(57)【要約】【課題】バレル内周面との摺動による摩耗を極力少なくできる射出成形機における逆流防止用のリング及び同リングと共に使用されるスクリュチップを提供する。【解決手段】射出スクリュ１０２の先端部に取付けられたスクリュチップＳＣＴＰの軸部１０８の左方には外形がコーン状のスクリュチップ本体１１８が形成されている。前記軸部には段部１０８Ａが形成されている。前記スクリュチップ本体は山部１１４と溝部１１６が９０度ごとに交互に形成されている。山部１１４の背面側には耐摩耗性材料の部材１１２が形成配置され、爪のないリング左端面と対向接触しており、同リング左端面も耐摩耗性材料で形成されている。その対接部分では計量回転時にある程度の回転トルクが面接触を介してリングへ伝達力として与えられるが、一方リングはその外周面がバレル１００の内周面とも接触しているので前記伝達力を減少するよう作用する。この伝達力は前記リングと背面との軸方向に作用する力にも依存する。結果として計量中リングの回転は格段に減少する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出スクリュ端部にて軸部の一端側が螺着され同軸部の他端側には外形がコーン状のチップ本体を形成したスクリュチップであって、前記チップ本体背面の所定箇所には、前記射出スクリュの計量回転時に逆流防止用リング側面と対接するよう配置された耐摩耗性部材を備えることを特徴とする射出成形機用のスクリュチップ。
【請求項２】
前記耐摩耗性部材は、前記チップ本体の山部背面に接合されている請求項１記載のスクリュチップ。
【請求項３】
前記耐摩耗性部材は、前記チップ本体の山部背面に締結して結合されている請求項１記載のスクリュチップ。
【請求項４】
前記スクリュチップの軸部には射出スクリュ端部との間でリアスペーサを装着するための段部を形成してなる請求項１乃至３記載のスクリュチップ。
【請求項５】
射出スクリュ端部に軸部の一端側が螺着され同軸部の他端側には外形がコーン状のチップ本体からなるスクリュチップに対して前記射出スクリュの計量回転時に前記チップ本体背面と対接する側面を有する逆流防止用リングであって、同リングの側面及び外周面を耐摩耗性部材で形成したことを特徴とする射出成形機の逆流防止用リング。
【請求項６】
前記逆流防止用リングは、リング母材と、同母材の両端部側面に接合されたリング状の耐摩耗性部材とからなる請求項５記載の射出成形機の逆流防止用リング。
【請求項７】
前記リング母材の素材は、合金工具鋼であり、前記リング状の耐摩耗性部材は耐摩耗鋼である請求項６記載の射出成形機の逆流防止用リング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接触部分に耐摩耗性部材を設けた射出成形機用のスクリュチップ及び同スクリュチップに対接する逆流防止用リングに関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機においては、成形品の品質安定化のためスクリュチップ、リング、フロントスペーサ及びリアスペーサ、カラー等いくつかの機能的に分割された部材の組み合わせにより樹脂の供給を一定量にしている。図４は、従来の、比較的大口径のスクリュ先端部の構造を示す。同図４において、バレル１０内には射出スクリュ１２が軸方向に進退可能に収容されている。射出スクリュ１２の先端部に形成したネジ穴にはスクリュチップの軸部１６の一端部に形成したネジ部１４が螺着している。前記軸部１６の左方には外形がコーン状のスクリュチップ本体２４が形成されており、さらに、前記スクリュチップ本体２４の背面と射出スクリュ１２端面１２Ａの間にはリアスペーサ１８、カラー２８及びフロントスペーサ２２が軸部１６に嵌合して配置されている。参照符号２０は逆流防止用のリングであって、計量回転時及び射出時に前後に移動されて溶融樹脂が射出スクリュ１２の溝部Ｙとバレル１０の先端部Ｚとの間で逆流するのを防止する弁機能を果たす。
【０００３】
