(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに開閉し型閉時にキャビティを相互間に形成する複数の型体と、この型体に設けられた材料通路を前記キャビティへ開口させる環状のゲートを開閉するバルブ装置とを備え、このバルブ装置は、内部に材料通路を有するバルブケーシングと、このバルブケーシングの内部に設けられ前記ゲートを開閉する筒状のバルブ体と、型閉時に他の型体に接すると共に前記ゲート内に位置し前記バルブ体が外嵌するピン体とを備えたバルブゲート式金型装置において、前記バルブケーシングの中央側たる本体部の外周には、前記材料通路を加熱する中央側加熱手段が設けられ、該中央側加熱手段は、ヒーターカバーにより外周側から覆われ、前記バルブケーシングの反ゲート側である径大部の外周には、前記材料通路を加熱する径大部加熱手段が設けられ、該径大部加熱手段は、ヒーターカバーにより外周側から覆われ、前記バルブケーシングの先端部に前記材料通路を加熱するゲート側加熱手段が設けられ、該ゲート側加熱手段は、ヒーターカバーにより外周側から覆われ、前記ヒーターカバーは内部に溶融樹脂が入り込まない気密性を有していることを特徴とするバルブゲート式金型装置。
【請求項２】
前記ピン体が前記バルブケーシングの内部に設けられたセンターピンであり、前記他の型体は、型閉時に前記センターピンが突き当たるコア体を備えることを特徴とする請求項１記載のバルブゲート式金型装置。
【請求項３】
前記バルブケーシングは前記型体に形成された組み込み孔に組み込まれ、この組み込み孔のゲート側には前記バルブケーシングが嵌合するゲート側嵌合受部を設け、前記バルブケーシングには、前記ゲート側嵌合受部に嵌合する嵌合部を設けると共に、この嵌合部又は該嵌合部よりゲート側に前記ゲート側加熱手段を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載のバルブゲート式金型装置。
【請求項４】
前記ゲート側加熱手段を断熱カバーで覆い、この断熱カバーが前記ゲート側嵌合受部に嵌合することを特徴とする請求項３記載のバルブゲート式金型装置。
【請求項５】
前記バルブケーシングは前記型体に形成された組み込み孔に組み込まれ、前記バルブケーシングの反ゲート側には中央側より大きな前記径大部が設けられ、この径大部の反ゲート側において前記材料通路は前記バルブ体から離れた位置に設けられ、前記径大部が嵌合する径大嵌合受部を前記組み込み孔に設けたことを特徴とする請求項１又は２記載のバルブゲート式金型装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば熱可塑性樹脂の射出成形などに用いられるバルブゲート式金型装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
製品成形用のキャビティへのゲートまでの材料通路内の成形材料である樹脂を加熱して常時溶融状態に保つホットランナー金型装置において、ゲートをバルブピンなどのバルブ体により機械的に開閉するバルブゲート式金型装置が知られている。なお、ホットランナー金型装置は、成形能率を高めることを目的としたものであり、ゲートを閉じるのは、型開時などにゲートから樹脂が漏れるのを防止するためである。また、バルブゲート式金型装置では、ゲートおよびピン状のバルブ体の軸方向とこのバルブ体の移動方向は、一般的に型閉時に相互間に製品形状のキャビティを形成する固定型および可動型の型開閉方向と一致させてある。すなわち、ゲートはダイレクトゲートになっている。そして、従来のバルブゲート式金型装置では、ゲートおよびこれに嵌合するバルブ体は円柱形状になっていた。
【０００３】
ところで、中央部に孔部を有する環状または筒状の製品を成形する場合、その製品の軸方向を型開閉方向と一致させることになる。ところが、従来のような円柱形状のダイレクトゲートでは、環状または筒状の製品の場合、この製品の偏った位置にゲートを設けざるを得ない。しかし、このようにゲートが製品の偏った位置にあると、孔部が妨げとなって、ゲートからキャビティ内に均一に樹脂を充填できず、成形される製品の精度、特に真円度を向上させにくい問題があった。
【０００４】
