射出成形装置
【課題】ウェルドラインの発生を防止しつつ、バリの発生量を抑制可能とする射出成形装置を提供する。
【解決手段】環状のキャビティＣを有する金型と、キャビティＣに成形材料を射出する射出機構２００と、を備える環状の成形品を成形する射出成形装置Ｓにおいて、金型には、射出機構２００からキャビティＣに成形材料を導く環状の第１供給通路Ｔ１が設けられており、射出機構２００には、成形材料を第１供給通路Ｔ１の入り口まで導く環状の第２供給通路Ｔ２が設けられていることを特徴とする。
【解決手段】環状のキャビティＣを有する金型と、キャビティＣに成形材料を射出する射出機構２００と、を備える環状の成形品を成形する射出成形装置Ｓにおいて、金型には、射出機構２００からキャビティＣに成形材料を導く環状の第１供給通路Ｔ１が設けられており、射出機構２００には、成形材料を第１供給通路Ｔ１の入り口まで導く環状の第２供給通路Ｔ２が設けられていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環状の成形品を成形する射出成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
環状の成形品を成形する射出成形装置としては、様々なタイプのものが知られている。図５〜図７を参照して、代表的な３タイプの射出成形装置について簡単に説明する。なお、いずれも成形品が円環形状（断面形状は矩形）である場合を例にして説明する。
【０００３】
（従来例１）
図５は従来例１に係る射出成形装置３００における成形材料の通路構成について上側から見た場合を示したものである。この従来例１はサイドゲートタイプの装置の場合であり、円環形状のキャビティ３０１の側面にゲート３０２が設けられ、かつゲート３０２とは反対側の側面にエアーベント３０３が設けられている。このように構成された射出成形装置３００においては、ゲート３０２から送られた成形材料はキャビティ３０１において２方向に分かれるように供給される（図中矢印参照）。そして、キャビティ３０１におけるゲート３０２の反対側で成形材料が合流し、エアーベント３０３に送り出される。これにより、キャビティ３０１内に空気が溜まってしまうことなく成形品が成形される。この射出成形装置３００の場合、見かけ上のウェルドラインはないものの、実際にはヒケ状の凹みが発生してしまうため、高機能が要求される製品には適用できない。
【０００４】
（従来例２）
図６は従来例２に係る射出成形装置４００における成形材料の通路構成について、上側から見た場合（同図（ａ））と、側面側から断面的に見た場合（同図（ｂ））とを示したものである。この従来例２の場合、第１通路４０２から分岐する複数の第２通路４０３が設けられており、射出ノズルから第１通路４０２を通って送られてきた成形材料は、複数の第２通路４０３によって分岐されて、それぞれキャビティ４０１に送られる。この従来例２の場合、ヒケの発生を抑制し、材料の歩留まりが有利で、バリの処理が不要となる利点がある。しかしながら、キャビティ４０１内において、複数の箇所で成形材料が合流する部位ができ、複数のウェルドラインが形成されてしまう。このタイプの従来例としては、特許文献１に開示されたものがある。
【０００５】
（従来例３）
図７は従来例３に係る射出成形装置５００における成形材料の通路構成について、上側から見た場合（同図（ａ））と、側面側から断面的に見た場合（同図（ｂ））とを示したものである。この従来例３の場合、円環形状のキャビティ５０１の中心にスプル５０２を設け、スプル５０２から薄肉円板形状のランナー５０３によってキャビティ５０１に成形材料を送り込むようにしている。この従来例３の場合、成形材料が合流する部位がなく、ウェルドの発生を防止できる。しかしながら、ランナー５０３の部分に溜まる材料がバリとなるため、成形品の径が大きくなるほど、材料の歩留まりが悪くなってしまう。このタイプの従来例としては、特許文献２，３に開示されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第２５４５２１０号公報
【特許文献２】特開平１０−２３５６９１号公報
【特許文献３】特開２００１−３５３７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、ウェルドラインの発生を防止しつつ、バリの発生量を抑制可能とす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】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
【０００９】
すなわち、本発明の射出成形装置は、
環状のキャビティを有する金型と、
前記キャビティに成形材料を射出する射出機構と、
を備える環状の成形品を成形する射出成形装置において、
前記金型には、前記射出機構から前記キャビティに成形材料を導く環状の第１供給通路が設けられており、
前記射出機構には、成形材料を第１供給通路の入り口まで導く環状の第２供給通路が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、成形材料は、環状の第１供給通路を通って、環状のキャビティに送られるので、キャビティ内において成形材料の合流点がなく、ウェルドラインの発生を防止することができる。また、環状の第２供給通路から（金型に設けられた）環状の第１供給通路を介してキャビティに成形材料を供給するため、（金型に設けられた）薄肉円板形状のランナーを介してキャビティに成形材料を供給する場合に比して、バリの発生量を抑制することができる。
【００１１】
前記射出機構は、
加熱シリンダと、
該加熱シリンダ内で往復移動かつ回転可能に設けられるスクリュと、
該スクリュの先端側に設けられ、その外周面が、少なくとも第２供給通路の内周面の一部となり、かつ温調可能に構成されたコアと、
を備えるとよい。
【００１２】
これにより、環状の第２供給通路における内周面側も、コアによって温調されるので、第２供給通路内の成形材料を十分に温度制御することができる。
【００１３】
前記金型には前記コアの先端側に貫通孔が設けられており、
該貫通孔内に温調可能な温調部材が配置されており、
該温調部材が前記コアと接触することによって、前記コアが温調されるとよい。
【００１４】
これにより、コアは、金型側に設けられている加熱部材によって温調される。
【００１５】
前記スクリュは筒状部材によって構成されると共に、
該スクリュの筒内部には、温調可能に構成された温調軸が、前記加熱シリンダに対して、相対的な位置が静止状態または一定距離だけ軸方向への移動が許容された状態となるように設けられており、
該温調軸の先端に前記コアが固定されているとよい。
【００１６】
これにより、コアは温調軸によっても温度制御される。
【００１７】
また、前記スクリュの先端には、前記金型側に開口する中空部が設けられており、
前記コアにおける前記射出機構側の端部が、一定距離だけ軸方向への移動が許容された
状態で該中空部内に挿入されていることも好適である。
【００１８】
前記加熱シリンダの先端には、その内周面が第２供給通路の外周面となる貫通孔を有し、かつ成形時においては前記金型のうちの前記射出機構側の上型と位置決めされた状態で接触するダイが取り付けられると共に、
該ダイにおける貫通孔内に、前記スクリュの先端とは離れた状態で配置される前記コアが配置されており、
前記金型が閉じた状態においては、前記コアは自重により前記金型のうちの下型に接し、かつ前記ダイにおける貫通孔の内周面とは離れることで第２供給通路を形成し、
前記金型が開いた状態では、前記コアは前記ダイにおける貫通孔の内周面の一部に係合された状態となり、前記下型から離れるように構成されることも好適である。
【００１９】
なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明によれば、ウェルドラインの発生を防止しつつ、バリの発生量を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は本発明の実施形態に係る射出成形装置の概略構成図である。
【図２】図２は本発明の実施例１に係る射出成形装置の模式的断面図である。
【図３】図３は本発明の実施例２に係る射出成形装置の模式的断面図である。
【図４】図４は本発明の実施例３に係る射出成形装置の模式的断面図である。
【図５】図５は従来例１に係る射出成形装置における成形材料の通路構成図である。
【図６】図６は従来例２に係る射出成形装置における成形材料の通路構成図である。
