(57)【要約】【課題】バルブケーシングの先端側の温度も確保することができるバルブゲート装置を提供する。【解決手段】バルブケーシング16内にその軸方向に沿って移動自在にゲート11を開閉するバルブピン26を設ける。バルブケーシング16の外周にバンドヒーター31を設け、バンドヒーター31の外周にヒーターカバー32を設ける。バルブケーシング16の先端側外周に設けられ組み込み孔13との間に介在する位置決め部材36を伝熱性に優れる材料により形成する。バンドヒーター31の先端面32ｂから前記バルブケーシング16の先端側に至る伝熱通路38を形成する。バンドヒーター31の先端面31ｂの熱を伝熱通路38を介してバルブケーシング16の先端側に伝熱することができ、バルブケーシング16の先端側の樹脂を高温に保つことができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定型および可動型間に形成されたキャビティ内に、前記固定型に設けたゲートを介して樹脂を供給する射出成形金型に用いるバルブゲート装置において、前記固定型に形成されると共に先端を前記ゲートに連通した組み込み孔に挿入され前記ゲートに連通する樹脂通路を有するバルブケーシングと、前記バルブケーシング内にその軸方向に沿って移動自在に設けられ前記ゲートを開閉するバルブピンと、前記バルブケーシングの外周に設けられるヒーターと、前記ヒーターの外周に設けられるヒーターカバーと、前記バルブケーシングの先端側外周に設けられ前記組み込み孔との間に介在する位置決め部材とからなり、前記ヒーターの先端から前記バルブケーシングの先端側に至る伝熱通路を形成したことを特徴とするバルブゲート装置。
【請求項２】
固定型および可動型間に形成されたキャビティ内に、前記固定型に設けたゲートを介して樹脂を供給する射出成形金型に用いるバルブゲート装置において、前記固定型に形成されると共に先端を前記ゲートに連通した組み込み孔に挿入され前記ゲートに連通する樹脂通路を有するバルブケーシングと、前記バルブケーシング内にその軸方向に沿って移動自在に設けられ前記ゲートを開閉するバルブピンと、前記バルブケーシングの外周に設けられるヒーターと、前記ヒーターの外周に設けられるヒーターカバーと、前記バルブケーシングの先端側外周に設けられ前記組み込み孔との間に介在し伝熱性に優れる材料により形成される位置決め部材とからなり、前記ヒーターの先端面は、該先端面が対向する前記位置決め部材の部位に係止されると共に、該ヒーターの先端面の外側に前記ヒーターカバーの先端面が設けられることを特徴とするバルブゲート装置。
【請求項３】
前記位置決め部材はリング状であって、その内側に前記バルブケーシングが嵌合すると共に、該位置決め部材の外側は前記組み込み孔に嵌合することを特徴とする請求項２記載のバルブゲート装置。
【請求項４】
前記位置決め部材の熱伝導率は、前記バルブケーシングの熱伝導率とほぼ同じであることを特徴とする請求項２又は３記載のバルブゲート装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形に用いるバルブゲート装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の射出成形金型としては、固定型と可動型との間にキャビティが形成され、固定型内にゲートを経て前記キャビティに連通する樹脂通路を備えたバルブケーシングが設けられ、かつこのバルブケーシングの樹脂通路内に軸方向に移動可能にバルブピンが配置される一方、このバルブピンの先端で前記ゲートを開閉する構成のものが知られている。（例えば、特許文献１参照。）
