JP7131816B2 - エジェクタ装置 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂成形物を金型から押し出すエジェクタ装置に関する。

エジェクタ装置は、エジェクタプレートに複数のエジェクタピンを突設し、エジェクタピンを金型のキャビティに望ませて進退自在に配設して、キャビティ内の樹脂成形物を脱落させる。例えば、特許文献１には、金型を搭載した射出成形機の可動プラテンに設けられた貫通孔をエジェクタロッドが挿通しており、エジェクタロッドの先端をエジェクタプレートに固定して、エジェクタプレートに進退動作させるエジェクタ装置が開示されている。

特開平１０－１１３９５７号公報

エジェクタピンは金型のキャビティに応じて適当な位置に設けられており、エジェクタピンとこれが固定されたエジェクタプレートとは金型に応じてユニークである。従って、一般的には、エジェクタロッドの先端にカプラが具備され、一方、エジェクタプレート側にはこれに嵌合するソケットが具備され、エジェクタロッドとエジェクタプレートが着脱自在に構成されているのである。また、キャビティ内の樹脂成形物を押し出す際には大きな力が必要とされることから、エジェクタロッドを複数本設けて、エジェクタプレートに掛かる力を分散させているエジェクタ装置もある。

キャビティ内の樹脂成形物を押し出す際のみならず、エジェクタピンをキャビティから引き抜く時にも、カプラ及びソケットには大きな引張力が加わることになる。エジェクタロッドを複数設けている場合には、エジェクタロッドのどれか一箇所のカプラとソケットの連結箇所において欠損が発生すると、その箇所に力が集中して破壊につながる恐れがあることが判明した。
本発明は、カプラとソケットの連結異常を検出して事前に致命的な故障を防止可能なエジェクタ装置を提供することを目的とする。

そのために、本発明のエジェクタ装置においては、エジェクタロッドに連結されたエジェクタプレートを進退させることにより、前記エジェクタプレートに突設された複数のエジェクタピンが樹脂成形物を金型から押し出すエジェクタ装置において、
前記エジェクタプレートに設けられたソケットと、
前記エジェクタロッドの先端側に設けられ前記ソケットと連結するカプラと、
前記カプラが前記ソケットに連結したときに、前記ソケットと前記カプラとが対向する空間を封止するシールパッキンとを有し、
前記エジェクタロッドには、その後端から先端にかけて貫通して設けられ、前記後端側から前記空間に対して、前記シールパッキンによる封止状況を検出するための圧縮空気を送る中空部分が設けられていることを特徴とする。

ソケットの有底孔にカプラを挿入し、ソケット内にカプラを連結したときに、有底孔の中にカプラとソケットの連結により閉じた空間を作り、これに対して圧縮空気を送る。そして、この閉じた空間が開放されたときに、圧力変動として検出することができるのである。

射出成形機の一部断面図である。 実施例１によるエジェクタロッドを示す図であり、図２Ａはエジェクタロッドの断面図であり、図２Ｂ及び図２Ｃは先端の拡大図である。 カプラとソケットとの連結の様子を示す図であり、図３Ａはカプラとソケットが連結する前の様子を示し、図３Ｂは連結した後の様子を示している。 カプラとソケットの連結異常が生じたときの様子を示す図である。 実施例２によるエジェクタロッドを示す図であり、図５Ａはカプラとソケットが連結する後の様子を示し、図５Ｂは連結異常が生じたときの様子を示す図である。 実施例３によるエジェクタロッドを示す図であり、図６Ａはカプラとソケットが連結する後の様子を示し、図６Ｂは連結異常が生じたときの様子を示す図である。 実施例４によるエジェクタロッドを示す図であり、図７Ａはカプラとソケットが連結する後の様子を示し、図７Ｂは連結異常が生じたときの様子を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、射出成形機の一部断面図である。図１において、可動プラテン１には可動側の金型Ｍ１が取り付けられており、図示しない固定プラテンに取り付けられた固定側の金型Ｍ２に正対している。可動プラテン１は型締装置３によってガイドロッド２に沿って進退し、型閉じ、型締め及び型開きが行われる。金型Ｍ１と金型Ｍ２との間に、樹脂を充填する空間（キャビティＣＶ）が形成される。

