(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型内に配置された少なくとも１個のノズルと、複数個の側面ゲートシールとを備え、
前記ノズルは、その軸線方向一端側の後端部と、金型内の中心開口を貫いて延びる、該ノズルの軸線方向他端側の前端部および円筒状の外面を有する前部本体と、前記金型内の複数個のキャビティを満たすように溶融材料を供給する内部を貫いて延びる中心通路とを備え、
前記中心開口は、前記ノズルの該前部本体の外面との間に絶縁空間を保持する内面を備え、
前記中心通路は、前記ノズルの該後端部から延びる通路部と、前記前部本体の該前端部に近い前記通路部から前記ノズルの軸線に対する半径方向の外側へ分岐させた複数個の分岐通路部とを有し、
前記分岐通路部は、それぞれ前記キャビティに延びるゲートと同芯に保持されており、
前記側面ゲートシールは、それぞれ前記半径方向における内側および外側の端部と、これらの端部どうしの間に延びる中心孔とを具備するとともに、溶融材料を前記中心通路から前記ゲートに導くために前記ノズルの該前部本体に前記分岐通路部と前記ゲートとの間に同芯を保持し、該絶縁空間を横切ってわたるように設けられてなる側面ゲート式射出成形装置において、
各キャビティは、前記中心開口に対して前記半径方向の外側に隣接して該金型内に装着されたキャビティインサートの内部にその一部が延び、さらに前記キャビティインサートの前側に当接して装着されたゲートインサートの内部にもその一部が延びており、
各側面ゲートシールが、前記キャビティと前記中心開口との間に延びる冷却通路のための空間を与えるように前記半径方向の外側へ該中心開口の内面より遠い位置に置かれる外側端部を備え、
さらに各ゲートインサートが、それぞれ前記ゲートに向かって延びる半径方向開口を具備するとともに、
前記側面ゲートシールの該外側端部が、前記ゲートインサートの該半径方向開口の内部に配置される位置で前記ゲートと同芯に保って金型内へ着脱可能に設けられることを特徴とする側面ゲート式射出成形装置。
【請求項２】
前記ゲートインサートを所定の位置に固定するように該ゲートインサートを覆うゲートインサート保持プレートを設けたことを特徴とする請求項１記載の側面ゲート式射出成形装置。
【請求項３】
各前記側面ゲートシールの該外側端部が前記ゲートと同芯の先端の尖ったチップ部を備えることを特徴とする請求項２記載の側面ゲート式射出成形装置。
【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、特にノズルから側面ゲートシールを経てゲートインサート内の複数個のキャビティに至る側面ゲートを構成する側面ゲート式射出成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
射出成形装置において、金型内の開口に装着されたノズルから中空の数個のシールを経てキャビティに至る端部ゲートを構成したものはよく知られている。また、シール構造については、初めにシール部材をノズルに装着し、この後ノズルを金型内の開口に挿入して所定の位置に固定するものである。
【０００３】
たとえば、米国特許第４３４４７５０号明細書に示されるように、このような配置のものはシールの外側端部を金型の開口の内面より遠く離した位置に延ばせない不利がある。このため、キャビティとノズルとの間の距離が極めて近づくことになる。これはキャビティにとって都合がよいこともあるが、用途によっては加熱されるノズルとこれを囲むキャビティとの間に冷却通路を設ける十分な空間を保つ必要があり、こうした要求を満たすことができない。
【０００４】
本発明の目的は、組み立て時、側面シールを容易にノズルに取り付けることができるとともに、ノズルとキャビティとの間に冷却通路を設けるための十分な空間を確保するようにした側面ゲート式射出成形装置を提供することにある。
【０００５】
【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、
金型内に配置された少なくとも１個のノズルと、複数個の側面ゲートシールとを備え、
前記ノズルは、その軸線方向一端側の後端部と、金型内の中心開口を貫いて延びる、該ノズルの軸線方向他端側の前端部および円筒状の外面を有する前部本体と、前記金型内の複数個のキャビティを満たすように溶融材料を供給する内部を貫いて延びる中心通路とを備え、
前記中心開口は、前記ノズルの該前部本体の外面との間に絶縁空間を保持する内面を備え、
前記中心通路は、前記ノズルの該後端部から延びる通路部と、前記前部本体の該前端部に近い前記通路部から前記ノズルの軸線に対する半径方向の外側へ分岐させた複数個の分岐通路部とを有し、
前記分岐通路部は、それぞれ前記キャビティに延びるゲートと同芯に保持されており、
前記側面ゲートシールは、それぞれ前記半径方向における内側および外側の端部と、これらの端部どうしの間に延びる中心孔とを具備するとともに、溶融材料を前記中心通路から前記ゲートに導くために前記ノズルの該前部本体に前記分岐通路部と前記ゲートとの間に同芯を保持し、該絶縁空間を横切ってわたるように設けられてなる側面ゲート式射出成形装置において、
