(57)【要約】  本発明は、射出成形金型内のキャビティから伸長かつ後退する作動のための１つのバルブゲートピン又は複数のバルブゲートピンを有する射出成形装置を使用する物品の製造の射出成形における使用のための装置及び方法に関する。バルブゲートピンは、成形された部品の保持のために構成された保持特徴部を有して、バルブゲートピンの後退又は伸長が関連する射出成形金型からの部品の除去をもたらしてもよい。更に、バルブゲートピンは、最初の射出プロセス中又は後に流体、気体又は粒子の射出を容易にするための特徴部を有してもよい。加えて、複数のそのようなバルブゲートピンは、それぞれの金型キャビティ内又はそれぞれのバルブゲート作動システム内で使用されてもよい。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
間にキャビティを有する射出成形金型の第１の側及び射出成形金型の第２の側であって、前記射出成形金型の前記第１の側は、材料送出チャンバと、前記材料送出チャンバから前記キャビティに延在する開口部と、を更に含む、射出成形金型の第１の側及び射出成形金型の第２の側と、
第１の端部を有する第１のバルブゲートピンであって、前記第１のバルブゲートピンの前記第１の端部は、前記キャビティ内に突出すると共に前記開口部を通って配置された第１のバルブゲートピンと、
前記バルブゲートピンは、前記第１のバルブゲートピンの前記第１の端部に近接する保持特徴部を有し、
前記保持特徴部は、前記第１のバルブゲートピンの前記第１の端部に近接する第１の寸法と、前記第１のバルブゲートピンの第２の端部に向かって前記第１の寸法からオフセットされた第２の寸法と、を含み、
前記第１の寸法は、前記第２の寸法よりも大きく、
前記第１のバルブゲートピンは、作動機構への接続を有し、前記第１のバルブゲートピンは、前記開口部を通って位置付け可能である、第１のバルブゲートピンと、を備える、部品の抜き取り用の射出成形装置。
【請求項２】
前記保持特徴部は、環状凹部を含む、請求項１に記載の射出成形装置。
【請求項３】
前記保持特徴部は、ねじ切り特徴部を含む、請求項１に記載の射出成形装置。
【請求項４】
前記保持特徴部は、突出特徴部を含む、請求項１に記載の射出成形装置。
【請求項５】
前記第１のバルブゲートピンは、通路を更に含む、請求項１に記載の射出成形装置。
【請求項６】
前記通路は、前記第１のバルブゲートピンの中心軸線と一致する、請求項５に記載の射出成形装置。
【請求項７】
前記バルブゲートピンは、金属、ポリマー、複合体、ナノ粒子強化複合体からなる一群から選択される材料で構成される、請求項１に記載の射出成形装置。
【請求項８】
前記射出成形装置は、第２のバルブゲートピンを更に備える、請求項１に記載の射出成形装置。
【請求項９】
前記作動機構は、プログラム可能に制御される、請求項１に記載の射出成形装置。
【請求項１０】
射出成形金型の第１の側を射出成形金型の第２の側に対して型締めしてその間にキャビティを形成する工程と、
バルブゲートピンを開放位置に位置付けるための第１の位置付け工程と、
第１の材料を前記キャビティ内に射出する工程と、
前記射出された材料を加圧下で前記射出成形金型内に所定の時間にわたり保持するための維持工程と、
バルブゲートピンを閉鎖位置に位置付けるための第２の位置付け工程と、
前記射出成形金型の前記第１の側を前記射出成形金型の前記第２の側から分離するために前記射出成形金型を開ける工程と、を含む、部品の射出成形のための方法。
【請求項１１】
前記部品を前記射出成形金型の前記第１の側から強制的に離すために前記バルブゲートピンを位置付ける、前記第３の位置付け工程の後に続く第４の位置付け工程を更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
第２の材料を前記バルブピン内の通路を通って押すことを更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２の材料は、気体材料を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の位置付け工程は、前記型締工程の前に行う、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記バルブゲートピンを後退させ、それにより前記バルブゲートピンと前記部品との間の接続を解除するための第３の位置付け工程を更に含む、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、全ての目的についてその全体が参照により組み込まれる、２０１６年４月２２日出願の米国特許仮出願第６２／３２６，６５５号、名称「Injection Molding Apparatus and Method of Use」の優先権を主張する。
