(57)【要約】      （修正有）【課題】溶融樹脂の外部への漏出を防止し、その内部における溶融樹脂の滞留部分を極小とし、耐熱性及び耐圧性に優れ、高温高圧状態でも操作性の良い溶融樹脂用バルブを提供する。【解決手段】樹脂流路２０ａが形成された円柱部２０を有するバルブ軸１０と、円柱部２０が軸中心に回動可能に嵌入される凹部２５を有し、凹部２５の内壁面２６に開口して外部にいたる複数の樹脂流路２７ａ、２７ｂが形成されたバルブ本体１１とを備え、バルブ軸１０に、円柱部２０よりも大径で、かつ凹部２５の円柱部２０を嵌入する嵌入口部２５Ｂ又はその近傍に設けられる座面２５Ｘに当接するフランジ部２１を設け、バルブ軸１０のフランジ部２１をバルブ本体１１の座面２５Ｘに押圧する押圧手段１２を備えてなることを特徴とする溶融樹脂用バルブ。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂流路が形成された円柱部を有するバルブ軸と、前記円柱部が軸中心に回動可能に嵌入される凹部を有し、該凹部の内壁面に開口して外部にいたる複数の樹脂流路が形成されたバルブ本体とを備え、
前記バルブ軸に、前記円柱部よりも大径で、かつ前記凹部の前記円柱部を嵌入する嵌入口部又はその近傍に設けられる座面に当接するフランジ部を設け、
前記フランジ部を前記バルブ本体の前記座面に押圧する押圧手段を備えてなることを特徴とする溶融樹脂用バルブ。
【請求項２】
前記バルブ軸又はバルブ本体を加熱する加熱手段を備えてなる溶融樹脂用バルブ。
【請求項３】
前記バルブ軸が、前記円柱部の嵌入方向とは反対側に延び、前記円柱部、及び前記フランジ部と共に回動する回転軸部をさらに備えてなる請求項１又は２に記載の溶融樹脂用バルブ。
【請求項４】
前記押圧手段として、前記回転軸部に相対回転可能に外装され、前記凹部の前記回転軸部を臨む内壁面に刻設された雌ネジ部に螺合可能な雄ネジ部を外周面に有し、前記凹部の前記内壁面と前記回転軸部との間にねじ込むことにより前記フランジ部を前記円柱部の嵌入方向に押圧する押圧部材を設けてなる請求項３に記載の溶融樹脂用バルブ。
【請求項５】
前記フランジ部は、前記円柱部の嵌入方向に向けてテーパ状に縮径する形状を有してなる請求項１〜４のいずれか１項に記載の溶融樹脂用バルブ。
【請求項６】
前記バルブ本体が、前記凹部を構成する軸方向に沿った貫通孔、及び前記貫通孔の内壁面に開口して外部にいたる複数の樹脂流路を有する筒状部材と、前記貫通孔における前記円柱部の嵌入方向先端側の開口部を閉塞する閉塞部材と、よりなる請求項１〜５のいずれか１項に記載の溶融樹脂用バルブ。
【請求項７】
前記筒状部材と前記閉塞部材との接合部に耐熱性シール部材が介装されている請求項６に記載の溶融樹脂用バルブ。
【請求項８】
前記筒状部材が、第１の貫通孔、及び前記第１の貫通孔の内壁面に開口して外部にいたる複数の樹脂流路を有する第１の筒状部材と、前記第１の貫通孔に連通する第２の貫通孔を有し、前記第１の筒状部材の前記円柱部の嵌入方向とは反対側に同軸状に接合される第２の筒状部材と、よりなる請求項６又は７に記載の溶融樹脂用バルブ。
【請求項９】
前記第１の筒状部材と前記第２の筒状部材との接合部に耐熱性シール部材が介装されている請求項８に記載の溶融樹脂用バルブ。
【請求項１０】
前記バルブ軸は、
前記樹脂流路が形成された前記円柱部を有する第１の軸部材と、
前記第１の軸部材における前記円柱部の嵌入方向側端部に同軸状に接合される第２の軸部材と、
前記第１の軸部材における前記円柱部の嵌入方向とは反対側端部に同軸状に接合され、かつ前記フランジ部を有する第３の軸部材と、
前記第３の軸部材に繋がって前記第１の軸部材、前記第２の軸部材及び前記第３の軸部材と共に回動する前記回転軸部と、
前記第１の軸部材と前記第２の軸部材との接合部、及び前記第１の軸部材と前記第３の軸部材との接合部の少なくとも一方に介装される耐熱性シール部材とよりなる、請求項３に記載の溶融樹脂用バルブ。
【請求項１１】
樹脂流路が形成された円柱部を有するバルブ軸と、前記円柱部が軸中心に回動可能に嵌入される貫通穴を有し、該貫通穴の内壁面に開口して外部にいたる複数の樹脂流路が形成されたバルブ本体と、を備える溶融樹脂用バルブであって、
前記バルブ軸は、
前記円柱部を有する第１の軸部材と、
前記第１の軸部材における前記円柱部の嵌入方向側端部に同軸状に接合される第２の軸部材と、
前記第１の軸部材における前記円柱部の嵌入方向とは反対側端部に同軸状に接合されて、前記円柱部よりも大径で、かつ前記貫通穴の前記円柱部を嵌入する嵌入口部又はその近傍に設けられる座面に当接するフランジ部を有する第３の軸部材と、
前記第３の軸部材に繋がって前記第１の軸部材、前記第２の軸部材及び前記第３の軸部材と共に回動する回転軸部と、
前記第１の軸部材と前記第２の軸部材との接合部、及び前記第１の軸部材と前記第３の軸部材との接合部の少なくとも一方に介装される耐熱性シール部材とよりなり、
さらに、前記フランジ部を前記バルブ本体の前記座面に押圧する押圧手段を備えてなることを特徴とする、溶融樹脂用バルブ。
【請求項１２】
前記押圧手段として、前記回転軸部に相対回転可能に外装され、前記貫通穴の前記回転軸部を臨む内壁面に刻設された雌ネジ部に螺合可能な雄ネジ部を外周面に有し、前記貫通穴の前記内壁面と前記回転軸部との間にねじ込むことにより前記フランジ部を前記円柱部の嵌入方向に押圧する押圧部材を設けてなる請求項１１に記載の溶融樹脂用バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融樹脂用バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
溶融樹脂を用いた成形方法としては、例えば、押出成形、射出成形、ブロー成形等が挙げられる。これらの成形方法では、押出機などの溶融装置に連結された所定の金型を用い、合成樹脂のペレットを溶融装置に供給して溶融樹脂を得、この溶融樹脂を連続的に金型に供給することにより、所定形状の成形品を量産している。そして、異なる形状の成形品を製造する場合には、溶融装置を停止して金型を交換するのが一般的であり、一台の溶融装置に対して複数の金型を予め設置し、得ようとする成形品に応じて使用する金型を切り替えるということまでは行なわれていない。したがって、溶融樹脂の流路を切り替えたり、溶融樹脂の供給を停止したりする必要がないため、溶融樹脂用バルブなどの必要性はなかった。
【０００３】
一方、近年、不織布製造装置においては、複数の押出機から複数の溶融樹脂をそれぞれの流路を通じて紡糸口金装置に送り込み、その内部で合流又は穴ごとに分配して紡糸することにより、複合不織布を製造することが考えられている。また、該不織布製造装置の効率的な利用などの観点から、単一の溶融樹脂からなる不織布の製造にも利用できるように構成することが望まれている。この場合、他の押出機−紡糸口金装置間の流路も利用し、紡糸口金装置に溶融樹脂を供給することが必要となる。
【０００４】
また、押出機を実際の生産に使用するだけでなく、溶融紡糸や不織布製造の試験に利用する要望もあり、これらの要望に応えるためにも、溶融樹脂用の切り替えバルブやストップバルブが求められつつある。対象樹脂としては、汎用的なポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートや、ポリフェニレンサルファイドなどのエンジニアリングプラスチックであり、上記の切り替えバルブやストップバルブには４００℃近くの耐熱性や、１０ＭＰａ以上の圧力に耐え得る耐圧性を有していることが求められる。
【０００５】
また、市場には、空気、ガス、水、蒸気、油などの流通に使用される耐熱性、耐圧性のバルブは多く存在するが、溶融樹脂に適用できるバルブはほとんどない。すなわち、いずれもその内部に溶融樹脂が滞留する空間があり、この空間内において溶融樹脂が劣化・分解するおそれがあるため、溶融樹脂には適用できないのが実情である。
【０００６】
溶融樹脂用バルブも提案されており、例えば、特許文献１は、その内部を横方向に貫通する流路を有する切り替え部、切り替え部の一方の端部から上方に刻設される雄ネジ部、及び切り替え部の他方の端部から下方に設けられて切り替え部よりも大径のつば部を有し、縦方向に延びる円柱状のバルブ軸と、バルブ軸の切り替え部及びつば部を回動可能に収納する内部空間、上面における内部空間の開口の周囲に凹設されるザグリ部、及び切り替え部の流路と連通可能な横方向に延びる主流路を有するバルブ本体と、その内壁面に刻設された雌ネジ部によりバルブ軸の雄ネジ部に螺合装着され、その底面がバルブ本体のザグリ部表面に当接する押さえ板と、つば部とバルブ本体の内部空間内壁面との当接箇所、及びザグリ部と押さえ板との当接箇所にそれぞれ設けられたＯリング溝に嵌着される金属製Ｏリングと、を備える溶融樹脂用バルブを開示する。
