CN210820615U - 直动轴承装置和模具装置 - Google Patents

Abstract

直动轴承装置和模具装置。直动轴承装置具有：轴部件，其沿中心轴线方向延伸；外筒部件，其隔开间隔地设在轴部件的径向外侧，沿中心轴线方向延伸；中间部件，其设于轴部件与外筒部件间，将轴部件和外筒部件支承为能在中心轴线方向和绕中心轴线的周向上相对移动；旋转传递机构，其在轴部件与外筒部件间将轴部件和外筒部件中的一方的周向旋转传递至轴部件和外筒部件中的另一方，中间部件具有：中间筒，其沿中心轴线方向延伸，并配置于轴部件的外周面与外筒部件的内周面间，具有在中心轴线方向和周向上隔开间隔而配置有多个的贯通孔；球状部件，其能旋转地收纳于贯穿中间筒的径向内侧和径向外侧的各贯通孔，与轴部件的外周面和外筒部件的内周面接触。

Description

直动轴承装置和模具装置

技术领域

本实用新型涉及直动轴承装置和模具装置。

背景技术

在树脂制品的成型中使用注射成型机。在专利文献1中公开了如下结构的注射成型机：通过向设置于固定模具与可动模具之间的型腔中注入熔融树脂，成型出规定形状的制品。

专利文献1：日本特开2017-222031号公报

但是，在上述那样的注射成型机中，有时也成型出带螺纹的制品。例如用于容器的盖等的制品呈有底筒状，在其内周面设置有内螺纹槽。要想利用注射成型机成型出这样的制品，在使在外周面设置有外螺纹槽的芯模与设置在可动模与固定模之间的型腔内面对的状态下注入熔融树脂。而且，在熔融树脂固化之后，使芯模一边绕其中心轴线旋转一边在中心轴线方向上移动，由此将芯模从成型品中拔出。

这样的芯模需要支承为能够绕中心轴线旋转以及沿着中心轴线方向移动。因此，期望提供新的轴支承构造，其能够使芯模绕中心轴线旋转以及在中心轴线方向上移动，并且能够高精度地进行支承。

实用新型内容

本实用新型鉴于上述情况，其目的之一在于提供直动轴承装置和使用该直动轴承装置的模具装置，能够使芯模绕中心轴线旋转以及在中心轴线方向上移动，并且能够高精度地进行支承。

本实用新型的第一方式提供一种直动轴承装置，其特征在于，该直动轴承装置具有：轴部件，其沿中心轴线方向延伸；外筒部件，其隔开间隔地设置在所述轴部件的径向外侧，沿所述中心轴线方向延伸；中间部件，其设置于所述轴部件与所述外筒部件之间，将所述轴部件和所述外筒部件支承为能够在所述中心轴线方向和绕所述中心轴线的周向上相对移动；以及旋转传递机构，其在所述轴部件与所述外筒部件之间将所述轴部件和所述外筒部件中的一方的所述周向的旋转传递至所述轴部件和所述外筒部件中的另一方，所述中间部件具有：中间筒，其沿所述中心轴线方向延伸，并且配置于所述轴部件的外周面与所述外筒部件的内周面之间，该中间筒具有在所述中心轴线方向和所述周向上隔开间隔而配置有多个的贯通孔；以及球状部件，其以能够旋转的方式收纳于贯穿所述中间筒的径向内侧和径向外侧的各个所述贯通孔中，与所述轴部件的外周面和所述外筒部件的内周面接触。

本实用新型的第二方式的直动轴承装置的特征在于，在第一方式的直动轴承装置中，所述旋转传递机构具有：第二球状部件，其以能够旋转的方式保持于保持孔，具有比所述球状部件大的外径，其中，所述保持孔设置于所述中间筒；轴侧凹部，其设置于所述轴部件的外周面，对所述第二球状部件的一部分进行收纳；以及外筒侧凹部，其设置于所述外筒部件的内周面，对所述第二球状部件的另一部分进行收纳，所述轴侧凹部和所述外筒侧凹部中的至少一方在所述中心轴线方向上连续地设置。

