説明

射出成形機

【課題】メインテナンス性を損なうことなくスクリューの受圧面の耐久性を向上させる。
【解決手段】スクリュー2の後端を押圧し射出ノズル3から金型のキャビティに溶融樹脂を射出する射出成形機において、押圧される受圧面20の径Xを、スクリュー2へ駆動力を伝達させるスプライン10の谷径Aよりも大きく、山径Bよりも小さくする。スクリュー2の受圧面20が射出時に押圧される際、その受圧面20の径Xを比較的小さくならないようにスプライン10の谷径Aより大きくしたことで、溶融樹脂の射出速度が高圧力で行なわれても受圧面20にヘタリが生じることを抑えることができる一方で、スクリュー後端の受圧面20の径Xをスプライン10の山径Bよりも小さくすることでスクリュー2をスクリューアダプタ15から容易に取り外せるようにする。これにより、メインテナンス性を損なうことなくスクリュー2の受圧面20の耐久性を向上することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、金型のキャビティに溶融樹脂を射出して成形体を成形する射出成形機に関し、特に加熱シリンダ内で溶融樹脂を射出する際に用いられるスクリューの磨耗を抑えた射出成形機に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から用いられている一般的な射出成形機においては、加熱シリンダ内に原料である粒状の熱可塑性樹脂を送り、加熱シリンダ内に設けられた進退可能なスクリューにより樹脂を溶融しながらスクリュー先端側に設けられた射出ノズル側に送り出し、射出ノズルから金型装置のキャビティに溶融樹脂を射出し、キャビティ内で溶融樹脂を冷却させ固化させた後、金型装置を開き、突出しピンなどにより金型に張り付いている成形物を金型から外すことにより、成形体が成形されている。
【0003】
このようなプラスチックなどの成形体を成形する射出成形機においては、その構成を大別すると概ね、型締めユニットと及び射出ユニットから構成されており、型締めユニットにおいては、一般的に固定金型と可動金型を有する金型装置が備えられており、可動金型をトグル機構若しくは直圧方式などの型締めを可能とする可動手段によって、固定金型に対し可動金型を進退させ、型締めの際の型閉じ、及び型開きを行っている。
【0004】
前述した金型装置の金型の型締め時に形成されるキャビティに、粒状の樹脂であるペレットを溶融樹脂として供給する際には射出ユニットが用いられ、この射出ユニットには、駆動源たるモータなどの駆動手段が備えられ、モータの回転力をプーリやベルトなどを介して順次伝達させ、回転運動を直線運動に変換するボールネジ機構などにより、加熱シリンダ内でこの内壁面と摺動自在に設けられたスクリューを回転させることにより溶融樹脂を搬送し、次に溶融樹脂を射出ノズルから型締めユニットに設けられた金型間のキャビティに射出する。
【0005】
前述した一般的な射出成形機においては、IT部品の薄型化に伴い、溶融樹脂の射出速度が超高速かつ高圧力で行なえるようにすることが要求されており、高圧力に耐えうる強度設計が必要であり、射出時にはスクリュー後端の受圧面に高圧力が加えられるため、その部位の保守・点検を定期的に行なうことが必須となる。
【0006】
ところで、特許文献1には、スクリュー後端部に大径のフランジ部を形成し、スクリュー後端部の径を加熱シリンダの内壁面の径よりも大きくした射出成形機が開示されている。
【0007】
【特許文献1】実公平05−021394号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
前述した従来の一般的な射出成形機においては、スクリューの後端面は、繰り返し行われる射出時における樹脂圧によりヘタリが生じカエリが発生することから、スクリューの点検交換作業を行ないやすくするために、スクリューを簡単に取り外しできるよう、設計の段階で、スクリュー後端の受圧面をスプラインの谷径より例えば1〜2mm程度小さく設計することが一般的となっている。しかしながら、スクリューの受圧面が小さくなってしまうと、射出圧が比較的高圧な射出成形機においては、受圧面の面圧が大きくなり、この受圧面にへたりが発生し易くなってしまうという問題がある。また、こうした問題点を解消するために、特許文献1の射出成形機のように、スクリュー後端部の径を、かなり大きめに設計することも考えが及ばないわけではないが、スプラインの後端部の径を大きくし過ぎてしまい、加熱シリンダの内径よりも大きくなった場合には、加熱シリンダに挿通されているスクリューを、保守・点検等のために加熱シリンダの先端側から抜き出す際、スクリュー後端部の大径な部分が加熱シリンダの内径よりも大きいことで、スクリューを加熱シリンダの前方側へと抜き出すことが難しく、メインテナンス性に劣るものとなる。
【0009】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、メインテナンス性を損なうことなくスクリューの受圧面の耐久性を向上させた射出成形機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】
【0010】
請求項1に係る射出成形機は、加熱シリンダ内に設けたスクリューを回転させながら後退させて溶融樹脂の計量を行い、該計量工程後に前記スクリューの後端を押圧することで前進させて前記加熱シリンダの先端に装着した射出ノズルから金型のキャビティに前記溶融樹脂を射出する射出成形機において、前記スクリューの後端の押圧される受圧面の径を、前記スクリューを回転駆動する駆動伝達部としてのスプラインの谷径よりも大きくすると共に前記スプラインの山径と同じ若しくはそれよりも小さくしたことを特徴とする。
