(57)【要約】【課題】複数のキャビティに充填させる成形材料の量のばらつきを抑制可能とする射出成形機を提供する。【解決手段】分岐部１４１と各キャビティ３２１に至る各流路内に、分岐部１４１側からキャビティ３２１側への成形材料の流れを許容し、キャビティ３２１側から分岐部１４１側への成形材料の流れを阻止するチェックバルブ１７０をそれぞれ配置させると共に、チェックバルブ１７０には、キャビティ３２１側から分岐部１４１側への成形材料による圧力が高くなると、成形材料の一部を分岐部１４１側に逃がすことを可能とする逃がし通路が設けられていることを特徴とする。【選択図】図１
2015166169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給される成形材料を、分岐部により複数の流路に分配させて、各流路の先にそれぞれ設けられた各キャビティに充填させることで、複数の成形品を同時に成形可能な射出成形機において、
前記分岐部と各キャビティに至る各流路内に、分岐部側からキャビティ側への成形材料の流れを許容し、キャビティ側から分岐部側への成形材料の流れを阻止するチェックバルブをそれぞれ配置させると共に、
前記チェックバルブには、キャビティ側から分岐部側への成形材料による圧力が高くなると、成形材料の一部を分岐部側に逃がすことを可能とする逃がし通路が設けられていることを特徴とする射出成形機。
【請求項２】
前記分岐部と各キャビティとの間には、流路の一部を形成するシリンダと、該シリンダ内で往復移動可能に設けられ、かつ流路の一部を形成する筒状のプランジャとがそれぞれ設けられており、各プランジャの分岐部側の端部に前記チェックバルブがそれぞれ配置されると共に、
各プランジャにより形成される流路から各シリンダにより形成される流路内に成形材料が供給された後に、各プランジャが各キャビティ側に移動されることによって、各キャビティに成形材料が充填されることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
【請求項３】
前記チェックバルブは、
前記プランジャにおける分岐部側の端部に設けられ、成形材料が分岐部側からキャビティ側に流れる際に前記チェックバルブが密着する被密着面と、
該被密着面に対向する位置に設けられ、成形材料がキャビティ側から分岐部側に流れる際に前記チェックバルブが密着して弁を閉じる弁座との間の空間内に配置されると共に、
前記チェックバルブには、
前記被密着面に密着した状態で分岐部側からキャビティ側に連通する通路を形成する第１溝と、
前記弁座に密着した状態でキャビティ側から分岐部側に連通する前記逃がし通路を形成する第２溝と、が設けられると共に、
第２溝により形成される流路の流路面積は、第１溝により形成される流路の流路面積よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載の射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の成形品を同時に成形可能な射出成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
供給される成形材料を、分岐部により複数の流路に分配させて、各流路の先にそれぞれ設けられた各キャビティに充填させることで、複数の成形品を同時に成形可能な射出成形機が知られている。このような射出成形機においては、従来、射出スクリューによって、複数の成形品分の成形材料を射出することによって、各キャビティに成形材料を充填していた。しかしながら、このような方法では、分岐部によって分配される成形材料の量にばらつきが生じ得る上に、分岐部から各キャビティに至る流路内での流動抵抗も異なることから、各キャビティに充填される成形材料の量にばらつきが生じていた。これにより、成形材料不足や過充填により成形不良を招く原因となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭５９−７９３２５号公報
【特許文献２】特開昭６０−１６８６２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、複数のキャビティに充填させる成形材料の量のばらつきを抑制可能とする射出成形機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
【０００６】
すなわち、本発明の射出成形機は、
供給される成形材料を、分岐部により複数の流路に分配させて、各流路の先にそれぞれ設けられた各キャビティに充填させることで、複数の成形品を同時に成形可能な射出成形機において、
