(57)【要約】【課題】樹脂材料を注入するためのゲート口を変更可能なゲート型を備える射出成型装置を提供する。【解決手段】射出成型装置１は、射出シリンダ１０と、貫通路１２を有するゲート部１１と、ゲート口板１３と、金型２１とを備える。射出シリンダ１０の射出口と貫通路１２入口とは対向するように連結されている。ゲート口板１３は、１又は複数のゲート口を有する。成型品の作成に最適なゲート口が、貫通路１２出口及び金型２１と対向配置されている。射出シリンダ１０の射出口から貫通路１２入口に射出された樹脂材料１４は、貫通路１２を通過して、貫通路１２出口に対向配置された成型品の作成に最適なゲート口及び金型２１の樹脂材料１４の注入口２４から金型２１内に送出される。金型２１内に送出された樹脂材料１４は、硬化されて成型品となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂材料を射出する射出シリンダと、該射出シリンダの射出口に取り付けられ、前記射出シリンダから射出された樹脂材料を通過させるための貫通路を有するゲート部と、前記貫通路を通過した樹脂材料を用いて成型品を作成するための金型とを備える射出成型装置において、
前記貫通路の出口に装着され、前記貫通路を通過した樹脂材料を前記金型内に送出するための１又は複数のゲート口を有するゲート口板を備えること
を特徴とする射出成型装置。
【請求項２】
前記ゲート口板は、複数の異なる大きさのゲート口を有することを特徴とする請求項１に記載の射出成型装置。
【請求項３】
前記ゲート口板は、１又は複数のゲート口夫々の近傍に、ゲート口の大きさが記載されていることを特徴とする請求項１に記載の射出成型装置。
【請求項４】
ゲート部の貫通路の出口に装着され、金型内に樹脂材料を送出するための１又は複数のゲート口を有することを特徴とするゲート口板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は成型品を安定して成型することが可能な射出成型装置及びゲート口板に関し、特に、金型に樹脂材料を送出するためのゲート口の大きさを変更することが可能なゲート口板を備えた射出成型装置及びゲート口板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、冷蔵庫、掃除機、テレビ及びパソコンなどの電気製品に、合成樹脂成型品が使用されている。
【０００３】
従来、電気製品などに使用される合成樹脂成型品（以下、成型品という）を作成するために、射出成型装置が広く利用されている。射出成型装置は、樹脂材料を射出する射出シリンダと、射出シリンダの射出口に取り付けられ、射出シリンダから射出された樹脂材料を通過させるための貫通路を有するゲート部と、貫通路を通過した樹脂材料を用いて成型品を作成するための金型とで構成される。射出シリンダからゲート部の貫通路の入口に射出された樹脂材料は、貫通路を通過して、貫通路の出口と連結された金型内に送出される。
【０００４】
図８は、従来の典型的なゲート部３１の構成を示す上面図であり、図９は、図８のＩＸ―ＩＸ断面図である。図１０は、従来の典型的な射出成型装置５０の正面断面図である。
【０００５】
射出シリンダ４０は、溶解された樹脂材料３４を、射出口に対向するように配置されたゲート部３１の貫通路３２の入口に射出する。
【０００６】
ゲート部３１は略直方体の形状をなし、入口及び出口が上面に位置しＵ字状をなす貫通路３２を有する。金型４１は、樹脂材料３４の注入口が貫通路３２の出口と対向するように連結されている。ゲート部３１は、射出シリンダ４０の射出口から射出された樹脂材料３４が金型４１内で冷却、硬化するまで流路を遮断して逆流を防ぎ、貫通路３２の出口付近に起こる成型品の歪み、ひび割れ及び反りなどの残留応力を軽減する働きを有する。従って、品質の高い成型品を作成するためには、成型品の外観、形状、強度及び精度などに応じて、成型品を作成するために最適なゲート部３１を選択することが重要である。
【０００７】
射出シリンダ４０の射出口から射出された樹脂材料３４は、射出シリンダ４０の射出口と連結された貫通路３２の入口から、貫通路３２内を矢印方向に通過して、貫通路３２の出口から、金型４１内に送出される。（例えば、特許文献１を参照）。
【０００８】
