JP3088650B2 - 射出成形用ゲートカット機構兼エジェクタ機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形用ゲート
カット機構兼エジェクタ機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】従来の射出成形機では、樹
脂等の溶融成形材料をシリンダバレル内でスクリュによ
つて可塑化溶融させた後、シリンダバレルを前進させ、
シリンダバレルの先端のノズルを射出成形用の固定金型
に密着させ、溶融成形材料を、スプル、ランナ及びゲー
トを介して金型内のキャビティに射出充填している。こ
の種の射出成形機において、エジェクタ機構及びゲート
カット機構を備えるものが知られている。このエジェク
タ機構は、一般的なエジェクタ機構と同様に成形品を突
き出すために金型に備えられるものであるが、エジェク
タピンを油圧的な手段によつて駆動している。また、こ
のゲートカット機構は、一般的なゲートカット機構と同
様にゲートを開閉する機構であるが、油圧シリンダ装置
によつてゲートカットピンを駆動し、エジェクタ機構と
駆動源の種類を合致させている。ゲートカットピン及び
エジェクタピンは、可動盤に取付けられている。

【０００３】すなわち、エジェクタ機構及びゲートカッ
ト機構の両者を備える従来の射出成形機にあつては、油
圧源にて駆動されるゲートカット用の油圧シリンダ装置
とエジェクタ用の油圧シリンダ装置とのそれぞれを組み
込み、ゲートカットピンとエジェクタピンの駆動を個別
に行つていた。従つて、油圧源としての油圧ポンプの他
に、複数個の油圧バルブ、配管等を備えている。

【０００４】このように、従来のエジェクタ機構及びゲ
ートカット機構を備える射出成形機にあつては、油圧式
となつていたため、油洩れを生ずることが避け難く、飛
散した作動油が成形品に付着するという技術的課題を有
していた。特に、光学部品、食品関係の成形品を成形す
る場合は、作動油の付着が商品価値を低下させるため、
問題となる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような従
来の技術的課題に鑑みてなされたもので、その構成は、
次の通りである。請求項１の発明は、ゲートカット機構
１０及びエジェクタ機構３０が各々独立して作動する射
出成形用ゲートカット機構兼エジェクタ機構であつて、
ゲートカット機構１０が、可動盤３ｂに移動自在に配置
した駆動側ゲートカットピン１２と、可動盤３ｂに固設
した支持部材１４と、駆動側ゲートカットピン１２に固
定したゲートカットプレート１８と、ゲートカットプレ
ート１８に固設したナット部材１７及びナット部材１７
にねじ部１５ａが係合するボールねじ部材１５を有し、
ボールねじ部材１５が支持部材１４に回転自在かつ中心
軸線方向の移動不可能に支持されるボールねじ機構と、
支持部材１４に固設した電気モータ２０と、電気モータ
２０のモータ軸２０ａとボールねじ部材１５との間に巻
掛けられ、ボールねじ部材１５を正逆に回転駆動する巻
掛伝動装置２５とを備え、エジェクタ機構３０が、駆動
側ゲートカットピン１２の通孔内に移動自在に配置され
る駆動側エジェクタピン３２と、支持部材１４に固設さ
れ、駆動側エジェクタピン３２を駆動する空気圧シリン
ダ装置２４とを備えることを特徴とする射出成形用ゲー
トカット機構兼エジェクタ機構である。請求項２の発明
は、ボールねじ機構が、駆動側ゲートカットピン１２か
ら等距離に複数配置されることを特徴とする請求項１の
射出成形用ゲートカット機構兼エジェクタ機構である。

