JP3181922B2 - ガス補助射出成形用バルブゲートブッシング - Google Patents

ガス補助射出成形用バルブゲートブッシング

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Description

【発明の詳細な説明】 技術的分野 本発明は、ガス補助射出成形装置用の金型ブッシング
又はノズルのような装置に関する。
技術的分野 本発明は、ガス補助射出成形装置用の金型ブッシング
又はノズルのような装置に関する。
背景技術 今日、ガス補助射出成形のための多くの方法及び技術
がある。部分的に中空で軽量の剛性部品を、ひけ跡を最
小にして且つそる傾向の少ない状態で生産する能力をも
ったガス補助射出成形法は、プラスチック部品の設計及
び製造に新しい融通性を加えた。これらの方法は、材料
の必要量並びに設備コスト及びサイクル時間を減少させ
ることができ、かくして、多くの適用例において、在来
の射出成形法及び技術に勝る利点を有する。
一般的には、ガス補助射出成形装置は圧力下の流体即
ち窒素のようなガスを利用して、金型内のプラスチック
材料を拡張させ且つそれを金型キャビティの細部と一致
させる。流体即ちガラスを種々の仕方で、例えば１又は
２以上のキャビティ内の、又は１又は２以上の場所のブ
ッシング、ノズル、又は機械ノズルを通して、金型内に
導入することができる。
ガス補助射出成形技術に関しては、金型内へのガス送
出オリフィスがプラスチック材料で塞がれ又は詰まらな
いようにする注意をしなければならず、それと同時に、
ガスを金型キャビティに差し向け、且つブッシング、ラ
ンナー装置又はプラスチック射出装置内に逆流しないよ
うにすることが必要である。
発明の概要 本発明の目的は、ガス補助射出成形法で使用可能な改
良ノズル又はブッシングを提供することにある。本発明
の目的は、プラスチック材料及びガスを１又は２以上の
キャビティに１又は２以上の場所から導入可能な改良さ
れたガス用ブッシング又はノズルを提供することにもあ
る。
本発明の他の目的は、ガス補助射出成形法で使用可能
な改良バルブゲートブッシング又はノズルを提供するこ
とにある。本発明の更なる目的は、金型内へのプラスチ
ック材料の流入を止め、それと同時にガスを流入させる
移動可能なゲートピンを有するノズル又はブッシングを
提供することにある。
本発明の更なる目的は、プラスチック材料で塞がれ又
は詰まらないようにされ、且つガスがブッシング、ラン
ナー装置又はプラスチック源に逆流入することを防止す
る、金型キャビティへのオリフィス又は開口を有するガ
ス補助射出成形装置を提供することにある。
本発明はバルブゲート型ブッシング又はノズルを用い
て従来の困難に打ち勝ち、上記目的を満たす。本発明
は、望むように金型内へのプラスチック材料の流れを効
果的に遮断し、金型キャビティにガスを流入させ、プラ
スチック材料がガスオリフィスを塞ぐ又は詰まらせるこ
とを防止し、ガスがブッシング及びプラスチック材料供
給源に逆流入することを防止する、ピン型バルブゲート
装置を提供する。
詳細には、ブッシングは、好ましくは、プラスチック
材料を金型キャビティに選択的に流入させる移動可能な
遮断ピン機構を含み、それと同時に、ガス又は流体を通
過させるけれどもプラスチック材料を流入させないほど
小さい一連の小さいスリット、孔又は開口をピン、本体
又は構成要素内に有する。小さいスリット又は開口を、
軸線方向、長手方向軸線に対して横方向、又はその両方
のガス流れを可能にするように位置決めすることができ
る。スリット又は開口を、機械加工技術によって、又は
部品間に所定の空間をもった部品の組合せによって作る
ことができ、末広がり、先細り、又は平行な横断面を有
する。スリット又は開口を、射出工程完了後、ガス又は
流体を部分キャビティから排出するのに使用することも
できる。
本発明のこれらの及びその他の目的、用途、利益及び
利点は、添付図面及び請求の範囲を見ることと共に、本
発明の以下の詳細な説明から明らかになろう。
図面の簡単な説明 図１は、成形装置の１つの実施形態に組込んだバルブ
ゲートブッシングを示す。
図1Aは、図１の線1A−1Aにおいて矢印方向に見た、図
１に示したピン部材のヘッドの横断面図である。
図２乃至図６は成形装置のピン部材の種々の実施形態
を示す。
図７及び図８はバルブゲートブッシングの２つの他の
実施形態を示す。
図９乃至図13は、金型キャビティへのガスの流れを可
