WO2016152858A1 - 射出装置、およびスクリュ - Google Patents

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秀夫 福村
石田　浩修
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住友重機械工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an injection device and a screw.
  • the injection device fills the cavity space of the mold device with the molding material.
  • the injection device includes a cylinder that heats the molding material and a screw that is rotatably disposed in the cylinder.
  • the screw has a rotating shaft and a spiral flight protruding from the outer periphery of the rotating shaft. A spiral groove is formed by the flight, and the molding material is supplied to the upstream portion of the groove.
  • the injection device sends the molding material from the upstream side to the downstream side along the rotation axis by rotating the rotation shaft (see, for example, Patent Document 1).
  • the present invention has been made in view of the above problems, and has as its main object to provide an injection device that suppresses the swirling of the screw and reduces the friction between the screw and the cylinder.
  • An injection apparatus having a cylinder for heating a molding material and a screw rotatably disposed in the cylinder,
  • the screw has a rotation shaft, a spiral flight protruding from the outer periphery of the rotation shaft, and a spiral section flight that partitions a groove formed by the flight, and the rotation is performed by the rotation of the rotation shaft.
  • the molding material is sent from the upstream side to the downstream side along the axis.
  • the flight has a different diameter flight portion in which the height of the downstream end of the top is lower than the height of the upstream end of the top,
  • An injection device is provided in which an upstream end of the section flight is arranged upstream of a downstream end of the different-diameter flight portion.
  • an injection device that suppresses the swirling of the screw and reduces the friction between the screw and the cylinder.
  • FIG. 1 is a view showing an injection apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a part of the screw according to the embodiment.
  • the injection apparatus 10 fills the cavity space of the mold apparatus with a molding material.
  • the injection apparatus 10 includes a cylinder 20 that heats a molding material, and a screw 30 that is rotatably and reciprocally disposed in the cylinder 20.
  • the screw 30 includes a rotating shaft 31 and a spiral flight 32 protruding from the outer periphery of the rotating shaft 31.
  • a spiral groove 33 is formed by the flight 32, and a solid-phase molding material is supplied to the upstream portion of the groove 33.
  • the injection device 10 sends the molding material from the upstream side (right side in the figure) to the downstream side (left side in the figure) along the rotational axis 31 by rotating the rotary shaft 31. Meanwhile, the molding material is gradually melted by the heat from the cylinder 20. As the liquid phase molding material is fed to the front of the screw 30 (downstream of the screw 30) and accumulated in the front portion of the cylinder 20, the screw 30 is retracted. When the screw 30 is retracted to a predetermined position and a predetermined amount of molding material is accumulated in front of the screw 30, the injection device 10 stops the rotation of the screw 30.
  • the injection device 10 advances the screw 30 to supply the molding material accumulated in front of the screw 30 to the cavity space of the mold device.
  • the liquid-phase molding material supplied to the cavity space is cooled and solidified to obtain a molded product.
  • the screw 30 has a first zone Z1, a second zone Z2, and a third zone Z3 in this order from the upstream side toward the downstream side.
  • the first zone Z1 is a zone where a solid phase of the molding material exists.
  • the second zone Z2 is a zone where both the solid phase and the liquid phase of the molding material exist.
  • the third section Z3 is a section where the liquid phase of the molding material exists.
  • the depth of the groove 33 is deeper in the first section Z1, shallower in the third section Z3, and shallower from the upstream side to the downstream side in the second section Z2.
  • the first section Z1 is also called a supply section
  • the second section Z2 is also called a compression section
  • the third section Z3 is also called a measuring section.
  • the depth of the groove 33 may be constant.
  • the flight 32 has a different-diameter flight part 50 in which the height of the downstream end 51b of the top 51 is lower than the height of the upstream end 51a of the top 51 (see FIG. 2).
  • the height is based on the center line of the rotating shaft 31.
  • a gap SP is formed between the top portion 51 of the different-diameter flight portion 50 and the inner wall surface 21 of the cylinder 20.
  • the top part 51 of the different-diameter flight part 50 is formed in a tapered shape whose height continuously decreases from the upstream end part 51a toward the downstream end part 51b. As the distance from the upstream end 51a toward the downstream end 51b increases, the width of the gap SP increases. When the liquid phase molding material enters the gap SP, a restoring force that suppresses the swirling of the screw 30 is obtained.
  • top part 51 of the different diameter flight part 50 is formed in the taper shape which height becomes low continuously as it goes to the downstream edge part 51b from the upstream edge part 51a, height becomes low in steps.
  • a taper land that may be formed in a step land shape and has the same height from the upstream end 51a toward the downstream end 51b and continuously decreases from the middle to the downstream end 51b. It may be formed in a shape. In these cases, restoring force can be obtained.
