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JP2022076013A - Screw head - Google Patents

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JP2022076013A
JP2022076013A JP2022051333A JP2022051333A JP2022076013A JP 2022076013 A JP2022076013 A JP 2022076013A JP 2022051333 A JP2022051333 A JP 2022051333A JP 2022051333 A JP2022051333 A JP 2022051333A JP 2022076013 A JP2022076013 A JP 2022076013A
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screw
head
balls
backflow prevention
shaft portion
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博子 田中
Hiroko Tanaka
玲 井上
Rei Inoue
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Toyo Machinery and Metal Co Ltd
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Toyo Machinery and Metal Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a screw head capable of suppressing sticking of a resin, a screw having the screw head, and an injection molding machine having the screw.
SOLUTION: In an injection molding machine 1, a shaft portion 43 connected to a rear end surface 42c of a head portion 42 is inserted into a backflow prevention ring 46 of a screw head 41, and an annular resin flow path R is formed between the shaft portion 43 and the backflow prevention ring. Moreover, a plurality of balls 47 are arranged side by side in a state of being packed in a circumferential direction between the head portion 42 and the backflow prevention ring 46, a plurality of spiral grooves 48 are provided on a surface of the head portion 42, and a plurality of spiral flights 49 are provided on an outer peripheral surface of the shaft portion 43.
SELECTED DRAWING: Figure 3
COPYRIGHT: (C)2022,JPO&INPIT

Description

本発明は、逆流防止機能を有するスクリューヘッド、このスクリューヘッドを有するスクリュー、および、このスクリューを有する射出成形機に関する。 The present invention relates to a screw head having a backflow prevention function, a screw having this screw head, and an injection molding machine having this screw.

従来のスクリューヘッドが特許文献1に開示されている。このスクリューヘッドは、テーパ部と、テーパ部の後端に連なる円柱状のシャフトと、を有している。シャフトの半径方向外側には逆流防止リングが配置されている。逆流防止リングはシャフトとの間にリング状の樹脂流路を形成している。テーパ部と逆流防止リングとの間には、複数のボールが周方向に並べて配置されている。このスクリューヘッドは、スクリュー先端に取り付けられて、射出成形機の射出シリンダ内に配置される。 A conventional screw head is disclosed in Patent Document 1. The screw head has a tapered portion and a columnar shaft connected to the rear end of the tapered portion. A backflow prevention ring is arranged on the outer side in the radial direction of the shaft. The backflow prevention ring forms a ring-shaped resin flow path between the ring and the shaft. A plurality of balls are arranged side by side in the circumferential direction between the tapered portion and the backflow prevention ring. This screw head is attached to the tip of the screw and is arranged in the injection cylinder of the injection molding machine.

特開昭59-120431号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-120431

可塑化動作において、溶融樹脂はスクリューの後方側から前方側に向かって流れる。このとき、スクリューヘッドの樹脂流路は複雑な形状を有していることから溶融樹脂が流れにくい箇所が存在する。また、樹脂流路を通過した溶融樹脂は、ボール及びテーパ部ぶつかって外側に広がり、射出シリンダの内周面に沿って流れる。これにより、テーパ部の表面近傍にも溶融樹脂が流れにくい箇所が存在する。そのため、溶融樹脂が流れにくい箇所で滞留し、逆流防止リングやテーパ部などに樹脂がこびりついてしまうおそれがあった。 In the plasticizing operation, the molten resin flows from the rear side to the front side of the screw. At this time, since the resin flow path of the screw head has a complicated shape, there is a place where the molten resin does not easily flow. Further, the molten resin that has passed through the resin flow path collides with the ball and the tapered portion and spreads outward, and flows along the inner peripheral surface of the injection cylinder. As a result, there are places where the molten resin does not easily flow even near the surface of the tapered portion. Therefore, the molten resin may stay in a place where it is difficult to flow, and the resin may stick to the backflow prevention ring, the tapered portion, or the like.

そこで、本発明は、樹脂がこびりつくことを抑制できるスクリューヘッド、このスクリューヘッドを有するスクリュー、および、このスクリューを有する射出成形機を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a screw head capable of suppressing the sticking of the resin, a screw having the screw head, and an injection molding machine having the screw.

