JP3352351B2 - 射出成形機 - 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、型締機構と射出機
構を備えて樹脂成形品を製造する射出成形機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、各種の射出成形機が知られて
おり、その一例として型締機構と射出機構のそれぞれが
前進と後退して往復運動するものも使用されている。一
般に、型締機構と射出機構においては高速応答性を必要
とするため、その駆動源には高速往復運動を特徴とする
油圧あるいは空気圧によるアクチュエータが利用されて
いる。また、近年においては、サーボモータを使用し、
その往復回転運動を駆動源として使用するものも増えて
きている。

【０００３】しかしながら、油圧あるいは空気圧による
アクチュエータを利用するものでは装置が大型化する
し、大きな駆動力を発生するサーボモータは高価であっ
て装置自体も高価となってしまう。これに対し、通常の
電動機は、瞬間的起動、瞬間的停止、瞬間的正逆回転の
制御には不向きであるため、かかる型締機構と射出機構
においては実用化は困難とされていた。しかしながら、
本出願人は通常の電動機を利用してかかる課題を解決す
る射出成形機を発明した（特開平第８−４７９４４号、
特開平第８−８０５５２号、特開平第８−１１２８４３
号、特開平第８−８０５４１号）。これは回転カムとカ
ムフォロワとを利用して射出機構の駆動と型締機構の駆
動とを一体的に行わせるものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の射出成
形機においては、従前のものと比べて通常の電動機を利
用可能とした点で極めて優秀であったものの、さらなる
希望としてモータのより小型化を要求する声もあった。

【０００５】本発明は、上記課題にかんがみてなされた
もので、構造簡単で応答性に優れ、操作が簡単で、安価
であるとともにさらに小型の駆動モータを利用すること
が可能な射出成形機の射出機構の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１にかかる発明は、直線駆動を支持する支持
台と、この支持台に固定されて回転カムと偏心カムとを
一方向に回転駆動する駆動モータと、この駆動モータの
回転角度位置を制御する駆動モータ制御手段と、上記支
持台にて支持される固定金型と上記支持台上で同固定金
型に対して近接および離反するようにスライド可能に支
持された可動金型とからなる金型部と、上記回転カムと
対をなして当該回転カムの回転に応じて上記可動金型を
上記固定金型に対して近接および離反せしめる型締用カ
ムフォロアと、一端に熱可塑性樹脂成形材料の射出用ノ
ズルを有して上記支持台上で上記固定金型に対して近接
および離反するようにスライド可能に支持された円筒部
と、上記偏心カムに係合して回転運動を上記支持台上で
のスライド方向に沿った直進運動に変換するとともに上
記円筒部内で進退するプランジャを支持するプランジャ
駆動部と、上記円筒部と上記プランジャ駆動部とが所定
ストロークの余裕をもって当接及び離反可能に連結する
とともに同円筒部を同プランジャ駆動部から離す方向に
付勢する連結機構とを具備する構成としてある。

【０００７】上記のように構成した請求項１にかかる発
明においては、駆動モータ制御手段が支持台に固定され
た駆動モータを回転駆動させることにより、同駆動モー
タの回転カムと偏心カムとを一方向に回転駆動を開始
し、この偏心カムに係合するプランジャ駆動部は、往復
直線運動を開始する。この往復直線運動では偏心カムを
利用しているので、半回転で１ストローク分の駆動を行
わせることになる。従って、回転角度に対するストロー
ク量が短く、小さな力で駆動させることができる。

【０００８】プランジャ駆動部は支持台上でスライド可
能に支持された円筒部に対して連結機構を介して連結さ
れるとともに、同連結機構によって当該円筒部をプラン
ジャ駆動部から離す方向に付勢しているので、プランジ
ャ駆動部が金型部の側に向けて駆動されるのに伴なって
当該円筒部も同金型部に近接される。円筒部の他端には
熱可塑性樹脂成形材料の射出用ノズルが備えられてお
り、同金型部に近接していって当接すると、熱可塑性樹
脂成形材料の射出経路が形成される。さらに、偏心カム
が回転してプランジャ駆動部を金型部に向けて駆動して
も、円筒部はそれ以上には移動できない。しかしなが
ら、円筒部とプランジャ駆動部とは連結機構によって互
いに離反するように付勢されつつ連結されているので、
これ以降はプランジャ駆動部と円筒部とが近接し始め
る。このとき、プランジャ駆動部が支持するプランジャ
は円筒部内に向かって進人していくことになるので、内
部の溶融樹脂材料を射出用ノズルから金型部内に押し出
す。なお、これらが射出機構を構成する。

【０００９】一方、偏心カムと同様に回転カムも回転駆
動され、当該回転カムと対をなす型締用カムフォロアは
上述した射出機構の側の移動に同期して可動金型を移動
させる。すなわち、射出用ノズルから金型部に溶融樹脂
材料を押し出すのに同期して型締用カムフォロアは可動
金型を固定金型に向けて近接させ、完全に当接させて型
締めさせる。そして、溶融樹脂材料は固定金型と可動金
型との内部に充填されていく。そして、溶融樹脂材料を
充填させている間、駆動モータ制御手段は駆動モータを
停止させる。

