(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱シリンダの前方のノズルアダプタに取り付けられるノズル本体と、該ノズル本体の先端に設けられているノズル先端部材と、ニードルとからなり、
前記ノズル先端部材は、その先端に樹脂が射出される小径の射出孔が、そして後端に大径の筒部が形成されるように全体が中空に形成されており、
前記ノズル本体の外周面には雄ネジが、そして前記筒部の内周面には雌ネジがそれぞれ形成され、該雄ネジと該雌ネジが螺合するように前記ノズル先端部材が前記ノズル本体に設けられており、
前記ニードルは、前記ノズル本体もしくは前記ノズルアダプタに固定的に設けられ、その先端が前記射出孔に近接しており、
前記ノズル先端部材を所定の回転方向に回転すると、前記ノズル先端部材が後退して前記射出孔が前記ニードルの先端によって閉鎖され、逆方向に回転すると、前記ノズル先端部材が前進して前記射出孔から前記ニードルの先端が離間するようになっていることを特徴とする、射出装置に設けられるシャットオフノズル。
【請求項２】
請求項１に記載のシャットオフノズルにおいて、前記ノズル本体と前記ノズル先端部材の間にはシール部材が設けられていることを特徴とする、射出装置に設けられるシャットオフノズル。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のシャットオフノズルにおいて、前記ニードルは前記ノズル本体内に形成されている樹脂流路内において前記樹脂流路と同軸になるように設けられていることを特徴とする、射出装置に設けられるシャットオフノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャットオフ弁を備えた射出成形機の射出ノズルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来周知のように射出成形機に設けられている射出装置は、加熱シリンダ、この加熱シリンダ内で回転方向と軸方向とに駆動可能なスクリュ、等から構成されている。加熱シリンダの先端には射出ノズルが設けられ、金型にタッチさせるようになっている。ホッパから加熱シリンダ内に樹脂ペレットを供給し、加熱シリンダを加熱すると共にスクリュを回転すると樹脂ペレットは溶融してスクリュの先端部に送られてスクリュは後退する。すなわち計量される。溶融樹脂が所定量計量されたらスクリュの回転を停止する。射出ノズルを金型にタッチさせスクリュを軸方向に駆動する。そうすると溶融樹脂が射出ノズルを介して金型に射出され、成形品が得られる。ところで射出ノズルを金型から離間させているとき、粘度の低い樹脂を使用している場合には射出ノズルから溶融樹脂が漏れる、いわゆるハナタレが発生することがある。特に溶融樹脂中に高圧の不活性ガスを混練するようにしている場合には、樹脂の粘度が低下するのでハナタレが発生し易い。このようなハナタレを防止する射出装置として、シャットオフ弁を備えた射出ノズルつまりシャットオフノズルが周知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２３１６７１号公報
【特許文献２】特開２０１２−２１３９９３号公報
【０００４】
シャットオフノズルとして、例えば特許文献１、２等によって本出願人が提案しているように、射出ノズルにロータリー弁からなるシャットオフ弁が設けられているものが知られている。ロータリー弁は円柱状に形成されており、円柱には円柱の軸と直交する溝あるいは貫通孔が形成されている。そして射出ノズルには射出ノズル内の樹脂流路と直交するようにバルブボアが開けられている。ロータリー弁はこのバルブボアに回転自在に挿入され、バルブボアとロータリー弁とからシャットオフ弁が構成されている。所定のアクチュエータによりロータリー弁を回転すると、その回転位置によって射出ノズル内の樹脂通路が連通したり、遮断されるようになっている。このようなシャットオフノズルは、バルブボアとロータリー弁の隙間から樹脂が漏れやすくなるので、特許文献１に記載されているように樹脂漏れを防止するシールが色々提案されている。あるいは特許文献２に記載されているように、ロータリー弁に所定のテーパ部を設け、テーパ部に対して所定の隙間調整リングを押しつけるようにして、ロータリー弁とバルブボアとの隙間を可及的に少なくするような方法も提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のシャットオフノズルでも、樹脂流路を遮断することができるのでハナタレを防止することはできる。すなわち樹脂流路を適切に連通させたり遮断させたりすることについては問題がない。