本实用新型的第三方式的直动轴承装置的特征在于，在第二方式的直动轴承装置中，所述旋转传递机构具有：缝，其贯穿所述中间筒的径向内侧和径向外侧，在所述中心轴线方向上连续；凹槽，其设置于所述外筒部件的内周面和所述轴部件的外周面中的一方，在所述中心轴线方向上连续；以及凸部，其设置于所述外筒部件的内周面和所述轴部件的外周面中的另一方，插入于所述缝和所述凹槽中。

本实用新型的第四方式的直动轴承装置的特征在于，在第三方式的直动轴承装置中，所述球状部件的外径比所述轴部件的外周面与所述外筒部件的内周面之间的间隙大。

本实用新型的第五方式的直动轴承装置的特征在于，在第四方式的直动轴承装置中，在所述外筒部件的外周面设置有从外部输入旋转力的旋转输入部件。

本实用新型的第六方式提供一种模具装置，该模具装置具有：上述第一方式至第五方式中的任意一个方式的直动轴承装置；成型模，其通过注入成型材料而成型出成型品；以及成型品保持部，其设置于所述轴部件的所述中心轴线方向的端部，在与由所述成型模成型出的所述成型品螺合的状态下对所述成型品进行保持。

根据本实用新型，提供直动轴承装置和使用该直动轴承装置的模具装置，能够使芯模绕中心轴线旋转以及在中心轴线方向上移动，并且能够高精度地进行支承。

附图说明

图1是具有一个实施方式的直动轴承装置的模具装置的剖视示意图。

图2是一个实施方式的直动轴承装置的立体图。

图3是示出一个实施方式的直动轴承装置的结构的图，是图1的I-I向视剖视图。

图4是示出在一个实施方式的模具装置中在成型品的成型后使可动模与固定模分开的状态的图。

图5是示出在一个实施方式的模具装置中通过直动轴承装置使芯模旋转而从成型品脱离的状态的图。

图6是具有一个实施方式的变形例中的直动轴承装置的模具装置的剖视示意图。

图7是一个实施方式的变形例中的直动轴承装置的与中心轴线垂直的剖视图。

标号说明

1：模具装置；2：成型模；5：芯模(成型品保持部)；10：直动轴承装置；11：轴部件；11f：外周面；12：外筒部件；12g：内周面；13：中间部件；15：中间筒；16：贯通孔；17：小径球(球状部件)；20：旋转传递机构；21：大径球(第二球状部件)；22：保持孔；23：轴侧凹部；24：外筒侧凹部；31：缝；32：凹槽；33：凸部；50：旋转输入部件；100：成型品；C：中心轴线；R：周向。

具体实施方式

图1是具有一个实施方式的直动轴承装置的模具装置的剖视示意图。图2是一个实施方式的直动轴承装置的立体图。图3是示出一个实施方式的直动轴承装置的结构的图，是图1的I-I向视剖视图。图4是示出在一个实施方式的模具装置中在成型品的成型后使可动模和固定模分开的状态的图。图5是示出在一个实施方式的模具装置中通过直动轴承装置使芯模旋转而从成型品脱离的状态的图。

图1所示的本实施方式的模具装置1作为注射成型机的模具而使用。模具装置1具有：成型模2、芯模(成型品保持部)5以及直动轴承装置10。模具装置1从射出装置(未图示)向设置于成型模2与芯模(成型品保持部)5之间的型腔6中射出熔融树脂(成型材料)。使型腔6内的熔融树脂硬化，从而成型出规定形状的成型品100。

在本实施方式中，在模具装置1中，作为成型品100，例如成型出塑料瓶容器的盖。该成型品100呈有底筒状，具有：圆盘状的基部101、从基部101的外周部向一侧立起的圆筒状的周壁部102。在周壁部102的内周面设置有内螺纹槽103。成型品100通过使内螺纹槽103与设置于塑料瓶容器的口部的外螺纹部螺合而将塑料瓶容器的口部封闭。

成型模2具有固定模3和可动模4。

固定模3设置于注射成型机的基盘(未图示)上。在固定模3上设置有构成型腔6的一部分的型腔凹部6a。在固定模3上设置有从射出装置(未图示)向型腔凹部6a内注入熔融树脂的树脂注入口7。

