專利名稱：單缸式混合注射單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種單缸式混合注射單元，更具體地涉及一種螺桿與馬達(dá)相互連接而 不需要附加的動(dòng)力傳動(dòng)軸的單缸式混合注射單元，由此實(shí)現(xiàn)了簡單結(jié)構(gòu)的注射單元。
背景技術(shù)：
通常，注射成型設(shè)備的注射單元的主要功能是塑化和注射。塑化過程使合成樹脂 原料經(jīng)由料斗被供給到螺桿中，螺桿旋轉(zhuǎn)以利用摩擦能量使原料熔化。注射是使塑化所熔 化的原料經(jīng)由筒體的出口注射到模具腔中的過程。對于注射單元，有單缸式和雙缸式。在單缸式注射單元中，在單個(gè)軸上同時(shí)進(jìn)行塑 化過程和注射過程；在雙缸式注射單元中，在不同的軸上進(jìn)行塑化過程和注射過程。近來，作為注射單元，已開發(fā)出具有液壓式和電動(dòng)式的優(yōu)點(diǎn)的混合注射單元來替 代僅基于液壓的注射單元。在這種混合注射單元中，以電動(dòng)方式實(shí)施塑化，以液壓方式實(shí)施注射。另外，通常 通過用電動(dòng)機(jī)和減速裝置替代液壓式注射單元中使用的液壓馬達(dá)來實(shí)施構(gòu)造方案。圖1為示出第5173312號美國專利中披露的現(xiàn)有的單缸式注射單元的剖視圖。參照圖1，現(xiàn)有的單缸式注射單元包括螺桿22、套管軸(quill)28、套管軸插入件 32、馬達(dá)36、注射活塞40、汽缸42以及推力軸承44和50。在現(xiàn)有的裝置中，馬達(dá)36的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力被傳遞到套管軸插入件32，套管軸插入件32 的花鍵與套管軸28的內(nèi)側(cè)接合，隨后旋轉(zhuǎn)動(dòng)力被傳遞到與套管軸28連接的螺桿22。在注射高壓油時(shí)，注射活塞40允許套管軸28直線地移動(dòng)，從而使與套管軸28接 合的螺桿22直線地移動(dòng)。馬達(dá)36的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力和注射活塞40的直線推力被同時(shí)傳遞到套管軸28。盡管套管 軸28進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)兩種運(yùn)動(dòng)，但推力軸承44和50在保持套管軸28在汽缸42 內(nèi)的相對位置的同時(shí)協(xié)助套管軸28適當(dāng)?shù)匾苿?dòng)。在上述的現(xiàn)有的單缸式注射單元中，馬達(dá)36的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力并不直接傳遞到螺桿22， 而是動(dòng)力傳動(dòng)軸(如套管軸28和套管軸插入件32)被連接在馬達(dá)36與螺桿22之間。因 此，當(dāng)注射單元的尺寸增大時(shí)，機(jī)械連接變得復(fù)雜，并且制造過程的成本也會(huì)增加。另外，盡管推力軸承44和50用于允許套管軸28保持其在汽缸42內(nèi)的相對位置并 適當(dāng)?shù)匾苿?dòng)，但是作用于推力軸承44和50處的摩擦力導(dǎo)致馬達(dá)36的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞損失。因此，需要一種注射操作精度很高、結(jié)構(gòu)簡單且制造成本低廉的注射單元。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明提出了一種在注射操作中螺桿與馬達(dá)相互連接而不需要附加的動(dòng)力傳動(dòng) 軸的單缸式混合注射單元，由此實(shí)現(xiàn)了簡單的注射單元結(jié)構(gòu)。技術(shù)方案
