JPH0890608A - 複数個取り金型装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各キャビティの充填バランスをとりながら、
マニホールドを薄くするとともに、その製作を容易にす
る。 【構成】 一体の部材からなるマニホールド31内に形成
したランナー39，41，42により、キャビティへの樹脂の
流れが計８つに分岐する。１次ランナー39は第１平面上
に位置している。２次ランナー41および３次ランナー42
は、第１平面と平行な第２平面上に位置している。１次
ランナー39と２次ランナー41とは、これらと直交する段
差状中継部40により繋がっている。第１平面上には、１
次ランナー39を挟んでカートリッジヒーター51が設けて
ある。第２平面上には、３次ランナー42を挟んでカート
リッジヒーター52が設けてある。 【効果】 段差状中継部40によって、各キャビティの充
填バランスをとれる。マニホールド31を分割して構成し
ないこととヒーター51，52の配置とにより、薄くでき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性樹脂の射出成
形に用いられるホットランナー式の複数個取り金型装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば熱可塑性樹脂の射出成形において
は、１つの金型装置で複数の製品を成形することが行わ
れる。この場合、互いに開閉する固定型と可動型との間
に、製品形状の複数のキャビティが形成されるが、固定
型に設けられた１つの樹脂注入口であるスプルーからラ
ンナーにより各キャビティへ樹脂を分配する。

【０００３】図４は、複数個取り金型装置におけるラン
ナーの配置の一例を示したものである。金型装置は８個
取りであり、ランナーは、スプルー１から２分岐する１
次ランナー２と、この１次ランナー２の両端部からそれ
ぞれ２分岐する２次ランナー３と、これら２次ランナー
３の両端部からそれぞれ２分岐する３次ランナー4a，4b
とがあり、これら３次ランナー4a，4bが加熱ホットチッ
プシステムであるスピアシステムなどを介してキャビテ
ィ5a，5bに通じている。スプルー１からキャビティ5a，
5bまでの距離は、全てのキャビティ5a，5bで等しい。そ
して、３次ランナー4a，4bには、１次ランナー２側に折
り返した逆方向３次ランナー4aと、反対側へ向かう順方
向３次ランナー4bとがある。

【０００４】ところで、複数個取り金型装置において、
樹脂がＡＢＳ樹脂やポリスチレンのような粘性の低くな
い熱可塑性樹脂である場合、各キャビティ5a，5b間での
樹脂の充填バランスが問題となる。ところが、前記従来
の金型装置では、１次ランナー２と２次ランナー３と３
次ランナー4a，4bとが同一平面上に位置している場合、
より内側に位置するキャビティ5aで充填過剰を生じ、よ
り外側に位置するキャビティ5bで充填不足を生じる傾向
があった。その結果、成形された製品が寸法の差異を生
じることにもなる。これは、ビデオカセットの外殻ケー
スのような薄肉の製品で、特に問題になる。

【０００５】このような各キャビティ5a，5b間での充填
のアンバランスを解消する手段としては、各キャビティ
5a，5b毎に、スピアシステムのボディーの温度を変える
ことがある。試行の結果、例えば、内側のキャビティ5a
で前記温度を 250〜 270℃に設定した場合、外側のキャ
ビティ5bで温度をそれより40〜50℃高く設定すれば、充
填バランスがとれることが判明した。しかし、キャビテ
ィ5a，5b毎に温度制御を変えるのでは、この温度制御が
面倒になる。

【０００６】充填のアンバランスを解消する別の手段と
しては、樹脂の温度自体を高くして、樹脂の流動性を高
めることがある。例えば、前記ボディーの温度を 300〜
３４０℃に設定すれば、内側のキャビティ５ａと外側の
キャビティ5bとで温度設定を変えなくても、充填バラン
スはかなりとれるようになる。しかし、樹脂の温度自体
を高くすることには弊害も多い。

