(57)【要約】【課題】軽金属射出成形機において、射出ノズルと金型の当接面から漏れ出た溶湯が射出ノズルを覆うノズルカバー内に侵入しないことが望まれる。【解決手段】ノズルカバー２０は、射出ノズル１のノズルヒータ２ａ等を覆うとともに該射出ノズルの先端から挿入されるための装着孔２０ｈを有する。射出ノズル１の先端筒部１ｆには環状溝１ｃが形成され、該環状溝に着脱可能に挿入される封止部材２１が用意されて、前記射出ノズルと前記装着孔の隙間が前記環状溝に挿入される前記封止部材によって封鎖される。前記封止部材は、市販のＣ形止め輪２２であっても良く、また、前記ノズルの上方で前記環状溝に脱着される第一部材２３と、前記ノズルの下方で前記環状溝に脱着されるとともに弾性的に変形して前記第一部材に係止される係止凸部２４ｃを備えたＵ字形状の第二部材２４とから構成されても良い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軽金属材料を成形して成形品を生産する軽金属射出成形機の射出ノズルの先端から装着され、少なくとも該射出ノズルのノズルヒータとその配線ケーブルを覆うとともに前記射出ノズルに挿入される装着孔を備えて、前記射出ノズルの先端近傍の外周に形成された環状溝に脱着可能に挿入される封止部材によって前記射出ノズルと前記装着孔の隙間が封鎖されることを特徴とする軽金属射出成形機のノズルカバー。
【請求項２】
前記封止部材は、弾性的に変形して脱着されるＣ形止め輪であることを特徴とする請求項１記載の軽金属射出成形機のノズルカバー。
【請求項３】
前記封止部材は、前記ノズルの上方で前記環状溝に脱着される第一部材と、前記ノズルの下方で前記環状溝に脱着されるとともに弾性的に変形して前記第一部材に対して係止される係止凸部を備えたＵ字形状の第二部材とから成ることを特徴とする請求項１記載の軽金属射出成形機のノズルカバー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マグネシウム合金やアルミニュウム合金などの軽金属合金材料を融解しその溶湯を金型に充填して成形品を成形する軽金属射出成形機の射出ノズルに装着されるノズルカバーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開２００１−０２５８５３号公報（コラム２第４６行からコラム４第９行、第１図ないし第６図）
【特許文献２】
特開２００１−０４７２０８号公報（コラム３第１７行からコラム４第２行、第２図）
【特許文献３】
実用新案登録２５７３３９７号公報（コラム６第１４行からコラム７第１行、第１図）
【０００３】
軽金属射出成形機は、融解した軽金属合金材料の溶湯（以下、単に溶湯とする。）を射出シリンダの射出ノズル（以下、単にノズルとする。）から金型のキャビティに充填する。このとき、軽金属射出成形機は、ノズルの先端を金型のスプールブッシュに押し付けて当接させることによって両者の隙間からの溶湯の漏れ出しを防止する。しかしながら、両者の中心の芯出しが不充分である場合、あるいは両者の当接面に傷が存在する場合には、両者の隙間から溶湯が漏れ出し易い。この現象は、射出シリンダ内の溶湯の圧力が高圧であること、および軽金属材料の溶湯の粘度が非常に小さいことによってより顕著になる。特に軽金属射出成形機では、後者の理由からプラスチック射出成形機に比べて溶湯が漏れ出し易い。溶湯の漏出が発生した場合には、ノズルを温度制御するノズルヒータ（以下、単にヒータとする。）やその配線ケーブルに溶湯が付着する。熱電対とその配線が露出している場合には、それらにも溶湯が付着する。その結果、それらが焼損することはもちろん、その取り外しも困難になる。
【０００４】
このため、従来から、ノズルにノズルカバーを取り付けることによってヒータや熱電対等が保護されていた。このためのノズルカバーは、少なくともヒータやその配線ケーブルをカバーするので、当然ながら溶湯のそれらへの付着を防止する（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００５】
