(57)【要約】【課題】ウエルドが発生しないようにし、強度低下を無くす。【解決手段】  コアシリンダ６０と、コアシリンダ６０の外周に配置され、コアシリンダ６０とで軸方向に延びる第１供給通路１６ｂおよび軸方向にかつ外径方向に延びる第２供給通路１６ａを形成するサプライパーツ３５と、コアシリンダ６０の外周に配置され、コアシリンダ６０とでゲート１８を形成する第１型２２と、ゲート１８に挿入離脱するスリーブ体３０と、第１型２２とで環状の空間であるキャビティ１２を形成する第２型７０とを備え、第１供給通路１６ｂの上流側で第３供給通路１６ｄを繋ぎ、第１型および第２型を接触させ、第３供給通路１６ｄ、第１供給通路１６ｂ、第２供給通路１６ａ、ゲート１８の順にキャビティ１２へ溶融樹脂を流すことにより、樹脂製品を成形するようにした金型装置であって、第１供給通路１６ｂに全周に亘って通路面積を小さくした環状の絞り１６ｆを設けた。【選択図】  図１
2018001619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアシリンダと、前記コアシリンダの外周に配置され、前記コアシリンダとで軸方向に延びる第１供給通路および前記軸方向にかつ外径方向に延びる第２供給通路を形成するサプライパーツと、
前記コアシリンダの外周に配置され、前記コアシリンダとで前記軸方向に延びる円筒状の空間であるゲートを形成する第１型と、
前記ゲートに挿入離脱すべく前記軸方向に移動するスリーブ体と、
前記第１型に対して前記軸方向に接近離間し、前記第１型とで環状の空間であるキャビティを形成する第２型とを備え、
前記第１供給通路の上流側で第３供給通路を繋ぎ、前記第１型および前記第２型を接触させ、前記第３供給通路、前記第１供給通路、前記第２供給通路、前記ゲートの順に前記キャビティへ溶融樹脂を流すことにより、樹脂製品を前記キャビティで成形するようにした金型装置であって、
前記第１供給通路に全周に亘って通路面積を小さくした環状の絞りを設けたことを特徴とする金型装置。
【請求項２】
前記環状の絞りは、前記第１供給通路の前記溶融樹脂の流れ方向に複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載の金型装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環状のゲートを有する射出成形用の金型装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形用の金型装置により円環状の樹脂製品を射出成形する場合、その樹脂製品を形成するキャビティへ溶融樹脂を供給するゲートが、円環状に形成されるキャビティの円周上の1点である場合には、射出成形によりウエルドと呼ばれる樹脂の合流点ができてしまい、他の箇所より極端に弱い箇所が製品にできてしまうと言う問題がある。
【０００３】
特許文献１のリングバルブゲート式金型は、内径側から外径側へ順に、円筒状のコアシリンダ、円筒状のバルブプローブ、円筒状のスリーブ体、第１型が配置され、コアシリンダおよびバルブプローブの間に軸方向に延びる第１供給通路および軸方向にかつ外径方向に延びる第２供給通路を形成し、コアシリンダおよび第１型の間に軸方向に延びる円筒状の空間であるゲートを形成し、ゲートにスリーブ体を挿入離脱させ、第１型に対して軸方向に接近離間する第２型に、第１型とで環状の空間であるキャビティを形成し、第１型および第２型を接触させ、第１供給通路、第２供給通路、ゲートの順にキャビティへ溶融樹脂を流すことにより、キャビティで環状の樹脂製品を成形し、ウエルドが生じるのを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１１２７２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
第１供給通路の上流側で繋がる第３供給通路は、第１供給通路の外径側に配置される。第３供給通路が第１供給通路に対して円周上１箇所で繋がるため、第３供給通路に繋がったところが最も早く第１供給通路へ流れ、繋がったところと１８０度位相をずらしたところが最も遅れて第１供給通路へ流れる。この流れは、第２供給通路、ゲートを通っても解消されず、キャビティ内へ先に流れた溶融樹脂が、溶融樹脂が遅れて入ってきているところへ円周方向に回り込む現象が発生する。
【０００６】
この結果、溶融樹脂の温度は、第１供給通路内に比べてキャビティ内は低く、キャビティ内で溶融樹脂と溶融樹脂が当たるウエルドが発生し、強度が低下してしまう。
【０００７】
