JP5270961B2

JP5270961B2 - 射出成形装置

Info

Publication number: JP5270961B2
Application number: JP2008137689A
Authority: JP
Inventors: 元一武井; 松次田中
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2008-05-27
Filing date: 2008-05-27
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2028-05-27
Also published as: JP2009285851A

Description

本発明は、射出成形装置に関し、特に、樹脂成形品を形成するキャビティ空間に連続して、ジャンプゲートと称されるアンダカット状の樹脂通路が形成されたものに関する。

従来、射出成形装置において、型開き時あるいは離型時に、樹脂成形品と、キャビティ空間に樹脂を供給するゲート部分で硬化した樹脂との切断を容易とするためのジャンプゲートと称されるアンダカット状の樹脂通路が形成されたものが、例えば、特許文献１などにより知られている。
この従来技術は、図５に示すように、固定型０１に設けられたノズル部０２と、固定型０１と可動型０３との間に設けられたランナ部０４と、ランナ部０４に連続して可動型にアンダカット状に形成されたジャンプゲート部０５と、ジャンプゲート部０５に連続し、固定型０１と可動型０３との間で樹脂成形品を形成するキャビティ空間０６と、ランナ部０４に連続してジャンプゲート部０５と並列に形成されて、ランナ部０４で硬化した樹脂に連続する柱状の樹脂を形成するスプールロック部０７と、スプールロック部０７を押し出す押出ピン０８と、を備えている。

この従来技術では、固定型０１と可動型０３とを型閉めし、ノズル部０２からキャビティ空間０６に向けて溶融樹脂を射出し、樹脂が硬化した後、両型０１，０３の型開きを行う。このとき、ジャンプゲート部０５、ランナ部０４、スプールロック部０７で硬化した樹脂は、ジャンプゲート部０５がアンダカット状態であるとともに、スプールロック部０７で硬化した部分が可動型０３に差し込まれているため、可動型０３に留まる。

そこで、図外の押出ピンを駆動させて、樹脂成形品を可動型０３から押し出す際に、押出ピン０８を連動させて、スプールロック部０７で硬化した樹脂を可動型０３から押し出す。このとき、ジャンプゲート部０５は、樹脂成形品とは逆方向に引っ張られ、樹脂成形品から切り離される。

しかしながら、この従来技術では、ノズル部０２、ランナ部０４、ジャンプゲート部０５、スプールロック部０７において硬化した樹脂ａが、図６に示すように、押出ピン０８で押されたときに、ジャンプゲート部０５における離型抵抗により、スプールロック部０７で硬化した樹脂ａ７が折れ曲がり、ランナ部０４およびノズル部０２で硬化した樹脂ａ４，ａ２が、樹脂成形品ａＳの方向に傾いて、樹脂成形品ａＳと干渉するおそれがあった。

そこで、スプールロック部０７およびランナ部０４の剛性を保つ技術として、例えば、特許文献２に記載された技術が知られている。この従来技術は、図７に示すように、ランナ部０２４に連続して、スプールロック部０２７を複数設けたものである。この従来技術では、樹脂ａが硬化した場合に、ランナ部０２４で硬化した樹脂ａ２４に連続して柱状の樹脂ａ２７，ａ２７が複数形成されるため、押出ピン０２８，０２８でこの樹脂ａを押し出した場合に、複数のスプールロック部０２７で硬化した柱状の樹脂ａ２７の剛性が高く、ジャンプゲート部０２５で離型抵抗が作用しても、この柱状の樹脂ａ２７の変形を防止することができ、ノズル部０２２で硬化した樹脂ａ２２部分が製品と干渉するのを防止することができる。
特開２００４−１４８７８３号公報特開２００５−２８８８８８号公報

しかしながら、上述のスプールロック部を複数設けた従来技術にあっては、型開きの後に、製品を押し出す際に、スプールロック部を押し出す押出ピンも、スプールロック部と同数必要になり、型構造が複雑になるとともに、押出機構の構造も複雑になり、コストアップを招くという問題があった。
しかも、ランナ部およびスプールロック部に留まる樹脂の量が増大し、材料費の増加を招くという問題があった。

