JP5059807B2

JP5059807B2 - 射出成形型

Info

Publication number: JP5059807B2
Application number: JP2009153665A
Authority: JP
Inventors: 綱一北野
Original assignee: 株式会社大阪精密
Priority date: 2009-06-29
Filing date: 2009-06-29
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2029-06-29
Also published as: JP2011005819A

Description

本発明は、複数種類の樹脂材料部分から成る射出成形品の製造に好適な射出成形型に関する。

従来、例えば、２色成形品等の複数種類の樹脂材料から成る製品を射出成形法で成形する場合、特許文献１に開示されているような射出成形型が用いられている。

この射出成形型は、可動側金型と固定側金型を接合した状態で成形空間を形成し、さらに、この成形空間を２つに仕切る移動駒型をこの成形空間内に出し入れ可能に設けている。移動駒型を成形空間内に進出させて２つの成形空間を形成して一方の成形空間にのみ溶融樹脂を流し込むことにより１種類目の樹脂成形が行なわれる。次に、移動駒型を退出させて他方の成形空間に２種類目の溶融樹脂を流し込むことにより、可動側金型と固定側金型とを接合させたままの状態で２種類目の樹脂を１種類目の樹脂と一体化させた成形品ができ上がるようになっている。

ところで、この種の射出成形型では、前記移動駒型を往復摺動させる駆動手段として、油圧シリンダ等の機械駆動手段を用いている。従って、この機械駆動手段が射出成形型を大型化すると共に、構造を複雑化し、射出成形型の全体的なコストを大幅にアップさせる原因となっている。

そこで、機械駆動手段を用いないで移動駒型を移動させるようにした射出成形型が提案されている（特許文献２）。この射出成形型は、成形空間の一部を形成する移動駒型を固定側金型に埋め込んだ状態にしており、この移動駒型を付勢部材により成形空間の容積を減少させる方向である可動側金型に向かう方向に付勢している。

この移動駒型を進出移動させて可動側金型に接触させることにより第１成形空間を形成し、移動駒型を最後退位置まで移動させることにより第１成形空間に連続する第２成形空間が形成されるようになっている。そして、可動側金型及び固定側金型により第１成形空間に溶融樹脂を流入させる第１ランナを形成し、移動駒型における可動側金型との対向面に第２成形空間の一部となる凹部を形成すると共に、この凹部内に溶融樹脂を注入する第２ランナを固定側金型に形成している。

付勢手段による押圧付勢により移動駒型を可動側金型に接触させることで、この移動駒型の外側に第１成形空間が形成され、前記凹部と可動側金型とにより溶融樹脂の圧力を受ける受圧室が形成される。そして、第１成形空間に第１ランナから１種類目の溶融樹脂を流入させて射出成形を行なう。

次に移動駒型の凹部と可動側金型とにより形成される受圧室内に第２ランナから２種類目の溶融樹脂を注入する。凹部に溶融樹脂が注入され続けると、樹脂の圧力で移動駒型が付勢部材の付勢力に抗して第１成形空間と連通する最後退位置まで後退し、第１成形空間で成形された成形部分と第２成形空間で形成される成形部分とが一体化された樹脂成形物が得られる。

特開２００３−３２６５６４号公報実開平４−１０９１２０号公報

特許文献２の射出成形型では、移動駒型を移動させるための機械駆動手段は無くすことができるが、受圧室内に溶融樹脂を注入して、樹脂の圧力で移動駒型を後退移動させるようにしているため、所定の容積の第２成形空間が形成されるまでは、第２成形空間の容積が変動しながら樹脂が流入されていく。そのため、第２成形空間で形成された樹脂成形品に層状部分が発生したり、第１成形空間で成形された成形部分との間の接合強度が弱くなって境界部分で割れが生じたりする問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされ、その目的は、簡単な構成で複数種類の材料を一体成形可能で、しかも、品質の良好な成形品を成形できる射出成形型を提供することにある。

本発明に係る射出成形型は、接合状態で成形空間を形成する複数の金型と、前記金型に対して往復移動可能に設けられ、前記成形空間の容積を変化させる移動部材と、当該移動部材を前記成形空間の容積が減少する方向に押圧付勢する付勢部材とを備え、
前記成形空間は、前記移動部材が前記付勢部材に押圧されて最進出位置にある時に形成される第１成形空間と、前記移動部材が最進出位置から最後退位置まで移動して形成される第２成形空間とからなり、
第１成形空間に溶融樹脂を流入する第１ランナと、第２成形空間に溶融樹脂を流入する第２ランナとを有し、
前記移動部材は、その一部に第２ランナを第２成形空間に対して連通又は遮断可能とする流通規制部を有しており、当該流通規制部は第２ランナに注入された溶融樹脂の圧力を受ける受圧面を有し、前記流通規制部により第２ランナと第２成形空間との間を遮断しながら、前記受圧面が溶融樹脂の圧力を受けることにより前記付勢部材の付勢力に抗して前記移動部材を後退させて第２成形空間を形成し、第２成形空間が形成されると第２ランナと第２成形空間とが連通されて溶融樹脂が第２成形空間に流入する構成となっていることを特徴とする。