このようなノズルカバーは、プラスチック成形機の分野においても程度の差こそあれ必要になることがある。そこで、ノズルカバーは、この分野における特許出願にも開示されているが、特に、つぎに説明されるような押付部材を含むノズルカバーが開示されている。そのノズルカバーは、その先端にノズルの先端側から挿入されるための透孔である装着孔を備えるとともに、その装着孔とノズルの外周の隙間を塞ぐ、ノズル先端側から取り付けられる押付部材を有して、その押付部材によって上記の隙間からの溶湯の侵入を防止するものである（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、先の２件の特許文献１および２に開示されるノズルカバーにおいては、それらが何れもノズル先端側から挿入される構成であることから、ノズル先端近傍の外周が真直であるとともにノズルカバーの装着孔とノズルとの間に僅かな隙間が存在する。加えて、軽金属材料の溶湯が非常に小さい粘度を呈する。それで、上記のノズルカバーは、上記隙間からの溶湯の侵入を充分に防止することができない。また、ノズルカバーとヒータとの間に断熱材が巻回される場合には、高温の溶湯によってその断熱材が発火するトラブルも発生する。このようなトラブルは、溶湯がノズルの下面に沿って後方（ノズル本体側）へ流下しやすいことから、ノズルの下側において特に顕著に発生する。また、このようなトラブルは、溶湯がノズルの外周で一旦固化した場合にも発生する。周期的に高温になるノズルの熱によってその固化物が再融解するからである。
【０００７】
一方、後の１件の特許文献３に開示されるノズルカバーにおいては、押付部材の着脱にねじが使用されるので、溶湯はノズルの露出したねじ面に付着する。そして、最悪な場合に溶湯がノズルの雄ねじと押付部材の雌ねじの隙間に侵入する。それで、このようなノズルカバーは、それが軽金属射出成形機に採用されても、上記先の２件のノズルカバーと同様に溶湯の侵入を充分に防ぐことができない。特に、ねじの隙間に溶湯が侵入した場合には、押付部材の脱着すら困難になる。
【０００８】
そこで、本発明は、上記の隙間からの溶湯の侵入を阻止するとともにその脱着が容易である軽合金射出成形機のノズルカバーを提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための本発明の軽金属射出成形機のノズルカバー（２０）は、軽金属材料を成形して成形品を生産する軽金属射出成形機の射出ノズル（１）の先端から装着され、少なくとも該射出ノズルのノズルヒータ（２ａ）とその配線ケーブル（４）を覆うとともに前記射出ノズルに挿入される装着孔（２０ｈ）を備えて、前記射出ノズルの先端近傍の外周に形成された環状溝（１ｃ）に脱着可能に挿入される封止部材（２１）によって前記射出ノズルと前記装着孔の隙間が封鎖されるように構成される。
【００１０】
また、本発明の軽金属射出成形機のノズルカバー（２０）の封止部材（２１）は、弾性的に変形して脱着されるＣ形止め輪（２２）であるように構成されると良い。
【００１１】
また、本発明の軽金属射出成形機のノズルカバー（２０）の封止部材（２１）は、前記ノズルの上方で前記環状溝に脱着される第一部材（２３）と、前記ノズルの下方で前記環状溝に脱着されるとともに弾性的に変形して前記第一部材に対して係止される係止凸部（２４ｃ）を備えたＵ字形状の第二部材（２４）とから成るように構成されると良い。
【００１２】
なお、上記括弧内の符号は、構成要素を図と参照するものであり、何ら本発明の構成を図面のものに限定するものではない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明のノズルの実施の形態が、以下の図面によって説明される。図１は、本発明のノズルカバーが取り付けられたノズルの全体と金型に対する配置を示す断面図である。図２は、ノズル及びノズルカバーの先端部分を個別に拡大して示す断面図である。図３は、ノズルカバーの先端壁面に接して取り付けられる封止部材の１つの実施形態を拡大して示す図である。図４は、別の実施形態に係る封止部材を拡大して示す図である。図５は、図４の封止部材がノズルに取り付けられた状態を拡大して示すとともに、その分解治具を示す図である。
