专利名称：螺杆及注射装置的制作方法
螺杆及注射装置技术区域本发明涉及螺杆及注射装置。
背景技术：
以往以来，成型机，例如在注射成型机中，将作为在加热缸内加热而熔融的成型材 料的树脂以高压注射并填充到模具装置的腔空间，通过在该腔空间内冷却而固化得到成型
P
ΡΠ O因此，上述注射成型机具有模具装置、合模装置及注射装置，上述合模装置具备固 定台板及可动台板，通过合模用缸使可动台板进退来进行模具装置的闭模、合模及开模。另一方面，上述注射装置一般使用同轴螺杆式，具备加热从料斗供给的树脂并使 之熔融的加热缸以及将注射所熔融的树脂的注射喷嘴，并在上述加热缸内旋转自如地且进 退自如地配设螺杆。而且，通过使该螺杆由连结在后端的驱动装置前进而从注射喷嘴注射 树脂，通过由上述驱动装置后退来进行树脂的计量。图1是表示以往注射装置的主要部分的剖视图、图2是表示在以往注射装置内树 脂熔融的状态的概念图、图3是说明以往的螺杆的槽的扩展距离的图。在图中，11是加热缸，注射喷嘴12被安装在该加热缸11的前端，并配设用于包围 加热缸11的外周而对加热缸11进行加热的加热器hi h3。并且，螺杆14旋转自如地且 进退自如地被配设在上述加热缸11内。而且，该螺杆14包括刮板形成部15及注射部16， 通过后端的轴部21及联轴器22连结至未图示的驱动装置。上述注射部16包括头部41、 被形成在该头部41的后方的杆部42、被配设在该杆部42周围的止回环43及被安装在刮 板形成部15的前端的密封环44。另外，由上述头部41、杆部42等构成螺杆头。并且，止回 环43及密封环44在注射工序时，作为防止树脂逆流的逆流防止装置而发挥功能。上述驱 动装置包括注射用电动机及计量用电动机。而且，上述刮板形成部15具备棒形的主体部分 及被形成在该主体部分的外周面的螺旋形的刮板23，沿该刮板23形成螺旋形的槽24。在上述加热缸11的后端附近形成树脂供给口 25，漏斗形的料斗26被配设在该树 脂供给口 25。而且，被容纳在该料斗26的树脂通过树脂供给口 25供给到加热缸11内。上述树脂供给口 25在将螺杆14置于加热缸11内的最前方的位置，即置于前进限 位的状态下，形成在与上述槽24的后端部对置的部位。并且，在上述刮板形成部15，从后方 至前方依次形成通过树脂供给口 25从料斗26供给树脂的供给口 P1、使所供给的树脂压 缩并使之熔融的压缩部P2及按定量计量所熔融的树脂的计量部P3。在上述结构的注射装置中，在计量工序时若通过驱动上述计量用电动机使上述螺 杆14旋转，则从上述料斗26供给到加热缸11内的树脂沿上述槽24依次经过供给口 P1、压 缩部P2及计量部P3前进，并在此期间通过加热器hi h3加热，另外，在形成在加热缸11 的内周面和槽24之间的空间(剪切空间)接收剪切力而发热(以下称为“剪切发热”)并 使之熔融，伴随此，螺杆14在供给口 Pl后退。并且，伴随该螺杆14后退，上述止回环43相对于杆部42相对地向前方移动，所以到达刮板形成部15前端的树脂通过杆部42和止回环43之间的树脂通道，被送至螺杆头的 前方。从而，在螺杆14被置于加热缸11内的最靠后方的位置，即置于后退限位的状态下， 在螺杆头的前方蓄存1注料量(Ishot)熔融的树脂。接着，在注射工序时，若通过驱动上述注射用电动机使螺杆14前进，则被蓄存在 上述螺杆头前方的树脂从上述注射喷嘴12注射，填充到未图示的模具装置的腔空间(例如 参照专利文献1。)。专利文献1 日本特开2004-50415号公报然而，在上述以往的注射装置中，如图2所示，通过树脂供给口 25供给的树脂在沿 箭头方向在槽24内前进期间絮凝，导致在熔体潭r内形成由多个树脂的颗粒19构成的固 体床bo该固体床b通过多个颗粒19在槽24的深度方向重叠而形成，所以热容量变大，而 且容易向存在于外侧的颗粒19传递热，于此相反，难以向存在于内侧的颗粒19传递热，从 而加热器hi h3的热不能对所有的颗粒19有效地传递。