(57)【要約】【課題】コールドランナー装置のノズル先端をキャビティへ側に対し成形材料の給送圧により圧接させるようにして、対接状態の調整を殆ど不要にし、ゴム等の成形材料の洩れを防止し、段替え作業を容易に行えるようにする。【解決手段】キャビティ１１を形成する上下型１２，１３よりなる金型１０と、コールドランナーブロック２０と、ノズルブロック３０を有し、ノズルブロックの構造として、ノズル本体３１の内孔３２に筒形ピース３３を螺合手段により固着し、ゲート３８を有するノズルピース３５を筒形ピース３３の内部に遊嵌し、下端部を下方に突出させて進退可能に設け、ノズルピース３５の下端面をキャビティへの注入口１５周辺に対し成形材料の給送圧により圧接させるようにする。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形用キャビティを形成する上下両型を含んでなる金型と、該金型の前記上型の上面に断熱材層を介して締結されて射出機ノズルから射出される成形材料を給送するコールドランナーを形成するコールドランナーブロックとを有し、前記コールドランナーブロックの下面に、前記成形材料を前記コールドランナーから前記金型の前記キャビティに注入するためのノズルを構成するノズルブロックが付設されてなる射出成形金型において、
前記ノズルブロックは、前記コールドランナーに連続する内孔を有するノズル本体の下部内に、絞り形状のオリフィスよりなるゲートを有するノズルピースが、その下端部を下方に突出させた状態で成形材料の給送方向に進退可能に保持されてなり、該ノズルピースの下端面が前記上型におけるキャビティへの注入口周辺に対して成形材料の給送圧により圧接せしめられることを特徴とする射出成形金型におけるコールドランナー装置のノズル構造。
【請求項２】
前記ノズル本体の内孔には、筒形ピースがその下端部をノズル本体より下方に突出させた状態で螺合手段により固着され、該筒形ピースの内部に前記ノズルピースが遊嵌されて成形材料の給送方向に進退可能に保持されるとともに、該ノズルピースの下端部が前記筒形ピース下端より下方に突出せしめられてなることを特徴とする請求項１に記載の射出成形金型におけるコールドランナー装置のノズル構造。
【請求項３】
前記筒形ピースは、その下端開口部の口径が上側部分よりやや径小で、該下端開口部の内側に段部が形成されており、該筒形ピースに遊嵌されたノズルピースは、その下部が前記下端開口部に遊嵌できるように上部より径小に形成され、前記上部と下部との間の段差部が前記筒形ピース内周の段部に係合することにより下方への変位が規制されるように設けられてなることを特徴とする請求項２に記載の射出成形金型におけるコールドランナー装置のノズル構造。
【請求項４】
前記ノズルピースは、前記ゲートより上側のノズル孔部分が、該ゲートより下方側のノズル孔部分より大きいテーパ状なしている請求項１〜３のいずれか１項に記載の射出成形金型におけるコールドランナー装置のノズル構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主としてゴム製品の加硫成形に用いられる射出成形金型におけるコールドランナー装置のノズル構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車におけるシフトレバーの関節部保護用のブーツ、防振ゴム部品その他の各種のゴム製品の加硫成形方法の一つとして、射出機ノズルから未加硫のゴム材料を射出し、これをランナー及びノズルを通じて金型内のキャビティに注入して加硫成形する方法が知られている。
【０００３】
この加硫成形においては、一般に、射出機ノズルから射出されるゴム材料をキャビティに給送するランナー内での給送停止中、すなわち１回の加硫成形毎の給送停止中の加硫の進行を防止する目的で、コールドランナー装置を備える射出成形金型が使用されている（例えば、下記の特許文献１）。
【０００４】
コールドランナー装置を備える射出成形金型は、例えば図５及び図６に例示するように、成形用のキャビティ１１１を形成する開閉可能な上下両型１１２，１１３よりなる金型１１０と、前記上型１１２の上面に断熱材層１２８を介して締結され、射出機ノズルから射出されるゴム材料を前記キャビティ１１１に給送するコールドランナー１２１を形成するコールドランナーブロック１２０とを有し、前記コールドランナーブロック１２０の下面に、前記ゴム材料をコールドランナー１２１から前記キャビティ１１１に注入するためのノズルを構成するノズルブロック１３０が付設されている。
【０００５】
