(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
型内のゲートに配設されるゲートピンを、ゲート内の樹脂圧力に従って移動する構成とし、樹脂の充填の際に樹脂圧力が所定値を越えるときゲートより逃げ動作を行ってゲート開とし、樹脂の充填が完了し樹脂圧力が所定値より低下するときゲート方向に移動する動作を行い、ゲートの遮断を行う型内ゲート開閉機構において、
型内ゲート開閉機構が、金型に組み込まれ、ランナーのゲートを、該ゲートの方向と直角方向又は同一方向から開閉する構成の１つのユニットであり、
該ユニットが、金属製ブロックから成る基体の表面の端部にゲート用空隙を設け、このゲート用空隙に連続して案内溝を設けてゲートピンを配設すると共に、該ゲートピンを前記基体内に配設されているバネにより前記ゲート用空隙の方向に付勢し、バネ圧調整及び移動ストローク調整する機構により、樹脂の充填の際に樹脂圧力が所定値を越えるときゲートより逃げ動作を行ってゲート開とし、樹脂充填完了後に樹脂圧が所定値を下回ったとき、前記ゲートピンが前記バネの付勢力によりゲート方向に移動し、ゲートを遮断する構成であり、
前記基体の表面部側部材には、該型内ゲート開閉装置を組み込む部分の金型の表面と面一の表面を有するフランジ部が設けられていることを特徴とする型内ゲート開閉機構。
【請求項２】
前記ゲートピンの逃げ動作の移動量をゲート全開からゲート遮断までの無段階に調整を行う構成であることを特徴とする請求項１に記載の型内ゲート開閉機構。
【請求項３】
バネ圧調整及び移動ストローク調整を、基体の反表面部側部材の底部から行う構成であることを特徴とする請求項２に記載の型内ゲート開閉機構。
【請求項４】
バネ圧調整及び移動ストローク調整を、基体の反表面部側部材を回動させることにより行う構成であることを特徴とする請求項２に記載の型内ゲート開閉機構。
【請求項５】
基体の反表面部側部材が円筒形であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の型内ゲート開閉機構。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載した型内ゲート開閉機構を備えていることを特徴とする射出成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、型内ゲート開閉機構及び射出成形用金型に関する。
【０００２】
【従来技術】
合成樹脂の射出成形法は、概略すれば、上型（固定型・雌型）と下型（可動型・雄型）の締め付け、型内への溶融樹脂の充填・冷却の後に、金型の開放（型開き）を行い固化した成形品の型からの取り出しのサイクルで行われる。このとき、成形品には、スプル・ランナ・ゲートといった樹脂部分が附属しているので、何らかの方法で成形品と切断する必要がある。
【０００３】
古典的な方法としては、ゲート部分をニッパー等でカットする方法が行われているが、生産能率の向上・製造コストの低廉化・切断面の美的評価の向上等々を技術目的として、種々の型内ゲート開閉機構が提案・実施されている。
【０００４】
型内ゲート開閉機構としては、予め型内に組み込んだゲート開閉ピンを型開きに連動させ、専用に設けられている流体圧力手段によりゲート部分に作動させ、ゲート部分の切断を行う方式、ゲート開閉ピンを型開きの際の可動型の運動により作動させる方式、トンネルゲート方式などが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来知られている型内ゲート開閉機構は、ゲート開閉ピンを、専用に設けられている流体圧力手段や可動型の運動に従って作動させる構成であるため、機構が大型で複雑であった。また、前者の方式では、型開きに際してゲート開閉のための工程が必要であり、その分だけ時間ロスが生じている（特許第２９６６７０７号参照）。
【０００６】
多点ゲート成形や複数個取りの成形では、ゲートの数が多くなり、位置取りも複雑となるので、従来方式の型内ゲート開閉機構では、金型の設計・製造が複雑となりコスト高となる難点がある。
【０００７】
更に、従来の型内ゲート開閉機構では、ゲート部分の樹脂が固化した後に切断を行うので、きれいな切断面が得られない難点もある。
【０００８】
本発明は、上記に鑑み、構造がコンパクトでシンプルであり、コールドランナー金型でもホットランナー金型などあらゆる型内への組み込みが容易であり、更に、ゲートバランスの調整が容易である型内ゲート開閉機構及び射出成形用金型を明らかにすることを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る型内ゲート開閉機構及び射出成形用金型は、下記構成であることを特徴とする。
【００１０】
１．型内のゲートに配設されるゲートピンを、ゲート内の樹脂圧力に従って移動する構成とし、樹脂の充填の際に樹脂圧力が所定値を越えるときゲートより逃げ動作を行ってゲート開とし、樹脂の充填が完了し樹脂圧力が所定値より低下するときゲート方向に移動する動作を行い、ゲートの遮断を行う型内ゲート開閉機構において、
型内ゲート開閉機構が、金型に組み込まれ、ランナーのゲートを、該ゲートの方向と直角方向又は同一方向から開閉する構成の１つのユニットであり、
該ユニットが、金属製ブロックから成る基体の表面の端部にゲート用空隙を設け、このゲート用空隙に連続して案内溝を設けてゲートピンを配設すると共に、該ゲートピンを前記基体内に配設されているバネにより前記ゲート用空隙の方向に付勢し、バネ圧調整及び移動ストローク調整する機構により、樹脂の充填の際に樹脂圧力が所定値を越えるときゲートより逃げ動作を行ってゲート開とし、樹脂充填完了後に樹脂圧が所定値を下回ったとき、前記ゲートピンが前記バネの付勢力によりゲート方向に移動し、ゲートを遮断する構成であり、
