(57)【要約】【課題】  １つのシリンダー装置により複数のバルブピンを作動するようにしたバルブゲート式金型装置において、各バルブピンの作動のタイミングを自由に調節できるようにする。【解決手段】  固定型１内に製品キャビティ３へ開口させるゲート17と、このゲート17を開閉するバルブ装置12とを設ける。このバルブ装置12は、ゲート15，17を開閉するバルブピン24と、このバルブピン24を駆動する油圧シリンダー49とを有し、この油圧シリンダー49は、シリンダー室52に摺動自在に内蔵されるピストン53を有し、このピストン53にバルブピン22，24を連結してゲート15，17を開閉する。バルブピン24とピストン53との連結部には該ピストン53からバルブピン24へ作動するタイミングを調節するタイミング調節手段を構成する隙間61を設ける。ピストン53の作動に対してタイミングを調節してバルブピン24の作動を自由に行なうことができる。【選択図】図１
2005280257.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに開閉し型閉時に製品キャビティを相互間に形成する複数の型体を備え、これら複数の型体のうち１つの型体内に、前記製品キャビティへ開口させるゲートと、このゲートを開閉するバルブ装置とを設け、このバルブ装置は、前記ゲートを開閉するバルブ体と、このバルブ体を駆動するシリンダー装置とを有し、このシリンダー装置は、シリンダー室に摺動自在に内蔵されるピストンを有し、このピストンに前記バルブ体を連結して前記複数のゲートで前記シリンダー装置を共用したバルブゲート式金型装置において、前記バルブ体と前記ピストンとの連結部に該ピストンからバルブ体へ作動するタイミングを調節するタイミング調節手段を設けることを特徴とするバルブゲート式金型装置。
【請求項２】
互いに開閉し型閉時に製品キャビティを相互間に形成する複数の型体を備え、これら複数の型体のうち１つの型体内に、前記製品キャビティへ開口させる複数のゲートと、これらゲートを開閉するバルブ装置とを設け、このバルブ装置は、それぞれゲートを開閉する複数のバルブ体と、これらバルブ体を駆動するシリンダー装置とを有し、このシリンダー装置は、シリンダー室に摺動自在に内蔵されるピストンを有し、このピストンに複数の前記バルブ体を連結して複数のゲートで前記シリンダー装置を共用したバルブゲート式金型装置において、前記バルブ体と前記ピストンとの連結部に該ピストンからバルブ体へ作動するタイミングを調節するタイミング調節手段を設けることを特徴とするバルブゲート式金型装置。
【請求項３】
前記タイミング調節手段は前記バルブ体と前記ピストンとの連結部に介在する間隙であることを特徴とする請求項１又は２記載のバルブゲート式金型装置。
【請求項４】
前記シリンダー室は前記バルブ装置を有する型体に設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のバルブゲート式金型装置。
【請求項５】
互いに開閉し型閉時に製品キャビティを相互間に形成する複数の型体を備え、これら複数の型体のうち１つの型体内に、前記製品キャビティへ開口させる複数のゲートと、これらゲートを開閉するバルブ装置とを設け、このバルブ装置は、それぞれゲートを開閉する複数のバルブ体と、これらバルブ体を駆動するシリンダー装置とを有し、このシリンダー装置は、シリンダー室に摺動自在に内蔵されるピストンを有し、このピストンに複数の前記バルブ体を連結して複数のゲートで前記シリンダー装置を共用したバルブゲート式金型装置の制御方法において、前記ピストンの作動に遅延して前記バルブ体を作動することを特徴とするバルブゲート式金型装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブゲート式金型装置及びその制御方法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１つのシリンダー室に摺動自在に内蔵されたピストンを有し、このピストンに複数のバルブ体を連結して複数のゲートで流体圧シリンダー装置を共用し、成形時には、ゲートを開放した状態で、成形材料を注入し、その後、流体圧シリンダー装置の駆動により各バルブ体を駆動し、流体圧シリンダー装置は複数のゲートで共用されているので、流体圧シリンダー装置の配置によるゲートの配置に対する制約が減り、ゲート間の隙間を小さくすることが可能となるものが公知である(特許文献１)。
