專利名稱：單缸式混合注射單元的制作方法
技術領域：
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相互連接而 不需要附加的動力傳動軸的單缸式混合注射單元，由此實現(xiàn)了簡單結(jié)構的注射單元。
背景技術：
通常，注射成型設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，在單個軸上同時進行塑 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式的優(yōu)點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，以電動方式實施塑化，以液壓方式實施注射。另外，通常 通過用電動機和減速裝置替代液壓式注射單元中使用的液壓馬達來實施構造方案。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36的旋轉(zhuǎn)動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)動力被傳遞到與套管軸28連接的螺桿22。在注射高壓油時，注射活塞40允許套管軸28直線地移動，從而使與套管軸28接 合的螺桿22直線地移動。馬達36的旋轉(zhuǎn)動力和注射活塞40的直線推力被同時傳遞到套管軸28。盡管套管 軸28進行旋轉(zhuǎn)運動和直線運動兩種運動，但推力軸承44和50在保持套管軸28在汽缸42 內(nèi)的相對位置的同時協(xié)助套管軸28適當?shù)匾苿?。在上述的現(xiàn)有的單缸式注射單元中，馬達36的旋轉(zhuǎn)動力并不直接傳遞到螺桿22， 而是動力傳動軸(如套管軸28和套管軸插入件32)被連接在馬達36與螺桿22之間。因 此，當注射單元的尺寸增大時，機械連接變得復雜，并且制造過程的成本也會增加。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?shù)匾苿?，但是作用于推力軸承44和50處的摩擦力導致馬達36的旋轉(zhuǎn)動力傳遞損失。因此，需要一種注射操作精度很高、結(jié)構簡單且制造成本低廉的注射單元。

發(fā)明內(nèi)容
技術問題本發(fā)明提出了一種在注射操作中螺桿與馬達相互連接而不需要附加的動力傳動 軸的單缸式混合注射單元，由此實現(xiàn)了簡單的注射單元結(jié)構。技術方案
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，其設置為向前及向后移動并在筒體中在軸向方向 上旋轉(zhuǎn)；馬達，其沿螺桿的軸向設置并將旋轉(zhuǎn)動力直接傳遞給螺桿；活塞，其連接到螺桿的 一端，以通過油壓使螺桿直線地移動；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)接器設置到馬達的轉(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，螺桿和馬達沿活塞的軸向設置以使結(jié)構簡化，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，馬達的旋轉(zhuǎn)動力被直接傳遞到螺桿，而不經(jīng)過附 加的動力傳動軸，因而使馬達的動力傳遞損失最小化。


通過下面的結(jié)合附圖的詳細描述，所披露的示例性實施例的上述的和其它的方 面、特征以及優(yōu)點將變得明顯，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)明一實施例的單缸式混合注射單元的剖視圖。
具體實施例方式現(xiàn)在將在下文參照示出了示例性實施例的附圖，更充分地描述這些示例性實施 例。然而，本發(fā)明可以按多種不同的形式實現(xiàn)，而不應被視為局限于在此給出的示例性實施 例。相反地，給出這些示例性實施例，使得本發(fā)明變得全面和完整，并將本發(fā)明的范圍完全 地傳達給本領域的技術人員。在說明書中，將省略公知特征和技術的細節(jié)，以避免不必要地 使本實施例變得不清楚。在此使用的術語僅為了描述具體的實施例，而非旨在限制本發(fā)明。如在此使用的， 單數(shù)形式“一”、“一個”和“該”旨在也包括復數(shù)形式，除非本文明確地指出并非如此。此外， 術語“一”、“一個”等的使用并不表示數(shù)量的限制，而表示存在至少一個所提及的事物。還 應當理解，當在說明書中使用術語“具有”、“包括”和/或“包含”時，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或多個其它的特征、 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語(包括技術術語和科學術語)具有與本領 域的普通技術人員通常理解的含義相同的含義。還應當理解，諸如在常用詞典中定義的術 語應解釋為具有與它們在相關技術的和本發(fā)明的上下文中的含義相符的含義；并且將不會 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，將參照附圖詳細地描述根據(jù)示例性實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)實施例的單缸式混合注射單元的 剖視圖。
