(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リアプラテンと、下面側の中心部にエジェクタ機構を備えたステーショナリープラテンと、ムービングプラテンとをこの順で下から上に重合配備し、ステーショナリープラテンを摺動自在に貫通したタイバーを介してリアプラテンとムービングプラテンとを締結し、リアプラテンとステーショナリープラテンとの間にダブルトグル式の型締機構を設け、前記ダブルトグル式の型締機構のクロスヘッドをボールネジ＆ナット機構により駆動して型締型開き動作を行わせるようにした竪型射出成形機において、
前記リアプラテンに対し回転可能かつ軸方向移動不能に取り付けられたボールネジと、前記ダブルトグル式の型締機構のクロスヘッドに固設されて前記ボールネジに螺合するボールナットとにより前記ボールネジ＆ナット機構を構成し、該ボールネジ＆ナット機構を複数等間隔に、前記エジェクタ機構を中心とする円周上にエジェクタ機構を避けて配備し、前記各ボールネジを同期回転させて型締型開き動作を行わせるようにすると共に、
前記各ボールネジの各々の上端部に該ボールネジの回転を抑える独立した制止機構を設け、該制止機構の各々をステーを介して前記リアプラテンに固設したことを特徴とする竪型射出成形機の型締機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、竪型射出成形機の型締機構の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リアプラテンとステーショナリープラテンとムービングプラテンとをこの順で下から上に重合配備し、ステーショナリープラテンを摺動自在に貫通したタイバーを介してリアプラテンとムービングプラテンとを締結し、リアプラテンとステーショナリープラテンとの間にダブルトグル式の型締機構を設けて型締型開き動作を行わせるようにした竪型射出成形機が公知である。
【０００３】
図３にその一例を模式化して示す。図３においては符号１がリアプラテン、符号２がステーショナリープラテン、符号３がムービングプラテン、符号４がタイバー、符号５がダブルトグル式の型締機構である。リアプラテン１とムービングプラテン３とはその四隅に位置するタイバー４を介して一体的に締結され、タイバー４自体はステーショナリープラテン２の四隅を貫通して該ステーショナリープラテン２に対して上下方向に摺動自在に取り付けられている。なお、ステーショナリープラテン２は図示しない架台を介して床面から間隔を空けて支持および固定されている。
【０００４】
リアプラテン１とステーショナリープラテン２との間に設けられたダブルトグル式の型締機構５は、リアプラテン１の両側にステープル１３を介して揺動自在に枢着された２本のターナリーリンク６と、ステーショナリープラテン２の両側のステープル１４およびターナリーリンク６の各々の先端に両端を揺動自在に枢着して取り付けられたバイナリーリンク７、および、各々のターナリーリンク６とバイナリーリンク７とを接続するノードとクロスヘッド８との間に両端を枢着して取り付けられた２本のクロスヘッドリンク９とにより構成され、クロスヘッド８をリアプラテン１に対して接離移動させることにより駆動される。
【０００５】
クロスヘッド８をリアプラテン１に対して接離移動させるための手段は、リアプラテン１の中央部に回転自在かつ軸方向移動不能に取り付けられたボールネジ１０とクロスヘッド８の中央部に内嵌して固設された図示しないボールナットとによって構成され、ボールネジ１０の下端部に固着されたプーリ１１と図示しないタイミングベルトとを介して、リアプラテン１上に固設された型締用サーボモータでボールネジ１０を回転駆動することによりクロスヘッド８に軸方向の送りを掛けて、ターナリーリンク６とバイナリーリンク７とを屈伸させ、リアプラテン１とステーショナリープラテン２とを相対的に接離移動させるようになっている。
【０００６】
既に述べた通り、床面に対して固定されているのはステーショナリープラテン２の側であるから、結果的に、リアプラテン１がステーショナリープラテン２に対して上下方向に移動し、タイバー４を介してリアプラテン１に一体的に締結されたムービングプラテン４がステーショナリープラテン２との間で上下方向に移動して型締型開き動作を行うことになる。図３の例ではターナリーリンク６とバイナリーリンク７とが略一直線上に並んだ型締完了時の状態を示しているが、型開き状態ではターナリーリンク６とバイナリーリンク７とが内側に大きく屈折してリアプラテン１がステーショナリープラテン２に接近し、ムービングプラテン３を上方に持ち上げる。
【０００７】