本発明は、上述のような従来の問題に着目して成されたもので、型構造および押出装置の簡素化によるコストダウンが可能であるとともに、樹脂成形品以外の部位の樹脂使用量を軽減することによるコストダウン可能な手段により、型開き時のスプールロック部の剛性確保を達成可能な射出成形装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、第１成形面が形成された固定型と、この固定型と対向して配置され、型閉め状態で、前記第１成形面との間に、樹脂を充填するキャビティ空間を形成する第２成形面を備えた可動型と、前記固定型に設けられ、溶融樹脂が供給されるノズル部と、このノズル部に連続して前記固定型と前記可動型との間に形成されたランナ部と、このランナ部と前記キャビティ空間とを結び、前記可動型にアンダカット状態で形成されたジャンプゲート部と、前記ランナ部に連続し、前記ランナ部から前記可動型の型開き方向に延在された穴状に形成されたスプールロック部と、このスプールロック部と同軸に前記可動型に取り付けられ、前記スプールロック部で硬化した円柱状の樹脂を押し出すロック部押出ピンと、前記スプールロック部で硬化した円柱状の樹脂の外周に、軸方向に延在する補強リブを形成可能に、前記スプールロック部の内周に軸方向に沿って形成され、かつ、前記スプールロック部の穴軸心を挟んで、前記ジャンプゲート部側位置と、その反対側位置とに配置された補強リブ形成溝とを備え、前記スプールロック部は、前記ノズル部と同軸に配置され、前記補強リブ形成溝は、前記補強リブを、前記スプールロック部で硬化した前記円柱状の樹脂が軸直交方向に変形するのを抑えるように形成するものであることを特徴とする射出成形装置とした。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の射出成形装置において、前記ジャンプゲート部は、前記スプールロック部に対して一個のみ形成されていることを特徴とする射出成形装置とした。

本発明の射出成形装置では、成形時には、まず、固定型と可動型とを型閉めし、両型の間にキャビティ空間を形成し、次に、ノズル部を介して、溶融状態の樹脂を射出する。このとき、樹脂は、ノズル部、ランナ部、ジャンプゲート部を経て、キャビティ空間に充填されるとともに、ランナ部に連続するスプールロック部にも充填される。
樹脂が硬化すると、型開きを行い、可動型を固定型から離し、樹脂成形品を可動型から取り外すとともに、ジャンプゲート部、ランナ部、スプールロック部、ノズル部で一体的に硬化した樹脂を、ロック部押出ピンで押し出す。
このとき、ジャンプゲート部、ランナ部、スプールロック部、ノズル部で一体的に硬化した樹脂は、アンダカット状に形成されたジャンプゲート部により離型抵抗を受け、この離型抵抗は、スプールロック部に対し軸直交方向に作用し、ジャンプゲート部の方向へ折り曲げるように作用する。
しかし、スプールロック部で硬化した樹脂には、一対の補強リブが軸方向に延在されており、しかも、これら一対の補強リブが、スプールロック部のジャンプゲート方向とその反対側とに設けられているため、スプールロック部が、軸直交方向に折れ曲がるのが防止される。
したがって、スプールロック部の変形により、ノズル部で硬化した樹脂が、樹脂成形品側に変位して、樹脂成形品と干渉するのを防止できる。

以上説明したように、本発明の射出成形装置では、製品押出時に、スプールロック部がジャンプゲート部の方向へ折れ曲がるのを防止できるようにしたため、ランナ部から固定型の方向へ延びるノズル部で硬化した樹脂が、樹脂成形品と干渉するのを防止できる。
しかも、このように、ノズル部に残った樹脂が樹脂成形品と干渉するのを、スプールロック部に補強リブ形成溝を形成しただけの簡単な手段により達成するようにしたため、スプールロック部を複数形成した場合と比較して、型構造および押出装置を簡素化して、コストダウンが可能であるとともに、樹脂成形品以外の部位の樹脂使用量を軽減することによるコストダウンが可能となる。

加えて、補強リブ形成溝を、スプールロック部に沿って形成するのにあたり、スプールロック部の外周において、ジャンプゲート部側と、その反対側とに設けたため、他の部位に設けたのと比較して、ジャンプゲートの離型抵抗によりスプールロック部を折り曲げる方向に作用する応力に抗して、折れ曲がりを効率良く防止することができる。

