JP3700317B2 - トランスファ成形機のプランジャ連結装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はトランスファ成形機の駆動用ロッドとプランジャとを連結するための装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
トランスファ成形機は、金型内にセットされたポットと、ポット内を摺動自在なプランジャとを備えており、プランジャはシリンダなどの直動式駆動手段の駆動用ロッドに連結されて上下に昇降可能となっている。そして、ポート内にペレットと呼ばれる樹脂材料を投入して溶融させ、プランジャを上昇させることにより、ポット内の溶融樹脂を金型内に射出する仕組みとなっている。
【0003】
図1の(A)は従来のプランジャと駆動用ロッドとの連結構造の一例を示し、プランジャ1の下端部にはネジ2が形成され、このネジ2を駆動用ロッド3のネジ穴4に螺着することにより連結している。なお、プランジャ1の外周面には締付工具の係合溝5が形成されている。
【0004】
ところが、上記のようなネジ3による直結構造では、金型のセッティング時の位置ずれや駆動用ロッド2の傾きのため、プランジャ1とポットとの摺動性が悪くなり、プランジャ1やポットの摩耗を早めたり、成形不良の要因となっていた。特にトランスファ成形機は、プランジャの圧力と速度とをコントロールしているため、プランジャの摺動抵抗が変化すると、成形不良(ショート,ボイド等)が発生することになる。
【0005】
また、他の連結構造として、図1の(B)のようにプランジャ1の下端部に引掛爪6を設け、駆動用ロッド2の上端部にシャンクホルダ7を設け、プランジャ1の引掛爪6をシャンクホルダ7に挿入したあと、約90度回転させることにより連結するようにしたものも知られている。この場合には、ネジによる直結構造と異なり、プランジャ1と駆動用ロッド2との間の角度変化をある程度許容できるので、プランジャ1をポットに対してこじることなく、スムーズに上下摺動させることが可能である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、プランジャは金型の中央を貫通しているので、金型交換時にはプランジャを駆動用ロッドから分離する必要がある。しかしながら、上記のようなネジまたはシャンクによる連結構造では、連結を外すためにプランジャ1を回転させなければならないので、手間がかかるという欠点がある。特に、マルチプランジャ型(プランジャが金型内に複数本あるもの)のトランスファ成形機においては、プランジャ本数だけ分離・接続する必要があるので、作業に多大の手間がかかるとともに、プランジャ間のピッチも狭いため、作業性が悪い。
【0007】
そこで、本発明の目的は、小型で容易に分離・接続ができ、駆動用ロッドの倒れや位置ずれを吸収できるトランスファ成形機のプランジャ連結装置を提案することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、トランスファ成形機の駆動用ロッドとプランジャとを連結するための装置であって、上記プランジャの下端部には周溝が形成され、上記駆動用ロッドの上端部には、プランジャの下端部を挿入自在な凹部と、駆動用ロッドの上端部外周を軸方向に摺動自在なロック用リングと、ロック用リングを上方へ付勢するスプリングと、リングの上方への移動により内側に押され、上記凹部内に突入してプランジャの周溝を係止する係止部材とが設けられ、上記プランジャの下端部が駆動用ロッドの凹部に挿入係止された状態で、駆動用ロッドを射出完了位置より上方へ押し上げることにより、ロック用リングが成形機本体の下面に当接して下方へ押され、係止部材と周溝との係止を解除するように構成され、上記駆動用ロッドの凹部内には、上方位置で係止部材が凹部内に突入するのを規制し、下方位置で係止部材が凹部内に突入するのを許容する上下動自在な円筒状スリーブと、スリーブを上方へ付勢するスプリングとが設けられ、上記プランジャの下端部を凹部へ挿入することにより、スリーブがプランジャにより凹部の奥へ押し込まれて上記係止部材が凹部内に突入可能とされ、上記プランジャの下端部がスリーブを貫通して駆動用ロッドの凹部底面に当接可能とされていることを特徴とするトランスファ成形機のプランジャ連結装置を提供する。
【0009】
駆動用ロッドを射出完了位置よりさらに上昇させると、リングが成形機本体の下面に当たり、下方へ引き下げられる。これにより、係止部材が外側へ退避し、係止部材とプランジャの周溝との係合が解除される。そのため、プランジャを真上に引き上げれば、プランジャを駆動用ロッドから簡単に分離できる。
【0010】
