JP3312017B2

JP3312017B2 - 射出装置

Info

Publication number: JP3312017B2
Application number: JP30323099A
Authority: JP
Inventors: 芳幸今冨; 智裕平野
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1999-10-26
Filing date: 1999-10-26
Publication date: 2002-08-05
Anticipated expiration: 2019-10-26
Also published as: JP2001121577A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、射出成形機においては、射出装置
が配設され、該射出装置の加熱シリンダ内においてスク
リューが回転自在に、かつ、進退自在に配設され、該ス
クリューを計量用モータ及び射出用モータによって回転
及び進退させることができるようになっている。また、
前記スクリューの本体、すなわち、スクリュー本体の外
周面には、螺（ら）旋状のフライトが形成され、該フラ
イトによって溝が形成される。そして、計量工程時に、
スクリューを正方向に回転させると、ホッパから落下し
た樹脂は、溶融させられながら前記溝に沿って前進させ
られ、スクリューヘッドの前方に蓄えられ、それに伴っ
てスクリューは後退させられる。また、射出工程時に、
スクリューを前進させることによって、スクリューヘッ
ドの前方に蓄えられた樹脂を射出ノズルから射出し、金
型装置のキャビティ空間に充填（てん）するようにして
いる。

【０００３】そのために、前記加熱シリンダにおいて
は、所定の位置に樹脂供給口が形成され、前記スクリュ
ーにおいては、後方から前方にかけて順に、ホッパから
樹脂供給口を介して樹脂が供給される樹脂供給部、供給
された樹脂を圧縮しながら溶融させる圧縮部、及び溶融
させられた樹脂を一定量ずつ計量する計量部が形成され
る。なお、前記溝内の樹脂は、前記樹脂供給部において
ペレット状の形状を有し、圧縮部において半溶融状態に
なり、計量部において完全に溶融させられて液状にな
る。

【０００４】ところで、前記スクリューの外周面及び加
熱シリンダの内周面の粗さが互いに等しいと、計量工程
時にスクリューを回転させても、溝内の樹脂は、スクリ
ューと一体的に回転させられ、前進しない。そこで、通
常は、加熱シリンダの内周面がスクリューの外周面より
粗くされる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の射出装置においては、ホッパから落下し、樹脂供給
口を介して加熱シリンダ内に供給された樹脂が、フライ
トと加熱シリンダとの間（樹脂供給口の前端付近）に挟
まれてしまうので、スクリューを前進させる際に、加熱
シリンダの内周面の近傍の樹脂に大きな摩擦抵抗が加わ
ってしまう。

【０００６】したがって、射出工程において、後方から
スクリューに加えられる射出力と、スクリューヘッドの
前端に加わる射出圧力とが対応せず、十分な射出圧力で
樹脂を射出することができない。その結果、金型装置の
キャビティ空間内の樹脂圧力、すなわち、型内圧にもば
らつきが生じ、成形品の品質を低下させてしまう。

【０００７】本発明は、前記従来の射出装置の問題点を
解決して、射出工程において樹脂に加わる摩擦抵抗を小
さくすることができるとともに、成形品の品質を向上さ
せることができる射出装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の射
出装置においては、所定の位置に樹脂供給口が形成され
た加熱シリンダと、スクリュー本体の外周面にフライト
が形成されたフライト部、及び該フライト部の前端に配
設されたスクリューヘッドを備え、前記加熱シリンダ内
において回転自在に、かつ、進退自在に配設されたスク
リューと、前記樹脂供給口に取り付けられ、樹脂を加熱
シリンダ内に供給するホッパとを有する。

【０００９】そして、樹脂供給口の前端に、樹脂供給口
内に向けて、上端より下端を突出させて突起が形成され
る。また、前記樹脂供給口の後端に垂直な半円径状部が
形成される。

【００１０】本発明の他の射出装置においては、さら
に、前記突起は、上端から下端まで滑らかに湾曲させて
突出させられる。

【００１１】

【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。

【００１２】図１は本発明の実施の形態における樹脂供
給口の要部断面図、図２は本発明の実施の形態における
射出装置の要部拡大図、図３は本発明の実施の形態にお
ける射出装置の概念図、図４は本発明の実施の形態にお
ける樹脂供給口の平面図である。

