JP7058295B2

JP7058295B2 - Valve gate system

Info

Publication number: JP7058295B2
Application number: JP2020026852A
Authority: JP
Inventors: 悟井ノ上; 景志河原; 正己大角; 成夫盛満; 慎也榎木田
Original assignee: Sodick Co Ltd
Current assignee: Sodick Co Ltd
Priority date: 2020-02-20
Filing date: 2020-02-20
Publication date: 2022-04-21
Anticipated expiration: 2040-02-20
Also published as: JP2021130249A

Description

本発明は、樹脂成形材料を成形する金型装置において、溶融状態の樹脂成形材料を金型装置のキャビティに供給し、またその供給を断つために設けられるバルブゲートシステムに関するものである。 The present invention relates to a valve gate system provided for supplying a molten resin molding material to a cavity of the mold device and cutting off the supply in the mold device for molding the resin molding material.

従来、例えば特許文献１～４に示されているように、樹脂成形材料を成形する金型装置が知られている。この種の金型装置においては、溶融状態の樹脂成形材料を金型装置のキャビティに供給し、またその供給を断つために、溶融樹脂成形材料を上流端から受け入れて、該溶融樹脂成形材料が流出する下流端まで導く成形材料通路が形成されたゲート部材と、上記成形材料通路の下流端を開閉するバルブピンとを備えてなるバルブゲートシステムが広く用いられている。特許文献１～４にはそのようなバルブゲートシステムの例も示されている。 Conventionally, as shown in, for example, Patent Documents 1 to 4, a mold device for molding a resin molding material is known. In this type of mold device, the molten resin molding material is supplied to the cavity of the mold device in a molten state, and in order to cut off the supply, the molten resin molding material is received from the upstream end, and the molten resin molding material is used. A valve gate system including a gate member having a molding material passage leading to the downstream end of the outflow and a valve pin for opening and closing the downstream end of the molding material passage is widely used. Patent Documents 1 to 4 also show examples of such a valve gate system.

上記構成を有するバルブゲートシステムにおいては、通常、ゲート部材に形成された成形材料通路内に配されたバルブピンをその長手方向、つまり成形材料通路が延びる方向に移動させることによって、成形材料通路の下流端（ゲート）を開閉するようにしている。そしてバルブピンを上述のように移動させるための駆動手段としては、従来、エアシリンダや油圧シリンダ等からなるシリンダ装置や、モータが多く適用されている。特許文献１には、バルブピン駆動手段としてシリンダ装置を適用したバルブゲートシステムの例が示されている。また特許文献２～４にはバルブピン駆動手段としてモータを適用したバルブゲートシステムの例が示されている。 In a valve gate system having the above configuration, usually, a valve pin arranged in a molding material passage formed in a gate member is moved in the longitudinal direction thereof, that is, in a direction in which the molding material passage extends, thereby downstream of the molding material passage. The end (gate) is opened and closed. As a driving means for moving the valve pin as described above, a cylinder device composed of an air cylinder, a hydraulic cylinder, or the like, or a motor has been widely applied. Patent Document 1 shows an example of a valve gate system to which a cylinder device is applied as a valve pin driving means. Further, Patent Documents 2 to 4 show an example of a valve gate system to which a motor is applied as a valve pin driving means.

特許文献２～４の中でも特に特許文献２には、バルブピンの側外方にモータを配置すると共に、バルブピンの接線方向に延在する伝達部材を設け、この伝達部材をモータによってその延在方向に移動させ、この移動をカム手段によってバルブピンの長手方向の移動に変換して、バルブピンに伝達させるようにしたバルブゲートシステムの例が示されている。また特許文献３および４には、回転軸がバルブピンの中心軸と向かい合う状態にモータを配置し、モータの回転軸に同軸に連結した雄ねじ部と、バルブピンに同軸に連結すると共に上記雄ねじ部と螺合する雌ねじ部とを設け、モータの回転駆動によって雌ねじ部をネジ軸方向に移動させてバルブピンを同方向に移動させるようにしたバルブゲートシステムの例が示されている。 Among Patent Documents 2 to 4, in Patent Document 2, a motor is arranged on the outer side of the valve pin, and a transmission member extending in the tangential direction of the valve pin is provided, and the transmission member is extended in the extending direction by the motor. An example of a valve gate system is shown in which a movement is made and this movement is converted into a longitudinal movement of the valve pin by a cam means to be transmitted to the valve pin. Further, in Patent Documents 3 and 4, the motor is arranged so that the rotating shaft faces the central axis of the valve pin, and the male threaded portion coaxially connected to the rotating shaft of the motor and the male threaded portion coaxially connected to the valve pin and screwed with the male threaded portion. An example of a valve gate system is shown in which a matching female thread portion is provided and the female thread portion is moved in the screw axis direction by rotational drive of a motor to move the valve pin in the same direction.

