JP5673827B2 - 竪型射出成形機 - Google Patents

Description

本発明は、竪型射出成形機に関する。

固定型及び可動型間に形成されるキャビティ内に溶融樹脂を射出して成形品を形成する射出成形機として、可動型を昇降させて固定型に接近及び圧接させる竪型射出成形機が知られている。

特許文献１に記載された竪型射出成形機は、門型フレームを備えている。門型フレームは、水平方向に延びる天板部と、上下方向に延びて天板部を支える複数の支柱とからなる。天板部の下側には、固定型が固定されている。基台と固定型との間には、可動型が配置されている。また、竪型射出成形機には、可動型駆動部が設けられている。可動型駆動部は、固定型に接触する型閉じ位置と、固定型から下方に離間した型開き位置との間で、可動型を昇降させる。

可動型駆動部は、上下方向に延びる一対のボールねじ軸と、各ボールねじ軸上に螺合されたボールナットとを備えている。各ボールねじ軸の上端は、天板部に設けられたモータに連結されている。各ボールねじ軸の下端は、基台上の軸受に対し回転可能に支持されている。両ボールナット間には、可動台が架設されている。可動台上には、可動型が取付けられている。各モータにより各ボールねじ軸がそれぞれ回転すると、両ボールねじ軸に沿って、可動台及び可動型が昇降する。天板部には、更に、型締め機構が設けられている。型締め機構は、固定型に接近した可動型を、固定型に圧接する。

竪型射出成形機では、可動型が、ボールねじ軸の回転に伴い、固定型と接触する位置まで上昇する。その後、型締め機構により、可動型が固定型に圧接されて、型締めが行なわれる。この状態で、射出機からキャビティ内に溶融樹脂が射出されて、成形品が形成される。

しかしながら、竪型射出成形機では、固定型、型締め機構等を上側から支持する門型フレームを採用している。そのため、竪型射出成形機の構造が複雑化していた。

特開２０１０−１４３１９８号公報

本発明の目的は、構造が簡略化された竪型射出成形機を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の第一の態様によれば、基台に取付けられる固定型と、固定型の上側に配置される可動型と、可動型を下降させて固定型に接近させると共に可動型を上昇させて固定型から離間させる可動型駆動部と、固定型に設けられ、固定型に接近した可動型を固定型に圧接させて型締めを行なう型締め機構と、型締め機構により圧接された固定型及び可動型間に形成されるキャビティに溶融樹脂を射出する射出機とを備える竪型射出成形機であって、固定型及び可動型は、基台に脱着される際に基台の上方にある昇降経路に沿って昇降し、竪型射出成形機は、更に、第１移動機構を備え、第１移動機構は、可動型駆動部の少なくとも一部が昇降経路上に配置される前進位置と、可動型駆動部の全体が昇降経路から外れて配置される後退位置との間で、可動型駆動部を移動させ、第１移動機構は、固定型及び可動型の非脱着時には可動型駆動部を前進位置に保持し、固定型及び可動型の脱着時には可動型駆動部を後退位置に移動させる竪型射出成形機が提供される。

この構成によれば、可動型駆動部により、固定型上に配置された可動型は、下降して固定型に接近すると共に上昇して固定型から離間する。また、型締め機構により、固定型に接近した可動型は、固定型に圧接される。これにより、固定型と可動型との間には、キャビティが形成される。射出機は、キャビティに溶融樹脂を射出する。本発明によれば、固定型が基台に取付けられ、型締め機構が固定型に設けられている。これにより、固定型及び型締め機構は、基台によって下側から支持されている。そのため、固定型や型締め機構を上側から支持する門型フレームが不要となる。よって、竪型射出成形機の構造が簡易化される。
また、固定型及び可動型の非脱着時には、可動型駆動部が、第１移動機構により前進位置に保持される。前進位置では、可動型駆動部の少なくとも一部が固定型及び可動型の昇降経路上に配置され、可動型駆動部により可動型が昇降される。これに対し、固定型及び可動型の脱着時には、可動型駆動部が、第１移動機構により前進位置から後退位置に移動される。後退位置では、可動型駆動部の全体が昇降経路から外れて配置される。そのため、固定型及び可動型が昇降経路に沿って昇降する際、固定型及び可動型と可動型駆動部との干渉が回避される。よって、固定型及び可動型の脱着作業が容易となる。

上記の竪型射出成形機において、可動型駆動部は、上下方向へ延びかつ下側から回転可能に支持されるボールねじ軸と、ボールねじ軸に螺合されるボールナットとを備え、ボールナットは、ボールナットの回転が規制された状態で可動型に取付けられると共に、ボールねじ軸の回転に伴い上下動することが好ましい。

この構成によれば、ボールねじ軸の回転運動は、ボールねじ軸に螺合されたボールナットの直線運動に変換される。これにより、ボールナットは、可動型と共にボールねじ軸に沿って上下動することができる。

上記の竪型射出成形機において、上下方向に延びるガイドポストを備え、ガイドポストは、固定型に上方から挿入され、固定型の少なくとも下部まで挿入されることにより固定型に係止され、ガイドポストの固定型よりも上側の部分は、可動型に挿通されることにより可動型の昇降をガイドすることが好ましい。

この構成によれば、ガイドポストの固定型よりも上側の部分によって、可動型は、水平方向の動きを規制されながら昇降する。仮に、ガイドポストをその下端部にて基台に固定した場合、基台に対するガイドポストの挿入量が少ないため、ガイドポストの姿勢が不安定になる虞がある。ガイドポストの姿勢を安定にするには、ガイドポストを下端部以外の箇所でも固定する必要がある。しかしながら、この場合、竪型射出成形機の構造が複雑化する虞がある。この点、本発明によれば、ガイドポストは、固定型に上方から挿入され、固定型の少なくとも下部まで挿入される。この場合、固定型に対するガイドポストの挿入量は十分であるため、ガイドポストを安定した状態で固定型に固定することができる。従って、ガイドポストを下端部以外の箇所で固定するための構造が不要となり、竪型射出成形機の構造が簡略化される。

