JPH1187027A - ヒータユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被加熱物ａに直接ヒータ１を密着して取り付
けることができると共に、安定した締付力によりヒータ
１を被加熱物ａに押し付けて密着することができ、しか
も常温での着脱も容易なヒータユニット。 【解決手段】 ヒータユニットは、コイル状に巻かれた
ヒータ１と、このコイル状のヒータ１を収納し、一端部
に同ヒータ１の一端側を固定した円筒形のヒータケース
２と、このヒータケース２の他端部に取り付けられるこ
とにより、前記ヒータ２をコイルの中心軸方向に圧縮す
ると共に、コイル径を減径した状態でヒータケース２内
に封止する円筒形の固定ケース３とを有する。固定ケー
ス３は、ヒータ１の他端側を固定していることにより、
ヒータ２をコイルの中心軸方向に圧縮すると共に、ヒー
タ１をその巻回方向にねじりながらヒータケース２の端
部に取り付けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば射出成型機
のキャビティに溶融した樹脂を注入するホットランナ等
の外周に取り付けられ、そのホットランナを加熱するの
に使用されるヒータユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成型機では、溶融した樹脂をホット
ランナを通してそのノズルからキャビティ内に注入して
樹脂を成型する。例えば、このような射出成型機では、
ホットランナからそのノズルに至る溶融樹脂の通路にお
いて、溶融樹脂の流動性を確保するため、ホットランナ
の外周に電力により発熱するヒータを取り付け、ホット
ランナを加熱することが行われている。この目的で使用
されるヒータとしては、耐熱性の点からシースヒータが
一般に使用されている。このシースヒータは、発熱線を
ステンレス等の金属管（シース）に収納し、金属管に充
填したマグネシア等の無機絶縁粉末により絶縁したもの
である。

【０００３】従来、前記のシースヒータは、ホットラン
ナの外周部に巻き付けて装着されていたが、必要なとき
にヒータの交換が可能なように、着脱自在に取り付ける
ことができるものが要請されている。また、ヒータの熱
伝達効率に観点からは、ヒータはホットランナ等の被加
熱物の外周面に密着して取り付けられることが必要とな
る。

【０００４】このような要請に応えるため開発された従
来のヒータユニットとしては、例えば、特開平６−１９
０８７１号公報や特開平７−１４２１５６号公報に示さ
れたものが既に知られている。前者は、熱膨張率の異な
る２種類のスリーブを組み合わせ、ヒータの発熱時にス
リーブの熱応力によってヒータを被加熱物の外周に押し
つけるものである。後者は、端面Ｃ字形の筒状のバネに
よってヒータを被加熱物の外周に押し付けるものであ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとしている課題】前者の熱応力によ
りヒータを被加熱物の外周面に密着させるヒータユニッ
トは、熱膨張率の異なる２つのスリーブを同軸上に内外
に組み合わせ、その間にヒータを配置しなければならな
い。このため、ヒータを直接被加熱物の外周面に密着さ
せることができず、内側のスリーブを介して被加熱物の
外周面に密着させ得るものである。従って、ヒータから
被加熱物への熱伝達性が悪いという欠点がある。

【０００６】他方、後者のバネの弾力によってヒータを
被加熱物の外周面に密着させるヒータユニットは、ヒー
タを直接被加熱物の外周面に密着させることができる
が、ばねの弾力を相当強くしないと良好な密着性が得ら
れない。しかし一方で、バネの弾力を強くすると、ヒー
タユニットの着脱が困難になる。さらに、高温になると
バネの弾力がへたる傾向があり、常温では充分な弾力が
あっても、ヒータが加熱したときに充分な弾力が得られ
ないことがある。そのため、ヒータの密着性が悪く、熱
伝達性が悪い割には、常温でのヒータユニットの着脱が
困難であるという課題がある。

【０００７】本発明は、前記従来のヒータユニットの課
題に鑑み、被加熱物に直接ヒータを密着して取り付ける
ことができると共に、安定した締付力によりヒータを被
加熱物に押し付けて密着することができ、しかも常温で
の着脱も容易なヒータユニットを提供することを目的と
する。

【０００８】

【発明が解決しようとしている課題】前記の目的を達成
するため、本発明では、コイル状のヒータ１を円筒形の
ヒータケース２に収納すると共に、ヒータ１の一端をヒ
ータケース２に固定し、このコイル状のヒータ１の他端
側をヒータケース２内に封止するため、ヒータケース２
の端部に固定ケース３を取り付ける際に、コイル状のヒ
ータ１をコイルの中心軸方向に圧縮すると共に、その巻
回方向に締め付けるようにした。より具体的には、固定
ケース３にヒータ１の他端を固定しておき、固定ケース
３をヒータ１の巻回方向に回転させながらヒータケース
２の端部に取り付けるようにしたものである。