前記基体の表面部側部材には、該型内ゲート開閉装置を組み込む部分の金型の表面と面一の表面を有するフランジ部が設けられていることを特徴とする型内ゲート開閉機構。
【００１４】
２．前記ゲートピンの逃げ動作の移動量をゲート全開からゲート遮断までの無段階に調整を行う構成であることを特徴とする上記１に記載の型内ゲート開閉機構。
【００１６】
３．バネ圧調整及び移動ストローク調整を、基体の反表面部側部材の底部から行う構成であることを特徴とする上記２に記載の型内ゲート開閉機構。
【００１７】
４．バネ圧調整及び移動ストローク調整を、基体の反表面部側部材を回動させることにより行う構成であることを特徴とする上記２に記載の型内ゲート開閉機構。
【００１８】
５．基体の反表面部側部材が円筒形であることを特徴とする上記１〜４のいずれかに記載の型内ゲート開閉機構。
【００２０】
６．上記１〜５のいずれかに記載した型内ゲート開閉機構を備えていることを特徴とする射出成形用金型。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳述する。
【００２２】
先ず、図１に従って、本発明に係る型内ゲート開閉機構の第１の実施例を説明する。基体１０は金属製のブロックであり、その表面及び内部空間に以下に説明する諸々の構成が組み込まれた一つのユニットが形成され、後述するように、入れ子にセットされて金型（下型）に組み込まれて利用される。
【００２３】
図１−Ａに示すように、基体１０の上面の端部にはゲート用空隙１１が形成されており、このゲート用空隙１１に連続して設けられている案内溝１２にはゲートピン２０が配設されている。尚、案内溝１２の深さ及び幅の寸法は、ゲートピン２０の厚み及び幅の寸法に対応しており、両者の習合部分から溶融樹脂が浸入しないよう精度が保たれている。
【００２４】
仮想線で示すように、ゲートピン２０とその基端部材２１とは別々の部材で形成し、ネジなどで一体化する構成とすることもできる。
【００２５】
ゲートピン２０の先端（樹脂圧受面）の形状は、図示の如き傾斜面型の外、Ｕ字型、Ｖ字型、平型など、溶融樹脂の通るゲート５２の開放・遮断を行う構成であれば自由に設定することができ、必ずしもブレードである必要はない。また、図４−Ｂに示す如く構成することもできる。
【００２６】
図１−Ｂに示すように、基体１０の内部には、円柱状空間３０が設けられており、バネ３１及びこのバネ３１を収納する遊動筒３２が嵌挿されている。遊動筒３２の付勢方向に対して反対側に位置する端部にはゲートピン２０の付勢方向に対して反対側に位置する端部である基端部材２１が接続されている。従って、ゲートピン２０は、バネ３１の力により、常にゲート用空隙１１の方向に付勢されていることになる。
【００２７】
ゲートの遮断を行うゲートピン２０のストロークＬは、基本的にはゲートピン２０の基端部材２１が摺動できる基体１０の空隙の長さに制限される。ストロークＬは、例えば、約２．５ｍｍ程度を中心として設定することができる。
【００２８】
バネ３１の力は、ゲートピン２０の先端をゲート用空隙１１の方向に押し出す力となるから、ゲート内に充満する溶融樹脂の圧力に応じて調整する必要がある。即ち、ノズル開で樹脂充填中におけるゲート用空隙１１内の樹脂圧力がバネ３１の付勢力よりも大きくなると、ゲートピン２０は、バネ３１の付勢力に抗して押されてゲート用空隙１１の位置から後退する。次に、樹脂の充填が完了し、ノズル閉となると、ゲート用空隙１１内の樹脂圧力がバネ３１の付勢力よりも小さくなり、ゲートピン２０はバネ３１の付勢力によりゲート用空隙１１の位置に復帰する。このとき、ゲート用空隙１１に形成されているゲートは、ゲートピン２０の先端により遮断されることになる。
【００２９】
上記の作用を実現するために、ゲート開き圧力は、例えば約５０〜３００ｋｇｆ／ｃｍ2程度、バネ強さは最大で例えば約３０ｋｇｆ程度に設定される。
【００３０】
バネ３１の付勢力の調整は、遊動筒３２の開放端側に用意されているバネ圧調整ナット３３の正逆回動操作により行われる。つまり、バネ３１の一端は、遊動筒３２の底部に当接していて不動であるから、位置決めネジ３２を正方向に回転操作すれば、バネ３１は他方の端部はバネ圧調整ナット３３に押されて縮まり、ゲートピン２０に作用する付勢力を増大させることになる。当然のことながら、バネ圧調整ナット３３を逆方向に回転操作すれば、ゲートピン２０に作用する付勢力を減少させることになる。
【００３１】
次に、図２及び図３に従って、本発明に係る型内ゲート開閉機構の第２の実施例を説明する。
【００３２】
基体１０、ゲート用空隙１１、案内溝１２、ゲートピン２０、基端部材２１、遊動筒３２など基本的構造は、図１に従って説明した第１の実施例と同一であるが、バネ３１の付勢力を調整する機構が異なる。即ち、この実施例では、センターシャフト４０が、基体１０の先端側に用意される軸受孔（円柱孔）４１と、基体１０の前記軸受孔（円柱孔）４１の反対側の円柱孔内に配設される軸受部材４２との間に設けられる。尚、軸受部材４２の位置は、ボルト４３の締め付けにより決定される。センターシャフト４０には、上述した実施例と同様に、遊動筒３２及びバネ３１が配設される外、ストッパブッシュ４４とウオームホイール４５が配設され、ウオームホイール４５は、図３に示すように、ウオーム４６に係合している。
