JPH04135723A - 金型ゲートカット装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ′〔産業上の利用分野〕 本発明は、射出成形機等の成形装置に用いて好適な金型
ゲートカット装置に関する。

〔従来の技術〕

成形された製品と不要のランナ一部分とを接続するゲー
トを自動的に切断するための手段として、サブマリンゲ
ートによる自動切断方法が公知である。

この自動切断方法は、金型嵌合面に刻設されたランナー
溝と金型本体に形成された成形用樹脂チェンバの側壁と
をテーパ状のトンネルからなるゲートで連絡し、ランナ
ー溝と成形用樹脂チェンバの双方にエジェクタービンを
配設して、型開き開始後のエジェクター動作でエジェク
タービンを突出させて不要のランナ一部分と製品とを金
型本体から同時に離型させることにより、金型本体に拘
束されたゲート部分の樹脂を強制的に切断するものであ
るが、ゲート切断のために強い力が必要とされるので、
ゲート近傍にエジェクタービンを配設してゲートの切断
や離型動作を確実にする等の配慮が必要であり、また、
製品がエジェクタービンによって強く押圧される結果、
製品に不用意な傷や欠損を生じさせる場合かあり、外装
品や精密部品の成形が難しいという欠点を有する。

また、この方法では、切断時の抵抗を小さくして離型動
作を円滑に行わせるためにゲートを小径化する必要があ
るが、ゲートの小径化により、樹脂圧の伝達が疎外され
る等といった弊害か生し、成形から切断および離型に至
る全ての工程を通じて適確な作業条件を満足することは
難しくなる。

〔発明か解決すべき課題〕

本発明の目的は、これら従来技術の欠点を解消し、ゲー
ト径やゲート形状を自由に設定することができ、しかも
、製品に損傷を生しさせることなく、ゲートの自動切断
や製品の離型を確実に行わせることのできる金型ゲート
カット装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

金型本体に形成された成形用樹脂チェンバと金型本体に
回転可能に枢支されたランナーブロックに刻設されたラ
ンナーとを、ランナーブロックと金型本体上の間の回転
摺動面を横切るゲート溝によって連絡し、型開き開始後
エジェクター動作か行われる前に前記ランナーブロック
を回転駆動し、ゲート溝の樹脂を剪断して切断する。

即ち、エジェクタ動作の前に予めゲートを切断しておく
ことにより、製品およびランナーの離型抵抗を軽減して
製品の損傷を防止し、ゲート径やゲート形状に関わりな
く確実な離型操作を可能とする。

〔作　用〕

プラテンに設けられた回転出力軸と金型本体の動力伝達
機構における回転入力軸とを接続してモータを駆動する
と、スプルー軸に沿って回転可能に枢支されたランナー
ブロックが回転し、ランナーブロックと金型本体との間
の回転摺動面でゲート溝の樹脂が剪断され、切断される
。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の金型ゲートカット装置を採用した一実
施例の金型の要部を示す平面図、第２図は同縦断面図で
あり、第１図および第２図においては金型本体を構成す
る可動側金型（以下、単に金型本体という）１について
のみ示している。

この場合、金型本体１は射出成形機の可動プラテンに装
着される側の金型であって、該金型本体１自体は、概略
において、可動側キャビティプレート２．スペーサ３．
抱き板４．エジェクタプレート５および６によって構成
される。

可動側キャビティプレート２に形成された研削溝７の略
中央部には、第３図（ａ）および第３図（ｂ）に示され
るようなキャビティブロック８が合計四個配置されよう
になっている。

各キャビティブロック８の略中央部には、キャビティブ
ロック８と入れ子１１によって形成される成形用樹脂チ
ェンバ１２が設けられ、入れ子１１には、製品用エジェ
クタピン１３を嵌入する貫通孔１４が穿設される。キャ
ビティブロック８の各々には径の異なる１／４円弧状の
欠切部１５ａ。

１５ｂが同心上に形成され、四個のキャビティブロック
８を研削溝７に配置した状態で、前記欠切部１５ａ、１
５ｂにより、第２図に示されるような段付きの貫通孔１
５か形成される。

ランナーブロック１６は貫通孔１５によって枢支される
段付き円柱体であり、ランナーブロック１６の金型嵌合
面１６ａには、固定側キャピテイプレートに装着された
スプルーに連通ずるランナー溝１７が、スプルー軸上に
位置するコールドスラグウェル１８を中心に放射状に刻
設され、各ランナー溝１７の端部と成形用樹脂チェンバ
１２とか、キャビティブロック８止ランナーブロツク１
６との間の回転摺動面１５ｃを横切るゲート溝１９で連
絡されている。ゲート溝１９は、キャビティブロック８
側のゲート溝１９ａとランナーブロック１６側のゲート
溝１９ｂにより構成される。

