(57)【要約】マニホールドにおいて、バルブピンは、ゲート密封面と係合してキャビティ内への溶融物の流れを阻止する密封面をその下端の近傍に有している。第１の案内・芯合わせ構造がバルブピンに接続されており、かつ第２の構造がゲートの上流側において金型ブロックに接続されている。両構造は、下流側方向へ徐々に減少する直径を具備した第１および第２の案内面と、第１および第２の円筒形芯合わせ面を有している。第１の案内面は第１の芯合わせ面の直ぐ下流側に配置され、かつ第２の案内面は第２の芯合わせ面の直ぐ上流側に配置されている。第２の案内面は、バルブピンがゲートと接触する前にバルブピンをゲートに対して芯合わせを完了させるように配置されている。さらに、ゲートに向かうその動きの間にバルブピンのゲートに対する芯合わせを維持するために、それは第１の芯合わせ面と係合するように配置されている。
2005534534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マニホールド；
ノズル；
金型キャビティを画成するとともに、前記金型キャビティ内へのゲートを画成する金型ブロック；
バルブピン；
前記バルブピンに接続された第１の案内・芯合わせ構造；および
前記ゲートの上流側において前記金型ブロックに接続された、第２の案内・芯合わせ構造；
を備え、
前記マニホールドは、溶融物供給源から溶融物を受け取るための取入口を有するとともに、前記取入口より下流側で当該マニホールドの吐出口より上流側にあるランナーを画成しており、
前記ノズルは、前記マニホールドの吐出口より下流側にあるノズル溶融物チャンネルを画成するとともに、ノズル本体、ノズル先端、密封片、および、前記ノズル溶融物チャンネル内の溶融物を加熱するために前記ノズル本体に熱的に接続されているヒータを有しており、
前記ノズル先端および前記密封片は、前記ノズル本体に接続されており、
前記ノズル先端は、前記ノズル溶融物チャンネルの一部を画成するとともに、その熱伝導率が前記ノズル本体の熱伝導率より高く、
前記密封片の熱伝導率が、前記ノズル本体の熱伝導率より低く、
前記金型ブロックは、前記ノズル溶融物チャンネルより下流側にあってゲート密封面を有する前記ゲートを画成するとともに、その内部に、前記金型キャビティを冷却する冷却剤を流してこれ運ぶための少なくとも１つの冷却チャンネルを有しており、
前記金型ブロックおよび前記密封片は、それらの間における前記溶融物の漏れを抑制するために互いを係合しており、
前記金型ブロック、前記ノズル先端および前記密封片の間に画成されるチャンバが、前記ノズル溶融物通路より下流側で前記ゲートより上流側に配置されており、
前記ノズル先端は、前記チャンバ内の溶融物を実質的に溶融状態内に維持するために、前記チャンバ内に充分な面積を有しており、
前記バルブピンは、前記ゲートを通って流れる前記溶融物を制御するために前記ゲートに対して出入自在であるとともに、下端部と、この下端部近傍のバルブピン密封面とを有しており、
前記バルブピン密封面は、前記金型キャビティ内への前記溶融物の流れを抑制するために前記ゲート密封面と係合自在であり、 
前記第１の案内・芯合わせ構造は、第１の案内面および第１の芯合わせ面を有し、
前記第１の案内面は、下流側方向へ徐々に減少する断面直径を有するとともに、前記第１の芯合わせ面のすぐ下流側に配置されており、
前記第１の芯合わせ面は、略円筒形であり、
前記第２の案内・芯合わせ構造は、第２の案内面および第２の芯合わせ面を有し、
前記第２の案内面は、下流側方向へ徐々に減少する直径を有するとともに、前記第２の芯合わせ面のすぐ上流側に配置されており、
前記第２の芯合わせ面は、略円筒形であり、
前記第２の案内面は、前記バルブピンが前記ゲートに向かって動いている間に前記バルブピンが前記ゲートに対して芯ずれしているときに、前記ゲートに対して芯合わせさせるべく前記バルブピンをスライドさせるために、前記第１の案内面と係合するように配置されており、
前記第２の案内面は、前記バルブピンと前記ゲートとが接触する前に前記ゲートに対する前記バルブピンの芯合わせを完了させるように配置されており、
前記第２の芯合わせ面は、前記バルブピンが前記ゲートに向かって動いている間に前記ゲートに対する前記バルブピンの芯合わせを維持するべく、前記第１の芯合わせ面と係合するように配置されている、
ことを特徴とする射出成型装置。
【請求項２】
前記第２の案内・芯合わせ構造が、前記第１の案内面の少なくともに一部および前記第１の芯合わせ面の少なくとも一部に沿って延びるリリーフチャンネルを有していることを特徴とする請求項２に記載の射出成型装置。
【請求項３】
前記第２の案内・芯合わせ構造が、前記第２の案内面の少なくとも一部および前記第２の芯合わせ面の少なくとも一部に沿って延びるリリーフチャンネルを有していることを特徴とする請求項２に記載の射出成型装置。
【請求項４】
前記バルブピンに接続された第３の案内・芯合わせ構造；および
前記ノズル先端に接続された第４の案内・芯合わせ構造；
をさらに備え、
前記第３の案内・芯合わせ構造は、第３の案内面および第３の芯合わせ面を有し、
前記第３の案内面は、下流側方向へ徐々に減少する断面直径を有するとともに、前記第３の芯合わせ面のすぐに下流側に配置されており、
前記第３の芯合わせ面は、略円筒形であり、
前記第４の案内・芯合わせ構造は、第４の案内面および第４の芯合わせ面を有し、
前記第４の案内面は、下流側方向へ徐々に減少する直径を有しており、
前記第４の芯合わせ面は、略円筒形であり、
前記第３の案内面は、前記第４の芯合わせ面のすぐ上流側に配置されており、
前記第４の案内面は、前記バルブピンが前記ゲートに向かって動いている間に前記バルブピンが前記ゲートに対して芯ずれしているときに、前記ゲートに対して芯合わせさせるべく前記バルブピンをスライドさせるために、前記第３の案内面と係合するように配置されており、
前記第４の案内面は、前記バルブピンと前記ゲートとが接触する前に前記バルブピンの芯合わせを完了させるように配置されており、
前記第４の芯合わせ面は、前記バルブピンが前記ゲートに向かって動いている間に前記ゲートに対する前記バルブピンの芯合わせを維持するべく、前記第３の芯合わせ面と係合するように配置されている、 
ことを特徴とする請求項１に記載の射出成型装置。
【請求項５】
前記ノズル先端が前記密封片によって前記ノズル本体に保持されていることを特徴とする請求項１に記載の射出成型装置。
【請求項６】
前記ノズル先端がねじ接続によって前記ノズル本体に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の射出成型装置。
【請求項７】
前記密封片が第１の密封片であり、
第２の密封片が、前記第１の密封片と前記ノズル先端とを分離し、前記第１の密封片と前記ノズル先端との間に空隙をもたらすようにそれらの間を密封していることを特徴とする請求項１に記載の射出成型装置。
【請求項８】
前記第１の案内・芯合わせ構造が前記バルブピンに着脱自在に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の射出成型装置。
【請求項９】
前記第２の案内・芯合わせ構造が前記金型ブロックに着脱自在に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の射出成型装置。
【請求項１０】
