(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル外周面からノズル内樹脂流路に達する斜めの孔にニードル弁が挿入され、前記ニードル弁を駆動して前記ノズル内樹脂流路を閉鎖したり開放したりするようになっているシャットオフノズルであって、
前記ニードル弁は、円柱状の軸部と先端部とから形成され前記軸部は外径が前記ノズル内樹脂流路の内径より大きくなっており、
前記孔は前記ノズル内樹脂流路を横断して所定深さに形成され、それによって前記ノズル内樹脂流路の内周面に所定の凹みが形成されており、
前記ニードル弁を前進させて前記先端部が前記凹みに収納されるとき前記軸部の側面が前記ノズル内樹脂流路を閉鎖するようになっていることを特徴とす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、前記ニードル弁の前記先端部は半球状に形成されていると共に前記凹みは半球状の凹面に形成されていることを特徴とするシャットオフノズル。
【請求項３】
請求項１または２に記載のシャットオフノズルにおいて、前記孔は前記ノズル外周面近傍において拡径されていることを特徴とす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、シャットオフノズルに関するものであり、より詳しくは射出ノズルに対してニードル弁が斜め方向から挿入されて樹脂流路を閉鎖するようになっている、ニードル式のシャットオフノズルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シャットオフノズルは、射出ノズルの樹脂流路を遮断したり開放したりするようになっているので、射出ノズルから樹脂が漏れるいわゆるハナタレが発生し易い樹脂を扱う場合に使用されている。また、発泡樹脂が射出ノズル内で発泡するのを抑制したい場合等、他の目的でも使用されている。シャットオフノズルには色々なタイプがあり、例えば回転バルブ式のもの、ニードル式のものがある。回転バルブ式は、射出ノズルの樹脂流路内に円柱状の回転バルブが設けられ、この回転バルブにはその側面において直径方向に貫通する貫通孔が空けられており、回転バルブの回転位置に応じて貫通孔により樹脂流路が連通したり、閉鎖するようになっている。ニードル式のものは、射出ノズルに対して進退自在にニードル弁が設けられている。射出ノズル内の樹脂流路は、出口近傍において小径になっており、ニードル弁を駆動するとこの小径になっている部分が閉鎖され、樹脂流路が遮断されるようになっている。いずれのタイプのシャットオフノズルにもそれぞれ優れた点があるが、ニードル式のシャットオフノズルは、射出ノズルの出口近傍において樹脂流路を閉鎖することができる点でハナタレや発泡樹脂の発泡を適切に抑制でき優れていると言える。ニードル式のシャットオフ弁にも色々なタイプがあり、ニードル弁が射出ノズルの軸と同軸になるように射出ノズル内に収納されているタイプにおいては、ニードル弁を駆動する機構が若干複雑になると共に、射出ノズル内における樹脂流路の形状が複雑になる。これに対して、特許文献１、２に記載されているようにニードル弁が射出ノズルに対して斜め方向から挿入され、射出ノズル内の樹脂流路を閉鎖するようになっているものもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭４９−８６４３９号公報
【特許文献２】特開平３−２７４１２５号公報
【０００４】
特許文献１に記載のシャットオフノズル５０は、図４の（Ａ）に示されているように、加熱シリンダ５１に設けられており、加熱シリンダ５１に固定されているエンドキャップ５３と、このエンドキャップ５３に設けられている射出ノズル５４とから構成されている。エンドキャップ５３にはその側面から斜め方向に挿入孔５６が空けられており、この挿入孔５６にニードル弁５８が挿入されている。ニードル弁５８は、その後端部においてエアもしくは油圧で駆動されるピストンシリンダユニット５９が設けられ、ピストンシリンダユニット５９は取付部材６１によって加熱シリンダ５１に取り付けられている。射出ノズル５４には、その樹脂流路においてニードル弁５８の先端が着座するシート部６２が設けられている。従って、ピストンシリンダユニット５９を駆動してニードル弁５８を前進させると、ニードル弁５８の先端がシート部６２に当接する。ニードル弁５８は、射出ノズル５４内の樹脂流路より小径になっているが、シート部６２における開口部分はニードル弁５８の先端より小径に形成されているので、樹脂流路が完全に閉鎖されることになる。
【０００５】
