JPH0624183Y2 - 射出装置のスクリュヘッド構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （技術分野） 本考案は、射出装置のスクリュヘッド構造に係り、特に
射出時の成形材料の逆流を防止するためにリングバルブ
を設けてなるスクリュヘッド構造に関するものである。

（背景技術） 従来から、加熱筒内に挿入した射出スクリュの回転作動
並びにその進退作動に基づいて、樹脂等の成形材料を可
塑化し、そして該加熱筒先端の射出ノズルから、その可
塑化した成形材料を射出するようにした射出装置におい
て、かかる射出スクリュの先端部に、軸方向に移動可能
にリングバルブを嵌装した形式のスクリュヘッド構造を
有するものがある。

かかるリングバルブは、射出スクリュの回転による成形
材料の可塑化時には、該成形材料の移送圧にて前方へ移
動せしめられて、スクリュヘッドの先端側に移動、保持
され、溶融せしめられた成形材料の射出スクリュ前方へ
の移動（送り出し）を許容する一方、射出スクリュの前
進による加熱筒先端の射出ノズルからの成形材料の射出
時においては、射出圧によって射出スクリュの前端面に
当接するまで後方に移動せしめられ、かかる射出スクリ
ュの前端面に当接することにより、射出スクリュ基部側
への成形材料の逆流を阻止せしめている。

ところで、かかる形式の射出装置においては、一般に、
リングバルブや射出スクリュ等は、何れも金属製とされ
ているところから、可塑化時や射出時に、リングバルブ
の端面がスクリュヘッド側の端面や射出スクリュ側の端
面に当接することにより、互いにヘタリや摩耗が惹起さ
れることとなる。このため、射出装置の耐久性が低下さ
れ、またそれらヘタリが生じたり、摩耗せしめられた各
部材の交換が必要となるのであるが、リングバルブや射
出スクリュは比較的高価なものであるところから、射出
装置のコストの上昇を招いていたのである。

このため、従来にあっては、そのようなヘタリや摩耗を
回避すべく、リングバルブと射出スクリュとの間に、リ
ングバルブや射出スクリュよりも易ヘタリ性、易摩耗性
の金属からなるリング状のウエヤプレートが介在せしめ
られてなる構造が採用されていた。そして、かかるウエ
ヤプレートの存在により、可塑化時や射出時にリングバ
ルブの端面が当接せしめられる際にも、ウエヤプレート
側にのみヘタリを発生させたり、ウエヤプレートの当接
面側を摩耗させたりして、リングバルブ側や射出スクリ
ュ、スクリュヘッド側の摩耗やヘタリが惹起されないよ
うにして、以てリングバルブ及び射出スクリュの摩耗や
ヘタリを有効に回避すると共に、ヘタリや摩耗の発生し
たウエヤプレートの交換のみで済むところから、その経
済性の改善が図られていたのである。

しかしながら、このように、ウエヤプレートを用いると
しても、ウエヤプレート自体のヘタリ、摩耗、交換は定
期的に必要となるのであり、そのための交換作業に手間
がかかることは勿論、それによって射出作業は中断され
ることとなるのであり、またかかる易摩耗性、易ヘタリ
性のウエヤプレートがリングバルブの当接によってヘタ
リ、また摩耗されることにより、その摩耗粉が発生し
て、かかる摩耗粉が射出すべき成形材料に混入してしま
うという問題があった。

さらに、従来の射出装置にあっては、可塑化された成形
材料の射出スクリュ前方への送り出し操作時に、かかる
移送圧が大きい場合には、リングバルブが直接にスクリ
ュヘッドの先端側部位に当接せしめられることとなり、
それによってスクリュヘッド部位が摩耗され、その耐久
性が低下せしめられるという問題も内在していた。

なお、このような問題に対処すべく、スクリュヘッドを
構成する各部材を耐磨耗性に優れたセラミック製とする
ことも考えられるが、セラミックは材質的に脆いため
に、単にスクリュヘッドを構成する各部材をセラミック
製とするだけでは、スクリュヘッドに及ぼされる捩り力
や剪断力に対する強度が得られず、樹脂の溶融が不均一
な運転開始時や性能の良く判っていない新製品の樹脂等
のテスト成形時など、スクリュに大きな捩り力が及ぼさ
れた際にスクリュのヘッド部分が捩り切れたり、引き千
切れたりし易くなることから、決して有効な方法ではな
かったのである。

（解決課題） ここにおいて、本考案は、上記の如き事情を背景にして
為されたものであって、その解決課題とするところは、
射出装置の射出スクリュ先端部に一体的に組み付けられ
てなるスクリュヘッド構造において、捩り力や剪断力に
対して充分な強度を発揮し得、且つ射出すべき成形材料
中へのウエヤプレート等の摩耗粉の混入を有効に回避す
ると共に、交換の必要のない、耐久性に優れたスクリュ
ヘッド構造を提供することにある。

