JPH0455568B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は加熱筒先端部のノズルの開閉を行う針
弁を有する射出成形機に関する。

（従来の技術） 一般に射出形成機においては、加熱筒の先端部
に可塑化された樹脂を貯留させることによつて計
量蓄積を行つた後、スクリユを前進させて溶融樹
脂を金型内に射出するのであるが、射出前におい
て加熱筒内の溶融樹脂には多少の圧力がかかつて
おり、したがつてなんらの手段をも講じない場合
には、ノズルの先端吹から溶融樹脂が滴下するい
わゆるドルーイングが生ずることになる。

そこで射出成形機によつてはノズルに針弁を挿
入し、射出以前は針弁によつてノズルを塞ぐこと
により、ドルーイングを防止するようにしてい
る。

第５図は従来のこの種の射出成形機を示すもの
で、１はスクリユ２が回転往復動自在に嵌挿され
た加熱筒、３は加熱筒１の先端部に固定されたシ
リンダヘツドで、シリンダヘツド３の基端部には
フランジ３ａが形成され、フランジ３ａの後端面
が加熱筒１の先端部に当接されている。４はシリ
ンダヘツド３を加熱筒１に固定するためのボルト
で、シリンダヘツド３のフランジ３ａを貫通し加
熱筒１の先端部にねじ込まれている。５はシリン
ダヘツド３の貫通孔３ｂに嵌挿されたヘツド本体
で、ヘツド本体５の外側面には段部５ａ，５ｂが
形成され、後側の段部５ｂは、シリンダヘツド３
の貫通孔３ｂに形成された段部に当接している。
このヘツド本体５には、第６図に示すようにシリ
ンダヘツド３の貫通孔３ｂに連通する複数の樹脂
通路６，６…が形成され、さらにこのヘツド本体
５には後述するレバー７が挿入される開口部８が
形成されている。この開口部８は樹脂通路６，６
…と直交する方向にのびかつシリンダヘツド３の
周壁に形成された通孔９に開口している。

１０はノズルで、このノズル１０の基端部はシ
リンダヘツド３の貫通孔３ｂにねじ込まれ、かつ
このノズル１０の後端面はヘツド本体５の前側の
段部５ａに当接している。

１１はノズル１０の先端開口部を開閉する針弁
で、針弁１１の基端部は、ヘツド本体５の中央部
に形成された摺動孔１２を摺動自在に貫通し、ヘ
ツド本体５の開口部８に突出している。

この開口部８には前記のごとくレバー７の一端
部が挿入され、針弁１１の基端部における端面の
周縁部が当接している。

このレバー７の一端部は、シリンダヘツド３の
周壁に形成された通孔９から開口部８に挿入さ
れ、かつシリンダヘツド３に取り付けられたピン
１３によつて摺動自在に軸支されている。このレ
バー７の他端部はシリンダヘツド３から外方に突
出し、レバー７を揺動される駆動機構１４に連結
されている。

駆動機構１４は、シリンダ１５と、シリンダ１
５のピストンロツド１５ａに連結された作動杆１
６とからなり、作動杆１６がレバー７の他端部に
ピン１７を介して連結されている。

１８は固定盤、１９は固定盤の開口部に取り付
けられたロケートリングである。

（発明が解決しようとする問題点） 上記構成において、樹脂の計量蓄積時、あらか
じめノズル１０は針弁１１によつて閉じられる。
すなわち、計量蓄積が開始する前にシリンダ１５
のピストンロツド１５ａが図面において右方向に
移動し、これとともに作動杆１６も右方向に移動
するため、レバー７が反時計方向に回動する。そ
の結果レバー７の一端部に当接している針弁１１
が前進してノズル１０を閉じる。

そしてノズル１０が閉じられた状態で計量蓄積
が完了すると、ピストンロツド１５ａが上記と反
対方向に移動し、これとともに作動杆１６も左方
向に移動するため、レバー７は時計方向に回動し
て元の位置に復帰する。このときノズル１０は依
然前進位置にあり、したがつて、ノズル１０はレ
バー７に当接していない。

この状態でスクリユ２が前進して射出が行わ
れ、溶融樹脂が図示しない金型に充填され始める
と、射出圧力（最大2000Kg／cm²前後）の反力が針
弁１１の先端部に作用するため、針弁１１は後退
してレバー７の一端部に当接する。このようにし
て針弁１１は樹脂の金型への充填中、レバー７に
よつて支持されることになる。

ところで針弁１１の後端面は、レバー７の一端
部に対してその一部分しか当接していないため、
射出時の面圧はかなり高くなる。この面圧Pc
（Kg／cm²）は次式によつて与えられる。

