JP2577083B2 - 射出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、射出装置、特に射出成形機のスクリュを前
後進させるとともに、回転させるための射出シリンダの
構造に関する。

（従来の技術） 従来、スクリュ式の射出成形機においては、加熱シリ
ンダ内で加熱され流動化された成形材料を高圧により金
型内に射出し、その中で冷却固化又は硬化させ、次いで
金型を開いて成形品を取り出すようになっている。

第２図に上記従来の射出成形機を示す。

図において、射出成形機の加熱シリンダ１の内部にス
クリュ２が回転自在かつ前後進自在に支持されていて、
油圧シリンダ３及びスクリュモータ４からなる駆動系に
接続され、該駆動系によって回転及び前後進させられ
る。

第２図のスクリュ位置の状態は射出成形ショットを終
了した状態であるが、ここで次のショットに先駆けて、
成形材料５を溶融し可塑化してヘッドの先端に蓄える作
業、すなわち計量が行われる。該計量工程においては、
スクリュ２が上記スクリュモータ４に駆動されて回転
し、このとき、材料供給口10から落下供給された成形材
料５が、上記スクリュ２の回転により溝６の中を前方に
移動しつつ加熱シリンダ１内で溶融可塑化され、スクリ
ュ２の前端に蓄えられる。溶融可塑化に伴い発生する加
熱シリンダ１内の成形材料５の圧力は、スクリュ２に対
する反力となり、該反力でスクリュ２が予め設定された
位置まで後退するようになっている。

こうして、スクリュ２の前端部に蓄えられた成形材料
５は、続いて該スクリュ２を上記油圧シリンダ３によっ
て前方に押し出すことにより、ノズル７から金型８のキ
ャビティ９の中に射出される。

ところで、上記射出工程が終了した後において、キャ
ビティ９内の成形材料５が冷却し収縮する分を補うた
め、一定の射出油圧を作用させる。この保圧工程が終了
するとスクリュ２は再び回転させられ計量が行われる。

ところで、従来の射出装置には、スクリュの回転機構
と射出機構とを分けて併設した複数シリンダ型と、両者
をインライン上に一列に並べた１本シリンダ型とがあ
り、上述した装置は後者に属する。この１本シリンダ型
に対して複数シリンダ型においては、複数の射出シリン
ダを設けることにより、油圧がかけられる面積を増加さ
せることができる。

第３図は上記従来の射出装置を示す図、第３図（ａ）
は同断面図、第３図（ｂ）は同側面図である。

図において、筒状体によって構成された射出シリンダ
本体11は、ベース12上に固定され、その前端にスクリュ
２が貫通する開口12′が形成されている。

上記射出シリンダ本体11は、複数の射出シリンダ13で
構成されており、該射出シリンダ13内には円形の射出ピ
ストン15が配設され、上記射出シリンダ13内を摺動往復
する。

すなわち、該射出ピストン15の後端には、筒状のロッ
ド16が突出形成されていて、該ロッド16の外周と射出シ
リンダ13の内周との間に環状油室17が形成される。射出
シリンダ13には、射出ピストン15のロッド側に上記環状
油室17に連通する図示しないポートが形成されていて、
該ポートから圧油を供給することにより射出ピストン15
を図上左方に移動させることができる。

また、射出シリンダ13には、射出ピストン15のヘッド
側に図示しないポートが形成されていて、該ポートから
圧油を供給することにより射出ピストン15を図上右方に
移動させることができるようになっている。

すなわち、スクリュ２を押し出す射出工程において
は、射出ピストン15のロッド側に圧油が供給され、スク
リュ２を強制的に引き戻すサックバック時には、射出ピ
ストン15のヘッド側に圧油が供給されるようになってい
る。

上記射出ピストン15のロッド16の後端には、ベアリン
グケース21が配設されている。該ベアリングケース21の
内部には、上記スクリュ２を支持するための回転軸18が
回転自在に配設されている。また、該回転軸18は射出ピ
ストン15と共に前後進することができ、その先端19に上
記スクリュ２が固定される。そして、回転軸18の後端
は、スクリュモータ４から前方に突出形成された駆動軸
20に対してスプライン係合させられる。

