TWI406753B - Screw and injection device - Google Patents

Description

螺桿及射出裝置

本發明係關於螺桿及射出裝置。

過去，在類似如射出成形機之成形機中，使加熱筒中加熱熔融之成形材料之樹脂以高壓射出，填充於金屬模具裝置的模穴中，在該模穴中冷卻該樹脂，使其固化，以產生成形品。

為此，該射出成形機具有該金屬模具裝置、鎖模裝置、射出裝置等，該塑模裝置包括固定平台和可動平台。並藉由塑模汽缸，使可動平台前後移動，藉以進行金屬模具裝置之閉模、塑模、及開模之程序。

另一方面，該射出裝置一般係使用同軸螺桿的方式，具有：將由貯藏槽供給之樹脂加熱熔融之加熱筒、以及將該熔融之樹脂射出的射出噴嘴，該加熱筒中設有可以自由進退且自由轉動的螺桿。而且，該螺桿，藉由連結於其後端的驅動部使其前進，將樹脂從噴嘴射出，藉由該驅動部使其後退，以執行樹脂的測量。

第1圖顯示過去的射出裝置之主要部分的剖面圖，第2圖為過去之射出裝置中樹脂熔融狀態之示意圖，第3圖為說明過去的射出裝置之展開距離的圖。

在圖中，11為加熱筒，該加熱筒11的前端設有射出噴嘴12，加熱筒11周圍設有用以加熱加熱筒11之加熱器h1~h3。該加熱筒11內部設有能夠自由進退且自由轉動的螺桿14。而且，螺桿14由螺紋部15及射出部16構成，藉由後端的軸部21及連結器22，和圖未顯示的驅動裝置連結。該射出部16包括：頭部41；形成於該頭部41後方的桿部42；設於該桿部42周圍的逆止環43；及設於螺紋部15前端的密封環44。而且，由上述頭部41、桿部42等構成螺桿頭。而且，逆止環43及密封環44，係具有逆流防止裝置的功能，其在射出程序時，防止樹脂逆流。該驅動裝置係由射出用馬達及測量用馬達構成。而且，該螺紋部15包含：棒狀的本體部分，及形成於該本體部分外周面的螺旋狀的螺紋23，螺旋狀的溝24沿著該螺紋23形成。

供給口25形成於該加熱筒11後端附近，供給口25上設有漏斗狀的貯存槽26，收存於該貯存槽26中的粒狀樹脂，係透過供給口25供應給加熱筒11。

該供給口25，當螺桿14位於加熱筒11中最前方的位置(亦即，前進限制位置)時，形成於和該溝24的後端部對向的地方。而且，在該螺紋部15上，從後方到前方依序形成：藉由供給口25供應樹脂的供給部P1；將供應的樹脂壓縮並使其熔融的壓縮部P2；以及每次測量一定量的熔融樹脂之測量部P3。

在上述構成的射出裝置中，在測量程序時，藉由驅動該測量用馬達，使該螺桿14回轉，使得從該貯存槽26供應到加熱筒11的樹脂沿著上述溝24依序經過供給部P1、壓縮部P2及測量部P3向前進，並於其間被加熱器h1~h3加熱，而且，加熱筒11的內周面及溝24之間形成的空間(剪斷空間)中，樹脂受到剪斷力而發熱(以下稱之為剪斷發熱)而熔融，與此同時，使螺桿14後退。

而且，伴隨著螺桿14的後退，該逆止環43相對於桿部42向前移動，因此，到達螺紋部15的前端之樹脂，通過桿部42和逆止環43之間的樹脂流路，被傳送到螺桿頭的前方。因此，螺桿14在加熱筒11中最後面的位置(亦即，後退限制位置)時，一次射出份量的熔融樹脂積蓄在螺桿頭的前方。

繼之，在射出程序時，驅動該射出用馬達，使螺桿14前進時，蓄積於該螺桿頭前方的樹脂即由該射出噴嘴12射出，並填充於圖未顯示之模具裝置的模穴中(例如參見專利文獻1)。