能にするための、成形装置の金型ブッシング機構の種々
の種類の開口を示す。
図14、図14A及び図15は、本発明の実施形態を示し、
図14Aは図14の部分の拡大図であり、図15は図14の線15
−15において矢印方向に見た横断面図である。
図16及び図17は本発明と共に使用可能な変形のワッシ
ャー形態を示す。
図18A、図18B、及び図19A、図19Bは成形装置のピン部
材の更なる変形の実施形態を示す。
図20は本発明の現在の好ましい実施形態を示す。
図21はガス補助射出成形装置用の新規なブッシングの
更なる実施形態を示す。
本発明を理解するための関連技術の説明 図１は成形装置の１つの実施形態を図示し、典型的な
射出成形環境でのその使用を示す。成形装置は、特にガ
ス補助射出成形法又は装置に使用されるようになってい
る。これに関して、本明細書中の用語「ガス」の使用は
限定することを意味しない。成形装置を、ガス状態でも
液体状態でもすべての種類の流体と共に使用することが
できる。
又、成形装置を、スプルーブッシング及び機械ノズル
を含む、ガス補助射出成形技術のためのすべての種類の
ブッシング又はノズルと共に使用することができる。
バルブゲート装置が、図面に参照番号10によって全体
的に指示される。これに関して、装置10はブッシング又
はノズル12と、マニホールド16と、シリンダーブロック
又はハウジングプレート18とを含む。通常「ノズル」と
も呼ばれる金型ブッシング12は金型14に取付けられ、中
心の移動可能なピン部材20を有する。ピン20は矢印22で
示す方向に移動でき、シリンダーブロック18内に位置決
めされたモーター24によって作動される。これに関し
て、モーター24は電気式、空気式、液圧式のいずれかで
も良く、チャンネル26、28が、モーターの作動のために
適宜ガス、流体又は電気の導入口としてシリンダーブロ
ックに設けられる。
マニホールド16は、カートリッジヒーター（図示せ
ず）のような在来の手段によって加熱され、射出成形機
（図示せず）からブッシング12までのプラスチック材料
の流入のためのチャンネル又は通路30を含む。これに関
して、プラスチック材料の流れ方向を矢印32で指示す
る。柱又はスペーサー34がマニホールド16とシリンダー
ブロック18との間に位置決めされる。シリンダーブロッ
ク、マニホールド及び金型は、典型的には、クランプ、
機械ボルト等のような任意適当な手段によって固着又は
固定される。これに関して、シリンダーブロック18及び
マニホールド16を互いに整合させ且つ保持するために、
ピン又はボルト25をチャンネル36内に位置決めすること
ができる。
ブッシング又はノズル12を、所望ならば、１又は２以
上の部品で作ることができる。例えば、図１の実施形態
に示すように、ブッシング12は外側本体部材44にねじ込
んで取付けられたヘッド部分42を有しても良い。ブッシ
ング12は又、内部の細長い通路40を有する内側シャンク
又は本体部分46を含む。ヒーター部材48がシャンク46と
外側本体部材44との間の環状空間50に位置決めされる。
好ましくは、在来の型式のコイルヒーター又はバンドヒ
ーターのような抵抗型ヒーターであるヒーター部材は、
適当な電源（図示せず）に接続された導線52から通電さ
れる。
指示したように、ブッシングは１部品構成要素装置で
も良いし、多部品構成要素装置でも良い。ヒーター部材
を、本体に関して内部に又は外部に位置決めすることも
できる。その上、ブッシングは都合の良い又は在来の任
意形状又は断面を有することができ、そしてブッシング
にヘッド部分を設けなくても良い。更に、ブッシング
は、金型又はマニホールドにねじ込んで取付けられた型
式のものでも良い。これらの型式のブッシング及びヒー
ター部材のすべては当該技術で知られている。
プラスチック材料は溶融され、最初に、射出成形機
（図示せず）のバレル内で溶融状態に変換される。次い
で、プラスチック材料はブッシングに押し込められ、或
いは、マニホールドが利用されるならばマニホールドに
押し込められ、次いでそこから１つ又は２以上のブッシ
ングに押し込められる。これに関して、マニホールド内
のヒーターはマニホールド通路内のプラスチック材料を
溶融状態に保ち、ブッシング内のヒーター部材（単数又
は複数）はブッシング通路内のプラスチック材料を溶融
状態に維持する。この仕方で、射出サイクルがある量の
プラスチック材料を金型キャビティ内に射出した後、ブ
ッシング内及びマニホールド内の残りのプラスチック材
