特開 2024-136685 射出成形装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024136685

(43)【公開日】2024-10-04

(54)【発明の名称】射出成形装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/32 20060101AFI20240927BHJP

   B29C 45/38 20060101ALI20240927BHJP

【ＦＩ】

B29C45/32

B29C45/38 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023047873

(22)【出願日】2023-03-24

(71)【出願人】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(74)【代理人】

【識別番号】100160794

【弁理士】

【氏名又は名称】星野 寛明

(74)【代理人】

【識別番号】100092772

【弁理士】

【氏名又は名称】阪本 清孝

(74)【代理人】

【識別番号】100119688

【弁理士】

【氏名又は名称】田邉 壽二

(72)【発明者】

【氏名】水野 巧一朗

(72)【発明者】

【氏名】肥塚 公彦

【テーマコード（参考）】

4F202

【Ｆターム（参考）】

4F202AM32

4F202AR12

4F202AR13

4F202CA11

4F202CB01

4F202CK02

4F202CK06

4F202CK89

4F202CL06

4F202CN01

4F202CN05

(57)【要約】

【課題】スプル内で凝固した樹脂を安定的に切断することができる射出成形装置を提供する。
【解決手段】第１金型（１０）と中間金型（３０）との間に形成される第１キャビティ（Ｃ１）と、第２金型（２０）と中間金型（３０）との間に形成される第２キャビティ（Ｃ２）とに溶融樹脂（Ｊ）を充填して２つの樹脂製品（Ｐ１，Ｐ２）を同時に成形する射出成形装置（１）において、中間金型（３０）に収納されると共に、第１キャビティ（Ｃ１）と第２キャビティ（Ｃ２）とを連通するスプル（３１）を形成するスプル部材（Ｓ）を具備する。スプル部材（Ｓ）を構成する第１部材（Ｓ１）と第２部材（Ｓ２）との分割面（３３）において、第１部材（Ｓ１）側のスプル（３１）の断面形状（Ｄ１）と、第２部材（Ｓ２）側のスプル（３１）の断面形状（Ｄ２）とが、互いに重なり合わないようにする。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

対向配置される第１金型（１０）および第２金型（２０）と、
前記第１金型（１０）と前記第２金型（２０）との間に挟まれる中間金型（３０）とを有し、
前記第１金型（１０）と前記中間金型（３０）との間に形成される第１キャビティ（Ｃ１）と、前記第２金型（２０）と前記中間金型（３０）との間に形成される第２キャビティ（Ｃ２）とに溶融樹脂（Ｊ）を充填して２つの樹脂製品（Ｐ１，Ｐ２）を同時に成形する射出成形装置（１）において、
前記中間金型（３０）に収納されると共に、前記第１キャビティ（Ｃ１）と前記第２キャビティ（Ｃ２）とを連通するスプル（３１）を形成するスプル部材（Ｓ）を具備し、
前記スプル部材（Ｓ）が、型抜き方向に分割された第１部材（Ｓ１）および第２部材（Ｓ２）からなり、
前記第１部材（Ｓ１）と前記第２部材（Ｓ２）との分割面（３３）において、前記第１部材（Ｓ１）側の前記スプル（３１）の断面形状（Ｄ１）と、前記第２部材（Ｓ２）側の前記スプル（３１）の断面形状（Ｄ２）とが、互いに重なり合わないことを特徴とする射出成形装置。

【請求項2】

前記分割面（３３）において、前記第１部材（Ｓ１）側の前記スプル（３１）の断面形状（Ｄ１）および前記第２部材（Ｓ２）側の前記スプル（３１）の断面形状（Ｄ２）が、それぞれ、縦横比の異なる形状であることを特徴とする請求項１に記載の射出成形装置。

【請求項3】

前記分割面（３３）において、前記第１部分（Ｓ１）側の前記スプル（３１）の断面形状（Ｄ１）および前記第２部分（Ｓ２）側の前記スプル（３１）の断面形状（Ｄ２）が、同一の長円形状または楕円形状であると共に、互いに９０度回転していることを特徴とする請求項２に記載の射出成形装置。

【請求項4】

前記中間金型（３０）には、前記分割面（３３）および前記スプル（３１）の近傍の位置に加温手段（４０）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の射出成形装置。