ところで、金型内に樹脂材料３４が充填された後金型を冷却装置によって冷却する際に、金型内に充填された樹脂材料３４のみならず、貫通路３２内に残留した樹脂材料３４も冷却されて硬化する。その結果、硬化した成型品を金型４１から取り出す際に、貫通路３２内に残留した樹脂材料３４を全て除去することができず、貫通路３２内に残留した樹脂材料３４を除去する途中で破断し、残留した樹脂材料３４を全て除去するための時間を要して効率が悪い場合及び成型品の不良が発生する場合がある。特許文献２に記載の射出成型装置では、このような不良品の発生を防ぐために、貫通路の周囲に空間を設けることによって、貫通路を断熱し、独立した温度域にして熱伝導を遮断する構造を有するゲート部を使用し、金型内と貫通路内との両方で、樹脂材料が同時に硬化することを防いでいる。
【０００９】
また、特許文献３に記載の射出成型装置では、ゲート部の貫通路出口の直径を形成される成型品の肉厚より大きく設定することにより、ゲート部の貫通路の出口から送出される樹脂材料の流れの速度が遅くなると共に、金型内で樹脂材料が硬化する速度が遅くなり、金型内で樹脂材料が全て均一に硬化され、このために品質の高い成型品を形成することが可能である。
【００１０】
【特許文献１】特開平９−１６９０４４号公報
【特許文献２】特開平１０−３１５２７２号公報
【特許文献３】特開２０００-２３８０８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１、２及び３に記載の射出成型装置においては、ゲート部に開口された貫通路の出口は、直径が一定である。複数の異なる種類及び形状の成型品を作成するためには、成型品の種類及び形状に応じて、異なる大きさの貫通路出口を有するゲート部を使用することが望ましい。しかしながら、成型品の種類及び形状に応じて、異なる大きさのゲート口を有するゲート部を用意する場合、コストの増大を招くという問題があった。そのため、実際には、異なる種類及び形状の成型品を作成する場合にも、貫通路出口の直径が一定のゲート部が使用されることが多く、成型品の作成に最適なゲート口を選択することができないという問題があった。
【００１２】
本発明は、斯かる問題に鑑みてなされたものであり、ゲート部の貫通路の出口に装着され、貫通路を通過した樹脂材料を金型内に送出するための１又は複数のゲート口を有するゲート口板を備えることにより、樹脂材料並びに成型品の種類及び形状に応じて、最適なゲート口を選択することができる射出成型装置を提供することを目的とする。
【００１３】
また、本発明は、複数の異なる大きさのゲート口を有するゲート口板を備えることにより、樹脂材料並びに成型品の種類及び形状に応じて、ゲート口を使い分けることができる射出成型装置を提供することを目的とする。
【００１４】
また、本発明は、ゲート口の周辺にゲート口の大きさを記載されたゲート口板を備えることにより、成型品を作成する際に最適なゲート口を容易に選択することができる射出成型装置を提供することを目的とする。
【００１５】
さらに、本発明は、複数のゲート口を有するゲート口板を備えることにより、複数の異なる種類及び形状の成型品を作成する都度ゲート部ごと取り替える必要がなく、ゲート部ごと取り替える場合と比べて、コスト削減を実現することができるゲート口板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明に係る射出成型装置は、樹脂材料を射出する射出シリンダと、射出シリンダの射出口に取り付けられ、射出シリンダから射出された樹脂材料を通過させるための貫通路を有するゲート部と、貫通路を通過した樹脂材料を用いて成型品を作成するための金型とを備える射出成型装置において、貫通路の出口に装着され、貫通路を通過した樹脂材料を金型内に送出するための１又は複数のゲート口を有するゲート口板を備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明にあっては、成型品の形成に使用されるゲート口を貫通路出口の位置に対向配置し、ゲート部にゲート口板を装着して使用する。ゲート口板は、１又は複数のゲート口を有するゲート口板を用意しておき、成型品の作成に最適なゲート口を貫通路の出口に対向するように連結させる。射出シリンダの射出口からゲート部の貫通路入口に射出された樹脂材料は、貫通路を通過して貫通路の出口に対向するように連結されたゲート口から金型内に送出される。
【００１８】
本発明に係る射出成型装置は、ゲート口板は、複数の異なる大きさのゲート口を有することを特徴とする。
【００１９】
本発明にあっては、樹脂材料並びに異なる種類及び形状の成型品に応じて、異なる大きさのゲート口を使い分ける。
【００２０】
