(57)【要約】【課題】スクリュ本体にねじ込まれたスクリュヘッドのスクリュ本体に対する十分な締め付けを保ちつつ、溶融材料の射出時のスクリュ本体の破損を防止することができる射出成形機用のスクリュを提供する。【解決手段】射出成形機用のスクリュは、スクリュ本体１と、スクリュ本体１の先端に取り付けられたスクリュヘッド２と、を有している。スクリュ本体１の先端にはネジ穴１ａが形成され、スクリュヘッド２の後端にはネジ穴１ａの奥行方向の長さよりも短いネジ部２ｄが形成されている。スクリュヘッド２は、ネジ部２ｄがネジ穴１ａにねじ込まれることによりスクリュ本体１に取り付けられ、ネジ部２ｄの端面は、ネジ部２ｄがネジ穴１ａに締め付けられることによりネジ穴１ａの底面に当接している。【選択図】図２
2009107169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリュ本体と、該スクリュ本体の先端に取り付けられたスクリュヘッドと、を有する射出成形機用スクリュにおいて、
前記スクリュ本体の先端にはネジ穴が形成され、前記スクリュヘッドの後端には前記ネジ穴の奥行方向の長さよりも短いネジ部が形成されており、
前記スクリュヘッドは、前記ネジ部が前記ネジ穴にねじ込まれることにより前記スクリュ本体に取り付けられ、
前記ネジ部の端面は、前記ネジ部が前記ネジ穴に締め付けられることにより前記ネジ穴の底面に当接していることを特徴とする射出成形機用スクリュ。
【請求項２】
前記ネジ部は、前記ネジ穴の奥行方向の長さよりも０．０５ｍｍから０．５ｍｍ短く形成されている請求項１に記載の射出成形機用スクリュ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形機用スクリュに関する。
【背景技術】
【０００２】
逆流防止装置を備えたインラインスクリュ式の射出成形機用のスクリュの従来技術としては、図３および図４に示すようなものがある。
【０００３】
図３は従来の射出成形機用のスクリュおよびその周辺部分の長手方向断面図、図４はそのスクリュヘッドの側面図およびスクリュ本体の長手方向断面図である。なお、図４では説明の便宜上、押金および逆流防止リングは断面で示している。
【０００４】
図３に示すこの射出成形機は、筒状のシリンダ１１０と、シリンダ１１０の先端に取り付けられたシリンダヘッド１１１と、シリンダ１１０内に軸回転可能かつ前後進可能に配置されたスクリュ本体１０１と、スクリュ本体１０１の先端に取り付けられたスクリュヘッド１０２と、スクリュヘッド１０２にはめ込まれスクリュ本体１０１の先端に当接された押金１０３と、押金１０３に隣接し押金１０３より前方に配置された逆流防止リング１０４と、を有している。
【０００５】
この射出成形機用のスクリュは、スクリュ本体１０１とスクリュヘッド１０２とによって構成されている。説明の便宜上、スクリュヘッド１０２を４つの部分に分けることとし、図４に示すように、スクリュヘッド１０２の先端側からそれぞれ先端部１０２ａ，中間部１０２ｂ，押金部１０２ｃ，ネジ部１０２ｄとする。また、中間部１０２ｂと押金部１０２ｃとの境界の、押金１０３が当接する面をＡ面とし、ネジ部１０２ｄの端面をＣ面とする。スクリュ本体１０１には、ネジ穴１０１ａが形成されており、スクリュ本体１０１の先端面をＢ面とし、ネジ穴１０１ａの底面をＤ面とする。
【０００６】
スクリュヘッド１０２は、スクリュ本体１０１の先端に形成されたネジ穴１０１ａにスクリュヘッド１０２の後端に形成されたネジ部１０２ｄがねじ込まれることにより、スクリュ本体１０１のＢ面とスクリュヘッド１０２のＡ面との間に押金１０３を挟み込んだ状態でスクリュ本体１０１に固定されている。また、逆流防止リング１０４は、スクリュヘッド１０２の中間部１０２ｂに組み込まれており、シリンダ１１０の内面に対して摺動可能である。
