(57)【要約】【課題】射出成形装置の金型の耐久性を高める。【解決手段】環板状キャビティ２８Ｂの外周部は円弧状空間部となっており、環板状キャビティ２８Ｂの外周縁部に、環板状キャビティ２８Ｂ側に窪んだ円弧面からなるゲート開口３５が形成されている。ゲートカット部材３６は、断面が円形の円柱状部材３６Ａで形成されている。ゲートカット部材３６は、溶融状態の樹脂材料が環板状キャビティ２８Ｂに供給される際、ゲート３４とゲート開口３５とを連通させる第１の位置に待機される。ゲートカット部材３６は、溶融状態の樹脂材料の環板状キャビティ２８Ｂへの供給後、円柱状部材３６Ａの外周部である円弧部３８によりゲート開口３５を閉塞すると共に、ゲート３４に充填された樹脂材料部分を、環板状キャビティ２８Ｂに充填された樹脂材料部分から切断する第２の位置に移動される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円弧状空間部を有する成形キャビティと、
前記円弧状空間部の外周箇所に設けられたゲート開口と、
前記ゲート開口から前記円弧状空間部の半径方向外方に延在し前記ゲート開口を介して前記成形キャビティに溶融状態の樹脂材料を供給するゲートと、
前記成形キャビティへの溶融状態の樹脂材料の供給時に、前記ゲートと前記ゲート開口とを連通する第１の位置に位置し、前記樹脂材料の供給後に、前記ゲート開口を閉塞すると共に前記ゲートに充填された樹脂材料部分を前記成形キャビティに充填された樹脂材料部分から切断する第２の位置に移動されるゲートカット部材と、
を備える射出成形装置のゲートカット装置であって、
前記ゲート開口は、前記ゲートカット部材が移動される方向から見て、前記円弧状空間部側に窪んだ円弧状を呈し、
前記ゲートカット部材は、前記ゲートカット部材が移動される方向から見て、前記第２の位置において前記ゲート開口を閉塞する前記円弧状空間部側に凸状の円弧部を有している、
ことを特徴とする射出成形装置のゲートカット装置。
【請求項２】
ゲートカット部材は、その軸心方向に移動される断面が円形の円柱状部材で形成され、
前記円弧部は、前記円柱状部材の外周部で形成されている、
ことを特徴とする請求項１記載の射出成形装置のゲートカット装置。
【請求項３】
前記円柱状部材の外周部に、前記円柱状部材の外周面の輪郭に沿った円弧状刃部が設けられ、
前記円弧部は前記円弧状刃部で構成されている、
ことを特徴とする請求項２記載の射出成形装置のゲートカット装置。
【請求項４】
前記円柱状部材の先部に、前記ゲートを構成する凹部が前記円柱状部材の直径方向に貫通形成され、
前記凹部の底面の前記ゲート開口寄りの部分は、前記ゲート開口に近づくにつれ前記第１の位置から前記第２の位置に向かう方向に次第に変位する傾斜面で形成され、
前記傾斜面の先端と前記円柱状部材の外周面とにより、前記円弧状刃部が形成されている、
ことを特徴とする請求項３記載の射出成形装置のゲートカット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形装置のゲートカット装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、合成樹脂製のフランジ付き軸受を射出成形装置により成形する場合、金型には、成形キャビティとして、軸受に対応した形状の円筒状キャビティと、フランジに対応した環板状キャビティが設けられ、環板状キャビティの外周部にゲート開口が設けられる。
そして、ゲート開口には、環板状キャビティの半径方向外方に延在するゲートが設けられる。
また、成形キャビティへの溶融状態の樹脂材料の供給時に、ゲートとゲート開口とを連通する第１の位置に位置し、樹脂材料の供給後に、ゲート開口を閉塞すると共にゲートに充填された樹脂材料部分を成形キャビティに充填された樹脂材料部分から切断する第２の位置に移動されるゲートカット部材が配置される。
