(57)【要約】【課題】リングバルブゲート式金型装置において、比較的大径の環状樹脂製品の成形を可能とする。【解決手段】開閉可能に配置される固定型２０と可動型４０と、前記可動型４０の上面の合わせ面４０Ａに形成される円環状の製品形成用のキャビティ１２と、前記円環状のキャビティ１２の全周に接続される円形のゲート１８を介して溶融樹脂を供給する供給通路１６と、前記供給通路１６の円形のゲート１８を開閉するバルブ体２６とを備え、前記バルブ体２６は前記円形のゲート１８を軸方向に移動して開閉する筒形状のスリーブ体２６であって、該スリーブ体２６は前記ゲート１８に接続される供給通路１６の外周側位置に配設されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状の樹脂製品を成形するリングバルブゲート金型装置であって、
開閉可能に配置される一方の型と他方の型と、
前記一方の型と他方の型の少なくとも一方の型に形成される円環状の製品形成用のキャビティと、
前記円環状のキャビティの全周に接続される円形のゲートを介して溶融樹脂を供給する供給通路と、
前記供給通路の円形のゲートを開閉するバルブ体とを備え、
前記バルブ体は前記円形のゲートを軸方向に移動して開閉する筒形状のスリーブ体であって、該スリーブ体は前記ゲートに接続される供給通路の外周側位置に配設されていることを特徴とするリングバルブゲート金型装置。
【請求項２】
請求項１に記載のリングバルブゲート金型装置であって、
前記供給通路の溶融樹脂の溶融状態を維持するためのヒータは前記供給通路より内周側位置に配設されていることを特徴とするリングバルブゲート金型装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のリングバルブゲート金型装置であって、
前記供給通路の溶融樹脂の溶融状態を維持するためのヒータは、前記円環状の製品形成用のキャビティの円環外周位置より中心部位置となる位置関係として配設されていることを特徴とするリングバルブゲート金型装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リングバルブゲート式金型装置に関する。詳しくは、円環状（リング状）の樹脂製品を射出成形するリングバルブゲート式金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂成形金型により円環状の樹脂製品（パルサーリング、保持器、ギヤ等のリング状の製品）を射出成形する場合、その樹脂製品を形成するキャビティへ溶融樹脂を供給するゲートが、円環状に形成されるキャビティの円周上の1点である場合には、射出成形によりウエルドと呼ばれる樹脂の合流点ができてしまい、他の箇所より極端に弱い箇所が製品にできてしまうと問題がある。
このため、下記特許文献１で示されるように、円環状に形成されるキャビティの円周上の全周にゲートが開口するリングバルブゲート式金型によって、射出成形により円環状の樹脂製品を成形することが行われる。これによりウエルドが生じるのを防止することができる。
下記特許文献１のリングバルブゲート式金型は、固定型である一方の型と可動型である他方の型との合わせ面が開閉可能に配設されており、可動型の合わせ面に製品形状である円環状のキャビティが形成されている。そして、円環状のキャビティの全周に開口したゲートを介して溶融樹脂が供給されるようになっている。溶融樹脂は円筒形に形成された供給通路を通じてゲートに供給されるようになっており、ゲートに供給された溶融樹脂はゲートに配設されたバルブ体の開閉によりキャビティに供給可能状態とされたり遮断状態とされたりする。
ゲートに配設されるバルブ体は筒形状のスリーブ体であって、軸方向に移動可能に配設されてゲートを開閉するようになっている。そして、この筒形状のスリーブ体は、溶融樹脂をキャビティに供給する円筒形の供給通路及びゲートの内周側位置に配設されている。このため、供給通路の溶融樹脂を常時溶融状態とするためのヒータが、全て、供給通路及びゲートより外周側位置に配設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４２０３９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような構成のリングバルブゲート式金型の場合、成形される樹脂製品が比較的小径のリング形状の場合には特に問題は生じないが、比較的大径の製品を成形しようとする場合には限界があった。それは、上述の構成のリングバルブゲート式金型の場合、ゲートの開閉を行うバルブ体の筒形状のスリーブ体が溶融樹脂の供給通路の内周側位置に配設されている関係上、可動する大型のスリーブ体を供給通路の内周側位置に配設することが困難なことによる。
【０００５】
