(57)【要約】【課題】  材料通路の内面が平滑なバルブゲート式金型装置とその製造方法を提供する。【解決手段】  バルブ装置11は、材料通路21を内部に形成したバルブケーシング12を有する。複数のバルブケーシング構成部材31，31の接合面32，32を所定の圧力で押し付け、この押し付けた状態を保持しながら、複数のバルブケーシング構成部材31，31に、直流電流及び／又はパルス電流を流して、複数のバルブケーシング構成部材31，31の接合面32，32を仮接合し、仮接合された状態の複数のバルブケーシング構成部材31，31を所定の雰囲気温度で熱処理して複数のバルブケーシング構成部材31，31間に材料通路21を形成する。溶接補助材をまったく使用せずに接合でき、複数のバルブケーシング構成部材31，31を接合でき、材料通路21に溶接補助材が出ることがなく、材料通路21の内面を平滑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】
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と、これら型体のうち製品キャビティへ開口するゲートを有する型体に設けられたバルブ装置とを備え、このバルブ装置は、前記型体に組み込まれると共に材料通路を内部に形成したバルブケーシングと、前記バルブケーシングの内部に設けられ前記ゲートを開閉するバルブ体とを有するバルブゲート式金型装置において、複数のバルブケーシング構成部材の接合面を所定の圧力で押し付け、この押し付けた状態を保持しながら、前記複数のバルブケーシング構成部材に、直流電流及び／又はパルス電流を流して、前記複数のバルブケーシング構成部材の接合面を仮接合し、仮接合された状態の複数のバルブケーシング構成部材を所定の雰囲気温度で熱処理して前記複数のバルブケーシング構成部材間に前記材料通路を形成したことを特徴とするバルブゲート式金型装置。
【請求項２】
前記バルブケーシング構成部材はバルブケーシングを２分割したものであることを特徴とする請求項１記載のバルブゲート式金型装置の製造方法。
【請求項３】
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と、これら型体のうち製品キャビティへ開口するゲートを有する型体に設けられたバルブ装置とを備え、このバルブ装置は、前記型体に組み込まれると共に材料通路を内部に形成したバルブケーシングと、前記バルブケーシングの内部に設けられ前記ゲートを開閉するバルブ体とを有するバルブゲート式金型装置の製造方法において、複数のバルブケーシング構成部材間に前記材料通路を形成し、前記複数のバルブケーシング構成部材の接合面を所定の圧力で押し付け、この押し付けた状態を保持しながら、前記複数のバルブケーシング構成部材に、直流電流及び／又はパルス電流を流して、前記複数のバルブケーシング構成部材の接合面を仮接合し、仮接合された状態の複数のバルブケーシング構成部材を所定の雰囲気温度で熱処理することを特徴とするバルブゲート式金型装置の製造方法。
【請求項４】
前記材料通路は屈曲部を有し、前記複数のバルブケーシング構成部材間に前記屈曲部を形成したことを特徴とする請求項３記載のバルブゲート式金型装置の製造方法。
【請求項５】
前記材料通路を研磨した後、前記仮接合を行うことを特徴とする請求項３又は４記載のバルブゲート式金型装置の製造方法。
【請求項６】
前記圧力を５０メガパスカル以下とすることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載のバルブゲート式金型装置の製造方法。
【請求項７】
前記熱処理を不活性雰囲気中で行うことを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項に記載のバルブゲート式金型装置の製造方法。
【請求項８】
前記熱処理の温度を接合すべき部材の融点の５５％〜８５％の温度範囲とすることを特徴とする請求項３〜７のいずれか１項に記載のバルブゲート式金型装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂の射出成形などに用いられるバルブゲート式金型装置とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製品キャビティへのゲートまでの材料通路内の成形材料である樹脂を加熱して常時溶融状態に保つホットランナー金型装置において、ゲートをバルブ体であるバルブピンにより機械的に開閉するバルブゲート式金型装置が知られている。なお、ホットランナー金型装置は、成形能率を高めることを目的としたものであり、ゲートを閉じるのは、型開時などにゲートから樹脂が漏れるのを防止するためである。
