(57)【要約】【課題】ボールねじ機構の駆動時にねじ軸とナットとが相対移動しても、ボールねじ機構の駆動に悪影響を及ぼすことがなく、円滑に駆動するピストン駆動装置を提供することにある。【解決手段】可塑化した合成樹脂材料を収容するシリンダ２１と、このシリンダ２１内に設けられ、可塑化した合成樹脂材料を押出すピストン２３と、このピストン２３に設けられたナット部材３４及び該ナット部材３４に螺合されるねじ軸３６を有するボールねじ機構３３と、ねじ軸３６を回転駆動する電動モータ４５とからなり、電動モータ４５によってねじ軸３６を回転駆動することにより、ナット部材３４を介してピストン２３をシリンダ２１内で進退するピストン駆動装置において、ピストン２３にねじ軸３６が軸方向に没入した状態で進退する空洞部としての軸嵌合穴４９を設けると共に、軸嵌合穴４９の空気を逃がす空気通路５０を設けたことを特徴とする。【選択図】図７
2006256278.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可塑化した合成樹脂材料を収容するシリンダと、このシリンダ内に設けられ、可塑化した合成樹脂材料を押出すピストンと、このピストンに設けられたナット及び該ナットに螺合されるねじ軸を有するボールねじ機構と、前記ねじ軸を回転駆動する電動モータとからなり、前記電動モータによってねじ軸を回転駆動することにより、前記ナットを介して前記ピストンを前記シリンダ内で進退するピストン駆動装置において、
前記ピストンに前記ねじ軸が軸方向に没入した状態で進退する空洞部を設けると共に、前記空洞部の空気を逃がす空気通路を設けたことを特徴とするピストン駆動装置。
【請求項２】
請求項１記載のピストン駆動装置を、可塑化した合成樹脂材料を射出する射出装置の射出シリンダに設けたことを特徴とする射出成形装置。
【請求項３】
請求項１記載のピストン駆動装置を、可塑化装置から供給された可塑化樹脂を一時的に貯留するアキュームレータ装置のシリンダに設けたことを特徴とする射出成形装置。
【請求項４】
前記空気通路は、前記空洞部の内底部近傍まで延長していることを特徴とする請求項１記載のピストン駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、射出成形装置のアキュームレータ装置等に組み込まれ、可塑化樹脂を射出装置に押出すピストン駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形用金型に溶融樹脂を射出して成形品を成形する射出成形装置において、合成樹脂材料を可塑化する連続可塑化装置と、可塑化樹脂を計量して射出成形用金型に射出する射出装置との間にアキュームレータ装置を設け、連続可塑化装置から供給された可塑化樹脂をアキュームレータ装置に一時的に貯溜し、射出装置の射出タイミングに合わせてアキュームレータ装置のシリンダに貯溜されている可塑化樹脂をピストンによって射出装置に供給する連続可塑化式射出成形装置が知られている。
【０００３】
この連続可塑化式射出成形装置は、連続可塑化装置が連続運転され、連続可塑化装置から可塑化樹脂がアキュームレータ装置に押出されると、アキュームレータ装置のシリンダ内のピストンが樹脂吐出圧によって押し上げられることにより、連続可塑化装置からアキュームレータ装置のシリンダに供給される。また、シリンダ内のピストンが駆動装置によって押し下げられ、シリンダの開閉バルブが開くと、シリンダ内に貯溜されている可塑化樹脂が射出装置の射出シリンダに供給される。
【０００４】
射出シリンダの射出プランジャが後退して１回の射出に必要な量の可塑化樹脂を計量すると、シリンダの開閉バルブが閉じ、射出プランジャが前進するとともに、射出シリンダの開閉バルブが開くと、射出シリンダから射出成形用金型に可塑化樹脂が射出され、１回の成形サイクルが終了するようになっている。
【０００５】
前述のように構成された連続可塑化式射出成形装置は、アキュームレータ装置のシリンダの底部が射出装置の射出シリンダの側壁に直結されており、シリンダ内のピストンが駆動装置によって押し下げられると、シリンダの底部に設けられた開口から可塑化樹脂が射出装置の射出シリンダに供給されるようになっている(例えば、特許文献１参照。)。
