JP5634886B2

JP5634886B2 - トーピード

Info

Publication number: JP5634886B2
Application number: JP2011002923A
Authority: JP
Inventors: 健介末次
Original assignee: Kojima Industries Corp
Current assignee: Kojima Industries Corp
Priority date: 2011-01-11
Filing date: 2011-01-11
Publication date: 2014-12-03
Anticipated expiration: 2031-01-11
Also published as: JP2012143933A

Description

本発明は、トーピードに関し、詳しくは、ノズルケースの内部に組み付けたとき、この内部の内面に対して空隙が生じるように外面にブレードが形成された略円柱状の本体と、この本体の先端から軸方向に進退可能なニードルピンとを備えたトーピードに関する。

従来、ノズルケースの内部に組み付けたとき、この内部の内面に対して生じる空隙に送り込まれたペレットが溶かされて成る溶融樹脂が所定の圧力を超えると、ノズルケースに組み付けられる金型のキャビティに連通するゲートをニードルピンが開放するトーピードが既に知られている。ここで、下記特許文献１には、ブレードが螺旋状に形成されているトーピードが開示されている。これにより、ペレットの可塑化の効率を向上させることができる。

特開２００５−２４６９５１号公報

しかしながら、上述した従来技術では、ブレードが螺旋状に形成されているため、この螺旋の加工に手間や費用を要するという問題が発生していた。

本発明は、このような課題を解決しようとするもので、その目的は、ペレットの可塑化の効率をより向上させることができつつ、ブレードを簡便に加工できるトーピードを提供することである。

本発明は、上記の目的を達成するためのものであって、以下のように構成されている。
請求項１に記載の発明は、ノズルケースの内部に組み付けたとき、この内部の内面に対して空隙が生じるように外面にブレードが形成された略円柱状の本体と、この本体の先端から軸方向に進退可能なニードルピンとを備え、この空隙に送り込まれたペレットが溶かされて成る溶融樹脂が所定の圧力を超えると、ノズルケースに組み付けられる金型のキャビティに連通するゲートをニードルピンが開放するトーピードであって、ブレードは、本体の軸方向に沿うように、本体の周方向に均等を成すように、且つ、その軸方向の途中位置を境に本体の周方向において互い違いを成すように複数形成されており、本体には、その先端側が外部と連通する中空状の差込部が軸方向に沿って形成されており、ニードルピンは、抜け防止機構を介して本体の差込部に差し込まれており、抜け防止機構は、ニードルピンが本体の先端から進出していくと、ニードルピンの外周面に形成されている張出部が、差込部の先端側の内側の縁に干渉することで構成されていることを特徴とする構成である。
この構成によれば、空隙に送り込まれたペレットは多くのブレードに接触することとなり、この接触面積を増加させることができる。したがって、ペレットが受ける圧力がより上昇していき、ペレットの可塑化の効率をより向上させることができる。また、ブレードの形状も、単なる、直線状であるため、従来技術とは異なり、その加工を簡便にできる。

図１は、本発明の実施例にトーピードの全体斜視図である。図２は、図１のトーピードの側面図である。図３は、図１の正面図である。図４は、図１のトーピードをダイレクト成形機のノズルケースの内部に組み付けたときの断面図である。図５は、図４において、溶融樹脂を射出しているときを示す図である。

以下、本発明を実施するための形態を、図１〜５を用いて説明する。まず、図１〜４を参照して、本発明の実施例に係るダイレクト成形機（図示しない）の射出部位であるトーピード１と、このトーピード１を内部に組み付け可能なノズルケース２と、このノズルケース２の先端に組み付けられる金型３との構成を個別に説明していく。

はじめに、図１〜４を参照して、トーピード１から説明していく。トーピード１は、略円柱状に形成された本体１０と、この本体１０の先端から軸方向に進退可能なニードルピン２０とから構成されている。

この本体１０には、図１〜２に示すように、その先端側（溶融樹脂Ｍが射出される側）の外部と連通する中空状の差込部１２が軸方向に沿って形成されている。これにより、後述するニードルピン２０を差し込むことができる。また、この本体１０の外周面には、その軸方向に沿って（単なる、直線状に）８枚のブレード１４（第１のブレード１４ａ、第２のブレード１４ｂ、第３のブレード１４ｃ、・・・第８の１４ｈ）が形成されている。