前記金型１１０の上下両型１１２，１１３には該金型１１０を加熱するための加熱媒体を通す流通路１１７が設けられている。一方、前記コールドランナーブロック１２０には、該ブロックを構成する上下のランナープレート１２２，１２３に冷却媒体を通す流通路１２７ａ，１２７ｂが設けられるとともに、その下面に付設された前記ノズルブロック１３０にも冷却媒体を通す流通路１４０が設けられている。さらに、前記金型１１０の熱を遮断するために、前記ノズルブロック１３０は、前記上型１１２の凹所１１４において周囲に所要の空間１１８を保有して、ノズル先端部１３０ａのみを前記上型１１２における前記キャビティ１１１への注入口１１５の部分に対接させるようにしている。
【０００６】
前記の対接部においては、ノズル孔先端を前記注入口１１５に合致させて、かつゴム材料等の洩れを防止する必要がある。そのため、例えば図６のように前記上型１１２における凹所底面のキャビティ１１１への注入口１１５の部分を凹設し、該凹設部１１９に前記ノズル先端部１３０ａを嵌合してその先端面を凹設部１１９の底面に対接させるようにしている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平５−２６９８０７  （図３）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のコールドランナー装置におけるノズル構造は、ノズル先端部１３０ａが前記ノズルブロック１３０と一体に固定されて設けられているために、前記コールドランナーブロック１２０を上型１１２に締結する際、ノズル先端部１３０ａと前記上型１１２のキャビティ１１１への注入口１１５部分との対接状態等の調整が容易でなく、特に多数個取りの金型の場合にその調整に手間取り、調整が不完全な場合には、対接部からゴム材料の洩れが発生するおそれがあった。
【０００９】
また、加硫成形対象のゴム製品のサイズや形状変更のための段替えにおいては、前記のノズル先端部１３０ａの対接部の調整が容易でないため、ゴム材料等の洩れが生じ易くなり、トラブル発生の原因にもなっていた。
【００１０】
さらに、ノズル部分の掃除は、プレス装置から加硫金型を取り外した上で、コールドランナーブロック１２０とノズルブロック１３０とを分解して行う必要があり、その作業に手数がかかるものであった。
【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなしたものであり、主としてゴム製品等の成形品を加硫成形するための射出成形金型におけるコールドランナー装置のノズル構造として、従来の固定式ノズルに代えてノズル先端部を可動式のノズルピースとし、成形材料の給送圧を利用してノズル先端をキャビティへの注入口周辺に確実に圧接させるようになし、その対接状態の調整を容易にあるいは不要にして、ゴム等の成形材料の洩れを防止でき、しかも段替え作業を容易に行えるようにしたものであり、さらにはノズル部分の掃除も容易に行えるようにしたものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決する本発明は、成形用キャビティを形成する上下両型を含んでなる金型と、該金型の前記上型の上面に断熱材層を介して締結されて射出機ノズルから射出される成形材料を給送するコールドランナーを形成するコールドランナーブロックとを有し、前記コールドランナーブロックの下面に、前記成形材料を前記コールドランナーから前記金型の前記キャビティに注入するためのノズルを構成するノズルブロックとからなる射出成形金型において、前記ノズルブロックは、前記コールドランナーに連続する内孔を有しかつ前記コールドランナーブロックの下面に固定されたノズル本体の下部内に、絞り形状のオリフィスよりなるゲートを有するノズルピースが、その先端部を突出させた状態で成形材料の給送方向に進退可能に保持せしめられてなり、該ノズルピースの下端面が成形材料の給送圧により前記上型におけるキャビティへの注入口周辺に対して圧接せしめられるように構成されてなる、コールドランナー装置のノズル構造を特徴とする。
【００１３】
この構成のノズル構造によれば、ノズル先端部のノズルピースは、ノズル本体に対して成形材料の給送方向に進退可能に保持されているため、前記金型の上型にコールドランナーブロックを締結する際には、前記ノズルピースの先端面が前記上型におけるキャビティへの注入口周辺に対して完全に接していなくても、成形時には、該ノズルピースが成形材料の給送圧に押されて進出することにより、その先端面がキャビティへの注入口周辺に対して完全にかつ強く圧接せしめられるので、ゴム洩れが生じるおそれがない。
【００１４】
またそのため、コールドランナーブロックと上型とを締結する組み立て時、あるいは段替えによる組み立ての際に、前記ノズルピースの先端面を上型のキャビティへの注入口周辺に密に対接させる必要がなくなり、その対接状態の調整等が殆どもしくは全く不要となり、組み立て作業及び段替え作業が極めて容易に行えることになる。
【００１５】
