(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）加熱シリンダの前端に配設され、前端部の球面状部分において開放された樹脂流路を備えた筒状の本体と、
（ｂ）該本体の周囲に配設され、前記樹脂流路内の樹脂を加熱するノズル用ヒータとを有するとともに、
（ｃ）前記本体の前端部に、本体の外周面から径方向内方に向けて形成された溝を備えた断熱スリット部が形成され、
（ｄ）該断熱スリット部は、本体の円周方向における所定の箇所において突条部を備え、該突条部間に、前記樹脂流路に近接させて薄肉部が形成され、
（ｅ）前記突条部は本体の外周面の近傍まで至らせて形成されることを特徴とする射出ノズル。
【請求項２】
（ａ）加熱シリンダの前端に配設され、前端部の球面状部分において開放された樹脂流路を備えた筒状の本体と、
（ｂ）該本体の周囲に配設され、前記樹脂流路内の樹脂を加熱するノズル用ヒータとを有するとともに、
（ｃ）前記本体の前端部に、本体の外周面から径方向内方に向けて形成された溝を備えた断熱スリット部が形成され、
（ｄ）該断熱スリット部は、本体の円周方向における所定の箇所において突条部を備え、該突条部間に、前記樹脂流路に近接させて薄肉部が形成され、
（ｅ）前記突条部は奇数個形成されることを特徴とする射出ノズル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出ノズルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、射出成形機においては、加熱シリンダ内において加熱され溶融させられた樹脂を、高圧で射出して金型装置のキャビティ空間に充填（てん）し、該キャビティ空間内において冷却して固化させることによって成形品を得ることができるようになっている。
【０００３】
そのために、前記射出成形機は型締装置、金型装置及び射出装置を有し、前記型締装置は、固定プラテン及び可動プラテンを備え、前記金型装置は、前記固定プラテンに取り付けられた固定金型、及び可動プラテンに取り付けられた可動金型を備え、前記型締装置の型締シリンダが可動プラテンを進退させることによって金型装置の型閉じ、型締め及び型開きを行う。
【０００４】
一方、前記射出装置は、ホッパから供給された樹脂を加熱して溶融させる加熱シリンダ、及び溶融させられた樹脂を射出するための射出ノズルを備え、前記加熱シリンダ内にスクリューが回転自在に、かつ、進退自在に配設される。そして、該スクリューを前進させることによって射出ノズルから樹脂が射出され、前記スクリューを回転させることによって樹脂の計量が行われる。
【０００５】
ところで、前記射出ノズルは、計量工程において後退させられ、固定金型から分離させられるようになっているが、このとき、樹脂の温度が高いと、射出ノズルの前端において糸引き、鼻だれ等が生じてしまう。
【０００６】
そこで、前記射出ノズルの所定の箇所に、後方から前方に熱が伝導されるのを阻止するための断熱スリット部を形成するようにしている。
【０００７】
図２は従来の射出ノズルの縦断面図、図３は従来の射出ノズルの横断面図である。
【０００８】
図において、１１は筒状の射出ノズルであり、該射出ノズル１１は、筒状の本体５０、及び該本体５０の周囲に配設されたノズル用ヒータ１３を備え、前記本体５０内に樹脂流路５０ａが形成され、該樹脂流路５０ａは前端（図２において左端）に形成されたノズル口５１において開放される。そして、前記ノズル用ヒータ１３を通電することによって前記樹脂流路５０ａ内の樹脂が加熱される。
【０００９】
前記射出ノズル１１は、図示されない加熱シリンダの前端に取り付けられ、該加熱シリンダ内の樹脂流路と前記樹脂流路５０ａとが連通させられる。そして、射出工程において、前記射出ノズル１１は、前進（図２において左方向に移動）させられ、金型装置の固定金型１５に押し付けられ、加熱シリンダ内において溶融させられた樹脂が射出ノズル１１から射出され、前記固定金型１５内のスプルー１６を介して金型装置のキャビティ空間に充填される。
【００１０】
