JP2011230307A - エジェクタ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】コンパクトで耐久性が高く2枚のエジェクタプレートを独立して駆動可能なエジェクタ装置を提供する。
【解決手段】
エジェクタ装置(1)を支持プレート(7)、第1、2のエジェクタプレート(8、9)等から構成する。支持プレート(7)に複数本のガイドロッド(11、11、…)を固定し、ガイド穴(12、13、…)が明けられた第1、2のエジェクタプレート(8、9)がスライドできるようにする。第1のエジェクタプレート(8)は第1、2のボールネジ機構(16、17)によって、第2のエジェクタプレート(9)は第3、4のボールネジ機構(18、19)によってそれぞれ駆動する。第1、2のボールネジ機構(16、17)と第3、4のボールネジ機構(18、19)は、軸方向から見てたすき掛け状に配置する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、射出成形された成形品を金型から突き出すエジェクタ装置に関するものであり、より詳しくは、2枚のエジェクタプレートを備え、複数本のエジェクタロッドやゲートカットピンを独立して駆動できるエジェクタ装置に関するものである。
一対の金型には、パーティング面に所定の凹部やコアが形成されており、型締すると、成形品を得るためのキャビティが形成される。ところで金型には、射出成形機のノズルが当接するスプルと、このノズルから射出された溶融樹脂をキャビティに導く流路、すなわちランナも設けられている。そして、ランナは、ゲートを介してキャビティに接続されている。一対の金型を型締し、射出成形機によって溶融樹脂を射出する。そうすると溶融樹脂はスプル、ランナ、ゲートを経由してキャビティに充填される。冷却固化を待って金型を開くと成形品が得られる。このようにして成形された成形品には、スプル、ランナ、ゲートに充填された樹脂、つまりスプル部、ランナ部、ゲート部も接続した状態になる。従って、成形品からゲート部を切断する必要がある。例えば、成形品の突き出しのタイミングをずらして、ゲート部を切断する方法が周知である。この方法においては、ゲート部が切断され易いように、金型においてゲートは小径に形成されている。そして射出成形された成形品を金型からエジェクタロッドによって突き出すときに、成形品の突き出しとランナー部の突き出しのタイミングをずらす。そうすると、ゲート部が切断され、成形品が得られる。
いわゆるゲートカットピン、もしくはゲートシールピンによってゲートを遮断して、成形品にゲート部が残らないようにする方法も周知である。この方法を採る場合、軸方向に駆動可能なゲートカットピンを、その先端の端面がゲートに臨むように金型内に設ける。金型を型締して溶融樹脂を射出充填後、溶融樹脂が固化する前にゲートカットピンを駆動する。そうすると、ゲートカットピンの先端部分によってゲートが遮断される。冷却固化を待って金型を開くと、ゲート部のない成形品が得られる。この成形方法によると、成形後にゲート部を切断する必要がないので切断面を仕上げる必要がなく、外観に優れた成形品を容易に得ることができる。さらにはゲートを小径にする必要がないのでキャビティ内に溶融樹脂を充填し易く、ショートショット、やけ、シルバーフラッシュ等の成形不良も生じにくい。このゲートカットピンをエジェクタ装置によって駆動する方法も周知である。エジェクタ装置から見ると、突き出す機構は同じであるので、ゲートカットピンもエジェクタロッドの一種と見なすことができる。
成形品の突き出しのタイミングをずらす方法においても、エジェクタ装置によってゲートカットピンを駆動する方法においても、エジェクタ装置には、複数本のエジェクタロッドを独立して駆動できることが要求される。エジェクタロッドは駆動可能なプレート、すなわちエジェクタプレートに固定されており、所定の駆動機構によってエジェクタプレートを駆動するとエジェクタロッドが軸方向に駆動される。エジェクタプレートが1枚しか設けられていない場合には、複数本のエジェクタロッドを独立して駆動することはできない。従って、この場合には特定のエジェクタロッドについてはエジェクタプレートによってではなく、ピストンシリンダユニット等によって、他のエジェクタロッドとは独立して駆動する必要がある。しかしながら、油圧機器、エア機器等が格別に必要になってしまうし、必要な駆動の推力を確保するために大型のピストンシリンダユニットを設ける必要がある。そうすると、エジェクタ装置が大型化してしまい型締装置の駆動の妨げになってしまう。独立して駆動可能な2枚のエジェクタプレートが設けられているエジェクタ装置も周知であり、このようなエジェクタ装置によれば容易に複数本のエジェクタロッドを独立して駆動することができる。
