(57)【要約】【課題】  樹脂漏れ防止に好適な射出成形金型を提供する。【解決手段】  温度変化に応じた伸縮により接触位置が変化する接触部分を経由させてホットランナブロック４から導入した溶融樹脂をキャビティ７を形成する成形型６の開口部に向けて射出するノズル５のホットランナブロック４に接触する基部フランジ３０の背面を斜面３２に形成し、この斜面３２に斜面３４により接触する押え板３３を設けて弾性部材４１により斜面３２、３４同士を接触させる方向に押圧するようにした。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導入した溶融樹脂を温度変化に応じた伸縮により接触位置が変化するノズル基部との接触部を経由させてノズルに供給するホットランナブロックと、
ホットランナブロックに接触する基部の背面に斜面を備え、前記ホットランナブロックから導入した溶融樹脂をキャビティを形成する成形型の開口部に向けて射出するノズルと、
前記ノズル基部背面の斜面に斜面同士により接触する押圧部材と、
前記押圧部材を前記斜面同士を接触させる方向に押圧する付勢手段と、から構成したことを特徴とする射出成形金型。
【請求項２】
前記押圧部材は、ホットランナブロックに摺動可能に配置され、ホットランナブロックに設けた前記付勢手段により斜面同士を接触させる方向に押圧されることを特徴とする請求項１に記載の射出成形金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホットランナ式の射出成形金型に関し、特に、熱変形吸収のためにノズルとノズルに樹脂を供給するホットランナブロックとを摺動連結する射出成形金型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から熱変形吸収のためにノズルとノズルに樹脂を供給するホットランナブロックとを摺動連結するホットランナ式の射出成形金型は知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
これは、樹脂の流路となるホットランナブロックに、ゲートノズル後端のフランジ部を、ブロック状あるいはリング状の押え板により押付けるよう固定するが、フランジ部と押え板との間に「隙間嵌め」程度の余裕を設けて、ゲートノズルがホットランナブロック上をスライド移動可能として、ホットランナブロックの熱伸縮をこのスライド移動により吸収するようにしている。
【特許文献１】米国特許第５５０７６３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来例では、ホットランナブロックと押え板との間に「隙間嵌め」程度の余裕を持ってゲートノズルのフランジをスライド移動可能に挟むものであるため、押え板を固定するボルトをきつく締めすぎる場合や押え板およびゲートノズルのフランジのどちらかまたは双方の寸法精度がバラツク場合には、前記スライド移動が円滑にできず、摺動部分にかじりや変形を生じ、摺動面間から供給樹脂の洩れを発生させる可能性があった。
【０００５】
また、スライド移動は温度変化による熱伸縮の都度生じるため、長期間の使用により押え板やゲートノズルのフランジ部の摩耗が進行すると、「隙間嵌め」の嵌め合いが甘くなり、結果として、ホットランナブロックとゲートノズルとの間に生じる隙間から樹脂洩れを発生させる可能性がある。
【０００６】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、樹脂漏れ防止に好適な射出成形金型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】
【０００７】
本発明は、温度変化に応じた伸縮により接触位置が変化する接触部を経由させてホットランナブロックから導入した溶融樹脂をキャビティを形成する成形型の開口部に向けて射出するノズルのホットランナブロックに接触する基部背面を斜面に形成し、この斜面に斜面同士により接触する押圧部材を設けて付勢手段により斜面同士を接触させる方向に押圧するよう構成した。
【発明の効果】
【０００８】
したがって、本発明では、温度変化に応じた伸縮により接触位置が変化する接触部を経由させてホットランナブロックから導入した溶融樹脂をキャビティを形成する成形型の開口部に向けて射出するノズルのホットランナブロックに接触する基部背面を斜面に形成し、この斜面に斜面同士により接触する押圧部材を設けて付勢手段により斜面同士を接触させる方向に押圧するため、ゲートノズルをホットランナブロックに押付ける力を積極的に発生させることができ、樹脂洩れを発生させることなく、良好な接触状態を得ることができる。しかも、上記押付け力は、ホットランナブロックの膨張前／膨張後のいずれの状態においても、積極的に発生させることができる。