【０００２】
（技術分野）
本発明は、射出成形に関わるメンテナンスを低減し、プロセス効率を増大させるための装置及びプロセスに関する。
【背景技術】
【０００３】
射出成形の分野は、作製することとなる所望の部品の形状と類似する特別に設計されたキャビティを作り出す、少なくとも２つの隣接部分を有する金型内に材料を射出することによって部品を作製するための製造プロセスに関する。部品が設計された後、金型は、任意の好適な材料、通常は金属から製造され、所望の部品の特徴を形成するために機械加工される。この金型は、部品を設計された通りに作製するために金型を使用する射出成形機械に通常固定される。射出成形プロセスは、一般的にはキャビティを液化材料で充填し、次いで、その液化材料は、部品を設計された通りに作製するために、冷却、硬化かつ凝固される。
【０００４】
射出成形金型は、一般的には２つ以上の部分を有する。場合によりＡ側と称する第１の側は、材料が一般的にはインジェクタ又はバルブピンを通って金型のキャビティ内に射出される側である。場合によりＢ側と称する第２の側は、一般的には、材料射出プロセス後に金型が開いているときに部品を保持する。
【０００５】
一般的な射出成形プロセスは、一連の工程を含む。型締の第１の工程は、それに続く工程の準備のためにＡ側のキャビティをＢ側のキャビティと位置合わせする様式で、第１の側を第２の側に固定する。型締工程に続いて、射出工程は、材料の準備及び加圧下での金属のキャビティ内への送出を含む。材料がキャビティ内に送出されるとき、射出用の材料は、キャビティ内に押し込まれる前に、最初に加熱チャンバ内に供給される。材料は、フロー制御システムを通って、多くの場合、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、Ｓｗｅｎｓｏｎらに対する米国特許第５，９４８，４５０号により開示されたようなバルブゲートシステムを通ってキャビティ内に送出される。そのようなバルブゲートシステムは、部品成形に干渉しないように金型キャビティの外側周辺と直接接触して開閉するバルブピンを備えるように構成されている。材料が金型のキャビティ内に射出されるとき、通気口は、キャビティから排出されるべき気体の均等化を可能にするために通常使用される。射出工程に続いて、膨潤工程は、射出プロセスにおける一時停止を含む。膨潤工程中、材料を加圧下で不動に維持することは、キャビティの全ての空隙が射出された材料で確実に充填されるようにする。次いで、冷却工程で材料を冷却し、金型キャビティの形態に硬化させる。次いで、金型が開けられて、部品が除去される。多くの状況では、開けられた金型から部品を除去する追加工程が必要である。部品の除去は、多くの場合、機械補助員によって又はエジェクタピン若しくはノックアウトピンと称する機構を用いることによって行われる。
【０００６】
エジェクタピンは、射出成形産業で使用されるとき、機械操作者又は補助員の直接の身体的関与なしに、成形された部品を金型から押し出す又は除去する機能性を提供する。エジェクタピンは、直線又は回転の作動機能性を有し、金型の第２の側又はＢ側に一般的に設置される。金型が開放工程中に開けられるとき、エジェクタピンは、エジェクタピンを成形された部品の背後から外側に伸長するように作動される。エジェクタピンの作動は、部品を金型から離れるように押し、金型は、部品を解放して、部品が金型から離れて落ちるようにする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第５，９４８，４５０号明細書
【特許文献２】米国特許第６，８７２，０６９号明細書
【特許文献３】米国特許第４，４１２，８０６号明細書
【特許文献４】米国特許第３，８９３，６４４号明細書
【特許文献５】米国特許第５，４９２，６５８号明細書
【発明の概要】
【０００８】
