(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスファ成形機の駆動用ロッドとプランジャとを連結するための装置であって、
上記プランジャの下端部には周溝が形成され、
上記駆動用ロッドの上端部には、プランジャの下端部を挿入自在な凹部と、駆動用ロッドの上端部外周を軸方向に摺動自在なロック用リングと、ロック用リングを上方へ付勢するスプリングと、リングの上方への移動により内側に押され、上記凹部内に突入してプランジャの周溝を係止する係止部材とが設けられ、
上記プランジャの下端部が駆動用ロッドの凹部に挿入係止された状態で、駆動用ロッドを射出完了位置より上方へ押し上げることにより、ロック用リングが成形機本体の下面に当接して下方へ押され、係止部材と周溝との係止を解除するように構成され、
上記駆動用ロッドの凹部内には、上方位置で係止部材が凹部内に突入するのを規制し、下方位置で係止部材が凹部内に突入するのを許容する上下動自在な円筒状スリーブと、スリーブを上方へ付勢するスプリングとが設けられ、
上記プランジャの下端部を凹部へ挿入することにより、スリーブがプランジャにより凹部の奥へ押し込まれて上記係止部材が凹部内に突入可能とされ、上記プランジャの下端部がスリーブを貫通して駆動用ロッドの凹部底面に当接可能とされていることを特徴とするトランスファ成形機のプランジャ連結装置。
【請求項２】
上記プランジャの下端部には球面が形成され、駆動用ロッドの凹部底面には上記球面と当接可能な平坦面が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のトランスファ成形機のプランジャ連結装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はトランスファ成形機の駆動用ロッドとプランジャとを連結するための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トランスファ成形機は、金型内にセットされたポットと、ポット内を摺動自在なプランジャとを備えており、プランジャはシリンダなどの直動式駆動手段の駆動用ロッドに連結されて上下に昇降可能となっている。そして、ポート内にペレットと呼ばれる樹脂材料を投入して溶融させ、プランジャを上昇させることにより、ポット内の溶融樹脂を金型内に射出する仕組みとなっている。
【０００３】
図１の（Ａ）は従来のプランジャと駆動用ロッドとの連結構造の一例を示し、プランジャ１の下端部にはネジ２が形成され、このネジ２を駆動用ロッド３のネジ穴４に螺着することにより連結している。なお、プランジャ１の外周面には締付工具の係合溝５が形成されている。
【０００４】
ところが、上記のようなネジ３による直結構造では、金型のセッティング時の位置ずれや駆動用ロッド２の傾きのため、プランジャ１とポットとの摺動性が悪くなり、プランジャ１やポットの摩耗を早めたり、成形不良の要因となっていた。特にトランスファ成形機は、プランジャの圧力と速度とをコントロールしているため、プランジャの摺動抵抗が変化すると、成形不良（ショート，ボイド等）が発生することになる。
【０００５】
また、他の連結構造として、図１の（Ｂ）のようにプランジャ１の下端部に引掛爪６を設け、駆動用ロッド２の上端部にシャンクホルダ７を設け、プランジャ１の引掛爪６をシャンクホルダ７に挿入したあと、約９０度回転させることにより連結するようにしたものも知られている。この場合には、ネジによる直結構造と異なり、プランジャ１と駆動用ロッド２との間の角度変化をある程度許容できるので、プランジャ１をポットに対してこじることなく、スムーズに上下摺動させることが可能である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、プランジャは金型の中央を貫通しているので、金型交換時にはプランジャを駆動用ロッドから分離する必要がある。しかしながら、上記のようなネジまたはシャンクによる連結構造では、連結を外すためにプランジャ１を回転させなければならないので、手間がかかるという欠点がある。