本発明の目的は、ウエルドが発生しないようにし、強度低下を無くすことである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、コアシリンダと、前記コアシリンダの外周に配置され、前記コアシリンダとで軸方向に延びる第１供給通路および前記軸方向にかつ外径方向に延びる第２供給通路を形成するサプライパーツと、前記コアシリンダの外周に配置され、前記コアシリンダとで前記軸方向に延びる円筒状の空間であるゲートを形成する第１型と、前記ゲートに挿入離脱すべく前記軸方向に移動するスリーブ体と、前記第１型に対して前記軸方向に接近離間し、前記第１型とで環状の空間であるキャビティを形成する第２型とを備え、前記第１供給通路の上流側で第３供給通路を繋ぎ、前記第１型および前記第２型を接触させ、前記第３供給通路、前記第１供給通路、前記第２供給通路、前記ゲートの順に前記キャビティへ溶融樹脂を流すことにより、樹脂製品を前記キャビティで成形するようにした金型装置であって、前記第１供給通路に全周に亘って通路面積を小さくした環状の絞りを設けたものである。
【０００９】
請求項１の構成によれば、第３供給通路から第１供給通路へ繋がったところで先に溶融樹脂が第１供給通路を流れても、先に流れたところの溶融樹脂が絞り前で円周方向へ回り込み、絞りを通過した後は、円周に渡ってほぼ同時に第１供給通路を溶融樹脂が流れる。この結果、キャビティ内で溶融樹脂と溶融樹脂が当たるウエルドが発生することが無くなり、強度低下を無くすことができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記環状の絞りが、前記第１供給通路の前記溶融樹脂の流れ方向に複数設けられているものである。
【００１１】
請求項２の構成によれば、第３供給通路から第１供給通路へ繋がったところで先に溶融樹脂が第１供給通路へ流れても、先に流れたところの溶融樹脂が絞り前で円周方向へ回り込み、絞りを通過した後は、円周に渡ってほぼ同時に第１供給通路を溶融樹脂が流れる。複数の絞りによって、先に流れたところの溶融樹脂が絞り前で円周方向へ回り込む現象が繰り返され、複数の絞りを通過した後は、円周に渡って同時に第１供給通路を溶融樹脂が流れる。この結果、キャビティ内で溶融樹脂と溶融樹脂が当たるウエルドが発生することがより無くなり、強度低下をより無くすことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の構成によれば、第３供給通路から第１供給通路へ繋がったところで先に溶融樹脂が第１供給通路を流れても、先に流れたところの溶融樹脂が絞り前で円周方向へ回り込み、絞りを通過した後は、円周に渡ってほぼ同時に第１供給通路を溶融樹脂が流れる。この結果、キャビティ内で溶融樹脂と溶融樹脂が当たるウエルドが発生することが無くなり、強度低下を無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る金型装置の射出後の状態を示す断面図である 。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る金型装置の型開き状態を示す断面図である 。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る金型装置の射出中の状態を示す断面図である 。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る第１絞りでの溶融樹脂の流れを示す状態図であり、図１のＢ−Ｂ線断面図である 。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る一番目の第２絞りでの溶融樹脂の流れを示す状態図である 。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る三番目の第２絞りでの溶融樹脂の流れを示す状態図である 。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る金型装置の要部断面図である 。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る図８のＣ−Ｃ線断面図である 。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の第１の実施形態を図１乃至２に基づいて説明する。
【００１５】
本発明の第１の実施形態は、比較的大径の環状（リング状）の樹脂製品を成形するリングバルブゲート式金型装置１０（以下、金型装置１０と称する）である。内周側に円筒状の金属部品をインサートした樹脂製品としては、例えば、ウォームホイール９０がある。ウォームホイール９０は、ウォームとの噛み合い音を小さくするために、外周側に樹脂部品９２が一体成形され、内周側の回転軸へ回転力を伝えるために、樹脂部品９２の内周側に円筒状の金属部品９３がインサートされている。樹脂部品９２の外周には、射出成形によってギヤ９１が成形されている。
