JPH07299848A

JPH07299848A - 射出成形機

Info

Publication number: JPH07299848A
Application number: JP6095030A
Authority: JP
Inventors: Yoshiya Taniguchi; 吉哉谷口
Original assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Current assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Priority date: 1994-05-09
Filing date: 1994-05-09
Publication date: 1995-11-14

Abstract

(57)【要約】【目的】射出条件として低圧かつ高速を満足しつつ、
成形運転中に自動ゲートカットを行なうことを可能とす
ること。【構成】加熱シリンダ内のスクリューを前進させるこ
とにより溶融樹脂を金型内へ射出し、この射出動作を低
圧かつ高速で行なうことを可能とすると共に、その先端
が金型のゲート３８近傍の成形品形成用空間３７内の樹
脂と接触するゲート切断ピン４６を、成形品形成用空間
内の樹脂が完全に固化する前に前進させてゲート切断を
行なう構成をとり、かつ、ゲート３８の断面積を、ゲー
ト部分での溶融樹脂の流動抵抗が軽減されるように広く
設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は低圧・高速の射出動作が
可能な射出成形機に係り、更に詳しくは、通常速度動作
モードと高速動作モードとを択一選択可能とされて常時
動作する射出油圧シリンダ（以下、射出シリンダと称
す）の動作と、選択的に昇圧動作される複数のアキュー
ムレータ（以下、ＡＣＣと称す）の動作とを、適宜組合
せすることによる油圧アクチュエータ（射出シリンダと
ＡＣＣ）動作の組合せモードの選択によって、射出速度
条件範囲と射出圧力条件範囲との組合せが可変設定でき
るようにした射出成形機の応用技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形機の金型のゲート構造としては
種々のものが知られているが、ピンゲートと称されるゲ
ート断面積を可及的に小さくしたゲート構造は、各種の
金型に採用されている。このピンゲートが採用される理
由は、型開き・エジェクト時に、脆弱なピンゲート部分
の樹脂を成形製品部分と簡単に切断することが可能とな
り、固化した樹脂を金型から取り出した後、ゲート部分
の樹脂のカットを行なって成形製品と非成形製品部分
（スプルー及びランナー部分）とに分離する必要がな
く、後加工が簡単になるからである。

【０００３】図１０の（ａ）は、ピンゲート構造を採用
した金型の１例を示す要部断面図であり、図１０の
（ｂ）は、図１０の（ａ）のＰＬ面（離型面）から可動
側金型を見た要部平面図である。

【０００４】図１０において、１０１は固定ダイプレー
ト、１０２は該固定ダイプレート１０１に取り付けられ
た固定側金型であり、該固定側金型１０２中のスプルー
形成部材１０３の樹脂注入部１０３ａには、図示してい
ないが公知のインラインスクリュー型の射出メカニズム
のノズルが押し付けられている。１０４は可動側金型
で、図示していないが前後進駆動される可動ダイプレー
トに取り付けられている。図１０の（ａ）に示した型締
め状態では、可動側金型１０４と固定側金型１０２のＰ
Ｌ面（離型面）は密着し、両金型１０２，１０４によっ
て成形品形成用空間たるキャビティ１０５が形づくられ
ている。そして、このキャビティ１０５は、ピンゲート
１０６，ランナー相当部１０７，スプルー１０８を介し
て、上記固定側金型１０２の樹脂注入部１０３ａに連通
している。なお、図１０の（ａ）中で、１０９は図示せ
ぬ可動ダイプレートに搭載されたエジェクトピンであ
る。

【０００５】図１０の（ａ）に示した型締め状態におい
て、図示せぬ射出メカニズムのノズルから溶融樹脂が射
出され、スプルー１０８，ランナー相当部１０７，ピン
ゲート１０６を介して、キャビティ１０５内に溶融樹脂
が充填される。この後、公知の保圧動作を行なって、さ
らに所定の冷却期間をおいた後、型開きが開始される。
型開きによって後退する可動ダイプレートと共に可動側
金型１０４が移動し、これによってＰＬ面が開いて、ま
ず固化した樹脂全体は可動側金型１０４に被着した状態
で移動する。この型開きの途中もしくは型開きの終了後
に、エジェクトピン１０９が前進駆動されて、これによ
って固化した樹脂全体が可動側金型１０４が押し出され
ると共に、ピンゲート１０６部分で樹脂が切断され、成
形製品と非成形製品部分（スプルー及びランナー部分）
とが取り出される。

