JP6950022B2 - 射出成形用金型 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂製品の射出成形方法及び射出成形用金型に関する。

回転中心に貫通孔を備える樹脂製のギヤを射出成形にて形成するに際し、ウェルドラインによるギヤの強度低下、若しくはギヤの形状精度の低下を抑制するために各種対策がとられている。例えば、特許文献１には、キャビティに臨む入れ子を溶融樹脂が固化する前に所定角度だけ回転させてウェルドラインを貫通孔周りの周方向に沿って形成させる発明が開示されている。

特開平７−２９０５１２号公報

特許文献１に記載の射出成形用金型では、キャビティ内に射出された直後の溶融樹脂を、その樹脂表面に接触する入れ子の回転によって回転させ、ウェルドラインをギヤの外周に直交して形成せず、貫通孔周りの周方向に沿って形成させるものである。しかし、入れ子回転時の溶融樹脂の固まり具合によっては、狙いどおりにウェルドラインを形成させることができない可能性がある。換言すると、狙いどおりにウェルドラインを形成させるための入れ子の回転タイミングの制御が難しい問題がある。

本発明の課題は、中心に貫通孔を備える樹脂製品を射出成形にて形成する射出成形方法及び射出成形用金型において、キャビティ内に充填される溶融樹脂を樹脂製品の貫通孔に対応する部位の周りに回転しながら射出することにより、ウェルドラインを樹脂製品の外周に直交して形成せず、貫通孔周りの周方向に沿って形成することにある。

本発明の第１発明は、可動型と固定型に挟まれて形成されたキャビティ内に固定型のゲートから溶融樹脂を射出して、中心に貫通孔を備える樹脂製品を射出成形にて形成する射出成形方法であって、キャビティ内に前記溶融樹脂を射出する前記ゲートを回転させる第１工程と、前記固定型に対して前記可動型を第１圧力で閉じる第２工程と、前記第１工程で前記ゲートが回転されており、且つ前記第２工程で前記固定型に対して前記可動型が第１圧力で閉じられている状態で、前記樹脂製品の前記貫通孔に対応する部位の回りに前記ゲートから前記溶融樹脂を射出する第３工程と、キャビティ内に前記溶融樹脂が最初に射出されてから、最初に射出された前記溶融樹脂に対して回転状態で射出された前記溶融樹脂が前記貫通孔に対応する部位の周りで接触するまで少なくとも行われた状態で、前記ゲートの回転を停止する第４工程と、該第４工程で前記ゲートの回転が停止された状態で、前記固定型に対する前記可動型の型締力を前記第１圧力より高い第２圧力まで高くする第５工程と、該第５工程で型締力が高められた状態で、キャビティ内への前記溶融樹脂の圧力を前記樹脂製品の成形に必要な圧力まで高めた後、キャビティ内で前記溶融樹脂が固まるまで前記溶融樹脂の圧力を保圧力に維持する第６工程とを備える。

第１発明において、ゲートの回転開始は、型締力を第１圧力とした後に行うことも、第１圧力とする前に行うこともできる。また、ゲートの回転停止は、型締力が第１圧力から第２圧力に向けて高くされる前、又は同時に行われるのが望ましいが、型締力が高くされる時点より、ゲートの回転停止が後になっても、型締力が高くされてからゲートの回転停止が行われるまでの時間が短時間であれば問題はない。

第１発明によれば、キャビティ内に射出される溶融樹脂が樹脂製品の貫通孔に対応する部位の周りに回転しながら射出される。このとき、キャビティ内に溶融樹脂を射出するゲートの回転を可能とし、且つ樹脂製品の成形を可能とするため、固定型に対して可動型を閉じる型締力を、ゲートの回転時は比較的低圧の第１圧力とし、ゲートの回転停止後は第１圧力より高い第２圧力としている。そのため、ウェルドラインを樹脂製品の外周に直交して形成せず、貫通孔周りの周方向に沿って形成することができる。

本発明の第２発明は、上記第１発明において、前記第１圧力は、前記第３工程で前記ゲートからキャビティ内に射出された前記溶融樹脂がキャビティ外に漏れない程度で、且つ前記第２工程で前記ゲートの回転が可能な程度とされ、前記第２圧力は、前記第６工程で前記溶融樹脂の圧力を高めれている間、キャビティ内で成形される前記樹脂製品のバリを抑制可能な程度とされている。