射出成形の分野では、関連する金型メンテナンスの大部分は、エジェクタピンのメンテナンスに直接関連付けられている。いくつかの射出成形メーカーでは、金型メンテナンスのコストの３０〜４０％がエジェクタピン及びエジェクタピンシステムのメンテナンスに起因している。金型のメンテナンスを行うとき、メンテナンスは、金型が固定される射出成形機械の休止時間を一般的に含む。エジェクタピンシステムは、多くの場合、金型の過剰な摩耗及び傷の原因であり、結果として、金型は、鋼鉄から通常作製され、準備に費用のかかる機械加工を必要とする重い金型をもたらす。
【０００９】
射出成形金型からの部品の除去又は押出に関わる既存技術には、Ｓｔａｒｋｅｙに対する米国特許第６，８７２，０６９号、Ｇａｉｓｅｒ及びＮｉｅｐｏｋｙに対する同第４，４１２，８０６号、Ｄｒａｚｉｃｋに対する同第３，８９３，６４４号及びＯｈｎｏらに対する同第５，４９２，６５８号が挙げられ、それらの全ては、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００１０】
エジェクタピンをなくすことで、金型メンテナンスの必要性が低減され、射出成形機械停止時間が減少する。エジェクタピンをなくすことで、従来使用された鋼鉄と異なる代替材料から射出成形金型の製造を可能にするためにもまた役立ち、他の利点の中でも射出成形金型の複雑さを取り除く。
【００１１】
本発明のいくつかの実施形態は、エジェクタピンの必要性をなくす一方で、射出成形金型から成形された部品の機械的抜き取りのための機能性を提供する。エジェクタピンをなくすことで、金型準備コストを低減し、金型メンテナンス頻度を減らすことに役立つ。
【００１２】
提示されたような本発明は、部品抜き取り用のバルブゲートピンを使用することによってエジェクタピンの必要性をなくす。いくつかの実施形態では、バルブゲートピンは、金型の第１の側に取り付けられ、バルブゲートピンの遠位部分は、金型キャビティのキャビティ内に突出する。バルブゲートピンは、金型のキャビティ内への液化材料の流れを制御すること及び部品を金型から抜き取ることの両方の機能性を提供する。部品が成形されるとき、部品は、バルブゲートピンの突出部分の周りで形成かつ固化し、それによって、部品をバルブゲートピンの突出部分に固定する。金型が開かれるとき、部品は、部品のバルブゲートピンへの接続によって金型の第２の側から離れるように引っ張られ、したがって、部品を金型の第１の側に保持する。部品とバルブゲートピンとの間の接続が破壊されると、部品は、除去されてもよい。バルブゲートピンは、バルブゲートピンからの部品の自己解除を提供するために、後退又は伸長するように更に作動されてもよい。
【００１３】
本発明に関する装置及び使用の方法は、金型キャビティ内への液体材料の流れを制御するためにバルブゲートピンを使用する既存射出成形ツールに使用されてもよい。既存の金型のバルブゲートピンは、成形材料を送出するため及び押出ピンの必要性をなくして金型から成形された部品を抜き取るために、多機能バルブゲートピンと交換されてもよい。
【００１４】
本発明は、バルブゲートピンを使用することによって押出ピンをなくすことを介して射出成形の分野を改良する装置及び方法に関する。本明細書で論じられたようなバルブゲートピンは、開口部を通って金型のキャビティ内への材料の射出を制御すること及び部品を金型から抜き取ることの機能性を提供する。
【００１５】
本発明のいくつかの実施形態は、バルブゲートピンの位置、速度及び流れ開口部特性の正確にかつ繰り返して制御する能力を可能にする。伸長及び後退に関するバルブゲートピンの位置の正確な制御は、射出成形プロセス全体を通してバルブゲートピンの位置の有限制御及び調節機能を可能にする。バルブゲートピンのフロー開口部特性の調節は、射出成形金型が製造された後に作製される部品の流れ特性の最適化を可能にする。そのような実施形態では、バルブゲートピンは、金型キャビティに入る材料の速度及び流れ特性に影響を与えるために使用されてもよく、成形された部品との所望の接続を作り出すために部品形成及びバルブゲートピンの有効性に作用する。
【００１６】
