JPH084909B2

JPH084909B2 - 射出成形機におけるガス抜き装置の弁構造

Info

Publication number: JPH084909B2
Application number: JP24579090A
Authority: JP
Inventors: 率旨山内; 和昭河合; 人志石田
Original assignee: Ryobi Ltd
Current assignee: Ryobi Ltd
Priority date: 1990-09-14
Filing date: 1990-09-14
Publication date: 1996-01-24
Anticipated expiration: 2011-01-24
Also published as: JPH04123859A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、ダイカスト等の射出成形機のガス抜き装置
における弁構造に係り、特に、弁頭のシート面と弁座と
により形成される接触角、弁頭の角部の傾斜角を小さな
ものとすることにより、長期にわたって安定したシール
性能を発揮するようにしたガス抜き装置用弁構造に関す
る。

（従来の技術）射出成形機としては、例えば、特開昭56−47257号公
報、特開昭56−47260号公報等に示すようなものがあ
る。これを第８図を参照して説明する。第８図は射出成
形機の構成を示す断面図であり、まず、固定金型１と可
動金型３が配置されている。これら固定金型１及び可動
金型３との間には、ランナー５が形成されており、この
ランナー５の図中上方には、ゲート７を介して、キャビ
ティ９が形成されている。

上記固定金型１の図中下部には、鋳込みスリーブ11が
挿入配置されていて、上記ランナー５に連通している。
上記鋳込みスリーブ11の図中右側端部の側面には、注湯
口13が形成されていて、この注湯口13を介して被射出溶
融物が注湯される。

上記鋳込みスリーブ11内には、プランジャ15が図中左
右方向に摺動可能に収容されている。このプランジャ15
はプランジャロッド17を介して射出シリンダ19に連結さ
れており、この射出シリンダ19を適宜駆動することによ
り、鋳込みスリーブ11内を摺動する。

上記射出シリンダ19のプランジャ15側端部にはストラ
イカ21が取付けられており、一方、このストライカ21の
移動路途中の所定位置には、真空スタートリミットスイ
ッチ23と、高速リミットスイッチ25が配置されている。

前記キャビティ９の上端部27には前記キャビティ９に
導通するガス抜き路29が形成されている。上記ガス抜き
路29には、配管31を介して真空吸引装置33が連結されて
いる。この真空吸引装置33は、電磁切換弁35と、タンク
37と、真空ポンプ39と、駆動モータ41とから構成されて
いる。上記電磁切換弁35は、切換位置35a、35bを備えて
いて、切換位置35aに切換わることにより、ガス抜き路2
9と真空吸引装置33とを連通させる。

上記ガス抜き路29には、開閉弁43が介挿されている。
この開閉弁43は、弁駆動機構45によって開閉されるよう
になっている。すなわち、開閉弁43は、弁体47とシャフ
ト49とから構成されていて、上記シャフト49は、シリン
ダ51内に摺動可能に収容されたピストン53に連結されて
いる。

一方、コンプレッサ55が設置されていて、このコンプ
レッサ55からの圧縮空気が、電磁切換弁57、配管59、61
を介してそれぞれシリンダ51の前部室63又は後部室65内
に供給される。それによって、ピストン53を図中左右何
れかに摺動させて、弁体47をシート部67に対して離接さ
せ、弁の開閉を行う。上記電磁切換弁57は切換位置57
a、57bとを備えていて、何れかに切換わることにより、
圧縮空気を前部室63又は後部室65に供給する。

又、ガス抜き路29には検知棒69が設置されている。こ
の検知棒69によって押し上げられてくる被射出溶融物を
検出し、図示しない電気回路を介して、電磁切替弁57の
オン・オフひいては開閉弁43の開閉を制御する。

