JPH0890601A - 複数個取り金型装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 温度制御によらず、各キャビティの充填バラ
ンスをとる。マニホールドを薄くする。 【構成】 同一平面上に位置した１次ランナー29、２次
ランナー30および３次ランナー31a ，31b により、キャ
ビティへの樹脂の流れが計８つに分岐する。３次ランナ
ー31a ，31b は、１次ランナー29側へ折り返した逆方向
３次ランナー31a と、反対側へ向かう順方向３次ランナ
ー31b とがある。逆方向３次ランナー31a の径よりも順
方向３次ランナー31b の径を大きくする。 【効果】 本来、逆方向３次ランナー31a よりも順方向
３次ランナー31b へは樹脂が流れにくいが、この傾向を
前記径の設定により補償できる。１次ランナー29、２次
ランナー30および３次ランナー31a ，31b が同一平面上
に位置しているので、マニホールド21を薄くできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、樹脂の射出成形に用い
られる複数個取り金型装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば熱可塑性樹脂の射出成形において
は、１つの金型装置で複数の製品を成形することが行わ
れる。この場合、互いに開閉する固定型と可動型との間
に、製品形状の複数のキャビティが形成されるが、固定
型に設けられた１つの樹脂注入口であるスプルーからラ
ンナーにより各キャビティへ樹脂を分配する。

【０００３】図３は、複数個取り金型装置におけるラン
ナーの配置の一例を示したものである。金型装置は８個
取りであり、ランナーは、スプルー１から２分岐する１
次ランナー２と、この１次ランナー２の両端部からそれ
ぞれ２分岐する２次ランナー３と、これら２次ランナー
３の両端部からそれぞれ２分岐する３次ランナー4a，4b
とがあり、これら３次ランナー4a，4bが加熱ホットチッ
プシステムであるスピアシステムなどを介してキャビテ
ィ5a，5bに通じている。スプルー１からキャビティ5a，
5bまでの距離は、全てのキャビティ5a，5bで等しい。そ
して、３次ランナー4a，4bには、１次ランナー２側に折
り返した逆方向３次ランナー4aと、反対側へ向かう順方
向３次ランナー4bとがあるが、従来の金型装置におい
て、逆方向３次ランナー4aの断面の径と順方向３次ラン
ナー4bの断面の径とは等しくなっていた。

【０００４】ところで、複数個取り金型装置において、
樹脂がＡＢＳ樹脂やポリスチレンのような粘性の低くな
い熱可塑性樹脂である場合、各キャビティ5a，5b間での
樹脂の充填バランスが問題となる。ところが、前記従来
の金型装置では、１次ランナー２と２次ランナー３と３
次ランナー4a，4bとが同一平面上に位置している場合、
より内側に位置するキャビティ5aで充填過剰を生じ、よ
り外側に位置するキャビティ5bで充填不足を生じる傾向
があった。その結果、成形された製品が寸法の差異を生
じることにもなる。これは、ビデオカセットの外殻ケー
スのような薄肉の製品で、特に問題になる。

【０００５】このような各キャビティ5a，5b間での充填
のアンバランスを解消する手段としては、各キャビティ
5a，5b毎に、スピアシステムのボディーの温度を変える
ことがある。試行の結果、例えば、内側のキャビティ5a
で前記温度を 250〜 270℃に設定した場合、外側のキャ
ビティ5bで温度をそれより40〜50℃高く設定すれば、充
填バランスがとれることが判明した。しかし、キャビテ
ィ5a，5b毎に温度制御を変えるのでは、この温度制御が
面倒になる。

【０００６】充填のアンバランスを解消する別の手段と
しては、樹脂の温度自体を高くして、樹脂の流動性を高
めることがある。例えば、前記ボディーの温度を 300〜
340℃に設定すれば、内側のキャビティ5aと外側のキャ
ビティ5bとで温度設定を変えなくても、充填バランスは
かなりとれるようになる。しかし、樹脂の温度自体を高
くすることには弊害も多い。