そこで、この問題を解決するために、中央部に孔部を有する環状または筒状の製品を成形する場合に、ゲートを、孔部を囲む環状にすることが提案されている。この場合、ゲートの形状に合わせてバルブ体は筒状に形成され、このバルブ体内には、製品の孔部に対応するピン体が通される。ここで、従来のこの種の金型装置の一例について、図３を参照しながら説明する。図３において、１は固定型、２は可動型で、型体であるこれら固定型１および可動型２は、図示上下方向（型開閉方向）に互いに移動して開閉し、型閉時に相互間に製品形状のキャビティ３を複数形成するものである。前記固定型１には、前記キャビティ３に臨むゲート形成孔４が設けられ、固定型１に形成された組み込み孔５にバルブ装置６のバルブケーシング７が組み込まれ、該バルブケーシング７の先端が嵌合受部８に嵌合している。そして、前記バルブケーシング７内には、射出成形機に接続されたランナーに連通する材料通路９が形成されている。また、バルブケーシング７の外周には、材料通路９を加熱する加熱手段としてのヒーター10が設けられている。さらに、前記材料通路９内を貫通してほぼ円筒状のバルブ体としてのバルブスリーブ11が設けられており、このバルブスリーブ11の先端側は細長いほぼ円柱状のピン体12が外嵌している。これらバルブスリーブ11およびピン体12は、前記型開閉方向を軸方向としており、バルブスリーブ11はピン体12に対して軸方向へ摺動可能である。また、ピン体12は、前記ゲート形成孔４内に同軸的に位置しており、その結果、これらゲート形成孔４およびピン体12により環状のゲート13は、成形される製品の孔部を囲む環状に形成されることになる。これとともに、ピン体12は、その先端面によりキャビティ３の一部を形成するものである。一方、前記筒状のバルブスリーブ11は、その軸方向に移動するものであるが、前記環状のゲート13に挿脱自在に嵌合する薄肉円筒状のゲート閉塞部14を先端部に有し、ゲート13を開閉するものである。
【０００５】
また、前記可動型２はコア15を有し、このコア15はキャビティ３を形成するものであり、製品の内面および孔部を形成する。そして、型閉時には、前記固定型１側のピン体12がコア15に突き当たるようになっている。
【０００６】
そして、このようなホットランナー金型装置においては、上記のようにバルブケーシングの外周にヒーター10を設けて、材料通路９内の樹脂を加熱して常時溶融状態に保つようにしているが、ヒーター10から離れた両端側が低くなる。これは、キャビティ３内の樹脂を速やかに固化させるために冷却される固定型１及び可動型２に対して、バルブケーシング７のゲート13側が前記嵌合受部８で接触し、この接触部を通じてバルブケーシング７から固定型１へ熱が逃げることが一因である。そして、材料通路９における最も温度の低い部分つまり両端側で、樹脂の流動性を確保できるだけの温度が得られるようにしなければならないが、そのため、中間部の温度は過度に高くなる。そして、温度が高すぎると、材料通路９内の樹脂がヤケ（黒い焦げを生じること）を生じ、この樹脂の特性が悪くなる。
【０００７】
そして、上記図３に示した構造のものでは、ゲート形成孔４にピン体12が位置することにより環状のゲート13が形成され、そのピン体12が型閉時に可動型２のコア15に突き当たり、ピン体12がコア15により可動型２に接し、ピン体12に接するコア15を伝わってゲート側の熱が可動型２に逃げ易いという問題がある。また、他の構造では、型閉時に可動型のピン体であるコアピンがバルブスリーブに着脱自在に嵌入し、そのコアピンとゲート形成孔との間に環状のゲートを形成するものや、型閉時に固定型のピン体が可動型に着脱自在に嵌入し、そのピン体とゲート形成孔との間に環状のゲートを形成するものなどがあるが、いずれもピン体によりゲート側から可動型に熱が逃げ易いという問題がある。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決しようとするもので、バルブ体が外嵌するピン体が型閉時に他の型体に接するバルブゲート式金型装置において、バルブケーシング内の材料通路における成形材料を均一に加熱することができるバルブゲート式金型装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、前記目的を達成するために、互いに開閉し型閉時にキャビティを相互間に形成する複数の型体と、この型体に設けられた材料通路を前記キャビティへ開口させる環状のゲートを開閉するバルブ装置とを備え、このバルブ装置は、内部に材料通路を有するバルブケーシングと、このバルブケーシングの内部に設けられ前記ゲートを開閉する筒状のバルブ体と、型閉時に他の型体に接すると共に前記ゲート内に位置し前記バルブ体が外嵌するピン体とを備えたバルブゲート式金型装置において、前記バルブケーシングの中央側たる本体部の外周には、前記材料通路を加熱する中央側加熱手段が設けられ、該中央側加熱手段は、ヒーターカバーにより外周側から覆われ、前記バルブケーシングの反ゲート側である径大部の外周には、前記材料通路を加熱する径大部加熱手段が設けられ、該径大部加熱手段は、ヒーターカバーにより外周側から覆われ、前記バルブケーシングの先端部に前記材料通路を加熱するゲート側加熱手段が設けられ、該ゲート側加熱手段は、ヒーターカバーにより外周側から覆われ、前記ヒーターカバーは内部に溶融樹脂が入り込まない気密性を有しているものである。
