JPH0546415U - 射出成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 中空射出成形において、溶融樹脂材料内への
ガスの供給を所定領域のみに行うことが可能な構成を得
る。 【構成】 成形型２，３に、キャビティ４内へ溶融樹脂
材料を注入するホットランナノズル５ｂと、該キャビテ
ィ４内の溶融樹脂材料内にガスを供給するガス供給装置
６とを備えさせる。前記ホットランナノズル５ｂに、前
記ガス供給装置６からのガス供給時、樹脂注入口５ｃを
閉塞するバルブピン７ｂを備えたバルブ手段７を配設す
る。これにより、ガス供給装置６から供給されたガスが
ホットランナノズル５ｂ内に侵入することが防止され、
ガスを所定領域にのみ供給することができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、射出成形装置に係り、特に、射出成形品の内部に空間部を形成する ようにしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、樹脂成形品の成形方法の１つとして射出成形が知られている。この 射出成形は、一般に、一対の成形型が型閉めされた状態において、この両型間に 形成されたキャビティに溶融樹脂材料を注入した後、冷却し、この樹脂材料を前 記キャビティの形状に対応した所定形状に成形するようにして行われている。

【０００３】 また、このような射出成形において、成形品の剛性の向上を目的として、射出 成形品の裏面の一部にビード状に延びるリブを成形することがある。従って、こ のようなリブを備えた射出成形品を得るための成形型は、そのキャビティ面の一 部に、成形しようとするリブの形状に対応させた溝部が形成されている。

【０００４】 ところが、このようなリブを備えた樹脂成形品の射出成形にあっては、このリ ブの成形位置周辺において成形品の厚さ寸法が変化することになるために、この 厚さ寸法の異なる部分における熱収縮量の差が生じ、これによってリブの成形位 置に対応した成形品表面において局部的な「引け」が生じてしまうといった不具 合があった。

【０００５】 そこで、この不具合を解消することに鑑みられた射出成形法として、特開昭６ ３−２６８６１１号公報に開示されているような中空射出成形がある。この中空 射出成形は、図４に示すように、上型ａに樹脂注入ノズルｂを配設し、一方、下 型ｃにリブｄを成形するための溝部ｅを形成すると共に、この溝部ｅにガス供給 ノズルｆを接続させる。そして、キャビティ内に前記樹脂注入ノズルｂから溶融 した樹脂材料ｇを注入し、その後、この樹脂材料ｇの前記溝部ｅに注入された部 分、つまり前記リブｄとなる部分が冷却されて硬化してしまう前に、前記ガス供 給ノズルｆから前記リブｄ内に向けて高圧のガスを吹き込む。これにより、前記 リブｄ周辺の樹脂材料ｇの熱収縮量を供給ガスによって補うようにし、樹脂成形 品の表面に「引け」が発生することを防止するようにしている。

【０００６】 また、前記樹脂注入ノズルｂは、次の射出成形における樹脂材料の供給を円滑 に行い得るように、樹脂材料の粘性を低く保持すべく、その樹脂注入口に近接し て図示しないヒータが配設されたホットランナノズルで構成されている。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上述したような中空射出成形にあっては、樹脂注入ノズルｂが上述 したようなホットランナノズルによって構成されているために、該樹脂注入ノズ ルｂの配設位置周辺が高温度に保持されており、このため、この樹脂注入ノズル ｂの配設位置周辺では、樹脂材料ｇの硬化速度が遅くなっている。また、前記ガ ス供給ノズルｆから供給されたガスは樹脂材料ｇの粘度の低い部分に流れ込む性 質がある。そのため、図４に示すように、前記ガス供給ノズルｆから供給された ガスが未だ硬化されていない樹脂材料ｇ内部を通過して樹脂注入ノズルｂの通路 内にまで供給されてしまうことがある。このような状況にあっては、リブｄ内に 供給されるべきガスが樹脂注入ノズルｂ側に漏れ出ることになるために、このリ ブｄ内に形成される空間の体積が十分に確保できず、樹脂成形品表面に上述した ような「引け」が発生してしまう。そればかりでなく、樹脂注入ノズルｂ周辺に おける成形品表面に「膨れ」が生じたり、この表面に孔があいてしまったりする といった製品不良を招くことになる。更には、射出成形後にあっても、樹脂注入 ノズルｂ内にガスが入込んでいるために、次の射出成形において樹脂材料の供給 量が不足して製品の外観不良が生じるといった不具合も生じることになる。また 、このような外観不良を回避するためには、これらを考慮した成形型を作製せね ばならないために、成形品の設計自由度が制限されることにもなる。