【０００７】これに対して、ランナーの配置によって、
充填バランスをとることも従来から行われている。実
際、図４に示すように、１次ランナー２と２次ランナー
３との間に、これら両者に対して直交する垂直部６を設
けることが従来から行われている。このような垂直部６
を設けると、各キャビティ5a，5bで充填バランスがとれ
るようになる。しかし、ランナーに垂直部６を設ける
と、金型装置が大型化する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、１次ラ
ンナーの先端部から２次ランナーが屈曲し、この２次ラ
ンナーの先端部から１次ランナー側へ折り返した逆方向
３次ランナーおよび反対側へ向かう順方向３次ランナー
が分岐した従来の複数個取り金型装置では、逆方向３次
ランナーの断面積と順方向３次ランナーの断面積とが等
しくなっていたため、１次ランナーと２次ランナーと３
次ランナーとが同一平面上に位置している場合、逆方向
３次ランナーに通じるキャビティと順方向３次ランナー
に通じるキャビティとで充填バランスがとれない問題が
あった。これに対して、充填バランスをとるために、１
次ランナーと２次ランナーとの間に垂直部を設けた金型
装置も従来からあるが、垂直部を設けると、金型装置全
体が大型化する問題がある。さらに、充填バランスをと
るために、キャビティ毎に温度制御を変えることも考え
られるが、それでは、温度制御が面倒になる問題があ
る。

【０００９】本発明は、このような問題点を解決しよう
とするもので、温度制御によらず、各キャビティの充填
バランスをとることができるとともに、小型にできる複
数個取り金型装置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】本発明は、前記目的を達
成するために、互いに開閉し型閉時に相互間に複数のキ
ャビティを形成する複数の型体を備え、この型体に１つ
の樹脂注入口から前記各キャビティへ分岐するランナー
を有し、このランナーは、前記樹脂注入口側の基部ラン
ナーと、この基部ランナーの先端部から屈曲した中間ラ
ンナーと、この中間ランナーの先端部から分岐し前記基
部ランナー側へ折り返した逆方向ランナーおよび反対側
へ向かう順方向ランナーとを有し、これら基部ランナー
と中間ランナーと逆方向ランナーおよび順方向ランナー
とが同一平面上に位置している複数個取り金型装置にお
いて、前記順方向ランナーの断面積を前記逆方向ランナ
ーの断面積よりも大きくしたものである。

【００１１】

【作用】本発明の複数個取り金型装置では、成形時、複
数の型体を型閉してこれら型体間に複数のキャビティを
形成し、型体の１つの樹脂注入口から注入した樹脂をラ
ンナーにより分岐させて各キャビティ内に充填する。樹
脂は、ランナーにおいて、基部ランナーから中間ランナ
ーへ屈曲し、さらに、この中間ランナーの先端部から逆
方向ランナーおよび順方向ランナーに分岐して、各キャ
ビティへ向かう。ところで、前記基部ランナーと中間ラ
ンナーと逆方向ランナーおよび順方向ランナーが同一平
面上に位置している場合、もともと基部ランナー側へ折
り返した逆方向ランナーよりも、反対側へ向かう順方向
ランナーへは樹脂が流れにくい。これに対して、順方向
ランナーの断面積を逆方向ランナーの断面積よりも大き
くしたことにより、これら両ランナーへの樹脂の流動性
の相違が補償され、各キャビティに樹脂が均等に充填さ
れる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の複数個取り金型装置の一実施
例について、図１および図２を参照しながら説明する。
図２において、11は固定型、12は可動型で、型体である
これら固定型11および可動型12は、互いに図示上下方向
に移動して開閉し、型閉時に計８つのキャビティ13a ，
13b を相互間に形成するものである。

