(57)【要約】【課題】金型表面の設計品質を忠実に再現した均質な成形品を安定して得ることができるとともに、成形サイクルに要する時間を短縮化できる環状成形品の製造装置、金型および射出成形方法を提供する。【解決手段】コア駒２内に、コア駒２の温度調節のため加熱媒体および冷却媒体が流れる熱媒体流路１１が形成されている。熱媒体流路１１は、バルブゲート１Ａおよびキャビティ１を囲むような環状形状をしており、バルブゲート１Ａおよびキャビティ１から均等距離となるように形成されている。熱媒体流路１１は、熱媒体供給装置から熱媒体として気体の加熱媒体、あるいは液体の冷却媒体が供給される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状部分を含むキャビティと、前記キャビティに連通する環状のバルブゲートとが形成されている金型の前記バルブゲートから前記キャビティに溶融樹脂を充填して環状部分を含む成形品を成形する、環状成形品の製造装置において、
前記バルブゲートを開閉し、閉じた状態で前記バルブゲート内および前記キャビティ内の溶融樹脂を加圧する可動ピンと、
前記金型内に、前記キャビティの環状部分および前記バルブゲートから略均等距離に配置された熱媒体流路に、前記バルブゲート内および前記キャビティ内の溶融樹脂の加熱および冷却のための熱媒体を供給する熱媒体供給手段とを有することを特徴とする環状成形品の製造装置。
【請求項２】
前記可動ピンが、前記キャビティを形成している支持ピンに嵌合し、前記支持ピンの移動方向に摺動することで前記バルブゲートを開閉するように設けられている請求項１に記載の環状成形品の製造装置。
【請求項３】
前記熱媒体供給手段が、溶融樹脂の充填時には前記熱媒体流路に加熱用の熱媒体として気体を供給する気体供給手段と、前記成形品の冷却固化時には前記熱媒体流路に冷却用の熱媒体として液体を供給する液体供給手段とを有する請求項１または２に記載の環状成形品の製造装置。
【請求項４】
環状部分を含むキャビティと、前記キャビティに連通する環状のバルブゲートとが形成された、前記バルブゲートから溶融樹脂を充填して環状部分を含む射出成形品を成形するための金型において、
前記キャビティの環状部分および前記バルブゲートから略均等距離に配置され、前記バルブゲート内および前記キャビティ内の溶融樹脂の加熱および冷却のための熱媒体が供給される熱媒体流路が形成されていることを特徴とする金型。
【請求項５】
前記熱媒体流路が環状部分を有する請求項４に記載の金型。
【請求項６】
溶融樹脂を充填して環状部分を含む射出成形品を成形する射出成形方法であって、
環状部分を含むキャビティと、前記キャビティに連通する環状のバルブゲートと、前記キャビティの環状部分および前記バルブゲートから略均等距離に熱媒体流路が形成されている金型を用意する工程と、
溶融樹脂の充填時には、前記熱媒体流路に加熱用の熱媒体を供給する工程と、
前記バルブゲートを開閉する開閉手段により、前記バルブゲート内および前記キャビティ内の溶融樹脂を加圧する工程と、
前記成形品の冷却固化時には、前記熱媒体流路に冷却用の熱媒体を供給する工程とを含む射出成形方法。
【請求項７】
前記加熱用の熱媒体として気体を供給する工程と、前記冷却用の熱媒体として液体を供給する工程とを含む請求項６に記載の射出成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に中心孔を有する中空状の環状成形品の製造装置、金型および射出成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、フランジ、コロ、ギア、ディスク等の精密環状成形品を射出成形によって得る際には従来より知られているように、固定型板と可動型板との間に形成された環状のキャビティ内に、ホットランナのバルブゲートを介して樹脂を供給する射出成形法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、ホットランナバルブ本体の外周部に第１のヒータを設けるとともに、バルブ本体の先端部の加熱を補助する目的とする第２のヒータを固定側型板内部に設けたバルブゲート式金型装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。ゲート先端部での溶融状態を保つには、常に加熱したままでは、バルブ本体の樹脂通路内で樹脂材料によっては劣化を促進させることがある。このようなバルブ本体の先端部での固定・可動型板側への放熱影響を補うために、第２のヒータは設けられている。しかし、成形サイクル内では、熱可塑性樹脂の場合はキャビティ内の冷却固化に必要以上にかかることによってサイクル延長となる場合があり、必ずしも満足できる方法とはいえない。
