JP5290719B2 - ランナーの離型機構付き射出成形機用金型及び射出成形機 - Google Patents

Description

本発明は射出成形機に用いる金型に関するもので、特にランナーロック機構を有する射出成形機用の金型に関するものである。

従来、ノズルから溶融樹脂を金型に射出し成形品を成形する射出成形において、成形品と共に形成されるランナーを、ランナー保持手段（ランナーロック部材）により保持し、金型の型開き時に金型外へ排出するようにしたものが知られている。

特許文献１では、ランナーロック部材を金型内で位置決めし、かつ型開き時、ランナーロック部材にランナーを保持し、金型外に排出する機構が提案されている。

特開２００２−７９５４８号 公報

ところが、上記特許文献１では、ランナーが不当な射出圧力等で金型に食いついた場合や、金型のスプールにアンダーカットや傷がある等、流路の構造的な問題や樹脂の特性により、ランナーが金型内に付着して型残りすることが発生し、ランナーの離型、排出が正常に行われないことがあった。

したがって本発明は上記課題に鑑み、ランナーの金型へのとられ等によるトラブルを防止して安定した成形ができる射出成形機用金型及び射出成形機を提供することを目的とする。

上記課題を解決し目的を達成するために、本発明は、少なくとも固定側金型と、前記固定側金型との間に可塑化された材料を充填するキャビティを形成する可動側金型とを有し、前記固定側金型に出入り可能に配置され、ランナーを形成する流路の一部を形成するとともにランナーを保持してこれを前記固定側金型外へ移動させるランナーロック部材を備える射出成形機に取り付けられる金型であって、前記金型は、型開き時、ランナー及び前記ランナーロック部材を押し上げる押出し部材をさらに備え、前記押出し部材は、前記ランナーロック部材の移動方向について、前記ランナーロック部材が進入する側の金型の端部から、前記ランナーロック部材のランナー形成部までの距離より遠い位置に設けられることを特徴とする。
また、本発明の射出成形機は、固定側金型と、前記固定側金型との間に可塑化された材料を充填するキャビティを形成する可動側金型と、前記固定側金型に出入り可能に配置され、ランナーを形成する流路の一部を形成するとともにランナーを保持してこれを前記固定側金型外へ移動させるランナーロック部材と、型開き時、ランナー及び前記ランナーロック部材を押し上げる押出し部材とを備え、前記押出し部材は、前記ランナーロック部材の移動方向について、前記ランナーロック部材が進入する側の前記固定側金型の端部から、前記ランナーロック部材のランナー形成部までの距離より遠い位置に設けられることを特徴とする。

本発明により、ランナーの離型性を向上することができる。これによりランナーの型残りによる成形機エラー停止等のトラブルを防止して、安定した成形を行うができる。

以下、本発明による射出用金型の実施形態を、図面を参照しながら説明する。

図１に、本発明の第一の実施例による射出用金型の構成を示し、これにランナーロック部材が勘合したときの構成を図２に示す。図３は、図２のＡ−Ａ′破線を境界線としたＩ矢視の断面図で、型締め時の状態を示し、図４に型開き時の状態を示す。

本実施形態における射出成形用金型は、固定側プレート４（固定側金型）と、可動側プレート５（可動側金型）、金型受板２１と、成形品を金型から取り出すための一部材であるエジェクタプレート６を有する。本実施形態では、固定側プレート４には、ショルダーボルト２２でランナープレート７が組み込まれて、固定側プレート４の一部を構成している。なお、このような本発明における射出成形用金型の基本的な構成は既知のものと実質的に大略同じであるためそれと同じ構成のものを採用することができる。

本実施形態における射出成形用金型は、さらにランナーの排出機構としてランナーロック部材１を有しており、金型外のランナーロック部材１の端部には、不図示のモータなどからなるランナーロック駆動機構が機械的に連結されている。ランナーロック駆動機構の作動により、ランナーロック部材１は金型の開閉方向と略直交する方向（図１中、Ｙ軸方向）に駆動して金型に対して出入りする。

ランナーロック部材１は、後述する金型の型締め時、金型に対してＹ軸方向に前進して金型内に挿入され、ランナープレート７および固定側プレート４に設けられたランナーロック部材嵌合溝９に嵌合している。このときランナーロック部材１の上端面は、固定側プレート４およびランナープレート７の上端面と一致するようにランナーロック部材嵌合溝９に勘合しているため、金型やこれに密接する射出機構部に干渉しない構成となっている。

金型中に挿入されるランナーロック部材１の先端部分は、固定側プレート４に形成されたランナー形成流路１９を取り囲む略Ｕ字型のテーパ形状を有しており、樹脂の射出時、このテーパ形状にランナーの一部を形成してランナーを保持する。なお、ランナーロック部材１は、ランナーロック部材嵌合溝９に設けられたランナーロック部材位置決めブロック１０によりＹ軸方向の位置決めがなされている。図２から、ランナーロック部材１が、ランナーロック部材嵌合溝９とランナーロック部材位置決めブロック１０により位置決めされ、金型と一体化している様子がわかる。

