Array ( [harmful] => 0 [next] => Array ( [id] => A,2012-250516 [meishou] => 透明樹脂板の連続製造方法 ) [prev] => Array ( [id] => A,2012-250514 [meishou] => 印刷装置、印刷方法、及び、プログラム ) ) 射出成形機のシャットオフノズル及び射出成形機

射出成形機のシャットオフノズル及び射出成形機

【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。

【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

【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。

【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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