上記の竪型射出成形機において、型締め機構は、シャフトと、シャフトの少なくとも一部に設けられた係合部と、シャフトを回転させるアクチュエータと、可動型に設けられて係合部が係合される被係合部とを備え、シャフトは、固定型を上下方向に貫通する貫通孔に挿通された状態で回転可能に支持され、被係合部は、可動型において貫通孔と同軸線上に設けられ、可動型が固定型に接触した状態でシャフトを回転させることで、係合部が被係合部に係合され、可動型を固定型に接近させる向きに作用しかつ係合部及び被係合部の係合に伴い発生する型締め力、又は可動型を固定型に接近させる向きに作用しかつ係合部及び被係合部の係合後にシャフトに印加される型締め力によって、可動型を固定型に圧接させて型締めを行なうことが好ましい。

この構成によれば、シャフトは、固定型の貫通孔に挿通された状態で、アクチュエータによって回転する。そして、シャフトと共に係合部が回転して被係合部に係合されることにより、シャフトが可動型に連結される。そして、係合部及び被係合部の係合と共に発生する型締め力、又は係合後にシャフトに印加される型締め力によって、可動型を固定型に圧接させて型締めが行なわれる。

上記の竪型射出成形機において、固定型及び可動型は、基台に脱着される際に基台の上方にある昇降経路に沿って昇降し、竪型射出成形機は、更に、第２移動機構を備え、第２移動機構は、型締め機構の少なくとも一部が昇降経路上に配置される前進位置と、型締め機構の全体が昇降経路から外れて配置される後退位置との間で、型締め機構を移動させ、第２移動機構は、固定型及び可動型の非脱着時には型締め機構を前進位置に保持し、固定型及び可動型の脱着時には型締め機構を後退位置へ移動させることが好ましい。

この構成によれば、固定型及び可動型の非脱着時には、型締め機構が、第２移動機構により前進位置に保持される。前進位置では、型締め機構の少なくとも一部が固定型及び可動型の脱着時の昇降経路上に配置され、型締め機構による可動型の固定型に対する圧接が行なわれる。これに対し、固定型及び可動型の脱着時には、型締め機構が、第２移動機構により前進位置から後退位置へ移動される。後退位置では、型締め機構の全体が上記昇降経路から外れて配置される。そのため、固定型及び可動型が昇降経路に沿って昇降する際、固定型及び可動型と型締め機構との干渉が回避される。よって、固定型及び可動型の脱着作業が容易となる。

本発明の第１実施形態に係る竪型射出成形機において金型が型開きされた状態を示す正面図。 図１に示す竪型射出成形機の側面図。 竪型射出成形機の平面図。 金型が型締めされた状態の竪型射出成形機の正面図。 可動型駆動部及び型締め機構がそれぞれ後退位置へ移動した状態の竪型射出成形機を示す正面図。 固定型及び可動型が基台に脱着される際の形態を示す正面図。 本発明の第２実施形態に係る竪型射出成形機の部分正面図。

（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。

竪型射出成形機において、金型は、固定型及び可動型を備える。金型は、可動型を上下方向へ移動させることにより開閉する。本明細書では、可動型を固定型に接近させる向きに移動させることを「型閉じ」と称し、固定型に接近又は接触した可動型を固定型に圧接させることを「型締め」と称す。また、型締めされた可動型を固定型から離すことを「離型」と称し、離型された可動型を固定型から離間させる向きに移動させることを「型開き」と称す。

図１〜図３に示すように、床面上の竪型射出成形機の設置箇所１１には、上面が開口した凹部からなるピット１２が形成されている。ピット１２は、後述する型締め機構４５等と設置箇所１１との干渉を回避するために形成されている。

基台１５は、竪型射出成形機の下部を構成する。基台１５は、細長い形状をなしている。基台１５の幅方向（図１の左右方向）の寸法は、基台１５の奥行き方向（図２の左右方向）の寸法よりも大きい。竪型射出成形機の幅方向の中央に近づく向きを内方と称し、竪型射出成形機の幅方向の中央から遠ざかる向きを外方と称す。

基台１５は、設置面１１Ａ上において、ピット１２の周りの複数の箇所に固定されている。基台１５の上部中央には、取付け台（図示略）が設けられている。固定型１７は、取付け台上において、位置決めピン等（図示略）により位置決めされている。固定型１７は、取付け台上に対して脱着可能に取付けられている。固定型１７は、略直方体状をなしている。固定型１７の上部には、成形部１８が形成されている。

図６に示すように、固定型１７の四隅には、上下方向に延びる取付け孔１９がそれぞれ形成されている。各取付け孔１９には、上下方向に延びる棒状のガイドポスト２１が挿入されている。ガイドポスト２１の下部は、固定型１７の少なくとも下部に挿入されている。ガイドポスト２１は、固定型１７に係止されている。各ガイドポスト２１は、固定型１７の下面付近まで挿入されているが、固定型１７を貫通してもよい。各ガイドポスト２１の下部を除く部分は、固定型１７よりも上側に露出している。

固定型１７の上側には、可動型２２が配置されている。可動型２２は、固定型１７と同様、略直方体状をなしている。可動型２２の下部には、成形部２３が形成されている。可動型２２において各取付け孔１９と対応する位置には、可動型２２を上下方向に貫通する挿通孔２４が形成されている。各ガイドポスト２１の露出部分は、対応する挿通孔２４に挿通されている。可動型２２が固定型１７に接触した状態で、各ガイドポスト２１の上部は、可動型２２よりも上側に露出している。ガイドポスト２１は、可動型２２の昇降時に、可動型２２を上下方向に案内する。