【０００６】

【作用】請求項１の発明によれば、ゲートカット機構１
０及びエジェクタ機構３０が各々次のようにして別個独
立に作動する。ゲートカット機構１０は、支持部材１４
に固設した電気モータ２０を駆動すれば、電気モータ２
０のモータ軸２０ａとボールねじ部材１５との間に巻掛
けた巻掛伝動装置２５により、ボールねじ部材１５が正
又は逆に回転駆動される。ボールねじ部材１５は、支持
部材１４に回転自在かつ中心軸線方向の移動不可能に支
持されているので、ボールねじ部材１５のねじ部１５ａ
が係合するナット部材１７が、ゲートカットプレート１
８及び駆動側ゲートカットピン１２を伴つて移動する。
駆動側ゲートカットピン１２は可動盤３ｂ内を移動する
ので、この駆動側ゲートカットピン１２の移動により、
ゲートを切断することができる。電気モータ２０によつ
てボールねじ部材１５を逆向きに回転駆動すれば、ゲー
トが開放される。

【０００７】エジェクタ機構３０は、空気圧シリンダ装
置２４を突出作動させれば、駆動側エジェクタピン３２
が駆動側ゲートカットピン１２の通孔内で駆動される。
この駆動側エジェクタピン３２の駆動により、成形品を
キャビティから突き出すことができる。空気圧シリンダ
装置２４を没入作動させれば、駆動側エジェクタピン３
２を復帰させることができる。このように、ゲートカッ
ト機構１０及びエジェクタ機構３０の作動が電気モータ
２０と空気圧シリンダ装置２４によつて得られるため、
油洩れの発生がなく、成形品への油飛散を防止できると
共に、この２種の駆動方式の組合せにより、構造の単純
化とコスト低減を図ることができる。

【０００８】請求項２の発明によれば、ゲートカットプ
レート１８が、駆動側ゲートカットピン１２から等距離
の複数箇所で駆動されるので、ゲートカット機構１０の
作動が安定的に得られる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１〜図４は本発明の１実
施の形態にかかる射出成形用ゲートカット機構兼エジェ
クタ機構を示す。図中において符号１は射出成形用の金
型を示し、金型１は、固定金型２ａと固定金型２ａに対
向する可動金型３ａとからなる。固定金型２ａは、固定
金型２ａの中心軸線上に延びるスプルー９を区画し、固
定金型２ａに摺動自在に嵌合するスプルーブッシュ２ｃ
を備え、固定金型２ａが固定盤２ｂに固着されている。
一方、可動金型３ａは、固定金型２ａと型締めされて複
数個のキャビティ７を画成するものであり、可動金型３
ａが可動盤３ｂに固着され、可動盤３ｂがトグル式、直
圧式等の図外の型締装置によつて前後に駆動される。ス
プルー９と各キャビティ７との間は、後記する従動側ゲ
ートカットピン１３とスプルーブッシュ２ｃとの間に形
成したランナ５及びゲート６を介してそれぞれ接続可能
である。

【００１０】そして、可動盤３ｂには、ゲートカット機
構１０及びエジェクタ機構３０が装備される。ゲートカ
ット機構１０は、図１、図２に示すようにゲートカット
ピン１１を備える。ゲートカットピン１１は、同軸に配
置した駆動側ゲートカットピン１２と従動側ゲートカッ
トピン１３とからなる。従動側ゲートカットピン１３
は、円筒状をなして可動金型３ａ内に中心軸線方向の移
動自在に収容され、可動金型３ａとの間に圧縮させて配
置した第１戻しスプリング４０によつて常時復帰が付勢
されている。従動側ゲートカットピン１３は、第１戻し
スプリング４０によつて復帰した非作動状態で、突起部
１３ａが可動金型３ａの段面３ｃに当接し、スプルーブ
ッシュ２ｃの前端面との間にランナ５を区画し、各キャ
ビティ７の内端部に接続するゲート６を開放状態で区画
可能である。駆動側ゲートカットピン１２は、円筒状を
なし、後端部がゲートカットプレート１８に螺着され、
前端面が従動側ゲートカットピン１３の後端面と対向し
ている。