しかしながら、シャットオフノズルは、可動部であるロータリー弁が射出ノズルを貫通しているので、必然的に樹脂漏れの問題がある。長期間の使用でロータリー弁を回転すると、摩耗してバルブボアとの隙間が大きくなってしてしまうからである。特許文献１に記載のシャットオフノズルにおいては、ロータリー弁にシールが設けられていて樹脂漏れを防止している。また、特許文献２に記載のシャットオフノズルにおいては、ロータリー弁にテーパ部を設け、このテーパ部に隙間調整リングを押しつけて可及的にこの隙間が小さくなるようになっている。従ってある程度、樹脂漏れを発生しにくくすることはできる。しかしながら、完全に樹脂漏れを防止することは難しい。従って長期間の運転を経ると、ロータリー弁とバルブボアとの隙間から漏れた樹脂がロータリー弁周りに蓄積する現象が発生する場合がある。樹脂が蓄積すると周囲環境が汚染されるし、射出ノズルに設けられているヒータに付着して発火の危険もある。
【０００６】
本発明は、上記したような問題点を解決したシャットオフノズルを提供することを目的としており、具体的には樹脂漏れが発生せず、もしくはほとんど発生せず、樹脂流路を適切に連通させ、遮断することができるシャットオフノズルを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために、シャットオフノズルをノズル本体と、ノズル先端部材とニードルとから構成する。ノズル本体はノズルアダプタに取り付けるようにし、その外周面に雄ネジを形成する。ノズル先端部材は中空に形成し、先端部は樹脂が射出される小径の射出孔になるようにし、後端部は大径の筒部になるように形成する。この筒部には雌ネジを形成する。ノズル先端部材は、雄ネジと雌ネジとを螺合させてノズル本体に設ける。ニードルは、ノズル本体もしくはノズルアダプタに固定的に設け、その先端が射出孔に近接するようにする。ノズル先端部材を所定の回転方向に回転すると、ノズル先端部材が後退して射出孔がニードルの先端によって閉鎖されるようにする。これによってハナタレが防止される。逆方向に回転すると、ノズル先端部材が前進して射出孔からニードルの先端が離間する。つまり樹脂流路が連通する。これによって樹脂を射出することができる。
【０００８】
すなわち本発明は、加熱シリンダの前方のノズルアダプタに取り付けられるノズル本体と、該ノズル本体の先端に設けられているノズル先端部材と、ニードルとからなり、前記ノズル先端部材は、その先端に樹脂が射出される小径の射出孔が、そして後端に大径の筒部が形成されるように全体が中空に形成されており、前記ノズル本体の外周面には雄ネジが、そして前記筒部の内周面には雌ネジがそれぞれ形成され、該雄ネジと該雌ネジが螺合するように前記ノズル先端部材が前記ノズル本体に設けられており、前記ニードルは、前記ノズル本体もしくは前記ノズルアダプタに固定的に設けられ、その先端が前記射出孔に近接しており、前記ノズル先端部材を所定の回転方向に回転すると、前記ノズル先端部材が後退して前記射出孔が前記ニードルの先端によって閉鎖され、逆方向に回転すると、前記ノズル先端部材が前進して前記射出孔から前記ニードルの先端が離間するようになっていることを特徴とする、射出装置に設けられるシャットオフノズルとして構成される。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のシャットオフノズルにおいて、前記ノズル本体と前記ノズル先端部材の間にはシール部材が設けられていることを特徴とする、射出装置に設けられるシャットオフノズルとして構成される。
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のシャットオフノズルにおいて、前記ニードルは前記ノズル本体内に形成されている樹脂流路内において前記樹脂流路と同軸になるように設けられていることを特徴とする、射出装置に設けられるシャットオフノズルとして構成される。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように本発明は、加熱シリンダの前方のノズルアダプタに取り付けられるノズル本体と、該ノズル本体の先端に設けられているノズル先端部材と、ニードルとからなる、射出装置に設けられるシャットオフノズルとして構成される。本発明によると、ノズル先端部材は、その先端に樹脂が射出される小径の射出孔が、そして後端に大径の筒部が形成されるように全体が中空に形成されている。そしてノズル本体の外周面には雄ネジが、筒部の内周面には雌ネジがそれぞれ形成され、該雄ネジと該雌ネジが螺合するようにノズル先端部材がノズル本体に設けられている。