前記第２の案内・芯合わせ構造は、前記ゲートを含むとともに前記金型ブロックに対して着脱自在に接続されているゲートインサートに配置されていることを特徴とする請求項１に記載の射出成型装置。
【請求項１１】
前記第１の案内面が前記第１の芯合わせ面内へと徐々に湾曲していることを特徴とする請求項１に記載の射出成型装置。
【請求項１２】
前記第２の案内面が前記第２の芯合わせ面内へと徐々に湾曲していることを特徴とする請求項１に記載の射出成型装置。
【請求項１３】
前記ゲートおよび前記第２の案内・芯合わせ構造が、前記ノズル本体および前記金型ブロックの両方に接続したゲートインサート内に画成されていることを特徴とする請求項１に記載の射出成型装置。
【請求項１４】
前記マニホールドは、複数の前記マニホールド吐出口を有するとともに、前記取入口の下流側で前記複数のマニホールド吐出口の上流側に複数の前記ランナーを有しており、
当該射出成型装置は、複数の前記ノズルを備えており、
各ノズルは、前記複数のマニホールド吐出口のうちの１つの下流側にあり、
前記金型ブロックは、複数の前記金型キャビティを画成するとともに、前記複数の金型キャビティ内への複数の前記ゲートを画成しており、
前記金型ブロックと、各ノズルの前記ノズル先端および前記密封片は、１つの前記チャンバを画成しており、
当該射出成型装置は、各ゲートにつき１つの前記バルブピンと、各バルブピンにつき１つの第１の案内・芯合わせ構造と、各ゲートにつき１つの第２の案内・芯合わせ構造とを有している、
ことを特徴とする請求項１に記載の射出成型装置。
【請求項１５】
溶融物チャンネルを有する、第１の材料から作られたノズル本体；
少なくとも部分的に溶融物チャンネル内に配置された、その上に第１の案内・芯合わせ構造を有しているバルブピン；
前記ノズル本体に接続されたノズル先端；
前記ノズル本体に接続された密封片；および
ゲートを有する、前記密封片と接触している金型ゲートインサート；
を備え、
前記ノズル先端は、前記第１の材料より高い熱伝導率を有する第２の材料から作られており、
前記密封片は、前記第１の材料より低い熱伝導率を有する第３の材料から作られており、
前記金型ゲートインサートは、前記第３の材料より高い熱伝導率を有する第４の材料から作られており、
前記金型ゲートインサートは、その上に、前記バルブピンが前記ゲートと接触する前に前記第１の案内・芯合わせ構造と接触する第２の案内・芯合わせ構造を有していることを特徴とする射出成型装置。
【請求項１６】
前記ノズル先端は、前記バルブピンがゲートオリフィスに向かって動いている間に前記第１の案内・芯合わせ構造と接触するノズル先端案内・芯合わせ構造を有している
ことを特徴とする請求項１５に記載の射出成型装置。
【請求項１７】
前記ノズル先端が前記ノズル本体にねじ込まれていることを特徴とする請求項１５に記載の射出成型装置。
【請求項１８】
前記密封片が前記ノズル本体にねじ込まれていることを特徴とする請求項１５に記載の射出成型装置。
【請求項１９】
前記密封片が前記ノズル先端を保持していることを特徴とする請求項１５に記載の射出成型装置。
【請求項２０】
前記バルブピンの案内部分が分離片として作られていることを特徴とする請求項１５に記載の射出成型装置。
【請求項２１】
前記ゲートおよび前記第２の案内・芯合わせ構造が、前記ノズル本体および前記金型ブロックの両方に接続されたゲートインサート内に画成されていることを特徴とする請求項１５に記載の射出成型装置。
【請求項２２】
射出成型装置のためのバルブピンを当該成型装置のゲートと係合するように案内する方法であって、
前記バルブピンの密封面より上流側の近傍において前記バルブピン上に第１の案内面を設けるとともに、前記ゲートより上流側の近傍において前記成型装置上に第２の案内面を設ける段階；
前記バルブピンの前記密封面より上流側の近傍において前記バルブピン上に第１の芯合わせ面を設けるとともに、前記ゲートより上流側の近傍において前記成型装置上に第２の芯合わせ面を設ける段階；および
前記バルブピンが前記ゲートに向かって下流側に動くときに、前記バルブピンが前記ゲートを閉じる前に、前記第１および第２の案内面の相互作用と前記第１および第２の芯合わせ面の相互作用とにより、前記バルブピンを案内する段階；
を備えることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成型装置に関し、より詳しくは、射出成型装置におけるバルブピンのためのバルブピン案内・芯合わせシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ホットランナ射出成型装置のノズルに、各金型キャビティに続く各ゲートにバルブピンゲート機構を設けることはよく知られている。バルブピンは、典型的に、ノズルの溶融物チャンネル内においてゲートに対して接離するように動かされて、溶融物キャビティ内への溶融物の流れを制御する。ゲートに良好な密封を提供するために、バルブピンの先端部部分およびゲート上の対応する密封面は、典型的に、きわめて精密な精度で機械加工されなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、様々な理由により、バルブピンの先端部がゲートに入るときにゲートに対して芯ずれすることがあり得る。例えば、その内部でバルブピンが動くノズルが、ゲートに対して芯ずれしていることがあり得る。また、射出成形期間中に繰り返し生じる射出成型装置の構成部品の熱膨張および熱収縮が、構成部品にずれを生じさせ、最終的にゲートに対するノズルおよびバルブピンの芯ずれに帰着する。溶融物それ自体の非均質性が、溶融物がバルブピン本体上に一様でない流体圧力を作用させ、ゲートに対する芯合わせからバルブピンの密封端を押し出す。
【０００４】
芯ずれしているバルブピンがゲートを閉じるように動かされると、バルブピンがゲートと干渉してバルブピンおよび／またはゲート上の密封面に引っ掻き傷を生じさせる。このことは、最終的にゲート周辺に欠陥を有した低品質の部品に帰結するととともに、成形動作において他の問題を生じさせ得る。さらに、損傷を受けたバルブピンあるいはゲートの交換は、費用がかかるばかりでなく時間を費やしてしまう。このような損傷は、すぐに起こることもあるし、あるいはバルブピンを多くのサイクルにわたって開閉するときに徐々に起こることもある。
【０００５】
この問題について提案されてきた解決案には、典型的に、バルブピンの自由端を捕捉して芯合わせするためにノズル溶融物チャンネルの底部の方に配置された案内手段が含まれている。バルブピンが開放位置内にあるときには、芯合わせ手段とバルブピンとの境界面を通り越して溶融物が流れる必要があるので、バルブピンあるいは芯合わせ手段には、典型的に、円周方向に間隔を開けて配置された複数の溝が設けられる。これらの溝は、溶融物がノズル溶融物チャンネル内を流れるときに、案内手段の周りを通過するために分流した後で案内手段の下流側において再結合することに起因するウェルドラインが、成型品に現れる可能性を生じさせる。さらにまた、ノズル溶融物チャンネル内にそのような案内手段が存在することは、典型的に、ノズル溶融物チャンネルの手入れをより困難なものとし、例えば新しい溶融物を流すための機械の切り換えを妨げる。
【０００６】