図４において、リング２０の位置は射出スクリュ１２の計量回転時に対応しており、リング２０はフロントスペーサ２２の右端面と接触した状態である。このとき射出スクリュ１２の溝部Ｙにある溶融樹脂は、矢視線ＦＬで示されるように、前記溝部Ｙからリング２０の内周面を通り、スクリュチップ本体２４のコーン部から流路２６を経てバレル先端部Ｚへと押出される。
【０００４】
計量回転時には、押出された樹脂の背圧によりスクリュチップ本体２４及び射出スクリュ１２は右方へ後退移動し、また射出時にはスクリュチップ本体２４及び射出スクリュ１２は左方へ前進移動する。その間、リング２０の外周面はバレル１０の内周面と接触しながら摺動する。
【０００５】
特にフィラーの混入した樹脂例えば、マイカ、ガラス繊維４０パーセントの樹脂を使用すると、上記摩耗は、対熱・対摩耗処理されたバレル内周面でも射出スクリュ１２のストローク範囲で生ずることが観察される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図４に示される比較的大口径のスクリュチップの場合、カラー２８とリング２０の間の樹脂流路断面積は比較的大きいので樹脂の流動に対し余裕があり、流動抵抗がそれほど障害とならないが、小口径のスクリュチップになると、この断面積が少なくなる。この点を克服するため、リング２０及びカラー２８の厚みを薄くすることが考えられるが、そうすると、樹脂流路がせばまり、樹脂の焼けといった成形不良が発生するという問題があった。
【０００７】
本願発明者等は上述した問題点を解決せんとして鋭意検討した結果、前記リングを、爪なしとし、当該リング側面及び外周面を耐摩耗性部材で形成すると共に、前記スクリュチップ本体の山部背面を耐摩耗性部材にて形成しさらに、その軸部からフロントスペーサ及びカラーを取り除く構造とすることで前述した問題点が解決できることを突き止めた。
【０００８】
従って、本発明の目的は、小口径の射出スクリュの場合でもバレル内周面との摺動による摩耗を極力少なくできる射出成形機における逆流防止用のリング及び同リングと共に使用されるスクリュチップを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明による射出成形機用のスクリュチップは、射出スクリュ端部にて軸部の一端側が螺着され同軸部の他端側には外形がコーン状のチップ本体を形成したスクリュチップであって、前記チップ本体背面の所定箇所には、前記射出スクリュの計量回転時に逆流防止用リング側面と対接するように配置された耐摩耗性部材を備えて構成される。
その場合、前記耐摩耗性部材は、前記チップ本体の山部背面に接合して構成することができる。
さらにその場合、前記耐摩耗性部材は、前記チップ本体の山部背面に締結して結合されるよう構成することができる。
さらにその場合、前記スクリュチップの軸部には射出スクリュ端部との間でリアスペーサを装着するための段部を形成することが好ましい。
また、前記目的を達成するため、本発明による逆流防止用リングは、射出スクリュ端部に軸部の一端側が螺着され同軸部の他端側には外形がコーン状のチップ本体からなるスクリュチップに対して前記射出スクリュの計量回転時に前記チップ本体背面と対接する側面を有する逆流防止用リングであって、同リングの側面及び外周面を耐摩耗性部材で形成したことを構成上の特徴とするものである。
その場合、前記逆流防止用リングは、リング母材と、同母材の両端部側面に接合されたリング状の耐摩耗性部材とから構成されることができる。
またその場合、前記リング母材の素材は、合金工具鋼であり、前記リング状の耐摩耗性部材は耐摩耗鋼とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によるスクリュチップは、射出スクリュ端部に軸部の一端側が螺着され同軸部の他端側には外形がコーン状のチップ本体を形成したスクリュチップであって、前記チップ本体背面の所定箇所には、前記射出スクリュの計量回転時に逆流防止用リング側面と対接するように配置された耐摩耗性部材を備えているので、計量回転時における逆流防止用リング側面との対接によって前記チップ本体背面の摩耗を小さくすることができる。さらに加えて、前記スクリュチップの軸部に段部を形成してカラーを不要としたので小口径のスクリュチップにおけるリングの厚みを前記カラーがなくなった分だけ厚く確保できる。
