JP2007152788A - 射出成形機の型締装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構成でありながら、実用上十分な大歯車と各小歯車との間隔調整を行うことができる射出成形機の型締装置を提供する。
【解決手段】 トグル機構１８により型開閉作動を行う射出成形機の型締装置１１において、受圧盤側における外周にネジ１５ａが刻設されたタイバ１５と、受圧盤１４に取付けられタイバ１５のネジ１５ａに螺合された小歯車２８と、小歯車２８のそれぞれと係合される大歯車３１と、大歯車３１を回転させる駆動機構３９とが設けられ、駆動機構３９の駆動により受圧盤１４が型開閉方向に移動可能に設けられた型厚調整機構２７が配設され、大歯車３１は、型開閉方向に対して直交する面方向に位置調整可能である。
【選択図】図３

Description

本発明は、トグル機構により型開閉作動を行う射出成形機の型締装置に関するものである。

トグル機構により型開閉作動を行う射出成形機は、金型の交換に応じて、受圧盤の型開閉方向の位置を調整する必要がある。そのため受圧盤側には、外周にネジが刻設されたタイバと、受圧盤に取付けられタイバのネジに螺合された小歯車と、小歯車のそれぞれと係合される大歯車と、大歯車を回転させる駆動機構とからなる型厚調整機構が設けられている。中でも大歯車の受圧盤への保持方法は種々の機構がある。

特許文献１において大歯車は、型締用のボールねじ軸と同軸に受圧盤に軸支されているため、装置の構造が複雑になるとともに、大径のベアリングを使用する必要があった。特許文献２ではフランジの外周と大歯車が面当接され、大歯車の回転時には両者が摺動されるが、大歯車を回転駆動させるモータが大きなトルクを必要とするという問題があった。更には特許文献３では、大歯車は、４箇所の支持ローラによって支持されているが、大歯車の自重がかかるため、４箇所の支持ローラと大歯車の内周をそれぞれ均一に当接させることは困難であった。そしてその結果、大歯車とタイバに螺合された小歯車の間隔がそれぞれ均一にならないという問題が生じていた。

そして大歯車と小歯車の間隔の相違によって、バックラッシに差が生じ、型厚調整時に大歯車を回転させると、バックラッシが小さい部分から先に受圧盤が移動開始され、受圧盤を円滑に移動させることが出来ない上に、受圧盤の各部の移動距離が異なってしまうという問題があった。ベッドに対して受圧盤が傾斜すると、成形時に可動金型と固定金型の平行精度が出せず成形不良の原因となる。

特開２００５−５９５３９号公報（図２） 特開２０００−１１７７９７号公報（図１） 特開２０００−１５６７７号公報（図１の（ロ））

本発明は、上記した問題を解決するためのものであって、簡単な構成でありながら、実用上十分な大歯車と各小歯車との間隔調整を行うことができる射出成形機の型締装置を提供することを目的とする。また受圧盤の移動を円滑にし、または移動後の受圧盤の固定盤に対する平行度を向上させ、良品を成形することができる射出成形機の型締装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の射出成形機の型締装置は、固定盤と受圧盤との間に設けられた複数のタイバを介して可動盤を移動自在に配設し、受圧盤と可動盤の間に設けられたトグル機構により型開閉作動を行う射出成形機の型締装置において、受圧盤側における外周にネジが刻設されたタイバと、受圧盤に取付けられタイバのネジに螺合された小歯車と、小歯車のそれぞれと係合される大歯車と、大歯車を回転させる駆動機構とが設けられ、駆動機構の駆動により受圧盤が型開閉方向に移動可能に設けられた型厚調整機構が配設され、大歯車は、型開閉方向に対して直交する面方向に位置調整可能であることを特徴とする。

本発明の請求項２に記載の射出成形機の型締装置は、請求項１において、大歯車の内周部は、受圧盤に対して位置調整可能な支持ローラにより支持されていることを特徴とする。

本発明の請求項３に記載の射出成形機の型締装置は、請求項１または請求項２において、支持ローラは、偏芯軸を介して受圧盤に取付けられ、該偏芯軸を回転させることにより受圧盤に対して位置調整可能なことを特徴とする。