專利文獻1：特開2004-50415號公報

但是，在上述傳統的射出裝置中，藉由樹脂供給口25供應的樹脂，如第2圖所示，在溝24中依箭頭方向前進之時凝集，在熔融池r內，形成由複數的樹脂顆粒19構成之固體層b。

在固體層b中，相對於熱容易傳達到存在於外側的顆粒19，熱難以傳達到存在於內側的顆粒19，而耗費時間在各顆粒19的熔融。因此，加熱器h1~h3的熱不能有效率地傳達到所有的樹脂。

而且，因為固體層b是由複數的顆粒19在溝24的深度方向重疊形成，所以熱容量變大，即使在樹脂產生剪斷發熱，如第3圖所示，到樹脂完全熔融的展開距離L1變長。

其結果為，螺桿14必須加長到此程度，而使得射出裝置的軸方向尺寸變大。

而且，相對於上述存在於外側之顆粒19充分被熔融，存在於內側的顆粒19沒有充分被熔融，而且，隨著固體層b在溝24中前進，大量的顆粒19主要藉由剪斷發熱而熔融，因此，無法使樹脂均勻地熔融。因此，使得成形品的品質低落。

本發明為了解決上述傳統射出裝置的問題，其目的在於提供螺桿及射出裝置，其能夠縮小射出裝置的軸方向尺寸，使成形材料均勻地熔融，並提高成形品的品質。

因此，本發明的螺桿係以可以自由進退且自由轉動的方式設置於加熱筒中，並且其後端連結於驅動裝置。

而且，具有本體部分，以及具有突出於該本體部分的外周面之螺紋的可塑化部。

而且，於該可塑化部之特定區間形成溝深度設定區域，在該溝深度設定區域中，使成形材料的徑為δ1，沿著該螺紋形成之溝的溝深度為τ1時，溝深度τ1對於徑δ1之比γ1為：1≦γ1≦1.5。

依據本發明，螺桿係以可以自由進退且自由轉動的方式設置於加熱筒中，並且其後端連結於驅動裝置。

而且，具有本體部分，以及具有突出於該本體部分的外周面之螺紋的可塑化部。

而且，於該可塑化部之特定區間形成溝深度設定區域，在該溝深度設定區域中，使成形材料的徑為δ1，沿著該螺紋形成之溝的溝深度為τ1時，溝深度τ1對於徑δ1之比γ1為：1≦γ1≦1.5。

在此情況下，在可塑化部之特定區間形成溝深度設定區域，在該溝深度設定區域中，使成形材料的徑為δ1，沿著該螺紋形成之溝的溝深度為τ1時，溝深度τ1對於徑δ1之比γ1為：1≦γ1≦1.5，所以在上述溝中，兩個顆粒不會在徑方向重疊，各顆粒橫向並列並沿著溝，而且，邊轉動邊向前進。

因此，各顆粒沒有凝集，而不會形成固體層。其結果為，熱容易地傳遞到各顆粒，顆粒完全融熔所不耗費時間，因此，能夠由此縮短螺桿，而使得能夠縮小射出裝置的軸方向尺寸。

而且，在溝中，各顆粒可以順暢地前進，因此，能夠抑制剪斷發熱。因此，能夠使成形材料均一地熔融，並提高成形品的品質。

下文參照圖式，詳細說明本發明之實施例。在此，係就成形機，例如，射出成形機的射出裝置進行說明。

第4圖顯示本發明實施例1之射出裝置之主要部分的概念圖，第5圖顯示本發明實施例1之射出裝置之主要部分的放大圖。

在圖中，31為射出成形機的同軸螺桿體形式的射出裝置。該射出成形機包含圖未顯示之模具裝置、塑模裝置、及該射出裝置31，該模具裝置包含作為第1鑄模的固定鑄模及作為第2鑄模的可動鑄模，該塑模裝置包含設有該固定鑄模的固定平台和設有該可動鑄模的可動平台，藉由可動平台的前進後退，使塑模筒執行模具裝置的閉模、塑模、及開模之程序。