図３より、本発明に特徴的なランナーロック部材１の押出し部材について説明する。本実施形態では押出し機構として、ばね部屋１１と、アシストブロック（押出し部材）２と、ばね（付勢部材）３を有している。固定側プレート４にはばね部屋１１が、ランナープレート７には摺動穴１３が形成されており、ばね部屋１１にばね３およびアシストブロック２が組み込まれている。アシストブロック２は摺動穴１３に摺動可能に勘合しており、ばね３の付勢力により、金型の開閉方向に摺動する。

図７は本実施形態におけるアシストブロック２の立体図である。アシストブロック２は、上面１２と、ランナースプール部１６と摺動壁１４と位置決めつば１５を有する。本実施形態では、ランナースプール部１６はランナーの一部を形成する。

次に、型締め時について説明する。図３に示すように、型締め時、固定側プレート４と、可動側プレート５、金型受板２１、および図中、固定側プレート４の上方に配置される図示していない射出機構部とは、図示していない型締め機構によって互いに密接している。

図３より、アシストブロック２は型締め時、射出機構部と金型との型締め力により、ばね３を圧縮しつつ、摺動壁１４がガイドとなってばね部屋１１内に向かって摺動して押し込まれる。型締め完了時には、アシストブロック２は、型締めにより抑えられた上面１２が、固定側プレート４の射出機構部との接触面と一致した位置にある。

このような型締め状態で射出機構部より樹脂が射出されて、溶融樹脂は、樹脂溜まり２３を経由してアシストブロック２のランナースプール部１６、ランナーロック部材１のテーパ形状部分、およびランナー形成流路１９に充填されてランナー１７を形成しつつ、ゲート２０より固定側プレート４と可動側プレート５の間に形成されるキャビティ内に流れ込み、成形品１８を形成する。

次に型開き時について説明する。図４より、本実施形態における型開き動作は、まず第１ステップとして固定側プレート４、可動側プレート５、および金型受板２１の金型が（図中において）下降して射出機構部およびランナーロック部材１から離れる。次に第２ステップとして、可動側プレート５、金型受板２１がエジェクタプレート６に接するまで下降して、固定側プレート４から離れて開く。これによって、エジェクタプレート６に固定的に組み込まれたエジェクタピン８により、所定の冷却時間を経て固化した成形品１８が可動側プレート５から突き出されて金型外に取り出される。

上述のような型開き動作の第１ステップにおいて、アシストブロック２は、金型が下降して射出機構部から離れることで型締め力から解放されて、ばね３の伸びの付勢力により外側に向かって押し出される。このときアシストブロック２は、上面１２が、固定側プレート４の射出機構部との接触面より突出する位置に押し出される。

同じく第１ステップにおいて、ランナー１７は、金型の下降により、ランナーロック部材１のテーパ形状に保持されることにより、金型から分離される。このとき、前述のように金型の型開き動作に伴ってアシストブロック２がばね３により押し上げられることによって、アシストブロック２がランナー１７およびランナーロック部材１を押し上げ、ランナーロック部材１によるランナー１７の離型を助けている。これによってランナー１７の金型への付着、とられを防ぎ、ランナーロック部材１にランナー１７を正常に保持することができる。

なお、本実施形態では、ランナープレート７は、これを固定側プレート４に固定しているショルダーボルト２２に不図示のばねが組み込んであり、金型の型開きによってばねが伸びて、固定側プレート４から所定量突出するような構成となっている。これによって、ゲート２０を成形品１８から切り離すのに付勢力を加えて補助している。しかしこのようなランナープレート７の設置は任意であり、これと本発明が合わさってランナーの排出がよりスムーズになることや、押出し部材の組み込みが容易になるなどが効果的ではあるものの、押出し機構と直接的に連動するものではなく、本発明にとって必須ではないことに注意されたい。

そして次工程で矢印IIの方向にランナーロック部材１が駆動し、金型外へとランナー１７が排出される。

なおアシストブロック２の移動量は、位置決めつば１５とランナープレート７との距離によって決まり、ランナーの形状やスプールの本数により、その突出量を適切に決める事が好ましい。

図５はアシストブロック２周辺の拡大図で、型締め時の状態を示している。アシストブロック上面１２がランナープレート７の上面と同一になっている様子がわかる。図６は、型開き時の状態を示す。型開き動作によって型締め力から解放されたアシストブロック２は、下部のばね３の力で金型の開閉方向に押し出され、その上面１２がランナープレート７の上面より突出しているのが分かる。

図８、図９に本発明における第二の実施形態を示し、図８にランナープレート７の拡大図を示し、図９に金型の立体図を示す。本実施例では、ランナースプールが３つの場合の形状を示しており、多点ゲートを持つ構成を示している。本実施例ではアシストブロック２を図のように２箇所設けて、より金型からの離型性を高めている。ランナー形成流路１９が３箇所あるため離形抵抗が大きいが、アシストブロック２をバランスよく配置する事で安定した分離ができる。