【００１６】
図１は金型装置１０の主要部を示す断面図である。金型装置１０は、大別して一方の型である固定型２０と、他方の型である可動型４０とから構成される。第１の実施形態では、固定型２０が上側に配置され、可動型４０が下側に配置されており、固定型２０に対して可動型４０が上下方向に接近離間するようになっている。
【００１７】
固定型２０と可動型４０は、互いに密接する合わせ面２０ａ、４０ａを有する。可動型４０の接近離間により、この両合わせ面２０ａ、４０ａは接合した状態と離反した状態の位置をとる。接近離間する方向の可動型４０の移動は、周知の油圧駆動装置（不図示）によって行なわれる。
【００１８】
可動型４０の合わせ面４０ａには、円環状（リング状）の空間であるキャビティ１２が形成されていると共に、このキャビティ１２の中心側位置には、円柱状の空間である嵌入凹部８１が形成されている。固定型２０の合わせ面２０ａには、円筒状の空間であるゲート１８の他端が開口し、ゲート１８はキャビティ１２の径方向の中間より内径側に位置する。また固定型２０の合わせ面２０ａには、ゲート１８の中心側位置で、小径軸部６４が可動型４０側へ突出し、小径軸部６４が可動型４０の嵌入凹部８１へ嵌入している。
【００１９】
可動型４０は、大別して、円柱状の空間である収納凹部４１を形成した第２本体型４２と、収納凹部４１に挿入配置された円柱状の入れ子型７０と、入れ子型７０に螺合固定された保持部材８０と、キャビティ１２からウォームホイール９０を押し出すピン８５とから構成されている。
【００２０】
入れ子型７０の嵌合孔に保持部材８０の円筒部８２が嵌合されて径方向に位置決めされ、入れ子型７０のめねじ７３に保持部材８０のおねじ８３が螺合することで、入れ子型７０に保持部材８０が固定されている。入れ子型７０には、円環状の空間であるキャビティ１２が形成され、入れ子型７０の内周にはギヤ９１を成形する凸部７１が円周方向に等間隔に形成されている。キャビティ１２へ保持部材８０の一部が突出している。保持部材８０の突出した部分である円筒部８２に金属部品９３が嵌合されて金属部品９３を径方向に位置決め保持するとともに、金属部品９３をコアシリンダ６０および入れ子型７０で軸方向に挟持することで、金属部品９３を軸方向に位置決め保持する。保持部品８０の固定型２０側の端面には、円柱状の空間である嵌入凹部８１が形成されている。
【００２１】
固定型２０は、大別して、第１本体型２２と、第１本体型２２の内周に配置されるバルブプローブ３５と、第１本体２２の内周に配置され、バルブ体としてのスリーブ体３０と、バルブプローブ３５の内周に配置されるコアシリンダ６０と、第１本体型２２に対して可動型４０と反対側に配置されたホットランナーマニホールド５７およびベース型５０と、第１ヒータ５５と、第２ヒータ５６とから構成されている。これらの構成部品は、固定型２０の合わせ面２０ａの位置で見て、中心部から外径方向に向けて順に、コアシリンダ６０、バルブプローブ３５、スリーブ体３０、第１本体型２２の配列で配置されている。そして、ホットランナーマニホールド５７の位置では、同様に中心部から順に、コアシリンダ６０、ホットランナーマニホールド５７の順に配置されている。第１ヒータ５５は、円柱状を有し、コアシリンダ６０の円筒孔６５に嵌合されている。第２ヒータ５６は、円筒状を有し、バルブプローブ３５の内部に埋設されている。
【００２２】
コアシリンダ６０は、第１半部材６０ａと第２半部材６０ｂとからなり、第１半部材６０ａと第２半部材６０ｂは互いにねじ結合されている。第１半部材６０ａの第２半部材６０ｂ側の端面に凹部が穿孔され、凹部にめねじ６０ｃが形成されている。第２半部材６０ｂの第１半部材６０ａ側の端面に凸部が形成され、凸部におねじ６０ｄが形成されている。第１半部材６０ａと第２半部材６０ｂは、互いに端面が密接する位置まで、めねじ６０ｃにおねじ６０ｄが螺合されている。
【００２３】
コアシリンダ６０は略円筒状に形成されており、中心側の円筒孔６５には前述した第１ヒータ５５が嵌合され、円筒孔６５の軸方向中間に形成された段部と、円筒孔６５の他端に装着されたサークリップ６６によって第１ヒータ５５が軸方向に挟持されている。
【００２４】