【特許文献１】特許第３，００７，９２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前述した連続可塑化式射出成形装置は、連続可塑化装置から可塑化樹脂がアキュームレータ装置のシリンダに押出されると共に、アキュームレータ装置のシリンダから可塑化樹脂が射出装置の射出シリンダに押出される。このアキュームレータ装置のシリンダから可塑化樹脂を射出装置の射出シリンダに押出すために、ピストンにナットを設け、このナットに螺合されるねじ軸をサーボモータ等の電動モータによって回転駆動するボールねじ機構を採用したものが知られている。
【０００７】
ボールねじ機構は、電動モータによってねじ軸を回転駆動することにより、ナットを介してピストンがシリンダ内で進退するように構成されている。しかし、ピストンが進退するシリンダはヒータによって加熱されているため、ピストンにも熱が伝導して高温度になるにも拘らず、このピストンにはねじ軸が設けられる。従って、ねじ軸が加熱され、ボールねじ機構の駆動に悪影響を及ぼす。また、ボールねじ機構は、駆動時にねじ軸とナットとが相対移動するため、ピストン内の空気がねじ軸によって圧縮・吸引され、これが抵抗となってボールねじ機構の駆動に悪影響を及ぼすという問題がある。
【０００８】
この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、ボールねじ機構を構成するナット、ねじ軸がヒータや可塑化樹脂によって過熱されるのを防止すると共に、ボールねじ機構の駆動時にねじ軸とナットとが相対移動しても、ボールねじ機構の駆動に悪影響を及ぼすことがなく、円滑に駆動するピストン駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、前述した目的を達成するために、請求項１は、可塑化した合成樹脂材料を収容するシリンダと、このシリンダ内に設けられ、可塑化した合成樹脂材料を押出すピストンと、このピストンに設けられたナット及び該ナットに螺合されるねじ軸を有するボールねじ機構と、前記ねじ軸を回転駆動する電動モータとからなり、前記電動モータによってねじ軸を回転駆動することにより、前記ナットを介して前記ピストンを前記シリンダ内で進退するピストン駆動装置において、前記ピストンに前記ねじ軸が軸方向に没入した状態で進退する空洞部を設けると共に、前記空洞部の空気を逃がす空気通路を設けたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２は、請求項１記載のピストン駆動装置を、可塑化した合成樹脂材料を射出する射出装置の射出シリンダに設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３は、請求項１記載のピストン駆動装置を、可塑化装置から供給された可塑化樹脂を一時的に貯留するアキュームレータ装置のシリンダに設けたことを特徴とする。
【００１２】
請求項４は、請求項１記載の前記空気通路は、前記空洞部の内底部近傍まで延長していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、ピストンにねじ軸が軸方向に没入した状態で進退する空洞部を設けると共に、空洞部の空気を逃がす空気通路を設けることにより、加熱された空気を排出してナットやねじ軸の過熱を防止でき、またボールねじ機構の駆動時にねじ軸とナットとが相対移動しても、空洞部の空気が圧縮されることはなく、円滑に駆動するという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１〜図３に基づいて連続可塑化式射出成形装置の概略的構成を説明すると、合成樹脂材料を可塑化する連続可塑化装置１１と、この連続可塑化装置１１と連通して設けられ、供給された可塑化樹脂を一時的に貯溜するアキュームレータ装置１２と、このアキュームレータ装置１２から供給された可塑化樹脂を計量・射出する射出装置１３とから構成されている。そして、射出装置１３から射出される可塑化樹脂は型締装置１４に設けられた後述する射出成形用金型に充填されるようになっている。
【００１６】
