(57)【要約】【課題】  キャビティ３内へのガスの供給を伴う合成樹脂の射出成形に用いられるシール金型において、突き出しピン６周りの隙間をシールするパッキンの突き出しピン６に対する締め付け力の調整を容易に行うことができるようにする。【解決手段】  突き出しピン６の周囲に、突き出しピン６の軸方向キャビティ３側に向かって徐々に狭まる形状のパッキン溝７を形成すると共に、前記パッキンを、中央部を軸方向に突き出しピン６が貫通した円錐台形状をなす栓型パッキン８とし、この栓型パッキン８を、頂部をキャビティ３側に向けて前記パッキン溝７に嵌め込み、栓型パッキン８を可変な押圧力でキャビティ３方向へ押圧するシール力調整手段を設けたシール金型とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティへのガス給排路を有し、少なくとも突き出しピン周りの隙間がパッキンでシールされたシール金型において、
前記パッキンが、中央部を軸方向に突き出しピンが貫通した円錐台形状をなす栓型パッキンで、頂部をキャビティ側に向けて、突き出しピンの周囲に形成されたパッキン溝に嵌め込まれており、該パッキン溝が、突き出しピンの軸方向キャビティ側に向かって徐々に狭まる形状をなしている一方、前記栓型パッキンをキャビティ方向に押圧するパッキン押圧手段を有することを特徴とするシール金型。
【請求項２】
パッキン押圧手段が、栓型パッキンの底部側に設けられ、突き出しピンがスライド自在に貫通した押圧プレートを備えていることを特徴とする請求項１に記載のシール金型。
【請求項３】
パッキン押圧手段が、押圧プレートと栓型パッキンの底部間に設けられた、栓型パッキンの底部をキャビティ方向に押圧するスプリングを備えていることを特徴とする請求項２に記載のシール金型。
【請求項４】
パッキン押圧手段が、押圧プレートと栓型パッキンの底部間に設けられた、栓型パッキンの底部をキャビティ方向に押圧するバックリングを備えていることを特徴とする請求項２に記載のシール金型。
【請求項５】
パッキン押圧手段が、押圧プレートを突き出しピンの軸方向キャビティ側に向かって進退させる駆動装置を備えていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のシール金型。
【請求項６】
パーティング面を介してキャビティにガスを給排できる位置にガス給排路が接続されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のシール金型。
【請求項７】
突き出しピン周りの隙間を介してキャビティにガスを給排できる位置にガス給排路が接続されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のシール金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャビティへのガス給排路を有し、少なくとも突き出しピン周りの隙間がシールされたシール金型に関する。さらに詳しくは、例えばガス加圧成形やカウンタプレッシャ成形などのように、キャビティ内へのガスの供給を伴う合成樹脂射出成形に用いられるシール金型に関する
【背景技術】
【０００２】
一般に、キャビティ内へのガスの供給を伴う樹脂射出成形においては、突き出しピン周りの隙間をパッキンでシールしたり、この突き出しピン周りの隙間に加えて、キャビティに通じる金型構成部材間の他の隙間をもパッキンでシールした金型が使用されることが多い。
【０００３】
例えば、ガス加圧成形は、成形品の背面とそれに対応するキャビティ面との間にガス（背面ガス）を圧入し、この背面ガスの圧力で成形品の表面をそれに対応するキャビティ面へ押し付ける成形法で、背面ガスは、通常成形品の背面側となる、突き出しピン側のキャビティ面から行われる。従って、ガス加圧成形に用いられる金型としては、背面ガスが突き出しピン周りの隙間から逃げてしまうのを防止するために、突き出しピン周りの隙間をパッキンでシールしたシール金型が通常使用されている。このガス加圧成形用の金型としては、次に述べるカウンタプレッシャ成形用のシール金型と同様に、キャビティに通じる総ての金型構成部材間の隙間をパッキンでシールしたシール金型を用いることもある。