従来、このようなゲートカット部材として、ゲートカット部材の移動方向から見て断面が矩形の部材が使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１７８３２２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、成形品の形状の完成度を高めようとすると、図５（Ｂ）に示すように、ゲートカット部材５０の一つの側面５００２をなるべく環板状キャビティ２８Ｂ側に近づけることが好ましい。
しかしながら、ゲートカット部材５０の一つの側面５００２を環板状キャビティ２８Ｂ側に近づけると、環板状キャビティ２８Ｂの外周部は円弧状空間部となっていることから、環板状キャビティ２８Ｂを構成する金型５２でゲート開口５２０１に近接する箇所５２０２が薄肉の三日月状とならざるを得ない。
そのため、薄肉の三日月状となった金型部分５２０２は、長期使用による摩耗により欠損し易く、金型の耐久性を高める上で問題があった。
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、金型の耐久性を高める上で有利な射出成形装置のゲートカット装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するため本発明は、請求項１記載の発明は、円弧状空間部を有する成形キャビティと、前記円弧状空間部の外周箇所に設けられたゲート開口と、前記ゲート開口から前記円弧状空間部の半径方向外方に延在し前記ゲート開口を介して前記成形キャビティに溶融状態の樹脂材料を供給するゲートと、前記成形キャビティへの溶融状態の樹脂材料の供給時に、前記ゲートと前記ゲート開口とを連通する第１の位置に位置し、前記樹脂材料の供給後に、前記ゲート開口を閉塞すると共に前記ゲートに充填された樹脂材料部分を前記成形キャビティに充填された樹脂材料部分から切断する第２の位置に移動されるゲートカット部材とを備える射出成形装置のゲートカット装置であって、前記ゲート開口は、前記ゲートカット部材が移動される方向から見て、前記円弧状空間部側に窪んだ円弧状を呈し、前記ゲートカット部材は、前記ゲートカット部材が移動される方向から見て、前記第２の位置において前記ゲート開口を閉塞する前記円弧状空間部側に凸状の円弧部を有していることを特徴とする。
また、請求項２記載の発明は、ゲートカット部材は、その軸心方向に移動される断面が円形の円柱状部材で形成され、前記円弧部は、前記円柱状部材の外周部で形成されていることを特徴とする。
また、請求項３記載の発明は、前記円柱状部材の外周部に、前記円柱状部材の外周面の輪郭に沿った円弧状刃部が設けられ、前記円弧部は前記円弧状刃部で構成されていることを特徴とする。
また、請求項４記載の発明は、前記円柱状部材の先部に、前記ゲートを構成する凹部が前記円柱状部材の直径方向に貫通形成され、前記凹部の底面の前記ゲート開口寄りの部分は、前記ゲート開口に近づくにつれ前記第１の位置から前記第２の位置に向かう方向に次第に変位する傾斜面で形成され、前記傾斜面の先端と前記円柱状部材の外周面とにより、前記円弧状刃部が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１記載の発明によれば、ゲートカット部材が移動される方向から見て、ゲート開口が、円弧状空間部側に窪んだ円弧状を呈し、ゲートカット部材が、円弧状空間部側に凸状の円弧部を有しているので、成形キャビティを構成する金型でゲート開口に近接する箇所を肉厚にすることが可能となり、金型の耐久性を高める上で有利となる。
請求項２記載の発明によれば、ゲートカット部材を円柱状部材で形成し、円弧部を、円柱状部材の先部に位置し該円柱状部材の輪郭に沿った円柱状部材の外周部で形成したので、円弧部を有するゲートカット部材を簡単に確実に製作でき、ゲートカット装置のコストダウンを図る上で有利となる。
請求項３記載の発明によれば、円弧部を円弧状刃部で形成したので、成形キャビティにより得られた製品に設けられる円弧状の欠部の切断面を滑らかな面とする上で有利となり、成形品の商品価値を高める上で有利となる。
