JPH08300406A - 複合成形用金型装置および２色成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 成形する成形品の形状に大きな自由度が得ら
れるコアバック方式の複合成形用金型装置、また、２色
成形方法を提供する。 【構成】 固定側型板１０に一次樹脂注入用の一次ゲー
トと二次樹脂注入用の二次ゲートとを形成するととも
に、可動側型板２０に空洞部２７を形成し、空洞部２７
に回動駆動機構と進退駆動機構とに連結した回動支持軸
６１を配置して該回動支持軸６１にコア３０を固設し、
コア３０に回動支持軸６１の廻りに１８０度離間して二
次ゲートを閉止可能なバルブ部と二次キャビティＢを画
成するキャビティ画成面とを形成し、固定側型板１０と
可動側型板２０により画成された一次キャビティＡに一
次ゲートから樹脂を注入する一次成形時にはコア３０の
キャビティ仕切面により二次ゲートを閉止し、この後、
コア３０を駆動機構により回動させ、二次成形時にはコ
ア３０のキャビティ画成面により二次キャビティＢを画
成し、この二次キャビティＢに二次ゲートから樹脂を注
入するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複合成形用金型装置
および２色成形方法にかかり、特に、コアバック式の複
合成形方式を採用する金型装置と成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形法のうち、複合成形、いわゆる
２色成形と称せられる成形法には、インサート方式、コ
アバック方式、ロータリー方式、サンドイッチ方式およ
びこれらの方式を組み合わせた方式が知られる。これら
方式のうち、コアバック方式は、他の方式と比較して、
１組の金型で金型を閉じている間に完成品が得られ、ま
た、複数の射出ユニットの他に回転機構等の複雑な成形
機を必要としないという利点があり、コストを含めた製
造上の効率が優れる。このため、コアバック方式は、特
に、中央部に透明材料を用いた窓のあるオーディオ用カ
セットハーフやビデオ用カセットハーフ等の平面的なデ
ザインの成形に多用されている。

【０００３】上述したコアバック方式の成形金型装置と
しては、従来、図６ａ，ｂ，ｃおよび図７に示すような
ものが知られる。同図において、１０は装置フレーム等
に固定された固定側型板、２０は固定フレームに固定側
板１０に対して進退可能に支持された可動側型板であ
る。固定側型板１０には一次樹脂用スプルー１１と二次
樹脂用スプルー１２とが形成される。周知のように、こ
れらスプルー１１，１２はそれぞれノズル等を介して溶
融樹脂供給源と接続され、スプルー１１が一次ゲート１
１ａから後述する一次キャビティに、また同様に、スプ
ルー１２が二次ゲート１２ａから後述する二次キャビテ
ィに開口する。

【０００４】可動側型板２０は、成形機の型開閉動作に
より固定側型板１０に対し進退（図中、昇降）し、固定
側型板１０と密着した上動状態（型閉状態、図６ａ参
照）で図中上面（キャビティ画成面）が固定側型板１０
の下面と間に一次キャビティＡを画成する。この一次キ
ャビティＡには、一次樹脂用スプルー１１のゲート１１
ａが開口し、一次成形時においてゲート１１ａから一次
樹脂が注入される。

【０００５】また、可動側型板２０には上面のキャビテ
ィ画成面に開口する穴２０ａが形成され、穴２０ａ内に
コア３０が上部を突没可能に配置され、また、この穴２
０ａの下部にコア３０下部と連結してコア３０を昇降駆
動する油圧シリンダ４０が設けられる。コア３０は、上
面が上方に凸の曲面状に形成され、上面に凸部形成用の
凹部３０ａが形成される。このコア３０は、油圧シリン
ダ４０により駆動されて昇降し、上動した状態（図６ａ
参照）で二次ゲート１２ａを閉止し、下動した状態（図
６ｂ，ｃおよび図７参照）で上面が下動側型板２０上面
と同一面をなすように可動側型板２０の穴２０ａ内に没
入して二次キャビティＢを画成する。二次キャビティＢ
には、二次樹脂用スプルー１２の開口し、二次成形時に
おいてゲート１２ａから二次樹脂が注入される。なお、
５０はエジェクタピンである。

