JPH04137818U - 射出成形用金型装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製品配列ピッチを小さくするために１つのシ
リンダ機構で複数のトピードを動作させる。 【構成】 複数のロッド状のトピード１６をシリンダ機
構４２により昇降させて、射出材を供給するゲート６を
開閉する金型装置において、各トピード１６の基端部を
１つの板状のトピード駆動体５８に取付け固定し、この
駆動体５８をトピード１６の数よりも少ない数のシリン
ダ機構４２により駆動するようにし、シリンダ機構の大
きさによって規制されていた製品ピッチを、これに関係
なく設定できるようにした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ゲートを開閉する可動ロッド状のトピードをシリンダ機構によって 動かす射出成形用金型装置に係り、特にトピードの数よりも少ないシリンダ機構 によって全てのトピードを動かす射出成形用金型装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、プラスチックス等の樹脂を射出成形してプラスチックス製品を作る装 置として射出成形金型装置が知られており、例えばこの種の装置として、可動ロ ッド状のトピードによりゲートを開閉するゲート開閉方式を備えた金型装置が、 例えば特開昭５９−１５０７３６号公報等にて提案されている。 この従来の金型装置を図５および図６に基づいて説明すると、固定型板２には 、射出成形空間を介して可動板４が嵌合されており、上記固定型板２には上記射 出成形空間に臨ませてゲート６が設けられている。ゲート６の上方には、バンド ヒータ８を備えた同心状の２つのブッシュ１０、１２が設けられ、この中心部に 樹脂通路１４が形成される。そして、この樹脂通路１４内にロッド状のトピード １６が昇降自在に設けられ、上記ゲート６の開閉操作を行なう。

【０００３】 この固定型板２の上部には、トピードブッシュ１８及びランナブッシュ２０を 有するマニホールド２２が設けられており、成形機ノズルから出た樹脂が溶融状 態を保ちつつゲート６まで達するようにヒータ等により暖められて高温状態に保 たれている。 そして、このマニホールド２２の上方には、上記トピード１６を昇降させるシ リンダ機構２４が設けられている。このシリンダ機構２４は、上下に直列に配置 された２つのシリンダ２６、２６を有しており、それぞれには第１エアー回路２ ８及び第２エアー回路３０が接続されている。そして、第１エアー回路２８に給 気されて第１エアー室３２にエアーが導入されると、第２エアー室３４に接続さ れる第２エアー回路３０から排気されて、ピストン３６、３６が下降し、これに 連結されたトピード１６が前進してゲート６を塞ぐことになる。逆に、第２エア ー回路３０からエアーが供給される時は、第１エアー回路２８は排気管の役割を 果たし、ピストン３６、３６が上昇する。これにより、ゲート６はオープン状態 となる。このようにして、エアー源を用いてシリンダ機構２４のピストン３６、 ３６を動作させ、この動きによってゲート６をオープンしたりクローズしたりし ていた。そして、このように構成された装置が多数、例えば等ピッチにて並設さ れている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上記した従来装置においては、各トピードに対して１つのシリンダ 機構を設けていることから、以下に示すように製品配列のピッチを小さくできな いという問題点があった。 すなわち、図６に示すようにシリンダブッシュ３８の直径をＡ、シリンダ２６ の内径をＢ、トピード１６の直径をＣ、シリンダ２６の内径の半径をＲ２、トピ ード１６の半径をＲ３とすると、Ｂ＝２×Ｒ２、Ｃ＝２×Ｒ３となる。そして、 シリンダの内径Ｂよりαだけシリンダブッシュ３８の径が大きいとすると、Ａ＝ Ｂ＋αとなる。