料は硬化又は凝固しないで、次の射出サイクルに備えて
液体又は溶融状態に保持される。
金型14は一連の金型プレート14a、14b、14cを有す
る。部品キャビティ54が金型プレート14cに形成された
又は設けられる。キャビティ54は、射出成形法によって
生産すべき所望部品の大きさ及び形状で形成される。
ピン部材20は中空であり、中心通路56を有する。ピン
20は適当なカップリング58によってモーター24のシャフ
ト25に連結される。ガス又は流体がピン20内の通路56か
ら金型キャビティ54に導入される。ガスは在来の圧力源
（図示せず）から導管59によってカップリング58まで装
置10内に導入される。装置10へのガスの流入方向を矢印
60で示す。ガスはカップリング58及びピン20の中を通っ
て金型キャビティに導入される。
オリフィス又はバルブブッシングのゲートが参照番号
62によって指示される。バルブゲート装置はピン部材20
の下端の拡張されたヘッド部材64と、ブッシング12の下
端68のバルブシート66とを含む。特定の大きさ及び形状
のバルブヘッド又はバルブシートを図１に示すけれど
も、示されている特定の構造はただの代表例又は例示に
すぎず、成形装置を説明するのに簡単なように使用して
いることが理解される。実際には、任意の大きさ及び形
状のバルブヘッド／シートを使用することができる。
ヘッド部材64は、好ましくは、その外周の周りに間隔
を隔てた１又は２以上のチャンネル、スカラツプ（scol
lop）又は「平坦面（flat）」65を有する。これらによ
り、バルブゲートが開いているとき、金型キャビティ54
へのプラスチック材料の流れを可能にする。３つのチャ
ンネル65を図1Aに示すけれども、任意の数を設けること
ができ、チャンネルは任意所望の大きさ及び形状を有す
ることができることが理解される。
図１に示す装置10を使用するとき、図１に全体的に示
すように、オリフィス即ちゲート62は、最初、開いてい
る。この状態で、マニホールド16及びブッシング12に存
在するプラスチック材料を金型キャビティ54に流入させ
る。必要量のブラスチック材料を金型キャビティに導入
したら、モーター24を作動して、ピン20を引込めて、ピ
ンのヘッド部64をバルブシート66に着座させる。これに
よりオリフィス62を閉じ、金型キャビティへのプラスチ
ック材料の更なる流れ込みを阻止する。この時点で、或
いは、もしガスとプラスチックの同時流れを本方法に使
用するならばもっと早い時点で、圧力下のガスが中央通
路56から金型キャビティ54に導入される。
在来のガス補助射出成形法によれば、キャビティへの
プラスチックの流入中、又はプラスチック材料をキャビ
ティ内に堆積させた後、又はこれらの任意の組合わせの
際、ガス又は流体を金型キャビティに導入することがで
きる。例えば、プラスチック材料の最初の量を金型キャ
ビティに導入し、次いで、第１圧力のガス又は流体を、
それ自体でか、プラスチック材料の残りと一緒のいずれ
かでキャビティに導入し、次いで、同じ又は異なるガス
又は流体を同じ圧力又は第２圧力で導入する。プラスチ
ック材料と一緒の、又はプラスチック材料に引き続く金
型キャビティへのガス又は流体の導入は、プラスチック
材料を金型のすべての領域に押し込み、キャビティの充
填を完了させる。これに関して、成形装置は、既知の又
は今日使用されているガス／流体補助射出成形法の任意
の型式と共に利用されるようになっている。
又、標準のガス補助射出成形技術によれば、必要量の
ガス及びプラスチックを金型に挿入した後、プラスチッ
クが冷えて凝固するとき、ガスの圧力はプラスチックの
容積縮みを補償するように維持される。これに関して、
金型プレートは、典型的には、プラスチックを凝固させ
るのを助ける、適当なチャンネル又は通路（図示せず）
の中の冷却材の循環によって冷却される。金型内のプラ
スチック部分を十分に凝固させたら、成形部品内のガス
は大気に排出され、成形部品は金型キャビティから取出
される。成形装置において、ガスをピン部材20の通路56
から戻して排出するのが好ましい。この目的のために、
バルブ67がガス流入口導管59に設けられ、戻りガスを排
出する。しかしながら、金型内の排出ピン機構又は機械
ノズルを金型から後退させることによるようなその他の
在来方法を、ガスを金型部品から排出するのに使用する
ことができる。
成形装置と共に使用することができるガスは、好まし
くは窒素であるけれども、他のガス補助射出成形法と共
