JPH0880541A - 射出成形機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 構造簡単で応答性に優れ、操作が簡単で、安
価および小型化する。 【構成】 電動機の出力軸１２１が回転すると、射出機
構ユニット２００ではローラピン２１１ｄとともに加熱
筒２３０が前進し、固定金型部３３０に当接する。次
に、プランジャ２１７が加熱筒２３０に押し込まれる。
型締機構ユニット３００においては、回転カム１２３の
カム面１２３ａがローラピン３１２を押圧することによ
り、金型スライド板３１１が引き寄せられ、スライドピ
ン３１５と金型エンドバー３１６を介して可動金型部３
２０の可動金型３２１が固定金型３３１の背面に当接し
て型締が完了する。型締めするとプランジャ２１７が加
熱筒２３０内の熔融樹脂を金型内に射出し、固化後、当
該加熱筒２３０を後退させる。また、金型内の圧力は開
放され、可動金型部３２０を後退させて型開きが完了す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、型締機構と射出機構を
備えて樹脂成形品を製造する射出成形機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、各種の射出成形機が知られて
いるが、型締機構と射出機構のそれぞれが前進と後退し
て往復運動するものが使用されている。一般に、型締機
構と射出機構においては高速応答性を必要とするため、
その駆動源には高速往復運動を特長とする油圧あるいは
空気圧によるアクチュエータが利用されている。また、
近年においては、サーボモータを使用し、その往復回転
運動を駆動源として使用するものも増えてきている。

【０００３】これに対し、通常の電動機は、瞬間的起
動、瞬間的停止、瞬間的正逆回転の制御には不向きであ
るため、かかる型締機構と射出機構においては実用化は
困難とされていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の射出成
形機においては、次のような課題があった。油圧駆動あ
るいは空気圧駆動の場合は、アクチュエータの他にも油
圧ポンプや空気圧ポンプなどを必要とし、小型化には適
さない。一方、サーボモータを使用する場合、応答性を
改善するために大出力で低慣性のものが必要となるし、
また位置検出用のパルスコーダと数値制御装置を必要と
するなど高価になるとともに高消費電力となる。

【０００５】本発明は、上記課題にかんがみてなされた
もので、構造簡単で応答性に優れ、操作が簡単で、安価
および小型化することが可能な射出成形機の射出機構の
提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１にかかる発明は、直線駆動を支持する支持
台と、この支持台に固定されて回転カムを一方向に回転
駆動する駆動モータと、上記支持台にて支持される固定
金型と、上記支持台上で上記固定金型に対して近接およ
び離反するようにスライド可能に支持された可動金型
と、上記回転カムと対をなして当該回転カムの回転に応
じて上記可動金型を上記固定金型に対して近接および離
反せしめる型締用カムフォロアと、一端に熱可塑性樹脂
成形材料の射出用ノズルを有して上記支持台上で上記固
定金型に対して近接および離反するようにスライド可能
に支持された円筒部と、上記回転カムに摺接する射出用
カムフォロアを備えるとともに上記支持台上で上記円筒
部と上記回転カムとの間にてスライド可能に支持されて
上記円筒部内にて進退するプランジャを有するプランジ
ャ部と、上記円筒部を上記プランジャ部から離す方向に
付勢する第一付勢機構と、上記プランジャ部を上記固定
金型から離す方向に付勢しながら上記射出用カムフォロ
アを介して上記回転カムに押しつけるように付勢する第
二付勢機構とを備えた構成としてある。

【０００７】また、請求項２にかかる発明は、請求項１
に記載の射出成形機において、上記円筒部は、上記型締
機構の金型と上記射出用ノズルとの間に介在されて上記
熱可塑性樹脂成形材料の流通経路を形成するとともにラ
ンナを保持するスプルー部を当該ノズルに対して近接お
よび離反可能に支持するとともに、通常時には上記第一
付勢機構よりも小さなばね定数で当該スプルー部を当該
ノズルから離反するように付勢する第三付勢機構を有す
る構成としてある。さらに、請求項３にかかる発明は、
上記型締用カムフォロアは上記回転カムを挟んで対峙す
るローラピンを備え、低段部から高段部への強制移動に
よって上記可動金型を往復動させる構成としてある。

【０００８】さらに、上記のように構成した請求項４に
かかる発明においては、回転カムとカムフォロアとを使
用し、射出機構を一方向に付勢しつつ上記カムフォロア
の往復動作で当該射出機構を往復動させるとともに、上
記カムフォロアの往復動作で固定金型に対して可動金型
を往復動させる構成としてある。