【０００９】すなわち、本発明によるヒータユニット
は、コイル状に巻かれたヒータ１と、このコイル状のヒ
ータ１を収納し、一端部に同ヒータ１の一端側を固定し
た円筒形のヒータケース２と、このヒータケース２の他
端部に取り付けられることにより、前記ヒータ２をコイ
ルの中心軸方向に圧縮すると共に、コイル径を減径した
状態でヒータケース２内に封止する円筒形の固定ケース
３とを有することを特徴とする。

【００１０】ここで、固定ケース３は、ヒータ１の他端
側を固定していることにより、ヒータ２をコイルの中心
軸方向に圧縮すると共に、ヒータ１をその巻回方向にね
じりながらヒータケース２の端部に取り付けられる。こ
のような固定ケース３の取付手段としては、固定ケース
３をネジ９によりヒータケース２の端部に取り付けられ
るもの、或いは、ピン１１と締付溝１２により取り付け
るもの等をあげることができる。後者は、ヒータケース
２及び固定ケース３の円周方向に対して勾配を有し、前
記のピン１１が嵌め込まれて保持される凹部を有する締
付溝１２とピン１１との嵌合により、固定ケース３がヒ
ータケース２に固定される。

【００１１】このようなヒータユニットでは、ヒータケ
ース２に収納されたコイル状のヒータ１を被加熱物ａの
外周に嵌め込み、固定ケース３をヒータケース２の端部
に取り付けることによって、コイル状のヒータ１がその
コイルの中心軸方向に圧縮されると共に、コイルの端部
がその巻回方向に回されるので、ヒータ１が締め付けら
れ、そのコイル径が減径する。このため、ヒータ１を被
加熱物ａの外周に押し付けた状態で密着することができ
る。

【００１２】一方、ヒータユニットを被加熱物ａから取
り外すときは、固定ケース３をヒータケース２から取り
外すことにより、ヒータ１が圧縮が解除されると共に、
コイル状のヒータ１の端部がその巻回方向と反対方向に
回されるので、ヒータ１が緩められ、そのコイル径が増
大する。このため、ヒータ１を被加熱物ａから容易に取
り外すことができる。

【００１３】このように、固定ケース３のヒータケース
２への着脱により、ヒータ１が被加熱物ａの外周に締め
付けられたり緩められたりするので、ヒータユニットの
被加熱物ａへの着脱が容易であると共に、ヒータユニッ
トの被加熱物への取付時は、ヒータ１が被加熱物ａに直
接、且つ締め付けた状態で密着する。このため、高い熱
伝達効率が得られる。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態について、具体的且つ詳細に説明する。
図１〜図３は、本発明によるヒータユニットの一例であ
る。このヒータユニットは、シースヒータからなるヒー
タ１と、このヒータ１を収納するヒータケース２及びこ
のヒータケース２内の前記ヒータ１を封止する固定ケー
ス３とを有する。

【００１５】ヒータ１はコイル状に巻かれ、ステンレス
シースの有する弾性により、或る程度のバネ性、つまり
復元性を有する。ヒータ１のコイルの巻回方向は、後述
するヒータケース２の雄のネジ９のリード方向と反対で
ある。応力を与えない自由な状態のヒータ１のコイル外
径は、後述するヒータケース２の内径と同じか僅かに小
さい寸法となっている。また、自由な状態のヒータ１
は、そのコイルピッチがある程度開いており、その長さ
は、ヒータケース２より長い。

【００１６】ヒータケース２は、円筒形のもので、前述
したように、その内径は応力を与えない自由な状態のヒ
ータ１のコイル外径と同じか僅かに大きい。ヒータケー
ス２の一端、すなわち図３において左端には、内側に張
り出すフランジ状の連続する突起１４が全周にわたって
形成されている。この突起１４は、連続するものではな
く、複数個所に概ね等角度間隔で突出したものであって
もよい。図１に示すように、前記突起１４に近いヒータ
ケース２の端部付近には、ヒータ１を外部に引き出すた
めの引出孔１３が設けられている。ヒータケース２の前
記突起１４が設けられた端部と反対側の端部の外周に
は、雄のネジ９が切られている。