連続可塑化装置１１には平行２軸の可塑化スクリュを内蔵した横型の可塑化シリンダ１５が設けられ、可塑化シリンダ１５の基端側には駆動装置１６が設けられている。駆動装置１６はインバータモータ１７等によって構成され、インバータモータ１７の回転軸からギアボックス１８を介して可塑化スクリュに回転力が伝達され、平行２軸の可塑化スクリュは同方向に同一速度で回転するようになっている。この可塑化スクリュは軸方向の基端側から先端側に向かって例えばフィード部、混練部、圧縮部として機能するように、スクリュの形状が異なるスクリュエレメントに分割されている。しかも、平行２軸の可塑化スクリュが可塑化シリンダ１５の内部で接触しながら同方向に連続回転して合成樹脂材料をヒータ１９によって加熱しながら混練し、可塑化シリンダ１５の流出路２０から流出するようになっている。
【００１７】
従って、連続可塑化装置１１は、供給される合成樹脂材料がパウダー、粉砕物でも加熱しながら混練して可塑化することが可能である。従来の一般的な可塑化装置は、１軸の可塑化スクリュであるため混練能力が低い。このため、パウダー状の合成樹脂材料を加熱・混練してペレット状に造粒し、ペレット状の合成樹脂を可塑化装置に供給しているが、本装置の連続可塑化装置１１によれば、パウダー状の合成樹脂材料を可塑化できることから造粒工程が省け、省力化、省エネルギー化を図ることができる。
【００１８】
次に、前記アキュームレータ装置１２について説明すると、図４〜図８に示すように縦型のシリンダ２１を備えている。シリンダ２１の側壁には開口１５ａが設けられ、この開口１５ａは可塑化シリンダ１５の流出路２０と連通している。さらに、シリンダ２１の内部のアキュームレータ室２２にはピストン２３が上下方向に移動自在に設けられている。シリンダ２１の周囲にはヒータ２４が巻装され、内部の可塑化樹脂を加熱して可塑化状態に保つようになっている。
【００１９】
シリンダ２１の上端部には例えばセラミックス等の剛性を有するプレート状の断熱材２５が水平状態に固定され、断熱材２５の上面に支持部材２６が重ねて固定されている。支持部材２６の上部にはピストン２３を挟んで対称的に２個の軸固定部材２７が設けられ、これら軸固定部材２７にはピストン２３と平行にガイド軸２８が鉛直方向に突設されている。これらガイド軸２８の上端部は支持プレート２９に固定された円筒状のケース３０が嵌合され、ガイド軸２８が平行に保たれている。さらに、支持部材２６には軸固定部材２７の周囲を囲むように突出環２７ａが設けられ、ガイド軸２８を伝わって流れ落ちるグリスを受け止めるようになっている。
【００２０】
ピストン２３の上端部にはスペーサ３１を介して例えばセラミックス等の剛性を有するプレート状の断熱材３２が固定され、この断熱材３２の上面にはボールねじ機構３３を構成するナット部材３４が重ねて固定されている。ナット部材３４の中央部にはねじ穴３５が上下方向に貫通して設けられ、ねじ穴３５にはボールねじ機構３３を構成するねじ軸３６が螺合されている。
【００２１】
そして、ナット部材３４とねじ軸３６とからなるボールねじ機構３３と、ねじ軸３６を回転駆動する後述する電動モータ４５とによってピストン２３を駆動するピストン駆動装置を構成している。また、ピストン２３とボールねじ機構３３を構成するナット部材３４とを前述した２枚の断熱材２５，３２によって熱的に遮断し、ボールねじ機構３３を駆動する電動モータ４５にアキュームレータ室２２内の可塑化樹脂の熱影響を与えない構造としている。
【００２２】
さらに、ナット部材３４の両端部にはねじ穴３５を挟んで対称的に嵌合穴３７が設けられている。これら嵌合穴３７には前記ガイド軸２８に摺動自在に嵌合するブッシュ３８が設けられている。従って、ナット部材３４はガイド軸２８に案内されて上下動するようになっている。
【００２３】
ナット部材３４の上部にはボールねじ機構３３を構成するねじ軸３６に嵌合して軸荷重を測定する歪ゲージ等のロードセル３９が設けられている。ロードセル３９の上部にはねじ軸３６に嵌合するガイド筒４０を介して軸受部材４１が設けられている。軸受部材４１にはねじ軸３６を回転自在に支持する軸受４２が設けられている。さらに、ねじ軸３６の上端部には大径の従動プーリ４３が嵌着されている。