【００１３】図において、１１はシリンダ部材としての
加熱シリンダ、１２は該加熱シリンダ１１内において回
転自在に、かつ、進退自在に配設された射出部材として
のスクリュー、１３は前記加熱シリンダ１１の前端（図
２における左端）に形成された射出ノズル、１４は該射
出ノズル１３に形成されたノズル口、１５は前記加熱シ
リンダ１１の後端（図２における右端）の近傍の所定の
位置に形成された樹脂供給口、１６は該樹脂供給口１５
に取り付けられ、樹脂を収容し、加熱シリンダ１１内に
供給するホッパである。

【００１４】前記スクリュー１２は、フライト部２１、
及び該フライト部２１の前端に配設されたスクリューヘ
ッド２７から成る。そして、前記フライト部２１は、ス
クリュー１２の本体、すなわち、スクリュー本体の外周
面に形成された螺旋状のフライト２３を備え、該フライ
ト２３によって螺旋状の溝２４が形成される。また、フ
ライト部２１には、後方（図２における右方）から前方
（図２における左方）にかけて順に、ホッパ１６から落
下した樹脂が前記樹脂供給口１５を介して供給される樹
脂供給部Ｐ１、供給された樹脂を圧縮しながら溶融させ
る圧縮部Ｐ２、及び溶融させられた樹脂を一定量ずつ計
量する計量部Ｐ３が形成される。前記溝２４の底、すな
わち、溝底の外径は、樹脂供給部Ｐ１において比較的小
さくされ、圧縮部Ｐ２において後方から前方にかけて徐
々に大きくされ、計量部Ｐ３において比較的大きくされ
る。したがって、加熱シリンダ１１の内周面とスクリュ
ー１２の軸部の外周面との間の間隙（げき）は、前記樹
脂供給部Ｐ１において比較的大きくされ、圧縮部Ｐ２に
おいて後方から前方にかけて徐々に小さくされ、計量部
Ｐ３において比較的小さくされる。

【００１５】計量工程時に、前記スクリュー１２を正方
向に回転させると、ホッパ１６から落下した樹脂が樹脂
供給部Ｐ１に供給され、溝２４内を前進（図２における
左方に移動）させられ、スクリューヘッド２７の前方に
蓄えられ、それに伴ってスクリュー１２が後退（図２に
おける右方に移動）させられる。なお、前記溝２４内の
樹脂は、前記樹脂供給部Ｐ１において図２に示されるよ
うにペレット状の形状を有し、圧縮部Ｐ２において半溶
融状態になり、計量部Ｐ３において完全に溶融させられ
て液状になる。

【００１６】また、射出工程時に、前記スクリュー１２
を前進させると、スクリューヘッド２７の前方に蓄えら
れた樹脂は、射出ノズル１３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。このとき、
スクリューヘッド２７の前方に蓄えられた樹脂が逆流し
ないように、スクリューヘッド２７の周囲に逆流防止装
置が配設される。

【００１７】そのために、前記スクリューヘッド２７
は、前半部（図２における左半部）に円錐（すい）形の
ヘッド本体部２５を、後半部（図２における右半部）に
円柱部２６を有する。そして、該円柱部２６の外周に環
状の逆止リング２８が回動自在に配設され、前記フライ
ト部２１の前端に押金２９が固定される。

【００１８】また、前記逆止リング２８には、円周方向
における複数箇所に軸方向に延びる穴２８ａが、前端に
所定の角度にわたって切欠２８ｂがそれぞれ形成され
る。そして、前記ヘッド本体部２５に係止突起２５ａが
形成され、該係止突起２５ａが前記切欠２８ｂ内に置か
れる。この場合、前記逆止リング２８はスクリュー１２
の回転に伴ってスクリューヘッド２７に対して所定の角
度θだけ回動させられ、それ以上の回動が規制される。

