JP2001334551A - 射出成形装置及びノズルアダプタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成によりコールドランナとホットラ
ンナの両方の仕様の金型に容易に対応できるようにし生
産性を向上できる射出成形装置及びこの装置に用いられ
るノズルアダプタを提供する。 【解決手段】 この射出成形装置は、成形用樹脂を加熱
し溶融する加熱部３の先端に設けられたホットランナ仕
様の金型のためのノズル２１に、加熱部からの溶融樹脂
をノズルを通してコールドランナ仕様の金型７へ流すた
めに、ノズルアダプタ３１を取り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形装置及び
この装置に用いられるノズルアダプタに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、成形金型を備えた射出成形装置は
各種の部品の製造に広く用いられているが、成形金型に
はコールドランナ仕様のものと、ホットランナ仕様のも
のとがある。コールドランナ仕様の金型ではランナやス
プル部の内の樹脂は廃棄されるので、樹脂が無駄となっ
てしまう。また、これらの廃棄樹脂を再利用することも
あるのだが、樹脂の耐熱性や耐衝撃性等の特性が低下す
ることや、使用できる色が限られてしまうことから、全
てを無駄なく使用するのは困難である。これに対し、金
型内にヒータを設け、廃棄する樹脂をなくしてしまうホ
ットランナ仕様の金型がある。このタイプの金型では樹
脂の無駄が無い点で優れるが、金型が高価なものになっ
てしまう。このため、製造する製品に応じてメリットの
ある仕様の金型が用いられている。

【０００３】ところが、コールドランナとホットランナ
の金型仕様では射出成形装置のノズルの形状が全く異な
るので、金型仕様が変わるたびにノズルの交換が必要と
なり、その度に交換工程に手間がかかり、時間的なロス
が大きかった。このため、射出成形工程が非能率になっ
てしまい、また、射出成形装置の稼働率が低下してしま
うため、生産性に悪影響を及ぼしていた。

【０００４】なお、特開平９−１２３２２０号号公報
は、廃棄樹脂を減らすために用いられるロングノズル用
のスプルーブッシュに標準ノズル用のスプルーブッシュ
アダプタを装着可能とする構成を開示するが、いずれの
ノズルもコールドランナ仕様の金型に使用され、上述の
問題を解決するものではない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のよう
な従来技術の問題に鑑み、簡単な構成によりコールドラ
ンナとホットランナの両方の仕様の金型に容易に対応で
きるようにし生産性を向上できる射出成形装置及びこの
装置に用いられるノズルアダプタを提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による射出成形装置は、成形用樹脂を加熱し
溶融する加熱部の先端に設けられたホットランナ仕様の
金型のためのノズルに、前記加熱部からの溶融樹脂を前
記ノズルを通してコールドランナ仕様の金型へ流すため
に、ノズルアダプタを取り付けることを特徴とする。

【０００７】この射出成形装置によれば、金型をコール
ドランナ仕様の金型に交換する場合、ホットランナ仕様
の金型のためのノズルにノズルアダプタを取り付けるだ
けの簡単な構成で、コールドランナ仕様の金型による射
出成形が可能となる。また、ノズルアダプタを取り外す
だけでホットランナ仕様の金型に対応可能となる。この
ため、ノズルを金型交換の度に交換する必要がなく、交
換工程が簡単となり、時間的なロスがなく、射出成形装
置の稼働率を向上できる。このように、コールドランナ
とホットランナの両方の仕様の金型に容易に対応でき、
生産性を向上できる。

【０００８】また、本発明による射出成形装置は、成形
用樹脂を加熱し溶融する加熱部と、この加熱部の先端に
設けられたホットランナ仕様の金型のためのノズルと、
コールドランナ仕様の金型とを具備し、前記加熱部から
の溶融樹脂を前記ノズルを通して前記コールドランナ仕
様の金型へ流すためにノズルアダプタを前記ノズルの先
端に着脱自在に取り付け前記コールドランナ仕様の金型
のゲート部に当接するように配置することを特徴とす
る。

【０００９】この射出成形装置によれば、金型をコール
ドランナ仕様の金型に交換する場合、ノズルアダプタを
ホットランナ仕様の金型のためのノズルの先端に着脱自
在に取り付けかつコールドランナ仕様の金型のゲート部
に当接するように配置するだけの簡単な構成で、コール
ドランナ仕様の金型による射出成形が可能となる。ま
た、ノズルアダプタを取り外すだけでホットランナ仕様
の金型に対応可能となる。このため、ノズルを金型交換
の度に交換する必要がなく、交換工程が簡単となり、時
間的なロスがなく、射出成形装置の稼働率を向上でき
る。このように、コールドランナとホットランナの両方
の仕様の金型に容易に対応でき、生産性を向上できる。