【図７】図７は従来例３に係る射出成形装置における成形材料の通路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下に説明する実施形態及び実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２３】
（実施形態）
図１を参照して、本発明の実施形態に係る射出成形装置Ｓについて説明する。図１（ａ）は本発明の実施形態に係る射出成形装置Ｓの概略構成を断面的に示したものであり、同図（ｂ）は本発明の実施形態に係る射出成形装置Ｓにおける成形材料の通路構成について、上側から見た場合を示している。本実施形態に係る射出成形装置Ｓによって成形される成形品は環状の製品（中間製品を含む）である。以下の説明においては、その一例として、円環形状であって、その断面形状が矩形の成形品を成形する場合を例にして説明する。また、以下の例においては、成形品の材料がゴムの場合を例にして説明する。
【００２４】
＜射出成形装置の構成＞
本実施形態に係る射出成形装置Ｓは、いわゆるインラインスクリュ式の射出成形装置であり、金型機構１００と射出機構２００とを備えている。
【００２５】
金型機構１００は、上型１１０と下型１２０とからなる金型を備えている。これら上型１１０と下型１２０とによって、成形品を成形するためのキャビティＣが形成される。また、この金型には、射出機構２００からキャビティＣに成形材料を導く環状の第１供給通路（スプル）Ｔ１が設けられている。また、上型１１０と下型１２０はいずれも環状の部
材で構成され、金型には貫通孔が設けられる構成となっており、この貫通孔内に温調部材を有する温調装置１９０が設けられている。
【００２６】
射出機構２００は、略円筒形状の加熱シリンダ２２０と、加熱シリンダ２２０内で往復移動かつ回転可能に設けられ、成形材料を送り出すためのスクリュ２１０と、スクリュ２１０の先端側に設けられるコア２４０と、加熱シリンダ２２０の先端に固定される環状のダイ２５０とを備えている。また、この射出機構２００には、成形材料を第１供給通路Ｔ１の入り口まで導く環状の第２供給通路Ｔ２が設けられている。この第２供給通路Ｔ２は、加熱シリンダ２２０及びダイ２５０の内周面と、コア２４０の外周面との間の空間によって構成される。また、コア２４０は温調装置１９０によって温度制御され、ダイ２５０は加熱シリンダ２２０によって温度制御される。これにより、第２供給通路Ｔ２を流れる成形材料は高精度に温度制御されるように構成されている。
【００２７】
＜射出成型工程＞
特に、図１（ａ）を参照して、射出成形工程について説明する。図１（ａ）は、成形材料をキャビティＣに射出した後に、金型によってキャビティＣ内の成形材料への圧力を保持している状態を示している。圧力が保持されている間に、キャビティＣ内の成形材料が加硫成形される。そして、この保圧を開始した後に、スクリュ２１０を回転させて、一定量の成形材料（溶融した状態であって、未加硫状態の材料）を第２供給通路Ｔ２に供給する。第２供給通路Ｔ２に一定量の成形材料が溜まることによって、その材料の圧力により、スクリュ２１０は後退する。その後、成形材料漏れを防止するために、スクリュ２１０をサックバックさせる。
【００２８】
次に、下型１２０を下方に移動して上型１１０から離間させる。これにより、成形材料は第１供給通路Ｔ１と第２供給通路Ｔ２との境界部（第１供給通路Ｔ１の入り口）にて分離される。このとき、第２供給通路２内の成形材料は適正な温度に制御されているのでスコーチしてしまうことはなく、一方、キャビティＣ内の成形材料は加硫された状態となっている。なお、第１供給通路Ｔ１内の成形材料も加硫された状態となっているため、下型１２０を上型１１０から離間させることにより、上記の通り、上記境界部において成形材料が分離される。
【００２９】
その後、下型１２０から成形品を取り出した後に型締めを行う。そして、射出機構２００を金型機構１００に圧接し、スクリュ２１０を前進させて、第２供給通路Ｔ２に溜められていた成形材料を、第１供給通路Ｔ１を介してキャビティＣに供給させる。その後、キャビティＣ内の成形材料への圧力を保持する。これにより、上述した図１（ａ）に示す状態となる。以上の工程を繰り返すことで多数の成形品を成形することができる。
【００３０】
＜本実施形態に係る射出成形装置の優れた点＞
以上のように、本実施形態に係る射出成形装置Ｓによれば、成形材料は、環状の第１供給通路Ｔ１を通って、環状のキャビティＣに送られるので、キャビティＣ内において成形材料の合流点がなく、ウェルドラインやヒケの発生を防止することができる。従って、高機能が要求される製品にも適用できる。
【００３１】
また、本実施形態に係る射出成形装置Ｓによれば、環状の第２供給通路Ｔ２から、金型に設けられた環状の第１供給通路Ｔ１を介してキャビティＣに成形材料を供給する構成を採用している。そのため、金型に設けられた薄肉円板形状のランナーを介してキャビティに成形材料を供給する場合に比して、バリの発生量を抑制することができる。特に、成形品の寸法に合わせたコア２４０及びダイ２５０を用いることによって、ランナーの容積を最小限に抑えることができる。このように、本実施形態に係る射出成形装置Ｓは成形材料の歩留まりに優れている。また、射出機構２００からキャビティＣに至る成形材料の流路
長を短くすることができるので、射出時間を短くし、成形サイクルタイムを短縮することができる。これらに伴って、コストダウンを図ることもできる。
【００３２】
また、本実施形態においては、第２供給通路Ｔ２に対して、外周面側と内周面側の双方から温調することによって、第２供給通路Ｔ２を流れる成形材料は高精度に温度制御されるように構成されている。従って、射出機構２００内に備えられた第２供給通路Ｔ２内の成形材料がスコーチしてしまうことを抑制できる。
【００３３】
以下、より具体的な例をいくつか説明する。
【００３４】
（実施例１）
図２を参照して、本発明の実施例１に係る射出成形装置Ｓ１について説明する。なお、上述した実施形態と同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は適宜省略する。
【００３５】
本実施例に係る射出成形装置Ｓ１は、金型機構１００と射出機構２００ａとを備えている。金型機構１００は、上記実施形態でも説明したように、上型１１０と下型１２０とからなる金型を備えている。そして、上型１１０には、内部にカートリッジヒータなどの熱源を具備する熱盤１３０が固定されている。また、熱盤１３０は、固定盤１５０に対して、間に断熱板１７０を挟んだ状態で固定されている。下型１２０にも、内部にカートリッジヒータなどの熱源を具備する熱盤１４０が固定されている。また、熱盤１４０は、可動盤１６０に対して、間に断熱板１８０を挟んだ状態で固定されている。型を開く場合や、型締めを行う場合には、可動盤１６０に固定されている下型１２０や温調装置１９０が一体となって移動する。
【００３６】
温調装置１９０は、可動盤１６０に固定される円柱状の軸１９１と、軸１９１が挿入される挿入穴と外周面に設けられた複数の溝とを有する温調部材１９２と、軸１９１に対して温調部材１９２を射出機構２００ａ側に付勢するスプリング１９３とを備えている。また、温調部材１９２の外周側には円筒状のケース１９４が嵌め込まれている。下型１２０における内周面側には抜け止め用のリング１９５が固定されており、温調部材１９２の射出機構２００ａ側への移動量が規制されるように構成されている。以上のように構成される温調装置１９０においては、温調部材１９２の外周面に設けられた溝とケース１９４との間で形成される流路に熱媒体が循環することにより、温調部材１９２の温度が制御される。
【００３７】
射出機構２００ａは、加熱シリンダ２２１と、加熱シリンダ２２１内で往復移動かつ回転可能に設けられ、成形材料を送り出すためのスクリュ２１１と、スクリュ２１１の先端側に設けられるコア２４１と、加熱シリンダ２２１の先端に固定される環状のダイ２５１とを備えている。
【００３８】
本実施例においては、加熱シリンダ２２１は、外周面に複数の溝が設けられた略円筒状のシリンダ本体２２２と、シリンダ本体２２２の外周側に嵌め込まれる円筒状のケース２２３とから構成される。このシリンダ本体２２２の外周面に設けられた溝とケース２２３との間で形成される流路に熱媒体が循環することによって、加熱シリンダ２２１は温調される。
【００３９】
そして、本実施例に係るスクリュ２１１は内部が中空の略円筒状の部材によって構成されている。このスクリュ２１１の筒内部には温調可能に構成された温調軸２３１が設けられている。そして、この温調軸２３１の先端にコア２４１が固定されている。このコア２４１の先端側には、その外周面が先端に向かうにつれて縮径するテーパ面で構成された突
