JP2001145942A - バルブゲート式金型装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バルブピンを駆動する流体圧シリンダー装置
の配置によるゲートあるいは製品キャビティの配置に対
する制約を減らす。 【解決手段】 製品キャビティ３は複数あり、ゲート22
を開閉するバルブピン36も複数ある。バルブピン36を駆
動する流体圧シリンダー装置37を複数のバルブピン36で
共用する。そのために、流体圧シリンダー装置37のシリ
ンダー室41およびピストン体43を円環状にし、このピス
トン体43に複数のバルブピン36を連結する。シリンダー
室41およびピストン体43の内側にスプルー16を配置す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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に係わ
り、特に複数個取りの金型装置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】例えば特開平５−２０
０７９０号公報などに記載されているように、製品キャ
ビティへのゲートまでの材料通路内の樹脂を加熱して常
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】前記バルブピンは、油圧シリンダー装置な
どの流体圧シリンダー装置により駆動するようにしてい
るが、従来は、複数個取りの金型装置でゲートが複数あ
る場合、あるいは、１つの製品キャビティに対して複数
のゲートが設けられている場合、それぞれのゲートを開
閉するバルブピンを別個の流体圧シリンダー装置により
駆動するようにしていた。

【０００４】そのため、複数のゲートを有する従来のバ
ルブゲート式金型装置では、複数あるゲートの間隔を小
さくすることには限界があった。すなわち、流体圧シリ
ンダー装置の外径を小さくすることには限界があるが、
ゲートの間隔は、流体圧シリンダー装置の配置可能な間
隔によって制約を受け、ある限界以上に小さくすること
はできない。そのため、特に小型の製品を複数個取り成
形するような場合、製品キャビティの配置の点では、よ
り多くの製品キャビティを配置可能であるにもかかわら
ず、ゲートの間隔によって製品キャビティの配置が制約
を受け、取り数を多くできない問題があった。あるい
は、必要以上に金型装置が大型化する問題があった。ま
た、一つの製品に対して２つのゲートが必要な例えば２
色成形において、ゲートの間隔を小さくできないことに
より、小製品の２色成形は不可能になっていた。

【０００５】本発明は、このような問題点を解決しよう
とするもので、流体圧シリンダー装置の配置によるゲー
トあるいは製品キャビティの配置に対する制約を減らす
ことができ、特に小製品の成形において取り数を多くす
ることもできるバルブゲート式金型装置を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明のバルブ
ゲート式金型装置は、前記目的を達成するために、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、スプルーと、このスプルーを分岐させるランナー
と、このランナーを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流体圧シリン
ダー装置とを有し、この流体圧シリンダー装置は、前記
スプルーを有する型体におけるスプルー部分が内部を貫
通する１つのシリンダー室と、このシリンダー室に摺動
自在に内蔵され前記スプルー部分が内部を摺動自在に貫
通する通孔を有するピストン体とを有し、このピストン
体に複数の前記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たものである。

【０００７】成形時には、ゲートを開放した状態で、ス
プルーに成形材料を注入する。この成形材料は、ランナ
ーへ分岐し、ゲートから製品キャビティに充填される。
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、これらバルブ体により各ゲートをそれぞれ閉
じる。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、ゲート間の間隔を小さくす
ることが可能である。

【０００８】請求項２の発明のバルブゲート式金型装置
は、前記目的を達成するために、互いに開閉し型閉時に
複数の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、１つの
スプルーと、このスプルーを各製品キャビティへ放射状
に分岐させるランナーと、このランナーを各製品キャビ
ティへそれぞれ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
ルブ体を駆動する流体圧シリンダー装置とを有し、この
流体圧シリンダー装置は、前記スプルーを有する型体に
おけるスプルー部分が内周側を貫通する環状の１つのシ
リンダー室と、このシリンダー室に摺動自在に内蔵され
前記スプルー部分が内周側を摺動自在に貫通する環状の
ピストン体とを有し、このピストン体に複数の前記バル
ブ体を連結して複数の製品キャビティで流体圧シリンダ
ー装置を共用したものである。