【０００７】
特許文献１のバルブは、バルブ軸と、バルブ本体の内部空間内壁面との隙間から、溶融樹脂等の高温流体が外部に漏出するのを防止するために、上記した所定の位置に金属製Ｏリングを配置するように構成されている。しかしながら、金属製Ｏリングは、一般的に初期変形量が大きく、かつ復元量が小さいため、使用初期にはある程度の漏出防止効果を有するものの、その効果は使用に伴って顕著に低下する。また、バルブ軸の雄ネジ部と押さえ板の雌ネジ部との間から溶融樹脂が漏出するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−３３３０７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、溶融樹脂の外部への漏出が防止され、その内部における溶融樹脂の滞留部分を極小とすることができ、耐熱性及び耐圧性に優れ、高温高圧状態でも操作性の良い溶融樹脂用バルブを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
すなわち本発明は、樹脂流路が形成された円柱部を有するバルブ軸と、円柱部が軸中心に回動可能に嵌入される凹部を有し、該凹部の内壁面に開口して外部にいたる複数の樹脂流路が形成されたバルブ本体とを備え、バルブ軸に、円柱部よりも大径で、かつ凹部の円柱部を嵌入する嵌入口部又はその近傍に設けられる座面に当接するフランジ部を設け、バルブ軸のフランジ部をバルブ本体の座面に押圧する押圧手段を備えてなることを特徴とする溶融樹脂用バルブを構成した。本発明の溶融樹脂用バルブは、例えば、樹脂流路の切り替え操作に用いられる。本明細書において、切り替え操作とは、開閉の切り替え操作と、樹脂流路を変更する流路切り替え操作との双方を含んでいる。
【００１１】
本発明の溶融樹脂用バルブにおいて、バルブ軸又はバルブ本体を加熱する加熱手段を備えてなることが好ましい。
【００１２】
本発明の溶融樹脂用バルブにおいて、バルブ軸が、円柱部の嵌入方向とは反対側に延び、前記円柱部及び前記フランジ部と共に回動する回転軸部をさらに備えてなることが好ましい。
【００１３】
本発明の溶融樹脂用バルブにおいて、押圧手段として、回転軸部に相対回転可能に外装され、凹部の回転軸部を臨む内壁面に刻設された雌ネジ部に螺合可能な雄ネジ部を外周面に有し、凹部の内壁面と回転軸部との間にねじ込むことによりフランジ部を円柱部の嵌入方向に押圧する押圧部材を設けてなることが好ましい。
【００１４】
本発明の溶融樹脂用バルブにおいて、フランジ部は、円柱部の嵌入方向に向けてテーパ状に縮径する形状を有していることが好ましい。
【００１５】
別形態のバルブ本体は、凹部を構成する軸方向に沿った貫通孔、及び該貫通孔の内壁面に開口して外部にいたる複数の樹脂流路を有する筒状部材と、該貫通孔における円柱部の嵌入方向先端側の開口部を閉塞する閉塞部材と、よりなる。
別形態のバルブ本体において、筒状部材と閉塞部材との接合部に耐熱性シール部材が挿入されていることが好ましい。
【００１６】
別形態のバルブ本体において、筒状部材を、第１の貫通孔、及び第１の貫通孔の内壁面に開口して外部にいたる複数の樹脂流路を有する第１の筒状部材と、第１の貫通孔に連通する第２の貫通孔を有し、第１の筒状部材の円柱部の嵌入方向とは反対側に同軸状に接合される第２の筒状部材と、よりなるように構成することができる。
第１の筒状部材と第２の筒状部材との接合部には耐熱性シール部材が挿入されていることが好ましい。
【００１７】
別形態のバルブ軸は、樹脂流路が形成された円柱部を有する第１の軸部材と、第１の軸部材における円柱部の嵌入方向側端部に同軸状に接合される第２の軸部材と、第１の軸部材における円柱部の嵌入方向とは反対側端部に同軸状に接合され、かつフランジ部を有する第３の軸部材と、第３の軸部材に繋がって第１の軸部材、第２の軸部材及び第３の軸部材と共に回動する回転軸部と、第１の軸部材と第２の軸部材との接合部、及び第１の軸部材と第３の軸部材との接合部の少なくとも一方に介装される耐熱性シール部材とよりなるように構成されていることが好ましい。
【００１８】
本発明のさらに別形態の溶融樹脂用バルブは、樹脂流路が形成された円柱部を有するバルブ軸と、円柱部が軸中心に回動可能に嵌入される貫通穴を有し、該貫通穴の内壁面に開口して外部にいたる複数の樹脂流路が形成されたバルブ本体とを備え、
バルブ軸は、円柱部を有する第１の軸部材と、第１の軸部材における円柱部の嵌入方向側端部に同軸状に接合される第２の軸部材と、第１の軸部材における円柱部の嵌入方向とは反対側端部に同軸状に接合されて、円柱部よりも大径で、かつ貫通穴の円柱部を嵌入する嵌入口部又はその近傍に設けられる座面に当接するフランジ部を有する第３の軸部材と、第３の軸部材に繋がって第１の軸部材、第２の軸部材及び第３の軸部材と共に回動する回転軸部と、第１の軸部材と第２の軸部材との接合部、及び第１の軸部材と第３の軸部材との接合部の少なくとも一方に介装される耐熱性シール部材とよりなり、
さらに、フランジ部をバルブ本体の座面に押圧する押圧手段を備えてなることを特徴とする。
【００１９】
上記した本発明のさらに別形態の溶融樹脂用バルブにおいて、押圧手段として、回転軸部に相対回転可能に外装され、貫通穴の回転軸部を臨む内壁面に刻設された雌ネジ部に螺合可能な雄ネジ部を外周面に有し、貫通穴の内壁面と回転軸部との間にねじ込むことによりフランジ部を円柱部の嵌入方向に押圧する押圧部材を設けてなることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
以上にしてなる本願発明によれば、樹脂流路（切り替え用樹脂流路）が形成された円柱部を有するバルブ軸と、円柱部が軸中心に回動可能に嵌入される凹部を有し、該凹部の内壁面に開口して外部にいたる複数の樹脂流路が形成されたバルブ本体とを備え、バルブ軸に、円柱部よりも大径でありかつ凹部の円柱部を嵌入する嵌入口部又はその近傍に座面に当接するフランジ部を設け、かつ該フランジ部を該座面に押圧する押圧手段を設けるという簡易な構造により、切り替え操作性（バルブ軸の回動性）を保持しながら、バルブ軸とバルブ本体の凹部との隙間を極小にすることができ、該隙間を介して溶融樹脂がバルブの外部に漏出するのを防止すると共に、バルブ軸の固定が必要な場合にはバルブ軸を確実に固定することができる溶融樹脂用バルブを提供できる。
【００２１】
また、本願発明の溶融樹脂用バルブは、前記したように簡易な構造であるため、バルブ内部における溶融樹脂の滞留空間を極力小さくすることができ、溶融樹脂の滞留に伴う劣化を回避することができる。また、本願発明の溶融樹脂用バルブは、耐熱性や耐圧性、耐久性などが良好で、さらに組立が容易であり、高いメンテナンス性を有するものとすることができる。
【００２２】
また、押圧手段を解除した状態では、バルブ軸の回動が容易となり、バルブ軸の切り替え用樹脂流路を、バルブ本体の樹脂流路に対して連通／非連通にする切り替え操作を円滑に実施できる。また、押圧手段は、バルブ軸を支持して、バルブ軸の安定的な回動を補助することかできる。さらに、押圧手段による押圧力を調整することにより、溶融樹脂を漏出させることなく、バルブ軸を回動させることができる。
【００２３】
本発明の溶融樹脂用バルブがバルブ軸又はバルブ本体を加熱する加熱手段を備えることにより、該バルブ内を流過する溶融樹脂（樹脂溶融液）の保温が可能になるので、溶融樹脂の固化やバルブの目詰まりが防止されると共に、ダマのない、ほぼ均一な品質の溶融樹脂を、例えば紡糸口金装置や実験設備に円滑に供給できる。
【００２４】
本発明の溶融樹脂用バルブにおいて、バルブ軸が、円柱部の凹部への嵌入方向とは反対側の方向に延び、円柱部及びフランジ部と共に回動する回動軸部を有するように構成することにより、円柱部を凹部に嵌入させた状態で、バルブ軸を円滑にかつ容易に回動させることができ、切り替え操作を極めて容易に実施できる。
【００２５】