本発明によれば、前記移動部材の一部に第２ランナを第２成形空間に対して連通又は遮断可能とする流通規制部を形成し、この流通規制部の前記受圧面が第２ランナに注入された溶融樹脂の圧力を受けることにより、前記移動部材を付勢部材の付勢力に抗して後退させることができる。即ち、前記付勢部材による付勢力と、前記流通規制部の受圧面が受ける溶融樹脂の圧力とにより前記移動部材を進退移動させるので、油圧シリンダなどの機械駆動手段を用いることなく簡単な構成で前記移動部材を進退移動させることができる。

さらに、前記移動部材の流通規制部により第２成形空間が形成されるまでは第２ランナと第２成形空間との間を遮断して第２成形空間に溶融樹脂を流入させず、所定の大きさの第２成形空間が形成された後に、第２ランナから第２成形空間に２種類目の溶融樹脂を流入させる。その結果、第１成形空間で成形した第１成形部分と第２成形空間で成形した第２成形部分との境界でせん断力が生じることはなく、層状の樹脂ムラも発生することがないので、異質材料間の接着強度が良好で品質の安定した成形品が得られる。

また、本発明の射出成形型は、前記金型が固定側金型と可動側金型を有し、前記移動部材が前記可動側金型の型開閉方向と直交する方向に移動可能に設けられており、第２ランナの一部が前記可動側金型と前記移動部材との間に形成され、前記流通規制部は、前記移動部材における可動側金型との対向面に形成される凸部により構成され、前記可動側金型に前記凸部が進退移動可能に収納される凹部を形成して、この凹部に前記凸部を収納することにより第２ランナの一部となる容積変動室を構成し、前記凸部が前記容積変動室に流入する溶融樹脂の圧力を受けることにより前記移動部材が最進出位置から最後退位置に移動するまでは前記凸部により第２ランナを第２成形空間に対して遮断する構成とすることが好ましい。

このような構成により、前記移動部材に形成した前記凸部を流通規制部とし、前記可動側金型に前記凸部が進退移動可能に収納される凹部を形成して、この凹部に前記凸部を収納することにより第２ランナの一部となる容積変動室を構成して、この容積変動室に溶融樹脂を流入させることで移動部材を後退させて第２成形空間を形成することができる。しかも、前記凸部を最後退位置まで移動させるまでは、第２ランナを第２成形空間に対して遮断しておくことができる。その結果、一つの移動部材を用いるだけの簡単な構成で、所定の容積の第２成形空間が形成された後に、この第２成形空間に溶融樹脂を流入させて２種類の材料からなる成形品が得られる。

さらに、本発明の射出成形型は、前記金型が固定側金型と可動側金型とを有し、前記移動部材が前記可動側金型の型開閉方向と同方向に移動可能に設けられる第１移動部材及び第２移動部材と、型開閉方向と直交する方向に移動可能に設けられる第３移動部材とを備え、第１移動部材は、前記付勢部材により前記成形空間の容積が減少する方向に押圧付勢され、この付勢部材による付勢力に抗して移動することにより第２成形空間を形成し、第２移動部材は、往復移動により第２ランナを第２成形空間に対して連通又は遮断可能とする流通規制部となり、前記受圧面が型開閉方向と同方向に作用するように設けられており、第３移動部材は、第１移動部材とテーパー面同士で当接されると共に、第２移動部材ともテーパー面同士で当接しており、第２移動部材が樹脂圧を受けて移動することにより、各テーパー面同士の押圧により第１移動部材を付勢部材による付勢力に抗して移動させる構成とすることもできる。

このような構成により、各移動部材に形成したテーパー面同士の押圧により、第２移動部材が樹脂圧を受けて移動するのに伴って簡単に第３移動部材を介して第１移動部材を後退させ、第２成形空間が形成された後に、この第２成形空間に溶融樹脂を流入させて２種類の材料からなる成形品が得られる。

本発明の射出成形型によれば、前記付勢部材による付勢力と、前記流通規制部の受圧面が受ける溶融樹脂の圧力とにより前記移動部材を進退移動させるので、油圧シリンダなどの機械駆動手段を用いることなく簡単な構成で前記移動部材を進退移動させることができる。
しかも、前記移動部材の流通規制部により第２成形空間が形成されるまでは第２ランナから第２成形空間に溶融樹脂を流入させないので、所定の大きさの第２成形空間が形成された後に、第２成形空間に２種類目の溶融樹脂を流入させることができる。その結果、第１成形空間で成形した第１成形部分と第２成形空間で成形した第２成形部分との境界でせん断力が生じることはなく、層状の樹脂ムラも発生することがないので、異質材料間の接着強度が良好で品質の安定した成形品の成形が可能となる。

本発明の実施形態１に係る射出成形型であって、可動側金型の部分平面図である。本発明の実施形態１に係る射出成形型の第２移動部材が最進出位置にある状態を示す部分断面図である。本発明の実施形態１に係る射出成形型の第２移動部材が最後退位置にある状態を示す部分断面図である。本発明の実施形態１に係る射出成形型の第２ランナに溶融樹脂が注入される前の容積変動室の状態を示す説明図である。本発明の実施形態１に係る射出成形型の第２ランナに溶融樹脂が注入されて、流通規制部が樹脂圧により後退し始めたときの容積変動室の状態を示す説明図である。本発明の実施形態１に係る射出成形型の溶融樹脂の圧力により流通規制部が最後退位置まで移動したときの容積変動室の状態を示す説明図である。本発明の実施形態２に係る射出成形型の第２ランナに溶融樹脂が注入される前の状態を示す部分断面図である。本発明の実施形態２に係る射出成形型の第２ランナに溶融樹脂が注入されて第２移動部材が樹脂圧により移動し始めた状態を示す部分断面図である。本発明の実施形態２に係る射出成形型の溶融樹脂の圧力により第２移動部材が最後退位置まで移動した状態を示す部分断面図である。