【０００７】これに対して、ランナーの配置によって、
充填バランスをとることも従来から行われている。実
際、図５に示すように、１次ランナー２と２次ランナー
３との間に、これら両者に対して直交する段差状中継部
６を設けることが従来から行われている。このような段
差状中継部６を設けると、各キャビティ5a，5bで充填バ
ランスがとれるようになる。そして、このような段差状
中継部６を設けた金型装置においては、従来、例えば特
開平5-24087 号公報にも記載されているように、マニホ
ールド７を２段に分割して構成している。すなわち、１
次ランナー２を形成したトラバースマニホールド部材８
に、２次ランナー３および３次ランナー４を形成した２
つの本体マニホールド部材９を固定しており、前記段差
状中継部６は、トラバースマニホールド部材８から本体
マニホールド部材９にかけて形成している。また、従来
のマニホールド７においては、その加熱のために、マニ
ホールド部材８，９の両面部に形成した凹溝部10に、形
状の設定が比較的自由なシーズヒーター11を埋めて固定
している。

【０００８】しかし、図５に示す従来の金型装置では、
マニホールド７を２段に分割して構成しているため、マ
ニホールド７全体が厚くなり、金型装置全体の大型化を
招く。また、マニホールド７が３つの部材からなるた
め、コストアップを招くとともに、金型製作上も不利で
ある。さらに、マニホールド部材８，９の両面部にシー
ズヒーター11を埋設していたため、いっそうマニホール
ド７が厚くなる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、１次ラ
ンナーの先端部から段差状中継部を介して２次ランナー
が分岐し、この２次ランナーの先端部から３次ランナー
が分岐した金型装置では、各キャビティの充填バランス
をとれるものの、従来は、マニホールドを２段に分割し
て構成していたため、金型装置全体の大型化を招くとと
もに、金型製作上も不利である問題があった。さらに、
マニホールド部材の両面部にシーズヒーターを埋設して
いたため、いっそうマニホールドが厚くなる問題もあっ
た。

【００１０】本発明は、このような問題点を解決しよう
とするもので、各キャビティの充填バランスをとること
ができる上、小型にできるとともに、製作も安価に容易
にできる複数個取り金型装置を提供することを目的とす
る。さらに、複数個取り金型装置において、ヒーターの
組み込みによりマニホールドが厚くならないようにする
ことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の複数個
取り金型装置は、前記前者の目的を達成するために、互
いに開閉し型閉時に相互間に複数のキャビティを形成す
る複数の型体を備え、この型体に、１つの樹脂注入口か
ら前記各キャビティへ分岐するランナーを形成したマニ
ホールドを設けてなり、前記ランナーは、前記樹脂注入
口から分岐し第１平面上に位置する１次ランナーと、こ
の１次ランナーの先端部から前記第１平面と交わる方向
へ屈曲した段差状中継部と、この段差状中継部の先端部
から分岐し前記第１平面と平行な第２平面上に位置する
２次ランナーと、この２次ランナーの先端部から分岐し
前記第２平面上に位置する３次ランナーとを有し、これ
ら１次ランナーと段差状中継部と２次ランナーと３次ラ
ンナーとを一体の１つの部材からなる前記マニホールド
内に形成したものである。

【００１２】請求項２の発明は、請求項１の発明の複数
個取り金型装置において、前記後者の目的をも達成する
ために、前記マニホールド内に、前記第１平面上で前記
１次ランナーを挟んで位置してカートリッジヒーターを
設けるとともに、前記第２平面上で前記３次ランナーを
挟んで位置してカートリッジヒーターを設けたものであ
る。

【００１３】

【作用】請求項１の発明の複数個取り金型装置では、成
形時、複数の型体を型閉してこれら型体間に複数のキャ
ビティを形成し、型体の１つの樹脂注入口から注入した
樹脂をランナーにより分岐させて各キャビティ内に充填
する。樹脂は、ランナーにおいて、樹脂注入口から１次
ランナーへ分岐し、ついで、この１次ランナーの先端部
から段差状中継部へ屈曲し、ついで、この段差状中継部
の先端部から２次ランナーへ分岐し、ついで、２次ラン
ナーの先端部から３次ランナーへ分岐して、各キャビテ
ィへ向かう。ここで、１次ランナーが第１平面にある一
方、２次ランナーおよび３次ランナーが第１平面と異な
る第２平面にあり、１次ランナーと２次ランナーとが段
差状中継部を介して互いに通じていることにより、各キ
ャビティに樹脂が均等に充填されることになる。前記１
次ランナーと段差状中継部と２次ランナーと３次ランナ
ーとは、一体の１つの部材からなるマニホールド内に形
成してあり、このマニホールドを薄くすることが可能で
ある。

