JP2014237299A

JP2014237299A - 射出成形機の滑り軸受け

Info

Publication number: JP2014237299A
Application number: JP2013122194A
Authority: JP
Inventors: 西村　成弘; Shigehiro Nishimura; 成弘西村
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2013-06-10
Filing date: 2013-06-10
Publication date: 2014-12-18
Anticipated expiration: 2033-06-10
Also published as: JP5727548B2; DE102014008474A1; CN104228006A; DE102014008474B4

Abstract

【課題】射出成形機の可動部分に用いられる軸受けにおいて、必要とされる箇所に効果的にグリスを供給することによって、スムーズな運動を実現し、摩耗を低減させることが可能な射出成形機の滑り軸受けを提供することを目的とする。【解決手段】射出成形機の滑り軸受けにおいて、滑り軸受けの摺動面側に摺動面側油溝を設け、該摺動面側油溝の軸受け中心軸線に対する断面形状の深さが、溝の両端部から中央部に向かって徐々に深くなるように形成する。これにより、スムーズな運動を実現し、摩耗を低減させることが可能な射出成形機の滑り軸受けを提供することができる。【選択図】図２

Description

本発明は射出成形機の可動部分に用いられる滑り軸受けに関する。

射出成形機においては、固定プラテンと可動プラテンとが複数のタイバーによって結合されており、固定プラテン側から見て可動プラテンの背後に設けられたトグル機構によって、タイバーにガイドされながら可動プラテンがタイバーの軸方向に往復運動を行い、固定プラテンに固定された固定側金型と、可動プラテンに固定された可動側金型との間で型締め、型開き動作を行っている。
可動プラテンは、タイバーの間にブッシュを介して取り付けられており、ブッシュとタイバーとの間に潤滑グリスを定期的に供給することによって、可動プラテンのスムーズな往復運動を実現でき、また、ブッシュの摩耗を抑制することができる。

これらの可動プラテンとブッシュの間に供給される潤滑油に関して、特許文献１に開示されている技術がある。特許文献１には、可動プラテンがタイバーとの間にブッシュを介して取り付けられている射出成形機の軸方向可動式軸受けにおいて、内・外径の油溝とそれらをつなぐ貫通穴を設け、外径側の油溝に潤滑油を供給し、貫通穴を最大荷重点の近傍に配置することで、接触面圧が大きい部分へ潤滑油を供給する技術が開示されている（図１１参照）。

また、特許文献２には、射出成形機ではないが、プリンタヘッドに用いられる滑りスラスト軸受けにおいて、軸線方向の異なる側から軸線に対して傾斜した一対の溝を設け、これらの溝から潤滑油を供給させることによって、進行方向が変わってもいずれかの溝から潤滑油が流れ込む構成が開示されている。

特開２０１０−１２７３２２号公報特開平４−２３６８１７号公報

可動プラテンは、可動プラテンや金型の重量を支持しながら往復運動しているため、可動プラテンとタイバーとの接触面の面圧は、上側の方が大きく、反対側の下側は接触していないこともある。そのため、ブッシュとタイバーとの間に供給する潤滑グリスについても、摩耗抑制の観点からは、接触面圧の大きい上側において潤滑グリスを保持しておくことが重要となる。しかしながら、重力作用によって、潤滑グリスも上側から下側に向かって流出しがちとなり、上側に潤滑グリスを保持しておくことは困難となることがある。
また、金型を高温に維持する場合や、型開閉動作を高速で行う場合には、ブッシュ内部が高温に達して潤滑グリスが軟化するため、特にグリスが流出しやすく、ブッシュの早期摩耗が引き起こされることがある。

