JPH04232010A - 射出成形用マニホールド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は射出成形装置に係り、よ
り詳しくは溶融材料（熱可塑性樹脂など）を多数のキャ
ビティに同時に分配する射出成形用マニホールドに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】共通の入口から導入される溶融材料を分
岐させた幾つかの通路にかけて分配するマニホールドは
射出成形加工分野でよく知られている。このマニホール
ドに形成される幾つかの分岐通路は通路形状を定める口
径および長さ共に同等の寸法であるか、あるいは互いに
バランスが取れている必要がある。また、鋭角的な曲が
りあるいはコーナ部を持つ通路はそこに過大な応力を生
じさせる原因となるために避けるのが無難である。

【０００３】ブリッジングマニホールドの例は出願人が
所有する米国特許第４７６１３４２号明細書に開示され
ている。この発明で使用される多様なマニホールドは出
願人が所有する米国特許第４６４８５４６号明細書にも
説明された組立プレート法に従って製作される。これら
のマニホールドは数多くの射出成形加工に使用され、好
ましい結果を得ているが、同一平面内で曲面形状をなめ
らかに保つようにするとマニホールド寸法が必然的に大
きくならざるを得ない。

【０００４】マニホールドの製作に利用されるこれ以外
の方法には米国特許第４６０９１３８号明細書に開示さ
れた穴明けと密閉栓と併用する方法がある。しかしなが
ら、この方法においては高い応力を生じさせないための
配慮として充分になめらかな通路形状に仕上げることが
本来的に難しい。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のマニホールドは
溶融材料のための通路を構成するうえでなめらかに曲げ
ることが難しいものであるか、あるいは所望の曲がり形
状を与えようとすると、マニホールド寸法が極端に大き
くなってしまう欠点がある。曲がりをなめらかに保って
通路形状を仕上げることは通路形状に相応の注意を払う
ことと併せてその製造方法が適切であることが求められ
る。

【０００６】本発明は溶融材料通路をなめらかに曲げた
複数の曲がり部を備えた２つ以上の半径方向に延びる分
岐通路をもって構成し、高い応力を生じる原因となる鋭
角的な曲がりないしコーナ部を通路全域からなくすよう
にした射出成形用マニホールド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】本発明に係るマニホール
ドは後端面、この後端面と平行に延在する前端面、後端
面から前端面にかけて内部を貫いて設けられ、後端面に
通じている中央通路から前方に延在する共通の通路とな
る主通路と、この主通路から各々分岐して設けられ、半
径方向に等分して溶融材料を導く２つ以上の分岐通路と
を有する溶融材料通路を具備してなり、各分岐通路は主
通路からなめらかに曲げた第１の曲がり部を回って、そ
の後、前端面に通じている出口にかけてなめらかに曲げ
た第２の曲がり部を回って延在し、さらに第１の曲がり
部から第２の曲がり部にかけて外方向に延ばすとき、後
方に傾けて有効距離を保つ傾斜部を双方の曲がり部の間
をつなぐように構成したことを特徴とするものである。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【０００９】図１はキャビティプレート１４およびサポ
ートプレート１６を貫いている孔１２に装着された複数
のノズル１０を有するマルチキャビティ射出成形装置の
一部分を示している。この実施例のマニホールド２０の
内部の溶融材料通路１８はマニホールド２０とノズル１
０との間に設けられた幾つかの副マニホールド２２にか
けて分岐させている。これは、勿論、他の構成において
も実現可能で、副マニホールドを介在させず射出成形機
から直接溶融材料を受け取るようにマニホールドを構成
することもできる。この図１に示される副マニホールド
２２の断面は副マニホールド２２からノズル１０の中心
孔２４にかけて通じている溶融材料通路１８を示すため
に図４のＩ−Ｉ線に沿う部分を示している。

【００１０】各ノズル１０は副マニホールド２２に当接
される後端面２６と、その前端にあるチップ３０と通じ
させたテーパ状のノーズ部２８とを有する。このチップ
３０はキャビティプレート１４を貫いてキャビティ３４
にかけて延びるゲート３２と同芯を保っている。ノズル
１０はフランジ３８に接して設けられる絶縁ブッシング
３６を介して孔１２に上記の関係を保持して配置される
。

