JPH0747570A - 合成樹脂射出成型用金型装置に於ける射出成型時圧力エスケープメント・メカ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 合成樹脂射出成型加工サイクル中に於ける成
型加圧時点での、過大なる成型圧力が発生するに伴なう
幾多の問題を、一挙に解決せんが為、プレッシャーエス
ケープメント・メカを設置せしめる事に依り、適正圧力
にて射出成型加工を行なわしめるに在る。 【構成】 合成樹脂射出成型用金型装置（Ｉ．Ｍ．Ｃ）
のマニホールドプレート本体（２）内に形設したランナ
ー（５），…に連通して、プレッシャーエスケープメン
ト用ピース（６）を摺動自在に嵌挿せしめ、以って、成
型加工サイクル中の成型加圧時点に於ける過大成型圧力
を緩和なし得る様構成せる発明なり。 【効果】 一般合成樹脂射出成型工場総べてに亘って利
用し得ると共に、射出成型加圧時点での操作力に関し、
従来工法に見られた如き過大加圧力を激減せしめ適正圧
力と成し得、且つ、其の構造メカ至簡なる故、製作は低
廉安価，…等実用的効果甚大なり。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般の合成樹脂射出成
型業界に在って、合成樹脂成型加工サイクル中に於ける
成型加圧時点での過大なる成型圧力が発生する事態よ
り、之が引いては幾多の重大問題を惹起している現実を
踏まえ、一般合成樹脂射出成型業界にとっては絶対必要
不可欠なるメカニカル・エレメントと云えよう。さすれ
ば、産業上に於ける利用分野としては、それこそ、一般
合成樹脂成型業界の全工場に及ぶものと云っても過言で
はなかろう。