コアシリンダ６０は、外径方向に突出したフランジ部６１と、円筒状の大径軸部６２と、テーパ状のテーパ部６３と、円筒状の小径軸部６４とを、ベース型５０から可動型４０に向けて順に有している。コアシリンダ６０のフランジ部６１が、ベース型５０およびホットランナーマニホールド５７の間で挟持されることによってコアシリンダ６０が軸方向に位置決めされる。大径軸部６２の嵌合部６２ａがホットランナーマニホールド５７の第１円筒孔５８に嵌合されることによって、コアシリンダ６０がホットランナーマニホールド５７に対して径方向に位置決めされる。テーパ部６３は、可動型４０側に向けて径が次第に大きくなる形状を有し、小径軸部６４は、軸方向に延びる円筒状で、しかも大径軸部６２より小さい径を有する。小径軸部６４は、保持部材８０の嵌入凹部８１に遊嵌されている。
【００２５】
コアシリンダ６０の大径軸部６２の外周には、嵌合部６２ａと、第１溝６２ｂと、第１ランド部６２ｃと、第２溝６２ｄと、第２ランド部６２ｅと、円筒部６２ｆが軸方向に順に形成されている。第２溝６２ｄと第２ランド部６２ｅは、軸方向に３回、繰り返し形成されている。嵌合部６２ａは、ホットランナーマニホールド５７の第１円筒孔５８に嵌合され、円筒部６２ｆより大径である。第１溝６２ｂは、断面半円形状の溝であり、第２溝６２ｄより溝深さが深い。第２溝６２ｄは、断面台形状の溝であり、円筒部６２ｆは、軸方向に長い断面台形状の溝の形をしている。第１ランド部６２ｃは、第２ランド部６２ｅに比べて外径側へ突出している。
【００２６】
第１ランド部６２ｃとホットランナーマニホールド５７の第１円筒孔５８の間に、第１絞り１６ｆが形成されている。第２溝６２ｄとホットランナーマニホールド５７の第１円筒孔５８の間、並びに第２溝６２ｄとバルブプローブ３５の第３円筒孔３７の間に、膨張部１６ｈが形成されている。第２ランド６２ｅとホットランナーマニホールド５７の第１円筒孔５８の間、並びに第２ランド６２ｅとバルブプローブ３５の第３円筒孔３７の間に、第２絞り１６ｇが形成されている。第１絞り１６ｆの開口面積は、第２絞り１６ｇの開口面積よりも小さい。第１溝６２ｂ、第１ランド部６２ｃ、第２溝６２ｄおよび第２ランド部６２ｅと、ホットランナーマニホールド５７の第１円筒孔５８との間に、第１供給通路１６ｂが形成されている。第２溝６２ｄ、第２ランド部６２ｅおよび円筒部６２ｆと、バルブプローブ３５の第３円筒孔３７との間に、第１供給通路１６ｃが形成されている。つまり、第１供給通路１６ｂ、１６ｃの一部に、第１絞り１６ｆと、３つの膨張部１６ｈと、３つの第２絞り１６ｇが設けられている。第１溝６２ｂ側から順に、一番目の膨張部１６ｈ、一番目の第２絞り１６ｇ、一番目の第２溝６２ｄ、二番目の膨張部１６ｈ、二番目の第２絞り１６ｇ、二番目の第２溝６２ｄ、三番目の膨張部１６ｈ、三番目の第２絞り１６ｇ、三番目の第２溝６２ｄと称する。
【００２７】
コアシリンダ６０は、テーパ部６３および小径軸部６４の間に径方向に延びる段部を有する。段部は、固定型２０の合わせ面２０ａの一部である端面である。段部には、環状の空間である取付凹部が形成され、取付凹部に環状でかつシート状の断熱材６８が接着剤を介して固定されている。
【００２８】
バルブプローブ３５は略円筒状に形成されており、バルブプローブ３５のベース５０側の一端には外径方向に拡大したフランジ部３６が形成されている。バルブプローブ３５のフランジ部３６を、第１本体型２２の段部およびホットランナーマニホールド５７の間で軸方向に挟持されることによって、バルブプローブ３５が第１本体型２２に対して軸方向に位置決めされる。第１本体型２２の嵌合孔にバルブプローブ３５のフランジ部３６が嵌合されることによって、バルブプローブ３５が第１本体型２２に対して径方向に位置決めされる。
【００２９】
バルブプローブ３５は、中心側位置に軸方向に貫通する第３円筒孔３７と、他端で可動型４０側に向かって径方向に拡大するテーパ孔３８を有する。第３円筒孔３７および大径軸部６２の間に所定の隙間を有し、第１供給通路１６ｂを構成する。テーパ孔３８およびテーパ部６３の間に所定の隙間を有し、第２供給通路１６ａを構成する。第１供給通路１６ｂは、軸方向に延びる円筒状の空間である。第２供給通路１６ａは、軸方向にかつ外径方向に延びるテーパ状の空間である。第２供給通路１６ａの一端は第１供給通路１６ｂに繋がり、第２供給通路１６ａの他端はゲート１８に繋がっている。
【００３０】
テーパ部６３および第１本体型２２の内周の間に所定の隙間を有し、ゲート１８を構成する。ゲート１８は、軸方向に延びる円筒状の空間であり、軸方向において第２供給通路１６ａおよびキャビティ１２の間に配置されている。ゲート１８にスリーブ体３０が離脱可能に挿入されている。
【００３１】