【０００３】
ここで、従来のバルブゲート式金型装置について説明する。型体である固定型と可動型は互いに移動して開閉し、型閉時に相互間に製品形状の製品キャビティを形成する。固定型は固定側型板と固定側受け板とを備え、固定側型板には前記製品キャビティへ開口するゲートが形成されている。前記固定側受け板及び固定側型板に貫通形成された組込み孔にはバルブ装置のバルブケーシングが組み込まれている。このバルブケーシングはほぼ筒状になっており、その中心に前記ゲートに連通する材料通路が形成されている。前記バルブケーシングの外周面には材料通路内の成形材料である熱可塑性樹脂を常時溶融状態に保つための手段であるコイルヒーターと、このコイルヒーターを外側から覆うヒータカバーとが設けられている。前記バルブケーシングの材料通路にはマニホールドの材料通路であるライナーが接続され、このランナーには射出成形機から成形材料が送られてくる。前記バルブケーシング内には油圧シリンダーなどにより駆動されてガイドブッシュに支持されながら移動することにより前記ゲートブッシュのゲートを開閉するバルブピンが設けられている。このバルブピンはゲートブッシュのゲートに嵌合してこれを閉塞する。そして成形時には、複数の型体を型閉してこれら型体間に製品キャビティを形成するとともにゲートを開き、材料通路からゲートを介して製品キャビティ内に成形材料を充填する。ついで、バルブピンによりゲートブッシュのゲートを閉じ、さらに、製品キャビティ内の成形材料が固化した後、型開して製品キャビティ内の成形材料すなわち成形された製品を取り出す。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、バルブケーシングの材料通路内の成形材料は加熱手段の加熱により常時溶融状態に保たれる。
【０００４】
前記材料通路は型体の内部に形成されるものであるため、材料通路が屈曲している場合、この材料通路を滑らかに屈曲させることは難しい。屈曲した材料通路を形成する場合、従来は、金型構成材に２方向からドリルなどにより孔開け加工を施して互いに交差する孔を形成するようにしている（例えば特許文献１）。そして、加工された孔のうち材料通路として不要な部分は、止め栓（閉塞駒）により塞ぐようにしている。しかし、いずれにせよ孔開け加工により材料通路の屈曲部を形成するのでは、この材料通路の屈曲部は、比較的鋭く曲がったものにならざるを得ない。
【０００５】
そして、材料通路の屈曲部が鋭く曲がったものになっていると、この屈曲部に樹脂が滞留しやすい。滞留した樹脂は劣化して不良なものになるが、この樹脂の劣化は、特にレンズなどの精密製品を成形する場合には問題である。また、同一の金型装置を用い、成形材料である樹脂のみを顔料ないし染料が異なったものに替えることにより、同じ形状で異なる色の製品を成形することがある。いわゆる色替えである。このような場合、次の色の製品の成形を始める前に、射出成形機からの射出(ショット)を何回か行って、固定型の材料通路内に残っている前の色の樹脂を排出しなければならないが、前述のように材料通路の屈曲部に樹脂が滞留していると、この滞留している樹脂はなかなか排出されないため、製品の成形のためではない色替えのためのショットを多数回行わなければならず、樹脂の無駄が多くなるとともに、生産性が悪くなる。一方、色替えのためのショットが少なければ、材料通路に残った前の色の樹脂が次の色の製品に混入し、成形される製品の不良を招く。
【０００６】
このような問題は材料通路の屈曲部を滑らかに構成すれば改善できる。材料通路の屈曲部を滑らかに構成するための一つの手段としては、複数の金型構成材を接合してこれら金型構成材間に材料通路を形成することが考えられる。このように複数の金型構成材を接合する場合、この接合の手段としてどのような手段を用いるかが問題となる。例えば前記特許文献１には、止め栓の接合手段として拡散接合およびろう付が記載されているが、ろう付では高い接合強度が得られない。また、前記特許文献１に記載の拡散接合は、複数の金属材を加圧した状態で炉などで加熱することにより、両金属材の金属分子を相互に拡散させて接合するものであるが、このような拡散接合が可能な金属材は限定され、また、金属材全体を高温で加熱しなければならない問題もある。