（実施形態１）
以下に、本発明の実施形態１について添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施形態１に係る射出成形型における可動側金型の部分平面図を示している。図２は、本実施形態１に係る射出成形型の部分断面図であって、第２移動部材が最進出位置にある状態を示している。図３は、本実施形態１に係る射出成形型の部分断面図であって、第２移動部材が最後退位置にある状態を示している。

本実施形態１に係る射出成形型１ａは、図２及び図３に示すように、雌型を有する固定側金型２ａと雄型を有する可動側金型３ａを備えており、上側の固定側金型２ａに対して下側の可動側金型３ａを上下方向に移動させることにより、固定側金型２ａに対して可動側金型３ａを開閉するようになっている。固定側金型２ａと可動側金型３ａとを閉じることにより、内部に溶融樹脂が流入される成形空間が形成される。

本実施形態１では、成形空間は、図２に示すように、固定側金型２ａと可動側金型３ａと後述する移動部材８とで囲まれて形成される第１成形空間４１ａと、図３に示すように、移動部材８と可動側金型３ａと第１成形空間４１ａで形成された第１成形部分１１の端面とで囲まれて形成される第２成形空間４２ａとから成る。

そして、第１成形空間４１ａに溶融樹脂を流入させる第１ランナ５が固定側金型２ａと可動側金型３ａとの間に形成される。なお、図１には固定側金型２ａを取り除いた状態の第１ランナ５が示されている。また、第２成形空間４２ａに溶融樹脂を流入させる第２ランナ６が移動部材８と可動側金型３ａとの間、及び、固定側金型２ａと可動側金型３ａとの間に形成される。図１には、固定側金型２ａを取り除いた状態の第２ランナ６が示されている。第１ランナ５及び第２ランナ６は、溶融樹脂の供給通路となる。なお、図１に示すように、第１ランナ５は第１ゲート５０を介して第１成形空間４１ａに連通しており、第２ランナ６も第２ゲート６０を介して第２成形空間４２ａに連通している。

さらに、可動側金型３ａには、可動側金型３ａの上下移動に伴いながら可動側金型３ａの水平面を水平方向に摺動するスライドコア７と移動部材８とが設けられている。本実施形態１では、第２成形空間４２ａで形成される製品部分がアンダーカット部となるため、可動側金型３ａを開いて成形品の型抜きを行なう際に支障が生じないようにするために移動部材８もスライドコアの一部となる。

スライドコア７は、固定側金型２ａに取り付けられる斜めガイドピン（図示せず）に案内されて、可動側金型３ａが型開方向に移動した際に、可動側金型３ａの水平面に接触しながら水平方向に摺動するようなっている。

スライドコア７は、図１及び図２に示すように、３つの側面を有し、移動部材８の一部を受け入れる段部７１が形成されており、この段部７１の対向する１対の壁面が移動部材８を可動側金型３ａの雄型部分に対して進退移動させる際のガイド面となる。さらに、この段部７１の前記雄型部分に対向する壁面に、コイルバネ１０の一端部を収納するバネ収納部７２が３つ設けられている。

移動部材８は、図２に示すように可動側金型３ａの雄型表面形状に沿って当接し、図３に示すように可動側金型３ａから離れた位置で第２成形空間４２ａを形成する曲面８１を有するブロック状に形成されている。移動部材８にも、スライドコア７のバネ収納部７２に対向する側面にコイルバネ１０の他端部を収納するバネ収納部８２が形成されている。このコイルバネ１０が、移動部材８を前記雄型部分に向かって第２成形空間４２ａの容積が減少する方向に押圧付勢する付勢部材となる。

移動部材８は、可動側金型３ａが開いた際に、成形品をスムーズに型抜きできるようにするためスライドコア７と共に水平方向にスライドする構成となっている。そのため、移動部材８は、スライドコア７に対して所定の範囲内で摺動可能で、しかも、可動側金型３ａが固定側金型２ａから離れたときにスライドコア７から脱落しないように、スライドコア７に水平方向へ移動可能に取り付けられている。具体的には、移動部材８は、固定側金型２ａと可動側金型３ａとを閉じた状態で、可動側金型３ａの雄型表面に当接する位置から、第２成形空間４２ａを形成する最後退位置まで移動可能にスライドコア７に取り付けられている。

また、移動部材８における可動側金型３ａの水平面と対向する面には、直方体状の凸部が形成されており、この凸部が第２ランナ６を第２成形空間４２ａに対して連通又は遮断可能とする流通規制部８３となる。

第２ランナ６は、固定側金型２ａと可動側金型３ａとの間で形成される入口側通路６１と、移動部材８と可動側金型３ａとの間に形成される上流側通路６２、容積変動室６３及び下流側通路６４から構成される。上流側通路６２は一端が入口側通路６１に連続し、他端が容積変動室６３内に連通している。下流側通路６４は一端が容積変動室６３内に連通し、他端が第２ゲート６０を介して第２成形空間４２ａに連通している。容積変動室６３は、可動側金型３ａにコの字状の段部３１（本発明の凹部）を形成し、この段部３１に、移動部材８に形成される流通規制部８３を嵌め込んで形成される。

