JP7629629B2 - ゲート切断装置及び成形用金型 - Google Patents

Description

本発明は、金型内でゲートを切断可能なゲート切断装置及び成形用金型に関する。

射出成形金型を用いて樹脂製品（成形品）を製造する場合、通常、溶融樹脂は、スプルー、ランナーを通じてキャビティに充填される。このため単に成形品を取り出すと製品にランナーが連結した状態である。このような成形品は、成形品を取り出した後に人の手でゲートを切断しランナーを切り落とす作業が必要となり工数が多くなる。

上記問題を解決すべく金型内でゲートを切断し、製品のみを取り出すことのできる射出成形金型が開発されている。金型内でのゲート切断には種々の方法があり、型開きの動作に連動してゲートを切断する方法（例えば特許文献１参照）、型閉じ状態でゲートを切断する方法がある（例えば特許文献２参照）。

特許文献１に記載の射出成形金型では、型締め型開きの動作に連動してスライドするスライドコアにゲートを切断する刃部を設け、型開きの動作に連動してスライドコアをスライドさせ刃部でゲートを切断する。

特許文献２に記載の射出成形金型では、スライドコアにランナー部とゲート部とを有するサイドゲートを、ゲート部の先端にゲート切断部を設け、スライドコアに油圧シリンダを取付け、型閉じ状態でスライドコアをスライドさせゲート部を切断する。

特開２０１５－７４１３８号公報 特開２００２－２８３４０４号公報

今日、成形用金型、成形用金型に組み込み使用するゲート切断装置に対するコンパクト化の要求は大きい。このため簡便な構成でコンパクトなゲート切断装置、成形用金型への組み込みが容易なゲート切断装置が求められている。また成形用金型に組み込み使用されるゲート切断装置において、ゲートを無理なく切断することは重要である。例えば、ゲート切断に伴いランナーにある成形材料（樹脂）に不要な荷重を加えると、成形材料が変形、破損し、ランナー又は成形用金型からの取り出しが難しくなる。

本発明の目的は、無理なくゲートを切断することができる新規なゲート切断装置及び該ゲート切断装置を備える成形用金型を提供することである。

本発明は、成形用金型に組み込まれ使用されるゲート切断装置であって、ゲートＧを切断する切断駒と、前記切断駒と摺動可能に係合し、前記切断駒をゲート形成位置又はゲート切断完了位置に移動させる保持駒と、前記保持駒に係合し、前記保持駒を進退させる保持駒駆動手段と、を備え、前記保持駒は、ランナーＲの一部を形成するランナー形成部を有し、前記ランナー形成部は、前記切断駒がゲート形成位置にあるとき前記ランナーＲを形成し、前記保持駒の移動に伴い前記ランナー形成部が前記ランナーＲを形成する位置から移動すると、元の位置には空間が形成され、前記切断駒は、前記ゲートＧ及びゲートＧにつながるランナーＲを形成するゲート形成部を有し、前記切断駒がゲート形成位置にあるとき前記ゲート形成部が形成するランナーＲと前記ランナー形成部が形成するランナーＲとが連通し、前記ゲートＧは、前記保持駒の移動に連動して前記切断駒がゲート形成位置からゲート切断完了位置へ移動する過程で切断されることを特徴とするゲート切断装置である。

本発明に係るゲート切断装置において、前記ランナーＲにある成形品の成形に使用される成形材料は、前記切断駒のゲート形成位置からゲート切断完了位置への移動に連動して前記空間に逃げることを特徴とする。

本発明に係るゲート切断装置において、前記ランナー形成部は、前記ランナーＲにある前記成形材料が前記空間に逃げるとき前記保持駒、前記成形用金型による干渉を回避する傾斜面を有することを特徴とする。

本発明に係るゲート切断装置において、前記保持駒駆動手段は、前記成形用金型の型開きに連動し前記保持駒を移動させることを特徴とする。

本発明に係るゲート切断装置は、さらに前記切断駒及び前記保持駒駆動手段が係合した状態の前記保持駒を摺動自在に収容可能なホルダーを備え、これらが１つのユニットとして構成されていることを特徴とする。

本発明に係るゲート切断装置において、前記ホルダーは、前記切断駒をゲート切断方向に案内する切断駒第１ガイドと、前記保持駒を進退方向に案内する保持駒ガイドと、を備えることを特徴とする。

本発明に係るゲート切断装置において、前記ホルダーは、さらに前記ゲートＧを切断しゲート切断完了位置にある前記切断駒を退避位置に案内する切断駒第２ガイドを備え、前記退避位置は、前記ゲートＧが切断された、前記ランナーＲ又は成形用金型内にある成形品の成形に使用される成形材料を前記ランナーＲ又は成形用金型から取り出すにじゃまにならない位置であり、前記切断駒は、前記保持駒の移動に連動して、前記切断駒第１ガイドに案内されゲート形成位置からゲート切断完了位置に移動し、さらに前記切断駒第２ガイドに案内されゲート切断完了位置から退避位置に移動可能なことを特徴とする。

本発明に係るゲート切断装置において、前記切断駒は、ゲート形成位置からゲート切断完了位置へ移動するとき前記ゲートＧを引きちぎるように又はカッティングするように前記ゲートＧに剪断力を与え、前記ゲートＧを切断することを特徴とする。