他の解決案は、ノズル中心に対してオフセットされる主要部分、およびゲートに対して芯合わせされる最も低い部分を有する、オフセットされたノズル溶融物チャンネルを提供してきた。バルブピンは、ノズル本体を通過するとともにノズル溶融物チャンネルの最も低い部分の内部のみへと延びる。このようにして、バルブピンはその長さの実質的な部分において捕捉され、芯ずれ影響をより受けないようになっている。しかしながら、ノズルの実質部分がノズル溶融物チャンネルの中心に対してオフセットされているので、そこを通って流れる溶融物に分配される熱が一様ではなく、溶融物の温度の制御を困難なものとする。米国特許第５，８３４，０４１号(Sekine et al.)および第５，８９５，６６９号(Seres, Jr et al.)を参照すると、このジャンルの提案された解決案の実施形態が開示されている。  
溶融物流れの特性からではなく、ノズルそれ自身の製造から生じる他の問題もまた存在している。ノズルには製造上の誤差が存在しており、バルブピンと「ビルトイン」タイプのゲートと間の芯ずれを導入する。上述した案内手段は、ノズル自身の内部に組み込まれ、芯ずれの特有な原因を何ら修正することがない。  
バルブピンに関する他の問題は、ノズルおよび型板の熱伝達特性に関係している。典型的に、ノズルの下流側端部と型板のゲートとの間に隙間が存在している。この隙間は、部分的には型板によって規定され、かつ部分的にはノズルの構成部品によって規定される。この隙間は、典型的に、射出成形期間の最初においては溶融物で満たされる。ノズルおよび型板のいくつかの構成においては、この隙間内における溶融物が、型板による冷却とノズルを構成する部品からの不十分な熱伝達との複合的な効果の結果として凝固する。いくつかの状況下においては、隙間内で凝固した溶融物が、型板内のゲートに向かうバルブピンが必要とする経路内に延在することになる。したがって、そのような状況下においては、バルブピンがゲートに向かって動いている間に、バルブピンが隙間内で凝固した溶融物と接触する。凝固した溶融物との接触は、ゲートに対する芯合わせからバルブピンの前端を押し出すことになる。さらにまた、凝固した溶融物は、特にガラスが充填された樹脂あるいはいくつかの他の研磨性の材料である場合、バルブピンの前端に摩耗を生じさせる。したがって、成形動作の熱的な特性および射出する材料によっては、完全に芯合わせされているときでも、バルブピンの前端および密封面に摩耗を生じることがある。  
したがって、バルブピンのゲートに向けての改良された案内をもたらす射出成型装置の必要性が存在している。  
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の態様において、本発明は、マニホールド、ノズル、金型ブロック、バルブピン、第１の誘導および芯合わせ構造、並びに、第２の誘導および芯合わせ構造を備えた射出成型装置に向けられている。マニホールドは、溶融物供給源から溶融物を受け取るための取入口を有している。マニホールドは、前記取入口より下流側で当該マニホールドの吐出口より上流側のランナーを画成する。ノズルは、ノズル溶融物チャンネルを画成する。ノズル溶融物チャンネルは、マニホールドの吐出口より下流側にある。ノズルは、ノズル本体、ノズル先端、密封片、および、ノズル溶融物チャンネル内の溶融物を加熱するために前記ノズル本体とに熱的に接続されているヒーターを有している。ノズル先端および密封片はノズル本体に対して接続されている。ノズル先端は、ノズル溶融物チャンネルの一部を画成する。ノズル先端の熱伝導率は、ノズル本体の熱伝導率よりも高い。密封片の熱伝導率は、ノズル本体の熱伝導率よりも低い。金型ブロックは金型キャビティを画成する。金型ブロックは、金型キャビティ内へのゲートを画成する。ゲートは、ノズル溶融物チャンネルの下流側にある。ゲートは、ゲート密封面を有している。金型ブロックは、金型キャビティを冷却する冷却剤を流してこれを運ぶためのなくとも１つの冷却チャンネルを内部に有する。金型ブロックおよび密封片は、互いに係合してそれらの間からの溶融物の漏れを防止する。金型ブロック、ノズル先端および密封片の間にチャンバが画成される。このチャンバは、ノズル溶融物通路の下流側でゲートの上流側に配置される。ノズル先端は、チャンバ内に溶融物を実質的に溶融状態に維持するためにチャンバ内に充分な面積を有している。バルブピンは、ゲートを介した溶融物の流れを制御するためにゲートに対して出没自在である。バルブピンは下端部を有している。バルブピンは、下端部の近傍にバルブピン密封面を有している。バルブピン密封面は、ゲート密封面に対して係合自在で、金型キャビティへ溶融物の流入を防止する。第１の誘導および芯合わせ構造はバルブピンに接続されている。第１の誘導および芯合わせ構造は、第１の案内面および第１の芯合わせ面を有している。第１の案内面は、下流側方向へ徐々に減少する断面直径を有している。第１の芯合わせ面は略円筒形である。第１の案内面は、第１の芯合わせ面のすぐ下流側に配置される。第２の誘導および芯合わせ構造は、ゲートの上流側において金型ブロックに接続されている。第２の誘導および芯合わせ構造は、第２の案内面および第２の芯合わせ面を有している。第２の案内面は、下流側方向へ徐々に減少する直径を有している。第２の芯合わせ面は、略円筒形である。第２の案内面は、第２の芯合わせ面のすぐ上流側に配置される。第２の案内面は、第１の案内面と係合するように配置され、バルブピンがゲートに向かって動いている間にバルブピンがゲートに対して芯ずれしているときに、ゲートに対して芯が合うようにバルブピンをスライドさせる。第２の案内面は、バルブピンとゲートが接触する前に、ゲートに対してバルブピンを完全に芯合わせするように配置されている。第２の芯合わせ面は、バルブピンがゲートに向かって動いている間に、ゲートに対するパルプピンの芯合わせを維持するために、第１の芯合わせ面と係合するように配置される。
【０００８】
第２の態様においては、本発明は、ノズル本体、バルブピン、ノズル先端、密封片および金型ゲートインサートを備えた射出成型装置に向けられている。ノズル本体は、溶融物チャンネルを有するとともに第１の材料から製造される。バルブピンは、少なくとも部分的に溶融物チャンネル内に配置される。バルブピンは、その上に第１の誘導および芯合わせ構造を有する。ノズル先端はノズル本体に接続される。密封片はノズル本体に接続される。金型ゲートインサートはゲートを有している。金型ゲートインサートは密封片と接触している。ノズル先端は、第１の材料より高い熱伝導率を有する第２の材料から製造される。密封片は、第１の材料より低い熱伝導率を有する第３の材料から製造される。金型ゲートインサートは、第３の材料より高い熱伝導率を有する第４の材料から製造される。金型ゲートインサートは、その上に、バルブピンがゲートと接触する前に第１の誘導および芯合わせ構造と接触する、第２の誘導および芯合わせ構造を有している。  
第３の態様において、本発明は、射出成型装置のためのバルブピンを当該成型装置のゲートと係合するように案内する方法であって、
前記バルブピンの密封面の上流側に隣接させて前記バルブピン上に第１の案内面を設けるとともに、前記ゲートの上流側に隣接させて、前記成型装置に第２の案内面を設ける段階；
前記バルブピンの密封面の上流側に隣接させて、前記バルブピン上に第１の芯合わせ面を設けるとともに、前記ゲートの上流側に隣接させて、前記成型装置に第２の芯合わせ面を設ける段階；および
前記ピンが前記ゲートを閉じる前に、前記第１および第２の案内面間の相互作用と前記第１および第２の芯合わせ面間の相互作用とによって、前記ピンが前記ゲートに向かって下流側に動くように前記バルブピンを案内する段階；
を備える方法に向けられている。  