本願に記載されたようなバルブゲートピンのいくつかの実施形態は、一般的にバルブゲートピンの中心軸線と一致する、バルブゲートピンの長さ又は部分的長さを通る通路を更に含む。そのような実施形態では、通路は、流体又は他の材料を射出成形金型内のキャビティ内に射出又は押し込む能力を提供する。ポリマーなどの溶融流体を有する射出成形金型のキャビティ内に気体流体を射出するそのような実行は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、Ｇｕｅｒｇｏｖに対する米国特許第６，０１９，９１８号によって開示されたような、気体補助射出成形として既知である。そのような通路はまた、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、Ｓｈｅｆｆｉｅｌｄらに対する米国特許第４，６５３，９９７号に開示されたような、部品の気体押出に使用されてもよい。
【００１７】
いくつかの実施形態では、部品は、バルブゲートピンの後退後に射出成形金型の第１の側によって依然として保持されてもよい。そのような実施形態では、バルブゲートピンが射出成形金型キャビティ内に再度突出するようにバルブゲートピンを伸長することが更に求められてもよい。後退に続くバルブゲートピンの伸長は、部品を金型の第１の側から離れるように押して部品を金型から解放するために役立つ。後退に続くバルブゲートピンの伸長はまた、追加の流体がバルブゲートピンを通って射出される場合、部品を再封止するために役立つ。
【００１８】
バルブゲートピンの突出部分のいくつかの実施形態は、保持特徴部を含む。バルブゲートピンのいくつかの実施形態は、バルブゲートピンの突出部分の外周の周りにアンダーカットを有する保持特徴部を含む。この状況におけるアンダーカットは、部品成形後の部品とバルブゲートピンとの間に増加した接続力をもたらす。バルブゲートピンの保持特徴部は、任意の形状、寸法、深さ又は輪郭を含んでもよい。いくつかの実施形態では、複数のアンダーカットをバルブゲートピンの突出部分に有することが求められてもよい。本明細書に開示されたような保持特徴部は、部品とバルブゲートピンとの間に増加した接続力をもたらすために当業者に既知の任意の形状又は特徴を含んでもよく、環状アンダーカット特徴部、らせん状アンダーカット特徴部、ねじ切り特徴部が挙げられるがこれらに限定されない。バルブゲートピンのいくつかの実施形態は、射出成形金型のキャビティ内に突出するバルブゲートピンの部分の直径を超える保持特徴部を含む。
【００１９】
バルブゲートピンの保持特徴部の構成は、成形用の部品及び部品の射出成形に使用される材料に依存する。例えば、熱可塑性プラスチックの射出成形では、成形収縮現象を使用して所望の寸法を有する成形製品を得ることができる。成形収縮は、冷却されかつ固化すると同時に金型のキャビティの内側に充填された流動性材料の体積が収縮する現象である。この収縮の程度は、成形収縮率と通常称する。成形収縮率の値は、全般的に約０．０２％〜２％の範囲の数字である。所定の射出成形金型及び部品に関連付けられた成形収縮が成形材料の種類、射出成形金型の内部表面温度によって影響を受けることが当業者には理解されよう。保持特徴部がアンダーカットを含むなどの実施形態では、アンダーカットを成形収縮に従って全般的に所与の収縮寸法のおよそ７５％に寸法設定することが求められてもよい。例えば、成形収縮が０．２０３ｍｍ（０．００８インチ）であると決定される場合、アンダーカットをバルブゲートピンの突出部分の半径から０．１５２ｍｍ（０．００６インチ）となるように寸法設定することが求められてもよい。しかし、保持特徴部がねじ切り特徴部を含むなどの実施形態では、ねじ切り特徴部の深さを所定の収縮寸法のおよそ１００％に寸法設定することが求められてもよい。例えば、成形収縮が０．２０３ｍｍ（０．００８インチ）であると決定される場合、ねじ山をバルブゲートピンの突出部分の半径から０．２０３ｍｍ（０．００８インチ）となるような深さが求められてもよい。
【００２０】
