JP2005335194A

JP2005335194A - バルブ装置及びその製造方法

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Publication number: JP2005335194A
Application number: JP2004156799A
Authority: JP
Inventors: Kojiro Masuda; 孝次郎益田
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2004-05-26
Filing date: 2004-05-26
Publication date: 2005-12-08

Abstract

【課題】射出成形金型に用いられ、材料通路を設けたケーシングに設けられるノズル孔を備えた先細なノズルにおける樹脂温度を高温に保って樹脂の流動性を確保する。
【解決手段】ノズル構成分割片44とケーシング本体42の間に高い熱伝導率を有する伝熱体43を設ける。伝熱体43の一側43Ａをヒーター９に接続又は近接する。ノズル構成分割片44とケーシング本体42の接合面を所定の圧力で押し付け、この状態を保持しながら、ノズル構成分割片44とケーシング本体42に、直流電流及び／又はパルス電流を流して、ノズル構成分割片44とケーシング本体42の接合面を仮接合し、仮接合された状態のノズル構成分割片44と前記ケーシング本体42を所定の雰囲気温度で熱処理する。ヒーター９の熱をノズル40側に伝えてノズル40側の樹脂の溶融状態を保ち、その流動性を確保する。溶接補助材をまったく使用せずに接合面を接合できる。
【選択図】図５

Description

本発明は、バルブ装置及びその製造方法に関するものである。

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、ゲートをバルブピンにより機械的に開閉するバルブ装置が知られている。そして従来のバルブ装置においてはケーシングの外周部にはヒーターが設けられ、該ヒーターによりケーシング内の樹脂が溶融状態を保って流動性を確保するように加熱されている。

ところで、ケーシングにおける材料通路の端部に形成されるノズルにはその外周にヒーターを設けることができず、この結果ノズルにおいて材料通路の樹脂温度が低下して、流動性が低下するおそれがある。これはノズルが先細形状であってその外周にヒーターを設けることができないことに起因する。

このような問題を解決するものとして、型体に形成された孔部内に隙間を保持してケーシングを設け、そしてケーシングの軸方向中間部においてこのケーシングと型体との間に伝熱体を設け、ケーシングから型体へ熱が放熱されるため、ケーシングの軸方向中間部の温度が低下し、ケーシングの材料通路内の樹脂の温度差を低減するものが知られている（例えば特許文献１）。

また、金型において互いに接合する複数の部材の接合面をグラファイト製の型を用いずに互いに突き合わせ、該部材を所望の圧力で押圧しながら該部材に所望の直流電流及びパルス電流の少なくとも一方の電流を流して仮接合し、仮接合された部材を所望の温度条件の下で熱処理する通電接合方法等も知られている（例えば特許文献２）。
特開２００２−３３１５５２号公報特開２００２−５９２７０号公報

従来技術においては、ケーシングにおける材料通路内の樹脂の温度差を低減することはできるものの、先細でノズル孔を備えたノズル箇所における材料通路、ひいては樹脂を高温に保つことができにくいという問題がある。

解決しようとする問題点は、射出成形金型に用いられ、材料通路を設けたケーシングに設けられるノズル孔を備えたノズルにおける樹脂温度を高温に保って樹脂の流動性を確保する点である。

請求項１の発明は、一対の型体間に製品キャビティが形成され、この製品キャビティ内にゲートを介して樹脂を供給する射出成形金型に用いられ、前記型体に形成された孔部内に組み込まれると共に材料通路の先端に前記ゲートに対向して連通するノズル孔を備えたノズルを設けたケーシングと、該ケーシングに進退自在に設けられ前記ゲートを開閉するバルブピンと、前記ケーシングの外周部にヒーターを設けたバルブ装置において、前記ケーシングはノズル構成分割片をケーシング本体と一体的に接合して形成し、前記ノズル構成分割片と前記ケーシング本体の間に該ノズル構成分割片又は前記ケーシング本体より高い熱伝導率を有する伝熱体を設けると共に該伝熱体の一側を前記ヒーターに接続又は近接し、かつ前記ノズル構成分割片とケーシング本体の接合面を所定の圧力で押し付け、この押し付けた状態を保持しながら、前記ノズル構成分割片と前記ケーシング本体に、直流電流及び／又はパルス電流を流して、前記ノズル構成分割片と前記ケーシング本体の接合面を仮接合し、仮接合された状態の前記ノズル構成分割片と前記ケーシング本体を所定の雰囲気温度で熱処理して前記ノズル構成分割片と前記ケーシング本体の間に前記伝熱体を設けたことを特徴とするバルブ装置である。