Pc＝S₂／S₁×Ｐ ここに、S₁は針弁１１とレバー７との当接面
積、S₂は針弁１１の断面積、Ｐは射出圧力（Kg／
cm²）である。

通常、針弁１１とレバー７との当接面積S₁は、
針弁の断面積S₂の1/3以下である。したがつて面
圧Pcは射出圧力Ｐの３倍以上になる。

このように上記従来例では針弁１１の後端面の
一部に過大な面圧が作用するため、針弁の疲労が
早期に促進され、針弁１１が前進した際、針弁１
１の先端部がノズル１０の先端開口部における内
壁に完全に当接しないため、樹脂のドルーイング
を完全に防止できないことになる。

また上記従来例では、ノズル１０はねじ込みに
よつてシリンダヘツド３に固定されるため、ノズ
ル１０の締め付け度合が問題になる。

すなわち、ノズル１０のねじ径は一般にかなり
大きく、したがつてノズル１０を充分に締め付け
るにはかなりのトルクを要することなる。たとえ
ばノズル１０のねじ部の呼び径が40mmの場合、
16300Kgcm以上のトルクが必要になる。ちなみに
入力により工具を用いて締め付ける場合、呼び径
が36mm以下で10000Kgcmのトルクが限界といわれ
ている。

このようにノズル１０をプリテンシヨンがかか
る程度に充分に締め付けることは極めて困難で、
したがつて締め付けは不完全にならざるをえない
が、このような状態で射出を行うと、射出圧力の
反力によりヘツド本体５は径方向に伸びるととも
に軸方向に縮むため、ノズル１０の後端面とヘツ
ド本体５の前側の段部５ａとの間、およびヘツド
本体５の後側の段部５ｂとシリンダヘツド３の段
部との間に隙間が生じ、この隙間から第７図に矢
印Ａ，Ｂで示すように樹脂が漏洩し、さらに漏洩
した樹脂はヘツド本体５の外周面とシリンダヘツ
ド３の内周面を通つてシリンダヘツド３の通孔９
から外部に漏出する。

本発明は上記問題点を勝敬するためになされた
もので、ノズルのレバーに対する面圧を小さくす
ることができるととものに樹脂の漏洩を防止しう
る射出成形機を得ることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、ノズルの外側面にフランジ部を設
け、該フランジ部と加熱筒先端部に取り付けられ
たシリンダヘツドとをねじ部材によつて締結し、
さらにノズルに挿入された針弁の基端部をシリン
ダヘツドに嵌挿されたヘツド本体の摺動孔に摺動
自在に嵌挿して該針弁の後端面を摺動孔の底部に
当接自在とし、揺動自在なレバーの一端部を前記
針弁の周面に係合させるとともに該レバーの他端
部を該レバーを揺動させる駆動機構に連結した、
というものである。

（作用） 針弁の前進および後退は、針弁の周囲に係合し
たレバーの揺動によつて行われ、射出時針弁はレ
バーの揺動によつて後退させられ、該針弁の後端
面はヘツド本体の摺動孔の底部に当接する。した
がつて射出圧力の反力が作用する針弁は、摺動孔
の底部に針弁の後端面の全部分が当接することに
よつて支持されるため、針弁の後端面の一部にの
み過大な面圧が作用することがなく、このため針
弁の早期疲労が防止される。

またノズルのシリンダヘツドに対する固定手段
はねじ部材であるため、充分に締め付けることが
でき、この結果ねじ部材に充分なプリテンシヨン
を与えることが可能となり、このプリテンシヨン
によりヘツド本体に対するノズルの充分な押圧力
が得られ、したがつて射出圧力の反力によつてヘ
ツド本体が径方向にのびることにより、いいかえ
ればヘツド本体が軸方向に縮むことにより、ヘツ
ド本体とノズルとの間およびヘツド本体とシリン
ダヘツドの内部の段部との間に隙間が生じようと
してもこの隙間はノズルがヘツド本体を押圧して
いるために吸収される。このため上記隙間の発生
に起因する樹脂の漏洩が防止される。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面を参照しながら説明
する。第１図および第２図において第５図ないし
第６図と同一符号は同一部分または相当部分を示
すものとする。加熱筒１の先端部にはボルト４を
介してシリンダヘツド３が固定され、シリンダヘ
ツド３にはヘツド本体５が嵌挿され、さらにシリ
ンダヘツド３には針弁１１が挿入されたノズル１
０が取り付けられ、ヘツド本体５に形成された開
口部８にはシリンダヘツド３の通孔９からレバー
７の一端部が挿入され、このレバー７の他端部に
は駆動機構１４が連結されており、これらの点は
第５図および第７図と同様であるが、本発明にお
いては以下の事項において第５図および第７図と
相違する。すなわち、 ノズル１０のシリンダヘツド３に対する固定
手段、 射出時における針弁１１の支持手段、 針弁１１とレバー７とを連係される手段。

