JP3977681B2

JP3977681B2 - Injection nozzle

Info

Publication number: JP3977681B2
Application number: JP2002129894A
Authority: JP
Inventors: 博義数面
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-05-01
Filing date: 2002-05-01
Publication date: 2007-09-19
Anticipated expiration: 2022-05-01
Also published as: JP2003320551A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出ノズルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、射出成形機においては、加熱シリンダ内において加熱され溶融させられた樹脂を、高圧で射出して金型装置のキャビティ空間に充填（てん）し、該キャビティ空間内において冷却して固化させることによって成形品を得ることができるようになっている。
【０００３】
そのために、前記射出成形機は型締装置、金型装置及び射出装置を有し、前記型締装置は、固定プラテン及び可動プラテンを備え、前記金型装置は、前記固定プラテンに取り付けられた固定金型、及び可動プラテンに取り付けられた可動金型を備え、前記型締装置の型締シリンダが可動プラテンを進退させることによって金型装置の型閉じ、型締め及び型開きを行う。
【０００４】
一方、前記射出装置は、ホッパから供給された樹脂を加熱して溶融させる加熱シリンダ、及び溶融させられた樹脂を射出するための射出ノズルを備え、前記加熱シリンダ内にスクリューが回転自在に、かつ、進退自在に配設される。そして、該スクリューを前進させることによって射出ノズルから樹脂が射出され、前記スクリューを回転させることによって樹脂の計量が行われる。
【０００５】
ところで、前記射出ノズルは、計量工程において後退させられ、固定金型から分離させられるようになっているが、このとき、樹脂の温度が高いと、射出ノズルの前端において糸引き、鼻だれ等が生じてしまう。
【０００６】
そこで、前記射出ノズルの所定の箇所に、後方から前方に熱が伝導されるのを阻止するための断熱スリット部を形成するようにしている。
【０００７】
図２は従来の射出ノズルの縦断面図、図３は従来の射出ノズルの横断面図である。
【０００８】
図において、１１は筒状の射出ノズルであり、該射出ノズル１１は、筒状の本体５０、及び該本体５０の周囲に配設されたノズル用ヒータ１３を備え、前記本体５０内に樹脂流路５０ａが形成され、該樹脂流路５０ａは前端（図２において左端）に形成されたノズル口５１において開放される。そして、前記ノズル用ヒータ１３を通電することによって前記樹脂流路５０ａ内の樹脂が加熱される。
【０００９】
前記射出ノズル１１は、図示されない加熱シリンダの前端に取り付けられ、該加熱シリンダ内の樹脂流路と前記樹脂流路５０ａとが連通させられる。そして、射出工程において、前記射出ノズル１１は、前進（図２において左方向に移動）させられ、金型装置の固定金型１５に押し付けられ、加熱シリンダ内において溶融させられた樹脂が射出ノズル１１から射出され、前記固定金型１５内のスプルー１６を介して金型装置のキャビティ空間に充填される。
【００１０】
ところで、前記樹脂流路５０ａの前端部（図２において左端部）には、後方（図２において右方）から前方（図２において左方）にかけて内径を次第に小さくすることによってテーパ部１９が形成されるとともに、該テーパ部１９より前方において、ノズル口５１にかけて内径を次第に大きくすることによって逆テーパ部２０が形成される。したがって、金型装置の冷却に伴って、前記スプルー１６内の樹脂及び逆テーパ部２０内の樹脂が成形品と一体になって固化させられ、樹脂片から成る図示されないスプルー部が形成される。一方、テーパ部１９と逆テーパ部２０との間の切断部Ｓ１において、樹脂流路５０ａの内径が最も小さくなるので、テーパ部１９内の樹脂と逆テーパ部２０内の樹脂とは分離しやすい。
【００１１】
したがって、型開きに伴って前記スプルー部が成形品と共に取り出されるときに、前記テーパ部１９と逆テーパ部２０との間が切断される。
【００１２】
そして、計量工程において、前記射出ノズル１１は、後退（図２において右方向に移動）させられ、固定金型１５から分離させられたときに、射出ノズル１１の前端において糸引き、鼻だれ等が生じるのを防止するために、前記本体５０の前端部における切断部Ｓ１の位置に、後方から前方に熱が伝導されるのを阻止するための断熱スリット部５５が形成される。該断熱スリット部５５は、本体５０の外周面から径方向内方に向けて所定の深さで形成された環状の溝を備える。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の射出ノズル１１においては、溶融状態における粘度の低い樹脂を使用する必要があったり、ノズル口５１の径を大きくする必要があったりする場合には、糸引き、鼻だれ等が生じるのを十分に防止することができない。
【００１４】
そこで、断熱スリット部５５による樹脂の冷却効果を高くするために、断熱スリット部５５の溝を深くすることが考えられるが、該溝を深くすると、射出ノズル１１を固定金型１５に当接させてノズルタッチを行った場合、固定金型１５からの反力によって射出ノズル１１に偏心力が加わり、該偏心力は、断熱スリット部５５より径方向内方の部分、すなわち、根元部分に曲げの力として作用するので、射出ノズル１１の耐久性が低下してしまう。
【００１５】
本発明は、前記従来の射出ノズルの問題点を解決して、糸引き、鼻だれ等が生じるのを十分に防止することができ、射出ノズルの耐久性を向上させることができる射出ノズルを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の射出ノズルにおいては、加熱シリンダの前端に配設され、前端部の球面状部分において開放された樹脂流路を備えた筒状の本体と、該本体の周囲に配設され、前記樹脂流路内の樹脂を加熱するノズル用ヒータとを有する。
【００１７】
そして、前記本体の前端部に、本体の外周面から径方向内方に向けて形成された溝を備えた断熱スリット部が形成される。
