(57)【要約】【目的】堰止めピンをランナ部内に最進入させて樹脂流路を遮断した際でも該堰止めピンの歪みや損傷乃至は破損が生じることがなく、しかも溶融樹脂流の滞留や乱流の発生を抑制することができる流量調節弁、射出成形機及び射出成形方法を提供する。【構成】多点ゲート射出成形金型のキャビティに樹脂を分岐させるマニホールドの角部を除くランナ部に、樹脂の流れる方向とは略直角の角度で該ランナ部の側方から堰止めピンを該ランナ部内に対して進退可能に配置しており、該堰止めピンのランナ部内への進入量を調節することで該ランナ部内の樹脂通過可能流量を制御する流量調節弁において、  前記堰止めピンは、その先端が凸曲面に形成されており、  前記ランナ部内には、前記堰止めピンの最進入時に前記堰止めピン先端が当接する部分であるランナ当り面に前記堰止めピン先端の凸曲面を受ける形状の凹曲面が形成された構成である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多点ゲート射出成形金型のキャビティに樹脂を分岐させるマニホールドの角部を除くランナ部に、樹脂の流れる方向とは略直角の角度で該ランナ部の側方から堰止めピンを該ランナ部内に対して進退可能に配置しており、該堰止めピンのランナ部内への進入量を調節することで該ランナ部内の樹脂通過可能流量を制御する流量調節弁において、
前記堰止めピンは、その先端が凸曲面に形成されており、
前記ランナ部内には、前記堰止めピンの最進入時に前記堰止めピン先端が当接する部分であるランナ当り面に前記堰止めピン先端の凸曲面を受ける形状の凹曲面が形成された構成であることを特徴とする多点ゲート射出成形における流量調節弁。
【請求項２】
前記堰止めピンが、ねじ込み操作及び緩め操作によってランナ部内への進入量を無段階で調節する構成であることを特徴とする請求項１に記載の多点ゲート射出成形における流量調節弁。
【請求項３】
前記堰止めピンの最進入時にランナ部を遮断する構成であることを特徴とする請求項１又は２に記載の多点ゲート射出成形における流量調節弁。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の多点ゲート射出成形における流量調節弁を有することを特徴とする射出成形機。
【請求項５】
射出成形が、ホットランナ方式、オープンゲート方式によって行われる構成であることを特徴とする請求項４に記載の射出成形機。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれかに記載の多点ゲート射出成形における流量調節弁を用いて行う射出成形方法であって、
前記堰止めピンのねじ込み操作又は緩め操作を行って、各ランナ部内への前記堰止めピンの進入量を各々調節し、各ランナ部内の樹脂通過可能流量を制御することを特徴とする射出成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は多点ゲート射出成形における流量調節弁、射出成形機及び射出成形方法に関し、詳しくは、多数個取り又は投影面積の大きな１個取りの成形品を成形する多点ゲート射出成形に用いられる流量調節弁、該流量調節弁を有する射出成形機及び射出成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂成形体の射出成形において、投影面積の大きな樹脂成形体の１個取りの成形や充填量及び重量比率の異なる成形品を同時に成形する所謂ファミリーモールド成形には多点ゲート式の金型が用いられており、当該多点ゲート式の場合、多数の各ノズルからの充填量を調整して成形品のウエルドラインの形成箇所を所望の位置に移動制御したり、多数の各ノズルからの充填を調整して大小成形品のセット取りが安定して生産できるようにする必要がある。
【０００３】
多数個のノズルにおいて充填量を調節制御するには、例えば、特許文献１、２に記載されるように各々のノズルゲートから射出される樹脂の量を変えることで各々のノズルによる充填量を調節することで行われている。
【０００４】
特許文献１及び２の技術はいずれも、多点ゲート射出成形金型のキャビティに樹脂を分岐させるマニホールドのランナ部に、樹脂の流れる方向とは略直角の角度で該ランナ部の側方からニードルピンを該ランナ部内に対して進退可能に配置し、該ニードルピンのランナ部内への進入量を調節することで該ランナ部内の樹脂通過可能流量を制御するものである。
【０００５】