【０００６】上述した金型装置にあっては、次に述べる
ように成形が行われる。先ず、図６ａに示すように、固
定側型板１０に向け可動側型板２０を前進（上動）さ
せ、また、コア３０を突出させて二次ゲート１２ａを閉
止し、一次キャビティＡを画成する。そして、この状態
で、一次キャビティＡに一次ゲート１１ａから一次樹脂
を注入し、一次成形部分Ａ（便宜上、一次キャビティと
同一の符号を付す）を成形する（一次成形）。

【０００７】次に、図６ｂに示すように、コア３０が可
動側型板２０内に没入し、二次ゲート１２ａを解放して
二次ゲート１２ａが開口する二次キャビティＢを固定側
型板１０の下面との間に画成する。そして、図６ｃに示
すように、二次ゲート１２ａから二次樹脂を注入し、一
次成形部分Ａと一体化した二次成形部分Ｂ（二次キャビ
ティと同一符号を付す）、すなわち、完成製品を成形す
る（二次成形）。この後、図７に示すように、可動側型
板２０を固定側型板１０から後退させ（型開き）、上記
完成品をエジェクタピン５０等により離型して取り出
す。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の金型装置にあっては、コア３０の上面が二次製
品Ｂの形状を決定する二次キャビティＢ画成面としての
みならず二次ゲート１２ａを閉止する封止部材としても
機能させなければならず、この封止部材としての機能を
優先させなければならない。このため、コア３０の上面
形状も二次ゲート１２ａを確実に閉止することができる
形状、例えば、上述した凸曲面形状や二次ゲート１２ａ
を包囲する押し切り形状に限定され、二次キャビティＢ
画成面としての形状選択の自由度が小さく、成形できる
製品形状も限られるという問題があった。

【０００９】すなわち、一例として、製品形状として二
次成形部分Ｂの裏面（下面）に凹部を形成する図８の例
を考えてみると、コア３０には上面に凸部３９を形成す
ることが不可欠である。しかしながら、同図８から明ら
かなように、凸部３９を形成したコア３０は前進時にお
いて先ず凸部３９が固定側型板１０の下面に当接するた
め、二次ゲート１２ａを閉止する位置まで前進できず、
コア３０によって二次ゲート１２ａを閉止することがで
きず、実用に用いることができない。したがって、図８
に示すような形状の製品を成形する場合は、インサート
方式やロータリー方式などの他の方式を採用せざるを得
ず、コアバック方式の優れた特性を生かして成形を行う
ことができなかった。この発明は、上記問題に鑑みてな
されたもので、成形する成形品の形状に大きな自由度が
得られるコアバック方式の金型装置、また、２色成形方
法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、一次樹脂注入用の一次ゲー
トと二次樹脂注入用の二次ゲートが形成された固定型
と、該固定型に対して進退可能に支持され、該固定型と
共働して前記一次ゲートが開口する一次キャビティを画
成する可動型と、該可動型にそのキャビティ画成面から
突没可能に支持され、前記可動型が前記固定型と一次キ
ャビティを画成する時に前記一次ゲートを閉止するとと
もに前記固定型と共働して前記二次ゲートが開口する二
次キャビティを画成するコアと、を備えた複合成形用金
型装置において、前記可動型に空洞部を形成して該空洞
部に回動支持軸を回転自在に配備し、該回動支持軸に前
記コアを連結して該コアに前記二次ゲートを閉止可能な
キャビティ仕切面と前記二次キャビティの一部を画成す
るキャビティ画成面とを前記回動支持軸廻りに異なる角
度位置で形成するとともに、前記回動支持軸を回動駆動
機構と進退駆動機構とに連結して回動駆動可能かつ進退
駆動可能とした。

