JP3158923U - 射出成形機の型締装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成により型移動機構のボールネジの端部の共振を抑制することができる、電動機を用いた型移動機構が型締機構とは別に設けられる射出成形機の型締装置を提供する。【解決手段】型締装置１２は、電動機３１が取付けられる金型取付盤２０またはベースと、電動機３１により回転可能であって金型取付盤２０またはベースに対して軸方向に移動不能に設けられたボールネジ３２と、ボールネジ３２が挿通されるボールネジナット３３と、ボールネジナット３３が取付けられる金型取付盤１６と、金型取付盤１６におけるボールネジ端部側のボールネジ３２の周囲に取付けられボールネジ回転時の共振を防止するボールネジ共振防止機構５１を備える。【選択図】図１

Description

本考案は、射出成形機の型締装置に関し、特には電動機を用いた型移動機構が型締機構とは別に設けられる射出成形機の型締装置に関するものである。

射出成形機の型締装置については、トグル機構を用いて可動盤を移動させる型開閉機構（型移動機構）と金型を型締する型締機構を兼用したものが知られている。また特許文献１や特許文献２のように型開閉機構が型締機構とは別に設けられたものも知られている。後者のタイプは、大型の射出成形機に多く用いられる。そして前記後者のタイプにおいては、従来から可動盤等を移動させる型開閉機構は、油圧シリンダが多く用いられてきた。しかし近年では、省エネルギー、位置制御の正確さ、および高速化の点から電動機を用いた型開閉機構が多く用いられている。

そして前記後者のタイプにおいて電動機を用いた型開閉機構は、一般的に固定盤やベース上に電動機が固定され、電動機により回転可能なボールネジが配設され、可動盤にはボールネジが挿通されるボールネジナットが固定されるタイプのものが多い。そしてボールネジは最大型開量（デーライト）に応じた長さのものが取り付けられ、ボールネジの可動盤側の端部は自由端になっているものがほとんどである。しかし可動盤を型閉した場合、可動盤に固定されるボールネジナットは固定盤側に移動されるので、ボールネジの自由端の部分が一定以上の長さにわたって軸支されないことになる。そしてボールネジの自由端の部分が一定以上の長さにわたって軸支されない状態で、電動機によりボールネジを一定回転数以上の回転数で回転すると、特に前記ボールネジの自由端側が共振するという問題があった。

前記の問題に対応するものとして、特許文献１および特許文献２ではボールネジの端部を別の部材（特許文献１では受圧盤２０、特許文献２ではステーホルダ５）に軸支させるようにしている。そして特許文献１にも記載されるように、ボールネジとこれらの別部材の関係は、型締シリンダの作動時に僅かに間隔が変更されるので、ボールネジは受圧盤等に対して型開閉方向にも移動されるように取付けられている。

特開２００８−３０７７３９号公報（請求項１、図１） 特開２００３−１８１８９４号公報（００４０、図１）

ところが射出成形機の型締装置のタイプによっては、受圧盤やステーホルダといった部材がない型締装置の場合には、ボールネジの端部を前記部材に軸支させることができないという問題がある。またボールネジの端部を軸支させるためだけに、ベース上にボールネジの端部を軸支するための部材をわざわざ設けることは、コストアップに繋がる。本考案では上記の問題を鑑みて、電動機を用いた型移動機構が型締機構とは別に設けられる射出成形機の型締装置において、簡単な構造により型移動機構のボールネジの端部の共振を防止する機構を提供することを目的とする。

本考案の請求項１に記載の射出成形機の型締装置は、電動機を用いた型移動機構が型締機構とは別に設けられる射出成形機の型締装置において、電動機が取付けられる金型取付盤またはベースと、前記電動機により回転可能であって前記電動機が取付けられる金型取付盤またはベースに対して軸方向に移動不能に設けられたボールネジと、前記ボールネジが挿通されるボールネジナットと、前記ボールネジナットが取付けられる金型取付盤と、
前記ボールネジナットが取付けられる金型取付盤におけるボールネジ端部側のボールネジの周囲に取付けられボールネジ回転時の共振を防止するボールネジ共振防止機構と、が備えられたことを特徴とする。従ってボールネジナットが取付けられる金型取付盤にボールネジ回転時の共振を防止するボールネジ共振防止機構を設けるという簡単な構造により型移動機構のボールネジの共振を問題がない程度に防止することができる。

本考案の請求項２に記載の射出成形機の型締装置は、請求項１において、前記ボールネジナットが取付けられる金型取付盤におけるボールネジ端部側のボールネジの周囲にはボールネジのネジ部に移動自在に当接してボールネジ回転時の共振を防止するボールネジ共振防止機構が配設されたことを特徴とする。従って請求項１の効果に加えて、ボールネジナットが取付けられる金型取付盤に、ボールネジのネジ部に移動自在に当接させるという簡単な構造によりボールネジ共振防止機構を設けることができる。

本考案の請求項３に記載の射出成形機の型締装置は、請求項１において、前記ボールネジナットが取付けられる金型取付盤におけるボールネジ端部側のボールネジの周囲には前記ボールネジに対して平行にガイド部材が固定され、ボールネジ端部近傍の非ネジ部に設けられた部材が前記ガイド部材に対して移動自在に当接してボールネジ回転時の共振を防止するボールネジ共振防止機構が配設されたことを特徴とする。従って請求項１の効果に加えて、ボールネジのネジ部に当接せずにボールネジの共振を問題がない程度に防止することができる。

