JPH1142683A - 樹脂成形金型 - Google Patents

樹脂成形金型

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JPH1142683A
JPH1142683A JP9199852A JP19985297A JPH1142683A JP H1142683 A JPH1142683 A JP H1142683A JP 9199852 A JP9199852 A JP 9199852A JP 19985297 A JP19985297 A JP 19985297A JP H1142683 A JPH1142683 A JP H1142683A
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resin
valve pin
gate
bush
runner nozzle
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JP9199852A
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Kenshiro Abe
健四郎 阿部
Yutaka Suzuki
裕 鈴木
Yoshitaka Sato
佳孝 佐藤
Minoru Kaneko
稔 金子
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Canon Inc
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    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26—Moulds
    • B29C45/27—Sprue channels ; Runner channels or runner nozzles
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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のバルブゲート式ホットランナを有する
樹脂成形金型は、成形品にリング状のバリを生じたり、
成形不良や外観不良を生ずる虞がある。 【解決手段】 一端側から溶融状態の樹脂が供給される
樹脂供給通路４０を内側に有する筒状のランナノズル１
６と、このランナノズル１６の他端部に連結されて成形
キャビティ２０に臨むゲートを形成する筒状のゲートブ
シュ１８と、ランナノズル１６の一端側に連結されて樹
脂供給通路４０の一端側を仕切るガイドブシュ１５と、
このガイドブシュ１５を貫通し、先端部がゲートブシュ
１８を介して成形キャビティ２０に臨むように先端側が
樹脂供給通路４０内に配置されるバルブピン３１と、こ
のバルブピン３１をその長手方向に沿って駆動すると共
にその軸線周りに回転させてゲートを開閉するためのピ
ン駆動手段とを具える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バルブゲート式ホ
ットランナを有する樹脂成形金型に関し、特に射出成形
機に応用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】単位時間当たりの成形サイクルを短縮化
するため、成形キャビティに臨むゲートを開閉できるよ
うにしたバルブゲート式ホットランナを有する樹脂成形
金型が射出機に組み合わされて使用されている。
【０００３】このようなバルブゲート式ホットランナを
有する従来の樹脂成形金型の断面構造を図８に示す。す
なわち、成形機のノズル１０１から供給される溶融状態
の樹脂は、固定側ダイプレート１０２に設けられたスプ
ルーブシュ１０３からスプルーマニホールド１０４およ
びガイドブシュ１０５を介してランナノズル１０６内に
供給され、固定側型材１０７に収容されるランナノズル
１０６の先端部に嵌着されたゲートブシュ１０８から、
固定側型材１０７と可動側型材１０９との間に形成され
た成形キャビティ１１０内に射出される。
【０００４】固定側型材１０７およびこの固定側型材１
０７との間に成形キャビティ１１０を形成する可動側型
材１０９には、成形キャビティ１１０内に射出された樹
脂の冷却を促進して硬化させるための冷却水通路１１
１, １１２が成形キャビティ１１０に近接して形成され
ている。可動側型材１０９とこの可動側型材１０９にス
ペーサブロック１１３を介して固定される可動側ダイプ
レート１１４との間には、先端が成形キャビティ１１０
に臨むエジェクタピン１１５を突設したエジェクタプレ
ート１１６が往復動自在に収容されている。
【０００５】スプルーマニホールド１０４およびランナ
ノズル１０６には、これらスプルーマニホールド１０４
およびランナノズル１０６の温度を検出するための温度