【０００９】

【作用】上記のように構成した請求項１にかかる発明に
おいては、支持台に固定された駆動モータが回転カムを
一方向に回転駆動すると、この回転カムに摺接する射出
用カムフォロアを備えたプランジャ部は、第二付勢機構
が当該射出用カムフォロアを介して上記回転カムに押し
つけるように付勢しているので、回転カムの形状に応じ
て射出用カムフォロアを介して往復直線運動を開始す
る。ここにおいて、第二付勢機構はプランジャ部を固定
金型から離す方向に付勢しているので、プランジャ部が
固定金型に近接するように駆動されるときには当該押圧
動作を蓄積しており、後に反対方向へ駆動されるときに
増力させてその移動を補助するようになる。

【００１０】プランジャ部は支持台上でスライド可能に
支持された円筒部と回転カムとの間に介在されおり、ま
た、第一付勢機構が当該円筒部をプランジャ部から離す
方向に付勢しているので、プランジャ部が駆動されるの
に伴なって当該円筒部も固定金型に近接される。円筒部
の他端には熱可塑性樹脂成形材料の射出用ノズルが備え
られており、固定金型に近接していって同固定金型に当
接すると、熱可塑性樹脂成形材料の射出経路が形成され
る。さらに、回転カムが回転してプランジャ部を型締機
構に向けて駆動しても、円筒部はそれ以上には移動でき
ない。しかしながら、円筒部とプランジャ部とはスライ
ド可能に支持されているので、介在された第一付勢機構
が収縮を開始してプランジャ部と円筒部とが近接し始め
る。このとき、プランジャ部のプランジャは円筒部内に
向かって進入していくことになるので、内部の熔融樹脂
材料を射出用ノズルから固定金型内に押し出す。

【００１１】一方、上記回転カムには型締用カムフォロ
アも摺接しており、上記射出用カムフォロアの移動に同
期して可動金型も移動する。すなわち、射出用ノズルか
ら固定金型に熔融樹脂材料を押し出すのに同期して型締
用カムフォロアは回転カムに押圧され、可動金型を固定
金型に向けて近接させ、完全に当接させて型締めさせ
る。そして、熔融樹脂材料は固定金型と可動金型との内
部に充填されていく。樹脂を射出した後、回転カムがさ
らに回転してプランジャ部は固定金型から離れ始める
が、このときには第二付勢機構がかかる移動を補助し、
高速応答性を発揮して初期位置に戻る。すなわち、第二
付勢機構と回転カムとカムフォロアとの共同により、往
復動作の一方向への押圧動作を蓄積しておいて、反対方
向への移動を増力させることにより、駆動機構の種類に
よらず、瞬間的起動、瞬間的停止、瞬間的正逆動という
高速応答性を発揮する。

【００１２】また、金型の側においては、樹脂の射出後
に型締用カムフォロアが回転カムに押圧されて可動金型
を固定金型から離れる方向に移動させる。このように、
型締用カムフォロアが回転カムの回転に応じて低段部か
ら高段部に向けて、あるいは高段部から低段部に向けて
強制移動するとき、当該カムフォロアは迅速かつ力強く
往復動し、可動金型を駆動して型締め及び型開きする。
また、瞬間的起動、瞬間的停止、瞬間的正逆動という高
速応答性をも発揮する。また、上記のように構成した請
求項２にかかる発明においては、第三付勢機構がスプル
ー部を射出用ノズルから離反するように付勢しており、
円筒部が固定金型に当接するまでスプルー部と射出用ノ
ズルとが離れている。そして、さらに円筒部が進むと第
三付勢機構が収縮してスプルー部と射出用ノズルとが近
接して当接する。これにより、射出用ノズルから固定金
型に至る射出経路が形成されるので、上述したようにし
て熔融樹脂材料が射出される。プランジャ部が戻り始め
たときには、最後にスプルー部と射出用ノズルとが離れ
て射出経路を断ち。保持されたランナは取り除かれる。

【００１３】さらに、上記のように構成した請求項３に
かかる発明においては、型締用カムフォロアには回転カ
ムを挟んでローラピンが備えられているので、回転カム
が一回転するたびに低段部から高段部へそれぞれのロー
ラピンが強制移動され、可動金型を迅速かつ力強く駆動
して型締め及び型開きを行なう。さらに、上記のように
構成した請求項４にかかる発明においては、回転カムと
カムフォロアとを使用して射出機構を一方向に付勢しつ
つ、上記カムフォロアの往復動作で当該射出機構を往復
動させ、かつ、上記カムフォロアの往復動作で固定金型
に対して可動金型を往復動させる。ここにおいて、回転
カムとカムフォロアとで往復動を行なうので、瞬間的起
動、瞬間的停止、瞬間的正逆動という高速応答性を発揮
するし、射出機構においては、一方向に付勢しているの
で、逆方向への移動時に力を蓄積しておき、正方向への
移動時に駆動力を補助して高速応答性を発揮する。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、一方向回
転の回転カムとカムフォロアとを使用することにより、
サーボモータを使用することなく簡易な構成で高速かつ
力強く樹脂成形を行なうことが可能な射出成形機を提供
することができる。特に、射出にあたっては、往復動作
の一方向への押圧動作を蓄積しておいて、反対方向への
移動を増力させることにより、高速応答性を増加させる
ことができる。また、請求項２にかかる発明によれば、
ばね定数を小さくしてスプルー部を射出用ノズルの前方
に保持するという簡易な構成とすることにより、固有の
駆動機構を備えることなく射出時に射出用ノズルに密着
するとともに待機時には射出用ノズルから離れて保持さ
れる。