以下これらについて順次説明する。ノズル１０
の基端部はシリンダヘツド３の貫通孔３ｂに嵌合
され、かつこのノズル１０の後端面はヘツド本体
５の前側の段部５ａに当接している。２１はノズ
ル１０の外側に嵌合された筒状のフランジで、こ
のフランジ２１の後端面はシリンダヘツド３の前
端面に当接している。またフランジ２１の内面に
は段部２２が形成され、この段部２２はノズル１
０の外側面に形成された段部２０と係合してい
る。さらにこのフランジ２１の周壁には軸方向に
のびる複数のねじ孔２３，２３…が形成され、ま
たシリンダヘツド３の周壁にもこれらのねじ孔２
３，２３…と対応する個所にねじ孔２４，２４…
が形成されている。そしてフランジ２１のねじ孔
２３，２３…にはボルト２５，２５…が挿通さ
れ、その先端部はシリンダヘツド３のねじ孔２
４，２４…に達している。

つまり、ノズル１０はフランジ２１を介してボ
ルト２５，２５…によりシリンダヘツド３に固定
されている。したがつてボルト２５，２５…にプ
リテンシヨンがかかる程度にボルト２５，２５…
を締め付ければ、フランジ２１はヘツド本体５に
強固に圧接し、またヘツド本体５はシリンダヘツ
ド３の内部の段部に強固に圧接する。

つぎに針弁１１とレバー７との連係関係につい
て述べる。さきに述べたように、針弁１１の基端
部はヘツド本体５の摺動孔１２を摺動自在に貫通
し、ヘツド本体５に形成された開口部８に突出し
ている。この開口部８に突出した部分は第３図に
示すように大径とされ、かつその周面の相対向す
る部分は平坦に切除されて平坦部１１ａを形成し
ている。つまり針弁１１の開口部８に突出した部
分は平坦部１１ａと、平坦部１１ａの両側に位置
する大径部１１ｂ，１１ｃとからなつている。

第４図はレバー７を示すもので、開口部８内に
位置するレバー７の一端部は二又状に形成され、
この二又部の間隔７ａに針弁１１の平坦部１１ａ
が位置し、レバー７が揺動すると平坦部１１ａの
両側の大径部１１ｂ，１１ｃのいずれかに当接す
る。すなわち、レバー７が図面において反時計方
向に揺動すると、レバー７の二又部の左側面が左
側の大径部１１ｂに当接して針弁１１を前進さ
せ、逆にレバー７が時計方向に揺動すると、二又
部の右側部が右側の大径部１１ｃに当接して針弁
１１を後退させる。

上記のようにレバー７の前進および後退はレバ
ー７の揺動によつて行なわれ、レバー７が時計方
向に揺動すると、針弁１１は後退して摺動孔１２
の底部１２ａに当接する。この摺動孔１２の底部
１２ａはヘツド本体５に形成された開口部８右側
面８ａとほぼ一致している。

ところで摺動孔１２の底部１２ａであるが、こ
れはプラグ２６によつて形成されている。すなわ
ち開口部８の右側面８ａとヘツド本体５の後端面
との間には透孔２７が形成され、この透孔にプラ
グ２６が嵌合されている。

このようにヘツド本体５に透孔２７を形成し、
この透孔２７にプラグ２６を嵌合したのは針弁１
１とヘツド本体５との組付性を考慮してのことで
ある。すなわち針弁１１をヘツド本体５に組付け
る場合、針弁１１をその先端部から透孔２７およ
び摺動孔１２に挿通させ、針弁１１の基端部を開
口部８に位置させた後、透孔２７にプラグ２６を
嵌合する。

ところで、透孔２７の径であるが、これは針弁
１１の大径部１１ｂ，１１ｃが挿通しうるように
大径部１１ｂ，１１ｃの径よりも大きくなつてい
る。

つぎに上記構成にかかる射出成形機の作用につ
いて述べる。原料樹脂を加熱筒１の先端部に貯留
する準備が整うとシリンダ１５が作動し、ピスト
ンロツド１５ａが図面において右方向に移動す
る。これとともに作動杆１６も右方向に移動する
ため、レバー７が反時計方向に揺動してその一端
部が針弁１１の左側の大径部１１ｂに当接し、針
弁１１を前進させる。こうして針弁１１は前進し
ノズル１０の先端開口部を閉じる。

上記のようにして針弁１１によりノズル１０の
先端開口部が閉鎖されたならば、原料樹脂が加熱
筒１の基端部に供給され、供給された樹脂はスク
リユ２により加熱筒１の先端部に移送される。こ
のようにして可塑化された樹脂は加熱筒１の先端
部に貯留されていくが、前記のようにノズル１０
の先端部は針弁１１により閉塞されているので、
可塑化された樹脂がノズル１０の先端部から滴下
することがない。