【００１１】ゲートカットプレート１８は、駆動側ゲー
トカットピン１２から等距離に配置した複数のボールね
じ機構によつて駆動される。すなわち、ゲートカットプ
レート１８には、一対のナット部材１７が固着され、各
ナット部材１７にはボールねじ部材１５の先端のねじ部
１５ａがそれぞれ図外のボールを介して係合している。
各ボールねじ部材１５は、軸部の中間部が、それぞれベ
アリング４４を介して支持部材１４に回動自在かつ中心
軸線方向の移動不可能に支持され、後端の軸部に、プー
リ１６がそれぞれ固定されている。支持部材１４のブラ
ケット部１４ａには、サーボモータである電気モータ２
０が固設され、そのモータ軸２０ａに駆動プーリ２１が
固定されている。そして、駆動プーリ２１及び各プーリ
１６にベルト２２が巻掛けられて、巻掛伝動装置２５を
構成している。この巻掛伝動装置２５は、各ボールねじ
部材１５を同期駆動させる必要から、ベルト２２を歯付
きベルトによつて構成することが望まれる。

【００１２】一方、支持部材１４は、ゲートカットプレ
ート１８の後方に配置して、可動盤３ｂに螺着した複数
本のガイドピン４３を介して可動盤３ｂに固設されてい
る。しかして、電気モータ２０によつて駆動プーリ２１
及び各プーリ１６を正逆に回転駆動することにより、ベ
アリング４４によつて支持される各ボールねじ部材１５
が回転するので、各ナット部材１７及びゲートカットプ
レート１８ひいては駆動側ゲートカットピン１２を中心
軸線方向に進退駆動することができる。なお、ゲートカ
ットプレート１８は、ブッシュ４５を介在させてガイド
ピン４３の中間部に摺動自在に外嵌しており、ガイドピ
ン４３に案内されながら安定的に進退移動する。

【００１３】エジェクタ機構３０は、図１、図２に示す
ようにエジェクタピン３１を備える。エジェクタピン３
１は、同軸に配置した駆動側エジェクタピン３２と従動
側エジェクタピン３３とからなる。駆動側エジェクタピ
ン３２は、棒状をなし、円筒状をなす駆動側ゲートカッ
トピン１２の通孔内に移動自在に同心に遊挿され、後端
部が空気圧シリンダ装置２４のピストンロッド２４ａに
固着されている。従動側エジェクタピン３３は、棒状を
なし、後端面が駆動側エジェクタピン３２の前端面に臨
むピン本体３３ａと、ピン本体３３ａの中間部から分岐
する２個の分岐ピン３３ｂとを有する。ピン本体３３ａ
は、従動側ゲートカットピン１３内に摺動自在かつ同心
に支持され、従動側ゲートカットピン１３との間に圧縮
させて配置した第２戻しスプリング４１によつて常時復
帰が付勢されている。各分岐ピン３３ｂは、Ｌ字状をな
し、従動側ゲートカットピン１３の後端部の径方向の切
溝１３ｂに後端部が受入れられて中心軸線方向の相対移
動が許容されると共に、先端側が可動金型３ａ内に中心
軸線方向の摺動自在に支持され、第２戻しスプリング４
１によつて後方に復帰した状態で、前端面がそれぞれキ
ャビティ７を区画している。

【００１４】空気圧シリンダ装置２４は、支持部材１４
に固設され、ピストン２４ｂの両側に区画した一対の圧
力室２４ｃに図外の空気源からの圧力空気を給排するこ
とにより、駆動側エジェクタピン３２を進退駆動するよ
うになつている。なお、図１上では空気圧シリンダ装置
２４は複動式として示してあるが、図外のスプリングに
よつてピストン２４ｂの復帰を付勢すれば、単動式によ
つて構成することも可能である。