前記分岐部と各キャビティに至る各流路内に、分岐部側からキャビティ側への成形材料の流れを許容し、キャビティ側から分岐部側への成形材料の流れを阻止するチェックバルブをそれぞれ配置させると共に、
前記チェックバルブには、キャビティ側から分岐部側への成形材料による圧力が高くなると、成形材料の一部を分岐部側に逃がすことを可能とする逃がし通路が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、チェックバルブに設けられた逃がし通路によって、成形材料の一部が分岐部側に逃げることができるため、各キャビティに充填される成形材料の量のばらつきを抑制することができる。
【０００８】
前記分岐部と各キャビティとの間には、流路の一部を形成するシリンダと、該シリンダ内で往復移動可能に設けられ、かつ流路の一部を形成する筒状のプランジャとがそれぞれ設けられており、各プランジャの分岐部側の端部に前記チェックバルブがそれぞれ配置されると共に、
各プランジャにより形成される流路から各シリンダにより形成される流路内に成形材料が供給された後に、各プランジャが各キャビティ側に移動されることによって、各キャビ
ティに成形材料が充填されるとよい。
【０００９】
これにより、プランジャがキャビティ側に移動する移動量によってキャビティに充填される成形材料の量が制御される。そのため、分岐部から分配される成形材料の量にばらつきが生じていても、各キャビティに充填される成形材料の量のばらつきを抑制することができる。
【００１０】
前記チェックバルブは、
前記プランジャにおける分岐部側の端部に設けられ、成形材料が分岐部側からキャビティ側に流れる際に前記チェックバルブが密着する被密着面と、
該被密着面に対向する位置に設けられ、成形材料がキャビティ側から分岐部側に流れる際に前記チェックバルブが密着して弁を閉じる弁座との間の空間内に配置されると共に、
前記チェックバルブには、
前記被密着面に密着した状態で分岐部側からキャビティ側に連通する通路を形成する第１溝と、
前記弁座に密着した状態でキャビティ側から分岐部側に連通する前記逃がし通路を形成する第２溝と、が設けられると共に、
第２溝により形成される流路の流路面積は、第１溝により形成される流路の流路面積よりも小さいとよい。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明によれば、複数のキャビティに充填させる成形材料の量のばらつきを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は本発明の実施例に係る射出成形機の模式的断面図である。
【図２】図２は本発明の実施例に係るチェックバルブの平面図である。
【図３】図３は本発明の実施例に係るチェックバルブの側面図である。
【図４】図４は本発明の実施例に係るチェックバルブの底面図である。
【図５】図５は本発明の実施例に係るチェックバルブの断面図（図２中のＡＡ断面図）である。
【図６】図６は本発明の実施例に係る調整リングの平面図である。
【図７】図７は本発明の実施例に係る調整リングの断面図（図６中のＢＢ断面図）である。
【図８】図８は本発明の実施例に係るチェックバルブの動作説明図である。
【図９】図９は本発明の実施例に係るチェックバルブの動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１４】
（実施例）
図１〜図９を参照して、本発明の実施例に係る射出成形機について説明する。なお、本実施例に係る射出成形機に用いられる成形材料はゴムであるが、本発明は成形材料が樹脂の場合にも適用可能である。また、本実施例においては、４個の成形品を同時に成形する射出成形機を例にして説明する。ただし、本発明は同時に成形する成形品の個数が限定されることはない。
【００１５】
＜射出成形機全体の構成＞
図１を参照して、本発明の実施例に係る射出成形機全体の構成について説明する。本実施例に係る射出成形機１は、成形材料を複数の流路に分配して供給する役割を担っている第１ユニット１００と、分配された成形材料を金型に供給する役割を担っている第２ユニット２００と、成形型３００とを備えている。
【００１６】
第１ユニット１００は、バレル１２０内に設けられる押出スクリュー１１０と、押出スクリュー１１０によって供給される成形材料が流れる流路を形成する第１流路形成部材１３０とを備えている。また、第１ユニット１００は、第１流路形成部材１３０に設けられた流路を通じて供給された成形材料を、分岐部１４１により複数の流路に分配させる第２流路形成部材１４０と、分配された成形材料がそれぞれ流れる複数の流路を形成する第３流路形成部材１５０とを備えている。更に、第１ユニット１００は、第３流路形成部材１５０に形成された各流路に繋がるように設けられた複数のプランジャ１６０と、プランジャ１６０の後端（分岐部１４１側の端部）側に設けられるチェックバルブ１７０と、プランジャ１６０の先端（成形型３００側の端部）に取り付けられる調整リング１８０とを備えている。プランジャ１６０は筒状の部材により構成されており、筒内は成形材料が流れる流路の一部となる。
