JPH0919946A - バルブゲート式金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バルブリングヒータの着脱が可能なバルブゲ
ート式金型を提供する。 【構成】 バルブケーシング14の内筒17の外周面をバル
ブリングヒータ18の取り付け位置においてゲート側に向
かってわずかに減少するテーパー状に形成する。バルブ
リングヒータ18の内周面を前記ゲート10側に向かってわ
ずかに減少するテーパー状に形成する。該バルブリング
ヒータ18を前記バルブケーシングの内筒に嵌入する。 【効果】 焼き嵌めによらず機械的にバルブケーシング
14の内筒17にバルブリングヒータ18を容易かつ強固に取
り付けることができる。外力によりバルブリングヒータ
18の取り外しが可能である。バルブケーシング14の取換
え時には、バルブリングヒータ18を取り外して再度利用
することも可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バルブゲート式金型に
関し、特にバルブリングヒータの着脱が可能なバルブゲ
ート式金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性樹脂の射出成形に用いられるホ
ットランナー金型装置は、成形能率を高めるために、ス
プルー、ランナーからゲート近傍までの樹脂を常時溶融
状態に保つものである。これに対して、製品形状のキャ
ビティ内に充填した樹脂は、冷却して固化させなければ
ならないため、ホットランナー金型装置においては、何
らかの手段によるゲート部の開閉が必要である。このゲ
ート部の開閉方式としては、ゲートをバルブにより機械
的に開閉するバルブゲート方式や、ホットチップによる
温度制御によってゲート部分の樹脂を溶融させたり固化
させたりするオープンゲート方式のものがある。なお、
キャビティ内に充填された樹脂は、キャビティのまわり
に設けられた冷却水路に水を通すことなどにより冷却さ
れる。

【０００３】図４は、従来のバルブゲート式金型の一例
を示している。同図において、１は固定金型部材、２は
可動金型部材であり、これら金型部材１，２は、相互に
図示上下方向に移動して開閉し、締付時に内部にキャビ
ティ３を形成するものである。前記固定金型部材１は、
受け板４，５およびスペーサブロック（図示せず）を介
して、射出成形機の固定側プラテンへの取付け用の固定
側取付け板（図示せず）に取付けられるものである。一
方、前記可動金型部材２は、図示していないが、受け板
４，５およびスペーサブロックを介して、射出成形機の
可動側プラテンへの取付け用の可動側取付け板に取付け
られるものである。そして、前記固定側の受け板４，５
とスペーサーブロックと固定側取付け板との間には、ヒ
ータ（図示せず）を内蔵したマニホールド６が設けられ
ている。このマニホールド６内には、固定側取付け板に
埋め込み固定され射出成形機のノズルが接続されるスプ
ルーブッシュ内のスプルーに連通するランナー７が成形
されている。前記固定金型部材１は、前記受け板４に固
定されキャビティ３を形成するキャビティ部材８に、キ
ャビティ３に臨ませて、ゲートブッシュ９が埋め込み固
定されている。このゲートブッシュ９は、図示上下方向
を軸方向としキャビティ３へ開口するゲート10を先端部
に有している。また、前記ゲートブッシュ９の上部外周
面には、キャビティ部材８内に形成された冷却用水路11
が形成されており、この冷却用水路11を挟んで、ゲート
ブッシュ９とキャビティ部材８との間に一対のシール用
Ｏリング12，13が設けられている。また、バルブケーシ
ング14を取付ける取付け孔15が、固定金型部材１の受け
板４，５とゲートブッシュ９に形成され、前記ゲートブ
ッシュ９内に図示下部が同軸的に嵌合固定されて筒状の
前記バルブケーシング14が前記取付け孔15に埋め込まれ
ている。このバルブケーシング14は、受け板５に嵌合固
定された基端側のフランジ部16を図示上部に有するとと
もに、図示下部の先端側に径小な内筒17を有し、この内
筒17の外周側にバルブセンサ19及び外部電源に接続され
るコード20に接続されたバルブリングヒータ18が設けら
れるとともに、このバルブリングヒータ18の外周側から
外周面にエア断熱溝21Ａを有する筒状のヒータカバー21
によって覆われ、さらに、このヒータカバー21の外周面
に外筒22が設けられ、それらヒータカバー21と外筒22と
の図示下部が前記ゲートブッシュ９部分の取付け孔15に
嵌合固定されている。また、前記フランジ部16内の図示
上部には、バルブ支持体であるガイドブッシュ23が同軸
的に嵌合固定されている。さらに、前記内筒17の図示下
部には、バルブピンホルダー24が嵌合されているととも
に、このバルブピンホルダー24を下方から固定する筒状
の押え具25が螺合されている。そして前記内筒17内に第
１の樹脂通路26が形成され、またこの第１の樹脂通路26
に連通する第２の樹脂通路27が図示上部のフランジ部16
に斜設されている。また、前記マニホールド６のランナ
ー７が前記第２の樹脂通路27に連通し、さらにこの第２
の樹脂通路27と第１の樹脂通路26がガイドブッシュ23の
先端位置にて交叉して連通し、この第１の樹脂通路26お
よび押え具25の内部が前記ゲート10に同軸的に繋がって
いる。さらに、前記バルブケーシング14内には、前記ゲ
ート10と同軸的に位置しこのゲート10を開閉するピン状
のバルブ28が図示上下方向へ移動可能に設けられてい
る。このバルブ28は、マニホールド６を貫通しており、
前記固定側取付け板に設けられた油圧シリンダー装置
（図示せず）などにより駆動されるものである。なお、
前記バルブ28の図示上部は、前記ガイドブッシュ23によ
り摺動自在に保持されるとともに、図示下部は、前記バ
ルブピンホルダー24により摺動自在に保持されている。
なお、29はマニホールド６に形成された各バルブ28が図
示上下方向に貫通する通孔である。