本考案の請求項４に記載の射出成形機の型締装置は、請求項３において、前記ボールネジナットが取付けられる金型取付盤にはボールネジナットの支持部が設けられ、前記支持部のボールネジ端部側のボールネジの周囲には前記ボールネジのネジ部に対して平行かつ非接触に中空の筒部が固定され、ボールネジ端部近傍の非ネジ部に設けられた部材が前記中空の筒部の内孔に対して移動自在に当接してボールネジ回転時の共振を防止するボールネジ共振防止機構が配設されたことを特徴とする。従って請求項３の効果に加えて、中空の筒部をガイド部材としてボールネジのネジ部に当接せずにボールネジの共振を問題がない程度に防止することができる。

本考案の請求項５に記載の射出成形機の型締装置は、請求項４において、電動機が取付けられる金型取付盤に対してボールネジナットが取付けられる金型取付盤が設けられ、
前記電動機が取付けられる金型取付盤と前記ボールネジナットが取付けられる金型取付盤のいずれか一方の金型取付盤にはロッドがタイバを兼ねた型締機構の型締シリンダが配設され、タイバには係止部が形成され、いずれか他方の金型取付盤には前記係止部に係止されるハーフナットが配設され、ボールネジナットが取付けられる金型取付盤のみにボールネジ回転時の共振を防止するボールネジ共振防止機構が配設されたことを特徴とする。従って請求項４の効果に加えて、型締シリンダのロッドがタイバを兼ねた型締機構を用いた型締装置において、ボールネジナットが取付けられる金型取付盤のみにボールネジ回転時の共振を防止するボールネジ共振防止機構を取付けるという簡単な構造により、他のホルダ等を用いずにボールネジの共振を問題がない程度に防止することができる。

本考案の請求項６に記載の射出成形機の型締装置は、請求項４において、固定盤である金型取付盤に対して可動盤である金型取付盤が設けられ、前記固定盤である金型取付盤と前記可動盤である金型取付盤との間に型開閉方向に移動可能な中間盤である金型取付盤が設けられ、前記固定盤である金型取付盤、前記可動盤である金型取付盤、および前記中間盤である金型取付盤のうちの少なくとも一つの金型取付盤はボールネジナットが取付けられる金型取付盤であって、前記ボールネジナットが取付けられる金型取付盤のみにはボールネジ回転時の共振を防止するボールネジ共振防止機構が配設されたことを特徴とする。従って請求項４の効果に加えて、固定盤、可動盤、および中間盤が設けられた型締装置において、ボールネジナットが取付けられる金型取付盤のみにボールネジ回転時の共振を防止するボールネジ共振防止機構を取付けるという簡単な構造により、他のホルダ等を用いずにボールネジの共振を問題がない程度に防止することができる。

本考案の請求項７に記載の射出成形機の型締装置は、請求項６において、前記中間盤である金型取付盤には型開閉方向と直交する方向の回転軸を中心に回転し中間金型が取付けられる中間回転盤または前記回転軸を中心に回転する中間金型が取付けられるとともに、固定盤である金型取付盤の固定金型と中間盤である金型取付盤の一方の中間金型が型合せされた際には、可動盤である金型取付盤の可動金型と中間盤である金型取付盤の他方の中間金型が型合せされ、前記回転軸の回転後に、固定盤である金型取付盤の金型と中間盤である金型取付盤の他方の中間金型が型合せされた際には、可動盤である金型取付盤の可動金型と中間盤である金型取付盤の一方の中間金型が型合せされることを特徴とする。従って請求項６の効果に加えて、中間金型を回転させて複合成形品を成形可能な型締装置において、他のホルダ等を用いずにボールネジの共振を問題がない程度に防止することができる。

本考案の請求項８に記載の射出成形機の型締装置は、請求項５または請求項６において、ボールネジ端部近傍の非ネジ部にはベアリングが固定され、前記ベアリングまたはベアリングに装着された部材が前記中空の筒部の内孔に対して当接して移動自在に設けられたことを特徴とする。従って請求項５または請求項６の効果に加えて、ベアリングを用いることによりより一層円滑にボールネジの共振を問題がない程度に防止することができる。

本考案の請求項９に記載の射出成形機の型締装置は、請求項５または請求項６において、
前記中空の筒部において、ボールネジ端部近傍の非ネジ部に設けられた部材が移動時に当接するストローク部分を除外した両側には、それぞれ開口部が形成されていることを特徴とする。従って請求項５または請求項６の効果に加えて、前記中空の筒部とボールネジが相対的に移動した際に、前記筒部内の空気が大きく圧縮されることはない。

本考案の請求項１０に記載の射出成形機の型締装置は、請求項７において、前記中間盤である金型取付盤にはボールネジナットの支持部が設けられ、前記支持部のボールネジ端部側のボールネジの周囲には前記ボールネジのネジ部に対して平行かつ非接触状態に中空の筒部が固定され、ボールネジの端部近傍の非ネジ部に設けられたベアリングまたはベアリングに装着された部材が前記中空の筒部の内孔に対して当接して移動自在に設けられ、
前記中空の筒部は、型閉された際に固定金型または中間金型の側方、或いは可動金型または中間金型の側方に位置することを特徴とする。従って請求項７の効果に加えて、固定金型、中間金型、および可動金型の周りの作業スペースがグリスや潤滑油で汚れることがない。また中間盤の近傍は、ボールネジの端部を保持する部材等を別個に設けることが困難であるが、本考案によれば、中間盤にボールネジ共振防止機構を設けることによりボールネジの共振を問題がない程度に防止することができる。

