JP7338000B2 - 射出成形機 - Google Patents

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Description

本発明は、射出成形機に関する。
従来、射出成形機を形成する可動部材の稼働の際の発熱を冷却するべく、空冷ファン等にて可動部材が冷却されている。しかしながら、射出成形機の内部において空冷ファンを設けるスペースには限界があり、また、必要となる電源や配線等によって部品点数が増加するといった課題を有している。そこで、ACサーボモータを駆動源とする射出装置の周囲にカバーを配設し、カバーに管と放熱フィンを固定し、管に冷却流体を流すことにより、ACサーボモータによって発生した熱を冷却し、放熱する電動射出成形機が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
実開平3-59820号公報
しかしながら、特許文献1に記載の電動射出成形機では、冷却流体を流してハウジングを冷却することから、水の給排水のための設備や管を様々な線形で配設することを要し、冷却機構が複雑になり得る。また、発熱する可動部材を直接冷却しないことから、冷却性能に改善の余地がある。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、シンプルな構成で冷却性能に優れた冷却機構を有する射出成形機を提供することを目的としている。
前記目的を達成すべく、本発明の一態様に係る射出成形機は、少なくとも射出装置と型締装置を備える射出成形機であって、
前記射出装置と前記型締装置の少なくともいずれか一方は、駆動源によって駆動させられる可動部材を備えており、前記可動部材がフィンを有している。
本発明の一態様によれば、シンプルな構成で冷却性能に優れた冷却機構を有する射出成形機を提供することができる。
一実施形態に係る射出成形機の型開完了時の状態を示す図である。 一実施形態に係る射出成形機の型締時の状態を示す図である。 第1の実施形態に係る冷却性能を有する可動部材であるボールねじ機構において、ねじ軸が移動する前の状態を示す図である。 (a)は、第1の実施形態に係るボールねじ機構のボールねじを示す図であり、(b)はボールねじの変形例を示す図である。 第1の実施形態に係る冷却性能を有する可動部材であるボールねじ機構において、ねじ軸が移動した後の状態を示す図である。 第1の実施形態に係るボールねじ機構の第1の変形例を示す図である。 第1の実施形態に係るボールねじ機構の第2の変形例を示す図である。 第1の実施形態に係るボールねじ機構の第3の変形例を示す図である。 第2の実施形態に係る冷却性能を有する可動部材であるボールねじ機構を示す図である。 第2の実施形態に係る冷却性能を有する可動部材であるボールねじ機構の他の適用例を示す図である。
以下、実施形態に係る射出成形機について添付の図面を参照しながら説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く場合がある。
[実施形態に係る射出成形機]
はじめに、図1及び図2を参照して、実施形態に係る射出成形機の全体の概略構成について説明する。尚、図1及び図2において、X方向、Y方向、及びZ方向は互いに垂直な方向である。具体的には、X方向及びY方向は水平方向であり、Z方向は鉛直方向である。また、X方向は、射出成形機10の可動プラテン120や射出装置300の移動方向や型開閉方向と同一方向であり、Y方向は射出成形機10の幅方向である。尚、型締装置100が横型である場合、X方向は型開閉方向であり、Y方向は射出成形機10の幅方向である。
(射出成形機の全体構成)
図1は、一実施形態に係る射出成形機の型開完了時の状態を示す図であり、図2は、一実施形態に係る射出成形機の型締時の状態を示す図である。図1及び図2において、X方向、Y方向及びZ方向は互いに垂直な方向である。X方向及びY方向は水平方向を表し、Z方向は鉛直方向を表す。型締装置100が横型である場合、X方向は型開閉方向であり、Y方向は射出成形機10の幅方向である。図1及び図2に示すように、射出成形機10は、型締装置100と、エジェクタ装置200と、射出装置300と、移動装置400と、制御装置700と、フレーム900とを有する。以下、射出成形機10の各構成要素について説明する。
(型締装置)
型締装置100の説明では、型閉時の可動プラテン120の移動方向(図1及び図2中右方向)を前方とし、型開時の可動プラテン120の移動方向(図1及び図2中左方向)を後方として説明する。
型締装置100は、金型装置800の型閉、型締、型開を行う。型締装置100は例えば横型であって、型開閉方向が水平方向である。型締装置100は、固定プラテン110、可動プラテン120、トグルサポート130、タイバー140、トグル機構150、型締モータ160、運動変換機構170、及び型厚調整機構180を有する。
固定プラテン110は、フレーム900に対し固定される。固定プラテン110における可動プラテン120との対向面に固定金型810が取付けられる。
可動プラテン120は、フレーム900に対し型開閉方向に移動自在とされる。フレーム900上には、可動プラテン120を案内するガイド101が敷設される。可動プラテン120における固定プラテン110との対向面に可動金型820が取付けられる。
固定プラテン110に対し可動プラテン120を進退させることにより、型閉、型締、型開が行われる。固定金型810と可動金型820とで金型装置800が構成される。
トグルサポート130は、固定プラテン110と間隔をおいて連結され、フレーム900上に型開閉方向に移動自在に載置される。尚、トグルサポート130は、フレーム900上に敷設されるガイドに沿って移動自在とされてもよい。トグルサポート130のガイドは、可動プラテン120のガイド101と共通のものでもよい。
尚、本実施形態では、固定プラテン110がフレーム900に対し固定され、トグルサポート130がフレーム900に対し型開閉方向に移動自在とされるが、トグルサポート130がフレーム900に対し固定され、固定プラテン110がフレーム900に対し型開閉方向に移動自在とされてもよい。
タイバー140は、固定プラテン110とトグルサポート130とを型開閉方向に間隔Lをおいて連結する。タイバー140は、複数本(例えば4本)用いられてよい。各タイバー140は、型開閉方向に平行とされ、型締力に応じて伸びる。少なくとも1本のタイバー140には、タイバー140の歪を検出するタイバー歪検出器141が設けられてよい。タイバー歪検出器141は、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。タイバー歪検出器141の検出結果は、型締力の検出などに用いられる。
尚、本実施形態では、型締力を検出する型締力検出器として、タイバー歪検出器141が用いられるが、本発明はこれに限定されない。型締力検出器は、歪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140に限定されない。