また、本発明による逆流防止用リングは、爪を有せず、同リングの側面及び外周面を耐摩耗性部材で形成したので、小口径のスクリュチップの場合でもバレル内周面との摺動によるリング外周の摩耗を極力少なくでき、さらに、前記スクリュチップ本体背面との対接による摩耗を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下図１乃至図３により本発明の実施形態に係る実施例について詳細に説明する。
図１は、図４に対応するものであって、計量回転時における射出スクリュ前端部のスクリュチップ近傍の軸方向断面を示す。
【００１２】
図１において、バレル１００内には射出スクリュ１０２が軸方向に進退可能に収容されている。射出スクリュ１０２の先端部に形成したネジ穴にはスクリュチップＳＣＴＰの軸部１０８の一端部に形成したネジ部１１０が螺着している。前記軸部１０８の左方には外形がコーン状のスクリュチップ本体１１８が形成されている。
さらに、前記軸部１０８には段部１０８Ａが形成され、この段部１０８Ａと射出スクリュ１０２の端面１０２Ａの間にはリアスペーサ１０４が装着されている。このリアスペーサ１０４の長さによりスクリュチップＳＣＴＰと射出スクリュ１０２の軸方向位置が調整される。
【００１３】
また、前記スクリュチップ本体１１８の背面と、リアスペーサ１０４の間には逆流防止用のリング１０６が配置されており、同リング１０６は計量回転時及び射出時に前後に移動されて溶融樹脂が射出スクリュ１０２の溝部Ｙとバレル１００の先端部Ｚとの間で逆流するのを防止する弁機能を果たすようになっている。また、同リング１０６にはスクリュチップ本体１１８と係合しスクリュチップの回転を伝達する爪は形成されていない。
【００１４】
図１において、リング１０６の位置は射出スクリュ１０２の計量回転時に対応しており、スクリュチップ本体１１８の背面と接触した状態にある。このとき射出スクリュ１０２の溝部Ｙにある溶融樹脂は、矢視線ＦＬで示されるように、前記溝部Ｙからリング１０６の内周面を通り、スクリュチップ本体１１８のコーン基部から先端部に形成された溝部１１６の流路を経てバレル先端部Ｚへと押出される。
【００１５】
図１から分るように、リング１０６の内周面と軸部１０８の外周面との間隙は溶融樹脂の流路を形成しており、図４に示したようなカラー２８は不要であり配置されていない。従って、そのようなカラーの半径方向のスペースを利用できるので、リング１０６が小径の場合でも相対的にその厚みを確保できるようになっている。
【００１６】
計量回転時には、押出された樹脂の背圧によりスクリュチップ本体１１８及び射出スクリュ１０２は右方へ後退移動し、また射出時にはスクリュチップ本体１１８及び射出スクリュ１０２は左方へ前進移動するようになっている。
【００１７】
前記スクリュチップ本体１１８は外形がコーン状をしており、その背面に相当する基部から左方に伸びる山部１１４と溝部１１６が９０度ごとに交互に形成されている。山部１１４の背面側には耐摩耗性材料の部材１１２が形成配置されている。ここで、耐摩耗材料を背面側のみに使用するのは、全体を耐摩耗材料とすると、硬度が高いために耐磨耗性には優れるが、靱性が低下するために、耐衝撃性が低下し、割れを起こすといったことがあるため、これを避けるためである。
前記耐摩耗性材料としては例えば、耐摩耗鋼、硬度がＨＲＡ８３程度のものを採用することができる。前記部材１１２は予め所定の形状に形成したものをスクリュチップ本体１１８背面の所定位置に接合して形成されている。
【００１８】
前記耐摩耗性材料の部材１１２は図１に示されるように、リング１０６の左端面と対向して接触（以下、対接という）しており、同リング１０６の左端面も耐摩耗性材料で形成されている。その対接部分では計量回転時にある程度の回転トルクが面接触を介してリング１０６へ伝達力として与えられるが、一方リング１０６はその外周面がバレル１００の内周面とも接触しているので前記伝達力を減少するよう作用する。