  • the restoring force can be obtained by the liquid phase molding material entering the gap SP as described above.
  • the flight 32 may have a different-diameter flight portion 50 in the third section Z3 in which most of the molding material is in a liquid phase. There is almost no solid-phase molding material in the third zone Z3.
  • the flight 32 may have a different-diameter flight part 50 in the second zone Z2 in addition to the third zone Z3.
  • the flight 32 may not have the different-diameter flight part 50 in the first zone Z1 where there is almost no liquid-phase molding material.
  • the flight 32 has the same height from the upstream end 41 a of the top 41 (see FIG. 2) to the downstream end 41 b of the top 41 on the upstream side of the different-diameter flight part 50.
  • a radial flight portion 40 may be included.
  • the same diameter flight part 40 may be continuously connected to the different diameter flight part 50.
  • the same diameter flight part 40 is arranged upstream of the different diameter flight part 50. Therefore, the section of the same-diameter flight part 40 has a smaller proportion of the liquid phase in the molding material than the section of the different-diameter flight part 50.
  • the same-diameter flight part 40 is arranged in a section where the improvement of the restoring force cannot be expected.
  • the contact pressure can be reduced when contacting the inner wall surface 21 of the cylinder 20 rather than the top part 51 of the different-diameter flight part 50.
  • the flight 32 may have the same-diameter flight part 40 in the first zone Z1 where there is almost no liquid phase molding material.
  • the flight 32 may have the same-diameter flight part 40 in the second zone Z2 in addition to the first zone Z1.
  • the boundary between the same-diameter flight part 40 and the different-diameter flight part 50 may not be related to the boundary between the first section Z1 and the second section Z2 or the boundary between the second section Z2 and the third section Z3. As shown in FIG. 1, it may be in the middle of the second section Z2.
  • the screw 30 has a spiral section flight 37 that partitions a groove 33 formed by the flight 32.
  • the proportion of the solid phase in the molding material decreases, and the proportion of the liquid phase in the molding material increases.
  • the upstream end 37 a of the section flight 37 is arranged on the upstream side of the downstream end 50 b of the different diameter flight part 50.
  • the upstream end 37 a of the section flight 37 may be arranged upstream of the upstream end 50 a of the different diameter flight part 50. That is, the upstream end 50 a of the different-diameter flight part 50 may be arranged on the downstream side of the upstream end 37 a of the section flight 37. In the groove formed by the different diameter flight part 50, the ratio of the solid phase in the molding material is further reduced, and the ratio of the liquid phase in the molding material is further increased.
  • the upstream end 37 a of the section flight 37 may be arranged downstream of the upstream end 32 a of the flight 32. Since the partition flight 37 is not formed in the vicinity of the molding material supply position, the solid-phase molding material tends to flow. A decrease in the flow rate of the molding material due to the compartment flight 37 can be suppressed.
  • the downstream end 37 b of the section flight 37 may be arranged on the upstream side of the downstream end 50 b of the different diameter flight part 50. Since there is almost no solid-phase molding material near the downstream end 50b of the different-diameter flight part 50, the compartment flight 37 may not be formed. It is possible to suppress adverse effects caused by the compartment flight 37.
  • the downstream end 37 b of the section flight 37 may be arranged upstream of the upstream end 50 a of the different diameter flight part 50.
  • a molding material having a sufficiently high liquid phase ratio can be supplied to the groove formed by the different-diameter flight part 50.
  • the screw 30 may have a compartment flight 37 in the second zone Z2 where both solid phase and liquid phase molding materials exist.
  • the screw 30 may have a section flight 37 in the first section Z1.
  • the segment flight 37 is formed in the first section Z1 and the second section Z2 and may not be formed in the third section Z3, like the same-diameter flight section 40. Therefore, similarly to the top part 41 of the same-diameter flight part 40, the height of the top part of the section flight 37 may be the same from the upstream end part to the downstream end part.
  • the division flight 37 may be formed in the 3rd area Z3, and may be formed in all the areas.
  • the section flight 37 may have a different-diameter flight portion in the third section Z3 where the height of the downstream end of the top is lower than the height of the upstream end of the top. Good.
  • the pitch of the division flight 37 is wider than the pitch of the flight 32.
  • the compartment flight 37 may be continuously connected to the flight 32 at both its upstream end 37a and its downstream end 37b.
  • the pitch of the division flight 37 may be smaller than the pitch of the flight 32 or the same as the pitch of the flight 32.
  • the pitch of the compartment flights 37 is constant in FIG. 1, but may vary and may be an average value.