本発明に係る射出成型装置は、ゲート口板は、１又は複数のゲート口夫々の近傍に、ゲート口の大きさが記載されていることを特徴とする。
【００２１】
本発明にあっては、所望のゲート口を選択する際に、確認しながら行う。
【００２２】
本発明に係るゲート口板は、ゲート部の貫通路の出口に装着され、金型内に樹脂材料を送出するための１又は複数のゲート口を有することを特徴とする。
【００２３】
本発明にあっては、貫通路の出口に対向配置されるゲート口を変えるだけで、樹脂材料並びに異なる種類及び形状の成型品に応じて、最適なゲート口を選択する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ゲート口板は、１又は複数のゲート口を備える。これによって、成型品の形成に使用されるゲート口を貫通路出口の位置に対向配置し、ゲート部にゲート口板を装着するだけで、樹脂材料並びに成型品の種類及び形状に応じた最適なゲート口を選択することができるので、ゲート部を共用すること及び不良品の発生を防止することが可能である。
【００２５】
また、本発明によれば、樹脂材料並びに成型品の種類及び形状に応じて、ゲート口を使い分けることができるので、コストの削減及び成型品の品質を向上させることが可能である。
【００２６】
また、本発明によれば、ゲート口を選択する際に、確認しながら設定することが可能となり、作業の効率化が可能である。
【００２７】
また、本発明によれば、貫通路の出口に対向配置されるゲート口を変えるだけで、樹脂材料並びに成型品の種類及び形状に応じて、最適なゲート口を選択することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明に係る射出成型装置を、その実施の形態を示す図面に基づいて説明する。
【００２９】
図１は、本発明に係る射出成型装置１の正面断面図である。射出成型装置１は、射出シリンダ１０と、ゲート部１１と、ゲート口板１３と、金型２１とを備える。
【００３０】
高温、高圧下で溶解された樹脂材料１４を射出シリンダ１０に充填する。溶解された樹脂材料１４を充填された射出シリンダ１０は、射出口に対向するように配置されたゲート部１１の貫通路１２入口に、樹脂材料１４を射出する。
【００３１】
ゲート部１１は、略直方体の形状をなし、入口及び出口が上面に位置しＵ字状をなす貫通路１２を有する。射出シリンダ１０の射出口は、ゲート部１１に形成された貫通路１２入口と対向するように連結されている。
【００３２】
ゲート口板１３は、鉄製の略正方形の平板である。ゲート口板１３は、成型品の作成に最適な大きさのゲート口を貫通路１２出口に対向するように連結した場合、貫通路１２出口周辺を覆う大きさである。ゲート口板１３は、周縁部中央に４つのゲート口（１５、１６、１７、１８：図７参照）が開口されている。ゲート口板１３に開口された注入口２４に対向するゲート口の直径は、貫通路１２出口の直径より小さく設定されている。貫通路１２出口と、ゲート口のうち成型品の作成に最適な大きさのゲート口とが対向するように配置し、ゲート口板１３をゲート部１１の貫通路１２出口に装着する。
【００３３】
金型２１は、樹脂材料１４の注入口２４が、ゲート口板１３のゲート口のうち成型品を作成するのに最適な大きさのゲート口と対向するように連結されている。
【００３４】
射出シリンダ１０の射出口から射出された樹脂材料１４は、射出シリンダ１０の射出口と連結された貫通路１２入口から、貫通路１２内を矢印方向に通過して、貫通路１２出口と対向するように連結されたゲート口から、金型２１内に送出される。
【００３５】
図２は、本発明に係るゲート部１１の構成を示す上面図である。図３は、図２のＩＩＩ―ＩＩＩ断面図であり、図４は、図２のＩＶ―ＩＶ断面図であり、図５は、図２のＶ―Ｖ断面図であり、図６は、図２のＶＩ―ＶＩ断面図である。図７は、本発明に係るゲート口板１３の構成を示す拡大斜視図である。
【００３６】
ゲート部１１の貫通路１２出口周辺の４箇所には、ゲート口板１３を装着するための取り付け穴２２、２２、２２、２２が開口されている。取り付け穴２２、２２、２２、２２のうちの２つは、ゲート部１１の上面長方形の長手方向と直角をなし貫通路１２出口の外側方向に、貫通路１２出口を中心として同一直線状の等間隔の位置に開口されており、残りの２つは、上述の取り付け穴２２、２２、２２、２２のうち２つの位置から貫通路１２入口に向かって、上述の２箇所の取り付け穴２２及び２２間の距離と等間隔の位置に開口されている。ゲート口板１３の四隅には、ネジ穴１９、１９・・・が開口されている。換言すれば、取り付け穴２２、２２は、ゲート口板１３のゲート口のうち、任意のゲート口が貫通路１２出口に対向するようにゲート口板１３をゲート部１１に装着した場合、取り付け穴２２、２２・・・とネジ穴１９、１９・・・とが対向するように開口されている。取り付け穴２２、２２・・・とネジ穴１９、１９・・・とを対向させて、ボルト２０をゲート部１１下側からゲート口板１３の方向に、取り付け穴２２、２２・・・を貫通させてネジ穴１９、１９・・・にねじ込むことにより、ゲート部１１の貫通路１２上側からゲート口板１３を固定する。これにより、ゲート口板１３が、ゲート部１１の貫通路１２出口に装着される。