【００１０】
成形に際しては、複数の型体を型閉してこれらの型体間にキャビティを形成する。このとき、ピン体が他の型体に接すると共に前記環状のゲート内に位置する。そして、バルブ体によりゲートを開放し、材料通路からゲートを通してキャビティ内に成形材料を充填する。その後、バルブ体を移動させてゲートを閉じる。さらに、キャビティ内の成形材料が冷却して固化した後、型開して製品キャビティ内で固化した成形材料つまり成形された製品を取り出す。その後、再び型閉して以上の成形サイクルを繰り返す。そして、型閉時に、ピン体が他の型体に接すること及びバルブケーシングのゲート側は他の型体に近接するため、他の型体側に熱が逃げ易いが、ゲート側加熱手段の加熱により、バルブケーシングのゲート側においても、材料通路内の成形材料を常時溶融状態に保持つために必要な加熱を行うことができる。また、中央側加熱手段は、ヒーターカバーにより外周側から覆われ、反ゲート径大部加熱手段は、ヒーターカバーにより外周側から覆われ、ゲート側加熱手段は、ヒーターカバーにより外周から覆われているため、中央側加熱手段、径大部加熱手段、及びゲート側加熱手段の熱が外部に逃げ難くなり、材料通路の加熱効率が向上する。
【００１１】
また、請求項２の発明は、請求項１記載のバルブゲート式金型装置において、前記ピン体が前記バルブケーシングの内部に設けられたセンターピンであり、前記他の型体は、型閉時に前記センターピンが突き当たるコア体を備えるものである。
【００１２】
型閉時にセンターピンが他の型体のコア体に突き当たって、該センターピンからコア体側に熱が逃げるが、この熱をゲート側加熱手段により加熱供給することにより、ゲート側の材料通路における成形材料を、所定の加熱温度に保つことができる。
【００１３】
また、請求項３の発明は、請求項１又は２記載のバルブゲート式金型装置において、前記バルブケーシングは前記型体に形成された組み込み孔に組み込まれ、この組み込み孔のゲート側には前記バルブケーシングが嵌合するゲート側嵌合受部を設け、前記バルブケーシングには、前記ゲート側嵌合受部に嵌合する嵌合部を設けると共に、この嵌合部又は該嵌合部よりゲート側に前記ゲート側加熱手段を設けたものである。
【００１４】
組み込み孔に組み込むバルブケーシングは、ゲート側の嵌合部がゲート側嵌合部に嵌合することにより、位置決めされる。この位置決め構造において、嵌合受部から型体側にバルブケーシングの熱が逃げ易いが、嵌合部又はこれよりゲート側においては、ゲート側加熱手段においてバルブケーシングを加熱するため、ゲート側の材料通路を所定の温度に加熱することができる。
【００１５】
また、請求項４の発明は、請求項３記載のバルブケーシングにおいて、前記ゲート側加熱手段を断熱カバーで覆い、この断熱カバーが前記ゲート側嵌合受部に嵌合するものである。
【００１６】
ゲート側加熱手段を断熱カバーにより覆うことにより、加熱手段の熱が外部に逃げ難くなり、加熱手段による材料通路側の加熱効率が向上し、同時に、その断熱カバーがゲート側嵌合受部に嵌合するから、ゲート側嵌合受部から周囲の型体側への熱の移動を抑制できると共に、該断熱カバーによりバルブケーシングのゲート側を型体に位置決め状態で組み込むことができる。
【００１７】
また、請求項５の発明は、請求項１又は２記載のバルブゲート式金型装置において、前記バルブケーシングは前記型体に形成された組み込み孔に組み込まれ、前記バルブケーシングの反ゲート側には中央側より大きな前記径大部が設けられ、この径大部の反ゲート側において前記材料通路は前記バルブ体から離れた位置に設けられ、前記径大部が嵌合する径大嵌合受部を前記組み込み孔に設けたものである。
【００１８】
径大部の反ゲート側において、材料通路はバルブ体と外れた位置にあり、マニホールドなどのランナーに接続され、その径大部は組み込み孔の径大部嵌合受部に嵌合することにより、型体に位置決めされる。この位置決め構造において、嵌合受部から型体側にバルブケーシングの熱が逃げ易いが、径大部加熱手段においてバルブケーシングの径大部を加熱するため、ランナーと接続される径大部の材料通路を所定の温度に加熱することができる。