さらに本発明によると、ニードルは、ノズル本体もしくはノズルアダプタに固定的に設けられ、その先端が射出孔に近接しており、ノズル先端部材を所定の回転方向に回転すると、ノズル先端部材が後退して射出孔がニードルの先端によって閉鎖され、逆方向に回転すると、ノズル先端部材が前進して射出孔からニードルの先端が離間するようになっている。このように構成されているので、シャットオフノズルは樹脂が従来のシャットオフノズルに比して漏れにくい構造になっている。本発明のシャットオフノズルにおける可動部はノズル先端部材であり、樹脂漏れが発生する場合にはこの部分になる。しかしながら、ノズル先端部材はノズル本体に対して雄ネジ・雌ネジによって螺合している。雄ネジ・雌ネジは、ネジ山とネジ溝が軸方向に対して直交しているので、換言すると樹脂が漏れようとする方向に対して直交しているので、樹脂の漏れを妨げる効果が得られる。また、滑らかな円柱面に比して、ネジ山とネジ溝が形成されている雄ネジは軸方向の長さあたりの表面積が広い。そうすると、実質的にノズル先端部材とノズル本体部とが接触している面積、つまり接触面積も大きい。ノズル本体とノズル先端部材との間に隙間が形成されていても、接触面積が大きいので樹脂が漏れにくくなる効果がある。他の発明によると、ノズル本体とノズル先端部材の間にはシール部材が設けられている。そうすると実質的に完全に樹脂漏れが防止されることになる
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施の形態に係るシャットオフノズルを示す図で、その（Ａ）は、樹脂流路が連通している状態の、そしてその（Ｂ）は樹脂流路が閉鎖している状態の、それぞれの本実施の形態に係るシャットオフノズルを示す正面断面図である。
【図２】本発明の他の実施の形態に係るシャットオフノズルを示す正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について説明する。本発明の実施の形態に係るシャットオフノズル１は、図１の（Ａ）に示されているように、本実施の形態に係る射出装置２のノズルアダプタ３に設けられている。後で説明するが、本実施の形態においては、ノズルアダプタ３にもシャットオフノズル１を設けるための特別な構造が設けられている。
【００１２】
本実施の形態に係るシャットオフノズル１は、ノズルアダプタ３に固定されているノズル本体５と、このノズル本体５に設けられているノズル先端部材６と、ニードル７とから構成されている。ノズル本体５は、内部に比較的太い樹脂流路９が形成されており、次に説明するニードル７が樹脂流路９と同軸に樹脂流路９内に収納されている。溶融樹脂は、樹脂流路９とニードル７の隙間を通って前方に流れるようになっている。ノズル本体５の外周面の所定の位置には、雄ネジ１０が形成されている。
【００１３】
本実施の形態に係る射出装置２においてはノズルアダプタ３にはニードル７を支持する支持部材１２が取り付けられている。支持部材１２はその中央部がノズルアダプタ３の樹脂流路内に位置するようにノズルアダプタ３に設けられているが、ノズルアダプタ３内の樹脂流路を閉鎖しないようになっている。例えば、支持部材１２はロッド等の部材から構成することができ、樹脂の流れを妨げないよう、十分に隙間が確保されている。なおロッドは２本または複数本を用意して、これらを交差する等して、補強することもできる。ニードル７はその後端部がこのような支持部材１２に固定され、前記したようにノズル本体５の樹脂流路９と同軸になるように、樹脂流路９内に収納されている。ニードル７の先端はノズル本体５から所定長さだけ突出しており、円錐状に形成されている。
【００１４】
ノズル先端部材６は、円柱状の後端部分とテーパ状に縮径している先端部分とから構成され、内部が軸方向にくり抜かれている。つまり中空に形成されている。中空になっていることによって、ノズル先端部材６の先端部分には樹脂が射出される小径の射出孔１４が形成されている。射出孔１４の内径はニードル７の軸径より小さく、ニードル７の先端の円錐部分が当接すると閉鎖されるようになっている。ノズル先端部材６の後端部には筒部１５が形成されており、筒部１５の内周面には雌ネジ１６が形成されている。また、筒部１５の奥にはリング状のシール１８が設けられている。シール１８は、所定の金属材料からなるいわゆるオイルレス摺動部材から構成してもよいし、シリコンゴム等の耐熱材料から構成してもよい。ノズル先端部材６は、雄ネジ１０と雌ネジ１６とを螺合させるようにしてノズル本体５に取り付けられている。取り付けられると、図１の（Ａ）に示されているように、ニードル７の先端部分がノズル先端部材６の射出孔１４に近接するようになっている。
【００１５】