【0011】
請求項2に係る射出成形機は、請求項1の射出成形機において、前記スプラインが係合されることで該スプラインを保持するスクリューアダプタを、半割構造としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、溶融樹脂を射出するときに押圧されるスクリューの受圧面の径が、比較的小さくならないように、スプラインの谷径より大きくしたので、溶融樹脂の射出速度が高圧力で行なわれても、スクリューの受圧面にヘタリが生じカエリが発生してしまうことを抑えることができるからスクリューの耐久性を向上することができ、その一方で、スクリューを保守点検のために容易に取り外しできるように、スクリュー後端の受圧面の径を、スプラインの山径と同じ若しくはそれよりも小さくし、スクリューの取り外しを簡単に行なえるようにしたからメインテナンス性に優れる。よって、ひいてはメインテナンス性を損なうことなくスクリューの受圧面の耐久性を向上させた射出成形機を提供することができる。
【0013】
さらに、保守点検等のためスクリューアダプタに係合されているスクリューを取り外す際、スクリューアダプタを2分割に半割りにしてからスクリューを取り外すことができるので、スクリューを保持しているスクリューアダプタからスクリューを取り外す際の取り外し作業を簡単に行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、本発明を実施するための最良の形態としての実施例を図1〜図6により以下に説明する。もちろん、本発明は、その発明の趣旨に反しない範囲で、実施例において説明した以外の構成のものに対しても容易に適用可能なことは説明を要するまでもない。
【0015】
図1は本実施例における射出成形機に構成される射出ユニットを示す正面図である。同図に示すように、射出成形機に構成された射出ユニット1は、スクリュー2を回転させ計量された溶融樹脂を射出ノズル3から金型のキャビティに射出することができ、射出ユニット1の上方側には溶融樹脂の原料となる粒状の樹脂(ペレット)が投入されるホッパ4を有し、ホッパ4からその下方に設けられた筒状の加熱シリンダ5内に粒状の樹脂が自重により落下して投入され、投入された粒状の樹脂は、駆動源たるスクリュー回転駆動モータ6が回転されることにより、加熱シリンダ5の内壁面と摺動するように設けられたスクリュー2が回転され、加熱シリンダ5の先端に装着された射出ノズル3側に送り出されながら加熱される溶融樹脂の計量が行なわれる。なお、本発明の要旨とするところは、主に射出ユニット1のスクリュー2に係わる部分であり、型締めユニット等に関しては、周知のものを適用すればよいので、その詳細については省略する。
【0016】
図2は射出ユニットの要部を示す断面図である。同図に示すスクリュー2の先端側にはスクリュー2の回転駆動に伴い射出ノズル側に溶融樹脂を送り出す溝部7が形成されており、その反対側のスクリューの後端側には、スプライン10が形成されている。図2に示すようにスプライン10は、凸部11と凹部12とがスクリュー2の周方向に交互に複数形成されており、このスプライン10の形状に対応した係合孔13が、図3に示すように2分割からなるスクリューアダプタ15に形成され、スプライン10はスクリューアダプタ15の係合孔13に係合されることでスクリューアダプタ15に対してスクリュー2が保持される。
【0017】
16は、スクリューアダプタ15の係合孔13に保持されたスプライン10が、係合孔13から抜け出してしまうことを防止するスクリュー固定プレートである。スクリュー固定プレート16の略中央に形成した円形型の挿通孔17の径は、スプライン10の山径Bより小さくなっていることで、係合孔13に係合されたスプライン10は挿通孔17から抜けてしまうことを抑止することができ、スクリュー固定プレート16はスクリューアダプタ15の前部にボルト18でネジ止めされる一方で、スクリューアダプタ15の後部にはスペーサ19が固定されている。なお、本実施例におけるスプライン10の山径Bは、加熱シリンダ5の内壁面と摺動されるスクリュー2の最大径Mよりも若干小さくなっている。
【0018】
ここで、スクリュー2について図4〜図6によりさらに説明する。なお、図4はスクリューの要部を示す斜視図、図5はスクリューの寸法を示す説明図、図6はスクリューの受圧面を示す説明図であり、図6においては後述する受圧面を網点で表している。これらの図に示すように、スクリュー2の後端側には、前述したがスプライン10が形成されており、さらにその後部には、溶融樹脂を射出する際にスペーサ19を介して押圧される受圧面20を備えている。この受圧面20はスクリュー2の後端に位置しており、受圧面20の径Xはスプライン10の谷径Aよりも大きく形成しており、これにより、一般的な周知のスクリューの後端のように、その径が比較的小さくならないよう、スプライン10の谷径Aよりも受圧面20の径Xを大きく形成することで、溶融樹脂の射出速度が高圧力で行なわれてもスクリュー2の受圧面20にヘタリが生じ、ひいてはカエリが発生してしまうことを可及的に回避することが可能になっている。
【0019】