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るスクリューヘッドは、射出成形用のスクリューの先端に設けられるスクリューヘッドであって、テーパ形状を有するヘッド部と、前記ヘッド部の後端に連なる軸部と、前記軸部が挿通され、前記軸部との間に環状の樹脂流路を形成する逆流防止リングと、前記ヘッド部と前記逆流防止リングとの間に周方向に詰めた状態で並べて配置される複数のボールと、を有し、前記ヘッド部の表面に、複数条のらせん状の溝が等間隔に設けられ、前記軸部の外周面に、複数条のらせん状のフライトが等間隔に設けられ、前記溝の数と前記ボールの数とが同じであり、前記フライトの数と前記ボールの数とが異なることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the screw head according to one aspect of the present invention is a screw head provided at the tip of a screw for injection molding, and has a tapered head portion and a rear end of the head portion. A state in which a continuous shaft portion, a backflow prevention ring through which the shaft portion is inserted and an annular resin flow path is formed between the shaft portion, and a head portion and the backflow prevention ring are packed in the circumferential direction. It has a plurality of balls arranged side by side, and a plurality of spiral grooves are provided at equal intervals on the surface of the head portion, and a plurality of spiral grooves are provided on the outer peripheral surface of the shaft portion. Are provided at equal intervals, the number of grooves and the number of balls are the same, and the number of flights and the number of balls are different.

本発明において、前記フライトの数が4であり、前記溝の数が6であることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the number of flights is 4 and the number of grooves is 6.

上記目的を達成するために、本発明の他の一態様に係るスクリューは、射出成形用のスクリューであって、上記スクリューヘッドが先端に設けられていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the screw according to another aspect of the present invention is a screw for injection molding, and the screw head is provided at the tip thereof.

上記目的を達成するために、本発明の他の一態様に係る射出成形機は、射出シリンダと、前記射出シリンダに収容されたスクリューとを有する射出成形機であって、前記スクリューが、上記スクリューで構成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the injection molding machine according to another aspect of the present invention is an injection molding machine having an injection cylinder and a screw housed in the injection cylinder, and the screw is the screw. It is characterized by being composed of.

本発明によれば、スクリューヘッドの逆流防止リングが、ヘッド部の後端に連なる軸部が挿通され、軸部との間に環状の樹脂流路を形成する。複数のボールが、ヘッド部と逆流防止リングとの間に周方向に詰めた状態で並べて配置される。ヘッド部の表面に、複数条のらせん状の溝が等間隔に設けられ、軸部の外周面に、複数条のらせん状のフライトが等間隔に設けられる。そして、らせん状の溝の数とボールの数とが同じであり、フライトの数とボールの数とが異なる。このようにしたことから、フライトが回転することにより逆流防止リング内側の溶融樹脂を撹拌し、らせん状の溝が回転することによりヘッド部の表面近傍の溶融樹脂を撹拌するので、溶融樹脂の滞留を効果的に抑制できる。そして、フライトの数とボールの数とが異なるので、可塑化動作においてフライトからボールに向かう溶融樹脂に積極的に乱流を生じさせて、溶融樹脂の滞留をより効果的に抑制できる。さらに、らせん状の溝の数とボールの数とが同じであるので、それぞれの溝とボールとの位置関係が等しくなり、これにより、射出動作においてスクリューヘッドが前進した際に、らせん状の溝によってヘッド部の表面近傍の溶融樹脂に回転力が均一に加わる。そのため、ヘッド部の表面近傍の溶融樹脂全体が偏りなく回転されるので、溶融樹脂の滞留をより効果的に抑制できる。したがって、樹脂がこびりつくことを抑制できる。 According to the present invention, the backflow prevention ring of the screw head is inserted into the shaft portion connected to the rear end of the head portion, and forms an annular resin flow path between the shaft portion and the shaft portion. A plurality of balls are arranged side by side in a state of being packed in the circumferential direction between the head portion and the backflow prevention ring. A plurality of spiral grooves are provided at equal intervals on the surface of the head portion, and a plurality of spiral flights are provided at equal intervals on the outer peripheral surface of the shaft portion. And the number of spiral grooves and the number of balls are the same, and the number of flights and the number of balls are different. As a result, the molten resin inside the backflow prevention ring is agitated by the rotation of the flight, and the molten resin near the surface of the head portion is agitated by the rotation of the spiral groove, so that the molten resin stays. Can be effectively suppressed. Since the number of flights and the number of balls are different, it is possible to positively generate turbulence in the molten resin from the flight to the balls in the plasticizing operation, and to more effectively suppress the retention of the molten resin. Furthermore, since the number of spiral grooves and the number of balls are the same, the positional relationship between each groove and the ball becomes equal, which causes the spiral groove when the screw head advances in the injection operation. A rotational force is uniformly applied to the molten resin near the surface of the head portion. Therefore, since the entire molten resin near the surface of the head portion is rotated without bias, the retention of the molten resin can be suppressed more effectively. Therefore, it is possible to prevent the resin from sticking.

本発明の一実施形態に係る射出成形機の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the injection molding machine which concerns on one Embodiment of this invention. 図1の射出成形機の射出シリンダの先端近傍の断面図である。It is sectional drawing near the tip of the injection cylinder of the injection molding machine of FIG. 図1の射出成形機のスクリューに設けられたスクリューヘッドを説明する図である。It is a figure explaining the screw head provided in the screw of the injection molding machine of FIG.