本発明のトグル機構により型開閉作動を行う射出成形機の型締装置は、大歯車が、型開閉方向に対して直交する面方向に位置調整可能なので、簡単な構成でありながら、実用上十分な大歯車と各小歯車との間隔調整を行うことができ、その結果、受圧盤の移動を円滑にしたり、または移動後の受圧盤の固定盤に対する平行度を向上させることができる。

図面に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の射出成形機の型締装置の正面図である。図２は、本発明の射出成形機の型締装置の側面図である。図３は、本発明の受圧盤に対して位置調整可能な支持ローラの断面図である。図４は、本発明の受圧盤に対して位置調整可能な支持ローラの正面図である。図５は、別の実施の形態を示す図である。図６は、更に別の実施の形態を示す図である。

射出成形機の型締装置１１は、図示しないベッド上に射出装置と対向して配設されている。図１に示されるように、型締装置１１は、固定金型１２が取付けられる固定盤１３と、固定盤１３に平行に配設された受圧盤１４と、両者の間に設けられた４本のタイバ１５と、前記タイバ１５を介して移動自在に配設され、可動金型１６が取付けられる可動盤１７等から構成されている。そして受圧盤１４と可動盤１７の間には、公知のトグル機構１８が配設されている。トグル機構１８は、図２に示される型締用サーボモータ１９、モータ側のプーリ２０、ベルト２１、ボールネジ側のプーリ２２、図１に示されるボールネジ２３、ボールナット２４、クロスヘッド２５、各リンク２６から構成される。そして型締用サーボモータ１９の駆動によりトグル機構１８を構成する前記機構に力が伝達され、可動盤１７を型開閉方向に移動させる。

型締装置１１の型厚調整機構２７は、受圧盤１４の反固定盤側に取付けられている。タイバ１５の受圧盤側における部分は、外周にネジ１５ａが刻設されている。前記タイバ１５のネジ１５ａの部分は、受圧盤１４の反固定盤側の盤面１４ａの四隅近傍から突出している。そして前記タイバ１５のネジ１５ａには内周にネジが切られた小歯車２８がそれぞれ螺合されている。小歯車２８の更に反固定盤側には、歯車取付板２９が複数のボルト３０によって受圧盤１４に取付けられている。よって小歯車２８は、受圧盤１４と歯車取付板２９との間に挟まれ、型開閉方向に移動されないよう受圧盤１４に取付けられている。また受圧盤１４の反固定盤側における４個の小歯車２８の内側には、大歯車３１が配設され、大歯車３１の歯３１ａと各小歯車２８の歯２８ａが噛合うように設けられている。大歯車３１は、中心側が空洞のリング状の歯車であって、内周部３１ｂが受圧盤１４に設けられた４個の支持ローラ３２によって保持されている。

図３、図４に示されるように、支持ローラ３２を構成する円柱状の支持部３３の一端は、受圧盤１４に固着されている。そして支持部３３の受圧盤１４に固着された側とは反対側の端面には、所定の深さかつ所定の直径の有底穴３３ａが形成されている。支持部３３の有底穴３３ａの軸芯（中央部）には取付ボルト３４が螺入されるネジ穴３３ｂが穿設されている。そして前記有底穴３３ａの内部には、前記有底穴３３ａよりも直径が僅かに小さい円柱状の偏芯軸３５が挿入可能となっている。偏芯軸３５は所定長さの円柱状をしており、円柱の軸芯から僅かに外れた部分（１ｍｍ〜２ｍｍ程度が望ましい）に取付ボルト３４が挿入される貫通孔３５ａが他端から一端に向けて設けられている。そして前記貫通孔３５ａに前記取付ボルト３４を挿入し、取付ボルト３４を支持部３３のネジ穴３３ｂに螺入し固定することにより、偏芯軸３５を支持部３３に対して固定可能となっている。その際に支持部３３の有底穴３３ａの内周面と偏芯軸３５の外周面が一部面接触されるように設けることが望ましい。

また偏芯軸３５が前記有底穴３３ａに挿入されるのは、一端部分の１／３程度であって、その部分を除いた他端側の外周面には、ベアリング３６が取付けられ、前記ベアリング３６を介してローラ３７が設けられている。よってローラ３７は偏芯軸３５に対して回転自在となっている。従って前記ローラ３７の回転中心軸Ａは取付ボルト３４の軸芯Ｂ（支持部３３の軸芯でもある）に対して偏芯して取付けられている。なお前記ローラ３７の両端にはフランジ３７ａ，３７ａが突出するように設けられ、大歯車３１の内周部３１ｂは前記フランジ３７ａに挟まれたローラ面３７ｂと当接されるよう設けられている。また偏芯軸３５の他端は、ローラ３７およびベアリング３６よりも更に突出しており、その部分には六角形の係合部３８が形成されている。係合部３８は、スパナによって偏芯軸３５を回転させる際に係合させる部分である。