【００１１】また、ノズル１０は筒状の絶縁リング４４
と接している空間４２を横断する方向に延在する気密フ
ランジ４０を有する。さらに、ノズル１０には本体部分
の加熱のために外部端子４６と接続している電熱線４５
が設けられ、内部にノーズ部２８にかけて延びる電熱分
岐線４８が備えられる。

【００１２】キャビティプレート１４には本体部分の冷
却のために冷却水を内部に導く冷却孔５０が備えられる
。各ノズル１０はボルト５２によって副マニホールド２
２に固定される。この副マニホールド２２はボルト５４
によってサポートプレート１６に固定される。マニホー
ルド２０は副マニホールド２２に締付プレート５６とチ
タン製の圧力パッド５８を用いて位置決めされる。この
締付プレート５６はサポートプレート１６の内部に延在
するボルト６０によって位置を保っている。さらに、副
マニホールド２２はマニホールド２０に対して各ボルト
６２によって取付けられる。また、ボルト６８によって
マニホールド２０に固定されたマニホールド延長部６６
が嵌め込まれる位置決めカラー６４が設けられる。

【００１３】さらに、マニホールド２０には本体部分の
加熱のために電熱線７０が装着され、溶融材料通路１８
を塞ぐ密閉栓７２が設けられる。

【００１４】次に、図２、３および４を参照して副マニ
ホールド２２の細部とその製造方法を説明する。

【００１５】後部本体７４と前部プレート７６とは鋼材
を鋳込んで造られる。後部本体７４は後端面７８、前端
面８０および４つの外面８２を有する。図２に示される
ように、各外面８２にはそこから外方向に延びる位置決
めピン８４が備えられる。

【００１６】後部本体７４には前端面８０から突出して
いる中空軸８６が設けられる。この実施例では、前端面
８０より少し前方に突出させた４個のカラー部８８が備
えられる。

【００１７】後部本体７４は、図２および図３に示され
るような望ましい形状の溶融材料通路９０を形成するた
めにセラミックの鋳型に材料を鋳込むインベストメント
鋳造法により製作される。

【００１８】図示のように、溶融材料通路９０は後端面
７８に通じる中央通路９４から延在する共通の通路であ
る主通路９２を有する。

【００１９】この実施例では４個の分岐通路９６が主通
路９２から外方向に分岐している。各々分岐通路９６は
なめらかに曲げた第１の曲り部９８を回って、さらに半
径方向に向けた傾斜部１００を経てカラー部８８の一つ
を貫く出口１０３にかけてなめらかに曲げた第２の曲が
り部１０２を回って延在する。この溶融材料通路９０の
形状は何種類かの成形加工ために適用を図ることが可能
な形状の限界を示している。

【００２０】第１に、これらの分岐通路９６は主通路９
２から半径方向に２つ以上に等分して導くものとする。 換言すると、溶融材料通路の曲げられる部分は同一平面
内に設ける必要のないものである。

【００２１】この実施例においては、４等分して半径方
向に導く分岐通路９６が示されているが、別の型にこれ
を適用する場合には３等分としてもよく、４等分以上と
することも可能である。

【００２２】この分岐構造においては、分岐通路の口径
および長さを同一にすることが特に重要である。これは
分岐通路を通過する溶融材料の圧力降下が一定しなくな
るのを避けるためである。

【００２３】第２に、双方の曲がり部９８、１０２はな
めらかな曲線形状を保つようにする。この特徴は溶融材
料の高速流動時の応力の影響を被る可能性が高いとされ
る射出成形加工には特に重要である。

【００２４】第３に、図３に明示されるように、各分岐
通路９６の半径方向を向く傾斜部１００には第１の曲が
り部９８から第２の曲がり部１０２にかけて外方向に延
ばすときに後方に傾け、有効距離が保てるようにするこ
とである。これは、副マニホールド２２の全体の厚さを
減少するのに役立ち、ある種の型へ応用するならば効果
は大きい。