請求項２の発明は、一対の型体間に製品キャビティが形成され、この製品キャビティ内にゲートを介して樹脂を供給する射出成形金型に用いられ、前記型体に形成された孔部内に組み込まれると共に材料通路の先端に前記ゲートに対向して連通するノズル孔を備えたノズルを設けたケーシングと、該ケーシングに進退自在に設けられ前記ゲートを開閉するバルブピンと、前記ケーシングの外周部に設けられるヒーターを設けたバルブ装置において、前記ケーシングはノズル構成分割片をケーシング本体と一体的に接合して形成し、前記ノズル構成分割片と前記ケーシング本体の間に該ノズル構成分割片又は前記ケーシング本体より高い熱伝導率を有する伝熱体を設けると共に該伝熱体の一側を前記ヒーターに接続又は近接し、かつ前記ノズル構成分割片と前記伝熱体と前記ケーシング本体のそれぞれの接合面を所定の圧力で押し付け、この押し付けた状態を保持しながら、前記ノズル構成分割片と前記伝熱体と前記ケーシング本体に、直流電流及び／又はパルス電流を流して、前記ノズル構成分割片と前記伝熱体と前記ケーシング本体のそれぞれの接合面を仮接合し、仮接合された状態の前記ノズル構成分割片と前記伝熱体と前記ケーシング本体を所定の雰囲気温度で熱処理して前記ノズル構成分割片と前記ケーシング本体の間に前記伝熱体を設けたことを特徴とするバルブ装置である。

請求項３の発明は、一対の型体間に製品キャビティが形成され、この製品キャビティ内にゲートを介して樹脂を供給する射出成形金型に用いられ、前記型体に形成された孔部内に組み込まれると共に材料通路の先端にゲートに対向して連通するノズル孔を備えたノズルを設けたケーシングと、該ケーシングに進退自在に設けられ前記ゲートを開閉するバルブピンと、前記ケーシングの外周部にヒーターを設けたバルブ装置の製造方法において、前記ケーシングはノズル構成分割片とケーシング本体により形成されると共に、前記ノズル構成分割片と前記ケーシング本体の間に前記ノズル構成分割片又は前記ケーシング本体より高い熱伝導率を有する伝熱体を介在した後、前記ノズル構成分割片と前記ケーシング本体の接合面を所定の圧力で押し付け、この押し付けた状態を保持しながら、前記ノズル構成分割片と前記ケーシング本体に、直流電流及び／又はパルス電流を流して、前記ノズル構成分割片と前記ケーシング本体の接合面を仮接合し、仮接合された状態の前記ノズル構成分割片と前記ケーシング本体を所定の雰囲気温度で熱処理して前記ノズル構成分割片と前記ケーシング本体の間に前記伝熱体を設けたことを特徴とするバルブ装置の製造方法である。

請求項４の発明は、一対の型体間に製品キャビティが形成され、この製品キャビティ内にゲートを介して樹脂を供給する射出成形金型に用いられ、前記型体に形成された孔部内に組み込まれると共に材料通路の先端にゲートに対向して連通するノズル孔を備えたノズルを設けたケーシングと、該ケーシングに進退自在に設けられ前記ゲートを開閉するバルブピンと、前記ケーシングの外周部にヒーターを設けたバルブ装置の製造方法において、前記ケーシングはノズル構成分割片とケーシング本体により形成されると共に、前記ノズル構成分割片と前記ケーシング本体の間に前記ノズル構成分割片又は前記ケーシング本体より高い熱伝導率を有する伝熱体を介在した後、前記ノズル構成分割片と前記伝熱体と前記ケーシング本体のそれぞれの接合面を所定の圧力で押し付け、この押し付けた状態を保持しながら、前記ノズル構成分割片と前記伝熱体と前記ケーシング本体に、直流電流及び／又はパルス電流を流して、前記ノズル構成分割片と前記伝熱体と前記ケーシング本体のそれぞれの接合面を仮接合し、仮接合された状態の前記ノズル構成分割片と前記伝熱体と前記ケーシング本体を所定の雰囲気温度で熱処理して前記ノズル構成分割片と前記ケーシング本体の間に前記伝熱体を設けたことを特徴とするバルブ装置の製造方法である。

請求項５の発明は、前記圧力を５０メガパスカル以下とすることを特徴とする請求項３又は４に記載のバルブ装置の製造方法である。

請求項６の発明は、前記熱処理を不活性雰囲気中で行うことを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載のバルブ装置の製造方法である。

請求項７の発明は、前記熱処理の温度を接合すべき部材の融点の５５％〜８５％の温度範囲とすることを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項に記載のバルブ装置の製造方法である。

請求項１の発明によれば、ヒーターの熱をノズル側に確実に伝えてノズル側の樹脂の溶融状態を保ち、その流動性を確保することができると共に、溶接補助材を使用せずにノズル構成分割片とケーシング本体との接合面を均一に接合することができる。

