(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
後面から前面にかけて内部を貫いて延びる溶融材料通路を備えた分配マニホールドの製造方法であって、前記溶融材料通路は複数個の曲がり通路にかけて分岐する少なくとも１つの横向きの通路を有し、前記曲がり通路は該横向きの通路から延びる流入口と、前記前面に延びる該溶融材料通路の出口と結ばれる流出口とを備え、複数個のプラグに予め内側端部、円筒状の外面、内部を貫いて該曲がり通路をそれぞれ形成し、前記分配マニホールドの端部から内部に延びる各孔に該流入口が前記溶融材料通路の横向きの通路と同芯となるように前記各プラグを挿入し、前記分配マニホールドの該後面および前面のいずれか一方に形成された溝に電熱線を装着し、該電熱線に沿うように前記溝に高熱伝導性ろう付け材料を詰め、前記分配マニホールドと前記電熱線とを該後面および前面のいずれか一方が上方を向くように真空炉内に置き、該真空炉内雰囲気を真空のもとにおき、該分配マニホールドと該電熱線とを予め決められた温度に加熱する工程を含み、これにより前記各プラグが該孔内の所定位置に一体にろう付けされ、溶融したろう付け材料が該電熱線のまわりを流れ、前記溝に該電熱線が一体にろう付けされるものにおいて、
（ａ）前記各プラグの該外面に充填口を備えたろう付け孔を形成し、さらに該外側端部に工具を掛ける係合部を形成し、
（ｂ）前記ろう付け孔の該充填口が上を向くように前記各プラグを置き、さらに該ろう付け孔内に予め決められた量のろう付け材料を充填し、
（ｃ）前記分配マニホールドの該端部から内部に延びる各孔に前記各プラグをそれぞれ挿入し、
（ｄ）前記各プラグの該外側端部の該係合部に工具を掛け、さらに前記ろう付け孔の該充填口が下に向くろう付け位置に前記各プラグを回転し、
（ｅ）前記真空炉内で前記各プラグを一体にろう付けした後、前記分配マニホールドの該前面から前記各プラグの該流出口にかけて出口を機械加工する、
ことを特徴とする分配マニホールドの製造方法。
【請求項２】
前記各プラグに該ろう付け孔を前記外面から内部に半径方向にドリルで加工するようにしたことを特徴とする請求項１記載の分配マニホールドの製造方法。
【請求項３】
前記ろう付け孔を前記プラグの長手方向の中間にドリルで加工するようにしたことを特徴とする請求項２記載の分配マニホールドの製造方法。
【請求項４】
前記各プラグの該外側端部に形成された前記係合部が溝であることを特徴とする請求項３記載の分配マニホールドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は射出成形装置に係り、特に多数の曲がり通路を備えた溶融材料通路を有する分配マニホールドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
多数の出口にかけて溶融材料通路を分岐させた分配マニホールドを組み込んで構成されるマルチキャビティ射出成形装置は、当該技術分野においてよく知られている。この分配マニホールドの前面に延びる溶融材料通路には出口と連絡している多数の曲がり通路に分岐する少なくとも１個の横向きの通路が形成される。
【０００３】
従来、分配マニホールド内に曲がり通路を備えた溶融材料通路を形成するには２つの方法がある。一つは溶融材料通路をドリルによって加工する方法で、加工された通路以外の部分についてはプラグによって塞ぐことになる。別の方法は２枚のプレートに溶融材料通路となる相手と組み合う溝をそれぞれ加工し、プレート同士を重ね合わせてろう付けにより一体に形成する方法である。これらの方法は米国特許第４６４８５４６号明細書にそれぞれ開示されている。
【０００４】
プラグの内部に予め溶融材料通路の曲がり通路を形成しておき、分配マニホールドの端部から内部に延びる孔にこのプラグを挿入し、溝に装着した電熱線と同時にろう付けによって固定する方法が知られている。これは米国特許第４６０９１３８号明細書に開示されている。また、ヨーロッパ特許第０５２３５４９号明細書には分配マニホールドの前面から内部に取り外し可能に設けられるインサートあるいはプラグに予め曲がり通路を形成したものが開示されている。
【０００５】