【０００７】
そこで、このような問題を考慮したものとして、溶剤を用いた拡散溶接により互いに接合した複数の金型構成材間に材料通路を形成した金型装置（例えば、特許文献２）がある。この金型装置では、バルブケーシングにおける材料通路の入口部のある部分は、金型構成材であるバルブケーシング本体に組み込み孔が形成されており、この組み込み孔に材料通路形成入れ子が埋め込まれ、バルブケーシング本体と材料通路形成入れ子との間に材料通路の入口部が形成され、この入口部は屈曲した滑らかな形状をなしている。
【特許文献１】特開平５−２１２７５８号公報
【特許文献２】特開２０００−１６７８４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献２の金型装置では、製造上、複数の金型構成材間に材料通路を形成することにより、材料通路の形状の設置がより自由に行えるようになり、また、溶剤を用いた拡散溶接により複数の金型構成材を接合することにより、この接合が確実なものになるとともに、金型構成材に関する材料あるいは接合時の条件などの制約が少なくなる。
【０００９】
ところで、材料通路の内面は、樹脂の円滑に流すため平滑であることが好ましく、内面が粗いと、樹脂の滞留などにより炭化したコンタミの発生を招き、特にレンズなどの透明品ではコンタミが混入すると成形不良となる。また、内面が粗いと、多色成形などにおいて、色換えに時間を要する。
【００１０】
しかし、上記両者従来技術のものでは、ドリルなどにより孔開け加工により部材の内部に形成した材料通路を用いるものであるから、材料通路の内面を平滑に加工しようとしても、限度がある。
【００１１】
一方、特許文献２では、バルブケーシング本体と材料通路形成入れ子との間に材料通路の入口部を形成しているから、バルブケーシング本体と材料通路形成入れ子とを接合前に、材料通路の内面を研磨などして平滑に形成することができるが、入れ子を用いるため構造が複雑になり易く、また、ろう材を使ったろう付けや、溶剤を用いた拡散溶接を用いると、ろう材や溶剤成分が材料通路の内面に残り、コンタミなどの発生を招く虞がある。
【００１２】
本発明は、このような問題点を解決しようとするもので、材料通路の内面が平滑なバルブゲート式金型装置とその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
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と、これら型体のうち製品キャビティへ開口するゲートを有する型体に設けられたバルブ装置とを備え、このバルブ装置は、前記型体に組み込まれると共に材料通路を内部に形成したバルブケーシングと、前記バルブケーシングの内部に設けられ前記ゲートを開閉するバルブ体とを有するバルブゲート式金型装置において、複数のバルブケーシング構成部材の接合面を所定の圧力で押し付け、この押し付けた状態を保持しながら、前記複数のバルブケーシング構成部材に、直流電流及び／又はパルス電流を流して、前記複数のバルブケーシング構成部材の接合面を仮接合し、仮接合された状態の複数のバルブケーシング構成部材を所定の雰囲気温度で熱処理して前記複数のバルブケーシング構成部材間に前記材料通路を形成したものである。
【００１４】
また、請求項２の発明は、前記バルブケーシング構成部材はバルブケーシングを２分割したものである。
【００１５】
また、請求項３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と、これら型体のうち製品キャビティへ開口するゲートを有する型体に設けられたバルブ装置とを備え、このバルブ装置は、前記型体に組み込まれると共に材料通路を内部に形成したバルブケーシングと、前記バルブケーシングの内部に設けられ前記ゲートを開閉するバルブ体とを有するバルブゲート式金型装置の製造方法において、複数のバルブケーシング構成部材間に前記材料通路を形成し、前記複数のバルブケーシング構成部材の接合面を所定の圧力で押し付け、この押し付けた状態を保持しながら、前記複数のバルブケーシング構成部材に、直流電流及び／又はパルス電流を流して、前記複数のバルブケーシング構成部材の接合面を仮接合し、仮接合された状態の複数のバルブケーシング構成部材を所定の雰囲気温度で熱処理する製造方法である。
【００１６】
また、請求項４の発明は、前記材料通路は屈曲部を有し、前記複数のバルブケーシング構成部材間に前記屈曲部を形成した製造方法である。
