(57)【要約】      （修正有）【課題】ロータリバルブの動作不良が発生し難い射出成形機のシャットオフノズル及び射出成形機を提供する。【解決手段】バルブピン３９は、長さ方向の略中央で、かつその軸線の延びる方向とは直交して延びるようにして形成された貫通孔３９Ａと、貫通孔３９Ａの両側においてその軸線方向に延びるようにして形成された平板状の溝部３９Ｂと、両端部に形成された連結溝３９Ｃと、を備えている。ノズルのバルブピン用貫通孔の内周面とバルブピン３９の外周面との隙間に侵入した溶融樹脂は、シャットオフノズル駆動装置によりバルブピン３９が回動される度にその外周面に形成された溝部３９Ｂによって外周方向に流動させられて滞留することがなく、また、その一部がバルブピン用貫通孔の内周面とバルブピン３９の外周面との隙間から外部に流出し、その部分での溶融樹脂の滞留・固化が防止できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形機から金型へ溶融樹脂を導く通路を有したノズルの途中にロータリバルブを回動自在に設けた射出成形機のシャットオフノズルにおいて、
前記ロータリバルブの外周面に、その軸線方向に延びる溝部を形成したことを特徴とする射出成形機のシャットオフノズル。
【請求項２】
前記ロータリバルブには、両端が前記通路と接続可能な貫通孔が形成され、前記溝部はその貫通孔を挟んで両側に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機のシャットオフノズル。
【請求項３】
前記溝部は、前記ロータリバルブの円周方向に間隔をおいて複数形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の射出成形機のシャットオフノズル。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のシャットオフノズルを備えた射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ロータリバルブを備えた射出成形機のシャットオフノズル及び射出成形機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図９には、従来の射出成形機におけるロータリ式シャットオフノズルが示されている。
図９において、射出成形機シリンダー本体２０に固定されたノズル１の内部には、ノズルの先端１Ａへ溶融原料を導くための通路３が形成され、その途中には、その通路３を開閉するためのロータリバルブ４が配置されている。このロータリバルブ４には、その軸心と直交する方向に延びる貫通孔２１が形成されている。
ロータリバルブ４の両端部には、リンク５が固定され、そのリンク５は、ロッド６を介して油圧シリンダー装置７に連結されている。
【０００３】
このような射出成形機におけるロータリ式シャットオフノズルにおいて、図９に示す状態では、ノズル１の通路３とロータリバルブ４の貫通孔２１が一致せず、通路３が遮断された状態にある。
また、油圧シリンダー装置７を駆動してリンク５を時計方向に回動させると、ノズル１の通路３とロータリバルブ４の貫通孔２１が一致して通路３が連通する。
この状態において、射出成形機シリンダー本体２０内で溶融された樹脂原料は、射出圧力によってノズル１の通路３及び貫通孔２１を経てノズル１の先端口１Ａから金型内に射出される。このような射出成形機におけるロータリ式シャットオフノズルは、例えば特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−２７８００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、この特許文献１に記載された射出成形機におけるロータリ式シャットオフノズルにおいては、射出圧力によりノズル１とロータリバルブ４との隙間に樹脂原料が侵入し、更にそれが滞留し、時間の経過と共に固化してロータリバルブ４の動作不良に結び付くことがあった。
