JP2014188939A - 射出装置におけるスクリュ位置調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】可塑化溶融又は混合を行なうスクリュを有する材料供給部と、材料供給部から連通路を介して供給される材料の射出充填を行なう射出軸を有する射出部とを含み、スクリュを軸方向に移動させて連通路を閉じた後、射出軸を移動させて射出を行う射出装置で、連通路を開く際のスクリュの後退位置を調整する作業の作業性の向上が求められる。
【解決手段】スクリュ２０を回転可能および前進後退可能にスクリュと回転駆動装置２３の回転軸２３ａおよび軸方向駆動装置２２の移動部材２２２とを繋ぎ軸で接続し、その移動部材が所定の位置を超えて後退しないように、その位置に位置調整用ボルト５０に螺合する位置調整用ナット５１をストッパとして配置して、さらに、ケーシングの外周面に形成される開口部２２３ａから位置調整用ナットを回転し、そのナットを止め具５２で固定するスクリュ位置調整装置５を提案する。止め具は、ロックナットでも良い。
【選択図】図１

Description

本発明は、可塑化溶融または混合を行なうスクリュを有する材料供給部と、前記材料供給部と連結し前記材料供給部から連通路を介して供給される材料の射出充填を行なう射出軸を有する射出部とを含み、前記スクリュを軸方向に移動させることで前記連通路を閉じ、そのあと前記射出軸を移動させて射出を行う射出装置において、前記スクリュを軸方向に移動する際のストローク位置を調整する装置に係り、特に、前記材料供給部を可塑化部または混合部として、前記可塑化部と前記射出部を別設したスクリュプリプラ式射出装置、または、前記混合部と前記射出部を別設した液状樹脂成形用射出装置に用いて好適であり、詳しくは、前記可塑化部の可塑化スクリュ、または、前記混合部の混合スクリュの後退位置を調整する調整装置に関する。

射出成形機は、型締装置と射出装置とを含み、型締装置に搭載される金型装置内のキャビティ空間の中に、射出装置に供給される成形材料を可塑化溶融または混合してから射出充填して、成形品を成形するための機械である。

そのうち射出装置は、１本のインラインスクリュで成形材料の可塑化溶融または混合と射出充填とを行う方式と、スクリュで可塑化溶融または混合が行われたあとの成形材料を射出軸で射出充填する方式と、に大きく大別できる。

スクリュと射出軸を別々に備える方式には、例えば、可塑化スクリュと射出軸を別個に設けるスクリュプリプラ式射出装置がある。そのスクリュプリプラ式射出装置は、可塑化スクリュを内蔵する可塑化シリンダを含む可塑化部と、射出軸を内蔵する射出シリンダを含む射出部とを別個に設けて、ホッパから可塑化シリンダ内に供給される熱可塑性樹脂を回転する可塑化スクリュで可塑化溶融し、その溶融樹脂を連通路を通して射出シリンダ内に供給し、そして、射出シリンダ内で計量された溶融樹脂を射出軸で金型装置の中に射出する装置である。他にも、例えば、混合スクリュと射出軸を別個に設ける液状樹脂成形用射出装置がある。その液状樹脂成形用射出装置は、混合スクリュを内蔵する混合シリンダを含む混合部と、射出軸を内蔵する射出シリンダとを含む射出部とを別個に設けて、例えば、供給装置から混合シリンダ内に所定の割合で供給される主材や硬化材や着色剤などからなる複数種類の液状樹脂成形材料を回転する混合スクリュで混合し、その混合液すなわち熱硬化性樹脂を連通路から射出シリンダ内に供給し、そして、射出シリンダ内で計量された混合液を射出軸で金型装置の中に射出する装置である。以下、本発明では、可塑化部と混合部とを総称して材料供給部という。

さて、スクリュで可塑化溶融または混合が行われたあとの成形材料を射出軸で射出充填する方式の射出装置（以下、スクリュプリプラ式射出装置を代表例に挙げて説明する）には、引用文献１（特公平０５−０３７８１０号公報）に示すように、スクリュ駆動装置として、可塑化スクリュを回転する電動式又は油圧式の回転モータからなる回転駆動装置に加えて、さらに可塑化スクリュをそのスクリュの軸方向に移動する油圧アクチュエータからなる軸方向駆動装置を備え、可塑化や計量の工程にあっては、可塑化スクリュを後退して、そのスクリュ先端と連通路との間に連通開口を形成し、溶融樹脂を射出部の射出シリンダ内に形成される射出室に送り込み、そして、射出工程に際して、可塑化スクリュを前進位置に保持して、そのスクリュ先端で連通路を閉塞し、もって、逆止弁を用いることなく、射出工程時において、溶融樹脂が可塑化シリンダ内に形成される可塑化室へ逆流するのを防止する機構を含むスクリュプリプラ式射出装置が提案されている。