  • the pitch of the flights 32 is constant in FIG. 1, but may vary and may be an average value.
  • flight width of the section flight 37 is constant in FIG. 1, it may be changed and may be an average value.
  • the height of the compartment flight 37 may be lower than the height of the flight 32 (specifically, the same diameter flight part 40) as shown in FIG. Contact between the compartment flight 37 and the cylinder 20 can be prevented.
  • the height of the division flight 37 may be the same as the height of the flight 32.
  • FIG. 3 is a view showing an injection device according to a modification.
  • FIG. 4 is an enlarged view showing a part of a screw according to a modification.
  • the injection device 10 ⁇ / b> A includes a screw 30 ⁇ / b> A instead of the screw 30.
  • the screw 30 ⁇ / b> A has a flight 32 ⁇ / b> A instead of the flight 32.
  • the flight 32A has a spiral first flight part 40A and a spiral second flight part 50A arranged on the downstream side of the first flight part 40A.
  • the first flight part 40A and the second flight part 50A differ in at least one of the pitch and the flight width, and the ratio of the flight width to the pitch is different.
  • the second flight part 50A is a different diameter flight part in which the height of the downstream end 51Ab of the top 51A is lower than the height of the upstream end 51Aa of the top 51A.
  • a gap SPA is formed between the top part 51A of the second flight part 50A and the inner wall surface 21 of the cylinder 20.
  • the top 51A of the second flight part 50A is formed in a tapered shape whose height decreases continuously from the upstream end 51Aa toward the downstream end 51Ab. As the distance from the upstream end 51Aa toward the downstream end 51Ab increases, the width of the gap SPA increases. When the liquid phase molding material enters the gap SPA, a restoring force that suppresses the swirling of the screw 30A is obtained.
  • the top 51A of the second flight part 50A is formed in a taper shape, but may be formed in a step land shape or a taper land shape. In these cases, restoring force can be obtained.
  • the restoring force is obtained by the liquid phase molding material entering the gap SPA as described above.
  • the flight 32A may have the second flight part 50A in the third zone Z3 where most of the molding material is in a liquid phase in order to obtain a high restoring force. There is almost no solid-phase molding material in the third zone Z3.
  • the flight 32A may have the second flight part 50A in the second zone Z2 in addition to the third zone Z3.
  • the flight 32 ⁇ / b> A may not have the second flight part 50 ⁇ / b> A in the first zone Z ⁇ b> 1 where there is almost no liquid phase molding material.
  • the ratio W2 / P2 of the flight width W2 of the second flight part 50A to the pitch P2 of the second flight part 50A (hereinafter referred to as “second ratio W2 / P2”) is the first ratio to the pitch P1 of the first flight part 40A. It is larger than the ratio W1 / P1 of the flight width W1 of the flight part 40A (hereinafter referred to as “first ratio W1 / P1”). Compared with the case where the second ratio W2 / P2 is the same as the first ratio W1 / P1, the second flight parts 50A are densely formed, and a higher restoring force can be obtained.
  • the pitch P2 of the second flight part 50A and the pitch P1 of the first flight part 40A are the same, and the flight width W2 of the second flight part 50A is larger than the flight width W1 of the first flight part 40A.
  • the second ratio W2 / P2 is larger than the first ratio W1 / P1, the second flight portions 50A are densely formed, and a high restoring force is obtained.
  • the flight width W2 of the second flight part 50A and the flight width W1 of the first flight part 40A are the same, and the pitch P2 of the second flight part 50A is smaller than the pitch P1 of the first flight part 40A. Also good. Also in this case, the second ratio W2 / P2 is larger than the first ratio W1 / P1, the second flight portions 50A are densely formed, and a high restoring force is obtained.
  • the pitch P2 of the second flight part 50A may be smaller than the pitch P1 of the first flight part 40A, and the flight width W2 of the second flight part 50A may be larger than the flight width W1 of the first flight part 40A.
  • the second ratio W2 / P2 is larger than the first ratio W1 / P1, the second flight portions 50A are densely formed, and a high restoring force is obtained.
  • the pitch P2 of the second flight part 50A is constant in FIG. 3, but may vary and may be an average value.
  • the pitch P1 of the first flight part 40A is constant in FIG. 3, but may vary and may be an average value.
  • flight width W2 of the second flight part 50A is constant in FIG. 3, but may be changed or may be an average value.
  • flight width W1 of the first flight part 40A is constant in FIG. 3, but may vary and may be an average value.
  • the first flight part 40A is arranged upstream of the second flight part 50A. Although the first flight part 40A is continuous with the second flight part 50A in FIG. 3, the first flight part 40A is spaced apart from the second flight part 50A and may be connected to the second flight part 50A via the third flight part. Good.
