(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともシリンダと、該シリンダによって作動されるバルブピンと、該バルブピンの開動作によってゲートから金型に樹脂が射出される射出ノズルと、からなる一対の射出ユニットを５以上備えた、多点ゲート射出成形装置の射出装置において、
前記射出ユニットは、少なくとも横１列に配列され、かつ、前記バルブピンの長さが異なる少なくとも２種からなり、
前記シリンダが、２段に分かれて上下段違いに配設固定され、
１段目に配設されたシリンダのバルブピンは、２段目に配設されたシリンダのバルブピンよりも長さが短く、
２段目に配設されたシリンダのバルブピンは、１段目に配設されたシリンダの近傍を通過して前記射出ノズルのゲートに臨ませてあり、
かつ、前記シリンダが、１段目と２段目の交互に配設固定されており、
１段目に配設されたシリンダの間に、２段目に配設されたシリンダのバルブピンが挿通されていることを特徴とする多点ゲート射出成形装置の射出装置。
【請求項２】
隣り合い１段違いに配設されたシリンダが、上下方向においてシリンダの横幅が重なり合う位置に配設されてい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装置の射出装置。
【請求項３】
射出ユニットが、２列以上に配列されてい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装置の射出装置。
【請求項４】
射出ノズルが、上下方向における略同一の高さ位置に配設されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の多点ゲート射出成形装置の射出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形装置の射出装置に関し、詳しくは、シリンダとバルブピンと射出ノズルからなる射出ユニットを複数備えた多点ゲート射出成形装置における射出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、図７に示すような射出成形装置の射出装置が知られている。
図７に示す射出成形装置の射出装置は、シリンダ、バルブピン及び射出ノズルからなる射出ユニットが、直線状に複数配列された射出装置である。
しかし、この技術は、射出ユニットを直線状に複数配列した際に、射出装置の横幅が長くなり、装置全体のサイズが横長で大型化するという問題があった。
【０００３】
この問題を解決するため、特許文献１に記載の技術が提案されている。
特許文献１に記載の技術は、「溶融状態のプラスチック原料を射出する開口（ゲート）を有するノズルチップが固着された複数のノズル（射出ノズル）を直線上に単列又は複列に互いに近接させて配置し、前記開口（ゲート）を開閉するバルブピンを前記複数の各ノズルごとに挿入し、前記バルブピンを１つのシリンダのピストンに結合したことを特徴とするプラスチック注入装置。」である。
【０００４】
即ち、従来の技術は、１つの射出ノズルとバルブピンの組み合わせに対して、１つのシリンダを設けていたが、特許文献１には、複数の射出ノズルとバルブピンの組み合わせを１つのシリンダに結合し、射出装置の横幅を短くし装置全体のサイズを抑える技術が開示されている。
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の技術では、１つのシリンダに結合された複数バルブピンは、シリンダ内のピストンの動作によって一斉に昇降され、各バルブピンの動作を独立して制御することができず、多数個取りの射出成形装置に対応できないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３４３５６０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の課題は、射出ユニットを列状に複数配列した際に、射出装置の横幅を短縮し、装置全体のサイズを小型化すると共に、各射出ユニットの動作を独立して制御することができる射出成形装置の射出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】
