JP5768216B2

JP5768216B2 - 注入ノズル

Info

Publication number: JP5768216B2
Application number: JP2011208423A
Authority: JP
Inventors: 仁藤吉; 康弘前田
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2011-09-26
Filing date: 2011-09-26
Publication date: 2015-08-26
Anticipated expiration: 2031-09-26
Also published as: JP2013067126A

Description

本発明は、金型内に熱硬化性樹脂を含む成形材料を注入する注入ノズルに関するものであり、より詳しくは、洗浄が容易な注入ノズルに関するものである。

注入ノズルによって金型のキャビティに成形材料を注入すると、当該成形材料の一部が注入ノズル内に残留する。そこで注入ノズルの内部の洗浄が必要になり、本件出願人は特許文献１において容易に洗浄可能な注入ノズルの構成を開示している。

特許文献１に開示した注入ノズル５０は、金型（図示せず）に固定される図４（ａ）に示す筒体５１（ノズル本体）と、図４（ｂ）に示すバルブピンユニット５２とをねじ構造で一体化する構成を備えている。

図４（ａ）に示すようにノズル本体５１は、成形材料導入部５５、中空孔５６、吐出口５７から成る成形材料の通路を有する。また、ノズル本体５１の吐出口５７とは反対側の端部には外ネジ部５３が設けてある。

一方、図４（ｂ）に示すようにバルブピンユニット５２は、バルブピン部５８とシリンダ部５９とを有する。バルブピン部５８は、シリンダ部５９のロッド６０に固定されて往復駆動される。また、シリンダ部５９には内ネジ部５４が設けられている。内ネジ部５４は、環状部材の内側面にネジが設けられたものであり、内ネジ部５４の内部をバルブピン部５８が貫通し、バルブピン部５８は往復移動ができるようになっている。

そして、図４（ｃ）に示すように、ノズル本体５１の外ネジ部５３にバルブピンユニット５２の内ネジ部５４を螺合させることにより、両者を一体化することができるようになっている。

よって、特許文献１に開示した注入ノズル５０では、ノズル本体５１の外ネジ部５３とバルブピンユニット５２の内ネジ部５４の螺合を解除することによってノズル本体５１からバルブピンユニット５２を取り外すことができ、その結果ノズル本体５１内に残る成形材料を容易に除去することができるようになる。

特開２０１０−５２１９２号公報

ところで、特許文献１に開示した注入ノズル５０におけるバルブピンユニット５２は、バルブピン部５８とシリンダ部５９とを備えている。そのため、バルブピンユニット５２は相当な重量がある。バルブピンユニット５２を少なくとも２回転以上回転させ、バルブピンユニット５２をノズル本体５１に対して螺合する、又は螺合を解除することができず、このノズル本体５１に対するバルブピンユニット５２の着脱作業は非常に煩雑である。

そこで本発明は、ノズル本体に対するバルブピンユニットの着脱が容易な注入ノズルを提供することを目的とする。

上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、金型内に成形材料を注入する注入ノズルにおいて、前記注入ノズルは、成形材料が供給されるノズル本体と、ノズル本体の吐出口を開閉するバルブピンを備えたバルブピンユニットとを有しており、ノズル本体に
は本体側連結部が設けてあり、本体側連結部は円筒状であって、本体側連結部の外周曲面の一部が切り欠かれて円弧部と平坦部とが形成されており、前記円弧部には、小径段差部又は円周方向にのびる溝と、半径方向にのびるピン穴とが設けてあり、バルブピンユニットには環状又は円筒状のバルブピン側連結部が設けてあり、バルブピン側連結部には内向きのフランジ部が設けてあり、当該フランジ部には部分的に切り欠かれた切欠部が設けてあり、バルブピン側連結部には半径方向に貫通するピン固定孔が設けてあり、ピン固定孔にはピンが固定されており、ピンは円筒状のバルブピン側連結部の内部に突出するようにピンの内部に設けられた弾性部材により付勢されており、本体側連結部の円弧部をバルブピン側連結部の切欠部に配置し、ノズル本体とバルブピンユニットを相対回転させると、バルブピン側連結部のフランジ部が本体側連結部の円弧部の前記小径段差部又は溝に係合し、特定の回転位置で本体側連結部のピン穴と、バルブピン側連結部のピンとが係合することを特徴とする注入ノズルである。

