JP2003039509A - インラインスクリュー型射出成形機の逆流防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】スクリューの逆回転と前進作動を行なう必要な
く、正確な計量完了状態が瞬時に得られる逆流防止装置
を提供する。 【解決手段】スクリューヘッド（１５）に後向き開放す
る凹溝（１７）を切り欠いて、その内部へバネ材（２
１）とこれにより常時逆止弁（１８）へ押圧付勢される
スライドリング（２０）とを組み込むと共に、スクリュ
ー（１２）側からスクリューヘッド（１５）の前方に向
かう溶融樹脂流通路（Ｐ１）と連通する放射連通路（Ｐ
２）を、上記スライドリング（２０）と逆止弁（１８）
との前後相互間に区成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はインラインスクリュ
ー型射出成形機における逆流防止装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明と同様に、シールが開始されるタ
イミングの変動や、延いては射出ノズルから射出される
樹脂量の変動を防ぐ目的の逆流防止装置として、特開平
９−１７４６２９号と特開平９−２６２８７７号並びに
特開平４−８６２３２号が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、先ず特開平
９−１７４６２９号発明の構成では、第１樹脂流路とな
る谷部（３７）が加工された第１リング（３１）と、第
２樹脂流路となる谷部（４７）が加工された第２リング
（４７）との２種を、その前者のピン（３９）と後者の
長溝（４９）との係合によって、一定範囲だけ相対的な
揺動自在に規制し、しかもスクリューヘッド（１４）と
連れ廻らない状態に保たなければならず、その第１、２
リング（３１）（３２）とこれらのスクリューヘッド
（１４）に対する組み付け上、極めて複雑・特殊化する
ため、汎用性を発揮させることができない。

【０００４】次に、特開平９−２６２８７７号発明の場
合、単一の逆止リング（３１）で足りるとしても、スク
リューヘッド（１４）における小径部（１９）の外周面
に、その軸方向へ伸びる複数の溝（３５）を加工しなけ
ればならず、これと対応する弧状突片（３６）（３７）
を逆止リング（３１）に形成して、樹脂流路（３８）を
開閉できるように設定する必要もあるため、そのスクリ
ューヘッド（１４）と逆止リング（３１）が複雑・高価
な特殊品となり、やはり汎用性に劣る。

【０００５】更に、特開平４−８６２３２号発明の構成
でも、単一の逆止リング（３２）で足りるが、その逆止
リング（３２）とスクリューヘッド組付け軸（４）との
何れか一方に設けた突起部（３３）と、他方に切り欠い
た溝部（３１）とを傾斜リードとして、互いに係合させ
る必要があり、その加工と組み付けが複雑・特殊化する
ため、未だ汎用性を発揮させることができない。

【０００６】まして、上記公知発明は何れも、計量中反
時計方向へ正回転されると共に後退される一方、計量完
了後射出工程に入るまでの間、一旦時計方向へ逆回転さ
れると共に前進されるスクリュー（１２）（２）を前提
としている構成のため、そのスクリュー（１２）（２）
を正・逆回転させる特別の駆動源や伝動機構が不可欠で
あり、言わば正回転のみを行なう既往の汎用的なインラ
インスクリュー型射出成形機には適用実施することがで
きない。

【０００７】又、計量完了後スクリュー（１２）（２）
を逆回転させ乍ら前進させる作動中において、樹脂の逆
流することを避け難く、計量完了位置が毎回狂いやすい
問題もあり、その予防対策上計量完了位置から保圧が作
用する位置までのスクリュー前進ストロークを制御管理
しなければならず、甚だ煩らわしい。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような諸問
題の解決を企図しており、そのために加熱シリンダーの
内部へ回転と前後進退との作動可能に組み込まれたスク
リューと、上記スクリューに対するスクリューヘッドの
径小な取付軸によって、そのスクリューの前端面へ押え
付け固定された逆止弁用シートリングと、上記スクリュ
ーヘッドとシートリングとの向かい合う前後相互間に介
在する関係状態のもとで、上記取付軸上に遊嵌された逆
止弁とを備え、

【０００９】そのシートリングに対する逆止弁の接離作
用によって、上記スクリュー側からスクリューヘッドの
前方に向かう溶融樹脂流通路を開閉するように定めたイ
ンラインスクリュー型射出成形機の逆流防止装置におい
て、

