ホーム > 特許ランキング > 日精樹脂工業株式会社
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-07-19
(45)【発行日】2024-07-29
(54)【発明の名称】可塑化スクリュー
(51)【国際特許分類】
B29C 48/505 20190101AFI20240722BHJP
B29C 45/60 20060101ALI20240722BHJP
B29C 45/48 20060101ALI20240722BHJP
B29C 48/625 20190101ALI20240722BHJP
B29C 48/265 20190101ALI20240722BHJP
B29C 48/68 20190101ALI20240722BHJP
B29C 48/80 20190101ALI20240722BHJP
【ＦＩ】
B29C48/505
B29C45/60
B29C45/48
B29C48/625
B29C48/265
B29C48/68
B29C48/80
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2022106993
(22)【出願日】2022-07-01
(65)【公開番号】P2024006266
(43)【公開日】2024-01-17
【審査請求日】2023-06-16
(73)【特許権者】
【識別番号】000227054
【氏名又は名称】日精樹脂工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100067356
【弁理士】
【氏名又は名称】下田 容一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100160004
【弁理士】
【氏名又は名称】下田 憲雅
(74)【代理人】
【識別番号】100120558
【弁理士】
【氏名又は名称】住吉 勝彦
(74)【代理人】
【識別番号】100148909
【弁理士】
【氏名又は名称】瀧澤 匡則
(72)【発明者】
【氏名】依田 穂積
(72)【発明者】
【氏名】村田 博文
(72)【発明者】
【氏名】加藤 利美
(72)【発明者】
【氏名】櫻田 勇一
(72)【発明者】
【氏名】福田 繕巨
【審査官】岸 智章
(56)【参考文献】
【文献】実開平０２－１２４１２７（ＪＰ，Ｕ）
【文献】実開平０５－０３９９１４（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開平０３－２１９９３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】韓国公開特許第１０－２００５－００４６１１７（ＫＲ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２９Ｃ ４８／５０５
Ｂ２９Ｃ ４５／６０
Ｂ２９Ｃ ４５／４８
Ｂ２９Ｃ ４８／６２５
Ｂ２９Ｃ ４８／２６５
Ｂ２９Ｃ ４８／６８
Ｂ２９Ｃ ４８／８０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
加熱筒に内蔵され、回転することで樹脂材料を可塑化する可塑化スクリューであって、この可塑化スクリューは、スクリュー本体と、このスクリュー本体の一端に第１ボルトで固定される中継部材と、この中継部材に複数本の第２ボルトで固定されるスクリューヘッドとからなり、
前記スクリュー本体は、中空部を有する中空軸であり、
前記中空部を通して締付けが行えるように、前記第２ボルトの頭が、前記中空部に収納されていることを特徴とする可塑化スクリュー。
【請求項2】
請求項１記載の可塑化スクリューであって、前記スクリューヘッドは、前記スクリュー本体へ延びる円柱部を有し、
前記中継部材は、前記円柱部が嵌合するリング穴を有していることを特徴とする可塑化スクリュー。
【請求項3】
加熱筒に内蔵され、回転することで樹脂材料を可塑化する可塑化スクリューであって、この可塑化スクリューは、スクリュー本体と、このスクリュー本体の一端に複数本の固定ボルトで固定されるスクリューヘッドとからなり、
前記スクリュー本体は、中空部を有する中空軸であり、
前記中空部を通して締付けが行えるように、前記固定ボルトの頭が、前記中空部に収納されており、
前記スクリューヘッドは、前記スクリュー本体へ延びる円柱部を有し、
前記スクリュー本体は、前記円柱部が嵌合する嵌合穴を有していることを特徴とする可塑化スクリュー。
【請求項4】