从而导致使所有的颗粒19熔融 所需的时间变长。其结果，如图3所示，导致颗粒19完全熔融为止的槽24的扩展距离Ll 变长。并且，存在于上述外侧的颗粒19充分熔融，于此相反，存在于内侧的颗粒19不充 分熔融，而且，伴随固体床b在槽24内前进而更多的颗粒19主要通过剪切发热熔融，所以 无法使颗粒19均勻熔融。从而，导致成型品的质量下降。因此可以想到，使槽24的深度即槽深变小且在刮板形成部15的前方的预定范围 与注射部16相邻接地具有用于缩小树脂通道的压力部件的螺杆。此时，在刮板形成部15可以防止形成固体床b，所以热容量变小，而且容易向存在 于内侧的颗粒19传递热，从而加热器hi h3的热对所有的颗粒19有效地传递热。从而， 能够使所有的颗粒19熔融所需的时间缩短，并可以缩短槽24的扩展距离Li。并且，可以使存在于内侧的颗粒19充分熔融，颗粒19不会通过剪切发热熔融，所 以可以使树脂均勻熔融。但是，若使用槽深变小且在刮板形成部15前方的预定范围具备压力部件的螺杆， 则由于槽深小，所以通过树脂供给口 25供给到加热缸11内的颗粒19的可容纳场所变少与 其相当的量，从而导致伴随螺杆的旋转施于颗粒19的力变大。其结果，若在颗粒19发生剪切力，该剪切力成为大的面压而施于刮板23，则有可 能导致螺杆14破损，导致注射装置的耐久性下降。
发明内容
本发明解决上述以往的注射装置的问题点，其目的在于，提供一种能够缩短使成 型材料熔融所需的时间，并能够缩短槽的扩展距离的同时，可以使成型材料均勻地熔融，而 且能够提高耐久性的螺杆及注射装置。为此，在本发明的螺杆中，成为在缸部件内旋转自如地配设，并且后端被连结在驱
动装置。而且，具有具备主体部分及使之向该主体部分的外周面突出而形成的刮板的刮板 形成部、在比该刮板形成部更靠前方配设并具备平坦的外周面的压力部件。
并且，在上述刮板形成部的预定区间，上述刮板由多个刮板部形成。而且，在从成型材料供给点至前方设定的槽深设定区域，将成型材料的直径设为 Si、将沿上述刮板形成的槽的槽深设为τ 1时，槽深τ 1相对于直径51的比^成为
1 ≤ Y 1 ≤2. 5ο发明的效果根据本发明，螺杆成为在缸部件内旋转自如地配设，并且后端被连结在驱动装置。而且，具有具备主体部分及使之向该主体部分的外周面突出而形成的刮板的刮板 形成部、在比该刮板形成部更靠前方配设并具备平坦的外周面的压力部件。并且，在上述刮板形成部的预定区间，上述刮板由多个刮板部形成。而且，在从成型材料供给点至前方设定的槽深设定区域，将成型材料的直径设为 Si、将沿上述刮板形成的槽的槽深设为τ 1时，槽深τ 1相对于直径51的比^成为
1 ≤Y 1 ≤ 2. 5ο此时，在刮板形成部的预定区间，上述刮板由多个刮板部形成，并且槽深τ 1相对 于直径δ 1的比γ 1成为1 < Y 1 < 2. 5，所以，可以防止在刮板形成部中成型材料的流动 上所产生的偏移。从而，可以使进入缸部件和压力部件之间的成型材料通道的成型材料的 流动均勻。而且，可以防止在成型材料通道中成型材料的流动上所产生的偏移，所以可以防 止产生成型材料的积压，并可以防止在成型材料上发生烧伤。从而，可以防止在成型品中发 生成型不良。