可动模4设置成能够在注射成型机的基盘(未图示)上相对于固定模3接近或远离。在可动模4上，在与固定模3的型腔凹部6a对置的部分设置有构成型腔6的一部分的型腔形成面6b。

芯模5经由后述的直动轴承装置10而保持于可动模4。芯模5在成型品100的成型时从可动模4向固定模3侧突出，配置成面对固定模3的型腔凹部6a内。芯模5呈大致圆柱状，具有在将固定模3与可动模4连结的方向上延伸的中心轴线C。在芯模5的前端部设置有芯前端面6c，该芯前端面6c构成型腔6的一部分，与中心轴线C垂直。在芯模5的外周面设置有螺纹形成面6d，该螺纹形成面6d构成型腔6的一部分，形成为用于成型出成型品100的内螺纹槽103的外螺纹状。

模具装置1的型腔6被上述固定模3的型腔凹部6a、可动模4的型腔形成面6b以及芯模5的芯前端面6c以及螺纹形成面6d包围而构成。

直动轴承装置10设置于可动模4。如图1～图3所示，直动轴承装置10具有：轴部件11、外筒部件12、中间部件13以及旋转传递机构20。

如图1所示，轴部件11沿着中心轴线C方向从可动模4朝向与固定模3侧相反的一侧延伸。轴部件11插入至设置于可动模4的轴贯穿插入孔8中，在轴贯穿插入孔8内，能够进行中心轴线C方向的滑动移动以及绕中心轴线C的周向R的旋转。在轴部件11中，在固定模3侧的端部设置有芯模5。

外筒部件12在可动模4上配置于与固定模3所对置的一侧相反的一侧的侧面4b。外筒部件12隔开间隔地设置在轴部件11的径向外侧，呈沿中心轴线C方向延伸的圆筒状。

如图1～图3所示，在外筒部件12的外周面设置有旋转输入部件50，该旋转输入部件50在与设置于外部的马达等驱动源(未图示)之间传递旋转力。旋转输入部件50由齿轮或滑轮等构成。在外筒部件12的外周面与旋转输入部件50之间设置有键部件51(参照图2)等，外筒部件12和旋转输入部件50绕中心轴线C一起旋转。在马达等驱动源(未图示)与旋转输入部件50之间设置有未图示的链条、带、中间齿轮等。由此，通过将在外部的驱动源产生的旋转驱动力传递至旋转输入部件50，外筒部件12被驱动而绕中心轴线C进行旋转。

中间部件13设置于轴部件11与外筒部件12之间。中间部件13将轴部件11和外筒部件12支承为能够进行中心轴线C方向的相对移动以及绕中心轴线C的周向R的相对移动。中间部件13具有中间筒15、贯通孔16以及小径球(球状部件)17。

中间筒15呈沿中心轴线C方向延伸的圆筒状。中间筒15配置于轴部件11的外周面11f与外筒部件12的内周面12g之间。在中间筒15的内周面15g与轴部件11的外周面11f之间以及中间筒15的外周面15f与外筒部件12的内周面12g之间分别在径向上设置有间隙。即，中间筒15的径向的厚度设定得比轴部件11的外周面11f与外筒部件12的内周面12g之间的间隙小。

贯通孔16在中间筒15上沿中心轴线C方向和周向R隔开间隔地设置有多个。各贯通孔16设置成贯穿中间筒15的径向内侧和径向外侧。

小径球17例如由轴承用的球等构成，以能够旋转的方式收纳于各个贯通孔16中。小径球17的外径设定得比中间筒15的径向的厚度大。由此，小径球17向中间筒15的径向内侧和径向外侧突出。小径球17设置成与轴部件11的外周面11f和外筒部件12的内周面12g接触。

这里，小径球17的外径比轴部件11的外周面11f与外筒部件12的内周面12g之间的间隙稍大例如10μm左右。这样的小径球17在轴部件11的外周面11f与外筒部件12的内周面12g之间设置有多个，由此对轴部件11的外周面11f和外筒部件12的内周面12g施加压力。由此，能够使轴部件11和外筒部件12在径向和中心轴线C方向上一边抑制晃动一边相对移动。