【０００４】
また、熱媒体を用いて加熱および冷却を交互に、かつ短時間に繰り返す射出成形用金型の温度調整方法が従来より知られている。このような金型のキャビティ表面の加熱と冷却の切替を短時間に行うために、例えば、加熱媒体と冷却媒体とを交互に繰り返し流入させる流路を一系列設けた射出成形金型が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
また、加熱媒体および冷却媒体として蒸気を用い、金型流路内の蒸気圧を昇圧して加熱し、蒸気圧を降圧して冷却する射出成形用金型の温度調整方法も知られている（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献１】特許第３２４６４３４号公報
【特許文献２】特開２００３−１６５１４１号公報
【特許文献３】特開２００１−１８２２９号公報
【特許文献４】特開２００２−３１６３４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献４の場合、蒸気圧を制御するものであり、積極的に温度調整を行うものではなく、また、ホットランナバルブゲート方式におけるゲート部分の温度調整については考慮されていない。そのため、ゲート部分の熱媒体流路との距離差からくる温度調整が充分でなく、樹脂温度の均一制御が不十分と考えられる場合もある。また、樹脂温度が部分的に変動すると、樹脂内圧を正確に制御することが困難となり、特に環状成形品の場合、金型表面の設計品質を忠実に再現した均質な成形品を安定して得ることができないという問題を生じる場合があった。
【０００７】
そこで本発明は、上記従来技術の問題点を鑑みてなされたものであり、金型表面の設計品質を忠実に再現した均質な成形品を安定して得ることができる環状成形品の製造装置、金型および射出成形方法を提供することを第１の目的とする。また、成形サイクルに要する時間を短縮化できる環状成形品の製造装置、金型および射出成形方法を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため本発明の環状成形品の製造装置は、環状部分を含むキャビティと、キャビティに連通する環状のバルブゲートとが形成されている金型のバルブゲートからキャビティに溶融樹脂を充填して環状部分を含む成形品を成形する、環状成形品の製造装置において、バルブゲートを開閉し、閉じた状態でバルブゲート内およびキャビティ内の溶融樹脂を加圧する可動ピンと、金型内に、キャビティの環状部分およびバルブゲートから略均等距離に配置された熱媒体流路に、バルブゲート内およびキャビティ内の溶融樹脂の加熱および冷却のための熱媒体を供給する熱媒体供給手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
上記の通り構成された本発明の環状成形品の製造装置は、キャビティの環状部分およびバルブゲートから略均等距離に配置された熱媒体流路に熱媒体を熱媒体供給手段によって供給する。これにより、キャビティ内およびバルブゲート内の溶融樹脂を均一に加熱することができるとともに、キャビティ中の溶融樹脂の固化を遅らせ流動性の低下を抑制することができる。均一に加熱されて流動性の低下が抑制された溶融樹脂はキャビティ内に良好に周り込むこととなる。溶融樹脂がキャビティ内に良好にまわり込んでいるので可動ピンによる圧力が溶融樹脂に均一がかかり、よって、金型表面性状が忠実に転写されることとなる。この結果、金型表面の設計品質を忠実に再現した均質な成形品を安定して得ることができる。