特許第４２２８０５９号公報Japanese Patent No. 4228059 特開２００３－３９５０１号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-39501 特開平６－１１４８８７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-114887 実開平６－３４９２３号公報Jitsukaihei 6-34923 Gazette

特許文献１に示されたバルブゲートシステムにおいては、バルブピン駆動手段としてシリンダ装置を適用しているので、バルブピンの位置を検出する手段を付加することが困難であり、そのためバルブピンの開閉制御は一般にオープン制御でなされている。そこでこの種のバルブゲートシステムにおいては、バルブピンの移動位置（開閉位置）の制御の精度が低くなりがちであるという問題が認められている。 In the valve gate system shown in Patent Document 1, since the cylinder device is applied as the valve pin driving means, it is difficult to add a means for detecting the position of the valve pin, and therefore the valve pin open / close control is generally open. It is done in control. Therefore, in this type of valve gate system, there is a problem that the accuracy of controlling the movement position (opening / closing position) of the valve pin tends to be low.

特許文献２～４に示されたバルブゲートシステムによれば、バルブピン駆動手段としてモータを適用しているので、モータ回転軸の回転量を検出するロータリエンコーダ等を付加することにより、上記の問題を防止可能である。しかし、特許文献２に示されたバルブゲートシステムにおいては、モータの駆動力をバルブピンまで伝達する機構が複雑で、大型化しやすいという問題が認められる。それに対して、特許文献３や４に示されたバルブゲートシステムによれば、モータの駆動力をバルブピンまで伝達する機構を簡素化かつ小型化することも容易である。しかし、特許文献３や４に示されたバルブゲートシステムにおいては、前述した雄ねじ部と雌ねじ部とを金型内に収めることが難しいので、それらのねじ部からなる機構および、この機構に連結するモータを金型の外に配設せざるを得ず、そのために金型装置が大型化するという問題が認められている。 According to the valve gate system shown in Patent Documents 2 to 4, a motor is applied as a valve pin driving means. Therefore, the above problem can be solved by adding a rotary encoder or the like that detects the rotation amount of the motor rotation shaft. It can be prevented. However, in the valve gate system shown in Patent Document 2, there is a problem that the mechanism for transmitting the driving force of the motor to the valve pin is complicated and the size tends to be large. On the other hand, according to the valve gate system shown in Patent Documents 3 and 4, it is easy to simplify and downsize the mechanism for transmitting the driving force of the motor to the valve pin. However, in the valve gate system shown in Patent Documents 3 and 4, it is difficult to fit the male-threaded portion and the female-threaded portion described above in the mold. It is recognized that the motor has to be arranged outside the mold, which causes the mold device to become large in size.

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、バルブピン駆動手段としてモータを適用した上で、構成が簡単で、金型装置の大型化を回避できるバルブゲートシステムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a valve gate system in which a motor is applied as a valve pin driving means, the configuration is simple, and the size of the mold device can be avoided. do.

本発明によるバルブゲートシステムは、
樹脂成形材料を成形する金型装置におけるバルブゲートシステムであって、
溶融樹脂成形材料を上流端から受け入れて、該溶融樹脂成形材料が流出する下流端まで導く成形材料通路が形成されたゲート部材と、
上記成形材料通路の下流端を開閉するバルブピンと、
を有するバルブゲートシステムにおいて、
サーボモータと、
バルブピンの中心軸の延長上に配置された軸であって、軸の径外方に突出した柱状の係合部を有し、上記サーボモータの回転軸に連結して該サーボモータの駆動により軸周りに回転するカム操作軸と、
このカム操作軸の係合部と係合する螺旋形状のカム溝を周壁部に有する筒状のカム部材であって、バルブピンの中心軸の延長上に筒軸が有る状態に配置されて該バルブピンと連結され、カム操作軸の回転に伴って筒軸方向に移動するカム部材と、
上記カム操作軸および上記カム部材を周壁部内に収容し、該周壁部の内面に、前記カム操作軸並びに前記カム部材の中心軸と平行な方向に延びる案内溝を有するハウジングと、
上記カム部材の外周面上に突設され、上記カム溝が形成されている部分では途切れていて、上記案内溝内に収められる案内凸部と、
を含んで構成されたことを特徴とするものである。 The valve gate system according to the present invention is
A valve gate system in a mold device that molds resin molding materials.
A gate member having a molding material passage that receives the molten resin molding material from the upstream end and guides the molten resin molding material to the downstream end where the molten resin molding material flows out.
A valve pin that opens and closes the downstream end of the molding material passage,
In a valve gate system with
Servo motor and
A shaft arranged on an extension of the central shaft of the valve pin, having a columnar engaging portion protruding outward from the diameter of the shaft, connected to the rotating shaft of the servomotor, and driven by the servomotor. A cam operating shaft that rotates around,
A tubular cam member having a spiral cam groove on the peripheral wall that engages with the engaging portion of the cam operating shaft, and is arranged so that the tubular shaft is on the extension of the central shaft of the valve pin. A cam member that is connected to and moves in the direction of the cylinder axis as the cam operation shaft rotates.
A housing in which the cam operating shaft and the cam member are housed in the peripheral wall portion, and the inner surface of the peripheral wall portion has a guide groove extending in a direction parallel to the cam operating shaft and the central axis of the cam member .
A guide convex portion that is projected onto the outer peripheral surface of the cam member and is interrupted at the portion where the cam groove is formed, and is housed in the guide groove.
It is characterized by being configured to include.