【０００６】上記したように、ピンゲート１０６をもつ
金型を採用すると、型開き・エジェクト時に、脆弱なピ
ンゲート部分の樹脂を簡単に切断することができる。こ
のように、エジェクト動作でピンゲート部分の樹脂を切
断するためには、ピンゲート１０６の断面積を可及的に
小さくすることが望ましく、成形製品（キャビティ）の
大きさや形状の複雑さの如何にもよるが、通常成形製品
の体積をＡｍｍ³ としたとき、ピンゲート１０６の断面
積は、（Ａの絶対値）×０．００１ｍｍ² 〜（Ａの絶対
値）×０．０００１ｍｍ² 程度に設定される。ところ
が、ゲートの断面積が小さいと、金型への射出・充填時
に、流動する溶融樹脂がピンゲート１０６部分で受ける
流動抵抗が大きくなり、この抵抗に打ち勝つために、射
出圧力を高圧に設定する必要がある。また、射出・充填
時間を短くするために通常は射出速度は高速に設定され
るので、ピンゲート構造の金型の場合には、射出条件は
高圧かつ高速の設定となっていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、射出成形の
対象は多岐にわたっており、樹脂材料等の如何によって
は、射出条件には低圧かつ高速が要求されるケースがし
ばしば生じる。例えば、射出時に樹脂に高圧力を印加す
ることに起因する歪みの発生を抑止したい場合などに
は、射出条件として低圧かつ高速であることが望まし
い。

【０００８】この射出時の低圧を満足するためには、ゲ
ート部分での流動抵抗を軽減するために、ゲート断面積
を大きくすることが望まれる。したがって、前記したよ
うなピンゲートを採用することができず、通常は、固化
した樹脂全体を金型から取り出した後、ゲート部分の樹
脂のカットを行なって成形製品と非成形製品部分（スプ
ルー及びランナー部分）とに分離する後加工が必要とな
り、生産性を低下させるという問題を生じる。

【０００９】一方また、射出条件として極めて低圧かつ
高速を達成するためには、スクリューを前進駆動する射
出駆動装置にも工夫を要する。そこで、射出条件として
極めて低圧かつ高速を達成な射出成形機を、本願出願人
は、特願平４−３３８８４１号において提案した。

【００１０】上記先願で提案された射出成形機において
は、前進用油室へ油圧ポンプからの油のみを送り込む通
常速度動作モードと、前進用油室へ油圧ポンプからの油
と後退用油室からの油とを合わせて送り込む高速動作モ
ードとが、選択可能とされた差動圧シリンダからなる射
出シリンダと、選択的に油が供給可能とされ、油が供給
された状態では射出シリンダの駆動力により昇圧動作を
行なうと共に、この昇圧された油を射出シリンダの前進
用油室へ供給する昇圧能力の異なる２種のＡＣＣとを設
け、各ＡＣＣを昇圧動作させるか否かを個別に選択する
こと、並びに、射出シリンダを通常速度動作モードとす
るか高速動作モードとするかを選択することによって、
油圧アクチュエータ動作の８種（８段階）の組合せモー
ドの１つを選択し、これにより、射出速度条件範囲と射
出圧力条件範囲との組合せを可変設定できるようにして
いる。

【００１１】斯様な構成をとる上記先願技術によれば、
射出速度と射出圧力の設定条件範囲を極めて広くでき
て、射出条件として極めて低圧かつ高速の設定を容易に
実現できる。しかし、射出圧力を充分に低圧に設定した
際には、ゲート断面積の小さなピンゲートを採用でき
ず、ゲート部分での流動抵抗を軽減するためにゲート断
面積の大きなゲート構造を採る必要がある。この場合、
従前は固化した樹脂全体を金型から取り出した後ゲート
カットを行なう必要があったが、前記先願に示されたメ
カニズムをもつ射出成形機によって、成形運転中に自動
的にゲートカット（ゲート部分の樹脂のカット）を行な
いたいという要求が寄せられていた。

【００１２】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、射出条件として低圧かつ高速
を満足しつつ、成形運転中に自動的にゲートカットを行
なうことが可能な射出成形機を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明による射出成形機は、加熱シリンダ内の
スクリューを前進させることにより溶融樹脂を金型内へ
射出し、この射出動作を低圧かつ高速で行なうことを可
能とすると共に、その先端が金型のゲート近傍の成形品
形成用空間内の樹脂と接触するゲート切断ピンを、成形
品形成用空間内の樹脂が完全に固化する前に前進させて
ゲート切断を行なう構成をとり、かつ、ゲートの断面積
を、ゲート部分での溶融樹脂の流動抵抗が軽減されるよ
うに広く設定したものとされる。

【００１４】

【作用】本発明の射出成形機には、前進用油室へ油圧ポ
ンプからの油のみを送り込む通常速度動作モードと、前
進用油室へ油圧ポンプからの油と後退用油室からの油と
を合わせて送り込む高速動作モードとが、選択可能とさ
れた差動圧シリンダからなる射出シリンダと、選択的に
油が供給可能とされ、油が供給された状態では射出シリ
ンダの駆動力により昇圧動作を行なうと共に、この昇圧
された油を射出シリンダの前進用油室へ供給する昇圧能
力の異なる２種のＡＣＣとが設けられ、各ＡＣＣを昇圧
動作させるか否かを個別に選択すること、並びに、射出
シリンダを通常速度動作モードとするか高速動作モード
とするかを選択することによって、油圧アクチュエータ
動作の８種（８段階）の組合せモードの１つを選択し、
これによって、例えば、設定射出圧力を１５３ｋｇｆ／
ｃｍ² 以下に、設定射出速度を１２４２ｃｍ／ｓｅｃ以
上に、それぞれ設定して極めて低圧かつ高速の射出動作
を実現する。

