CN106687265B - 塑化装置、注塑装置、成型装置以及成型品的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供能制造强度、刚性等物理特性均匀的成型品的塑化装置、注塑装置、成型装置以及成型品的制造方法。塑化装置(30)包括：筒状的桶(40)，其包括形成于周壁部(40d)的树脂材料供给口部(41)和在周壁部(40d)形成于比树脂材料供给口部(41)靠近前端侧处的纤维供给口部(42)；以及螺杆(50)，其包括轴体(51)和沿轴体(51)的周面一体形成螺旋状的螺棱(52)，且收容在桶(40)内。桶(40)以其轴线(A1)与重力方向交叉的姿势设置。纤维供给口部(42)在桶(40)内的第二开口(44)沿桶(40)的轴向的最大长度是螺棱(52)的间距的一倍以上且两倍以下，螺棱(52)在螺杆(50)上设置于沿与轴线(A1)正交的方向与第二开口(44)相向的部分。

Description

塑化装置、注塑装置、成型装置以及成型品的制造方法

技术领域

本发明涉及混炼树脂和纤维的塑化装置、注塑装置、成型装置以及成型品的制造方法。

背景技术

在注塑成型中进行如下的操作：将树脂材料作为母材，形成在该母材中混炼了碳纤维或玻璃纤维等强化纤维的熔融树脂，并将该熔融树脂注入模具，使成型品的强度或刚性提高。熔融树脂通过混炼而使纤维在内部均匀分散。

进行上述注塑成型的成型装置例如具有：模具；合模装置，该合模装置对模具进行合模；以及注塑装置，该注塑装置将熔融树脂注入模具(例如，参照专利文献1)。注塑装置具有：塑化部(塑化装置)，该塑化部使树脂材料熔融，并对该树脂材料和强化纤维进行混炼而形成熔融树脂；以及注塑部，该注塑部将熔融树脂注入模具。

塑化部例如具有：桶，该桶具有内孔；螺杆，该螺杆收容在桶的内孔内并在该内孔内旋转；以及加热器等，该加热器安装于桶的外周面。

桶具有：树脂材料用的供给口，该树脂材料用的供给口例如形成于桶的基端侧的部分，且供给颗粒状的树脂材料；以及强化纤维用的供给口，该强化纤维用的供给口与树脂材料用的供给口分开形成，且供给强化纤维。

强化纤维例如为长条的线状，并以卷绕于绕线管的状态配置。强化纤维通过卷入熔融树脂而被引入桶内，上述熔融树脂在桶内旋转的螺杆的谷部以螺旋状流动。

如此构成的塑化部一边使从树脂材料用的供给口供给至桶的内孔内的树脂材料熔融，一边在该树脂材料中混炼从强化纤维用的供给口供给的强化纤维而形成熔融树脂，并将该熔融树脂向注塑部压出。

注塑部进行：测量动作，该测量动作对从塑化装置供给的包括纤维的熔融树脂进行测量；以及注塑动作，该注塑动作将上述熔融树脂注入模具内。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特表2008-515682号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在上述成型装置中，存在如下的问题。即，若引入桶内的强化纤维的每单位时间的引入量产生不均匀，则在桶内熔融的熔融树脂中的单位体积的强化纤维的量会产生不均匀，换言之，熔融树脂中的强化纤维的分散状态会产生不均匀，其结果是，成型品的强度、刚性等物理特性可能会不均匀。

作为引入桶内的强化纤维的每单位时间的引入量产生不均匀的原因，可考虑是在强化纤维引入桶内时，例如由于强化纤维与强化纤维用的供给口的边缘接触而产生引入阻力，或者强化纤维与供给口的角抵接而使作用于强化纤维的张力变化。

因此，本发明的目的在于提供一种能制造强度、刚性等物理特性均匀的成型品的塑化装置、注塑装置、成型装置以及成型品的制造方法。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的塑化装置包括：桶，该桶包括树脂材料供给口部和纤维供给口部，上述树脂材料供给口部形成于周壁部并供给树脂材料，上述纤维供给口部在上述周壁部形成于比上述树脂材料供给口部靠近前端侧的位置并供给连续的纤维；以及螺杆，该螺杆包括轴体和螺旋状的螺棱，上述螺棱沿上述轴体的周面以规定间距一体形成，且该螺杆收容在上述桶内，上述桶以其轴线与重力方向交叉的姿势设置，上述纤维供给口部的上述桶内的开口沿上述桶的轴向的最大长度是上述螺棱的间距的一倍以上且两倍以下，上述螺棱在上述螺杆上设置于沿与上述桶的上述轴线正交的方向与上述纤维供给口部在上述桶内的上述开口相向的部分。

在本发明的优选形态中，沿重力方向观察上述纤维供给口部时的上述纤维供给口部的俯视图中，上述纤维供给口部的上述开口的与上述轴向正交的宽度方向的一端位于夹着上述轴线且上述螺杆的旋转方向沿着重力方向朝向下方的方向的范围内，若将上述桶的内径设为R，则上述一端位于包括从上述轴线沿上述宽度方向离开距离

的位置与离开距离R的位置的两个上述位置之间。

在本发明的优选形态中，在沿重力方向观察上述纤维供给口部时的上述纤维供给口部的俯视图中，上述纤维供给口部的上述开口在上述宽度方向上的上述一端位于夹着上述轴线且上述螺杆的旋转方向为沿着重力方向朝向下方的方向的范围内，且上述一端位于从上述轴线离开上述距离R的位置。

在本发明的优选形态中，在沿重力方向观察上述纤维供给口部时的上述纤维供给口部的俯视图中，上述纤维供给口部在上述宽度方向上的另一端位于夹着上述轴线且上述螺杆的旋转方向为沿着重力方向朝向上方的方向的范围内。