ところで、前記樹脂流路５０ａの前端部（図２において左端部）には、後方（図２において右方）から前方（図２において左方）にかけて内径を次第に小さくすることによってテーパ部１９が形成されるとともに、該テーパ部１９より前方において、ノズル口５１にかけて内径を次第に大きくすることによって逆テーパ部２０が形成される。したがって、金型装置の冷却に伴って、前記スプルー１６内の樹脂及び逆テーパ部２０内の樹脂が成形品と一体になって固化させられ、樹脂片から成る図示されないスプルー部が形成される。一方、テーパ部１９と逆テーパ部２０との間の切断部Ｓ１において、樹脂流路５０ａの内径が最も小さくなるので、テーパ部１９内の樹脂と逆テーパ部２０内の樹脂とは分離しやすい。
【００１１】
したがって、型開きに伴って前記スプルー部が成形品と共に取り出されるときに、前記テーパ部１９と逆テーパ部２０との間が切断される。
【００１２】
そして、計量工程において、前記射出ノズル１１は、後退（図２において右方向に移動）させられ、固定金型１５から分離させられたときに、射出ノズル１１の前端において糸引き、鼻だれ等が生じるのを防止するために、前記本体５０の前端部における切断部Ｓ１の位置に、後方から前方に熱が伝導されるのを阻止するための断熱スリット部５５が形成される。該断熱スリット部５５は、本体５０の外周面から径方向内方に向けて所定の深さで形成された環状の溝を備える。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の射出ノズル１１においては、溶融状態における粘度の低い樹脂を使用する必要があったり、ノズル口５１の径を大きくする必要があったりする場合には、糸引き、鼻だれ等が生じるのを十分に防止することができない。
【００１４】
そこで、断熱スリット部５５による樹脂の冷却効果を高くするために、断熱スリット部５５の溝を深くすることが考えられるが、該溝を深くすると、射出ノズル１１を固定金型１５に当接させてノズルタッチを行った場合、固定金型１５からの反力によって射出ノズル１１に偏心力が加わり、該偏心力は、断熱スリット部５５より径方向内方の部分、すなわち、根元部分に曲げの力として作用するので、射出ノズル１１の耐久性が低下してしまう。
【００１５】
本発明は、前記従来の射出ノズルの問題点を解決して、糸引き、鼻だれ等が生じるのを十分に防止することができ、射出ノズルの耐久性を向上させることができる射出ノズルを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の射出ノズルにおいては、加熱シリンダの前端に配設され、前端部の球面状部分において開放された樹脂流路を備えた筒状の本体と、該本体の周囲に配設され、前記樹脂流路内の樹脂を加熱するノズル用ヒータとを有する。
【００１７】
そして、前記本体の前端部に、本体の外周面から径方向内方に向けて形成された溝を備えた断熱スリット部が形成される。
【００１８】
また、該断熱スリット部は、本体の円周方向における所定の箇所において突条部を備え、該突条部間に、前記樹脂流路に近接させて薄肉部が形成される。
そして、前記突条部は本体の外周面の近傍まで至らせて形成される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２４】
図１は本発明の第１の実施の形態における射出ノズルの横断面図、図４は本発明の第１の実施の形態における射出装置の要部断面図、図５は本発明の第１の実施の形態における射出ノズルの縦断面図である。
【００２５】
図４において、１２はシリンダ部としての加熱シリンダであり、該加熱シリンダ１２の前端（図４において左端）に筒状の射出ノズル１１が取り付けられ、該射出ノズル１１の周囲に加熱部材としてのノズル用ヒータ１３が配設される。前記加熱シリンダ１２内には、射出部材としてのスクリュー２２が回転自在に、かつ、進退自在に配設される。なお、前記加熱シリンダ１２及び射出ノズル１１は、いずれも金属材料で形成される。
【００２６】
そして、前記スクリュー２２は、前端にスクリューヘッド２５を有し、前記加熱シリンダ１２内を後方（図４において右方）に延び、後端（図４において右端）において、図示されない第１の駆動部としての計量用モータ、及び第２の駆動部としての射出用モータと連結させられる。また、前記スクリュー２２の周囲には、螺（ら）旋状のフライト２３が形成され、該フライト２３に沿って溝２６が形成される。