このようなバルブゲート装置においては、固定型に形成した組み込み孔に挿入され、そのバルブケーシングの先端には位置決めを兼用する断熱リングが外嵌しており、この断熱リングの外周は組み込み孔に嵌合している。そしてバルブケーシングの樹脂通路内の樹脂を溶融状態に保つためにバルブケーシングの外側にはヒーターが設けられると共に、その外側にヒーターカバーが設けられており、このヒーターカバーの先端は内側に折曲してヒーターを包み込むと共に、その外側は前記断熱リングに係止するようになっている。このようにヒーターカバーの先端がヒーターを包み込むと共に、その外側を断熱リングに係止することにより、断熱リングを介してヒーターの熱が固定型側へ伝熱することを抑止している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３６３０５号公報（図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、バルブゲート装置において、バルブケーシングの中央部においては、ヒーターが対向するように配置されているので、この箇所で樹脂を高温に保つことは容易である。しかしながら、バルブケーシングの先端は取り付け等の制約によって先細形状となっているので、ヒーターをバルブケーシングの先端近く迄配置することは困難である。このためにバルブケーシングの先端側ではヒーターから離れる程、樹脂の温度低下が懸念される。
【０００５】
このような問題を解決する手段としては、ヒーターの温度をいっそう高温とすることが考えられるが、このようにした場合にはバルブケーシングの中央部の温度が所定温度よりも高くなり、この結果樹脂が変質するなどの虞がある。
【０００６】
また、バルブケーシングの先端と最も近接するヒーターの先端はヒーターカバーにより覆われているので、ヒーターの先端の熱を有効利用することもできない。
【０００７】
そこで、本発明は、前記問題を解決してバルブケーシングの中央部の温度を所定温度に保つと共に、バルブケーシングの先端側の温度も確保することができるバルブゲート装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１発明は、固定型および可動型間に形成されたキャビティ内に、前記固定型に設けたゲートを介して樹脂を供給する射出成形金型に用いるバルブゲート装置において、前記固定型に形成されると共に先端を前記ゲートに連通した組み込み孔に挿入され前記ゲートに連通する樹脂通路を有するバルブケーシングと、前記バルブケーシング内にその軸方向に沿って移動自在に設けられ前記ゲートを開閉するバルブピンと、前記バルブケーシングの外周に設けられるヒーターと、前記ヒーターの外周に設けられるヒーターカバーと、前記バルブケーシングの先端側外周に設けられ前記組み込み孔との間に介在する位置決め部材とからなり、前記ヒーターの先端から前記バルブケーシングの先端側に至る伝熱通路を形成したことを特徴とするバルブゲート装置である。
【０００９】
この請求項１の構成によれば、ヒーターの先端の熱を伝熱通路を介してバルブケーシングの先端側に伝熱することができる。
【００１０】
請求項２の発明は、固定型および可動型間に形成されたキャビティ内に、前記固定型に設けたゲートを介して樹脂を供給する射出成形金型に用いるバルブゲート装置において、前記固定型に形成されると共に先端を前記ゲートに連通した組み込み孔に挿入され前記ゲートに連通する樹脂通路を有するバルブケーシングと、前記バルブケーシング内にその軸方向に沿って移動自在に設けられ前記ゲートを開閉するバルブピンと、前記バルブケーシングの外周に設けられるヒーターと、前記ヒーターの外周に設けられるヒーターカバーと、前記バルブケーシングの先端側外周に設けられ前記組み込み孔との間に介在し伝熱性に優れる材料により形成される位置決め部材とからなり、前記ヒーターの先端面は、該先端面が対向する前記位置決め部材の部位に係止されると共に、該ヒーターの先端面の外側に前記ヒーターカバーの先端面が設けられることを特徴とするバルブゲート装置である。
【００１１】
この請求項２の構成によれば、ヒーターの先端面の熱を伝熱性に優れる材料により形成される位置決め部材を介してバルブケーシングの先端側に伝熱することができる。
【００１２】
請求項３の発明は、前記位置決め部材はリング状であって、その内側に前記バルブケーシングが嵌合すると共に、該位置決め部材の外側は前記組み込み孔に嵌合することを特徴とする請求項２記載のバルブゲート装置である。
【００１３】
この請求項３の構成によれば、位置決め部材によりバルブケーシングの先端側の全周を保持することができる。