旋转传递机构20在轴部件11与外筒部件12之间将外筒部件12的周向R的旋转传递至轴部件11。旋转传递机构20具有大径球(第二球状部件)21、轴侧凹部23以及外筒侧凹部24。

大径球21具有比小径球17大的外径。为了对大径球21进行保持，在中间筒15上，在与贯通孔16不同的位置设置有保持孔22。保持孔22设置成贯穿中间筒15的径向内侧和径向外侧。大径球21以能够旋转的方式保持于保持孔22内。大径球21比中间筒15和小径球17靠向径向内侧和径向外侧突出。

这样的大径球21和保持孔22在中间筒15上至少设置于夹着中心轴线C的径向两侧的两个部位。另外，大径球21和保持孔22在中间筒15上也可以设置于在中心轴线C方向上隔开间隔的三个或更多部位。

轴侧凹部23设置成在轴部件11的外周面11f向径向内侧凹陷。轴侧凹部23设置成沿着中心轴线C方向连续的槽状。在轴侧凹部23中收纳有向中间筒15的径向外侧突出的大径球21的一部分。大径球21能够一边沿着轴侧凹部23滚动一边在中心轴线C方向上相对移动。由此，轴部件11和中间部件13能够在中心轴线C方向上相对移动。另外，大径球21收纳于轴侧凹部23，由此轴部件11和中间部件13向周向R的相对移动受到约束。即，轴部件11能够与中间部件13一起沿周向R旋转。

外筒侧凹部24设置成在外筒部件12的内周面12g向径向外侧凹陷。外筒侧凹部24设置成沿着中心轴线C方向连续的槽状。在外筒侧凹部24中收纳有向中间筒15的径向内侧突出的大径球21的一部分。大径球21能够一边沿着外筒侧凹部24滚动一边在中心轴线C方向上相对移动。由此，外筒部件12和中间部件13能够在中心轴线C方向上相对移动。另外，大径球21收纳于外筒侧凹部24，由此外筒部件12和中间部件13向周向R的相对移动受到约束。即，外筒部件12能够与中间部件13一起沿周向R旋转。

但是，上述轴侧凹部23和外筒侧凹部24分别形成为沿着中心轴线C方向连续的槽状，但不限于此。只要使轴侧凹部23和外筒侧凹部24中的一方形成为在中心轴线C方向上连续的槽状，则轴侧凹部23和外筒侧凹部24中的另一方可以在中心轴线C方向上不连续而形成为以能够旋转的方式收纳大径球21的一部分的球面状的凹部。

在这样的直动轴承装置10中，当从外部的驱动源将旋转驱动力传递到旋转输入部件50时，外筒部件12绕中心轴线C旋转。外筒部件12的旋转经由设置于中间部件13的旋转传递机构20的大径球21而传递到轴部件11，外筒部件12、中间部件13以及轴部件11一起沿周向R旋转。于是，设置于轴部件11的端部的芯模5与轴部件11一起绕中心轴线C旋转。

另外，在直动轴承装置10中，即使在如上述那样外筒部件12、中间部件13以及轴部件11一起沿周向R旋转的期间，大径球21也沿着轴侧凹部23、外筒侧凹部24移动，由此外筒部件12和轴部件11能够借助中间部件13而在中心轴线C方向上相对移动。

如图1所示，要想利用模具装置1注射成型出成型品100，使可动模4紧贴于固定模3，通过未图示的合模装置等进行合模。另外，使轴部件11沿着中心轴线C方向移动到固定模3侧，使设置于轴部件11的端部的芯模5从可动模4向固定模3侧突出，从而面对固定模3的型腔凹部6a内。

在该状态下，从射出装置(未图示)通过树脂注入口7向型腔6内注入熔融树脂。通过使型腔6内的熔融树脂硬化，成型出在内周面具有内螺纹槽103的成型品100。此时，芯模5的螺纹形成面6d处于与所成型的成型品100的内螺纹槽103螺合的状态。

如图4所示，在使型腔6内的熔融树脂硬化之后，使可动模4从固定模3离开而开模。于是，成型品100的内螺纹槽103与芯模5的螺纹形成面6d螺合，因此与设置于可动模4的芯模5一起从固定模3离开，从固定模3的型腔凹部6a内沿中心轴线C方向拔出。