バルブゲートピンを有する射出成形装置に関わる発明概念は、射出成形用途に使用されてもよく、また同時に当業者によって適用可能であることが既知であってもよい。更に、開示されたような発明概念が、システム内部で独立に制御される複数のユニット又はシステム内部で同時に制御される複数のユニットとして、個別に適用して使用されてもよいことが理解されよう。そのような制御は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、Ｓｔａｎｃｉｕらに対する米国特許第５，３１６，７０７号によってり開示されたような自動運転方式で実施されてもよい。複数のバルブゲートピンが使用されるシステムは、キャビティを有する射出成形金型、複数のキャビティを有する射出成形金型又は複数の射出成形金型を含んでもよい。保持特徴部などの本明細書で論じられたようなバルブゲートピンの特徴部及び通路が、本明細書で論じられたような発明概念との一致を維持しながら独立して同時に使用されてもよいことが更に理解されよう。システム内で動作する複数のバルブゲートピンを含む実施形態では、特定のバルブゲートピンが部品後退及び部品引き抜きのために使用されてもよいが、その一方で他のバルブゲートピンが射出成形プロセス用の射出成形金型内への材料の流れを制御するために使用されることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１Ａ】射出成形装置の実施形態の断面図である。
【図１Ｂ】射出成形装置の実施形態の断面詳細図である。
【図２】バルブゲートピンの実施形態の斜視図である。
【図３Ａ】バルブゲートピンを開放位置に有する射出成形装置の実施形態の断面詳細図である。
【図３Ｂ】バルブゲートピンを閉鎖位置に有する射出成形装置の実施形態の断面詳細図である。
【図４】射出成形金型の第２の側から分離された射出成形金型の第１の側を有する射出成形装置の実施形態の断面図である。
【図５】射出成形金型の第２の側から分離された射出成形金型の第１の側を有する射出成形装置の実施形態の断面図である。
【図６Ａ】保持特徴部の実施形態を示すバルブゲートピンの実施形態の詳細図である。
【図６Ｂ】保持特徴部の実施形態を示すバルブゲートピンの実施形態の詳細図である。
【図６Ｃ】保持特徴部の実施形態を示すバルブゲートピンの実施形態の詳細図である。
【図６Ｄ】保持特徴部の実施形態を示すバルブゲートピンの実施形態の詳細図である。
【図７】射出成形金型の第２の側から分離された射出成形金型の第１の側を有する射出成形装置の実施形態の断面図である。
【図８】射出成形装置の実施形態の断面図である。
【図９】射出成形方法の実施形態の図である。
【図１０】射出成形方法の実施形態の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１Ａ及び図１Ｂに示した本発明のいくつかの実施形態は、射出成形金型１０２０の第１の側１０１０に取り付けられたバルブゲートピン１００５を備える射出成形装置１０００に関する。シャフト１０２５を有するバルブゲートピン１００５は、射出成形金型の第１の側１０１０及び第２の側１０５０によって画定されたキャビティ１０４０内に突出するための第１の端部１０３０を更に含み、第２の側は、通気機構１０５２を有する。バルブゲートピンの第１の端部１０３０は、保持特徴部１０６０を含む。保持特徴部１０６０は、第１の寸法１０７０及び第２の寸法１０８０を含む。バルブゲートピンの第１の端部１０３０に近い第１の寸法は、第２の寸法１０８０よりも大きい。保持特徴部１０６０により、部品１０９０が射出成形金型１０２０内で形成するとき、接続は、バルブゲートピンの第１の端部１０３０と部品１０９０との間に形成される。保持特徴部１０６０は、一般的にはバルブゲートピンの第１の端部１０３０と一致するが、保持特徴部１０６０がバルブゲートピンの第１の端部１０３０からオフセットされてもよいことが理解されよう。バルブゲートピン１００５は、材料が射出成形金型のキャビティ１０４０内への射出のために通過する材料送出チャンバ１０９５を通って横断する。バルブゲートピン１００５は、材料送出チャンバ１０９５とキャビティ１０４０との間に延在する開口部１０５５を通ってキャビティ１０４０内に突出する。
【００２３】
本明細書で開示し、図１Ａ及び図１Ｂに示したようなバルブゲートピン１００５は、金属の材料組成物、ナノ粒子強化複合体などの複合材料又は当業者によって理解される他の材料を含んでもよい。
【００２４】