本考案の射出成形機の型締装置は、電動機を用いた型移動機構が型締機構とは別に設けられる射出成形機の型締装置において、電動機が取付けられる金型取付盤またはベースと、前記電動機により回転可能であって前記電動機が取付けられる金型取付盤またはベースに対して軸方向に移動不能に設けられたボールネジと、前記ボールネジが挿通されるボールネジナットと、前記ボールネジナットが取付けられる金型取付盤と、前記ボールネジナットが取付けられる金型取付盤におけるボールネジ端部側のボールネジの周囲に取付けられボールネジ回転時の共振を防止するボールネジ共振防止機構と、が備えられたことを特徴とする。従ってボールネジナットが取付けられる金型取付盤にボールネジ回転時の共振を防止するボールネジ共振防止機構を設けるという簡単な構造により型移動機構のボールネジの端部の共振を問題がない程度に防止することができる。

図１は、本実施形態の射出成形機の型締装置の型開時の概略図である。 図２は、本実施形態の射出成形機の型締装置の型閉時（型締成形中）の概略図である。 図３は、本実施形態のボールネジの回転時の共振を防止するボールネジ共振防止機構を示す拡大図である。 図４は、別の実施形態のボールネジの回転時の共振を防止するボールネジ共振防止機構を示す拡大図である。 図５は、別の実施形態の射出成形機の型締装置の概略図である。

本考案の実施形態の射出成形機１１について、図１、図２を参照して説明する。射出成形機１１は、複合成形品を成形する成形機であって、型締装置１２とその両側に設けられた第１の射出装置１３と第２の射出装置１４から基本的な部分が構成される。射出成形機１１の型締装置１２は、電動機３１，４３を用いた型移動機構３０，４２が型締機構とは別に設けられるタイプである。型締装置１２の詳細については、ベースには型開閉方向に向けてリニアガイド等の直動ガイドが固定され、前記直動ガイド上には、可動金型１５が取付けられる金型取付盤である可動盤１６が設けられている。そして可動金型１５には複合成形品の小面積の外枠部を１次成形により成形するためのキャビティ形成面１７と前記キャビティ形成面１７に連通される樹脂通路１８が設けられている。また可動盤１６の一方には、固定金型１９が取付けられる金型取付盤である固定盤２０がベース上に固着されている。そして固定金型１９には複合成形の大面積の主要部を２次成形により成形するためのキャビティ形成面２１と前記キャビティ形成面２１に連通される樹脂通路２２が設けられている。従って可動金型１５のキャビティ形成面１７と固定金型１９のキャビティ形成面２１は形状が相違している。

次に型締機構である型締シリンダ２３について説明する。固定盤２０の四隅近傍には型締シリンダ２３（図１等の概略図では１個の型締シリンダ２３のみ断面を記載）が設けられ、型締シリンダ２３のラムがタイバ２４を兼ねている。型締シリンダ２３は双方向作動型のシリンダからなり、固定盤２０内のタイバ２４の側に大面積の型締用油室２５が設けられるとともに、反タイバ側（第２の射出装置側）には小面積の強力型開用油室２６が設けられている。また型締シリンダ２３には毎サイクルの型締と強力型開によって変更されるタイバ２４の位置を、補正するための調整手段２７が設けられている。なお各型締シリンダ２３は、図示しないサーボバルブ等により個別に制御されるようにすることが望ましい。前記の場合、固定盤２０と各ラムの間または固定盤２０の四隅と可動盤１６の四隅の間には位置を検出する位置センサ（図示せず）がそれぞれ設けられ、各タイバ２４の相対的な位置関係を検出および制御することにより一方の固定盤２０に対して他方の可動盤１６が平行制御される。

そして固定盤２０から可動盤１６側に向けて平行に設けられた四本のタイバ２４の他方側の部分には、ハーフナット２８が係止される複数の凹溝からなる係止部２９が型開閉方向の所定長さにわたって設けられている。そしてタイバ２４は前記可動盤１６の四隅近傍に挿通され、可動盤１６はタイバ２４にガイドされつつ直動ガイド上を型開閉方向に移動されるようになっている。また前記ハーフナット２８は、可動盤１６の反固定盤側の面のタイバ２４が挿通された部分の周囲に配設され、タイバ２４の係止部２９に対して係合位置と離脱位置の間で往復移動可能に設けられている。

次に型締機構とは別に設けられる電動機３１を用いた型移動機構３０について説明する。固定盤２０（またはベース上）に設けられた支持部２０ａには第一の型移動機構３０の電動機であるサーボモータ３１が固定されるとともにボールネジ３２が前記サーボモータ３１により回転可能に軸支されている。そしてボールネジ３２は、前記サーボモータ３１の駆動軸と直接またはベルトを介して接続され、前記固定盤２０またはベースに対しては軸方向に移動不能に設けられている。また可動盤１６にはボールネジナット３３の支持部１６ａが設けられ、前記ボールネジナット３３には前記ボールネジ３２が挿通されている。またサーボモータ３１は、内蔵するロータリエンコーダ３１ａにより可動金型１５および可動盤１６の移動制御および位置検出が可能である。なお図１の概略図では第一の型移動機構３０は省略して１基のみが記載されているが、固定盤２０の側面の低位置と可動盤１６の側面の低位置、および固定盤の側面の高位置と可動盤の側面の高位置にそれぞれ第一の型移動機構３０が設けられている。従って第一の型移動機構３０は、射出装置１４の側から見た場合、金型取付盤の対角方向に取付けられている。そして可動盤１６の反固定盤側には特許文献２のステーホルダに相当するような、ボールネジ３２の端部を保持する部材は設けられておらず、ボールネジ３２は可動盤１６のみに保持される。