請求項２の発明によれば、ヒーターの熱をノズル側に確実に伝えてノズル側の樹脂の溶融状態を保ち、その流動性を確保することができると共に、溶接補助材をまったく使用せずにノズル構成分割片と伝熱体とケーシング本体とのそれぞれの接合面を均一に接合することができる。

請求項３の発明によれば、ヒーターの熱をノズル側に確実に伝えてノズル側の樹脂の溶融状態を保ち、その流動性を確保することができると共に、溶接補助材を使用せずにノズル構成分割片とケーシング本体との接合面を均一に接合して製造することができる。

請求項４の発明によれば、ヒーターの熱をノズル側に確実に伝えてノズル側の樹脂の溶融状態を保ち、その流動性を確保することができると共に、溶接補助材を使用せずにノズル構成分割片と伝熱体とケーシング本体とのそれぞれの接合面を均一に接合して製造することができる。

請求項５の発明によれば、加圧のための装置の大型化を招くことがない。

請求項６の発明によれば、熱処理を不活性雰囲気中で行うことにより接合箇所の品質が安定する
請求項７の発明によれば、前記熱処理の温度を接合すべき部材の融点の５５％〜８５％の温度範囲とすることが熱処理上から好ましい。

本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。

図１〜図７は実施例１を示しており、バルブ装置１のケーシング２は固定側型板などの型体の本体部３に形成された孔部４内に挿入されるものであり、軸方向Ｚにバルブピン５が設けられている。そして、ケーシング２は、そのマニホールド側の端部のフランジ部２Ａと、反対側のゲート６側の端部の外周面に固定された固定リング７とが孔部４に嵌合していることにより型体の本体部３に支持されており、他の部分では、バルブ本体１のケーシング２の外周面２Ｂと型体の本体部３との間には断熱層をなす後述する隙間が形成されている。また、ケーシング２の内部は、ゲート６に連通し溶融樹脂が流れる材料通路８になっている。そして、この材料通路８を貫通して、軸Ｚ方向に移動してゲート６を開閉するバルブピン５が設けられる。また、ケーシング２の外周面２Ｂには、材料通路８内の樹脂を加熱するヒーター９が設けられていると共に、このヒーター９を外周側から覆う筒状のヒーターカバー10が固定されている。尚、ヒーター９は外周面２Ｂにおけるフランジ部２Ａと固定リング７間のほぼ同径な箇所に配置されている。ヒーター９は、例えば線状ヒーターからなり、ケーシング２の外周面２Ｂに巻いてある。

さらに詳述すると、図中11は固定型、12は可動型で、型体であるこれら固定型11および可動型12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13を形成するものである。固定型11は、その本体部としての金属製の固定側型板３と、この固定側型板３の裏側にスペーサーブロックを介して固定された固定側取り付け板（図示していない）とを備えており、この固定側取り付け板と固定側型板３との間にはマニホールド16が設けられている。このマニホールド16は、材料通路であるランナー17が内部に形成されており、このランナー17内の成形材料である熱可塑性樹脂は、マニホールド16に設けられた図示していないヒーターの加熱により常時溶融状態に保たれるようになっている。尚、固定側型板３は、固定側受け板あるいはゲートブッシュなどを加えて複数の部材により構成したものであってもよい。また、固定側型板３には前記孔部４が貫通形成されており、この孔部４における可動型12側の先端部は、製品キャビティ13に連通するゲート６になっている。

また、ゲート６を開閉するバルブ装置１を詳述する。固定側型板３の孔部４内に、型開閉方向を軸方向とするバルブ本体１が組み込まれている。このバルブ本体１の大部分は筒状のケーシング２により構成されているが、このケーシング２の一端部はフランジ部２Ａになっていてマニホールド16および固定側型板３間に固定されて支持されている。これとともに、フランジ部２Ａは、孔部４におけるマニホールド16側の端部に形成された段差部23に嵌合している。また、ケーシング２におけるゲート６側の端部の外周面には固定リング７が嵌合されて固定されており、この固定リング７が孔部４内に形成された円柱状の嵌合面24に嵌合している。これにより、ケーシング２のゲート６側の部分が固定側型板３に支持されている。以上のように、バルブ本体１は、その両端部において固定側型板３に接触しているが他の部分においては、バルブ本体１の外面と孔部４の内面との間に断熱用の隙間25,26が形成されている。この隙間25,26は、固定リング７により遮断されており、この固定リング７よりもゲート６側の隙間25は、ゲート６と連通し成形材料である樹脂が流入する樹脂断熱層となり、反対側の隙間26は、空気断熱層となる。