出部２４１ａが設けられている。下型１２０には、その内周面が射出機構２００ａ側に向かうにつれて拡径するテーパ面１２１が備えられており、突出部２４１ａをガイドすることによって、コア２４１と下型１２０との位置決めを可能としている。
【００４０】
また、加熱シリンダ２２１の先端には、環状のダイ２５１が固定されている。本実施例においては、シリンダ本体２２２の先端付近の内周面にめねじ２２２ａを形成し、ダイ２５１の一部を小径として、小径部分の外周面におねじ２５１ａを形成することで、ダイ２５１を直接シリンダ本体２２２にねじ込む構成を採用している。ただし、加熱シリンダとダイとの固定方法はこのような構成に限定されるものではない。また、ダイ２５１の先端側には、その外周面が先端に向かうにつれて縮径するテーパ面で構成された突出部２５１ｂが設けられている。上型１１０には、その内周面が射出機構２００ａ側に向かうにつれて拡径するテーパ面１１０ａが備えられており、突出部２５１ｂをガイドすることによって、ダイ２５１と上型１１０との位置決めを可能としている。
【００４１】
上記の温調軸２３１は、加熱シリンダ２２１に対する相対的な位置について、一定距離だけ軸方向への移動が許容された状態となるように設けられている。この温調軸２３１の固定方法は特に限定されるものではない。例えば、図２中上方に設けられる支持体（不図示）に対して、加熱シリンダ２２１については直接固定し、温調軸２３１についてはスクリュ２１１の筒内部においてスプリング等を介して間接的に固定する構成を採用できる。このように、温調軸２３１が、加熱シリンダ２２１に対する相対的な位置について、一定距離だけ軸方向への移動が許容されることによって、成形時において、温調軸２３１の先端に固定されたコア２４１を、より確実に金型（下型１２０）に対して圧接させることができる。ただし、各部材の位置決め精度を十分に高くすることができるのであれば、温調軸２３１を加熱シリンダ２２１に対して、相対的な位置が静止状態となるように設けてもよい。また、上記の通り、温調部材１９２は射出機構２００ａ側に付勢されているので、成形時においては、コア２４１に対して温調部材１９２を圧接させることができる。これにより、コア２４１の温調精度を高めることができる。
【００４２】
以上のような構成により、本実施例に係る射出成形装置Ｓ１においては、上記実施形態に係る射出成形装置Ｓの場合と同様の効果を得ることができる。また、本実施例に係る射出成形装置Ｓ１においては、スクリュ２１１を内部中空として、その内部に温調軸２３１を設ける構成を採用している。これにより、コア２４１は、温調装置１９０だけでなく、温調軸２３１によっても温調され、また、温調軸２３１の外周面の部位は直接温調されるので、第２供給通路Ｔ２の内周面側が全体に亘って温調される。従って、第２供給通路Ｔ２を流れる成形材料は、第２供給通路Ｔ２の末端（第１供給通路Ｔ１の入り口）に至るまで（矢印Ｒ参照）、精度よく温度が制御される。これにより、第２供給通路Ｔ２内において成形材料がスコーチしてしまうことをより確実に抑制することができる。
【００４３】
更に、従来例３のように、金型に設けられた薄肉円板形状のランナーを介してキャビティに成形材料を供給する構成を採用した場合の型締め力に比較して、本実施例に係る射出成形装置Ｓ１による型締め力を小さくできるので、型締めのための機構及び構造を簡素化でき、装置全体を小型化することができる。なお、従来例３の場合、環状の成形品を上部から見た場合の外径部分の円の面積に射出圧を乗じた力が、型締めに必要な力となる。これに対して、本実施例の場合には、環状の成形品を上部から見た場合の外径部分の円の面積から第２供給通路Ｔ２の外径側の円の面積を引いたものに対して射出圧を乗じた力が、型締めに必要な力となる。
【００４４】
（実施例２）
図３を参照して、本発明の実施例２に係る射出成形装置Ｓ２について説明する。なお、上述した実施形態や実施例１と同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明
は適宜省略する。
【００４５】
本実施例に係る射出成形装置Ｓ２も、上記実施形態や実施例１と同様に、金型機構１００と射出機構２００ｂとを備えている。金型機構１００の構成については、上記実施例１の場合と同一であるので、その説明は省略する。
【００４６】
射出機構２００ｂは、加熱シリンダ２２１と、加熱シリンダ２２１内で往復移動かつ回転可能に設けられ、成形材料を送り出すためのスクリュ２１２と、スクリュ２１２の先端側に設けられるコア２４２と、加熱シリンダ２２１の先端に固定される環状のダイ２５２とを備えている。加熱シリンダ２２１は、上記実施例１の場合と同様に、シリンダ本体２２２とケース２２３とから構成される。
【００４７】
そして、本実施例に係るスクリュ２１２は、中実のスクリュ本体２１２ａと、スクリュ本体２１２ａの先端に放電プラズマ焼結工法等によって固定される内部中空の中空部材２１２ｂとを備えている。これにより、スクリュ２１２の先端に、金型側に開口する中空部が設けられている。そして、本実施例に係るコア２４２は、コア本体部２４２ａと、コア本体部２４２ａにおける金型とは反対側に設けられた軸部２４２ｂと、この軸部２４２ｂの端部に設けられた係合突起部２４２ｃとを備えている。この係合突起部２４２ｃが、スクリュ２１２における中空部材２１２ｂ内に設けられたスプリング２１２ｃの一端部に係合することによって、コア２４２は、スクリュ２１２に対して吊り下げられた状態となっている。これにより、コア２４２は、スクリュ２１２に対して、一定距離だけ軸方向への移動が許与されている。このように、本実施例においては、コア２４２がスクリュ２１２に対して、一定距離だけ軸方向への移動が許容されているので、成形時において、コア２４２を、より確実に金型（下型１２０）に対して圧接させることができる。また、上記の通り、温調部材１９２は射出機構２００ｂ側に付勢されているので、成形時においては、コア２４２に対して温調部材１９２を圧接させることができる。これにより、コア２４２の温調精度を高めることができる。
【００４８】
また、コア２４２の先端側には、その外周面が先端に向かうにつれて縮径するテーパ面で構成された突出部２４２ｄが設けられている。下型１２０には、その内周面が射出機構２００ａ側に向かうにつれて拡径するテーパ面１２１が備えられており、突出部２４２ｄをガイドすることによって、コア２４２と下型１２０との位置決めを可能としている。
【００４９】
また、加熱シリンダ２２１の先端には、環状のダイ２５２が固定されている。本実施例におけるダイ２５２は、外周面に複数の溝が設けられた略円筒状のダイ本体２５２ａと、ダイ本体２５２ａの外周側に嵌め込まれる円筒状のケース２５２ｂとから構成される。このダイ本体２５２ａの外周面に設けられた溝とケース２５２ｂとの間で形成される流路に熱媒体が循環することによって、ダイ２５２は温調される。
【００５０】
そして、シリンダ本体２２２の先端付近の内周面にめねじ２２２ａを形成し、ダイ本体２５２ａの一部を小径として、小径部分の外周面におねじ２５２ａ１を形成することで、ダイ２５２を直接シリンダ本体２２２にねじ込む構成を採用している。ただし、加熱シリンダとダイとの固定方法はこのような構成に限定されるものではない。また、ダイ本体２５２ａの先端側には、その外周面が先端に向かうにつれて縮径するテーパ面で構成された突出部２５２ａ２が設けられている。上型１１０には、その内周面が射出機構２００ｂ側に向かうにつれて拡径するテーパ面１１０ａが備えられており、突出部２５２ａ２をガイドすることによって、ダイ２５２と上型１１０との位置決めを可能としている。
【００５１】
以上のような構成により、本実施例に係る射出成形装置Ｓ２においても、上記実施形態に係る射出成形装置Ｓの場合と同様の効果を得ることができる。本実施例においては、コ
ア２４２は温調装置１９０からのみ温調される構成であるものの、ダイ２５２自体が温調されるので、第２供給通路Ｔ２を流れる成形材料は、第２供給通路Ｔ２の末端に至るまで（矢印Ｒ参照）、精度よく温度が制御される。また、本実施例においては、スクリュ２１２の構成が、その先端付近については特殊な構成を採用しているものの、その他の部位は一般的なインラインスクリュ式の射出成形装置におけるスクリュと同様の構成である。従って、一般的に汎用されているインラインスクリュ式の射出成形装置における射出機構の一部を改良するだけで、本実施例に係る射出機構２００ｂを実現できる。
【００５２】
（実施例３）
図４を参照して、本発明の実施例３に係る射出成形装置Ｓ３について説明する。なお、上述した実施形態や実施例１，２と同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は適宜省略する。