本発明のより良い理解のためにかつそれがどのように実行されるかをより明瞭に示すために、ここで一例としての添付の図面を参照する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１を参照すると、従来技術の射出成型装置１０１０が示されている。この射出成型装置１０１０は、取入口１０１４から１つ若しくは複数のノズル１０１６へと溶融物を移送する、１つ若しくは複数のランナー１０１２を備えている。これらのランナー１０１２は、例えばマニホールド１０１８のような、１つ若しくは複数の成形装置プレートに画成されている。取入口１０１４は、溶融物供給源（図示せず）との流動的な接続のために適合されている。
【００１０】
ノズル１０１６は、ランナー１０１２から、１つ若しくは複数のゲート１０２０を介して、金型プレート１０２４内に画成されている１つ若しくは複数の金型キャビティ１０２２内へと溶融物を移送する。ヒータ１０２５は、各ノズル１０１６を加熱する。各ノズル１０１６は、ランナー１０１２したがって溶融物供給源と流体的に連通しているノズル溶融物チャンネル１０２６を画成している。
【００１１】
バルブピン１０２８は、ゲート１０２０の１つを開閉するために各ノズル溶融物チャンネル１０２６の内部において移動自在であり、金型キャビティ１０２２内への溶融物の流れを許容しあるいは規制する。バルブピン１０２８の端部、ゲート１０２０、およびそれらの係合については、図２ａ、図２ｂ、図２ｃおよび図２ｄにより詳細に示されている。バルブピン１０２８は、典型的に、略円筒形の本体部分１０３０、典型的に本体部分１０３０の末端にある円筒形の密封面１０３１、および端面１０３２を有している。端面１０３２と密封面１０３１との間の縁部は１０３４で示されているが、ゲート１０２０内へのバルブピン１０２８の導入を容易にするために典型的に面取りされている。
【００１２】
端面１０３２および面取りされた縁部１０３４が最終的に金型キャビティ１０２２の面の一部を占めるという事実により、面取りされた縁部１０３４の角度に関する設計的な制限が存在しうる。
【００１３】
例えば、面取りされた縁部１０３４は、成型部品にある形状をもたらすために、端面１０３２に関して比較的浅い角度を有するように制限される。
【００１４】
ゲート１０２０は、典型的に、金型キャビティ１０２２に隣接する円筒形の密封面１０３６を有し、かつ面取りされた導入面１０３８を有する。密封面１０３６は、バルブピン１０２８の密封面１０３１を受け入れて協働し、金型キャビティ１０２２内への溶融物流れに対してゲート１０２０を密封する。導入面１０３８は、バルブピン１０２８上の面取りされた縁部１０３４と協動し、ゲート１０２０内へのバルブピン１０２８の導入を容易にする。
【００１５】
以下、バルブピン１０２８の動きについて説明する。図２ａには、バルブピン１０２８がゲート１０２０から間隔を開けて示されている。バルブピン１０２８は、ゲート１０２０に対していくらか芯ずれすることがある。ゲート１０２０を閉じるためにバルブピン１０２８が動くときに、バルブピン１０２８とゲート１０２０との間に何らかの芯ずれがあると、バルブピン１０２８は図２ｂに示したようにゲート１０２０と最初に接触する。最初の接触は、面取りされた縁部１０３４と導入面１０３８とによってもたらされる。ゲート１０２０を閉じるためにバルブピン１０２８が前方に移動すると、面取りされた縁部１０３４は導入面１０３８上でスライドし、それによって、ゲート１０２０と芯合わせされるようにバルブピン１０２８を案内する。次いで、バルブピン１０２８は、図２ｄに示した「閉じた」状態に達するまで、図２ｃに示すようにゲート１０２０の密封面１０３６内へと前方に移動する。バルブピン１０２８の「閉じた」状態が、図２ｄに示すようなものである必要がないことは理解される。多数の成型サイクルの後、バルブピン１０２８とゲート１０２０の密封面１０３６と間の接触の繰り返しは、バルブピン１０２８の密封面１０３１およびゲート１０２０の密封面１０３６の一方あるいは両方が傷つき、すり減り、あるいは損傷を受けることに帰着する。
【００１６】
バルブピン１０２８およびゲート１０２０の損傷し得る部分は１０３９ａおよび１０３９ｂで示されている。この損傷は、ゲート１０２０を閉じた後において溶融物が漏れてゲート１０２０を通過することに結びつき、かつ成型部品上の欠陥に結びつく。したがって、成型作業の必要性に応じて、バルブピン１０２８およびゲート１０２０を修理しあるいは交換する必要がある。留意されるべきことは、成型作業の性質によっては１０３９ａおよび１０３９ｂで示される引っ掻き傷あるいは損傷が直ぐに生じることがあり、したがって低品質の部品が事実上直ぐに生じることである。バルブピン１０２８上の面取りされた縁部１０３４の角度が浅い場合、この問題は悪化する。バルブピン１０２８と導入面１０３８との間の接触力が摩耗、引っ掻き傷あるいは他の損傷をさらに促進するからである。
【００１７】
図３を参照すると、本発明の第１実施形態の射出成型装置４０が示されている。この射出成型装置４０は、任意の適切なタイプの射出成型装置とすることができるが、バルブピン４２および案内・芯合わせシステム４４を備えている点を除いて、射出成型装置１０１０とほぼ類似したものとすることができる。バルブピン案内・芯合わせシステム４４は、ゲート２０を閉じる間における、バルブピン４２とゲート２０との間の相手をすり減らすものとなり得る接触を減少させあるいは取り除くことによって、バルブピン４２およびゲート２０の寿命を延長する。
【００１８】
射出成型装置４０は、取入口１４から１つ若しくは複数のノズル１６へと溶融物を移送する、１つ若しくは複数のランナ１２を備えている。これらのランナ１２は、例えばマニホールド１８のような、１つ若しくは複数の成型装置プレートに画成されている。取入口１４は、溶融物の供給源（図示せず）との流動的な接続のために適合している。
【００１９】
ノズル１６は、ランナ１２から１つ若しくは複数のゲート２０を介して、金型ブロック２４内に画成されている１つ若しくは複数の金型キャビティ２２内へと溶融物を移送する。複数の冷却チャンネル２４ａが金型ブロック２４内に示されている。金型ブロックは、鋳型鋼のような任意の適切な熱伝導材料から作ることができる。
【００２０】
ヒーター２５が各ノズル１６を加熱し、かつノズル１６の温度を検出するために熱電対２５ａが用いられる。各ノズル１６は、ランナ１２の１つ、したがって溶融物の供給源と流体的に連通したノズル溶融物チャンネル２６を画成している。
【００２１】
バルブピン４２の１つは、各ノズル溶融物チャンネル２６の内部で移動自在でゲート２０の１つを開閉し、１つの金型キャビティ２２の内部への溶融物の流れを許容しあるいは規制する。
【００２２】
図４ａ、図４ｂ、図４ｃおよび図４ｄを参照すると、バルブピン４２の端部、バルブピン案内・芯合わせシステム４４、およびゲート２０の構造が示されている。バルブピン４２は、本体４６、密封面４８、端面５０、および第１の案内・芯合わせ構造５２を有している。本体４６は、略円筒形といった任意の適切な形状を有することができる。密封面４８は、図２ａ〜図２ｄにおけるバルブピン１０２８上の密封面１０３１と同様のものとすることができるが、ゲート２０の密封面３６と協動してゲート２０を閉じる。
【００２３】
