JP7319132B2 - 射出成形機 - Google Patents

Description

本発明は、射出成形機に関する。

特許文献１に開示されるように、ピボットピンが設けられた射出ユニットを備える射出成形機が知られている。開示の射出ユニットは、ピボットピンを旋回軸として旋回可能である。

特開平９－３９０３２号公報

射出ユニットを旋回させるときには、当然だが、旋回のための力を射出ユニットに加えなければならない。軽量な射出ユニットであれば、オペレータが手押しすることで、容易に旋回させることができる。しかしながら、射出ユニットの重量が大きくなるほど、旋回させるために必要な力も大きくなるので、手押しで旋回させることが難しくなってしまう。

そこで、本発明は、射出ユニットの旋回が容易な射出成形機を提供することを目的とする。

発明の一つの態様は、射出ユニットと、前記射出ユニットを支持するベースと、前記射出ユニットに設けられた旋回軸と、を有する射出成形機であって、前記旋回軸に設けられ、前記旋回軸と一体的に回転する従動回転部と、前記従動回転部に回転する力を入力するための入力部と、を備える。

本発明によれば、射出ユニットの旋回が容易な射出成形機が提供される。

実施の形態の射出成形機の側面図である。 実施の形態の射出ユニットの上面図である。 実施の形態の従動回転部と入力部との上面図である。 変形例１の射出ユニットの上面図である。 変形例２の射出ユニットの上面図である。 変形例３の射出ユニットの上面図である。

以下、本発明に係る射出成形機について、好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

［実施の形態］
図１は、実施の形態の射出成形機１０の側面図である。

射出成形機１０は、金型１２を有する型締ユニット１４と、ノズル１６を有する射出ユニット１８と、型締ユニット１４および射出ユニット１８を支持する機台２０と、を有する。射出成形機１０は、ノズル１６と金型１２とを接続（ノズルタッチ）させ、金型１２を閉めて型締めした状態で、ノズル１６から金型１２に射出ユニット１８で溶融もしくは軟化した成形材料を射出する。その後、金型１２を開き、成形品を取り出す。成形材料は主に樹脂（プラスチック）だが、金属粉末なども使用される。

射出成形機１０は、射出ユニット１８を支持するベース２２と、射出ユニット１８に設けられた旋回軸２４と、旋回軸２４に設けられ旋回軸２４と一体的に回転する従動回転部２６と、回転する力を従動回転部２６に入力するための入力部２８と、をさらに有する。

本実施の形態のベース２２は、ガイドレール３０および複数のリニアガイド３２によって型締ユニット１４に対して進退可能に支持されたスライドベースである。これにより、射出成形機１０は、ノズル１６と金型１２との接続および解除を、射出ユニット１８を進退させることで容易に達成することができる。

ベース２２は、ガイドレール３０および複数のリニアガイド３２により、機台２０上の所定の高さ（上下方向での位置）で支持される。これにより、ベース２２と機台２０との間に、上下方向での空間（間隙）３４が形成される。

図２は、実施の形態の射出ユニット１８の上面図である。

旋回軸２４は、射出ユニット１８が旋回するときの軸になる部材である。旋回軸２４は、図１のように射出ユニット１８のベース２２（下方向）側であって、図２のようにノズル１６の軸線Ｌ１上に設けられている。旋回軸２４は、ベース２２を貫通して空間３４まで延在している。なお、旋回軸２４は、機台２０とは接触しない。

ノズル１６と金型１２とを接続（ノズルタッチ）させたとき、ノズルタッチの反力を旋回軸２４で受けることになるが、旋回軸２４をノズル１６の軸線Ｌ１上に設けることにより、旋回軸２４を中心とする回転モーメントが発生しないため、ノズル１６の向きが金型１２の方向からずれるおそれを低減することができる。

従動回転部２６は、限定されないが、図１のように、旋回軸２４のうちの空間３４側に設けることができる。従動回転部２６は、機台２０とは接触しない。これにより、射出ユニット１８の荷重はベース２２で支持することになり、従動回転部２６にその荷重がかかることはない。

従動回転部２６は、複数の歯を有するギア部材である。本実施の形態のギア部材は、平歯車、はすば歯車、およびかさ歯車をはじめとする一般的なギア部材の中から、適宜選択することができる。本実施の形態では、例として、従動回転部２６は「はすば歯車」であるとする。

入力部２８は、従動回転部２６と噛み合って回転するもう一つのギア部材である。本実施の形態の入力部２８は、限定されないが、左右方向に延在した略円柱状の「ウォームギア」であるとする。この場合、ウォームギアである入力部２８の回転軸Ｌ２と、はすば歯車である従動回転部２６の回転軸Ｌ３とは、互いに直交する（図３）。