【００２７】
そして、前記加熱シリンダ１２の所定の箇所には樹脂供給口２９が形成され、該樹脂供給口２９にホッパ３０が取り付けられる。前記樹脂供給口２９は、スクリュー２２を加熱シリンダ１２内における最も前方（図４において左方）の位置に置いた状態において、前記溝２６の後端部（図４において右端部）に対応する箇所に形成される。
【００２８】
計量工程において、前記計量用モータを駆動することによって前記スクリュー２２を回転させると、ホッパ３０内のペレット状の樹脂３３は、落下して加熱シリンダ１２内に進入し、前記溝２６内を前進（図４において左方に移動）させられる。それに伴って、スクリュー２２は後退（図４において右方に移動）させられる。
【００２９】
また、前記加熱シリンダ１２の周囲には、図示されないシリンダ用ヒータが配設され、該シリンダ用ヒータによって加熱シリンダ１２が加熱され、該加熱シリンダ１２内の樹脂を溶融させることができるようになっている。したがって、スクリュー２２を回転させることによって発生させられた樹脂圧により、スクリュー２２が所定量だけ後退させられ、スクリューヘッド２５の前方に１ショット分の溶融させられた樹脂が蓄えられる。
【００３０】
続いて、射出工程時において、前記射出用モータを駆動することによってスクリュー２２を前進させると、前記スクリューヘッド２５の前方に蓄えられた樹脂は、前記射出ノズル１１から射出され、図示されない金型装置のキャビティ空間に充填される。
【００３１】
次に、前記射出ノズル１１について説明する。
【００３２】
図５において、１１は射出ノズルであり、該射出ノズル１１は、筒状の本体５０、及び該本体５０の周囲に配設されたノズル用ヒータ１３を備え、前記本体５０内に樹脂流路５０ａが形成され、該樹脂流路５０ａは前端（図５において左端）に形成されたノズル口５１において開放される。そして、前記ノズル用ヒータ１３を通電することによって、前記樹脂流路５０ａ内の樹脂が加熱され、溶融状態が維持される。また、前記本体５０内に図示されない温度センサが埋設され、該温度センサによって樹脂の温度が検出され、検出された温度に基づいて前記ノズル用ヒータ１３の通電が制御される。
【００３３】
前記射出ノズル１１は、加熱シリンダ１２（図４）の前端に取り付けられ、該加熱シリンダ１２内の樹脂流路と前記樹脂流路５０ａとが連通させられる。そして、射出工程において、前記射出ノズル１１は、前進（図５において左方向に移動）させられ、金型装置の固定金型１５に押し付けられ、前述されたように、前記射出用モータを駆動することによって前記スクリュー２２を前進させると、スクリュー２２の前方に蓄えられた樹脂が射出ノズル１１から射出され、前記固定金型１５内のスプルー１６を介してキャビティ空間に充填される。
【００３４】
その後、金型装置が冷却されると、前記キャビティ空間に充填された樹脂は冷却されて成形品になり、前記金型装置の型開きが行われて、成形品が取り出される。
【００３５】
また、前記樹脂流路５０ａの前端部（図５において左端部）には、後方（図５において右方）から前方（図５において左方）にかけて内径を次第に小さくすることによってテーパ部１９が形成されるとともに、該テーパ部１９より前方において、ノズル口５１にかけて内径を次第に大きくすることによって逆テーパ部２０が形成される。したがって、金型装置の冷却に伴って、前記スプルー１６内の樹脂３３及び逆テーパ部２０内の樹脂３３が成形品と一体になって固化させられ、樹脂片から成る図示されないスプルー部になる。一方、テーパ部１９と逆テーパ部２０との間の切断部Ｓ１において、樹脂流路５０ａの内径が最も小さくなるので、テーパ部１９内の樹脂３３と逆テーパ部２０内の樹脂３３とは分離しやすい。
【００３６】
したがって、前記スプルー部が成形品と共に取り出されるときに、前記テーパ部１９と逆テーパ部２０との間が切断される。なお、スプルー部は、前記切断部Ｓ１に近くなるほど内径が小さくなり、金型装置及び射出ノズル１１から取り出しやすい形状を有する。
【００３７】