トグル機構150は、可動プラテン120とトグルサポート130との間に配設され、トグルサポート130に対し可動プラテン120を型開閉方向に移動させる。トグル機構150は、クロスヘッド151、一対のリンク群などで構成される。各リンク群は、ピンなどで屈伸自在に連結される第1リンク152及び第2リンク153を有する。第1リンク152は可動プラテン120に対しピンなどで揺動自在に取付けられ、第2リンク153はトグルサポート130に対しピンなどで揺動自在に取付けられる。第2リンク153は、第3リンク154を介してクロスヘッド151に取付けられる。トグルサポート130に対しクロスヘッド151を進退させると、第1リンク152及び第2リンク153が屈伸し、トグルサポート130に対し可動プラテン120が進退する。
尚、トグル機構150の構成は、図1及び図2に示す構成に限定されない。例えば図1及び図2では、各リンク群の節点の数が5つであるが、4つでもよく、第3リンク154の一端部が、第1リンク152と第2リンク153との節点に結合されてもよい。
型締モータ160は、トグルサポート130に取付けられており、トグル機構150を作動させる。型締モータ160は、トグルサポート130に対しクロスヘッド151を進退させることにより、第1リンク152及び第2リンク153を屈伸させ、トグルサポート130に対し可動プラテン120を進退させる。型締モータ160は、運動変換機構170に直結されるが、ベルトやプーリなどを介して運動変換機構170に連結されてもよい。
運動変換機構170は、型締モータ160の回転運動をクロスヘッド151の直線運動に変換する。運動変換機構170は、ねじ軸171と、ねじ軸171に螺合するねじナット172とを含む。ねじ軸171と、ねじナット172との間には、ボールまたはローラが介在してよい。
型締装置100は、制御装置700による制御下で、型閉工程、型締工程、型開工程などを行う。
型閉工程では、型締モータ160を駆動してクロスヘッド151を設定速度で型閉完了位置まで前進させることにより、可動プラテン120を前進させ、可動金型820を固定金型810にタッチさせる。クロスヘッド151の位置や速度は、例えば型締モータエンコーダ161などを用いて検出する。型締モータエンコーダ161は、型締モータ160の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。尚、クロスヘッド151の位置を検出するクロスヘッド位置検出器、及びクロスヘッド151の速度を検出するクロスヘッド速度検出器は、型締モータエンコーダ161に限定されず、一般的なものを使用できる。また、可動プラテン120の位置を検出する可動プラテン位置検出器、及び可動プラテン120の速度を検出する可動プラテン速度検出器は、型締モータエンコーダ161に限定されず、一般的なものを使用できる。
型締工程では、型締モータ160をさらに駆動してクロスヘッド151を型閉完了位置から型締位置までさらに前進させることで型締力を生じさせる。型締時に可動金型820と固定金型810との間にキャビティ空間801(図2参照)が形成され、射出装置300がキャビティ空間801に液状の成形材料を充填する。充填された成形材料が固化されることにより、成形品が得られる。キャビティ空間801の数は複数でもよく、その場合、複数の成形品が同時に得られる。
型開工程では、型締モータ160を駆動してクロスヘッド151を設定速度で型開完了位置まで後退させることにより、可動プラテン120を後退させ、可動金型820を固定金型810から離間させる。その後、エジェクタ装置200が可動金型820から成形品を突き出す。
型閉工程及び型締工程における設定条件は、一連の設定条件として、まとめて設定される。例えば、型閉工程及び型締工程におけるクロスヘッド151の速度や位置(型閉開始位置、速度切替位置、型閉完了位置、及び型締位置を含む)、型締力は、一連の設定条件として、まとめて設定される。型閉開始位置、速度切替位置、型閉完了位置、及び型締位置は、後側から前方に向けてこの順で並び、速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、速度が設定される。速度切替位置は、1つでもよいし、複数でもよい。速度切替位置は、設定されなくてもよい。型締位置と型締力とは、いずれか一方のみが設定されてもよい。
型開工程における設定条件も同様に設定される。例えば、型開工程におけるクロスヘッド151の速度や位置(型開開始位置、速度切替位置、及び型開完了位置を含む)は、一連の設定条件として、まとめて設定される。型開開始位置、速度切替位置、及び型開完了位置は、前側から後方に向けて、この順で並び、速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、速度が設定される。速度切替位置は、1つでもよいし、複数でもよい。速度切替位置は、設定されなくてもよい。型開開始位置と型締位置とは同じ位置であってよい。また、型開完了位置と型閉開始位置とは同じ位置であってよい。
尚、クロスヘッド151の速度や位置などの代わりに、可動プラテン120の速度や位置などが設定されてもよい。また、クロスヘッドの位置(例えば型締位置)や可動プラテンの位置の代わりに、型締力が設定されてもよい。
ところで、トグル機構150は、型締モータ160の駆動力を増幅して可動プラテン120に伝える。その増幅倍率は、トグル倍率とも呼ばれる。トグル倍率は、第1リンク152と第2リンク153とのなす角θ(以下、「リンク角度θ」とも呼ぶ)に応じて変化する。リンク角度θは、クロスヘッド151の位置から求められる。リンク角度θが180°のとき、トグル倍率が最大になる。
金型装置800の交換や金型装置800の温度変化などにより金型装置800の厚さが変化した場合、型締時に所定の型締力が得られるように、型厚調整が行われる。型厚調整では、例えば可動金型820が固定金型810にタッチする型タッチの時点でトグル機構150のリンク角度θが所定の角度になるように、固定プラテン110とトグルサポート130との間隔Lを調整する。
型締装置100は、固定プラテン110とトグルサポート130との間隔Lを調整することで、型厚調整を行う型厚調整機構180を有する。型厚調整機構180は、タイバー140の後端部に形成されるねじ軸181と、トグルサポート130に回転自在に保持されるねじナット182と、ねじ軸181に螺合するねじナット182を回転させる型厚調整モータ183とを有する。
ねじ軸181及びねじナット182は、タイバー140ごとに設けられる。型厚調整モータ183の回転は、回転伝達部185を介して複数のねじナット182に伝達されてよい。複数のねじナット182を同期して回転できる。尚、回転伝達部185の伝達経路を変更することで、複数のねじナット182を個別に回転することも可能である。
回転伝達部185は、例えば歯車などで構成される。この場合、各ねじナット182の外周に受動歯車が形成され、型厚調整モータ183の出力軸には駆動歯車が取付けられ、複数の受動歯車及び駆動歯車と噛み合う中間歯車がトグルサポート130の中央部に回転自在に保持される。尚、回転伝達部185は、歯車の代わりに、ベルトやプーリなどで構成されてもよい。
型厚調整機構180の動作は、制御装置700によって制御される。制御装置700は、型厚調整モータ183を駆動して、ねじナット182を回転させることで、ねじナット182を回転自在に保持するトグルサポート130の固定プラテン110に対する位置を調整し、固定プラテン110とトグルサポート130との間隔Lを調整する。