ランナーブロック１６のコールドスラグウェル１８には
逆テーパ状のアンダーカットが形成され、射出保圧工程
で成形されたランナーおよび製品は、型開き開始後エジ
ェクタ動作前の段階で、金型本体１側に残留する。コー
ルドスラグウェル１８とランナー用のエジェクタービン
を嵌入する貫通孔２０は共にランナーブロック１６の回
転中心であるスプルー軸上に位置し、段付き円柱体であ
るランナーブロック１６の小径側端部外周の一部には、
平歯車２２か一体的に形成されている。

可動側キャビティプレート２の底部には、ランナーブロ
ック１６を挿通する貫通孔２４と、キャビティブロック
−８の貫通孔１４に対応する貫通孔２３とが穿設されて
いる。

可動側キャビティプレート２の貫通孔２４に該プレート
２の下面からランナーブロック１６の大径側端部を挿入
した後、キャビティプレート２の研削溝７上に四個のキ
ャビティブロック８を配置し、位置決めブロック９およ
びコツターブロック１０で各キャビティブロック８を厳
密に位置決めし、更に、可動側キャビティプレート２の
裏面からボルトを挿通し、キャビティブロック８１位置
決めブロック９．コツターブロック１０の各々をキャビ
ティプレート２に強固に固着する。

ランナーブロック１６は、キャビティブロック８の欠切
部１５ａ、１５ｂによって形成された段付きの貫通孔１
５に嵌合して金型本体１に回転自在に枢支されるが、ラ
ンナーブロック１６の大径部下面およびランナーブロッ
ク１６の小径側端部外周の一部に形成された平歯車２２
の上面が、各々、貫通孔１５の段部および可動側キャビ
ティプレート２の下面で規制され、軸方向の移動が禁止
される。また、キャビティプレート２の下面には、ラン
ナーブロック１６のゲート溝１９ｂとキャビティブロッ
ク８のゲート溝１９ａとが係合するランナーブロック１
６・の回転位置て平歯車２２の一側に当接する位置決め
ビン２５と、ランナーブロック１６が所定角度に回転し
た状態で平歯車２２の他側に当接するストッパービン２
６を固設する。

第２図に示す符号２７は動力伝達機構の一部を構成する
歯車軸であり、該歯車軸２７の一端にはランナーブロッ
ク１６の平歯車２２に噛合するピニオンギア２８が一体
的に固着され、また、歯車軸２７の他端には、回転入力
軸を形成する六角沈め穴２９が穿設されている。歯車軸
２７は、キャビティプレート２の下面に穿設された盲穴
３０と抱き板４に穿設された貫通口３１とによって回動
自在摺動不能に軸支され、六角沈め穴２９は、射出成形
機の可動プラテン３２に突出して設けられた断面六角形
状の回転出力軸３３と接離可能に接続される。即ち、金
型本体１を図示しないクランプ機構を介して可動プラテ
ン３２に装着した状態では、回転入力軸を形成する六角
沈め穴２９が射出成形機の可動プラテン３２に突出して
設けられた断面六角形状の回転出力軸３３と係合して一
体的に回転し、金型本体１を可動プラテン３２から取外
せば、六角沈め穴２９と回転出力軸３３との係合が完全
に断たれる。なお、回転出力軸３３の突出部分を退避し
て突出部がない状態にできる構成とすれば金型本体１の
装着や取外しを容易に行うことができる。

また、キャビティプレート２と抱き板４との間には、製
品用エジェクタービン１３とランナー用エジェクタービ
ン２１の鍔部を挟持して一体的に締結したエジェクター
プレート５，６が介装される。エジェクタープレート５
，６の各々には歯車軸２７との干渉を避ける欠切部３７
と、キャビティプレート２と抱き板４に両端を固定した
略円柱形状のサポータ３４に摺動自在に嵌合する貫通孔
３６とが設けられ、サポータ３４はエジェクタープレー
ト５．６のガイド部材ともなる。サポータ３４に嵌装さ
れたリターンスプリング３５は、エジェクタープレート
５，６をキャビティプレート２から離間させる方向に常
時付勢しており、抱き板４の略中央部には、可動プラテ
ン３２に配設されたエジェクタロッドの突出動作をエジ
ェクタプレート６に伝えるための貫通孔３８が穿設され
ている。