【００１９】
【発明の実施形態】
以下、本発明のバルブゲート式金型装置一実施例について、図１及び図２を参照しながら説明する。まず、バルブゲート式金型装置の構成について説明する。
【００２０】
21は固定型、22は可動型で、型体であるこれら固定型21および可動型22は、図示上下方向（型開閉方向）に互いに移動して開閉し、型閉時に相互間に製品形状のキャビティ23を複数形成するものである。前記固定型21は、キャビティ23を形成するキャビティブロック26を埋め込んで固定した固定側型板27と、この固定側型板27における可動型22と反対側の面にスペーサーブロック28を介して固定された固定側取り付け板29とを備え、この固定側取り付け板29は、射出成形機の型締用の固定側プラテンに取り付けられるものである。また、前記固定側型板27と前記固定側取り付け板29との間には、マニホールド31が設けられている。このマニホールド31内には、射出成型機のノズルが接続される図示していないスプルーを前記各キャビティ23へ分岐させる材料通路であるランナー32が形成されているとともに、このランナー32を加熱する加熱手段としてのヒーター32Ａが設けられている。
【００２１】
また、前記マニホールド31における固定側型板27側の面には、バルブ装置33のバルブケーシング34が接続されている。このバルブケーシング34は、前記固定側型板27およびキャビティブロック26に形成された組み付け孔35，36内に挿入されている。そして、バルブケーシング34は、円筒形の本体部37のマニホールド31側の端部に径大部38が形成され、本体部37のゲート側の端部に先端に向って縮小する先端部39が形成されている。
【００２２】
また、前記キャビティブロック26の組み付け孔36の先端部は、前記キャビティ23に臨むゲート形成孔41になっている。そして、前記バルブケーシング34内には、前記マニホールド31のランナー32に連通する材料通路42が形成されている。この材料通路42は前記型開閉方向に延びているが、材料通路42におけるマニホールド31側の一部には屈曲部43が形成され、この屈曲部43は後述するバルブ体から離れた位置に開口部43Ａを有し、この開口部43Ａと前記ライナー32が接続されている。また、バルブケーシング34の中央側たる本体部37の外周には、材料通路42を加熱する中央側加熱手段としてのヒーター44が設けられており、このヒーター44は、ヒーターカバー45により外周側から覆われている。さらに、ヒーター44の内側に添えて温度センサー46が設けられている。また、バルブケーシング34の本体部37およびヒーターカバー45と組み付け孔35，36の内面との間の多くの部分は隙間になっていて、断熱層47を形成している。
【００２３】
また、バルブケーシング34の径大部38の外周には、材料通路42の屈曲部43を加熱する径大部加熱手段としてのヒーター51が設けられており、このヒーター51は、ヒーターカバー52により外周側から覆われている。さらに、ヒーター51の内側に添えて温度センサー（図示せず）が設けられている。そして、径大部38の先端側が組み込み孔35の径大嵌合受部53に嵌合する。
【００２４】
さらに、バルブケーシング34の先端部39の外周には、材料通路42を加熱する加熱手段としてのリングヒーター61が設けられており、このリングヒーター61は、線状ヒーターを一重に巻いたものであって、断熱カバーたるヒーターカバー62により外周側から覆われており、該ヒーターカバー62は内部に溶融樹脂が入り込まない気密性を有する。また、リングヒーター61に添えて温度センサー（図示せず）が設けられている。前記先端部39には前記リングヒーター61を巻装する段部39Ａが設けられ、そのリングヒーター61の上からリング状のヒーターカバー62が先端部39に外嵌される。そのヒーターカバー62はバルブケーシング34より熱伝導率の低い材質からなり、その外周には円柱外周面状の嵌合部62Ａが形成され、この嵌合部62Ａが嵌合するゲート側嵌合受部63が、前記組み込み孔36に形成されている。また、先端部39およびヒーターカバー62の外周と組み込み孔36の内面との間の部分は隙間になっていて、該隙間が前記材料通路42と連通し、内部に成形材料たる樹脂（図示せず）が充填されて樹脂断熱層64となる。このよう前記隙間に樹脂が充填されても、ヒーターカバー62により内部のリングヒーター61は樹脂に接することはない。
【００２５】