しかしながら、可塑化室内と射出室内を連通する連通路を、可塑化スクリュを前進させて閉塞する射出装置では、可塑化スクリュを前進させたとき、その先端の溶融樹脂が射出室に流れると共にその一部が逆流し、この逆流量は可塑化室内の溶融樹脂の粘性に基づく流動性によってかなりばらつきが生ずるので、可塑化スクリュの前進ストロークが大きいと計量誤差を生ずる。そのため、可塑化スクリュの先端は、可塑化時に溶融樹脂の射出シリンダ内への送り込みに支障を生じない範囲でできるだけ可塑化シリンダの先端に近い一定の位置に保持するのが望ましいとされる。

そこで、可塑化スクリュの後退位置を調整する装置として、引用文献２（実公平０６−０２０５８３号公報）の可塑化スクリュの位置調整機構および引用文献３（特許２５７５５７４号公報）の射出成形機におけるスクリュ位置調整装置が提案された。

引用文献２の可塑化スクリュの位置調整機構は、可塑化スクリュとそのスクリュを回転させるための回転駆動装置とを繋ぐ繋ぎ軸を備え、可塑化スクリュの基端と繋ぎ軸とを軸方向移動可能かつ相対回転不能に接続した射出成形機の可塑化ユニットにおいて、繋ぎ軸の軸心に雌ねじ部を備えた貫通孔が設けられ、雄ねじ部を備えた調整ロッドが雌ねじ部に螺合してその両方の端部を貫通孔の両端から突出させた状態で装着され、この調整ロッドの回転駆動装置側の端部にゆるみ止め具を設けて調整ロッドのゆるみを防止するとともに可塑化スクリュの基端を調整ロッドのもう一方の端部に当接させてある。

その位置調整機構で繋ぎ軸と可塑化スクリュとを連結した構造では、溶融樹脂の圧力や流路閉鎖時に可塑化ケーシングから与えられる反力によって可塑化スクリュの基端が、調整ロッドの可塑化スクリュ側端部に当接した状態で、可塑化スクリュの軸方向位置が規定される。一方、繋ぎ軸の反対端には、回転駆動装置の回転出力軸が嵌装されているが、回転駆動装置を取り外すことによって、調整ロッドの回転駆動装置側端部とゆるみ止め具とは操作可能な状態となる。したがって、回転駆動装置を取り外し、ゆるみ止め具を緩め、調整ロッドを回転させることにより、調整ロッドを繋ぎ軸の中心で進退させて可塑化スクリュの軸方向位置を調整することができる。

引用文献３の可塑化スクリュの位置調整装置は、スクリュケーシングに内蔵された可塑化スクリュと、シリンダ部材に嵌合されたピストン部材及びシリンダ部材に固定された回転モータを有し、そのスクリュを回転すると共に軸方向に移動し得るスクリュ駆動装置と、スクリュケーシングに一体に設けられた第１のフランジと、そのシリンダ部材に一体に設けられた第２のフランジと、これら第１及び第２のフランジを結合する締結手段と、第１及び第２のフランジのいずれか一方の外周に形成されたねじ部に螺合する位置調整用リング部材と、を備え、その位置調整用リング部材を一方のフランジから突出して、その突出側面を他方のフランジに当接し、この状態で第１及び第２のフランジを締結手段にて締結されている。

その構成に基づき、可塑化時にあっては、スクリュ駆動装置の回転モータの回転がスクリュに伝達され、樹脂材料を混練して可塑化する。この際、ピストン部材には、スクリュから樹脂による反力（背圧）が作用して、ピストン部材の収縮端にてシリンダ部材に当接する。そして、そのシリンダ部材は、位置調整装置により所定調整位置にてスクリュケーシングに連結されている。したがって。スクリュの先端は、スクリュケーシングの先端部に対して所定間隙位置にある。また、射出工程にあっては、回転モータが停止されると共に、ピストン部材がスクリュを前進方向（スクリュ後端から先端に向かう方向）に移動する。そして、例えば、スクリュの先端がスクリュケーシング先端部の連通路の開口を閉塞した位置にて保持される。スクリュのストローク位置の調整は、まず締付手段をゆるめて位置調整用リング部材を後退方向（スクリュ先端から後端に向かう方向）に回転して、リング部材とフランジとの当接を解除する。そして、スクリュ駆動装置をスクリュ後端から先端に向かう方向に押圧して、例えばスクリュの先端がスクリュケーシングの先端に当接して連通路の開口を閉塞するようにして、移動限界値まで移動する。この状態で、調整用リング部材を前進方向（スクリュ後端から先端に向かう方向）に回転して、その突出側端をフランジの側面に当接する。この位置が、スクリュ基準位置となり、締結手段をゆるめてスクリュ駆動装置を後退方向に移動する。そして、調整用リング部材が所定量だけ前進方向に移動するようにそのリング部材を回転する。その所定量がスクリュのストローク量となり、その所定量は、例えば調整用リング部材を目盛りを見ながら回転することにより設定する。そして、調整用リングを所定量回転した設定状態においてスクリュ駆動装置を前進方向に移動し、その調整用リングの突出側面をフランジの側面に当接し、そして締結部材により両フランジを締付けて、スクリュのストローク位置が調整・位置決めされる。