【請求項5】

前記加温手段（４０）の外側に冷却手段（５０）が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の射出成形装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、射出成形装置に係り、特に、対向配置される第１金型と第２金型との間に中間金型を挟んで構成される射出成形装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、対向配置される第１金型と第２金型との間に中間金型を挟み、第１金型と中間金型との間に形成される第１キャビティと、第２金型と中間金型との間に形成される第２キャビティとに溶融樹脂を充填することによって、２つの樹脂製品を同時に成形する射出成形装置が知られている。中間金型の内部には、第１キャビティと第２キャビティとを連通するスプルを構成するスプル部材が収納されており、スプル内で凝固した樹脂は、樹脂製品を取り出すために金型を開く際の引っ張り応力によって切断される。

【0003】

特許文献１には、スプル部材を他の部材より熱伝導率が高い材質で構成し、スプル内の溶融樹脂を短時間で凝固させることで、金型を開く際にスプル内の樹脂が良好に切断されるようにした射出成形装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開２０１７／１５９０４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、スプル内の溶融樹脂が凝固する際に収縮し、スプル部材の内壁との間に隙間が生じたりすると、切断位置がずれたり、切断に必要なストロークが大きくなる等のばらつきが発生する可能性があり、スプル内で凝固した樹脂を安定的に切断するための構成には、依然として工夫の余地があった。

【0006】

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、スプル内で凝固した樹脂を安定的に切断することができる射出成形装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記目的を達成するために、本発明は、対向配置される第１金型（１０）および第２金型（２０）と、前記第１金型（１０）と前記第２金型（２０）との間に挟まれる中間金型（３０）とを有し、前記第１金型（１０）と前記中間金型（３０）との間に形成される第１キャビティ（Ｃ１）と、前記第２金型（２０）と前記中間金型（３０）との間に形成される第２キャビティ（Ｃ２）とに溶融樹脂（Ｊ）を充填して２つの樹脂製品（Ｐ１，Ｐ２）を同時に成形する射出成形装置（１）において、前記中間金型（３０）に収納されると共に、前記第１キャビティ（Ｃ１）と前記第２キャビティ（Ｃ２）とを連通するスプル（３１）を形成するスプル部材（Ｓ）を具備し、前記スプル部材（Ｓ）が、型抜き方向に分割された第１部材（Ｓ１）および第２部材（Ｓ２）からなり、前記第１部材（Ｓ１）と前記第２部材（Ｓ２）との分割面（３３）において、前記第１部材（Ｓ１）側の前記スプル（３１）の断面形状（Ｄ１）と、前記第２部材（Ｓ２）側の前記スプル（３１）の断面形状（Ｄ２）とが、互いに重なり合わない点に第１の特徴がある。

【0008】

また、前記分割面（３３）において、前記第１部材（Ｓ１）側の前記スプル（３１）の断面形状（Ｄ１）および前記第２部材（Ｓ２）側の前記スプル（３１）の断面形状（Ｄ２）が、それぞれ、縦横比の異なる形状である点に第２の特徴がある。

【0009】

また、前記分割面（３３）において、前記第１部分（Ｓ１）側の前記スプル（３１）の断面形状（Ｄ１）および前記第２部分（Ｓ２）側の前記スプル（３１）の断面形状（Ｄ２）が、同一の長円形状または楕円形状であると共に、互いに９０度回転している点に第３の特徴がある。