【００２４】
軸受部材４１には取付け板４４が固定され、この取付け板４４にはサーボモータからなる電動モータ４５がその回転軸４６を鉛直方向に、しかも上向きに取付けられている。電動モータ４５の回転軸４６には小径の駆動プーリ４７が嵌着され、駆動プーリ４７と従動プーリ４３との間にはベルト４８が掛け渡されている。
【００２５】
従って、電動モータ４５の回転が駆動プーリ４７→ベルト４８→従動プーリ４３の順に伝わり、電動モータ４５の回転がねじ軸３６に減速して伝わる減速機構４５ａを構成している。さらに、電動モータ４５がその回転軸４６を鉛直方向に、しかも上向きに取付け、ボールねじ機構３３を構成するねじ軸３６と平行に隣接して設けることにより、電動モータ４５を含む減速機構４５ａが上方に突出することはなく、装置全体の高さ寸法を低く構成することができる。
【００２６】
また、電動モータ４５の駆動によって回転するねじ軸３６の回転が、これと螺合するナット部材３４によって直線運動に変換され、ナット部材３４がガイド軸２８に案内されて上下動するようになっている。
【００２７】
ナット部材３４とねじ軸３６とは相対的に上下動するため、ピストン２３の上端部にはその軸方向にねじ軸３６の逃げ部及びグリス溜り部を形成する空洞部としての軸嵌合穴４９が設けられている。そして、ナット部材３４がねじ軸３６と相対的に上下動し、ピストン２３がナット部材３４と一体に上昇したときにはねじ軸３６の下端部が軸嵌合穴４９に没入し、ピストン２３がナット部材３４と一体に下降したときにはねじ軸３６の下端部が軸嵌合穴４９から抜出するようになっている。
【００２８】
また、軸嵌合穴４９は密閉されているため、ねじ軸３６の下端部が軸嵌合穴４９に没入したとき、軸嵌合穴４９の内部の空気が圧縮されるため、空気の逃げが必要になる。そこで、ナット部材３４にはピストン２３の軸嵌合穴４９と外部とを連通して空気抜きを形成する空気通路５０が設けられている。空気通路５０はナット部材３４を横方向に貫通する横穴５０aと、横穴５０aと連通してナット部材３４、スペーサ３１及び断熱材３２を縦方向に貫通する縦穴５０ｂと、縦穴５０ｂと連通してピストン２３の軸嵌合穴４９に沿って軸嵌合穴４９の内底部に通じる延長縦穴５０ｃとから構成されている。
【００２９】
そして、ピストン２３がナット部材３４と一体に下降してねじ軸３６の下端部が軸嵌合穴４９から抜けるとき、軸嵌合穴４９の内部が負圧になって外部の空気が空気通路５０を介して軸嵌合穴４９に吸い込まれる。また、ピストン２３がナット部材３４と一体に上昇してねじ軸３６の下端部が軸嵌合穴４９に没入したとき、軸嵌合穴４９の内部の空気が空気通路５０を介して外部に逃げる。従って、軸嵌合穴４９内の空気が出入りしてピストン２３及びねじ軸３６を冷却することができる。このとき、同時に軸嵌合穴４９の内部に溜まっていたグリスを空気通路５０を介して外部に逃がすことができる。
【００３０】
また、前記シリンダ２１の下端部にはシリンダヘッド５１がボルト５２によって固定されている。シリンダヘッド５１には下方に向って先細になるテーパ凹面５３を有する空洞５４が設けられている。そして、前記ピストン２３の下端部にはシリンダヘッド５１のテーパ凹面５３に密接するように下方に向って先細になるテーパ凸面５５が形成されている。
【００３１】
シリンダヘッド５１の空洞５４は小径穴の連通穴５６を介して大径穴の嵌合穴５７に連通している。この嵌合穴５７には小径の連通穴５６と同心的な樹脂流出口５８を有する接続筒５９が嵌合されている。
【００３２】
接続筒５９はシリンダヘッド５１に対して軸方向及び周方向に移動自在に接続されている。さらに、接続筒５９の上端部には連通穴５６の内周面に密接する薄肉部６０を有する下方に向って先細のテーパ管６１が一体に設けられ、シリンダヘッド５１と接続筒５９とのシール手段６２を構成している。
【００３３】
つまり、アキュームレータ室２２内の可塑化樹脂の温度は、１６０℃〜２３０℃に及ぶが可塑化樹脂の熱によってシリンダ２１が軸方向に膨張しても、また歪等によってシリンダ２１が周方向に捩れが発生しても、接続筒１０１はシリンダヘッド５１に対して軸方向及び周方向に移動自在に接続されているために、シリンダ２１と連結される射出装置１３の射出シリンダ６４に変形等に影響を及ぼさないように構成されている。さらに、シリンダ２１内の可塑化樹脂の樹脂圧力によって薄肉部６０が拡径されるため、薄肉部６０がシリンダヘッド５１の連通穴５６の内周面に密接し、樹脂漏れを防止するシール手段６２を構成している。