図３に示すように、可動型２２の上端部には、天板部２５が取り付けられている。天板部２５には、可動型２２よりも外方に張り出した部分が張出し部２６として形成されている。張出し部２６は、奥行き方向の中央部に切欠き部２７を有している。

図６に示すように、固定型１７、可動型２２及びガイドポスト２１は、基台１５に脱着される。この脱着は、可動型２２を固定型１７に接触させた状態、即ち固定型１７、可動型２２及びガイドポスト２１を一体化した状態で行なわれる。この場合、クレーン等によって、固定型１７、可動型２２及びガイドポスト２１が一緒に吊り上げられて移動される。固定型１７、可動型２２及びガイドポスト２１は、基台１５の上方にて吊下げられた状態で、基台１５に対し昇降させられる。

可動型２２は、固定型１７に接触する型閉じ位置（図４参照）と、固定型１７から上方へ大きく離れた型開き位置（図１参照）との間で昇降する。可動型２２が型閉じ位置まで下降されると、固定型１７及び可動型２２間にキャビティ２８が形成される。キャビティ２８は、両成形部１８，２３からなる空間である。

図１〜図３に示すように、前記取付け台の幅方向の外側部には、可動型駆動部３１が取り付けられている。可動型駆動部３１は、取付け台３２を備えている。各取付け台３２の略中央には、ボールねじ軸３３の下端部が、軸受３４を介して回転可能に支持されている。各取付け台３２には、サーボモータ等のモータ３５が取付けられている。モータ３５の出力軸は、ボールねじ軸３３に連結されている。各取付け台３２上の離間した２箇所には、上下方向に延びるガイドバー３６の下端部がそれぞれ固定されている。

図５に示すように、ボールねじ軸３３はボールナット３７に螺合され、両ガイドバー３６は可動部材３８に挿通されている。この構成により、可動部材３８は、両ガイドバー３６に沿って昇降可能である。ボールナット３７及び可動部材３８は相互に連結されている。可動部材３８により、ボールナット３７の回転が規制されている。そのため、各モータ３５によりボールねじ軸３３が回転すると、ボールナット３７は、可動部材３８と共に上下動する。

各可動型駆動部３１は、可動部材３８の両側部のそれぞれに型脱着部３９を備えている。両型脱着部３９は、可動部材３８に対して幅方向に移動可能である。各型脱着部３９の内側には、切欠き部４１が形成されている。各型脱着部３９は、切欠き部４１内に可動型２２の張出し部２６が入り込む位置まで移動すると、可動型２２に装着される。この状態でモータ３５によりボールねじ軸３３が回転すると、両型脱着部３９は可動型２２と共に昇降する。一方、各型脱着部３９は、少なくとも切欠き部４１から張出し部２６が抜け出る位置まで移動すると、可動型２２から取り外される。

図５の二点鎖線で示すように、ボールねじ軸３３等は、固定型１７及び可動型２２等の脱着時の昇降経路上に位置するため、固定型１７及び可動型２２等の昇降動作を妨げる虞がある。このため、可動型駆動部３１には、固定型１７及び可動型２２等の脱着時に各可動型駆動部３１を後退させるための一対の第１移動機構４２が設けられている。

図３に示すように、各第１移動機構４２は、一対のスライドガイド４３を備えている。両スライドガイド４３は、互いに離間した状態で幅方向へ延びている。両スライドガイド４３は、取付け台３２に係合されている。スライドガイド４３は、可動型駆動部３１の２位置間での移動を案内する。２位置のうちの一方は、各可動型駆動部３１の少なくとも一部が固定型１７及び可動型２２の昇降経路上に配置される「前進位置」（図３の実線及び図５の二点鎖線参照）であり、他方は、可動型駆動部３１の全体が昇降経路から外れて配置される「後退位置」（図３の二点鎖線及び図５の実線参照）である。「前進位置」は、固定型１７及び可動型２２の非脱着時に金型の型閉じ及び型開きが行なわれるときの各可動型駆動部３１の位置である。図３に示すように、「前進位置」では、ボールねじ軸３３が、可動型２２の切欠き部２７に入り込む。即ち、各ボールねじ軸３３が、固定型１７及び可動型２２の昇降経路上に配置される。「後退位置」は、固定型１７及び可動型２２の脱着時に配置される各可動型駆動部３１の位置である。

各第１移動機構４２は、各取付け台３２に連結されたアクチュエータを備えている。アクチュエータとして、幅方向へ延びる油圧シリンダ４４が用いられている。可動型駆動部３１は、油圧シリンダ４４が伸長すると「前進位置」に移動し、油圧シリンダ４４が収縮すると「後退位置」に移動する。

図１〜図３に示すように、固定型１７には、複数の型締め機構４５が設けられている。型締め機構４５は、両可動型駆動部３１により固定型１７に接近又は接触した可動型２２を固定型１７に圧接させて締付ける。型締め機構４５は、固定型１７及び可動型２２の両側部に沿って並んで配置されている。可動型２２の固定型１７に対する圧接は、溶融樹脂が射出されてから固化するまでの期間、溶融樹脂の射出圧力により可動型２２が固定型１７から離れないようにするために行なわれる。型締め機構４５として、特開２００８−１０５３９１号公報に記載された型締め機構、特開２０１０−１４９４３３公報に記載された型締め機構等が挙げられる。

