JPH1058490A - 射出成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】成形品とゲート内で硬化した樹脂との連結部を
切離す際に成形品側に残留する樹脂を少なくして、成形
品にに大きな突起が形成されないようにする。 【解決手段】開閉自在に設けられた第１の型板１２と第
２の型板１３とを備えた金型本体内にキャビティ１４と
ランナー１５とゲート１６とを設ける。ゲート１６のキ
ャビティ側の端部１６ａをキャビティから外れる方向に
偏心させて設けることにより、ゲートのキャビティ側端
部１６ａの一部のみをキャビティ１４内に開口させる。 【効果】成形品２０ａとゲート１６内で硬化した樹脂２
０ｂとの間に引張り力を作用させた際に、ゲート内で硬
化した樹脂を成形品２０ａ側に残留させることなく容易
に切断することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形法により
合成樹脂を成形する際に用いる射出成形用金型に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に射出成形機に用いられる金型は、
分割可能な第１及び第２の型板を有する金型本体を備え
ていて、この金型本体の内部に、成形品の形状に相応し
た形のキャビティ（溶融樹脂が充填される空所）と、該
キャビティに向けて溶融樹脂を流動させる樹脂流路と、
該樹脂流路を通して供給される溶融樹脂をキャビティ内
に射出させるゲートとが形成される。第１の型板及び第
２の型板の少なくとも一方は、分割面に対して直角な方
向に変位し得るように支持されていて、これらの型板の
相対的な変位により、金型本体が開閉させられるように
なっている。

【０００３】成形時には、第１の型板及び第２の型板の
分割面に沿う端面が互いに突き合わされ、適宜の型締機
構により両型板が締め付けられて金型本体が閉じた状態
にされる。その状態で溶融樹脂がゲートを通してキャビ
ティ内に射出させられて、成形品が形成される。成形が
行われた後、第１及び第２の型板が互いに離れる方向に
変位させられて金型本体が開かれ、成形品が取り出され
る。

【０００４】図１１は従来から用いられている射出成形
用金型における金型本体１の要部の構成を示したもので
ある。金型本体１は、分割面ＰＬの位置で第１及び第２
の型板２及び３に分割されるようになっており、成形時
に第１及び第２の型板２及び３の分割面ＰＬに沿う端面
２ａ及び３ａが互いに突き合わせた状態にされる。図示
の例では、第１の型板２の内部に、キャビティ４の一部
を形成するキャビティ形成部４ａと、成形機のノズルか
ら射出された溶融樹脂５を受け入れるスプルー６とが形
成されている。第２の型板３の内部には、キャビティ４
の他の部分を形成するキャビティ形成部４ｂと、スプル
ー６内に注入された溶融樹脂を分割面ＰＬに沿ってキャ
ビティ４側に流動させるランナー７と、ランナー７を通
して供給された溶融樹脂をキャビティ４の側面側から該
キャビティ内に射出するゲート８とが形成されている。
この例では、スプルー６とランナー７とにより、溶融樹
脂をキャビティに向けて流動させる樹脂流路が構成され
ている。

【０００５】上記のように、キャビティ４の側面側から
分割面ＰＬに沿ってキャビティ内に樹脂を射出するよう
に設けられるゲートは、サブマリンゲートまたはトンネ
ルゲートと呼ばれている。

【０００６】図１１に示した例では、同時に複数個の成
形品を得るために、スプルー５の右側に他のキャビティ
が設けられていて、該他のキャビティに樹脂を供給する
ためのランナー７がスプルー６に接続されている。

【０００７】図示の例では、第２の型板３が空気圧シリ
ンダなどにより駆動されて、図示のように第１の型板２
に突き合わされた状態にされる閉位置と、第１の型板２
から引き離された状態になる開位置との間を変位させら
れる。成形時には、第２の型板３が閉位置に配置され
て、図示しない型締機構により、溶融樹脂の射出圧力に
耐えるように第１の型板２に対して締め付けられる。

【０００８】図１１に示した金型を用いて射出成形を行
う際には、第１の型板２及び第２の型板３を型締機構に
より締め付けた状態でスプルー６内に溶融樹脂５を射出
し、該溶融樹脂をランナー７及びゲート８を通してキャ
ビティ４内に注入することにより、樹脂成形体９を形成
する。この樹脂成形体９は、キャビティ４内に充填され
た樹脂が硬化することにより形成された目的の成形品９
ａと、ゲート８内に残留した樹脂が硬化することにより
形成されたゲート内樹脂成形体９ｂと、ランナー７内に
残留した樹脂が硬化することにより形成されたランナー
内樹脂成形体９ｃと、スプルー６内に残留した樹脂が硬
化することにより形成されたスプルー内樹脂成形体９ｄ
とが連結した構造を有している。

【０００９】金型本体内に溶融樹脂を射出した後、第２
の型板３を開位置に変位させて、スプルー内樹脂成形体
９ｄをスプルー６から離脱させるとともに、キャビティ
４内の成形品９ａを第１の型板２内のキャビティ形成部
４ａから離型させる。更に図示しないエジェクタピンに
よりキャビティ内の成形品９ａを第２の型板３内のキャ
ビティ形成部４ｂから離型させ、その際に、成形品９ａ
をゲート内樹脂成形体９ｂから切り離す。

【００１０】図１２は従来の他の射出成形用金型の本体
１の要部を示したもので、この例では、第１の型板２内
にランナー７とゲート８とが、分割面ＰＬに対して直角
な方向に沿うように設けられている。ゲート８は、キャ
ビティ４のゲートが接続される部分の中心位置に指向す
るように設けられていて、分割面ＰＬに対して直角な方
向に相対するキャビティの両端部の一方の側から該キャ
ビティ内に溶融樹脂を射出するようになっている。この
ように、分割面に対して直角な方向からキャビティ内に
樹脂を射出するように設けられるゲートは、ピンポイン
トゲートと呼ばれている。