しかし射出成形においては、樹脂流路であるランナ部内を通過する溶融樹脂に多大な圧力を加えることから、ランナ部内へ進入した堰止めピンに対しても大きな圧力が加わることになる。特に、堰止めピンを最進入させてランナ部を遮断して溶融樹脂の通過を完全に止めた場合には該堰止めピンに対して多大な大きさの圧力が加わるため、堰止めピンに歪みが生じたり、場合によっては損傷乃至は破損してしまうことさえあることが判った。
【０００６】
【特許文献１】実開昭６２−１６６０１７号広報
【特許文献２】特開２００４−０５０４２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者は、ノズルゲート開閉タイミング調整機構全般に関しての研究を続ける過程で、堰止めピンを最進入させた際に該堰止めピンの先端が当接する部分であるランナ当り面に該堰止めピンの先端が入り込むことで該先端を支持する凹部を形成すれば、上記した堰止めピンの歪み及び損傷乃至は破損を防ぐことができることを見出した。
【０００８】
しかし、当該構成ついて更に研究を進めたところ、堰止めピンの最進入時（樹脂流の遮断時）の歪み等の問題の発生を防ぐことはできるが、最進入時（樹脂流の遮断時）以外の場合では、このランナ当り面に形成した凹部内に溶融樹脂の滞留が生じたり、溶融樹脂の流れが前記凹部を通過した際に乱流が生じてしまうため、成形品の表面に「ひけ」やウエルドライン等の故障が発生し易くなることが判り、更なる研究が必要であることが判った。
【０００９】
そこで本発明の課題は、堰止めピンをランナ部内に最進入させて樹脂流路を遮断した際でも該堰止めピンの歪みや損傷乃至は破損が生じることがなく、しかも溶融樹脂流の滞留や乱流の発生を抑制することができる多点ゲート射出成形における流量調節弁、射出成形機及び射出成形方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決する本発明は下記構成を有する。
【００１１】
１．多点ゲート射出成形金型のキャビティに樹脂を分岐させるマニホールドの角部を除くランナ部に、樹脂の流れる方向とは略直角の角度で該ランナ部の側方から堰止めピンを該ランナ部内に対して進退可能に配置しており、該堰止めピンのランナ部内への進入量を調節することで該ランナ部内の樹脂通過可能流量を制御する流量調節弁において、
前記堰止めピンは、その先端が凸曲面に形成されており、
前記ランナ部内には、前記堰止めピンの最進入時に前記堰止めピン先端が当接する部分であるランナ当り面に前記堰止めピン先端の凸曲面を受ける形状の凹曲面が形成された構成であることを特徴とする多点ゲート射出成形における流量調節弁。
【００１２】
２．前記堰止めピンが、ねじ込み操作及び緩め操作によってランナ部内への進入量を無段階で調節する構成であることを特徴とする上記１に記載の多点ゲート射出成形における流量調節弁。
【００１３】
３．前記堰止めピンの最進入時にランナ部を遮断する構成であることを特徴とする上記１又は２に記載の多点ゲート射出成形における流量調節弁。
【００１４】
４．上記１〜３のいずれかに記載の多点ゲート射出成形における流量調節弁を有することを特徴とする射出成形機。
【００１５】
５．射出成形が、ホットランナ方式、オープンゲート方式によって行われる構成であることを特徴とする上記４に記載の射出成形機。
【００１６】
６．上記１〜３のいずれかに記載の多点ゲート射出成形における流量調節弁を用いて行う射出成形方法であって、
前記堰止めピンのねじ込み操作又は緩め操作を行って、各ランナ部内への前記堰止めピンの進入量を各々調節し、各ランナ部内の樹脂通過可能流量を制御することを特徴とする射出成形方法。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１、４又は６に示す発明によれば、堰止めピンをランナ部内に最進入させて樹脂流路を遮断した際でも該堰止めピンの歪みや損傷乃至は破損が生じることがなく、しかも溶融樹脂流の滞留や乱流の発生を抑制することができる多点ゲート射出成形における流量調節弁、射出成形機及び射出成形方法を提供することができる。
【００１８】
特に、堰止めピンを最進入させて樹脂流を遮断した場合には、該堰止めピンの先端はランナ当り面に形成された凹曲面に入り込むことで支持されるので、該堰止めピンの先端と根元部の両持ち支持となることから、歪みや損傷乃至は破損を防ぐことができる。
【００１９】
更に、堰止めピンの最進入時（樹脂流の遮断時）以外の場合では、堰止めピンの先端が凸曲面であると共にランナ当り面が凹曲面であるため、樹脂流は滞留や乱流の発生が抑制された状態でスムースに流れるため、成形品の表面の「ひけ」やウエルドライン等の故障の発生を抑制することができる。
【００２０】