【００１３】前記固定型11は、キャビティ13a ，13b を
形成する固定側型板16の背面（図示上面）側に第１固定
側受け板17が固定されており、この第１固定側受け板17
の背面側に第２固定側受け板18が固定されている。さら
に、この第２固定側受け板18の背面側には、固定側スペ
ーサーブロック19を介して、射出成形機の固定側プラテ
ンに取り付けられる固定側取り付け板20が固定されてい
る。そして、固定側スペーサーブロック19の内側に位置
して、第２固定側受け板18と固定側取り付け板20との間
には、一体の部材からなるマニホールド21がスペーサー
22を介して固定されている。また、射出成形機のノズル
が接続される１つのスプルーブッシュ26が前記固定側取
り付け板20を貫通してマニホールド21に固定されてい
る。このスプルーブッシュ26の内部は、樹脂注入口であ
るスプルー27になっている。

【００１４】また、前記マニホールド21内には、前記ス
プルー27から８つの各キャビティ13a ，13b へ分岐する
ランナーが形成されている。このランナーは、図１にも
示すように、スプルー27に同軸的に通じる円柱形状の０
次ランナー28と、この０次ランナー28の先端部から垂直
に２分岐する円柱形状の１次ランナー（基部ランナー）
29と、この１次ランナー29の両端部からそれぞれ垂直に
２分岐する円柱形状の２次ランナー（中間ランナー）30
と、これら２次ランナー30の両端部からそれぞれ垂直に
２分岐する円柱形状の３次ランナー31a ，31b とからな
り、これら３次ランナー31a ，31b の先端部は、垂直に
屈曲してマニホールド21における第２固定側受け板18側
の面へ抜ける円柱形状の出口部32a ，32b となってい
る。前記０次ランナー28および出口部32a ，32b は、固
定型11および可動型12の型開閉方向と平行な方向性を有
しているが、前記１次ランナー29、２次ランナー30およ
び３次ランナー31a ，31b は、前記型開閉方向と直交す
る一平面上に位置している。前記３次ランナー31a ，31
b は、１次ランナー29側へ折り返した逆方向３次ランナ
ー（逆方向ランナー）31a と、反対側へ向かう順方向３
次ランナー（順方向ランナー）31b とがあるが、逆方向
３次ランナー31a の断面の径ａが８mmであるのに対し
て、順方向３次ランナー31b の断面の径ｂは９mmになっ
ている。すなわち、この順方向３次ランナー31b の断面
積が逆方向３次ランナー31a の断面積よりも大きくなっ
ている。また、逆方向３次ランナー31a の出口部32a の
径ｃも８mmであり、順方向３次ランナー31b の径ｄも９
mmである。さらに、１次ランナー29および２次ランナー
30の径も、順方向３次ランナー31b と同じく９mmであ
る。なお、前記マニホールド21の外形は、ランナー28，
29，30，31a ，31b の配置に沿うものとなっており、２
次ランナー41間に位置して両側に凹部33を有している。
また、出口部32a ，32b を含めたランナー28，29，30，
31a ，31b は、ドリルにより加工されるが、ドリル加工
による孔の不必要な部分は、ねじ36により押さえられた
埋め子37により閉塞されている。また、図２に示すよう
に、マニホールド21の両面部には、ランナー28，29，3
0，31a ，31b 内の熱可塑性樹脂を加熱するシーズヒー
ター38が埋設されている。

【００１５】そして、前記３次ランナー31a ，31b の各
出口部32a ，32b は、それぞれ、スピアシステム41を介
して前記各キャビティ13a ，13b に通じる。スピアシス
テム41は、固定側受け板17，18を貫通してマニホールド
21に固定されたブッシュ42と、このブッシュ42に内蔵さ
れたボディー43とを有し、このボディー43にヒーターが
内蔵されたものである。そして、前記３次ランナー31a
，31b の各出口部32a，32b は、それぞれ、スピアシス
テム41内の樹脂通路44およびゲート45を介して各キャビ
ティ13a ，13b に通じる。スプルー27から各キャビティ
13a ，13b までの道程は全て等しい。なお、前記ボディ
ー43の先端部には、ゲート45の近くに位置したチップが
あり、このチップには、ボディー43のヒーターとは別系
統のヒーターが内蔵してある。