特開昭61−162312号公報
特許文献1には、2枚のエジェクタプレートを備え、それによって複数本のエジェクタロッドを独立して駆動することができるエジェクタ装置が記載されている。特許文献1に記載のエジェクタ装置80は、固定盤81と可動盤82とからなる型盤装置の可動盤82に設けられている。固定盤81には固定側金型81aが、可動盤82には可動側金型82aが設けられており、エジェクタ装置80は、可動側金型82aの反対側に位置するように可動盤82に設けられている。エジェクタ装置80には、独立して駆動可能な第1、2のエジェクタプレート83、84が設けられ、これらは筐体86の内壁87にガイドされてスライドすることができるようになっている。内壁87には、仕切88が設けられているので、第1、2のエジェクタプレート83、84は仕切88によって可動範囲が規制されている。このような第1、2のエジェクタプレート83、84は、ボールネジからなる第1、2の駆動ロッド90、91に固定されており、サーボモータ92、93とボールナット94、95等からなる駆動機構によってそれぞれ独立して駆動できるようになっている。特許文献1に記載のエジェクタ装置80はこのように構成されているので、第1のエジェクタプレート83に固定されている第1、2のエジェクタロッド96、97と、第2のエジェクタプレート84に固定されている第3のエジェクタロッド98を、独立して駆動することができる。
特許文献1に記載のエジェクタ装置80によっても、複数本のエジェクタロッドを独立して駆動することはできる。従って、成形品の突き出しのタイミングをずらして成形品からゲート部を切断することもできるし、エジェクタ装置によってゲートカットピンを駆動してゲート部の無い成形品を成形することもできる。しかしながら、解決すべき課題も見受けられる。例えば、力の作用するバランスが悪いという問題をあげることができる。特許文献1に記載のエジェクタ装置80においては、第1、2のエジェクタプレート83、84は、それぞれ1本のロッド、すなわち第1、2の駆動ロッド90、91によってのみ支持され駆動されている。エジェクタロッドの固定位置と、第1、2の駆動ロッド90、91とは必ずしも同一の作用線上には載っていないので、第1、2のエジェクタプレート83、84にはモーメントが作用してしまう。そうすると、第1、2のエジェクタプレート83、84に負荷がかかって装置寿命が短くなってしまう。エジェクタ装置が大型化してしまう問題もある。特許文献1に記載のエジェクタ装置80においては、筐体86の内壁87には仕切88が設けられており、第1、2のエジェクタプレート83、84は、仕切88で仕切られたそれぞれの範囲内でしか駆動できない。そうすると、筐体86は、第1、2のエジェクタプレート83、84の可動範囲を確保するために、高さが必要になってしまう。また、第1、2のエジェクタプレート83、84を駆動する駆動機構は、第2のエジェクタプレート84の背部に設けられているので、エジェクタ装置が大型化してしまう。このようにエジェクタ装置が大型化すると、型締装置の妨げになって、十分な型開閉ストロークを確保できなくなってしまう。
本発明は、上記したような問題点を解決したエジェクタ装置を提供することを目的としており、具体的には、2枚のエジェクタプレートを備え、それによって複数本のエジェクタロッドを独立して駆動することができ、エジェクタプレートに作用する力のバランスが良く、これによって十分な耐久性が得られ、さらにはエジェクタロッドの駆動ストロークが十分に確保されているにも拘わらず装置全体は十分に小型であり、従って型締装置の妨げになることがなく型開閉ストロークを十分に確保することができるエジェクタ装置を提供することを目的としている。
本発明は、上記目的を達成するために、平行に並べて設けられている第1、2のエジェクタプレートを備えたエジェクタ装置として構成される。エジェクタ装置には支持プレートを設け、支持プレートには複数本のガイドロッドを固定する。第1、2のエジェクタプレートには複数個のガイド孔を明け、複数本のガイドロッドを挿通して、第1、2のエジェクタプレートがガイドされるようにする。第1のエジェクタプレートは第1、2のボールネジ機構によって、第2のエジェクタプレートは第3、4のボールネジ機構によって駆動されるようにする。第1、2のボールネジ機構と第3、4のボールネジ機構は、軸方向から見てたすき掛け状に配置する。