尚、本実施形態では、ねじナット182がトグルサポート130に対し回転自在に保持され、ねじ軸181が形成されるタイバー140が固定プラテン110に対し固定されるが、本発明はこれに限定されない。
例えば、ねじナット182が固定プラテン110に対し回転自在に保持され、タイバー140がトグルサポート130に対し固定されてもよい。この場合、ねじナット182を回転させることで、間隔Lを調整できる。
また、ねじナット182がトグルサポート130に対し固定され、タイバー140が固定プラテン110に対し回転自在に保持されてもよい。この場合、タイバー140を回転させることで、間隔Lを調整できる。
さらにまた、ねじナット182が固定プラテン110に対し固定され、タイバー140がトグルサポート130に対し回転自在に保持されてもよい。この場合、タイバー140を回転させることで間隔Lを調整できる。
間隔Lは、型厚調整モータエンコーダ184を用いて検出する。型厚調整モータエンコーダ184は、型厚調整モータ183の回転量や回転方向を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。型厚調整モータエンコーダ184の検出結果は、トグルサポート130の位置や間隔Lの監視や制御に用いられる。尚、トグルサポート130の位置を検出するトグルサポート位置検出器、及び間隔Lを検出する間隔検出器は、型厚調整モータエンコーダ184に限定されず、一般的なものを使用できる。
型厚調整機構180は、互いに螺合するねじ軸181とねじナット182の一方を回転させることで、間隔Lを調整する。複数の型厚調整機構180が用いられてもよく、複数の型厚調整モータ183が用いられてもよい。
尚、本実施形態の型厚調整機構180は、間隔Lを調整するため、タイバー140に形成されるねじ軸181とねじ軸181に螺合されるねじナット182とを有するが、本発明はこれに限定されない。
例えば、型厚調整機構180は、タイバー140の温度を調節するタイバー温調器を有してもよい。タイバー温調器は、各タイバー140に取付けられ、複数本のタイバー140の温度を連携して調整する。タイバー140の温度が高いほど、タイバー140は熱膨張によって長くなり、間隔Lが大きくなる。複数本のタイバー140の温度は独立に調整することも可能である。
タイバー温調器は、例えばヒータなどの加熱器を含み、加熱によってタイバー140の温度を調節する。タイバー温調器は、水冷ジャケットなどの冷却器を含み、冷却によってタイバー140の温度を調節してもよい。タイバー温調器は、加熱器と冷却器の両方を含んでもよい。
尚、本実施形態の型締装置100は、型開閉方向が水平方向である横型であるが、型開閉方向が上下方向である竪型でもよい。竪型の型締装置は、下プラテン、上プラテン、トグルサポート、タイバー、トグル機構、及び型締モータなどを有する。下プラテンと上プラテンのうち、いずれか一方が固定プラテン、残りの一方が可動プラテンとして用いられる。下プラテンには下金型が取付けられ、上プラテンには上金型が取付けられる。下金型と上金型とで金型装置が構成される。下金型は、ロータリーテーブルを介して下プラテンに取付けられてもよい。トグルサポートは、下プラテンの下方に配設され、タイバーを介して上プラテンと連結される。タイバーは、上プラテンとトグルサポートとを型開閉方向に間隔をおいて連結する。トグル機構は、トグルサポートと下プラテンとの間に配設され、可動プラテンを昇降させる。型締モータは、トグル機構を作動させる。型締装置が竪型である場合、タイバーの本数は通常3本である。尚、タイバーの本数は特に限定されない。
尚、本実施形態の型締装置100は、駆動源として、型締モータ160を有するが、型締モータ160の代わりに、油圧シリンダを有してもよい。また、型締装置100は、型開閉用にリニアモータを有し、型締用に電磁石を有してもよい。
(エジェクタ装置)
エジェクタ装置200の説明では、型締装置100の説明と同様に、型閉時の可動プラテン120の移動方向(図1及び図2中右方向)を前方とし、型開時の可動プラテン120の移動方向(図1及び図2中左方向)を後方として説明する。
エジェクタ装置200は、金型装置800から成形品を突き出す。エジェクタ装置200は、エジェクタモータ210、運動変換機構220、及びエジェクタロッド230などを有する。
エジェクタモータ210は、可動プラテン120に取付けられる。エジェクタモータ210は、運動変換機構220に直結されるが、ベルトやプーリなどを介して運動変換機構220に連結されてもよい。
運動変換機構220は、エジェクタモータ210の回転運動をエジェクタロッド230の直線運動に変換する。運動変換機構220は、ねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを含む。ねじ軸と、ねじナットとの間には、ボールまたはローラが介在してよい。
エジェクタロッド230は、可動プラテン120の貫通穴において進退自在とされる。エジェクタロッド230の前端部は、可動金型820の内部に進退自在に配設される可動部材830と接触する。エジェクタロッド230の前端部は、可動部材830と連結されていても、連結されていなくてもよい。
エジェクタ装置200は、制御装置700による制御下で、突き出し工程を行う。突き出し工程では、エジェクタモータ210を駆動してエジェクタロッド230を設定速度で待機位置から突き出し位置まで前進させることにより、可動部材830を前進させ、成形品を突き出す。その後、エジェクタモータ210を駆動してエジェクタロッド230を設定速度で後退させ、可動部材830を元の待機位置まで後退させる。エジェクタロッド230の位置や速度は、例えばエジェクタモータエンコーダ211を用いて検出する。エジェクタモータエンコーダ211は、エジェクタモータ210の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。尚、エジェクタロッド230の位置を検出するエジェクタロッド位置検出器、及びエジェクタロッド230の速度を検出するエジェクタロッド速度検出器は、エジェクタモータエンコーダ211に限定されず、一般的なものを使用できる。
(射出装置)
射出装置300の説明では、型締装置100の説明やエジェクタ装置200の説明とは異なり、充填時のスクリュ330の移動方向(図1及び図2中左方向)を前方とし、計量時のスクリュ330の移動方向(図1及び図2中右方向)を後方として説明する。
射出装置300は、フレーム900に対し進退自在なスライドベース301に設置され、金型装置800に対し進退自在とされる。射出装置300は、金型装置800にタッチし、金型装置800内のキャビティ空間801に成形材料を充填する。射出装置300は、例えば、シリンダ310、ノズル320、スクリュ330、計量モータ340、射出モータ350、圧力検出器360などを有する。
シリンダ310は、供給口311から内部に供給された成形材料を加熱する。成形材料は、例えば樹脂などを含む。成形材料は、例えばペレット状に形成され、固体の状態で供給口311に供給される。供給口311はシリンダ310の後部に形成される。シリンダ310の後部の外周には、水冷シリンダなどの冷却器312が設けられる。冷却器312よりも前方において、シリンダ310の外周には、バンドヒータなどの加熱器313と温度検出器314とが設けられる。