特に、マルチプランジャ型（プランジャが金型内に複数本あるもの）のトランスファ成形機においては、プランジャ本数だけ分離・接続する必要があるので、作業に多大の手間がかかるとともに、プランジャ間のピッチも狭いため、作業性が悪い。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、小型で容易に分離・接続ができ、駆動用ロッドの倒れや位置ずれを吸収できるトランスファ成形機のプランジャ連結装置を提案することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、トランスファ成形機の駆動用ロッドとプランジャとを連結するための装置であって、上記プランジャの下端部には周溝が形成され、上記駆動用ロッドの上端部には、プランジャの下端部を挿入自在な凹部と、駆動用ロッドの上端部外周を軸方向に摺動自在なロック用リングと、ロック用リングを上方へ付勢するスプリングと、リングの上方への移動により内側に押され、上記凹部内に突入してプランジャの周溝を係止する係止部材とが設けられ、上記プランジャの下端部が駆動用ロッドの凹部に挿入係止された状態で、駆動用ロッドを射出完了位置より上方へ押し上げることにより、ロック用リングが成形機本体の下面に当接して下方へ押され、係止部材と周溝との係止を解除するように構成され、上記駆動用ロッドの凹部内には、上方位置で係止部材が凹部内に突入するのを規制し、下方位置で係止部材が凹部内に突入するのを許容する上下動自在な円筒状スリーブと、スリーブを上方へ付勢するスプリングとが設けられ、上記プランジャの下端部を凹部へ挿入することにより、スリーブがプランジャにより凹部の奥へ押し込まれて上記係止部材が凹部内に突入可能とされ、上記プランジャの下端部がスリーブを貫通して駆動用ロッドの凹部底面に当接可能とされていることを特徴とするトランスファ成形機のプランジャ連結装置を提供する。
【０００９】
駆動用ロッドを射出完了位置よりさらに上昇させると、リングが成形機本体の下面に当たり、下方へ引き下げられる。これにより、係止部材が外側へ退避し、係止部材とプランジャの周溝との係合が解除される。そのため、プランジャを真上に引き上げれば、プランジャを駆動用ロッドから簡単に分離できる。
【００１０】
また、リングを成形機本体の下面に当てた状態でプランジャを駆動用ロッドの凹部に挿入すれば、係止部材は解放状態にあるのでプランジャを簡単に挿入できる。この状態で、駆動用ロッドを引き下げれば、リングがスプリングによって上方へ相対移動し、リングの移動に連動して係止部材がプランジャの周溝に係合するので、プランジャを駆動用ロッドと簡単に接続できる。このようにプランジャを回転させず駆動用ロッドを上下動させるだけで分離・接続できるので、マルチプランジャ型のトランスファ成形機であっても、分離・接続作業を効率よく行なうことができる。
【００１１】
連結状態において、プランジャの下端部は駆動用ロッドの凹部に嵌合しており、係止部材が周溝を係止しているに過ぎないので、嵌合にある程度の余裕を持たせておけば、駆動用ロッドの傾きや位置ずれを吸収でき、プランジャとポット間のこじりを防止できる。
【００１２】
また、駆動用ロッドの凹部内に、上方位置で係止部材が凹部内に突入するのを規制し、下方位置で係止部材が凹部内に突入するのを許容する上下動自在な円筒状スリーブと、スリーブを上方へ付勢するスプリングとを設け、プランジャの先端部を凹部へ挿入することにより、スリーブがプランジャにより凹部の奥へ押し込まれて係止部材が凹部内に突入可能とされ、プランジャの下端部がスリーブを貫通して駆動用ロッドの凹部底面に当接可能とされているのが望ましい。この場合には、一旦リングを引下げてロックを解除し、プランジャを引き抜けば、スリーブが係止部材の内側への突入を規制するので、プランジャを引き抜いた後もリングは解除位置を保持することになる。つまり、再度プランジャを挿入する際、リングを成形機本体下面に押し当てておく必要がなく、挿入作業が簡単になる。