請求項１の発明では、ノズル本体の本体側連結部の円弧部を、バルブピンユニットのバルブピン側連結部の切欠部に配置し、ノズル本体とバルブピンユニットとを相対回転させると、バルブピン側連結部のフランジ部が本体側連結部の円弧部の小径段差部又は溝に係合する。その結果、ノズル本体とバルブピンユニットは離間不能になる。また、特定の回転位置でノズル本体の本体側連結部のピン穴と、バルブピン側連結部の付勢されたピンとが係合するので、ノズル本体とバルブピンユニットは相対回転不能になる。よって、注入ノズルを使用中に、ねじのように締結が緩むことがない。また、ノズル本体とバルブピンユニットとを固定する際の相対回転は、ねじの螺合のように複数回回転させる必要がなく、少なくとも１回転未満で済む。また、ピンを付勢力に抗して引き抜き、ピンとピン穴の係合を解除すると、ノズル本体とバルブピンユニットが相対回転可能になり、ノズル本体からバルブピンユニットを取り外すことができる。そのため、ノズル本体とバルブピンユニットの着脱は容易である。

本発明の注入ノズルは、成形材料が供給されるノズル本体と、ノズル本体の吐出口を開閉するバルブピンを備えたバルブピンユニットとを有し、両者を１回転未満の相対回転で締結することができる。その結果、ノズル本体とバルブピンユニットの着脱作業を容易に実施することができる。

本発明の注入ノズルをノズル本体とバルブピンユニットに分解した一部縦断側面図である。本発明の注型成形装置の縦断側面図であり、（ａ）は成形材料を吐出しないときの状態を示し、（ｂ）は成形材料を吐出するときの状態を示す。（ａ）はバルブピンユニットの正面図であり、（ｂ）は注入ノズルの正面図であり、（ｃ）はノズル本体にバルブピンユニットの連結部を係合可能に当接した状態を示す正面図であり、（ｄ）は（ｃ）においてバルブピンユニットの連結部を若干回転させた状態を示す正面図であり、（ｅ）は（ｄ）の状態からさらにバルブピンユニットの連結部を回転させた状態を示す正面図であり、（ｆ）はバルブピンユニット側のピンが注入ノズル側のピン穴に係合した状態を示す正面図である。（ａ）は従来の注入ノズルのノズル本体の縦断側面図であり、（ｂ）は従来のバルブピンユニットの側面図であり、（ｃ）は成形材料を吐出しない状態の従来の注入ノズルの縦断側面図である。

以下では、本発明の注入ノズルの実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明は、実施形態の理解を容易にするためのものであり、これによって、本発明が制限して理解されるべきではない。

図１に示すように、注入ノズル３０はノズル本体１とバルブピンユニット１０とを有する。以下、順に説明する。

ノズル本体１は、ノズル部２０と本体側連結部５とを備えている。

ノズル部２０は、吐出口４と成形材料導入部２とを有する。成形材料導入部２には、配管（図示せず）が接続され、この配管を介して成形材料供給源（図示せず）が接続される。ノズル部２０の内部には中空孔３が設けられている。中空孔３はノズル部２０の軸線方向にのびており、ノズル部２０の一端に設けられた吐出口４と連通している。

ノズル部２０における吐出口４とは反対側の端部（端面２０ａ）には、本体側連結部５が固定されている。本体側連結部５は、中心に孔５ａを有する環状構造を呈している。図３（ｂ）に示すように本体側連結部５の外周面は、一部が切り欠かれて平坦部５ｂが形成されている。すなわち、本体側連結部５の外周面の一部が切り欠かれた結果、本体側連結部５には平坦部５ｂと共に円弧部６が形成される。本体側連結部５には、平坦部５ｂが２箇所に形成され、２つの平坦部５ｂは平行である。また、円弧部６も２箇所に形成される。

また、本体側連結部５における円弧部６には小径段差部７が設けられている。小径段差部７は、本体側連結部５の端面（図１で見て右端側の面）における外径が部分的に小さい部位である。本体側連結部５がノズル部２０に固定された結果、ノズル部２０の端面２０ａ（図１で見て左端側の面）と小径段差部７とで円弧状にのびる溝が形成される。

各円弧部６には、各々半径方向にのびるピン穴８が設けられている。また、図３（ｂ）で見て上側の円弧部６と左側の平坦部５ｂの間には傾斜部９ａが設けられている。同様に、下側の円弧部６と右側の平坦部５ｂの間には傾斜部９ｂが設けられている。

