(57)【要約】      （修正有）【課題】キャビティ空間からガスが排出される部分であっても、ガスを排出する通路の詰まりを取り除くメンテナンス作業を必要とすることなく、溶融樹脂の射出充填に起因して発生するガスを外方に排出することができる射出成形用金型を提供する。【解決手段】溶融樹脂が射出充填されるキャビティ空間７を形成するために、固定金型３と可動金型４とを備える射出成形用金型１である。固定金型３及び可動金型４のいずれか一方に、キャビティ空間７に通じる凹所８が形成され、凹所８の底部８ａには、溶融樹脂の射出充填に起因して発生するガスをキャビティ空間７から射出成形用金型１の外方へ逃がすためのガス通路９が通じており、ガス通路９には、ガス通路９を開閉するために開成位置と閉成位置とを移動可能な開閉ピン１９が設けられ、開閉ピン１９は、溶融樹脂の圧力を受けて前記閉成位置へ移動し、該閉成位置で底部８ａの一部を構成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融樹脂が射出充填されるキャビティ空間を形成するために、固定金型と可動金型とを備える射出成形用金型であって、
前記固定金型及び前記可動金型のいずれか一方に、前記キャビティ空間に通じる凹所が形成され、該凹所の底部には、前記溶融樹脂の射出充填に起因して発生するガスを前記キャビティ空間から前記射出成形用金型の外方へ逃がすためのガス通路が通じており、該ガス通路には、該ガス通路を開閉するために開成位置と閉成位置とを移動可能な開閉ピンが設けられ、該開閉ピンは、前記溶融樹脂の圧力を受けて前記閉成位置へ移動し、該閉成位置で前記底部の一部を構成することを特徴とする射出成形用金型。
【請求項２】
前記開閉ピンの一端に円錐形状の嵌合部が設けられ、前記底部には前記嵌合部を受けるテーパ状の受け部が形成され、前記開閉ピンは前記閉成位置で前記嵌合部が前記受け部に嵌合することを特徴とする請求項１に記載の射出成形用金型。
【請求項３】
前記開閉ピンは、硬化樹脂を前記射出成形用金型から離型させるエジェクタ突き出し機構の押し出しピンとして機能することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の射出成形用金型。
【請求項４】
前記開閉ピンは、押し出し動作により前記開成位置へ移動して、該開成位置を維持することを特徴とする請求項３に記載の射出成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形に用いられる金型に関し、特に溶融樹脂の射出充填に起因して発生するガスをキャビティ空間から金型の外方へ逃がすことができる射出成形用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、射出成形用金型として、固定金型と可動金型とを備えたものが知られている。この固定金型及び可動金型により形成されるキャビティ空間には、溶融樹脂が射出充填される。この樹脂が冷却されて固化することにより、キャビティ空間に倣う形状に成形された硬化樹脂からなる成形品を得ることができる。
【０００３】
ここで、キャビティ空間には、射出充填時に樹脂の揮発性のガス成分等のガスが発生する。このガスは、キャビティ空間への溶融樹脂の充填の妨げとなる。また、ガスが圧縮されて高温となることにより、成形品に焼け及び焦げが生じる。
【０００４】
このため、キャビティ空間を形成する固定金型の一部に多孔質材料が用いられた射出成形用金型が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この射出成形用金型では、キャビティ空間内のガスを多孔質材料の有する空孔から金型の外方に排出することができる。
【特許文献１】特開平１０−０３４７２３号公報（第２−６頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、多孔質材料の空孔には溶融樹脂が詰まりやすい。このため、ガスが引き起こす不具合を抑制するために、空孔の詰まりを取り除く固定金型のメンテナンス作業を行う必要がある。これに伴って、プラスチック成形に要する時間及び費用が増加してしまう。