參照圖2，根據(jù)實施例的單缸式混合注射單元包括筒體(barrel) 110、螺桿120、馬 達130、活塞140以及推力座150。筒體110設有料斗(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 性地設置加熱器(未示出)來供給熱量。螺桿120設置在筒體110中，并且螺桿的外周沿軸向設有凸出部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。當螺桿120旋轉(zhuǎn)時，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。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130沿螺桿120的軸向設置，以將旋轉(zhuǎn)動力傳遞給螺桿120。馬達130可為液 壓型或電動型。在電動型馬達的情況下，具有能耗減小、再現(xiàn)性優(yōu)異以及噪聲降低的優(yōu)點。聯(lián)接器132連接到馬達130的轉(zhuǎn)子，馬達130的旋轉(zhuǎn)動力被傳遞到聯(lián)接器132。花 鍵(spline) 134沿聯(lián)接器132的內(nèi)周設置。另外，螺桿120在連接到活塞140的端部處沿 外周設有花鍵(spline) 124，并且花鍵124與聯(lián)接器132的花鍵134接合。因此，馬達130 的旋轉(zhuǎn)動力經(jīng)由聯(lián)接器132傳遞到螺桿120，從而使螺桿120旋轉(zhuǎn)。在此，與相關技術不同， 馬達130的旋轉(zhuǎn)動力不經(jīng)由附加的動力傳動軸傳遞，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的外周設置為大于活塞桿142的外周。推力座(thrust housing) 150設有油室156，高壓油流入到該油室中。在油被引入 到油室156時，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直線移動的方向上分別設置在 前側(cè)和后側(cè)。第一封蓋152和第二封蓋154設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設有一開口，以允許活塞桿142直線地移動?；钊麠U142可經(jīng)由第一封蓋152的開口朝向或遠離推力座150移動。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不能運動以從推力座150伸
出ο在下文中，將描述具有上述構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。在計算出將被注射到模具中的合成樹脂的量時，所計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。另外，與螺桿120的端部接合的活塞140與螺桿一起向后移動。由于螺桿120通過花鍵124和花鍵134與連接到馬達130的聯(lián)接器132接合，所以螺桿120可在向后移動的同時連續(xù)地旋轉(zhuǎn)，從而進行合成樹脂的熔化過程。當將被注射 到模具中的適量的合成樹脂被螺桿120的旋轉(zhuǎn)動力和加熱器的熱量轉(zhuǎn)變成熔融狀態(tài)時，塑 化過程完成。當塑化操作完成時，開始進行將積聚在筒體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中向后移動的狀態(tài)下，當高壓油經(jīng)由液 壓裝置(未示出)被引入到推力座150中時，活塞140向前移動。隨后，活塞140的推力使 螺桿120在筒體110內(nèi)移動，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施例，但是本領域技術人員應當理解，在不脫離 所附權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)明進行各種形式和細節(jié)上 的變型。另外，可依據(jù)本發(fā)明的教導在不脫離本發(fā)明的本質(zhì)范圍的情況下進行各種修改， 以適應特定的情況或材料。因此，本發(fā)明將不限于作為用于實施本發(fā)明的最佳實施方式描 述的特定的示范性實施例，本發(fā)明將包括落入所附權利要求書范圍內(nèi)的所有的實施例。
權利要求
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，設置為向前與向后移動并在筒體中在軸向方向上旋轉(zhuǎn)；馬達，沿所述螺桿的軸向設置并將旋轉(zhuǎn)動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；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)權利要求1所述的單缸式混合注射單元，其中所述馬達為電動馬達。
5.根據(jù)權利要求1所述的單缸式混合注射單元，還包括聯(lián)接器，所述聯(lián)接器設置到所 述馬達的轉(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相互連接而不需要附加的動力傳動軸的單缸式混合注射單元，從而實現(xiàn)了簡單的注射單元結(jié)構。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，其設置為向前及向后移動并在筒體中在軸向方向上旋轉(zhuǎn)；馬達，其沿螺桿的軸向設置并將旋轉(zhuǎn)動力直接傳遞給螺桿；活塞，其連接到螺桿的一端，以通過油壓使螺桿直線地移動；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