また、リングを成形機本体の下面に当てた状態でプランジャを駆動用ロッドの凹部に挿入すれば、係止部材は解放状態にあるのでプランジャを簡単に挿入できる。この状態で、駆動用ロッドを引き下げれば、リングがスプリングによって上方へ相対移動し、リングの移動に連動して係止部材がプランジャの周溝に係合するので、プランジャを駆動用ロッドと簡単に接続できる。このようにプランジャを回転させず駆動用ロッドを上下動させるだけで分離・接続できるので、マルチプランジャ型のトランスファ成形機であっても、分離・接続作業を効率よく行なうことができる。
【0011】
連結状態において、プランジャの下端部は駆動用ロッドの凹部に嵌合しており、係止部材が周溝を係止しているに過ぎないので、嵌合にある程度の余裕を持たせておけば、駆動用ロッドの傾きや位置ずれを吸収でき、プランジャとポット間のこじりを防止できる。
【0012】
また、駆動用ロッドの凹部内に、上方位置で係止部材が凹部内に突入するのを規制し、下方位置で係止部材が凹部内に突入するのを許容する上下動自在な円筒状スリーブと、スリーブを上方へ付勢するスプリングとを設け、プランジャの先端部を凹部へ挿入することにより、スリーブがプランジャにより凹部の奥へ押し込まれて係止部材が凹部内に突入可能とされ、プランジャの下端部がスリーブを貫通して駆動用ロッドの凹部底面に当接可能とされているのが望ましい。この場合には、一旦リングを引下げてロックを解除し、プランジャを引き抜けば、スリーブが係止部材の内側への突入を規制するので、プランジャを引き抜いた後もリングは解除位置を保持することになる。つまり、再度プランジャを挿入する際、リングを成形機本体下面に押し当てておく必要がなく、挿入作業が簡単になる。
【0013】
さらに、請求項2に記載のように、プランジャの下端部に球面を形成し、駆動用ロッドの凹部底面に球面と当接可能な平坦面を形成するのが望ましい。つまり、球面と平坦面とが点接触することにより、プランジャが駆動用ロッドに対して揺動しやすくなり、ポットと駆動用ロッドとの位置ずれや傾きを簡単に吸収できる。
【0014】
なお、ロック用リングが当接する成形機本体の下面とは、プランジャを受け入れた金型の下面のほか、金型の下面に固定された部品(例えば断熱板、型受板、プラテンなど)の下面であってもよく、さらに当接を目的とする部品を別途成形機本体に取り付けてもよい。
【0015】
【発明の実施の形態】
図2〜図5は本発明の参考例であるトランスファ成形機の一例を示す。
図において、10は成形機の下プラテン、11は下プラテン10上に固定された下型受板、12は断熱板、13は下金型である。下金型13の取付穴13aには押え板14によって円筒状ポット15が固定されている。なお、図2には単一のポット15のみが記載されているが、実際には複数のポット15が所定ピッチ間隔で下金型13に固定されている。
【0016】
16はプランジャであり、その上端のピストン部16aが上記ポット15内に摺動自在に挿入されている。プランジャ16の下端部は、連結ロッド17を介して射出駆動用ロッド18と連結されている。駆動用ロッド18は図示しない駆動用シリンダと連結され、上下方向に駆動される。
【0017】
プランジャ16の下端部には、図3に示すように周溝16bが形成され、かつ下端には半球状面16cが形成されている。一方、連結ロッド17の上端部には筒形のハウジング19が螺着されており、ハウジング19の内周面と連結ロッド17の平坦な上端面17aとによって、プランジャ16の下端部を所定のクリアランスをもって挿入できる凹部20が形成されている。プランジャ16と連結ロッド17との連結状態では、プランジャ16の半球状面16cは凹部20の底面17aに点接触している。ハウジング19の外周部には軸方向に摺動自在なロック用リング21が配置されており、ハウジング19とリング21との隙間には、リング21を上方へ付勢するスプリング22が配置されている。リング21は、図示しない抜け止め手段によってハウジング19に対して上方へ抜け止めされている。リング21の上端部近傍の内周面には、上方に向かって拡開したテーパ面21aが形成されている。なお、下金型13の取付穴13aの穴径は、リング21の外径より小さく、ハウジング19の上端部外径より大きい。
【0018】
上記ハウジング19には、内外に貫通する複数個の穴19aが周方向に形成されており、これら穴19aのそれぞれに係止部材の一例であるボール23が嵌合している。上記穴19aは内径側(凹部20側)が小径なテーパ状に形成されており、ボール23の一部が穴19から凹部20側へ突入し、かつ凹部20側へは脱落しない程度の大きさに形成されている。
【0019】
上記構成のトランスファ成形機において、周知のように、ポット15の中には樹脂材料が投入され、下金型13に内蔵されたヒータ(図示せず)によって溶融される。下金型13の上面に上金型(図示せず)を密着させて型締めを行った後、駆動用シリンダを駆動してプランジャ16を押し上げることにより、プランジャ16のピストン部16aがポット15内を摺動して溶融樹脂を押し出し、上下の金型間に形成されたキャビティ内に樹脂を射出することができる。