【特許文献１】特開２００１−１４５９４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記従来技術においては、型体の分割面（パーテーションライン)からゲートまでの長さがそれぞれ等しく、そして流体圧シリンダー装置の駆動により各バルブ体を駆動し、これらバルブ体により各ゲートをそれぞれ同時に作動するものである。
【０００４】
しかしながら、このような従来のバルブゲート式金型装置では、例えば１つのシリンダー装置により複数のバルブ体を同時に作動せずに、タイミングをずらして作動するようなことはできず、この結果複数のバルブ体の作動を自由に調節できないという問題があった。
【０００５】
解決しようとする問題点は、１つのシリンダー装置により複数のバルブ体を作動するようにしたバルブゲート式金型装置及びその制御方法において、各バルブ体の作動のタイミングを自由に調節できるようにする点である。
【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製品キャビティを相互間に形成する複数の型体を備え、これら複数の型体のうち１つの型体内に、前記製品キャビティへ開口させるゲートと、このゲートを開閉するバルブ装置とを設け、このバルブ装置は、前記ゲートを開閉するバルブ体と、このバルブ体を駆動するシリンダー装置とを有し、このシリンダー装置は、シリンダー室に摺動自在に内蔵されるピストンを有し、このピストンに前記バルブ体を連結して前記複数のゲートで前記シリンダー装置を共用したバルブゲート式金型装置において、前記バルブ体と前記ピストンとの連結部に該ピストンからバルブ体へ作動するタイミングを調節するタイミング調節手段を設けることを特徴とするバルブゲート式金型装置である。
【０００７】
請求項２の発明は、互いに開閉し型閉時に製品キャビティを相互間に形成する複数の型体を備え、これら複数の型体のうち１つの型体内に、前記製品キャビティへ開口させる複数のゲートと、これらゲートを開閉するバルブ装置とを設け、このバルブ装置は、それぞれゲートを開閉する複数のバルブ体と、これらバルブ体を駆動するシリンダー装置とを有し、このシリンダー装置は、シリンダー室に摺動自在に内蔵されるピストンを有し、このピストンに複数の前記バルブ体を連結して複数のゲートで前記シリンダー装置を共用したバルブゲート式金型装置において、前記バルブ体と前記ピストンとの連結部に該ピストンからバルブ体へ作動するタイミングを調節するタイミング調節手段を設けることを特徴とするバルブゲート式金型装置である。
【０００８】
請求項３の発明は、前記タイミング調節手段は前記バルブ体と前記ピストンとの連結部に介在する間隙であることを特徴とする請求項１又は２記載のバルブゲート式金型装置である。
【０００９】
請求項４の発明は、前記シリンダー室は前記バルブ装置を有する型体に設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のバルブゲート式金型装置である。
【００１０】
請求項５の発明は、互いに開閉し型閉時に製品キャビティを相互間に形成する複数の型体を備え、これら複数の型体のうち１つの型体内に、前記製品キャビティへ開口させる複数のゲートと、これらゲートを開閉するバルブ装置とを設け、このバルブ装置は、それぞれゲートを開閉する複数のバルブ体と、これらバルブ体を駆動するシリンダー装置とを有し、このシリンダー装置は、シリンダー室に摺動自在に内蔵されるピストンを有し、このピストンに複数の前記バルブ体を連結して複数のゲートで前記シリンダー装置を共用したバルブゲート式金型装置の制御方法において、前記ピストンの作動に遅延して前記バルブ体を作動することを特徴とするバルブゲート式金型装置の制御方法である。