【００１１】図１２に示した金型を用いて成形を行う場
合には、金型本体１内に溶融樹脂を射出した後、ランナ
内樹脂成形体９ｃの図示しない上端部を拘束した状態で
第１及び第２の型板２及び３を同時に図面上で下方に変
位させることにより、成形品９ａとゲート内樹脂成形体
９ｂとの間に引張り力を作用させてゲート内樹脂成形体
９ｂを成形品９ａから切り離すとともに、ランナー内樹
脂成形体９ｃを第１の型板２内のランナー７から離脱さ
せる。その後第１の型板２を停止させて第２の型板３の
みを図示の矢印方向に移動させることにより成形品９ａ
を第１の型板２内のキャビティ形成部４ａから離脱さ
せ、図示しないエジェクタピンにより成形品９ａを第２
の型板３内のキャビティ形成部４ｂから離脱させる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】図１１に示したよう
に、サブマリンゲートによりキャビティ４内に樹脂を射
出するようにした場合には、成形品９ａをキャビティ４
から離脱させる際に、成形品９ａとゲート内樹脂成形体
９ｂとの境界部を剪断により容易に切り離すことができ
るため、樹脂の射出から成形品の離型に至る成形機の全
工程の自動運転を容易に行わせることができる。

【００１３】しかしながら、サブマリンゲートを採用し
た金型では、成形品９ａとゲート内樹脂成形体９ｂとの
間を切り離した際に、ゲート８のキャビティ側の開口部
付近に樹脂の破片が残留してゲートの目詰りが生じるこ
とがあり、このゲートの目詰まりにより、次の成形の際
の湯回りが悪くなって、ヒケなどの成形不良が生じるこ
とがあった。このように、サブマリンゲートを備えた金
型を用いた場合には、ある程度の数の成形不良品が生じ
るのを避けられないため、製品の歩留まりが悪くなると
いう問題があった。

【００１４】これに対し、図１２に示すように、ピンポ
イントゲートを備えた金型を用いた場合には、成形品を
離型させる際にゲート内樹脂成形体の切り離しを剪断に
より行うのではなく、成形品とゲート内樹脂成形体との
間にゲートの軸線方向に沿う引張り力を作用させること
によりゲート内樹脂成形体の切り離しを行うため、ゲー
トの目詰まりが生じることはなく、湯回りの不良に基く
成形不良が生じることはほとんどない。

【００１５】ところが、ピンポイントゲートを採用した
場合には、ゲート内樹脂成形体９ｂを成形品９ａから引
きちぎる形で切り離すことになるため、ゲート８の中心
部の樹脂が十分に硬化していない状態でゲート内樹脂成
形体９ｂを成形品から切り離すと、ゲート内の中心部の
軟らかい樹脂が糸を引く状態になって成形品９ａ側に残
留し、図１３に示したように、該残留樹脂により成形品
９ａの外面に大きな突起９a1が形成されてしまう。

【００１６】そこで、ピンポイントゲートを採用した金
型を用いる場合には、金型内に溶融樹脂を射出した後、
ゲート内の中心部の樹脂を十分に硬化させるために必要
な冷却時間をおいてから、ゲート内樹脂成形体９ｂを成
形品９ａから切り離すように成形機の動作サイクルを設
定することにより、成形品９ａに大きな突起９a1が形成
されないようにしている。

【００１７】ところが、上記のように成形機の動作サイ
クルを設定しておいても、成形が何度も繰り返されてゲ
ートの内面が汚れてくると、ゲートの内面を通して行わ
れる放熱が悪くなって、ゲート内の中心部の樹脂が硬化
するまでに相当の時間がかかるようになるため、やがて
ゲート内樹脂成形体９ｂを成形品９ａから切り離す際に
ゲート内の中心部の樹脂が未だ硬化していない状態が生
じ、ゲート内樹脂成形体９ｂを切り離す際に成形品９ａ
に大きな突起９a1が形成されるようになる。

【００１８】したがって、ピンポイントゲートを採用し
た従来の射出成形用金型を用いた場合には、金型を短い
周期でクリーニングする必要があり、金型のメインテナ
ンスの周期が短くなって、生産性が悪くなるという問題
があった。

【００１９】本発明の目的は、ゲートの目詰まりによる
成形不良が生じることがないようにして製品の歩留まり
を向上させ、しかもメインテナンスの周期を長くして、
生産性を向上させることができるようにした射出成形用
金型を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は、分割可能な第
１及び第２の型板を有する金型本体を備えていて、キャ
ビティ（成形品を得るために溶融樹脂が充填される空
所）と、該キャビティに向けて溶融樹脂を流動させる樹
脂流路と、該樹脂流路を通して供給される溶融樹脂を第
１及び第２の型板の分割面に対してほぼ直角な方向に沿
ってキャビティ内に射出するゲートとが該金型本体の内
部に形成される射出成形用金型に係わるものである。

【００２１】本発明においては、ゲートのキャビティ側
の端部を該キャビティから外れる方向に偏心させた状態
で設けることにより、ゲートのキャビティ側の端部の一
部分のみをキャビティ内に開口させるようにした。

