JPH0777744B2 - 射出成形機におけるネジ成形装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ネジシャフトに形成さ
れた成形用ネジ部を金型のキャビティ内に挿入し、この
キャビティ内に樹脂を射出して固化させ、前記ネジシャ
フトの成形用ネジ部を樹脂内から抜き取る射出成形機に
おけるネジ成形装置（以下、ネジ成形装置という。）に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のネジ成形装置としては、図２に示
すようなものがある（以下、第１従来例という。）。こ
のものは、可動型板１にスペーサ２を介して受け板３を
一体に取り付け、可動型板１に形成された貫通孔内に筒
状のブッシュ４を嵌挿し、かつ、受け板３に前記ブッシ
ュ４と同軸状に形成された貫通孔内に、内面に後述する
回転コア６の成形用ネジ部９のピッチと等しいピッチで
ネジ部が形成されたネジ付きブッシュ５を嵌挿してあ
る。そして、前記ブッシュ４とネジ付きブッシュ５との
間に、回転コア６を、その一端に形成された案内ネジ部
を前記ネジ付きブッシュ５のネジに螺合させるととも
に、その他端側に形成された円柱部を前記ブッシュ４内
に回転自在にかつ進退自在に挿入し、回転コア６の他端
に形成された成形用ネジ部９をキャビティ内に挿入して
いる。さらに、前記回転コア５の中間部に平歯車７がキ
ー８を介して連結されている。

【０００３】そして、前記成形用ネジ部９をキャビティ
内に挿入し、このキャビティ内に樹脂を射出して固化さ
せる。この後、平歯車７を回転させ回転コア６を回転さ
せる。すると、回転コア６の一端の案内ネジ部はネジ付
きブッシュ５に螺合されているので、回転コア６が１回
転あたり１ピッチ分だけ回転しながら図面の左側に後退
して、成形用ネジ部９が成形品１０内から順次引き抜か
れるようになっている。

【０００４】また、従来のネジ成形装置としては、図３
に示すようなものがある（特開平２−１１６５２８号公
報参照 以下、第２従来例という。）。このものは、複
数組の型（固定金型１２，１４及び可動金型１３）が、
回転自在に支持された円板１９に固定されており、固定
金型１２にはネジ部１２ａが形成されおり、加熱シリン
ダ１６のノズル１５から溶融樹脂を金型により形成され
たキャビティ内に射出してネジ部１２ａの周囲に樹脂を
充填し成形品１１を成形するようにしている。そして、
円板１９を１８０°回転させ、成形品１１をネジ抜き離
型装置１８に対向させ、ネジ抜き離型装置１８を図面の
右側に移動させ、ネジ抜き離型装置１８内に成形品１１
を収納して成形品をクランプする。この後、ネジ抜き離
型装置１８を回転させつつ図面の左側に１回転につきネ
ジ部１２ａの１ピッチに相当する量だけ移動させて、成
形品１１を固定側型１３のネジ部１２ａから抜き取るよ
うにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第１従
来例では、回転コア６を回転させつつ後退させる機構が
金型に付設されているので、金型の構造が複雑になり、
金型の点検整備に手間がかかるといった欠点がある。し
かも、回転コア６は単に回転させつつ進退させてキャビ
ティ内に挿入されるようになっているので、ネジによる
周方向のネジ切り初め位置やネジの長さ方向の位置を正
確にかつ簡単に設定することができないといった欠点が
ある。