【００１８】
また、該断熱スリット部は、本体の円周方向における所定の箇所において突条部を備え、該突条部間に、前記樹脂流路に近接させて薄肉部が形成される。
そして、前記突条部は本体の外周面の近傍まで至らせて形成される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２４】
図１は本発明の第１の実施の形態における射出ノズルの横断面図、図４は本発明の第１の実施の形態における射出装置の要部断面図、図５は本発明の第１の実施の形態における射出ノズルの縦断面図である。
【００２５】
図４において、１２はシリンダ部としての加熱シリンダであり、該加熱シリンダ１２の前端（図４において左端）に筒状の射出ノズル１１が取り付けられ、該射出ノズル１１の周囲に加熱部材としてのノズル用ヒータ１３が配設される。前記加熱シリンダ１２内には、射出部材としてのスクリュー２２が回転自在に、かつ、進退自在に配設される。なお、前記加熱シリンダ１２及び射出ノズル１１は、いずれも金属材料で形成される。
【００２６】
そして、前記スクリュー２２は、前端にスクリューヘッド２５を有し、前記加熱シリンダ１２内を後方（図４において右方）に延び、後端（図４において右端）において、図示されない第１の駆動部としての計量用モータ、及び第２の駆動部としての射出用モータと連結させられる。また、前記スクリュー２２の周囲には、螺（ら）旋状のフライト２３が形成され、該フライト２３に沿って溝２６が形成される。
【００２７】
そして、前記加熱シリンダ１２の所定の箇所には樹脂供給口２９が形成され、該樹脂供給口２９にホッパ３０が取り付けられる。前記樹脂供給口２９は、スクリュー２２を加熱シリンダ１２内における最も前方（図４において左方）の位置に置いた状態において、前記溝２６の後端部（図４において右端部）に対応する箇所に形成される。
【００２８】
計量工程において、前記計量用モータを駆動することによって前記スクリュー２２を回転させると、ホッパ３０内のペレット状の樹脂３３は、落下して加熱シリンダ１２内に進入し、前記溝２６内を前進（図４において左方に移動）させられる。それに伴って、スクリュー２２は後退（図４において右方に移動）させられる。
【００２９】
また、前記加熱シリンダ１２の周囲には、図示されないシリンダ用ヒータが配設され、該シリンダ用ヒータによって加熱シリンダ１２が加熱され、該加熱シリンダ１２内の樹脂を溶融させることができるようになっている。したがって、スクリュー２２を回転させることによって発生させられた樹脂圧により、スクリュー２２が所定量だけ後退させられ、スクリューヘッド２５の前方に１ショット分の溶融させられた樹脂が蓄えられる。
【００３０】
続いて、射出工程時において、前記射出用モータを駆動することによってスクリュー２２を前進させると、前記スクリューヘッド２５の前方に蓄えられた樹脂は、前記射出ノズル１１から射出され、図示されない金型装置のキャビティ空間に充填される。
【００３１】
次に、前記射出ノズル１１について説明する。
【００３２】
図５において、１１は射出ノズルであり、該射出ノズル１１は、筒状の本体５０、及び該本体５０の周囲に配設されたノズル用ヒータ１３を備え、前記本体５０内に樹脂流路５０ａが形成され、該樹脂流路５０ａは前端（図５において左端）に形成されたノズル口５１において開放される。そして、前記ノズル用ヒータ１３を通電することによって、前記樹脂流路５０ａ内の樹脂が加熱され、溶融状態が維持される。また、前記本体５０内に図示されない温度センサが埋設され、該温度センサによって樹脂の温度が検出され、検出された温度に基づいて前記ノズル用ヒータ１３の通電が制御される。
【００３３】
前記射出ノズル１１は、加熱シリンダ１２（図４）の前端に取り付けられ、該加熱シリンダ１２内の樹脂流路と前記樹脂流路５０ａとが連通させられる。そして、射出工程において、前記射出ノズル１１は、前進（図５において左方向に移動）させられ、金型装置の固定金型１５に押し付けられ、前述されたように、前記射出用モータを駆動することによって前記スクリュー２２を前進させると、スクリュー２２の前方に蓄えられた樹脂が射出ノズル１１から射出され、前記固定金型１５内のスプルー１６を介してキャビティ空間に充填される。
【００３４】
その後、金型装置が冷却されると、前記キャビティ空間に充填された樹脂は冷却されて成形品になり、前記金型装置の型開きが行われて、成形品が取り出される。
【００３５】
また、前記樹脂流路５０ａの前端部（図５において左端部）には、後方（図５において右方）から前方（図５において左方）にかけて内径を次第に小さくすることによってテーパ部１９が形成されるとともに、該テーパ部１９より前方において、ノズル口５１にかけて内径を次第に大きくすることによって逆テーパ部２０が形成される。したがって、金型装置の冷却に伴って、前記スプルー１６内の樹脂３３及び逆テーパ部２０内の樹脂３３が成形品と一体になって固化させられ、樹脂片から成る図示されないスプルー部になる。一方、テーパ部１９と逆テーパ部２０との間の切断部Ｓ１において、樹脂流路５０ａの内径が最も小さくなるので、テーパ部１９内の樹脂３３と逆テーパ部２０内の樹脂３３とは分離しやすい。
【００３６】
したがって、前記スプルー部が成形品と共に取り出されるときに、前記テーパ部１９と逆テーパ部２０との間が切断される。なお、スプルー部は、前記切断部Ｓ１に近くなるほど内径が小さくなり、金型装置及び射出ノズル１１から取り出しやすい形状を有する。
【００３７】
ところで、計量工程において、前記射出ノズル１１は、後退（図５において右方向に移動）させられ、固定金型１５から分離させられるが、このとき、前記切断部Ｓ１より前方の樹脂３３の温度が高いと、射出ノズル１１の前端において糸引き、鼻だれ等が生じてしまう。そこで、熱伝導率の高い金属材料で形成された射出ノズル１１において、後方から前方に熱が伝導されるのを阻止するために、前記本体５０の前端部の軸方向における所定の箇所、例えば、切断部Ｓ１の位置に、熱伝導阻止手段としての断熱スリット部６０が形成される。該断熱スリット部６０は、図１に示されるように、本体５０の外周面から径方向内方に向けて形成され、底が平坦（たん）な複数の溝６１〜６３を備える。
【００３８】