【００３３】
上記した第２の実施例におけるバネ圧の調整は、次のようにして行う。即ち、軸受部材４２の位置は、ボルト４３の締め付けにより固定され、また回動もしないので、ウオーム４６を回動操作すると、これと係合するウオームホイール４５も連動して回動し、センターシャフト４０は、軸受部材４２とのネジ機構による係合に従って正又は逆回動を行う結果、正回動ではバネ３１を締め付ける方向に移動し、逆回動ではバネ３１を開放する方向に移動して、バネ３１の付勢力の調整が行われる。
【００３４】
以上説明した機構により型内ゲート開閉ユニット（以下、ユニットと略称する）が形成されるが、実際に利用するに際しては、ユニットの金型への組み込みが必要になる。以下、図４に従ってこれを説明する。
【００３５】
図４−Ａ及び図４−Ｂは、夫々ユニットの金型への組み込みの例を示すものであり、図４−Ａに示す態様では、ゲートピン２０は水平方向に作動し、図４−Ｂに示す態様では、ゲートピン２０は垂直方向に作動する。ゲートピン２０の作動方向、即ちユニットの配置姿勢は図示の態様に限定されるものではなく、キャビティ５１の形状や個数、ゲートの数などにより種々に設定される。
【００３６】
下型ブロック６０と下型ブロック６１とは合体されて全体として下型を形成する要素であるが、ユニットは下型ブロック６１に組み込まれる。
【００３７】
図４−Ａに示す態様では、下型ブロック６１の上面に、１点鎖線及び２点鎖線で示すように、ユニットの大きさに対応した大きさの空隙Ａ及びＢが形成されており、先ず、空隙Ｂに対して上方向から垂直にユニットが挿入され、次いで、空隙Ａの側に押し込みが行われ、所定の位置にてボルトなどにより固定が行われる。ユニットの固定が完了したら、空隙Ｂの位置に、上面にランナー５３となる凹部が形成されているインサートを挿入して固定する。ユニットの取り出しは、上記とは逆の操作により行う。
【００３８】
図４−Ｂに示す態様では、ユニットを逃がすための空隙は必要がなく、下型ブロック６１の上面に設けた空隙Ｃに垂直方向に挿入するだけでユニットの組み込みを行うことができる。
【００３９】
ゲートピン２０が適切に作動するかどうかは、実際に成形を行ってバネ３１の付勢力を調整する必要があるが、本発明によれば、ユニットの金型からの脱着が容易であるから、極めて能率良く作業を行うことができる。
【００４０】
図４−Ａに示す組み込み態様に、図２及び図３に示した実施例を適用した場合には、ユニットを下型ブロック６１から取り外さなくともバネ３１の付勢力の調整を行うことができる。
【００４１】
尚、ユニットを下型ブロック６１に直接に組み込む方式で説明したが、ユニットを入れ子に組み込んだ状態で下型ブロック６１に組み込む方式とすることもできる。
【００４２】
次に、図５〜図７に従って、本発明に係る型内ゲート開閉装置の第３の実施例を説明する。
【００４３】
基体１１０は金属製のブロックであり、後述するように金型（下型）に組み込まれて利用されるものであり、基体１１０の表面部側部材１１０Ａには、金型（下型）に組み込んだ際に該金型（下型）の表面と面一の表面を有するフランジ部１１３が設けられており、基体１１０の表面部側部材１１０Ａの表面及び反表面部側部材１１０Ｂ内部空間に以下に説明する諸々の構成が組み込まれた一つのユニットが形成されている。
【００４４】
本実施例においては、基体１１０の表面部側部材１１０Ａを反表面部側部材１１０Ｂより幅広とすることで反表面部側部材１１０Ｂの幅より突出した部分をフランジ部１１３として構成しているが、本発明はこの態様に限らず、基体１１０の表面部側部材１１０Ａの表面を含む一部のみを基体１１０の他の構成部分よりも幅広とすることでフランジ部１１３を構成してもよい。
尚、基体の表面部側部材１１０Ａと基体の反表面部側部材１１０Ｂとは、ボルト等の止具（図示せず）によって止着してある。
【００４５】
図５に示すように、基体１１０の表面の端部にはゲート用空隙１１１が形成されており、このゲート用空隙１１１に隣接して設けられている案内溝１１２にはゲートピン１２０が配設されている。尚、案内溝１１２の深さ及び幅の寸法は、ゲートピン１２０の厚み及び幅の寸法に対応しており、両者の摺動面部分から溶融樹脂が浸入しないよう精度が保たれている。
【００４６】
図６及び図７に示すように、基体１１０（主として反表面部側部材１１０Ｂ）の内部には、円柱状空間１３０が設けられており、バネ１３１及びこのバネ１３１を収納する遊動筒１３２が嵌挿されている。
【００４７】
遊動筒１３２にはゲートピン１２０がネジなどのゲートピン固定部材１２１で接続されている。従って、ゲートピン１２０は、バネ１３１の力により、常にゲート用空隙１１１の方向に付勢されていることになる。尚、バネ１３１としては本態様ではコイルスプリングを用いているが、本発明はコイルスプリングに限定されず、板バネなどの他のバネ部材を用いることもできる。
【００４８】
ゲートピン１２０の先端（樹脂圧受面）の形状は、図示の如き傾斜面型の外、Ｕ字型、Ｖ字型、平型など、溶融樹脂の通るゲートの開放・遮断を行う構成であれば自由に設定することができ、必ずしもブレードである必要はない。
【００４９】
ゲートの遮断を行うゲートピン１２０のストロークＬは、基本的にはゲートピン１２０が接続されている遊動筒１３２が摺動できる基体１１０の空隙の長さに制限される。ストロークＬは、例えば、約２．５ｍｍ程度を中心として設定することができる。
【００５０】