なお、上記サーボモータの回転軸とカム操作軸との「連結」とは、それら両者が直接連結していることは勿論ながら、両者が間に何かの部材を介して間接的に連結していることも含むものとする。その点は、カム部材とバルブピンとの「連結」に関しても同様とする。 The "connection" between the rotation shaft of the servomotor and the cam operation shaft means that they are directly connected, of course, but they are indirectly connected via some member in between. It also includes the fact that there is. The same applies to the "connection" between the cam member and the valve pin.

また、上記のゲート部材には、成形材料通路の少なくとも一部を外側から取り囲み、供給された冷却媒体を流通させる冷却媒体通路が穿設されていることが望ましい。 Further, it is desirable that the gate member is provided with a cooling medium passage that surrounds at least a part of the molding material passage from the outside and allows the supplied cooling medium to flow.

本発明によるバルブゲートシステムにおいては、軸の径外方に突出した係合部を有し、サーボモータの回転軸に連結して該サーボモータの駆動により軸周りに回転するカム操作軸と、このカム操作軸の回転に伴って筒軸方向に移動するカム部材とが、サーボモータの回転軸とバルブピンの中心軸との間に、それらの軸も含んで同軸上に直列に配置されているので、簡単な構成とすることができる。そして、上記の係合部とカム溝との間で係合を果たしているカム操作軸およびカム部材は、共にハウジング内に収容されているので、ハウジング共々金型装置内に配設することも容易である。そのようにカム操作軸およびカム部材を配設すれば、金型装置が徒に大型化することを防止できる。 In the valve gate system according to the present invention, a cam operating shaft having an engaging portion protruding outward from the diameter of the shaft, connected to the rotating shaft of the servomotor, and rotated around the shaft by the drive of the servomotor, and the cam operating shaft thereof. Since the cam member that moves in the direction of the cylinder axis with the rotation of the cam operation shaft is arranged in series coaxially between the rotation shaft of the servomotor and the central shaft of the valve pin, including those shafts. , Can be a simple configuration. Since the cam operating shaft and the cam member that are engaged between the engaging portion and the cam groove are both housed in the housing, it is easy to dispose of the housing together in the mold device. Is. By arranging the cam operation shaft and the cam member in this way, it is possible to prevent the mold device from becoming unnecessarily large.

本発明の一実施形態によるバルブゲートシステムを備えた金型装置を示す平面図Top view showing a mold apparatus provided with a valve gate system according to an embodiment of the present invention. 上記金型装置を示す側断面図Side sectional view showing the above mold device 上記バルブゲートシステムを示す側断面図Side sectional view showing the above valve gate system 上記バルブゲートシステムの全体形状を示す斜視図A perspective view showing the overall shape of the valve gate system. 上記バルブゲートシステムの要部を示す側面図Side view showing the main part of the valve gate system

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態によるバルブゲートシステムを備えた金型装置１を示す平面図であり、図２は図１中のＡ－Ａ線に沿った部分の側断面形状を示す側断面図である。金型装置１は基本的に、固定側金型１０と可動側金型２０とから構成されている。可動側金型２０は図示外の駆動装置により、固定側金型１０に対して接近、離間するように、つまり図２中で上下方向に往復移動可能とされている。この図２では、可動側金型２０が固定側金型１０に対して密接した状態を示しており、この状態下では両金型１０および２０によって樹脂成形用のキャビティＣが形成される。固定側金型１０の内部には、各キャビティＣに対応させて１つのバルブゲートシステム３０が配置されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing a mold device 1 provided with a valve gate system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side showing a side cross-sectional shape of a portion along the line AA in FIG. It is a sectional view. The mold device 1 is basically composed of a fixed-side mold 10 and a movable-side mold 20. The movable side mold 20 can be reciprocated in the vertical direction in FIG. 2 so as to approach and separate from the fixed side mold 10 by a drive device (not shown). FIG. 2 shows a state in which the movable side mold 20 is in close contact with the fixed side mold 10, and under this state, the cavity C for resin molding is formed by both the molds 10 and 20. Inside the fixed-side mold 10, one valve gate system 30 is arranged corresponding to each cavity C.