【0010】

また、前記中間金型（３０）には、前記分割面（３３）および前記スプル（３１）の近傍の位置に加温手段（４０）が設けられている点に第４の特徴がある。

【0011】

さらに、前記加温手段（４０）の外側に冷却手段（５０）が設けられている点に第５の特徴がある。

【発明の効果】

【0012】

第１の特徴によれば、対向配置される第１金型（１０）および第２金型（２０）と、前記第１金型（１０）と前記第２金型（２０）との間に挟まれる中間金型（３０）とを有し、前記第１金型（１０）と前記中間金型（３０）との間に形成される第１キャビティ（Ｃ１）と、前記第２金型（２０）と前記中間金型（３０）との間に形成される第２キャビティ（Ｃ２）とに溶融樹脂（Ｊ）を充填して２つの樹脂製品（Ｐ１，Ｐ２）を同時に成形する射出成形装置（１）において、前記中間金型（３０）に収納されると共に、前記第１キャビティ（Ｃ１）と前記第２キャビティ（Ｃ２）とを連通するスプル（３１）を形成するスプル部材（Ｓ）を具備し、前記スプル部材（Ｓ）が、型抜き方向に分割された第１部材（Ｓ１）および第２部材（Ｓ２）からなり、前記第１部材（Ｓ１）と前記第２部材（Ｓ２）との分割面（３３）において、前記第１部材（Ｓ１）側の前記スプル（３１）の断面形状（Ｄ１）と、前記第２部材（Ｓ２）側の前記スプル（３１）の断面形状（Ｄ２）とが、互いに重なり合わないので、第１部材側のスプル内の樹脂と、第２部材側のスプル内の樹脂との間に段差が形成されることとなり、金型を開く際に、この段差に引っ張り応力が集中してスプル内の樹脂を一定の位置かつ一定のストロークで安定的に切断することが可能となる。

【0013】

第２の特徴によれば、前記分割面（３３）において、前記第１部材（Ｓ１）側の前記スプル（３１）の断面形状（Ｄ１）および前記第２部材（Ｓ２）側の前記スプル（３１）の断面形状（Ｄ２）が、それぞれ、縦横比の異なる形状であるので、スプル内の樹脂に段差を容易に形成することができる。

【0014】

第３の特徴によれば、前記分割面（３３）において、前記第１部分（Ｓ１）側の前記スプル（３１）の断面形状（Ｄ１）および前記第２部分（Ｓ２）側の前記スプル（３１）の断面形状（Ｄ２）が、同一の長円形状または楕円形状であると共に、互いに９０度回転しているので、簡単な形状によってスプル内の樹脂に段差を形成することが可能となる。

【0015】

第４の特徴によれば、前記中間金型（３０）には、前記分割面（３３）および前記スプル（３１）の近傍の位置に加温手段（４０）が設けられているので、樹脂に形成される段差の近傍を温めることにより、スプル内の樹脂の切断がより一層容易となる。

【0016】

第５の特徴によれば、前記加温手段（４０）の外側に冷却手段（５０）が設けられているので、冷却手段によって加温部分との温度差を大きくすることで、より一層スプル内の樹脂を切断しやすくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、本実施形態に係る射出成形装置の正面図である。

【図2】型開き状態の射出成形装置の正面図である。

【図3】図１の一部拡大図である。

【図4】溶融樹脂Ｊを充填した状態の射出成形装置の正面図である。

【図5】型開き時のスプル部材の状態を示す正面図である。

【図6】スプル内に形成される中継部材の形状を示す斜視図である。

【図7】分割面におけるスプルの断面形状を示す模式図である。

【図8】本実施形態の変形例に係る分割面におけるスプルの断面形状を示す模式図である。

【図9】スプル部材の周辺構造を示す正面図である。

【図10】片開き状態におけるスプル部材の周辺構造を示す正面図である。

【図11】型開きに応じて中継部材が第１中継部材と第２中継部材とに切断される様子を示す模式図である。

【図12】本実施形態の変形例に係る射出成形装置の構成を示す側面図である。

【図13】型開き状態の射出成形装置の構成を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る射出成形装置１の正面図である。また、図２は型開き状態の射出成形装置１の正面図であり、図３は図１の一部拡大図である。いわゆるスタックモールド型と呼称される射出成形装置１は、固定金型としての第１金型１０と、可動金型としての第２金型２０と、第１金型１０と第２金型２０との間に挟まれる中間金型３０とを備える。そして、図１に示す型閉じ状態で、第１金型１０と中間金型３０との間に形成される第１キャビティＣ１と、第２金型２０と中間金型３０との間に形成される第２キャビティＣ２とに溶融樹脂を充填することにより、２つの樹脂製品を同時に成形することを可能とする。

【0019】

射出成形装置１は、固定盤２と、固定盤２の各隅部に固定されて固定盤２の厚み方向に延在した複数のダイバー４と、固定盤２に固着された第１金型１０と、第１金型１０に設けられた射出機構６と、第１金型１０に対向するように複数のダイバー４に対して移動可能に支持された中間金型３０と、中間金型３０の左方に配設された第２金型２０と、第２金型２０に固着されてダイバー４に対して移動可能に支持された可動盤３とを備える。