に使用される他の在来のガス又は流体であっても良い。
又、所望ならば、成形サイクル後に金型から排除され又
は排出されたガスを収集し、再生して、再使用すること
ができる。これに関して、異物粒子即ちプラスチック粒
子を取除くために、ガス戻り通路又は排気通路にフィル
ター又はフィルター機構を設けることが好ましい。
在来の型式のフィルター又はフィルター機構を、ピン
の通路及び／又は金型内へのガス又は流体の取入れ通路
又は流入口にも追加すべきである。例えば、代表的なフ
ィルター69を図１に示す。これはガス通路の遮断を防止
するのを助ける。
ピン部材20の通路56の大きさ即ち直径は、射出成形法
に利用されるプラスチック材料の粘性に特に依存する。
金型キャビティへの通路端の開口70の大きさは、金型キ
ャビティ54に導入されるプラスチック材料が通路56に流
入せず且つ通路を塞がず又は詰まらせないように十分に
小さくなければならない。これに関して、適用例及び使
用されるプラスチック材料に応じて、直径0.0025インチ
乃至0.003インチ、及び0.003インチ乃至0.005インチの
開口を使用することができる。好ましくは、成形装置に
おいて，開口は0.001インチ乃至0.0100インチの範囲内
にあるべきである。
バルブピン部材20の開口又は孔70を任意の在来の仕方
で又は任意特定の方法によって形成することができる。
開口を、ドリル加工のような機械加工法、放電加工、又
はその他任意の方法によって形成することができる。ピ
ン部材20は、好ましくは、金属材料で作られ、それを焼
結金属又はその他任意の手段によって形成することがで
きる。又、１つの開口70を図１に示したけれども、ガス
／流体を金型キャビティ54へ（から）導入する（排気す
る）ために、複数の開口又は孔をヘッド部材64に設ける
ことができることが理解される。開口70の長さまたは大
きさに沿ったその側部即ち表面は先細りであっても良い
し、末広がりであっても良いし、平行であっても良い。
選択された特定形状は、ガス又は流体の導入速度、ガス
又は流体の種類、射出サイクル又は使用される方法のよ
うな種々の要因に依存する。
成形装置の好ましい実施形態では唯１つのブッシング
が金型に挿入され、機械ノズル又はマニホールドのいず
れかからの金型キャビティへのプラスチック材料の流入
を制御するけれども、成形装置を多重即ち積重ねられた
ブッシング装置の部分として使用することもできる。例
えば、加熱ブッシングのような在来のブッシングを、成
形装置のブッシングと金型キャビティとの間に介在させ
又は位置決めすることができる。
図２乃至図６、及び図18乃至図19はピン部材20の端部
についてのガス挿入技術の変形の実施形態を示す。図２
及び図３では、拡張された端部材74がピン部材20の端部
に取付けられる。部材74を、溶接、ろう付け、（示した
ような）ねじ込み等のような在来の仕方で取付けること
ができる。通路56は、部材76内に形成されたキャビティ
又はボア76に通じる。複数の小さい開口80を有する板又
はスクリーン部材78がキャビティ76に位置決めされる。
開口80は、ガス又はその他の流体は開口80を容易に通過
できるが、プラスチック材料にはそれができないように
寸法決めされる。
図４では、端部材82は、ボア又はキャビティ56と連通
する複数の半径方向スロット又はスリット84を有する。
スリット84は、プラスチック材料の流入を阻止するに十
分細く、ピン部材20の長手方向軸線の方向に長手方向に
延びる。図４に示した端部材82の変形例のように、部材
82の遠位端86に一連の小さな孔又は開口を設けることも
可能である。これらを図４に破線88で示した。
図５及び図６は、ピン部材の端部についての変形構造
を示す。図５では、ピン部材20′が拡張された端部材90
に取付けられる。ピン部材内のガス通路92が端部材90内
のガス通路94と流体的な連通状態に有り、ガス通路94は
部材90の外部の周りに形成された一連の横方向環状スリ
ット96と連通状態にある。図示目的のために、図５に示
したスリット96は拡大状態で示されており、実際には、
スリットは細く、厚さ“T"約0.001インチ乃至約0.0100
インチ程度である。図６では、ピン部材20″に拡張され
た端98と内側環状ボア又はキャビティ100とが形成さ
れ、キャビティ内にねじ付き中央支柱部材102が形成さ
れる。ねじ付きスリーブ部材104が、金型キャビティへ
のガスの流入のための環状円筒形凹部又は空間106を残