以上の構成を基にその作用を説明する。

まず、開閉弁43を開弁させた状態で、注湯口13より被
射出溶融物を注入する。同時に、射出シリンダ19を駆動
して、プランジャ15を図中左側に摺動させる。

上記プランジャ15の摺動により、注湯口13が閉塞さ
れ、さらに、ストライカ21によって真空スタートリミッ
トスイッチ23が作動する。スタートリミットスイッチ23
の作動に応答して、図示しない電気回路を介して電磁切
換弁35が切換位置35aに切換わる。この電磁切換弁35の
作動によって、ガス抜き路29と真空吸引装置33とが連通
され、鋳込みスリーブ11、ランナー５、キャビティ９内
のガスが、ガス抜き路29、配管31を介して吸引・排出さ
れる。

プランジャ15がさらに図中左側に摺動すると、被射出
溶融物がキャビティ９内に充満し、さらにガス抜き路29
内に押し出されて被射出溶融物が検知棒69に接触する。
検知棒69からの検知信号に応答して、図示しない電気回
路を介して電磁切換弁57が切換位置57bに切換えられ
る。

上記電磁切換弁57の作動によって、コンプレッサ55か
らの圧縮空気が、シリンダ51の前部室63内に供給され、
ピストン53は図中右側に後退する。ピストン53が所位置
まで後退すると、弁体47がシート部67に着座して閉弁状
態となる。この開閉弁43の閉弁によって、ガス抜き路29
は遮断され、真空吸引装置33による真空引きが停止され
る。

（発明が解決しようとする課題）上記従来の構成によると、長期間使用すると損耗及び
変形等により、開閉弁43とシート部67におけるシール性
能が損なわれてしまうという問題があった。すなわち、
開閉弁43の弁体43のシート部67側の水平線に対する傾斜
角度α゜と、シート部67の同じく水平線に対する傾斜角
度β゜とは、同じ角度に設定されている。つまり、相互
の面接触により所望のシール性能を発揮させている。

ところが、製作誤差等に起因して、上記α゜とβ゜と
が異なってしまうことがあり、そのため、傾斜面同士が
密着しないで、例えば、第９図に示すような状態でシー
ルすることになる。よって、アンダーカット形状にな
り、製品が取り出しにくくなるし、充填中に弁体43が溶
湯によって押し開かれる場合が生じるため、所望のシー
ル性能が損なわれてしまうことになる。

かかる問題に対しては、面接触によるシール構造では
なく、予め傾斜角度α゜とβ゜との差を比較的大きく設
定し、例えば、第10図に示すような構造にすることが考
えられる。

しかしながら、このような構造とした場合には、開閉
弁43の弁体47の角部の機械的強度が低下し、角部がシー
ト部67に衝突して損傷し、又、被射出溶融物の圧力によ
って着座部が変形し、所望のシール性能が損なわれてし
まうことがあった。

本発明はかかる点に基づいてなされたものでその目的
とするところは、所望のシール性能を長期にわたって安
定保持することが可能な射出成形機におけるガス抜き装
置の弁構造を提供することにある。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため本願発明では、金型側に所定
の傾斜角度で形成された弁座と、弁座に対向して形成さ
れたシート面及びこのシート面の反弁座側に角部を介し
て連続形成された被射出溶融物接触面部とにより形成さ
れる弁頭からなり、弁頭に連結された弁棒を往復動させ
ることにより角部を弁座に離接させて開閉をなす射出成
形機におけるガス抜き装置の弁構造において、弁座とシ
ート面とにより形成される接触角を１゜以下にした。

また、角部の傾斜角度を弁棒の長手方向に対して５゜
以下にし、弁頭の端面に任意形状の溝を形成した。

（作用）従来のように、シート面の傾斜角度と弁座の傾斜角度
を同じ角度として面接触させるのではなく、角部を弁座
に着座させることによりシール機能を発揮させるととも
に、弁座とシート面とにより形成される接触角を１゜以
下と小さな値にした。

これによって、角部の機械的強度が向上し、角部が弁
座に衝突しても損傷するようなことはなく、長期にわた
って安定したシール性能を発揮させることができる。

又、角部の角度を５゜以下とすることにより、角部11
1への応力集中を防止でき角部111の変形をさらによりよ
く防止できる。

さらに、弁頭の端面に任意形状の溝を形成することに
より、例えば、弁体に別の部品をねじ込みにより取付け
る場合に、上記溝に治具を差し込んで弁体の回転を規制
することができるので、作業性が大幅に向上する。

