(57)【要約】      （修正有）【課題】  駆動側ゲートカットピンと駆動側エジェクタピンの移動量、移動速度および移動トルクを連続成形中でも精密に制御する。【解決手段】  ゲートカット機構１０は、可動盤３ｂに固設した支持部材１４と、駆動側ゲートカットピン１２に固定したゲートカットプレート１８と、ゲートカットプレート１８に固設したナット部材１７及びナット部材１７にねじ部１５ａが係合するボールねじ部材１５とによって構成されている。エジェクタ機構３０は、支持部材１４に固設した回転機構５１に係合するボールねじ部材５０と、ボールねじ部材５０に固設した駆動側エジェクタピン３２とによって構成されている。両機構１０，３０は、支持部材１４に固設した電気モータ２０と、モータ軸２０ａおよび各ボールねじ部材１５，５０の間に巻掛けられたベルト５３とを有し、各ボールねじ部材１５，５０を互いに逆方向に回転駆動する巻掛け伝動装置２５によって駆動させられる。【選択図】  図１
2006341445.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形機用ゲートカット機構兼エジェクタ機構であって、
ゲートカット機構（１０）が、可動盤（３ｂ）に固設した支持部材（１４）と、可動盤（３ｂ）に対して移動自在に設けられた駆動側ゲートカットピン（１２）に固定したゲートカットプレート（１８）と、ゲートカットプレート（１８）に固設したナット部材（１７）及びナット部材（１７）にねじ部（１５ａ）が係合するボールねじ部材（１５）とによって構成され、
エジェクタ機構（３０）が、支持部材（１４）に固設され内部にナット部材を有する回転機構（５１）に係合するボールねじ部材（５０）と、ボールねじ部材（５０）に固設された駆動側エジェクタピン（３２）とによって構成されており、
ゲートカット機構（１０）及びエジェクタ機構（３０）は、支持部材（１４）に固設した電気モータ（２０）と、電気モータ（２０）のモータ軸（２０ａ）および各ボールねじ部材（１５，５０）の間に巻掛けられたベルト（５３）とを有し、各ボールねじ部材（１５，５０）を互いに逆方向に回転駆動する巻掛け伝動装置（２５）によって駆動させられることを特徴とする、射出成形機用ゲートカット機構兼エジェクタ機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形機用ゲートカット機構兼エジェクタ機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の装置としては、特許文献１に提案されているものがある。図５は、特許文献１に開示された従来の射出成形機用ゲートカット機構兼エジェクタ機構を示す図である。
【０００３】
図５に示す従来の射出成形機用ゲートカット機構兼エジェクタ機構は、ゲートカット機構１１０及びエジェクタ機構１３０が各々独立して動作するように構成されている。ゲートカット機構１１０は、可動盤１０３ｂに移動自在に配置した駆動側ゲートカットピン１１２と、可動盤１０３ｂに固設した支持部材１１４と、駆動側ゲートカットピン１１２に固定したゲートカットプレート１１８と、ゲートカットプレート１１８に固設したナット部材１１７及びナット部材１１７にねじ部１１５ａが係合するボールねじ部材１１５を有し、ボールねじ部材１１５が支持部材１１４に回転自在かつ中心軸線方向の移動不可能に支持されるボールねじ機構と、支持部材１１４に固設した電気モータ１２０と、電気モータ１２０のモータ軸１２０ａとボールねじ部材１１５との間に巻掛けられ、ボールねじ部材１１５を正逆に回転駆動する巻掛け伝動装置１２５とを備えている。エジェクタ機構１３０は、駆動側ゲートカットピン１１２の通孔内に移動自在に配置される駆動側エジェクタピン１３２と、支持部材１１４に固設され、駆動側エジェクタピン１３２を駆動する空気圧シリンダ装置１２４とを備えている。
【０００４】
ゲートカット機構１１０及びエジェクタ機構１３０は、それぞれ次のようにして別個独立に動作する。