第２発明によれば、キャビティ内に溶融樹脂を射出するゲートの回転を可能とし、且つ樹脂製品にバリが発生するのを抑制するため、固定型に対して可動型を閉じる型締力を、ゲートの回転時は比較的低圧の第１圧力とし、ゲートの回転停止後は第１圧力より高い第２圧力としている。そのため、ウェルドラインを樹脂製品の外周に直交して形成せず、貫通孔周りの周方向に沿って形成することができる。従って、ウェルドラインによる樹脂製品の強度低下、若しくは形状精度の低下を効果的に抑制することができる。

本発明の第３発明は、可動型と固定型に挟まれて形成されたキャビティ内に固定型のゲートから溶融樹脂を射出して、中心に貫通孔を備える樹脂製品を射出成形にて形成する射出成形用金型であって、樹脂押出装置から溶融樹脂を受け入れる一次スプルーを備えるスプルーブッシュと、前記一次スプルーから受け入れた前記溶融樹脂を、前記ゲートより前記キャビティ内に射出する二次スプルーを備え、前記固定型内で前記貫通孔に対応する部位を回転中心として回転自在に支持される回転コアと、前記回転コアを回転駆動する回転駆動機構と、前記固定型に対して前記可動型を閉じて型締めする型締機構と、該型締機構、前記樹脂押出装置及び前記回転駆動機構の作動を制御する制御装置とを備え、該制御装置は、前記回転駆動機構を作動して前記回転コアを回転駆動する回転コア回転手段と、前記型締機構を作動して、前記固定型に対して前記可動型を第１圧力で型締めする第１型締手段と、該第１型締手段により型締めされた状態で、且つ前記回転コア回転手段による前記回転コアの回転中に、前記キャビティ内への前記溶融樹脂の射出を開始するように前記樹脂押出装置から前記一次及び二次スプルーに前記溶融樹脂を供給する溶融樹脂供給手段と、キャビティ内に前記溶融樹脂が最初に射出されてから、最初に射出された前記溶融樹脂に対して回転状態で射出された前記溶融樹脂が前記貫通孔に対応する部位の周りで接触するまで少なくとも行われた状態で、前記回転コアの回転を停止する回転コア停止手段と、前記回転コア停止手段により前記回転コアの回転が停止された状態で、前記固定型に対する前記可動型の型締力を第１圧力より高い第２圧力とする第２型締手段と、該第２型締手段により型締力が高められた状態で、キャビティ内への前記溶融樹脂の圧力を前記樹脂製品の成形に必要な圧力まで高め、更にキャビティ内で前記溶融樹脂が固まるまで前記溶融樹脂の圧力を保圧力に維持し、前記樹脂押出装置による前記一次及び二次スプルーへの前記溶融樹脂の供給を停止する溶融樹脂供給停止手段とを備える。

第３発明において、回転コアの回転開始は、型締力を第１圧力とした後に行うことも、第１圧力とする前に行うこともできる。また、回転コアの回転停止は、型締力が第１圧力から第２圧力に向けて高くされる前、又は同時に行われるのが望ましいが、型締力が高くされる時点より、回転コアの回転停止が後になっても、型締力が高くされてから回転コアの回転停止が行われるまでの時間が短時間であれば問題はない。

第３発明によれば、回転コアが回転された状態でキャビティ内の樹脂製品の貫通孔に対応する部位の周りに溶融樹脂が射出される。このとき、キャビティ内に溶融樹脂を射出するゲートの回転を可能とし、且つ樹脂製品の成形を可能とするため、固定型に対して可動型を閉じる型締力を、ゲートの回転時は比較的低圧の第１圧力とし、ゲートの回転停止後は第１圧力より高い第２圧力としている。そのため、ウェルドラインは貫通孔の周りに沿って安定して形成される。従って、ウェルドラインによる樹脂製品の強度低下、若しくは形状精度の低下を抑制することができる。

本発明の第４発明は、上記第３発明において、前記第１圧力は、前記第３工程で前記ゲートからキャビティ内に射出された前記溶融樹脂がキャビティ外に漏れない程度で、且つ前記第２工程で前記ゲートの回転が可能な程度とされ、前記第２圧力は、キャビティ内で成形される前記樹脂製品のバリを抑制可能な程度とされている。

第４発明によれば、キャビティ内に溶融樹脂を射出するゲートの回転を可能とし、且つ樹脂製品にバリが発生するのを抑制するため、固定型に対して可動型を閉じる型締力を、ゲートの回転時は比較的低圧の第１圧力とし、ゲートの回転停止後は第１圧力より高い第２圧力としている。そのため、ウェルドラインを樹脂製品の外周に直交して形成せず、貫通孔周りの周方向に沿って形成することができる。