以上の構成において、本実施例の金型ゲートカット装置
は、金型本体１に枢支されたランナーブロック１６とキ
ャビティブロック８に刻設されたゲート溝１９ａ、１９
ｂおよび、ランナーブロック１６に形成された平歯車２
２や歯車軸２７等で構成される動力伝達機構、ならびに
、可動プラテン３２に設けられた回転出力軸３３やその
駆動源となるモータ等によって構成される。

以下、本実施例の金型ゲートカット装置によるゲート切
断の動作について説明する。

なお、金型本体１およびこれに嵌合する固定側金型は既
に射出成形機の可動プラテン３２および固定プラテンに
装着され、歯車軸２７の回転入力軸となる六角沈め穴２
９と可動プラテン３２の回転出力軸３３とか係合し、キ
ャビティブロック８のゲート溝１９ａとランナーブロッ
ク１６のゲート溝１９ｂが第１図に示される状態で係合
しているものとする。

第５図は射出保圧工程が完了した時点での樹脂の充填状
態を第１図の矢視Ａ−Ａに沿ってみる断面図であり、エ
ジェクタービン１３．２１等の描写は省略している。射
出保圧工程で固定側金型のスプルーから流入した樹脂は
コールドスラグウェル１８．ランナー溝１７．ランナー
ブロック１６のゲート溝１９ｂ、コアブロック８のゲー
ト溝１９ａを介して成形用樹脂チェンバ１２に流入し、
所定の冷却時間を経て固化する。金型が閉じた状態では
金型本体１の金型嵌合面に固定側金型が強力な型締力で
圧接されているので、ランナーブロック１６が不用意に
回転することはない。

冷却完了後、射出成形機に型開き動作を実行させて可動
プラテン３２を後退させると、固定側金型から金型本体
１が離型するが、固化した樹脂で形成されたランナーの
中央部がコールドスラグウェル１８のアンダーカットに
食付いているため、ランナーおよび成形用樹脂チェンバ
１２内の製品は金型本体１の側に残留する。

金型本体１が所定の設定位置まで後退すると、可動プラ
テン３２の回転出力軸３３の駆動源となるモータが正転
され、回転出力軸３３が第１図中時計方向に回転する。

回転出力軸３３に係合された歯車軸２７も同方向に回転
し、歯車軸２７に固着されたピニオンギア２８が平歯車
２２を介してランナーブロック１６をスプルー軸を中心
に第１図中反時計方向に正転させる。

ランナーブロック１６の回転により、ランナーブロック
１６のゲート溝１９ｂとコアブロック８のゲート溝１９
ａとの間で相対的な位置ずれか生じ、ゲート溝１９に充
填されている樹脂は各ゲート溝１９ｂ、１９ａの側壁で
剪断され、ランナーブロック１６とコアブロック８との
間の回転摺動面１５ｃの位置て切断される。

ゲートの切断か完了してランナーブロック１６が所定の
角度まで回転すると平歯車２２がストッハーヒン２６に
当接し、ランナーブロック１６の回転が停止される。

次いで、回転出力軸３３の駆動源となるモータを逆転さ
せ、平歯車２２が位置決めビン２５に当接するまでラン
ナーブロック１６を時計方向に逆転させると、ランナー
ブロック１６のゲート溝１９ｂがキャビティブロック８
のゲート溝１９ａに係合し、各ゲート溝１９ｂ、１９ａ
の位置関係は第１図に示されるような初期状態に復帰す
る。

そして、射出成形機のエジェクタ機構を駆動して可動プ
ラテン３２からエジェクターロッドを突出させると、エ
ジェクタープレート５，６が可動側キャビティプレート
２の方向に移動し、ランナー用エジェクタービン２１お
よび製品用エジェクタービン１３の先端かランナー溝１
７内で固化したランナーと成形用樹脂チェンバ１２内の
製品を押圧して金型本体１から離型させる。

次いで、射出成形機かエジェクターロッドを退避させる
とエジェクタープレート５．６がリターンスプリング３
５の付勢力によって抱き板４の方向に移動し、エジェク
タービン１３．２１が初期位置に復帰する。

このようにして製品の離型操作が完了すると、射出成形
機は可動プラテン３２を前進させ、型締めを行って次の
成形サイクルに移行する。

なお、ランナーブロック１６を時計方向に逆転させてゲ
ート溝１９ｂとゲート溝１９ａの係合関係を初期状態に
復帰させるための動作は、必ずしも製品の離型操作の前
に行う必要はない。製品の離型操作の前にランナーブロ
ック１６を回転させてゲートを切断する必要はあるが、
ゲートａ１９ｂとゲート溝１９ａの係合間係を初期状態
に復帰させるための逆転動作は、ゲート切断完了から型
締め完了までの間で任意の時期に実施することができる
。

