(57)【要約】【課題】一回の射出により、複数個の射出成形品を成形する射出成形金型において、メンテナンス性が良好であり、且つ製造上の不具合発生を抑制し、高効率生産できる射出成形金型を提供することにある。【解決手段】固定盤４表面に設けられた固定型２と、可動盤表面に設けられ固定型２に対して型閉じされることで固定型２との間にキャビティを形成する可動型３と、前記キャビティ内に溶融樹脂を供給するホットランナー１９とを備え、前記キャビティが固定型２と可動型３の開閉面内に各々独立して複数設けられた射出成形金型１であって、固定型２及び可動型３には、前記各キャビティを各別に形成する複数の部分型８、９が、前記開閉面側から着脱可能に設けられている。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定盤表面に設けられた固定型と、可動盤表面に設けられ前記固定型に対して型閉じされることで前記固定型との間にキャビティを形成する可動型と、前記キャビティ内に溶融樹脂を供給するホットランナーとを備え、前記キャビティが前記固定型と前記可動型の開閉面内に各々独立して複数設けられた射出成形金型であって、
前記固定型又は前記可動型のうち少なくとも一方には、前記各キャビティを各別に形成する複数の部分型が、前記開閉面側から着脱可能に設けられていることを特徴とする射出成形金型。
【請求項２】
請求項１記載の射出成形金型において、
前記ホットランナーには、前記各キャビティ内への溶融樹脂の供給通路を各別に開閉可能な開閉機構が設けられ、この開閉機構の操作部が外部に露出していることを特徴とする射出成形金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂を射出成形するための射出成形金型に係り、特に、一回の射出により成形品を複数個取りできるようにした射出成形金型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、熱可塑性樹脂等の射出成形品の生産においては、生産の効率化を図るため、一回の射出により成形品を複数個取りできるようにした射出成形金型が採用されている。このような金型として、一般に図７に示すような構成のものが知られている。
【０００３】
図７に示す射出成形金型１００は、相互に接離させられる固定型１０１と可動型１０２とを備え、固定型１０１は、固定盤１０３に取り付けられ、可動型１０２は、図示しない可動盤に取り付けられている。固定型１０１と可動型１０２の型開閉面における固定型１０１及び可動型１０２の各表面には、後述するキャビティを形成するキャビティ形成部１０４、１０５をそれぞれ独立して４個備えたキャビティ形成型１０６、１０７が設けられている。この構成において、可動型１０２が上昇し型閉じ状態になると、固定型１０１と可動型１０２との間に、溶融樹脂を射出して射出成形品を成形するキャビティ１０８が、それぞれ独立して４個形成される構成となっている。
【０００４】
ここで、固定型１０１の表面に設けられたキャビティ形成型１０６表面に、４個独立して設けられた各キャビティ形成部１０４において、その上面の略中央部直上方にはそれぞれ、ホットノズル１０９が設けられている。このホットノズル１０９は、筒状に形成されたノズル本体１１０と、ノズル本体１１０の下部に設けられたヒータ１１１と、ノズル本体１１０内部に軸方向に延在して設けられた供給通路１１２とを備えている。この供給通路１１２は、ホットノズル１０９の上端面及び下端面にそれぞれ開口し、このうち下端面の開口部は、キャビティ形成部１０４上面に開口して設けられたゲート１１３と連通した構成となっている。
【０００５】
ここで、固定盤１０３と固定型１０１とは、図示しない締結手段により締結されており、ホットノズル１０９の上端面は、この固定盤１０３の下端面と当接した構成となっている。このホットノズル１０９の上端面における供給通路１１０の開口部は、固定盤１０３の内部に設けられた分岐供給通路１１４と連通した構成となっている。この分岐供給通路１１４は、図８に示すように、各キャビティ１０８毎に設けられるとともに、固定盤１０３内部において上方に延在して設けられた主供給通路１１５にそれぞれ連通した構成となっている。
【０００６】