【００３７】
金型２１は、鉄製の略直方体の形状をなし、内部に成型品の形状をなす中空構造を有する。金型２１底面の端の位置には、ゲート部１１の貫通路１２出口から樹脂材料１４を注入するための注入口２４が開口されている。
【００３８】
上述のようにゲート部１１にゲート口板１３を装着し、ゲート部１１の貫通路１２出口に対向するように連結されたゲート口の上側から、成型品を作成するための金型２１の樹脂材料１４の注入口２４が対向するように連結させて、ゲート口板１３の上側から金型２１を取り付ける。この構成によって、貫通路１２出口と、ゲート口板１３の任意のゲート口と、金型２１の樹脂材料１４の注入口２４とが、夫々対向するように連結される。射出シリンダ１０の射出口から貫通路１２入口に射出された樹脂材料１４は、貫通路１２を通過し、貫通路１２出口及び貫通路１２出口に対向するように連結されたゲート口板１３のゲート口から、ゲート口に対向するように連結された金型２１の樹脂材料１４の注入口２４に注入される。金型２１の樹脂材料１４の注入口２４から金型２１内に注入された樹脂材料１４は、金型２１内で硬化されて成型品となる。
【００３９】
ゲート口板１３の４つのゲート口（１５、１６、１７，１８）夫々の開口位置近傍には、ゲート口の大きさが記載されている。ゲート口板１３の４つのゲート口（１５、１６、１７，１８）の直径は夫々、１．２ｍｍ、１．３ｍｍ、１．４ｍｍ、１．５ｍｍに設定されている。従って、樹脂材料１４並びに成型品の種類及び形状に応じて、異なる大きさのゲート口を使い分けることが可能である。例えば、ゲート口１５を使用していた際、異なる大きさのゲート口（１６、１７，１８）を使用する必要が生じた場合、ボルト２０を外して、ゲート部１１からゲート口板１３を取り外し、成型品の作成に最適なゲート口を貫通路１２出口の位置に対向させた後、上述のように、ゲート部１１にゲート口板１３を、ボルト２０を用いて装着することで、最適なゲート口に変更することが可能である。
【００４０】
ゲート口板１３を用いる際には、ゲート口板１３の４つのゲート口（１５、１６、１７、１８）のうち、使用しない３つのゲート口に、柔らかい銅片を埋め込んでおく。使用しない３つのゲート口が開口したままの場合、射出シリンダ１０によって射出された樹脂材料１４が、ゲート部１１の貫通路１２を通過した後、貫通路１２出口に装着されたゲート口板１３の使用しない３つのゲート口にも入り込み、入り込んだ樹脂材料１４がゲート口の中で硬化することによって、余分な樹脂材料１４が入り込んだゲート口が、使用できなくなる。開口したままのゲート口に樹脂材料１４が入るのを防ぐために、柔らかい銅片をハンマーで叩いてゲート口に埋め込んでおく。銅片を埋め込んだゲート口を成型品の作成に使用する際には、ゲート口板１３をゲート部１１から取り外し、銅片をハンマーで突くことで簡単に取り外すことができる。さらに、ゲート口板１３のゲート口が壊れた場合、ボルト２０を外してゲート部１１からゲート口板１３を取り外し、異なる直径のゲート口を有する別のゲート口板と交換するだけで、ゲート口板１３を簡単に交換することができる。
【００４１】
なお、本発明においては、略正方形の形状の平板をなすゲート口板１３を用いているが、ゲート口板１３の形状は、略正方形の形状に限られず、略円形の形状又は略多角形等の形状であってもよい。
【００４２】
また、本発明においては、貫通路１２の形状を、入口及び出口が上面に位置しＵ字状をなす形状としたが、貫通路１２の形状は、これに限られず他の形状であってもよい。
【００４３】
また、本発明においては、ボルト２０を用いて、ゲート口板１３をゲート部１１に取り付ける構造にしているが、ゲート口板１３のゲート部１１への取り付け方は、ボルト止めに限られず、例えば、ゲート部１１に溝を切っておいてはめ込む等、別の取り付け方を用いてもよい。
【００４４】
