(57)【要約】【課題】  マニホールド用のスペーサやバルブケーシング用のスペーサにおいて、スペーサによる温度低下を可及的に少なくできる金型装置を提供する。【解決手段】  互いに開閉し型閉時に相互間にキャビティ３を形成する固定型１及び可動型２と、固定型１に設けられたマニホールドとを備える。固定型１に形成された貫通孔41内にこの貫通孔41の内面との間にスペーサ61を介し隙間62を形成してバルブケーシング52を組み込む。バルブケーシング52用のスペーサ61を、鉄系の金属焼結体64とセラミック層65による複合材とする。スペーサ61の強度を確保することができ、しかも熱伝導度を低減することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに開閉し型閉時に相互間にキャビティを形成する複数の型体と、この型体に設けられた材料通路を前記キャビティに連通させるゲートを開閉するバルブ装置とを備え、このバルブ装置は、前記型体に形成された孔部内にこの孔部の内面との間にスペーサを介し隙間を保持して組み込まれたバルブケーシングを有し、このバルブケーシング内に前記ゲートに通じる材料通路部を形成すると共に、前記バルブケーシングにヒータを設けた金型装置において、前記スペーサを複合材により形成したことを特徴とする金型装置。
【請求項２】
セラミックを金属焼結体の表面に含浸させて前記スペーサを形成することを特徴とする請求項１記載の金型装置。
【請求項３】
前記金属焼結体は鉄系金属であることを特徴とする請求項２記載の金型装置。
【請求項４】
互いに開閉し型閉時に相互間にキャビティを形成する複数の型体と、この型体に設けた空洞部にスペーサを介して設けられ前記キャビティとの間にランナーを内部に有するマニホールドとを備た金型装置において、前記スペーサを複合材により形成したことを特徴とする金型装置。
【請求項５】
セラミックを金属焼結体の表面に含浸させて前記スペーサを形成することを特徴とする請求項４記載の金型装置。
【請求項６】
前記金属焼結体は鉄系金属であることを特徴とする請求項５記載の金型装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のものとして互いに開閉し型閉時に相互間にキャビティを形成する複数の型体と、１つの型体に設けられたマニホールドとを備え、このマニホールドは、材料供給装置と前記キャビティとの間に設けられるランナー内部に有すると共に、このランナーの前記キャビティ側にキャビティ側材料通路に接続する出口部を有するものであって、前記マニホールドは空洞部を形成する収納凹部に収容される。そしてマニホールドは収納凹部との間にマニホールド用のスペーサを介しており、このスペーサによりマニホールドが全面的に型体に接することはなくなり、マニホールドの温度低下を防止できるようになっている。また出口部側には材料通路が接続するようにバルブ装置が設けられ、このバルブ装置は、型体に形成された孔部内にバルブ本体を組み込むと共に、バルブ本体内に形成した材料通路をキャビティに臨むゲートに通じるようにしたものであり、前記バルブ本体の外周と孔部の内面との間にバルブ用のスペーサを介しており、このスペーサによりバルブ装置が全面的に型体に接することはなくなり、バルブ装置の温度低下を防止できるようになっている(例えば特許文献１)。
【特許文献１】特開２００３−３４０８７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記マニホールド用のスペーサやバルブ用のスペーサは、マニホールドやバルブ内の樹脂の温度低下がないように熱伝導率が低く、さらにマニホールドやバルブケーシングを保持できる強度を有するものが用いられる。
【０００４】
このようなスペーサとしては、例えばステンレス鋼や高速度鋼等の熱伝導率が比較的低い鉄系材料が使用されているが、マニホールドやバルブケーシングにおける樹脂の高温維持化にあって、可及的に樹脂の温度低下を防止することが望まれている。
【０００５】
解決しようとする問題点は、樹脂が通るマニホールドやバルブ装置を保持するマニホールド用のスペーサやバルブケーシング用のスペーサにおいて、スペーサによる温度低下を可及的に少なくできる金型装置を提供する点である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、互いに開閉し型閉時に相互間にキャビティを形成する複数の型体と、この型体に設けられた材料通路を前記キャビティに連通させるゲートを開閉するバルブ装置とを備え、このバルブ装置は、前記型体に形成された孔部内にこの孔部の内面との間にスペーサを介し隙間を保持して組み込まれたバルブケーシングを有し、このバルブケーシング内に前記ゲートに通じる材料通路部を形成すると共に、前記バルブケーシングにヒータを設けた金型装置において、前記スペーサを複合材により形成したことを特徴とする金型装置である。
【０００７】
請求項２の発明においては、セラミックを金属焼結体の表面に含浸させて前記スペーサを形成することを特徴とする請求項１記載の金型装置である。