【００１０】上記スクリューヘッドに後向き開放する凹
溝を切り欠いて、その内部へバネ材とこれにより常時逆
止弁の前端面に向かい押圧付勢されるスライドリングと
を組み込むと共に、

【００１１】そのスライドリングと逆止弁との前後相互
間に上記溶融樹脂流通路との放射連通路を区成したこと
を特徴とするものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面に基いて本発明の具体
的構成を詳述すると、図１〜３はその本発明における計
量中の状態を、又図４は同じく計量完了時の状態を各々
示しており、（１０）は図外のヒーターによる加熱シリ
ンダーであって、その前端部に射出ノズル（１１）を備
えている。

【００１３】（１２）は上記加熱シリンダー（１０）の
内部に組み込まれたスクリューであって、その後端部が
電動モーターや油圧モーターなどの駆動源（図示省略）
と伝動連結されており、これによって回転と前後進退と
の作動を行なえるようになっている。そのスクリュー
（１２）の回転は反時計方向への言わば正回転を意味し
ており、逆回転しないため、その逆回転用の特別な伝動
機構を要さない。尚、加熱シリンダー（１０）の内部に
ペレット状の樹脂を投入するホッパーは、図示省略して
ある。

【００１４】（１３）は一定長さ（Ｌ）のスクリューヘ
ッド用取付軸であって、その後端ネジ軸部（１３ａ）が
上記スクリュー（１２）へ前方から螺合締結されている
と共に、その取付軸（１３）の中途段部（１３ｂ）によ
って、逆止弁用シートリング（１４）をスクリュー（１
２）の前端部へ押え付け固定している。

【００１５】又、（１５）は上記取付軸（１３）と別個
独立して、前細りのほぼ弾丸型に造形されたスクリュー
ヘッド（トーピード）であり、これよりも径小な取付軸
（１３）の前端ネジ軸部（１３ｃ）へ前方からの被冠状
態として、且つ着脱自在に螺合締結されている。その前
端ネジ軸部（１３Ｃ）の螺旋方向性が、上記スクリュー
（１２）の回転によってスクリューヘッド（１５）の締
め上げられる方向性であることは言うまでもない。

【００１６】しかも、そのスクリューヘッド（１５）の
外周面には複数（図例では合計４個）の切欠（１６）
が、全体的な放射対称分布型に付与されているほか、同
じくスクリューヘッド（１５）の中心部には後向き開放
する凹溝（１７）が切り欠かれている。（Ｇ）はその凹
溝（１７）の切り欠き深さ、（Ｓ）は同じく上記取付軸
（１３）よりも径大な切り欠き開口径を示している。

【００１７】（１８）はスクリューヘッド（１５）と上
記シートリング（１４）との向かい合う前後相互間に介
在するほぼ円筒型の逆止弁であって、上記取付軸（１
３）上へ遊嵌されることにより、その取付軸（１３）の
外周面と逆止弁（１８）の内周面との相互間隙を、溶融
樹脂の流通路（Ｐ１）として形作っている。

【００１８】その場合、図５〜７から明白なように、逆
止弁（１８）の後端面は上記シートリング（１４）の前
端面と密着し得るフラット面をなしているに反して、同
じく逆止弁（１８）の前端面からは複数（図例では合計
４個）の凸子（１９）が、全体的な放射対称分布型に突
設されており、その凸子（１９）の隣り合う相互間隙を
上記溶融樹脂流通路（Ｐ１）との放射連通路（Ｐ２）と
して確保できるようになっている。

【００１９】凸子（１９）のPitch Circle Diameter
（Ｄ）は図１、２から示唆されるように、スクリューヘ
ッド（１５）に切り欠かれた上記凹溝（１７）の開口径
（Ｓ）とほぼ等しく、その凸子（１９）が悉く凹溝（１
７）の内部を指向する位置関係にある。

【００２０】（２０）は上記スクリューヘッド（１５）
における凹溝（１７）の内部へ臨む組み込み状態とし
て、そのスクリューヘッド用取付軸（１３）上に套嵌さ
れたスライドリング、（２１）はこれを常時逆止弁（１
８）の凸子（１９）と圧接する後方へ押動付勢するバネ
材であって、１本の圧縮コイルバネから成り、上記凹溝
（１７）の内部に組み込まれている。

