JPH0639955Y2 - 射出成形金型用スプルーブッシュ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は射出成形金型用スプルーブッシュに関する。

〔従来の技術〕

通常、射出成形機は、樹脂（成形材料）を加熱流動化す
るための加熱シリンダ、加熱流動化した樹脂を射出する
ためのノズル、射出された樹脂を冷却固化（熱可塑性樹
脂）または硬化（熱硬化性樹脂）させて成形品とするた
めの金型などからなり、とりわけ金型はその構造如何が
射出成形の良否を決定づけるところの重要な要素であ
る。

第４図は、従来標準的に使用されている射出成形金型40
の部分断面図であり、スプルーブッシュ41は、溶融樹脂
の通路となるスプルー42を有する金属材料からなり、図
に示すように、スプルー42は、型開きの際に固化した樹
脂の引き抜きを容易になし得るように樹脂流れ方向の下
流側に向けて拡径して形成されている。なお、図中、断
面を示すハッチングは省略されている。

而して、加熱シリンダにて溶融した樹脂がノズル９（図
中、一点鎖線で示す）から射出成形金型40内に射出され
ると、射出された樹脂は、スプルー42、ランナ43、ゲー
ト46を順次経て、キャビティ47内に充填され、そこで冷
却固化または硬化して形成体となる。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の射出成形機においては、射出時に
高温のノズル９と低温のスプルーブッシュ41とが接続す
るため、ノズル９からスプルーブッシュ41へ伝熱が起こ
り、ノズル９の温度が降下する。その結果、ノズル部に
おいて樹脂が冷却され流動性が低下するためショートシ
ョット（充てん不足）が生じたり、樹脂の粘度が上昇し
て樹脂内部に剪断発熱が起こるため樹脂が過熱されて成
形品に焼けが生じたりする。

上記ショートショットについては、例えば樹脂の温度や
金型温度を高くしたり、射出圧力や射出速度を大きくし
たりして樹脂の流動性を高めることにより、その解消が
図られている。

しかしながら、樹脂の温度、射出圧力や射出速度を高く
すると、焼けが生じ易くなり、また金型温度を高くする
と、冷却に長時間要することとなり生産性が低下してし
まう。

また、焼けについては、多段制御により射出速度を小さ
くしたり、スプルー42の径を大きくしたり、金型温度を
高くすることにより、その解消が図られている。

しかしながら、射出速度を小さくすると射出時間が長く
なってショートショット等の問題が起こり易くなり、ま
た金型温度を高くすると、先と同様、冷却に長時間要す
ることとなり生産性が低下してしまう。

本考案は、以上の事情に鑑みてなされたものであって、
その目的とするところは、ノズルと射出成形金型とが接
触してノズル温度が降下することにより発生する焼けや
ショートショット等の射出成形上の欠陥を有効に防止し
得る射出成形金型用スプルーブッシュを提供するにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するための請求項１記載の考案に係る射
出成形金型用スプルーブッシュは、スプルーおよび当該
スプルーの軸心と垂直なフランジ面を有する第一部材
と、前記第一部材のフランジ面にボルトにより着脱可能
に取り付けられた第二部材とからなる射出成形金型用ス
プルーブッシュであって、前記第一部材は、前記フラン
ジ面と平行な当接端面を有する金属製のブッシュ本体
と、当該ブッシュ本体のスプルーの軸方向の所定の長さ
にわたって設けられた径大穴部に焼き嵌めされた筒状
部、および前記当接端面に当接するディスク部が一体に
形成されてなるセラミックスからなる第一部材側断熱部
材とを有してなり、前記第二部材は、ノズルに当接する
ための金属製のノズル当接部材と、前記ボルトを挿入す
るためのボルト穴を有する金属製の筒状体と、当該筒状
体の内周面に焼き嵌めされ、且つ前記ノズル当接部材の
外周面に嵌合するセラミックスからなる第二部材側断熱
部材とを有してなるものである。

さらに、請求項２記載の考案に係る射出成形金型用スプ
ルーブッシュは、請求項３記載の考案に係る射出成形金
型用スプルーブッシュのノズル当接部材の外周面が、ス
プルーの軸方向のノズル側に向けて径小となる円錐面に
形成されてなるものである。

〔作用〕

ノズル当接部材とブッシュ本体との間に、セラミックス
からなる断熱部材が設けられているので、ノズルの放熱
が少なくなり、ノズル温度の降下が小さくなる。その結
果、射出された樹脂の流動性が低下することに起因する
ショートショットや、粘度上昇により樹脂に剪断発熱が
生じることに起因して成形品に現れる焼けなどが生じ難
くなる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図を参照しつつさらに詳細に説
明するが、本考案は下記実施例に限定されるものではな
く、その要旨を変更しない範囲において、適宜変更して
実施することが可能なものである。