【００１３】
さらに、請求項２に記載のように、プランジャの下端部に球面を形成し、駆動用ロッドの凹部底面に球面と当接可能な平坦面を形成するのが望ましい。つまり、球面と平坦面とが点接触することにより、プランジャが駆動用ロッドに対して揺動しやすくなり、ポットと駆動用ロッドとの位置ずれや傾きを簡単に吸収できる。
【００１４】
なお、ロック用リングが当接する成形機本体の下面とは、プランジャを受け入れた金型の下面のほか、金型の下面に固定された部品（例えば断熱板、型受板、プラテンなど）の下面であってもよく、さらに当接を目的とする部品を別途成形機本体に取り付けてもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図２〜図５は本発明の参考例であるトランスファ成形機の一例を示す。
図において、１０は成形機の下プラテン、１１は下プラテン１０上に固定された下型受板、１２は断熱板、１３は下金型である。下金型１３の取付穴１３ａには押え板１４によって円筒状ポット１５が固定されている。なお、図２には単一のポット１５のみが記載されているが、実際には複数のポット１５が所定ピッチ間隔で下金型１３に固定されている。
【００１６】
１６はプランジャであり、その上端のピストン部１６ａが上記ポット１５内に摺動自在に挿入されている。プランジャ１６の下端部は、連結ロッド１７を介して射出駆動用ロッド１８と連結されている。駆動用ロッド１８は図示しない駆動用シリンダと連結され、上下方向に駆動される。
【００１７】
プランジャ１６の下端部には、図３に示すように周溝１６ｂが形成され、かつ下端には半球状面１６ｃが形成されている。一方、連結ロッド１７の上端部には筒形のハウジング１９が螺着されており、ハウジング１９の内周面と連結ロッド１７の平坦な上端面１７ａとによって、プランジャ１６の下端部を所定のクリアランスをもって挿入できる凹部２０が形成されている。プランジャ１６と連結ロッド１７との連結状態では、プランジャ１６の半球状面１６ｃは凹部２０の底面１７ａに点接触している。ハウジング１９の外周部には軸方向に摺動自在なロック用リング２１が配置されており、ハウジング１９とリング２１との隙間には、リング２１を上方へ付勢するスプリング２２が配置されている。リング２１は、図示しない抜け止め手段によってハウジング１９に対して上方へ抜け止めされている。リング２１の上端部近傍の内周面には、上方に向かって拡開したテーパ面２１ａが形成されている。なお、下金型１３の取付穴１３ａの穴径は、リング２１の外径より小さく、ハウジング１９の上端部外径より大きい。
【００１８】
上記ハウジング１９には、内外に貫通する複数個の穴１９ａが周方向に形成されており、これら穴１９ａのそれぞれに係止部材の一例であるボール２３が嵌合している。上記穴１９ａは内径側（凹部２０側）が小径なテーパ状に形成されており、ボール２３の一部が穴１９から凹部２０側へ突入し、かつ凹部２０側へは脱落しない程度の大きさに形成されている。
【００１９】
上記構成のトランスファ成形機において、周知のように、ポット１５の中には樹脂材料が投入され、下金型１３に内蔵されたヒータ（図示せず）によって溶融される。下金型１３の上面に上金型（図示せず）を密着させて型締めを行った後、駆動用シリンダを駆動してプランジャ１６を押し上げることにより、プランジャ１６のピストン部１６ａがポット１５内を摺動して溶融樹脂を押し出し、上下の金型間に形成されたキャビティ内に樹脂を射出することができる。
【００２０】
ところで、ポット１５から樹脂を射出するためにプランジャ１６を押し上げた際、下金型１３の下プラテン１０へのセッティングずれや駆動用ロッド１８の傾き、下金型１３の熱膨張などがあると、プランジャ１６のピストン部１６ａとポット１５との摺動部でこじりが生じ、そのために各プランジャ１６の摺動抵抗が変化し、ショートやボイド等の成形不良になる恐れがある。ところが、プランジャ１６とボール２３とのクリアランスは例えば０．５ｍｍ程度取ってあり、プランジャ１６の半球状面１６ｃと凹部２０の底面１７ａとが点接触しているので、クリアランス分だけプランジャ１６は連結ロッド１７に対して揺動できる。そのため、ポット１５と駆動用ロッド１８との間の位置ずれや傾きを吸収でき、プランジャ１６とポット１５とのこじりを解消できる。その結果、プランジャ１６が極めてスムーズに摺動でき、成形不良の発生を抑制できる。