【０００９】成形時には、ゲートを開放した状態で、ス
プルーに成形材料を注入する。この成形材料は、ランナ
ーへ分岐し、ゲートから各製品キャビティに充填され
る。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、これらバルブ体により各ゲートをそれぞ
れ閉じる。流体圧シリンダー装置は複数の製品キャビテ
ィで共用されているので、流体圧シリンダー装置の配置
による製品キャビティの配置に対する制約が減り、製品
キャビティ間の間隔を小さくすることが可能である。

【００１０】

【発明の実施形態】以下、本発明のバルブゲート式金型
装置の実施形態について、図面を参照しながら説明す
る。図面において、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４つ形成
するものである。固定型１は、製品キャビティ３を形成
する固定側型板６とこの固定側型板６における可動型２
と反対側の面にスペーサーブロック８を介して固定され
た固定側取り付け板９とを備えており、この固定側取り
付け板９と固定側型板６との間にはマニホールド10が設
けられている。

【００１１】前記固定側取り付け板９の外面つまり可動
型２と反対側の面にはローケートリング11がボルト12に
より固定されている。このローケートリング11は、可動
型２側へ突出する円筒状の筒状部13を有しており、この
筒状部13が固定側取り付け板９を貫通している。また、
前記マニホールド10における固定側取り付け板９側の面
にはスプルー部分としての１つのスプルーブッシュ14が
ボルト15によって固定されている。このスプルーブッシ
ュ14は、内部が材料通路であるスプルー16をなすもの
で、前記ローケートリング11の筒状部13内を貫通してい
る。なお、スプルーブッシュ14の外周面にはバンドヒー
ター17が設けられている。

【００１２】前記固定側型板６には、各製品キャビティ
３にそれぞれ対応する組み込み孔21が前記型開閉方向へ
貫通させて形成されており、これら組み込み孔21におけ
る可動型２側の先端部に各製品キャビティ３にそれぞれ
開口するゲート22が形成されている。これらゲート22
は、１つの製品キャビティ３に対して１つずつある。そ
して、各組み込み孔21には、後述するバルブ装置23の筒
状のバルブ本体24がそれぞれ挿入されている。これらバ
ルブ本体24は、そのマニホールド10側の端部に形成され
たフランジ部25とゲート22側の端部に固定された固定リ
ング26とにおいて固定側型板12に支持されている。そし
て、バルブ本体24の内部は、前記ゲート22に通じる材料
通路27になっている。また、バルブ本体24の外周面には
バンドヒーター28が設けられている。

【００１３】前記マニホールド10は、その固定側取り付
け板９側の面にボルト31により固定されたスペーサ32が
固定側取り付け板９に当接させてあるとともに、前記各
バルブ本体24のフランジ部25に固定側型板６側の面が当
接させてある。これにより、マニホールド10は、固定側
取り付け板９および固定側型板６との間に隙間を保持し
て支持されている。そして、マニホールド10の内部に
は、前記１つのスプルー16を各製品キャビティ３に分岐
させる材料通路としてのランナー33が形成されている。
このランナー33は、スプルー16から放射状に分岐してお
り、最終分岐部が前記各バルブ本体24内の材料通路27に
連通している。さらに、図示していないが、マニホール
ド10には、ランナー33を加熱するヒーターが設けられて
いる。

【００１４】また、前記固定型１には、前記各ゲート22
をそれぞれ開閉するバルブ装置23が設けられている。こ
のバルブ装置23は、各ゲート22にそれぞれ挿脱自在に嵌
合してこのゲート22を開閉するバルブ体としてのバルブ
ピン36を有している。これらバルブピン36は、ゲート22
と同数つまり４本ある。また、前記固定側取り付け板９
には、前記各バルブピン36を前記型開閉方向に駆動する
１つの流体圧シリンダー装置37が組み込まれている。こ
の流体圧シリンダー装置37は、油圧シリンダー装置であ
るが、エアシリンダー装置などであってもよい。

