專利名稱：螺桿及注射裝置的制作方法
螺桿及注射裝置技術區域本發明涉及螺桿及注射裝置。
背景技術：
以往以來，成型機，例如在注射成型機中，將作為在加熱缸內加熱而熔融的成型材 料的樹脂以高壓注射并填充到模具裝置的腔空間，通過在該腔空間內冷卻而固化得到成型
P
ΡΠ O因此，上述注射成型機具有模具裝置、合模裝置及注射裝置，上述合模裝置具備固 定臺板及可動臺板，通過合模用缸使可動臺板進退來進行模具裝置的閉模、合模及開模。另一方面，上述注射裝置一般使用同軸螺桿式，具備加熱從料斗供給的樹脂并使 之熔融的加熱缸以及將注射所熔融的樹脂的注射噴嘴，并在上述加熱缸內旋轉自如地且進 退自如地配設螺桿。而且，通過使該螺桿由連結在后端的驅動裝置前進而從注射噴嘴注射 樹脂，通過由上述驅動裝置后退來進行樹脂的計量。圖1是表示以往注射裝置的主要部分的剖視圖、圖2是表示在以往注射裝置內樹 脂熔融的狀態的概念圖、圖3是說明以往的螺桿的槽的擴展距離的圖。在圖中，11是加熱缸，注射噴嘴12被安裝在該加熱缸11的前端，并配設用于包圍 加熱缸11的外周而對加熱缸11進行加熱的加熱器hi h3。并且，螺桿14旋轉自如地且 進退自如地被配設在上述加熱缸11內。而且，該螺桿14包括刮板形成部15及注射部16， 通過后端的軸部21及聯軸器22連結至未圖示的驅動裝置。上述注射部16包括頭部41、 被形成在該頭部41的后方的桿部42、被配設在該桿部42周圍的止回環43及被安裝在刮 板形成部15的前端的密封環44。另外，由上述頭部41、桿部42等構成螺桿頭。并且，止回 環43及密封環44在注射工序時，作為防止樹脂逆流的逆流防止裝置而發揮功能。上述驅 動裝置包括注射用電動機及計量用電動機。而且，上述刮板形成部15具備棒形的主體部分 及被形成在該主體部分的外周面的螺旋形的刮板23，沿該刮板23形成螺旋形的槽24。在上述加熱缸11的后端附近形成樹脂供給口 25，漏斗形的料斗26被配設在該樹 脂供給口 25。而且，被容納在該料斗26的樹脂通過樹脂供給口 25供給到加熱缸11內。上述樹脂供給口 25在將螺桿14置于加熱缸11內的最前方的位置，即置于前進限 位的狀態下，形成在與上述槽24的后端部對置的部位。并且，在上述刮板形成部15，從后方 至前方依次形成通過樹脂供給口 25從料斗26供給樹脂的供給口 P1、使所供給的樹脂壓 縮并使之熔融的壓縮部P2及按定量計量所熔融的樹脂的計量部P3。在上述結構的注射裝置中，在計量工序時若通過驅動上述計量用電動機使上述螺 桿14旋轉，則從上述料斗26供給到加熱缸11內的樹脂沿上述槽24依次經過供給口 P1、壓 縮部P2及計量部P3前進，并在此期間通過加熱器hi h3加熱，另外，在形成在加熱缸11 的內周面和槽24之間的空間(剪切空間)接收剪切力而發熱(以下稱為“剪切發熱”)并 使之熔融，伴隨此，螺桿14在供給口 Pl后退。并且，伴隨該螺桿14后退，上述止回環43相對于桿部42相對地向前方移動，所以到達刮板形成部15前端的樹脂通過桿部42和止回環43之間的樹脂通道，被送至螺桿頭的 前方。從而，在螺桿14被置于加熱缸11內的最靠后方的位置，即置于后退限位的狀態下， 在螺桿頭的前方蓄存1注料量(Ishot)熔融的樹脂。接著，在注射工序時，若通過驅動上述注射用電動機使螺桿14前進，則被蓄存在 上述螺桿頭前方的樹脂從上述注射噴嘴12注射，填充到未圖示的模具裝置的腔空間(例如 參照專利文獻1。)。專利文獻1 日本特開2004-50415號公報然而，在上述以往的注射裝置中，如圖2所示，通過樹脂供給口 25供給的樹脂在沿 箭頭方向在槽24內前進期間絮凝，導致在熔體潭r內形成由多個樹脂的顆粒19構成的固 體床bo該固體床b通過多個顆粒19在槽24的深度方向重疊而形成，所以熱容量變大，而 且容易向存在于外側的顆粒19傳遞熱，于此相反，難以向存在于內側的顆粒19傳遞熱，從 而加熱器hi h3的熱不能對所有的顆粒19有效地傳遞。