また、ケーシング２の内部は、マニホールド16内のランナー17をゲート６に連通させる材料通路８になっている。この材料通路８は、型開閉方向を軸方向Ｚとするほぼ円柱形状になっているが、ランナー17側の端部は屈曲した屈曲部31になっている。この屈曲部31は、ケーシング２に入子32を埋め込むことにより形成されている。また、材料通路８におけるゲート６側の先端部内周面には、型開閉方向に延びる３枚以上の支持羽根33が形成されている。尚、ケーシング２には、ヒーター９の内側に沿わせて図示しない温度センサーが設けられており、この温度センサーは、ヒーター９におけるゲート６側の先端部近傍に位置している。

そして、ケーシング２には、固定側取り付け板に設けられた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バルブピン５が型開閉方向に移動する。このバルブピン５は、ゲート６側の先端部に形成されたゲート閉塞部37がゲート６に挿脱自在に嵌合してこのゲート６を閉じるものである。また、バルブピン５は、型開閉方向を軸方向Ｚとしており、ケーシング２の支持羽根33の内側縁に外周面が常時摺動自在に接触している。これにより、バルブピン５のゲート６側の先端部が支持されている。さらに、バルブピン５は、バルブ本体１におけるマニホールド16側の端部では、入子32内に固定されたガイドブッシュ38により支持されている。すなわち、このガイドブッシュ38内をバルブピン５が摺動自在に貫通している。尚、バルブピン５を固定側取り付け板に設けられた駆動装置に接続する。

さらに、ケーシング２の先端、すなわち固定リング７に嵌合する部位よりゲート６側においては先細形状になってノズル40が形成されており、その中心（軸線Ｚ）にノズル孔41がゲート６に対向して貫通していると共に、ノズル孔41はゲート閉塞部37が挿脱自在に嵌合可能に設けられている。このノズル40は、ケーシング２の主体部を形成するケーシング本体42の先細な先端部42Ａに、伝熱体43を介して別体のノズル構成分割片44を重ね合せて一体的に接合したものである。尚、伝熱体43は軸線Ｚを中心に左右一対に設けられている。そして、ケーシング本体42においては、外周面２Ｂにヒーター９を設け、材料通路８を形成すると共に、バルブピン５を中心に設けている。そしてノズル構成分割片44はケーシング本体42と強度及び熱伝導率において同一材質或いは同類の材質、例えば鋼によって形成されており、伝熱体43はケーシング本体42又はノズル構成分割片44より高い熱伝導率を有する材質によって形成されるものであり、例えば銅或いは銅合金、ニッケル或いはニッケル合金、さらにはケーシング本体42、ノズル構成分割片44と同一材質或いは同類の材質の材料片の表面に銅或いは銅合金、ニッケル或いはニッケル合金等の図示しない鍍金層を形成したようなものでもよく、この伝熱体43は、ケーシング本体42の先細な先端部42Ａの曲面状となっている湾曲凸状な接合面42Ｂとノズル構成分割片44の曲面状となっている湾曲凹状の接合面44Ａ間の一部に形成した隙間45に挿入するように配置されている。尚、伝熱体43は屈曲性を有するように薄板状であってもよい。そして伝熱体43の一側43Ａはヒーター９におけるノズル40側に接続している。また一側43Ａはヒーター９への接続にかえてヒーター９の熱が一側43Ａへ伝わるようにヒーター９に近接して設けてもよい。一方、伝熱体43の他側43Ｂは、接合面42Ｂ，44Ａの曲面に沿うような隙間45に挿入してノズル構成分割片44側のノズル孔41に近接するか、或いはノズル孔41に臨むようになっている。そして、接合面42Ｂ及び接合面44Ａの先端はノズル孔41に向けて形成されており、一方接合面42Ｂ及び接合面44Ａの基端は先端部42Ａの外周面２Ｂに向けて形成されている。尚、ノズル孔41の一部を先端に形成したノズル構成分割片44の外周面には固定リング７に嵌合する段部44Ｂが形成されている。

尚、図中51は可動型12の可動側型板であり、この可動側型板51は、固定側型板３とともに製品キャビティ13を形成するものである。また固定側型板３や可動側型板46には、製品キャビティ13を冷却するための水などの冷却用流体を通す図示しない流体通路が形成されている。

次にバルブ装置１におけるケーシング本体42及びノズル構成分割片44の接合方法を説明する。尚、伝熱体43は隙間45に密に挿入してケーシング本体42、ノズル構成分割片44に固定している。まずケーシング本体42及びノズル構成分割片44のそれぞれの接合面42Ｂ,44Ａ同士を合わせ、公知の位置決め手段等を用いて上下にそれぞれ重ね合わせ、このケーシング本体42、ノズル構成分割片44を上下に重ね合わせた積層体60を、通電接合装置に装着して、接合面を接合する。