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、シリンダー装置でピストンを作動する際、タイミング調節手段によりピストンの作動に対してタイミングを調節してバルブ体の作動を自由に行なうことができる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、１つのシリンダー装置で複数のバルブ体を作動する際、タイミング調節手段によりピストンの作動に対してタイミングを調節してバルブ体の作動を自由に行なうことができる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、間隙の長さを調節することにより、ピストンの作動に対してタイミングを調節してバルブ体の作動を行なうことができる。
【００１４】
請求項４の発明によれば、シリンダー室は前記バルブ装置を有する型体に設けられるので、バルブ体を例えば１本の軸状のものとすることができ、構成を簡略化することができる。
【００１５】
請求項５の発明によれば、１つのシリンダー装置で複数のピストンを作動する際、タイミング調節手段によりピストンの作動に対してタイミングを調節してバルブ体の作動を自由に行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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】
【００１７】
図１〜図３は実施例１を示しており、同図において１は一方の型体である固定型、２は他方の型体である可動型で、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）に互いに移動して開閉し、型閉時に相互間に製品の形状をした製品キャビティ３を形成するものである。固定型１は、製品キャビティ３を形成したブロック４を設けた固定側型板５とこの固定型型板５の裏面すなわち可動型２と反対側の面に中間取り付け板６，７を介して固定された固定側取り付け板８とを備えており、この中間取り付け板７には材料通路であるランナー９を設けたランナーブロック10が設けられており、ランナー９の基端は固定側取り付け板９の表面に設けた図示しないローケートリング側に接続している。このランナーブロック10にはランナー９内の熱可塑性の成形材料が常時溶融状態に保たれるようにヒータ11が設けられている。
【００１８】
また、前記ブロック４を有する固定側型板５及び中間取り付け板６，７にバルブ装置12の組み込み孔13が形成されており、これら組み込み孔13の内面14には、製品キャビティ３にそれぞれ開口する第１〜３のゲート15，16，17が３箇所に複数形成されている。尚、図１及び図２は平断面図を示した図３のＺ−Ｚ線方向の断面図を示している。第1〜第３のゲート15，16，17は組み込み孔13の内面14の底部における軸方向Ａを中心として一方に第1及び第２のゲート15，16を隣接して配置すると共に、第３のゲート17は組み込み孔21の中心軸方向を中心として他方に配置している。そして、３箇所あるゲートのうち第1及び第２のゲート15，16の２箇所においては、固定型１及び可動型２との分割面ＰＬの製品キャビティ３内に配置される延長仮想面18からゲートの２次側までの高さ（距離）ｈは、他の第３のゲート17における延長仮想面18からゲート17の２次側までのの高さ（距離）Ｈよりも小さく形成されている（ｈ＜Ｈ）。すなわち、ゲート17の２次側とゲート15，16の２次側とは段差ΔＨ（ΔＨ＝Ｈ−ｈ）が形成されている。尚、ゲート16の高さ（距離）は図示していない。
【００１９】
さらに組み込み孔13の内面14における底部においては、第1のゲート15の厚みを所定長さ確保するようにゲート15の１次側には該ゲート15の軸方向Ｂを中心とした円形底部19Ａを有する短円筒凹状の第1の嵌合受け部19が形成されており、また第２のゲート16の１次側にも同様な図示しない短円筒凹状の第２の嵌合受け部が形成されている。さらに第３のゲート17の厚みを所定長さ確保するようにゲート17の１次側には該ゲート17の軸方向Ｃを中心とした円形底部20Ａを有する短円筒凹状の第３の嵌合受け部20が形成されている。第1の嵌合受け部19の円形底部19Ａと第３の嵌合受け部20の円形底部20Ａとの間には段差が形成されている。尚、第1の嵌合受け部19の周囲19Ｂは軸方向Ｂを中心に裁頭円錐形状に凹設しており、第３の嵌合受け部20の周囲20Ｂは軸方向Ｃを中心に裁頭円錐形状に凹設しており、これら周囲19Ｂ，20Ｂ相互間には盛り上がり部21が形成されている。また、第２のゲート16側は第１のゲート15側と同様に形成されている。