【０００６】また、第２従来例では、固定金型１２にネ
ジによる周方向のネジ切り初め位置やネジの長さ方向の
位置を正確に設定したネジ部１２ａを形成しなければな
らず、固定金型１２の製造に手間がかかるといった欠点
がある。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、型の構造を簡単にすることができ、型の製造コスト
を低くできかつ点検整備が容易であるとともに、ネジに
よる周方向のネジ切り初め位置やネジの長さ方向の位置
を正確にかつ簡単に設定することができるネジ成形装置
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のネジ成形装置
は、ネジシャフトに形成された成形用ネジ部を金型に形
成されたキャビティ内に挿入し、このキャビティ内に樹
脂を射出して固化させ、前記ネジシャフトの成形用ネジ
部を樹脂内から抜き取る射出成形機におけるネジ成形装
置において、前記ネジシャフトをその軸線を中心として
回転させるサーボモータと、前記ネジシャフトのボール
ネジからなるマスターネジ部に螺合する前記成形用ネジ
部と同一のピッチを有するボールナットとを備えた回転
進退機構と、前記回転進退機構を前記ネジシャフトの軸
線方向に直線的に移動させる移動機構と、前記回転進退
機構のネジシャフトを所定量回転させて前記成形用ネジ
部によるネジの周方向の切り初め位置を設定するととも
に、前記移動機構を所定量移動させて前記成形用ネジ部
によるネジの長さ方向の位置を設定する設定装置とを備
えたものである。

【０００９】

【作用】本発明によれば、回転進退機構のサーボモータ
によりネジシャフトがその軸線を中心として回転させら
れ、回転進退機構のボールナットによりネジシャフトが
１回転につき成形用ネジ部の１ピッチに相当する量だけ
軸線方向に進退させられる。さらに、移動機構により前
記回転進退機構はネジシャフトの軸線方向に直線的に移
動させられる。回転進退機構の回転量と移動機構の移動
量とが設定装置により設定される。

【００１０】したがって、回転進退機構によってネジシ
ャフトが回転させられて成形用ネジ部による周方向のネ
ジ切り始め位置が調整され、移動機構によって回転進退
機構がネジシャフトの軸線方向に移動させられて成形用
ネジ部の長さ方向の位置が調整される。

【００１１】

【実施例】以下に、図面を参照して本発明の一実施例の
ネジ成形装置について説明する。

【００１２】本実施例のネジ成形装置は、ネジシャフト
２３をその軸線を中心として回転させるサーボモータ２
４と、ネジシャフト２３に螺合するボールナット２５と
を備えた回転進退機構２０と、回転進退機構２０をネジ
シャフト２３の軸線方向に直線的に移動させる移動機構
４０とを備えている。

【００１３】前記移動機構４０は次のように構成され
る。

【００１４】すなわち、射出成形機の固定盤４１の裏面
に直交して案内棒４２が取り付けられている。図面で
は、案内棒４２は１本のみを示すが、実際には相互に平
行するように４本の案内棒４２が設けられている。各案
内棒４２に前記回転進退機構２０を支持する前後一対の
ブラケット４３，４４が挿通されている。各案内棒４２
の後端には、シリンダ取付板４５が固定されている。こ
のシリンダ取付板４５にはシリンダ４６が固定されてお
り、このシリンダ４６のピストンロッド４７はボルト４
８により前記後部ブラケット４４に連結されている。シ
リンダ４６には図示しない切換弁を介して高圧流体供給
源に接続されており、シリンダ４６に高圧流体を供給す
ることによりブラケット４４を案内棒４２に沿って進退
させるようになっている。

【００１５】前記回転進退機構２０は次のように構成さ
れる。

【００１６】すなわち、前記移動機構４０の前、後部ブ
ラケット４３，４４の相互間にはそれらを互いに連結す
る一対の支持棒（１本のみ図示）２６が架橋されて固定
されている。この支持棒２６には、その前方の位置にボ
ールナットハウジング２７が固定されている。このボー
ルナットハウジング２７には前記ボールナット２５が嵌
挿して固定されている。前記支持棒２６には、その後方
の位置に、前記ボールナットハウジング２７と平行にベ
アリングハウジング２８が固定されている。このベアリ
ングハウジング２８にはボールベアリング２９が前記ボ
ールナット２５と同心状に嵌挿されて固定されている。