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、キャビティ空間からガスが排出される部分であっても、ガスを排出する通路の詰まりを取り除くメンテナンス作業を必要とすることなく、溶融樹脂の射出充填に起因して発生するガスを外方に排出することができる射出成形用金型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するために、請求項１に記載の射出成形用金型は、溶融樹脂が射出充填されるキャビティ空間を形成するために、固定金型と可動金型とを備える射出成形用金型であって、前記固定金型及び前記可動金型のいずれか一方に、前記キャビティ空間に通じる凹所が形成され、該凹所の底部には、前記溶融樹脂の射出充填に起因して発生するガスを前記キャビティ空間から前記射出成形用金型の外方へ逃がすためのガス通路が通じており、該ガス通路には、該ガス通路を開閉するために開成位置と閉成位置とを移動可能な開閉ピンが設けられ、該開閉ピンは、前記溶融樹脂の圧力を受けて前記閉成位置へ移動し、該閉成位置で前記底部の一部を構成することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の射出成形用金型は、請求項１に記載の射出成形用金型であって、前記開閉ピンの一端に円錐形状の嵌合部が設けられ、前記底部には前記嵌合部を受けるテーパ状の受け部が形成され、前記開閉ピンは前記閉成位置で前記嵌合部が前記受け部に嵌合することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の射出成形用金型は、請求項１または請求項２に記載の射出成形用金型であって、前記開閉ピンは、硬化樹脂を前記射出成形用金型から離型させるエジェクタ突き出し機構の押し出しピンとして機能することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の射出成形用金型は、請求項３に記載の射出成形用金型であって、前記開閉ピンは、押し出し動作により前記開成位置へ移動して、該開成位置を維持することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、キャビティ空間のガスは、凹所に通じるガス通路から排出される。ガス通路は、射出充填される溶融樹脂の圧力を受けて閉成位置へ移動する開閉ピンにより開閉される。開閉ピンは、閉成位置にあるとき凹所の底部を構成するので、凹所に充填された溶融樹脂がガス通路に進入することが防止されている。このため、ガス通路の詰まりを取り除くメンテナンス作業を必要とすることなくキャビティ空間からガスを排出することができ、ガスが引き起こす不具合を抑制することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、嵌合部が円錐形状を呈しかつ受け部がテーパ状に形成されているので、開閉ピンの閉成位置から開成位置への少ない移動距離で、開成位置での嵌合部と受け部との隙間を所望の大きさとすることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、開閉ピンがエジェクタ突き出し機構の押し出しピンを兼ねている。一般に、押し出しピンは、射出成形用金型に用いられることから、ガス通路の開閉のために新たな部品を設ける必要がない。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、押し出し動作により開閉ピンが開成位置へと復帰することから、連続して射出成形を行う場合であってもキャビティ空間からガスを排出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明に係る射出成形用金型の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【実施例】
【００１６】
図１は、本発明に係る射出成形用金型１が適用された射出成形機２を模式的に示す断面図である。
【００１７】
射出成形用金型１は、互いに対向する固定金型３と可動金型４とを備える。可動金型４は、固定金型３の下方に位置しており、コア金型５とその内方に配置されたコア入れ子６とを有する。コア入れ子６は、対向する固定金型３と協働してキャビティ空間７を形成する。コア入れ子６には、キャビティ空間７に通じる凹所８が形成されている。凹所８の底部８ａには、ガス通路９が通じている。
【００１８】
ガス通路９は、コア金型５及びコア入れ子６を貫通して形成されており、凹所８から可動金型４の外方に向けて伸長している。ガス通路９には、受け部１０が形成されている。受け部１０は、凹所８の底部８ａに設けられており、凹所８へ向けて径が漸増するテーパ状を呈している。
【００１９】
固定金型３は、固定側取付板１１に取り付けられている。固定金型３及び固定側取付板１１には、キャビティ空間７に通じるスプル１２が形成されている。
【００２０】