これらの方法を用いて製作された分配マニホールドは多くの用途で満足のいく結果が得られているが、その製作には極めて長時間を要し、かつ製品が高価になる難点がある。
【０００６】
本発明の目的は分配マニホールドの端部に形成した孔に挿入されるプラグを溝に装着される電熱線と同時にろう付けすることのできる分配マニホールドの製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は後面から前面にかけて内部を貫いて延びる溶融材料通路を備えた分配マニホールドの製造方法であって、前記溶融材料通路は複数個の曲がり通路にかけて分岐する少なくとも１つの横向きの通路を有し、前記曲がり通路は該横向きの通路から延びる流入口と、前記前面に延びる該溶融材料通路の出口と結ばれる流出口とを備え、複数個のプラグに予め内側端部、円筒状の外面、内部を貫いて該曲がり通路をそれぞれ形成し、前記分配マニホールドの端部から内部に延びる各孔に該流入口が前記溶融材料通路の横向きの通路と同芯となるように前記各プラグを挿入し、前記分配マニホールドの該後面および前面のいずれか一方に形成された溝に電熱線を装着し、該電熱線に沿うように前記溝に高熱伝導性ろう付け材料を詰め、前記分配マニホールドと前記電熱線とを該後面および前面のいずれか一方が上方を向くように真空炉内に置き、該真空炉内雰囲気を真空のもとにおき、該分配マニホールドと該電熱線とを予め決められた温度に加熱する工程を含み、これにより前記各プラグが該孔内の所定位置に一体にろう付けされ、溶融したろう付け材料が該電熱線のまわりを流れ、前記溝に該電熱線が一体にろう付けされるものにおいて、前記各プラグの該外面に充填口を備えたろう付け孔を形成し、さらに該外側端部に工具を掛ける係合部を形成し、前記ろう付け孔の該充填口が上を向くように前記各プラグを置き、さらに該ろう付け孔内に予め決められた量のろう付け材料を充填し、前記分配マニホールドの該端部から内部に延びる各孔に前記各プラグをそれぞれ挿入し、前記各プラグの該外側端部の該係合部に工具を掛け、さらに前記ろう付け孔の該充填口が下に向くろう付け位置に前記各プラグを回転し、前記真空炉内で前記各プラグを一体にろう付けした後、前記分配マニホールドの該前面から前記各プラグの該流出口にかけて、出口を機械加工することを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は金型１２内に装着された本発明による分配マニホールド１０を示している。この分配マニホールド１２はマルチキャビティ射出成形装置として構成するために多数のノズル１４と通路同士が結ばれている。一般に、金型１２には用途により多数のプレートが用いられるが、本実施の形態では図の簡略化のためにボルト２０によって固定されたキャビティプレート１６およびバックプレート１８のみを示している。
【０００９】
この金型１２はキャビティプレート１６およびバックプレート１８に形成された冷却通路２２を通して供給される冷却水によって冷却することができる。加圧された溶融材料は分配マニホールド１０の入口部２８に設けた入口２６から溶融材料通路２４に導かれる。この溶融材料通路２４は分配マニホールド１０内で分岐し、曲がり通路３０を回りノズル１４の中心孔３２を経てキャビティ３６に通じたゲート３４に延びている。
【００１０】
各ノズル１４は分配マニホールド１０の前面３８に分配マニホールド１０を貫いて設けたボルト４０によって固定されている。この分配マニホールド１０は予め決められた配置のもとで前面３８の溝４４に一体にろう付けされた電熱線４２によって加熱することができる。
【００１１】
この分配マニホールド１０は位置決めリング４６および絶縁スペーサ４８を介してキャビティプレート１６とバックプレート１８との間に固定される。この固定により分配マニホールド１０と金型１２との間には絶縁空間５０が保たれる。
【００１２】
また、各ノズル１４は電熱線５２を有する。この電熱線５２は鋼製の芯部５６を囲むアルミニウムないし銅合金製の熱伝導部５４内に鋳込まれる。
【００１３】
各ノズル１４はキャビティプレート１６内の開口を囲む環状のシート部６２に当接されるフランジ部６０を備えた外部カラー５８を有する。この支持により加熱されるノズル１４と、冷却されるキャビティプレート１６との間には絶縁空間６４が保たれる。
【００１４】