【０００４】次に、前記構成について、その作用を説明
する。成形に際しては、固定金型部材１と可動金型部材
２とを型締した状態で、かつ、実線に示すように、バル
ブ28を図示上昇させてゲート10を開放した状態で、射出
成形機のノズルから溶融した樹脂を射出させる。この樹
脂は、スプルー、マニホールド６内のランナー７および
バルブケーシング14内の第２および第１の樹脂通路27，
26を順次通って開放されたゲート10からキャビティ３内
に流れ込み、このキャビティ３内に充填される。この充
填終了後には、鎖線で示すように、バルブ28が図示下降
してゲート10に嵌合し、このゲート10を閉鎖する。そし
て、キャビティ３内の樹脂が冷却、固化した後、固定金
型部材１と可動金型部材２とが型開する。さらに、前記
バルブ28は、バルブケーシング14内において、ガイドブ
ッシュ23とバルブピンホルダー24に摺動可能に嵌合し、
これにより、バルブ28の軸芯とゲート10の軸芯とが一致
するようになっている。さらに、バルブケーシング14
は、このバルブケーシング14内の樹脂を常時溶融状態に
保つために、内筒17に設けたバルブリングヒータ18によ
り加熱されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
なバルブゲート式金型においてバルブリングヒータ18
は、その内周面が内筒17の外径よりも僅かに小さく形成
されており、いわゆる焼き嵌め、すなわち熱膨脹を利用
して該バルブリングヒータ18の内周面を内筒17よりも大
きなものとして内筒17に嵌入している。しかしながら、
上述したようなバルブリングヒータ18は、内筒17への取
り付けが面倒であるばかりか取り外しができないため、
バルブリングヒータ18の取換え時にはバルブケーシング
14も取り換えなければならない一方、バルブケーシング
14の取換え時にはバルブリングヒータ18等も取り換えな
ければないという問題点があった。また、バルブリング
ヒータ18の代わりにバンドヒータを用いることも考えら
れるが、バンドヒータはその締結部に相当する箇所にお
いて金型を加工する必要があるため、リングヒータを使
用する方が金型製造上有利である。

【０００６】本発明は、このような問題点を解決しよう
とするもので、バルブリングヒータの着脱が可能なバル
ブゲート式金型を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１のバル
ブゲート式金型は、型締時にキャビティを内部に形成す
る固定金型部材および可動金型部材と、前記固定金型部
材に設けられ前記キャビティに開口するゲートと、前記
固定金型部材に埋め込まれ先端側の内筒が前記ゲートと
同軸状に繋がるバルブケーシングと、前記バルブケーシ
ングに設けた第１の樹脂通路と、この第１の樹脂通路に
沿って進退し前記ゲートを開閉するバルブと、前記第１
の樹脂通路に連通する第２の樹脂通路と、前記第１の樹
脂通路内に嵌合固定され前記バルブが摺動自在に貫通す
るバルブピンホルダーと、前記バルブケーシングの内筒
の外周に設けたバルブリングヒータとを備えたバルブゲ
ート式金型において、前記バルブケーシングの内筒の外
周面を前記バルブリングヒータの取り付け位置において
ゲート側に向かってわずかに減少するテーパー状に形成
するとともに前記バルブリングヒータの内周面を前記ゲ
ート側に向かってわずかに減少するテーパー状に形成
し、該バルブリングヒータを前記バルブケーシングの内
筒に嵌入したものである。