本実施の形態において、該各溝６１〜６３は、本体５０の円周方向において、等ピッチ角度で形成された３個の弓状の形状を有する。したがって、本体５０において熱遮断部としての根元部分６５の断面の形状は、三角形にされる。そして、前記根元部分６５は、本体５０の円周方向における複数箇所、本実施の形態においては、３箇所の点において、本体５０の外周面まで至る突条部ｐ１〜ｐ３を備え、該各突条部ｐ１〜ｐ３間に、樹脂流路５０ａに近接させて薄肉部ｑ１〜ｑ３が形成される。
【００３９】
前記突条部ｐ１〜ｐ３においては、樹脂流路５０ａの内周面から根元部分６５の外周面までの距離が長いので、引張強度を大きくすることができる。また、前記薄肉部ｑ１〜ｑ３においては、樹脂流路５０ａの内周面から根元部分６５の外周面までの距離が短いので、樹脂流路５０ａ内の樹脂の冷却効果を高くすることができる。さらに、前記突条部ｐ１〜ｐ３の引張強度を大きくすることができる分、前記各溝６１〜６３を深くし、樹脂流路５０ａの内周面から根元部分６５の外周面までの距離を短くして、樹脂流路５０ａ内の樹脂の冷却効果を一層高くすることができる。
【００４０】
そして、前記薄肉部ｑ１〜ｑ３における樹脂の冷却効果を高くすることができるので、溶融状態における粘度の低い樹脂を使用する必要があったり、ノズル口５１の径を大きくする必要があったりする場合でも、糸引き、鼻だれ等が生じるのを十分に防止することができる。
【００４１】
また、射出ノズル１１を固定金型１５に当接させてノズルタッチを行った場合、固定金型１５からの反力によって射出ノズル１１に偏心力が加わると、該偏心力は、根元部分６５に曲げの力として作用し、曲げの力が作用する点から１８０〔°〕離れた点に引張力が発生するが、前記突条部ｐ１〜ｐ３の強度が大きくされるので、前記引張力及びそれに伴う曲げ応力が前記突条部ｐ１〜ｐ３に作用しても、射出ノズル１１が変形することがなく、射出ノズル１１の耐久性を向上させることができる。
【００４２】
なお、本実施の形態においては、本体５０に複数の溝６１〜６３が形成され、各突条部ｐ１〜ｐ３が本体５０の外周面まで至るように形成されるようになっているが、本体５０の外周面の近傍に至るように形成することもできる。その場合、本体５０に互いに連通させられた、一つの環状の溝が形成される。
【００４３】
また、本実施の形態においては、各突条部ｐ１〜ｐ３の頂部のいずれも本体５０の外周面に置かれるようになっているが、前記頂部を外周面よりわずかに内側に置くこともできる。
【００４４】
ところで、ある前記根元部分６５に曲げの力が加わると、根元部分６５の円周方向における所定の点において最大の圧縮力が加わり、前記点から１８０〔°〕離れた点において最大の引張力が加わる。
【００４５】
例えば、突条部ｐ１〜ｐ３が形成された点に最大の圧縮力が加わると、圧縮力が作用した点から１８０〔°〕離れた点に最大の引張力が加わろうとするが、前記圧縮力が前記突条部ｐ１〜ｐ３で受けられるので、前記１８０〔°〕離れた点に引張力は作用しない。また、前記１８０〔°〕離れた点に最大の圧縮力が加わると、前記突条部ｐ１〜ｐ３に最大の引張力が作用するが、前記突条部ｐ１〜ｐ３は本体５０の外周面まで至るように形成されているので、その引張力に耐えることができる。したがって、根元部分６５が破損することがない。
【００４６】
このことから、前記突条部ｐ１〜ｐ３が形成された点から１８０〔°〕離れた点に薄肉部ｑ１〜ｑ３を形成するために、突条部ｐ１〜ｐ３及び薄肉部ｑ１〜ｑ３を奇数個形成するのが好ましい。
【００４７】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００４８】
図６は本発明の第２の実施の形態における射出ノズルの横断面図である。
【００４９】
図において、５０は本体であり、該本体５０の前端部の軸方向における所定の箇所、例えば、切断部Ｓ１（図５）の位置に熱伝導阻止手段としての断熱スリット部６０が形成される。該断熱スリット部６０は、本体５０の外周面から径方向内方に向けて形成され、底が凹状に湾曲させられた複数の溝６１〜６３を備える。
【００５０】
本実施の形態において、各溝６１〜６３は、本体５０の円周方向において、等ピッチ角度で形成された３個のほぼ楕（だ）円形の形状を有する。したがって、本体５０において熱遮断部としての根元部分６５の断面の形状は、ほぼ三角形にされる。そして、前記根元部分６５は、本体５０の円周方向における３箇所の領域において、本体５０の外周面まで至る突条部ｐ１〜ｐ３を備え、本体５０の円周方向における各突条部ｐ１〜ｐ３間に、樹脂流路５０ａに近接させて薄肉部ｑ１〜ｑ３が形成される。
【００５１】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００５２】
図７は本発明の第３の実施の形態における射出ノズルの横断面図である。
【００５３】
図において、５０は本体であり、該本体５０の前端部の軸方向における所定の箇所、例えば、切断部Ｓ１（図５）の位置に熱伝導阻止手段としての断熱スリット部６０が形成される。該断熱スリット部６０は、本体５０の外周面から径方向内方に向けて形成された複数の溝７１〜７４を備える。
【００５４】
本実施の形態において、各溝７１〜７４は、本体５０の円周方向において、等ピッチ角度で形成された４個のほぼ三角形の形状を有する。したがって、本体５０において熱遮断部としての根元部分６５の断面の形状は、ほぼ十字状の形状にされる。そして、前記根元部分６５は、本体５０の円周方向における４箇所の領域において、本体５０の外周面まで至る突条部ｐ１１〜ｐ１４を備え、本体５０の円周方向における各突条部ｐ１１〜ｐ１４間に、樹脂流路５０ａに近接させて薄肉部ｑ１１〜ｑ１４が形成される。
【００５５】
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。
【００５６】
図８は本発明の第４の実施の形態における射出ノズルの横断面図である。
【００５７】
図において、５０は本体であり、該本体５０の前端部の軸方向における所定の箇所、例えば、切断部Ｓ１（図５）の位置に熱伝導阻止手段としての断熱スリット部６０が形成される。該断熱スリット部６０は、本体５０の外周面から径方向内方に向けて形成された複数の溝８１〜８５を備える。
【００５８】
本実施の形態において、各溝８１〜８５は、本体５０の円周方向において、等ピッチ角度で形成された５個のほぼ三角形の形状を有する。そして、前記根元部分６５は、本体５０の円周方向における５箇所の領域において、本体５０の外周面まで至る突条部ｐ２１〜ｐ２５を備え、本体５０の円周方向における各突条部ｐ２１〜ｐ２５間に、樹脂流路５０ａに近接させて薄肉部ｑ２１〜ｑ２５が形成される。