（実施例）以下、第１図ないし第７図を参照して本発明の一実施
例を説明する。本実施例による弁構造は、第１図に示す
ように構成されている。

まず、弁体101があり、この弁体101は、弁頭103及び
弁棒105とからなる。上記弁頭103には、シート面107が
形成されているとともに、被射出溶融物接触面109が形
成されている。又、これらシート面107と被射出溶融物
接触面109との境界部には角部111が形成されている。

一方、固定金型113側には、弁座115が形成されてい
る。この弁座115に上記シート面107の角部111が着座す
ることにより、所定のシール性能を発揮する。

次に、各部の角度について説明する。まず、弁座115
の水平方向（弁棒の長手方向）に対する傾斜角度Ｘ゜
は、本実施例の場合には40゜に設定している。これに対
して、弁座115とシート面107とにより形成される角度
（以下、接触角という）Ａ゜は、１゜に設定されてい
る。つまり、接触角Ａ゜は製作許容差の範囲内で可能な
限り小さな角度に設定されている。

尚、上記角度Ｘ゜とＡ゜とを加えた角度が、シート面
107の傾斜角度Ｂ゜になる。

このように、傾斜角度Ａ゜を小さくしたのは、角部11
1の機械的強度を高めるためであり、角部111が弁座115
に衝突しても悪戯に損傷しないようにしたものである。
又、弁座115に作用する面圧を低下させて、角部111の変
形量を少なくするためであり、長期間使用して角部111
が変形した場合、その変形量の増加に応じて弁座115に
対する接触面積を増加させるためである。

次に、角部111について説明する。第２図に示すよう
に、角部111の傾斜角度θ゜を０〜５゜の範囲（本実施
例の場合には５゜）で設定している。又、角部111の側
面距離Ｙを0.2〜0.5mmに設定している。このような傾斜
角度の範囲に設定したのは、角部111への応力集中を防
止して角部111の変形をさらによりよく防止するためで
ある。又側面距離Ｙを0.2〜0.5mmに設定したのは該角部
が「かじり」現象を生じて、製品取り出しに不具合を生
じるのを防止するためである。尚該側面距離Ｙは、製品
の取り出しに不具合を生じない程度に短くすればよく上
記の数値に限定されるものではない。次に弁頭103につ
いて説明する。第３図及び４図に示すように、弁頭103
には、−状の溝117を形成している。これは、弁体101に
図示しない部品をねじ込みにより組み付ける場合に、弁
体101の回り止めをするためである。すなわち、上記溝1
17に図示しない治具（例えば、マイナス（−）型のドラ
イバ）を差し込んで、弁体101の回転を規制するもので
ある。

尚、上述した各部の角度をまとめて示すと、第５図に
示すようなものとなる。

以上本実施例によると次のような作用・効果を得るこ
とができる。なお、図中Ｃ゜は、弁頭103の周面角度で
あり、抜勾配可能な角度とする。

まず、弁体101の角度111を弁座115に着座させること
により、シールがより確実なものとなった。

その際、接触角度Ａ゜を１゜として製作許容範囲内で
可能な限り小さなものとしたので、角部111の機械的強
度が向上し、それによって、角部111の弁座115への衝突
による角部111の損傷を防止することができ、所望のシ
ール性能を長期にわたって安定保持することができる。

角部111についても、その傾斜角度θ゜を５゜に設定
し、かつ、側部距離Ｙを0.2〜0.5mmとすることにより、
固化した被射出溶融物の「かじり」を防止するようにし
たので、「かじり」に起因するシール性能の喪失を防止
することができる。