固定側金型１０の最上部には、図示外の樹脂供給装置に接続された射出シリンダ１１が配設されている。樹脂供給装置から射出シリンダ１１に供給された溶融樹脂１２は、マニホールド１３を流通した後、該マニホールド１３から各キャビティ用に分岐された成形材料通路１４を経て、バルブゲートシステム３０に送られる。バルブゲートシステム３０は概略円柱状のゲート部材（ゲートブロック）３１を含むものであり、このゲート部材３１の中心部には全長に亘って延びる成形材料通路３２が形成されている。成形材料通路３２は上記成形材料通路１４と連通されており、該成形材料通路３２の図中の下端部は後述する機構によって開閉可能とされている。成形材料通路１４を経て成形材料通路３２内にその上端側から供給された溶融樹脂１２は、キャビティＣが形成された状態下で成形材料通路３２が開かれるとキャビティＣ内に供給される。 An injection cylinder 11 connected to a resin supply device (not shown) is arranged at the uppermost portion of the fixed-side mold 10. The molten resin 12 supplied from the resin supply device to the injection cylinder 11 flows through the manifold 13 and then is sent to the valve gate system 30 via the molding material passage 14 branched from the manifold 13 for each cavity. The valve gate system 30 includes a substantially columnar gate member (gate block) 31, and a molding material passage 32 extending over the entire length is formed at the center of the gate member 31. The molding material passage 32 communicates with the molding material passage 14, and the lower end portion of the molding material passage 32 in the drawing can be opened and closed by a mechanism described later. The molten resin 12 supplied from the upper end side into the molding material passage 32 via the molding material passage 14 is supplied into the cavity C when the molding material passage 32 is opened while the cavity C is formed.

キャビティＣ内に供給された溶融樹脂１２は、その後に固化して樹脂成形品となる。こうして樹脂成形品が得られると、可動側金型２０は固定側金型１０から離間する方向、つまり図２中で下方に移動される。可動側金型２０が固定側金型１０から離間すると、プッシュ部２１ａを有するプッシャ２１が可動側金型２０内でキャビティＣ内に進入する方向、つまり図２中で上方に移動される。樹脂成形品は、移動したこのプッシャ２１のプッシュ部２１ａにより押されて、可動側金型２０から外に排出される。 The molten resin 12 supplied into the cavity C is subsequently solidified to become a resin molded product. When the resin molded product is obtained in this way, the movable side mold 20 is moved in a direction away from the fixed side mold 10, that is, downward in FIG. When the movable side mold 20 is separated from the fixed side mold 10, the pusher 21 having the push portion 21a is moved upward in the movable side mold 20 in the direction of entering the cavity C, that is, in FIG. The resin molded product is pushed by the push portion 21a of the moved pusher 21, and is discharged to the outside from the movable side mold 20.

なお本実施形態では、溶融樹脂１２は一例として熱硬化型樹脂であり、キャビティＣ内に供給された後に例えば１８０℃程度に加熱されて固化する。この溶融樹脂１２は、ゲート部材３１内で固化することは避けなければならない。そのためにゲート部材３１内には、溶融樹脂１２の温度を例えば２０℃程度に保つための冷却手段が設けられているが、その手段については後に詳しく説明する。なお、その冷却手段は、固定側金型１０内に形成された冷却媒体通路を含んで構成されている。図２では、図中右側のゲート部材３１に対して設けられた１つの冷却媒体通路１５の高さ位置が示されるように、特別にこの冷却媒体通路１５周りの部分については、図１中のＢ－Ｂ線に沿った面の側断面形状を示している。 In the present embodiment, the molten resin 12 is a thermosetting resin as an example, and after being supplied into the cavity C, it is heated to, for example, about 180 ° C. and solidified. The molten resin 12 must be avoided from solidifying in the gate member 31. Therefore, a cooling means for keeping the temperature of the molten resin 12 at, for example, about 20 ° C. is provided in the gate member 31, and the means will be described in detail later. The cooling means includes a cooling medium passage formed in the fixed-side mold 10. In FIG. 2, as shown by the height position of one cooling medium passage 15 provided with respect to the gate member 31 on the right side in the drawing, the portion around the cooling medium passage 15 is specially shown in FIG. The side cross-sectional shape of the surface along the BB line is shown.

次に図３～図５を参照して、バルブゲートシステム３０について詳しく説明する。図３は、このバルブゲートシステム３０の外形を示す斜視図であり、図４はバルブゲートシステム３０を、図１中のＡ－Ａ線に沿った部分で切断して示す側断面図である。これらの図に示される通りバルブゲートシステム３０は、先に説明したゲート部材３１に加えて、サーボモータ３３、カム操作軸３４、カム部材３５、ハウジング３６およびバルブピン３７を設けて構成されている。 Next, the valve gate system 30 will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 5. FIG. 3 is a perspective view showing the outer shape of the valve gate system 30, and FIG. 4 is a side sectional view showing the valve gate system 30 cut along a portion along the line AA in FIG. As shown in these figures, the valve gate system 30 includes a servomotor 33, a cam operation shaft 34, a cam member 35, a housing 36, and a valve pin 37 in addition to the gate member 31 described above.