【００２０】
前記組み込み孔13には、ゲート15，16，17をそれぞれ開閉する第1〜３のバルブピン22，23，24を一つのバルブケーシング25に組み込んだ前記バルブゲート装置12が組み込まれる。バルブケーシング25は、前記型開閉方向を軸方向Ａとするほぼ円筒状に形成されており、一端部にフランジ部26を有し、このフランジ部26がランナーブロック10と及び中間取り付け板６との間に挟まれて固定されている。さらに、組み込み孔13の内面14の周面とバルブケーシング25の外周面との間には周面側断熱層が間隙27によって形成され、さらにこの間隙27に接続して組み込み孔13の底部14とバルブケーシング25の先端側との間には底部側断熱層が間隙28によって形成されている。
【００２１】
そして、前記バルブケーシング25の内部には、一つの材料入口部29がフランジ部25側に形成されていると共に、この材料入口部29から３分岐した３つの材料通路30，31，32が形成されている。材料入口部29は、前記型開閉方向と平行なバルブケーシング24の軸方向Ａと平行に形成され、そして軸方向Ａを中心として放射状となって３方向に分岐しており、そして分岐路29Ａは、先端が第1〜第３のゲート15，16，17に対向するように配置される前記第１〜３の材料通路30，31，32の基端にそれぞれ接続される。第１〜第３の材料通路30，31，32は、軸方向Ａと平行に形成されている。第１，３の材料通路30，32のゲート15，17側は軸方向Ｂ，Ｃに沿って形成され、さらに第２の材料通路31のゲート16側は軸方向Ｄに沿って形成される。尚、前記バルブケーシング25のフランジ部26の中央部には、ゲート15側へ凹設する嵌合孔33が形成されており、この嵌合孔33内にバルブピンガイドを兼ねる入子34が着脱可能に嵌合されている。この入子34の軸方向Ａに材料入口部29が形成されると共に、材料入口部29の先端に接続する分岐路29Ａの上部が入子34の底部に形成されており、一方入嵌合孔33の底部に分岐路29Ａの下部が形成され、そしてこれら上部と下部を突き合わせて分岐路29Ａが形成されている。
【００２２】
さらに、前記バルブケーシング25内には、このバルブケーシング25に対応する３つのゲート15，16，17をそれぞれ開閉する３つのバルブ体としてのそれぞれ１本の直線軸状の前記第１〜３のバルブピン22，23，24が内蔵されている。これらバルブピン22，23，24は、前記型開閉方向を軸方向Ａと平行な軸方向Ｂ，Ｃ，Ｄとしており、かつ、この方向に移動するものである。そして、バルブピン22，23，24は、バルブケーシング25のゲート15，16，17側の各材料通路30，31，32の中央部をそれぞれ貫通して前記ゲート15，16，17にそれぞれ対向するものである。バルブケーシング25の先端においては、ゲート15，16，17にそれぞれ対向して円錐状の突部35，36が設けられ、これら突部35，36は間隙28を介してそれぞれの周囲19Ｂ，20Ｂ側に挿入するようになっている。そして、突部35，36の軸方向Ａにゲート15，17側を開口して円形底部37，38を有する短円筒凹状の第４及び６の嵌合受け部39，40が形成されている。尚、ゲート16に設けられる同様な第５の嵌合受け部は図示していない。これら嵌合受け部39，40は前記嵌合受け部19，20とそれぞれ同軸方向上に設けられている。そして、第１及び第４の嵌合受け部19，39間に第1の支持部材41を設ける。この第1の支持部材41は軸方向Ｂ上に材料通路30とゲート15を接続するバルブピン挿入孔42を形成したほぼ円筒形状であって、その先端面41Ａは前記底部19Ａに面接触すると共に、基端面41Ｂは前記底部37に面接触し、さらに先端側外周面41Ｃは前記嵌合受け部19の内周面19Ｃに面接触して嵌合する一方、基端側外周面41Ｄは前記嵌合受け部39の内周面39Ａに面接触しないで間隙43を有するか或いは一部分のみが接触するように間隙Ｌを形成して遊嵌している。すなわち嵌合受け部39の内周面39Ａの直径は第1の支持部材41の直径よりもわずかに径大に形成している。第２のゲート16側にも同様の図示しない第２の支持部材を設ける。さらに嵌合受け部20，40間に第1の支持部材41と同様にバルブピン挿入孔43を設けた第３の支持部材44を設ける。さらに、バルブピン挿入孔42，43の内周面には摺動支持部材45がリブ状に設けられており、バルブピン22，23，24は摺動支持部材45にそれぞれ摺動自在に嵌合して、ゲート15，16，17を開閉するようになっている。