以下、本発明の一実施形態に係る射出成形機について、図1~図3を参照して説明する。 Hereinafter, the injection molding machine according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

図1は、本発明の一実施形態に係る射出成形機の概略構成を示す図である。図2は、図1の射出成形機の射出シリンダの先端近傍の断面図である。図2において、スクリューヘッドについては逆流防止リングおよびシートのみ断面で示している。図3は図1の射出成形機のスクリューに設けられたスクリューヘッドを説明する図である。図3(a)は、スクリューヘッドの側面図であり、図3(b)は正面図であり、図3(c)は複数のボールの位相がずれた状態の正面図である。図3(a)において、逆流防止リングおよびシートを回転軸に沿う断面で示している。また、射出シリンダの先端側(図1、図2、図3(a)の左側、または、図3(b)、(c)の紙面手前側)を前方とし、シリンダの基端側(図1、図2、図3(a)の左側、または、図3(b)、(c)の紙面奥側)を後方とする。 FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an injection molding machine according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the vicinity of the tip of the injection cylinder of the injection molding machine of FIG. In FIG. 2, only the backflow prevention ring and the seat of the screw head are shown in cross section. FIG. 3 is a diagram illustrating a screw head provided on the screw of the injection molding machine of FIG. 3A is a side view of the screw head, FIG. 3B is a front view, and FIG. 3C is a front view of a plurality of balls out of phase. In FIG. 3A, the backflow prevention ring and the sheet are shown in cross section along the rotation axis. Further, the tip side of the injection cylinder (the left side of FIGS. 1, 2, 3 (a), or the front side of the paper surface of FIGS. 3 (b), 3 (c)) is set as the front, and the base end side of the cylinder (FIG. 1). , The left side of FIGS. 2 and 3 (a), or the back side of the paper in FIGS. 3 (b) and 3 (c)) is the rear.

図1に示すように、射出成形機1は、射出シリンダ11と、ノズル12と、加熱装置13と、ホッパ15と、ホッパブロック16と、トグルリンク機構17と、可動ダイプレート18と、固定ダイプレート19と、を有している。また、射出成形機1は、射出成形用のスクリュー30と、スクリュー駆動部50と、を有している。 As shown in FIG. 1, the injection molding machine 1 includes an injection cylinder 11, a nozzle 12, a heating device 13, a hopper 15, a hopper block 16, a toggle link mechanism 17, a movable die plate 18, and a fixed die. It has a plate 19. Further, the injection molding machine 1 has a screw 30 for injection molding and a screw drive unit 50.

射出シリンダ11は、円筒状に形成されている。ノズル12は、射出シリンダ11の先端に設けられている。加熱装置13は、例えば、複数のバンドヒータからなり、射出シリンダ11の外周面に設けられている。ホッパ15は、漏斗形状を有し、その下部にある供給路15aがホッパブロック16内で射出シリンダ11の基端部と連通されている。 The injection cylinder 11 is formed in a cylindrical shape. The nozzle 12 is provided at the tip of the injection cylinder 11. The heating device 13 is composed of, for example, a plurality of band heaters, and is provided on the outer peripheral surface of the injection cylinder 11. The hopper 15 has a funnel shape, and the supply path 15a at the lower portion thereof communicates with the base end portion of the injection cylinder 11 in the hopper block 16.

トグルリンク機構17は、図示しない型締駆動部により曲げ伸ばし作動されることにより、固定ダイプレート19に対して可動ダイプレート18を進退させる。これにより、可動ダイプレート18に取付けられた移動金型K1を固定ダイプレート19に取付けられた固定金型K2に対して型閉および型開する。 The toggle link mechanism 17 moves the movable die plate 18 forward and backward with respect to the fixed die plate 19 by being bent and stretched by a mold clamping drive unit (not shown). As a result, the moving mold K1 attached to the movable die plate 18 is closed and opened with respect to the fixed mold K2 attached to the fixed die plate 19.

スクリュー30は、射出シリンダ11内に回転可能かつ前後進可能に収容されている。スクリュー30は、スクリュー駆動部50により射出シリンダ11内で回転されるとともに、軸方向に移動される。 The screw 30 is housed in the injection cylinder 11 so as to be rotatable and forward / backward. The screw 30 is rotated in the injection cylinder 11 by the screw drive unit 50 and is moved in the axial direction.

スクリュー30は、図2に示すように、スクリュー本体31と、スクリュー本体31の先端に取り付けられたスクリューヘッド41と、を有している。 As shown in FIG. 2, the screw 30 has a screw main body 31 and a screw head 41 attached to the tip of the screw main body 31.