図７には本例の通電接合装置の全体構成を示してある。この図に示すように、本例の通電接合装置Ｔは、通電接合機70と熱処理機80を備えている。通電接合機70は、基台72の上に絶縁部材を介して公知の方法で基台72と電気的に絶縁して固定された下側通電電極73と、基台72の上方に配置され当該基台72に公知の方法で支持された流体圧シリンダ74と、流体圧シリンダ74のピストンロッド75の先端に絶縁部材を介して公知の方法でピストンロッド75と電気的に絶縁して固定された上側通電電極76とを備えている。

流体圧シリンダ74は被接合材を押圧する加圧装置として機能する。加圧装置としては流体圧シリンダの代わりに電動モータ、ねじ機構などを用いて上側通電電極76を昇降させるようにしてもよい。上側および下側の通電電極73，76は、電源装置77に電気的に接続されており、電源装置77は、直流のパルス電流を供給できるようになっている。本例の電源装置77の供給電力は、電圧が１００Ｖ以下で、電流が２０００から５０００Ａの範囲内の大電流電力である。尚、本例では上側通電電極76を移動可能としてあるが、逆に下側通電電極73を移動可能とすることもでき、また、双方を移動可能にすることも可能である。

次に、熱処理機80は公知の構造の真空熱処理炉を備えた構成となっている。尚、通電接合機70と熱処理機80を一体化した装置構成とすることもでき、また、これらを移動可能な構造とすることもできる。勿論、これらを別個に配置してもよい。

次に、この構造の通電接合装置Ｔを用いて、積層体60を構成しているケーシング本体42、ノズル構成分割片44を相互に接合する手順を説明する。

予め、２分割されたノズル孔41を研磨等仕上げておき、また接合面42Ｂ及び接合面44Ａ等も研磨しておく。

まず、通電電極73，76の間に積層体60を挟み、流体圧シリンダ74を駆動して、ピストンロッド75により上側通電電極76を降下させる。この結果、積層体60は、通電電極73，76の間に挟まれて、所定の押圧力で押し付けられた状態になる。接合面42Ｂ，44Ａとの間に所定の押圧力が作用した状態になる。この押圧力は部材の材質によっても異なるが５０メガパスカル以下でよい。

この結果、各接合面42Ｂ，44Ａの間が互いに接合された状態になる。この接合の正確な原理は必ずしも明確ではないが、接合面間での放電プラズマの発生、ジュール熱による熱拡散効果、電場による電解拡散効果などにより接合されるものと考えられる。

ここで、積層体60に所定の値の直流電流のみを流しても、また、直流電流およびパルス電流の双方を同時に流しても、接合面42Ｂ，44Ａ間が互いに接合された状態を形成できることが確認された。

このようにして各接合面42Ｂ，42Ａが接合された状態は、接合強度の点からはまだ完全なものではない。そこで、この接合状態を仮接合状態と呼び、仮接合状態にある積層体60を仮接合体と呼ぶ。

この仮接合体を、熱処理機80の熱処理炉内において不活性雰囲気中で熱処理する。熱処理温度および時間は部材の材質および大きさによって異なるが、熱処理温度は、接合すべき部材の最も低い融点の５５％〜８５％の温度範囲とすることが望ましい。相互拡散熱処理を行うことにより、仮接合状態の接合面42Ｂ，44Ａ間の接合が完全なものになって完全接合体になる。すなわち、接合面42Ｂ，44Ａ間の接合強度が部材の材質強度に匹敵する値になったケーシング２が得られる。尚、相互拡散処理を行った後、なましを行う。

本発明で用いる接合方法及び装置で使用する電流は、直流電流、パルス電流、及び直流電流とパルス電流との組み合わせ電流であるが、このうちパルス電流及び直流電流とパルス電流の組み合わせ電流を使用する場合にはパルス電流が必ず流されるのでパルス通電接合方法及び装置と呼ぶこともできる。

また、この接合方法では、次の様な効果を奏する。従来の放電プラズマ焼結法のようにグラファイト製の型を用いる必要がない。溶接補助材を全く使用せずに接合が可能である。接合面の全面を、かつ全面に渡って均一に接合できる。接合面を平面にするだけで容易に接合できる。接合面の平面精度を上げることによって接合強度を高くできる。接合強度を接合される金属部材の材質の強度と同一にできる。接合部の変形を微小にして接合できる。接合部周辺における溶接補助材、蝋の削除のような後加工が不要である。微細部分の接合も簡単に行うことができる。被接合部品を部品として完成してから接合できるので複雑な形状のものを接合により組立可能である。被接合部材の性質を損なうことなく接合することが可能である。異なる材質の金属部材を容易に接合可能である。接合部以外の部分温度を適正に制御して接合可能である。異なる形状の複数の部品を同時に接合可能である。

上述した熱処理を経て得られるケーシング２は、接合面42Ｂ，44Ａを接合することにより、先細なノズル40の接合面42Ｂ,44Ａ間に伝熱体43が組み込まれたものとなる。そして接合面42Ｂ，44Ａ間の接合強度も、その母材強度程度の強さにできる。

