JP4582520B2

JP4582520B2 - 射出成形機の射出装置

Info

Publication number: JP4582520B2
Application number: JP2005006235A
Authority: JP
Inventors: 亘佐藤; 真司村山
Original assignee: Niigata Machine Techno Co Ltd
Current assignee: Niigata Machine Techno Co Ltd
Priority date: 2005-01-13
Filing date: 2005-01-13
Publication date: 2010-11-17
Anticipated expiration: 2025-01-13
Also published as: JP2006192687A

Description

本発明は、樹脂材料を加熱筒内で溶融して金型の成形キャビティに射出する射出成形機の射出装置に関するものである。

従来、電動式射出成形機の射出装置として、図３、図４に示すように、マシンボディ１上に設置されたベース部２に一体に立設されたフロントプレート３を備え、該フロントプレート３に加熱筒４が、その基端部４ａをフロントプレート３に設けた加熱筒挿入用穴３ａに挿入して固定され、プッシャープレート５に周方向に回転自在に取り付けられた射出スクリュ６が前記加熱筒４に軸方向に移動自在に挿入され、前記プッシャープレート５に取り付けたボールねじ軸７にフロントプレート３に固定したボールナット８を螺合してなる直線移動機構９を射出用モータにより作動させて、前記プッシャープレート５を前記ベース部２上に設けた一対のリニヤガイド装置１０に沿って案内移動させることよって、前記射出スクリュ６を前進移動させ、前記加熱筒４内に射出スクリュの回転によって計量された溶融樹脂を射出ノズル４ｂから図示しない金型の成形キャビティに射出するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、図５に示すように、加熱筒１１を取り付けたフロントプレート１２とその後方に間隔をあけて配置されたリヤプレート１３とがマシンボディ１に支持され、フロントプレート１２とリヤプレート１３に掛け渡した一対のガイドバー１４，１４に、加熱筒１１に挿入された射出スクリュ１５が取り付けられたプッシャープレート１６を支持させ、該プッシャープレート１６にロードセル１７を介して取り付けたボールナット１８に、前記リヤプレート１３に取り付けたボールねじ軸１９を螺合させ、該ボールねじ軸１９の回転で前記プッシャープレート１６を前記ガイドバー１４，１４に沿って案内移動させることにより、前記加熱筒１１内の溶融樹脂を射出ノズル１１ａから金型の成形キャビティに射出するようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００１−３８７８１号公報特開平５−２４０８３号公報

従来の電動式射出成形機の射出装置の前者のものにおいては、前記リニヤガイド装置１０は、通常、そのガイドレール１０ａを、前記ベース部２上に垂直に植設した２つの位置決めピン１０ｂによって、またはベース部２に設けた凸部ないしは凹部の取付基準面に沿わせて、加熱筒４の軸線に対して平行となるように位置決めをしてベース部２に固定し、該ガイドレール１０ａにプッシャープレート５の下部に固定したガイド１０ｃをボールを介在させて前記ガイドレール１０ａに案内させる構成とされている。しかし、前記フロントプレート３の加熱筒挿入用穴３ａと前記位置決めピン１０ｂを植設するピン孔もしくは凹、凸部とは、それらの加工部の形状、加工方向が異なっているために、それらを工作機械の同一の加工工程内で加工することができず、別工程で加工することを余儀なくされ、そのため、前記加熱筒挿入用穴３ａと前記ピン孔１０ｂや前記基準面を加熱筒４の軸線と前記ガイドレール１０ａとの平行度が正確に得られるように十分な精度で加工することができない。
この場合には、ガイドレール１０ａのプッシャープレート５の移動方向における案内精度が低下し、射出スクリュ６を、その軸線を加熱筒４の軸線に一致させて（同芯度が狂うことなく）、加熱筒４に対して移動させることができず、計量時に加熱筒４の内周面に射出スクリュ６の外周面が部分的に接触して異常に摩耗するだけでなく、その接触による発熱によって加熱筒４内の溶融樹脂が炭化する（焼けを起こす）といった弊害が発生するおそれがある。