次に、容積変動室６３について図４から図６に基づいて具体的に説明する。なお、図４は第２ランナ６に溶融樹脂が注入される前の容積変動室６３の状態、図５は第２ランナ６に溶融樹脂が注入されて容積変動室６３の容積が増大し始めた状態、図６は第２ランナ６に溶融樹脂が注入されて容積変動室６３の容積が最大になり、第２成形空間４２ａに溶融樹脂が流入した状態を示す。

容積変動室６３は、図１及び図６に示すように、段部３１の奥側の第１壁面３２が第２成形空間４２ａの近くに形成され、移動部材８の摺動方向と直交する方向に延びるように形成されている。そして、上流側通路６２は、第１壁面３２の上部から容積変動室６３に連通するように形成されている。また、下流側通路６４は、段部３１の第１壁面３２に隣接し、入口側通路６１と反対側に形成される第２壁面３３の上部から最大容積となった容積変動室６３に連通するように形成されている。さらに、下流側通路６４は、容積変動室６３へ開口する部分の通路断面積が最も小さくなるように容積変動室６３への連通部が先細り状に形成されている。

本実施形態１では、移動部材８における流通規制部８３の第１壁面３２と対向する壁面は受圧面８４となり、段部３１と受圧面８４と移動部材８の下面とで囲まれて容積変動室６３が形成される。図４に示した第２ランナ６に溶融樹脂が注入されていない状態から、図５に示すように、第２ランナ６に溶融樹脂が注入されて上流側通路６２から容積変動室６３内に溶融樹脂が流入すると、樹脂の圧力を受圧面８４が受ける。そして、図６に示すように、この樹脂圧で移動部材８がコイルバネ１０の付勢力に抗して可動側金型３ａの雄型部分から離れる方向に最後退位置まで移動する。

本実施形態１では、段部３１における水平方向に開放する部分はスライドコア７の側面で閉鎖するようになっており、段部３１は、その開放部分をスライドコア７で閉鎖した状態で流通規制部８３が最進出位置から最後退位置まで進退移動できる大きさに形成されている。移動部材８は、樹脂圧で後退する場合、流通規制部８３における受圧面８４とは反対側の面がスライドコア７の側面に当接して移動が規制されるのであって、移動部材８の曲面８１が可動側金型３ａの雄型部分に接触する位置が最進出位置となり、流通規制部８３がスライドコア７に接触する位置が最後退位置となる。

なお、コイルバネ１０の強さは、第２ランナ６に溶融樹脂が注入されていない状態で移動部材８を最進出位置に向けて円滑に摺動させることができ、かつ、容積変動室６３内に溶融樹脂が流入して移動部材８の受圧面８４が樹脂の圧力を受けたときには、移動部材８がコイルバネ１０の押圧付勢力に抗して最後退位置まで摺動できる強さに設定している。このように、コイルバネ１０の付勢力を適正に設定するだけで、移動部材８を所定範囲に亘り円滑に往復摺動させることができる。尚、コイルバネ１０は、本実施形態１では、３つ設けたが、コイルバネ１０の強さに応じて、一つだけ設けることもできるし、２つでもよい。

次に、本実施形態１に係る射出成形型１ａを用いて２種類の樹脂から成る成形品を成形する工程について説明する。まず、図４に示すように、第２ランナ６に溶融樹脂が注入されていない状態では、移動部材８がコイルバネ１０に押圧されて最進出位置になっている。

この時、移動部材８の曲面８１が可動側金型３ａの雄型表面に当接するので第２成形空間４２ａは形成されず、第１成形空間４１ａのみが形成される。この状態で、第１ランナ５から１種類目の溶融樹脂を注入すると、図２に示すように第１成形空間４１ａ内において１種類目の樹脂の射出成形が行なわれ第１成形部分１１が成形される。なお、図２及び図４に示すように、移動部材８が最進出位置にあるときは、流通規制部８３が下流側通路６４を塞いだ状態になっており、第２ランナ６の上流側通路６２と下流側通路６４とが流通規制部８３により連通が遮断された状態になっている。

そして、図５に示すように、第２ランナ６に溶融樹脂が注入されると、入口側通路６１及び上流側通路６２から容積変動室６３内に溶融樹脂が流入して流通規制部８３の受圧面８４が樹脂の圧力を受け、移動部材８がコイルバネ１０の押圧付勢力に抗して後退し始める。このとき、下流側通路６４は、流通規制部８３がほぼ最後退位置となるまで、この流通規制部８３で封鎖された状態になっており、下流側通路６４が流通規制部８３によって封鎖されている間は、第２成形空間４２ａは、移動部材８の後退により徐々に容積が増大していくが溶融樹脂は第２成形空間４２ａには流入しない。

さらに、流通規制部８３の受圧面８４が樹脂の圧力を受け、移動部材８が最後退位置まで後退すると、第２成形空間４２ａも最大容積となり、下流側通路６４が容積変動室６３と連通して、溶融樹脂が下流側通路６４そして第２ゲート６０を介して第２成形空間４２ａに流入し、第２成形空間４２ａによる射出成形が行なわれ、第２成形部分１２が成形される。なお、下流側通路６４は、移動部材８の最後退位置の手前で容積変動室６３と連通するが、下流側通路６４の容積変動室６３への連通部が先細り状に形成され、下流側通路６４の長さは移動部材８が最後退位置に至った時点で溶融樹脂が第２ゲート６０に到達しない長さとしているので、移動部材８が最後退位置に至った後に、第２成形空間４２ａに溶融樹脂を流入させることができる。