請求項１～３のいずれか１項記載の可塑化スクリューであって、この可塑化スクリューは、有効長さをＬとし、外径をＤとしたときに、Ｌ／Ｄが、１～３であることを特徴とする可塑化スクリュー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、樹脂材料を可塑化する可塑化スクリューに関する。
【背景技術】
【0002】
金型へ樹脂材料を射出することで、樹脂成形品を得ることが盛んに行われている。
射出前に樹脂材料は可塑化される。この可塑化に可塑化スクリューが用いられる。
可塑化スクリューとして、各種の形態のもの実用に供されてきた（例えば、特許文献１（図１）参照）。
射出前に樹脂材料は可塑化される。この可塑化に可塑化スクリューが用いられる。
可塑化スクリューとして、各種の形態のもの実用に供されてきた（例えば、特許文献１（図１）参照）。
【0003】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図６は従来の可塑化スクリューの形状を説明する図であり、可塑化スクリュー１００は、先端にスクリューヘッド１０１を、一体的に備えている。このような形態のスクリューは「スクリューヘッド一体型スクリュー」と呼ばれる。
図６は従来の可塑化スクリューの形状を説明する図であり、可塑化スクリュー１００は、先端にスクリューヘッド１０１を、一体的に備えている。このような形態のスクリューは「スクリューヘッド一体型スクリュー」と呼ばれる。
【0004】
このようなスクリューヘッド一体型スクリューは、丸棒から削り出すことができ、加工コストを比較的抑えることができるため、広く採用される。
ただし、一箇所（例えばスクリューヘッド１０１）に傷がつくと、可塑化スクリュー１００全体を、交換する必要がある。
ただし、一箇所（例えばスクリューヘッド１０１）に傷がつくと、可塑化スクリュー１００全体を、交換する必要がある。
【0005】
対策として、別の形態のもの実用に供されてきた（例えば、特許文献２（図２）参照）。
特許文献２を次図に基づいて説明する。
図７は従来の別の可塑化スクリューの形状を説明する図であり、可塑化スクリュー１１０は、スクリュー本体１１１と、このスクリュー本体１１１にねじ込むことで取付けられるスクリューヘッド１１２とからなる。このような形態の可塑化スクリュー１１０は「スクリューヘッドねじ込み型スクリュー」と呼ばれる。
特許文献２を次図に基づいて説明する。
図７は従来の別の可塑化スクリューの形状を説明する図であり、可塑化スクリュー１１０は、スクリュー本体１１１と、このスクリュー本体１１１にねじ込むことで取付けられるスクリューヘッド１１２とからなる。このような形態の可塑化スクリュー１１０は「スクリューヘッドねじ込み型スクリュー」と呼ばれる。
【0006】
スクリューヘッドねじ込み型スクリューにおいて、仮にスクリューヘッド１１２に傷がついたときは、スクリュー本体１１１からスクリューヘッド１１２を外し、新品のスクリューヘッド１１２をスクリュー本体１１１へねじ込む。スクリュー本体１１１は使い続けることができるという利点がある。
【0007】
しかし、スクリューヘッドねじ込み型スクリューには、次に述べる不具合がある。
樹脂材料を射出するときに、スクリューヘッド１１２に大きな反力が加わる。
主な反力は、図７において右向きの軸力（スクリュー本体１１１に向かうスラスト力）である。その他の反力は、軸に直角の力（ラジアル力）である。この軸に直角の力が、ねじ１１３にせん断や曲げとして作用する。せん断応力や曲げ応力は、ねじ１１３の径を大きくすることで、下げることができる。そのために、スクリューヘッドねじ込み型スクリューでは、ねじ１１３の径を大きくする必要がある。
樹脂材料を射出するときに、スクリューヘッド１１２に大きな反力が加わる。
主な反力は、図７において右向きの軸力（スクリュー本体１１１に向かうスラスト力）である。その他の反力は、軸に直角の力（ラジアル力）である。この軸に直角の力が、ねじ１１３にせん断や曲げとして作用する。せん断応力や曲げ応力は、ねじ１１３の径を大きくすることで、下げることができる。そのために、スクリューヘッドねじ込み型スクリューでは、ねじ１１３の径を大きくする必要がある。
【0008】
しかし、ねじ１１３の径を大きくすると、締付けトルクが大きくなり、簡単には取り外せなくなる。結果、スクリューヘッド１１２の交換作業が面倒であり、交換コストが嵩む。
【0009】
また、スクリューヘッド１１２の外径が大きくなると、工具の調達が困難になる。具体的に説明すると、ＪＩＳ Ｂ ４６３０「スパナ」には、口の幅が５．５ｍｍ～８０ｍｍのスパナが規格化されている。例えば、スクリューヘッド１１２の外径が１５０ｍｍであれば、規格外であるため、スパナは特注品となり、スパナの調達コストが嵩む。