【０００８】 本考案は、これらの点に鑑みてなされたものであって、この中空射出成形にお いて、供給されるガスを樹脂注入ノズル側に侵入させることなく、所定域にのみ に供給することが可能な構成を得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために、本考案は、ガス供給ノズルからのガス供給動作 時にあっては樹脂注入ノズルの注入口を閉じるようにして、この樹脂注入ノズル 内にガスが入込まないようにした。具体的に、請求項１記載の考案は、樹脂注入 手段及びガス供給手段を有する成形型を備え、該成形型を型閉めして形成される キャビティに、前記樹脂注入手段から溶融樹脂材料を注入した後、前記ガス供給 手段によって前記キャビティに注入された溶融樹脂材料の内部の所定領域にガス を注入することによって、内部に空間部を備えた樹脂成形品を成形する射出成形 装置を対象としている。そして、前記樹脂注入手段における樹脂注入通路の下流 端部に、前記ガス供給手段からのガス供給時、該樹脂注入通路の樹脂注入口を閉 塞するバルブ手段を設けるような構成とした。

【００１０】 請求項２記載の考案は、前記請求項１記載の射出成形装置において、樹脂注入 手段に、樹脂注入通路の下流端部周辺にヒータが配設されて成るホットランナノ ズルを備えさせるようにした。

【００１１】

【作用】

上記の構成により本考案では以下に述べるような作用が得られる。請求項１記 載の考案では、射出成形の際に、先ず、型閉めされた成形型のキャビティ内に樹 脂注入手段から溶融樹脂材料を注入する。その後、ガス供給手段によって前記キ ャビティに注入された溶融樹脂材料の内部の所定領域にガスを注入する。この際 、前記樹脂注入手段における樹脂注入通路の下流端部に設けられたバルブ手段に よって前記樹脂注入通路の樹脂注入口を閉塞する。このため、樹脂注入通路内に ガスが侵入することが防止され、キャビティ内の溶融樹材料の所定領域のみにガ スの注入が行え、該所定領域へのガスの供給量不足や成形品表面での「膨れ」や 「孔開き」の発生が回避ができる。

【００１２】 また、請求項２記載の考案では、樹脂注入手段に、樹脂注入通路の下流端部周 辺にヒータが配設されて成るホットランナノズルが備えられており、特に、樹脂 注入通路内へのガスの侵入が懸念される該ホットランナノズルにおいて、このガ スの侵入が確実に防止される。

【００１３】

【実施例】

次に、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。図２には本例に係る射出成 形装置１の縦断面を示している。この射出成形装置１は、本考案でいう成形型と しての上型２と下型３とで成っており、この各型２，３を型閉めした状態（図２ に示す状態）において各型２，３間にキャビティ４が形成され、このキャビティ ４内に樹脂材料が注入されて所定形状の樹脂成形品を成形するようになっている 。以下、各型２，３の構造について説明する。

【００１４】 上型２は、上型本体２ａがベースプレート２ｂに支持されて成っており、この ベースプレート２ｂが図示しない昇降装置によって支持されている。これにより 、この上型２は、型閉じ動作にあっては下降移動し、型開き動作にあっては上昇 移動するようになっている。また、前記上型本体２ａの下面における中央部分に は凹部２ｃが形成されており、この凹部２ｃの底面が前記キャビティ４を構成す る上側のキャビティ面２ｄに形成されている。