バネ１３１の力は、ゲートピン１２０の先端をゲート用空隙１１１の方向に押し出す力となるから、ゲート内に充満する溶融樹脂の圧力に応じて調整する必要がある。即ち、ノズル開で樹脂充填中におけるゲート用空隙１１１内の樹脂圧力がバネ１３１の付勢力よりも大きくなると、ゲートピン１２０は、バネ１３１の付勢力に抗して押されてゲート用空隙１１１の位置から反付勢方向に後退する。次に、樹脂の充填が完了し、ノズル閉となると、ゲート用空隙１１１内の樹脂圧力がバネ１３１の付勢力よりも小さくなり、ゲートピン１２０はバネ１３１の付勢力によりゲート用空隙１１１の位置に復帰する。このとき、ゲート用空隙１１１に形成されているゲートは、ゲートピン１２０の先端により遮断されることになる。
【００５１】
即ち、本発明の型内ゲート開閉装置によれば、従来のような専用に設けられている流体圧力手段や可動型の運動に従って作動させる等の外部動力機構を用いることなく、型内ゲートの開閉を行うことができる。
【００５２】
さらに、射出される樹脂の圧力を利用して、型内ゲートの開閉を行うので、樹脂の射出タイミングと、型内ゲートの開閉タイミングとの調整が不要である。
【００５３】
上記の作用を実現するために、ゲート開き圧力は、例えば約５０〜３００ｋｇｆ／ｃｍ2程度、バネ強さは最大で例えば約３０ｋｇｆ程度に設定される。
【００５４】
バネ１３１の付勢力の調整は、基体１１０の上面側に用意されているバネ圧調整ナット１３３の正逆回動操作により行われる。即ち、バネ圧調整ナット１３３を回動操作すると、ギア１４６を介して、該ギア１４６と係合するギア１４５も回動する。ギア１４５の回動により、該ギア１４５の軸であるセンターシャフト１４０が回動することによって、回動しないようにされているバネ受けナット１４２が移動する。バネ受けナット１４２の移動は、ギア１４５及びセンターシャフト１４０が正回動（バネ圧調整ナット１３３は逆回動）ではバネ１３１を締め付ける方向に移動し、逆回動（バネ圧調整ナット１３３は正回動）ではバネ１３１を開放する方向に移動して、バネ１３１の付勢力の調整が行われる。
【００５５】
尚、バネ圧の調整は、上述のギア１４５・１４６による本態様の手段に限定されず、センターシャフト１４０自体が移動してもよいし、バネ１３１の付勢力の調整を行うことができる構成であれば公知公用の手段を特別の制限無く用いることができ、例えば、バネ圧調整ナット１３３の回動操作により、例えば、梃子作用によりバネ１３１の付勢力を調整することもできる。
【００５６】
次に、図８〜図１０に従って、本発明に係る型内ゲート開閉装置の第４の実施例を説明する。
【００５７】
基体１１０、ゲート用空隙１１１、案内溝１１２、ゲートピン１２０、遊動筒１３２など基本的構造は、上述の第３の実施例と同一であるが、バネ３１の付勢力を調整する機構が異なる。即ち、この実施例では、バネ圧調整ナット１３３、ギア１４６及びギア１４５が無く、基体１１０（反表面部側部材１１０Ｂ）に穿かれた孔部である軸受孔１４１からセンターシャフト１４０を回動することによりバネ１３１の付勢力の調整が行われる。バネ１３１の付勢力の増減のメカニズムについては上述の第１の実施例と同じである。
【００５８】
以上説明した機構により型内ゲート開閉ユニット（以下、ユニットと略称する）が形成されるが、実際に利用するに際しては、ユニットの金型への組み込みが必要になる。
【００５９】
以下、図１１及び図１２並びに図１３及び図１４に従ってこれを説明する。図１１及び図１２は図５〜図７に示す第３の実施例の型内ゲート開閉装置を組み込んだ例を、図１３及び図１４は図８〜図１０に示す第４の実施例の型内ゲート開閉装置を組み込んだ例を、それぞれ示す。
【００６０】
図１１及び図１２並びに図１３及び図１４に示すように、本発明が適用される金型は、上型１５０と下型１６０とから構成されており、ユニットは下型１６０の下型ブロック１６１に組み込まれる。
【００６１】
図１１及び図１２並びに図１３及び図１４に示すように、本発明の型内ゲート開閉装置は、下型ブロック１６１の表面に設けた空隙Ｃに垂直方向に挿入するだけでユニットの組み込みを行うことができる。
【００６２】
組み込むに際しては、基体１１０（表面部側部材１１０Ａ）のフランジ部１１３を受け止める段差を空隙Ｃ内に形成しておき、該空隙Ｃ内の段差にフランジ部１１３の反表面部が当接した状態でフランジ部１１３の表面が下型ブロック１６１の表面と面一になるように構成する。
【００６３】
下型ブロック１６１の空隙Ｃにユニットを組み込んだ後、ボルト等の固定部材１６２により固定する。
【００６４】
射出樹脂の圧力に対して、ゲートピン１２０が適切に作動するかどうかは、実際に成形を行ってバネ１３１の付勢力を調整する必要があるが、第２の実施例の本発明によれば、ユニットの金型からの脱着が容易であるから、極めて能率良く作業を行うことができる。
【００６５】
多数個のユニットの付勢力の調整に際しても、各々で個別に極めて容易に行うことができるので、多点ゲート成形の場合においては、付勢力のバランスを変えることでウェルドラインの生じる位置を所望の位置に変更することが容易となり、複数個取りの場合においては、同一大の成形品でなくても、成形品夫々に対応する付勢力に調整できるので、成形品の大小に拘わらずに均一な成形を行うことができる。
【００６６】
図１１及び図２からも明らかなように、図５〜図７に示した型内ゲート開閉装置の第３の実施例を適用した場合には、ユニットを下型ブロック１６１から取り外さなくともバネ１３１の付勢力の調整を行うことができる。
【００６７】
従って、第３の実施例によれば、成形作業中であっても付勢力の調整を極めて容易に行うことができる。特に、多点ゲート成形や複数個取りの成形のように、複数個のユニットを金型に組み込む樹脂成形の場合、複数個のユニットを成形の度に取り外すことなく付勢力の調整を行うことができるので、作業効率が著しく向上する。