【０００２】

【従来の技術】扨て、従来より合成樹脂射出成型加工業
界に在っては、合成樹脂射出成型加工サイクル中の成型
加工時点即ち、溶融樹脂が合成樹脂射出成型機械の射出
シリンダーに依り、附属設備のスクリューを介し、成型
用金型の製品彫込部迄充填されると同時に、射出成型条
件［シリンダー温度，金型温度，成型製品の形状，大き
さや、原料樹脂の種類，射出温度，射出圧力，射出サイ
クル，…等のファクターが有るが］を満足成し得る様設
定せる、加圧力を以って、加工成型するに至るものであ
る。然うして、射出成型条件を満足すべき射出圧力並び
に射出サイクルに基き成型加工後、合成樹脂射出成型用
金型装置下方部のキャビティプレート中央に設けられ
た、ゲートブッシュのゲートホールを閉止せしめる為、
スピンドル型ニードルバルブを下降移動せしめなければ
ならぬが、斯る際、溶融樹脂はキャビティの製品彫込部
の隅々迄、既に充填された状態にあり、此処に於て更
に、ゲートホールを閉止せしめる為には、既に、キャビ
ティ製品彫込部に充填されている溶融樹脂原料をば、再
圧縮せしめなければならぬ結果、前述せるスピンドル型
ニードルバルブに対し、それこそ、過大なる押圧力を以
って、作動せしめなければならない事と成り、之が為、
結果的には、… ．加圧力の駆動源が勢い、大型化すると共に、装置自
体が高価につく。 ．加圧力の過大化に伴い、ゲートホール近傍のエレメ
ント類が、ピッキング現象により耐久性が著しく低下す
る。 ．さりとて、加圧力の過大化の影響を避けるべく、
該、加圧力を加減しようものならば、キャビティの製品
彫込部内に既に充填済みの原料樹脂との境界部分に、高
分子間結合状態に不均一な所謂、異質部分が生ずること
となり、品質的な低下を齎すに至る。 ．上記項〜項に詳述せる如く、射出成型製品とし
て、品質的にも秀れた製品を市場へ供給しようと考える
ならば、過大なる加圧力が発揮し得る所の大型化した合
成樹脂射出成型機が必要不可欠となり、為に、高圧力を
頻繁に駆使する結果、之に関連のバルブエレメント類を
徒に消耗すると共に、貴重なるエネルギー資源の無駄遣
いを齎す，……等、現在尚、数多くの難問題が山積して
いる状況に在った。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前項に於て、縷縷、詳
述した如く、在来工法に基く所の、合成樹脂射出成型用
金型装置に在っては、今尚、数多くの問題点が山積して
いるのであった。本発明は斯る点に鑑み提案されたもの
にして、本発明が解決しようとする課題としては、凡そ
次の点にに有ると云い得よう。
即ち、そもそも、本問題の根本原因が「合成樹脂射出
成型加工サイクル中に於ける成型加圧時点に於けるも
の」にあると云う体験的観点に立脚し、調査・研究の結
果、合成樹脂原料と雖も、溶融状態に在っては、所謂一
般の液体と略、似た様な物性を示すであろう。［高分子
化学工学等の分野では、ニュートン流体等と見做しては
いるが］。然らば、液体と見做せれば、溶融樹脂の状態
に在っては、水などと同様、非圧縮性流体と見做し得る
事から、前述せる「合成樹脂射出成型加工サイクル中に
於ける成型加圧時点に於けるもの」に在っては、理論的
見地からしても、［即ち、パスカルの原理（Pascal's P
rinciple）に基づいて考察］キャビティプレート中央部
に設けられた、ゲートブッシュのゲートホールを閉止さ
せる為、スピンドル型ニードルバルブを下降移動せしめ
る為の作動力（即ち押圧力の意）は、∞（無限大）に近
くなるものと推察されるのは明白なり。さすれば、斯る
無限大に近づく作動力（即ち押圧力の意）を軽減せしめ
且つ必要とする成型時加圧力を維持する為には、溶融状
態に在る樹脂原料を一時的に適当なるポートに、逃がし
てやれば問題は簡単に解決成し得るのではなかろうか。
─と云う見解に立ち、所謂、エスケープメント・ポット
（逃げ口）［其の大きさ即ち、直径（ｄ）並びにストロ
ーク（Ｚ）は、成型条件や成型製品の大きさ及び成型製
品の取り数，…等のファクターに依り定まるも、社の実
験に基ずけば、直径（ｄ）＝７〜８ｍｍ，ストローク
（Ｚ）＝８〜１２ｍｍ位の範囲で適当値を組合せれば良
い。］の設置に至ったのである。本発明は、以上、詳述
せる如き課題に重点を置いて、一挙に問題の解決へと導
いたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、前項に於て詳
述した如き見地より、最も理論に適った［即ち、パスカ
ルの原理（Pascal's Principle）に基づいた］然も、最
も合理的に解決せんとて、其の出現を見るに至ったもの
であって、既に、縷縷、詳述せる如き、厄介で困難な問
題は総べて一挙にクリアー、更には、其の構成要素が極
めて簡単な事に依り、製作費も至って低廉安価にして、
加工も容易、然も、斯かる要素の小型コンパクト化が可
能である，…等、其の実用的高価は、測り知れない程、
甚大なるものが有る。扨て、斯かる問題解決の為の手段
たるや、凡そ次の如くである。即ち、前項に於ても詳述
せる通り、合成樹脂射出成型用金型装置の下方部の、キ
ャビティプレート中央に設けられた、ゲートブッシュの
ゲートホールを閉止させる為の、スピンドル型ニードル
バルブの駆動源に、超大型の流体圧駆動源を新たに採用
するが如き、価格が高価につき且つ、装置全体が嵩高と
なる如きアイデア等は一切使用せず、之に代えて、全く
新規なる発明として、此処に、射出成型時圧力のエスケ
ープメント・メカの提案を見るに至ったものである。然
うして、其の課題を解決する為の手段としての狙い所と
しては、─── ．合成樹脂原料と雖も、溶融樹脂状態に在っては、水
などと同様、非圧縮性流体と見做し得。 ．然らば、理論的見地よりして、ゲートブッシュのゲ
ートホールを閉止させる為には、スピンドル型ニードル
バルブに対し、それこそ∞（無限大）の作動力（即ち押
圧力）を賦与しなければならない事となる。 上記項並びに項よりして、「密閉されし容器内での
圧力」と云う物理的現象に関しては、パスカルの原理
（Pascal's Principle）に基づいて解決する以外、其の
術は見られず、此処に、本発明の根幹を成す、エスケー
プメント・ポット（逃げ口）の設置と云う手段に至った
ものであって、斯る、エスケープメント・ポット（逃げ
口）其のものは、高々、其のボリュームが０．８〜１．
２ｃｍ³ 程度のものに過ぎないにも不抱らず、其の効果
は覿面にして、合成樹脂射出成型加工の標準条件即ち、
過大なる押圧力等は一切不要と成り、然も、加工されし
成型製品の品質は、何れも均一にして品質精度が大巾に
向上する、従来の合成樹脂射出成型加工業者にとって
は、信じ難い画期的なる実用的効果を奏するに至ったも
のである。

