(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリュヘッド軸部に、リングバルブを前後にスライド自在に装填し、かつリングバルブの内周面とスクリュヘッド軸部間に後側樹脂通路を確保するとともに、スクリュヘッド頭部に、後側樹脂通路に連通する前側樹脂通路を軸方向に形成し、かつリングバルブの後方におけるスクリュ本体の前端を弁座に形成した樹脂の逆流防止機構を備える射出成形機のスクリュヘッド装置において、前記リングバルブを鉄基複硼化物系焼結合金で一体成形し、かつ前記スクリュヘッド頭部の後部に、前記リングバルブの前方に位置して当該リングバルブの減耗を防止する鉄基複硼化物系焼結合金で一体成形した前リングスペーサを回動自在に装填するとともに、当該前リングスペーサを装填する前記スクリュヘッド頭部の後部に、外郭面が、当該スクリュヘッド頭部の外郭部と前記前側樹脂通路の底部の中間に位置し、前記前リングスペーサが最後方位置まで変位しても外れない長さに選定したスペーサガイド部を設けてなることを特徴とする射出成形機のスクリュヘッド装置。
【請求項２】
前記スクリュヘッド頭部と前記スクリュヘッド軸部は、鉄基複硼化物系焼結合金で一体成形することを特徴とする請求項１記載の射出成形機のスクリュヘッド装置。
【請求項３】
前記スクリュ本体の前端に、前後端面を平面形成し、かつ鉄基複硼化物系焼結合金で一体成形した後リングスペーサを取付けてなることを特徴とする請求項１記載の射出成形機のスクリュヘッド装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は樹脂の逆流防止機構を備える射出成形機のスクリュヘッド装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スクリュヘッド軸部に、リングバルブを前後にスライド自在に装填した樹脂の逆流防止機構を備える射出成形機のスクリュヘッド装置は知られている。この種のスクリュヘッド装置は、計量時にリングバルブが前方に変位し、スクリュにより可塑化された樹脂が、リングバルブの内周面とスクリュヘッド軸部間に設けられた樹脂通路を通ってスクリュヘッド頭部の前方に移動して計量が行われるとともに、射出時にはリングバルブが後方に変位し、スクリュヘッド頭部の前方に計量された樹脂が後方に逆流するのを防止する機能を有する。
【０００３】
ところで、このようなスクリュヘッド装置では、リングバルブの内周面とスクリュヘッド軸部間に、樹脂通路（後側樹脂通路）を確保することから、この後側樹脂通路からスクリュヘッド頭部の前端に至る前側樹脂通路を設ける必要がある。このため、例えば、実開平３−８４１２５号公報等では、前側樹脂通路をリングバルブに形成したタイプが開示されている。しかし、このタイプは、リングバルブに前側樹脂通路となる孔部又は凹凸部を形成する必要があり、しかも、これらの孔部又は凹凸部は軸方向直角に設けるため、孔部又は凹凸部を設ける部位は薄肉形成する必要があるなど、リングバルブの前部に強度的に弱い部分が生ずるとともに、形状が複雑となり加工性に劣る欠点があった。
【０００４】
一方、このような欠点の無いタイプとして、スクリュヘッド頭部に、軸方向の前側樹脂通路を設けたタイプも、例えば、特公平３−１２５３１号公報等で開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、スクリュヘッドに前側樹脂通路を設けるタイプでは、リングバルブに対する加工は不要になるものの、スクリュヘッド頭部に形成した前側樹脂通路によってスクリュヘッド頭部の後端に凹凸が生じ、計量時にこの凹凸がリングバルブに圧接しつつ回転することから、リングバルブの端面が凹凸の摺接によって減耗し、リングバルブの耐久性が損なわれる問題があった。
【０００６】
本発明はこのような従来の技術に存在する課題を解決したものであり、スクリュヘッドに前側樹脂通路を設けるタイプにおけるリングバルブの減耗を確実に防止し、リングバルブの耐久性を高めることができる射出成形機のスクリュヘッド装置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び実施の形態】
本発明はスクリュヘッド軸部２に、リングバルブ３を前後にスライド自在に装填し、かつリングバルブ３の内周面とスクリュヘッド軸部２間に後側樹脂通路Ｒｒを確保するとともに、スクリュヘッド頭部４に、後側樹脂通路Ｒｒに連通する前側樹脂通路Ｒｆを軸方向に形成し、かつリングバルブ３の後方におけるスクリュ本体Ｓｍの前端を弁座に形成した樹脂の逆流防止機構５を備える射出成形機のスクリュヘッド装置１を構成するに際して、リングバルブ３を鉄基複硼化物系焼結合金で一体成形し、かつスクリュヘッド頭部４の後部に、リングバルブ３の前方に位置して当該リングバルブ３の減耗を防止する鉄基複硼化物系焼結合金で一体成形した前リングスペーサ７を回動自在に装填するとともに、当該前リングスペーサ７を装填するスクリュヘッド頭部４の後部に、外郭面６ｓが、当該スクリュヘッド頭部４の外郭部４ｓと前側樹脂通路Ｒｆの底部Ｒｆｄの中間に位置し、前リングスペーサ７が最後方位置まで変位しても外れない長さに選定したスペーサガイド部６を設けてなることを特徴とする。
