JP6532804B2

JP6532804B2 - 射出成形機

Info

Publication number: JP6532804B2
Application number: JP2015215190A
Authority: JP
Inventors: 義久石井
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2015-10-30
Filing date: 2015-10-30
Publication date: 2019-06-19
Anticipated expiration: 2035-10-30
Also published as: CN110421804A; EP3162530B1; JP2017081132A; EP3162530A1; CN106881811A

Description

本発明は、射出成形機に関する。

射出成形機は、金型装置の型閉、型締、および型開を行う型締装置を有する。型締装置は、型締め用モータと、型締め用モータで回転駆動されるボールねじと、ボールねじの回転で上下に移動されるクロスヘッドとを有する（例えば特許文献１参照）。

特開平７−８８９２２号公報（図１）

従来、ボールねじ軸の軸方向端部の外周には２面幅面が形成されており、その２面幅面にオープンエンドレンチを掛けることでボールねじ軸の回り止めが行われていた。

２面幅面が形成される部分は回り止め専用の部分であったため、ボールねじ軸の長さが長く、射出成形機の全長が長かった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、全長を短縮できる、射出成形機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、
モータと、
前記モータの回転運動を直線運動に変換する運動変換機構を有し、
前記運動変換機構は、ボールねじ軸と、該ボールねじ軸に螺合されるボールねじナットとを含み、
前記ボールねじ軸は、軸方向端面に、前記ボールねじ軸の回り止めに用いられる回り止め部を有する、射出成形機が提供される。

本発明の一態様によれば、全長を短縮できる、射出成形機が提供される。

一実施形態による射出成形機の型開完了時の状態を示す図である。一実施形態による射出成形機の型締時の状態を示す図である。一実施形態による運動変換機構の要部を示す図である。図３のボールねじ軸の回り止め時の状態を示す図である。変形例によるボールねじ軸の回り止め時の状態を示す図である。

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、一実施形態による射出成形機の型開完了時の状態を示す図である。図２は、一実施形態による射出成形機の型締時の状態を示す図である。図１および図２に示すように、射出成形機は、型締装置１０と、射出装置４０とを有する。

型締装置１０は、金型装置３０の型閉、型締、および型開を行う。金型装置３０は、例えば上金型３２と、下金型３３とで構成される。型締装置１０は、上プラテン１２、下プラテン１３、回転テーブル１４、トグルサポート１５、タイバー１６、トグル機構２０、型締モータ２１、および運動変換機構２２を有する。

上プラテン１２は、下プラテン１３の上方において昇降自在とされている。上プラテン１２における下プラテン１３との対向面（下面）には、上金型３２が取り付けられている。

下プラテン１３は、上プラテン１２の下方に配設され、フレームＦｒに対して固定される。下プラテン１３における上プラテン１２との対向面（上面）には、回転テーブル１４を介して複数の下金型３３が取り付けられている。

回転テーブル１４が１８０°回転することで、下金型３３が上金型３２と向かい合う位置と、成形品を取り出す位置との間を移動する。成形品を取り出す位置は、下金型３３にインサート部材をセットする段取り位置を兼ねてよい。

尚、本実施形態の下金型３３は、回転テーブル１４を介して下プラテン１３に取り付けられるが、下プラテン１３に直接に取り付けられていてもよい。また、下金型３３の個数は、２つには限定されず、１つでもよいし、３つ以上でもよい。

トグルサポート１５は、下プラテン１３の下方において昇降自在とされており、上プラテン１２と連結されている。トグルサポート１５を昇降させることにより、上プラテン１２が昇降させられる。

タイバー１６は、下プラテン１３を貫通し、上プラテン１２とトグルサポート１５とを連結する。タイバー１６は、複数本用いられてよい。各タイバー１６は、型開閉方向に平行とされ、型締力に応じて伸びる。

型締力検出器１８は、少なくとも１本のタイバー１６に設けられる。型締力検出器１８は、歪みゲージ式であってよく、タイバー１６の歪みを検出することによって型締力を検出する。

尚、型締力検出器１８は、歪みゲージ式に限定されず、圧電式、容量式、油圧式、電磁式などでもよく、その取付け位置もタイバー１６に限定されない。尚、型締力検出器１８はなくてもよい。