【００２２】上記のように、ゲートのキャビティ側の端
部の一部分のみをキャビティ内に開口させるようにする
と、ゲート内で硬化した樹脂のキャビティ側の端部に、
成形品の側面から張り出した張出し部分（成形品につな
がっていない部分）が生じる。そのため、成形品を離型
させる際に、キャビティとゲート内で硬化した樹脂との
間に引張り力を作用させると、ゲート内で硬化した樹脂
の張出し部分と成形品との間の境界部に応力の集中が生
じ、該境界部に容易に亀裂が生じる。そのため、成形品
を離型させる際に、ゲート内の樹脂を容易に成形品から
切り離すことができ、離型した成形品に突起が形成され
難くすることができる。またゲート内で硬化した樹脂
は、亀裂の進展により、最終的には樹脂の硬化が最も早
く進むゲートの内面に近い位置で成形品から切り離され
るため、成形が何度も繰り返されて金型の内面が相当に
汚れた状態になっても、ゲート内の樹脂が切り離される
際に樹脂が糸を引く状態になって大きな突起が形成され
ることはない。したがって、金型のメイテナンスの周期
を従来よりも長くすることができ、生産性を向上させる
ことができる。

【００２３】上記ゲートが第１の型板内にあって、第２
の型板側に開口するように設けられる場合には、ゲート
のキャビティ側の端部をキャビティから外れる方向に偏
心させた状態にして、第１及び第２の型板が突き合わさ
れた状態にあるときに、ゲートのキャビティ側の端部の
一部分のみがキャビティ内に開口し、ゲートのキャビテ
ィ側の端部の他の部分が分割面に沿う第２の型板の端面
に対向するようにすればよい。

【００２４】また上記ゲートが第１の型板内でキャビテ
ィに接続されるように設けられる場合には、ゲートのキ
ャビティ側の端部を該キャビティから外れる方向に偏心
させた状態で設けることにより該ゲートのキャビティ側
の端部の一部分のみをキャビティ内に開口させ、ゲート
のキャビティ側の端部の他の部分は、キャビティのゲー
ト側の端部に隣接する位置に形成した終端面により終端
するようにすればよい。

【００２５】本発明に係わる金型に設けるゲートは、従
来の金型に設けられていたピンポイントゲートと同様
に、分割面に対して直角な方向に沿うように設けばよい
が、本発明においては、必ずしもゲートを正確に分割面
に対して直角な方向に沿わせる必要はなく、場合によっ
ては、ゲート内で硬化した樹脂の離型を妨げない範囲
で、該ゲートを分割面に対して直角な方向から僅かに傾
斜した方向に沿わせた状態で設けるようにしてもよい。
その意味で、本発明においては、ゲートを、分割面に対
して「ほぼ直角」な方向に沿うように設けるとしてい
る。

【００２６】本発明において、金型本体は、第１及び第
２の型板の他に更に他の型板等を備えていてもよい。

【００２７】

【発明の実施の形態】図１（Ａ），（Ｂ）及び図２
（Ａ），（Ｂ）は本発明に係わる射出成形用金型に設け
られる金型本体１１の種々の構成例を示したもので、こ
れらの例に示された金型本体１１は、分割可能な第１及
び第２の型板１２及び１３を備えている。第１及び第２
の型板１２及び１３は、分割面ＰＬに対して直角な方向
に変位し得るように支持され、成形時には、図示のよう
に第１及び第２の型板１２及び１３の分割面ＰＬに沿う
端面１２ａ及び１３ａが互いに突き合わされて、金型本
体１１が閉じた状態にされる。金型本体１１の内部に
は、成形品の形状に相応した形のキャビティ１４と、キ
ャビティ１４に向けて溶融樹脂を流動させる樹脂流路の
一部を構成するランナー１５と、ランナー１５を通して
供給される溶融樹脂をキャビティ１４内に射出するゲー
ト１６とが形成されている。

【００２８】図１（Ａ），（Ｂ）及び図２（Ａ），
（Ｂ）にそれぞれ示した例では、キャビティの設け方に
差異があるが、これらの例において、ゲートの設け方に
ついての基本思想は同一である。

【００２９】図１（Ａ）に示した例では、第１の型板１
２内に第２の型板１３側に開口した型穴１７が形成され
ている。第２の型板１３には型穴１７内に挿入されるコ
ア１８が固定され、図示のように第１の型板１２と第２
の型板１３とが突き合わされて金型本体１１が閉じられ
た状態で、型穴１７の内面とコア１８との間にキャビテ
ィ１４が形成されるようになっている。ランナー１５は
分割面ＰＬに対して直角な方向に沿って第２の型板１３
側に延びるように設けられていて、該ランナー１５の先
端部はキャビティ１４側に向うにしたがって次第にその
内径が小さくなるように形成されている。ランナー１５
の先端の最小径部とキャビティ１４との間を接続するよ
うにゲート１６が形成されている。図示の例では、キャ
ビティ１４のゲートに接続される端部（第１の型板側の
端部）側の輪郭形状が円環状を呈しており、ゲート１６
はその横断面が円形を呈するように形成されている。

【００３０】本発明においては、ゲート１６のキャビテ
ィ側の端部１６ａを、該キャビティから外れる方向に偏
心させた位置に配置することにより、ゲート１６のキャ
ビティ側の端部の一部のみをキャビティ内に開口させる
ようにする。即ち、本発明においては、図３に示したよ
うに、ゲート１６のキャビティ１４側の端部１６ａの中
心位置Ｏ1 を、キャビティ１４のゲートに接続される部
分の中心位置（キャビティを幅方向に２分する位置）Ｏ
2 に対して一定の距離Δｘだけキャビティの外周側に偏
位させることにより、ゲート１６のキャビティ側の端部
１６ａの一部１６a1（図３において斜線を施した部分）
のみをキャビティ１４内に開口させ、ゲートのキャビテ
ィ側の端部１６ａの他の部分１６a2は適当な面に対向さ
せて終端する。図１（Ａ）に示した例では、ゲートのキ
ャビティ側の端部１６ａの他の部分１６a2をキャビティ
１４のゲート側の端部に隣接する位置に形成した終端面
１９に対向させて終端している。

