JP4213051B2 - 射出成形機の型締め装置 - Google Patents

Description

本発明は、可動型を固定型に近接および離間させる動力を発生するフィード用モータと、可動型を固定型に圧接させる動力を発生させる圧接用モータと、各モータの回転力を伝達されて回転し可動型を軸方向に移動させる回転軸部材と、この回転軸部材と圧接用モータとの間における動力の伝達を断続させるクラッチ機構部とを備える射出成形機の型締め装置に関する。

従来の射出成形機の型締め装置は、固定型と、この固定型に対向する可動型とを備えている。固定型および可動型は、溶融樹脂を成形するための金型である。可動型は、直線的に移動する可動体に固定されている。可動体は、周側面に螺旋溝が形成され回転可能に支持される回転軸部材に取付けられており、回転軸部材の回転に伴って回転軸部材の軸方向に移動するようになっている。回転軸部材は、ボールねじからなり、可動型と反対側で可動体の中央に取付けられるボールナットに螺合している。

また、従来の射出成形機の型締め装置は、可動型を固定型に近接および離間させる際に、回転軸部材を回転させるための回転力を出力するフィード用モータと、このフィード用モータが出力する回転力を回転軸部材に伝達するフィード用伝達機構部とを備えている。フィード用伝達機構部は、フィード用モータの出力軸に固定されるプーリと、回転軸部材に固定されるプーリと、これらのプーリ間に架け回される伝達ベルト、すなわち、タイミングベルトから構成されている。

また、従来の射出成形機の型締め装置は、型締めを行う際に、すなわち、固定型に可動型を圧接させる際に、回転軸部材を回転させるための回転力を出力する圧接用モータと、この圧接用モータが出力する回転力を回転軸部材に伝達する圧接用伝達機構部とを備えている。圧接用伝達機構部は、圧接用モータの出力軸に固定されるプーリと、回転軸部材に固定されるプーリと、これらのプーリ間に架け回される伝達ベルト、すなわち、タイミングベルトから構成されている。

また、従来の射出成形機の型締め装置は、圧接用伝達機構部と回転軸部材との間で回転力の伝達を断続させるクラッチ機構部を備えている。このクラッチ機構部は、回転軸部材に取付けられるクラッチ部と、圧接伝達機構部のプーリに取付けられるクラッチ部とから構成されており、これらのクラッチ部が連結および離反することによって、圧接用伝達機構部と回転軸部材との間の回転力の伝達が断続されるようになっている。
特許第３２３２２２５号公報

従来の射出成形機の型締め装置では、上述したように圧接用伝達機構部と回転軸部材との間にクラッチ機構部が設けられているために、可動型の移動方向の長さ寸法が大きくなり、これに伴って、射出成形機の寸法が大きくなるという問題がある。

また、従来の射出成形機の型締め装置では、上述したように回転軸部材が可動型の反対側で可動体の中央に螺合しているために、成形物を可動型から押し出すための押出しピンを、可動型の反対側における可動体の中央に対向する位置に配置することができない。つまり、回転軸部材を避けた位置に押出しピンを配置しなければならいことから、押出しピンを設けにくいという問題がある。

本発明は、上述の実情を考慮してなされたもので、その目的は、可動型の移動方向の長さ寸法を短くできるとともに、可動型と反対側における可動体の中央に対向する位置に押出しピンを配置することができる射出成形機の型締め装置を提供することにある。

上述の目的を達成するために、本発明は、周側面に螺旋溝が形成され軸回りに回転可能な回転軸部材と、この回転軸部材に螺合して回転軸部材の回転に伴って直線的に移動する可動体と、この可動体に固定され可動体とともに移動する可動型と、この可動型に対向する位置に固定され可動型が近接および離間する固定型と、前記可動型を前記固定型に近接および離間させる際に、前記回転軸部材を回転させるための回転力を出力するフィード用モータと、このフィード用モータが出力する回転力を前記回転軸部材に伝達するフィード用伝達機構部と、型締めを行う際に、前記回転軸部材を回転させるための回転力を出力する圧接用モータと、この圧接用モータが出力する回転力を前記回転軸部材に伝達する圧接用伝達機構部と、前記圧接用モータと前記回転軸部材との間における回転力の伝達を断続させるクラッチ機構部とを備える射出成形機の型締め装置であって、前記回転軸部材が複数、所定の間隔をあけて互いに平行に配置され、これらの回転軸部材間に前記可動体が架設され、クラッチ機構部が、前記圧接用伝達機構部と前記圧接用モータとの間に設けられることを特徴とする。