すように支柱部材102に固着される。部材20″内のガス
通路108が直角ベンド110を有し、直角ベンド110は、ガ
スを凹部106に供給するためのスリーブ部材104内の短い
通路112と連通する。図６に示したピン構造を形成する
部品は、環状凹部又は空間106の厚さが、プラスチック
材料を金型キャビティから環状凹部又は空間106に流入
させないようにするに十分小さいように寸法決めされ
る。
ここに示し且つ説明した成形装置の任意の実施形態の
スリット又はスロットは、先細、末広がり、平行であ
り、或いはその他任意の輪郭である側部を有することが
でき、該側部は均一または無秩序であり、定置または移
動可能である。選択される型式は、装置に使用されるガ
ス又は流体の速度及び種類を含む種々の要因による。
ガスを中空のバルブゲートピン部材から金型キャビテ
ィに流入させるための２つのピン部材を図18A、図18B、
及び図19A、図19Bに示す。各実施形態では、ピン部材20
が、ピン部材の拡張された遠位端部116のキャビティ
又はボア114に通じる中央ガス通路56を有する。図18A、
図18Bでは、複数の小さいロッド又はワイヤー118がしっ
かりとくさび止めされ、さもなければ、キャビティ114
を完全に充填してその中に堅く固着される。円筒形状の
ロッド間の長手方向の空間は、ガスを通路56から金型キ
ャビティに流れさせ、且つプラスチックが流入するのを
阻止するに十分小さい。図19A、図19Bでは、金属又は同
様の材料120の薄いストリップが隙間のない螺旋に巻か
れ、キャビティ114内にしっかりと固着される。螺旋の
コイル間の薄い空間は、ガスをそこから金型内に通す。
所望ならば、細い空間から金型内へのガスのより均一な
分配のためのマニホールドを形成する空間又は隙間を、
ロッド118（図18A、図18B）とキャビティ114の端122と
の間、及び螺旋120（図19A、図19B）とキャビティ114の
端122との間に設けることも可能である。これに関し
て、代表的なマニホールド空間124を図19Aに破線で示
す。
図18、図19に示した実施形態の変形例を得ることもで
きる。例えば、異なる横断面の大きさのロッド又はワイ
ヤーを図18A、図18Bのキャビティ114に使用することが
でき、又はロッド／ワイヤー間の空間の大きさを不均一
に形成することができる。又、図19A、図19Bにおいて、
コイル120に使用する材料は感温製であるのが良く、か
くして、プラスチック材料の温度又は工程中使用される
熱に応じて、コイル層の間隔又は隙間が変わる。
図７は、成形装置と共に使用可能な変形例のブッシン
グ構造を図示する。ブッシング130が拡張ヘッド132とシ
ャンク又は本体部材134とを有する。移動可能なピン部
材136がブッシング本体部材内の中央通路138に位置決め
され、ブッシング本体のキャビティ又はボア141に位置
決めされた拡張遠位端部材140を有する。端部材140はバ
ルブ部材として作用し、通路138からキャビティ又はボ
ア141へ、そしてオリフィス144から金型キャビティ（図
示せず）へのプラスチック材料の流れを容易にし又は遮
断するために、バルブオリフィス142を開いたり閉じた
りする。プラスチック材料をブッシング通路及びキャビ
ティ141内で溶融状態に維持するために、図１に示した
ヒーターのような在来のヒーター手段が、好ましくは、
ブッシング本体の周り又は中に設けられる。
先端部材146がブッシング本体134の遠位端にねじ込ん
で取付けられ、キャビティ又はボア141に隣接した円錐
形キャビティ又は空間148を形成する。ガス通路150がブ
ッシング本体134内に形成され、キャビティ141とキャビ
ティ148との間の縁又は交差部152に通じる。交差部152
は、好ましくは、細い環状スロット又はスリットであ
り、図７ではスロット又はスリットは図示のために拡大
されているけれども、現実には幅“W"0.0001インチ乃至
0.0100インチの程度である。環状スロット又はスリット
を、ブッシング本体134及び先端部材146の端の合せ面の
一方又は他方、或いは両方に機械加工することができ、
又は、２つの部材を互いにねじ込んで固着するときに、
僅かな空間が２つの部材間に存在するように設計するこ
とができる。
ブッシングの他の変形の実施形態を図８に示す。ブッ
シング160がヘッド部材162と、本体又はシャンク部材16
4と、本体部材の下即ち遠位端168にねじ込んで固着され
