JP2011245540A - 成形機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】、射出ロッド5は、軸心Xを含む鉛直平面を境界とする一方に冷却水入口部6aを備えるとともに、他方に冷却水出口部6bを備え、射出ロッド5に対して相対変位する部位であって、前記鉛直平面に対して前記一方に位置する冷却水配管13と、冷却水入口部6aを、可撓性を有し射出ロッド5が変位する範囲内で追従して変形する第一のフレキシブル配管12aにより接続し、射出ロッド5に対して相対変位する部位であって、前記鉛直平面に対して前記他方に位置する部位である冷却水配管14と、冷却水出口部6bを、可撓性を有し射出ロッド5が変位する範囲内で追従して変形する第二のフレキシブル配管12bにより接続する。
【選択図】図1
Description
射出チップを冷却するための構成としては、射出チップが付設される射出ロッドの内部に冷却水を流通させる構成が一般的であり、射出ロッドの内部と射出チップの内部とを連通する冷却水の流路に冷却水配管を接続し、当該流路に冷却水を循環させて射出チップを冷却する構成としている。
このような構成の成形機における射出ロッドは、軸心方向に往復変位するため、射出ロッドに対する冷却水配管の接続部位においては、変位を吸収するために、可撓性を有する配管部材(以下、フレキシブル配管と呼ぶ)を使用するのが一般的である。
特許文献1に係る従来技術に示される成形機(ダイカストマシン)では、ピストン(射出チップ)の軸心に対し、偏心して取付けられたピストンロッドと、該ピストンロッドに対して偏心しつつ、射出チップに対して同心の状態で前記ピストンロッドに連結するプランジャロッド(射出ロッド)と、を備える構成としている。
このような構成により、射出時に射出ロッドが回転させないようにすることで、フレキシブル配管の破損を防止するようにしている。
しかしながら、特許文献1に開示された従来技術では、射出ロッドを回転させない構成であるため、射出チップに偏摩耗が生じる可能性があった。
まず始めに、本発明の第一の実施形態に係る成形機の全体構成について、図1〜図7を用いて説明をする。
図1(a)に示す如く、本発明の第一の実施形態に係る成形機であるダイカストマシン1は、金型2、射出スリーブ3、アクチュエータ4、射出ロッド5、カップリング7、射出チップ9等を備えている。
また、図1(a)(b)に示す如く、ダイカストマシン1は、接続部材12、冷却水配管13・14等を備えており、射出ロッド5に備えられる接続部6において、接続部材12により、冷却水配管13・14が接続されている。
そして、金型2の固定型2b側には、湯道2dに連通させて、溶湯10を供給するための経路となる射出スリーブ3が接続されている。
また、変位軸4aは、軸心Xの方向が水平となるように支持されており、該変位軸4aの先端部には、変位軸4aに比して外径が大きい部位である拡径部4bが形成されている。
また、図2(a)に示す如く、射出ロッド5は、軸部5aの一端部にネジ部5bが形成されており、他端部に軸部5aに比して外径が大きい部位である拡径部5cが形成されている。
このような構成により、射出ロッド5は、変位軸4aが軸心X方向へ往復変位するのに伴って往復変位される。また、射出ロッド5は、変位軸4aの軸心X廻りの回転位相に係わらず、軸心X廻りに回転することができる。
また、図4(a)(b)に示す如く、射出チップ9の内部には、冷却水を流入させるための空間である空隙部9aが形成されており、また射出チップ9を射出ロッド5のネジ部5bに螺合するためのネジ部9bが形成されている。
図2(a)に示す如く、射出ロッド5は、該射出ロッド5が軸心X廻りに回転することを抑制するために設けられる部位である接続部6を備えている。
また、図2(b)(c)に示す如く、射出ロッド5は、軸部5aの内部において、その軸心X上に略円柱状の空隙部である空隙部5dが形成されている。この空隙部5dは、ネジ部5b側の端部が開放されている。そして、この空隙部5dには、冷却水の流通経路を形成するための内部配管5eが内蔵されている。