【００１７】
また、請求項５の発明は、前記材料通路を研磨した後、前記仮接合を行う製造方法である。
【００１８】
また、請求項６の発明は、前記圧力を５０メガパスカル以下とする製造方法である。
【００１９】
また、請求項７の発明は、前記熱処理を不活性雰囲気中で行う製造方法である。
【００２０】
また、請求項８の発明は、前記熱処理の温度を接合すべき部材の融点の５５％〜８５％の温度範囲とする製造方法である。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１の構成によれば、溶接補助材をまったく使用せずに複数のバルブケーシング構成部材を強固に接合でき、しかも、接合面の全面を均一に接合することができる。このように溶接補助材を使用しないから、材料通路に溶接補助材が出ることがなく、材料通路内面を平滑に保つことができる。
【００２２】
また、請求項２の構成によれば、バルブケーシングを２分割したバルブケーシング構成部材に材料通路を形成したから、その分割状態において、材料通路内面の研磨を簡便に行うことができ、材料通路の内面を研磨したバルブケーシング構成部材を接合することにより、平滑な内面の材料通路を有するバルブケーシングを簡便に形成できる。
【００２３】
また、請求項３の構成によれば、溶接補助材をまったく使用せずに接合でき、複数のバルブケーシング構成部材を強固に接合でき、しかも、接合面の全面を均一に接合することができる。そして、溶接補助材を使用しないから、バルブケーシングの材料通路に溶接補助材が出ることがなく、材料通路の内面が平滑なバルブケーシングが得られる。
【００２４】
また、請求項４の構成によれば、入れ子が不要で、屈曲部の内面が平滑なバルブケーシングが得られる。
【００２５】
また、請求項５の構成によれば、研磨後に仮接合を行っても、溶接補助材を用いないため、材料通路内面を平滑に保つことができる。
【００２６】
また、請求項６の構成によれば、加圧のための装置の大型化を招くことがない。
【００２７】
また、請求項７の構成によれば、熱処理を不活性雰囲気中で行うことにより接合箇所の品質が安定する。
【００２８】
また、請求項８の構成によれば、前記熱処理の温度を接合すべき部材の融点の５５％〜８５％の温度範囲とすることが熱処理上から好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、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。各実施例では、従来とは異なる新規なバルブゲート式金型装置とその製造方法を採用することにより、従来にないバルブゲート式金型装置とその製造方法が得られ、そのバルブゲート式金型装置とその製造方法について記述する。
【実施例１】
【００３０】
以下、本発明の成形用金型装置の実施例について図１〜図４は本発明の実施例１を示し、同図において、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製品キャビティ３を形成するものである。固定型１は、その本体部としての金属製の固定側型板４と、この固定側型板４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型板４との間にはマニホールド６が設けられている。このマニホールド６は、材料通路であるランナー７が内部に形成されており、このランナー７内の成形材料である熱可塑性樹脂は、マニホールド６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。なお、前記固定側型板４は、固定側受け板あるいはゲートブッシュなどを加えて複数の部材により構成したものであってもよい。また、前記固定側型板４には組み込み孔５が貫通形成されており、この組み込み孔５における可動型２側の先端部は、前記製品キャビティ３に連通するゲート８になっており、このゲート８はダイレクトゲートである。
【００３１】
また、固定型１には、前記ゲート８を開閉するバルブ装置11が組み込まれている。つぎに、このバルブ装置11の構成を説明する。前記固定側型板４の組み込み孔５内に、前記型開閉方向を軸方向とするほぼ筒状のバルブケーシング12が組み込まれている。このバルブケーシング12は、金属製であって、径小部たる本体部13の反ゲート８側に、径大部たるフランジ部14を一体に有し、前記マニホールド６および固定側型板４間に固定されて支持されている。そして、それら本体部13及びフランジ部14の外周面は円柱面状をなす。また、バルブケーシング12のゲート８側である先端部15はテーパ状の先細り形状をなす。
