(57)【要約】【課題】ステムの動作に必要な駆動力を低減すること。【解決手段】樹脂の射出成形に利用されるバルブゲートであって、先端に樹脂を吐出する吐出口Ｍを有するノズル７と、ノズル７内に挿入されて、ノズル７の管軸方向に移動自在で前記吐出口を開閉するステム８と、を有し、ステム８の先端は、段部８ｅによって縮径されている。これにより、ステム８によってノズル７の吐出口Ｍに留まっている粘性の高い樹脂部分を成形部品に押し込む量を少なくする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂の射出成形に利用されるバルブゲートであって、
先端に前記樹脂を吐出する吐出口を有するノズルと、
前記ノズル内に挿入されて、前記ノズルの管軸方向に移動自在で前記吐出口を開閉するステムと、を有し、
前記ステムの先端は、段部によって縮径されている、
バルブゲート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂の成形に利用されるバルブゲートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開２００３−２４５９５２号公報がある。この公報には、上型と下型との間に設けられたキャビティに成形用の樹脂を流し込むバルブ装置について開示されている。このバルブ装置に利用されるステムピン（バルブ体）の先端部はテーパ状に形成されており、テーパ状に形成されたこの先端面は、円錐状に形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２４５９５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した従来のバルブ装置では、バンパーなどの大型成形品を形成する際、射出時間が長くなり、その結果、ノズル先端部の温度が低下し、吐出口の周面に沿って樹脂が固化し始める。この部分は粘性が高いので、固化しつつある高粘性部分を成形部品内に押し込むと、ステムの動作に大きな駆動力を必要とする。
本発明は、ステムの動作に必要な駆動力を低減させるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明にかかるバルブゲートは、樹脂の射出成形に利用されるバルブゲートであって、
先端に前記樹脂を吐出する吐出口を有するノズルと、前記ノズル内に挿入されて、前記ノズルの管軸方向に移動自在で前記吐出口を開閉するステムと、を有し、前記ステムの先端は、段部によって縮径されている。
これにより、ステムによってノズルの吐出口に留まっている粘性の高い樹脂部分を成形部品に押し込む量を少なくすることができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係るバルブゲートは、ステムの動作に必要な駆動力を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】成形装置の断面図である。
【図２】バルブゲートの断面図である。
【図３】ステムの正面図である。
【図４】成形動作を示す図である。
【図５】ステムの第１の変形例を示す断面図である。
【図６】ステムの第２の変形例を示す断面図である。
【図７】ステムの第３の変形例を示す断面図である。
【図８】ステムの第４の変形例を示す断面図である。
【図９】ステムの第５の変形例を示す断面図である。
【図１０】ステムの第６の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に示すように、成形装置１は、上型２と、上型２の下方に配置され上面が上型２の下面と対向する下型３と、上型２の上方に配置され、成形樹脂を加熱して溶融状態に保つホットランナー４と、上型２の上方から内部に挿入された状態で配され、上下方向に延在するバルブゲート５と、バルブゲート５のステム８を、バルブゲート５の軸方向に駆動させる駆動部６と、を備える。
【０００９】
上型２は、バルブゲート５を挿入するための挿入部２ａを有する金型である。挿入部２ａは、上型２を貫通している。挿入部２ａの上部は、バルブゲート５が挿入可能であるように円形状に広く開口されている。また、挿入部２ａの下部は、円形状に狭く開口されている。なお、挿入部２ａの下部の開口は、バルブゲート５の吐出口Ｍの外径と略同一の大きさである。
【００１０】
下型３は、上型２に対して移動する金型である。下型３と上型２が型合わせされた場合には、下型３と上型２の間に、成形樹脂が流し込まれるキャビティＳが形成される。
【００１１】
ホットランナー４は、上型２の上部に固定されている。ホットランナー４は、水平方向に長く形成されている。ホットランナー４の端部では、上型２に熱を伝達するために上型２にバルブゲート５に連結している。ホットランナー４は、ヒーター（図示せず）により、成形装置１内を流動する形成樹脂を加熱して、溶融状態に保つ。
【００１２】
バルブゲート５は、ノズル７と、ノズル７内に設けられたステム８と、で構成されている。ノズル７は、円筒部７ａと、円筒部７ａの上部に設けられたフランジ７ｂと、円筒部７ａの下方先端に設けられた吐出口Ｍと、を備える。
【００１３】
円筒部７ａは、上型２の挿入部２ａ内に配置され、上下方向に延在する。円筒部７ａの上端では、ホットランナー４を通って溶融状態の形成樹脂が供給される。
【００１４】
フランジ７ｂは、円筒部７ａの上部に形成されている。フランジ７ｂは、上型２の上部で連結されている。円筒部７ａの下方は、円錐状に形成されており、円錐状に形成された部分より下方に吐出口Ｍが形成されている。
【００１５】