【００１４】さらに、請求項２の発明の複数個取り金型
装置では、前記第１平面上で１次ランナーを挟んで位置
したカートリッジヒーターと、前記第２平面上で３次ラ
ンナーを挟んで位置したカートリッジヒーターとによ
り、ランナー内の熱可塑性樹脂が加熱され、溶融状態に
保たれる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の複数個取り金型装置の一実施
例について、図１から図３を参照しながら説明する。図
３において、21は固定型、22は可動型で、型体であるこ
れら固定型21および可動型22は、互いに図示上下方向に
移動して開閉し、型閉時に計８つのキャビティ23を相互
間に形成するものである。

【００１６】前記固定型21は、キャビティ23を形成する
固定側型板26の背面（図示上面）側に第１固定側受け板
27が固定されており、この第１固定側受け板27の背面側
に第２固定側受け板28が固定されている。さらに、この
第２固定側受け板28の背面側には、固定側スペーサーブ
ロック29を介して、射出成形機の固定側プラテンに取り
付けられる固定側取り付け板30が固定されている。そし
て、固定側スペーサーブロック29の内側に位置して、第
２固定側受け板28と固定側取り付け板30との間には、一
体の１つの部材からなるマニホールド31がスペーサー32
を介して固定されている。また、射出成形機のノズルが
接続される１つのスプルーブッシュ36が前記固定側取り
付け板30を貫通してマニホールド31に固定されている。
このスプルーブッシュ36の内部は、樹脂注入口であるス
プルー37になっている。

【００１７】また、前記マニホールド31内には、前記ス
プルー37から８つの各キャビティ23へ分岐するランナー
が形成されている。このランナーは、図１および図２に
も示すように、スプルー37に同軸的に通じる円柱形状の
０次ランナー38と、この０次ランナー38の先端部から垂
直に２分岐する円柱形状の１次ランナー39と、この１次
ランナー39の両端部からそれぞれ垂直に屈曲する円柱形
状の段差状中継部40と、これら段差状中継部40の先端部
からそれぞれ垂直に２分岐する円柱形状の２次ランナー
41と、これら２次ランナー41の両端部からそれぞれ垂直
に２分岐する円柱形状の３次ランナー42とからなり、こ
れら３次ランナー42の先端部は、垂直に屈曲してマニホ
ールド31における第２固定側受け板28側の面へ抜ける円
柱形状の出口部43となっている。前記０次ランナー38、
段差状中継部40および出口部43は、固定型21および可動
型22の型開閉方向と平行な方向性を有している。一方、
前記１次ランナー39は、前記型開閉方向と直交する第１
平面P1上に位置しており、２次ランナー41および３次ラ
ンナー42は、やはり前記型開閉方向と直交し前記第１平
面P1よりも固定側受け板28側に位置した第１平面P2上に
位置している。なお、前記マニホールド31の外形は、ラ
ンナー38，39，41，42の配置に沿うものとなっており、
２次ランナー41間に位置して両側に凹部44を有してい
る。また、段差状中継部40および出口部43を含めたラン
ナー38，39，41，42は、ドリルにより加工されるが、ド
リル加工による孔の不必要な部分は、ねじ46により押さ
えられた埋め子47により閉塞されている。

【００１８】また、前記マニホールド31内には、前記第
１平面上P1上に位置してかつ１次ランナー39を平行に挟
んで、直線状の上段カートリッジヒーター51が設けられ
ているとともに、前記第２平面上P2上に位置してかつ各
３次ランナー42を平行に挟んで、直線状の下段カートリ
ッジヒーター52が設けられている。各カートリッジヒー
ター51，52は、前記凹部44を含めてマニホールド31の外
側面からドリル加工により形成された孔内に挿入されて
いる。そして、上段カートリッジヒーター51は、０次ラ
ンナー38をも挟んで対をなしており、計４本ある。ま
た、下段カートリッジヒーター52は、同じ第２平面上P2
上に位置した２次ランナー41に接しないよう、これら２
次ランナー41をも挟んで対をなしており、計16本ある。