このように構成した本発明では、回転軸部材が複数互いに平行に配置され、これらの回転軸部材間に可動体が架設される。これにより、可動型と反対側における可動体の中央に対向する位置に空間を形成することができる。つまり、可動型と反対側における可動体の中央に対向する位置に押出しピンを配置することができる。また、本発明では、クラッチ機構部が、圧接用伝達機構部と圧接用モータとの間に設けられる。これにより、可動型の移動方向の長さ寸法を短くできる。

また、本発明は、前記発明において、前記フィード用伝達機構部が、前記複数の回転軸部材間に架け回され前記フィード用モータが出力する回転力を前記複数の回転軸部材に伝達するフィード用伝達ベルトを備え、前記圧接用伝達機構部が、前記複数の回転軸部材間に架け回され前記圧接用モータが出力する回転力を前記複数の回転軸部材に伝達する圧接用伝達ベルトを備えることを特徴とする。

このように構成した本発明では、各回転軸部材に確実に動力を伝達することができる。

また、本発明は、前記発明において、前記フィード用モータと前記複数の回転軸部材との間に前記フィード用伝達ベルトが架け回され、前記圧接用モータが出力する回転力を前記クラッチ機構部により前記圧接用伝達機構部に伝達させている間、前記フィード用モータをサーボフリー状態にする制御を行うように設定された制御装置を備えることを特徴とする。

このように構成した本発明は、クラッチ機構部を圧接用モータと圧接用伝達機構部との間にのみ設けるだけで、圧接用モータから回転軸部材への動力の伝達と、フィード用モータから回転軸部材への動力の伝達を切り換えることができる。これにより、装置を小型化できる。

また、本発明は、前記発明おいて、前記クラッチ機構部が、前記圧接用モータ側に設けられる第１クラッチ部と、前記圧接用伝達機構部側に設けられ、前記第１クラッチ部が連結および離反する第２クラッチ部とを有し、前記第１クラッチ部と前記第２クラッチ部を連結する際、前記第１クラッチ部が前記第２クラッチ部の回転に同期するように、前記圧接用モータの回転の制御を行うように設定された制御装置を備えることを特徴とする。

このように構成した本発明では、第１クラッチ部と第２クラッチ部が連結する際の衝撃を低減できる。これにより、第１クラッチ部と第２クラッチ部の磨耗や、第１クラッチ部と第２クラッチ部の連結に伴う音を低減できる。

以上で説明したように、本発明によれば、可動型と反対側における可動体の中央に対向する位置に押出しピンを配置することができるので、押出しピンを設けやすくすることに貢献できる。また、可動型の移動方向の長さ寸法を短くできるので、射出成形機の小型化に貢献できる。

以下で、本発明の射出成形機の型締め装置の一実施形態について図を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施形態の基本構成を示す側面図、図２は、図１に示す実施形態に備えたれる可動型が固定型から離間した状態を示す側面図、図３は、図１のIII方向矢視図である。

本実施形態は、固定型１と、この固定型１に対向する可動型２とを備えている。固定型１および可動型２は、溶融樹脂を成形するための金型である。可動型２は、直線的に移動する可動体３に固定してある。可動体３は、周側面に螺旋溝４ａが形成され回転可能な回転軸部材４に取付けてあり、回転軸部材４の回転に伴って回転軸部材４の軸方向に移動するようにしてある。回転軸部材４は、固定型１と可動型２を挟んで対向する２つの固定板、すなわち第１固定板５および第２固定板６に回転可能に支持してある。第１固定板５および第２固定板６は、図示しない基台に固定してある。第１固定板には、前記固定型１を固定してある。

特に本実施形態では、前記回転軸部材４を複数本、例えば２本、所定の間隔をあけて互いに平行に配置してある。そして、２本の回転軸部材４間に可動体３を架設してある。

また、第１固定板５と第２固定体６の間には、ガイドレール７を２本、所定の間隔をあけて平行に取付けてある。これらの２本のガイドレール７間には、前記可動体３を摺動可能に架設してある。

また、回転軸部材４やガイドレール７に囲まれる第２固体板６の中央には、可動型２に貼り付いた成形物を押出す押出しピン８を、可動型２方向に突出させてある。可動体３および可動型２には、押出しピン８が挿入される孔（図示せず）を形成してある。