前記のコールドランナー装置のノズル構造において、ノズルブロックのノズル本体の内孔には、筒形ピースがその下端部をノズル本体より下方に突出させた状態で螺合手段により固着され、該筒形ピースの内部に前記ノズルピースが遊嵌されて、成形材料の給送方向に進退自在に遊嵌されて保持され、該ノズルピースの先端部が前記筒形ピース下端より下方に突出せしめられてなるものとすることができる。
【００１６】
この場合、前記ノズルピースの組込みが容易になる上、ノズル部分を掃除する際は、コールドランナーブロックから金型を取り外し、前記筒形ピースを前記ノズル本体から螺合操作により抜脱するだけでよく、プレス装置にコールドランナーブロックを残したままでノズル部を分解し掃除できる。また、ノズルピースの取替も前記同様に容易に行える。
【００１７】
前記のコールドランナー装置のノズル構造において、前記筒形ピースは、その下端開口部の口径が上側部分よりやや径小で、該下端開口部の内側に段部が形成されており、該筒形ピースに遊嵌されたノズルピースは、その下部が前記下端部開口に遊嵌できるように上部より径小に形成され、前記上部と下部との間の段差部が前記筒形ピース内周の段部に係合することにより下方への変位が規制されるように設けられている。これにより、前記ノズルピースは筒形ピースから下方に抜脱することなく保持される。
【００１８】
前記ノズルピースは、前記ゲートより上側のノズル孔部分が、該ゲートより下方側のノズル孔部分より大きいテーパ状（開き角度３０°前後）をなしているものが好ましい。すなわち、このように構成されていると、ノズルピースが成形材料の給送圧を受け易く、ノズルピースを確実に進出させることができ、前記のように、注入口周辺に対し確実に圧接させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面に示す実施例に基づいて説明する。
【００２０】
図１は本発明のコールドランナー装置のノズル構造を備えた射出成形金型の概略を示す断面図、図２は同上の一部の拡大断面図、図３は同上の成形時の一部の断面図、図４はノズルブロックの各構成部分を分離して示す断面図である。
【００２１】
図１において、１０は成形用のキャビティ１１を有する金型、２０は未加硫ゴム等の成形材料を給送するコールドランナー２１を形成するコールドランナーブロック、３０はノズルブロックである。
【００２２】
前記金型１０は、プレス装置（図示せず）にコールドランナーを介して連結される可動側金型としての上型１２と、固定側金型としての下型２３とにより開閉可能に設けられてなり、この上型１２と下型１３とを型合わせしたとき、成形対象のゴム製品等を成形するための前記キャビティ１１が形成されるようになっている。図のキャビティ１１は、自動車等の車両のシフトレバー接続部の保護カバー等に使用する蛇腹状のゴム製ブーツを成形する場合を示している。通常、一つの金型１０での取り数（例えば４個取り等）に応じて、複数（図の場合は２つ）のキャビティ１１が設けられる。
【００２３】
前記上型１２の上面には、後述するコールドランナーブロック２０側のノズルブロック３０を配置するための凹所１４が設けられており、該凹所１４の底面に前記キャビティ１１への成形材料の注入口１５が設けられている。１６は前記キャビティ１１の中子を示す。１７は該金型１０の上型１２を加熱するための加熱媒体を通す流通路である。なお、下型１３はプレス装置に付設された熱盤（図示せず）により加熱される。
【００２４】
前記のコールドランナーブロック２０は、後述のようにコールドランナー２１を形成する上下２枚のランナープレート２２，２３からなり、前記下側のランナープレート２３の下面に断熱材層２８を介して前記の金型１０の上型１２がボルト等の適宜の締結手段（図示せず）により締結される。前記断熱材層２８は、前記ノズルブロック３０が付設配置される前記凹所１４の開口に相当する部分が切除されている。
【００２５】
前記の上側のランナープレート２２には、その中央部の上面に、射出機のノズル（図示せず）が接合される口部材２４が設けられ、この口部材２４からプレート下面に貫通するスプルー２５が設けられている。
【００２６】
そして、この上側のランナープレート２２の下面と、これに接合される下側のランナープレート２３の上面とに相対応してランナー用溝２１ａ，２１ｂが形成され、該ランナー用溝２１ａ，２１ｂが前記両プレートの接合により合致せしめられることにより、前記スプルー２５から連続するコールドランナー２１として形成されている。すなわち前記スプルー２５の下端は前記ランナー用溝２１ａにおいて開口している。前記コールドランナー２１は、前記金型１０の各キャビティ１１への注入口１５の上方に対応する位置において上下方向に貫通するランナー孔２６に連続している。これら上下ランナープレート２２，２３には、それぞれ前記コールドランナー２１の周辺に、該コールドランナー２１を所定の温度に冷却するための冷却媒体を通す流通部２７ａ、２７ｂが設けられており、前記コールドランナー２１を低温に保持できるようになっている。