本発明の第５発明は、上記第３又は第４発明において、前記回転コアは、該回転コアの前記スプルーブッシュ側端部に設けられ、前記一次スプルーからの前記溶融樹脂を前記二次スプルーに供給するランナを備え、該ランナは、前記回転コアの回転中心と中心線を一致するようにされた円盤形状であり、前記一次スプルーからの前記溶融樹脂を、前記円盤形状の円の中心に受け入れ、前記円盤形状の外周部から前記二次スプルーに供給する。

第５発明によれば、円盤形状のランナは、その中心線を回転コアの回転中心に一致させて設けられ、その回転中心に対応する位置で一次スプルーから溶融樹脂を受け、円盤形状の外周部で二次スプルーに溶融樹脂を供給する。そのため、回転コアの回転の影響を受けることなく、ランナは一次スプルーからの樹脂を二次スプルーに供給することができる。そして、二次スプルーの先にあるゲートからキャビティの樹脂製品の貫通孔に対応する部位の周りに溶融樹脂を射出させることができる。

本発明の第６発明は、上記第３〜第５発明のいずれかにおいて、前記キャビティの中心に前記貫通孔を形成する貫通入れ子を備え、前記回転コアが前記貫通入れ子に当接した状態で、前記回転コアが前記キャビティの固定型側の一部を画定する固定型側の入れ子とされ、前記回転コアの外周側の固定型が前記キャビティの固定型側の残部を画定する。

第６発明によれば、回転コアは、キャビティの中心に位置する貫通入れ子に当接した状態で、キャビティの固定型側の一部を画定し、キャビティの固定型側の残部は、回転コアの外周側の固定型により画定される。そのため、回転コアのキャビティ側端部は、貫通入れ子のみと当接し、他の部材とは当接しない。従って、回転コアの回転時の摩擦抵抗を抑制することができる。

本発明の第１実施形態である射出成形用金型の断面図である。 上記射出成形用金型のための制御装置のブロック図である。 上記射出成形用金型により形成される樹脂製品としての樹脂ギヤの正面図である。 制御装置の制御内容を示すフローチャートである。 制御装置の制御内容を示すタイムチャートである。 第１実施形態においてキャビティ内に溶融樹脂が射出される様子を示す説明図である。 第１実施形態において樹脂製品としての樹脂ギヤに形成されるウェルドラインを上方から見た様子を示す説明図である。 図７と同様のウェルドラインを側方（図７の矢印ＶＩＩＩ方向）から見た様子を示す説明図である。 上記射出成形用金型の可動型及び固定型が型開きした際の様子を示す説明図である。 本発明の第２実施形態である射出成形用金型の図１に対応する断面図である。 第２実施形態においてキャビティ内に溶融樹脂が射出される様子を示す説明図である。 第２実施形態において樹脂製品としての樹脂ギヤに形成されるウェルドラインを上方から見た様子を示す説明図である。 図１２と同様のウェルドラインを側方（図１２の矢印ＸＩＩＩ方向）から見た様子を示す説明図である。

<第１実施形態の全体構成>
図１は、本発明の第１実施形態である射出成形用金型を示す。第１実施形態の射出成形用金型は、射出成形により樹脂製品として樹脂ギヤＰを成形するものである。射出成形用金型は、可動型１０と固定型２０を備える。ここで、可動型１０、固定型２０以外の型駆動機構等の構成は、従来と同一であるため図示及び詳細な説明を省略する。図１において、矢印にて各方向を示し、以下の説明では、方向に関する記述は、この方向を基準として行うものとする。なお、ここでは、射出成形用金型を、可動型１０、固定型２０が上下方向に配置される形式のものとしたが、可動型１０、固定型２０が水平方向に配置される形式のものとしてもよい。

<可動型１０の構成>
可動型１０は、従来と同様、主に可動側型板１１、可動側受板１２、スペーサブロック１３、可動取付板１４により構成されている。可動側型板１１には、第１及び第２の入れ子１７、１８が左右、前後の各方向の中心部に保持されて、固定型２０との境界であるパーティングラインＰＬに臨むキャビティ１７ａを形成している。ここでは、樹脂ギヤＰを成形するため、第１の入れ子１７により樹脂ギヤＰの外形形状を形成し、第２の入れ子（本発明の貫通入れ子に相当）１８により樹脂ギヤＰの回転中心の貫通孔Ｐ１を形成している。図３に射出成形により形成される樹脂ギヤＰの一例を拡大して示す。