图1是表示以往的注射装置的主要部分的剖视图。图2是表示在以往的注射装置内树脂熔融的状态的概念图。图3是说明以往的螺杆的槽的扩展距离的图。图4是表示本发明的第1实施方式的注射装置的主要部分的概念图。图5是表示本发明的第1实施方式的注射装置的主要部分的放大图。图6是表示本发明的第1实施方式的树脂熔融的状态的概念图。图7是说明本发明的第1实施方式的注射装置的扩展距离的图。图8是表示本发明的第1实施方式的固体床是否形成的评价结果的图。图9是本发明的第1实施方式的邻接于压力部件的区域的螺杆的剖视图。图10是本发明的第2实施方式的螺杆的剖视图。图中17_加热缸、20-螺杆、31-注射装置、45-刮板形成部、45a-主体部分、53-刮 板、53a、153a-第1刮板部、53b、153b_第2刮板部、54-压力部件、67-槽、153c_第3刮板部。
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。此时，对作为成型机的注射成 型机进行说明。图4是表示本发明的第1实施方式的注射装置的主要部分的概念图、图5是表示本发明的第1实施方式的注射装置的主要部分的放大图。图中，31是同轴螺杆式的注射装置。上述注射成型机具有未图示的模具装置、合模 装置及上述注射装置31，上述模具装置具备作为第1模具的定模及作为第2模具的动模，上 述合模装置具备安装有上述定模的固定台板及安装有动模的可动台板，通过合模用缸使可 动台板进退来进行模具装置的闭模、合模及开模。上述注射装置31具备作为缸部件的加热缸17、作为被安装在该加热缸17的前 端的喷嘴部件的注射喷嘴18、作为在上述加热缸17内旋转自如地且进退自如地配设的注 射部件且作为计量部件的螺杆20、使加热缸17包围上述加热缸17外周而安装的作为加热 部件的加热器hll hl3、被配设在上述加热缸17后方的未图示的驱动装置等。形成在加 热缸17的内周面和螺杆20之间的空间作为将来自加热器hll hl3的热供给到树脂的热 供给空间发挥功能。上述螺杆20包括作为注射部件主体的螺杆主体52及在比该螺杆主体52更靠前 方配设的注射部46，并通过后端的轴部51与上述驱动装置连结。上述螺杆主体52具备作 为塑化部的刮板形成部45及在前端相对于刮板形成部45装卸自如地配设的作为捏合部的 压力部件54，上述刮板形成部45具备棒形的主体部分45a及向该主体部分45a的外周面突 出而形成的螺旋形的刮板53，沿该刮板53形成螺旋形的槽67。在本实施方式中，上述刮板53在刮板形成部45的预定区间，遍及刮板形成部45 的轴向的整体，具备由连续以螺旋形回绕而形成的突出片构成的多个，在本实施方式中具 备2个第1、第2刮板部53a、53b，沿该第1、第2刮板部53a、53b形成构成上述槽67的第 1、第2槽部67a、67b。即，上述刮板53具有多条刮板，在本实施方式中具有双刮板的结构。 另外，在上述刮板形成部45中，在刮板形成部45的整个区域，即在前端至后端之间，上述第 1、第2刮板部53a、53b以固定的刮板间距形成的同时，作为第1、第2刮板部53a、53b的外 径的刮板波峰径Di及作为主体部分45a的外径的刮板波谷径dl成为固定，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在任意的轴向的位置以相 等的高度形成。上述压力部件54在距上述刮板形成部45前端的前方的预定范围与逆流防止装置 62邻接而形成，遍及预定距离在表面形成平坦的区域。而且，上述压力部件54具有越靠前 方外径越变大并作为具有圆锥形形状的第1压力部的倾斜部71 ；及邻接在该倾斜部71的 前端并且连接而形成，外径d2在轴向成为固定并作为具有圆柱形形状的圆柱部的，且作为 第2压力部的大直径部72。并且，在上述倾斜部71的后方形成未图示的螺钉部，且向上述刮板形成部45的前 端面开口而形成未图示的螺孔。从而，通过使上述螺钉部与螺孔螺合，可以将上述压力部件 54安装在刮板形成部45。另外，在本实施方式中，上述压力部件54相对于刮板形成部45 用螺钉固定方式固定，但替代螺钉固定方式也可以通过焊接固定。