この８枚のブレード１４のうち、第１のブレード１４ａ、第２のブレード１４ｂ、第３のブレード１４ｃ、第４のブレード１４ｄは、本体１０の軸方向の略真ん中位置より先端側にのみ形成されている。そして、これら第１のブレード１４ａ、第２のブレード１４ｂ、第３のブレード１４ｃ、第４のブレード１４ｄは、本体１０の周方向に均等を成すように（９０°間隔で）形成されている。

すなわち、例えば、図３に示すように、第１のブレード１４ａが時計の短針の０時に相当する位置、第２のブレード１４ｂが時計の短針の３時に相当する位置、第３のブレード１４ｃが時計の短針の６時に相当する位置、第４のブレード１４ｄが時計の短針の９時に相当する位置に形成されている。

一方、この８枚のブレード１４のうち、第５のブレード１４ｅ、第６のブレード１４ｆ、第７のブレード１４ｇ、第８のブレード１４ｈは、本体１０の軸方向の略真ん中位置より基端側（ペレットＰが送り込まれる側）にのみ形成されている。なお、これら第５のブレード１４ｅ、第６のブレード１４ｆ、第７のブレード１４ｇ、第８のブレード１４ｈも、上述した第１のブレード１４ａ、第２のブレード１４ｂ、第３のブレード１４ｃ、第４のブレード１４ｄと同様に、本体１０の周方向に均等を成すように（９０度間隔で）形成されている。

また、これら第５のブレード１４ｅ、第６のブレード１４ｆ、第７のブレード１４ｇ、第８のブレード１４ｈは、上述した第１のブレード１４ａ、第２のブレード１４ｂ、第３のブレード１４ｃ、第４のブレード１４ｄに対して、本体１０の周方向に４５度ずれた位置に形成されている。

すなわち、上述したように、第１のブレード１４ａが時計の短針の０時に相当する位置、第２のブレード１４ｂが時計の短針の３時に相当する位置、第３のブレード１４ｃが時計の短針の６時に相当する位置、第４のブレード１４ｄが時計の短針の９時に相当する位置に形成されている場合、第５のブレード１４ｅが時計の短針の１時半に相当する位置、第６のブレード１４ｆが時計の短針の４時半に相当する位置、第７のブレード１４ｇが時計の短針の７時半に相当する位置、第８のブレード１４ｈが時計の短針の１０時半に相当する位置に形成されている。これらの記載が、特許請求の範囲に記載の「本体の周方向において互い違いを成すように」に相当する。

そして、この８枚のブレード１４は、本体１０をノズルケース２の内部３０に組み付けたとき（図４に示す状態のとき）、この内部３０の内周面に対してスライダを成すように形成されている。

なお、この８枚のブレード１４は、上述したように、時計の短針の０時、３時、６時、９時、１時半、４時半、７時半および１０時半に相当する位置にのみ形成されているため、すなわち、本体１０の周方向に３６０度全てに亘って形成されていないため、本体１０の外周面とノズルケース２の内周面とのうち、この８枚のブレード１４が形成されていない箇所には、空隙Ｆが生じることとなる。この記載が、特許請求の範囲に記載の「ノズルケースの内部に組み付けたとき、この内部の内面に対して空隙が生じるように外面にブレードが形成され」に相当する。

また、この本体１０の基端側は、先細り状に形成されている。これにより、後述するノズルケース２の内部３０のペレットＰをスムーズに空隙Ｆに送り込むことができる。このことは後述する。本体１０は、このように構成されている。

一方、ニードルピン２０は、上述した本体１０の差込部１２に差し込み可能に形成されている。そして、このニードルピン２０は、その基端側が圧縮ばね２２を介して本体１０の差込部１２に差し込まれている。このとき、このニードルピン２０は、図示しない公知の抜け防止機構を介して本体１０の差込部１２に差し込まれている。これにより、ニードルピン２０が本体１０から抜け落ちることを防止できる。