また、入力部２８には、操作部３６が設けられる。この操作部３６は、例えば、オペレータが握りやすいように左右方向に延在した把持部である。

オペレータは、入力部２８を回転させることでその回転に従動回転部２６を従動させ、従動回転部２６と一体的に設けられた旋回軸２４と旋回軸２４が設けられた射出ユニット１８とを容易に旋回させることができる。

図３は、実施の形態の従動回転部２６と入力部２８との上面図である。

従動回転部２６と入力部２８との歯車の噛み合い部の直径は、「基準円直径（基準ピッチ円直径）」と呼ばれる。すなわち、従動回転部２６は、回転軸Ｌ３を中心とする基準円を有する。以下、従動回転部２６の基準円直径を「Ｄ１」とする。

入力部２８は、回転軸Ｌ２を中心とする基準円を有する。以下、入力部２８の基準円直径を「Ｄ２」とする。入力部２８の基準円直径Ｄ２は、従動回転部２６の基準円直径Ｄ１よりも小さいことが好ましい（Ｄ１＞Ｄ２）。これにより、従動回転部２６と入力部２８とは、いわゆる「減速機構」として機能する。したがって、入力部２８を１回転させたとき、その１回転に要した力よりも大きな回転力が従動回転部２６に入力される。

なお、本実施の形態は、上記に限定されない。例えば、上記では、旋回軸２４がノズル１６の軸線Ｌ１上に設けられることを説明した。ノズル１６の軸線Ｌ１上に旋回軸２４が設けられていなくても、当該旋回軸２４を中心にして射出ユニット１８を旋回させることは可能である。したがって、旋回軸２４は、ノズル１６の軸線Ｌ１上に設けられていなくてもよい。

また、ノズル１６と金型１２とを接続するときに射出ユニット１８が意図せず旋回してしまうおそれを低減するために、射出ユニット１８の旋回を制限するストッパーを適宜設けてもよい。とくに、旋回軸２４をノズル１６の軸線Ｌ１上に設けない場合には、このストッパーを設けることが好ましい。このストッパーは、射出ユニット１８を旋回させたいときは取り外せるように、着脱可能式であることが好ましい。

［変形例］
以上、本発明の一例として実施の形態が説明されたが、上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることはもちろんである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

（変形例１）
図４は、変形例１の射出ユニット１８の上面図である。

実施の形態では、従動回転部２６は回転可能に設けられたギア部材であり、入力部２８は従動回転部２６と噛み合って回転するギア部材であることを説明した。この場合において、入力部２８の回転軸Ｌ２と、従動回転部２６の回転軸Ｌ３とは、互いに平行でもよい。本変形例の入力部２８および従動回転部２６の各々は、例えば平歯車、または、はすば歯車である。

従動回転部２６の回転軸Ｌ３と平行に回転するギア部材は、従動回転部２６の回転軸Ｌ３と直交して回転するウォームギアと比較すると、上下方向での寸法を抑えやすい。したがって、入力部２８や従動回転部２６を設けることによる射出ユニット１８の上下方向での位置への影響を最低限に抑えることができる。

入力部２８の基準円直径Ｄ２は、従動回転部２６の基準円直径Ｄ１よりも小さいことが好ましい（Ｄ１＞Ｄ２）。これにより、入力部２８を１回転させたとき、その１回転に要した力よりも大きな回転力が従動回転部２６に入力される。また、入力部２８には、実施の形態と同様に、操作部３６が設けられてもよい。これにより、オペレータは、従動回転部２６に力をより容易に入力することができる。

本変形例によれば、オペレータは、実施の形態と同様に、射出ユニット１８を容易に旋回させることができる。

（変形例２）
図５は、変形例２の射出ユニット１８の上面図である。

互いに平行な回転軸Ｌ２、Ｌ３を有する入力部２８と従動回転部２６との各々は、互いに離間した略円形状の回転部材であってもよい。この場合、射出成形機１０は、入力部２８の回転を従動回転部２６に伝えるベルト部材３８をさらに備えてもよい。これにより、オペレータは、実施の形態と同様に、射出ユニット１８を容易に旋回させることができる。

略円形状の回転部材は、歯を有するギア部材のほか、歯を有していないプーリでもよい。ベルト部材３８は、歯付ベルトや平ベルトといったいくつかの種類の中から、入力部２８と従動回転部２６との形状に合わせて適宜選択する。

入力部２８の基準円直径Ｄ２は、変形例１と同様に、従動回転部２６の基準円直径Ｄ１よりも小さいことが好ましい（Ｄ１＞Ｄ２）。これにより、入力部２８を１回転させたとき、その１回転に要した力よりも大きな回転力が従動回転部２６に入力される。

