JP6367095B2

JP6367095B2 - 射出装置

Info

Publication number: JP6367095B2
Application number: JP2014237052A
Authority: JP
Inventors: 滋竹内; 彰久小林
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2014-11-21
Filing date: 2014-11-21
Publication date: 2018-08-01
Anticipated expiration: 2034-11-21
Also published as: CN105619729A; EP3023220B1; CN105619729B; JP2016097605A; EP3023220A1

Description

本発明は、射出装置に関する。

射出成形機は、金型装置内に成形材料を充填する射出装置を有する。射出装置は、例えばシリンダ、スクリュ、および駆動装置を有する。シリンダは、シリンダ内に供給される成形材料を加熱する。スクリュは、シリンダ内において進退自在とされると共に回転自在とされる。駆動装置は、スクリュを回転させる計量モータ、スクリュを進退させる射出モータ、および計量モータの駆動力や射出モータの駆動力をスクリュに伝達する駆動軸などを有する。駆動軸とスクリュとは継手などで連結される。

特開２０１１−１８３７０５号公報

継手のクリアランスによって駆動軸に対しスクリュが軸方向に振動し、異常摩耗や異常変形などの故障が生じることがあった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、故障を低減できる、射出装置の提供を主な目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
金型装置内に成形材料を充填する射出装置であって、
前記射出装置は、
ネジ軸とスプライン軸とが同軸に形成され、前記ネジ軸と前記スプライン軸との間に嵌合溝がさらに形成されるスクリュと、
前記スプライン軸に対応するスプライン穴を有し、前記スプライン軸の両端部のうち前記嵌合溝とは反対側の端部を受ける受け部材と、
前記スプライン軸を前記受け部材とは反対側から押さえる押さえ部材と、
前記押さえ部材を前記受け部材に向けて押すことにより、前記押さえ部材と前記受け部材とで前記スプライン軸を軸方向に締め付ける押圧リングとを備え、
前記押さえ部材は、リング状に形成され、周方向に複数のリング片に分割されており、
各前記リング片は、前記嵌合溝に嵌め込まれ、
前記押圧リングは、周方向全体にわたって一体に形成され、前記嵌合溝の両側面のうち前記スプライン軸側の側面に各前記リング片を押し付け、
前記押圧リングは、前記受け部材に対して押圧ボルトで締結され、
前記押さえ部材と前記受け部材とで前記スプライン軸を軸方向に締め付けた状態で、前記受け部材と前記押さえ部材との間に隙間を有する、射出装置が提供される。

本発明の一態様によれば、故障を低減できる、射出装置が提供される。

本発明の一実施形態による射出成形機の射出装置を示す図である。本発明の一実施形態による射出装置の要部を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、各図面において、同一の又は対応する構成については同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。

図１は、本発明の一実施形態による射出成形機を示す図である。図１に示すように、射出成形機は射出装置４０を有する。

射出装置４０は、金型装置内に成形材料を充填する。射出装置４０は、例えばシリンダ４１、スクリュ４２、および駆動装置４３を有する。射出装置４０の説明では、充填時のスクリュ４２の移動方向（図１中左方向）を前方とし、計量時のスクリュ４２の移動方向（図１中右方向）を後方として説明する。

シリンダ４１は、供給口４１ａから供給された成形材料を加熱する。供給口４１ａはシリンダ４１の後部に形成される。シリンダ４１の外周には、ヒータなどの加熱源が設けられる。

スクリュ４２は、シリンダ４１内において回転自在とされると共に進退自在とされる。

駆動装置４３は、スクリュ４２を回転させる計量モータ４５と、スクリュ４２を進退させる射出モータ４６を有する。

計量モータ４５は、スクリュ４２を回転させることにより、スクリュ４２の螺旋状の溝に沿って成形材料を前方に送る。成形材料は、前方に送られながら、シリンダ４１からの熱によって徐々に溶融される。液状の成形材料がスクリュ４２の前方に送られシリンダ４１の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ４２が後退させられる。

射出モータ４６は、スクリュ４２を前進させることにより、スクリュ４２の前方に蓄積された液状の成形材料を金型装置のキャビティ空間に充填させる。その後、射出モータ４６は、スクリュ４２を前方に押し、キャビティ空間内の成形材料に圧力をかける。不足分の成形材料が補充できる。射出モータ４６とスクリュ４２との間には、射出モータ４６の回転運動をスクリュ４２の直線運動に変換する運動変換機構が設けられる。