第１図は、本考案に係る射出成形金型用スプルーブッシ
ュ１の一例を示す断面正面図であり、第２図は第１図に
示す射出成形金型用スプルーブッシュの側面図である。
図に示すスプルーブッシュ１は、ブッシュ本体２および
ブッシュ本体２側の断熱部材４（第一部材側断熱部材）
からなる第一部材Ａ、ノズル当接部材３、ノズル当接部
材３側の断熱部材５（第二部材側断熱部材）および円筒
状体６（筒状体）からなる第二部材Ｂなどからなる。

ブッシュ本体２はフランジ部７と管状部８とからなり、
管状部８のノズル９（図中、一点鎖線で示す）寄りの内
周面には、断熱部材４を内嵌するための径大穴部10が設
けられ、そこに断熱部材４が焼き嵌めされている。フラ
ンジ部７には、ボルト11が螺合するネジ穴12が複数個
（図は４個の場合を示す）設けられている。フランジ部
７の断熱部材４側の面は、断熱部材４との当接端面とな
っている。

断熱部材４は、中央にスプルー13の一部を形成する円孔
を有するディスク部14と、径大穴部10においてブッシュ
本体２に焼き嵌めされた中央にスルプー13の一部を形成
する円孔を有する筒状部15とが一体に形成されてなる。
筒状部15の好適な筒長は、スプルー13の寸法仕様、樹脂
の種類などによって異なる。筒長が短すぎると、ノズル
９の放熱を防止する効果が充分でなく、また長すぎる
と、成形終了後にスプルー13内の樹脂が充分固化せず離
型が困難になる。

ディスク部14には、ブッシュ本体２に設けられたネジ穴
12に対応する位置にボルト11を挿通させるためのボルト
穴16が設けられている。ディスク部14のノズル９側の面
は、第二部材Ｂとの接合面たる第一部材Ａのフランジ面
となっている。

断熱部材５は、略円筒状に形成され、金属製の円筒状体
６に焼き嵌めされており、円筒状体６には、ボルト11を
遊びをもって挿通させるボルト穴18が設けられている。
断熱部材５には、中央にスプルー13の一部を形成する円
孔19を有する金属製のノズル当接部材３が内嵌されてい
る。図に示すように、断熱部材５の内径は、内嵌された
ノズル当接部材３がノズル９側に脱けてしまわないよう
に、ノズル９寄り側ほど径小に形成されている。

また、スプルー13は、型開きの際にスプルー13内の固化
した樹脂を引き出すことが可能なように、ノズル９寄り
側からランナ43側に向けて径大となるように形成されて
いる。

なお、ノズル当接部材３の大きさは（従って、断熱部材
５の大きさ（内径および長さ）も）、スプルーブッシュ
１の機械的強度を保ち得る限りなるべく小さく構成する
ことが、ノズル９の放熱を防止する上で好ましい。

以上の如き構成の本考案に係るスプルーブッシュ１の組
立ては、先ず、円筒状体６に焼き嵌めされた断熱部材５
（第二部材側断熱部材）の径大開口端側（第１図の右
側）よりノズル当接部材３を嵌め込み第二部材Ｂを組立
て、次いで第二部材Ｂの円筒状体６に設けられた各ボル
ト穴18を、ブッシュ本体２および断熱部材４（第一部材
側断熱部材）からなる第一部材Ａの断熱部材４のボルト
穴16に略一致させた後、ボルト11を挿通してネジ穴12に
ネジ締めを行うことにより行われる。円筒状体６のボル
ト穴18には遊びが設けられているので、円筒状体６をス
プルー13の半径方向に移動させることにより、円筒状体
６の軸心とブッシュ本体２の軸心とを容易に一致させる
ことができる。

図に示したスプルーブッシュ１においては、円筒状体６
とブッシュ本体２との締結が、断熱部材４のディスク部
14を介在させて行われるため、締結する際にトルクの片
寄りがなく片締めが防止されるとともに、位置めが容易
である。もっとも、本考案は、かかる構造のものに限定
されず、円筒状体６とブッシュ本体２とを断熱部材を介
在させず直線締結した構造のものであってもよい。

また、図に示すスプルーブッシュ１では、ノズル当接部
材３が着脱可能に組立てられているので、ノズル当接部
材３を取り替えるだけでスプルーブッシュ１の寿命を高
めることができ、経済的である。

なお、上記実施例では、使用するセラミックスの種類は
特に制限されないが、断熱性（熱伝導率が小さいこと）
および機械的強度（例えばビッカース硬さが大きいこ
と）の物性バランスから、部分安定化ジルコニア質のセ
ラミックスが特に好適である。