【００１１】また、請求項２記載の発明にかかる２色成
形方法は、キャビティ仕切面とキャビティ画成面とが形
成されたコアを突没自在に設けた可動型を固定型に向け
て前進させ、該固定型と可動型とにより一次樹脂注入用
の一次ゲートが開口した一次キャビティを画成するとと
もに前記コアを突出させてキャビティ仕切面により二次
樹脂注入用の二次ゲートを閉止した後、前記一次キャビ
ティ内に前記一次ゲートから一次樹脂を注入し、次い
で、前記可動型に前記コアを没入させて前記二次ゲート
を解放した後、前記コアをそのキャビティ画成面が前記
固定型に対向するように姿勢変換させて前記二次ゲート
が開口する二次キャビティを画成し、該二次キャビティ
内に前記二次ゲートから二次樹脂を注入するように構成
した。

【００１２】

【作用】請求項１および請求項２記載の発明によれば、
一次キャビティに一次成形樹脂を注入する一次成形時に
は、コアのバルブ部を二次ゲートと対向させて二次ゲー
トをキャビティ仕切面により閉止し、続く二次キャビテ
ィに二次成形樹脂を注入する二次成形時には、コアのキ
ャビティ画成面を固定型に対向させて二次キャビティを
画成する。このため、コアはバルブ部とキャビティ画成
部とをそれぞれ別個の形状、すなわち、キャビティ仕切
面を二次ゲートを確実に閉止することができる形状に、
また、キャビティ画成面を製品形状に合わせた形状に形
成でき、種々の形状の製品を成形することができる。

【００１３】特に、請求項１記載の発明の複合成形用金
型装置は、可動型にコアが回動可能な空洞部を形成して
該空洞部に回動駆動機構と進退駆動機構とに連結した回
動支持軸を配置し、この回動支持軸にコアを取り付け、
回動支持軸を各駆動機構で駆動するため、簡単な構造で
大型化すること無く達成でき、既存の金型装置からの改
造も容易に行える。なお、上記請求の範囲の範囲には、
固定型にゲートを形成し、可動型にコアを支持すると記
載するが、この記載は択一的な記載により文章が難解に
なることを防止するものであり、本発明は、これらゲー
トやコアを設ける対象は適宜選択することでも達成され
る。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。図１から図５はこの発明にかかる複合成形用金
型装置の一実施例を示し、図１が正断面図、図２が一部
を破断断面した側面図、図３ａ，ｂ，ｃ、図４ａ，ｂ，
ｃおよび図５ａ，ｂ，ｃがアルファベット順で作動を時
系列的に示す要部の正断面図である。なお、上述した図
６，７，８の従来の金型装置と同一の部分には同一の番
号を付して一部の説明を割愛する。

【００１５】図１，２に示すように、固定側型板（固定
型）１０はランナーストリッパプレート１９を介して固
定側取付板１８に取り付けられ、可動側型板（可動型）
２０はスペーサブロック２９を介して可動側取付板２８
に取り付けられる。固定側取付板１８にはノズル１１
ｂ，１２ｂが設けられ、これらノズル１１ｂ，１２ｂが
それぞれランナーストリッパプレート１９を貫通してス
プルー１１，１２と接続する。

【００１６】可動側型板２０には、図２中左右に貫通し
て断面略円形の空洞部２７が形成され、また、この空洞
部２７の長手方向中央に空洞部２７から上面に貫通する
平面視略矩形状の摺動穴２６が形成される。空洞部２７
内には略中心に回動支持軸６１が回動自在に配置され、
摺動穴２６内にはコア３０が図中上下動自在に配置さ
れ、このコア３０に回動支持軸６１がスプライン等で相
対回転を禁止かつ軸方向相対変位可能に貫通して図示し
ない固定具等で長手方向に固定されている。