また受圧盤１４の側面には、駆動機構である型厚調整用モータ３９が取付けられている。そして型厚調整用モータ３９の駆動軸に取付けられた減速機を介して駆動歯車４０が設けられ、該駆動歯車４０は、前記大歯車３１と噛合状態に設けられている。なお型厚調整用モータ３９はサーボモータであってもインバータによって駆動される誘導モータであってもよい。

次に受圧盤１４または各小歯車２８に対する大歯車３１の位置調整について説明する。本実施の形態では、左側の上下２つの支持ローラ３２，３２と、右側の上下２つの支持ローラ３２，３２では、支持ローラ３２の偏芯軸３５を回転させて調整する方向が逆となっている。図４に示される左側の支持ローラ３２では、まず最初に支持ローラ３２の偏芯軸３５を固定する取付ボルト３４を僅かに緩め、偏芯軸３５を支持部３３に対して回転可能とする。そして次に係合部３８にスパナを係合し、反時計方向Ｃに偏芯軸３５を回転させる。すると偏芯軸３５のローラ３７の回転中心軸Ａは、取付ボルト３４の軸芯Ｂとはズレているから、図４におけるＤへ移動する。そしてローラ３７の回転中心軸Ａの移動とともに、ローラ３７の外周も図４において一点鎖線で表わされる位置に同時に移動する。よってローラ面３７ｂにより大歯車３１の内周部３１ｂを押圧して、型開閉方向に対して直交する面方向（受圧盤１４の盤面１４ａと平行の方向）に、大歯車３１の位置を調整する。またそれと同時にローラ３７と大歯車３１の内周部３１ｂの当接圧を調整することができる。そして再度、取付ボルト３４を締め付けて支持部３３および受圧盤１４に対して偏芯軸３５を固着する。なお支持部３３を設けずに取付ボルト３４を直接受圧盤１４に偏芯軸３５を固定するようにしてもよい。また偏芯軸３５の固定に際して他のボルトやピンも挿入するようにしてもよい。

このようにして受圧盤１４に対して直交する方向に大歯車３１を位置調整することの目的は、大歯車３１と各小歯車２８の間の間隔をすべて略等しく設定するためである。大歯車３１は、下側の２つの支持ローラ３２，３２に対してよりも、自重により上側の２つの支持ローラ３２，３２に対して強く当接しがちとなる。しかし支持ローラ３２の位置を調整することによりそれを防止し、すべての支持ローラ３２を均等に大歯車３１の内周部３１ｂに当接させることができる。それにより大歯車３１と各小歯車２８との間隔をすべて同じ間隔に設定することができ、大歯車３１と各小歯車２８のバックラッシを等しく設定することができる。

型厚調整について簡単に説明すると、型厚調整は、金型交換に伴い、トグル機構１８が最も効率的に型締を行うことができる位置に受圧盤１４を移動させる制御である。まず型厚調整機構２７の型厚調整用モータ３９の駆動により減速機を介して駆動歯車４０、大歯車３１に回転駆動が伝達される。そして大歯車３１に噛合されている各小歯車２８に回転が伝達されるが、その際に大歯車３１と各小歯車２８のバックラッシが等しく設定されているので、小歯車２８が同時に回転開始する。そして小歯車２８は、タイバ１５のネジ１５ａと螺合されているので、回転により型開閉方向に移動する。よって各小歯車２８の移動とともに受圧盤１４の四隅が略同時に移動開始させることができ、受圧盤１４の移動が円滑に行える。また型厚調整用モータ３９の駆動停止時にも大歯車３１と各小歯車２８のバックラッシが等しく設定されているので、受圧盤１４が固定盤１３に対して平行度を保った状態のまま停止させることができる。よって型厚調整時の受圧盤１４の位置決め精度を向上させることができる。