【００５９】
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。
【００６０】
図９は本発明の第５の実施の形態における射出ノズルの横断面図である。
【００６１】
図において、５０は本体であり、該本体５０の前端部の軸方向における所定の箇所、例えば、切断部Ｓ１（図５）の位置に熱伝導阻止手段としての断熱スリット部６０が形成される。該断熱スリット部６０は、本体５０の外周面から径方向内方に向けて形成され、底が凸状に湾曲させられた複数の溝９１〜９４を備える。
【００６２】
本実施の形態において、各溝９１〜９４は、本体５０の円周方向において、等ピッチ角度で形成された４個のほぼ扇形の形状を有する。そして、前記根元部分６５は、本体５０の円周方向における４箇所の領域において、本体５０の外周面まで至る突条部ｐ３１〜ｐ３４を備え、本体５０の円周方向における各突条部ｐ３１〜ｐ３４間に、樹脂流路５０ａに近接させて薄肉部ｑ３１〜ｑ３４が形成される。
【００６３】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００６４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、射出ノズルにおいては、加熱シリンダの前端に配設され、前端部の球面状部分において開放された樹脂流路を備えた筒状の本体と、該本体の周囲に配設され、前記樹脂流路内の樹脂を加熱するノズル用ヒータとを有する。
【００６５】
そして、前記本体の前端部に、本体の外周面から径方向内方に向けて形成された溝を備えた断熱スリット部が形成される。
【００６６】
また、該断熱スリット部は、本体の円周方向における所定の箇所において突条部を備え、該突条部間に、前記樹脂流路に近接させて薄肉部が形成される。
そして、前記突条部は本体の外周面の近傍まで至らせて形成される。
【００６７】
この場合、前記突条部においては、樹脂流路の内周面から根元部分の外周面までの距離が長いので、引張強度を大きくすることができる。また、前記薄肉部においては、樹脂流路の内周面から根元部分の外周面までの距離が短いので、樹脂流路内の樹脂の冷却効果を高くすることができる。
【００６８】
そして、前記薄肉部における樹脂の冷却効果を高くすることができるので、溶融状態における粘度の低い樹脂を使用する必要があったり、ノズル口の径を大きくする必要があったりする場合でも、糸引き、鼻だれ等が生じるのを十分に防止することができる。
【００６９】
また、射出ノズルを金型装置に当接させてノズルタッチを行ったときに、金型装置からの反力によって射出ノズルに偏心力が加わると、該偏心力は、根元部分に曲げの力として作用し、曲げの力が作用する点から１８０〔°〕離れた点に引張力が発生するが、前記突条部の引張強度が大きくされるので、前記引張力及びそれに伴う曲げ応力が前記突条部に作用しても、射出ノズルが変形することがなく、射出ノズルの耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における射出ノズルの横断面図である。
【図２】従来の射出ノズルの縦断面図である。
【図３】従来の射出ノズルの横断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における射出装置の要部断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における射出ノズルの縦断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態における射出ノズルの横断面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態における射出ノズルの横断面図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態における射出ノズルの横断面図である。
【図９】本発明の第５の実施の形態における射出ノズルの横断面図である。
【符号の説明】
１１射出ノズル
１２加熱シリンダ
１３ノズル用ヒータ
３３樹脂
５０本体
５０ａ樹脂流路
６０断熱スリット部
６１〜６３、７１〜７４、８１〜８５、９１〜９４溝
ｐ１〜ｐ３、ｐ１１〜ｐ１４、ｐ２１〜ｐ２５、ｐ３１〜ｐ３４突条部
ｑ１〜ｑ３、ｑ１１〜ｑ１４、ｑ２１〜ｑ２５、ｑ３１〜ｑ３４薄肉部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an injection nozzle.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in an injection molding machine, a resin heated and melted in a heating cylinder is injected at a high pressure into a cavity space of a mold apparatus, and cooled and solidified in the cavity space. Thus, a molded product can be obtained.
[0003]
For this purpose, the injection molding machine includes a mold clamping device, a mold device, and an injection device. The mold clamping device includes a fixed platen and a movable platen, and the mold device is fixed to the fixed platen. A mold and a movable mold attached to the movable platen are provided, and a mold clamping cylinder of the mold clamping device moves the movable platen forward and backward to perform mold closing, mold clamping and mold opening.