上記本発明の課題は、下記の手段により達成される。
１．少なくともシリンダと、該シリンダによって作動されるバルブピンと、該バルブピンの開動作によってゲートから金型に樹脂が射出される射出ノズルと、からなる一対の射出ユニットを５以上備えた、多点ゲート射出成形装置の射出装置において、
前記射出ユニットは、少なくとも横１列に配列され、かつ、前記バルブピンの長さが異なる少なくとも２種からなり、
前記シリンダが、２段に分かれて上下段違いに配設固定され、
１段目に配設されたシリンダのバルブピンは、２段目に配設されたシリンダのバルブピンよりも長さが短く、
２段目に配設されたシリンダのバルブピンは、１段目に配設されたシリンダの近傍を通過して前記射出ノズルのゲートに臨ませてあり、
かつ、前記シリンダが、１段目と２段目の交互に配設固定されており、
１段目に配設されたシリンダの間に、２段目に配設されたシリンダのバルブピンが挿通されていることを特徴とする多点ゲート射出成形装置の射出装置。
【００１０】
２．隣り合い１段違いに配設されたシリンダが、上下方向においてシリンダの横幅が重なり合う位置に配設されていることを特徴とする前記１に記載の多点ゲート射出成形装置の射出装置。
【００１３】
３．射出ユニットが、２列以上に配列されていることを特徴とする前記１又は２に記載の多点ゲート射出成形装置の射出装置。
【００１４】
４．射出ノズルが、上下方向における略同一の高さ位置に配設されていることを特徴とする前記１〜３のいずれかに記載の多点ゲート射出成形装置の射出装置。
【発明の効果】
【００１５】
前記１に示す発明によれば、射出ユニットのうち最も横幅を要するシリンダを、２段以上に分けて上下段違いに配設することにより、射出ユニットが複数並べられた射出装置の横幅を短縮し、装置全体のサイズを小型化できる。即ち、射出ユニットを直線状に配列した場合に、射出ユニットのうち最も横幅を要するのはシリンダであり、このシリンダを２段以上の上下段違いに配設することによって、シリンダによる横方向の占有幅を短縮することができ、これにより、射出装置全体の横幅を縮減し、小型化を達成することができる。
また、バルブピンの長さが、１段目に配設されたシリンダのバルブピンは、２段目以上に配設されたシリンダのバルブピンよりも短いため、シリンダを上下段違いに配設しても、射出ノズルの位置は段違いにならず、従来の射出装置と同様にゲートの上下位置を略同一高さに揃えることができる。
更に、１つの射出ノズル（即ち、１つのゲート）毎に１つのシリンダがあることから、各バルブピンによるゲートの開閉動作を独立して制御することができ、多数個取りの射出成形装置にも対応することができる。
特に、シリンダ上下段違い配設を２段に抑え、更に１段目と２段目の交互に配設されているので、上下方向と横方向の双方を短縮し、射出装置全体の小型化を達成することができる。
更に、１段目に配設されたシリンダの間に、２段目以上に配設されたシリンダのバルブピンが挿通されているので、構成が簡素でコンパクトであるため、射出装置全体の小型化を達成することができる。
【００１７】
前記２に示す発明によれば、隣り合い１段違いに配設されたシリンダが、上下方向においてシリンダの横幅が重なり合う位置に配設されているので、シリンダによる横方向の占有幅を更に短縮することができる。
【００２０】
前記３に示す発明によれば、射出ユニットが、２列以上に配列されているので、樹脂を射出するゲートの数を増やすことができる。
【００２１】
前記４に示す発明によれば、射出ノズルが、略同一の高さ位置に配設されているので、汎用の射出装置と同様にゲートの上下位置を揃えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る射出装置の一実施例を表す正面図
【図２】図１に示す射出装置の正面断面図
【図３】射出ユニットを表す正面断面図
【図４】本発明に係る射出装置と従来の射出装置とにおける横幅の相違を表す説明図
【図５】本発明に係る射出装置の他の実施例を表す正面図