請求項２に示す発明によれば、堰止めピンのねじ込み量又は緩め量を調整することでランナ部内の樹脂通過可能流量を無段階で微妙に制御することができる。
【００２１】
請求項３に示す発明によれば、堰止めピンをランナ部内へ最進入させることで該ランナ部内を遮断して当該ランナ部内の樹脂流を止めることができる。
【００２２】
尚、本発明は、堰止めピンをランナ部内へ最進入させた場合であっても、該堰止めピンの側面とランナ部内の壁面との間に間隙を設けること等の構成を採ることで樹脂流を完全に止めることなく減じる態様を排除するものではない。
【００２３】
請求項５に示す発明によれば、ランナ部内で樹脂流量を制御する構成のため、ホットランナ方式、オープンゲート方式のいずれの射出成形にも適用することができる。特に、ノズル内部に配設したゲートピンの移動制御やゲート開閉タイミングの制御によって樹脂流量を調整する技術に比して、極めて容易且つ低コストで既存の射出成形に適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に、添付の図面に従って本発明を更に詳細に説明する。
【００２５】
図１は本発明に係る多点ゲート射出成形における流量調節弁の一実施例を示す一部分解拡散斜視図（２つの流量調整弁の一方を分解拡散斜視図として示す）、図２は図１に示す流量調節弁の一部切欠正面図、図３はランナ当り面の他の実施例を示す概略断面図、図４は図１に示す流量調節弁の樹脂通過可能流量の制御状態を示す図２のＩＶ−ＩＶ線における概略断面図｛（Ａ）は全開状態、（Ｂ）は半開状態、（Ｃ）は遮断状態、を各々示す｝である。
【００２６】
本発明に係る多点ゲート射出成形における流量調節弁（以下、単に流量調節弁ということもある。）は、樹脂を射出するホットランナ方式又はオープンゲート方式のノズルを複数備えた多点ゲート射出成形金型（図示は省略）に取付けられ、該多点ゲート射出成形金型のキャビティ（図示は省略）に樹脂を分岐（本実施例では２つに分岐）させるマニホールドの角部を除くランナ部に、樹脂の流れる方向とは略直角の角度で該ランナ部の側方から該堰止めピンを該ランナ部内に対して進退可能に配置しており、該堰止めピンのランナ部内への進入量を調節することで該ランナ部内の樹脂通過可能流量を制御するものである。
【００２７】
図１及び図２に示すように、本発明の流量調節弁１はマニホールドブロック２に取付けられることで、該マニホールド２内に形成されているランナ部２１内の樹脂通過可能流量を側方から制御することができる。図１及び図２に示す符号３はスプルーブッシュであり、図２に示す符号３１はスプルーブッシュ３内に形成されているスプルーであり、同じく図２に示す符号２３はランナ部２１の分岐部である。
【００２８】
流量調節弁１１は、前記ランナ部２１内に凸曲面に形成された先端１１Ａが進入する堰止めピン１１と、該堰止めピン１１が雄ネジ部１１Ｂを介して螺合取り付けされるガイドネジ１２と、マニホールドブロック２内の堰止めピン１１のフランジとなるガイドフランジ１３と、ガイドネジ１２に対して堰止めピン１１の螺合位置を螺合軸方向において固定するためのロックナット１４と、ガイドネジ１２に対して堰止めピン１１の螺合位置を螺合軸に直交する方向から固定するための固定部材１５と、ガイドフランジ１３とマニホールドブロック２とのガスケット部材であるメタルリング１６と、ガイドネジ１２及びガイドフランジ１３に穿かれた透孔を介して流量調節弁１１をマニホールドブロック２に取付固定するための取付けボルト１７と、から主として構成されている。
【００２９】
堰止めピン１１は、ロックナット１４及び固定部材１５による固定を解除した状態で、六角頭部１１Ｃをレンチ等の工具で回動することで行うねじ込み操作又は緩め操作によって、堰止めピン１１をランナ部２１内に対して進退させることができ、この堰止めピン１１の進退により、該堰止めピン１１のランナ部２１内への進入量を調節することで該ランナ部２１内の樹脂通過可能流量を制御するものである。
【００３０】
多点ゲートの複数の各ゲートに通じる各ランナ部２１内への複数（本実施例では２つ）の堰止めピン１１の進入量を調節した後、各調節位置がズレルことなく維持するようにロックナット１４及び固定部材１５を緊締して各堰止めピン１１を固定する。尚、ねじ込み操作又は緩め操作によって進入量を調節した堰止めピン１１は、通常の射出成形においてはその調節位置がズレてしまう可能性は極めて低く、ロックナット１４及び固定部材１５による固定は二重三重の調節位置ズレ対策であるため、該ロックナット１４及び固定部材１５は本発明においては必須の構成ではない。
【００３１】
