(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリューヘッドにチェックリングを嵌め、このチェックリングを前進させることで弁開状態、後退させることで弁閉状態にすることができ、樹脂の計量工程では弁開状態にしたチェックリングとスクリューヘッドとの間で形成した流路を通じて樹脂を通過させることができる射出装置の逆流防止弁において、
前記流路をスクリューヘッドの先端側からスクリューに向って、第１流路部、第２流路部及び第３流路部に区分し、
第２流路部の断面積を前後の第１・第３流路部より大きく設定すると共に、第２流路部の長さを第１・第３流路部より長く設定することで、第２流路部の容積を前後の第１・第３流路部の容積より十分に大きく設定し、
且つ前記第１流路部の容積を、第３流路部の容積より小さく設定したことを特徴とする射出装置の逆流防止弁。
【請求項２】
前記チェックリングの前進、後退に伴う移動代を、チェックリングのストロークと呼ぶときに、前記第３流路部の断面積と同一になるように前記ストロークを定めたことを特徴とする請求項１記載の射出装置の逆流防止弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は逆流防止弁の洩れ量減少技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６（ａ），（ｂ）は従来の逆流防止弁の構造図兼作用図である。
（ａ）において、射出装置の逆流防止弁１００は、スクリューヘッド１０１と、このスクリューヘッド１０１に嵌めた円筒形状のチェックリング１０２とからなり、加熱筒１０３に挿入したスクリュー１０４の先端に設けたものである。
計量工程では、スクリュー１０４を廻すことにより、矢印▲１▼，▲１▼及び矢印▲２▼，▲２▼の通りに、チェックリング１０２とスクリューヘッド１０１との間で形成した流路１０５を通じて樹脂を通過させる。
【０００３】
（ｂ）は射出工程を示し、射出時にはスクリュー１０４を矢印▲３▼の通りに前進させる。この前進に伴なってスクリューヘッド１０１の前に溜まっている樹脂１０６の圧力がチェックリング１０２に矢印▲４▼，▲４▼のごとく作用し、結果としてチェックリング１０２が後退し、スクリュー１０４のシート１０７に当り、樹脂の逆流（スクリュー１０４への流れ）を防止することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図６（ａ）から（ｂ）に至るまで、すなわち、（ａ）に示すストロークＳ１がゼロになるまでに、微量ではあるが樹脂は逆流する。逆流した分は、射出されないので実質射出量は減少する。同時に計量精度の低下を招く。
射出速度の高速化や計量精度の向上を図る上では、逆流樹脂量の減少が不可欠である。
そこで、本発明の目的は逆流防止弁における樹脂の逆流を減少させることのできる技術を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、スクリューヘッドにチェックリングを嵌め、このチェックリングを前進させることで弁開状態、後退させることで弁閉状態にすることができ、樹脂の計量工程では弁開状態にしたチェックリングとスクリューヘッドとの間で形成した流路を通じて樹脂を通過させることができる射出装置の逆流防止弁において、流路をスクリューヘッドの先端側からスクリューに向って、第１流路部、第２流路部及び第３流路部に区分し、第２流路部の断面積を前後の第１・第３流路部より大きく設定すると共に、第２流路部の長さを第１・第３流路部より長く設定することで、第２流路部の容積を前後の第１・第３流路部の容積より十分に大きく設定し、且つ前記第１流路部の容積を、第３流路部の容積より小さく設定したことを特徴とする。
【０００６】