図２は、本発明の一実施形態による射出装置の要部を示す図である。図２に示すように、射出装置４０は、スクリュ４２、駆動軸４７、カップリング５１、押さえ部材５３、押圧リング５４などを有する。

スクリュ４２は、ネジ軸４２１、スプライン軸４２２、および嵌合溝４２３を有する。ネジ軸４２１は、シリンダ４１内に挿入され、シリンダ４１内に供給される成形材料を送る螺旋状の溝を形成する。スプライン軸４２２は、シリンダ４１から後方に突出し、ネジ軸４２１に対し同軸に形成される。嵌合溝４２３は、ネジ軸４２１とスプライン軸４２２との間に環状に形成される。

駆動軸４７は、計量モータ４５（図１参照）の駆動力、および射出モータ４６（図１参照）の駆動力をスクリュ４２に伝達する。駆動軸４７は、スプライン軸４２２の両端部のうち嵌合溝４２３とは反対側の端部（スプライン軸４２２の後端部）を受ける受け部材として機能する。

カップリング５１は、スプライン軸４２２に対応するスプライン穴５１２を有する。スプライン軸４２２は、スプライン穴５１２に挿入され、カップリング５１に対してスプライン締結され、カップリング５１と共に回転する。

カップリング５１は、締結ボルト５５などで駆動軸４７に対し締結される。締結ボルト５５は、スクリュ４２に対して平行とされ、スクリュ４２の周りに間隔をおいて複数配設される。カップリング５１は、駆動軸４７と共に進退し、駆動軸４７と共に回転する。

尚、カップリング５１は、図２では駆動軸４７とは別に形成されるが、一体に形成されてもよい。

押さえ部材５３は、駆動軸４７とは反対側からスプライン軸４２２を押さえる。押さえ部材５３は、リング状に形成され、周方向に２つのリング片５３１、５３２に分割されている。各リング片５３１、５３２は、スクリュ４２の径方向外方から嵌合溝４２３に嵌め込まれる。尚、押さえ部材５３は、図２では２つのリング片に分割されているが、３つ以上のリング片に分割されてもよい。

押圧リング５４は、押さえ部材５３を駆動軸４７に向けて押すことにより、押さえ部材５３と駆動軸４７とでスプライン軸４２２を軸方向に締め付ける。これにより、軸方向のクリアランスがなくなり、駆動軸４７に対するスクリュ４２の軸方向における振動が防止でき、異常摩耗や異常変形などの故障が低減できる。

押圧リング５４は、押圧ボルト５６などでカップリング５１に対し締結される。押圧ボルト５６は、スクリュ４２に対して平行とされ、スクリュ４２の周りに間隔をおいて複数配設される。押圧ボルト５６を締めることにより、押圧リング５４が押さえ部材５３を駆動軸４７に向けて押す。

押さえ部材５３と駆動軸４７とがスプライン軸４２２を軸方向に締め付けた状態で、スプライン軸４２２はカップリング５１よりも前方に突出してよい。そうして、カップリング５１と押圧リング５４との間、およびカップリング５１と押さえ部材５３との間にそれぞれ隙間が形成されてよい。これらの間に隙間がない場合に比べて、押圧ボルト５６を締める力がスプライン軸４２２を軸方向に締め付ける力に効率良く変換できる。

押圧リング５４は、押圧ボルト５６が取り付けられる取付穴５４１を有する。取付穴５４１は、押圧ボルト５６の頭部５６１が収容される大径穴部５４２と、押圧ボルト５６の軸部５６２が挿通される小径穴部５４３とを有する。押圧ボルト５６の頭部５６１が押圧リング５４の前方に突出しないため、押圧ボルト５６とシリンダ４１との干渉が防止できる。

カップリング５１は、押圧ボルト５６の軸部５６２に対し螺合するネジ穴５１１を有する。尚、ネジ穴５１１と取付穴５４１との配置は逆でもよく、ネジ穴５１１が押圧リング５４に形成され、取付穴５４１がカップリング５１に形成されてもよい。

押圧リング５４は、周方向全体にわたって一体に形成され、嵌合溝４２３の両側面のうちスプライン軸４２２側の側面に各リング片５３１、５３２を押し付ける。押圧リング５４は、押さえ部材５３とは別に形成され、押さえ部材５３とは異なり周方向に継ぎ目なく形成される。よって、押圧リング５４が押さえ部材５３と一体に形成され、押さえ部材５３と同様に周方向に分割される場合に比べて、スプライン軸４２２を締め付ける機構の耐久性が高く、故障が低減できる。