本発明は、前記ゲート切断装置を備える成形用金型である。

本発明によれば、無理なくゲートを切断することができる新規なゲート切断装置及び該ゲート切断装置を備える成形用金型を提供することができる。

本発明の第１実施形態のゲート切断装置１の外観図である。 本発明の第１実施形態のゲート切断装置１の構造を説明するための図である。 本発明の第１実施形態のゲート切断装置１の動作を説明するための斜視図である。 本発明の第１実施形態のゲート切断装置１の動作を説明するための図である。 本発明の第１実施形態のゲート切断装置１の動作を説明するための斜視図である。 本発明の第１実施形態のゲート切断装置１の動作を説明するための図である。 本発明の第１実施形態のゲート切断装置１の分解構成図である。 本発明の第２実施形態の成形用金型１０１の型閉じ状態及びゲート切断後の要部断面図である。 本発明の第３実施形態の成形用金型１０２の型閉じ状態及びゲート切断時の要部断面図である。

図１は、本発明の第１実施形態のゲート切断装置１の外観図である。図２は、本発明の第１実施形態のゲート切断装置１の構造を説明するための図であり、図２（Ａ）は、図１のゲート切断装置１の平面図、図２（Ｂ）は、切断線Ａ－Ａの断面図である。図３は、本発明の第１実施形態のゲート切断装置１の動作を説明するための斜視図、図４（Ａ）は、図３のゲート切断装置１の平面図、図４（Ｂ）は、切断線Ｂ－Ｂの断面図である。図５は、本発明の第１実施形態のゲート切断装置１の動作を説明するための斜視図、図６（Ａ）は、図５のゲート切断装置１の平面図、図６（Ｂ）は、切断線Ｃ－Ｃの断面図である。図７は、本発明の第１実施形態のゲート切断装置１の分解構成図である。

図及び明細書中のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は、３次元直交座標のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向と一致する。また明細書中、＋Ｘ方向は図中に示されたＸ軸の矢印の方向を意味し、－Ｘ方向とは図中に示されたＸ軸の矢印と反対方向を意味する。＋Ｙ方向、－Ｙ方向、＋Ｚ方向、－Ｚ方向についても同様である。本実施形態のゲート切断装置１は、図１～図６において、ホルダー６１の底辺６２、ホルダー６１の後方上辺６３、ホルダー６１の後方側辺６４が、それぞれＺ軸、Ｘ軸、Ｙ軸に平行である。

ゲート切断装置１は、ランナーＲ及びランナーＲと成形品ＰとをつなぐゲートＧを形成すると共に成形品Ｐを成形後にゲートＧを切断する装置であり、代表的には図８に示すように成形品Ｐの外面側を成形する固定型１１０と、成形品Ｐの内面側を成形する可動型１５０とを備える成形用金型１０１に組み込まれ使用される。以下、ゲート切断装置１の構成及び動きについて説明する。

ゲート切断装置１は、ランナーＲの一部とゲートＧとを形成するとともにゲートＧを切断する切断駒１１と、切断駒１１と協働しランナーＲの一部を形成するとともに切断駒１１と摺動自在に係合し切断駒１１をスライドさせる保持駒３１と、保持駒３１と摺動自在に係合し保持駒３１をスライドさせる駆動駒５１と、保持駒３１等を進退可能に収容するホルダー６１と、ベース駒８１とを備える。

切断駒１１は、底面が傾斜した正面視において略三角形のブロック状の部材であり、前面にランナーＲの一部及びランナーＲにつながるゲートＧを形成する凹部１７を備える。ここで正面視は、＋Ｘ方向に見ることをいう。凹部１７は、中央から上部に向かい流路が狭くなるように突出した先細り形状となっており、凹部１７の上端１５がゲートＧを形成する。本実施形態において凹部１７がゲート形成部である。切断駒１１の前面、前方、先端は、凹部１７のある方向であり、図７において左側である。

切断駒１１の背面壁２３には背面壁２３から突出するように爪２０が設けられている。爪２０は、ホルダー６１に設けられた案内溝７３に摺動自在に嵌まり込む。本実施形態において、爪２０及び案内溝７３は１つであるが（図７参照）、爪２０及び案内溝７３をそれぞれ２つ以上設けるのが好ましく、２つの爪２０の間、２つの案内溝７３の間に間隔を設けるのがよい。爪２０及び案内溝７３を２つ以上設けることでより確実にまたより正確に切断駒１１を移動させることができ、さらに爪２０に加わる力を分散し、切断駒１１の回転を抑止することができる。

爪２０の左側面２１及び右側面２２は、ホルダー６１の案内溝７３の第１案内部７４の左側面、右側面に接する第１摺動面である。また爪２０の上側面、下側面は、案内溝７３の第２案内部７５の上側面、下側面に接する第２摺動面である。

切断駒１１の底面は、先端側が低く後端側が高い傾斜面となっており、正面側の下端に底面に沿うように凸条２４が設けられている（図７参照）。この凸条２４は、保持駒３１に設けられた凹溝３３に摺動自在に嵌まり込む。