【００１６】前記可動型12は、キャビティ13a ，13b を
形成する可動側型板51の背面（図示下面）側に可動側受
け板52が固定されており、図示していないが、この可動
側受け板52の背面側に可動側スペーサーブロックを介し
て、射出成形機の可動側プラテンに取り付けられる可動
側取り付け板が固定されている。また、可動側受け板52
と可動側取り付け板との間には、突き出しピン53を設け
た突き出し板が可動に設けられている。

【００１７】なお、実際の使用時には、図１および図２
の左右方向が上下方向となる。

【００１８】つぎに、前記の構成について、その作用を
説明する。成形時には、固定型11と可動型12とを型閉し
て、これら両者間にキャビティ13a ，13b を形成した状
態で、射出成形機のノズルからスプルー27内へ溶融した
ＡＢＳ樹脂あるいはポリスチレンなどの熱可塑性樹脂を
射出する。この樹脂は、スプルー27、０次ランナー２
８、１次ランナー２９、２次ランナー30および３次ラン
ナー31a ，31b を通って分配され、その出口部32a ，32
b からスピアシステム41の樹脂通路44内を通り、ゲート
45から各キャビティ13a ，13b 内に充填される。そし
て、これらキャビティ13a ，13b 内に充填された樹脂す
なわち製品が冷却、固化した後、固定型11と可動型12と
を型開し、突き出しピン53により製品を離型させて取り
出す。その後、再び型閉が行われ、以上の成形サイクル
が繰り返される。

【００１９】なお、マニホールド21のヒーター38やスピ
アシステム41のボディー43のヒーターの加熱により、ラ
ンナー28，29，30，31a ，31b や樹脂通路44内の樹脂
は、全成形サイクルを通じて常時溶融状態に保たれる。
これに対して、キャビティ13a，13b 内に樹脂を充填す
るときは、スピアシステム41のチップの加熱によりゲー
ト45部分の樹脂は溶融状態になって、ゲート45は開放状
態になるが、それ以外のときは、スピアシステム41のチ
ップの冷却により、ゲート45部分の樹脂は固化し、ゲー
ト45が閉塞されることになる。

【００２０】ところで、前述のように、溶融した熱可塑
性樹脂は、マニホールド21において、１次ランナー29か
ら２次ランナー30へ垂直に屈曲し、さらに、この２次ラ
ンナー30の先端部から逆方向３次ランナー31a および順
方向３次ランナー31b に分岐して、各キャビティ13a ，
13b へ向かう。このとき、１次ランナー29、２次ランナ
ー30および３次ランナー31a ，31b が同一平面上に位置
しているために、ランナー形状上、もともとは１次ラン
ナー29側へ折り返した逆方向３次ランナー31aよりも、
反対側へ向かう順方向ランナー31b へは樹脂が流れにく
い。しかしながら、前記実施例においては、逆方向３次
ランナー31a の径ａを８mmとし、順方向３次ランナー31
b を含めたそれ以外のランナーの径ｂである９mmよりも
小さくしたので、逆方向３次ランナー31a および順方向
３次ランナー31b への樹脂の流動性の相違が補償され、
逆方向３次ランナー31a に通じるキャビティ13a でも順
方向３次ランナー31b に通じるキャビティ13b でも均等
に樹脂が充填される。こうして、樹脂の温度を高くした
り、キャビティ13a ，13b 毎に温度制御を変えたりする
ことなく、各キャビティ13の樹脂の充填バランスをとる
ことができる。したがって、寸法などに差異のない安定
した品質の製品が得られる。