  • the first flight part 40A is arranged upstream of the second flight part 50A. Therefore, the section of the first flight part 40A has a smaller proportion of the liquid phase in the molding material than the section of the second flight part 50A. Therefore, unlike the second flight unit 50A, the first flight unit 40A may not be a different-diameter flight unit.
  • the first flight part 40A may be the same-diameter flight part having the same height from the upstream end part 41Aa of the top part 41A to the downstream end part 41Ab of the top part 41A as shown in FIG. Since the top part of the same-diameter flight part is parallel to the inner wall surface 21 of the cylinder 20, the contact pressure can be reduced when contacting the inner wall surface 21 of the cylinder 20 rather than the top part of the different-diameter flight part.
  • the flight 32A may have the first flight part 40A in the first zone Z1 where there is almost no liquid phase molding material.
  • the flight 32A may have the first flight part 40A in the second zone Z2 in addition to the first zone Z1.
  • the injection device 10 of the above embodiment and the injection device 10A of the modification thereof are an inline screw method, but may be a pre-plastic method.
  • a pre-plastic injection device supplies a molding material melted in a plasticizing cylinder to the injection cylinder, and injects the molding material from the injection cylinder into a mold device.
  • a screw is rotatably or rotatably and reciprocally disposed
  • a plunger is reciprocally disposed.
  • the plasticizing cylinder corresponds to the cylinder described in the claims.

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Abstract

【課題】スクリュの振れ回りを抑制し、スクリュとシリンダとの摩擦を低減した、射出装置の提供。 【解決手段】成形材料を加熱するシリンダと、前記シリンダ内に回転自在に配設されるスクリュとを有する、射出装置であって、前記スクリュは、回転軸と、前記回転軸の外周から突出する螺旋状のフライトと、前記フライトにより形成される溝を区画する螺旋状の区画フライトとを有し、前記回転軸の回転によって前記回転軸に沿って上流側から下流側に成形材料を送るものであり、前記フライトは、頂部の上流側端部の高さよりも頂部の下流側端部の高さが低い異径フライト部を有し、前記区画フライトの上流端は、前記異径フライト部の下流端よりも上流側に配される、射出装置。

Description

射出装置、およびスクリュ
　本発明は、射出装置、およびスクリュに関する。