【０００４】
また、カウンタプレッシャ成形は、予めガスで加圧したキャビティ内に樹脂を射出する成形法で、このカウンタプレッシャ成形に用いられる金型としては、ガスがキャビティから逃げてしまわないように、突き出しピン周りの隙間は勿論のこと、その他のキャビティに通じる金型構成部材間の隙間も総てパッキンでシールしたシール金型が通常使用されている。尚、一般にカウンタプレッシャ成形は発泡性樹脂の成形に用いられているが、非発泡性樹脂による成形の外観改良などのために用いる手法もあり、本明細書では両者を含むものである。
【０００５】
上述のガス加圧成形用のシール金型においても、カウンタプレッシャ成形用のシール金型においても、突き出しピン周りの隙間をシールするパッキンとしてはＯリングが用いられている。すなわち、Ｏリングをパッキン溝に収容し、このＯリングの内周側に突き出しピンを嵌め合わせて貫通させることでシールを施している（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平１−２７５１１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記パッキンとしてＯリングを用いる場合、Ｏリングで突き出しピンを強く締め付けすぎると、Ｏリングと突き出しピン間の摺動抵抗が大きくなり、突き出しピンの動作に伴ってＯリングが損傷しやすくなったり、突き出しピンの動作が妨げられやすくなる。また、Ｏリングの内周側に突き出しピンを先端から差し込んで嵌め合わせる時に、突き出しピンの先端縁でＯリングを傷付けてしまったり、突き出しピンとＯリングの擦れ合いによってＯリングが捻じれてしまい、十分なシール力が得られなくなることも生じる。逆にＯリングによる突き出しピンの締め付け力が弱すぎると、十分なシール力が得にくくなる。Ｏリングの場合、突き出しピンの締め付け力は、内径で決まってしまうと同時に、突き出しピンとの擦れ合いによる摩耗によっても変動することから、その調整が行いにくい問題がある。
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、キャビティ内へのガスの供給を伴う合成樹脂の射出成形に用いられるシール金型において、突き出しピン周りの隙間をシールするパッキンの突き出しピンに対する締め付け力の調整を容易に行うことができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的のために、キャビティへのガス給排路を有し、少なくとも突き出しピン周りの隙間がパッキンでシールされたシール金型において、前記パッキンが、中央部を軸方向に突き出しピンが貫通した円錐台形状をなす栓型パッキンで、頂部をキャビティ側に向けて、突き出しピンの周囲に形成されたパッキン溝に嵌め込まれており、該パッキン溝が、突き出しピンの軸方向キャビティ側に向かって徐々に狭まる形状をなしている一方、前記栓型パッキンをキャビティ方向に押圧するパッキン押圧手段を有することを特徴とするシール金型を提供するものである。
【００１０】
また、上記本発明は、パッキン押圧手段が、栓型パッキンの底部側に設けられ、突き出しピンがスライド自在に貫通した押圧プレートを備えていること、
パッキン押圧手段が、押圧プレートと栓型パッキンの底部間に設けられた、栓型パッキンの底部をキャビティ方向に押圧するスプリングを備えていること、
パッキン押圧手段が、押圧プレートと栓型パッキンの底部間に設けられた、栓型パッキンの底部をキャビティ方向に押圧するバックリングを備えていること、
パッキン押圧手段が、押圧プレートを突き出しピンの軸方向キャビティ側に向かって進退させる駆動装置を備えていること、
パーティング面を介してキャビティにガスを給排できる位置にガス給排路が接続されていること、
突き出しピン周りの隙間を介してキャビティにガスを給排できる位置にガス給排路が接続されていること、