【０００５】

【作用】本発明に斯る、合成樹脂射出成型用金型装置に
於ける射出成型時圧力エスケープメント・メカは、前述
せる如き手段に基き構成されたものであるから、例え
ば、本発明エスケープメント・メカを、合成樹脂射出成
型用金型装置に設置せる場合に在っては、図１，図２及
び図３からも明らかな様に、── 例えば取付
用トッププレート（１），マニホールドプレート本体
（２），マニホールドプレート受板（３）並びにキャビ
ティプレート（４），等々を組合せて構成せる、合成樹
脂射出成型用金型装置（Ｉ．Ｍ．Ｃ）内のマニホールド
プレート本体（２）内に、穿孔せしめて形設せるランナ
ー（５），…［実施例（図１，図２）に在っては、ｎ＝
４即ち４個取り用を示す］に連通し且つ、該、ランナー
（５）の基部（Ｂ）に臨ませた位置に於て、予め必要と
せる適当なる直径（ｄ）並びにストローク（Ｚ）［即
ち、之等の大きさ、直径（ｄ）並びにストローク（Ｚ）
は、成型条件や成型製品の大きさ及び成型製品の取り
数，…等のファクターに基き定まるも、社の実験に依れ
ば、略、直径（ｄ）＝７〜８ｍｍ，ストローク（Ｚ）＝
８〜１２ｍｍ位の範囲に於て適当値を夫々選択組合せれ
ば良く、其のボリュームとしては、略、Ｖ＝０．５〜
１．２ｃｍ³ 程度のものと云えよう］を保有せる、プレ
ッシャーエスケープメント用ピース（６）をば、摺動自
在に嵌挿せしめると共に、前述の合成樹脂射出成型用金
型装置（Ｉ．Ｍ．Ｃ）の適所に設置し且つ、合成樹脂射
出成型加工サイクル中の成型加圧時点に於ける信号に依
り（図は省略す）、動作成し得る流体圧駆動源（７）
［之は小型のエアーアクチュエーター等で充分なり］よ
りの駆動力にて、前述せるプレッシャーエスケープメン
ト用ピース（６）の、ロッドカム（８）及び、之と連繋
せる、カム（９）を介して前進（図１に於ける←印）又
は後退（図２に於ける→印）自在ならしめ、以って、合
成樹脂射出成型加工サイクル中の成型加圧時点に於け
る、過大成型圧力を、著しく緩和なさしめる様、構成し
た事を特徴とせるものにして、尚、図中の（Ｓ）は復歸
用スプリング，（１０）はメカニカル用アタッチメン
ト，（１１）はホローセット，（Ｌ）は溶融状樹脂原
料，（１２）はサポータースリーブ，（１３）はスピン
ドル型ニードルバルブ，（１４）はゲートホール，（１
５）はスプルーを夫々表している。本発明は斯くの如く
構成したから、合成樹脂射出成型加工サイクル中の成型
加圧時点に於ける信号を受けるや（図は省略す）、合成
樹脂射出成型用金型装置（Ｉ．Ｍ．Ｃ）の適所に設置さ
れた、流体圧駆動源（７）［之は前述の如く、小型のエ
アーアクチュエーター等を指す］よりの作動力（即ち押
圧力の意）が無負荷状態に至る為、之と連繋状態に在っ
た、プレッシャーエスケープメント用ピース（６）のロ
ッドカム（８）及びカム（９）との間に存在していた突
張状態が解かれ、フリー状態に至るが為、前記、プレッ
シャーエスケープメント用ピース（６）は、成型加工サ
イクル中に於ける成型時圧力の為、実施例図２に示す如
く、→印方向に変位するに至り、斯る変位に伴って、
略、其のボリュームＶ＝ｄ×Ｚ［ｍｍ³ ］相当分丈、密
閉キャビティ内体積増加を齎すに至り、斯くて、成型加
圧時点に於ける過大圧力負荷に基く、諸々の難問題や悪
影響等を一挙に解決し得る発明の提案にして、其の特徴
・効果は測り知れぬもの有り。