かくして、請求項1記載の発明は、上記目的を達成するために、平行に並べられて軸方向に駆動可能に設けられている第1、2のエジェクタプレートを備え、これらのエジェクタプレートのそれぞれに成形品を突き出すエジェクタロッドあるいはゲートを遮断するゲートカットピンが設けられているエジェクタ装置であって、前記第1のエジェクタプレートは少なくとも2本の第1、2のボールネジ機構によって、前記第2のエジェクタプレートは少なくとも2本の第3、4のボールネジ機構によって、それぞれ独立して駆動されるように構成される。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のエジェクタ装置において、前記第1〜4のボールネジ機構は、それぞれの第1〜4のボールネジと第1〜4のボールナットとから構成され、前記第1のエジェクタプレートには、前記第1、2のボールナットが固定され、前記第3、4のボールネジは挿通され、前記第2のエジェクタプレートには、前記第3、4のボールナットが固定され、前記第1、2のボールネジは挿通されるように構成される。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のエジェクタ装置において、前記第1〜4のボールネジを軸方向から見ると、前記第1、2のボールネジと、前記第3、4のボールネジはたすき掛け状に配置されるように構成される。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれかの項に記載のエジェクタ装置において、 前記エジェクタ装置には、複数本のガイドロッドが固定されている支持プレートが設けられ、前記第1、2のエジェクタプレートのそれぞれには、複数個のガイド孔が明けられ、前記第1、2のエジェクタプレートは、前記複数本のガイドロッドに前記複数個のガイド孔が挿通され、それにより前記第1、2のエジェクタプレートは前記ガイドロッドによりガイドされるように構成される。
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載のエジェクタ装置において、前記第1〜4のボールネジには、それぞれ第1〜4のプーリが設けられ、前記第1、2のプーリは第1のベルトを介して第1のサーボモータによって同期して駆動されるようになっていると共に、前記第3、4のプーリは第2のベルトを介して第2のサーボモータによって同様に同期して駆動されるようになっており、前記第1、2のサーボモータは、実質的に前記支持プレートの側方に設けられるように構成される。
以上のように、本発明によると、独立して駆動できる第1、2のエジェクタプレートを備えているので、複数本のエジェクタロッドあるいはゲートカットピンを独立して駆動することができる。そうすると、複数本のエジェクタロッドによって成形品とランナ部の突き出しのタイミングをずらし、成形品からゲート部を切断することもできるし、金型内のキャビティに溶融樹脂を射出した直後にゲートカットピンを駆動してゲートを遮断し、溶融樹脂が冷却固化されて型開したときにエジェクタロッドで成形品を突き出すこともできる。また、第1のエジェクタプレートは少なくとも2本の第1、2のボールネジ機構によって、第2のエジェクタプレートは少なくとも2本の第3、4のボールネジ機構によって、それぞれ独立して駆動されるので、すなわち第1、2のエジェクタプレートは、それぞれ2本以上のボールネジ機構によって駆動されるので、エジェクタプレートに作用する力のバランスは良い。また第1〜4のボールネジ機構は、それぞれの第1〜4のボールネジと第1〜4のボールナットとから構成されているが、他の発明によると、この第1、2のボールネジと、第3、4のボールネジはたすき掛け状に配置されているので、さらに力のバランスがよい。従って装置の耐久性は十分に高い。また他の発明によると第1のエジェクタプレートには、第1、2のボールナットが固定され、第3、4のボールネジは挿通され、第2のエジェクタプレートには、第3、4のボールナットが固定され、第1、2のボールネジは挿通されているので、装置全体を軸方向にコンパクトに構成することができる。そして他の発明によると第1、2のエジェクタプレートは、単にガイドロッドによってガイドされるだけであり、可動範囲はガイドロッドによって格別に制限されていない。つまりそれぞれの可動範囲を区切る仕切は格別に設けられていないので、可動の自由度が高い。そうすると可動範囲を確保するために装置を大型にする必要はない。さらには、他の発明によると、駆動機構を構成しているサーボモータも実質的に支持プレートの側方に設けられているので、装置全体が軸方向に長くならない。このように装置全体を小型に構成することができるので、型締装置の妨げにならず、型開閉ストロークを十分に確保できることが保障されることになる。