在本发明的优选形态中，上述螺杆包括供给部、压缩部、测量部、纤维引入部以及纤维混炼部，上述供给部、上述压缩部、上述测量部、上述纤维引入部以及上述纤维混炼部从上述螺杆的基端朝向前端依次配置，上述纤维引入部沿与上述轴线正交的方向与上述开口相向，在上述轴体中，形成有上述纤维引入部的部分的直径比形成有上述测量部的部分的直径和形成有上述纤维混炼部的部分的直径小。

本发明的注塑装置包括：上述塑化装置；排出部，该排出部与上述桶的前端连接；以及注塑部，该注塑部与上述排出部连接，并对通过上述排出部供给的在上述塑化装置中熔融、混炼的树脂进行注塑。

本发明的成型装置包括：上述注塑装置；以及模具装置，该模具装置使通过上述注塑装置注入有上述树脂的模具进行合模。

本发明的成型品的制造方法将树脂材料从树脂材料供给口部供给至桶内，上述树脂材料供给口部形成于上述桶的周壁部，上述桶收容螺杆，将连续纤维从纤维供给口部供给至上述桶内，上述纤维供给口部在上述桶的上述周壁部形成于比上述树脂材料供给口部靠近上述桶的前端侧的位置，并且上述纤维供给口部具有与上述桶内连通的开口，上述纤维供给口部的沿着上述桶的轴向的最大长度是螺棱的间距的一倍以上且两倍以下，上述螺棱在上述螺杆上设置于沿与上述桶的轴线正交的方向与上述纤维供给口部的上述开口相向的部分。

发明效果

根据本发明，能防止强化纤维向桶的内孔内的引入量发生不均匀，因此能提供可制造出强度、刚性等物理特性均匀的成型品的塑化装置、注塑装置、成型装置以及成型品的制造方法。

附图说明

图1是将本发明一实施方式的成型装置局部切断而示出的侧视图。

图2是示出沿着上下方向观察上述成型装置的桶的纤维供给口部附近的状态的俯视图。

图3是示出将上述桶沿着通过上述桶的轴线的截面切断的状态的剖视图。

图4是示出将上述桶和螺杆沿着与上述轴线正交的截面切断的状态的剖视图。

图5是示出将上述桶沿着与上述轴线正交的截面切断的状态的剖视图。

图6是将上述桶和上述螺杆局部切断而示出的侧视图。

图7是示出沿着上下方向观察上述纤维供给口部的状态的俯视图。

图8是示出将上述桶和上述螺杆沿着与上述轴线正交的截面切断的状态的剖视图。

图9是示出沿着上下方向观察上述纤维供给口部的状态的俯视图。

图10是以将上述桶和上述螺杆局部切断的状态示出的剖视图。

图11是示出上述桶的变形例的俯视图。

图12是示出上述桶的变形例的俯视图。

图13是示出上述桶的变形例的俯视图。

图14是示出上述桶的变形例的俯视图。

图15是示出上述桶的变形例的俯视图。

图16是示出上述桶的变形例的俯视图。

图17是示出上述桶的变形例的俯视图。

图18是示出上述桶的变形例的剖视图。

图19是示出上述桶的变形例的剖视图。

图20是将上述成型装置的塑化装置的变形例局部切断而示出的侧视图。

具体实施方式

使用图1-19对本发明一实施方式的成型装置10进行说明。图1是将成型装置10局部切断而示出的侧视图。如图1所示，成型装置10例如是预塑化式注塑成型装置。

成型装置10例如具有注塑装置20、模具组80、合模装置90以及控制装置100，上述模具组80接收由注塑装置20注塑的熔融树脂，上述合模装置90对模具组80进行合模。

此处，对成型装置10设定上下方向G和前后方向L。以重力作用的方向作为下方而设定上下方向G。以注塑装置20朝向模具组80的方向作为前方而设定前后方向L。

注塑装置20具有塑化装置30和注塑部70，上述塑化装置30作为塑化部，该塑化部使树脂材料M熔融而形成熔融树脂且在该熔融树脂中混炼纤维F，上述注塑部70测量并注塑熔融树脂。纤维F是强化纤维的一例。

塑化装置30使树脂材料M熔融且塑化，并且能在熔融树脂中混炼作为强化材料的纤维F。塑化装置30具有桶40、排出部47、料斗部46、加热器45、纤维F、螺杆50以及螺杆驱动部60，上述排出部47与桶40的前端连接，上述加热器45能加热桶40，上述螺杆50收容于桶40，上述螺杆驱动部60驱动螺杆50而使其旋转。

桶40例如是由周壁部40d将形成内孔40a的内部空间包围的中空圆筒体，该桶40能将螺杆50收容在内部。

桶40使长度方向前端朝向模具组80一侧，使基端朝向与模具组80相反一侧的螺杆驱动部60一侧，且以沿长度方向延伸的轴线A1与上下方向G正交的姿势，即轴线A1与水平方向平行的姿势与注塑部70连结。

桶40在基端侧的周壁部40d形成树脂材料供给口部41。此外，桶40在前端与树脂材料供给口部41之间的部分的周壁部40d形成纤维供给口部42。

树脂材料供给口部41在桶40的周壁部40d的上部形成，且沿与轴向A1正交的方向贯通周壁部。树脂材料供给口部41连通桶40内与外。在树脂材料供给口部41上设置有料斗部46，该料斗部46贮存树脂材料M。

树脂材料M例如是聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、丙烯酸树脂或ABS树脂等各种热塑性树脂。此外，作为一例，树脂材料M形成颗粒状。在其他例子中，树脂材料M也可构成为使用切断装置将连续形状的树脂材料切成与颗粒相同长度的状态。