從而導致使所有的顆粒19熔融 所需的時間變長。其結果，如圖3所示，導致顆粒19完全熔融為止的槽24的擴展距離Ll 變長。并且，存在于上述外側的顆粒19充分熔融，于此相反，存在于內側的顆粒19不充 分熔融，而且，伴隨固體床b在槽24內前進而更多的顆粒19主要通過剪切發熱熔融，所以 無法使顆粒19均勻熔融。從而，導致成型品的質量下降。因此可以想到，使槽24的深度即槽深變小且在刮板形成部15的前方的預定范圍 與注射部16相鄰接地具有用于縮小樹脂通道的壓力部件的螺桿。此時，在刮板形成部15可以防止形成固體床b，所以熱容量變小，而且容易向存在 于內側的顆粒19傳遞熱，從而加熱器hi h3的熱對所有的顆粒19有效地傳遞熱。從而， 能夠使所有的顆粒19熔融所需的時間縮短，并可以縮短槽24的擴展距離Li。并且，可以使存在于內側的顆粒19充分熔融，顆粒19不會通過剪切發熱熔融，所 以可以使樹脂均勻熔融。但是，若使用槽深變小且在刮板形成部15前方的預定范圍具備壓力部件的螺桿， 則由于槽深小，所以通過樹脂供給口 25供給到加熱缸11內的顆粒19的可容納場所變少與 其相當的量，從而導致伴隨螺桿的旋轉施于顆粒19的力變大。其結果，若在顆粒19發生剪切力，該剪切力成為大的面壓而施于刮板23，則有可 能導致螺桿14破損，導致注射裝置的耐久性下降。
發明內容
本發明解決上述以往的注射裝置的問題點，其目的在于，提供一種能夠縮短使成 型材料熔融所需的時間，并能夠縮短槽的擴展距離的同時，可以使成型材料均勻地熔融，而 且能夠提高耐久性的螺桿及注射裝置。為此，在本發明的螺桿中，成為在缸部件內旋轉自如地配設，并且后端被連結在驅
動裝置。而且，具有具備主體部分及使之向該主體部分的外周面突出而形成的刮板的刮板 形成部、在比該刮板形成部更靠前方配設并具備平坦的外周面的壓力部件。
并且，在上述刮板形成部的預定區間，上述刮板由多個刮板部形成。而且，在從成型材料供給點至前方設定的槽深設定區域，將成型材料的直徑設為 Si、將沿上述刮板形成的槽的槽深設為τ 1時，槽深τ 1相對于直徑51的比^成為
1 ≤ Y 1 ≤2. 5ο發明的效果根據本發明，螺桿成為在缸部件內旋轉自如地配設，并且后端被連結在驅動裝置。而且，具有具備主體部分及使之向該主體部分的外周面突出而形成的刮板的刮板 形成部、在比該刮板形成部更靠前方配設并具備平坦的外周面的壓力部件。并且，在上述刮板形成部的預定區間，上述刮板由多個刮板部形成。而且，在從成型材料供給點至前方設定的槽深設定區域，將成型材料的直徑設為 Si、將沿上述刮板形成的槽的槽深設為τ 1時，槽深τ 1相對于直徑51的比^成為
1 ≤Y 1 ≤ 2. 5ο此時，在刮板形成部的預定區間，上述刮板由多個刮板部形成，并且槽深τ 1相對 于直徑δ 1的比γ 1成為1 < Y 1 < 2. 5，所以，可以防止在刮板形成部中成型材料的流動 上所產生的偏移。從而，可以使進入缸部件和壓力部件之間的成型材料通道的成型材料的 流動均勻。而且，可以防止在成型材料通道中成型材料的流動上所產生的偏移，所以可以防 止產生成型材料的積壓，并可以防止在成型材料上發生燒傷。從而，可以防止在成型品中發 生成型不良。