而して、本発明は上述した点に鑑みて創案されたものであって、本発明が解決しようとする課題は、リングバルブゲート式金型装置におけるゲートの開閉を行うバルブ体（筒形状のスリーブ体）を、ゲートを介してキャビティに溶融樹脂の供給を行なう供給通路の外周側位置とすることにより、比較的大径の環状樹脂製品の成形を可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係るリングバルブゲート金型装置は次の手段をとる。
すなわち、本発明に係るリングバルブゲート金型装置は、円環状の樹脂製品を成形するリングバルブゲート金型装置であって、開閉可能に配置される一方の型と他方の型と、前記一方の型と他方の型の少なくとも一方の型に形成される円環状の製品形成用のキャビティと、前記円環状のキャビティの全周に接続される円形のゲートを介して溶融樹脂を供給する供給通路と、前記供給通路の円形のゲートを開閉するバルブ体とを備え、前記バルブ体は前記円形のゲートを軸方向に移動して開閉する筒形状のスリーブ体であって、該スリーブ体は前記ゲートに接続される供給通路の外周側位置に配設されていることを特徴とする。
【０００７】
上記した本発明によれば、製品を形成するキャビティに接続されるゲートを開閉する筒形状のスリーブ体のバルブ体は、ゲートを介してキャビティに溶融樹脂を供給する供給通路の外周側位置に配置されて構成されている。このため可動するスリーブ体を大型に構成することに支障はなく、上述した従来のリングバルブゲート金型装置より大径の環状樹脂製品を形成することができる。
【０００８】
なお、上記したリングバルブゲート金型装置は、次のように構成するのが好ましい。
先ず、上記したリングバルブゲート金型装置は、前記供給通路の溶融樹脂の溶融状態を維持するためのヒータは前記供給通路より内周側位置に配設されているのが好ましい。
本発明によれば、可動するスリーブ体を溶融樹脂の供給通路の外周側位置に配設することから、ヒータをその内周側位置に配設することができる。このため、供給通路の溶融樹脂を内周側のヒータにより効率よく加熱することができる。また、ヒータを内周側位置に配設することにより装置の小型化を図ることが可能となる。
【０００９】
また、上記したリングバルブゲート金型装置は、前記供給通路の溶融樹脂の溶融状態を維持するためのヒータは、前記円環状の製品形成用のキャビティの円環外周位置より中心部位置となる位置関係として配設されているのが好ましい。
かかる構成によれば、本発明の場合、環状の樹脂製品は比較的大径に成形されることを可能とするが、ヒータの配設位置をその製品形成用のキャビティの円環外周位置より中心部位置とすることにより、相対的に装置全体の小型化を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、上記した手段としたことにより、リングバルブゲート式金型装置におけるゲートの開閉を行うバルブ体（筒形状のスリーブ体）を、ゲートを介してキャビティに溶融樹脂の供給を行なう供給通路の外周側位置とすることにより、比較的大径の環状樹脂製品の成形を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係るリングバルブゲート式金型装置の実施形態を示す断面図である。
【図２】同実施形態の型閉じ状態の工程を示す断面図である。
【図３】同実施形態のゲート開（射出）状態の工程を示す断面図である。
【図４】同実施形態のゲート閉状態の工程を示す断面図である。
【図５】同実施形態の型開き状態の工程を示す断面図である。
【図６】同実施形態の製品取出し状態の工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
本発明の実施形態は、比較的大径の環状（リング状）の樹脂製品を成形するリングバルブゲート式金型装置１０（以下、単に“金型装置１０”と称することがある）である。大径の環状樹脂製品としては、例えば、パルサーリングや、保持器、ギヤ等のリング状製品である。
図１は金型装置１０の一実施形態の主要部を示す断面図である。金型装置１０は、大別して一方の型である固定型２０と、他方の型である可動型４０とから構成される。本実施形態では、固定型２０が上方位置に配置され、可動型４０が下方位置に配置されており、共に金型で形成されている。固定型２０の下面２０Ａと可動型４０の上面４０Ａとが合わせ面２０Ａ、４０Ａとなっており、可動型４０の上下動により、この両合わせ面２０Ａ、４０Ａは接合した状態と離反した状態の位置をとる。可動型４０の上下動は周知の油圧等の駆動装置（不図示）によって行なわれる。
【００１３】