をその好ましい態様として含むものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、以上説明した通りのものであり、キャビティ内へのガスの供給を伴う樹脂の射出成形に用いられるシール金型において、突き出しピン周りの隙間のシールするパッキンの突き出しピンに対する締め付け力の調整を容易に行うことができ、突き出しピンの円滑な作動と必要なシール力とを同時に得やすいものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１〜３に基づいて、本発明に係るシール金型の第１の例を説明する。
【００１３】
本例に係るシール金型は、カウンタプレッシャ成形用の金型で、コア型１とキャビティ型２との間にキャビティ３を形成している。また、コア型１とキャビティ型２間のパーティング面は、コア型１とキャビティ型２間に挟み込まれたＯリング４ａによってシールされており、キャビティ３からこのパーティング面を介してのガス漏れが防止されている。
【００１４】
コア型１の背面には補助プレート５が取り付けられており、この補助プレート５とコア型１を貫通して、キャビティ３に向かって進退する突き出しピン６が設けられている。また、コア型１と補助プレート５間は、総ての突き出しピン６の貫通箇所を取り囲む位置に挟み込まれたＯリング４ｂによってシールされており、キャビティ３から突き出しピン６周りの隙間及びコア型１と補助プレート５間の隙間を介してのガス漏れが防止されている。
【００１５】
補助プレート５の背面側の突き出しピン６周りには、図２及び図３に拡大して示すように、突き出しピン６の軸方向キャビティ３側に向かって徐々に狭まる形状をなすパッキン溝７が形成されており、このパッキン溝７に、中央部を軸方向に突き出しピン６が貫通した栓型パッキン８が、頂部をキャビティ３（図１参照）側に向けて嵌め込まれている。パッキン溝７は、栓型パッキン８を密着させやすくするために、栓型パッキン８の外形に対応する形状であることが好ましい。
【００１６】
栓型パッキン８は、特に図２に示されるように、中央部の軸方向に突き出しピン６（図１及び図３参照）を貫通させるための貫通孔９を有する円錐台形状をなしている。また、底部側内周縁部には、バックリング１０（図３参照）の先端部が挿入される背面溝１１が形成されている。
【００１７】
栓型パッキン８は、突き出しピン６の作動を許容しつつ、突き出しピン６周りの隙間をシールするためのもので、適度な硬さと、突き出しピン６の表面との摩擦係数が低く、耐磨耗性に優れること、更にはシールするガスで膨潤したり劣化しにくい材質であることが好ましい。栓型パッキン８の好ましい材質としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチルテレフタレート（ＰＢＴ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などの合成樹脂や、比較的軟らかい金属が挙げられ、使用温度やガスの種類により適宜選択することができる。
【００１８】
更に補助プレート５の背面側には、補助プレート５の背面との間に間隔をあけて、突き出しピン６がスライド自在に貫通した押圧プレート１２が設けられている。この押圧プレート１２は、例えば油圧シリンダ装置などの駆動装置１３に支持されており、突き出しピン６の軸方向キャビティ３側に向かって進退可能となっている。駆動装置１３は、コア型側取り付けプレート１４に取り付けられている。また、押圧プレート１２には、栓型パッキン８の底部内周縁部に設けられた背面溝１１に先端部が向き合わされて、栓型パッキン８と同様の材質で構成されたバックリング１０が設けられている。
【００１９】
本例における押圧プレート１２、駆動装置１３及びバックリングは、パッキン押圧手段を構成しているもので、駆動装置１３を作動させ、押圧プレート１２を前進させると、バックリング１０の先端部が栓型パッキン８の背面溝１１と嵌まり合うと共に栓型パッキン８を押圧し、栓型パッキン８の外面がパッキン溝７の壁面に密着すると当時に、栓型パッキン８の内面が突き出しピン６の周面に密着し、突き出しピン６周りの隙間をシールする。栓型パッキン８を押す力は押圧プレート１２の前進量によって自由に調整することができるので、突き出しピン６の作動を妨げずに十分なシール力が得られる状態を容易に得ることができる。
【００２０】