特公平０５−０３７８１０号公報 実公平０６−０２０５８３号公報 特許第２５７５５７４号公報

ところで、引用文献２の可塑化スクリュの位置調整機構は、調整ロッドの回転駆動装置側の端部とゆるみ止め具が繋ぎ軸２の中央にあるため、調整ロッドを回転調整するには、回転モータを取外し、その状態で特別な治具を用いてゆるみ止め具（ロックナット）をゆるめると共に調整ロッドを回転する必要があった。

また、引用文献３の可塑化スクリュの位置調整装置は、スクリュケーシングとシリンダ部材の間に位置調整用リング部材を挟んだ状態で、それらを締結手段で固定してあるため、位置調整用リング部材を回転調整するには、締結手段をゆるめると共にスクリュケーシングに対してシリンダ部材を含めスクリュ駆動装置の全体を適時に前進移動または後退移動させて、位置調整用リング部材を回転する必要があった。

そこで、本発明は、射出装置におけるスクリュ位置調整装置に関して、スクリュの後退位置を調整するための作業をさらに容易にし、その調整作業にかかる時間をさらに短縮し、そして、その調整作業の正確性もさらに向上させることができるスクリュ位置調整装置を提案することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の射出装置におけるスクリュ位置調整装置では、可塑化溶融または混合を行なうスクリュを有する材料供給部と、前記材料供給部と連結し前記材料供給部から供給される材料の射出充填を行なう射出軸を有する射出部と、前記スクリュを回転させる回転駆動装置と、前記スクリュを前進後退させる軸方向駆動装置とを含んで成る射出装置における前記スクリュの後退位置を調整するスクリュ位置調整装置であって、前記回転駆動装置の回転軸を回転自在に挿通可能であって外周面にねじ溝を有するとともにフランジが後部に形成されている環状体で成り、前記フランジにおいて前記回転駆動装置または前記軸方向駆動装置に固定される位置調整用ボルトと、前記ねじ溝に螺合し、前記スクリュまたは前記軸方向駆動装置の移動部材と当接することによって前記スクリュが後退する位置を規制する位置調整用ナットと、前記位置調整用ナットの位置を固定する止め具と、前記位置調整用ナットおよび前記止め具を収容し前記位置調整用ナットおよび前記止め具を操作可能に外側に開放されるように開口部が設けられたケーシングと、を有することを特徴とする。

本発明のスクリュ位置調整装置によれば、収容された位置調整用ナットおよび止め具をケーシングの外側から操作が可能なように構成されているので、スクリュケーシングと軸方向駆動装置の間の締結状態、および、軸方向駆動装置と回転駆動装置の間の締結状態をゆるめなくても、スクリュの後退位置を調整することが可能である。また、本発明によれば、スクリュの後退位置を調整する際に、回転駆動装置を脱着する作業も不要となる。したがって、本発明によれば、スクリュが後退できる限界の位置を調整する作業を簡単に行うことができ、その調整作業にかかる時間を短縮することができ、そして、その調整作業の正確性も向上させることができる。

また、好ましくは、前記止め具が、前記位置調整用ボルトの前記ねじ溝に螺合するロックナットであると良い。

本発明によれば、射出装置の外部から位置調整用ナットをロックナットで締め付けて、位置調整用ナットの位置を固定することが可能となって、その作業を簡単に行うことができる。

また、好ましくは、前記移動部材をピストン部材とし、前記軸方向駆動装置を、前記ピストン部材とシリンダ部材を含む油圧または空圧のアクチュエータとすると良い。

本発明によれば、スクリュを軸方向に移動させる機能を少ない点数で構成して、装置の小型化に寄与しながらも、射出工程のときに連通路を通してスクリュを後退させる方向に作用する樹脂圧力（背圧）に抗する十分な押圧力をスクリュに付与することもできる。

また、好ましくは、前記スクリュを回転可能および前進後退可能に前記スクリュと前記回転駆動装置の前記回転軸および前記軸方向駆動装置の前記移動部材とを接続させる繋ぎ軸を含んでなる前記射出装置に適用されると良い。

本発明によれば、スクリュの全長を短くできるとともに、スクリュの交換作業も容易になる。

本発明の射出装置におけるスクリュ位置調整装置によれば、スクリュの後退位置を調整するための作業をさらに容易にし、その調整作業にかかる時間をさらに短縮し、そして、その調整作業の正確性もさらに向上させることができる。