本実施の形態では溶融材料通路２４がノズル１４の前端部７０のねじを刻んだシート部６８に装着されるノズルシール６６を貫いて延びるが、他の用途においてはこれ以外のゲート構造を用いることができる。図に示されるように、分配マニホールド１０内でそれぞれの分岐通路７２は横向きの通路７４を経て、曲がり通路３０を回り、ノズル１４の中心孔３２と同芯を保って前面３８に穿った出口７２に延びている。
【００１５】
図２ないし図５を参照して本発明による溶融材料通路２４を備えた分配マニホールド１０の製造方法を説明する。なお、これらの図面においては混乱を避けるために分配マニホールド１０は前面３８を上に、後面７８を下に配置を逆にして示される。
【００１６】
図２を参照すると、分配マニホールド１０は、たとえばＨ１３工具綱のような材料から機械加工によって各部を仕上げる。この分配マニホールド１０に各端部８２から内部にかけて横向きの通路７４と同芯に孔８０を形成している。この孔８０は環状の肩部８４を形成するために溶融材料通路２４よりも大きな直径寸法を示している。また、この分配マニホールド１０には前面３８に予め決められた配置を有する電熱線用溝４４を形成している。この溝４４に沿って電熱線４２を装着し、さらに分配マニホールド１０には前面３８に溝４４と同芯に保つように充填管８６を溶接で仮付けしている。
【００１７】
各々プラグ８８は、たとえばＨ１３工具綱のような材料を用いて予め形成しておく。各プラグ８８は分配マニホールド１０の端部８２の孔８０と嵌合させるために内部端部９２から外側端部９４にかけて形成される外面９０を有する。各プラグ８８には内側端部９２の流入口９６から外面９０の流出口９８にかけて内部を貫く曲がり通路３０を形成している。この加工は機械加工あるいは鋳造による。
【００１８】
各プラグ８８には外面９４に工具を掛けるための係合部１００を形成している。この係合部はここでは細い溝１００として示されるが、溝以外の形状に加工することができる。また、各プラグ８８には外面９０に予め決められた大きさを有するろう付け材料を充填するためのろう付け孔１０２を形成している。本実施の形態ではろう付け孔１０２は外面９０から内部にかけてドリルで穿っているが、たとえば溝のようなこれ以外の形状に加工することができる。本実施の形態におけるろう付け孔１０２はプラグ８８の双方の端部９２、９４のほぼ中間に充填口１０４を曲がり通路３０の流出口９８と反対方向に向けて形成している。
【００１９】
図２に示されるように、ろう付け孔１０２の充填口１０４は上に向いており、予め決められた量のろう付け材料１０６をそこに詰めている。また、ろう付け材料１０６は溝４４に装着した電熱線４２のまわりを覆い、さらに充填管８６内にも充填する。
【００２０】
本実施の形態のろう付け材料はニッケル合金粉であるが、これ以外の熱伝導性材料を使用することができ、粉末よりもペースト状のものを用いる。ろう付け孔１０２にろう付け材料１０６を詰めた後、分配マニホールド１０の端部８２に形成した各孔８０内にプラグ８８を挿入する。このとき、分配マニホールド１０の肩部８４にプラグ８８の内側端部９２が当接するまで押し込む。さらに、充填口１０４が下に向くように適当な工具を用いてプラグ８８を回転させる。
【００２１】
このプラグ８８の曲がり通路３０は分配マニホールド１０内の溶融材料通路２４の残りの部分と同芯に保つことに十分配慮する。曲がり通路３０の流入口９６は溶融材料通路２４の横向きの通路７４と同芯に装着されるプラグ８８の中心に合わせることで芯出しが可能であるが、流出口９８の芯出しを正確にするにはプラグ８８内の曲がり通路３０の長さと共に、プラグ８８を回して止める位置を正確に決める必要がある。
【００２２】
本実施の形態の工具１０８はプラグ８８の溝１００に合わせて仕上げた刃部１１０と共に、図４に示されるような直角定規１１４あるいは適当な他の測定具を用いてプラグ８８を正しい位置に合わせる平らなハンドル１１２とを有する。このプラグ８８を正しい位置に回転させるのに使用する工具はこれ以外の形状を備えた工具を用いることができる。
【００２３】
図に示した直立したままの位置を保って分配マニホールド１０を真空炉１１６内に搬入し、ニッケル合金粉の融点よりも高い約１０６５．５６℃（１９５０°Ｆ）まで温度を上昇させる。真空炉１１６が徐々に加熱されるとき、炉内にある酸素を排出され、高真空を維持する。この後、スパッタリングを避けるために炉内雰囲気をアルゴンあるいは窒素のような不活性ガスで一部置換し、真空度を下げる。