第１の案内・芯合わせ構造５２は、本体４６と密封面４８との間に配置され、かつ第１のテーパ状案内面５４および第１の芯合わせ面５６を有している。第１のテーパ状の案内面５４および第１の芯合わせ面５６は、第２の案内・芯合わせ構造６２における第２のテーパ状案内面５８および第２の芯合わせ面６０と協動して、バルブピン４２をゲート２０に対して芯合わせされた状態とする。
【００２４】
バルブピン４２が図４ａに示されている位置からゲート２０に向かって移動するときに、バルブピン４２とゲート２０との間に何らかの芯ずれがあると、図４ｂに示したように、第１および第２の案内面５４，５８間に最初の接触が生じる。第１および第２の案内面５４，５８には、任意の選択角度のテーパを付けることができる。したがって、それぞれθ１およびθ２で示されているテーパ角度は、最初の接触あるいはその後のあらゆる滑り接触により、案内面５４，５８の一方または両方が傷付きあるいは損傷を被るリスクを減少させるように選択することができる。
【００２５】
ここで留意されるべきことは、第１および第２の構造５２，６２における案内面５４，５８および芯合わせ面５６，６０が、図２ａ〜図２ｄのゲート１０２０およびバルブピン１０２８における面１０３６、１０３８、１０３４および１０３１よりもより大きな直径を有していることである。これらのより大きな直径の面５４、５８、５６および６０上において接触およびスライドを生じさせることにより、図２ａ〜図２ｄにおける直径がより小さい面１０３６，１０３８、１０３４および１０３１に対し、第１および第２の構造５２，６２において修理あるいは交換が必要となるまでの耐用期間は長くなる。
【００２６】
第１および第２の案内面５４，５８の一方あるいは両方は、傷付きのリスクをさらに減少させるために、任意の適切な面処理手段によって硬化させることができる。第１および第２の案内面５４，５８は、射出成形期間において生じる接触およびスライドの反復の間に２つのうち柔らかい方が「犠牲となる」ように、一方が他方より硬くなるように選択することができる。面５４，５８のうち犠牲となるように選択されるのは、例えば、２つのうち費用がかからない方、２つのうち交換がより容易であり若しくはより時間がかからない方の側である。
【００２７】
バルブピン４２がゲート２０に向かって移動すると、第１および第２の案内面５４，５８は協動してバルブピン４２をゲート２０に対して芯合わせする。第１の案内面５４が移動して第２の案内面５８を通り過ぎると、第１および第２の芯合わせ面５６，６０が互いに接触し、ゲート２０に対するバルブピン４２の芯合わせを維持する。次いで、バルブピン４２はゲート２０に向かって移動し、図４ｄに示したようにゲート２０を閉じる。
【００２８】
第１および第２の芯合わせ面５６，６０は、第１および第２の案内面５４，５８と同様に面処理することができ、かつ面５６，６０の一方が犠牲となるように選択される。
【００２９】
ここで留意されるべきことは、バルブピン４２がゲート２０に入る前にゲート２０に対して芯合わせされるので、端面５０と密封面４８との間に面取りされた縁部を必要としないということである。縁部を面取りしないので、端面５０がキャビティ２２の内側面と同一平面上にあるようにバルブピン４２をゲート２０内に移動させることにより、実質的に成型部品上のあらゆる欠陥を排除することができる。
【００３０】
それにもかかわらず、面取りした縁部を選択的に設けることができ、６１で示されている。しかしながら、面取りされた縁部６１は、ゲート２０に入ってこれを閉じるというバルブピン４２の能力に影響を与えることのない、成型品の美的な要件を満たすために必要とされる任意の適切な形状を有することができる。
【００３１】
図４ａ〜図４ｄに示されている構成部品の一部のうち、摩耗および損傷を被る部分は６４ａおよび６４ｂで示されており、かつ密封面４８から離れて配置されている。したがって、第１および第２の案内・芯合わせ構造５２，６２を組み込むことにより、バルブピン４２の耐用期間がバルブピン２８の耐用期間を越えるように延長することができる。さらに、芯ずれによる損傷を減少させあるいは排除することができるから、損傷の結果として成型部品に生じる欠陥を減少させあるいは排除することができる。
【００３２】
第１および第２の案内・芯合わせ構造５２，６２は、一緒になってバルブピン案内・芯合わせシステム４４を構成している。第１および第２の案内・芯合わせ構造５２，６２がバルブピン４２および金型ブロック２４と一体的に組み込まれることを示してきたが、構造５２，６２は分離した部分として作ることができ、かつ任意の適切な手段によってバルブピン４２および金型ブロック２４と組み合わせることができる。例えば、図５を参照すると、第１の構造５２は、バルブピン４２上の対応するねじ部６８と螺合するねじ部６６を有した、リングとして作ることができる。第１の構造５２をバルブピン４２から着脱自在な分離した部分とすることにより、所望する機械的性質を有した任意の適切な材料から第１の構造５２をより容易に製造することができる。第１の構造５２は、硬くて摩耗に抵抗するように製造することもできるし、あるいは上述したように第１の構造５２が犠牲となるように選択される場合には、柔らかく製造することもできる。また、第１の構造は、第１の構造５２をバルブピン４２に取り付けあるいは取り外すための工具係合面６９を設けることができる。
【００３３】
第１の構造５２と同様に、第２の構造６２は、リングのような、それぞれ第２の構造６２および金型ブロック２４上にあるねじ部分７０，７２によって金型ブロック２４に着脱自在に接続可能な、分離した部分として製造することができる。第２の構造はまた、この第２の構造６２を金型ブロック２４に取り付けあるいは取り外すための、隆起した工具係合面７３を有することができる。分離した、着脱自在に取り付け可能な部分であるので、第２の構造６２の機械的な特性は所望の通りに選択することができる。
【００３４】
あるゆる実施形態を参照すると、バルブピン４２のいずれかの部分がゲート２０と接触する前に、第１および第２の案内面５４，５８が協働することによってバルブピン４２が芯合わせされるように、第２の構造６２はゲート２０から十分に遠くに離れて配置されなければならない。上記の条件に従うとしても、第２の構造６２によって芯合わせされた後にバルブピン４２の端部が再び芯ずれするリスクを減少させるためには、第２の構造６２をできる限りゲート２０に接近させて配置することが有利である。そのような芯ずれは、例えば、第２の構造６２から下流側における溶融物の不均一によって生じる。
【００３５】
図１７を参照すると、第１および第２の芯合わせ面５６，６０の拡大された断面図が示されている。図１７には、円筒形の芯合わせ面６０に対して完全に中心合わせされたバルブピン４２が示されている。第１の芯合わせ面５６の直径はＤ１で示されている。第２の芯合わせ面６０の直径はＤ２で示されている。
【００３６】
図１８を参照すると、バルブピン密封面４８およびゲート密封面３６の拡大断面図が示されている。図１８には、円筒形のゲート密封面３６に対して完全に中心合わせされたバルブピン４２は示されている。バルブピンの密封面４８の直径はＤ３で示されている。ゲート密封面３６の直径はＤ４で示されている。
【００３７】