本実施の形態に係るシャットオフノズル１は、ノズル先端部材６を回転することによって射出孔１４をニードル７によって開口させたり、閉鎖させるようになっているが、ノズル先端部材６を回転するアクチュエータは、モータ２０が採用されている。従って油圧源や空気源が不要になっている。モータ２０は、ノズルアダプタ３に固定されている所定の部材に設けられている。モータ２０の回転軸には駆動ギヤ２１が、そしてノズル先端部材６には従動ギヤ２２が設けられ、駆動ギヤ２１と従動ギヤ２２は噛み合っている。従って、モータ２０を回転するとノズル先端部材６を回転させることができる。
【００１６】
本実施の形態に係るシャットオフノズル１の作用を説明する。モータ２０を回転してノズル先端部材６を所定の回転位置にする。この状態が図１の（Ａ）である。この状態においては、ノズル先端部材６の射出孔１４はニードル７の先端部分から離間し、射出孔１４は開口している。ノズル先端部分６を図に示されていない金型にタッチして、射出装置２において予め計量していた溶融樹脂を射出する。そうすると溶融樹脂はノズル本体５の樹脂流路９、ノズル先端部分６の射出孔１４を通って金型に射出される。成形品が成形される。次にモータ２０を逆方向に回転してノズル先端部材６を逆回転させる。そうするとノズル先端部材６は図１の（Ｂ）に示されているように後退する。ニードル７の先端部分が射出孔７に当接する。これによって射出孔１４が閉鎖される。ノズル先端部材６を金型から離間して、射出装置２において溶融樹脂を計量する。計量中射出孔１４が閉鎖されているのでハナタレは発生しない。計量が完了したら、モータ２０を回転してノズル先端部材６を前方に移動させる。そうすると図１の（Ａ）に示されているように射出孔１４がニードル７の先端部分から離間する。ノズル先端部材６を金型にタッチして射出成形する。以下同様にして成形サイクルを繰り返す。
【００１７】
本実施の形態に係るシャットオフノズル１は色々な変形が可能である。例えばシャットオフノズル１は、モータ２０ではなく、他のアクチュエータによって駆動することもできる。またニードル７はノズルアダプタ３に対して固定するように説明したが、ノズル本体５に対して固定するようにしてもよい。図２には、このような実施の形態に係るシャットオフノズル１’が示されている。シャットオフノズル１’においてニードル７’は、ノズル本体５の先端に設けられているニードル支持部材２３に設けられている。ニードル支持部材２３には分岐した樹脂流路が形成されており、ノズル本体５の中心軸を流れてきた溶融樹脂を、複数に分岐させて、前方に流すようになっている。このようなニードル支持部材２３の先端にニードル７’が固定されている。この実施の形態においても、モータ２０を駆動してノズル先端部材６を回転させると、その回転方向によってノズル先端部材６が前進・後退し、それによって射出孔１４が開口したりニードル７’によって閉鎖されるようになっている。
【符号の説明】
【００１８】
１    シャットオフノズル              ２    射出装置
３    ノズルアダプタ                  ５    ノズル本体
６    ノズル先端部材                  ７    ニードル
９    樹脂流路                      １０    雄ネジ
１２    支持部材                      １４    射出孔
１５    筒部                          １６    雄ネジ  
１８    シール                        ２０    モータ
【要約】      （修正有）【課題】樹脂漏れが発生せず、樹脂流路を適切に連通させ、遮断することができるシャットオフノズルを提供する。【解決手段】シャットオフノズル１は、ノズル本体５とノズル先端部材６とニードル７とから構成され、ノズル先端部材６を中空に形成し、先端部には樹脂が射出される小径の射出孔１４を、後端部には大径の筒部１５を形成し、筒部１５に雌ネジ１６を形成し、ノズル本体５の外周面には雌ネジ１６と螺合する雄ネジ１０を形成し、ノズル先端部材６をノズル本体５に取り付け、ニードル７は、ノズル本体５もしくは、ノズルアダプタ３に固定的に設け、その先端が射出孔１４に近接するようにして、ノズル先端部材６を所定の方向に回転すると、ノズル先端部材６が後退して、射出孔１４がニードル７の先端によって閉鎖され、逆方向に回転すると、ノズル先端部材６が前進して、射出孔１４からニードル７の先端が離間して射出孔１４が開口する。【選択図】図１【図１】
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【図２】
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