【００２４】
溶融が始まると、ろう付け孔１０２の充填口１０４から溶けたろう付け材料１０６が流出し、毛細管作用でプラグ８８の外面９０と孔８０との間に流れる。同時に、溝４４および充填管８０内に詰めたろう付け材料１０６も溶融し、電熱線４４を覆いつつ、下方に流れる。この後、孔８０にプラグ８８を、さらに溝４４に電熱線４２を一体にそれぞれろう付けするために窒素のような不活性ガスを供給し、真空炉１１６の温度を徐々に下げる。
【００２５】
この真空炉１１６を用いて行うろう付けによりニッケル合金と綱とが冶金的に結合し、これにより電熱線４２からの熱伝達を均一に保つことができ、併せてプラグ８８を強固に固定することができる。
【００２６】
真空炉１１６から取り出した後、分配マニホールド１０から充填管８６を機械加工で除去し、さらに表面を仕上げる。この後、図６に示されるように、分配マニホールド１０の前面３８から曲がり通路の流出口９８にかけて溶融材料通路２４の出口７６をドリルによって加工する。
【００２７】
上記のように各プラグ８８は肩部８４に当接して縦方向に正確に位置決めすることができる。さらに角度を合わせる工具１０８によって出口７６を曲がり通路３０の流出口９８と同芯を保って加工することができる。
【００２８】
使用にあたり、図１に示されるように、金型１２内に分配マニホールド１０とノズル１４とが組み込まれ、双方を予め決められた運転温度に加熱するために分配マニホールド１０の電熱線４２と、ノズル１４の電熱線５２とに電気が供給される。
【００２９】
予め決められたサイクルに従い加圧された溶融材料料が射出成形機（図示せず）から溶融材料通路２４の入口２６に射出される。この溶融材料は分岐して各通路７４に流れ、曲がり通路３０を回って各ノズル１４の中心孔３２に達する。続けて、溶融材料はノズルシール６６およびゲート３４を経てキャビティ３６に達する。キャビティ３６が満たされた後、適当な充填時間および冷却時間をおき、射出圧力を逃がし、さらにゲート３４での系引きを避けて減圧する。
【００３０】
この後、成形品を取り出すために金型１２を開く。放出完了後、金型１２を再び閉じる。このサイクルはキャビティ３４の大きさならびに成形される材料の種類に応じたサイクル時間を保って連続して繰り返される。
【００３１】
本発明は上述した実施の形態に限られず、次のように構成することが可能である。たとえば、分配マニホールド１０は２つの端部８２のみを備えた長方体のものが示されるが、より多くの端部８２を備えた複合体として構成することができる。また、分配マニホールド１０の前面３８に電熱線用溝４４を装着したものが示されるが、分配マニホールド１０の後面７８にこの溝４４を設けることができる。この場合、ろう付け孔１０２をプラグ８８の流出口９８を開口させた面と同じ面にドリルで加工し、真空炉１１６で分配マニホールド１０を反対に支持する。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は分配マニホールドの端部の孔にプラグを、そして後面あるいは前面の溝に電熱線を同時にろう付けで固定することができる。したがって、本発明によれば、分配マニホールドの製作に要する時間を大幅に短縮することができ、かつ、より安価な製品を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による分配マニホールドを組み込んで構成されるマルチキャビティ射出成形装置を示す縦断面図。
【図２】分配マニホールドの孔に挿入する位置に置いたプラグを示す斜視図。
【図３】分配マニホールドの孔に装着されたプラグを示す斜視図。
【図４】直角定規を用いて行うプラグの位置決め方法を示すための概念図。
【図５】真空炉内に搬入する位置に置いた分配マニホールドを示す斜視図。
【図６】完成した分配マニホールドの一部を示す斜視図。
【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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