圖1是表示以往的注射裝置的主要部分的剖視圖。圖2是表示在以往的注射裝置內樹脂熔融的狀態的概念圖。圖3是說明以往的螺桿的槽的擴展距離的圖。圖4是表示本發明的第1實施方式的注射裝置的主要部分的概念圖。圖5是表示本發明的第1實施方式的注射裝置的主要部分的放大圖。圖6是表示本發明的第1實施方式的樹脂熔融的狀態的概念圖。圖7是說明本發明的第1實施方式的注射裝置的擴展距離的圖。圖8是表示本發明的第1實施方式的固體床是否形成的評價結果的圖。圖9是本發明的第1實施方式的鄰接于壓力部件的區域的螺桿的剖視圖。圖10是本發明的第2實施方式的螺桿的剖視圖。圖中17_加熱缸、20-螺桿、31-注射裝置、45-刮板形成部、45a-主體部分、53-刮 板、53a、153a-第1刮板部、53b、153b_第2刮板部、54-壓力部件、67-槽、153c_第3刮板部。
具體實施例方式以下，參照附圖對本發明的實施方式進行詳細說明。此時，對作為成型機的注射成 型機進行說明。圖4是表示本發明的第1實施方式的注射裝置的主要部分的概念圖、圖5是表示本發明的第1實施方式的注射裝置的主要部分的放大圖。圖中，31是同軸螺桿式的注射裝置。上述注射成型機具有未圖示的模具裝置、合模 裝置及上述注射裝置31，上述模具裝置具備作為第1模具的定模及作為第2模具的動模，上 述合模裝置具備安裝有上述定模的固定臺板及安裝有動模的可動臺板，通過合模用缸使可 動臺板進退來進行模具裝置的閉模、合模及開模。上述注射裝置31具備作為缸部件的加熱缸17、作為被安裝在該加熱缸17的前 端的噴嘴部件的注射噴嘴18、作為在上述加熱缸17內旋轉自如地且進退自如地配設的注 射部件且作為計量部件的螺桿20、使加熱缸17包圍上述加熱缸17外周而安裝的作為加熱 部件的加熱器hll hl3、被配設在上述加熱缸17后方的未圖示的驅動裝置等。形成在加 熱缸17的內周面和螺桿20之間的空間作為將來自加熱器hll hl3的熱供給到樹脂的熱 供給空間發揮功能。上述螺桿20包括作為注射部件主體的螺桿主體52及在比該螺桿主體52更靠前 方配設的注射部46，并通過后端的軸部51與上述驅動裝置連結。上述螺桿主體52具備作 為塑化部的刮板形成部45及在前端相對于刮板形成部45裝卸自如地配設的作為捏合部的 壓力部件54，上述刮板形成部45具備棒形的主體部分45a及向該主體部分45a的外周面突 出而形成的螺旋形的刮板53，沿該刮板53形成螺旋形的槽67。在本實施方式中，上述刮板53在刮板形成部45的預定區間，遍及刮板形成部45 的軸向的整體，具備由連續以螺旋形回繞而形成的突出片構成的多個，在本實施方式中具 備2個第1、第2刮板部53a、53b，沿該第1、第2刮板部53a、53b形成構成上述槽67的第 1、第2槽部67a、67b。即，上述刮板53具有多條刮板，在本實施方式中具有雙刮板的結構。 另外，在上述刮板形成部45中，在刮板形成部45的整個區域，即在前端至后端之間，上述第 1、第2刮板部53a、53b以固定的刮板間距形成的同時，作為第1、第2刮板部53a、53b的外 徑的刮板波峰徑Di及作為主體部分45a的外徑的刮板波谷徑dl成為固定，第1、第2槽部 67a、67b以固定的深度形成。即，上述第1、第2刮板部53a、53b在任意的軸向的位置以相 等的高度形成。上述壓力部件54在距上述刮板形成部45前端的前方的預定范圍與逆流防止裝置 62鄰接而形成，遍及預定距離在表面形成平坦的區域。而且，上述壓力部件54具有越靠前 方外徑越變大并作為具有圓錐形形狀的第1壓力部的傾斜部71 ；及鄰接在該傾斜部71的 前端并且連接而形成，外徑d2在軸向成為固定并作為具有圓柱形形狀的圓柱部的，且作為 第2壓力部的大直徑部72。并且，在上述傾斜部71的后方形成未圖示的螺釘部，且向上述刮板形成部45的前 端面開口而形成未圖示的螺孔。從而，通過使上述螺釘部與螺孔螺合，可以將上述壓力部件 54安裝在刮板形成部45。另外，在本實施方式中，上述壓力部件54相對于刮板形成部45 用螺釘固定方式固定，但替代螺釘固定方式也可以通過焊接固定。上述傾斜部71的前端的外徑成為與大直徑部72的外徑d2相等，傾斜部71的后 端的外徑成為與刮板波谷徑dl相等。