【００１７】コア３０は、図１，３等に明示されるよう
に、対角線寸法が空洞部２７直径より小さい正面視略正
方形状の角柱形状を有し、４つの角部からの寸法が等し
い平面視中心位置に上記回動支持軸６１が貫通する。こ
のコア３０は、一面が凸部３９を形成されたキャビティ
画成面３１として、また、このキャビティ画成面３１と
対向する面（回動支持軸６１廻りに１８０度離間した
面）が凹部３８を形成されたキャビティ仕切面３２とし
て構成される。後に詳述するが、キャビティ画成面３１
の凸部３９は二次成形部分Ｂに凹部形状を付与し、バル
ブ部３２の凹部３８は二次ゲート１２ａを包囲して二次
ゲート１２ａを閉止する。

【００１８】回動支持軸６１は、両端がそれぞれ可動型
板２０の側方に突出し、これら突出した端部がそれぞれ
軸受部６２，６２により支持される。軸受部６２，６２
はそれぞれアクチュエータ６３，６３により上下動可能
に取り付けられて回動支持軸６１を回動自在に支持し、
少なくとも１つの軸受部６２，６２が回動支持軸６１を
回動駆動するモータ等のロータリーアクチュエータを内
蔵する。これら軸受部６２，６２は、ロータリーアクチ
ュエータが図外のコントローラに接続され、コントロー
ラにより制御されて回動支持軸６１を回動する。

【００１９】アクチュエータ６３，６３は、それぞれ油
圧シリンダ等から構成され、スペーサブロック２９，２
９の側部に固定される。これらアクチュエータ６３，６
３は、図示しないコントローラと接続され、コントロー
ラにより制御されて回動支持軸６１をコア３０と一体に
上下動、すなわち、コア３０を固定側型板１０に対して
前進、後退させる。上述した軸受部６２，６２は回動駆
動機構を、アクチュエータ６３，６３は進退駆動機構を
構成する。

【００２０】次に、この実施例の作用を図３、図４およ
び図５を参照して説明する。先ず、一次成形、すなわ
ち、一次成形部分Ａの成形を行う。この一次成形に際し
ては、図３ａに示すように、固定側型板１０に向け可動
側型板２０を前進させて一次ゲート１１ａが開口した一
次キャビティＡを画成するとともに、コア３０をキャビ
ティ仕切面３２が固定側型板１０と対面する姿勢で可動
側型板２０の摺動穴２６から突出させ、キャビティ仕切
面３２を凹部３８に二次ゲート１２ａを臨ませて固定側
型板１０下面に密着させ、この状態で、一次ゲート１１
ａから一次樹脂を一次キャビティＡ内に注入する。

【００２１】次に、一次キャビティＡ内の一次樹脂が流
動性を喪失した後、アクチュエータ６３により軸受部６
２、すなわち、回動支持軸６１を下動させる。このた
め、図３ｂに示すように、コア３０が回動支持軸６１と
一体に下動して固定側型板１０から後退し、コア３０は
空洞部２７内に没入してその４つの角部が空洞部２７の
周面に摺動自在に係合する。続いて、回動支持軸６１が
軸受部６２により駆動されて回動し、図３ｃに矢印で示
すように、この回動支持軸６１の回動でコア３０も回動
する。そして、図４ａに示すように、コア３０のキャビ
ティ画成面３１が固定側型板１０と対面する位置まで１
８０度回動すると、回動支持軸６１、すなわち、コア３
０の回動が停止する。

【００２２】続いて、図４ｂに示すように、アクチュエ
ータ６３が伸長作動して軸受部６２、すなわち、回動支
持軸６１をコア３０と一体に上動させる。このため、コ
ア３０は、キャビティ画成面３１が固定側型板１０の下
面と対面した状態で固定側型板１０に向かって前進し、
固定側型板１０の下面との間に二次ゲート１２ａが開口
した二次キャビティＢを画成する。すなわち、コア３０
はキャビティ画成面３１が可動側型板２０の上面と同一
の平面をなすように位置して二次キャビティＢを画成す
る。そして、この二次キャビティＢに二次ゲート１２ａ
から二次樹脂を注入し、一次成形部分Ａと一体化した二
次成形部分Ｂ、すなわち、完成製品を成形する（二次成
形）。