キャビティ１７ａの下方には、第１の入れ子１７及び可動側受板１２を上下方向に貫通して、エジェクタピン１５が設けられている。エジェクタピン１５は、上端がキャビティ１７ａに臨む位置とされ、下端が上側エジェクタプレート１６ａ及び下側エジェクタプレート１６ｂに固定されている。上側及び下側エジェクタプレート１６ａ、１６ｂは、その下方に設けられているエジェクタ機構（図示略）により図１に示す位置から上方に移動可能とされている。エジェクタ機構により上側及び下側エジェクタプレート１６ａ、１６ｂが上方に移動されると、エジェクタピン１５が上方に移動されてキャビティ１７ａで成形された樹脂ギヤＰをキャビティ１７ａから押し出すことができる。

<固定型２０の構成>
固定型２０は、全体が固定側型板２１、固定側受板２２、ランナスリッパプレート２３、固定取付板２４により構成されている。固定側型板２１及び固定側受板２２には、キャビティ１７ａの上面の一部を画定する入れ子となる概ね円柱形の回転コア２６が回転自在に支持されている。キャビティ１７ａの上面の残部であり、回転コア２６から食み出す回転コア２６の外周側領域は、固定側型板２１の下面によって画定されている。回転コア２６の下面は、その回転中心となる円柱形の中心部が第２の入れ子１８に相対回転可能に当接している。従って、回転コア２６の外周側下面はどこにも当接しないで、回転コア２６の下面はキャビティ１７ａに臨む入れ子として機能している。また、回転コア２６の上部には、固定側受板２２の左右、前後の中心部にベアリング２８が設けられ、回転コア２６のスラスト軸受が構成されている。

回転コア２６の上部の左右、前後の中心部にはスプルーブッシュ２５が回転コア２６に当接する状態で設けられている。スプルーブッシュ２５には、第２の入れ子１８と中心線を一致させた一次スプルー２５ａが上下方向に貫通して形成されている。回転コア２６の上端部には、一次スプルー２５ａに対向して円盤形状の空洞であるランナ２６ｃが形成されている。また、回転コア２６の上下方向に貫通して二次スプルー２６ａが形成されている。円盤形状のランナ２６ｃは、円盤の円の中心が一次スプルー２５ａの孔の中心と一致するようにされている。一方、二次スプルー２６ａは、その上端ではランナ２６ｃの外周部に対応し、下端ではキャビティ１７ａにおける第２の入れ子１８の外周側に対応するように配置されている。

スプルーブッシュ２５は、その上部に形成された凹部に樹脂押出装置４０から溶融樹脂を受けると、その樹脂を一次スプルー２５ａからランナ２６ｃ、二次スプルー２６ａを介してキャビティ１７ａに供給する。二次スプルー２６ａの下端で、溶融樹脂をキャビティ１７ａ内に射出する端部にはゲート２６ｄが形成されている。図１では、一次スプルー２５ａ、ランナ２６ｃ及び二次スプルー２６ａに樹脂が供給された状態が示され、キャビティ１７ａ内には樹脂ギヤＰとなる樹脂が射出された状態が示されている。

<回転駆動機構３０の構成>
回転コア２６の胴部には、その外周側にギヤ３５が一体に設けられ、ギヤ３５は、ギヤ３４、３３を介してギヤードモータ３１の出力軸３２により回転駆動されるように連結されている。ギヤ３４の回転軸２７は、固定側型板２１及び固定側受板２２に対して回転自在に結合されている。また、ギヤ３３は、出力軸３２に一体に結合されている。このようにギヤードモータ３１の出力軸３２により回転コア２６は回転駆動されるように構成され、回転駆動機構３０が構成されている。ここでは、回転駆動機構３０の動力源としてギヤードモータ３１を用いたが、その他の駆動源を用いてもよい。

<制御装置６０の構成>
図２のように、可動型・固定型作動装置５０、樹脂押出装置４０及び回転駆動機構３０は、制御装置６０により作動制御されるように構成されている。制御装置６０は、デジタルコンピュータを含んで構成されている。可動型・固定型作動装置５０は、制御装置６０の指示に基づいて可動型１０及び固定型２０の型閉じ、型開き作動を制御する。可動型・固定型作動装置５０には、可動型１０及び固定型２０の型締力を調整する型締機構を含んでいる。