　射出装置は、金型装置のキャビティ空間に成形材料を充填する。射出装置は、成形材料を加熱するシリンダと、シリンダ内に回転自在に配設されるスクリュとを有する。スクリュは、回転軸と、回転軸の外周から突出する螺旋状のフライトとを有する。フライトにより螺旋状の溝が形成され、溝の上流部に成形材料が供給される。射出装置は、回転軸を回転させることにより、回転軸に沿って上流側から下流側に成形材料を送る（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１３－２５６０６２号公報
　従来、成形中にスクリュの振れ回りが生じ、スクリュとシリンダとの間に過大な摩擦が生じることがあった。
　本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、スクリュの振れ回りを抑制し、スクリュとシリンダとの摩擦を低減した、射出装置の提供を主な目的とする。
　上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
　成形材料を加熱するシリンダと、前記シリンダ内に回転自在に配設されるスクリュとを有する、射出装置であって、
　前記スクリュは、回転軸と、前記回転軸の外周から突出する螺旋状のフライトと、前記フライトにより形成される溝を区画する螺旋状の区画フライトとを有し、前記回転軸の回転によって前記回転軸に沿って上流側から下流側に成形材料を送るものであり、
　前記フライトは、頂部の上流側端部の高さよりも頂部の下流側端部の高さが低い異径フライト部を有し、
　前記区画フライトの上流端は、前記異径フライト部の下流端よりも上流側に配される、射出装置が提供される。
　本発明の一態様によれば、スクリュの振れ回りを抑制し、スクリュとシリンダとの摩擦を低減した、射出装置が提供される。
一実施形態による射出装置を示す図である。 一実施形態によるスクリュの一部を拡大して示す図である。 変形例による射出装置を示す図である。 変形例によるスクリュの一部を拡大して示す図である。
　以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、各図面において、同一の又は対応する構成については同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。
　図１は、一実施形態による射出装置を示す図である。図２は、一実施形態によるスクリュの一部を拡大して示す図である。
　射出装置１０は、金型装置のキャビティ空間に成形材料を充填する。射出装置１０は、成形材料を加熱するシリンダ２０と、シリンダ２０内に回転自在に且つ進退自在に配設されるスクリュ３０とを有する。スクリュ３０は、回転軸３１と、回転軸３１の外周から突出する螺旋状のフライト３２とを有する。フライト３２により螺旋状の溝３３が形成され、溝３３の上流部に固相の成形材料が供給される。
　射出装置１０は、回転軸３１を回転させることにより、回転軸３１に沿って上流側（図中右側）から下流側（図中左側）に成形材料を送る。その間、成形材料は、シリンダ２０からの熱によって徐々に溶融される。液相の成形材料がスクリュ３０の前方（スクリュ３０よりも下流側）に送られ、シリンダ２０の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ３０が後退させられる。スクリュ３０が所定位置まで後退し、スクリュ３０の前方に所定量の成形材料が蓄積されると、射出装置１０はスクリュ３０の回転を停止させる。
　射出装置１０は、スクリュ３０を前進させることにより、スクリュ３０の前方に蓄積された成形材料を金型装置のキャビティ空間に供給する。キャビティ空間に供給された液相の成形材料は冷却固化され、成形品が得られる。
　スクリュ３０は、上流側から下流側に向けて、第１区間Ｚ１、第２区間Ｚ２、第３区間Ｚ３をこの順で有する。第１区間Ｚ１は、成形材料の固相が存在する区間である。第２区間Ｚ２は、成形材料の固相と液相の両方が存在する区間である。第３区間Ｚ３は、成形材料の液相が存在する区間である。
　溝３３の深さは、第１区間Ｚ１で深く、第３区間Ｚ３で浅く、第２区間Ｚ２において上流側から下流側に向かうほど浅い。この場合、第１区間Ｚ１は供給部、第２区間Ｚ２は圧縮部、第３区間Ｚ３は計量部とも呼ばれる。
　尚、溝３３の深さは一定でもよい。
　フライト３２は、頂部５１（図２参照）の上流側端部５１ａの高さよりも頂部５１の下流側端部５１ｂの高さが低い異径フライト部５０を有する。ここで、高さは、回転軸３１の中心線を基準とする。異径フライト部５０の頂部５１と、シリンダ２０の内壁面２１との間には隙間ＳＰが形成される。
　異径フライト部５０の頂部５１は、上流側端部５１ａから下流側端部５１ｂに向かうほど高さが連続的に低くなるテーパ状に形成される。上流側端部５１ａから下流側端部５１ｂに向かうほど、隙間ＳＰの幅が広くなる。この隙間ＳＰに液相の成形材料が入り込むことで、スクリュ３０の振れ回りを抑制する復元力が得られる。