本実施形態１では、図３及び図６に示すように、移動部材８が最後退位置まで移動したときに、既に成形されている第１成形部分１１の端面と可動側金型３ａと移動部材８の曲面８１とで囲まれた空間により第２成形空間４２ａが形成され、第２成形空間４２ａに流入した溶融樹脂は第１成形部分１１と一体化し、第２成形部分１２が成形される。

以上のように、本実施形態１に係る射出成形型１ａは、第２ランナ６に溶融樹脂が注入されると流通規制部８３が溶融樹脂の圧力を受けることによりコイルバネ１０の付勢力に抗して移動部材８が最進出位置から後退していくようになっている。

すなわち、第１ランナ５から１種類目の溶融樹脂を第１成形空間４１ａに流入させるときには移動部材８が最進出位置にあり、第２成形空間４２ａは形成されずに第１成形空間４１ａのみでの成形が行なわれる。

そして、図５に示すように、上流側通路６２から２種類目の溶融樹脂が容積変動室６３内に流入していくと、流通規制部８３の受圧面８４が溶融樹脂の圧力を受けて移動部材８が最進出位置から後退していき、図６に示すように、移動部材８が最後退位置に到達する直前に、流通規制部８３により塞がれていた下流側通路６４が容積変動室６３内と連通して、下流側通路６４から最大容積となった第２成形空間４２ａに溶融樹脂が流入して射出成形が行なわれる。

本実施形態１の射出成形型１ａによれば、コイルバネ１０により進出させておいた移動部材８を第２成形空間４２ａに流入させる溶融樹脂を容積変動室６３に流し込むようにして後退させる簡単な構成で、移動部材８を進退移動させることができる。その結果、移動部材８を駆動させるために油圧シリンダのような機械駆動手段を設ける場合に比べて、極めて簡単に射出成形型を構成することができる。

しかも、樹脂圧を利用して移動部材８を後退させる際に、第２成形空間４２ａが最大容積になるまでは、第２成形空間４２ａに溶融樹脂が流入しないので、最初に成形した第１成形部分１１と後から成形した第２成形部分１２との境界で生じるせん断によって割れが生じたり、層状の樹脂ムラが発生したりすることを阻止することができ、異質材料間の接着強度を向上でき、品質の安定した２種同時成形が可能となる。

（実施形態２）
前記実施形態１の射出成形型１ａは、可動側金型３ａに型開閉方向と直交する方向に進退移動するようにスライドコア７及び移動部材８を取り付けて第１成形空間４１ａと第２成形空間４２ａを形成するようにした。本実施形態２の射出成形型１ｂは、固定側金型２ｂに対して型開閉方向に進退移動する第１移動部材８ａ及び第２移動部材８ｂと、型開閉方向と直交する方向に進退移動する第３移動部材８ｃを取り付けて第１成形空間４１ｂと第２成形空間４２ｂを形成するようにしている。

以下に、本発明の実施形態２について添付図面を参照しながら説明する。
図７は、実施形態２に係る射出成形型１ｂの部分断面図であって、第１移動部材８ａが最進出位置にある状態を示している。図８は、実施形態２に係る射出成形型１ｂの部分断面図であって、第１移動部材８ａが後退している途中の状態を示している。図９は、本実施形態２に係る射出成形型１ｂの部分断面図であって、第１移動部材８ａが最後退位置にある状態を示している。

本実施形態２に係る射出成形型１ｂは、図７から図９に示すように、固定側金型２ｂと可動側金型３ｂとを備えており、上側の固定側金型２ｂに対して下側の可動側金型３ｂを上下方向に移動させることにより、固定側金型２ｂに対して可動側金型３ｂを開閉するようになっている。固定側金型２ｂと可動側金型３ｂとを閉じることにより、内部に溶融樹脂が流入される成形空間が形成される。

本実施形態２では、成形空間は、図７に示すように、固定側金型２ｂと可動側金型３ｂと後述する第１移動部材８ａの側面とで囲まれて形成される第１成形空間４１ｂと、図８及び図９に示すように、固定側金型２ｂと可動側金型３ｂと第１移動部材８ａの下面と第１成形空間４１ｂで形成された第１成形部分１１の端面とで囲まれて形成される第２成形空間４２ｂとから成る。本実施形態２では、第１移動部材８ａを進出させて固定側金型２ｂと可動側金型３ｂとで形成される成形空間を２分割し、一方の成形空間を第１成形空間４１ｂとしている。

そして、第１成形空間４１ｂに溶融樹脂を流入させる第１ランナ５が固定側金型２ｂと可動側金型３ｂとの間に形成される。また、第２成形空間４２ｂに溶融樹脂を流入させる第２ランナ６が、固定側金型２ｂと可動側金型３ｂとの間と、第２移動部材８ｂと可動側金型３ｂとの間に形成される。なお、本実施形態２も、第１ランナ５は第１ゲート５０を介して第１成形空間４１ｂに連通しており、第２ランナ６も第２ゲート６０を介して第２成形空間４２ｂに連通している。

