JPH0620800B2 - 射出成形用金型 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は射出成形に用いられる金型に関し、詳しくは射
出時のキャビティ内のガス抜け性を改良した金型に関す
る。

［従来の技術］ 射出成形の場合には、キャビティ内に空気などのガスが
残留すると、ガス溜りが生じて製品外観を損う。そこで
キャビティ内のガスを抜く方法として、従来より金型に
キャビティと外部とを連通する３〜５０μｍの微細なス
リットまたは貫通孔よりなるガス抜き孔を設けることが
行われている。具体的には、型割り面にスリットを設け
る方法、型面の一部を多孔質な焼結合金で形成し、焼結
合金と外部とを連通する貫通孔を設ける方法、ノックピ
ンとピン穴との間に間隙を設ける方法、あるいは微細な
貫通孔をもつ入れ子構造にする方法などが知られてい
る。

［発明が解決しようとする課題］ 上記した従来の射出成形用金型においては、ガス抜き孔
はいずれも成形材料は通さないが気体は通す微細なスリ
ットまたは貫通孔である。しかしながらこのような金型
においては、ガス抜き孔の目詰まりが発生し、定期的に
洗浄または変換をせざるを得ない。またガス抜き孔の径
が非常に小さいために、通風抵抗が大きくガス抜け速度
が遅いという不具合がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
ガス抜き穴の径を大きくするとともに、そのガス抜き穴
内に成形材料が侵入するのを防止することを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ 射出成形の場合には、キャビティ内の空気は注入された
成形材料により押圧される。したがってキャビティ内に
充填された成形材料の部分には空気は存在せず、前進す
る成形材料の前方側に空気が圧縮された状態で存在する
こととなる。また注入された成形材料は大きな内圧を有
している。

そこで本発明者等は、前進する成形材料の前方でガスを
抜くとともに、成形材料の内圧を利用してガス抜き穴を
塞ぐことを想起し、鋭意研究の結果本発明を完成したも
のである。

すなわち本発明の射出成形用金型は、成形キャビティに
開口し外部と連通する貫通孔と、貫通孔に挿通され先端
が成形キャビティに突出する方向及び貫通孔内に投入す
る方向に移動自在なスライド部材と、成形キャビティに
成形材料が充填されていないときにスライド部材を先端
が成形キャビティに突出した状態で保持する保持手段と
を分割型の一方にもち、 スライド部材は、先端に成形材料の流れる方向に対向し
て傾斜するテーパ表面をもち貫通孔内に投入したときに
貫通孔の開口を塞ぐ頭部と、テーパ表面と間隔を隔てた
側周面に設けられ成形キャビティに突出したときに成形
材料の流れる方向の前方側に開口して成形キャビティと
外部とを連通する溝部と、をもつことを特徴とする。

成形材料としては一般の熱可塑性樹脂が主として用いら
れるが、場合によってはゴム、セラミックスなどを用い
ることもできる。

本発明の最大の特徴はスライド部材を有するところにあ
る。このスライド部材は先端が成形材料の流れる方向に
対向して傾斜するテーパ表面となっており、貫通孔内に
没入したときに貫通孔の開口部分を塞ぐ頭部と、成形材
料の流れる方向の前方に開口し成形キャビティと外部と
を連通する溝部とを有する。この溝部はテーパ表面と間
隔を隔てた側周面に設けられている。すなわちスライド
部材がキャビティ内に突出した位置では、溝部がキャビ
ティに表出している。そしてスライド部材が分割型内に
没入した位置では、頭部が貫通孔の開口を塞いで溝部は
表出しないように構成されている。このスライド部材は
特別に設けてもよいが、押し上げピンなどと兼用するこ
とも好ましい。また、溝部の幅、深さは任意に選択でき
る。例えば深さを０．５ｍｍ以上と大きくすることが可
能である。

保持手段は成形材料が充填されていないときにスライド
部材を成形キャビティに突出した状態で保持するもので
あり、後述の実施例にも示すようにバネ、摺動抵抗を利
用したもの、あるいは押上げピンなどを利用することが
できる。

［作用］ 本発明の射出成形用金型では、成形材料の注入前には保
持手段によりスライド部材の先端がキャビティ内に突出
している。その状態で成形材料がキャビティ内に注入さ
れると、成形材料はキャビティ内を前進しキャビティ内
の空気は成形材料に押圧されて圧縮された状態となる。
このときスライド部材の溝部がキャビティ内に表出して
いるため、キャビティ内の空気は溝部を介して外部に排
出される。また溝部は成形材料の流れる方向の前方側に
開口しているので、溶融樹脂はスライド部材を越えなけ
れば溝部内に侵入することができない。