サーボモータ３３の回転軸３３ａは、概略円柱状のカム操作軸３４と同軸に連結されている。本実施形態において、回転軸３３ａはカム操作軸３４と直接連結されているが、それら両者は間に別の部材を介して間接的に連結されても構わない。カム部材３５は概略円筒状に形成されたものであり、上記カム操作軸３４はこのカム部材３５の内部に、同軸状態に組み合わせて配置されている。図５は、このように組み合わされたカム操作軸３４とカム部材３５とを示すものであり、以下この図５も参照してカム操作軸３４およびカム部材３５について詳しく説明する。 The rotation shaft 33a of the servomotor 33 is coaxially connected to the cam operation shaft 34 having a substantially columnar shape. In the present embodiment, the rotating shaft 33a is directly connected to the cam operating shaft 34, but both of them may be indirectly connected to each other via another member. The cam member 35 is formed in a substantially cylindrical shape, and the cam operating shaft 34 is arranged inside the cam member 35 in a coaxial state. FIG. 5 shows the cam operating shaft 34 and the cam member 35 that are combined in this way, and the cam operating shaft 34 and the cam member 35 will be described in detail with reference to FIG. 5 below.

カム操作軸３４は、その外周面から径外方に突出した、例えば２個の係合部３４ａを有している。これらの係合部３４ａは、互いに１８０°（度）の角度間隔を置いて配置されている。一方カム部材３５は、周壁部に螺旋形状のカム溝３５ａを有するものであり、このカム溝３５ａには上記２個の係合部３４ａがそれぞれ係合している。カム部材３５の先端側、つまりサーボモータ３３と反対側にはバルブピン連結部３５ｂが形成され、バルブピン３７はこのバルブピン連結部３５ｂに連結されている。本実施形態において、バルブピン３７はこうしてカム部材３５と直接連結されているが、それら両者は間に別の部材を介して間接的に連結されても構わない。またカム部材３５の外周面上には、互いに１８０度の角度間隔を置いて２本の案内凸部３５ｃが突設されている。なおこれらの案内凸部３５ｃはそれぞれ、カム溝３５ａが形成されている部分では途切れた状態となっている。 The cam operating shaft 34 has, for example, two engaging portions 34a protruding outward in diameter from the outer peripheral surface thereof. These engaging portions 34a are arranged at an angle interval of 180 ° (degrees) from each other. On the other hand, the cam member 35 has a spiral cam groove 35a on the peripheral wall portion, and the two engaging portions 34a are engaged with the cam groove 35a, respectively. A valve pin connecting portion 35b is formed on the tip end side of the cam member 35, that is, on the side opposite to the servomotor 33, and the valve pin 37 is connected to the valve pin connecting portion 35b. In the present embodiment, the valve pin 37 is thus directly connected to the cam member 35, but both of them may be indirectly connected to each other via another member. Further, on the outer peripheral surface of the cam member 35, two guide convex portions 35c are projected so as to be spaced apart from each other at an angle of 180 degrees. It should be noted that each of these guide convex portions 35c is in a state of being interrupted at the portion where the cam groove 35a is formed.

以上の通りにしてサーボモータ３３の回転軸３３ａ、カム操作軸３４、カム部材３５は、バルブピン３７の中心軸の延長上に中心軸が有る状態に配置されている。カム操作軸３４およびカム部材３５は、上述のように互いに係合した状態で、ハウジング３６の概略円筒状の部分内に収容されている。ハウジング３６の周壁部の内面には、図４に示すように、それぞれカム操作軸３４およびカム部材３５の中心軸と平行な方向に延びる２本の案内溝３６ａが、互いに１８０度の角度間隔を置いて形成されている（図４では、一方の案内溝３６ａのみ表示）。カム部材３５に形成された上記２本の案内凸部３５ｃは、それぞれこの案内溝３６ａ内に収められている。 As described above, the rotary shaft 33a, the cam operation shaft 34, and the cam member 35 of the servomotor 33 are arranged so that the central shaft is on the extension of the central shaft of the valve pin 37. The cam operating shaft 34 and the cam member 35 are housed in a substantially cylindrical portion of the housing 36 in a state of being engaged with each other as described above. As shown in FIG. 4, on the inner surface of the peripheral wall portion of the housing 36, two guide grooves 36a extending in a direction parallel to the central axis of the cam operation shaft 34 and the cam member 35, respectively, have an angular distance of 180 degrees from each other. It is formed by placing it (in FIG. 4, only one guide groove 36a is displayed). The two guide protrusions 35c formed on the cam member 35 are housed in the guide grooves 36a, respectively.