【００１４】
図１及び図２のように、ノズル１は、より直径が太いノズル１の後端（図中右側）の連結部材（アダプタ）によって図示省略された射出シリンダの先端に固定される。図では、ノズル１とその連結部材との結合状態の図示が省略されている。ノズル１の中心には、溶湯を射出するノズル孔１ａが形成される。ノズル１とその連結部材の外周には、公知のヒータ２ａ、２ｂが巻回される。また、これらのヒータによって加熱される部分の温度を検出する熱電対３ａ、３ｂが適宜に取り付けられる。そして、これらのヒータや熱電対のケーブル４が適宜ノズル１に沿って配線される。
【００１５】
ノズル１は、型締装置の固定プラテン１０に形成されたノズル侵入穴１０ａの奥深くに前進して、その固定プラテンに固定された金型１１に当接される。金型１１には、図示省略されたキャビティに溶湯を導くスプールブッシュ１２が取り付けられている。このスプールブッシュのノズル当接面１２ａには、ノズル１の先端１ｂが当接する半球状の凹部が形成されている。そして、この凹部の形状に一致する凸面がノズルの先端１ｂに形成されている。スプールブッシュ１２とノズル１の当接動作は、少なくとも射出工程からその後の計量工程までの間継続される。
【００１６】
本発明では、特にノズル１の先端近傍の外周に環状溝１ｃが形成される。そして、望ましくは、その環状溝の後方（図中右側）に段差部１ｄが形成されて、段差部１ｄより先端側の先端筒部１ｆの外径が段差部１ｄより後方の本体部分１ｅの外径より若干小さめに形成される。段差部１ｄと環状溝１ｃの間の先端筒部１ｆの長さ寸法Ｌは、つぎに説明されるノズルカバー２０の先端壁面２０ａの板厚に等しく形成される。
【００１７】
ノズルカバー２０は、例えば、先端側の先端壁面２０ａと、ノズル本体部１ｅのヒータ２ａを覆う円筒部２０ｂと、フランジ状に広がるように形成された遮蔽壁面２０ｃとを備える。先端壁面２０ａには、ノズル１の先端筒部１ｆの外径に合わせた透孔である装着孔２０ｈが形成される。このようなノズルカバー２０は、ノズル１に装着される際に、そのノズル１の先端１ｂ側から図２の矢印の方向に挿入される。もちろん、ノズルカバー２０の先端壁面２０ａを除く部分の形状は、図示の形状に限定される必要はなく、例えば、円筒部２０ｂが円錐状に広がる筒形状に形成されて遮蔽壁面２０ｃが省略された形状であっても良く、また、遮蔽壁面２０ｃより後方に第二の円筒部２０ｄがヒータ２ｂを覆うように伸び出した形状であっても良い。
【００１８】
上記のように構成されたノズルカバー２０とノズル１との間には、断熱材５が装填されることが多い。この場合、断熱材５は、少なくともヒータ２ａの外周に巻回されてその外周の形状がノズルカバー２０の内側の形状にあらかじめ合わされる。
【００１９】
以上のように構成されたノズル１とノズルカバー２０の装着孔２０ｈとの隙間を封鎖する封止部材２１は、つぎのように構成される。
【００２０】
最も簡易な実施形態では、図３のようなＣ形止め輪２２が封止部材２１として採用される。これは、ＪＩＳ  Ｂ  ２８０４で規定された市販品であり、ノズル１の先端筒部１ｆの直径に合わせたものが選択される。この場合、環状溝１ｃをＣ形止め輪の内側寸法に合わせて形成することによって、このＣ形止め輪が環状溝１ｃにほとんど隙間なく装着されるようにすることができる。Ｃ形止め輪２２の環状溝１ｃへの脱着は、公知の専用の治具によってＣ形止め輪２２の両端２２ａを弾性的に拡げることによって容易にできる。このような実施形態では、封止部材２１が市販品であるから非常に安価である。なお、図３において、２０ａとして示される２点鎖線はノズルカバー２０の先端壁面２０ａの外周を示し、１ｆとして示される２点鎖線はノズルの先端筒部１ｆの外周を示す。この図から理解されるように、封止部材２１と先端壁面２０ａ、及び封止部材２１と環状溝１ｃとがそれぞれ重畳して、ノズル１とノズルカバー２０の装着孔２０ｈとの隙間を充分に封鎖している。
【００２１】