【００１７】
なお、本実施例においては、成形材料を、分岐部１４１により４か所の流路に分配させるように構成されており、プランジャ１６０，チェックバルブ１７０及び調整リング１８０はそれぞれ４か所に設けられている。より具体的には、射出成形機１を上方から見た場合に、周方向に９０°毎にプランジャ１６０等が配置されている。
【００１８】
第２ユニット２００は、いずれも成形材料が流れる流路の一部を形成するシリンダ部２１０及びノズル部２２０を備えている。ノズル部２２０の内径は、シリンダ部２１０の内径よりも小さくなるように設計されている。なお、本実施例においては、ノズル部２２０の内周面は、シリンダ部２１０側の小径部と、小径部よりも先端側の微細小径部により構成されている。そして、上記のプランジャ１６０は、シリンダ部２１０内で往復移動可能に設けられている。また、シリンダ部２１０内において、プランジャ１６０よりも先端側（成形型３００側）には、成形材料が溜められる空間部２１１が形成されている。
【００１９】
成形型３００は、固定盤３１０と、固定盤３１０に取り付けられる金型３２０とを備えている。金型３２０には合計４か所にキャビティ３２１が設けられている。また、上述した第２ユニット２００に設けられたノズル部２２０は、固定盤３１０に設けられた貫通孔３１１を通じて、金型３２０に至るように配置されている。これにより、各ノズル部２２０から各キャビティ３２１に成形材料を供給することが可能となっている。
【００２０】
また、射出成形機１は、第１ユニット１００と第２ユニット２００とを相対的に移動させる第１アクチュエータ４１０と、第２ユニット２００と成形型３００を相対的に移動させる第２アクチュエータ４２０とを備えている。第２アクチュエータにより第２ユニット２００と成形型３００とを相対的に移動させることにより、ノズル部２２０の位置を調整することが可能となる。なお、第１アクチュエータ４１０及び第２アクチュエータ４２０については、油圧アクチュエータを好適に適用できる。
【００２１】
＜射出成形機の動作説明＞
特に、図１を参照して、本実施例に係る射出成形機１の動作について説明する。成形品を成形する作業を行う前に、予備作業が行われる。まず、予備作業について簡単に説明する。予備作業を行う前の段階では、第１ユニット１００は第２ユニット２００に近づく方向に位置している。そして、第２アクチュエータ４２０によりノズル部２２０の先端は金型３２０から離れている。この状態で、押出スクリュー１１０によって成形材料が供給さ
れる。成形材料は、第１流路形成部材１３０に設けられた流路に供給され、第２流路形成部材１４０に設けられた分岐部１４１により複数の流路に分配される。その後、成形材料は、第３流路形成部材１５０に設けられた複数の流路から各チェックバルブ１７０が設けられている部位を通過して、各プランジャ１６０に形成された流路へと送られる。ここで、チェックバルブ１７０は、分岐部１４１側からキャビティ３２１側への成形材料の流れを許容し、キャビティ３２１側から分岐部１４１側への成形材料の流れを阻止する機能を備えている。各プランジャ１６０の流路から排出された成形材料は、空間部２１１に溜められる。空間部２１１に成形材料が溜められる過程で、成形材料による内圧により、第１ユニット１００は第２ユニット２００から離れる方向に移動する。その後、第１アクチュエータ４１０によって、第１ユニット１００が第２ユニット２００側に移動する。この時、チェックバルブ１７０により、成形材料の逆流（キャビティ３２１側から分岐部１４１側への流れ）が阻止されるため、成形材料は図１中下方向に押し込まれ、ノズル部２２０の先端から成形材料が大気中に押し出される。このような動作を繰り返し行われ、ノズル部２２０内に成形材料が十分に充填された段階で、大気中に押し出された成形材料が除去されることで予備作業が完了する。なお、予備作業が完了した時点では、第１ユニット１００は第２ユニット２００から離れる方向に位置している。
【００２２】
予備作業が完了した後に、型締めが行われる。そして、第２アクチュエータ４２０によりノズル部２２０が降下され、ノズル部２２０の先端は金型３２０に突き当たる。その後、第１アクチュエータ４１０によって、第１ユニット１００が第２ユニット２００側に移動する。この時、チェックバルブ１７０により、成形材料の逆流が阻止されるため、成形材料は図１中下方向に押し込まれ、各キャビティ３２１に成形材料が充填される。