【0010】
スクリューヘッドが交換可能なスクリューの採用を促すためには、スクリューヘッドの交換コストが低減可能で且つスパナ等の工具の調達コストが低減可能な可塑化スクリューが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【文献】実用新案登録第３０１４７９３号公報
【文献】特開平９－２９０４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
本発明は、スクリューヘッドの交換コストが低減可能で且つスパナ等の工具の調達コストが低減可能な可塑化スクリューを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
請求項１に係る発明は、加熱筒に内蔵され、回転することで樹脂材料を可塑化する可塑化スクリューであって、
この可塑化スクリューは、スクリュー本体と、このスクリュー本体の一端に第１ボルトで固定される中継部材と、この中継部材に複数本の第２ボルトで固定されるスクリューヘッドとからなり、
前記スクリュー本体は、中空部を有する中空軸であり、
前記中空部を通して締付けが行えるように、前記第２ボルトの頭が、前記中空部に収納されていることを特徴とする。
この可塑化スクリューは、スクリュー本体と、このスクリュー本体の一端に第１ボルトで固定される中継部材と、この中継部材に複数本の第２ボルトで固定されるスクリューヘッドとからなり、
前記スクリュー本体は、中空部を有する中空軸であり、
前記中空部を通して締付けが行えるように、前記第２ボルトの頭が、前記中空部に収納されていることを特徴とする。
【0014】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の可塑化スクリューであって、
前記スクリューヘッドは、前記スクリュー本体へ延びる円柱部を有し、
前記中継部材は、前記円柱部が嵌合するリング穴を有していることを特徴とする。
前記スクリューヘッドは、前記スクリュー本体へ延びる円柱部を有し、
前記中継部材は、前記円柱部が嵌合するリング穴を有していることを特徴とする。
【0015】
請求項３に係る発明は、加熱筒に内蔵され、回転することで樹脂材料を可塑化する可塑化スクリューであって、
この可塑化スクリューは、スクリュー本体と、このスクリュー本体の一端に複数本の固定ボルトで固定されるスクリューヘッドとからなり、
前記スクリュー本体は、中空部を有する中空軸であり、
前記中空部を通して締付けが行えるように、前記固定ボルトの頭が、前記中空部に収納されており、
前記スクリューヘッドは、前記スクリュー本体へ延びる円柱部を有し、
前記スクリュー本体は、前記円柱部が嵌合する嵌合穴を有していることを特徴とする。
この可塑化スクリューは、スクリュー本体と、このスクリュー本体の一端に複数本の固定ボルトで固定されるスクリューヘッドとからなり、
前記スクリュー本体は、中空部を有する中空軸であり、
前記中空部を通して締付けが行えるように、前記固定ボルトの頭が、前記中空部に収納されており、
前記スクリューヘッドは、前記スクリュー本体へ延びる円柱部を有し、
前記スクリュー本体は、前記円柱部が嵌合する嵌合穴を有していることを特徴とする。
【0017】
請求項４に係る発明は、請求項１～３のいずれか１項記載の可塑化スクリューであって、
この可塑化スクリューは、有効長さをＬとし、外径をＤとしたときに、Ｌ／Ｄが、１～３であることを特徴とする。
この可塑化スクリューは、有効長さをＬとし、外径をＤとしたときに、Ｌ／Ｄが、１～３であることを特徴とする。
【発明の効果】
【0018】
請求項１に係る発明では、中継部材を介してスクリューヘッドがスクリュー本体に着脱可能にボルトで固定される。固定のための第２ボルトの頭は中空部に収納されており、第２ボルトは中空部を通して締付けられる。
第２ボルトは複数本であるため、１本当たりの締付けトルクは小さくなる。結果、締付け／取外しが容易となり、スクリューヘッドの交換コスト（交換作業コスト）が大幅に低減される。
第２ボルトは複数本であるため、１本当たりの締付けトルクは小さくなる。結果、締付け／取外しが容易となり、スクリューヘッドの交換コスト（交換作業コスト）が大幅に低減される。
【0019】
加えて、第２ボルトが複数本であるため、第２ボルトの頭の径が小さくなる。結果、市販の工具が使用可能となり、工具の調達コストが大幅に低減される。
