WO2014199968A1 - 樹脂接合装置 - Google Patents

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WO2014199968A1
WO2014199968A1 PCT/JP2014/065298 JP2014065298W WO2014199968A1 WO 2014199968 A1 WO2014199968 A1 WO 2014199968A1 JP 2014065298 W JP2014065298 W JP 2014065298W WO 2014199968 A1 WO2014199968 A1 WO 2014199968A1
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resin
molten resin
melter
injection
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Inventor
博明 川崎
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センチュリーイノヴェーション株式会社
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    • B29C66/41Joining substantially flat articles ; Making flat seams in tubular or hollow articles

Definitions

  • the present invention provides a resin melt injection apparatus for injecting a large number of plastic pellets and injecting the molten resin in a heated melter and an adapter, and the first member and the second member are connected to each other by the resin.
  • the present invention relates to a resin bonding apparatus that can improve the speediness and airtightness of a molten resin from a melt injection apparatus.
  • screw type and plunger type injection devices there are screw type and plunger type injection devices.
  • each is mainly composed of a cylinder and a screw.
  • the pellets introduced from the hopper provided in the cylinder are transferred to the injection nozzle side by the rotation of the screw inside the cylinder, and are heated and melted in the transfer process. Then, the molten resin is collected at the tip of the nozzle, injected, and the molten resin is sent to the mold.
  • pellets are made of plastic (synthetic resin) and have a thermal conductivity of about 0.07 to 0.20 kcal / m ⁇ hr ⁇ ° C. This is one-hundredth to several-thousandth of the thermal conductivity of the metal, and thus, the pellet can be said to be a substantially heat insulating material. Therefore, even when sufficient heat of fusion is applied to melt the pellet, it is difficult for the heat to be transferred to the inside (center) of the pellet, and it takes a considerable time to be sufficiently heated.
  • each of the solids of a large number of pellets charged into the cylinder is heated and moved to the injection side when the screw rotates, and at this time, a part of the large number of pellets is moved to the inner wall of the cylinder. It will be in a state of being pressed against.
  • the amount of resin stored in the cylinder is one time. This amount is more than several tens of times the amount required for the injection, and a wasteful amount of pellets remains in the cylinder.
  • Patent Document 2 is of the plunger type having the most basic structure, and is mainly composed of a frustoconical heating cylinder having a large number of through holes, an injection plunger, a supply cylinder, and the like. . The synthetic resin raw material is sent out to the heating cylinder by the injection plunger, and injection is performed.
  • Patent Document 2 also has various problems.
  • the injection plunger and the frustoconical heating cylinder have different diameters, and the diameter of the injection plunger is slightly smaller than the diameter of the facing portion of the heating cylinder. .
  • a gap chamber having a volume larger than the area of the tip of the injection plunger exists between the tip of the injection plunger, the heating cylinder, the tip of the injection plunger, and the supply cylinder.
  • the molten synthetic resin raw material is once extruded into the gap chamber by the injection plunger, but even if the injection plunger further moves to the heating cylinder side, the synthetic resin raw material efficiently flows into the through hole of the heating cylinder. There is a possibility that it will not flow into the heating cylinder and remain in the gap chamber. And the synthetic resin raw material remaining in the space may be a hindrance to the synthetic resin raw material to be newly sent out to the through hole of the heating cylinder. Moreover, there is a sufficient possibility that the synthetic resin raw material to be newly sent out and the resin that has deteriorated due to remaining for a long time are mixed.
  • the present applicant has improved an inconvenient point of such a frustoconical heating cylinder and an injection plunger, and an injection device in a molding machine capable of efficiently performing a pellet resin melting process and a molten resin injection process.
  • Patent Document 3 the pellets can be melted by the resin only by pressing the aggregate of the pellets with the plunger, and the pellets can be melted by the resin. It is possible to provide an epoch-making invention that can be performed.
  • the melting step for melting the pellet passes through a large number of conical holes of the heated melter at a predetermined pressure, so that it becomes a molten resin when it exits from the pellet solid. That is, the melting speed and the injection speed are the same in relation to the material of the pellet, the viscosity of the molten resin, the melting temperature, the pressure, the melting speed, the extrusion speed, the flow rate, and the like. Then, when considering the melting rate, it can be melted fairly quickly. Furthermore, it has succeeded in making it much smaller and lighter than conventional injection devices, and further uses have been devised.
  • Cited Document 3 discloses an invention in which appropriate members are connected by an injection device.
  • a conventional injection apparatus is used, and in fact, there is a serious drawback that the gate portion is complicated and the hole diameter is small and a smooth connection cannot be made.
  • a small resin melt injection apparatus it has been desired to use a small resin melt injection apparatus to join at least two members while improving airtightness, not rivets, bolts / nuts, welding, or the like.
  • JP-A-6-246802 Japanese Patent Publication No. 36-9884 JP 10-44247 A
  • the problem to be solved by the invention is to make use of a small and light weight device, and to join the first member and the second member to each other, It is to develop an adapter that can be joined by injected molten resin, and to improve the speed and airtightness.
  • an outlet member is provided on the front end injection side in the longitudinal direction, and a closing portion is provided on the rear side.
  • the cylinder is provided with a pellet supply port for supplying plastic pellets at an intermediate position between the closing portion and the outlet member, and communicates from the inflow side large opening to the outflow side small opening in the longitudinal direction of the main body.
  • a melter having a plurality of melting holes formed and having the same diameter as the cylinder inner diameter, a heating means for heating the melter, a driving means for reciprocating the melter, and a small outlet side of the melter.
  • An opening is opposed to the outlet member, and the melting device performs a plunger-like operation in the cylinder so that the return path of the driving means melts the plastic pellet, and the forward path is melted.
  • Each of which is configured as an oil injection process, and an open / close valve is interposed between the outlet member and the melter in the cylinder, and the open / close valve is small in the outflow side of the melter in the return path process of the melter.
  • Resin melt injection apparatus configured to release the opening side and configured to close the outflow side small opening side of the melter in the forward path process of the melter, and molten resin injected from the outlet member
  • an adapter for holding at least one side surface of the first member and the second member that are joined to each other in order to inject the molten resin and prevent the molten resin from escaping.
  • the adapter includes a first adapter and a second adapter
  • the first adapter includes a molten resin generated by the resin melt injection apparatus.
  • the molten resin is formed while an insertion port into which the nozzle portion through which the nozzle is injected is inserted is formed, and the coupling holes drilled in the first member and the second member are closed on the back surfaces of the first adapter and the second adapter, respectively.
  • the adapter includes a first adapter and a second adapter, and the first adapter includes a molten resin generated by the resin melt injection apparatus.
  • An insertion port is formed through which the nozzle portion through which the nozzle is injected is formed, and the back surface of the first adapter or the second adapter closes the coupling holes drilled in the first member and the second member, respectively, and the diameter of the coupling hole.
  • the adapter includes a first adapter and a second adapter
  • the first adapter includes a molten resin generated by the resin melt injection apparatus.
  • An insertion port is formed through which the nozzle portion into which the nozzle is injected is inserted, and the coupling holes formed in the first member and the second member are closed on the back surfaces of the first adapter and the second adapter, and the diameter of the coupling hole.
  • the adapter is configured as a first adapter, and the molten resin generated by the resin melt injection apparatus is injected into the first adapter.
  • An insertion port into which the nozzle portion is inserted is formed and the molten resin is prevented from escaping.
  • the coupling hole drilled in the first member is closed on the back surface of the first adapter and the coupling is performed.
  • the adapter in the first embodiment, includes a first adapter and a second adapter, and an inlet for injecting the molten resin is formed in the first adapter.
  • the inner surfaces of the first adapter and the second adapter are formed with continuous grooves surrounding the first member and the second member, and are communicated with the injection port.
  • the gate pin is normally controlled to close the nozzle portion by elastic biasing, and the tip of the gate pin is a sharpened portion.
  • the adapter in the first embodiment or the second embodiment, includes a first adapter and a second adapter, and a plurality of the resin melt injection devices are disposed.
  • the first adapter or the second adapter is formed with an insertion port into which the nozzle portion into which the molten resin generated by the resin melt injection apparatus is injected, and the back surface of the second adapter or the first adapter.
  • the resin coupling body is formed while closing the coupling holes drilled in the first member and the second member, respectively, and has a sealing surface as a surface for preventing escape of the molten resin.
  • a cylindrical plunger having an outlet member on the front end injection side in the longitudinal direction and a blocking portion on the rear side thereof, and a plastic pellet at an intermediate position between the plunger and the outlet member.
  • Cylinders each provided with a pellet supply port for supplying gas, driving means for reciprocating the plunger in the axial direction, and a cone communicating with the longitudinal direction of the container body from the inflow side large opening to the outflow side small opening
  • a melter having a plurality of melt holes formed therein, a nozzle provided on the injection side of the cylinder, and heating means for heating the melter, wherein the melter includes the plunger and the outlet member.
  • the plastic pellets arranged between and supplied from the pellet supply port flow in from the large opening on the inflow side of the melter by the pressing of the plunger and melt from the small opening on the outflow side
  • a resin melt injection apparatus configured to flow out as fat, and at least one side surface of the first member and the second member joined to each other by the molten resin injected from the outlet member,
  • a resin melt injection device for injecting the molten resin and an adapter are used to connect the first member and the second member to each other.
  • the melting device itself is heated to the melting temperature of the pellets by heating means, and the pellets melt.
  • the entire periphery of the pellet is in a state surrounded by the inner peripheral wall surface of the melting hole, and the pellet can be melted from the outer periphery to the center part in a substantially even balance.
  • the container body since the pellet body moves in the melting hole from the inflow side large opening toward the outflow side small opening, the container body has a large heat capacity. Can be maintained at a sufficient melting temperature while heating the pellets without being affected by the temperature of the molten pellets.
  • the pellets are melted substantially uniformly from the outer periphery toward the center, they are pressed by a large number of pellets that enter one after the other from the inflow side large opening, and can move to the outflow side small opening of the melt hole. Melting of the pellets progresses, and most of the melted part is passed through approximately the middle in the axial direction (longitudinal direction) of the melt hole. Melting of the surrounding pellets progresses at an accelerated rate with the melting heat of the melter. . In the vicinity of the small opening on the outflow side, the pellets are completely melted at the maximum temperature and can be stored in the cylinder as a molten resin.
  • the melting machine has a plurality of constricted melting holes in the main body, and a cylinder is formed in the constricting melting holes heated to the melting temperature by the heating means.
  • the pellet group extruded in the pellet storage area of the intrusion from the large opening side inflow side large opening, the pellets melt in a well-balanced manner, and the heat capacity of the melter is large, so that a high temperature state can be maintained, Melting is promoted to increase the melting rate, and the molten resin is stored on the outlet member side.
  • the temperature of the resin reaches the maximum at the outflow side small opening by the heating means.
  • the optimum temperature required immediately before injection and the maximum temperature can be set, and the resin is not deteriorated by setting the high temperature state to the minimum time, so that high-quality molding is possible. That is, the melter has a structure that can raise the resin to the optimum temperature immediately before injection in the last process in which the resin melts.
  • the melter is once heated to a high temperature by the heating means, and the high temperature is maintained by a large heat capacity, and the molten pellet maintains a sufficient melting temperature without lowering the temperature.
  • a molten resin can be made with high quality pellets.
  • the molten resin When the molten resin is injected into the adapter, it immediately solidifies at the normal temperature peripheral walls of the first member and the second member, and the first member and the second member are joined to each other quickly and airtight. Etc. can be improved. Such a solidification rate is different for both the bond and the joint material.
  • the resin can be joined to the coupling hole almost instantaneously by injection of molten resin through the adapter.
  • the adapter can be simply configured and can be provided at a low cost.
  • each of the first member and the second member is provided with a coupling hole, and a recess that forms a bulging portion having a diameter larger than that of the coupling hole is provided. Simple and quick.
  • the coupling hole of the second member is formed as a female screw in a configuration that does not require the second adapter, it can be manufactured as a resin bolt coupling configuration. Moreover, it can manufacture as a resin nut (cap nut) coupling
  • first member and the second member can be joined without providing any coupling hole or the like for each of the first member and the second member. Even if the first member and the second member are joined at an appropriate interval, they can be joined well. Further, the first member and the second member can be joined by a round bar or a square bar as well as a plate material.
  • the gate pin structure makes it possible to make the boundary between the nozzle portion and the injected molten resin clear, and there is an effect of orderly resin bonding.
  • the eighth embodiment has the same effect as the seventh embodiment.
  • the presence of the nozzle portion corresponding to the number enables the use of a plurality of hot runners, and the large-sized resin joining is simple. And there is an advantage that can be done quickly. That is, the structure which can form a resin coupling body etc. in the front and back of the said 1st member and a 2nd member is possible.
  • the molten resin is injected from the tip of the outlet member while melting the pellet, the melting and injection can be performed substantially simultaneously.
  • (A) is a vertical side view immediately before injection in the melter movable type of the present invention
  • (B) is a vertical side view immediately after completion of injection in the melter movable type of the present invention.
  • (A) is a longitudinal side view of the initial position of the melting step in the melter movable type of the present invention
  • (B) is a longitudinal side view of the end position of the melting step in the melter movable type of the present invention.
  • (A) is an enlarged longitudinal side view of a cone-shaped melting hole showing a state in which the pellet moves while melting from the inflow side large opening to the outflow side small opening
  • (B) is the pellet from the inflow side large opening to the outflow side. It is an expansion vertical side view of the fusion hole in which the tip which shows the state moved while melting toward a small opening is narrowed.
  • (A) is an enlarged sectional view in which the first member and the second member are joined with the outlet member and the adapter of the first embodiment
  • (B) is a partial section of the main member used in (A).
  • a perspective view and (C) are expanded sectional views which completed the joining of another 1st member and the 2nd member with the outlet member and the adapter of a 1st embodiment.
  • (A) is the expanded sectional view which completed the joining of the 1st member and the 2nd member with the outlet member and the adapter of the modification of a 1st embodiment
  • (B) is a perspective view of the 2nd adapter
  • (C) is ( The perspective view of the resin screw molded using the second adapter of B)
  • (D) is the perspective view of the second adapter of another embodiment
  • (E) is using the second adapter of (D) It is a perspective view of the shape
  • (A) is an enlarged sectional view in which the first member and the second member are joined with the outlet member and the adapter of the second embodiment
  • (B) is a partial section of the main member used in (A).
  • the perspective view and (C) are enlarged cross-sectional views in which another first member and the first member are completely joined by the outlet member and the adapter of the modification of the second embodiment. It is the expanded sectional view which completed the joining of the 1st member and the 1st member with the outlet member and the adapter of a 3rd embodiment. It is the expanded sectional view which completed the joining of the 1st member with a metal nut, and the 2nd member with the exit member and the adapter of the modification of 3rd Embodiment. It is an expanded sectional view which completed the joining of the 1st member and the 2nd member with the outlet member and the adapter of a 4th embodiment.
  • (A) is the expanded sectional view which completed the joining of the 1st member and the 2nd member with the exit member and the adapter of 5th Embodiment
  • (B) is the 1st member manufactured by the manufacturing apparatus of (A)
  • (C) is an expanded sectional view which completed the joining of the 1st member and the 2nd member with the outlet member and the adapter of the modification of a 7th embodiment
  • (D) is ( It is a perspective view of the 1st member manufactured by the manufacturing apparatus of C), the 2nd member, and the solidified molten resin.
  • (A) is an enlarged sectional view of the outlet member and the adapter of the modified example of the first embodiment, the first member and the second member are joined by connecting the pore diameter
  • (B) is used in (A) It is the perspective view made into the partial cross section of the main member. It is an expanded sectional view which completed the joining of the 1st member and the 2nd member with the outlet member and the adapter of a 6th embodiment.
  • (A) is the expanded sectional view which completed the joining of the 1st member and the 2nd member with the exit member and the adapter of 6th Embodiment
  • (B) is the 1st member manufactured by the manufacturing apparatus of (A)
  • (C) is an enlarged sectional view taken along arrow Y1-Y1 in (B)
  • (D) is an enlarged sectional view taken along arrow X1-X1 in (B)
  • (E) is a first sectional view. It is a perspective view of 2 adapters.
  • FIG. 4D is a cross-sectional view taken along the line X2-X2 in FIG. 4A
  • FIG. 4E is a perspective view of another embodiment of the on-off valve.
  • (A) is an enlarged vertical side view of the melting device and on-off valve location of the second embodiment
  • (B) is an enlarged vertical side view of the melting device and on-off valve location of the third embodiment.
  • (A) is an enlarged longitudinal sectional side view of the melting device and on-off valve portion of the fourth embodiment
  • (B) is a modification of (A), a partial perspective view of the upper part of the melting device
  • (C) is ( B) is an enlarged cross-sectional view taken along arrow X3-X3, and (D) is an enlarged cross-sectional view taken along arrow Y2-Y2 of (C).
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the gate pin structure at the outlet member location
  • (B) is an enlarged view of ( ⁇ ) location in (A)
  • (C) is a cross-section including a partial side view taken along arrow Y3-Y3 in (A).
  • FIG. It is the simplification figure as an image which provided this invention in the arm of the robot.
  • the main configuration of the present invention includes a resin melt injection apparatus A that injects a molten resin q and an adapter 8.
  • the resin melt injection apparatus A and the adapter 8 are apparatuses for resin-bonding the first member 91 and the second member 92 to each other.
  • the material of the first member 91 and the second member 92 can be metal, glass, resin, timber, etc., but generally there are many metals.