また、本実施例におけるスクリュー2の受圧面20の径Xは、スプライン10の谷径Aよりも大きく形成しているが、その一方で、スプライン10の山径Bよりも小さく形成している。そのような寸法としたのは、スクリュー2を保持しているスクリューアダプタ15から、スクリュー2を保守点検等のために取り外す際、先ず、スクリュー2の抜け防止を行うスクリュー固定プレート16を取り外し、次に、スクリューアダプタ15を2分割にし、次に、射出ノズル3を取り外した加熱シリンダ5の先端からスクリュー2を抜き出すのだが、受圧面20の径Xが極端に大きくならないようスプライン10の山径Bより小さくすることで、加熱シリンダ内に挿通されているスクリュー2を、加熱シリンダ先端側から引き抜き(図2に示す左方向)、取り出すことが可能になる。すなわち、スクリュー2の最大径Mよりも僅かに小さいスプライン10の山径Bより受圧面Xの径を小さくしたことで、図1に示すように、スクリュー2の後方側に各種装置が設けられていることで、スクリュー2をその後方側から抜き出すことがレイアウト上困難であっても、加熱シリンダ5の先端側から加熱シリンダ内に挿通されているスクリュー2を簡単に抜き出して取り外すことが可能となる。
【0020】
以上のように本実施例における射出成形機によれば、溶融樹脂を高圧で射出するときにスクリュー2の後端の受圧面20が押圧される際、その受圧面20の径Xを比較的小さくならないようにスプライン10の谷径Aより大きくしたことで、溶融樹脂の射出速度が高圧力で行なわれ、スクリュー2の受圧面20が高圧力で押圧されても、受圧面20にヘタリが生じカエリが発生してしまうことを抑えることができるから、スクリュー2の耐久性を向上させることができる。さらにその一方で、スクリュー2を保守点検のために容易に取り外しできるように、スクリュー後端の受圧面20の径Xをスプライン10の山径Bよりも小さくし、スクリューアダプタ15からスクリュー2の取り外しを行ない易くしたから、定期的なメインテナンスが必要なスクリュー2を簡単に取り外すことができるので、メインテナンス性を向上することができる。よって、メインテナンス性を損なうことなくスクリュー2の受圧面の耐久性を向上させることが可能になる。
【0021】
さらに、メインテナンスたる保守点検等のため、スクリューアダプタ15に保持されているスクリュー2を取り外す際、スクリューアダプタ15を2分割に半割りにすることができるので、スクリューアダプタ15からスクリュー2を取り外し難い場合が生じたとしても、スクリューアダプタ15からスクリュー2を簡単に取り外すことが可能になる。
【0022】
以上、本実施例の一実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、本実施例では、受圧面20の径Xを、スクリュー2の山径Bよりも小さくしているが、加熱シリンダ内からスクリュー2を抜き出して取り外せるのであれば、受圧面20の径Xをスクリューの山径Bと同じ寸法にしてもよい。
【0023】
また、本実施例におけるスクリュー2においては、その最大径Mの寸法を、スクリューの最小径である谷径Aの約1.3倍とし、最大径Mと最小径Aとの寸法差を比較的小さくしていることから、例えば、柱状の加工体を切削加工することでスクリュー2を製造する際、除去される切削加工部分を少なくすることができるので、切削加工時間を短縮でき且つ切削量も少なくなるので、スクリュー2の製造コストを安価に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本実施例における射出成形機に構成される射出ユニットを示す正面図である。
【図2】同上、射出ユニットの要部を示す断面図である。
【図3】同上、スクリューアダプタを示す正面図である。
【図4】同上、スクリューの要部を示す斜視図である。
【図5】同上、スクリューの寸法を示す説明図である。
【図6】同上、スクリューの受圧面を示す説明図である。
【符号の説明】
【0025】
2 スクリュー
3 射出ノズル
5 加熱シリンダ
10 スプライン
15 スクリューアダプタ
20 受圧面
A スプラインの谷径
B スプラインの山径
X 受圧面の径

【特許請求の範囲】
【請求項1】
加熱シリンダ内に設けたスクリューを回転させながら後退させて溶融樹脂の計量を行い、該計量工程後に前記スクリューの後端を押圧することで前進させて前記加熱シリンダの先端に装着した射出ノズルから金型のキャビティに前記溶融樹脂を射出する射出成形機において、前記スクリューの後端の押圧される受圧面の径を、前記スクリューを回転駆動する駆動伝達部としてのスプラインの谷径よりも大きくすると共に前記スプラインの山径と同じ若しくはそれよりも小さくしたことを特徴とする射出成形機。
【請求項2】
前記スプラインが係合されることで該スプラインを保持するスクリューアダプタを、半割構造としたことを特徴とする請求項1記載の射出成形機。


【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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【公開番号】特開2010−58275(P2010−58275A)
【公開日】平成22年3月18日(2010.3.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−223219(P2008−223219)
【出願日】平成20年9月1日(2008.9.1)
【出願人】(000222587)東洋機械金属株式会社 (299)
【Fターム(参考)】