(57)【要約】【課題】射出装置のように熱が加わる過酷な条件下でも、ねじ結合における焼付き現象の発生を抑制することができる技術を提供することを課題とする。【解決手段】図（ｄ）に示すように、所定のトルクで本締めすることで、焼付け防止剤３２の表面に雌ねじ側の面３３が密着する。この密着により、ねじ締結における締付けトルクが発生し、緩みが防止される。【効果】粗面に焼付け防止剤が塗布されるため、この焼付け防止剤が見かけ上の圧受け面となる。焼付け防止剤は粗面のアンカー作用により脱落する心配はない。結果、ねじ結合における焼付き現象の発生が防止される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱筒に回転自在に且つ往復移動可能にスクリューが収納され、前記加熱筒内に投入された樹脂材料が可塑化計量され、前記スクリューの前進により、前記加熱筒の先端ノズルから射出される射出装置において、
前記スクリューの先端部がスクリュー本体に取り外し可能にねじ結合され、又は、前記先端ノズルが前記加熱筒に取り外し可能にねじ結合され、
前記ねじ結合を構成する雌ねじ側の面と雄ねじ側の面の何れか一方の面が、ショットブラスト処理による粗面とされ、
前記粗面に、焼付け防止剤が塗布されていることを特徴とする射出装置。
【請求項２】
請求項１記載の射出装置におけるねじ結合方法であって、
常温にて前記雌ねじ側の面と前記雄ねじ側の面の少なくとも一方にバインダーを含む焼付け防止剤を塗布する工程と、
常温にて雌ねじに雄ねじを、人手により締結する仮締め工程と、
前記バインダーが飛散する温度に一定時間保持して、前記焼付け防止剤を固体又は粉末状にする加熱工程と、
前記保持の末期に前記雌ねじに前記雄ねじを、工具を用いて締結する本締め工程と、からなる射出装置におけるねじ結合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱筒にスクリューが収納される射出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は従来の射出装置の要部断面図であり、射出装置１００の主要素である加熱筒１０１では、先端ノズル１０２が加熱筒１０１から取外しできるようにねじ結合される。金型を交換するときや先端ノズル１０２が傷んだときに、先端ノズル１０２は交換される。
【０００３】
また、射出装置１００の他の主要素であるスクリュー１０４は、スクリュー本体１０５と、このスクリュー本体１０５の先端にねじ込まれる先端部１０６と、この先端部１０６とスクリュー本体１０５との間に軸方向移動可能に挟まれる逆流防止リング１０７とからなる。この逆流防止リング１０７を取付けるときに、スクリュー本体１０５から先端部１０６を外すことができる。
【０００４】
ところで、固型の樹脂材料は、ホッパから加熱筒１０１内へ投下され、スクリュー１０５の溝１０８を通り、逆流防止リング１０７を潜って、先端部１０６と先端ノズル１０２との間の空間１０９に至り、そこに溜まる。この溜まり量が増加するに連れてスクリュー１０４は後退する。後退距離が所定位置に達したら計量完了と判断され、その後にスクリュー１０４を先進させると、逆流防止リング１０７が後退する。この状態で、先端部１０６により、空間１０９に溜まった溶融樹脂が、先端ノズル１０２から射出される。
【０００５】
ところで、固型の樹脂材料は、スクリュー１０５による剪断熱や圧縮熱により温度上昇し数百℃に達し、溶融樹脂となる。必要により、加熱筒１０１に備えるヒータ１１１に通電して温度上昇を促す。結果、加熱筒１０１やスクリュー１０５が高温に晒される。
【０００６】
一定の作業終了後に、先端部１０６をスクリュー本体１０５から外そうとしても、焼付きにより、容易には外れない。また、先端ノズル１０２を加熱筒１０１から外そうとしても、焼付きにより、容易には外れない。
【０００７】
この不具合は、いわゆる焼付け防止剤を塗布しておいても発生する。雌ねじ面に雄ねじ面が強い力で押圧されるため、焼付け防止剤が押し出されてしまうと推定される。
【０００８】
その対策として、焼付け防止剤を留めておく技術が提案されてきた（例えば、特許文献１（第２図）参照。）。
図５は従来の技術の基本構成を説明する図であり、雄ねじ側の面１１２に、小径凹部１１３が所定ピッチで形成される。小径凹部１１３はゴルフボールの表面に形成されるディンプルのような半球状で、ほぼ一様の深さで点在される（特許文献１の詳細な説明）。小径凹部１１３が潤滑剤溜まりの役割を果たす。