【００３２】
また、前記バルブケーシング12におけるゲート８側の端部の外周面には固定リング16が設けられ、この固定リング16が前記組み込み孔５の円柱状の嵌合孔５Ａに嵌合することによりバルブケーシング12のゲート８側が型体である固定側型板４に位置決め状態で支持固定され、一方、前記バルブケーシング12のフランジ部14の先端側が、前記組み込み孔５におけるマニホールド６側の端部に形成された径大嵌合受部５Ｂに嵌合し、これにより、バルブケーシング12のフランジ部14のゲート８側が型体である固定側型板４に位置決め状態で支持固定されている。
【００３３】
前記バルブケーシング12の内部は、マニホールド６内のランナー７を前記ゲート８に連通させる材料通路21になっている。この材料通路21は、前記型開閉方向を軸方向とするほぼ円柱形状になっており、前記本体部13の中心に位置する本体部たる直線部22と、ランナー７側に位置して屈曲した屈曲部23とを備える。また、材料通路21の直線部22におけるゲート８側の先端部内周面には、前記型開閉方向に延びる３枚の支持羽根25が形成されている。この支持羽根25は、図２に示すように、直線部22の中心軸に対して120度ずつ離れて放射状に位置し、それら支持羽根25間の凹溝状の部分が材料通路21になっている。
【００３４】
前記ケーシング12には、バルブ体であるバルブピン26が内蔵されており、前記型開閉方向を軸方向としており、製品キャビティ３側の先端部に形成された円柱状のゲート閉塞部27が前記ゲート８に挿脱自在に嵌合して該ゲート８を閉じるものである。
【００３５】
また、前記バルブピン26は、前記バルブケーシング12の支持羽根25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26のゲート８側の先端部が支持されている。一方、ゲート８を開いた状態では、バルブピン26の先端は支持羽根25の中間部に位置するようになっており、バルブピン26の先端は常時支持羽根25により支持されている。さらに、バルブピン26は、バルブケーシング12の反ゲート８側のフランジ部14に設けた支持孔28により支持されている。すなわち、支持孔28内をバルブピン26が摺動自在に貫通している。また、バルブケーシング12の外周には、材料通路21内の樹脂を加熱するヒータ９が設けられ、このヒータ９の外周をヒータカバー10により覆っている。
【００３６】
金属製の前記バルブケーシング12は、軸方向を中心に２分割された同一形状のバルブケーシング構成部材31，31の接合面32，32を接合してなる。すなわち、バルブケーシング12を２分割した形状を有するバルブケーシング構成部材31，31を形成する。前記接合面32に、前記材料通路の前記直線部22と屈曲部23とを形成する溝が形成され、この溝は円弧状溝に形成されており、材料通路21の断面はほぼ円形となる。そして、接合面32を平坦面に加工し、好ましくは鏡面に加工する。接合面32は、粗面（表面荒さがＪＩＳ規格で▽印程度）でもよいが、鏡面に加工する方が部材の接合強度が高くかつ、接合による変形を小さくすることができるので好ましく、接合面32における鏡面についての数値的範囲は必ずしも明確でないが、ここではＲａ０．３以下の数値の平滑度（数値が小さいなれば平滑度は高くなる）を有する表面加工状態を言う。また、接合前にバルブケーシング構成部材31の樹脂通路21を研磨し、好ましくは樹脂通路21の内面の表面粗さを２Ｓ（２μｍＲmax）とする。また、材料通路21の支持羽根25の表面も同様に研磨する。尚、この例では、図２に示すように、支持羽根25が３枚であるから、バルブケーシング構成部材31，31の一方に支持羽根25が１枚設けられ、他方に支持羽根25が２枚設けられている。
【００３７】
このように、接合前のバルブケーシング構成部材31の材料通路21を研磨するため、屈曲部23の内面を容易に研磨することができ、また、一体構造では難しかった支持羽根25の表面も容易に研磨して鏡面とすることができる。
【００３８】
研磨が終了した後、接合面32，32同士を合わせ、公知の位置決め手段等を用いてバルブケーシング構成部材31，31を上下に重ね合わせ、このバルブケーシング構成部材31，31を上下に重ね合わせた積層体12Ｓを、通電接合装置に装着して、接合面32，32を接合する。
【００３９】