た先端部材166と、ブッシング内のプラスチック材料を
溶融状態に維持するためのヒーター源（図示せず）とを
有する。移動可能なピン部材170が本体部材内の中央通
路172に位置決めされる。ピン部材の遠位端の拡張端部
材174は先端部材166の中央キャビティ176の一部分と合
致して、バルブ128として作用し、バルブ128は、通路17
2からキャビティ176へ、そして金型キャビティ（図示せ
ず）へのプラスチック材料の流れを選択的に許し又は遮
断するために開いたり閉じたりする。先端部材166は、
ガスを金型キャビティに導入するのを助けるための環状
形状キャビティ180を有する。ブッシング本体164内のガ
ス通路182が、ガス補助射出成形法で使用可能な圧力源
（図示せず）からガスを供給するためにキャビティ180
と流体的な連通状態にある。複数の小さいスリット又は
開口184が、キャビティ180から金型キャビティへのガス
の流れを可能にするために先端部材166の端186に設けら
れる。上に示したように、（図９乃至図13に関して以下
に更に詳細に説明される）スリット又は開口は、金型内
に射出されるプラスチック材料がスリット又は開口を塞
いだり詰まらせたりするのを防止するに十分小さい大き
さ即ち寸法を有する。
ガスをキャビティ180から金型キャビティに通すため
の先端部材166内のスリット又は開口について、数多く
の変形の設計例がある。例示且つ限らないものとして、
いくつかのこれらの変形の設計例を図９乃至図13に底面
図で示す。図９では、一連の半径方向に配列されたスロ
ット又はスリット190が設けられる。図10では、一連の
ほぼ円弧形状のスリット192が設けられる。図11では、
曲げられたほぼ半径方向に配列されたスリット194が設
けられる。図12及び図13では、複数の孔又は開口196が
設けられ、図12に示す実施形態よりも図13に示す実施形
態に、より多くの開口が設けられる。スリット、スロッ
ト、孔又は開口を、ドリル加工、機械加工、EDM等のよ
うな在来の仕方で先端部材に形成することができる。
又、開口又はスリットの数、及び先端部材の端でのそれ
らの特定の配列は、自由裁量の中の要因の数及び当業者
（例えばプラスチック材料の種類、プラスチック材料の
粘性、ガス及びプラスチック材料の圧力、サイクル時間
及び段階）に依る。開口又はスリットは、上述したよう
に、先細り、末広り、又は平行な側部即ち表面を有して
も良い。
ブッシングの更なる実施形態を図21に示す。この図式
的な代表例では、ブッシング280が、中央通路284を有す
る本体部材と先端部材286とを有する。ブッシングは、
好ましくは、移動可能なピン部材288とゲート付きオリ
フィス290とを有するバルブゲートブッシングである。
ガス補助射出成形法のためのガスをアダプター部材又は
プラグ292によって中央通路に導入する。アダプター部
材は１次ガス通路及び圧縮ガス源（図示せず）に連結さ
れる。
アダプター部材は複数の小直径孔又はチャンネル294
を有する（２つとも図21の例として示されている）。変
形例として、チャンネル294をアダプター292内の１つの
環状チャンネルによって置き換えても良い。孔又はチャ
ンネルの端は、上述したガス導入孔と実質的に同じ大き
さ即ち直径を有する。これに関して、プラスチックの流
れ又は金型キャビティへの注入ガスの流入を可能にし、
それと同時に逆流、開口へのプラスチックの詰まり又は
塞ぎを防止することに関して、アダプター292は任意の
上述した種々の実施形態又は機構を備えることができ
る。
好ましい実施形態の説明 本発明の実施形態を図14乃至図17に示す。図14では、
ブッシング200が、端204を有するシャンク又は本体部材
202を有し、端204は金型206の壁及び対応する金型キャ
ビティと面一に位置決めされる。本体部材は中央通路20
8有し、そこに移動可能なゲートピン部材210が位置決め
される。ピン部材210及びブッシング本体202は、それぞ
れバルブゲート面212、214を有する。（図１に示したモ
ーター24のような）モーター機構によるピン部材210の
軸線方向移動は金型キャビティへのオリフィス216を開
いたり閉じたりし、かくして、金型キャビティへのプラ
スチック材料の流れを選択的に許したり阻止したりす
る。図14では、例示の容易さのために、ピン及びオリフ
ィスを簡単に間隔を隔てて示したが、実際の実施では、
ピン及びオリフィスはしばしば互いにより密接して位置
し、バルブを開閉するピンの垂直方向移動は0.10インチ
