(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に開閉可能な少なくとも第１および第２金型を備え、前記第１および第２金型内に形成されるキャビテイに溶融材料を供給して成形品を得るための射出成形装置であって、
前記第１金型は、前記溶融材料を前記キャビテイに案内するスプルーを設け、
前記第２金型は、前記成形品を押し出す入子部材と、
前記入子部材を該第２金型に対して進退させる駆動部と、
前記入子部材が配置される凹部の底面側に端部が固定されるとともに、前記入子部材が摺動自在に挿入されるスプルーロックピンと、
を備えることを特徴とする射出成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、相対的に開閉可能な少なくとも第１および第２金型を備え、前記第１および第２金型内に形成されるキャビテイに溶融材料を供給して成形品を得るための射出成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、射出成形装置では、スプルーからキャビテイに供給された溶融材料が固化した後に型開きをする際、前記スプルーで固化（硬化）した部分（以下、スプルー部という）を抜き出すために、スプルーロックピン（sprue lock pin）が採用されている。このスプルーロックピンは、型開き時にスプルー部を確実に引き付けるために、先端に前記スプルー部を固定可能なアンダーカット部を備えている。
【０００３】
この種の射出成形装置としては、例えば、特開平４−１４０１２２号公報に開示されている「射出成形品のスプルー切除方法」が知られている。この従来技術では、図６に示すように、上型１と下型２との間にキャビテイ３が形成されるとともに、この上型１には、スプルー４が形成されている。下型２には、スプルー４に対応してコアピン５と筒状カッタ６とが同軸的に挿入されており、前記コアピン５がエジェクトプレート７に固定されている。
【０００４】
筒状カッタ６は、アクチュエータ８により水平方向に移動するスライドブロック９ａと、このスライドブロック９ａに対し傾斜して設定されたガイド突条９ｂおよびガイド溝９ｃにより上下動可能なリフトブロック９ｄとを介して昇降可能に構成されている。
【０００５】
このような構成において、スプルー４を介して溶融材料、例えば、溶融樹脂がキャビテイ３に充填されると、この樹脂が硬化した後に上型１が上昇されて型開きが行われる。次いで、アクチュエータ８の駆動作用下にスライドブロック９ａが、図６中、右方向に移動すると、ガイド突条９ｂおよびガイド溝９ｃの作用下に、リフトブロック９ｄが上昇し、筒状カッタ６の切刃によってスプルー４内で固化したスプルー部が成形品から切り離されることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術では、コアピン５が下型２を貫通するとともに、エジェクトプレート７の底部に固定部７ａを介して固定されている。このため、コアピン５は、軸方向に対して相当に長尺状に構成されており、スプルー４からキャビテイ３に溶融樹脂が充填される際、前記コアピン５の固定部７ａに樹脂圧が集中し易く、前記固定部７ａの固定力が低下してガタ等が発生するおそれがある。
【０００７】
これにより、コアピン５の先端側には、ずれが発生し易くなり、このずれによって生じた隙間に溶融樹脂が進入してしまい、前記コアピン５の誤作動やバリ等が発生するという問題が指摘されている。その際、固定部７ａの強度を高める工夫が考えられる。ところが、コアピン５の軸長が相当に長いため、樹脂圧の集中が惹起されて微妙な精度低下が発生し易く、これによって、前記固定部７ａの固定力低下が顕著なものとなってしまう。
【０００８】
また、コアピン５の先端部には、アンダーカット部が設けられていない。従って、上型１を下型２から離間させる際に、スプルー部等が前記上型１に張り付いてしまい、成形品不良が発生するという問題がある。
【０００９】
一方、金型の製造に関しても、下型２の長孔２ａ内に樹脂の進入やバリの発生を阻止するためには、この長孔２ａとコアピン５とのシール性を高精度にする必要がある。このため、加工する長孔２ａが長尺になる程、精度を確保することが困難になり、高度な加工技術が要求されるとともに、工数（時間）もかかるという問題がある。しかも、精度が低下した金型では、部品点数も多いために修復が相当に困難であるため、ひいては、金型を交換しなければならないという不具合が生じてしまう。
【００１０】
本発明はこの種の問題を解決するものであり、簡単な構成で、スプルーロックピンにずれが発生することがなく、高品質な成形品を効率的に得るとともに、金型の加工工数および部品点数を削減し、かつ耐用性を向上させることが可能な射出成形装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る射出成形装置では、第１金型に対して相対的に開閉可能な第２金型が、成形品を押し出す入子部材と、前記入子部材を該第２金型に対して進退させる駆動部と、前記入子部材が配置される凹部の底面側に端部が固定されるとともに、前記入子部材が摺動自在に挿入されるスプルーロックピンとを備えている。
【００１２】