本発明の溶融樹脂用バルブにおいて、押圧手段として、回転軸部に相対回転可能に外装され、凹部の回転軸部を臨む内壁面に刻設された雌ネジ部に螺合可能な雄ネジ部を外周面に有し、凹部の内壁面と回転軸部との間にねじ込むことによりフランジ部を円柱部の嵌入方向に押圧する押圧部材を設けることにより、フランジ部に対する押圧と押圧解除とを簡易な操作で実施することができ、バルブの開閉が容易になると共に、バルブ軸の固定が必要な場合にはバルブ軸を確実に固定することができる。また、押圧部材をバルブ本体に取り付ける構造自体が簡易になり、バルブのメンテナンス性を向上させ得る。さらに、このような押圧部材を取り付けることにより、バルブ全体の剛性及び耐久性を向上させ得る。
【００２６】
本発明の溶融樹脂用バルブにおいて、円柱部の嵌入方向に向けてテーパ状に縮径する形状を有するフランジ部を構成することにより、フランジ部と座面との当接性が向上し、溶融樹脂のバルブ外部への漏出が一層防止されると共に、高温高圧の溶融樹脂がバルブ内部を流過している状態でのバルブ軸の回動性の一層の向上や切り替え操作の容易性の向上を図ることができる。
【００２７】
本発明の溶融樹脂用バルブにおいて、バルブ本体の凹部を構成する軸方向に沿った貫通孔、及び該貫通孔の内壁面に開口して外部にいたる複数の樹脂流路を有する筒状部材と、該貫通孔における円柱部の嵌入方向先端側の開口部を閉塞する閉塞部材とよりなる別形態のバルブ本体を構成することにより、溶融樹脂の滞留空間が殆どなく、溶融樹脂の漏出防止性や切り替え操作の容易性などに優れるという本発明の溶融樹脂用バルブの好ましい特性を保持しながら、バルブ本体の凹部とバルブ軸における円柱部の嵌入方向先端側との間に溶融樹脂が溜まった場合には、その除去操作を容易に実施できると共に、部品交換や補修点検などを含めたメンテナンス性をさらに向上させることが可能になる。
【００２８】
また、別形態のバルブ本体を筒状部材と閉塞部材との分割構成にすることにより、これらの接合部に耐熱性シール部材を容易に介装できるようになる。その結果、筒状部材と閉塞部材との接合性や溶融樹脂の外部への漏出防止性を一層向上させることができる。また、分割構成としても、耐熱性シール部材の介装により、別形態のバルブ本体の剛性や耐久性を殆ど低下させることがないので、メンテナンス性を向上させつつ、バルブ軸の回動性や操作性などを一体型のバルブ本体と遜色ない程度にすることができる。
【００２９】
さらに、上記した別形態のバルブ本体において、第１の貫通孔、及び第１の貫通孔の内壁面に開口して外部にいたる複数の樹脂流路を有する第１の筒状部材と、第１の貫通孔に連通する第２の貫通孔を有し、第１の筒状部材の円柱部の嵌入方向とは反対側に同軸状に接合される第２の筒状部材とよりなる別形態の筒状部材を構成することにより、バルブ本体の凹部とバルブ軸における円柱部の嵌入方向先端側との間に溶融樹脂が溜まった場合における、その除去操作を容易にすると共に、溶融樹脂の漏出防止性や切り替え操作の容易性などに優れ、メンテナンス性や装置の組み立て性、生産性などがより一層向上した溶融樹脂用バルブを得ることができる。
【００３０】
また、上記した別形態の筒状部材において、筒状部材を第１の筒状部材と第２の筒状部材とに分割構成することにより、溶融樹脂漏出防止用の耐熱シール部材のバルブ本体への介装をさらに容易にすることができる。そして、第１の筒状部材と第２の筒状部材との接合部に耐熱性シール部材を介装することにより、第１の筒状部材と第２の筒状部材との接合性や溶融樹脂の外部への漏出防止性を一層高め得ると共に、別形態のバルブ本体の剛性や耐久性を維持しつつ、メンテナンス性や装置の組み立て性、生産性などを向上させ、一体型バルブ本体に遜色ない程度のバルブ軸の回動性や操作性などを実現することができる。
【００３１】
本発明の溶融樹脂用バルブにおいて、樹脂流路が形成された円柱部を有する第１の軸部材と、第１の軸部材における円柱部の嵌入方向側端部に同軸状に接合される第２の軸部材と、第１の軸部材における円柱部の嵌入方向とは反対側端部に同軸状に接合され、かつフランジ部を有する第３の軸部材と、第１の軸部材に繋がって第１の軸部材、第２の軸部材及び第３の軸部材と共に回動する回転軸部と、第１の軸部材と第２の軸部材との接合部、及び第１の軸部材と第３の軸部材との接合部の少なくとも一方に介装される耐熱性シール部材とよりなる別形態のバルブ軸を構成することにより、一体型のバルブ軸に比べてその回動性、操作性、耐久性などを殆ど低下させることなく、溶融樹脂漏出防止用の耐熱シール部材のバルブ軸への組み込み性、メンテナンス性や装置の組み立て性、生産性などを向上させることができる。
【００３２】
本発明のさらに別形態の溶融樹脂用バルブは、バルブ本体が、バルブ軸の円柱部を軸中心に回動可能に嵌入する貫通穴を有し、バルブ軸が、樹脂流路が形成された円柱部を有する第１の軸部材と、第１の軸部材における円柱部嵌入方向側端部に同軸状に接合される第２の軸部材と、第１の軸部材における円柱部嵌入方向とは反対側端部に同軸状に接合され、円柱部よりも大径のフランジ部を有する第３の軸部材と、第３の軸部材に繋がる回転軸部と、第１の軸部材と第２の軸部材との接合部、及び第１の軸部材と第３の軸部材との接合部の少なくとも一方に介装される耐熱性シール部材とよりなり、フランジ部をバルブ本体の座面に押圧する押圧手段を備えるように構成されている。
【００３３】
このように構成することにより、バルブ軸の回動性、フランジ部によるバルブ軸の固定性などを損なうことなく、耐熱シール部材のバルブ軸への介装性（組み込み性）を向上させることができ、耐熱シール部材を溶融樹脂の漏出を防止する上で適切な箇所に組み込むことができる。さらに、耐熱シール部材の組み込み位置よりも外部側に溶融樹脂が漏出することがあったとしても、フランジ部によりそれ以上の漏出を防止できる。したがって、溶融樹脂の漏出防止性に優れ、さらにバルブ軸の回動性や固定性に優れた溶融樹脂用バルブを提供できる。
【００３４】
本発明のさらに別形態の溶融樹脂用バルブにおいて、押圧手段として、回転軸部に相対回転可能に外装され、貫通穴の回転軸部を臨む内壁面に刻設された雌ネジ部に螺合可能な雄ネジ部を外周面に有し、貫通穴の内壁面と回転軸部との間にねじ込むことによりフランジ部を円柱部の嵌入方向に押圧する押圧部材を設けることにより、フランジ部に対する押圧と押圧解除とを簡易な操作で実施することができ、バルブの開閉が容易になると共に、バルブ軸の固定が必要な場合には、バルブ軸を確実に固定することができる。また、押圧部材をバルブ本体に取り付ける構造自体が簡易になり、バルブのメンテナンス性を向上させ得る。さらに、この押圧部材を取り付けることにより、バルブ全体の剛性及び耐久性が向上させ得る。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１実施形態である溶融樹脂用バルブの構成を模式的に示す断面図である。
【図２】図１に示す溶融樹脂用バルブの分解図である。
【図３】図１に示す溶融樹脂用バルブの外観構成を模式的に示す側面図である。
【図４】図１に示す溶融樹脂用バルブの外観構成を模式的に示す上面図である。
【図５】図１に示す溶融樹脂用バルブの開閉の切り替えを模式的に示す断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態である溶融樹脂用バルブの要部の構成を模式的に示す断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態である溶融樹脂用バルブの構成を模式的に示す断面図である。
【図８】本発明の第４実施形態である溶融樹脂用バルブの構成を模式的に示す断面図である。
【図９】本発明の第５実施形態である溶融樹脂用バルブの構成を模式的に示す断面図である。（ａ）は溶融樹脂用バルブを示し、（ｂ）は耐熱性シール部材を拡大して示す。を示す。
【図１０】図９（ａ）に示す溶融樹脂用バルブの分解図である。
【図１１】本発明の第６実施形態である溶融樹脂用バルブの構成を模式的に示す断面図である。
【図１２】図１１に示す溶融樹脂用バルブの分解図である。
【図１３】本発明の第７実施形態である溶融樹脂用バルブの構成を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
次に、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。
【００３７】