【０００７】
このスクリュを備えた射出成形機は、シリンダ１１０とスクリュ本体１０１との間の溶融材料通路１１３にある溶融材料をスクリュ本体１０１の前方へ送り込むことにより溶融材料の計量を行う。溶融材料を前方へ送り込むために、まずスクリュ本体１０１をスクリュの後方から見て右回転させると、スクリュ本体１０１のスクリュフライトの斜面は溶融材料からスクリュ本体１０１がシリンダ１１０内の後方へ押し戻される力を受けるため、スクリュ本体１０１はシリンダ１１０内を後退する。スクリュ本体１０１がシリンダ１１０内を後退することにより、逆流防止リング１０４は押金１０３から離間し、溶融材料は、押金１０３と逆流防止リング１０４との間を通り抜け、スクリュヘッド１０２と逆流防止リング１０４との間の溶融材料通路１１４を通って、スクリュヘッド１０２の前方の貯留室１１５へ送り込まれる。
【０００８】
貯留室１１５へ送り込まれることにより計量された所定量の溶融材料は、その後、スクリュ本体１０１が高速で前方へ移動させられることにより、スクリュヘッド１０２に押されて射出ノズル（不図示）から射出され、金型（不図示）へ送り込まれる。この際、逆流防止リング１０４は、スクリュ本体１０１が前方へ移動させられることにより、後方の押金１０３に当接しており、溶融材料通路１１４と溶融材料通路１１３との間を塞いでいる。これにより、溶融材料の射出時に、貯留室１１５の溶融材料が溶融材料通路１１３へ逆流することを防止している。
【０００９】
このような構成のインラインスクリュ式の射出成形機用のスクリュでは、スクリュヘッド１０２をスクリュ本体１０１に装着する際、スクリュヘッド１０２のスクリュ本体１０１へのねじ込みが緩むことを防止するため、スクリュ本体１０１にねじ込まれたスクリュヘッド１０２の先端に専用のスパナを掛けてハンマで叩く等の手法により、強力な締め付けが行われる。
【００１０】
そのため、スクリュヘッド１０２のネジ部１０２ｄの端面であるＣ面とスクリュ本体１０１のネジ穴１０１ａの底面であるＤ面との隙間Ｓは、スクリュヘッド１０２をスクリュ本体１０１に強力に締め付けても、ネジ部１０２ｄのＣ面とネジ穴１０１ａのＤ面とが当接しないように十分に大きく確保されている。
【００１１】
また、スクリュヘッド１０２のネジ部１０２ｄは左ネジ（逆ネジ）になっている。溶融材料の計量時にスクリュ本体１０１が溶融材料を貯留室１１５へ送り込むためにスクリュの後方から見て右回転させられると、スクリュヘッド１０２はスクリュ本体１０１と一緒に回転させられる。このとき、スクリュヘッド１０２はスクリュヘッド１０２のスクリュ本体１０１への締め付けを強める方向である、スクリュの前方から見て左回転の方向のトルクを周囲の溶融材料から受ける。このように、溶融材料の計量時に、スクリュヘッド１０２のスクリュ本体１０１への締め付けが緩むことが防止されている。
【００１２】
逆流防止装置を備えたインラインスクリュ式の射出成形機用のスクリュの従来技術は、特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００３−３３４８４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、スクリュ本体１０１には、射出成形機の動作中に長時間、高温で大きな圧力が繰り返し加えられるため、スクリュ本体１０１を形成している材料に疲労が生じることによりスクリュ本体１０１が座屈や変形をしてしまうことがある。射出成形機の動作中にスクリュ本体１０１に加わる圧力の中でも、溶融材料の射出時の射出衝撃による圧力は特に大きく、その圧力は溶融材料からスクリュヘッド１０２に加えられ、押金１０３を介してスクリュ本体１０１の先端部であるＢ面に伝えられる。これにより、スクリュ本体１０１の先端部が座屈や変形をしてしまうことが多くある。