該射出裝置31包括：作為筒元件的加熱筒17；作為裝設於該加熱筒17前端之噴嘴元件的射出噴嘴18；設於該加熱筒17可以自由進退且自由轉動的射出元件的螺桿20；作為裝設於該加熱筒17外周的加熱元件之加熱器h11~h13；設於加熱筒17後方之圖未顯示的驅動裝置。

該螺桿20係由作為射出部本體之螺桿本體52及設於該螺桿本體52前方的射出部46構成，藉由後端的軸部51和該驅動裝置連結。該螺桿本體52包含：作為可塑化部的螺紋部45，及在前端設置為可對螺紋部45自由裝卸之作為壓縮/混合部的壓力元件54，該螺紋部45包含：作為棒狀的本體部分45a、及突出形成於本體部分45a外周面的螺旋狀的螺紋53；螺旋狀的溝67沿著該螺紋53形成。而且，在該螺紋部45中，整個螺紋部45，亦即，其前端到後端之間，該螺紋53係以一定螺距形成，並且，螺紋53的外徑為螺紋山徑Di，本體部分45a的外徑為螺紋谷徑d1，兩者皆為一定，而溝67以一定深度形成。

該壓力元件54，在到該螺紋部45前端的一定範圍中，和逆流防止裝置62鄰接而成，在一定的距離中，在表面形成平坦區域。而且，壓力元件54包括：傾斜部71，其前方外徑較大，係作為圓錐形的第1壓力部；以及大徑部72，其鄰接於該傾斜部71的前端且與其連結形成之，在軸方向的外徑d2為一定，作為圓柱狀的圓柱部之第2壓力部。

而且，在該傾斜部71的後方，形成螺部(圖未顯示)，並形成開口於該螺紋部45的前端面的螺孔。因此，藉由該螺部及螺孔的螺合，可以將該壓力元件54裝設在螺紋部45上。而且，依據本實施例，該壓力元件54，係螺合固定於螺紋部45上，但也可以不用螺合固定，而以溶接方式固定之。

該傾斜部71前端的外徑等於大徑部72的外徑d2，而傾斜部71後端的外徑等於螺紋谷徑d1。而且，依據本實施例，傾斜部71的外周面具有一定的傾斜度，不過，也可以依據需要，以一定的係數使其彎曲亦可。

該傾斜部71和加熱筒17之間形成作為第1成形材料流路的樹脂流路73，並於大徑部72和加熱筒17之間形成作為第2成形材料流路的樹脂流路74。在此情況下，如前所述，由於傾斜部71的前方外徑較大，因此，樹脂流路73的截面積係在前方較小。而且，由於大徑部72在軸方向的外徑d2是固定的，所以樹脂流路74的截面積在軸方向是固定的。

依據本實施例，壓力元件54係由傾斜部71及大徑部72所形成，但僅以無起伏的傾斜部形成亦可。在此情況下，越前方的外徑越大，壓力元件54後端的外徑和該螺紋谷徑d1相等，壓力元件54前端的外徑和該外徑d2相等。

另一方面，該射出部46包括：頭部55，其先端具有圓錐形的部分；鄰接於該頭部55的後方而形成的桿部56；設於該桿部56周圍的逆止環57；及設於螺紋部45前端的密封環58。桿部56和逆止環57之間形成作為第3成形材料流路的樹脂流路75。

而且，該桿部56後方形成螺部(圖未顯示)，並形成開口於該壓力元件54的前端面的螺孔。因此，藉由該螺部及螺孔的螺合，可以將密封環58壓在壓力元件54的前端，並將射出部46裝設在螺紋部45。而且，由該頭部55、桿部56及螺旋部構成作為射出元件頭部的螺桿頭61，並由逆止環57及密封環58構成在射出程序時，防止樹脂逆流的逆流防止裝置62。

而且，在測量程序中，隨著螺桿20的後退，使逆止環57相對於桿部56向前方移動時，逆止環57從密封環58分離，樹脂流路75即和樹脂流路74連通，而解除由逆流防止裝置62造成的密封。而且，在射出程序時，隨著螺桿20的前進，對桿部56向後移動時，逆止環57和密封環58密接，而阻斷樹脂流路74和樹脂流路75，藉由逆流防止裝置62達成密封。