一方面，提出了一種包括下列部件的單缸式混合注射單元筒體，其具有容置經(jīng)由 料斗注射的合成樹脂原料的空間；螺桿，其設(shè)置為向前及向后移動(dòng)并在筒體中在軸向方向 上旋轉(zhuǎn)；馬達(dá)，其沿螺桿的軸向設(shè)置并將旋轉(zhuǎn)動(dòng)力直接傳遞給螺桿；活塞，其連接到螺桿的 一端，以通過油壓使螺桿直線地移動(dòng)；以及推力座，其具有供油流入到其中的區(qū)域并將推力 傳遞給活塞。 推力座可包括用于防止油泄漏的第一封蓋和第二封蓋。單缸式混合注射單元還可包括用于將油注射到推力座中的液壓裝置。單缸式混合注射單元還可包括聯(lián)接器，該聯(lián)接器設(shè)置到馬達(dá)的轉(zhuǎn)子并沿其內(nèi)周具 有花鍵，而螺桿在其一端沿它的外周具有花鍵，使得該花鍵與聯(lián)軸器的花鍵接合。有益效果在單缸式混合注射單元中，螺桿和馬達(dá)沿活塞的軸向設(shè)置以使結(jié)構(gòu)簡化，從而減 小注射單元的長度、尺寸以及制造成本。另外，在單缸式混合注射單元中，馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力被直接傳遞到螺桿，而不經(jīng)過附 加的動(dòng)力傳動(dòng)軸，因而使馬達(dá)的動(dòng)力傳遞損失最小化。


通過下面的結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，所披露的示例性實(shí)施例的上述的和其它的方 面、特征以及優(yōu)點(diǎn)將變得明顯，其中圖1為示出了現(xiàn)有的單缸式混合注射單元的剖視圖；以及圖2和圖3為示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的單缸式混合注射單元的剖視圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將在下文參照示出了示例性實(shí)施例的附圖，更充分地描述這些示例性實(shí)施 例。然而，本發(fā)明可以按多種不同的形式實(shí)現(xiàn)，而不應(yīng)被視為局限于在此給出的示例性實(shí)施 例。相反地，給出這些示例性實(shí)施例，使得本發(fā)明變得全面和完整，并將本發(fā)明的范圍完全 地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。在說明書中，將省略公知特征和技術(shù)的細(xì)節(jié)，以避免不必要地 使本實(shí)施例變得不清楚。在此使用的術(shù)語僅為了描述具體的實(shí)施例，而非旨在限制本發(fā)明。如在此使用的， 單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“該”旨在也包括復(fù)數(shù)形式，除非本文明確地指出并非如此。此外， 術(shù)語“一”、“一個(gè)”等的使用并不表示數(shù)量的限制，而表示存在至少一個(gè)所提及的事物。還 應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)在說明書中使用術(shù)語“具有”、“包括”和/或“包含”時(shí)，說明存在所述的特征、 區(qū)域、整體、步驟、操作、元件和/或部件，但并不排除存在或附加一個(gè)或多個(gè)其它的特征、 區(qū)域、整體、步驟、操作、元件和/或它們的組合。除非另外限定，在此使用的所有的術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本領(lǐng) 域的普通技術(shù)人員通常理解的含義相同的含義。還應(yīng)當(dāng)理解，諸如在常用詞典中定義的術(shù) 語應(yīng)解釋為具有與它們在相關(guān)技術(shù)的和本發(fā)明的上下文中的含義相符的含義；并且將不會(huì) 被解釋為理想化的或過于形式化的意義，除非在此特別地如此限定。在附圖中，附圖中的相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。為了清楚起見，可放大附圖 中形狀、尺寸以及區(qū)域等。
在下文中，將參照附圖詳細(xì)地描述根據(jù)示例性實(shí)施例的單缸式混合注射單元。圖2和圖3為分別示出在塑化和注射過程中根據(jù)實(shí)施例的單缸式混合注射單元的 剖視圖。
