JP2003001670A - 射出成形機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 放熱効率が高く、かつ、金属粉などの粉塵の
ケーシング内部への侵入を防止することができる射出成
形機を提供する。 【解決手段】 金型22,27と、この金型の空隙に連通す
る中空部を有し、該中空部に受け入れた樹脂原料を加熱
して溶融させる加熱手段を備えたバレル43と、前記中空
部に挿入され、軸方向に進退駆動されるスクリュウ47
と、このスクリュウの後端部に連結された出力軸を有
し、溶融した樹脂が前記中空部から金型の空隙に向けて
射出されるように前記出力軸を軸方向に動かすリニアモ
ータの動く要素10と、このリニアモータの動く要素を外
部から遮蔽するように取り囲むケーシング16と、このケ
ーシングの前部に形成された排気口19と、前記ケーシン
グの後部に形成された給気口63と、この給気口を介して
前記ケーシングの内部に気体を供給する給気機構60と、
少なくとも前記給気機構と給気口との間に設けられ、供
給される気体とともに前記ケーシング内に侵入しようと
する異物を捕捉するフィルタ62とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、溶融樹脂を金型
に射出して成形する射出成形機に関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形機１は、図１に示すように、固
定盤２１に固定された固定金型２２とトグル機構２９に
可動に支持された移動金型２７との間に形成された空隙
に溶融した樹脂を射出ユニット４０の加熱バレル４３か
ら射出し、トグル機構２９で駆動される移動金型２７に
より成形して成形品５３とするものである。

【０００３】射出ユニット４０において、加熱バレルの
中空部４３ａにはスクリュウ４７が挿入されている。ス
クリュウ４７にはプーリ５２を介して計量用モータ（Ａ
Ｃサーボモータ）５１の回転駆動軸が連結され、スクリ
ュウ４７を回転駆動させるようになっている。また、ス
クリュウ４７には射出用モータ（リニアモータ）４９の
出力軸１３が連結され、スクリュウ４７を前進駆動させ
るようになっている。さらに、射出ユニット４０の全体
は可動台４２の上に搭載され、ノズルタッチ用モータ４
１により可動台４２をフレーム２０上にて軸方向に移動
させることにより、射出ユニット４０の全体がスクリュ
ウ４７の軸方向に前進又は後退されるようになってい
る。

【０００４】移動盤２８には、固定、移動の両金型２
２、２７により成形された成形品５３を移動金型２７か
ら押出すための押出ピン５４と、この押出ピン５４を進
退させるための成形品押出用モータ５５が設けられてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の射
出用リニアモータ４９においては、リニアモータの動く
要素１０がケーシング１６の内部で移動すると、ケーシ
ング１６の内圧が変動し、出力軸１３とケーシング１６
との間の僅かな隙間を通って外部の粉塵をケーシング１
６内に吸い込むことがある。射出用リニアモータ４９
は、コイル１１と磁石１２とのクリアランスが小さく、
また、磁石１２は大きな磁力を発生するので、鉄粉のよ
うな金属粉はそれがごく小さなサイズで僅かな量であっ
てもケーシング１６の内部に侵入した場合に、それによ
ってリニアモータ４９の迅速かつ円滑な動作が大きく阻
害され、設計仕様通りに溶融樹脂を金型２２，２７の空
隙に射出することができなくなる。

【０００６】一方、コイル１１は電磁誘導によってかな
り発熱するので、ケーシング１６内の温度が上昇し、リ
ニアスケールの精度や動作に影響を及ぼしたり、各部品
の伸びによる誤差、動作不良の誘発、あるいはコイル自
体の故障を誘発するおそれがある。とくに、リニアモー
タの動く要素１０は、ケーシング１６で周囲を取り囲ま
れているために放熱効率が低く、その温度上昇が無視で
きないほど大きい。

【０００７】このように従来の射出成形機では、低い放
熱効率とケーシング内への粉塵の侵入とにより故障率が
上昇し、メンテナンスコストが増大するという問題があ
った。

【０００８】この発明は上記課題を解決するためになさ
れたものであって、放熱効率が高く、かつ、金属粉など
の粉塵のケーシング内部への侵入を防止することができ
る射出成形機を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、この発明の射出成形機は、金型と、この金型の空隙
に連通する中空部を有し、該中空部に受け入れた樹脂原
料を加熱して溶融させる加熱手段を備えたバレルと、前
記中空部に挿入され、軸方向に進退駆動されるスクリュ
ウと、このスクリュウの後端部に連結された出力軸を有
し、溶融した樹脂が前記中空部から金型の空隙に向けて
射出されるように前記出力軸を軸方向に動かすリニアモ
ータの動く要素と、このリニアモータの動く要素を外部
から遮蔽するように取り囲むケーシングと、このケーシ
ングの前部に形成された排気口と、前記ケーシングの後
部に形成された給気口と、この給気口を介して前記ケー
シングの内部に気体を供給する給気機構と、少なくとも
前記給気機構と給気口との間に設けられ、供給される気
体とともに前記ケーシング内に侵入しようとする異物を
捕捉するフィルタと、を具備することを特徴とする。