另外，在本實施方式中，傾斜部71的外周面具有固定 的斜度，但根據需要也可以使之以預定的函數彎曲。并且，在上述傾斜部71和加熱缸17之間形成作為第1成型材料通道的樹脂通道 73，在大直徑部72和加熱缸17之間形成作為第2成型材料通道的樹脂通道74。此時，如前述，傾斜部71越靠前方外徑越變大，所以樹脂通道73的截面積越靠前方越變小。并且，大 直徑部72的外徑d2在軸向成為固定，所以樹脂通道74的截面積在軸向成為固定。在本實施方式中，上述壓力部件54由傾斜部71及大直徑部72形成，但可以僅由 無起伏的傾斜部形成。此時，越靠前方外徑越變大，壓力部件54的后端的外徑成為與上述 刮板波谷徑dl相等，壓力部件54的前端的外徑成為與上述外徑d2相等。另一方面，上述注射部46包括在前端具備圓錐形部位的頭部55、鄰接在該頭部 55的后方而形成的桿部56、被配設在該桿部56周圍的止回環57以及被安裝在螺桿主體52 前端的密封環58。在上述桿部56和止回環57之間形成作為第3成型材料通道的樹脂通道 75。并且，在上述桿部56的后方形成未圖示的螺釘部，并向上述壓力部件54的前端面 開口而形成未圖示的螺孔。從而，通過使上述螺釘部與螺孔螺合，以將上述密封環58擠壓 在壓力部件54的前端的狀態可以將注射部46安裝在螺桿主體52。另外，由上述頭部55、 桿部56及螺釘部構成作為注射部件頭部的螺桿頭61，由止回環57及密封環58構成注射工 序時防止樹脂逆流的逆流防止裝置62。而且，在計量工序時，若隨著螺桿20后退，止回環57相對于桿部56移動至前方并 疏遠于密封環58，則樹脂通道74、75被連通，基于逆流防止裝置62的密封被解除。并且，在 注射工序時，隨著螺桿20前進，止回環57相對于桿部56向后方移動并抵接于密封環58，則 樹脂通道74、75被切斷，并進行基于逆流防止裝置62的密封。而且，上述驅動裝置具備作為計量用驅動部的計量用電動機及作為注射用驅動部 的注射用電動機。在上述加熱缸17的后端附近的預定位置形成作為成型材料供給口的樹脂供給口 65，該樹脂供給口 65形成于在將螺桿20置于加熱缸17內的前進限位的狀態下，與上述槽 67的后端部對置的部位。并且，在上述樹脂供給口 65安裝用于投入樹脂的作為成型材料供給裝置的投入 部81，在該投入部81的上端安裝容納樹脂的作為成型材料容納部的料斗82。被容納在該 料斗82的樹脂通過上述投入部81送至樹脂供給口 65，從該樹脂供給口 65供給到加熱缸 17內。上述投入部81具備向水平方向延伸而配設的缸部83、從該缸部83的前端向下方 延伸而配設的筒形的導向部84、在上述缸部83內旋轉自如地配設的進給絲桿85、使該進給 絲桿85旋轉的作為供給用驅動部的進給電動機86、被配設在上述缸部83外周的作為加熱 部件的加熱器h21等，上述缸部83在后端與上述料斗82連結，在前端與導向部84連通。從而，若驅動上述進給電動機86而使進給絲桿85旋轉，則料斗82內的樹脂供給 到缸部83內，并沿形成在進給絲桿85的外周面的槽前進，從進給絲桿85的前端送至導向 部84內，在該導向部84內落下而供給到加熱缸17內。此時，各顆粒19成為一列在導向部 84內落下，并通過樹脂供給口 65供給到加熱缸17內。在該加熱缸17的樹脂供給口 65附近包圍加熱缸17、樹脂供給口 65及導向部84的 下端部，形成作為冷卻裝置的環形的冷卻套88，作為冷卻介質的水被供給到該冷卻套88。 從而，通過該水防止在導向部84內落下并通過樹脂供給口 65供給到加熱缸17的樹脂熔融。