图2是示出沿着上下方向G观察桶40的纤维供给口部42附近的状态的俯视图。换言之，图2是示出沿着与轴线A1正交的方向观察桶40的纤维供给口部42附近的状态的俯视图。此处设定宽度方向W。将沿着上下方向G观察纤维供给口部42时与轴线A1正交的方向作为宽度方向W。图3是示出将桶40沿着通过轴线A1的截面切断的状态的剖视图。

如图2、3所示，纤维供给口部42在桶40的周壁部40d的上部形成，且沿与轴线A1正交的方向，换言之，沿上下方向G贯通桶40的周壁部。纤维供给口部42在其贯通方向即与轴线A1正交的方向上具有固定形状的截面。

即，纤维供给口部42的从第一开口43至第二开口44为止的与上下方向G正交的截面形状在上下方向G(与轴线A1正交的方向)上固定，上述第一开口43向桶40的外周面40b开口，上述第二开口44向桶40的内孔40a内开口。第一开口43表示与桶40的外周面40b交叉的部分。第二开口44表示与桶40的内周面40c交叉的部分。

更具体而言，开口43、44沿上下方向G观察时的平面形状为相同形状且为相同大小。而且，第一开口43的中心与第二开口44的中心在与轴线A1正交的方向上并列地配置。

对纤维供给口部42进行更详细说明。纤维供给口部42具有第一内表面42a、第二内表面42b、第三内表面42c以及第四内表面42d作为其内周面。

第一内表面42a沿桶40的轴向配置在基端侧且形成与轴线A1正交的平面。第二内表面42b沿桶40的轴向配置在前端侧且形成与轴向正交的平面。

第三内表面42c形成与纤维供给口部42的贯通方向和轴线A1平行的平面。第四内表面42d形成与第三内表面42c相向且与第三内表面42c平行的平面。

第一开口43由内表面42a、42b、42c、42d的外周面一侧的边缘构成。第二开口44由内表面42a、42b、42c、42d的靠桶40的内孔40a一侧的边缘构成。

纤维供给口部42的第二开口44沿着轴线A1的最大长度L1设定为螺棱52的间距P的一倍以上且两倍以下的任意长度，上述螺棱52设置于螺杆50的后述的纤维引入部54。即，L1为P≤L1≤2·P。纤维引入部54是在螺杆50中沿与轴线A1正交的方向与第二开口44相向的部分的一例。

另外，在本实施方式中，纤维供给口部42的第二开口44沿着轴线A1的最大长度L1是内表面42c、42d沿着轴线A1的长度。而且，第一开口43沿着轴线A1的长度也是L1。

图4是从基端侧即螺杆驱动部60一侧朝向前端侧观察将桶40和螺杆50沿着与轴线A1正交的截面切断的状态的剖视图。如图4所示，用箭头表示螺杆50的旋转方向RD。如下所述，螺杆50配置成使螺杆50的轴线A2与桶40的轴线A1同轴。

此处，在桶40内，基于螺杆50的旋转方向设定第一范围R1和第二范围R2。第一范围R1是螺杆50朝向下方旋转的范围。第二范围R2是螺杆50朝向上方旋转的范围。

第二开口44沿着轴线A1的边缘的至少一方配置在第一范围R1内。换言之，在本实施方式中，形成第二开口44的一部分的第三内表面42c靠桶40的内孔40a一侧的边缘42e配置在第一范围R1内。也就是说，第三内表面42c配置在第一范围R1内。

此外，在第二开口44沿着轴线A1的边缘中，配置在第一范围R1内的边缘42e以如下方式设定位置。图5是对第二开口44沿着轴线A1的边缘中配置在第一范围R1内的边缘42e的位置进行说明的图。图5是从基端侧朝向前端侧观察将桶40沿着与轴线A1正交的截面切断的状态的剖视图。

如图5所示，第二开口44沿着轴线A1的边缘中配置在第一范围R1的边缘42e配置在：若将桶40的内孔40a的内径设为R，则从轴线A1沿宽度方向W包括第一位置P1和第二位置P2的上述位置P1、P2之间的任意位置。换言之，边缘42e配置在第一位置P1、第二位置P2或第一位置P1与第二位置P2之间的位置。

第一位置P1是沿宽度方向W从轴线A1离开距离

的位置。第二位置P2是沿宽度方向从轴线A1离开距离R的位置。即，第一位置P1从桶40的上端P4向螺杆50的旋转方向转60度的位置，第二位置P2是从桶40的上端P4向螺杆50的旋转方向转90度的位置。

在本实施方式中，作为一例，在沿着上下方向G观察的俯视时，第二开口44的宽度方向W的一端位于从轴线A1离开距离

的距离的第一位置P1。

在本实施方式中，第二开口44中沿着轴线A1的另一方的边缘42f例如配置在第二范围R2内。换言之，纤维供给口部42的第四内表面42d配置在第二范围R2内。

排出部47与桶40的前端连接。排出部47具有圆锥状部和弯桶部，上述圆锥状部与桶40的前端连接且缩径，上述弯桶部与上述圆锥状部连接且向下方弯曲。排出部47形成为能使包含纤维F的上述熔融树脂在内部流动。

如图1所示，加热器45设置于桶40的外周面40b。加热器45例如通过被供给电流而加热。

纤维F以卷绕于例如绕线管等的状态设置于纤维供给口部42的上方。

螺杆50以能旋转的方式收容在桶40内。图6是将桶40和螺杆50局部切断而示出的侧视图。如图6所示，螺杆50具有轴体51和螺棱52，上述螺棱52沿轴体51的外周面形成螺旋状。螺杆50配置成螺杆51的轴线A2与桶40的轴线A1同轴。

此外，螺杆50具有树脂材料熔融部53、纤维引入部54以及纤维混炼部55。树脂材料熔融部53、纤维引入部54以及纤维混炼部55在螺杆50上从与螺杆驱动部60连接的基端朝向前端依次形成。

