JP2003245961A - 成形用金型装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スプルーを有効に冷却して成形サイクルを高
める。 【解決手段】 スプルーブッシュ８にパイプ92を螺旋状
に巻装してゲート86の反対側からゲート86に向う往路94
を形成するとともに、パイプ92を収容する密封空間95に
より復路96を形成してなるから、温度調節用流体はパイ
プ92の往路94をゲート86側に向かってスプルー10を囲む
ように螺旋状に進むとともに、密封空間95の復路96を通
ってゲート86の反対側に向かってスプルー10を囲むよう
に進むことにより、スプルー10内の樹脂は全体的に均一
にかつ迅速に冷却される。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は成形用金型装置に関
する。 【０００２】 【発明が解決しようとする課題】光ディスクなどの射出
成形に用いられる成形用金型装置では、スプルーブッシ
ュを設けた固定型と該固定型に対向して設けた可動型と
を型閉して、これら固定型および可動型間に製品キャビ
ティを形成し、射出成形機のノズルから射出した成形材
料である溶融した熱可塑性樹脂を製品キャビティ内に充
填し、この製品キャビティ内の樹脂が固化した後、固定
型および可動型を型開して成形された光ディスク等を取
り出すようにしている。また、固定型および可動型では
製品キャビティあるいはスプルーに充填した溶融した熱
可塑性樹脂を冷却して固化するために、冷却水が通る温
度調節通路が設けられている。 【０００３】そして、固定型においてスプルーに充填し
た溶融した熱可塑性樹脂を冷却して固化するために、ス
プルーに沿って温度調節通路を設けたものが特開平１−
１５９２２１号公報の金型装置として知られている。こ
の金型装置はスプルーのほぼ全周囲に筒状の冷却路を形
成しているので、冷却水が流れ難くゲート内の樹脂を有
効に冷却し難いという問題がある。 【０００４】本発明は、このような問題点を解決しよう
とするもので、スプルーを有効に冷却して成形サイクル
を高めることが可能な成形用金型装置を提供することを
目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、前記
目的を達成するために、スプルーブッシュを設けた固定
型と該固定型に対向して設けた可動型とを備え、前記ス
プルーブッシュに温度調節通路を設けた成形用金型装置
において、前記温度調節通路は、前記スプルーブッシュ
にパイプを螺旋状に巻装してゲートの反対側からゲート
に向う往路を形成するとともに、前記パイプを収容する
密封空間により復路を形成してなるものである。 【０００６】この請求項１の構成によれば、温度調節用
流体はパイプの往路をゲート側に向かってスプルーを囲
むように螺旋状に進むとともに、密封空間の復路を通っ
てスプルーを囲むようにゲートの反対側に向かって進む
ことによりスプルーは有効に冷却される。 【０００７】 【発明の実施形態】以下、本発明の成形用金型装置の実
施例について、図１〜図４を参照しながら説明する。１
は固定型、２は可動型で、型体であるこれら固定型１お
よび可動型２は、互いに図示上下方向（型開閉方向）に
移動して開閉し、型閉時に製品キャビティ３を相互間に
形成するものである。 【０００８】前記固定型１は、固定側型板６と、この固
定側型板６における可動型２と反対側の面（図示上側の
面）に固定された固定側取り付け板７とを備えている。
この固定側取り付け板７は、図示していない射出成形機
の固定側プラテンに取り付けられるものである。そし
て、固定側取り付け板７の中央部には、射出成形機のノ
ズルが接続されるスプルーブッシュ８がボルト９により
固定されている。このスプルーブッシュ８は、内部が材
料通路であるスプルー10になっているが、固定側取り付
け板７を貫通し、固定側型板６側へ突出している。さら
に、前記スプルーブッシュ８における可動型２と反対側
の面にはローケートリング11がボルト12により固定され
ている。 【０００９】前記固定側型板６は、前記固定側取り付け
板７にボルト16により着脱可能に固定されたキャビティ
形成部材としてのキャビティブロック17と、このキャビ
ティブロック17の外周側に位置して固定側取り付け板７
にボルト18により固定された位置決めリング19とからな
っている。前記キャビティブロック17は製品キャビティ
３を形成するものである。また、前記位置決めリング19
は、可動型２側の部分の内周面に、可動型２側へ向かっ
て径が大きくなるテーパー面21を有している。さらに、
前記キャビティブロック17における可動型２側の部分の
外周部には段差部22が形成されているが、この段差部22
には円環状の外周スタンパー押え23が嵌合されてボルト
24により固定されている。一方、前記キャビティブロッ