本変形例の射出成形機１０は、入力部２８の回転を従動回転部２６に伝える１以上の回転部材をさらに備えてもよい。当該回転部材は、例えば入力部２８と従動回転部２６とに接触したプーリである。当該プーリは、例えば回転軸Ｌ２、Ｌ３と平行な回転軸を有し、入力部２８に従動して回転する。この場合、従動回転部２６と当該回転部材、当該回転部材と入力部２８の各々の間にベルト部材を備えて回転を伝える。これにより、オペレータは、実施の形態と同様に、射出ユニット１８を容易に旋回させることができる。

（変形例３）
図６は、変形例３の射出ユニット１８の上面図である。

従動回転部２６をラックアンドピニオンのピニオンとし、入力部２８をラックアンドピニオンのラックとしてもよい。これにより、オペレータは、入力部２８を図中の左右方向にスライド移動させることで、射出ユニット１８を容易に旋回させることができる。

また、本変形例では、図６のように、従動回転部（ピニオン）２６と入力部（ラック）２８との間に、これらと噛み合うもう一つのギア部材４０を設けることが好ましい。ギア部材４０の基準円直径Ｄ３は、従動回転部２６の基準円直径Ｄ１よりも小さいことが好ましい（Ｄ１＞Ｄ３）。これにより、入力部２８をスライド移動させたとき、そのスライド移動にオペレータが要した力よりも大きな回転力が従動回転部２６に入力される。

（変形例４）
実施の形態では、オペレータが従動回転部２６に力をより容易に入力することができる操作部３６を設けてもよいことを説明した。射出成形機１０は、回転することで入力部２８および従動回転部２６に力を入力するモータをさらに備えてもよい。これにより、オペレータが自分で入力部２８に力を入力しなくても、射出ユニット１８を容易に旋回させることができる。

（変形例５）
変形例４では、モータによって従動回転部２６に力を入力してもよいことを説明した。射出成形機１０は、モータに限定されず、空圧、油圧、あるいは水圧を入力部２８および従動回転部２６に加える加圧装置を備えてもよい。これにより、オペレータが自分で入力部２８に力を入力しなくても、射出ユニット１８を容易に旋回させることができる。

（変形例６）
上記の実施の形態および変形例は、矛盾の生じない範囲内で適宜組み合わされてもよい。

［実施の形態から得られる発明］
上記実施の形態および変形例から把握しうる発明について、以下に記載する。

射出ユニット（１８）と、前記射出ユニット（１８）を支持するベース（２２）と、前記射出ユニット（１８）に設けられた旋回軸（２４）と、を有する射出成形機（１０）であって、前記旋回軸（２４）に設けられ、前記旋回軸（２４）と一体的に回転する従動回転部（２６）と、前記従動回転部（２６）に回転する力を入力するための入力部（２８）と、を備える。

これにより、射出ユニット（１８）の旋回が容易な射出成形機（１０）が提供される。

前記従動回転部（２６）は、回転可能に設けられたギア部材であり、前記入力部（２８）は、前記従動回転部（２６）と噛み合う歯を有してもよい。これにより、従動回転部（２６）と噛み合う入力部（２８）によって当該従動回転部（２６）に力を入力することができ、射出ユニット（１８）の旋回が容易な射出成形機（１０）が提供される。

前記入力部（２８）は、前記従動回転部（２６）と噛み合って回転するギア部材であり、前記入力部（２８）の回転軸（Ｌ２）と、前記従動回転部（２６）の回転軸（Ｌ３）とは、互いに直交してもよい。これにより、従動回転部（２６）と噛み合う入力部（２８）によって当該従動回転部（２６）に力を入力することがより容易になる。

前記入力部（２８）は、前記従動回転部（２６）と噛み合って回転するギア部材であり、前記入力部（２８）の回転軸（Ｌ２）と、前記従動回転部（２６）の回転軸（Ｌ３）とは、互いに平行でもよい。これにより、従動回転部（２６）と噛み合う入力部（２８）によって当該従動回転部（２６）に力を入力することができる。また、入力部（２８）や従動回転部（２６）を設けることによる射出ユニット（１８）の上下方向での位置への影響を最低限に抑えることができる。

前記入力部（２８）と前記従動回転部（２６）との各々は、互いに離間した略円形状の回転部材であり、前記入力部（２８）の回転を前記従動回転部（２６）に伝えるベルト部材（３８）をさらに備えてもよい。これにより、入力部（２８）とベルト部材（３８）とによって従動回転部（２６）に力を入力することができる。