树脂材料熔融部53具有供给部53a、压缩部53b以及测量部53c。供给部53a、压缩部53b以及测量部53c从螺杆50的基端朝向前端依次形成。

供给部53a的轴体51形成圆柱状。压缩部53b的轴体形成朝向前端侧扩径的圆锥状。压缩部53b的轴体51的圆锥状是考虑伴随树脂材料M熔融导致体积减少，应当减小轴体51与桶40的内周面40c之间的间隙而形成的。

测量部53c的轴体51形成比供给部53a的轴体51的直径大的圆柱状。测量部53c的轴体51形成与压缩部53b的轴体51的一端相同直径的圆柱状。

纤维引入部54形成在螺杆50上沿同轴线A2正交的方向与纤维供给口部42相向的位置。纤维引入部54的轴体51形成直径比测量部53c小的圆柱状。

纤维引入部54与测量部53c的边界部P3只要配置在：在与轴线A2正交的方向上，包括与第二开口44基端侧的边缘即第一内表面42a靠桶40内周面一侧的边缘相向的位置的桶40的基端侧即可。在本实施方式中，作为一例，边界部P3在与轴线A2正交的方向上与第二开口44的第一内表面42a的内周面侧的边缘相向。

纤维引入部54具有纤维F能完全卷入熔融树脂的长度。此处，对纤维引入部54沿着轴线A2的长度L2进行说明。纤维F的前端F1在以上端P4为基点沿螺杆50的旋转方向90度至180度的范围开始向熔融树脂卷入。因此，纤维F向熔融树脂的卷入是在纤维引入部54中沿与轴线A2正交的方向从第二开口44的前端侧的部分开始的。

纤维F向熔融树脂的卷入开始后，螺杆50至少旋转一周，纤维F向熔融树脂的卷入才可完全实现。即，若纤维引入部54从纤维F向熔融树脂的卷入开始的位置还有螺棱52的一个间距P的长度，则纤维F向熔融树脂的卷入就能完全实现。

因此，纤维引入部54沿着轴线A2的长度L2为：L2＝(第二开口44沿轴线A1的基端侧的边缘向纤维引入部54内的偏移长度L3)+(第二开口44沿轴线A1的最大长度L1)+(螺棱52的一个间距的长度P)。

如上所述，第二开口44沿轴线A1的基端侧边缘向纤维引入部54内的偏移长度L3是在沿与轴线A2正交的方向观察时，第二开口44的基端侧边缘沿轴线A1向纤维引入部54内偏移的长度。在本实施方式中，边界部P3在与轴线A2正交的方向上与第二开口44的第一内表面42a靠桶40的内周面侧的边缘相向。因此，偏移长度L3为：L3＝0。换言之，经由第二开口44向桶40内观察时，测量部53c未偏移至第二开口44内。

因此，在本实施方式中，纤维引入部54沿着轴线A2的长度L2为：L2＝(L1+P)。

纤维混炼部55具有圆锥部55a和主体部55b。圆锥部55a的轴体51以与纤维引入部54的轴体51连续的方式形成。圆锥部55a的轴体51形成随着朝向螺杆50的前端而扩径的圆锥状。

主体部55b的轴体51以与圆锥部55a的轴体51连续的方式形成。主体部55b的轴体51的直径形成为比纤维引入部54的轴体51的直径大。在本实施方式中，作为一例，主体部55b的轴体51的直径形成为与测量部53c的轴体51的直径相同。

如上所述，螺棱52沿轴体51的外周面形成螺旋状。螺棱52的至少设置于纤维引入部54的部分以等间距形成。在本实施方式中，作为一例，螺棱52整体沿轴体51的外周面以间距P形成螺旋状。作为一例，螺棱52的直径固定。螺棱52在与桶40的内周面之间具有旋转时不会接触的大小的微小间隙。

如图1所示，螺杆驱动部60供螺杆50的基端固定。螺杆驱动部60使螺杆50能绕该螺杆50的轴线A2旋转。螺杆驱动部60例如具有电动马达，通过电动马达的旋转使螺杆50旋转。

注塑部70能对被塑化装置30塑化且内部具有纤维F的熔融树脂进行注塑。注塑部70具有：注塑缸71；注塑柱塞72，该注塑柱塞72收容在注塑缸71内；进退驱动部73，该进退驱动部73使注塑部70相对于模具组80沿前后方向L进退动作；柱塞驱动部74，该柱塞驱动部74使注塑柱塞72前后动作；以及加热器45。

注塑缸71形成例如圆筒状，且在内部具有收容空间71a。注塑缸71的前端部供桶40的排出部47连接。收容空间71a与排出部47连通。

此外，注塑缸71在其前端部形成有排出部71b。排出部71b形成喷嘴形状。排出部71b形成为使具有纤维F的熔融树脂能流动。

注塑柱塞72收容在收容空间71a内。注塑柱塞72形成为能在收容空间71a内沿着注塑缸71的轴线移动。此外，注塑柱塞72形成为能将具有纤维F的熔融树脂压出。

进退驱动部73例如固定于注塑缸71，并使注塑缸71能朝靠近模具组80的方向和远离模具组80的方向在前后方向L上移动。进退驱动部73例如具有滚珠丝杠装置73a和驱动部73c，上述驱动部73c使滚珠丝杠装置73a的丝杠部73b旋转。滚珠丝杠装置73a的螺母部73d固定于注塑缸71。

若通过驱动部73c使丝杠部73b旋转，则注塑部70沿前后方向L移动。

加热器45设置于注塑缸71的外周面。

模具组80具有固定模具81和移动模具82。通过组合固定模具81和移动模具82，在内部形成型腔83，该型腔83形成成型品。在固定模具81形成有贯通孔84，该贯通孔84供从注塑缸71的排出部71b注塑的熔融树脂通过。