特許文献２に記載のシャットオフノズル７０も、図４の（Ｂ）に示されているように、射出ノズル７１と、ニードル弁７２とから構成されている。射出ノズル７１には、その側面から斜め方向に挿入孔７３が空けられ、挿入孔７３は射出ノズル７１内の樹脂流路７５に達している。射出流路７５は、射出ノズル７１の先端部近傍においてわずかに縮径しており、球面状の弁座つまりシート部７７が形成されている。ニードル弁７２は、このような挿入口７３に挿入され所定のピストンシリンダユニット７８によって前後進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７０においてピストンシリンダユニット７８を駆動してニードル弁７２を前進させると、ニードル弁７２の球形の頭部がシート部７７に着座して樹脂流路７５が閉鎖されることになる。またニードル弁７２を後退させるとニードル弁７２が樹脂流路７５から待避して樹脂流路７５が開放されることになる。なお特許文献２によると、ニードル弁７２の直径は、樹脂流路７５の内径と等しくすることが推奨されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図４の（Ａ）、（Ｂ）に示されているような、ニードル弁が射出ノズルに対して斜めに駆動されるようになっているタイプの従来のシャットオフノズルは、駆動機構はシャットオフノズルの外に設けることができ、構造がシンプルで優れている。しかしながら解決すべき課題も見受けられる。具体的には、長期間の運転を経ると、劣化した樹脂によってニードル弁による樹脂流路の閉鎖が不十分になる問題が見受けられる。特許文献１に記載のシャットオフノズル５０もニードル弁５８の頭部がシート部６２に着座することによって、そして特許文献２に記載のシャットオフノズル７０もニードル弁７２の頭部がシート部７７に着座することによって、それぞれ樹脂流路が閉鎖されるようになっている。すなわち頭部がシート部６２、７７に液密的に着座することによって樹脂流路が閉鎖される。しかしながら、長期間運転を継続するとシート部６２、７７に劣化した樹脂が堆積することがある。わずかでも樹脂が堆積すると、ニードル弁５８、７２の頭部がシート部６２、７７に液密的に着座せず、隙間が生じる。これによってニードル弁５８、７２による樹脂流路の閉鎖が不十分になってしまう。
【０００７】
本発明は以上のような問題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、ニードル弁が射出ノズルに対して斜めに進退して射出ノズル内の樹脂流路を開放・閉鎖するようになっているシャットオフノズルであって、長期間の運転によって劣化した樹脂が射出ノズル内に多少堆積したとしてもニードル弁によって安定的に樹脂流路を閉鎖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】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために、ノズル外周面からノズル内樹脂流路に達する斜めの孔にニードル弁が挿入され、ニードル弁を駆動してノズル内樹脂流路を閉鎖したり開放したりするようになっているシャットオフノズルを対象とする。ニードル弁は、円柱状の軸部と先端部とから形成されているが、本発明において、軸部は外径がノズル内樹脂流路の内径より大きくなるように構成する。そして孔はノズル内樹脂流路を横断して所定深さに形成し、それによってノズル内樹脂流路の内周面に所定の凹みが形成されるようにする。ニードル弁を前進させて先端部が凹みに収納されると、軸部の側面がノズル内樹脂流路を閉鎖するように構成する。
【０００９】
すなわち本発明は、ノズル外周面からノズル内樹脂流路に達する斜めの孔にニードル弁が挿入され、前記ニードル弁を駆動して前記ノズル内樹脂流路を閉鎖したり開放したりするようになっているシャットオフノズルであって、前記ニードル弁は、円柱状の軸部と先端部とから形成され前記軸部は外径が前記ノズル内樹脂流路の内径より大きくなっており、前記孔は前記ノズル内樹脂流路を横断して所定深さに形成され、それによって前記ノズル内樹脂流路の内周面に所定の凹みが形成されており、前記ニードル弁を前進させて前記先端部が前記凹みに収納されるとき前記軸部の側面が前記ノズル内樹脂流路を閉鎖するようになっていることを特徴とす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、前記ニードル弁の前記先端部は半球状に形成されていると共に前記凹みは半球状の凹面に形成されていること特徴とす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２に記載のシャットオフノズルにおいて、前記孔は前記ノズル外周面近傍において拡径されていることを特徴とするシャットオフノズルとして構成される。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように本発明は、ノズル外周面からノズル内樹脂流路に達する斜めの孔にニードル弁が挿入され、ニードル弁を駆動してノズル内樹脂流路を閉鎖したり開放したりするようになっているシャットオフノズルを対象としている。つまり構造がシンプルで比較的安価に提供できるシャットオフノズルを対象としている。そして本発明によると、ニードル弁は、円柱状の軸部と先端部とから形成され軸部は外径がノズル内樹脂流路の内径より大きくなっており、孔はノズル内樹脂流路を横断して所定深さに形成され、それによってノズル内樹脂流路の内周面に所定の凹みが形成されている。