本発明の実施の形態に係るエジェクタ装置を模式的に示す図で、エジェクタ装置が分解された状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係るエジェクタ装置の正面断面図である。 本発明の実施の形態に係るエジェクタ装置の作用を説明するエジェクタ装置の正面断面図である。 従来例のエジェクタ装置の正面断面図である。
以下、本発明の実施の形態について説明する。本実施の形態に係るエジェクタ装置1も射出成形機を構成している装置であり、図2に示されているように、従来のエジェクタ装置と同様に型締装置2に設けられている。より詳しく説明するとエジェクタ装置1は、型締装置2を構成している可動盤3に支持部材5、5を介して固定されており、可動側金型4aの反対側に配置されている。そして、可動側金型4aの背面からゲートカットピンやエジェクタロッドを駆動できるようになっている。
本実施の形態に係るエジェクタ装置1は、図1に示されているように、長方形状の鋼板からなる支持プレート7と、同様に長方形状の鋼板からなる第1のエジェクタプレート8と第2のエジェクタプレート9とから概略構成されている。支持プレート7は、支持部材5、5を介して可動盤3に固定される部材でもあるが、エジェクタ装置1全体を支持するプレートになっている。第1、2のエジェクタプレート8、9は、エジェクタロッドやゲートカットピンを固定して、これらを駆動するプレートであり、支持プレート7と平行に配置されている。
支持プレート7には、第1、2のエジェクタプレート8、9をガイドする4本のガイドロッド11、11、…が、支持プレート7に対して垂直に固定されている。これらの固定位置を詳しく説明すると、4本のガイドロッド11、11、…のうち2本は、支持プレート7の長方形の対角の位置に固定され、他の2本はそれら2本の近傍の位置に固定されている。このように配置されているのは、後で説明する駆動機構のベルトや、エジェクタロッド、ゲートカットピンが干渉しないようにするためである。これらのガイドロッド11、11、…は、図2に示されているように軸方向に長いロッドであるが、図1には便宜上切断された状態で示されている。
第1のエジェクタプレート8には、4個のガイド孔12、12、…が明けられており、ガイド孔12、12、…にガイドロッド11、11、…が挿通されている。これによって第1のエジェクタプレート8はガイドロッド11、11、…にガイドされて、支持プレート7に対して近接する方向と離間する方向とにスライドできるようになっている。同様に第2のエジェクタプレート9にも、4個のガイド孔13、13、…が明けられており、ガイド孔13、13、…にガイドロッド11、11、…が挿通されている。従って、第2のエジェクタプレート9もガイドロッド11、11、…にガイドされてスライドすることができる。ガイドロッド11、11、…の端部には雄ネジが形成されており、図2に示されているようにナット14、14、…が固定されている。
本実施の形態においては、第1のエジェクタプレート8は第1、2のボールネジ機構16、17によって、第2のエジェクタプレート9は第3、4のボールネジ機構18、19によって、それぞれ駆動されるようになっている。第1〜4のボールネジ機構16〜19は、それぞれ1本のボールネジと1個のボールナットとから構成されており、第1〜4のボールネジ機構16〜19に対応する第1〜4のボールネジ21〜24は、支持プレート7に対して垂直に、軸回転可能に設けられている。これらのボールネジ21〜24を軸方向から見ると、第1のボールネジ21と第2のボールネジ22は、支持プレート7の長方形において互いに対角に位置するように設けられている。第3のボールネジ23と第4のボールネジ24も支持プレート7の長方形において他の頂角に位置すると共に互いに対角になるように設けられている。従って、第1、2のボールネジ21、22と第3、4のボールネジ23、24とは、たすき掛け状に配置されている。第1〜4のボールネジ21〜24は、図2に示されているように所定の長さのボールネジであるが、図1には便宜上切断された状態で示されている。