【００２３】
また、前記バルブケーシング25の外周面には、材料通路30，31，32を加熱するバンドヒーター46およびこのヒーター46を外側から覆うほぼ円筒状のヒーターカバー47がそれぞれ嵌合されている。
【００２４】
また、バルブピン22，23，24の基端側は、前記入子34等に貫通形成された通孔48をそれぞれ摺動自在に貫通して、前記固定側取り付け板８に設けられたバルブ駆動源であるシリンダー装置である油圧シリンダー49に連結されており、この一つの共通の油圧シリンダー49に、一つのバルブゲート装置12に対応する３本のバルブピン22，23，24は連結されている。油圧シリンダー49は、固定側取り付け板８に形成した凹部50の開口に蓋板51を設けたシリンダー室52にピストン53を軸方向Ａに摺動可能に収容したものであり、ピストン53はピストン本体54とこのピストン本体54の軸方向Ａの他方面にボルト55等固定手段により固定される押え部材56からなり、ピストン本体54の軸方向Ａの他方面に凹設した凹部57，58内にバルブピン22，24の径大な基端22Ａ，24Ａが挿入していると共に、基端22Ａ，24Ａは凹部57，58の底に当接している。そして前記基端22Ａ，24Ａには軸方向Ａに受圧部材59，60を設ける。この受圧部材59，60は、軸方向Ｂ，Ｃを中心とした凹部57，58の内径よりやや小径な円柱状をなしている。そして受圧部材59の軸方向Ｂの長さは基端22Ａと押え部材56とに軸方向Ｂの両面が常時接触するような長さに形成されて、そして、第１のバルブピン22に設けた受圧部材59及び図示しない第２のバルブピン23に設けた受圧部材は押え部材56に常時接している。一方、受圧部材60の軸方向Ｃの長さＭは、押え部材56と受圧部材60の押え部材56側の面との間に所定のタイミング調節手段を形成する間隙61（間隙61の長さＮ)が形成されるような長さに形成されている。そして、第３のバルブピン24に設けた受圧部材60と押え部材56との間には遅延するためのタイミング用の間隙61が軸方向Ｃに前記ΔＨの長さとなって形成されている（間隙61の軸方向Ｃの長さＮ：Ｎ＝ΔＨ＝Ｈ−ｈ）。そしてシリンダー室52にはピストン53が摺動する内壁部材62が設けられ、ピストン53は軸方向Ａに案内ピン63に案内されて摺動する。尚、前記受圧部材59，60は基端22Ａ，24Ａに交換可能なように着脱自在に連結したり、或いは受圧部材59，60は基端22Ａ，24Ａに載置したり、或いは受圧部材59，60は押え部材56側に交換可能なように着脱自在に連結したりしてもよい。
【００２５】
また、可動型２には製品キャビティ３を形成するためのブロック64を備えた可動側型板65等が設けられている。尚、図中66は固定型１、可動型２に設けた冷却水路を示している。
【００２６】
次に、前記構成についてその作用を説明する。成形にあたっては、まず固定型１と可動型２とを型閉して、これら固定型１および可動型２間に製品キャビティ３を形成した後、油圧シリンダー49の駆動によりバルブピン22，23，24を可動型２から離れる方向へ移動させてゲート15，16，17を開放する。
【００２７】