[0004]
On the other hand, the injection device includes a heating cylinder for heating and melting the resin supplied from the hopper, and an injection nozzle for injecting the molten resin, and a screw is rotatable in the heating cylinder. It is arranged to be able to advance and retreat. The resin is injected from the injection nozzle by moving the screw forward, and the resin is measured by rotating the screw.
[0005]
By the way, the injection nozzle is retracted in the measurement process and separated from the fixed mold.At this time, if the temperature of the resin is high, stringing, nose, etc. may occur at the front end of the injection nozzle. It will occur.
[0006]
Therefore, a heat insulating slit portion for preventing heat from being transmitted from the rear to the front is formed at a predetermined location of the injection nozzle.
[0007]
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a conventional injection nozzle, and FIG. 3 is a transverse sectional view of the conventional injection nozzle.
[0008]
In the figure, reference numeral 11 denotes a cylindrical injection nozzle. The injection nozzle 11 includes a cylindrical main body 50 and a nozzle heater 13 disposed around the main body 50, and a resin flow in the main body 50. A path 50a is formed, and the resin flow path 50a is opened at a nozzle port 51 formed at the front end (left end in FIG. 2). The resin in the resin flow path 50a is heated by energizing the nozzle heater 13.
[0009]
The injection nozzle 11 is attached to the front end of a heating cylinder (not shown), and the resin flow path in the heating cylinder and the resin flow path 50a are communicated with each other. In the injection process, the injection nozzle 11 is moved forward (moved leftward in FIG. 2), pressed against the fixed mold 15 of the mold apparatus, and the resin melted in the heating cylinder is injected into the injection nozzle 11. Is injected into the cavity space of the mold apparatus via the sprue 16 in the fixed mold 15.
[0010]
Incidentally, a taper portion 19 is formed at the front end portion (left end portion in FIG. 2) of the resin flow path 50a by gradually decreasing the inner diameter from the rear (right side in FIG. 2) to the front (left side in FIG. 2). In addition, the reverse taper portion 20 is formed by gradually increasing the inner diameter toward the nozzle port 51 in front of the taper portion 19. Accordingly, as the mold apparatus is cooled, the resin in the sprue 16 and the resin in the reverse tapered portion 20 are solidified integrally with the molded product, and a sprue portion (not shown) made of a resin piece is formed. On the other hand, since the inner diameter of the resin flow path 50a is the smallest in the cut portion S1 between the taper portion 19 and the reverse taper portion 20, the resin in the taper portion 19 and the resin in the reverse taper portion 20 are easily separated. .
[0011]
Therefore, when the sprue portion is taken out together with the molded product as the mold is opened, the gap between the tapered portion 19 and the reverse tapered portion 20 is cut.
[0012]
In the measuring step, when the injection nozzle 11 is retracted (moved rightward in FIG. 2) and separated from the fixed mold 15, stringing, nose, etc. occur at the front end of the injection nozzle 11. In order to prevent the occurrence, a heat insulating slit portion 55 is formed at the position of the cut portion S1 at the front end portion of the main body 50 to prevent heat from being conducted from the rear to the front. The heat insulation slit portion 55 includes an annular groove formed at a predetermined depth from the outer peripheral surface of the main body 50 toward the radially inner side.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional injection nozzle 11, when it is necessary to use a resin having a low viscosity in a molten state or when it is necessary to increase the diameter of the nozzle port 51, stringing, nose, etc. It cannot be sufficiently prevented from occurring.
[0014]
Therefore, in order to increase the resin cooling effect by the heat insulating slit portion 55, it is conceivable to deepen the groove of the heat insulating slit portion 55. However, when the groove is deepened, the injection nozzle 11 is brought into contact with the fixed mold 15. When the nozzle touch is performed, an eccentric force is applied to the injection nozzle 11 by the reaction force from the fixed mold 15, and the eccentric force is bent at a portion radially inward from the heat insulating slit portion 55, that is, at the root portion. Since it acts as a force, the durability of the injection nozzle 11 is reduced.
[0015]
The present invention solves the problems of the conventional injection nozzle and provides an injection nozzle that can sufficiently prevent the occurrence of stringing, drooling, etc., and improve the durability of the injection nozzle. The purpose is to do.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
For this purpose, in the injection nozzle of the present invention, a cylindrical main body provided with a resin flow path disposed at the front end of the heating cylinder and opened at the spherical portion of the front end portion, and disposed around the main body. And a nozzle heater for heating the resin in the resin flow path.
[0017]
And the heat insulation slit part provided with the groove | channel formed toward the radial inside from the outer peripheral surface of the main body is formed in the front-end part of the said main body.
[0018]
In addition, the heat insulating slit portion includes a ridge portion at a predetermined location in the circumferential direction of the main body, and a thin portion is formed between the ridge portions so as to be close to the resin flow path.
The protrusion is formed so as to reach the vicinity of the outer peripheral surface of the main body.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0024]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an injection nozzle according to the first embodiment of the present invention, FIG. 4 is a cross-sectional view of the main part of the injection device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. It is a longitudinal cross-sectional view of the injection nozzle in embodiment.
[0025]
In FIG. 4, reference numeral 12 denotes a heating cylinder as a cylinder portion. A cylindrical injection nozzle 11 is attached to the front end (left end in FIG. 4) of the heating cylinder 12, and a nozzle as a heating member is provided around the injection nozzle 11. A heater 13 is provided. A screw 22 as an injection member is disposed in the heating cylinder 12 so as to be rotatable and advanceable / retractable. The heating cylinder 12 and the injection nozzle 11 are both made of a metal material.
[0026]
The screw 22 has a screw head 25 at the front end, extends rearward (rightward in FIG. 4) in the heating cylinder 12, and is not shown at the rear end (right end in FIG. 4). And a metering motor and an injection motor as a second drive unit. A screw-like flight 23 is formed around the screw 22, and a groove 26 is formed along the flight 23.