尚、上述のように接合面42Ｂ，44Ａは予め平滑面に加工し、好ましくは鏡面に加工する。接合面42Ｂ，44Ａは、粗面（表面荒さがＪＩＳ規格で▽印程度）でもよいが、鏡面に加工する方が部材の接合強度が高くかつ、接合による変形を小さくすることができるので好ましく、接合面42Ｂ，44Ａにおける鏡面についての数値的範囲は必ずしも明確でないが、ここではＲａ０．３以下の数値の平滑度（数値が小さいなれば平滑度は高くなる）を有する表面加工状態を言う。

次に、前記構成について、その作用を説明する。まず固定型11と可動型12とを型閉して、これら固定型11および可動型12間に製品キャビティ13を形成した後、図１の鎖線で示すように、バルブピン５を可動型12から離れる方向へ移動させてゲート６を開放する。そして、射出成形機から固定型11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16のランナー17などを通り、さらにバルブ本体１内の材料通路８、バルブピン５が嵌合している支持羽根33間を通ってゲート６から製品キャビティ13内に流入する。このようにして製品キャビティ13内に樹脂が充填された後、保圧を経て、図１の実線で示すように、バルブピン５が可動型12の方へ移動し、ゲート６に嵌合してこのゲート６を閉じる。製品キャビティ13内の樹脂は流体通路を冷却用流体が通ることにより積極的に冷却される。そして、製品キャビティ13内の樹脂が冷却して固化した後、固定型11と可動型12とを型開して、製品キャビティ13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が、全成形サイクルを通じて、マニホールド16のランナー17内の樹脂と同様に、バルブ本体１の材料通路８内の樹脂は、このバルブ本体１の外周部にあるヒーター９の加熱により常時溶融状態に保たれる。

そして、ヒーター９はケーシング本体42を直接加熱して、ケーシング本体42内の樹脂を溶融状態に保つ他に、ヒーター９の熱の一部は伝熱体43を介してその一側43Ａよりノズル孔41側に位置する他側43Ｂへ効率的に伝熱し、ノズル孔41回りを加熱して該箇所における樹脂を溶融状態に保ち、その流動性を確保することができる。

以上のように、前記実施例ではケーシング２はノズル構成分割片44をケーシング本体42と一体的に接合して形成し、前記ノズル構成分割片44と前記ケーシング本体42の間に該ノズル構成分割片44又は前記ケーシング本体42より高い熱伝導率を有する伝熱体43を設けると共に該伝熱体43の一側43Ａを前記ヒーター９に接続又は近接したことにより、ヒーター９の熱をノズル40側に伝えてノズル40側の樹脂の溶融状態を保ち、その流動性を確保することができる。さらに前記ノズル構成分割片44とケーシング本体42の接合面44Ａ,42Ｂを所定の圧力で押し付け、この押し付けた状態を保持しながら、前記ノズル構成分割片44と前記ケーシング本体42に、直流電流及び／又はパルス電流を流して、前記ノズル構成分割片44と前記ケーシング本体42の接合面44Ａ,42Ｂを仮接合し、仮接合された状態の前記ノズル構成分割片44と前記ケーシング本体42を所定の雰囲気温度で熱処理して前記ノズル構成分割片44と前記ケーシング本体42の間に前記伝熱体43を設けたことにより、溶接補助材をまったく使用せずに接合面42Ｂ,44Ａを接合でき、しかも、接合面42Ｂ,44Ａの全面を均一に接合することができる。このように溶接補助材を使用しないから、ノズル孔41等に溶接補助材が出ることがなく、バルブピン５を良好に組み込むことができる。さらに、曲面状の接合面42Ｂ,44Ａの間に伝熱体43を設けることで伝熱体43を自在に配置することができる。

また、前記ケーシング２はノズル構成分割片44とケーシング本体42により形成されると共に、前記ノズル構成分割片44と前記ケーシング本体42の間に伝熱体42を介在した後、前記ノズル構成分割片44と前記ケーシング本体42の接合面44Ａ,42Ｂを所定の圧力で押し付け、この押し付けた状態を保持しながら、前記ノズル構成分割片44と前記ケーシング本体42に、直流電流及び／又はパルス電流を流して、前記ノズル構成分割片44と前記ケーシング本体42の接合面44Ａ,42Ｂを仮接合し、仮接合された状態の前記ノズル構成分割片44と前記ケーシング本体42を所定の雰囲気温度で熱処理して前記ノズル構成分割片44と前記ケーシング本体42の間に前記伝熱体42を設けたことにより、溶接補助材をまったく使用せずに接合でき、前記ノズル構成分割片44と前記ケーシング本体42を強固に接合でき、しかも、接合面44Ａ,42Ｂの全面を均一に接合することができる。そして、溶接補助材を使用しないから、ノズル孔41等に溶接補助材が出ることがなく、バルブピン５を良好に組み込むことができる。