上述倾斜部71的前端的外径成为与大直径部72的外径d2相等，倾斜部71的后 端的外径成为与刮板波谷径dl相等。另外，在本实施方式中，倾斜部71的外周面具有固定 的斜度，但根据需要也可以使之以预定的函数弯曲。并且，在上述倾斜部71和加热缸17之间形成作为第1成型材料通道的树脂通道 73，在大直径部72和加热缸17之间形成作为第2成型材料通道的树脂通道74。此时，如前述，倾斜部71越靠前方外径越变大，所以树脂通道73的截面积越靠前方越变小。并且，大 直径部72的外径d2在轴向成为固定，所以树脂通道74的截面积在轴向成为固定。在本实施方式中，上述压力部件54由倾斜部71及大直径部72形成，但可以仅由 无起伏的倾斜部形成。此时，越靠前方外径越变大，压力部件54的后端的外径成为与上述 刮板波谷径dl相等，压力部件54的前端的外径成为与上述外径d2相等。另一方面，上述注射部46包括在前端具备圆锥形部位的头部55、邻接在该头部 55的后方而形成的杆部56、被配设在该杆部56周围的止回环57以及被安装在螺杆主体52 前端的密封环58。在上述杆部56和止回环57之间形成作为第3成型材料通道的树脂通道 75。并且，在上述杆部56的后方形成未图示的螺钉部，并向上述压力部件54的前端面 开口而形成未图示的螺孔。从而，通过使上述螺钉部与螺孔螺合，以将上述密封环58挤压 在压力部件54的前端的状态可以将注射部46安装在螺杆主体52。另外，由上述头部55、 杆部56及螺钉部构成作为注射部件头部的螺杆头61，由止回环57及密封环58构成注射工 序时防止树脂逆流的逆流防止装置62。而且，在计量工序时，若随着螺杆20后退，止回环57相对于杆部56移动至前方并 疏远于密封环58，则树脂通道74、75被连通，基于逆流防止装置62的密封被解除。并且，在 注射工序时，随着螺杆20前进，止回环57相对于杆部56向后方移动并抵接于密封环58，则 树脂通道74、75被切断，并进行基于逆流防止装置62的密封。而且，上述驱动装置具备作为计量用驱动部的计量用电动机及作为注射用驱动部 的注射用电动机。在上述加热缸17的后端附近的预定位置形成作为成型材料供给口的树脂供给口 65，该树脂供给口 65形成于在将螺杆20置于加热缸17内的前进限位的状态下，与上述槽 67的后端部对置的部位。并且，在上述树脂供给口 65安装用于投入树脂的作为成型材料供给装置的投入 部81，在该投入部81的上端安装容纳树脂的作为成型材料容纳部的料斗82。被容纳在该 料斗82的树脂通过上述投入部81送至树脂供给口 65，从该树脂供给口 65供给到加热缸 17内。上述投入部81具备向水平方向延伸而配设的缸部83、从该缸部83的前端向下方 延伸而配设的筒形的导向部84、在上述缸部83内旋转自如地配设的进给丝杆85、使该进给 丝杆85旋转的作为供给用驱动部的进给电动机86、被配设在上述缸部83外周的作为加热 部件的加热器h21等，上述缸部83在后端与上述料斗82连结，在前端与导向部84连通。从而，若驱动上述进给电动机86而使进给丝杆85旋转，则料斗82内的树脂供给 到缸部83内，并沿形成在进给丝杆85的外周面的槽前进，从进给丝杆85的前端送至导向 部84内，在该导向部84内落下而供给到加热缸17内。此时，各颗粒19成为一列在导向部 84内落下，并通过树脂供给口 65供给到加热缸17内。在该加热缸17的树脂供给口 65附近包围加热缸17、树脂供给口 65及导向部84的 下端部，形成作为冷却装置的环形的冷却套88，作为冷却介质的水被供给到该冷却套88。 从而，通过该水防止在导向部84内落下并通过树脂供给口 65供给到加热缸17的树脂熔融。