【００１４】
請求項４の発明は、前記位置決め部材の熱伝導率は、前記バルブケーシングの熱伝導率とほぼ同じであることを特徴とする請求項２又は３記載のバルブゲート装置である。
【００１５】
この請求項４の構成によれば、位置決め部材とバルブケーシングのそれぞれの熱伝導率をほぼ同じとする。
【００１６】
【発明の実施形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図を参照して説明する。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1における図示上下方向（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を形成するものである。固定型３は、キャビティ３を形成する固定側型板６と、この固定側型板６の裏側（可動型２と反対側）に固定された固定側受け板７と、この固定側受け板７の裏側にスペーサーブロックを介して固定された固定側取り付け板（図示していない）とを備えており、この固定側取り付け板と固定側受け板７との間にはマニホールド８が設けられている。このマニホールド８は、樹脂通路であるランナー９が内部に形成されており、このランナー９内の成形材料である熱可塑性樹脂は、マニホールド８に設けられた図示していないヒーターの加熱により常時溶融状態に保たれるようになっている。
【００１７】
そして、前記固定型１には、ゲート11を開閉するゲートバルブ装置12が設けられている。つぎに、このゲートバルブ装置12の構成について説明する。固定型１の本体部をなす前記固定側型板６および固定側受け板７には、これらを貫通する組み込み孔13が形成されている。この組み込み孔13の先端部は、キャビティ３へ開口する前記ゲート11になっている。組み込み孔13の内面は、可動型２側へ向かって段差状あるいはテーパー状に径が小さくなる形状になっており、マニホールド８側から可動型２側へ並んだ第1の柱面13ａと第１の段差面13ｂと第２の柱面13ｃと第１のテーパー面13dと第３の柱面13eと第２の段差面13fと第２のテーパー面13gと第３の段差面13hとを有している。柱面13a，13c，13eは型開閉方向と平行であり、段差面13b,13f,13hは型開閉方向と直交している。そして、第３の段差面13hに前記ゲート11が開口している。
【００１８】
16はバルブケーシングで、このバルブケーシング16は、型開閉方向を軸方向とするほぼ筒状になっており、内部が樹脂通路17になっている。この樹脂通路17におけるマニホールド８側の部分は、このマニホールド８のランナー９に連通する屈曲部18となっている。尚、この屈曲部18は、バルブケーシング16にキャップ19を固定することにより形成されている。そして、バルブケーシング16は、前記組み込み孔13内に組み込まれているが、加熱されるバルブケーシング16とキャビティ３内の樹脂を冷却、固化させるために冷却される固定側型板６および固定側受け板７との間の断熱のために、バルブケーシング16と固定側型板６および固定側受け板７の接触面積とは極力小さくしてある。まず、バルブケーシング16におけるマニホールド８側の端部は、ここに形成されたフランジ部20が組み込み孔13の第１の柱面13aおよび第１の段差面13bに嵌合した状態で、図示していないボルトにより固定側受け板７に固定されている。これと共に、フランジ部20は、マニホールド８に突き当たっている。
【００１９】
また、バルブケーシング16の先端側となるゲート11側の端部には、このゲート11に対向するバルブピン嵌合孔21が形成されている。このバルブピン嵌合孔21は、軸方向が型開閉方向と一致していると共に、ゲート11と同軸的に位置している。また、バルブピン嵌合孔21の周囲には、その軸方向に沿って複数の樹脂通路凹溝22が形成されている。尚、バルブケーシング16の外面におけるゲート11側の先端部には、前記組み込み孔13の第２のテーパー面13gに平行に対向するテーパー面23が形成されているが、このテーパー面23に前記樹脂通路凹溝22が開口している。
【００２０】