このように、スクリュ２は射出ピストン15を往復動さ
せることにより前後進し、スクリュモータ４を駆動する
ことにより回転するようになっている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記構成の射出装置においては、計量
工程時に射出ピストン15、ベアリングケース21、スクリ
ュモータ４等の重量のある部材を移動させなければなら
ず、計量後退抵抗が大きく、安定した計量を行うことが
できない。同様に射出工程時においてもそれら部材を移
動させるための抵抗は大きく、射出制御応答性が悪くな
ってしまう。

また、射出ピストン15の射出圧力を付与する側にロッ
ド16があるため、射出シリンダ15の断面積を有効に利用
することができず、射出シリンダ15の径が大きくなる。

そして、サックバック時にスクリュ２を後退させるた
めに必要となる油量が多く、応答性が悪くなるとともに
油圧配管も太くなってしまう。

本発明は、上記問題点を解決して、射出工程時、計量
工程時に移動させる部材を少なくすることができ、また
射出シリンダの断面積を有効に利用することができる射
出装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） そのために、本発明の射出装置においては、射出シリ
ンダと、該射出シリンダ内で往復する射出ピストンと、
該射出ピストンのロッドに固定されたベアリングケース
と、該ベアリングケースに回転自在に支持される回転軸
とを有しており、該回転軸の一端にスクリュが連結され
るとともに、回転軸の他端にスクリュモータの駆動軸が
スプライン結合される。

そして、上記射出ピストンは、スクリュ側にロッドが
位置するように配設される。

（作用） 本発明によれば、上記のように射出シリンダと、該射
出シリンダ内で往復する射出ピストンと、該射出ピスト
ンのロッドに固定されたベアリングケースと、該ベアリ
ングケースに回転自在に支持される回転軸とを有してお
り、該回転軸の一端にスクリュが連結されているので、
射出ピストンとベアリングケースとが一体的に往復動し
てスクリュを前後進させる。

また、回転軸の他端にはスクリュモータの駆動軸がス
プライン結合されているので、スクリュモータを回転さ
せて計量を行うことができる。

そして、上記射出ピストンは、スクリュ側にロッドが
位置するように配設されている。したがって、スクリュ
を前進させて射出を行う場合に、射出ピストンのヘッド
側に圧油を供給し、サックバック時に射出ピストンをロ
ッド側に圧油を供給することができる。

（実施例） 以下、本発明の射出装置を射出成形機に応用した実施
例について図面を参照しながら詳細に説明する。

第１図は本発明の射出装置を示す図、第１図（ａ）は
同断面図、第１図（ｂ）は同側面図である。

図において、射出シリンダ本体11は筒状体によって構
成され、ベース12上に接地されていて、その中心部には
ベアリングケース31が収容される凹部32が形成され、ス
クリュモータ４が固定されている。

上記射出シリンダ11の周縁部には、複数の射出シリン
ダ33が設けられており、該射出シリンダ33内には円形の
射出ピストン35が配設され、上記射出シリンダ33内を摺
動往復する。

すなわち、該射出ピストン35の前端には、筒状のロッ
ド36が突出形成されていて、該ロッド36の外周と射出シ
リンダ33の内周との間に環状油室が形成される。射出シ
リンダ33には、射出ピストン35のロッド側に、上記環状
油室に連通する図示しないポートが形成されていて、該
ポートから圧油を供給することにより射出ピストン35を
図上右方に移動させることができる。

また、上記射出ピストン35と射出ピストン35のヘッド
部分との間には油室37が形成される。そして、射出シリ
ンダ33には、射出ピストン35のヘッド側に図示しないポ
ートが形成されていて、該ポートから油室37内に圧油を
供給することにより射出ピストン35を図上左方に移動さ
せることができるようになっている。

すなわち、スクリュ２を押し出す射出工程において
は、射出ピストン35のヘッド側に圧油が供給され、スク
リュ２を強制的に引き戻すサックバック時には、射出ピ
ストン35のロッド側に圧油が供給されるようになってい
る。

上記射出ピストン35のロッド36の前端には、ベアリン
グケース31が配設され、該ベアリングケース31のフラン
ジ38とロッド36の端部とが結合されている。そして、該
ベアリングケース31のフランジ38の更に前方には、スク
リュ取付部39が配設される。