【００２１】
次に、上記構成からなるプランジャ連結装置の動作を、図４，図５にしたがって説明する。
図４，図５の（Ａ）はプランジャ１６と連結ロッド１７との連結状態を示す。
リング２１はスプリング２２によって上方へ付勢されており、ボール２３の外周側はリング２１で拘束されている。そのため、ボール２３は穴１９ａの内側に突出してプランジャ１６の周溝１６ｂに係合し、プランジャ１６を抜け止めしている。この状態で、駆動用ロッド１８を上昇させることにより、プランジャ１６を一体に上昇させ、ポット１５内の溶融樹脂を射出することができる。
【００２２】
図４，図５の（Ｂ）はプランジャ１６と連結ロッド１７とを分離するため、駆動用ロッド１８を射出完了位置よりさらに上昇させた状態を示す。すなわち、下金型１３の取付穴１３ａの穴径がリング２１の外径より小さいので、リング２１の上端面が下金型１３の下面１３ｂに当たり、リング２１はスプリング２２に抗して下方へ引き下げられる。そのため、リング２１のテーパ面２１ａがボール２３の位置に対応し、ボール２３は拘束を解かれて外径方向へ移動自在となる。
【００２３】
図４，図５の（Ｃ）はプランジャ１６を連結ロッド１７から分離した状態を示す。すなわち、図４，図５の（Ｂ）の状態から、ポット１５上に突出したプランジャ１６のピストン部１６ａを掴んで上方へ引き上げれば、ボール２３はプランジャ１６の周溝１６ｂから外れ、プランジャ１６を連結ロッド１７から簡単に分離できる。
【００２４】
なお、再度プランジャ１６を連結ロッド１７に連結するには、図４，図５の（Ｃ）のようにリング２１を下金型１３の下面１３ｂに押し当てた状態で、プランジャ１６の下端部を凹部２０に挿入し、その後、駆動用ロッド１８を下降させれば、図４，図５の（Ａ）のように自動的にリング２１が上昇してボール２３を内側へ押し込み、プランジャ１６の周溝１６ｂに係合させることができる。
【００２５】
図６，図７は本発明のプランジャ連結装置の第１実施例を示す。なお、参考例（図３参照）と同一部品には同一符号を付して説明を省略する。
この実施例では、凹部２０内に上下動自在なスリーブ３０と、スリーブ３０を上方へ付勢するスプリング３１とが設けられている。スリーブ３０は、その下端部外周に形成したフランジ部３０ａが凹部２０の内側段差面２０ａに当たって抜け止めされている。
【００２６】
図６のようにプランジャ１６の下端部を凹部２０へ挿入した状態では、スリーブ３０はプランジャ１６によって凹部２０の奥へ押し込まれた状態にあり、プランジャ１６の周溝１６ｂにボール２３が係合している。一方、図７のようにリング２１を金型１３の下面１３ｂに押し当てることによって引き下げ、プランジャ１６を凹部２０から引き抜くと、スリーブ３０はスプリング３１によって上方へ移動し、フランジ部３０ａが凹部２０の内側段差面２０ａに当たって停止する。
この状態で、スリーブ３０はボール２３が凹部２０内に突入するのを規制している。そのため、ボール２３は外径側へ移動してリング２１のテーパ面２１ａに当たり、リング２１が上方へ移動するのを規制する。したがって、プランジャ１６を引き抜いた後は、リング２１を金型１３の下面１３ｂに押し当てておかなくても、リング２１はロック解除位置（下方位置）を保持する。
【００２７】
再度プランジャ１６を連結ロッド１７に連結するには、図７の状態の凹部２０に対してプランジャ１６を挿入すればよい。これによりスリーブ３０が凹部２０の奥へ押し込まれ、ボール２３の内側への規制を解除する。これと同時に、リング２１が上方へ移動してボール２３を内側へ押すので、ボール２３がプランジャ１６の周溝１６ｂに係合し、プランジャ１６を抜け止めできる。