トグル機構２０は、下プラテン１３とトグルサポート１５との間に配設され、下プラテン１３に対しトグルサポート１５を昇降させる。トグル機構２０は、クロスヘッド２０ａ、複数のリンク２０ｂ、２０ｃなどで構成される。一方のリンク２０ｂは下プラテン１３に対して揺動自在に取り付けられ、他方のリンク２０ｃはトグルサポート１５に対して揺動自在に取り付けられる。これらのリンク２０ｂ、２０ｃは、ピンなどで屈伸自在に連結される。

型締モータ２１は、トグル機構２０を作動させる。型締モータ２１は、クロスヘッド２０ａを昇降させることにより、複数のリンク２０ｂ、２０ｃを屈伸させ、トグルサポート１５および上プラテン１２を昇降させる。型締モータ２１とクロスヘッド２０ａとの間には、型締モータ２１の回転運動をクロスヘッド２０ａの直線運動に変換する運動変換機構２２が配設される。

運動変換機構２２は、例えば、駆動プーリ２３、無端ベルト２４、受動プーリ２５、ボールねじ軸２６、およびボールねじナット２７を含む。駆動プーリ２３は、型締モータ２１の出力軸に取り付けられ、その出力軸と共に回転する。無端ベルト２４は、駆動プーリ２３と受動プーリ２５とに架け渡される。受動プーリ２５は、ボールねじ軸２６の軸方向端部に取り付けられる。ボールねじ軸２６は、トグルサポート１５に保持される軸受２８（図３参照）によって回転自在に支持されており、受動プーリ２５と共に回転する。駆動プーリ２３、無端ベルト２４および受動プーリ２５は、型締モータ２１の回転運動をボールねじ軸２６に伝達する。ボールねじナット２７は、ボールねじ軸２６に螺合されており、且つクロスヘッド２０ａに対し固定されている。ボールねじ軸２６の回転運動がボールねじナット２７の直線運動に変換されることで、クロスヘッド２０ａが昇降される。

型締装置１０の動作は、制御装置によって制御される。制御装置は、コンピュータなどで構成される。制御装置は、型閉工程、型締工程、および型開工程を制御する。

型閉工程では、型締モータ２１を駆動して上プラテン１２を下降させることにより、上金型３２を下金型３３に接触させる。

型締工程では、型締モータ２１をさらに駆動させることで型締力を生じさせる。型締時に上金型３２と下金型３３との間にキャビティ空間が形成され、そのキャビティ空間に液状の成形材料が充填される。充填された成形材料が固化されることで、成形品が得られる。

型開工程では、型締モータ２１を駆動して上プラテン１２を上昇させることにより、上金型３２を下金型３３から離間させる。

射出装置４０は、フレームＦｒに形成されるガイドに沿って昇降自在とされる。射出装置４０は、金型装置３０にタッチされ、金型装置３０内に成形材料を充填する。射出装置４０の動作は、型締装置１０の動作と同様に、制御装置によって制御される。

図３は、一実施形態による運動変換機構の要部を示す図である。図３に示すように、運動変換機構２２は、受動プーリ２５、ボールねじ軸２６、軸受２８、軸受ナット２９などを含む。

軸受ナット２９は、ボールねじ軸２６に螺合され、ボールねじ軸２６に対する軸受２８の軸方向移動を制限する。軸受２８は、ボールねじ軸２６の外周に形成される段差部と軸受ナット２９とで挟まれている。

ボールねじ軸２６は、軸方向端部に、軸方向内側から軸方向外側に向けて、軸受取付部２６ａ、軸受ナット取付部２６ｂ、および受動プーリ取付部２６ｃをこの順で有する。軸受取付部２６ａには軸受２８が、軸受ナット取付部２６ｂには軸受ナット２９が、受動プーリ取付部２６ｃには受動プーリ２５が、それぞれ、取付けられている。

図４は、図３のボールねじ軸の回り止め時の状態を示す図である。ボールねじ軸２６は、軸方向端面に、ボールねじ軸２６の回り止めに用いられる回り止め部２６ｄを有する。回り止め部２６ｄは、例えば回り止め工具８０が掛けられる凹部を含む。

回り止め工具８０としては、フックレンチなどが用いられる。フックレンチは、例えば、途中から二股に分岐しており、分岐した各先端部にピンを有する。２つのピンが２つの凹部に嵌ることで、ボールねじ軸２６の回り止めがなされる。