なお、このニードルピン２０は、本体１０を後述するノズルケース２の内部３０に組み付けたとき、通常時（プランジャー（図示しない）によるペレットＰの押し込みが行われていないとき）、その先端がノズルケース２に組み付けられた後述する金型３のゲート４２を閉じ状態にするような（溶融樹脂Ｍの流路を閉じるような）サイズに形成されている。ニードルピン２０は、このように構成されている。

次に、図４を参照して、ノズルケース２を説明する。ノズルケース２は、その内部３０に押し込まれたペレットＰを溶かして溶融樹脂Ｍにするために略円筒状に形成されたケース部材である。そのため、この内部３０は、その基端側（図４において、下側）がプランジャー（図示しない）を介してペレットＰを押し込み可能に開放され、且つ、その他端側（図４において、上側）が溶融樹脂Ｍを射出可能に開放されている。

この内部３０の先端側は、その内面が先細り状を成すように形成されている。これにより、溶融樹脂Ｍを高い圧力で射出できる。また、この内部３０には、組み付けたトーピード１が抜け落ちることを防止するリング３２が固着されている。

また、このノズルケース２の外周面には、バンドヒータ３４が取り付けられている。これにより、内部３０に送り込まれたペレットＰを溶融樹脂Ｍに溶かすことができる。なお、この内部３０が、ペレットＰおよび溶融樹脂Ｍの流路を成していることは言うまでもない。ノズルケース２は、このように構成されている。

最後に、金型３を説明する。金型３は、自身３と、自身３に対して相対的に型締め可能な相手側金型４とにより、所望する形状の樹脂製品（図示しない）を成形可能なキャビティ４０が形成された型部材である。この金型３は、締結機構（図示しない）を介して上述したノズルケース２の先端に組み付けられている。

また、この金型３には、自身をノズルケース２の先端に組み付けたとき、キャビティ４０とノズルケース２の内部の先端側とを連通させるゲート４２が形成されている。なお、このゲート４２は、既に説明したように、通常時、ニードルピン２０により閉状態を成すように構成されている。金型３は、このように構成されている。

これらトーピード１と、ノズルケース２と、金型３とからダイレクト成形機の射出部位は構成されている。

続いて、図４〜５を参照して、上述したダイレクト成形機の射出部位の動作を説明する。まず、図４に示す状態から、プランジャー（図示しない）を動作させて、ノズルケース２の内部３０にペレットＰを押し込んでいく（図４において、ノズルケース２の下側から内部３０にペレットＰを押し込んでいく）。

すると、押し込まれたペレットＰは空隙Ｆに送り込まれるため、空隙Ｆに送り込まれたペレットＰはバンドヒータ３４により溶かされて溶融樹脂Ｍになっていく（可塑化していく）。このとき、空隙Ｆに送り込まれたペレットＰはブレード１４に接触するため、ペレットＰが受ける圧力が上昇していき、ペレットＰの可塑化の効率を向上させることができる。

やがて、ペレットＰの送り込みにより溶融樹脂Ｍが高圧になると（所定の圧力を超えると）、ニードルピン２０は圧縮ばね２２の付勢力に抗して退行していく。これにより、金型３のゲート４２が閉状態から開状態に切り替わるため、溶融樹脂Ｍはゲート４２を介してキャビティ４０へ射出される（図５参照）。

これらの記載が、特許請求の範囲に記載の「この空隙に送り込まれたペレットが溶かされて成る溶融樹脂が所定の圧力を超えると、ノズルケースに組み付けられる金型のキャビティに連通するゲートをニードルピンが開放する」に相当する。なお、この射出量とキャビティ４０の容積とは略一致しているため、射出の完了に伴い溶融樹脂Ｍの圧力も低下する。そのため、圧縮ばね２２の復元力によりニードルピン２０が戻されゲート４２も閉状態（図４に示す状態）へと戻される。