【図６】図１に示す射出装置の右側面図及び概略底面図
【図７】従来の射出装置を表す正面図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明に係る射出成形装置の射出装置（単に「射出装置」ということもある。）１は、射出成形装置を構成する装置の一つであり、所定量の樹脂（主に溶融樹脂）を金型に射出・注入するための装置である。本発明に係る射出装置１は、主に、ホットランナー射出成形装置の射出装置として適合するバルブゲート式の射出装置である。
【００２４】
以下、添付の図面に従って本発明を詳細に説明する。
図１及び図２に示すとおり、本発明に係る射出装置１は、複数の射出ユニット２を少なくとも１列に配列したものであり、各々の射出ユニット２とマニホールド６とが接続して使用される。尚、図２において、符号が付されない箇所については断面線（ハッチング）を省略する。
【００２５】
先ず、射出ユニット２について説明する。
図３に示すとおり、射出ユニット２は、少なくともシリンダ３、バルブピン４及び射出ノズル５から構成される。シリンダ３のピストン３２にバルブピン４の一端が接合され、射出ノズル５にバルブピン４の他端が挿通されている。尚、図３において、符号が付されない箇所については断面線（ハッチング）を省略する。尚また、図中の円に囲われた拡大図は、ゲート５３を指し示すため、バルブピン４の先端部４１を省略する。
【００２６】
シリンダ３は、電動、エア式又は油圧式のシリンダであり、内部をピストン３２が往復運動する。シリンダ３は、射出成形装置のコントローラ（図示しない）に接続され、このコントローラによって動作が制御される。
図３に示すシリンダ３の実施例は、シリンダ本体３１、ピストン３２、シリンダキャップ３３、断熱板３４によって構成される。シリンダ本体３１の内部をピストン３２が往復運動する構成であり、シリンダ本体３１の上端にはシリンダキャップ３３が配設され、下端には他部材（プレート７等）との熱交換を抑制するために断熱板３４が配設されている。
本発明に用いられるシリンダ３は、射出成形装置に用いられるシリンダとして公知公用
のものを特別の制限なく採用することができる。
【００２７】
バルブピン４は、シリンダ３のピストン３２による往復運動によって昇降し、射出ノズル５のゲート５３を開閉するためのものであり、ピストン３２からゲート５３に達する棒状物である。
図３に示すバルブピン４の実施例は、シリンダ３のピストン３２に一端が取り付けられ、射出ノズル５に他端が挿通され、射出ノズル５のゲート５３に至っている。
本発明に用いられるバルブピン４は、シリンダ３のピストン３２から、射出ノズル５のゲート５３に達する棒状物であって、先端部４１がゲート５３を封止できる形状であれば、その形態に限定はない。
【００２８】
射出ノズル５は、マニホールド６から流入される樹脂（溶融樹脂）を、金型へ射出・注入するものである。
図３に示す射出ノズル５の実施例は、マニホールド６との接合に用いられるフランジ５１、円筒状のノズル本体５２、樹脂を金型に射出・注入するための開口であるゲート５３、先端部に配設されゲート５３が形成されるノズルチップ５４、ノズルチップ５４をノズル本体に取り付けるためのノズルキャップ５５によって構成される。
【００２９】
前述のとおり、シリンダ３のピストン３２による往復運動によりバルブピン４が昇降し、この動作によってバルブピン４の先端部４１が、ゲート５３を開放又は封止することによってゲート５３を開閉する。
射出ノズル５には、必要に応じて、ヒータ（図示しない）が設けられる。
本発明に用いられる射出ノズル５は、射出成形装置に用いられる射出ノズルとして使用され、バルブピンでゲートの開閉を行う型式のものとして公知公用のものを特別の制限なく採用することができる。
【００３０】
続いて、射出装置１について説明する。
図１及び図２に示すように、本発明に係る射出装置１は、複数の射出ユニット２が少なくとも１列に配置され、射出ユニット２のシリンダ３が２段以上に分かれて上下段違いに配設固定される。
図１及び図２に示す射出装置１の実施例は、各射出ユニット２がマニホールド６に接続され、各シリンダ３がプレート７と取り付け板８とによって取り付け固定されている。