そこで、第１および第２金型が型閉めされた状態で、スプルーからキャビテイに溶融材料が供給されると、この溶融材料が硬化した後に前記第１および第２金型が相対的に離間する。その際、スプルーロックピンの先端部には、スプルー部等の不要部分が固定され、前記不要部分が製品部分と一体的に第１金型から分離される。
【００１３】
この場合、スプルーロックピンは、第２金型に対して入子部材が配置される凹部の底面側に固定されており、前記スプルーロックピンの軸長を有効に短尺化することが可能になる。このため、スプルーロックピンには、溶融材料の注入圧力の集中による固定力の低下が惹起されることがなく、前記スプルーロックピンのずれにより形成される隙間に前記溶融材料が進入し、該スプルーロックピンの誤作動やバリ等が発生する等の不具合を、確実に阻止することができる。これにより、簡単かつ安価な構成で、高品質な成形品を効率的に得ることが可能になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態に係る射出成形装置１０の概略構成説明図である。
【００１５】
射出成形装置１０は、少なくとも固定金型である上型（第１金型）１２と、可動金型である下型（第２金型）１４とを備え、前記上型１２と前記下型１４との間にキャビテイ１６が形成される。上型１２には、溶融材料、例えば、溶融樹脂をキャビテイ１６に案内するためのスプルー１８が設けられている。
【００１６】
下型１４は、スプルー１８に対応し、キャビテイ１６内で硬化した成形品（後述する）を押し出す入子部材２０と、前記入子部材２０を前記下型１４に対して矢印Ａ方向（鉛直方向）に進退させる駆動部２２と、前記入子部材２０が配置される凹部２４の底面２６側に端部が固定されるとともに、前記入子部材２０に摺動自在に挿入されるスプルーロックピン２８とを備える。
【００１７】
図２に示すように、入子部材２０は、下型１４のキャビテイ形成面３０に連続する押し出し面３２を設けるとともに、鉛直方向に沿ってスプルーロックピン２８が摺動自在に嵌合するシール孔３４を形成する。このシール孔３４の上部側には、上方に向かって拡開する開放孔３６が連通する一方、前記シール孔３４の下部側には、下方に向かって拡開するガイド孔３８が連通している。下型１４に設けられている凹部２４の底面２６には、矢印Ａ方向に貫通して、例えば、２本の孔部４２が形成されるとともに、前記孔部４２間には、所定の深さを有してねじ穴４４と穴部４５とが同軸的に形成される（図３参照）。
【００１８】
図１に示すように、駆動部２２は、図示しないシリンダ等のアクチュエータを介して矢印Ａ方向に進退可能なエジェクトプレート４６を備え、前記エジェクトプレート４６に２本のロッド４８の下端部が支持される。ロッド４８は、下型１４に設けられた孔部４２に挿入されており、その先端部が入子部材２０の底部に固着される（図３参照）。
【００１９】
ねじ穴４４および穴部４５は、図２に示すように、入子部材２０のシール孔３４と同軸的に設けられており、前記ねじ穴４４には、スプルーロックピン２８の端部に設けられたねじ部５０が螺合するとともに、前記穴部４５には、前記ねじ部５０と同軸的に設けられたロッド部５１が嵌合する。
【００２０】
スプルーロックピン２８は、軸方向（矢印Ａ方向）の寸法（軸長）が入子部材２０のガイド孔３８からシール孔３４に至るまでの寸法に対応していればよく、相当に短尺に構成されている。スプルーロックピン２８の先端部（上端部）には、上方に向かって拡開する円錐形状、三角錐形状または四角錐形状等の逆テーパ形状の係止部５２が形成される。上型１２と下型１４とが型閉めされた状態で、スプルー１８とスプルーロックピン２８の先端部との間には、ゲート５４およびスラグ溜まり５６が形成される。
【００２１】
このように構成される射出成形装置１０の動作について、以下に説明する。
【００２２】
まず、下型１４が図示しないアクチュエータを介して上昇し、前記下型１４と上型１２とが型閉めされる。その際、図２に示すように、スプルーロックピン２８は、上型１２のスプルー１８に対向した位置に配置されるとともに、前記スプルーロックピン２８と前記スプルー１８との間には、ゲート５４およびスラグ溜まり５６が一体的に形成される。
【００２３】
次いで、上型１２のスプルー１８に溶融樹脂が供給されると、この溶融樹脂はゲート５４およびスラグ溜まり５６を介してキャビテイ１６内に供給充填される。そして、キャビテイ１６内の溶融樹脂が硬化した後、図示しないアクチュエータを介して下型１４が下降し、この下型１４が上型１２から離間する。
【００２４】
ここで、キャビテイ１６内では、樹脂が硬化して製品部６０が成形されるとともに、スプルー１８、ゲート５４およびスラグ溜まり５６では、スプルー部６２、ゲート部６４、スラグ溜まり部６６からなる不要部分が一体化された成形品が形成されている（図３参照）。
【００２５】
その際、スラグ溜まり部６６は、スプルーロックピン２８の先端部に設けられている係止部５２を覆って成形されており、この係止部５２が逆テーパ形状を有することによって、前記スラグ溜まり部６６と前記係止部５２との結合によりロック作用が発生する。このため、下型１４が上型１２から離間する際に、製品部６０、スプルー部６２、ゲート部６４およびスラグ溜まり部６６は、この上型１２から確実に分離されて前記下型１４と一体的に下降することができる。
【００２６】