センサ１１７, １１８と、これら温度センサ１１７, １
１８からの検出信号に基づいて樹脂を所定温度に加熱す
るためのヒータ１１９, １２０とがそれぞれ設けられて
おり、これによって成形機のノズル１０１からゲートブ
シュ１０８に至る比較的長い樹脂供給通路を樹脂が移動
しても、その溶融状態が維持されるように配慮してい
る。ランナノズル１０６の基端部に嵌着されたガイドブ
シュ１０５を摺動自在に貫通するバルブピン１２１の基
端部には、ランナノズル１０６内に位置するバルブピン
１２１の先端側を成形キャビティ１１０との対向方向に
往復動してゲートの開閉を行うための油圧シリンダ１２
２のピストン１２３が連結されている。油圧シリンダ１
２２には、油圧の給排を切り換えるための油圧駆動源１
２４が接続している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図８に示した従来の樹
脂成形金型において、そのバルブピン１２１の先端側を
抽出拡大した図９に示すように、従来のバルブピン１２
１はその長手方向に沿った軸線に対して垂直な先端面１
２５を有し、ゲートブシュ１０８の内周面に形成した先
細りのテーパ面１２６と対応したテーパ面１２７がその
先端部に形成されている。
【０００７】このため、油圧シリンダ１２２のピストン
１２３を駆動し、バルブピン１２１の先端部を成形キャ
ビティ１１０側に移動してゲートを塞ぐ場合、粘性や熱
伝導率などの樹脂の物理的性質や、金型温度や保圧時間
などの成形条件の相違により、図９中、二点鎖線で示す
ように、ゲートブシュ１０８とバルブピン１２１との間
にわずかな隙間が形成されてしまい、得られる成形品に
リング状のバリを生ずる虞がある。
【０００８】特に、ゲートブシュ１０８近傍は、構造的
に樹脂の加熱能力が小さい上、このゲートブシュ１０８
は固定側型枠１０７に保持されているため、ゲートブシ
ュ１０８から固定側型枠１０７への放熱が大きく、ラン
ナノズル１０６の先端部およびゲートブシュ１０８内の
樹脂を流動に適した溶融状態に維持することが困難とな
る。このため、ランナノズル１０６先端部に介在する樹
脂は、その内壁のゲートブシュ１０８側ほど粘度が高く
なり、ランナノズル１０６内から成形キャビティ１１０
内に充填される樹脂の流動状態が不安定となる。この結
果、成形品の品質にばらつきが生じたり、バルブピン１
２１とゲートブシュ１０８との間に硬化した樹脂が挟み
込まれ、ゲートの遮断性がさらに悪化して成形品にリン
グ状のバリが発生してしまう。また、複数のバルブゲー
トを用いて樹脂を同時に複数の成形キャビティ１１０に
充填する場合、各成形キャビティ１１０間での樹脂の充
填バランスが取り難くなる。
【０００９】また、従来のバルブピン１２１は、その先
端面１２５が平らなため、ゲートを開いて流動性の悪い
高粘度の溶融樹脂を成形キャビティ１１０側に注入する
際、このバルブピン１２１の先端面１２５に空気の巻き
込みを生じる結果、成形キャビティ１１０のゲート近傍
に気泡が残り、いわゆるガス焼けなどの成形不良を発生
する虞がある。
【００１０】さらに、上述したランナノズル１０６およ
びバルブピン１２１の横断面構造を表す図１０に示すよ
うに、従来では円形の二点鎖線で示す領域Ｉからランナ
ノズル１０６内に溶融樹脂が供給され、これがバルブピ
ン１２１を回り込んでランナノズル１０６内に充満する
ようになっている。このため、色が相違する樹脂を交換
したり、成形作業の中断後にこの成形作業を再開したよ
うな場合、バルブピン１２１を間に挟んで領域Ｉと反対
側の図中、二点鎖線で示す放射状の領域Ｒに先の成形に
使用した樹脂が残留することとなる。例えば、先に使用
した樹脂が黒い樹脂で後に使用する樹脂が白い樹脂とし
た場合には、領域Ｒに残った黒い樹脂がわずかづつ白い
樹脂と混ざり合いながら成形キャビティに供給されるた
め、古い樹脂がすじ状となって成形品に現れ、外観不良
となる。また、先に使用した樹脂が熱安定性の悪い樹脂
の場合、ランナノズル１０６内に滞留する時間が長くな
ることによって、この樹脂が変質し易くなる。この結
果、領域Ｒに滞留した樹脂が原因となって成形品の外観
部に焼けやシルバーなどの成形特有の外観不良が発生す
る。
【００１１】一方、図８に示した従来の樹脂成形金型に
おいて、そのガイドブシュ１０５の破断構造を表す図１
１に示すように、従来のガイドブシュ１０５には、バル
ブピン１２１の円滑な摺動を確保するため、複数本（図
示例では２本）の環状溝１２８をその内周面に形成して
いる。このようなガイドブシュ１０５を用いた樹脂成形
金型を用いてＦＲＰ（ガラス繊維強化樹脂）の射出成形
を企図した場合、このＦＲＰ中のガラス繊維成分が環状
溝１２８に次第に挟み込まれ、バルブピン１２１の外周
面との間に数時間でかじりが発生して開閉操作が困難と
なり、ＦＲＰを射出成形する上での大きな障害となって
いた。
【００１２】