【００５３】
本実施例に係る射出成形装置Ｓ３も、上記実施形態や実施例１，２と同様に、金型機構１００と射出機構２００ｃとを備えている。金型機構１００の構成については、上記実施例１の場合と同一であるので、その説明は省略する。
【００５４】
射出機構２００ｃは、加熱シリンダ２２１と、加熱シリンダ２２１内で往復移動かつ回転可能に設けられ、成形材料を送り出すためのスクリュ２１３と、スクリュ２１３の先端側に設けられるコア２４３と、加熱シリンダ２２１の先端に固定される環状のダイ２５３とを備えている。加熱シリンダ２２１は、上記実施例１の場合と同様に、シリンダ本体２２２とケース２２３とから構成される。また、本実施例に係るスクリュ２１３は、一般的なインラインスクリュ式の射出成形装置におけるスクリュと同様に中実の部材によって構成されている。
【００５５】
そして、本実施例におけるダイ２５３は、外周面に複数の溝が設けられた略円筒状の第１ダイ本体２５３ａと、この第１ダイ本体２５３ａに固定される第２ダイ本体２５３ｂと、これら２つの部材からなるダイ本体の外周側に嵌め込まれる円筒状のケース２５３ｃとから構成される。このダイ本体の外周面に設けられた溝とケース２５３ｃとの間で形成される流路に熱媒体が循環することによって、ダイ２５３は温調される。
【００５６】
そして、シリンダ本体２２２の先端付近の内周面にめねじ２２２ａを形成し、シリンダ本体のうちの第１ダイ本体２５３ａの一部を小径として、小径部分の外周面におねじ２５３ａ１を形成することで、ダイ２５３を直接シリンダ本体２２２にねじ込む構成を採用している。ただし、加熱シリンダとダイとの固定方法はこのような構成に限定されるものではない。また、ダイ本体のうち第２ダイ本体２５３ｂの先端側には、その外周面が先端に向かうにつれて縮径するテーパ面で構成された突出部２５３ｂ２が設けられている。上型１１０には、その内周面が射出機構２００ｃ側に向かうにつれて拡径するテーパ面１１０ａが備えられており、突出部２５３ｂ２をガイドすることによって、ダイ２５３と上型１１０との位置決めを可能としている。
【００５７】
そして、ダイ２５３における貫通孔の内周面は第２供給通路Ｔ２の外周面となる。このダイ２５３における貫通孔内に、スクリュ２１３の先端とは離れた状態でコア２４３が配置されている。このコア２４３は中央付近が外側に膨らんだ形状（図中、膨らみ部２４３ａ１）となっており、ダイ２５３の貫通孔の内周面形状も、このコア２４３の形状と相似する形状となっている。なお、上記の通り、ダイ本体は２部材によって構成されているので、例えば、第１ダイ本体２５３ａを裏返しにした状態で、コア２４３を載置し、第１ダイ本体２５３ａに第２ダイ本体２５３ｂを溶接等によって固定することで、ダイ本体の内部にコア２４３を配置する構成を実現できる。
【００５８】
また、コア２４３の先端側には、その外周面が先端に向かうにつれて縮径するテーパ面で構成された突出部２４３ｂが設けられている。下型１２０には、その内周面が射出機構２００ｃ側に向かうにつれて拡径するテーパ面１２１が備えられており、突出部２４３ｂをガイドすることによって、コア２４３と下型１２０との位置決めを可能としている。
【００５９】
以上の構成により、金型（上型１１０及び下型１２０）が閉じて、ダイ２５３が上型１１０に接触した状態においては、コア２４３は自重により下型１２０に接し、かつダイ２５３における貫通孔の内周面とは離れることで第２供給通路Ｔ２を形成する（図４に示す状態）。そして、金型が開くと（つまり、下型１２０が可動盤１６０と共に下方に移動すると）、コア２４３は、その膨らみ部２４３ａ１がダイ２５３における貫通孔の内周面の一部に係合された状態となり、下型１２０から離れる。すなわち、型が開かれる場合には、可動盤１６０と共に下型１２０が図中下方に移動するため、コア２４３が自重によって下方に移動し、その膨らみ部２４３ａ１が第２ダイ本体２５３ｂに引っ掛かった状態となる。これにより、コア２４３は下型１２０金型から離れた状態となる。
【００６０】
以上のような構成により、本実施例に係る射出成形装置Ｓ３においても、上記実施形態に係る射出成形装置Ｓの場合と同様の効果を得ることができる。また、本実施例においても、上記実施例２の場合と同様に、ダイ２５３自体が温調される。また、本実施例においては、スクリュ２１３の構成が、一般的なインラインスクリュ式の射出成形装置におけるスクリュと同様の構成である。従って、一般的に汎用されているインラインスクリュ式の射出成形装置におけるダイやコアを改良するだけで、本実施例に係る射出成形装置Ｓ３を実現できる。
【００６１】
上記実施形態及び実施例においては、成形品の材料がゴムの場合について説明したが、本発明に係る射出成形装置は、成形品の材料がゴム以外の材料の場合にも適用できる。
【符号の説明】
【００６２】
１００ 金型機構
１１０ 上型
１２０ 下型
１３０，１４０ 熱盤
１５０ 固定盤
１６０ 可動盤
１７０，１８０ 断熱板
１９０ 温調装置
１９１ 軸
１９２ 温調部材
１９３ スプリング
１９４ ケース
１９５ リング
２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃ 射出機構
２１０，２１１，２１２，２１３ スクリュ
２１２ａ スクリュ本体
２１２ｂ 中空部材
２１２ｃ スプリング
２２０，２２１ 加熱シリンダ
２２２ シリンダ本体
２２３ ケース
２３１ 温調軸
２４０，２４１，２４２，２４３ コア
２４１ａ，２４２ｄ，２４３ｂ 突出部
２４２ａ コア本体部
２４２ｂ 軸部
２４２ｃ 係合突起部
２４３ａ１ 膨らみ部
２５０，２５１，２５２，２５３ ダイ
２５１ｂ，２５２ａ２，２５３ｂ２ 突出部
２５２ａ ダイ本体
２５３ａ 第１ダイ本体
２５３ｂ 第２ダイ本体
２５２ｂ，２５３ｃ ケース
Ｃ キャビティ
Ｓ，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ 射出成形装置
Ｔ１ 第１供給通路
Ｔ２ 第２供給通路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環状の成形品を成形する射出成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
環状の成形品を成形する射出成形装置としては、様々なタイプのものが知られている。図５〜図７を参照して、代表的な３タイプの射出成形装置について簡単に説明する。なお、いずれも成形品が円環形状（断面形状は矩形）である場合を例にして説明する。
【０００３】
（従来例１）
図５は従来例１に係る射出成形装置３００における成形材料の通路構成について上側から見た場合を示したものである。この従来例１はサイドゲートタイプの装置の場合であり、円環形状のキャビティ３０１の側面にゲート３０２が設けられ、かつゲート３０２とは反対側の側面にエアーベント３０３が設けられている。このように構成された射出成形装置３００においては、ゲート３０２から送られた成形材料はキャビティ３０１において２方向に分かれるように供給される（図中矢印参照）。そして、キャビティ３０１におけるゲート３０２の反対側で成形材料が合流し、エアーベント３０３に送り出される。これにより、キャビティ３０１内に空気が溜まってしまうことなく成形品が成形される。この射出成形装置３００の場合、見かけ上のウェルドラインはないものの、実際にはヒケ状の凹みが発生してしまうため、高機能が要求される製品には適用できない。
【０００４】
（従来例２）
図６は従来例２に係る射出成形装置４００における成形材料の通路構成について、上側から見た場合（同図（ａ））と、側面側から断面的に見た場合（同図（ｂ））とを示したものである。この従来例２の場合、第１通路４０２から分岐する複数の第２通路４０３が設けられており、射出ノズルから第１通路４０２を通って送られてきた成形材料は、複数の第２通路４０３によって分岐されて、それぞれキャビティ４０１に送られる。この従来例２の場合、ヒケの発生を抑制し、材料の歩留まりが有利で、バリの処理が不要となる利点がある。しかしながら、キャビティ４０１内において、複数の箇所で成形材料が合流する部位ができ、複数のウェルドラインが形成されてしまう。このタイプの従来例としては、特許文献１に開示されたものがある。
【０００５】
（従来例３）