【００１９】一方、前記押金２９には、円周方向におけ
る複数箇所に、前記穴２８ａと対応させて軸方向に延び
る穴２９ａが形成され、逆止リング２８がスクリューヘ
ッド２７に対して回動させられることによって、前記穴
２８ａ、２９ａが選択的に連通させられる。したがっ
て、逆止リング２８は、前記スクリューヘッド２７の前
方とフライト部２１とを連通させる連通位置、及び前記
スクリューヘッド２７の前方とフライト部２１とを遮断
する遮断位置を採る。なお、前記逆流防止装置は、逆止
リング２８及び押金２９から成る。

【００２０】ところで、前記加熱シリンダ１１の後端
（図３における右端）は前方射出サポート３１に取り付
けられ、該前方射出サポート３１と所定の距離を置いて
後方射出サポート３２が配設される。そして、前記前方
射出サポート３１と後方射出サポート３２との間にガイ
ドバー３３が架設され、該ガイドバー３３に沿ってプレ
ッシャプレート３４が進退自在に配設される。なお、前
記前方射出サポート３１及び後方射出サポート３２は、
図示されないボルトによって図示されないスライドベー
スに固定される。

【００２１】また、前記スクリュー１２の後端にドライ
ブシャフト３５が連結され、該ドライブシャフト３５
は、ベアリング３６、３７によってプレッシャプレート
３４に対して回転自在に支持される。そして、第１の駆
動手段として電動の計量用モータ４１が配設され、該計
量用モータ４１とドライブシャフト３５との間に、プー
リ４２、４３及びタイミングベルト４４から成る第１の
回転伝動手段が配設されるので、前記計量用モータ４１
を駆動することによって、スクリュー１２を正方向又は
逆方向に回転させることができる。なお、本実施の形態
においては、前記第１の駆動手段として電動の計量用モ
ータ４１を使用しているが、電動の計量用モータ４１に
代えて油圧のモータを使用することもできる。

【００２２】また、前記プレッシャプレート３４より後
方（図３における右方）に、互いに螺合させられたボー
ルねじ軸４５及びボールナット４６から成るボールねじ
４７が配設され、該ボールねじ４７によって回転運動を
直線運動に変換する運動方向変換手段が構成される。そ
して、前記ボールねじ軸４５はベアリング４８によって
後方射出サポート３２に対して回転自在に支持され、前
記ボールナット４６はプレート５１及びロードセル５２
を介してプレッシャプレート３４に固定される。さら
に、第２の駆動手段としての射出用モータ５３が配設さ
れ、該射出用モータ５３とボールねじ軸４５との間に、
プーリ５４、５５及びタイミングベルト５６から成る第
２の回転伝動手段が配設されるので、前記射出用モータ
５３を駆動し、ボールねじ軸４５を回転させることによ
ってボールナット４６及びプレッシャプレート３４を移
動させ、スクリュー１２を前進（図３における左方に移
動）又は後退（図３における右方に移動）させることが
できる。なお、本実施の形態においては、前記第２の駆
動手段として射出用モータ５３を使用しているが、射出
用モータ５３に代えて射出用シリンダを使用することも
できる。

【００２３】ところで、前記樹脂供給口１５を介して加
熱シリンダ１１内に供給された樹脂が、フライト２３と
加熱シリンダ１１との間に挟まれてしまうと、スクリュ
ー１２を前進させる際に、加熱シリンダ１１の内周面の
近傍の樹脂に大きな摩擦抵抗が加わってしまう。

【００２４】その場合、射出工程において、後方からス
クリュー１２に加えられる射出力と、スクリューヘッド
２７の前端に加わる射出圧力とが対応せず、十分な射出
圧力で樹脂を射出することができない。その結果、型内
圧にばらつきが生じ、成形品の品質を低下させてしま
う。