ボールネジナット３３が取付けられる金型取付盤である可動盤１６のみのボールネジ３２のボールネジ端部側（図１において左側）のボールネジ端部３２ａの周囲には、ボールネジ３２の回転時の共振を防止するボールネジ共振防止機構５１が備えられている。なおボールネジ共振防止機構５１については、可動盤１６と中間盤３５の間に設けられる第二の型移動機構４２にも同様のボールネジ共振防止機構５２が設けられているので、その項において詳述する。

次に中間盤３５と中間金型３８，３９について説明する。固定金型１９が取付けられる金型取付盤である固定盤２０と可動金型１５が取付けられる金型取付盤である可動盤１６との間には、金型取付盤である中間盤３５が型開閉方向に移動自在に配設されている。図１または図２に示されるように中間盤３５は、一定の厚みを有する盤体であり、中央部に開口部を有する額縁形状をしている。そして中間盤３５の四隅近傍にはそれぞれタイバ２４が挿通されている。中間盤３５のうち上２本のタイバ２４，２４が挿通される上部梁部材の中央部分と下２本のタイバ２４，２４が挿通される下部梁部材の中央部分の間には、上下方向（型開閉方向に直交する方向）に回転軸３６が設けられている。そして回転軸３６の上側部分は、上部梁部材の貫通孔に設けられた図示しないラジアルベアリング等により回転自在に保持されている。また回転軸３６の下側部分は、下部梁部材に設けられた図示しないスラストベアリング等により自重が支承され回転自在に保持されている。そして中間盤３５の前記回転軸３６には回転軸３６の軸芯を中心に回転軸３６と共に回転する中間回転盤３７が固定されている。中間回転盤３７の両側の盤面には第１の中間金型３８と第２の中間金型３９がそれぞれ取付けられるようになっている。従って中間盤３５である金型取付盤には型開閉方向と直交する方向の回転軸３６を中心に回転し中間金型３８，３９が取付けられる中間回転盤３７が設けられ（中間回転盤３７は中間盤３５の一部を構成する）、中間金型３８，３９についても中間回転盤３７と共に前記回転軸３６の軸芯を中心に回転する。

それぞれの中間金型３８，３９のキャビティ形成面は同一形状をしており、１次成形の際に１次キャビティＡ１を形成するキャビティ形成面３４ａと、２次成形の際に２次キャビティＢ１を形成するキャビティ形成面３４ｂがそれぞれ形成されている。また前記第１の中間金型３８と第２の中間金型３９には、それぞれ成形終了した複合成形品を突出すための図示しないエジェクタ機構が内蔵されている。そして図２に示されるように第１の中間金型３８が可動金型１５と型閉されて１次成形用の１次キャビティＡ１が形成されている際は、第２の中間金型３９が固定金型１９と型閉されて２次成形用の２次キャビティＢ１が形成され、その後に一度型開され、中間回転盤３７が１８０°回転（反転）されて再び型閉されると、第１の中間金型３８が固定金型１９と型閉されて２次成形用の２次キャビティＢ１が形成され、第２の中間金型３９が可動金型１５と型閉されて１次成形用の１次キャビティＡ１が形成されるようになっている。

そして中間盤３５の上部梁部材の中央部の上部には中間盤回転用のサーボモータ４０が配置されている。そしてサーボモータ４０の駆動軸と中間回転盤３７の回転軸３６はベルトまたは減速機等を介して接続され、サーボモータ４０の回転により回転角度が制御されて中間回転盤３７が回転されるようになっている。また中間盤３５には、それぞれ中間回転盤３７を位置決め固定するための位置決めピン４１が少なくとも１箇所に設けられている。位置決めピン４１は油圧シリンダとそのシリンダロッドが先細のテーパー形状をしたピンからなる。また中間回転盤３７には中間回転盤３７が固定盤等と正対した際に前記位置決めピン４１を挿入可能な位置に位置決め用の穴が少なくとも２箇所に設けられている。そして前記位置決めピン４１を突出させ位置決め用の穴に挿入することにより中間回転盤３７が回転不能に位置固定されるようになっている。

次に第二の型移動機構４２である金型取付盤である中間盤３５の型移動機構について説明する。中間盤３５と可動盤１６の間には、中間盤３５および中間金型３８，３９を移動制御するとともに中間盤３５等の位置を可動盤１６に対して固定的に保持可能な第二の型移動機構４２が備えられている。図１等の概略図では第二の型移動機構４２は省略して１基のみが記載されているが、少なくとも２基以上、更に好ましくは両側に２基づつ合計４基が配設される。第二の型移動機構４２については、可動盤１６の四隅近傍の位置に支持部１６ｂが外側に向けて固定され、前記支持部１６ｂにサーボモータ４３が固定されるとともにボールネジ４４が可動盤１６に対して型開閉方向に移動不能に軸支されている。ただし可動盤１６は固定盤２０やベースに対しては移動されるから、ボールネジ４４もベースに対しては型開閉方向に移動されることになる。そして前記サーボモータ４３の駆動軸とボールネジ４４が直接またはベルトを介して接続されている。前記サーボモータ４３は、内蔵するロータリエンコーダ４３ａにより中間盤３５の移動制御および位置検出が可能であり、またサーボモータ４３をサーボロックすることにより、中間回転盤３７を可動盤１６に対して固定的に位置保持できる。