したがって、バルブケーシング34は、先端側（ゲート73側）のヒーターカバー62が嵌合受部63に嵌合すると共に、基端側（反ゲート73側）の径大部38が径大嵌合受部53に嵌合することにより、固定型21の組み込み孔35，36に位置決め状態で組み込まれる。
【００２６】
さらに、前記材料通路42内のほぼ中央を貫通してほぼ円筒状のバルブ体としてのバルブスリーブ71が設けられており、このバルブスリーブ71内に細長いほぼ円柱状のピン体72が嵌合されている。尚、前記開口部43Ａはバルブスリーブ71と離れた位置で径大部38の反ゲート73側の面に開口する。それらバルブスリーブ71およびセンターピン72は、前記型開閉方向を軸方向としており、バルブスリーブ71はセンターピン72に対して軸方向へ摺動可能である。また、センターピン72は、前記ゲート形成孔41内に同軸的に位置しており、その結果、これらゲート形成孔41およびセンターピン72の先端部72Ａにより形成され前記材料通路42をキャビティ23に連通させるゲート73は、成形される製品の孔部を囲む環状に形成されることになる。すなわち、ゲート形成孔41とのセンターピン72の先端部72Ａの間に、環状のゲート73が形成される。これとともに、センターピン72は、その先端面によりキャビティ23の一部を形成するものであって固定型21に位置固定されている。また、センターピン72の先端部72Ａが基端側より径大に形成されており、先端部72Ａに前記バルブスリーブ71の先端が摺動自在に外嵌する。
【００２７】
一方、前記筒状のバルブスリーブ71は、その軸方向に移動するものであるが、前記環状のゲート73に挿脱自在に嵌合する薄肉円筒状のゲート閉塞部74を先端部に有し、ゲート73を開閉するものである。なお、バルブスリーブ71は、バルブケーシング34の径大部38内に固定されたガイドブッシュ75を摺動自在に貫通しているとともに、バルブケーシング34の材料通路42内に形成された複数の支持羽根76の内側にバルブスリーブ71が常時摺動自在に嵌合している。これにより、バルブスリーブ71がバルブケーシング34に支持されている。さらに、詳細には、３枚の支持羽根76が、材料通路42の内周面に型開閉方向に延びて一体に形成し、これら支持羽根76間が凹溝101となっている。前記支持羽根76は、材料通路42の中心軸に対して120°ずつ離れて放射状に位置している。また、支持羽根76の内側縁は、ゲート73と反対の部分である基端側が凸状湾曲縁102となり、他の縁は前記型開閉方向と平行で前記バルブスリーブ71の外周面に摺動する摺動縁103となっており、それら複数の支持羽根76によりバルブスリーブ71を摺動自在に支持する。尚、前述のような支持羽根76を一体に有するバルブケーシング34は、例えば放電加工により製造できる。
【００２８】
そして、前記バルブスリーブ71の駆動のために、このバルブスリーブ71は、前記マニホールド31に形成された通孔77を貫通して固定側取り付け板29に設けられた駆動装置としての油圧シリンダー装置などの流体圧シリンダー装置（図示せず）に接続されている。
【００２９】
前記可動型22は、前記固定側型板27に突き当たる可動側型板81を有しており、この可動側型板81にコア体たるコアピン82が固定されている。これら可動側型板81およびコアピン82は、ともにキャビティ23を形成するものであるが、特にコアピン82は、製品の内面および孔部を形成するものである。そして、型閉時には、前記固定型21側のセンターピン72がコアピン82に突き当たるようになっている。また、図示していないが、可動側型板81における固定型21と反対側の面には可動側受け板が固定されており、この可動側受け板における固定型21と反対側の面にはスペーサブロックを介して可動側取り付け板が固定されている。この可動側取り付け板は、射出成形機の型締用の可動側プラテンに取り付けられるものである。
【００３０】
つぎに、前記の構成について、その作用を説明する。成形時には、まず固定型21と可動型22とを型閉してこれら固定型21および可動型22間にキャビティ23を形成する。このとき、固定型21側のピン体32は、可動型22のコアピン82に突き当たってキャビティ23の一部を形成する。そして、射出成型機のノズルからスプルーに成形材料である溶融した熱可塑性樹脂を射出する。また、バルブスリーブ71を図中上方に移動してゲート73を開成する。射出した樹脂は、マニホールド31のランナー32かバルブケーシング34内の材料通路42を通って、環状のゲート73からキャビティ23内に流入する。このキャビティ23内に樹脂が充填された後、バルブスリーブ71をゲート73側に移動し、ゲート閉塞部74によりゲート73を閉塞する。さらに、キャビティ23内の樹脂が冷却して固化した後、固定型21と可動型22とを型開してキャビティ23内の樹脂すなわち成形された製品を取り出す。その後、再び型閉して以上の成形サイクルを繰り返す。そして、全成形サイクルを通じて、ヒーター44，61，51の加熱により材料通路42内の樹脂は常時溶融状態に保たれる。