シリンダ310は、シリンダ310の軸方向(図1及び図2中左右方向)に複数のゾーンに区分される。各ゾーンに加熱器313と温度検出器314とが設けられる。ゾーン毎に、温度検出器314の検出温度が設定温度になるように、制御装置700が加熱器313を制御する。
ノズル320は、シリンダ310の前端部に設けられ、金型装置800に対し押し付けられる。ノズル320の外周には、加熱器313と温度検出器314とが設けられる。ノズル320の検出温度が設定温度になるように、制御装置700が加熱器313を制御する。
スクリュ330は、シリンダ310内において回転自在に且つ進退自在に配設される。スクリュ330を回転させると、スクリュ330の螺旋状の溝に沿って成形材料が前方に送られる。成形材料は、前方に送られながら、シリンダ310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330の前方に送られシリンダ310の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ330が後退させられる。その後、スクリュ330を前進させると、スクリュ330前方に蓄積された液状の成形材料がノズル320から射出され、金型装置800内に充填される。
スクリュ330の前部には、スクリュ330を前方に押すときにスクリュ330の前方から後方に向かう成形材料の逆流を防止する逆流防止弁として、逆流防止リング331が進退自在に取付けられる。
逆流防止リング331は、スクリュ330を前進させるときに、スクリュ330前方の成形材料の圧力によって後方に押され、成形材料の流路を塞ぐ閉塞位置(図2参照)までスクリュ330に対し相対的に後退する。これにより、スクリュ330前方に蓄積された成形材料が後方に逆流するのを防止する。
一方、逆流防止リング331は、スクリュ330を回転させるときに、スクリュ330の螺旋状の溝に沿って前方に送られる成形材料の圧力によって前方に押され、成形材料の流路を開放する開放位置(図1参照)までスクリュ330に対し相対的に前進する。これにより、スクリュ330の前方に成形材料が送られる。
逆流防止リング331は、スクリュ330と共に回転する共回りタイプと、スクリュ330と共に回転しない非共回りタイプのいずれでもよい。
尚、射出装置300は、スクリュ330に対し逆流防止リング331を開放位置と閉塞位置との間で進退させる駆動源を有していてもよい。
計量モータ340は、スクリュ330を回転させる。スクリュ330を回転させる駆動源は、計量モータ340には限定されず、例えば油圧ポンプなどでもよい。
射出モータ350は、スクリュ330を進退させる。射出モータ350とスクリュ330との間には、射出モータ350の回転運動をスクリュ330の直線運動に変換する運動変換機構などが設けられる。運動変換機構は、例えばねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを有する。ねじ軸とねじナットの間には、ボールやローラなどが設けられてよい。スクリュ330を進退させる駆動源は、射出モータ350には限定されず、例えば油圧シリンダなどでもよい。
圧力検出器360は、射出モータ350とスクリュ330との間で伝達される圧力を検出する。圧力検出器360は、射出モータ350とスクリュ330との間の力の伝達経路に設けられ、圧力検出器360に作用する圧力を検出する。
圧力検出器360は、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。圧力検出器360の検出結果は、スクリュ330が成形材料から受ける圧力、スクリュ330に対する背圧、スクリュ330から成形材料に作用する圧力などの制御や監視に用いられる。
射出装置300は、制御装置700による制御下で、計量工程、充填工程及び保圧工程などを行う。
計量工程では、計量モータ340を駆動してスクリュ330を設定回転数で回転させ、スクリュ330の螺旋状の溝に沿って成形材料を前方に送る。これに伴い、成形材料が徐々に溶融される。液状の成形材料がスクリュ330の前方に送られシリンダ310の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ330が後退させられる。スクリュ330の回転数は、例えば計量モータエンコーダ341を用いて検出する。計量モータエンコーダ341は、計量モータ340の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。尚、スクリュ330の回転数を検出するスクリュ回転数検出器は、計量モータエンコーダ341に限定されず、一般的なものを使用できる。
計量工程では、スクリュ330の急激な後退を制限すべく、射出モータ350を駆動してスクリュ330に対して設定背圧を加えてよい。スクリュ330に対する背圧は、例えば圧力検出器360を用いて検出する。圧力検出器360は、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。スクリュ330が計量完了位置まで後退し、スクリュ330の前方に所定量の成形材料が蓄積されると、計量工程が完了する。
充填工程では、射出モータ350を駆動してスクリュ330を設定速度で前進させ、スクリュ330の前方に蓄積された液状の成形材料を金型装置800内のキャビティ空間801に充填させる。スクリュ330の位置や速度は、例えば射出モータエンコーダ351を用いて検出する。射出モータエンコーダ351は、射出モータ350の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。スクリュ330の位置が設定位置に達すると、充填工程から保圧工程への切替(所謂、V/P切替)が行われる。V/P切替が行われる位置をV/P切替位置とも呼ぶ。スクリュ330の設定速度は、スクリュ330の位置や時間などに応じて変更されてもよい。
尚、充填工程においてスクリュ330の位置が設定位置に達した後、その設定位置にスクリュ330を一時停止させ、その後にV/P切替が行われてもよい。V/P切替の直前において、スクリュ330の停止の代わりに、スクリュ330の微速前進または微速後退が行われてもよい。また、スクリュ330の位置を検出するスクリュ位置検出器、及びスクリュ330の速度を検出するスクリュ速度検出器は、射出モータエンコーダ351に限定されず、一般的なものを使用できる。
保圧工程では、射出モータ350を駆動してスクリュ330を前方に押し、スクリュ330の前端部における成形材料の圧力(以下、「保持圧力」とも呼ぶ。)を設定圧に保ち、シリンダ310内に残る成形材料を金型装置800に向けて押す。金型装置800内での冷却収縮による不足分の成形材料を補充できる。保持圧力は、例えば圧力検出器360を用いて検出する。圧力検出器360は、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。保持圧力の設定値は、保圧工程の開始からの経過時間などに応じて変更されてもよい。