【００１０】樹脂を射出させるのに必要な時間の経過
後、駆動モータ制御手段は再度駆動モータを回転させ始
める。すると、偏心カムが次の半回転を開始し始め、プ
ランジャ駆動部は金型部から離れ始める。このときにも
偏心カムの回転角度に対するプランジャのストローク量
が小さいので小さな力で駆動可能であり、同プランジャ
は初期位置へと戻る。また、金型部の側においては、樹
脂の射出後に型締用カムブォロアが回転カムに押圧され
て可動金型を固定金型から離れる方向に移動させる。従
って、樹脂成形品は金型から落下可能となる。

【００１１】回転カムがカムフォロワを押し出し操作さ
せることによって射出機構を動作させようとする場合、
回転角度に対するストローク量が大きくなってしまう
が、偏心カムを利用した往復直線移動であればこの比を
小さくできるので、駆動力は低減する。従って、駆動モ
ータ制御手段によって回転駆動位置を制御可能な駆動モ
ータを利用するにあたっても小さな駆動モータで実現で
きる。また、請求項２にかかる発明は、請求項１に記載
の射出成形機において、上記金型部は、型開き時に金型
内部に突き出て樹脂成形品を離脱せしめる突き出しピン
と、バネ力によって同突き出しピンを瞬間的に移動させ
る払い落とし機構とを具備する構成としてある。

【００１２】上記のように構成した請求項２にかかる発
明においては、金型部の突き出しピンが型開き時に金型
内部に突き出て樹脂成形品を離脱せしめるが、同樹脂成
形品は金型からは離れるものの突き出しピンに付着して
しまうことがある。しかしながら、払い落とし機構はバ
ネ力によって同突き出しピンを瞬間的に移動させるた
め、樹脂成形品は同突き出しピンから離れる。さらに、
請求項３にかかる発明は、請求項２に記載の射出成形機
において、上記払い落とし機構は、上記突き出しピンを
上記可動金型に対して上記スライド方向に沿って移動可
能に支持しつつ同可動金型の型開き方向に向けて付勢す
る突き出しピン支持機構と、同可動金型の後退途中で一
時的に同突き出しピンだけを停止させつつ、その後で停
止解除させるロック機構を具備する構成としてある。

【００１３】上記のように構成した請求項３にかかる発
明においては、払い落とし機構の突き出しピン支持機構
によって突き出しピンは上記可動金型に対してスライド
方向に沿って移動可能に支持され、ロック機構が可動金
型の後退途中で一時的に同突き出しピンだけを停止させ
ると、可動金型の後退動作に伴って突き出しピンは相対
的に金型内に向けて突出する。このとき、突き出しピン
は突き出しピン支持機構によって可動金型の型開き方向
に向けて付勢されているため、その後でロック機構が突
き出しピンの停止を解除すると、同突き出しピンは一気
に可動金型の移動方向へと移動する。この場合、樹脂成
形品は慣性によってその位置で停止していようとするか
ら、突き出しピンの先端に樹脂成形品が付着していたと
しても離れることになる。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、偏心カム
の回転によって射出機構を往復動作させるようにしたた
め、回転角度あたりのストローク移動量を小さくでき、
より小型の駆動モータを利用して実現することが可能な
射出成形機を提供することができる。また、請求項２に
かかる発明によれば、突き出しピンが単に突き出るだけ
では外れない樹脂成形品をも確実に落とすことができ
る。

【００１５】さらに、請求項３にかかる発明によれば、
可動金型の移動時に一時的に突き出しピンを停止させる
だけの構造であるため、簡易な構成とすることができ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面にもとづいて本発明の
実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態にか
かる射出成形機を平面図により示しており、図２は正面
図により示している。なお、図１においては、一部を切
り欠いた断面表示をしている。

【００１７】同図において、本実施形態の射出成形機
は、各ユニットを支持する支持台ユニット１００と、こ
の支持台ユニット１００上でスライド運動可能に支持さ
れた射出機構ユニット２００と、同じく支持台ユニット
１００上で射出機構ユニット２００と同軸方向にスライ
ド運動可能に支持された型締機構ユニット３００とから
構成されている。なお、説明の便宜上図１における左方
をもって左方と呼び、同図右方をもって右方と呼ぶ。

【００１８】支持台ユニット１００は、水平な基台１１
１と、この基台１１１の上面にて所定の間隔を隔てて立
設されて固定された三個の垂直ベース１１２ａ（１１２
ａ１，１１２ａ２），１１２ｂと、これらの垂直ベース
１１２ａ〜１１２ｂを串刺しするように水平に並設され
た円柱状の二本の支持レール１１３，１１３とを備え、
この支持レール１１３，１１３に沿って上記射出機構ユ
ニット２００と型締機構ユニット３００とをスライド可
能に支持している。本実施形態においては、かかる支持
レール１１３を使用しているが、溝や他の形状のレール
や筒体などを使用してスライド可能に支持する構成とす
ることもできる。