【００１０】なお、上記給気機構は供給気体の温度を調
整するようになっていることが望ましい。温調気体をケ
ーシング内に供給することにより発熱状態のコイルが有
効に冷却されるからである。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明によるリニアモー
タを適用した射出成形機の概要構成図である。２０はフ
レーム、２１は固定盤でフレーム２０に固定され、固定
金型２２を取付けている。２３はトグル機構支持盤でフ
レーム２０上を図１において左右に移動可能に搭載され
ている。固定盤２１とトグル機構支持盤２３の間には、
複数本のタイバ２４が設けられている。タイバ２４の右
端は、固定盤２１に固定され、他端側はトグル機構支持
盤２３に移動自在に係合されている。

【００１２】トグル機構支持盤２３は、型厚調整用モー
タ２５により回転駆動される歯車２６に設けられた図示
しない雌ねじとタイバ２４に設けられた雄ねじによりタ
イバ２４に沿ってフレーム２０上を移動されるととも
に、所定位置に固定される。

【００１３】タイバ２４には、移動金型２７を取付けた
移動盤２８が移動自在に係合され、この移動盤２８とト
グル機構支持盤２３との間にはトグル機構２９が設けら
れている。このトグル機構２９は、型締用モータ３０に
よりタイバ２４と平行に進退されるクロスヘッド３１を
有し、このクロスヘッド３１の進退により移動盤２８を
移動させ、固定、移動の両金型２２、２７の開閉及び型
締を行う。

【００１４】固定盤２１の図１において右方には、射出
ユニット４０が配置されている。この射出ユニット４０
は、ノズルタッチ用モータ４１によりフレーム２０上を
左右に移動される可動台４２を有し、この可動台４２に
加熱バレル４３が取付けられている。なお、４４は樹脂
原料を供給するためのホッパ、４５はヒータ、４６は加
熱バレル４３の先端に設けられたノズルである。

【００１５】加熱バレル４３には、回転及び進退可能に
スクリュウ４７が係合されている。スクリュウ４７の基
端側は、回転継手４８を介して本発明によるリニアモー
タからなる射出用モータ（以下、リニアモータという）
４９に連結されている。スクリュウ４７の回転継手４８
より先端側には、スプライン５０が設けられ、ＡＣサー
ボモータ等からなる計量用モータ５１により回転を与え
られるプーリ５２によりスクリュウ４７を所定の回転数
で回転させるようになっている。

【００１６】移動盤２８には、固定、移動の両金型２
２、２７により成形された成形品５３を移動金型２７か
ら押出すための押出ピン５４と、この押出ピン５４を進
退させるための成形品押出用モータ５５が設けられてい
る。

【００１７】次に、図２を参照しながらリニアモータ４
９について説明する。リニアモータ４９は全体が外装ケ
ーシング１６で覆われ、このケーシング１６の一方側の
端面から出力軸１３が突出している。出力軸１３は、そ
の先端側が回転継手４８等を介してスクリュウ４７の後
端に連結され、その後端側が可動板１４に取り付けられ
ている。可動板１４は複数対のベアリング１８ａにより
一対又は複数対のリニアガイド１５に可動支持されてい
る。各リニアガイド１５は出力軸１３と平行になるよう
にケーシング１６の一方側の端面から他方側の端面まで
に設けられている。また、ケーシング１６のなかにはリ
ニアモータの動く要素１０としてのコイル１１および磁
石１２が設けられている。

【００１８】コイル１１はケーシング１６に取付けられ
たコイルホルダ１７の図２における左右の面、すなわち
可動板１４の上面に対して垂直でかつ可動板１４の移動
方向に平行な面に設けられている。

【００１９】磁石１２は磁石ホルダ１８に保持され、磁
石ホルダ１８は可動板１４に取付けられている。また、
磁石ホルダ１８は複数のベアリング１８ａを備え、これ
らのベアリング１８ａにより磁石ホルダ１８がリニアガ
イド１５に可動に支持されている。