例えば、図２に示したバルブゲートピン１００５のいくつかの実施形態は、保持特徴部１０６０を有する第１の端部１０３０を含む。そのような実施形態では、バルブゲートピン１００５は、複数の直径を有する円形輪郭を含む。保持特徴部は、バルブゲートピンの第１の端部１０３０と一致する第１の直径１１００及び第１の端部１０３０からオフセットされた第２の直径１１１０を含む。そのような実施形態では、第２の直径１１１０は、環状凹部１１４０の内径１１３０に等しい。そのような実施形態では、バルブゲートピン１００５の第２の直径１１１０は、環状凹部の外径１１５０に等しい。他の実施形態では、環状凹部の内径１１３０がバルブゲートピンの第２の直径１１１０に等しくなくてもよいことが理解されよう。更に、他の実施形態では、環状凹部の外径１１５０は、バルブゲートピンの第１の直径１１００に等しくなくてもよい。あるいは、保持特徴部１０６０がバルブゲートピン１００５の第１の直径１１００又は第２の直径１１１０とは異なる形状をもたらす特徴を含んでもよいことが更に理解されよう。バルブゲートピンのいくつかの実施形態は、バルブゲートピンから突出する形状を含んでもよい。
【００２５】
本発明の実施形態では、例えば、図３Ａに示したバルブゲートピン１００５は、長手方向に位置付け可能であり、開口部１０５５を通って、かつ射出成形金型１０２０のキャビティ１０４０に対してバルブゲートピンの伸長及び後退を可能にする。バルブゲートピン１００５が開放位置にあるとき、キャビティ１０４０内へ射出するための材料がバルブゲートピン１００５を迂回してキャビティ１０４０に入ることができるように、バルブゲートピンの第２の寸法１０８０が開口部１０５５と接触するように構成されていることが理解されよう。例えば、図３Ｂに示した本発明の他の実施形態では、バルブゲートピン１００５が閉鎖位置にあるとき、キャビティ１０４０内へ射出するための材料がバルブゲートピン１００５を迂回してキャビティ１０４０に入ることができないように、第１の寸法１０７０が開口部１０５５からオフセットされているように構成されていることが理解されよう。
【００２６】
図４に示した射出成形装置１０００のいくつかの実施形態は、第１の側１０１０及び第２の側１０５０を含む射出成形金型１０２０と共に使用される。部品１０９０のバルブゲートピン１００５への接続は、部品１０９０の製造用に使用された選択された材料又は複合体の熱膨張特性、応力／歪み分布及び弾性などの材料特性を考慮することによって達成される。形成後、部品１０９０は、固化して体積が縮小し、部品１０９０がバルブゲートピンの保持特徴部１０６０に固定されるようになる。部品１０９０とバルブゲートピン１００５との間の接続は、部品１０９０とバルブゲートピン１００５との間の接続を破壊するために必要な力によって定義され、バルブゲートピン１００５から軸線方向に離れるように向けられた保持力を有する。この保持は、成形された部品を射出成形金型の第２の側１０５０から除去するために必要な力以上であってもよい。第１の側１０１０が第２の側１０５０から分離されるとき、部品１０９０とバルブゲートピン１００５ピンとの間の連結の保持力は、部品１０９０を射出成形金型の第２の側１０５０から引き抜く。部品１０９０とバルブゲートピン１００５との間の保持力が部品１０９０と射出成形金型の第２の側１０５０との間の保持力に等しい場合、部品は、射出成形金型の第２の側１０５０及び第１の側１０１０から同時に解放される。部品１０９０とバルブゲートピン１００５との間の保持力が部品１０９０と射出成形金型の第２の側１０５０との間の保持力を超える場合、部品１０９０は、第２の側１０５０から離れるように引かれてバルブゲートピンと接触したままとなる。いくつかの実施形態では、部品１０９０とバルブゲートピン１００５との間の接続を破壊するために十分な力を付与することによって部品１０９０を射出成形金型１０２０の第１の側１０１０から手動で引き抜くために機械操作者又は引き抜くために使用されることとなる機械的装置が必要であってもよい。
【００２７】
図５に示した射出成形装置１０００のいくつかの実施形態は、後退かつ伸長するように構成されたバルブゲートピン１００５を含む。そのような後退及び伸長作用が電気機械アクチュエータ、機械アクチュエータ、油圧アクチュエータ、空圧アクチュエータ、圧電アクチュエータ又は当業者に既知の他の機構などであるがこれらに限定されない、直線作動機構１０６５によって行われてもよいことが当業者には理解されよう。一般的には、そのような作動機構は、バルブゲートピンの第２の端部１０３５と接触するが、バルブゲートピン１００５と作動機構との間の接続が当業者によって理解されるような交互構成を含んでもよいことが理解されよう。