【発明の目的】本発明の目的は、成形品にリング状のバ
リを生じたり、成形不良や外観不良を生ずることなく、
ＦＲＰの成形も可能な樹脂成形金型を提供することにあ
る。
【００１３】本発明の他の目的は、複数のバルブゲート
を用いて樹脂を同時に複数の成形キャビティに充填する
場合でも、各成形キャビティ間での樹脂の充填バランス
を良好に維持して一定品質の成形品を得ることが可能な
樹脂成形金型を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明による第１の形態
は、一端側から溶融状態の樹脂が供給される樹脂供給通
路を内側に有する筒状のランナノズルと、このランナノ
ズルの他端部に連結されて成形キャビティに臨むゲート
を形成する筒状のゲートブシュと、前記ランナノズルの
一端側に連結されて前記樹脂供給通路の一端側を仕切る
ガイドブシュと、このガイドブシュを貫通し、先端部が
前記ゲートブシュを介して前記成形キャビティに臨むよ
うに先端側が前記樹脂供給通路内に配置されるバルブピ
ンと、このバルブピンをその長手方向に沿って駆動する
と共にその軸線周りに回転させて前記ゲートを開閉する
ためのピン駆動手段とを具えたことを特徴とする樹脂成
形金型にある。
【００１５】また、本発明による第２の形態は、一端側
から溶融状態の樹脂が供給される樹脂供給通路を内側に
有する筒状のランナノズルと、このランナノズルの他端
部に連結されて成形キャビティに臨むゲートを形成する
筒状のゲートブシュと、前記ランナノズルの一端側に連
結されて前記樹脂供給通路の一端側を仕切るガイドブシ
ュと、このガイドブシュを貫通し、先端部が前記ゲート
ブシュを介して前記成形キャビティに臨むように先端側
が前記樹脂供給通路内に配置されるバルブピンと、この
バルブピンの先端部に形成されて円錐状に突出する先端
面とを具えたことを特徴とする樹脂成形金型にある。
【００１６】さらに、本発明による第３の形態は、一端
側から溶融状態の樹脂が供給される樹脂供給通路を内側
に有する筒状のランナノズルと、このランナノズルの他
端部に連結されて成形キャビティに臨むゲートを形成す
る筒状のゲートブシュと、前記ランナノズルの一端側に
連結されて前記樹脂供給通路の一端側を仕切るガイドブ
シュと、このガイドブシュを貫通し、先端部が前記ゲー
トブシュを介して前記成形キャビティに臨むように先端
側が前記樹脂供給通路内に配置されるバルブピンと、こ
のバルブピンの長手方向に沿った前記ガイドブシュの中
央部内周に形成されて前記樹脂供給通路から漏出する樹
脂を貯溜する樹脂溜まりとを具え、前記バルブピンの長
手方向に沿ったこの樹脂溜まりの長さは、前記バルブピ
ンに対する前記ガイドブシュの嵌合長の１／２以上であ
ることを特徴とする樹脂成形金型にある。
【００１７】本発明によると、ゲートの閉鎖時にピン駆
動手段によってバルブピンが回転しながらゲートブシュ
に押し付けられるため、ゲートブシュとバルブピンとの
間に介在する樹脂に剪断力が作用し、ゲートブシュに対
してバルブピンが密着状態となってゲートの閉鎖が行わ
れる。
【００１８】第１の形態では、ゲートの開閉動作に伴っ
てバルブピンが回転する結果、このバルブピンの周囲に
介在する樹脂が攪拌状態となって特定領域での樹脂の滞
留が抑制される。
【００１９】第２の形態では、ゲートを開いた直後の溶
融樹脂がこの先端面に沿って滑らかに成形キャビティ側
に流動し、バルブピンの先端部に円錐状に突出する先端
面を形成したことによるエアの巻き込み空間の減少と相
俟って、バルブピンの先端面でのエアの巻き込みがなく
なる。
【００２０】第３の形態では、ＦＲＰなどの射出成形に
おいて、樹脂溜まりにガラス繊維成分が受容される結
果、従来よりも長時間に亙ってゲートの開閉操作が円滑
に行われる。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明の第１の形態による樹脂成
形金型において、ピン駆動手段は、作動流体によって往
復動するピストンを持った流体圧アクチュエータと、バ
ブルピンの外周面に形成されたリード雄ねじ部と、ガイ
ドブシュの内周面に形成されてリード雄ねじ部と螺合す
るリード雌ねじ部とを有し、バルブピンの基端部がピス
トンに対して回転自在に連結されているものであっても
よい。あるいは、バルブピンの外周面に形成された雄ね
じ部と、ガイドブシュの内周面に形成されて雄ねじ部と
螺合する雌ねじ部と、バルブピンの基端部に連結されて
このバルブピンを駆動回転するピン回転手段とを有する
ものであってもよい。この場合、ピン回転手段は、一端
部がバルブピンの基端に連結されたフレキシブルシャフ
トと、このフレキシブルシャフトの他端部が連結される
モータとを有するものであってもよい。あるいは、モー
タを有し、バルブピンの基端部は、このモータのロータ
に連結されてこれと一体回転すると共にロータの回転軸
線に沿って摺動自在に嵌合されているものであってもよ