押圧リング５４は、スクリュ４２が挿通される挿通穴５４５を有する。挿通穴５４５は、ネジ軸４２１およびスプライン軸４２２の少なくとも一方（図２では両方）よりも大きい。ネジ軸４２１およびスプライン軸４２２の少なくとも一方を挿通穴５４５に挿入でき、押圧リング５４を押さえ部材５３とは異なり周方向に分割させずに済む。押圧リング５４が周方向に継ぎ目なく形成でき、押圧リング５４の変形などが抑制できる。

挿通穴５４５は、押さえ部材５３が嵌め込まれる大径部５４６と、押さえ部材５３の外径よりも小さく押さえ部材５３の内径よりも大きい小径部５４７とを有する。大径部５４６と小径部５４７との段差面が押さえ部材５３を押さえる。

押圧リング５４は、押さえ部材５３の形状に対応する凹部を有する。

以上、射出成形機の実施形態等について説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。

例えば、押さえ部材５３と駆動軸４７とがスプライン軸４２２を軸方向に締め付けた状態で、カップリング５１と押さえ部材５３との間に隙間がなくてもよい。この場合、カップリング５１と押さえ部材５３とは、別に形成されなくてもよく、一体に形成されてもよい。押圧リング５４が押さえ部材５３を駆動軸４７に向けて押すことで、押さえ部材５３が弾性変形し、押さえ部材５３と駆動軸４７とがスプライン軸４２２を軸方向に締め付けできる。同様に、押さえ部材５３と駆動軸４７とがスプライン軸４２２を軸方向に締め付けた状態で、カップリング５１と押圧リング５４との間に隙間がなくてもよい。また、押さえ部材５３と駆動軸４７とがスプライン軸４２２を軸方向に締め付けた状態で、スプライン軸４２２がカップリング５１よりも前方に突出しなくてもよく、例えばスプライン軸４２２の前端面とカップリング５１の前端面とが面一でもよい。

上記実施形態の射出装置４０は、インライン・スクリュ方式であるが、プリプラ方式でもよい。プリプラ方式の射出装置は、可塑化シリンダ内で溶融された成形材料を射出シリンダに供給し、射出シリンダから金型装置内に成形材料を射出する。可塑化シリンダ内にはスクリュが回転自在にまたは回転自在に且つ進退自在に配設され、射出シリンダ内にはプランジャが進退自在に配設される。

４０射出装置
４１シリンダ
４２スクリュ
４２１ネジ軸
４２２スプライン軸
４２３嵌合溝
４３駆動装置
４５計量モータ
４６射出モータ
４７駆動軸
５１カップリング
５３押さえ部材
５３１、５３２リング片
５４押圧リング
５４５挿通穴

Claims

金型装置内に成形材料を充填する射出装置であって、
前記射出装置は、
ネジ軸とスプライン軸とが同軸に形成され、前記ネジ軸と前記スプライン軸との間に嵌合溝がさらに形成されるスクリュと、
前記スプライン軸に対応するスプライン穴を有し、前記スプライン軸の両端部のうち前記嵌合溝とは反対側の端部を受ける受け部材と、
前記スプライン軸を前記受け部材とは反対側から押さえる押さえ部材と、
前記押さえ部材を前記受け部材に向けて押すことにより、前記押さえ部材と前記受け部材とで前記スプライン軸を軸方向に締め付ける押圧リングとを備え、
前記押さえ部材は、リング状に形成され、周方向に複数のリング片に分割されており、
各前記リング片は、前記嵌合溝に嵌め込まれ、
前記押圧リングは、周方向全体にわたって一体に形成され、前記嵌合溝の両側面のうち前記スプライン軸側の側面に各前記リング片を押し付け、
前記押圧リングは、前記受け部材に対して押圧ボルトで締結され、
前記押さえ部材と前記受け部材とで前記スプライン軸を軸方向に締め付けた状態で、前記受け部材と前記押さえ部材との間に隙間を有する、射出装置。
前記押さえ部材と前記受け部材とで前記スプライン軸を軸方向に締め付けた状態で、前記押圧リングと前記受け部材とは接触する、請求項１に記載の射出装置。
前記押圧リングは、前記スクリュが挿通される挿通穴を有し、
当該挿通穴は、前記ネジ軸および前記スプライン軸の少なくとも一方よりも大きい、請求項１又は請求項２に記載の射出装置。