バルブ体としてのスリーブ体３０は、バルブプローブ３５と第１本体型２２との間に軸方向に移動可能に配設されている。スリーブ体３０は一端に外径方向に延びるフランジ部３１を有し、フランジ部３１に作動ロッド３３が連結され、作動ロッド３３にシリンダ装置（不図示）が連結されている。シリンダ装置、作動ロッド３３を介してスリーブ２６が軸方向に進退することにより、ゲート１８を開閉する。スリーブ体３０は略円筒状に形成されており、その他端の挿入部３２は薄い肉厚の円筒状として形成されている。挿入部３２は、ゲート１８に離脱可能に挿入してゲート１８を開閉する。
【００３２】
ホットランナーマニホールド５７には第１円筒孔５８が貫通して形成されている。ホットランナーマニホールド５７は第１円筒孔５８にコアシリンダ６０の大径軸部６２を嵌合した状態として配設されており、その第１本体型２２側の端面はバルブプローブ３５のフランジ部３６の端面と接合状態とされている。ホットランナーマニホールド５７には図１の破線で示すように溶融樹脂の第３供給通路１６ｄが形成されている。この第３供給通路１６ｄは図２にも示すように一本の通路で形成されており、ホットランナーマニホールド５７とコアシリンダ６０との間に形成された第１供給通路１６ｃに接続されている。第１供給通路１６ｃは前述した第１供給通路１６ｂと同様に筒形状の通路として形成されており、第１供給通路１６ｂの一端は、第１供給通路１６ｃに繋がっている。
【００３３】
第１の実施形態においては、第２供給通路１６ａ、第１供給通路１６ｂ及び第１供給通路１６ｃは断面円形状を有し、軸方向に連通している。そして、第１の実施形態では、バルブ体としてのスリーブ体３０は、断面円形状に形成された第２供給通路１６ａ、第１供給通路１６ｂ及び第１供給通路１６ｃの外周側位置に配設されている。スリーブ体３０がゲート１８の開閉のため軸方向に移動する構成であっても、スリーブ体３０を大径に形成することに格別の支障は生じない。これに伴い断面円形状のゲート１８も大径とすることができて、ゲート１８から溶融樹脂が供給される製品形状のキャビティ１２も大径とすることができて、比較的大径の環状の樹脂製品を成形することが可能となる。
【００３４】
第１ヒータ５５は前述したようにコアシリンダ６０の円筒孔６５に配設されている。第１ヒータ５５の他端は、小径軸部６４まであり、第１ヒータ５５は、大径軸部６２のみならずテーパ部６３および小径軸部６４を積極的に加熱している。第２ヒータ５６はバルブプローブ３５の内部に埋設して配設されており、第１供給通路１６ｂの外周部位置に円筒状として配置されている。第２ヒータ５６の他端は、テーパ孔３８の近傍まであり、第１供給通路１６ｂのみならず第２供給通路１６ａも積極的に加熱している。第１ヒータ５５および第２ヒータ５６により第１供給通路１６ｂおよび第２供給通路１６ａの溶融樹脂を加熱して、キャビティ１２に供給される溶融樹脂の溶融状態を適切に維持するようにしている。第１の実施形態では、特に、キャビティ１２に近い第１供給通路１６ｂの内径側と外径側の両方から第１供給通路１６ｂの溶融樹脂を加熱する構成となっているため、効率的に加熱を行なうことができる。
【００３５】
なお、第１の実施形態では、第１ヒータ５５および第２ヒータ５６は、図１で見て、円環形状のキャビティ１２の円環状の外周位置より中心部よりの位置関係となる位置に配設されている。これにより比較的大径の製品の成形装置でありながら、相対的に金型装置１０を大型化することなく構成することを可能としている。
【００３６】
次に、上述した金型装置１０内の溶融樹脂の流れを図１、図２、図５〜図７により説明する。
【００３７】
第３供給通路１６ｄから第１供給通路１６ｃに溶融樹脂ｐが供給されると、第３供給通路１６ｄが第１供給通路１６ｃに円周１箇所でしかも接線方向に繋がっており、第１絞り１６ｆで第１供給通路１６ｃが絞られているので、第３供給通路１６ｄに第１供給通路１６ｃが繋がった箇所から、図２の時計周りに第１溝６２ｂに沿って溶融樹脂ｐが流れ込み、時計周りに比べて量が少ないが、図２の反時計周りにも第１溝６２ｂに沿って溶融樹脂ｐが流れ込む。第１溝６２ｂに溶融樹脂ｐが流れ込むと、第１絞り１６ｆへ溶融樹脂ｐが流れ込む。第３供給通路１６ｄに第１供給通路１６ｃが繋がった箇所が、最も早く第１絞り１６ｆへ溶融樹脂ｐが流れ込み、繋がった箇所から最も遠い箇所が、最も遅く第１絞り１６ｆへ溶融樹脂ｐが流れ込み、図５の二点鎖線で示すように、溶融樹脂ｐの位置の違いが第１ランド部６２ｃ上に出る。
【００３８】
第１絞り１６ｆから一番目の膨張部１６ｈへ溶融樹脂ｐが流れると、一番目の第２絞り１６ｇへ流れるよりも一番目の第２溝６２ｄに沿って流れやすいので、溶融樹脂ｐは、一番目の第２絞り１６ｇに流れながら、一番目の第２溝６２ｄに沿って流れる。第３供給通路１６ｄに第１供給通路１６ｃが繋がった箇所が、最も早く第２絞り１６ｇへ溶融樹脂ｐが流れ込み、繋がった箇所から最も遠い箇所が、最も遅く第２絞り１６ｇへ溶融樹脂ｐが流れ込み、図６の二点鎖線で示すように、溶融樹脂ｐの位置の違いが一番目の第２ランド部６２ｄ上に出る。図６の二点鎖線は、図５の２点鎖線に比べて傾きが小さくなり、最も早い箇所と最も遅い箇所の間で溶融樹脂ｐの位置の違いが、図６は図５に比べて小さくなる。