また支持ローラはローラの回転中心軸が受圧盤に対して移動可能なものであればよいので、次のようなものでもよい。すなわち図５に示されるように、ローラが取付けられる部分は、偏芯軸３５の替わりに偏芯円盤４１を用いてもよい。この偏芯円盤４１には円盤の回転中心軸Ｅから所定の距離にローラ４５を回転可能に取付けられたローラ支持軸４２が設けられている。また円盤の回転中心軸Ｅから一定半径の位置に円弧状の長孔４３が設けられ、前記長孔４３をボルト４４により係止できるようになっている。よって前記偏芯円盤４１を所定の角度だけ回転させてローラ支持軸４２に取付けられたローラ４５の位置を移動させ、前記ボルト４４により偏芯円盤４１を受圧盤１４に固定することにより大歯車３１とローラ４５の当接および大歯車３１の位置を調節することができる。なお長孔４３とボルト４４の数は適宜選択できる。

また図６に示されるように支持ローラ５１は、ボルト等により位置調整を行うものであってもよい。受圧盤１４には取付ブロック５２が固定され、取付ブロック５２には２本の押し引きボルト５３が挿入可能に設けられている。そして取付ブロック５２の大歯車３１側には、支持ローラ５１を軸支したローラ支持ブロック５４が前記押し引きボルト５３を介して取り付けられている。よって押し引きボルト５３の押し引きボルト部５３ａを回転させて取付ブロック５２とローラ支持ブロック５４の位置を調整し、ボルト部５３ｂを更に螺入して固定することにより、ローラ支持ブロック５４および支持ローラ５１を移動させた上で固定させることができる。

なお上記した支持ローラによる大歯車の位置調整機構は、４箇所の支持ローラに設けることが望ましいが、少なくとも１箇所以上に設けられるものでもよい。更にバネにより支持ローラを大歯車の内周部に向けて押圧することによっても、大歯車が自重により上方の支持ローラのみに強く当接されがちになるのを防止し、大歯車と小歯車のバックラッシを等しくするようにしてもよい。

この発明は以上説明した実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を付加して実施することができることは言うまでもない。

本発明の射出成形機の型締装置の正面図である。 本発明の射出成形機の型締装置の側面図である。 本発明の受圧盤に対して位置調整可能な支持ローラの断面図である。 本発明の受圧盤に対して位置調整可能な支持ローラの正面図である。 別の実施の形態を示す図である。 更に別の実施の形態を示す図である。

符号の説明

１１ 型締装置
１２ 固定金型
１３ 固定盤
１４ 受圧盤
１４ａ 盤面
１５ タイバ
１５ａ ネジ
１６ 可動金型
１７ 可動盤
１８ トグル機構
１９ 型締用サーボモータ
２０，２２ プーリ
２１ ベルト
２３ ボールネジ
２４ ボールナット
２５ クロスヘッド
２６ リンク
２７ 型厚調整機構
２８ 小歯車
２８ａ，３１ａ 歯
２９ 歯車取付板
３０ ボルト
３１ 大歯車
３１ｂ 内周部
３２ 支持ローラ
３３ 支持部
３３ａ 有底穴
３３ｂ ネジ穴
３４ 取付ボルト
３５ 偏芯軸
３５ａ 貫通孔
３６ ベアリング
３７ ローラ
３７ａ フランジ
３８ 係合部
３９ 型厚調整用モータ
４０ 駆動歯車
Ａ，Ｄ 回転中心軸
Ｂ 軸芯
Ｃ 反時計方向

Claims (3)

1. 固定盤と受圧盤との間に設けられた複数のタイバを介して可動盤を移動自在に配設し、前記受圧盤と可動盤の間に設けられたトグル機構により型開閉作動を行う射出成形機の型締装置において、
   受圧盤側における外周にネジが刻設されたタイバと、受圧盤に取付けられ前記タイバのネジに螺合された小歯車と、前記小歯車のそれぞれと係合される大歯車と、大歯車を回転させる駆動機構とが設けられ、前記駆動機構の駆動により受圧盤が型開閉方向に移動可能に設けられた型厚調整機構が配設され、
   前記大歯車は、型開閉方向に対して直交する面方向に位置調整可能であることを特徴とする射出成形機の型締装置。
2. 前記大歯車の内周部は、受圧盤に対して位置調整可能な支持ローラにより支持されていることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の型締装置。
3. 前記支持ローラは、偏芯軸を介して受圧盤に取付けられ、該偏芯軸を回転させることにより受圧盤に対して位置調整可能なことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の射出成形機の型締装置。

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