【０００５】 さて、このシリンダ２６は、上述のようにエアーを用いて駆動させるが、通常 エアー圧力は５〜７ｋｇ／ｃｍ²のものが工場等では一般的である。ここで、樹 脂通路１４の樹脂圧をＰ１、エアー圧力をＰ２とした場合、トピード１６が樹脂 圧に打ち勝って作動するためには、下記の式が成立しなければならない。 π（Ｒ２）²・Ｐ２ ＞π（Ｒ３）²・Ｐ１ 従って、エアー圧力Ｐ２は、次のようになる。 Ｐ２＞（Ｒ３／Ｒ２）²・Ｐ１ 仮に、ここでシリンダ内径Ｂ＝４０ｍｍ、トピード径Ｃ＝４ｍｍ、樹脂圧Ｐ１ ＝５００ｋｇ／ｃｍ²とすると、 Ｐ２＞（２／２０）²×５００＝５ となり、エアー圧力が５ｋｇ／ｃｍ²だと動作しないことになる。

【０００６】 この場合、トピードの動作をスムーズに行なうためには、エアー圧力を上げる か、樹脂圧を下げるか、トピードの径を細くするか、或いはシリンダ内径を大き くする等の方法がある。これら４つの方法の内、エアー圧力を上げることに関し ては、市販のエアーコンプレッサのエアー圧力は５〜７ｋｇ／ｃｍ²が標準であ り、ホース等もその圧力に対応させてできているので、高いエアー圧力を発生さ せることは得策ではない。また、樹脂圧を下げる点に関しては、成形品の品質に 悪影響を与えるので好ましくはない。また、トピードの径を細くする点に関して は、流動性が悪くなる。従って、最も容易に採用できる方法は、シリンダの内径 を大きくすることである。 ところで、このトピード方式を用いた成形システムは、大きなメリットとして ゲート径を広くできることにより、低圧成形が可能となる点や、キャビティへの 樹脂の充填度合いが良好になる点等があり、これがひいては多数個取りにも適し ているという結果につながる。

【０００７】 しかしながら、多数個取りの場合には、製品ピッチ寸法が問題になり、できる だけ狭い範囲に製品を並べた方が効率がよいが、このピッチを図６に示すシリン ダブッシュ径Ａよりは小さくできない。ここで、上述のようにＡ＝Ｂ＋αであり 、αは通常３ｍｍ程度である。 図６において、ランナブッシュ２０やブッシュ１２は、形状や材質を変更する ことによりその径Ｅ、Ｆをある程度小さくできる。また、シリンダ内径Ｂもトピ ードの径Ｃの状況によっては、ある程度小さくできるが、場合によってはランナ ブッシュ径Ｅやブッシュ径Ｆよりもかなり大きくしなけらばならない場合もあり える。この場合、製品ピッチは、シリンダの大きさによってほぼ決定されてしま う状況にある。すなわち、上述のようにシリンダの内径を大きくするという方法 は、多数個取りを行なおうとする場合には逆に多数個取りの大きな障害となって しまうことになる。特に、製品である成形品の寸法が、シリンダ内径Ｂの値より も小さいものを成形しようとする場合には、製品配列的にはシリンダ内径Ｂで示 す値の配列ができても、実際にはシリンダブッシュ径Ａの値に制限されてしまい 、製品のピッチはＡに示す値以上となってしまう。

【０００８】 本考案は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案された ものである。本考案の目的は、シリンダ機構を大型化して数を減少させることに より、１つのシリンダ機構で複数のトピードを動作させる構成とし、製品配列ピ ッチを小さくする射出成形用金型装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記問題点を解決するために、射出材を供給するためのゲートを開 閉する複数のロッド状のトピードをシリンダ機構によって動かす射出成形用金型 装置において、前記複数のトピードの基端部を１つのトピード駆動体に取付け固 定し、前記トピード駆動体を前記トピードの数よりも少ない数のシリンダ機構に より駆動させるように構成したものである。

【００１０】

【作用】

本考案は、以上のように構成したので、１つのシリンダ機構を駆動することに よりトピード駆動体を動かし、これに取付けられている複数のトピードを同時に 操作する。従って、製品配列ピッチはシリンダ機構の径に影響を受けることがな く、小さく設定することが可能となる。