また、固定型１には、図示しない樹脂通路が形成してある。この樹脂通路には、図示しない射出装置による溶融樹脂の射出が行われるようにしてある。

また、本実施形態は、可動型２を固定型１に近接および離間させる際に、回転軸部材４を回転させるための回転力を出力するフィード用モータ９と、このフィード用モータ９が出力する回転力を回転軸部材４に伝達するフィード用伝達機構部１０とを備えている。フィード用モータ９は、高速・小トルクで回転するモータからなる。フィード用伝達機構部１０は、２本の回転軸部材４のそれぞれに固定される第１従動歯車１１および第２従動歯車１２と、フィード用モータ９の出力軸９ａに固定される第１原動歯車１３と、これら第１従動歯車１１、第２従動歯車１２、第１原動歯車１３間に架け回されるフィード用伝達ベルト１４とから構成してある。第１従動歯車１１と第２従動歯車１２は、同じ歯車である。また、第１原動歯車１３は、第１従動歯車１１と第２従動歯車１２よりも歯数を少なくしてある。

また、本実施形態は、型締めを行う際に、すなわち、固定型１に可動型２を圧接させる際に、回転軸部材４を回転させるための回転力を出力する圧接用モータ１５と、この圧接用モータ１５が出力する回転力を回転軸部材４に伝達する圧接用伝達機構部１６とを備えている。圧接用モータ１５には、減速機１９を付設してあり、この減速機１９により低速・大トルクが出力されるようにしてある。圧接用伝達機構部１６は、２本の回転軸部材４のそれぞれに固定される前記第１従動歯車１１および前記第従動２歯車１２と、圧接用モータ１５の出力軸（図示しない）に連動して回転する第２原動歯車１７と、これらの第１従動歯車１１、第２従動歯車１２、第１原動歯車１７間に架け回される圧接用伝達ベルト１８とから構成してある。第２原動歯車１７は、第１従動歯車１１および第２従動歯車１２よりも歯数が少なく、第１原動歯車１３よりも歯数を多くしてある。

また、本実施形態は、圧接用モータ１５と回転軸部材４との間における回転力の伝達を断続させるクラッチ機構部２０を備えている。

特に、本実施形態では、前記クラッチ機構部２０が、圧接用モータ１５側に設けられる第１クラッチ部２１と、圧接用伝達機構部１６側に設けられ第１クラッチ部２１が連結および離反する第２クラッチ部２２とを有する。第１クラッチ部２１は、圧接用モータ１５に付設される減速機１９の出力軸１９ａに固定してある。第２クラッチ部２２は、圧接用伝達機構部１６の第２原動歯車１７の回転軸１７ａに固定してある。第１クラッチ部２１は、電磁力で駆動するものであり、電力を供給されていないときに、第２クラッチ２２部から離れた離反位置に位置し、電力を供給されたときに、第２クラッチ部２２に連結する連結位置に移動するようになっている。

また、本実施形態は、クラッチ機構部２０、フィード用モータ９および圧接用モータ１５を制御する図示しない制御装置を備えている。この制御装置は、圧接用モータ１５が出力する回転力がクラッチ機構部２０により圧接用伝達機構部１６に伝達させている間、フィード用モータ９をサーボフリー状態にする制御を行うように設定してある。

また、この制御装置は、第１クラッチ部２１と第２クラッチ部２２を連結する際、第１クラッチ部２１が第２クラッチ部２２の回転に同期するように、圧接用モータ１５の回転の制御を行うように設定してある。

このように構成した本実施形態は、次の（１）〜（３）のように動作する。

（１）可動型２の固定型１に対する近接動作
可動型２を固定型１に近接させる際、制御装置では、クラッチ機構部２０の第１クラッチ部２１への電力の供給を停止することにより第１クラッチ部２１を離反位置に保持する制御が行われる。これにより、圧接用伝達機構部１６と圧接用モータ１５は、分断された状態に保持される。また、制御装置では、フィード用モータ９を一方向に回転させる制御が行われる。