下型１４が上型１２から離脱した後、駆動部２２を構成するエジェクトプレート４６が鉛直上方向に移動する。従って、エジェクトプレート４６に保持されている２本のロッド４８は、図４に示すように、下型１４の凹部２４内を上昇し、前記ロッド４８が固着されている入子部材２０が、前記凹部２４から離脱して上方に変位する。
【００２７】
このため、入子部材２０の押し出し面３２を介してゲート部６４（または製品部６０）が鉛直上方向に押圧され、前記製品部６０が下型１４のキャビテイ形成面３０から分離される。
【００２８】
その際、入子部材２０は、係止部５２とスラグ溜まり部６６との結合力よりも強い押圧力で上昇するため、前記スラグ溜まり部６６は、前記係止部５２により一部を剥離された状態で該係止部５２から分離される（図４参照）。次に、図５に示すように、入子部材２０が下降して成形品を取り出した後、スプルー部６２、ゲート部６４およびスラグ溜まり部６６が製品部６０から分離されることにより、所望の製品が得られる。
【００２９】
この場合、本実施形態では、図２に示すように、下型１４に入子部材２０を配置するための凹部２４が形成されるとともに、この凹部２４の底面２６にねじ穴４４が形成され、前記ねじ穴４４にスプルーロックピン２８のねじ部５０が螺合している。従って、スプルーロックピン２８の軸長は、入子部材２０のガイド孔３８からシール孔３４に至るまでの寸法に対応していればよく、相当に短尺化される。
【００３０】
このため、スプルーロックピン２８は、スプルー１８からキャビテイ１６に溶融樹脂を注入する際の樹脂圧に影響されることがなく、射出成形処理（ショット）を繰り返し行っても、該スプルーロックピン２８の固定力が低下することを確実に阻止することができる。これにより、スプルーロックピン２８とシール孔３４との間に隙間が生じ、この隙間に溶融樹脂が進入して前記スプルーロックピン２８の誤動作やバリ等が発生することを、可及的に阻止することが可能になるという効果が得られる。
【００３１】
さらに、スプルーロックピン２８を下型１４に固定する際、例えば、この下型１４に貫通孔を形成する必要がない。しかも、長尺なスプルーロックピン固定用長穴加工や高価な固定機構が不要になり、射出成形装置１０全体の製造コストを安価にすることができ、経済的であるという利点がある。
【００３２】
さらにまた、スプルーロックピン２８の先端部には、逆テーパ形状の係止部５２が設けられている。このため、キャビテイ１６内で樹脂が硬化した後、上型１２と下型１４とを型開きする際に、製品部６０の他、スプルー部６２、ゲート部６４およびスラグ溜まり部６６が、前記上型１２側に張り付くことを確実に防止することが可能になり、前記製品部６０の取り出し作業が効率的かつ確実に遂行される。
【００３３】
なお、本実施形態では、スプルーロックピン２８は、スプルー１８に対向する位置に配置されているが、このスプルー１８の軸線位置から離間する位置に設定してもよい。また、スプルーロックピン２８を設ける下型１４は、可動型で構成されているが、この下型１４を固定型で構成するとともに、上型１２を可動型で構成してもよい。さらに、溶融材料として溶融樹脂を用いて説明したが、これに限定されるものではなく、通常の射出成形に採用される種々の材料にも適用することができる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明に係る射出成形装置では、スプルーロックピンの軸長を有効に短尺化することができ、このスプルーロックピンが溶融材料の注入時の圧力に影響されることがなく、該スプルーロックピンの誤作動やバリ等の発生を確実に防止することが可能になる。これにより、簡単かつ安価な構成で、射出成形処理を繰り返し行うことができ、高品質な成形品を効率的に得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る射出成形装置の概略構成説明図である。
【図２】前記射出成形装置を構成する入子部材およびスプルーロックピンの拡大説明図である。
【図３】上型から下型を離間させる際の動作説明図である。
【図４】前記入子部材を前記下型から押し上げる際の動作説明図である。
【図５】前記下型から成形品を取り出す際の動作説明図である。
【図６】従来技術に係る射出成形装置の概略説明図である。
【符号の説明】
１０…射出成形装置                １２…上型
１４…下型                        １６…キャビテイ
１８…スプルー                    ２０…入子部材
２２…駆動部                      ２４…凹部
２６…底面                        ２８…スプルーロックピン
３４…シール孔                    ４４…ねじ穴
４６…エジェクトプレート          ４８…ロッド
５２…係止部                      ５４…ゲート
５６…スラグ溜まり                ６０…製品部
６２…スプルー部                  ６４…ゲート部
６６…スラグ溜まり部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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