図１７および図１８を一緒に参照すると、Ｄ１とＤ２との間の差がＤ３とＤ４との間の差より小さくなるように、バルブピン４２，ゲート２０および第２の案内・芯合わせ構造６２を製造することが好ましい。このことを達成するためには、第１および第２の芯合わせ面５６，６０における精度が、バルブピン密封面４８およびゲート密封面３６における精度よりも高くなければならない。第１および第２の芯合わせ面５６，６０における直径差を密封面４８，３６における直径差より小さくすることにより、バルブピン４２がゲート２０に衝突なしに入ることができるような芯合わせが保証される。芯合わせ面５６，６０が互いに接触するといったようにバルブピン４２が大きく芯ずれしている場合でも、端面５０（図４ｄを参照）がゲート２０と衝突することなしに入ることは保証される。実際に、Ｄ１とＤ２との間の直径差（図１７を参照）は、ゲート２０（図４ｃを参照）に対して完全に芯合わせされている状態からのバルブピン４２のずれ量を少なくとも部分的に制限する。
【００３８】
図６を参照すると、金型ブロック２４内に配置されている選択的なゲートインサート７４を有した射出成型装置４０の一部が示されている。本発明の実施形態の説明の全体にわたって、類似しかつ同様の機能を有する構成部品には同じ参照符号が与えられている。この実施形態においては、第２の案内・芯合わせ構造６２とゲート２０が、金型ブロック２４に直接設けられる代わりに、ゲートインサート７４内に設けられている。ゲートインサート７４は、鋳型鋼のような任意の適切な熱伝導材料から作ることができる。ゲートインサート７４は熱伝導性で、キャビティ２２内に含まれている溶融物の冷却を助ける、好ましくは、ゲートインサート７４が密封片１６ｃより高い熱伝導率を有する。
【００３９】
図６には、いくつかの部品から構成されたノズル１６が示されている。ノズル１６は、ノズル本体１６ａ、ノズル先端１６ｂおよび密封片１６ｃを有している。ノズル本体１６ａは、螺旋形の溝内に埋め込まれたヒータ２５を有することができる。ノズル本体１６ａは、溶融物チャンネル２６の第１の部分２６ａをその内部に有している。ノズル本体１６ａは、鉄鋼のような任意の適切な熱伝導材料から作ることができる。
【００４０】
ノズル先端１６ｂはノズル本体１６ａに連設されており、かつその内部に溶融物通路２６の第２の部分２６ｂを有している。ノズル先端１６ｂは、鉄鋼、ベリリウム銅、Ａｍｐｃｏ  ９４０  ｔｕのようなベリリウムを含まない銅、タングステンカーバイド、ＴＺＭ（チタン／ジルコニウムカーバイド）、アルミニウムあるいはアルミニウムベースの合金、インコネル、モリブデンあるいは適切なモリブデン合金、Ｈ１３、鋳型鋼あるいは Aer Met 100wまたは他の任意の適切な材料等の熱伝導材料から作ることができる。ノズル本体１６ａから分離した構成部品としてノズル先端１６ｂを作ることにより、ノズル先端１６ｂを異なる材料から作ることができる。例えば、ノズル先端１６ｂは、ノズル本体１６ａよりも高い熱伝導率を有する材料から作ることができる。代わりに、あるいはそれに加えて、ノズル先端１６ｂは、ノズル本体１６ａよりも耐摩耗性の材料から作ることができる。  
ノズル先端１６ｂは、ノズル本体１６ａに着脱自在に接続することができる。この着脱自在な接続は、任意の適切な手段によってもたらすことができる。例えば、ノズル先端１６ｂをノズル本体１６ａの孔７５内に着座させるとともに、密封片１６ｃによって所定の場所に保持することができる。ノズル先端１６ｂをノズル本体１６ａから取り外すことができるので、それが摩耗したときには、ノズル本体１６ａ全体の交換を必要とすることなしに交換することができる。
【００４１】
密封片１６ｃは、それぞれノズル本体１６ａおよび密封片１６ｃ上にある一組のねじ面７６ａ，７６ｂ間の螺合によって、ノズル本体１６ａに接続することができる。密封片１６ｃは、金型ブロック２４に接触し、それによって溶融物の漏れを密封することができる。さらにまた、密封片１６ｃは、ノズル１６の下流側の端部をゲート２０に対して芯合わせすることができる。
【００４２】
密封片１６ｃは、ノズル本体１６ａよりも熱伝導性が低い材料から作ることができる。例えば、密封片１６ｃは、チタン、Ｈ１３、ステンレス鋼、クロム鋼あるいは、他の適切な材料から作ることができる。
【００４３】
密封片１６ｃは、密封片１６ｃを取り付けあるいは取り外す間における工具による密封片１６ｃの握持を容易にするために、一体的な工具係合部分７３を有することができる。
【００４４】
他の実施形態においては、ノズル本体１６ａ、ノズル先端１６ｂおよび密封片１６ｃを、米国特許第５，２９９号、９２８号および第５，４２１、７１６号に示されている任意の方法で一体に接続することができる。なお、両特許は、この参照によって本願明細書に組み込まれるものとする。加えて、ノズル本体１６ａ、ノズル先端１６ｂおよび密封片１６ｃのための適切な材料について、これらの２つの特許を参照することができる。
【００４５】
密封片１６ｃ、ノズル先端１６ｂおよび金型ブロック２４の間にチャンバ７７を画成することができる。このチャンバ７７は、射出成形作業の間に溶融物で充填される。溶融物の組成によっては、射出成型サイクルの全体にわたってチャンバ７７内の溶融物を溶融状態に維持することが有利である。このチャンバ内の溶融物が凝固しないようにすることにより、バルブピン４２がこのチャンバ７７を通って移動してゲート２０に対して接離するときに、凝固した溶融物ではなく溶融している溶融物をのみを通ることが保証される。バルブピン４２が溶融した溶融物を通過するようにすることは、バルブピン４２が凝固した溶融物を通過する場合よりも、バルブピン４２の摩耗を少なくする。さらにまた、溶融している溶融物は、凝固した溶融物よりも、バルブピンを押して芯ずれさせる可能性を減少させる。
【００４６】
バルブピン４２がそこを通って移動するときにチャンバ７７内の溶融物が溶融していることを保証するために、チャンバ７７内にはノズル先端１６ｂの充分な面積が存在し、その内部の溶融物を加熱するとともに金型ブロック２４から受けるあらゆる冷却効果を打ち消している。
【００４７】
図示されない他の実施形態においては、ノズル先端および密封片は、それぞれねじ接続によってノズル本体に接続される。それに代えて、ねじ接続のようないくつかの適切な手段により、密封片をノズル先端に接続し、かつノズル先端をノズル本体に接続することもできる。
【００４８】
図示されない他の実施形態においては、ノズル先端および密封片の両方をノズル本体に内嵌させあるいは外嵌させることができる。これらの嵌合は、射出圧力下においてもこの組立体を接続状態に維持するために適したタイトなものとすることができる。あるいは、これらの嵌合を緩いものとし、必要に応じて容易に取り外せるようにすることもできるが、この場合には、金型ブロックとノズルとの間のピン止めによって構成部品を所定の場所に保持することができる。
【００４９】
図６に示した実施形態においては、バルブピン４２が、本体４６の一部に沿って長手方向に延びるリリーフチャンネル７８を選択的に有している。このリリーフチャンネル７８の機能は以下に説明される。
【００５０】
図６に示した状態においては、バルブピン４２は開放位置にあってゲート２０との間隔が開いている。図７を参照すると、バルブピン４２はゲート２０に向かって移動するときに、バルブピン４２がゲート２０に関して芯ずれしていると、バルブピン４２に生じる最初の接触は、第１の案内面５４と第２の案内面５８との間にある。バルブピン４２は、第１および第２の案内面５４，５８間の協働によって芯が合っている状態に案内され、かつこの芯が合った状態は、図８に示したようにバルブピン４２がゲート２０を閉じるまで、第１および第２の芯合わせ面５６，６０によって維持される。
【００５１】