【００１４】
また、溶融材料の計量時には、逆流防止リング１０４は、スクリュヘッド１０２の先端部１０２ａの後端面に後方へ押されてシリンダ１１０内を後退させられている。このとき、逆流防止リング１０４のシリンダ１１０に対する摺動抵抗力は、スクリュヘッド１０２に対して、スクリュヘッド１０２をスクリュ本体１０１から抜脱させる方向であるスクリュの前方へ働く。そのため、逆流防止リング１０４のシリンダ１１０に対する摺動抵抗力が大きい場合には、溶融材料の計量が繰り返されることによって、スクリュヘッド１０２のスクリュ本体１０１に対する締め付けが緩み、スクリュ本体１０１とスクリュヘッド１０２との間にがたつきが生じることがある。それが原因で、スクリュヘッド１０２が破損したり、スクリュヘッド１０２のネジ部１０２ｄとスクリュ本体１０１のネジ穴１０１ａとの結合部が損傷を受けたりすることがある。
【００１５】
また、溶融材料の射出時に、スクリュ本体１０１のスクリュフライトの斜面が溶融材料通路１１３中の溶融材料から後方へ押される力を受けることにより、スクリュ本体１０１はスクリュの後方から見て右回転させられる方向のトルクを受けて回転させられると、スクリュヘッド１０２はスクリュ本体１０１と一緒に回転させられる。このとき、スクリュヘッド１０２はスクリュヘッド１０２のスクリュ本体１０１への締め付けを緩める方向である、スクリュの前方から見て右回転させられる方向のトルクを周囲の溶融材料から受ける。したがって、この場合にも、スクリュヘッド１０２のスクリュ本体１０１に対する締め付けが緩み、スクリュ本体１０１とスクリュヘッド１０２との間にがたつきが生じることがある。それが原因で、スクリュヘッド１０２が破損したり、スクリュヘッド１０２のネジ部１０２ｄとスクリュ本体１０１のネジ穴１０１ａとの結合部が損傷を受けたりすることがある。
【００１６】
そこで本発明は、スクリュ本体にねじ込まれたスクリュヘッドのスクリュ本体に対する十分な締め付けを保ちつつ、溶融材料の射出時のスクリュ本体の破損を防止することができる射出成形機用のスクリュを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明の射出成形機用のスクリュは、スクリュ本体と、スクリュ本体の先端に取り付けられたスクリュヘッドと、を有する射出成形機用のスクリュにおいて、スクリュ本体の先端にはネジ穴が形成され、スクリュヘッドの後端にはネジ穴の奥行方向の長さよりも短いネジ部が形成されており、スクリュヘッドは、ネジ部がネジ穴にねじ込まれることによりスクリュ本体に取り付けられ、ネジ部の端面は、ネジ部がネジ穴に締め付けられることによりネジ穴の底面に当接している。
【００１８】
上記本発明の射出成形機用のスクリュは、スクリュ本体のネジ穴の奥行方向の長さよりも、スクリュヘッドのネジ部が短いため、スクリュヘッドのスクリュ本体に対する締め付けを十分に行うことができる。
【００１９】
さらに、本発明の射出成形機用のスクリュは、スクリュヘッドのネジ部の端面がスクリュ本体のネジ穴の底面に当接しているため、溶融材料の射出時にスクリュヘッドが受ける射出衝撃による圧力がスクリュ本体の先端面のみでなくスクリュ本体のネジ穴の底面へも伝わる。これにより、スクリュ本体の先端面へ伝わる圧力の大きさは、スクリュ本体のネジ穴へ伝わる圧力の分だけ緩和される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、スクリュ本体にねじ込まれたスクリュヘッドのスクリュ本体に対する十分な締め付けを保ちつつ、溶融材料の射出時のスクリュ本体の破損を防止することができる射出成形機用のスクリュを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２２】