【００２３】ここで、二次成形部分Ｂにはコア３０のキ
ャビティ画成部３１の凸部３９により凹部Ｂａが形成さ
れる。すなわち、コア３０のキャビティ画成面３１はバ
ルブ部３２と無関係に形状を定めることができるため、
二次成形部分Ｂに凹部Ｂａ等を形成でき、二次成形部分
Ｂのデザインに高い自由度が得られる。

【００２４】次に、図４ｃに示すように、アクチュエー
タ６３を縮小作動させて回動支持軸６１を下動させ、コ
ア３０を空洞部２７内に没入させる。この後、図５ａに
示すように、エジェクタピン５０を突き出して完成製品
を離型させるとともに、また、軸受部６２により回動支
持軸６１を矢印で示すように回動させ、図５ｂに示すコ
ア３０がキャビティ仕切面３２が固定側型板１０と対面
する位置まで回動すると回動を停止する。ここで、コア
３０の回動はエジェクタピン５０の作動時において行う
ため、サイクルタイムが長くなることを防止できる。

【００２５】この後は、図５ｃに示すように、可動側型
板２０を固定側型板１０に向けて前進させて一次キャビ
ティＡを画成するとともに、また、コア３０を上動させ
てキャビティ仕切面３２により二次ゲート１１ａを閉止
し、次の成形に備える。そして、以後は前述した図３ａ
からの処理を繰り返す。

【００２６】上述したように、この実施例にあっては、
固定側型板１０に向かって可動側型板２０を前進させて
一次キャビティＡを画成するとともに、コア３０をキャ
ビティ仕切面３２が固定側型板１０と対面する状態で固
定側型板１０に向かい前進させて二次ゲート１２ａを閉
止し、この状態で一次ゲート１１ａから一次樹脂を一次
キャビティＡに注入して一次成形を行い、次に、コア３
０を後退（下動）させて空洞部２７内に没入させ、続い
て、コア３０を１８０度回動させてキャビティ画成面３
１を固定側型板１０に対面させた後、コア３０を固定側
型板１０に向かい前進させてキャビティ画成面３１によ
り二次キャビティＢを画成する。そして、この二次キャ
ビティＢに二次ゲート１２ａから二次樹脂を注入して二
次成形を行い、エジェクタピン５０による成形製品の離
型時にコア３０を１８０度回動させて次の一次成形に備
える。このため、一次成形に際して二次ゲート１２ａを
確実に閉止することができ、また、二次成形に際しても
二次成形部分Ｂの形状が制限されない。

【００２７】なお、上述した実施例では、コア３０のキ
ャビティ仕切面３２に凹部３８を形成し、また、キャビ
ティ画成面３１に凸部３９を形成するが、これらキャビ
ティ画成面３１の形状は成形する製品に応じて任意に選
択されるものであり、また、バルブ３２も二次ゲート１
２ａを閉止することができる形状であれば任意に定める
ことができることは述べるまでもない。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、コアにその姿勢変化で択一的に固定型と対面するキ
ャビティ仕切面とキャビティ画成面とを形成し、コアの
キャビティ仕切面により二次ゲートを閉止して一次成形
を行った後、コアを姿勢変化させ、コアのキャビティ画
成面により二次キャビティを画成して二次成形を行うた
め、二次成形部分の成形形状が限定されることがなく、
高い効率のコアバック方式により種々の形状の成形品の
２色成形を行える。