いずれのタイプの型締め機構４５も、シャフト４６、係合部４７及び被係合部２９を備えている。各シャフト４６は、固定型１７を上下方向に貫通する貫通孔２０（図６参照）に挿通されている。係合部４７は、シャフト４６の少なくとも一部に設けられシャフト４６と共に回転する。係合部４７は、シャフト４６の上端部に設けられている。各シャフト４６は、モータ４８等のアクチュエータによって係合部４７と共に回転する。

被係合部２９は、可動型２２において貫通孔２０と同軸線上に設けられている。可動型２２が固定型１７と接触した状態で各モータ４８により各シャフト４６が回転すると、シャフト４６と共に係合部４７が回転して、被係合部２９に係合される。このとき、可動型２２を固定型１７に接近させる向きに作用しかつ係合部４７及び被係合部２９の係合に伴いに発生する型締め力、又は可動型２２を固定型１７に接近させる向きに作用しかつ係合部４７及び被係合部２９の係合後にシャフト４６に印加される型締め力によって、可動型２２が固定型１７に圧接される。

前者のタイプの型締め機構４５では、シャフト４６の外周面に形成された雄ねじ部が係合部４７として構成される。また、可動型２２の下面において貫通孔２０と同軸線上に組付けられた雌ねじ部が被係合部２９として構成される。この種の型締め機構４５では、各シャフト４６がモータ４８によって回転すると、係合部４７が被係合部２９に螺入する。これにより、型締め力が発生し、可動型２２が固定型１７に圧接される。

これに対し、後者の型締め機構４５では、シャフト４６の外周面に形成された複数の係合山によって係合部４７が構成される。各係合山は、シャフト４６の軸線方向に一定間隔で設けられ、かつシャフト４６の周方向に一定の長さを有している。また、可動型２２の下端部には、挿入穴が形成されている。挿入穴の内周面には、複数の係合溝が被係合部２９として構成されている。各係合溝は、挿入穴の軸線方向に一定間隔で設けられ、かつ挿入穴の周方向に一定の長さを有している。挿入穴の内形形状は、シャフト４６の外形形状と一致している。

各係合部４７と各被係合部２９とが軸線周りに互い違いに配置されるよう、各シャフト４６の上端部が挿入穴に挿入される。そして、各シャフト４６がモータ４８により所定角度（例えば６０°）回転すると、係合部４７が被係合部２９に係合する。この場合、後述する流体圧ワッシャ５１により発生する力が、型締め力としてシャフト４６に対し印加される。型締め力により、可動型２２が固定型１７に圧接される。第１実施形態では、後者のタイプの型締め機構４５が用いられている。

さらに、いずれのタイプの型締め機構４５も、モータ４８とは別に、係合部４７を被係合部２９に係合させたシャフト４６に型締め力を印加するためのアクチュエータを備えている。これにより、可動型２２を固定型１７に圧接させるのに要する軸力の一部が、アクチュエータによって補われる。

アクチュエータは、シリンダ及びピストンを備えた流体圧ワッシャ５１によって構成されている。流体圧ワッシャ５１は、特開２００８−１０５３９１号公報に記載された油圧ワッシャと同様の構成を有している。ピストンは、シャフト４６に固定された状態でシリンダ内にて上下動可能に収容されている。ピストンは、シリンダの内部を上下２つの流体圧室に区画している。上側の流体圧室は型締め用流体圧室であり、シャフト４６に型締め力を印加する際には、型締め用流体圧室に作動流体が供給される。

モータ４８により係合部４７が被係合部２９に係合した後、流体圧ワッシャ５１の型締め用流体圧室に作動流体が供給される。このとき、ピストンには、型締めするように作動流体の圧力が加えられる。このため、シャフト４６には、ピストンを通じて型締め力が加えられる。これにより、可動型２２が固定型１７に圧接されて、型締めが行なわれる。このように、シリンダ及びピストン等の簡素な構成により、シャフト４６に対し型締め力が加えられる。

シャフト４６は、固定型１７、可動型２２及びガイドポスト２１が基台１５に脱着される際の昇降経路上に位置している。そのため、シャフト４６が、固定型１７等の昇降を妨げる虞がある。固定型１７、可動型２２及びガイドポスト２１は、基台１５に脱着される際、クレーン等によって吊下げられて昇降する。そのため、貫通孔２０等にシャフト４６を挿入させるべく固定型１７等を下降させたり、シャフト４６に外力を加えずに固定型１７等を上昇させたりすることは難しい。

そこで、竪型射出成形機には、第２移動機構５２が設けられている。第２移動機構５２は、基台１５に固定型１７等を脱着するとき、固定型１７等の昇降の妨げない位置まで各型締め機構４５を後退させる。第２移動機構５２は、全ての型締め機構４５を上下方向の２位置間で移動させる。２位置のうちの一方は、各型締め機構４５の少なくとも一部（シャフト４６）が固定型１７及び可動型２２の昇降経路上に配置される「前進位置」（図１参照）であり、他方は、各型締め機構４５の全体が昇降経路から外れて配置される「後退位置」（図５参照）である。「前進位置」は、固定型１７及び可動型２２の非脱着時に金型の型閉じ及び型開きが行なわれるときの各型締め機構４５の位置である。「前進位置」では、シャフト４６が、係合部４７を露出させた状態で、ピット１２の上方で固定型１７の貫通孔２０に挿通されている。即ち、シャフト４６が、固定型１７及び可動型２２の昇降経路上に配置される。「後退位置」は、固定型１７及び可動型２２が脱着時に配置される各型締め機構４５の位置である。

第２移動機構５２は、各型締め機構４５に連結されたアクチュエータを備えている。アクチュエータとして、第１実施形態では、上下方向に延びる油圧シリンダ５３が用いられている。各型締め機構４５は、油圧シリンダ５３が伸長すると「前進位置」に移動し、油圧シリンダ５３が収縮すると「後退位置」に移動する。各型締め機構４５の「前進位置」から「後退位置」への移動は、ピット１２内で行なわれる。なお、アクチュエータとしての油圧シリンダ５３に代えて、モータを用いてもよい。