保持駒３１は、正面視において略台形のブロック状の部材であり、幅（Ｘ方向）がホルダー６１の内壁面の間隔と略同一であり、ホルダー６１に摺動自在に収容され、切断駒１１と係合し切断駒１１がゲートＧを切断するように切断駒１１を動かす。

保持駒３１は、前面上部に切断駒１１を収容する凹部３５を有する。また保持駒３１は、前面にランナーＲの一部を形成する凹部３６、３７を有する。本実施形態において凹部３６、３７がランナー形成部である。凹部３６は、正面側の上部に位置し、凹部３７は、保持駒３１の前面で高さ（Ｙ方向）はほぼ中央に位置する。凹部３７は、凹部３６と連通する。このため保持駒３１の前面上部には、凹部３５、３６、３７に囲まれた突出部３２が形成される。

突出部３２の背面側には切断駒１１の凸条２４が摺動自在に嵌り込む凹溝３３が設けられている。凸条２４を凹溝３３に嵌め込み凹部３５に収容された切断駒１１は、凹部１７が凹部３７と連通する。また凹部３６は、ホルダー６１に設けられたランナー溝７７につながる。これによりランナー溝７７、凹部３６、凹部３７、凹部１７が連通しランナーＲが形成され、さらにランナーＲは先端部でゲートＧとつながる（図１、図８参照）。

切断駒１１の収容部である凹部３５の底面は、前下がりの傾斜面３４となっている。切断駒１１の凸条２４を凹溝３３に嵌め入れた状態で、切断駒１１の底面は傾斜面３４に摺動自在に接する。同様に、凹部３７の底面は、前下がりの傾斜面３８となっている。

傾斜面３８は、Ｚ軸に対する傾斜角度をθ_１としたとき、傾斜角度θ_１が式（１）を満たすのがよい（図２（Ｂ）参照）。式（１）を満足するように傾斜面３８を設けることで切断駒１１がゲートＧを切断するとき、ランナーＲにある成形材料が切断駒１１と傾斜面３８とに挟まれ圧縮されることなくゲートＧを切断できる。
ｈ_１≦Ｌ_１・ｔａｎθ_１＋ｈ_２・・・（１）
ここで ｈ_１：切断駒１１により移動させられる成形品Ｐの－Ｙ方向の移動距離
ｈ_２：保持駒３１の－Ｙ方向の移動距離
Ｌ_１：保持駒３１の＋Ｚ方向の移動距離
θ_１：傾斜面３８のＺ軸に対する傾斜角度

本実施形態のゲート切断装置１のように切断駒１１がゲートＧを切断するときの移動方向が－Ｙ方向に平行な場合には、式（２）を満足するように傾斜面３８を設けることでランナーＲにある成形材料が切断駒１１と傾斜面３８とに挟まれ圧縮されることなくゲートＧを切断できる（図２（Ｂ）参照）。
θ_０≦θ_１・・・（２）
ここで θ_０：傾斜面３４のＺ軸に対する傾斜角度
θ_１：傾斜面３８のＺ軸に対する傾斜角度

保持駒３１の背面側には、駆動駒５１に設けられた凸条５３が摺動自在に嵌まり込む凹溝４０が設けられている。保持駒３１の後方壁面４１は、上部に向かって先細りの傾斜面であり、駆動駒５１の前面壁５２が摺動自在に接する。また保持駒３１の正面壁４３及び背面壁の下部には、ホルダー６１に設けられた凹溝７１に摺動自在に嵌まり込む、Ｚ方向に伸びる凸条４５が設けられている。

保持駒３１の底面後端部には、下方（－Ｙ方向）に突出する突起４７が設けられている（図２（Ｂ）参照）。この突起４７は、ベース駒８１の収容溝８４に位置しており、収容溝８４に嵌り込むスプリング９１の末端部が接する。

駆動駒５１は、正面視において上辺が広い台形状のブロック状の部材である。駆動駒５１は、切断駒１１がゲートＧを切断するように保持駒３１を動かすための駒であり、前側に保持駒３１に設けられた凹溝４０に摺動自在に嵌り込む凸条５３を備える。駆動駒５１の前面壁５２は、傾斜面となっており、駆動駒５１の突条５３を保持駒３１の凹溝４０に嵌め込むと保持駒３１の後方壁面４１に摺動自在に接する。凸条５３及び前面壁５２は、底面を基準としたとき正面視において＋Ｙ方向かつ－Ｚ方向に傾斜している。駆動駒５１の後方壁面５５も正面視において、僅かに＋Ｙ方向かつ＋Ｚ方向に傾斜しており、駆動駒５１は、正面視において下方に向かって細くなる先細り形状を有する。

ホルダー６１は、２つの半割ホルダー部材６１ａ、６１ｂを組合せてなり、前面、上面及び底面が開口し、正面側内壁面６７と背面側内壁面６６とは平行であり、平面視においてコ字状である。ホルダー６１は、複数の部材に分割して形成されていてもよく、成形用金型に組み込み使用する場合には、成形用金型、成形用金型を構成する可動型又は固定型に一体的に形成されていてもよい。