【００１０】この場合、前記ノズルと前記ノズルアダプ
タとが連結する前記ノズル側の溶融樹脂の通路の内径を
ｄ１、前記ノズルアダプタの溶融樹脂の通路の内径をｄ
２、前記コールドランナ仕様の金型のゲート径をｄ３と
したときに、ｄ１＜ｄ２＜ｄ３であることが好ましい。
ノズルとノズルアダプタとが連結する部分及びノズルア
ダプタと金型のゲート部とが連結する部分において、溶
融樹脂が流れる方向に各通路の径が大きくなっているか
ら、溶融樹脂の流れが各連結部分で妨げられることはな
い。このため、ノズルアダプタを使用しても従来と差の
ない成形が可能であり、ノズルアダプタを設けたことに
よる不利な点はない。

【００１１】また、前記ノズルと前記ノズルアダプタと
は互いの斜面部で当接して両者の芯出しがなされること
が好ましい。ノズルアダプタをノズルに取り付けたとき
に各斜面部が当接して芯出しが行われるので、芯出し工
程が不要となる。このため、アダプタを使用しても従来
と差がなく、不利な点はない。

【００１２】また、前記ノズルにリング状ヒータが設け
られ前記ノズルアダプタにまで達するように配置されて
いることが好ましい。このヒータによりノズルのみなら
ずノズルアダプタの内部の樹脂を加熱することができる
ので、アダプタを使用しても従来と差のない成形が可能
であり、ノズルアダプタを設けたことによる不利な点は
ない。

【００１３】また、前記ノズルの内部に前記ノズルの通
路を開閉するように動作する遮断部材が設けられた場
合、ノズルアダプタを用いることによりノズルを交換す
る必要がないので、コールドランナとホットランナの仕
様の金型のいずれの場合にも、遮断部材を交換する必要
がなく、交換工程が簡単となる。

【００１４】また、本発明によるノズルアダプタは、成
形用樹脂を加熱し溶融する加熱部の先端に設けられるホ
ットランナ仕様の金型のためのノズルと、コールドラン
ナ仕様の金型とを備える射出成形装置に、前記加熱部か
らの溶融樹脂を前記ノズルを通して前記コールドランナ
仕様の金型に流すために取り付けられることを特徴とす
る。

【００１５】この場合、前記ノズルアダプタの外周面に
取り外しのための切欠き部を設けることにより、射出成
形装置にホットランナ仕様の金型を取り付ける場合等
に、取り外しに便利となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明による実施の形態に
ついて図面を用いて説明する。図５は本発明による実施
の形態の射出成形装置の側面図であるが、この射出成形
装置は一般的な射出成形機であり、プラスチック樹脂を
射出成形できる。

【００１７】図５の射出成形装置１は、金型が配置され
る金型取付部６と、成形時に金型内に溶融樹脂が入り込
むときの通路を有するノズル部２と、ノズル部２に溶融
樹脂を供給するために樹脂を加熱して溶融する加熱筒３
と、加熱筒３に樹脂を供給するホッパ４と、加熱筒３内
の溶融樹脂をノズル部２を通して金型内に射出するため
に加圧する射出シリンダ５とを備える。図５の射出成形
装置１では、成形用の樹脂がホッパ４から加熱筒３に供
給され、加熱筒３で加熱溶融されて図面の右から左方向
に進み、ノズル部２から金型のスプルブッシュを介して
金型内に射出され、製品が成形される。

【００１８】図１は、図５の射出成形装置１に適用でき
るコールドランナ仕様の金型のスプルブッシュとノズル
の部分を示す断面図である。図１に示すように、図５の
ノズル部２には、コールドランナ仕様の金型に用いられ
る一般的なノズルであるＲノズル１１が配置される。Ｒ
ノズル１１は、円錐状で先端が丸くなった先端部１１ｄ
と、内部に形成されて比較的太い樹脂通路１１ｂと、樹
脂通路１１ｂと連通し先端部１１ｄに開口した比較的細
い樹脂通路１１ａとを備える。Ｒノズル１１の外周面１
１ｅには内部の樹脂を加熱するリング状ヒータ１４が取
り付けられている。加熱筒３には端面３ａから内部にね
じ穴が形成されＲノズル１１のねじ部１１ｃがねじ止め
されている。