以上の点について第６図及び第７図を参照して詳細に
説明する。

第６図及び第７図は弁構造の各部の角度を変えて、そ
のときの相当応力の発生状況の解析結果を示したもので
ある。第６図（ａ）は、弁座115の傾斜角度Ｘ゜を40
゜、シート面107の接触角度Ａ゜を２゜、角度111の角度
θ゜を15゜に設定した場合を示している。第６図（ｂ）
は、弁座115の傾斜角度Ｘ゜を40゜、シート面107の接触
角度Ａ゜を１゜、角部111の角度θ゜を５゜に設定した
場合を、更に、第６図（ｃ）は、弁座115の傾斜角度Ｘ
゜を40゜、シート面107の接触角度Ａ゜を２゜、角部111
の角度θ゜を５゜に設定した場合を示している。

尚、解析は、ANSYS（サイバネットシステム株式会社
製プログラム）を使用して行った。又、前記相当応力と
は、歪エネルギ説に基づいて算出したものである。

上記解析の結果、第７図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示
すような結果を得ることができた。まず、第６図（ａ）
に示す場合には、第７図（ａ）に示すように、最大応力
が2567Kgf/mm²、第６図（ｂ）に示す場合には、第７図
（ｂ）に示すように、最大応力が1470Kgf/mm²、第６図
（ｃ）に示す場合には、第７図（ｃ）に示すように、最
大応力が2021Kgf/mm²という計算結果を得た。

このように、接触角度Ａ゜を１゜にすることにより、
又、角部111の傾斜角度θ゜を５゜にすることにより、
相当応力を軽減させることができる。具体的には、接触
角度Ａ゜を１゜にすることにより42.6％、角部111の傾
斜角度θ゜を５゜にすることにより21.1％だけ相当応力
を軽減させることができる。

尚、本発明は前記一実施例に限定されるものではな
く、種々の変形、応用が可能である。たとえば、接触角
Ａ゜については、１゜以下であればよく、１゜である必
要はない。又、角部111の傾斜角度θ゜についても、０
〜５゜の範囲で任意に設定すればよい。

さらに、溝117の形状は任意であり、プラス（＋）形
状のもの、あるいはその他の形状のものであってもよ
い。

（発明の効果）以上詳述したように本発明による射出成形機における
ガス抜き装置の弁構造によると、接触角、角部の傾斜角
度を小さな値にすることにより、所望のシール性能を長
期にわたって安定保持することができる。

又、弁頭の端面に溝を形成して、治具の差込を可能と
することにより、弁体への他の部品のねじ込みによる取
付作業が容易になった。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本発明の一実施例を示す図で、第
１図は弁構造の断面図、第２図は弁体の角部を示す図、
第３図は弁体の側面図、第４図は弁体の正面図、第５図
は弁機構の各部の角度を示す図、第６図（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）は応力解析のサンプルを示す図、第７図
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は応力解析の結果を示す図、第
８図ないし第10図は従来例を示す図で、第８図は射出成
形機の構成を示す断面図、第９図及び第10図は弁構造の
断面図である。 101……弁体、103……弁頭、105弁棒、107……シート
面、109……被射出溶融物接触部、111……角部、113…
…固定金型（金型）、115……弁座、117……溝、Ｘ゜…
…弁座の傾斜角度、Ａ゜……接触角度、θ゜……角部の
傾斜角度。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特公平３−5901（ＪＰ，Ｂ２) 実公平３−4430（ＪＰ，Ｙ２) 実公平７−18462（ＪＰ，Ｙ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金型側に所定の傾斜角度で形成された弁座
と、弁座に対向して形成されたシート面及びこのシート
面の反弁座側に角部を介して連続形成された被射出溶融
物接触面部とにより形成される弁頭からなり、弁頭に連
結された弁棒を往復動させることにより角部を弁座に離
接させて開閉をなす射出成形機におけるガス抜き装置の
弁構造において、弁座とシート面とにより形成される接
触角を１゜以下にしたことを特徴とする射出成形機にお
けるガス抜き装置の弁構造。
【請求項２】角部の傾斜角度を前記弁棒の長手方向に対
して５゜以下にしたことを特徴とする請求項１記載の射
出成形機におけるガス抜き装置の弁構造。
【請求項３】前記弁頭の端面に任意形状の溝を形成した
ことを特徴とする請求項１記載の射出成形機におけるガ
ス抜き装置の弁構造。