本発明の射出装置におけるスクリュ位置調整装置の主要部を示す図であって、図（ａ）が図（ｂ）のＡ−Ａ矢視断面図であり、図（ａ）の上半分が可塑化スクリュを後退させて連通路の開口が開かれている状態を示す図であり、図（ａ）の下半分が可塑化スクリュを前進させて連通路の開口が閉じられている状態を示す図であり、図（ｂ）が図（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。 図１の図（ｂ）のＣ−Ｃ矢視断面図であり、上半分が可塑化スクリュを後退させて連通路の開口が開かれている状態を示す図であり、下半分が可塑化スクリュを前進させて連通路の開口が閉じられている状態を示す図である。 本発明の射出装置におけるスクリュ位置調整装置の主要部の外観を示す斜視図である。 図１の図（ｂ）のＡ−Ａ矢視断面に相当する断面図であって、本発明の射出装置におけるスクリュ位置調整装置の位置調整手順の実施の形態を示し、図（ａ）が軸方向駆動装置でスクリュを前進させて連通路を閉塞した状態を示し、図（ｂ）が位置調整用ナットを固定しているロックナットをゆるめた状態を示し、図（ｃ）が位置調整用ナットをスクリュの先端側の方向に前進させる方向に回転させて、位置調整用ナットを軸方向駆動装置のピストン部材に当接するまで前進させた状態を示し、図（ｄ）が位置調整用ナットを回転駆動装置側の方向に後退する方向に回転させて、図（ｃ）のスクリュの前進位置からスクリュを後退させたい距離の分だけ位置調整用ナットを後退させた状態を示し、図（ｅ）が位置調整用ナットを固定するためにロックナットで締め付けた状態を示し、そして、図（ｆ）が単動シリンダからなる軸方向駆動装置の駆動が解除され、スクリュを回転させて樹脂材料をスクリュ先端方向に順次送り出す際に発生する反力を受けて、そのスクリュが後退し、繋ぎ軸とスラスト軸受を介して後退させられるピストン部材が位置調整用ナットに当接するまで後退して、その後退できる限界の位置が位置調整用ナットによって規制された状態を示す図である。 本発明の射出装置におけるスクリュ位置調整装置が適用されるスクリュプリプラ式射出装置の概略を示す断面図である。

本発明の射出装置におけるスクリュ位置調整装置を、図５に示すスクリュプリプラ式射出装置に適用した実施の形態を一例にして説明する。なお、スクリュの先端側は、後述される連通路の可塑化室側の開口に対面する側である。スクリュの基端側は、後述される繋ぎ軸、軸方向駆動装置、そして、回転駆動装置を備える側である。それで、スクリュの基端側から先端側に向かう方向を前進方向とし、スクリュの先端側から基端側に向かう方向を後退方向とする。また、軸方向とは、スクリュの中心軸Ｐに沿った方向である。

本発明が適用されるスクリュプリプラ式射出装置１は、可塑化部２と、射出部３と、そして、それらを連結するジャンクション４とを、含む。可塑化部２は、可塑化スクリュ２０と、可塑化スクリュ２０を回転自在にかつ軸方向に移動自在に内蔵するスクリュケーシング２１となる可塑化シリンダ２１と、可塑化シリンダ２１の後端部に固定されて可塑化スクリュ２０を軸方向に移動させるための軸方向駆動装置２２と、軸方向駆動装置２２の後端部に固定されて可塑化スクリュ２０を回転させるための回転駆動装置２３と、を含む。可塑化シリンダ２１には、その後端部に取付ハウジング２４を一体に固定してあるものも含まれる。射出部３は、射出軸３０となる射出プランジャ３０と、射出プランジャ３０を軸方向に移動自在に内蔵する射出軸ケーシング３１となる射出シリンダ３１と、射出シリンダ３１の前端にノズルシリンダ３２を介して固定される射出ノズル３３と、射出プランジャ３０を軸方向に移動させるための射出駆動装置３４と、を含む。可塑化シリンダ２１内の可塑化室２１ａと射出シリンダ３１内の射出室３１ａを連通する連通路４ａ、３２ａは、ジャンクション４とノズルシリンダ３２にわたって形成されている。可塑化シリンダ２１、ジャンクション４、射出シリンダ３１、ノズルシリンダ３２、そして、射出ノズル３３には、必要に応じて図示省略される加熱手段、例えば、それらの外周にバンドヒータが設けられる。射出軸３０は、射出プランジャ３０に限定されず、射出シリンダ３１内を進退して、射出室３１ａ内の溶融樹脂を、射出ノズル３３を介して図示省略される金型装置内のキャビティ空間に押し出す機能を果たすことができるものであれば良く、例えば、先端部にチャックリングを備えたスクリュなどでも良い。

そうした射出装置１では、可塑化計量工程において、樹脂材料が、ホッパ７を通して可塑化シリンダ２１内に投入され、可塑化スクリュ２０の回転による可塑化と加熱手段等による加熱によって溶融されるとともに、可塑化スクリュ２０の回転によって可塑化スクリュ２０の先端方向に向けて移動させられ、そして、溶融状態となって連通路４ａ、３２ａを介して射出シリンダ３１の射出室３１ａ内に送り込まれるとともに計量される。その射出装置１は、可塑化計量工程が終了すると、連通路４ａ、３２ａの連通を閉じて、射出工程において、射出シリンダ３１の射出室３１ａ内の溶融樹脂を、射出室３１内の射出プランジャ３０の前進によって、射出ノズル３３を介して金型装置内のキャビティ空間に射出充填する。連通路４ａ、３２ａの連通を閉じるのは、射出充填などの際に、射出シリンダ３１から可塑化シリンダ２１に向かって連通路４ａ、３２ａを介して溶融樹脂が逆流するのを防止するためである。