フィード用モータ９が一方向に回転すると、フィード用モータ９の出力軸９ａとともに第１原動歯車１３が一方向に回転し、フィード用モータ９から出力される回転力が、フィード用伝達ベルト１４を介して第１従動歯車１１および第２従動歯車１２に伝達される。すると、第１従動歯車１１および第２従動歯車１２とともに２本の回転軸部材４が一方向に回転する。そして、２本の回転軸部材４の一方向の回転に伴って、可動体３が固定型１に近接する方向（Ａ方向）に高速で移動し、可動体３とともに可動型２が固定型１に近接する方向に高速で移動する。

（２）可動型２の固定型１に対する圧接動作
可動型２を固定型１に圧接させる際、制御装置では、第１クラッチ部２１が第２クラッチ部２２の回転に同期するように、圧接用モータ１５の回転の制御が行いつつ、クラッチ機構部２０の第１クラッチ部２１に電力の供給して第１クラッチ部２１を連結位置に移動させる制御が行われる。これにより、圧接用伝達機構部１６と圧接用モータ１５は、連結される。また、制御装置では、フィード用モータ９をサーボフリー状態にする制御が行われる。そして、制御装置では、圧接用モータ９を一方向に回転させる制御が行われる。

圧接用モータ９が一方向にすると、減速機１９の出力軸１９ａとともに第２原動歯車が一方向に回転し、減速機１９から出力される回転力が、圧接用伝達ベルト１５を介して第１従動歯車１１および第２従動歯車１２に伝達される。すると、第１従動歯車１１および第２従動歯車１２とともに２本の回転軸部材４が一方向に回転する。そして、２本の回転軸部材４の一方向の回転に伴って、可動体３が固定型１に近接する方向（Ａ方向）に低速で移動し、この可動型２の移動に伴って可動型２が固定型１に圧接される。つまり、可動型２と固定型１の型締めが行われる。このように型締めが行われると、射出装置によって溶融樹脂が固定型１のキャビティ内へ射出され、保圧工程、冷却工程を経て樹脂が成形される。

（３）可動型２の固定型１に対する離間動作
冷却工程が終了すると、可動型２の固定型１に対する離間動作が行われる。この際、制御装置では、上述の（１）と同様に第１クラッチ部２１の制御が行われ、圧接用伝達機構部１６と圧接用モータ１５が分断される。また、制御装置では、フィード用モータ９を他方向に回転させる制御が行われる。

フィード用モータ９が他方向に回転すると、フィード用モータ９の出力軸９ａとともに第１原動歯車１１が他方向に回転し、フィード用モータ９から出力される回転力が、フィード用伝達ベルト１４を介して第１従動歯車１１および第２従動歯車１２に伝達される。すると、第１従動歯車１１および第２従動歯車１２とともに２本の回転軸部材４が他方向に回転する。そして、２本の回転軸部材４の他方向の回転に伴って、可動体２が固定型１から離間する方向（Ｂ方向）に高速で移動し、可動体３とともに可動型２が固定型１から離間する方向に高速で移動する。

可動体３および可動型２が固定型１から離間していくと、図２に示すように、押出しピン８が可動体３および可動型２の孔に挿入され、可動型２に貼り付いた成形物が押出しピン８によって押出され、可動型２から成形物が取除かれる。

本実施形態では、次の効果を得られる。

本実施形態では、回転軸部材４を２本、互いに平行に配置し、これらの回転軸部材４間に可動体３を架設してある。これにより、可動型２と反対側における可動体３の中央に対向する位置に空間を形成することができる。つまり、可動型２と反対側における可動体３の中央に対向する位置に押出しピン８を配置することができる。したがって、押出しピン８を設けやすくすることに貢献できる。

また、本実施形態では、クラッチ機構部２０を、圧接用伝達機構部１６と圧接用モータ９との間に設けてある。これにより、可動型２の移動方向の長さ寸法を短くできる。したがって、射出成形機の小型化に貢献できる。

また、本実施形態では、フィード用伝達機構部１０が、各回転軸部材４に固定される第１従動歯車１１および第２従動歯車１２間に架け回され、フィード用モータ９が出力する回転力を各回転軸部材４に伝達するフィード用伝達ベルト１４を備えている。また、圧接用伝達機構部１６が、各回転軸部材４に固定される第１従動歯車１１および第２従動歯車１２間に架け回され、圧接用モータ１５に付設される減速機１９が出力する回転力を各回転軸部材４に伝達する圧接用伝達ベルト１８を備えている。これにより、各回転軸部材４に確実に動力を伝達することができる。