【００３１】図１（Ｂ）に示した例では、キャビティ１
４が第１の型板１２内に形成されたキャビティ形成部１
４ａと第２の型板１３内に形成されたキャビティ形成部
１４ｂとからなっていて、該キャビティ１４が第１及び
第２の型板に跨って形成されている。その他の点は図１
（Ａ）に示した例と同様である。

【００３２】図２（Ａ）に示した例では、キャビティ１
４が第１の型板１２内に形成されたキャビティ形成部１
４ａと第２の型板１３内に形成されたキャビティ形成部
１４ｂとからなっていて、該キャビティ１４が第１及び
第２の型板に跨って形成されている。キャビティ１４の
第１の型板１２側の端部の一部に僅かな深さΔｔを有す
る凹部１４ｃが形成され、該凹部１４ｃの底部のところ
てゲート１６がキャビティ１４に接続されている。図示
の例では、凹部１４ｃの深さΔｔが第１の型板１２内の
キャビティ形成部１４ａの深さに等しく設定され、凹部
１４ｃの底部が第２の型板１３の端面１３ａと同一面上
に配置されている。

【００３３】ゲート１６は、そのキャビティ側の端部１
６ａが第２の型板１３側に（第１の型板の端面１２ａ
に）開口するように設けられている。ゲートのキャビテ
ィ側の端部１６ａはキャビティ１４から外れる方向に偏
心させられていて、図示のように第１及び第２の型板を
突き合わせた状態で、ゲートのキャビティ側の端部１６
ａの一部分１６a1のみがキャビティ１４内に開口させら
れ、ゲートのキャビティ側の端部１６ａの他の部分１６
a2は、分割面に沿う第２の型板１３の端面に対向させら
れて終端されている。

【００３４】図２（Ｂ）に示した例では、第２の型板１
３内にのみキャビティ１４が形成され、該キャビティ１
４のゲート側の端部は第１の型板１２側に開口してい
る。ゲート１６は、そのキャビティ側の端部１６ａを第
２の型板１３側に開口させた状態で設けられている。ゲ
ートのキャビティ側の端部１６ａはキャビティ１４から
外れる方向に偏心させられていて、図示のように第１及
び第２の型板１２及び１３を突き合わせた状態で、ゲー
トのキャビティ側の端部の一部分１６a1のみがキャビテ
ィ１４内に開口させられ、ゲートのキャビティ側の端部
１６ａの他の部分１６a2は、分割面ＰＬに沿う第２の型
板１３の端面１３ａに対向させられて終端されるように
なっている。

【００３５】図１（Ａ），（Ｂ）及び図２（Ａ），
（Ｂ）にそれぞれ示した例においては、ゲートのキャビ
ティ側端部１６ａのキャビティ１４内に開口する部分１
６a1の断面積（図３に斜線を施して示した部分の面積）
がゲート開口部の有効断面積Ｓ1となり、ゲートのキャ
ビティ側端部１６ａの終端される部分１６a2の断面積が
ゲート開口部の無効断面積Ｓ2 となる。本発明において
は、有効断面積Ｓ1 をキャビティ１４内に溶融樹脂を十
分に充填するために必要な大きさに設定し、有効断面積
Ｓ1 と無効断面積Ｓ2 との比Ｓ1 ／Ｓ2 を、ゲート内の
樹脂を成形品側にほとんど残留させることなく、成形品
をゲート内の樹脂から切り離すために必要な大きさに設
定する。ゲート内の樹脂を成形品側にほとんど残留させ
ることなく、成形品をゲート内の樹脂から切り離すため
には、Ｓ1 ／Ｓ2 を小さく設定することにより、金型の
汚れが進んでゲートの内面を通して行われる放熱が悪く
なった際に樹脂の硬化が遅れるゲート内の中心部付近
を、キャビティ内に開口させないようにすることが望ま
しい。

【００３６】上記の金型を用いて射出成形を行う際に
は、図示のように第１及び第２の型板１２及び１３を突
き合わせた状態で、図示しないスプルーからランナー１
５とゲート１６とを通してキャビティ１４内に樹脂を射
出して樹脂成形体２０を形成する。この樹脂成形体２０
は、キャビティ１４内に形成される成形品２０ａと、ゲ
ート１６内に形成されるゲート内樹脂成形体２０ｂと、
ランナー１６内に形成されるランナー内樹脂成形体２０
ｃと、図示しないスプルー内に形成されるスプルー内樹
脂成形体とが一体に連結したものである。

【００３７】樹脂を射出した後、ランナー内樹脂成形部
２０ｃを動かないように拘束した状態で、第１及び第２
の型板１２及び１３を分割面ＰＬと直交する方向に沿っ
てスプルーと反対側に同時に移動させることにより、成
形品２０ａとゲート内樹脂成形体２０ｂとの間に引張り
力を作用させ、これにより、ゲート内樹脂成形体２０ｂ
を成形品２０ａから切り離す。その後、第１及び第２の
型板１２及び１３を更に変位させて、ゲート内樹脂成形
体２０ｂ及びランナー内樹脂成形体２０ｃを第１の型板
１２から離脱させる。次いで、第２の型板１３を第１の
型板１２から離れる方向に該第１の型板１２に対して相
対的に変位させて、成形品２０ａを第１の型板１２から
離脱させ、その後、図示しないエジェクタピンにより成
形品２０ａを第２の型板１３から離脱させる。