ところで、計量工程において、前記射出ノズル１１は、後退（図５において右方向に移動）させられ、固定金型１５から分離させられるが、このとき、前記切断部Ｓ１より前方の樹脂３３の温度が高いと、射出ノズル１１の前端において糸引き、鼻だれ等が生じてしまう。そこで、熱伝導率の高い金属材料で形成された射出ノズル１１において、後方から前方に熱が伝導されるのを阻止するために、前記本体５０の前端部の軸方向における所定の箇所、例えば、切断部Ｓ１の位置に、熱伝導阻止手段としての断熱スリット部６０が形成される。該断熱スリット部６０は、図１に示されるように、本体５０の外周面から径方向内方に向けて形成され、底が平坦（たん）な複数の溝６１〜６３を備える。
【００３８】
本実施の形態において、該各溝６１〜６３は、本体５０の円周方向において、等ピッチ角度で形成された３個の弓状の形状を有する。したがって、本体５０において熱遮断部としての根元部分６５の断面の形状は、三角形にされる。そして、前記根元部分６５は、本体５０の円周方向における複数箇所、本実施の形態においては、３箇所の点において、本体５０の外周面まで至る突条部ｐ１〜ｐ３を備え、該各突条部ｐ１〜ｐ３間に、樹脂流路５０ａに近接させて薄肉部ｑ１〜ｑ３が形成される。
【００３９】
前記突条部ｐ１〜ｐ３においては、樹脂流路５０ａの内周面から根元部分６５の外周面までの距離が長いので、引張強度を大きくすることができる。また、前記薄肉部ｑ１〜ｑ３においては、樹脂流路５０ａの内周面から根元部分６５の外周面までの距離が短いので、樹脂流路５０ａ内の樹脂の冷却効果を高くすることができる。さらに、前記突条部ｐ１〜ｐ３の引張強度を大きくすることができる分、前記各溝６１〜６３を深くし、樹脂流路５０ａの内周面から根元部分６５の外周面までの距離を短くして、樹脂流路５０ａ内の樹脂の冷却効果を一層高くすることができる。
【００４０】
そして、前記薄肉部ｑ１〜ｑ３における樹脂の冷却効果を高くすることができるので、溶融状態における粘度の低い樹脂を使用する必要があったり、ノズル口５１の径を大きくする必要があったりする場合でも、糸引き、鼻だれ等が生じるのを十分に防止することができる。
【００４１】
また、射出ノズル１１を固定金型１５に当接させてノズルタッチを行った場合、固定金型１５からの反力によって射出ノズル１１に偏心力が加わると、該偏心力は、根元部分６５に曲げの力として作用し、曲げの力が作用する点から１８０〔°〕離れた点に引張力が発生するが、前記突条部ｐ１〜ｐ３の強度が大きくされるので、前記引張力及びそれに伴う曲げ応力が前記突条部ｐ１〜ｐ３に作用しても、射出ノズル１１が変形することがなく、射出ノズル１１の耐久性を向上させることができる。
【００４２】
なお、本実施の形態においては、本体５０に複数の溝６１〜６３が形成され、各突条部ｐ１〜ｐ３が本体５０の外周面まで至るように形成されるようになっているが、本体５０の外周面の近傍に至るように形成することもできる。その場合、本体５０に互いに連通させられた、一つの環状の溝が形成される。
【００４３】
また、本実施の形態においては、各突条部ｐ１〜ｐ３の頂部のいずれも本体５０の外周面に置かれるようになっているが、前記頂部を外周面よりわずかに内側に置くこともできる。
【００４４】
ところで、ある前記根元部分６５に曲げの力が加わると、根元部分６５の円周方向における所定の点において最大の圧縮力が加わり、前記点から１８０〔°〕離れた点において最大の引張力が加わる。
【００４５】
例えば、突条部ｐ１〜ｐ３が形成された点に最大の圧縮力が加わると、圧縮力が作用した点から１８０〔°〕離れた点に最大の引張力が加わろうとするが、前記圧縮力が前記突条部ｐ１〜ｐ３で受けられるので、前記１８０〔°〕離れた点に引張力は作用しない。また、前記１８０〔°〕離れた点に最大の圧縮力が加わると、前記突条部ｐ１〜ｐ３に最大の引張力が作用するが、前記突条部ｐ１〜ｐ３は本体５０の外周面まで至るように形成されているので、その引張力に耐えることができる。したがって、根元部分６５が破損することがない。
【００４６】
このことから、前記突条部ｐ１〜ｐ３が形成された点から１８０〔°〕離れた点に薄肉部ｑ１〜ｑ３を形成するために、突条部ｐ１〜ｐ３及び薄肉部ｑ１〜ｑ３を奇数個形成するのが好ましい。