【００１９】支持台ユニット１００の下方には小型サー
ボモータ１２０が垂直に装着されており、その出力軸１
２１は垂直ベース１１２ａよりも右方にて基台１１１を
貫通している。また、出力軸１２１には上段に偏心カム
１２２が固定されるとともに下段には二つの回転カム１
２３ａ，１２３ｂが固定されており、上方の偏心カム１
２２は基台１１１の上方に位置し、下方の回転カム１２
３ａ，１２３ｂは概ね基台１１１と同じ高さの位置に支
持されている。この小型サーボモータ１２０は駆動制御
部４００に接続され、同駆動制御部４００が小型サーボ
モータ１２０を回転駆動せしめるとともに回転角度位置
を制御可能となっている。なお、この例では小型サーボ
モータ１２０を使用しているが、ブレーキ付きの電動ギ
アードモータを採用し、回転角度位置を検出しつつ所定
位置で停止させるような構成としても良い。

【００２０】射出機構ユニット２００は、基台１１１上
に固定されたベース支持台２１１ａ上で上記支持レール
１１３と平行に往復直線移動可能なスライドベース２１
１ｂを有しており、このスライドベース２１１ｂは上記
偏心カム１２２の上面に位置して係合し、同偏心カム１
２２の回転運動を直線往復運動に変換している。この偏
心カム１２２の上面には回転軸芯から偏心した位置に駆
動ピン１２２ａを立設してあり、この駆動ピン１２２ａ
は矩形角柱状のスライド子２１１ｃの中心に形成した係
合穴２１１ｄに挿入されている。また、同スライド子２
１１ｃはスライドベース２１１ｂに対して上記支持レー
ル１１３と垂直な方向に配向した係合凹部２１１ｅ内に
てスライド可能に挿入されている。従って、偏心カム１
２２が回転すると、駆動ピン１２２ａは円弧を描いて移
動するし、これに伴ってスライド子２１１ｃも円弧を描
いて移動する。スライド子２１１ｃの移動成分の内、係
合凹部２１１ｅと平行な方向の成分についてはスライド
ベース２１１ｂを移動させることには貢献しないが、係
合凹部２１１ｅと直交する方向の成分がスライドベース
２１１ｂを直線往復運動させることになる。

【００２１】スライドベース２１１ｂの先端は、プラン
ジャ部２１２の背面に螺合接続されている。この意味で
スライドベース２１１ｂとプランジャ部２１２とがプラ
ンジャ駆動部を構成する。このプランジャ部２１２の左
面側中央には凹部２１２ａを形成してあり、この凹部２
１２ａの左方側からキャップ状の背圧支持ハウジング２
１４をボルト止め固定してある。背圧支持ハウジング２
１４の左面側中央には周縁に段部２１４ａ１を形成した
貫通孔２１４ａが形成されており、この段部２１４ａ１
に対応した段部を外周面に形成したプランジャ支持プレ
ート２１５を背圧支持ハウジング２１４内に挿入してい
る。また、当該背圧支持ハウジング２１４の内部には同
プランジャ支持プレート２１５の内側面を左方側に押し
出す方向に付勢する背圧コイルスプリング２１６を挿入
してある。これにより、同プランジャ支持プレート２１
５は背圧支持ハウジング２１４の貫通孔２１４ａを所定
の圧力で塞ぐことになる。このプランジャ支持プレート
２１５の外面側にはプランジャ２１７が水平に突出する
ように支持され、後述するようにプランジャ２１７が溶
融樹脂を押し込むときに上記背圧コイルスプリング２１
６の圧力以上にならないように調整する。

【００２２】プランジャ部２１２における上記凹部２１
２ａの周囲には、これを囲むように四個の貫通孔２２１
が形成されており、右方側から四本のスライドボルト２
２２が貫通している。スライドボルト２２２は先端部に
のみ雄ネジを形成してあり、プランジャ部２１２から所
定距離を隔てた位置で円筒部（以下、シリンダ取付台と
いう）２２３の雌ネジ部２２３ａに螺合している。スラ
イドボルト２２２の周囲にはコイルスプリング２２４を
装着してプランジャ部２１２とシリンダ取付台２２３と
を引き離すように付勢してあり、プランジャ部２１２と
シリンダ取付台２２３における各コイルスプリング２２
４の当接部位には大径の凹部を形成して各コイルスプリ
ング２２４の端部を収容している。

【００２３】これらのスライドボルト２２２とコイルス
プリング２２４とにより連結機構を構成している。本実
施形態においては、プランジャ部２１２にスライドボル
ト２２２を貫通せしめて連結することにより所定ストロ
ークの余裕をもって当接及び離反可能に連結可能として
いるが、単にワイヤで連結するなど適宜変更可能であ
る。また、コイルスプリング２２４にてシリンダ取付台
２２３をプランジャ部２１２から引き離す方向に付勢し
ているが、他の形状のスプリングとしたり、他の弾性体
で付勢するようにしてもよい。

【００２４】シリンダ取付台２２３の中央には、上記プ
ランジャ２１７と軸心を同一にして貫通孔２２３ｂを形
成してあり、プランジャ部２１２と反対の側から加熱筒
２３０の一端を螺合して固定するとともに、同プランジ
ャ２１７が当該貫通孔２２３ｂを貫通して同加熱筒２３
０の内部に挿人するようにしている。上述したように、
シリンダ取付台２２３とプランジャ部２１２とは互いに
コイルスプリング２２４にて引き離す方向に付勢されて
いるものの、スライドして近接することもでき、このと
きにはプランジャ部２１２の側から突出しているプラン
ジャ２１７が加熱筒２３０の内部に進入して溶融樹脂を
押し出すことになる。なお、加熱筒２３０の先端には射
出用ノズル２３１が形成されているとともに、先端側外
周にはヒータ２３２が取り付けられ、ヒータ２３２に対
応する部分の内部にはトーピード２３３が収容されてい
る。また、加熱筒２３０の上部にはホッパ２３４が配設
されている。