[0027]
A resin supply port 29 is formed at a predetermined location of the heating cylinder 12, and a hopper 30 is attached to the resin supply port 29. The resin supply port 29 corresponds to a rear end portion (right end portion in FIG. 4) of the groove 26 in a state where the screw 22 is placed at the foremost position (left side in FIG. 4) in the heating cylinder 12. Formed.
[0028]
In the measuring step, when the screw 22 is rotated by driving the measuring motor, the pellet-shaped resin 33 in the hopper 30 falls and enters the heating cylinder 12 and advances in the groove 26 ( 4). Accordingly, the screw 22 is retracted (moved to the right in FIG. 4).
[0029]
In addition, a cylinder heater (not shown) is disposed around the heating cylinder 12, and the heating cylinder 12 is heated by the cylinder heater so that the resin in the heating cylinder 12 can be melted. Yes. Therefore, the resin pressure generated by rotating the screw 22 causes the screw 22 to retract by a predetermined amount, and the melted resin for one shot is stored in front of the screw head 25.
[0030]
Subsequently, when the screw 22 is advanced by driving the injection motor during the injection process, the resin stored in front of the screw head 25 is injected from the injection nozzle 11 and is not shown. The cavity space is filled.
[0031]
Next, the injection nozzle 11 will be described.
[0032]
In FIG. 5, reference numeral 11 denotes an injection nozzle, and the injection nozzle 11 includes a cylindrical main body 50 and a nozzle heater 13 disposed around the main body 50, and a resin flow path 50 a in the main body 50. The resin flow path 50a is opened at the nozzle port 51 formed at the front end (left end in FIG. 5). Then, by energizing the nozzle heater 13, the resin in the resin flow path 50a is heated and the molten state is maintained. Further, a temperature sensor (not shown) is embedded in the main body 50, the temperature of the resin is detected by the temperature sensor, and the energization of the nozzle heater 13 is controlled based on the detected temperature.
[0033]
The injection nozzle 11 is attached to the front end of the heating cylinder 12 (FIG. 4), and the resin flow path in the heating cylinder 12 and the resin flow path 50a are communicated with each other. In the injection process, the injection nozzle 11 is moved forward (moved leftward in FIG. 5), pressed against the fixed mold 15 of the mold apparatus, and drives the injection motor as described above. Accordingly, when the screw 22 is advanced, the resin stored in front of the screw 22 is injected from the injection nozzle 11 and filled into the cavity space via the sprue 16 in the fixed mold 15.
[0034]
Thereafter, when the mold apparatus is cooled, the resin filled in the cavity space is cooled to become a molded product, the mold apparatus is opened, and the molded product is taken out.
[0035]
Further, a taper portion 19 is formed at the front end portion (left end portion in FIG. 5) of the resin flow path 50a by gradually decreasing the inner diameter from the rear (right side in FIG. 5) to the front (left side in FIG. 5). In addition, the reverse taper portion 20 is formed by gradually increasing the inner diameter toward the nozzle port 51 in front of the taper portion 19. Therefore, as the mold apparatus is cooled, the resin 33 in the sprue 16 and the resin 33 in the reverse taper portion 20 are solidified integrally with the molded product to form a sprue portion (not shown) made of resin pieces. On the other hand, since the inner diameter of the resin flow path 50a is the smallest in the cut portion S1 between the taper portion 19 and the reverse taper portion 20, the resin 33 in the taper portion 19 and the resin 33 in the reverse taper portion 20 are separated. It's easy to do.
[0036]
Therefore, when the sprue part is taken out together with the molded product, the gap between the taper part 19 and the reverse taper part 20 is cut. Note that the sprue portion has a smaller inner diameter as it is closer to the cutting portion S1 and has a shape that can be easily taken out from the mold apparatus and the injection nozzle 11.
[0037]
By the way, in the measuring step, the injection nozzle 11 is retracted (moved in the right direction in FIG. 5) and separated from the fixed mold 15. At this time, the temperature of the resin 33 in front of the cutting part S1 is increased. If it is high, stringing, nose, etc. will occur at the front end of the injection nozzle 11. Therefore, in the injection nozzle 11 formed of a metal material having high thermal conductivity, in order to prevent heat from being conducted from the rear to the front, a predetermined location in the axial direction of the front end portion of the main body 50, for example, At the position of the cutting part S1, a heat insulating slit part 60 as a heat conduction blocking means is formed. As shown in FIG. 1, the heat insulation slit portion 60 is formed from the outer peripheral surface of the main body 50 toward the inside in the radial direction, and includes a plurality of grooves 61 to 63 having a flat bottom.
[0038]
In the present embodiment, each of the grooves 61 to 63 has three arcuate shapes formed at equal pitch angles in the circumferential direction of the main body 50. Therefore, the cross-sectional shape of the root portion 65 as the heat blocking portion in the main body 50 is a triangle. The root portion 65 includes protrusions p1 to p3 extending to the outer peripheral surface of the main body 50 at a plurality of points in the circumferential direction of the main body 50, in the present embodiment, at three points. Thin portions q1 to q3 are formed between the strips p1 to p3 so as to be close to the resin flow path 50a.
[0039]
In the protrusions p1 to p3, since the distance from the inner peripheral surface of the resin flow path 50a to the outer peripheral surface of the root portion 65 is long, the tensile strength can be increased. Moreover, in the said thin part q1-q3, since the distance from the internal peripheral surface of the resin flow path 50a to the outer peripheral surface of the root part 65 is short, the cooling effect of the resin in the resin flow path 50a can be made high. Further, the grooves 61 to 63 are deepened by the amount that the tensile strength of the protrusions p1 to p3 can be increased, and the distance from the inner peripheral surface of the resin flow path 50a to the outer peripheral surface of the root portion 65 is shortened. Thus, the cooling effect of the resin in the resin flow path 50a can be further enhanced.
[0040]
And since the cooling effect of resin in the said thin part q1-q3 can be made high, it is necessary to use the resin with low viscosity in a molten state, or the diameter of the nozzle port 51 needs to be enlarged. However, stringing, drooling and the like can be sufficiently prevented.