したがって、本発明により、スクリューヘッドの交換コストが低減可能で且つスパナ等の工具の調達コストが低減可能な可塑化スクリューが提供される。
したがって、本発明により、スクリューヘッドの交換コストが低減可能で且つスパナ等の工具の調達コストが低減可能な可塑化スクリューが提供される。
【0020】
加えて、請求項１では、スクリュー本体の素材として、厚肉鋼管が採用できる。
仮に、中実丸棒から削り出すと、歩留まりが悪くなりスクリュー本体の製造コストが嵩む。
本発明では、厚肉鋼管から削り出すことができ、歩留まりが良くなりスクリュー本体の製造コストが低減できる。
仮に、中実丸棒から削り出すと、歩留まりが悪くなりスクリュー本体の製造コストが嵩む。
本発明では、厚肉鋼管から削り出すことができ、歩留まりが良くなりスクリュー本体の製造コストが低減できる。
【0021】
請求項２に係る発明では、スクリューヘッドの円柱部を中継部材のリング穴に、嵌合する。スクリューヘッドに加わる軸直角方向の反力は、円柱部を介してリング穴で支持させる。結果、第２ボルトに大きなせん断力が加わらなくなり、第２ボルトの径を小さくすることができる。
【0022】
請求項３に係る発明では、スクリューヘッドがスクリュー本体に固定ボルトで固定される。固定ボルトの頭は中空部に収納されており、中空部を通して締付けられる。
固定ボルトは複数本であるため、１本当たりの締付けトルクは小さくなる。結果、締付け／取外しが容易となり、スクリューヘッドの交換コストが大幅に低減される。
固定ボルトは複数本であるため、１本当たりの締付けトルクは小さくなる。結果、締付け／取外しが容易となり、スクリューヘッドの交換コストが大幅に低減される。
【0023】
加えて、固定ボルトが複数本であるため、固定ボルトの頭の径が小さくなる。結果、市販の工具が使用可能となり、工具の調達コストが大幅に低減される。
したがって、本発明により、スクリューヘッドの交換コストが低減可能で且つスパナ等の工具の調達コストが低減可能な可塑化スクリューが提供される。
したがって、本発明により、スクリューヘッドの交換コストが低減可能で且つスパナ等の工具の調達コストが低減可能な可塑化スクリューが提供される。
【0024】
加えて、請求項３では、中継部材が不要であるため、請求項１よりは部品点数が少なくなるという利点がある。
【0025】
さらに加えて、請求項３では、スクリューヘッドの円柱部をスクリュー本体の嵌合穴に、嵌合する。スクリューヘッドに加わる軸直角方向の反力は、円柱部を介して嵌合穴で支持させる。結果、固定ボルトに大きなせん断力が加わらなくなり、固定ボルトの径を小さくすることができる。
【0026】
請求項４に係る発明では、Ｌ／Ｄが１～３である。
可塑化スクリューの外周に設ける螺旋溝の総長さは、有効長さＬに比例し、外径Ｄに比例する。Ｌが小さくても、Ｄが大きければ、螺旋溝の総長さは確保できる。
Ｌ／Ｄが１～３であれば、Ｌを十分に小さくして、Ｄを十分に大きくすることができる。
可塑化スクリューの外周に設ける螺旋溝の総長さは、有効長さＬに比例し、外径Ｄに比例する。Ｌが小さくても、Ｄが大きければ、螺旋溝の総長さは確保できる。
Ｌ／Ｄが１～３であれば、Ｌを十分に小さくして、Ｄを十分に大きくすることができる。
【0027】
従来のＬ／Ｄは２０前後であり、Ｄが小さい。Ｄが小さいと、中空部を形成することが困難になる。形成したとしても中空部の径が小さいため、中空部を通しての締付け作業が困難になる。
この点、請求項４では、Ｄが大きくなり、Ｌが小さくなる。
この点、請求項４では、Ｄが大きくなり、Ｌが小さくなる。
【0028】
Ｄが大きいと、中空部は容易に形成でき、形成する中空部の径も大きくなる。径が大きければ、中空部を通しての締付け作業が容易となる。
併せて、Ｌが小さければ、工具が短くなり、中空部を通しての締付け作業が容易となる。
併せて、Ｌが小さければ、工具が短くなり、中空部を通しての締付け作業が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】本発明の可塑化スクリューを含む可塑化装置の原理図である。
【図2】本発明に係る可塑化スクリューの断面図である。
【図3】（ａ）～（ｃ）は、可塑化スクリューの組立手順を説明する図である。
【図4】（ａ）、（ｂ）は、可塑化スクリューに加わるラジアル荷重を説明する図である。
【図5】本発明に係る可塑化スクリューの変更例を説明する図である。
【図6】従来の可塑化スクリューの形状を説明する図である。
【図7】従来の別の可塑化スクリューの形状を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0030】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