【００１５】さらに、請求項３にかかる発明によれば、
回転カムを挟むようにしてローラピンを保持することに
より、より簡単な構成で可動金型を往復動させて型締め
及び型開きを行なうことができる。

【００１６】

【実施例】以下、図面にもとづいて本発明の実施例を説
明する。図１は本発明の一実施例にかかる射出機構を適
用した射出成形機を平面図により示しており、図２は正
面図により示している。また、図３は図２におけるIII
−III線断面図、図４は図１におけるIV−IV線断面図に
てそれぞれ図１および図２に対応した断面を示してい
る。本実施例の射出成形機は、各ユニットを支持する支
持台ユニット１００と、この支持台ユニット１００上で
スライド運動可能に支持された射出機構ユニット２００
と、同じく支持台ユニット１００上で射出機構ユニット
２００と同軸方向にスライド運動可能に支持された型締
機構ユニット３００とから構成されている。

【００１７】支持台ユニット１００は、水平な基台１１
１と、この基台１１１の上面にて所定の間隔を隔てて立
設されて固定された三個の垂直ベース１１２ａ〜１１２
ｃと、これらの垂直ベース１１２ａ〜１１２ｃを串刺し
するように水平に並設された円柱状の二本の支持レール
１１３，１１３とを備え、この支持レール１１３，１１
３に沿って上記射出機構ユニット２００と型締機構ユニ
ット３００とをスライド可能に支持している。本実施例
においては、かかる支持レール１１３を使用している
が、溝や他の形状のレールや筒体などを使用してスライ
ド可能に支持する構成とすることもできる。

【００１８】支持台ユニット１００の下方には一方向回
転式減速歯車を備えた電動機が垂直に装着されており、
その出力軸１２１は垂直ベース１１２ａ，１１２ｂ間に
て基台１１１を貫通している。また、出力軸１２１には
二つの回転カム１２２，１２３が固定されており、上方
の回転カム１２２は概ね支持レール１１３，１１３と同
じ高さの位置に支持され、下方の回転カム１２３は概ね
基台１１１と同じ高さの位置に支持されている。なお、
上記電動機としては、例えば、ベルトコンベア用汎用機
を流用して使用することができる。射出機構ユニット２
００は、垂直ベース１１２ａ，１１２ｂ間で支持レール
１１３，１１３に貫通されてスライド可能に支持された
カムフォロアスライドベース２１１と、同様に垂直ベー
ス１１２ｂ，１１２ｃ間で支持レール１１３，１１３に
貫通されてスライド可能に支持されたプランジャ部スラ
イドベース２１２とを備え、両者を接続して支持レール
１１３，１１３に沿って水平に直線運動可能となってい
る。

【００１９】カムフォロアスライドベース２１１は、支
持レール１１３，１１３に貫通されるスライドアーム部
２１１ａ，２１１ａと、プランジャ部スライドベース２
１２に螺合して接続アーム部２１１ｂと、これらの中間
になる基部２１１ｃとからなり、基部２１１ｃの下面に
はローラピン２１１ｄが突出して支持されている。同ロ
ーラピン（射出用カムフォロア）２１１ｄは出力軸１２
１の回転カム１２２に対応するものであり、同回転カム
１２２の側面に対して垂直ベース１１２ｂの側に位置し
ている。一方、支持レール１１３，１１３の外周にはカ
ムフォロアスライドベース２１１のアーム部２１１ａ，
２１１ａと垂直ベース１１２ｂとの間に介在されるよう
にコイルスプリング２１３，２１３が装着されており、
当該射出機構ユニット２００を垂直ベース１１２ａの側
に付勢し、上記ローラピン２１１ｄを回転カム１２２の
カム面に押しつけて停止している。本実施例において
は、コイルスプリング２１３にてカムフォロアスライド
ベース２１１を垂直ベース１１２ｂから引き離す方向に
付勢しているが、他の形状のスプリングとしたり、他の
弾性体で付勢するようにしてもよい。