逆流防止手段、すなわち、連通路４ａ、３２ａの開閉手段は、可塑化室２１ａ内の前壁、例えば、図５に示される実施の形態の射出成形装置では、スクリュタッチブッシュ４０の可塑化スクリュ２０の先端部に対面する面に連通路４ａの開口４ｂが形成され、開口４ｂに対して可塑化スクリュ２０を後退位置に移動させて、その開口４ｂと可塑化スクリュ２０の先端面の間に所定の距離Ｌを設けることで連通路４ａを開き、その開口４ｂに対して可塑化スクリュ２０を前進位置に移動させて、その開口４ｂに可塑化スクリュ２０の先端面を当接させることで連通路４ａを閉じる構成となっている。また、逆流防止手段は、逆流する溶融樹脂の圧力に抗する圧力で、可塑化スクリュ２０を連通路４ａの開口４ｂに押し付けて溶融樹脂の逆流を防止する。

ここからは、本発明の特有の構成を説明する。本発明の射出装置におけるスクリュ位置調整装置５は、スクリュプリプラ式射出装置１の場合において、可塑化スクリュ２０が前進して連通路４ａの開口４ｂを閉塞している位置から後退が規制される位置までの距離Ｌを調整する装置、言い換えると、可塑化スクリュ２０の後退位置を調整する装置である。

可塑化スクリュ２０の基端部には、繋ぎ軸２２０の前端部が接続されている。繋ぎ軸２２０は、可塑化スクリュ２０に対して相対的に回動しないように設けられ、可塑化スクリュ２０を回転可能および前進後退可能に支持しながら可塑化スクリュ２０と軸方向駆動装置２２および回転駆動装置２３とを接続させる。具体的には、例えば、可塑化スクリュ２０と繋ぎ軸２２０の接続方法は、可塑化スクリュ２０の基端部と繋ぎ軸２２０の前端部のいずれか一方にスプライン軸２０ａ（図では、可塑化スクリュ２０の基端部）が形成され、その他方にスプライン穴２２０ａ（図では、繋ぎ軸２２０の前端部）が形成されるスプライン結合であって、可塑化計量の際に可塑化スクリュ２０が後退している状態でも、射出充填の際に可塑化スクリュ２０が前進している状態でも、スプライン軸２０ａの端面とスプライン穴２２０ａの底面とが当接できれば、相対的に軸方向に移動不能に接続されていなくても良い。なぜなら、可塑化スクリュ２０は、自身が回転して、スクリュ２０の基端からスクリュ２０の先端に向かって樹脂材料を送り出す際に、逆に樹脂材料から反力を受けて後退することができるからである。こうしたスプライン結合による接続であれば、可塑化スクリュ２０の交換の際に、簡単に繋ぎ軸２２０から引き抜くことができるのでスクリュ２０の交換作業が容易になる。もちろん、可塑化スクリュ２０と繋ぎ軸２２０は、相対的に回転不能にかつ相対的に軸方向に移動不能に接続されても良い。また、可塑化スクリュ２０と繋ぎ軸２２０は、一体に形成されても良い。

繋ぎ軸２２０の後端には、回転駆動装置２３の回転軸２３ａが接続されている。繋ぎ軸２２０と回転軸２３ａの接続は、相対的に回転不能にかつ相対的に軸方向に移動可能に接続されると良い。例えば、繋ぎ軸２２０と回転軸２３ａの接続方法は、繋ぎ軸２２０の後端部と回転軸２３ａの先端部のいずれか一方にスプライン軸２３ｂ（図では、回転軸２３ａの先端部）が形成され、その他方にスプライン穴２２０ｂ（図では、繋ぎ軸２２０の後端部）が形成されるスプライン結合であると良い。また、その繋ぎ軸２２０の外周面には、鍔部２２０ｃが形成されている。

それで、繋ぎ軸２２０は、可塑化スクリュ２０に対して、回転駆動装置２３の回転軸２３ａの回転力を伝達するともに鍔部２２０ｃにスラスト軸受２２１、例えば、スラスト玉軸受やスラストころ軸受などを介して軸方向駆動装置２２の移動部材２２２の軸方向の駆動力を伝達する。スラスト軸受２２１は、回転体の軸方向に働く力（スラスト、推力）を受け止める軸受である。