參照圖2，根據(jù)實(shí)施例的單缸式混合注射單元包括筒體(barrel) 110、螺桿120、馬 達(dá)130、活塞140以及推力座150。筒體110設(shè)有料斗(未示出)和位于其一側(cè)的注射殼體160，并且合成樹脂原料經(jīng) 由料斗(hopper)被引入到筒體110中。所引入的合成樹脂原料通過螺桿120的運(yùn)轉(zhuǎn)而被 熔化，并經(jīng)由在筒體110的端部形成的出口 112排出到模具中。根據(jù)該實(shí)施例，為了使所引入的合成樹脂原料熔化，可在筒體110的壁表面選擇 性地設(shè)置加熱器(未示出)來供給熱量。螺桿120設(shè)置在筒體110中，并且螺桿的外周沿軸向設(shè)有凸出部122。凸出部122 以螺旋形狀連續(xù)地形成，并與筒體110的內(nèi)周接觸。當(dāng)螺桿120旋轉(zhuǎn)時(shí)，被引入到筒體110中的合成樹脂原料與凸出部122摩擦，并向 筒體110的端部移動(dòng)。合成樹脂原料通過與凸出部122的摩擦所產(chǎn)生的摩擦能量和加熱器 所提供的熱能而被熔化。馬達(dá)130沿螺桿120的軸向設(shè)置，以將旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞給螺桿120。馬達(dá)130可為液 壓型或電動(dòng)型。在電動(dòng)型馬達(dá)的情況下，具有能耗減小、再現(xiàn)性優(yōu)異以及噪聲降低的優(yōu)點(diǎn)。聯(lián)接器132連接到馬達(dá)130的轉(zhuǎn)子，馬達(dá)130的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力被傳遞到聯(lián)接器132?；?鍵(spline) 134沿聯(lián)接器132的內(nèi)周設(shè)置。另外，螺桿120在連接到活塞140的端部處沿 外周設(shè)有花鍵(spline) 124，并且花鍵124與聯(lián)接器132的花鍵134接合。因此，馬達(dá)130 的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力經(jīng)由聯(lián)接器132傳遞到螺桿120，從而使螺桿120旋轉(zhuǎn)。在此，與相關(guān)技術(shù)不同， 馬達(dá)130的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力不經(jīng)由附加的動(dòng)力傳動(dòng)軸傳遞，而是被直接傳遞到螺桿120，由此使因 軸承等造成的能量傳遞損耗最小化?；钊?40連接到螺桿120的端部，并包括活塞桿142和活塞頭144。在此，活塞頭 144的外周設(shè)置為大于活塞桿142的外周。推力座(thrust housing) 150設(shè)有油室156，高壓油流入到該油室中。在油被引入 到油室156時(shí)，推力被傳遞到活塞140。推力座150包括第一封蓋(packing cover) 152和 第二封蓋154，所述第一封蓋152和第二封蓋154在活塞140直線移動(dòng)的方向上分別設(shè)置在 前側(cè)和后側(cè)。第一封蓋152和第二封蓋154設(shè)置為防止流到推力座150中的油泄漏。第二封蓋 154密封推力座150的后側(cè)；第一封蓋152設(shè)有一開口，以允許活塞桿142直線地移動(dòng)。活塞桿142可經(jīng)由第一封蓋152的開口朝向或遠(yuǎn)離推力座150移動(dòng)。然而，由于 活塞頭144的外周大于第一封蓋152的開口，所以活塞頭144不能運(yùn)動(dòng)以從推力座150伸
出ο在下文中，將描述具有上述構(gòu)造的汽缸式混合注射單元的操作情況。注射單元的操作包括塑化操作，通過使螺桿120旋轉(zhuǎn)而將固體合成樹脂熔化為 液體；以及注射操作，在高壓下將熔化的樹脂注射到模具中。圖2示出了塑化操作，圖3示 出了注射操作。在計(jì)算出將被注射到模具中的合成樹脂的量時(shí)，所計(jì)算出的量的合成樹脂被經(jīng)由料斗(未示出)注射。合成樹脂原料被連續(xù)地注射到料斗中，以便被移動(dòng)到筒體110的端 部，因而合成樹脂原料連續(xù)地積聚在筒體110的端部。積聚的合成樹脂原料沿螺桿120的軸向施加推力，因此，螺桿120沿圖2所示的箭 頭方向向后移動(dòng)。另外，與螺桿120的端部接合的活塞140與螺桿一起向后移動(dòng)。由于螺桿120通過花鍵124和花鍵134與連接到馬達(dá)130的聯(lián)接器132接合，所以螺桿120可在向后移動(dòng)的同時(shí)連續(xù)地旋轉(zhuǎn)，從而進(jìn)行合成樹脂的熔化過程。