エジェクタ装置は、キャビティＣＶに形成された樹脂成形物を押し出す装置であり、エジェクタプレート４、エジェクタピン５、エジェクタロッド１０、エジェクタシリンダ７、押し板６等で構成される。エジェクタプレート４が可動側の金型Ｍ１と可動プラテン１との間に、進退自在に配設される。エジェクタプレート４には、エジェクタピン５の後端 (図１における左端) が固定されている。可動プラテン１の後方には、複数のエジェクタロッド１０が突設された押し板６と、押し板６を進退させるエジェクタシリンダ７とが設けられている。エジェクタシリンダ７は押し板６に固定され、エジェクタシリンダ７のピストン７ａの先端は可動プラテン１に固定されている。エジェクタロッド１０は可動プラテン１の透孔１ａを貫通しており、各エジェクタロッド１０の先端側にはカプラ２０が設けられている。可動プラテンに金型Ｍ１が取り付けられた際に、エジェクタシリンダ７がピストン７ａを短縮して押し板６を前進させると、カプラ２０はエジェクタプレート４に設けられたソケット３０と嵌合する。

図２を用いて、エジェクタロッド１０の構成について説明する。エジェクタロッド１０は、後端から先端にかけて軸心Ｃとする円柱状である。図２Ａは、エジェクタロッドの断面図であり、図２Ｂ及び図２Ｃはエジェクタロッド１０先端の拡大図である。エジェクタロッド１０の後端部１０ａは押し板６に設けられた透孔８を貫通し、雄ネジ部１１が押し板６の背面側から突出し、ブロック４０の挿通孔４５の内周面に設けられた雌ネジ４１に螺合されている。押し板６の前面側でエジェクタロッド１０の段差部１５が、押し板６の後面側でブロックが、押し板６を挟み込んで、エジェクタロッド１０が固定されている。ブロック４０の外周面に六角のナット部４２を有しており、図面左側にシリンダ装置４４が設けられている。シリンダ装置４４は、リリース用エア接続口４４ａとロック用エア接続口４４ｂが設けられて、エアーチューブＰ１、Ｐ２からの圧縮空気により動作する。シリンダ装置４４のピストンロッド４４ｃは、ブロック４０の挿通孔４５に突出している。ブロックの挿通孔４５内に対して、エアーチューブＰ３から圧縮空気を導入する導入口４３がブロック４０側面に設けられている。ブロック４０と押し板６の間にはガスケット４７が設けられており、ブロック４０の内部４５を外気から遮蔽している。エアーチューブＰ３には、圧力を検出する検出器９が設けられている。検出器９は、圧縮空気の発生源（図示せず）に付属しているものを利用しても良いし、新たに設けても良い。

エジェクタロッド１０は、後端部１０ａから先端部１０ｂにかけて延びる軸心Ｃを中心として中空であり、この中空部分１２に棒状のレバー１３が配置されている。レバー１３はピストンロッド４４ｃと接続しており、ピストンロッド４４ｃの進退動作を伝達する。エジェクタロッド１０の中空部分１２は、ブロック４０の挿通孔４５に連通しており、中空部分１２を囲うエジェクタロッド１０の内周壁とレバー１３との間を通して、導入口４３からの圧縮空気をエジェクタロッド１０の先端部１０ｂにまで連通させている。

図２Ｂ、２Ｃにおいて、エジェクタロッド１０の先端部１０ｂに設けられるカプラ２０を拡大して示している。カプラ２０は、外筒２１と、外筒２１内に収容される摺動子２２およびボール状のロックピース２３を備えている。外筒２１は、エジェクタロッド１０と連結する第１連結部分２１ａと、ソケット３０に連結する第２連結部分２１ｂとを備える。エジェクタロッド１０の先端部１０ｂの外周面は、エジェクタロッド１０の先端部１０ｂの手前部分よりも小径であり、外周に雄ネジが設けられている。第１連結部分２１ａの外周は、エジェクタロッド１０と同径であり、エジェクタロッド１０と第１連結部分２１ａとが連結されたときに、両者の外周面が軸心Ｃの方向に連続する。可動プラテン１の透孔１ａを支障無く通過できるようにするためである。第１連結部分２１ａの内周面には、先端部１０ｂの外周面の雄ネジが螺合する雌ネジが設けられている。第１連結部分２１ａと先端部１０ｂとが連結された箇所には、外筒２１の内部を外気からシールするためのシールパッキン１４（Ｏリング）が設けられている。

第２連結部分２１ｂの外周は、第１連結部分２１ａより小径である。外筒２１は第２連結部分２１ｂの先端の開放口２１ｃにより開放されており、開放口２１ｃの周囲にはシールパッキン２５（Ｏリング）が設けられている。第１連結部分２１ａには、軸心Ｃに対する半径方向へ貫通する収容孔２１ｄが周方向へ所定の間隔をあけて設けられる。