第1のエジェクタプレート8には、対角に位置するように第1のボールナット26と第2のボールナット27が設けられている。そして、他の対角の位置には、比較的大径の穴、すなわち第1、2のくり抜き31、32が明けられている。第1、2のボールネジ21、22には、第1、2のボールナット26、27のそれぞれが螺合している。従って、第1、2のボールネジ21、22を回転すると、第1のエジェクタプレート8を駆動することができる。第1、2のくり抜き31、32には第3、4のボールネジ23、24が挿通されている。
第2のエジェクタプレート9にも、対角に位置するように第3のボールナット28と第4のボールナット29が設けられている。そして、他の対角の位置には、比較的大径の穴、すなわち第3、4のくり抜き33、34が明けられている。第3、4のボールネジ23、24には、第3、4のボールナット28、29のそれぞれが螺合している。従って、第3、4のボールネジ23、24を回転すると、第2のエジェクタプレート9を駆動することができる。第3、4のくり抜き33、34には第1、2のボールネジ21、22が挿通されている。
第1〜4のボールネジ21〜24のそれぞれには、支持プレート7の近傍において第1〜4のプーリ36〜39が固着されている。より詳しく説明すると、第1、2のプーリ36、37は支持プレート7に近接しており、第3、4のプーリ38、39は支持プレート7から所定の間隔だけ離間しており、それぞれに掛け回されているベルトが干渉しないようになっている。図1には示されていないが、支持プレート7の側方には第1、2のサーボモータが設けられている。これらの第1、2のサーボモータには、それぞれ第1の駆動プーリ41と第2の駆動プーリ42が設けられている。そして、第1、2のプーリ36、37と第1の駆動プーリ41は、第1のベルト44によって掛け回されており、第3、4のプーリ38、39と第2の駆動プーリ42は第2のベルト45によって掛け回されている。従って、第1のサーボモータを駆動すると、第1、2のプーリ36、37は回転して、その結果第1、2のボールネジ21、22が同期して回転することになる。また、第2のサーボモータを駆動すると、第3、4のプーリ38、39は回転して、その結果第3、4のボールネジ23、24が同期して回転することになる。
第1、2のエジェクタプレート8、9には、複数個の小径の貫通孔、すなわちエジェクタロッド取付用孔47、47、…が、それぞれ同じ位置に明けられている。エジェクタロッドやゲートカットピンは、任意のエジェクタロッド取付用孔47、47、…に固定することができる。なお、これらの孔はいずれも貫通孔なので、例えば第2のエジェクタプレート9にゲートカットピンが固定されている場合には、ゲートカットピンは第1のエジェクタプレート8のエジェクタロッド取付用孔47を挿通することになる。支持プレート7にも、エジェクタロッドやゲートカットピンを挿通する孔が複数個明けられているが、図1には示されていない。
このように構成されている本実施の形態に係るエジェクタ装置1は、既に説明したように、可動盤3に支持部材5、5によって固定されている。そして、図2に示されているように、第1のエジェクタプレート8には、成形品を突き出す成形品用エジェクタロッド51と、ランナ部を突き出すランナ部用エジェクタロッド52が固定され、可動盤3と可動側金型4aのそれぞれに明けられている貫通孔に挿通されている。そして、成形品用エジェクタロッド51は、可動側金型4aと固定側金型4bとからなるキャビティ53に臨んでおり、ランナ部用エジェクタロッド52は、ランナ54に臨んでいる。第2のエジェクタプレート9には、ゲートカットピン56が固定され、可動盤3と可動側金型4aのそれぞれに明けられている貫通孔に挿通されている。このゲートカットピン56の先端部は、ゲート57に臨んでいる
本実施の形態に係るエジェクタ装置1を備えた射出成形機の作用を説明する。
型締装置2を駆動して型締めする。そうすると固定側金型4bと可動側金型4aが型締されて、キャビティ53が形成される。このとき、第1、2のエジェクタプレート8、9はいずれも図2において左側に後退させておく。図2には示されていないが射出成形機から溶融樹脂を金型4a、4b内に射出する。そうすると溶融樹脂はランナ54、ゲート57を経由してキャビティ53に充填される。エジェクタ装置1において、第2のサーボモータを駆動する。図3に示されているように、第2の駆動プーリ42が回転して、第2のベルト45によって第3、4のプーリ38、39が回転し、第3、4のボールネジが同期して回転する。そうすると、第3、4のボールナット28、29が設けられている第2のエジェクタプレート9は図3において右方向に駆動される。ゲートカットピン56がゲート57を遮断する。