尚、回り止め工具８０はフックレンチに限定されない。例えば回り止め工具８０は六角棒レンチなどでもよく、この場合、回り止め部２６ｄの凹部は１つでもよい。凹部の数や位置、形状は、回り止め工具８０の種類などに応じて適宜選択される。

尚、回り止め部２６ｄの凹部は、ねじ溝が形成されない穴であるが、ねじ溝が形成されるねじ穴であってもよい。凹部がねじ穴の場合、回り止め工具８０はボールねじ軸２６にねじ止めされてもよい。

本実施形態によれば、回り止め部２６ｄがボールねじ軸２６の軸方向端面に形成されている。よって、従来のように２面幅面がボールねじ軸２６の軸方向端部の外周に形成されている場合とは異なり、回り止め専用の部分が不要であるため、ボールねじ軸２６の全長が短縮でき、射出成形機の全長が短縮できる。

回り止め部２６ｄは、例えば受動プーリ取付部２６ｃの端面に形成されている。よって、受動プーリ取付部２６ｃの外周には受動プーリ２５を取付けることができる。受動プーリ２５の取付け完了時に、受動プーリ２５を基準として軸受ナット２９とは反対側には、ボールねじ軸２６が突出していなくてよい。射出成形機の全長が短縮できる。

回り止め部２６ｄは、運動変換機構２２の組立時に用いられてよく、例えばボールねじ軸２６に対する軸受ナット２９の取付時に用いられてよい。回り止め工具８０によってボールねじ軸２６の回り止めを行った状態で、ボールねじ軸２６に螺合させた軸受ナット２９を回転させることができ、軸受ナット２９によって軸受２８を締め付けることができる。

図５は、変形例によるボールねじ軸の回り止め時の状態を示す図である。本変形例のボールねじ軸２６Ａは、上記実施形態のボールねじ軸２６に代えて用いられる。

ボールねじ軸２６Ａは、軸方向端面に、ボールねじ軸２６Ａの回り止めに用いられる回り止め部２６Ａｄを有する。回り止め部２６Ａｄは、例えば回り止め工具８０Ａが掛けられるアダプタ部材８１Ａが取付けられる凹部を含む。当該凹部はねじ穴であってよい。

アダプタ部材８１Ａは、例えば頭部の外周に２面幅面を有する六角ボルトなどであってよい。六角ボルトのねじ軸部は回り止め部２６Ａｄとしてのねじ穴に螺合され、六角ボルトの頭部はオープンエンドレンチまたはボックスエンドレンチなどの回り止め工具８０Ａによって回り止めされる。これにより、ボールねじ軸２６Ａの回り止めが行われる。その後、アダプタ部材８１Ａは、ボールねじ軸２６Ａから取り外される。よって、ボールねじ軸２６Ａの全長が短縮でき、射出成形機の全長が短縮できる。

尚、アダプタ部材８１Ａは、その外周に２面幅面を有するものに限定されない。例えば、アダプタ部材８１Ａは、ボールねじ軸２６Ａに取り付けられた状態で、ボールねじ軸２６Ａとは反対側の端面に凹部を有するものであってもよい。アダプタ部材８１Ａの凹部に六角棒レンチまたはフックレンチなどが掛けられることで、アダプタ部材８１Ａの回り止めがなされる。

尚、本変形例の回り止め部２６Ａｄの凹部は、ねじ溝が形成されるねじ穴であるが、ねじ溝が形成されない穴であってもよい。回り止め工具８０Ａがアダプタ部材８１Ａに掛けられることで、ボールねじ軸２６Ａの回り止めができればよい。

以上、射出成形機の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態など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、上記実施形態の型締装置１０は、型開閉方向が鉛直方向の竪型であるが、型開閉方向が水平方向の横型であってもよい。横型の型締装置は、例えば固定プラテン、可動プラテン、トグルサポート、トグル機構、タイバー、および型締モータなどを有する。固定プラテンには固定金型が取付けられ、可動プラテンには可動金型が取付けられる。固定金型と可動金型とで金型装置が構成される。トグルサポートは、可動プラテンを基準として固定プラテンとは反対側に配設される。タイバーは、水平方向に平行とされ、固定プラテンとトグルサポートとを連結する。トグル機構は、可動プラテンとトグルサポートとの間に配設され、トグルサポートに対し可動プラテンを移動させる。トグル機構のクロスヘッドと型締モータとの間には、型締モータの回転運動をクロスヘッドの直線運動に変換する運動変換機構が配設される。この運動変換機構に含まれるボールねじ軸が、その軸方向端面に、図３〜図４に示す回り止め部２６ｄや図５に示す回り止め部２６Ａｄを有してもよい。