本発明によるとニードル弁を前進させて先端部が凹みに収納されるとき軸部の側面がノズル内樹脂流路を閉鎖するようになっている。従って仮に、劣化した樹脂等の異物が凹みに若干堆積して、それによってニードル弁の前進長さが若干短くなっても、ニードル弁の軸部によってノズル内樹脂流路が閉鎖されるので、安定的にノズル内樹脂流路を閉鎖できる。つまり劣化した樹脂が堆積しても閉鎖は不完全になりにくいという効果が得られる。他の発明によるとニードル弁の先端部は半球状に形成されていると共に凹みは半球状の凹面に形成されている。そうするとニードル弁は先端部が凹みに滑らかに着座させることができる。さらに他の発明によると、孔はノズル外周面近傍において拡径されている。そうすると孔とニードル弁の軸部との接触面積が小さくなり、ニードル弁を前後進させるときに作用する摩擦力を抑制することができる。これによって比較的小さな駆動力のアクチュエータによってもニードル弁を駆動することができ、シャットオフノズルを安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】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】本実施の形態に係るシャットオフノズルの作用を説明する図で、その（Ａ）はそれぞれニードル弁を後退させた状態を、その（Ｂ）は劣化した樹脂がシャットオフノズルのノズル内樹脂流路に堆積した状態を、そしてその（Ｃ）はニードル弁を前進させた状態を、それぞれ示すシャットオフノズルの正面断面図である。
【図３】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。
【図４】その（Ａ）、（Ｂ）は従来の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】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について説明する。射出装置は図には示されていないが加熱シリンダとスクリュとから概略構成され、加熱シリンダの先端にノズルアダプタ５が設けられている。本実施の形態に係るシャットオフノズル１は、図１に示されているようにこのノズルアダプタ５に設けられている。
【００１３】
本実施の形態に係るシャットオフノズル１は、射出ノズル２と、ニードル弁３とから構成されているが、射出ノズル２には、その内部に樹脂が流れる流路が形成されている。本実施の形態において、この流路はノズルアダプタ５側においては内径が比較的大きく、中央から先端にかけて比較的小径に形成されている。この小径に形成されている流路は、本実施の形態においてノズル内樹脂流路６と呼ぶが、このノズル内樹脂流路６が、後で説明するニードル弁３によって開閉されるようになっている。
【００１４】
射出ノズル２には、その外側つまりノズル外周面からノズル内樹脂流路６に達する孔７が空けられている。この孔７は射出ノズル２の先端寄りに設けられ、射出ノズル２の軸に対して斜め後方からノズル内樹脂流路６に達っしている。この孔７には本発明に特有の特徴がある。すなわち孔７はノズル内樹脂流路６に達した後、さらに延長するようにしてノズル内樹脂流路６の反対側の内壁まで達し、所定深さだけ内壁が削られている。これによってノズル内樹脂流路６の内壁には凹み９が形成されている。凹み９は、次に説明するニードル弁３の先端部１２が収納されるようになっていて、先端部１２の形状に適した形状に形成されている。本実施の形態においては凹み９は半円球状の凹面に形成されている。
【００１５】
ニードル弁３は、所定長さからなり円柱状の軸部１１と、この軸部１１の先端に形成されている先端部１２とからなり、射出ノズル２の孔７に摺動自在に挿入されている。先端部１２は半球状に形成されており凹み９に滑らかに当接するようになっている。図には示されていないが、所定のアクチュエータによってニードル弁３は前後進するようになっている。
【００１６】
本発明における最大の特徴であるが、ニードル弁３は、その軸部１１の外径Ｄがノズル内樹脂流路６の内径ｄより十分に大きくなっている。この大径の軸部１１の側面によってノズル内樹脂流路６を閉鎖するようになっている。射出ノズル２に空けられている孔７は、当然に軸部１１の径に等くなっているので、ノズル内樹脂流路６より内径が大きい。従って孔７は、ノズル内樹脂流路６を横切るように空けられており、ノズル内樹脂流路６のボアは、孔７によって横断された所定の範囲だけ不連続に分断されている。従ってニードル弁３が前進するとき、ノズル内樹脂流路６はニードル弁３の軸部１１の側面によって完全に塞がれる。つまり完全に閉鎖されることになる。
【００１７】
本実施の形態に係るシャットオフノズル１において、凹み９は比較的深く形成されている。従って、ニードル弁３が最前進してその先端部１２が凹み９に着座するとき、ニードル弁３の軸部１１についても所定の区間１４だけ凹み９に収納される。本実施の形態に係るシャットオフノズル１はノズル内樹脂流路６等に劣化した樹脂が所定量堆積してもニードル弁３によって安定的に閉鎖できるようになっているが、この区間１４が確保されていることによって、このような効果が保証されている。