しかし、ステーショナリープラテン２の下面側の中心部には、ステーショナリープラテン２上の下型にエジェクタロッドを突入させて離型作業を行わせるためのエジェクタ機構１２が一体的に固設されているので、図３に示す従来例のように、リアプラテン１の中心部にボールネジ１０を貫通させた構成では、リアプラテン１をステーショナリープラテン２に接近させて型開き動作を行わせたときにボールネジ１０の先端がエジェクタ機構１２に干渉するといった問題がある。
【０００８】
従来、このような問題に対しては、ステーショナリープラテン２側のステープル１４を下方に延長し、ボールネジ１０の先端とステーショナリープラテン２との間の間隙を大きくするなどして対処していたが、ステーショナリープラテン２とリアプラテン１との間の離間距離が大きくなるという点で問題があった。ステーショナリープラテン２とリアプラテン１との間の離間距離が大きくなると、下型を装着するステーショナリープラテン２の位置が高くなって、金型の交換作業に支障を来たすからである。
【０００９】
また、このような構造を有する竪型射出成形機の場合、リアプラテン１やムービングプラテン３の自重、および、その付加物の重量が、常にこれらのプラテン１，３を押し下げる方向に作用しているので、型締用サーボモータの励磁を解除した状態で型開き状態を維持するのは難しく、ムービングプラテン３やこれに装着された上型が落下するといった危険がある。
【００１０】
そこで、ボールネジ１０の回転を抑える制止機構１５（ブレーキ）を、ボールネジ１０の基部外周部を挟むようにしてリアプラテン１上に配備し、型開きの間中この制止機構１５を作動させてボールネジ１０の回転を禁止し、ムービングプラテン３の落下を防止するようにしているが、制止機構１５の厚みによってクロスヘッド８の縮退量が制限を受けて型開き量が減少するといった問題があり、また、型締機構５から落下したグリスや防錆剤等が制止機構１５に降り掛かると、制動力の信頼性の低下といった問題も生じる。
【００１１】
しかも、制止機構１５が極めて床面に近い位置に配備されるため、そのメンテナンス作業は極めて不自然な姿勢で行わなければならず重労働であった。また、ボールネジ１０の先端部の比較的高い位置に制止機構１５を配備しようにも、型開き時において、ターナリーリンク６，バイナリーリンク７，クロスヘッドリンク９がボールネジ１０の先端部に密集して接近するため、この位置に制止機構１５を配備することは事実上不可能である。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、前記従来技術の欠点を解消し、ステーショナリープラテンを低い位置に配備してもエジェクタ機構とボールネジとの干渉が生じることなく十分な型開きストロークを得ることができ、また、ムービングプラテンの落下を防止する制止機構の信頼性も高く、そのメンテナンス作業が容易な竪型射出成形機の型締機構を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、エジェクタ機構を中心とする円周上にエジェクタ機構を避けて複数のボールネジ＆ナット機構を等間隔に配備し、該複数のボールネジ＆ナット機構を同期駆動して型締型開き動作を行わせる構成によって、前記課題を解決した。型締型開き動作を行わせるためのボールネジ＆ナット機構がエジェクタ機構からオフセットしてその外側に配備されるので、ボールネジの先端とエジェクタ機構との間の干渉がなくなる。従って、ボールネジの先端とエジェクタ機構とを型締型開き方向に離間させて干渉を避ける必要がなくなり、ステーショナリープラテンとリアプラテンとの間の離間距離を小さくしても十分な型締型開きストロークを確保することができる。
【００１４】
また、リアプラテンに対し回転可能かつ軸方向移動不能に取り付けられたボールネジと、ダブルトグル式の型締機構のクロスヘッドに固設されて前記ボールネジに螺合するボールナットとにより前記ボールネジ＆ナット機構を構成し、前記各ボールネジの各々の上端部に該ボールネジの回転を抑える独立した制止機構を設け、該制止機構の各々をステーを介して前記リアプラテンに固設することにより、制止機構を相対的に高い位置に配備して制止機構のメンテナンス作業を容易にすると共に、型締機構から制止機構へのグリスや防錆剤等の侵入を防止できるようにした。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態に付いて説明する。図１は本発明の一実施形態の竪型射出成形機の型締機構部１６を取り出して示す正面図（ａ）とその底面図（ｂ）、図２は同型締機構１６を示す左側面図（ａ）とその底面図（ｂ）であり、図１（ｂ）ではステーショナリプラテン１８を底面から見上げた状態を、また、図２（ｂ）ではリアプラテン１７を底面から見上げた状態を示している。更に、図１（ａ）および図２（ａ）とも、型締機構部１６の中心軸よりも右側の部分で型締時の状態を、また、型締機構部１６の中心軸よりも左側の部分で型開き時の状態を示している。