また、従来の電動式射出成形機の射出装置の後者のものにおいては、プッシャープレート１６の後部（加熱筒１１と反対側）にロードセル１７やボールナット１８が取り付けられているために、ガイドバー１４，１４は、プッシャープレート１６の厚さにその移動ストロークを加えた長さより相当長く延長しなければならず、しかもプッシャープレート１６に加わる質量が全て作用するため、その下方向への撓みによってプッシャープレート１６に取り付けられた射出スクリュ１５とフロントプレート１２に取り付けられた加熱筒１１の軸線の平行度、同芯度が相当狂ってしまい、前記前者の電動式射出成形機の射出装置と同様な問題が生じるおそれがある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、加熱筒に対して射出スクリュをその軸線を加熱筒の軸線に正確に一致させて移動させることができ、加熱筒の内周面に射出スクリュの外周面が接触するのを確実に防止し、その接触による弊害を無くすることができる射出成形機の射出装置を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、装置の製作が容易であり、射出スクリュの作動が円滑に行える射出成形機の射出装置を提供することである。

本発明は、前記課題を解決するために、以下の点を特徴としている。
すなわち、請求項１に係る射出成形機の射出装置は、ベース部に一体に立設されたフロ
ントプレートに加熱筒がその基端部をフロントプレートに設けた加熱筒挿入用穴に挿入し
て固定され、プッシャープレートに周方向に回転自在に取り付けられた射出スクリュが前
記加熱筒に軸方向に移動自在に挿入され、前記プッシャープレートをガイド装置に案内さ
せて移動させることよって前記射出スクリュを前進移動させ、加熱筒内に計量された溶融
樹脂を射出ノズルから金型の成形キャビティに射出する射出成形機の射出装置において、
前記ガイド装置が、前記フロントプレートに前記加熱筒挿入用穴と平行に貫通して設け
た取付穴に一端部を嵌合して固定され、他端部をフロントプレートの後方に離間して前記
ベース部に一体に立設された支持部の上面に形成された半円筒形の凹所に固定された少なくとも２本のガイドバーと、前記プッシャープレートに前記射出スクリュの軸方向に沿ってあけた貫通穴に装着されて前記ガイドバーに沿って相対的に案内移動されるブッシュとを備えていることを特徴としている。

請求項２に係る射出成形機の射出装置は、請求項１に記載の射出装置において、前記各ガイドバーが、前記フロントプレートの下部において水平面内に間隔をあけて配置され、一端部を一端にボルトで固定されたフランジを介してボルトによってフロントプレートの前面に固定され、他端部を前記支持部の上面に形成された半円筒形の凹所に嵌入されてボルトで該支持部に固定されていることを特徴としている。

請求項３に係る射出成形機の射出装置は、請求項１に記載の射出装置において、前記ガイドバーは、前記フロントプレートの下部において水平面内に間隔をあけて配置され、一端部がガイドバーに直交して設けたねじ孔にフロントプレートのボルト穴を通して螺合されたボルトでフロントプレートに固定され、他端部が前記支持部の上面に形成された半円筒形の凹所に嵌入されてボルトで該支持部に固定されていることを特徴としている。