また、このように前記実施例では、前記圧力を５０メガパスカル以下とするから、加圧のための装置の大型化を招くことがない。

また、このように前記実施例では、前記熱処理を不活性雰囲気中で行うから、接合箇所の品質が安定する。

また、このように前記実施例では、前記熱処理の温度を接合すべき部材の融点の５５％〜８５％の温度範囲とするから、熱処理上から好ましく、良好な接合状態が得られる。

実施例２を図８、図９を参照して説明する。尚、実施例１と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

実施例１ではノズル構成分割片44とケーシング本体42の接合面44Ａ，42Ｂを所定の圧力で押し付け、この押し付けた状態を保持しながら、前記ノズル構成分割片44と前記ケーシング本体42に、直流電流及び／又はパルス電流を流して、前記ノズル構成分割片44と前記ケーシング本体42の接合面44Ａ，42Ｂを仮接合し、仮接合された状態の前記ノズル構成分割片44と前記ケーシング本体42を所定の雰囲気温度で熱処理して前記ノズル構成分割片44と前記ケーシング本体42の間に前記伝熱体43を設けたものを示したが、実施例２は、ノズル構成分割片44と伝熱体43とケーシング本体42のそれぞれの接合面、すなわちノズル構成分割片44の接合面44Ａと伝熱体43の外側の接合面43Ｃ、伝熱体43の内側の接合面43Ｄと接合面42Ｂを所定の圧力で押し付け、この押し付けた状態を保持しながら、前記ノズル構成分割片44と前記伝熱体43と前記ケーシング本体42に、直流電流及び／又はパルス電流を流して、前記ノズル構成分割片44と前記伝熱体42と前記ケーシング本体41のそれぞれの接合面44Ａ，43Ｃ，43Ｄ，42Ｂを仮接合し、仮接合された状態の前記ノズル構成分割片44と前記伝熱体43と前記ケーシング本体41を所定の雰囲気温度で熱処理して前記ノズル構成分割片44と前記ケーシング本体41の間に前記伝熱体43を設けたものである。

したがって、前記実施例２においても実施例１と同様に、ヒーター９の熱をノズル40側に伝えてノズル40側の樹脂の溶融状態を保ち、その流動性を確保することができる。さらに、溶接補助材をまったく使用せずに接合面42Ｂ,44Ａを接合でき、しかも、接合面44Ａ，43Ｃ，43Ｄ，42Ｂの全面を均一に接合することができる。このように溶接補助材を使用しないから、ノズル孔41等に溶接補助材が出ることがなく、バルブピン５を良好に組み込むことができる。

以上のように本発明にかかる、種々のバルブ装置の用途にも適用できる。

本発明の実施例１示す全体縦断面図である。本発明の実施例１を示す平断面図である。本発明の実施例１を示す要部の縦断面図である。本発明の実施例１を示す要部の分解状態を示す縦断面図である。本発明の実施例１を示す伝熱体回りの縦断面図である。本発明の実施例１を示す伝熱体回りの分解状態を示す縦断面図である。本発明の実施例１を示す通電接合装置の概略構成図である。本発明の実施例２を示す断面図である。本発明の実施例２を示す分解状態を示す縦断面図である。

符号の説明

２ケーシング
２Ｂ外周面
４孔部
５バルブピン
６ゲート
８材料通路
９ヒーター
11 固定型（型体）
12 可動型（型体）
13 製品キャビティ
40 ノズル
41 ノズル孔
42 ケーシング本体
42Ｂ接合面
43 伝熱体
43Ａ一側
44 ノズル構成分割片
44Ａ接合面