【００１７】固定ケース３は、やはり円筒形のもので、
その長さはヒータケース２に比べて短い。また、固定ケ
ース３の内径は、ヒータケース２の外径と同じか僅かに
小さい。固定ケース３の一端、すなわち図３において右
端には、内側に張り出すフランジ状の連続する突起１５
が全周にわたって形成されている。この突起１５は、連
続するものではなく、複数個所に概ね等角度間隔で突出
したものであってもよい。図１に示すように、ヒータケ
ース２の端部には、ヒータ１を外部に引き出すための引
出溝１０が設けられている。固定ケース３の前記突起１
５が設けられた端部と反対側の端部の内周には、ネジ
（図３参照）が切られている。このネジは、前記ヒータ
ケース２の雄のネジ９に対応した雌のネジである。な
お、引出溝１０は、後述する他端側の引出孔１３と同様
の孔に代えることもできる。

【００１８】前記ヒータ１は、ヒータケース２の中に収
納され、そのコイルの一端部側が前記突起１４により止
められる。また、ヒータ１の一端部側が、引出孔１３か
らヒータケース２の外に引き出されると共に、この引き
出されたリード線６がヒータケース２の外周面に止め具
５により固定されている。さらにこのヒータ１のリード
線６は、アダプタ７を介してケーブル８に接続されてい
る。なお、引出孔１３は、他端側の引出溝１０と同様の
溝に代えることもできる。

【００１９】こうしてヒータケース２に収納され、その
一端がヒータケース２の端部に固定されたコイル状のヒ
ータ１は、それに応力を与えない状態では、ヒータケー
ス２より長いため、ネジ９を有するヒータケース２の端
部から突出している。このヒータケース２の端部から突
出した側の端部は、固定ケース３に収納され、そのコイ
ルの他端部側が前記突起１５により止められる。また、
ヒータ１の他端部側が、前記引出溝１０から固定ケース
３の外部に導出されている。この引出溝１０から固定ケ
ース３の外部に導出されたヒータ１のリード線６は、止
め具４により固定ケース３の外周面に固定され、さらに
アダプタ７を介してケーブル８に接続されている。

【００２０】このようなヒータユニットを被加熱物ａに
取り付けるときは、まず図１に示すように、ヒータ１
を、そのコイルの中心軸方向に圧縮しながら、固定ケー
ス３をヒータケース２の端部に近づけていく。これによ
り、ヒータ１のコイルピッチが狭まり、コイルの中心軸
方向に圧縮されていく。そして、固定ケース３とヒータ
ケース２の端部が合ったところで、固定ケース３の端部
内周のネジを、ヒータケース２の端部外周のネジ９にね
じ込むため、固定ケース３を図１に矢印で示す方向に回
転させる。これによって、固定ケース３の端部内周のネ
ジがヒータケース２の端部外周のネジ９にねじ込まれて
いるいくと共に、ヒータ１が巻回方向にねじられ、その
コイル径が小さくなる。

【００２１】固定ケース３をヒータケース２に取り付け
た状態を示したのが図２と図３であり、図２には被加熱
物ａは示されておらず、図３にのみ二点鎖線で被加熱物
ａが示されている。この状態では、コイル状のヒータ１
のコイル径が減径しているため、ヒータ１を被加熱物ａ
の外周に押し付けた状態で密着することができる。次に
この状態から、固定ケース３を図１に矢印で示したのと
逆方向に回転し、ヒータケース２から取り外す。このと
き、コイル状のヒータ１のコイルピッチが次第に大きく
なり、粗巻状態になると共に、ヒータ１の端部がその巻
回方向と反対方向に回されるので、ヒータ１が緩めら
れ、径が増大する。このため、ヒータ１を被加熱物ａか
ら容易に取り外すことができる。

【００２２】図４と図５は、本発明によるヒータユニッ
トの他の例を示す。この例では、ヒータケース２と固定
ケース３とにネジが設けられておらず、その代わりに、
ヒータケース２の端部近くの外周面に突起状のピン１１
が設けられ、固定ケース３の端部に、前記ピン１１が嵌
合する締付溝１２が設けられている。その他の構成は、
図１〜図３に示した例と同じである。

【００２３】前記の締付溝１２は、ピン１１が挿入され
るようにその径より僅かに幅の広い開口溝からなってい
る。この締付溝１２は、固定ケース３の円周方向に対し
て勾配を有しており、ピン１１の差込口から奥にいくに
従って、固定ケース３の端面から離れるようになってい
る。この締付溝１２の固定ケース３の端面側には、ピン
１１を嵌め込む凹部が一定の間隔で複数個所設けられて
いる。なお、固定ケース３側のの内周にピンを設け、ヒ
ータケース２側に締付溝１２を設けてもよい。