い。
【００２２】また、本発明の第２の形態による樹脂成形
金型において、バルブピンの先端部は、先端側ほど外径
が漸減して先端面に続く第１のテーパ面と、この第１の
テーパ面のテーパ角よりも大きなテーパ角で以て当該第
１のテーパ面に続く第２のテーパ面とを有し、ゲートブ
シュは、成形キャビティ側ほど内径が漸減して第１のテ
ーパ面と対応したテーパ角を持った第３のテーパ面を有
するものであってもよい。この場合、ゲートブシュは、
第３のテーパ面に続いてランナノズル側ほど内径が漸増
する第４のテーパ面を有し、ゲートブシュのテーパ面の
バルブピンの長手方向に沿った長さは、バルブピンの長
手方向に沿ったこのバルブピンの第１のテーパ面の長さ
よりも短く設定されていてもよい。
【００２３】さらに、本発明の第３の形態による樹脂成
形金型において、ガイドブシュをバルブピンの長手方向
に沿って樹脂供給通路と反対側から冷却するための冷却
手段をさらに具えるようにしてもよい。
【００２４】なお、本発明の第１〜第３の形態におい
て、ゲートブシュは、その外周面に当該ゲートブシュを
保持する金型との接触部分に臨む肉抜き部が形成されて
いるものであってもよい。
【００２５】
【実施例】本発明による樹脂成形金型の実施例につい
て、図１〜図７を参照しながら詳細に説明するが、本発
明はこのような実施例に限らず、同様な課題を内包する
他の分野の技術にも応用することができる。
【００２６】本発明の第１の実施例による樹脂成形金型
の断面構造を表す図１に示すように、成形機のノズル１
１から供給される溶融状態の樹脂は、固定側ダイプレー
ト１２に設けられたスプルーブシュ１３からスプルーマ
ニホールド１４およびガイドブシュ１５を介してランナ
ノズル１６内に供給され、固定側型材１７に収容される
ランナノズル１６の先端部に嵌着されたゲートブシュ１
８から、固定側型材１７と可動側型材１９との間に形成
された成形キャビティ２０内に射出される。
【００２７】固定側型材１７およびこの固定側型材１７
との間に成形キャビティ２０を形成する可動側型材１９
には、成形キャビティ２０内に射出された樹脂の冷却を
促進して硬化させるための冷却水通路２１, ２２がそれ
ぞれ成形キャビティ２０に近接して形成されている。可
動側型材１９とこの可動側型材１９にスペーサブロック
２３を介して固定される可動側ダイプレート２４との間
には、先端が成形キャビティ２０に臨むエジェクタピン
２５を突設したエジェクタプレート２６が往復動自在に
収容されている。
【００２８】スプルーマニホールド１４およびランナノ
ズル１６には、これらスプルーマニホールド１４および
ランナノズル１６の温度を検出するための温度センサ２
７,２８と、これら温度センサ２７, ２８からの検出信
号に基づいて樹脂を所定温度に加熱するためのヒータ２
９, ３０とがそれぞれ設けられており、これによって成
形機のノズル１１からゲートブシュ１８に至る比較的長
い樹脂供給通路を樹脂が移動しても、その溶融状態が維
持されるように配慮している。ランナノズル１６の基端
部に一体的に嵌着されたガイドブシュ１５を摺動自在に
貫通するバルブピン３１の基端部には、ランナノズル１
６内に位置するバルブピン３１の先端側を成形キャビテ
ィ２０との対向方向に往復動してゲートの開閉を行うた
めの油圧シリンダ３２のピストン３３が回転自在に連結
されている。油圧シリンダ３２には、油圧の給排を切り
換えるための油圧駆動源３４が接続している。
【００２９】本実施例におけるゲートブシュ１８の部分
を抽出拡大した図２に示すように、バルブピン３１の先
端部には、円錐状に突出する先端面３５（図示例では円
錐角を１２０度に設定している）と、この先端面３５に
続いてテーパ角が数度に設定された第１のテーパ面３６
と、この第１のテーパ面３６に続いて当該第１のテーパ
面３６よりもテーパ角の大きな第２のテーパ面３７（図
示例では円錐角を４０度に設定している）とが形成され
ている。また、ゲートブシュ１８の先端部には、バルブ
ピン３１の第１のテーパ面３６と対応したテーパ角を持
つ第３のテーパ面３８と、この第３のテーパ面３８に続
いて当該第３のテーパ面３８よりも大きなテーパ角を持
った第４のテーパ面３９とが形成されている。
【００３０】先端面３５や第２のテーパ面３７のテーパ
角は、上述した円錐角に限定されるものではないが、第
１のテーパ面３６および第３のテーパ面３８の円錐角
は、固化し始めた樹脂の押し切りを考慮して１０度以下
に設定することが好ましく、本実施例では６度に設定し
ている。
【００３１】このように、バルブピン３１の先端部に円
錐状に突出する先端面３５を形成することにより、バル
ブピン３１の先端面３５でのエアの巻き込みスペースを
従来のものより少なくすることができる上、ゲートを開
いた直後の溶融樹脂がこの先端面３５に沿って滑らかに
成形キャビティ２０側に流動し、バルブピン３１の先端