この構成において、主供給通路１１５、分岐供給通路１１４、ホットノズル１０９の供給通路１１０という長い経路を通してキャビティ１０８内に溶融樹脂を導くため、経路の必要個所にヒータ１１１、１１６が配されることで、ホットランナー１１７が構成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来の射出成形金型によれば、各キャビティ形成型１０６、１０７の表面にそれぞれ４個独立してキャビティ形成部１０４、１０５が形成された構成となっている。すなわち、同一のキャビティ形成型１０６、１０７にキャビティ形成部１０４、１０５が複数形成された構成となっているため、これらキャビティ形成部１０４、１０５のうちのいずれかが生産稼働中に傷発生等の不具合が生じた場合、それがキャビティ形成部１０４、１０５のうちいずれか一つであっても、キャビティ形成型１０６、１０７ごと交換取り付けする必要があった。このため、交換取り付け工数がかかるとともに、この間は稼働不能となるため、生産効率が悪いという問題があった。
【０００８】
また、前述と同様の状況において、キャビティ形成型１０６、１０７の交換取り付けよりも生産を優先させたい場合には、前記不具合のあるキャビティ１０８内に樹脂を同様に供給して、成形不良品を生産し続けるか、あるいは、このキャビティ１０８に連なるホットノズル１０９のヒータ１１１を停止して、このホットノズル１０９内の樹脂を硬化させておいて、生産する等の対策をする必要があった。
【０００９】
前者の場合、成形不良品を生産し続けるため、樹脂材料を無駄に浪費することになり、生産コストがかかるという問題があった。さらに、成形品の中からこの不良品を取り除く必要があるため生産効率が悪いという問題があった。後者の場合には、主供給通路１１５から不具合のあるキャビティ１０８への供給通路に至る部分に存在する樹脂は、常に熱せられて焼付きが生じ、その焼けた樹脂が正常なキャビティ側に逆流して流れ込む場合があり、製造上の不具合が発生する問題があった。
【００１０】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、一回の射出により、複数個の射出成形品を成形する射出成形金型において、メンテナンス性が良好であり、且つ製造上の不具合発生を抑制し、高効率生産できる射出成形金型を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明の射出成形金型は、固定盤表面に設けられた固定型と、可動盤表面に設けられ前記固定型に対して型閉じされることで前記固定型との間にキャビティを形成する可動型と、前記キャビティ内に溶融樹脂を供給するホットランナーとを備え、前記キャビティが前記固定型と前記可動型の開閉面内に各々独立して複数設けられた射出成形金型であって、前記固定型又は前記可動型のうち少なくとも一方には、前記各キャビティを各別に形成する複数の部分型が、前記開閉面側から着脱可能に設けられていることを特徴とする。
【００１２】
この射出成形金型では、キャビティが、固定型と可動型の開閉面内に各々独立して複数設けられるとともに、固定型又は可動型のうち少なくとも一方には、各キャビティを各別に形成する複数の部分型が設けられた構成となっている。従って、複数設けられたキャビティのうちのいずれかが傷発生等の不具合が生じた場合には、そのキャビティを構成する部分型のみを選択的に交換取り付けすることが可能になる。また、この部分型は、前記開閉面から着脱可能に設けられた構成となっているため、この部分型の交換取り付けを容易になすことが可能になり、メンテナンス工数の削減を図ることが可能になる。
【００１３】
また、本発明の射出成形金型は、前記ホットランナーには、前記各キャビティ内への溶融樹脂の供給通路を各別に開閉可能な開閉機構が設けられ、この開閉機構の操作部が外部に露出していることを特徴とする。
【００１４】
この射出成形金型では、各キャビティ内への溶融樹脂の供給通路を各別に開閉可能な開閉機構が設けられた構成となっているため、複数のキャビティのうちのいずれかに不具合が発生した際、このキャビティへの溶融樹脂の供給通路のみを全閉とし、このキャビティ内への溶融樹脂の供給のみを選択的に停止することが可能になる。この場合、前記不具合発生キャビティの修理中においても、樹脂を無駄に浪費することなく、これ以外のキャビティでは同様に生産を続行することができる。また、前記不具合発生キャビティへの供給通路に至る部分に存在する樹脂は常に熱せられて焼付きが生じるが、この焼けた樹脂が正常なキャビティ側に逆流して流れ込むことがない。これにより、メンテナンス性が良好であり且つ前記不具合が発生しても、製造上の不具合を発生させることなく高効率生産を実現できる射出成形金型を提供することが可能になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る射出成形金型の一実施形態を、図１から図６を参照しながら説明する。