特許文献１に開示されている技術は、内径の油溝に沿って潤滑油が流れるために、負荷を受けることが少ない下側へも潤滑油が流れてしまい、より潤滑油が必要とされる上側に潤滑油を保持しておくことが困難となる場合がある。
特許文献２に開示されている技術は、プリンタヘッドに用いられる滑りスラスト軸受けに関する技術であって、射出成形機の可動プラテンとは対象となるものの大きさや重量が大きく異なっている。また、プリンタヘッドの進行方向が変わった際に、溝内を潤滑油が溝の形成方向に沿って移動することを前提としているため、プリンタヘッドに用いられているような粘度の低い潤滑油を用いる場合は有効であるが、射出成形機の可動プラテンに用いられるような、粘度の高いグリス等の場合には必ずしも同様の効果を発揮することはできない。

そこで本発明は、射出成形機の可動部分に用いられる軸受けにおいて、必要とされる箇所に効果的にグリスを供給することによって、スムーズな運動を実現し、摩耗を低減させることが可能な射出成形機の滑り軸受けを提供することを目的とする。

本願の請求項１に係る発明では、射出成形機の往復運動部または揺動運動部を支持する射出成形機の滑り軸受けにおいて、滑り軸受けの摺動面側に摺動面側油溝を設け、該摺動面側油溝の軸受け中心軸線に対する断面形状の深さが、溝の両端部から中央部に向かって徐々に深くなるように形成したことを特徴とする射出成形機の滑り軸受けが提供される。
すなわち、請求項１に係る発明では、滑り軸受けの摺動面側に設けた摺動面側油溝の断面形状の深さが、溝の両端部が浅く、中央部が深くなるように形成されているため、最もグリスが必要とされる箇所においてグリスを保持できる容積を大きくして潤滑性を高めつつ、溝が浅く形成されている両端部には、グリスを流出しにくくすることが可能となる。

本願の請求項２に係る発明では、前記滑り軸受けのハウジング側の面にハウジング側油溝を設け、該ハウジング側油溝と前記摺動面側油溝をつなぐ貫通穴を設けたことを特徴とする請求項１記載の射出成形機の滑り軸受けが提供される。
すなわち、請求項２に係る発明では、滑り軸受けのハウジング側の面にも油溝を設け、両油溝をつなぐ貫通穴を設けているため、特に作業の頻度が頻繁に行われて、定期的にグリスの供給を行うことが必要とされる場合に、ハウジング側の面に設けられている油溝にグリスを供給することによって、貫通穴を経由して摺動面側油溝にグリスが供給されるため、グリスの供給作業を容易に行うことができる。

本願の請求項３に係る発明では、前記摺動面側油溝を、軸方向に位置をずらしたらせん形状としたことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の滑り軸受けが提供される。
すなわち、請求項３に係る発明では、摺動面側油溝の形状を、軸方向に位置をずらしたらせん形状としたことによって、軸方向にまんべんなくグリスを供給することが容易となる。

本願の請求項４に係る発明では、前記摺動面側油溝を、軸方向に複数設けたことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の滑り軸受けが提供される。
すなわち、請求項４に係る発明では、摺動面側油溝を、軸方向に複数設けるようにしたことによって、軸方向にまんべんなくグリスを供給することが容易となる。

本願の請求項５に係る発明では、前記摺動面側油溝が形成された部分に軸方向の軸方向油溝をさらに形成したことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の滑り軸受けが提供される。
すなわち、請求項５に係る発明では、摺動面側油溝が形成された部分に軸方向の軸方向油溝をさらに形成したことによって、特にグリスが必要とされる箇所付近において、グリスを保持できる容積を大きくすることによって、さらに長期間にわたって潤滑性を高めるようにすることが可能となる。

本発明により、射出成形機の可動部分に用いられる軸受けにおいて、必要とされる箇所に効果的にグリスを供給することによって、スムーズな運動を実現し、摩耗を低減させることが可能な射出成形機の滑り軸受けを提供することが可能となる。