面３５でのエアの巻き込みがなくなる結果、成形品のい
わゆるガス焼けなどの成形不良を未然に防止することが
できる。
【００３２】本実施例では、バルブピン３１の長手方向
に沿った第１のテーパ面３６の長さを第３のテーパ面３
８の長さよりも充分大きく設定し、さらにゲートブシュ
１８の第４のテーパ面３９のテーパ角をバルブピン３１
の第２のテーパ面３７のテーパ角よりも大きく設定する
ことにより、従来のものよりもバルブピン３１の外周面
とゲートブシュの内周面との間の樹脂供給通路４０の隙
間を拡げることにより、この部分に介在する樹脂の保温
性を向上させるようにしている。
【００３３】固定側型材１７に保持されるゲートブシュ
１８の外周面には、環状の肉抜き部４１が形成されてい
る。これによって、固定側型材１７に対するゲートブシ
ュ１８の接触面積を減少させ、ゲートブシュ１８側から
固定側型材１７への熱伝達が抑制されるため、このゲー
トブシュ１８近傍の樹脂供給通路４０内での溶融樹脂の
温度低下が抑制され、ランナノズル１６から成形キャビ
ティ２０内への溶融樹脂の充填を安定させることができ
る。特に、第３のテーパ面３８に続いてランナノズル１
６側ほど内径が漸増する第４のテーパ面３９をゲートブ
シュ１８に形成し、このゲートブシュ１８の第３のテー
パ面３８のバルブピン３１の長手方向に沿った長さを、
このバルブピン３１の第１のテーパ面３６の長さよりも
短く設定したので、ゲートブシュ１８とバルブピン３１
との間の樹脂供給通路４０の間隔を広くすることがで
き、ここに介在する溶融樹脂の温度低下をより一層抑制
することができる。
【００３４】この結果、成形品の品質のばら付きやラン
ナノズル１６の先端側の温度低下に起因するゲート切れ
不良を防止することが可能であり、複数のバルブゲート
を用いて樹脂を同時に複数の成形キャビティ２０に充填
する場合でも、各成形キャビティ２０間での樹脂の充填
バランスを良好に維持することができる。
【００３５】本実施例におけるガイドブシュ１５の外観
を破断状態で表す図３およびその主要部の断面構造を表
す図４に示すように、ガイドブシュ１５の内周面のバル
ブピン３１の長手方向に沿った中央部には、樹脂供給通
路４０から漏出する樹脂を収容するための樹脂溜まり４
２が形成されている。バルブピン３１の長手方向に沿っ
た樹脂溜まり４２の長さＬC は、バルブピン３１に対す
るガイドブシュ１５の嵌合長ＬH の１／２以上に設定さ
れている。
【００３６】これにより、ＦＲＰの射出成形においてこ
の樹脂溜まり４２にガラス繊維成分が受容されるため、
従来よりも長時間、具体的には数百時間に亙ってゲート
の開閉操作を円滑に行うことができる。
【００３７】樹脂供給通路４０と反対側のガイドブシュ
１５のバルブピン３１との嵌合部分には、リード雌ねじ
部４３が形成されており、このリード雌ねじ部４３と螺
合するリード雄ねじ部４４がバルブピン３１の外周面に
形成されている。
【００３８】従って、油圧シリンダ３２のピストン３３
の昇降動作に伴ってバルブピン３１がゲートを開閉する
際、このバルブピン３１のリード雄ねじ部４４がガイド
ブシュ１５のリード雌ねじ部４３と螺合しているため、
バルブピン３１は旋回しながらピストン３３と共に昇降
する。このためゲートの閉鎖時には、ゲートブシュ１８
の第３のテーパ面３８とバルブピン３１の第１のテーパ
面３６との間に介在する樹脂に剪断力が作用し、図２
中、二点鎖線で示すように、ゲートブシュ１８の第３の
テーパ面３８に対してバルブピン３１の第１のテーパ面
３６が密着状態となってゲートの閉鎖を行うことができ
る。この結果、成形品に発生するリング状のバリを従来
のものよりも小さくすることができる。特に、バルブピ
ン３１の先端部の第１のテーパ面３６と、ゲートブシュ
１８の第３のテーパ面３８とを数度のテーパ角に設定す
ることにより、このリング状のバリをより一層小さくす
ることができる。
【００３９】また、ゲートの開閉動作に伴ってバルブピ
ン３１が旋回するので、このバルブピン３１の周囲に介
在する樹脂が攪拌状態となって特定領域での樹脂の滞留
を抑制することができる。つまり、ランナノズル１６お
よびバルブピン３１の横断面構造を表す図５に示すよう
に、スプルーマニホールド１４内の溶融樹脂は、円形の
二点鎖線で示す領域Ｉからランナノズル１６の樹脂供給
通路４０内に供給され、これがバルブピン３１を回り込
んでランナノズル１６内に充満する。そして、色が相違
する樹脂を交換したり、成形作業の中断後にこの成形作
業を再開したような場合、バルブピン３１を間に挟んで
領域Ｉと反対側の図中、二点鎖線で示す放射状の領域Ｒ
に残留する先の成形に使用した樹脂が、バルブピン３１
の旋回動作に伴って例えば領域Ｒ′側に移動し、後に使
用する樹脂と迅速に混ざり合うこととなる。この結果、
色相の異なる樹脂を供給した場合でも、今までよりも短
い時間で混色不良を改善することができ、また熱安定性