可塑化スクリュ２０を軸方向に移動するための軸方向駆動装置２２は、例えば、可塑化シリンダ２１の後端に取り付けボルトで固定されるシリンダ部材２２３と、シリンダ部材２２３内を軸方向に摺動する移動部材２２２であるピストン部材２２２と、を含む油圧または空圧のアクチュエータ２２４でも良い。このとき、そのシリンダ部材２２３は、軸方向駆動装置２２のケーシング２２３でもある。アクチュエータ２２４は、ピストン部材２２２を可塑化スクリュ２０の前進方向に移動させる側の油室２２４ａのみを形成する単動シリンダでも良いし、可塑化スクリュ２０を前後方向に移動させるそれぞれの油室を形成する複動シリンダでも良い。ピストン部材２２２は、軸心位置に繋ぎ軸２２０を回転自在に挿通させるための内孔２２２ａが形成されていて、前端部にスラスト軸受２２１を介して繋ぎ軸２２０の鍔部２２０ｃと接続されている。したがって、ピストン部材２２２は、繋ぎ軸２２０の回転力を受けることなく、繋ぎ軸２２０を少なくとも可塑化スクリュ２０の前進方向に移動させる。なお、軸方向駆動装置２２のケーシング２２３、例えば、シリンダ部材２２３の外周面には、後述される位置調整用ナット５１やロックナット５２を外部から回転させるために、それらナット５１，５２が面する位置に開口部２２３ａが形成されている。その開口部２２３ａの位置は、軸方向駆動装置２２を可塑化部２に取り付けた際に、上面や下面に形成しても良いし、左面や右面に形成しても良いし、その他、位置調整用ナット５１やロックナット５２が面する位置であれば、適宜に外周面に少なくとも１箇所形成されると良い。なお、軸方向駆動装置２２は、シリンダ部材２２３とピストン部材２２２からなるアクチュエータ２２４に限らず、その他の軸方向に進退する駆動源を採用しても良い。

可塑化スクリュ２０を回転させるための回転駆動装置２３は、軸方向駆動装置２２のケーシング２２３、例えば、シリンダ部材２２３の後端部に固定されている。回転駆動装置２３には、例えば、電動モータや油圧モータなどが挙げられる。回転駆動装置２３の回転軸２３ａと繋ぎ軸２２０とは、前述の通りに、相対的に回転不能にかつ軸方向に移動自在に接続されている。したがって、回転軸２３ａの回転力は、繋ぎ軸２２０を介して可塑化スクリュ２０に伝達される。また、回転軸２３ａには、繋ぎ軸２２０の軸方向の移動が伝達されることはない。

そうした可塑化部２において、本発明のスクリュ位置調整装置５は、位置調整用ボルト５０と、その位置調整用ボルト５０に螺合する位置調整用ナット５１と、その位置調整ナット５１を調整後に位置調整ナット５１が緩んで回動し移動しないように位置を固定するための止め具５２を含む。本発明のスクリュ位置調整装置５は、止め具５２として、位置調整用ボルト５０に螺合し、位置調整用ナット５１の位置を固定するためのロックナット５２を用いている。止め具５２は、ロックナット５２に限定されず、少なくとも位置調整ナット５１の位置を固定する機能を有しているならば、位置を固定する作用が異なる、ないしは位置を固定する以外の機能を合わせて有する種々の別の部材を用いることができる。

位置調整用ボルト５０は、軸心に貫通孔５０ａが形成されていて、その貫通孔５０ａ内に回転駆動装置２３の回転軸２３ａを回転自在に挿通し、外周面の少なくとも一部にねじ溝５０ｂが刻設されているリング状体または筒状体の部分と、後端部に形成されていて、回転駆動装置２３のケーシングまたは軸方向駆動装置２２のケーシング２２３に固定するためのフランジ５０ｃと、を含んだ環状体を成す。位置調整用ボルト５０は、一部または全部が軸方向駆動装置２２のケーシング２２３内に、例えば、アクチュエータ２２４のシリンダ部材２２３内に内蔵されても良い。

位置調整用ナット５１は、位置調整用ボルト５０のねじ溝５０ｂに螺合して、一部が軸方向駆動装置２２の移動部材２２２と当接することで、所定の位置を超えて移動部材２２２が後退することを規制し、しかも、位置調整用ボルト５０に螺合した状態で回転することで、位置調整用ボルト５０に対して軸方向に移動して、移動部材２２２が後退するのを規制する位置を調整する。実施の形態では、移動部材２２２となるピストン部材２２２の後方に、位置調整用ボルト５０や位置調整用ナット５１を配置し、ピストン部材２２２の後端部と位置調整用ナット５１の前端部が当接する位置を超えて、ピストン部材２２２が後退することを規制し、位置調整用ナット５１を回転させることで、位置調整用ナット５１を位置調整用ボルト５０に対して軸方向に前進または後退させて、ピストン部材２２２が後退することを規制する位置を調整する。位置調整用ナット５１の回転角度、回転回数、そして、回転方向によって、位置調整用ボルト５０に対する位置調整用ナット５１を軸方向に前進または後退する距離が、ボルトとナットの各種設計寸法から計算で求めることができる。例えば、位置調整用ナット５１がある方向に１回転すると、位置調整用ボルトに５０対して位置調整用ナット５１が軸方向に１ｍｍ前進する場合、位置調整用ナット５１を０．５ｍｍ後退させるには、逆の方向に１８０度回転させれば良い。位置調整用ナット５１は、その一部が、位置調整用ナット５１を収容する軸方向駆動装置２２のケーシング２２３の外周面に形成される開口部２２３ａに面する位置に配置され、位置調整用ナット５１を操作可能に外側に開放されるようにして外部から回転させることが出来る。また、位置調整用ナット５１の外周面には、棒６の先を挿入する挿入穴５１ａを、少なくとも１個、あるいは、周方向に等間隔に複数個形成してあると良い。その挿入穴５１ａに棒６を差し込んで、位置調整用ナット５１を回転させても良い。また、位置調整用ナット５１の外周面やそのナット５１が面する位置に形成される開口部２２３ａの周囲などに、位置調整用ボルト５１の回転角度に対する軸方向の移動距離を示す目盛を周方向に設けても良い。また、開口部２２３ａの周囲などに軸方向に目盛りを設けておいても良い。なお、位置調整用ナットを、移動部材２２２に限らず、スラスト軸受を介して繋ぎ軸２２０または可塑化スクリュ２０と当接させるようにして、可塑化スクリュ２０を調整された所定の位置を超えて後退しないように構成しても良い。