【００３８】上記のように、ゲートのキャビティ側の端
部１６ａをキャビティ１４から外れる方向に偏心させ
て、該ゲートの一部分１６a1のみをキャビティ内に開口
させるようにすると、図４（Ａ）に示すように、ゲート
内樹脂成形体２０ｂのキャビティ側の端部に、成形品２
０ａの側面から張り出した張出し部分２０b1が生じる。
そのため、成形品を離型させる際に、図４（Ｂ）に示す
ようにキャビティ内の成形品２０ａとゲート内樹脂成形
体２０ｂとの間に引張り力を作用させると、ゲート内樹
脂成形体の張出し部分と成形品との間の境界部Ｑに応力
の集中が生じる。境界部Ｑに応力の集中が生じると容易
に亀裂２１が生じる。この亀裂２１は図４（Ｃ）に示す
ように容易に切れ目２２に進展するため、図４（Ｄ）に
示すように、ゲート内樹脂成形体２０ｂが成形品２０ａ
から無理なく切り離される。

【００３９】ゲート内樹脂成形体２０ｂは、上記亀裂２
１の進展により、最終的には、ゲート１６の内面に近い
位置Ｇ（図４（Ｃ）参照）で成形品２０ａから切り離さ
れる。ゲート１６の内面に近い位置Ｇでは、ゲート内面
からの放熱により樹脂が早期に硬化するため、上記のよ
うに最終的にゲート１６の内面に近い位置Ｇでゲート内
樹脂成形体２０ｂが成形品から切り離されるようにして
おくと、金型の汚れが進んだ状態（ゲート内面からの放
熱がある程度悪くなった状態）でも、ゲート内樹脂成形
体２０ｂが成形品２０ａから切り離される際に樹脂が糸
を引く状態になることはなく、成形品２０ａに大きな突
起が形成されることはない。したがって、金型のメイン
テンナスの周期を従来よりも大幅に長くすることがで
き、生産性を向上させることができる。

【００４０】上記のように構成する場合、ゲート開口部
の有効断面積Ｓ1 と無効断面積Ｓ2との比Ｓ1 ／Ｓ2 を
小さくすればするほど、ゲート内樹脂成形体２０ｂの切
り離しを容易にすることができ、成形品２０ａに形成さ
れる突起を小さくすることができる。一般には、Ｓ1 ／
Ｓ2 ＜１／２に設定して、ゲートのキャビティ側の端部
の中心部（樹脂の硬化が最も遅れる部分）がキャビティ
内に開口しないようにするのが好ましい。Ｓ1 ／Ｓ2 を
小さくすると、樹脂の射出に寄与する有効断面積Ｓ1 が
無効断面積Ｓ2 に対して小さくなるが、有効断面積Ｓ1
の必要な大きさは、ゲート１６の断面積Ｓ（＝Ｓ1 ＋Ｓ
2 ）を大きく設定することにより確保すればよい。但
し、ゲート１６の断面積Ｓを余り大きくすると、樹脂の
無駄が多くなるので、実際には、ゲートの断面積を過大
にしない範囲で、Ｓ1 ／Ｓ2 をできるだけ小さくするよ
うに、ゲートの断面積Ｓと、ゲートのキャビティ側端部
の偏心量とを設定する。

【００４１】上記の説明では、成形品の離型時に、成形
品とゲート内樹脂成形体との間に引張り力を作用させる
ために、ランナー内樹脂成形体を動かないように拘束し
た状態で第１及び第２の型板を同時に移動させるように
したが、成形品とゲート内樹脂成形体との間に引張り力
を作用させる方法はこれに限られるものではない。例え
ば、第１の型板１２を貫通させて設けたエジェクタピン
等によりキャビティ内の成形品を押えながら、第２の型
板１３を成形品とともに第１の型板１２から引き離す方
向に変位させることにより、成形品とゲート内樹脂成形
体との間に引張り力を作用させて、成形品をゲート内樹
脂成形体から切り離すようにしてもよい。

【００４２】上記の例では、図３に示したように、ゲー
ト１６のキャビティ側の端部１６ａをキャビティ１４の
外周側に偏位させることによりゲートのキャビティ側の
端部１６ａの一部１６a1のみをキャビティ内に開口させ
るようにしているが、本発明においては、ゲートのキャ
ビティ側の端部１６ａをキャビティから外れる方向に偏
心させた状態で設けることにより、ゲートのキャビティ
側の端部１６ａの一部のみをキャビティ内に開口させる
ようにすればよく、ゲートのキャビティ側端部の偏心の
させ方は上記の例に限定されない。例えば図３におい
て、ゲートのキャビティ側の端部１６ａをキャビティ１
４の内周側に偏位させることにより、ゲートのキャビテ
ィ側の端部１６ａの一部のみをキャビティ１４内に開口
させるようにしてもよい。

【００４３】

【実施例】次に図５ないし図１０を参照して、本発明の
実施例を説明する。

【００４４】この実施例では、玉軸受に用いる保持器を
射出成形する場合を例にとっている。図１０（Ａ）ない
し（Ｃ）は、本実施例で成形する玉軸受の保持器３０を
示したものである。この保持器は、一定の肉厚の周壁部
３０ａを有するリング状の部材からなっており、その周
壁部３０ａには、該周壁部を径方向に貫通し、軸線方向
の一方の側に開口したＣ字形の複数の玉保持部３０ｂ，
３０ｂ，…が、周方向に一定の間隔をあけて設けられて
いる。また成形された保持器３０の離型を容易にするた
めに、玉保持部３０ｂ，３０ｂ，…相互間に切り欠き部
３０ｃ，３０ｃ，…が形成されている。このように切り
欠き部を設けておくと、成形された保持器をキャビティ
内のコア部分から離脱させる際に各玉保持部３０ｂの両
側の部分３０b1，３０b1を弾性変形さることができるた
め、成形された保持器の離型を容易にすることができ
る。保持器３０の玉保持部３０ｂが開口した軸線方向端
部とは反対側の軸線方向端部の一部に浅い凹部３０ｄが
形成され、この凹部３０ｄの底部に相応する位置で、キ
ャビティがゲートに接続されるようになっている。