【００１５】また例えば、成形製品の体積をＡｍｍ³ と
したとき、ゲートの断面積を（Ａの絶対値）×０．０１
ｍｍ² 以上に設定して、すなわち、ゲートの断面積を広
く設定して、ゲート部分での溶融樹脂の流動抵抗が軽減
されるようにし、低圧射出動作に支障をきたさないよう
にされる。

【００１６】そして、キャビティ内に射出充填された樹
脂が完全に固化する前に、ゲート切断ピンを前進させ、
ゲートカットを実行させる。これにより、樹脂が軟らか
いうちに切断が行なわれるので、切断後のゲート跡の後
処理を要しない、自動ゲートカットが実現される。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の１実施例を図１〜図９を用い
て説明する。図１は本実施例に係る射出成形機の射出装
置の要部切断平面図、図２は同じく本実施例に係る射出
成形機の射出装置の要部切断正面図である。

【００１８】図１，図２において、１は連続成形運転時
には固定的に配置される保持ブロック、２は該保持ブロ
ック１にその基端側を保持された加熱シリンダ、３は該
加熱シリンダ２の先端側に取り付けられたノズル、４は
加熱シリンダ２内に回転並びに前後進可能であるように
配設されたスクリュー、５は加熱シリンダ２の基端側
（スクリュー４の後端側）に原料樹脂を投入・供給する
ためのホッパーである。

【００１９】６はスクリュー４の後端側と回転連結部材
７を介して連結されたスクリュー回転駆動用のモータ
（電動モータまたは油圧モータ）で、可塑化・計量行程
（チャージ行程）時には、このモータ６の回転でスクリ
ュー４が回転駆動される。８は上記回転連結部材７を軸
受を介して回転自在に保持した移動ブロックで、スクリ
ュー４やモータ６と一体となって前後進する。

【００２０】９は射出用の駆動源たる射出シリンダ（油
圧シリンダ）で、本実施例においては、平面的に見てス
クリュー４を中心として対称に１対が設けられていて、
この２つの射出シリンダ９は同一構成のものが用いられ
ている。この射出シリンダ９は、両ロッドタイプの差動
圧シリンダとされ、前進用油室１０と後進用油室１１
（図１，２においては後進用油室１１は略完全に無体積
化された状態にある）におけるピストン体の有効断面積
に差がある構成となっている。１２は射出シリンダ９の
両ロッド形ピストンロッド（以下、ピストンロッド１２
と称す）で、該ピストンロッド１２の細径側（前進用油
室１０側）のロッド部の先端側が、前記移動ブロック８
に取り付けられている。従って、射出シリンダ９のピス
トンロッド１２が前後進すると、これと一体となって移
動ブロック８も前後進する。

【００２１】１３はＡＣＣ（Ａ）、１４はＡＣＣ（Ｂ）
で、本実施例においては、各射出シリンダ９に対して１
対づつが設けられている。ＡＣＣ（Ａ）１３には、ＡＣ
Ｃ室１３ａ内を前後進可能とされた昇圧用ピストンロッ
ド１３ｂが設けられ、この昇圧用ピストンロッド１３ｂ
の一端側は、ＡＣＣ室１３ａから外方へ突出して前記移
動ブロック８と対向している。また、ＡＣＣ（Ｂ）１４
にも、ＡＣＣ室１４ａ内を前後進可能とされた昇圧用ピ
ストンロッド１４ｂが設けられ、この昇圧用ピストンロ
ッド１４ｂの一端側も、ＡＣＣ室１４ａから外方へ突出
して前記移動ブロック８と対向している。本実施例にお
いて用いられる上記ＡＣＣ（Ａ），（Ｂ）１３，１４
は、高圧ガスやバネで油を昇圧して貯え蓄圧された油を
吐出する一般のＡＣＣとは異なり、ＡＣＣ室１３ａまた
は１４ａに油が供給された際に、後述するように昇圧用
ピストンロッド１３ｂまたは１４ｂが前記移動ブロック
８に押されて前進（図示左行）することによって油を昇
圧して吐出するようになっている。なお、本実施例にお
いては、ＡＣＣ（Ａ）１３の昇圧能力よりもＡＣＣ
（Ｂ）の昇圧能力を大きく設定してある。