當(dāng)將被注射 到模具中的適量的合成樹脂被螺桿120的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力和加熱器的熱量轉(zhuǎn)變成熔融狀態(tài)時(shí)，塑 化過程完成。當(dāng)塑化操作完成時(shí)，開始進(jìn)行將積聚在筒體110端部的合成樹脂注射到模具中的 注射操作。在活塞140在塑化過程中在推力座150中向后移動(dòng)的狀態(tài)下，當(dāng)高壓油經(jīng)由液 壓裝置(未示出)被引入到推力座150中時(shí)，活塞140向前移動(dòng)。隨后，活塞140的推力使 螺桿120在筒體110內(nèi)移動(dòng)，并且積聚在筒體110端部的熔融的合成樹脂被注射到模具中。盡管已經(jīng)示出并描述了示例性實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離 所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的原理和范圍的情況下，可對本發(fā)明進(jìn)行各種形式和細(xì)節(jié)上 的變型。另外，可依據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)在不脫離本發(fā)明的本質(zhì)范圍的情況下進(jìn)行各種修改， 以適應(yīng)特定的情況或材料。因此，本發(fā)明將不限于作為用于實(shí)施本發(fā)明的最佳實(shí)施方式描 述的特定的示范性實(shí)施例，本發(fā)明將包括落入所附權(quán)利要求書范圍內(nèi)的所有的實(shí)施例。
權(quán)利要求
一種單缸式混合注射單元，包括筒體，具有容置經(jīng)由料斗注射的合成樹脂原料的空間；螺桿，設(shè)置為向前與向后移動(dòng)并在筒體中在軸向方向上旋轉(zhuǎn)；馬達(dá)，沿所述螺桿的軸向設(shè)置并將旋轉(zhuǎn)動(dòng)力直接傳遞給所述螺桿；活塞，連接到所述螺桿的一端，以通過油壓使所述螺桿直線地移動(dòng)；以及推力座，具有供油流入到其中的區(qū)域并將推力傳遞給所述活塞。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單缸式混合注射單元，其中所述推力座包括用于防止油泄漏 的第一封蓋和第二封蓋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單缸式混合注射單元，還包括用于將油注射到所述推力座中 的液壓裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單缸式混合注射單元，其中所述馬達(dá)為電動(dòng)馬達(dá)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單缸式混合注射單元，還包括聯(lián)接器，所述聯(lián)接器設(shè)置到所 述馬達(dá)的轉(zhuǎn)子并沿所述聯(lián)接器的內(nèi)周具有花鍵，其中螺桿在其一端沿螺桿的外周具有花鍵，使得所述螺桿的花鍵與所述聯(lián)接器的花鍵接合。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種單缸式混合注射單元，更具體地提出了一種螺桿與馬達(dá)相互連接而不需要附加的動(dòng)力傳動(dòng)軸的單缸式混合注射單元，從而實(shí)現(xiàn)了簡單的注射單元結(jié)構(gòu)。該單缸式混合注射單元包括筒體，其具有容置經(jīng)由料斗注射的合成樹脂原料的空間；螺桿，其設(shè)置為向前及向后移動(dòng)并在筒體中在軸向方向上旋轉(zhuǎn)；馬達(dá)，其沿螺桿的軸向設(shè)置并將旋轉(zhuǎn)動(dòng)力直接傳遞給螺桿；活塞，其連接到螺桿的一端，以通過油壓使螺桿直線地移動(dòng)；以及推力座，其具有供油流入到其中的區(qū)域并將推力傳遞給活塞。
文檔編號B29C45/54GK101804687SQ201010114330
公開日2010年8月18日 申請日期2010年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月16日
發(fā)明者張炳根, 柳盛喆, 禹淙元 申請人:Ls美創(chuàng)有限公司