もう１つの実施形態では、封止部材２１は図４、あるいは図５のような２個の部材、すなわち第一部材２３と第二部材２４とで構成される。なお、図５においても、２点鎖線２０ａがノズルカバー２０の先端壁面２０ａの外周を示し、２点鎖線１ｆがノズル１の先端筒部１ｆの外周を示す。
【００２２】
第一部材２３は略弓形の板材である。その内側円弧部２３ａの内径はノズル１の環状溝１ｃの溝底に合わせた半径の円弧に形成され、その外側円弧部２３ｂの外径はノズル１の先端筒部１ｆの外径より充分に大きく、かつノズルカバー２０の先端壁面２０ａの外径より小さい半径に形成される。そして、その長さ寸法Ｍ１は環状溝１ｃの溝底直径に合わされる。また、その両端に、つぎに説明される第二部材２４の係止凸部２４ｃが嵌り込む係止凹部２３ｃが形成される。
【００２３】
第二部材２４は、弾性的に変形可能な略Ｕ字形状の板材である。その内側の円弧部２４ａの半径はノズル１の環状溝１ｃの溝底に合わせた半径に形成され、その直線部２４ｂの内側の間隔Ｍ２は寸法Ｍ１と同じノズル１の環状溝１ｃの溝底の直径寸法に合わされる。直線部２４ｂの先端には、第一部材２３の係止凹部２３ｃの形状に合わせて形成された、内側に膨出する係止凸部２４ｃが形成される。外側の円弧部２４ｄの外径は、ノズル１の先端筒部１ｆの外径より充分に大きく、かつノズルカバー２０の先端壁面２０ａの外径より小さい半径に形成される。そして、直線部２４ｂの両端２４ｅがその直線部に直交する平面に形成される。なお、好ましくは、内側の円弧部２４ａと外側の円弧部２４ｄの中心とが偏心して、第二部材２４の下側が広幅に、直線部２４ｂが細幅に形成されると良い。後に説明されるように、その下側の重なり代を大きくするとともに、その上側の直線部２４ｂの弾性変形が容易になるようにするためである。
【００２４】
これらの第一部材２３と第二部材２４とは、図５のように、ノズル１の環状溝１ｃに挿入された際に両者が係合してその環状溝を挟むように固定される。このとき、第一部材２３は上方に位置するように固定される。
【００２５】
これらの第一部材２３と第二部材２４を分解するために、専用分解治具が別途に用意されると良い。この分解治具２５は、図５において図示省略された、分解治具２５の取手や殴打する部分に加えて、第二部材２４の２本の直線部２４ｂの先端２４ｅに合わせて形成された爪部分２５ａを備え、その内側２５ｂに環状溝１ｃとの干渉を避けるための切除部分を有する。そして、爪部分２５ａの内側２５ｂ周縁の板厚が環状溝１ｃの溝幅に合わされる。このような分解治具２５を第二部材２４の先端２４ｅに当接させて上方から殴打することによって、たとえ第二部材２４に溶湯が付着していても第二部材２４を容易に取り外すことができる。第一部材２３は、第二部材２４を取り外した後に第一部材２３の隅角部２３ｄと環状溝１ｃの間の隙間に先端の細い棒材を押し込むことによって取り外される。
【００２６】
以上説明したノズルカバー２０は、封止部材２１を介して図１のようにノズル１に固定される。まず、ノズルカバー２０がノズル１の先端１ｂ側から挿入されてノズル１の段差部１ｄに当接される。このとき、通常、ヒータ２ａの周りに断熱材５が巻回されているので、ノズルカバー２０は断熱材５の外周に沿ってノズル１にほぼ同心に取り付けられる。断熱材５が設けられていない場合には、ノズルの後端側に適宜にノズルカバー２０の支持部材を用意しておく。つぎに、封止部材２１がノズル１の環状溝１ｃに挿入される。このとき、封止部材２１がＣ形止め輪２２である場合には、両端２２ａが上方に向くように下方から挿入され、その姿勢で固定される。また、封止部材２１が第一部材２３と第二部材２４とで構成される場合には、まず第一部材２３が上方から挿入され、つぎに第二部材２４が下方から挿入される。そして、それらの部材２３、２４は、その姿勢で係止凸部２４ｃによって係合されて環状溝１ｃに固定される。
【００２７】
上記のようにノズルカバー２０が固定されたノズル１を備えた軽金属射出成形機は、その先端１ｂをスプールブッシュ１２に押し付けて溶湯をノズル孔１ａから金型１１に射出する。このとき、溶湯が漏れ出す場合には、溶湯がノズル１の表面に沿って後方に流れる。このような場合、上記の封止部材２１を含むノズルカバー２０はつぎのようにしてこの溶湯のノズルカバー２０内への侵入を防止する。なお、溶湯が漏出したときに溶湯がノズル１の先端部１ｂで直ぐに固化することもあるが、ノズル１の温度が射出サイクルに合わせて上昇することから、その固化物は再び融解して溶湯となる。一方、ノズルカバー２０に直接付着して固化した溶湯は、通常固化したままで再融解することはあまりない。