<第１実施形態の作用、効果>
以下、制御装置６０の制御に基づく第１実施形態の作用を、図４のフローチャート及び図５のタイムチャートを参照しながら説明する。まず、図１のように可動型１０及び固定型２０を型閉じした状態で、樹脂押出装置４０からスプルーブッシュ２５に溶融樹脂を供給する。その結果、溶融樹脂は、一次スプルー２５ａ、ランナ２６ｃ、二次スプルー２６ａを介してゲート２６ｄからキャビティ１７ａ内に射出され充填される。このとき、予め回転駆動機構３０のギヤードモータ３１により回転コア２６は回転駆動されており、二次スプルー２６ａの先端のゲート２６ｄからキャビティ１７ａ内に射出される溶融樹脂は、図６のように、第２の入れ子１８を中心とした円弧を描くようにキャビティ１７ａ内に充填される。

この間、制御装置６０では、図４のステップＳ１において、固定型２０に対して可動型１０の型閉じが行われる。この様子は、図５の（Ａ）に示す。図５のＴ１の時点で、型閉じが完了して、固定型２０に対して可動型１０が接触したことが検出されると、図４のステップＳ２が肯定判断され、ステップＳ３において、回転駆動機構３０が作動される。従って、図５の（Ｃ）のように回転コア２６が所定の回転速度で回転される。また、図４のステップＳ４において、図５の（Ｂ）のように固定型２０に対する可動型１０の型締力が第１圧力とされる。固定型２０に対して可動型１０が第１圧力で型締めされることにより、キャビティ１７ａ内に射出される樹脂が、スプルーブッシュ２５からキャビティ１７ａまでの樹脂の供給経路中で漏れないようにする一方、回転コア２６の回転は可能となるようにされている。この場合、回転コア２６の回転開始時には型締力はゼロとされている。そのため、回転コア２６の回転開始時の回転摩擦は少なく、回転コア２６の始動がスムーズに行われる。

その後、図４のステップＳ５にて回転コア２６の回転開始から第１時間Ｔ１０が経過したか否かが判定される。図５のＴ２の時点で、第１時間Ｔ１０が経過して図４のステップＳ５が肯定判断されると、ステップＳ６において樹脂押出装置４０が作動されて、図５の（Ｄ）のようにキャビティ１７ａ内の樹脂圧力が上昇される。ステップＳ５では、第１時間Ｔ１０が経過したか否かを判定する代わりに、回転コア２６が回転中か否かを判定してもよい。その場合、回転コア２６が回転していれば、ステップＳ５が肯定判断されてステップＳ６に進む。

図６は、ゲート２６ｄからキャビティ１７ａ内に射出され充填される溶融樹脂の様子を示している。回転コア２６の回転は、少なくともゲート２６ｄからキャビティ１７ａ内に最初に射出された溶融樹脂Ｍ（図５の実線で示す）に対して、回転コア２６の回転中に射出された溶融樹脂Ｍが第２の入れ子１８の周りを矢印で示すように１周して接触する（図５の仮想線で示す）まで継続される。勿論、回転コア２６の回転は、ゲート２６ｄからキャビティ１７ａ内に射出される溶融樹脂によりキャビティ１７ａ内が完全に充填されるまでを最大として、この間の適宜時期まで継続されてもよい。

図４のステップＳ７では、図５のＴ１の時点から第２時間Ｔ１１が経過したか否かにより、回転コア２６の回転が予め決められた量だけ回転したか否かを判定している。図５のＴ３の時点で、第２時間Ｔ１１が経過して図４のステップＳ７が肯定判断されると、ステップＳ８において回転駆動機構３０の作動が停止される。ステップＳ７では、第２時間Ｔ１１が経過したか否かを判定する代わりに、回転コア２６が１回転以上の回転を完了したか否かを判定してもよい。

次のステップＳ９では、樹脂押出装置４０による樹脂圧力が、図５の（Ｄ）のように設定圧力に到達したか否か判定される。図５のＴ３の時点で、樹脂圧力が設定圧力に達してステップＳ９が肯定判断されると、ステップＳ１０において、図５の（Ｂ）のように固定型２０に対する可動型１０の型締力が第１圧力から第２圧力に高められる。このように型締力が高められることによりバリの発生を抑えながら樹脂ギヤＰの成形を行うことができる。