次にバルブピンユニット１０は、シリンダ部１１とバルブピン部２１とで構成されている。

シリンダ部１１は、バルブピンユニット側連結部１２と駆動シリンダ１６とを有する。

図３（ａ）に示すようにバルブピンユニット側連結部１２は、筒状構造又は環状構造を呈しており、端面２５（図１）から内部に半径方向内方へ伸びる内向きフランジ部１３が設けられている。内向きフランジ部１３は、部分的に切り欠かれて切欠部１５が２箇所に形成されている。

また、バルブピンユニット側連結部１２には半径方向に貫通するピン固定孔１２ａが２箇所に設けられている。各ピン固定孔１２ａの中心は一致している。各ピン固定孔１２ａには、各々ピン１４の基部１４ｂが固定される。ピン１４は、基部１４ｂと先端部１４ａとを有している。基部１４ｂ内には図示しないばね等の弾性部材が設けられている。そのため、先端部１４ａは、基部１４ｂから突出する方向に付勢されている。

このピン１４がピン固定孔１２ａに外側から固定されると、先端部１４ａがバルブピンユニット側連結部１２の内側から突出する。よって、バルブピンユニット側連結部１２の半径方向外側へ向かう力が先端部１４ａに作用すると、ピン１４の先端部１４ａは図示しない弾性部材の付勢力に抗して半径方向外側へ移動することができる。

駆動シリンダ１６は、例えばエアシリンダであり、往復移動可能なロッド１９を備えている。駆動シリンダ１６は、固定板１７に固定されている。駆動シリンダ１６のロッド１９は、固定板１７を貫通している。また、固定板１７に対して、棒状の支持部材１８を介してバルブユニット側連結部１２が固定されている。すなわち、駆動シリンダ１６とバルブユニット側連結部１２は一体に固着されている。

バルブピン部２１は、ピン体２３と連結部２２とを有する。ピン体２３は、先端に弁体２４が設けられている。また、ピン体２３の後端には連結部２２が固定されている。そして、バルブピン部２１の連結部２２に駆動シリンダ１６のロッド１９が連結されて、シリンダ部１１とバルブピン部２１とが結合される。その際、ピン体２３は、筒状又は環状のバルブピンユニット側連結部１２の内部を貫通して配置される。

以上説明したノズル本体１とバルブピンユニット１０とが、以下に説明する手順によって組み立てられ、注入ノズル３０が構成される。なお、ノズル本体１は、予め図示しない金型に装着されており、吐出口４が金型のキャビティに連通している。また、ノズル本体１の成形材料導入部２には図示しない配管が接続され、図示しない成形材料供給源から成形材料が供給可能になっている。

図示しない金型に固定されたノズル本体１に対して、図３（ｃ）に示すようにバルブピンユニット側連結部１２（バルブピンユニット１０）を接近させ、ノズル本体１の本体側連結部５の円弧部６にバルブピンユニット側連結部１２の切欠部１５を位置合わせする。すなわち、図３（ｃ）に示すようにバルブピンユニット側連結部１２の端面２５（図１）をノズル部２０の端面２０ａ（図１）に当接させる。

そして図３（ｄ）に示すようにバルブピンユニット１０を時計回りに回転させる。その結果、バルブピンユニット側連結部１２の内向きフランジ部１３が、ノズル本体１側の小径段差部７に収容されて係合する。このとき、ピン１４の先端部１４ａは、本体側連結部５の傾斜部９ａ、９ｂと接触していない。

さらにバルブピンユニット１０を時計回りに回転させると、図３（ｅ）に示すようにピン１４の先端部１４ａが傾斜部９ａ、９ｂに当接し、バルブピンユニット１０の回転が進むにつれて先端部１４ａは傾斜部９ａ、９ｂに押圧され、先端部１４ａは図示しない弾性部材の付勢力に抗して基部１４ｂ内に徐々に収容される。

そして図３（ｆ）に示すようにピン１４が本体側連結部５のピン穴８の位置まで回転移動すると、図示しない弾性部材の付勢力によって先端部１４ａがピン穴８内に入り込む。その結果、ノズル本体１に対してバルブピンユニット１０の回転移動が阻止される。すなわち、ノズル本体１に対するバルブピンユニット１０の回転位置が固定される。このときのバルブピンユニット１０の回転角度は、略９０度である。すなわち、バルブピンユニット１０を９０度回転させるだけでバルブピンユニット１０の回転位置を図３（ｃ）の取り外し位置から図３（ｆ）に示す固定位置に変更することができる。