【００３１】
このような成形において、型閉時には、環状のゲート形成孔41内にセンターピン72が位置して環状のゲート73が形成され、そのセンターピン72が可動型22のコアピン82に面接触状態で接する。このため、バルブ装置33の先端側から可動型22に熱が逃げ易くなるが、バルブケーシング34の先端部39にリングヒーター61を設けて加熱することにより、バルブケーシング34の先端側における樹脂通路42の温度を本体部37側と同一に保つことができる。
【００３２】
また、上述したバルブケーシング34の組み付け構造においては、先端部39側と径大部38とを取り付け孔36，37の嵌合受部53，63に嵌合することにより、ゲート73などに対して正確な位置にバルブケーシング34を組み付けることができる。このように嵌合箇所を最小限としているが、この嵌合箇所からバルブケーシング34側の熱が周囲の金型に逃げるが、さらに、先端部39のリングヒーターに加えて、径大部38にもヒーター51を設けることにより、バルブケーシング34内の材料通路42全体の均熱化が可能となる。
【００３３】
このように本実施形態では、請求項１に対応して、互いに開閉し型閉時にキャビティ23を相互間に形成する複数の型体たる固定型21及び可動型22と、この固定型21に設けられた材料通路42をキャビティ23へ開口させる環状のゲート73を開閉するバルブ装置33とを備え、このバルブ装置33は、内部に材料通路42を有するバルブケーシング34と、バルブケーシング34の内部に設けられゲート73を開閉する筒状のバルブ体たるバルブスリーブ71と、型閉時に他の型体たる可動型22のコアピン82に接すると共にゲート73内に位置しバルブスリーブ71が外嵌するピン体たるセンターピン72とを備えたバルブゲート式金型装置において、バルブケーシング34の中央側たる本体部37の外周には、材料通路42を加熱する中央側加熱手段たるヒーター44が設けられ、該ヒーター44は、ヒーターカバー45により外周側から覆われ、バルブケーシング34の反ゲート側である径大部38の外周には、材料通路42を加熱する径大部加熱手段たるヒーター51が設けられ、該ヒーター51は、ヒーターカバー52により外周側から覆われ、バルブケーシング34の先端部39に材料通路42を加熱するゲート側加熱手段たるリングヒーター61が設けられ、該リングヒーター61は、ヒーターカバー62により外周側から覆われ、ヒーターカバー62は内部に溶融樹脂が入り込まない気密性を有しているから、バルブケーシング34のゲート73近傍にゲート側加熱手段たるリングヒーター61を設けたから、固定型21と可動型22を型閉してこれらの間にキャビティ23を形成し、このとき、センターピン72が可動型22のコアピン82に接すると共に環状のゲート73内に位置する。そして、バルブスリーブ71によりゲート73を開放し、材料通路42からゲート73を通してキャビティ23内に成形材料を充填する。その後、バルブスリーブ71を移動させてゲート13を閉じる。さらに、キャビティ23内の成形材料が冷却して固化した後、型開してキャビティ23内で固化した成形材料つまり成形された製品を取り出す。その後、再び型閉して以上の成形サイクルを繰り返す。そして、型閉時に、センターピン72が可動型22に接すること及びバルブケーシング34のゲート73側は可動型22に近接するため、可動型22側に熱が逃げ易いが、リングヒーター61の加熱によりバルブケーシング34のゲート73側においても材料通路42内の成形材料を常時溶融状態に保持つために必要な加熱を行うことができる。
【００３４】
また、このように本実施形態では、請求項２に対応して、ピン体がバルブケーシング34の内部に設けられたセンターピン72であり、他の型体たる可動型22は、型閉時にセンターピン72が突き当たるコア体たるコアピン82を備えるから、型閉時にセンターピン72が可動型22のコアピン82に突き当たって、該センターピン72からコアピン82側に熱が逃げるが、この熱をリングヒーター61により加熱供給することにより、ゲート73側の材料通路42における成形材料を、所定の加熱温度に保つことができる。