【００４５】上記の保持器３０は、玉軸受の外輪と内輪
との間に配置されて、各玉保持部３０ｂの内側に軸受の
玉３１を転動自在に保持する。

【００４６】保持器３０は高い寸法精度が要求されるた
め、成形された保持器３０に金型のゲート内の樹脂が残
留して目につくような突起が形成された場合には、該突
起を除去するための後加工を行うことが必要とされる。
本発明の金型を用いれば、成形された保持器３０の外面
に後加工を必要とするような大きな突起が形成されるこ
とはないが、図示の例では、万全を期するために、成形
品３０の一部に凹部３０ｄを形成して、射出成形用金型
のゲート内の樹脂と成形品との連結部を該凹部３０ｄ内
に位置させるようにしている。このように構成しておく
と、万一金型のゲート内の樹脂が保持器側に残留して突
起が形成されたとしても、該突起は保持器の軸線方向の
端部から突出することはないため、該突起が保持器の性
能に悪影響を及ぼすことはない。

【００４７】本実施例では、上記の保持器３０を射出成
形するために、金型を図５ないし図９に示すように構成
した。図５は同金型の要部の構成を示す縦断面図、図６
は図５の要部を拡大して示した要部拡大断面図、図７は
第１及び第２の型板のキャビティ及びゲート付近の構造
を展開して示した縦断面図、図８は第１及び第２の型板
のキャビティ及びゲート付近の構造を示した拡大縦断面
図、図９は図８のＸ−Ｘ線断面図である。

【００４８】図５において、５０は図示しない成形機の
フレームに固定された固定板である。固定板５０の中央
部には取付け孔５１が形成され、取付け孔５１内にスプ
ルーブッシュ５２が取り付けられている。スプルーブッ
シュ５２には、固定板５０の厚み方向の一方の端面５０
ａ側（成形機の軸線方向の一方の側）に開口した射出ノ
ズル挿入口５３と、一端が射出ノズル挿入孔５３内に開
口し、他端がブッシュ５２の先端側に開口したスプルー
５４とが形成されている。

【００４９】図５及び図６に示されているように、固定
板の他方の端面５０ｂの側方に、第１の型板１２と第２
の型板１３とが第１の型板１２を固定板５０側に位置さ
せた状態で並べて配置され、第１の型板１２と固定板５
０との間に更に第３の型板５５が配置されている。この
例では、第１及び第２の型板１２及び１３と第３の型板
５５とにより金型本体１１が構成されている。

【００５０】図５及び図６においてＰＬ1 は第１の型板
１２と第２の型板１３との分割面であり、ＰＬ2 は第１
の型板１２と第３の型板５５との分割面である。

【００５１】図５に示したように、第３の型板５５の中
央部に設けられた孔内にブッシュ５６が取り付けられ、
該ブッシュ５６にスプルーブッシュ５２の先端部が嵌合
されている。図示のように第３の型板５５を固定板５０
の他方の端面５０ｂに当接させ、スプルーブッシュ５２
の先端部をブッシュ５６に嵌合させた状態で、ブッシュ
５２及び５６の先端面が第３の型板５５の分割面ＰＬ2
側の端面と同一平面上に位置するように各部の寸法が設
定されている。

【００５２】第１の型板１２は、スプルー５４の中心軸
線に対して対称な位置に１対の型取付け孔５７ａ，５７
ａを有する型保持板５７と、型取付け孔５７ａ，５７ａ
内に固定された型５８，５８とからなっている。型保持
板５７と型５８，５８とに跨って、分割面ＰＬ2 に沿っ
て延びる横溝１５ａが形成されている。横溝１５ａは、
第１の型板１２と第３の型板５５とが突き合わされた状
態にあるときにその中央部がスプルー５４に連通させら
れるように設けられている。各型５８の内部には、縦孔
１５ｂと、キャビティ１４の一部を構成するキャビティ
形成部１４ａと、ゲート１６とが形成されている。縦孔
１５ｂはその一端が横溝１５ａに連通し、他端がゲート
１６に連通するように設けられ、横溝１５ａと縦孔１５
ｂ，１５ｂとにより、スプルー５４を通して供給される
溶融樹脂をキャビティ１４側に流動させるランナー１５
が構成されている。

【００５３】キャビティ形成部１４ａは、図１０に示し
た保持器３０の各部の内、凹部３０ｄが設けられた側の
軸線方向端面３０Ａと該凹部３０ｄの底部に相応する位
置との間の部分（図１０ＣのＡ−Ａ線よりも左側の部
分）を成形するためのもので、円環状の溝の一部を保持
器の凹部３０ｄを成形するための雄型部５９（図７参
照）により分断した形状を有している。図６及び図７に
示したように、ゲート１６は、雄型部５９の中央部を貫
通した状態で設けられていて、そのキャビティ側の端部
１６ａが第２の型板１３側に開口させられている。

【００５４】第２の型板１３は、型保持板５７の型取付
け孔５７ａ，５７ａにそれぞれ相応する位置に型取付け
孔６０ａ，６０ａを有する型保持板６０と、型取付け孔
６０ａ，６０ａ内にそれぞれ取付けられた型６１，６１
とからなっている。各型６１には、第１の型板のキャビ
ティ形成部１４ａとともにキャビティ１４を形成するキ
ャビティ形成部１４ｂが設けられている。このキャビテ
ィ形成部１４ｂは、保持器３０の各部の内、図１０
（Ｃ）のＡ−Ａ線よりも右側の部分を成形するものであ
る。図７に示したように、キャビティ形成部１４ｂ内に
は、保持器３０の玉保持部３０ｂ及び切り欠き部３０ｃ
をそれぞれ成形するための雄型部６２及び６３が形成さ
れている。