第１流路部の断面積を小さくすることにより、射出時に発生する樹脂の逆流を抑制する。第２流路部の断面積を大きくすることにより逆流樹脂の流速を下げる。且つ第２流路部の長さを大きくすることで、逆流樹脂が第３流路部に到達するまでの時間を稼ぐ。すなわち、第２流路部の容積を大きくしたことで圧縮に伴なって圧力が上昇するところの圧縮昇圧を遅らせることができる。第３流路部の断面積を小さくすることにより、樹脂の逆流を抑制する。以上の第１〜第３流路部の作用を総合することにより、迅速にチェックリングを後退させること、すなわち逆流防止弁を閉じることができ、樹脂の逆流を大幅に減少させることができる。
そして、第１流路部の容積を、第３流路部の容積より小さく設定したので、逆流防止弁をより迅速に閉じことができる。
【０００７】
請求項２では、チェックリングの前進、後退に伴う移動代を、チェックリングのストロークと呼ぶときに、第３流路部の断面積と同一になるように前記ストロークを定めたことを特徴とする。
ストロークを十分に小さくすることができ、逆流防止弁の締切りに要する時間を大幅に短くすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図１は本発明に係る射出装置の逆流防止弁（第１実施例）の断面図であり、逆流防止弁１０は、スクリューヘッド１１と、このスクリューヘッド１１に嵌めた円筒形状のチェックリング１２とからなり、加熱筒１３に挿入したスクリュー１４の先端に設け、樹脂の計量工程ではチェックリング１２とスクリューヘッド１１との間で形成した流路２０を通じて樹脂を通過させることができる弁であり、流路２０をスクリューヘッド１１の先端側からスクリュー１４に向って、第１流路部２１、第２流路部２２及び第３流路部２３に区分し、第２流路部２２の断面積Ａ２を第１流路部２１の断面積Ａ１より大きく且つ第３流路部２３の断面積Ａ３より大きく設定すると共に、第２流路部の長さＬ２を第１・第３流路部２１，２３の長さＬ１，Ｌ３より大きく設定することで、第２流路部２２の容積Ｖ２を前後の第１・第３流路部２１，２３の容積Ｖ１，Ｖ３より十分に大きく設定したことを特徴とする。
【０００９】
更に、第１流路部２１の隙間をδ１、長さをＬ１とし、第３流路部２３の隙間をδ３、長さをＬ３とするときに、δ１＜δ３且つＬ１＞Ｌ３の関係に保ちつつ、第１流路部２１の容積Ｖ１を、第３流路部２３の容積Ｖ３より小さく設定する。
【００１０】
隙間δ１が小さければ流路抵抗が大きくなり、長さＬ１が大きければ流路抵抗が大きくなる。従って、第１流路部２１で効果的に樹脂の逆流を抑えることができる。
加えて、第１・第３流路部２１，２３は外径が同じであるから、内径に差がつく。結果的に、チェックリング１２の前面２４の面積が十分に大きくなる。
【００１１】
そして、この第１実施例ではチェックリング１２は、円筒材料の内面を研削することで、第２流路部２２及び第３流路部２３の壁を形成する。この削り込みにより、第３流路部２３の断面積Ａ３を決定し、この断面積Ａ３とほぼ同一の開口面積となるように、シート２５とチェックリング１２とのストロークＳ２を決定する。この決定方法によればストロークＳ２は十分に小さくすることができる（図６（ａ）を比較参照）。
【００１２】
そして矢印で示す如く、計量工程において、ストロークＳ２の開口、第３流路部２３、第２流路部２２、第１流路部２１の順で樹脂をスクリューヘッド１１の前へ送ることができる。
【００１３】
図２は本発明に係る逆流防止弁の射出初期の作用説明図であり、スクリュー１４を前進させることにより、相対的に樹脂圧力がチェックリングの前面２４に作用すると共に、樹脂の一部が第１流路部２１へ侵入し、次に第２流路部２２へ侵入する。
このときに、第１流路部２１の容積Ｖ１は十分に小さくて絞り部の作用を発揮するため、第１流路部２１へ侵入する樹脂の量は少なくなる。
【００１４】
この少ない量の樹脂が第１流路部２１から第２流路部２２へ流入するときには、第２流路部２２の断面積Ａ２が十分に大きいため、樹脂の流速は低下する。そして、第２流路部２２の長さが十分に大きいため、第２流路部２２の樹脂が第３流路部２３に到達するには時間が掛る。この結果、逆流樹脂は従来より格段に遅れてストロークＳ２の開口に到達することになる。
【００１５】