図１は本発明の一実施形態に係る射出成形機用のスクリュおよびその周辺部分の長手方向断面図、図２はそのスクリュヘッドの側面図およびスクリュ本体の長手方向断面図である。なお、図２では説明の便宜上、押金および逆流防止リングは断面で示している。
【００２３】
図１に示すように、この射出成形機は、筒状のシリンダ１０と、シリンダ１０の先端に取り付けられたシリンダヘッド１１と、シリンダ１０内に軸回転可能かつ前後進可能に配置されたスクリュ本体１と、スクリュ本体１の先端に取り付けられたスクリュヘッド２と、スクリュヘッド２にはめ込まれスクリュ本体１の先端に当接された押金３と、押金３に隣接し押金３より前方に配置された逆流防止リング４と、を有している。
【００２４】
この射出成形機用のスクリュは、スクリュ本体１とスクリュヘッド２とによって構成されている。説明の便宜上、スクリュヘッド２を４つの部分に分けることとし、図２に示すように、スクリュヘッド２の先端側からそれぞれ先端部２ａ，中間部２ｂ，押金部２ｃ，ネジ部２ｄとする。また、中間部２ｂと押金部２ｃとの境界の、押金３が当接する面をＡ面とし、ネジ部２ｄの端面をＣ面とする。スクリュ本体１にはネジ穴１ａが形成されており、スクリュ本体１の先端面をＢ面とし、ネジ穴１ａの底面をＤ面とする。また、スクリュヘッド２のネジ部２ｄは、ネジ部２ｄの長さｍ２がスクリュ本体１のネジ穴１ａの奥行方向の長さｍ１よりも０．１ｍｍ程度短くなるように形成されている。
【００２５】
スクリュヘッド２は、スクリュ本体１の先端に形成されたネジ穴１ａにスクリュヘッド２のネジ部２ｄがねじ込まれることにより、スクリュ本体１のＢ面とスクリュヘッド２のＡ面との間に押金３を挟み込んだ状態でスクリュ本体１に固定されている。また、逆流防止リング４は、スクリュヘッド２の中間部２ｂに組み込まれており、シリンダ１０の内面に対して摺動可能である。
【００２６】
次に、図１および図２を参照して、この射出成形機用のスクリュのスクリュヘッド２をスクリュ本体１へ装着する手法について説明する。
【００２７】
まず、スクリュヘッド２の中間部２ｂに逆流防止リング４を配置させ、スクリュヘッド２のＡ面に当接するようにスクリュヘッド２の押金部２ｃに押金３をはめ込む。この状態で、スクリュヘッド２はスクリュ本体１へ固定される。
【００２８】
スクリュヘッド２をスクリュ本体１に固定するには、まず、スクリュヘッド２をスクリュ本体１へスクリュ本体１のＢ面が押金３に当接するまでねじ込む。このとき、強く締め付ける必要はなく、通常この作業は手で行われる。図１はこの状態を示している。スクリュヘッド２のネジ部２ｄの長さｍ２はスクリュ本体１のネジ穴１ａの奥行方向の長さｍ１よりも０．１ｍｍ程度短いため、スクリュヘッド２のネジ部２ｄの端面であるＣ面とスクリュ本体１のネジ穴１ａの底面であるＤ面との間には０．１ｍｍ程度の隙間Ｓがあいている。
【００２９】
その後、スパナ等を用いて、スクリュヘッド２をスクリュ本体１へ締め付けていくと、押金３等の部材が弾性変形することにより隙間Ｓは狭くなり、やがて隙間Ｓはなくなりスクリュヘッド２のネジ部２ｄのＣ面とスクリュ本体１のネジ穴１ａのＤ面とが当接する。この状態でスクリュヘッド２のスクリュ本体１への装着は完了する。
【００３０】
このとき、スクリュヘッド２とスクリュ本体１とに挟まれた押金３等の部材が弾性変形しており、その弾性回復力によって、スクリュヘッド２のＡ面と、スクリュヘッド２のネジ部２ｄとスクリュ本体１のネジ穴１ａとの結合部の先端との間の、スクリュヘッド２の部分Ｌには張力が生じている。この張力はスクリュヘッド２のネジ部２ｄのスクリュ本体１のネジ穴１ａへの締め付けを強固にすることに寄与するので、溶融材料の計量時や射出時にもスクリュヘッド２のスクリュ本体１に対する締め付けが十分に保たれる。