ク17の中央部に形成された貫通孔25内にはほぼ円筒状の
内周スタンパー押え26が嵌合されて固定されている。前
記キャビティブロック17には、光ディスクに記憶情報を
転写させるスタンパー27が着脱可能に装着されるように
なっているが、前記外周スタンパー押え23はスタンパー
27の外周部を押え、内周スタンパー押え26はスタンパー
27の内周部を押えるものである。また、前記スプルーブ
ッシュ８は、筒状の内周スタンパー押え26内に嵌合して
いる。そして、スプルーブッシュ８における可動型２側
の先端面には凹部28が形成されている。 【００１０】また、前記キャビティブロック17内には、
製品キャビティ３を囲んで冷却水などの温度調節用流体
を通すための温度調節通路31が形成されている。また、
この温度調節通路31に連通する温度調節通路32が前記固
定側取り付け板７内に形成されている。さらに、温度調
節通路31，32を囲んでキャビティブロック17と固定側取
り付け板７との間には、温度調節用流体の漏洩を防止す
るためのＯリング33が装着されている。 【００１１】前記可動型２は、可動側型板41と、この可
動側型板41における固定型１と反対側の面（図示下側の
面）に固定された可動側受け板42と、この可動側受け板
42における固定型１と反対側の面にボルト43により固定
された可動側取り付け板44とを備えている。この可動側
取り付け板44は、射出成形機の可動側プラテンに取り付
けられるものである。前記可動側型板41は、前記可動側
受け板42にボルト45により固定されたキャビティ形成部
材としてのコアブロック46と、このコアブロック46の外
周側に位置して可動側受け板42にボルト47により固定さ
れた位置決めリング48とからなっている。前記コアブロ
ック46は製品キャビティ３を形成するものである。ま
た、前記位置決めリング48は、型閉時に前記固定型１側
の位置決めリング19のテーパー面21が当接するテーパー
面50を有している。 【００１２】また、前記コアブロック46における固定型
１側の部分の外周部には段差部51が形成されているが、
この段差部51には、円環状の外周リング52が前記型開閉
方向へ所定範囲摺動自在に嵌合されている。なお、53
は、外周リング52を抜け止めするボルトである。また、
外周リング52は、スプリング55により固定型１側へ付勢
されている。そして、外周リング52は、型閉時に前記固
定型１側の外周スタンパー押え23に突き当たるものであ
る。また、外周リング52の内周部には、スタンパー27に
近接対向して光ディスクの外周面を形成するキャビティ
形成部56が形成されている。なお、外周リング52が外周
スタンパー押え23に突き当たった状態で、キャビティ形
成部56とキャビティブロック17との間には隙間が生じる
ようになっている。さらに、外周リング52の内周面とコ
アブロック46の段差部51との間にも隙間が生じるように
なっている。これらの隙間は製品キャビティ３内に樹脂
を充填する際にガスベントとして作用する。 【００１３】また、前記コアブロック46の中央部におけ
る固定型１側の面に形成された凹部61内には、ほぼ円環
状のエア吹き出し入子62が嵌合されてボルト63により固
定されている。このエア吹き出し入子62と凹部61の内周
面との間の隙間には、コアブロック46や可動側受け板42
内に形成された空気通路64が連通している。 【００１４】また、前記エア吹き出し入子62内にはほぼ
円筒状の突き出しスリーブ66が前記型開閉方向へ所定範
囲摺動自在に嵌合されている。この突き出しスリーブ66
は、前記コアブロック46を貫通し一端側が可動側受け板
42内に位置しているが、この可動側受け板42との間には
スライドベアリング67が介在させてある。さらに、突き
出しスリーブ66は、スプリング68により固定型１と反対
側へ付勢されている。なお、69は、突き出しスリーブ66
の摺動範囲を規制するために可動側受け板42内に固定さ
れた規制板である。 【００１５】また、前記突き出しスリーブ66内にはほぼ
円筒状のゲートカットスリーブ71が前記型開閉方向へ所
定範囲摺動自在に嵌合されている。このゲートカットス
リーブ71は、突き出しスリーブ66および前記規制板69を
貫通しているが、ゲートカットスリーブ71と突き出しス
リーブ66との間にはスライドベアリング72が介在させて
ある。そして、ゲートカットスリーブ71の一端部に形成
されたフランジ部73が前記規制板69よりも可動側取り付
け板44側に位置している。さらに、ゲートカットスリー
ブ71は、スプリング74により固定型１と反対側へ付勢さ
れている。 【００１６】また、前記可動側取り付け板44には、突き
出し板76が前記型開閉方向へ所定範囲摺動自在に支持さ
れている。この突き出し板76は、スプリング77により固
定型１と反対側へ付勢されている。そして、突き出し板
76に固定された突き出しピン78が前記ゲートカットスリ
ーブ71内に摺動自在に嵌合されている。また、突き出し