而且，該驅動裝置包含：作為測量用驅動部的測量用馬達，以及作為射出用驅動部的射出用馬達。

在該加熱筒17後端附近特定的位置，形成樹脂供給口65以作為成形材料供給口，該樹脂供給口65當螺桿20位於加熱筒中前進限制位置時，形成於和該溝67的後端部對向的地方。而且在該樹脂供給口65，設有作為用以投入樹脂的成形材料供給裝置之投入部81，在投入部81的上端，設有作為收納樹脂的成形材料收納部之貯存槽82。收納於該貯存槽82的樹脂，藉由該投入部81送到樹脂供給口65，從樹脂供給口65供應到加熱筒17中。

該投入部81包含：設置為延伸於水平方向的筒部83；設置為從該筒部83的前端向下方延伸的筒狀的引導部84；設置為在該筒部83內自由回轉的進料螺桿85；作為使該進料螺桿85回轉之供給用驅動部的進料馬達86；作為配置於該筒部83的外周之加熱元件之加熱器h21等，該筒部83，於其後端和該貯存槽82連結，在其前端與引導部84連通。

因此，驅動該進料馬達86使進料螺桿85回轉時，將貯存槽82內的樹脂，供給到筒部83中，並使其沿著形成於進料螺桿85的外周面的溝前進，從進料螺桿85的前端送到引導部84內，於該引導部84中落下，並供給到加熱筒17中。此時，各顆粒19，形成為一列落下於引導部84中，藉由樹脂供給口65供給到加熱筒17中。

於加熱筒17中樹脂供給口65的附近，形成作為冷卻裝置之環狀的冷卻套88，其包圍加熱筒17、樹脂供給口65及引導部84的下端部，將作為冷卻媒體之水供給到該冷卻套88中。因此，藉由該水，得以防止落下於引導部84，並藉由樹脂供給口65供應到加熱筒17中的樹脂熔融。

而且，配置有圖未顯示之控制部，其控制射出成形機，驅動該射出用馬達、測量用馬達、進料馬達86，使加熱器h11~h13、h21等通電，該控制部除了具備作為演算裝置之CPU、作為儲存裝置的記憶體之外，並具有顯示部操作部，其依據特定的程式、資料等執行各種的演算，具有電腦的機能。

在上述構成的射出裝置31中，在測量程序時，藉由正方向驅動進料馬達86及測量用馬達，使進料螺桿85及螺桿20回轉，使得從貯存槽82供應到筒部83的樹脂，沿著該進料螺桿85的溝前進，並在該期間被預熱，從筒部83的前端供應到引導部84內，藉由樹脂供給口65供應到加熱筒17中。而且，在筒部83中的樹脂，係預熱到未熔融(例如，玻璃轉移點以下)之特定溫度。

而且，使得供應到該加熱筒17的樹脂，沿著該溝67前進的同時，藉由加熱器h11~h13而被加熱並使其熔融。而且，樹脂係藉由壓力元件54從僅有特定距離之前的壓力上升開始點前進到螺桿本體52的前端，同時，其壓力漸次升高。

繼之，樹脂通過樹脂流路73，其壓力進一步升高之後，通過樹脂流路74而前進，在該期間，充分地被混合。

而且，此時，由於該逆止環57相對於桿部56向前方移動，因此，使樹脂流路74和樹脂流路75相連通，樹脂流路74中的樹脂，通過樹脂流路75，而被送到螺桿頭61的前方。因此，當螺桿20在加熱筒17中後退限制位置時，一次射出份量的熔融樹脂積蓄在螺桿頭61的前方。而且，在該頭部55形成了缺口(圖未顯示)，使樹脂流路75和螺桿頭61前方連通。