そして、図示しない射出成形機のノズルから熱可塑性の成形材料を射出する。この成形材料は、ランナー９を通って材料入口部29に流入し、この材料入口部29から材料通路30，31，32へ３分岐する。さらに、成形材料は、開放されたバルブピン挿入孔42，43を通って、ゲート15，16，17から製品キャビティ３内にそれぞれ充填される。その後、保圧を経て、油圧シリンダー49の駆動によりバルブピン22，23，24が可動型２の方へ移動し、ゲート22にそれぞれ嵌合してこれらゲート15，16，17を閉じる。この際、ピストン53が軸方向Ａの一方向に動き始めるとまず第１のバルブピン22に設けた受圧部材59が押え部材56によって押圧されて第１のバルブピン22は前進する。さらにピストン53が前進すると第３のバルブピン24に設けた受圧部材60が押え部材56によって押圧されて第３のバルブピン24は第１のバルブピン22より遅れてはじめて第１のバルブピン22と同速度で前進する。この同時にバルブピン22，24が動き始めるバルブピン22の先端とゲート15の距離、具体的にはゲート15の２次側との距離と、バルブピン24の先端とゲート17の距離、具体的にはゲート17の２次側との距離とは同じになり、この結果バルブピン22，24が同時に動き始めると、その後バルブピン22，24は同速度で移動してそれぞれのゲート15，17を同時に閉じる。尚、第２のバルブピン23も第１のバルブピン22と同様に作用する。
【００２８】
以上のように、前記実施例では互いに開閉し型閉時に製品キャビティ３を相互間に形成する固定型１および可動型２を備え、固定型１内に、製品キャビティ３へ開口させるゲート17と、このゲート17を開閉するバルブ装置12とを設け、このバルブ装置12は、ゲート17を開閉するバルブピン24と、このバルブピン24を駆動する油圧シリンダー49とを有し、この油圧シリンダー49は、シリンダー室52に摺動自在に内蔵されるピストン53を有し、このピストン53にバルブピン24を連結してゲート17を開閉するバルブゲート式金型装置において、バルブピン24と前記ピストン53との連結部には該ピストン53からバルブピン24へ作動するタイミングを調節するタイミング調節手段を構成する隙間61を設けることにより、ピストン53の作動に対してタイミングを調節してバルブピン24の作動を自由に行なうことができる。
【００２９】
さらに、１つの油圧シリンダー49で複数のゲート15，16，17に対応する３本のバルブピン22，23，24を作動する際、前記隙間61によりピストン53の作動に対してタイミングを調節して各バルブピン22，23，24の作動を自由に行なうことができる。
【００３０】
しかも、タイミング調節手段を受圧部材60を設けて長さＮを調節した隙間61により構成することにより、長さＮ、ひいては遅延時間の調節を容易に行なうことができる。
【００３１】
また、前記油圧シリンダー49のシリンダー室52は前記バルブ装置12を有する固定型１に設けられることにより、バルブピン24を例えば１本の軸状のものとすることができ、構成を簡略化することができる。
【００３２】
さらに、前記ピストン53の作動に遅延して前記バルブピン24を作動することにより、ゲート17の２次側とゲート15，16の２次側とに段差ΔＨ（ΔＨ＝Ｈ−ｈ）が形成されているような場合でも、１つの油圧シリンダー49で複数のゲート15，16，17を同時に閉じるようなことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上のように本発明にかかるバルブゲート式金型装置は、１つの製品キャビティに複数のゲートを設けるバルブ装置を備えた金型装置の他に、多数の製品キャビティにそれぞれ設けたゲートを設けるバルブ装置を備えた金型装置等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１実施例を示すタイミング調節手段まわりを拡大した要部の拡大断面図である。
【図２】本発明の第１実施例を示すゲートまわりを拡大した断面図である。
【図３】本発明の第１実施例を示す平断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  固定型（型体）
２  可動型（型体）
３  製品キャビティ
12  バルブ装置
15，16，17  ゲート
22，23，24  バルブピン(バルブピン)
49  油圧シリンダー(シリンダー装置)
52  シリンダー室
53  ピストン
61  間隙(タイミング調節手段)
【図１】
2005280257.tif 000003
【図２】
2005280257.tif 000004
【図３】
2005280257.tif 000005