ホルダー６１は、正面壁内面６７の下部及び背面壁内面６６の下部に、保持駒３１をガイドする案内溝（凹溝）７１を有し、保持駒３１は凸条４５を案内溝７１を嵌め入れ、ホルダー６１が形成する内部空間部に進退自在に収容される。本実施形態において案内溝７１が、保持駒ガイドに相当する。案内溝７１は、正確には正面壁内面６７及び背面壁内面６６の下端に設けられたＺ軸に平行な切り欠きであり、ホルダー６１がベース駒８１に載置された状態で、ベース駒８１の天井面８２と協働して凹溝を形成する。

またホルダー６１は、上部に向かって広がるように傾斜した後方内壁面６８を有する。保持駒３１に係合した駆動駒５１は、駆動駒５１の後方壁面５５がホルダー６１の後方内壁面６８に摺動自在に接するようにホルダー６１に収容される（図２（Ｂ）参照）。

またホルダー６１は、保持駒３１に係合する切断駒１１がゲートＧを切断するように案内し、さらにゲートＧを切断した切断駒１１をゲートＧ及びランナーＲから遠ざけるように案内する案内溝７３を有する。

案内溝７３は、背面壁内面６６の前側上部に設けられた凹溝であり、逆Ｌ字状である（図７参照）。案内溝７３は、切断駒１１を第１方向に導く第１案内部７４と、切断駒１１を第２方向に導く第２案内部７５とを有する。本実施形態において第１案内部７４が切断駒第１ガイド、第２案内部７５が切断駒第２ガイドに相当する。第１案内部７４は、上下方向（Ｙ方向）に延び、第２案内部７５は、末端が後方側に位置するように水平方向（Ｚ方向）に延びる。第１案内部７４と第２案内部７５とは繋がっており、第１案内部７４の中心軸線と第２案内部７５の中心軸線とは交差する（図７参照）。

第１案内部７４は、型開きに連動して切断駒１１がゲートＧを切断するように切断駒１１を案内する。第１案内部７４の始点は、ゲートＧが形成されるゲート形成位置であり、第１案内部７４の終点は、ゲートＧが完全に切断されるゲート切断完了位置である。第２案内部７５は、型開きに連動して、ゲートＧを切断した切断駒１１がゲートＧ及びランナーＲから遠ざかるように案内する。第２案内部７５の終点は、保持駒１１の退避位置である。退避位置は、ゲートＧが切断されランナーＲに残った成形材料をランナーＲ又は成形用金型から取り出すにじゃまにならない位置である。

またホルダー６１は、半割れホルダー部材６１ａの先端上部にランナーＲの一部を形成するランナー溝７７を備える。このランナー溝７７は、切断駒１１がゲート形成位置にあるとき、保持駒３１の凹部３７と連通する（図１参照）。

ベース駒８１は、板状の部材であり、上面８２に半割れホルダー６１ａ、６１ｂ及び保持駒３１が載置する。ベース駒８１は、半割れホルダー６１ａ、６１ｂと協働し保持駒３１が前進・後退するように案内する案内溝７１を形成する。保持駒３１は、底面がベース駒８１の上面８２に摺動自在に接し、案内溝７１に沿って移動する。

ベース駒８１は、上面８２に臨むスプリング９１の収容溝８４を有する。収容溝８４は、上面８２を彫り込む形で形成されＺ方向に伸びる。ベース駒８１の上に載る保持駒３１の底面後端部に設けられた突起４７は、収容溝８４内に位置する。

スプリング９１は、退避位置にある切断駒１１の位置を保持すべく切断駒１１に係合する保持駒３１を押圧する。スプリング９１は、収容溝８４に収容された状態で一端を収容溝８４の先端部８５に、他端を保持駒３１の底面後端部に設けられた突起４７に接し、保持駒３１をランナーＲから遠ざけるように押圧する。これにより保持駒３１が駆動駒５１から切り離されても保持駒３１の位置を保持することができる。

図８は、本発明の第２実施形態の成形用金型１０１の型閉じ状態及びゲート切断後の要部断面図である。成形用金型１０１は、公知の射出成形用金型と同様、成形品Ｐの外面側を成形する固定型１１０と、成形品Ｐの内面側を成形する可動型１５０と、さらにゲート切断装置１とを備える。ここでは成形用金型１０１が射出成形金型であるとして説明する。便宜上、図８の固定型１１０側を上、可動型１５０側を下として説明する。また以下の説明において特に説明がない限り、左側とは図８における左側をいい、右側とはその反対側をいう。

固定型１１０は、成形品Ｐの外面側を成形するキャビティ１１２を有する。可動型１５０は、成形品Ｐの内面側を成形するコアを有する可動側型板１５３を備える。さらに可動型１５０は、公知の射出成形用金型と同様に、図示を省略した可動側取付板、スペーサーブロック、エジェクタ台板、エジェクタピン、リターンピン、スプリング、エジェクタロッドを備え、エジェクタ台板、エジェクタピン及びエジェクタロッド等でエジェクタ機構を構成する。

成形用金型１０１は、成形工程、冷却工程を経て型開きを行い、成形品Ｐの突き出し動作を行う。上記構成及び動作は、公知の成形用金型と同様であるため説明を省略する。ゲート切断装置１を組込み使用可能な成形用金型は、本実施形態に限定されるものではない。