【００１５】なお、ゲートカット機構１０及びエジェク
タ機構３０を共に電気モータ２０及びボールねじ機構に
よつて駆動する場合には、構造が複雑化し、収容スペー
ス及びコストの面で不利である。一方、ゲートカット機
構１０及びエジェクタ機構３０を共に空気圧シリンダ装
置２４によつて駆動する場合には、特にゲートカットの
作動速度及び圧力（トルク）の高精度の制御が困難であ
り、作動（切れあじ）にバラツキを生じ易く、成形品の
品質の低下を生じ易い。そこで、ゲートカット機構１０
のゲートカットピン１１の駆動源として、電気モータ２
０及びボールねじ機構を使用し、ゲートカットの作動速
度及び圧力（トルク）の高精度の制御を確保すると共
に、エジェクタ機構３０のエジェクタピン３１の駆動源
として、空気圧シリンダ装置２４を使用し、全体として
の構造の簡素化を図る。

【００１６】次に、作用について説明する。射出成形に
際しては、周知の型閉工程、型締工程、射出ユニット前
進工程、射出工程、計量工程、射出ユニット後退工程、
型開工程、エジェクト工程及び中間工程が順次に行われ
る。先ず、型閉工程、型締工程を行い、図２に示すよう
に可動金型３ａを固定金型２ａに密着させた状態で射出
ユニット前進工程を行つて図外の射出成形機のノズルを
密着部２ｄに密着させた後、射出工程に移行する。その
際、スプルーブッシュ２ｃが押し込まれ、フランジ状部
２ｅが固定金型２ａの段面２ｆに当接し、また、従動側
ゲートカットピン１３は、第１戻しスプリング４０の弾
発力によつて後退してゲート６を開放し、従動側エジェ
クタピン３３は、第２戻しスプリング４１の弾発力によ
つて後退してキャビティ７を区画している。

【００１７】次いで、射出成形機のノズルから溶融成形
材料を射出すれば、溶融成形材料がスプルー９、ランナ
５及びゲート６を通つてキャビティ７に流入する。溶融
成形材料がキャビティ７に充満したなら、射出ユニット
後退工程に移行して射出成形機のノズルを密着部２ｄか
ら離反させると共に、ゲートカット機構１０を作動させ
る。すなわち、電気モータ２０によつて駆動プーリ２１
を駆動すれば、ベルト２２を介して各プーリ１６が一方
向に回転駆動される。各プーリ１６が一方向に回転すれ
ば、各ボールねじ部材１５が回転するので、各ナット部
材１７及びゲートカットプレート１８ひいては駆動側ゲ
ートカットピン１２を中心軸線方向に前進させることが
できる。これにより、従動側ゲートカットピン１３が第
１戻しスプリング４０の弾発力に抗して押し出され、図
３に示すようにゲート６が従動側ゲートカットピン１３
の先端部によつて切断される。その際、スプルーブッシ
ュ２ｃが若干押し戻される。

【００１８】ゲート６が切断されたなら、型開工程に移
行し、可動金型３ａを後退させると共にエジェクト工程
に移行してエジェクタ機構３０を作動させる。すなわ
ち、空気圧シリンダ装置２４の後側の圧力室２４ｃに図
外の空気源からの圧力空気を供給すれば、駆動側エジェ
クタピン３２がピストンロッド２４ａと共に突出し、駆
動側ゲートカットピン１２内を移動しながら従動側エジ
ェクタピン３３を押し出す。従動側エジェクタピン３３
は、図４に示すように各分岐ピン３３ｂが各キャビティ
７内で固化した成形品Ａを突き出し、同時に、ピン本体
３３ａがスプルー９での固化物Ｂを突き出す。その際、
第２戻しスプリング４１が圧縮変形する。かくして、ゲ
ートカット機構１０及びエジェクタ機構３０が各々独立
して作動し、ゲート６の切断及び成形品Ａの突き出しが
個別になされる。

