JP2002307492A - バルブゲート式金型装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バルブピンとゲートとの芯合わせを容易にす
る。 【解決手段】 バルブケーシング12には、先端部に形成
されたゲート14と、このゲート14側に形成されバルブピ
ン25を摺動自在に支持するバルブピン支持孔27と、基端
側に設けられバルブピン25を摺動自在にする支持するガ
イドブッシュ22とを備えたことにより、バルブピン25は
バルブケーシング12に設けられたガイドブッシュ22とバ
ルブピン支持孔27とに案内支持されながらバルブケーシ
ング先端部のゲート14を開閉する。従ってバルブケーシ
ング12とバルブピン25とを芯合わせするだけでバルブピ
ン25とゲート14との同芯状態を得ることができる。

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関す
る。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】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、固定側型板に貫通形成されたゲートブッシュ組
込み孔にはゲートブッシュが嵌合されている。このゲー
トブッシュの先端部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。前記固定側受け板に貫通形成
された組込み孔および前記ゲートブッシュの内部に形成
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、その内部が前記ゲートに連通する材料通路に
なっている。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バンドヒータと、このバンドヒータ
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、バルブ本
体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。このようなバルブゲート構造にお
いては、バルブピンとゲートとが確実に芯合せ状態であ
り、これによりバルブピンが円滑に動作してゲートを確
実にする必要がある。それは、バルブピンとゲートとが
偏心していると、バルブケーシング内からゲートを経て
製品キャビティ内に流入する樹脂の流れに偏向が生じ、
成形不良が発生するなどの不具合を招くからである。

【０００４】従来のバルブゲート式金型装置は以上のよ
うに構成されるため、バルブピンとゲートとが確実に芯
合せ状態であり、これによりバルブピンが円滑に動作し
てゲートを確実に開閉するには、ゲートブッシュとバル
ブケーシングとバルブピンの三者を確実に芯合わせする
必要があり、従来のようにバルブケーシングと別体のゲ
ートブッシュにゲートを設けた場合、バルブケーシング
とゲートブッシュとの芯合わせに高い精度が要求される
という問題がある。

【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、バルブピンとゲートとの芯合わせを容易
にした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
数の型体と、この型体に設けられた材料通路を前記製品
キャビティに連通させるゲートを開閉するバルブ装置と
を備え、このバルブ装置は、材料通路を内部に形成する
とともにこの材料通路を加熱する加熱手段を設けたバル
ブケーシングと、前記ゲートを開閉するバルブピンとを
有し、前記バルブケーシングには、先端部に形成された
前記ゲートと、このゲート側に形成され前記バルブピン
を摺動自在に支持するバルブピン支持孔と、基端側に設
けられ前記バルブピンを摺動自在にする支持するバルブ
ピン支持部とを備えたものである。

【０００７】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。この場合、バルブピ
ンは前記バルブケーシングに設けられたバルブピン支持
部とバルブピン支持孔とに案内支持されながらバルブケ
ーシング先端部のゲートを開閉する。従ってバルブケー
シングとバルブピンとを芯合わせするだけでバルブピン
とゲートとの同芯状態を得ることができる。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１の発明のバル
ブゲート式金型装置において、前記バルブピンの先端部
には前記ゲートに嵌合可能なストレート部を有するもの
である。

【０００９】これにより、バルブピンのストレート部が
ゲートに嵌合してゲートが閉塞される。

【００１０】

【発明の実施形態】以下、本発明のバルブゲート式金型
装置の第１実施例について、図１および図２を参照しな
がら説明する。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固定側型板４と、この固定
側型板４における可動型２と反対側の面に固定された固
定側受け板５とを備えている。固定側型板４に貫通形成
されたブッシュ組込み孔６にはケーシングブッシュ７が
嵌合されている。このケーシングブッシュ７の先端部に
はケーシング組込み孔８が形成されている。前記固定側
受け板５に貫通形成された組込み孔９および前記ケーシ
ングブッシュ７の内部に形成された組込み孔10にはバル
ブ装置11のバルブケーシング12が組み込まれているとと
もに、バルブケーシング12の先端側の小径部13が前記ケ
ーシングブッシュ７のケーシング組込み孔８に嵌合状態
で組み込まれている。このバルブケーシング12はほぼ筒
状になっており、前記小径部13の先端部には前記製品キ
ャビティ３へ開口するゲート14が形成されている。また
前記バルブケーシング12の内部は前記ゲート14に連通す
る材料通路15になっている。前記バルブケーシング12の
外周面には材料通路15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バンドヒータ16
と、このバンドヒータ16を外側から覆うヒータカバー17
とが設けられている。前記バルブケーシング12には前記
バンドヒーター16の内側に沿わせて温度センサー18が設
けられている。前記バルブケーシング12の基端部はフラ
ンジ部19になっていてマニホールド20および固定側受け
板７間に固定されて支持されている。前記バルブケーシ
ング12の基端部には入子21およびバルブピン支持部であ
るガイドブッシュ22が固定されている。このガイドブッ
シュ22は、入子21を貫通している。前記バルブケーシン
グ12内の材料通路15は屈曲部23により前記マニホールド
20内のランナー24と連通している。