しかし成形材料がスライド部材の位置に到達すると、成
形材料の内圧がスライド部材に伝達されるが、ここでス
ライド部材には頭部のテーパ表面により分割型内に没入
する方向の力が作用する。したがって成形材料の前進に
伴ってスライド部材が型内に没入し、成形材料が溝部の
位置に到達したときにはスライド部材の頭部が貫通孔の
開口を塞ぎ、溝部は表出しない。

すなわち成形材料がスライド部材のテーパ表面上を移動
して溝部の位置に到達するまでは溝部から円滑に空気が
流れる。そして溝部の位置に成形材料が到達したときに
は溝部は表出していないため、成形材料が溝部内に侵入
するのが阻止される。

［発明の効果］ したがって本発明の射出成形用金型によれば、溝部内に
成形材料が侵入するのが阻止されるため溝部の大きさを
例えば０．５ｍｍなどと大きくすることができる。これ
により通風抵抗が低下するため、キャビティ内の空気が
円滑に排出され空気溜りを確実に防止することができ
る。また従来のようにスリットなどの洗浄あるいは交換
をする必要が皆無となり、コストの低減を図ることがで
きる。

［実施例］ 以下実施例により具体的に説明する。

（実施例１） 第１図に本発明の一実施例の射出成形用金型の要部を示
す。この金型は、固定型１と、固定型１と型締めされる
可動型２と、可動型２にスライド自在に保持されたスラ
イド部材３とより基本的に構成されている。

スライド部材３は略円柱形状をなし、可動型２の貫通孔
２０内に摺動自在に保持されている。スライド部材３
は、直径２０ｍｍの円柱状の軸部３０と、軸部３０の先
端に形成され端面に成形材料の流れる方向に対向して傾
斜するテーパ表面３１をもつ頭部３２と、頭部３２と反
対側の端部に形成された径の大きな係止部３３とより構
成されている。また軸部３０には、溶融樹脂の流れる方
向の前方側で頭部３２から０．５ｍｍ離れた位置より軸
方向に延びる深さ１．０ｍｍの溝部３４が形成されてい
る。この溝部３４は第３図に示すように、軸部３０の円
周方向で中心角１２０゜の円弧上に幅広に形成されてい
る。そして溝部３４は係止部３３の表面にも形成されて
いる。

可動型２はキャビティ１０に開口する貫通孔２０と、貫
通孔２０に連続して設けられた係止穴２１とを有し、固
定プレート２２が係止穴２１の開口を塞いで固定されて
いる。そしてスライド部材３１は頭部３２から係止穴２
１内に挿通され、係止部３３が係止穴２１の内壁または
固定プレート２２に当接することで、スライド部材３の
移動が規制されている。

スライド部材３の係止部３３と固定プレート２２の間に
はスプリング４が介在し、スライド部材３の頭部３２を
キャビティ１０に突出するように付勢している。このス
プリング４のバネ力は、スライド部材３をキャビティ１
０内に突出させるに足るだけの弱いものであり、射出さ
れた溶融樹脂の内圧により容易に圧縮される構成であ
る。すなわちスプリング４が保持手段を構成している。
なお、可動型２と固定プレート２２の間には、係止穴２
１と外部とを連通する排気通路２３が形成されている。

このように構成された本実施例の金型の作用を以下に説
明する。まず溶融樹脂の注入前にはスライド部材３はス
プリング４の付勢力により頭部３２がキャビティ１０内
に突出した状態となっている。なお頭部３２のテーパ表
面３１は、溶融樹脂の流れる方向に対向して傾斜してい
る。すなわち溶融樹脂の進行方向前方ほどキャビティ１
０内への突出量が大きい構成である。この状態では第２
図に示すように溝部３４が溶融樹脂の流れる方行の前方
側でキャビティ１０に表出している。

次に溶融樹脂がキャビティ１０内に注入されると、溶融
樹脂の前進に伴いキャビティ１０内の空気が押圧され
る。押圧された空気は溝部３４、係止穴２１を介して排
気通路２３より外部へ円滑に排出される。ここで溝部３
４の深さは１．０ｍｍと従来のスリットなどに比べて２
０倍以上大きいため、キャビティ１０内の空気は極めて
円滑に排出される。

溶融樹脂がスライド部材３の位置に到達すると、スライ
ド部材３のテーパ表面３１に溶融樹脂の内圧をうけ、ス
ライド部材３は可動型２内に没入する方向の力を受け
る。溶融樹脂の内圧はスプリング４のバネ力に比べて極
めて大きいため、スライド部材３はスプリング４の付勢
力に抗して押圧されて可動型２内に没入する。これによ
り溶融樹脂が溝部３４の位置に到達したときには、頭部
３２が貫通孔２０の開口を塞ぎ、溝部３４はキャビティ
１０には表出しない。したがって溝部１０内に溶融樹脂
が侵入するのが阻止され、第４図に示すようにテーパ表
面３１と接した状態で冷却固化して成形体５が形成され
る。