Claims

一対の型体間に製品キャビティが形成され、この製品キャビティ内にゲートを介して樹脂を供給する射出成形金型に用いられ、前記型体に形成された孔部内に組み込まれると共に材料通路の先端に前記ゲートに対向して連通するノズル孔を備えたノズルを設けたケーシングと、該ケーシングに進退自在に設けられ前記ゲートを開閉するバルブピンと、前記ケーシングの外周部にヒーターを設けたバルブ装置において、前記ケーシングはノズル構成分割片をケーシング本体と一体的に接合して形成し、前記ノズル構成分割片と前記ケーシング本体の間に該ノズル構成分割片又は前記ケーシング本体より高い熱伝導率を有する伝熱体を設けると共に該伝熱体の一側を前記ヒーターに接続又は近接し、かつ前記ノズル構成分割片とケーシング本体の接合面を所定の圧力で押し付け、この押し付けた状態を保持しながら、前記ノズル構成分割片と前記ケーシング本体に、直流電流及び／又はパルス電流を流して、前記ノズル構成分割片と前記ケーシング本体の接合面を仮接合し、仮接合された状態の前記ノズル構成分割片と前記ケーシング本体を所定の雰囲気温度で熱処理して前記ノズル構成分割片と前記ケーシング本体の間に前記伝熱体を設けたことを特徴とするバルブ装置。
一対の型体間に製品キャビティが形成され、この製品キャビティ内にゲートを介して樹脂を供給する射出成形金型に用いられ、前記型体に形成された孔部内に組み込まれると共に材料通路の先端に前記ゲートに対向して連通するノズル孔を備えたノズルを設けたケーシングと、該ケーシングに進退自在に設けられ前記ゲートを開閉するバルブピンと、前記ケーシングの外周部に設けられるヒーターを設けたバルブ装置において、前記ケーシングはノズル構成分割片をケーシング本体と一体的に接合して形成し、前記ノズル構成分割片と前記ケーシング本体の間に該ノズル構成分割片又は前記ケーシング本体より高い熱伝導率を有する伝熱体を設けると共に該伝熱体の一側を前記ヒーターに接続又は近接し、かつ前記ノズル構成分割片と前記伝熱体と前記ケーシング本体のそれぞれの接合面を所定の圧力で押し付け、この押し付けた状態を保持しながら、前記ノズル構成分割片と前記伝熱体と前記ケーシング本体に、直流電流及び／又はパルス電流を流して、前記ノズル構成分割片と前記伝熱体と前記ケーシング本体のそれぞれの接合面を仮接合し、仮接合された状態の前記ノズル構成分割片と前記伝熱体と前記ケーシング本体を所定の雰囲気温度で熱処理して前記ノズル構成分割片と前記ケーシング本体の間に前記伝熱体を設けたことを特徴とするバルブ装置。
一対の型体間に製品キャビティが形成され、この製品キャビティ内にゲートを介して樹脂を供給する射出成形金型に用いられ、前記型体に形成された孔部内に組み込まれると共に材料通路の先端にゲートに対向して連通するノズル孔を備えたノズルを設けたケーシングと、該ケーシングに進退自在に設けられ前記ゲートを開閉するバルブピンと、前記ケーシングの外周部にヒーターを設けたバルブ装置の製造方法において、前記ケーシングはノズル構成分割片とケーシング本体により形成されると共に、前記ノズル構成分割片と前記ケーシング本体の間に前記ノズル構成分割片又は前記ケーシング本体より高い熱伝導率を有する伝熱体を介在した後、前記ノズル構成分割片と前記ケーシング本体の接合面を所定の圧力で押し付け、この押し付けた状態を保持しながら、前記ノズル構成分割片と前記ケーシング本体に、直流電流及び／又はパルス電流を流して、前記ノズル構成分割片と前記ケーシング本体の接合面を仮接合し、仮接合された状態の前記ノズル構成分割片と前記ケーシング本体を所定の雰囲気温度で熱処理して前記ノズル構成分割片と前記ケーシング本体の間に前記伝熱体を設けたことを特徴とするバルブ装置の製造方法。
一対の型体間に製品キャビティが形成され、この製品キャビティ内にゲートを介して樹脂を供給する射出成形金型に用いられ、前記型体に形成された孔部内に組み込まれると共に材料通路の先端にゲートに対向して連通するノズル孔を備えたノズルを設けたケーシングと、該ケーシングに進退自在に設けられ前記ゲートを開閉するバルブピンと、前記ケーシングの外周部にヒーターを設けたバルブ装置の製造方法において、前記ケーシングはノズル構成分割片とケーシング本体により形成されると共に、前記ノズル構成分割片と前記ケーシング本体の間に前記ノズル構成分割片又は前記ケーシング本体より高い熱伝導率を有する伝熱体を介在した後、前記ノズル構成分割片と前記伝熱体と前記ケーシング本体のそれぞれの接合面を所定の圧力で押し付け、この押し付けた状態を保持しながら、前記ノズル構成分割片と前記伝熱体と前記ケーシング本体に、直流電流及び／又はパルス電流を流して、前記ノズル構成分割片と前記伝熱体と前記ケーシング本体のそれぞれの接合面を仮接合し、仮接合された状態の前記ノズル構成分割片と前記伝熱体と前記ケーシング本体を所定の雰囲気温度で熱処理して前記ノズル構成分割片と前記ケーシング本体の間に前記伝熱体を設けたことを特徴とするバルブ装置の製造方法。
前記圧力を５０メガパスカル以下とすることを特徴とする請求項３又は４に記載のバルブ装置の製造方法。
前記熱処理を不活性雰囲気中で行うことを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載のバルブ装置の製造方法。
前記熱処理の温度を接合すべき部材の融点の５５％〜８５％の温度範囲とすることを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項に記載のバルブ装置の製造方法。