図７は従来例３に係る射出成形装置５００における成形材料の通路構成について、上側から見た場合（同図（ａ））と、側面側から断面的に見た場合（同図（ｂ））とを示したものである。この従来例３の場合、円環形状のキャビティ５０１の中心にスプル５０２を設け、スプル５０２から薄肉円板形状のランナー５０３によってキャビティ５０１に成形材料を送り込むようにしている。この従来例３の場合、成形材料が合流する部位がなく、ウェルドの発生を防止できる。しかしながら、ランナー５０３の部分に溜まる材料がバリとなるため、成形品の径が大きくなるほど、材料の歩留まりが悪くなってしまう。このタイプの従来例としては、特許文献２，３に開示されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第２５４５２１０号公報
【特許文献２】特開平１０−２３５６９１号公報
【特許文献３】特開２００１−３５３７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、ウェルドラインの発生を防止しつつ、バリの発生量を抑制可能とす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】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
【０００９】
すなわち、本発明の射出成形装置は、
環状のキャビティを有する金型と、
前記キャビティに成形材料を射出する射出機構と、
を備える環状の成形品を成形する射出成形装置において、
前記金型には、前記射出機構から前記キャビティに成形材料を導く環状の第１供給通路が設けられており、
前記射出機構には、成形材料を第１供給通路の入り口まで導く環状の第２供給通路が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、成形材料は、環状の第１供給通路を通って、環状のキャビティに送られるので、キャビティ内において成形材料の合流点がなく、ウェルドラインの発生を防止することができる。また、環状の第２供給通路から（金型に設けられた）環状の第１供給通路を介してキャビティに成形材料を供給するため、（金型に設けられた）薄肉円板形状のランナーを介してキャビティに成形材料を供給する場合に比して、バリの発生量を抑制することができる。
【００１１】
前記射出機構は、
加熱シリンダと、
該加熱シリンダ内で往復移動かつ回転可能に設けられるスクリュと、
該スクリュの先端側に設けられ、その外周面が、少なくとも第２供給通路の内周面の一部となり、かつ温調可能に構成されたコアと、
を備えるとよい。
【００１２】
これにより、環状の第２供給通路における内周面側も、コアによって温調されるので、第２供給通路内の成形材料を十分に温度制御することができる。
【００１３】
前記金型には前記コアの先端側に貫通孔が設けられており、
該貫通孔内に温調可能な温調部材が配置されており、
該温調部材が前記コアと接触することによって、前記コアが温調されるとよい。
【００１４】
これにより、コアは、金型側に設けられている加熱部材によって温調される。
【００１５】
前記スクリュは筒状部材によって構成されると共に、
該スクリュの筒内部には、温調可能に構成された温調軸が、前記加熱シリンダに対して、相対的な位置が静止状態または一定距離だけ軸方向への移動が許容された状態となるように設けられており、
該温調軸の先端に前記コアが固定されているとよい。
【００１６】
これにより、コアは温調軸によっても温度制御される。
【００１７】
また、前記スクリュの先端には、前記金型側に開口する中空部が設けられており、
前記コアにおける前記射出機構側の端部が、一定距離だけ軸方向への移動が許容された
状態で該中空部内に挿入されていることも好適である。
【００１８】
前記加熱シリンダの先端には、その内周面が第２供給通路の外周面となる貫通孔を有し、かつ成形時においては前記金型のうちの前記射出機構側の上型と位置決めされた状態で接触するダイが取り付けられると共に、
該ダイにおける貫通孔内に、前記スクリュの先端とは離れた状態で配置される前記コアが配置されており、
前記金型が閉じた状態においては、前記コアは自重により前記金型のうちの下型に接し、かつ前記ダイにおける貫通孔の内周面とは離れることで第２供給通路を形成し、
前記金型が開いた状態では、前記コアは前記ダイにおける貫通孔の内周面の一部に係合された状態となり、前記下型から離れるように構成されることも好適である。
【００１９】
なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明によれば、ウェルドラインの発生を防止しつつ、バリの発生量を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は本発明の実施形態に係る射出成形装置の概略構成図である。
【図２】図２は本発明の実施例１に係る射出成形装置の模式的断面図である。
【図３】図３は本発明の実施例２に係る射出成形装置の模式的断面図である。
【図４】図４は本発明の実施例３に係る射出成形装置の模式的断面図である。
【図５】図５は従来例１に係る射出成形装置における成形材料の通路構成図である。
【図６】図６は従来例２に係る射出成形装置における成形材料の通路構成図である。
【図７】図７は従来例３に係る射出成形装置における成形材料の通路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下に説明する実施形態及び実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２３】
（実施形態）
図１を参照して、本発明の実施形態に係る射出成形装置Ｓについて説明する。図１（ａ）は本発明の実施形態に係る射出成形装置Ｓの概略構成を断面的に示したものであり、同図（ｂ）は本発明の実施形態に係る射出成形装置Ｓにおける成形材料の通路構成について、上側から見た場合を示している。本実施形態に係る射出成形装置Ｓによって成形される成形品は環状の製品（中間製品を含む）である。以下の説明においては、その一例として、円環形状であって、その断面形状が矩形の成形品を成形する場合を例にして説明する。また、以下の例においては、成形品の材料がゴムの場合を例にして説明する。
【００２４】
＜射出成形装置の構成＞
本実施形態に係る射出成形装置Ｓは、いわゆるインラインスクリュ式の射出成形装置であり、金型機構１００と射出機構２００とを備えている。
【００２５】
金型機構１００は、上型１１０と下型１２０とからなる金型を備えている。これら上型１１０と下型１２０とによって、成形品を成形するためのキャビティＣが形成される。また、この金型には、射出機構２００からキャビティＣに成形材料を導く環状の第１供給通路（スプル）Ｔ１が設けられている。また、上型１１０と下型１２０はいずれも環状の部
材で構成され、金型には貫通孔が設けられる構成となっており、この貫通孔内に温調部材を有する温調装置１９０が設けられている。
【００２６】
射出機構２００は、略円筒形状の加熱シリンダ２２０と、加熱シリンダ２２０内で往復移動かつ回転可能に設けられ、成形材料を送り出すためのスクリュ２１０と、スクリュ２１０の先端側に設けられるコア２４０と、加熱シリンダ２２０の先端に固定される環状のダイ２５０とを備えている。また、この射出機構２００には、成形材料を第１供給通路Ｔ１の入り口まで導く環状の第２供給通路Ｔ２が設けられている。この第２供給通路Ｔ２は、加熱シリンダ２２０及びダイ２５０の内周面と、コア２４０の外周面との間の空間によって構成される。また、コア２４０は温調装置１９０によって温度制御され、ダイ２５０は加熱シリンダ２２０によって温度制御される。これにより、第２供給通路Ｔ２を流れる成形材料は高精度に温度制御されるように構成されている。
【００２７】
＜射出成型工程＞
特に、図１（ａ）を参照して、射出成形工程について説明する。図１（ａ）は、成形材料をキャビティＣに射出した後に、金型によってキャビティＣ内の成形材料への圧力を保持している状態を示している。圧力が保持されている間に、キャビティＣ内の成形材料が加硫成形される。そして、この保圧を開始した後に、スクリュ２１０を回転させて、一定量の成形材料（溶融した状態であって、未加硫状態の材料）を第２供給通路Ｔ２に供給する。第２供給通路Ｔ２に一定量の成形材料が溜まることによって、その材料の圧力により、スクリュ２１０は後退する。その後、成形材料漏れを防止するために、スクリュ２１０をサックバックさせる。
【００２８】
次に、下型１２０を下方に移動して上型１１０から離間させる。これにより、成形材料は第１供給通路Ｔ１と第２供給通路Ｔ２との境界部（第１供給通路Ｔ１の入り口）にて分離される。このとき、第２供給通路２内の成形材料は適正な温度に制御されているのでスコーチしてしまうことはなく、一方、キャビティＣ内の成形材料は加硫された状態となっている。なお、第１供給通路Ｔ１内の成形材料も加硫された状態となっているため、下型１２０を上型１１０から離間させることにより、上記の通り、上記境界部において成形材料が分離される。