【０００５】
ゲートカット機構１１０は、支持部材１１４に固設した電気モータ１２０を駆動すると、電気モータ１２０のモータ軸１２０ａとボールねじ部材１１５との間に巻掛けした巻掛け伝動装置１２５により、ボールねじ部材１１５が正方向または逆方向に回転駆動される。ボールねじ部材１１５は、支持部材１１４に回転自在かつ中心軸線方向の移動不可能に支持されているので、ボールねじ部材１１５のねじ部１１５ａが係合するナット部材１１７が、ゲートカットプレート１１８及び駆動側ゲートカットピン１１２を伴って移動する。駆動側ゲートカットピン１１２は可動盤１０３ｂ内を移動するので、この駆動側ゲートカットピン１１２の移動により、ゲートを切断することができる。電気モータ１２０によってボールねじ部材１１５を逆向きに回転駆動させると、ゲートが開放される。
【０００６】
エジェクタ機構１３０の駆動側エジェクタピン１３２は、空気圧シリンダ装置１２４を突出作動させると、駆動側ゲートカットピン１１２の通孔内で駆動される。この駆動側エジェクタピン１３２の駆動により、成形品をキャビティから突き出すことができる。空気圧シリンダ装置１２４を没入作動させれば、駆動側エジェクタピン１３２を復帰させることができる。このように、電気モータ１２０と空気圧シリンダ装置１２４によってゲートカット機構１１０及びエジェクタ機構１３０を動作させることができるため、油圧駆動方式の構成とは異なり油漏れの発生がなく、成形品への油飛散を防止できると共に、この２種の駆動方式の組合せにより、構造の単純化とコスト低減を図ることを可能にしている。
【特許文献１】特許第３０８８６５０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来の射出成形機用ゲートカット機構兼エジェクタ機構では、ゲートカット工程においては、電気モータ１２０によって、駆動側ゲートカットピン１１２の移動量、移動速度および移動トルクを精密制御できる。しかしながら、エジェクト工程では、エジェクタ機構１３０が空気圧シリンダ装置１２４によって駆動されるため、ゲートカット工程と同様の精密制御を望むことはできない。駆動側エジェクタピン１３２の最適移動量は各々の金型の構造差や固体差などに応じて異なるためその初期調整が煩わしく、また、その移動量を調整する機構も必要である。さらに、駆動側エジェクタピン１３２の移動時の位置精度は、パルス制御を用いて位置制御を行うことができる電気モータ１２０と比較して劣る。また、空気そのものの圧縮性から、駆動側エジェクタピン１３２の移動立ち上がり応答性も、電気モータ１２０によって駆動される駆動側ゲートカットピン１１２の応答性に比べて一般的に劣る。
【０００８】
上記の理由により、空気圧シリンダ装置１２４でエジェクタ機構１３０を駆動する構成では、金型の取付設定時における駆動側エジェクタピン１３２の最適移動量調整に手間がかかり、また、連続成形中に成形機を停止させることなく移動量を調整することができない。駆動側エジェクタピン１３２の移動量が適切に調整されていないと、連続成形中において、成形品をエジェクトした後の取出工程で不具合（取出不良による成形機の自動運転停止）が生じることがあり、生産性が著しく低下してしまう。
【０００９】
そこで本発明は、駆動側ゲートカットピンのみならず駆動側エジェクタピンの移動量、移動速度および移動トルクを連続成形中でも精密に制御することが可能な射出成形機用ゲートカット機構兼エジェクタ機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の射出成形機用ゲートカット機構兼エジェクタ機構は、ゲートカット機構が、可動盤に固設した支持部材と、可動盤に対して移動自在に設けられた駆動側ゲートカットピンに固定したゲートカットプレートと、ゲートカットプレートに固設したナット部材及びナット部材にねじ部が係合するボールねじ部材とによって構成され、エジェクタ機構が、支持部材に固設され内部にナット部材を有する回転機構に係合するボールねじ部材と、ボールねじ部材に固設された駆動側エジェクタピンとによって構成されており、ゲートカット機構及びエジェクタ機構は、支持部材に固設した電気モータと、電気モータのモータ軸および各ボールねじ部材の間に巻掛けられたベルトとを有し、各ボールねじ部材を互いに逆方向に回転駆動する巻掛け伝動装置によって駆動させられることを特徴とする。