【０００８】
請求項３の発明においては、前記金属焼結体は鉄系金属であることを特徴とする請求項２記載の金型装置である。
【０００９】
請求項４の発明は、互いに開閉し型閉時に相互間にキャビティを形成する複数の型体と、この型体に設けた空洞部にスペーサを介して設けられ前記キャビティとの間にランナーを内部に有するマニホールドとを備た金型装置において、前記スペーサを複合材により形成したことを特徴とする金型装置である。
【００１０】
請求項５の発明においては、セラミックを金属焼結体の表面に含浸させて前記スペーサを形成することを特徴とする請求項４記載の金型装置である。
【００１１】
請求項６の発明においては、前記金属焼結体は鉄系金属であることを特徴とする請求項５記載の金型装置である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、型体とバルブケーシング間に設けられるスペーサを複合材により形成することにより、例えば熱伝導度の低い材料と強度の高い材料を組み合せることなどが可能となり、単体のスペーサに比較して温度的にも強度的にも向上することができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、セラミックによりスペーサの熱伝導度を低くして樹脂温度の低下を防止することができる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、焼結金属を鉄系金属とすることでスペーサの取り付け強度を確保することができる。
【００１５】
請求項４の発明によれば、型体とマニホールド間に設けられるスペーサを複合材により形成することにより、例えば熱伝導度の低い材料と強度の高い材料を組み合せることなどが可能となり、単体のスペーサに比較して温度的にも強度的にも向上することができる。
【００１６】
請求項５の発明によれば、セラミックによりスペーサの熱伝導度を低くして樹脂温度の低下を防止することができる。
【００１７】
請求項６の発明によれば、焼結金属を鉄系金属とすることでスペーサの取り付け強度を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。
【実施例１】
【００１９】
図１〜図３は実施例１を示しており、図中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、図示上下方向（型開閉方向）に移動して互いに開閉し、型閉時に相互間に複数のキャビティ３，４を分割面５に形成するものである。
【００２０】
前記固定型１は、図示していない射出成形機の固定側プラテンに取り付けられる型体構成材としての固定側取付け板６と、この固定側取付け板６の図示下側すなわち可動型２側の面に固定された固定側受け板７と、この固定側受け板７の図示下側の面に固定された型体構成材としての固定側型板８とを備えている。また、固定側受け板７には、反ゲート側が開口した空洞部たる収納凹部９が形成されている。この収納凹部９は型開閉方向における分割面５側を固定側受け板７の底面７ａにより形成され、収納凹部９の側面を固定側受け板７の周面７ｂにより形成されている。また、収納凹部９の天面は固定側取付け板６の底面６ａによって形成されている。
【００２１】
前記固定側受け板７の収納凹部９内で固定側取付け板６と固定側型板８との間にはスペーサ10，10ａを介してマニホールド11が設けられている。また、固定側取付け板６に型開閉方向に形成された貫通孔12内にはスプルーブッシュ13が設けられている。このスプルーブッシュ13は、その一端部がマニホールド 11に固定されている。また、固定側取付け板６には、スプールブッシュ13の他端部側にローケートリング14が固定されている。そして、スペーサ10はブロック状であって、マニホールド11と底面７ａに接して両者間に介在しており、スペーサ10ａはマニホールド11と底面６ａに接し両者間に介在して、収納凹部９内でマニホールド11は周囲に間隙24を形成して保持されている。スプルーブッシュ13は、筒状になっていて、内部が材料通路であるスプルー21になっており、材料供給装置たる射出成形機のノズル15が接続されるものである。
【００２２】
そして、マニホールド11用のスペーサ10，10ａは、セラミックを含浸させた鉄系の焼結金属により形成されている。すなわち、スペーサ10，10ａは、ステンレス鋼や高速度鋼等鉄系の粉末を型(図示せず)に収容してプレス成形した後、雰囲気ガス中で焼結した後、必要に応じてサイジングプレスしてブロック状の焼結体16を形成する。次に気孔率が５〜３０％程度の焼結体16に液体セラミックを塗付等により液体セラミックを焼結体16の表面のみならず気孔16ａにも含侵させ、そして乾燥させることによりセラミック層17を形成するものである。尚、液体セラミックは例えば金属アルコシキド系、及び水性シリケート系コーティング剤を基材として部剤に塗布すると金属イオンを担い持つ微粒子状シリカ、アルミナ、チタニアが皮膜を構成する。液体セラミックはスプレー、ローラーやハケ塗りにより容易に塗布することが可能で、乾燥すると部材に固着しセラミック化するものである。