特に、低粘度かつ高硬度の熱硬化性樹脂を樹脂原料として用いる場合には、その現象が顕著であった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、ロータリバルブの動作不良が発生し難い射出成形機のシャットオフノズル及び射出成形機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の問題点を解決するために、本発明の射出成形機のシャットオフノズルは、次の構成を有している。
（１）射出成形機から金型へ溶融樹脂を導く通路を有したノズルの途中にロータリバルブを回動自在に設けた射出成形機のシャットオフノズルにおいて、前記ロータリバルブの外周面に、その軸線方向に延びる溝部を形成したことを特徴とする。
（２）（１）に記載する射出成形機のシャットオフノズルにおいて、前記ロータリバルブには、両端が前記通路と接続可能な貫通孔が形成され、前記溝部はその貫通孔を挟んで両側に形成されていることを特徴とする。
（３）（１）又は（２）に記載する射出成形機のシャットオフノズルにおいて、前記溝部は、前記ロータリバルブの円周方向に間隔をおいて複数形成されていることを特徴とする。
また、上記の問題点を解決するために、本発明の射出成形機は、次の構成を有している。
（４）（１）乃至（３）のいずれかに記載のシャットオフノズルを備える。
【発明の効果】
【０００８】
上記構成を有する本発明の射出成形機のシャットオフノズルの作用・効果について説明する。
（１）射出成形機から金型へ溶融樹脂を導く通路を有したノズルの途中にロータリバルブを回動自在に設けた射出成形機のシャットオフノズルにおいて、前記ロータリバルブの外周面に、その軸線方向に延びる溝部を形成したので、ロータリバルブの動作不良が発生し難くて動作が円滑であり、また耐久性が向上するなどの優れた効果を奏する。
【０００９】
（２）（１）に記載する射出成形機のシャットオフノズルにおいて、前記ロータリバルブには、両端が前記通路と接続可能な貫通孔が形成され、前記溝部はその貫通孔を挟んで両側に形成されているので、動作の安定性や耐久性が一層向上する。
【００１０】
（３）（１）又は（２）に記載する射出成形機のシャットオフノズルにおいて、前記溝部は、前記ロータリバルブの円周方向に間隔をおいて複数形成されているので、動作の安定性や耐久性が一層向上する。
次に、上記構成を有する本発明の射出成形機の作用・効果について説明する。
（４）（１）乃至（３）のいずれかに記載のシャットオフノズルを備えるので、動作が円滑であり、また耐久性が向上するなどの優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の射出成形機のシャットオフノズル及び射出成形機を実施する実施形態１に係る射出成形装置を概略的に示す図である。
【図２】その要部断面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、バルブピンを示す図である。
【図４】ショット数とシャットオフノズル駆動装置の駆動圧との関係を示す図である。
【図５】ショット数と累積樹脂漏れ量との関係を示す図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、比較例のバルブピンを示す図である。
【図７】比較例におけるショット数とシャットオフノズル駆動装置の駆動圧との関係を示す図である。
【図８】比較例におけるショット数と累積樹脂漏れ量との関係を示す図である。
【図９】従来の射出成形機におけるロータリ式シャットオフノズルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（実施形態１）
以下、本発明に係る射出成形機のシャットオフノズル及び射出成形機について、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は、適宜簡略化或いは変形誇張されて描画されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも実施例と同一ではない。
【００１３】
図１は、本発明の射出成形機のシャットオフノズル及び射出成形機を実施する実施形態１に係る射出成形装置を概略的に示す図であり、図２は、その要部断面図であり、図３（ａ）、（ｂ）は、バルブピンを示す図である。図１において、射出成形装置３０（本発明の射出成形機に相当する）は、加熱シリンダ３１の先端部にシャットオフノズル３２を構成するところのノズル３３がボルトによって装着されている。加熱シリンダ３１内には、図示しないスクリュが回転自在にかつ軸方向移動自在に配置されている。前記スクリュの回転は、スクリュの後部に連結された図示しないモータにより行なわれ、軸方向移動は図示しない油圧シリンダによって操作される。