【００１９】そして、前記３次ランナー42の各出口部43
は、それぞれ、スピアシステム56を介して前記各キャビ
ティ23に通じる。スピアシステム56は、固定側受け板2
7，28を貫通してマニホールド31に固定されたブッシュ5
7と、このブッシュ57に内蔵されたボディー58とを有
し、このボディー58にヒーターが内蔵されたものであ
る。そして、前記３次ランナー42の各出口部43は、それ
ぞれ、スピアシステム56内の樹脂通路59およびゲート60
を介して各キャビティ23に通じる。スプルー37から各キ
ャビティ23までの道程は全て等しい。なお、前記ボディ
ー58の先端部には、ゲート60の近くに位置したチップが
あり、このチップには、ボディー58のヒーターとは別系
統のヒーターが内蔵してある。

【００２０】前記可動型22は、キャビティ23を形成する
可動側型板66の背面（図示下面）側に可動側受け板67が
固定されており、図示していないが、この可動側受け板
67の背面側に可動側スペーサーブロックを介して、射出
成形機の可動側プラテンに取り付けられる可動側取り付
け板が固定されている。また、可動側受け板67と可動側
取り付け板との間には、突き出しピン68を設けた突き出
し板が可動に設けられている。

【００２１】なお、実際の使用時には、図１および図３
の左右方向が上下方向となる。

【００２２】つぎに、前記の構成について、その作用を
説明する。成形時には、固定型21と可動型22とを型閉し
て、これら両者間にキャビティ23を形成した状態で、射
出成形機のノズルからスプルー37内へ溶融したＡＢＳ樹
脂あるいはポリスチレンなどの熱可塑性樹脂を射出す
る。この樹脂は、スプルー37、０次ランナー38、１次ラ
ンナー39、段差状中継部40、２次ランナー41および３次
ランナー42を通って分配され、その出口部43からスピア
システム56の樹脂通路59内を通り、ゲート60から各キャ
ビティ23内に充填される。そして、これらキャビティ23
内に充填された樹脂すなわち製品が冷却、固化した後、
固定型21と可動型22とを型開し、突き出しピン68により
製品を離型させて取り出す。その後、再び型閉が行わ
れ、以上の成形サイクルが繰り返される。

【００２３】なお、マニホールド31内のカートリッジヒ
ーター51，52により、ランナー38，39，41，42内の樹脂
が加熱され、また、スピアシステム56のボディー58のヒ
ーターにより、樹脂通路44内の樹脂が加熱されることに
より、これらランナー38，39，41，42および樹脂通路44
内の樹脂は、全成形サイクルを通じて常時溶融状態に保
たれる。これに対して、キャビティ23内に樹脂を充填す
るときは、スピアシステム56のチップの加熱によりゲー
ト60部分の樹脂は溶融状態になって、ゲート60は開放状
態になるが、それ以外のときは、スピアシステム56のチ
ップの冷却により、ゲート60部分の樹脂は固化し、ゲー
ト60が閉塞されることになる。

【００２４】ところで、前述のように、溶融した熱可塑
性樹脂は、マニホールド31において、０次ランナー38か
ら１次ランナー39へ分岐し、ついで、この１次ランナー
39の先端部から段差状中継部40へ屈曲し、ついで、この
段差状中継部40の先端部から２次ランナー41へ分岐し、
ついで、２次ランナー41の先端部から３次ランナー42へ
分岐して、各キャビティ23へ向かう。ここで、１次ラン
ナー39が第１平面P1にある一方、２次ランナー41および
３次ランナー42が第１平面P1と異なる第２平面P1にあ
り、１次ランナー39と２次ランナー41とがこれらと直交
する段差状中継部40を介して互いに通じていることによ
り、各キャビティ23に樹脂が均等に充填されることにな
る。こうして、樹脂の温度を高くしたり、キャビティ23
毎に温度制御を変えたり、あるいはランナー径を変えた
りすることなく、各キャビティ23の樹脂の充填バランス
をとることができる。したがって、寸法などに差異のな
い安定した品質の製品が得られる。

【００２５】また、段差状中継部40および出口部43を含
めた全てのランナー38，39，41，42は、一体の１つの部
材からなるマニホールド31内に形成したので、このマニ
ホールド31を薄くでき、したがって、金型装置全体も小
型にできる。これとともに、複数の部材に分割してマニ
ホールドを構成した場合に比べ、金型製作上も有利であ
り、コストを下げられるとともに、金型製作を容易にで
きる。