【０００８】
この場合、好適な実施の形態により、スクリュヘッド頭部４とスクリュヘッド軸部２も、鉄基複硼化物系焼結合金で一体成形できる。また、スクリュ本体Ｓｍの前端には、前後端面８ｆ，８ｒを平面形成し、かつ鉄基複硼化物系焼結合金で一体成形した後リングスペーサ８を取付けることができる。
【０００９】
これにより、計量時には、スクリュ本体Ｓｍの回転により樹脂が可塑化される。また、可塑化された樹脂は、前方に移動するため、リングバルブ３を前方へ変位させる。これにより、リングバルブ３は弁座となるスクリュ本体Ｓｍの前端から離間し、リングバルブ３の内周面とスクリュヘッド軸部２間に設けられた後側樹脂通路Ｒｒは開放される。この結果、樹脂は後側樹脂通路Ｒｒ及び前側樹脂通路Ｒｆを通ってスクリュヘッド頭部４の前方に移動し、計量が行われる。この際、スクリュヘッド頭部４は回転するも、スクリュヘッド頭部４とリングバルブ３間には、硬質素材である鉄基複硼化物系焼結合金で一体成形した前リングスペーサ７が介在するため、スクリュヘッドに前側樹脂通路Ｒｆを設けるタイプであっても、リングバルブ３がスクリュヘッド頭部４の凹凸によって減耗することはない。一方、射出時には、スクリュ本体Ｓｍが前進し、スクリュヘッド頭部４の前方に計量された樹脂が金型に射出充填される。この際、リングバルブ３は計量された樹脂によって後方に変位せしめられ、リングバルブ３の後端がスクリュ本体Ｓｍの前端（弁座）に当接し、後側樹脂通路Ｒｒが遮断されることにより、後方への樹脂の逆流が阻止される。
【００１０】
【実施例】
次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００１１】
まず、本実施例に係る射出成形機のスクリュヘッド装置１の構成について、図１〜図６を参照して説明する。
【００１２】
図１において、Ｓは射出成形機における加熱筒１１の内部に挿入したスクリュを示す。スクリュＳはスクリュ本体Ｓｍを備え、このスクリュ本体Ｓｍの前端に本実施例に係るスクリュヘッド装置１を備える。スクリュヘッド装置１は、スクリュヘッドＳｈ、リングバルブ３、前リングスペーサ７及び後リングスペーサ８により構成する。
【００１３】
スクリュヘッドＳｈは、スクリュヘッド軸部２とこのスクリュヘッド軸部２の前部に一体形成したスクリュヘッド頭部４からなり、スクリュヘッドＳｈ（スクリュヘッド頭部４及びスクリュヘッド軸部２）は、セラミック素材（Ｓｉ3Ｎ4等）よりも欠けにくい性質、即ち、靭性を有する鉄基複硼化物系焼結合金により一体成形する。この鉄基複硼化物系焼結合金は、鉄を基礎とし、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｗ等の合金成分を含む硬質焼結合金であり、高い強度と、耐摩耗性，耐食性，耐高温酸化性を示す。また、スクリュヘッド頭部４の外周面には図１及び図２に示す四つの凹溝状の前側樹脂通路Ｒｆ…を形成する。この場合、各前側樹脂通路Ｒｆ…は軸方向に平行となり、かつ周方向に等間隔に設けられる。また、スクリュヘッド頭部４の後部には、外郭面６ｓが、スクリュヘッド頭部４の外郭部４ｓよりも内側に位置し、かつ前側樹脂通路Ｒｆの底部Ｒｆｄよりも外側に位置するスペーサガイド部６を一体に形成する。この際、スペーサガイド部６は、前リングスペーサ７が最後方位置まで変位しても、前リングスペーサ７が外れない長さに選定する。
【００１４】
一方、リングバルブ３は図１及び図４に示すように、上述した鉄基複硼化物系焼結合金によりリング状（筒状）に一体成形する。この場合、リングバルブ３は、加熱筒１１の内部に収容した際に、当該リングバルブ３の内周面とスクリュヘッド軸部２間に後側樹脂通路Ｒｒが確保されるように、内外径寸法を選定する。また、リングバルブ３は外周面に段差部１２を設け、スクリュヘッド頭部４側を小径にする。なお、リングバルブ３の外周面は全て同径に形成し、段差部１２を設けなくてもよい。
【００１５】
他方、前リングスペーサ７は図１〜図３に示すように、前後端面７ｆ，７ｒを平面形成した単純なリング状（筒状）に形成する。この場合、前リングスペーサ７は、全体を、鉄基複硼化物系焼結合金により一体成形する。
【００１６】
また、後リングスペーサ８は図１及び図５に示すように、前後端面８ｆ，８ｒを平面形成した単純なリング状に形成する。この場合、後リングスペーサ８も前リングスペーサ７と同様に、全体を、鉄基複硼化物系焼結合金により一体成形する。
【００１７】