【００２０】プランジャ部スライドベース２１２には、
中央部分に貫通孔２１２ａを形成してあり、当該貫通孔
２１２ａの垂直ベース１１２ａ側の開口部分を覆蓋する
とともに上記カムフォロアスライドベース２１１の接続
アーム部２１１ｂと螺合接続するキャップ状の背圧支持
ハウジング２１４をボルト止め固定してある。貫通孔２
１２ａにおける垂直ベース１１２ｃ側の開口部分は小径
となるように段部２１２ａ１を形成してあり、当該段部
２１２ａ１に対応した段部を外周面に形成したプランジ
ャ支持プレート２１５を貫通孔２１２ａ内に挿入し、背
圧支持ハウジング２１４の内部に当該プランジャ支持プ
レート２１５の内側面を押し出す方向に付勢する背圧コ
イルスプリング２１６を挿入してある。これにより、同
プランジャ支持プレート２１５はプランジャ部スライド
ベース２１２の貫通孔２１２ａを所定の圧力で塞いでい
る。プランジャ支持プレート２１５の外面側にはプラン
ジャ２１７が水平に突出するように支持されているの
で、後述するようにプランジャ２１７が熔融樹脂を押し
込むときに上記背圧コイルスプリング２１６の圧力以上
にならないように調整する。

【００２１】プランジャ部スライドベース２１２におけ
る上記貫通孔２１２ａの周囲には、これを囲むように四
個の貫通孔２２１が形成されており、垂直ベース１１２
ａの側から四本のスライドボルト２２２が貫通してい
る。スライドボルト２２２は先端部にのみ雄ネジを形成
してあり、プランジャ部スライドベース２１２から所定
距離を隔てた位置で円筒部（以下、シリンダ取付台とい
う）２２３の雌ネジ部２２３ａに螺合している。スライ
ドボルト２２２の周囲にはコイルスプリング２２４を装
着してプランジャ部スライドベース２１２とシリンダ取
付台２２３とを引き離すように付勢してあり、プランジ
ャ部スライドベース２１２とシリンダ取付台２２３にお
ける各コイルスプリング２２４の当接部位には大径の凹
部を形成して各コイルスプリング２２４の端部を収容し
ている。本実施例においては、コイルスプリング２２４
にてシリンダ取付台２２３をプランジャ部スライドベー
ス２１２から引き離す方向に付勢しているが、他の形状
のスプリングとしたり、他の弾性体で付勢するようにし
てもよい。

【００２２】シリンダ取付台２２３の中央には、上記プ
ランジャ２１７と軸心を同一にして貫通孔２２３ｂを形
成してあり、プランジャ部スライドベース２１２と反対
の側から加熱筒２３０の一端を螺合して固定するととも
に、同プランジャ２１７が当該貫通孔２２３ｂを貫通し
て同加熱筒２３０の内部に挿入するようにしている。上
述したように、シリンダ取付台２２３とプランジャ部ス
ライドベース２１２とは互いにコイルスプリング２２４
にて引き離す方向に付勢されているものの、スライドし
て近接することもでき、このときにはプランジャ部スラ
イドベース２１２の側から突出しているプランジャ２１
７が加熱筒２３０の内部に進入して熔融樹脂を押し出す
ことになる。なお、加熱筒２３０の先端には射出用ノズ
ル２３１が形成されているとともに、先端側外周にはヒ
ータ２３２が取り付けられ、ヒータ２３２に対応する部
分の内部にはトーピード２３３が収容されている。ま
た、加熱筒２３０の上部にはホッパ２３４が配設されて
いる。

【００２３】加熱筒２３０の先端側にはスプルー部２４
０が保持されている。スプルー部２４０はシリンダ取付
台２２３がプランジャ部スライドベース２１２に対して
スライドボルト２２２を介して保持されているのと同様
に、シリンダ取付台２２３を貫通する四本のスライドボ
ルト２４１の先端に螺合して固定されるとともに、当該
スライドボルト２４１の周囲にコイルスプリング２４２
を介在せしめて当該スプルー部２４０がシリンダ取付台
２２３から引き離される方向に付勢している。図５はス
プルー部２４０を側面方向から示しており、図６はスプ
ルー部２４０を正面方向から見た断面図により示してお
り、図６は上方から見た断面図により示している。スプ
ルー部２４０は加熱筒２３０の正面を覆うスプルーベー
ス２４３を備えている。スプルーベース２４３には射出
用ノズル２３１に対面する流通孔２４３ａを形成してあ
り、当該流通孔２４３ａの前面側には左右方向にスライ
ドするスライド板２４４，２４４がスプリング２４３ｂ
にて互いに開く方向に付勢された状態で保持されてい
る。スライド板２４４，２４４の当接面には上記流通孔
２４３ａに対面して半円の溝２４４ａ，２４４ａを形成
してあり、同溝２４４ａは流通孔２４３ａの側に近いほ
ど末広がりとなっている。なお、それぞれのスライド板
２４４には周縁にテーパ面を形成したガイド穴２４４ｂ
を形成してあり、後述する偏心させたコーン形状のガイ
ドが挿入されるときにテーパ面同士が摺接し、軸心を一
致させるように中央に寄せようと作用するので、スプリ
ング２４３ｂに抗して中央へ移動する。