【００２２】図３は、前記射出シリンダ９とＡＣＣ
（Ａ），（Ｂ）１３，１４を含む油圧回路の要部構成を
示している（１対ある射出シリンダ９の一方側のみの油
圧回路を示している）。同３において、２１は、射出シ
リンダ９のピストンロッド１２の前進制御用の切り替え
制御弁で、同図においては中立位置が選択されている
が、切り替え制御弁２１を図示左位置へ切り替えること
により、図示せぬ油圧ポンプからの油が射出シリンダ９
の前進用油室１０に送り込まれる。２２は、射出シリン
ダ９の後進用油室１１と前進用油室１０との間の管路に
配設された差動圧動作制御用の切り替え制御弁で、同図
においては中立位置が選択されているが、切り替え制御
弁２２を図示左位置へ切り替えることにより、前進用油
室１０と後進用油室１１とが連結状態となって、前進用
油室１０から後進用油室１１へ、反対に後進用油室１１
から前進用油室１０へと油が流れることが可能なように
なっている。なお、この切り替え制御弁２２は、前記ス
クリュー４が、貯えられる溶融樹脂圧で後退する公知の
可塑化・計量行程時、並びに、後述する射出シリンダ９
の射出差動圧動作（加速動作または高速動作）時には、
前進用油室１０と後進用油室１１とを連通する図示左位
置へ切り替えられる（少なくともこの際には前進用油室
１０と後進用油室１１に油が入った状態となる）。

【００２３】２３は前記ＡＣＣ（Ａ）１３用の切り替え
制御弁で、図３においては中立位置が選択されている
が、切り替え制御弁２３を図示右位置へ切り替えること
により、図示せぬ油圧ポンプからの油がＡＣＣ（Ａ）１
３のＡＣＣ室１３ａに補給され、前記昇圧用ピストンロ
ッド１３ｂが前記移動ブロック８側へ突出する。また、
切り替え制御弁２３を図示左位置へ切り替えることによ
り、ＡＣＣ室１３ａから油がタンクに戻される。さらに
また、ＡＣＣ室１３ａに油を満たした状態で切り替え制
御弁２３を中立位置に切り替えて射出行程を実行させる
と、射出シリンダ９のピストンロッド１２と一体となっ
て前進する移動ブロック８によって昇圧用ピストンロッ
ド１３ｂが前進して、ＡＣＣ室１３ａ内の油を昇圧し、
これによってＡＣＣ室１３ａ内の加圧された油が射出シ
リンダ９の前進用油室１０へと送り込まれる。

【００２４】２４は前記ＡＣＣ（Ｂ）１４用の切り替え
制御弁で、図３においては中立位置が選択されている
が、切り替え制御弁２４を図示右位置へ切り替えること
により、図示せぬ油圧ポンプからの油がＡＣＣ（Ｂ）１
４のＡＣＣ室１４ａに補給され、前記昇圧用ピストンロ
ッド１４ｂが前記移動ブロック８側へ突出する。また、
切り替え制御弁２４を図示左位置へ切り替えることによ
り、ＡＣＣ室１４ａから油がタンクに戻される。さらに
また、ＡＣＣ室１４ａに油を満たした状態で切り替え制
御弁２４を中立位置に切り替えて射出行程を実行させる
と、射出シリンダ９のピストンロッド１２と一体となっ
て前進する移動ブロック８によって昇圧用ピストンロッ
ド１４ｂが前進して、ＡＣＣ室１４ａ内の油を昇圧し、
これによってＡＣＣ室１４ａ内の加圧された油が射出シ
リンダ９の前進用油室１０へと送り込まれる。

【００２５】次に、上記した構成による動作について図
４及び図５を用いて説明する。なお、図４の〜は、
図５の各欄の〜と対応している。

【００２６】図４のは、ＡＣＣ（Ａ），（Ｂ）１３，
１４を使用せず、射出シリンダ９のみを通常速度動作で
作動させた状態（すなわち、射出シリンダ９の前進用油
室１０と後進用油室１１とを連通させずに縁切りした状
態で、前進用油室１０に油を送り込む動作状態）を示し
ている。図４のの動作形態においては、射出シリンダ
９のピストンロッド１２は、前進用油室１０に油圧ポン
プから直接送り込れる圧油の力で前進し、本実施例の動
作形態中では最も低速であるも、最も高射出圧力（最も
高樹脂圧）が実現される。この図４のの動作形態を、
以下油圧アクチュエータ動作の組合せモードと称す
る。図５の欄には、この組合せモードにおいて実現
できる射出樹脂圧の最大値と射出速度の最大値とが示さ
れている（これは、以下の組合せモード〜において
も同様である）。なお、ここでの数値はある特定機種の
マシンおけるものを１例として示しており、マシン機種
が異なると当然数値は異なってくる。

【００２７】図４のは、ＡＣＣ（Ａ）１３を使用し、
射出シリンダ９を通常速度動作で作動させた状態を示し
ている。この場合は、射出シリンダ９のピストンロッド
１２の前進に伴い、ＡＣＣ（Ａ）１３の昇圧用ピストン
ロッド１３ｂが移動ブロック８によって前進して、ＡＣ
Ｃ（Ａ）１３のＡＣＣ室１３ａ内の油を昇圧し、これに
よってＡＣＣ室１３ａ内の油が、油圧ポンプからの油に
足し合わされる形で射出シリンダ９の前進用油室１０へ
と送り込まれる。従って、射出シリンダ９のピストンロ
ッド１２の推進力によってＡＣＣ室１３ａ内の油を前進
用油室１０へと送り込むので、図５の欄に示すよう
に、組合せモード（図４の）よりも射出速度の最大
値は大きくなり、射出樹脂圧の最大値は小さくなる。こ
の図４のの動作形態を、以下油圧アクチュエータ動作
の組合せモードと称する。