【００２７】
前記のノズルブロック３０は、前記コールドランナーブロック２０の下面、すなわち前記下側のランナープレート２３の下面の前記断熱材層２８が切除されている部分において、前記凹所１４におけるキャビティ１１への注入口１５と対応位置するように付設されている。このノズルブロック３０の外周部には前記凹所１４の側面との間に所要の空間１８を保有している。
【００２８】
このノズルブロック３０は、前記ランナープレート２３の下面にボルト等の固定手段２９により固定され、かつ前記コールドランナー２１とランナー孔２６を経て連続する内孔３２を有するノズル本体３１の下部内に、成形材料の給送方向となる下方に向かって突出してかつ進退自在に保持されたノズルピース３５が設けられてなり、後述する絞り形状のゲートを有するノズルピース３５が前記金型１０の上型１２における凹所１４の注入孔１５の周辺に対し成形材料の給送圧で圧接せしめられるように設けられている。
【００２９】
具体的には、図示するように、前記ノズル本体３１の上下方向の内孔３２に対し下方開口側より挿入されてかつ螺合手段により固着されて下端部３３ａがノズル本体３１より下方に突出した状態の筒形ピース３３を備えており、前記ノズルピース３５は、該筒形ピース３３の内部にその上端から摺動可能に遊嵌されて成形材料の給送方向につまり図の上下方向に進退可能に保持されている。通常、前記ノズルピース３５はその下端部が前記筒形ピース３３の下端より下方に突出した状態に保持される。
【００３０】
前記筒形ピース３３は、その下端開口部の内径が上部側部分の内径より径小で、該下端開口部の内側に段部３４が形成されている。一方、前記ノズルピース３５は、その下部３５ｂが前記筒形ピース３３の下端開口部に遊嵌できるように上部３５ａより径小に形成されており、前記上部３５ａが前記筒形ピース３３の上部側部分に摺動可能に嵌合し、下部３５ｂが前記下端開口部に摺動可能に嵌合した状態において前記上部３５ａと下部３５ｂとの間の段差部３６が前記筒形ピース内周の段部３４に係合することにより、それ以上の下方進出方向の変位が規制されるように保持されており、これにより下方には抜脱しないようになっている。前記ノズルピース３５の前記筒形ピース３３への組込みは、筒形ピース３３をノズル本体３１から抜脱した状態で行う。
【００３１】
なお、前記筒型ピース３３は、ノズル本体３１の内孔３２に対し、下端開口部の側から挿入してピン等の手段により下方に抜脱しないように固定することも可能であるが、実施上は、図のように筒形ピース３３を前記内孔３２に対し螺合手段により脱着可能に設けておくのが、該筒形ピース３３の脱着操作が容易になり好ましい。図の３７は筒形ピース３３の螺合部分を示す。前記筒形ピース３３の下端部３３ａの外形は、六角形等の多角形に形成しておくのが、螺合操作の容易性等の点から望ましい。
【００３２】
いずれにしても、金型１０の上型１２をコールドランナーブロック２０の下面に締結したときは、図２に示すように、前記ノズルピース３５の先端部が、ノズル本体３１あるいは前記筒形ピース３３の下端より所要長さ下方に突出して、上型１２における注入口１５の周辺に対接して、かつ該ノズルピース３５の外周の前記段差部３６と前記筒形ピース内周の段部３４との間に間隔を有した状態となるように設けられる。
【００３３】
前記ノズルピース３５は、その内側のノズル孔の所要個所に絞り形状のオリフィスよりなるゲート（コールドゲート）３８が設けられており、加硫成形後の成形品の脱型の際、成形品が該ゲート３８の部分で切断できるようになっている。そして、前記ゲート３８より上部側のノズル孔部分３９ａは、該ゲート３８より下部側のノズル孔部分３９ｂより大きいテーパ状、例えば開き角度が３０°前後のテーパ状をなして、かつ該ノズル孔部分３９ａの上端部の口径が前記ノズル孔部分３９ｂの下端部の口径より径大（約２〜３倍）に形成されており、これにより、ノズルピース３５が、成形材料の給送圧を充分に受けることができて、注入口周辺に対しより強く圧接できるようになっている。
【００３４】
また、前記ノズル本体３１の外周部には、冷却媒体の流通部４０が設けられており、該ノズルブロック３０を冷却できるようになっている。特に、前記流通部４０は前記ゲート３８付近よりも上部側に設けられており、前記ゲート３８より上部側のノズル構成部分を確実に冷却できるように設けられている。
【００３５】
なお、上記の実施例では、ノズルブロック３０をノズル本体３１と、筒形ピース３３と、ノズルピース３５との組み合わせからなる場合を示したが、筒形ピースを省略して、ノズルピース３５をノズル本体３１の内孔に対して成形材料の給送圧により進退可能に変位可能に設けて実施することも可能であるが、ノズルピース３５の組込みの容易性から、図示する実施例のように、筒形ピース３３を利用するのが好ましい。