一方、ベアリングケース31のシリンダ部41の内部に
は、回転軸42が回転自在に支持されている。

該回転軸42は、前方にスクリュ２が結合される係合部
を有しているとともに、後方にロッド44が突出形成され
ていて、該ロッド44内に上記スクリュモータ４の駆動軸
45がスプライン係合される。

上記構成の射出装置において、上記ポートから油室37
内に圧油を供給して上記射出ピストン35を前方に押し出
すと、該射出ピストン35と共に前後進するベアリングケ
ース31の先端に固定されているスクリュ２も前方に押し
出され、射出が行われる。

この射出工程の後の計量工程においては、上記ポート
から圧油が排出され、射出ピストン35は後退させられ
る。このとき、スクリュモータ４により駆動軸45が回転
させられると、該駆動軸45とスプライン係合されている
ロッド44を介して回転軸42が回転させられ、計量が行わ
れる。

上記計量工程時に、回転軸42の後端のロッド44は後退
して、その先端がスクリュモータ４に当接する位置近く
に至る。

このように、スクリュ２は、射出ピストン35を往復動
させることにより前後進し、スクリュモータ４を駆動す
ることにより回転するようになっている。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、そ
れらを本発明の範囲から排除するものではない。

例えば、上記実施例においては、ベアリングケース31
内で回転する回転軸42とスクリュモータ４から突出する
駆動軸45の間は、スプライン結合によって連結されてい
るが、キーにより連結させてもよい。

また、射出ピストン35を駆動する流体は必ずしも圧油
でなくとも、圧縮空気、水、グリコール等でもよい。

また、上記実施例においては、射出装置を射出成形機
に使用した例について説明しているが、射出成形機以外
のプラスチック成形機、ダイキャストマシン、その他の
工作機械にも応用することができる。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、射出シ
リンダと、該射出シリンダ内で往復する射出ピストン
と、該射出ピストンのロッドに固定されたベアリングケ
ースと、該ベアリングケースに回転自在に支持される回
転軸とを有しており、該回転軸の一端にスクリュが連結
されるとともに、回転軸の他端にスクリュモータの駆動
軸がスプライン結合されるので、射出工程及び計量工程
の時にスクリュモータを移動させる必要がなく、移動部
の重量を従来の射出装置の1/2〜1/3軽減することができ
る。そのため、制御応答性が20％〜30％向上し、摺動抵
抗が1/2〜1/3減少して射出及び計量が安定する。

また、射出ピストンが、スクリュ側にロッドが位置す
るように配設されているので、スクリュを前進させて射
出を行う場合に射出ピストンのヘッド側に圧油を供給
し、サックバック時に射出ピストンのロッド側に圧油を
供給することができ、射出工程時にピストンの受圧面積
を有効に利用することができる。すなわち、大出力が必
要な射出工程時にピストンの受圧面積の大きい方に圧力
を加えることができ、計量時に必要となる油量が少なく
なり、従来の射出装置の30％程度に減少する。また、射
出シリンダの直径が従来の射出装置の90％程度で済み、
射出成形機を小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の射出装置を示す図、第１図（ａ）は同
断面図、第１図（ｂ）は同側面図、第２図は従来の射出
成形機を示す図、第３図は従来の射出装置を示す図、第
３図（ａ）は同断面図、第３図（ｂ）は同側面図であ
る。 １……加熱シリンダ、２……スクリュ、３……油圧シリ
ンダ、４……スクリュモータ、５……成形材料、６……
溝、７……ノズル、８……金型、９……キャビティ、11
……射出シリンダ本体、15,35……射出ピストン、16,36
……ロッド、18,42……回転軸、20,45……駆動軸、21,3
1……ベアリングケース。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）射出シリンダと、 （ｂ）該射出シリンダ内で往復する射出ピストンと、 （ｃ）該射出ピストンのロッドに固定されたベアリング
   ケースと、 （ｄ）該ベアリングケースに回転自在に支持される回転
   軸と、 （ｅ）該回転軸の一端にスクリュが連結されるととも
   に、回転軸の他端にスクリュモータの駆動軸がスプライ
   ン結合され、 （ｆ）上記射出ピストンは、スクリュ側にロッドが位置
   するように配設されることを特徴とする射出装置。