バルブピン４２が図８に示した状態に近づくと、第１の芯合わせ面５６に設けられているリリーフチャンネル７８は、バルブピン４２がゲート２０を閉じる方に移動するに連れてその端部によって変位させられる溶融物のための経路を提供する。
【００５２】
図９を参照すると、バルブピン４２上のリリーフチャンネル７８に代えて、第２の芯合わせ面６０にリリーフチャンネル７９を設け得ることが判る。
【００５３】
ノズル本体１６ａ、ノズル先端１６ｂおよび密封片１６ｃのための他の構造が図９に示されている。図９に示されているノズル本体１６ａの孔７５にはねじが設けられ、ノズル先端１６ｂの外側面に設けられたねじと螺合している。ねじが設けられた先端１６ｂは、このようにしてノズル本体１６ａと直接的に接続することができる。密封片１６ｃは、任意の適切な方法によってノズル先端１６ｂに取り付けることができる。
【００５４】
図１０を参照すると、ゲート２０に対してバルブピン４２を芯合わせするために協動する選択的な第３および第４の案内・芯合わせ構造８０，８７をさらに備えた、バルブピン案内・芯合わせシステム４４が示されている。
【００５５】
第３の案内・芯合わせ構造８０は、第１の構造５２より上流側においてバルブ本体４６上に配置されている。「上流側」という用語は、ノズル１６を通って流れる溶融物の方向に関して用いられる。第３の構造８０は、第１の構造５２よりも全般的に大きい直径を有する点を除いて、第１の構造５２と類似したものにすることができる。第３の構造８０は、第３の案内面８４および第３の芯合わせ面８６を有している。
【００５６】
第４の構造８７は、第２の構造６２に類似したものとすることができ、第４の案内面８８および第４の芯合わせ面９０を有している。第４の構造８７は、ノズル先端１６ｂ上のような、任意の適した場所に配置することができる。
【００５７】
図１０に図示した実施形態においては、第３および第４の構造８０，８７が第１および第２の構造５２，６２と協動してバルブピン４２の改良された芯合わせをもたらすように、ノズル１６、特にノズル先端１６ｂがゲート２０に対して芯合わせされることが特に好ましい。
【００５８】
第３および第４の構造８０，８７は、図１０に示したように、バルブピン４２およびノズル先端１６ｂ上に一体的に設けることもできるし、その一方あるいは両方をバルブピン４２およびノズル先端１６ｂから分離し、それに対して着脱自在に取り付けることができるようにすることもできる。
【００５９】
図１１に示したように、バルブピン４２が芯ずれしている場合には、バルブピン４２における最初の接触は第４の構造８７の案内面８８上に生じる。溶融物がノズル先端１６ｂを通って流れるときの圧力損失を減少させるために、案内面８８のテーパ角度は比較的緩くする。密封面４８のようなバルブピン４２の他の面がノズル先端１６ｂと接触しないことを確かなものとする、第３および第４の案内面８４，８８が確実に協動するように注意を払わなければならない。  
第３および第４の芯合わせ面８６，９０の協働によってバルブピン４２が芯合わせされた後、図１２に示したように、バルブピン４２は第１および第２の構造５２，６２と接触する。図１３に示したように、バルブピン４２が相対的に真っ直ぐにゲート２０に入り、ゲート２０の軸線に対してある角度をなすことがないように、芯合わせ面５６，６０は芯合わせ面８６，９０と協動する。このことは、バルブピン４２およびゲート２０上の密封面３６，４８に傷を付けあるいは損傷を与えるリスクをさらに減少させる。
【００６０】
図１４を参照すると、ノズル１６の変形例が示されている。この変形例においては、ノズル先端１６ｂにはねじが形成されておらず、かつノズル本体１６ａの孔７５内に着座している。ノズル本体１６ａは、その外側に設けられたねじ面７６ａを有している。密封片１６ｃは、ねじ面７６ａと螺合する、その内側に設けられたねじ面７６ｂを有している。
【００６１】
密封片１６ｃは、孔７５内の所定の場所にノズル先端１６ａを保持するが、ノズル先端１６ａとは直接的に接触しない。その代わりに、密封片１６ｃとノズル先端１６ｂとの間に第２の密封片１６ｄが設けられている。
【００６２】
第２の密封片１６ｄの存在は、密封片１６ｃとノズル先端１６ｂとの間の空隙９４を維持する。ノズル先端１６ｂおよび密封片１６ｃがいかなる時点においても互いに直接的に接触しないので、それらが直接的に互いに接触する構造に比較すると、それらの間における全体的な熱伝達は減少する。
【００６３】
さらにまた、空隙９４はノズル先端１６ｂと密封片１６ｃとの間の熱伝達をさらに減少させる。空気が溶融物よりも相対的に低い熱伝導率を有しているので、空隙９４は、溶融物で満たされている場合よりもより良好に先端部１６ｂと密封片１６ｂと間の熱移動を遮断する。ノズル先端１６ａからの熱損失を減少させることにより、その内部における溶融物をキャビティ２２内に射出する前に、制御された温度により容易に維持することができる。
【００６４】
第２の密封片１６ｄは、ノズル先端１６ｂの第１の溝の内部および密封片１６ｃの第２の溝の内部に配置されたＯリング９６とすることができる。あるいは、ノズル先端１６ｂおよび密封片１６ｃの一方がＯリング９６を捕捉するための十分に深い溝を有し、部品１６ｂ，１６ｃの他方が全く溝を持たないようにすることもできる。
【００６５】
第２の密封片１６ｄは、溶融物の漏れの密封に適した材料から作ることができる。例えば、Ｏ−リング７２の形態において、適切な材料にはインコネルのようなステンレス鋼が含まれる。第２の密封片１６ｄはまた、先端１６ｂから密封片１６ｃへの熱損失を減少させるために、先端部１６ｂより低い熱伝導率を有する材料から作ることができる。より好ましくは、第２の密封片１６ｄは、ノズル本体１６ａより低い熱伝導率を有する。  さらに好ましくは、第２の密封片１６ｄは、密封片１６ｃよりも低い熱伝導率を有する。
【００６６】
第２の密封片１６ｄの具体的な断面形状を略円形として示してきたが、他の断面形状を用いることもできる。
【００６７】
案内・芯合わせ面５４、５６、５８および６０と密封面３６および４８は、図６〜図８の実施形態に関して記載したものと同様に作動する。
【００６８】
図１５を参照すると、図１４に示した変形例に類似した、ノズル１６の他の変形例が示されている。しかしながら、図１５の変形例においては、密封片１６ｃの内側ねじ面７６ｂが絶縁片１６ｅの外側ねじ面７６ｃに螺合する。絶縁片１６ｅはまた、ノズル本体１６ａの外側ねじ面７６ａと螺合する内側ねじ面７６ｄを有している。
【００６９】
選択的な絶縁体片１６ｅは、ノズル本体８２に取り付けられて先端周囲片８６を受けている。絶縁片１６ｅは、ノズル本体１６ａから絶縁片１６ｅ、その結果として密封片１６ｃを通って金型部品２４に至る経路の全体的な熱伝導率を減少させるために、密封片１６ｃよりも相対的に低い熱伝導率を有する材料から作ることができる。
【００７０】
密封片１６ｃとノズル本体１６ａとの間に絶縁片１６ｅを設けることにより、密封片１６ｃは、それがノズル本体１６ａより相対的に高いあるいは低い熱伝導率を有しているかどうかをあまり考慮することなしに、任意の所望する耐摩耗性を有した材料から作ることができる。
【００７１】
案内・芯合わせ面５４、５６、５８および６０と密封面３６，４８は、図６〜図８の実施形態に関して記載したのと同様に作動する。
【００７２】
図１６を参照すると、図１４に示した変形例に類似している、ノズル１６のもう１つの変形例が示されている。しかしながら、図１６の変形例においては、ノズル本体１６ａの孔７５は、ノズル先端１６ｂ上の対応するねじ面７６ｆと螺合するねじ部分７６ｅを有している。本実施形態における密封片１６ｄもまた、ノズル本体１６ａの外側ねじ面７６ａと螺合する内側ねじ面７６ｂを有している。