【００１５】 そして、この上型２の特徴とする構成として、該上型２の内部には本考案でい う樹脂注入手段としてのホットランナパイプ５が備えられている。このホットラ ンナパイプ５は所謂樹脂注入管であって、メイン注入管５ａと、該メイン注入管 ５ａから複数（図２に示すものは２つ）に分岐された本考案でいう樹脂注入通路 の下流端部を構成するホットランナノズル５ｂ，５ｂとで成っている。前記メイ ン注入管５ａは図２において上下方向に延びており、その上端はベ−スプレート ２ｂの上面に開口していて、この上端には図示しない樹脂供給装置が連繋されて いる。また、このメイン注入管５ａの下端は前記ホットランナノズル５ｂ，５ｂ に連結している。一方、前記ホットランナノズル５ｂは、前記樹脂供給装置から 供給された溶融樹脂材料を前記キャビティ４の所定位置に案内して注入するもの であって、その一端が上述した如く前記メイン注入管５ａの下端に連結しており 、他端が前記キャビティ面２ｄに樹脂注入口５ｃによって開口している（この部 分の構成については後述する）。

【００１６】 下型３は、下型本体３ａがスペーサ３ｂ，３ｂを介してベースプレート３ｃに 支持されて成っている。また、前記下型本体３ａの上面における中央部分には、 前記上型本体２ａの凹部２ｃの形状に対応した凸部３ｄが形成されており、この 凸部３ｄの上面が前記キャビティ４を構成する下側のキャビティ面３ｅに形成さ れている。従って、図２に示すような型閉め状態にあっては、各型本体２ａ，３ ａ夫々のキャビティ面２ｄ，３ｅによって前記キャビティ４が形成される。また 、この下型３のキャビティ面３ｅにおける所定位置には、複数（本例のものでは ２つ）の溝部３ｆ，３ｆが形成されている。この溝部３ｆは図２における紙面鉛 直方向に延びており、これによって射出成形の際には、樹脂成形品の裏面にビー ド状のリブを形成するようになっている。

【００１７】 そして、この下型３の特徴とする構成として、該下型３には本考案でいうガス 供給手段としてのガス供給装置６が備えられている。このガス供給装置６は、ガ ス供給機６ａ，６ａ、ガス供給管６ｂ，６ｂ及びガス供給ノズル６ｃ，６ｃとを 備えて成っており、高圧のガスを前記キャビティ４内（特に、溝部３ｆ内）に向 けて供給するものである。ガス供給機６ａは、前記スペーサ３ｂによって下型本 体３ａとベースプレート３ｃとの間に形成された空間内において、下型本体３ａ の下面に取付けられている。ガス供給管６ｂは、前記下型本体３ａの内部におい て図２の上下方向に延びており、前記ガス供給機６ａから供給されたガスを前記 キャビティ４に向って案内するものである。そして、ガス供給ノズル６ｃは、前 記ガス供給管６ｂの上端部に取付けられており、その配設位置は、前記下型キャ ビティ面３ｅの溝部３ｆに対応した位置に設定されている。従って、射出成形に おいて、このガス供給装置６から供給されるガスは、前記溝部３ｆに注入されて いる樹脂材料、つまり樹脂成形品においてリブとなる部分の内部に供給されるこ とになる。