【００２５】前部プレート７６は上記の後部本体７４の
大きさと合わせるために鋼を用いて鋳造される。前部プ
レート７６は後部本体７４の中空軸８６を受け入れるた
めの中心孔１０４を有する。また、前部プレート７６は
後部本体７４から前方に突出しているカラー部８８を受
け入れる４個の貫通孔１０６を有する。前部プレート７
６の前面１０８には前方に突出しているリム１１０と、
４等分される区画部１１４を形成するために前方に突出
している４個の仕切り部材１１２とが備えられる。これ
らの区画部１１４には前部プレート７６を貫いて複数の
透孔１１６を通じさせる。

【００２６】後部本体７４の前面８０には図４に示され
るように、予め決められたパターンに従う溝１１８が備
えられる。電熱線１２０はこの溝１１８に収めるように
巻付け、その先は外部端子１２２まで延びている。この
電熱線１２０はニッケル・クロム抵抗線１２４を例えば
酸化マグネシウムのような耐火性の粉末電気絶縁材料を
詰めているケーシング１２６内を長手方向に貫いて構成
したものである。

【００２７】この前部プレート７６は後部本体７４に図
３に示される上下反転させた位置で組合わされる。さら
に、ニッケル粉のろう材を各区画部１１４に流し込み、
真空炉に運んでこれを加熱する。真空炉がニッケルの融
点より高い温度まで徐々に加熱されたとき、炉内にある
すべての酸素が抽出され、真空炉は高い真空度に保持さ
れる。ニッケルの融点温度に到達する前に、真空度は炉
内を部分的に例えば窒素あるいはアルゴンのような不活
性ガスの雰囲気とするために下げられる。ニッケルが溶
融したとき、ニッケルは透孔１１６を通り抜け、溝１１
８に収容されている電熱線１２０の周囲に毛細管作用に
より流れ、さらに、中空軸８６およびカラー部８８の回
りに流れる。このため、後部本体７４と前部プレート７
６とは溝１１８内に一体にろう付けられた電熱線１２０
と共に一つにろう付けされる。この真空中で施されるろ
う付けによりニッケルの冶金的な結合が果たされ、電熱
線１２０から周囲の鋼への熱の移動効率を高くすること
ができる。

【００２８】副マニホールド２２は、次に、真空炉から
運び出され、冷却される、その後、副マニホールド２２
は前面１２８を中空軸８６と共に仕上げるために、リム
１１０と仕切り部材１１２とを機械加工により削り落と
す。

【００２９】図１に示されるように、中空軸８６は副マ
ニホールド２２をサポートプレート１６に正確に取付け
るため、そのシート部１３０に嵌込まれる。型形状およ
び副マニホールド２２の方向に合わせて４個の位置決め
ピン８４のうち３個を組立てる前に機械加工により仕上
げておく。さらに、図１に示されるように、位置きめピ
ン８４は副マニホールド２２を順番にサポートプレート
１６に取付けるため、そのスロット１３２に嵌込まれる
。また、副マニホールド２２には図４に示されるように
、ボルト孔１３４が穿設される。

【００３０】射出成形装置は使用に先立って図１に示さ
れるように組立てられる。

【００３１】初めに、ノズル１０、マニホールド２０お
よび副マニホールド２２を決められた温度にするために
、電熱線４５、７０、１２０に対して電流が供給される
。

【００３２】次に、射出成形機（図示せず）を通して加
圧された溶融材料が、予め決められたサイクルに従って
マニホールド延長部６６にある入口１３６を通して溶融
材料通路１８に射出される。

【００３３】さらに、溶融材料は溶融材料通路１８を通
り抜けて各副マニホールド２２の溶融材料通路９０へと
導かれる。

【００３４】副マニホールド２２の各出口１０３は、溶
融材料をノーズ部２８の周囲の空間１３８に流すノズル
１０の中心孔２４と同芯を保っており、空間１３８に流
れた溶融材料は、この後、ゲート３２を通りキャビティ
３４に導かれてそこを満たす。空間１３８は溶融材料で
満たされたままであり、このとき冷却されているキャビ
ティプレート１４に隣接する領域は冷却されて固化する
。この間、気密フランジ４０は空間１３８から絶縁空間
４２内に流れてくる溶融材料の流れを止める。キャビテ
ィ３４が溶融材料によって満たされた後も充填が完了す
るまで一時射出圧力を保ち、その後、射出圧力は逃がさ
れる。短かい冷却時間が経過したならば、型は成形品を
取出すために開かれる。成形品を取出した後に型は閉じ
られ、キャビティ３４に溶融材料を充填させるために再
び射出圧力を高めていく。