【０００９】
しかも、組付け時に、付勢手段により押圧部材は斜面を介してゲートノズルの斜面に接触するため、押圧部材とゲートノズルをすり合わせる等の必要が無く、押圧部材およびゲートノズルの寸法精度を厳しく管理しなくても、押付け力を確実に発生させて、自動的に最適な接触状態とできる。また、押圧部材とゲートノズルとの斜面同士は基本的にスライドしない構成のため、カジリや摩耗の心配も無い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の射出成形金型の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態の主要な構成を説明する断面図、図２は本実施形態のゲートノズルとホットランナブロックとの接続構造を説明する正面図、図３は図２のＡ矢視図、図４は図２のＢ−Ｂ断面図、図５は動作を説明する正面図である。
【００１１】
図１に示した本実施形態に係る射出成形金型１は、樹脂を可塑化、計量及び射出の機能を有するホッパ、射出シリンダ、プランジャ等からなる図示しない成形機ノズルから射出される樹脂を導入するスプルーブッシュ３、ホットランナブロック４、ノズル５等からなる樹脂導入射出手段２と、キャビティ７を構成する固定型８および可動型９とからなる成形型６を有するが、図１では樹脂導入射出手段２を中心として示している。
【００１２】
まず、射出成形金型１の全体構成を説明する。本実施形態に係る射出成形金型１は、少なくとも射出される樹脂を導入するスプルーブッシュ３と、溶融樹脂を案内するランナ１０を複数集合させたホットランナブロック４と、このランナ１０と連通する通路１１を備えたゲートノズル５と、このゲートノズル５が嵌め込まれた固定型８と、この固定型８と一対となってキャビティ７を形成する可動型９を有している。この一対の可動型９及び固定型８を型締めすることによって、その間には密閉可能なキャビティ７が形成される。
【００１３】
本例では、堅型式の射出成形金型１とし、ゲートノズル５が嵌め込まれた固定型８を固定としたので図外の型締め装置により可動型９が固定型８に対して上下に移動させられる。もちろん、成形型６は横型であっても良く、また固定型８を可動型９に対して移動させてもよい。ちなみに、図１に示したキャビティ７は板状のものであるが、実際は自動車のボディ等の成形品の形状に応じて象られる。このキャビティ７を形成する固定型８には複数のバルブゲート１２が形成され、これを介して図外の成形機ノズルおよび樹脂導入射出手段から供給された溶融樹脂がキャビティ７へ充填される。
【００１４】
前記スプルーブッシュ３は、ホットゲートブロック４にねじ込みにより固定され、図外の成形機ノズルと連通される樹脂導入穴１３が設けられ、樹脂導入穴１３はランナ１０と連通させて構成している。スプルーブッシュ３の外周には導入した樹脂を溶融状態に保つように、スプルーブッシュ３を昇温させるヒータ１４が配置されている。
【００１５】
溶融樹脂を射出するゲートノズル５は、その先端にあるバルブゲート１２をキャビティ７の開口部に臨ませた状態で固定型８に埋め込まれており、固定されたゲートノズル５の中心部にはノズル５の流路１１が配置され、このノズル５の流路１１の中心にはバルブピン１５が挿入され、ノズル５の流路１１の先端にはゲートノズル５及びバルブピン１５を包囲して固定するゲートチップ１６が設けられている。
【００１６】
バルブピン１５は往復運動することによってバルブゲート１２を開閉するが、このバルブピン１５は油圧作動の油圧シリンダ１７により突出した閉じ位置と後退した開放位置とに駆動される。この装置においてバルブゲート１２を開閉するバルブピン１５は、ゲートノズル５の中心軸及びノズル５の流路１１の中心軸と同軸となるように配置されている。ゲートノズル５の基部１８は断熱リング１９を介して固定型８に固定され、ゲートノズル５の外周には、通路１１を通過する樹脂を溶融状態に保つようゲートノズル５を昇温させるヒータ２０が配置されている。
【００１７】
前記ホットランナブロック４は、スプルーブッシュ３から溶融樹脂をゲートバルブ５へ案内するランナ１０を備え、このランナ１０内を流動する樹脂の溶融状態を保つためにホットランナブロック４は加熱手段としてヒータ２１（図３参照）が内蔵されている。よって、射出時においてホットランナブロック４の温度は溶融状態の樹脂の温度に維持される。このホットランナブロック４は断熱カラー２２を介して取り付け具２３によって固定型８に支持され、固定型８から突出した一対のノックピン２４、２５により係合して位置決めされるも、スプルーブッシュ３に対向させて位置する一方のノックピン２４に対しては穴２６により係合し他方のノックピン２５に対しては溝２７により係合することで、温度変化による伸縮が許容されている。