図１は、本発明の第１実施形態である溶融樹脂用バルブ１の構成を模式的に示す断面図である。図１は、溶融樹脂用バルブ１が開いて、その内部を高温高圧の溶融樹脂が流過可能な状態を示している。図２は図１に示す溶融樹脂用バルブ１の分解図である。図３は、図１に示す溶融樹脂用バルブ１の外観構成を模式的に示す側面図である。図４は、図１に示す溶融樹脂用バルブ１の外観構成を模式的に示す上面図である。図５は、図１に示す溶融樹脂用バルブ１の開閉の切り替えを模式的に示す断面図である。
【００３８】
図１〜図４に示す溶融樹脂用バルブ１は、２方開閉式のバルブであり、切り替え樹脂流路２０ａが形成された円柱部２０、及び円柱部２０よりも大径であるフランジ部２１を有するバルブ軸１０と、円柱部２０が軸中心に回動可能に嵌入される凹部２５、凹部２５の内壁面２６の所定箇所２６ａ、２６ｂに開口して外部に至るように形成された樹脂流路２７ａ、２７ｂ、及び凹部２５の円柱部２０を嵌入する嵌入部２５Ａの入口である嵌入口部２５Ｂに設けられ、フランジ部２１を当接させる座面２５ｘを有するバルブ本体１１と、フランジ部２１を座面２５ｘに押圧する押圧部材１２と、バルブ軸１０を軸中心に回動させる回動手段１３と、加熱手段１４とを備える。
【００３９】
本明細書において、円柱部２０の嵌入方向とは、嵌入口部２５Ｂから嵌入部２５Ａに向かう方向であり、単に「嵌入方向」とすることがある。また、円柱部２０の嵌入方向の反対側とは、嵌入部２５Ａから嵌入口部２５Ｂに向かう方向又は凹部２５の開口方向であり、以下においては単に「嵌入反対方向」とすることがある。
【００４０】
バルブ軸１０は、円柱部２０と、円柱部２０の外周面の嵌入反対方向端部及びその近傍を取り囲むように円柱部２０と一体的に設けられる円環状のフランジ部２１と、円柱部２０の嵌入反対方向の端面２０ｂに繋がり、円柱部２０よりも小径の回転軸部２２と、回転軸部２２の嵌入反対方向端部２２ｂ及びその近傍に設けられる柱状部２３とを備えている。本実施形態では、円柱部２０、フランジ部２１、回転軸部２２及び柱状部２３は、共通の軸中心を有している。本実施形態では、円柱部２０、フランジ部２１、回転軸部２２及び柱状部２３は一体成形されているが、円柱部２０、フランジ部２１及び回転軸部２２を一体成形した後、柱状部２３を設けてもよい。
【００４１】
本実施形態の円柱部２０は、その長手方向に垂直な方向に貫通する切り替え樹脂流路２０ａを有している。樹脂流路２０ａは、バルブ軸１０の回動位置に応じて、バルブ本体１１の樹脂流路２７ａ、２７ｂと連通するように設けられている。すなわち、バルブ軸１０を軸中心に回動させることにより、溶融樹脂用バルブ１の開閉が行なわれる。図５（ａ）に示すように、バルブ軸１０をバルブ本体１１の凹部２５に嵌入した状態で、バルブ軸１０を所定の位置に回動させた場合に、樹脂流路２０ａと、バルブ本体１１の樹脂流路２７ａ、２７ｂとが連通し、樹脂流路２０ａを介して樹脂流路２７ａ、２７ｂが連結されるので、溶融樹脂用バルブ１は溶融樹脂が流れる開状態になる。一方、図５（ｂ）に示すように、バルブ軸１０を図５（ａ）の位置からさらに所定量（本実施形態では９０度）回動させることにより、樹脂流路２０ａを介した樹脂流路２７ａ、２７ｂの連結が解消され、溶融樹脂用バルブ１は溶融樹脂が流れない閉状態になる。
【００４２】
フランジ部２１は、嵌入方向に向けてテーパ状に縮径する形状を有し、断面視がほぼ直角三角形状である。本実施形態では、フランジ部２１の外周面２１ａは円環状の斜面となっており、バルブ本体１１における凹部２５の嵌入口部２５Ｂに形成される座面２５ｘに当接するように構成されている。
【００４３】
回転軸部２２は、嵌入反対方向の端部２２ｂ及びその近傍に形成された柱状部２３に、後述する回動手段１３の一構成部材である開閉ハンドル３４を係合してバルブ軸１０を回動させるために設けられる。本実施形態では、柱状部２３は断面視ほぼ正方形に形成されているが、これに限定されず、例えば、ほぼ正三角形、ほぼ正五角形、ほぼ正六角形などの正多角形状に形成されていてもよい。
【００４４】
次に、バルブ本体１１は、内部空間として、その表面１１ａに開口する凹部２５を有している。凹部２５は、円柱部２０の立体形状に対応する内部空間を有し、円柱部２０が軸中心に回動可能に嵌入される嵌入部２５Ａと、嵌入部２５Ａにおける円柱部２０を嵌入する入口であって、嵌入方向に向けてその内径がテーパ状に縮径する円環状斜面である座面２５ｘが形成される嵌入口部２５Ｂと、嵌入口部２５Ｂに続いて設けられ、嵌入口部２５Ｂよりも内径が大である螺合部２５Ｃとよりなる。
【００４５】
嵌入部２５Ａは、その内径が円柱部２０の外径よりも僅かに大きくなるように形成されている。嵌入部２５Ａに円柱部２０を嵌入した場合、嵌入部２５Ａ内壁面と円柱部２０外周面との隙間寸法は特に限定されず、溶融樹脂用バルブ１の寸法やその内部を流過させる溶融樹脂の種類等各種条件に応じて適宜選択されるが、溶融樹脂用バルブ１外部への溶融樹脂の漏出を防止するといった観点から、好ましくは５０μｍ以下、さらに好ましくは２０μｍ以下とするのがよい。
【００４６】
嵌入部２５Ａは、所定箇所に開口２６ａ、２６ｂを有している。これらの開口２６ａ、２６ｂは、バルブ本体１１において、溶融樹脂用バルブ１の外部に至るように形成された樹脂流路２７ａ、２７ｂの凹部２５の内壁面２６における開口である。本実施形態のバルブ本体１１では、２つの樹脂流路２７ａ、２７ｂは、ほぼ直線状に並ぶように形成されているが、これに限定されず、樹脂流路２７ａと樹脂流路２７ｂとが成す角の角度が０度を超え、１８０度以下となる範囲で樹脂流路２７ａ、２７ｂを形成することができる。さらに、３つの以上の複数の樹脂流路を形成したり、少なくとも一つの樹脂流路を曲げて形成したりすることもできる。
【００４７】
嵌入口部２５Ｂに形成される座面２５ｘは、前述のように円環状の斜面であり、フランジ部２１の外周面２１ａが当接する。本実施形態では、フランジ部２１の外周面２１ａ及び座面２５ｘをそれぞれ斜面として構成しているので、フランジ部２１と座面２５ｘとの当接面積が大きくなり、かつ押圧部材１２による圧力がこれらの当接面に対してほぼ均一に付加され、溶融樹脂の外部への漏出を防止する効果が大きくなる。
【００４８】
また、押圧部材１２のフランジ部２１に対する押圧力、外周面２１ａと座面２５ｘとの当接面積、外周面２１ａや座面２５ｘの傾斜角度などを調整することにより、フランジ部２１と座面２５ｘとの摺動性がある程度確保され、押圧部材１２によるフランジ部２１に対する押圧力をある多少緩めた状態でも、溶融樹脂を漏出させることなく、バルブ軸１０を回動させることができる。その結果、溶融樹脂用バルブ１が図５（ａ）に示す開状態でその内部を高温高圧の溶融樹脂が流過している状態でも、バルブ軸１０とバルブ本体１１との焼き付きを起こすことなく、溶融樹脂用バルブ１が図５（ｂ）に示す閉状態になるようにバルブ軸１０を回動させる切り替え操作を実施できる。
【００４９】
螺合部２５Ｃは、嵌入口部２５Ｂに続くように設けられ、嵌入口部２５Ｂよりも大でありかつ押圧部材１２の外径に対応する内径を有している。バルブ軸１０を凹部２５に嵌入した場合に、バルブ軸１０の回転軸部２２を臨む凹部２５（螺合部２５Ｃ）の内壁面には雌ネジ部２５ｄが刻設されている。螺合部２５Ｃの内壁面と回転軸部２２との間には、後述するように、押圧部材１２がねじ込まれる。
【００５０】
さらに、バルブ本体１１の上面１１ａの所定位置には、図１および図４に示すように、後述する回動手段１３の構成部材であるストッパピン３０、３１を嵌入して支持するための円柱状の凹部３０ａ、３１ａが形成されている。
【００５１】
さらに、バルブ本体１１の樹脂流路２７ａ、２７ｂが開口する側面には、例えば図１及び図３に示すように、樹脂流路２７ａ、２７ｂをフランジ接合するための複数のボルト穴２８が、樹脂流路２７ａ、２７ｂの開口の周囲四方に形成されている。なお、図１においては、樹脂流路２７ｂの開口の四方に形成されるボルト穴２８の図示を省略している。
【００５２】
押圧部材１２は、回転軸部２２を挿通可能な貫通孔１２ａを有している。押圧部材１２及び挿通孔１２ａは軸中心を共有している。この挿通孔１２ａに回転軸部２２を挿通することにより、押圧部材１２が相対回転可能に回転軸部２２に外装される。また、押圧部材１２の外周面には、螺合部２５Ｃの内壁面の雌ネジ部２５ｄに螺合可能な雄ネジ部１２ｂが刻設されている。押圧部材１２の外周面上部の所定位置には、押圧部材１２の軸中心が延びる方向に対して垂直な方向に延びる凹部１２ｃが形成され、凹部１２ｃには圧力調整レバー１２ｄが嵌入され、支持されている。