図２及び図３に示すように、固定型１７の背面側には、固定型１７と可動型２２との間に形成されるキャビティ２８に溶融樹脂を射出する３つの射出機５５が配置されている。図２及び図３は、射出機５５のノズル５６の部分を二点鎖線で示す。

次に、上記の竪型射出成形機の作用について図１を参照して説明する。

図１に示すように、固定型１７が基台１５上に取付けられ、複数の型締め機構４５が基台１５下部に設けられている。これにより、固定型１７及び型締め機構４５が、基台１５によって下側から支持されている。また、ボールねじ軸３３も、基台１５（取付け台３２）によって下側から支持されている。そのため、特許文献１に記載される構成とは異なり、固定型、型締め機構、ボールねじ軸等を上側から支持する必要がない。よって、第１実施形態によれば、門型フレームが不要であるにも拘わらず、門型フレームを用いた場合と同様に、固定型１７、各型締め機構４５及び各ボールねじ軸３３を支持することができる。

また、各可動型駆動部３１は、型脱着部３９を可動型２２に対し側方から脱着させると共に型脱着部３９の上下動により可動型２２を昇降させるように構成されている。そのため、特許文献１に記載の構成とは異なり、可動型を下側から可動台により受け止めると共に可動台を可動型駆動部３１により昇降させる必要がない。よって、可動台が不要であるにも拘らず、可動台を用いた場合と同様に可動型２２を昇降させることができる。

また、可動型２２の昇降を案内するためのガイドポスト２１を、固定型１７とは異なる箇所に設けることもできる。仮に、ガイドポスト２１の下端部のみを基台１５等に固定した場合、例えば、基台１５に対するガイドポスト２１の挿入量が少ない場合、ガイドポスト２１の姿勢が不安定になる虞がある。この場合、ガイドポスト２１を下端部だけでなく、下端部以外の上端部等でも固定する必要があり、結果として、竪型射出成形機の構造が複雑化する虞がある。この点、第１実施形態によれば、ガイドポスト２１の下部が固定型１７の下端面近くまで挿入されるため、固定型１７に固定されたガイドポスト２１の姿勢が安定化する。このため、ガイドポスト２１の上端部を固定するための構造が不要となる。

次に、竪型射出成形機の動作について図１〜図５を参照して説明する。

図１及び図２は、型開きされた状態の竪型射出成形機を示す。この状態では、全ての型締め機構４５が、第２移動機構５２により「前進位置」に保持されている。シャフト４６は、固定型１７の貫通孔２０に挿通されている。係合部４７は、固定型１７の上面から露出している。各シャフト４６は、係合部４７と可動型２２の被係合部２９とをシャフト４６の軸線周りに互い違いにして保持されている。流体圧ワッシャ５１の両流体圧室の流体圧はいずれも低下している。

また、各可動型駆動部３１は、第１移動機構４２により「前進位置」に保持されている。図３の実線に示すように、ボールねじ軸３３は、可動型２２の切欠き部２７に入り込んでいる。両型脱着部３９は、ボールねじ軸３３の上方に位置している。両型脱着部３９の切欠き部４１内には、可動型２２の張出し部２６が入り込んでいる。こうして、型脱着部３９が可動型２２に装着されている。

上記の状態から金型を「型閉じ」するため、モータ３５により各ボールねじ軸３３を回転させる。図５に示すように、ボールナット３７は、両ガイドバー３６に沿って昇降する可動部材３８に連結されている。これにより、ボールナット３７の回転が規制されている。このため、各ボールねじ軸３３の回転運動は、ボールナット３７により下方へ向かう直線運動に変換される。ボールナット３７は、可動部材３８と共にボールねじ軸３３に沿って下動する。ボールナット３７の下動は、型脱着部３９を介して可動型２２に伝達される。その結果、可動型２２は、ガイドポスト２１により水平方向の動きを規制されながら下降する。型脱着部３９及び可動型２２の下降に伴い、可動型２２と固定型１７との間隔は次第に狭まる。また、可動型２２の被係合部２９が係合部４７に接近する。

可動型２２が更に下降すると、シャフト４６の上端部が可動型２２の挿入穴に挿入される。この際、上述したように、係合部４７と、可動型２２の被係合部２９とが、シャフト４６の軸線周りにおいて互い違いとなっていることから、シャフト４６の挿入がスムーズに行なわれる。そして、図４に示すように、可動型２２が固定型１７に接触した時点で、各モータ３５の作動が停止する。これにより、各ボールねじ軸３３の回転が停止し、各型脱着部３９の下降が停止する。この状態で、固定型１７及び可動型２２間には、キャビティ２８が形成される。

次に、型締め機構４５のモータ４８が作動して、シャフト４６が所定角度（例えば、６０°）回転する。これにより、係合部４７と被係合部２９とが合致し係合部４７が被係合部２９に係合されるため、シャフト４６の上端部が可動型２２に連結される。この連結状態で、流体圧ワッシャ５１の型締め用流体圧室に作動流体が供給される。型締め用流体圧室の流体圧が上昇して、ピストンには下向きに作用する力が加えられ、シャフト４６にもピストンと同方向の力が加えられる。これにより、可動型２２が固定型１７に圧接されて、型締めが行なわれる。