乃至0.20インチの程度である。
キャビティ即ちねじ付きボア218がブッシング本体部
材202の端部に設けられる。ガス通路220がブッシング本
体からキャビティ218への圧縮ガス源を設ける。（図15
（拡大図）及び図14A（横断面図）にもっと良く示し
た）複数のディスク又はワッシャー部材222がキャビテ
ィ218にねじ込まれて固着される。
ディスク又はワッシャー222は、好ましくはスチール
のような金属材料からなる薄い円形板であり、各々が１
又は２以上の開口又は孔224及び凹部226を有する。ディ
スクの周辺又は縁の周りの材料228のリッジが、ガスを
凹部226へ、そして凹部226の中を自由に流れさせる。
又、図14及び図14Aに示すように、最も外側のディスク
又はワッシャー222′は、好ましくは、相当する凹部又
はリッジを備えず、又、開口又は孔224′を有しても良
いし、有さなくても良い。操作の際、通路220からのガ
スは室又はマニホールド領域230に流入し、一連のディ
スク224の開口224を通過して、凹部226から中央通路208
へ通る。（もし孔224′も設けられているならば、いく
らかのガスは金型キャビティにも直接流れるであろ
う。） 凹部226は、好ましくは、積重ねられたディスク部材2
22間の薄いスリット又はスロットとして形成され、凹部
226を各ディスクの片側又は両側に設けることができ
る。凹部又はスリットの厚さ“T"は、好ましくは、上述
した他の実施形態の細いスリット又はスロットの寸法と
同じである。
ガス又は流体を、成形部品から、金型キャビティに導
入された通路と同じ通路を通して排除する又は排出する
ことができる。変形例として、中央の移動可能なピン部
材211をピン部材210内に設け、ガスを解放するために移
動可能なピン部材を軸線方向に移動させるか、その軸線
を中心に回転させるかのいずれかをさせることができ
る。
本発明と共に利用することができるディスク又はワッ
シャー部材240、242の他の実施形態を図16、図17に示
す。これらの実施形態では、中央凹部又はスロットは、
突起したリブ又はリッジ244、246によっていくつかの部
分又は領域に分割される。リブ又はリッジは、細いスリ
ット又はスロットを所定寸法に維持するようにするため
に、隣接したディスク部材間の追加の支持構造をなす。
これにより、所望量のガスを標準ディスク構造の中に流
れさせ、金型キャビティ内のプラスチック製品の射出成
形を助ける。
リブ又はリッジを在来の方法によってワッシャーに形
成しても良い。リブを押付け又は機械形成法によって浮
き出させても良い。リブは、リブ間の領域を機械加工し
て取除くことによって形成することもできる。均一か無
秩序かのいずれかのよじれた又は「波状」形状をもった
ワッシャーを設けることもできる。
現時点での本発明の好ましい実施形態を図20に示す。
バルブゲートブッシング250が中央プラスチック材料通
路252と、本体又はシャンク部材256内のガス通路254と
を有する。移動可能なバルブゲートピン部材258が通路2
52に配置される。本体部材の遠位端部260はキャビティ
又はボア262を有する。２又は３以上のディスク又はワ
ッシャー部材264がキャビティに位置決めされる。これ
らのディスク部材264は上述したディスク部材222と同様
であり、少なくとも１つの軸線方向の開口又は孔224と
中央凹部226とを有するが、雄ねじはない。ディスク部
材264をキャビティ262に位置決めした後、更なるディス
ク部材266が、ディスク264を適所に保持するためにキャ
ビティ262の外端にねじ込まれて固着される。
ディスク部材264の開口224を軸線方向に整列させ、且
つ／又それらを通路254の端と整列させるために、位置
決めピン又はロッド270のような在来の整列機構又は技
術を利用することができる。本発明のこれらの実施形態
の上記説明から明瞭であるはずであるように、使用すべ
きディスク又はワッシャー部材の数、各ディスク部材の
開口又は孔の数、凹部又はリッジの種類、及び通路254
と積重ねられたディスク部材との間のマニホールドキャ
ビティの有無は、操作者の自由裁量と経験に依る。
上述した他の実施形態におけるように、ワッシャー内
又はワッシャー間のスリット又は開口は、先細、末広が
り、又は平行な表面と、0.0001乃至0.0100インチの範囲
内の寸法とを有する。ワッシャーを、打ち出し、摩滅又
はその他の在来方法によって形成することもできる。