【００１８】
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。図に示されていないアクチュエータを駆動してニードル弁３を後退させる。そうすると、図２の（Ａ）に示されているように、ノズル内樹脂流路６が開放される。図に示されていないスクリュを駆動して樹脂を射出することができる。ニードル弁３を前進させると、図１に示されているようにノズル内樹脂流路６が閉鎖される。成形サイクルを実施する毎に、ニードル弁３を前後進させてノズル内樹脂流路６を開閉することになる。成形サイクルを繰り返し実施していると、劣化した樹脂等がノズル内樹脂流路６に堆積することがある。図２の（Ｂ）には、劣化した樹脂１６が凹み９内に堆積している様子が示されている。アクチュエータを駆動してニードル弁３を前進させると、図２の（Ｃ）に示されているように、ニードル弁３の先端部１２は劣化した樹脂１６に当接する。このとき先端部１２は凹み９に着座させることができない。しかしながら、劣化した樹脂１６の堆積量が少量であれば、ニードル弁３の軸部１１の側面によってノズル内樹脂流路６が閉鎖される。劣化した樹脂１６が堆積して、その量が図１によって示されている区間１４の長さに対応する量に達するまで、ノズル内樹脂流路６を安定的に閉鎖することができる。
【００１９】
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。図３には第２の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。第２の形態においては、特徴が２点あり、第１の特徴は孔７’が符号１８で示されているように、ノズル外周面近傍において拡径されている点である。これによって孔７’の内周面とニードル弁３とが摺動する面積が小さくなっており、比較的小さい駆動力でニードル弁３を駆動できるようになっている。第２の特徴は、凹み９’が比較的浅くなっている点である。凹み９’が深くなっていると劣化した樹脂が堆積し易いが、比較的浅いので堆積しにくい。ただし、これによって区間１４’が若干短くなっており、ニードル弁３によってノズル内樹脂流路６を安定的に閉鎖できるための余裕が若干小さくなっている。
【００２０】
本実施の形態に係るシャットオフノズル１は他にも色々な変更が可能である。例えば、ニードル弁３の位置を検出するリミットスイッチを設けるようにしてもよい。ニードル弁３を前進させたとき、図２の（Ｃ）に示されているように劣化した樹脂１６が凹み９に堆積しているとき、ニードル弁３は凹み９に当接しない。リミットスイッチによってニードル弁３の前進位置を検出するようにすれば、許容量を超えて劣化した樹脂１６が堆積したとき、これを検出することができる。つまり、シャットオフノズル１の清掃すべきタイミングを検出できる。ニードル弁３についても変形が可能である。ニードル弁３の先端部１２は半球形でなくても、円錐状、円錐台状、あるいは他の形状に形成することもできる。孔７およびニードル弁３の角度を変形することもできる。図１に示されている実施例では、孔７およびニードル弁３はノズル内樹脂流路６に対して角度が十分に小さい鋭角に配置されているが、直角に近い角度で配置してもよい。
【符号の説明】
【００２１】
１    シャットオフノズル        ２    射出ノズル
３    ニードル弁                ６    ノズル内樹脂流路
７    孔                        ９    凹み
１１    軸部                    １２    先端部
１４    区間                    １６    劣化した樹脂
Ｄ    ニードル弁の外径          ｄ    ノズル内樹脂流路６の内径
【要約】
【課題】劣化した樹脂が射出ノズル内に堆積してもニードル弁によって安定的に樹脂流路を閉鎖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】ノズル外周面からノズル内樹脂流路（６）に達する斜めの孔（７）にニードル弁（３）が挿入されたシャットオフノズル（１）を対象とする。ニードル弁（３）は、円柱状の軸部（１１）と先端部（１２）とから形成されているが、本発明において、軸部（１１）は外径（Ｄ）がノズル内樹脂流路（６）の内径（ｄ）より大きくなるようにする。そして孔（７）はノズル内樹脂流路（６）を横断して所定深さに形成し、それによってノズル内樹脂流路（６）の内周面に所定の凹み（９）が形成されるようにする。ニードル弁（３）を前進させると、軸部（１１）の側面によってノズル内樹脂流路（６）を閉鎖するように構成する。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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