またボールネジナット３３が取付けられる金型取付盤である中間盤３５の両側にそれぞれ設けられた支持部３５ａには、それぞれボールネジナット４５が固定され、前記ボールネジナット４５には前記ボールネジ４４が挿通されている。支持部３５ａおよびボールネジナット４５は、ボールネジ４４の数に対応して設けられるのは言うまでもない。そして中間盤３５のボールネジ端部側（図１において右側、図３において矢印Ａの方向）のボールネジ４４の周囲には、ボールネジ回転時の共振を防止するボールネジ共振防止機構５２が備えられている。本実施形態では第二の型移動機構４２のボールネジ共振機構５２は、中間盤３５のみに取り付けられている。

ボールネジ共振防止機構５２について図３により詳述すると、ボールネジナット４５の支持部３５ａのボールネジ端部側Ａの面には、ボールネジナット４５と同芯にガイド部材である中空の筒部５３がボールネジ４４と平行に固定されている。そして前記中空の筒部５３は、ボールネジ４４のネジ部５４の周囲に同芯であって非接触状態に固定されている。前記中空の筒部５３の長さは、可動盤１６と中間盤３５が型閉されて最も間隔が狭り、ボールネジ端部４４ａが支持部３５ａ等から最も突出した際にも、ボールネジ端部４４ａが中空の筒部５３の内孔５３ｂの中に留まる長さとなっている。そして中間盤３５の側面における前記支持部３５ａよりも固定盤側（ボールネジ端部側Ａ）には、支持部３５ａと平行に前記中空の筒部５３を支持する別の支持部３５ｂが設けられている。そして前記支持部３５ｂに形成された孔３５ｃに前記中空の筒部５３が挿通されている。また中空の筒部５３の外周部の一部は拡径したフランジ５３ａとなっており、そのフランジ５３ａの部分が支持部３５ｂのボールネジ端部側Ａの側面に面接触してフランジ５３ａに設けられた穴に介してボルトで支持部５３の前記側面に固定されるようになっている。

ボールネジ４４のボールネジ端部４４ａの近傍（ボールネジ端部４４ａから一定の範囲内）はネジが切られていない非ネジ部５５が設けられ、前記非ネジ部５５にはベアリング５６（ラジアルベアリング）が固定されている。そしてベアリング５６の外周側は中空の筒部５３の内孔５３ｂに当接する円筒形の部材５７が装着されている。なおベアリング５６の外周が直接、中空の筒部５３の内孔に当接するようにしてもよい。そしてガイド部材である中空の筒部５３の内孔５３ｂに対してボールネジ４４にベアリング５６を介して装着される円筒形の部材５７が移動自在に当接される（この場合は摺動自在）ようになっている。また前記中空の筒部５３において、前記ボールネジ端部４４ａの近傍の非ネジ部５５に設けられた部材５７が移動時に当接する範囲であるストローク部分Ｂを除外した両側には、それぞれ開口部５８ａ，５８ｂが形成されている。このような構造とすることによりボールネジ４４のグリスや潤滑油があちこちに落下せず、中空の筒部４４内に溜めることができる。また前記中空の筒部５３が完全に密閉されていると、前記中空の筒部５３と、ベアリング５６を含むボールネジ４４が相対的に移動した際に、筒部内の空気が圧縮されて行き場を無くすので、前記のように中空の筒部５３の両側に開口５８ａ，５８ｂを設けることが望ましい。なおガイド部材については中空の筒部５３に限定されず、ボールネジ４４と平行に設けられた他の部材であってもよい。

次に射出装置について説明する。可動盤１６の側方には第１の射出装置１３が設けられている。本実施形態では第１の射出装置１３は、可動盤１６の型開閉移動とともに全体が移動可能に設けられ、更に可動金型１５に対して進退移動されるようになっている。なお第１の射出装置１３については、可動盤１６の上部に固定されたものや、型締装置１２に対して直角方向に配置されたものでもよい。第１の射出装置１３が型締装置１２に対して直角方向に配置される場合は、中間金型３８，３９と可動金型１５が型締された際に前記いずれかの金型１５，３８，３９の側面か、或いは可動盤１６または中間盤３５の側面にノズルが当接されるような位置に配置される。また固定盤２０の側方には第２の射出装置１４が設けられている。本実施形態では第２の射出装置１４は、ベース上に設けられ、固定金型１９に対して進退可能となっている。

次に図１ないし図３により複合成形品の射出成形機１１の型締装置の作動方法、とりわけ型移動時について説明する。まず図１は、可動金型１５が取付けられた金型取付盤である可動盤１６と、中間金型３８，３９がそれぞれの面に取付けられた金型取付盤である中間盤３５が型開完了位置にある状態である。この状態で可動盤１６と中間盤３５は、第一の型移動機構３０のサーボモータ３１と中間盤３５の第二の型移動機構４２のサーボモータ４３により固定的に保持されている。また中間回転盤３７は中間盤３５の位置決めピン４１により固定されている。そして前回に成形された複合成形品は、第１の中間金型３８のエジェクタ機構により突出され、図示しない取出機により取出される。また回転された第２の中間金型３９には、前回に成形された１次成形品である外枠部が残留した状態にある。次に型開閉機構３０のサーボモータ３１が駆動され可動盤１６が固定盤２０に向けて移動される。また同時に中間盤３５の第二の型移動機構４２のサーボモータ４３が駆動されて、中間盤３５は可動盤１６に対して当接する方向に移動される。しかしこの際の中間盤３５の可動盤１６へ向けての移動速度は、可動盤１６の固定盤２０へ向けての移動速度の半分程度であるので、実際には中間盤３５は固定盤２０に対して接近する方向に移動される。