【００１８】
ホットランナブロック４はゲートノズル５の基部１８に設けたフランジ３０に当接し、当接面にランナ１０を開口させてゲートノズル５の流路１１と接続させている。ゲートノズル５側の流路１１は接続面において温度変化により伸縮するホットランナブロック４側のランナ１０との流体的接続を維持するように拡径している。ゲートノズル５の流路１１は基部フランジ３０側においてゲートノズル５中心から離れる方向に曲げられ、流路１１中心に配置されたバルブピン１５は、ゲートノズル５の基部１８の流路壁面を貫通して下方に突出し、ホットランナブロック４に設けた長穴２８を貫通して油圧シリンダ１７に連結されている。
【００１９】
ゲートノズル５の基部フランジ３０は、図２に示すように背面が当接面３１に対して傾斜したホットランナブロック４の長手方向に延びる一対（図２において、フランジ３０の手前部分と向こう側部分）の斜面３２に形成され、この斜面３２にはホットランナブロック４に長手方向にスライド可能に配置した押え板３３の斜面３４が接触される。押え板３３は、図４に示すようにホットランナブロック４の両側に配置されており、ホットランナブロック４の側面に形成された長手方向のスライド溝３５に脚部３６が係合し、中央部に設けた長穴３７に貫通してホットランナブロック４の側面にねじ込まれたショルダボルト３８によりホットランナブロック４から離脱しないように固定される。押え板３３は、ホットランナブロック４に対して、スライド溝３５内の脚部３６と長穴３７とで係合しているため、長手方向に移動可能にスライド移動が可能となっている。
【００２０】
押え板３３に隣接してホットランナブロック４の側面には、保持ブロック４０が固定され、保持ブロック４０には押え板３３に当接する弾性部材４１が配置されている。弾性部材４１は、保持ブロック４０に摺動可能に設けたステム４２の先端に設けたばね座４３と保持ブロック４０とに着座するコイルスプリング４４を備えて形成されている。従って、コイルスプリング４４はばね座４３を介して押え板３３を長手方向に押圧する。弾性部材４１による押圧により押え板３３はスライド方向に移動してその斜面３４が、ゲートノズル５の基部フランジ３０の斜面３２に係合するよう構成している。
【００２１】
従って、上記斜面３２、３４同士の係合による分力は、ゲートノズル５の基部フランジ３０をホットランナブロック４に当接させる押付け力を生じ、ゲートノズル５とホットランナブロック４との接触部（当接面３１）に隙間が生じようとするのを抑制して両者の接触状態が良好に維持され、これらの接触部からの樹脂漏れを防止することができる。しかも、ゲートノズル５の基部フランジ３０やそれを斜面３４により押圧する押え板３３の寸法精度がバラツク場合においても、上記良好な接触状態を維持できる。また、上記両者の接触面３１が摩耗する場合においても、押え板３３とゲートブロック４の基部フランジ３０との斜面３２、３４同士の接触位置が弾性部材４１の押圧により調整されるので、上記良好な接触状態を維持できる。
【００２２】
このように構成された本実施形態の射出成形金型１では、固定型８および可動型９からなる成形型６を予熱する一方、スブルーブッシュ３、ホットランナブロック４およびゲートノズル５からなる樹脂導入射出手段２のヒータ１４、２０、２１による予熱がなされ、これらを溶融樹脂を導入可能な温度に昇温してから、成形機ノズルからの溶融樹脂をスプルーブッシュ３からランナ１０およびゲートノズル５の流路１１によってバルブゲート１２まで案内し、このバルブゲート１２をバルブピン１５により開閉し、射出成形が行われる。
【００２３】
図２は、予熱前の状態のホットランナブロック４、ゲートノズル５および押え板３３の位置状態を示し、ホットランナブロック４は縮んだ状態にあり、押え板３３とスライドするショルダボルト３８およびスライド溝３５および保持ブロック４０は、図中左側に寄って位置する。
【００２４】
この状態において、弾性部材４１は任意に設定された反発力で押え板３３を図中右側に押圧し、押え板３３とゲートノズル５の基部フランジ３０の斜面３２、３４同士を接触させ、この結果発生した斜面３２、３４による楔効果により、ゲートノズル５の基部フランジ３０はホットランナブロック４に押付けられている。
【００２５】
予熱の進行により熱膨張が始まり、ホットランナブロック４は溝２７により係合したノックピン２５によってガイドされつつ、丸穴２６に係合したノックピン２４を基準として長手方向に熱膨張して伸び始める。この伸びにより、ホットランナブロック４に固定されている保持ブロック４０もホットランナブロック４と共に移動する。これに伴い弾性部材４１も当接している押え板３３を押圧する押圧力を増加させるが、押え板３３はゲートノズル５の基部フランジ３０の斜面３２、３４同士を介して接触してゲートノズル５との相対位置を殆ど変え得ない状況にあるため、弾性部材４１はさらに圧縮される。