【００３６】
上記した実施例の射出成形金型におけるコールドランナー装置のノズル構造によれば、ノズルブロック３０の先端部のノズルピース３５は、ノズル本体３１に螺合手段により固着された筒形ピース３３に遊嵌されて成形材料の給送方向に進退可能に保持されているため、キャビティ１１を形成する金型１０の上型１２にコールドランナーブロック２０を締結した際には、前記ノズルピース３５が自重で筒形ピース３３の下部側に降下して先端部が下方に突出するとともに、その先端面が前記上型１２におけるキャビティへ１１の注入口１５周辺に対接する。
【００３７】
このとき、前記ノズルピース３５の先端面が前記注入口１５周辺に完全に対接していなくても、成形時には、図３のように該ノズルピース３５が成形材料５０の給送圧に押されて進出方向に変位することにより、その先端面がキャビティ１１への注入口１５周辺に対して完全にかつ強く圧接せしめられる。そのため、未加硫ゴム等の成形材料５０の洩れが生じるおそれがない。ゴム洩れ等を生じさせることなく加硫成形できる。
【００３８】
またそのため、コールドランナーブロック２０と上型１２との締結による組み立て時、あるいは段替えによる組み立ての際に、前記ノズルピース３５の先端面を上型１２のキャビティ１１への注入口１５周辺に密に対接させる必要がなくなり、その対接状態の調整等が殆どもしくは全く不要となり、組み立て作業及び段替え作業が極めて容易に行えることになる。
【００３９】
しかも前記のノズルピース３５は、ノズル本体３１の内孔３２に螺合手段により固着された筒形ノズル３３に遊嵌されているだけで、成形材料の給送圧を利用するものであるため、可動式のノズルピースにするための構造が簡単で、前記ノズルピース３５の組込みが容易になり、コスト安価に製作できる上、ノズル部分を掃除する際は、コールドランナーブロック２０から金型１０を取り外し、前記筒形ピース３３を前記ノズル本体３１から螺合操作により抜脱するだけでよく、プレス装置にコールドランナーブロック２０を残したままでノズル部を分解し掃除できる。また、同様に、ノズルピース３５の取替も容易に行える。
【００４０】
【発明の効果】
上記したように本発明のノズル構造によれば、ノズル先端部をノズル本体とは別の可動式のノズルピースに構成して、成形材料の給送圧を利用してその先端面をキャビティへの注入口周辺に対し確実に強く圧接させるようにしたことにより、構造が簡単で、組み立て時の対接部の調整が殆どもしくは全く不要で、組み立て作業が容易になり、ゴム等の成形材料の洩れを確実に防止できる。また段替え作業も容易に行えるものとなる。
【００４１】
特に、ノズル本体の内孔に対し螺合手段により固着した筒形ピースに前記ノズルピースを遊嵌した構成とすることにより、ノズルピースの組込みが極めて容易になり、ノズル部分の掃除も容易に行えるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコールドランナー装置のノズル構造を備えた射出成形金型の概略を示す断面図である。
【図２】同上の一部の拡大断面図である。
【図３】同上の成形時の一部の断面図である。
【図４】ノズルブロックの各構成部分を分離して示す断面図である。
【図５】従来のコールドランナー装置のノズル構造を備えた射出成形金型の概略を示す断面図である。
【図６】同上の一部の拡大断面図である。
【符号の説明】
１０    金型
１１    キャビティ
１２    上型
２３    下型
１４    凹所
１５    キャビティへの注入口
１６    中子
１７    加熱媒体の流通路
１８    空間
２０    コールドランナーブロック
２１    コールドランナー
２１ａ，２１ｂ  ランナー用溝
２２，２３  上下のランナープレート
２４    口部材
２５    スプルー
２６    ランナー孔
２７ａ、２７ｂ  冷却媒体の流通部
２８    断熱材層
２９    固定手段
３０    ノズルブロック
３１    ノズル本体
３２    内孔
３３    筒形ピース
３３ａ  下端部
３４    段部
３５    ノズルピース
３５ａ  上部
３５ｂ  下部
３６    段差部
３７    螺合部分
３８    ゲート
３９ａ，３９ｂ  上下のノズル孔部分
４０    冷却媒体の流通部
５０    成形材料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004243745.tif 000006
【図５】
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【図６】
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