【００１９】加熱筒３内には加熱筒３の中の溶融樹脂が
金型内に移動するのを防止するための遮断部材であるニ
ードル１５が配置されている。ニードル１５が前進し、
図の右方向に移動すると、その先端部１５ａが樹脂通路
１１ａを塞ぎ、溶融樹脂の流れを遮断し、溶融樹脂が金
型内に入り込まない。また、成形時にはニードル１５は
後退して樹脂通路１１ａが開き樹脂が金型内に射出され
る。

【００２０】また、図５の金型取付部６に取り付けられ
るコールドランナ仕様の金型７は、図１に示すように、
その内部にスプル１３が形成されたスプルブッシュ１２
を備える。スプルブッシュ１２は、Ｒノズル１１の先端
部１１ｄが当接する凹面状の凹部１２ａを備える。この
凹部１２ａのほぼ中央にスプル１３と連通するゲート部
１３ａが開口し、凹部１２ａに当接するＲノズル１１の
樹脂通路１１ａとスプル１３が接続する。スプル１３は
金型内のキャビティに連通しており、また図１のように
樹脂の流れ方向にその径が漸増している。

【００２１】図１では、溶融樹脂が金型内に射出される
と、金型内で徐々に冷却されて固化する。スプル１３内
の樹脂も固化し、製品を取り出すときにスプル１３内の
樹脂も一緒に取り出される。

【００２２】図２は、図５の射出成形装置１に適用でき
るホットランナ仕様の金型のスプルブッシュとノズルの
部分を示す断面図である。図２に示すように、図５のノ
ズル部２には、先端部の長いシリンダーノズル２１が配
置される。シリンダーノズル２１は、傾斜部２１ｅで径
が減少して長く突き出た先端部２１ｄと、内部に形成さ
れて比較的太い樹脂通路２１ｂと、樹脂通路２１ｂと連
通し先端部２１ｄまで延びて開口した比較的細い樹脂通
路２１ａとを備える。シリンダーノズル２１の外周面２
１ｆには内部の樹脂を加熱するリング状ヒータ２４が取
り付けられている。加熱筒３には端面３ａのねじ穴にシ
リンダーノズル２１のねじ部２１ｃがねじ止めされてい
る。加熱筒３内には加熱筒３の中の溶融樹脂が金型内に
移動するのを防止するための遮断部材としてのニードル
２５が図１と同様に配置されている。

【００２３】また、図５の金型取付部６に取り付けられ
るホットランナ仕様金型８は、図２に示すように、その
内部にスプル２３が形成されたスプルブッシュ２２と、
スプルブッシュ２２の外周面に設けられたヒータ２６
と、スプール２３に連通する樹脂通路２４ａ，２４ｂを
有しかつ熱源を持ったマニホールド２４とを備える。ス
プルブッシュ２２には円筒状の穴２２ａが形成され、こ
の穴２２ａにシリンダーノズル２１の先端部２１ｄが嵌
まり込んで、その樹脂通路２１ａがスプル２３のゲート
部２３ａに連結するので、シリンダーノズル２１からの
溶融樹脂がスプル２３を通り、樹脂通路２４ａ，２４ｂ
へと流れる。

【００２４】図２では、ノズル２１がマニホールド２４
の近くまで達しているので、溶融樹脂が冷却固化される
ことがなく、マニホールド２４により金型８内でも樹脂
は溶融状態である。ヒータ２６がスプルブッシュ２２に
おいてノズル２１との接続部（先端部２１ｄと穴２２ａ
との嵌まり込み部分）に設けられているので、樹脂の冷
却を確実に防止できる。

【００２５】図１，図２のようにノズルの構造は金型の
仕様により全く異なるので、金型をホットランナ仕様の
金型８からコールドランナ仕様の金型７に変更する際に
は、加熱筒３にねじ止めされたシリンダーノズル２１を
取り外してＲノズル１１へ交換しなければならず、更に
ニードル２５を取り外してニードル１５に交換しなけれ
ばならない。これは、逆にコールドランナ仕様の金型７
からホットランナ仕様の金型８に変更する場合も同様で
ある。

【００２６】そこで、図３に示すようなノズルアダプタ
（以下、「アダプタ」ともいう）３１を用いる。ノズル
アダプタ３１は、先端部３１ｄがコールドランナ仕様の
金型に使用される一般的なＲノズルの形状を有し、その
先端部３１ｄは図１と同様に円錐状で先端が丸く構成さ
れている。ノズルアダプタ３１は、図２のシリンダーノ
ズル２１の細長の先端部２１ｄを受容できるシリンダー
ノズル先端受容部３１ｂと、この受容部３１ｂに連通し
先端部３１ｄの内部に受容部３１ｂよりも細い貫通孔に
形成された樹脂通路３１ａと、外周面３１ｃに形成され
た取り外し時に使用される複数の切欠き部３１ｅと、後
端面側に形成された傾斜部３１ｆとを備える。