この際に型締装置１２の第一の型開閉機構３０と第二の型開閉機構４２ともにボールネジ３２，４４の回転時の共振を防止するボールネジ共振防止機構５１，５２が取付けられているので、高速で可動盤１６または中間盤３５を移動させたとしてもボールネジ３２，４４の共振が防止される。図３により第二の型開閉機構５２を例に更に詳しく説明すると、可動盤１６と中間盤３５が型閉される際に可動盤１６に対して中間盤３５が近接方向に移動されると、ボールネジ端部４４ａは、中間盤３５に対してボールネジ端部側Ａに向けて相対的に移動されることになる。この際にガイド部材である中空の筒部５３の内孔５３ｂに対して、ボールネジ端部４４ａの近傍の非ネジ部５５に設けられた部材５７が当接して移動することにより、ボールネジ４４の端部側が支承され続け、共振が問題にならない程度に防止される。なおボールネジ端部４４ａの近傍の非ネジ部５５にはベアリング５６が固定され、前記ベアリング５６またはベアリング５６に装着された部材５７が前記中空の筒部５３の内孔５３ｂを摺動するタイプのボールネジ共振防止機構５２の場合、より円滑な作動が行われる。また前記中空の筒部５３の両側部分には、開口部５８ａ，５８ｂが形成されているので、中空の筒部５３内で空気が圧縮されることがない。

そして前記ボールネジナット４５とボールネジ共振防止機構５２が取付けられる金型取付盤が中間盤３５である場合には、前記中空の筒部５３は、型閉された際に固定金型１９または中間金型３９等の側方（第二の型移動機構４２を可動盤１６と中間盤３５の間に設けた場合）、或いは可動金型１５または中間金型３８等の側方（第二の型移動機構４２を固定盤２０と中間盤３５の間に設けた場合）に位置することになる。しかしボールネジ４４のネジ部５４が中空の筒部５３によりカバーされているので、固定金型１９、中間金型３８，３９、および可動金型１５の周囲にグリスや潤滑油が飛散や落下して作業スペースが汚れることが無くなるか減少する。

そして図２に示されるように、第１の中間金型３８および可動金型１５と、固定金型１９および第２の中間金型３９との型閉が完了すると位置決めピン４１が抜かれるとともに、ハーフナット２８がタイバ２４の係止部２９に係合される。そして型締シリンダ２３の型締用油室２５に作動油が供給されて型締が行われる。この際には型開閉機構３０と中間盤３５の第二の型移動機構４２のサーボモータ３１，４３はフリーな状態かまたは型締に応じて僅かに作動される。そして型締完了確認後に、第１の射出装置１３から可動金型１５と第１の中間金型３８の間に形成された外枠部を成形するための１次キャビティＡ１に射出を行い１次成形を行う。本実施形態では１次成形は、一般的な射出成形で行われる。

次に型締シリンダ２３の圧抜きを行って型締力を解除し、第一の型移動機構３０のサーボモータ３１はフリーのまま中間盤３５の第二の型移動機構４２のサーボモータ４３をサーボロック（位置決め保持）する。そして次に図３に示されるように、固定金型１９と第２の中間金型３９の間に形成された主要部を成形するための２次キャビティＢ１（一部は１次成形品Ａによって形成される）で１次成形とは別のタイミングで２次成形を行う。複合成形品の主要部は、外枠部と比較して大面積であって板厚が薄いので２次成形では、射出圧縮成形により成形がなされる。射出圧縮成形では、第２の射出装置１４から前記２次キャビティＢ１に射出が行われると樹脂圧により２次キャビティＢ１の容積は一旦増大されるが、４個の型締シリンダ２３をサーボバルブ等により個別に制御し２次キャビティＢ１内の溶融樹脂の圧縮成形を行う。なお１次成形、２次成形ともに、成形方法は限定されない。

そして主要部が射出圧縮成形により２次成形され、その冷却が完了すると次に強力型開に移行する。大面積の主要部の離型には大きな型開力が必要となるので、型締シリンダ２３の強力型開用油室２６に作動油を供給して強力型開を行う。その際は中間盤３５の第二の型移動機構４２のサーボモータ４３をサーボロックしておくことにより、可動盤１６と中間盤３５の間を固定的に保持して可動金型１５と第１の中間金型３８の間の１次キャビティＡ１が開かないようにし、固定金型１９に対して第２の中間金型３９を移動させて、所定間隔だけ第２の中間金型３９を型開する。そして中間盤３５および第２の中間金型３９が所定間隔だけ型開された後は、ハーフナット２８の係合を解除する。その後、第一の型移動機構３０のサーボモータ３１の駆動により可動盤１６を型開方向へ移動させるとともに、中間盤３５の第二の型移動機構４２のサーボモータ４３も駆動させ、中間盤３５を可動盤１６から離れる方向へ移動させて、再び型開完了位置に移動させる。この型開き方向への移動の際は、ボールネジ共振防止機構５１，５２の中空の筒部５３の内孔５３ｂ内でボールネジ３２，４４が抜ける方向に相対移動されるが、型閉の際と同様にボールネジ３２，４４の共振が防止できる。

そして型開完了位置で、中間盤３５の上部梁部材に設けられた中間盤回転用のサーボモータ４０を駆動させ、中間回転盤３７と共に、１次成形品Ａが残留した第１の中間金型３８と２次成形が完了し複合成形品が残留した第２の中間金型３９を１８０°回転（反転）させる。なお中間金型３８，３９の回転は、一方方向のみに回転させるものでもよく、反転させるものでもよい。また中間金型３８，３９の回転は、中間盤３５の移動と並行して開始するようにしてもよい。そして回転が完了すると、再び図１の状態となりエジェクタ機構により複合成形品の突出しが行われる。