【００２６】さらに、マニホールド31内に、前記第１平
面P1上で１次ランナー39を挟んで位置して上段カートリ
ッジヒーター51を設けるとともに、前記第２平面P2上で
３次ランナー42を挟んで位置して下段カートリッジヒー
ター52を設けたので、加熱を有効に行いながら、ヒータ
ー51，52の組み込みによりマニホールド31が厚くなるこ
とを防止できる。こうして、このマニホールド31をいっ
そう薄くでき、金型装置全体もいっそう小型にできる。

【００２７】なお、本発明は、前記実施例に限定される
ものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、
前記実施例の金型装置は、８個取りであったが、取り数
はそれに限るものではない。また、前記実施例では、ス
ピアシステムによりゲートを開閉するホットランナー金
型装置を例に採って説明したが、本発明は、ゲートを機
械的に開閉するバルブゲート式のホットランナー金型装
置、あるいは、その他のホットランナー金型装置にも適
用できる。

【００２８】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、ランナーは、
樹脂注入口から第１平面上に位置する１次ランナーが分
岐し、この１次ランナーの先端部から段差状中継部が前
記第１平面と交わる方向へ屈曲し、この段差状中継部の
先端部から前記第１平面と平行な第２平面上に位置する
２次ランナーが分岐し、この２次ランナーの先端部から
前記第２平面上に位置する３次ランナーが分岐した構造
なので、各キャビティの充填バランスをとることがで
き、また、前記１次ランナーと段差状中継部と２次ラン
ナーと３次ランナーとを一体の１つの部材からなるマニ
ホールド内に形成したので、このマニホールド全体を薄
くでき、金型装置全体も小型にできるとともに、金型製
作も安価に容易にできる。

【００２９】さらに、請求項２の発明によれば、マニホ
ールド内に、前記第１平面上で１次ランナーを挟んで位
置してカートリッジヒーターを設けるとともに、前記第
２平面上で３次ランナーを挟んで位置してカートリッジ
ヒーターを設けたので、加熱を有効に行いながら、ヒー
ターの組み込みによりマニホールドが厚くなることを防
止できて、このマニホールドをいっそう薄くでき、金型
装置全体もいっそう小型にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の複数個取り金型装置の一実施例を示す
マニホールドの横断面図である。

【図２】同上マニホールドの一部の説明斜視図である。

【図３】同上固定型側の縦断面図である。

【図４】従来の複数個取り金型装置の一例を示すランナ
ーの配置の説明正面図である。

【図５】従来の複数個取り金型装置の他の例を示すマニ
ホールドの縦断面図である。

【符号の説明】

21 固定型（型体） 22 可動型（型体） 23 キャビティ 31 マニホールド 37 スプルー（樹脂注入口） 39 １次ランナー 40 段差状中継部 41 ２次ランナー 42 ３次ランナー 51 上段カートリッジヒーター（カートリッジヒータ
ー） 52 下段カートリッジヒーター（カートリッジヒータ
ー） P1 第１平面 P2 第２平面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに開閉し型閉時に相互間に複数のキ
   ャビティを形成する複数の型体を備え、この型体に、１
   つの樹脂注入口から前記各キャビティへ分岐するランナ
   ーを形成したマニホールドを設けてなり、前記ランナー
   は、前記樹脂注入口から分岐し第１平面上に位置する１
   次ランナーと、この１次ランナーの先端部から前記第１
   平面と交わる方向へ屈曲した段差状中継部と、この段差
   状中継部の先端部から分岐し前記第１平面と平行な第２
   平面上に位置する２次ランナーと、この２次ランナーの
   先端部から分岐し前記第２平面上に位置する３次ランナ
   ーとを有し、これら１次ランナーと段差状中継部と２次
   ランナーと３次ランナーとを一体の１つの部材からなる
   前記マニホールド内に形成したことを特徴とする複数個
   取り金型装置。
2. 【請求項２】 前記マニホールド内に、前記第１平面上
   で前記１次ランナーを挟んで位置してカートリッジヒー
   ターを設けるとともに、前記第２平面上で前記３次ラン
   ナーを挟んで位置してカートリッジヒーターを設けたこ
   とを特徴とする請求項１記載の複数個取り金型装置。