【００１０】
また、本発明の環状成形品の製造装置は、可動ピンが、キャビティを形成している支持ピンに嵌合し、支持ピンの移動方向に摺動することでバルブゲートを開閉するように設けられているものであってもよい。
【００１１】
また、本発明の環状成形品の製造装置は、熱媒体供給手段が、溶融樹脂の充填時には熱媒体流路に加熱用の熱媒体として気体を供給する気体供給手段と、成形品の冷却固化時には熱媒体流路に冷却用の熱媒体として液体を供給する液体供給手段とを有するものであってもよい。例えば、加熱時に、０．８〜１．０ＭＰａに加圧された１５０〜３００℃の水蒸気を用いることで、１００℃前後の熱水を用いるよりも金型の加熱に要する時間を短縮化することができる。さらに、冷却時に冷却水を用いることで、加熱冷却ともに同じ媒体が用いられることとなり、加熱から冷却へ、あるいは冷却から加熱への熱媒体の切り替えも迅速、かつ容易となる。これにより、成形サイクルを短縮化することができる。
【００１２】
本発明の金型は、環状部分を含むキャビティと、キャビティに連通する環状のバルブゲートとが形成された、バルブゲートから溶融樹脂を充填して環状部分を含む射出成形品を成形するための金型において、キャビティの環状部分およびバルブゲートから略均等距離に配置され、バルブゲート内およびキャビティ内の溶融樹脂の加熱および冷却のための熱媒体が供給される熱媒体流路が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の金型は、熱媒体流路が環状部分を有するものであってもよい。
【００１４】
本発明の射出成形方法は、溶融樹脂を充填して環状部分を含む射出成形品を成形する射出成形方法であって、環状部分を含むキャビティと、キャビティに連通する環状のバルブゲートと、キャビティの環状部分およびバルブゲートから略均等距離に熱媒体流路が形成されている金型を用意する工程と、溶融樹脂の充填時には、熱媒体流路に加熱用の熱媒体を供給する工程と、バルブゲートを開閉する開閉手段により、バルブゲート内およびキャビティ内の溶融樹脂を加圧する工程と、成形品の冷却固化時には、熱媒体流路に冷却用の熱媒体を供給する工程とを含む。
【００１５】
上述の通りの本発明の射出成形方法は、キャビティの環状部分およびバルブゲートから略均等距離に配置された熱媒体流路に熱媒体を供給するため、キャビティ内およびバルブゲート内の溶融樹脂を均一に加熱することができるとともに、キャビティ中の溶融樹脂の固化を遅らせ流動性の低下を抑制することができる。このようにして、均一に加熱されて流動性の低下が抑制された溶融樹脂に対して圧力を印加するため、金型表面性状が忠実に転写されることとなる。この結果、金型表面の設計品質を忠実に再現した均質な成形品を安定して得ることができる。
【００１６】
また、本発明の射出成形方法は、加熱用の熱媒体として気体を供給する工程と、冷却用の熱媒体として液体を供給する工程とを含むものであってもよい。これにより、金型の加熱に長時間を要することがないので成形サイクルを短縮化することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、キャビティの環状部分およびバルブゲートから略均等距離に配置された熱媒体流路に熱媒体を供給することで金型表面の設計品質を忠実に再現した均質な環状成形品を安定して得ることができる。また、冷却固化時に冷却用の熱媒体として液体を供給することで成形サイクルに要する時間を短縮化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１９】
図１に、本発明における環状成形品の射出成形金型の一例の型構造の断面図を示す。また、図２に、熱媒体流路と、バルブゲートおよびキャビティとの関係を示す模式図を示す。
【００２０】