【００６８】
次に、図１５〜図１９に従って、本発明に係る型内ゲート開閉装置の第５の実施例について説明する。尚、図１５〜図１９において、前記図５〜図１４に示した第３及び第４の実施例のものと同様の構成部材については同一の符号を使用し、異なる構成部材については異なる符号を付して示すものとする。
【００６９】
本実施例は、上述した第３及び第４の実施例におけるゲートピン１２０に対するバネ１３１の付勢力の調整に加え、ゲートピン１２０の逃げ動作の移動量（移動ストローク）の調整を行う構成を有している。逃げ動作の移動量の調整範囲としては、ゲート全開からゲート遮断までの無段階の調整が可能である。
【００７０】
更に本第５の実施例は、第３及び第４の実施例の構成、特に基体の反表面部側部材１１０Ｂ及びその内部構成について、より簡素化した構成を有する。
即ち、第３及び第４の実施例では、基体の反表面部側部材１１０Ｂ、センターシャフト１４０、バネ１３１、遊動筒１３２、バネ受けナット１４２の５点の構成部品から構成されていたのに対し、本実施例では、基体の反表面部側部材２１０Ｂ、センターシャフト２４０、バネ１３１、調整部材２４２の４点から成る。
【００７１】
基体の反表面部側部材２１０Ｂは、図１６から明らかなように円筒形状を有していることが好ましく、円筒形状とすることで、加工が容易となり、強度を維持したまま小型化が可能となるのでコストダウンを図ることができる。更には、金型への組み込みも容易となるので、型内ゲート開閉装置単体でのコストダウンのみならず、金型のコストダウンも図ることができる。
【００７２】
尚、基体の表面部側部材２１０Ａは、基体の反表面部側部材２１０Ｂ及びその内部構成に対応するように、第３及び第４の実施例の基体の表面部側部材１１０Ａとは細部構成が変更されているが、ゲート用空隙１１１や案内溝１１２等の型内ゲート開閉装置としての基本的構成は略同じである。図１５〜図１９において、２２０は基体の反表面部側部材２１０Ｂを基体の表面部側部材２１０Ａに取り付けるための表面部側部材底板である。図１６において、２１２は金型へ固定するためのボルト等の固定具が挿通される取付孔であり、２１３は基体の表面部側部材２１０Ａに表面部側部材底板２２０を取り付けるための固定具である。
【００７３】
本第５の実施例では、第３及び第４の実施例のバネ圧調整という機能に加えて、移動ストローク調整という新たな機能を付加した上で、主要構成部品を一つ減らしている。この主要構成部品の削減によって、全体構造の簡略化を図ることができ、単に部品数削減によるコストダウン以上の低コスト化を図ることができ、更には、小型化が可能であるという副次的な効果をも有することとなった。
【００７４】
本第５の実施例について更に詳説すると、第３及び第４の実施例では遊動筒３２にゲートピン固定部材１２１によって取付固定されていたゲートピン１２０を、本第５の実施例ではセンターシャフト２４０の表面側構成２４０Ａにゲートピン固定部材１２１によって取付固定すると共に該センターシャフト２４０を軸方向に遊動させる構成とすること、並びに、第３及び第４の実施例ではバネ１３１はセンターシャフト１４０の周囲であって且つ遊動筒３２内に収納していたが、本第５の実施例ではセンターシャフト２４０の周囲であって且つ基体の反表面部側部材２１０Ｂ内に直接収納することで、遊動筒１３２を省略している。この遊動筒１３２を省略したことで、上述したように全体構造の簡略化、小型化、コストダウン化を図ることができる。
【００７５】
バネ１３１の調整は、センターシャフト２４０の前記基体１１０表面と反対側に位置する部分であって且つ基体の反表面部側部材２１０Ｂの前記基体１１０表面と反対側に位置する部分の内部に螺合状態に嵌合されている調整部材２４２を回動させることによって行う。図において、２４２Ａは螺子部である。
【００７６】
調整部材２４２を回動させるには、基体の反表面部側部材２１０Ｂの底部、即ち、図１６に示す底面の中心部に穿かれている六角孔２４２Ｂに六角レンチを差し込むことにより行う。この回動により、調整部材２４２は回転しながら、センターシャフト２４０軸方向に移動することになる。この調整部材２４２の移動によって、バネ１３１の付勢力が強弱調整されることになる。
【００７７】
尚、本第５の実施例では、六角レンチにより回動させる構成としているが、基体の反表面部側部材２１０Ｂの底部から行う構成であれば本発明はこれに限定されず、六角孔２４２Ｂに代えて＋ネジ孔、−ネジ孔等とし、公知公用の器具等を用いて回動させる構成としてもよいし、或いは、調整部材２４２の底部に摘み部材を直接乃至は間接的に取り付けて、器具を用いることなく直に手指で回動させるようにしてもよい。
【００７８】
調整部材２４２はバネ１３１のバネ受け及び付勢力の調整としてだけでなく、ゲートピン１２０の逃げ動作の移動量の調整機能をも有している。即ち、調整部材２４２の内側部に設けられているストッパー面２４２Ｃによって、センターシャフト２４０の最大移動位置を制限することができる。
【００７９】
図１７に示す状態では、調整部材２４２は基体１１０表面と最も反対に位置する部分、即ち、ストッパー面２４２Ｃがセンターシャフト２４０の基体１１０表面より最も遠い位置にあるため、ゲートピン１２０のストロークＬに対するセンターシャフト２４０の移動許容量Ｌ2の関係は、Ｌ≦Ｌ2であるため、センターシャフト２４０及びゲートピン１２０の移動ストロークＬには制限が無く、ゲートを全開とすることができる。