【００２８】図４のは、ＡＣＣ（Ｂ）１４を使用し、
射出シリンダ９を通常速度動作で作動させた状態を示し
ている。この場合は、射出シリンダ９のピストンロッド
１２の前進に伴い、ＡＣＣ（Ｂ）１４の昇圧用ピストン
ロッド１４ｂが移動ブロック８によって前進して、ＡＣ
Ｃ（Ｂ）１４のＡＣＣ室１４ａ内の油を昇圧し、これに
よってＡＣＣ室１４ａ内の油が、油圧ポンプからの油に
足し合わされる形で射出シリンダ９の前進用油室１０へ
と送り込まれる。このアキュームレータ（Ｂ）１４の能
力はアキュームレータ（Ａ）１３の能力より高いので、
図５のに示すように、組合せモード（図４の）よ
りも射出速度の最大値は大きくなり、射出樹脂圧の最大
値は小さくなる。この図４のの動作形態を、以下油圧
アクチュエータ動作の組合せモードと称する。

【００２９】図４のは、ＡＣＣ（Ａ）１３とＡＣＣ
（Ｂ）１４の両者を使用し、射出シリンダ９を通常速度
動作で作動させた状態を示している。この場合は、射出
シリンダ９のピストンロッド１２の前進に伴い、ＡＣＣ
（Ａ）１３の昇圧用ピストンロッド１３ｂとＡＣＣ
（Ｂ）１４の昇圧用ピストンロッド１４ｂが移動ブロッ
ク８によって前進して、ＡＣＣ室１３ａおよびＡＣＣ室
１４ａ内の油を昇圧し、これによってＡＣＣ室１３ａ，
１４ａ内の油が、油圧ポンプからの油に足し合わされる
形で射出シリンダ９の前進用油室１０へと送り込まれ
る。従って、射出シリンダ９のピストンロッド１２の推
進力によってＡＣＣ室１３ａ，１４ａ内の油を前進用油
室１０へと送り込むので、図５の欄に示すように、組
合せモード（図４の）よりも射出速度の最大値は大
きくなり、射出樹脂圧の最大値は小さくなる。この図４
のの動作形態を、以下油圧アクチュエータ動作の組合
せモードと称する。

【００３０】図４のは、ＡＣＣ（Ａ），（Ｂ）１３，
１４を使用せず、射出シリンダ９のみを加速動作（差動
圧動作）で作動させた状態（すなわち、射出シリンダ９
の前進用油室１０と後進用油室１１とを連通させて、差
動圧回路を形成した動作状態）を示している。図４の
の動作形態においては、射出シリンダ９のピストンロッ
ド１２は、前進用油室１０に油圧ポンプから直接送り込
れる圧油の力で前進力を受けると共に、前進用油室１０
と後進用油室１１との断面積差に応じて後進用油室１１
から吐出されて差動圧回路（再生回路）を介して前進用
油室１０に送り込まれる油による前進力も受ける。従っ
て、当然ながら前記組合せモード（図４の）よりも
射出速度の最大値は大きくなり、射出樹脂圧の最大値は
小さくなる。本実施例においてはこの図４の動作形態
の場合を、図５の欄に示すように、組合せモード
（図４の）よりも射出速度の最大値を大きく、射出樹
脂圧の最大値を小さくするように構成してある。以下、
この図４のの動作形態を油圧アクチュエータ動作の組
合せモードと称する。

【００３１】図４のは、ＡＣＣ（Ａ）１３を使用し、
射出シリンダ９を加速動作（差動圧動作）で作動させた
状態を示している。この場合は、射出シリンダ９の上記
した差動圧動作と、前記図４のの場合のＡＣＣ（Ａ）
１３の動作とが組み合わされた形となり、図５の欄に
示すように、組合せモード（図４の）よりも射出速
度の最大値は大きくなり、射出樹脂圧の最大値は小さく
なる。この図４のの動作形態を、以下油圧アクチュエ
ータ動作の組合せモードと称する。

【００３２】図４のは、ＡＣＣ（Ｂ）１４を使用し、
射出シリンダ９を加速動作（差動圧動作）で作動させた
状態を示している。この場合は、射出シリンダ９の差動
圧動作と、前記図４のの場合のＡＣＣ（Ｂ）１４の動
作とが組み合わされた形となり、図５のに示すよう
に、組合せモード（図４の）よりも射出速度の最大
値は大きくなり、射出樹脂圧の最大値は小さくなる。こ
の図４のの動作形態を、以下油圧アクチュエータ動作
の組合せモードと称する。