その後、各射出機５５のノズル５６から溶融樹脂が射出される。射出された溶融樹脂は、キャビティ２８内に供給されて、充填される。この際、各型締め機構４５により可動型２２が固定型１７に圧接されているため、溶融樹脂の射出圧力により可動型２２は固定型１７から離間しない。キャビティ２８内の溶融樹脂は、冷却及び固化されて所望の成形品に形成される。成形品の形成後は、上記一連の動作とは逆の動作が行なわれる。まず、流体圧ワッシャ５１の型締め用流体圧室から作動流体が排出される。これにより、型締め用流体圧室の流体圧が低下して流体圧ワッシャ５１による軸力が減少するため、型締めが解除される。

次に、シャフト４６と可動型２２との連結状態が解除される。即ち、モータ４８が作動して、シャフト４６が型締め時とは逆方向に所定角度（６０°）回転する。これにより、係合部４７と被係合部２９とがシャフト４６の軸線周りに互い違いとなり、係合部４７と被係合部２９との係合が解除される。これにより、シャフト４６の上端部と可動型２２との連結が解除され、可動型２２は上方へ移動し、固定型１７から離間する。

その後、モータ３５が作動して、ボールねじ軸３３が可動型２２の下降時とは反対方向に回転する。ボールナット３７は、両ガイドバー３６に沿って昇降する可動部材３８に連結されている。これにより、ボールナット３７の回転が規制されている。そのため、各ボールねじ軸３３の回転運動は、ボールナット３７により上方へ向かう直線運動に変換される。ボールナット３７は、可動部材３８と共にボールねじ軸３３に沿って上動する。ボールナット３７の上動は、型脱着部３９を介して可動型２２に伝達される。その結果、可動型２２は、ガイドポスト２１により水平方向の動きを規制されながら上昇する。そして、可動型２２が固定型１７から離型する。その後、型脱着部３９及び可動型２２の上昇に伴い、可動型２２と固定型１７との間隔は次第に拡がる。また、可動型２２の被係合部２９は上方に移動して、係合部４７から遠ざかる。尚、成形部１８，２３のいずれか一方に密着した成形品は、突出し機構（図示略）により成形部１８，２３から突き出されて、固定型１７及び可動型２２間から取出される。

ところで、固定型１７及び可動型２２を交換するため固定型１７及び可動型２２が基台１５に脱着されるとき、次の操作及び動作が行なわれる。

各型締め機構４５では、油圧シリンダ５３が収縮する。これにより、図５に示すように、各型締め機構４５が「前進位置」から「後退位置」に移動して、ピット１２内に入り込む。こうした各型締め機構４５の移動に伴い、シャフト４６が下動して、固定型１７の貫通孔２０から抜け出る。各型締め機構４５が「後退位置」まで移動すると、各型締め機構４５の全体が、固定型１７及び可動型２２の昇降経路から外れて配置される。

また、各可動型駆動部３１の型脱着部３９は、少なくとも切欠き部４１から張出し部２６が抜け出る位置まで外方に移動する。これにより、各型脱着部３９が可動型２２から取り外される。そして、油圧シリンダ４４が収縮して、各可動型駆動部３１が、図３に示すスライドガイド４３上を「前進位置」から「後退位置」へと移動する。これにより、ボールねじ軸３３が外方に移動して、切欠き部２７から抜け出る。可動型駆動部３１が「後退位置」まで移動すると、可動型駆動部３１の全体が固定型１７及び可動型２２の昇降経路から外れて配置される。

このようにして、基台１５上では、固定型１７及び可動型２２の昇降経路上から、各型締め機構４５及び各可動型駆動部３１が退避する。そのため、樹脂成形に使用していた固定型１７及び可動型２２等をクレーンで吊り上げて、型締め機構４５及び可動型駆動部３１と干渉させずに基台１５から取り外すことができる。また、新たな固定型１７及び可動型２２等をクレーンで吊下げて、型締め機構４５及び可動型駆動部３１と干渉させずに基台１５上に設置することもできる。

従って、第１実施形態によれば、次の効果を得ることができる。

（１）固定型１７上には、可動型２２が配置されている。可動型２２は、一対の可動型駆動部３１により昇降する。また、基台１５下部には、複数の型締め機構４５が設けられている。型締め機構４５は、可動型２２を固定型１７に圧接させる。そして、複数の射出機５５は、固定型１７及び可動型２２間に形成されるキャビティ２８に溶融樹脂を射出する。この構成によれば、固定型や型締め機構を上側から支持する門型フレームが不要となる。そのため、竪型射出成形機の構造が簡略化される。

（２）可動型駆動部３１は、可動型２２に側方から脱着される型脱着部３９を備えている。可動型２２に取付けられた型脱着部３９を上下動させることで、可動型２２が昇降する。この構成によれば、可動型２２の昇降のために可動型２２を下側から支える可動台が不要となる。よって、竪型射出成形機の構造が更に簡単化される。

（３）可動型駆動部３１は、ボールねじ軸３３及びボールナット３７を備えている。ボールねじ軸３３は、基台１５の取付け台３２に下側から支持されている。また、型脱着部３９は、可動部材３８を介してボールナット３７に取り付けられている。この構成によれば、ボールねじ軸３３が下側から支持されている。この点からも、門型フレームが不要となるため、竪型射出成形機の構造が更に簡略化される。

（４）第１移動機構４２は、可動型駆動部３１の少なくとも一部が固定型１７及び可動型２２の昇降経路上に配置される「前進位置」と、可動型駆動部３１の全体が昇降経路から外れて配置される「後退位置」との間で、可動型駆動部３１を移動させる。固定型１７及び可動型２２の非脱着時（金型の開閉時）には各可動型駆動部３１が「前進位置」に保持され、固定型１７及び可動型２２の脱着時には可動型駆動部３１が「後退位置」に移動する。そのため、固定型１７及び可動型２２を基台１５に脱着する際、固定型１７及び可動型２２と両可動型駆動部３１との干渉が抑制される。よって、固定型１７及び可動型２２の脱着作業が容易となる。