【００１１】

【実施例】

以下に、本考案に係る射出成形用金型装置の一実施例を添付図面に基づいて詳 述する。 図１は、本考案に係る射出成形用金型装置の一実施例を示す断面図である。本 実施例にあっては、１つのシリンダ機構により４つのトピードを駆動する場合に ついて説明する。尚、図５に示す従来装置と同一部分については同一符号を付す 。 図示するように、固定型板２には射出成形空間Ｓを介して可動板４が嵌合され ている。可動板４には、一度に４つの製品を形成するために４つの射出成形空間 Ｓが製品ピッチＬの間隔で上記固定型板２との間で形成されている。この場合、 製品ピッチＬは、後述するごとくピストンの径の影響を受けることなく、極力小 さな値に設定する。上記固定型板２には、上記各射出成形空間Ｓに臨ませてゲー ト６が設けられており、プラスチックス等の射出材を放出し得るように構成され ている。

【００１２】 各ゲート６の上方には、バンドヒータ８を備えた同心状の２つのブッシュ１０ 、１２が設けられ、この中心部に樹脂通路１４が形成される。そして、この各樹 脂通路１４内にロッド状のトピード１６が昇降自在に設けられ、上記ゲート１６ の開閉操作を行なう。このような固定型板２の上部には、各トピード１６に対応 させてトピードブッシュ１８及びランナブッシュ２０を有するマニホールド２２ が設けられると共に、各ランナブッシュ２０には、樹脂導入口（図示せず）が形 成されており、上記マニホールド２２は成形機ノズルから出た樹脂が溶融状態を 保ちつつゲート６まで達するようにヒータ等により暖められて高温状態に保たれ ている。 そして、このマニホールド２２の上方には、固定側取付板４０が設けられてお り、これに比較的大型の１つのシリンダ機構４２が固定されている。このシリン ダ機構４２は中空円筒体状のシリンダ４４を有しており、このシリンダ４４のス トローク方向両端には、第１エアー回路４６及び第２エアー回路４８が接続され ており、それぞれピストン５０に仕切られた第１エアー室５２及び第２エアー室 ５４へエアーを給排気し得るように構成されている。

【００１３】 そして、上記ピストン５０には、連結棒５６を介して、上記固定側取付板４０ とマニホールド２２との間に設けられた板状の１つのトピード駆動体５８が接続 されている。このトピード駆動体５８の下部には、前記４つのトピード１６の基 端部が取付け固定されており、このトピード駆動体５８を上下動することにより ４つのトピード１６を同時に操作し得るように構成されている。

【００１４】 次に、以上のように構成された本実施例の動作について説明する。 まず、各ゲート６を閉じる場合には、図１に示すシリンダ機構の状態において 第１エアー回路４６からピストン５０の上部の第１エアー室５２へエアーを導入 すると同時に、第２エアー室５４内のエアーを第２エアー回路４８を介して排出 する。すると、ピストン５０は次第に下降し、これと同時に、ピストン５０に連 結されたトピード駆動体５８は４つのトピード１６を同時に降下させる。この降 下は、各トピード１６の下端部が各ゲート６に当接してこれを閉塞するまで行な われる。 ゲート６が閉塞すると、樹脂通路１４を介してゲート６より射出成形空間Ｓへ 導入されていた射出材としての樹脂の供給が断たれることになる。 そして、製品の型だしが終了して再度射出成形を行なう場合には、前記と反対 の操作を行なう。すなわち、第２エアー回路４８からピストン５０の下部の第２ エアー室５４内へエアーを導入すると同時に、第１エアー室５２内のエアーを第 １エアー回路４６を介して排出する。これにより、ピストン５０は、次第に上昇 して各トピード１６を同時に後退させ、各ゲート１６が開状態となって、樹脂は 開状態となったゲート１６から射出成形室Ｓ内へ流入することになる。