そのような実施形態では、射出成形金型１０２０が開放された後に部品１０９０がバルブゲートピン１００５に依然として接続されている場合、バルブゲートピン１００５は、後退されてもよい。バルブゲートピン１００５を後退させると、部品１０９０とバルブゲートピン１００５との間の保持力を超える十分な力により、バルブゲートピン１００５が部品１０９０から引っ張られる。バルブゲートピン１００５の後退距離は、バルブゲートピン１００５が射出成形金型１０２０のキャビティ１０４０内に突出する距離より短い、等しい又はより長い距離であってもよい。部品１０９０が成形されて解放されると、バルブゲートピン１００５は、射出成形金型のキャビティ１０４０内に伸長されてもよく、射出成形金型の第１の側１０１０は、別の部品１０９０を製造する前に射出成形金型の第２の側１０５０と嵌合されてもよい。
【００２８】
バルブゲートピン１００５を備える、図６Ａ〜図６Ｄに示したような射出成形装置１０００のいくつかの実施形態は、保持特徴部１０６０を含む。そのような実施形態では、保持特徴部１０６０は、部品１０９０の保持をもたらすように構成された１つ以上の交互形状を含んでもよい。そのような実施形態は、半円形アンダーカット（図６Ａ）、長方形アンダーカット（図６Ｂ）、ねじ切り特徴部１２００（図６Ｃ）又は突出特徴部１２３０（図６Ｄ）を有する環状凹部を含んでもよい。保持特徴部が、保持特徴部１０６０と部品１０９０との間に保持力をもたらす任意の形状を含んでもよいことが理解されよう。
【００２９】
図７に示した射出成形装置１０００のいくつかの実施形態では、バルブゲートピン１００５は、ねじ切り特徴部１２００を有する保持特徴部１０６０を含む。そのような実施形態では、保持特徴部１０６０は、射出成形金型１０２０のキャビティ１０４０内に突出する。部品１０９０が製造されるとき、部品１０９０は、冷却し、部品１０９０とバルブゲートピンの保持特徴部１０６０との間に連結を生じる。そのような実施形態では、作動機構１０６５を使用して、バルブゲートピン１００５を回転して作動させて部品を保持特徴部１０６０から解放することが求められてもよい。そのような作動は、回転作動機構１０６５を使用して独立に、又は直線作動機構１０６５を共に使用して行われて、バルブゲートピン１００５を射出成形金型のキャビティ１０４０から後退させてもよい。回転作動機構１０６５には、サーボモータ、ステッピングモータ、油圧アクチュエータ及び空圧アクチュエータが挙げられるがこれらに限定されない。一般的には、そのような作動機構は、バルブゲートピンの第２の端部１０３５と接触するが、バルブゲートピン１００５と作動機構との間の接続が当業者によって理解されるような交互構成を含んでもよいことが理解されよう。そのような実施形態において部品１０９０が保持特徴部１０６０か解放されるとき、部品１０９０は、保持特徴部１０６０のねじ切り特徴部１２００のメス型形状のようなメス型ねじ切り特徴部１２１０を示す。
【００３０】
図８に示した射出成形装置１０００のいくつかの実施形態は、バルブゲートピン１００５内の長手方向に通路１２５０を有するバルブゲートピン１００５を備えるため、そのような通路１２５０は、射出成形金型１０２０のキャビティ１０４０にさらされる。そのような通路１２５０は、一般的にバルブゲートピン１００５の中心軸線１２６０と実質的に一致する。そのような通路１２５０は、気体補助射出成形及び気体補助部品押出を含むプロセスの能力を提供する。
【００３１】
射出バルブゲートピンを使用する図９に示した射出成形プロセス１３００のいくつかの実施形態は、射出成形金型の第１の側を射出成形金型の第２の側に対して型締めして、射出成形金型の第１の側と射出成形金型の第２の側との間にキャビティを生じること１３０５、バルブゲートピンを開放位置に位置付けるための第１の位置付け工程１３１０、材料を射出成形金型の第１の側と射出成形金型の第２の側との間のキャビティに射出すること１３２０、材料を加圧下で実質的に不動に維持して膨潤させて、射出成形金型の第１の側と射出成形金型の第２の側との間のキャビティの全ての空隙を確実に充填すること１３３０、バルブゲートピンを閉鎖位置に位置付けるための第２の位置付け工程１３３５、冷却して部品を適切に硬化かつ冷却させて、それにより部品とバルブゲートピンとの間に接続を生じること１３４０、射出成形金型の第１の側を射出成形金型の第２の側から分離すること１３５０、及び、バルブゲートピンを部品から離れるように後退させて、それにより部品とバルブゲートピンとの間の接続を破壊して部品を射出成形金型の第１の側から解放するための第３の位置付け工程１３６０を含む。