而且，为了控制注射成型机，驱动上述注射用电动机、计量用电动机、进给电动机 86等，或通电加热器hll hl3、h21，配设未图示的控制部，该控制部除了具备作为运算装 置的CPU、作为记录装置的蓄存器等以外，还具备显示部、操作部等，根据预定程序、数据等 进行各种运算，作为计算机发挥功能。在上述结构的注射装置31中，在计量工序时，若通过正方向驱动上述进给电动机 86及计量用电动机使上述进给丝杆85及螺杆20向正方向旋转，则从上述料斗82供给到缸 部83内的树脂沿上述进给丝杆85的槽前进，在此期间被预热，从缸部83的前端供给到导 向部84内，并通过树脂供给口 65供给到加热缸17内。另外，在缸部83内，树脂预热到不 会熔融的温度，例如玻璃化转变温度以下的预定温度。而且，供给到上述加热缸17内的树脂沿上述第1、第2槽部67a、67b前进的同时， 通过上述加热器hll hl3加热熔融。另外，树脂随着在比压力部件54仅靠前预定距离的、 表示树脂的压力上升的点的压力上升始点qtl至螺杆主体52的前端前进，压力逐渐变高。接着，树脂通过树脂通道73，压力进一步变高之后，通过树脂通道74前进，在此期 间被充分捏合。并且，此时，上述止回环57相对于杆部56相对地向前方移动，所以树脂通道74、75 被连通，树脂通道74内的树脂通过树脂通道75被送至螺杆头61的前方。从而，在螺杆20 置于加热缸17内的后退限位的状态下，在螺杆头61的前方蓄存1注料量分的熔融的树脂。 另外，在上述头部55形成未图示的切口，树脂通道75和螺杆头61的前方连通。其次，在注射工序时，若驱动上述注射用电动机而使螺杆20前进，则蓄存在上述 螺杆头61的前方的树脂从上述注射喷嘴18注射，填充到上述模具装置的腔空间。但如前述，在螺杆主体52从前端遍及预定范围与上述逆流防止装置62邻接而形 成具备平坦的外周面的压力部件54。S卩，在计量工序时，从树脂供给口 65供给的树脂随着螺杆20旋转，通过第1、第2 刮板部53a、53b引导，在第1、第2槽部67a、67b前进，但若到达压力部件54，则由于未形成 有刮板，所以无法进行基于刮板的树脂的引导，从而前进的力变弱。从而，在树脂通道73、74内树脂的移动速度变低，所以压力部件54作为对从后方 在第1、第2槽部67a、67b内前进的树脂抑制前进的移动抑制部件发挥功能。其结果在第 1、第2槽部67a、67b内的树脂，由于前进被抑制，所以在比上述压力上升始点qtl更靠前方 的区域，越靠前方压力越变高。并且，在压力部件54，倾斜部71越靠前方外径越变大，树脂通道73的截面积越靠 前方越变小，而且，大直径部72的外径d2大于刮板波谷径dl且小于刮板波峰径Di。从而，可以进一步提高压力部件54的作为移动抑制部件的功能，所以可以进一步 提高在比上述压力上升始点qtl更靠前方区域的树脂的压力。另外，在径向若将从主体部 分45a的外周面至刮板53的外周边的距离设为tl，则距离tl成为tl = (Di_dl)/2。并且， 若将大直径部72的外周面至刮板53的周边的距离设为t2，则距离t2相对于距离tl的比 t2/tl变得小于1。其结果，在将刮板20置于前进限位的状态下，从被设定在树脂供给口 65的后端的 位置并表示供给树脂的点的成型材料供给点qt2至上述压力上升始点qtl的区域构成供给 口 P11，从压力上升始点qtl至刮板形成部45的前端的区域构成计量部(压缩部)P12，从刮板形成部45的前端至压力部件54的前端的区域构成捏合部P13，所以可以进行与以往的 注射装置同样的塑化，可以充分地优化树脂的捏合性。并且，在上述捏合部P13可以将熔融 后的树脂的压力升高，所以可以进一步优化捏合性。而且，由于仅形成上述大直径部72，即可提高计量部P12的树脂的压力，所以不必 使刮板波谷径dl在刮板形成部45的轴向上变化。从而，可以简化螺杆20的形状，所以可以降低螺杆20的成本。