可動金型４は、複数のスペーサブロック１３に取り付けられており、各スペーサブロック１３は、可動側取付板１４に取り付けられている。可動金型４と可動側取付板１４とは、各スペーサブロック１３により互いに間隔を置いて設けられている。可動側取付板１４は、固定側取付板１１に対向して互いに平行に設けられており、かつこの対向及び平行関係を維持したまま上下方向に移動可能に設けられている。
【００２１】
可動金型４及び可動側取付板１４の間には、エジェクタプレート１５が配置されている。エジェクタプレート１５は、可動金型４及び可動側取付板１４の間を上下方向に移動可能に設けられている。エジェクタプレート１５は、上下二つのプレート１５ａ、１５ｂを重ねて構成されている。
【００２２】
上側プレート１５ａには、凹部１６が形成されている。凹部１６は、ガス通路９の延長方向に位置し、かつ上側プレート１５ａの下側プレート１５ｂに対向する面に位置している。凹部１６は、下側プレート１５ｂと協働して空間１７を構成する。空間１７には、貫通孔１８が通じている。貫通孔１８は、ガス通路９に等しい中心軸を有しており、上側プレート１５ａを貫通するように設けられている。
【００２３】
ガス通路９には、開閉ピン１９が配置されている。開閉ピン１９は、細長い円柱形状の胴部２０と、胴部２０の上端に設けられた嵌合部２１と、胴部２０の下端に設けられた鍔部２２とを有する。胴部２０は、ガス通路９の内径よりも小さい外径に形成されている。嵌合部２１は、上端に向けて径が漸増する円錐形状を呈しており、凹所８の受け部１０に嵌合可能である。鍔部２２は、エジェクタプレート１５の空間１７に存在でき、かつ貫通孔１８を通過することができない大きさに形成されている。
【００２４】
開閉ピン１９は、その胴部２０が貫通孔１８により摺動可能に保持されておりかつガス通路９に挿通されている。開閉ピン１９は、嵌合部２１が凹所８に位置し、かつ鍔部２２が空間１７に位置するように配置されている。開閉ピン１９は、その移動範囲が空間１７の内の鍔部２２の移動範囲に拘束されている。鍔部２２は、空間１７の内方で、下側プレート１５ｂに当接している位置と、上側プレート１５ａに当接している位置との間を移動可能である。開閉ピン１９は、最下位置にあるとき嵌合部２１が凹所８の受け部１０に嵌合してガス通路９を閉鎖する。また、開閉ピン１９は、嵌合部２１が受け部１０と間隔を置く位置にあるときガス通路９を開放する。開閉ピン１９は、空間１７に設けられたバネ（図示せず。）により上方へ向けて付勢されている。開閉ピン１９は、溶融樹脂Ｒがキャビティ空間７に充填される前には開成位置にある。なお、この付勢手段は、開閉ピン１９を上方へ向けて付勢するものであればよく、例えば、空間１７内の空気の圧力を高めて構成される空気バネであってもよい。
【００２５】
本実施例では、鍔部２２には、図２に示すように、ねじ部２２ａが設けられている。鍔部２２は、ねじ部２２ａを介して胴部２０の下端に締結可能である。このため、開閉ピン１９は、嵌合部２１を有する胴部２０を可動金型４の凹所８からガス通路９及び貫通孔１８に挿通し、上側プレート１５ａの凹部１６から胴部２０の下端に鍔部２２を取り付けることにより、ガス通路９及び貫通孔１８を挿通するように配置することができる。
【００２６】
次に、射出充填時の射出成形用金型１の動作を図３に沿って説明する。図３は、本発明に係る射出成形用金型１の射出充填時の動作を順序に沿って（ａ）〜（ｃ）で示す模式的な断面図である。
【００２７】
キャビティ空間７にスプル１２から溶融樹脂Ｒが射出される（図３（ａ）参照。）。このとき、キャビティ空間７には、樹脂Ｒの揮発成分及びガス成分等のガスが溶融樹脂Ｒから発生する。また、キャビティ空間７には空気が存在する。開閉ピンは開成位置にあり、このガス及び空気は、嵌合部２１と受け部１０との間を通り、ガス通路９を経て射出成形用金型１の外方に排出される（図３（ａ）矢印Ａ参照。）。
【００２８】
さらに溶融樹脂Ｒが射出されて、溶融樹脂Ｒが嵌合部２１の上端に達すると、嵌合部２１が溶融樹脂Ｒに押され、開閉ピン１９は、バネ（図示せず。）の付勢に抗して閉成位置へ向けて移動する（図３（ｂ）矢印Ｂ参照。）。
【００２９】
溶融樹脂Ｒが凹所８の底部８ａに達すると、開閉ピン１９は閉成位置に達し（図３（ｃ）参照。）、ガス通路９は閉鎖される。溶融樹脂Ｒは、キャビティ空間７及び凹所８に充填される。このとき、閉成位置にある開閉ピン１９により、溶融樹脂Ｒがガス通路９に進入することが防止されている。この充填された溶融樹脂Ｒが冷却されて固化することにより、キャビティ空間７及び凹所８に倣う形状に成形された硬化樹脂からなる成形品Ｐが形成される。
【００３０】
次に、成形品Ｐが射出成形用金型１から離型される際の射出成形機２の動作を図４に沿って説明する。図４は、射出成形機２の離型動作を順序に沿って（ａ）〜（ｃ）で示す模式的な断面図である。