【００２６】
押え板３３に対しホットランナブロック４はスライド溝３５とショルダボルト３８によりスライド可能であるため、ホットランナブロック４のみが伸びて、図５に示すように、ゲートノズル５の基部フランジ３０との接触位置を変化させつつ、押え板３３に対するショルダボルト３８およびスライド溝３５の係合位置を変化させる。押え板３３は斜面３２、３４同士の係合による楔効果を一層強めてゲートノズル５の基部フランジ３０をホットランナブロック４に押付ける。
【００２７】
この結果、熱膨張後（図５）の状態においては、弾性部材４１の縮み量分だけゲートノズル５をホットランナブロック４に押付ける力は増すことになるが、弾性部材４１の縮み量は通常１〜２ｍｍ程度であり、ゲートノズル５をホットランナブロック４に押付ける力は殆ど変わらず、両者間のカジリ等の懸念も無い。
【００２８】
また、押え板３３とゲートノズル５が当接する斜面３２、３４の嵌合いが緩くなっていても、弾性部材４１の反発力により強制的に楔効果を発生させることができるため、斜面３２、３４の寸法精度を厳しく管理する必要は無い。また、組付け時の斜面３２、３４のすり合わせ作業も、同じ理由から不要である。
【００２９】
本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。
【００３０】
（ア）温度変化に応じた伸縮により接触位置が変化する接触部を経由させてホットランナブロック４から導入した溶融樹脂をキャビティ７を形成する成形型６の開口部に向けて射出するゲートノズル５のホットランナブロック４に接触する基部フランジ３０の背面を斜面３２に形成し、この斜面３２に斜面３４により接触する押圧部材としての押え板３３を設けて付勢手段としての弾性部材４１により斜面３２、３４同士を接触させる方向に押圧するため、ゲートノズル５をホットランナブロック４に押付ける力を積極的に発生させることができ、樹脂洩れを発生させることなく、良好な接触状態を得ることができる。しかも、上記押付け力は、ホットランナブロック４の膨張前／膨張後のいずれの状態においても、積極的に発生させることができる。しかも、組付け時に、弾性部材４１により押え板３３は斜面３４を介してゲートノズル５の基部フランジ３０の斜面３２に接触するため、押え板３３とゲートノズル５をすり合わせる等の必要が無く、押え板３３およびゲートノズル５の寸法精度を厳しく管理しなくても、押付け力を確実に発生させて、自動的に最適な接触状態とできる。また、押え板３３とゲートノズル５との斜面３２、３４同士は基本的にスライドしない構成のため、カジリや摩耗の心配も無い。
【００３１】
（イ）押圧部材としての押え板３３は、ホットランナブロック４に摺動可能に配置され、ホットランナブロック４に設けた前記付勢手段としての弾性部材４１により斜面３２、３４同士を接触させる方向に押圧されるため、斜面３２、３４同士による押付け力の反力は、押え板３３および押え板３３をスライド移動可能に支持するホットランナブロック４に受け持たれる内力となり、ホットランナブロック４に曲げ等の外力が生じなく、ゲートノズル５とホットランナブロック４とを最適な接触状態とできる。
【００３２】
なお、上記実施形態において、押え板３３はホットランナブロック４にスライド移動可能に支持したものについて説明しているが、図示はしないが、ゲートノズルを支持している、例えば、固定型に支持させ、同じく固定型に配置した弾性部材によりゲートノズルの基部フランジ部の斜面に斜面同士で接触するよう押え板を付勢するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態の射出成形金型の主要な構成を説明する断面図。
【図２】本実施形態のゲートノズルとホットランナブロックとの接続構造を説明する正面図。
【図３】図２のＡ矢視図。
【図４】図２のＢ−Ｂ断面図。
【図５】動作を説明する正面図。
【符号の説明】
【００３４】
１  射出成形金型
２  樹脂導入射出手段
３  スプルーブッシュ
４  ホットランナブロック
５  ゲートノズル
６  成形型
７  キャビティ
８  固定型
９  可動型
１０  ランナ
２４、２５  ノックピン
３０  基部フランジ、フランジ（基部）
３１  当接面（接触面）
３２、３４  斜面
３３  押圧部材としての押え板
３５  スライド溝
３６  脚部
３７  長穴
３８  ショルダボルト
４０  押圧保持ブロック
４１  付勢手段としての弾性部材
【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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