【００２８】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。
上記実施例では、プランジャの先端面に球面を、駆動用ロッドの凹部底面に平坦面を形成したが、これを逆にしてもよい。ただ、プランジャの先端面に球面を形成した場合には、プランジャを凹部に挿入する際のガイドともなるので、望ましい。
【００２９】
上記実施例では、係止部材としてボールを用いたが、ボールに代えてピンを用いてもよいし、係止爪を有する板バネを用いてもよい。板バネを用いた場合、この係止爪が外方へ開く方向（係止を解除する方向）へのばね力を有するように構成すれば、ロック用リングを下方へ引き下げることにより係止爪とプランジャとの係止を簡単に解除できる。
【００３０】
また、第２実施例において、スリーブと、このスリーブを前方へ付勢するスプリングとを別体で設けたが、スリーブを板ばねで形成し、この板ばねの一部をスプリングとして用いてもよい。
【００３１】
駆動用ロッドを上下動させる駆動手段としては、油圧シリンダや空圧シリンダに限らず、電動モータとボールネジとの組み合わせであってもよく、ロッドが軸方向に直線移動できるものであればよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、プランジャと駆動用ロッドとの分離・接続がワンタッチで行なえるので、金型が高温であっても、簡単に分離・接続ができる。また、駆動用ロッドを通常の射出完了位置より上方へ移動させ、プランジャを引き抜くだけで分離できるので、マルチプランジャ型のように多数本のプランジャを有する場合でも分離作業を自動化でき、作業時間を大幅に短縮できる。
さらに、プランジャの下端部を駆動用ロッドの凹部に嵌合させ、係止部材で周溝を係止しているに過ぎないので、嵌合にある程度の余裕を持たせておけば、駆動用ロッドの傾きや位置ずれを容易に吸収でき、プランジャとポット間のこじりを防止できる。
また、駆動用ロッドの凹部内に、係止部材の内径部が凹部内に突入するのを規制するスリーブと、スリーブを上方へ付勢するスプリングとを設けたので、一旦リングを引下げてロックを解除し、プランジャを引き抜けば、スリーブが係止部材の内側への突入を規制するので、プランジャを引き抜いた後もリングは解除位置を保持する。そのため、再度プランジャを挿入する際、リングを成形機本体下面に押し当てておく必要がなく、挿入作業が簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のプランジャと駆動用ロッドとの連結構造を示す斜視図である。
【図２】本発明の参考例であるトランスファ成形機の一例の断面図である。
【図３】本発明の参考例であるプランジャと駆動用ロッドとの連結構造を示す断面図である。
【図４】本発明の参考例であるプランジャ連結装置の動作を示す斜視図である。
【図５】図４に対応する断面図である。
【図６】本発明の第１実施例の連結状態を示す断面図である。
【図７】本発明の第１実施例の分離状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１３        下金型
１３ｂ      下面
１５        ポット
１６        プランジャ
１６ｂ      周溝
１６ｃ      半球状面
１７，１８  射出駆動用ロッド
１７ａ      平坦面
２０        凹部
２１        ロック用リング
２２        スプリング
２３        ボール（係止部材）
３０        スリーブ
３１        スプリング
【図１】
0003700317.tif 000002
【図２】
0003700317.tif 000003
【図３】
0003700317.tif 000004
【図４】
0003700317.tif 000005
【図５】
0003700317.tif 000006
【図６】
0003700317.tif 000007
【図７】
0003700317.tif 000008