【0020】
ところで、ポット15から樹脂を射出するためにプランジャ16を押し上げた際、下金型13の下プラテン10へのセッティングずれや駆動用ロッド18の傾き、下金型13の熱膨張などがあると、プランジャ16のピストン部16aとポット15との摺動部でこじりが生じ、そのために各プランジャ16の摺動抵抗が変化し、ショートやボイド等の成形不良になる恐れがある。ところが、プランジャ16とボール23とのクリアランスは例えば0.5mm程度取ってあり、プランジャ16の半球状面16cと凹部20の底面17aとが点接触しているので、クリアランス分だけプランジャ16は連結ロッド17に対して揺動できる。そのため、ポット15と駆動用ロッド18との間の位置ずれや傾きを吸収でき、プランジャ16とポット15とのこじりを解消できる。その結果、プランジャ16が極めてスムーズに摺動でき、成形不良の発生を抑制できる。
【0021】
次に、上記構成からなるプランジャ連結装置の動作を、図4,図5にしたがって説明する。
図4,図5の(A)はプランジャ16と連結ロッド17との連結状態を示す。
リング21はスプリング22によって上方へ付勢されており、ボール23の外周側はリング21で拘束されている。そのため、ボール23は穴19aの内側に突出してプランジャ16の周溝16bに係合し、プランジャ16を抜け止めしている。この状態で、駆動用ロッド18を上昇させることにより、プランジャ16を一体に上昇させ、ポット15内の溶融樹脂を射出することができる。
【0022】
図4,図5の(B)はプランジャ16と連結ロッド17とを分離するため、駆動用ロッド18を射出完了位置よりさらに上昇させた状態を示す。すなわち、下金型13の取付穴13aの穴径がリング21の外径より小さいので、リング21の上端面が下金型13の下面13bに当たり、リング21はスプリング22に抗して下方へ引き下げられる。そのため、リング21のテーパ面21aがボール23の位置に対応し、ボール23は拘束を解かれて外径方向へ移動自在となる。
【0023】
図4,図5の(C)はプランジャ16を連結ロッド17から分離した状態を示す。すなわち、図4,図5の(B)の状態から、ポット15上に突出したプランジャ16のピストン部16aを掴んで上方へ引き上げれば、ボール23はプランジャ16の周溝16bから外れ、プランジャ16を連結ロッド17から簡単に分離できる。
【0024】
なお、再度プランジャ16を連結ロッド17に連結するには、図4,図5の(C)のようにリング21を下金型13の下面13bに押し当てた状態で、プランジャ16の下端部を凹部20に挿入し、その後、駆動用ロッド18を下降させれば、図4,図5の(A)のように自動的にリング21が上昇してボール23を内側へ押し込み、プランジャ16の周溝16bに係合させることができる。
【0025】
図6,図7は本発明のプランジャ連結装置の第1実施例を示す。なお、参考例(図3参照)と同一部品には同一符号を付して説明を省略する。
この実施例では、凹部20内に上下動自在なスリーブ30と、スリーブ30を上方へ付勢するスプリング31とが設けられている。スリーブ30は、その下端部外周に形成したフランジ部30aが凹部20の内側段差面20aに当たって抜け止めされている。
【0026】
図6のようにプランジャ16の下端部を凹部20へ挿入した状態では、スリーブ30はプランジャ16によって凹部20の奥へ押し込まれた状態にあり、プランジャ16の周溝16bにボール23が係合している。一方、図7のようにリング21を金型13の下面13bに押し当てることによって引き下げ、プランジャ16を凹部20から引き抜くと、スリーブ30はスプリング31によって上方へ移動し、フランジ部30aが凹部20の内側段差面20aに当たって停止する。
この状態で、スリーブ30はボール23が凹部20内に突入するのを規制している。そのため、ボール23は外径側へ移動してリング21のテーパ面21aに当たり、リング21が上方へ移動するのを規制する。したがって、プランジャ16を引き抜いた後は、リング21を金型13の下面13bに押し当てておかなくても、リング21はロック解除位置(下方位置)を保持する。
【0027】
再度プランジャ16を連結ロッド17に連結するには、図7の状態の凹部20に対してプランジャ16を挿入すればよい。これによりスリーブ30が凹部20の奥へ押し込まれ、ボール23の内側への規制を解除する。これと同時に、リング21が上方へ移動してボール23を内側へ押すので、ボール23がプランジャ16の周溝16bに係合し、プランジャ16を抜け止めできる。
【0028】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。