然而，若通过树脂供给口 65供给的树脂在加热缸17内前进期间絮凝，形成由多个 树脂颗粒19构成的固体床b(参照图2)，则在完全熔融所有的颗粒19花费时间。因此，在本实施方式中，从成型材料供给点qt2至前方，在刮板形成部45的长边方 向的预定区间，设定用于防止形成固定床b的槽深设定区域，在该槽深设定区域，将颗粒19 的直径(直径)设为S 1时、槽67的槽深τ 1相对于直径δ 1的比Υ 1、Υ 1 = τ 1/ δ 1成 为1彡Yl彡2.5，优选成为1彡Yl彡2.0。另外，上述槽深τ 1与距离tl相等，所以为 τ 1 = (Di_dl)/2。在本实施方式中，颗粒19具有球形形状，但具有球形以外的形状时，颗粒19的直 径δ 1可以设为颗粒19的各部的直径中最大的，即设为最大径，或在颗粒19的各部的直径 中最小的，即设为最小径，或设为最大径和最小径中间的值，例如可以设为平均值。上述槽深设定区域只要在遍及仅可以防止形成固定床b的轴向长度上设定即可， 优选在从将螺杆20置于前进限位时的成型材料供给点qt2至刮板形成部45的前端的区 间，即在遍及刮板形成部的轴向的整体形成。并且，可以将上述槽深设定区域设定在从成型 材料供给点qt2至供给口 Pll的前端的区间，或设定在从成型材料供给点qt2至树脂完全 熔融的部位的区间，或设定在从成型材料供给点qt2仅向前方延伸与螺杆行程的长度相当 量的区间。另外，可以将上述槽深设定区域由螺杆20的轴向长度表示，或由槽67的长度表
7J\ ο接着，对树脂熔融的状态进行说明。图6是表示本发明的第1实施方式的树脂熔融的状态的概念图、图7是说明本发 明的第1实施方式的注射装置的扩展距离的图。图中，17是加热缸、20是螺杆、53a、53b是第1、第2刮板部、67a是第1槽部、19是
颗粒、r是由熔融的树脂形成的熔体潭。如前述，比Y 1成为1彡Yl ^ 2. 5，优选成为1彡Y 1 ^ 2. 0，所以在上述第1槽 67a中，2个颗粒19在槽67(图5)的深度方向(直径方向)上重叠的现象几乎消失。从 而，各颗粒19不会絮凝而横排沿第1槽部67a向实线箭头方向前进。并且，在上述注射装 置31 (图4)中，使螺杆20旋转时，加热缸17的内周面的摩擦系数被设定成大于螺杆20的 外周面的摩擦系数，以使熔融的树脂前进。从而，上述各颗粒19随着螺杆20的旋转，通过 与加热缸17的内周面的摩擦滚转(旋转)的同时在第1槽部67a内前进。这样，在本实施方式中，由上述各颗粒19形成固体床b的现象消失，所以多个颗粒 19不会在第1槽部67a的深度方向重叠形成。其结果，可以容易有效地向各颗粒19传递 热，可以缩短使所有颗粒19熔融所需的时间。而且，如图7所示，可以缩短树脂完全熔融为 止的槽67的扩展距离L2。
并且，上述各颗粒19随着加热器hll hl3的热传递而熔融，而并非由剪切发热 熔融，所以可以使树脂均勻熔融。而且，第1、第2槽部67a、67b的槽深变小，并且，在从刮板形成部45的前端的前 方的预定范围，使之与逆流防止装置62邻接而配设用于缩小树脂通道74的上述压力部件 54。从而，各颗粒19与加热缸17的内周面接触的同时，且滚转的同时，在第1、第2槽 部67a、67b内前进，所以，如图6所示，加热器hll hl3的热如虚线箭头所示，通过加热缸 17由滚转导热传递到各颗粒19。其结果，可以有效且均勻地加热树脂，并使之熔融，所以能 提高成型品的质量。图8是表示本发明的第1实施方式的固定床是否形成的评价结果的图。图中，X表示形成固定床b，〇表示未形成固定床b。如图所示，比Yl为1. 0、2.0及2. 5时，不会形成固定床b，3.0及3. 5时，形成固