上記実施形態の運動変換機構２２は、駆動プーリ２３、無端ベルト２４、受動プーリ２５、ボールねじ軸２６、ボールねじナット２７、軸受２８、および軸受ナット２９を含むが、運動変換機構２２の構造は、特に限定されない。運動変換機構２２は、ボールねじ軸２６と、ボールねじナット２７とを少なくとも含めばよい。上記変形例において同様である。

例えば、型締モータ２１の中心線と、ボールねじ軸２６の中心線とは、図１〜図２ではずれているが、一致していてもよい。後者の場合、型締モータ２１の回転運動は、駆動プーリ２３や無端ベルト２４、受動プーリ２５の代わりに、カップリングなどを介してボールねじ軸２６に伝達される。カップリングは、型締モータ２１の出力軸とボールねじ軸２６とをつなぐ。このボールねじ軸２６は、軸方向端部に、受動プーリ２５の代わりにカップリングが取付けられるカップリング取付部を有する。カップリング取付部の端面に回り止め部が形成される。

上記実施形態の運動変換機構２２は型締装置１０に搭載される型締モータの回転運動を直線運動に変換するが、運動変換機構２２によって直線運動に変換される回転運動を行うモータは型締モータに限定されない。例えば、モータは、射出装置４０に搭載される後述の射出モータ、後述のエジェクタ装置に搭載されるエジェクタモータなどでもよい。

射出装置４０は、金型装置３０内に成形材料を充填する。射出装置は、内部に供給される成形材料を加熱する加熱シリンダと、加熱シリンダの内部に進退自在に配設され加熱シリンダの外部に成形材料を送り出す送出部材と、送出部材を進退させる射出モータとを有する。送出部材としては、スクリュまたはプランジャなどが用いられる。送出部材と射出モータとの間には、射出モータの回転運動を送出部材の直線運動に変換する運動変換機構が設けられる。この運動変換機構に含まれるボールねじ軸が、その軸方向端面に、図３〜図４に示す回り止め部２６ｄや図５に示す回り止め部２６Ａｄを有してもよい。

エジェクタ装置は、金型装置から成形品を突き出す。エジェクタ装置は、金型装置の内部に進退自在に配設される可動部材を押すエジェクタロッドと、エジェクタロッドを進退させるエジェクタモータとを有する。エジェクタロッドとエジェクタモータとの間には、エジェクタモータの回転運動をエジェクタロッドの直線運動に変換する運動変換機構が設けられる。この運動変換機構に含まれるボールねじ軸が、その軸方向端面に、図３〜図４に示す回り止め部２６ｄや図５に示す回り止め部２６Ａｄを有してもよい。

１０型締装置
１２上プラテン
１３下プラテン
１５トグルサポート
１６タイバー
２０トグル機構
２０ａクロスヘッド
２０ｂリンク
２０ｃリンク
２１型締モータ
２２運動変換機構
２６ボールねじ軸
２７ボールねじナット
３０金型装置
３２上金型
３３下金型

Claims

モータと、
前記モータの回転運動を直線運動に変換する運動変換機構を有し、
前記運動変換機構は、ボールねじ軸と、該ボールねじ軸に螺合されるボールねじナットとを含み、
前記ボールねじ軸は、軸方向端面に、前記ボールねじ軸の回り止めに用いられる回り止め部を有する、射出成形機。
前記回り止め部は、回り止め工具が掛けられる凹部を含む、請求項１に記載の射出成形機。
前記回り止め部は、回り止め工具が掛けられるアダプタ部材が取付けられる凹部を含む、請求項１または２に記載の射出成形機。
前記回り止め部は、前記運動変換機構の組立時に、前記ボールねじ軸の回り止めに用いられる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の射出成形機。