さらに、請求項１に記載の発明では、スプールロック部をノズル部と同軸に形成したため、ノズル部から供給される樹脂が、スプールロック部へ円滑に供給され、型開きの際に、ランナ部およびノズル部で硬化した樹脂を確実に可動型に留めることができるとともに、補強リブを確実に形成して、所望の強度を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本実施の形態の射出成形装置は、第１成形面（１１）が形成された固定型（１）と、この固定型（１）と対向して配置され、型閉め状態で、前記第１成形面（１１）との間に、樹脂を充填するキャビティ空間（３）を形成する第２成形面（２１）を備えた可動型（２）と、前記固定型（１）に設けられ、溶融樹脂が供給されるノズル部（１３）と、このノズル部（１３）に連続して前記固定型（１）と前記可動型（２）との間に形成されたランナ部（５１）と、このランナ部（５１）と前記キャビティ空間（３）とを結び、前記可動型（２）にアンダカット状態で形成されたジャンプゲート部（５３）と、前記ランナ部（５１）に連続し、前記ランナ部（５１）から前記可動型（２）の型開き方向に延在された穴状に形成されたスプールロック部（５４）と、このスプールロック部（５４）と同軸に前記可動型（２）に取り付けられ、前記スプールロック部（５４）で硬化した円柱状の樹脂を押し出すロック部押出ピン（６１）と、前記スプールロック部（５４）で硬化した円柱状の樹脂（ｚ５４）の外周に、軸方向に延在する補強リブ（ｚ５５，ｚ５５）を形成可能に、前記スプールロック部（５４）の内周に軸方向に沿って形成され、かつ、前記スプールロック部（５４）の穴軸心を挟んで、前記ジャンプゲート部側位置と、その反対側位置とに配置された補強リブ形成溝（５５，５５）と、を備えていることを特徴とする射出成形装置である。

以下に、図１〜図４に基づいて、この発明の最良の実施の形態の実施例１の射出成形装置Ａについて説明する。

まず、射出成形装置Ａの構成を説明する。
この実施例１の射出成形装置Ａは、図３に示すように、固定型１と可動型２とを備えている。
固定型１は、樹脂成形品ＳＥを成形する雌型に相当するキャビティ面１１を備えており、一方、可動型２は、キャビティ面１１に対向するコア面２１を備え、両者を型閉めした際に、キャビティ面１１とコア面２１との間に樹脂を充填して樹脂成形品ＳＥ（図４参照）を成形するキャビティ空間３を形成する。

固定型１には、樹脂を射出する射出装置４が設けられている。この射出装置４は、射出シリンダ４１、スクリュ４２、ノズル４３を備え、溶融した樹脂をノズル４３から、固定型１のホットランナブロック１２に向けて射出する。

また、固定型１には、ホットランナブロック１２に連続し、キャビティ空間３に向けて樹脂を供給するホットランナノズル部（ノズル部）１３が、図において矢印ＰＳで示す型閉め方向に延在して形成されている。

さらに、図１に拡大して示すように、ホットランナノズル部１３に連続して、固定型１と可動型２との合わせ面に沿って、ランナ部５１が形成されており、さらに、このランナ部５１から、キャビティ空間３に向かって、可動型２に湾曲形状を成してアンダカット状に回り込み、先細り状のジャンプゲート部５３が形成されている。

そして、可動型２には、ランナ部５１に連続し、ホットランナノズル部１３と同軸の位置に、断面円形の穴であるスプールロック部５４が、軸方向に延在されている。なお、このスプールロック部５４は、全長に亘って同径に形成してもよいが、奥側が開口端側よりも僅かに大径に形成し、型開き時に可動型２から抜けにくくしてもよい。

また、スプールロック部５４の内周には、スプールロック部５４で硬化した円柱状の樹脂ｚ５４が軸直交方向に変形するのを抑える補強リブｚ５５，ｚ５５を成形する、断面略長方形の補強リブ形成溝５５，５５が、中心軸ｃｅを挟んでジャンプゲート部５３側と、その反対側との２箇所に、軸方向に沿って形成されている。