  • the first member 91 and the second member 92 are often made of the same material, but may be made of different materials depending on the application. That is, aluminum and iron, iron and plastic, and the like. *
  • the resin bonding apparatus of the present invention has high injection performance, it can be used in a wide range of materials from low-temperature molten resins (general-purpose plastics, ABS, polyethylene, polypropylene, etc.) to high-temperature molten resins (engineering plastics, polyamide, polycarbonate, polyimide, etc.). Therefore, various selections can be made depending on the application. In addition, an appropriate color can be selected depending on the product.
  • the closing portion 6 is a movable type, and is shown in FIGS. 1 to 3.
  • the main structure includes a cylinder 1, a melter 2 for melting the pellets p, p,..., A driving means 3 for reciprocating the melter 2, and a heating means 4.
  • the resin melt injection apparatus A is fixed to an end of an upper clip portion 97a provided on a column 96 on a base 95 of a small stand B (about 0.5 m to about 1 m) so as to be vertically adjustable. Further, the outlet member 5 below the cylinder 1 of the resin melt injection apparatus A is supported and fixed together with a fixing frame 97c for supporting and fixing the periphery of an upper adapter 81 (described later) provided at the tip of the lower clip portion 97b. It is configured. In particular, the lower clip portion 97a and the fixed frame 97c can withstand pressing from the lower side.
  • the lower adapter 82 is fixed on a pedestal 98a of a lifting device 98, on which a first member 91 and a second member 92 can be set.
  • the elevating device 98 is appropriately raised, the first member 91 and the second member 92 are held in a pressed state so as to match the upper adapter 81.
  • the molten resin q is injected from the resin melt injection apparatus A.
  • the resin melt injection apparatus A has a feature, this configuration will be described first, and then the adapter 8 will be described sequentially.
  • the outlet member 5 is provided at the end (the lower end in each figure) of the cylinder 1 of the resin melt injection apparatus A, and the melter 2 and the closing portion 6 that reciprocate are provided therein.
  • the closing portion 6 is formed in an inner cylinder shape, and a plate-like closing surface 61 is provided at the tip (lower end in each drawing), and the inner surface of the cylinder 1 is slidably sealed. It is configured as follows.
  • a reciprocating rod 34 is provided in the driving means 3 of the melting device 2.
  • a synthetic resin heat insulating material 61 a may be provided on the entire surface of the closing surface 61.
  • the outlet member 5 is attached to one end side (the lower end in FIG. 1) of the cylinder 1 in the axial direction (or also referred to as the longitudinal direction, and in the vertical direction in FIGS. 1, 2A and 2B).
  • the blocking portion 6 On the other end side (upper end in FIG. 1A) in the axial direction (upper end in the longitudinal direction), the blocking portion 6 as a cylinder is built.
  • the driving means 3 is mounted on the other end side (upper end in FIGS. 1A and 1B) in the axial direction (upper end in the longitudinal direction) via a cylindrical case 13, and the melting means is used by the driving means 3.
  • the device 2 is configured to reciprocate (see FIGS. 1 and 2).
  • the material of the cylinder 1 needs to be heated quickly, and iron or stainless steel with a high iron content is suitable.
  • the cylinder 1 is composed of an elongated cylinder body 11 and a tubular supply pipe 12 connected from a pellet supply port 11a formed near the closing portion 6.
  • the supply pipe 12 is configured to communicate with a hopper 18 for storing pellets p, p,.
  • the supply pipe 12 is connected by a portion integrated with the cylinder 1 and a pipe formed in an appropriate arc shape.
  • the cylinder main body 11 is a cylindrical member, and an inner side of the cylinder main body 11 has a substantially columnar space surrounded by an inner peripheral side surface 11b.
  • the thickness of the cylinder body 11 is preferably about 2 mm.
  • a large number of pellets p, p,... Can be charged into the hopper 18, and the charged pellets p, p,... Are fed into the cylinder body 11 from the pellet supply port 11 a through the supply pipe 12.
  • the supply pipe 12 may be provided with a screw conveying or pneumatic device to forcibly insert the pellets p, p,.
  • the cylinder 1 has a circular cross section, the circle may be slightly deformed to be elliptical. In this case, accurate reciprocation is possible without the melter 2 having the same shape rotating.
  • the outlet member 5 is mounted on one end side (lower end) of the cylinder body 11 in the axial direction (longitudinal direction).
  • the outlet member 5 includes a nozzle part 51, a funnel part 52, and a connection part 53.
  • the nozzle part 51 is composed of an injection tip 51a and a base part 51b [see FIGS. 1 and 5A].
  • the injection tip 51a has a small diameter, and the base 51b has a slightly large diameter through a step.
  • An insertion hole 81 a is formed in the first adapter 81 of the adapter 7 so that the nozzle portion 51 can be stored properly.
  • the connecting portion 53 of the outlet member 5 and the cylinder main body 11 are detachable with a structure having a screw structure (an outer screw, an inner screw).
  • the material of the nozzle part 51 is preferably a material having good thermal conductivity, and specifically, beryllium copper or copper is desirable.
  • the melter 2 is formed by forming a large number of melt holes 22, 22,... In a container body portion 21 formed in a substantially cylindrical shape (see FIGS. 1 to 3, FIGS. 18 to 21, etc.).
  • the material of the vessel body 21 is preferably a material having a large heat capacity and good heat conduction. Specifically, copper or beryllium copper is used.
  • the vessel main body 21 is configured to be reciprocable (see FIGS. 1 to 3) or fixed (see FIG. 18) inside the cylinder main body 11 of the cylinder 1, and is always close to the outlet member 5. It arrange
  • the vessel main body 21 of the melter 2 is formed in a cylindrical shape as described above, and on the side of the vessel main body 21 facing the closing portion 6, a large number of The surface on which the pellets p, p,... Flow is referred to as an inflow side surface portion 21a.
  • the surface opposite to the inflow side surface portion 21a faces the outlet member 5, and the surface on the side from which the molten resin q flows out is referred to as an outflow side surface portion 21b.
  • the outer peripheral side surface of the vessel main body 21 is referred to as a circumferential side surface 21c.
  • the vessel body 21 has a cylindrical shape as described above.
  • the diameter D2a of the inflow side surface portion 21a and the diameter D2b of the outflow side surface portion 21b are the same as those of the circumferential side surface 21c along the axial direction. It is an exact cylindrical shape having the same diameter (see FIGS. 19A and 19B).
  • the melting device 2 in FIGS. 1 to 3 and FIG. 19 has the exact cylindrical shape described above.
  • the melting hole 22 is formed along the axial direction (longitudinal direction) of the vessel body 21 (see FIGS. 1 to 3). More specifically, the melt hole 22 is a tunnel-shaped or pipe-shaped through-hole (see FIGS. 19B and 19C). In the melt hole 22, the aforementioned conical through-hole is formed so that the cross-sectional shape at a plurality of arbitrary positions orthogonal to the hole forming direction is changed from a wide shape to a narrow shape. A hole having a gap such as a cone or a pyramid [see FIGS. 19B and 19C].
  • a conical shape is particularly preferable as the conical shape of the melting hole 22, and the diameter is formed so that the diameter gradually decreases from large to small (see FIGS. 19B and 19C).
  • the large opening side of the melting hole 22 is referred to as an inflow side large opening 22a into which the pellets p, p,... Flow (see FIGS. 4A, 4B, 19B and 19C).
  • the small opening side of the melting hole 22 is referred to as an outflow side small opening 22b (see FIGS. 4A, 16B and 16C). That is, the melt hole 22 is a passage that communicates from the inflow side large opening 22a to the outflow side small opening 22b, and the cross section gradually becomes narrower from the inflow side large opening 22a toward the outflow side small opening 22b.
  • the inflow side large opening 22a is located on the inflow side surface portion 21a side of the vessel main body portion 21 and faces (or faces) the blocking portion 6 (see FIGS. 1A and 1B).
  • the outflow side small opening 22b is located in the outflow side part 21b, and faces (or opposes) the outlet member 5 (refer FIG. 1 (A) and (B)).
  • the inflow side surface portion 21a of the melter 2 is provided with inflow side large openings 22a, 22a,... Of a large number of melting holes 22, 22,. Since the pellets p, p,... Flow into the inflow side large opening 22a facing the plugging portion 6, they are referred to as the inflow side of the melter 2.
  • the outflow side surface portion 21b of the melter 2 is provided with outflow side small openings 22b, 22b,... Of a large number of melting holes 22, 22,.
  • the outflow side surface portion 21b faces the outlet member 5 side and flows out the molten resin q in which the pellets p, p,... Are melted from the outflow side small opening 22b, and is therefore referred to as the outflow side of the melter 2.
  • the melted state toward the inflow side and the outflow side of the melter 2 is shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B).
  • the cross-sectional shape of each orthogonal part is circular along the axial direction (longitudinal direction) [see FIGS. 19B and 19C].
  • the inflow side large opening 22a of the melting hole 22 is sized so that one whole pellet p can enter and at least a part (part) of the pellet p can enter.
  • the specific size of the inflow side large opening 22a is about 3 to 4 mm in diameter so that the pellets p, p,.
  • the outflow side small opening 22b has a diameter of about 1 to 1.5 mm so that the pellets p, p,...
  • the melting hole 22 has a substantially tapered cross-sectional shape along the axial direction (longitudinal direction). That is, when the shape is a pyramid along the axial direction (longitudinal direction) and the shape is a pyramid, the shape may be a quadrangular pyramid or a triangular pyramid. There is also a type that combines a quadrangular pyramid shape and a conical shape. In this type of melting hole 22, the inflow side large opening 22a of the conical melting hole 22 has a polygonal shape of a triangle or more, and the outflow side small opening 22b has a circular shape.
  • FIG. 20A and 20B show another embodiment of the melting hole 22 of the melting device 2, which is formed as a constricting melting hole.
  • FIG. 20A is a second embodiment of the melting hole 22 of the melting device 2 and gradually increases from a large diameter to a small diameter so that the inflow side large opening 22a becomes the outflow side small opening 22b.
  • it is formed as a plurality of cylindrical portions 22c and 22c, and the end portion of the cylindrical portion 22c corresponds to the outflow side small opening 22b, or only the end portion is formed as the outflow side small opening 22b [FIG. (See (A)).
  • FIG. 20 (B) is formed as a melting hole 22 whose tip is narrowed. 3.
  • FIG. 21 (A) is also formed as a melt hole 22 whose tip is constricted.
  • the large-diameter cylindrical portion 22d as the inflow side large opening 22a is end so that the inflow side large opening 22a becomes the outflow side small opening 22b.
  • the outflow side small opening 22b is formed only at the end portion.
  • the inflow side large opening 22a of the melting hole 22 is formed in a circular cross section, and the inlet portion of the inflow side large opening 22a is adjacent to each other with a dish-like chamfer 22a1 formed.
  • a portion serving as a boundary between the dish-shaped chamfers 22a1 and 22a1 of the inflow side large opening 22a may be formed as a blade shape 22s. Due to the presence of the blade shape 22s, the pellet p is often crushed and finely separated at the position of the blade shape 22s, and the pellet p becomes easier to enter through the inflow side large opening 22a, thereby promoting the melting of the pellet p. It also has an effect.
  • the driving means 3 includes a motor drive unit 31 with a reduction gear, a pinion gear 32, and a rack shaft 33.
  • a drive means 3 in which the rod reciprocates by driving a motor drive unit 31 with a speed reducer and a ball screw and a ball screw nut drive.
  • a reciprocating rod 34 is connected to the tip of the rack shaft 33 or the rod end.
  • the reciprocating rod 34 is passed through substantially the center of the closing portion 6, and its tip is connected to the melter 2.
  • the rear side of the rack shaft 33 is fixed to a motor case 38 of the motor drive unit 31.
  • the reciprocating rod 34 is made of iron or stainless steel.
  • the motor drive unit 31 is configured by a brushless motor, a stepping motor, or the like, and is capable of high-precision drive control.
  • the time of the melting process and the injection process of the molten resin q Time can be separated and controlled. As a result, a sufficient time for melting the resin can be ensured, and the injection process of the molten resin q can be performed very quickly and efficiently in a short time.
  • the brushless motor is suitable for extending the melting process time and controlling the resin bonding time repeatedly and accurately.
  • the heating means 4 is a structural member that heats the melter 2 from the outer peripheral surface of the cylinder body 11, and is configured in a cylindrical shape so that the thermal conductivity to the melter 2 is good. Specifically, a sufficient amount of heat can be obtained with an IH heater or the like configured in a winding shape.
  • the heating means 4 serves to heat the melter 2 that reciprocates in the cylinder body 11 of the cylinder 1.
  • the heating means 4 is preferably an electromagnetic induction device, that is, an IH (Induction Heating) coil, and an IH coil is wound around a heat insulating material coil bobbin made of resin or ceramic.
  • the bobbin shape is set so that the distance between the IH coil and the outer peripheral side surface of the cylinder body 11 is optimal.
  • the input power is preferably variable from 0 to 1 Kw by the control device.
  • a thermocouple is attached to the cylinder 1 so that the temperature of the cylinder 1 can be set to a set value.
  • a band heater may be used as another type of the heating means 4.
  • the heating means 4 is not limited to the one described above, and any other heating device that can be used in the present invention may be used.
  • the heating means 4 is fixed to the cylinder body 11, the heat capacity of the melter 2 can maintain a sufficient heat source even if the driving means 3 reciprocates. . This is because it is normally set as the fixed position approaching the position of FIG. 1A, that is, the five outlet members. Even if the melter 2 moves in the return path (melting process) in the pellet storage region W, it immediately moves from the state to the forward path (injection process), and the melter 2 is easily cooled in the heating state. Therefore, a sufficient heating amount can be obtained and a predetermined temperature can be maintained.
  • melter 2 is provided with a heat insulating treatment as necessary. This point will be specifically described.
  • a reciprocating rod 34 of the driving means 3 is loosely inserted in a central through hole 21d passing through the centers of the inflow side surface portion 21a and the outflow side surface portion 21b of the melter 2. That is, the inner diameter of the center through hole 21d is formed slightly larger than the diameter of the reciprocating rod 34 and is configured not to contact. Further, concave portions 21a1 and 21b1 are formed at the center positions of the inflow side surface portion 21a and the outflow side surface portion 21b of the melter 2, respectively.
  • heat insulating materials made of ceramic or polyimide, or stainless steel disk-like support pieces 25, 25 are disposed and fixed to the reciprocating rod 34. Specifically, after one support piece 25 is inserted into the reciprocating rod 34, the tip end side of the reciprocating rod 34 is passed through the central through hole 21 d of the melter 2. The one support piece 25 is disposed in the concave portion 21a1 of the inflow side surface portion 21a of the melter 2.
  • the collar member 72 in which the other support piece 25 and the disc 71 are inserted is inserted into the distal end side small diameter portion 34a formed in the reciprocating rod 34.
  • the collar member 72 is made of iron or stainless steel.
  • a nut 34 c is screwed into the threaded portion 34 b of the tip side narrow diameter portion 34 a of the reciprocating rod 34, and the fuser 2 is fixed to the reciprocating rod 34. That is, the melter 2 is fixed to the reciprocating rod 34 via the support pieces 25, 25 without directly contacting the reciprocating rod 34.
  • the reciprocating rod 34 can be in a state where there is almost no heat conduction of the melting device 2. That is, it can be in a heat cutoff state.
  • the heat source generated in the melter 2 is configured not to conduct heat to the metal reciprocating rod 34 (mainly stainless steel or the like) inside the cylinder 1.
  • the purpose of the heat insulation of the melter 2 is to use the heat quantity of the melter 2 only for melting the pellets p, p,. Therefore, a heat insulating material (support piece 25 or cylindrical collar 35) is interposed between the melting device 2 and the reciprocating rod 34.
  • the hole diameter of the outflow side small opening 22b of the melter 2 is much smaller than the inflow side large opening 22a [see FIG. 1 to FIG.
  • the surface area of the outflow side surface portion 21b of the melter 2 is much larger than the area of the entire outflow side small opening 22b,
  • the ratio of the molten resin q flowing backward from the hole portion of the opening 22b is extremely reduced, and the molten resin q can be favorably injected from the outlet member 5 by being pressed.
  • the injection process of the molten resin q may be performed without providing the opening / closing valve 7 in the melter 2.
  • an on-off valve 7 is provided as necessary (see FIGS. 1 to 3). That is, the on-off valve that opens the inflow side large opening 22a or the outflow side small opening 22b of the melter 2 in the return path process and closes the inflow side large opening 22a or the outflow side small opening 22b of the melter 2 in the outbound path process. 7 is provided.
  • the on-off valve 7 is configured to close the front end side of the melter 2 during the forward pass process or to release during the return pass process.
  • the on-off valve 7 includes a disc 71 and a collar member 72 with a collar 73.
  • the collar member 72 with the flange 73 is located on the front surface of the outflow side surface portion 21b of the melter 2 and is disposed at the tip of the reciprocating rod 34 penetrating through the center of the melter 2 via the collar member 72.
  • it is provided so as to be slightly movable back and forth between the flange 73 and the outflow side surface portion 21b.
  • the diameter D7 of the disc 71 is smaller than the diameter D2b of the outflow side surface portion 21b [see FIG. 16 (A)]. That means It is. This is to make the molten resin q flow more easily than the outer edge of the on-off valve 7 during the return path process.
  • the on-off valve 7 is provided between the outlet member 5 and the melter 2 and is a disk that contacts and separates from the outflow side small opening 22b of the melter 2. 71, and the disk 71 is formed to have a diameter smaller than the diameter of the melter 2.
  • a large number of through holes 71a are formed in the disc 71 of the on-off valve 7, and the through holes 71a are formed on the outflow side small openings 22b of the melter 2.
  • the guide pins 71b projecting from the disc 71 are formed so as to be inconsistent with the positions, and can be loosely inserted between the holes 21p formed in the melter 2.