できるだけ清浄又は純粋な形態のガスを供給し且つ／
又捕捉するために、フィルターをガス又は流体の流入及
び流出通路に設けるのが好ましい。そのようなフィルタ
ーを、例えば図20に示し、参照番号253によって指示す
る。又、金型キャビティからのガスの排除のために、ピ
ン258は、その内側に位置決めされた（図14に示したピ
ン211と同様の）小直径の移動可能な第２ピン部材を有
しても良い。第２ピン部材を、ガスの排気用通路を開く
ために、軸線方向に移動させるようになっていても良い
し、その軸線を中心に回転させるようになっていても良
い。
上述の議論は本発明の例示の実施形態を開示し説明す
る。当業者は、種々の変化例、変更例、及び変形例を、
以下の請求の範囲に定義された本発明の精神及び範囲か
ら逸脱すること無しに作ることができることを、そのよ
うな議論から、そして添付図面及び請求の範囲から容易
に認識するであろう。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−253911（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−211425（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−47572（ＪＰ，Ａ) 米国特許5030076（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/84

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ガス補助射出成形に使用するための装置で
    あって、 第１入口端と第２出口端とを有する本体部材と、前記第
    ２端のキャビティと、前記第１端から延び且つ前記キャ
    ビティに通じる第１中央材料通路と、 前記キャビティに通じる、前記ガス用の前記本体部材内
    の通路と、 前記キャビティ内に位置決めされた複数の実質的に平ら
    な薄いディスク部材と、を有し、 前記ディスク部材の各々は、前記第１中央通路と同軸で
    あり且つそれから延びる第２中央材料通路を形成する中
    央孔を有し、 前記ディスク部材は、長手方向開口を有し、且つ、前記
    キャビティ内のガスを前記第２中央材料通路に流通させ
    るための半径方向に延びる開口を前記ディスク間に有
    し、 前記半径方向に延びる開口は0.0001インチ乃至0.0100イ
    ンチの厚さを有し、且つ溶融プラスチック材料の流入を
    阻止するのに十分薄いけれども、ガスの流れを許すのに
    十分な寸法を有する、 前記装置。
  2. 【請求項２】前記キャビティは前記ディスク部材に隣接
    したマニホールド空間を有する、請求の範囲第１項に記
    載の装置。
  3. 【請求項３】前記半径方向に延びる開口は薄いスリット
    通路である、請求の範囲第１項に記載の装置。
  4. 【請求項４】前記ディスク部材の少なくとも１つは、ガ
    スの流れのために前記長手方向開口の１つを構成する第
    ２孔を有し、該第２孔は前記中央孔から半径方向に片寄
    せて位置決めされる、請求の範囲第１項に記載の装置。
  5. 【請求項５】前記第２中央材料通路と合致するための、
    前記中央通路に移動可能に位置決めされたピン部材を更
    に有し、該ピン部材は、前記第２中央材料通路の中を通
    る溶融プラスチック材料の流れを許し又は阻止するバル
    ブ部材として作用する、請求の範囲第１項に記載の装
    置。
  6. 【請求項６】ガスを前記ピン部材から排出するために、
    前記ピン部材内に位置決めされた排出部材を更に有す
    る、請求の範囲第５項に記載の装置。
  7. 【請求項７】前記装置はスプルーブッシングである、請
    求の範囲第１項に記載の装置。
  8. 【請求項８】前記装置は機械ノズルである、請求の範囲
    第１項に記載の装置。
  9. 【請求項９】前記ガス通路に位置決めされたフィルター
    部材を更に有する、請求の範囲第１項に記載の装置。
  10. 【請求項１０】少なくとも２つのディスク部材が設けら
    れ、該ディスク部材の少なくとも１つは前記キャビティ
    にねじ込まれる、請求の範囲第１項に記載の装置。
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