【００１７】さらに、前記サーボモータ２４が前記移動
機構４０の後部ブラケット４４に固定されており、この
サーボモータ２４の回転軸２４ａは、前記ボールベアリ
ング２９及びボールナット２５と同心状に配置されてい
る。この回転軸２４ａには筒状の駆動軸３０が固定され
ており、この駆動軸３０は前記ボールベアリング２９の
内輪内に挿入され、駆動軸３０はボールベアリング２９
を介して前記ベアリングハウジング２８に回転自在に支
持されている。駆動軸３０の端部には内面にスプライン
穴が形成された筒状のスプライン部材３１が同心状に固
定されている。

【００１８】ここで、前記ネジシャフト２３は、その後
端に、前記スプライン部材３１にスプライン結合するス
プライン部３３が形成されており、スプライン部３３が
駆動軸３０に対して軸方向に進退自在に連結されてい
る。また、ネジシャフト２３の中間部には前記ボールナ
ット２５と螺合するボールネジからなるマスターネジ部
３４が形成されており、ネジシャフト２３のスプライン
部３３を前記サーボモータ２４により回転させたとき
に、ネジシャフト２３は回転しつつ軸方向に進退するよ
うになっている。なお、前記マスターネジ部３４のピッ
チは、後述するネジコア３６の先端に形成された成形用
ネジ部３８のピッチと同一となっている。

【００１９】前記ネジシャフト２３の先端には、継手部
材２１がボルト３２により固定されており、この継手部
材２１には、ネジコア３６がネジシャフト２３と同心状
にしてピン２２により連結されており、このネジコア３
６の先端部には成形すべきネジに一致した形状の成形用
ネジ部３８が形成されている。そして、ネジコア３６は
固定金型３７に嵌挿されたブッシュ３９に同心状に挿入
されて、成形用ネジ部３８を可動金型５０と固定金型３
７とにより形成されたキャビティ５１内に位置させられ
るようになっている。さらに、可動金型５０においてネ
ジコア３６の先端が対向する位置には、ネジコア３６の
先端が着座する筒状のストッパ部材５２が固定されてい
る。なお、ネジコア３６の中間部にはフランジ部３６ａ
が形成され、このフランジ部３６ａは固定盤４１に形成
された溝部４１ａ内に挿入されて、ネジコア３６の進退
量を所定値に規制している。

【００２０】本実施例では、前記サーボモータ２４及び
シリンダ４６は、図示しない設定装置に接続されてお
り、この設定装置では、前記回転進退機構２０ネジシャ
フト２３を所定量回転させて成形用ネジ部３８によるネ
ジの周方向の切り初め位置を設定するとともに、前記移
動機構４０を所定量移動させて成形用ネジ部３８による
ネジの長さ方向の位置を設定する。

【００２１】なお、図中３５は射出成形機の射出装置で
あり、ネジシャフト２３の軸方向と直角に配置され、先
端のノズルは金型のパーティング面に押し当てられる。
このように、ネジシャフト２３を射出装置３５に対して
直角に位置させているので、両者を点検整備をするとき
に相互に干渉することがなく点検整備が行いやすくな
る。

【００２２】次に、本実施例のネジ成形機の作動につい
て説明する。

【００２３】まず、可動金型５０を固定金型３７に当接
して型締をする。次に、回転進退機構２０のサーボモー
タ２４を回転させてネジシャフト２３を回転させる。ネ
ジシャフト２３はそのマスターネジ部３４にてボールナ
ット２５と螺合しているので、回転に伴って前進してネ
ジコア３６の成形用ネジ部３８がキャビティ内に挿入さ
れる。ここで、サーボモータ２４による回転量を、該サ
ーボモータ２４の回転軸に取り付けたパルスエンコーダ
等の回転位置検出器（図示せず）により、検出すること
によりネジシャフト２３の回転量を検出しており、この
回転量に基づいてネジコア３６の成形用ネジ部３８の周
方向のネジ切り始め位置が検出され、この周方向のネジ
切り始め位置が成形品に対して所定位置になったときに
サーボモータ２４の回転を停止する。したがって、ネジ
コア３６の成形用ネジ部３８の周方向のネジ切り始め位
置を成形品に対して常に所定位置に位置させることがで
きる。このように、サーボモータ２４を用いたので、通
常のＡＣモータを用いたのに比べて、非常に高精度にネ
ジ切り始め位置を設定することができる。