【００３１】
また、スクリュヘッド２のネジ部２ｄの端面であるＣ面がスクリュ本体１のネジ穴１ａの底面であるＤ面に当接しているため、溶融材料の射出時の射出衝撃による圧力がスクリュヘッド２に加わると、その圧力はスクリュヘッド２からスクリュ本体１へ、スクリュヘッド２のＡ面から押金３を介してスクリュ本体１の先端面であるＢ面へ伝わるとともに、スクリュヘッド２のネジ部２ｄのＣ面からスクリュ本体１のネジ穴１ａのＤ面へも伝わる。よって従来のスクリュでは、スクリュヘッド２からスクリュ本体１へ伝わる射出衝撃による圧力は、全てスクリュ本体１の先端面に加わっていたが、本実施形態に係るスクリュでは、スクリュ本体１の先端面であるＢ面へ伝わる圧力の大きさは、スクリュヘッド２のネジ部２ｄのＣ面からスクリュ本体１のネジ穴１ａのＤ面へ伝わる圧力の分だけ緩和される。これにより、溶融材料の射出時の射出衝撃によるスクリュ本体１の先端部の座屈や変形を防止することができる。
【００３２】
以上のように、本実施形態の射出成形機用のスクリュによれば、スクリュヘッド２をスクリュ本体１に対して十分に締め付けた状態で、溶融材料の射出時のスクリュ本体１の先端部へ加わる圧力を緩和させることができるので、スクリュ本体１にねじ込まれたスクリュヘッド２のスクリュ本体１に対する十分な締め付けを保ちつつ、溶融材料の射出時のスクリュ本体１の破損を防止することができる。
【００３３】
なお、スクリュヘッド２のネジ部２ｄの長さｍ２とスクリュ本体１のネジ穴１ａの奥行方向の長さｍ１との差は、０．０５ｍｍから０．５ｍｍの間であればよい。スクリュヘッド２のネジ部２ｄの長さｍ２とスクリュ本体１のネジ穴１ａの奥行方向の長さｍ１との差が０．０５ｍｍ未満であると、スクリュヘッド２をスクリュ本体１へ締め付ける際に、十分に締め付けられないうちにスクリュヘッド２のネジ部２ｄのＣ面がスクリュ本体１のネジ穴１ａのＤ面に当接してしまい、スクリュヘッド２の部分Ｌに十分な張力が得られない。そのため、溶融材料の計量時や射出時にスクリュヘッド２のスクリュ本体１に対する締め付けが緩みやすくなる。また、スクリュヘッド２のネジ部２ｄの長さｍ２とスクリュ本体１のネジ穴１ａの奥行方向の長さｍ１との差が０．５ｍｍより大きいと、スクリュヘッド２をスクリュ本体１へ締め付けても、スクリュヘッド２のネジ部２ｄのＣ面がスクリュ本体１のネジ穴１ａのＤ面に当接しない。そのため、溶融材料の射出時の射出衝撃によりスクリュ本体１の先端部には座屈や変形が生じやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態に係る射出成形機用スクリュおよびその周辺部分の側断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る射出成形機用スクリュのスクリュヘッドの側断面図である。
【図３】従来の射出成形機用スクリュおよびその周辺部分の側断面図である。
【図４】従来の射出成形機用スクリュのスクリュヘッドの側断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１      スクリュ本体
１ａ    ネジ穴
２      スクリュヘッド
２ａ    先端部
２ｂ    中間部
２ｃ    押金部
２ｄ    ネジ部
３      押金
４      逆流防止リング
１０    シリンダ
１１    シリンダヘッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2009107169.tif 000006