【０００９】
しかし、本発明者らが検討したところ、熱が加わり、雌ねじ側の面に雄ねじ側の面が大きな強い力で押圧される過酷な条件下では、小径凹部１１３に確かに潤滑剤が溜まっているものの、ねじ一般面１１４には潤滑剤が殆ど存在しない。結果、ねじ一般面１１４が焼付きを起こす。
すなわち、特許文献１の技術は、熱が加わる過酷な条件下では不十分である。
【００１０】
加えて、小径凹部１１３は、一般に先が丸いエンドミルで１個ずつ切削により形成される。切削加工時間は小径凹部１１３の個数に比例して長くなり、加工コストが嵩む。このままでは、実用化が難しい。
【００１１】
そこで、加工費が圧縮でき且つ射出装置のように熱が加わる過酷な条件下でも、ねじ結合における焼付き現象の発生を抑制することができる技術が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】実開昭６１−５８７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、加工費が圧縮でき且つ射出装置のように熱が加わる過酷な条件下でも、ねじ結合における焼付き現象の発生を抑制することができる技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１に係る発明は、加熱筒に回転自在に且つ往復移動可能にスクリューが収納され、前記加熱筒内に投入された樹脂材料が可塑化計量され、前記スクリューの前進により、前記加熱筒の先端ノズルから射出される射出装置において、
前記スクリューの先端部がスクリュー本体に取り外し可能にねじ結合され、又は、前記先端ノズルが前記加熱筒に取り外し可能にねじ結合され、前記ねじ結合を構成する雌ねじ側の面と雄ねじ側の面の何れか一方の面が、ショットブラスト処理による粗面とされ、前記粗面に、焼付け防止剤が塗布されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の射出装置におけるねじ結合方法であって、
常温にて前記雌ねじ側の面と前記雄ねじ側の面の少なくとも一方にバインダーを含む焼付け防止剤を塗布する工程と、常温にて雌ねじに雄ねじを、人手により締結する仮締め工程と、前記バインダーが飛散する温度に一定時間保持して、前記焼付け防止剤を固体又は粉末状にする加熱工程と、前記保持の末期に前記雌ねじに前記雄ねじを、工具を用いて締結する本締め工程と、からなるねじ結合方法である。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る発明では、ねじ結合を構成する雌ねじ側の面と雄ねじ側の面の何れか一方の面が、ショットブラスト処理による粗面とされる。一方の面は、全体的に粗面であり、そこに焼付け防止剤が塗布されるため、この焼付け防止剤が見かけ上の圧受け面となる。焼付け防止剤は粗面のアンカー作用により脱落する心配はない。
【００１７】
また、ショットブラスト処理では無数のショット粒を一度に投射するため、短い加工時間で所望の粗面を得ることができ、加工費を圧縮することができる。
よって、加工費が圧縮でき且つ射出装置のように熱が加わる過酷な条件下でも、ねじ結合における焼付き現象の発生を抑制することができる技術が提供される。
【００１８】
請求項２に係る発明では、加熱工程で焼付け防止剤中のバインダーを飛散除去する。その上で、本締めすることにより、雌ねじ側の面と雄ねじ側の面との当たりを確保する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る射出装置の要部断面図である。
【図２】ショットブラスト処理を説明する図である。
【図３】焼付き防止剤塗布工程、仮締め工程、加熱工程及び本締め工程を説明する図である。
【図４】従来の射出装置の要部断面図である。
【図５】従来の技術の基本構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
【実施例】
【００２１】
図１は本発明に係る射出装置の要部断面図であり、射出装置１０の主要素である加熱筒１１では、先端ノズル１２が取外しできるようにねじ結合される。すなわち、先端ノズル１２の基部に雄ねじ１３が設けられ、加熱筒１１側に雌ねじ１４が設けられる。
金型を交換するときや先端ノズル１２が傷んだときに、先端ノズル１２は交換される。
【００２２】