【0020】

第１金型１０の右側面は、固定盤２の左側面に固着している。第１金型１０の左側面は、型閉じ状態において、中間金型３０の右側面との間で、樹脂製品の成形空間としての第１キャビティＣ１を形成する。射出機構６は、第１金型１０の内部に設けられるノズル部７を有する。ノズル部７の先端面は、第１金型１０の左側面に露出している。これにより、射出機構６から射出された溶融樹脂は、ノズル部７を介して第１キャビティＣ１に導かれる。

【0021】

中間金型３０は、不図示の引張リンクによって第２金型２０に接続されている。これにより、型開きを行う際に、第２金型２０を左方に移動させるだけで、中間金型３０を第１金型１０および第２金型２０の両方から離間させることができる。中間金型３０には、その厚み方向に沿って延びた貫通孔３５が形成されている。貫通孔３５は、中間金型３０の右側面および左側面のそれぞれに開口している。中間金型３０の左側面は、型閉じ状態において、第２金型２０の右側面との間で、樹脂製品の成形空間としての第２キャビティＣ２を形成する。

【0022】

貫通孔３５には、中間金型３０に固定された第１部材Ｓ１と、型開き方向に変位可能な第２部材Ｓ２とからなるスプル部材Ｓが収納されている。第２部材Ｓ２は、弾性体３２によって型開き方向に付勢されている。貫通孔３５の左端部には、弾性体３２の付勢力によって第２部材Ｓ２が脱落するのを防ぐストッパ３４が配設されている。

【0023】

第１部材Ｓ１に形成される内孔としてのスプル３１は、中間金型３０の中央に向かって徐々に縮径するテーパ孔として形成されており、一方の第２部材Ｓ２のスプル３１も、中間金型３０の中央に向かって徐々に縮径するテーパ孔として形成されている。

【0024】

図４は、溶融樹脂Ｊを充填した状態の射出成形装置１の正面図である。また、図５は型開き時のスプル部材Ｓの状態を示す正面図である。型閉じ状態で射出機構６から溶融樹脂Ｊ（図示点描ハッチング部）を射出すると、ノズル部７を通って、第１キャビティＣ１、スプル３１および第２キャビティＣ２に溶融樹脂Ｊが充填される。この溶融樹脂Ｊが冷却されて凝固すると、第１キャビティＣ１に樹脂製品Ｐ１が生成され、第２キャビティＣ２に樹脂製品Ｐ２が生成されると共に、スプル３１に中継部材Ａが生成されることとなる。

【0025】

溶融樹脂Ｊの凝固後、型開きに伴って第２金型２０を左方に離間させると、スプル部材Ｓの第２部分Ｓ２が左方に摺動して、中継部材Ａが第１中継部材Ａ１と第２中継部材Ａ２とに切断されることとなる。本実施形態では、第１部材Ｓ１と第２部材Ｓ２との分割面３３において、第１部材Ｓ１側のスプル３１の断面形状と、第２部材Ｓ２側のスプル３１の断面形状とが、互いに重なり合わないように構成されている点に特徴がある。これにより、第１部材Ｓ１と第２部材Ｓ２との分割面３３において、第１中継部材Ａ１と第２中継部材Ａ２との間に段差が形成され、型開きの際に、この段差に引っ張り応力が集中して中継部材Ａを一定の位置かつ一定のストロークで安定的に切断することが可能となる。

【0026】

図６は、スプル３１内に形成される中継部材Ａの形状を示す斜視図である。また、図７は分割面３３におけるスプル３１の断面形状を示す模式図である。スプル３１の内部で溶融樹脂Ｊが凝固して生成される中継部材Ａは、第１部材Ｓ１のスプル３１内に形成される第１中継部材Ａ１と、第２部材Ｓ２のスプル３１内に形成される第２中継部材Ａ２とからなる。

【0027】

前記したように、本実施形態では、第１部材Ｓ１と第２部材Ｓ２との分割面３３において、第１部材Ｓ１側のスプル３１の断面形状Ｄ１と、第２部材Ｓ２側のスプル３１の断面形状Ｄ２とが、互いに重なり合わないように構成されている。より具体的には、第１部材Ｓ１側の断面形状Ｄ１および第２部材Ｓ２側の断面形状Ｄ２が、それぞれ、縦横比の異なる長円形状とされており、かつ互いに９０度回転した構成とされている。これにより、簡単な形状によって中継部材Ａに段差を形成することを可能としている。