本発明の環状成形品の射出成形金型は、図中キャビティ１に溶融樹脂が充填された後、冷却固化されて環状成形品を得るものであり、不図示の固定型板側に設けられたコア駒２と、不図示の可動型板側に設けられたキャビティ駒３とを有する。コア駒２側は、内部の樹脂を常に溶融状態に保つための不図示の加熱ヒータが組み込まれているバルブ本体６と、バルブ本体６に対して摺動可能に取り付けられている円柱状の可動ピン７と、固定型板側に設けられた支持ピン４と、断熱リング９とを備えている。また、コア駒２側には、温度調節のため加熱媒体および冷却媒体が流れる流路である熱媒体流路１１が形成されている。一方、キャビティ駒３側には、環状成形品の形状をなすキャビティ１の内周面を形成するためのコアピン５を備えている。
【００２１】
環状成形品の形状をなすキャビティ１の外周面は、コア駒２とキャビティ駒３とを付き合わせることにより形成される。また、キャビティ１の内周面は、固定型板側に設けられた支持ピン４と可動型板側に設けられたコアピン５を付き合わせることにより形成される。支持ピン４はバルブゲート方式のホットランナ本体（不図示）に取り付けられている。
【００２２】
可動ピン７とバルブ本体６との間には溶融樹脂流路８が形成されており、溶融樹脂は、不図示の溶融樹脂供給源から供給され、この溶融樹脂流路８を通り、さらにバルブゲート１Ａを通ってキャビティ１に充填される。
【００２３】
可動ピン７は、バルブゲート１Ａを開閉する機能を有するとともに、その先端部によりキャビティ１内の溶融樹脂に対して圧力を印加する機能を有するものである。この可動ピン７は、バルブ本体６に対して摺動可能に設けられており、その内部には同芯の支持ピン４が摺動可能に設けられている。可動ピン７は下降することにより、キャビティ１への溶融樹脂の供給口であるバルブゲート１Ａを閉塞し、溶融樹脂のキャビティ１へ供給を停止させ、キャビティ１の溶融樹脂に所定の圧力を印加する。
【００２４】
断熱リング９は、バルブ本体６の熱をコア駒２に伝えないようにするためのものであり、バルブ本体６がコア駒２に配設されたとき、その受け面が断熱リング９で受けられる。これによりバルブ本体６の熱が金型外部に繋がるコア駒２を通して放熱されるのを防止している。
【００２５】
バルブ本体６の下部で、バルブ本体６とコア駒２との間に形成されている樹脂断熱部１０は、バルブ本体６の熱をコア駒２に伝えないようにするための断熱領域であり、最初の成形開始時は空洞で、その後は固化した樹脂が充填される。
【００２６】
コア駒２内に形成されている熱媒体流路１１は、コア駒２の温度調節のため加熱媒体および冷却媒体が流れる流路である。この熱媒体流路１１は、図２に示すように、バルブゲート１Ａおよびキャビティ１を囲むような環状形状をしており、バルブゲート１Ａおよびキャビティ１から略均等距離となるように形成されている。また、この熱媒体流路１１は、ポンプ等の不図示の熱媒体供給装置に接続されており、熱媒体供給装置から熱媒体として、気体の加熱媒体あるいは液体の冷却媒体が供給される。この熱媒体供給装置から供給される気体の加熱媒体、あるいは液体の冷却媒体は温度調節装置によって所定の温度に調整されてから熱媒体供給装置によって熱媒体流路１１へと供給される。なお、熱媒体供給装置と温度調節装置とは一体的に構成されているものであってもよい。
【００２７】
なお、気体の加熱媒体と液体の冷却媒体の双方は同じ種類の媒体を用いるのが好ましい。加熱時と冷却時における媒体の切り替えが迅速、かつ容易に行うことができるためのである。例えば、キャビティ１への樹脂充填時には、この熱媒体流路１１内に気体の加熱媒体として加圧された水蒸気を供給し、冷却固化時には熱媒体流路１１内に液体の冷却媒体として冷却水を供給するものであってもよい。なお、熱媒体は水に限定されるものではなく、これ以外に、油類等他の種類の熱媒体を用いるものであってもよい。また、水蒸気の圧力は０．８〜１．０ＭＰａの範囲内とするのが好適であるが、特にこれに限定されるものではない。また、水蒸気の温度は１５０〜３００℃の範囲が好適であるが、これに限定されるものではない。
【００２８】