射出成形プロセス１３００に関わる他の実施形態は、型締１３０５、第１の位置付け工程１３１０、射出工程１３２０、膨潤１３３０、第２の位置付け工程１３３５、冷却工程１３４０及び分離工程１３５０を含む。第３の位置付け工程１３６０を除外するそのような実施形態では、部品は、射出成形金型の第１の側から手動で、機械的に、ロボットを使用して又は自動化システムを使用して除去されてもよい。いくつかの実施形態では、バルブゲートピンの保持特徴部と部品との間の接続を破壊することで、部品を射出成形金型の第１の側から解放しなくてもよい。そのような実施形態では、部品を射出成形金型の第１の側から強制的に離れさせるようにバルブゲートピンを位置付けるための第４の位置付け工程１３１０が求められてもよい。バルブゲートピン内に通路を備える射出成形装置のいくつかの実施形態では、図１０に示すように、流体を通路を通って押す追加の工程１３８０が求められてもよい。押し工程１３８０を含むそのような実施形態では、押し工程１３８０がプロセス全体のどの個所でも押し工程１３８０の意図された目的に応じて生じてもよいことが理解されよう。例えば、押し工程は、気体補助射出成形用の気体の導入のための射出工程の後に続いてもよい。しかし、押し工程は、気体、液体、粉体又は流動性固体を含む流体を導入して部品内に流体を封入する目的のための膨潤工程１３３０の後に続いて起きてもよい。更に、押し工程は、後退工程１３６０の後に続いて起こり、部品の射出成形金型からの気体補助押出をもたらしてもよい。バルブゲートピンの位置付け１３１０及びバルブゲートピンの後退１３６０を含むがこれらに限定されない工程が、本発明の性質との一致を保持しながら、プロセスの交替段階で起きてもよいことが当業者には理解されよう。
【００３２】
上述の明細書では、特定の実施形態が開示された。しかし、当業者は、様々な修正及び変更を下記の「特許請求の範囲」に記載の発明の範囲を逸脱することなく行うことができることを理解する。したがって、明細書及び図面は、限定的意味よりもむしろ例示的であると見なされるべきであり、そのような全ての修正及び変更は、本教示の範囲内に含まれることが意図される。本発明が発明の目的又は中心的特性を逸脱することなく他の特定の形態で実施されてもよいことが理解される。したがって、本発明の実施例及び実施形態は、あらゆる点で例示的かつ非制限的であると見なされるべきであり、本発明は、本明細書に提示された詳細に制限されるものではない。用語「第１の」、「第２の」、「近位」、「遠位」などは、本明細書で使用するとき、例示の目的のために意図されており、実施形態を何らかの形で制限することはない。加えて、用語「複数」は、本明細書で使用するとき、１よりも大きく、非連続的又は連続的のいずれかで、必要に応じて無限数までの任意の数を表す。利益、利点、課題に対する解決策、及び任意の利益、利点又は解決策を生じるか又はより明白にしてもよい任意の要素（複数可）は、「特許請求の範囲」の任意又は全ての重要な、必要な若しくは本質的な特徴として解釈すべきものではない。
【００３３】
本発明の様々な実施形態が詳細に記載されたが、これらの実施形態の修正及び変更が起こるであろうことは当業者に明らかである。しかし、そのような修正及び変更が本発明の範囲及び目的の範囲内であることが明確に理解されるべきである。更に、本明細書に開示された発明（複数可）は、他の実施形態であり得、かつ様々な方法で実施することができるか又は実行することができる。本発明（複数可）の様々な実施形態が詳細に記載され、これらの実施形態の修正及び変更が起こるであろうことは当業者に明らかである。加えて、本明細書で使用される表現及び用語は、説明の目的のためであり、制限するものとみなすべきではない。本明細書での「含む」、「備える」又は「加える」及びそれらの活用形の使用は、その後に列挙された項目及びその等価物並びに追加の項目を包含することを意味する。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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