【００１１】前記バルブケーシング12には、図示してい
ない油圧シリンダー装置などの駆動装置の駆動により前
記型開閉方向に移動して前記ゲート14を開閉するほぼ円
柱状のバルブピン25が内蔵されている。このバルブピン
25は先端部にストレート部として形成されたゲート閉塞
部26がゲート14に挿脱自在に嵌合してこのゲート14を閉
じるものである。また、バルブピン25は前記型開閉方向
を軸方向としており、直線状の前記材料通路15内を同軸
的に貫通しているが、前記バルブケーシング12のゲート
14側に形成されバルブピン支持孔27の内側縁に外周面が
常時摺動自在に接触している。前記バルブピン支持孔27
は図２に示すように複数の放射状の支持羽根28により構
成され、これにより、バルブピン25のゲート14側の先端
部が摺動自在に支持されている。また、前記支持羽根28
間には前記材料通路15と前記ゲート14とを連通する凹溝
部29が形成されている。前記バルブピン25はマニホール
ド20側において前記ガイドブッシュ22により支持されて
いる。すなわち、このガイドブッシュ22内をバルブピン
25が摺動自在に貫通している。

【００１２】つぎに、前記の構成について、その作用を
説明する。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25を可動型２から離れる方向へ移動
させてゲート14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20のランナ
ー24などを通り、さらにバルブケーシング12内の材料通
路15、バルブピン25が嵌合している支持羽根28間の凹溝
部29を通ってバルブケーシング12先端部のゲート14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25が可動型２の方へ移動し、ゲート14に嵌合して
このゲート14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。

【００１３】本実施例においては、前述のように、ゲー
ト14を開閉するバルブ装置11を備え、このバルブ装置11
は、材料通路15を内部に形成するバルブケーシング12
と、前記ゲート14を開閉するバルブピン25とを有し、前
記バルブケーシング12には、先端部に形成された前記ゲ
ート14と、このゲート14側に形成され前記バルブピン25
を摺動自在に支持するバルブピン支持孔27と、基端側に
設けられ前記バルブピン25を摺動自在にする支持するバ
ルブピン支持部であるガイドブッシュ22とを備えたもの
であるから、バルブピン25とゲート14とが確実に芯合せ
状態であり、バルブピン25がゲート14を確実に開閉する
には、バルブケーシング12とバルブピン25の二者を芯合
わせするだけでよく、従って精度的な芯合わせ状態を容
易に得ることが可能になる。これによりバルブピン25が
円滑に動作してゲート14を確実に開閉するから、バルブ
ケーシング12内からその先端部のゲート14を経て製品キ
ャビティ３内に流入する樹脂の流れに偏向が生じるなど
の不具合を防止することができ良好な成形性を得ること
ができる。また、前記バルブピン25は前記バルブケーシ
ング12の基端部に設けられたガイドブッシュ22と前記バ
ルブケーシング12の先端部側に設けられたバルブピン支
持孔27とにより精度良く案内支持されながらバルブケー
シング12先端部のゲート14を開閉するから、バルブピン
25が円滑に動作してゲート14を確実に開閉する。また、
バルブピン25は先端部にストレート部として形成された
ゲート閉塞部26を有し、このゲート閉塞部26がゲート14
に挿脱自在に嵌合してゲート14を閉じるものであるか
ら、例えばバルブピンの先端面にテーパ状突き当て部を
形成し、このテーパ状突き当て部をゲート内周縁面のテ
ーパ部に突き当てることでゲートを閉塞し、これによっ
て芯合わせを容易した場合の不具合であるバルブピンの
熱膨張による突き当てへのストレス、およびこのストレ
スによるゲート部分の割れを防止できる。なお、本実施
例ではバルブケーシング12の先端側の小径部13が前記ケ
ーシングブッシュ７のケーシング組込み孔８に嵌合状態
で組み込まれるように構成するから、固定側型板４に対
するバルブケーシング12の位置も容易に定められる。

