(57)【要約】【課題】薄肉の成形品を樹脂かす残りを発生させずに成形できるゲート構造。【解決手段】ランナー部５の末端に形成された略円錐形状のトンネル部６がキャビティ４側面に開口し、樹脂注入口であるゲート７となっている。トンネル部６の中心線Ｃの傾斜角度αは４５〜５５度であり、パーティングライン３から深さｈの距離にあるゲート７下端を通っている。トンネル部６のテーパ角度βは５〜１０度である。トンネル部６の側壁面は球面部６ｂを介して先端の中心線Ｃに垂直な平面部６ａに接続されている。成形品を突き上げるエジェクターピン８及びトンネル部６の各々の中心線がパーティングライン３と交差する両交点間の距離Ｌは４〜１０ｍｍである。【選択図】　　　図１
2004130689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側金型と可動側金型とから成り樹脂成形品を成形する射出成形金型の可動側型板にパーティングラインに沿って形成されたランナー部の末端が、前記パーティングラインから沈んで略円錐形状のトンネル部を介してキャビティの側壁に開口するゲートに接続されている射出成形金型のゲート構造において、金型開閉方向に対する前記トンネル部の中心線の傾斜角度をα、前記トンネル部のテーパ角度をβとすると、４５度≦α≦５５度、５度≦β≦１０度であることを特徴とする射出成形金型のゲート構造。
【請求項２】
ランナーを突き上げるエジェクターピンの中心線と前記トンネル部の中心線との前記パーティングラインとの交点の間の距離をＬとすると、４ｍｍ≦Ｌ≦１０ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の射出成形金型のゲート構造。
【請求項３】
前記トンネル部の先端は前記トンネル部の中心線に垂直な円形の平面部を成し、該平面部は球面部を介して前記トンネル部の側壁に接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の射出成形金型のゲート構造。
【請求項４】
前記平面部の外周と前記ゲート下端とが略接していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の射出成形金型のゲート構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形金型に関し、更に詳しくはそのゲート構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各種工業製品において材料特性の改善、部品製造の容易化、組立の容易化、軽量化、低価格化等を目的としてプラスチック成形品が多用され、射出成形機を用いて量産されている。このようなプラスチック成形品を成形する射出成形金型においては、各種ゲート構造が採用されている。その中の一つに、ランナー部の末端をパーティングラインから沈めて、キャビティの側壁から成形材料を注入して充填する方式のいわゆるサブマリンゲートがあり、成形品の上面側にゲート位置をとることが製品上許されない場合などに採用される。サブマリンゲートを採用することによって、ゲート切断工程の廃止、ランナー樹脂の削減、成形サイクルタイムの短縮などのメリットがある。
【０００３】
このような射出成形金型のサブマリンゲートの一例を図面により説明する。図４は従来の射出成形金型の要部断面図である。図４において、５１はこの射出成形金型の固定側型板であり、５２は可動側型板であり、５３はパーティングラインである。５４は固定側型板５１と可動側型板５２との間に形成されたキャビティである。５５はパーティングライン５３に沿って可動側型板５２に形成された樹脂流路のランナー部であり、５６はテーパ角度βの略円錐形状のトンネル部であり、ランナー部５５の末端がパーティングライン５３から沈むように、金型開閉方向に対する中心線Ｃの傾斜角度αをもって下方に折れ曲がってトンネル部５６へとつながっている。トンネル部５６の先端は中心線Ｃに垂直な直径ｄの円形の平面部５６ａを成している。
【０００４】
５７はトンネル部５６とキャビティ５４の側面とが交差する部分に開口した成形材料注入口であるゲートである。パーティングライン５３から深さｈの位置にあるゲート５７の下端をトンネル部５６の中心線Ｃが通っている。
【０００５】
５８はランナーを突き上げるためのエジェクターピンであり、トンネル部５６に近接したランナー部５５に、端面がランナー部５５の底面の位置にほぼ一致して設けられている。５９は製品となる成形品を突き上げるためのエジェクターピンであり、端面がキャビティ５４の底面の位置にほぼ一致して設けられている。トンネル部５６の傾斜角度αは２０度≦α≦４０度、トンネル部５６のテーパ角度βは１０度≦β≦３０度であり、平面部５６ａの直径ｄは０．５ｍｍ≦ｄ≦１．０ｍｍである。