而且，為了控制注射成型機，驅動上述注射用電動機、計量用電動機、進給電動機 86等，或通電加熱器hll hl3、h21，配設未圖示的控制部，該控制部除了具備作為運算裝 置的CPU、作為記錄裝置的蓄存器等以外，還具備顯示部、操作部等，根據預定程序、數據等 進行各種運算，作為計算機發揮功能。在上述結構的注射裝置31中，在計量工序時，若通過正方向驅動上述進給電動機 86及計量用電動機使上述進給絲桿85及螺桿20向正方向旋轉，則從上述料斗82供給到缸 部83內的樹脂沿上述進給絲桿85的槽前進，在此期間被預熱，從缸部83的前端供給到導 向部84內，并通過樹脂供給口 65供給到加熱缸17內。另外，在缸部83內，樹脂預熱到不 會熔融的溫度，例如玻璃化轉變溫度以下的預定溫度。而且，供給到上述加熱缸17內的樹脂沿上述第1、第2槽部67a、67b前進的同時， 通過上述加熱器hll hl3加熱熔融。另外，樹脂隨著在比壓力部件54僅靠前預定距離的、 表示樹脂的壓力上升的點的壓力上升始點qtl至螺桿主體52的前端前進，壓力逐漸變高。接著，樹脂通過樹脂通道73，壓力進一步變高之后，通過樹脂通道74前進，在此期 間被充分捏合。并且，此時，上述止回環57相對于桿部56相對地向前方移動，所以樹脂通道74、75 被連通，樹脂通道74內的樹脂通過樹脂通道75被送至螺桿頭61的前方。從而，在螺桿20 置于加熱缸17內的后退限位的狀態下，在螺桿頭61的前方蓄存1注料量分的熔融的樹脂。 另外，在上述頭部55形成未圖示的切口，樹脂通道75和螺桿頭61的前方連通。其次，在注射工序時，若驅動上述注射用電動機而使螺桿20前進，則蓄存在上述 螺桿頭61的前方的樹脂從上述注射噴嘴18注射，填充到上述模具裝置的腔空間。但如前述，在螺桿主體52從前端遍及預定范圍與上述逆流防止裝置62鄰接而形 成具備平坦的外周面的壓力部件54。S卩，在計量工序時，從樹脂供給口 65供給的樹脂隨著螺桿20旋轉，通過第1、第2 刮板部53a、53b引導，在第1、第2槽部67a、67b前進，但若到達壓力部件54，則由于未形成 有刮板，所以無法進行基于刮板的樹脂的引導，從而前進的力變弱。從而，在樹脂通道73、74內樹脂的移動速度變低，所以壓力部件54作為對從后方 在第1、第2槽部67a、67b內前進的樹脂抑制前進的移動抑制部件發揮功能。其結果在第 1、第2槽部67a、67b內的樹脂，由于前進被抑制，所以在比上述壓力上升始點qtl更靠前方 的區域，越靠前方壓力越變高。并且，在壓力部件54，傾斜部71越靠前方外徑越變大，樹脂通道73的截面積越靠 前方越變小，而且，大直徑部72的外徑d2大于刮板波谷徑dl且小于刮板波峰徑Di。從而，可以進一步提高壓力部件54的作為移動抑制部件的功能，所以可以進一步 提高在比上述壓力上升始點qtl更靠前方區域的樹脂的壓力。另外，在徑向若將從主體部 分45a的外周面至刮板53的外周邊的距離設為tl，則距離tl成為tl = (Di_dl)/2。并且， 若將大直徑部72的外周面至刮板53的周邊的距離設為t2，則距離t2相對于距離tl的比 t2/tl變得小于1。其結果，在將刮板20置于前進限位的狀態下，從被設定在樹脂供給口 65的后端的 位置并表示供給樹脂的點的成型材料供給點qt2至上述壓力上升始點qtl的區域構成供給 口 P11，從壓力上升始點qtl至刮板形成部45的前端的區域構成計量部(壓縮部)P12，從刮板形成部45的前端至壓力部件54的前端的區域構成捏合部P13，所以可以進行與以往的 注射裝置同樣的塑化，可以充分地優化樹脂的捏合性。并且，在上述捏合部P13可以將熔融 后的樹脂的壓力升高，所以可以進一步優化捏合性。而且，由于僅形成上述大直徑部72，即可提高計量部P12的樹脂的壓力，所以不必 使刮板波谷徑dl在刮板形成部45的軸向上變化。從而，可以簡化螺桿20的形狀，所以可以降低螺桿20的成本。