そして、バルブケーシング16内には、ゲート11を開閉するバルブピン26が設けられている。このバルブピン26のゲート11側の先端部は、前記バルブピン嵌合孔21に常時摺動自在に嵌合している。また、バルブピン26は、バルブケーシング16におけるマニホールド８側の端部で、ここに固定されたガイドブッシュ27を摺動自在に貫通していることによっても支持されており、さらに、マニホールド８をも貫通している。そして、バルブピン26は、固定側取り付け板に設けられた油圧シリンダー装置などの駆動装置により駆動されて型開閉方向へ移動することにより、ゲート11に挿脱自在に嵌合してこのゲート11を開閉するようになっている。尚、このゲート11に嵌合するバルブピン26の先端部28は、バルブピン26の他の部分よりも径の小さい円柱形状になっている。また、バルブピン26の先端部28は、前記バルブピン嵌合孔21に常時摺動自在に嵌合している。
【００２１】
また、バルブケーシング16の外周面には、ヒーターたるバンドヒーター31が設けられていると共に、このバンドヒーター31の外側に、該バンドヒーター31を覆う筒状のヒーターカバー32が固定されている。尚、このヒーターカバー32におけるマニホールド８側の端部に形成されたフランジ部33が組み込み孔13の第２の柱面13cの端部に嵌合している。また、バルブケーシング16の外周面でバンドヒーター31の内側には、このバンドヒーター31の通電を制御するための温度センサー34が設けられている。
【００２２】
さらに、バルブケーシング16におけるゲート11側の先端部の外周面には、伝熱性に優れる材料により形成される位置決め部材36が嵌合されて固定されている。この位置決め部材36は、前記バルブケーシング16の熱伝導率とほぼ同じで、例えば位置決め部材36をバルブケーシング16と同じ材料で製作したものである。さらに、位置決め部材36とバルブケーシング16と固定側型板６とを同じ材料で形成するようにして、位置決め部材36の熱伝導率を確保するようにしてもよい。また位置決め部材36は軸方向を中心としたリング状であって、その内周面36ａには、バルブケーシング16の先端側に形成された円環状の段部37が嵌合している。尚、この段部37の先端側に前記テーパー面23が形成されている。一方、位置決め部材36の外周面は、組み込み孔13の第３の柱面13eの一部に嵌合している。これにより、バルブケーシング16のゲート11側が固定側型板６に支持されていると共に、組み込み孔13の内面とバルブケーシング16ないしヒーターカバー32との間の空間部が仕切られている。
【００２３】
そして、前記バンドヒーター31の先端たる先端面31ａは、該先端面31ａが対向する前記位置決め部材36の部位に係止される。すなわち、先端面31ａは、位置決め部材36の軸方向における先端側と反対方向の面36ｂに当接している。このようにして、バンドヒーター31の先端面31ａから位置決め部材36の面36ｂ、内周面36ａを介してバルブケーシング16の先端側（バルブピン嵌合孔21側）に伝熱する伝熱路38が形成される。さらに、ヒーターカバー32の先端たる先端面32ａは、前記先端面31ａの外側に設けられる。実施形態ではヒーターカバー32の先端面32ａは、バンドヒーター31の先端面31ａと同一位置に設けられているが、先端面32ａは少なくとも先端面31ａの外周を覆うようにさらに先方へ突出するようにしてもよい。またヒーターカバー32の先端面32ａは位置決め部材36の面36ａに当接していないが、当接させるようにしてもよい。
【００２４】
尚、前記可動型32は、詳しくは図示していないが、キャビティ33を形成する可動側型板46と、この可動側型板46の裏側（固定型１と反対側）に固定された可動側受け板と、この可動側受け板の裏側にスペーサーブロックを介して固定された可動側取り付け板と、成形された製品を突き出す突き出し機構などを備えている。また、バルブケーシング16および固定側型板６の組み込み孔13のゲート11側の先端部間の隙間には空洞部42が形成され、この空洞部42におけるバルブピン26の先端部28が移動する以外の箇所に樹脂が充填されて樹脂断熱層が形成されるものである。