上記実施例では、プランジャの先端面に球面を、駆動用ロッドの凹部底面に平坦面を形成したが、これを逆にしてもよい。ただ、プランジャの先端面に球面を形成した場合には、プランジャを凹部に挿入する際のガイドともなるので、望ましい。
【0029】
上記実施例では、係止部材としてボールを用いたが、ボールに代えてピンを用いてもよいし、係止爪を有する板バネを用いてもよい。板バネを用いた場合、この係止爪が外方へ開く方向(係止を解除する方向)へのばね力を有するように構成すれば、ロック用リングを下方へ引き下げることにより係止爪とプランジャとの係止を簡単に解除できる。
【0030】
また、第2実施例において、スリーブと、このスリーブを前方へ付勢するスプリングとを別体で設けたが、スリーブを板ばねで形成し、この板ばねの一部をスプリングとして用いてもよい。
【0031】
駆動用ロッドを上下動させる駆動手段としては、油圧シリンダや空圧シリンダに限らず、電動モータとボールネジとの組み合わせであってもよく、ロッドが軸方向に直線移動できるものであればよい。
【0032】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、プランジャと駆動用ロッドとの分離・接続がワンタッチで行なえるので、金型が高温であっても、簡単に分離・接続ができる。また、駆動用ロッドを通常の射出完了位置より上方へ移動させ、プランジャを引き抜くだけで分離できるので、マルチプランジャ型のように多数本のプランジャを有する場合でも分離作業を自動化でき、作業時間を大幅に短縮できる。
さらに、プランジャの下端部を駆動用ロッドの凹部に嵌合させ、係止部材で周溝を係止しているに過ぎないので、嵌合にある程度の余裕を持たせておけば、駆動用ロッドの傾きや位置ずれを容易に吸収でき、プランジャとポット間のこじりを防止できる。
また、駆動用ロッドの凹部内に、係止部材の内径部が凹部内に突入するのを規制するスリーブと、スリーブを上方へ付勢するスプリングとを設けたので、一旦リングを引下げてロックを解除し、プランジャを引き抜けば、スリーブが係止部材の内側への突入を規制するので、プランジャを引き抜いた後もリングは解除位置を保持する。そのため、再度プランジャを挿入する際、リングを成形機本体下面に押し当てておく必要がなく、挿入作業が簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のプランジャと駆動用ロッドとの連結構造を示す斜視図である。
【図2】本発明の参考例であるトランスファ成形機の一例の断面図である。
【図3】本発明の参考例であるプランジャと駆動用ロッドとの連結構造を示す断面図である。
【図4】本発明の参考例であるプランジャ連結装置の動作を示す斜視図である。
【図5】図4に対応する断面図である。
【図6】本発明の第1実施例の連結状態を示す断面図である。
【図7】本発明の第1実施例の分離状態を示す断面図である。
【符号の説明】
13 下金型
13b 下面
15 ポット
16 プランジャ
16b 周溝
16c 半球状面
17,18 射出駆動用ロッド
17a 平坦面
20 凹部
21 ロック用リング
22 スプリング
23 ボール(係止部材)
30 スリーブ
31 スプリング
Claims (2)
- トランスファ成形機の駆動用ロッドとプランジャとを連結するための装置であって、
上記プランジャの下端部には周溝が形成され、
上記駆動用ロッドの上端部には、プランジャの下端部を挿入自在な凹部と、駆動用ロッドの上端部外周を軸方向に摺動自在なロック用リングと、ロック用リングを上方へ付勢するスプリングと、リングの上方への移動により内側に押され、上記凹部内に突入してプランジャの周溝を係止する係止部材とが設けられ、
上記プランジャの下端部が駆動用ロッドの凹部に挿入係止された状態で、駆動用ロッドを射出完了位置より上方へ押し上げることにより、ロック用リングが成形機本体の下面に当接して下方へ押され、係止部材と周溝との係止を解除するように構成され、
上記駆動用ロッドの凹部内には、上方位置で係止部材が凹部内に突入するのを規制し、下方位置で係止部材が凹部内に突入するのを許容する上下動自在な円筒状スリーブと、スリーブを上方へ付勢するスプリングとが設けられ、
上記プランジャの下端部を凹部へ挿入することにより、スリーブがプランジャにより凹部の奥へ押し込まれて上記係止部材が凹部内に突入可能とされ、上記プランジャの下端部がスリーブを貫通して駆動用ロッドの凹部底面に当接可能とされていることを特徴とするトランスファ成形機のプランジャ連結装置。 - 上記プランジャの下端部には球面が形成され、駆動用ロッドの凹部底面には上記球面と当接可能な平坦面が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のトランスファ成形機のプランジャ連結装置。
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