  • the circular plate 71 is formed without any number of through holes 71a. That is, only the disk 71 without holes is formed, and the disk 71 is formed with a diameter smaller than the diameter of the melter 2. In the case of this embodiment, all the molten resin q flows from the outer edge of the on-off valve 7 during the return path process.
  • the on-off valve 7 is configured to be always elastically biased by an elastic body 75 as a compression spring.
  • the disk 71 of the on-off valve 7 is formed to be equivalent to the diameter D2b of the outflow side surface portion 21b of the melter 2, and a plurality of locations (for example, the circumferential edge of the disk 71 (for example, A notch through which the molten resin q flows out may be formed at the four locations).
  • the notch is formed in a U shape, a U shape, or the like.
  • the disc 71 is configured to be able to contact and separate a little between the collar 73 of the collar member 72 and the surface of the melter 2. Specifically, when the thickness of the circular plate 71 is t, the thickness between the ridge and the surface of the melter is the thickness t + ⁇ , and the contact / separation movement is exhibited within the range of ⁇ [FIG. (See (A)). This is the same movement even when an elastic body 75 as a compression spring is provided.
  • the pellet melting process and theory will be described.
  • the pellets p, p,... It is stored in.
  • the pellet storage area W is provided between the rear part of the melter 2 and the closing part 6 when the injection process in the cylinder 1 is finished, and the pellet supply port 11a is located at the rear part position of the pellet storage area W. Is provided.
  • the inflow side large opening 22a has a size that allows the entire pellet p of average size to enter from the inflow side large opening 22a (see FIG. 4A).
  • the pellets p, p,... That have entered the melting holes 22, 22,... are pressed by the pellets p, p,. 4 to maintain the temperature at which the pellet p is melted.
  • the pellet p entering from the inflow side large opening 22a melts toward the center of the pellet p as it moves from the inflow side large opening 22a toward the outflow side small opening 22b [see FIG. 4 (A)].
  • the pellet p is set so that the periphery of the pellet p is substantially uniformly surrounded by the inner peripheral wall surface of the melting hole 22 in the initial state where the pellet p starts to enter the large opening 22a.
  • the pellets p are gradually reduced in size while being melted as they move through the melting hole 22 toward the outflow side small opening 22b [see FIG. 4A]. Even if the pellet p moves while melting toward the outflow side small opening 22b side, the melting hole 22 is gradually narrowed, so that the periphery of the pellet p that has been melted and reduced is uniformly surrounded. is doing. Therefore, the pellet p is melted quickly.
  • each pellet p is substantially evenly surrounded by the inner wall surface of the melt hole 22 and always maintains a state of being close to or in contact with the inner wall surface (see FIG. 4A). Then, as the melting of the pellet p proceeds, it further proceeds to a narrow portion of the melting hole 22 to promote the melting of the pellet p. Moreover, since the pellet p is melted and liquefied inside the melting hole 22, the melting of the pellet p fed later is further promoted by the heat of the already liquefied pellet pa [see FIG. 4 (A)]. ].
  • the large-diameter cylindrical portion 22d as the inflow-side large opening 22a is formed to the end, and the outflow-side small opening 22b is formed only on the outflow side.
  • the pellet can be pressed on the back side and melted by a heating force to exhibit the same effect as a conical melting hole [see FIG. 4 (B)]. Even such hole drilling can be cheaper.
  • the injection apparatus according to the present invention has high melting efficiency and does not require the addition of more materials than necessary, so that the entire apparatus is miniaturized, saving power and resources.
  • the fact that the high temperature state of the resin can be shortened to the minimum time by achieving the injection proper temperature and the maximum temperature in the final melting process immediately before injection can also achieve high quality resin molding.
  • the melting device 2 is a movable type and the closing portion 6 is fixed.
  • the melting portion 2 may be a fixed type and the closing portion 6 may be movable.
  • the movable cylinder 63 as the closing portion 6 moves in the cylinder body 11 in the axial direction (longitudinal direction) by the rotation of the external screw shaft 36 provided in the driving means 3. )
  • the movable cylinder 63 is composed of a pressure closing surface 63a as a closing surface, an outer peripheral side surface portion 63b, and a rear end portion 63c.
  • the movable cylinder 63 is formed in a cylindrical shape by the pressure blocking surface 63a, the outer peripheral side surface portion 63b, and the rear end portion 63c.
  • the movable cylinder 63 is configured not to rotate in the circumferential direction, and can be reciprocated in the axial direction (longitudinal direction) by the rotation of the external screw shaft 36 [FIG. 18A, (See (B)).
  • the configuration in which the movable cylinder 63 is not rotated is a configuration in which the movable cylinder 63 is prevented from idling in the circumferential direction.
  • the movable cylinder 63 can be moved only in the axial direction (longitudinal direction) in the cylinder body 11 in a non-rotating state in the circumferential direction [FIG. See A) and (B)].
  • the press closing surface 63a is formed in a flat surface shape.
  • the pressing block surface 63a is a part that serves to press a large number of pellets p, p,... Toward the melter 2 and feed the pellets p, p,.
  • a through hole is formed in the rear end portion 63c of the movable cylinder 63, and an internal screw portion is formed in the through hole.
  • the inner screw portion is screwed with the outer screw shaft 36 of the driving means 3, and the movable cylinder 63 is moved axially in the cylinder main body 11 together with the press closing surface 63 a by the rotation of the outer screw shaft 36 ( Reciprocate in the longitudinal direction).
  • the material of the movable cylinder 63 is iron or stainless steel, and is not limited to these materials. Any material can be used as long as it satisfies heat resistance and durability. Absent.
  • the pellets p, p,... are pushed into the melt hole 22 from a large number of inflow side large openings 22a formed in the inflow side surface portion 2a of the melter 2. It flows in [see FIGS. 18A and 18B]. As the pellet p moves from the inflow-side large opening 22a to the outflow-side small opening 22b of the melting hole 22, the melting progresses, and the melting is completed in the vicinity of the outflow-side small opening 22b or in front of it. And flows out from the outflow side small opening 22b and further out from the tip of the outlet member 5.
  • the shutter mechanism 16 includes a shutter plate 16a and a drive source 16b such as a solenoid for driving the shutter plate 16a up and down.
  • the lower end portion of the shutter plate 16 a is inserted into a groove portion 12 a formed at the base portion of the supply pipe 12 to close the pellet supply port 11 a, and a flow of a large number of pellets p flowing into the supply pipe 12. Is configured to shut off.
  • the pellet p supplied from the hopper 18 is controlled by controlling the time for opening and closing the shutter plate 16a in consideration of the flow speed and flow time of a large number of pellets p. Can be controlled to an appropriate amount.
  • the closing portion 6 having the configuration shown in FIG. 1 is configured by a thick hard synthetic resin material 62 that is joined to the closing surface 61a at the lower end of the metal internal fixed cylinder 61 that matches the inner diameter of the cylinder 1. Assembling property and simplicity of configuration can be improved. Further, the cylinder 1 may be integrally formed up to the position of the case 38 of the motor drive unit 31.
  • the basic configuration of the adapter 8 includes a first adapter 81 and a second adapter 82.
  • the first embodiment of the adapter 8 includes a first adapter 81 and a second adapter 82, and the first adapter 81 includes the resin melt injection.
  • An insertion port 81a into which the nozzle portion 51 through which the molten resin q generated by the apparatus A is injected is formed.
  • the escape holes of the molten resin q are prevented while closing the coupling holes 911 and 921 respectively drilled in the first member 91 and the second member 92 for resin bonding.
  • It has blocking surfaces 81b and 82b as surfaces. Specifically, when the upper and lower surfaces of the first member 91 and the second member 92 are flat surfaces, the blocking surfaces 81b and 82b are simply formed as flat surfaces.
  • the back surface (lower surface) of the first adapter 81 and the back surface (upper surface) of the second adapter 82 are only formed with the blocking surfaces 81b and 82b as flat surfaces. Therefore, expansion holes 911a and 921a for preventing detachment and tapered holes 911b and 921b are formed in the coupling holes 911 and 921 respectively formed in the first member 91 and the second member 92.
  • FIG. 15 shows a case where the diameters of the coupling holes 911 and 921 are smaller than the diameter of the injection port 51a.
  • the first member 91 and the second member 92 are provided with the coupling holes 911 and 921 and tapered holes 911b and 921b for preventing the detachment.
  • the first adapter 81 is formed with an insertion port 81a into which the nozzle portion 51 into which the molten resin q generated by the resin melt injection apparatus A is injected.
  • the molten resin q escapes while closing the coupling holes 911 and 921 drilled in the first member 91 and the second member 92 for resin bonding, respectively. It has blocking surfaces 81b and 82b as surfaces to prevent. Further, when the diameter of the coupling holes 911 and 921 is smaller than the diameter of the injection port 51a, the first adapter 81 may not be necessarily required. However, when the molten resin q is injected and bonded, a relatively high pressure is applied. Therefore, it is important that the first adapter 81 and the second adapter 82 are firmly fixed so as not to be separated from each other.
  • a brass screw projection 82 c and a minus screw projection 82 d are slightly formed on the back surface of the second adapter 82, and the other surfaces Each has a closed surface 82b as a flat surface.
  • the coupling holes 911 and 921 respectively drilled in the first member 91 and the second member 92 for resin bonding are formed as screw holes.
  • the resin The bonded and cured resin can be used as a headless screw.
  • the molten resin q is used. Therefore, when heated to a temperature equal to or higher than the melting temperature of the resin, the maximum effect is achieved in that the bonding is released and disassembly and separation can be easily performed.
  • the second embodiment of the adapter 8 includes a first adapter 81 and a second adapter 82.
  • the first adapter 81 is generated by the resin melt injection apparatus A.
  • An insertion port 81a into which the nozzle part 51 through which the molten resin q is injected is inserted, and the back surface of the first adapter 81 is closed with a coupling hole 911 drilled in the first member 91.
  • a concave portion 81c is provided which forms a bulging portion corresponding to a bolt head having a diameter larger than the diameters of the coupling holes 911 and 921.
  • a flat surface other than the recess 81c is formed with a blocking surface 81b as a surface that prevents the molten resin q from escaping.
  • the second adapter 82 is formed with a flat surface that only blocks the coupling hole 921 as a screw hole drilled in the second member 92, and a blocking surface 82b is formed as a surface that prevents the molten resin q from escaping.
  • a blocking surface 82b is formed as a surface that prevents the molten resin q from escaping.
  • a modification of the second embodiment of the adapter 8 includes a first adapter 81 and a second adapter 82 as shown in FIG. 7C, and the first adapter 81 includes the resin melt injection apparatus A.
  • a blocking surface 81b is formed as a surface that blocks 911 and prevents escape of the molten resin q. 7C, a hard synthetic resin heat insulating material 85 is interposed between the nozzle portion 51 and the nozzle portion 51 is clogged because it is difficult to cool the molten resin q. It may be configured to prevent this.
  • the second adapter 82 is provided with a recess 82e that closes the coupling hole 921 drilled in the second member 92 and forms a bulging portion corresponding to a bolt head having a diameter larger than the diameter of the coupling hole 921. ing.
  • a flat surface other than the recess 82c is formed with a blocking surface 82b as a surface for preventing the molten resin q from escaping.
  • the first member 91 and the second member 92 are joined by resin bolts. In the case where it is desired to disassemble the resin bolt, there is an advantage that the resin bolt cured by the resin bonding can be loosened and removed, and it can be returned to the original state.
  • the third embodiment of the adapter 8 includes a first adapter 81 and a second adapter 82, and the first adapter 81 is melted by the resin melt injection apparatus A.
  • An insertion port 81a into which the nozzle portion 51 through which the resin q is injected is inserted is formed.
  • the back surfaces of the first adapter 81 and the second adapter 82 close the coupling holes 911 and 921 drilled in the first member 91 and the second member 92, respectively, and have a diameter larger than the diameter of the coupling holes 911 and 921.
  • Concave portions 81d and 82f that form protruding portions are provided.
  • the flat surfaces other than the recesses 81d and 82f are formed with blocking surfaces 81b and 82b as surfaces for preventing escape of the molten resin q.
  • the resin member Q1 bulging above and below the 911, 921 while closing the coupling holes 911, 921 drilled in the first member 91 and the second member 92 for resin bonding, respectively.
  • the molten resin q has a joining (fixed) structure as a rivet as a whole.
  • the resin can be joined in a moment. Airtightness and watertightness can be enhanced.
  • the modification of 3rd Embodiment of the said adapter 8 consists of the 1st adapter 81 and the 2nd adapter 82, but the 1st adapter 81 requires the metal nut 67 previously.
  • This is a type that is fixed by welding or the like.
  • the first adapter 81 is formed with a recess 81e in which the metal nut 67 is accommodated
  • the second adapter 82 is formed with a recess 82g in which the bolt head of the resin bolt is accommodated. It is.
  • the bolt head of the resin bolt may be a hexagon head, a square head, or a bolt head with a hexagon wrench.
  • the metal nut 67 is not limited to a square or an octagon. Also in this embodiment, there is an advantage that when the first member 91 and the second member 92 are to be separated and disassembled later, the resin bolts cured by the resin bonding can be loosened and removed. In particular, because of the metal nut 67, it can be firmly joined and can be returned to its original state. If the metal nut 67 is not welded, there is an effect that the whole is easily separated at the time of disassembly.
  • the adapter 8 is configured only as the first adapter 81.
  • the first adapter 81 is formed with an insertion port 81a into which the nozzle portion 51 into which the molten resin q generated by the resin melt injection apparatus A is injected, and the back surface of the first adapter 81 And a recess 81f that closes the coupling hole 911 drilled in the first member 91 and forms a bulging portion as a bolt head of a resin bolt having a diameter larger than the coupling hole diameter.
  • a blocking surface 81b is formed as a preventing surface.
  • the second member 92 is formed with a hole 92d as a screw hole.
  • the hole needs to be formed relatively deeply.
  • the second adapter 82 can be dispensed with.
  • the coupling hole 911 of the first member 91 has a simple hole. In this type of embodiment, it is configured with only one adapter and can be provided at low cost.
  • the adapter 8 is configured only as the first adapter 81 as shown in FIG. 11.
  • the second member 92 is a type in which a metal bolt 68 is fixed in advance by welding or the like as necessary. For this reason, since the bolt head of the metal bolt 68 is supported, there is no resin leakage and the second adapter 82 can be dispensed with.
  • the first adapter 81 is provided with a recess 81g as a resin bag nut that is accommodated so as to cover the bolt shaft 68b of the metal bolt 68, and as a surface for preventing escape of the molten resin q. A blocking surface 81b is formed.
  • the resin bag nut may be a hexagon, a square, or a shape that accepts a hexagon wrench.
  • the bolt head of the metal bolt 68 is not limited to a square or an octagon.
  • the first member 91 and the second member 92 are formed with the coupling holes 911 and 921, respectively.
  • the bolt of the metal bolt 68 is formed.
  • the gap between the shaft and the coupling holes 911 and 921 is also clogged with the molten resin q, and airtightness and watertightness can be outstanding.
  • FIG. 12 shows the adapter 8 according to the first embodiment, but the hole shapes of the first member 91 and the second member 92 for resin bonding are specially formed.
  • the first member 91 is formed with a middle hole 911x and a large-diameter hole 911y in a stepped manner, and the second member 92 is formed with a plurality (four) of small holes 911z.
  • a tapered hole is formed at the end. Even if such a complicated hole is formed, the resin bonding of the present invention has an advantage that it can be instantaneously performed.
  • the first embodiment as the adapter 8 is provided with a first member 91 and a second member 92, and further a third member for resin bonding.
  • the hole shape is specially formed.
  • the first member 91 has a tapered hole 911x
  • the second member 92 has a large-diameter hole 911y
  • the third member 92 has a plurality of (four) small holes. 911z is formed, and a tapered hole is formed at the end of the small hole. Even if such a complicated hole is formed, the resin bonding of the present invention has an advantage that it can be instantaneously performed.
  • the fifth embodiment of the adapter 8 includes a first adapter 81 and a second adapter 82.
  • the first adapter 81 is generated by the resin melt injection apparatus A.
  • the second adapter 82 communicates with the injection port 81a and has a surface overlapping with the rear surface.
  • the shape of the second adapter 82 is formed to be equivalent to the shape of the first adapter 81.
  • a continuous groove portion 82n surrounding the first member 91 and the second member 92 is also formed on the inner surface of the second adapter 82, and the groove 81n of the first adapter 81 is also in communication. .
  • the first member 91 and the second member 92 are joined even if there are no holes, notches or the like.
  • the first member 91 and the second member 92 are heated, and when the temperature becomes higher than the melting temperature of the resin-bonded molten resin q, the resin can be dissolved and removed. it can. That is, the original state of the first member 91 and the second member 92 can be restored.
  • a modification of the fifth embodiment of the adapter 8 includes a first adapter 81 and a second adapter 82, as shown in FIG. 14C.
  • the first adapter 81 includes the resin melt injection apparatus A.
  • the second adapter 82 and the back surface of the second adapter 82 overlap with the inlet 81a.
  • the shape of the second adapter 82 is formed to be equivalent to the shape of the first adapter 81.
  • the second adapter 82 is also formed with a continuous large recess 82m surrounding the entire periphery of the first member and the second member.
  • the overlapping surface of the first adapter 81 and the second adapter 82 is formed with a step.
  • FIG. 14D the first member 91 and the second member 92 completed after the resin bonding are bonded in a separated state.
  • the first adapter 81 is formed with an insertion port 81a into which the nozzle portion 51 into which the molten resin q generated by the resin melt injection apparatus A is injected, and the first adapter 81 On the back surface of one adapter 81, a closing surface 81 b is formed as a surface that prevents the molten resin q from escaping while closing the coupling hole 911 formed in the first member 91.