【００２４】流通孔２４３ａの上方には、当該スプルー
ベース２４３を挟み込むランナカッタ２４５が配設され
ている。同ランナカッタ２４５はスプリング２４６にて
上方に付勢されており、上端にはアンクル２４７の一端
が支持ピン２４７ａを介して接続されている。アンクル
２４７はクランク状に形成されており、スプルーベース
２４３の上端から加熱筒２３０の側に向けて突出して支
持されている支持アーム２４８に対して回転可能に支持
されている。同アンクル２４７の他端は加熱筒２３０の
上方を跨ぐようにして基台１１１に固定されているアン
クルバー２４９に対面しており、後述するようにしてプ
ランジャ部スライドベース２１２が往復動するときに同
アンクルバー２４９に当接したり、離れたりする。この
とき、アンクルバー２４９は支持アーム２４８の支持点
を支点として回転し、一端の支持ピン２４７ａを介して
上記ランナカッタ２４５を上下動させる。

【００２５】型締機構ユニット３００においては、基台
１１１の上面に配設した金型スライド板３１１を有して
おり、当該金型スライド板３１１の下面に突出して配設
された二つのローラピン（型締用カムフォロア）３１
２，３１３が当該金型スライド板３１１を貫通する出力
軸１２１に固定された下方側の回転カム１２３を挟み込
んでいる。回転カム１２３にはそれぞれのローラピン３
１２，３１３に当接するように二つのカム面１２３ａ，
１２３ｂを形成してあり、また、基台１１１には出力軸
１２１とともにこれらのローラピン３１２，３１３をも
貫通可能な貫通孔１１１ａを形成してある。従って、金
型スライド板３１１は各カム面１２３ａ，１２３ｂとロ
ーラピン３１２，３１３との摺接状況に応じて基台１１
１上で往復動する。

【００２６】金型スライド板３１１は、図８に示すよう
に、加熱筒２３０の下方を垂直ベース１１２ｃの側に向
かって延設されており、加熱筒２３０の先端付近であっ
て上記アンクルバー２４９よりも垂直ベース１１２ｂの
側にて上記支持レール１１３，１１３に対してスライド
可能に支持されている金型スライドベース３１４に固定
されている。同金型スライドベース３１４は支持レール
１１３，１１３の外側に水平に並ぶようにして配設され
た平行なスライドピン３１５，３１５を備えており、同
スライドピン３１５，３１５は垂直ベース１１２ｃを貫
通してその反対面にて金型エンドバー３１６に固定され
ている。

【００２７】金型エンドバー３１６の幅方向中央には上
記垂直ベース１１２ｃの側に突出して同垂直ベース１１
２ｃを貫通する可動金型部３２０の端部が固定されてい
る。一方、垂直ベース１１２ｃの側には当該可動金型部
３２０を収容する筒状の固定金型部３３０が配設されて
いる。上記可動金型部３２０は金型エンドバー３１６が
スライドピン３１５，３１５によって往復動するときに
固定金型部３３０内で往復動し、固定金型部３３０がも
っとも垂直ベース１１２ｂの側に移動したときにその先
端に備えられている可動金型３２１と、固定金型部３３
０の先端に備えられている固定金型３３１とが一体とな
って樹脂成形用の金型を形成する。

【００２８】固定金型３３１におけるスプルー部２４０
の側の面には同スプルー部２４０の流通孔２４３ａに連
通するランナ面３３２が形成されているとともに、その
両脇には上記スライド板２４４，２４４のガイド穴２４
４ｂ，２４４ｂに対面するコーン形状のガイド３３３，
３３３が突出して形成されている。一方、可動金型部３
２０の内部には可動金型３２１を貫通する突き出しピン
３２２が備えられており、同突き出しピン３２２は可動
金型３２１の裏側にて支持プレート３２２ａに固定され
ている。当該支持プレート３２２ａは可動金型３２１か
ら引き抜かれる方向にスプリング３２２ｂにて付勢さ
れ、同支持プレート３２２ａは幅方向に突出するウィン
グ３２３に当接している。可動金型部３２０の側面には
当該ウィング３２３にて貫通された状態で前後動可能な
スリットを形成してあり、同ウィング３２３は固定金型
部３３０とともに垂直ベース１１２ｃに固定されてい
る。なお、固定金型部３３０の先端付近の下部には樹脂
成形品を落下させるための開口３３４を形成してあると
ともに、その下部にはシュート３３５を配設してある。
また、同様に、スプルー部２４０の下部にもランナを排
出させるためのシュート２５０を配設してある。

