JP3185597U - 成形機用スクリュ - Google Patents

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瑛 大森
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Abstract

【課題】フライト終端部の切上げ形状を、スクリュの長軸方向に直交する断面図において、凹みを無くした成形機用スクリュを提供する。
【解決手段】スクリュは、フライト終端部における切上げ開始位置からフライト終端位置に至る切上げ部において、隣接するフライトの溝幅は一定で、かつ軸方向に垂直な断面形状が、フライト終端位置と谷部の曲面を接線で結んだ線分か、それよりも緩やかで外に凸な曲線となることを特徴とする成形機用スクリュである。フライト終端位置ＦＥと谷部の曲面を結ぶ接線の接点をＣＳ０とすると、切上げ開始位置はＣＳ０か（ｂ）、それよりフライト終端位置ＦＥから遠い位置ＣＳであり（（ｃ），（ｄ））、ＦＥとＣＳの間は外に凸の曲線で結ばれている。
【選択図】図２

Description

本考案は、成形機用のスクリュに関する。
プラスチックや金属粉末、セラミック粉末等の成形機のスクリュには、らせん状のフライトとその間の谷部が設けられている。スクリュは、シリンダ内で回転及び進退することにより、材料を溶融や攪拌しながら、スクリュの前方方向に送ることが出来る構造となっている。特許文献１では、フライト側面と谷底面の間の丸みを先端側より基部側の方を大きくすることで、材料の搬送能力安定化を図っている。
特開平１１−３２０６３２号公報
スクリュには、回転や進退といった動作を伝えるための支持部が基部には必要となり、らせん状のフライトを終端させる必要があるが、特許文献１には、この部分については記述されていない。
図１は従来技術を説明する図である。シリンダ１に挿入されたスクリュ２のスクリュ基部では、主に谷部３がフライト４のフライト外径１０に近づくよう浅くなり、フライト４が終端する。シリンダ１に材料投入口７から投入された樹脂は、シリンダ１内で溶融、混練され、計量され、ノズル８から図示しない金型のキャビティに射出される。なお以降、フライト終端部５において谷部が浅くなり、フライト外径に近づくことを「切上がる」と表現し、浅くなり始める位置を「切上げ開始位置」、切上げ開始位置からフライト終端位置までの範囲を「切上げ部」とする。
この切上げ部の形状としては、フライト終端部５の間近まで谷部３が続き、そこから急峻に切上がる形状があるが（図１の切上げ部６の破線で囲まれる個所を参照）、Ｒ（曲率）や面取り形状で切り上げる場合、そのＲ（曲率）や面取り部は、それより小さいＲ（曲率）や面取り形状を有する加工工具で無ければ削れない上、フライト終端部５の位置が同じなら、切上げ形状が急峻になる程削る量は増え、加工時間もかかってしまう。
そこで、本考案の目的は、フライト終端部の切上げ形状を、スクリュの長軸方向に直交する断面図において、凹みを無くした成形機用スクリュを提供することである。
本願の請求項１に係る考案は、フライト終端部における切上げ開始位置からフライト終端位置に至る切上げ部において、溝幅は一定で、かつ軸方向に垂直な断面形状が、フライト終端位置と谷部の曲面を接線で結んだ線分か、それよりも緩やかで外に凸な曲線となることを特徴とする成形機用スクリュである。
請求項２に係る考案は、軸方向に垂直な断面において、スクリュ回転中心を頂点とした際のフライト終端位置と切上げ開始位置の成す角度が、５４０度以下であることを特徴とする請求項１に記載の成形機用スクリュである。
本考案により、フライト終端部の切上げ形状を、スクリュの長軸方向に直交する断面図において、凹みを無くした成形機用スクリュを提供できる。
従来技術を説明する図である。 本考案に係わる成形機用スクリュの実施形態の概略断面図である。 請求項２に記載の切上げ開始位置とフライト終端位置との成す角度を示した図である。
以下、本考案の実施形態を図面と共に説明する。なお、スクリュ２の概略の構成は図１を用いて説明したとおりであるので、ここでは、説明を略する。
本考案では、フライト終端部の切上げ形状を、スクリュの回転軸方向から見た断面図において、凹みの無い形状にすれば、加工工具の角部形状の制約は少なくなり、また凹みが無くなった分だけ加工時間が短縮される。断面図において凹みの無い切上げ形状とは、具体的には、フライト終端位置と谷部の曲面を接線で結んだ直線か、それよりも緩やかな曲線で切上げる形状となる。
図２は、本考案に係わる成形機用スクリュの実施形態の概略断面図である。
本考案のスクリュ２は、フライト終端部における切上げ開始位置（ＣＳ０，ＣＳ）からフライト終端位置（ＦＥ）に至る切上げ部において、隣接するフライト４の溝幅は一定で、かつ軸方向に垂直な断面形状が、フライト終端位置と谷部の曲面を接線で結んだ線分か、それよりも緩やかで外に凸な曲線となることを特徴とする成形機用スクリュである。
フライト終端位置ＦＥと谷部３の曲面を結ぶ接線の接点をＣＳ０とすると、切上げ開始位置はＣＳ０か、それよりＦＥから遠い位置ＣＳであり、ＦＥとＣＳの間は外に凸の曲線で結ばれている。図２（ａ）は仕上げ開始位置がＣＳ２０の場合、図２（ｂ）は仕上げ開始位置がＣＳの場合、図２（ｃ）は図２（ｂ）に比較して９０°遡った位置が仕上げ開始位置ＣＳの場合、図２（ｄ）は仕上げ開始位置ＣＳがフライト終端位置ＦＥから１周前の場合である。
一方で、緩やかに切り上げすぎると、材料が充填されるべきスクリュフライト間の谷部が、スクリュ基部付近において浅い領域が長く続き、材料を送るというスクリュ本来の機能が損なわれてしまう。そこで、断面図において、フライト終端位置と切上げ開始位置の成す切り上げ部の角度は５４０度までの範囲とする。
図３は、請求項２に記載の切上げ開始位置とフライト終端位置との成す角度を示した図である。スクリュ回転軸中心Ｓ０を頂点としてフライト終端位置ＦＥと切上げ開始位置ＣＳの成す切り上げ部の角度θは、接点ＣＳ０とフライト終端位置ＦＥの成す角度θｍｉｎから５４０度の間である。
１ シリンダ
２ スクリュ
３ 谷部
４ フライト
５ フライト終端部
６ 切上げ部
７ 材料投入口
８ ノズル
９ 中心軸
１０ フライト外径

Claims (2)

  1. フライト終端部における切上げ開始位置からフライト終端位置に至る切上げ部において、溝幅は一定で、かつ軸方向に垂直な断面形状が、フライト終端位置と谷部の曲面を接線で結んだ線分か、それよりも緩やかで外に凸な曲線となることを特徴とする成形機用スクリュ。
  2. 軸方向に垂直な断面において、スクリュ回転中心を頂点とした際のフライト終端位置と切上げ開始位置の成す角度が、５４０度以下であることを特徴とする請求項１に記載の成形機用スクリュ。
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