【００４７】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００４８】
図６は本発明の第２の実施の形態における射出ノズルの横断面図である。
【００４９】
図において、５０は本体であり、該本体５０の前端部の軸方向における所定の箇所、例えば、切断部Ｓ１（図５）の位置に熱伝導阻止手段としての断熱スリット部６０が形成される。該断熱スリット部６０は、本体５０の外周面から径方向内方に向けて形成され、底が凹状に湾曲させられた複数の溝６１〜６３を備える。
【００５０】
本実施の形態において、各溝６１〜６３は、本体５０の円周方向において、等ピッチ角度で形成された３個のほぼ楕（だ）円形の形状を有する。したがって、本体５０において熱遮断部としての根元部分６５の断面の形状は、ほぼ三角形にされる。そして、前記根元部分６５は、本体５０の円周方向における３箇所の領域において、本体５０の外周面まで至る突条部ｐ１〜ｐ３を備え、本体５０の円周方向における各突条部ｐ１〜ｐ３間に、樹脂流路５０ａに近接させて薄肉部ｑ１〜ｑ３が形成される。
【００５１】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００５２】
図７は本発明の第３の実施の形態における射出ノズルの横断面図である。
【００５３】
図において、５０は本体であり、該本体５０の前端部の軸方向における所定の箇所、例えば、切断部Ｓ１（図５）の位置に熱伝導阻止手段としての断熱スリット部６０が形成される。該断熱スリット部６０は、本体５０の外周面から径方向内方に向けて形成された複数の溝７１〜７４を備える。
【００５４】
本実施の形態において、各溝７１〜７４は、本体５０の円周方向において、等ピッチ角度で形成された４個のほぼ三角形の形状を有する。したがって、本体５０において熱遮断部としての根元部分６５の断面の形状は、ほぼ十字状の形状にされる。そして、前記根元部分６５は、本体５０の円周方向における４箇所の領域において、本体５０の外周面まで至る突条部ｐ１１〜ｐ１４を備え、本体５０の円周方向における各突条部ｐ１１〜ｐ１４間に、樹脂流路５０ａに近接させて薄肉部ｑ１１〜ｑ１４が形成される。
【００５５】
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。
【００５６】
図８は本発明の第４の実施の形態における射出ノズルの横断面図である。
【００５７】
図において、５０は本体であり、該本体５０の前端部の軸方向における所定の箇所、例えば、切断部Ｓ１（図５）の位置に熱伝導阻止手段としての断熱スリット部６０が形成される。該断熱スリット部６０は、本体５０の外周面から径方向内方に向けて形成された複数の溝８１〜８５を備える。
【００５８】
本実施の形態において、各溝８１〜８５は、本体５０の円周方向において、等ピッチ角度で形成された５個のほぼ三角形の形状を有する。そして、前記根元部分６５は、本体５０の円周方向における５箇所の領域において、本体５０の外周面まで至る突条部ｐ２１〜ｐ２５を備え、本体５０の円周方向における各突条部ｐ２１〜ｐ２５間に、樹脂流路５０ａに近接させて薄肉部ｑ２１〜ｑ２５が形成される。
【００５９】
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。
【００６０】
図９は本発明の第５の実施の形態における射出ノズルの横断面図である。
【００６１】
図において、５０は本体であり、該本体５０の前端部の軸方向における所定の箇所、例えば、切断部Ｓ１（図５）の位置に熱伝導阻止手段としての断熱スリット部６０が形成される。該断熱スリット部６０は、本体５０の外周面から径方向内方に向けて形成され、底が凸状に湾曲させられた複数の溝９１〜９４を備える。
【００６２】
本実施の形態において、各溝９１〜９４は、本体５０の円周方向において、等ピッチ角度で形成された４個のほぼ扇形の形状を有する。そして、前記根元部分６５は、本体５０の円周方向における４箇所の領域において、本体５０の外周面まで至る突条部ｐ３１〜ｐ３４を備え、本体５０の円周方向における各突条部ｐ３１〜ｐ３４間に、樹脂流路５０ａに近接させて薄肉部ｑ３１〜ｑ３４が形成される。