【００２９】
その後、下型１２０から成形品を取り出した後に型締めを行う。そして、射出機構２００を金型機構１００に圧接し、スクリュ２１０を前進させて、第２供給通路Ｔ２に溜められていた成形材料を、第１供給通路Ｔ１を介してキャビティＣに供給させる。その後、キャビティＣ内の成形材料への圧力を保持する。これにより、上述した図１（ａ）に示す状態となる。以上の工程を繰り返すことで多数の成形品を成形することができる。
【００３０】
＜本実施形態に係る射出成形装置の優れた点＞
以上のように、本実施形態に係る射出成形装置Ｓによれば、成形材料は、環状の第１供給通路Ｔ１を通って、環状のキャビティＣに送られるので、キャビティＣ内において成形材料の合流点がなく、ウェルドラインやヒケの発生を防止することができる。従って、高機能が要求される製品にも適用できる。
【００３１】
また、本実施形態に係る射出成形装置Ｓによれば、環状の第２供給通路Ｔ２から、金型に設けられた環状の第１供給通路Ｔ１を介してキャビティＣに成形材料を供給する構成を採用している。そのため、金型に設けられた薄肉円板形状のランナーを介してキャビティに成形材料を供給する場合に比して、バリの発生量を抑制することができる。特に、成形品の寸法に合わせたコア２４０及びダイ２５０を用いることによって、ランナーの容積を最小限に抑えることができる。このように、本実施形態に係る射出成形装置Ｓは成形材料の歩留まりに優れている。また、射出機構２００からキャビティＣに至る成形材料の流路
長を短くすることができるので、射出時間を短くし、成形サイクルタイムを短縮することができる。これらに伴って、コストダウンを図ることもできる。
【００３２】
また、本実施形態においては、第２供給通路Ｔ２に対して、外周面側と内周面側の双方から温調することによって、第２供給通路Ｔ２を流れる成形材料は高精度に温度制御されるように構成されている。従って、射出機構２００内に備えられた第２供給通路Ｔ２内の成形材料がスコーチしてしまうことを抑制できる。
【００３３】
以下、より具体的な例をいくつか説明する。
【００３４】
（実施例１）
図２を参照して、本発明の実施例１に係る射出成形装置Ｓ１について説明する。なお、上述した実施形態と同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は適宜省略する。
【００３５】
本実施例に係る射出成形装置Ｓ１は、金型機構１００と射出機構２００ａとを備えている。金型機構１００は、上記実施形態でも説明したように、上型１１０と下型１２０とからなる金型を備えている。そして、上型１１０には、内部にカートリッジヒータなどの熱源を具備する熱盤１３０が固定されている。また、熱盤１３０は、固定盤１５０に対して、間に断熱板１７０を挟んだ状態で固定されている。下型１２０にも、内部にカートリッジヒータなどの熱源を具備する熱盤１４０が固定されている。また、熱盤１４０は、可動盤１６０に対して、間に断熱板１８０を挟んだ状態で固定されている。型を開く場合や、型締めを行う場合には、可動盤１６０に固定されている下型１２０や温調装置１９０が一体となって移動する。
【００３６】
温調装置１９０は、可動盤１６０に固定される円柱状の軸１９１と、軸１９１が挿入される挿入穴と外周面に設けられた複数の溝とを有する温調部材１９２と、軸１９１に対して温調部材１９２を射出機構２００ａ側に付勢するスプリング１９３とを備えている。また、温調部材１９２の外周側には円筒状のケース１９４が嵌め込まれている。下型１２０における内周面側には抜け止め用のリング１９５が固定されており、温調部材１９２の射出機構２００ａ側への移動量が規制されるように構成されている。以上のように構成される温調装置１９０においては、温調部材１９２の外周面に設けられた溝とケース１９４との間で形成される流路に熱媒体が循環することにより、温調部材１９２の温度が制御される。
【００３７】
射出機構２００ａは、加熱シリンダ２２１と、加熱シリンダ２２１内で往復移動かつ回転可能に設けられ、成形材料を送り出すためのスクリュ２１１と、スクリュ２１１の先端側に設けられるコア２４１と、加熱シリンダ２２１の先端に固定される環状のダイ２５１とを備えている。
【００３８】
本実施例においては、加熱シリンダ２２１は、外周面に複数の溝が設けられた略円筒状のシリンダ本体２２２と、シリンダ本体２２２の外周側に嵌め込まれる円筒状のケース２２３とから構成される。このシリンダ本体２２２の外周面に設けられた溝とケース２２３との間で形成される流路に熱媒体が循環することによって、加熱シリンダ２２１は温調される。
【００３９】
そして、本実施例に係るスクリュ２１１は内部が中空の略円筒状の部材によって構成されている。このスクリュ２１１の筒内部には温調可能に構成された温調軸２３１が設けられている。そして、この温調軸２３１の先端にコア２４１が固定されている。このコア２４１の先端側には、その外周面が先端に向かうにつれて縮径するテーパ面で構成された突
出部２４１ａが設けられている。下型１２０には、その内周面が射出機構２００ａ側に向かうにつれて拡径するテーパ面１２１が備えられており、突出部２４１ａをガイドすることによって、コア２４１と下型１２０との位置決めを可能としている。
【００４０】
また、加熱シリンダ２２１の先端には、環状のダイ２５１が固定されている。本実施例においては、シリンダ本体２２２の先端付近の内周面にめねじ２２２ａを形成し、ダイ２５１の一部を小径として、小径部分の外周面におねじ２５１ａを形成することで、ダイ２５１を直接シリンダ本体２２２にねじ込む構成を採用している。ただし、加熱シリンダとダイとの固定方法はこのような構成に限定されるものではない。また、ダイ２５１の先端側には、その外周面が先端に向かうにつれて縮径するテーパ面で構成された突出部２５１ｂが設けられている。上型１１０には、その内周面が射出機構２００ａ側に向かうにつれて拡径するテーパ面１１０ａが備えられており、突出部２５１ｂをガイドすることによって、ダイ２５１と上型１１０との位置決めを可能としている。
【００４１】
上記の温調軸２３１は、加熱シリンダ２２１に対する相対的な位置について、一定距離だけ軸方向への移動が許容された状態となるように設けられている。この温調軸２３１の固定方法は特に限定されるものではない。例えば、図２中上方に設けられる支持体（不図示）に対して、加熱シリンダ２２１については直接固定し、温調軸２３１についてはスクリュ２１１の筒内部においてスプリング等を介して間接的に固定する構成を採用できる。このように、温調軸２３１が、加熱シリンダ２２１に対する相対的な位置について、一定距離だけ軸方向への移動が許容されることによって、成形時において、温調軸２３１の先端に固定されたコア２４１を、より確実に金型（下型１２０）に対して圧接させることができる。ただし、各部材の位置決め精度を十分に高くすることができるのであれば、温調軸２３１を加熱シリンダ２２１に対して、相対的な位置が静止状態となるように設けてもよい。また、上記の通り、温調部材１９２は射出機構２００ａ側に付勢されているので、成形時においては、コア２４１に対して温調部材１９２を圧接させることができる。これにより、コア２４１の温調精度を高めることができる。
【００４２】
以上のような構成により、本実施例に係る射出成形装置Ｓ１においては、上記実施形態に係る射出成形装置Ｓの場合と同様の効果を得ることができる。また、本実施例に係る射出成形装置Ｓ１においては、スクリュ２１１を内部中空として、その内部に温調軸２３１を設ける構成を採用している。これにより、コア２４１は、温調装置１９０だけでなく、温調軸２３１によっても温調され、また、温調軸２３１の外周面の部位は直接温調されるので、第２供給通路Ｔ２の内周面側が全体に亘って温調される。従って、第２供給通路Ｔ２を流れる成形材料は、第２供給通路Ｔ２の末端（第１供給通路Ｔ１の入り口）に至るまで（矢印Ｒ参照）、精度よく温度が制御される。これにより、第２供給通路Ｔ２内において成形材料がスコーチしてしまうことをより確実に抑制することができる。
【００４３】
更に、従来例３のように、金型に設けられた薄肉円板形状のランナーを介してキャビティに成形材料を供給する構成を採用した場合の型締め力に比較して、本実施例に係る射出成形装置Ｓ１による型締め力を小さくできるので、型締めのための機構及び構造を簡素化でき、装置全体を小型化することができる。なお、従来例３の場合、環状の成形品を上部から見た場合の外径部分の円の面積に射出圧を乗じた力が、型締めに必要な力となる。これに対して、本実施例の場合には、環状の成形品を上部から見た場合の外径部分の円の面積から第２供給通路Ｔ２の外径側の円の面積を引いたものに対して射出圧を乗じた力が、型締めに必要な力となる。