【００５３】
押圧部材１２を回転軸部２２に外装し、かつ螺合部２５Ｃの雌ネジ部２５ｄと押圧部材１２の雄ネジ部１２ｂとを螺合させ、螺合部２５Ｃの内壁面と回転軸部２２との間にねじ込むことにより、押圧部材１２が円柱部２０と共にフランジ部２１を押圧し、フランジ部２１の外周面２１ａと座面２５ｘとが当接する。これにより、溶融樹脂用バルブ１の外部への溶融樹脂の漏出が防止されると共に、バルブ軸１０の固定が必要な場合には、バルブ軸１０が確実に固定される。また、押圧部材１２に取り付けられた圧力調整レバー１２ｄを所定の方向及び反対の方向に回転させることにより、押圧部材１２のフランジ部２１への押圧及び押圧解除を実施することができる。押圧部材１２は、回転軸部２２（バルブ軸１０）を回動可能に支持し、バルブ軸１０をその軸中心に安定的に回動させる機能をも有している。さらに、押圧部材１２は、バルブ本体１１の構造補強材としても機能するので、溶融樹脂用バルブ１の剛性や耐久性をも高めることができる。
【００５４】
本実施形態では、押圧部材１２として外周面に雄ネジ部１２ｂを刻設した螺子部材を用いているが、これに限定されず、例えば、付勢力解除スイッチ付きバネ、常時不勢バネなどを用いても良い。
【００５５】
回動手段１３は、バルブ本体１１の所定の位置に配置されたストッパピン３０、３１と、ストッパピン３０、３１の間を回転するストップレバー３２と、ストップレバー３２を柱状部２３の回転軸部２２との境目に固定する止め具３３と、バルブ軸１０を所定の方向に回動させる開閉ハンドル３４と、を備えている。
【００５６】
ストッパピン３０、３１は、バルブ本体１１の上面１１ａに形成された凹部３０ａ、３１ａに嵌入及び支持され、互いに離隔するように配置されている。本実施形態の溶融樹脂用バルブ１では、ストップレバー３２がストッパピン３０に当接する位置は溶融樹脂用バルブ１が開になる位置であり、ストップレバー３２がストッパピン３１に当接する位置は溶融樹脂用バルブ１が閉になる位置である。また、本実施形態では、バルブ軸１０の軸中心とストッパピン３０、３１とが成す角の角度がほぼ９０度になるように構成されているが、これに限定されず、所定の角度を選択できる。
【００５７】
ストップレバー３２は、柱状部２３に挿通可能でありかつ回転軸部２２に挿通できない穴（不図示）を一方の端部近傍に有する一方向に延びる板状部材であり、該穴に柱状部２３を挿通させて回転軸部２２と柱状部２３との境目において止め具３３により固定されている。ストップレバー３２はバルブ軸１０の回動に同期して回転するので、ストップレバー３２が予め設定された範囲を超えて回転するのを抑止するために、ストップレバー３２は、ストッパピン３０、３１に当接してそれ以上回転しないような所定の長さを有している。溶融樹脂用バルブ１の開閉操作において、図５（ａ）に示すように溶融樹脂用バルブ１を開く場合には、ストップレバー３２をストッパピン３０に当接する位置まで回転させ、図５（ｂ）に示すように溶融樹脂用バルブ１を閉じる場合には、ストップレバー３２をストッパピン３１に当接する位置まで回転させる。
【００５８】
溶融樹脂用バルブ１を図５（ａ）に示す開の状態から図５（ｂ）に示す閉の状態に操作する手順をより具体的に説明すると、まず、ストップレバー３２がストッパピン３０に当接した状態で、押圧部材１２を圧力調整レバー１２ｄにより回転させ、押圧部材１２による円柱部２０及びフランジ部２１への押圧を弛緩する。この時、溶融樹脂用バルブ１の外部に溶融樹脂が漏出することはない。次いで、後述する開閉ハンドル３４の穴３４ａをバルブ軸１０の柱状部２３に係合させ、バルブ軸１０を回動させてストップレバー３２を９０度回転させてストッパピン３１に当接させる。その後、押圧部材１２を嵌入方向にねじ込んで円柱部２０と共にフランジ部２１を座面２５ｘに押圧した状態で固定する。これにより操作が完了する。溶融樹脂用バルブ１を図５（ｂ）に示す閉の状態から図５（ａ）に示す開の状態に操作する場合も、バルブ軸１０の回動によりストップレバー３２をストッパピン３１に当接する位置からストッパピン３０に当接する位置まで回転させる以外は、上記と同様にして実施される。
【００５９】
開閉ハンドル３４は、柱状部２３に係合可能な穴３４ａが形成された頭部と、頭部に繋がった柄部とを有し、穴３４ａに柱状部２３を係合し、柄部を掴んで回転させることにより、バルブ軸１０を所定の方向に回動させることができる。
【００６０】
加熱手段１４は、図３及び図４に示すように、バルブ本体１１の周囲に設けられ、溶融樹脂用バルブ１内を流過する溶融樹脂の種類に応じて溶融樹脂用バルブ１を所定の温度に加熱保持し、溶融樹脂用バルブ１内に存在する溶融樹脂の固化を防止する。本実施形態では、加熱手段１４としてヒータを用いているが、これに限定されず、外部のヒータで加温された熱媒体を流す内部流路又は外部接触配管がバルブ本体１１に設けられていても良く、さらにバルブ軸１０の内部に前記のような内部流路が設けられていても良い。
【００６１】
さらに、本実施形態では、押圧部材１２の外周面における雄ネジ部１２ｂよりも嵌入方向側に円環状切り欠き部を設け、溶融樹脂用バルブ１を組み立てた時に、該切り欠き部と、バルブ本体１１の凹部２５の内壁面２６と、円柱部２０の面２０ｂとで構成される、断面視がほぼ四角形である円環状空洞３６を設け、その中に耐熱性シール部材３７を介装している。これにより、フランジ部２１及びバルブ本体１１と、押圧部材１２との接合性がさらに高まり、溶融樹脂用バルブ１外部への溶融樹脂の漏出が一層防止される。本実施形態では、耐熱性シール部材３７として金属製Ｏリングを用いている。本実施形態では、円環状空洞３６に耐熱性シール部材３７を介装しているが、これに限定されず、耐熱性シール部材３７を介装しなくても、溶融樹脂の漏出防止性は大きく変わることはない。
【００６２】
図６は、本発明の第２実施形態である溶融樹脂用バルブ２の要部の構成を模式的に示す断面図である。溶融樹脂用バルブ２は３方切り替え式のバルブであり、その内部にほぼ直角に屈曲した樹脂流路４０が形成された円柱部２０Ａを有するバルブ軸１０Ａと、円柱部２０Ａが軸中心に回動可能に嵌入される凹部２５を有し、凹部２５の内壁面２６の所定箇所２６ｘ、２６ｙ、２６ｚに開口して外部にいたる複数の樹脂流路２７ｘ、２７ｙ、２７ｚが形成されたバルブ本体１１Ａとを備えることを特徴とし、それ以外の構成は第１実施形態である溶融樹脂用バルブ１と共通している。
【００６３】
バルブ本体１１Ａにおける樹脂流路２７ｘ、２７ｚは、第１実施形態である溶融樹脂用バルブ１のバルブ本体１１における樹脂流路２７ａ、２７ｂと同様に、凹部２５を介してほぼ直線状に並ぶように形成されている。一方、樹脂流路２７ｙは、その軸中心が、樹脂流路２７ｘ、２７ｚの各軸中心に対してほぼ垂直な方向に延びるように形成されている。
【００６４】
図６に示すように、溶融樹脂用バルブ２では、バルブ軸１０Ａを所定の位置に回動させることにより、２つの樹脂流路Ａ、Ｂの開閉が可能になる。図６（ａ）は、回動手段１３のストップレバー３２がストッパピン３０に当接する位置にあり、樹脂流路２７ｙ、２７ｚが樹脂流路４０を介して連結されて樹脂流路Ａが開き、樹脂流路Ｂが閉じた状態を示している。図６（ｂ）は、回動手段１３のストップレバー３２がストッパピン３１に当接する位置にあり、樹脂流路Ａが閉じ、樹脂流路２７ｘ、２７ｙが樹脂流路４０を介して連結されて樹脂流路Ｂが開いた状態を示している。ストップレバー３２を回転させる手順は、溶融樹脂用バルブ１におけるのと同じである。
【００６５】
図７は、本発明の第３実施形態である溶融樹脂用バルブ３の構成を模式的に示す断面図である。溶融樹脂用バルブ３は、バルブ軸１０とバルブ本体１５とよりなり、バルブ本体１５が、凹部２５を構成する貫通孔４３、及び貫通孔４３の内壁面４４の所定位置４４ａ、４４ｂに開口して外部にいたる樹脂流路４５ａ、４５ｂを有する筒状部材４１と、貫通孔４３の嵌入方向先端側の開口部４３ａを閉塞する閉塞部材４２とよりなることを特徴としている。すなわち、本実施形態の溶融樹脂用バルブ３は、溶融樹脂用バルブ１におけるバルブ本体１１の変形例を示すものである。また、図７において、溶融樹脂用バルブ１〜２のいずれかと共通の部材には図１〜６と同一の参照符号を付して、説明を省略する。
【００６６】