【００１５】 ここで、前述の従来装置と同様にトピードの径を４ｍｍとし、樹脂圧Ｐ１＝５ ００ｋｇ／ｃｍ²、エアー圧力Ｐ２＝５ｋｇ／ｃｍ²と仮定すると、４つのトピ ード１６を動作するためには下記の式の条件を必要とする。 π（Ｒ２）²×５＞４π×２²×５００ （Ｒ２：シリンダの半径） 従って、Ｒ２〉４０となり、シリンダの内径は８０ｍｍ以上あればよいことに なる。 従来装置にあっては、それぞれのトピードにシリンダ機構を１つずつ設けてい たために、Ｐ１＝５００ｋｇ／ｃｍ²、Ｐ２＝５ｋｇ／ｃｍ²、Ｒ３＝２ｍｍ（ Ｒ３：トピードの半径）のとき、Ｒ２＞２０となり、従って製品ピッチは４３ｍ ｍ（Ａ≒２０×２＋３）以上に設定しなければならなかった。

【００１６】 しかしながら、本実施例の場合には、シリンダブッシュ６０の径Ａ≒Ｂ＋３よ り４０×２＋３＝８３となり、従って、Ｂは８３ｍｍ以上あればよいことになる 。すなわち、従来装置にあっては、シリンダ機構を４つ並べると１７２ｍｍ（４ ３×４）も必要であったものが、本実施例によればほぼ半分の８３ｍｍで済むこ とになる。従って、図１中の製品ピッチＬは、理論的には８３／４＝２０．７５ ｍｍとなり、約２０ｍｍ位まで縮めることが可能となる。 尚、上記計算においては、トピード駆動体５８を動かすための摺動抵抗等は０ として計算している。 以上のような利点は、図１に示すように４本のトピードに対して１つのシリン ダ機構を組み合わせた場合のみならず、更に多数のトピード、例えば８本のトピ ードに対して１つのシリンダ機構を組み合わせた場合や、シリンダ機構２個の組 合せ等種々の組合せを適用することが可能である。これらの組合せは、固定側取 付板４０に設けられているシリンダブッシュ６０が他の部品（ネジ類等）の関係 で所定のものが設置できるか否か等によって適宜選択することができる。

【００１７】 また、上記トピード駆動体５８が平面的に大きくなった場合には、全体を均等 に作動させるために、図２に示すようにトピード駆動体５８に複数、例えば４つ のピストン５０を設けて駆動させるようにしてもよい。 また、トピード駆動体５８は、反ったり、よじれたり或いはうねったりして動 いてはいけないので、これを防止するために、図３に示すように１または複数の ガイド機構６２を設けるようにしてもよい。すなわち、このガイド機構６２は、 固定側取付板４０に設けたガイドピン６４と、トピード駆動体５８に設けられ、 このガイドピン６４と摺動自在に嵌合するガイドブッシュ６６により主に構成さ れており、これによりトピード駆動体５８が斜めになったりして動作不良になる ことを防止することが可能となる。

【００１８】 この種のガイド機構６２は、通常、金型のつき出しピンの作動にも採用されて いる構造であり、各トピード１６を均一に作動させることができ、ガイドピン６ ４とガイドブッシュ６６が適度な寸法で設けられることにより、トピード駆動体 ５８を安定して作動させることができる。 前記実施例にあっては、トピード駆動体５８を、固定側取付板４０とマニホー ルド２２との間に介在させたが、これに限定されず、例えば図４に示すようにマ ニホールド２２とトピード駆動体５８との間にブロック体６８を介在させ、この ブロック体６８にシリンダ機構４２を設けるようにしてもよい。 そして、シリンダ機構４２のピストン５０は、この上方に位置するトピード駆 動体５８と連結棒５６を介して接続されている。そして、このトピード駆動体５ ８に取付け固定された各トピード１６は上記ブロック体６８に形成したトピード 挿通孔７０を介してマニホールド２２側へ延出されている。