【００２９】次に、上記構成からなる本実施例の動作を
説明する。本実施例の射出成形機は、出力軸１２１が一
回転する間に回転カム１２２，１２３も一回転し、これ
らの回転カム１２２に当接するローラピン２１１ｄとロ
ーラピン３１２，３１３とが往復動して射出機構ユニッ
ト２００と型締機構ユニット３００とを往復動せしめ
る。この出力軸１２１の回転に伴なう回転カム１２２，
１２３とローラピン２１１ｄ，３１２，３１３のタイミ
ングチャートを図９に示している。射出機構ユニット２
００の初期状態は、図９に示すように、回転カム１２２
の凹部にローラピン２１１ｄが入り込んだ状態である。
タイミングチャートにおいては、位相０度にあたり、射
出機構ユニット２００は最も回転カム１２２に接近して
いる。これより、回転カム１２２が回転してローラピン
２１１ｄが回転カム１２２から離れる動作を前進と呼
び、逆の動作を後退と呼ぶ。また、型締機構ユニット３
００においては、逆に、射出機構ユニット２００に近づ
く動作を前進と呼び、反対方向の動作を後退と呼ぶ。

【００３０】回転カム１２２が時計周り方向に回転し始
めると、ローラピン２１１ｄは回転カム１２２の凹部か
ら凸部へと続く斜面に摺接して押し出され、当該ローラ
ピン２１１ｄが固定されているカムフォロアスライドベ
ース２１１が前進し始める。このとき、カムフォロアス
ライドベース２１１のアーム部２１１ａは支持レール１
１３に沿って垂直ベース１１２ｂに向かって移動するた
め、コイルスプリング２１３を圧縮する。カムフォロア
スライドベース２１１は一端においてプランジャ部スラ
イドベース２１２に固定されており、このプランジャ部
スライドベース２１２も前方に移動を開始する。

【００３１】プランジャ部スライドベース２１２が前進
を開始してタイミングＡ（位相２２．４度）になると、
シリンダ取付台２２３に支持されているスプルー部２４
０が型締機構ユニット３００の固定金型部３３０の先端
に当接する。そして、さらにプランジャ部スライドベー
ス２１２が前進しようとすると、ばね定数の小さなコイ
ルスプリング２４２が収縮し始め、シリンダ取付台２２
３はコイルスプリング２２４にてプランジャ部スライド
ベース２１２から離れた状態を維持されたまま前進す
る。この間のスプルー部２４０の移動は次のようにして
行なわれている。カムフォロアスライドベース２１１の
前進にともなってスプルー部２４０自体も同時に前進し
始めるので、上部から後方に向けて突出しているアンク
ル２４７は基台１１１に固定されているアンクルバー２
４９から離れ始める。すると、スプリング２４６の付勢
力によってアンクル２４７は回転し、ランナカッタ２４
５は押し上げられる。ランナカッタ２４５が押し上げら
れることにより、対面しているスライド板２４４，２４
４の間には障害物がなくなる。

【００３２】スプルー部２４０が前進して固定金型部３
３０に近接してくると、コーン形状のガイド３３３，３
３３がスライド板２４４，２４４のガイド穴２４４ｂ，
２４４ｂ内に進入してくる。ガイド穴２４４ｂ，２４４
ｂの中心間の距離がガイド３３３，３３３の中心間の距
離よりも広いため、スプルー部２４０が固定金型部３３
０に近接するに従ってガイド３３３がガイド穴２４４ｂ
の縁部に摺接し、互いのテーパ面の作用によってスライ
ド板２４４，２４４は近接して接続する。この後、タイ
ミングＢ（位相２８度）になるまではコイルスプリング
２４２が収縮し、加熱筒２３０の先端がスプルーベース
２４３の背面に当接する。すると、射出用ノズル２３１
と流通孔２４３ａと二つのスライド板２４４の間の溝２
４４ａを介して固定金型３３１のランナ面３３２へとい
たる熔融樹脂の流通経路が形成される。