【００３５】
また、このように本実施形態では、請求項３に対応して、バルブケーシング34は型体たる固定型21に形成された組み込み孔35，36に組み込まれ、この組み込み孔36のゲート73側にはバルブケーシング34が嵌合するゲート側嵌合受部63を設け、バルブケーシング34には、ゲート側嵌合受部63に嵌合する嵌合部62Ａを設けると共に、この嵌合部32Ａ又は該嵌合部62Ａよりゲート73側にゲート側加熱手段たるリングヒーター61を設けたから、組み込み孔35，36に組み込むバルブケーシング34は、ゲート73側がゲート側嵌合部63に嵌合することにより、位置決めされ、この位置決め構造において、ゲート側嵌合受部63から周囲の型体にバルブケーシング34の熱が逃げ易いが、ゲート側嵌合受部63又はこの嵌合受部63よりゲート73側においては、リングヒーター61においてバルブケーシング34の先端側を加熱するため、ゲート73側の材料通路42を所定の温度に加熱することができる。
【００３６】
また、このように本実施形態では、請求項４に対応して、ゲート側加熱手段たるリングヒーター61を断熱カバーたるヒーターカバー62で覆い、このヒータカバー62がゲート側嵌合受部63に嵌合するから、リングヒーター61を断熱性を有するヒーターカバー62により覆うことにより、リングヒーター61の熱が外部に逃げ難くなり、リングヒーター61による材料通路42側の加熱効率が向上し、同時に、そのヒーターカバー62がゲート側嵌合受部63に嵌合するから、ゲート側嵌合受部63から周囲の型体側への熱の移動を抑制できると共に、該ヒーターカバー62によりバルブケーシング34のゲート73側を固定型21に位置決め状態で組み込むことができる。
【００３７】
また、このように本実施形態では、請求項５に対応して、バルブケーシング34は型体たる固定型21に形成された組み込み孔35，36に組み込まれ、バルブケーシング34の反ゲート73側である基端側には中央側の本体部37より径大な径大部38が設けられ、この径大部38の反ゲート側において材料通路42はバルブ体たるバルブスリーブ71から離れた位置が設けられ、径大部38が嵌合する径大嵌合受部53を組み込み孔35に設けたから、径大部38の反ゲート側の面において、材料通路42の開口部43Ａは中心のバルブスリーブ71と外れた位置にあり、その開口部43Ａがマニホールド31などのランナー32に接続され、その径大部38は組み込み孔35の径大嵌合受部53に嵌合することにより、固定型21に位置決めされ、この位置決め構造において、径大嵌合受部53から周囲の型体側にバルブケーシング34の熱が逃げ易いが、ヒーター51においてバルブケーシング34の径大部38を加熱するため、ランナー32と接続される径大部38の材料通路たる屈曲部43を所定の温度に加熱することができる。
【００３８】
なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、前記実施形態では、ピン体であるセンターピンをバルブ装置に設け、前記他の型体は、型閉時にセンターピンが突き当たるコア体を設ける例を示したが、請求項１においては、型閉時に可動型のピン体であるコアピンがバルブスリーブに着脱自在に嵌入し、そのコアピンとゲート形成孔との間に環状のゲートを形成するものや、型閉時に固定型のピン体が可動型に着脱自在に嵌入し、そのピン体とゲート形成孔との間に環状のゲートを形成するものにも本発明は適用可能である。また、実施例では、センターピンにバルブスリーブが直接外嵌する例を示したが、両者間に他の部材が介在してもよい。また、実施形態では、外周が円形の径大部を示したが、径大部は円形に限らず、本体部より大きく構成されたものであればよい。さらに、前記実施形態では、成形材料が熱可塑性樹脂であったが、本発明は、熱可塑性樹脂以外の成形材料の成形にも適用できる。