  • the second adapter 82 is provided with a recess 82 e that closes the coupling hole 921 drilled in the second member 92 and forms a bulging portion corresponding to a bolt head having a diameter larger than the diameter of the coupling hole 921.
  • a flat surface other than the recess 82c is formed with a blocking surface 82b as a surface for preventing the molten resin q from escaping.
  • the first member 91 and the second member 92 are joined by resin bolts.
  • the second adapter 82 is configured to be wide.
  • the third adapter 83 is provided on the upper side of the first member 91 at a position slightly away from the first adapter 81. That is, as shown on the right side of FIG. 16, the third adapter 83 is formed with an insertion port 83a into which the nozzle portion 51 into which the molten resin q generated by the resin melt injection apparatus A is injected is inserted. In addition, the back surface of the third adapter 81 closes the coupling hole 911 drilled in the first member 91 and forms a bulging portion corresponding to a bolt head having a diameter larger than the diameters of the coupling holes 911 and 921. A recess 83c is provided.
  • the flat surface other than the recess 81c is formed with a blocking surface 81b as a surface for preventing escape of the molten resin q.
  • the third adapter 83 is formed with a flat surface that only blocks the coupling hole 921 as a screw hole drilled in the second member 92, and a blocking surface 82b is formed as a surface that prevents the molten resin q from escaping. Has been. In this case, the first member 91 and the second member 92 are joined by resin bolts.
  • the seventh embodiment of the adapter 8 uses a plurality of nozzles in order to widen the resin flow area when joining in a large area such as a thin plate or sheet. That is, it is composed of two resin melt injection apparatuses A and two adapters 8. Specifically, large concave portions 81s and 82s for forming plate-like resin coupling bodies q81 and q82 are provided in concave shapes on the opposing surfaces of the first adapter 81 and the second adapter 82, respectively.
  • connection holes 912 and 921 as long holes are formed at three positions between the plate widths. That is, three locations are provided within the width of the recesses 81m and 82m.
  • the first adapter 81 is formed with insertion ports 81a into which the nozzle portion 51 into which the molten resin q generated by the resin melt injection apparatus A is injected is inserted in two places.
  • the manufactured product is as shown in FIG. 17 (B), but the cross sections of the resin coupling bodies q81, q82 and the coupling holes 912, 921 are shown in FIGS. 17 (C) and (D). Yes.
  • a water-cooling hole 82p is provided in the second adapter 82.
  • Two rows are provided, and communication pipes 82x, 82y, and 82z are provided so as to communicate with each other, and a cooling configuration is provided.
  • two rows of water-cooling holes 81p are also provided in the first adapter 81, and communication pipes 81x, 81y, 81z are also provided so as to communicate with each other.
  • a plurality of Peltier elements 87 for cooling may be provided on the back side of the first adapter 81 and the second adapter 82.
  • a gate pin opening / closing mechanism is provided at five outlet members as required.
  • the gate pin opening / closing mechanism is composed of a bar-shaped outlet mounting portion 56 laid horizontally in the connecting portion 51 a in the five outlet members, and a gate pin 55.
  • the lower end (front end) of the gate pin 55 is formed as a sharpened portion 55a, and the upper portion (rear portion) is accommodated in the accommodating portion 56a of the outlet mounting portion 56 so as to be movable up and down.
  • a compression spring 57 (compression spring) is interposed between the upper end (rear end) of the gate pin 55 and the upper end of the storage portion 56a so that the gate pin 55 is always elastically biased downward. It is configured.
  • the sharpened portion 55a of the gate pin 55 and the inner diameter of the injection tip 51a1 of the injection port 51a of the nozzle unit 51 are configured to fit with no gap, and most of the sharpened portion 55a It exists in the injection port 51a.
  • the gate pin 55 is elastically biased by the compression spring 57 and descends to close the injection tip 51a1 at the sharpened portion 55a.
  • the resin melt injection apparatus A and the first adapter 81 of the main part of the present invention are attached to the tip of the arm 89 of the robot 88, and the second tip is attached to the tip of the arm 89 of another robot 88.
  • the adapter 82 is attached, and the first member 91 and the second member 92 having an appropriate shape and material can be bonded to the resin.
  • the robot factory is capable of handling 24 hours.
  • the resin melt injection apparatus A is described in a considerably large size with respect to the first joint portion of the arm 89 of the robot 88, each component of the resin melt injection apparatus A is easily understood. This is for the purpose of illustration only.
  • the first adapter 81 and the second adapter 82 or the third adapter 83 constituting the adapter 8 described above have a flat plate shape, but are shaped to accommodate the first member 91 and the second member 92, There are various shapes that can correspond to a right angle, a corner, a curved plate, a square bar, a round bar, a sheet, and the like, and the shape is not limited to a flat plate shape.
  • the material of the first adapter 81 and the second adapter 82 can be metal, glass, resin, timber, etc., but generally there are many metals. Further, the materials of the first adapter 81 and the second adapter 82 are often the same material, but different materials may be used depending on the application or the materials of the first member 91 and the second member 92. That is, aluminum and iron, iron and plastic, and the like.
  • the attachment device for the resin melt injection apparatus A has been described with reference to FIGS. 1 and 23. However, when the injection pressure is high, the holding fixing force of the first adapter 81 and the second adapter 82 needs to be increased.
  • a strong clamp may be provided, or the second adapter 82 or the like may be installed on a fixed base, and the resin melt injection apparatus A and the first adapter 81 may be movable. Not limited.
  • the present invention enables extremely wide range of resin bonding in a wide range of two or more members, and is very highly applicable in all manufacturing industry fields in Japan.

Abstract

 先端射出側にはノズル部付き出口部材5が、後部側には固定用又は可動用の塞ぎ部6が、中間位置ペレット供給口11aがそれぞれ設けられたシリンダ1と、器本体部21の長手方向に対して流入側大開口22aから流出側小開口22bに連通する多数の溶融孔22が形成され且つ前記シリンダ1内径と同径とした溶融器2と、溶融器2を加熱する加熱手段4と、溶融器2がシリンダ1内で可動式又は固定式に設けられた樹脂溶融射出装置Aと、出口部材5から射出される溶融樹脂qにて相互を接合する第1部材91と第2部材92の少なくとも一側面に対し、溶融樹脂が注入され且つ逃げを防ぐために保持するアダプタ8とからなる。

Description

樹脂接合装置
 本発明は、加熱状態の溶融器にて、多数のプラスチックペレットを樹脂溶融させると共に、該溶融樹脂を射出する樹脂溶融射出装置と、アダプタとで、第1部材と第2部材の相互を前記樹脂溶融射出装置からの溶融樹脂による接合につき迅速性及び気密性等を良好にできる樹脂接合装置に関する。
 一般に、射出装置は、スクリュータイプ,プランジャタイプのものが存在する。その代表的なものとして、スクリュータイプでは、特許文献1が、プランジャタイプでは、特許文献2にそれぞれ開示されているように、主にシリンダとスクリューとから構成される。シリンダに設けられたホッパから投入されたペレットは、シリンダの内部でスクリューが回転することによって射出ノズル側に移送させられると共に、その移送過程で加熱されて溶融してゆく。そして、溶融した樹脂をノズルの先端に集め、それを射出し、金型に溶融樹脂を送る。
 一般のプラスチックペレット(以下、単に『ペレット』という。)は、プラスチック(合成樹脂)製であり、その熱伝導率は約0.07~0.20kcal/m・hr・℃である。これは、金属の熱伝導率の数百分の1から数千分の1であり、このようなことからペレットは、略断熱材と言える。したがって、ペレットを溶融するために、十分な溶融熱を与えても、熱がペレット内部(中心部)まで伝達しにくく、十分に加熱されるのに、かなりの時間がかかってしまう。
 したがって、個々のペレットが十分に溶融されて、樹脂成形ができる状態となるまでは短時間ではできないものであった。そのためにシリンダ内で比較的長い時間をかけて、ペレットを溶融させなければならず、作業効率も良好とはいえないものであった。また、前記射出装置において、シリンダに投入した多数のペレットのそれぞれの固体が、加熱されてスクリューが回転することによって、噴射側に移動させるものであり、このとき多数のペレットの一部がシリンダ内壁に押し付けられる状態となる。
つまり、シリンダ内壁に押圧されることになる。そして、押圧される個々のペレットについても、その固体の表面の一部のみがシリンダ内壁に接触するものであり、個々のペレットの溶融は、ペレット固体が部分的に溶融するのみである。シリンダ内でスクリューによってこねられるペレットは、短時間でシリンダ内壁から離れてしまい、十分な加熱が行われず、ペレット固体は全体が溶融されず、大半のペレットは溶融部分と非溶融部分とが混ざり合った状態となる。
 ペレットがスクリューによってシリンダ内壁に繰り返して押圧されることで、ペレットの完全な溶融が行われ、溶融したペレットがノズル付近に移送された場合でも、シリンダに貯留している樹脂の量は、1回の射出に必要な量の数十倍以上であり、無駄な量のペレットがシリンダ内に残留することになる。
また、溶融された樹脂がスクリューとシリンダの隙間を通過するときに、樹脂に機械的損傷を与える。特に、ガラス繊維入りのペレットを溶融する場合には問題が多く、スクリューが磨耗してしまう。また、それぞれのペレットがランダムに一部のみの溶融となるため、シリンダ内にいつまでも同じペレットが残留してしまうことは避けられない。そのために、シリンダ内のペレットにおける材料替えを行う際は、特に、作業が大変である。