【００１１】
上記本発明の射出成形機用ゲートカット機構兼エジェクタ機構によれば、それらの全ての駆動を電気モータによって行うことができるため、駆動側ゲートカットピン及び駆動側エジェクタピンの移動量、移動速度および移動トルクを連続成形中でも精密に制御することが可能である。また、油圧駆動方式の構成とは異なり油漏れの発生がなく、成形品への油飛散を防止できる。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明によれば、駆動側ゲートカットピンのみならず駆動側エジェクタピンの移動量、移動速度および移動トルクを連続成形中でも精密に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１および図２は本発明の一実施形態にかかる射出成形機用ゲートカット機構兼エジェクタ機構を示す図である。先に図２を参照すると、図２中において符号１は射出成形機用の金型を示しており、金型１は固定金型２ａと固定金型２ａに対向する可動金型３ａとからなる。固定金型２ａは、固定金型２ａの中心軸線上に延びるスプルー９を形成し、固定金型２ａに嵌合するスプルーブッシュ２ｃを備え、固定盤２ｂに固着されている。一方、可動金型３ａは、固定金型２ａと型締されて複数個のキャビティ７を形成するものであり、可動金型３ａが可動盤３ｂに固着され、可動盤３ｂがトグル式、直圧式等の不図示の型締装置によって前後に駆動される。スプルー９と各キャビティ７との間は、後述する従動側ゲートカットピン１３とスプルーブッシュ２ｃとの間に形成したランナ５及びゲート６を介してそれぞれ接続可能である。
【００１５】
可動盤３ｂには、ゲートカット機構１０及びエジェクタ機構３０が装備されている。ゲートカット機構１０は、図２に示すようにゲートカットピン１１を備えている。ゲートカットピン１１は、同軸に配置した駆動側ゲートカットピン１２と、従動側ゲートカットピン１３とからなる。従動側ゲートカットピン１３は、円筒状をなしており、可動金型３ａ内に中心軸線方向の移動自在に収容され、可動金型３ａとの間に圧縮させて配置した第１戻しスプリング４０によって、復帰方向に常時付勢されている。従動側ゲートカットピン１３は、第１戻しスプリング４０によって復帰させられた非作動状態で、突起部１３ａが可動金型３ａの段面３ｃに当接し、スプルーブッシュ２ｃの前端面との間にランナ５を形成し、各キャビティ７の内端部に接続するゲート６を開放状態で形成可能である。駆動側ゲートカットピン１２は、円筒状をなしており、後端部がゲートカットプレート１８に螺着され、前端面が従動側ゲートカットピン１３の後端面と対向している。
【００１６】
ゲートカットプレート１８は、駆動側ゲートカットピン１２から等距離に配置した複数のボールねじ機構によって駆動される。すなわち、ゲートカットプレート１８には、一対のナット部材１７が固着され、各ナット部材１７にはボールねじ部材１５の先端のねじ部１５ａがそれぞれ不図示のボールを介して係合している。各ボールねじ部材１５は、軸部の中間部が、それぞれベアリング４４を介して支持部材１４に、回転自在かつ中心軸線方向に移動不能に支持され、後端の軸部にプーリ１６がそれぞれ固定されている。支持部材１４のブラケット部１４ａには、サーボモータである電気モータ２０が固設され、そのモータ軸２０ａに駆動プーリ２１が固定されている。そして、駆動プーリ２１とゲートカット用プーリ１６及びエジェクタ用プーリ５２に対してベルト５３が巻掛けられていて、巻掛け伝動装置２５を構成している（図３参照）。この巻掛け伝動装置２５は、各ボールねじ部材１５及び５０を同期駆動させる必要から、ベルト５３を歯付きベルトによって構成することが好ましい。