【００２１】つまり、そのバネ材（２１）の押圧付勢力
を受けたスライドリング（２０）のフラットな後端面
は、上記逆止弁（１８）から突出する凸子（１９）のフ
ラットな前端面と常時密着し得る状態に保たれ、延いて
は逆止弁（１８）がそのスクリュー（１２）側のシート
リング（１４）に密着し得る後方への押圧付勢力を受け
た状態に準備されているのである。

【００２２】上記バネ材（２１）の押圧付勢力はスクリ
ュー（１２）の背圧よりも弱く設定されており、計量中
には逆止弁（１８）をそのシートリング（１４）から確
実に離して、溶融樹脂をその上記流通路（Ｐ１）へ円滑
に流通させることができるようになっている。

【００２３】そして、計量計量完了時にはそのバネ材
（２１）の押圧付勢力が、スクリューヘッド（１５）の
前方に貯溜された溶融樹脂からの反力に加わるため、上
記逆止弁（１８）はその増大した押圧力を受けて、自動
瞬間的にシートリング（１４）へ密着一体化することに
なり、その過程における溶融樹脂の逆流や計量完了位置
の狂いが防止される。

【００２４】尚、上記バネ材（２１）の押圧付勢力を受
けたスライドリング（２０）が、前後方向へ進退し得る
状態にあるとしても、そのスライドリング（２０）の外
周面と上記凹溝（１７）の内周面との相互間や、同じく
スライドリング（２０）の内周面と上記スクリューヘッ
ド用取付軸（１３）の外周面との相互間は溶融樹脂のシ
ール状態にあり、その溶融樹脂が上記凹溝（１７）の内
部へ侵入しないように保たれていることは、言うまでも
ない。

【００２５】本発明は上記のように構成されているた
め、先ず計量工程においてスクリュー（１２）を反時計
方向へ回転させ乍ら、所定量だけ後退させると、ホッパ
ーからの投入樹脂はスクリュー（１２）により混練・可
塑化されて前進し、図１〜３の矢印で示す如くスクリュ
ー（１２）側から溶融樹脂流通路（Ｐ１）とその放射連
通路（Ｐ２）を経て、スクリューヘッド（１５）の前方
に到達し、その前方に１ショット分の溶融樹脂が貯溜さ
れることとなる。

【００２６】そして、その貯溜された溶融樹脂からの反
力により、上記スクリュー（１２）の背圧を制御しつつ
更に後退させ、その所定の計量完了位置まで後退した時
点において、そのスクリュー（１２）の回転を停止させ
るのである。

【００２７】そうすれば、計量中においてスクリューヘ
ッド（１５）とシートリング（１４）との言わば中間位
置を占めていた逆止弁（１８）が、上記バネ材（２１）
の押圧付勢力を予じめ受けているスライドリング（２
０）を介して、シートリング（１４）に向かう後方へ押
圧されることとなり、その計量工程の完了時点では図４
のように、上記シートリング（１４）と瞬時に密着一体
化したシール状態を得られる。

【００２８】そこで、その計量工程が完了し、射出開始
タイミングに至った時点において、上記スクリュー（１
２）を急速前進させれば、そのスクリューヘッド（１
５）の前方に貯溜の溶融樹脂が射出ノズル（１１）から
射出されて、金型のキャビティ（図示省略）に充填され
ることとなる。

【００２９】その結果、逆流防止のためにスクリュー
（１２）を時計方向へ逆回転させる必要がなく、上記バ
ネ材（２１）とスライドリング（２０）の押圧付勢力に
より、逆止弁（１８）を計量完了時から直ちに逆流防止
作用させ得て、引き続く射出工程での射出量を常時一定
に確保することができ、優れた立ち上がり応答特性も得
られるのである。

【００３０】図１〜７の基本実施形態では、上記バネ材
（２１）として１本の圧縮コイルバネを採用している
が、図１と対応する図８の変形実施形態から明白なよう
に、複数の円錐皿バネを採用して、上記スクリューヘッ
ド（１５）の凹溝（１７）内へ並列状態に組み込んでも
良い。