【００１４】
一方、ノズル３３の先端は、金型３４に穿設されたホットランナ部３５に当接可能である。ノズル３３の先端がホットランナ部３５に当接した状態において、ノズル３３内に形成された溶融樹脂通路３６はホットランナ部３５と連通し、それにより前記スクリュからホットランナ部３５に至る樹脂通路が形成される。ノズル３３内に設けられた溶融樹脂通路３６の途中には、ロータリバルブ３７が配設されている。なお、溶融樹脂通路３６が本発明の通路に相当する。
ロータリバルブ３７は、図２に示すように、溶融樹脂通路３６と直交するようにしてノズル３３に形成されたバルブピン用貫通孔３８に挿通された円柱形のバルブピン３９と、バルブピン３９の両側に配置された連結部材４０と、バルブピン３９及び連結部材４０をバルブピン用貫通孔３８内に保持するためのカバー４１と、連結部材４０の端部に着脱可能に取り付けられたレバー４２とから構成されている。
【００１５】
バルブピン３９は、図３に示すように、長さ方向の略中央で、かつその軸線の延びる方向とは直交して延びるようにして形成された貫通孔３９Ａと、貫通孔３９Ａの両側においてその軸線方向に延びるようにして形成された平板状の溝部３９Ｂと、両端部に形成された連結溝３９Ｃと、を備えている。溝部３９Ｂは、バルブピン３９の外周において円周方向に間隔をおいて４個形成されているが、本発明はこれに限定されることなく、１個もしくは、４個以下または４個以上の複数個形成されていても良い。したがって、バルブピン３９の外周面には、図３（ａ）に示すように、溝部３９Ｂが形成されていない部分が帯状に残り、貫通孔３９Ａの両端の開口部は、その帯状部分において開口している。
連結部材４０の外周面には、溝部３９Ｂと連続する溝部４０Ｂが、溝部３９Ｂと対応して形成され、連結部材４０の内端側側面には、バルブピン３９の連結溝３９Ｃと係合可能な突起４０Ａが形成されている。
【００１６】
カバー４１は、ボルトにより着脱自在にノズル３３に取り付けられており、従って、連結部材４０からレバー４２を取り外した後、さらに前記ボルトを外してノズル３３からカバー４１を取り外した際には、バルブピン３９及び連結部材４０をノズル３３のバルブピン用貫通孔３８から取り出すことができる。この状態においては、バルブピン用貫通孔３８の内周面やバルブピン３９の外周面等に付着した樹脂を清掃することができる。
【００１７】
レバー４２は、ロッド４３を介してシャットオフノズル駆動装置４４に接続されている。今、図１及び図２に示す状態では、溶融樹脂通路３６と、バルブピン３９の貫通孔３９Ａの両端の開口部とが一致して一軸線上に並んで位置し、この状態では、前記スクリュからホットランナ部３５に至る樹脂通路が形成される。また、シャットオフノズル駆動装置４４によって、レバー４２が図１に示す状態から時計方向に回動されると、溶融樹脂通路３６と、バルブピン３９の貫通孔３９Ａの両端の開口部とが一致しなくなり、溶融樹脂通路３６が遮断される。
シャットオフノズル駆動装置４４としては、油圧アクチュエータ、エアーアクチュエータ、電気アクチュエータなどの色々なアクチュエータを用いることができるが、本実施例においては、油圧アクチュエータが用いられている。
すなわち、シャットオフノズル駆動装置４４を構成するシリンダの一端側室内に油圧を供給すると、ロッド４３を介してレバー４２は図１において反時計方向に回動される。すると、バルブピン３９も連結部材４０を介して反時計方向に回動し、それにより、溶融樹脂通路３６と、バルブピン３９の貫通孔３９Ａとが一致して、溶融樹脂通路３６が連通状態、つまり、図１の状態となる。
一方、シャットオフノズル駆動装置４４を構成するシリンダの他端側室内に油圧を供給すると、ロッド４３を介してレバー４２は図１の状態から時計方向に回動される。すると、バルブピン３９も連結部材４０を介して時計方向に回動し、それにより、溶融樹脂通路３６と、バルブピン３９の貫通孔３９Ａとが一致しなくなり、溶融樹脂通路３６が遮断状態となる。
【００１８】
以上のように構成された射出成形装置において、次に、その作動について説明する。