の悪い樹脂の場合、先に使用した樹脂の滞留部がなくな
ることで、金型の分解や洗浄用の樹脂を使用せずとも焼
けやシルバーなどの成形品の外観不良を大輻に低減させ
ることができる。
【００４０】前記スプルーマニホールド１４には、図示
しない冷却ガス供給源からガイドブシュ１５と油圧シリ
ンダ３２のピストン３３との間のバルブピン３１を囲む
空隙４５に冷却ガスを供給するための冷却ガス供給通路
４６が形成されている。これにより、樹脂供給通路４０
と反対側のガイドブシュ１５の端面を冷却し、樹脂溜ま
り４２内に入り込む樹脂の粘性を高め、樹脂溜まり４２
から空隙４５側への樹脂の漏出を未然に防止することが
できる。
【００４１】上述した実施例では、ピストン３３の昇降
動作に連動してバルブピン３１を旋回させるようにした
が、ゲートの閉鎖状態をより確実にするため、バルブピ
ン３３の昇降量に対してその回転割合を多くすべく、一
般的なねじ機構によってピン駆動手段を構成するように
してもよい。
【００４２】このような本発明の第２の実施例の概略断
面構造を図６に示すが、先の実施例と同一機能の要素に
は、これと同一符号を記すに止め、重複する説明は省略
するものとする。すなわち、固定側ダイプレート１２に
は、油圧駆動源３４によって正逆回転する油圧モータ４
７のロータ４８が回転自在に取り付けられている。この
ロータ４８には、バルブピン３１の頭部４９をその長手
方向に沿って摺動自在に嵌合するピン保持孔５０が形成
されており、バルブピン３１はロータ４８と一体回転す
るものの、その回転軸線方向に沿って摺動可能となって
いる。バルブピン３１の外周面には、ガイドブシュ１５
に形成した図示しない雌ねじ部と螺合する雄ねじ部５１
が形成されている。
【００４３】従って、油圧モータ４７のロータ４８を駆
動すると、バルブピン３１が回転しながら昇降してゲー
トの開閉が行われる。
【００４４】上述した実施例では、油圧モータ４７によ
ってバルブピン３１を駆動するようにしたが、フレキシ
ブルシャフトを利用することによって、構成をより簡略
化することができる。
【００４５】このような本発明の第３の実施例の概略断
面構造を図７に示すが、先の２つの実施例と同一機能の
要素には、これと同一符号を記すに止め、重複する説明
は省略するものとする。すなわち、ガイドブシュ１５に
形成した図示しない雌ねじ部と螺合する雄ねじ部５１を
外周面に形成したバルブピン３１の基端には、駆動モー
タ５２のスピンドルシャフト５３の先端部が一体的に連
結されている。可撓性を有するこのスピンドルシャフト
５３は、可撓性を有するアウタケーブル５４内に通され
ており、アウタケーブル５４の先端部が固定側ダイプレ
ート１２に取り付けられたリング状をなすホルダブロッ
ク５５と一体のケーブルホルダ５６に対して固定されて
いる。
【００４６】従って、駆動モータ５２を駆動させること
によって、バルブピン３１がスピンドルシャフト５３と
共に一体回転し、これによりゲートの開閉が行われる。
【００４７】
【発明の効果】本発明の第１の形態の樹脂成形金型によ
ると、ゲートの閉鎖時にピン駆動手段によってバルブピ
ンが回転しながらゲートブシュに押し付けられるように
したので、ゲートブシュとバルブピンとの間に介在する
樹脂に剪断力が作用し、ゲートブシュに対してバルブピ
ンが密着状態となってゲートの閉鎖を行うことができ
る。この結果、成形品に発生するリング状のバリを従来
のものよりも小さくすることができる。
【００４８】また、ゲートの開閉動作に伴ってバルブピ
ンが回転するので、このバルブピンの周囲に介在する樹
脂が攪拌状態となって特定領域での樹脂の滞留を抑制す
ることができる。つまり、色が相違する樹脂を交換した
り、成形作業の中断後にこの成形作業を再開したような
場合でも、先に使用した樹脂が後に使用する樹脂と迅速
に混ざり合うため、金型の分解や洗浄用の樹脂を使用せ
ずとも成形品の外観不良を抑制することができる。
【００４９】本発明の第２の形態の樹脂成形金型による
と、バルブピンの先端部に円錐状に突出する先端面を形
成したので、エアの巻き込み空間が減少する上、ゲート
を開いた直後の溶融樹脂がこの先端面に沿って滑らかに
成形キャビティ側に流動し、バルブピンの先端面でのエ
アの巻き込みがなくなる結果、いわゆるガス焼けなどの
成形不良を未然に防止することができる。
【００５０】また、先端側ほど外径が漸減して先端面に
続く第１のテーパ面と、この第１のテーパ面のテーパ角
よりも大きなテーパ角で以て当該第１のテーパ面に続く
第２のテーパ面とをバルブピンの先端部に形成し、成形
キャビティ側ほど内径が漸減して第１のテーパ面と対応
したテーパ角を持った第３のテーパ面をゲートブシュに
形成した場合には、リング状のバリをより一層小さくす
ることができる。
【００５１】さらに、第３のテーパ面に続いてランナノ
ズル側ほど内径が漸増する第４のテーパ面をゲートブシ
ュに形成し、このゲートブシュのテーパ面のバルブピン