【００３１】又、図８、９に併せて示す如く、上記溶融
樹脂流通路（Ｐ１）との放射連通路（Ｐ２）を形作る複
数の凸子（１９）を、上記逆止弁（１８）の前端面から
突設する代りに、スライドリング（２０）の後端面から
やはり全体的な放射対称分布型として突設することも可
能である。

【００３２】更に、上記基本実施形態と変形実施形態で
はスライドリング（２０）のフラットな後端面と、逆止
弁（１８）のフラットな前端面とが複数の凸子（１９）
を介して密着するようになっているが、スライドリング
（２０）と逆止弁（１８）との前後相互間に上記溶融樹
脂流通路（Ｐ１）との放射連通路（Ｐ２）が区成される
ことになる限り、その両者を咬み合い状態に保ってもさ
しつかえない。

【００３３】尚、図８、９の変形実施形態におけるその
他の構成は、図１〜７の上記基本実施形態と実質的に同
一であるため、その図８、９に図１〜７との対応符号を
記入するにとどめて、その詳細な説明を省略する。

【００３４】

【発明の効果】以上のように、本発明では加熱シリンダ
ー（１０）の内部へ回転と前後進退との作動可能に組み
込まれたスクリュー（１２）と、上記スクリュー（１
２）に対するスクリューヘッド（１５）の径小な取付軸
（１３）によって、そのスクリュー（１２）の前端面へ
押え付け固定された逆止弁用シートリング（１４）と、
上記スクリューヘッド（１５）とシートリング（１４）
との向かい合う前後相互間に介在する関係状態のもと
で、上記取付軸（１３）上に遊嵌された逆止弁（１８）
とを備え、

【００３５】そのシートリング（１４）に対する逆止弁
（１８）の接離作用によって、上記スクリュー（１２）
側からスクリューヘッド（１５）の前方に向かう溶融樹
脂流通路（Ｐ１）を開閉するように定めたインラインス
クリュー型射出成形機の逆流防止装置において、

【００３６】上記スクリューヘッド（１５）に後向き開
放する凹溝（１７）を切り欠いて、その内部へバネ材
（２１）とこれにより常時逆止弁（１８）の前端面に向
かい押圧付勢されるスライドリング（２０）とを組み込
むと共に、

【００３７】そのスライドリング（２０）と逆止弁（１
８）との前後相互間に上記溶融樹脂流通路（Ｐ１）との
放射連通路（Ｐ２）を区成してあるため、冒頭に述べた
従来技術の諸問題を悉く改良できる効果がある。

【００３８】即ち、本発明の上記構成によれば、計量完
了時に逆止弁（１８）がスクリューヘッド（１５）の前
方へ貯溜された溶融樹脂からの反力と、これに加わる上
記バネ材（２１）との強い押圧力を受けて、シートリン
グ（１４）へ自動瞬間的に密着一体化することになるた
め、従来技術のようにスクリューを逆回転させ乍ら前進
させる必要がなく、その計量完了位置を狂うことなく常
時一定化でき、引き続き射出される樹脂量の変動を防止
し得るのである。

【００３９】しかも、上記バネ材（２１）の押圧付勢力
を受けたスライドリング（２０）が、常時逆止弁（１
８）への圧接状態にあるとしても、そのスライドリング
（２０）と逆止弁（１８）との前後相互間には、溶融樹
脂流通路（Ｐ１）との放射連通路（Ｐ２）が区成されて
いるため、その樹脂の計量工程も支障なく遂行すること
ができる。

【００４０】そして、このような逆流防止装置の必要構
成としても、上記スクリューヘッド（１５）に後向き開
放する凹溝（１７）を切り欠いて、その凹溝（１７）の
内部へバネ材（２１）とこれにより逆止弁（１８）へ押
圧付勢されるスライドリング（２０）とを組み込めば足
り、既往の正回転のみを行なう汎用的なインラインスク
リュー型射出成形機へ、極めて容易に適用実施すること
ができ、正・逆回転用の特別な駆動源や伝動機構を要さ
ないこととも相俟って、汎用性と量産効果に著しく優れ
る。