【００２３】
本実施例に係る射出成形機１においては、第１ユニット１００の第２ユニット２００側への移動距離によって、各キャビティ３２１に充填する成形材料の量が制御される。各キャビティ３２１に成形材料が充填された後に、成形型３００によって、複数（ここでは４個）の成形品が同時に成形される。すなわち、成形型３００によって、各キャビティ３２１内に充填された成形材料の加硫成形が行われる。この加硫成形中に、押出スクリュー１１０による成形材料の供給動作が行われ、各空間部２１１に成形材料が溜められる。この過程で、上記の通り、第１ユニット１００は第２ユニット２００から離れる方向に移動する。加硫成形後は型開きして製品が取り出され、その後、再び型締めが行われて、上記の動作が繰り返される。
【００２４】
＜チェックバルブ＞
図２〜図５、図８及び図９を参照して、本実施例に係るチェックバルブ１７０について、より詳細に説明する。チェックバルブ１７０は、プランジャ１６０の後端（分岐部１４１側の端部）に設けられた被密着面１６１と、第３流路形成部材１５０の先端（キャビティ３２１側の端部）に設けられた弁座１５１との間の空間内に配置される。被密着面１６１と弁座１５１とは対向している。また、被密着面１６１は後端側に向かって拡径するテーパ面により構成されており、弁座１５１は先端側に向かって拡径するテーパ面により構成されている。チェックバルブ１７０の先端側と後端側には、被密着面１６１のテーパ面とテーパ角度の等しいテーパ面部分と、弁座１５１のテーパ面とテーパ角度の等しいテーパ面部分がそれぞれ設けられている。これにより、チャックバルブ１７０の先端側と後端側は、被密着面１６１と弁座１５１に対してそれぞれ密着可能となっている。
【００２５】
チェックバルブ１７０は、成形材料が分岐部１４１側からキャビティ３２１側に流れる際に、成形材料によって押されることで、被密着面１６１に密着する。また、チェックバルブ１７０は、成形材料がキャビティ３２１側から分岐部１４１側に流れる際に、成形材料によって押されることで、弁座１５１に密着して弁を閉じる。
【００２６】
そして、チェックバルブ１７０には、その先端側に第１溝１７１が設けられ、その後端側に第２溝１７２が設けられている。本実施例においては、第１溝１７１及び第２溝１７２は、いずれも周方向に１２０°毎に合計３か所に設けられている。第１溝１７１は、チェックバルブ１７０が被密着面１６１に密着した状態で分岐部１４１側からキャビティ３２１側に連通する通路を形成する役割を担っている。また、第２溝１７２は、チェックバルブ１７０が弁座１５１に密着した状態でキャビティ３２１側から分岐部１４１側に連通する逃がし通路を形成する役割を担っている。
【００２７】
第１溝１７１は比較的大きな溝により構成されており、第１溝１７１により形成される流路の流路面積（成形材料が流れる方向に対して垂直方向の断面積）は大きくなるように設計されている。より具体的には、この第１溝１７１により形成される流路は、成形材料が第３流路形成部材１５０に設けられた流路からプランジャ１６０に設けられた流路に流れていく際に、成形材料の流動を妨げないように設計されている。更に具体的には、第１溝１７１により形成される流路を成形材料が流れる際の損失圧力が極力ゼロに近づくように第１溝１７１を設計するのが好ましい。
【００２８】
第２溝１７２は第１溝１７１に比べて小さな溝により構成されており、第２溝１７２により形成される流路の流路面積（成形材料が流れる方向に対して垂直方向の断面積）は、第１溝１７１により形成される流路の流路面積よりも十分小さくなるように設計されている。より具体的には、第２溝１７２により形成される流路は、成形材料がプランジャ１６０に設けられた流路から第３流路形成部材１５０に設けられた流路に向かって流れていこうとする際に、成形材料の圧力が十分に高い場合にのみ、成形材料が流れるように設計されている。更に具体的には、成形材料の圧力が、キャビティ３２１内の成形材料の圧力が高くなりすぎて型が開いてしまう圧力Ｐｍａｘよりも少し低めの圧力Ｐとなった場合に、第２溝１７２により形成される流路を成形材料が流れるように第２溝１７２を設計するのが望ましい。
【００２９】
成形時におけるチェックバルブ１７０のメカニズムについて、特に、図８及び図９を参照して、より詳しく説明する。押出スクリュー１１０によって、成形材料が供給されている間は、チェックバルブ１７０は、成形材料に押されて被密着面１６１に密着している。このとき、チェックバルブ１７０と弁座１５１との間は隙間が形成されて弁が開いた状態となっている。そして、上記の通り、第１溝１７１によって、分岐部１４１側からキャビティ３２１側に連通する通路が形成されているので、成形材料はプランジャ１６０に形成された流路へと流れていく（図８中、矢印Ｒ１参照）。