各キャビティは、前記中心開口に対して前記半径方向の外側に隣接して該金型内に装着されたキャビティインサートの内部にその一部が延び、さらに前記キャビティインサートの前側に当接して装着されたゲートインサートの内部にもその一部が延びており、
各側面ゲートシールが、前記キャビティと前記中心開口との間に延びる冷却通路のための空間を与えるように前記半径方向の外側へ該中心開口の内面より遠い位置に置かれる外側端部を備え、
さらに各ゲートインサートが、それぞれ前記ゲートに向かって延びる半径方向開口を具備するとともに、
前記側面ゲートシールの該外側端部が、前記ゲートインサートの該半径方向開口の内部に配置される位置で前記ゲートと同芯に保って金型内へ着脱可能に設けられることを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の側面ゲート式マルチキャビティ射出成形装置の一実施の形態の一部を示している。この装置は溶融材料を金型１４内のキャビティ２０と通じたゲート１８に溶融材料通路１６を通して導くために中心開口１２に装着された数個のノズル１０を備えている。数個のキャビティ２０は各々ノズル１０を囲み、それらとの間に距離をおいて配置されており、また、各ゲート１８は側面ゲートシール２４と同芯を保ってゲートインサート２２を貫いて延びている。このゲートシール２４はノズル１０のねじを刻んだシート部２６に装着されるねじを刻んだ内側端部２５を有する。
【０００７】
通常、金型は多様なプレートが適用可能であるが、本実施の形態では互いにボルト３４および他の締結部材（図示せず）によって固定されたキャビティプレート３０とバックプレート３２との間にスペーサプレート２８が装着されている。このスペーサプレート２８とキャビティプレート３０とは位置決めピン（図示せず）によって正確に芯出しされている。各キャビティ２０はゲートインサート２２の内部にその一部が延び、さらにゲートインサート２２が固く装着されるキャビティインサート３６の内部にも一部が延びている。
【０００８】
複数個のキャビティインサート３６はキャビティプレート３０に穿たれた貫通孔にノズル１０を囲み、ノズル１０との間に距離を保って配置されている。キャビティインサート３６を囲み周方向に延びる冷却通路４０を通して加熱されるノズル１０とキャビティ２０との間を循環する冷却水が供給され、これらを冷却するようになっている。
【０００９】
ノズル１０はスペーサプレート２８とバックプレート３２との間に配置される分配マニホールド４２と互いに連結されている。また、ノズル１０は分配マニホールド４２にその後端部４４を当ててボルト４６によって固定されている。分配マニホールド４２は一体に設けられる電熱線４８によって加熱され、分配マニホールド４２と冷却されるスペーサプレート２８およびバックプレート３２との間には絶縁空間５０が保たれている。
【００１０】
射出成形機（図示せず）から射出された溶融材料はバックプレート３２に装着された位置決めリング５４の中心入口５２から溶融材料通路１６に流れ、さらに分配マニホールド４２内で分岐してそれぞれノズル１０の中心通路５６に達する。位置決めリング５４は絶縁リング５８を貫き、バックプレート３２にかけて延びるボルト５７によって所定の場所に固定されている。この絶縁リング５８はグラス−エポキシ材料によって作られる。
【００１１】
また、位置決めリング５４は組み立て時に分配マニホールド４２とノズル１０との縦方向の移動を可能にし、また、後に詳しく説明するように、熱膨張および収縮に備えるための分配マニホールド４２の入口部６２に突出しているノズル軸６０を有する。
【００１２】
さらに、各ノズル１０は前端部６５および円筒状の外面６６を備えた前部本体６４を有する。また、ノズル１０はスペーサプレート２８内の開口１２と嵌合させた円筒状の位置決めフランジ６８を有する。この位置決めフランジ６８はノズル１０の前部本体６４をキャビティ２０間の中心に正確に芯出し、また、前部本体６４の外面６６と開口１２の内面７２との間の絶縁空間７０を保持するためのものである。
【００１３】
ノズル１０の中心通路５６は後端部４４から前部本体６４の前端部６５の近くで外側に分岐する複数個の分岐通路部７６にかけて延びる通路部７４を有する。各分岐通路部７６はゲートインサート２２内のゲート１８と正確に芯出しされた側面ゲートシール２４の中心孔７８にかけて延びている。側面ゲートシール２４はそれぞれノズル１０とキャビティ２０との間に冷却通路４０を形成するのに十分な空間を与えるために中心開口１２の内面７２より遠い位置に延びる外側端部８０を有する。
【００１４】
用途に応じて多様なものが適用できるが、本実施の形態の外側端部８０はゲート１８と同芯に形成される先端の尖ったチップ部８２と、ゲートインサート２２の半径方向開口８６に装着される環状のリム８４とを有する。
【００１５】
さらに、ノズル１０は一体に設けられる電熱線９０によって加熱される。この電熱線９０は中心通路５６の通路部７４を囲むように設けられ、外側に突出している外部ターミナル９２を有する。ノズル１０の前端部６５の近くには運転温度を監視するための熱電対９４が延びている。
【００１６】