【０００６】
次に、この金型の動作を説明する。まず、溶融樹脂を射出して一定時間圧力を保ちながら樹脂が冷却硬化したところで型開きをする。図５は、可動側金型の要部断面図であり、型開き後に成形品を取り出すために、エジェクターピン５９を駆動したところを示している。図５において、６１はエジェクターピン５９により突き上げられた成形品であり、６２はエジェクターピン５８により突き上げられたランナーである。エジェクターピン５８、５９は同時に突き上げられ、成形品６１とランナー６２とは押し上げられ、ゲート５７において互いに切り離される。金型が横置きタイプの場合には、成形品６１及びランナー６２は自重で落下する。エジェクターピン５８、５９が元に戻り、金型は閉じられて次回の成形動作に備える。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術ではαが小さい割に、βが比較的大きいために図２に示すゲート５７上の残肉６０が薄くなるので、キャビティ強度を十分に確保することを考えると、ゲート深さｈを小さくできない。したがって、このゲート構造は小型製品を成形するのには向いていない。また、平面部５６ａの直径が小さいために、トンネル部５６で硬化した樹脂の強度が弱く、本来はゲート５７で切断される成形後の樹脂が、トンネル部５６の途中でも樹脂が切断されてしまい、図４に示したように、樹脂かす６３がトンネル部５６に残ったりすることが発生する。残った樹脂かす６３が次回の成形時に溶融樹脂の流れを阻害して成形品６１の充填不足を生じさせたりする。また、図５に示すように、成形品６１の側壁にトンネル部５６で硬化した樹脂の一部６１ａが突起状に残ってしまい、これを取り除く作業が必要になる場合があった。以上のことから肉厚１．３ｍｍ以下の薄肉の製品に対してサブマリンゲートをセットすることができなかった。
【０００８】
上記発明は、このような従来の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、薄肉の成形品を樹脂かす残りを発生させずに成形できる射出成形金型のゲート構造を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための本発明の手段は、固定側金型と可動側金型とから成り樹脂成形品を成形する射出成形金型の可動側型板にパーティングラインに沿って形成されたランナー部の末端が、前記パーティングラインから沈んで略円錐形状のトンネル部を介してキャビティの側壁に開口するゲートに接続されている射出成形金型のゲート構造において、金型開閉方向に対する前記トンネル部の中心線の傾斜角度をα、前記トンネル部のテーパ角度をβとすると、４５度≦α≦５５度、５度≦β≦１０度であることを特徴とすることを特徴とする。
【００１０】
また、ランナーを突き上げるエジェクターピンの中心線と前記トンネル部の中心線との前記パーティングラインとの交点の間の距離をＬとすると、４ｍｍ≦Ｌ≦１０ｍｍであることを特徴とする。
【００１１】
また、前記トンネル部の先端は前記トンネル部の中心線に垂直な円形の平面部を成し、該平面部は球面部を介して前記トンネル部の側壁に接続されていることを特徴とする。
【００１２】
また、前記平面部の外周と前記ゲート下端とが略接していることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態である射出成形金型を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態である射出成形金型の要部断面図である。
【００１４】
まず、図１により、この本発明の実施の形態である射出成形金型のゲート構造の構成について説明する。図１において、１はこの射出成形金型の固定側型板であり、２は可動側金型である。３は固定側金型１と可動側金型２とを分けるパーティングラインであり、４は固定側金型１と可動側金型２との間に形成されたキャビティである。
【００１５】
５はランナー部であり、６はランナー部５の末端に傾斜角度αをもって形成されたテーパ角度βの略円錐形状のトンネル部である。トンネル部６の先端には中心線Ｃに垂直な半径ｒの円形の平面部６ａが形成されている。７はトンネル部６がキャビティ４側面に開口する樹脂注入口であるゲートである。平面部６ａの外周の一部がパーティングライン３から深さｈの位置にあるゲート７の下端にほぼ接している。
【００１６】
また、トンネル部６の先端の平面部６ａは球面部６ｂを介してトンネル部６の側壁面６ｃに接続されている。平面部６ａの外径ｄは０．１ｍｍ≦ｄ≦１．０ｍｍとしてある。８は、ランナーを突き上げるエジェクターピンであり、９は成形品を突き上げるエジェクターピンである。エジェクターピン８の中心線とトンネル部６の中心線Ｃとがパーティングライン３と交わる各々の交点間の距離をＬとすると、４ｍｍ≦Ｌ≦１０ｍｍに設定してある。