板76に固定された連動ピン79が前記ゲートカットスリー
ブ71のフランジ部73および規制板69を貫通して前記突き
出しスリーブ66に突き当たるようになっている。さら
に、前記ゲートカットスリーブ71のフランジ部73に突設
された受け部80が前記突き出し板76を摺動自在に貫通し
ている。 【００１７】さらに、前記コアブロック46内には、冷却
水などの温度調節用流体を通すための温度調節通路81が
形成されている。また、この温度調節通路81に連通する
温度調節通路82が前記可動側受け板42内に形成されてい
る。さらに、温度調節通路81，82を囲んでコアブロック
46と可動側受け板42との間には、温度調節用流体の漏洩
を防止するためのＯリング83が装着されている。 【００１８】そして、前記固定型１側のスプルーブッシ
ュ８の先端面外周部と可動型２側のゲートカットスリー
ブ71の先端面外周部との間に、固定型１側のスプルー10
を製品キャビティ３に連通させるゲート86が形成される
ようになっている。また、ゲートカットスリーブ71がス
プルーブッシュ８の凹部28に嵌合することにより、ゲー
ト86においてスプルー10内の成形材料である樹脂と製品
キャビティ３内の樹脂すなわち光ディスクとが切断さ
れ、この光ディスクの中央部の開口孔が形成されるよう
になっている。したがって、固定型１においては、キャ
ビティブロック17に加えて内周スタンパー押え26および
スプルーブッシュ８の先端面外周部によって、光ディス
クが形成される。また、可動型２においては、コアブロ
ック46および外周リング52に加えてエア吹き出し入子62
および突き出しスリーブ66によって光ディスクが形成さ
れる。 【００１９】また、前記スプルーブッシュ８には温度調
節通路91が設けられている。前記温度調節通路91は、前
記スプルーブッシュ８に１本の金属製などのパイプ92を
ゲート86の反対側からゲート86側に向かって螺旋状に巻
装するとともに、そのパイプ92の先端開口部93をゲート
86側に配置することにより、ゲート86の反対側からゲー
ト86に向う往路94を形成し、前記パイプ92を収容する密
封空間95により復路96を形成してなるものである。前記
密封空間95は内筒体97と外筒体98とをロウ付け又は拡散
接合により一体化することにより形成されており、前記
内筒体92に前記パイプ92を巻装するとともにその外側に
前記復路96を形成している。前記密封空間95は内筒体97
と外筒体98とをロウ付け又は拡散接合により一体化する
ことにより形成されてい。前記外筒体98にはゲート86の
反対側の一方に前記パイプ92が密封構造により貫通して
いるとともに、他方に排出口99が設けられている。前記
パイプ92の往路94には前記固定側取り付け板７内に設け
られている供給路100が連通し、前記密封空間95の復路9
6には前記排出口99を介して前記固定側取り付け板７内
に設けられている排出路101が連通している。前記スプ
ルーブッシュ８は頭部102と、中心軸線に前記スプルー1
0を有するブッシュ本体103とからなり、該ブッシュ本体
103に前記パイプ92を収容する密封空間95の内筒体97が
嵌装されている。前記パイプ92の往路94と供給路100お
よび前記密封空間95の復路96と排出路101を連通する手
段は、適宜選択することができ、例えば前記固定側取り
付け板７を上下に二分割することにより、パイプ92で前
記供給路100を一体物として組付けることができる。ま
た前記固定側取り付け板７に供給路100および排出路101
を形成する溝を設けてもよい。尚、前記拡散接合は、接
合境界面間での接触過程、接触面の密着化が時間ととも
に進む過程、接合境界が消失する過程を経て接合される
ものであり、接触過程では加圧によるすべり変形、表面
被膜の破壊、移動により、次の過程では空孔拡散、境界
拡散、すなわち転位の移動によって密着化が進む過程、
さらに次の過程では再結晶や結晶の成長などによる新し
い結晶組織の形成や、接合境界に存在する皮膜、介在物
などの分解あるいは溶解などが関与し、ほぼ完全な接合
がなされる。具体的には溶剤を用いた拡散溶接では、ニ
ッケル合金、例えばＢＮｉなどからなる溶剤を用い、こ
の溶剤を加熱して溶融させ、毛細管現象により接合すべ
き材料間に浸透させる。これにより、接合部において材
料組織が変成を生じ、強固に接合される。 【００２０】つぎに、光ディスクの成形について説明す
る。この成形時には、まず固定型１と可動型２とを型閉
して、これら固定型１および可動型２間に製品キャビテ
ィ３を形成する。このように型閉した状態で、可動型２
の外周リング52が固定型１の外周スタンパー押え23に突
き当たり、また、固定型１および可動型２の位置決めリ
ング19，48のテーパー面21，50が相互にテーパー嵌合す
る。そして、射出成形機のノズルからスプルー10へ熱可
塑性の成形材料である溶融した熱可塑性樹脂を射出す