ゲート切断装置１は、切断駒１１の凸条２４が、保持駒３１の凹溝３３に嵌め込まれ、駆動駒５１の凸条５３が保持駒３１の凹溝４０に嵌め込まれ、ベース駒８１と連結されたホルダー６１に組み込まれる。このとき切断駒１１の爪１５は、ホルダー６１の案内溝７３の第１案内部７４に、保持駒３１の凸条４５は、ホルダー６１の案内溝７１に嵌まり込んでいる（図１参照）。

ベース駒８１と連結されたホルダー６１は、可動側型板１５３に設けられた凹部１５４に嵌め込まれ可動側型板１５３に固定される。ホルダー６１は、可動側型板１５３に固定された状態で半割れホルダー部材６１ａ、６１ｂの上面７０が可動側型板１５３の上面と面一となる。駆動駒５１は、本体の上部に取付部５７が設けられ、取付部５７が固定型１１０に固定され、本体５６が固定型１１０の底面１１５から突出している。

型閉じ状態で切断駒１１は、ゲートＧを形成する位置（ゲート形成位置）にある。保持駒３１は、切断駒１１の隣に位置し、ホルダー６１のランナー溝７７と連通し、切断駒１１及び保持駒３１は、可動側型板１５３と協働し、ランナーＲを形成する。型閉じ状態で、固定型１１０と可動型１５０とのパーティング面（ＰＬ面）が合わされキャビティ部が形成される（図８（Ａ）参照）。図示を省略した射出装置から溶融した樹脂が射出され、樹脂は、スプルー（図示省略）からランナーＲ、ゲートＧを経由してキャビティ部に充填され、保圧、冷却工程を経て型開き、成形品Ｐの取り出しとなる。型開き、成形品Ｐの取り出しは、以下の要領で行われる。

可動型１５０が後退し型開きが開始されると、ホルダー６１に収容された保持駒３１及び保持駒３１に摺動自在に係合する切断駒１１は、可動型１５０と一緒に下降する。一方、駆動駒５１は、固定型１１０に固定されているため位置は変わらない。このため型開きが開始されると駆動駒５１は、保持駒３１に対して相対的に上昇することとなる（図８（Ｂ）参照）。

これにより保持駒３１は、ホルダー６１の凹溝７１にガイドされ後退（Ｚ方向に移動）する。保持駒３１に摺動自在に係合する切断駒１１は、保持駒３１が後退することで－Ｙ方向に移動する。より詳細には切断駒１１は、爪２０を案内溝７３の第１案内部７４に摺動させ、第１案内部７４をガイドとして成形品Ｐに対して－Ｙ方向に移動する。切断駒１１がゲート形成位置からゲート切断完了位置に達する過程でゲートＧが引きちぎられ切断される。

切断駒１１がゲート形成位置からゲート切断完了位置に向け移動するときランナーＲの樹脂は－Ｙ方向に押し下げられる。このとき保持駒３１はＺ方向に移動しているため切断駒１１の下方には空間ができる。特に保持駒３１は、前面側にランナーＲの一部を形成する前下がりの傾斜面３８を有するため、ゲートＧの切断に伴い押し下げられるランナーＲの樹脂は、保持駒３１及び成形用金型１０１に干渉されることなく前記空間に逃げることができる。これによりゲートＧを切断するときランナーＲの樹脂の破断を防ぐことができる。

切断駒１１がゲート切断完了位置に達した後、さらに固定型１１０と可動型１５０との間隔が大きくなると、切断駒１１はＺ方向に移動する。具体的には切断駒１１は、爪２０の第２摺動面を案内溝７３の第２案内部７５に摺動させ、第２案内部７５に案内されゲート切断完了位置から退避位置に向け移動する。

さらに可動型１５０が下降すると切断駒１１は退避位置に達する。これにより切断駒１１が成形品Ｐ及びランナーＲから大きく離れ、成形品Ｐ及びゲートＧが切断されたランナーＲに残った樹脂を取り出すに必要な空間が確保される。その後、図示を省略したエジェクタ台板が上昇し、成形品Ｐ及びランナーＲに残った樹脂は、それぞれエジェクタピンで突き出される。

切断駒１１が退避位置に達したとき、保持駒３１は切断駒１１と一緒にホルダー６１内に位置する一方で駆動駒５１が保持駒３１から外れる。保持駒３１は、駆動駒５１から外れてもスプリング９１によりＺ方向に押圧されているので保持駒３１及び切断駒１１の位置は維持される。

以上のようにゲート切断装置１、ゲート切断装置１が組み込まれた成形用金型１０１は、コンパクトでかつ簡素な構成ながら成形品Ｐの取り出しに先立ち、容易にまた確実にゲートＧを切断することができる。またゲートＧを切断した切断駒１１は、型開きに連動してゲートＧ及びランナーＲから遠ざかるように移動するので成形品Ｐ及びランナーＲに残った成形材料の取り出しが容易となる。

またゲート切断装置１は、ゲートＧ切断時にランナーＲにある成形材料に圧縮荷重が加わらないように切断することができる。このように無理なくゲートＧを切断することができるためランナーＲにある成形材料が破断せず、ゲートＧが切断された後のランナーＲにある成形材料を取り出すための機構が簡便となる。