【００３３】図４のは、ＡＣＣ（Ａ）１３とＡＣＣ
（Ｂ）１４の両者を使用し、射出シリンダ９を加速動作
（差動圧動作）で作動させた状態を示している。この場
合は、射出シリンダ９の差動圧動作と、前記図４のの
ＡＣＣ（Ａ），（Ｂ）１３，１４の動作とが組み合わさ
れた形となり、図５の欄に示すように、組合せモード
（図４の）よりも射出速度の最大値は大きくなり、
射出樹脂圧の最大値は小さくなる（本実施例において
は、射出速度の最大値が最も大きくなり、射出樹脂圧の
最大値が最も小さくなる）。この図４の動作形態を、
以下油圧アクチュエータ動作の組合せモードと称す
る。

【００３４】このように本実施例においては、２種のＡ
ＣＣ（Ａ）１３，（Ｂ）１４を１つまたは２つ使用する
か、もしくは全く使用しないかの選択と、前記した射出
シリンダ９の通常速度動作モードと高速動作モードの選
択とを組み合わせることにより、８段階の油圧アクチュ
エータ動作の組合せモード〜を選択・設定可能とし
ており、これによって用途に応じて、８通りの射出速度
条件範囲と射出圧力条件範囲が設定可能となっている。
そして、斯様にすることによって、使用しないＡＣＣ
（Ａ）１３または（Ｂ）１４は、射出シリンダ９で前進
駆動される移動ブロック８とメカ接触を断たれた（縁を
切られた）状態となるため、摺動負荷は可及的に低減で
き、エネルギーロスを抑えることが可能となる。さらに
また、射出行程では射出シリンダ９は常時作動している
ため、射出途中で例えばＡＣＣ室１３ａ，１４ａからタ
ンクへ油をリリーフさせることによって、低圧から高圧
への切り替えも容易に行なえる。

【００３５】そしてまた、油圧アクチュエータ動作の組
合せモードに近づくほど、従前では達成困難であった
極めて低圧かつ高速の射出動作が達成できることは、当
業者には明らかである。

【００３６】次に、本実施例の射出成形機の金型周辺の
メカニズムについて説明する。図６は本実施例の射出成
形機の金型周辺のメカニズムを示す説明図である。

【００３７】図６において、３１は固定ダイプレート、
３２は該固定ダイプレート１に取り付けられた固定側金
型であり、該固定側金型３２中のスプルー形成部材３３
の樹脂注入部３３ａには、前記したノズル３が押し付け
られている。３４は可動ダイプレートで、適宜の型開閉
駆動源（例えば、型締用油圧シリンダや型締用モータ）
と型開閉メカニズム（例えば、トグルリンク機構等）に
よって、固定ダイプレート３１に対して前後進可能とさ
れている。３５は、金型支持部材３６を介して可動ダイ
プレート３４に取り付けられた可動側金型で、図６に示
した型締め状態では、可動側金型３５と固定側金型３２
のＰＬ面（離型面）は密着し、両金型３２，３５によっ
て成形品形成用空間たるキャビティ３７が形づくられて
いる。そして、このキャビティ３７は、サブマリン型の
ゲート３８，ランナー相当部３９，スプルー４０を介し
て、上記固定側金型３２の樹脂注入部３３ａに連通して
いる。

【００３８】本実施例では、上記ゲート３８の断面積
は、ピンゲートのそれに較べると格段に広く設定されて
おり、これによって、射出・充填時に流動する溶融樹脂
がゲート３８で受ける抵抗を可及的に小さくできるよう
にしてある。なお、成形製品（キャビティ３７）の体積
をＡとしたとき、ゲート３８の断面積は、（Ａの絶対
値）×０．０１ｍｍ² 〜（Ａの絶対値）×０．０５ｍｍ
² 程度の範囲に設定することが、ゲート３８での流動抵
抗を小さくする上で望ましい。

【００３９】４１は、前記可動ダイプレート３４上に前
後進可能であるように搭載されたエジェクト駆動軸で、
同じく可動ダイプレート３４上に取り付けられた図示せ
ぬ適宜エジェクト駆動源（例えば、エジェクト用油圧シ
リンダ等）に連結されている。４２は上記エジェクト駆
動軸４１と連結されたエジェクトプレートで、複数本の
エジェクトピン４３が植設されている。そして、図６に
示した型締め状態においては、エジェクトピン４３の先
端面は後退限位置におかれ、型開き完了後もしくは型開
き途上時に、エジェクトピン４３が図示せぬエジェクト
駆動源によって前進駆動されて、可動側金型３５に被着
した成形製品（前記キャビティ３７に相当する樹脂部
分）および非成形製品部分（前記ランナー相当部３９，
スプルー４０に相当する樹脂部分）を突き出すように構
成されている。なお、エジェクトプレート４２（エジェ
クトピン４３）の後退限位置は、図示せぬストッパーに
よって規制されるようになっている。