【実施例】
【0031】
図１に示すように、可塑化装置１０は、主板１１と、この主板１１で支えられ下へ延びる支持筒１２と、この支持筒１２で支えられ下へ延びる加熱筒１３と、加熱筒１３の先端（この例では下部開口）を塞ぐキャップ１４と、このキャップ１４から下へ延びるノズル１５と、加熱筒１３を囲うヒータ１６と、加熱筒１３に上から差し込まれる可塑化スクリュー３０と、可塑化スクリュー３０を支えつつ上へ延びるスクリュー支持体１７と、支持筒１２にスクリュー支持体１７を回転自在に支承させるラジアル軸受１８Ａ、スラスト軸受１８Ｂ及びスリーブ１９と、スクリュー支持体１７の上端に固定される従動プーリ２１と、この従動プーリ２１に対応して配置される駆動プーリ２２と、この駆動プーリ２２と従動プーリ２１とに掛け渡されるベルト２３と、駆動プーリ２２を回す回転機構２４と、加熱筒１３の上部へ樹脂材料を供給するホッパ２５及び落下口２６とからなる。
【0032】
可塑化装置１０の構成は適宜変更することは差し支えない。また、可塑化スクリュー３０のスクリュー軸は鉛直としたが、スクリュー軸は水平であってもよい。
【0033】
回転機構２４は、サーボモータや油圧モータが採用できる。
回転機構２４で、駆動プーリ２２、ベルト２３、従動プーリ２１、スクリュー支持体１７を介して可塑化スクリュー３０を所定方向へ所定速度で回す。
回転機構２４で、駆動プーリ２２、ベルト２３、従動プーリ２１、スクリュー支持体１７を介して可塑化スクリュー３０を所定方向へ所定速度で回す。
【0034】
ホッパ２５の樹脂材料は、落下口２６を介して加熱筒１３の内面と可塑化スクリュー３０の外面との間に供給される。
供給された樹脂材料は、混錬により発熱し、これにヒータ１６の熱が加わって、可塑化される。
可塑化された樹脂材料は、ノズル１５から排出される。
供給された樹脂材料は、混錬により発熱し、これにヒータ１６の熱が加わって、可塑化される。
可塑化された樹脂材料は、ノズル１５から排出される。
【0035】
図２に示すように、可塑化スクリュー３０は、スクリュー本体３１と、このスクリュー本体３１の一端（図２では下端）に第１ボルト３２で固定される中継部材３３と、この中継部材３３に複数本（この例では１０本）の第２ボルト３４で固定されるスクリューヘッド３５とからなる。
【0036】
第２ボルト３４の頭３４ａは、中空部３６に収納されている。
この例では、頭３４ａの全部を中空部３６内に露出させたが、頭３４ａを、中継部材３３に埋没させることは差し支えない。埋没させても、頭３４ａの上面は中空部３６内に露出するため、この場合も、第２ボルト３４の頭３４ａは、中空部３６に収納されているとみなす。
この例では、頭３４ａの全部を中空部３６内に露出させたが、頭３４ａを、中継部材３３に埋没させることは差し支えない。埋没させても、頭３４ａの上面は中空部３６内に露出するため、この場合も、第２ボルト３４の頭３４ａは、中空部３６に収納されているとみなす。
【0037】
スクリュー本体３１は、鋼製であって、中空部３６を有する中空軸である。
スクリュー本体３１の外径Ｄは、例えば２３０ｍｍであり、中空部３６の径（スクリュー本体３１の内径）ｄは、例えば１４０ｍｍであり、全長は、例えば４４０ｍｍである。
スクリュー本体３１の外径Ｄは、例えば２３０ｍｍであり、中空部３６の径（スクリュー本体３１の内径）ｄは、例えば１４０ｍｍであり、全長は、例えば４４０ｍｍである。
【0038】
仮に、スクリュー本体が、鋼製の中実軸であれば、中実軸の質量は（π／４）×（外径）2×全長×密度＝（π／４）×２３2×４４×７．８＝１４３０００ｇの計算により、１４３ｋｇとなる。
対して、本実施例のスクリュー本体３１は、中空軸であり、中空部３６に相当する質量が差し引かれる。中空部３６に相当する質量は、（π／４）×１４2×４４×７．８＝５３０００ｇの計算により、５３ｋｇとなる。結果、中空軸の質量は、１４３－５３＝９０の計算により、９０ｋｇとなる。
対して、本実施例のスクリュー本体３１は、中空軸であり、中空部３６に相当する質量が差し引かれる。中空部３６に相当する質量は、（π／４）×１４2×４４×７．８＝５３０００ｇの計算により、５３ｋｇとなる。結果、中空軸の質量は、１４３－５３＝９０の計算により、９０ｋｇとなる。
【0039】
中実軸の質量：中空軸の質量＝１４３：９０＝１００：６３の計算により、本発明に係るスクリュー本体３１は、中実軸に比較して３７％も軽量化され、３７％も熱容量が小さくなる。熱容量が小さくなるため、加熱冷却における応答性が高まる。
【0040】