【００１７】
一方、支持部材１４は、ゲートカットプレート１８の後方に配置され、可動盤３ｂに螺着した複数本のガイドピン４３を介して可動盤３ｂに固設されている。これにより、電気モータ２０によって駆動プーリ２１とゲートカット用プーリ１６及びエジェクタ用プーリ５２を正逆に回転駆動することにより、ベアリング４４によって支持される各ボールねじ部材１５が回転するので、各ナット部材１７及びゲートカットプレート１８ひいては駆動側ゲートカットピン１２を中心軸線方向に進退駆動することができる。なお、ゲートプレート１８は、ブッシュ４５を介在させてガイドピン４３の中間部に摺動自在に外嵌されており、ガイドピン４３に案内されながら安定的に進退移動する。
【００１８】
エジェクタ機構３０は、図２に示すようにエジェクタピン３１を備えている。エジェクタピン３１は、同軸に配置した駆動側エジェクタピン３２と従動側エジェクタピン３３とからなる。駆動側エジェクタピン３２は、棒状をなし、円筒状をなす駆動側ゲートカットピン１２の通孔内に移動自在に同心に遊挿され、後端部がエジェクタ機構３０用のボールねじ部材５０に固着されている。従動側エジェクタピン３３は、棒状をなし、後端面が駆動側エジェクタピン３２の前端面に臨むピン本体３３ａと、ピン本体３３ａの中間部から分岐する２個の分岐ピン３３ｂとを有している。ピン本体３３ａは、従動側ゲートカットピン１３内に摺動自在かつ同心に支持され、従動側ゲートカットピン１３との間に圧縮させて配置した第２戻しスプリング４１によって復帰方向に常時付勢されている。各分岐ピン３３ｂは、Ｌ字状をなし、従動側ゲートカットピン１３の後端部の径方向の切溝１３ｂに後端部が受入れられて中心軸線方向の相対移動が可能になっていると共に、先端側が可動金型３ａ内に中心軸線方向の方向自在に支持され、第２戻しスプリング４１によって後方に復帰した状態で、前端面がそれぞれキャビティ７を形成している。
【００１９】
内部にナット部材を有する回転機構５１は、支持部材１４に固設され、ボールねじ部材５０のねじ部５０ａと係合している。前述のとおり、駆動プーリ２１とゲートカット用プーリ１６及びエジェクタ用プーリ５２に対してベルト５３が巻掛けられているため、電気モータ２０を正逆に回転駆動することにより、支持部材１４に固設され内部にナット部材を有する回転機構５１が回転すると、エジェクタ機構３０用のボールねじ部材５０に固着された駆動側エジェクタピン３２を、中心軸線方向に進退駆動することができる。本実施形態では、図３に示したように、ベルト５３が、駆動プーリ２１およびゲートカット用プーリ１６がベルト５３の内周面に当接し、エジェクタ用プーリ５２がベルト５３の外周面に当接するように巻掛けられている。そのため、巻掛け伝動装置２５は、各ボールねじ部材１５，５０を互いに逆方向に回転駆動し、電気モータ２０を正回転させた場合は、駆動側ゲートカットピン１２は制御原点位置から前進し、同時に駆動側エジェクタピン３２は制御原点位置から後退する（図４（ｂ）参照）。これに対し、電気モータ２０を逆回転させた場合は、駆動側ゲートカットピン１２は制御原点位置から後退し、同時に駆動側エジェクタピン３２は制御原点位置から前進する（図４（ｃ）参照）。図４（ｃ）に示す状態から電気モータ２０を正転させると、駆動側ゲートカットピン１２と駆動側エジェクタピン３２は、共に制御原点位置に戻る（図４（ａ）参照）。
【００２０】
次に、本実施形態の射出成形機用ゲートカット機構兼エジェクタ機構の動作について説明する。射出成形に際しては、周知の型閉工程、型締工程、射出ユニット前進工程、射出工程、計量工程、射出ユニット後退工程、型開工程、エジェクト工程及び中間工程が順次行われる。先ず、型閉工程、型締工程を行い、図２に示すように可動金型３ａを固定金型２ａに密着させた状態で射出ユニット前進工程を行って不図示の射出成形機のノズルを密着部２ｄに密着させた後、射出工程に移行する。