【０００８】

【作用】本発明のバルブゲート式金型では、バルブリン
グヒータの取り付けに際し、バルブケーシングの内筒の
外周面がバルブリングヒータの取り付け位置においてゲ
ート側に向かってわずかに減少するテーパー状であり、
バルブリングヒータの内周面もゲート側に向かってわず
かに減少するテーパー状であるので、バルブケーシング
の内筒にバルブリングヒータを機械的に圧入嵌合するの
が容易であり、焼き嵌め等によることなく強固に取り付
けることができる。そして、上述したように機械的な圧
入嵌合によりバルブリングヒータを取り付けているの
で、外力によりバルブリングヒータの取り外しができ、
バルブリングヒータの取換えが可能となっている。ま
た、バルブケーシングの取換え時には、バルブリングヒ
ータを取り外して再度利用することが可能となる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明のバルブゲート式金型の第１実
施例について、図１乃至図３を参照しながら説明する。
図１は、本発明のバルブゲート式金型の一例を示してい
る。本実施例のバルブゲート式金型は、前述した図４に
示すものと基本的には同じ構成を有するので同一の構成
には同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。本実
施例においては、バルブリングヒータ18の外周側には内
周面にエア断熱溝21Ｂを有する筒状のヒータカバー21に
よって覆われており外筒22を有しない構成となってい
る。そして、ヒータカバー21の図示下部が前記ゲートブ
ッシュ９部分の取付け孔15に嵌合固定されている。

【００１０】図２は、図１のバルブゲート式金型におけ
るバルブリングヒータ18及びヒータカバー21を示してお
り、バルブリングヒータ18は、真鍮などの熱伝導性の良
好な金属からなる第１のヒータ部材31と、該第１のヒー
タ部材31の外周に巻装されたコード20に接続したコイル
状の発熱体32と、該発熱体32の外周に設けられた第２の
ヒータ部材33とからなる。前記第１のヒータ部材31は、
図２に示すように管状でゲート10に対して他端側に外側
に折曲状の第１の突出部31Ａが形成されており、該突出
部31Ａの外周面はゲート側である一端側に向って増加す
るように傾斜している。また、前記第１のヒータ部材31
の一端側には、凹状の第１の受け部31Ｂが形成されてお
り、該受け部31Ｂの外周面は一端側に向って増加するよ
うに傾斜している。一方、第２のヒータ部材33は、図２
に示すように管状で一端側に内側に折曲状の第２の突出
部33Ａが形成されており、該突出部33Ａの内周面は一端
側に向って増加するように傾斜している。また、前記第
２のヒータ部材33の他端側には、凹状の第２の受け部33
Ｂが形成されており、該受け部33Ｂの内周面は一端側に
向って増加するように傾斜している。そして、第１のヒ
ータ部材31の突出部31Ａと第２のヒータ部材33の受け部
33Ｂと、第２のヒータ部材33の突出部33Ａと第１のヒー
タ部材31の受け部31Ｂとはそれぞれ相補的に合致してい
る。また、前記第１のヒータ部材31の内周面、すなわ
ち、バルブリングヒータ18の内周面は、一端側であるゲ
ート側に向かってわずかに減少するようにテーパ状に形
成されている。具体的には、そのテーパーの角度αが２
０分から１度３０分、好ましくは３０分から１度３０分
程度となるように前記第１のヒータ部材31の内周面を形
成するのが好ましい。上述したようなバルブリングヒー
タ18は、第１のヒータ部材31の外周面にコイル状の発熱
体32を巻装し、該第１のヒータ部材31の突出部31Ａと第
２のヒータ部材33の受け部33Ｂと、第２のヒータ部材33
の突出部33Ａと第１のヒータ部材31の受け部31Ｂとを、
それぞれ合致させてそれぞれの傾斜面を圧接することに
より、第１のヒータ部材31と、第２のヒータ部材33とが
相互に保持し合い、強固に圧着することができる。ま
た、ヒータカバー21は、前記バルブリングヒータ18の外
周面と概ね同じ内周面を有するＳＵＳ系等のステンレス
などからなる筒状体であり、該ヒータカバー21の内周面
にはエア断熱溝21Ｂが周方向に５本形成されている。な
お、34はビス等の止め具であり、ヒータカバー21をバル
ブリングヒータ18に貫挿したら、貫通孔21Ｃからこの止
め具34を挿入した後、止め具34の基端部を切削して貫通
孔21Ａをろう、はんだなどにより埋めることによりヒー
タカバー21の抜けを防止している。一方、内筒17の外周
面も前記バルブリングヒータ18の取り付け位置におい
て、前記ゲート10側に向かって前記バルブリングヒータ
18の内周面とと同じ角度でわずかに減少するテーパー状
に形成されている。