定床bo然而，在上述结构的注射装置31中，由于压力部件54和加热缸17之间的树脂通 道74变窄，所以若在刮板形成部45的前端部，即计量部P13(图4)产生树脂流动的偏移， 则无法使树脂顺利地进入到上述树脂通道74。而且，若产生树脂流动的偏移，则在流速低的 部分产生树脂的积压，容易发生树脂烧伤，发生成型品的成型不良。并且，在上述结构的注射装置31中，由于槽深变小，所以在供给口 Pl 1通过树脂供 给口 65供给到加热缸17内的颗粒19的可容纳场所变少与其相应的量，伴随螺杆20的旋 转施于颗粒19的力变大，在颗粒19发生剪切力，导致所发生的剪切力施于螺杆20的刮板 53。所以，如前述，刮板53具备多个，在本实施方式中，具备2个第1、第2刮板部53a、 53b，沿该第1、第2刮板部53a、53b形成第1、第2槽部67a、67b。图9是本发明的第1实施方式的与压力部件邻接的区域的螺杆的剖视图。另外， 图9是图5的A-A剖视图。图中，20是螺杆、45a是主体部分、53a、53b是第1、第2刮板部、67a、67b是第1、第
2槽部。此时，在第1、第2刮板部53a、53b中的一方的刮板部之间形成另一方的刮板部，槽 67被分割成第1、第2槽部67a、67b。从而，在计量部P13可以防止在刮板形成部45的树脂的流动上产生偏移，所以可 以使进入到上述树脂通道74的树脂的流动均勻。并且，若使上述螺杆20向箭头方向旋转，则在旋转方向的比第1、第2刮板部53a、 53b靠下流侧的附近AR1，树脂的流速提升，在比第1、第2刮板部53a、53b更靠上流侧的附 近AR2，树脂的流速降低，因此在上述树脂通道74，充分供给流速提升的树脂，所以可以防 止在树脂的流动上产生偏移。其结果，由于能够防止产生树脂的积压，所以可以防止发生树脂的烧伤。从而，可 以防止发生成型品的成型不良。并且，上述各第1、第2刮板部53a、53b以固定的刮板间距形成，所以第1、第2刮 板部53a、53b在螺杆20的轴向的任意位置，在圆周方向以等间距(180[° ]的间隔)定位。从而，在上述螺杆20的轴向的任意位置，第1、第2刮板部53a、53b的高度变相等。从而，螺杆20的重心即使在螺杆20的轴向的任一位置也置于中心，所以即使使螺 杆20高速旋转在螺杆20也会不发生振动。其结果，可以缩短成型周期。并且，在第1、第2刮板部53a、53b中的一方的刮板部之间形成另一方的刮板部，槽 67被分割成第1、第2槽部67a、67b，所以在供给口 P11，颗粒19通过树脂供给口 65供给到 加热缸17内时，施于螺杆20的整体的力，与施于具有1条刮板，即仅具备1个刮板部的单 刮板结构的螺杆整体的力相同，但施于各第1、第2刮板部53a、53b的面压Pd降低，如下式 所示，成为施于具有单刮板结构的螺杆的刮板的面压Ps的一半。Pd = Ps/2从而，可以防止螺杆20破损，可以使注射装置31的耐久性提高。并且，可以加大刮板形成部45的树脂的移送力，所以可以使螺杆20的塑化能力提高。然而，在上述供给口 Pll中，由于各颗粒19间的间隙作为空气隔热层发挥功能，所 以开始注射成型机的运转后，螺杆20的温度达到适当的温度所需的时间长时，在颗粒19发 生更大的剪切力。但是，在本实施方式中，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作为空气隔热层发挥功能。并且，由于加热缸17和第1、第2刮板 部53a、53b的接触面积变大，所以可以将通过加热器hll hl3发生的热有效地传递至螺 杆20。从而，螺杆20的温度达到适当的温度所需的时间变短，可以抑制在颗粒19发生大的 剪切力。其次，对由3个刮板部形成刮板的本发明的第2实施方式进行说明。图10是本发明的第2实施方式的螺杆的剖视图。图中，20是作为注射部件的且作为计量部件的螺杆、45a是主体部分、153a 153c 是第1 第3刮板部、167a 167c是第1 第3槽部。