バルブピンユニット１０は、図３（ｃ）に示す状態から図３（ｆ）に示す状態まで９０度の回転でノズル本体１に対して固定することができる。そして注入ノズル３０が図２（ａ）に示す状態に組み立てられる。このとき吐出口４は、シリンダ部１１の弁体２４で閉じられている。

注入ノズル３０から金型（図示せず）へ成形材料を注入する際には、駆動シリンダ１６を駆動し、図２（ｂ）に示すように、ロッド１９に連結されたバルブピン部２１のピン体２３（弁体２４）を移動させ、吐出口４を開く。

そして、成形材料の注入作業が終了すると、注入ノズル３０をノズル本体１とバルブピンユニット１０に分離する。その際には、ピン１４の基部１４ｂに設けた図示しない弾性部材の付勢力に抗して、ピン１４の先端部１４ａをピン穴８から引き抜く。その結果、バルブピンユニット１０は、ノズル本体１に対して回転可能になる。そして、前述の装着時の手順とは逆に操作してノズル本体１からバルブピンユニット１０を取り外す。このときのバルブピンユニット１０の回転角度は、９０度である。すなわち、バルブピンユニット１０を略９０度回転させるだけでバルブピンユニット１０の回転位置を図３（ｆ）の固定位置から図３（ｃ）に示す取り外し位置に変更することができる。

よって、従来のようにノズル本体とバルブピンユニットとをねじ構造で締結する場合にはバルブピンユニットを複数回転（通常は２〜３回転）させる必要があったが、本実施の形態の注入ノズル３０では、バルブピンユニット１０の回転角度は略９０度（１回転未満）で済む。その結果、ノズル本体１に対するバルブピンユニット１０の着脱作業が極めて容易になる。また、本発明を実施した注入ノズル３０では、ノズル本体１とバルブピンユニット１０の締結が、従来のねじ構造のように振動等によって緩むことがない。

さらに、本発明を実施した注入ノズル３０では、ノズル本体１の小径段差部７にバルブピンユニット１０の内向きフランジ部１３を係合させるので、ノズル本体１とバルブピンユニット１０が成形材料の吐出方向に相対移動することがない。そのため、成形材料を金型内に吐出しないとき（吐出口４を弁体２４で閉じるべきとき）に、吐出口４を弁体２４で確実に閉じることができる。よって、金型内に吐出した成形材料が、注入ノズル３０内に逆流する事態を防止することができる。

１ノズル本体
２成形材料導入部
５本体側連結部
５ｂ平坦部
６円弧部
７溝
８ピン穴
１０バルブピンユニット
１２バルブピンユニット側連結部
１３内向きフランジ部
１４ピン
１５切欠部
２１バルブピン部
３０注入ノズル

Claims

金型内に成形材料を注入する注入ノズルにおいて、
前記注入ノズルは、成形材料が供給されるノズル本体と、ノズル本体の吐出口を開閉するバルブピンを備えたバルブピンユニットとを有しており、
ノズル本体には本体側連結部が設けてあり、
本体側連結部は円筒状であって、本体側連結部の外周曲面の一部が切り欠かれて円弧部と平坦部とが形成されており、
前記円弧部には、小径段差部又は円周方向にのびる溝と、半径方向にのびるピン穴とが設けてあり、
バルブピンユニットには環状又は円筒状のバルブピン側連結部が設けてあり、
バルブピン側連結部には内向きのフランジ部が設けてあり、当該フランジ部には部分的に切り欠かれた切欠部が設けてあり、
バルブピン側連結部には半径方向に貫通するピン固定孔が設けてあり、
ピン固定孔にはピンが固定されており、
ピンは円筒状のバルブピン側連結部の内部に突出するようにピンの内部に設けられた弾性部材により付勢されており、
本体側連結部の円弧部をバルブピン側連結部の切欠部に配置し、ノズル本体とバルブピンユニットを相対回転させると、バルブピン側連結部のフランジ部が本体側連結部の円弧部の前記小径段差部又は溝に係合し、
特定の回転位置で本体側連結部のピン穴と、バルブピン側連結部のピンとが係合することを特徴とする注入ノズル。