【００２５】
そして、成形時には、固定型１と可動型２とを型閉した後、バルブピン26を移動させてゲート11を開放する。この状態で、射出成形機のノズルから成形材料である溶融した熱可塑性樹脂を射出する。この樹脂は、マニホールド８のランナー９、バルブケーシング16内の樹脂通路17およびバルブピン嵌合孔21の樹脂通路凹溝22を通って、ゲート11からキャビティ３内に充填される。尚、バルブピン26の先端部28は、ゲート11の開放時も含めてバルブピン嵌合孔21に常時嵌合しているが、このバルブピン嵌合孔21の周囲の樹脂通路凹溝22により樹脂の通り道が確保される。そして、保圧工程を経た後、バルブピン26が移動してゲート11に嵌合し、このゲート11が閉じられる。さらに、キャビティ３内の樹脂すなわち製品が十分に冷却して固化した後、固定型１と可動型２とを型開して、成形された製品を取り出す。以上の工程が繰り返されるものである。
【００２６】
そして、バンドヒーター31の加熱によりバルブケーシング16の樹脂通路17内の樹脂は常時溶融状態に保たれる。さらに、バンドヒーター31の先端面31ａから位置決め部材36の面36ｂ、内周面36ａを介してバルブケーシング16の先端側（バルブピン嵌合孔21側）に伝熱する伝熱路38に沿って、熱が伝熱されることにより、バルブケーシング16の先端側も高温に保たれてバルブピン嵌合孔21側においても樹脂は常時溶融状態に保たれる。
【００２７】
以上のように、固定型１に形成されると共に先端をゲート11に連通した組み込み孔13に挿入され前記ゲート11に連通する樹脂通路17を有するバルブケーシング16と、前記バルブケーシング16内にその軸方向に沿って移動自在に設けられ前記ゲート11を開閉するバルブピン26と、前記バルブケーシング16の外周に設けられるバンドヒーター31と、前記バンドヒーター31の外周に設けられるヒーターカバー32と、前記バルブケーシング16の先端側外周に設けられ前記組み込み孔13との間に介在する位置決め部材36とからなり、前記バンドヒーター31の先端面32ｂから前記バルブケーシング16の先端側に至る伝熱通路38を形成し、バンドヒーター31の先端面31ｂの熱を伝熱通路38を介してバルブケーシング16の先端側に伝熱することができる。したがって、ヒーターの先端面の熱によりバルブケーシング16のゲート11側となる先端側を加熱して、バンドヒーター32の温度をいっそう上昇することなくバルブケーシング16の先端側の樹脂を高温に保つことができる。
【００２８】
尚、伝熱路38を通る熱の一部は、位置決め部材36における固定側型板６との接触面より該固定側型板６側へ放熱するが、このような状態であってもバンドヒーター31の先端面31ａをバルブケーシング16の先端側に近づけることにより、該バルブケーシング16の先端側を高温に保つことができる。
【００２９】
また、前記バンドヒーター31の先端面31ａは、該先端面31ａが対向する前記位置決め部材36の面36ａに係止されるので、バンドヒーター31の先端面31ａの熱によりバルブケーシング16の先端側を直接的に加熱でき、さらにバンドヒーター31の先端面31ａの外側に前記ヒーターカバー32の先端面32ａが設けられるので、バンドヒーター31の外側への放熱を極力少なくすることができる。
【００３０】
また、前記位置決め部材36はリング状であって、その内側に前記バルブケーシング16が嵌合すると共に、該位置決め部材36の外側は前記組み込み孔13に嵌合することで、位置決め部材36によりバルブケーシング16の先端側の全周を保持して、バルブケーシング16の先端側を均一に加熱することができる。
【００３１】
しかも、前記位置決め部材36の熱伝導率は、前記バルブケーシング16の熱伝導率とほぼ同じとすることで、位置決め部材36に伝熱を確保してバルブケーシング16の先端側を加熱することができる。
【００３２】