スクリュー本体31は、円柱状に形成されており、外周面にスクリューフライト32が設けられている。スクリュー本体31の基端部は、スクリュー駆動部50に連結されている。 The screw body 31 is formed in a columnar shape, and a screw flight 32 is provided on the outer peripheral surface. The base end portion of the screw body 31 is connected to the screw drive portion 50.

スクリューヘッド41は、図3に示すように、ヘッド部42と、軸部43と、取付部44と、シート45と、逆流防止リング46と、複数のボール47と、を有している。 As shown in FIG. 3, the screw head 41 has a head portion 42, a shaft portion 43, a mounting portion 44, a seat 45, a backflow prevention ring 46, and a plurality of balls 47.

ヘッド部42は、円錐形状(テーパ形状)を有する前部分42aと、前部分42aの後端に連なる円柱形状を有する後部分42bと、を一体に有している。ヘッド部42の表面には、複数条のらせん状の溝48が設けられている。本実施形態において、らせん状の溝48は、6つ設けられており、回転軸Lを中心として回転方向(周方向)に60度ずつ均等に間隔をあけて配置されている。ヘッド部42には、スクリューヘッド41の着脱時に工具で掴むための平坦部42dが設けられている。平坦部42dを設けない構成でもよい。 The head portion 42 integrally has a front portion 42a having a conical shape (tapered shape) and a rear portion 42b having a cylindrical shape connected to the rear end of the front portion 42a. A plurality of spiral grooves 48 are provided on the surface of the head portion 42. In the present embodiment, six spiral grooves 48 are provided, and are arranged at equal intervals of 60 degrees in the rotation direction (circumferential direction) about the rotation axis L. The head portion 42 is provided with a flat portion 42d for gripping with a tool when the screw head 41 is attached or detached. A configuration in which the flat portion 42d is not provided may be used.

軸部43は、ヘッド部42の後端面42cに同軸で一体に連なっている。軸部43は、後端面42cより小径の円柱部43aと、円柱部43aの後端に連なり、後方に向かうにしたがって徐々に径が大きくなるテーパ形状のスカート部43bと、を一体に有している。軸部43の外周面には、複数条のらせん状のフライト49が設けられている。本実施形態において、フライト49は、4つ設けられており、回転軸Lを中心として回転方向に90度ずつ均等に間隔をあけて配置されている。本実施形態において、らせん状の溝48およびフライト49のらせんの向きは、スクリュー本体31のスクリューフライト32のらせんの向きと同じである。 The shaft portion 43 is coaxially and integrally connected to the rear end surface 42c of the head portion 42. The shaft portion 43 integrally has a columnar portion 43a having a diameter smaller than that of the rear end surface 42c, and a tapered skirt portion 43b that is connected to the rear end of the columnar portion 43a and whose diameter gradually increases toward the rear. There is. A plurality of spiral flights 49 are provided on the outer peripheral surface of the shaft portion 43. In the present embodiment, four flights 49 are provided, and are arranged at equal intervals of 90 degrees in the rotation direction about the rotation axis L. In this embodiment, the orientation of the spiral groove 48 and the spiral of the flight 49 is the same as the orientation of the spiral of the screw flight 32 of the screw body 31.

取付部44は、円柱状に形成され、軸部43の後端面43cに同軸で一体に連なっている。取付部44の後端部には、スクリュー本体31の先端部に設けられた雌ねじと螺合される雄ねじ44aが切られている。取付部44は、ねじ構造によりスクリュー本体31の先端に取り付けられる。すなわち、スクリューヘッド41は、スクリュー30の先端に設けられている。 The mounting portion 44 is formed in a columnar shape and is coaxially and integrally connected to the rear end surface 43c of the shaft portion 43. At the rear end of the mounting portion 44, a male screw 44a screwed with a female screw provided at the tip of the screw body 31 is cut. The mounting portion 44 is mounted on the tip of the screw body 31 by a screw structure. That is, the screw head 41 is provided at the tip of the screw 30.

シート45は、内径が取付部44と同一でかつ外径が後述する逆流防止リング46の内径より大きい円環状に形成されている。シート45は、内側に取付部44が挿入・嵌合され、前方の面45aが軸部43の後端面43cと当接されている。 The sheet 45 is formed in an annular shape having the same inner diameter as the mounting portion 44 and an outer diameter larger than the inner diameter of the backflow prevention ring 46 described later. The seat 45 has a mounting portion 44 inserted and fitted inside, and the front surface 45a is in contact with the rear end surface 43c of the shaft portion 43.