　尚、異径フライト部５０の頂部５１は、上流側端部５１ａから下流側端部５１ｂに向かうほど高さが連続的に低くなるテーパ状に形成されるが、高さが段階的に低くなるステップランド状に形成されてもよいし、上流側端部５１ａから下流側端部５１ｂに向かう途中まで高さが同じで、途中から下流側端部５１ｂまで高さが連続的に低くなるテーパランド状に形成されてもよい。これらの場合も、復元力が得られる。
　ところで、復元力は、上述の如く、液相の成形材料が隙間ＳＰに入り込むことで得られる。
　そこで、フライト３２は、高い復元力を得るため、ほとんどの成形材料が液相である第３区間Ｚ３に異径フライト部５０を有してよい。第３区間Ｚ３には、固相の成形材料がほぼ存在しない。
　フライト３２は、第３区間Ｚ３の他に、第２区間Ｚ２に異径フライト部５０を有してもよい。フライト３２は、液相の成形材料がほとんど存在しない第１区間Ｚ１に異径フライト部５０を有しなくてよい。
　フライト３２は、図１に示すように、異径フライト部５０よりも上流側に、頂部４１（図２参照）の上流側端部４１ａから頂部４１の下流側端部４１ｂにかけて高さが同じ同径フライト部４０を有してよい。同径フライト部４０は、異径フライト部５０と連続的につながっていてよい。
　同径フライト部４０は、異径フライト部５０の上流側に配される。そのため、同径フライト部４０の区間は、異径フライト部５０の区間よりも、成形材料に占める液相の割合が少ない。復元力の向上が見込めない区間に同径フライト部４０が配される。
　同径フライト部４０の頂部４１は、シリンダ２０の内壁面２１と平行であるので、異径フライト部５０の頂部５１よりも、シリンダ２０の内壁面２１との接触時にその接触圧を低減できる。
　フライト３２は、液相の成形材料がほとんど存在しない第１区間Ｚ１に、同径フライト部４０を有してよい。フライト３２は、第１区間Ｚ１の他に、第２区間Ｚ２に同径フライト部４０を有してもよい。
　同径フライト部４０と、異径フライト部５０との境界は、第１区間Ｚ１と第２区間Ｚ２との境界や第２区間Ｚ２と第３区間Ｚ３との境界とは関係なくてよく、例えば図１に示すように第２区間Ｚ２の途中でもよい。
　ところで、復元力の向上には、異径フライト部５０により形成される溝において、成形材料に占める固相の割合を減らし、成形材料に占める液相の割合を増やすことが有効である。
　そこで、スクリュ３０は、フライト３２により形成される溝３３を区画する螺旋状の区画フライト３７を有する。区画フライト３７の上流端３７ａよりも下流側において、成形材料に占める固相の割合が減り、成形材料に占める液相の割合が増える。
　区画フライト３７の上流端３７ａは、図１に示すように異径フライト部５０の下流端５０ｂよりも上流側に配される。これにより、異径フライト部５０により形成される溝において、成形材料に占める固相の割合が減り、成形材料に占める液相の割合が増える。よって、復元力が向上でき、スクリュ３０とシリンダ２０との摩擦が低減できる。
　区画フライト３７の上流端３７ａは、異径フライト部５０の上流端５０ａよりも上流側に配されてもよい。つまり、異径フライト部５０の上流端５０ａは、区画フライト３７の上流端３７ａよりも下流側に配されてもよい。異径フライト部５０により形成される溝において、成形材料に占める固相の割合がさらに減り、成形材料に占める液相の割合がさらに増える。
　区画フライト３７の上流端３７ａは、フライト３２の上流端３２ａよりも下流側に配されてもよい。成形材料の供給位置付近において、区画フライト３７が形成されないので、固相の成形材料が流動しやすい。区画フライト３７による成形材料の流量低下を抑制することができる。
　区画フライト３７の下流端３７ｂは、異径フライト部５０の下流端５０ｂよりも上流側に配されてもよい。異径フライト部５０の下流端５０ｂの付近には、固相の成形材料がほとんど存在しないので、区画フライト３７が形成されなくてもよい。区画フライト３７による弊害を抑制することができる。
　区画フライト３７の下流端３７ｂは、異径フライト部５０の上流端５０ａよりも上流側に配されてもよい。液相の割合が十分に高い成形材料を、異径フライト部５０により形成される溝に供給できる。
　スクリュ３０は、固相と液相の両方の成形材料が存在する第２区間Ｚ２に区画フライト３７を有してよい。スクリュ３０は、第１区間Ｚ１にも区画フライト３７を有してもよい。
　区画フライト３７は、同径フライト部４０と同様に、第１区間Ｚ１と第２区間Ｚ２に形成され、第３区間Ｚ３に形成されなくてよい。そのため、区画フライト３７の頂部は、同径フライト部４０の頂部４１と同様に、上流側端部から下流側端部にかけて高さが同じであってよい。
　尚、区画フライト３７は、第３区間Ｚ３に形成されてもよく、全区間に形成されてもよい。この場合、区画フライト３７は、フライト３２と同様に、第３区間Ｚ３に、頂部の上流側端部の高さよりも頂部の下流側端部の高さが低い異径フライト部を有してもよい。
　区画フライト３７のピッチは、フライト３２のピッチよりも広い。区画フライト３７は、その上流端３７ａとその下流端３７ｂの両方において、フライト３２に連続的につながっていてよい。