尚、本発明は、前記実施形態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、前記実施例では、一つのバルブピン嵌合孔21に３本の樹脂通路凹溝22を形成していたが、一つのバルブピン嵌合孔に形成する樹脂通路凹溝の数は３本に限らない。また、前記実施形態では、位置決め部材36の材質をバルブケーシング16と同じものとしたが、それに限らず、熱伝導性に優れ、かつ、成形材料の熱により溶融しない程度の耐熱性を有する適宜の材料を用いることができる。また、前記位置決め部材の熱伝導率は、前記バルブケーシングの熱伝導率または／及び可動型の熱伝導率より高いもの、すなわち熱伝導に優れる材料でもよい。さらに、伝熱路38を通る熱の一部は、位置決め部材36における固定側型板６との接触面より該固定側型板６側へ放熱するので、位置決め部材36における固定側型板６との接触面側に断熱手段を設けてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１発明は、固定型および可動型間に形成されたキャビティ内に、前記固定型に設けたゲートを介して樹脂を供給する射出成形金型に用いるバルブゲート装置において、前記固定型に形成されると共に先端を前記ゲートに連通した組み込み孔に挿入され前記ゲートに連通する樹脂通路を有するバルブケーシングと、前記バルブケーシング内にその軸方向に沿って移動自在に設けられ前記ゲートを開閉するバルブピンと、前記バルブケーシングの外周に設けられるヒーターと、前記ヒーターの外周に設けられるヒーターカバーと、前記バルブケーシングの先端側外周に設けられ前記組み込み孔との間に介在する位置決め部材とからなり、前記ヒーターの先端から前記バルブケーシングの先端側に至る伝熱通路を形成したことを特徴とするバルブゲート装置であり、ヒーターの先端面の熱によりバルブケーシングの先端側を加熱して、ヒーター温度をいっそう上昇することなくバルブケーシングの先端側の樹脂を高温に保つことができる。
【００３４】
請求項２の発明は、固定型および可動型間に形成されたキャビティ内に、前記固定型に設けたゲートを介して樹脂を供給する射出成形金型に用いるバルブゲート装置において、前記固定型に形成されると共に先端を前記ゲートに連通した組み込み孔に挿入され前記ゲートに連通する樹脂通路を有するバルブケーシングと、前記バルブケーシング内にその軸方向に沿って移動自在に設けられ前記ゲートを開閉するバルブピンと、前記バルブケーシングの外周に設けられるヒーターと、前記ヒーターの外周に設けられるヒーターカバーと、前記バルブケーシングの先端側外周に設けられ前記組み込み孔との間に介在し伝熱性に優れる材料により形成される位置決め部材とからなり、前記ヒーターの先端面は、該先端面が対向する前記位置決め部材の部位に係止されると共に、該ヒーターの先端面の外側に前記ヒーターカバーの先端面が設けられることを特徴とするバルブゲート装置であり、ヒーターの先端面の熱によりバルブケーシングの先端側を位置決め部材を介して直接的に加熱して、ヒーター温度をいっそう上昇することなくバルブケーシングの先端側の樹脂を高温に保つことができる。
【００３５】
請求項３の発明は、前記位置決め部材はリング状であって、その内側に前記バルブケーシングが嵌合すると共に、該位置決め部材の外側は前記組み込み孔に嵌合することを特徴とする請求項２記載のバルブゲート装置であり、ヒーターの先端の熱を位置決め部材の全周よりバルブケーシングの先端側に均一に伝熱することができる。
【００３６】
請求項４の発明は、前記位置決め部材の熱伝導率は、前記バルブケーシングの熱伝導率とほぼ同じであることを特徴とする請求項２又は３記載のバルブゲート装置であり、位置決め部材の熱伝導率を確保して両国に熱伝導することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態を示す要部の平断面図である。
【符号の説明】
１  固定型
２  可動型
３  キャビティ
11  ゲート
13  組み込み孔
16  組み込み孔
17  樹脂通路
26  バルブピン
31  バンドヒーター（ヒーター）
31ａ  先端面（先端）
32  ヒーターカバー
32ａ  先端面（先端）
36  位置決め部材
38  伝熱通路
【図１】
2004202783.tif 000003
【図２】
2004202783.tif 000004