の長手方向に沿った長さを、このバルブピンの第１のテ
ーパ面の長さよりも短く設定した場合には、ゲートブシ
ュとバルブピンとの間の樹脂供給通路の間隔を広くする
ことができるので、ここに介在する溶融樹脂の温度低下
をより一層抑制することができる。
【００５２】本発明の第３の形態の樹脂成形金型による
と、バルブピンの長手方向に沿ったガイドブシュの中央
部内周に樹脂供給通路から漏出する樹脂を貯溜する樹脂
溜まりを形成したので、ＦＲＰの射出成形においてこの
樹脂溜まりにガラス繊維成分が受容されるため、従来よ
りも長時間、具体的には数百時間に亙ってゲートの開閉
操作を円滑に行うことができる。
【００５３】また、ガイドブシュをバルブピンの長手方
向に沿って樹脂供給通路と反対側から冷却するための冷
却手段を設けた場合には、樹脂溜まり内の樹脂が冷却さ
れて高粘性化するため、樹脂溜まり内のガラス繊維成分
や樹脂成分がガイドブシュとバルブピンとの隙間を介し
て外部に漏出するのを抑制することができる。
【００５４】本発明において、ゲートブシュの外周面に
このゲートブシュを保持する金型との接触部分に臨む肉
抜き部を形成した場合には、ゲートブシュから金型側へ
の熱伝達が抑制されるため、このゲートブシュ近傍の樹
脂供給通路内での溶融樹脂の温度低下が抑制され、ラン
ナノズルから成形キャビティ内への溶融樹脂の充填を安
定させることができる。
【００５５】この結果、成形品の品質のばら付きやラン
ナノズル先端部の温度低下に起因するゲート切れ不良を
防止することが可能であり、複数のバルブゲートを用い
て樹脂を同時に複数の成形キャビティに充填する場合で
も、各成形キャビティ間での樹脂の充填バランスを良好
に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による樹脂成形金型の第１の実施例の概
略構造を表す断面図である。
【図２】図１に示した実施例におけるゲートブシュ近傍
の抽出拡大断面図である。
【図３】図１に示した実施例におけるガイドブシュの構
造を表す破断斜視図である。
【図４】図３に示したガイドブシュの主要部の構造を表
す断面図である。
【図５】図１に示した実施例におけるランナノズル内の
樹脂流動状態を模式的に表す横断面図である。
【図６】本発明による樹脂成形金型の第２の実施例の概
略構造を表す断面図である。
【図７】本発明による樹脂成形金型の第３の実施例の概
略構造を表す断面図である。
【図８】バルブゲート式ホットランナを有する従来の樹
脂成形金型の概略構造を表す断面図である。
【図９】図８に示した樹脂成形金型におけるゲートブシ
ュ近傍の抽出拡大断面図である。
【図１０】図８に示した樹脂成形金型におけるランナノ
ズル内の樹脂流動状態を模式的に表す横断面図である。
【図１１】図８に示した樹脂成形金型におけるガイドブ
シュの構造を表す破断斜視図である。
【符号の説明】
１１ ノズル １２ 固定側ダイプレート １３ スプルーブシュ １４ スプルーマニホールド １５ ガイドブシュ １６ ランナノズル １７ 固定側型材 １８ ゲートブシュ １９ 可動側型材 ２０ 成形キャビティ ２１, ２２ 冷却水通路 ２３ スペーサブロック ２４ 可動側ダイプレート ２５ エジェクタピン ２６ エジェクタプレート ２７, ２８ 温度センサ ２９, ３０ ヒータ ３１ バルブピン ３２ 油圧シリンダ ３３ ピストン ３４ 油圧駆動源 ３５ 先端面 ３６ 第１のテーパ面 ３７ 第２のテーパ面 ３８ 第３のテーパ面 ３９ 第４のテーパ面 ４０ 樹脂供給通路 ４１ 肉抜き部 ４２ 樹脂溜まり ４３ リード雌ねじ部 ４４ リード雄ねじ部 ４５ 空隙 ４６ 冷却ガス供給通路 ４７ 油圧モータ ４８ ロータ ４９ バルブピンの頭部 ５０ ピン保持孔 ５１ 雄ねじ部 ５２ 駆動モータ ５３ スピンドルシャフト ５４ アウタケーブル ５５ ホルダブロック ５６ ケーブルホルダ ＬC 樹脂溜まりの長さ ＬH バルブピンに対するガイドブシュの嵌合長 Ｉ, Ｒ, Ｒ′ 領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金子 稔 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一端側から溶融状態の樹脂が供給される
    樹脂供給通路を内側に有する筒状のランナノズルと、 このランナノズルの他端部に連結されて成形キャビティ
    に臨むゲートを形成する筒状のゲートブシュと、 前記ランナノズルの一端側に連結されて前記樹脂供給通
    路の一端側を仕切るガイドブシュと、 このガイドブシュを貫通し、先端部が前記ゲートブシュ
    を介して前記成形キャビティに臨むように先端側が前記
    樹脂供給通路内に配置されるバルブピンと、 このバルブピンをその長手方向に沿って駆動すると共に
    その軸線周りに回転させて前記ゲートを開閉するための