【００３１】
可動側取付板１４を下方へ移動させる（図４（ａ）矢印Ｃ参照。）。
【００３２】
その後、エジェクタプレート１５を上方へ移動させる（図４（ｂ）矢印Ｄ参照。）。この移動に伴って、鍔部２２が下側プレート１５ｂに押され、開閉ピン１９が開成位置へ移動する（図４（ｂ）矢印Ｅ参照。）。成形品Ｐは、開閉ピン１９によりキャビティ空間７から押し出される（図４（ｂ）矢印Ｆ参照。）。このため、エジェクタプレート１５及び開閉ピン１９は、成形品Ｐを射出成形用金型１から離型させるためのエジェクタ押し出し機構として機能する。
【００３３】
エジェクタプレート１５を下方へ移動させ（図４（ｃ）矢印Ｇ参照。）、かつ可動側取付板１４を上方へ移動させる（図４（ｃ）矢印Ｈ参照。）。開閉ピン１９は、バネ（図示せず。）の付勢によりエジェクタプレート１５の移動に拘わらず開成位置にある。このため、連続して射出成形を行っても、ガスをキャビティ空間７から排出することができる。
【００３４】
この射出成形用金型１によれば、以下の効果が得られる。
（１）溶融樹脂Ｒに押された開閉ピン１９がガス通路９を閉鎖することにより、溶融樹脂Ｒのガス通路９への進入が防止されているので、溶融樹脂Ｒのキャビティ空間７への充填によるガス通路９の目詰まりが防止されている。このため、目詰まりを取り除くための金型のメンテナンス作業を必要とすることなくキャビティ空間７からガスを排出することができ、プラスチック成形に要する時間及び費用を抑制することができる。
（２）開閉ピン１９は、テーパ状の受け部１０と円錐形状の嵌合部２１との間隔に応じてガス通路９を開閉する構造であるので、少ない移動範囲で凹部８からガス通路９に至るガスの排出流路を確保することができる。
（３）開閉ピン１９は、成形された成形品Ｐを離型させるための押し出しピンを兼ねている。押し出しピンは、一般に射出成形機に適用されていることから、溶融樹脂Ｒがガス通路９に進入することを防止するために新たな部品を設ける必要がない。
（４）開閉ピン１９は、溶融樹脂Ｒの充填に伴い閉成位置へ移動し、かつ成形品Ｐの離型に伴い開成位置へ移動することから、連続して射出成形を行ってもガスをキャビティ空間７から排出することができる。
（５）開閉ピン１９は、その嵌合部２１が溶融樹脂Ｒに押されて凹部８の底部８ａに設けられた受け部１０に嵌合することでガス通路９を閉鎖することから、溶融樹脂Ｒが底部８ａに達するまでキャビティ空間７からガスを排出することができる。溶融樹脂Ｒが凹部８の底部８ａに達するときキャビティ空間７には溶融樹脂Ｒが略充填されていることから、キャビティ空間７及び凹部８への充填間際までガスを排出することができるので、ガスが引き起こす不具合をより効果的に抑制することができる。
【００３５】
なお、上記した実施例では、凹部８、これに通じるガス通路９及びこれを開閉する開閉ピン１９は可動金型４に設けられていたが、固定金型３に設けられていてもよく、上記した実施例に限定されるものではない。
【００３６】
また、ガス通路９及び開閉ピン１９が設けられていれば、ガスをキャビティ空間７から排出することができ、かつガス通路９への溶融樹脂Ｒの進入を防止することができるので、受け部１０を設けなくてもよい。
【００３７】
さらに、ガスをキャビティ空間７から排出することができ、かつガス通路９への溶融樹脂Ｒの進入を防止することができればよいので、開閉ピン１９は押し出しピンを兼ねていなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る射出成形用金型が適用された射出成形機を模式的に示す断面図である。
【図２】開閉ピンの構造を説明するための模式的な断面図である。
【図３】樹脂の射出充填時の開閉ピンの動作を説明するための模式的な断面図であって、（ａ）は溶融樹脂の射出充填が開始された状態を示し、（ｂ）は溶融樹脂により開閉ピンが押され始めた状態を示し、（ｃ）は溶融樹脂の射出充填が終えた状態を示している。
【図４】成形品の離型時の射出成形機及びその開閉ピンの動作を説明するための模式的な断面図であって、（ａ）は可動側取付板が下方へ移動された状態を示し、（ｂ）はエジェクタプレートが上方へ移動された状態を示し、（ｃ）は離型動作が終えた状態を示している。
【符号の説明】
【００３９】
１  射出成形用金型
３  固定金型
４  可動金型
７  キャビティ空間
８  凹所
９  ガス通路
１０  受け部
１９  開閉ピン
２１  嵌合部
Ｒ  溶融樹脂
【図１】
2006192623.tif 000003
【図２】
2006192623.tif 000004
【図３】
2006192623.tif 000005
【図４】
2006192623.tif 000006