摺動子２２は、レバー１３と一体状に固定されており、レバー１３の進退と連動して外筒２１内を進退する。摺動子２２は、エジェクタロッド１０の中空部分１２に連通して開放口２１ｃに開放する通路２７を有している。また、摺動子２２には、第２連結部分２１ｂの収容孔２１ｄに対応して、摺動子２２が外筒２１内の後退位置（図２Ｂ）に後退した場合においてはロックピース２３を収容する収容窪み２２ａと、摺動子２２が外筒２１内の前進位置（図２Ｃ）においてはロックピースを半径方向外側へ移動させる乗り上げ部２２ｂが設けられている。外筒２１の収容孔２１ｄには外周に向かって小径となる縮径部２１ｅが設けられ、ロックピース２３が外方へ脱落するのを防止している。摺動子２２は、外筒２１内を進退するときに中空部分１２と通路２７が外気と連通しないように遮蔽するシールパッキン２６ａ、２６ｂ（Ｏリング）が設けられている。また、摺動子２２が外筒２１内で回転して収容孔２１ｄと収容窪み２２ａの位置ずれを起こさせないように案内するガイド部２４が設けられている。

図３は、カプラ２０とソケット３０との連結の様子を示す図である。図３Ａはカプラ２０とソケット３０が連結する前、図３Ｂは連結した後の様子を示している。図３Ａにおいて、エジェクタプレート４は、三枚のプレート４ａ、４ｂ、４ｃで構成されており、ソケット３０を設置する箇所において、図３の左側の位置のプレート４ａは、カプラ２０が通過する程度の小径の孔４ｄが設けられ、中央のプレート４ｂには、その孔４ｄよりも大きい径の孔４ｅが穿孔されている。孔４ｄ、４ｅにより、エジェクタプレート４は、図３Ａの断面側面視において観察できるように、奥において膨大した空間４ｆが設けられる。

ソケット３０は、カプラ２０が挿入される内周面を有する有底孔３１と、ソケット３０をエジェクタプレートの膨大した空間４ｆに留める保持部３２とを有している。保持部３２は、弾性体３２ａによりエジェクタプレート４の上下左右（軸心Ｃを中心とする半径方向）にソケット３０の移動が可能なように支持されている。ソケット３０とエジェクタロッド１０との多少の位置ずれを許容するためである。有底孔３１の内周面３１ａは、カプラ２０の第２連結部分２１ｂの外周面を受ける箇所の他、ロックピース２３が挿入されるロック受け３１ｂを有している。図３Ｂに示すカプラ２０が有底孔３１に挿入されて連結したとき、カプラ２０の先端の開放口２１ｃ周囲に設けられたシールパッキン２５（Ｏリング）は有底孔３１の底部３４に当接して圧縮状態になって通路２７を外気から遮蔽する。また、ロック受け３１ｂにロックピース２３が挿入される。

図３Ａの状態では、カプラ２０の第２連結部分２１ｂは有底孔３１の底部３４に当接していないので、ブロック４０側面の導入口４３から圧縮空気を供給しても、カプラ２０の開放口２１ｃから抜けるだけである。一方、図３Ｂの状態では、開放口２１ｃが対向する有底孔３１の底部３４は、開放口２１ｃの周縁部に装着されるシールパッキン２５を介して当該開放口２１ｃを閉塞しており、開放口２１ｃ内の圧縮空気は外気へ漏れない。このため、開放口２１ｃ内の圧力が上昇される。よって、カプラ２０とソケット３０との連結を導入口４３への圧縮空気の上昇圧力を検出器９により測定することにより、開放口２１ｃが有底孔３１の底部３４によって閉鎖されたと判定することができる。

図１に戻り、正しくカプラ２０とソケット３０を連結した後、型締装置３を作動させて可動プラテン１及び可動側の金型Ｍ１を前進 (図１における右方に移動)して型閉じ、型締めをする。射出工程においては、キャビティＣＶ内に樹脂が充填される。冷却工程においてキャビティ内の樹脂が固化し樹脂成形物が形成されると、型締装置３が作動させられ、可動プラテン１及び可動側の金型Ｍ１が後退 (図１における左方に移動) させられて型開きが行われる。このとき、樹脂成形物は可動側の金型Ｍ１に付着した状態で後退させられるので、エジェクタピン５を前進(図１における右方に移動) させることによって樹脂成形物を突き落とす。