【００２７】傾斜部３１ｆは、図２のシリンダーノズル
２１の先端部２１ｄの傾斜部２１ｅと適合した形状とな
っており、アダプタ３１をシリンダーノズル２１に被せ
たときに、傾斜部３１ｆと傾斜部２１ｅとによりシリン
ダーノズル２１に対し芯出しできるような構造となって
いる。

【００２８】また、アダプタ３１の外周面３１ｃはシリ
ンダーノズル２１の外周面２１ｆと同じ径に構成されて
おり、外周面３１ｃと外周面２１ｆとにまたがって後述
の図４のように、図２のリング状のヒータ２４の配置が
可能となっている。

【００２９】また、アダプタ３１の外周面３１ｃの複数
の切欠き部３１ｅによりアダプタ３１が取り外し易い。
樹脂の射出時にノズルの先端部は大きな力でスプルブッ
シュのゲート部に押しつけられるので、アダプタ３１を
取り付けるときにはシリンダーノズル２１の先端部２１
ｄにアダプタ３１を差し込んで被せるだけでよい。アダ
プタ３１を取り外すときにはノズルが十分に冷えていれ
ば問題ないが、高温状態では外れ難いので切欠き部３１
ｅを利用して工具等で取り外すことができる。

【００３０】次に、上述のようなアダプタ３１を適用し
た例を図４により説明する。図４は図３のアダプタ３１
をホットランナ仕様の金型に使用される図２のシリンダ
ーノズル２１に取り付け、コールドランナ仕様の金型に
使用するようにしたものである。

【００３１】図４のように、図５のノズル部２として図
２と同様にシリンダーノズル２１がそのねじ部２１ｃで
加熱筒３の端面３ａのねじ部にねじ止めされている。こ
のシリンダーノズル２１の先端部２１ｄに図３のアダプ
タ３１をそのシリンダーノズル先端受容部３１ｂから差
し込む。このとき、シリンダーノズル２１の傾斜面２１
ｅとアダプタ３１の傾斜面３１ｆの形状が適合している
ので、シリンダーノズル２１に対するアダプタ３１の芯
出しがなされる。また、図５の金型取付部６には図１の
金型７が取り付けられる。そして、アダプタ３１の先端
部３１ｄを金型７のスプルブッシュ１２の凹部１２ａに
押しつけ当接させる。

【００３２】以上のように、図５の射出成形装置１にお
いて、ホットランナ仕様の金型用シリンダーノズル２１
を加熱筒３に取り付け、図２のホットランナ仕様の金型
８を金型取付部６に取り付けた状態では、図２のように
ホットランナ仕様の金型８により成形が可能である。こ
の状態の射出成形装置１でコールドランナ仕様の金型に
交換する場合には、図４のように、アダプタ３１をホッ
トランナ仕様の金型用シリンダーノズル２１の先端部２
１ｄに取り付け、コールドランナ仕様の金型７に交換す
るだけで交換が完了し、従来のようなノズルの交換及び
ニードルの交換が不要となる。また、アダプタ３１を取
り外すだけでホットランナ仕様の金型に対応可能とな
る。このため、交換工程が簡単となり、時間的なロスが
なく、射出成形工程を効率的に行うことができ、また、
射出成形装置の稼働率を向上できる。

【００３３】また、図４において、シリンダーノズル２
１の樹脂通路２１ａの径をｄ１、アダプタ３１の樹脂通
路３１ａの径をｄ２、金型７のスプルブッシュ１２のゲ
ート部１３ａのゲート径をｄ３としたときに、ｄ１＜ｄ
２＜ｄ３となるように各寸法が設定されている。これに
より、溶融樹脂が射出されるときに、樹脂通路２１ａと
の樹脂通路３１ａとの連結部及び樹脂通路３１ａとゲー
ト部１３ａとの連結部で樹脂の抵抗となるものが形成さ
れないので、樹脂の流れが各連結部で妨げられず好まし
い。

【００３４】また、ノズル部に取り付けられたヒータ２
４をアダプタ３１に達するように配置することにより、
溶融樹脂の冷却を防止できる。即ち、図４ではアダプタ
３１を取り付けた時に、シリンダーノズル２１に使われ
るリング状ヒータ２４の位置をずらして対応できる。