上記固定型板に設けられたコア駒２には、キャビティ１を取り囲むように円錐状の凸テーパ部２Ａが設けられている。また、上記可動型板に設けられたキャビティ駒３には、コア駒２の円錐状の凸テーパ部２Ａと突き合うように円錐状の凹テーパ部３Ａが設けられている。コア駒２とキャビティ駒３の位置精度は凸テーパ部２Ａと凹テーパ部３Ａとにより是正され、機械的な精度のみではなく、常に同じ位置突き合せることが可能となる。これによりキャビティ１の外周部の突合せ時の位置精度は格段に向上する。また、成形時における型締め方向（図面上下方向）と垂直平面における位置ずれを抑えることができる。さらに、コア駒２とキャビティ駒３の位置精度が向上することで、コア駒２に取り付けられた支持ピン４と、キャビティ駒３に取り付けられたコアピン５の位置精度も大幅に向上させることができる。本実施例においては、コア駒２に凸テーパ部２Ａを、キャビティ駒３に凹テーパ部３Ａを形成しているが、コア駒２に凹テーパ部を、キャビティ駒３に凸テーパ部を形成しても良い。
【００２９】
また、支持ピン４の、コアピン５に対する突き合せ面は略円錐状の凹テーパ部４Ａが設けられており、コアピン５の、支持ピン４に対する突き合せ面は略円錐状の凸テーパ部５Ａが設けられている。支持ピン４のコアピン５の位置精度は、凹テーパ部４Ａと凸テーパ部５Ａとを突き合せることにより是正され、設計上の中心線にそれぞれの軸芯を一致させることができ、キャビティ１の内周部の芯合せ精度は格段に向上する。また、成形時における型締め方向（図面上下方向）と垂直平面における位置ずれを抑えることができる。本実施例においては、支持ピン４に凹テーパ部４Ａを、コアピン５に凸テーパ部５Ａを形成しているが、コアピン５に凹テーパ部を、支持ピン４に凸テーパ部を形成しても良い。
【００３０】
凸テーパ部２Ａと凹テーパ部３Ａ、および凹テーパ部４Ａと凸テーパ部５Ａの各形状は、突き合せ時の噛みあいを防ぐための設計上の配慮をする必要がある。即ち、段差のあわせ面が、直角もしくはこれに近い角度であると、きわめて高い精度で上記のあわせ部を一致させる必要が生ずる。また、単純な曲面形状でなく複雑な曲面であれば、所望する位置精度、位置出しの迅速性は確保されるが、加工コストがアップする。本実施形態では、各テーパ部の各頂点を適度にＣ面もしくは軽く丸めることにより、凸テーパ部２Ａと凹テーパ部３Ａおよび凹テーパ部４Ａと凸テーパ部５Ａをスムーズに、かつ正確に突き合せることを可能にすることもできる。
【００３１】
次に上記射出成形金型による環状成形品の製造プロセスを、図３〜図５を使って説明する。図３は、溶融樹脂をキャビティ１へ射出する前の状態を示している。また、図４は溶融樹脂をキャビティ１へ射出した後、バルブゲート１Ａを閉じた状態を示した図である。また、図５は、本実施形態の環状成形品の製造プロセスを説明するためのフローチャートである。なお、図３、４において図１と同じ部材には同じ符号を付し、その説明は省略する。
【００３２】
まず、可動型板およびそれに取り付けられているキャビティ駒３を、固定型板およびそれに取り付けられているコア駒２に向かって移動し（図３中上下方向）、所定の圧力で突き合せる（ステップＳ１）。この際、コア駒２の凸テーパ部２Ａとキャビティ駒３の凹テーパ部３Ａとにより、コア駒２とキャビティ駒３はスムーズ、かつ正確に位置合せされながら突き合される。
【００３３】
次に、支持ピン４を下方へと可動ピン７に対して摺動移動させるとともに、コアピン５を上方へとキャビティ駒３に対して摺動移動させて支持ピン４とコアピン５とを突き合せる（ステップＳ２）。この際、上記のコア駒２とキャビティ駒３の位置合わせにより、支持ピン４とコアピンの位置は所定の範囲内に収まっている。支持ピン４の凹テーパ部４Ａとコアピン５の凸テーパ部５Ａとにより、支持ピン４とコアピン５はスムーズ、かつ互いの軸芯が一致するように突き合される。そのため、仮に軸芯が支持ピン４と可動ピンとのクリアランスおよび、コアピン５とキャビティ駒３とのクリアランスの分だけずれたとしても、キャビティ１の内周面に段差ができることはない。
【００３４】
次に不図示の樹脂供給源から溶融樹脂を溶融樹脂流路８内へと供給し、図２中の矢印の向きに沿って溶融樹脂をキャビティ１へと流し込む（ステップＳ３）。この際、溶融樹脂は、バルブ本体６に内蔵されたヒータにより加熱され続けているので、安定した溶融状態を保つことができる。
【００３５】