さらに、本発明においては、ゲート口板１３のゲート口（１５、１６、１７，１８）を４箇所に設定しているが、ゲート口（１５、１６、１７，１８）の口数は４箇所に限られず、１箇所、２箇所、３箇所あるいは５箇所以上であってもよい。なお、ゲート口板１３のゲート口が１箇所の場合、異なる直径のゲート口を用意しておく。多数の成型品の形成に使用されたゲート口板が消耗することによって、成型品の形成に最適なゲート口を使用することができなくなることがある。そのために、異なる大きさのゲート口を有するゲート口板を複数枚用意しておく。
【００４５】
さらに、本発明においては、ゲート口板１３夫々のゲート口の直径は夫々、１．２ｍｍ、１．３ｍｍ、１．４ｍｍ、１．５ｍｍに設定されているが、ゲート口の直径は、これらの大きさに限らず、成型品を作成するために最適な大きさに設定することが可能である。
【００４６】
さらに、本発明においては、ゲート口板は、複数のゲート口を有する場合、ゲート口の大きさが異なるように設定されているが、同じ大きさのゲート口があってもよい。多数の成型品の形成に使用されたゲート口板が消耗することによって、成型品の形成に最適なゲート口を使用することができなくなることがある。そのために、同じ大きさのゲート口が複数個開口されたゲート口板を使用することにより、ゲート部１１からゲート口板１３を取り外し、別のゲート口が貫通路１２出口に対向するようにゲート口板１３をゲート部１１に取り付けることで、別のゲート口板を用意する必要がなく、コストの削減が可能である。
【００４７】
さらに、本発明においては、例えば、ゲート口１５を使用している場合、異なる大きさのゲート口（１６、１７，１８）を使用するために、ボルト２０を外して、ゲート部１１からゲート口板１３を取り外して、異なる大きさのゲート口（１６、１７，１８）を貫通路１２出口の位置に対向させるように配置した後、ゲート口板１３をゲート部１１に取り付ける構成にしているが、異なる大きさのゲート口（１６、１７，１８）に切換える構成は、この構成に限られず、別の構成であってもよい。
【００４８】
さらに、本発明においては、ゲート口板１３のゲート口（１５、１６、１７，１８）夫々の開口位置を、ゲート口板１３の周縁部中央に設定しているが、ゲート口（１５、１６、１７，１８）の開口位置は、この位置に限られない。
【００４９】
さらに、本発明においては、ゲート口板１３を用いる際には、ゲート口板１３の複数のゲート口（１５、１６、１７，１８）のうち、使用しない３つのゲート口を金型の方向から銅の小片で埋め込んでおくようにしているが、使用しない３つのゲート口を埋める部材は、銅に限られず、開口したままのゲート口に樹脂材料１４が入り込まず、且つ銅を埋め込んだゲート口を使用する場合には、簡単に取り外すことができる素材で作成すればよい。
【００５０】
さらに、本発明においては、ボルト２０を用いて、ゲート口板１３をゲート部１１に装着する構造にしているが、装着の仕方はこれに限られず、例えば、特許文献１に記載の金型装置の構造と同様に、入子型（ゲート口板１３）の一端が、入子型支持体（ゲート部１１）に係合可能となるように断面逆Ｕ字状に設計し、入子型を入子型支持体にスライドさせて、係合固定する構造にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る射出成型装置の正面断面図である。
【図２】本発明に係るゲート部の構成を示す上面図である。
【図３】図２のＩＩＩ―ＩＩＩ断面図である。
【図４】図２のＩＶ―ＩＶ断面図である。
【図５】図２のＶ―Ｖ断面図である。
【図６】図２のＶＩ―ＶＩ断面図である。
【図７】本発明に係るゲート口板の構成を示す拡大斜視図である。
【図８】従来の典型的なゲート部の構成を示す上面図である。
【図９】図８のＩＸ―ＩＸ断面図である。
【図１０】従来の典型的な射出成型装置の正面断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  射出成型装置
１０  射出シリンダ
１１  ゲート部
１２  貫通路
１３  ゲート口板
１４  樹脂材料
１５、１６、１７、１８  ゲート口
１９  ネジ穴
２０  ボルト
２１  金型
２２  取り付け穴
２４  注入口
【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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【図１０】
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