栓型パッキン８の押圧は、例えば押圧プレート１２上に突起を形成しておいたり、栓型パッキン８の底部を押圧プレート１２側に突出させておくことなどによっても行うことができるが、栓型パッキン８を偏芯することなく均等に押しやすいことから、上記バックリング１０を介在させることが好ましい。また、バックリング１０の先端部は、背面溝１１に深く嵌まり合うことで栓型パッキン８の底部を押し広げて密着させることができるよう、基部に向かって径が徐々に拡大した形状とし、背面溝１１の形状もこれに対応した形状とすることが好ましい。
【００２１】
押圧プレート１２を用いた栓型パッキン８の押圧は、栓型パッキン８を適当な力でキャビティ３方向に押すことができれば足り、例えば押圧プレート１２と栓型パッキン８の間にバックリング１０を押さえ付けて挟持した状態で押圧プレート１２を一定の位置に止めておいたり、押圧プレート１２をスプリングでキャビティ３方向に押圧することなどによっても行うことができる。
【００２２】
コア型１にはガス給排路１５が形成されている。このガス給排路１５は、キャビティ３内へのカウンタプレッシャ用のガスの供給とその排出を行うガス通路で、コア型１とキャビティ型２間のパーティング面のＯリング４ａの内側部分と、コア型１と補助プレート５間の隙間のＯリング４ｂの内側部分とに連通されている。また、スプルー１６部分から逃す漏れを防止するために、キャビティ型１とキャビティ型側取り付けプレート１７間の隙間に、スプルー１６を取り囲んで、Ｏリング４ｃが設けられている。
【００２３】
なお、１８は突き出しピン６の後端部が取り付けられた突き出しピンプレート、１９は突き出しピンプレート１８と共に突き出しピン６を進退させるための突き出しピン駆動ロッドである。また、各Ｏリング４ａ〜４ｃは、それぞれ環状の溝部内に嵌め込まれて設けられているものである。
【００２４】
本例のシール金型によるカウンタプレッシャ成形は、従来と同様にして行うことができる。すなわち、合成樹脂の射出に先立ってガス源（図示されていない）から加圧したガスをガス給排路１５を介してキャビティ３内に供給し、キャビティ３内を加圧したガスで満たした後、キャビティ３内に溶融した合成樹脂を射出することで行われる。ガスとしては、炭酸ガス、窒素などの不活性ガス、空気などが用いられるが、合成樹脂へ吸収されやすいために気泡状に残留しにくく、しかも成形品の表面状態を向上させる効果のある炭酸ガスが好ましい。
【００２５】
本例のシール金型におけるキャビティ３内へのガスの供給は、コア型１とキャビティ型２間のパーティング面を介しての経路と、コア型１と補助プレート５間の隙間及び突き出しピン６周りの隙間を介しての経路との二つの経路から行われることになる。また、キャビティ３内のガスは、キャビティ３内への合成樹脂の充填が妨げられないよう、合成樹脂の射出に伴ってキャビティ３外へ排出されることになる。通常このガスの排出は、ガス給排路１５を介して行われる。
【００２６】
ところで、ガス給排路１５は、キャビティ３内のガスを完全に排出できるよう、キャビティ３の流動末端部（最後に樹脂が充填される部分）付近に接続されていれば足る。本例のシール金型における流動末端部は、コア型１とキャビティ型２間のパーティング面付近であるので、コア型１と補助プレート５間の隙間とガス給排路１５の接続は省略することもできる。
【００２７】
ところで、上記接続を省略すると、キャビティ３への合成樹脂の充填時に、エジェクタピン６周りの隙間（キャビティ面から栓型パッキン８までの領域）とコア型１と補助プレート５間の隙間（Ｏリング４ｂの内側領域）内のガスが閉じ込められてしまい、この残留ガスの圧力で、エジェクタピン６先端付近の成形品面に窪みを生じやすくなる。しかし、本例のシール金型においては、前記押圧プレート１２を後退させることで、栓型パッキン８の密着力を弱めてシールを解除することがることができ、これによって、ガスの排出時に上記残留ガスをも排出することができる。
【００２８】
次に、図４及び図５に基づいて、本発明に係るシール金型の第２の例を説明する。
【００２９】
基本的には図１〜図３で説明した第１の例と同様であるが、第１の例におけるバックリング１０に代えてスプリング２０を用いており、押圧プレート１２の前進により、スプリング２０を介して栓型パッキン８の底部をキャビティ３に向かって押圧できるようになっている点が相違している。
【００３０】