ロックナット５２は、位置調整用ナット５１と同様に位置調整用ボルト５０のねじ溝５０ｂに螺合して、位置調整用ナット５１の位置を固定する。ロックナット５２は、位置調整用ナット５１と同様に、その一部が、軸方向駆動装置２２のケーシング２２３の外周面に形成される開口２２３ａに面する位置に配置され、外部から回転させることが出来ると良い。また、ロックナット５２は、位置調整用ナット５１と同様に、外周面に棒６の先を挿入する挿入穴５２ａを、少なくとも１個、あるいは、間隔をあけて複数個形成して、その挿入穴５２ａに棒６を差し込んで、回転させても良い。

本発明では、可塑化スクリュ２０、繋ぎ軸２２０、スラスト軸受２２１、ピストン部材２２２、位置調整用ナット５１、止め具５２、位置調整用ボルト５０、そして、回転軸２３ａは、同軸上に配置しても良く、その場合には、可塑化部を装置として小さくまとめることができる。

そうした可塑化部２のスクリュ位置調整装置５では、つぎのように可塑化スクリュ２０の後退位置を調整する。

まずは、可塑化スクリュ２０が、その先端部で、可塑化シリンダ２１内の可塑化室２１ａの前壁に開口する連通路４ａの開口４ｂを閉塞する状態にする。そのために、軸方向駆動装置２２となる油圧アクチュエータ２２４は、前進側の油室２２４ａに配管２２４ｂを通して図示省略される油圧ポンプから作動油が供給されて、ピストン部材２２２を前進方向に移動させて、スラスト軸受２２１を介して当接する繋ぎ軸２２０を前進方向に移動させて、そして、繋ぎ軸２２０のスクリュ２０側のスプライン穴２２０ａの底部が可塑化スクリュ２０の基端に当接して、最終的に可塑化スクリュ２０を前進方向に移動させる。このとき、移動部材２２２となるピストン部材２２２と位置調整用ナット５１の間には、隙間Ｇが形成される（図４の図ａ）。なお、連通孔４ｂを閉塞した状態の可塑化スクリュ２０には、油圧アクチュエータ２２４によって、逆流を防止する際に必要になる射出圧力に抗する圧力を付与しておいても良いし、そうした圧力を付与しておかなくても良い。

つぎに、ロックナット５２により位置調整用ナット５１の位置を固定している場合には、ロックナット５２をゆるめて、位置調整用ナット５１が回転できるようにする（図４の図ｂ）。そして、ピストン部材２２２と位置調整用ナット５１が当接するまで、位置調整用ナット５１を前進させるために、位置調整用ナット５１を所定の回転方向に回転させる（図４の図ｃ）。

最後に、ピストン部材２２２と位置調整用ナット５１が当接している状態から、可塑化スクリュ２０を後退させたい距離Ｌだけ、すなわち、連通路４ａの開口４ｂと可塑化スクリュ２０の先端面との間の所望する距離Ｌの分だけ、位置調整用ナット５１を後退させるために、位置調整用ナット５１を所定の回転方向に回転させる（図４の図ｄ）。そして、ロックナット５２で位置調整用ナット５１の位置を固定する場合には、ロックナット５２で位置調整用ナット５１を締め付ける方向に回転させて、位置調整用ナット５１の位置を固定する（図４の図ｅ）。こうして、移動部材２２２となるピストン部材２２２と位置調整用ナット５１の間には、可塑化スクリュ２０が所定の距離Ｌをストロークするだけの隙間が形成される。

それで、本発明が適用されるスクリュプリプラ式射出装置１の可塑化部２は、実施の形態に示される単動の油圧シリンダ２２４からなる軸方向駆動装置２２を例に挙げると、可塑化計量工程では、油圧シリンダ２２４の油圧室２２４ａが図示省略されるタンクに接続されて、油圧室２２４ａが開放された状態で、回転駆動装置２３によって可塑化スクリュ２０を回転し、樹脂材料を可塑化溶融しながら前方に送り出すことで発生する反力を受けて可塑化スクリュ２０が後退し、繋ぎ軸２２０およびスラスト軸受２２１を介してピストン部材２２２が後退して、ピストン部材２２２が位置調整用ナット５１に当接するまで可塑化スクリュ２０が後退する（図４の図ｆ）。そして、可塑化スクリュ２０は、ピストン部材２２２が位置調整用ナット５１に当接すると、その位置で回転する。