【００１５】つぎに、この流体圧シリンダー装置37の構
成を説明する。前記固定側取り付け板９には、可動型２
と反対側の面に開口した凹部38が形成されており、この
凹部38の周面には円筒状の案内筒39が固定されている。
また、凹部38の開口面はシリンダー端面板を兼ねる前記
ローケートリング11により閉塞されており、これにより
１つのシリンダー室41が形成されている。なお、ローケ
ートリング11におけるシリンダー室41を形成する面には
環状板42が固定されている。また、前記スプルーブッシ
ュ14を内蔵したローケートリング11の筒状部13がシリン
ダー室41内の中心部を貫通しており、これにより、シリ
ンダー室41は円環状になっている。そして、このシリン
ダー室41内に、同じ円環状のピストン体43が密封性を保
持して前記型開閉方向へ摺動自在に組み込まれている。
すなわち、ピストン体43は、中心部に通孔44を有してお
り、この通孔44内を前記ローケートリング11の筒状部13
が摺動自在に貫通している。そして、このピストン体43
に、前記４つのバルブピン36が一対の筒体45,46により
固定されている。一方の筒体45は、ローケートリング11
に形成された通孔47に密封性を保持して摺動自在に嵌合
されており、他方の筒体46は、固定側取り付け板９に形
成された通孔48に密封性を保持して摺動自在に嵌合され
ている。このようにして、４本のバルブピン36に対して
１つの流体圧シリンダー装置37が共用されている。

【００１６】なお、51は、可動型２において製品キャビ
ティ３を形成する可動側型板である。

【００１７】つぎに、前記の構成についてその作用を説
明する。成形時には、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を形成する。ついで、流体圧シリンダー装置37の駆動
により各バルブピン36を可動型２と反対側へ移動させて
ゲート22から抜き、これらゲート22を開放した状態で、
スプルーブッシュ14に接続した射出成形機のノズル（図
示していない）からスプルー16内へ成形材料である溶融
した樹脂を射出する。この樹脂は、スプルー16からラン
ナー33に流入して分配され、さらに、バルブ本体24内の
材料通路27を通ってゲート22から各製品キャビティ３内
にそれぞれ注入される。そして、製品キャビティ３内に
樹脂が充填された後、流体圧シリンダー装置37の駆動に
より各バルブピン36を可動型２側へ移動させて各ゲート
22にそれぞれ嵌合し、これらゲート22を閉塞する。さら
に、製品キャビティ３内に充填された樹脂すなわち製品
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
上の成形工程を繰り返す。なお、全成形サイクルを通じ
て、スプルー16、ランナー33および材料通路27内の樹脂
は、ヒーター17，28の加熱により常時溶融状態に保たれ
る。

【００１８】前記実施例の構成によれば、４つの製品キ
ャビティ３のゲート22をそれぞれ開閉する４本のバルブ
ピン36を共通の1つの流体圧シリンダー装置37により駆
動するようにしたので、流体圧シリンダー装置37の配置
によるゲート22さらには製品キャビティ３の配置に対す
る制約が減り、ゲート22間の間隔さらには製品キャビテ
ィ３間の間隔（ピッチ）を小さくすることができる。す
なわち、従来のように1本のバルブピン36毎に１つの流
体圧シリンダー装置を設けた場合には、この流体圧シリ
ンダー装置の配置可能な間隔によってゲート22の配置が
制約を受けるが、この制約が減り、ゲート22間の間隔お
よび製品キャビティ３間の間隔を小さくできる。したが
って、金型装置全体を小型化でき、特に小製品の成形に
おいて取り数を多くすることも可能になる。

【００１９】そして、流体圧シリンダー装置37を設ける
固定型１には、材料通路であるスプルー16も設けなけれ
ばならないが、シリンダー室41およびピストン体43を円
環状にして、その内側にスプルー16を配したので、この
スプルー16があるにもかかわらず、４本のバルブピン36
に対して流体圧シリンダー装置37を共用できる。