そして固定盤２０である金型取付盤の固定金型１９と中間盤３５である金型取付盤の中間金型３８，３９（回転軸３６や中間回転盤３７等を介して取付けられている）の一方が型合せされた際には、可動盤１６である金型取付盤の可動金型１５と中間盤３５である金型取付盤の中間金型３８，３９の他方が型合せされていたものが、回転軸３６の回転後（反転後）には、固定盤２０である金型取付盤の固定金型１９と中間盤３５である金型取付盤の中間金型３８，３９の他方が型合せされた際には、可動盤１６である金型取付盤の可動金型１５と中間盤３５である金型取付盤の中間金型３８，３９の一方が型合せされるようになる。そして再び第一の型移動機構３０により可動盤１６を固定盤２０に向けて移動させるとともに、第二の型移動機構４２により可動盤１６と中間盤３５との間も型閉される方向へ移動させて再び型閉を行い、型閉完了後には型締を行って再び１次成形と２次成形が行われる。

また本考案は上記の実施形態に限定されず次のようなものでもよい。中間盤である金型取付盤には、回転する中間盤と中間金型（または中間金型）は設けられておらず、単に中間盤の両側に中間金型が取付けられたものでもよい。そして型締装置がスタックモールドのように用いられるものでもよい。また中間盤の回転軸に直接中間金型が取付けられたり、回転軸の上の回転テーブルに中間金型が載置されるものでもよい。そして中間盤３５等が設けられた型締装置における固定盤２０と可動盤１６の間の第一の型移動機構３０は、電動機が可動盤１６に設けられたものでもよい。またボールネジナット３３とボールネジ共振防止機構５１は、固定盤２０に設けられたものでもよい。また可動盤１６と中間盤３５の間の第二の型移動機構４２は、電動機が中間盤３５に設けられ、ボールネジナット４５とボールネジ共振防止機構５２が可動盤１６に設けられたものでもよい。更には第二の型移動機構４２については、固定盤２０と中間盤３５の間に設けてもよく、その場合もいずれか一方の盤に電動機を設け、いずれか他方の盤にボールネジナットとボールネジ共振防止機構を設けれるようにすればよい。従って固定盤２０、可動盤１６、および中間盤３５の少なくとも一つの金型取付盤がボールネジナットが取付けられる金型取付盤となり、前記ボールネジナットが取付けられる金型取付盤のみにボールネジ共振防止機構が取付けられる。

またボールネジ共振防止機構については、図４に示される実施形態のものでもよい。図４に示されるボールネジ共振防止機構６１は、前記ボールネジ端部側Ｃのボールネジ６２の周囲に設けられ、ボールネジ６２のネジ部６３に当接してボールネジ回転時の共振を防止するものである。具体的には、中間盤等の金型取付盤６４の側面に形成されるボールネジナット６５の支持部６６のボールネジ端部側Ｃには、ボールネジナット６５の支持部６６とは別の支持部６７が設けられている。そして前記支持部６７からボールネジ端部側Ｃへ向けてボールネジ６２の両側にローラ支持部６８，６８が形成されている。そしてローラ支持部６８，６８のボールネジ６２と平行に設けられた軸６９，６９にはローラ７０，７０が回転自在に設けられている。各ローラ７０はボールネジ６２のネジ部６２に当接するように設けられ、その長さは、ボールネジ６２の１ピッチ分Ｐよりも長くボールネジ６２のネジ部６３の２山に当接可能となっている。また前記ローラ７０は少なくとも２個が設けられボールネジ６２の回転時には前記ローラ７０も共に定位置で回転されるようになっている。このような構造のボールネジ共振防止機構６１によりローラ７０によりボールネジ６２の共振を防止することが可能である。

更に型締装置については、図５に示される実施形態のものでもよい。図５に示される型締装置８１は、固定盤８２と可動盤８３の２枚の金型取付盤からなるものであり、型移動機構８４の電動機８５が取付けられる固定盤８２である金型取付盤に対してボールネジナット８６とボールネジ共振防止機構８７が取付けられる可動盤８３である金型取付盤が設けられている。そして前記電動機８５が取付けられる固定盤８２と前記ボールネジナット８６とボールネジ共振防止機構８７が取付けられる可動盤８３とのいずれか一方の金型取付盤にはロッドがタイバ８８を兼ねた型締機構の型締シリンダ８９が配設されている。そして前記タイバ８８には係止部９０が形成され、いずれか他方の金型取付盤には前記係止部９０が係止されるハーフナット９１が配設されている。そしてボールネジ８４は、電動機により回転可能であって、前記電動機や電動機が取付けられる固定盤８２等の金型取付盤に対して軸方向に移動不能となっている。またボールネジ８４は、ボールネジナット８６に挿通され、可動盤８３およびボールネジナット８６におけるボールネジ端部側Ｄにボールネジ共振防止機構８７が設けられている。そして型締装置８１には、ステーホルダ等は設けられておらず、可動盤８３のみにボールネジ共振防止機構８７が設けられる。ボールネジ共振防止機構８７の構造は、図３または図４に示されるものが用いられる。なお図５の実施形態において、型移動機構の電動機８５を可動盤８３に設け、ボールネジナット８６とボールネジ共振防止機構８７を固定盤８２のみに設けてもよい。

本考案の射出成形機の型締装置は、縦方向に型開閉する縦型型締装置を用いたものでもよい。また本考案の射出成形機により成形される成形品は、樹脂成形のみならず金属成形やその他の成形材料により成形を行うものでもよい。