また、射出装置１０の他の主要素であるスクリュー２０は、スクリュー本体２１と、このスクリュー本体２１の先端にねじ込まれる先端部２２と、この先端部２２とスクリュー本体２１との間に軸方向移動可能に挟まれる逆流防止リング２３とからなる。この逆流防止リング２３を取付けるときに、スクリュー本体２１から先端部２２を外すことができる。そのために、先端部２２の基部に雄ねじ２４が設けられ、スクリュー本体２１に雌ねじ２５が設けられる。先端部２２はトーピードとも呼ばれる円錐体である。
【００２３】
次に、雄ねじ１３、２４に施す処理について、詳しく説明する。
図２（ａ）に示すように、ねじ切り加工された雄ねじ１３、２４を準備する。
【００２４】
そして、（ｂ）に示すように、雄ねじ１３、２４にショットブラスト処理を施す。
具体的には、シャット粒２７は、粒径が０．３ｍｍ程度の多角形状を呈する硬い金属の小粒からなる。このショット粒２７をブラストマシンにより数分程度雄ねじ１３、２４に投射する（吹き付ける）。
すると、（ｂ）のＣ部拡大図である（ｃ）に示すように、雄ねじ側の面２８に、無数の窪み２９ができる。この様な面は粗面３０と呼ばれる。
【００２５】
次に、図３（ａ）に示すように、粗面３０に、ペースト状の焼付け防止剤３１を塗布する（焼付け防止剤を塗布する工程）。この焼付け防止剤３１は、例えばボロンナイトライドの粉末をバインダーで練ったものであり、ペースト状の形態を呈する。
【００２６】
（ｂ）に示すように、相手方部材である雌ねじ１４、２５に雄ねじ１３、２４をねじ込む。このねじ込みはいわゆる手締めであり、工具を用いないで、人手のみにより締め付ける（仮締め工程）。
次に（ｃ）に示すように、バインダーが蒸散する温度、例えば３５０度、４００℃に加熱する（加熱工程）。バインダーが飛んだ後の乾いた焼付け防止剤３２（状態が異なるため符号を変えた。）は、バインダー分だけ縮むと共に、乾いたことにより、固体又は粉末状になる。
【００２７】
（ｄ）に示すように、所定のトルク、例えば６８５Ｎｍ、７５０Ｎｍで本締めする。結果、焼付け防止剤３２の表面に雌ねじ側の面３３が密着する（本締め工程）。この密着により、ねじ締結における締付けトルクが発生し、緩みが防止される。
【００２８】
焼付け防止剤３２は固体又は粉末であるため、圧縮強度は大きく、雌ねじ１４、２５に対する受圧面となる。同時に、窪み２９と雌ねじ側の面３３で挟まれるため、焼付け防止剤３２が移動し、脱落する心配はない。結果、熱が加わる過酷な条件下でも、ねじ結合における焼付き現象の発生を抑制することができる。
【００２９】
詳細な実験内容は省くが、第１の実験により、単に雄ねじ側の面と雌ねじ側の面の間に焼付け防止剤を塗布し、１０００サイクルの射出を実施した。この後、先端ノズル及び先端部は、トルクレンチでは外すことができず、打撃ハンマーでやっと外れる状態であった。
【００３０】
また、第２の実験では、従来の技術で説明したように、雄ねじ側の面に小径凹部を点在させて、焼付け防止剤を塗布し、１０００サイクルの射出を実施した。この後、先端ノズル及び先端部は、トルクレンチでは外すことができず、第１の実験よりは必要なトルクは小さいものの、打撃ハンマーを用いる必要があった。
【００３１】
一方、第３の実験では、本発明によりショットブラストで粗面を形成し、この粗面にペースト状の焼付け防止剤を塗布し、仮締めし、加熱してバインダーを飛ばし、本締めした後に、１０００サイクルの射出を実施した。先端ノズル及び先端部は、トルクレンチでは外すことができた。
【００３２】
なお、本発明を、スクリューの先端におけるねじ部と、加熱筒の先端におけるねじ部の一方に適用することも、両方に適用することも任意である。
【００３３】
また、実施例では、雄ねじ側の面を粗面としたが、雌ねじ側の面を粗面にしてもよい。ただし、雄ねじ側の面の方がショット粒を当てやすいので、雄ねじ側の面に粗面を形成することが推奨される。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は射出装置のねじ結合部に好適である。
【符号の説明】
【００３５】
１０…射出装置、１１…加熱筒、１２…先端ノズル、１３、２４…雄ねじ、１４、２５…雌ねじ、２７…ショット粒、２８…雄ねじ側の面、３０…粗面、３１…ペースト状の焼付け防止剤、３２…乾いた焼付け防止剤、３３…雌ねじ側の面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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