【０００６】

【実施例】本発明の実施例に関し、図１，図２及び図３
について説明する。図１及び図２に在っては、合成樹脂
射出成型用金型装置の４個取りに、本発明に基ずく所
の、射出成型時圧力エスケープメント・メカを設置せる
場合に於ける一部省略要部平面図にして、図１は、減圧
状態即ち、本発明に斯る射出成型時圧力エスケープメン
ト・メカがＯＮ状態に在って、溶融樹脂を逃がしていな
い状態のものを示し、図２は、増圧状態即ち、本発明に
斯る、射出成型時圧力エスケープメント・メカが、ＯＦ
Ｆ状態［即ち合成樹脂射出成型加工サイクル中に於ける
成型加圧時点の状態を指している］に在って、溶融樹脂
を、プレッシャーエスケープメント用ピース（６）分だ
け即ち、（ｄ）×（Ｚ）相当分のボリューム分だけ逃が
している状態のものを夫々示している。又、図３は、仝
じく、一般的な合成樹脂射出成型用金型装置に、本発明
に基ずく所の、射出成型時圧力エスケープメント・メカ
を設置せる場合の、一部省略一部切欠要部断面正面図を
夫々表わしている。即ち、本発明に斯る、射出成型時圧
力エスケープメント・メカを設置せる、合成樹脂射出成
型用金型装置（Ｉ．Ｍ．Ｃ）に於て、合成樹脂射出成型
加工サイクル中、成型加圧時点に達した際、検知部に依
って其の信号パルスを受けるや（回路図等は省略す
る）、該、合成樹脂射出成型用金型装置（Ｉ．Ｍ．Ｃ）
の適所に設けられた、流体圧駆動源（７）［例えば、エ
アーアクチュエーター等］よりの作動力（押圧力の意）
が無負荷状態と成る為、之迄、連繋状態に在った、プレ
ッシャーエスケープメント用ピース（６）の、ロッドカ
ム（８）及びカム（９）との間の突張状態が解かれ、フ
リー状態に至るが為、前記、プレッシャーエスケープメ
ント用ピース（６）は、直ちに、成型加工サイクル中に
於ける成型時圧力に依り、実施例図２に示すが如く、→
印方向に変位するに至り、斯る変位に伴って、略、其の
ボリュームＶ＝ｄ×Ｚ［ｍｍ³ ］相当分丈、密閉キャビ
ティ内体積増加を齎すに至り、斯くて成型加圧時点に於
ける過大圧力負荷状態から解放成し得る結果、之に基く
諸々の難問題や悪影響…等を、総て、一挙に解決へと導
くに至るものである。尚、成型加圧サイクルの終了に伴
い、再び附設の回路よりの信号パルスに基き（図は省略
す）、流体圧駆動源（７）の作動に依り、カム（９），
ロッドカム（８）のメカを介し、該、プレッシャーエス
ケープメント用ピース（６）は旧位置（図１参照の如く
←印方向）に復歸し、以下、成型加工サイクルに従がっ
て、斯かる動作を繰返すに至るものである。