以上の説明では、図５のＴ３の時点で、第２時間Ｔ１１が経過し、同時に樹脂圧力が設定圧力に達するとして説明した。しかし、第２時間Ｔ１１の経過する時点と、樹脂圧力が設定圧力に達する時点とが異なることはあり得る。但し、上記説明のように、両方の時点が同じ、若しくは近似した時点となることが望ましく、ステップＳ９の処理をなくすこともできる。また、ステップＳ７をステップＳ９によって置換してもよい。両方の時点が同じ、若しくは近似した時点となることが望ましい理由は、型締力を第１圧力から第２圧力に高めると、回転コア２６の回転は困難となるため、型締力が高くなるときは回転コア２６の回転は停まっている、若しくは同時に停まることが望ましい。型締力が高くなるときに回転コア２６の回転が停まっていない場合でも、型締力が高くなって後、短時間のうちに回転コア２６の回転が停止されるのが望ましい。なぜなら、型締力が高くなることにより物理的に回転コア２６が回転できなくなって、ギヤードモーター３１には過負荷電流が流れるが、短時間なら大きな問題にならない。

図４のステップＳ１１では、図５のＴ３の時点で樹脂押出装置４０による樹脂圧力が図５の（Ｄ）のように設定圧力に到達してから第３時間Ｔ１２が経過したか否かが判定される。図５のＴ４の時点で第３時間Ｔ１２が経過してステップＳ１１が肯定判断されると、ステップＳ１２において、樹脂押出装置４０の樹脂の押出作動が停止され、予め決められた保圧力で樹脂圧力が保持される。そのため、図５の（Ｄ）のように樹脂圧力はＴ４の時点でピークとなり、その後、保圧力より低下しないように保持される。そのため、キャビティ１７ａ内の樹脂には、保圧力が維持され、樹脂の冷却に伴って樹脂ギヤＰ内にボイドが発生しないようにしている。ステップＳ１１では、第３時間Ｔ１２が経過したか否かを判定する代わりに、キャビティ１７ａ内への樹脂の充填が完了したか否かを判定してもよい。

キャビティ１７ａ内に充填された溶融樹脂が固化すると、図４のステップＳ１３が肯定判断され、ステップＳ１４において固定型２０に対し可動型１０が型開きされる。即ち、図９のように可動型１０及び固定型２０が型開きされる。そして、エジェクタピン１５が仮想線で示すように樹脂ギヤＰを押し出し、製品として取り出される。固定取付板２４及びランナスリッパプレート２３が固定側受板２２から離れ、更にランナスリッパプレート２３が固定取付板２４から離れると、一次スプルー２５ａ、ランナ２６ｃ及び二次スプルー２６ａ内で固化したランナ樹脂Ｌが、一次スプルー２５ａ、ランナ２６ｃ及び二次スプルー２６ａ内から抜けて除去される。

図４のフローチャートにおいて、ステップＳ３は、本発明の第１工程に相当し、ステップＳ１及びＳ４は、本発明の第２工程に相当し、ステップＳ５及びＳ６は、本発明の第３工程に相当し、ステップＳ７及びＳ８は、本発明の第４工程に相当し、ステップＳ９及びＳ１０は、本発明の第５工程に相当し、ステップＳ１１及びＳ１２は、本発明の第６工程に相当する。

また、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ３は、本発明の回転コア回転手段に相当し、ステップＳ１及びＳ４は、本発明の第１型締手段に相当し、ステップＳ５及びＳ６は、本発明の溶融樹脂供給手段に相当し、ステップＳ７及びＳ８は、本発明の回転コア停止手段に相当し、ステップＳ９及びＳ１０は、本発明の第２型締手段に相当し、ステップＳ１１及びＳ１２は、本発明の溶融樹脂供給停止手段に相当する。

このようにして形成された樹脂ギヤＰは、図７、８のように、ウェルドラインＷが第２の入れ子１８によって形成される貫通孔Ｐ１の周りに円弧を描くように形成される。これに対し、キャビティ内に溶融樹脂を回転しながら射出せず、固定したまま射出した従来技術のウェルドラインＷは、図７、８に仮想線で示すように樹脂ギヤＰの外周に直交するように形成される。そのため、上記実施形態によれば樹脂ギヤＰの強度を高めることができる。また、実施形態によれば、ウェルドラインが樹脂ギヤＰの外形形状の外側に沿って形成されるため、樹脂ギヤＰの形状の寸法精度を高めることもできる。樹脂ギヤＰの強度を高めるため添加剤としてカーボン繊維等の繊維を樹脂に配合した場合、繊維がウェルドラインに沿って形成されることになり、上記効果は、より顕著となる。