逆流樹脂がストロークＳ２の開口に到達すると、到達した樹脂がチェックリング１２の背面を矢印▲５▼のように押し、この結果、チェックリング１２の閉じ速度が低下し、締切が遅れ、逆流する樹脂量が増加することが考えられる。
しかし、本発明では第１流路部２１で絞り作用にて逆流樹脂の流れに抵抗を持たせ、第２流路部２２で減速し、第３流路部２３で再度逆流樹脂の流れに抵抗を持たせことで、逆流樹脂の到達を大幅に遅らせることができる。
加えて、チェックリング１２の前面２４の面積を十分に大きくしたので、樹脂圧力による弁閉力は従来より大きくなる。
弁閉力が大きく且つ樹脂の廻り込みが遅れるため、実質的には逆流樹脂がストロークＳ２の開口に到達する前に弁閉状態にすることができる。
【００１６】
なお、第１流路部２１、第２流路部２２及び第３流路部２３の寸法決定に当っては、流路２０におけるトータルの圧力損失を１００％としたとき、第１流路部２１に５０〜６０％を割り当て、第３流路部２３に２５〜３５％を割り当て、残りの５〜２５％を第２流路部２２に割り当てるとよい。
【００１７】
図３は本発明に係る逆流防止弁の弁閉状態説明図であり、チェックリング１２がシート２５に接して弁閉状態になったことを示す。この弁閉状態は従来より短い時間に完了するため、逆流樹脂はゼロ若しくは発生したとしても微量になる。
この結果、射出速度の高速化や計量精度の向上を図ることができる。
【００１８】
図４は本発明に係る射出装置の逆流防止弁（第２実施例）の断面図であり、この逆流防止弁１０Ｂも、スクリューヘッド１１と、このスクリューヘッド１１に嵌めた円筒形状のチェックリング１２とからなり、計量工程ではチェックリング１２とスクリューヘッド１１との間で形成した流路２０を通じて樹脂を通過させることができる弁であり、流路２０をスクリューヘッド１１の先端側からスクリュー１４に向って、第１流路部２１、第２流路部２２及び第３流路部２３に区分し、第２流路部２２の断面積Ａ２を第１流路部２１の断面積Ａ１より大きく且つ第３流路部２３の断面積Ａ３より大きく設定すると共に、第２流路部の長さＬ２を第１・第３流路部２１，２３の長さＬ１，Ｌ３より大きく設定することで、第２流路部２２の容積Ｖ２を前後の第１・第３流路部２１，２３の容積Ｖ１，Ｖ３より十分に大きく設定したことを特徴とする。
【００１９】
更に、第１流路部２１の隙間をδ１、長さをＬ１とし、第３流路部２３の隙間をδ３、長さをＬ３とするときに、δ１＜δ３且つＬ１＞Ｌ３の関係に保ちつつ、第１流路部２１の容積Ｖ１を、第３流路部２３の容積Ｖ３より小さく設定する。
【００２０】
隙間δ１が小さければ流路抵抗が大きくなり、長さＬ１が大きければ流路抵抗が大きくなる。従って、第１流路部２１で効果的に樹脂の逆流を抑えることができる。
【００２１】
具体的には、この第２実施例ではチェックリング１２は円筒形状のままとし、スクリューヘッド１１を研削することで、第２流路部２２を形成する。
第１流路部２１で逆流樹脂の流れに抵抗を持たせ、第２流路部２２で減速し、第３流路部２３で再度逆流樹脂の流れに抵抗を持たせことで、逆流樹脂の到達を大幅に遅らせることができる。
加えて、チェックリング１２の前面２４の面積を十分に大きくしたので、樹脂による弁閉力は従来より大きくなる。
弁閉力が大きく且つ樹脂の廻り込みが遅れるため、実質的には逆流樹脂がストロークＳ２の開口に到達する前に弁閉状態にすることができる。
【００２２】
図５は本発明に係る射出装置の逆流防止弁（第３実施例）の断面図であり、この逆流防止弁１０Ｃも、スクリューヘッド１１と、このスクリューヘッド１１に嵌めた円筒形状のチェックリング１２とからなり、計量工程ではチェックリング１２とスクリューヘッド１１との間で形成した流路２０を通じて樹脂を通過させることができる弁であり、流路２０をスクリューヘッド１１の先端側からスクリュー１４に向って、第１流路部２１、第２流路部２２及び第３流路部２３に区分し、第２流路部２２の断面積Ａ２を第１流路部２１の断面積Ａ１より大きく且つ第３流路部２３の断面積Ａ３より大きく設定すると共に、第２流路部の長さＬ２を第１・第３流路部２１，２３の長さＬ１，Ｌ３より大きく設定することで、第２流路部２２の容積Ｖ２を前後の第１・第３流路部２１，２３の容積Ｖ１，Ｖ３より十分に大きく設定したことを特徴とする。