図１に示す射出成形金型１は、相互に接離させられる固定型２と可動型３とを備え、固定型２は、固定盤４に取り付けられ、可動型３は、図示しない可動盤に取り付けられている。可動型３が上昇し型閉じ状態になると、固定型２と可動型３との間に、溶融樹脂を射出して射出成形品を成形するキャビティ３０〜３３が、図２に示すように、それぞれ独立して４個形成される構成となっている。
【００１６】
ここで、固定型２と可動型３の型開閉面における固定型２の表面（以下、表面という）には、４個の凹部が設けられ、該各凹部に、キャビティ形成型（部分型）８がそれぞれ設けられた構成となっている。この構成において、各キャビティ形成型８の前記表面には、前述したキャビティ３０〜３３を形成するキャビティ形成部６が、この表面に対して開口するように設けられている。
【００１７】
同様にして、前記型開閉面における可動型３の表面（以下、表面という）には、凹部が設けられ、該各凹部に、キャビティ形成型（部分型）９が設けられた構成となっている。この構成において、キャビティ形成型９の前記表面には、固定型２に設けられたキャビティ形成部６の、前記型開閉面に沿った方向に対する配設位置と対応して、４個のキャビティ形成部７が前記表面に対して凸となるように設けられている。
【００１８】
以上の構成において、キャビティ形成型８、９は、図１に示すように、２個並列して設けられるとともに、これらに各々直列して別に各１個設けられた構成となっている。すなわち、前記型閉じ状態になった際、４個のキャビティ３０〜３３が、図２に示すように、前記配列で各々独立して形成される構成となっている。
【００１９】
また、キャビティ形成型８、９の前記各表面において、キャビティ形成部６、７の外方部には、貫通孔と、該貫通孔より大径で且つ同軸に設けられたザグリ孔とが形成され、該部にボルト１０が嵌挿されるとともに、固定型２及び可動型３に設けられた雌ネジにねじ込まれ、固定型２及び可動型３にキャビティ形成型８、９が保持された構成となっている。
【００２０】
ここで、各キャビティ形成型８の前記表面に設けられたキャビティ形成部６上面の略中央部直上方にはそれぞれ、ホットノズル１１が設けられている。このホットノズル１１は、筒状に形成されたノズル本体１２と、ノズル本体１２の下部に設けられたヒータ１３、ノズル本体１２内部に軸方向に延在して設けられた供給通路１４とを備えている。この供給通路１４は、ホットノズル１１の上端面及び下端面にそれぞれ開口し、このうち下端面における開口部は、各キャビティ形成部６上面に開口して設けられたゲート１５と連通した構成となっている。
【００２１】
ここで、固定盤４と固定型２とは、図示しない締結手段により締結されており、ホットノズル１１の上端面は、固定盤４の下端面と当接した構成となっている。このホットノズル１１の上端面における供給通路１４の開口部は、固定盤４の内部に設けられた分岐供給通路１６と連通した構成となっている。この分岐供給通路１６は、図３に示すように、各キャビティ３０〜３３毎に設けられており、これら分岐供給通路１６は副供給通路２５を介して、図１に示すように、固定盤４内部において上方に延在して設けられた主供給通路１７とそれぞれ連通した構成となっている。
【００２２】
この構成において、主供給通路１７、分岐供給通路１６、副供給通路２５、ホットノズル１１の供給通路１４という長い経路を通してキャビティ３０〜３３内に溶融樹脂を導くため、経路の必要個所にヒータ１３、１８が配されることで、ホットランナー１９が構成されている。
【００２３】
ここで、固定型２の前記表面において、図１に示す並列に設けられたキャビティ形成型８同士の間の中央部にはそれぞれ、貫通孔と、該貫通孔より大径で且つ同軸に設けられたザグリ孔とが設けられている。さらに、固定盤４の固定型２と相対する表面には、固定型２に設けられた前記貫通孔と同軸且つ略同径の孔が設けられている。これら固定型２及び固定盤４に設けられた前記孔にはそれぞれ、開閉ピン２０が嵌挿されている。これら開閉ピン２０は、前記ザグリ孔の底面部と当接するフランジ部２１と、フランジ部２１より小径で前記貫通孔に嵌挿される本体部２２とから構成されている。
【００２４】