本装置の組み立て時、本実施の形態の各ノズル１０をボルト４６によって分配マニホールド４２に取り付ける。前部６４を取り付けたノズル１０を金型１４の中心開口１２を通して装着する。ノズル１０と分配マニホールド４２とをシート部２６に側面ゲートシール２４を容易に組み立てるのに十分な空間が保持されるところまで前方に進める。この後、分配マニホールド４２とノズル１０とを図１に示される位置に引き戻し、それぞれ側面シール２４に合わせてゲートインサート２２を装着する。このとき、ゲートインサート２２を下側から上に向かって挿入し、さらに側面ゲートシール２４の外側端部８０を覆うように内側に滑らせて取り付ける。この後、ボルト（図示せず）によってゲートインサート保持プレート９６を固定する。
【００１７】
図２に示すように、ゲートインサート保持プレート９６はゲートインサート２２がそこに収容される取り付け孔９８を有する。ゲートインサート２２の取り付け孔９８とゲートインサート２２とは組み立てを容易にするために、また、嵌め合いを固くするためにテーパに形成されている。組み立ての最後に、中心冷却通路１０２を備えたキャビティコア１００をゲートインサート２２の孔１０４を通してキャビティインサート３６にかけて挿入し、所定の位置に固定する。勿論、洗浄あるいは交換のためにこれらのノズル１０および側面ゲートシール２４はこれと逆の手順によって取り外すことができる。
【００１８】
このように、ゲートインサート２２を用いる方法によれば、中心開口１２を通してノズル１０を挿入した後に側面ゲートシール２４を容易に取り付けることが可能になる。これは、組み立て時、予め側面ゲートシール２４をノズル１０に取り付けた場合にノズル１０が大きくなりすぎ、中心開口１２を通すことが難しくなるため、極めて有効である。また、側面ゲートシール２４の長さを延ばすことにより用途によって必要とされるノズル１０とキャビティ２０との間に冷却通路４０を設けるための十分な空間を確保することが可能になる。
【００１９】
本装置の使用にあたり、ノズル１０が図１に示されるように金型１４に装着され、分配マニホールド４２とノズル１０とを予め決められた運転温度に加熱するためにそれぞれの電熱線４８、９０に電気を供給する。このとき、ノズル１０はゲートインサート２２の半径方向開口８６に装着された側面ゲートシール２４のリム８４によって位置決めされている。
【００２０】
本装置の加熱が完了したとき、ノズル１０の熱膨張により浮いている分配マニホールド４２が僅かに後方に変位する。この変位は分配マニホールド４２の入口部６２の内部ですべる位置決めリング５４のノズル軸６０によって、さらにスペーサプレート２８の中心開口１２の内部ですべるノズル１０の位置決めフランジ６８によって吸収される。
【００２１】
本実施の形態では複数個のノズル１０を有する装置が示されているが、別の実施の形態においては分配マニホールドを持たない１個だけのノズルによって構成することができる。このとき、ノズルの後端部については熱膨張および収縮に備えるために僅かに前、後方向に変位させる。
【００２２】
さらに、加圧された溶融材料が予め決められたサイクルに従い射出成形装置（図示せず）の溶融材料通路１６の中心通路５２に供給される。この溶融材料は分配マニホールド４２、ノズル１０、側面ゲートシール２４およびゲート１８を通ってキャビティ２０に達する。キャビティ２０が満たされた後、充填および冷却時間をおき、射出圧力を逃がす。さらに、ゲート１８から溶融材料が糸を引くのを避けるために溶融材料供給装置の圧力を下げる。
【００２３】
その後、成形品を取り出すために金型１４を開く。成形品の放出後、金型１４を閉じる。このサイクルはキャビティ２０の大きさおよび成形される材料の種類により決まるサイクル時間に従い、連続して繰り返される。
【００２４】
図３は側面ゲートシール２４の他の実施の形態を示している。本実施の形態においては中心通路５６の分岐通路部７６と同芯を保っている中心孔７８がゲート１８と同芯のテーパ状のノーズ部１０６を貫いて外側に延びている。このゲート配置は図１および図２に示されるホットチップゲートよりもゲート領域で精密な温度制度がそれ程重視されないとき使用する。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、組み立て時、側面ゲートシールを容易にノズルに取り付けることができ、かつノズルとキャビティとの間に冷却通路を設けるための十分な空間を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による側面ゲート式射出成形装置の一実施の形態の一部を示す縦断面図。
【図２】図１に示した射出成形装置の組み立て方法を示す分解斜視図。
【図３】本発明の他の実施の形態を示す縦断面図。
【符号の説明】
１０  ノズル
１２  開口
１４  金型
１８  ゲート
２２  ゲートインサート
２４  側面ゲートシール
４２  分配マニホールド
９６  ゲートインサート保持プレート
【図１】
0003830575.tif 000002
【図２】
0003830575.tif 000003
【図３】
0003830575.tif 000004