【００２４】次に、シリンダ４６に高圧流体を供給して
ピストンロッド４７を固定盤４１側に向かって突出させ
る。ピストンロッド４７にはブラケット４３，４４がボ
ルト４８により固定されているので、ピストンロッド４
７の突出に伴ってブラケット４４に連結された回転進退
機構２０が案内棒４２に沿って固定金型３７に向かって
前進する。この結果、ネジシャフト２３に連結されたネ
ジコア３６が前進し、可動金型５０に取り付けたストッ
パ部材５２に当接して停止する。このように、シリンダ
４６を駆動してネジシャフト２３を前進させることで、
ネジコア３６の成形用ネジ部３８の長さ方向の位置を調
整することができる。

【００２５】次に、射出シリンダ３５から溶融樹脂をキ
ャビティ５１内に射出する。このとき溶融樹脂によりネ
ジコア３６の成形用ネジ部３８に高圧の射出圧が作用し
て、ネジシャフト２３を後退させようとするが、ネジシ
ャフト２３にはシリンダ４６の突出力が作用しているの
で、後退が阻止される。したがって、ネジシャフト２３
と成形品との相対位置がずれることがなくなり製品不良
の発生を未然に防止できる。

【００２６】そして、射出した溶融樹脂が固化したら成
形品からネジコア３６の成形用ネジ部３８を抜き取る。
これには、サーボモータ２４を逆転させてネジシャフト
２３を逆転させる。ネジシャフト２３はそのマスターネ
ジ部３４がボールナット２５に螺合しているので、ネジ
シャフト２３の１回転につきボールナット２５の１ピッ
チに相当する量だけ後退する。ここで、マスターネジ部
３４のピッチと、ネジコア３６に形成した成形用ネジ部
３８のピッチとが同じにしてあるので、ネジシャフト２
３の回転及び後退により、ネジコア３６は円滑に成形品
から抜き取られる。

【００２７】この後、シリンダ４６に高圧流体を供給し
てピストンロッド４７を後退させ、回転進退機構２０全
体を後退させる。これにより、ネジコア３６の成形用ネ
ジ部３８が完全に成形品から抜き取られ、ネジコア３６
は次の成形工程まで退避する。

【００２８】最後に、可動金型５０を固定金型３７に対
して離間させ型開をし、エジェクタにより成形品を排出
する。これにより、成形工程は終了する。

【００２９】本実施例では、ネジコア３６の成形用ネジ
部３８の周方向のネジ切り始め位置の調整を行った後
に、回転進退機構２０を前進させてネジコア３６の成形
用ネジ部３８の長さ方向の位置を調整するようにしてい
るので、周方向の調整と長さ方向の調整とを分離して行
うことができ、これらの両者の調整を簡単にかつ正確に
行うことができる。

【００３０】さらに、本実施例では、サーボモータ２４
を必要なだけ回転させてネジシャフト２３を必要なだけ
進退させ、この後、シリンダ４６を駆動してネジシャフ
ト２３を直線的に進退させるようにしているので、全工
程をサーボモータ２４を回転させてネジシャフト２３を
進退させるようにした場合に比べて、ネジシャフト２３
を早く進退させることができ、成形サイクルを短縮する
ことができる。