請求項４記載の発明によれば、円弧状刃部を凹部の底面の傾斜面と円柱状部材の外周面とで形成したので、円弧状刃部を簡単に確実に製作でき、ゲートカット装置のコストダウンを図る上で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】下型と上型とを合わせた状態の断面図である。
【図２】ランナー、ゲートから溶融状態の樹脂材料を成形キャビティに供給した状態の断面図である。
【図３】ゲートカット部材をゲートに横断させた状態の断面図である。
【図４】（Ａ）はゲートカット部材の上部の正面図、（Ｂ）は同平面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＣ矢視図である。
【図５】成形キャビティとゲートカット部材との関係を示す平面図で（Ａ）はゲートカット部材の円弧部と成形キャビティとの関係図、（Ｂ）は断面が矩形のゲートカット部材と成形キャビティの関係図である。
【図６】実施の形態の射出成形装置により得られるフランジ付き軸受の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を図面にしたがって説明する。
まず、本実施の形態の射出成形装置により成形される成形品から説明する。
図６に示すように、成形品はフランジ付き軸受１０であり、低摩擦性及び耐摩耗性に優れた合成樹脂材料から形成されている。
フランジ付き軸受１０は、ラジアル軸受として機能する円筒部１２と、円筒部１２の軸方向の一端に形成された環板状のフランジ１４とを備え、フランジ１４には円弧状の欠部１６が形成されている。
フランジ付き軸受１０は、円筒部１２が所定の軸受孔に配置され、フランジ１４が適宜取り付け手段により軸受孔の近傍の適宜箇所に取着され、これにより円筒部１２が軸受孔に固定される。また、フランジ１４はスラスト軸受部として作用するように取り付けても良い。
このようにフランジ付き軸受１０は、円筒部１２がラジアル軸受部として機能し、フランジ１４が被取り付け部材又はスラスト軸受部として機能できるため、フランジ１４に欠部１６が設けられていても過大な欠部でない限り本来の軸受としての機能には何ら影響を及ぼすものではない。
【０００９】
次に、本実施の形態のゲートカット装置を備える射出成形装置について説明する。
図１に示すように、射出成形装置２０は、移動金型である下型２４と、固定金型である上型２６と、ゲートカット装置２２とを備えている。
下型２４と上型２６の合わせ面に、フランジ付き軸受１０を成形するための成形キャビティ２８が形成されている。
成形キャビティ２８は、円筒部１２に対応した円筒状空間を有する円筒状キャビティ２８Ａと、フランジ１４に対応した環板状空間を有する環板状キャビティ２８Ｂとを有している。
環板状キャビティ２８Ｂの外周部は円弧状空間部となっており、この環板状キャビティ２８Ｂの外周縁部には、ゲート開口３５が形成されている。ゲート開口３５は、図５（Ａ）に示すように、平面視した場合、環板状キャビティ２８Ｂ側に窪んだ円弧面で形成されている。
このような成形キャビティ２８は、下型２４に形成された凹部と、上型２６に形成された凹部と、下型２４に設けられたコアピン３０の軸部とで構成されている。
【００１０】
また、下型２４と上型２６の合わせ面に、ゲート開口３５を介して成形キャビティ２８に、溶融状態の樹脂材料を供給するランナー３２とゲート３４とが形成されている。
それらランナー３２とゲート３４は、環板状キャビティ２８Ｂの半径方向外方に延在し、ゲート３４がゲート開口３５を介して環板状キャビティ２８Ｂに連通している。
なお、本発明においてゲート３４とは、ランナー３２とゲート開口３５との間に位置する箇所であり、後述するゲートカット部材３６が横断する箇所である。
【００１１】