【００６３】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００６４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、射出ノズルにおいては、加熱シリンダの前端に配設され、前端部の球面状部分において開放された樹脂流路を備えた筒状の本体と、該本体の周囲に配設され、前記樹脂流路内の樹脂を加熱するノズル用ヒータとを有する。
【００６５】
そして、前記本体の前端部に、本体の外周面から径方向内方に向けて形成された溝を備えた断熱スリット部が形成される。
【００６６】
また、該断熱スリット部は、本体の円周方向における所定の箇所において突条部を備え、該突条部間に、前記樹脂流路に近接させて薄肉部が形成される。
そして、前記突条部は本体の外周面の近傍まで至らせて形成される。
【００６７】
この場合、前記突条部においては、樹脂流路の内周面から根元部分の外周面までの距離が長いので、引張強度を大きくすることができる。また、前記薄肉部においては、樹脂流路の内周面から根元部分の外周面までの距離が短いので、樹脂流路内の樹脂の冷却効果を高くすることができる。
【００６８】
そして、前記薄肉部における樹脂の冷却効果を高くすることができるので、溶融状態における粘度の低い樹脂を使用する必要があったり、ノズル口の径を大きくする必要があったりする場合でも、糸引き、鼻だれ等が生じるのを十分に防止することができる。
【００６９】
また、射出ノズルを金型装置に当接させてノズルタッチを行ったときに、金型装置からの反力によって射出ノズルに偏心力が加わると、該偏心力は、根元部分に曲げの力として作用し、曲げの力が作用する点から１８０〔°〕離れた点に引張力が発生するが、前記突条部の引張強度が大きくされるので、前記引張力及びそれに伴う曲げ応力が前記突条部に作用しても、射出ノズルが変形することがなく、射出ノズルの耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における射出ノズルの横断面図である。
【図２】従来の射出ノズルの縦断面図である。
【図３】従来の射出ノズルの横断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における射出装置の要部断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における射出ノズルの縦断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態における射出ノズルの横断面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態における射出ノズルの横断面図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態における射出ノズルの横断面図である。
【図９】本発明の第５の実施の形態における射出ノズルの横断面図である。
【符号の説明】
１１    射出ノズル
１２    加熱シリンダ
１３    ノズル用ヒータ
３３    樹脂
５０    本体
５０ａ    樹脂流路
６０    断熱スリット部
６１〜６３、７１〜７４、８１〜８５、９１〜９４    溝
ｐ１〜ｐ３、ｐ１１〜ｐ１４、ｐ２１〜ｐ２５、ｐ３１〜ｐ３４    突条部
ｑ１〜ｑ３、ｑ１１〜ｑ１４、ｑ２１〜ｑ２５、ｑ３１〜ｑ３４    薄肉部
【図１】
0003977681.tif 000002
【図２】
0003977681.tif 000003
【図３】
0003977681.tif 000004
【図４】
0003977681.tif 000005
【図５】
0003977681.tif 000006
【図６】
0003977681.tif 000007
【図７】
0003977681.tif 000008
【図８】
0003977681.tif 000009
【図９】
0003977681.tif 000010