【００３１】
マニホールド６は、樹脂（溶融樹脂）の流路となる部材であり、少なくとも１つの樹脂入口を有し、接続される射出ユニット２の数量分の樹脂出口を有する。マニホールド６には、スプルー９から樹脂が供給される。マニホールド６の形態は、射出ユニット２の配列によって異なる。また、マニホールド６には、必要に応じて、ヒータ（図示しない）が埋設等の手段によって設けられる。
【００３２】
プレート７及び取り付け板８は、シリンダ３を取り付け固定することによって、射出ユニット２を固定するためのものである。図１及び図２において、射出ノズル５側から順に、１段目プレート７１、２段目プレート７２と呼称する。プレート７及び取り付け板８と、シリンダ３との取り付け手段に限定はなく、この種の取り付け手段として公知公用の手段を特別の制限なく採用することができる。
【００３３】
シリンダ３の上下段違い構成について説明する。
前述のとおり、本発明が解決しようとする課題は、「射出装置の横幅を短縮し、装置全体のサイズを小型化すること」及び「各射出ユニットの動作を独立して制御すること」である。
本発明者らは、射出ユニット２を構成する部材のうち、シリンダ３の直径（シリンダ３
が円筒形状でない場合は横幅を示す。以下同じ。）が、バルブピン４や射出ノズル５の直径に比べて長いことが、射出装置１の横幅が長くなる原因であることを究明した。
【００３４】
ここで、シリンダ３の直径が長くなる理由について述べる。
本発明に使用されるシリンダ３は、１つのシリンダ３によって１つのバルブピン４を昇降させるものである。バルブピン４の先端部４１で、射出ノズル５のゲート５３を封止するためには、樹脂流路に充満している樹脂（溶融樹脂）の圧力、粘度、機械的な摺動抵抗に対抗して、バルブピン４を昇降させる必要がある。その為には、バルブピン４を昇降させるシリンダ３の有効受圧面積を大きくして対応しなければならない。従って、シリンダ３の有効受圧面積を大きくする為に、シリンダ３の直径を長くする必要があるのである。
【００３５】
即ち、図４（ｂ）の平面図に示すように、直径の長いシリンダ３の配置に伴って、シリンダ３の直下に配置される各射出ノズル５の間隔が大きくなり、装置全体の横幅が長くなり、装置全体が大型になってしまう問題があった。
そこで、本発明者らは、シリンダ３を２段以上に分けて上下段違いに配設し、シリンダ３による横方向への幅の拡大を抑制することを創出したのである。
【００３６】
図１及び図２に示す本発明に係る射出装置１の実施例は、各射出ユニット２のシリンダ３が、２段に分けて上下段違いに配設されている。この構成を採用することによって、図４（ａ）及び（ｂ）に示すとおり、射出ユニット２による横幅が、本発明のようにシリンダ３を段違いに配設した場合の横幅Ｗ１（図４（ａ））は、従来のようにシリンダ３を配設した場合の横幅Ｗ２（図４（ｂ））に比して狭く止めることができ、これにより射出装置１の横幅を短縮し、装置全体を小型化することができる。
【００３７】
シリンダ３の段違い構成について、図１及び図２に示すように、隣り合うシリンダ３が、異なる段に配設されていることが好ましい。この構成を採用することによって、隣り合うシリンダ３が同じ段には配設されないので、シリンダ３による横方向の占有幅を更に短縮することができる。
【００３８】
また、シリンダ３の段違い構成について、図１及び図２に示すように、隣り合い１段違いに配設されたシリンダ３が、上下方向においてシリンダ３の横幅が重なり合う位置に配設されていることが好ましい。この構成を採用することによって、シリンダ３による横方向の占有幅を更に短縮することができる。
【００３９】
また、シリンダ３の段違い構成について、図１及び図２に示すように、シリンダ３が、１段目と２段目の交互に配設固定されていることが好ましい。即ち、シリンダ３を配設する段を２段に止め、１段目と２段目の交互に配設することが好ましい。この構成を採用することによって、上下方向と横方向の双方を短縮し、射出装置１全体の小型化を達成することができる。
【００４０】
シリンダ３を段違いに配設するために、プレート７を用いることができる。