【００４０】４４は、前記可動ダイプレート３４上に前
後進可能であるように搭載されたゲートカット／圧縮駆
動軸で、同じく可動ダイプレート３４上に取り付けられ
た図示せぬゲートカット／圧縮用のサーボモータに、同
じく可動ダイプレート３４上に設けられた図示せぬ回転
−直線運動変換メカニズムを介して連結されており、ゲ
ートカット／圧縮駆動軸４４はサーボモータによって前
後に駆動されるようになっている。４５は、前記可動側
金型３５に対して前後進可能であるように保持されたゲ
ートカット／圧縮プレートで、複数本のゲートカット／
圧縮ピン４６（請求項等でいうゲート切断ピン）および
案内ピン４７が植設されており、ゲートカット／圧縮ピ
ン４６並びに案内ピン４７は、可動側金型３５内を進退
可能なようになっている。４８は案内ピン４７に遊挿さ
れた圧縮バネで、両端を可動側金型３５並びにゲートカ
ット／圧縮プレート４５に弾接させており、これによっ
てゲートカット／圧縮プレート４５を後退方向（図示左
行方向）に付勢して、ゲートカット／圧縮プレート４５
を常時ゲートカット／圧縮駆動軸４４の先端に押し付け
ている。また、ゲートカット／圧縮ピン４６の先端面
は、前記ゲート３８近傍の前記キャビティ３７の内壁の
一部を形成するようになっており、後述するように、キ
ャビティ３７内の樹脂が完全に固化する前に前進駆動さ
れてゲート切断を行うようになっている。

【００４１】図６に示した型締め状態において、前記し
た射出装置によって溶融樹脂が金型内に射出・充填され
る。すなわち、射出装置の前記スクリュー４が前進駆動
されて、射出装置の前記ノズル３から溶融樹脂が射出さ
れ、前記スプルー４０，ランナー相当部３９，断面積の
広いゲート３８を介して、前記キャビティ３７内に溶融
樹脂が充填される。この際、射出装置の前記した油圧ア
クチュエータ動作の８種（８段階）の組合せモードのう
ちの、〜の１つが択一選択され、射出樹脂圧（設定
射出圧力）を１５３ｋｇｆ／ｃｍ² 以下に、射出速度
（設定射出速度）を１２４２ｃｍ／ｓｅｃ以上に、それ
ぞれ設定して通常のマシンでは達成困難な、低圧かつ高
速の射出動作を実現できるようにしてある。また、前記
したように金型のゲート３８の断面積を、ゲート３８部
分で溶融樹脂が受ける抵抗が可及的に軽減できるように
広くしてあるので、溶融樹脂はゲート３８部分からスム
ーズにキャビティ３７内に充填されて行きわたることに
なる。

【００４２】図９の（ａ）は、本実施例の金型の要部断
面図であり、図９の（ｂ）は、図９の（ａ）のＰＬ面
（離型面）から可動側金型３５を見た要部平面図であ
る。図９に示すように、本実施例の金型のゲート３８の
断面積は、前記図１０に示したピンゲート１０６の断面
積よりもはるかに広いので、ゲート３８部分での流動抵
抗を軽減でき、低圧設定であっても良好な射出・充填を
実現できる。

【００４３】上記した射出・充填（１次射出行程）完了
後の適宜タイミングで（樹脂が完全に固化する前の適宜
タイミングで）、ゲートカット／圧縮動作の駆動源たる
前記した図示せぬサーボモータが所定方向へ回転駆動さ
れる。これによって、図示せぬ回転−直線運動変換メカ
ニズム，ゲートカット／圧縮駆動軸４４，ゲートカット
／圧縮プレート４５を介して、ゲートカット／圧縮ピン
４６が後退設定位置から前進駆動される。このゲートカ
ット／圧縮ピン４６の前進行程時には、予め設定された
所定の保圧圧力値に対応する駆動電流値でサーボモータ
は駆動され、ゲートカット／圧縮ピン４６は所定の前進
力値をもって前進する。そして、ゲートカット／圧縮ピ
ン４６が前進すると前記ゲート３８部分の樹脂が切断さ
れ、この後のゲートカット／圧縮ピン４６の前進によっ
て前記キャビティ３７内の樹脂は押圧力（圧縮応力）を
受けて圧縮され、やがて、サーボモータの設定トルクに
基づくゲートカット／圧縮ピン４６の押圧力（保圧力）
と、キャビティ３７内の樹脂からの反力とが均衡した時
点で、ゲートカット／圧縮ピン４６は前進限位置に至
る。

【００４４】本実施例では、ゲートカット／圧縮ピン４
６が前進限位置に至ったことを検知すると、サーボモー
タを微小正逆回転させて、図７に示すように、ゲートカ
ット／圧縮ピン４６を振動させ、この微小振動を伴うゲ
ートカット／圧縮ピン４６による圧縮力をキャビティ３
７内の樹脂に印加するようになっている。そして、この
後樹脂が固化した時点で、図８に示すように型開き動作
とエジェクト動作とが行われて、前記したエジェクトピ
ン４３によって、可動側金型３５に被着した成形製品と
非成形製品部分とが分離された状態で突き出される。