また、下型２４には、ゲート３４の延在方向と直角に交差する方向である上下方向に延在し、ゲート開口３５を開閉すると共に、ゲート３４に充填された樹脂材料部分を、環板状キャビティ２８Ｂに充填された樹脂材料部分から切断するゲートカット部材３６が配置されている。ゲートカット部材３６は、例えば、油圧シリンダなどのアクチュエータ又は一般的な射出成形機で用いられるエジェクター突出機構を利用して移動され、ゲートカット装置２２は、このゲートカット部材３６を含んで構成されている。
ゲートカット部材３６は、溶融状態の樹脂材料が成形キャビティ２８に供給される際、図１、図２に示すように、ゲート３４とゲート開口３５とを連通させる第１の位置に待機される。
また、ゲートカット部材３６は、溶融状態の樹脂材料の成形キャビティ２８への供給後、図３に示すように上昇し、ゲート開口３５を閉塞すると共に、ゲート３４に充填された樹脂材料部分を、成形キャビティ２８に充填された樹脂材料部分から切断する第２の位置に移動される。
【００１２】
図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、ゲートカット部材３６は、断面が円形の円柱状部材３６Ａで形成され、円柱状部材３６Ａは、第１の位置と第２の位置との間でその軸心方向に移動される。
ゲートカット部材３６である円柱状部材３６Ａは、第２の位置で、ゲート３４に隣接する成形キャビティ２８部分（環板状キャビティ２８Ｂの外周縁部）に侵入し成形キャビティ２８部分に充填された樹脂材料部分を切断すると共に、ゲート開口３５を閉塞する環板状キャビティ２８Ｂ側に凸状の円弧部３８を有している。
円弧部３８は、円柱状部材３６Ａの上部に位置する円柱状部材３６Ａの外周部で形成されている。
【００１３】
より詳細に説明すると、図４（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、円柱状部材３６Ａの上部に、ゲート３４を構成する凹部４０が円柱状部材３６Ａの直径方向に貫通形成されている。
凹部４０は、下部４０Ａと、下部４０Ａよりも幅の広い上部４０Ｂとを備え、環板状キャビティ２８Ｂに連通する上部４０Ｂの部分は、凹部４０の下部４０Ａと同じ幅で形成されている。
すなわち、凹部４０の上部４０Ｂの幅は、環板状キャビティ２８Ｂに近づくほど狭くなっている。
そのため、凹部４０に充填された樹脂材料部分の硬化が早期になされることで、ゲート３４、ゲート開口３５から環板状キャビティ２８Ｂに向かう溶融状態の樹脂材料の流れを早期に停止させる上で有利となる。
図４（Ａ）に示すように、下部４０Ａの底面で環板状キャビティ２８Ｂに連通する部分は、環板状キャビティ２８Ｂに近づくにつれて次第に上昇する傾斜面４２で形成され、この傾斜面４２の先端と円柱状部材３６Ａの外周面とにより、平面視した場合、環板状キャビティ２８Ｂ側に凸状の円弧状刃部３８Ａとなっており、この円弧状刃部３８Ａは円弧部３８を構成している。
【００１４】
次に、ゲートカット装置２２を備える射出成形装置２０の動作について説明する。
下型２４と上型２６の合わせ面が合わされ、溶融状態の樹脂材料が成形キャビティ２８に供給される際、ゲートカット部材３６は、図１、図２に示すように、円柱状部材３６Ａの凹部４０がゲート３４を構成する第１の位置に位置している。
また、溶融状態の樹脂材料が成形キャビティ２８に供給され、ゲート３４および成形キャビティ２８に充填された樹脂材料の表面が固まり始め、樹脂材料の内部が溶融状態となる半溶融状態で、図３に示すように、ゲートカット部材３６は上昇し、ゲートカット部材３６の外周面でゲート開口３５を閉塞すると共に、ゲート３４に充填された樹脂材料部分を、円弧状刃部３８Ａにより成形キャビティ２８に充填された樹脂材料部分から切断する第２の位置となる。
そして、成形キャビティ２８を冷却し、成形キャビティ２８に充填された樹脂材料が硬化した後、型を開いて成形品を取り出すと、図６に示すフランジ付き軸受１０が得られる。
【００１５】
本実施の形態によれば、円弧状空間部をなす環板状キャビティ２８Ｂの外周部を構成する金型２４でゲート開口３５に近接する箇所２４０２を肉厚にすることが可能となる。