このようなスクリュータイプに対してプランジャタイプのものが存在する。この種のものでは、構造が簡単で、且つ小型化にし易いものである。また、スクリューが磨耗するという欠点もプランジャタイプには存在しない。特許文献2は、最も基本的な構造を有するプランジャタイプのものであり、主に多数の貫通孔を有する裁頭円錐状の加熱筒と、射出プランジャと、供給筒等から構成されたものである。そして、射出プランジャにより、合成樹脂原料が加熱筒に送り出され、射出が行われる。しかし、特許文献2においても、種々の問題点を有している。
 特許文献2では、射出プランジャと、裁頭円錐状の加熱筒は、その対面する両者の直径が異なるもので、射出プランジャの直径が加熱筒の対面箇所の直径よりも一回り小さく形成されている。また、射出プランジャの先端と加熱筒と射出プランジャの先端部分と供給筒との間には、射出プランジャの先端の面積よりも広い容積の空隙室が存在する。
 したがって、溶融した合成樹脂原料は、射出プランジャによって、一旦、前記空隙室に押出されるが、射出プランジャがさらに加熱筒側に移動しても、合成樹脂原料が加熱筒の貫通孔に効率良く流入することができないものであり、加熱筒に流入しないで空隙室に残留してしまうおそれが十分にある。そして、前記空隙部に残留した合成樹脂原料は、加熱筒の貫通孔に新たに送り出そうとする合成樹脂原料の障害となるおそれがある。また、新たに送り出そうとする合成樹脂原料と、長期間残留して劣化した樹脂とが混合されてしまうおそれも十分にある。
 そのような裁頭円錐状の加熱筒及び射出プランジャの不都合な点を改良し、極めて良好にペレットの樹脂溶融工程と、溶融樹脂の射出工程が効率良くできる成形機における射出装置を、本願出願人は、特許文献3にて開発した。この特許文献3では、ペレットの集合体を、プランジャにて押圧するのみで、前記ペレットが、溶融器の多数の錐状孔を通過することで、ペレットが樹脂溶融できると同時に、溶融樹脂の射出ができるという画期的な発明を提供できたものである。
 この発明では、ペレットを溶融させる溶融工程としては、加熱された溶融器の多数の錐状孔を所定の圧力にて通過することで、ペレットなる固体から出口から出たときに溶融樹脂となる。つまり、ペレットの材質、溶融樹脂の粘性、溶融温度、圧力、溶融速度、押出速度、流量等が関連して、溶融速度と射出速度とが同一となっている。すると、溶融速度で考慮するとかなり早く溶融できるものである。さらには、従来の射出装置に比較して格段と小型軽量化に成功しているものであり、さらなる用途も案出されていた。
 引用文献3では、射出装置にて適宜な部材を接続する発明が開示されている。この装置では、従来の射出装置を使用しており、実際には、ゲート部箇所が複雑で且つ孔径が細くスムーズな接続ができない重大な欠点がある。特に、小型の樹脂溶融射出装置を使用して、少なくとも2部材を、リベット、ボルト・ナット、溶接等ではなく、気密性などを良好としつつ、樹脂接合することが望まれていた。
特開平6-246802号公報 特公昭36-9884号公報 特開平10-44247号公報
 そこで、発明が解決しようとする課題(発明の目的)は、小型軽量化の装置を生かし、第1部材と第2部材との相互を接合するのに、その開発等した樹脂溶融射出装置と、アダプタとで、射出される溶融樹脂にて接合ができることを開発し、さらには、迅速性、気密性等を優れたものにできることを図ることである。
 そこで、発明者は、上記課題を解決すべく、鋭意,研究を重ねた結果、本発明の第1の実施態様を、長手方向の先端射出側には出口部材が、その後部側には塞ぎ部が、該塞ぎ部と前記出口部材との中間位置にプラスチックペレットを供給するペレット供給口がそれぞれ設けられたシリンダと、器本体部の長手方向に対して流入側大開口から流出側小開口に連通する多数の溶融孔が形成され且つ前記シリンダ内径と同径とした溶融器と、前記溶融器を加熱する加熱手段と、前記溶融器を往復動させる駆動手段と、前記溶融器の前記流出側小開口が前記出口部材と対面してなると共に、前記溶融器が前記シリンダ内においてプランジャ的な動作をなして、前記駆動手段の復路が前記プラスチックペレットを溶融する溶融工程と、その往路が溶融樹脂の射出工程としてそれぞれ構成され、前記シリンダ内で、前記出口部材と前記溶融器との間に開閉弁が介在され、該開閉弁は、前記溶融器の復路工程では該溶融器の流出側小開口側を解放するように構成され、且つ前記溶融器の往路工程では該溶融器の流出側小開口側を閉じるように構成されてなる樹脂溶融射出装置と、前記出口部材から射出される溶融樹脂にて相互を接合する第1部材と第2部材の少なくとも一側面に対し、前記溶融樹脂が注入され且つ該溶融樹脂の逃げを防ぐために保持するアダプタと、からなることを特徴とする樹脂接合装置としたことにより、前記課題を解決した。
 本発明の第2の実施態様を、第1実施態様において、前記アダプタは、第1アダプタと第2アダプタとからなり、前記第1アダプタには、前記樹脂溶融射出装置にて生成された溶融樹脂が射出される前記ノズル部が挿入される挿入口が形成され、前記第1アダプタ及び第2アダプタの裏面には前記第1部材と第2部材にそれぞれ穿孔された結合孔を塞ぎつつ前記溶融樹脂の逃げを防ぐ面としての塞ぎ面を有してなることを特徴とする樹脂接合装置としたことにより、前記課題を解決した。
 本発明の第3の実施態様を、第1実施態様において、前記アダプタは、第1アダプタと第2アダプタとからなり、前記第1アダプタには、前記樹脂溶融射出装置にて生成された溶融樹脂が射出される前記ノズル部が挿入される挿入口が形成され、前記第1アダプタ又は第2アダプタの裏面には前記第1部材と第2部材にそれぞれ穿孔された結合孔を塞ぐと共に該結合孔径よりも大径なる膨出部を形成する凹部が備えられてなることを特徴とする樹脂接合装置としたことにより、前記課題を解決した。
 本発明の第4の実施態様を、第1実施態様において、前記アダプタは、第1アダプタと第2アダプタとからなり、前記第1アダプタには、前記樹脂溶融射出装置にて生成された溶融樹脂が射出される前記ノズル部が挿入される挿入口が形成され、前記第1アダプタ及び第2アダプタの裏面には前記第1部材と第2部材にそれぞれ穿孔された結合孔を塞ぐと共に該結合孔径よりも大径なる膨出部を形成する凹部が備えられてなることを特徴とする樹脂接合装置としたことにより、前記課題を解決した。
 本発明の第5の実施態様を、第1実施態様において、前記アダプタは、第1アダプタとして構成され、前記第1アダプタには、前記樹脂溶融射出装置にて生成された溶融樹脂が射出される前記ノズル部が挿入される挿入口が形成されると共に前記溶融樹脂の逃げを防ぐように構成され、さらに前記第1アダプタの裏面にて前記第1部材に穿孔された結合孔を塞ぐと共に該結合孔径よりも大径なる膨出部を形成する凹部が備えられ、前記溶融樹脂にて第1部材及び第2部材が接合されてなることを特徴とする樹脂接合装置としたことにより、前記課題を解決した。
 本発明の第6の実施態様を、第1実施態様において、前記アダプタは、第1アダプタと第2アダプタとからなり、前記第1アダプタには前記溶融樹脂が注入される注入口が形成され、且つ前記第1アダプタ及び前記第2アダプタの内面には前記第1部材と第2部材の周囲を囲む連続した溝が形成されると共に、前記注入口に連通されてなることを特徴とする樹脂接合装置としたことにより、前記課題を解決した。本発明の第7の実施態様を、第1実施態様又は第2実施態様において、前記出口部材の内部に、ゲートピンが介在されると共に、溶融樹脂が射出しているときには、前記ゲートピン及び前記ノズル部が開口し、射出が終了したときには、前記ゲートピン及び前記ノズル部が閉口してなることを特徴とする樹脂接合装置としたことにより、前記課題を解決した。本発明の第8の実施態様を、第7実施態様において、前記ゲートピンは、常時は、弾性付勢にて前記ノズル部を閉口するように制御されており、前記ゲートピンの先端は、先鋭部として形成され、該先鋭部に対応して前記ノズル部の先端内形が射出先端口として形成されてなることを特徴とする樹脂接合装置としたことにより、前記課題を解決した。
本発明の第9の実施態様を、第1実施態様又は第2実施態様において、前記アダプタは、第1アダプタと第2アダプタとからなり、前記樹脂溶融射出装置が複数配置されると共に、前記第1アダプタ又は前記第2アダプタには、前記樹脂溶融射出装置にて生成された溶融樹脂が射出される前記ノズル部が挿入される挿入口が形成され、前記第2アダプタ又は前記第1アダプタの裏面には前記第1部材と第2部材にそれぞれ穿孔された結合孔を塞ぎつつ樹脂連結体が形成され、且つ前記溶融樹脂の逃げを防ぐ面としての塞ぎ面を有してなることを特徴とする樹脂接合装置としたことにより、前記課題を解決した。
本発明の第10の実施態様を、長手方向の先端射出側には出口部材が、その後部側には塞ぎ部を有する円筒形状のプランジャが、該プランジャと前記出口部材との中間位置にプラスチックペレットを供給するペレット供給口がそれぞれ設けられたシリンダと、前記プランジャを軸方向に往復移動させる駆動手段と、器本体部の長手方向に対して流入側大開口から流出側小開口に連通して錐状の多数の溶融孔が形成された溶融器と、前記シリンダの射出側に設けられたノズルと、前記溶融器を加熱する加熱手段とを備え、前記溶融器は前記プランジャと前記出口部材との間に配置され、前記ペレット供給口から供給された前記プラスチックペレットが前記プランジャの押圧にて前記溶融器の流入側大開口から流入して前記流出側小開口から溶融樹脂として流出されるように構成されてなる樹脂溶融射出装置と、前記出口部材から射出される溶融樹脂にて相互を接合する第1部材と第2部材の少なくとも一側面に対し、前記溶融樹脂が注入され且つ該溶融樹脂の逃げを防ぐために保持するアダプタと、からなることを特徴とする樹脂接合装置としたことにより、前記課題を解決したものである。
本発明では、加熱状態の溶融器にて、多数のプラスチックペレットを樹脂溶融させると共に、該溶融樹脂を射出する樹脂溶融射出装置と、アダプタとで、第1部材と第2部材の相互を前記樹脂溶融射出装置からの溶融樹脂による接合につき迅速性,気密性及び防水性等を良好にできる最大の利点がある。
 特に、実験例では、多数のペレットがシリンダ内に詰まっている状態で、加圧等させることで、シリンダ内に充満された多数のペレット群が逆流しないで、ペレット相互が押圧され、この動作にて、流入側大開口から流出側小開口に連通する多数の溶融孔を通過することでペレットが溶融して、樹脂溶融として良好にできる。
 押圧された多数のペレットは、無駄が一切なく、直接、溶融器の溶融孔の多数の流入側大開口に送り込むことができる。したがって、固定用又は可動用の塞ぎ部と前記溶融器の流入側面部との間の多数のペレットが順次送り込むことができる。塞ぎ部と前記溶融器の流入側面部との間に押圧されて、前記溶融孔の流入側大開口から入り込んだペレットは、溶融孔の内周壁面に囲まれる状態となり、溶融孔が錐状又は先が窄まる溶融孔の通路であるから流出側小開口側への移動に伴い次第に押圧力が大きくなると共に加熱にて溶融されて小さくなる。
 溶融器自体は、加熱手段によりペレットの溶融温度に加熱されており、ペレットが溶融してゆく。このとき、ペレットの全周囲は溶融孔の内周壁面により囲まれた状態であり、ペレットは外周から中心部に略均等にバランス良く溶融してゆくことができる。しかも、ペレットが、溶融孔を流入側大開口から流出側小開口に向かって移動する過程で、器本体部は、熱容量が大きいので、加熱手段にて一旦、高温に加熱されると、溶融器は、溶融したペレットの温度に影響されることなく、ペレットを加熱しつつ、十分な溶融温度に維持してゆくことができる。
 そして、ペレットが外周から中心に向かって略均等に溶融しつつ、次々に流入側大開口から入り込む多数のペレットに押圧されて、溶融孔の流出側小開口に移動することができ、その間にもペレットは溶融が進行し、溶融孔の軸方向(長手方向)の略中間を通過した当たりでは溶融された部分が殆どであり、溶融器の溶融熱と共に周囲のペレットも溶融が加速度的に進行する。流出側小開口付近では、ペレットは最高温度で完全に溶融しており、溶融樹脂として、前記シリンダ内に溜めることができる。
 このように、本発明において、溶融器は、器本体部に多数の先が窄まる溶融孔を有するものであり、加熱手段により溶融温度に加熱された多数の先が窄まる溶融孔に、シリンダのペレット貯留領域内において押出されたペレット群が大開口側である流入側大開口より入り込むことで、ペレットがバランス良く溶融し、且つ溶融器の熱容量が大きいので高温状態を維持することができ、溶融が促進されて溶融速度も速くなり、出口部材側に溶融樹脂が溜められる。
 特に溶融器は、加熱手段によって、流出側小開口部分で樹脂の温度が最高に達することである。射出直前に必要な最適温度で且つ最高温度にすることができ、高温状態を最短時間にすることで樹脂を劣化させないので、高品質の成形が可能となる。つまり、溶融器は、樹脂が溶融する一番最後の過程で、射出直前に樹脂を最適温度に上げることができる構造である。
 アダプタに注入されるまでは、溶融器が加熱手段にて一旦、高温に加熱されて、大きな熱容量によって高温が維持され、溶融したペレットは温度が低下することなく、十分な溶融温度を維持して、良質なペレット群による溶融樹脂ができる。該溶融樹脂が、アダプタ内に注入されると、第1部材及び第2部材の常温度の周壁等にて直ぐに、固化して第1部材と第2部材の相互の接合につき迅速性及気密性等を良好にできる。このような固化速度は、ボンドとも、ジョイント材とも異なる。
 第2実施態様では、第1部材と第2部材の相互にそれぞれ結合孔を設けておけば、該結合孔に、前記アダプタを介して溶融樹脂の注入作業にて、略瞬時に樹脂接合できる。硬質の合成樹脂の場合には、強固な固着ができる。さらに、簡単な構成のアダプタにでき、安価に提供できる。
 第3実施態様では、特に、第1部材又は第2部材の結合孔を雌ネジとして形成すると、樹脂ボルト結合構成として製造できる利点がある。第4実施態様では、第1部材と第2部材の相互にそれぞれ結合孔を設けると共に、該結合孔よりも大径なる膨出部を形成する凹部が備えられたことで、リベット的な接合が簡易且つ迅速にできる。
 第5実施態様では、特に、第2アダプタが不要の構成にて、第2部材の結合孔を雌ネジとして形成すると、樹脂ボルト結合構成として製造できる。また、第2部材の金属製ボルトを装着した構成とすることで、樹脂ナット(袋ナット)結合構成として製造できるものである。
 第6実施態様では、特に、第1部材及び第2部材の相互に対しそれぞれ何らの結合孔等を設けることが無くても、その第1部材と第2部材とを接合できる利点がある。その第1部材と第2部材とが適宜の間隔をおいた接合であっても良好に接合できる。また、第1部材と第2部材とは、板材は勿論のこと、丸棒、角棒であっても接合できる。
 第7実施態様では、ゲートピン構造により、ノズル部と射出した溶融樹脂との境をすっきりした状況にでき、整然とした樹脂接合ができる効果がある。第8実施態様においても、第7実施態様と同様な効果を奏する。
第9実施態様では、特に、複数の前記樹脂溶融射出装置が配置されることで、その数に応じたノズル部の存在によって、複数のホットランナー的な使用ができ、大型化した樹脂接合が簡易且つ迅速にできる利点がある。つまり、前記第1部材,第2部材の表裏面に樹脂連結体等が形成できる構成が可能である。第10実施態様では、溶融器の固定タイプの場合であって、ペレットを溶融しつつ出口部材先端から溶融樹脂を射出するので、溶融と射出とが略同時にできる。
本発明の溶融器可動タイプの装置全体を示す一部断面として側面図である。 (A)は本発明の溶融器可動タイプにおける射出直前状態の縦断側面図、(B)は本発明の溶融器可動タイプにおける射出完了直後の縦断側面図である。 (A)は本発明の溶融器可動タイプにおける溶融工程の初期位置の縦断側面図、(B)は本発明の溶融器可動タイプにおける溶融工程の終了位置の縦断側面図である。 (A)はペレットが流入側大開口から流出側小開口に向かって溶融しながら移動する状態を示す錐状の溶融孔の拡大縦断側面図、 (B)はペレットが流入側大開口から流出側小開口に向かって溶融しながら移動する状態を示す先が窄まる溶融孔の拡大縦断側面図である。 (A)は出口部材と第1実施形態のアダプタとで第1部材と第2部材とを接合完了した拡大断面図、(B)は(A)に使用された主要部材の一部断面とした斜視図、(C)は出口部材と第1実施形態のアダプタとで別の第1部材と第2部材とを接合完了した拡大断面図である。 (A)は出口部材と第1実施形態の変形例のアダプタとで第1部材と第2部材とを接合完了した拡大断面図、(B)は第2アダプタの斜視図、(C)は(B)の第2アダプタを使用して成形された樹脂ネジの斜視図、(D)は別の実施形態の第2アダプタの斜視図、(E)は(D)の第2アダプタを使用して成形された樹脂ネジの斜視図である。 (A)は出口部材と第2実施形態のアダプタとで第1部材と第2部材とを接合完了した拡大断面図、(B)は(A)に使用された主要部材の一部断面とした斜視図、(C)は出口部材と第2実施形態の変形例のアダプタとで別の第1部材と第部材とを接合完了した拡大断面図である。 出口部材と第3実施形態のアダプタとで第1部材と第部材とを接合完了した拡大断面図である。 出口部材と第3実施形態の変形例のアダプタとで金属ナット付き第1部材と第2部材とを接合完了した拡大断面図、である。 出口部材と第4実施形態のアダプタとで第1部材と第2部材とを接合完了した拡大断面図である。 出口部材と第4実施形態の変形例のアダプタとで第1部材と金属ボルト付き第2部材とを接合完了した拡大断面図である。 (A)は出口部材と第1実施形態のアダプタとで、別の実施形態の第1部材及び第2部材とを接合完了した拡大断面図、(B)は(A)の別の実施形態の第1部材及び第2部材の分解した斜視図である。 (A)は出口部材と第1実施形態のアダプタとで、さらに別の実施形態の第1部材,第2部材及び第3部材とを接合完了した拡大断面図、(B)は(A)の別の実施形態の第1部材,第2部材及び第3部材の分解した斜視図である。 (A)は出口部材と第5実施形態のアダプタとで第1部材及び第2部材とを接合完了した拡大断面図、(B)は(A)の製造装置により製造された第1部材,第2部材及び固化した溶融樹脂の斜視図、(C)は出口部材と第7実施形態の変形例のアダプタとで第1部材及び第2部材とを接合完了した拡大断面図、(D)は(C)の製造装置により製造された第1部材,第2部材及び固化した溶融樹脂の斜視図である。 (A)は出口部材と第1実施形態の変形例のアダプタとで、第1部材と第2部材とを細孔径の連結で接合完了した拡大断面図、(B)は(A)に使用された主要部材の一部断面とした斜視図である。 出口部材と第6実施形態のアダプタとで第1部材及び第2部材とを接合完了した拡大断面図である。 (A)は出口部材と第6実施形態のアダプタとで第1部材及び第2部材とを接合完了した拡大断面図、(B)は(A)の製造装置により製造された第1部材,第2部材及び固化した溶融樹脂の斜視図、(C)は(B)のY1-Y1矢視拡大断面図、(D)は(B)のX1-X1矢視拡大断面図、(E)は第2アダプタの斜視図である。 (A)は本発明の溶融器固定タイプにおける射出直前状態の縦断側面図、(B)は本発明の溶融器固定タイプにおける射出完了直後の縦断側面図である。 (A)は第1実施形態の溶融器及び開閉弁箇所の拡大縦断側面図、(B)は(A)の一部切除した分解斜視図、(C)は(B)の(α)部拡大図、(D)は(A)のX2-X2矢視断面図、(E)は開閉弁の別の実施形態の斜視図である。 (A)は第2実施形態の溶融器及び開閉弁箇所の拡大縦断側面図、(B)は第3実施形態の溶融器及び開閉弁箇所の拡大縦断側面図である。 (A)は第4実施形態の溶融器及び開閉弁箇所の拡大縦断側面図、(B)は(A)の変形例であって、溶融器の上部の一部斜視図、(C)は(B)のX3-X3矢視拡大断面図、(D)は(C)のY2-Y2矢視拡大断面図ある。 (A)は出口部材箇所のゲートピン構造の断面図、(B)は(A)の(β)箇所の拡大図、(C)は(A)のY3-Y3矢視の一部側面を含む断面図である。 本発明をロボットのアームに設けたイメージとしての簡略図である。