第３図は、上記本考案に係るスプルーブッシュ１が装着
された射出成形金型30を示す。なお、断面を示すハッチ
ングは省略してある。また、図中、第４図中の符号と同
一の符号が付されたランナ、ゲート等のスプルーブッシ
ュを除く部材は、第４図中の同一の符号が付された部材
と実質的に同一の機能を有する部材である。

かかる射出成形金型30において、加熱シリンダ（図示せ
ず）にて加熱流動化された樹脂がノズル９から射出され
ると、射出された樹脂はスプルー13、ランナ43、ゲート
46を経て、キャビティ47内に導かれ、そこで冷却固化ま
たは硬化して成形品となる。ここにおいて、スプルーブ
ッシュ１は、断熱部材４、５を備えているので、ノズル
９は放熱しにくく、このため焼けやショートショットが
生じにくい。

以下に、第３図に示す射出成形金型30を備えた射出成形
機および第４図に示す従来の射出成形金型40を装着した
射出成形機（ファナック社製、型式名「FANUC AUTOSHOT
150B」、型締力:150トン、使用金型:150mm×100mm×3m
m平板；サイド１点ゲート、使用樹脂：鐘淵化学工業社
製、商品名「カネカエンプレックス N-540」）を用い
て、下記の成形条件で射出速度だけを変化させて、剪断
発熱に起因して生じる成形品の焼けの程度を目視にて比
較観察し評価した。金型保全のため、従来品の90mm/秒
における焼け評価は実施しなかった。

なお、評価はそれぞれ10個の成形品についての焼けの全
体評価を示したものであり、その基準は下記の通であ
る。

○ ………焼けなし △ ………焼け僅かにあり × ………焼け目立つ ×× ………焼け激しい ×××………焼け非常に激しい （成形条件） シリンダー内ヒーター設定温度（℃）： 評価結果を表に示す。

表より、本考案に係る射出成形金型用スプルーブッシュ
を装着した金型を使用して得た成形品は、いずれの射出
速度においても従来の金型を使用して得た成形品に比べ
て１ランク上の焼け評価となっている。

また、ノズルの放熱の影響はスプルー切れ（金型から成
形品を取り出す際のスプルーの離型性）にも大きく影響
し、従来の金型では、射出速度が大きくなるにつれて冷
却必要時間が長くなっているのに対して、本考案に係る
射出成形金型用スプルーブッシュを装着した金型では、
多少長くなる程度である。

〔考案の効果〕

以上、詳細に説明したように、本考案の係る射出成形金
型用スプルーブッシュは、焼けやショートショット等の
欠陥の少ない射出成形を可能にするなど、本考案は優れ
た実用的効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る射出成形金型用スプルーブッシュ
の断面正面図であり、第２図は第１図に示す射出成形金
型用スプルーブッシュの側面図、第３図は本考案に係る
スプルーブッシュを装着した射出成形金型の部分断面
図、第４図は従来の射出成形金型の部分断面図である。 １……スプルーブッシュ、２……ブッシュ本体、３……
ノズル当接部材、４……断熱部材（第一部材側断熱部
材）、５……断熱部材（第二部材側断熱部材）、６……
円筒状体（筒状体）、７……フランジ部、９……ノズ
ル、10……径大穴部、13……スプルー、14……ディスク
部、15……筒状部、30……射出成形金型、Ａ……第一部
材、Ｂ……第二部材

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】スプルーおよび当該スプルーの軸心と垂直
   なフランジ面を有する第一部材と、前記第一部材のフラ
   ンジ面にボルトにより着脱可能に取り付けられた第二部
   材とからなる射出成形金型用スプルーブッシュであっ
   て、 前記第一部材は、前記フランジ面と平行な当接端面を有
   する金属製のブッシュ本体と、当該ブッシュ本体のスプ
   ルーの軸方向の所定の長さにわたって設けられた径大穴
   部に焼き嵌めされた筒状部、および前記当接端面に当接
   するディスク部が一体に形成されてなるセラミックスか
   らなる第一部材側断熱部材とを有してなり、 前記第二部材は、ノズルに当接するための金属製のノズ
   ル当接部材と、前記ボルトを挿入するためのボルト穴を
   有する金属製の筒状体と、当該筒状体の内周面に焼き嵌
   めされ、且つ前記ノズル当接部材の外周面に嵌合するセ
   ラミックスからなる第二部材側断熱部材とを有してなる
   ことを特徴とする射出成形金型用スプルーブッシュ。
2. 【請求項２】前記ノズル当接部材の外周面が、スプルー
   の軸方向のノズル側に向けて径小となる円錐面に形成さ
   れてなる請求項１記載の射出成形金型用スプルーブッシ
   ュ。