【0028】

図８は、本実施形態の変形例に係る分割面３３におけるスプル３１の断面形状を示す模式図である。断面形状は種々の変形が可能であり、この図に示すように、断面形状Ｅ１および断面形状Ｅ２をそれぞれ楕円形状としてもよい。この形状においても、中継部材Ａに段差を形成して、中継部材Ａを一定の位置かつ一定のストロークで安定的に切断することが可能となる。

【0029】

図９は、スプル部材Ｓの周辺構造を示す正面図である。また、図１０は片開き状態におけるスプル部材Ｓの周辺構造を示す正面図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。中間金型３０には、分割面３３およびスプル３１の近傍の位置に電熱ヒータ等からなる加温手段４０が設けられている。これにより、中継部材Ａに形成される段差の近傍が温められ、中継部材Ａの切断がより一層容易となる。さらに、加温手段４０の外側には、冷却油通路等からなる冷却手段５０が設けられており、加温部分との温度差を大きくすることで、中継部材Ａの切断が容易となる。

【0030】

図１１は、型開きに応じて中継部材Ａが第１中継部材Ａ１と第２中継部材Ａ２とに切断される様子を示す模式図である。溶融樹脂Ｊが凝固した状態から、型開きを開始すると、引っ張り応力が中継部材Ａの段差部分に集中して、段差部分から破断が開始される。破断の初期から終期にかけては、加温手段４０と冷却手段５０とによって構成される温度差によって半溶融の樹脂が糸を引く現象等の発生が抑えられ、短時間で型開きをすることを可能とし、成形のサイクルタイムを短縮化することができる。

【0031】

図１２は、本実施形態の変形例に係る射出成形装置１００の構成を示す側面図である。また、図１３は型開き状態の射出成形装置１００の構成を示す側面図である。射出成形装置１００は、固定金型としての第１金型１０１と、可動金型としての第２金型１０２と、第１金型１０１と第２金型１０２との間に挟まれる中間金型１０３（図示グレー着色部）とを含んで構成される。

【0032】

第１金型１０１と中間金型１０３との間には、左右方向の摺動動作をガイドするガイド部材１０４，１０５が架け渡されており、第２金型１０２と中間金型１０３との間にも、左右方向の摺動動作をガイドするガイド部材１０６，１０７が架け渡されている。

【0033】

中間金型１０３には、動力源としてのモータ軸Ｍに固定されたピニオンギヤＧが配設されている。ピニオンギヤＧの上部には、第２金型１０２に支持されて右方に伸びる第１ラックギヤＬ１が係合しており、ピニオンギヤＧの下部には、第１金型１０１に支持されて左方に伸びる第２ラックギヤＬ２が係合している。射出成形装置１００の裏面側には、第１金型１０１に支持されて左方に伸びる第３ラックギヤＬ３と、第２金型１０２に支持されて右方に伸びる第４ラックギヤＬ４とが設けられている。この構成により、モータ軸Ｍを駆動することにより、第２金型１０２および中間金型１０３の型閉じ動作および型開き動作をスムーズに行うことが可能となる。

【0034】

なお、射出成形装置の大きさや構造、第１金型、第２金型および中間金型の形状や材質、スプル部材の形状や構造、スプル部材の材質、分割面におけるスプルの断面形状、加温手段および冷却手段の配置や構造等は、上記実施形態に限られず、種々の変更が可能である。例えば、スプル部材を中間金型より熱伝導率の高い材料で構成することができる。

【符号の説明】

【0035】

１…射出成形装置、１０…第１金型、２０…第２金型、３０…中間金型、３１…スプル、３３…第１部材と第２部材との分割面、４０…加温手段、５０…冷却手段、Ｃ１…第１キャビティ、Ｃ２…第２キャビティ、Ｊ…溶融樹脂、Ｓ…スプル部材、Ｓ１…第１部材、Ｓ２…第２部材、Ｄ１…第１部材側のスプルの断面形状、Ｄ２…第２部材側の前記スプルの断面形状、Ｐ１，Ｐ２…樹脂製品

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】