然而，若通過樹脂供給口 65供給的樹脂在加熱缸17內前進期間絮凝，形成由多個 樹脂顆粒19構成的固體床b(參照圖2)，則在完全熔融所有的顆粒19花費時間。因此，在本實施方式中，從成型材料供給點qt2至前方，在刮板形成部45的長邊方 向的預定區間，設定用于防止形成固定床b的槽深設定區域，在該槽深設定區域，將顆粒19 的直徑(直徑)設為S 1時、槽67的槽深τ 1相對于直徑δ 1的比Υ 1、Υ 1 = τ 1/ δ 1成 為1彡Yl彡2.5，優選成為1彡Yl彡2.0。另外，上述槽深τ 1與距離tl相等，所以為 τ 1 = (Di_dl)/2。在本實施方式中，顆粒19具有球形形狀，但具有球形以外的形狀時，顆粒19的直 徑δ 1可以設為顆粒19的各部的直徑中最大的，即設為最大徑，或在顆粒19的各部的直徑 中最小的，即設為最小徑，或設為最大徑和最小徑中間的值，例如可以設為平均值。上述槽深設定區域只要在遍及僅可以防止形成固定床b的軸向長度上設定即可， 優選在從將螺桿20置于前進限位時的成型材料供給點qt2至刮板形成部45的前端的區 間，即在遍及刮板形成部的軸向的整體形成。并且，可以將上述槽深設定區域設定在從成型 材料供給點qt2至供給口 Pll的前端的區間，或設定在從成型材料供給點qt2至樹脂完全 熔融的部位的區間，或設定在從成型材料供給點qt2僅向前方延伸與螺桿行程的長度相當 量的區間。另外，可以將上述槽深設定區域由螺桿20的軸向長度表示，或由槽67的長度表
7J\ ο接著，對樹脂熔融的狀態進行說明。圖6是表示本發明的第1實施方式的樹脂熔融的狀態的概念圖、圖7是說明本發 明的第1實施方式的注射裝置的擴展距離的圖。圖中，17是加熱缸、20是螺桿、53a、53b是第1、第2刮板部、67a是第1槽部、19是
顆粒、r是由熔融的樹脂形成的熔體潭。如前述，比Y 1成為1彡Yl ^ 2. 5，優選成為1彡Y 1 ^ 2. 0，所以在上述第1槽 67a中，2個顆粒19在槽67(圖5)的深度方向(直徑方向)上重疊的現象幾乎消失。從 而，各顆粒19不會絮凝而橫排沿第1槽部67a向實線箭頭方向前進。并且，在上述注射裝 置31 (圖4)中，使螺桿20旋轉時，加熱缸17的內周面的摩擦系數被設定成大于螺桿20的 外周面的摩擦系數，以使熔融的樹脂前進。從而，上述各顆粒19隨著螺桿20的旋轉，通過 與加熱缸17的內周面的摩擦滾轉(旋轉)的同時在第1槽部67a內前進。這樣，在本實施方式中，由上述各顆粒19形成固體床b的現象消失，所以多個顆粒 19不會在第1槽部67a的深度方向重疊形成。其結果，可以容易有效地向各顆粒19傳遞 熱，可以縮短使所有顆粒19熔融所需的時間。而且，如圖7所示，可以縮短樹脂完全熔融為 止的槽67的擴展距離L2。
并且，上述各顆粒19隨著加熱器hll hl3的熱傳遞而熔融，而并非由剪切發熱 熔融，所以可以使樹脂均勻熔融。而且，第1、第2槽部67a、67b的槽深變小，并且，在從刮板形成部45的前端的前 方的預定范圍，使之與逆流防止裝置62鄰接而配設用于縮小樹脂通道74的上述壓力部件 54。從而，各顆粒19與加熱缸17的內周面接觸的同時，且滾轉的同時，在第1、第2槽 部67a、67b內前進，所以，如圖6所示，加熱器hll hl3的熱如虛線箭頭所示，通過加熱缸 17由滾轉導熱傳遞到各顆粒19。其結果，可以有效且均勻地加熱樹脂，并使之熔融，所以能 提高成型品的質量。圖8是表示本發明的第1實施方式的固定床是否形成的評價結果的圖。圖中，X表示形成固定床b，〇表示未形成固定床b。如圖所示，比Yl為1. 0、2.0及2. 5時，不會形成固定床b，3.0及3. 5時，形成固