【００２５】加熱筒２３０の先端側にはスプルー部２４
０が保持されている。スプルー部２４０はシリンダ取付
台２２３がプランジャ部２１２に対してスライドボルト
２２２を介して保持されているのと同様に、シリンダ取
付台２２３を貫通する四本のスライドボルト２４１の先
端に螺合して固定されている。また、当該スライドボル
ト２４１の周囲にコイルスプリング２４２を介在せしめ
て当該スプルー部２４０がシリンダ取付台２２３から引
き離される方向に付勢している。

【００２６】図５はスプルー部２４０を側面方向から示
しており、図６はスプルー部２４０を正面方向から見た
断面図により示しており、図７は上方から見た断面図に
より示している。スプルー部２４０は加熱筒２３０の正
面を覆うスプルーベース２４３を備えている。スプルー
ベース２４３には射出用ノズル２３１に対面する流通孔
２４３ａを形成してあり、当該流通孔２４３ａの左面側
には水平方向にスライドするスライド板２４４，２４４
がスプリング２４３ｂにて互いに開く方向に付勢された
状態で保持されている。スライド板２４４，２４４の当
接面には上記流通孔２４３ａに対面して半円の溝２４４
ａ，２４４ａを形成してあり、同溝２４４ａは流通孔２
４３ａの側に近いほど末広がりとなっている。なお、そ
れぞれのスライド板２４４には周縁にテーパ面を形成し
たガイド穴２４４ｂを形成してあり、後述する偏心させ
たコーン形状のガイドが挿人されるときにテーパ面同士
が摺接して軸心を一致させるように中央に寄せようと作
用する。従って、それぞれのスライド板２４４，２４４
はスプリング２４３ｂに抗して中央へ移動する。

【００２７】流通孔２４３ａの上方には、当該スプルー
ベース２４３を挟み込むランナカッタ２４５が配設され
ている。同ランナカッタ２４５はスプリング２４６にて
上方に付勢されており、上端にはアンクル２４７の一端
が支持ピン２４７ａを介して接続されている。アンクル
２４７はクランク状に形成されており、スプルーベース
２４３の上端から加熱筒２３０の側に向けて突出して支
持されている支持アーム２４８に対して回転可能に支持
されている。同アンクル２４７の他端は加熱筒２３０の
上方を跨ぐようにして基台１１１に固定されているアン
クルバー２４９に対面しており、後述するようにしてプ
ランジャ部２１２が往復動するときに同アンクルバー２
４９に当接したり、離れたりする。このとき、アンクル
バー２４９は支持アーム２４８の支持点を支点として回
転し、一端の支持ピン２４７ａを介して上記ランナカッ
タ２４５を上下動させる。

【００２８】型締機構ユニット３００においては、図８
に示すように、基台１１１の上面に配設した金型スライ
ド板３１１を有しており、当該金型スライド板３１１の
下面に突出して配設された二つのローラピン（型締用カ
ムフォロア）３１２，３１３が当該金型スライド板３１
１を貫通する出力軸１２１に固定された二つの回転カム
１２３ａ，１２３ｂを挟み込んでいる。また、基台１１
１には出力軸１２１とともにこれらのローラピン３１
２，３１３をも貫通可能な貫通孔１１１ａを形成してあ
る。従って、金型スライド板３１１は各回転カム１２３
ａ，１２３ｂとローラピン３１２，３１３との摺接状況
に応じて基台１１１上で往復動する。

【００２９】金型スライド板３１１は、加熱筒２３０の
下方を垂直べ一ス１１２ｂの側に向かって延設されてお
り、加熱筒２３０の先端付近で上記支持レール１１３，
１１３に対してスライド可能に支持されている金型スラ
イドベース３１４に固定されている。同金型スライドベ
ース３１４は支持レール１１３，１１３の外側に水平に
並ぶようにして配設された平行なスライドピン３１５，
３１５を備えており、同スライドピン３１５，３１５は
垂直べ一ス１１２ｂを貫通してその反対面にて金型エン
ドバー３１６に固定されている。

【００３０】金型エンドバー３１６の幅方向中央には上
記垂直ベース１１２ｂの側に突出して同垂直ベース１１
２ｂを貫通する可動金型部３２０の端部が固定されてい
る。一方、垂直ベース１１２ｂの側には当該可動金型部
３２０を収容する筒状の固定金型部３３０が配設されて
いる。上記可動金型部３２０は金型エンドバー３１６が
スライドピン３１５，３１５によって往復動するときに
固定金型部３３０内で往復動し、固定金型部３３０がも
っとも垂直ベース１１２ｂの側に移動したときにその先
端に備えられている可動金型３２１と、固定金型部３３
０の先端に備えられている固定金型３３１とが一体とな
って樹脂成形用の金型を形成する。この意味でこれらの
可動金型部３２０と固定金型部３３０とによって金型部
を構成している。