繼之，在射出程序時，驅動該射出用馬達，使螺桿20前進時，蓄積於該螺桿頭61前方的樹脂即由該射出噴嘴18射出，並填充於圖未顯示之模具裝置的模穴中。

但是，如前所述，在螺桿本體52上，到前端的一定範圍中，形成和後述的逆流防止裝置62鄰接的壓力元件54，在該壓力元件54具有平坦的外周面。

亦即，從樹脂供給口65供應的樹脂，在測量程序中，隨著螺桿20的回轉，被螺紋53誘導而使其在溝67中前進，當到達壓力元件54時，因為沒有形成螺紋53，所以無法由螺紋53來誘導樹脂，因而前進的力量減弱。

因此，由於在樹脂流路73、74中樹脂的移動速度變低，所以壓力元件54對於從後方前進到溝67中的樹脂，發揮了抑制前進的移動抑制元件的功能。其結果，在溝67中的樹脂，由於其前進被抑制，因此，在較該壓力上升開始點前方的區域中，越往前方壓力越高。

而且，在壓力元件54，傾斜部71前方外徑較大，樹脂流路73的截面積係在前方較小，而大徑部72在軸方向的外徑d2較螺紋谷徑d1大且較螺紋山徑Di小。

因此，由於可以使壓力元件54之移動抑制元件的功能更進一步提高，較該壓力上升開始點前方區域中的樹脂的壓力也可以進一步提高。而且，在徑方向上，本體部分45a的外周面到螺紋53周緣的距離為t1，則距離t1為：t1=(Di-d1)/2。

而且，大徑部72的外周面到螺紋53周緣的距離為t2，則距離t2對距離t1之比t2/t1小於1。

其結果為，當螺桿20處於前進限制位置時，從形成於對應於樹脂供給口65的位置之成形材料供給點該到壓力上升開始點之間的區域構成供給部，從壓力上升開始點到螺紋部45前端的區域則構成壓縮部，從螺紋部45的前端到壓力元件54的區域則構成測量部，因此，能夠和傳統的射出裝置一樣執行可塑化，並能夠充分強化樹脂的混合性。而且，在該測量部中，能夠提高熔融後樹脂的壓力，因此能夠更進一步提高混合性。

而且，就是因為形成上述大徑部72，能夠提高壓縮部中樹脂的壓力，而無須在螺紋部45的軸方向上變化螺紋谷徑d1。

因此，由於可以簡化螺桿20的形狀，而能夠降低螺桿20的成本。而且，隨著形狀的簡化，樹脂留置的位置也變少，因此能夠防止樹脂燒焦產生，而提高成形品的品質。

但是，透過樹脂供給口65供給的樹脂，在加熱筒17中前進的其間凝集，並形成由複數的樹脂顆粒構成之固體層，則各顆粒完全熔融需耗費時間。

本實施例中，在螺紋部45的長度方向之特定區間中，形成用以防止固體層形成的溝深度設定區域，該溝深度設定區域中，顆粒之徑(直徑)為δ1，在徑方向上本體部分45a之外周面到加熱筒17的內周面的距離，亦即，溝深度為τ1時，溝深度τ1對於徑δ1之比γ1，γ1=τ1/δ1，1≦γ1≦1.5。而且，加熱筒17的內徑為Di，則該溝深度τ1為τ1=(Di-d1)/2。而且，在本實施例中，顆粒具有球形之形狀，但在具有球形以外的形狀之情況下，顆粒徑δ1可以為顆粒各部的徑中最大者，亦即最大徑，或顆粒各部的徑中最小者，亦即最小徑，或最大徑與最小徑之中間值，例如，其平均值。

該溝深度設定區域，可以貫穿形成於能夠防止固體層形成的軸方向長度，形成於從螺紋部45的後端(相當於使螺桿20位於前進限制位置時的樹脂供給口65後端的點)到螺紋部45前端的區間較佳。而且，溝深度設定區域，可以形成於從螺紋部45的後端到樹脂完全熔融的位置之區間，或形成為貫穿從螺紋部45的後端，到螺桿20的前進限制位置及後退限制位置之間的距離，亦即，螺桿行程的長度。