【００２１】
次いで、射出成形機のノズルから溶融成形材料を射出すると、溶融成形材料がスプルー９、ランナ５及びゲート６を通ってキャビティ７に流入する。溶融成形材料がキャビティ７に充満したら、ゲートカット機構１０を作動させる。すなわち、電気モータ２０を正回転させて駆動プーリ２１を駆動すると、ベルト５３を介してプーリ１６が一方向に回転駆動される。各プーリ１６が一方向に回転すると各ボールねじ部材１５が回転し、各ナット部材１７及びゲートカットプレート１８ひいては駆動側ゲートカットピン１２を中心軸線方向に前進させる。このとき、駆動側エジェクタピン３２は後退する。これにより、従動側ゲートカットピン１３が第１戻しスプリング４０の反発力に抗して押し出され、ゲート６が従動側ゲートカットピン１３の先端部によって切断される。
【００２２】
ゲート６が切断されたら、型開工程に移行し、可動金型３ａを後退させると共にエジェクト工程に移行してエジェクタ機構３０を作動させる。すなわち、電気モータ２０を逆回転させて駆動プーリ２１を駆動すると、ベルト５３を介してエジェクタ用プーリ５２が回転駆動され、エジェクタ機構３０用のボールねじ部材５０に固着された駆動側エジェクタピン３２が中心軸線方向に前進し、駆動側ゲートカットピン１２内を移動しながら従動側エジェクタピン３３を押し出す。従動側エジェクタピン３３は、各分岐ピン３３ｂが各キャビティ７内で固化した成形品（不図示）を突き出し、同時に、ピン本体３３ａがスプルー９での固化物（不図示）を突き出す。このようにして、ゲートカット機構１０及びエジェクタ機構３０が各々独立して作動し、ゲート６の切断及び成形品の突き出しが個別になされる。なお、駆動側エジェクタピン３２がこのように中心軸線方向に前進する間、駆動側ゲートカットピン１２は中心軸線方向に後退する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態にかかる射出成形機用ゲートカット機構兼エジェクタ機構を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる射出成形機用ゲートカット機構兼エジェクタ機構を示す他の図である。
【図３】駆動プーリ、ゲートカット用プーリおよびエジェクタ用プーリに巻掛けられたベルトを示す図である。
【図４】駆動側ゲートカットピンと駆動側エジェクタピンの動作を示す図である。
【図５】従来の射出成形機用ゲートカット機構兼エジェクタ機構を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１      金型
２ａ    固定金型
２ｂ    固定盤
３ａ    可動金型
３ｂ    可動盤
５      ランナ
６      ゲート
７      キャビティ
９      スプルー
１０    ゲートカット機構
１２    駆動側ゲートカットピン
１３    従動側ゲートカットピン
１４    支持部材
１５，５０      ボールねじ部材
１５ａ，５０ａ  ねじ部
１６    ゲートカット用プーリ
１７    ナット部
１８    ゲートカットプレート
２０    電気モータ
２０ａ  モータ軸
２１    駆動プーリ
２５    巻掛け伝動装置
３０    エジェクタ機構
３２    駆動側エジェクタピン
３３    従動側エジェクタピン
３３ａ  ピン本体
３３ｂ  分岐ピン
４０    第１戻しスプリング
４１    第２戻しスプリング
４３    ガイドピン
４４    ベアリング
４５    ブッシュ
５１    回転機構
５２    エジェクタ用プーリ
５３    ベルト
【図１】
2006341445.tif 000003
【図２】
2006341445.tif 000004
【図３】
2006341445.tif 000005
【図４】
2006341445.tif 000006
【図５】
2006341445.tif 000007