スプールロック部５４の奥には、スプールロック部５４と同軸に押出装置６のロック部押出ピン６１が設けられている。この押出装置６は、図４に示すように、可動型２に対して、矢印ＰＳで示す型閉め方向にスライド可能に支持されたスライドプレート６２と、このスライドプレート６２に支持され、コア面２１からキャビティ空間３に向かって突き出し可能に支持された複数の製品押出ピン６３と、を備えている。前述したロック部押出ピン６１も、スライドプレート６２に支持されて、製品押出ピン６３と連動して矢印ＰＳ方向に移動する。

次に、実施例１の射出成形装置により成形手順を説明する。
本実施例１では、型閉め工程、樹脂射出工程、型開き工程、成形品取外工程を順に実行する。

（型閉め工程）
型閉め工程では、固定型１に向けて可動型２を図３において矢印ＰＳで示す方向に移動させ、両型１，２の間にキャビティ空間３を形成する。

（樹脂射出工程）
樹脂射出工程では、射出装置４のノズル４３から、溶融状態の樹脂を射出させる。これにより、樹脂ｚは、ノズル４３から、固定型１のホットランナブロック１２、ホットランナノズル部１３を通り、ランナ部５１およびスプールロック部５４に充填され、さらに、ランナ部５１からジャンプゲート部５３を経て、キャビティ空間３に充填される。

（型開き工程）
樹脂ｚが硬化すると、型開き工程を実行し、可動型２を矢印ＰＳ方向とは逆方向へ移動させて固定型１から離す。
この場合、キャビティ空間３で成形された樹脂成形品ＳＥは、コア面２１を有した可動型２に付着する。

（樹脂成形品取外工程）
樹脂成形品取外工程では、押出装置６を作動させる。これにより、複数の製品押出ピン６３が、樹脂成形品ＳＥを押し、樹脂成形品ＳＥが可動型２のコア面２１から離反する。

同時に、ロック部押出ピン６１により、スプールロック部５４で硬化した樹脂ｚ５４が押されて、この樹脂ｚ５４と一体に硬化した、ランナ部５１、ホットランナノズル部１３、ジャンプゲート部５３で硬化した樹脂ｚ５１，ｚ１３，ｚ５３も、一緒に可動型２から離れる、樹脂成形品ＳＥから切り離される。

このとき、ジャンプゲート部５３で硬化した樹脂は、可動型２に対してアンダカット状態に形成されているため、離型抵抗を受け、この離型抵抗は、スプールロック部５４で硬化した円柱状の樹脂ｚ５４に対し軸直交方向に作用し、ジャンプゲート部５３の方向へ折り曲げるように作用する。

しかし、スプールロック部５４で硬化された円柱状の樹脂ｚ５４には、その外周に、補強リブ形成溝５５により一対の補強リブｚ５５，ｚ５５が軸方向に延在されており、しかも、これら一対の補強リブｚ５５，ｚ５５が、円柱状の樹脂ｚ５４の外周において、ジャンプゲート部５３の方向とその反対側とに設けられているため、この円柱状の樹脂ｚ５４が、軸直交方向に折れ曲がるのが防止される。

したがって、ホットランナノズル部１３に残った樹脂ｚ１３は、略軸方向に延在した状態に保たれ、この部分が、樹脂成形品ＳＥ側に変位して、樹脂成形品ＳＥと干渉するのを防止できる。

以上説明したように、実施例１の射出成形装置Ａでは、スプールロック部５４に補強リブ形成溝５５を設け、型開き時に、スプールロック部５４で硬化した樹脂ｚ５４がジャンプゲート部５３の方向へ折れ曲がるのを防止できるようにしたため、ランナ部５１から固定型１の方向へ延びるホットランナノズル部１３で硬化した樹脂ｚ１３が、樹脂成形品ＳＥと干渉するのを防止できる。

しかも、このように、ホットランナノズル部１３で硬化した樹脂ｚ１３が樹脂成形品ＳＥと干渉するのを、スプールロック部５４に補強リブ形成溝５５を形成しただけの簡単な手段により達成するようにしたため、１箇所のジャンプゲート部５３に対して、スプールロック部５４およびロック部押出ピン６１を複数形成した場合と比較して、型構造および押出装置６を簡素化して、コストダウンが可能であるとともに、樹脂成形品ＳＥ以外の部位の樹脂ｚの使用量を軽減することによるコストダウンが可能となる。