また、内部配管5eの一端部5fは開放されており、ネジ部5b側に形成される空隙部5dの開放部から射出ロッド5の軸心X方向に向けて突出されている。また、内部配管5eの他端部5gは、拡径部5c側の空隙部5d内に配置されている。
また、冷却水入口部6aは、図2(c)中に示すように、射出ロッド5の軸心Xを含む鉛直平面αを境界として図2(c)中における右側に形成されている。
冷却水出口部6bは、図2(c)中に示すように、射出ロッド5の軸心Xを含む鉛直平面αを境界として図2(c)中における左側に形成されている。
ここで、接続部6に接続される可撓性を有する接続部材12は、冷却水を流通させるための第一および第二のフレキシブル配管12a・12bにより構成されている。
図1(b)に示す如く、第一のフレキシブル配管12aの一端は、冷却水入口部6aに接続され、また他端は、冷却水配管13に接続される。
また、第二のフレキシブル配管12bの一端は、冷却水出口部6bに接続され、また他端は、冷却水配管14に接続される。
これにより、第一のフレキシブル配管12aは、冷却水配管13から供給される冷却水を、冷却水入口部6aに流入させるための配管経路を形成している。
また、冷却水配管13は、ダイカストマシン1の図示しないフレーム等に固定されているため、射出ロッド5と冷却水配管13は相対変位する(即ち、射出ロッド5が変位することによって、射出ロッド5と冷却水配管13の位置関係が変化する)関係となっている。
これにより、第二のフレキシブル配管12bは、冷却水出口部6bから流出される冷却水を冷却水配管14へ返送するための配管経路を形成している。
また冷却水配管14は、ダイカストマシン1の図示しないフレーム等に固定されているため、射出ロッド5と冷却水配管14は相対変位する(即ち、射出ロッド5が変位することによって、射出ロッド5と冷却水配管14の位置関係が変化する)関係となっている。
そして、空隙部9aに流入した冷却水は、その後、内部配管5eの外周面と空隙部5dの内周面によって形成される隙間を流通し、冷却水出口部6bから流出される。
このように、射出ロッド5および射出チップ9の内部に冷却水を流通させることによって、各部5・9を冷却する構成としている。
尚、各フレキシブル配管12a・12bは、射出ロッド5が変位しても、まだ撓みに余裕が残る長さとしている。
このため、射出ロッド5が回転していない状態では、射出ロッド5には、接続部材12の自重によって生じる張力や、接続部材12に生じる弾性力が、射出ロッド5の鉛直平面αを境界として、軸心X方向視における左右で吊り合っているため、射出ロッド5の軸心X廻りに作用するモーメントが生じない。
このとき、各フレキシブル配管12a・12bに生じる長さ方向および捻り方向の各弾性力は、射出ロッド5の鉛直平面αを境界とする軸心X方向視における左右で吊り合わないため、この左右方向の各弾性力の差が復元力となって、各弾性力を、射出ロッド5の鉛直平面αを境界とする軸心X方向視における左右で吊り合わせようとして、射出ロッド5の軸心X廻りの(即ち、元の回転位相に復元しようとする)モーメントが生じる。
このような構成により、追加の部材が不要である簡易な構成で、射出ロッド5の軸心X廻りの回転位相を修正することができる。
またこの場合、各繋止部材16a・16bと、例えばダイカストマシン1を構成する各フレーム部1a・1bとを、第一および第二のワイヤー部材17a・17bによって構成される接続部材17によって接続する構成とすることができる。
また、フレーム部1aは、射出ロッド5の軸心Xを含む鉛直平面αを境界として、繋止部材16aが存在する側(即ち、図7中における右側)に配置されており、また、フレーム部1bは、射出ロッド5の軸心Xを含む鉛直平面αを境界として、繋止部材16bが存在する側(即ち、図7中における左側)に配置されている。
この場合、射出ロッド5が回転したときに生じる、元の回転位相に復元しようとするモーメントをより確実に生じさせることができる。
尚、本説明では、説明の便宜上、冷却水入口部6aおよび冷却水出口部6bを、軸部5aの外周面から突出させた態様として例示しているが、冷却水入口部6aおよび冷却水出口部6bの態様は、軸部5aの外周面に対して凹状のネジ部を形成する態様(図2(b)(c)参照)とすることも可能であり、これらの態様に限定するものではない。