合模装置90具有：固定压板91；移动压板92；肘式机构93，该肘式机构93的一端与移动压板92连接；连杆套95，该连杆套95与肘式机构93的另一端连接；拉杆96，该拉杆96的一端安装于固定压板91，另一端安装于连杆套95；以及合模驱动部94，该合模驱动部94驱动设置于连杆套95的肘式机构93而进行合模。

在固定压板91固定有固定模具81。在移动压板92固定有移动模具82。肘式机构93能使移动压板92移动，以进行模具组80的开闭即移动模具82相对于固定模具81的开闭。

控制装置100能控制例如加热器45、料斗部46、螺杆驱动部60、驱动部73c、柱塞驱动部74以及合模驱动部94。

具体而言，控制装置100能通过加热加热器45来控制桶40的温度。此外，控制装置100能通过控制料斗部46来控制树脂材料M的供给量。

此外，控制装置100能通过控制螺杆驱动部60来控制螺杆50的旋转。此外，控制装置100能通过控制驱动部73c来控制注塑部70的进退动作。此外，控制装置100能通过控制柱塞驱动部74来控制注塑柱塞72在注塑缸71内的进退动作。

接下来，对通过纤维供给口部42的第二开口44能观察到的螺杆50的螺棱52进行说明。另外，此处所说的能观察到表示在树脂材料M未供给至桶40内的状态下能观察到。

图7是示出沿着上下方向G观察纤维供给口部42时的状态的俯视图。在图7中，在表观上，通过螺杆50旋转而在纤维供给口部42内移动的螺棱52在桶40的前端侧移动的形态以(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)的顺序示出。

此处，为了说明，设定与轴线A1平行的假想线V1。假想线V1配置在纤维供给口部42内的任意位置。在图7所示的俯视图中，将假想线V1与螺棱52的交点设为交点P5。

通过螺杆50旋转，交点P5如图7(a)所示从桶40的基端侧，如图7(d)所示，在表观上朝向桶40的前端前进。

而且，如图7(e)所示，通过使螺棱52从表观上向前端侧前进，从而使交点P5移动至第二开口44前端侧的边缘，换言之，使交点P5移动至比纤维供给口部42的第二内表面42b靠近前端侧的位置，藉此，通过第二开口44不能看到交点P5。

然而，纤维供给口部42沿着轴线A1的长度L1为：P≤L1≤2P，藉此，在螺棱52中，桶40基端侧的部分通过第二开口44出现在假想线V1上，因此，基端侧的部分与假想线V1的交点P5重新出现在该桶40中。也就是说，交点P5始终处于通过第二开口44能看到的状态。

螺杆50进一步旋转，藉此，如图7(f)所示，重新出现的交点P5在表观上向桶40的前端侧前进。如此，纤维供给口部42沿着桶40的轴线A1的最大长度L1为：P≤L1≤2P，交点P5始终通过第二开口44能看到。

另外，图7所示的假想线V1的位置为一例。即使假想线V1设定在第二开口44的宽度方向W的任意位置，交点P5也始终处于通过第二开口44能看到的状态。

以下，对成型装置10的动作的一例进行说明。控制装置100驱动加热器45加热桶40。利用温度传感器等检测桶40的温度，并发送至控制装置100。

在桶40的温度上升至规定值后，控制装置100使料斗部46动作，通过树脂材料供给口部41将颗粒状的树脂材料M供给至桶40内。

进而，控制装置100控制螺杆驱动部60，驱动螺杆50而使其旋转。螺杆50旋转而使树脂材料M从螺杆50的供给部53a移动至压缩部53b。进而，树脂材料M通过加热器45的加热而在压缩部53b熔融形成熔融树脂，并输送至测量部53c。

熔融树脂在由桶40的内周面和螺棱52形成的螺旋状空间内，随着螺杆50的旋转而朝向排出部47移送。

接下来，在熔融树脂到达纤维引入部54的时刻供给纤维F。作为强化纤维的供给方法，例如也可利用控制装置100自动进行。作为上述一例，也可利用控制装置100的控制使卷绕有纤维F的绕线管等旋转，从而使纤维F下垂至纤维供给口部42。此外，也可通过操作者使强化纤维下垂至纤维供给口部42。

图8是从基端侧朝向前端侧观察将桶40和螺杆50沿着与轴线A1正交的截面切断的状态的剖视图。图8示出了纤维F的前端F1通过纤维供给口部42供给至桶40内的状态。如图8所示，优选纤维F的前端F1下垂至螺杆50的上端P4或上端P4的附近。换言之，卷绕于绕线管等的纤维F配置在如下的位置：在纤维F下垂时，纤维F的前端F1下垂至螺杆50的上端P4或上端P4的附近的位置。

若纤维F的前端F1下垂至上端P4或上端P4的附近，且与沿轴线A2方向相邻的螺棱52间的熔融树脂的表面接触，则纤维F进入熔融树脂内。前端F1卷入随着螺杆50的旋转而以螺旋状流动的熔融树脂流中，藉此，纤维F40通过纤维供给口部42引入桶40内。

图9是示出沿着上下方向G观察纤维供给口部42时的状态的俯视图。图9示出了纤维F的前端F1卷入熔融树脂并伴随着熔融树脂的移送而移动的状态。

另外，纤维F的前端F1的位置卷入熔融树脂，藉此，如图8所示，在桶40内伴随着螺杆50的旋转而沿第一区域X1、第二区域X2、第三区域X3和第四区域X4的顺序前进。

第一区域X1是以桶40的上端P4为基点沿螺杆50的旋转方向转至90度的范围。即，第一区域X1是以上端P4为0度的0度以上90度以下的范围。

第二区域X2是以上端P4为基点沿螺杆50的旋转方向转至90度以上180度以下的范围。第三区域X3是以上端P4为基点沿螺杆50的旋转方向转至180度以上270度以下的范围。第四区域X4是以上端P4为基点沿螺杆50的旋转方向转至270度以上0度以下的范围。

