０Ｂ シリンダ部
１２Ａ、１２Ｃ、３２Ａ、３２Ｂ ばね部材
２４Ａ、２４Ｂ、３６Ａ、３６Ｂ 複合部材
２５Ａ、２５Ｂ、３７Ａ、３７Ｂ 押圧部材
２５Ａａ、２５Ｂａ、３７Ａａ、３７Ｂａ 前面
Ｗ１、Ｗ２ 樹脂成形品
Ｗ１ａ 貫通孔

Claims (5)

1. 樹脂射出ノズルから射出される溶融した樹脂材料を通すゲートキャビティ及び該ゲートキャビティを介して前記樹脂材料で樹脂成形品を形成するための成形キャビティを有する一対の金型において、
   前記成形キャビティの前記ゲートキャビティから離れた部分に設けられ、前記一対の金型のいずれか一方に設けられたシリンダ部と、該シリンダ部にスライド可能に嵌合するピストン部分及び該ピストン部分と一体に形成され前記成形キャビティの一部を構成する先端部分とを有する閉鎖部材とからなるガスベントと、
   前記ゲートキャビティと前記ガスベントとの間に、前面が前記成形キャビティのキャビティ面の一部を構成し、前記溶融した樹脂材料の圧力で前記前面が前記成形キャビティのキャビティ面と一致する方向にスライドする押圧部材とを具備し、
   前記シリンダ部は、前記一対の金型のいずれか一方の外部に連通しており、前記ガスベントは、前記樹脂射出ノズルから射出される前記溶融した樹脂材料の先端が前記ゲートキャビティを通過する時点においては開放されており、前記溶融した樹脂材料の圧力で前記閉鎖部材の先端部分が押圧されて前記閉鎖部材がスライドすることによって閉じられ、
   また、前記閉鎖部材と前記押圧部材とが一体にスライド可能に構成されており、前記ガスベントは、前記樹脂射出ノズルから射出される前記溶融した樹脂材料の先端が前記ゲートキャビティを通過する時点においては開放されており、前記溶融した樹脂材料の圧力で前記押圧部材の前面が押圧されて前記閉鎖部材が前記押圧部材と一体にスライドすることによって閉じられることを特徴とする射出成形金型。
2. 前記閉鎖部材の先端部分または前記押圧部材の前面には、更に前記成形キャビティ内に突出した突出部分が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の射出成形金型。
3. 前記閉鎖部材の先端部分、その突出部分、または前記押圧部材の前面またはその突出部分は、前記溶融した樹脂材料が流入する方向に沿って次第に前記成形キャビティ内に突出する斜面形状部分を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の射出成形金型。
4. 前記閉鎖部材及び前記押圧部材は、ばね部材によって前記成形キャビティ内に突出する方向に付勢されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の射出成形金型。
5. 前記樹脂成形品は、貫通孔を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の射出成形金型。

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