射出された溶融樹脂が冷却固化された後に、型締装置2を駆動して型開する。第1のサーボモータを駆動する。第1の駆動プーリ41が回転して、第1のベルト44によって第1、2のプーリ36、37が回転し、第1、2のボールネジ21、22が同期して回転する。そうすると、第1、2のボールナット26、27が設けられている第1のエジェクタプレート8が駆動され、成形品用エジェクタロッド51とランナ部用エジェクタロッド52が突き出される。ゲート部のない成形品と、ランナ部が突き出される。
本発明の実施の形態に係るエジェクタ装置1は色々な変形が可能である。例えば、第1、2のエジェクタプレート8、9は、それぞれ2本のボールネジ機構によって駆動されるように説明されているが、それぞれ3本のボールネジ機構によって駆動されるようにしてもよい。そして、駆動機構についても変形が可能であり、2個のサーボモータでなく4個のサーボモータによって駆動されるようにしてもいいし、油圧モータ等によって駆動されるようにしてもよい。また、4本のガイドロッド11、11、…の配置についても変形が可能であり、支持プレート7の長方形の各頂角の位置に対応するように設けられていてもよい。エジェクタ装置1の可動盤3への固定方法も変形が可能であり、支持プレート7が直接可動盤3に固着されるようにしてもよい。
1 エジェクタ装置 2 型締装置
3 可動盤 4a 可動側金型
4b 固定側金型 7 支持プレート
8、9 第1、2のエジェクタプレート
11 ガイドロッド
16〜19 第1〜4のボールネジ機構
21〜24 第1〜4のボールネジ
26〜29 第1〜4のボールナット
31〜34 第1〜4のくり抜き
41、42 第1、2の駆動プーリ
44、45 第1、2のベルト
47 エジェクタロッド取付用孔

Claims (5)

  1. 平行に並べられて軸方向に駆動可能に設けられている第1、2のエジェクタプレートを備え、これらのエジェクタプレートのそれぞれに成形品を突き出すエジェクタロッドあるいはゲートを遮断するゲートカットピンが設けられているエジェクタ装置であって、
    前記第1のエジェクタプレートは少なくとも2本の第1、2のボールネジ機構によって、前記第2のエジェクタプレートは少なくとも2本の第3、4のボールネジ機構によって、それぞれ独立して駆動されるようになっていることを特徴とするエジェクタ装置。
  2. 請求項1に記載のエジェクタ装置において、前記第1〜4のボールネジ機構は、それぞれの第1〜4のボールネジと第1〜4のボールナットとから構成され、
    前記第1のエジェクタプレートには、前記第1、2のボールナットが固定され、前記第3、4のボールネジは挿通され、
    前記第2のエジェクタプレートには、前記第3、4のボールナットが固定され、前記第1、2のボールネジは挿通されていることを特徴とするエジェクタ装置。
  3. 請求項2に記載のエジェクタ装置において、前記第1〜4のボールネジを軸方向から見ると、前記第1、2のボールネジと、前記第3、4のボールネジはたすき掛け状に配置されていることを特徴とするエジェクタ装置。
  4. 請求項1〜3のいずれかの項に記載のエジェクタ装置において、 前記エジェクタ装置には、複数本のガイドロッドが固定されている支持プレートが設けられ、
    前記第1、2のエジェクタプレートのそれぞれには、複数個のガイド孔が明けられ、
    前記第1、2のエジェクタプレートは、前記複数本のガイドロッドに前記複数個のガイド孔が挿通され、それにより前記第1、2のエジェクタプレートは前記ガイドロッドによりガイドされていることを特徴とするエジェクタ装置。
  5. 請求項4に記載のエジェクタ装置において、前記第1〜4のボールネジには、それぞれ第1〜4のプーリが設けられ、前記第1、2のプーリは第1のベルトを介して第1のサーボモータによって同期して駆動されるようになっていると共に、前記第3、4のプーリは第2のベルトを介して第2のサーボモータによって同様に同期して駆動されるようになっており、前記第1、2のサーボモータは、実質的に前記支持プレートの側方に設けられていることを特徴とするエジェクタ装置。
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