成形体５の固化後、可動型２と固定型１とが型開きさ
れ、成形体５が取出されると、スライド部材３はスプリ
ング４の付勢力により再びキャビティ１０内に突出して
次の成形が行われる。

（実施例２） 第５図に本発明の第２の実施例の射出成形用金型の要部
を示す。この金型は、スライド部材３を押出しピンとし
て用いている。そして貫通孔２０の径を一部大きくして
スライド部材３と可動型２との摺動抵抗を小さくしてい
ること及びスプリングを用いていないこと以外は実施例
１と同様の構成である。

この金型では、溶融樹脂が注入されていない状態ではス
ライド部材３は可動型２との摺動抵抗によりキャビティ
１０内に突出した状態を維持している。そして射出時に
は、溶融樹脂の内圧が摺動抵抗に打ち勝ってスライド部
材３が可動型２内に没入し実施例１と同様に溝部３４内
には溶融樹脂は侵入しない。そして成形体の離型時に
は、押上げ棒６がスライド部材３を押圧して成形体が離
型されると同時にスライド部材３がキャビティ１０内に
突出し、押上げ棒６が後退しても摺動抵抗によりスライ
ド部材３はキャビティ１０内に突出した状態を維持して
いる。この場合は押上げ棒６と摺動抵抗とで保持手段を
構成している。

なお本実施例の場合、押上げ棒６を用いずともスライド
部材３をキャビティ１０内に突出させることができる。
すなわち、例えば第７図及び第８図に示すようにアンダ
ーカットとなる凸部３５あるいは凹部３６をテーパ表面
３１に形成する。このようにすれば成形体とスライド部
材３とはアンダーカット部により一時的に結合されるた
め、成形体の可動型２からの離型と同時にスライド部材
３がキャビティ１０内に突出する。そして係止部３３が
係止穴２１に係止されることにより、アンダーカット部
から成形体が離型される。この場合は、凸部３５および
凹部３６が保持手段を構成している。

（実施例３） 上記した実施例において、溝部３４への溶融樹脂の侵入
を一層確実に阻止するには、テーパ表面３１の溶融樹脂
の流れ方向の長さを長くすることが有効である。しかし
ながら単純にスライド部材３の径を大きくしただけで
は、重さが重くなるため移動に大きな力が必要となると
いう不具合がある。そこで本実施例では、スライド部材
３の頭部３２の一部に軸方向と直角方向に溶融樹脂の流
れる方向に対向して延出した鍔部３７を設け、鍔部３７
の表面にテーパ表面３１を設けたものである。このよう
にすれば鍔部３７の先端部に溶融樹脂が到達すると、鍔
部３７先端が溶融樹脂の内圧を感知し、テーパ表面３１
によりスライド部材３が没入する。そして鍔部３７の先
端から溝部３４までの距離が長いので、上記実施例に比
べて溝部３４への溶融樹脂の侵入を一層確実に防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の一実施例の射出成形用金型に
関し、第１図はその要部断面図、第２図は第１図の要部
拡大断面図、第３図は第２図のＡ−Ａ断面図、第４図は
成形体を成形後の状態を示す要部拡大断面図である。第
５図は本発明の第２の実施例の射出成形用金型の要部拡
大断面図である。第７図及び第８図は保持手段の他の態
様を示し、スライド部材の頭部部分の要部拡大断面図で
ある。第６図は本発明の第３の実施例の射出成形用金型
の要部拡大断面図である。 １……固定型、２……可動型 ３……スライド部材、５……成形体 ４……スプリング（保持手段）、６……押上げ棒 １０……キャビティ、２０……貫通孔 ３１……テーパ表面、３２……頭部 ３３……係止部、３４……溝部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】成形キャビティに開口し外部と連通する貫
   通孔と、該貫通孔に挿通され先端が該成形キャビティに
   突出する方向及び該貫通孔内に没入する方向に移動自在
   なスライド部材と、該成形キャビティに成形材料が充填
   されていないときに該スライド部材を先端が該成形キャ
   ビティに突出した状態で保持する保持手段とを分割型の
   一方にもち、 前記スライド部材は、先端に前記成形材料の流れる方向
   に対向して傾斜するテーパ表面をもち前記貫通孔内に没
   入したときに該貫通孔の開口を塞ぐ頭部と、該テーパ表
   面と間隔を隔てた側周面に設けられ該成形キャビティに
   突出したときに該成形材料の流れる方向の前方側に開口
   して該成形キャビティと外部とを連通する溝部と、をも
   つことを特徴とする射出成形用金型。