可動型４０の合わせ面である上面４０Ａには、円環形状（リング状）のキャビティ１２が形成されていると共に、このキャビティ１２の中心側位置には、固定型２０と接合した状態時に固定型２０のバルブプローブ２４の下方部が嵌入する嵌入凹部４２が形成されている。キャビティ１２は後述するバルブ体としてのスリーブ体２６の先端部に形成されるゲート１８に対応した位置に形成されている。キャビティ１２は製品形状と一致する空間形状として形成されている。嵌入凹部４２は２段階の段付きの円形穴に形成されており、第１の筒状部４４と第２の筒状部４６とで形成されている。この各筒状部４４、４６に対応して固定型２０のバルブプローブ２４の外周部が形成されて嵌合するようになっている。なお、段付きの嵌入凹部４２におけ第１の筒状部４４により形成される底部箇所は固定型２０と可動型４０の接合状態でバルブプローブ２４の下端部との間に空間が形成されている。
なお、製品形状のキャビティ１２は、本実施形態では比較的大径のリング形状の製品を形成する空間であるため、そのキャビティ１２の内周側に配置されるバルブプローブ２４も、それに対応した比較的大径の構成部品となっている。
【００１４】
固定型２０は、大別して、本体型２２と、バルブプローブ２４と、バルブ体としてのスリーブ体２６と、コアシリンダ２８と、ホットランナーマニホールド３０と、２個のヒータ３２、３４とから構成されている。これらの構成部品は、固定型２０の下面２０Ａの位置で見て、中心部から径方向外方に向けて順に、コアシリンダ２８、バルブプローブ２４、スリーブ体２６、本体型２２の配列で配置されている。そして、固定型２０の上部位置では、同様に中心部から順に、コアシリンダ２８、ホットランナーマニホールド３０の配列で配置されている。ヒータ３２、３４は、第１ヒータ３２はコアシリンダ２８の内筒部２８Ｃの孔に嵌合して配設されており、第２ヒータ３４はバルブプローブ２４の内部に埋設された形態として配設されており、円環状に配設されている。
【００１５】
コアシリンダ２８は概略円筒軸状に形成されており、内筒部２８Ｃには前述したように第１ヒータ３２が配設されている。コアシリンダ２８の下方軸部２８Ａは段付き軸部とされて、段部１４より上方の上方軸部２８Ｂより小径とされている。この下方軸部２８Ａにバルブプローブ２４の段部１４より下方部位２４Ａの内筒部がねじ嵌合されて、コアシリンダ２８とバルブプローブ２４は一体的状態として構成されている。コアシリンダ２８とバルブプローブ２４の段部１４より上方の上方軸部２８Ｂと上方部位２４Ｂの内筒２４Ｂｂとの間は、所定の間隙を持った配設とされている。この間隙がキャビティ１２へ溶融樹脂を供給する供給通路１６の一部１６Ｂを構成する。
供給通路１６Ｂの下端部位置すなわち段部１４箇所から、バルブプローブ２４の径方向の斜め下方の外方に向けて供給通路１６Ａが形成されている。バルブプローブ２４の下方部位２４Ａの外周面に開口した供給通路１６Ａの開口部は、バルブ体としてのスリーブ体２６により開閉されるゲート１８を介してキャビティ１２と接続される。この供給通路１６のゲート１８は、供給通路１６Ａが開口した位置より下方のバルブプローブ２４の外周面と本体型２２の下方部の内筒部との間のキャビティ１２に接続される通路を開閉することによりゲート１８が構成される。したがって、ゲート１８はキャビティ１２に接続される円形のゲートとして形成される。
【００１６】
バルブ体としてのスリーブ体２６は、バルブプローブ２４と本体型２２との間に上下動可能に配設されている。スリーブ体２６は、その上端フランジ部２６Ａに連結されるピストンロッド３６が空圧駆動源（不図示）により作動されることにより上下動するように構成されている。スリーブ体２６は概略円筒形状に形成されており、その下端部２６Ｂはゲート１８を形成する円形の隙間に侵入してゲート１８を開閉する薄い肉厚の円筒形として形成されている。
ホットランナーマニホールド３０はコアシリンダ２８の上方部を嵌合した状態として配設されており、その下面はバルブプローブ２４の上端面と接合状態とされて、ボルト等の締着具により両者が一体化された状態として配設されている。ホットランナーマニホールド３０には破線で示すように溶融樹脂の供給通路１６Ｄが形成されている。この供給通路１６Ｄは一本の通路で形成されており、ホットランナーマニホールド３０とコアシリンダ２８との間に形成された供給通路１６Ｃに接続されている。供給通路１６Ｃは前述した供給通路１６Ｂと同様に筒形状の通路として形成されており、供給通路１６Ｂと１６Ｃは連続した供給通路１６として形成されている。
本実施形態においては、供給通路１６Ａ、１６Ｂ及び１６Ｃは断面円形状態として上下方向に連通状態として形成されており、供給通路１６Ｂと１６Ｃは連続した円筒形の通路として形成されている。そして、本実施形態では、バルブ体としてのスリーブ体２６は、断面円形に形成された供給通路１６Ａ、１６Ｂ及び１６Ｃの外周側位置となる配置形態で配設されている。この様に円形の供給通路１６Ａ、１６Ｂ及び１６Ｃの外周側位置にスリーブ体２６を配置することにより、スリーブ体２６がゲートの開閉のため上下動する構成であっても、スリーブ体２６を大径に形成することに格別の支障は生じない。これに伴い円形のゲート１８も大径とすることができて、ゲート１８から溶融樹脂が供給される製品形状のキャビティ１２も大径とすることができて、比較的大径の環状の樹脂製品を成形することが可能となる。