【００３９】
一番目の第２絞り１６ｇから二番目の膨張部１６ｈへ溶融樹脂ｐが流れると、二番目の第２絞り１６ｇへ流れるよりも二番目の第２溝６２ｄに沿って流れやすいので、溶融樹脂ｐは、二番目の第２絞り１６ｇに流れながら、二番目の第２溝６２ｄに沿って流れる。第３供給通路１６ｄに第１供給通路１６ｃが繋がった箇所が、最も早く第２絞り１６ｇへ溶融樹脂ｐが流れ込み、繋がった箇所から最も遠い箇所が、最も遅く第２絞り１６ｇへ溶融樹脂ｐが流れ込む。最も早い箇所と最も遅い箇所の間で溶融樹脂ｐの位置の違いが、二番目の第２絞り１６ｇによって改善される。
【００４０】
二番目の第２絞り１６ｇから三番目の膨張部１６ｈへ溶融樹脂ｐが流れると、三番目の第２絞り１６ｇへ流れるよりも三番目の第２溝６２ｄに沿って流れやすいので、溶融樹脂ｐは、三番目の第２絞り１６ｇに流れながら、三番目の第２溝６２ｄに沿って流れる。第３供給通路１６ｄに第１供給通路１６ｃが繋がった箇所が、最も早く第２絞り１６ｇへ溶融樹脂ｐが流れ込み、繋がった箇所から最も遠い箇所が、最も遅く第２絞り１６ｇへ溶融樹脂ｐが流れ込み、図６の二点鎖線で示すように、溶融樹脂ｐの位置の違いが三番目の第２ランド部６２ｄ上に出る。図７の二点鎖線は、図６の２点鎖線に比べて傾きが小さくなり、最も早い箇所と最も遅い箇所の間で溶融樹脂ｐの位置の違いが、図７は図６に比べて小さくなる。
【００４１】
次に、上述した金型装置１０の射出成形動作を図１、図３および図４により説明する。
【００４２】
図４は型閉じ状態を示している。入れ子型７０に当接する位置まで保持部材８０に金属部品９３を嵌め込み、固定型２０に対して可動型４０が接近して型合わせされた状態にあり、且つ、スリーブ体３０をベース型５０側へ移動させてゲート１８を開状態とした射出成形状態を示している。この状態では、ゲート１８は開状態にあって第２供給通路１６ａの溶融樹脂はゲート１８を通じてキャビティ１２に供給される。この際、ゲート１８は円環状のキャビティ１２の全周面に接続されているため、溶融樹脂のキャビティ１２への供給は円環状の全周から行なわれる。このため樹脂成形品にウエルドが生じるのを防止することができる。
【００４３】
図１は図４に示される溶融樹脂のキャビティ１２への射出成形が完了した後、スリーブ体３０を可動型４０側へ移動させてゲート１８を閉じた状態である。この状態では、円環状のキャビティ１２に溶融樹脂が充満され、ゲート１８からキャビティ１２への溶融樹脂の供給が停止された状態にあって、これを自然冷却することによりキャビティ１２の形状により成形されるウォームホイール９０となる。
【００４４】
図３は図１に示される自然冷却状態を経てキャビティ１２内でウォームホイール９０となった状態の後、ウォームホイール９０を取り出すために、可動型４０に対して固定型２０が離間して、固定型２０と可動型４０との合わせ面２０ａ、４０ａを型開きし、ピン８５を固定型２０側へ移動させ、可動型４０のキャビティ１２を形成する箇所からウォームホイール９０を取り出した状態である。
【００４５】
以上の図１、図３から図７に示す作動を繰り返し行なうことにより、比較的大径の円環状のウォームホイール９０を大量に射出成形生産することができる。
【００４６】
上記した第１の実施形態によれば、バルブ体としてのスリーブ体３０の配置位置を、ゲート１８を介して溶融樹脂をキャビティ１２に供給する断面円形状の第２供給通路１６ａ、第１供給通路１６ｂ及び第１供給通路１６ｃの外周側位置とすることにより、ゲート１８を開閉する円筒形のスリーブ体３０を大径に形成することができる。そして、これに伴い円形のゲート１８が全周に接続される円環状のキャビティ１２も大径とすることができて、大径のウォームホイール９０を射出成形することが可能となる。
【００４７】
本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【００４８】
上述した第１の実施形態は、第２本体型４２、入れ子型７０、保持部材８０をそれぞれ別部材で構成した。他の実施形態として、第２本体型４２、入れ子型７０、保持部材８０を一体の部材で構成しても良い。
【００４９】
上述した第１の実施形態は、サプライパーツをホットランナーマニホールド５７とバルブプローブ３５の２部材で構成し、ホットランナーマニホールド５７に第３供給通路１６ｄを形成し、第３供給通路１６ｄを第１供給通路１６ｃに円周１箇所でしかも接線方向に繋げた例について述べた。第２の実施形態として、図８および図９に示すように、サプライパーツ１３５を１部材で構成し、コアシリンダ１６０に軸方向に供給通路１１６ｄを形成するとともに、径方向に第３供給通路１１６ｋを形成し、第３供給通路１１６ｋを第１供給通路１１６ｃに円周１箇所でしかも径方向に繋げても良い。