[0041]
Further, when the nozzle touch is performed by bringing the injection nozzle 11 into contact with the fixed mold 15, if an eccentric force is applied to the injection nozzle 11 due to a reaction force from the fixed mold 15, the eccentric force is applied to the root portion 65. It acts as a bending force, and a tensile force is generated at a point 180 [deg.] Away from the point where the bending force acts. However, since the strength of the protrusions p1 to p3 is increased, the tensile force and Even if the accompanying bending stress acts on the protrusions p1 to p3, the injection nozzle 11 is not deformed, and the durability of the injection nozzle 11 can be improved.
[0042]
In the present embodiment, a plurality of grooves 61 to 63 are formed in the main body 50, and each protrusion p1 to p3 is formed to reach the outer peripheral surface of the main body 50. It can also be formed to reach the vicinity of 50 outer peripheral surfaces. In that case, one annular groove communicated with the main body 50 is formed.
[0043]
Moreover, in this Embodiment, although all of the top part of each protrusion part p1-p3 are set | placed on the outer peripheral surface of the main body 50, the said top part can also be set | placed inside slightly from an outer peripheral surface. .
[0044]
By the way, when a bending force is applied to a certain root portion 65, a maximum compressive force is applied at a predetermined point in the circumferential direction of the root portion 65, and a maximum tensile force is applied at a point 180 [°] away from the point. Join.
[0045]
For example, when the maximum compressive force is applied to the points where the protrusions p1 to p3 are formed, the maximum tensile force is applied to a point 180 ° apart from the point where the compressive force is applied. Is received by the protrusions p1 to p3, the tensile force does not act on the point separated by 180 [°]. Further, when the maximum compressive force is applied to the point separated by 180 [°], the maximum tensile force acts on the protrusions p1 to p3, but the protrusions p1 to p3 extend to the outer peripheral surface of the main body 50. Since it is formed so that it can reach, it can withstand the tensile force. Therefore, the root portion 65 is not damaged.
[0046]
Accordingly, in order to form the thin portions q1 to q3 at points 180 [deg.] Away from the points where the protruding portions p1 to p3 are formed, the protruding portions p1 to p3 and the thin portions q1 to q3 are odd numbers. It is preferable to form them individually.
[0047]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
[0048]
FIG. 6 is a cross-sectional view of an injection nozzle according to the second embodiment of the present invention.
[0049]
In the figure, reference numeral 50 denotes a main body, and a heat insulating slit portion 60 as a heat conduction blocking means is formed at a predetermined position in the axial direction of the front end portion of the main body 50, for example, at the position of the cutting portion S1 (FIG. 5). The heat insulating slit portion 60 includes a plurality of grooves 61 to 63 that are formed from the outer peripheral surface of the main body 50 toward the radially inner side, and whose bottoms are curved in a concave shape.
[0050]
In the present embodiment, each of the grooves 61 to 63 has three substantially elliptical shapes formed at equal pitch angles in the circumferential direction of the main body 50. Therefore, the cross-sectional shape of the root portion 65 as the heat blocking portion in the main body 50 is substantially triangular. The root portion 65 includes protrusions p <b> 1 to p <b> 3 that reach the outer peripheral surface of the main body 50 in three regions in the circumferential direction of the main body 50, and each protrusion p <b> 1 to p <b> 1 in the circumferential direction of the main body 50. Thin portions q1 to q3 are formed between p3 and in proximity to the resin flow path 50a.
[0051]
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
[0052]
FIG. 7 is a cross-sectional view of an injection nozzle according to the third embodiment of the present invention.
[0053]
In the figure, reference numeral 50 denotes a main body, and a heat insulating slit portion 60 as a heat conduction blocking means is formed at a predetermined position in the axial direction of the front end portion of the main body 50, for example, at the position of the cutting portion S1 (FIG. 5). The heat insulating slit portion 60 includes a plurality of grooves 71 to 74 formed from the outer peripheral surface of the main body 50 toward the radially inner side.
[0054]
In the present embodiment, each of the grooves 71 to 74 has four substantially triangular shapes formed at equal pitch angles in the circumferential direction of the main body 50. Accordingly, the cross-sectional shape of the root portion 65 as the heat blocking portion in the main body 50 is substantially a cross shape. The root portion 65 includes ridges p11 to p14 extending to the outer peripheral surface of the main body 50 in four regions in the circumferential direction of the main body 50, and the ridges p11 to p14 in the circumferential direction of the main body 50 are provided. Thin portions q11 to q14 are formed between p14 and in proximity to the resin flow path 50a.
[0055]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
[0056]
FIG. 8 is a cross-sectional view of an injection nozzle according to the fourth embodiment of the present invention.
[0057]
In the figure, reference numeral 50 denotes a main body, and a heat insulating slit portion 60 as a heat conduction blocking means is formed at a predetermined position in the axial direction of the front end portion of the main body 50, for example, at the position of the cutting portion S1 (FIG. 5). The heat insulation slit portion 60 includes a plurality of grooves 81 to 85 formed from the outer peripheral surface of the main body 50 toward the radially inner side.
[0058]
In the present embodiment, each of the grooves 81 to 85 has five substantially triangular shapes formed at equal pitch angles in the circumferential direction of the main body 50. The root portion 65 includes ridges p21 to p25 extending to the outer peripheral surface of the main body 50 in five regions in the circumferential direction of the main body 50, and the ridges p21 to p21 in the circumferential direction of the main body 50 are provided. Between p25, the thin portions q21 to q25 are formed close to the resin flow path 50a.
[0059]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
[0060]
FIG. 9 is a cross-sectional view of an injection nozzle according to the fifth embodiment of the present invention.