逆流防止リング46は、円筒状に形成されている。逆流防止リング46は、外径が射出シリンダ11の内径と略同一でかつ内径が複数のフライト49を含む軸部43の外径より大きくなるように形成されている。逆流防止リング46は、内側に軸部43が挿通され、軸部43に対して前後方向に移動可能である。換言すると、逆流防止リング46は、軸部43に遊びを持って嵌められている。逆流防止リング46は、軸部43との間に環状の樹脂流路Rを形成している。逆流防止リング46は、軸部43に対して前方に移動すると、シート45の前方の面45aと逆流防止リング46の後端面46bとの間に隙間ができる。これにより、樹脂流路Rにおいて溶融樹脂の流動が可能となる。また、逆流防止リング46は、軸部43に対して後方に移動すると、シート45の前方の面45aに逆流防止リング46の後端面46bが当接して隙間が無くなる。これにより、樹脂流路Rにおいて溶融樹脂の後方への流動(逆流)が規制される。 The backflow prevention ring 46 is formed in a cylindrical shape. The backflow prevention ring 46 is formed so that the outer diameter is substantially the same as the inner diameter of the injection cylinder 11 and the inner diameter is larger than the outer diameter of the shaft portion 43 including the plurality of flights 49. The backflow prevention ring 46 has a shaft portion 43 inserted inside and can move in the front-rear direction with respect to the shaft portion 43. In other words, the backflow prevention ring 46 is fitted to the shaft portion 43 with play. The backflow prevention ring 46 forms an annular resin flow path R with the shaft portion 43. When the backflow prevention ring 46 moves forward with respect to the shaft portion 43, a gap is formed between the front surface 45a of the seat 45 and the rear end surface 46b of the backflow prevention ring 46. This allows the molten resin to flow in the resin flow path R. Further, when the backflow prevention ring 46 moves rearward with respect to the shaft portion 43, the rear end surface 46b of the backflow prevention ring 46 comes into contact with the front surface 45a of the seat 45, and the gap disappears. As a result, the backward flow (backflow) of the molten resin in the resin flow path R is restricted.

複数のボール47は、ヘッド部42の後端面42cと逆流防止リング46の前端面46aとの間に配置されている。また、複数のボール47は、全て同じ大きさ(径)であり、軸部43の外周面上に周方向に詰めた状態で並べて配置されている。ここで、「詰めた状態」とは、複数のボール47が、各ボール47が回転可能な程度の若干の隙間を設けて互いに隣接している状態をいう。本実施形態において、ボールは6つ設けられており、回転軸Lを中心として各ボール47の中心点が約60度ずつ均等に離れて配置されている。 The plurality of balls 47 are arranged between the rear end surface 42c of the head portion 42 and the front end surface 46a of the backflow prevention ring 46. Further, the plurality of balls 47 are all of the same size (diameter) and are arranged side by side on the outer peripheral surface of the shaft portion 43 in a state of being packed in the circumferential direction. Here, the "packed state" means a state in which a plurality of balls 47 are adjacent to each other with a slight gap so that each ball 47 can rotate. In the present embodiment, six balls are provided, and the center points of the balls 47 are arranged evenly separated by about 60 degrees about the rotation axis L.

射出成形機1は、全体の動作を司る図示しない制御部を有している。制御部は、例えば、CPU、ROM、RAM、EEPROM、各種I/Oインタフェースなどを有する組み込み機器用のマイクロコンピュータを有して構成されている。制御部は、型閉動作、可塑化動作(計量動作)、射出動作、型開動作および製品取り出し動作などの各種動作において、射出成形機1の各駆動部等を制御する。 The injection molding machine 1 has a control unit (not shown) that controls the overall operation. The control unit includes, for example, a microcomputer for an embedded device having a CPU, ROM, RAM, EEPROM, various I / O interfaces, and the like. The control unit controls each drive unit of the injection molding machine 1 in various operations such as a mold closing operation, a plasticizing operation (weighing operation), an injection operation, a mold opening operation, and a product taking-out operation.

次に、本実施形態の射出成形機1における動作の一例について説明する。 Next, an example of the operation in the injection molding machine 1 of the present embodiment will be described.

射出成形機1の制御部は、図示しない型締駆動部を制御して、移動金型K1および固定金型K2を重ねて型締めする(型閉動作)。射出シリンダ11の先端のノズル12は、固定金型K2に設けられた図示しない樹脂流路と連通されている。 The control unit of the injection molding machine 1 controls a mold clamping drive unit (not shown) to superimpose and clamp the moving mold K1 and the fixed mold K2 (mold closing operation). The nozzle 12 at the tip of the injection cylinder 11 communicates with a resin flow path (not shown) provided in the fixed mold K2.