計量蓄積が完了すると、図示しない金型に対し
てノズル１０が前進し、ノズルタツチが行われ、
ついでシリンダ１５のピストンロツド１５ａが左
方向に移動し、これとともに作動杆も左方向に移
動するため、レバー７が前記とは逆に時計方向に
揺動してその一端部が針弁１１の右側の大径部１
１ｃに当接する。当接後レバー７はさらに揺動し
て針弁１１を後退させる。そして針弁１１の後端
面が摺動孔１２の底部１２ａに当接すると、ノズ
ル１０の先端部は開弁状態になり、射出が行われ
る。

射出はスクリユ２の前進によつて行われ、可塑
化された樹脂は図示しない金型に充填される。こ
の射出時、針弁１１には射出圧力の反力が作用
し、針弁１１は摺動孔１２の底部１２ａに押し付
けられる。しかし本発明では針弁１１の後端面の
全部分が摺動孔１２の底部１２ａに当接している
ため、従来のごとく面圧が過大になることはな
く、さらに好ましい態様として前記のごとく摺動
孔１２の底部１２ａに当接する針弁１１の後端面
は大径部１１ｃによつて形成されているので、面
圧は射出圧力よりもかなり小さくなる。

前記のような射出圧力の反力はヘツド本体５に
も作用し、ヘツド本体５は径方向に伸びるととも
に軸方向に縮むが、ノズル１０の固定手段は上記
のごとくボルト２５であるため、ボルト２５に作
用するプリテンシヨンによりノズル１０はヘツド
本体５に強固に押圧され、またヘツド本体５はシ
リンダヘツド３の内部の段部に強固に押圧されて
いるので、ノズル１０とヘツド本体５との間およ
びヘツド本体５とシリンダヘツド３との間に隙間
が発生することがない。

したがつてノズル１０を固定するためのボルト
２５はプリテンシヨンの増大という点からして小
径のものを多数用いた方がよい。

（発明の効果） 本発明は以上説明したように、フランジ部を介
しねじ部材によつてノズルを固定するので、ねじ
部材に作用するプリンテンシヨンによりノズルは
ヘツド本体に強固に押圧され、またヘツド本体は
シリンダヘツドに強固に押圧されるので、射出時
ノズルとヘツド本体との間およびヘツド本体とシ
リンダヘツドとの間に隙間が生ずることはない。

また針弁は摺動孔の底部に対してその後端面の
全面が当接するので、射出時針弁に対する面圧が
過大になることはなく、したがつて針弁の早期疲
労が防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る射出成形機の断面図、第
２図は本発明の要部を示す拡大図、第３図は針弁
の斜視図、第４図はレバーの一端部を示す斜視
図、第５図は従来の射出成形機の断面図、第６図
は第７図の−線に沿う断面図、第７図は第５
図の一部を示す拡大図である。 １……加熱筒、２……スクリユ、３……シリン
ダヘツド、５……ヘツド本体、６……樹脂通路、
７……レバー、８……開口部、１０……ノズル、
１１……針弁、１２……摺動孔、１２ａ……底
部、１４……駆動機構、２１……フランジ（フラ
ンジ部）、２５……ボルト（ねじ部材）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ スクリユが回転往復動自在に嵌挿された加熱
   筒の先端部にシリンダヘツドを取り付け、 該シリンダヘツドに樹脂通路が形成されたヘツ
   ド本体を嵌挿して該ヘツド本体の後端面を該シリ
   ンダヘツド内部の段部に当接させ、 該シリンダヘツドにさらにノズルの基端部を嵌
   挿してその後端面を前記ヘツド本体の前端面に当
   接させ、 該シリンダヘツドから突出した該ノズルの外側
   面にフランジ部を設け、 該フランジ部と前記シリンダヘツドとをねじ部
   材によつて締結して前記ノズルの後端面と前記ヘ
   ツド本体の前端面とを圧接させ、 さらに前記ノズルに挿入され該ノズルの開閉を
   行う針弁の基端部を前記ヘツド本体の摺動孔に摺
   動自在に嵌挿するとともに該針弁の後端面を該摺
   動孔の底部に当接自在とし、 揺動自在なレバーの一端部を前記ヘツド本体に
   形成された開口部に挿入して該レバーの一端部を
   前記針弁の周面に係合させ、 該レバーの他端に該レバーを揺動させることに
   よつて前記針弁を往復動させる駆動機構を連結し
   たことを特徴とする射出成形機。 ２ 特許請求の範囲第１項において摺動孔の底部
   に当接する針弁の後端面は大径部によつて形成さ
   れている射出成形機。