而且，實際上形成該溝深度設定區域的情況下，可以設定為螺桿20的軸方向長度，或設定為溝67的長度。

繼之，針對樹脂熔融狀態進行說明。第6圖顯示本發明實施例1之樹脂熔融狀態之示意圖，第7圖說明本發明實施例1之射出裝置展開距離的圖。

在圖中，17為加熱筒、20為螺桿、53為螺紋、67為溝、19為顆粒、r為藉由熔融的樹脂形成的熔融池。

如前所述，比例γ1為：1≦γ1≦1.5，因此，在該溝67中，2個顆粒19在溝67的深度方向(徑方向)不會重疊。因此，各顆粒19不會凝集，而是橫向並列並沿著溝67在實線箭頭方向移動。而且，在該射出裝置31(第4圖)中，使螺桿20回轉時，加熱筒17的內周面之摩擦係數設定為較螺桿20外周面的摩擦係數大，以使得熔融的樹脂前進。因此，上述各顆粒19，隨著螺桿20的回轉，藉由加熱筒17的內周面的摩擦而轉動(回轉)，同時在溝67中前進。

其結果為，不會由該各顆粒19形成固體層，因此，各顆粒19可以在熱容量小的狀態下加熱。因此，能夠在短時間內使樹脂熔融，如第7圖所示使得到樹脂完全熔融的展開距離L2變短。而且，螺桿20能夠縮短到此程度，而使得射出裝置的軸方向尺寸變小。

而且，加熱筒17的內周面和螺桿20之間形成的空間，發揮作為將加熱器h11~h13發出的熱供應到各顆粒19的熱供給空間。而且，各顆粒19，和加熱筒17的內周面接觸且一邊轉動的同時，在溝67中前進，因此，加熱器h11~h13的熱，如虛線箭頭所示，透過加熱筒17藉由轉動傳熱傳遞到各顆粒19。因此，能夠高效率，且均一地加熱樹脂，並使其熔融。其結果為能夠提高成形品的品質。

而且，各顆粒19，係在筒部83中被預熱，因此，供應到加熱筒17內時，立刻就開始熔融。因此，能夠縮短各顆粒19完全熔融的時間，能夠使螺桿20更進一步縮短，而使得射出裝置31的軸方向尺寸進一步縮小。

而且，在溝67中，各顆粒19可以順暢地前進，因此，能夠抑制剪斷發熱。因此，使樹脂燒焦不會發生，並提高成形品的品質。

但是，透過樹脂供給口65，供給量並未被控制，例如，若在短時間內將大量的樹脂供應到加熱筒17，則該熱供給空間因樹脂過剩而滿出，將壓力施加於在溝67中被熔融之前的各顆粒19，各顆粒19互相牽制其移動。隨此，顆粒19不轉動，而加熱器h11~h13的熱不能藉由轉動傳熱而傳遞到各顆粒19，不僅是一部份的顆粒19未熔融，而無法將樹脂均一地熔融，而且會產生螺桿20的咬合不良。其結果為，無法提高成形品的品質。而且，因為無法使樹脂充分熔融，而無法充分縮短展開距離L2，因而無法充分縮短螺桿20。

該CPU的供給量控制處理裝置(供給量控制處理部)執行供給量控制處理，藉由控制該進料馬達86的回轉速度，而控制供給到加熱筒17中的樹脂之供給量。在此情況下作為進料馬達86之目標的回轉速度，亦即目標回轉速度，如第4圖所示，使設定使得特定量的顆粒19連續落下供應給樹脂供給口65。

如此，在本實施例中，因為樹脂供給量被控制住，因此，該熱供給空間適當地以樹脂裝滿，而不施加壓力在溝67中熔融的各顆粒19上，各顆粒19不會互相牽制移動，而使其轉動移動。隨此，加熱器h11~h13的熱，藉由轉動傳熱傳遞到各顆粒19上，因此，能夠使樹脂均一地熔融，並能夠防止螺桿20咬合不良的發生。其結果為，能夠提高成形品的品質。而且，因為能夠使樹脂充分熔融，而能夠確實地縮短展開距離L2，並能夠使螺桿20充分縮短。