この場合、各部6a・6bの各軸心P・Qは、図8(b)に示すように、平面視において、射出ロッド5の軸心Xと直交する同一の直線上に配置することができる。
また、各部6a・6bの各軸心P・Qを、図8(c)に示すように、平面視において、射出ロッド5の軸心Xと直交する、異なる二つの直線上に配置することもできる。
この場合、各部6a・6bの各軸心P・Qは、図9(b)に示すように、平面視において、射出ロッド5の軸心Xと同一の点で直交する、異なる二つの直線上に配置することができる。
また、各部6a・6bの各軸心P・Qを、図9(c)に示すように、平面視において、射出ロッド5の軸心Xと異なる点で直交する、異なる二つの直線上に配置することもできる。
このような構成により、射出ロッド5の軸心X廻りにおいて、左右の回転方向に生じる各モーメントを吊り合わせることができる。
図10に示す如く、本発明の一実施形態に係る射出ロッド5のより具体的な実施形態では、拡径部5c側の空隙部5dの端部に、軸心X上に嵌合孔5hが形成されており、この嵌合孔5hに、嵌合部材5kが嵌合される構成としている。
また、図11(b)に示す如く、嵌合部材5kには、連通部5mおよび切欠き部5nが形成されている。
連通部5mは、略L字状の空隙部であり、その一側の開放部に内部配管5eが接続されている。そして、連通部5mの他側の開放部は、冷却水入口部6aと連通されている。
切欠き部5nは、嵌合孔5hにおいて、冷却水出口部6bと連通する空間を確保することができ、この空間を介して、冷却水出口部6bと空隙部5dを連通する構成としている。
冷却水入口部6aと冷却水出口部6bの各軸心を、射出ロッド5の軸心Xと直交する同一の直線上に配置することによって、射出ロッド5の変位範囲を確保することができ、また、射出ロッド5を軸として、該射出ロッド5に沿って他の部材(例えば、射出スリーブ3の開放部分を封止するための部材等)を支持して往復変位させること等にも利用しやすくなるため、有効である。
このような構成により、接続部6をよりコンパクトに構成することができる。
図12に示す如く、各フレキシブル配管12a・12bは、射出ロッド5の軸心Xと冷却水入口部6aおよび冷却水出口部6bの各軸心に直交する鉛直軸Zを基準として、射出方向に対して逆方向(以後、後方と呼ぶ)の斜め上方に向けて取り回す構成としている。
その後、鉛直軸Zより後方で弧を描いて折り返し、そして、鉛直軸Zよりも前方、かつ、射出ロッド5よりも上方で冷却水配管13・14と接続する構成としている。
尚、図12に示す形態では、冷却水入口部6aおよび冷却水出口部6bにエルボを接続し、エルボによって、各フレキシブル配管12a・12bの接続方向を後方斜め上方に向ける態様としているが、エルボの代わりにスイベルジョイント等を用いて、各フレキシブル配管12a・12bの接続方向を後方斜め上方に向ける態様とすることも可能である。
また、このような取り回しルートを採用することによって、射出ロッド5の変位に伴って接続部材12が変形および変位するときに、接続部材12の弛み部分が射出ロッド5に干渉しにくくなるため、接続部材12の挙動がより安定するという効果も奏する。
このような構成により、接続部材12が床面に引きずられることがなくなり、接続部材12に汚れや破損が生じることを防止できる。
本発明の第二の実施形態に係る成形機であるダイカストマシン21は、本発明の第一の実施形態に係るダイカストマシン1に比して、連結部材22・22・・・を備えている点で構成が相違しており、その他の点では、構成が共通している。
図13に示す如く、連結部材22は、一側の端部が第一のフレキシブル配管12aの中間部12cに接続され、他側の端部が第二のフレキシブル配管12bの中間部12dに接続される。
付設する連結部材22の個数は各フレキシブル配管12a・12bの長さ等に基づいて適宜決定される。
このような構成により、射出ロッド5の軸心X廻りの回転位相をより確実に修正することができる。