本発明は以下の優れた効果を奏する。
すなわち、請求項１に係る射出成形機の射出装置によれば、射出スクリュを取り付けた
プッシャープレートを案内移動させるガイドバーの取付穴を、フロントプレートに加熱筒
を取り付ける加熱筒挿入用穴と平行にして、工作機械による同一の加工工程で加工するこ
とができるので、前記取付穴と加熱筒挿入用穴の位置関係を正確にかつ容易に加工するこ
とができる。その結果、前記ガイドバーを加熱筒の軸線に平行度を正確に保ってフロント
プレートに固定することができ、該ガイドバーに沿ってプッシャープレートを移動させる
ことにより、加熱筒に対して射出スクリュをその軸線を加熱筒の軸線に正確に一致させて
移動させることができる。これにより、加熱筒の内周面に射出スクリュの外周面が接触す
るのを確実に防止し、加熱筒の内周面に射出スクリュが接触して摩耗したり、その際発生
する摩擦熱によって加熱筒内の溶融樹脂が炭化する弊害を確実に防止することができると
共に、装置の製作を容易に行うことができる。
しかも、ベース部の後端に設けた支持部の上端でガイドバーを支持して、従来の装置のように、ガイドバーの後端を支持するリヤプレートを設けないので、ガイドバーを可及的に短くすることができて、それに作用する質量による撓みを小さく抑えることができ、この点からも、プッシャープレートによる射出スクリュの加熱筒に対する移動を、加熱筒の軸線に対する同芯度を高めて円滑に行わせることができる。

また、請求項２に係る射出成形機の射出装置によれば、フロントプレートの下部とベース部の後端に設けた支持部の上端でガイドバーを支持して、従来の装置のように、ガイドバーの後端を支持するリヤプレートを設けないので、ガイドバーを可及的に短くすることができて、それに作用する質量による撓みを小さく抑えることができ、この点からも、プッシャープレートによる射出スクリュの加熱筒に対する移動を、加熱筒の軸線に対する同芯度を高めて円滑に行わせることができる。また、前記ガイドバーのフロントプレート、前記支持部やプッシャープレートへの組付け、分解を容易に行うことができる。
また、請求項３に係る射出成形機の射出装置によれば、ガイドバーのフロントプレートへの取付構造が簡単となり、装置の組付け、分解を一層容易に行うことができる。

以下、本発明の一実施の形態に係る射出成形機の射出装置について図１、図２を参照して説明する。なお、図３、図４に示す従来の電動式射出成形機の射出装置と同一の部分には同一の符号を付して説明する。
図１、図２において、Ｍは電動式射出成形機（射出成形機）の射出装置である。この射出装置Ｍは、マシンボディ１の上面に中間プレート１ａを介在させて固定ボルト１ｂで固定されたベース部２を備えている。該ベース部２の前端（一端）にはフロントプレート３が一体に立設され、該フロントプレート３から後方に間隔をあけられているベース部２の後端（他端）には支持部２ａが一体に立設されている。そして、前記フロントプレート３の上端には加熱筒取付部３ｂが一体に設けられており、該加熱筒取付部３ｂには前後方向（図１で左右方向）に向けて加熱筒挿入用穴３ａがあけられている。前記加熱筒取付部３ｂには、加熱筒４がその基端部４ａを加熱筒挿入用穴３ａに嵌合されてフランジ４ｃを介してボルトで着脱可能に取り付けられており、加熱筒４内には射出スクリュ６がその周方向に回転自在に、軸方向に移動自在に挿入されている。

前記フロントプレート３の下部には、一対の取付穴２０，２０（図１では１つしか図示されていない）が、ベース部２の底面から同一の高さ位置（図１で紙面に垂直な同一水平面内）に図２で左右方向に間隔をあけて平行に配置され、その軸線が前記加熱筒挿入用穴３ａの軸線と同一の方向に向け、かつ平行にして設けられている。また、前記支持部２ａには、前記取付穴２０と軸線（軸心）を一致させて、上側が開口された半円筒形の凹所２１が形成されている。前記フロントプレート３と前記支持部２ａには、一対のガイドバー２２，２２が、それらの前端部（一端部）を前記取付穴２０，２０に嵌合され、後端部（他端部）を前記凹所２１に嵌入されている。そして、前記各ガイドバー２２，２２の前端には円板状のフランジ２３がボルト２４ａで固定されており、該フランジ２３が複数のボルト２５でフロントプレート３の前面に取り付けられることにより、各ガイドバー２２，２２の前端部がフロントプレート３に固定され、また、各ガイドバー２２，２２の後端部（他端部）はそれに直交してあけたボルト穴に上から挿通されたボルト２４ｂで前記支持部２ａに固定されている。