【００２３】
また、スプルーブッシュ13の外周面には、スプルー21内の熱可塑性の成形材料である熱可塑性樹脂を加熱するバンドヒータ22が設けられており、このバンドヒータ22は筒状のヒータカバー23により外周側から覆われている。マニホールド11は、スプルー21に連通すると共に複数あるキャビティ３，４へ連通する材料通路であるランナー31を内部に有している。そして、マニホールド11には、ランナー31内の熱可塑性樹脂を加熱するヒータ32が埋設するように設けられている。
【００２４】
前記固定側受け板７及び固定側型板８には軸芯を型開閉方向とした孔部たる貫通孔41が形成されており、この貫通孔41の先端がキャビティ３，４に開口するゲート42になっている。このゲート42は、円柱形状になっており、その軸方向は前記型開閉方向に一致している。尚、貫通孔41の先端、すなわちゲート42側は径小となる段部43を介して円錐形状部44によりに先細に形成されている。
【００２５】
前記固定型１には、ゲート42を開閉するバルブ装置51が組み込まれている。次に、このバルブ装置51の構成を説明する。貫通孔41内にはほぼ筒状のバルブケーシング52が組み込まれている。このバルブケーシング52の一端部はフランジ部53になっていてマニホールド11及び固定側受け板７の底面７ａに挟まれて固定されている。そして、バルブケーシング52の内部は一端側が前記ランナー31の出口部34に連通すると共に、他端側がゲート42に連通するキャビティ側材料通路部54になっている。この材料通路部54は、ほぼ円柱形状になっているが、ゲート42側の先端部内周面に前記型開閉方向に延びる３枚以上の支持羽根55が一体に形成されている。これら支持羽根55は、材料通路部54の中心軸に対して放射状に位置している。さらに、バルブケーシング52内の材料通路部54は、支持羽根55よりもゲート42側の部分が円柱形状部56をなしている。この円柱形状部56の内周面は、支持羽根55の内側縁とほぼ同一円柱面上に位置している。
【００２６】
前記バルブケーシング52には、バルブ体たるバルブピン57が内蔵されている。このバルブピン57は、型開閉方向を軸方向としており、キャビティ３，４側の先端部に形成された円柱形状のゲート閉塞部58がゲート42に挿脱自在に嵌合して該ゲート42を閉じるものである。
【００２７】
また、前記バルブピン57は、前記バルブケーシング52の支持羽根55の内側縁に外周面が常時摺動自在に接触している。これにより、バルブピン57のゲート42側の先端部が支持されているが、バルブピン57がゲート42を閉じるときには、このバルブピン57が前記円柱形状部56に嵌合するようになっている。一方、ゲート42を開いた状態では、バルブピン57の先端は支持羽根55の中間部に位置するようになっており、バルブピン57の先端は常時支持羽根55により支持されている。さらに、バルブピン57は、バルブケーシング52内に固定されたガイドブッシュ59により支持されている。すなわち、ガイドブッシュ59内をバルブピン57が摺動自在に貫通している。また、バルブケーシング52の外周には、材料通路部54内の樹脂を加熱する加熱手段たるヒータ60が設けられ、このヒータ60の外周をヒータカバー60ａにより覆っている。そして、そして、バルブケーシング52は、そのマニホールド11側の端部のフランジ部53と、反対側のゲート３，４側の端部の外周面に固定されたバルブ用のスペーサ61とが貫通孔41に嵌合していることにより支持されており、バルブケーシング52の他の部分では、貫通孔41との間には空気断熱層をなす隙間62が形成されている。スペーサ61はリング状であって、その内周面にバルブケーシング52の先端に形成された径小段部63が嵌合すると共に、外周部は段部43に嵌合してバルブケーシング52の先端側を位置決めして保持している。
【００２８】
そして、バルブケーシング52用のスペーサ61は、セラミックを表面に含浸させた鉄系の焼結金属により形成されており、スペーサ61は、ステンレス鋼や高速度鋼等鉄系の粉末を型(図示せず)に収容してプレス成形した後、雰囲気ガス中で焼結した後、必要に応じてサイジングプレスしてブロック状の焼結体64を形成する。次に焼結体64に液体セラミックを塗付等により液体セラミックを焼結体64の表面のみならず気孔64ａに含侵させ、そして乾燥させることによりセラミック層65を形成するものである。
【００２９】
また、バルブピン57は、マニホールド 11及び固定側取り付け板６に形成された貫通孔71，72を貫通しており、固定側取り付け板６に設けられた駆動装置である油圧シリンダー装置73に連結されている。
【００３０】