【００１７】
ここで、トンネル部６の中心線Ｃの傾斜角度αは４５度≦α≦５５度としてある。αが４５度未満では、ゲート７の上の肉薄のエッジ２ａとなる部分の摩耗が激しく、金型の寿命が短くなるという不具合を生じ、５５度超では、エジェクターピン８の作動時にランナーが抜けずに、折れてしまうという不具合を生じる。
【００１８】
また、トンネル部６のテーパ角度βは５度≦β≦１０度としてある。βが５度未満では、ゲートが抜けにくくなる不具合を生じ、１０度超では、トンネル部６が太くなるので樹脂が無駄になり、また、エッジ２ａ上部の残肉が少なくなって金型の強度が不足するという不具合を生じる。トンネル部６上の残肉の量は傾斜角度αにも関係するので、金型に強度的な問題を起こさない範囲でαを設定する必要がある。この射出成形金型のその他の構成は、一般的な射出成形金型と共通しているので説明を省略する。
【００１９】
次に、本発明の実施の形態である射出成形金型のゲート構造の効果について説明する。傾斜角度αを従来のものより大きくし、テーパ角度βを小さくすることによって、深さｈを小さくすることができたので、薄肉製品（ｈ≦１．３ｍｍ）へのサブマリンゲートの適用が可能となった。また、トンネル部６に球面部６ｂを設けることにより、図２に示すトンネル部６の硬化樹脂であるランナー１０の下部１０ａの強度を上げることができ、樹脂かす残りがなくなった。
【００２０】
また、トンネル部６先端に平面部６ａをもうけることにより、図３（ａ）に示す加工深さｅの加工精度が安定し、深さｈの精度も上がってゲート径のバラツキが抑えられた。また、図３（ｂ）に示す、平面部６ａがない場合のエッジ２ｂの角度γが、平面部６ａを設けることで、角度δ（δ＝９０度−α）へと広がるので、エッジ２ｂの部分の摩耗が少なくなった。αが大き過ぎるとトンネル部６が離型するときにトンネル部６とランナー部５との境界部で樹脂折れが発生し易くなるが、エジェクターピン８の位置Ｌをトンネル部６からある程度遠ざけることにより、離型時のランナー樹脂をたわませることができて折れを防ぎ離型し易くできた。従って、Ｌの数値設定は重要である。Ｌが４ｍｍ未満及び１０ｍｍ超ではランナー樹脂を適度にたわませることができず、折れの発生をなくすことができない。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、固定側金型と可動側金型とから成り樹脂成形品を成形する射出成形金型の可動側型板にパーティングラインに沿って形成されたランナー部の末端が、前記パーティングラインから沈んで略円錐形状のトンネル部を介してキャビティの側壁に開口するゲートに接続されている射出成形金型のゲート構造において、金型開閉方向に対する前記トンネル部の中心線の傾斜角度をα、前記トンネル部のテーパ角度をβとすると、４５度≦α≦５５度、５度≦β≦１０度としたので、ゲート深さｈを小さくすることができて１．３ｍｍ以下の薄肉成形品の射出成形が可能となった。
【００２２】
また、ランナーを突き上げるエジェクターピンの位置Ｌを４ｍｍ≦Ｌ≦１０ｍｍとしてトンネル部から遠ざけたので、離型し易くなって樹脂かす残りの発生を無くすことができた。
【００２３】
また、トンネル部内壁面は球面を介して先端の平面部へつながっているので、金型の加工精度と耐摩耗性を向上させることができた。
【００２４】
また、トンネル部の中心線がゲートから離れた所を通り、平面部の外周の一部がゲート下端近傍に接するように構成したので、トンネル部での硬化樹脂の折れをなくすという効果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態である射出成形金型の要部断面図である。
【図２】図１のランナー部及びトンネル部の硬化樹脂を示す要部拡大断面図である。
【図３】図１のゲート部を示す要部拡大断面図である。
【図４】従来の射出成形金型の要部断面図である。
【図５】図４の射出成形金型の成形品取り出しを示す要部断面図である。
【図６】図４の射出成形金型の樹脂かす残りを説明する要部断面図である。
【符号の説明】
１　固定側型板
２　可動側型板
３　パーティングライン
４　キャビティ
５　ランナー部
６　トンネル部
６ａ　平面部
６ｂ　球面部
６ｃ　側壁面
７　ゲート
８、９　エジェクターピン
Ｃ　中心線
α　傾斜角度
β　テーパ角度
Ｌ　距離
【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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