比較例として図５（Ｂ）を参照して説明すると、ゲートカット部材５０を断面が矩形の部材で形成した場合、環板状キャビティ２８Ｂを構成する金型５２でゲート開口３５に近接する箇所５２０２は、ゲートカット部材３６の一側面５００２と、環板状キャビティ２８Ｂの円筒面とにより薄肉の三日月状とならざるを得ない。
そのため、薄肉の三日月状となった金型５２の箇所５２０２は、ゲートカット部材５０から受ける応力によって逃げることから、金型５２の箇所５２０２とゲートカット部材３６との間に遊びが生じやすい。したがって、金型５２の箇所５２０２は、長期使用による摩耗により欠損し易く、金型５２の耐久性を高める上で問題が生じる。
これに対して本実施の形態では、図５（Ａ）に示すように、ゲート開口３５が環板状キャビティ２８Ｂ側に窪んだ円弧面で形成され、ゲートカット部材３６が、ゲート３４に充填された樹脂材料部分の切断時に、環板状キャビティ２８Ｂ側に凸状の円弧部３８を有しているので、環板状キャビティ２８Ｂを構成する金型２４でゲート開口３５に近接する箇所２４０２を肉厚にすることが可能となる。
そのため、比較例と比較して、ゲート３４に近接する金型２４の箇所２４０２は、ゲートカット部材３６から受ける応力によって逃げることが抑制されることから、ゲート３４に近接する金型２４の箇所２４０２とゲートカット部材３６との間に遊びが生じにくくなる。したがって、ゲート３４に近接する金型の箇所は、長期使用による摩耗が少なく金型２４の耐久性を高める上で有利となる。
なお、得られたフランジ付き軸受１０は、フランジ１４に円弧状の欠部１６が設けられているものの、その大きさは小さいため、円筒部１２がラジアル軸受部として機能し、フランジ１４が被取り付け部材又はスラスト軸受部として機能できるため、本来の軸受としての機能には何ら影響を及ぼすものではない。
【００１６】
また、本実施の形態では、ゲートカット部材３６を円柱状部材３６Ａで形成し、円弧部３８を、円柱状部材３６Ａの先部に位置し該円柱状部材３６Ａの輪郭に沿った円柱状部材３６Ａの外周部で形成したので、円弧部３８を有するゲートカット部材３６を簡単に確実に製作でき、ゲートカット装置２２のコストダウンを図る上で有利となる。
また、本実施の形態では、円弧部３８を円弧状刃部３８Ａで形成したので、製品であるフランジ付き軸受１０のフランジ１４に設けられた円弧状の欠部１６の切断面（円筒面）を滑らかな面とする上で有利となり、フランジ付き軸受１０の商品価値を高める上で有利となる。
また、本実施の形態では、円柱状部材３６Ａの先部に、ゲート３４を構成する凹部４０が円柱状部材３６Ａの直径方向に貫通形成され、円弧状刃部３８Ａを凹部４０の底面の傾斜面４２と円柱状部材３６Ａの外周面で形成したので、円弧状刃部３８Ａを簡単に製造でき、ゲートカット装置のコストダウンを図る上で有利となる。
【００１７】
なお、本実施の形態では、射出成形装置２０により得られる製品がフランジ付き軸受１０である場合について説明したが、本発明の円弧状空間部は、実施の形態のように３６０度の範囲に延在する円弧状空間部に限定されず、弓形のように部分的に延在する円弧状空間部であってもよく、また、本発明により成形される製品はフランジ付き軸受１０に限定されず、円弧状空間部を有する成形キャビティ２８で製造されるその他の様々な部材の成形に適用可能である。
【符号の説明】
【００１８】
２０  射出成形装置
２２  ゲートカット装置
２８  成形キャビティ
２８Ａ  円筒状キャビティ
２８Ｂ  環板状キャビティ
３４  ゲート
３５  ゲート開口
３６  ゲートカット部材
３６Ａ  円柱状部材
３８  円弧部
３８Ａ  円弧状刃部
４０  凹部
４２  傾斜面
【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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