本発明者らは、径ｄの適正範囲を定めるために、複数例の検討を実施した。この検討の内容を、表１で説明する。
【0041】
【表1】
【0042】
検討例１は、中実軸であって、重くて熱量量が大きいため、評価は「Ｘ」である。
検討例２は、内径を１００ｍｍとした。内径／外径は、０．４３で、質量は１１６ｋｇである。減量率は、（中実軸の質量－中空軸の質量）÷中実軸の質量＝（１４３－１１６）÷１４３＝０．１９の計算により、１９％となる。減量率は少なくとも２５％はほしいので、評価は△である。
検討例２は、内径を１００ｍｍとした。内径／外径は、０．４３で、質量は１１６ｋｇである。減量率は、（中実軸の質量－中空軸の質量）÷中実軸の質量＝（１４３－１１６）÷１４３＝０．１９の計算により、１９％となる。減量率は少なくとも２５％はほしいので、評価は△である。
【0043】
検討例３は減量率が２５％、検討例４は減量率が３７％、検討例５は減量率が４９％であり、何れも評価は〇である。
検討例６は、減量率が大きいが、（外径－内径）÷２で計算される肉厚が小さくなり、強度的に余裕がなくなるため、評価は△である。
評価〇が適正範囲とすると、スクリュー本体３１は、ｄ／Ｄが０．５０～０．７０の範囲の中空軸が望ましい。
検討例６は、減量率が大きいが、（外径－内径）÷２で計算される肉厚が小さくなり、強度的に余裕がなくなるため、評価は△である。
評価〇が適正範囲とすると、スクリュー本体３１は、ｄ／Ｄが０．５０～０．７０の範囲の中空軸が望ましい。
【0044】
中継部材３３は、第１ボルト穴３７と第２ボルト穴３８とリング穴３９を備える鋼製リングである（図３（ａ）参照）。リング穴３９は、例えば、Ｈ７級のはめあい穴である。
スクリューヘッド３５は、先端（図２では下端）が尖った円錐部４１と、この円錐部４１から延びる円柱部４２とからなる（図３（ｃ）参照）。円柱部４２は、例えば、ｆ６級のはめあい軸である。
スクリューヘッド３５は、先端（図２では下端）が尖った円錐部４１と、この円錐部４１から延びる円柱部４２とからなる（図３（ｃ）参照）。円柱部４２は、例えば、ｆ６級のはめあい軸である。
【0045】
次に、図３に基づいて、可塑化スクリュー３０の組立手順の一例を、説明する。
図３（ａ）に示すように、スクリュー本体３１は、中空軸である。
この例では、外径が２３６～２４０ｍｍで内径が１３０～１３４ｍｍの中空素材（厚肉鋼管）を準備する。中空素材の外周に機械加工を施すことで、一端に凹部４５を形成し、他端に基部側ねじ部４６を形成し、外周にねじ山及びねじ溝を形成する。ねじ山の外径は２３０ｍｍである。
中空素材の内周は、機械加工を施すことで、１４０ｍｍに仕上げる。
図３（ａ）に示すように、スクリュー本体３１は、中空軸である。
この例では、外径が２３６～２４０ｍｍで内径が１３０～１３４ｍｍの中空素材（厚肉鋼管）を準備する。中空素材の外周に機械加工を施すことで、一端に凹部４５を形成し、他端に基部側ねじ部４６を形成し、外周にねじ山及びねじ溝を形成する。ねじ山の外径は２３０ｍｍである。
中空素材の内周は、機械加工を施すことで、１４０ｍｍに仕上げる。
【0046】
スクリュー本体３１が中空軸であるため、中空素材（厚肉鋼管）を用いることができ、歩留まりが良くなり、製造コストを下げることができる。
【0047】
そして、図３（ａ）に示すように、定盤４４に、スクリュー本体３１を縦向きに載せる。このときに、凹部４５が上になるようにする。次に、凹部４５に中継部材３３を上から落とし込む。次に、第１ボルト３２で中継部材３３をスクリュー本体３１に固定する。
第１ボルト３２は複数本（例えば１０本）であり、第１ボルト３２が上にあるため、下向き作業となり、第１ボルト３２の締付け作業は容易になる。
第１ボルト３２は複数本（例えば１０本）であり、第１ボルト３２が上にあるため、下向き作業となり、第１ボルト３２の締付け作業は容易になる。
【0048】
次に、図３（ｂ）に示すように、長尺レンチ４７を準備する。この長尺レンチ４７は、丸鋼の両端に六角部４８が形成されたものが好適である。丸鋼は、スクリュー本体３１より若干長くする。
【0049】
次に、図３（ｃ）に示すように、定盤４４に木製ですり鉢状のベース５１を載せる。このベース５１にスクリューヘッド３５を載せる。図３（ａ）で示したスクリュー本体３１の天地を逆にし、スクリューヘッド３５にスクリュー本体３１を嵌める。詳しくは、はめあい軸としての円柱部４２に、はめあい穴としてのリング穴３９を嵌合する（はめあわせる）。
【0050】
次に、中空部３６内へ、第２ボルト３４を降ろす。そして、第２ボルト３４を中継部材３３及びスクリューヘッド３５に通す。