また、本実施形態は、フィード用モータ９と回転軸部材４との間にフィード用伝達ベルト１４を架け回してある。また、圧接用モータ１５に付設される減速機１９が出力する回転力をクラッチ機構部２０により圧接用伝達機構部１６に伝達させている間、フィード用モータ９をサーボフリー状態にするようにした。これらにより、クラッチ機構部２０を圧接用モータ１５と圧接用伝達機構部１６との間にのみ設けるだけで、圧接用モータ１５から各回転軸部材４への動力の伝達と、フィード用モータ９から各回転軸部材４への動力の伝達を切り換えることができ、したがって、装置を小型化できる。

また、本実施形態は、クラッチ機構部２０の第１クラッチ部２１と第２クラッチ部２２を連結する際、第１クラッチ部２１と第２クラッチ部２２の回転を同期させるようにした。これにより、第１クラッチ部２１と第２クラッチ部２２が連結する際の衝撃を低減できる。したがって、第１クラッチ部２１と第２クラッチ部２２の磨耗や、第１クラッチ部２１と第２クラッチ部２２の連結に伴う音を低減できる。

本発明の一実施形態の基本構成を示す図である。 図１に示す実施形態に備えられる可動型が固定型から離間した状態を示す図である。 図１のIII方向矢視図である。

符号の説明

１ 固定型
２ 可動型
３ 可動体
４ 回転軸部材
５ 第１固定板
６ 第２固定板
７ ガイドレール
８ 押出しピン
９ フィード用モータ
１０ フィード用伝達機構部
１１ 第１従動歯車
１２ 第２従動歯車
１３ 第１原動歯車
１４ フィード用伝達ベルト
１５ 圧接用モータ
１６ 圧接用伝達機構部
１８ 第２原動歯車
１９ 減速機
２０ クラッチ機構部
２１ 第１クラッチ部
２２ 第２クラッチ部

Claims (4)

1. 周側面に螺旋溝が形成され軸回りに回転可能な回転軸部材と、この回転軸部材に螺合して回転軸部材の回転に伴って回転軸部材の軸方向に移動する可動体と、この可動体に固定され可動体とともに移動する可動型と、この可動型に対向する位置に固定され可動型が近接および離間する固定型と、前記可動型を前記固定型に近接および離間させる際に、前記回転軸部材を回転させるための回転力を出力するフィード用モータと、このフィード用モータが出力する回転力を前記回転軸部材に伝達するフィード用伝達機構部と、型締めを行う際に、前記回転軸部材を回転させるための回転力を出力する圧接用モータと、この圧接用モータが出力する回転力を前記回転軸部材に伝達する圧接用伝達機構部と、前記圧接用モータと前記回転軸部材との間における回転力の伝達を断続させるクラッチ機構部とを備える射出成形機の型締め装置であって、
   前記回転軸部材が複数、所定の間隔をあけて互いに平行に配置され、これらの回転軸部材間に前記可動体が架設され、クラッチ機構部が、前記圧接用伝達機構部と前記圧接用モータとの間に設けられることを特徴とする射出成形機の型締め装置。
2. 請求項１記載の発明において、
   前記フィード用伝達機構部が、前記複数の回転軸部材間に架け回され前記フィード用モータが出力する回転力を前記複数の回転軸部材に伝達するフィード用伝達ベルトを備え、前記圧接用伝達機構部が、前記複数の回転軸部材間に架け回され前記圧接用モータが出力する回転力を前記複数の回転軸部材に伝達する圧接用伝達ベルトを備えることを特徴とする射出成形機の型締め装置。
3. 請求項２記載の発明において、
   前記フィード用モータと前記複数の回転軸部材との間に前記フィード用伝達ベルトが架け回され、
   前記圧接用モータが出力する回転力を前記クラッチ機構部により前記圧接用伝達機構部に伝達させている間、前記フィード用モータをサーボフリー状態にする制御を行うように設定された制御装置を備えることを特徴とする射出成形機の型締め装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、
   前記クラッチ機構部が、前記圧接用モータ側に設けられる第１クラッチ部と、前記圧接用伝達機構部側に設けられ、前記第１クラッチ部が連結および離反する第２クラッチ部とを有し、
   前記第１クラッチ部と前記第２クラッチ部を連結する際、前記第１クラッチ部が前記第２クラッチ部の回転に同期するように、前記圧接用モータの回転の制御を行うように設定された制御装置を備えることを特徴とする射出成形機の型締め装置。
   

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