【００１６】
図１および図２に示す通り、型締機構部１６は、リアプラテン１７とステーショナリープラテン１８およびムービングプラテン１９をこの順で下から上に重合配備し、ステーショナリープラテン１８を摺動自在に貫通したタイバー２０を介してリアプラテン１７とムービングプラテン１９とを締結し、リアプラテン１７とステーショナリープラテン１８との間にダブルトグル式の型締機構２１を設けて型締型開き動作を行わせるようにした構成を有する。
【００１７】
なお、図１および図２に示す通り、ステーショナリープラテン１８は架台３１を介して床面から間隔を空けて支持および固定されており、図１（ａ）に示すように、架台３１の側方に設置された射出ユニット部に取り付けられたシリンダの先端３２（ノズル部分）が、ステーショナリープラテン１８の側に取り付けられた下型２２ｂとムービングプラテン１９の側に取り付けられた上型２２ａとの間に位置するスプルー部分に側方から臨むようになっている。無論、射出ユニット部はノズルタッチおよびスプルーブレイクが可能な構造を有する。
【００１８】
また、ステーショナリープラテン１８の下面側の中心部には、ステーショナリープラテン１８の上面にエジェクタロッドを突出させて下型２２ｂに製品離型動作を行わせるためのエジェクタ機構２３が設けられている。
【００１９】
エジェクタ機構２３は、図１（ａ）および図１（ｂ）に示す通り、ステーショナリープラテン１８の裏面に突出して設けられた２本のガイドロッド２４と、該ガイドロッド２４に対して摺動自在に取り付けられたエジェクタプーレート２５、および、エジェクタプレート２５に固設された２つのボールナット２６の各々と螺合してステーショナリープラテン１８の裏面側に回転自在かつ軸方向移動不能に取り付けられた２本のボールネジ２７とによって構成される。
【００２０】
つまり、２本のボールネジ２７の各々の基部に固着されたプーリ２８をタイミングベルト２９を介してエジェクタ用サーボモータ３０で駆動することで２本のボールネジ２７を同期回転させ、２つのボールナット２６に一体的に固着されたエジェクタプレート２５に送りを掛けてステーショナリープラテン１８の裏面に対して接離移動させ、エジェクタプレート２５の上面中央部に立設されたエジェクタロッドをステーショナリープラテン１８の表面に突出または縮退させるものであって、エジェクタ機構２３自体の構造については従来のものと同一である。
【００２１】
一方、型締機構２１は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示す通り、リアプラテン１７とステーショナリープラテン１８との間に設けられたダブルトグル式の型締機構であって、リアプラテン１７の両側にステープル３３を介して揺動自在に枢着された２本のターナリーリンク３４と、ステーショナリープラテン１８の両側のステープル３５および前記ターナリーリンク３４の各々の先端に両端を揺動自在に枢着して取り付けられたバイナリーリンク３６、および、各々のターナリーリンク３４の側においてノード３７の近傍に設けられた膨出部とクロスヘッド３８との間を枢着して連絡する２本のクロスヘッドリンク３９とによって構成され、該クロスヘッド３８をリアプラテン１７に対して接離移動させることによりターナリーリンク３４とバイナリーリンク３６とを屈伸して駆動される。
【００２２】
クロスヘッド３８をリアプラテン１７に対して接離移動させるための手段は、図１（ａ）および図２（ｂ）に示す通り、エジェクタ機構２３と重合する位置を避けるようにしてリアプラテン１７の両側に回転自在かつ軸方向移動不能に取り付けられた２本のボールネジ４０と、クロスヘッド３８の両側に内嵌して固設された２つのボールナット４１とによって構成される。この実施形態ではボールネジ４０が２本であるから、言うまでもなく、２本のボールネジ４０は、エジェクタ機構２３を中心とする円周上に１８０°のピッチ（周方向に等間隔）で配備されていることになる。
【００２３】
図１（ａ）に示すように、ボールネジ４０は、リアプラテン１７の両側に内嵌して固設されたベアリング４２を介してリアプラテン１７に回転自在かつ軸方向移動不能に取り付けられ、リアプラテン１７から下面に突出したボールネジ４０の基部には、各々、図１（ａ）および図２（ｂ）に示すようなプーリ４３が一体的に固着され、２つのプーリ４３に巻回されたタイミングベルト４５を介して該２本のボールネジ４０が型締用サーボモータ４４により同期回転されて、クロスヘッド３８がリアプラテン１７との平行状態を維持したままリアプラテン１７に対して接離移動するようになっている。なお、図１（ａ）に示される型締用サーボモータ４４は図１（ａ）の右半分に示す型締状態のリアプラテン１７の位置に対応して描かれたものであって、左半分に示す型開き状態のリアプラテン１７の位置に対応するものではない。