【００１９】
まず、加熱シリンダ３１内のスクリュを回転させながら適宜な長さ後退させる計量工程により、スクリュの前方の貯溜部に所望量の溶融樹脂を貯溜しておく。この計量工程中、シャットオフノズル駆動装置４４は、貫通孔３９Ａの両端の開口部と溶融樹脂通路３６とが一致しない位置にロータリバルブ３７のバルブピン３９を回動させ、それにより溶融樹脂通路３６は遮断状態（閉塞状態）にある。
【００２０】
次に、計量工程に引続く射出工程では先に貯溜部に貯溜された溶融樹脂は、スクリュの前進動（スクリュの回転は伴わない）に伴って発生する射出圧によって、溶融樹脂通路３６を経由して金型３４に穿設されたホットランナ部３５に射出充填される。この射出工程中、シャットオフノズル駆動装置４４は、貫通孔３９Ａの両端の開口部と溶融樹脂通路３６とが一致する位置するように、ロータリバルブ３７のバルブピン３９を図１において反時計方向に回動させ、それにより溶融樹脂通路３６は連通状態におかれる。
射出充填完了と同時に、シャットオフノズル駆動装置４４は、レバー４２を図１の状態から時計方向に回動させる。それにより、貫通孔３９Ａの両端の開口部と溶融樹脂通路３６とが一致しない位置にロータリバルブ３７のバルブピン３９が回動し、したがって、溶融樹脂通路３６は再び遮断状態におかれる。ロータリバルブ３７が溶融樹脂通路３６を遮断すると、スクリュを回転、かつ、後退させながら再度計量工程に入り、次の射出工程に備えられる。
【００２１】
一方、キャビティ部へ充填された溶融樹脂は金型３４によって冷却される間に生じる、樹脂の収縮（換言すれば、ひけ）分を補うため、ロータリバルブ３７を遮断して保圧工程中のホットランナ部３５内の残圧で、冷却中のキャビティ内の溶融樹脂に所定の加圧が付与される。
【００２２】
ところで、上記のような射出成形装置においては、射出工程では、スクリュの前進動（スクリュの回転は伴わない）に伴って発生する射出圧によって、溶融樹脂通路３６からノズル３３のバルブピン用貫通孔３８の内周面とバルブピン３９の外周面との隙間に溶融樹脂が侵入する。また、保圧工程においても、溶融樹脂通路３６に残る残圧によって、ノズル３３のバルブピン用貫通孔３８の内周面とバルブピン３９の外周面との隙間に溶融樹脂が侵入する。
しかしながら本実施例においては、ノズル３３のバルブピン用貫通孔３８の内周面とバルブピン３９の外周面との隙間に侵入した溶融樹脂は、シャットオフノズル駆動装置４４によりバルブピン３９が回動される度にその外周面に形成された溝部３９Ｂによって外周方向に流動させられて滞留することがなく、また、その一部がバルブピン用貫通孔３８の内周面とバルブピン３９の外周面との隙間を通って、更に連結部材４０とカバー４１との隙間を通って外部に流出し、その部分での溶融樹脂の滞留・固化が防止できる。
【００２３】
すなわち、図４は、ショット数に対するシャットオフノズル駆動装置４４の駆動圧との関係を示す図であるが、本実施例の場合、５００ショット数を超えてもノズル３３のバルブピン用貫通孔３８の内周面とバルブピン３９の外周面との隙間に侵入した溶融樹脂が固化することがなく、駆動圧が増大することがなかった。つまり、５００ショット数を超えてもロータリバルブ３７に動作不良が発生することがなかった。したがって、ロータリバルブ３７部分において、固化した樹脂による囓りも発生することがなく、耐久性が向上する。
また、図５は、ショット数に対する累積樹脂漏れ量との関係を示す図であるが、本実施例の場合、バルブピン用貫通孔３８の内周面とバルブピン３９の外周面との隙間を通って、更に連結部材４０とカバー４１との隙間を通って外部に流出した樹脂漏れ量が平均１ショット当たり、０．０２１ｇであった。
特に、ハイブリッドモータのステータコイルを固着するために用いる樹脂は、コイル間への浸透性、耐熱性、強度の観点から低粘度且つ高硬度の熱硬化製樹脂が用いられるが、本実施例の場合、ノズル３３のバルブピン用貫通孔３８の内周面とバルブピン３９の外周面との隙間に侵入した溶融樹脂が、シャットオフノズル駆動装置４４によりバルブピン３９が回動される度にその外周面に形成された溝部３９Ｂによって外周方向、或いはバルブピン３９の軸線方向に流動させられて固化することがなく、ショット数の増加に伴って駆動力が上昇することなく安定してロータリバルブ３７が動作した。
【００２４】
（比較例）