（５）４本のガイドポスト２１により、可動型２２の昇降がガイドされる。各ガイドポスト２１の下部は、固定型１７に上方から挿入されて、固定型１７の下面近くまで挿入される。こうして、各ガイドポスト２１は、固定型１７に対し上下動不能に係止される。また、各ガイドポスト２１の固定型１７よりも上側部分は、可動型２２の挿通孔２４に挿通されている。これにより、各ガイドポスト２１を安定した状態で固定型１７に固定することができる。このため、各ガイドポスト２１の上端部を固定するための構成が不要となり、竪型射出成形機の構造が簡略化される
（６）シャフト４６の少なくとも一部に、係合部４７（係合山）が形成されている。シャフト４６は、固定型１７の貫通孔２０に挿通されると共に回転可能に支持される。シャフト４６は、モータ４８によって回転する。一方、可動型２２の貫通孔２０と同軸線上には、可動型２２と固定型１７とを接触させた状態でシャフト４６の回転により係合部４７に係合される被係合部２９が形成されている。係合部４７が被係合部２９に係合した後、流体圧ワッシャ５１により、シャフト４６に型締め力（下向きの力）を印加することで、可動型２２を固定型１７に圧接させて型締めすることができる。

（７）第２移動機構５２は、型締め機構４５の少なくとも一部（シャフト４６）が固定型１７及び可動型２２の昇降経路上に配置される「前進位置」と、型締め機構４５の全体が昇降経路から外れて配置される「後退位置」との間で、各型締め機構４５を移動させる。そして、固定型１７及び可動型２２の非脱着時には各型締め機構４５が「前進位置」に保持され、固定型１７及び可動型２２の脱着時には各型締め機構４５が「後退位置」に移動する。この構成によれば、固定型１７及び可動型２２を基台１５に脱着する際に、固定型１７及び可動型２２と各型締め機構４５との干渉が抑制される。よって、固定型１７及び可動型２２の脱着作業が容易となる。

（８）竪型射出成形機では、各型締め機構４５を「前進位置」から「後退位置」に移動させるとき、各型締め機構４５と設置箇所１１とが干渉しないようにする必要がある。これに関し、ピット１２を設けずに竪型射出成形機の設置箇所１１を平坦にしてもよいが、竪型射出成形機の高くなり過ぎて操作性が良くないとの問題や、重心が高くなって安定的に設置できないとの問題が生じる。この点、第１実施形態によれば、設置箇所１１にピット１２を設けることで、上記のような問題を解消することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態について、図７を参照して説明する。第２実施形態は、可動型駆動部３１を「前進位置」と「後退位置」との間で移動させる第１移動機構４２を有しない点で、第１実施形態と異なる。よって、第１実施形態で説明したものと同様の要素について同一の符号を付し、その説明を省略する。

図７に示すように、可動型２２の上端部には、外方に張り出した張出し部２６が設けられている。同様に、固定型１７の下端部にも、外方に張り出した張出し部６１が設けられている。両張出し部２６，６１には、ボールねじ軸３３が挿通されている。ボールねじ軸３３は、張出し部２６の下面に取付けられたボールナット３７に螺合されている。また、ボールねじ軸３３は、張出し部６１の上面に取付けられた軸受３４によって回転可能に支持されている。ボールねじ軸３３の下端部３３Ｌは、張出し部６１よりも下方へ突出している。下端部３３Ｌは、六角柱状に形成されている。

ボールねじ軸３３の下方には、回転伝達部材６２が配置されている。回転伝達部材６２は、基台（図示略）に対し回転可能に支持されている。回転伝達部材６２は、六角穴６３を有する頭部６４と、頭部６４と共に回転しかつ下方に延びる軸部６５とを備えている。軸部６５の下端部には、プーリ６６が取り付けられている。回転伝達部材６２は、軸部６５の軸線に沿って移動可能である。軸部６５の外周には、弾性部材としてのコイルばね６７が装着されている。回転伝達部材６２の側方には、軸部６５と平行な出力軸６９を有するモータ６８が配置されている。出力軸６９上には、プーリ７１が取付けられている。両プーリ６６，７１には、伝動ベルト７２が巻き掛けられている。

第２実施形態によれば、固定型１７及び可動型２２等を下降させて基台に組付ける際、ボールねじ軸３３が回転伝達部材６２に接近する。この場合、固定型１７及び可動型２２等を下降させるには、第１実施形態と同様にクレーンを用いてもよく、アクチュエータを用いてもよい。このとき、ボールねじ軸３３の下端部３３Ｌの回転位相と回転伝達部材６２の六角穴６３の回転位相とを一致させれば、下端部３３Ｌが六角穴６３に嵌合する。そうでなければ、ばね６７の付勢力に抗して、ボールねじ軸３３により回転伝達部材６２が押下げられる。モータ６８の作動により回転伝達部材６２が回転しかつ六角穴６３及び下端部３３Ｌの各回転位相が一致すると、ばね６７によって回転伝達部材６２が押上げられて、六角穴６３が下端部３３Ｌに嵌合する。この嵌合により、ボールねじ軸３３と回転伝達部材６２とが連結される。

可動型２２の昇降時には、モータ６８が作動する。これに伴い、出力軸６９の回転が、プーリ７１、伝動ベルト７２、プーリ６６及び回転伝達部材６２を通じてボールねじ軸３３に伝達される。ボールナット３７の回転は、可動型２２の張出し部２６により規制されている。そのため、ボールねじ軸３３の回転運動が、ボールナット３７を介して直線運動に変換される。可動型２２には、固定型１７よりガイドポスト２１が挿通されている。ボールナット３７は、可動型２２と共にガイドポスト２１に沿って昇降する。