【００３１】図７に示すように、固定金型３３１におけ
るスプルー部２４０の側の面には同スプルー部２４０の
流通孔２４３ａに連通するランナ面３３２が形成されて
いるとともに、その両脇には上記スライド板２４４，２
４４のガィド穴２４４ｂ，２４４ｂに対面するコーン形
状のガイド３３３，３３３が突出して形成されている。
一方、可動金型部３２０の内部には、図９に示すよう
に、当該可動金型３２１を貫通する突き出しピン３２２
が備えられており、同突き出しピン３２２は可動金型３
２１の裏側にて支持プレート３２２ａに固定されてい
る。当該支持プレート３２２ａは可動金型３２１から引
き抜かれる方向にスプリング３２２ｂにて付勢されてい
るが、反対側から上記可動金型３２１に固定されるキャ
ップ状のハウジング３２２ｃが装着され、一定距離以上
に離れないようになっている。このハウジング３２２ｃ
には中央に小径の貫通孔３２２ｃ１を形成してあるとと
もに、上記支持プレート３２２ａから上記突き出しピン
３２２とは反対の側に延設されたロックピン３２２ｄが
当該貫通孔３２２ｃ１を貫通している。このロックピン
３２２ｄは先端側に段部３２２ｄ１を有しており、先端
側の細径部３２２ｄ２を挟むようにロックスライダ３２
２ｅ，３２２ｅが固定金型部３３０の壁面から延設され
ている。

【００３２】一方、上記ハウジング３２２ｃよりも左方
側には上記ロックピン３２２ｄやロックスライダ３２２
ｅ，３２２ｅの移動空間を確保しつつ上記金型エンドバ
ー３１６の側へと連結させるためのエクステンション部
３２２ｆが備えられており、同金型エンドバー３１６の
往復動に伴ってこのエクステンション部３２２ｆとハウ
ジング３２２ｃと可動金型３２１とが一体的に往復動す
る。上記ロックスライダ３２２ｅ，３２２ｅは固定金型
部３３０の壁材を貫通する方向に対して移動可能であ
り、スプリング３２２ｅ１，３２２ｅ１にて上記ロック
ピン３２２ｄに向けて付勢されている。また、エクステ
ンション部３２２ｆにはこのロックスライダ３２２ｅ，
３２２ｅと干渉しない空間が形成されているため、可動
金型部３２０はロックスライダ３２２ｅ，３２２ｅとは
無関係に往復動可能である。ここで、各ロックスライダ
３２２ｅ，３２２ｅがロックピン３２２ｄの細径部３２
２ｄ２に当接していると、可動金型部３２０が左方に移
動しようとしてもロックピン３２２ｄの段部３２２ｄ１
がロックスライダ３２２ｅ，３２２ｅに引っかかって左
方に移動できない。すなわち、可動金型３２１が移動す
るにも関わらずロックピン３２２ｄと支持プレート３２
２ａと突き出しピン３２２とが停止しているため、突き
出しピン３２２は相対的に金型内に突き出ることにな
る。この状態を図１０に示している。

【００３３】ただし、ロックスライダ３２２ｅ，３２２
ｅには上記可動金型３２１の側に対面する貫通孔３２２
ｅ２，３２２ｅ２を形成してあるとともに、エクステン
ション部３２２ｆの右方側内面には先端がテーパー面と
なったアンロックピン３２２ｆ１，３２２ｆ１が同貫通
孔３２２ｅ２，３２２ｅ２に対面して保持されている。
従って、エクステンション部３２２ｆが左方に移動する
と、このアンロックピン３２２ｆ１，３２２ｆ１が同貫
通孔３２２ｅ２，３２２ｅ２に近接して挿入される。こ
のときアンロックピン３２２ｆ１，３２２ｆ１が同貫通
孔３２２ｅ２，３２２ｅ２よりもわずかに外方に位置し
ているため、先端のテーパー面が貫通孔３２２ｅ２，３
２２ｅ２の外側縁部に摺接することになり、ロックスラ
イダ３２２ｅ，３２２ｅは外方に押し出される。する
と、ある程度外側に押し出された時点でロックスライダ
３２２ｅ，３２２ｅの先端はロックピン３２２ｄの段部
３２２ｄ１から外れることになり、図１１および図１２
に示すようにスプリング３２２ｂにて付勢されていたロ
ックピン３２２ｄは一気に左方へと移動する。すると、
突き出しピン３２２は金型から引き出されることにな
る。

【００３４】このようにして突き出しピン３２２を可動
金型３２１に対してスライド可能に支持しつつ図示左方
に付勢する構成が突き出しピン支持機構を構成するし、
途中までロックピン３２２ｄの段部３２２ｄ１をロック
スライダ３２２ｅに突き当てて停止させつつ、その後、
アンロックピン３２２ｆ１でロックスライダ３２２ｅを
駆動してロックを解除する構成がロック機構を構成す
る。そして、これらによって払い落とし機構を構成す
る。