【００１１】つぎに、前記構成について、その作用を説
明する。成形に際しては、固定金型部材１と可動金型部
材２とを型締した状態で、かつ、実線に示すように、バ
ルブ28を図示上昇させてゲート10を開放した状態で、射
出成形機のノズルから溶融した樹脂を射出させる。この
樹脂は、スプルー、マニホールド６内のランナー７およ
びバルブケーシング14内の第２および第１の樹脂通路2
7，26を順次通って開放されたゲート10からキャビティ
３内に流れ込み、このキャビティ３内に充填される。こ
の充填終了後には、鎖線で示すように、バルブ28が図示
下降してゲート10に嵌合し、このゲート10を閉鎖する。
そして、キャビティ３内の樹脂が冷却、固化した後、固
定金型部材１と可動金型部材２とが型開する。さらに、
前記バルブ28は、バルブケーシング14内において、ガイ
ドブッシュ23とバルブピンホルダー24に摺動可能に嵌合
し、これにより、バルブ28の軸芯とゲート10の軸芯とが
一致するようになっている。さらに、バルブケーシング
14は、このバルブケーシング14内の樹脂を常時溶融状態
に保つために、内筒17に設けたバルブリングヒータ18に
より加熱されている。

【００１２】そして、金型の組み立て時におけるバルブ
リングヒータ18の取り付けに際しては、バルブケーシン
グ14の内筒17にバルブリングヒータ18を機械的に圧入嵌
合する。そうすると図３に概略的に示すように前記バル
ブケーシング14の内筒17の外周面がゲート10側に向かっ
てわずかに減少するテーパー状であり、バルブリングヒ
ータ18の内周面もゲート10側に向かってわずかに減少す
るテーパー状であるので、焼き嵌めによらなくともバル
ブリングヒータ18を内筒17に強固に取り付けることがで
きるとともに、バルブリングヒータ18を取り外すことが
でき、バルブリングヒータ18の取換えが可能となる。ま
た、バルブケーシング14の取換え時には、バルブリング
ヒータ18を取り外して再度利用することが可能となる。
特に本実施例においては、前記バルブリングヒータ18が
第１のヒータ部材31と第２のヒータ部材33との間にコイ
ル状の発熱体32を狭在させて相互に保持しあうように嵌
合圧着しているので、第１のヒータ部材31と第２のヒー
タ部材33とを強固に接合することが可能となっており、
この外側にヒータカバー21を嵌入しているので、図４に
示すような外筒22を設ける必要がなく、金型構造の簡略
化を図ることができるという効果も奏する。なお、図３
においては、説明の便宜上、バルブケーシング14の内筒
17の外周面及びバルブリングヒータ18の内周面のテーパ
ーを誇張してあり、実際は極めてわずかなものとなって
いる。

【００１３】以上詳述したとおり本実施例のバルブゲー
ト式金型は、型締時にキャビティ３を内部に形成する固
定金型部材１および可動金型部材２と、前記固定金型部
材１に設けられ前記キャビティ３に開口するゲート10
と、前記固定金型部材１に埋め込まれ先端側の内筒17が
前記ゲート10と同軸状に繋がるバルブケーシング14と、
前記バルブケーシング14に設けた第１の樹脂通路26と、
この第１の樹脂通路26に沿って進退し前記ゲート10を開
閉するバルブ28と、前記第１の樹脂通路に連通する第２
の樹脂通路27と、前記第１の樹脂通路26内に嵌合固定さ
れ前記バルブ28が摺動自在に貫通するバルブピンホルダ
ー24と、前記バルブケーシング14の内筒17の外周に設け
たバルブリングヒータ18とを備えたバルブゲート式金型
において、前記バルブケーシング14の内筒17の外周面を
前記バルブリングヒータ18の取り付け位置においてゲー
ト10側に向かってわずかに減少するテーパー状に形成す
るとともに前記バルブリングヒータ18の内周面を前記ゲ
ート10側に向かってわずかに減少するテーパー状に形成
し、該バルブリングヒータ18を前記バルブケーシングの
内筒に嵌入したものであるので、バルブリングヒータ18
の取り付けに際しては、バルブケーシング14の内筒17に
バルブリングヒータ18を機械的に圧入嵌合するのが容易
で、かつ強固に取り付けることができ、熱膨脹を利用し
た焼き嵌めでないので、外力によりバルブリングヒータ
18の取り外しが可能であり、バルブリングヒータ18の取
換えが可能となっている。また、バルブケーシング14の
取換え時には、バルブリングヒータ18を取り外して再度
利用することが可能である。