（解決手段） そして、本考案にあっては、かかる課題を解決するため
に、射出スクリュの先端に同軸的に設けた金属製のシャ
フトに対して、それぞれセラミック製の二つのリング状
ウエヤプレートと、それらウエヤプレートよりも外径の
小さなセラミック製の円筒状スペーサ部材とを、該スペ
ーサ部材がそれら二つのウエヤプレートに挟まれるよう
に嵌装せしめ、更に該シャフトの先端部に金属製のヘッ
ドキャップを設けて、それらウエヤプレート及びスペー
サ部材を固定する一方、該円筒状スペーサ部材の外周部
に、射出時の成形材料の逆流を防止するセラミック製の
リングバルブを、シャフト軸方向に移動可能に嵌装せし
めて、前記二つのウエヤプレートに対する当接によって
該リングバルブの移動が規制されるように構成したこと
を特徴とする射出装置のスクリュヘッド構造を、その要
旨とするものである。

（実施例） 以下に、本考案の代表的な実施例を示し、本考案を更に
具体的に明らかにすることとするが、本考案が、そのよ
うな実施例の記載によって、何等の制約をも受けるもの
でないことは、言うまでもないところである。また、本
考案には、以下の実施例の他にも、本考案の趣旨を逸脱
しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて種々なる
変更、修正、改良等を加え得るものであることが、理解
されるべきである。

先ず、第１図には、本考案のスクリュヘッド構造の一例
が示されており、そこにおいて、スクリュヘッド１０
は、キャップ部材１４と、二つのウエヤプレート１６，
１７と、スペーサ部材１８と、リングバルブ２０とから
構成され、それらがシャフト１２を介して一体とされ
て、スクリュ本体（射出スクリュ）２６の先端部に着脱
可能に取り付けられた構造を有している。

より詳細には、第２図及び第３図からも明らかなよう
に、スクリュヘッド１０の先端部を構成する金属製のキ
ャップ部材１４は、略円錐形状を呈すると共に、その底
部の周りが約９０°の位相差をもって切り欠かれて、４
つの切欠部３６が対称的に設けられた構造とされてい
る。なお、かかるキャップ部材１４は、従来と同様に金
属からなるものであるが、好適には、その表面をセラミ
ックコーティングされてなるものが採用される。また、
ウエヤプレート１６，１７は、耐摩耗性の高いセラミッ
ク、例えば部分安定化ジルコニア等からなり、所定厚さ
を有するリング状形状とされている。これら２つのウエ
ヤプレート１６，１７間に挟まれるスペーサ部材１８
は、該ウエヤプレート１６，１７と同様のセラミック材
質からなり、該ウエヤプレートより外径が小さく、且つ
所定長さを有する円筒状を呈するものである。

そして、２つのウエヤプレート１６，１７が、スペーサ
部材１８を挟むようにして、スクリュ本体２６の先端部
に配設されたシャフト１２に対して嵌装せしめられるこ
とにより、該スペーサ部材１８の外周面を底壁部とする
所定幅の環状溝３０が形成され、この環状溝３０内に収
容されて、スペーサ部材１８に対して軸方向に所定距離
移動可能に、リングバルブ２０が配設されている。な
お、シャフト１２は、キャップ部材１４と同じく、従来
と同様に金属からなるものであり、また、リングバルブ
２０は、ウエヤプレート１６，１７やスペーサ部材１８
と同様に、部分安定化ジルコニアの如き耐摩耗性に優れ
たセラミックからなるものであって、該スペーサ部材１
８より軸方向長さが短く、且つスペーサ部材１８の外径
より所定寸法大きな内径を有し、更にその前端面側に
は、複数の切欠溝３２（ここでは４個）が周方向に所定
間隔を隔てて設けられている。従って、リングバルブ２
０内周面とスペーサ部材１８外周面との間において形成
される環状の樹脂通路３８は、リングバルブ２０の移動
位置に拘わらず、キャップ部材１４の前方（図において
は左方）の樹脂材料貯溜空間（図示せず）に、常時連通
せしめられるようになっているのである。

なお、上述の各部材は、次のようにして、スクリュ本体
２６に対して一体的に組み付けられることとなる。即
ち、スクリュ本体２６の前端面中央に設けられた孔２８
にシャフト１２の大径部１２ｂを螺入して固設せしめた
状態において、シャフト１２の小径部１２ａに対して、
前記２つのウエヤプレート１６，１７とスペーサ部材１
８とを、ウエヤプレート１６，１７の間にスペーサ部材
１８を挟むようにして、それぞれの中央部に同心的に設
けられているシャフト挿通孔２４，３４にて挿通せし
め、且つかかるスペーサ部材１８の径方向外側に、軸方
向に所定距離移動可能にリングバルブ２０を嵌装せしめ
る。そして、更に該シャフト１２の小径部１２ａの先端
部に刻設された雄ネジ部に対して、キャップ部材１４
を、その後端面中央に設けられた雌ネジ孔２２において
螺合させて取り付けることにより、それら２つのウエヤ
プレート１６，１７及びスペーサ部材１８がスクリュ本
体２６に対して固設せしめられ、一体的な構造とされる
のである。