【００３５】なお、固定金型部３３０の先端付近の下部
には樹脂成形品を落下させるための開口３３４を形成し
てあるとともに、その下部にはシュート３３５を配設し
てある。また、同様に、スプルー部２４０の下部にもラ
ンナを排出させるためのシュートを配設してある。次
に、上記構成からなる本実施形態の動作を説明する。本
実施形態の射出成形機は、出力軸１２１が一回転する
と、偏心カム１２２と回転カム１２３ａ，１２３ｂも一
回転し、射出機構ユニット２００と型締機構ユニット３
００とを往復動せしめる。この出力軸１２１の回転に伴
なう偏心カム１２２と回転カム１２３ａ，１２３ｂのタ
イミングチャートを図１３に示している。

【００３６】射出機構ユニット２００の初期状態は、偏
心カム１２２によってスライドベース２１１ｂが最も後
方に移動され、射出機構ユニット２００は最も型締機構
ユニット３００から離れている。これより、偏心カム１
２２が回転して射出機構ユニット２００に近接していく
動作を前進と呼ぶとともに逆の動作を後退と呼ぶ。ま
た、型締機構ユニット３００においては、逆に、射出機
構ユニット２００に近づく動作を前進と呼び、反対方向
の動作を後退と呼ぶ。

【００３７】この初期状態から、駆動制御部４００は小
型サーボモータ１２０に対して回転駆動指令を出し、一
気に１８０度回転させて停止させる。すると、偏心カム
１２２の駆動ピン１２２ａが挿入されたスライド子２１
１ｃによってスライドベース２１１ｂが前進し始め、プ
ランジャ部２１２とシリンダ取付台２２３も前方に移動
を開始する。プランジャ部２１２が前進を開始してタイ
ミングＡとなると、シリンダ取付台２２３に支持されて
いるスプルー部２４０が型締機構ユニット３００の固定
金型部３３０の先端に当接する。そしで、さらにプラン
ジャ部２１２が前進しようとすると、ばね定数の小さな
コイルスプリング２４２が収縮し始め、シリンダ取付台
２２３はコイルスプリング２２４にてプランジャ部２１
２から離れた状態を椎持きれたまま前進する。

【００３８】この間のスプルー部２４０の移動は次のよ
うにして行なわれている。スライドベース２１１ｂの前
進にともなってスプルー部２４０自体も同時に前進し始
めるので、上部から後方に向けて突出しているアンクル
２４７は基台１１１に固定されているアンクルバー２４
９から離れ始める。すると、スプリング２４６の付勢力
によってアンクル２４７は回転し、ランナカッタ２４５
は押し上げられる。ランナカッタ２４５が押し上げられ
ることにより、対面しているスライド板２４４，２４４
の間には障害物がなくなる。

【００３９】スプルー部２４０が前進して固定金型部３
３０に近接してくると、コーン形状のガイド３３３，３
３３がスライド板２４４，２４４のガイド穴２４４ｂ，
２４４ｂ内に進入してくる。ガイド穴２４４ｂ，２４４
ｂの中心間の距離がガイド３３３，３３３の中心間の距
離よりも広いため、スプルー部２４０が固定金型部３３
０に近接するのに従ってガイド３３３がガイド穴２４４
ｂの縁部に摺接し、互いのテーパ面の作用によってスラ
イド板２４４，２４４は近接して接続する。

【００４０】この後、タイミングＢとなるまではコイル
スプリング２４２が収締し、加熱筒２３０の先端がスプ
ルーベース２４３の背面に当接する。すると、射出用ノ
ズル２３１と流通孔２４３ａと二つのスライド板２４４
の間の溝２４４ａを介して固定金型３３１のランナ面３
３２へといたる溶融樹脂の流通軽路が形成される。タイ
ミングＢを過ぎると、加熱筒２３０は前進できなくな
り、停止しているシリンダ取付台２２３に対してプラン
ジャ部２１２が近接するので、コイルスプリング２２４
が収縮するとともにプランジャ２１７が加熱筒２３０の
内部に進入し始める。すると、内部の溶融樹脂が射出用
ノズル２３１を介して射出され始める。

【００４１】一方、射出機構ユニット２００が前進する
のと同様に、型締機構ユニット３００においても動作を
開始しており、回転カム１２３ａがローラピン３１２を
押圧することにより、当該ローラピン３１２が支持され
ている金型スライド板３１１が引き寄せられる。金型ス
ライド板３１１の端部は金型スライドベース３１４に固
定されているので、同金型スライドベース３１４は支持
レール１１３に沿って前進し、スライドピン３１５を介
して金型エンドバー３１６を引き寄せて前進させる。金
型エンドバー３１６が前進すると可動金型部３２０も前
進し、タイミンクＣになると先端の可動金型３２１は固
定金型３３１の背面に当接して型締が完了する。むろ
ん、このときには突き出しピン３２２は可動金型３２１
から引き抜かれた状態となっている。上述したように溶
融樹脂の射出を開始してから型締が完了するが、溶融樹
脂は流通孔２４３ａやランナ面３３２などを充填しなが
ら押し出されてくるので問題はない。