よって、図１に示すように、前リングスペーサ７，リングバルブ３及び後リングスペーサ８に、スクリュヘッド軸部２を挿通し、スクリュヘッド軸部２の後部をスクリュ本体Ｓｍの前端に装着すれば、後リングスペーサ８はスクリュヘッド軸部２の段差部２ｓによりスクリュ本体Ｓｍの前端に固定される。また、リングバルブ３は前後にスライド自在に装填されるとともに、リングバルブ３の内周面とスクリュヘッド軸部２間には後側樹脂通路Ｒｒが確保される。さらにまた、スペーサガイド部６に前リングスペーサ７が装填される。これにより、逆流防止機構５を備えるスクリュヘッド装置１が構成される。
【００１８】
次に、本実施例に係るスクリュヘッド装置１の機能について、図１及び図６を参照して説明する。
【００１９】
まず、計量時には、スクリュ本体Ｓｍの回転により樹脂が可塑化されるため、可塑化された樹脂は前方に移動し、図１に示すように、リングバルブ３を前方へ変位させる。これにより、リングバルブ３は、弁座となる後リングスペーサ８から離間し、後側樹脂通路Ｒｒが開放される。よって、樹脂は矢印Ｗで示すように、後側樹脂通路Ｒｒ及び前側樹脂通路Ｒｆを通ってスクリュヘッド頭部４の前方に移動し、計量が行われる。
【００２０】
この際、スクリュヘッド頭部４は回転するも、スクリュヘッド頭部４，スクリュヘッド軸部２，リングバルブ３，前リングスペーサ７，後リングスペーサ８は、それぞれ硬質素材である鉄基複硼化物系焼結合金により一体成形するため、スクリュヘッドに前側樹脂通路Ｒｆを設けるタイプであっても、リングバルブ３をはじめ、樹脂通路を形成する重要構成部品における各接触部分の減耗が有効に回避される。
【００２１】
一方、射出時には、スクリュ本体Ｓｍが前進し、スクリュヘッド頭部４の前方に計量された樹脂が金型に射出充填される。この際、図６に示すように、リングバルブ３は計量された樹脂によって後方に変位せしめられ、リングバルブ３の後端が弁座として機能する後リングスペーサ８の前端面８ｆに当接し、後側樹脂通路Ｒｒが遮断される。これにより、後方への樹脂の逆流が阻止される。
【００２２】
以上、実施例について詳細に説明したが、本発明はこのような実施例に限定されるものではない。例えば、後リングスペーサは必要により設けることができるものであり、必ずしも設けることを要しない。その他、細部の構成、形状、素材、数量等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更できる。
【００２３】
【発明の効果】
このように、本発明に係る射出成形機のスクリュヘッド装置は、リングバルブを鉄基複硼化物系焼結合金で一体成形し、かつスクリュヘッド頭部の後部に、リングバルブの前方に位置して当該リングバルブの減耗を防止する鉄基複硼化物系焼結合金で一体成形した前リングスペーサを回動自在に装填するとともに、当該前リングスペーサを装填するスクリュヘッド頭部の後部に、外郭面が、当該スクリュヘッド頭部の外郭部と前側樹脂通路の底部の中間に位置し、前リングスペーサが最後方位置まで変位しても外れない長さに選定したスペーサガイド部を設けてなるため、次のような顕著な効果を奏する。
【００２４】
▲１▼  スクリュヘッドに前側樹脂通路を設けるタイプにおけるリングバルブの減耗を確実に防止し、もって、リングバルブの耐久性を飛躍的に高めることができる。特に、前リングスペーサの全体を、靭性を有する鉄基複硼化物系焼結合金により一体成形するため、本発明構造においてリングバルブの減耗を防止する素材として最適である。
【００２５】
▲２▼  好適な実施の形態により、さらに、スクリュヘッド頭部及びスクリュヘッド軸部，後リングスペーサの一又は二以上を、鉄基複硼化物系焼結合金によりそれぞれ一体成形すれば、リングバルブのみならず、樹脂通路を形成する重要構成部品における各摺接部分の減耗が有効に回避される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスクリュヘッド装置のリングバルブが前方に変位した状態における断面側面図、
【図２】図６中Ａ−Ａ線断面図、
【図３】同スクリュヘッド装置における前リングスペーサの斜視図、
【図４】同スクリュヘッド装置におけるリングバルブの正面図、
【図５】同スクリュヘッド装置における後リングスペーサの斜視図、
【図６】同スクリュヘッド装置のリングバルブが後方に変位した状態における断面側面図、
【符号の説明】
１      スクリュヘッド装置
２      スクリュヘッド軸部
３      リングバルブ
４      スクリュヘッド頭部
４ｓ    外郭部
５      逆流防止機構
６      スペーサガイド部
６ｓ    外郭面
７      前リングスペーサ
８      後リングスペーサ
８ｆ    前端面
８ｒ    後端面
Ｒｒ    後側樹脂通路
Ｒｆ    前側樹脂通路
Ｒｆｄ  底部
Ｓｍ    スクリュ本体
【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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【図６】
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