次に前記構成についてその作用を説明する。成形時には、固定型１と可動型２を型閉してこれら型体１，２間にキャビティ３，４を形成すると共に、油圧シリンダー装置73を作動してバルブピン57を介してゲート42を開き、スプルー21、ランナー31、キャビティ側材料通路部54からゲート42を介してキャビティ３，４内に成形材料を充填する。ついで、油圧シリンダー装置73を作動してバルブピン57によりゲート42を閉じる。さらに、キャビティ３，４内の成形材料が固化した後、型開してキャビティ３，４内の成形材料すなわち成形された製品を取り出すものである。その後、再び型閉して以上の成形サイクルを繰り返すが、全成形サイクルを通じて、ヒータ22，32，60によりスプルーブッシュ13、マニホールド11、バルブケーシング52が加熱されて、これによりスプルー21、ランナー31、キャビティ側材料通路部54内の樹脂は加熱され、常時溶融状態に保たれている。
【００３１】
そして、ヒータ33により加熱されて高温状態のマニホールド11と、固定側取付け板６及び固定側受け板７との間にはスペーサ10，10ａが介在しており、このスペーサ10，10ａは、セラミックを表面のみならず気孔16ａに含浸させた鉄系の焼結金属により形成されているので、鉄系単体のスペーサに比較して熱伝導度を低下せしめるので、マニホールド11におけるスペーサ10，10ａから固定側取付け板６及び固定側受け板７へ至る熱移動を可及的に小さくすることができる。
【００３２】
さらに、ヒータ60により加熱されて高温状態のバルブケーシング52と、固定側受け板７及び固定側型板８との間にはスペーサ61が介在しており、このスペーサ61は、セラミックを表面のみならず気孔64ａに含浸させた鉄系の焼結金属により形成されており、鉄系単体のスペーサに比較して熱伝導度を低下せしめるので、バルブケーシング52におけるスペーサ61から固定側受け板７及び固定側型板８へ至る熱移動を可及的に小さくすることができる。
【００３３】
以上のように前記実施例においては、互いに開閉し型閉時に相互間にキャビティ３，４を形成する固定型１及び可動型２と、固定型１に設けられたマニホールド11とを備え、このマニホールド11は、材料供給装置のノズル15が接続するスプルー21とキャビティ３，４との間に設けられるランナー31を内部に有すると共に、このランナー31のキャビティ３，４側にバルブ装置51のキャビティ側材料通路部54に接続するようにしたホットランナー式金型装置において、固定型１に形成された貫通孔41内にこの貫通孔41の内面との間にスペーサ61を介し隙間62を保持してバルブケーシング52を組み込み、そして前記バルブケーシング52用のスペーサ61を、鉄系の金属焼結体64とセラミック層65による複合材とすることにより、スペーサ61の強度を確保することができ、しかも熱伝導度を低減することができる。
【００３４】
また、スペーサ61はスペーサ10，10ａと同様のものであって、金属焼結体64の表面のみらなず気孔64ａにセラミック層65を含浸させることにより、セラミック層65を厚くでき、いっそう熱伝導度を低減することができる。
【００３５】
さらに、金属焼結体64を鉄系金属とすることにより、スペーサ61によるバルブケーシング52の取付け強度も確保することができる。
【００３６】
また、固定型１に設けた収納凹部９にスペーサ10，10ａを介してマニホールド11を設け、前記マニホールド11用のスペーサ10，10ａを、鉄系の金属焼結体16とセラミック層17による複合材とすることにより、スペーサ10，10ａの強度を確保することができ、しかも熱伝導度を低減することができる。
【００３７】
また、スペーサ10，10ａは金属焼結体16の表面のみらなず気孔16ａにセラミック層17を含浸させることにより、セラミック層17を厚くでき、いっそう熱伝導度を低減することができる。
【００３８】
さらに、金属焼結体16を鉄系金属とすることにより、スペーサ10，10ａによるマニホールド11の取付け強度も確保することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上のように本発明にかかる金型は、種々の用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施例１示す全体断面図である。
【図２】本発明の実施例１を示すマニホールド用のスペーサの断面図である。
【図３】本発明の実施例１を示すバルブ用のスペーサまわりの断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  固定型(型体)
２  可動型(型体)
３，４  キャビティ
９  収納凹部(空洞部)
10，10ａ  スペーサ
11  マニホールド
16  64  金属焼結体
17  65  セラミック層
21  スプルー（材料通路)
31  ランナー（材料通路)
41  貫通孔(孔部)
42  ゲート
51  材料通路
52  バルブケーシング
54  キャビティ側材料通路部
60  ヒータ
61  スペーサ
62  隙間
【図１】
2005297455.tif 000003
【図２】
2005297455.tif 000004
【図３】
2005297455.tif 000005