可塑化計量工程が終了し、射出工程が開始される前に、可塑化スクリュ２０は、油圧シリンダ２２４の油圧室２２４ａが油圧源に接続されて、油圧室２２４ａに作動油が供給されて、ピストン部材２２２を前進させて、スラスト軸受２２１および繋ぎ軸２２０を介して可塑化スクリュ２０を前進させて、連通路４ａの開口４ｂを閉塞するとともに、さらに可塑化スクリュ２０を前進させる方向に射出圧力に抗する圧力で押圧して、射出工程で射出シリンダ３１内の溶融樹脂が可塑化シリンダ２１内に逆流するのを防止する。

本発明の射出装置におけるスクリュ位置調整装置５は、例えば、混合スクリュと射出軸を別個に設ける液状樹脂成形用射出装置に適用しても良いし、また、それに限定されずに、本発明の適用が可能な射出装置に適用されても良い。なお、液状樹脂成形用射出装置において、圧送ポンプを含む液状樹脂供給装置から混合部に向けて複数の液を供給する場合もあるので、混合スクリュには、多数の凸状突起のみを有するなど、混合のみを行う混合軸を含んでも良い。

１ スクリュプリプラ式射出装置
２ 材料供給部（可塑化部）
２０ スクリュ（可塑化スクリュ）
２０ａ スプライン軸
２１ スクリュケーシング（可塑化シリンダ）
２１ａ 可塑化室
２２ 軸方向駆動装置
２２０ 繋ぎ軸
２２０ａ スクリュ側のスプライン穴
２２０ｂ 回転軸側のスプライン穴
２２０ｃ 鍔部
２２１ スラスト軸受
２２２ ピストン部材（移動部材）
２２２ａ 移動部材の内孔
２２３ 軸方向駆動装置のケーシング（シリンダ部材）
２２３ａ 開口部
２２４ 油圧または空圧のアクチュエータ
２２４ａ 油室
２２４ｂ 配管
２３ 回転駆動装置
２３ａ 回転軸
２３ｂ スプライン軸
３ 射出部
３０ 射出軸（射出プランジャ）
３１ 射出軸ケーシング
３１ａ 射出室
３２ ノズルシリンダ
３２ａ 連通路
３３ 射出ノズル
３４ 射出駆動装置
４ ジャンクション
４ａ 連通路
４ｂ 連通路の開口
４０ スクリュタッチブッシュ
５ スクリュ位置調整装置
５０ 位置調整用ボルト
５０ａ 貫通孔
５０ｂ ねじ溝
５０ｃ フランジ
５１ 位置調整用ナット
５１ａ 棒挿入穴
５２ 止め具（ロックナット）
５２ａ 棒挿入穴
Ｌ スクリュのストローク

Claims (4)

1. 可塑化溶融または混合を行なうスクリュを有する材料供給部と、前記材料供給部と連結し前記材料供給部から供給される材料の射出充填を行なう射出軸を有する射出部と、前記スクリュを回転させる回転駆動装置と、前記スクリュを前進後退させる軸方向駆動装置とを含んで成る射出装置における前記スクリュの後退位置を調整するスクリュ位置調整装置であって、
   前記回転駆動装置の回転軸を回転自在に挿通可能であって外周面にねじ溝を有するとともにフランジが後部に形成されている環状体で成り、前記フランジにおいて前記回転駆動装置または前記軸方向駆動装置に固定される位置調整用ボルトと、
   前記ねじ溝に螺合し、前記スクリュまたは前記軸方向駆動装置の移動部材と当接することによって前記スクリュが後退する位置を規制する位置調整用ナットと、
   前記位置調整用ナットの位置を固定する止め具と、
   前記位置調整用ナットおよび前記止め具を収容し前記位置調整用ナットおよび前記止め具を操作可能に外側に開放されるように開口部が設けられたケーシングと、
   を有することを特徴とするスクリュ位置調整装置。
2. 前記止め具が、前記位置調整用ボルトの前記ねじ溝に螺合するロックナットであることを特徴とする請求項１に記載のスクリュ位置調整装置。
3. 前記移動部材をピストン部材とし、前記軸方向駆動装置を、前記ピストン部材とシリンダ部材を含む油圧または空圧のアクチュエータとすることを特徴とする請求項１または２に記載のスクリュ位置調整装置。
4. 前記スクリュを回転可能および前進後退可能に前記スクリュと前記回転駆動装置の前記回転軸および前記軸方向駆動装置の前記移動部材とを接続させる繋ぎ軸を含んでなる前記射出装置に適用されることを特徴とする請求項１ないし３に記載のスクリュ位置調整装置。
   

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