本実施形態２では、固定側金型２ｂに、可動側金型３ｂの開閉方向と同方向に移動し、第２成形空間４２ｂの一部を形成する第１移動部材８ａと、可動側金型３ｂの開閉方向と同方向に移動し、第２ランナ６を第２成形空間４２ｂに対して連通遮断する第２移動部材８ｂと、第１移動部材８ａと第２移動部材８ｂの動きに連動して可動側金型３ｂの開閉方向と直交する方向に移動する第３移動部材８ｃとが組みつけられている。

第１移動部材８ａは、縦長の直方体状のブロックからなり、固定側金型２ｂに形成する第１装着穴２１に型開閉方向に進退移動可能で、長手方向が進退方向となるように装着される。この第１移動部材８ａは、長手方向における可動側金型３ｂとは反対側の端面に凹部８５が形成され、この凹部８５にコイルバネ１０が装着されている。このコイルバネ１０は、固定側金型２ｂの一部となる板部材２２によって一端が受け止められており、第１移動部材８ａを可動側金型３ｂに向かって押圧付勢する。このコイルバネ１０が、第１移動部材８ａを可動側金型３ｂに向かって第２成形空間４２ｂの容積が減少する方向に押圧付勢する付勢部材となる。

さらに、第１移動部材８ａは、長手方向の途中に開口形状が矩形の貫通穴８６が形成されている。この貫通穴８６は、可動側金型３ｂ側に配置される内面が金型開閉方向と直交する方向に延びる平面で形成され、この内面と対向する内面（第１テーパー面８７）がテーパーに形成されている。この貫通穴８６における開口面積が大きい側から第３移動部材８ｃの一部を挿入するようになっている。

第２移動部材８ｂは、一端側にテーパー面（第２テーパー面８８）が形成され、他端が可動側金型３ｂと接触可能な平面を有する棒状のブロックからなり、長手方向の途中に段部８９が形成されている。第２移動部材８ｂは、固定側金型２ｂに形成する第２装着穴２３に型開閉方向に進退移動するように装着される。第２装着穴２３には、第２移動部材８ｂの段部８９を受け止める段部２４が形成されている。第２移動部材８ｂの段部８９を固定側金型２ｂの段部２４で受け止めることにより、第２移動部材８ｂがそれよりも下方、即ち、可動側金型３ｂ側に移動しないようになっている。また、第２移動部材８ｂの第２テーパー面８８は、第１移動部材８ａ側に向くように形成されている。本実施形態２では、第２移動部材８ｂが第２ランナ６を第２成形空間４２ｂに対して連通又は遮断可能とする流通規制部９０となる。

第３移動部材８ｃは、第１移動部材８ａの貫通穴８６の第１テーパー面８７と当接する第３テーパー面９２と、第２移動部材８ｂの第２テーパー面８８と当接する第４テーパー面９３とを有するブロックからなる。第３移動部材８ｃは、その平坦な下面が固定側金型２ｂの第１装着穴２１と第２装着穴２３との間に形成される受け部２５で受け止められ、この受け部２５に接触しながら、水平方向に移動するようになっている。なお、固定側金型２ｂには、第１装着穴２１と第２装着穴２３の上方に、これらに連通し、第１移動部材８ａの上部と第３移動部材８ｃとが配置される空間が板部材２２で閉鎖されて形成される。第３移動部材８ｃは、受け部２５と板部材２２とにより型開閉方向への移動が規制され、第２移動部材８ｂが可動側金型３ｂから離れる方向（上方）に移動すると、第２移動部材８ｂの第２テーパー面８８に押されて、第１移動部材８ａ側に摺動するようになっている。

また、第３移動部材８ｃは、常に、第１移動部材８ａの第１テーパー面８７と当接しており、第３移動部材８ｃが第２移動部材８ｂに押されて第１移動部材８ａ側に摺動すると、コイルバネ１０の付勢力に抗して第１移動部材８ａを可動側金型３ｂから離れる方向に押し上げるようになっている。さらに、第３移動部材８ｃの第３テーパー面９２により、第１移動部材８ａの第１テーパー面８７を常に受け止めているので、可動側金型３ｂが固定側金型２ｂから離れても、第１移動部材８ａが第１装着穴２１から脱落することはない。また、第３移動部材８ｃは、第３テーパー面９２より上方の上部側面が第１移動部材８ａの側面に当接すると第１移動部材８ａ側への移動が規制され、この時点で第２移動部材８ｂも上方への移動が規制される。第２移動部材８ｂの上方への移動が規制された位置が第２移動部材８ｂの最後退位置となる。

第２ランナ６は、固定側金型２ｂと可動側金型３ｂとの間で形成される入口側通路６５と、固定側金型２ｂの第２装着穴２３と第２移動部材８ｂの下面と可動側金型３ｂの上面との間に形成される容積変動室６６と、固定側金型２ｂと可動側金型３ｂとの間で形成されて第２成形空間４２ｂに連通する出口側通路６７とから構成される。容積変動室６６は一端が入口側通路６５に連通し、他端が出口側通路６７に連通している。

容積変動室６６は、図７に示すように、第２移動部材８ｂが固定側金型２ｂの段部２４によって受け止められた状態では、第２移動部材８ｂの下面と可動側金型３ｂとの間に隙間が形成されるようになっている。そして、第２ランナ６に溶融樹脂が注入されると、図８に示すように、入口側通路６５からこの隙間で形成される容積変動室６６内に流入するようになっている。