図４には本例の通電接合装置の全体構成を示してある。この図に示すように、本例の通電接合装置Ｔは、通電接合機70と熱処理機80を備えている。通電接合機70は、基台72の上に絶縁部材を介して公知の方法で基台72と電気的に絶縁して固定された下側通電電極73と、基台72の上方に配置され当該基台72に公知の方法で支持された流体圧シリンダ74と、流体圧シリンダ74のピストンロッド75の先端に絶縁部材を介して公知の方法でピストンロッド75と電気的に絶縁して固定された上側通電電極76とを備えている。
【００４０】
流体圧シリンダ74は被接合材を押圧する加圧装置として機能する。加圧装置としては流体圧シリンダの代わりに電動モータ、ねじ機構などを用いて上側通電電極76を昇降させるようにしてもよい。上側および下側の通電電極73，76は、電源装置77に電気的に接続されており、電源装置77は、直流のパルス電流を供給できるようになっている。本例の電源装置77の供給電力は、電圧が１００Ｖ以下で、電流が２０００から５０００Ａの範囲内の大電流電力である。なお、本例では上側通電電極76を移動可能としてあるが、逆に下側通電電極73を移動可能とすることもでき、また、双方を移動可能にすることも可能である。
【００４１】
次に、熱処理機80は公知の構造の真空熱処理炉を備えた構成となっている。なお、通電接合機70と熱処理機80を一体化した装置構成とすることもでき、また、これらを移動可能な構造とすることもできる。勿論、これらを別個に配置してもよい。
【００４２】
次に、この構造の通電接合装置Ｔを用いて、積層体12Ｓを構成しているバルブケーシング構成部材31，31を相互に接合する手順を説明する。
【００４３】
まず、通電電極73，76の間に積層体12Ｓを挟み、流体圧シリンダ74を駆動して、ピストンロッド75により上側通電電極76を降下させる。この結果、積層体12Ｓは、通電電極73，76の間に挟まれて、所定の押圧力で押し付けられた状態になる。バルブケーシング構成部材31，31の接合面32，32との間に所定の押圧力が作用した状態になる。この押圧力は部材の材質によっても異なるが５０メガパスカル以下でよい。
【００４４】
この結果、各接合面32，32の間が互いに接合された状態になる。この接合の正確な原理は必ずしも明確ではないが、接合面間での放電プラズマの発生、ジュール熱による熱拡散効果、電場による電解拡散効果などにより接合されるものと考えられる。
【００４５】
ここで、積層体12Ｓに所定の値の直流電流のみを流しても、また、直流電流およびパルス電流の双方を同時に流しても、接合面32，32間が互いに接合された状態を形成できることが確認された。
【００４６】
このようにして各接合面32，32が接合された状態は、接合強度の点からはまだ完全なものではない。そこで、この接合状態を仮接合状態と呼び、仮接合状態にある積層体12Ｓを仮接合体と呼ぶ。
【００４７】
この仮接合体を、熱処理機80の熱処理炉内において不活性雰囲気中で熱処理する。熱処理温度および時間は部材の材質および大きさによって異なるが、熱処理温度は、接合すべき部材の最も低い融点の５５％〜８５％の温度範囲とすることが望ましい。相互拡散熱処理を行うことにより、仮接合状態の接合面32，32間の接合が完全なものになって完全接合体になる。すなわち、接合面32，32間の接合強度が部材の材質強度に匹敵する値になったバルブケーシング12が得られる。尚、相互拡散処理を行った後、なましを行う。
【００４８】
本発明で用いる接合方法及び装置で使用する電流は、直流電流、パルス電流、及び直流電流とパルス電流との組み合わせ電流であるが、このうちパルス電流及び直流電流とパルス電流の組み合わせ電流を使用する場合にはパルス電流が必ず流されるのでパルス通電接合方法及び装置と呼ぶこともできる。
【００４９】
また、この接合方法では、次の様な効果を奏する。従来の放電プラズマ焼結法のようにグラファイト製の型を用いる必要がない。溶接補助材を全く使用せずに接合が可能である。接合面の全面を、かつ全面に渡って均一に接合できる。接合面を平面にするだけで容易に接合できる。接合面の平面精度を上げることによって接合強度を高くできる。接合強度を接合される金属部材の材質の強度と同一にできる。接合部の変形を微小にして接合できる。接合部周辺における溶接補助材、蝋の削除のような後加工が不要である。微細部分の接合も簡単に行うことができる。被接合部品を部品として完成してから接合できるので複雑な形状のものを接合により組立可能である。被接合部材の性質を損なうことなく接合することが可能である。異なる材質の金属部材を容易に接合可能である。接合部以外の部分温度を適正に制御して接合可能である。異なる形状の複数の部品を同時に接合可能である。