定床bo然而，在上述結構的注射裝置31中，由于壓力部件54和加熱缸17之間的樹脂通 道74變窄，所以若在刮板形成部45的前端部，即計量部P13(圖4)產生樹脂流動的偏移， 則無法使樹脂順利地進入到上述樹脂通道74。而且，若產生樹脂流動的偏移，則在流速低的 部分產生樹脂的積壓，容易發生樹脂燒傷，發生成型品的成型不良。并且，在上述結構的注射裝置31中，由于槽深變小，所以在供給口 Pl 1通過樹脂供 給口 65供給到加熱缸17內的顆粒19的可容納場所變少與其相應的量，伴隨螺桿20的旋 轉施于顆粒19的力變大，在顆粒19發生剪切力，導致所發生的剪切力施于螺桿20的刮板 53。所以，如前述，刮板53具備多個，在本實施方式中，具備2個第1、第2刮板部53a、 53b，沿該第1、第2刮板部53a、53b形成第1、第2槽部67a、67b。圖9是本發明的第1實施方式的與壓力部件鄰接的區域的螺桿的剖視圖。另外， 圖9是圖5的A-A剖視圖。圖中，20是螺桿、45a是主體部分、53a、53b是第1、第2刮板部、67a、67b是第1、第
2槽部。此時，在第1、第2刮板部53a、53b中的一方的刮板部之間形成另一方的刮板部，槽 67被分割成第1、第2槽部67a、67b。從而，在計量部P13可以防止在刮板形成部45的樹脂的流動上產生偏移，所以可 以使進入到上述樹脂通道74的樹脂的流動均勻。并且，若使上述螺桿20向箭頭方向旋轉，則在旋轉方向的比第1、第2刮板部53a、 53b靠下流側的附近AR1，樹脂的流速提升，在比第1、第2刮板部53a、53b更靠上流側的附 近AR2，樹脂的流速降低，因此在上述樹脂通道74，充分供給流速提升的樹脂，所以可以防 止在樹脂的流動上產生偏移。其結果，由于能夠防止產生樹脂的積壓，所以可以防止發生樹脂的燒傷。從而，可 以防止發生成型品的成型不良。并且，上述各第1、第2刮板部53a、53b以固定的刮板間距形成，所以第1、第2刮 板部53a、53b在螺桿20的軸向的任意位置，在圓周方向以等間距(180[° ]的間隔)定位。從而，在上述螺桿20的軸向的任意位置，第1、第2刮板部53a、53b的高度變相等。從而，螺桿20的重心即使在螺桿20的軸向的任一位置也置于中心，所以即使使螺 桿20高速旋轉在螺桿20也會不發生振動。其結果，可以縮短成型周期。并且，在第1、第2刮板部53a、53b中的一方的刮板部之間形成另一方的刮板部，槽 67被分割成第1、第2槽部67a、67b，所以在供給口 P11，顆粒19通過樹脂供給口 65供給到 加熱缸17內時，施于螺桿20的整體的力，與施于具有1條刮板，即僅具備1個刮板部的單 刮板結構的螺桿整體的力相同，但施于各第1、第2刮板部53a、53b的面壓Pd降低，如下式 所示，成為施于具有單刮板結構的螺桿的刮板的面壓Ps的一半。Pd = Ps/2從而，可以防止螺桿20破損，可以使注射裝置31的耐久性提高。并且，可以加大刮板形成部45的樹脂的移送力，所以可以使螺桿20的塑化能力提高。然而，在上述供給口 Pll中，由于各顆粒19間的間隙作為空氣隔熱層發揮功能，所 以開始注射成型機的運轉后，螺桿20的溫度達到適當的溫度所需的時間長時，在顆粒19發 生更大的剪切力。但是，在本實施方式中，上述槽67被分割成第1、第2槽部67a、67b，所以可以抑制 第1、第2槽部67a、67b作為空氣隔熱層發揮功能。并且，由于加熱缸17和第1、第2刮板 部53a、53b的接觸面積變大，所以可以將通過加熱器hll hl3發生的熱有效地傳遞至螺 桿20。從而，螺桿20的溫度達到適當的溫度所需的時間變短，可以抑制在顆粒19發生大的 剪切力。其次，對由3個刮板部形成刮板的本發明的第2實施方式進行說明。圖10是本發明的第2實施方式的螺桿的剖視圖。圖中，20是作為注射部件的且作為計量部件的螺桿、45a是主體部分、153a 153c 是第1 第3刮板部、167a 167c是第1 第3槽部。