る。この樹脂は、スプルー10からゲート86を通って製品
キャビティ３内に流入する。 【００２１】そして、製品キャビティ３内に樹脂が充填
された後、射出成形機側に設けられた図示していない押
圧ロッドによってゲートカットスリーブ71の受け部80が
固定型１の方へ押されることにより、ゲートカットスリ
ーブ71が固定型１側へ移動し、この固定型１のスプルー
ブッシュ８の凹部28に嵌合する。これにより、ゲート86
においてスプルー10内の樹脂と製品キャビティ３内の樹
脂すなわち光ディスクとが切断される。 【００２２】また、スプルー10および製品キャビティ３
内の樹脂は、前記供給路100から供給された温度調節用
流体である冷却水が温度調節通路91を通って排出路101
から排出することにより積極的に冷却される。この場
合、供給路100から温度調節通路91に供給された冷却水
はパイプ92の往路94をゲート86側に向かってスプルー10
を囲むように螺旋状に進むとともに、ゲート86側の先端
開口部93から密封空間95内に排出し、その後密封空間95
の復路96を通ってゲート86の反対側に向かってスプルー
10を囲むように進むことにより排出路101から排出する
から、スプルー10内の樹脂は全体的に均一にかつ迅速に
冷却される。 【００２３】そして、製品キャビティ３内の樹脂が冷却
して固化した後、固定型１と可動型２とが型開される。
この型開に伴い、成形された光ディスクおよびスプルー
10内で固化した樹脂はまず固定型１から離れる。つい
で、射出成形機側に設けられた図示していない押圧ロッ
ドによって突き出し板76が固定型１の方へ押されること
により、突き出し板76とともに突き出しピン78が固定型
１側へ移動し、スプルー10内で固化した樹脂を突き出し
て可動型２から離型させる。また、突き出し板76に固定
された連動ピン79によって押されることにより突き出し
スリーブ66が固定型１側へ移動し、光ディスクの内周部
を突き出して可動型２から離型させる。そして、離型し
た光ディスクは、図示していない取り出しロボットによ
り取り出される。その後、再び型閉が行われて以上の成
形サイクルが繰り返される。 【００２４】以上のように、本実施例においては、前記
温度調節通路91は、前記スプルーブッシュ８にパイプ92
を螺旋状に巻装してゲート86の反対側からゲート86に向
う往路94を形成するとともに、前記パイプ92を収容する
密封空間95により復路96を形成してなるから、温度調節
用流体はパイプ92の往路94をゲート86側に向かってスプ
ルー10を囲むように螺旋状に進むとともに、密封空間95
の復路96を通ってゲート86の反対側に向かってスプルー
10を囲むように進むことにより、スプルー10内の樹脂は
全体的に均一にかつ迅速に冷却される。従って、成形サ
イクルを高めることができる。また実施例上の効果とし
て往路94を形成するパイプ92を前記スプルーブッシュ８
に全体的にかつ密に巻装できるとともに復路96を通る冷
却水によりパイプ92が冷やされるから冷却効果が高めら
れる。 【００２５】なお、本発明は、前記実施例に限定される
ものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、
前記内筒体を省略して外筒体をブッシュ本体にロウ付け
又は拡散接合により固着することにより密封空間を形成
して、ブッシュ本体に直接パイプを巻装してもよい。ま
た成型品は光ディスクを例にして説明したが他の種々の
成型品に適用できる。 【００２６】 【発明の効果】請求項１の発明によれば、温度調節用流
体はパイプの往路をゲート側に向かってスプルーを囲む
ように螺旋状に進むとともに、密封空間の復路を通って
ゲートの反対側に向かってスプルーを囲むように進むこ
とによりスプルーは有効に冷却される。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の実施例を示す断面図である。 【図２】本発明の実施例を示す要部断面図である。 【図３】本発明の実施例を示す温度調節用通路の斜視図
である。 【図４】本発明の実施例を示す概略説明図である。 【符号の説明】 １ 固定型 ２ 可動型 ３ 製品キャビティ ８ スプルーブッシュ 10 スプルー 86 ゲート 91 温度調節往路 92 パイプ 94 往路 95 密封空間 96 復路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 スプルーブッシュを設けた固定型と該固
   定型に対向して設けた可動型とを備え、前記スプルーブ
   ッシュに温度調節通路を設けた成形用金型装置におい
   て、前記温度調節通路は、前記スプルーブッシュにパイ
   プを螺旋状に巻装してゲートの反対側からゲートに向う
   往路を形成するとともに、前記パイプを収容する密封空
   間により復路を形成してなることを特徴とする成形用金
   型装置。