而且，上述CPU的加熱量調整處理裝置(加熱量調整處理部)執行加熱量調整處理，控制加熱器h11~h13的通電，調整加熱樹脂的加熱量，控制樹脂的溫度。因此，能夠控制各顆粒19轉動的速度，亦即，轉動速度，並能夠控制展開距離L2。

而且，在本實施例中，設定為使各顆粒19排成一列落下引導部84內並供應給樹脂供給口65，但是，並非一定要排成一列，在使樹脂熔融前的階段中，不施加壓力在各顆粒19上，在加熱筒17和螺桿20之間形成各顆粒19間產生縫隙的狀態亦可。例如，藉由將事先設定供給量的樹脂，每隔設定的時間集合供應，能夠使得各顆粒19上未被施加壓力。

繼之，說明本發明實施例2的型態。而且，並且，就具有和實施例1相同構造之物，係標示以相同的符號，並省略其說明，由於具有相同的構造，發明之效果亦援用相同實施例的效果。

第8圖顯示本發明實施例2之加熱筒的主要部分的縱剖面圖，第9圖顯示本發明實施例2之加熱筒的主要部分的平面圖，第10圖顯示本發明實施例2之加熱筒的主要部分的橫剖面圖。

在此情況下，作為成形材料供給口之樹脂供給口65附近的特定位置，在本實施例中，成形材料規制部p1設定於從樹脂供給口65的後端到樹脂供給口65前方特定之點之間，該成形材料規範部p1中作為筒元件之加熱筒17的內周面上，為了規範顆粒19(第4圖)的移動而以等間隔形成延長於軸方向的複數的溝91。該各溝91在前端之附近備有遷移部92，在該遷移部92中，溝91漸漸變淺。

而且，將作為射出元件及測量元件的螺桿20至於前進限制位置時，對應於該成形材料規制部p1的部分，設定為樹脂的投入區。在該投入區，表示從徑方向上本體部分45a的外周面到溝91的谷部q1(徑最大的部分)之距離的最大的溝深度，亦即，最大溝深度為τ2，最大溝深度τ2對顆粒19的徑δ1之比γ2，γ2=τ2/δ1，而1≦γ2≦2。而且，表示從本體部分45a的外周面到溝91的山部q2(最小徑之部分)的距離的最小的溝深度，亦即最小溝深度為τ3，則最小溝深度τ3對顆粒19的徑δ1之比γ3，γ3=τ3/δ1，γ3≦1。在此情況下，最大溝深度τ2及最小溝深度τ3為，τ3<τ2。而且，在本實施例中，山部q2係由加熱筒17的內周面形成，因此，最小溝深度τ3為，τ3=(Di-d1)/2。

在本實施例中，透過樹脂供給口65供給到加熱筒17內的顆粒19，係進入各溝91，但是，如前所述，比例γ3為1以下，因此，其移動被規範，不超過山部q2，沿著溝91在投入區中前進。

因此，各顆粒19在投入區中，在溝91中前進，因此，更不會有凝集的狀況，也更不會形成固體層。其結果為，能夠使顆粒19順暢地前進，進一步抑制剪斷發熱。

在本實施例中，藉由使螺桿20回轉而使樹脂熔融，而且，雖是針對藉由使該螺桿20前進而使樹脂射出的同軸式的射出裝置進行說明，但是，本發明也適用於藉由使螺桿回轉而使樹脂熔融，和螺桿不同的元件，例如，藉由使活塞前進而射出樹脂的活塞式的射出裝置。

再者，本發明並不限於上述實施例，可以基於本發明之精神進行種種變形，其亦包含在本發明之範圍內。

[產業上之利用性]