【００１７】
２個のヒータ３２、３４のうち、第１ヒータ３２は前述したようにコアシリンダ２８の内筒部２８Ｃに配設されている。第２ヒータ３４はバルブプローブ２４の内部に埋設して配設されており、供給通路１６Ｂの外周部位置に円筒状形態として配置されている。この２個のヒータ３２、３４により供給通路１６の溶融樹脂を加熱して、キャビティ１２に供給される溶融樹脂の溶融状態を適切に維持するようにしている。本実施形態では、特に、キャビティ１２に近い供給通路１６（１６Ｂ）の内方側と外方側の両方から供給通路１６の溶融樹脂を加熱する構成となっているため、効率的に加熱を行なうことができる。
なお、本実施形態では、２個のヒータ３２、３４は、図１で見て、円環形状のキャビティ１２の円環外周位置より中心部よりの位置関係となる位置に配設されている。これにより比較的大径の製品の成形装置でありながら、相対的に金型装置１０を大型化することなく構成することを可能としている。
【００１８】
次に、上述した金型装置１０の成形作動を図２〜図６により説明する。
図２は型閉じ状態を示している。可動型４０が上動して上方位置にあり、固定型２０と型合わせされた状態にあり、且つ、バルブ体としてのスリーブ体２６は下動した下方位置にあってゲート１８がスリーブ体２６により閉じられた状態である。この状態では、供給通路１６からキャビティ１２への溶融樹脂の供給はゲート１８がスリーブ体２６により閉じられた状態にあるため、供給されない。
図３は図２の状態からスリーブ体２６を上動させてゲート１８を開状態とした射出成形状態を示している。この状態では、ゲート１８は開状態にあって供給通路１６の溶融樹脂はゲート１８を通じてキャビティ１２に供給される。この際、ゲート１８は円環状のキャビティ１２の全周面に接続されているため、溶融樹脂のキャビティへの供給は円環状の全周から行なわれる。このため樹脂成形品にウエルドが生じるのを防止することができる。
図４は図３に示される溶融樹脂のキャビティ１２への射出成形が完了した後、スリーブ体２６を下動させてゲート１８を閉じた状態である。この状態では、円環状のキャビティ１２に溶融樹脂が充満された状態にあって、これを自然冷却することによりキャビティ形状により規制される円環状（リング状）の樹脂製品となる。
図５は図４に示される自然冷却状態を経てキャビティ１２内で樹脂製品となった状態の後、樹脂製品を取り出すために、可動型４０を下動させて下方位置状態として、固定型２０と可動型４０との合わせ面２０Ａ、４０Ａを型開きした状態である。この状態では、樹脂製品は可動型４０のキャビティ１２を形成する箇所に載置された状態にある。
図６は図５に示す型開きされた状態において、可動型４０のキャビティ１２を形成する箇所から樹脂製品Ｗを取り出した状態である。
以上の図２から図６に示す作動を繰り返し行なうことにより、比較的大径の円環状の樹脂製品を大量に射出成形生産することができる。
【００１９】
上記した実施形態によれば、バルブ体としてのスリーブ体２６の配置位置を、ゲート１８を介して溶融樹脂をキャビティ１２に供給する断面円形の供給通路１６Ａ、１６Ｂ及び１６Ｃの外周側位置とすることにより、ゲート１８を開閉する円筒形のスリーブ体２６を大径に形成することができる。そして、これに伴い円形のゲート１８が全周に接続される円環状のキャビティ１２も大径とすることができて、大径の樹脂製品を射出成形することが可能となる。
【００２０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はその他各種の形態で実施できるものである。
例えば、上記実施形態ではヒータは２個配設されているが、個数は１個でも３個でも良い。また、ヒータの配設位置は供給通路の内周側と外周側の両方であったが、どちらかに配設されるものであっても良い。
【符号の説明】
【００２１】
１０    リングバルブゲート式金型装置
１２    キャビティ
１４    段部
１６    供給通路
１８    ゲート
２０    固定型（一方の型）
２０Ａ  固定型の下面（合わせ面）
２２    本体型
２４    バルブプローブ
２４Ａ  バルブプローブの下方部位
２４Ｂ  バルブプローブの上方部位
２４Ｂｂ  内筒
２６    スリーブ体（バルブ体）
２８    コアシリンダ
２８Ａ  コアシリンダの下方軸部
２８Ｂ  コアシリンダの上方軸部
２８Ｃ  コアシリンダの内筒部
３０    ホットランナーマニホールド
３２    第１ヒータ
３４    第２ヒータ
３６    ピストンロッド
４０    可動型（他方の型）
４０Ａ  可動型の上面（合わせ面）
４２    嵌入凹部
４４    第１の筒状部
４６    第２の筒状部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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