【００１８】 次に、本例の特徴とする構成について説明する。本例の特徴としては、前記ホ ットランナンズル５ｂの構成にある。図１には、このホットランナノズル５ｂ周 辺の構造を示している。この図に示すように、前記ホットランナノズル５ｂにお ける下流端近傍には通路径が拡大された拡大部５ｄが形成されており、この拡大 部５ｄの内部にバルブ手段７が配設されている。以下、このバルブ手段７につい て説明する。このバルブ手段７は、前記拡大部５ｄの中央に配設されたコア部７ ａと、該コア部７ａに収容されたバルブピン７ｂとを備えて構成されている。コ ア部７ａは、その外壁面が前記拡大部５ｄの内壁面と所定間隔を存して、この間 隔によって溶融した樹脂材料の流通路を形成するようになっている。また、この コア部７ａの内部には、その上下方向に延び、且つその下端面に開口するバルブ ピン挿入空間７ｃが形成されている。そして、このバルブピン挿入空間７ｃには 略円柱状の前記バルブピン７ｂが挿通されている。このバルブピン７ｂは、前記 コア部７ａに対して小ストロークをもって上下移動自在とされており、その移動 下端位置（図１に示す状態位置）では樹脂注入口５ｃを閉塞するようになってい る一方、図示しない移動上端位置では前記樹脂注入口５ｃを開放するようになっ ている。また、このバルブピン７ｂの上下方向略中央位置にはフランジ部７ｄが 形成されており、このフランジ部７ｄの上面と前記バルブピン挿入空間７ｃの内 壁面に形成された段部７ｅとの間にはコイルスプリング７ｆが縮装されている。 これによって前記バルブピン７ｂはコイルスプリング７ｆによって常に図１にお ける下方への付勢力が与えられており、このバルブピン７ｂにコイルスプリング ７ｆ以外の外力が作用していない状態では、前記樹脂注入口５ｃがバルブピン７ ｂによって閉塞されるようになっている。また、このバルブピン７ｂによる樹脂 注入口５ｃの閉塞状態について説明すると、前記樹脂注入口５ｃの開口部分の内 壁部には小寸法をもって先細り状に形成された傾斜面５ｅが形成されている一方 、前記バルブピン７ｂの先端近傍には、前記傾斜面５ｅに対向した先細り状の傾 斜面７ｇが形成されている。そして、前記樹脂注入口５ｃの閉塞状態にあっては 、夫々の傾斜面５ｅ，７ｇ同士が当接されて、バルブピン７ｂの傾斜面７ｇのう ち上側半分部がホットランナノズル５ｂの通路内に臨むようになっていると共に 、バルブピン７ｂの先端面が上型本体２ａのキャビティ面２ｄと面一状態となっ ている。このような構成により、溶融樹脂の注入行程においてホットランナノズ ル５ｂ内の内圧が高くなり、その圧力がバルブピン７ｂの傾斜面７ｇの上側半分 部に作用すると、この圧力の分力がバルブピン７ｂを上方へ移動させるように働 き、この分力がコイルスプリング７ｆの付勢力にうち勝つと、バルブピン７ｂが 上方へ移動されて前記樹脂注入口５ｃが開放されるようになっている。尚、図１ における５ｆ，５ｆは、ヒータであって、ホットランナノズル５ｂ内の溶融樹脂 材料を加熱することによって、その粘性を常時低く保つようにしている。

【００１９】 次に、上述の如く構成された射出成形装置１における射出成形について説明す る。先ず、上型２を下型３に向って下降させて図２に示すような型閉め状態とし 、上型２のキャビティ面２ｄと下型３のキャビティ面３ｅとの間に所定形状のキ ャビティ４を形成する。この状態から、ホットランナパイプ５によってキャビテ ィ４内に溶融した樹脂材料を注入する。つまり、溶融した樹脂材料をメイン注入 管５ａから各ホットランナノズル５ｂ，５ｂに供給する。この際、ホットランナ ノズル５ｂ内の内圧が低い状態では、バルブピン７ｂがコイルスプリング７ｆの 付勢力によって下端状態位置にあり、樹脂注入口５ｃがバルブピン７ｂによって 閉塞されている（図１参照）。そして、樹脂材料の供給が継続して行われてホッ トランナノズル５ｂ内の内圧が所定値に達し、この内圧におけるバルブピン７ｂ の傾斜面７ｇに対して上方へ向って作用する分力がコイルスプリング７ｆの付勢 力にうち勝つと、バルブピン７ｂが上方へ移動されて前記樹脂注入口５ｃが開放 される。これによって、前記キャビティ４内に溶融樹脂材料が注入される。