【００２３】
更に、第１流路部２１の隙間をδ１、長さをＬ１とし、第３流路部２３の隙間をδ３、長さをＬ３とするときに、δ１＜δ３且つＬ１＞Ｌ３の関係に保ちつつ、第１流路部２１の容積Ｖ１を、第３流路部２３の容積Ｖ３より小さく設定する。
【００２４】
隙間δ１が小さければ流路抵抗が大きくなり、長さＬ１が大きければ流路抵抗が大きくなる。従って、第１流路部２１で効果的に樹脂の逆流を抑えることができる。
【００２５】
具体的には、この第３実施例ではチェックリング１２は、円筒材料の内面をＵ溝状に研削することで、第２流路部２２を形成する。
第１流路部２１で逆流樹脂の流れに抵抗を持たせ、第２流路部２２で減速し、第３流路部２３で再度逆流樹脂の流れに抵抗を持たせことで、逆流樹脂の到達を大幅に遅らせることができる。
加えて、チェックリング１２の前面２４の面積を十分に大きくしたので、樹脂による弁閉力は従来より大きくなる。
弁閉力が大きく且つ樹脂の廻り込みが遅れるため、実質的には逆流樹脂がストロークＳ２の開口に到達する前に弁閉状態にすることができる。
【００２６】
尚、請求項１においては、第３流路部の容積は第１流路の容積と同じであっても差支えない。要は、第２流路部の容積を前後の第１・第３流路部の容積より十分に大きく設定すればよいからである。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１では、第１流路部の断面積を小さくすることにより、射出時に発生する樹脂の逆流を抑制し、第２流路部の断面積を大きくすることにより逆流樹脂の流速を下げ、且つ第２流路部の長さを大きくすることで逆流樹脂が第３流路部に到達するまでの時間を稼ぐ。すなわち、第２流路部の容積を大きくしたことで圧縮に伴なって圧力が上昇するところの圧縮昇圧を遅らせることができる。第３流路部の断面積を小さくすることにより、樹脂の逆流を抑制する。以上の第１〜第３流路部の作用を総合することにより、迅速にチェックリングを後退させること、すなわち逆流防止弁を閉じることができ、樹脂の逆流を大幅に減少させることができる。逆流防止弁を迅速に閉じることができるので、射出速度の高速化や計量精度の向上を図ることができる。
加えて、第１流路部の容積を、第３流路部の容積より小さく設定したことを特徴とし、第１流路部を絞ることで、逆流防止弁をより迅速に閉じことができる。従って、射出速度のさらなる高速化や計量精度のさらなる向上を図ることができる。
【００２８】
請求項２では、チェックリングの前進、後退に伴う移動代を、チェックリングのストロークと呼ぶときに、第３流路部の断面積と同一になるようにストロークを定めたので、ストロークを十分に小さくすることができ、逆流防止弁の締切りに要する時間を大幅に短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る射出装置の逆流防止弁（第１実施例）の断面図
【図２】本発明に係る逆流防止弁の射出初期の作用説明図
【図３】本発明に係る逆流防止弁の弁閉状態説明図
【図４】本発明に係る射出装置の逆流防止弁（第２実施例）の断面図
【図５】本発明に係る射出装置の逆流防止弁（第３実施例）の断面図
【図６】従来の逆流防止弁の構造図兼作用図
【符号の説明】
１０，１０Ｂ，１０Ｃ…逆流防止弁、１１…スクリューヘッド、１２…チェックリング、１３…加熱筒、１４…スクリュー、２０…流路、２１…第１流路部、２２…第２流路部、２３…第３流路部、２４…チェックリングの前面、２５…シート、Ａ１〜Ａ３…流路部の断面積、Ｌ１〜Ｌ３…流路部の長さ、Ｖ１〜Ｖ３…流路部の容積、δ１，δ３…流路部の隙間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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