また、ゲート切断装置１は、切断駒１１、保持駒３１をホルダー６１内に収納した状態で成形用金型に組込むことができるので、コンパクトに構成可能であるとともに、成形用金型への取付けが容易である。特に図１に示すようにホルダー６１、切断駒１１、保持駒３１及び駆動駒５１を１つの独立したユニットとすることが可能であり、ゲート切断装置１をユニット化することで成形用金型への取付けがより容易となる。

図９は、本発明の第３実施形態の成形用金型１０２の型閉じ状態及びゲート切断時の要部断面図である。図１から図８に示すゲート切断装置１、成形用金型１０１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。ここでは成形用金型１０２が射出成形金型であるとし、成形用金型１０１との相違点を中心に説明する。

第３実施形態の成形用金型１０２は、第２実施形態の成形用金型１０１と同様に成形品Ｐの外面側を成形する固定型１１０と、成形品Ｐの内面側を成形する可動型１５０と、さらにゲート切断装置２とを備える。ゲート切断装置２は、第１実施形態のゲート切断装置１と同様に、切断駒１２、保持駒３１、駆動駒５１、ホルダー６１、ベース駒８１及びスプリング９１を備える。

ゲート切断装置２は、ゲートＧを切断するとき、ランナーＲの成形材料を保持駒３１が後退することでできた空間に逃がしながら切断駒１２で切断する点において第１実施形態のゲート切断装置１と共通する。一方、ゲート切断装置２は、切断刃２６によりゲートＧを切断する点において、第１実施形態のゲート切断装置１と異なる。また切断駒１２の動きも切断駒１１と異なる。

第３実施形態の成形用金型１０２は、型開きに連動して保持駒３１が後退し、保持駒３１に係合する切断駒１２がホルダー６１に設けられた案内溝７３に案内され移動する。具体的には切断駒１２は、案内溝７３の第１案内部に案内され、ゲート成形位置からゲート切断完了位置に移動し、さらに案内溝７３の第２案内部に案内され、ゲート切断完了位置から退避位置に移動する。ゲートＧは、切断駒１２がゲート成形位置からゲート切断完了位置に移動する過程で切断刃２６によりカッティングされる。

第３実施形態の成形用金型１０２において、型開きに連動して保持駒３１が後退すると切断駒１２は、案内溝７３の第１案内部に案内され、－Ｚ方向に前進し、先端に設けられた切断刃２６でゲートＧを切断する。ゲートＧを切断した切断駒１２は、その後案内溝７３の第２案内部に案内され、＋Ｚ方向に後退し、ゲート切断完了位置から退避位置に移動する。

第３実施形態の成形用金型１０２において使用されるゲート切断装置２は、切断駒１２の凹部１７の傾斜面１８のＺ軸に対する傾斜角度をθ_２としたとき、傾斜角度θ_２が式（３）を満たすのがよい（図９（Ａ）参照）。式（３）を満足するように傾斜面１８を設けることで切断駒１２がゲートＧを切断するとき、ランナーＲにある成形材料が切断駒１２と傾斜面３８とに挟まれ圧縮されることなくゲートＧを切断できる。
Ｌ_２・ｔａｎθ_２≦Ｌ_１・ｔａｎθ_１・・・（３）
ここで Ｌ_１：保持駒３１の＋Ｚ方向の移動距離
Ｌ_２：切断駒１１の－Ｚ方向の移動距離
θ_１：傾斜面３８のＺ軸に対する傾斜角度
θ_２：傾斜面１８のＺ軸に対する傾斜角度

以上からなる成形用金型１０２は、切断刃２６でゲートＧを切断する点において成形用金型１０１と異なるものの作用効果は成形用金型１０１と共通する。またゲート切断装置２の成形用金型への組込みの容易性、コンパクト化、ユニット化についてもゲート切断装置１と基本的に同じである。

以上、第１実施形態のゲート切断装置及び第２、第３実施形態の成形用金型を用いて、本発明のゲート切断装置、成形用金型を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、要旨を変更しない範囲で変形して使用することができる。

本発明に係るゲート切断装置及び本発明に係るゲート切断装置を備える成形用金型は、切断駒によりゲートＧを切断するとき、保持駒を移動させることで空間を作り、ここにゲートＧにつながるランナーＲにある成形材料を逃がしながらゲートＧを切断する点に特徴がある。上記実施形態では、ランナーＲの一部を傾斜面とし、保持駒の移動に伴いこれを移動させることで成形材料を逃がすための空間を作るが、空間の形成要領は、これに限定されるものではない。

切断駒に係合し切断駒を移動させる保持駒を、切断駒の移動に先立ち移動させ、その後保持駒を移動させ係合する切断駒でゲートＧを切断させてもよい。このように保持駒と切断駒との移動のタイミングをずらすことでランナーＲにある成形材料を逃がすための空間を作り出すことができる。

上記実施形態のゲート切断装置ではホルダー６１とベース駒８１とが分離しているが、ホルダー６１とベース駒８１とが一体化していてもよい。例えばベース駒を２分割し、それぞれの半割れベース駒と半割れホルダーとを接合し、又は半割れベース駒と半割れホルダーとを一体成形してもよい。

上記実施形態のゲート切断装置１、２では、箱型のホルダー６１を使用するが、本発明に係るゲート切断装置において、使用可能なホルダーの形状は限定されない。本発明に係るゲート切断装置においてホルダーは、保持駒など各種駒を進退可能に収容し、案内溝などのガイド手段を設けることができればよい。また保持駒など各種駒の収容も部分的な収容であってもよく、収容を保持と捉えてもよい。