【０００７】

【発明の効果】叙上せる如く、本発明に依れば、凡そ次
に挙げる如き実用的効果を奏するものである。

即ち、合成樹脂成型加工サイクル中に於ける、成型加圧
時点での、プレッシャーエスケープメント・メカの、ア
クション・プリンシプルが、物理学に於けるパスカルの
原理（Pascal's Principle）に基づくものである事か
ら、… ．在来工法に於ける過大加圧力が激減し得。 ．項に依り、合成樹脂射出成型機に於ける成型加圧
力の駆動源自体の小型コンパクト化が成し得。 ．従って、在来此の種成型機が大型で嵩高なる事から
装置自体が高価であったのに比し、低廉・安価に提供し
得。 ．在来工法が過大なる荷重作用を及ぼしていたのに対
し、本発明方法に基づくものは、適正なる成型加圧力を
負荷せしめる結果、成型製品の品質が均一且つ向上し
得。 ．在来工法に見られた如き、ゲートホール近傍の、エ
レメント，パーツ類に対するピッキング現象が、全く見
られなくなり、その結果、該、エレメント・パーツ類の
耐久性能が著しく向上する。 ．更に項〜項に依り、例えば、成型工場に於ける
省スペースの達成，工場内有効面積の増大，果ては、エ
ネルギー資源の節約，…等成し得。 ．然も、本発明の構成内容が極めて簡易なるに依り、
其の実施に関しても、容易に安価に成し得る，…等、実
用的効果の頗る多大なる発明足り得るは、最早、疑う余
地無し。

【図面の簡単な説明】

本発明に斯る一実施例を示すが、図１及び図２に在って
は、合成樹脂射出成型用金型装置の４個取りの場合の一
部省略要部平面図にして、図１は減圧状態即ち、本発明
に斯る、エスケープメント・メカがＯＮ状態に在り、溶
融樹脂を逃がしていない状態のものを、更に図２は、増
圧状態即ち、本発明に斯る、エスケープメント・メカが
ＯＦＦ状態に在り、溶融樹脂を逃がしている状態のもの
を、夫々表している。亦、図３は仝じく、一般的な合成
樹脂射出成型用金型装置に、本発明に基ずく所の、エス
ケープメント・メカを設置せる場合の、一部省略一部切
欠要部断面正面図を表わしている。

【符号の説明】

１ 取付用トッププレート ２ マニホールドプレート本体 ３ マニホールドプレート受板 ４ キャビティプレート ５，… ランナー ６ プレッシャーエスケープメント用ピース ７ 流体圧駆動源 ８ ロッドカム ９ カム １０ メカニカル用アタッチメント １１ ホローセット １２ サポータースリーブ １３ スピンドル型ニードルバルブ １４ ゲートホール １５ スプルー ｎ 取り数（金型の） Ｂ 基部（プレッシャーエスケープメント用ピース） ｄ 直径（プレッシャーエスケープメント用ピース） Ｚ ストローク（プレッシャーエスケープメント用ピー
ス） Ｌ 溶融状樹脂原料 Ｓ 復歸用スプリング Ｖ ボリューム Ｉ．Ｍ．Ｃ 合成樹脂射出成型用金型装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 取付用トッププレート（１），マニホー
   ルドプレート本体（２），マニホールドプレート受板
   （３）並びに、キャビティプレート（４），等々を組合
   せて構成せる、合成樹脂射出成型用金型装置（Ｉ．Ｍ．
   Ｃ）内のマニホールドプレート本体（２）内に、穿孔せ
   しめて形設せるランナー（５），…に連通し且つ該ラン
   ナー（５）の基部（Ｂ）に臨ませた位置に於て、予め必
   要とせる適当なる直径（ｄ）並びにストローク（Ｚ）を
   保有せる、プレッシャーエスケープメント用ピース
   （６）をば、摺動自在に嵌挿せしめると共に、前述の合
   成樹脂射出成型用金型装置（Ｉ．Ｍ．Ｃ）の適所に設置
   し且つ、合成樹脂成型加工サイクル中の成型加圧時点に
   於ける信号に依り、動作し得る流体圧駆動源（７）より
   の駆動力にて、前述せるプレッシャーエスケープメント
   用ピース（６）を前進又は後退自在ならしめ、以って、
   合成樹脂射出成型加工サイクル中の成型加圧時点に於け
   る過大成型圧力を緩和し得る様構成した事を特徴とせ
   る、合成樹脂射出成型用金型装置に於ける射出成型時圧
   力エスケープメント・メカ。