第１実施形態によれば、キャビティ１７ａ内に射出される溶融樹脂が貫通孔Ｐ１の周りに円弧を描くように供給されるため、キャビティ１７ａ内に射出された後の溶融樹脂を外力により回転させる従来技術に比べて、安定して貫通孔Ｐ１の周りに円弧を描くようにウェルドラインを形成することができる。しかも、従来技術の場合は、固化しつつある溶融樹脂を回転させるため、樹脂の固化の進み具合によっては回転負荷が不安定に大きくなることがあるのに対し、本実施形態では、溶融樹脂をキャビティ１７ａ内に射出する過程で貫通孔Ｐ１の周りに円弧を描くように供給するため、回転コア２６の回転負荷が不安定に大きくなるのを防止することができる。

第１実施形態によれば、円盤形状のランナ２６ｃは、回転コア２６の回転中心に対応して設けられ、その回転中心に対応する位置で一次スプルー２５ａから溶融樹脂を受け、円盤形状の外周部で二次スプルー２６ａに溶融樹脂を供給する。そのため、回転コア２６の回転の影響を受けることなく、ランナ２６ｃは一次スプルー２５ａからの樹脂を二次スプルー２６ａに供給することができる。そして、二次スプルー２６ａの先にあるゲート２６ｄからキャビティ１７ａの樹脂ギヤＰの貫通孔Ｐ１に対応する部位の周りに溶融樹脂を射出させることができる。

第１実施形態によれば、回転コア２６の上端は、回転コア２６の外周部がランナスリッパプレート２３に当接しているが、回転コア２６の下端は、回転コア２６の回転中心部のみが第２の入れ子１８に当接している。そのため、回転コア２６の下端における他部材との当接面積が抑制され、回転コア２６の回転時の摩擦抵抗を抑制することができる。

<第２実施形態>
図１０は、本発明の第２実施形態を示す。第２実施形態が第１実施形態に対して特徴とする点は、回転コア２６における二次スプルー（２６ａ、２６ｂ）の数を１本から２本に増やした点である。その他の構成は、両者同一であり、同一部分については同一符号を付し、再度の説明は省略する。

図１０において、二次スプルー２６ａは、図１（第１実施形態）の二次スプルー２６ａと同一構成とされている。一方、二次スプルー２６ｂは、回転コア２６の回転中心を挟んで二次スプルー２６ａと対称を成す位置に設けられている。

そのため、一次スプルー２５ａからの溶融樹脂は、ランナ２６ｃで二次スプルー２６ａ、２６ｂに分岐され、各二次スプルー２６ａ、２６ｂの下端の各ゲート２６ｄ、２６ｅからキャビティ１７ａ内に射出される。図１１は、ゲート２６ｄ、２６ｅからキャビティ１７ａ内に射出され、充填される溶融樹脂の様子を示している。回転コア２６は、少なくともゲート２６ｄ、２６ｅからキャビティ１７ａ内に最初に射出され、充填された溶融樹脂Ｍ１、Ｍ２に対して、回転コア２６の回転中に射出された溶融樹脂Ｍ１、Ｍ２が第２の入れ子１８の周りを半周して接触するまで回転される。勿論、回転コア２６は、ゲート２６ｄ、２６ｅからキャビティ１７ａ内に射出され、充填される溶融樹脂Ｍ１、Ｍ２によりキャビティ１７ａ内が完全に充填されるまでを最大として、この間の適宜時期まで継続して回転してもよい。

第２実施形態は、キャビティ１７ａ内への溶融樹脂の射出が２本の二次スプルー２６ａ、２６ｂから行われるが、樹脂ギヤＰにおけるウェルドラインが貫通孔Ｐ１の周りに円弧を描くように形成される点では、第１実施形態と基本的に変わりはない。従って、第２実施形態においても第１実施形態と同様の作用、効果を達成することができる。図１２、１３は、第２実施形態において樹脂ギヤＰに形成されるウェルドラインＷを示す。

<他の実施形態>
以上、特定の実施形態について説明したが、本発明は、それらの外観、構成に限定されず、種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、上記実施形態では、射出成形される樹脂製品として樹脂ギヤＰの例を示したが、中心に貫通孔を備える樹脂製品であれば、樹脂ギヤＰ以外にも各種製品を造ることができる。また、上記実施形態では、二次スプルーが１本の例と２本の例を示したが、３本以上としてもよい。更に、上記実施形態では、キャビティ１７ａが可動側型板１１内に形成される例を示したが、キャビティは固定型側に形成されてもよい。