【００４１】又、請求項２の構成を採用するならば、複
数の凸子（１９）をスライドリング（２０）と逆止弁
（１８）との何れか一方へ単純に加工するだけで、上記
放射連通路（Ｐ２）を容易に形作ることができ、その部
品点数の少ないことも相伴って、量産効果がますます向
上する。

【００４２】更に、請求項３の構成を採用するならば、
スクリューヘッド用取付軸（１３）に対する逆止弁（１
８）やスライドリング（２０）並びにバネ材（２１）の
組み込みを初め、これらやスクリューヘッド（１５）の
交換などもすばやく行なえ、その作業性の向上に役立つ
効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の逆流防止装置における計量中の状態を
示す側断面図である。

【図２】図１の２−２線に沿う拡大断面図である。

【図３】図１の３−３線に沿う拡大断面図である。

【図４】同じく計量完了の状態を示す図１に対応する側
断面図である。

【図５】逆止弁を抽出して示す斜面図である。

【図６】図５の正面図である。

【図７】図６の７−７線断面図である。

【図８】本発明に係る逆流防止装置の変形実施形態を示
す図１に対応する側断面図である。

【図９】図８のスライドリングを抽出して示す斜面図で
ある。

【符号の説明】

（１０）・加熱シリンダー （１２）・スクリュー （１３）・スクリューヘッド用取付軸 （１３ｃ）・前端ネジ軸部 （１４）・逆止弁用シートリング （１５）・スクリューヘッド （１７）・凹溝 （１８）・逆止弁 （１９）・凸子 （２０）・スライドリング （２１）・バネ材 （Ｐ１）・溶融樹脂流通路 （Ｐ２）・放射連通路 （Ｌ）・スクリューヘッド用取付軸の長さ （Ｇ）・凹溝の切り欠き深さ （Ｓ）・凹溝の切り欠き開口径

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加熱シリンダー（１０）の内部へ回転と前
   後進退との作動可能に組み込まれたスクリュー（１２）
   と、上記スクリュー（１２）に対するスクリューヘッド
   （１５）の径小な取付軸（１３）によって、そのスクリ
   ュー（１２）の前端面へ押え付け固定された逆止弁用シ
   ートリング（１４）と、上記スクリューヘッド（１５）
   とシートリング（１４）との向かい合う前後相互間に介
   在する関係状態のもとで、上記取付軸（１３）上に遊嵌
   された逆止弁（１８）とを備え、 そのシートリング（１４）に対する逆止弁（１８）の接
   離作用によって、上記スクリュー（１２）側からスクリ
   ューヘッド（１５）の前方に向かう溶融樹脂流通路（Ｐ
   １）を開閉するように定めたインラインスクリュー型射
   出成形機の逆流防止装置において、 上記スクリューヘッド（１５）に後向き開放する凹溝
   （１７）を切り欠いて、その内部へバネ材（２１）とこ
   れにより常時逆止弁（１８）の前端面に向かい押圧付勢
   されるスライドリング（２０）とを組み込むと共に、 そのスライドリング（２０）と逆止弁（１８）との前後
   相互間に上記溶融樹脂流通路（Ｐ１）との放射連通路
   （Ｐ２）を区成したことを特徴とするインラインスクリ
   ュー型射出成形機の逆流防止装置。
2. 【請求項２】逆止弁（１８）の前端面とスライドリング
   （２０）の後端面との何れか一方から他方に向かって、
   複数の凸子（１９）を全体的な放射対称分布型に張り出
   すことにより、その凸子（１９）の隣り合う相互間隙を
   放射連通路（Ｐ２）として形作ったことを特徴とする請
   求項１記載のインラインスクリュー型射出成形機の逆流
   防止装置。
3. 【請求項３】スクリューヘッド（１５）を一定長さ
   （Ｌ）のスクリューヘッド用取付軸（１３）と別個独立
   に形成して、その取付軸（１３）の前端ネジ軸部（１３
   ｃ）へ着脱自在に螺合締結すると共に、 上記取付軸（１３）上へ圧縮コイルバネ（２１）とスラ
   イドリング（２０）とを套嵌させたことを特徴とする請
   求項１記載のインラインスクリュー型射出成形機の逆流
   防止装置。