【００２５】そこで、樹脂供給口１５を介して加熱シリ
ンダ１１内に供給された樹脂が、フライト２３と加熱シ
リンダ１１との間に挟まれるのを防止するようにしてい
る。そのために、樹脂供給口１５は、図４に示されるよ
うに、トラック状の形状を有し、前端（図４における左
端）に形成された半円形状部７１、後端（図４における
右端）に形成された半円形状部７２、及び半円形状部７
１、７２間を連結する直線状部７３、７４から成る。そ
して、前記半円形状部７２は、図１に示されるように、
垂直に形成されるのに対して、半円形状部７１において
は、後方（図１における右方）、すなわち、樹脂供給口
１５内に向けて突出する突起８１が形成される。該突起
８１は、加熱シリンダ１１の外周縁に位置する上端ａか
ら加熱シリンダ１１の内周縁に位置する下端ｂまで滑ら
かに形成され、突出量は下端ｂに近づくほど多くされ
る。

【００２６】この場合、ホッパ１６から落下した樹脂
は、樹脂供給口１５を通過する際に突起８１によって後
方に向けて偏向させられる。したがって、樹脂供給口１
５を介して加熱シリンダ１１内に供給された樹脂が、フ
ライト２３と加熱シリンダ１１との間に挟まれるのが防
止されるので、スクリュー１２を前進させる際に、加熱
シリンダ１１の内周面の近傍の樹脂に加わる摩擦抵抗を
小さくすることができる。

【００２７】その結果、射出工程において、射出力と射
出圧力とが対応するので、十分な射出圧力で樹脂を射出
することができる。そして、型内圧にばらつきが生じる
のを防止することができるので、成形品の品質を向上さ
せることができる。

【００２８】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。

【００２９】例えば、前記実施の形態で説明された逆流
防止装置に代えて、逆止リングが軸方向に移動するタイ
プの逆流防止装置を使用することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、射出装置においては、所定の位置に樹脂供給口が
形成された加熱シリンダと、スクリュー本体の外周面に
フライトが形成されたフライト部、及び該フライト部の
前端に配設されたスクリューヘッドを備え、前記加熱シ
リンダ内において回転自在に、かつ、進退自在に配設さ
れたスクリューと、前記樹脂供給口に取り付けられ、樹
脂を加熱シリンダ内に供給するホッパとを有する。

【００３１】そして、樹脂供給口の前端に、樹脂供給口
内に向けて、上端より下端を突出させて突起が形成され
る。また、前記樹脂供給口の後端に垂直な半円径状部が
形成される。

【００３２】この場合、ホッパから落下した樹脂は、樹
脂供給口を通過する際に突起によって後方に向けて偏向
させられる。したがって、樹脂供給口を介して加熱シリ
ンダ内に供給された樹脂が、フライトと加熱シリンダと
の間に挟まれるのが防止されるので、スクリューを前進
させる際に、加熱シリンダの内周面の近傍の樹脂に加わ
る摩擦抵抗を小さくすることができる。

【００３３】その結果、射出工程において、射出力と射
出圧力とが対応するので、十分な射出圧力で樹脂を射出
することができる。そして、型内圧にばらつきが生じる
のを防止することができるので、成形品の品質を向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における樹脂供給口の要部
断面図である。

【図２】本発明の実施の形態における射出装置の要部拡
大図である。

【図３】本発明の実施の形態における射出装置の概念図
である。

【図４】本発明の実施の形態における樹脂供給口の平面
図である。

【符号の説明】

１１加熱シリンダ１２スクリュー１５樹脂供給口１６ホッパ２１フライト部２３フライト２７スクリューヘッド８１突起ａ上端ｂ下端

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/84

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）所定の位置に樹脂供給口が形成さ
れた加熱シリンダと、（ｂ）スクリュー本体の外周面にフライトが形成された
フライト部、及び該フライト部の前端に配設されたスク
リューヘッドを備え、前記加熱シリンダ内において回転
自在に、かつ、進退自在に配設されたスクリューと、（ｃ）前記樹脂供給口に取り付けられ、樹脂を加熱シリ
ンダ内に供給するホッパとを有するとともに、（ｄ）前記樹脂供給口の前端に、樹脂供給口内に向け
て、上端より下端を突出させて突起が形成され、（ｅ）前記樹脂供給口の後端に垂直な半円径状部が形成
されることを特徴とする射出装置。
【請求項２】前記突起は、上端から下端まで滑らかに
湾曲させて突出させられる請求項１に記載の射出装置。