【００３３】タイミングＢを過ぎると、加熱筒２３０は
前進できなくなり、停止しているシリンダ取付台２２３
に対してプランジャ部スライドベース２１２が近接する
ので、コイルスプリング２２４が収縮するとともにプラ
ンジャ２１７が加熱筒２３０の内部に進入し始める。す
ると、内部の熔融樹脂が射出用ノズル２３１を介して射
出され始める。一方、射出機構ユニット２００が前進す
るのと同様に、型締機構ユニット３００においても動作
を開始しており、回転カム１２３のカム面１２３ａがロ
ーラピン３１２を押圧することにより、当該ローラピン
３１２が支持されている金型スライド板３１１が引き寄
せられる。金型スライド板３１１の端部は金型スライド
ベース３１４に固定されているので、同金型スライドベ
ース３１４は支持レール１１３に沿って前進し、スライ
ドピン３１５を介して金型エンドバー３１６を引き寄せ
て前進させる。金型エンドバー３１６が前進すると可動
金型部３２０も前進し、タイミングＣ（位相４０度）に
なると先端の可動金型３２１は固定金型３３１の背面に
当接して型締が完了する。無論、このときには突き出し
ピン３２２は可動金型３２１から引き抜かれた状態とな
っている。上述したように熔融樹脂の射出を開始してか
ら型締が完了するが、熔融樹脂は流通孔２４３ａやラン
ナ面３３２などを充填しながら押し出されてくるので問
題はない。

【００３４】プランジャ２１７による熔融樹脂の押し込
みは、型締の完了の前後にわたっており、プランジャ２
１７が前進する力によって熔融樹脂は所定の圧力を受け
ながら金型内に充填される。この圧力は所定の圧力とな
るように調整することが好ましいが、従来は、この圧力
調整のためにセンサを用いたりして複雑な制御をしなけ
ればならなかった。しかるに、本実施例においては、プ
ランジャ部スライドベース２１２が前進する際にプラン
ジャ２１７が熔融樹脂を所定以上の圧力で押し込みそう
になると、背圧コイルスプリング２１６が収縮して所定
以上の圧力とならないようにする。そして、圧力が減っ
たときに伸張して圧力を増加させ、一定の圧力となるよ
うにする。すなわち、プランジャ支持プレート２１５を
支える背圧コイルスプリング２１６が熔融樹脂の充填圧
力を調整している。そして、タイミングＤ（位相７０
度）となってプランジャ部スライドベース２１２が停止
しても、収縮された背圧コイルスプリング２１６が元の
長さに復帰するまで熔融樹脂の押し込みは継続されて圧
力を保持している。

【００３５】背圧コイルスプリング２１６が元の長さに
戻ると、金型内の熔融樹脂は冷却されて固化し始めると
ともにわずかに収縮するため、金型内の圧力は少しずつ
低下する。そして、タイミングＥ（位相２８０度）とな
ると、図９に示すように、ローラピン３１２がカム面１
２３ａの凹部に対面するため、一気に圧力は開放され
る。タイミングＧ（位相３１５度）となると、ローラピ
ン２１１ｄが回転カム１２２の凹部に対面し始めるた
め、コイルスプリング２１３の復元力によってカムフォ
ロアスライドベース２１１とプランジャ部スライドベー
ス２１２は後退を開始する。この後退はコイルスプリン
グ２１３がそれまでに圧縮されていた力でカムフォロア
スライドベース２１１を駆動するため、非常に高速応答
性をよくしている。また、タイミングＦ（位相３１７．
５度）においては回転カム１２３のカム面１２３ｂがロ
ーラピン３１３に当接し始め、当該ローラピン３１３を
押し出して可動金型部３２０を後退させ始める。可動金
型部３２０が後退していくと、樹脂成形品が可動金型３
２１にくっついたままとならないように突き出しピン３
２２が可動金型３２１を貫通して金型内に出てくる。

【００３６】一方、射出機構ユニット２００において
は、プランジャ部スライドベース２１２が後退を開始し
ても、当初はコイルスプリング２２４が伸び始めるだけ
で加熱筒２３０とスプルー部２４０とは接続したままで
あるし、スプルー部２４０は固定金型３３１に当接した
ままである。そして、タイミングＩ（位相３３２度）に
なってコイルスプリング２２４がスライドボルト２２２
で規制される長さまで伸びるとスライドボルト２４１の
許容範囲までコイルスプリング２４２が伸び始め、加熱
筒２３０はスプルー部２４０から離れる。そして、最後
に、タイミングＪ（位相３３７度）になるとスプルー部
２４０が固定金型３３１から離れ始めるが、このとき
に、固定金型３３１のランナ面３３２で固化したランナ
はスライド板２４４に形成した末広がりの溝２４４ａに
よってスプルー部２４０の側に引きちぎられる。また、
スプルー部２４０が固定金型３３１から離れるに従って
ガイド３３３がガイド穴２４４ｂから抜け出るため、テ
ーパ面に沿ってスライド板２４４，２４４が開き始め
る。なお、ランナが引きちぎられるとともに固定金型３
３１の金型面にくっついている樹脂成形品は開口３３４
を介してシュート３３５へと落下していく。