图10是将桶40和螺杆50局部切断而示出的剖视图。图10示出了纤维F引入桶40内的状态。如图9、10所示，纤维F中前端F1以下的部分在第一区域X1内跨在熔融树脂上而被螺棱52支承，藉此，纤维F中前端F1以下的部分在熔融树脂上的姿势稳定。

此外，第二开口44沿着桶40的轴线A1的长度L1为P≤L1≤2·P，藉此，如使用上述图7说明的那样，螺棱52始终出现在通过供给纤维F的点且与轴线A1平行的线上

因此，即使伴随着螺杆50的旋转而引入纤维F，纤维F也始终跨在螺棱52上而被螺棱52支承，如图9、10所示，纤维F在区域X1、X2的姿势为固定的姿势。

区域X1、X2内的纤维F的姿势始终一定，藉此，伴随着螺杆50的旋转的每单位时间的纤维F向桶40内的引入量始终一定。

纤维F通过从第一区域X1进入第二区域X2而朝向宽度方向中心引入。即，纤维F在进入第二区域以后而卷绕入熔融树脂内。

此外，纤维F在从第二区域X2进入第三区域X3时，其卷入方向从朝向下方的卷入方向变为朝向上方的卷入方向。此时，如图10所示，纤维F被螺棱52的边缘52a牢固地拉引。

因此，可防止纤维F相对于螺杆50的旋转滑落，因此，朝向桶40内的每单位时间的纤维F的引入量进一步稳定。

若引入桶40内的纤维F从纤维引入部54进入纤维混入部55，则纤维F被螺棱52切断，并混至熔融树脂内。此外，利用纤维混入部55对移送的熔融树脂进行测量。

测量后的熔融树脂通过排出部47输送至注塑部70的注塑缸71内。

若混入有纤维F的熔融树脂输送至注塑缸71内，则控制装置100驱动合模驱动部94并经由肘式机构93使移动压板92移动来关闭模具组80。

接下来，控制装置100驱动进退驱动部73使注塑部70靠近模具组80，并使注塑部70移动至排出部51b与模具组80的型腔83连通的位置。

接下来，控制装置100通过在规定的时刻驱动注塑部70的柱塞驱动部74使注塑柱塞72前进动作，从而将注塑缸71内的熔融树脂通过贯通孔84注塑至模具组80内。

在注塑动作结束后，控制装置100在成型完成的规定时刻驱动合模驱动部64而打开模具组80。

接下来，控制装置100通过控制进退驱动部73而使注塑部70从模具组80退避。

通过以上完成注塑成型一个循环的动作。在连续进行注塑成型的情况下，控制装置100分别进行一次如下的动作：驱动进退驱动部73使注塑部70靠近模具组80，并使注塑部70移动至排出部51b与模具组80的型腔82连通的位置；以及在连续的注塑成型动作结束时，驱动进退驱动部73而使注塑部70从模具组80退避。

连续反复进行除此以外的其他动作，即、对模具组80的合模动作、熔融树脂的注塑动作(注塑填充动作和保压动作)、冷却动作(成型固化动作)、对模具组80的开模动作、成型品的取出动作以及材料的测量动作。

在如此构成的成型装置10中，纤维供给口部42的第二开口44沿着桶40的轴线A1的最大长度L1设定为L1＝P≤L1≤2·P。因此，纤维F始终跨在螺棱52上而被螺棱52支承，纤维F在区域X1、X2的姿势如图9、10所示为固定姿势。纤维F的姿势始终一定，藉此，伴随着螺杆50的旋转的每单位时间的纤维F向桶40内的引入量始终一定。

因此，由于能使熔融树脂所包括的纤维F的量均匀，因此，能形成强度或刚度等物理特性均匀的成型品。

而且，通过设为L1≤2·P，能获得上述效果，并且能防止沿着桶40的轴线A1的长度冗长化。而且，通过设为L1≤2·P能防止第二开口44自身长度的冗长化，因此能防止纤维F引入桶40内时干扰的发生。干扰是指存在例如因第一开口44变大而使熔融树脂的温度降低，因此熔融树脂的物理特性变化的情况等。

此外，在纤维供给口部42的第二开口44中，宽度方向W的一端在螺杆50朝向下方旋转的范围即第一范围R1内配置在第一位置P1，藉此，能防止纤维F与第二开口44的宽度方向W的一端的边缘接触。

若具体说明，则纤维F通过螺杆50的旋转而沿宽度方向W移动至外侧。此时，纤维F可能会与第二开口44的宽度方向一端的边缘接触。

然而，第二开口44的宽度方向一端位于第一位置P1，藉此，即使纤维F沿宽度方向W移动至外侧，也能防止纤维F与第二开口44的边缘接触。

同样，即使第二开口44的宽度方向一端的边缘位于第一位置P1与第二位置P2之间或位于第二位置P2，也能防止纤维F与第二开口44的宽度方向W一端的边缘接触。

此外，螺杆50的纤维引入部54的轴体51的直径比测量部53c的轴体51的直径和纤维混入部55的直径小。因此，能将纤维F缩短为纤维F卷入螺杆50周围的熔融树脂中所需的纤维长度。因此，由于能增大卷入量相对于螺杆50的旋转量的比例，因此能将纤维F有效地卷入熔融树脂。

而且，螺杆50的纤维引入部54的轴体51的直径比测量部53c的轴体51的直径和纤维混入部55的直径小，藉此，在纤维引入部54中，螺棱52相对于熔融树脂的高度比螺杆50的其他部位高。