【００２０】 その後、予め設定された所定量の溶融樹脂材料が注入されると、この注入動作 が停止される。これによってホットランナノズル５ｂ内の内圧が低下し、該内圧 が前記所定以下になり、前記コイルスプリング７ｆの付勢力が前記内圧の上方へ 向う前記分力にうち勝つと、バルブピン７ｂが下方へ移動されて、再び前記樹脂 注入口５ｃが閉塞される。

【００２１】 このようにして、キャビティ４内に所定量の樹脂材料が注入された後、ガス供 給動作に移る。このガス供給動作においては、前記各ガス供給機６ａから同時に ガス供給管６ｂに高圧ガスを送給する。これにより、ガスは、ガス供給管６ｂを 経た後、ガス供給ノズル６ｃからキャビティ４内に向けて供給される。つまり、 このガスは樹脂成形品のリブを成形する溝部３ｆに供給される。そして、この供 給されたガスは図１に仮想線で示すように、溝部３ｆ内に充填されている樹脂材 料の内部に供給され、その供給量に応じた空間Ｓが形成される。そして、この場 合、前記ホットランナノズル５ｂの樹脂注入口５ｃはバルブピン７ｂによって閉 塞されているために、このガスが、該ホットランナノズル５ｂ内に侵入すること がない。このようにして、リブ内の所定位置にガスが供給されて所定体積の空間 部Ｓが形成されることになるために、この体積分だけ樹脂材料の熱収縮量を補う ことができるので、樹脂成形品の表面での「引け」の発生を回避できる。また、 成形品表面での「膨れ」や「孔開き」の発生も防止できるので、所定形状の樹脂 成形品を得ることができる。

【００２２】 上述してきたように、本例の構成によれば、樹脂成形品の表面での「引け」の 発生を回避できるホットランナノズル５ｂを備えた中空射出成形において、ホッ トランナノズル５ｂ内へのガスの侵入が回避できることによって、従来技術にお いて課題とされていた、リブ内に成形される空間の容積不足による「引け」の発 生や成形品表面での「膨れ」及び「孔開き」の発生が回避ができ、所定形状の樹 脂成形品を得ることができる。また、成形品の外観不良の発生を考慮しながら成 形型２，３を作製する必要がなくなるので成形品の設計自由度が向上される。

【００２３】 （変形例） 次に、本考案の変形例について説明する。本例の射出成形装置は、ホットラン ナノズル５ｂの樹脂注入口５ｃを閉塞するためのバルブ手段の構成の変形例であ って、その他の構成は上述した実施例と同様であるために説明を省略し、その特 徴とする構成のみについて説明するに止める。

【００２４】 図３に示すように、本例におけるバルブ手段８は、バルブピン８ａと油圧シリ ンダ８ｂとによって成っている。バルブピン８ａは、ホットランナノズル５ｂの 中央部に挿通されており、前記油圧シリンダ８ｂの駆動に伴って上下移動するよ うに構成されており、その下端位置においてホットランナノズル５ｂの樹脂注入 口５ｃを閉塞するように成っている。従って、射出成形時において、溶融樹脂材 料を注入する際には油圧シリンダ８ｂを駆動させて、図３に示すように、バルブ ピン８ａを引き込んで、樹脂注入口５ｃを開放する。これによって溶融樹脂材料 がキャビティ４内に注入される。その後、ガス供給装置６からのガス供給動作時 にあっては、油圧シリンダ８ｂを駆動させてバルブピン８ａを前進させて樹脂注 入口５ｃを閉塞する。この際、バルブピン８ａの先端面は上型本体２ａのキャビ ティ面２ｄと面一状態とされる。