固定型板および可動型板による型閉め後、最初の成形をする際は、樹脂断熱部１０は空洞であるため、溶融樹脂はまず樹脂断熱部１０内に充填され、その後キャビティ１へ流れ込む。最初の成形以降は樹脂断熱部１０の樹脂は固化しているため、溶融樹脂は樹脂断熱部１０を通ることなく直接キャビティ１へと流れ込む。
【００３６】
溶融樹脂がバルブゲート１Ａを通過する際、熱媒体流路１１には加熱媒体として、０．８〜１．０ＭＰａに加圧された１５０〜３００℃の水蒸気を流しコア駒２を加熱する（ステップＳ４）。熱水に比べて高温であるため、溶融樹脂のキャビティ１への流入時における溶融樹脂の流動性の低下をより抑制することができる。また、環状の熱媒体流路１１は環状のバルブゲート１Ａおよびキャビティ１から均等距離となるように形成されているため、キャビティ１内のみならずバルブゲート１Ａ内の溶融樹脂に対する加熱も均一となる。このようにして、均一に加熱されて流動性の低下が抑制された溶融樹脂は、充填バランスを向上させることができるので、キャビティ１内での溶融樹脂のまわり込みが良好となる。
【００３７】
次に、キャビティ１が樹脂で充填された後、可動ピン７をコア駒２と支持ピン４に対して摺動させながらキャビティ１方向へと移動させる（ステップＳ５）。可動ピン７の下方への移動により、キャビティ１内の樹脂材料は、樹脂充填方向から環状成形品の端面に直接に、円滑かつ均一に圧縮（保圧）が加えられる。これと同時にバルブゲート１Ａが閉じられ、溶融樹脂流路８の樹脂のキャビティ１へ流れ込みが停止する。この際、支持ピン４およびコアピン５には型締め方向と垂直方向に力が加わるが、支持ピン４およびコアピン５は、凹テーパ部４Ａおよび凸テーパ部５Ａにより互いに位置決めされているので位置ずれすることはない。また、同様にコア駒２に設けられた凸テーパ部２Ａおよびキャビティ駒３に設けられた凹テーパ部３Ａにより、コア駒２およびキャビティ駒３の位置もずれることもない。
【００３８】
上述したように、均等に加熱することで溶融樹脂がキャビティ１内に良好にまわり込んでいるので、可動ピン７による圧力が均一に印加される。そして、内圧分布の均一化が図られることによって金型表面性状が忠実に転写されることとなる。
【００３９】
次に、キャビティ１に充填された樹脂を冷却するため、バルブゲート１Ａが閉じられた後、熱媒体流路１１に冷却媒体として冷却水を流し込む（ステップＳ６）。これによって加熱された金型、すなわち、コア駒２とキャビティ駒３とを急速に冷却し、キャビティ１内の溶融樹脂を固化させる。また、環状の熱媒体流路１１はキャビティ１の環状部分から均等距離となるように形成されているため、キャビティ１の環状部分の溶融樹脂を均一に冷却することができる。
【００４０】
本実施形態の場合、熱媒体流路１１に流す熱媒体としては、加熱には水蒸気、冷却には冷却水が用いられる。すなわち、いずれも水であるため、熱媒体供給装置による熱媒体の切り替えを迅速、かつ容易に行うことができる。これにより、成形サイクルを短縮化することができる。
【００４１】
冷却中キャビティ１内には温度分布が生じることも多く、そのため支持ピン４およびコアピン５には型締め方向と垂直方向に力が加わるが、本実施形態では上述した理由により支持ピン４およびコアピン５の位置がずれることはない。
【００４２】
溶融樹脂の冷却固化が完了すると、可動型板を移動させて型を開く（ステップＳ７）。これによりキャビティ駒３とコア駒２、および支持ピン４とコアピン５との突き合せは開放される。さらに不図示のエジェクタピンにより、成形品をキャビティ１から突き出して取り出す（ステップＳ８）。
【００４３】
以上、本実施形態の製造方法による各工程を経ることで、金型表面性状が忠実に転写された、所望の設計品質が確保された成形品を得ることができる。
【００４４】
その後、続けて上記プロセスを繰り返すかどうかを判断し（ステップＳ９）、繰り返すのであればステップＳ１へと戻り、再度型を閉じて上記プロセスを繰り返す。
【００４５】
また、本実施形態によれば、支持ピン４に設けられた凹テーパ部４Ａおよびコアピン５に設けられた凸テーパ部５Ａの突き合せにより、支持ピン４とコアピン５の突き合せ時の位置精度を高めることができる。また、成形時における保圧や冷却に起因して発生する外力に対して、型締め方向と垂直方向にずれることを抑制している。