１０ 可動型
１１ 可動側型板
１２ 可動側受板
１３ スペーサブロック
１４ 可動取付板
１５ エジェクタピン
１６ａ 上側エジェクタプレート
１６ｂ 下側エジェクタプレート
１７ 第１の入れ子
１７ａ キャビティ
１８ 第２の入れ子（貫通入れ子）
２０ 固定型
２１ 固定側型板
２２ 固定側受板
２３ ランナスリッパプレート
２４ 固定取付板
２５ スプルーブッシュ
２５ａ 一次スプルー
２６ 回転コア
２６ａ、２６ｂ 二次スプルー
２６ｃ ランナ
２６ｄ、２６ｅ ゲート
２７ 回転軸
２８ ベアリング
３０ 回転駆動機構
３１ ギヤードモータ
３２ 出力軸
３３、３４、３５ ギヤ
４０ 樹脂押出装置
５０ 可動型・固定型作動装置
６０ 制御装置
Ｐ 樹脂ギヤ（樹脂製品）
Ｐ１ 貫通孔
Ｌ ランナ樹脂
Ｍ、Ｍ１、Ｍ２ 溶融樹脂
Ｗ ウェルドライン

Claims (3)

1. 可動型と固定型に挟まれて形成されたキャビティ内に固定型のゲートから溶融樹脂を射出して、中心に貫通孔を備える樹脂製品を射出成形にて形成する射出成形用金型であって、
   樹脂押出装置から溶融樹脂を受け入れる一次スプルーを備えるスプルーブッシュと、
   前記一次スプルーから受け入れた前記溶融樹脂を、前記ゲートよりキャビティ内に射出する二次スプルーを備え、前記固定型内で前記貫通孔に対応する部位を回転中心として回転自在に支持される回転コアと、
   前記回転コアを回転駆動する回転駆動機構と、
   前記固定型に対して前記可動型を閉じて型締めする型締機構と、
   該型締機構、前記樹脂押出装置及び前記回転駆動機構の作動を制御する制御装置とを備え、
   該制御装置は、
   前記回転駆動機構を作動して前記回転コアを回転駆動する回転コア回転手段と、
   前記型締機構を作動して、前記固定型に対して前記可動型を第１圧力で型締めする第１型締手段と、
   該第１型締手段により型締めされた状態で、且つ前記回転コア回転手段による前記回転コアの回転中に、キャビティ内への前記溶融樹脂の射出を開始するように前記樹脂押出装置から前記一次及び二次スプルーに前記溶融樹脂を供給する溶融樹脂供給手段と、
   キャビティ内に前記溶融樹脂が最初に射出されてから、最初に射出された前記溶融樹脂に対して回転状態で射出された前記溶融樹脂が前記貫通孔に対応する部位の周りで接触するまで少なくとも行われた状態で、前記回転コアの回転を停止する回転コア停止手段と、
   前記回転コア停止手段により前記回転コアの回転が停止された状態で、前記固定型に対する前記可動型の型締力を第１圧力より高い第２圧力とする第２型締手段と、
   該第２型締手段により型締力が高められた状態で、キャビティ内への前記溶融樹脂の圧力を前記樹脂製品の成形に必要な圧力まで高め、更にキャビティ内で前記溶融樹脂が固まるまで前記溶融樹脂の圧力を保圧力に維持し、前記樹脂押出装置による前記一次及び二次スプルーへの前記溶融樹脂の供給を停止する溶融樹脂供給停止手段とを備え、
   キャビティの中心には、前記貫通孔を形成する貫通入れ子を備え、
   前記回転コアが前記貫通入れ子に当接した状態で、前記回転コアがキャビティの前記固定型側の一部を画定する前記固定型側の入れ子とされ、前記回転コアの外周側の前記固定型がキャビティの前記固定型側の残部を画定する
   射出成形用金型。
2. 請求項１において、
   前記第１圧力は、前記溶融樹脂供給手段により前記ゲートからキャビティ内に射出された前記溶融樹脂がキャビティ外に漏れない程度で、且つ前記回転コア回転手段により前記ゲートの回転が可能な程度とされ、
   前記第２圧力は、キャビティ内で成形される前記樹脂製品のバリを抑制可能な程度とされている
   射出成形用金型。
3. 請求項１又は２において、
   前記回転コアは、該回転コアの前記スプルーブッシュ側端部に設けられ、前記一次スプルーからの前記溶融樹脂を前記二次スプルーに供給するランナを備え、
   該ランナは、前記回転コアの回転中心と中心線を一致するようにされた円盤形状であり、前記一次スプルーからの前記溶融樹脂を、前記円盤形状の円の中心に受け入れ、前記円盤形状の外周部から前記二次スプルーに供給する
   射出成形用金型。
   

Images