保圧工程では金型装置800内のキャビティ空間801の成形材料が徐々に冷却され、保圧工程完了時にはキャビティ空間801の入口が固化した成形材料で塞がれる。この状態はゲートシールと呼ばれ、キャビティ空間801からの成形材料の逆流が防止される。保圧工程後、冷却工程が開始される。冷却工程では、キャビティ空間801内の成形材料の固化が行われる。成形サイクル時間の短縮のため、冷却工程中に計量工程が行われてよい。
尚、本実施形態の射出装置300は、インライン・スクリュ方式であるが、プリプラ方式などでもよい。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。
また、本実施形態の射出装置300は、シリンダ310の軸方向が水平方向である横型であるが、シリンダ310の軸方向が上下方向である竪型であってもよい。竪型の射出装置300と組み合わされる型締装置は、竪型でも横型でもよい。同様に、横型の射出装置300と組み合わされる型締装置は、横型でも竪型でもよい。
(移動装置)
移動装置400の説明では、射出装置300の説明と同様に、充填時のスクリュ330の移動方向(図1及び図2中左方向)を前方とし、計量時のスクリュ330の移動方向(図1及び図2中右方向)を後方として説明する。
移動装置400は、金型装置800に対し射出装置300を進退させる。また、移動装置400は、金型装置800に対しノズル320を押し付け、ノズルタッチ圧力を生じさせる。移動装置400は、液圧ポンプ410、駆動源としてのモータ420、液圧アクチュエータとしての液圧シリンダ430などを含む。
液圧ポンプ410は、第1ポート411と、第2ポート412とを有する。液圧ポンプ410は、両方向回転可能なポンプであり、モータ420の回転方向を切り替えることにより、第1ポート411及び第2ポート412のいずれか一方から作動液(例えば油)を吸入し他方から吐出して液圧を発生させる。尚、液圧ポンプ410はタンクから作動液を吸引して第1ポート411及び第2ポート412のいずれか一方から作動液を吐出することもできる。
モータ420は、液圧ポンプ410を作動させる。モータ420は、制御装置700からの制御信号に応じた回転方向及び回転トルクで液圧ポンプ410を駆動する。モータ420は、電動モータであってよく、電動サーボモータであってよい。
液圧シリンダ430は、シリンダ本体431、ピストン432、及びピストンロッド433を有する。シリンダ本体431は、射出装置300に対して固定される。ピストン432は、シリンダ本体431の内部を、第1室としての前室435と、第2室としての後室436とに区画する。ピストンロッド433は、固定プラテン110に対して固定される。
液圧シリンダ430の前室435は、第1流路401を介して、液圧ポンプ410の第1ポート411と接続される。第1ポート411から吐出された作動液が第1流路401を介して前室435に供給されることで、射出装置300が前方に押される。射出装置300が前進され、ノズル320が固定金型810に押し付けられる。前室435は、液圧ポンプ410から供給される作動液の圧力によってノズル320のノズルタッチ圧力を生じさせる圧力室として機能する。
一方、液圧シリンダ430の後室436は、第2流路402を介して液圧ポンプ410の第2ポート412と接続される。第2ポート412から吐出された作動液が第2流路402を介して液圧シリンダ430の後室436に供給されることで、射出装置300が後方に押される。射出装置300が後退され、ノズル320が固定金型810から離間される。
尚、本実施形態では移動装置400は液圧シリンダ430を含むが、本発明はこれに限定されない。例えば、液圧シリンダ430の代わりに、電動モータと、その電動モータの回転運動を射出装置300の直線運動に変換する運動変換機構とが用いられてもよい。
(制御装置)
制御装置700は、例えばコンピュータで構成され、図1~図2に示すようにCPU(Central Processing Unit)701と、メモリなどの記憶媒体702と、入力インターフェース703と、出力インターフェース704とを有する。制御装置700は、記憶媒体702に記憶されたプログラムをCPU701に実行させることにより、各種の制御を行う。また、制御装置700は、入力インターフェース703で外部からの信号を受信し、出力インターフェース704で外部に信号を送信する。
制御装置700は、型閉工程や型締工程、型開工程などを繰り返し行うことにより、成形品を繰り返し製造する。また、制御装置700は、型締工程の間に、計量工程や充填工程、保圧工程などを行う。成形品を得るための一連の動作、例えば計量工程の開始から次の計量工程の開始までの動作を「ショット」または「成形サイクル」とも呼ぶ。また、1回のショットに要する時間を「成形サイクル時間」とも呼ぶ。
一回の成形サイクルは、例えば、計量工程、型閉工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、型開工程、及び突き出し工程をこの順で有する。ここでの順番は、各工程の開始の順番である。充填工程、保圧工程、及び冷却工程は、型締工程の開始から型締工程の終了までの間に行われる。型締工程の終了は型開工程の開始と一致する。尚、成形サイクル時間の短縮のため、同時に複数の工程を行ってもよい。例えば、計量工程は、前回の成形サイクルの冷却工程中に行われてもよく、この場合、型閉工程が成形サイクルの最初に行われることとしてもよい。また、充填工程は、型閉工程中に開始されてもよい。また、突き出し工程は、型開工程中に開始されてもよい。ノズル320の流路を開閉する開閉弁が設けられる場合、型開工程は、計量工程中に開始されてもよい。計量工程中に型開工程が開始されても、開閉弁がノズル320の流路を閉じていれば、ノズル320から成形材料が漏れないためである。
制御装置700は、操作装置750や表示装置760と接続されている。操作装置750は、ユーザによる入力操作を受け付け、入力操作に応じた信号を制御装置700に出力する。表示装置760は、制御装置700による制御下で、操作装置750における入力操作に応じた操作画面を表示する。
操作画面は、射出成形機10の設定などに用いられる。操作画面は、複数用意され、切り替えて表示されたり、重ねて表示されたりする。ユーザは、表示装置760で表示される操作画面を見ながら、操作装置750を操作することにより射出成形機10の設定(設定値の入力を含む)などを行う。
操作装置750及び表示装置760は、例えばタッチパネルで構成され、一体化されてよい。尚、本実施形態の操作装置750及び表示装置760は、一体化されているが、独立に設けられてもよい。また、操作装置750は、複数設けられてもよい。
[第1の実施形態に係る冷却性能を有する可動部材]
次に、図1及び図2に示す射出成形機10を構成する各装置の構成部材において、駆動源で駆動させられる可動部材であって、冷却性能を有する可動部材の種々の実施形態について説明する。まず、図3乃至図5を参照して、第1の実施形態に係る冷却性能を有する可動部材について説明する。図3は、第1の実施形態に係る冷却性能を有する可動部材であるボールねじ機構において、ねじ軸が移動する前の状態を示す図である。また、図4(a)は、第1の実施形態に係るボールねじ機構のボールねじを示す図であり、図4(b)はボールねじの変形例を示す図である。また、図5は、第1の実施形態に係る冷却性能を有する可動部材であるボールねじ機構において、ねじ軸が移動した後の状態を示す図である。