　尚、区画フライト３７のピッチは、フライト３２のピッチよりも小さいか、フライト３２のピッチと同じでもよい。
　区画フライト３７のピッチは、図１では一定であるが、変化してもよく、平均値であってよい。同様に、フライト３２のピッチは、図１では一定であるが、変化してもよく、平均値であってよい。
　また、区画フライト３７のフライト幅は、図１では一定であるが、変化してもよく、平均値であってよい。
　区画フライト３７の高さは、図２に示すようにフライト３２（詳細には同径フライト部４０）の高さよりも低くてよい。区画フライト３７とシリンダ２０との接触を防止できる。尚、区画フライト３７の高さは、フライト３２の高さと同じでもよい。
　図３は、変形例による射出装置を示す図である。図４は、変形例によるスクリュの一部を拡大して示す図である。射出装置１０Ａは、スクリュ３０の代わりに、スクリュ３０Ａを有する。スクリュ３０Ａは、フライト３２の代わりに、フライト３２Ａを有する。
　フライト３２Ａは、螺旋状の第１フライト部４０Ａと、第１フライト部４０Ａの下流側に配される螺旋状の第２フライト部５０Ａとを有する。詳しくは後述するが、第１フライト部４０Ａと、第２フライト部５０Ａとは、ピッチおよびフライト幅の少なくとも一方が異なり、ピッチに対するフライト幅の割合が異なる。
　第２フライト部５０Ａは、頂部５１Ａの上流側端部５１Ａａの高さよりも頂部５１Ａの下流側端部５１Ａｂの高さが低い異径フライト部である。第２フライト部５０Ａの頂部５１Ａと、シリンダ２０の内壁面２１との間には隙間ＳＰＡが形成される。
　第２フライト部５０Ａの頂部５１Ａは、上流側端部５１Ａａから下流側端部５１Ａｂに向かうほど連続的に高さが低くなるテーパ状に形成される。上流側端部５１Ａａから下流側端部５１Ａｂに向かうほど、隙間ＳＰＡの幅が広くなる。この隙間ＳＰＡに液相の成形材料が入り込むことで、スクリュ３０Ａの振れ回りを抑制する復元力が得られる。
　尚、第２フライト部５０Ａの頂部５１Ａは、テーパ状に形成されるが、ステップランド状に形成されてもよいし、テーパランド状に形成されてもよい。これらの場合も、復元力が得られる。
　ところで、復元力は、上述の如く、液相の成形材料が隙間ＳＰＡに入り込むことで得られる。
　フライト３２Ａは、高い復元力を得るため、ほとんどの成形材料が液相である第３区間Ｚ３に第２フライト部５０Ａを有してよい。第３区間Ｚ３には、固相の成形材料がほぼ存在しない。
　フライト３２Ａは、第３区間Ｚ３の他に、第２区間Ｚ２に第２フライト部５０Ａを有してもよい。フライト３２Ａは、液相の成形材料がほとんど存在しない第１区間Ｚ１に第２フライト部５０Ａを有しなくてよい。
　第２フライト部５０ＡのピッチＰ２に対する第２フライト部５０Ａのフライト幅Ｗ２の割合Ｗ２／Ｐ２（以下、「第２割合Ｗ２／Ｐ２」と呼ぶ）は、第１フライト部４０ＡのピッチＰ１に対する第１フライト部４０Ａのフライト幅Ｗ１の割合Ｗ１／Ｐ１（以下、「第１割合Ｗ１／Ｐ１」と呼ぶ）よりも大きい。第２割合Ｗ２／Ｐ２が第１割合Ｗ１／Ｐ１と同じ場合よりも、第２フライト部５０Ａが密に形成されており、より高い復元力が得られる。
　例えば、第２フライト部５０ＡのピッチＰ２と第１フライト部４０ＡのピッチＰ１とが同一であり、且つ、第２フライト部５０Ａのフライト幅Ｗ２は第１フライト部４０Ａのフライト幅Ｗ１よりも大きい。この場合、第２割合Ｗ２／Ｐ２が第１割合Ｗ１／Ｐ１よりも大きく、第２フライト部５０Ａが密に形成されており、高い復元力が得られる。
　尚、第２フライト部５０Ａのフライト幅Ｗ２と第１フライト部４０Ａのフライト幅Ｗ１とが同一であり、且つ、第２フライト部５０ＡのピッチＰ２は第１フライト部４０ＡのピッチＰ１よりも小さくてもよい。この場合も、第２割合Ｗ２／Ｐ２が第１割合Ｗ１／Ｐ１よりも大きく、第２フライト部５０Ａが密に形成されており、高い復元力が得られる。
　尚、第２フライト部５０ＡのピッチＰ２が第１フライト部４０ＡのピッチＰ１よりも小さく、且つ、第２フライト部５０Ａのフライト幅Ｗ２が第１フライト部４０Ａのフライト幅Ｗ１よりも大きくてもよい。この場合も、第２割合Ｗ２／Ｐ２が第１割合Ｗ１／Ｐ１よりも大きく、第２フライト部５０Ａが密に形成されており、高い復元力が得られる。
　第２フライト部５０ＡのピッチＰ２は、図３では一定であるが、変化してもよく、平均値であってよい。同様に、第１フライト部４０ＡのピッチＰ１は、図３では一定であるが、変化してもよく、平均値であってよい。
　また、第２フライト部５０Ａのフライト幅Ｗ２は、図３では一定であるが、変化してもよく、平均値であってよい。同様に、第１フライト部４０Ａのフライト幅Ｗ１は、図３では一定であるが、変化してもよく、平均値であってよい。
　第１フライト部４０Ａは、第２フライト部５０Ａの上流側に配される。第１フライト部４０Ａは、図３では第２フライト部５０Ａと連続しているが、第２フライト部５０Ａと間隔をおいており第３フライト部を介して第２フライト部５０Ａと接続されてもよい。