【００３０】
そして、押出スクリュー１１０の動作が停止され、第１アクチュエータ４１０によって、第１ユニット１００が第２ユニット２００側に移動する際には、空間部２１１に溜められた成形材料が逆流しようとする。これにより、チェックバルブ１７０は、成形材料に押されて弁座１５１に密着して、弁が閉じた状態となる。従って、成形材料はキャビティ３２１側に押し出されて、キャビティ３２１に成形材料が充填される。ここで、空間部２１１に溜められた成形材料の量が適量であった場合には、逆流しようとする成形材料による圧力は一定範囲内に収まる。そのため、第２溝１７２により形成される流路を通って成形材料が分岐部１４１側に戻されてしまうことはない。これに対して、空間部２１１に溜められた成形材料の量が過剰な場合には、キャビティ３２１内の成形材料の充填率が１００％を超えると、逆流しようとする成形材料による圧力が一定範囲を超えてしまう。これにより、第２溝１７２により形成される流路（逃がし通路）によって、成形材料の一部が分岐部１４１側に逃がされる（図９中、矢印Ｒ２参照）。なお、第２溝１７２は、キャビティ３２１内の成形材料の充填率が１００％を超えた場合に、成形材料の一部を分岐部１４１側に逃がすことができるように設計するのが望ましい。
【００３１】
＜調整リング＞
特に、図６及び図７を参照して、本実施例に係る調整リング１８０について説明する。調整リング１８０は、プランジャ１６０の先端に着脱自在に構成されている。この調整リング１８０は、プランジャ１６０の先端に係止される複数の係止突起１８１と、成形材料が流れる流路となる貫通孔１８２とを備えている。そして、この調整リング１８０における胴体部１８３の厚みによって、空間部２１１の容積を調整することができる。従って、成形型３００により成形する成形品に必要な成形材料の量に応じて、調整リング１８０を変える（胴体部１８３の厚みを変える）ことによって、成形材料を溜める空間部２１１の容積を変えることができる。
【００３２】
＜本実施例に係る射出成形機の優れた点＞
以上説明したように、本実施例に係る射出成形機１によれば、チェックバルブ１７０に設けられた逃がし通路（第２溝１７２により形成される流路）によって、成形材料の一部を分岐部１４１側に逃がすことができる。これにより、キャビティ３２１側に供給された成形材料が過剰であった場合でも、キャビティ３２１に充填される成形材料の量が過剰になってしまうことを抑制できる。従って、各キャビティ３２１に充填される成形材料の量のばらつきを抑制することができる。
【００３３】
また、本実施例に係る射出成形機１によれば、第１ユニット１００の第２ユニット２００側への移動距離によって、各キャビティ３２１に充填される成形材料の量が制御される。すなわち、プランジャ１６０がキャビティ３２１側に移動する移動量によってキャビティ３２１に充填される成形材料の量が制御される。従って、分岐部１４１から分配される成形材料の量にばらつきが生じていても、各キャビティ３２１に充填される成形材料の量のばらつきを抑制することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１  射出成形機
１００  第１ユニット
１１０  押出スクリュー
１２０  バレル
１３０  第１流路形成部材
１４０  第２流路形成部材
１４１  分岐部
１５０  第３流路形成部材
１５１  弁座
１６０  プランジャ
１６１  被密着面
１７０  チェックバルブ
１７１  第１溝
１７２  第２溝
１８０  調整リング
１８１  係止突起
１８２  貫通孔
１８３  胴体部
２００  第２ユニット
２１０  シリンダ部
２１１  空間部
２２０  ノズル部
３００  成形型
３１０  固定盤
３１１  貫通孔
３２０  金型
３２１  キャビティ
４１０  第１アクチュエータ
４２０  第２アクチュエータ
【図１】
2015166169.tif 000003
【図２】
2015166169.tif 000004
【図３】
2015166169.tif 000005
【図４】
2015166169.tif 000006
【図５】
2015166169.tif 000007
【図６】
2015166169.tif 000008
【図７】
2015166169.tif 000009
【図８】
2015166169.tif 000010
【図９】
2015166169.tif 000011