【００３４】
さらに、接続筒５９の下端部にはバルブブロック６３が固定されている。このバルブブロック６３は前記射出装置１３の横型の射出シリンダ６４の側壁にボルト６５によって固定されている。従って、射出装置１３にはアキュームレータ装置１２が搭載されている。バルブブロック６３には接続筒５９の樹脂流出口５８と同心的に樹脂流出路６６が設けられ、この樹脂流出路６６にはロータリバルブからなる開閉バルブ６７が設けられている。
【００３５】
次に、前記射出装置１３について説明すると、図１及び図３に示すように、射出シリンダ６４の内部には射出プランジャ６８が進退自在に設けられている。射出シリンダ６４の周囲には内部の可塑化樹脂を加熱して溶融状態を保つヒータ（図示しない）が巻装されている。さらに、射出シリンダ６４の先端側の内腔には計量室６９が形成されている。この計量室６９はアキュームレータ装置１２のシリンダ２１に設けられた樹脂流出路６６と連通していると共に射出ノズル７０に接続されている。
【００３６】
射出シリンダ６４は、前記連続可塑化装置１１と共に移動フレーム７１に搭載され、移動フレーム７１は固定フレーム７２に搭載されている。移動フレーム７１は電動モータ７３とボールねじ機構７４からなるフレーム駆動装置７５と連結され、射出装置１３を連続可塑化装置１１と共に前進・後退するようになっている。移動フレーム７１の前部側には図１、図９及び図１０に示すように、剛性を有する主要構造体としてのシリンダ支持部材７６が固定され、このシリンダ支持部材７６によって射出シリンダ６４の基端部を支持している。シリンダ支持部材７６の上部にはアキュームレータ支持部材７７が設けられ、アキュームレータ支持部材７７にはアキュームレータ装置１２のシリンダ２１が固定されている。
【００３７】
すなわち、アキュームレータ装置１２は、その側部が連続可塑化装置１１の可塑化シリンダ１５に固定され、下部が射出シリンダ６４に固定されている。アキュームレータ装置１２は、その重量が大きいため、アキュームレータ装置１２の重量で射出シリンダ６４が下方へ変形する虞がある。そこで、射出シリンダ６４が下方への変形を防止するために前記シリンダ支持部材７６でも支持する構造を採用している。
【００３８】
さらに、シリンダ支持部材７６の上面にはアキュームレータ支持部材７７が射出シリンダ６４の軸方向に摺動自在に支持されている。すなわち、アキュームレータ支持部材７７は、図９に示すように、基部７７ａの上下に左右に突出するフランジ部７７ｂ，７７ｃが設けられている。上部のフランジ部７７ｂはボルト７７ｄによってシリンダ２１の側壁に取付けられた取付け板２１ａに固定されている。下部のフランジ部７７ｃはシリンダ支持部材７６の上面にボルト７７ｅによって取付けられた受け駒７７ｆに摺動自在に支持されている。従って、射出シリンダ６４が可塑性樹脂やヒータの熱によって加熱されて軸方向に膨張した場合、シリンダ支持部材７６とアキュームレータ支持部材７７との間で滑り、熱膨張を吸収して連続可塑化装置１１及びアキュームレータ装置１２の両シリンダ１５，６４に変形等の影響を及ぼさないように構成されている。
【００３９】
また、図１０及び図１１に示すように、前記移動フレーム７１にはその移動方向に沿ってガイドレール７８が設けられている。このガイドレール７８には移動ブロック７９が搭載されている。移動ブロック７９は移動フレーム７１に幅方向に延長して形成され、この移動ブロック７９の両端部にはそれぞれボールねじ機構８０を構成するナット部材８１が離間して平行に設けられている。
【００４０】
移動ブロック７９と対向するシリンダ支持部材７６にはナット部材８１と同心的に軸受８２が設けられ、これら軸受８２にはボールねじ機構８０を構成するねじ軸８３が回転自在に軸支されている。一対のねじ軸８３はナット部材８１に螺合されており、ねじ軸８３の回転によって移動ブロック７９がガイドレール７８にガイドされて移動するようになっている。
【００４１】