フランジ部２１の表面には、図２に示すように、開閉ピン２０の軸線を中心に設けられた六角孔（操作部）２３と、前記軸線回りに略９０°毎に４個設けられた貫通孔と、該貫通孔より大径で且つ同軸に設けられたザグリ孔とを備えている。これら貫通孔及びザグリ孔にはそれぞれ、ボルト２４が嵌挿され、このボルト２４は、固定型２の内部に設けられた雌ネジにねじ込まれ、開閉ピン２０が可動型２に保持された構成となっている。
【００２５】
この構成において、開閉ピン２０の本体部２２上端部は、図１に示すように、固定盤４内部に設けられた分岐供給通路１６を分断した構成となっているとともに、この分岐供給通路１６と連通するように、分岐供給通路１６の流路断面形状と略同形状の断面形状を有する孔が形成されている。孔は、図３に示すように、本体部２２の外周面に対して垂直な方向に開口するとともに、三方向に分岐する分岐孔２６〜２８が互いに連通した構成となっている。これら分岐孔２６〜２８は、開閉ピン２０の軸方向に対して９０°毎に、本体部２２の外周面に開口して設けられている。図３に示す場合においては、全ての分岐孔２６〜２８が、分岐供給通路１６又は副供給通路２５と連通した構成となっている。
【００２６】
このように構成された射出成形金型１により、射出成形品を形成する方法について説明する。固定型２に対して可動型３を上昇させ、両型２、３の型開閉面に形成される４個のキャビティ３０〜３３内に、図示しない一本の射出シリンダーから射出した溶融樹脂をホットランナー１９を介して、分岐しながら各供給通路１６から充填するとともに、充填した樹脂を加圧することにより、同時に４個の射出成形品が形成される。
【００２７】
次に、射出成形金型１の稼働状態において、キャビティ形成部６、７に傷が発生する等の不具合が生じた場合の対処法について説明する。
まず、図４に示すキャビティ３２を形成するキャビティ形成部６、７に不具合が生じた場合について説明する。キャビティ３２内への溶融樹脂の供給を止めるため、図２において、開閉ピン２０のフランジ部２１に設けられたボルト２４を取り外し、六角孔２３に六角レンチ等を嵌合させ、図４に示すように、開閉ピン２０の軸線に対し反時計回りに約９０°回転し、これに伴わせ開閉ピン２０を同様に回転させる。
【００２８】
これにより、分岐孔２６を副供給通路２５と連通させ、また、分岐孔２７をキャビティ３１と連通する分岐供給通路１６と連通させ、さらに、キャビティ３２に連通する分岐供給通路１６は開閉ピン２０の本体部２２外周面により遮断させる。ここで、開閉ピン２０のフランジ部２１に設けられた貫通孔及びザグリ孔は、本体部２２の軸線回りに約９０°毎に４個設けられた構成となっているため、前記回転を行っても、開閉ピン２０は前記回転前と同様にボルト２４により固定型２に保持できることになる。
【００２９】
次に、前記不具合の発生したキャビティ形成部６、７を備えたキャビティ形成型８、９を、ボルト１０を取り外すことにより、固定型２、可動型３から取り外す。以上により、不具合発生キャビティ３２への溶融樹脂の供給を停止し、且つこのキャビティ３２を形成するキャビティ形成型８、９を取り外した状態で、残りのキャビティ３０、３１、３３により同様に生産を続行することが可能になる。
【００３０】
次に、キャビティ３１、３２を形成するキャビティ形成部６、７に不具合が生じた場合について、図５に従い説明する。この場合も前述の場合と同様にして、開閉ピン２０をその軸線回りに、図４に示す状態から更に約９０°回転させる。これにより、各キャビティ３１、３２に連通する分岐供給通路１６は共に、副供給通路２５と連通しないことになる。すなわち、副供給通路２５は、開閉ピン２０の本体部２２外周面により遮断されることになり、キャビティ３１、３２内への溶融樹脂の供給は停止されることになる。以降、前述と同様にすることにより、このキャビティ３１、３２を形成するキャビティ形成型８、９を取り外し、この状態で、残りのキャビティ３０、３３により同様に生産を続行することが可能になる。
【００３１】
次に、キャビティ３１を形成するキャビティ形成部６、７に不具合が生じた場合について、図６に従い説明する。この場合も前述の場合と同様にして、開閉ピン２０をその軸回りに、図５に示す状態から更に約９０°回転させる。これにより、分岐孔２８を副供給通路２５と連通させ、また、分岐孔２７をキャビティ３２に連通する分岐供給通路１６と連通させ、さらに、キャビティ３１に連通する分岐供給通路１６は開閉ピン２０の本体部２２外周面により遮断されることになり、キャビティ３１内への溶融樹脂の供給は停止されることになる。以降、前述と同様にすることにより、このキャビティ３１を形成するキャビティ形成型８、９を取り外した状態で、残りのキャビティ３０、３２、３３により同様に生産を続行することが可能になる。