プレート７は、図１に示すように、射出ノズル５やマニホールド６の上部に位置し、シリンダ３を取り付け、段を構成するための板である。シリンダ３を配設する段の数に応じて、プレート７の数も増やすことができる。
【００４１】
図１及び図２においては、１段目に配設されたシリンダ３の下端が、１段目プレート７１に取り付けられ、シリンダ３の上端に配設されたシリンダキャップ３３が、２段目プレート７２に接しており、１段目に配設されたシリンダ３は、１段目プレート７１と２段目プレート７２に挟持される構成である。また、２段目に配設されたシリンダ３の下端は、２段目プレート７２に取り付けられ、シリンダ３を配設する段が２段までの実施例におい
ては、シリンダキャップ３３が取り付け板８に接しており、２段目に配設されたシリンダ３は、２段目プレート７２と取り付け板８に挟持される構成となる。
【００４２】
プレート７は、シリンダ３を固定することができ、一定の強度を有する板状物であれば、その態様に制限はなく、例えば金属板を採用することができる。
取り付け板８は、上述のとおり、シリンダ３を固定する役割を担うと共に、射出装置１を射出成形装置に取り付ける部材にもなり得る。
【００４３】
図１及び図２に示すようにシリンダ３を上下段違いに配設すると、１段目に配設されたシリンダ３の間に、２段目以上に配設されたシリンダ３のバルブピン４が挿通されることになる。即ち、１段目においては、シリンダ３とバルブピン４とが交互に配設されることになる。この構成を採用することによって、簡素かつコンパクトな構成になり、装置の組立てが複雑化せず、装置全体も小型化できる。
【００４４】
射出ノズル５の配設位置について、図１及び図２に示すように、上下方向における略同一の高さ位置に配設されていることが好ましい。シリンダ３を段違いに配設し、かつ射出ノズル５の上下位置を揃えるためには、バルブピン４の長さで調整することができる。射出ノズル５の上下方向における位置を略同一にすることによって、従来から使用されている多くの金型に対応することができる。
【００４５】
図１及び図２に示す実施例では、シリンダ３を２段に配設した例を示したが、図５に示すように、シリンダ３を３段に配設することもでき、図示しないが４段以上に配設することもできる。図５に示すように、３段構成の場合であっても、２段の場合と同様に、隣り合うシリンダ３が異なる段に配設され、上下方向においてシリンダ３の横幅が重なり合う位置に配設されていることが好ましい。この構成によって、射出装置１の横幅を、２段構成とした場合と同等に抑えることができる。
【００４６】
図６は、図１に示す射出装置１の右側面図及び概略底面図である。
上述の説明は、射出ユニット２を１列に配列した実施例についてであるが、図６の右側面図及び概略底面図に示すとおり、射出ユニット２を２列に配列することもできるし、図示しないが３列以上に配列することもできる。射出ユニット２による列を増やすことで、多数のゲート５３を必要とする場合に、射出装置２の横幅を抑えつつ、射出ユニット２の数量（即ちゲート５３の数量）を増やすことができる。
図６において、スプルー９からマニホールド６に樹脂が供給され、マニホールド６内で樹脂が分岐され各射出ノズル２に供給される。
【符号の説明】
【００４７】
１  射出成形装置の射出装置
２  射出ユニット
３  シリンダ
３１  シリンダ本体
３２  ピストン
３３  シリンダキャップ
３４  断熱板
４  バルブピン
４１  先端部
５  射出ノズル
５１  フランジ
５２  ノズル本体
５３  ゲート
５４  ノズルチップ
５５  ノズルキャップ
６  マニホールド
７  プレート
７１  １段目プレート
７２  ２段目プレート
８  取り付け板
９  スプルー
【図１】
0005859875.tif 000002
【図２】
0005859875.tif 000003
【図３】
0005859875.tif 000004
【図４】
0005859875.tif 000005
【図５】
0005859875.tif 000006
【図６】
0005859875.tif 000007
【図７】
0005859875.tif 000008