【００１４】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、
バルブリングヒータ18は、本実施例のような形状のもの
にかぎらず、図４に示すような従来のバルブゲート式金
型ゲートにおいて、バルブリングヒータ18の内周面をテ
ーパに形成したものでもよく、通常用いられている種々
の形状のバルブリングヒータ18に適用可能である。ま
た、内筒17の径に応じてバルブリングヒータ18の径、内
周面のテーパの度合い等を適宜変更することができる。

【００１５】

【発明の効果】本発明の請求項１のバルブゲート式金型
は、型締時にキャビティを内部に形成する固定金型部材
および可動金型部材と、前記固定金型部材に設けられ前
記キャビティに開口するゲートと、前記固定金型部材に
埋め込まれ先端側の内筒が前記ゲートと同軸状に繋がる
バルブケーシングと、前記バルブケーシングに設けた第
１の樹脂通路と、この第１の樹脂通路に沿って進退し前
記ゲートを開閉するバルブと、前記第１の樹脂通路に連
通する第２の樹脂通路と、前記第１の樹脂通路内に嵌合
固定され前記バルブが摺動自在に貫通するバルブピンホ
ルダーと、前記バルブケーシングの内筒の外周に設けた
バルブリングヒータとを備えたバルブゲート式金型にお
いて、前記バルブケーシングの内筒の外周面を前記バル
ブリングヒータの取り付け位置においてゲート側に向か
ってわずかに減少するテーパー状に形成するとともに前
記バルブリングヒータの内周面を前記ゲート側に向かっ
てわずかに減少するテーパー状に形成し、該バルブリン
グヒータを前記バルブケーシングの内筒に嵌入したもの
であるので、バルブリングヒータを、バルブケーシング
の内筒にバルブリングヒータを機械的に圧入嵌合するの
が容易で、かつ強固に取り付けることができる。そし
て、上述したようなバルブリングヒータの取り付けにお
いては、熱膨脹を利用した焼き嵌めでないので、外力に
よりバルブリングヒータの取り外しが可能であり、バル
ブリングヒータの取換えが可能となっている。また、バ
ルブケーシングの取換え時には、バルブリングヒータを
取り外して再度利用することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のバルブゲート式金型の一実施例を示す
一部断面図である。

【図２】前記実施例におけるバルブゲート式金型のバル
ブリングヒータ及びヒータカバーを示す断面図である。

【図３】前記実施例におけるバルブケーシングの内筒に
バルブリングヒータを取り付けた状態を概略的に示す断
面図である。

【図４】従来のバルブゲート式金型の一例を示す断面図
である。

【符号の説明】

１ 固定金型部材 ２ 可動金型部材 ３ キャビティ 10 ゲート 14 バルブケーシング 17 内筒 18 バルブリングヒータ 24 バルブピンホルダー 26 第１の樹脂通路 27 第２の樹脂通路 28 バルブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 型締時にキャビティを内部に形成する固
   定金型部材および可動金型部材と、前記固定金型部材に
   設けられ前記キャビティに開口するゲートと、前記固定
   金型部材に埋め込まれ先端側の内筒が前記ゲートと同軸
   状に繋がるバルブケーシングと、前記バルブケーシング
   に設けた第１の樹脂通路と、この第１の樹脂通路に沿っ
   て進退し前記ゲートを開閉するバルブと、前記第１の樹
   脂通路に連通する第２の樹脂通路と、前記第１の樹脂通
   路内に嵌合固定され前記バルブが摺動自在に貫通するバ
   ルブピンホルダーと、前記バルブケーシングの内筒の外
   周に設けたバルブリングヒータとを備えたバルブゲート
   式金型において、前記バルブケーシングの内筒の外周面
   を前記バルブリングヒータの取り付け位置においてゲー
   ト側に向かってわずかに減少するテーパー状に形成する
   とともに前記バルブリングヒータの内周面を前記ゲート
   側に向かってわずかに減少するテーパー状に形成し、該
   バルブリングヒータを前記バルブケーシングの内筒に嵌
   入したことを特徴とするバルブゲート式金型。