筒状部材４１の貫通孔４３は、円柱部２０を軸中心に回動可能に嵌入するためのほぼ円柱状の内部空間を有し、嵌入方向の先端側が開口部４３ａとなり、内壁面４４の所定位置４４ａ、４４ｂに開口して外部にいたる樹脂流路４５ａ、４５ｂが形成されている嵌入部４３Ａと、嵌入部４３Ａに円柱部２０を嵌入する入口であり、円環状斜面である座面２５ｘが形成された嵌入口部２５Ｂと、嵌入口部２５Ｂよりも内径が大であり、その内壁面に雌ネジ部２５ｄが刻設された螺合部２５Ｃとよりなる。
【００６７】
嵌入部４３Ａは、開口部４３ａ近傍の内壁面に雌ネジ部４３ｂが刻設されている。この開口部４３ａは閉塞部材４２により閉じられる。本実施形態では、閉塞部材４２として、頭部４６ａと頭部４６ａに繋がる軸部４６ｂとを有し、軸部４６ｂの外周面に雌ネジ部４３ｂに螺合可能な雄ネジ部４６ｃが刻設されたプラグ４６を用い、雄ネジ部４６ｃを雌ネジ部４３ｂに螺合し、プラグ４６を開口部４３ａにねじ込んで開口部４３ａを閉塞することにより、バルブ本体１５の凹部２５が構成される。これにより、嵌入部４３Ａの嵌入方向先端側の空間が非常に狭くなり、該空間内に溶融樹脂が溜まることが抑制されると共に、該空間内に溶融樹脂が溜まったとしても、プラグ４６を弛緩及び解除して取り除くことができるので、メンテナンス性が顕著に向上する。
【００６８】
また、本実施形態では、嵌入部４３Ａの雌ネジ部４３ｂよりも嵌入方向側に円環状切り欠き部を設け、開口部４３ａをプラグ４６で塞いだ場合に、該切り欠き部とプラグ４６とで囲まれた、断面視がほぼ四角形である円環状空洞４７を設け、その中に耐熱性シール部材３７を介装している。本実施形態では、耐熱性シール部材３７として、金属製Ｏリングを用いている。この構成により、バルブ本体１５（嵌入部４３Ａ）とプラグ４６との接合性がさらに高まり、溶融樹脂用バルブ３外部への溶融樹脂の漏出が一層防止される。また、本実施形態では、円環状空洞４７に耐熱性シール部材３７を介装しているが、これに限定されず、耐熱性シール部材３７を介装しなくてもよい。それでも、溶融樹脂の漏出防止性は大きく変わることはない。
【００６９】
図８は、本発明の第４実施形態である溶融樹脂用バルブ４の構成を模式的に示す断面図である。溶融樹脂用バルブ４は溶融樹脂用バルブ１の変形例であり、バルブ軸１６とバルブ本体１７とよりなり、バルブ軸１６は、円柱部２０外周面の嵌入反対方向側端部及びその近傍に該外周面を囲むように設けられ、断面視がほぼ逆台形であり、逆台形の上底に対応する面５０ａ及び外周面５０ｂがバルブ本体１７の所定の座面５１ｘ、５１ｙに当接する円環状のフランジ部５０を有し、バルブ本体１７は、その凹部５１の内壁面にフランジ部５０を当接させるための所定の座面５１ｘ、５１ｙを有することを特徴とする。図８において、溶融樹脂用バルブ１〜３のいずれかと共通する部材には図１〜７と同じ参照符号を付して説明を省略する。
【００７０】
バルブ軸１６は、樹脂流路２０ａを有する円柱部２０と、円柱部２０よりも大径であるフランジ部５０と、円柱部２０の嵌入反対方向の端面２０ｂに繋がり、円柱部２０よりも小径の回転軸部２２と、回転軸部２２の嵌入反対方向の端部２２ｂ及びその近傍に設けられる柱状部２３とを備えている。本実施形態では、円柱部２０、フランジ部５０、回転軸部２２及び柱状部２３は、共通の軸中心を有している。また、本実施形態では、円柱部２０、フランジ部５０、回転軸部２２及び柱状部２３を一体成形しているが、円柱部２０、フランジ部５０及び回転軸部２２を一体成形した後に、柱状部２３を設けてもよい。
【００７１】
なお、本実施形態においても、バルブ軸１６の回動位置に応じて、樹脂流路２０ａと樹脂流路４５ａ、４５ｂとが連通する開状態と、樹脂流路２０ａと樹脂流路４５ａ、４５ｂとが不連通になる閉状態とが得られるので、バルブ軸１６の回動位置を変更する切り替え操作が実施される。
【００７２】
本実施形態において、フランジ部５０は、前述のように、円柱部２０よりも大径であり、嵌入反対方向に向かうにつれて連続的に拡径する、断面視ほぼ逆台形の形状を有している。円柱部２０の嵌入反対方向の端面２０ｂに対する、フランジ部５０の外周面５０ｂの傾斜角は、第１実施形態において端面２０ｂに対するフランジ部２１の外周面２１ａの傾斜角よりも大きくなっている。本実施形態では、フランジ部５０の嵌入方向側の端面（逆台形の上底に対応する面）５０ａ及び外周面５０ｂが、それぞれ、バルブ本体１７の凹部５１の内壁面に設けられた座面５１ｘ、５１ｙに当接するように構成されているが、端面５０ａが座面５１ｘに当接するか、又は外周面５０ｂが座面５１ｙに当接するだけでも、溶融樹脂の漏出防止性は十分な水準にある。
【００７３】
フランジ部２１のフランジ部５０への変更に伴い、バルブ本体１７における凹部５１の内壁面の形状も変更されている。すなわち、凹部５１は、嵌入部２５Ａと、嵌入部２５Ａよりも内径が大である嵌入口部５１Ｂと、嵌入口部５１Ｂよりも内径が大である螺合部２５Ｃとよりなる。嵌入部２５Ａは、円柱部２０を軸中心に回動可能に嵌入できる内部空間を有している。嵌入口部５１Ｂは、嵌入部２５Ａにおける円柱部２０を嵌入する入口である。嵌入部２５Ａと嵌入口部５１Ｂとの境界には段部５１ｚが形成され、段部５１ｚの嵌入方向に対してほぼ垂直に延びる面が座面５１ｘとなり、座面５１ｘの円柱部２０と離隔する側の端部から嵌入反対方向に斜めに立ち上がる円環状斜面が座面５１ｙとなっている。
【００７４】
このように構成することにより、フランジ部５０の端面５０ａと座面５１ｘ、及びフランジ部５０の外周面５０ｂと座面５１ｙの少なくとも一方が当接していれば良いので、溶融樹脂の外部への漏出防止性を十分な水準に維持しながら、フランジ部５０やバルブ本体１７の凹部５１の形状自由度が高まり、これらの成形加工が容易になる。また、フランジ部５０やバルブ本体１７の凹部５１の形状自由度が高まることにより、バルブ１６の回動操作が比較的容易になることから、高温高圧の溶融樹脂が内部を流過している開状態でも、溶融樹脂の外部への論出を防止しながら、閉操作や樹脂流路の変更といった切替操作を容易に実施できる溶融樹脂用バルブ４を得ることが出来る。
【００７５】
図９は、本発明の第５実施形態である溶融樹脂用バルブ５の構成を模式的に示す断面図である。図９（ａ）は溶融樹脂用バルブ５の断面図であり、図９（ｂ）は耐熱性シール部材３７ａを拡大して示す断面図である。図１０は、図９（ａ）に示す溶融樹脂用バルブ５の分解図である。溶融樹脂用バルブ５は、立体形状が円環状であるフランジ部５２を有するバルブ軸１８と、筒状部材５４と閉塞部材５５とを有し、筒状部材５４が第１、第２の筒状部材５６、５８よりなるバルブ本体１９とよりなることを特徴とする。図９及び図１０において、溶融樹脂用バルブ１〜４のいずれかと共通する部材には図１〜８と同じ参照符号を付して説明を省略する。
【００７６】
バルブ軸１８は、樹脂流路２０ａを有する円柱部２０と、円柱部２０よりも大径であり、円柱部２０外周面の嵌入反対方向側端部及びその近傍を囲むように設けられる円環状フランジ部５２と、円柱部２０の嵌入反対方向側の端面２０ｂに繋がり、円柱部２０よりも小径の回転軸部２２と、回転軸部２２の円柱部２０嵌入反対方向側の端部２２ｂ及びその近傍に設けられる柱状部２３とを備えている。本実施形態では、円柱部２０、フランジ部５２、回転軸部２２及び柱状部２３は、共通の軸中心を有している。また、本実施形態では、円柱部２０、フランジ部５２、回転軸部２２及び柱状部２３を一体成形しているが、円柱部２０、フランジ部５２及び回転軸部２２を一体成形した後、柱状部２３を設けてもよい。
【００７７】
本実施形態のフランジ部５２は、円柱部２０外周面の嵌入反対方向側の端部及びその近傍に、円柱部２０と一体的に形成されることにより円柱部２０よりも大径であり、円柱部２０の嵌入反対方向に向けてその外径が同じに維持される、円環状の形状を有している。本実施形態では、フランジ部５２の嵌入方向側端面５２ａが、後述するバルブ本体１９の凹部５３の所定の内壁面（座面５８Ｚ）に当接した状態で、押圧部材１２による押圧を受けることにより、バルブ軸１８の固定が必要な場合に、バルブ軸１８を確実に固定すると共に、溶融樹脂の外部への漏出をも防止できる。
【００７８】
バルブ本体１９は、凹部５３を構成する軸方向に沿った貫通孔６０、及び貫通孔６０の内壁面６１の所定位置６１ａ、６１ｂに開口して外部にいたる樹脂流路６２ａ、６２ｂを有する筒状部材５４と、貫通孔６０の嵌入方向側端部の開口部６０ａを閉塞する閉塞部材５５と、よりなる。