【００３５】この成形サイクルはキャビティの大きさ、
形状および成形材料の種類によって決まるある周期のも
とで連続して繰り返される。

【００３６】副マニホールド２２およびその製造方法に
ついての好ましい実施例の説明は上記のとおりであるが
、本発明はこの実施例の説明に限定して解釈されないの
は当然である。当業者が、上記実施例に基づいてその態
様を変更し、あるいは修正することは容易である。例え
ば、副マニホールド２２は射出成形機から直接溶融材料
を受け取るように構成しても何ら差しつかえない。した
がって、特許請求の範囲の記載における「マニホールド
」は、双方の可能性を含む概念として用いられる。

【００３７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
においては互いに平行に延びる後端面から前端面にかけ
て内部を貫いて形成される溶融材料通路の出口部をなめ
らかに曲げた複数の曲がり部と、双方の曲がり部の間を
つなぐ傾斜部とを備えた２つ以上の分岐通路をもって構
成したので、鋭角的な曲がりあるいはコーナ部を通路全
域からなくすことができ、高い応力が曲がり部等にもた
らされて、材料の劣化が進むのを防止することが可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るマニホールドを組込んでいる射出
成形装置の要部を示す断面図。

【図２】本発明に係るマニホールドの分解部品配列図。

【図３】本発明に係るマニホールドの製造手順を示すた
めの断面図。

【図４】本発明に係るマニホールドの組立状態を示す平
面図。

【符号の説明】

１０　　ノズル １４　　キャビティプレート ２０　　マニホールド ２２　　副マニホールド ７０、１２０　　電熱線 ７４　　後部本体 ７６　　前部プレート ８４　　位置決めピン ９０　　溶融材料通路 ９２　　主通路 ９６　　分岐通路 ９８　　第１の曲がり部 １００　　傾斜部 １０２　　第２の曲がり部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】後端面、この後端面と平行に延在する前端
   面、前記後端面から前記前端面にかけて内部を貫いて設
   けられ、該後端面に通じている中央通路から前方に延在
   する共通の通路となる主通路と、この主通路からそれぞ
   れ分岐して設けられ、半径方向に等分して溶融材料を導
   く２つ以上の分岐通路とを有する溶融材料通路を具備し
   てなり、前記各分岐通路は前記主通路からなめらかに曲
   げた第１の曲がり部を回って、その後、前記前端面に通
   じている出口にかけてなめらかに曲げた第２の曲がり部
   を回って延在し、さらに前記第１の曲がり部から前記第
   ２の曲がり部にかけて外方向に延ばすとき、後方に傾け
   て有効距離を保つ傾斜部を前記双方の曲がり部の間をつ
   なぐように構成してなる射出成形用マニホールド。
2. 【請求項２】前記マニホールドが後部本体、前部プレー
   トおよび該前部プレートに隣接する前記後部本体内の溝
   に装着された電熱線を備える請求項１記載の射出成形用
   マニホールド。
3. 【請求項３】前記後部本体が該マニホールドの前面から
   所定の長さを保持して前記前部プレートの中心孔を貫い
   て延びる中心位置決め手段を有する請求項２記載の射出
   成形用マニホールド。
4. 【請求項４】前記マニホールドがそれぞれの面に位置決
   めピンを有する少なくとも４面にわたる外面を備えるよ
   うに鋳造され、これにより前記位置決めピンは該マニホ
   ールドの使用状態に合わせてそのうちの３本につき、該
   マニホールドの装着前に、用途に合わせ機械加工で仕上
   げるようにした請求項１記載の射出成形用マニホールド
   。