射出成形機の全体構成を示した図である。射出成形機の型締機構部分を示した図である。第１の実施形態におけるブッシュの斜視図である。第１の実施形態におけるブッシュの側面図である。図４におけるＡ−Ａ断面図である。第２の実施形態におけるブッシュの斜視図である。第３の実施形態におけるブッシュの斜視図である。第４の実施形態におけるブッシュの斜視図である。第５の実施形態におけるブッシュの斜視図である。第６の実施形態におけるブッシュの斜視図である。従来技術におけるブッシュの斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
図１は射出成形機の全体構成を示した図であり、図２は射出成形機の型締機構部分を拡大した図である。射出成形機は基台上に設けられており、型締部Ｍｃと射出部Ｍｉを備えている。射出部Ｍｉは樹脂材料（ペレット）を加熱溶融し、当該溶融樹脂を金型（固定側金型５、可動側金型６）のキャビティ内に射出するものである。型締部Ｍｃは主に可動側金型６の開閉を行うものである。

射出部Ｍｉにおいては、シリンダの先端にノズルが取り付けられ、シリンダ内にはスクリュが挿通されている。シリンダ内には、ホッパから樹脂が供給される。シリンダの型締部Ｍｃと反対側には、スクリュを駆動する駆動部が設けられており、タイロッド部ブッシュ１４を介してタイロッド１３によりガイドされ、スクリュがタイロッドの軸方向に往復運動を行うことができる。

型締部Ｍｃにおいては、リアプラテンと固定プラテン４とはトグル機構部１７と複数本のタイバー３によって連結されており、可動プラテン１も複数本のタイバー３によってガイドされるように配置されている。また、トグル機構部１７を駆動するために、クロスヘッド１９が設けられており、クロスヘッド１９の往復運動は、ガイドロッド部ブッシュ１６を介してガイドロッド１５によりガイドされている。トグル機構部１７においても揺動運動を行う部分にトグル機構部ブッシュ１８が介在されている。そして、トグル機構部１７によって、可動プラテン１をタイバー３の軸方向に前後に往復運動させることが可能である。

可動プラテン１についても、ブッシュ２を介してタイバー３にガイドされるように構成されている。可動プラテン１、固定プラテン４には、それぞれ可動側金型６、固定側金型５が取り付けられている。ガイドロッド１５によりガイドされたクロスヘッド１９を前後に移動させることによって、可動プラテン１の位置を変えることができ、クロスヘッド１９を前進させることによって、可動プラテン１も前進させられて型閉じ及び型締めが行われる。

このように射出成形機においては、多くの箇所で往復運動や揺動運動を行う箇所があり、それらの箇所にはスムーズな運動を行うためにブッシュが設けられており、さらにグリスが供給されている。そこで、可動プラテン１とタイバー３との間に介在しているブッシュ２を例として、本発明の実施形態を説明する。

（第１の実施形態）
図３〜図５は、本発明の第１の実施形態を示した図であり、図３はブッシュ２の斜視図、図４は同側面図であり、図５は図４のＡ−Ａ断面図である。本実施形態においては、ブッシュ２の内面側に油溝７が設けられている。図５に示されているように、油溝７は、その深さが場所によって異なっており、油溝中央部７ａが最も深く、そこから両端に向かって徐々に浅くなり油溝端部７ｂが最も浅くなるように形成されている。

この油溝７にグリスを供給することで、油溝７内にグリスが保持されることとなる。かかるブッシュ２を可動プラテン１とタイバー３との間に配置する際には、通常可動プラテン１とタイバーとの接触面圧が最も大きくなる鉛直方向上側に、ブッシュ２の油溝中央部７ａが来るように配置する。これにより、接触面圧が大きく、多量のグリスが必要とされる箇所が油溝７の深さが最も深く、グリスを保持できる容積が大きくなるため、潤滑性がよく可動プラテン１を往復移動させることができる。また、油溝７の溝の深さが両端部に近づくにつれて浅くなっていくため、比較的負荷を受けることが少ない油溝の外側へのグリスの流出を起こりにくくすることができる。