【００４５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、射出条件
として低圧かつ高速を満足しつつ、成形運転中に自動ゲ
ートカットを行なうことが可能な射出成形機が提供でき
る。したがって、射出・充填時にゲート部分で大きな抵
抗を受けることによる歪みの発生を抑止したい成形製品
等にあって、良品成形と生産性の向上とを両立させるこ
とができ、その産業的価値は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例に係る射出成形機の射出装置
の要部切断平面図である。

【図２】本発明の１実施例に係る射出成形機の射出装置
の要部切断正面図である。

【図３】本発明の１実施例に係る射出成形機の射出装置
で用いられる要部油圧回路を示す説明図である。

【図４】本発明の１実施例によって実現される８種類の
動作形態を示す説明図である。

【図５】図４に対応する射出シリンダと２つのアキュー
ムレータの動作の組み合わせと射出樹脂圧，射出速度と
の関係を示す説明図である。

【図６】本発明の１実施例に係る射出成形機における金
型周辺のメカニズムを示す説明図である。

【図７】本発明の１実施例に係る射出成形機において、
ゲート切断ピン（ゲートカット／圧縮ピン）が前進して
ゲート切断を行った後の状態を示す金型周辺のメカニズ
ムの説明図である。

【図８】本発明の１実施例に係る射出成形機において、
型開きおよびエジェクト動作が行われた状態を示す金型
周辺のメカニズムの説明図である。

【図９】（ａ）は本発明の１実施例に係る射出成形機の
金型の要部断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＰＬ面（離
型面）から可動側金型を見た要部平面図である。

【図１０】（ａ）はピンゲート構造を採用した金型の１
例を示す要部断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＰＬ面
（離型面）から可動側金型を見た要部平面図である。

【符号の説明】

２加熱シリンダ３ノズル４スクリュー８移動ブロック９射出油圧シリンダ（射出シリンダ）１０前進用油室１１後退用油室１２ピストンロッド１３アキュームレータ（Ａ）（ＡＣＣ（Ａ））１３ａアキュームレータ室（ＡＣＣ室）１３ｂ昇圧用ピストンロッド１４アキュームレータ（Ｂ）（ＡＣＣ（Ｂ））１４ａアキュームレータ室（ＡＣＣ室）１４ｂ昇圧用ピストンロッド３１固定ダイプレート３２固定側金型３４可動ダイプレート３５可動側金型３７キャビティ（製品成形用空間）３８ゲート４３エジェクトピン４４ゲートカット／圧縮駆動軸４５ゲートカット／圧縮プレート４６ゲートカット／圧縮ピン（ゲート切断ピン）４７案内ピン４８圧縮バネ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加熱シリンダ内のスクリューを前進させ
ることにより溶融樹脂を金型内へ射出し、この射出動作
を低圧かつ高速で行なうことを可能とすると共に、その
先端が前記金型のゲート近傍の成形品形成用空間内の樹
脂と接触するゲート切断ピンを、前記成形品形成用空間
内の樹脂が完全に固化する前に前進させてゲート切断を
行なう構成をとり、かつ、前記ゲートの断面積を、ゲー
ト部分での溶融樹脂の流動抵抗が軽減されるように広く
設定したことを特徴とする射出成形機。
【請求項２】請求項１記載において、前記射出成形機は、前進用油室へ油圧ポンプからの油のみを送り込む通常速
度動作モードと、前進用油室へ油圧ポンプからの油と後
退用油室からの油とを合わせて送り込む高速動作モード
とが、選択可能とされた差動圧シリンダからなる射出油
圧シリンダと、前記射出油圧シリンダのピストンロッドと連結されると
共に、前記スクリューの後端部と連結されスクリューと
一体となって前後進する移動ブロックと、選択的に油が供給可能とされ、油が供給された状態では
前記射出油圧シリンダの駆動力によって前進する前記移
動ブロックを介して昇圧動作を行なうと共に、この昇圧
された油を前記射出油圧シリンダの前進用油室へ供給す
る昇圧能力の異なる複数のアキュームレータと、を備
え、前記複数のアキュームレータを昇圧動作させるか否
かを個別に選択すること、並びに、前記射出油圧シリン
ダを前記通常速度動作モードとするか前記高速動作モー
ドとするかを選択することによる、油圧アクチュエータ
動作の組合せモードを選択することによって、射出速度
条件範囲と射出圧力条件範囲との組合せを可変設定でき
るように構成され、前記油圧アクチュエータ動作の組合
せモードを所定のものに設定することにより、前記した
射出動作を低圧かつ高速で行なうことが可能とされたこ
とを特徴とする射出成形機。
【請求項３】請求項２記載において、前記射出動作時の設定射出圧力は１０００ｋｇｆ／ｃｍ
² 以下に、前記射出動作時の設定射出速度は２０ｃｍ／
ｓｅｃ以上にそれぞれ設定されることを特徴とする射出
成形機。
【請求項４】請求項１記載において、成形製品の体積をＡｍｍ³ としたとき、前記ゲートの断
面積は、（Ａの絶対値）×０．０１ｍｍ² 以上に設定さ
れることを特徴とする射出成形機。