【００５０】
第２の実施形態について、図８および図９を元に詳細に説明する。
金型装置は、固定型と、固定型に対して接近離間する可動型を備えている。可動型は、第１の実施形態と同じであるので、説明を割愛する。固定型は、第１の実施形態と異なる部分を中心に詳細に説明する。
【００５１】
固定型は、大別して、第１本体型と、第１本体型の内周に配置されるサプライパーツ１３５と、第１本体２２の内周に配置され、バルブ体としてのスリーブ体と、サプライパーツ１３５の内周に配置されるコアシリンダ１６０と、ベース型１５０と、第１ヒータ１５５と、第２ヒータ１５６とから構成されている。第１本体型とスリーブ体は、第１の実施形態と同じであるので、説明を割愛する。第１ヒータ１５５は、円柱状を有し、コアシリンダ６０の円筒孔１６５に嵌合されている。第２ヒータ１５６は、円筒状を有し、サプライパーツ１３５の内部に埋設されている。
【００５２】
コアシリンダ１６０は、第１半部材１６０ａと第２半部材１６０ｂとからなる。第１半部材１６０ａと第２半部材１６０ｂは、互いに端面が密接する位置まで、第１半部材１６０ａのめねじ１６０ｃに第２半部材１６０ｂのおねじ１６０ｄが螺合されることによって、一体化している。第２半部材１６０ｂは略円筒状に形成されており、中心側の円筒孔１６５には前述した第１ヒータ１５５が嵌合されている。
【００５３】
コアシリンダ１６０は、棒状の供給軸部１６１ａと、外径方向に突出したフランジ部１６１と、円筒状の大径軸部１６２と、テーパ状のテーパ部と、円筒状の小径軸部とを、軸方向に順に有している。テーパ部と小径軸部は、第１の実施形態と同じであるので、説明を割愛する。コアシリンダ１６０のフランジ部１６１がベース型１５０およびサプライパーツ１３５の間で軸方向に挟持され、大径軸部１６２の嵌合部１６２ａがサプライパーツ１３５の第３円筒孔１３７に嵌合されている。
【００５４】
供給軸部１６１ａの端面には、射出成形機の射出ノズルが接触する受け面１１６ｊが形成され、凹状の受け面１１６ｊに供給通路１１６ｄの一端が開口している。供給通路１１６ｄの他端に第３供給通路１１６ｋが繋がっており、第３供給通路１１６ｋは後述する第１溝１６２ｂに開口している。コアシリンダ１６０に供給通路１１６は軸方向に形成され、第３供給通路１１６ｋは径方向に形成されている。コアシリンダ１６０に受け面１１６ｊ、供給通路１１６ｄを設けることによって、射出ノズルからキャビティまでの距離が短くなる。第３供給通路１１６ｋが第１溝１６２ｂにコアシリンダ１６０の径方向に繋がることによって、第１の実施形態の接線方向に繋がる場合に比べて、円周方向の両方向にほぼ均等に溶融樹脂が流れやすい。第１の実施形態の場合は、図２の時計周りに流れやすく、円周方向の両方向の間で違いが出やすい。
【００５５】
コアシリンダ１６０の大径軸部１６２の外周には、嵌合部１６２ａと、第１溝１６２ｂと、第１ランド部１６２ｃと、第２溝１６２ｄと、第２ランド部１６２ｅと、円筒部１６２ｆが軸方向に順に形成されている。第２溝１６２ｄと第２ランド部１６２ｅは、軸方向に３回、繰り返し形成されている。嵌合部１６２ａは、サプライパーツ１３５の第３円筒孔３７に嵌合され、円筒部１６２ｆより大径である。第１溝１６２ｂは、断面半円形状の溝であり、第２溝１６２ｄより溝深さが深い。第２溝１６２ｄは、断面台形状の溝であり、円筒部１６２ｆは、軸方向に長い断面台形状の溝の形をしている。第１ランド部１６２ｃは、第２ランド部１６２ｅに比べて外径側へ突出している。
【００５６】
第１ランド部１６２ｃとサプライパーツ１３５の第３円筒孔１３７の間に、第１絞り１１６ｆが形成され、第２溝１６２ｄとサプライパーツ１３５の第３円筒孔１３７の間に、膨張部１６ｈが形成され、第２ランド１６２ｅとサプライパーツ１３５の第３円筒孔１３７の間に、第２絞り１１６ｇが形成されている。第１絞り１１６ｆの開口面積は、第２絞り１１６ｇの開口面積よりも小さい。第１溝１６２ｂ、第１ランド部１６２ｃ、第２溝１６２ｄ、第２ランド部１６２ｅおよび円筒部１６２ｆと、サプライパーツ１３５の第３円筒孔１３７との間に、第１供給通路１１６ｃが形成されている。つまり、第１供給通路１１６ｃの一部に、第１絞り１１６ｆと、３つの膨張部１１６ｈと、３つの第２絞り１１６ｇが設けられている。
【００５７】
サプライパーツ１３５は、第１の実施形態のホットランナーマニホールド５７とバルブプローブ３５の２部材を、１部材で構成したものである。サプライパーツ１３５は、第１の実施形態のバルブプローブ３５のテーパ孔３８を同じように有する。当然のことながら、第２の実施形態は、ゲートと第２供給通路を第１の実施形態と同じように有する。