在螺杆50的旋转从朝向下方旋转变为朝向上方旋转时，即，从第三区域R3进入第四区域R4时，纤维F进入在螺棱52的边缘52a与熔融树脂之间形成的台阶部。

如上所述，在纤维引入部54中，螺棱52相对于熔融树脂的高度变高，藉此，螺棱52的边缘52a与熔融树脂之间设置的台阶部变大，因此能增大该台阶部中的纤维F的保持力。

此外，在沿与轴线A2正交的方向观察第二开口44时，测量部53c没有位于第二开口44内。藉此，能防止纤维F供给至树脂材料熔融部53。

在树脂材料熔融部53中，由于进行树脂材料M的熔融、混入，因此树脂材料M的粘度较高。在纤维F供给至树脂材料熔融部53的情况下，由于树脂材料M的粘度较高，因此，存在纤维F受到剪断力并被切断得较细，纤维F不能维持规定长度(尺寸)的情况。

在该情况下，可能存在纤维F的尺寸变得过小而不能充分发挥作为强化材料的功能的情况。在成型装置10中，如上所述，由于纤维F不会进入树脂材料熔融部53，因此，纤维F不会被切断为过细，能将纤维F保持为规定长度，并且纤维F能充分发挥作为强化材料的功能。

另外，本发明并不限定于上述实施方式，能在不脱离本发明主旨的范围内实施各种变形。此外，各部分的具体结构或各工序中的具体控制步骤等并不限定于上述实施方式所例示的内容，能进行适当变更。而且，即使省略上述实施方式的构成要件中的一部分，也能实施本发明。

从树脂材料供给口部41供给的树脂材料M的形状并不限定于颗粒状。树脂材料M的形状例如也可以是粉末状、粒状、片状等其他形状。

此外，作为纤维F，并不限定于碳纤维、玻璃纤维。纤维F也可由例如芳香族聚酰胺纤维、硼纤维、聚乙烯纤维等其他材料构成。

此外，在本实施方式中，作为一例，在沿着上下方向G观察桶40的俯视图中，纤维供给口部42的第二开口44的宽度方向W的一端位于第一位置P1，即从轴线A1离开距离

的距离的位置。

作为变形例，如图11所示，在沿着上下方向G观察的俯视图中，第二开口44的宽度方向W一端的边缘42e也可以位于第二位置P2，即从轴线A1离开距离R的位置。此外，如图12所示，在沿着上下方向G观察的俯视图中，第二开口44的宽度方向W一端的边缘42e也可以位于第一位置P1与第二位置P2之间的位置。

此外，在本实施方式中，纤维供给口部42的第二开口44的宽度方向W另一端的边缘42f位于第一范围R1内。作为另一例，如图13所示，第二开口44的宽度方向W另一端的边缘42f也可以位于第二范围R2内。此外，如图14所示，在沿着上下方向G观察的俯视图中，第二开口44的宽度方向W的另一端也可以配置在包括从轴线A1离开距离

和距离R的上述两个距离间。

此外，在本实施方式中，在沿与轴线A1正交的方向观察的俯视图中，纤维供给口部42的第一开口43和第二开口44具有呈矩形的形状。不过，开口43、44的形状并不限定于矩形。作为另一例，在沿与轴线A1正交的方向观察的俯视图中，如图15所示，纤维供给口部42的第一开口43和第二开口44也可以形成呈梯形的形状。此外，如图16所示，例如，在沿与轴线A1正交的方向观察的俯视图中，纤维供给口部42的第一开口43和第二开口44也可以形成呈圆形的形状。

如此，在沿与桶40的轴线A1正交的方向观察的俯视图中，即使纤维供给口部42的第一开口43和第二开口44是矩形以外的形状，只要第二开口44沿着桶40的轴线A1的最大长度L1为P≤L1≤2·P，且在沿着上下方向G观察的俯视图中，配置在螺杆50的旋转方向为下方的第一范围R1内的第二开口44的宽度方向W的一端位于包括从轴线A1离开距离

的位置和从轴线A1离开距离R的位置的两个上述位置之间即可。

此外，在本实施方式中，纤维供给口部42的截面在与桶40的轴线A1正交的方向上一定。即，纤维供给口部42的第一开口43和第二开口44具有相同形状和相同大小。而且，第一开口43的边缘与第二开口44的边缘彼此配置成使两者在与轴线A1正交的方向上重合。

作为另一例，纤维供给口部42的第一开口43和第二开口44也可以是彼此不同的形状。此外，也可以是相同形状但不同大小。此外，也可以是相同形状且相同大小，但各自的中心在与轴线A1正交的方向上不重合，而是偏移地配置。

即使纤维供给口部42是上述形状，只要第二开口44沿着桶40的轴线A1的最大长度L1为P≤L1≤2·P，且在沿着上下方向G观察的俯视图中，配置在螺杆50的旋转方向为下方的第一范围R1内的第二开口44的宽度方向W的一端位于包括从轴线A1离开距离

的位置和从轴线A1离开距离R的位置的两个上述位置之间即可。

图17-19示出了纤维供给口部42的上述其他例子中的一例。图17是示出沿与桶40的轴线A1正交的方向观察第一开口43与第二开口44为彼此形状相同且大小不同的纤维供给口部42时的状态的俯视图。

图18是示出图17所示的桶40和螺杆50的沿着轴线A1的剖视图。图19是从基端侧朝向前端侧观察将图17所示的桶40和螺杆50沿着与轴线A1正交的截面切断的状态的剖视图。

如图17-19所示，第一开口43和第二开口44为矩形。第一开口43比第二开口44大。第一开口43的中心与第二开口44的中心在与轴线A1正交的方向上重合地配置。换言之，第一开口43与第二开口44同轴地配置。因此，内表面42a、42b、42c、42d都形成相对于与轴线A1正交的方向倾斜的倾斜面。第二开口44沿着轴线A1的长度L1为P≤L1≤2·P。