【００３１】なお、本実施例では回転進退機構２０全体
を進退させるのにシリンダ４６を用いているが、回転進
退機構２０を直線的に移動させることができるものであ
れば、例えば、後部ブラケット４４にナットを取り付
け、このナットにネジ棒を螺合し、このネジ棒をシリン
ダ取付板４５に固定したモータにより回転させて後部ブ
ラケットを回転進退機構２０ともに移動させるようにし
たものであってもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のネジ成形
装置によれば、ネジシャフトに形成された成形用ネジ部
を金型に形成されたキャビティ内に挿入し、このキャビ
ティ内に樹脂を射出して固化させ、前記ネジシャフトの
成形用ネジ部を樹脂内から抜き取る射出成形機における
ネジ成形装置において、前記ネジシャフトをその軸線を
中心として回転させるサーボモータと、前記ネジシャフ
トのボールネジからなるマスターネジ部に螺合する前記
成形用ネジ部と同一のピッチを有するボールナットとを
備えた回転進退機構と、前記回転進退機構を前記ネジシ
ャフトの軸線方向に直線的に移動させる移動機構と、前
記回転進退機構のネジシャフトを所定量回転させて前記
成形用ネジ部によるネジの周方向の切り初め位置を設定
するとともに、前記移動機構を所定量移動させて前記成
形用ネジ部によるネジの長さ方向の位置を設定する設定
装置とを備えたものであるので、以下のような効果を有
する。

【００３３】（１）回転進退機構によりネジシャフトを
回転させて、成形用ネジ部による周方向のネジ切り初め
位置を所定の位置になるように、設定装置により調整す
ることができる。

【００３４】（２）移動機構により、周方向のネジ切り
初め位置の調整が終わった回転進退機構をネジシャフト
の軸線方向に移動させて、成形用ネジ部の長さ方向の位
置を調整することができる。

【００３５】（３）このように、回転進退機構と移動機
構とにより、周方向のネジ切り初め位置とネジの長さ方
向の位置との調整を別々に行なうことができ、調整作業
が容易にかつ正確になる。

【００３６】（４）移動機構により回転進退機構を直線
的に移動させるようにしているので、回転進退機構のみ
でネジシャフトを全工程に亘って進退させる場合に比べ
て、ネジシャフトの移動時間を短縮し、成形サイクルを
短くすることができる。

【００３７】（５）回転進退機構及び移動機構を金型の
外側に設けているので、メンテナンスが容易になり、金
型構造も簡単になり、さらに、金型温度の上昇による熱
移動を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るネジ成形機を示す断面
図である。

【図２】従来のネジ成形機を示す断面図である。

【図３】従来のネジ成形機を示す断面図である。

【符号の説明】

２０ 回転進退機構 ２３ ネジシャフト ２４ サーボモータ ２５ ボールナット ２６ 支持棒 ２７ ボールナットハウジング ２８ ベアリングハウジング ２９ ボールベアリング ３０ 駆動軸 ３１ スプライン部材 ３３ スプライン部 ３４ マスターネジ部 ３５ 射出装置 ３６ ネジコア ３７ 固定金型 ３８ 成形用ネジ部 ４０ 移動機構 ４２ 案内棒 ４３，４４ ブラケット ４５ シリンダ取付板 ４６ シリンダ ４７ ピストンロッド ４８ ボルト ５０ 可動金型

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ネジシャフトに形成された成形用ネジ部
   を金型に形成されたキャビティ内に挿入し、このキャビ
   ティ内に樹脂を射出して固化させ、前記ネジシャフトの
   成形用ネジ部を樹脂内から抜き取る射出成形機における
   ネジ成形装置において、 前記ネジシャフトをその軸線を中心として回転させるサ
   ーボモータと、前記ネジシャフトのボールネジからなる
   マスターネジ部に螺合する前記成形用ネジ部と同一のピ
   ッチを有するボールナットとを備え、前記サーボモータ
   の回転軸と前記ネジシャフトの後端とを、このネジシャ
   フトが前記回転軸に対して相対回転ができないが軸線方
   向に相対移動できる結合状態で連結した回転進退機構
   と、 前記回転進退機構を前記ネジシャフトの軸線方向に直線
   的に移動させる移動機構と、 前記回転進退機構のネジシャフトを所定量回転させて前
   記成形用ネジ部によるネジの周方向の切り初め位置を設
   定するとともに、前記移動機構を所定量移動させて前記
   成形用ネジ部によるネジの長さ方向の位置を設定する設
   定装置と、を備えたことを特徴とする射出成形機におけ
   るネジ成形装置。