出口側通路６７は、固定側金型２ｂと可動側金型３ｂとの間に形成され、固定側金型２ｂの第２装着穴２３の壁面に開口させており、第２移動部材８ｂが上方に移動して最後退位置の手前まで至ると、最大容積となった容積変動室６６に連通するように形成されている。さらに、出口側通路６７は、容積変動室６６へ開口する部分の通路断面積が最も小さくなるように容積変動室６６への連通部が先細り状に形成されている。

本実施形態２では、流通規制部９０となる第２移動部材８ｂの下面が受圧面９１となり、固定側金型２ｂの第２装着穴２３と受圧面９１と可動側金型３ｂとで囲まれて容積変動室６６が形成される。図７に示した第２ランナ６に溶融樹脂が注入されていない状態から、図８に示すように、第２ランナ６に溶融樹脂が注入されて入口側通路６５から容積変動室６６内に溶融樹脂が流入すると、樹脂の圧力を受圧面９１が受けて、第２移動部材８ｂがコイルバネ１０の付勢力に抗して可動側金型３ｂから離れる方向に移動する。そして、図９に示すように、樹脂圧で第２移動部材８ｂが最後退位置まで移動するようになっている。

本実施形態２においてもコイルバネ１０の強さは、第２ランナ６に溶融樹脂が注入されていない状態で第２移動部材８ｂを最進出位置に向けて円滑に摺動させることができ、かつ、容積変動室６６内に溶融樹脂が流入して第２移動部材８ｂの受圧面９１が樹脂の圧力を受けたときには、第２移動部材８ｂがコイルバネ１０の押圧付勢力に抗して最後退位置まで摺動できる強さに設定している。尚、本実施形態２も、コイルバネ１０は、一つに限らず、コイルバネ１０の強さに応じて複数設けることができる。

次に、本実施形態２に係る射出成形型１ｂを用いて２種類の樹脂から成る成形品を成形する工程について説明する。まず、図７に示すように、第２ランナ６に溶融樹脂が注入されていない状態では、第１移動部材８ａがコイルバネ１０に押圧されて最進出位置になっている。

この時、第１移動部材８ａの下面が可動側金型３ｂに当接して第１成形空間４１ｂが形成される。この状態で、第１ランナ５から１種類目の溶融樹脂を注入すると、図７に示すように第１成形空間４１ｂ内に１種類目の樹脂の射出成形が行なわれ第１成形部分１１が成形される。なお、図７に示すように、第１移動部材８ａが最進出位置にあるときは、第２移動部材８ｂも最進出位置にあり、流通規制部９０となる第２移動部材８ｂが出口側通路６７を塞いだ状態になっており、第２ランナ６は第２移動部材８ｂにより連通が遮断された状態になっている。

そして、図８に示すように、第２ランナ６に溶融樹脂が注入されると、入口側通路６５から容積変動室６６内に溶融樹脂が流入して第２移動部材８ｂの受圧面９１が樹脂の圧力を受け、第２移動部材８ｂがコイルバネ１０の押圧付勢力に抗して後退し始める。このとき、出口側通路６７は、第２移動部材８ｂがほぼ最後退位置となるまで、この第２移動部材８ｂで封鎖された状態になっており、出口側通路６７が第２移動部材８ｂによって封鎖されている間は、第２成形空間４２ｂは、第１移動部材８ａの後退により徐々に容積が増大していくが溶融樹脂は第２成形空間４２ｂには流入しない。

さらに、第２移動部材８ｂの受圧面９１が樹脂の圧力を受け、図９に示すように、第２移動部材８ｂが最後退位置まで後退すると、第１移動部材８ａも第３移動部材８ｃの動きに伴って最後退位置まで移動し、第２成形空間４２ｂが最大容積となる。そして、出口側通路６７が容積変動室６６と連通して、溶融樹脂が出口側通路６７そして第２ゲート６０を介して第２成形空間４２ｂに流入し、第２成形空間４２ｂによる射出成形が行なわれ、第２成形部分１２が成形される。なお、出口側通路６７は、第２移動部材８ｂの最後退位置の手前で容積変動室６６と連通するが、出口側通路６７の容積変動室６６への連通部が先細り状に形成され、出口側通路６７の長さは第２移動部材８ｂが最後退位置に至った時点で溶融樹脂が第２成形空間４２ｂ内に流入しない長さとしている。従って、第２移動部材８ｂが最後退位置に至った後に、第２成形空間４２ｂに溶融樹脂を流入させることができる。

本実施形態２では、図９に示すように、第２移動部材８ｂが最後退位置まで移動したときに、既に成形されている第１成形部分１１の端面と可動側金型３ｂと第１移動部材８ａの下面と固定側金型２ｂとで囲まれた空間により最大容積の第２成形空間４２ｂが形成され、第２成形空間４２ｂに流入した溶融樹脂は第１成形部分１１と一体化し、第２成形部分１２が成形される。

以上のように、本実施形態２に係る射出成形型１ｂは、第２ランナ６に溶融樹脂が注入されると流通規制部９０となる第２移動部材８ｂが溶融樹脂の圧力を受けることによりコイルバネ１０の付勢力に抗して第１移動部材８ａ及び第２移動部材８ｂが最進出位置から後退していくようになっている。

すなわち、第１ランナ５から１種類目の溶融樹脂を第１成形空間４１ｂに流入させるときには第１移動部材８ａ及び第２移動部材８ｂを最進出位置に位置させて第１成形空間４１ｂを形成し、この第１成形空間４１ｂで射出成形が行なわれる。