【００３７】スプルー部２４０がさらに後退していく
と、アンクル２４７がアンクルバー２４９に当接するた
め、アンクル２４７が回転してランナカッタ２４５を下
降させる。すると、ランナカッタ２４５の下面で流通孔
２４３ａにくっついているランナをカットし、下部のシ
ュート２５０へと落下させる。以上のようにして出力軸
１２１が一回転し、一つの樹脂成形品が完成する。この
ように、本実施例においては、駆動源の運動を一方向回
転のものを用い、型締機構と射出機構のそれぞれにおい
て、回転カムとスプリングを介して往復運動に変える射
出成形機の構造とした。すなわち、その構造としては、
単筒加熱型プランジャー式射出成形機であって、射出機
構ユニットと型締機構ユニットは射出成形機本体に取付
固定されている固定金型を介して左右対象に配置され、
射出機構ユニットは固定金型部のランナ面に対向して圧
接触（前進）、離隔（後退）を可能に移動し、型締機構
ユニットは固定金型部のゲート面に対向して圧接触（前
進）、離隔（後退）を可能に移動する。これにより、従
来、実用化困難とされていた通常の一方向回転式減速歯
車機構付き電動機を射出成形機の駆動源として使用し、
構造簡単で応答性に優れ、運転操作時の射出条件設定が
不用であるとともに、操作が簡単な安価で小型の電動式
射出成形機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる射出機構を適用した
射出成形機の平面図である。

【図２】同射出成形機の正面図である。

【図３】図２におけるIII−III線断面図である。

【図４】図１におけるIV−IV線断面図である。

【図５】スプルー部の側面図である。

【図６】スプルー部付近の断面図である。

【図７】スプルー部付近の断面図である。

【図８】金型スライド板を示す平面図である。

【図９】回転カムのタイミングチャートである。

【符号の説明】

１００…支持台ユニット １１１…基台 １１３…支持レール １２１…出力軸 １２２，１２３…回転カム １２３ａ，１２３ｂ…カム面 ２００…射出機構ユニット ２１１…カムフォロアスライドベース ２１１ｄ…ローラピン ２１２…プランジャ部スライドベース ２１７…プランジャ ２２２…スライドボルト ２２３…シリンダ取付台 ２２４…コイルスプリング ２３０…加熱筒 ２３１…射出用ノズル ２４０…スプルー部 ２４１…スライドボルト ２４２…コイルスプリング ３００…型締機構ユニット ３１１…金型スライド板 ３１２，３１３…ローラピン ３１４…金型スライドベース ３１５…スライドピン ３１６…金型エンドバー ３２０…可動金型部 ３２１…可動金型 ３３０…固定金型部 ３３１…固定金型

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直線駆動を支持する支持台と、 この支持台に固定されて回転カムを一方向に回転駆動す
   る駆動モータと、 上記支持台にて支持される固定金型と、 上記支持台上で上記固定金型に対して近接および離反す
   るようにスライド可能に支持された可動金型と、 上記回転カムと対をなして当該回転カムの回転に応じて
   上記可動金型を上記固定金型に対して近接および離反せ
   しめる型締用カムフォロアと、 一端に熱可塑性樹脂成形材料の射出用ノズルを有して上
   記支持台上で上記固定金型に対して近接および離反する
   ようにスライド可能に支持された円筒部と、 上記回転カムに摺接する射出用カムフォロアを備えると
   ともに上記支持台上で上記円筒部と上記回転カムとの間
   にてスライド可能に支持されて上記円筒部内にて進退す
   るプランジャを有するプランジャ部と、 上記円筒部を上記プランジャ部から離す方向に付勢する
   第一付勢機構と、 上記プランジャ部を上記固定金型から離す方向に付勢し
   ながら上記射出用カムフォロアを介して上記回転カムに
   押しつけるように付勢する第二付勢機構とを具備するこ
   とを特徴とする射出成形機。
2. 【請求項２】 上記請求項１に記載の射出成形機におい
   て、 上記円筒部は、 上記型締機構の金型と上記射出用ノズルとの間に介在さ
   れて上記熱可塑性樹脂成形材料の流通経路を形成すると
   ともにランナを保持するスプルー部を当該ノズルに対し
   て近接および離反可能に支持するとともに、通常時には
   上記第一付勢機構よりも小さなばね定数で当該スプルー
   部を当該ノズルから離反するように付勢する第三付勢機
   構を有することを特徴とする射出成形機。
3. 【請求項３】 上記請求項１に記載の射出成形機におい
   て、 上記型締用カムフォロアは上記回転カムを挟んで対峙す
   るローラピンを備え、低段部から高段部への強制移動に
   よって上記可動金型を往復動させることを特徴とする射
   出成形機。
4. 【請求項４】 回転カムとカムフォロアとを使用し、射
   出機構を一方向に付勢しつつ上記カムフォロアの往復動
   作で当該射出機構を往復動させるとともに、上記カムフ
   ォロアの往復動作で固定金型に対して可動金型を往復動
   させることを特徴とする射出成形機。