【００２４】このようなヒータユニットを被加熱物ａに
取り付けるときは、まず図４に示すように、ヒータ１
を、そのコイルの中心軸方向に圧縮しながら、固定ケー
ス３をヒータケース２の端部に近づけていく。これによ
り、ヒータ１のコイルピッチが狭まり、コイルの中心軸
方向に圧縮されていく。そして、固定ケース３の締込溝
１２の差込口とヒータケース２のピン１１とを合わせ、
ピン１１を締込溝１２に挿入する。その後、固定ケース
３を図４に矢印で示す方向に回転させる。これによっ
て、ヒータケース２のピン１１が固定ケース３の締込溝
１２の奥に挿入されると共に、ヒータ１のコイル径が小
さくなる方向にヒータ１がねじられていく。従って、締
付溝１２は、このような方向に勾配を有するように設け
る。これによって、コイル１のねじりがきつくなり、そ
のコイル内径が減径する。充分締め込んだ後、ヒータケ
ース２のピン１１を締込溝１２の凹部に嵌め込んで固定
する。

【００２５】固定ケース３をヒータケース２に取り付け
た状態を示したのが図５であり、被加熱物ａは二点鎖線
で示されている。この状態では、コイル状のヒータ１の
コイル径が減径しているため、ヒータ１を被加熱物ａの
外周に押し付けた状態で密着することができる。次にこ
の状態から、固定ケース３の締込溝１２の凹部からヒー
タケース２のピン１１を外し、固定ケース３を図４に矢
印で示したのと逆方向に回転し、固定ケース３をヒータ
ケース２から取り外す。このとき、コイル状のヒータ１
のコイルピッチが次第に大きくなり粗巻状態になると共
に、ヒータ１の端部がその巻回方向と反対方向に回され
るので、ヒータ１が緩められ、径が増大する。このた
め、ヒータ１を被加熱物ａから容易に取り外すことがで
きる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によるヒータ
ユニットでは、ヒータケース２に収納されたコイル状の
ヒータ１を被加熱物ａの外周に嵌め込み、固定ケース３
をヒータケース２の端部に取り付けることによって、ヒ
ータ１のコイル径が減径する。また、固定ケース３をヒ
ータケース２から取り外すことにより、ヒータ１のコイ
ル径が増大する。このため、ヒータユニットの被加熱物
ａへの着脱が容易であると共に、ヒータユニットの被加
熱物への取付時は、ヒータ１が被加熱物ａに直接、且つ
締め付けた状態で密着し、高い熱伝達効率が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるヒータユニットの例を示すヒータ
ケースと固定ケースを分離した状態の斜視図である。

【図２】同ヒータユニットの例を示す固定ケースをヒー
タケースに取り付けた状態の斜視図である。

【図３】同ヒータユニットの例を示す固定ケースをヒー
タケースに取り付けた状態の縦断側面図である。

【図４】本発明によるヒータユニットの他の例を示すヒ
ータケースと固定ケースを分離した状態の斜視図であ
る。

【図５】同ヒータユニットの例を示す固定ケースをヒー
タケースに取り付けた状態の縦断側面図である。

【符号の説明】

１ ヒータ ２ ヒータケース ３ 固定ケース ９ ネジ １１ ピン １２ 締付溝

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加熱物（ａ）の外周面に取り付け、同
   被加熱物を加熱するヒータユニットであって、コイル状
   に巻かれたヒータ（１）と、このコイル状のヒータ
   （１）を収納し、一端部に同ヒータ（１）の一端側を固
   定した円筒形のヒータケース（２）と、このヒータケー
   ス（２）の他端部に取り付けらることにより、前記ヒー
   タ（２）をコイルの中心軸方向に圧縮すると共に、コイ
   ル径を減径した状態でヒータケース（２）内に封止する
   円筒形の固定ケース（３）とを有することを特徴とする
   ヒータユニット。
2. 【請求項２】 固定ケース（３）は、ヒータ（１）の他
   端側を固定していることを特徴とする請求項１に記載の
   ヒータユニット。
3. 【請求項３】 固定ケース（４）は、ヒータ（１）をそ
   の巻回方向にねじりながらヒータケース（２）の端部に
   取り付けられることを特徴とする請求項１または２に記
   載のヒータユニット。
4. 【請求項４】 固定ケース（４）は、ネジ（９）により
   ヒータケース（２）の端部に取り付けられることを特徴
   とする請求項１〜３の何れかに記載のヒータユニット。
5. 【請求項５】 固定ケース（５）は、ピン（１１）と、
   ヒータケース（２）及び固定ケース（３）の円周方向に
   対して勾配を有し、前記のピン（１１）が嵌め込まれて
   保持される凹部を有する締付溝（１２）との嵌合によ
   り、ヒータケース（２）に固定されることを特徴とする
   請求項１〜４の何れかに記載のヒータユニット。