【００４２】プランジャ２１７による溶融樹脂の押し込
みは、型締の完了の前後にわたっており、プランジャ２
１７が前進する力によって溶融樹脂は所定の圧力を受け
ながら金型内に充填される。この圧力は所定の圧力とな
るように調整することが好ましいが、従来は、この圧力
調整のためにセンサを用いたりして複雑な制御をしなけ
ればならなかった。しかるに、本実施形態においては、
プランジャ部２１２が前進する際にプランジャ２１７が
溶融樹脂を所定以上の圧力で押し込みそうになると、背
圧コイルスプリング２１６が収縮して所定以上の圧力と
ならないようにする。そして、圧力が減ったときに伸張
して圧力を増加させ、一定の圧力となるようにする。す
なわち、プランジャ支持プレート２１５を支える背圧コ
イルスプリング２１６が溶融樹脂の充填圧力を調整して
いる。そして、タイミングＤとなってプランジャ部２１
２が停止しても、収縮された背圧コイルスプリング２１
６が元の長さに復帰するまで溶融樹脂の押し込みは継続
されて圧力を保持している。

【００４３】初期状態からタイミングＤとなるまで、小
型サーボモータ１２０は一気に１８０度回転する。本出
願人が先に開示した射出成形機においてはサーボモータ
を利用できないために電動機を利用していた。これは、
大きな駆動力を出すことが可能なサーボモータは高価で
あるし、小型のものを利用するとなると減速させなけれ
ばならないというジレンマがあったためである。そし
て、電動機では回転角度制御できないために回転カムで
タイミングを制御していた。従って、自ずからある回転
角度の範囲でスライドベース２１１ｂを１ストローク分
だけ移動させなければならなかった。それ故に電動機と
いってもその小型化には限度であった。

【００４４】しかしながら、本実施形態の場合は１８０
度の回転でスライドベース２１１ｂを１ストローク分だ
け移動させれば足り、回転角度当たりのスライド量が小
さい。従って、小型の小型サーボモータ１２０の駆動力
でも十分である。一方、小型サーボモータ１２０である
ために回転角度制御が可能となり、溶融樹脂の充填後に
必要な冷却時間については小型サーボモータ１２０を停
止させて待機させる。

【００４５】背圧コイルスプリング２１６が元の長さに
戻ると、金型内の溶融樹脂は冷却されて固化し始めると
ともにわずかに収縮するため、金型内の圧力は少しずつ
低下する。そして、冷却時間が過ぎたタイミングＥとな
ったら、駆動制御部４００は再度小型サーボモータ１２
０を一気に１８０度回転させる。この回転開始とともに
ローラピン３１２が回転カム１２３ａの凹部に対面する
ことになり、一気に圧力は開放されるとともに、スライ
ドベース２１１ｂとプランジャ部２１２が後退を開始す
る。また、タイミングＦにおいては回転カム１２３ｂが
ローラピン３１３に当接し始め、当該ローラピン３１３
を押し出して可動金型部３２０を後退させ始める。可動
金型部３２０が後退していくと、樹脂成形品が可動金型
３２１にくっついたままとならないように突き出しピン
３２２が可動金型３２１を貫通して金型内に出てくる。

【００４６】可動金型部３２０が後退していくとき、ロ
ックピン３２２ｄの段部３２２ｄ１がロックスライダ３
２２ｅに当接するので突き出しピン３２２は後退でき
ず、相対的に可動金型３２１を貫通して出てくることに
なる。しかしながら、さらに可動金型部３２０が後退し
ていくとアンロックピン３２２ｆ１の先端がロックスラ
イダ３２２ｅの貫通孔３２２ｅ２に入り込み、テーパー
面で摺接して同ロックスライダ３２２ｅを外方に移動さ
せる。すると、当該ロックスライダ３２２ｅとロックピ
ン３２２ｄの段部３２２ｄ１との係合が解除され、それ
までに圧縮されたスプリング３２２ｂが伸張して支持プ
レート３２２ａと突き出しピン３２２を一気に後方へと
移動させる。

【００４７】通常であれば、突き出しピン３２２が可動
金型３２１を貫通して金型内に出てくるだけで、樹脂成
形品が可動金型３２１から離れるとともに落下するが、
まれに突き出しピン３２２にくっついたままとなって落
下しない場合がある。しかしながら、このような場合で
も途中で突き出しピン３２２が一気に後方へと移動する
と、樹脂成形品だけが慣性によって停止しようとするた
め、突き出しピン３２２から外れ、下方に落下する。

【００４８】一方、射出機構ユニット２００において
は、プランジャ部２１２が後退を開始しても、当初はコ
イルスプリング２２４が伸び始めるだけで加熱筒２３０
とスプルー部２４０とは接続したままであるし、スプル
ー部２４０は固定金型３３１に当接したままである。そ
して、タイミングＩになってコイルスプリング２２４が
スライドボルト２２２で規制される長さまで伸びるとス
ライドボルト２４１の許容範囲までコイルスプリング２
４２が伸び始め、加熱筒２３０はスプルー部２４０から
離れる。そして、最後に、タイミングＪになるとスプル
ー部２４０が固定金型３３１から離れ始めるが、このと
きに、固定金型３３１のランナ面３３２で固化したラン
ナはスライド板２４４に形成した未広がりの溝２４４ａ
によってスプルー部２４０の側に引きちぎられる。ま
た、スプルー部２４０が固定金型３３１から離れるに従
ってガイド３３３がガイド穴２４４ｂから抜け出るた
め、テーパ面に沿ってスライド板２４４，２４４が開き
始める。なお、ランナが引きちぎられるとともに固定金
型３３１の金型面にくっついている樹脂成形品は開口３
３４を介してシュートへと落下していく。