【００５８】
次に、上述した第２の実施形態に係る金型装置内の溶融樹脂の流れを図８〜図９により説明する。
【００５９】
第３供給通路１１６ｋから第１供給通路１１６ｃに溶融樹脂が供給されると、第３供給通路１１６ｋが第１供給通路１１６ｃに円周１箇所でしかも径方向に繋がっており、第１絞り１１６ｆで第１供給通路１１６ｃが絞られているので、第３供給通路１１６ｋに第１供給通路１１６ｃが繋がった箇所から、図９の反時計周りに第１溝１６２ｂに沿って溶融樹脂が流れ込み、反時計周りに比べて量が少し少ないが、図２の時計周りにも第１溝１６２ｂに沿って溶融樹脂が流れ込む。第１溝１６２ｂに溶融樹脂が流れ込むと、第１絞り１１６ｆへ溶融樹脂が流れ込む。第３供給通路１１６ｋに第１供給通路１１６ｃが繋がった箇所が、最も早く第１絞り１１６ｆへ溶融樹脂が流れ込み、繋がった箇所から最も遠い箇所が、最も遅く第１絞り１１６ｆへ溶融樹脂が流れ込み、溶融樹脂の位置の違いが第１ランド部１６２ｃ上に出る。
【００６０】
第１絞り１１６ｆから一番目の膨張部１１６ｈへ溶融樹脂が流れると、一番目の第２絞り１１６ｇへ流れるよりも一番目の第２溝１６２ｄに沿って流れやすいので、溶融樹脂は、一番目の第２絞り１１６ｇに流れながら、一番目の第２溝１６２ｄに沿って流れる。第３供給通路１１６ｋに第１供給通路１１６ｃが繋がった箇所が、最も早く第２絞り１１６ｇへ溶融樹脂が流れ込み、繋がった箇所から最も遠い箇所が、最も遅く第２絞り１１６ｇへ溶融樹脂が流れ込み、溶融樹脂の位置の違いが一番目の第２ランド部１６２ｄ上で出る。最も早い箇所と最も遅い箇所の間で溶融樹脂の位置の違いが、第１ランド部１６２ｃに比べて小さくなる。
【００６１】
一番目の第２絞り１１６ｇから二番目の膨張部１１６ｈへ溶融樹脂が流れると、二番目の第２絞り１１６ｇへ流れるよりも二番目の第２溝１６２ｄに沿って流れやすいので、溶融樹脂は、二番目の第２絞り１１６ｇに流れながら、二番目の第２溝１６２ｄに沿って流れる。第３供給通路１１６ｋに第１供給通路１１６ｃが繋がった箇所が、最も早く第２絞り１１６ｇへ溶融樹脂が流れ込み、繋がった箇所から最も遠い箇所が、最も遅く第２絞り１１６ｇへ溶融樹脂が流れ込む。最も早い箇所と最も遅い箇所の間で溶融樹脂の位置の違いが、二番目の第２絞り１１６ｇによって改善される。
【００６２】
二番目の第２絞り１１６ｇから三番目の膨張部１１６ｈへ溶融樹脂が流れると、三番目の第２絞り１１６ｇへ流れるよりも三番目の第２溝１６２ｄに沿って流れやすいので、溶融樹脂は、三番目の第２絞り１１６ｇに流れながら、三番目の第２溝１６２ｄに沿って流れる。第３供給通路１１６ｋに第１供給通路１１６ｃが繋がった箇所が、最も早く第２絞り１１６ｇへ溶融樹脂が流れ込み、繋がった箇所から最も遠い箇所が、最も遅く第２絞り１１６ｇへ溶融樹脂が流れ込み、溶融樹脂の位置の違いが三番目の第２ランド部１６２ｄ上に出る。最も早い箇所と最も遅い箇所の間で溶融樹脂の位置の違いが、二番目の第２ランド部１６２ｄに比べて小さくなる。
【符号の説明】
【００６３】
１０：リングバルブゲート式金型装置、１２：キャビティ、１６ａ：第２供給通路、１６ｂ：第１供給通路、１６ｄ：第３供給通路、１６ｆ：第１絞り、１６ｈ：膨張部、１６ｇ：第２絞り、１８：ゲート、２０：固定型、２０ａ：合わせ面、２２：第１本体型（第１型）、３０：スリーブ体、３５：バルブプローブ（サプライパーツ）、３７：第３円筒孔、３８：テーパ孔、４０：可動型、４０ａ：合わせ面、４２：第２本体型（第２型）、５５：第１ヒータ、５６：第２ヒータ、５７：ホットランナーマニホールド（サプライパーツ）、５８：第１円筒孔、６０：コアシリンダ、６２：大径軸部、６２ｂ：第１溝、６２ｃ：第１ランド部、６２ｄ：第２溝、６２ｅ：第２ランド部、６２ｆ：円筒部、６３：テーパ部、６４：小径軸部、７０：入れ子型（第２型）、８０：保持部材、８２：円筒部、９０：ウォームホイール（樹脂製品）、９１：ギヤ、９２：樹脂部品、９３：金属部品、１１６ａ：第２供給通路、１１６ｂ：第１供給通路、１１６ｄ：第３供給通路、１１６ｆ：第１絞り、１１６ｈ：膨張部、１１６ｇ：第２絞り、１３５：サプライパーツ、１３７：第３円筒孔、１６０：コアシリンダ、１６２：大径軸部、１６２ｂ：第１溝、１６２ｃ：第１ランド部、１６２ｄ：第２溝、１６２ｅ：第２ランド部、１６２ｆ：円筒部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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