[0061]
In the figure, reference numeral 50 denotes a main body, and a heat insulating slit portion 60 as a heat conduction blocking means is formed at a predetermined position in the axial direction of the front end portion of the main body 50, for example, at the position of the cutting portion S1 (FIG. 5). The heat insulating slit portion 60 includes a plurality of grooves 91 to 94 that are formed from the outer peripheral surface of the main body 50 toward the inside in the radial direction and whose bottoms are curved in a convex shape.
[0062]
In the present embodiment, each of the grooves 91 to 94 has four substantially fan-shaped shapes formed at equal pitch angles in the circumferential direction of the main body 50. The root portion 65 includes ridges p31 to p34 extending to the outer peripheral surface of the main body 50 in four regions in the circumferential direction of the main body 50, and the ridges p31 to p31 in the circumferential direction of the main body 50 are provided. Thin portions q31 to q34 are formed between p34 in proximity to the resin flow path 50a.
[0063]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change variously based on the meaning of this invention, and does not exclude them from the scope of the present invention.
[0064]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, in the injection nozzle, a cylindrical main body provided with a resin flow path disposed at the front end of the heating cylinder and opened at the spherical portion of the front end; A nozzle heater that is disposed around the main body and heats the resin in the resin flow path.
[0065]
And the heat insulation slit part provided with the groove | channel formed toward the radial inside from the outer peripheral surface of the main body is formed in the front-end part of the said main body.
[0066]
In addition, the heat insulating slit portion includes a ridge portion at a predetermined location in the circumferential direction of the main body, and a thin portion is formed between the ridge portions so as to be close to the resin flow path.
The protrusion is formed so as to reach the vicinity of the outer peripheral surface of the main body.
[0067]
In this case, since the distance from the inner peripheral surface of the resin flow path to the outer peripheral surface of the root portion is long, the tensile strength can be increased. Moreover, in the said thin part, since the distance from the inner peripheral surface of a resin flow path to the outer peripheral surface of a root part is short, the cooling effect of resin in a resin flow path can be made high.
[0068]
Further, since the cooling effect of the resin in the thin wall portion can be increased, even when it is necessary to use a resin having a low viscosity in the molten state or when it is necessary to increase the diameter of the nozzle port, the stringing is performed. In addition, it is possible to sufficiently prevent the occurrence of drooling or the like.
[0069]
Further, when an eccentric force is applied to the injection nozzle by a reaction force from the mold device when the injection nozzle is brought into contact with the mold device and the nozzle touch is performed, the eccentric force is applied as a bending force to the root portion. The tensile force is generated at a point 180 ° apart from the point at which the bending force acts, but the tensile strength of the ridge is increased, so that the tensile force and the accompanying bending stress are Even if it acts on the strip, the injection nozzle is not deformed, and the durability of the injection nozzle can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an injection nozzle according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a conventional injection nozzle.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional injection nozzle.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the main part of the injection device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of an injection nozzle according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view of an injection nozzle according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view of an injection nozzle according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view of an injection nozzle according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view of an injection nozzle according to a fifth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Injection nozzle 12 Heating cylinder 13 Nozzle heater 33 Resin 50 Main body 50a Resin flow path 60 Heat insulation slit parts 61-63, 71-74, 81-85, 91-94 Grooves p1-p3, p11-p14, p21-p25, p31-p34 ridges q1-q3, q11-q14, q21-q25, q31-q34 Thin-walled part

Claims

（ａ）加熱シリンダの前端に配設され、前端部の球面状部分において開放された樹脂流路を備えた筒状の本体と、
（ｂ）該本体の周囲に配設され、前記樹脂流路内の樹脂を加熱するノズル用ヒータとを有するとともに、
（ｃ）前記本体の前端部に、本体の外周面から径方向内方に向けて形成された溝を備えた断熱スリット部が形成され、
（ｄ）該断熱スリット部は、本体の円周方向における所定の箇所において突条部を備え、該突条部間に、前記樹脂流路に近接させて薄肉部が形成され、
（ｅ）前記突条部は本体の外周面の近傍まで至らせて形成されることを特徴とする射出ノズル。(A) a cylindrical main body provided with a resin flow path disposed at the front end of the heating cylinder and opened at the spherical portion of the front end;
(B) having a nozzle heater that is disposed around the main body and heats the resin in the resin flow path;
(C) A heat insulating slit portion provided with a groove formed radially inward from the outer peripheral surface of the main body is formed at the front end portion of the main body,
(D) The heat insulating slit portion includes a ridge portion at a predetermined position in the circumferential direction of the main body, and a thin portion is formed between the ridge portions in proximity to the resin flow path ,
(E) the ridge is injection nozzle, characterized in Rukoto formed was brought to the vicinity of the outer peripheral surface of the body.

（ａ）加熱シリンダの前端に配設され、前端部の球面状部分において開放された樹脂流路を備えた筒状の本体と、
（ｂ）該本体の周囲に配設され、前記樹脂流路内の樹脂を加熱するノズル用ヒータとを有するとともに、
（ｃ）前記本体の前端部に、本体の外周面から径方向内方に向けて形成された溝を備えた断熱スリット部が形成され、
（ｄ）該断熱スリット部は、本体の円周方向における所定の箇所において突条部を備え、該突条部間に、前記樹脂流路に近接させて薄肉部が形成され、
（ｅ）前記突条部は奇数個形成されることを特徴とする射出ノズル。 (A) a cylindrical main body provided with a resin flow path disposed at the front end of the heating cylinder and opened at the spherical portion of the front end;
(B) having a nozzle heater that is disposed around the main body and heats the resin in the resin flow path;
(C) A heat insulating slit portion provided with a groove formed radially inward from the outer peripheral surface of the main body is formed at the front end portion of the main body,
(D) The heat insulating slit portion includes a ridge portion at a predetermined position in the circumferential direction of the main body, and a thin portion is formed between the ridge portions in proximity to the resin flow path,
(E) An injection nozzle characterized in that an odd number of protrusions are formed.