【００５５】図８及び図９に示したように、ゲート１６
のキャビティ側の端部１６ａは、キャビティ１４から外
れる方向に偏心させた状態で設けられていて、図示のよ
うに第１及び第２の型板１２及び１３が突き合わされた
状態で、ゲート１６のキャビティ側の端部１６ａの一部
分１６a1のみがキャビティ１４内に開口し、ゲート１６
のキャビティ側の端部１６ａの他の部分１６a2は分割面
ＰＬ1 に沿う第２の型板１３の端面１３ａに対向させら
れている。

【００５６】図５及び図６に示したように、ランナー形
成用の横溝１５ａの両端にそれぞれ相応する位置にピン
６４，６４が設けられている。これらのピン６４，６４
は成形機の軸線方向に延びるように設けられていて、そ
れぞれの一端が固定板５０に固定され、ピン６４，６４
の固定板５０から突出した部分が、第３の型板５５に形
成された孔に隙間嵌めされている。ピン６４，６４の先
端部には、円錐状の保持部６４ａ，６４ａが設けられ、
図示のように第３の型板５５が固定板５０に当接されて
いる状態にあるときに、ピン６４，６４のそれぞれの先
端の保持部６４ａ，６４ａが横溝１５ａ内に突出するよ
うになっている。これらのピン６４，６４は、キャビテ
ィ１４内の成形品をゲート１６内の樹脂から切り離す際
に、ランナー１５内に形成される樹脂成形体を保持する
ために用いられる。

【００５７】第２の型板１３に設けられた型６１，６１
には、キャビティ１４内の成形品を該キャビティから離
脱させるためのエジェクタピン６５が取付けられてい
る。

【００５８】上記第３の型板５５と、第１及び第２の型
板１２及び１３とは、成形機の軸線方向に移動し得るよ
うに支持されていて、空気圧シリンダなどにより駆動さ
れて、以下に示す動作を行うように所定のシーケンスで
制御される。

【００５９】上記の成形機は、その軸線を垂直方向また
は水平方向に配置した状態で配置し得るが、成形品の離
型を容易にするためには、軸線を水平方向に向けた状態
で配置するのが好ましい。

【００６０】上記の金型を用いて成形を行う際には、先
ず図５に示すように、固定板５０と第３の型板５５、第
３の型板５５と第１の型板１２、及び第１の型板１２と
第２の型板１３をそれぞれ突き合わせて金型を閉じた状
態にし、図示しない型締機構によりこれらの板を相互に
締め付ける。次いで図示しない射出ノズルを前進させ
て、スプルーブッシュ５２の射出ノズル挿入口５３内に
挿入し、該ノズルの先端をスプルー５４の入口に押し付
けてスプルー５４内に溶融樹脂を射出する。これにより
溶融樹脂をスプルー５４と、ランナー１５と、ゲート１
６とを通してキャビティ内に射出する。樹脂を射出した
後、ゲート１６内の樹脂が硬化してゲートが閉鎖される
までの間保圧する。樹脂が硬化した後、先ず第１の型板
１２と第２の型板１３とを第３の型板５５から離れる方
向に同時に移動させる。このときランナー１５の横溝１
５ａ内で硬化した樹脂がピン６４の先端の保持部６４ａ
を鋳くるんだ状態にあって、ランナー１５内で樹脂が硬
化することにより形成されたランナー内樹脂成形体２０
ｃがピン６４により拘束された状態にあるため、第１及
び第２の型板１２及び１３が第３の型板５５から離れる
側に同時に移動すると、ゲート１６内で樹脂が硬化する
ことにより形成されたゲート内樹脂成形体２０ｂがキャ
ビティ１４内に形成された成形品２０ａから切り離さ
れ、成形品２０ａがキャビティ形成部１４ａから離脱さ
せられる。ゲート内樹脂成形体２０ｂを成形品２０ａか
ら切り離す過程は図４（Ａ）ないし（Ｄ）を用いて既に
説明した通りである。

【００６１】ゲート内樹脂成形体２０ｂが成形品２０ａ
から切り離された後、第１及び第２の型板１２及び１３
を更に移動させることにより、ランナー内樹脂成形体２
０ｂを第１の型板１２のランナー１５から離脱させる。
その後、第３の型板５５を固定板５０から離れる方向に
移動させて、スプルー５４内で樹脂が硬化することによ
り形成されたスプルー内樹脂成形体２０ｄをスプルー５
４から離脱させ、スプルー内樹脂成形体２０ｄとランナ
ー内樹脂成形体２０ｃとゲート内樹脂成形体２０ｂとが
連結された構造の成形体を金型から離脱させる。また、
エジェクタピン６５を第１の型板１２側に変位させて、
キャビティ形成部１４ｂから成形品２０ａを取り出す。

【００６２】上記の実施例に示した金型を用いて、図１
０に示す玉軸受の保持器３０を塩化ビニル樹脂により成
形する実験を行ったところ、成形品のゲート内樹脂成形
部との連結部に後加工を必要とするような突起が形成さ
れることはなかった。また外面に突起を生じさせること
なく成形品を得ることができる良好な状態を維持するた
めに必要な金型のメインテナンスの周期を、従来よりも
大幅に長くすることができることが確認された。また成
形品を離型させた後に、ゲートの目詰まりが生じること
はなく、ゲート１６のキャビティ側の端部のキャビティ
内に開口する部分１６a1の面積を十分に大きくしておけ
ば、樹脂の充填量の不足や、湯回りの不良に基く成形不
良が生じないことが明らかになった。

【００６３】図５ないし図９に示した実施例では、金型
が２個取りの構成を有しているが、本発明において、同
時に形成する成形品の数は任意である。図５ないし図９
に示した例において、図５の紙面と直角な方向に並べて
更に２つのキャビティを形成し、該２つのキャビティを
スプルー５４に接続するランナー及びゲートを更に設け
ることにより、４個取りの金型を構成することができ
る。