次に、第２ボルト３４に長尺レンチ４７の一端（下端）を嵌める。
次に、長尺レンチ４７の他端（上端）に、トルクレンチ５２を嵌める。
次に、第２ボルト３４に長尺レンチ４７の一端（下端）を嵌める。
次に、長尺レンチ４７の他端（上端）に、トルクレンチ５２を嵌める。
【0051】
次に、トルクレンチ５２により、所定の締付けトルクで、第２ボルト３４を締付ける。
長尺レンチ４７及びトルクレンチ５２を外すことで、図２に示す可塑化スクリュー３０が得られる。
本発明によれば、スクリュー本体３１の外径及び内径を大きくしたことで、スクリュー本体３１の軸長を小さくすることができる。スクリュー本体３１の軸長が小さければ、長尺レンチ４７を短くすることができる。長尺レンチ４７は軽くなり、扱いやすくなる。
長尺レンチ４７及びトルクレンチ５２を外すことで、図２に示す可塑化スクリュー３０が得られる。
本発明によれば、スクリュー本体３１の外径及び内径を大きくしたことで、スクリュー本体３１の軸長を小さくすることができる。スクリュー本体３１の軸長が小さければ、長尺レンチ４７を短くすることができる。長尺レンチ４７は軽くなり、扱いやすくなる。
【0052】
それでも、長尺レンチ４７は、普通の棒形レンチより、長くなり、上端の振れが顕著になる。
長尺レンチ４７は、上端が振れるとトルクレンチ５２による締付け作業がやや難しくなる。加えて、複数本（例えば１０本）の第２ボルト３４を締付ける作業は、かなり大変である。
長尺レンチ４７は、上端が振れるとトルクレンチ５２による締付け作業がやや難しくなる。加えて、複数本（例えば１０本）の第２ボルト３４を締付ける作業は、かなり大変である。
【0053】
そこで、複数本（例えば１０本）の通穴５３が開いたドーナツ状の治具板５４を準備する。この治具板５４を、基部側ねじ部４６に仮止めする。通穴５３に長尺レンチ４７を通す。
治具板５４により、長尺レンチ４７の上端の振れが抑制されるため、トルクレンチ５２による締付け作業が容易になる。
治具板５４により、長尺レンチ４７の上端の振れが抑制されるため、トルクレンチ５２による締付け作業が容易になる。
【0054】
次に、本発明の構造が、有利である事項を、図４に基づいて説明する。
図４（ａ）は、図７の要部を抜粋してなる比較例を示す図である。
スクリューヘッド１１２に、溶融樹脂による反力Ｆ１０１と反力Ｆ１０４とが加わる。反力Ｆ１０１のスラスト分力はｆ１０２であり、ラジアル分力はｆ１０３である。
同様に、反力Ｆ１０４のスラスト分力はｆ１０５であり、ラジアル分力はｆ１０６である。
図４（ａ）は、図７の要部を抜粋してなる比較例を示す図である。
スクリューヘッド１１２に、溶融樹脂による反力Ｆ１０１と反力Ｆ１０４とが加わる。反力Ｆ１０１のスラスト分力はｆ１０２であり、ラジアル分力はｆ１０３である。
同様に、反力Ｆ１０４のスラスト分力はｆ１０５であり、ラジアル分力はｆ１０６である。
【0055】
ラジアル分力ｆ１０３とラジアル分力ｆ１０６とが同じであれば、両者は相殺される。しかし、ラジアル分力ｆ１０３とラジアル分力ｆ１０６とに差がでることがある。
両者の差（ｆ１０３－ｆ１０６）が、ねじ１１３にせん断や曲げとして作用する。せん断応力や曲げ応力は、ねじ１１３の径を大きくすることで、軽減できる。そのために、スクリューヘッドねじ込み型スクリューでは、ねじ１１３の径を大きくすることで対応してきた。
両者の差（ｆ１０３－ｆ１０６）が、ねじ１１３にせん断や曲げとして作用する。せん断応力や曲げ応力は、ねじ１１３の径を大きくすることで、軽減できる。そのために、スクリューヘッドねじ込み型スクリューでは、ねじ１１３の径を大きくすることで対応してきた。
【0056】
従来のスクリューヘッド１１２は、スパナ等の工具で回されるが、スクリューヘッド１１２の外径が８０ｍｍを超えると、規格外となり、工具は特注品となる。特注品は高価である。加えて、トルクレンチも大型になり、高価である。
【0057】
さらに加えて、使用済みの可塑化スクリュー１１０において、スクリュー本体１１１からスクリューヘッド１１２を外す場合、焼き付きなどにより、簡単にはスクリュー本体１１１からねじ１１３が外れないことがある。
結果、スクリュー本体１１１の着脱作業において、作業コストが嵩む。
結果、スクリュー本体１１１の着脱作業において、作業コストが嵩む。
【0058】
図４（ｂ）は、図２の要部を抜粋してなる実施例を示す図である。
スクリューヘッド３５に、溶融樹脂による反力Ｆ１と反力Ｆ４とが加わる。反力Ｆ１のスラスト分力はｆ２であり、ラジアル分力はｆ３である。反力Ｆ４のスラスト分力はｆ５であり、ラジアル分力はｆ６である。