以下、可動部材の駆動について、「回転」とは、一回転以上の回転以外にも1回転未満の回動が含まれる。また、回転方向には、回転する可動部材を正面から見た際に、時計周りの回転と反時計周りの回転の双方が含まれる。また、「移動」とは、ねじナットやねじ軸等が軸方向に前進や後進することを意味し、軸方向の延設方向により、水平方向に移動する場合や傾斜方向に移動する場合などが含まれる。また、軸方向の一方向に移動することの他、軸方向の二方向に移動する(進退する)ことが含まれる。
図3は、型締装置100を形成するトグル機構150の運動変換機構170を示す。図3に示す運動変換機構170は、駆動源である型締モータ160の回転運動をクロスヘッド151の直線運動に変換する。運動変換機構170は、ねじ軸171と、ねじ軸171に螺合するねじナット172とを有するボールねじ機構である。ボールベアリング機構163にはねじナット172が固定されており、運動変換機構170において、型締モータ160を構成するロータ162の回転により、ロータ162と一体にボールベアリング機構163及びねじナット172がQ方向に回転する。すなわち、駆動源である型締モータ160やトグルサポート130に対して、運動変換機構170を形成するねじナット172は移動せずに回転のみを実行する。
一方、運動変換機構170を形成するねじ軸171は、Q方向のねじナット172の回転に応じて直線的にX方向に移動する。このねじ軸171の移動により、クロスヘッド151が同様にX方向に移動(直線運動)する。そして、このクロスヘッド151のX方向の移動により、ピンなどで屈伸自在に連結される第3リンク154と第2リンク153と第1リンク152からなるリンク群が可動して、トグルサポート130に対し可動プラテン120を型開閉方向に移動させる。
図3、図4(a)、(b)及び図5に示すように、運動変換機構170を形成するねじ軸171の先端側の側面には、ねじ軸171の軸方向に間隔を置いて、複数の平板状のフィン174が装着されている。
また、図3及び図4(a)に示すように、ねじナット172には、回転方向であるQ方向(ねじナット172の周方向)に間隔を置いて、複数の平板状のフィン173が装着されている。
図4(b)には、ねじナット172に装着されるフィンの変形例を示す。変形例に係るフィン173Aは、ねじナット172の周囲に間隔をおいて配設される、螺旋状のフィンである。
図4(a),(b)に示すように、ねじ軸171の端部側の側面にフィン174を有することにより、フィン174が外気にて冷却され、フィン174を介してねじ軸171を冷却できる。さらに、ねじ軸171がX方向に移動することにより、外気が複数のフィン174をR1方向に蛇行するように流れる過程でフィン174とねじ軸171が外気にて冷却される。また、この蛇行する外気は、外気の蛇行下流側に位置するねじナット173にも提供され、ねじナット173を冷却する。
特に、ねじ軸171の移動方向であるX方向に間隔を置いて複数のフィン174が装着されていることにより、ねじ軸171の移動の際に、上記する外気の蛇行を生じ易くでき、冷却性能が高くなる。
一方、図4(a)に示すように、ねじナット172の外周面にフィン173を有することにより、フィン173が外気にて冷却され、フィン173を介してねじナット172を冷却できる。さらに、ねじナット172がQ方向に回転することにより、外気が複数のフィン173をR2方向に蛇行するように流れる過程でフィン173とねじナット172が外気にて冷却される。
特に、ねじナット172の回転方向であるQ方向(周方向)に間隔を置いて、複数のフィン173が装着されていることにより、ねじナット172の回転の際に、上記する外気の蛇行を生じ易くでき、冷却性能が高くなる。
また、図4(b)に示すように、ねじナット172が螺旋状のフィン173Aを有する場合は、ねじナット172がQ方向に回転することにより、外気が複数の螺旋状のフィン173Aの螺旋に沿ってR3方向に流れる過程でフィン173とねじナット172が外気にて冷却される。特に、フィン173Aが螺旋状を呈していることにより、外気の流れがより一層スムーズになり、より多くの外気をねじナット172に供給することができるため、冷却性能が向上する。
フィン174は、ねじ軸171と一体に成形されてもよいし、ねじ軸171と別体に成形された後、嵌合等にて組み付けられてもよい。また、フィン173は、ねじナット172と一体に成形されてもよいし、別体に成形された後、接着等にて固定されてもよい。
このように、駆動源である型締モータ160の回転によって駆動させられる、運動変換機構170を形成するねじ軸171とねじナット172の双方にそれぞれフィン174、173,173Aを装着することにより、駆動の際に発熱するねじ軸171やねじナット172を自身の回転や移動によって冷却することができる。また、ねじ軸171とねじナット172の双方がそれぞれ、フィン174、173,173Aを有するシンプルな構成でありながら、可動部材であるねじ軸171とねじナット172を直接冷却することから、冷却性が良好になる。尚、図示を省略するが、例えば、ねじナット172のみがフィン173,173Aを有し、ねじ軸171がフィン174を具備しない運動変換機構であってもよい。
[第1の実施形態に係るボールねじ機構の第1の変形例]
次に、図6を参照して、第1の実施形態に係るボールねじ機構の第1の変形例を説明する。図6は、第1の実施形態に係るボールねじ機構の第1の変形例を示す図である。
図6に示すボールねじ機構170Aは、金属製もしくは樹脂製のハウジング175を有する。ハウジング175は、トグルサポート130に対してボルト固定や溶接、もしくは接着等にて固定される。
ハウジング175の内部には、移動せずにQ方向に回転するねじナット172が収容されている。そして、ハウジング175における型締モータ160と反対側の端面には開口175aが開設されており、ねじ軸171が開口175aを介してX方向に移動自在に配設されている。ねじ軸171とねじナット172には、メンテナンスとしてグリース等が提供されるが、ねじナット172の回転により、グリースが周囲に飛散し得る。図示例のようにねじナット172をハウジング175が包囲することにより、グリースの周囲への飛散を抑制することができる。
ハウジング175を有することにより、グリースの飛散が抑制される一方で、ハウジング175内において、回転するねじナット172や移動するねじ軸171から生じ得る熱がハウジング175内に籠り易くなる。しかしながら、ねじナット172が、回転方向であるQ方向に間隔を置いて複数のフィン173を有していることにより、例えば開口175aから取り込まれた外気で各フィン173が冷却され、各フィン173にてねじナット172を冷却することができる。また、冷却されたねじナット172により、ねじ軸171も冷却することができる。さらに、冷却されたフィン173がハウジング175の内部に存在することにより、ハウジング175内における熱籠りを抑制できる。
[第1の実施形態に係るボールねじ機構の第2の変形例]
次に、図7を参照して、第1の実施形態に係るボールねじ機構の第2の変形例を説明する。図7は、第1の実施形態に係るボールねじ機構の第2の変形例を示す図である。
図7に示すボールねじ機構170Bも、図6に示すボールねじ機構170Aと同様に、金属製もしくは樹脂製のハウジング175を有する。図7に示すハウジング175は、収容されるねじナット172と対向する内側面においてフィン176を有している。