【００２０】なお、本発明は、前記実施例に限定される
ものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、
前記実施例の金型装置は、取り数が４個であったが、取
り数はそれに限るものではなく、任意の取り数の金型装
置に本発明は適用可能である。また、前記実施例の金型
装置は、１つの製品キャビティ３に対してゲート22を１
つずつ設けたものになっているが、１つの製品キャビテ
ィに対して複数のゲートを設けた金型装置にも本発明は
適用可能である。例えば、１つの製品キャビティに対し
て複数のゲートを設ける場合としては多色成形や多層成
形があるが、前述のようにゲートの間隔を小さくできる
ことにより、小型の製品の多色成形や多層成形が可能に
なる。さらに、前記実施例では、１つの金型装置に流体
圧シリンダー装置37を１つ設けたが、複数の流体圧シリ
ンダー装置を設けてもよい。要は、１つの流体圧シリン
ダー装置を複数のゲートに対して共用すればよい。

【００２１】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、複数のゲート
を有するバルブゲート式金型装置において、バルブ装置
の流体圧シリンダー装置は、スプルーを有する型体にお
けるスプルー部分が内部を貫通する１つのシリンダー室
と、このシリンダー室に摺動自在に内蔵され前記スプル
ー部分が内部を摺動自在に貫通する通孔を有するピスト
ン体とを有し、このピストン体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たの
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、ゲート間の間隔を小さくすることが
でき、したがって、金型装置全体を小型化できるととも
に、例えば小型の製品の成形において、取り数を多くす
ることも可能になる。あるいは、小型の製品の多色成形
ないし多層成形が可能になる。

【００２２】請求項２の発明によれば、スプルーに対し
て放射状に位置する複数の製品キャビティを有するバル
ブゲート式金型装置において、バルブ装置の流体圧シリ
ンダー装置は、スプルーを有する型体におけるスプルー
部分が内周側を貫通する環状の１つのシリンダー室と、
このシリンダー室に摺動自在に内蔵されスプルー部分が
内周側を摺動自在に貫通する環状のピストン体とを有
し、このピストン体に複数のバルブ体を連結して複数の
製品キャビティで流体圧シリンダー装置を共用したの
で、流体圧シリンダー装置の配置による製品キャビティ
の配置に対する制約が減り、製品キャビティ間の間隔を
小さくすることができ、したがって、金型装置全体を小
型化できるとともに、例えば小型の製品の成形におい
て、取り数を多くすることも可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のバルブゲート式金型装置の一実施例を
示す断面図である。

【図２】同上一部を断面にした平面図である。

【符号の説明】

１ 固定型（型体） ２ 可動型（型体） ３ 製品キャビティ 14 スプルーブッシュ（スプルー部分） 16 スプルー 22 ゲート 23 バルブ装置 33 ランナー 36 バルブピン（バルブ体） 37 流体圧シリンダー装置 41 シリンダー室 43 ピストン体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【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、スプルーと、このスプルーを分
   岐させるランナーと、このランナーを製品キャビティへ
   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
   る流体圧シリンダー装置とを有し、この流体圧シリンダ
   ー装置は、前記スプルーを有する型体におけるスプルー
   部分が内部を貫通する１つのシリンダー室と、このシリ
   ンダー室に摺動自在に内蔵され前記スプルー部分が内部
   を摺動自在に貫通する通孔を有する１つのピストン体と
   を有し、このピストン体に複数の前記バルブ体を連結し
   て複数のゲートで流体圧シリンダー装置を共用したこと
   を特徴とするバルブゲート式金型装置。
2. 【請求項２】 互いに開閉し型閉時に複数の製品キャビ
   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、１つのスプルーと、この
   スプルーを各製品キャビティへ放射状に分岐させるラン
   ナーと、このランナーを各製品キャビティへそれぞれ開
   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
   流体圧シリンダー装置とを有し、この流体圧シリンダー
   装置は、前記スプルーを有する型体におけるスプルー部
   分が内周側を貫通する環状の１つのシリンダー室と、こ
   のシリンダー室に摺動自在に内蔵され前記スプルー部分
   が内周側を摺動自在に貫通する環状のピストン体とを有
   し、このピストン体に複数の前記バルブ体を連結して複
   数の製品キャビティで流体圧シリンダー装置を共用した
   ことを特徴とするバルブゲート式金型装置。