【００７３】
案内・芯合わせ面５４、５６、５８および６０と密封面３６，４８は、図６〜図８の実施形態に関して記載したのと同様に作動する。
【００７４】
射出成型装置の特定の実施形態が図に示されている。この射出成型装置は、任意の適切なタイプの射出成型装置とすることができることは理解される。さらにまた、この射出成型装置は、１つのランナーだけを有することもできるし、より多くのランナーを有することもでき、かつ１つのキャビティだけを有することもできるし、より多くのキャビティを有することもできる。さらにまた、各金型キャビティには複数のゲートを設けることができる。また、例えば、異なる材料から成る多数の層を有した成型品を製造するときには、射出成型装置から各キャビティ内へと複数の材料を同時に移動させることができる。
【００７５】
上述した実施形態においては、第１および第２の案内面を円錐台形であると記載したが、他の形状の面もまた適切であることは理解される。例えば、第１および第２の案内面は側面から見ると円弧形である（図１９ａおよび図１９ｂを参照）。図１９ａに示したように、第１の案内面５４は、第１の芯合わせ面５６へと徐々に湾曲することができる。緩やかな湾曲は、図３〜図１６に示した実施形態において、第１の案内面５４と第１の芯合わせ面５６との間に存在する角部縁部を排除する。したがって、緩やかな湾曲はバルブピンと第２の案内・芯合わせ構造における損傷の潜在的な原因を排除する。
【００７６】
図１９ｂに示したように、第２の案内面５８は第２の芯合わせ面６０へと徐々に湾曲することができ、それによって図３〜図１６に示した実施形態に存在する角縁を排除する。したがって、緩やかな湾曲は損傷の潜在的な原因を排除する。さらなる変形例として、緩やかな湾曲は、第１の面５４，５６と第２の面５８，６０との間に付加することができる。  
上述したいくつかの実施形態においては、第２の案内・芯合わせ構造が金型ブロックに一体的に設けられているが、他の実施形態においては、第２の案内・芯合わせ構造が分離したゲートインサートや、金型ブロック２４に着脱自在に取り付けられる分離した片に設けられて、ゲートから分離している（図５および図６を参照）。上述した任意の実施形態における金型ブロックが、金型ブロックの内部に着脱自在にあるいは固定的に取り付けることができるとともに、その内側に第２の案内・芯合わせ構造を画成することができる任意の構造を選択的に含むこと、あるいは金型ブロック内に直接的かつ一体に画成された第２の案内・芯合わせ構造を有することは、本発明の範囲内である。図２０を参照すると、ゲート２０は、例えば、ノズル本体１６ａおよび金型ブロック２４の両方に接続されているゲートインサート９８内に画成することができる。図２０に示した実施形態においては、ゲートインサート９８が、図３〜図１６の実施形態において設けられている密封片と入れ替わっている。この実施形態においては、第２の案内面５８および第２の芯合わせ面６０は、ゲートインサート９８内のゲート２０の上流側に配置される。ゲートインサート９８は、ねじ接続によってノズル本体１６ａに接続されている。図２０に示したように、ゲートインサート９８はノズル本体１６ａの外側面に接続することができる。図示されない任意の他の実施形態において、ゲートインサートはノズル本体の内径ボアに接続することができる。
【００７７】
記載した実施形態においては、ノズルが、熱伝導性であるノズル本体およびノズル先端と、熱伝導性がより低くかつノズル本体および／またはノズル先端と直接的に接続されている密封片とから構成されていた。あるいは、密封片は、ノズル本体あるいはノズル先端に関連する他の部品に接続することもできる。この他の部品は、金型ブロック２４と直接的に接触してないので、必要に応じて熱伝導材料から作ることができる。
【００７８】
上述した記載は本発明の好ましい実施形態を構成するが、この発明は、添付の請求の範囲の正しい意味から逸脱することなく修正および変更が可能であることは理解される。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】従来技術の射出成型装置の断面図。
【図２ａ】従来技術のバルブピンおよび型板の作動を示す、拡大断面側面図。
【図２ｂ】従来技術のバルブピンおよび型板の作動を示す、拡大断面側面図。
【図２ｃ】従来技術のバルブピンおよび型板の作動を示す、拡大断面側面図。
【図２ｄ】従来技術のバルブピンおよび型板の作動を示す、拡大断面側面図。
【図３】本発明の第１実施形態のバルブピン案内・芯合わせシステムを複数備えた、射出成型装置の断面図。
【図４ａ】図３に示したバルブピン案内・芯合わせシステムの拡大断面側面図。
【図４ｂ】図３に示したバルブピン案内・芯合わせシステムの拡大断面側面図。
【図４ｃ】図３に示したバルブピン案内・芯合わせシステムの拡大断面側面図。
【図４ｄ】図３に示したバルブピン案内・芯合わせシステムの拡大断面側面図。
【図５】本発明の他の実施形態のバルブピン案内・芯合わせシステムを示す拡大断面側面図。
【図６】金型キャビティ内へのゲートに対して開放位置にあるバルブピンを示す、芯ずれしているバルブピンと図４ａ〜図４ｄに示したバルブピン案内・芯合わせシステムを含む、図３に示した射出成型装置の一部の断面側面図。
【図７】バルブピンと案内・芯合わせシステムの一部との最初の接触を示す、図６に示した射出成型装置部分の断面側面図。
【図８】ゲートに対して閉鎖位置にあるバルブピンを示す、図６に示した射出成型装置部分の断面側面図。
【図９】バルブピン案内・芯合わせシステム内に含まれ得る選択的なリリーフチャンネルを示す、射出成型装置の一部の断面側面図。
【図１０】本発明の他の実施形態であるバルブピン案内・芯合わせシステムとバルブピンとが芯ずれしていて、それによってバルブピンが金型キャビティ内へのゲートに対して開放位置にある状態を示す、射出成型装置の一部の断面側面図。
【図１１】バルブピンとバルブピン案内・芯合わせシステムの一部とが最初に接触した状態を示す、図１０に示した射出成型装置部分の断面側面図。
【図１２】第１のバルブピンがバルブピン案内・芯合わせシステムの他の部分と接触したときの状態を示す、図１０に示した射出成型装置部分の断面側面図。
【図１３】ゲートに対して閉じた位置にあるバルブピンを示す、図１０に示した射出成型装置部分の断面側面図。
【図１４】図６、図７および図８に示したノズルの変形例を示す、射出成型装置の一部の断面側面図。
【図１５】図６、図７および図８に示したノズルの他の変形例を示す、射出成型装置の一部の断面側面図。
【図１６】図６、図７および図８に示したノズルのさらにもう１つの変形例を示す、射出成型装置の一部の断面側面図。
【図１７】図４ｄの破断線１７−１７における拡大断面図。
【図１８】図４ｄの破断線１８−１８における拡大断面図。
【図１９ａ】図４ａ〜図４ｄに示した案内・芯合わせ構造の変形例の拡大側面図。
【図１９ｂ】図４ａ〜図４ｄに示した案内・芯合わせ構造の変形例の拡大側面図。
【図２０】図６、図７および図８に示したノズルのさらにもう１つの変形例を示す射出成型装置の一部の断面側面図。
【図１】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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