【００８０】
これに対し調整部材２４２を回動して、図１８に示すようにバネ１３１の付勢力を強めると共にストッパー面２４２Ｃを基体１１０表面方向に移動させることにより、センターシャフト２４０の移動許容量Ｌ3を図１７の移動許容量Ｌ2の約半分の状態とすると、Ｌ＝Ｌ3であるため、ゲートピン１２０の移動ストロークＬも約半分に制限され、ゲートは全開とはならず半開状態が限度となる。
【００８１】
更に調整部材２４２を回動して、図１９に示すようにストッパー面２４２Ｃを基体１１０表面方向の限界位置であるセンターシャフト２４０の基体１１０表面と反対側に位置する端部に当接するまで基体１１０表面方向に移動させ、センターシャフト２４０を移動不能に固定状態とすることにより、ゲートピン１２０の移動ストロークＬ＝０となり、ゲートは常に遮断状態となる。
【００８２】
図１５〜図１９に基づき説明したように、調整部材２４２をセンターシャフト２４０の軸方向に移動させることにより、ゲートピン１２０の移動ストロークＬをゲート全開からゲート遮断までの無段階に調整することができる。
【００８３】
従って、多点ゲートにおけるゲートバランスはバネの付勢力及びゲートピンの移動ストロークを調整するだけでよいので、ゲートバランス調整が容易である。特に本実施例によれば、極端に重量比の異なるセット取り製品の成形時のゲートバランスの調整も容易であるだけでなく、複数個取りの金型において、任意の数の製品のみ必要な場合に、不要な製品部分のゲートのみを遮断することができる。
【００８４】
次に、図２０〜図２３に従って、本発明に係る型内ゲート開閉装置の第６の実施例について説明する。尚、図２０〜図２３において、前記図５〜図１４に示した第３及び第４の実施例のものと同様の構成部材については同一の符号を使用し、異なる構成部材については異なる符号を付して示すものとする。
【００８５】
本第６の実施例は、上述した第５の実施例と同様、ゲートピン１２０に対するバネ１３１の付勢力の調整に加え、ゲートピン１２０の逃げ動作の移動量（移動ストローク）の調整を行う構成を有しており、逃げ動作の移動量の調整範囲についても第５の実施例と同様、ゲート全開からゲート遮断までの無段階の調整が可能である。
【００８６】
第５の実施例と本第６の実施例との相違点は、第５の実施例では、反表面部側部材２１０Ｂは表面部側部材２１０Ａに表面部側部材底板２２０によって固定状態に取り付けられていると共に、バネ圧調整及び移動ストローク調整に際しては調整部材２４２のみを回動させることにより該調整部材２４２が軸方向に移動する構成としたのに対し、第６の実施例では、反表面部側部材２１０Ｂは表面部側部材２１０Ａに対して表面部側部材底板３２０によって回動方向に遊動可能に遊嵌取付けされると共に、該反表面部側部材２１０Ｂのみを回動させることにより、反表面部側部材２１０Ｂに螺子部３４２Ａにおいて螺合している螺子部調整部材３４２は回動することなく軸方向にのみ移動する構成としたことである。
【００８７】
調整部材３４２には、遊嵌溝３４２Ｂが設けられており、該遊嵌溝３４２Ｂに、センターシャフト３４０に取り付けられた固定部材３４３が軸方向にのみ遊動状態に嵌挿することによって、回動方向への回転が規制されている。従って、反表面部側部材２１０Ｂを回動させると、調整部材３４２は軸方向に移動することになる。この調整部材３４２の移動によって、バネ１３１の付勢力が調整されることになる。尚、本第６の実施例においても、ゲートピン１２０はゲートピン固定部材１２１によってセンターシャフト３４０の上部構成３４０Ａに取り付けられている。
【００８８】
調整部材３４２を回動させるには、反表面部側部材２１０Ｂを直に手で掴んで回してもよいし、或いはペンチ等の器具を使って回動させてもよい。
【００８９】
調整部材３４２は、上述したようにバネ１３１のバネ受け及び付勢力の調整としてだけでなく、第５の実施例と同様、ゲートピン１２０の逃げ動作の移動量の調整機能をも有している。即ち、調整部材３４２の基体１１０表面側に位置する部分に設けられているストッパー面３４２Ｃによって、センターシャフト３４０の最大移動位置を制限することができる。
【００９０】
図２１に示す状態では、調整部材３４２は基体１１０表面と最も反対に位置する部分、即ち、ストッパー面３４２Ｃがセンターシャフト３４０のストッパー部３４０Ｂよりも遠い位置にあるため、ゲートピン１２０のストロークＬに対するセンターシャフト３４０の移動許容量Ｌ2の関係は、Ｌ≦Ｌ2であるため、センターシャフト３４０及びゲートピン１２０の移動ストロークＬには制限が無く、ゲートを全開とすることができる。
【００９１】
これに対し反表面部側部材２１０Ｂを回動して調整部材３４２を軸方向に移動させて、図２２に示すようにバネ１３１の付勢力を強めると共にストッパー面３４２Ｃを基体１１０表面方向に移動させることにより、センターシャフト３４０の移動許容量Ｌ3を図２１の移動許容量Ｌ2の約半分の状態とすると、Ｌ＝Ｌ3であるため、ゲートピン１２０の移動ストロークＬも約半分に制限され、ゲートは全開とはならず半開状態が限度となる。
【００９２】
更に反表面部側部材２１０Ｂを回動して調整部材３４２を移動させて、図２３に示すようにストッパー面３４２Ｃを基体１１０表面方向の限界位置であるセンターシャフト３４０のストッパー部３４０Ｂに当接するまで基体１１０表面方向に移動させ、センターシャフト３４０を移動不能に固定状態とすることにより、ゲートピン１２０の移動ストロークＬ＝０となり、ゲートは常に遮断状態となる。
【００９３】