接下来，从外部的驱动源将旋转驱动力传递到旋转输入部件50。于是，外筒部件12的旋转经由旋转传递机构20的大径球21而传递到轴部件11，轴部件11与外筒部件12、中间部件13一起沿周向R旋转。由此，设置于轴部件11的端部的芯模5在成型品100的内侧绕中心轴线C旋转。芯模5的螺纹形成面6d与成型品100的内螺纹槽103螺合。因此，相对于在型腔6内固定的成型品100，芯模5一边绕中心轴线C旋转一边沿着中心轴线C方向向从固定模3离开的方向移动。另一方面，成型品100与可动模4的型腔形成面6b抵接，由此阻止了沿着中心轴线C方向向从固定模3离开的方向的移动。其结果是，芯模5一边绕中心轴线C旋转一边从成型品100的内螺纹槽103中拔出。

这样，当将芯模5从成型品100的内螺纹槽103中完全拔出并收纳于可动模4的轴贯穿插入孔8内时，如图5所示，将成型品100取出。

根据本实施方式，设置于轴部件11与外筒部件12之间的中间部件13具有在设置于中间筒15的贯通孔16的内部旋转的多个小径球17。即，小径球17在中间筒15的贯通孔16内原地旋转。由此，无需像滚珠花键的球那样一边在轴部件11与外筒部件12之间滚动一边循环。因此，能够缩小轴部件11的外周面11f与外筒部件12的内周面12g之间的间隙的尺寸与小径球17的外径尺寸之差，从而能够提高轴部件11与外筒部件12的同轴度。在这样的结构中，外筒部件12的旋转通过旋转传递机构20传递到轴部件11，同时轴部件11和外筒部件12能够在中心轴线C方向上相对移动。因此，根据本实施方式的直动轴承装置10，能够使芯模5绕中心轴线C旋转以及在中心轴线C方向上移动，并且能够高精度地进行支承。

根据本实施方式，旋转传递机构20具有大径球21，该大径球21以能够旋转的方式保持于设置在中间筒15的保持孔22中，具有比小径球17大的外径。大径球21收纳于轴侧凹部23和外筒侧凹部24，由此经由大径球21在轴部件11与外筒部件12之间传递周向R的旋转。另外，轴侧凹部23和外筒侧凹部24在中心轴线C方向上连续，因此大径球21能够在中心轴线C方向上移动。由此，通过旋转传递机构20，轴部件11和外筒部件12能够在中心轴线C方向上相对移动。

根据本实施方式，小径球17的外径比轴部件11的外周面11f与外筒部件12的内周面12g之间的间隙大。由此，能够通过小径球17对轴部件11的外周面11f和外筒部件12的内周面12g施加压力。因此，能够提高轴部件11与外筒部件12的同轴度，从而一边抑制晃动一边顺畅地进行轴部件11与外部件的相对位移动作。

根据本实施方式的模具装置1，当通过齿轮等旋转输入部件50将从外部施加的旋转力传递到外筒部件12时，经由旋转传递机构20将旋转力从外筒部件12传递到轴部件11。

根据本实施方式的模具装置1，该模具装置1具有：上述直动轴承装置10；以及芯模5，其设置于轴部件11的中心轴线C方向的端部，在与由成型模2成型出的成型品100螺合的状态下对成型品100进行保持。

由此，模具装置1能够抑制晃动并且使芯模5所保持的成型品100一边绕轴部件11的中心轴线C旋转一边在中心轴线C方向上移动。

以上，对本实用新型的一个实施方式进行了说明，但实施方式中的各结构和它们的组合等是一例，可以在不脱离本实用新型的主旨的范围内进行结构的附加、省略、置换以及其他变更。另外，本实用新型并不受实施方式限定。