 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明の主要な構成は、図1に示すように、溶融樹脂qを射出する樹脂溶融射出装置Aと、アダプタ8とから構成されている。この樹脂溶融射出装置Aと、アダプタ8とで、第1部材91と第2部材92の相互を樹脂接合する装置である。
 前記第1部材91と第2部材92の材質としては、金属,ガラス,樹脂,材木等が可能であるが、一般的には、金属が多い。また、前記第1部材91と第2部材92の材質が、同一材質の場合が多いが、用途によっては、異種の材質の場合もある。つまり、アルミニウムと鉄、鉄とプラスチック等である。 
 本発明の樹脂接合装置は、射出性能が高いので、低温溶融樹脂(汎用プラスチック,ABS,ポリエチレン,ポリプロピレン等)から高温溶融樹脂(エンジニアリングプラスチック,ポリアミド、ポリカボネート、ポリイミド等)まで使用できる材料範囲が広いために用途によって種々選択できる。また、色も製品によって適切の色を選択できる。
 前記樹脂溶融射出装置Aの第1実施形態は、塞ぎ部6が可動式のタイプであり、図1乃至図3に示されている。その主要な構成は、シリンダ1と、ペレットp,p,…を溶融する溶融器2と、該溶融器2を往復動させる駆動手段3と、加熱手段4とから構成されている。
 前記樹脂溶融射出装置Aは、図1に示すように、小型スタンドB(約0.5m~約1m)のベース95上の柱部96に上下調節可能に設けられた上クリップ部97a端に固着され、さらに、下クリップ部97bの先端に設けた後述する上アダプタ81の周囲を支持固定する固定枠97cと共に、前記樹脂溶融射出装置Aのシリンダ1の下方の出口部材5を支持固定するように構成されている。特に、下クリップ部97a及びは固定枠97cは下側からの押圧に耐えうるようになっている。
 前記下アダプタ82は、図1に示すように、昇降装置98の台座98a上に固定され、この上に、第1部材91及び第2部材92がセット可能に構成されている。前記昇降装置98が適宜上昇すると、前記上アダプタ81に合致して、前記第1部材91及び第2部材92を押圧状態を保持するように構成されている。この状態で、前記樹脂溶融射出装置Aから溶融樹脂qが射出されるものである。以下、前記樹脂溶融射出装置Aに特徴があるため、この構成を最初に説明し、次に、前記アダプタ8について、順次説明する。
 前記樹脂溶融射出装置Aの前記シリンダ1の端(各図では下端)には出口部材5が、この内部には、往復動する前記溶融器2と塞ぎ部6がそれぞれ設けられている。該塞ぎ部6は、実施形態では、内部シリンダ形状に形成され、先端(各図の下端)には、板状の塞ぎ面61が設けられ、前記シリンダ1内面を摺動可能に密閉状になるように構成されている。前記溶融器2の駆動手段3には往復動杆34が設けられている。前記塞ぎ面61の全面には、合成樹脂製の断熱材61a設けられることもある。
 すなわち、前記シリンダ1の軸方向(又は長手方向ともいい、図1,図2(A) 及び(B)において、上下方向)の一端側(図1において下端)に前記出口部材5が装着され、軸方向(長手方向の上端)他端側[図1(A)において上端]には、シリンダとしての前記塞ぎ部6が内蔵されている。さらに、軸方向(長手方向の上端)他端側[図1(A)及び(B)において上端]には筒状ケース13を介して前記駆動手段3が装着され、該駆動手段3によって前記溶融器2が往復動するように構成されている(図1及び図2参照)。
 前記シリンダ1の材質は、加熱が迅速に行われることが必要であり、鉄又は鉄の含有量の多いステンレスなどが好適である。該シリンダ1は、細長く形成されたシリンダ本体部11と、前記塞ぎ部6寄りに形成されたペレット供給口11aから接続された管状の供給管12とで構成されている。
 該供給管12には、ペレットp,p,…を溜めておくホッパ18に連通するように構成されている。前記供給管12は、前記シリンダ1に一体化された部分と適宜弧状に形成されたパイプとで結合されている。前記シリンダ本体部11は円筒状の部材であり、その内方側は内周側面部11bによって包囲された略円柱状の空隙を有する。
 前記シリンダ本体部11の肉厚寸法は、約2mm程度のものが好ましい。前記ホッパ18には、多数のペレットp,p,…が投入可能であり、投入されたペレットp,p,…は、供給管12を通して前記ペレット供給口11aからシリンダ本体部11内に送り込まれる。
 また、特に図示しないが、供給管12にスクリュー搬送又は空気圧装置を具備して、ペレットp,p,…を強制的に投入することもある。前記シリンダ1の断面は、円形をなしているが、僅かに円が変形して楕円状となる場合もある。この場合には、これと同一形状の溶融器2が回転等することなく、正確な往復動が可能となる。
 前記シリンダ本体部11の軸方向(長手方向)の一端側(下端)には、前記出口部材5が装着されている。該出口部材5は、ノズル部51と、漏斗部52と、接続部53とから構成されている。前記ノズル部51は、射出先端口51aと基部51bとから構成される〔図1,図5(A)参照〕。
 前記射出先端口51aが細径で、前記基部51bが段部を介して少し太径に形成されている。このような前記ノズル部51が、アダプタ7の第1アダプタ81に、きっちりと収納できるような挿入孔81aが形成されている。前記出口部材5の接続部53と、シリンダ本体部11とは、螺子構造(外螺子,内螺子)による構成で着脱自在となっている。前記ノズル部51の材質は、熱伝導の良いものが好適で、具体的には、ベリリウム銅又は銅が望ましい。
 前記溶融器2は、略円筒形状形成された器本体部21に多数の溶融孔22,22,…が形成されたものである(図1乃至図3、図18乃至21等参照)。前記器本体部21の材質は、熱容量が大きく、且つ熱伝導の良いものが好適である。具体的には、銅又はベリリウム銅が使用される。前記器本体部21は、前記シリンダ1のシリンダ本体部11内部で、往復動可能(図1乃至図3参照)又は固定して(図18参照)構成され、常時には、前記出口部材5寄りに位置するように配置されている〔図1(A)参照〕。
 図19に示すように、前記溶融器2の器本体部21は、前述したように円筒形状に形成されたものであり、該器本体部21において前記塞ぎ部6と対面する側で且つ多数のペレットp,p,…が流入してくる側の面を流入側面部21aと称する。該流入側面部21aと反対側の面で前記出口部材5と対面し、溶融樹脂qが流出する側の面を流出側面部21bと称する。
 また、前記器本体部21の外周側面を円周側面21cと称する。前記器本体部21は、前述したように円筒形状であり、流入側面部21aの直径D2aと、流出側面部21bの直径D2bとは、円周側面21cは、軸方向に沿っていずれの位置も同一直径となる正確な円筒形状である〔図19(A)及び(B)参照〕。また、図1乃至図3、図19における溶融器2についても、上記の正確な円筒形状としたものである。
 すなわち、
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 である〔図19(A)参照〕。
 次に、溶融孔22は、器本体部21の軸方向(長手方向)に沿って形成されたものである(図1乃至図3参照)。さらに詳しくは、溶融孔22は、トンネル状或いは管路状とした錐状の貫通孔である〔図19(B),(C)参照〕。溶融孔22において、前述した錐状の貫通孔とは、孔形成方向に直交する複数の任意の位置の断面形状が広い形状から狭い形状となるように形成されたものであり、具体的には円錐或いは角錐等の空隙を有する孔である〔図19(B),(C)参照〕。
 本発明では、特に溶融孔22の錐状として円錐形状が好ましく、直径が大から小に向かって次第に小さくなるように形成されている〔図19(B),(C)参照〕。前述したように、溶融孔22は、錐体状の空隙を有する孔であるために、該溶融孔22の両端の開口の大きさは異なる。そこで、前記溶融孔22の大開口側は、ペレットp,p,…が流入する流入側大開口22aと称する〔図4(A),(B),図19(B)及び(C)参照〕。
 また、前記溶融孔22の小開口側を流出側小開口22bと称する〔図4(A),図16(B)及び(C)参照〕。つまり、溶融孔22は、流入側大開口22aから流出側小開口22bに連通する通路であり、流入側大開口22aから流出側小開口22bに向かって次第に断面が狭くなる。
 そして、流入側大開口22aは、器本体部21の流入側面部21a側に位置し、前記塞ぎ部6に対面(又は対向)する〔図1(A)及び(B)参照〕。また、流出側小開口22bは流出側面部21bに位置し、出口部材5に対面(又は対向)する〔図1(A)及び(B)参照〕。
 以上述べたように、溶融器2の流入側面部21aには、多数の溶融孔22,22,…の流入側大開口22a,22a,…が配置されたものであり、前記流入側面部21aは、前記塞ぎ部6に対面して流入側大開口22aにペレットp,p,…が流れ込むので、溶融器2の流入側と称する。
 また、図19乃至図21に示すように、前記溶融器2の流出側面部21bには、多数の溶融孔22,22,…の流出側小開口22b,22b,…が配置されたものであり、前記流出側面部21bは、出口部材5側に対面して流出側小開口22bからペレットp,p,…が溶融した溶融樹脂qを流出させるので、溶融器2の流出側と称する。そして溶融器2の流入側及び流出側に向かっての溶融状態については図4(A)及び(B)に示されている。
 溶融孔22を円錐形状の孔とした場合では、軸方向(長手方向)に沿って、それぞれの直交する箇所の断面形状は円形状である〔図19(B)及び(C)参照〕。そして、溶融孔22の流入側大開口22aは、1個のペレットp全体が入り込む大きさであり、少なくとも該ペレットpの一部(一部分)が入り込むような大きさとしている。流入側大開口22aの具体的な大きさは、ペレットp,p,…が容易に入り易いような直径で、約3~4mm程度である。
 流出側小開口22bは、ペレットp,p,…が溶融して液化した溶融樹脂qとなるような直径は約1~1.5mm程度である。溶融孔22は、その軸方向(長手方向)に沿った断面形状が略テーパー形状である。つまり、軸方向(長手方向)に沿って錐状であり、角錐状とした場合には、四角錐形状としたり、或いは三角錐形状とすることもある。また、四角錐形状と円錐形状を組合わせたタイプも存在する。このタイプの溶融孔22では、円錐形状の溶融孔22の流入側大開口22aを三角形以上の多角形状とし、流出側小開口22bを円形状としたものである。
 図20(A)及び(B)は、前記溶融器2の溶融孔22の別の実施形態であって、先が窄まる溶融孔として形成されている。図20(A)は、前記溶融器2の溶融孔22の第2実施形態であって、前記流入側大開口22aから前記流出側小開口22bになるように、大径から小径に徐々になりつつ複数の円筒部22c,22cとして形成され、端部が円筒部22cが前記流出側小開口22bに該当したり、或いは、端部のみが前記流出側小開口22bとして形成されている〔図20(A)参照〕。
 図20(B)は、先が窄まる溶融孔22として形成されている。前記溶融器2の溶融孔22の第3実施形態であって、前記流入側大開口22aから前記流出側小開口22bになるように、大径から中間径程度の直径となるような円錐形孔が形成され、端部のみが前記流出側小開口22bとして形成されている。
 図21(A)も、先が窄まる溶融孔22として形成されている。前記溶融器2の溶融孔22の第3実施形態であって、前記流入側大開口22aから前記流出側小開口22bになるように、前記流入側大開口22aとしての大径円筒部22dが端部寄りまで形成され、且つ端部のみに前記流出側小開口22bが形成されている。
 図21(B)においては、前記溶融孔22の流入側大開口22aは、断面円形に形成され、且つ該流入側大開口22aの入口箇所は皿状面取り22a1がそれぞれ形成されると共に、隣接する流入側大開口22aの皿状面取り22a1,22a1同士の境目となる部位が刃状22sとして形成されることもある。該刃状22sの存在により、該刃状22s箇所で、ペレットpが破砕され、細かく分離されることが多くなり、ペレットpが流入側大開口22aにより一層入り易くなり、ペレットpの溶融を促進作用も呈する。
 前記駆動手段3は、減速機付きのモータ駆動部31,ピニオンギア32及びラック軸33とから構成されている。或いは、図示しないが、減速機付きのモータ駆動部31と、ボールねじとボールねじナット駆動との駆動によりロッドが往復動する駆動手段3も存在する。前記ラック軸33の先端又は前記ロッド端には、往復動杆34が連結されている。
 該往復動杆34が、図1に示すように、前記塞ぎ部6の略中央に貫通され、その先端が前記溶融器2に接続されている。前記ラック軸33の後部側は、前記モータ駆動部31のモータケース38に固定されている。前記往復動杆34は、鉄又はステンレス製等で構成されている。
 前記モータ駆動部31は、ブラシレスモータ又はステッピングモータ等で構成され、高精度の駆動制御が可能であり、且つペレットの材質等を考慮して、溶融工程の時間と、溶融樹脂qの射出工程の時間とを分離させて制御できる。その結果、樹脂を溶融できる十分な時間を確保すると共に、その溶融樹脂qの射出工程を極めて迅速で且つ短時間に効率良くできる。
 例えば、溶融工程時間を約30乃至約60秒とし、溶融樹脂の射出工程時間を約1秒程度とすることによって、射出しての樹脂接合時間を極めて迅速で且つ短時間に効率良くできる最大の利点がある。特に、前記ブラシレスモータは、溶融工程時間を長くし、樹脂接合時間を、繰り返して正確に制御するのに好適である。
 加熱手段4は、前記シリンダ本体部11の外周面から前記溶融器2を加熱する構成部材であり、該溶融器2への熱伝導性が良好となるように筒状に構成されている。具体的には、IHヒータ等が巻き線状に構成されたもので十分な熱量が得られる。
 前記加熱手段4は、シリンダ1のシリンダ本体部11内において往復動する溶融器2を加熱する役目をなす。加熱手段4は、具体的には、電磁誘導装置つまりIH(インダクションヒーティング)コイルが好適であり、樹脂又はセラミック製の断熱材コイルボビンにIHコイルを巻いたものである。
 IHコイルとシリンダ本体部11の外周側面との間隔が最適になるようにボビンの形状が設定されている。入力電力は、制御装置により0乃至1Kwまで可変可能としたものが好適である。前記シリンダ1には、熱電対が取り付けられており、シリンダ1の温度を設定値にすることができるようになっている。また加熱手段4の別のタイプとして、バンドヒーターが使用されることもある。さらに、加熱手段4は、前述したものに限定されるものではなく、その他の本発明に使用可能な加熱装置であれば何れのものが使用されても構わない。
 前記加熱手段4は、前記シリンダ本体部11に固定状態にセットされているが、前記溶融器2の熱容量的には、駆動手段3にて往復動しても、十分に熱源を保つようにできる。これは、常時は、図1(A)位置、即ち、出口部材5箇所に近づいた定位置としてセットされていることによる。ペレット貯留領域W内において、前記溶融器2が復路に動いて(溶融工程)も、その状態から直ぐに、往路に動く(射出工程)ことになり、溶融器2は、加熱状態が簡単には冷えず、十分な加熱量を得ることができ、所定の温度を保持することができる。
 また、前記溶融器2については、断熱処理が必要に応じて設けられている。この点について具体的に説明する。前記溶融器2の流入側面部21a及び流出側面部21bの中心を通る中心貫通孔21d内に、前記駆動手段3の往復動杆34が遊挿されている。つまり、前記中心貫通孔21dの内径が、前記往復動杆34の直径よりも僅かに大きく形成され、接触しないように構成されている。さらに、前記溶融器2の流入側面部21a及び流出側面部21bの中心位置に、それぞれ凹部21a1及び21b1が形成されている。
 該凹部21a1及び21b1には、セラミック製又はポリイミド製等の断熱材或いはステンレス製で円板状の支持片25,25が配置されつつ、前記往復動杆34に固定されている。具体的には、一方の支持片25が前記往復動杆34に挿入された後に、該往復動杆34の先端側が前記溶融器2の中心貫通孔21dに貫通される。そして、前記一方の支持片25が前記溶融器2の流入側面部21aの凹部21a1に配置される。
 この状態にて、他方の支持片25及び円板71が挿入されたカラー部材72が前記往復動杆34に形成された先端側細径部34aに挿入される。前記カラー部材72は、鉄又はステンレス製等で構成されている。さらに、前記往復動杆34の先端側細径部34aのねじ部34bにナット34cが螺合されて該往復動杆34に前記溶融器2が固定される。つまり、前記溶融器2は、直接には前記往復動杆34に接触しないで、前記支持片25,25を介して前記往復動杆34に固定されるものである。このため、該往復動杆34には、前記溶融器2の熱伝導は、殆ど無い状態にできる。つまり、熱遮断状態にできる。
 これらの構造によって、溶融器2に発生する熱源は、前記シリンダ1の内部の金属製(主に、ステンレス製等)の往復動杆34に熱伝導しないように構成されている。以上のように、前記溶融器2の断熱の目的としては、溶融の際に溶融器2の熱量がペレットp,p,…の溶融にのみに使われるようにすることである。そのために、前記溶融器2と前記往復動杆34との間に断熱材(支持片25又は筒状カラー35)が介在されている。
 特に、前記溶融器2の流出側小開口22bの孔径が流入側大開口22aに対して格段と小さい場合[図1乃至図3参照]、例えば、約1mm内外の場合には、駆動手段3による往路工程によって、溶融樹脂qを出口部材5を介して押圧しても、前記溶融器2の流出側面部21bの表面積が全流出側小開口22bの面積よりも格段と大きく、該全流出側小開口22bの孔部から逆流する溶融樹脂qの割合は極端に少なくなって、押圧されて出口部材5から溶融樹脂qを良好に射出できる。このように、前記溶融器2に開閉弁7を設けなくとも、溶融樹脂qの射出工程を行うこともある。
 前記溶融器2の内部構造としては、開閉弁7が必要に応じて設けられている(図1乃至図3等参照)。つまり、前記溶融器2の流入側大開口22a又は流出側小開口22bを復路工程では開き、前記溶融器2の流入側大開口22a又は流出側小開口22bを往路工程では閉じるようにした開閉弁7が設けられている。
 具体的には、該開閉弁7は、往路工程の時に、前記溶融器2の先端側を閉鎖したり、或いは、復路工程の時に、解放するように構成されている。具体的には、前記開閉弁7は、円板71と、鍔73付きカラー部材72とから構成されている。該鍔73付きカラー部材72が、前記溶融器2の流出側面部21bの前面に位置し、前記溶融器2の中心を貫通された前記往復動杆34の先端部に、前記カラー部材72を介して、前記鍔73と前記流出側面部21bとの間で、僅かに前後動可能に設けられている。
 前記円板71の直径D7は、前記流出側面部21bの直径D2bよりも小径に形成されている〔図16(A)参照〕。
 つまり、