そこでカム部材３５はハウジング３６内において、回転することは不可能で、その筒軸方向に移動することは可能とされている。したがって、このカム部材３５内でカム操作軸３４が回転された場合、カム部材３５はカム操作軸３４の回転に伴って筒軸方向に直線移動する。この直線移動の方向は、カム操作軸３４の回転方向に応じて、つまりサーボモータ３３の回転駆動方向に応じて変化する。こうしてカム部材３５が直線移動すれば、該カム部材３５に連結されているバルブピン３７も同じように直線移動する。 Therefore, the cam member 35 cannot rotate in the housing 36, and can move in the axial direction thereof. Therefore, when the cam operating shaft 34 is rotated in the cam member 35, the cam member 35 linearly moves in the tubular axis direction with the rotation of the cam operating shaft 34. The direction of this linear movement changes according to the rotation direction of the cam operation shaft 34, that is, according to the rotation drive direction of the servomotor 33. When the cam member 35 moves linearly in this way, the valve pin 37 connected to the cam member 35 also moves linearly in the same manner.

以上の実施の形態のバルブゲートシステムにおけるカム操作軸３４とカム部材３５の構成は、いわゆる「直進ヘリコイド」の構成に似ており、係合部３４ａは、ヘリコイドピンの役割を果たす。本実施の形態のバルブゲートシステムは、バルブピンの直進の移動距離を長くすることが難しいが、バルブの開閉に必要な移動距離を満足し、ネジ機構では困難である、回転運動を直進運動に変換する機構を金型内に収容することが比較的容易であり、もってバルブゲートのおおよそ全体を金型の中に収容することを可能にし、バルブゲートシステムの金型装置をよりコンパクトで省スペースにすることができるとともに、金型装置の外側に設けられる部材が少なく、設置に対する制約を少なくする点で有利である。また、バルブピンの制御をより正確に行なうようにすることができ、確実な動作を行なうことができる点で有利である。 The configuration of the cam operating shaft 34 and the cam member 35 in the valve gate system of the above embodiment is similar to the configuration of a so-called "straight helicoid", and the engaging portion 34a serves as a helicoid pin. In the valve gate system of the present embodiment, it is difficult to lengthen the straight movement distance of the valve pin, but it satisfies the movement distance required for opening and closing the valve, and it is difficult with the screw mechanism. It is relatively easy to house the mechanism in the mold, which makes it possible to house almost the entire valve gate in the mold, making the mold device of the valve gate system more compact and space-saving. In addition, there are few members provided on the outside of the mold device, which is advantageous in that there are few restrictions on installation. Further, it is advantageous in that the valve pin can be controlled more accurately and a reliable operation can be performed.

ゲート部材３１は中心部に、その全長に亘って延びる前述の成形材料通路３２を有している。バルブピン３７は、その先端がテーパ状に形成されたものであり、上記成形材料通路３２内に収められている。なおバルブピン３７には、その先端に近い位置においてピストン部３８が固定されている。そしてゲート部材３１の成形材料通路３２には、その内径が拡大された拡径部３９が形成されており、上記ピストン部３８はこの拡径部３９内に収容されている。ピストン部３８は拡径部３９内において、拡径部３９の周壁に沿って摺動可能とされている。それによりバルブピン３７は、成形材料通路３２の長手方向に対して傾斜することなく、該成形材料通路３２内で直線移動可能となっている。 The gate member 31 has the above-mentioned molding material passage 32 extending over the entire length thereof at the center thereof. The tip of the valve pin 37 is formed in a tapered shape, and is housed in the molding material passage 32. A piston portion 38 is fixed to the valve pin 37 at a position close to the tip thereof. A diameter-expanded portion 39 having an enlarged inner diameter is formed in the molding material passage 32 of the gate member 31, and the piston portion 38 is housed in the diameter-expanded portion 39. The piston portion 38 is slidable along the peripheral wall of the enlarged diameter portion 39 in the enlarged diameter portion 39. As a result, the valve pin 37 can move linearly in the molding material passage 32 without being inclined with respect to the longitudinal direction of the molding material passage 32.

先に図２を参照して説明した通り、溶融樹脂１２は成形材料通路３２内にその上端側から供給される。つまり図３において成形材料通路３２の上端が上流端であり、下端が下流端である。成形材料通路３２の下流端（ゲート）を形成しているゲート部材３１の下端部３１Ｇは、バルブピン３７の先端形状に合わせてテーパ状とされている。そこで、バルブピン３７が上述のように直線移動して下限位置に設定されると（図３の状態）成形材料通路３２が閉じられ、バルブピン３７が下限位置から所定量上昇した位置に設定されると成形材料通路３２が開かれる。 As described above with reference to FIG. 2, the molten resin 12 is supplied into the molding material passage 32 from the upper end side thereof. That is, in FIG. 3, the upper end of the molding material passage 32 is the upstream end, and the lower end is the downstream end. The lower end 31G of the gate member 31 forming the downstream end (gate) of the molding material passage 32 is tapered to match the shape of the tip of the valve pin 37. Therefore, when the valve pin 37 moves linearly as described above and is set to the lower limit position (state in FIG. 3), the molding material passage 32 is closed and the valve pin 37 is set to a position raised by a predetermined amount from the lower limit position. The molding material passage 32 is opened.