【００４４】
（実施例２）
図３を参照して、本発明の実施例２に係る射出成形装置Ｓ２について説明する。なお、上述した実施形態や実施例１と同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明
は適宜省略する。
【００４５】
本実施例に係る射出成形装置Ｓ２も、上記実施形態や実施例１と同様に、金型機構１００と射出機構２００ｂとを備えている。金型機構１００の構成については、上記実施例１の場合と同一であるので、その説明は省略する。
【００４６】
射出機構２００ｂは、加熱シリンダ２２１と、加熱シリンダ２２１内で往復移動かつ回転可能に設けられ、成形材料を送り出すためのスクリュ２１２と、スクリュ２１２の先端側に設けられるコア２４２と、加熱シリンダ２２１の先端に固定される環状のダイ２５２とを備えている。加熱シリンダ２２１は、上記実施例１の場合と同様に、シリンダ本体２２２とケース２２３とから構成される。
【００４７】
そして、本実施例に係るスクリュ２１２は、中実のスクリュ本体２１２ａと、スクリュ本体２１２ａの先端に放電プラズマ焼結工法等によって固定される内部中空の中空部材２１２ｂとを備えている。これにより、スクリュ２１２の先端に、金型側に開口する中空部が設けられている。そして、本実施例に係るコア２４２は、コア本体部２４２ａと、コア本体部２４２ａにおける金型とは反対側に設けられた軸部２４２ｂと、この軸部２４２ｂの端部に設けられた係合突起部２４２ｃとを備えている。この係合突起部２４２ｃが、スクリュ２１２における中空部材２１２ｂ内に設けられたスプリング２１２ｃの一端部に係合することによって、コア２４２は、スクリュ２１２に対して吊り下げられた状態となっている。これにより、コア２４２は、スクリュ２１２に対して、一定距離だけ軸方向への移動が許与されている。このように、本実施例においては、コア２４２がスクリュ２１２に対して、一定距離だけ軸方向への移動が許容されているので、成形時において、コア２４２を、より確実に金型（下型１２０）に対して圧接させることができる。また、上記の通り、温調部材１９２は射出機構２００ｂ側に付勢されているので、成形時においては、コア２４２に対して温調部材１９２を圧接させることができる。これにより、コア２４２の温調精度を高めることができる。
【００４８】
また、コア２４２の先端側には、その外周面が先端に向かうにつれて縮径するテーパ面で構成された突出部２４２ｄが設けられている。下型１２０には、その内周面が射出機構２００ａ側に向かうにつれて拡径するテーパ面１２１が備えられており、突出部２４２ｄをガイドすることによって、コア２４２と下型１２０との位置決めを可能としている。
【００４９】
また、加熱シリンダ２２１の先端には、環状のダイ２５２が固定されている。本実施例におけるダイ２５２は、外周面に複数の溝が設けられた略円筒状のダイ本体２５２ａと、ダイ本体２５２ａの外周側に嵌め込まれる円筒状のケース２５２ｂとから構成される。このダイ本体２５２ａの外周面に設けられた溝とケース２５２ｂとの間で形成される流路に熱媒体が循環することによって、ダイ２５２は温調される。
【００５０】
そして、シリンダ本体２２２の先端付近の内周面にめねじ２２２ａを形成し、ダイ本体２５２ａの一部を小径として、小径部分の外周面におねじ２５２ａ１を形成することで、ダイ２５２を直接シリンダ本体２２２にねじ込む構成を採用している。ただし、加熱シリンダとダイとの固定方法はこのような構成に限定されるものではない。また、ダイ本体２５２ａの先端側には、その外周面が先端に向かうにつれて縮径するテーパ面で構成された突出部２５２ａ２が設けられている。上型１１０には、その内周面が射出機構２００ｂ側に向かうにつれて拡径するテーパ面１１０ａが備えられており、突出部２５２ａ２をガイドすることによって、ダイ２５２と上型１１０との位置決めを可能としている。
【００５１】
以上のような構成により、本実施例に係る射出成形装置Ｓ２においても、上記実施形態に係る射出成形装置Ｓの場合と同様の効果を得ることができる。本実施例においては、コ
ア２４２は温調装置１９０からのみ温調される構成であるものの、ダイ２５２自体が温調されるので、第２供給通路Ｔ２を流れる成形材料は、第２供給通路Ｔ２の末端に至るまで（矢印Ｒ参照）、精度よく温度が制御される。また、本実施例においては、スクリュ２１２の構成が、その先端付近については特殊な構成を採用しているものの、その他の部位は一般的なインラインスクリュ式の射出成形装置におけるスクリュと同様の構成である。従って、一般的に汎用されているインラインスクリュ式の射出成形装置における射出機構の一部を改良するだけで、本実施例に係る射出機構２００ｂを実現できる。
【００５２】
（実施例３）
図４を参照して、本発明の実施例３に係る射出成形装置Ｓ３について説明する。なお、上述した実施形態や実施例１，２と同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は適宜省略する。
【００５３】
本実施例に係る射出成形装置Ｓ３も、上記実施形態や実施例１，２と同様に、金型機構１００と射出機構２００ｃとを備えている。金型機構１００の構成については、上記実施例１の場合と同一であるので、その説明は省略する。
【００５４】
射出機構２００ｃは、加熱シリンダ２２１と、加熱シリンダ２２１内で往復移動かつ回転可能に設けられ、成形材料を送り出すためのスクリュ２１３と、スクリュ２１３の先端側に設けられるコア２４３と、加熱シリンダ２２１の先端に固定される環状のダイ２５３とを備えている。加熱シリンダ２２１は、上記実施例１の場合と同様に、シリンダ本体２２２とケース２２３とから構成される。また、本実施例に係るスクリュ２１３は、一般的なインラインスクリュ式の射出成形装置におけるスクリュと同様に中実の部材によって構成されている。
【００５５】
そして、本実施例におけるダイ２５３は、外周面に複数の溝が設けられた略円筒状の第１ダイ本体２５３ａと、この第１ダイ本体２５３ａに固定される第２ダイ本体２５３ｂと、これら２つの部材からなるダイ本体の外周側に嵌め込まれる円筒状のケース２５３ｃとから構成される。このダイ本体の外周面に設けられた溝とケース２５３ｃとの間で形成される流路に熱媒体が循環することによって、ダイ２５３は温調される。
【００５６】
そして、シリンダ本体２２２の先端付近の内周面にめねじ２２２ａを形成し、シリンダ本体のうちの第１ダイ本体２５３ａの一部を小径として、小径部分の外周面におねじ２５３ａ１を形成することで、ダイ２５３を直接シリンダ本体２２２にねじ込む構成を採用している。ただし、加熱シリンダとダイとの固定方法はこのような構成に限定されるものではない。また、ダイ本体のうち第２ダイ本体２５３ｂの先端側には、その外周面が先端に向かうにつれて縮径するテーパ面で構成された突出部２５３ｂ２が設けられている。上型１１０には、その内周面が射出機構２００ｃ側に向かうにつれて拡径するテーパ面１１０ａが備えられており、突出部２５３ｂ２をガイドすることによって、ダイ２５３と上型１１０との位置決めを可能としている。
【００５７】
そして、ダイ２５３における貫通孔の内周面は第２供給通路Ｔ２の外周面となる。このダイ２５３における貫通孔内に、スクリュ２１３の先端とは離れた状態でコア２４３が配置されている。このコア２４３は中央付近が外側に膨らんだ形状（図中、膨らみ部２４３ａ１）となっており、ダイ２５３の貫通孔の内周面形状も、このコア２４３の形状と相似する形状となっている。なお、上記の通り、ダイ本体は２部材によって構成されているので、例えば、第１ダイ本体２５３ａを裏返しにした状態で、コア２４３を載置し、第１ダイ本体２５３ａに第２ダイ本体２５３ｂを溶接等によって固定することで、ダイ本体の内部にコア２４３を配置する構成を実現できる。
【００５８】
また、コア２４３の先端側には、その外周面が先端に向かうにつれて縮径するテーパ面で構成された突出部２４３ｂが設けられている。下型１２０には、その内周面が射出機構２００ｃ側に向かうにつれて拡径するテーパ面１２１が備えられており、突出部２４３ｂをガイドすることによって、コア２４３と下型１２０との位置決めを可能としている。
【００５９】