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 である。これは、復路工程の時に、溶融樹脂qが前記開閉弁7の外縁より流れやすくするためである。
 前述の構成を簡単に説明すると、前記開閉弁7は、前記出口部材5と前記溶融器2との間に設けられると共に、前記溶融器2の流出側小開口22bに対して接離する円板71としてなり、該円板71は前記溶融器2の直径よりも小径に形成されて構成されている。
 前記開閉弁7における円板71には、図19(B)及び(D)に示すように、多数の貫孔71aが形成され、該貫孔71aは前記溶融器2の流出側小開口22bの位置とは不一致するように形成されてなると共に、前記円板71に突設された案内ピン71bが前記溶融器2に形成された穴部21p間に遊挿可能に構成されている。
 前記開閉弁7の別の実施形態では、図19(E)に示すように、円板71において、多数の貫孔71aを全く無くして形成されている。すなわち、孔無しの円板71のみであって、該円板71は前記溶融器2の直径よりも小径に形成されている。この実施形態の場合には、復路工程の時に、溶融樹脂q全てが前記開閉弁7の外縁より流れる。
 前記開閉弁7付き前記溶融器2が射出工程時において、金型内に、溶融樹脂qを注入する際には、特に、出口部材5内の溶融樹脂qも高圧になることもあって、逆流することもあるため、前記開閉弁7が、圧縮バネとしての弾性体75にて常時、弾性付勢するように構成されている。
 前記開閉弁7の円板71の別の実施形態は、図示しないが、前記溶融器2の前記流出側面部21bの直径D2bと同等に形成され、前記円板71の円周縁の複数個所(例えば4箇所当分)に、溶融樹脂qが流出する切欠きが形成されることがある。該切欠きはU字状、コ字型状等に形成されている。
 図19(A)に示す前記カラー部材72は、内筒側には、前記先端側細径部34aのねじ部34bに螺合する内螺子が形成されている。このため、前記カラー部材72が前記先端側細径部34aに螺合されることで、図19(A)に示すように、ねじ部34bにナット34cが螺合されないで、前記往復動杆34に前記溶融器2が固定される〔図20(B)及び図21(A)参照〕。
 このようなカラー部材72と開閉弁7との構成によって前記円板71がカラー部材72の鍔73と溶融器2の面との間で僅かではあるが接離可能に構成されている。具体的には、円板71の板厚tとすると、鍔と溶融器の面との間は、板厚t+αとなっており、該αの範囲内において、接離する動きを呈する〔図19(A)参照〕。これは、圧縮バネとしての弾性体75を設けた場合でも同様な動きをなすものである。
 以下、ペレットの溶融工程及び理論について説明する。まず、溶融工程前段階では、図3(A)に示すように、シリンダ1内のペレット貯留領域Wに、ペレット供給口11aからペレットp,p,…が溶融器2の流入側面部21a手前側に貯留されている。前記シリンダ1内における射出工程が終了したときの前記溶融器2の後部と前記塞ぎ部6との間に前記ペレット貯留領域Wが設けられ、該ペレット貯留領域Wの後部位置に前記ペレット供給口11aが設けられている。
 そして、溶融工程がONされると、駆動手段3による復路工程によって、ペレット貯留領域W内に入っている多数のペレットp,p,…は、図3(B)に示すように、前記溶融器2の流入側面部21aと前記塞ぎ部6との間で圧縮されて、前記ホッパ8側に戻ろうとする作用もなすが、実際には、多数のペレットp,p相互間には押圧力f,f,…が発生して押出状態となり、多数の流入側大開口22a,22a,…から溶融孔22,22,…内に入り込むようにして流入する〔図3(B),図4(A)参照〕。流入側大開口22aは、前述したように、各ペレットpの少なくとも一部(一部分)が入り込む大きさである。
 通常は、流入側大開口22aは、平均的なサイズのペレットp全体が流入側大開口22aから入り込む程度の大きさとしている〔図4(A)参照〕。溶融孔22,22,…内に入り込んだそれぞれのペレットp,p,…は、あとから流入するペレットp,p,…によって、流出側小開口22b側に押圧され、溶融器2は、加熱手段4を介してペレットpを溶融する温度に維持されている。
 したがって流入側大開口22aから入り込んだペレットpは、流入側大開口22aから流出側小開口22bに向かって移動するに従いペレットp中心部に向かって溶融する〔図4(A)参照〕。ペレットpは、流入側大開口22aに入り始めた初期の状態で、ペレットpの周囲が溶融孔22の内周壁面に略均等に囲まれた状態となるように設定されている。
 そして、ペレットpは、溶融孔22を流出側小開口22b側に向かって移動するに従い、溶融されつつ、サイズが次第に縮小されてゆく〔図4(A)参照〕。ペレットpが流出側小開口22b側に向かって溶融しながら移動しても、溶融孔22も次第に狭くなっているので、溶融して縮小されたペレットpの周囲は均等に囲まれた状態を維持している。それゆえに、ペレットpの溶融は、迅速に行われてゆく。
 つまり、個々のペレットpの周囲は、溶融孔22の内壁面に略均等に囲まれ、常に内壁面に近接又は当接された状態を維持する〔図4(A)参照〕。そして、ペレットpの溶融が進むに従い、さらに溶融孔22の狭い部分に進行し、ペレットpの溶融を促進させる。しかも、溶融孔22の内部でペレットpは溶融して液化しているので、後から送り込まれたペレットpは、既に液化したペレットpaの熱によって溶融がさらに促進される〔図4(A)参照〕。
 また、図20(A)及び(B)のように、円筒部22c,22cなどの存在にて先が窄まる溶融孔22として形成した場合には、該溶融孔22の出口側では、前記ペレットが押圧されつつ加熱力による溶融にて、円錐状の溶融孔22と同様な作用を呈することができる。このような段階的な形成では、円錐状加工に比較して割安な加工を提供できる。
 さらに、図21(A)のように、前記流入側大開口22aとしての大径円筒部22dが端部寄りまで形成され、且つ流出側にのみに前記流出側小開口22bが形成されていることにより、ペレットが奥側では押圧されつつ加熱力による溶融にて、円錐状の溶融孔と同様な作用を発揮させることができる〔図4(B)参照〕。このような孔加工でも、割安なる加工ができる。
 このようにして、ペレットpは、溶融孔22の流入側大開口22aから流出側小開口22bに向かうにしたがい、溶融が進み、流出側小開口22b付近又これより手前位置では溶融を完了して、完全に液状化する〔図3(B),図4(A)及び(B)参照〕。ペレットpは、この完全に液状化された溶融樹脂qとなって、流出側小開口22bから図2(A)に示すように、前記シリンダ1内に貯留される。
 以上述べたように、駆動手段3による復路工程によって、ペレット貯留領域W内に入っている多数のペレットp,p,…相互間に押圧力f,f,…が発生して圧縮されて、溶融孔22の流入側大開口22aより入り込んだペレットpは、流出側小開口22bに向かう過程において、常に溶融孔22の内周壁面に包囲された状態である。それゆえに、加熱手段4を介して、ペレットpの溶融が行われ、図3(B)に示すように、ストローク量Lで押圧が終了するとともに、前記溶融器2の下側のシリンダ1内に溶融樹脂qが貯留される。また、前記ストローク量Lは、前記ペレット貯留領域Wと同等になることもある。
 多数のペレットp,p,…は、殆ど必要な量のみを溶融できるので材料がシリンダ本体部11内で長時間熱的、機械的ストレスに晒されることがない。よって、品質の良い樹脂成形品ができる。また、本発明おける射出装置は、溶融効率が高く、必要以上の材料を投入する必要がないので装置全体が小型になり、省電力、省資源である。また、射出直前の溶融最終過程で射出適正温度かつ最高温度となることで樹脂の高温状態を最低時間に短縮できるということも品質の良い樹脂成形ができるものである。 
 前述の構成では、前記溶融器2は、可動式タイプであって、塞ぎ部6が固定式であったが、前記溶融器2の固定タイプであって、塞ぎ部6が可動式の場合もある。この実施形態は、図18に示すように、前記塞ぎ部6として可動式シリンダ63が、前記駆動手段3に設けた外螺子軸36の回動によって、シリンダ本体部11内を軸方向(長手方向)に往復移動し、多数のペレットp,p,…を溶融器2の溶融孔22,22,…に送り込む役目をなすものである。可動式シリンダ63は、塞ぎ面としての押圧塞ぎ面63aと外周側面部63bと、後側端部63cとから構成されている。
 これら押圧塞ぎ面63a、外周側面部63b、後側端部63cとによって、可動式シリンダ63は、円筒形状に形成される。該可動式シリンダ63は、周方向に非回転とする構成とし、外螺子軸36の回動によって、軸方向(長手方向)に往復移動することできるようになっている〔図18(A),(B)参照〕。また、可動式シリンダ63の非回転とする構成とは、つまり該可動式シリンダ63が周方向に空転しないようにする構成のことである。
 前述したように、可動式シリンダ63は、シリンダ本体部11内を、周方向に非回転の状態で、軸方向(長手方向)にのみ移動することができるようにしたものである〔図18(A)及び(B)参照〕。前記押圧塞ぎ面63aは、平坦面状に形成される。そして、該押圧塞ぎ面63aは、多数のペレットp,p,…を溶融器2側に押圧して、溶融孔22,22,…にペレットp,p,…を送り込む役目をなす部位である。
 可動式シリンダ63の後側端部63cには、貫通孔が形成され、該貫通孔には、内螺子部が形成されている。該内螺子部は、前記駆動手段3の外螺子軸36と螺合し、該外螺子軸36の回動によって、記押圧塞ぎ面63aと共に可動式シリンダ63がシリンダ本体部11内を軸方向(長手方向)に往復移動する。該可動式シリンダ63の材質は、鉄又はステンレスであり、またこれらの材質に限定されるものではなく、耐熱性及び耐久性を満たすものであれば、どのような材質のものであってもかまわない。
 可動式シリンダ63の溶融器2側への移動によって、ペレットp,p,…が溶融器2の流入側面部2aに形成された多数の流入側大開口22aから溶融孔22に押し込まれるようにして流入するものである[図18(A)及び(B)参照]。そのペレットpは、溶融孔22の流入側大開口22aから流出側小開口22bに向かうにしたがい、溶融が進み、流出側小開口22b付近又これより手前位置では溶融を完了して、完全に液状化して、流出側小開口22bから流出して、さらには、出口部材5先端からも流出する。
 特に、溶融器2の固定タイプの場合には、ペレットp,p,…を溶融しつつ前記出口部材5先端から溶融樹脂を射出するので、後述する樹脂接合が、瞬時にできる利点がある。この溶融器2の固定タイプの場合は、溶融樹脂の生成と射出とが同時であることから、樹脂接合量に応じて、前記駆動手段3の外螺子軸36の回転を制御し、樹脂接合する第1部材91及び第2部材92の送り量を制御する方式を採用することで、量産も可能である。
 以上の説明では、多数のペレットpが前記ペレット供給口11aから連続して供給される構造としていたが、図1乃至図3に示すように、所定量のペレットpが供給される構成とすることもある。具体的には、シャッタ機構16が設けられている。該シャッタ機構16は、シャッタ板16aと、該シャッタ板16aを上下駆動させるソレノイド等の駆動源16bとから構成されている。
 前記シャッタ板16aの下端部が、前記供給管12の根元部に形成された溝部12aに挿入されて前記ペレット供給口11aが塞がれ、前記供給管12内に流下する多数のペレットpの流れを遮断するように構成されている。このようなシャッタ機構16の場合には、多数のペレットpの流れ速度と流れ時間とを考慮して前記シャッタ板16aを開閉する時間とを制御することにより、前記ホッパ18から供給されたペレットpを適宜の量に制御できる。
 このようにペレットpの所望の溶融量を溶融及び射出させることで、これらを整然と作業できる効果がある。図1に示した構成の塞ぎ部6は、前記シリンダ1の内径に合致する、金属製の内部固定シリンダ61の下端の塞ぎ面61aに接合された肉厚の硬質合成樹脂材62にて構成され、組付性及び構成の簡易性等を良好にできる。また、前記シリンダ1も、前記モータ駆動部31のケース38の位置まで一体形成されることもある。
 次に、前記アダプタ8の構成について説明する。該アダプタ8の基本的構成としては、第1アダプタ81と第2アダプタ82とで構成されている。前記アダプタ8の第1実施形態は、図5(A)乃至3(C)に示すように、第1アダプタ81と第2アダプタ82とからなり、前記第1アダプタ81には、前記樹脂溶融射出装置Aにて生成された溶融樹脂qが射出される前記ノズル部51が挿入される挿入口81aが形成されている。
 前記第1アダプタ81及び第2アダプタ82の裏面には、樹脂接合するための第1部材91と第2部材92にそれぞれ穿孔された結合孔911,921を塞ぎつつ前記溶融樹脂qの逃げを防ぐ面としての塞ぎ面81b、82bを有している。具体的には、前記第1部材91と第2部材92の上面及び下面がフラット面の場合には、単に、フラット面としての塞ぎ面81b、82bが形成されている。
 第1実施形態のアダプタ8の場合には、前記第1アダプタ81の裏面(下面)及び第2アダプタ82の裏面(上面)が、フラット面としての塞ぎ面81b、82bが形成されているのみのため、前記第1部材91と第2部材92にそれぞれ穿孔された結合孔911,921には、外れ防止の拡大孔911a,921aや、テーパ孔911b、921bが形成される。
 図5の実施形態の場合には、前記ノズル部5の射出口51aの直径に対して、前記結合孔911,921の直径が大きい場合について説明したが、これとは逆に、前記ノズル部5の射出口51aの直径に対して、前記結合孔911,921の直径が小さい場合が、図15に示されており、これがアダプタ8の第1実施形態の変形例である。この場合にも前記第1部材91と第2部材92とに、前記結合孔911,921が穿孔され、且つ、外れ防止のテーパ孔911b、921bが形成されている。前記第1アダプタ81には、前記樹脂溶融射出装置Aにて生成された溶融樹脂qが射出される前記ノズル部51が挿入される挿入口81aが形成されている。
 図15に示すように、第2アダプタ82の裏面には、樹脂接合するための第1部材91と第2部材92にそれぞれ穿孔された結合孔911,921を塞ぎつつ前記溶融樹脂qの逃げを防ぐ面としての塞ぎ面81b、82bを有している。また、前記射出口51aの直径に対して、前記結合孔911,921の直径が小さい場合には、前記第1アダプタ81は、必ずしも必要でないこともある。しかし、溶融樹脂qを射出して樹脂接合するときには、比較的高圧が加わることから、前記第1アダプタ81及び第アダプタ82は、離間しないように強力に固定しておくことが重要である。
 第1実施形態のアダプタ8の変形例の場合には、図6に示すように、第2アダプタ82の裏面に、僅かに、ブラスネジ突部82c、マイナスネジ突部82dが形成され、他の面はフラット面としての塞ぎ面82bがそれぞれ形成されている。この場合には、樹脂接合するための第1部材91と第2部材92にそれぞれ穿孔された結合孔911,921は、ネジ孔として形成されている。
 このようにして、第1部材91と第2部材92とを樹脂接合した場合には、後に、第1部材91と第2部材92とを一時的に分離、分解したい場合等には、その樹脂接合して硬化した樹脂を、頭無しのビスとして使用することができる。最終的に解体したい場合等には、溶融樹脂qを使用しているため、樹脂の溶融温度以上に加熱すると接合が外れ簡単に解体、分離ができる最大の効果を奏する。
 前記アダプタ8の第2実施形態は、図7(A)に示すように、第1アダプタ81と第2アダプタ82とからなり、前記第1アダプタ81には、前記樹脂溶融射出装置Aにて生成された溶融樹脂qが射出される前記ノズル部51が挿入される挿入口81aが形成されると共に、前記第1アダプタ81の裏面には前記第1部材91に穿孔された結合孔911を塞ぐと共に該結合孔911及び921径よりも大径なるボルト頭に相当する膨出部を形成する凹部81cが備えられている。該凹部81c以外のフラット面は、前記溶融樹脂qの逃げを防ぐ面としての塞ぎ面81bが形成されている。
 その第2アダプタ82には、前記第2部材92に穿孔されたネジ孔としての結合孔921を塞ぐのみのフラット面が形成され、前記溶融樹脂qの逃げを防ぐ面としての塞ぎ面82bが形成されている。この場合には、樹脂ボルトにて第1部材91と第2部材92とが接合される構成である。分解したい場合等には、その樹脂接合して硬化した樹脂ボルトを緩めて外せる利点があるし、元の状態に戻すこともできる。
 前記アダプタ8の第2実施形態の変形例は、図7(C)に示すように、第1アダプタ81と第2アダプタ82とからなり、前記第1アダプタ81には、前記樹脂溶融射出装置Aにて生成された溶融樹脂qが射出される前記ノズル部51が挿入される挿入口81aが形成されると共に、前記第1アダプタ81の裏面には、前記第1部材91に穿孔された結合孔911を塞ぎつつ前記溶融樹脂qの逃げを防ぐ面としての塞ぎ面81bが形成されている。図7(C)の前記挿入口81a箇所には、硬質合成樹脂製の断熱材85が、前記ノズル部51との間に介在され、溶融樹脂qを冷却しにくくして前記ノズル部51の詰まりを防止するように構成することもある。
 また、第2アダプタ82には、前記第2部材92に穿孔された結合孔921を塞ぐと共に該結合孔921径よりも大径なるボルト頭に相当する膨出部を形成する凹部82eが備えられている。該凹部82c以外のフラット面は、前記溶融樹脂qの逃げを防ぐ面としての塞ぎ面82bが形成されている。この場合も、樹脂ボルトにて第1部材91と第2部材92とが接合される構成である。分解したい場合等には、その樹脂接合して硬化した樹脂ボルトを緩めて外せる利点があるし、元の状態に戻すこともできる。
 前記アダプタ8の第3実施形態は、図8に示すように、第1アダプタ81と第2アダプタ82とからなり、前記第1アダプタ81には、前記樹脂溶融射出装置Aにて生成された溶融樹脂qが射出される前記ノズル部51が挿入される挿入口81aが形成されている。前記第1アダプタ81及び第2アダプタ82の裏面には前記第1部材91と第2部材92にそれぞれ穿孔された結合孔911及び921を塞ぐと共に該結合孔911及び921径よりも大径なる膨出部を形成する凹部81d、82fが備えられている。該凹部81d、82f以外のフラット面は、前記溶融樹脂qの逃げを防ぐ面としての塞ぎ面81b、82bが形成されている。
 具体的には、実施形態としては、樹脂接合するための第1部材91と第2部材92にそれぞれ穿孔された結合孔911,921を塞ぎつつ、該911,921の上下に膨出樹脂部Q1が形成され、溶融樹脂qは、全体としてリベットとして接合(固着)構成となる。本発明では、第1部材91と第2部材92が存在すれば、一瞬の時間で、樹脂接合できる。気密性、水密性も高度なものにできる。
 また、前記アダプタ8の第3実施形態の変形例は、図9に示すように、第1アダプタ81と第2アダプタ82とからなるが、第1アダプタ81は、予め、金属ナット67を、必要に応じて溶接等にて固着しておくタイプである。この場合は、第1アダプタ81には、前記金属ナット67が収納される凹部81eが形成されるし、第2アダプタ82には、樹脂ボルトのボルト頭が収納される凹部82gが形成されるものである。