また、ランナーブロック１６が初期位置に復帰してから
型締めの完了によりランナーブロック１６の回転が拘束
されるまでの間には、射出成形機のエジェクター動作等
による衝撃でランナーブロックエ６に位置ずれが生じる
場合もあるので、駆動源となるモータにブレーキをかけ
たり逆転駆動のための通電を継続する等してランナーブ
ロック１６の復帰状態を確保しておくことが望ましい。

可動側キャビティプレート２の裏面に突起を立設し、こ
の突起とランナーブロック１６の平歯車２２とをコイー
ルスプリング等で接続してランナーブロック１６を常時
時計方向に回転付勢するようにしてもよい。

回転出力軸３３の駆動源となるモータとしてサーボモー
タを採用した場合、ランナーブロック１６の回転位置を
規制するための位置決めピン２５やストッパービン２６
は必ずしも必要でなく、ランナーブロック１６の回転位
置をサーボモータ自体の位置決め精度に依存することが
できる。更に、ゲート切断に必要とされるランナーブロ
ック１６の回転動作を制御装置で制御すれば、第１図に
示されるような基準位置に対し、第（２ｎ−１）回目の
成形工程におけるゲート切断をランナーブロック１６の
時計方向回転による切断と反時計方向回転による復帰動
作で構成し、かつ、第２ｎ回目の成形工程におけるゲー
ト切断をランナーブロック１６の反時計方向回転による
切断と時計方向回転による復帰動作で構成することも可
能であり、各ゲート溝１９ａ、１９ｂの両側の側壁を用
いて剪断作業を行うことにより、ゲート溝１９ａ、１９
ｂ端部の磨耗を抑制して長期間に亘り安定した切断作業
が実施され得る（ｎ：自然数）。

動力伝達機構としては実施例の平歯車２２やピニオンギ
ア２８に代替して各種の公知手段を採用することができ
るが、ゲート溝１９ａ、１９ｂの位置決めを適確に行う
ためには、タイミングベルトや歯付プーリ等のようにバ
ックラッシュの少ない伝達機構を用いるべきである。

また、ゲート切断によって製品側に発生するバリを小さ
くするためには、キャビティブロック８側のゲート溝１
９ａを可能な限り短く設計する必要がある。

〔発明の効果〕

本発明の金型ゲートカット装置によれば、ランナ一部分
と製品とを接続するゲートの切断を製品の離型操作と独
立して行わせることかできるので、エジェクタービンの
突出操作によって強制的にゲートを切断する従来の自動
切断方法のように離型操作時に製品に強力な力が作用す
ることがなく、離型操作によって生じる傷や変形を防止
することができ、しかも、ゲート径やゲート形状と離型
操作によって製品に作用する力とは全く無関係であるか
ら、ゲートの設計には何等の禁止事項もなく、射出成形
作業に適したゲート径やゲート形状を自由に設定するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の金型ゲートカット装置を採用した金型
本体の要部を示す平面図、第２図は同実施例の金型本体
の縦断面図、第３図（ａ）は同実施例の金型本体のキャ
ビティブロックを示す平面図、第３図（ｂ）は同実施例
の金型本体のキャビティブロックを示す立面図、第４図
は同実施例の金型本体のエジェクタープレートを示す平
面図、第５図は同実施例の金型本体に樹脂が充填された
状態を第１図の矢視Ａ−Ａに沿って示す断面図である。 １・・・金型本体、１１・・・入れ子、１２・・・成形
用樹脂チェンバ、１６・・・ランナーブロック、１７・
・・ランナー溝、１９・・・ゲート溝、２２・・・平歯
車、２６・・・ストッパーピン、２８・・・ピニオンギ
ア、３２・・・可動プラテン、３３・・・回転出力軸。 。 特許出願人　　ファナック株式会社 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 １４′（ ２：

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　スプルーに連通するランナー溝を金型嵌合面に刻設し
   た円柱形状のランナーブロックをスプルー軸に沿って回
   転可能に金型本体に枢支し、前記ランナーブロックと金
   型本体との間の回転摺動面を横切るゲート溝によって、
   前記金型本体に形成された成形用樹脂チェンバと前記ラ
   ンナーブロックに刻設されたランナーとを連絡すると共
   に、前記ランナーブロックを回転駆動する動力伝達機構
   を前記金型本体に固設し、該金型本体を装着するプラテ
   ンにモータを駆動源とする回転出力軸を設け、該回転出
   力軸と前記金型本体の動力伝達機構における回転入力軸
   とを接離可能に接続したことを特徴とする金型ゲートカ
   ット装置。