    ピン駆動手段とを具えたことを特徴とする樹脂成形金
    型。
  2. 【請求項２】 前記ピン駆動手段は、作動流体によって
    往復動するピストンを持った流体圧アクチュエータと、
    前記バブルピンの外周面に形成されたリード雄ねじ部
    と、前記ガイドブシュの内周面に形成されて前記リード
    雄ねじ部と螺合するリード雌ねじ部とを有し、前記バル
    ブピンの基端部が前記ピストンに対して回転自在に連結
    されていることを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形
    金型。
  3. 【請求項３】 前記ピン駆動手段は、前記バルブピンの
    外周面に形成された雄ねじ部と、前記ガイドブシュの内
    周面に形成されて前記雄ねじ部と螺合する雌ねじ部と、
    前記バルブピンの基端部に連結されてこのバルブピンを
    駆動回転するピン回転手段とを有することを特徴とする
    請求項１に記載の樹脂成形金型。
  4. 【請求項４】 前記ピン回転手段は、一端部が前記バル
    ブピンの基端に連結されたフレキシブルシャフトと、こ
    のフレキシブルシャフトの他端部が連結されるモータと
    を有することを特徴とする請求項３に記載の樹脂成形金
    型。
  5. 【請求項５】 前記ピン回転手段は、モータを有し、前
    記バルブピンの基端部は、このモータのロータに連結さ
    れてこれと一体回転すると共に前記ロータの回転軸線に
    沿って摺動自在に嵌合されていることを特徴とする請求
    項３に記載の樹脂成形金型。
  6. 【請求項６】 一端側から溶融状態の樹脂が供給される
    樹脂供給通路を内側に有する筒状のランナノズルと、 このランナノズルの他端部に連結されて成形キャビティ
    に臨むゲートを形成する筒状のゲートブシュと、 前記ランナノズルの一端側に連結されて前記樹脂供給通
    路の一端側を仕切るガイドブシュと、 このガイドブシュを貫通し、先端部が前記ゲートブシュ
    を介して前記成形キャビティに臨むように先端側が前記
    樹脂供給通路内に配置されるバルブピンと、 このバルブピンの先端部に形成されて円錐状に突出する
    先端面とを具えたことを特徴とする樹脂成形金型。
  7. 【請求項７】 前記バルブピンの先端部は、先端側ほど
    外径が漸減して先端面に続く第１のテーパ面と、この第
    １のテーパ面のテーパ角よりも大きなテーパ角で以て当
    該第１のテーパ面に続く第２のテーパ面とを有し、前記
    ゲートブシュは、前記成形キャビティ側ほど内径が漸減
    して前記第１のテーパ面と対応したテーパ角を持った第
    ３のテーパ面を有することを特徴とする請求項６に記載
    の樹脂成形金型。
  8. 【請求項８】 前記ゲートブシュは、前記第３のテーパ
    面に続いて前記ランナノズル側ほど内径が漸増する第４
    のテーパ面を有し、前記ゲートブシュの前記テーパ面の
    前記バルブピンの長手方向に沿った長さは、前記バルブ
    ピンの長手方向に沿ったこのバルブピンの前記第１のテ
    ーパ面の長さよりも短く設定されていることを特徴とす
    る請求項７に記載の樹脂成形金型。
  9. 【請求項９】 一端側から溶融状態の樹脂が供給される
    樹脂供給通路を内側に有する筒状のランナノズルと、 このランナノズルの他端部に連結されて成形キャビティ
    に臨むゲートを形成する筒状のゲートブシュと、 前記ランナノズルの一端側に連結されて前記樹脂供給通
    路の一端側を仕切るガイドブシュと、 このガイドブシュを貫通し、先端部が前記ゲートブシュ
    を介して前記成形キャビティに臨むように先端側が前記
    樹脂供給通路内に配置されるバルブピンと、 このバルブピンの長手方向に沿った前記ガイドブシュの
    中央部内周に形成されて前記樹脂供給通路から漏出する
    樹脂を貯溜する樹脂溜まりとを具え、前記バルブピンの
    長手方向に沿ったこの樹脂溜まりの長さは、前記バルブ
    ピンに対する前記ガイドブシュの嵌合長の１／２以上で
    あることを特徴とする樹脂成形金型。
  10. 【請求項１０】 前記ガイドブシュを前記バルブピンの
    長手方向に沿って前記樹脂供給通路と反対側から冷却す
    るための冷却手段をさらに具えたことを特徴とする請求
    項９に記載の樹脂成形金型。
  11. 【請求項１１】 前記ゲートブシュは、その外周面に当
    該ゲートブシュを保持する金型との接触部分に臨む肉抜
    き部が形成されていることを特徴とする請求項１から請
    求項１０の何れかに記載の樹脂成形金型。
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