【００７９】
筒状部材５４は、第１の筒状部材５６と、第１の筒状部材５６の嵌入反対方向側に同軸状に接合される第２の筒状部材５８と、よりなる。第１、第２の筒状部材５６、５８は共に第１、第２の貫通孔６３、６５を有し、第１、第２の筒状部材５６、５８が同軸状に接合された状態で、第１、第２の筒状部材５６、５８は筒状部材５４を構成し、第１、第２の貫通孔６３、６５は連通して貫通孔６０を構成する。
【００８０】
第１の筒状部材５６は、第１の内径部５６Ａと、第２の内径部５６Ｂと、第３の内径部５６Ｃと、よりなる。
【００８１】
第１の内径部５６Ａは、第１の貫通孔６３を有し、さらに、第１の貫通孔６３の内壁面６４の所定位置６４ａ、６４ｂ（貫通孔６０の内壁面６１の所定位置６１ａ、６１ｂ）に開口して外部にいたる樹脂流路６２ａ、６２ｂを有する。本実施形態においても、樹脂流路２０ａと樹脂流路６２ａ、６２ｂとが連通する開状態と、樹脂流路２０ａと樹脂流路６２ａ、６２ｂとが不連通である閉状態とを実現するために、バルブ軸１８を所定の位置に回動させる切り替え操作が実施される。
【００８２】
第１の内径部５６Ａの嵌入方向側の座面５７Ａには閉塞部材５５が当接し、嵌入反対方向側の座面５７Ｂには第２の筒状部材５８が当接する。座面５７Ａ、５７Ｂの第１の貫通孔６３を臨む角部はそれぞれ切り欠き部となっている。溶融樹脂用バルブ５を組み立てた場合に、これらの切り欠き部と円柱部２０と閉塞部材５５又は第２の筒状部材５８とにより、断面視がほぼ四角形状である円環状空洞５７Ｘ、５７Ｙが構成され、耐熱性シール部材３７ａが介装されている。これにより、第１の筒状部材５６と閉塞部材５５及び第２の筒状部材５８との接合強度が高まり、樹脂流路２０ａ、６２ａ、６２ｂから第１の内径部５６Ａの内壁面と円柱部２０の外周面との非常に微細な隙間を介して溶融樹脂が外部に漏出するのを防止できる。
【００８３】
図９（ｂ）に円環状空洞５７Ｙに介装された耐熱性シール部材３７ａを拡大して示す。なお、円環状空洞５７Ｘにも同様の耐熱性シール部材３７ａが介装されている。本実施形態では、耐熱性シール部材３７ａとして金属製Ｃリングを用いている。金属製Ｃリングとは、断面視がＣ型である円環状シール部材であり、インコネル等の金属から構成され、その表面にはニッケルや銀等のコーティングが施されている場合がある。金属製Ｃリングに代えて金属製Ｏリング等も使用可能であるが、溶融樹脂の漏出防止性を長期的に保持するといった観点からは金属製Ｃリングが好ましい。
【００８４】
第２の内径部５６Ｂは、第１の内径部５６Ａの嵌入方向端部に続くように設けられ、第１の内径部５６Ａよりも内径が大であり、その内壁面には、第１の筒状部材５６と閉塞部材５５とを螺合により接合するための第１の雌ネジ部６６ａが刻設されている。また、第３の内径部５６Ｃは、第１の内径部５６Ａの嵌入反対方向端部に同軸状に続くように設けられ、第１の内径部５６Ａよりも内径が大であり、その内壁面には、第１、第２の筒状部材５６、５８を螺合により接合するための第２の雌ネジ部６６ｂが刻設されている。
【００８５】
第２の筒状部材５８は、第１の内径部５８Ｘと、第１の内径部５８Ｘに続く第２の内径部５８Ｙと、よりなる。
【００８６】
第１の内径部５８Ｘは、第２の貫通孔６５を有し、第１の筒状部材５６における第３の内径部５６Ｃの内径に対応する外径を有し、その座面５８Ｚにはフランジ部５２の端面５２ａが当接するように構成されている。第１の内径部５８Ｘの外周面には、第１、第２の筒状部材５６、５８を螺合により接合するための雄ネジ部６７が刻設されている。第１の筒状部材５６の第３の内径部５６Ｃにおける第２の雌ネジ部６６ｂに、雄ネジ部６７を螺合させ、第３の内径部５６Ｃに第２の筒状部材５８（第１の内径部５８Ｘ）をねじ込むことにより、第１、第２の筒状部材５６、５８が接合され、筒状部材５４が構成される。
【００８７】
第２の内径部５８Ｙは、第１の内径部５８Ｘよりも内径が大であり、その内壁面が回転軸部２２を臨むように構成され、該内壁面には、筒状部材５４（バルブ本体１９）と押圧部材１２とを螺合するための雌ネジ部６８が刻設されている。第２の内径部５８Ｙの内径に対応する外径を有する押圧部材１２の外周面に刻設された雄ネジ部１２ｂを雌ネジ部６８に螺合し、筒状部材５４にねじ込むことにより、押圧部材１２によりフランジ部５２を押圧することができる。さらに、第２の内径部５８Ｙの嵌入反対方向側の表面１９ａには、溶融樹脂用バルブ１のバルブ本体１１における表面１１ａに形成されるのと対応する位置に、ストッパピン３０、３１を嵌入及び支持する凹部３０ａ、３１ａ（凹部３１ａは不図示）が形成されている。
【００８８】
閉塞部材５５は、第２の内径部５６Ｂの内径に対応する外径を有し、円柱部２０と対向する側の表面には円柱部２０の外径に対応する内径を有し、かつ筒状部材５４の貫通孔６０と同軸状に位置するように凹部６９が形成され、その外周面には、第２の内径部５６Ｂ（筒状部材５４）と閉塞部材５５とを螺合により接合するための雄ネジ部７０が刻設されている。第２の内径部５６Ｂの第１の雌ネジ部６６ａと雄ネジ部７０とを螺合し、閉塞部材５５を第２の内径部５６Ｂにねじ込んで嵌入することにより、貫通孔６０の一方の開口部６０ａが閉塞され、凹部５３が構成される。
【００８９】
本実施形態では、バルブ本体１９を、第１の筒状部材５６、第２の筒状部材５８および閉塞部材５５に分割構成することにより、耐熱性シール部材３７ａである金属製Ｃリングをバルブ本体１９に容易に介装できるようになる。その結果、溶融樹脂用バルブ５の溶融樹脂漏出防止性をさらに高めることができる。万一、耐熱性シール部材３７ａを越えて溶融樹脂が漏出することがあったとしても、それはフランジ部５２により更なる外部への漏出が防止される二重構造となっている。
【００９０】
また、本実施形態のように構成することにより、溶融樹脂の外部への漏出が防止されると共に、例えば、筒状部材５４と閉塞部材５５との間に溶融樹脂が溜まったとしても、閉塞部材５５を取り外すことにより容易に除去することができるので、劣化した樹脂が流過中の溶融樹脂に混ざることも防止される。また、各部材を螺子接合しているので、その組立及び分解が容易であり、メンテナンス性に優れる。
【００９１】
図１１は、本発明の第６実施形態である溶融樹脂用バルブ６の構成を模式的に示す断面図である。図１２は、図１１に示す溶融樹脂用バルブ６の分解図である。溶融樹脂用バルブ６は、第１、第２、第３の軸部材８０、８１、８２より構成されるバルブ軸７１と、凹部８３（図１２）を有するバルブ本体７２とよりなることを特徴とする。図１１及び図１２において、溶融樹脂用バルブ１〜５のいずれかと共通する部材には図１〜１０におけるのと同じ参照符号を付して説明を省略する。
【００９２】
バルブ軸７１は、円柱部２０を有する第１の軸部材８０と、第１の軸部材８０の嵌入方向側端部に同軸状に接合される第２の軸部材８１と、第１の軸部材８０の嵌入反対方向側端部に同軸状に接合され、かつ第１の軸部材８０との接合部９５（図１２）、接合部９５外周面の嵌入反対方向側端部及びその近傍を囲むように設けられるフランジ部５２、接合部９５の嵌入反対方向側端面に繋がる回転軸部２２及び回転軸部２２に繋がる柱状部２３を有する第３の軸部材８２と、第１の軸部材８０と第２の軸部材８１との接合部に設けられた円環状空洞８６、及び第１の軸部材８０と第３の軸部材８２との接合部に設けられた円環状空洞８７の両方に介装される耐熱性シール部材３７ａとよりなる。
【００９３】
第１の軸部材８０は、図１２に示すように、樹脂流路２０ａが形成された円柱部２０を有し、嵌入方向側の端面９０及び嵌入反対方向側の端面９１に、それぞれ、嵌入方向側及び嵌入反対方向側に突出し、外周面に雄ネジ部９２ａ、９３ａが形成された円柱状突起９２、９３を有している。円柱状突起９２、９３は、第１の軸部材８０と同軸状に設けられている。
【００９４】
第１の軸部材８０の端面９０、９１における、バルブ軸７１の軸中心から離隔する側の角部は、それぞれ、断面視ほぼ四角形状である円環状の切り欠き部９０ａ、９１ａとなっている。図１１に示すように、溶融樹脂用バルブ６を組み立てた場合に、第１、第２の軸部材８０、８１の接合部、及び第１、第３の軸部材８０、８２の接合部において、それぞれ、円環状切り欠き部９０ａ、９１ａと、第２の軸部材８１又は第３の軸部材８２と、バルブ本体７２の貫通孔８３の内壁面８４とで、断面視がほぼ四角形状である円環状空洞８６、８７が構成される。この円環状空洞８６、８７には、それぞれ耐熱性シール部材３７ａが介装されている。耐熱性シール部材３７ａとしては特に限定されないが、本実施形態では金属製Ｃリングが使用されている。