図２に示すように、吐出口Ｍは径の小さい円筒状である。ノズル７の吐出口Ｍにステム８が挿入されることにより、ノズル７が閉じられた状態になる。なお、この吐出口Ｍの内壁の上下方向の長さを、嵌合部長さＨ１とする。吐出口Ｍの直径Ｄ１は、数ｍｍである。
【００１６】
ステム８は、本体部８ａと、上端部８ｂ（図１参照）と、下端部８ｃとを有する。本体部８ａは、上下方向に長く形成された円柱状である。上端部８ｂは、駆動部６に連結されている。ステム８は、駆動部６から与えられた駆動力により上下に駆動される。下端部８ｃには円周側に段部８ｅが形成され、下端部８ｃには凸状の縮径部８ｄが形成されている。この縮径部８ｄは、本体部８ａより小さい径で形成された円柱である。なお、図２では、ステム８により吐出口Ｍが閉じられた状態を示している。ここで、ステム８の本体部８ａを吐出口Ｍ内に挿入したときの長さを、摺動長さＨ２とする。また、図３に示すように、縮径部８ｄの上下方向の長さを、上下長Ｈ３とする。
【００１７】
ここで、縮径部８ｄの上下方向の上下長Ｈ３は、吐出口Ｍの嵌合部長さＨ１の１／２以上の長さである。本体部８ａの直径Ｄ２は、吐出口Ｍの直径Ｄ１と略同一である。
【００１８】
なお、本体部８ａの直径Ｄ２は、大型成形品の成形重量と樹脂の材質で変更され、例えば、必要な充填量が多いバンパーやインパネ等の大型系製品では大きくなる。吐出口Ｍの壁面７ｃと縮径部８ｄの間隔Ｗ１は、樹脂材料の種類や保圧時間、上型２、下型３の温度、及び吐出口Ｍの温度によって変更される。
【００１９】
駆動部６は、上型２の上方に配置されている。駆動部６は、ホットランナー４に対して固定されている。また、駆動部６は、ステム８の上端部８ｂが連結されている。駆動部６は、上下方向に駆動させるためのモーター（図示せず）、エアシリンダ、油圧シリンダ、電磁石等を採用することができ、ステム８を上下方向に移動させる。
【００２０】
次に、図４を用いて、バルブゲート５を用いて樹脂成形を行う手順について説明する。
【００２１】
図４（ａ）に示すように、ステム８の下端部８ｃが吐出口Ｍから離れていることにより吐出口Ｍが開いた状態で、ホットランナー４から円筒部７ａに溶融状態の形成樹脂が供給される。これにより、上型２と下型３の間のキャビティには、吐出口Ｍを通過した形成樹脂が充填される。
【００２２】
次に、図４（ｂ）に示すように、上型２と下型３の間のキャビティＳに形成樹脂が充填された状態で保圧される。これにより、形成樹脂のうち上型２や下型３に接する部分の近傍や、吐出口Ｍの内壁の近傍から形成樹脂が冷却され、粘度が高い状態になる。
【００２３】
図４（ｃ）に示すように、ステム８を降下させる。これにより、図４（ｄ）及び図４（ｅ）に示すように、ステム８が吐出口Ｍの内壁の内側に挿入される。このとき、ステム８の先端面が吐出口Ｍから出ないように、ステム８を下降させる。
【００２４】
吐出口Ｍ内の中心付近において、高温に保たれている粘度の低い形成樹脂が、ステム８の縮径部８ｄの下端によって、キャビティＳ内に押し込まれる。このとき、吐出口Ｍの内壁付近の冷却された粘度が高い形成樹脂が、キャビティＳ内に少し押し込まれる。
【００２５】
しかし、吐出口Ｍの壁面７ｃと縮径部８ｄとの間に留まっている粘度の高い樹脂は、キャビティＳ内に入り込まない。
【００２６】
図４（ｆ）に示すように、下型３を下降させることにより型開きを行う。このとき、吐出口Ｍの壁面７ｃと縮径部８ｄの間に留まっている樹脂Ａは高粘性であるから、型開き時に樹脂Ａの糸引き状態が発生しにくくなる。ここで、樹脂Ａは、成形物１００と一体化して成形物１００上で突出する。
【００２７】
このように、ステム８は、縮径部８ｄの下端によって高温に保たれている粘度の低い形成樹脂をキャビティＳ内に押し込むと共に、吐出口Ｍの壁面７ｃ付近の粘度の高い形成樹脂をキャビティＳ内に少量だけ押し込む。このとき、ステム８の先端面が吐出口Ｍから出ないようにステム８を降下させるため、ステム８の移動量は短い。そのため、ステム８を降下させるための駆動力を小さくすることができる。また、粘度の高い形成樹脂をキャビティＳ内に押し込む量が少ないことから、ステム８の駆動力を小さくすることができる。
【００２８】
したがって、ステム８の先端に縮径部８ｄを設けることで、駆動部６の駆動力を小さくすることができ、駆動部６の小型化が可能である。
【００２９】
なお、ステム８の先端部に設けられる縮径部８ｄの形状は、上記に限られない。例えば、図５に示すように、縮径部８ｄ１は、円柱部２１ａと、円柱部２１ａの下方に設けられた円錐部２１ｂと、からなる。
【００３０】
また、図６に示すように、縮径部８ｄ２は、円錐台である。
【００３１】
また、図７に示すように、縮径部８ｄ３は、円柱部２３ａと、円柱部２３ａの下方に設けられ、先端に球面２３ｂを有する円錐形状である。
【００３２】
また、図８に示すように、縮径部８ｄ４は、先端に球面部２４ａを有する円錐形状である。
【００３３】
また、図９に示すように、縮径部８ｄ５は、半球形状である。
【００３４】
また、図１０に示すように、縮径部８ｄ６は、円柱部２６ａと、円柱２６ａの下方に設けられた半球形状である。
【符号の説明】
【００３５】
１…成形装置、２…上型、２ａ…挿入部、３…下型、４…ホットランナー、５…バルブゲート、６…駆動部、７…ノズル、７ａ…円筒部、７ｂ…固定部、壁面…７ｃ、８…ステム、８ａ…本体部、８ｂ…上端部、８ｃ…下端部、８ｄ…縮径部、８ｅ…段部、８ｄ１…縮径部、８ｄ２…縮径部、８ｄ３…縮径部、８ｄ４…縮径部、８ｄ５…縮径部、８ｄ６…縮径部、２１ａ…円柱部、２１ｂ…円錐部、２３ａ…円柱部、２３ｂ…球面部、２４ａ…球面、２６ａ…円柱部、１００…成形物
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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