【００２９】特に、請求項１記載の発明は、可動型にコ
アが回動可能な空洞部を形成し、該空洞部に回動駆動機
構と進退駆動機構とに連結した回動支持軸を配置し、こ
の回動支持軸にコアを取り付け、回動支持軸を各駆動機
構で駆動して姿勢変化させるため、簡単な構造で大型化
すること無く達成でき、既存の金型装置からの改造も容
易に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例にかかる複合成形用金型装
置の正断面図である。

【図２】同複合成形用金型装置の一部を破断断面した側
面図である。

【図３】同複合成形用金型装置の一部拡大正断面図であ
り、ａ，ｂ，ｃの順序でその作動を時系列的に示す。

【図４】同複合成形用金型装置の一部拡大正断面図であ
り、ａ，ｂ，ｃの順序で図３に続く作動を時系列的に示
す。

【図５】同複合成形用金型装置の一部拡大正断面図であ
り、ａ，ｂ，ｃの順序で図４に続く作動を時系列的に示
す。

【図６】従来の複合成形用金型装置の一部拡大正断面図
であり、ａ，ｂ，ｃの順序でその作動を時系列的に示
す。

【図７】同従来の複合成形用金型装置の一部拡大正断面
図であり、図６に続く作動状態を示す。

【図８】発明が解決しようとする課題を説明するための
仮想的な複合成形用金型装置の一部拡大正断面図であ
る。

【符号の説明】

１０ 固定側型板（固定型） １１ａ 一次ゲート １２ａ 二次ゲート ２０ 可動側型板（可動型） ２６ 摺動穴 ２７ 空洞部 ３０ コア ３１ キャビティ画成面 ３２ キャビティ仕切面 ３８ 凹部 ３９ 凸部（形状付与部） ５０ エジェクタピン ６１ 回動支持軸 ６２ 軸受部（回動駆動機構） ６３ アクチュエータ（進退駆動機構） Ａ 一次キャビティ（一次成形部分） Ｂ 二次キャビティ（二次成形部分）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一次樹脂注入用の一次ゲートと二次樹脂
   注入用の二次ゲートが形成された固定型と、該固定型に
   対して進退可能に支持され、該固定型と共働して前記一
   次ゲートが開口する一次キャビティを画成する可動型
   と、該可動型にそのキャビティ画成面から突没可能に支
   持され、前記可動型が前記固定型と一次キャビティを画
   成する時に前記一次ゲートを閉止するとともに前記固定
   型と共働して前記二次ゲートが開口する二次キャビティ
   を画成するコアと、を備えた複合成形用金型装置におい
   て、 前記可動型に空洞部を形成して該空洞部に回動支持軸を
   回転自在に配備し、該回動支持軸に前記コアを連結して
   該コアに前記二次ゲートを閉止可能なキャビティ仕切面
   と前記二次キャビティの一部を画成するキャビティ画成
   面とを前記回動支持軸廻りに異なる角度位置で形成する
   とともに、前記回動支持軸を回動駆動機構と進退駆動機
   構とに連結して回動駆動可能かつ進退駆動可能としたこ
   とを特徴とする複合成形用金型装置。
2. 【請求項２】 バルブ部とキャビティ画成部とが形成さ
   れたコアを突没自在に設けた可動型を固定型に向けて前
   進させ、該固定型と可動型とにより一次樹脂注入用の一
   次ゲートが開口した一次キャビティを画成するとともに
   前記コアを突出させてバルブ部により二次樹脂注入用の
   二次ゲートを閉止した後、前記一次キャビティ内に前記
   一次ゲートから一次樹脂を注入し、次いで、前記可動型
   に前記コアを没入させて前記二次ゲートを解放した後、
   前記コアをそのキャビティ画成面が前記固定型に対向す
   るように姿勢変換させて前記二次ゲートが開口する二次
   キャビティを画成し、該二次キャビティ内に前記二次ゲ
   ートから二次樹脂を注入することを特徴とする２色成形
   方法。