また、制御部は、加熱装置13を制御して射出シリンダ11を加熱する。これにより、樹脂材料の粘度を下げて射出シリンダ11の先端付近において溶融状態(溶融樹脂)とする。さらに、制御部はスクリュー駆動部50を制御して、スクリュー30を回転させながら後退させ、1回の射出に必要となる量の溶融樹脂を射出シリンダ11の先端部に供給する(可塑化動作)。 Further, the control unit controls the heating device 13 to heat the injection cylinder 11. As a result, the viscosity of the resin material is lowered to bring it into a molten state (molten resin) near the tip of the injection cylinder 11. Further, the control unit controls the screw drive unit 50 to rotate and retract the screw 30, and supplies the amount of molten resin required for one injection to the tip of the injection cylinder 11 (plasticization operation). ..

次に、制御部はスクリュー駆動部50を制御して、スクリュー30を前進させる。これにより、射出シリンダ11の先端部の溶融樹脂が樹脂流路を通じてキャビティに押し込まれる(射出動作)。 Next, the control unit controls the screw drive unit 50 to advance the screw 30. As a result, the molten resin at the tip of the injection cylinder 11 is pushed into the cavity through the resin flow path (injection operation).

次に、制御部は型締駆動部を制御して、移動金型K1および固定金型K2を開き(型開動作)、図示しないエジェクタピンによりキャビティから製品を取り出す(製品取り出し動作)。 Next, the control unit controls the mold clamping drive unit to open the moving mold K1 and the fixed mold K2 (mold opening operation), and ejects the product from the cavity by an ejector pin (not shown) (product ejecting operation).

以降、上記型閉動作~上記製品取り出し動作を繰り返して製品の成形を行う。 After that, the product is molded by repeating the mold closing operation and the product taking-out operation.

次に、射出成形機1が有するスクリューヘッド41の作用について説明する。 Next, the operation of the screw head 41 of the injection molding machine 1 will be described.

可塑化動作において、スクリュー30がスクリュー駆動部50によって回転されると、スクリュー本体31は溶融樹脂を前方に送り出しながら後退する。これにより、スクリューヘッド41も回転されながら後退され、逆流防止リング46が相対的に前方に移動して、ヘッド部42の後端面42cと逆流防止リング46の前端面46aとの間に複数のボール47が挟まれた状態となる。溶融樹脂は、スクリューヘッド41の後退にともなって樹脂流路Rを通過する。このとき、溶融樹脂は、樹脂流路R内で回転するフライト49によって撹拌されながら前方に押し出される。フライト49は溶融樹脂に4つの大きな流れを生じさせ、この溶融樹脂の4つの流れが樹脂流路Rを通過して複数のボール47に至ると、複数のボール47間に形成されている6つの隙間を通ることになる。そのため、これら隙間を通る際に4つの流れが6つに分散されて乱流を生じさせることができる。また、可塑化動作において、ヘッド部42の表面近傍の溶融樹脂はヘッド部42が回転されることにより複数条のらせん状の溝48によって撹拌される。 In the plasticization operation, when the screw 30 is rotated by the screw drive unit 50, the screw main body 31 retracts while sending the molten resin forward. As a result, the screw head 41 is also rotated and retracted, and the backflow prevention ring 46 moves relatively forward, so that a plurality of balls are formed between the rear end surface 42c of the head portion 42 and the front end surface 46a of the backflow prevention ring 46. 47 is sandwiched. The molten resin passes through the resin flow path R as the screw head 41 retracts. At this time, the molten resin is pushed forward while being agitated by the flight 49 rotating in the resin flow path R. The flight 49 causes four large flows in the molten resin, and when the four flows of the molten resin pass through the resin flow path R and reach the plurality of balls 47, the six balls formed between the plurality of balls 47 are formed. It will pass through the gap. Therefore, when passing through these gaps, the four flows are dispersed into six to generate turbulent flow. Further, in the plasticization operation, the molten resin near the surface of the head portion 42 is agitated by the plurality of spiral grooves 48 as the head portion 42 is rotated.