ハウジング175の断面形状、具体的には、ねじ軸171に直交する方向でハウジング175を切断した際にできる断面形状は、円形、正方形を含む矩形等、様々な形状のものが適用できる。ハウジング175の断面形状が円形の場合、円の内側において、周方向に間隔を置いて複数の平板状のフィン176が装着される。また、ハウジング175の断面形状が矩形の場合も、矩形の4つの側面の内側において、4つの側面に亘る周方向に間隔を置いて複数の平板状のフィン176が装着される。尚、フィン176は、平板状以外にも、曲面状であってもよく、例えば図4(b)に示す螺旋状であってもよい。
ハウジング175の内側面に複数のフィン176を有していることにより、ねじナット172の回転によってねじナット172の外周にあるフィン173によって生ぜしめられた気流を、ハウジング175の内側面のフィン176に衝突させ、この気流の衝突によって対流を発生させることができる。このようにハウジング175内で生成された対流により、ねじナット172の全体とハウジング175内にあるねじ軸171の全体を効果的に冷却することができる。
[第1の実施形態に係るボールねじ機構の第3の変形例]
次に、図8を参照して、第1の実施形態に係るボールねじ機構の第3の変形例を説明する。図8は、第1の実施形態に係るボールねじ機構の第3の変形例を示す図である。
図8に示すボールねじ機構170Cも、図7に示すボールねじ機構170Bと同様に、金属製もしくは樹脂製のハウジング175を有し、収容されるねじナット172と対向する内側面においてフィン176を有している。ボールねじ機構170Cでは、ハウジング175において、内側面に形成されているフィン176に加えて、外側面にも複数のフィン177が形成されている。
外側面に形成されている複数のフィン177は、内側面の複数のフィン176に対応する位置に設けられてもよいし、内側面の複数のフィン176とずれた位置に千鳥配置されてもよい。
ハウジング175の内側面に複数のフィン176を有することに加えて、外側面に複数のフィン177を有していることにより、外側面のフィン177が外気にて冷やされた冷温を内側面のフィン176に伝達して、フィン176を冷却することができる。ハウジング175内では、ねじナット172の回転によってねじナット172の外側にあるフィン173によって生ぜしめられた気流を、ハウジング175の内側面のフィン176に衝突させ、この気流の衝突によって気体の対流を発生させることができる。この際、冷熱の伝達によって冷却されているフィン176に気体が衝突することにより、冷却された気体をハウジング175内で対流させることができる。そのため、この冷却された気体の対流により、ねじナット172の全体とハウジング175内にあるねじ軸171の全体をより一層効果的に冷却することが可能になる。
[第2の実施形態に係る冷却性能を有する可動部材であるボールねじ機構]
次に、図9を参照して、第2の実施形態に係る冷却性能を有する可動部材であるボールねじ機構を説明する。図9は、第2の実施形態に係る冷却性能を有する可動部材であるボールねじ機構を示す図である。
図9に示すボールねじ機構170Dにおいて、型締モータ160を構成するロータ162には、ねじ軸171Aが回転可能に固定されている。トグルサポート130にはボールベアリング機構163が取付けられており、ボールベアリング機構163にねじ軸171Aが回転可能に挿通されている。
ボールねじ機構170Dでは、ボールねじ機構170乃至170Cと異なり、型締モータ160を構成するロータ162の回転により、ロータ162と一体にボールベアリング機構163及びねじ軸171AがQ方向に回転する。すなわち、駆動源である型締モータ160やトグルサポート130に対して、運動変換機構170Dを形成するねじ軸171Aは移動せずに回転のみを実行する。
一方、運動変換機構170Dを形成するねじナット172Aは、Q方向のねじ軸171Aの回転に応じて直線的にX方向に移動する。ねじナット172Aには、クロスヘッド151が装着されている。このねじナット172Aの移動により、クロスヘッド151が同様にX方向に移動(直線運動)する。そして、このクロスヘッド151のX方向の移動により、ピンなどで屈伸自在に連結される第3リンク154と第2リンク153と第1リンク152からなるリンク群が可動し、トグルサポート130に対して可動プラテン120を型開閉方向に移動させる。
ボールねじ機構170Dでは、ねじナット172Aが移動する可動部材であることから、ねじナット172Aの外周には、移動方向(X方向)に間隔を置いて複数の円盤状のフィン173Bが装着されている。
一方、ねじ軸171Aは、移動せずに回転する可動部材であることから、ねじ軸171Aの端部側の側面において、ねじ軸171Aの周方向に間隔を置いて複数の平板状のフィン174Aが装着されている。
ねじナット172Aの移動方向であるX方向に間隔を置いて複数のフィン173Bが装着されていることにより、ねじナット172Aの移動の際に外気の蛇行を生じ易くでき、冷却性能が高くなる。
一方、ねじ軸171Aの回転方向であるQ方向(周方向)に間隔を置いて複数のフィン174Aが装着されていることにより、ねじ軸171Aの回転の際に外気の蛇行を生じ易くでき、冷却性能が高くなる。
尚、図示を省略するが、図9に示すねじナット172Aが移動する形態の運動変換機構にも、例えば、ねじナット172Aが移動する範囲をカバーする大きさのハウジングを有していてもよい。
[第2の実施形態に係るボールねじ機構の他の適用例]
次に、図10を参照して、第2の実施形態に係るボールねじ機構の他の適用例を説明する。図10は、第2の実施形態に係るボールねじ機構の他の適用例を示す図である。
図10に示すボールねじ機構370は、射出成形機10を構成する射出装置300に適用される。
まず、射出装置300の構成を説明する。射出装置300は、射出台381と射出駆動台382間に4本のガイドシャフト383が架設され、このガイドシャフト383に前スライダ384と、この前スライダ384に対して別体の後スライダ385とが、それぞれスライド自在に配設されている。尚、後スライダ385を具備しない形態であってもよい。
前スライダ384は、内側に中空部を有する筒形に形成され、この中空部に配設されたベアリング386により、スクリュカップリング387が回動自在に支持されるとともに、前スライダ384の外側上面には計量用のサーボモータ340が配設される。
スクリュカップリング387の前端には歯付被動プーリ388が取付けられ、サーボモータ340のロータシャフト389には歯付駆動プーリ390が取付けられ、歯付被動プーリ388と歯付駆動プーリ390間にはタイミングベルト391が架け渡されて回転伝達機構が形成される。
一方、射出台381の前端面には、シリンダ310の後端が取付けられる。シリンダ310は、後部にホッパーからなる供給口311を備えるとともに、内部にはスクリュ330が挿入され、このスクリュ330の後端は、スクリュカップリング387の中央に結合される。スクリュ330に対する背圧は、圧力検出器360を用いて検出する。この圧力検出器360には、ねじナットが取付けられていてもよい。