前記入力部（２８）の基準円直径（Ｄ２）は、前記従動回転部（２６）の基準円直径（Ｄ１）よりも小さくてもよい。これにより、入力部（２８）を１回転させたとき、その１回転に要した力よりも大きな回転力が従動回転部（２６）に入力される。

前記従動回転部（２６）は、ラックアンドピニオンのピニオンであり、前記入力部（２８）は、前記ラックアンドピニオンのラックであってもよい。これにより、従動回転部（ピニオン）（２６）と噛み合う入力部（ラック）（２８）によって当該従動回転部（２６）に力を入力することができ、射出ユニット（１８）の旋回が容易な射出成形機（１０）が提供される。

前記入力部（２８）には、オペレータが前記従動回転部（２６）に前記力を入力するための操作部（３６）が設けられてもよい。これにより、オペレータは、従動回転部（２６）に力をより容易に入力することができる。

回転することで前記従動回転部（２６）に前記力を入力するモータをさらに備えてもよい。これにより、オペレータが自分で入力部（２８）に力を入力しなくても、射出ユニット（１８）を容易に旋回させることができる。

前記旋回軸（２４）は、前記射出ユニット（１８）のノズル（１６）の軸線（Ｌ１）上に設けられてもよい。これにより、ノズル（１６）と金型（１２）とを接続するときに射出ユニット（１８）が意図せず旋回してしまうおそれを低減することができる。

前記ベース（２２）を挟んで前記射出ユニット（１８）と反対側には、空間（３４）が設けられ、前記旋回軸（２４）は、前記空間（３４）まで延在し、前記従動回転部（２６）は、前記旋回軸（２４）のうち、前記空間（３４）側に設けられてもよい。これにより、射出ユニット１８の荷重はベース２２で支持することになり、従動回転部２６にその荷重がかかることはない。

１０…射出成形機 １６…ノズル
１８…射出ユニット ２２…ベース
２４…旋回軸 ２６…従動回転部
２８…入力部 ３４…空間
３６…操作部 ３８…ベルト部材
Ｄ１…従動回転部の基準円直径 Ｄ２…入力部の基準円直径
Ｌ１…ノズルの軸線 Ｌ２…入力部の回転軸
Ｌ３…従動回転部の回転軸

Claims (10)

1. 射出ユニットと、前記射出ユニットを支持するベースと、前記射出ユニットに設けられた旋回軸と、を有する射出成形機であって、
   前記旋回軸に設けられ、前記旋回軸と一体的に回転する従動回転部と、
   前記従動回転部に回転する力を入力するための入力部と、
   を備え、
   前記ベースを挟んで前記射出ユニットと反対側には、空間が設けられ、
   前記旋回軸は、前記空間まで延在し、
   前記従動回転部は、前記旋回軸のうち、前記空間側に設けられている、射出成形機。
2. 請求項１に記載の射出成形機であって、
   前記従動回転部は、回転可能に設けられたギア部材であり、前記入力部は、前記従動回転部と噛み合う歯を有する、射出成形機。
3. 請求項２に記載の射出成形機であって、
   前記入力部は、前記従動回転部と噛み合って回転するギア部材であり、
   前記入力部の回転軸と、前記従動回転部の回転軸とは、互いに直交している、射出成形機。
4. 請求項２に記載の射出成形機であって、
   前記入力部は、前記従動回転部と噛み合って回転するギア部材であり、
   前記入力部の回転軸と、前記従動回転部の回転軸とは、互いに平行である、射出成形機。
5. 請求項１に記載の射出成形機であって、
   前記入力部と前記従動回転部との各々は、互いに離間した略円形状の回転部材であり、
   前記入力部の回転を前記従動回転部に伝えるベルト部材をさらに備える、射出成形機。
6. 請求項３～５のいずれか１項に記載の射出成形機であって、
   前記入力部の基準円直径は、前記従動回転部の基準円直径よりも小さい、射出成形機。
7. 請求項２に記載の射出成形機であって、
   前記従動回転部は、ラックアンドピニオンのピニオンであり、前記入力部は、前記ラックアンドピニオンのラックである、射出成形機。
8. 請求項１～７のいずれか１項に記載の射出成形機であって、
   前記入力部には、オペレータが前記従動回転部に前記力を入力するための操作部が設けられている、射出成形機。
9. 請求項１～７のいずれか１項に記載の射出成形機であって、
   回転することで前記従動回転部に前記力を入力するモータをさらに備える、射出成形機。
10. 請求項１～９のいずれか１項に記載の射出成形機であって、
    前記旋回軸は、前記射出ユニットのノズルの軸線上に設けられている、射出成形機。

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