また、射出動作において、スクリュー30がスクリュー駆動部50によって高速で前進されると、スクリューヘッド41も高速で前進される。これにより、スクリューヘッド41付近の溶融樹脂および逆流防止リング46が相対的に後方に移動する。そして、逆流防止リング46の後端面46bがシート45の前方の面45aに突き当たるまでの間、ヘッド部42の表面近傍の溶融樹脂は、複数条のらせん状の溝48によって回転力を加えられながら後方に移動しようとする。このとき、らせん状の溝48の数とボール47の数とが同じであるので、それぞれの溝とボールとの位置関係が等しくなる。すなわち、図3(b)に示す例では、全てのらせん状の溝48の後ろにボール47が位置し、図3(c)に示す例では、全てのらせん状の溝48の後ろにボール47の隙間が位置しており、それぞれの溝48とボール47との位置関係が等しくなる。そのため、らせん状の溝48によってヘッド部の表面近傍の溶融樹脂に回転力が均一に加わり、当該溶融樹脂全体がヘッド部42の表面に対して移動する。 Further, in the injection operation, when the screw 30 is advanced at high speed by the screw drive unit 50, the screw head 41 is also advanced at high speed. As a result, the molten resin near the screw head 41 and the backflow prevention ring 46 move relatively backward. Then, until the rear end surface 46b of the backflow prevention ring 46 abuts on the front surface 45a of the sheet 45, the molten resin near the surface of the head portion 42 is subjected to rotational force by the plurality of spiral grooves 48. Try to move backwards. At this time, since the number of spiral grooves 48 and the number of balls 47 are the same, the positional relationship between each groove and the ball is equal. That is, in the example shown in FIG. 3 (b), the ball 47 is located behind all the spiral grooves 48, and in the example shown in FIG. 3 (c), the ball 47 is located behind all the spiral grooves 48. The gaps are located, and the positional relationship between each groove 48 and the ball 47 becomes equal. Therefore, the spiral groove 48 uniformly applies a rotational force to the molten resin near the surface of the head portion, and the entire molten resin moves with respect to the surface of the head portion 42.

以上説明したように、本実施形態の射出成形機1によれば、スクリューヘッド41の逆流防止リング46が、ヘッド部42の後端面42cに連なる軸部43が挿通され、軸部43との間に環状の樹脂流路Rを形成する。複数のボール47が、ヘッド部42と逆流防止リング46との間に周方向に詰めた状態で並べて配置される。ヘッド部42の表面に、複数条のらせん状の溝48が等間隔に設けられ、軸部43の外周面に、複数条のらせん状のフライト49が等間隔に設けられる。そして、らせん状の溝48の数とボール47の数とが同じであり、フライト49の数とボール47の数とが異なる。このようにしたことから、フライト49が回転することにより逆流防止リング46内側の溶融樹脂を撹拌し、らせん状の溝48が回転することによりヘッド部42の表面近傍の溶融樹脂を撹拌するので、溶融樹脂の滞留を効果的に抑制できる。そして、フライト49の数とボール47の数とが異なるので、可塑化動作においてフライト49からボール47に向かう溶融樹脂に積極的に乱流を生じさせて、溶融樹脂の滞留をより効果的に抑制できる。さらに、らせん状の溝48の数とボール47の数とが同じであるので、それぞれの溝48とボール47との位置関係が等しくなる。これにより、射出動作においてスクリューヘッド41が前進した際に、らせん状の溝48によってヘッド部42の表面近傍の溶融樹脂に回転力が均一に加わる。そのため、ヘッド部の表面近傍の溶融樹脂全体が偏りなく回転されるので、溶融樹脂の滞留をより効果的に抑制できる。したがって、樹脂がこびりつくことを抑制できる。 As described above, according to the injection molding machine 1 of the present embodiment, the backflow prevention ring 46 of the screw head 41 is inserted between the shaft portion 43 connected to the rear end surface 42c of the head portion 42 and the shaft portion 43. An annular resin flow path R is formed in the ring. A plurality of balls 47 are arranged side by side in a state of being packed in the circumferential direction between the head portion 42 and the backflow prevention ring 46. A plurality of spiral grooves 48 are provided at equal intervals on the surface of the head portion 42, and a plurality of spiral flights 49 are provided at equal intervals on the outer peripheral surface of the shaft portion 43. The number of spiral grooves 48 and the number of balls 47 are the same, and the number of flights 49 and the number of balls 47 are different. As a result, the rotation of the flight 49 agitates the molten resin inside the backflow prevention ring 46, and the rotation of the spiral groove 48 agitates the molten resin near the surface of the head portion 42. The retention of the molten resin can be effectively suppressed. Since the number of flights 49 and the number of balls 47 are different, a turbulent flow is positively generated in the molten resin from the flight 49 to the balls 47 in the plasticizing operation, and the retention of the molten resin is more effectively suppressed. can. Further, since the number of spiral grooves 48 and the number of balls 47 are the same, the positional relationship between each groove 48 and the balls 47 becomes equal. As a result, when the screw head 41 advances in the injection operation, the rotational force is uniformly applied to the molten resin near the surface of the head portion 42 by the spiral groove 48. Therefore, since the entire molten resin near the surface of the head portion is rotated without bias, the retention of the molten resin can be suppressed more effectively. Therefore, it is possible to prevent the resin from sticking.