固定型１７及び可動型２２の交換時には、固定型１７及び可動型２２が上昇する。これにより、ボールねじ軸３３の下端部３３Ｌが回転伝達部材６２の六角穴６３から抜け出るため、ボールねじ軸３３と回転伝達部材６２との連結が解除される。

従って、第２実施形態によれば、上述した（１），（３），（５）〜（８）の効果に加え、第１移動機構４２が不要となる。

なお、上記各実施形態を以下のように変更してもよい。

・各可動型駆動部３１のボールねじ軸３３に代えて、油圧シリンダを用いてもよい。

・雄ねじを係合部４７とし雌ねじを被係合部２９とする型締め機構４５を次のように変更してもよい。雌ねじ部（被係合部２９）は、貫通孔２０と同軸線上であれば、可動型２２の下端部を含む広い領域に設けてもよい。また、可動型２２の貫通孔２０と同軸線上に孔又は穴を設け、孔又は穴の中間部分に雌ねじ部（被係合部２９）を設けてもよい。

・流体圧ワッシャ５１を省略してもよい。この場合、シャフト４６の回転による伸びのみによって軸力を発生させる必要がある。よって、流体圧ワッシャ５１を用いる場合よりも大型のモータ４８が必要となる。

・ガイドポスト２１の下部が固定型１７の少なくとも下部まで挿入されるのであれば、ガイドポストの挿入位置を、上記各実施形態とは異なる位置に変更してもよい。この場合であっても、固定型１７に固定されたガイドポスト２１の姿勢が安定化する。

・ガイドポスト２１の数や、ガイドポスト２１の固定型１７に対する取付位置を、上記各実施形態とは異なる数や位置にそれぞれ変更してもよい。射出機５５の数や取付位置についても、同様に変更してもよい。

・油圧シリンダ４４に代えて、空圧シリンダを用いてもよい。

Claims (5)

1. 基台に取付けられる固定型と、
   前記固定型の上側に配置される可動型と、
   前記可動型を下降させて前記固定型に接近させると共に前記可動型を上昇させて前記固定型から離間させる可動型駆動部と、
   前記固定型に設けられ、前記固定型に接近した前記可動型を前記固定型に圧接させて型締めを行なう型締め機構と、
   前記型締め機構により圧接された前記固定型及び前記可動型間に形成されるキャビティに溶融樹脂を射出する射出機と
   を備える竪型射出成形機であって、
   前記固定型及び前記可動型は、前記基台に脱着される際に前記基台の上方にある昇降経路に沿って昇降し、
   前記竪型射出成形機は、更に、第１移動機構を備え、
   前記第１移動機構は、前記可動型駆動部の少なくとも一部が前記昇降経路上に配置される前進位置と、前記可動型駆動部の全体が前記昇降経路から外れて配置される後退位置との間で、前記可動型駆動部を移動させ、
   前記第１移動機構は、前記固定型及び前記可動型の非脱着時には前記可動型駆動部を前記前進位置に保持し、前記固定型及び前記可動型の脱着時には前記可動型駆動部を前記後退位置に移動させることを特徴とする竪型射出成形機。
2. 請求項１に記載の竪型射出成形機において、
   前記可動型駆動部は、上下方向へ延びかつ下側から回転可能に支持されるボールねじ軸と、前記ボールねじ軸に螺合されるボールナットとを備え、
   前記ボールナットは、前記ボールナットの回転が規制された状態で前記可動型に取付けられると共に、前記ボールねじ軸の回転に伴い上下動することを特徴とする竪型射出成形機。
3. 請求項１又は２に記載の竪型射出成形機は、更に、
   上下方向に延びるガイドポストを備え、
   前記ガイドポストは、前記固定型に上方から挿入され、前記固定型の少なくとも下部まで挿入されることにより前記固定型に係止され、
   前記ガイドポストの前記固定型よりも上側の部分は、前記可動型に挿通されることにより前記可動型の昇降をガイドすることを特徴とする竪型射出成形機。
4. 請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の竪型射出成形機において、
   前記型締め機構は、シャフトと、前記シャフトの少なくとも一部に設けられた係合部と、前記シャフトを回転させるアクチュエータと、前記可動型に設けられて前記係合部が係合される被係合部とを備え、
   前記シャフトは、前記固定型を上下方向に貫通する貫通孔に挿通された状態で回転可能に支持され、
   前記被係合部は、前記可動型において前記貫通孔と同軸線上に設けられ、
   前記可動型が前記固定型に接触した状態で前記シャフトを回転させることで、前記係合部が前記被係合部に係合され、
   前記可動型を前記固定型に接近させる向きに作用しかつ前記係合部及び前記被係合部の係合に伴い発生する型締め力、又は前記可動型を前記固定型に接近させる向きに作用しかつ前記係合部及び前記被係合部の係合後に前記シャフトに印加される型締め力によって、前記可動型を前記固定型に圧接させて型締めを行なうことを特徴とする竪型射出成形機。
5. 請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の竪型射出成形機において、
   前記固定型及び前記可動型は、前記基台に脱着される際に前記基台の上方にある昇降経路に沿って昇降し、
   前記竪型射出成形機は、更に、第２移動機構を備え、
   前記第２移動機構は、前記型締め機構の少なくとも一部が前記昇降経路上に配置される前進位置と、前記型締め機構の全体が前記昇降経路から外れて配置される後退位置との間で、前記型締め機構を移動させ、
   前記第２移動機構は、前記固定型及び前記可動型の非脱着時には前記型締め機構を前記前進位置に保持し、前記固定型及び前記可動型の脱着時には前記型締め機構を前記後退位置へ移動させることを特徴とする竪型射出成形機。

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