前記各ガイドバー２２，２２には、前記射出スクリュ６を周方向に回転自在に、かつ軸方向への相対移動を止めて支持するプッシャープレート５が支持されている。すなわち、該プッシャープレート５は、その下部の両側に下方へ突出した脚部５ａ，５ａが設けられ、該脚部５ａ，５ａには、前記取付穴２０，２０に軸線を一致させたブッシュ装着穴（貫通穴）２６，２６が設けられており、該各ブッシュ装着穴２６，２６に装着した前後一対の円筒状のブッシュ２７，２７の内穴が前記ガイドバー２２，２２に軸方向に摺動自在に嵌合されることにより、前記プッシャープレート５がガイドバー２２，２２に支持、案内されて、前記加熱筒４（射出スクリュ６）の軸方向に移動するようになっている。
前記ガイドバー２２、フランジ２３、ボルト２４ａ，２４ｂ，２５、ブッシュ２７等によって前記プッシャープレート５を加熱筒４（射出スクリュ６）の軸方向に沿って案内移動させるガイド装置Ｇが構成されている。

前記プッシャープレート５上には、可塑化用モータ２８と射出用モータ２９が固定されており、前記可塑化用モータ２８の回転で、プーリ３０、タイミングベルト３１と射出スクリュ６の基端部に固定したプーリ３２とを介して前記射出スクリュ６が回転され、また、射出用モータ２９の回転で、プーリ３３、タイミングベルト３４とボールねじ軸７，７の後端部に固定したプーリ３５，３５とを介してボールねじ軸７，７が回転され、該ボールねじ軸７，７がフロントプレート３に固定したボールナット８，８（図４参照）に螺合されて移動することにより、前記プッシャープレート５がガイドバー２２，２２に沿って移動するようになっている。図１中３６は樹脂材料を加熱筒４に供給するホッパであり、前記加熱筒取付部３ｂの上面に固定されている。これらの構成は従来の射出装置の構成と同様である。

前記実施の形態に係る射出成形機の射出装置においては、前記可塑化用モータ２８の作動でプーリ３０，３２とタイミングベルト３１を介して射出スクリュ６が回転されて、ホッパ３６から供給される樹脂材料が加熱筒４内で可塑化されて加熱筒４の先端部に計量された後に、前記射出用モータ２９の作動で回転される一対のボールねじ軸７，７とこれに螺合するボールナット８，８を介して前記プッシャープレート５が前記ガイド装置Ｇに沿って移動されることにより、計量時に後退された射出スクリュ６が前進移動され、前記加熱筒４内に計量された溶融樹脂が射出ノズル４ｂから、これに当接された図示しない金型の成形キャビティに射出される。

前記計量時や射出時には、射出スクリュ６を取り付けたプッシャープレート５が、前記加熱筒４の軸線と高い平行度を保って剛性の大きいベース部２に固定して設けた前記ガイド装置Ｇのガイドバー２２，２２に沿って案内移動されるので、プッシャープレート５と一緒に移動する射出スクリュ６は、加熱筒４との同芯性が正確に維持され、背圧をかけながらの後退動作と、溶融樹脂を加圧しながらの前進動作が円滑に行われると共に、加熱筒４の内周面に射出スクリュ６の外周面が接触して摩耗したり、その際の摩擦熱で溶融樹脂が炭化したりする支障が防止される。また、従来のように、ガイドバー２２の後端を支持するリヤプレートをプッシャープレート５の後方に設けないので、プッシャープレート５の後方に装置の構成部品を張り出して設けた場合であっても、ガイドバー２２は、それに合わせて長く延長する必要がなく、プッシャープレート５の移動ストロークを満たす最小長さで足り、これによりプッシャープレート５から受ける荷重による撓みが可及的に小さく抑えられ、プッシャープレート５の移動が円滑に行われる。