なお、上述したダイレクト成形機とは、予め成形された樹脂製品（一次成形品５、６）の一部に金型を合わせることでキャビティ４０を構成し、そこに別の成形品（後述する溶融樹脂Ｍの射出により成形される二次成形品）を直接成形するタイプの射出成形機である（図４参照）。このようなダイレクト成形機によれば、まず、一次成形品５、６の金型に変更を加えることなく、一次成形品５、６の自由な箇所へ目標とする形状を成形できる等の利点がある。また、従来、二部成形品を結合するための結合部品に代えて、ダイレクト成形により二部品（一次成形品５、６と二次成形品）の間に結合する部材を成形することで、結合部品の管理費用等がかからず、低コストで二部品を結合することができる。

本発明の実施例に係るトーピード１は、上述したように構成されている。この構成によれば、第５のブレード１４ｅ、第６のブレード１４ｆ、第７のブレード１４ｇ、第８のブレード１４ｈは、第１のブレード１４ａ、第２のブレード１４ｂ、第３のブレード１４ｃ、第４のブレード１４ｄに対して、本体１０の周方向に４５度ずれた位置に形成されている。そのため、空隙Ｆに送り込まれたペレットＰは多くのブレード１４（この例では、８枚のブレード１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、・・・、１４ｈ）に接触することとなり、この接触面積を増加させることができる。したがって、ペレットＰが受ける圧力がより上昇していき、ペレットＰの可塑化の効率をより向上させることができる。また、ブレード１４の形状も、単なる、直線状であるため、従来技術とは異なり、その加工を簡便にできる。

上述した内容は、あくまでも本発明の一実施の形態に関するものであって、本発明が上記内容に限定されることを意味するものではない。
実施例では、本体１０の軸方向の略真ん中位置より先端側に４枚のブレード（第１のブレード１４ａ、第２のブレード１４ｂ、第３のブレード１４ｃ、第４のブレード１４ｄ）が形成され、本体１０の軸方向の略真ん中位置より基端側に４枚のブレード（第５のブレード１４ｅ、第６のブレード１４ｆ、第７のブレード１４ｇ、第８のブレード１４ｈ）が形成されている例を説明した。すなわち、本体１０の先端側と基端側に４枚ずつ、計８枚のブレード１４が形成されている例を説明した。しかし、これに限定されるものでなく、ブレード１４の枚数は何枚ずつであっても構わない。

また、実施例では、第１のブレード１４ａ、第２のブレード１４ｂ、第３のブレード１４ｃ、第４のブレード１４ｄは、本体１０の軸方向の略真ん中位置より先端側にのみ形成されている例を説明した。しかし、これに限定されるものでなく、第１のブレード１４ａ、第２のブレード１４ｂ、第３のブレード１４ｃ、第４のブレード１４ｄは、本体１０の軸方向の全て（略真ん中位置より先端側だけでなく、略真ん中位置より基端側にも）形成されていても構わない。

また、実施例では、８枚のブレード１４は、その正面形状が略長方形である例を説明した（図３参照）。しかし、これに限定されるものでなく、８枚のブレード１４は、その正面形状が略楕円、略正方形であっても構わない。

１トーピード
２ノズルケース
３金型
１０本体
１４ブレード
２０ニードルピン
３０内部
４０キャビティ
４２ゲート
Ｆ空隙
Ｍ溶融樹脂

Claims

ノズルケースの内部に組み付けたとき、この内部の内面に対して空隙が生じるように外面にブレードが形成された略円柱状の本体と、この本体の先端から軸方向に進退可能なニードルピンとを備え、
この空隙に送り込まれたペレットが溶かされて成る溶融樹脂が所定の圧力を超えると、ノズルケースに組み付けられる金型のキャビティに連通するゲートをニードルピンが開放するトーピードであって、
ブレードは、本体の軸方向に沿うように、本体の周方向に均等を成すように、且つ、その軸方向の途中位置を境に本体の周方向において互い違いを成すように複数形成されており、
本体には、その先端側が外部と連通する中空状の差込部が軸方向に沿って形成されており、
ニードルピンは、抜け防止機構を介して本体の差込部に差し込まれており、
抜け防止機構は、ニードルピンが本体の先端から進出していくと、ニードルピンの外周面に形成されている張出部が、差込部の先端側の内側の縁に干渉することで構成されていることを特徴とするトーピード。