図14に示す如く、ダイカストマシン1では、アクチュエータ4の変位軸4aを金型2側に変位させることにより、射出スリーブ3内に貯留される溶湯10を射出チップ9で押圧して、キャビティ2c内に溶湯10を打ち込む。
このとき、接続部材12に生じる弾性力が、射出ロッド5の軸心X方向視において左右で吊り合わなくなるため、射出ロッド5には、射出ロッド5の回転位相を元の回転位相に復元しようとするモーメントが生じる。
ダイカストマシン21では、第一のフレキシブル配管12aの各中間部12c・12cと第二のフレキシブル配管12bの各中間部12d・12dを各連結部材22・22で接続しているため、射出ロッド5が、軸心X廻りに回転するとき、図16(a)に示すように、各フレキシブル配管12a・12bが変位および変形するのに伴って、各連結部材22・22が湾曲(変形)する。
連結部材22は、弾性を有する素材によって構成されているため、変形した場合には、元の形状に復元しようとする弾性力が生じる。
このような構成により、射出ロッド5の軸心X廻りの回転位相を修正することができる。
2 金型
3 射出スリーブ
4 アクチュエータ
4a 変位軸
5 射出ロッド
6 接続部
6a 冷却水入口部(第一の接続部)
6b 冷却水出口部(第二の接続部)
7 カップリング
9 射出チップ
10 溶湯
12 接続部材
12a 第一のフレキシブル配管(第一の接続部材)
12b 第二のフレキシブル配管(第二の接続部材)
13 冷却水配管
14 冷却水配管
16 接続部
16a 第一の繋止部材
16b 第二の繋止部材
17 接続部材
17a 第一のワイヤー部材
17b 第二のワイヤー部材
Claims (6)
- 軸心を水平に保持しつつ該軸心の方向に往復変位可能な変位軸を備える変位装置と、
前記変位軸に軸心を一致させつつ、軸心廻りに回転可能な状態で前記変位軸に接続される射出ロッドと、
前記射出ロッドに軸心を一致させつつ該射出ロッドにより支持される射出チップと、
を備える成形機であって、
前記射出ロッドは、該射出ロッドの軸心を含む鉛直平面を境界として、当該軸心方向視において左右に配置される二つの部位のうち、一方の部位に第一の接続部を備えるとともに、他方の部位に第二の接続部を備え、
前記成形機における前記射出ロッドに対して相対変位する部位であって、前記鉛直平面に対して前記一方の側に位置する部位と、前記第一の接続部を、可撓性を有し前記射出ロッドが変位する範囲内で追従して変形する第一の接続部材により接続し、
前記成形機における前記射出ロッドに対して相対変位する部位であって、前記鉛直平面に対して前記他方の側に位置する部位と、前記第二の接続部を、可撓性を有し前記射出ロッドが変位する範囲内で追従して変形する第二の接続部材により接続する、
ことを特徴とする成形機。 - 前記第一および第二の接続部材は、
前記射出チップおよび前記射出ロッドを冷却するための冷却水設備を構成するフレキシブル配管とする、
ことを特徴とする請求項1記載の成形機。 - 前記第一および第二の接続部は、
前記射出ロッドの軸心を含む鉛直平面を境界として、該軸心方向視において左右対称に配置される、
ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の成形機。 - 前記第一および第二の接続部は、
前記鉛直平面と直交する同一の直線上に配置される、
ことを特徴とする請求項3記載の成形機。 - 前記鉛直平面を境界として前記一方の側に位置する部位および前記鉛直平面を境界として前記他方の側に位置する部位は、
前記射出ロッドに比して上方に位置する部位とする、
ことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の成形機。 - 弾性を有する部材である連結部材をさらに備え、
前記連結部材によって、
前記第一および第二の接続部材の中間部同士を連結する、
ことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の成形機。
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