【００９５】
第２の軸部材８１は、外径が第１の軸部材８０とほぼ同径であり、図１２に示すように、第１の軸部材８０の端面９０と対向する側の端面８１ａには、内壁面に雌ネジ部９４ａが刻設された円柱状凹部９４が形成されている。第１の軸部材８０の円柱状突起９２の雄ネジ部９２ａと第２の軸部材８１の円柱状凹部９４の雌ネジ部９４ａとを螺合し、円柱状突起９２を円柱状凹部９４にねじ込むことにより、第１の軸部材８０の端面９０と第２の軸部材８１の端面８１ａとが当接し、第１、第２の軸部材８０、８１が同軸状に接合される。
【００９６】
第３の軸部材８２は、前述のように、接合部９５と、フランジ部５２と、回転軸部２２と、柱状部２３と、よりなる。接合部９５は外径が第１の軸部材８０とほぼ同径であり、第１の軸部材８０の端面９１と対向する側の端面９５ａには、内壁面に雌ネジ部９６ａが刻設された円柱状凹部９６が形成されている。第１の軸部材８０における円柱状突起９３の雄ネジ部９３ａと円柱状凹部９６の雌ネジ部９６ａとを螺合し、円柱状突起９３を円柱状凹部９６にねじ込むことにより、第１の軸部材８０の端面９１と第３の軸部材８２の端面９５ａとが当接し、第１、第３の軸部材８０、８２が同軸状に接合される。こうしてバルブ軸７１が構成される。
【００９７】
バルブ本体７２は、凹部８３を有する。凹部８３は、図１２に示すように、バルブ軸７１の円柱部２０を嵌入する嵌入部８３Ａと、嵌入部８３Ａに続いて設けられ、嵌入部８３Ａよりも大径であり、嵌入部８３Ａに円柱部２０を嵌入させる入口となる嵌入口部８３Ｂと、嵌入部８３Ｂに続いて設けられ、嵌入口部８３Ｂよりも大径である螺合部８３Ｃとよりなる。
【００９８】
嵌入部８３Ａは、その内壁面８４の所定箇所に開口８４ａ、８４ｂを有している。この開口８４ａ、８４ｂは、バルブ本体７２に設けられる樹脂流路８５ａ、８５ｂの、凹部８３の内壁面８４における開口である。バルブ軸７１の回動位置に応じて、樹脂流路２０ａと樹脂流路８５ａ、８５ｂとが連通する開状態になったり、樹脂流路２０ａと樹脂流路８５ａ、８５ｂとが不連通になる閉状態になったりするのは、溶融樹脂用バルブ１〜５と同じである。
【００９９】
嵌入口部８３Ｂには、バルブ軸７１の軸中心が延びる方向に対してほぼ垂直な方向に延びる座面８３ｙが形成されている。座面８３ｙは、フランジ部５２の嵌入方向側端面５２ａと当接する。
【０１００】
螺合部８３Ｃは、その内径が押圧部材１２の外径に対応し、かつその回転軸部２２を臨む内壁面には、押圧部材１２の外周面に刻設された雄ネジ部１２ｂに螺合可能な雌ネジ部９７が刻設されている。押圧部材１２を回転軸部２２に外装し、押圧部材１２の雄ネジ部１２ｂを螺合部８３Ｃの雌ネジ部９７に螺合し、押圧部材１２を回転軸部２２と螺合部８３Ｃの内壁面との間にねじ込むことにより、押圧部材１２がフランジ部５２及び接合部９５を押圧する。これにより、バルブ軸７１を固定する必要がある場合には、フランジ部５２によりバルブ軸７１が確実に固定されると共に、フランジ部５２が溶融樹脂の外部への漏出を補助的に防止する。
【０１０１】
本実施形態では、バルブ軸７１を、第１〜第３の軸部材８０〜８２という３つの部材で分割構成することにより、バルブ軸７１の回動性、要固定時におけるフランジ部５２によるバルブ軸７１の確実な固定等を損なうことなく、耐熱性シール部材３７ａである金属製Ｃリングを、バルブ軸７１における樹脂漏れ防止に適切な箇所（例えば、バルブ軸７１における樹脂流路２０ａの嵌入方向及び嵌入反対方向近傍）に容易に介装できるようになる。その結果、溶融樹脂用バルブ６の溶融樹脂漏出防止性を高めることができる。すなわち、本実施形態の溶融樹脂用バルブ６は、溶融樹脂の外部への漏出防止機構として、主に漏出を防止する耐熱性シール部材３７ａと、補助的に漏出を防止するフランジ部５２という、二重の機構を備えることにより、漏出防止性をさらに高めることができる。さらに、本実施形態の溶融樹脂用バルブ６は、メンテナンス性にも優れている。
【０１０２】
図１３は、本発明の第７実施形態である溶融樹脂用バルブ７の構成を模式的に示す断面図である。溶融樹脂用バルブ７は、溶融樹脂用バルブ６の変形例であり、凹部８３を有するバルブ本体７２に代えて貫通穴８３Ｘを有するバルブ本体７２Ａを有する以外は、溶融樹脂用バルブ６と同じ構成を有している。図１３において、溶融樹脂用バルブ６と共通する部材には図１１及び図１２におけるのと同じ参照符号を付して説明を省略する。
【０１０３】
バルブ本体７２Ａにおいては、バルブ軸７１を嵌入する内部空間が凹部ではなく、貫通穴８３Ｘとなっているが、バルブ軸７１が金属製Ｃリングを介装し易い構成となっていることに基づいて、貫通穴８３Ｘの嵌入方向側端部から溶融樹脂が漏出することが防止される。すなわち、バルブ本体７２Ａの貫通穴８３Ｘにバルブ軸７１を嵌入した場合、バルブ軸７１（特に第２の軸部材８１）の外周面と貫通穴８３Ｘの内壁面とが当接すると共に、第１、第２の軸部材８０，８１の接合部であって、樹脂流路２０ａの嵌入方向側近傍に位置する円環状空洞８６に耐熱性シール部材３７ａとして金属製Ｃリングを介装しているので、溶融樹脂の漏出が確実に防止される。
【０１０４】
すなわち、溶融樹脂用バルブ７においては、貫通穴８３Ｘの嵌入反対方向側端部においては、円環状空洞８７に介装される耐熱シール部材３７ａとしての金属製Ｃリングとフランジ部５２との二重機構により溶融樹脂の漏出を防止し、一方、貫通穴８３Ｘの嵌入方向側端部においては、円環状空洞８６に介装される耐熱性シール部材３７ａとして金属製Ｃリングにより溶融樹脂の漏出を防止することができる。また、フランジ部５２によるバルブ軸７１の固定効果も得られる。したがって、溶融樹脂用バルブ７は、溶融樹脂用バルブ６と同様に、バルブ軸７１の良好な回動性は勿論のこと、バルブ軸７１の固定が必要な場合の確実な固定性、及び優れた樹脂漏出防止性を有し、さらにメンテナンス性にも優れている。
【０１０５】
上記した各実施形態の溶融樹脂用バルブは、各部材を、例えば、溶融温度が高いエンジニアリングプラスチック材料、充填材強化エンジニアリングプラスチック材料、金属材料等で構成できるが、耐久性などを考慮すると、金属材料で構成されることが好ましい。充填材としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、チタン酸カリウム繊維等が挙げられる。
【０１０６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施例に何ら限定されるものではなく、例えば、フランジ部が円柱部より大径である限りは、フランジ部の立体形状やバルブ本体の凹部内壁面における座面の形状等を、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【０１０７】
１、２、３、４、５、６、７  溶融樹脂用バルブ
１０、１０Ａ、１６、１８、７１  バルブ軸
１１、１１Ａ、１５、１７、１９、７２、７２Ａ  バルブ本体
１２  押圧部材
１２ｄ  圧力調整レバー
１３  回動手段
１４  加熱手段
２０、２０Ａ  円柱部
２０ａ、２７ａ、２７ｂ、２７ｘ、２７ｙ、２７ｚ、６２ａ、６２ｂ、８５ａ、８５ｂ  樹脂流路
２１、５０、５２  フランジ部
２２  回転軸部
２３  柱状部
２５、８３  凹部
２５Ａ、４３Ａ  嵌入部
２５Ｂ、５１Ｂ  嵌入口部
２５Ｃ  螺合部
２５ｘ、５１ｘ、５１ｙ、５８Ｚ  座面
２６、４４、６１  内壁面
２８  ボルト穴
３０、３１  ストッパピン
３２  ストップレバー
３３  止め具
３４  開閉ハンドル
３６、４７、５７Ｘ、５７Ｙ、８６、８７  円環状空洞
３７、３７ａ  耐熱性シール部材
４１、５４  筒状部材
４２、５５  閉塞部材
４３、６０  貫通孔
４６  プラグ
５６  第１の筒状部材
５８  第２の筒状部材
８０  第１の軸部材
８１  第２の軸部材
８２  第３の軸部材
８３Ｘ  貫通穴
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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