【００３９】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、バルブ装置は、内部に材料通路を有するバルブケーシングと、このバルブケーシングの内部に設けられ前記ゲートを開閉する筒状のバルブ体と、型閉時に他の型体に接すると共に前記ゲート内に位置し前記バルブ体が外嵌するピン体とを備えたバルブゲート式金型装置において、前記バルブケーシングの中央側たる本体部の外周には、前記材料通路を加熱する中央側加熱手段が設けられ、該中央側加熱手段は、ヒーターカバーにより外周側から覆われ、前記バルブケーシングの反ゲート側である径大部の外周には、前記材料通路を加熱する径大部加熱手段が設けられ、該径大部加熱手段は、ヒーターカバーにより外周側から覆われ、前記バルブケーシングの先端部に前記材料通路を加熱するゲート側加熱手段が設けられ、該ゲート側加熱手段は、ヒーターカバーにより外周側から覆われ、前記ヒーターカバーは内部に溶融樹脂が入り込まない気密性を有しているから、ゲート側加熱手段の加熱により、バルブケーシングのゲート側においても、材料通路内の成形材料を常時溶融状態に保持つために必要な加熱を行うことができる。また、中央側加熱手段は、ヒーターカバーにより外周側から覆われ、径大部加熱手段は、ヒーターカバーにより外周側から覆われ、ゲート側加熱手段は、ヒーターカバーにより外周から覆われているため、中央側加熱手段、径大部加熱手段、及びゲート側加熱手段の熱が外部に逃げ難くなり、材料通路の加熱効率が向上する。
【００４０】
また、請求項２の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、バルブゲート式金型装置において、前記ピン体が前記バルブケーシングの内部に設けられたセンターピンであり、前記他の型体は、型閉時に前記センターピンが突き当たるコア体を備えるものであり、ゲート側の材料通路における成形材料を、所定の加熱温度に保つことができる。
【００４１】
また、請求項３の発明は、請求項１又は２記載の発明の効果に加えて、前記バルブケーシングは前記型体に形成された組み込み孔に組み込まれ、この組み込み孔のゲート側には前記バルブケーシングが嵌合するゲート側嵌合受部を設け、前記バルブケーシングには、前記ゲート側嵌合受部に嵌合する嵌合部を設けると共に、この嵌合部又は該嵌合部よりゲート側に前記ゲート側加熱手段を設けたものであり、ゲート側の嵌合部がゲート側嵌合部に嵌合することにより、位置決めされ、この位置決め構造において、嵌合部又はこれよりゲート側においては、ゲート側加熱手段においてバルブケーシングを加熱するため、ゲート側の材料通路を所定の温度に加熱することができる。
【００４２】
また、請求項４の発明は、請求項３の発明の効果に加えて、前記ゲート側加熱手段を断熱カバーで覆い、この断熱カバーが前記ゲート側嵌合受部に嵌合するものであり、ゲート側加熱手段を断熱カバーにより覆うことにより、加熱手段の熱が外部に逃げ難くなり、加熱手段による材料通路側の加熱効率が向上し、同時に、その断熱カバーがゲート側嵌合受部に嵌合するから、ゲート側嵌合受部から周囲の型体側への熱の移動を抑制できると共に、該断熱カバーによりバルブケーシングのゲート側を型体に位置決め状態で組み込むことができる。
【００４３】
また、請求項５の発明は、請求項１又は２の発明の効果に加えて、前記バルブケーシングは前記型体に形成された組み込み孔に組み込まれ、前記バルブケーシングの反ゲート側には中央側より大きな前記径大部が設けられ、この径大部の反ゲート側において前記材料通路は前記バルブ体から離れた位置に設けられ、前記径大部が嵌合する径大嵌合受部を前記組み込み孔に設けたものであり、径大部加熱手段においてバルブケーシングの径大部を加熱するため、ランナーと接続される径大部の材料通路を所定の温度に加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のバルブゲート式金型装置の一実施形態を示す断面図であり、ゲートが閉まった状態を示している。
【図２】  同上支持羽根回りの断面図である。
【図３】  従来のバルブゲート式金型装置の型閉時におけるゲート近傍の断面図である。
【符号の説明】
21  可動型（型体）
22  固定型（型体）
23  キャビティ
32  ランナー（材料通路）
33  バルブ装置
34  バルブケーシング
35  組み付け孔
36  組み付け孔
37  本体部
38  径大部
39  先端部
41  ゲート形成孔
42  材料通路
43  屈曲部（材料通路）
44  ヒーター（中央側加熱手段）
45  ヒータ−カバー
51  ヒーター（径大部加熱手段）
53  径大嵌合受部
61  リングヒーター（ゲート側加熱手段）
62  ヒーターカバー(断熱カバー)
63  ゲート側嵌合受部
71  バルブスリーブ
72  センターピン（ピン体）
72Ａ  先端部
73  ゲート
74  ゲート閉塞部
【図１】
0003704704.tif 000002
【図２】
0003704704.tif 000003
【図３】
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