加えて、補強リブ形成溝５５を、スプールロック部５４に沿って形成するのにあたり、スプールロック部５４の内周において、ジャンプゲート部５３側と、その反対側とに設けたため、他の部位に設けたのと比較して、型開き時のジャンプゲート部５３の離型抵抗によりスプールロック部５４で硬化した円柱状の樹脂ｚ５４を折り曲げる方向に作用する応力に抗して、折れ曲がりを効率良く防止することができる。

さらに、スプールロック部５４をホットランナノズル部１３と同軸に形成したため、ホットランナノズル部１３から供給される樹脂ｚが、スプールロック部５４へ円滑に供給され、型開きの際に、ランナ部５１およびホットランナノズル部１３で硬化した樹脂ｚ５１，ｚ１３を確実に可動型２に留めることができるとともに、補強リブｚ５５を確実に形成して、所望の強度を得ることができる。

以上、図面を参照して、本発明の実施の形態および実施例１を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態および実施例１に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

実施例１では、固定型１の第１成形面として、雌型のキャビティ面１１を設け、可動型２の第２成形面として、雄型のコア面２１を設けた例を示したが、樹脂成形品の形状により、成形面の雄雌形状は、実施例１に示した関係と逆に形成してもよい。

また、実施例１では、スプールロック部５４およびロック部押出ピン６１を断面円形に形成したが、その断面形状は、円形に限定されず、多角形など他の形状に形成してもよい。同様に、補強リブ形成溝５５も、実施例１では、断面略長方形のものを示したが、断面形状が、半円や反楕円や四角以外の多角形形状などに形成してもよい。

また、実施例１では、補強リブ形成溝５５を、ジャンプゲート部５３側と、その反対側との２箇所のみに形成した例を示したが、これら以外の補強リブ形成溝を追加してもよい。

本発明の最良の実施の形態の実施例１の射出成形装置Ａの要部を示す断面図である。実施例１の射出成形装置Ａの要部を示す断面図であって、図１のＳ２−Ｓ２線で切断した状態を示す図である。実施例１の射出成形装置Ａの型閉め状態を示す全体説明図である。実施例１の射出成形装置Ａの型開き工程および樹脂成形品取外工程の説明図である。従来技術を説明する要部の断面図である。従来技術の作用説明図である。従来技術を説明する要部の断面図である。

符号の説明

１固定型
２可動型
３キャビティ空間
６押出装置
１１キャビティ面（第１成形面）
１３ホットランナノズル部（ノズル部）
２１コア面（第２成形面）
５１ランナ部
５３ジャンプゲート部
５４スプールロック部
５５補強リブ形成溝
６１ロック部押出ピン
６３製品押出ピン
Ａ射出成形装置
ＳＥ樹脂成形品
ｚ樹脂
ｚ５５補強リブ

Claims

第１成形面が形成された固定型と、
この固定型と対向して配置され、型閉め状態で、前記第１成形面との間に、樹脂を充填するキャビティ空間を形成する第２成形面を備えた可動型と、
前記固定型に設けられ、溶融樹脂が供給されるノズル部と、
このノズル部に連続して前記固定型と前記可動型との間に形成されたランナ部と、
このランナ部と前記キャビティ空間とを結び、前記可動型にアンダカット状態で形成されたジャンプゲート部と、
前記ランナ部に連続し、前記ランナ部から前記可動型の型開き方向に延在された穴状に形成されたスプールロック部と、
このスプールロック部と同軸に前記可動型に取り付けられ、前記スプールロック部で硬化した円柱状の樹脂を押し出すロック部押出ピンと、
前記スプールロック部で硬化した円柱状の樹脂の外周に、軸方向に延在する補強リブを形成可能に、前記スプールロック部の内周に軸方向に沿って形成され、かつ、前記スプールロック部の穴軸心を挟んで、前記ジャンプゲート部側位置と、その反対側位置とに配置された補強リブ形成溝とを備え、
前記スプールロック部は、前記ノズル部と同軸に配置され、
前記補強リブ形成溝は、前記補強リブを、前記スプールロック部で硬化した前記円柱状の樹脂が軸直交方向に変形するのを抑えるように形成するものである
ことを特徴とする射出成形装置。
前記ジャンプゲート部は、前記スプールロック部に対して一個のみ形成されていることを特徴とする請求項１に記載の射出成形装置。