図２０〜図２３に基づき説明したように、調整部材３４２をセンターシャフト３４０の軸方向に移動させることにより、本第６の実施例は上述の第５の実施例と同様、ゲートピン１２０の移動ストロークＬをゲート全開からゲート遮断までの無段階に調整することができる。従って、上述の第５の実施例と同様の効果を奏する。
【００９４】
以上、本発明の第６の実施例について説明したが、上記の態様では、バネ圧調整及び移動ストローク調整を行うためには、金型から取り外した状態で行う必要があるが、取り外すことなく金型に組み込んだままの状態で調整可能に構成することもできる。かかる構成について、第７の実施例として図２４及び図２５に基づき説明する。
【００９５】
図２５に示すように、表面部側部材底板３２０によって表面部側部材３１０Ａに遊嵌状態に取り付けられている反表面部側部材３１０Ｂの基体１１０表面側に位置する端部の縁部３１１をギヤ状に形成し、図２４の仮想線で示すように該ギヤ状の縁部３１１に噛み合うギヤ機構３３３を表面部側部材３１０Ａ内に設け、図２４に示すように該ギヤ機構３３３の調整ナット３３４を表面部側部材３１０Ａの表面に設ける。
【００９６】
表面部側部材３１０Ａの表面に設けられている調整ナット３３４を回動操作すると、ギア機構３３３を介して、該ギア機構３３３と係合するギア状の縁部３１１も回動する。縁部３１１の回動により、調整部材３４２が軸方向に移動する。この調整部材３４２の移動によってバネ圧調整及び移動ストローク調整が行われる。バネ圧調整及び移動ストローク調整の詳細については上述の第６の実施例と同じである。
【００９７】
以上、本発明に係る型内ゲート開閉装置の第５〜第７の実施例について説明したが、これらの実施例は、上述の第３及び第４の実施例におけるゲートピン２０に対するバネ３１の付勢力の調整に、ゲートピン２０の逃げ動作の移動量の調整を行う構成を加えた態様だけでなく、前述の第１及び第２の実施例と同様にフランジ部１１３が設けられていない態様に本構成を加えた態様も本発明に含まれる。
【００９８】
【発明の効果】
本発明に係る型内ゲート開閉機構及び金型によれば、下記の効果が得られ、頭記した課題が解決される。
（１）樹脂圧力を利用し、外部動力としてのエアーや油圧を必要としないので構造がシンプルである。
（２）サイドゲート仕様の金型であれば、コールドランナーは勿論ホットランナー金型にも組み込みが可能である。
（３）多点ゲートにおけるゲートバランスはバネの付勢力を調整するだけでよいので、ゲートバランス調整が容易である。また、本発明の好ましい実施態様によれば、バネ圧調整は金型を分解することなく行うことができるから、成形を行いながらの作業で行うことができる。ウエルドラインも簡単に移動することができる。バルブゲートでないホットランナーでも射出タイミングが可能である。また、極端に重量比の異なるセット取り製品も容易に成形が可能である。更に、ゲートバランスが調整できることにより、ホットランナー金型では、マニホールドブロックランナー径、ノズルゲート径などの寸法を同一にでき、流動解析などの検討が容易である。また、粘度が高く、流動性の悪い樹脂では、各キャビティへのゲート調整には、トライ時に切削工具を必要とするが、本発明のユニットでは不要である。
（４）セット取り製品の成形時のゲートバランスの調整も可能であるので、極端に重量比の異なるセット取り製品の成形も可能である。
（５）保持圧力がＯＦＦ或いは所定値以下となった時点でゲートが遮断されるため、綺麗なカット面が得られる。また、ＰＭＭＡ（アクリル）など透明樹脂でもカット面は白化やクラックもなく透明が保たれる。
（６）自動化が容易である。
（７）その他、ゲート開閉装置付き取り出し機などの設備が不要である、保持圧力がＯＦＦ或いは所定値以下となった時点でゲートピンがゲートを遮断するので、キャビティからの樹脂の逆流が防止できるし、ゲート付近に樹脂の材料名を打刻することができ、リサイクルに有効である。
（８）基体の表面部側部材に、組み込む部分の金型の表面部と面一の表面部を有するフランジ部を設けたので、金型への組み込みが容易である。
（９）特に請求項３、４に示す本発明によれば、前記（１）〜（８）の効果が得られるのは勿論のこと、複数個取りの金型において、任意の数の製品のみ必要な場合であっても、不要な製品部分のゲートのみを遮断することができるので、余分な製品の成形を無くすことができる。
（１０）特に請求項３、４に示す本発明によれば、多点ゲートにおけるゲートバランスはバネの付勢力及びゲートピンの移動ストロークを調整するだけでよいので、ゲートバランス調整が容易である。また、バネ圧調整及び移動ストローク調整は金型を分解することなく行うことができるから、成形を行いながらの作業で行うことができる。ウエルドラインも簡単に移動することができる。バルブゲートでないホットランナーでも射出タイミングが可能である。また、極端に重量比の異なるセット取り製品も容易に成形が可能である。更に、ゲートバランスが調整できることにより、ホットランナー金型では、マニホールドブロックランナー径、ノズルゲート径などの寸法を同一にでき、流動解析などの検討が容易である。また、粘度が高く、流動性の悪い樹脂では、各キャビティへのゲート調整には、トライ時に切削工具を必要とするが、本発明のユニットでは不要である。
（１１）特に請求項２〜５によれば、全体構造の簡略化を図ることができるので、加工が容易となり、強度を維持したまま小型化が可能となるのでコストダウンを図ることができる。更には、金型への組み込みも容易となるので、型内ゲート開閉装置単体でのコストダウンのみならず、金型のコストダウンも図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る型内ゲート開閉機構の第１の実施例を示す平面図及び断面図