またホルダー、駆動駒などの固定位置も上記実施形態に限定されない。例えば、第２、第３実施形態の成形用金型１０１、１０２では、ホルダー６１が可動側型板１５３に固定されているが、ホルダー６１は、可動型１５０又は可動型１５０と一体的に動く部材に固定されていてもよい。同様に第２、第３実施形態の成形用金型１０１、１０２では、駆動駒５１が固定型１１０に固定されているが、固定型１１０と一体的に動く部材に固定されていてもよい。

上記実施形態において駆動駒５１は、成形用金型１０１、１０２の型開きを駆動源とするが、駆動駒５１の駆動源はこれに限定されるものではない。エジェクタプレートに連動させて駆動駒５１を動かしてもよく、油圧シリンダ、エアシリンダ、スプリング・板バネなどの弾性体、磁石・電磁石などの磁性体、モーター、ガススプリングなどを用いて駆動駒５１を動かすようにしてもよい。

また第２、第３実施形態では、ホルダー６１が可動型１５０に、駆動駒５１が固定型１１０に組み込まれているが、ホルダー６１を固定型１１０に、駆動駒５１を可動型１５０に組み込むようにしてもよい。

上記実施形態のゲート切断装置１、２では、駆動駒５１を介して保持駒３１、さらには保持駒３１に係合する切断駒１１、１２を進退させるが、保持駒３１、切断駒１１、１２の駆動機構・駆動源は本実施形態に限定されるものではない。エジェクタプレートに連動させて保持駒３１及び／又は切断駒１１、１２を動かしてもよく、油圧シリンダ、エアシリンダ、スプリング・板バネなどの弾性体、磁石・電磁石などの磁性体、モーター、ガススプリングなどを用いて保持駒３１及び／又は切断駒１１、１２を動かすようにしてもよい。

また本発明に係るゲート切断装置１、２は、１つの成形用金型に２個または３個以上組み込まれていてもよい。

上記実施形態のゲート切断装置１、２、成形用金型１０１、１０２において、保持駒３１の後退位置を維持するための押圧手段としてスプリング９１が用いられているが、スプリング（ばね）に代わる他の押圧手段を用いてもよい。他の押圧手段としては、ガススプリング、スプリング以外の弾性体、位置を固定するためのボールプランジャーなどが挙げられる。また油圧シリンダ、エアシリンダ、スプリング・板バネなどの弾性体、磁石・電磁石などの磁性体、モーター、ガススプリングなどを用いて保持駒３１の位置を維持するようにしてもよい。

また上記実施形態のゲート切断装置１、２、成形用金型１０１、１０２において、保持駒３１を案内する凹溝７１は、ホルダー６１の正面壁内面６７及び背面壁内面６６にそれぞれ１つ設けられているが、保持駒３１を案内する凹溝７１の数は１つ（一対）に限定されるものではなく、正面壁内面６７及び背面壁内面６６にそれぞれ２つ（２対）以上設けられていてもよい。

上記実施形態のゲート切断装置１、２、成形用金型１０１、１０２において、ガイド手段として凹溝、ガイド手段に係合する係合手段として爪・凸条を使用するが、凹溝と爪・凸条との配置が逆であってもよい。例えばホルダーに保持駒を案内する凸条を設け、保持駒に凸条に摺動自在に嵌り込む凹溝を設けてもよい。また凸条と凹溝とは、蟻溝構造（蟻溝機構）であってもよい。

また本発明のゲート切断装置、成形用金型において、互いに嵌合又は係合する凹溝、斜溝、凸条、嵌合部、係合部又は係止部の断面形状は、図に示した矩形であるものに限定されるものではなく断面が円形、三角形等であってもよい。また本発明のゲート切断装置、成形用金型において、ホルダー、保持駒及び駆動駒のそれぞれのガイド手段、規制手段は、上記実施形態のものに限定されるものではなく、例えば、リニアガイド等を用いてもよい。

本発明のゲート切断装置及び成形用金型において、ゲートＧの種類は特に限定されるものではない。サイドゲート、オーバーラップゲート、サブマリンゲートなど種々のゲートを採用することができる。またランナーもコールドランナーのみならずホットランナーにも適用することができる。

本発明の第２、第３実施形態の成形用金型１０１、１０２では、成形品Ｐ及びランナーＲに残った成形材料の取り出しにエジェクタ台板に固定されたエジェクタピンを使用するが、成形品Ｐ又はランナーＲに残った成形材料の取り出しはこれに限定されるものではない。エジェクタピンに代えてロボットアーム、人の手を使用してもよい。

また本発明のゲート切断装置及び成形用金型において、各構成部材の角及び側稜にＲ面取りやＣ面取り等が施されていてもよい。また本発明のゲート切断装置及び成形用金型に使用される各構成部材の材質は、特定の材質に限定されるものではなく、公知のゲート切断装置及び成形用金型に使用される部材の材質と同様のものを適宜用いればよい。ただし各構成部材における摺動面は、摺動性の良好な材質又は摺動性の良好な表面処理が施された材料を用いることが好ましい。