此时，在第1 第3刮板部153a 153b中的一个刮板部之间形成另外2个刮板 部，各刮板部之间被分割成第1 第3槽部167a 167c。从而，可以进一步防止在作为塑 化部的刮板形成部45，在树脂的流动上产生偏移，所以在计量部P13可以使进入树脂通道 74(图5)的树脂的流动均勻。并且，若使上述螺杆20向箭头方向旋转，则流速提升的树脂充分供给到上述树脂 通道74，所以可以防止在树脂通道74在树脂流动上产生偏移。其结果，可以防止产生树脂的积压，所以可以防止在树脂上发生烧伤。从而，可以 防止在成型品发生成型不良。并且，上述第1 第3刮板部153a 153c即使在螺杆20的轴向的任一位置，在 圆周方向都以等间距(120[° ]的间隔)定位。从而，由于螺杆20的重心在螺杆20的轴 向的任一位置都置于中心，所以即便使螺杆20高速旋转，在螺杆20也不会发生振动。其结 果，可以缩短成型周期。另外，若使上述螺杆20向箭头方向旋转，则流速提升的树脂充分供给到上述树脂 通道74，所以在供给口 P11，可以进一步降低施于各第1 第3刮板部153a 153c的面压 Pd。
另外，本发明不限于上述各实施方式，基于本发明的宗旨可以进行各种变形，而不 能将这些从本发明的范围排除。
权利要求
一种螺杆，旋转自如地配设在缸部件内，并且后端连结于驱动装置，其特征在于，具有(a)刮板形成部，具备主体部分及向该主体部分的外周面突出而形成的刮板；以及(b)压力部件，配设在比该刮板形成部更靠前方的位置并具备平坦的外周面，(c)在上述刮板形成部的预定区间，上述刮板由多个刮板部形成，(d)在从成型材料供给点至前方设定的槽深设定区域，将成型材料的直径设为δ1、将沿上述刮板形成的槽的槽深设为τ1时，槽深τ1相对于直径δ1的比γ1成为1≤γ1≤2.5。
2.如权利要求1所述的螺杆，其特征在于， 上述预定的区间被设定在刮板形成部的供给部。
3.如权利要求1所述的螺杆，其特征在于， 上述预定的区间被设定在刮板形成部的计量部。
4.如权利要求1所述的螺杆，其特征在于，上述预定的区间遍及刮板形成部的轴向整体而设定。
5.如权利要求1所述的螺杆，其特征在于，上述槽深设定区域被设定在从成型材料供给点至供给部的前端的区间。
6.如权利要求1所述的螺杆，其特征在于，上述槽深设定区域被设定在从成型材料供给点仅向前方延伸与螺旋行程的长度相当 量的区间。
7.如权利要求1所述的螺杆，其特征在于，上述槽深设定区域遍及刮板形成部的轴向整体而设定。
8.如权利要求1所述的螺杆，其特征在于， 上述各刮板部以等刮板间距形成。
9.如权利要求1所述的螺杆，其特征在于，上述各刮板部在任意的轴向位置以相等的高度形成。
10.一种注射装置，其特征在于，搭载有上述权利要求1至9中的任一项所述的螺杆。
全文摘要
本发明提供一种螺杆及注射装置，其螺杆能够缩短使成型材料熔融所需的时间，并能够使槽(67)的扩展距离缩短。螺杆(20)旋转自如地配设在缸部件内，并具有具备主体部分(45a)及刮板(53)的刮板形成部(45)、在比刮板形成部(45)更靠前方配设的压力部件(54)。在刮板形成部(45)的预定区间，刮板(53)由多个刮板部(53a、53b)形成。在槽深设定区域，将成型材料的直径设为(δ1)、将沿刮板(53)形成的槽(67)的槽深设为(τ1)时，槽深(τ1)相对于直径(δ1)的比(γ1)成为1≤γ1≤2.5。可以防止刮板形成部(45)中在成型材料的流动上产生偏移。
文档编号B29C45/60GK101909848SQ200880124190
公开日2010年12月8日 申请日期2008年8月8日 优先权日2008年1月18日
发明者丸本洋嗣, 后藤大辅, 竹内滋, 鹫田公平 申请人:住友重机械工业株式会社;螺旋逻辑有限公司