以上のように、本発明によれば、金型内に配置して金型の開閉を利用するだけの簡単な構成でランナーの分離性を向上することができる。

また、本発明の構成によれば、金型にばね部屋１１のスペースが確保できれば、ゲート及びスプールの個数に関わらず、アシストブロック２を複数設けることができるし、配置についても、どんな配置にしても構わない。例えば、ランナーロック部材１だけを直接押し上げる配置にしても良い。ただし、本実施形態のように、ランナーロック部材１が撓んで特にランナーが型残りしやすい、ランナーロック部材１の移動方向についてランナーロック部材１が進入する側の金型の端部から、ランナーロック部材１のランナー形成部（テーパ形状部）までの距離より遠い位置に押出し機構を設けるような配置によって、ランナーの金型へのとられを防止するのにより効果的であることがいえる。特に上述の実施例のような配置では、ランナーロック部材１に直に保持されていないランナー部分を押出し機構が押出すため、よりランナーの型残りを防止するのに効果的である。

なお、上述の実施例では、アシストブロック２を、その上面１２が固定側プレート４の上面と同位置になり得る位置に配置する構成で説明したが、ランナー押出し機構を金型中に内蔵して組み込む形で配置しても良い。

また、付勢部材としては、型開き動作に伴って押出し部材（アシストブロック２）に付勢力を加えて押し上げるものであれば良く、ばねに限らず、伸縮可能なロッドや、小型モータなどを組み込むことによって構成しても良い。押出し部材と付勢部材とは１部材によって構成しても良い。

また上述の実施例では、摺動穴１３は四角穴で、摺動壁１４も同形状にて示しているが、摺動穴１３が丸穴で、摺動壁が円筒形状でも良く、本発明の方式であれば、摺動部分はどんな形状でも構わない。また射出成形機の金型の開閉ステップ等の基本的構成については既知のものを適用することが可能であるし、成形機は横型のものでも何ら差し支えない。その他、上述した実施形態における事項は、本発明を限定するものではなく、本発明とは直接的に関係しない構成を含め、その用途や目的などに応じて特許請求の趣旨に鑑み任意に変更し得るものである。

本発明の第一の実施例を示す射出成形用金型の外観斜視図である。 図１に示す射出用金型で、ランナーロック部材が嵌合している状態を示す。 図２のＡ−Ａ’線のＩ矢視による断面図であり、金型の型締め状態を示す。 図３に示した射出用金型の型開き時の状態を示し、ランナーロック部材がランナーと共に金型より分離した状態を示す図である。 本実施形態におけるアシストブロックの組込み拡大図で、型締め時の状態を示す。 図５に示したアシストブロックが型開き時、金型から突出しているときの状態を示す。 本実施形態におけるアシストブロックの詳細立体図である。 本発明の第二の実施例による射出成形用金型における、アシストブロックの周辺構造を示す。 本発明の第二の実施例における射出成形用金型の詳細立体図を示す。

符号の説明

１ ランナーロック部材
２ アシストブロック
３ ばね
４ 固定側プレート
５ 可動側プレート
７ ランナープレート
９ ランナーロック部材嵌合溝
１１ ばね部屋
１２ 上面
１３ 摺動穴
１４ 摺動壁
１５ 位置決めつば
１６ ランナースプール部
１７ ランナー
１９ ランナー形成流路
２３ 樹脂溜まり

Claims (4)

1. 少なくとも固定側金型と、前記固定側金型との間に可塑化された材料を充填するキャビティを形成する可動側金型とを有し、
   前記固定側金型に出入り可能に配置され、ランナーを形成する流路の一部を形成するとともにランナーを保持してこれを前記固定側金型外へ移動させるランナーロック部材を備える射出成形機に取り付けられる金型であって、
   前記金型は、型開き時、ランナー及び前記ランナーロック部材を押し上げる押出し部材をさらに備え、
   前記押出し部材は、前記ランナーロック部材の移動方向について、前記ランナーロック部材が進入する側の金型の端部から、前記ランナーロック部材のランナー形成部までの距離より遠い位置に設けられることを特徴とする前記射出成形機用金型。
2. 前記押出し部材を有する押出し機構は、前記金型の型開き動作に連動して前記押出し部材に付勢力を与える付勢部材をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の射出成形機用金型。
3. 前記押出し部材は、ランナーを形成する流路の一部を形成して、ランナーの一部と前記ランナーロック部材とを押し上げることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の射出成形機用金型。
4. 固定側金型と、
   前記固定側金型との間に可塑化された材料を充填するキャビティを形成する可動側金型と、
   前記固定側金型に出入り可能に配置され、ランナーを形成する流路の一部を形成するとともにランナーを保持してこれを前記固定側金型外へ移動させるランナーロック部材と、
   型開き時、ランナー及び前記ランナーロック部材を押し上げる押出し部材とを備え、
   前記押出し部材は、前記ランナーロック部材の移動方向について、前記ランナーロック部材が進入する側の前記固定側金型の端部から、前記ランナーロック部材のランナー形成部までの距離より遠い位置に設けられることを特徴とする射出成形機。

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