前述したようにバルブピン３７の直線移動方向は、サーボモータ３３の回転駆動方向に応じて変化する。そこで、サーボモータ３３の回転方向および回転量を制御してバルブピン３７の上下方向位置を変えて、成形材料通路３２を開閉することができる。本実施形態では図３に示すように、サーボモータ３３の回転軸３３ａの回転量を検出するロータリエンコーダ５０が設けられている。そこで、このロータリエンコーダ５０の出力に基づいてサーボモータ３３の回転方向および回転量をフィードバック制御して、バルブピンの移動位置を高精度に制御することが可能である。 As described above, the linear movement direction of the valve pin 37 changes according to the rotational drive direction of the servomotor 33. Therefore, it is possible to open and close the molding material passage 32 by controlling the rotation direction and the rotation amount of the servomotor 33 to change the vertical position of the valve pin 37. In this embodiment, as shown in FIG. 3, a rotary encoder 50 for detecting the amount of rotation of the rotation shaft 33a of the servomotor 33 is provided. Therefore, it is possible to feedback-control the rotation direction and the rotation amount of the servomotor 33 based on the output of the rotary encoder 50 to control the moving position of the valve pin with high accuracy.

以上説明した通り本実施形態のバルブゲートシステム３０は、サーボモータ３３の回転軸３３ａ、カム操作軸３４およびカム部材３５が、バルブピン３７の中心軸の延長上に中心軸が有る状態に配置されたものであって、モータの回転力を伝達部材によって方向を変えながら伝達する構成を有するバルブゲートシステムと比べれば、極めて簡単な構成となっている。また本実施形態のバルブゲートシステム３０においては、カム操作軸３４およびカム部材３５がハウジング３６内に収容されているので、カム操作軸３４およびカム部材３５をハウジング３６と共に金型装置１内に、より詳しくは固定側金型１０内に配置可能となっている。よってこのバルブゲートシステム３０を適用することにより、金型装置１を簡潔かつ小型に形成可能である。 As described above, in the valve gate system 30 of the present embodiment, the rotary shaft 33a of the servomotor 33, the cam operation shaft 34, and the cam member 35 are arranged so that the central shaft is on the extension of the central shaft of the valve pin 37. This is an extremely simple configuration as compared with a valve gate system having a configuration in which the rotational force of a motor is transmitted while changing the direction by a transmission member. Further, in the valve gate system 30 of the present embodiment, since the cam operating shaft 34 and the cam member 35 are housed in the housing 36, the cam operating shaft 34 and the cam member 35 are housed in the mold device 1 together with the housing 36. More specifically, it can be arranged in the fixed side mold 10. Therefore, by applying this valve gate system 30, the mold device 1 can be formed simply and compactly.

次に、ゲート部材３１内に形成された冷却媒体通路４０について説明する。冷却媒体通路４０は、図３において左右に分けて示される通り２系統設けられている。各系統の冷却媒体通路４０は、ゲート部材３１内において、図３中の下端部が閉じて上端部が互いに離れたＵ字状に穿設されている。ゲート部材３１には図４に示すように、互いに１８０度の角度間隔を置いて、２つの通路開口４１が形成されている。なお図４では一方の通路開口４１のみ表示している。また通路開口４１は図３では表示されないが、２系統の冷却媒体通路４０の上端近傍間において、図の手前側と奥側とに通路開口４１が有る状態となる。Ｕ字状に穿設された各系統の冷却媒体通路４０は、互いに離れている上端部の一方が一方の通路開口４１に接続し、上端部の他方が他方の通路開口４１に接続している。それらの通路開口４１にはそれぞれ、固定側金型１０内に形成された冷却媒体通路１５（図２に１つだけ表示）が接続される。 Next, the cooling medium passage 40 formed in the gate member 31 will be described. The cooling medium passage 40 is provided with two systems as shown separately on the left and right in FIG. The cooling medium passage 40 of each system is formed in the gate member 31 in a U shape in which the lower end portion in FIG. 3 is closed and the upper end portions are separated from each other. As shown in FIG. 4, the gate member 31 is formed with two passage openings 41 at an angle of 180 degrees from each other. In FIG. 4, only one passage opening 41 is displayed. Further, although the passage opening 41 is not shown in FIG. 3, there are passage openings 41 on the front side and the back side in the figure between the vicinity of the upper ends of the two systems of cooling medium passages 40. In the cooling medium passage 40 of each system formed in a U shape, one of the upper end portions separated from each other is connected to one passage opening 41, and the other end portion is connected to the other passage opening 41. .. A cooling medium passage 15 (only one is shown in FIG. 2) formed in the fixed-side mold 10 is connected to each of the passage openings 41.