【００１９】ところで、上記実施の形態にあつては、ゲ
ートカットピン１１を駆動側ゲートカットピン１２と従
動側ゲートカットピン１３とに分割し、従動側ゲートカ
ットピン１３の復帰を第１戻しスプリング４０によつて
付勢した。しかしながら、駆動側ゲートカットピン１２
は電気モータ２０、巻掛伝動装置２５及びボールねじ機
構によつて精緻に往復駆動される。このため、ゲートカ
ットピン１１を同体に構成し、第１戻しスプリング４０
を省略することも可能である。

【００２０】

【発明の効果】以上の説明によつて理解されるように、
本発明に係る射出成形用ゲートカット機構兼エジェクタ
機構によれば、ゲートカット機構及びエジェクタ機構の
両者が個別に作動するように同心状に装備され、かつ油
洩れによる成形品の汚れが問題となる射出成形機におい
て、電気モータ及び空気圧シリンダ装置の構成により、
成形品の油汚れによる商品価値の低下を完全に防止する
ことができる。加えて、電気モータ及びボールねじ機構
を備えるゲートカット機構と空気圧シリンダ装置を備え
るエジェクタ機構との組合せにより、両機構の適正な作
動を確保しながら、ゲートカット機構及びエジェクタ機
構の収容スペースの削減が可能となり、射出成形用ゲー
トカット機構兼エジェクタ機構の全体の寸法を小形に構
成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の１実施の形態に係る射出成形用ゲー
トカット機構兼エジェクタ機構の駆動側を示す断面図。

【図２】 同じく射出成形用ゲートカット機構兼エジェ
クタ機構の従動側を示す断面図。

【図３】 同じく従動側の作用説明図。

【図４】 同じく従動側の作用説明図。

【符号の説明】

１：金型、２ａ：固定金型、３ａ：可動金型、１０：ゲ
ートカット機構、１２：駆動側ゲートカットピン、１
３：従動側ゲートカットピン、１４：支持部材、１５：
ボールねじ部材、１５ａ：ねじ部、１７：ナット部材、
１８：ゲートカットプレート、２０：電気モータ、２０
ａ：モータ軸、２４：空気圧シリンダ装置、２４ａ：ピ
ストンロッド、２５：巻掛伝動装置、３０：エジェクタ
機構、３２：駆動側エジェクタピン、３３：従動側エジ
ェクタピン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 45/38 B29C 45/40

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゲートカット機構（１０）及びエジェク
   タ機構（３０）が各々独立して作動する射出成形用ゲー
   トカット機構兼エジェクタ機構であつて、ゲートカット
   機構（１０）が、可動盤（３ｂ）に移動自在に配置した
   駆動側ゲートカットピン（１２）と、可動盤（３ｂ）に
   固設した支持部材（１４）と、駆動側ゲートカットピン
   （１２）に固定したゲートカットプレート（１８）と、
   ゲートカットプレート（１８）に固設したナット部材
   （１７）及びナット部材（１７）にねじ部（１５ａ）が
   係合するボールねじ部材（１５）を有し、ボールねじ部
   材（１５）が支持部材（１４）に回転自在かつ中心軸線
   方向の移動不可能に支持されるボールねじ機構と、支持
   部材（１４）に固設した電気モータ（２０）と、電気モ
   ータ（２０）のモータ軸（２０ａ）とボールねじ部材
   （１５）との間に巻掛けられ、ボールねじ部材（１５）
   を正逆に回転駆動する巻掛伝動装置（２５）とを備え、
   エジェクタ機構（３０）が、駆動側ゲートカットピン
   （１２）の通孔内に移動自在に配置される駆動側エジェ
   クタピン（３２）と、支持部材（１４）に固設され、駆
   動側エジェクタピン（３２）を駆動する空気圧シリンダ
   装置（２４）とを備えることを特徴とする射出成形用ゲ
   ートカット機構兼エジェクタ機構。
2. 【請求項２】 ボールねじ機構が、駆動側ゲートカット
   ピン（１２）から等距離に複数配置されることを特徴と
   する請求項１の射出成形用ゲートカット機構兼エジェク
   タ機構。