後スライダ385の後端面には、ボールねじ機構370を形成するねじナット372の前端が固定される。すなわち、ねじナット372は、後スライダ385の後端面に装着され、ねじナット372の移動に応じて前スライダ384と後スライダ385が一体となって移動する。
一方、射出駆動台382は、内側に中空部を有し、この中空部に配設されたベアリング機構393により、ボールねじ機構370を形成するねじ軸371の後端軸部を回動自在に支持する。
射出装置300は、フレーム900に対してX方向に進退自在なスライドベース301に設置されている。駆動源である射出モータ350を駆動させることにより、ボールねじ機構370を形成するねじ軸371がQ方向に回転し、ねじ軸371の回転に応じて、ねじナット372を前後進させ、ねじナット372の移動に伴って前スライダ384と後スライダ385が一体的に移動する。
移動するねじナット372の外周には、周方向に間隔を置いて複数の円盤状のフィン373が装着されている。ねじナット372の移動方向であるX方向に間隔を置いて複数のフィン373が装着されていることにより、ねじナット372の移動の際に外気の蛇行を生じ易くでき、ボールねじ機構370の冷却性能が高くなる。
尚、上記実施形態に挙げた構成等に対し、その他の構成要素が組み合わされるなどした他の実施形態であってもよく、また、本発明はここで示した構成に何等限定されるものではない。この点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。例えば、図示例は、射出成形機10を形成する、型締装置100と射出装置300のそれぞれのボールねじ機構の可動部材に対してフィンを装着した例を示している。しかしながら、射出成形機10を形成する他の全ての可動部材に対してフィンを装着することが可能である。この可動部材としては、型締装置100を形成する可動プラテン120や、トグル機構150を形成するクロスヘッド151や各リンク、金型装置800を形成する可動金型820、エジェクタ装置200を形成する運動変換機構220やエジェクタロッド230、射出装置300を形成するシリンダ310などが挙げられる。
10 射出成形機
100 型締装置
130 トグルサポート
150 トグル機構
160 型締モータ(駆動源)
170,170A、170B 運動変換機構(ボールねじ機構)
170C,170D 運動変換機構(ボールねじ機構)
171,171A ねじ軸(可動部材)
172,172A ねじナット(可動部材)
173、173A、173B フィン
174,174A フィン
175 ハウジング
176,177 フィン
300 射出装置
350 射出モータ(駆動源)
370 運動変換機構(ボールねじ機構)

Claims (4)

  1. 少なくとも射出装置と型締装置を備える射出成形機であって、
    前記射出装置と前記型締装置の少なくともいずれか一方は、駆動源によって駆動させられる可動部材を備え、前記可動部材がフィンを有しており、
    前記可動部材がボールねじ機構を形成するねじナットもしくはねじ軸であり、
    前記ボールねじ機構の少なくとも一部がハウジングに収容されており、前記ハウジングが前記ボールねじ機構と対向する内側面にフィンを有している、射出成形機。
  2. 少なくとも射出装置と型締装置を備える射出成形機であって、
    前記射出装置と前記型締装置の少なくともいずれか一方は、駆動源によって駆動させられる可動部材を備え、前記可動部材がフィンを有しており、
    前記可動部材が、ボールねじ機構を形成するねじ軸と該ねじ軸に取り付けられているねじナットとを備え、該ねじナットの周囲に前記フィンが設けられており、
    前記ボールねじ機構は、前記ねじナットが回転し、該ねじナットの回転に応じて前記ねじ軸が移動する、射出成形機。
  3. 少なくとも射出装置と型締装置を備える射出成形機であって、
    前記射出装置と前記型締装置の少なくともいずれか一方は、駆動源によって駆動させられる可動部材を備え、前記可動部材がフィンを有しており、
    前記可動部材が、ボールねじ機構を形成するねじ軸と該ねじ軸に取り付けられているねじナットとを備え、
    前記ボールねじ機構は、前記ねじ軸と前記ねじナットの一方が回転し、該回転に応じて他方が移動し、該他方にはその移動方向に間隔を置いて複数の前記フィンが設けられており、
    前記ねじ軸もしくは前記ねじナットのねじ溝の深さよりも前記フィンの径が大きい、射出成形機。
  4. 前記フィンが、前記ねじ軸もしくは前記ねじナットと別体に成形されている、請求項3に記載の射出成形機。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006256280A (ja) 2005-03-18 2006-09-28 Toshiba Mach Co Ltd 射出成形装置
JP2013154526A (ja) 2012-01-30 2013-08-15 Japan Steel Works Ltd:The 電動式射出成形機の駆動装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0359820U (ja) * 1989-10-16 1991-06-12
JPH09322478A (ja) * 1996-05-24 1997-12-12 Sumitomo Heavy Ind Ltd 射出成形機用サーボモータ
JP2002273770A (ja) * 2001-03-16 2002-09-25 Japan Steel Works Ltd:The 電動射出成形機のボールネジ冷却装置及び冷却方法
JP2004229405A (ja) * 2003-01-23 2004-08-12 Sumitomo Heavy Ind Ltd 電動駆動装置及び成形機
JP4963966B2 (ja) * 2004-10-14 2012-06-27 富士機械製造株式会社 リニアモータ冷却装置
CN201863370U (zh) * 2010-11-25 2011-06-15 大连熵立得传热技术有限公司 一种热管式注塑螺杆
JP5894349B1 (ja) * 2014-05-30 2016-03-30 三菱重工プラスチックテクノロジー株式会社 射出成形方法、スクリュ、及び、射出成形機
JP2016138636A (ja) * 2015-01-29 2016-08-04 株式会社名機製作所 ボールねじ装置およびボールねじ装置を備えた射出成形機
CN105216327B (zh) * 2015-10-27 2018-01-16 大连理工大学 一种热塑性颗粒材料的熔融挤出装置及其3d打印方法
JP6700141B2 (ja) * 2016-08-26 2020-05-27 住友重機械工業株式会社 射出装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006256280A (ja) 2005-03-18 2006-09-28 Toshiba Mach Co Ltd 射出成形装置
JP2013154526A (ja) 2012-01-30 2013-08-15 Japan Steel Works Ltd:The 電動式射出成形機の駆動装置

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