そこで図４に矢印Ｗで示す通り、ある冷却媒体通路１５を通して供給された水等の冷却媒体は、１系統の冷却媒体通路４０に一方の通路開口４１から流入し、冷却媒体通路４０内をＵ字状に流れて、他方の通路開口４１から流出する。上記一方の通路開口４１および他方の通路開口４１は、別の１系統の冷却媒体通路４０に対しても共用されている。つまり、その別の１系統の冷却媒体通路４０においても、冷却媒体は上記と同じように流通する。以上説明の通り、２系統の冷却媒体通路４０が成形材料通路３２を外側から取り囲むように設けられていることにより、成形材料通路３２を流れる樹脂成形材料が良好に冷却され得る。 Therefore, as shown by an arrow W in FIG. 4, a cooling medium such as water supplied through a certain cooling medium passage 15 flows into the cooling medium passage 40 of one system from one passage opening 41, and U in the cooling medium passage 40. It flows in a shape and flows out from the other passage opening 41. The one passage opening 41 and the other passage opening 41 are also shared with respect to another cooling medium passage 40 of one system. That is, the cooling medium also circulates in the cooling medium passage 40 of the other system in the same manner as described above. As described above, since the two cooling medium passages 40 are provided so as to surround the molding material passage 32 from the outside, the resin molding material flowing through the molding material passage 32 can be satisfactorily cooled.

なお、上記冷却媒体通路４０が形成されているゲート部材３１は一般に、その外周面に嵌着されたＯリング等のシール部材を適宜介して、固定側金型１０内に配設される。また固定側金型１０内において、ゲート部材３１の長手方向中央位置近傍には、その上側と下側とを断熱する断熱部材が設けられることもある。それらのシール部材や断熱部材は本発明と直接的に関わるものではないので図示は省略しているが、必要に応じて従来公知のものを適宜採用することができる。 The gate member 31 on which the cooling medium passage 40 is formed is generally arranged in the fixed-side mold 10 via a seal member such as an O-ring fitted on the outer peripheral surface thereof. Further, in the fixed-side mold 10, a heat insulating member that insulates the upper side and the lower side of the gate member 31 may be provided in the vicinity of the center position in the longitudinal direction. Since these sealing members and heat insulating members are not directly related to the present invention, they are not shown, but conventionally known members can be appropriately adopted as needed.

１金型装置
１０固定側金型
１２溶融樹脂
１３マニホールド
１４成形材料通路
１５冷却媒体通路
２０可動側金型
２１プッシャ
２１ａプッシュ部
３０バルブゲートシステム
３１ゲート部材
３２成形材料通路
３３サーボモータ
３３ａサーボモータの回転軸
３４カム操作軸
３４ａカム操作軸の係合部
３５カム部材
３５ａカム部材のカム溝
３５ｂカム部材のバルブピン連結部
３５ｃカム部材の案内凸部
３６ハウジング
３６ａハウジングの案内溝
３７バルブピン
３８ピストン部
３９成形材料通路の拡径部
４０冷却媒体通路
４１通路開口
５０ロータリエンコーダ
Ｃキャビティ 1 Mold device 10 Fixed side mold 12 Molten resin 13 Manifold 14 Molding material passage 15 Cooling medium passage 20 Moving side mold 21 Pusher 21a Push part 30 Valve gate system 31 Gate member 32 Molding material passage 33 Servo motor 33a Servo motor Rotating shaft 34 Cam operating shaft 34a Cam operating shaft engaging part 35 Cam member 35a Cam member cam groove 35b Cam member valve pin connecting part 35c Cam member guide convex part 36 Housing 36a Housing guide groove 37 Valve pin 38 Piston part 39 Expansion part of molding material passage 40 Cooling medium passage 41 Passage opening 50 Rotary encoder C Cavity

Claims

A valve gate system in a mold device that molds resin molding materials.
A gate member having a molding material passage that receives the molten resin molding material from the upstream end and guides the molten resin molding material to the downstream end where the molten resin molding material flows out.
A valve pin that opens and closes the downstream end of the molding material passage,
In a valve gate system with
Servo motor and
A shaft arranged on an extension of the central shaft of the valve pin, having a columnar engaging portion protruding outward from the diameter of the shaft, connected to the rotating shaft of the servomotor, and driven by the servomotor. A cam operating shaft that rotates around the shaft,
A tubular cam member having a spiral cam groove on the peripheral wall portion that engages with the engaging portion of the cam operating shaft, and is arranged so that the tubular shaft is on an extension of the central shaft of the valve pin. A cam member that is connected to the valve pin and moves in the direction of the cylinder axis as the cam operating shaft rotates.
A housing in which the cam operating shaft and the cam member are housed in the peripheral wall portion, and the inner surface of the peripheral wall portion has a guide groove extending in a direction parallel to the cam operating shaft and the central axis of the cam member .
A guide convex portion that is projected onto the outer peripheral surface of the cam member, is interrupted at a portion where the cam groove is formed, and is housed in the guide groove.
Valve gate system including.

The valve gate system according to claim 1, wherein the gate member is provided with a cooling medium passage that surrounds at least a part of the molding material passage from the outside and allows the supplied cooling medium to flow.