本發明可以適用於射出成形機的射出裝置。

17．．．加熱筒

19．．．顆粒

20．．．螺桿

31．．．射出裝置

45．．．螺紋部

45a．．．本體部分

52．．．螺桿本體

53．．．螺紋

54．．．壓力元件

61．．．螺桿頭

62．．．逆流防止裝置

65．．．樹脂供給口

81．．．投入部

91．．．溝

h11~h13．．．加熱器

p1．．．成形材料限制部

第1圖顯示過去的射出裝置之主要部分的剖面圖。

第2圖為過去之射出裝置中樹脂熔融狀態之示意圖。

第3圖為說明過去的射出裝置之展開距離的圖。

第4圖顯示本發明實施例1之射出裝置之主要部分的概念圖。

第5圖顯示本發明實施例1之射出裝置之主要部分的放大圖。

第6圖顯示本發明實施例1之樹脂熔融狀態之示意圖。

第7圖顯示本發明實施例1之射出裝置展開距離的圖。

第8圖顯示本發明實施例2之加熱筒的主要部分的縱剖面圖。

第9圖顯示本發明實施例2之加熱筒的主要部分的平面圖。

第10圖顯示本發明實施例2之加熱筒的主要部分的橫剖面圖。

17．．．加熱筒

19．．．顆粒

20．．．螺桿

31．．．射出裝置

45．．．螺紋部

45a．．．本體部分

52．．．螺桿本體

53．．．螺紋

54．．．壓力元件

61．．．螺桿頭

62．．．逆流防止裝置

65．．．樹脂供給口

81．．．投入部

91．．．溝

h11~h13．．．加熱器

p1．．．成形材料限制部

Claims (11)

1. 一種螺桿，以自由轉動的方式設置於加熱筒元件內，其後端與驅動裝置連結，其特徵在於包括：(a)具有本體部分，以及具有突出於該本體部分的外周面形成有一定螺距之螺紋的可塑化部；(b)於該可塑化部的後端延伸螺桿行程的長度上，具有一定深度的溝沿著該螺紋而形成，使成形材料的徑為δ 1，該溝的溝深度為τ 1時，溝深度τ 1對於徑δ 1之比γ 1為：1≦γ 1≦1.5。
2. 如申請專利範圍第1項所述之螺桿，其中該可塑化部的後端到前端的區間具有一定深度的溝沿著該螺紋而形成。
3. 如申請專利範圍第1項所述之螺桿，其中該溝深度設定區域係形成於，成形材料於溝深度方向上不重疊而在溝內移動，於其間傳達熱並使其熔融之溝的展開距離。
4. 如申請專利範圍第1項所述之螺桿，其中於該加熱筒中，使樹脂於移動不受限制的狀態下，向前方移動。
5. 如申請專利範圍第1項所述之螺桿，其中(a)包含壓力元件，形成為使該螺桿本體於到可塑化部前端的一定範圍中，和逆流防止裝置鄰接；(b)該壓力元件具有外徑大於該可塑化部之本體的外徑的平坦外周面。
6. 一種射出裝置，其包括：(a)加熱筒元件；(b)螺桿，以自由轉動的方式設置於加熱筒元件內；(c)驅動裝置，配置於於該螺桿的後端；及(d)該螺桿具有本體部分，及具有突出於該本體部分的外周面形成有一定螺距之螺紋之可塑化部，(e)於該可塑化部的後端延伸螺桿行程的長度上，具有一定深度的溝沿著該螺紋而形成，使成形材料的徑為δ 1，該溝的溝深度為τ 1時，溝深度τ 1對於徑δ 1之比γ 1為：1≦γ 1≦1.5。
7. 如申請專利範圍第6項所述之射出裝置，其中具有成形材料供給裝置，其控制到加熱筒元件的供給量並供給成形材料。
8. 如申請專利範圍第6項所述之射出裝置，其中具有加熱元件，其用以控制使成形材料熔融所必須的溝的展開距離。
9. 如申請專利範圍第6項所述之射出裝置，其中於該加熱筒元件中成形材料供給口附近之特定的位置，形成用以控制顆粒移動之成形材料控制部。
10. 如申請專利範圍第9項所述之射出裝置，其具有延伸於該成形材料控制部的軸方向之複數條溝。
11. 如申請專利範圍第10項所述之射出裝置，其中於該成形材料控制部中，最大溝深度τ 2對成形材料之徑δ 1 之比γ 2為：1≦γ 2≦2，而最小溝深度τ 3對成形材料之徑δ 1之比γ 3為：γ 3≦1，而且，最大溝深度τ 2及最小溝深度τ 3為τ 3<τ 2。