【００２５】 このように、本例の構成にあっても、バルブピン８ａによって樹脂注入口５ｃ が閉塞されることによってホットランナノズル５ｂ内へのガスの侵入が回避でき ることになり、リブ内に成形される空間の容積不足や成形品表面での「引け」、 「膨れ」及び「孔開き」の発生が回避ができ、所定形状の樹脂成形品を得ること ができる。また、本例の構成にあっては、油圧シリンダ８ｂによってバルブピン ８ａの移動を行わせるようにしているために、その移動状態を確実に設定するこ とができる。

【００２６】 尚、上述した各例では上型２にホットランナパイプ５を、下型３にガス供給装 置６を夫々配設するような構成としたが、本考案は、これに限らず、これらを逆 に配設したり、両者を一方の型に配設するような構成としてもよい。また、射出 成形品の裏面にリブを成形するようにして、このリブ内にガスを供給するように したが、本構成は、リブを成形しない樹脂成形品の射出成形にも利用可能である 。

【００２７】

【考案の効果】

上述してきたように、本考案によれば、以下に述べるような効果が発揮される 。請求項１記載の考案によれば、樹脂注入手段における樹脂注入通路の下流端部 に、ガス供給手段からのガス供給時、該樹脂注入通路の樹脂注入口を閉塞するバ ルブ手段を設けるような構成としたために、ガス供給手段によって供給されるガ スが前記樹脂注入通路内に侵入することを防止でき、キャビティ内の溶融樹材料 の所定領域のみにガスの供給が行え、該所定領域へのガスの供給量不足による成 形品表面での「引け」や、樹脂注入通路内へのガスの侵入による成形品表面での 「膨れ」や「孔開き」の発生が回避ができ、所定形状の樹脂成形品を得ることが できる。更に、成形品の外観不良の発生を考慮しながら成形型を作製する必要が なくなるために成形品の設計自由度の向上を図ることもできる。

【００２８】 また、請求項２記載の考案では、樹脂注入手段に、樹脂注入通路の下流端部周 辺にヒータが配設されて成るホットランナノズルが備えられており、特に、樹脂 注入通路内へのガスの侵入が懸念される該ホットランナノズルにおいて、このガ スの侵入が確実に防止されるので、請求項１記載の考案における効果を維持しつ つ射出成形の連続成形が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ホットランナノズル周辺の縦断面図である。

【図２】射出成形装置の縦断面図である。

【図３】変形例における図１相当図である。

【図４】従来例における図１相当図である。

【符号の説明】

１ 射出成形装置 ２ 上型（成形型） ３ 下型（成形型） ４ キャビティ ５ ホットランナパイプ（樹脂注入手段） ５ｂ ホットランナノズル ５ｃ 樹脂注入口 ５ｆ ヒータ ６ ガス供給装置（ガス供給手段） ７，８ バルブ手段 Ｓ 空間部

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂注入手段及びガス供給手段を有する
   成形型を備え、該成形型を型閉めして形成されるキャビ
   ティに、前記樹脂注入手段から溶融樹脂材料を注入した
   後、前記ガス供給手段によって前記キャビティに注入さ
   れた溶融樹脂材料の内部の所定領域にガスを注入するこ
   とによって、内部に空間部を備えた樹脂成形品を成形す
   る射出成形装置であって、 前記樹脂注入手段における樹脂注入通路の下流端部に
   は、前記ガス供給手段からのガス供給時に、該樹脂注入
   通路の樹脂注入口を閉塞するバルブ手段が設けられてい
   ることを特徴とする射出成形装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の射出成形装置において、
   樹脂注入手段は、樹脂注入通路の下流端部周辺にヒータ
   が配設されて成るホットランナノズルを備えて構成され
   ていることを特徴とする射出成形装置。