【００２４】
また、各々のボールネジ４０の先端部には、型締機構部１６が型開き状態にある間だけボールネジ４０の回転を禁止するための制止機構４６が、ボールネジ４０の先端に環装されるようなかたちで取り付けられている。この実施形態における制止機構４６は、図１（ａ）および図２（ｂ）に示されるようなドラム状のブレーキ装置であり、図２（ａ）に示すような略Ｌ字型のステー４７を介してリアプラテン１７に対して一体的に固着されている。
【００２５】
クロスヘッドの中央部にボールネジを貫通させた従来の型締機構（図３参照）とは相違し、この実施形態においては、型締機構２１の主要部を構成するターナリーリンク３４やバイナリーリンク３６よりも外側の位置に２本のボールネジ４０が配備されているので（詳しくは、図１（ｂ）におけるステープル３５とボールネジ４０の先端に取り付けられた制止機構４６との位置関係、または、図２（ｂ）におけるステープル３５とボールネジ４０の基部に取り付けられたプーリ４３との位置関係を参照のこと）、左右のターナリーリンク３４とバイナリーリンク３６とが屈折して相互に接近した場合でも、ボールネジ４０の先端部にターナリーリンク３４やバイナリーリンク３６が接近するということはなく、ボールネジ４０の先端に制止機構４６を配備するだけのスペースが十分に確保される。
【００２６】
なお、図１（ｂ）に示す底面図は正面図１（ａ）に対応する底面図、また、図２（ｂ）に示す底面図は左側面図２（ａ）に対応する底面図であるから、図２（ｂ）をそのままにして図１（ｂ）を反時計方向に９０°回転させるか、または、図１（ｂ）をそのままにして図２（ｂ）を時計方向に９０°回転させるかすれば、紙面上で、図１（ｂ）と図２（ｂ）の方向性を一致させることができる。
【００２７】
更に、ボールネジ４０はエジェクタ機構２３と重合する位置を避けるようにしてリアプラテン１７の両側に配備されているので、型開き動作を行ってリアプラテン１７がステーショナリープラテン１８に接近した場合であっても、リアプラテン１７と一体的に上下移動するボールネジ４０の先端や制止機構４６がステーショナリープラテン１８の裏面に位置するエジェクタ機構２３と干渉することはない。
【００２８】
つまり、ボールネジ４０の先端や制止機構４６が、ステーショナリープラテン１８の下面側に取り付けられたエジェクタ機構２３の下端部を越えて更に上方に移動することができるということであり、この構成によれば、ボールネジとエジェクタ機構とを同一軸線上に配備した図３のような従来例と比べてクロスヘッド３８の移動ストローク、要するに、型締型開きストロークを大きく取ることができる。
【００２９】
また、型締型開きストロークを従来例と同じにするなら、図３のような従来例と比較してステーショナリープラテン１８と床面との間の距離、要するに、ステーショナリープラテン１８の高さを低くしても同じだけの型締型開きストロークを得ることができるので、比較的低い位置で金型の積み降ろし作業ができるようになり、作業上有利となる。
【００３０】
なお、図１（ｂ）に示した図では、一見、タイミングベルト２９と制止機構４６との間に干渉が生じるように見えるが、実際には、図１（ａ）に示す通り、タイミングベルト２９はエジェクタ機構２３のプーリ２８に巻回されてステーショナリープラテン１８の裏面に密接して位置するので、最大の型開き動作を行った場合であっても、制止機構４６の上面がタイミングベルト２９に接触することはない。
【００３１】
制止機構４６はボールネジ４０の先端に取り付けられており、型締状態で型締機構部１６を止めた場合であっても、また、型開き状態で型締機構部１６を止めた場合であっても、最低でも、ボールネジ４０の長さに相当する分だけは床面よりも高い所に位置する。従って、制止機構４６の修理やメンテナンス作業（または交換）を実施する場合でも、オペレータは図３の例のような低い所に位置する制止機構に対峙する場合のように不自然な状態に腰を屈めて作業を行う必要はなく、比較的楽な姿勢で作業を行うことができる。
【００３２】
また、制止機構４６が型締機構２１内の比較的高い位置にあり、しかも、エジェクタ機構２３や型締機構２１のターナリーリンク３４およびバイナリーリンク３６等から外側にオフセットして設けられているので、エジェクタ機構２３や型締機構２１の部分に差されたグリスやオイルまたは防錆剤等が落下しても制止機構４６がこれを被ることはなく、安定した制動力を確保することができる。
【００３３】