此時，在第1 第3刮板部153a 153b中的一個刮板部之間形成另外2個刮板 部，各刮板部之間被分割成第1 第3槽部167a 167c。從而，可以進一步防止在作為塑 化部的刮板形成部45，在樹脂的流動上產生偏移，所以在計量部P13可以使進入樹脂通道 74(圖5)的樹脂的流動均勻。并且，若使上述螺桿20向箭頭方向旋轉，則流速提升的樹脂充分供給到上述樹脂 通道74，所以可以防止在樹脂通道74在樹脂流動上產生偏移。其結果，可以防止產生樹脂的積壓，所以可以防止在樹脂上發生燒傷。從而，可以 防止在成型品發生成型不良。并且，上述第1 第3刮板部153a 153c即使在螺桿20的軸向的任一位置，在 圓周方向都以等間距(120[° ]的間隔)定位。從而，由于螺桿20的重心在螺桿20的軸 向的任一位置都置于中心，所以即便使螺桿20高速旋轉，在螺桿20也不會發生振動。其結 果，可以縮短成型周期。另外，若使上述螺桿20向箭頭方向旋轉，則流速提升的樹脂充分供給到上述樹脂 通道74，所以在供給口 P11，可以進一步降低施于各第1 第3刮板部153a 153c的面壓 Pd。
另外，本發明不限于上述各實施方式，基于本發明的宗旨可以進行各種變形，而不 能將這些從本發明的范圍排除。
權利要求
一種螺桿，旋轉自如地配設在缸部件內，并且后端連結于驅動裝置，其特征在于，具有(a)刮板形成部，具備主體部分及向該主體部分的外周面突出而形成的刮板；以及(b)壓力部件，配設在比該刮板形成部更靠前方的位置并具備平坦的外周面，(c)在上述刮板形成部的預定區間，上述刮板由多個刮板部形成，(d)在從成型材料供給點至前方設定的槽深設定區域，將成型材料的直徑設為δ1、將沿上述刮板形成的槽的槽深設為τ1時，槽深τ1相對于直徑δ1的比γ1成為1≤γ1≤2.5。
2.如權利要求1所述的螺桿，其特征在于， 上述預定的區間被設定在刮板形成部的供給部。
3.如權利要求1所述的螺桿，其特征在于， 上述預定的區間被設定在刮板形成部的計量部。
4.如權利要求1所述的螺桿，其特征在于，上述預定的區間遍及刮板形成部的軸向整體而設定。
5.如權利要求1所述的螺桿，其特征在于，上述槽深設定區域被設定在從成型材料供給點至供給部的前端的區間。
6.如權利要求1所述的螺桿，其特征在于，上述槽深設定區域被設定在從成型材料供給點僅向前方延伸與螺旋行程的長度相當 量的區間。
7.如權利要求1所述的螺桿，其特征在于，上述槽深設定區域遍及刮板形成部的軸向整體而設定。
8.如權利要求1所述的螺桿，其特征在于， 上述各刮板部以等刮板間距形成。
9.如權利要求1所述的螺桿，其特征在于，上述各刮板部在任意的軸向位置以相等的高度形成。
10.一種注射裝置，其特征在于，搭載有上述權利要求1至9中的任一項所述的螺桿。
全文摘要
本發明提供一種螺桿及注射裝置，其螺桿能夠縮短使成型材料熔融所需的時間，并能夠使槽(67)的擴展距離縮短。螺桿(20)旋轉自如地配設在缸部件內，并具有具備主體部分(45a)及刮板(53)的刮板形成部(45)、在比刮板形成部(45)更靠前方配設的壓力部件(54)。在刮板形成部(45)的預定區間，刮板(53)由多個刮板部(53a、53b)形成。在槽深設定區域，將成型材料的直徑設為(δ1)、將沿刮板(53)形成的槽(67)的槽深設為(τ1)時，槽深(τ1)相對于直徑(δ1)的比(γ1)成為1≤γ1≤2.5。可以防止刮板形成部(45)中在成型材料的流動上產生偏移。
文檔編號B29C45/60GK101909848SQ200880124190
公開日2010年12月8日 申請日期2008年8月8日 優先權日2008年1月18日
發明者丸本洋嗣, 后藤大輔, 竹內滋, 鷲田公平 申請人:住友重機械工業株式會社;螺旋邏輯有限公司