ランナ部２１内には、前記堰止めピン１１の最進入時に先端１１Ａが当接する部分であるランナ当り面２２には前記先端１１Ａの凸曲面を受ける形状の凹曲面が形成されている。
【００３２】
先端１１Ａの凸曲面とランナ当り面２２の凹曲面とは完全に一致する形状に限らず、少なくとも堰止めピン１１が最進入した際に該堰止めピン１１の先端１１Ａが入り込んで支持できると共に、樹脂流の滞留や乱流が生じ難い曲面形状であればよいが、堰止めピン１１が最進入した際に該堰止めピン１１Ａの先端１１Ａがランナ当り面２２の凹曲面に密着状態で入り込むように一致した形状に形成されていることが、該堰止めピン１１の先端１１Ａの支持安定性の点及び樹脂流の遮断の点で最も好ましい。
【００３３】
先端１１Ａの凸曲面は、曲面で構成される凸状であればよいが、図１、図３及び図４に示すような半球状の如き曲面の凸形状であることが好ましい。
【００３４】
また、ランナ当り面２２の凹曲面は、曲面で構成される凹状であればよいが、図３及び図４に示すような半球状の如き曲面の凹形状であることが好ましい。
【００３５】
本明細書において「半球状」とは、厳密な意味での半裁球状に限らず、図示の如き半球に至らない凸面鏡状の凸曲面や凹面鏡状の凹曲面までも含むものとする。
【００３６】
また、ランナ当り面２２に形成される凹曲面はランナ部２１から段部を介して形成されていてもよく、例えば、図３の（Ａ）に示すように直線部２２Ａを介して形成されたり、図３の（Ｂ）に示すようにテーパー部２２Ｂを介して形成されていてもよい。直線部２２Ａやテーパー部２２Ｂの如き段部は概ね２ｍｍ程度以内であることが好ましく、１ｍｍ程度以内であることがより好ましい。
【００３７】
尚、本実施例では、堰止めピン１１をランナ部２１内へ最進入させることで該ランナ部２１内を遮断して当該ランナ部２１内の樹脂流を止めることができる構成としているが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、堰止めピン１１をランナ部２１内へ最進入させた場合であっても、該堰止めピン１１の側面とランナ部２１内の壁面との間に間隙を設けること等の構成を採ることで樹脂流を完全に止めることなく減じる態様とすることもできる。
【００３８】
尚また、マニホールドブロック２は、この種の射出成形に用いられるマニホールドブロックとして公知公用の構成を採ることができ、温度センサや温調ヒータ等の補器類が取付けられた態様も本発明に包含される。
【００３９】
また、本発明の流量調整弁は種々の多点ゲート射出成形に適用することができるが、ホットランナ方式、オープンゲート方式のいずれかの射出成形に適用することが最も好ましい。
【００４０】
次に、図４に基き、樹脂通過可能流量を調節する流量調節弁の制御について説明する。
【００４１】
図４の（Ａ）は、堰止めピン１１を緩め操作によってランナ部２１内への進入量を最も少なくした状態（堰止めピンを退避させた状態）、即ち、ランナ部２１が全開の状態を示す。
【００４２】
図４の（Ｂ）は、堰止めピン１１を図４の（Ａ）の状態からねじ込み操作によってランナ部２１内へ樹脂通過可能流量が１／２程度になるまで進入させた状態、即ち、ランナ部２１が半開の状態を示す。
【００４３】
図４の（Ｃ）は、堰止めピン１１を更にねじ込み操作によって先端１１Ａがランナ当り面２２に当接するまで進入させた状態、即ち、ランナ部２１が遮断された状態（全閉状態）を示す。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る多点ゲート射出成形における流量調節弁の一実施例を示す一部分解拡散斜視図（２つの流量調整弁の一方を分解拡散斜視図として示す）
【図２】図１に示す流量調節弁の一部切欠正面図
【図３】ランナ当り面の他の実施例を示す概略断面図
【図４】図１に示す流量調節弁の樹脂通過可能流量の制御状態を示す図２のＩＶ−ＩＶ線概略断面図｛（Ａ）は全開状態、（Ｂ）は半開状態、（Ｃ）は遮断状態、を各々示す｝
【符号の説明】
【００４５】
１  流量調整弁
１１  堰止めピン
１１Ａ  先端
１１Ｂ  雄ネジ部
１１Ｃ  六角頭部
１２  ガイドネジ
１３  ガイドフランジ
１４  ロックナット
１５  固定部材
１６  メタルリング
１７  取付けボルト
２  マニホールドブロック
２１  ランナ部
２２  ランナ当り面
２２Ａ  直線部
２２Ｂ  テーパー部
２３  分岐部
３  スプルーブッシュ
３１  スプルー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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