以上の構成により、金型（上型１１０及び下型１２０）が閉じて、ダイ２５３が上型１１０に接触した状態においては、コア２４３は自重により下型１２０に接し、かつダイ２５３における貫通孔の内周面とは離れることで第２供給通路Ｔ２を形成する（図４に示す状態）。そして、金型が開くと（つまり、下型１２０が可動盤１６０と共に下方に移動すると）、コア２４３は、その膨らみ部２４３ａ１がダイ２５３における貫通孔の内周面の一部に係合された状態となり、下型１２０から離れる。すなわち、型が開かれる場合には、可動盤１６０と共に下型１２０が図中下方に移動するため、コア２４３が自重によって下方に移動し、その膨らみ部２４３ａ１が第２ダイ本体２５３ｂに引っ掛かった状態となる。これにより、コア２４３は下型１２０金型から離れた状態となる。
【００６０】
以上のような構成により、本実施例に係る射出成形装置Ｓ３においても、上記実施形態に係る射出成形装置Ｓの場合と同様の効果を得ることができる。また、本実施例においても、上記実施例２の場合と同様に、ダイ２５３自体が温調される。また、本実施例においては、スクリュ２１３の構成が、一般的なインラインスクリュ式の射出成形装置におけるスクリュと同様の構成である。従って、一般的に汎用されているインラインスクリュ式の射出成形装置におけるダイやコアを改良するだけで、本実施例に係る射出成形装置Ｓ３を実現できる。
【００６１】
上記実施形態及び実施例においては、成形品の材料がゴムの場合について説明したが、本発明に係る射出成形装置は、成形品の材料がゴム以外の材料の場合にも適用できる。
【符号の説明】
【００６２】
１００ 金型機構
１１０ 上型
１２０ 下型
１３０，１４０ 熱盤
１５０ 固定盤
１６０ 可動盤
１７０，１８０ 断熱板
１９０ 温調装置
１９１ 軸
１９２ 温調部材
１９３ スプリング
１９４ ケース
１９５ リング
２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃ 射出機構
２１０，２１１，２１２，２１３ スクリュ
２１２ａ スクリュ本体
２１２ｂ 中空部材
２１２ｃ スプリング
２２０，２２１ 加熱シリンダ
２２２ シリンダ本体
２２３ ケース
２３１ 温調軸
２４０，２４１，２４２，２４３ コア
２４１ａ，２４２ｄ，２４３ｂ 突出部
２４２ａ コア本体部
２４２ｂ 軸部
２４２ｃ 係合突起部
２４３ａ１ 膨らみ部
２５０，２５１，２５２，２５３ ダイ
２５１ｂ，２５２ａ２，２５３ｂ２ 突出部
２５２ａ ダイ本体
２５３ａ 第１ダイ本体
２５３ｂ 第２ダイ本体
２５２ｂ，２５３ｃ ケース
Ｃ キャビティ
Ｓ，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ 射出成形装置
Ｔ１ 第１供給通路
Ｔ２ 第２供給通路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のキャビティを有する金型と、
前記キャビティに成形材料を射出する射出機構と、
を備える環状の成形品を成形する射出成形装置において、
前記金型には、前記射出機構から前記キャビティに成形材料を導く環状の第１供給通路が設けられており、
前記射出機構には、成形材料を第１供給通路の入り口まで導く環状の第２供給通路が設けられていることを特徴とする射出成形装置。
【請求項２】
前記射出機構は、
加熱シリンダと、
該加熱シリンダ内で往復移動かつ回転可能に設けられるスクリュと、
該スクリュの先端側に設けられ、その外周面が、少なくとも第２供給通路の内周面の一部となり、かつ温調可能に構成されたコアと、
を備え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】
前記金型には前記コアの先端側に貫通孔が設けられており、
該貫通孔内に温調可能な温調部材が配置されており、
該温調部材が前記コアと接触することによって、前記コアが温調され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】
前記スクリュは筒状部材によって構成されると共に、
該スクリュの筒内部には、温調可能に構成された温調軸が、前記加熱シリンダに対して、相対的な位置が静止状態または一定距離だけ軸方向への移動が許容された状態となるように設けられており、
該温調軸の先端に前記コアが固定されていることを特徴とする請求項２または３に記載の射出成形装置。
【請求項５】
前記スクリュの先端には、前記金型側に開口する中空部が設けられており、
前記コアにおける前記射出機構側の端部が、一定距離だけ軸方向への移動が許容された状態で該中空部内に挿入されていることを特徴とする請求項２または３に記載の射出成形装置。
【請求項６】
前記加熱シリンダの先端には、その内周面が第２供給通路の外周面となる貫通孔を有し、かつ成形時においては前記金型のうちの前記射出機構側の上型と位置決めされた状態で接触するダイが取り付けられると共に、
該ダイにおける貫通孔内に、前記スクリュの先端とは離れた状態で配置される前記コアが配置されており、
前記金型が閉じた状態においては、前記コアは自重により前記金型のうちの下型に接し、かつ前記ダイにおける貫通孔の内周面とは離れることで第２供給通路を形成し、
前記金型が開いた状態では、前記コアは前記ダイにおける貫通孔の内周面の一部に係合された状態となり、前記下型から離れるように構成されることを特徴とする請求項２または３に記載の射出成形装置。
【請求項１】
環状のキャビティを有する金型と、
前記キャビティに成形材料を射出する射出機構と、
を備える環状の成形品を成形する射出成形装置において、
前記金型には、前記射出機構から前記キャビティに成形材料を導く環状の第１供給通路が設けられており、
前記射出機構には、成形材料を第１供給通路の入り口まで導く環状の第２供給通路が設けられていることを特徴とする射出成形装置。
【請求項２】
前記射出機構は、
加熱シリンダと、
該加熱シリンダ内で往復移動かつ回転可能に設けられるスクリュと、
該スクリュの先端側に設けられ、その外周面が、少なくとも第２供給通路の内周面の一部となり、かつ温調可能に構成されたコアと、
を備え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】
前記金型には前記コアの先端側に貫通孔が設けられており、
該貫通孔内に温調可能な温調部材が配置されており、
該温調部材が前記コアと接触することによって、前記コアが温調され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】
前記スクリュは筒状部材によって構成されると共に、
該スクリュの筒内部には、温調可能に構成された温調軸が、前記加熱シリンダに対して、相対的な位置が静止状態または一定距離だけ軸方向への移動が許容された状態となるように設けられており、
該温調軸の先端に前記コアが固定されていることを特徴とする請求項２または３に記載の射出成形装置。
【請求項５】
前記スクリュの先端には、前記金型側に開口する中空部が設けられており、
前記コアにおける前記射出機構側の端部が、一定距離だけ軸方向への移動が許容された状態で該中空部内に挿入されていることを特徴とする請求項２または３に記載の射出成形装置。
【請求項６】
前記加熱シリンダの先端には、その内周面が第２供給通路の外周面となる貫通孔を有し、かつ成形時においては前記金型のうちの前記射出機構側の上型と位置決めされた状態で接触するダイが取り付けられると共に、
該ダイにおける貫通孔内に、前記スクリュの先端とは離れた状態で配置される前記コアが配置されており、
前記金型が閉じた状態においては、前記コアは自重により前記金型のうちの下型に接し、かつ前記ダイにおける貫通孔の内周面とは離れることで第２供給通路を形成し、
前記金型が開いた状態では、前記コアは前記ダイにおける貫通孔の内周面の一部に係合された状態となり、前記下型から離れるように構成されることを特徴とする請求項２または３に記載の射出成形装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２１８３３２（Ｐ２０１２−２１８３３２Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８７７０７（Ｐ２０１１−８７７０７）
【出願日】平成２３年４月１１日（２０１１．４．１１）
【出願人】（０００００４３８５）ＮＯＫ株式会社 (1,527)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１１日（２０１１．４．１１）
【出願人】（０００００４３８５）ＮＯＫ株式会社 (1,527)
【Ｆターム（参考）】
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