【００２１】また、１次ランナー29、２次ランナー30お
よび３次ランナー31a ，31b が同一平面上に位置してい
るので、マニホールド21を薄く構成でき、金型装置全体
も小型にできる。

【００２２】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、
前記実施例の金型装置は、８個取りであったが、取り数
はそれに限るものではない。すなわち、本発明は、基部
ランナーの先端部中間ランナーが屈曲し、この中間ラン
ナーの先端部から基部ランナー側へ折り返した逆方向ラ
ンナーおよび反対側へ向かう順方向ランナーが分岐した
ランナー形状を有し、かつ、これら基部ランナーと中間
ランナーと逆方向ランナーおよび順方向ランナーとが同
一平面上に位置している複数個取り金型装置一般に、有
用である。

【００２３】また、前記実施例では、スピアシステムに
よりゲートを開閉するホットランナー金型装置を例に採
って説明したが、本発明は、ゲートを機械的に開閉する
バルブゲート式のホットランナー金型装置にも適用でき
る。スピアシステムを用いた場合、マニホールドのラン
ナーからスピアシステムへの樹脂通路に制約があるが、
バルブゲート式の場合は、ランナーからバルブ装置への
樹脂通路の設計の自由度がより高いので、本発明をより
効果的に実施できる。

【００２４】さらに、本発明は、ホットランナー金型装
置のみならず、コールドランナー金型装置にも適用でき
る。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、ランナーが、樹脂注入
口側の基部ランナーと、この基部ランナーの先端部から
屈曲した中間ランナーと、この中間ランナーの先端部か
ら分岐し前記基部ランナー側へ折り返した逆方向ランナ
ーおよび反対側へ向かう順方向ランナーとを有し、これ
ら基部ランナーと中間ランナーと逆方向ランナーおよび
順方向ランナーとが同一平面上に位置している複数個取
り金型装置において、順方向ランナーの断面積を逆方向
ランナーの断面積よりも大きくしたので、もともと逆方
向ランナーよりも順方向ランナーへは樹脂が流れにくい
傾向を補償でき、樹脂の温度自体を高くしたり、キャビ
ティ毎に温度制御を変えたりすることなく、各キャビテ
ィの充填バランスをとることができ、各キャビティに樹
脂を均等に充填できる。また、前述のように、ランナー
が同一平面上に位置していることにより、金型装置全体
を小型にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の複数個取り金型装置の一実施例を示す
マニホールドの横断面図である。

【図２】同上固定型側の縦断面図である。

【図３】従来の複数個取り金型装置の一例を示すランナ
ーの配置の説明正面図である。

【図４】従来の複数個取り金型装置の他の例を示すラン
ナーの配置の説明側面図である。

【符号の説明】

11 固定型（型体） 12 可動型（型体） 13a ，13b キャビティ 27 スプルー（樹脂注入口） 29 １次ランナー（基部ランナー） 30 ２次ランナー（中間ランナー） 31a 逆方向３次ランナー（逆方向ランナー） 31b 順方向３次ランナー（順方向ランナー）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに開閉し型閉時に相互間に複数のキ
   ャビティを形成する複数の型体を備え、この型体に１つ
   の樹脂注入口から前記各キャビティへ分岐するランナー
   を有し、このランナーは、前記樹脂注入口側の基部ラン
   ナーと、この基部ランナーの先端部から屈曲した中間ラ
   ンナーと、この中間ランナーの先端部から分岐し前記基
   部ランナー側へ折り返した逆方向ランナーおよび反対側
   へ向かう順方向ランナーとを有し、これら基部ランナー
   と中間ランナーと逆方向ランナーおよび順方向ランナー
   とが同一平面上に位置している複数個取り金型装置にお
   いて、前記順方向ランナーの断面積を前記逆方向ランナ
   ーの断面積よりも大きくしたことを特徴とする複数個取
   り金型装置。