次に、図４（及び図１）を用いてカプラ２０とソケット３０の連結異常の検知について説明する。キャビティＣＶ内の樹脂成形物を押し出す際、及び、エジェクタピン５をキャビティＣＶから引き抜く際、カプラ２０及びソケット３０には大きな引張力が加わることになる。キャビティＣＶ内の樹脂成形物を押し出す際においては、カプラ２０の第１連結部分２１ａと第２連結部分２１ｂの外径の段差を構成する肩部２１ｆと、ソケット３０の有底孔３１入り口側のカーラー部３３とが比較的大きな面積で突き当たるため大きな圧縮力に対抗し得る。一方、エジェクタピン５をキャビティＣＶから引き抜く際には、専ら力はロック受け３１ｂとロックピース２３に加わるため、摩耗による欠損等の異常が生じる可能性が増加する。ロックピース２３をボール状としておけば、ロックピース２３の回転によりロックピース２３の全周で摩耗するため、耐用期間は短くはない。一方、ロック受け３１ｂは、力を受ける箇所が固定するため、摩耗の影響を受けやすい。図４においては、ロック受け３１ｂの左側の箇所が摩耗により欠損する。このため、カプラ２０先端の第２連結部分２１ｂのシールパッキン２５が有底孔３１の底部３４（プレートの表面部分）から離間されて隙間が形成されており、カプラ２０と有底孔３１の底部３４との間の空間をシールパッキン２５によって遮蔽ができていない連結異常状態を示している。このような連結異常状態では、ブロック４０に供給される圧縮空気が前述の隙間から外気に排出されて、ブロック４０内の圧力が低下する。シリンダ装置４４のロック用エア接続口４４ｂに圧縮空気を供給して、ロックが完了しているにも拘わらず、ブロック４０に送られる圧縮空気に圧力低下が発生している状態である。このような、シールパッキン２５による封止状況を検出器９により検知することにより、カプラ２０とソケット３０が所定の間隔を上回って離間される連結異常状態であることを検出できる。

エジェクタロッド１０を複数設けている場合には、エジェクタロッド１０のどれか一箇所のカプラ２０とソケット３０の結合箇所において異常が発生すると、その箇所に力が集中して破壊につながる恐れがあるが、異常を事前に検知することができるのでこれを避けることができる。

本実施例によれば、カプラ２０とソケット３０の連結により、外気に対して閉じた空間（本実施例によれば、カプラ２０先端とその先端が対面する有底孔３１の底部３４とにより囲われて、その周囲をシールパッキン２５により囲われた空間）に対して圧縮空気を送る。そして、この閉じた空間が開放されたときに、これを圧力変動として検出することができるのである。また、本実施例によれば、レバー１３が進退するエジェクタロッド１０の中空部分１２を利用して圧縮空気をカプラ２０に供給しているので、圧縮空気を送る空気路を別途設ける必要がない。

図５は、ソケット３０の有底孔３１入り口のカーラー部３３とカプラ２０の肩部２１ｆとの間にシールパッキン２９ａ（Ｏリング）を設けた例を示している。本実施例では、ソケット３０の有底孔３１が入り口のカーラー部３３以外に外気に開放される隙の無い空間であることから、カプラ２０が塞ぐ有底孔３１の入り口において、その周囲を取り囲んで外気と遮蔽するものである。先の実施例と比較して、第２連結部分２１ｂのシールパッキン２５と摺動子２２の先側のシールパッキン２６ｂは省略されている。他の構成は、実施例１と同じで有り、同じ引用符号が付してある（図５Ａ）。本実施例では、シールパッキン２９ａは、エジェクタロッド１０が前進することにより、カプラ２０の肩部２１ｆと入り口の周囲を一周するカーラー部３３で押しつぶすことでシール機能を発揮する（図５Ｂ）。尚、シールパッキン２９ａを保持するパッキン溝をカプラ２０の肩部２１ｆ側に設けているが、カーラー部３３側でも良い。