【００４９】スプルー部２４０がさらに後退していく
と、アンクル２４７がアンクルバー２４９に当接するた
め、アンクル２４７が回転してランナカッタ２４５を下
降させる。すると、ランナカッタ２４５の下面で流通孔
２４３ａにくっついているランナをカットし、下部のシ
ュートへと落下させる。この残りの半回転においては、
主に圧力を解く方向への移動であり、加圧する際の大き
な力は必要としない。従って、小型サーボモータ１２０
であっても各部は十分に稼働される。

【００５０】以上のようにして出力軸１２１が一回転
し、一つの樹脂成形品が完成する。このように、射出機
構ユニット２００と型締機構ユニット３００の側に駆動
させるにあたり、偏心カム１２２を回転させることによ
り、これと係合するスライドベース２１１ｂを往復動さ
せるようにしたため、回転角度当たりのスライド量を小
さくすることができ、小型サーボモータ１２０であって
も十分に駆動及び加圧可能となり、より小型化できると
ともに、可動金型部３２０の後退時に一時的に突き出し
ピン３２２を金型内に突出させた後、一気に後退させる
ようにしたため、確実に樹脂成形品を払い落とすことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる射出成形機の平面
図である。

【図２】同射出成形機の正面図である。

【図３】出力軸周りの分解斜視図である。

【図４】射出機構ユニットの水平概略断面図である。

【図５】スプルー部の側面図である。

【図６】スプルー部付近の垂直断面図である。

【図７】スプルー部付近の水平断面図である。

【図８】金型スライド板を示す平面図である。

【図９】金型部の型締状態における水平断面図である。

【図１０】金型部の型開き途中における水平断面図であ
る。

【図１１】金型部の突き出しピンが後退する過程を示す
水平断面図である。

【図１２】金型部の突き出しピンが後退した状態を示す
水平断面図である。

【図１３】タイミングチャートである。

【符号の説明】

１００…支持台ユニット １１１…基台 １１２ａ〜１１２ｂ…垂直ベース １１３…支持レール １２０…小型サーボモータ １２２…偏心カム １２２ａ…駆動ピン １２３ａ，１２３ｂ…回転カム ２００…射出機構ユニット ２１１ｂ…スライドベース ２１２…プランジャ部 ２２３…シリンダ取付台 ２３０…加熱筒 ２４０…スプルー部 ３００…型締機構ユニット ３１１…金型スライド板 ３１２，３１３…ローラピン ３２０…可動金型部 ３２１…可動金型 ３２２…突き出しピン ３２２ａ…支持プレート ３２２ｂ…スプリング ３２２ｄ…ロックピン ３２２ｅ…ロックスライダ ３２２ｆ１…アンロックピン ３３０…固定金型部 ３３１…固定金型 ４００…駆動制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−80841（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−142140（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−47944（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−80552（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−20051（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−273816（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−328533（ＪＰ，Ａ) 特表 平10−501189（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 45/70 B29C 45/03 B29C 45/40 B29C 45/53 B29C 45/66

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直線駆動を支持する支持台と、 この支持台に固定されて回転カムと偏心カムとを一方向
   に回転駆動する駆動モータと、 この駆動モータの回転角度位置を制御する駆動モータ制
   御手段と、 上記支持台にて支持される固定金型と上記支持台上で同
   固定金型に対して近接および離反するようにスライド可
   能に支持された可動金型とからなる金型部と、 上記回転カムと対をなして当該回転カムの回転に応じて
   上記可動金型を上記固定金型に対して近接および離反せ
   しめる型締用カムフォロアと、 一端に熱可塑性樹脂成形材料の射出用ノズルを有して上
   記支持台上で上記固定金型に対して近接および離反する
   ようにスライド可能に支持された円筒部と、 上記偏心カムに係合して回転運動を上記支持台上でのス
   ライド方向に沿った直進運動に変換するとともに上記円
   筒部内で進退するプランジャを支持するプランジャ駆動
   部と、 上記円筒部と上記プランジャ駆動部とが所定ストローク
   の余裕をもって当接及び離反可能に連結するとともに同
   円筒部を同プランジャ駆動部から離す方向に付勢する連
   結機構とを具備することを特徴とする射出成形機。
2. 【請求項２】 上記請求項１に記載の射出成形機におい
   て、上記金型部は、型開き時に金型内部に突き出て樹脂
   成形品を離脱せしめる突き出しピンと、バネ力によって
   同突き出しピンを瞬間的に移動させる払い落とし機構と
   を具備することを特徴とする射出成形機。
3. 【請求項３】 上記請求項２に記載の射出成形機におい
   て、上記払い落とし機構は、上記突き出しピンを上記可
   動金型に対して上記スライド方向に沿って移動可能に支
   持しつつ同可動金型の型開き方向に向けて付勢する突き
   出しピン支持機構と、同可動金型の後退途中で一時的に
   同突き出しピンだけを停止させつつ、その後で停止解除
   させるロック機構を具備することを特徴とする射出成形
   機。