【００１９】 そして、固定側取付板４０にガイド機構６２のガイドピン６４を設けると共に 、これに摺動自在に嵌合するガイドブッシュ６６をトピード駆動体５８に設ける ようにする。 この実施例によれば、マニホールド２２の放つ熱が上記ブロック体６８により 遮断されるので、上記トピード駆動体５８がマニホールド２２からの放熱エネル ギを直接に受けることはない。従って、トピード駆動体５８の熱による影響は、 図１及び図３に示す装置例の場合よりも少なくて済む。また、図３に示すトピー ド駆動体５８とマニホールド２２との間の距離Ｌ１よりも図４に示す装置例の距 離Ｌ２を大きくとることができ、マニホールド２２とトピード駆動体５８の温度 差による熱膨張差の違いの影響を受けにくい。

【００２０】 しかしながら、いずれにしてもトピード駆動体５８とマニホールド２２の熱膨 張量は同量とはなりえないことから、トピード１６をトピード駆動体５８へ取付 ける際、つき出しピンと同様にトピード取付部をつばつき形状等にすることによ り、図４においてトピード駆動体５８の取付部にて左右に多少動くことができ、 熱膨張差を吸収することができる。この場合には、マニホールド２２のトピード ブッシュ１８を傷付ける事無くトピード１６を作動することが可能となる。 尚、以上の実施例にあっては、ピストン機構の駆動源としてエアー回路を用い た場合について説明したが、これに限定されず、例えば油圧回路を用いるように にてもよい。この場合にも、上述のエアー回路の場合と同様に、下記式が成立す ればよい。 π（Ｒ２）²・Ｐ２＞π（Ｒ３）²・Ｐ１ （但しＰ２は油圧） 油圧はエアー圧と異なり、１００ｋｇ／ｃｍ²以上と高いため、シリンダ径を 小さく設定することができる。しかし、油は粘性が高いため、シリンダまでの管 路を比較的太く設定しなければならず、逆に太く設定すると、小さなシリンダで は制御がきかなくなってしまう。

【００２１】 また、シリンダからの油漏れを防ぐためには、構造も頑丈に作らねばならず、 現状では製品ピッチを４０ｍｍ以下にするためのシリンダを作ろうとすると内径 は３０ｍｍ以下のシリンダとなっていしまい、これで単独にトピードを制御しよ うとすると、トピード間の動きにバラツキが生じてしまうことになる。 そこで、製品ピッチ間が狭い場合には、本実施例のエアー回路の場合と同様に 、比較的大きなシリンダを１つ乃至複数個設けて、これによってシリンダの数以 上の数の複数のトピードを作動させるようにする方がよい。

【００２２】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば次のような優れた作用効果を発揮するこ とができる。 製品ピッチを大幅に小さく設定することができるので、多数個取りが可能とな り、従って、生産効率の向上を図ってコストの削減を推進することができる。 駆動源供給用の分岐回路等を少なくできるので、エアー回路の全体を減少させ ることができ、装置のコンパクト化を図ることができるのみならず、駆動エアー 等の漏れ等のトラブルの発生する可能性を低下することができ、更に、金型自体 の製作も容易に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る射出成形金型装置を示す断面図で
ある。

【図２】本考案の変形実施例に用いるトピード駆動体と
ピストンとの配置状態を示す図である。

【図３】本考案の他の実施例を示す断面図である。

【図４】本考案の更に他の実施例を示す断面図である。

【図５】従来の射出成形用金型装置を示す断面図であ
る。

【図６】従来の射出成形用金型装置を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

２…固定型板、４…可動板、６…ゲート、１４…樹脂通
路、１６…トピード、２２…マニホールド、４２…シリ
ンダ機構、４４…シリンダ、４６…第１エアー回路、４
８…第２エアー回路、５０…ピストン、５２…第１エア
ー室、５４…第２エアー室、５８…トピード駆動体、Ｓ
…射出成形空間。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 射出材を供給するためのゲートを開閉す
   る複数のロッド状のトピードをシリンダ機構によって動
   かす射出成形用金型装置において、前記複数のトピード
   の基端部を１つのトピード駆動体に取付け固定し、前記
   トピード駆動体を前記トピードの数よりも少ない数のシ
   リンダ機構により駆動させるように構成したことを特徴
   とする射出成形用金型装置。