以上説明したように、実施の形態に係る射出成形機の射出装置Ｍは、ベース部２に一体に立設されたフロントプレート３に加熱筒４がその基端部４ａをフロントプレート３に設けた加熱筒挿入用穴３ａに挿入して固定され、プッシャープレート５に周方向に回転自在に取り付けられた射出スクリュ６が前記加熱筒４に軸方向に移動自在に挿入され、前記プッシャープレート５をガイド装置Ｇに案内させて移動させることよって前記射出スクリュ６を前進移動させ、加熱筒４内に計量された溶融樹脂を射出ノズル４ｂから金型の成形キャビティに射出するようにし、前記ガイド装置Ｇが、前記フロントプレート５に前記加熱筒挿入用穴３ａと平行に貫通して設けた取付穴２０に前端部を嵌合して固定され、後端部をフロントプレート３の後方に離間して前記ベース部２に一体に立設された支持部２ａに固定された２本のガイドバー２２，２２と、前記プッシャープレート５に前記射出スクリュ６の軸方向に沿ってあけたブッシュ装着穴２６，２６に装着されて前記ガイドバー２２，２２に沿って相対的に移動されるブッシュ２７，２７とを備えた構成とされている。

したがって、実施の形態に係る射出成形機の射出装置Ｍによれば、射出スクリュ６を取り付けたプッシャープレート５を案内移動させるガイドバー２２，２２の取付穴２０，２０を、フロントプレート３に加熱筒４を取り付ける加熱筒挿入用穴３ａと平行にして、工作機械による同一の加工工程で加工することができるので、前記取付穴２０，２０と加熱筒挿入用穴３ａの位置関係を正確にかつ容易に加工することができる。その結果、前記ガイドバー２２，２２を加熱筒４の軸線に平行度を正確に保ってフロントプレート３に固定することができ、該ガイドバー２２，２２に沿ってプッシャープレート５を移動させることにより、加熱筒４に対して射出スクリュ６をその軸線を加熱筒４の軸線に正確に一致させて移動させることができる。これにより、加熱筒４の内周面に射出スクリュ６の外周面が接触するのを確実に防止し、加熱筒４の内周面に射出スクリュ６が接触して摩耗したり、その際発生する摩擦熱によって加熱筒４内の溶融樹脂が炭化する弊害を確実に防止することができると共に、装置の製作を容易に行うことができる。

また、前記各ガイドバー２２，２２は、前記フロントプレート５の下部において水平面内に間隔をあけて配置され、前端部が前端にボルト２４ａで固定されたフランジ２３を介してボルト２５によってフロントプレート３の前面に固定され、後端部が前記支持部２ａの上面に形成された半円筒形の凹所２１に嵌入されてボルト２４ｂで該支持部２ａに固定された構成とされているので、フロントプレート３の下部とベース部２の後端に設けた支持部２ａの上端でガイドバー２２，２２を支持して、従来の装置のように、ガイドバー２２，２２の後端を支持するリヤプレートを設けないので、ガイドバー２２，２２を可及的に短くすることができて、それに作用する質量による撓みを小さく抑えることができ、この点からも、プッシャープレート５による射出スクリュ６の加熱筒４に対する移動を、加熱筒４の軸線に対する同芯度を高めて円滑に行わせることができる。また、前記ガイドバー２２，２２のフロントプレート３、前記支持部２ａやプッシャープレート５への組付け、分解を容易に行うことができる。なお、前記フランジ２３はボルト２４ａによってガイドバー２２に結合せずに、ガイドバー２２に一体に形成するようにしてもよい。