次に、本発明の比較例を図６を参照して以下に説明する。図６は、比較例におけるバルブピンを示す図である。なお、その説明中、前述の実施例と同じ作用効果を奏するものには同じ符号を付して説明する。
すなわち、図６において、バルブピン３９０は、ノズル３３のバルブピン用貫通孔３８に挿入されて使用され、前述の実施例のバルブピン３９とは、外周面に溝部３９Ｂが形成されていない点で大きく異なる。つまり、バルブピン３９０の外周面は、円柱形状をなしている。バルブピン３９０の中央部には、溶融樹脂通路３６と連通可能な貫通孔３９０Ａが形成され、また、両端部には、連結部材４０の突起４０Ａと係合可能な連結溝３９０Ｃが形成されている。なお、比較例の場合、連結部材４０は、その外周に前述の実施例の溝部４０Ｂが形成されておらず、円柱形状をなしている。
以上のように構成されたバルブピン３９０は、ノズル３３のバルブピン用貫通孔３８に挿入されて前述の実施例のバルブピン３９と同様に用いられ、詳細な動作の説明は、前述の実施例と同様なので省略するが、比較例の場合、バルブピン３９０の外周面は、円柱形状、すなわち、前述の本発明の実施例における溝部３９Ｂが形成されていなので、ノズル３３のバルブピン用貫通孔３８の内周面とバルブピン３９０の外周面との隙間に侵入した溶融樹脂が流動せずに滞留・固化し、シャットオフノズル駆動装置４４の駆動圧がショット数の増加に伴って増大したものと考えられ、したがって、前述の本発明の実施例における溝部３９Ｂは、ノズル３３のバルブピン用貫通孔３８の内周面とバルブピン３９０の外周面との隙間に侵入した溶融樹脂の滞留・固化の防止に極めて有用であることがこの比較例から明かである。
【００２５】
すなわち、図７は、比較例におけるショット数に対するシャットオフノズル駆動装置４４の駆動圧との関係を示す図であるが、比較例の場合、５００ショット数を超えた時点では、シャットオフノズル駆動装置４４の駆動圧は、初期の駆動圧の８倍以上となった。特に、２００ショット数を超えた辺りからその現象が顕著となった。これは、ノズル３３のバルブピン用貫通孔３８の内周面とバルブピン３９０の外周面との隙間に侵入した溶融樹脂が滞留・固化したものと考えられ、ロータリバルブ３７が円滑に動作しなくなった。また、ノズル３３のバルブピン用貫通孔３８の内周面とバルブピン３９０の外周面との隙間で固化した樹脂によって、ノズル３３のバルブピン用貫通孔３８の内周面とバルブピン３９０の外周面に囓りが生じ、ロータリバルブ３７の耐久性が低下する恐れがある。
また、図８は、比較例におけるショット数に対する累積樹脂漏れ量との関係を示す図であるが、比較例の場合、バルブピン用貫通孔３８の内周面とバルブピン３９０の外周面との隙間を通って、更に連結部材４０とカバー４１との隙間を通って外部に流出した樹脂漏れ量が１ショット当たり、０．０１２ｇであった。これは、前述の実施例の場合と比較して樹脂漏れ量が約１／２である。
前述の本発明の実施例の場合、バルブピン３９及び連結部材４０に形成された溝部３９Ｂ及び溝部４０Ｂにより流動化された溶融樹脂がカバー４１と連結部材４０との隙間を通して流出し易かったと考えられ、これにより、ノズル３３のバルブピン用貫通孔３８の内周面とバルブピン３９の外周面との隙間に侵入した溶融樹脂の、バルブピン３９の軸線方向の流動化も促進され、樹脂の固化の防止に効果が上がっていると考えられる。
【００２６】
なお、本発明は前述の実施例に限定されるものではなく、たとえば、バルブピン３９に形成された溝部３９Ｂは平板状である必要はなく、鋸歯状など他の形状であっても良い。また、貫通孔３９Ａを挟んで両側に位置する溝部３９Ｂは、軸線方向に並んで位置する必要はなく、位置が齟齬して配置されていてもよい。
さらに、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００２７】
３０・・・射出成形装置
３２・・・シャットオフノズル
３３・・・ノズル
３７・・・ロータリバルブ
３９・・・バルブピン
３９Ａ・・・貫通孔
３９Ｂ・・・溝部
４４・・・シャットオフノズル駆動装置
【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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