本例におけるパッキン押圧手段は、押圧プレート１２、駆動装置１３及びスプリング２０で構成されているもので、このようにすると、押圧プレート１２の進退量に対する栓型パッキン８の押圧力の変動量をスプリング２０で小さくすることができ、栓型パッキン８の密着力の微調整が行いやすくなると共に、押圧力を安定させやすくなる。また、前記第１の例において説明したバックリング１０（図３参照）を栓型パッキン８とスプリング２０の間に入れて使用することもできる。
【００３１】
更に、本例で説明したスプリング２０を用いる場合、駆動装置１２を省略して、押圧プレート１２は一定位置に定位させ、押圧プレート１２と栓型パッキン８の間にスプリング２０を圧縮挟持させることで、栓型パッキン８をキャビティ３方向に押圧するようにすることもできる。
【００３２】
なお、図４及び図５において、図１〜図３と同じ符号は同じ部材を示すものである。
【００３３】
さらに、図６に基づいて、本発明に係るシール金型の第３の例を説明する。
【００３４】
前述の第１の例及び第２の例はいずれもカウンタプレッシャ成形用のものであるが、本例のシール金型はガス加圧成形用のもので、ガス給排路１５が、コア型１と補助プレート５間の隙間にのみ接続されたものとなっている。
【００３５】
本例のシール金型によるガス加圧成形は従来と同様にして行うことができる。すなわち、キャビティ３内に溶融した合成樹脂を射出して充填した後、ガス源（図示されていない）から加圧したガスをガス給排路１５を介して供給し、キャビティ３内の合成樹脂とコア型１のキャビティ面間にガスを圧入して、合成樹脂をキャビティ型２方向へ押し付けることで行われる。
【００３６】
本例のシール金型におけるガスの供給は、コア型１と補助プレート５間の隙間及び突き出しピン６周りの隙間を介しての経路から行われる。キャビティ３内の樹脂がある程度冷却されてからガスは排出されるが、このガスの排出は、前述のようにガス給排路１５を用いて行うことができる他、押圧プレート１２を後退させて栓型パッキン８のシールを解除することでも行うことができる。
【００３７】
ガス加圧成形の場合、Ｏリング４ａ，４ｃによるシールは省略することができる。特に、合成樹脂の射出前からガスをキャビティ３に供給しつつ合成樹脂の射出を行うガス加圧成形もあり、この場合、合成樹脂の射出時にキャビティ３内の余分なガスをスムースにキャビティ３外へ排出しながら十分に合成樹脂を充填できるよう、少なくともＯリング４ａによるパーティング面のシールは省略しておくことが好ましい。
【００３８】
なお、図６において、図１と同じ符号は同じ部材を示すものである。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明に係るシール金型は、カウンタプレッシャ成形用の金型として効果的に使用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係るシール金型の第１の例を示す断面図である。
【図２】第１の例における栓型パッキンの拡大断面図である。
【図３】第１の例における栓型パッキンまわりの拡大断面図である。
【図４】本発明に係るシール金型の第２の例を示す断面図である。
【図５】第２の例における栓型パッキンまわりの拡大断面図である。
【図６】本発明に係るシール金型の第３の例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１    コア型
２    キャビティ型
３    キャビティ
４ａ  Ｏリング
４ｂ  Ｏリング
４ｃ  Ｏリング
５    補助プレート
６    突き出しピン
７    パッキン溝
８    栓型パッキン
９    貫通孔
１０  バックリング
１１  背面溝
１２  押圧プレート
１３  駆動装置
１４  コア型側取り付けプレート
１５  ガス給排路
１６  スプルー
１７  キャビティ型側取り付けプレート
１８  突き出しピンプレート
１９  突き出しピン駆動ロッド
２０  スプリング
【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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