スクリューヘッド３５に、溶融樹脂による反力Ｆ１と反力Ｆ４とが加わる。反力Ｆ１のスラスト分力はｆ２であり、ラジアル分力はｆ３である。反力Ｆ４のスラスト分力はｆ５であり、ラジアル分力はｆ６である。
【0059】
ラジアル分力の差（ｆ３－ｆ６）は、第２ボルト（図２、符号３４）ではなく、リング穴３９と円柱部４２との嵌合（はめあい）により、支承される。
結果、第２ボルト３４は、軸力だけを考えてボルト径が決定され、例えば、Ｍ８（８ｍｍ径のメートルねじ）とすることができる。
結果、第２ボルト３４は、軸力だけを考えてボルト径が決定され、例えば、Ｍ８（８ｍｍ径のメートルねじ）とすることができる。
【0060】
Ｍ８に対応するトルクレンチ５２は、市販されており、入手が容易で安価である。
加えて、使用済みの可塑化スクリュー３０において、スクリュー本体３１からスクリューヘッド３５を外す場合、はめあいであるから、着脱は容易である。
加えて、使用済みの可塑化スクリュー３０において、スクリュー本体３１からスクリューヘッド３５を外す場合、はめあいであるから、着脱は容易である。
【0061】
さらに加えて、第２ボルト３４は、焼き付きがあっても、ボルト径が８ｍｍ程度であれば、回転トルクはそれ程大きくはならない。
結果、スクリュー本体３１の着脱作業は容易であって、そのための作業コストは嵩まない。
結果、スクリュー本体３１の着脱作業は容易であって、そのための作業コストは嵩まない。
【0062】
次に、本発明に係る可塑化スクリュー３０の変更例を、図５に基づいて説明する。
図５に示すように、可塑化スクリュー３０は、スクリュー本体３１と、このスクリュー本体３１の一端に着脱可能に取付けられるスクリューヘッド３５とからなる。
図５に示すように、可塑化スクリュー３０は、スクリュー本体３１と、このスクリュー本体３１の一端に着脱可能に取付けられるスクリューヘッド３５とからなる。
【0063】
スクリュー本体３１は、中空部３６を有する中空軸であるが、中空部３６へ張り出すフランジ部５６を一端に有する点が、図２と異なる。フランジ部５６は、ボルト穴５７を有すると共に嵌合穴５９を有する。
【0064】
フランジ部５６の嵌合穴５９に、スクリューヘッド３５の円柱部４２が、嵌合される。
また、ボルト穴５７へ固定ボルト５８を通し、この固定ボルト５８でスクリュー本体３１にスクリューヘッド３５を固定する。固定ボルト５８の頭５８ａが、中空部３６に収納されている。
その他は、図２と同じであるため、図２の符号を流用して、詳しい説明は省略する。
また、ボルト穴５７へ固定ボルト５８を通し、この固定ボルト５８でスクリュー本体３１にスクリューヘッド３５を固定する。固定ボルト５８の頭５８ａが、中空部３６に収納されている。
その他は、図２と同じであるため、図２の符号を流用して、詳しい説明は省略する。
【0065】
この変更例では、フランジ部５６が必須であるため、スクリュー本体３１の製造コストはアップするが、中継部材（図２、符号３３）が不要であるという利点がある。
【0066】
【0067】
可塑化スクリュー３０の外周に設ける螺旋溝の総長さは、可塑化スクリュー３０の長さと外径とに比例する。可塑化スクリュー３０の長さを短くして、外径を大きくすると、螺旋溝の総長さが確保できる。
【0068】
そこで、図１において、可塑化スクリュー３０の有効長さをＬ、可塑化スクリュー３０の外径をＤとしたときに、Ｌ／Ｄを１～３の範囲に設定する。なお、有効長さＬは、落下口２６からスクリュー本体３１の先端までの距離である。
【0069】
Ｌ／Ｄが１未満であると、Ｌが小さくなりすぎ、可塑化スクリュー３０の形状が保てなくなる。Ｌ／Ｄが３を超えると、Ｄが小さくなり、作業性に影響がでる。よって、Ｌ／Ｄは１～３とすることが望まれる。
【0070】
尚、本発明の可塑化スクリュー３０は、押出機に適用する他、射出機に適用することは差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【0071】
本発明は、樹脂材料を可塑化するスクリューに好適である。
【符号の説明】
【0072】
１３…加熱筒、３０…可塑化スクリュー、３１…スクリュー本体、３２…第１ボルト、３３…中継部材、３４…第２ボルト、３４ａ…第２ボルトの頭、３５…スクリューヘッド、３６…中空部、３９…リング穴、４１…円錐部、４２…円柱部、５８…固定ボルト、５８ａ…固定ボルトの頭、５９…嵌合穴、Ｌ…可塑化スクリューの有効長さ、Ｄ…可塑化スクリューの外径、ｄ…中空部の径（スクリュー本体の内径）。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】