【００２０】ケーシング１６の後端部の適所には給気口
６３が開口形成され、これに供給管６１が連通接続され
ている。この供給管６１の他端側は給気機構としての温
調給気ユニット６０に連通し、適温に温度調整された空
気が供給管６１を介してケーシング１６内に供給される
ようになっている。なお、温調給気ユニット６０では給
気対象の空気を室温（約２３℃）か又はそれ以下の温度
に調整することが好ましい。例えば１５℃以下に温調し
た空気をケーシング１６内に供給することによりコイル
１１の冷却効果が格段に向上する。また、温調給気ユニ
ット６０の温調機構には多管式やコルゲート式の熱交換
器を用いることができる。

【００２１】また、温調給気ユニット６０から給気口６
３までに至る供給管６１の適所にはフィルタ６２が取り
付けられ、金属粉等の粉塵が捕捉されてケーシング１６
内への異物の侵入を防止するようになっている。このフ
ィルタ６２は、カートリッジ方式のものであり、新品と
容易に交換できるように供給管６１に着脱自在に取り付
けられている。

【００２２】一方、ケーシング１６の前部の側周適所に
排気口１９が形成され、ケーシング１６内が排気される
ようになっている。この排気口１９にはフィルタ１９ａ
が取り付けられている。

【００２３】本実施形態の射出成形機によれば、ケーシ
ング１６に給気口６３および排気口１９を形成し、給気
口６３に温調給気ユニット６０を取り付けているので、
出力軸１３を突出または退入させたときであってもケー
シング１６の内圧がほぼ一定に安定するとともに、ケー
シング１６の内部に給気口６３から排気口１９に向かう
気流が形成され、発熱したコイル１１が冷却される。ま
た、供給管６１にはフィルタ６２を設けているので、ケ
ーシング１６内に金属粉などの異物が侵入しなくなる。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、ケーシングの内部に給
気口から排気口へ向かう気流が形成されるので、発熱し
たコイルが有効に冷却され、熱膨張による各部品の誤差
や動作不良が防止される。

【００２５】また、本発明によれば、給気口から流入す
る外気をフィルタにより濾過するので、ケーシング内に
金属粉等の粉塵が侵入しなくなり、リニアモータによる
迅速かつ円滑な射出動作が長期間にわたり保証される。

【図面の簡単な説明】

【図１】射出成形機の概要を示す全体構成図。

【図２】本発明の実施形態に係る射出成形機を示す内部
透視断面図。

【符号の説明】

１０…リニアモータの動く要素、 １１…コイル、 １２…磁石、 １３…出力軸、 １４…可動板、 １５…リニアガイド、 １６…ケーシング（マウント部）、 １７…コイルホルダ、 １８…磁石ホルダ、 １８ａ…ベアリング、 １９…排気口、 １９ａ…フィルタ、 ２０…フレーム、 ２１…固定盤、 ２２…固定金型、 ２３…トグル機構支持盤、 ２４…タイバ、 ２５…型厚調整用モータ、 ２６…歯車、 ２７…移動金型、 ２８…移動盤、 ２９…トグル機構、 ３０…型締用モータ、 ３１…クロスヘッド、 ４０…射出ユニット、 ４１…ノズルタッチ用モータ、 ４２…可動台、 ４３…加熱バレル、 ４４…ホッパ、 ４５…ヒータ、 ４６…ノズル、 ４７…スクリュウ、 ４８…回転継手、 ４９，４９Ａ…射出用モータ（リニアモータ）、 ５０…スプライン、 ５１…計量用モータ、 ５２…プーリ、 ５３…成型品、 ５４…押出ピン、 ５５…成形品押出用モータ、 ６０…温調給気ユニット（給気機構）、 ６１…供給管、 ６２…フィルタ、 ６３…給気口。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リニアモータを用いて溶融した樹脂の射
   出動作を行う射出成形機において、 金型と、 この金型の空隙に連通する中空部を有し、該中空部に受
   け入れた樹脂原料を加熱して溶融させる加熱手段を備え
   たバレルと、 前記中空部に挿入され、軸方向に進退駆動されるスクリ
   ュウと、 このスクリュウの後端部に連結された出力軸を有し、溶
   融した樹脂が前記中空部から金型の空隙に向けて射出さ
   れるように前記出力軸を軸方向に動かすリニアモータの
   動く要素と、 このリニアモータの動く要素を外部から遮蔽するように
   取り囲むケーシングと、 このケーシングの前部に形成された排気口と、 前記ケーシングの後部に形成された給気口と、 この給気口を介して前記ケーシングの内部に気体を供給
   する給気機構と、 少なくとも前記給気機構と給気口との間に設けられ、供
   給される気体とともに前記ケーシング内に侵入しようと
   する異物を捕捉するフィルタと、を具備することを特徴
   とする射出成形機。
2. 【請求項２】 前記給気機構は、供給気体の温度を調整
   することを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。