そして、図８に示すように、第２ランナ６の入口側通路６５から２種類目の溶融樹脂が容積変動室６６内に流入していくと、第２移動部材８ｂは、受圧面９１が溶融樹脂の圧力を受けて最進出位置から後退していき、図９に示すように、第２移動部材８ｂが最後退位置に到達する直前に、第２移動部材８ｂにより塞がれていた出口側通路６７が容積変動室６６内と連通して、出口側通路６７から最大容積となった第２成形空間４２ｂに溶融樹脂が流入して射出成形が行なわれる。

本実施形態２の射出成形型によれば、コイルバネ１０により進出させておいた第１移動部材８ａを第２成形空間４２ｂに流入させる溶融樹脂を容積変動室６６に流し込むようにして第２移動部材８ｂ及び第３移動部材８ｃを移動させることで簡単に後退させることができる。

しかも、樹脂圧を利用して各移動部材を移動させる際に、第２成形空間４２ｂが最大容積になるまでは、第２成形空間４２ｂに溶融樹脂が流入しないので、最初に成形した第１成形部分１１と後から成形した第２成形部分１２との境界で生じるせん断によって割れが生じたり、層状の樹脂ムラが発生したりすることを阻止することができ、異質材料間の接着強度を向上でき品質の安定した２種同時成形が可能となる。

なお、本発明は、上記実施形態に係る射出成形型に限定されるもではなく、本発明の技術的範囲において種々の変形が可能である。また、本発明は、単数の製品を成形するものに限らず、複数の製品を一度に形成するものにも適用できる。

１ａ射出成形型
１ｂ射出成形型
２ａ固定側金型
２ｂ固定側金型
３ａ可動側金型
３ｂ可動側金型
５第１ランナ
６第２ランナ
７スライドコア
８移動部材
８ａ第１移動部材
８ｂ第２移動部材
８ｃ第３移動部材
１０コイルバネ
１１第１成形部分
１２第２成形部分
４１ａ第１成形空間
４１ｂ第１成形空間
４２ａ第２成形空間
４２ｂ第２成形空間
６１入口側通路
６２上流側通路
６３容積変動室
６４下流側通路
６５入口側通路
６６容積変動室
６７出口側通路
８１曲面
８３流通規制部
８４受圧面
９０流通規制部
９１受圧面

Claims

接合状態で成形空間を形成する複数の金型と、前記金型に対して往復移動可能に設けられ、前記成形空間の容積を変化させる移動部材と、当該移動部材を前記成形空間の容積が減少する方向に押圧付勢する付勢部材とを備え、
前記成形空間は、前記移動部材が前記付勢部材に押圧されて最進出位置にある時に形成される第１成形空間と、前記移動部材が最進出位置から最後退位置まで移動して形成される第２成形空間とからなり、
第１成形空間に溶融樹脂を流入する第１ランナと、第２成形空間に溶融樹脂を流入する第２ランナとを有し、
前記移動部材は、その一部に第２ランナを第２成形空間に対して連通又は遮断可能とする流通規制部を有しており、当該流通規制部は第２ランナに注入された溶融樹脂の圧力を受ける受圧面を有し、前記流通規制部により第２ランナと第２成形空間との間を遮断しながら、前記受圧面が溶融樹脂の圧力を受けることにより前記付勢部材の付勢力に抗して前記移動部材を後退させて第２成形空間を形成し、第２成形空間が形成されると第２ランナと第２成形空間とが連通されて溶融樹脂が第２成形空間に流入する構成となっていることを特徴とする射出成形型。
請求項１に記載の射出成形型において、
前記金型が固定側金型と可動側金型を有し、前記移動部材が前記可動側金型の型開閉方向と直交する方向に移動可能に設けられており、
第２ランナの一部が前記可動側金型と前記移動部材との間に形成され、
前記流通規制部は、前記移動部材における可動側金型との対向面に形成される凸部により構成され、
前記可動側金型に前記凸部が進退移動可能に収納される凹部を形成して、この凹部に前記凸部を収納することにより第２ランナの一部となる容積変動室を構成し、前記凸部が前記容積変動室に流入する溶融樹脂の圧力を受けることにより前記移動部材が最進出位置から最後退位置に移動するまでは前記凸部により第２ランナを第２成形空間に対して遮断する構成としている射出成形型。
請求項１に記載の射出成形型において、
前記金型が固定側金型と可動側金型とを有し、前記移動部材が前記可動側金型の型開閉方向と同方向に移動可能に設けられる第１移動部材及び第２移動部材と、型開閉方向と直交する方向に移動可能に設けられる第３移動部材とを備え、
第１移動部材は、前記付勢部材により前記成形空間の容積が減少する方向に押圧付勢され、この付勢部材による付勢力に抗して移動することにより第２成形空間を形成し、
第２移動部材は、往復移動により第２ランナを第２成形空間に対して連通又は遮断可能とする流通規制部となり、前記受圧面が型開閉方向と同方向に作用するように設けられており、
第３移動部材は、第１移動部材とテーパー面同士で当接されると共に、第２移動部材ともテーパー面同士で当接しており、第２移動部材が樹脂圧を受けて移動することにより、各テーパー面同士の押圧により第１移動部材を付勢部材による付勢力に抗して移動させる構成としている射出成形型。