１１ 射出成形機
１２，８１ 型締装置
１５ 可動金型
１６，８３ 可動盤
１６ａ，３５ａ，３５ｂ，６６，６７ 支持部
１９ 固定金型
２０，８２ 固定盤
２３，８９ 型締シリンダ
３０ 第一の型移動機構
３１，４０，４３，８５ サーボモータ（電動機）
３２，４４，６２，８４ ボールネジ
３３，４５，６５，８６ ボールネジナット
３５ 中間盤
３６ 回転軸
３７ 中間盤
３８ 第１の中間金型
３９ 第２の中間金型
４２ 第二の型移動機構
５１，５２，６１，８７ ボールネジ共振防止機構
５３ 中空の筒部
５３ｂ 内孔
５６ ベアリング
５７ 部材
５８ａ，５８ｂ 開口部

Claims (10)

1. 電動機を用いた型移動機構が型締機構とは別に設けられる射出成形機の型締装置において、
   電動機が取付けられる金型取付盤またはベースと、
   前記電動機により回転可能であって前記電動機が取付けられる金型取付盤またはベースに対して軸方向に移動不能に設けられたボールネジと、
   前記ボールネジが挿通されるボールネジナットと、
   前記ボールネジナットが取付けられる金型取付盤と、
   前記ボールネジナットが取付けられる金型取付盤におけるボールネジ端部側のボールネジの周囲に取付けられボールネジ回転時の共振を防止するボールネジ共振防止機構と、
   が備えられた射出成形機の型締装置。
2. 前記ボールネジナットが取付けられる金型取付盤におけるボールネジ端部側のボールネジの周囲にはボールネジのネジ部に移動自在に当接してボールネジ回転時の共振を防止するボールネジ共振防止機構が配設されたことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の型締装置。
3. 前記ボールネジナットが取付けられる金型取付盤におけるボールネジ端部側のボールネジの周囲には前記ボールネジに対して平行にガイド部材が固定され、
   ボールネジ端部近傍の非ネジ部に設けられた部材が前記ガイド部材に対して移動自在に当接してボールネジ回転時の共振を防止するボールネジ共振防止機構が配設されたことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の型締装置。
4. 前記ボールネジナットが取付けられる金型取付盤にはボールネジナットの支持部が設けられ、前記支持部のボールネジ端部側のボールネジの周囲には前記ボールネジのネジ部に対して平行かつ非接触に中空の筒部が固定され、
   ボールネジ端部近傍の非ネジ部に設けられた部材が前記中空の筒部の内孔に対して移動自在に当接してボールネジ回転時の共振を防止するボールネジ共振防止機構が配設されたことを特徴とする請求項３に記載の射出成形機の型締装置。
5. 電動機が取付けられる金型取付盤に対してボールネジナットが取付けられる金型取付盤が設けられ、
   前記電動機が取付けられる金型取付盤と前記ボールネジナットが取付けられる金型取付盤のいずれか一方の金型取付盤にはロッドがタイバを兼ねた型締機構の型締シリンダが配設され、
   タイバには係止部が形成され、
   いずれか他方の金型取付盤には前記係止部に係止されるハーフナットが配設され、
   ボールネジナットが取付けられる金型取付盤のみにボールネジ回転時の共振を防止するボールネジ共振防止機構が配設されたことを特徴とする請求項４に記載の射出成形機の型締装置。
6. 固定盤である金型取付盤に対して可動盤である金型取付盤が設けられ、
   前記固定盤である金型取付盤と前記可動盤である金型取付盤との間に型開閉方向に移動可能な中間盤である金型取付盤が設けられ、
   前記固定盤である金型取付盤、前記可動盤である金型取付盤、および前記中間盤である金型取付盤のうちの少なくとも一つの金型取付盤はボールネジナットが取付けられる金型取付盤であって、
   前記ボールネジナットが取付けられる金型取付盤のみにはボールネジ回転時の共振を防止するボールネジ共振防止機構が配設されたことを特徴とする請求項４に記載の射出成形機の型締装置。
7. 前記中間盤である金型取付盤には型開閉方向と直交する方向の回転軸を中心に回転し中間金型が取付けられる中間回転盤または前記回転軸を中心に回転する中間金型が取付けられるとともに、
   固定盤である金型取付盤の固定金型と中間盤である金型取付盤の一方の中間金型が型合せされた際には、可動盤である金型取付盤の可動金型と中間盤である金型取付盤の他方の中間金型が型合せされ、
   前記回転軸の回転後に、固定盤である金型取付盤の金型と中間盤である金型取付盤の他方の中間金型が型合せされた際には、可動盤である金型取付盤の可動金型と中間盤である金型取付盤の一方の中間金型が型合せされることを特徴とする請求項６に記載の射出成形機の型締装置。
8. ボールネジ端部近傍の非ネジ部にはベアリングが固定され、前記ベアリングまたはベアリングに装着された部材が前記中空の筒部の内孔に対して当接して移動自在に設けられたことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の射出成形機の型締装置。
9. 前記中空の筒部において、ボールネジ端部近傍の非ネジ部に設けられた部材が移動時に当接するストローク部分を除外した両側には、それぞれ開口部が形成されていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の射出成形機の型締装置。
10. 前記中間盤である金型取付盤にはボールネジナットの支持部が設けられ、前記支持部のボールネジ端部側のボールネジの周囲には前記ボールネジのネジ部に対して平行かつ非接触状態に中空の筒部が固定され、
    ボールネジの端部近傍の非ネジ部に設けられたベアリングまたはベアリングに装着された部材が前記中空の筒部の内孔に対して当接して移動自在に設けられ、
    前記中空の筒部は、型閉された際に固定金型または中間金型の側方、或いは可動金型または中間金型の側方に位置することを特徴とする請求項７に記載の射出成形機の型締装置。