図６は、カプラ２０の第２連結部分２１ｂ側外周面と有底孔３１の内周面との間にシールパッキン２９ｂ（Ｏリング）を設けた例を示している。シールパッキン２９ｂの位置は、ロック受け３１ｂとカーラー部３３の間である。本実施例では、シールパッキン２９ｂを保持するパッキン溝を有底孔３１の内周側に設け、第２連結部分２１ｂ側内周側に、他の外周面よりも小径の部分２８ａと、先端に向けて径を大きくする第１のテーパー部分２８ｂを設けた。図６Ａにおいて、カプラ２０とソケット３０の連結が正常な状態では、シールパッキン２９ｂは小径の部分２８ａの部分に位置しており、ブロック４０に送られる圧縮空気が漏れて圧力変動が発生している状態である。一方、図６Ｂにおいて、カプラ２０とソケット３０の連結に異常が生じている状態では、シールパッキン２９ｂは第１のテーパー部分２８ｂを乗り上げており、シールパッキン２９ｂに圧縮が生じて外気との遮蔽されている状態である。

先の実施例においては、カプラ２０とソケット３０の連結により閉じた空間が開放されたときに、これを圧力変動として検出していたが、本実施例によればこれとは逆に、カプラ２０とソケット３０の連結が完了した段階で、閉じた空間が開放された状態になり、カプラ２０とソケット３０の連結に異常が発生した状態で、閉じた空間が構成された状態になる。

図７は、実施例３と同様にカプラ２０の第２連結部分２１ｂ側外周面と有底孔３１の入内周面との間にシールパッキン２９ｃ（Ｏリング）を設けた例を示している。実施例３との相違点は、第２連結部分２１ｂ側外周側に、先端（図面右側）に向けて他の外周面よりも径を縮小する第２のテーパー部分２８ｄを設け、第２のテーパー部分２８ｄとカーラー部３３の間の部分２８ｃの径を大きくしたことである。図７Ａにおいて、ロック受けが正常な状態では、シールパッキン２９ｃは大径の部分２８ｃに位置しており、シールパッキン２９ｃに圧縮が生じてブロック４０に送られる圧縮空気は外気との遮蔽されている状態である。一方、図７Ｂにおいて、カプラ２０とソケット３０の連結に異常が生じている状態では、シールパッキン２９ｃは第２のテーパー部分２８ｄにより小径の位置に移動しており、ブロック４０に送られる圧縮空気は圧力変動が発生している状態である。

上記実施例においては、ブロック４０に圧縮空気を供給してカプラ２０とソケット３０の連結により閉じた空間の圧力を高めることにより異常時の圧力変動を検出していたが、ブロック４０を真空状態にして閉じた空間の圧力を低下させることにより異常時の圧力変動を検出しても良い。

１ 可動プラテン
１ａ 透孔
２ ガイドロッド
３ 型締装置
４ エジェクタプレート
５ エジェクタピン
６ 押し板
７ エジェクタシリンダ
８ 透孔
９ 検出器
１０ エジェクタロッド
１１ 雄ネジ部
１２ 中空部分
１３ レバー
１４ シールパッキン
１５ 段差部
２０ カプラ
２１ 外筒
２１ａ 第１連結部分
２１ｂ 第２連結部分
２１ｃ 開放口
２１ｄ 収容孔
２１ｅ 縮径部
２１ｆ 肩部
２２ 摺動子
２２ａ 収容窪み
２２ｂ 乗り上げ部
２３ ロックピース
２４ ガイド部
２５ シールパッキン
２７ 通路
３０ ソケット
３１ 有底孔
３２ 保持部
３３ カーラー部
３４ 底部
４０ ブロック
４１ 雌ネジ
４２ ナット部
４３ 導入口
４４ シリンダ装置
４７ ガスケット

Claims (2)

1. エジェクタロッドに連結されたエジェクタプレートを進退させることにより、前記エジェクタプレートに突設された複数のエジェクタピンが樹脂成形物を金型から押し出すエジェクタ装置において、
   前記エジェクタプレートに設けられたソケットと、
   前記エジェクタロッドの先端側に設けられ前記ソケットと連結するカプラと、
   前記カプラが前記ソケットに連結したときに、前記ソケットと前記カプラとが対向する空間を封止するシールパッキンとを有し、
   前記エジェクタロッドには、その後端から先端にかけて貫通して設けられ、前記後端側から前記空間に対して、前記シールパッキンによる封止状況を検出するための圧縮空気を送る中空部分が設けられていることを特徴とするエジェクタ装置。
   
2. 請求項１のエジェクタ装置において、前記カプラは前記ソケットに設けられたロック受けに嵌合するロックピースを有し、前記中空部分には前記後端から前記先端に続くレバーが設けられ、前記レバーを進退させることにより前記後端から前記ロックピースを前記ロック受けに嵌合させることを特徴とするエジェクタ装置。
   

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