なお、前記においては、本発明に係る射出成形機の射出装置を、電動式射出成形機の射出装置に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、油圧式射出成形機の射出装置にも適用することができる。
また、前記プッシャープレート５を案内移動させるガイドバー２２を一対設けたが、これに限らず、３本以上設けてもよい。さらに、ガイドバー２２は、一端部をその一端に固定したフランジ２３を介してボルト２５でフロントプレート３に固定したが、これに代えて、図１，図２に鎖線で示すように、ガイドバー２２の一端部に直交して一対のねじ孔を水平方向（図２で左右方向）に設け、該ねじ孔にフロントプレート３のボルト穴を通して螺合されたボルト２５ａでフロントプレート３に固定するようにしてもよく、ガイドバー２２の外周部に中心を有しガイドバー２２の軸方向に向けたねじ孔を、ガイドバー２２とフロントプレート３に跨ってガイドバー２２の周方向に１ないし複数個形成し、該ねじ孔に止めねじ２５ｂを螺合させることにより、ガイドバー２２の一端部をフロントプレート３に固定するようにしてもよい。このように構成すると、ガイドバー２２のフロントプレート３への取付構造が簡単となり、装置の組付け、分解を一層容易に行うことができる。また、前記ブッシュ２７は、円筒状の軸受とされ、その内穴をガイドバー２２に摺動自在に嵌合させたものとして構成したが、これに限らず、円筒状ケースの内周部に鋼球が保持され、該鋼球を介して前記ガイドバー２２，２２に移動自在に嵌合されたボールブッシュとして構成してもよく、その場合は、プッシャープレート５の移動抵抗を小さくすることができ、該プッシャープレート５を小さな動力で、円滑にかつ迅速に移動させて、射出スクリュ６による計量、射出動作を効率よく行うことができる。

本発明の一実施の形態に係る射出成形機の射出装置装置を一部縦断面で示す側面図である。同じく正面図である。従来の射出成形機の射出装置の一例を一部縦断面で示す側面図である。同じく一部縦断面で示す平面図である。従来の射出成形機の射出装置の他の例を示す側面図である。

符号の説明

１マシンボディ
２ベース部
２ａ支持部
３フロントプレート
３ａ加熱筒挿入用穴
４加熱筒
５プッシャープレート
６射出スクリュ
７ボールねじ軸
２０取付穴
２１凹所
２２ガイドバー
２３フランジ
２４ａ、２４ｂ、２５，２５ａボルト
２６ブッシュ装着穴（貫通穴）
２７ブッシュ
Ｇガイド装置
Ｍ射出装置

Claims

ベース部に一体に立設されたフロントプレートに加熱筒がその基端部をフロントプレートに設けた加熱筒挿入用穴に挿入して固定され、プッシャープレートに周方向に回転自在に取り付けられた射出スクリュが前記加熱筒に軸方向に移動自在に挿入され、前記プッシャープレートをガイド装置に案内させて移動させることよって前記射出スクリュを前進移動させ、加熱筒内に計量された溶融樹脂を射出ノズルから金型の成形キャビティに射出する射出成形機の射出装置において、
前記ガイド装置は、前記フロントプレートに前記加熱筒挿入用穴と平行に貫通して設けた取付穴に一端部を嵌合して固定され、他端部をフロントプレートの後方に離間して前記ベース部に一体に立設された支持部の上面に形成された半円筒形の凹所に固定された少なくとも２本のガイドバーと、前記プッシャープレートに前記射出スクリュの軸方向に沿ってあけた貫通穴に装着されて前記ガイドバーに沿って相対的に案内移動されるブッシュとを備えていることを特徴とする射出成形機の射出装置。
前記各ガイドバーは、前記フロントプレートの下部において水平面内に間隔をあけて配置され、一端部が一端にボルトで固定されたフランジを介してボルトによってフロントプレートの前面に固定され、他端部が前記支持部の上面に形成された半円筒形の凹所に嵌入されてボルトで該支持部に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の射出装置。
前記ガイドバーは、前記フロントプレートの下部において水平面内に間隔をあけて配置され、一端部がガイドバーに直交して設けたねじ孔にフロントプレートのボルト穴を通して螺合されたボルトでフロントプレートに固定され、他端部が前記支持部の上面に形成された半円筒形の凹所に嵌入されてボルトで該支持部に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の射出装置。