例如在上述实施方式中，在轴部件11与外筒部件12之间具有大径球21，由此传递周向R的旋转，但不限于此。例如也可以采用以下那样的结构。

即，如图6、图7所示，作为旋转传递机构20，可以具有销部件30、缝31以及凹槽32。

销部件30在轴部件11上以贯通至径向外侧的方式设置。销部件30具有向轴部件11的径向外侧突出的凸部33。在中间筒15具有贯穿其径向内侧和径向外侧且在中心轴线C方向上连续的缝31。在外筒部件12的内周面12g具有在中心轴线C方向上连续的凹槽32。将凸部33插入于该缝31和该凹槽32中。由此，凸部33在缝31和凹槽32内沿中心轴线C方向滑动，由此轴部件11和外筒部件12能够在中心轴线C方向上相对移动。另外，凸部33不能在缝31和凹槽32内进行绕中心轴线C的周向R的相对移动，由此轴部件11和外筒部件12传递周向R的旋转。

另外，在图6、图7的例子中，将凸部33设置于轴部件11，但也可以将凸部33以向径向外侧突出的方式设置于外筒部件，在中间筒15和轴部件11设置有供凸部33插入的缝或凹槽。

例如，作为上述的实施方式所示的模具装置1，例举了成型出具有内螺纹槽的成型品的装置，但本实用新型的模具装置的用途没有特别限定。例如，本实用新型也能够应用于像具有外螺纹的成型品那样需要通过直动轴承装置绕中心轴线旋转以及进行中心轴线方向的移动的模具装置。

Claims (6)

1.一种直动轴承装置，其特征在于，

该直动轴承装置具有：

轴部件，其沿中心轴线方向延伸；

外筒部件，其隔开间隔地设置在所述轴部件的径向外侧，沿所述中心轴线方向延伸；

中间部件，其设置于所述轴部件与所述外筒部件之间，将所述轴部件和所述外筒部件支承为能够在所述中心轴线方向和绕所述中心轴线的周向上相对移动；以及

旋转传递机构，其在所述轴部件与所述外筒部件之间将所述轴部件和所述外筒部件中的一方的所述周向的旋转传递至所述轴部件和所述外筒部件中的另一方，

所述中间部件具有：

中间筒，其沿所述中心轴线方向延伸，并且配置于所述轴部件的外周面与所述外筒部件的内周面之间，该中间筒具有在所述中心轴线方向和所述周向上隔开间隔而配置有多个的贯通孔；以及

球状部件，其以能够旋转的方式收纳于贯穿所述中间筒的径向内侧和径向外侧的各个所述贯通孔中，与所述轴部件的外周面和所述外筒部件的内周面接触。

2.根据权利要求1所述的直动轴承装置，其特征在于，

所述旋转传递机构具有：

第二球状部件，其以能够旋转的方式保持于保持孔，具有比所述球状部件大的外径，其中，所述保持孔设置于所述中间筒；

轴侧凹部，其设置于所述轴部件的外周面，对所述第二球状部件的一部分进行收纳；以及

外筒侧凹部，其设置于所述外筒部件的内周面，对所述第二球状部件的另一部分进行收纳，

所述轴侧凹部和所述外筒侧凹部中的至少一方在所述中心轴线方向上连续地设置。

3.根据权利要求2所述的直动轴承装置，其特征在于，

所述旋转传递机构具有：

缝，其贯穿所述中间筒的径向内侧和径向外侧，在所述中心轴线方向上连续；

凹槽，其设置于所述外筒部件的内周面和所述轴部件的外周面中的一方，在所述中心轴线方向上连续；以及

凸部，其设置于所述外筒部件的内周面和所述轴部件的外周面中的另一方，插入于所述缝和所述凹槽中。

4.根据权利要求3所述的直动轴承装置，其特征在于，

所述球状部件的外径比所述轴部件的外周面与所述外筒部件的内周面之间的间隙大。

5.根据权利要求4所述的直动轴承装置，其特征在于，

在所述外筒部件的外周面设置有从外部输入旋转力的旋转输入部件。

6.一种模具装置，其特征在于，

该模具装置具有：

权利要求1至5中的任意一项所述的直动轴承装置；

成型模，其通过注入成型材料而成型出成型品；以及

成型品保持部，其设置于所述轴部件的所述中心轴线方向的端部，在与由所述成型模成型出的所述成型品螺合的状态下对所述成型品进行保持。

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