【００４６】
また、コア駒２に設けられた凸テーパ部２Ａおよびキャビティ駒３に設けられた凹テーパ部３Ａの型締めにより、コア駒２とキャビティ駒３の型締め精度を高めることができる。また、成形時における補圧や冷却に起因して発生する外力に対して、型締め方向と垂直方向にずれることを抑制している。また、コア駒２とキャビティ駒３の位置精度が向上することで、コア駒２に取り付けられた支持ピン４およびキャビティ駒３に取り付けられたコアピン５の位置精度を所定の範囲内にあらかじめ収めることができる。
【００４７】
また、本実施形態においては、バルブ本体６がコア駒２に配設されたときの受け面が断熱リング９で受けられるので、該バルブ本体６に埋設されているヒータの熱がコア駒２に伝わりにくくなっている。加熱されたバルブ本体６は金属体であるため、直接コア駒２に接していると、バルブ本体６の熱が金型外部に繋がるコア駒２を通して放熱してしまい、溶融樹脂の温度制御が十分にできなくなってしまう。また断熱リング９は、射出成形の初期において樹脂が充填される樹脂断熱部１０からクリアランス７Ａを介して余剰樹脂が流出するのを防止する役割も果たしている。断熱リング９の材質は、有機・無機を問わないが、耐熱性があり、熱伝導率の低い材料が好ましい。
【００４８】
また、上述したように、支持ピン４とコアピン５は凹テーパ部４Ａとコアピン５の凸テーパ部５Ａで接するが、支持ピン４は加熱された溶融樹脂と近接するものであるから、金属体であるコアピン５を経由して熱が逃げてしまう。そこで、両者の接する面に断熱性の材料層を設けることにより放熱を防止している。上記の断熱層は、支持ピン４とコアピン５の両方に設けても良いし、一方のみに設けても良い。また、断熱性の材料であり、適度な耐久性の得られるならば、有機・無機のいずれの材料であっても良い。断熱材としては、空気層を含有する形態のもの、例えば、粉体、繊維状体、多孔体、層状体、蜂の巣構造体等があり、材質としては、セラミックス、あるいは、高融点の樹脂、例えば、シリコーン、エンジニアリングプラスチックが挙げられる。また、材料、構造を適当に複合化したものであってもよい。上記断熱層の設置の手段としては、コーティング、接着等がある。
【００４９】
また、熱媒体流路１１に加熱媒体を流すタイミングは、例えば、成形サイクル中の成形品取出し後からゲート閉じまでとし、溶融樹脂の流動性の低下を抑制し、金型への転写性を向上させる。また、ゲート閉じ後から成形品取出しまではキャビティ内の溶融樹脂を冷却固化させるため冷却媒体を流すことで金型温度を急速に冷却する。金型温度の急速な加熱、冷却を行い、成形に最適な金型温度状態に調整することによって、成形品の精度、成形サイクルの最適化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の環状成形品の製造装置の一実施形態における金型の模式的な断面図である。
【図２】熱媒体流路と、バルブゲートおよびキャビティとの関係を示す模式図である。
【図３】図１に示した金型の断面図であり、バルブゲート開時を示すものである。
【図４】図１に示した金型の断面図であり、バルブゲート閉時を示すものである。
【図５】本発明の環状成形品の射出成形方法の一実施形態における製造工程のフローチャートである。
【符号の説明】
【００５１】
１    キャビティ
１Ａ    バルブゲート
２    コア駒
２Ａ    凸テーパ部
３    キャビティ駒
３Ａ    凹テーパ部
４    支持ピン
４Ａ    凹テーパ部
５    コアピン
５Ａ    凸テーパ部
６    バルブ本体
７    可動ピン
７Ａ    クリアランス
８    溶融樹脂流路
９    断熱リング
１０    樹脂断熱部
１１    熱媒体流路
【図１】
2005119181.tif 000003
【図２】
2005119181.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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