此外，图20是示出塑化装置30的变形例的成型装置10的侧视图。如图20所示，塑化装置30也可以是桶40的轴线A1相对于水平方向倾斜而不是与水平方向平行的姿势的结构，具体而言，桶40的轴线A1相对于水平方向倾斜，因此，塑化装置30也可以是以在侧视时与注塑部70构成V字形的方式与注塑部70连接。

如此，通过将桶40形成为其轴线A1相对于水平方向倾斜，且在侧视时与注塑部70的注塑缸71一起形成V字形，排出部47不会形成直角形状。

若排出部47为直角形状，则存在排出部47内的熔融树脂的流动阻力变大且在排出部47容易产生熔融树脂的滞留的情况。然而，如图20所示的变形那样，不将排出部47设为直角形状，藉此，能提高排出部47内的包括强化纤维即纤维F的熔融树脂的流动性。

(符号说明)

10 成型装置

20 注塑装置

30 塑化装置

40 桶

40d 周壁部

41 树脂材料供给口部

42 纤维供给口部

44 第二开口(开口)

50 螺杆

51 轴体

52 螺棱

53a 供给部

53b 压缩部

53c 测量部

54 纤维引入部

55 纤维混入部

70 注塑部。

Claims (8)

1.一种塑化装置，其特征在于，包括：

筒状的桶，该桶包括树脂材料供给口部和纤维供给口部，所述树脂材料供给口部形成于周壁部并供给树脂材料，所述纤维供给口部在所述周壁部形成于比所述树脂材料供给口部靠近前端侧的位置并供给连续的纤维；以及

螺杆，该螺杆包括轴体和螺旋状的螺棱，所述螺棱沿所述轴体的周面一体形成，且该螺杆收容在所述桶内，

所述桶以其轴线与重力方向交叉的姿势设置，

所述纤维供给口部在所述桶内的开口沿所述桶的轴向的最大长度是在所述螺杆上设置于沿与所述桶的所述轴线正交的方向与所述纤维供给口部在所述桶内的所述开口相向的部分的所述螺棱的间距的一倍以上且两倍以下，

在沿重力方向观察所述纤维供给口部时的所述纤维供给口部的俯视图中，所述纤维供给口部的所述开口的与所述轴向正交的宽度方向的一端位于夹着所述轴线且所述螺杆的旋转方向为沿着重力方向朝向下方的方向的范围内，若将所述桶的内径设为R，则所述一端位于包括从所述轴线沿所述宽度方向离开距离

的位置与离开距离R的位置在内的两个位置之间。

2.如权利要求1所述的塑化装置，其特征在于，

在沿重力方向观察所述纤维供给口部时的所述纤维供给口部的俯视图中，所述纤维供给口部的所述开口在所述宽度方向上的所述一端位于夹着所述轴线且所述螺杆的旋转方向为沿着重力方向朝向下方的方向的范围内，且所述一端位于从所述轴线离开所述距离R的位置。

3.如权利要求1所述的塑化装置，其特征在于，

在沿重力方向观察所述纤维供给口部时的所述纤维供给口部的俯视图中，所述纤维供给口部在所述宽度方向上的另一端位于夹着所述轴线且所述螺杆的旋转方向为沿着重力方向朝向上方的方向的范围内。

4.如权利要求2所述的塑化装置，其特征在于，

在沿重力方向观察所述纤维供给口部时的所述纤维供给口部的俯视图中，所述纤维供给口部在所述宽度方向上的另一端位于夹着所述轴线且所述螺杆的旋转方向为沿着重力方向朝向上方的方向的范围内。

5.如权利要求1所述的塑化装置，其特征在于，

所述螺杆包括供给部、压缩部、测量部、纤维引入部以及纤维混炼部，所述供给部、所述压缩部、所述测量部、所述纤维引入部以及所述纤维混炼部从所述螺杆的基端朝向前端依次配置，

所述纤维引入部沿与所述轴线正交的方向与所述开口相向，

在所述轴体中，形成有所述纤维引入部的部分的直径比形成有所述测量部的部分的直径和形成有所述纤维混炼部的部分的直径小。

6.一种注塑装置，其特征在于，包括：

权利要求1所述的塑化装置；

排出部，该排出部与所述桶的前端连接；以及

注塑部，该注塑部与所述排出部连接，并对通过所述排出部供给的在所述塑化装置中熔融、混炼的树脂进行注塑。

7.一种成型装置，其特征在于，包括：

权利要求6所述的注塑装置；以及

合模装置，该合模装置使通过所述注塑装置注入有所述树脂的模具进行合模。

8.一种成型品的制造方法，其特征在于，

将树脂材料从树脂材料供给口部供给至桶内，所述树脂材料供给口部形成于所述桶的周壁部，所述桶收容螺杆，

将连续纤维从纤维供给口部供给至所述桶内，所述纤维供给口部在所述桶的所述周壁部形成于比所述树脂材料供给口部靠近所述桶的前端侧的位置，并且所述纤维供给口部具有与所述桶内连通的开口，

所述纤维供给口部的沿着所述桶的轴向的最大长度是在所述螺杆上设置于沿与所述桶的轴线正交的方向与所述纤维供给口部的所述开口相向的部分的螺棱的间距的一倍以上且两倍以下，

在沿重力方向观察所述纤维供给口部时的所述纤维供给口部的俯视图中，所述纤维供给口部的所述开口的与所述轴向正交的宽度方向的一端位于夹着所述轴线且所述螺杆的旋转方向为沿着重力方向朝向下方的方向的范围内，若将所述桶的内径设为R，则所述一端位于包括从所述轴线沿所述宽度方向离开距离

的位置与离开距离R的位置在内的两个位置之间。

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