【図２】本発明に係る型内ゲート開閉機構の第２の実施例を示す平面図及び断面図
【図３】同上図の断面図
【図４】型内ゲート開閉機構を金型に組み込んだ状態を示す概略図
【図５】本発明に係る型内ゲート開閉装置の第３の実施例を示す平面図
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線断面図
【図７】図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図
【図８】本発明に係る型内ゲート開閉装置の第４の実施例を示す平面図
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線断面図
【図１０】図８のＶＩ−ＶＩ線断面図
【図１１】図５〜図７に示す第３の実施例の型内ゲート開閉装置を金型に組み込んだ状態を示す概略断面図
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図
【図１３】図８〜図１０に示す第４の実施例の型内ゲート開閉装置を金型に組み込んだ状態を示す概略断面図
【図１４】図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線断面図
【図１５】本発明に係る型内ゲート開閉装置の第５の実施例を示す正面図
【図１６】同じく第５の実施例の底面図
【図１７】図１５のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線断面図
【図１８】図１７の他の状態を示す断面図
【図１９】図１７の他の状態を示す断面図
【図２０】本発明に係る型内ゲート開閉装置の第６の実施例を示す平面図
【図２１】図２０のＸＸＩ−ＸＸＩ線断面図
【図２２】図２１の他の状態を示す断面図
【図２３】図２１の他の状態を示す断面図
【図２４】本発明に係る型内ゲート開閉装置の第７の実施例を示す平面図
【図２５】図２４のＸＸＶ−ＸＸＶ線断面図
【符号の説明】
１０  基体
１１  ゲート用空隙
１２  案内溝
２０  ゲートピン
２１  基端部材
３０  円柱状空間
３１  バネ
３２  遊動筒
３３  調整ナット
４０  センターシャフト
４１  軸受孔
４２  軸受部材
４３  ボルト
４４  ストッパブッシュ
４５  ウオームホイール
４６  ウオーム
５０  上型
５１  キャビティ
５２  ゲート
５３  ランナー
５４  ノズル
６０  下型ブロック
６１  下型ブロック
１１０  基体
１１０Ａ  表面部側部材
１１０Ｂ  反表面部側部材
１１１  ゲート用空隙
１１２  案内溝
１１３  フランジ部
１２０  ゲートピン
１２１  ゲートピン固定部材
１３０  円柱状空間
１３１  バネ
１３２  遊動筒
１３３  バネ圧調整ナット
１４０  センターシャフト
１４１  軸受孔
１４２  バネ受けナット
１４５  ギア
１４６  ギア
１５０  上型
１５１  キャビティ
１５２  ゲート
１５３  ランナー
１５４  ノズル
１６０  下型
１６１  下型ブロック
１６２  固定部材
２１０Ａ  表面部側部材
２１０Ｂ  反表面部側部材
２１２  取付孔
２１３  固定具
２２０  表面部側部材底板
２４０  センターシャフト
２４０  表面側構成
２４２  調整部材
２４２Ａ  螺子部
２４２Ｂ  六角孔
２４２Ｃ  ストッパー面
２４３  固定部材
３１０Ａ  表面部側部材
３１０Ｂ  反表面部側部材
３１１  縁部
３２０  表面部側部材底板
３３３  ギヤ機構
３３４  調整ナット
３４０  センターシャフト
３４０Ａ  表面側構成
３４０Ｂ  ストッパー部
３４２  調整部材
３４２Ａ  螺子部
３４２Ｂ  遊嵌溝
３４２Ｃ  ストッパー面
【図１】
0004917713.tif 000002
【図２】
0004917713.tif 000003
【図３】
0004917713.tif 000004
【図４】
0004917713.tif 000005
【図５】
0004917713.tif 000006
【図６】
0004917713.tif 000007
【図７】
0004917713.tif 000008
【図８】
0004917713.tif 000009
【図９】
0004917713.tif 000010
【図１０】
0004917713.tif 000011
【図１１】
0004917713.tif 000012
【図１２】
0004917713.tif 000013
【図１３】
0004917713.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
0004917713.tif 000016
【図１６】
0004917713.tif 000017
【図１７】
0004917713.tif 000018
【図１８】
0004917713.tif 000019
【図１９】
0004917713.tif 000020
【図２０】
0004917713.tif 000021
【図２１】
0004917713.tif 000022
【図２２】
0004917713.tif 000023
【図２３】
0004917713.tif 000024
【図２４】
0004917713.tif 000025
【図２５】
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