ブッシュ２における油溝７を設ける範囲としては、図５における油溝７の油溝中央部７ａを中心として、両側９０度、すなわち、軸中心部と同じ高さになるまでの範囲であれば適宜定めることができる。また、この範囲内においても特に油溝中央部７ａを中心として、両側４５〜６０度程度が好ましい。これより狭い範囲となると、接触面圧が高くグリスが必要とされる箇所にグリスが供給されなくなるおそれがあり、逆にこれより広い範囲となると、接触面圧が低く、あまりグリスが必要とされない箇所にもグリスが供給されることとなることがある。

また、油溝の幅や深さについては、深さが油溝中央部７ａが最も深く、そこから両端に向かって徐々に浅くなり油溝端部７ｂが最も浅くなるように形成される範囲であれば、可動プラテン１とタイバー３の種類によって必要となるグリスの量の違いなどにより、適宜定めることが可能である。

（第２の実施形態）
図６は第２の実施形態を示した図である。本実施形態においては、ブッシュ２の外径側にさらに油溝８を設け、内径側に設けた油溝７との間をつなぐ貫通穴９を設けている。これにより、作業が頻繁に行われて、定期的にグリスの追加供給を行うことが必要とされる場合に、外径側に設けた油溝８に外部からグリスを供給することによって、貫通穴９を経由して内径側の油溝７にグリスを供給することができる。そのため、内径側の油溝７にグリスを供給するために、ブッシュ２を外すといった作業を行う必要がなく、グリスの供給作業を容易に行うことが可能となる。

（第３の実施形態）
図７は第３の実施形態を示した図である。本実施形態においては、ブッシュ２の内径側に設ける油溝を、らせん状の油溝１０として形成されている。また、ブッシュ２の外径側にも油溝８を設け、外径側の油溝８と内径側の油溝１０が重なる位置に両者の間をつなぐ貫通穴９を設けている。これにより、油溝１０が軸方向の全体にわたって形成されることとなるため、軸方向にまんべんなくグリスを供給することを容易に行うことができる。
なお、本実施形態においては、ブッシュ２の内径側と外径側の双方に油溝を設けた例として説明したが、第１の実施形態と同様に、ブッシュ２の内径側のみにらせん状の油溝１０を設けるようにする構成とすることもできる。

（第４の実施形態）
図８は第４の実施形態を示した図である。本実施形態においては、ブッシュ２の内径側に設ける油溝を、複数本の油溝７として形成されている。また、ブッシュ２の外径側にも油溝８を設け、外径側の油溝８と内径側の油溝７とが重なる位置に両者の間をつなぐ貫通穴９を設けている。これにより、軸方向にまんべんなくグリスを供給することを容易に行うことができる。
なお、本実施形態においては、ブッシュ２の内径側と外径側の双方に油溝を設けた例として説明したが、第１の実施形態と同様に、ブッシュ２の内径側のみに複数本の油溝７を設けるようにする構成とすることもできる。

（第５の実施形態）
図９は第５の実施形態を示した図である。本実施形態においては、ブッシュ２の内径側に設ける油溝として、らせん状の油溝１０を複数本設けた構成とされている。また、ブッシュ２の外径側にも油溝８を設けており、複数本のらせん状の油溝１０が交差する点において油溝８と重なるように構成し、それらの間をつなぐ貫通穴９が設けられている。これにより、軸方向にまんべんなくグリスを供給することを容易に行うことができる。
なお、本実施形態においては、ブッシュ２の内径側と外径側の双方に油溝を設けた例として説明したが、第１の実施形態と同様に、ブッシュ２の内径側のみに複数本のらせん状の油溝１０を設けるようにする構成とすることもできる。