【００３５】以上のように、本実施の形態によれば、ア
ダプタの着脱のみでホットランナ及びコールドランナの
両方の仕様の金型に対応できるので、ノズル交換及びニ
ードル交換の必要がなく、作業時間の短縮となるので、
生産性を向上できる。また、シリンダーノズルとアダプ
タの傾斜部２１ｅ，３１ｆの形状、各樹脂通路の内径の
関係（ｄ１＜ｄ２＜ｄ３）、及びヒータの配置等に工夫
を加えているので、アダプタを使用しても従来と差のな
い成形が可能である。

【００３６】以上のように本発明を実施の形態により説
明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、
本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能であ
る。例えば、ノズルアダプタの外周面に配置されるヒー
タは、アダプタ３１の長さに合わせた別のリング状ヒー
タであってもよい。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、簡単な構成によりコー
ルドランナとホットランナの両方の仕様の金型に容易に
対応できるようにし生産性を向上できる射出成形装置及
びこの装置に用いられるノズルアダプタを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態で使用可能なコールドランナ仕様
の金型のノズル部の断面図である。

【図２】本実施の形態で使用可能なホットランナ仕様の
金型のノズル部の断面図である。

【図３】本実施の形態によるノズルアダプタの断面図で
ある。

【図４】図２のシリンダーノズルに図３のアダプタを取
り付けた本実施の形態を示す断面図である。

【図５】本実施の形態による射出成形装置の側面図であ
る。

【符号の説明】

１ 射出成形装置 ２ ノズル部 ３ 加熱筒（加熱部） ３ａ 加熱筒の端面 ６ 金型取付部 ７ コールドランナ仕様の金型 ８ ホットランナ仕様の金型 １１ Ｒノズル １１ａ，１１ｂ 樹脂通路 １１ｄ 先端部 １２ スプルブッシュ １２ａ 凹部 １３ スプル １３ａ ゲート部 １４ ヒータ １５ ニードル（遮断部材） ２１ シリンダーノズル ２１ａ 樹脂通路 ２１ｄ 先端部 ２１ｅ 傾斜部 ２２ スプルブッシュ ２２ａ シリンダーノズル先端受容部 ２３ スプル ２３ａ ゲート部 ２４，２６ ヒータ ２５ ニードル（遮断部材） ３１ アダプタ ３１ａ 樹脂通路 ３１ｅ 切欠き部 ３１ｆ 傾斜部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 成形用樹脂を加熱し溶融する加熱部の先
   端に設けられたホットランナ仕様の金型のためのノズル
   に、前記加熱部からの溶融樹脂を前記ノズルを通してコ
   ールドランナ仕様の金型へ流すために、ノズルアダプタ
   を取り付けることを特徴とする射出成形装置。
2. 【請求項２】 成形用樹脂を加熱し溶融する加熱部と、
   この加熱部の先端に設けられたホットランナ仕様の金型
   のためのノズルと、コールドランナ仕様の金型と、を具
   備し、前記加熱部からの溶融樹脂を前記ノズルを通して
   前記コールドランナ仕様の金型へ流すためにノズルアダ
   プタを前記ノズルの先端に着脱自在に取り付け前記コー
   ルドランナ仕様の金型のゲート部に当接するように配置
   することを特徴とする射出成形装置。
3. 【請求項３】 前記ノズルと前記ノズルアダプタとが連
   結する前記ノズル側の溶融樹脂の通路の内径をｄ１、前
   記ノズルアダプタの溶融樹脂の通路の内径をｄ２、前記
   コールドランナ仕様の金型のゲート径をｄ３としたとき
   に、ｄ１＜ｄ２＜ｄ３であることを特徴とする請求項１
   または２に記載の射出成形装置。
4. 【請求項４】 前記ノズルと前記ノズルアダプタとは互
   いの斜面部で当接して両者の芯出しがなされることを特
   徴とする請求項１，２または３に記載の射出成形装置。
5. 【請求項５】 前記ノズルにリング状ヒータが設けられ
   前記ノズルアダプタにまで達するように配置されている
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の
   射出成形装置。
6. 【請求項６】 前記ノズルの内部に前記ノズルの通路を
   開閉するように動作する遮断部材が設けられていること
   を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の射出
   成形装置。
7. 【請求項７】 成形用樹脂を加熱し溶融する加熱部の先
   端に設けられるホットランナ仕様の金型のためのノズル
   と、コールドランナ仕様の金型と、を備える射出成形装
   置に、前記加熱部からの溶融樹脂を前記ノズルを通して
   前記コールドランナ仕様の金型に流すために取り付けら
   れることを特徴とするノズルアダプタ。
8. 【請求項８】 前記ノズルアダプタの外周面に取り外し
   のための切欠き部を設けたことを特徴とする請求項７に
   記載のノズルアダプタ。