このような構造のスクリュヘッド１０にあっては、リン
グバルブ２０は、樹脂材料（成形材料）の送出し（可塑
化）時には、キャップ部材１４側に、また樹脂材料の射
出時には、スクリュ本体２６側に移動せしめられること
となるが、キャップ部材１４とスペーサ部材１８との
間、及びスクリュ本体２６とスペーサ部材１８との間に
は、ウエヤプレート１６，１７がそれぞれ配設せしめら
れていると共に、それらウエヤプレート１６，１７、ス
ペーサ部材１８及びリングバルブ２０が、何れも耐摩耗
性の高いセラミックから形成されているところから、各
ウエヤプレート１６，１７とリングバルブ２０とが、上
記の可塑化、射出時において当接・接触せしめられて
も、互いにヘタリが生じたり、摩耗することが殆どなく
なり、以てその摩耗粉が材料中に混入する虞を回避し
て、良好に射出材料を供給し得ると共に、スクリュヘッ
ド１０の耐久性をも向上せしめ得たのである。

また、かかるスクリュヘッド１０においては、リングバ
ルブ２０との間で樹脂通路を形成するスペーサ部材１８
もセラミック製とされていることから、繊維強化樹脂等
による磨耗も有利に防止され得て、より優れた耐久性が
発揮され得ることとなる。

しかも、かかるスクリュヘッド１０にあっては、回転駆
動力が直接及ぼされて樹脂材料に移送圧をおよぼす部分
であるシャフト１２およびキャップ部材１４が、いずれ
も金属製とされていることから、捩り力や剪断力に対す
る強度が有利に確保され得るのであり、運転開始時や新
製品の樹脂のテスト成形時などにおける捩り切れや引き
千切れによる損傷も有利に防止され得るのである。

なお、前述したように、本願考案は、具体的実施態様が
上記実施例によって限定解釈されるものでは決してな
く、例えば、シャフト１２とキャップ部材１４を一体的
に形成することも可能である。

（考案の効果） 以上の説明から明らかなように、本考案に係るスクリュ
ヘッド構造においては、スペーサ部材の外周部に移動可
能に嵌装せしめられたリングバルブが、成形材料の送出
し（可塑化）時及び射出時に、該スペーサ部材を挟むよ
うに配設された二つのリング状ウエヤプレートの各端面
にそれぞれ当接せしめられて、その移動が規制されるよ
うにされていると共に、それらが耐摩耗性に優れたセラ
ミックにて構成されているところから、それら二つのウ
エヤプレートとリングバルブとの当接時においてヘタリ
が惹起されたり、摩耗粉が発生したりすることが著しく
低減せしめられ得、以てスクリュヘッドの耐久性も、著
しく向上され得たのであり、またウエヤプレートを交換
する手間も全く解消され得たのである。

また、かかるスクリュヘッド構造においては、リングバ
ルブとの間で樹脂通路を形成するスペーサ部材もセラミ
ック製とされていることからより優れた耐久性が発揮さ
れ得る。

しかも、本考案に係るスクリュヘッド構造においては、
回転駆動力が直接及ぼされるシャフトおよびヘッドキャ
ップが、いずれも金属製とされていることから、捩り力
や剪断力に対する強度も充分に確保され得るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係る射出装置のスクリュヘッド構造
の一例を示す縦断面説明図であり、第２図は、第１図に
おけるII−II矢視図であり、第３図は、第１図における
III−III断面説明図である。 １０：スクリュヘッド １２：シャフト、１４：キャップ部材 １６，１７：ウエヤプレート １８：スペーサ部材、２０：リングバルブ ３２：切欠溝、３８：樹脂通路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】射出スクリュの先端に同軸的に設けた金属
   製のシャフトに対して、それぞれセラミック製の二つの
   リング状ウエヤプレートと、それらウエヤプレートより
   も外径の小さなセラミック製の円筒状スペーサ部材と
   を、該スペーサ部材がそれら二つのウエヤプレートに挟
   まれるように嵌装せしめ、更に該シャフトの先端部に金
   属製のヘッドキャップを設けて、それらウエヤプレート
   及びスペーサ部材を固定する一方、該円筒状スペーサ部
   材の外周部に、射出時の成形材料の逆流を防止するセラ
   ミック製のリングバルブを、シャフト軸方向に移動可能
   に嵌装せしめて、前記二つのウエヤプレートに対する当
   接によって該リングバルブの移動が規制されるように構
   成したことを特徴とする射出装置のスクリュヘッド構
   造。