更に、制止機構４６はボールネジ４０の各々の先端に独立して設けられているので、もし、片方の制止機構４６に故障が生じたような場合であっても、もう一方の制止機構４６によって片側のボールネジ４０の回転を抑えてリアプラテン１７に対するクロスヘッド３８の移動を防ぐことができ、型開き時におけるムービングプラテン１９および上型２２ａの不用意な落下を防止することができる。
【００３４】
また、射出成形機や金型が大型化してムービングプラテン１９や上型２２ａの重量が増大すると、型開き状態を保持するための制止機構４６にも大きな制動力が必要となるが、本実施形態では、クロスヘッド３８に同期して送りを掛ける２本のボールネジの各々に制止機構４６を並列的に配備してクロスヘッド３８の不用意な移動を防止するようにしているので、ムービングプラテン１９や上型２２ａの重量が大きくなった場合であっても小型の制止機構４６によって十分に支えることができる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の型締機構は、ステーショナリープラテンの裏面側に配備されたエジェクタ機構を避けてその外側にボールネジ＆ナット機構を複数配備して型締型開き動作を行わせるようにしているので、型締機構を駆動するボールネジの先端部とエジェクタ機構との間の干渉がなくなる。
【００３６】
従って、クロスヘッドの中央部にボールネジを貫通させた従来の型締機構と比較して、型締型開きストロークを同じにするのであればステーショナリープラテンをより低い位置に配備することができ、また、ステーショナリープラテンの高さを従来のものと同じにするのであれば、型締型開きストローク自体をより大きくすることができる。当然限界はあるが、ステーショナリープラテンをより低い位置に配備して、従来比で、より大きな型締型開きストロークを得ることも可能である。
【００３７】
また、ボールネジの回転を抑えてムービングプラテンや上型の落下を防止するための制止機構はボールネジと共にエジェクタ機構から外側にオフセットして取り付けられ、しかも、ボールネジの先端という比較的高い所に位置するので、エジェクタ機構等に差されたグリスやオイルまたは防錆剤といったものを不用意に被ることがなく、安定した制動力を発揮することができる。また、型締状態で型締機構を停止させた場合であろうと型開き状態で型締機構を停止させた場合であろうと、制止機構が極端に低い位置に移動することはないので、制止機構のメンテナンスや交換作業等を比較的楽な姿勢で行うことができ、オペレータの負担が軽減される。
【００３８】
しかも、複数のボールネジの各々に制止機構が独立して配備されているので、例え、幾つかの制止機構に故障が生じた場合であっても、他の制止機構によってボールネジの回転を止めて型開き中のムービングプラテンや上型の落下を防止することができる。また、複数あるボールネジの１本毎に制止機構が配備されているため、射出成形機や金型が大型化してムービングプラテン等に大きな荷重が作用するようになった場合であっても、従来と同様の小型の制止機構によってムービングプラテンおよび上型の落下防止に対処することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の竪型射出成形機の型締機構を取り出して示す正面図と底面図である。
【図２】同実施形態の型締機構を示す左側面図とその底面図である。
【図３】従来の竪型射出成形機の型締機構を模式化して示す図である。
【符号の説明】
１  リアプラテン
２  ステーショナリープラテン
３  ムービングプラテン
４  タイバー
５  型締機構
６  ターナリーリンク
７  バイナリーリンク
８  クロスヘッド
９  クロスヘッドリンク
１０  ボールネジ
１１  プーリ
１２  エジェクタ機構
１３  ステープル
１４  ステープル
１５  制止機構
１６  型締機構部
１７  リアプラテン
１８  ステーショナリープラテン
１９  ムービングプラテン
２０  タイバー
２１  型締機構
２２ａ  上型
２２ｂ  下型
２３  エジェクタ機構
２４  ガイドロッド
２５  エジェクタプーレート
２６  ボールナット
２７  ボールネジ
２８  プーリ
２９  タイミングベルト
３０  エジェクタ用サーボモータ
３１  架台
３２  射出シリンダの先端
３３  ステープル
３４  ターナリーリンク
３５  ステープル
３６  バイナリーリンク
３７  ノード
３８  クロスヘッド
３９  クロスヘッドリンク
４０  ボールネジ
４１  ボールナット
４２  ベアリング
４３  プーリ
４４  型締用サーボモータ
４５  タイミングベルト
４６  制止機構
４７  ステー
【図１】
0003660094.tif 000002
【図２】
0003660094.tif 000003
【図３】
0003660094.tif 000004