【００１４】次に本発明のバルブゲート式金型装置の第
２実施例について、図３を参照しながら説明する。な
お、第１実施例と同一部分には同一符号を用いて説明す
る。本実施例ではバルブケーシング12の先端側の小径部
13を着脱可能に分割したものである。具体的にはバルブ
ケーシング本体30の先端部に組込み凹部31を設け、前記
小径部13を構成するバルブケーシング小径体32を前記組
込み凹部31に装着している。また、バルブケーシング本
体30の先端側に前記バルブピン支持孔27が設けられてい
る。さらに、バルブピン25は、バルブケーシング小径体
32内に形成されたバルブピン支持孔27Ａの内側縁に外周
面が摺動自在に接触する。図３に示すように、後退した
位置では、バルブピン25の先端側はバルブピン支持孔27
Ａにより支持され、ゲート14を閉じる位置では、バルブ
ピン25の先端側は両バルブピン支持孔27，27Ａにより支
持される。前記バルブピン支持孔27Ａは、前記バルブピ
ン支持孔27と同様に、複数の放射状の支持羽根28Ａによ
り構成され、これら支持羽根28Ａ間には前記材料通路15
と前記ゲート14とを連通する凹溝部29Ａが形成されてい
る。このように本実施例においてはバルブケーシング12
の先端側の小径部13を着脱可能に分割しているので、ゲ
ート14が破損するなどの不具合を生じた場合にはバルブ
ケーシング12全体ではなく小径部13を構成するバルブケ
ーシング小径体32のみを交換するだけでよく修理が容易
である。

【００１５】次に本発明のバルブゲート式金型装置の第
３実施例について、図４を参照しながら説明する。な
お、第１及び第２実施例と同一部分には同一符号を用い
て説明する。本実施例では、バルブケーシング小径体32
には、バルブピン支持孔27Ａを設けておらず、バルブケ
ーシング本体30の先端側のバルブピン支持孔27によりバ
ルブピン25の先端部を摺動自在に支持しており、バルブ
ケーシング小径体32の構成が簡易で安価なものとなる。

【００１６】次に本発明のバルブゲート式金型装置の第
４実施例について、図５を参照しながら説明する。な
お、第１〜３実施例と同一部分には同一符号を用いて説
明する。本実施例では、バルブケーシング本体30の先端
側には、バルブピン支持孔27を設けておらず、バルブケ
ーシング小径体32にバルブピン支持孔27Ａを設けてお
り、このバルブケーシング小径体32のバルブピン支持孔
27によりバルブピン25の先端部を摺動自在に支持してお
り、バルブケーシング本体30の先端側の構成が簡易とな
り、支持羽根27Ａが磨耗した場合には、バルブケーシン
グ12全体ではなく小径部13を構成するバルブケーシング
小径体32のみを交換するだけでよく修理が容易である。

【００１７】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、
前記実施例では、バルブケーシングの先端側を小径にし
たものを示したが小径にしなくてもよい。

【００１８】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、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、この型体に設けられた材料通路を前記製品キャビテ
ィに連通させるゲートを開閉するバルブ装置とを備え、
このバルブ装置は、材料通路を内部に形成するとともに
この材料通路を加熱する加熱手段を設けたバルブケーシ
ングと、前記ゲートを開閉するバルブピンとを有し、前
記バルブケーシングには、先端部に形成された前記ゲー
トと、このゲート側に形成され前記バルブピンを摺動自
在に支持するバルブピン支持孔と、基端側に設けられ前
記バルブピンを摺動自在にする支持するバルブピン支持
部とを備えたことにより、バルブピンは前記バルブケー
シングに設けられたバルブピン支持部とバルブピン支持
孔とに案内支持されながらバルブケーシング先端部のゲ
ートを開閉する。従ってバルブケーシングとバルブピン
とを芯合わせするだけでバルブピンとゲートとの同芯状
態を得ることができる。

【００１９】請求項２の発明によれば、前記バルブピン
の先端部には前記ゲートに嵌合可能なストレート部を有
するものであるから、バルブピンのストレート部がゲー
トに嵌合してゲートが確実に閉塞される。

【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第１実施例
を示す断面図である。

【図２】同上バルブ装置のバルブピン支持孔を示す断面
図である。

【図３】本発明のバルブゲート式金型装置の第２実施例
を示す断面図である。

【図４】本発明のバルブゲート式金型装置の第３実施例
を示す断面図である。

【図５】本発明のバルブゲート式金型装置の第４実施例
を示す断面図である。

【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 11 バルブ装置 12 バルブケーシング 14 ゲート 15 材料通路 16 ヒーター（加熱手段） 22 ガイドブッシュ（バルブピン支持部） 25 バルブピン 27 バルブピン支持孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀川 義広 新潟県新潟市小金町３丁目１番１号 三菱 マテリアル株式会社新潟製作所内 Ｆターム(参考） 4F202 CA11 CB01 CK02 CK07

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と、この型体に設けられた
   材料通路を前記製品キャビティに連通させるゲートを開
   閉するバルブ装置とを備え、このバルブ装置は、材料通
   路を内部に形成するとともにこの材料通路を加熱する加
   熱手段を設けたバルブケーシングと、前記ゲートを開閉
   するバルブピンとを有し、前記バルブケーシングには、
   先端部に形成された前記ゲートと、このゲート側に形成
   され前記バルブピンを摺動自在に支持するバルブピン支
   持孔と、基端側に設けられ前記バルブピンを摺動自在に
   する支持するバルブピン支持部とを備えたことを特徴と
   するバルブゲート式金型装置。
2. 【請求項２】前記バルブピンの先端部には前記ゲートに
   嵌合可能なストレート部を有す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。