　第１フライト部４０Ａは、第２フライト部５０Ａの上流側に配される。そのため、第１フライト部４０Ａの区間は、第２フライト部５０Ａの区間よりも、成形材料に占める液相の割合が少ない。よって、第１フライト部４０Ａは、第２フライト部５０Ａとは異なり、異径フライト部でなくてもよい。
　第１フライト部４０Ａは、図４に示すように頂部４１Ａの上流側端部４１Ａａから頂部４１Ａの下流側端部４１Ａｂにかけて高さが同じ同径フライト部であってよい。同径フライト部の頂部は、シリンダ２０の内壁面２１と平行であるので、異径フライト部の頂部よりも、シリンダ２０の内壁面２１との接触時にその接触圧を低減できる。
　第１フライト部４０Ａが同径フライト部の場合、フライト３２Ａは液相の成形材料がほとんど存在しない第１区間Ｚ１に第１フライト部４０Ａを有してよい。フライト３２Ａは、第１区間Ｚ１の他に、第２区間Ｚ２に第１フライト部４０Ａを有してもよい。
　以上、射出装置の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。
　例えば、上記実施形態の射出装置１０やその変形例の射出装置１０Ａは、インライン・スクリュ方式であるが、プリプラ方式でもよい。プリプラ方式の射出装置は、可塑化シリンダ内で溶融された成形材料を射出シリンダに供給し、射出シリンダから金型装置内に成形材料を射出する。可塑化シリンダ内にはスクリュが回転自在にまたは回転自在に且つ進退自在に配設され、射出シリンダ内にはプランジャが進退自在に配設される。プリプラ方式の場合、可塑化シリンダが特許請求の範囲に記載のシリンダに対応する。
　本出願は、２０１５年３月２５日に日本国特許庁に出願された特願２０１５－０６３１３１号に基づく優先権を主張するものであり、特願２０１５－０６３１３１号の全内容を本出願に援用する。
１０　射出装置
２０　シリンダ
３０　スクリュ
３１　回転軸
３２　フライト
３３　溝
３７　区画フライト
４０　同径フライト部
４１　頂部
５０　異径フライト部
５１　頂部

Claims (10)

  1. 　成形材料を加熱するシリンダと、前記シリンダ内に回転自在に配設されるスクリュとを有する、射出装置であって、
    　前記スクリュは、回転軸と、前記回転軸の外周から突出する螺旋状のフライトと、前記フライトにより形成される溝を区画する螺旋状の区画フライトとを有し、前記回転軸の回転によって前記回転軸に沿って上流側から下流側に成形材料を送るものであり、
    　前記フライトは、頂部の上流側端部の高さよりも頂部の下流側端部の高さが低い異径フライト部を有し、
    　前記区画フライトの上流端は、前記異径フライト部の下流端よりも上流側に配される、射出装置。
  2. 　前記区画フライトの上流端は、前記異径フライト部の上流端よりも上流側に配される、請求項１に記載の射出装置。
  3. 　前記区画フライトの上流端は、前記フライトの上流端よりも下流側に配される、請求項１または２に記載の射出装置。
  4. 　前記区画フライトの下流端は、前記異径フライト部の下流端よりも上流側に配される、請求項１～３のいずれか１項に記載の射出装置。
  5. 　前記区画フライトの下流端は、前記異径フライト部の上流端よりも上流側に配される、請求項１～４のいずれか１項に記載の射出装置。
  6. 　前記フライトは、前記異径フライト部よりも上流側に、頂部の上流側端部から頂部の下流側端部にかけて高さが同じ同径フライト部を有する、請求項１～５のいずれか１項に記載の射出装置。
  7. 　前記フライトは、螺旋状の第１フライト部と、前記第１フライト部よりも下流側に配される螺旋状の第２フライト部とを有し、
    　前記第２フライト部が前記異径フライト部であり、
    　前記第２フライト部のピッチに対する前記第２フライト部のフライト幅の割合が、前記第１フライト部のピッチに対する前記第１フライト部のフライト幅の割合よりも大きい、請求項１～６のいずれか１項に記載の射出装置。
  8. 　前記第２フライト部のフライト幅は、前記第１フライト部のフライト幅よりも大きい、請求項７に記載の射出装置。
  9. 　前記第２フライト部のピッチは、前記第１フライト部のピッチよりも小さい、請求項７または８に記載の射出装置。
  10. 　回転軸と、前記回転軸の外周から突出する螺旋状のフライトと、前記フライトにより形成される溝を区画する螺旋状の区画フライトとを有し、前記回転軸の回転によって前記回転軸に沿って上流側から下流側に成形材料を送るスクリュであって、
    　前記フライトは、頂部の上流側端部の高さよりも頂部の下流側端部の高さが低い異径フライト部を有し、
    　前記区画フライトの上流端は、前記異径フライト部の下流端よりも上流側に配される、スクリュ。
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