上述した実施形態では、ボール47の数が6つ、らせん状の溝48の数が6つ、フライト49の数が4つ、となる構成であったが、これに限定されない。例えば、ボール47およびらせん状に溝48の数を8つとし、フライト49の数を6つとする、など、らせん状の溝48の数とボール47の数とが同じであり、フライト49の数とボール47の数とが異なる構成であれば、それぞれの数は任意である。 In the above-described embodiment, the number of balls 47 is 6, the number of spiral grooves 48 is 6, and the number of flights 49 is 4, but the configuration is not limited to this. For example, the number of balls 47 and the number of spiral grooves 48 is eight, the number of flights 49 is six, and the number of spiral grooves 48 and the number of balls 47 are the same, and the number of flights 49 is the same. If the number of balls 47 and the number of balls 47 are different, the respective numbers are arbitrary.

上記に本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。前述の実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。 Although embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these examples. As long as the gist of the present invention is provided, a person skilled in the art may add, delete, or change the design of the above-described embodiment as appropriate, or combine the features of the embodiment as appropriate. Included in the scope of the invention.

1…射出成形機、11…射出シリンダ、12…ノズル、13…加熱装置、15…ホッパ、15a…供給路、16…ホッパブロック、17…トグルリンク機構、18…可動ダイプレート、19…固定ダイプレート、30…スクリュー、31…スクリュー本体、32…スクリューフライト、41…スクリューヘッド、42…ヘッド部、42a…前部分、42b…後部分、42c…後端面、42d…平坦部、43…軸部、43a…円柱部、43b…スカート部、43c…後端面、44…取付部、44a…雄ねじ、45…シート、45a…前方の面、46…逆流防止リング、46a…前端面、46b…後端面、47…ボール、48…溝、49…フライト、50…スクリュー駆動部、K1…移動金型、K2…固定金型、L…回転軸、R…樹脂流路 1 ... Injection molding machine, 11 ... Injection cylinder, 12 ... Nozzle, 13 ... Heating device, 15 ... Hopper, 15a ... Supply path, 16 ... Hopper block, 17 ... Toggle link mechanism, 18 ... Movable die plate, 19 ... Fixed die Plate, 30 ... screw, 31 ... screw body, 32 ... screw flight, 41 ... screw head, 42 ... head part, 42a ... front part, 42b ... rear part, 42c ... rear end surface, 42d ... flat part, 43 ... shaft part , 43a ... Cylindrical part, 43b ... Skirt part, 43c ... Rear end surface, 44 ... Mounting part, 44a ... Male screw, 45 ... Sheet, 45a ... Front surface, 46 ... Backflow prevention ring, 46a ... Front end surface, 46b ... Rear end surface , 47 ... ball, 48 ... groove, 49 ... flight, 50 ... screw drive, K1 ... moving mold, K2 ... fixed mold, L ... rotating shaft, R ... resin flow path

Claims (4)

射出成形用のスクリューの先端に設けられるスクリューヘッドであって、
テーパ形状を有するヘッド部と、
前記ヘッド部の後端に連なる軸部と、
前記軸部が挿通され、前記軸部との間に環状の樹脂流路を形成する逆流防止リングと、
前記ヘッド部と前記逆流防止リングとの間に周方向に詰めた状態で並べて配置される複数のボールと、を有し、
前記ヘッド部の表面に、複数条のらせん状の溝が等間隔に設けられ、
前記軸部の外周面に、複数条のらせん状のフライトが等間隔に設けられ、
前記溝の数と前記ボールの数とが同じであり、
前記フライトの数と前記ボールの数とが異なることを特徴とするスクリューヘッド。
A screw head provided at the tip of a screw for injection molding.
The head part with a tapered shape and
A shaft portion connected to the rear end of the head portion and
A backflow prevention ring through which the shaft portion is inserted and an annular resin flow path is formed between the shaft portion and the shaft portion.
It has a plurality of balls arranged side by side in a state of being packed in the circumferential direction between the head portion and the backflow prevention ring.
A plurality of spiral grooves are provided at equal intervals on the surface of the head portion.
Multiple spiral flights are provided at equal intervals on the outer peripheral surface of the shaft portion.
The number of grooves and the number of balls are the same,
A screw head characterized in that the number of flights and the number of balls are different.
前記フライトの数が4であり、
前記溝の数が6であることを特徴とする請求項1に記載のスクリューヘッド。
The number of the flights is four
The screw head according to claim 1, wherein the number of grooves is 6.
射出成形用のスクリューであって、
請求項1または請求項2に記載のスクリューヘッドが先端に設けられていることを特徴とするスクリュー。
A screw for injection molding
A screw according to claim 1 or 2, wherein the screw head is provided at the tip thereof.
射出シリンダと、前記射出シリンダに収容されたスクリューとを有する射出成形機であって、
前記スクリューが、請求項3に記載のスクリューで構成されていることを特徴とする射出成形機。
An injection molding machine having an injection cylinder and a screw housed in the injection cylinder.
An injection molding machine, wherein the screw is composed of the screw according to claim 3.
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