【００２８】
まず、ノズル１の外周とノズルカバー２０の装着孔２０ｈとの隙間が封止部材２１によって封鎖される。さらに、封止部材２１が環状溝１ｃに挿入されることによって、僅かではあるが発生する可能性がある環状溝１ｃと封止部材２１の間の隙間が上下に折れ曲がった経路になる。それで、これらの封止部材２１による、装着孔２０ｈの封鎖と折れ曲がった隙間経路は、ノズル１の先端筒部１ｆに沿った溶湯の流れを断ち切って溶湯のノズルカバー２０内への侵入を効果的に阻止する。なお、封止部材２１がＣ形止め輪２２である場合にあってもその両端２２ａ間の開口部からの溶湯の侵入は発生しない。また、第一、第二の部材から成る封止部材２１の合わせ面の隙間が予定以上に僅かに大きくなった場合でも、この隙間から溶湯の侵入は発生しない。漏出した溶湯がノズル１の上面に沿って流れることがないからである。
【００２９】
なお、上記の二つの実施例における封止部材２１の溶湯の封止効果には若干の差異がある。封止部材２１がＣ形止め輪２２である場合には、市販品であるがためにその形状寸法が規定される。それで、ノズル１の環状溝１ｃの深さや、ノズルカバー２０の先端壁面２０ａに対する重なり代がこのＣ形止め輪２２の寸法によって決まる。これに対して、封止部材２１が第一部材２３、第二部材２４で構成される場合には、その寸法の設定がある程度自由である。それで、ノズル１の環状溝１ｃの深さや、ノズルカバー２０の先端壁面２０ａに対する封止部材２１の重なり代を大きめに形成することによって、上記の封止部材２１の封鎖と折れ曲がった隙間経路による湯流れの遮断作用をより効果的に発揮させることができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明のノズルカバーが上記のように構成されるので、ノズルの外周とノズルカバーの装着孔との隙間が封止部材によって封鎖されるとともに、封止部材と環状溝の僅かな隙間経路が上下に折り曲げられる。それで、ノズルに沿って流下する溶湯は、封止部材によってノズルカバー内への侵入が阻止されて、ヒータ等を故障させないことはもちろん、断熱材を発火させることもない。
【００３１】
特に、封止部材がＣ形止め輪である場合には、市販品であるために安価である。また、封止部材が２つの係合する部材から構成される場合には、ノズルの環状溝の深さやノズルカバー先端面に対する重なり代を所望の寸法に形成することができるので、より確実に溶湯の侵入を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のノズルカバーが取り付けられたノズルの全体と金型に対する配置とを示す断面図である。
【図２】図１のノズル及びノズルカバーの先端部分を個別に拡大して示す断面図である。
【図３】本発明のノズルカバーの先端壁面に接して取り付けられる封止部材の１実施形態を拡大して示す図である。
【図４】本発明のノズルカバーの先端壁面に接して取り付けられる封止部材の他の実施形態を拡大して示す図である。
【図５】図４の封止部材がノズルに取り付けられた状態を拡大して示すとともに、その分解治具を示す図である。
【符号の説明】
１      射出ノズル
１ｃ    環状溝
２ａ    ノズルヒータ
４      配線ケーブル
２０    ノズルカバー
２０ｈ  装着孔
２１    封止部材
２２    Ｃ形止め輪
２３    第一部材
２４    第二部材
２４ｃ  係止凸部
【図１】
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【図２】
2004195498.tif 000004
【図３】
2004195498.tif 000005
【図４】
2004195498.tif 000006
【図５】
2004195498.tif 000007