【００５０】
上述した熱処理を経て、図１に示すバルブケーシング12が得られる。このバルブケーシング12は、バルブケーシング構成部材31，31を接合することにより、それらの接合面32，32間に材料通路21が形成されている。従って、従来のような切削により製造する場合に比べて、曲線状の屈曲部23を備えた材料通路21を簡単に製造できる。すなわち、各バルブケーシング構成部材31の接合面32に、研削などにより材料通路21を構成する溝を形成すればよいので、それを曲線状に形成することも、また、その内面に鏡面仕上げを施すことも容易である。しかも、溶接補助材をまったく使用せずに接合できるから、接合後、材料通路21に溶接補助材が出ることがなく、材料通路21の内面を平滑に保つことができる。
【００５１】
また、本例の方法によれば、バルブケーシング構成部材31，31の接合強度も、その母材強度程度の強さにできるので、バルブケーシング構成部材31，31からバルブケーシング12を構成しても、何ら不具合が発生しない。
【００５２】
さらに、材料通路21の内面の鏡面加工も、バルブケーシング構成部材31，31を接合する前に行えばよいので、極めて簡単にできる。
【００５３】
そして、成形に際しては、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、バルブピン26を可動型２から離れる方向へ移動させてゲート８を開放する。そして、射出成形機から固定型１内に熱可塑性の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６のランナー７などを通り、さらにバルブケーシング12内の材料通路21、バルブピン26が嵌合している支持羽根28間を通ってゲート８から製品キャビティ３内に流入する。このようにして製品キャビティ３内に樹脂が充填された後、保圧を経て、バルブピン26が可動型２の方へ移動し、ゲート８に嵌合してこのゲート８を閉じる。そして、製品キャビティ３内の樹脂が冷却して固化した後、固定型１と可動型２とを型開して、製品キャビティ３内の樹脂すなわち成形された製品を取り出す。その後、再び型閉して以上の成形サイクルを繰り返す。
【００５４】
このように本実施例では、請求項１に対応して、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複数の型体たる固定型１及び可動型２と、これら固定型１及び可動型２のうち製品キャビティ３へ開口するゲート８を有する型体たる可動型２に設けられたバルブ装置11とを備え、このバルブ装置11は、固定型１に組み込まれると共に材料通路21を内部に形成したバルブケーシング12と、バルブケーシング12の内部に設けられゲート８を開閉するバルブ体たるバルブピン26とを有するバルブゲート式金型装置において、複数のバルブケーシング構成部材31，31の接合面32，32を所定の圧力で押し付け、この押し付けた状態を保持しながら、複数のバルブケーシング構成部材31，31に、直流電流及び／又はパルス電流を流して、複数のバルブケーシング構成部材31，31の接合面32，32を仮接合し、仮接合された状態の複数のバルブケーシング構成部材31，31を所定の雰囲気温度で熱処理して複数のバルブケーシング構成部材31，31間に材料通路21を形成したから、溶接補助材をまったく使用せずに複数のバルブケーシング構成部材31，31を接合でき、しかも、接合面32，32の全面を均一に接合することができる。このように溶接補助材を使用しないから、材料通路21に溶接補助材が出ることがなく、材料通路21の内面を平滑に保つことができる。
【００５５】
また、このように本実施例では、請求項２に対応して、バルブケーシング構成部材31，31はバルブケーシング12を２分割したものであるから、分割状態において、材料通路21の内面の研磨を簡便に行うことができ、材料通路21の内面を研磨したバルブケーシング構成部材31，31を接合することにより、平滑な内面の材料通路21を有するバルブケーシング12を簡便に形成できる。
【００５６】