【００６４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ゲート
のキャビティ側の端部の一部分のみをキャビティ内に開
口させることにより、成形品を離型させる際に、ゲート
内の樹脂成形体を、ゲートの内面に近い位置で成形品か
ら切り離すことができるようにしたので、成形回数の増
加により金型の汚れが進んだ状態でも、離型した成形品
に大きな突起が形成されるのを防ぐことができ、金型の
メインテナンスの周期を従来よりも大幅に長くすること
ができる。また本発明では、分割面とほぼ直角な方向か
らキャビティ内に樹脂を射出するようにゲートを設ける
ので、サブマリンゲートを用いた場合のようにゲートの
目詰まりが生じることはなく、湯回りの不良に基く成形
不良品が混入するのを防ぐことができる。

【００６５】したがって、本発明に係わる金型を用いれ
ば、製品の歩留まりを向上させることができるだけでな
く、メインテナンスの周期を従来よりも長くして、生産
性を向上させることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ本発明に係わる射
出成形用金型に用いられる金型本体の要部の異なる構成
例を示した断面図である。

【図２】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ本発明に係わる射
出成形用金型に用いられる金型本体の要部の他の異なる
構成例を示した断面図である。

【図３】本発明に係わる金型に設けられるゲートのキャ
ビティ側の端部とキャビティとの位置関係を説明するた
めの説明図である。

【図４】（Ａ）ないし（Ｄ）は本発明に係わる金型のゲ
ート内で硬化した樹脂を成形品から切り離す過程を説明
する説明図である。

【図５】本発明の実施例で用いた金型の要部の構成を示
す縦断面図である。

【図６】図５の要部を拡大して示した要部拡大断面図で
ある。

【図７】本発明の実施例で用いた第１及び第２の型板の
キャビティ及びゲート付近の構造を展開して示した縦断
面図である。

【図８】本発明の実施例で用いた第１及び第２の型板の
キャビティ及びゲート付近の構造を示した拡大縦断面図
である。

【図９】図８のＸ−Ｘ線断面図である。

【図１０】（Ａ）ないし（Ｃ）はそれぞれ、本発明の実
施例で成形する玉軸受の保持器の外観を示した平面図、
正面図、及び左側面図である。

【図１１】従来広く用いられていた射出成形用金型の本
体部分の要部の構成を示した断面図である。

【図１２】ピンポイントゲートを備えた従来の金型の要
部を示した断面図である。

【図１３】図１２の金型により成形された成形品の要部
の外観を示した正面図である。

【符号の説明】

１１ 金型本体 １２ 第１の型板 １３ 第２の型板 １４ キャビティ １５ ランナー １６ ゲート １６ａ ゲートのキャビティ側端部 ２０ 樹脂成形体 ２０ａ 成形品 ２０ｂ ゲート内樹脂成形体 ２０ｃ ランナー内樹脂成形体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分割可能に設けられた第１及び第２の型
   板を有する金型本体を備えていて、キャビティと、該キ
   ャビティに向けて溶融樹脂を流動させる樹脂流路と、該
   樹脂流路を通して供給される溶融樹脂を前記第１及び第
   ２の型板の分割面に対してほぼ直角な方向に沿って前記
   キャビティ内に射出するゲートとが前記金型本体の内部
   に形成されている射出成形用金型において、 前記ゲートは、そのキャビティ側の端部をキャビティか
   ら外れる方向に偏心させた状態で設けられていて、成形
   時に前記ゲートのキャビティ側の端部の一部分のみが前
   記キャビティ内に開口させられることを特徴とする射出
   成形用金型。
2. 【請求項２】 分割可能に設けられた第１及び第２の型
   板を有する金型本体を備えていて、キャビティと、該キ
   ャビティに向けて溶融樹脂を流動させる樹脂流路と、該
   樹脂流路を通して供給される溶融樹脂を前記第１及び第
   ２の型板の分割面に対してほぼ直角な方向に沿って前記
   キャビティ内に射出するゲートとが前記金型本体の内部
   に形成され、前記ゲートは前記第１の型板内にあって、
   その一端が前記第２の型板側に開口させられている射出
   成形用金型において、 前記ゲートは、そのキャビティ側の端部を該キャビティ
   から外れる方向に偏心させた状態で設けられていて、前
   記第１及び第２の型板が突き合わされた状態にあるとき
   に、前記ゲートのキャビティ側の端部の一部分のみが前
   記キャビティ内に開口し、前記ゲートのキャビティ側の
   端部の他の部分は前記分割面に沿う第２の型板の端面に
   開口するように構成されていることを特徴とする射出成
   形用金型。
3. 【請求項３】 分割可能に設けられた第１及び第２の型
   板を有する金型本体を備えていて、キャビティと、該キ
   ャビティに向けて溶融樹脂を流動させる樹脂流路と、該
   樹脂流路を通して供給される溶融樹脂を前記第１及び第
   ２の型板の分割面に対してほぼ直角な方向に沿って前記
   キャビティ内に射出するゲートとが前記金型本体の内部
   に形成され、前記ゲートは前記第１の型板内にあって、
   該第１の型板内でキャビティに接続されている射出成形
   用金型において、 前記ゲートは、そのキャビティ側の端部を該キャビティ
   から外れる方向に偏心させた状態で設けられていて、前
   記ゲートのキャビティ側の端部の一部分のみが前記キャ
   ビティ内に開口させられ、前記ゲートのキャビティ側の
   端部の他の部分は前記キャビティのゲート側の端部に隣
   接する位置に形成された終端面により終端されているこ
   とを特徴とする射出成形用金型。