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態による射出成形金型によれば、キャビティ３０〜３３が、固定型２と可動型３の開閉面内に各々独立して複数設けられるとともに、固定型２及び可動型３には、各キャビティ３０〜３３を各別に形成する複数のキャビティ形成型８、９が設けられた構成となっている。従って、キャビティ３０〜３３のうちのいずれかが傷発生等の不具合が生じた場合には、そのキャビティ３０〜３３を構成するキャビティ形成型８、９のみを選択的に交換取り付けすることが可能になる。また、このキャビティ形成型８、９は、前記開閉面から着脱可能に設けられた構成となっているため、この型８、９の交換取り付けを容易になすことが可能になり、メンテナンス工数の削減を図ることが可能になる。
【００３３】
また、各キャビティ３０〜３３へ溶融樹脂を供給する分岐供給通路１６を各別に開閉可能な開閉ピン２０が設けられているため、キャビティ３０〜３３のうちいずれかに不具合が発生した際、このキャビティと連通する分岐供給通路１６のみを全閉とし、このキャビティ内への溶融樹脂の供給を選択的に停止することができる。この場合、前記不具合発生キャビティの修理中においても、樹脂を無駄に浪費することなく、これ以外のキャビティでは同様に生産を続行することができる。また、前記不具合発生キャビティへの供給通路１４に至る分岐供給通路１６内に存在する樹脂は常に熱せられて焼付きが生じるが、この焼けた樹脂が正常なキャビティに逆流して流れ込むことがない。以上により、メンテナンス性が良好であり且つ前記不具合が発生しても、製造上の不具合を発生させることなく高効率生産を実現できる射出成形金型を提供することが可能になる。
【００３４】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、本実施の形態においては、４個のキャビティ３０〜３３を設けた構成のものを示したが、４個に限らず２個以上の構成であればよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る射出成形金型によれば、複数設けられたキャビティのうちのいずれかが傷発生等の不具合が生じた場合に、そのキャビティを構成する部分型のみを選択的に交換取り付けすることが可能になる。また、この部分型は、前記開閉面から着脱可能に設けられた構成となっているため、この部分型の交換取り付けを容易になすことが可能になり、メンテナンス工数の削減を図ることが可能になる。さらに、各キャビティに連通する供給通路を各別に開閉可能な開閉機構が設けられているため、前記不具合が発生しても、他の正常なキャビティにより、製造上の不具合を発生させることなく生産を続行することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施形態において、射出成形金型を示す断面図である。
【図２】図１のＸ１−Ｘ１線矢視図である。
【図３】図１のＸ２−Ｘ２線矢視断面図である。
【図４】図３における開閉ピン（本体部２２）の軸回りの配設位置から反時計回りに約９０°回転させた状態を示す図１のＸ２−Ｘ２線矢視断面図である。
【図５】図４における開閉ピン（本体部２２）の軸回りの配設位置から反時計回りに約９０°回転させた状態を示す図１のＸ２−Ｘ２線矢視断面図である。
【図６】図５における開閉ピン（本体部２２）の軸回りの配設位置から反時計回りに約９０°回転させた状態を示す図１のＸ２−Ｘ２線矢視断面図である。
【図７】本発明に係る従来例において、射出成形金型を示す断面図である。
【図８】図７のＹ−Ｙ線矢視断面図である。
【符号の説明】
１　射出成形金型
２　固定型
３　可動型
４　固定盤
８、９　キャビティ形成型（部分型）
１６　分岐供給通路
１７　主供給通路
１９　ホットランナー
２０　開閉ピン（開閉機構）
２５　副供給通路
２３　六角孔（操作部）
３０〜３３　キャビティ
【図１】
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【図２】
2004050557.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004050557.tif 000008
【図７】
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【図８】
2004050557.tif 000010