また、前記伝達力は前記リング１０６と背面との接触圧即ち、リング１０６の軸方向に作用する力にも依存する。従って、スクリュチップＳＣＴＰが回転する計量動作中にリング１０６が少しでも回転するかどうかは、前記接触圧、バレル１００との摩擦力などの条件によるけれども、前述した爪のあるリングの場合に比べリング１０６の回転は格段に減少する。
【００１９】
図２は、図１のリング１０６の拡大断面図であって、同リング１０６は合金工具鋼、硬度がＨＲＣ４７程度の母材部分１０６Ａと同母材部分１０６Ａの両側面部に接合された耐摩耗性材料、例えば上述のＫＨＣ−７０による側面部材１０６Ｂで形成されている。その場合、前記母材部分１０６Ａの外径を側面部材１０６Ｂのそれより若干量小さくすることにより、バレル１００の内周面との接触面積を耐摩耗性材料の側面部材１０６Ｂの外周部に限定すれば当該外周部分の摩耗を少なくすることもできる。
【００２０】
図３は、図１のリング１０６の他の例を示す。同図３においては、リング自体を上述した耐摩耗性材料により加工形成した場合、及び破線で示すように、母材１０６’Ａの表面に熱処理等により耐摩耗性材料の層または膜を形成したものである。なお、図１中のリアスペーサ１０４の左端面を耐摩耗性材料の層または膜で形成するようにすることが好ましい。
【００２１】
上述したように、スクリュチップ本体１１８背面及びリアスペーサ１０４とリング１０６とは計量及び射出動作に伴い頻繁にそれらの側面の離間、対接を繰り返し、都度軸方向に力が作用するがそのような場合においても、各接触面は耐摩耗性材料で且つ硬度が大きいので摺動による摩耗や、軸方向に頻繁に作用する力によって前記接触面が損傷することを大幅に減少させることが可能となり、結果としてリングやバレル、スクリュチップ等を長寿命にすることができる。
【００２２】
以上、本発明の好適実施例について説明したが、本発明の技術思想は上述した実施例に限定されるものではなく、当業者であれば本発明に基づいて種々の変形を実施することができる。例えば、上記の説明においては、耐摩耗性材料の部材１１２が予め所定の形状に形成したものをスクリュチップ本体１１８背面の所定位置に接合して形成されているとしたが、ネジなどの機械的締結手段により当該部材１１２を前記スクリュチップ本体１１８背面に固定して取付けてもよい。そして、そのような変形例は本発明の技術思想の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の１実施例を示す図であって、計量回転時における射出スクリュ前端部のスクリュチップ近傍の軸方向断面図である。
【図２】図１のリングの拡大断面図である。
【図３】図１のリングの他の例を示す拡大断面図である。
【図４】従来の、比較的大口径のスクリュ先端部の構造を示す軸方向断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０        バレル
１２        射出スクリュ
１２Ａ      射出スクリュ端面
１４        ネジ部
１６        軸部
１８        リアスペーサ
２０        リング
２２        フロントスペーサ
２４        スクリュチップ本体
２６        流路
２８        カラー
１００      バレル
１０２      射出スクリュ
１０２Ａ    射出スクリュ端面
１０４      リアスペーサ
１０６      リング
１０６Ａ    母材部分
１０６Ｂ    側面部材
１０８      軸部
１０８Ａ    段部
１１０      ネジ部
１１２      耐摩耗性材料の部材
１１４      山部
１１６      溝部
１１８      スクリュチップ本体
ＳＣＴＰ    スクリュチップ
Ｙ          スクリュ溝部
Ｚ          バレル先端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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