また本発明の成形用金型の型開きの方向は特に限定されるものではなく、水平、垂直又はその他の方向に開閉するものであってもよい。また本発明のゲート切断装置及び成形用金型は、射出成形金型以外にダイカスト金型のようなモールド金型、モールドプレス成形金型などに好適に使用することができる。

上記実施形態に示すゲート切断装置１は、ゲートＧを引きちぎるように剪断力を与え、、ゲート切断装置２は、刃でゲートをカッティングするように剪断力を与え、ゲートＧを切断するが、用途によってはゲートに負荷を加え又はゲートを引き伸ばし又はゲートに亀裂を生じさせたいとの要求もある。また用途によってはゲートに負荷を加え又はゲートを引き伸ばし又はゲートに亀裂を生じさせ後に駒をゲート又はランナー又はランナーの一部から遠ざかるように移動させたいとの要求もある。このような要求に対しても本発明に係るゲート切断装置の機構を利用し、切断駒を用途に応じた駒に変更し、ゲート切断装置をスライド装置とすればよい。

以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、当業者であれば、本明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更及び修正を容易に想定するであろう。従って、そのような変更及び修正は、請求の範囲から定まる発明の範囲内のものと解釈される。

１、２ ゲート切断装置
１１、１２ 切断駒
１５ 上端
１７ 凹部（ゲート形成部）
１８ 傾斜面
２０ 爪
２４ 凸条
２６ 切断刃
３１ 保持駒
３２ 突出部
３３ 凹溝
３５ 凹部（収容部）
３６ 凹部
３７ 凹部
３８ 傾斜面
４０ 凹溝
４５ 凸条
５１ 駆動駒
５３ 凸条
６１ ホルダー
６１ａ、６１ｂ 半割ホルダー部材
７１ 凹溝
７３ 案内溝
７４ 第１案内部
７５ 第２案内部
７７ ランナー溝
１０１、１０２ 成形用金型
１１０ 固定型
１５０ 可動型
Ｇ ゲート
Ｐ 成形品
Ｒ ランナー

Claims (9)

1. 成形用金型に組み込まれ使用されるゲート切断装置であって、
   ゲートＧを切断する切断駒と、
   前記切断駒と摺動可能に係合し、前記切断駒をゲート形成位置又はゲート切断完了位置に移動させる保持駒と、
   前記保持駒に係合し、前記保持駒を進退させる保持駒駆動手段と、
   を備え、
   前記保持駒は、ランナーＲの一部を形成するランナー形成部を有し、
   前記ランナー形成部は、前記切断駒がゲート形成位置にあるとき前記ランナーＲを形成し、前記保持駒の移動に伴い前記ランナー形成部が前記ランナーＲを形成する位置から移動すると、元の位置には空間が形成され、
   前記切断駒は、前記ゲートＧ及びゲートＧにつながるランナーＲを形成するゲート形成部を有し、
   前記切断駒がゲート形成位置にあるとき前記ゲート形成部が形成するランナーＲと前記ランナー形成部が形成するランナーＲとが連通し、
   前記ゲートＧは、前記保持駒の移動に連動して前記切断駒がゲート形成位置からゲート切断完了位置へ移動する過程で切断されることを特徴とするゲート切断装置。
2. 前記ランナーＲにある成形品の成形に使用される成形材料は、前記切断駒のゲート形成位置からゲート切断完了位置への移動に連動して前記空間に逃げることを特徴とする請求項１に記載のゲート切断装置。
3. 前記ランナー形成部は、前記ランナーＲにある前記成形材料が前記空間に逃げるとき前記保持駒、前記成形用金型による干渉を回避する傾斜面を有することを特徴とする請求項２に記載のゲート切断装置。
4. 前記保持駒駆動手段は、前記成形用金型の型開きに連動し前記保持駒を移動させることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のゲート切断装置。
5. さらに前記切断駒及び前記保持駒駆動手段が係合した状態の前記保持駒を摺動自在に収容可能なホルダーを備え、これらが１つのユニットとして構成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のゲート切断装置。
6. 前記ホルダーは、前記切断駒をゲート切断方向に案内する切断駒第１ガイドと、前記保持駒を進退方向に案内する保持駒ガイドと、
   を備えることを特徴とする請求項５に記載のゲート切断装置。
7. 前記ホルダーは、さらに前記ゲートＧを切断しゲート切断完了位置にある前記切断駒を退避位置に案内する切断駒第２ガイドを備え、
   前記退避位置は、前記ゲートＧが切断された、前記ランナーＲ又は成形用金型内にある成形品の成形に使用される成形材料を前記ランナーＲ又は成形用金型から取り出すにじゃまにならない位置であり、
   前記切断駒は、前記保持駒の移動に連動して、前記切断駒第１ガイドに案内されゲート形成位置からゲート切断完了位置に移動し、さらに前記切断駒第２ガイドに案内されゲート切断完了位置から退避位置に移動可能なことを特徴とする請求項６に記載のゲート切断装置。
8. 前記切断駒は、ゲート形成位置からゲート切断完了位置へ移動するとき前記ゲートＧを引きちぎるように又はカッティングするように前記ゲートＧに剪断力を与え、前記ゲートＧを切断することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のゲート切断装置。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載のゲート切断装置を備える成形用金型。

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