また、このように本実施例では、請求項３に対応して、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複数の型体たる固定型１及び可動型２と、これら固定型１及び可動型２のうち製品キャビティ３へ開口するゲート８を有する型体たる可動型２に設けられたバルブ装置11とを備え、このバルブ装置11は、固定型１に組み込まれると共に材料通路21を内部に形成したバルブケーシング12と、バルブケーシング12の内部に設けられゲート８を開閉するバルブ体たるバルブピン26とを有するバルブゲート式金型装置の製造方法において、複数のバルブケーシング構成部材31，31間に材料通路21を形成し、複数のバルブケーシング構成部材31，31の接合面32，32を所定の圧力で押し付け、この押し付けた状態を保持しながら、複数のバルブケーシング構成部材31，31に、直流電流及び／又はパルス電流を流して、複数のバルブケーシング構成部材31，31の接合面32，32を仮接合し、仮接合された状態の複数のバルブケーシング構成部材31，31を所定の雰囲気温度で熱処理するから、溶接補助材をまったく使用せずに接合でき、複数のバルブケーシング構成部材31，31を強固に接合でき、しかも、接合面32，32の全面を均一に接合することができる。そして、溶接補助材を使用しないから、バルブケーシング12の材料通路21に溶接補助材が出ることがなく、材料通路21の内面が平滑なバルブケーシングが得られる。
【００５７】
また、このように本実施例では、請求項４に対応して、材料通路21は屈曲部23を有し、複数のバルブケーシング構成部材31，31間に屈曲部23を形成したから、入れ子が不要で、屈曲部23の内面が平滑なバルブケーシング12を得ることができる。
【００５８】
また、このように本実施例では、請求項５に対応して、材料通路21を研磨した後、仮接合を行うから、研磨後に仮接合を行っても、溶接補助材を用いないため、材料通路21の内面を平滑に保つことができる。
【００５９】
また、このように本実施例では、請求項６に対応して、前記圧力を５０メガパスカル以下とするから、加圧のための装置の大型化を招くことがない。
【００６０】
また、このように本実施例では、請求項７に対応して、前記熱処理を不活性雰囲気中で行うから、接合箇所の品質が安定する。
【００６１】
また、このように本実施例では、請求項８に対応して、前記熱処理の温度を接合すべき部材の融点の５５％〜８５％の温度範囲とするから、熱処理上から好ましく、良好な接合状態が得られる。
【実施例２】
【００６２】
図５は本発明の実施例２を示し、上記各実施例と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例は、支持羽根25がないバルブケーシング12を示し、バルブケーシング12の先端部15に先端支持孔41を形成し、この先端支持孔41によりバルブピン26のゲート側を支持しており、この例においても、溶接補助材をまったく使用せずに複数のバルブケーシング構成部材31，31を接合でき、このように溶接補助材を使用しないから、材料通路21に溶接補助材が出ることがなく、材料通路21の内面を平滑に保つことができ、上記実施例１と同様な作用効果を奏する。
【００６３】
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、実施例では、バルブケーシング構成部材が２個の例を示したが、３個以上でもよい。また、材料通路の形状は適宜選定可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施例１を示すバルブゲート式金型装置の断面図である。
【図２】同上、バルブケーシングの先端側の断面図である。
【図３】同上、バルブケーシング構成部材とこれらを組み立てたバルブケーシングを示す平面図である。
【図４】同上、通電接合装置の概略構成図である。
【図５】本発明の第２実施例を示すバルブゲート式金型装置の断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１  固定型（型体）
２  可動型（型体）
３  製品キャビティ
８  ゲート
11  バルブ装置
12  バルブケーシング
21  材料通路
23  屈曲部
26  バルブピン（バルブ体）
31  バルブケーシング構成部材
32  接合面
【図１】
2005335187.tif 000003
【図２】
2005335187.tif 000004
【図３】
2005335187.tif 000005
【図４】
2005335187.tif 000006
【図５】
2005335187.tif 000007