 その樹脂ボルトのボルト頭は、六角頭でも、四角頭でも、六角レンチが入るボルト頭でもよい。また、前記金属ナット67も、四角でも、八角でも、制限されない。この実施形態でも、後に、第1部材91と第2部材92とを分離、分解したい場合等には、その樹脂接合して硬化した樹脂ボルトを緩めて外せる利点がある。特に金属ナット67故に、強固な接合ができるし、元の状態に戻すこともできる。金属ナット67を溶接しなければ、解体時に全体を分離しやすい効果もある。
 前記アダプタ8の第4実施形態は、図10に示すように、前記アダプタ8は、第1アダプタ81のみとして構成されている。前記第1アダプタ81には、前記樹脂溶融射出装置Aにて生成された溶融樹脂qが射出される前記ノズル部51が挿入される挿入口81aが形成されると共に、前記第1アダプタ81の裏面にて前記第1部材91に穿孔された結合孔911を塞ぐと共に該結合孔径よりも大径なる樹脂ボルトのボルト頭としての膨出部を形成する凹部81fを備え、前記溶融樹脂qの逃げを防ぐ面としての塞ぎ面81bが形成されている。
 このとき、第2部材92には、ネジ穴としての穴部92dが形成されている。強度を要求する場合には、穴部を比較的深く形成する必要がある。かかる構造によって、第2アダプタ82は不要にできる。第1部材91の結合孔911は、単なる孔が形成されている。このタイプの実施形態では、1つのアダプタのみで構成されており、安価に提供できる。
 前記アダプタ8の第4実施形態の変形例は、図11に示すように、前記アダプタ8は、第1アダプタ81のみとして構成されている。第2部材92には、予め、金属ボルト68を、必要に応じて溶接等にて固着しておくタイプである。このため、該金属ボルト68のボルト頭を支えるため、樹脂漏れなどもなく、第2アダプタ82は不要にできる。この場合の第1アダプタ81には、前記金属ボルト68のボルト軸68bを覆うようにして収納される樹脂袋ナットとしての凹部81gが形成されると共に、前記溶融樹脂qの逃げを防ぐ面としての塞ぎ面81bが形成されている。
 その樹脂袋ナットは、六角でも、四角でも、六角レンチが入る形状でもよい。また、前記金属ボルト68のボルト頭も、四角でも、八角でも、制限されない。この実施形態でも、後に、第1部材91と第2部材92とを分離、分解したい場合等には、その樹脂接合して硬化した樹脂袋ナットを緩めて外せる利点がある。特に、金属ボルト68故に、強固な接合ができるし、元の状態に戻すこともできる。金属ボルト68を溶接しなければ、解体時に全体を分離しやすい。
 図11の場合には、第1部材91と第2部材92にそれぞれ穿孔された結合孔911,921が形成されているが、樹脂袋ナットを樹脂接合した後においては、前記金属ボルト68のボルト軸と前記結合孔911,921との隙間にも溶融樹脂qが詰まり、気密性、水密性を抜群にできる。
 図12に示したものは、前記アダプタ8としては、第1実施形態であるが、樹脂接合するための第1部材91と第2部材92の孔部形状が特殊に形成されている。前記第1部材91には、中孔911xと大径孔911yとが段付きにて形成され、前記第2部材92には、複数(4個)の小孔911zが形成され、且つ該小孔の端には、テーパ孔が形成されている。このような複雑な孔を形成しても、本発明の樹脂接合では、瞬時にできる利点がある。
 図13に示したものは、前記アダプタ8としては、第1実施形態であるが、樹脂接合するための第1部材91と第2部材92と、さらには第3部材が備えられ、その上で孔部形状が特殊に形成されている。前記第1部材91には、テーパ孔付きの中孔911xが形成され、前記第2部材92には大径孔911yが形成され、前記第3部材92には、複数(4個)の小孔911zが形成され、且つ該小孔の端には、テーパ孔が形成されている。このような複雑な孔を形成しても、本発明の樹脂接合では、瞬時にできる利点がある。
 前記アダプタ8の第5実施形態は、図14(A)に示すように、第1アダプタ81と第2アダプタ82とからなり、前記第1アダプタ81には、前記樹脂溶融射出装置Aにて生成された溶融樹脂qが射出される前記ノズル部51が挿入される挿入口81aが形成されると共に、前記第1部材と第2部材の周囲を囲む連続した溝81nが形成されている。さらに、前記注入口81aに連通されて前記第2アダプタ82の裏面と重なり面を有する。また、第2アダプタ82の形状も前記第1アダプタ81の形状と同等に形成されている。
 特に、前記第2アダプタ82の内面にも、前記第1部材91と第2部材92の周囲を囲む連続した溝部82nが形成され、前記第1アダプタ81の溝81nとも、連通状態をなしている。このような構造によって、何らの孔及び切欠き等が存在しなくとも、第1部材91と第2部材92とが接合される構成である。さらに、分解したい場合等には、その前記第1部材91と第2部材92を加熱して、その樹脂接合した溶融樹脂qの溶融温度以上になった場合には、樹脂を溶かして外すことができる。つまり、元の第1部材91と第2部材92の状態に戻すこともできる。
 前記アダプタ8の第5実施形態の変形例は、図14(C)に示すように、第1アダプタ81と第2アダプタ82とからなり、前記第1アダプタ81には、前記樹脂溶融射出装置Aにて生成された溶融樹脂qが射出される前記ノズル部51が挿入される挿入口81aが形成されると共に、前記第1部材と第2部材の周囲全体を囲む連続した大凹部81mが形成されている。
 さらに、図14(C)に示すように、前記注入口81aに連通されて前記第2アダプタ82の裏面と重なり面を有する。また、第2アダプタ82の形状も前記第1アダプタ81の形状と同等に形成されている。第2アダプタ82にも前記第1部材と第2部材の周囲全体を囲む連続した大凹部82mが形成されている。この第1アダプタ81と第2アダプタ82の重なり面は、段差があるように形成されている。また、図14(D)に示すように、樹脂接合した後に完成した前記第1部材91と第2部材92とは離間した状態にて接合されている。
 前記アダプタ8の第6実施形態は、図16に示すように、2台の樹脂溶融射出装置Aと、アダプタ8が3台とから構成されている。具体的には、前記第1アダプタ81には、前記樹脂溶融射出装置Aにて生成された溶融樹脂qが射出される前記ノズル部51が挿入される挿入口81aが形成されると共に、前記第1アダプタ81の裏面には、前記第1部材91に穿孔された結合孔911を塞ぎつつ前記溶融樹脂qの逃げを防ぐ面としての塞ぎ面81bが形成されている。
 第2アダプタ82には、前記第2部材92に穿孔された結合孔921を塞ぐと共に該結合孔921径よりも大径なるボルト頭に相当する膨出部を形成する凹部82eが備えられている。該凹部82c以外のフラット面は、前記溶融樹脂qの逃げを防ぐ面としての塞ぎ面82bが形成されている。この場合も、樹脂ボルトにて第1部材91と第2部材92とが接合される構成である。特に、前記第2アダプタ82は、広幅に構成されている。
 また、第3アダプタ83は、前記第1アダプタ81に少し離れた位置の前記第1部材91の上側に設けられている。つまり、図16の右側に示すように、前記第3アダプタ83には、前記樹脂溶融射出装置Aにて生成された溶融樹脂qが射出される前記ノズル部51が挿入される挿入口83aが形成されると共に、前記第3アダプタ81の裏面には前記第1部材91に穿孔された結合孔911を塞ぐと共に該結合孔911及び921径よりも大径なるボルト頭に相当する膨出部を形成する凹部83cが備えられている。
 該凹部81c以外のフラット面は、前記溶融樹脂qの逃げを防ぐ面としての塞ぎ面81bが形成されている。その第3アダプタ83には、前記第2部材92に穿孔されたネジ孔としての結合孔921を塞ぐのみのフラット面が形成され、前記溶融樹脂qの逃げを防ぐ面としての塞ぎ面82bが形成されている。この場合には、樹脂ボルトにて第1部材91と第2部材92とが接合される構成である。
 前記アダプタ8の第7実施形態は、図17に示すように、薄板、シート等の大面積で接合する場合、樹脂の流動域を広げるために、複数のノズルを使用するものである。つまり、2台の樹脂溶融射出装置Aと、アダプタ8の2台とから構成されている。具体的には、第1アダプタ81と、第2アダプタ82のそれぞれの対向する面に、板状の樹脂連結体q81、q82を形成するための大凹部81s,82sが凹状に設けられている。
 薄板、シート等の第1部材91と第2部材92には、長孔としての連結孔912,921が板幅間に3箇所に亘って形成されている。つまり、前記凹部81m,82mの幅内に、3箇所設けられている。また、前記第1アダプタ81には、2箇所に、前記樹脂溶融射出装置Aにて生成された溶融樹脂qが射出される前記ノズル部51が挿入される挿入口81aが形成されている。製造できた製品としては、図17(B)に示す通りであるが、前記樹脂連結体q81、q82箇所及び連結孔912,921箇所の断面は図17(C)及び(D)に示されている。
 特に、前記樹脂連結体q81、q82が広く大型の場合には、温度制御することも必要となるため、図17(E)に示すように、前記第2アダプタ82内に、水冷通し孔82pが2列設けられ、これが連通するように、連通パイプ82x,82y,82zが設けられ、冷却構成とされている。また、前記第1アダプタ81内に、水冷通し孔81pも2列設けられ、これが連通するように、連通パイプ81x,81y,81zも設けられている。さらには、前記第1アダプタ81及び第2アダプタ82の裏面側には冷却用のペルチェ素子87が複数設けられることもある。
 図22に示すように、出口部材5箇所には、必要に応じてゲートピン開閉機構が設けられている。該ゲートピン開閉機構は、出口部材5箇所内に接続部51a内に横設した棒状の出口取付部56と、ゲートピン55とから構成されている。該ゲートピン55の下端(先端)は、先鋭部55aとして形成され、上部(後部)は、前記出口取付部56の収納部56a内を上下動可能に収納されている。
 さらに、前記ゲートピン55の上端(後端)と、前記収納部56aの上端との間には、圧縮バネ57(圧縮スプリング)が介在され、前記ゲートピン55が常時下方に弾性付勢されるように構成されている。該ゲートピン55の先鋭部55aと、前記ノズル部51の射出口51aの射出先端口51a1の内径と、面一状態で、隙間無く嵌るように構成されると共に、その先鋭部55aの大部分は、前記射出口51a内に存在するようになっている。
 ゲートピン開閉機構の作用状態について説明する。かかる構成において、前記出口部材5箇所に、溶融樹脂qが加圧状態で充満していると、前記ゲートピン55の先鋭部55aにも加圧された溶融樹脂qが全周囲に加わる。すると、図22(B)に示すように、前記先鋭部55aに加わる力fは、上向きの傾斜力となり、この垂直分力のみが前記ゲートピン55を持ち上げることになり、その瞬間に、前記射出口51aの射出先端口51a1が開口され、溶融樹脂qが射出される。
 その射出を終了すると、溶融樹脂qの加圧状態が無くなり、前記ゲートピン55は圧縮バネ57にて、弾性付勢されて、下降して前記先鋭部55aにて射出先端口51a1を閉口する。このような、ゲートピン開閉機構を設けることで、樹脂接合して硬化した樹脂と出口部材5箇所内の溶融樹脂qとが区切りが良好にでき、整然とした樹脂接合ができる。
 図23に示した実施形態は、ロボット88のアーム89の先端に、本発明の主要部の樹脂溶融射出装置A及び第1アダプタ81を取付け、別のロボット88のアーム89の先端に、第2アダプタ82を取付け、適宜な形状及び材質の第1部材91と第2部材92に対して樹脂接合ができる構成であり、ロボットファクトリーにて、24時間対応ができるイメージである。特に、図23においては、前記ロボット88のアーム89の第1関節部に対して、樹脂溶融射出装置Aがかなり大型に記載されているが、該樹脂溶融射出装置Aの各構成部を判り易くするためであり、あくまでもイメージ図である。
 以上説明したアダプタ8を構成する第1アダプタ81及び第2アダプタ82、或いは第3アダプタ83は、平板状をなしているが、前記第1部材91と第2部材92に対応できる形状であり、これが直角アングル、コーナー、曲面板、角棒、丸棒,シート等に対応可能に種々の形状があり、平板状には制限されない。
 さらに、前記第1アダプタ81及び第2アダプタ82の材質は、金属,ガラス,樹脂,材木等が可能であるが、一般的には、金属が多い。また、前記第1アダプタ81及び第2アダプタ82の材質が、同一材質の場合が多いが、用途又は前記第1部材91と第2部材92の材質によっては、異種の材質の場合もある。つまり、アルミニウムと鉄、鉄とプラスチック等である。
 前記樹脂溶融射出装置Aの取付装置については、図1及び図23に説明したが、射出圧力が大きい場合などには、前記第1アダプタ81及び第2アダプタ82の包持固定力を増加させる必要があり、強力なクランプを設けたり、或いは固定されたベース上に、第2アダプタ82等を設置し、その樹脂溶融射出装置A及び第1アダプタ81を可動式にすることもあり、実施形態に制限されない。
 本発明は、広範囲の2部材又はそれ以上の部材において、極めて広範囲の樹脂接合ができ、我が国のあらゆる製造産業分野において利用可能性が極めて高いものである。
 1…シリンダ、11a…ペレット供給口、2…溶融器、21a…流入側面部、21b…流出側面部、22…溶融孔、22a…流入側大開口、22b…流出側小開口、3…駆動手段、4…加熱手段、5…出口部材、ノズル部51、6…塞ぎ部、91…第1部材、92…第2部材、8…アダプタ、81…第1アダプタ、81a…挿入口、81b、82b…塞ぎ面、82…第2アダプタ82、81c、81d、81e、81f,82c,82f、82g…凹部、81m,82m,81n,82n,81s,82s,…大凹部、p…ペレット、q…溶融樹脂。

Claims (10)

  1.  長手方向の先端射出側には出口部材が、その後部側には塞ぎ部が、該塞ぎ部と前記出口部材との中間位置にプラスチックペレットを供給するペレット供給口がそれぞれ設けられたシリンダと、器本体部の長手方向に対して流入側大開口から流出側小開口に連通する多数の溶融孔が形成され且つ前記シリンダ内径と同径とした溶融器と、前記溶融器を加熱する加熱手段と、前記溶融器を往復動させる駆動手段と、前記溶融器の前記流出側小開口が前記出口部材と対面してなると共に、前記溶融器が前記シリンダ内においてプランジャ的な動作をなして、前記駆動手段の復路が前記プラスチックペレットを溶融する溶融工程と、その往路が溶融樹脂の射出工程としてそれぞれ構成され、前記シリンダ内で、前記出口部材と前記溶融器との間に開閉弁が介在され、該開閉弁は、前記溶融器の復路工程では該溶融器の流出側小開口側を解放するように構成され、且つ前記溶融器の往路工程では該溶融器の流出側小開口側を閉じるように構成されてなる樹脂溶融射出装置と、前記出口部材から射出される溶融樹脂にて相互を接合する第1部材と第2部材の少なくとも一側面に対し、前記溶融樹脂が注入され且つ該溶融樹脂の逃げを防ぐために保持するアダプタと、からなることを特徴とする樹脂接合装置。
  2.  請求項1において、前記アダプタは、第1アダプタと第2アダプタとからなり、前記第1アダプタには、前記樹脂溶融射出装置にて生成された溶融樹脂が射出される前記ノズル部が挿入される挿入口が形成され、前記第1アダプタ及び第2アダプタの裏面には前記第1部材と第2部材にそれぞれ穿孔された結合孔を塞ぎつつ前記溶融樹脂の逃げを防ぐ面としての塞ぎ面を有してなることを特徴とする樹脂接合装置。
  3.  請求項1において、前記アダプタは、第1アダプタと第2アダプタとからなり、前記第1アダプタには、前記樹脂溶融射出装置にて生成された溶融樹脂が射出される前記ノズル部が挿入される挿入口が形成され、前記第1アダプタ又は第2アダプタの裏面には前記第1部材と第2部材にそれぞれ穿孔された結合孔を塞ぐと共に該結合孔径よりも大径なる膨出部を形成する凹部が備えられてなることを特徴とする樹脂接合装置。
  4.  請求項1において、前記アダプタは、第1アダプタと第2アダプタとからなり、前記第1アダプタには、前記樹脂溶融射出装置にて生成された溶融樹脂が射出される前記ノズル部が挿入される挿入口が形成され、前記第1アダプタ及び第2アダプタの裏面には前記第1部材と第2部材にそれぞれ穿孔された結合孔を塞ぐと共に該結合孔径よりも大径なる膨出部を形成する凹部が備えられてなることを特徴とする樹脂接合装置。
  5.  請求項1において、前記アダプタは、第1アダプタとして構成され、前記第1アダプタには、前記樹脂溶融射出装置にて生成された溶融樹脂が射出される前記ノズル部が挿入される挿入口が形成されると共に前記溶融樹脂の逃げを防ぐように構成され、さらに前記第1アダプタの裏面にて前記第1部材に穿孔された結合孔を塞ぐと共に該結合孔径よりも大径なる膨出部を形成する凹部が備えられ、前記溶融樹脂にて第1部材及び第2部材が接合されてなることを特徴とする樹脂接合装置。
  6.  請求項1において、前記アダプタは、第1アダプタと第2アダプタとからなり、前記第1アダプタには前記溶融樹脂が注入される注入口が形成され、且つ前記第1アダプタ及び前記第2アダプタの内面には前記第1部材と第2部材の周囲を囲む連続した溝が形成されると共に、前記注入口に連通されてなることを特徴とする樹脂接合装置。
  7.  請求項1又は2において、前記出口部材の内部に、ゲートピンが介在されると共に、溶融樹脂が射出しているときには、前記ゲートピン及び前記ノズル部が開口し、射出が終了したときには、前記ゲートピン及び前記ノズル部が閉口してなることを特徴とする樹脂接合装置。
  8. 請求項7において、前記ゲートピンは、常時は、弾性付勢にて前記ノズル部を閉口するように制御されており、前記ゲートピンの先端は、先鋭部として形成され、該先鋭部に対応して前記ノズル部の先端内形が射出先端口として形成されてなることを特徴とする樹脂接合装置。
  9.  請求項1において、前記アダプタは、第1アダプタと第2アダプタとからなり、前記樹脂溶融射出装置が複数配置されると共に、前記第1アダプタ又は前記第2アダプタには、前記樹脂溶融射出装置にて生成された溶融樹脂が射出される前記ノズル部が挿入される挿入口が形成され、前記第2アダプタ又は前記第1アダプタの裏面には前記第1部材と第2部材にそれぞれ穿孔された結合孔を塞ぎつつ樹脂連結体が形成され、且つ前記溶融樹脂の逃げを防ぐ面としての塞ぎ面を有してなることを特徴とする樹脂接合装置。
  10. 長手方向の先端射出側には出口部材が、その後部側には塞ぎ部を有する円筒形状のプランジャが、該プランジャと前記出口部材との中間位置にプラスチックペレットを供給するペレット供給口がそれぞれ設けられたシリンダと、前記プランジャを軸方向に往復移動させる駆動手段と、器本体部の長手方向に対して流入側大開口から流出側小開口に連通して錐状の多数の溶融孔が形成された溶融器と、前記シリンダの射出側に設けられたノズルと、前記溶融器を加熱する加熱手段とを備え、前記溶融器は前記プランジャと前記出口部材との間に配置され、前記ペレット供給口から供給された前記プラスチックペレットが前記プランジャの押圧にて前記溶融器の流入側大開口から流入して前記流出側小開口から溶融樹脂として流出されるように構成されてなる樹脂溶融射出装置と、前記出口部材から射出される溶融樹脂にて相互を接合する第1部材と第2部材の少なくとも一側面に対し、前記溶融樹脂が注入され且つ該溶融樹脂の逃げを防ぐために保持するアダプタと、からなることを特徴とする樹脂接合装置。
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