（第６の実施形態）
図１０は第６の実施形態を示した図である。本実施形態においては、ブッシュ２の内径側に設けた油溝７に直交する軸方向に、油溝７と連結する別の油溝１１を設けた構成とされている。また、ブッシュ２の外径側にも油溝８を設けており、油溝７と油溝１１が交差する点において油溝８と重なるように構成し、それらの間をつなぐ貫通穴９が設けられている。特に油溝１１を油溝中央部７ａ付近において連結するような構成とすることによって、特にグリスが多く必要とされる箇所付近において、油溝が占める面積が多くなることから、その分グリスを保持できる容積が大きくなり、さらに長期間にわたって潤滑性を高めるようにすることが可能となる。
なお、本実施形態においては、ブッシュ２の内径側と外径側の双方に油溝を設けた例として説明したが、第１の実施形態と同様に、ブッシュ２の内径側のみに油溝７及び油溝１１を設けるようにする構成とすることもできる。

上記実施形態においては、可動プラテン１とタイバー３との間に介在させるブッシュ２を用いて説明したが、本発明は可動プラテン１とタイバー３との間のブッシュ２のみに適用できるものではなく、図１に示されている射出部Ｍｉのタイロッド１３に用いられているタイロッド部ブッシュ１４、金型の開閉時に用いられるガイドロッド１５に用いられているガイドロッド部ブッシュ１６などの軸方向に往復運動を行う部分の滑り軸受けや、トグル機構部１７に用いられているトグル機構部ブッシュ１８などの軸の円周方向に揺動運動を行う部分の滑り軸受けにも適用することができる。

タイロッド１３に用いられるタイロッド部ブッシュ１４に適用する場合には、タイバー３と可動プラテン１との関係と同様に、重量を支持する箇所の接触面圧が大きくなるため、油溝を鉛直方向上側に配置するようにして用いるのが好ましい。

ガイドロッド１５に用いられるガイドロッド部ブッシュ１６に適用する場合には、ガイドロッド固定部が水平方向に変形し、水平方向内側の接触面圧が大きくなるため、油溝を水平方向の内側に配置するようにして用いることが好ましい。

トグル機構部１７に用いられるトグル機構部ブッシュ１８に適用する場合には、型締力発生時に負荷を受ける側（一般的にはリンクの長手方向）に油溝を配置するようにすることが好ましい。変形例として、トグル機構部のように揺動運動を行う部分においては、接触面圧が小さい側に油溝を形成するようにすることもできる。その場合には、接触面圧が大きい側に油溝を形成しないことにより、接触部の接触面積が大きくなる。そのため、最大接触面圧を下げることが可能となる。また、軸はトグル機構部ブッシュ１８に対して揺動運動を行うため、軸の最大接触面圧を受ける面も、毎サイクルごとに油溝部を通過するため、運動の潤滑性に支障をきたすことはない。

Ｍｉ射出部
Ｍｃ型締部
１可動プラテン
２ブッシュ
３タイバー
４固定プラテン
５固定側金型
６可動側金型
７油溝
７ａ油溝中央部
７ｂ油溝端部
８油溝（外径側）
９貫通穴
１０油溝（らせん状）
１１油溝（軸方向）
１２油溝
１３タイロッド
１４タイロッド部ブッシュ
１５ガイドロッド
１６ガイドロッド部ブッシュ
１７トグル機構部
１８トグル機構部ブッシュ
１９クロスヘッド

Claims

射出成形機の往復運動部または揺動運動部を支持する射出成形機の滑り軸受けにおいて、
滑り軸受けの摺動面側に摺動面側油溝を設け、
該摺動面側油溝の軸受け中心軸線に対する断面形状の深さが、溝の両端部から中央部に向かって徐々に深くなるように形成したことを特徴とする射出成形機の滑り軸受け。
前記滑り軸受けのハウジング側の面にハウジング側油溝を設け、該ハウジング側油溝と前記摺動面側油溝をつなぐ貫通穴を設けたことを特徴とする請求項１記載の射出成形機の滑り軸受け。
前記摺動面側油溝を、軸方向に位置をずらしたらせん形状としたことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の滑り軸受け。
前記摺動面側油溝を、軸方向に複数設けたことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の滑り軸受け。
前記摺動面側油溝が形成された部分に軸方向の軸方向油溝をさらに形成したことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の滑り軸受け。