さらに、一対のねじ軸８３には従動プーリ８４が嵌着されている。この従動プーリ８４の上部に位置するシリンダ支持部材７６にはサーボモータからなる電動モータ８５が固定され、この電動モータ８５の回転軸には駆動プーリ８６が嵌着されている。駆動プーリ８６と従動プーリ８４との間にはベルト８７が掛け渡されている。そして、電動モータ８５の駆動によって回転するねじ軸８３の回転が、これと螺合するナット部材８１によって直線運動に変換され、ナット部材８１と一体に移動ブロック７９がガイドレール７８にガイドされて移動するようになっている。
【００４２】
また、射出装置１３の射出シリンダ６４の後端部には貫通穴８８が設けられ、射出プランジャ６８のプランジャロッド８９は貫通穴８８を貫通して後方に突出している。プランジャロッド８９の突出端部は連結具９０を介して前記移動ブロック７９に連結されている。そして、移動ブロック７９の移動によって射出プランジャ６８が射出シリンダ６４の内部で進退するようになっている。
【００４３】
また、射出シリンダ６４の射出ノズル７０は、射出時に型締装置１４に設けられた射出成形用金型９１のノズルタッチ面９２に接合されるようになっている。射出成形用金型９１にはノズルタッチ面９２と樹脂通路を介して連通するキャビティ（図示しない）が設けられ、キャビティに可塑化樹脂が充填されて成形品が成形されるようになっている。
【００４４】
次に、前述のように構成された連続可塑化式射出成形装置の作用について説明する。合成樹脂材料、例えばポリプロピレン等のパウダーとマイカ等の強化あるいは充填材料が混入された材料が連続可塑化装置１１の可塑化シリンダ１５に供給される。連続可塑化装置１１のインバータモータ１７は連続駆動しており、インバータモータ１７の回転はギアボックス１８を介して２軸の可塑化スクリュに伝達される。可塑化スクリュは軸方向にフィード部、混練部、圧縮部としての機能するスクリュを持ち、可塑化シリンダ１５の内部で接触しながら同方向に連続回転し、しかもヒータ１９によって加熱されているため、パウダー状の合成樹脂材料は均一に加熱溶融・混練されて可塑化樹脂となる。
【００４５】
可塑化樹脂は可塑化シリンダ１５の流出路２０から押出され、アキュームレータ装置１２のシリンダ２１に押出され、その内部に可塑化樹脂が蓄積される。
【００４６】
この間、射出装置１３の射出プランジャ６８は１サイクル前の射出及び保圧工程を行っている。この保圧工程が完了したところで、射出プランジャ６８が後退してアキュームレータ装置１２のシリンダ２１の開閉バルブ６７が開く。従って、アキュームレータ室２２内の可塑化樹脂は樹脂流出路６６から射出シリンダ６４の計量室６９に流入する。
【００４７】
このとき、アキュームレータ装置１２の電動モータ４５は回転し、駆動プーリ４７→ベルト４８→従動プーリ４３→ねじ軸３６と動力が伝達される。ねじ軸３６の回転によってナット部材３４がガイド軸２８に案内されて下降する。ナット部材３４にはピストン２３が連結されているため、ピストン２３は押出限位置まで下降する。
【００４８】
ピストン２３の下降に伴ってアキュームレータ室２２の下部、つまり、シリンダヘッド５１の空洞５４は可塑化樹脂の樹脂圧力によって高まり、その樹脂圧力によって接続筒５９の薄肉部６０が拡径してシリンダヘッド５１の連通穴５６の内周面に密接し、樹脂漏れを防止するという効果がある。
【００４９】
このようにして１回の射出に必要な所定量の可塑化樹脂がアキュームレータ室２２から射出シリンダ６４の計量室６９に流出して計量されると、開閉バルブ６７が閉じる。そして、アキュームレータ装置１２の電動モータ４５は逆転し、駆動プーリ４７→ベルト４８→従動プーリ４３→ねじ軸３６と動力が伝達される。ねじ軸３６の逆方向の回転によってナット部材３４がガイド軸２８に案内されて上昇する。ナット部材３４にはピストン２３が連結されているため、ピストン２３は上昇する。ピストン２３の上昇に伴ってねじ軸３６の下端部が軸嵌合穴４９に没入し、軸嵌合穴４９の内部の空気及びグリスが空気通路５０を介して外部に逃げる。
【００５０】
このように、ピストン２３がナット部材３４と一体に下降してねじ軸３６の下端部が軸嵌合穴４９から抜けるとき、軸嵌合穴４９の内部が負圧になって外部の空気が空気通路５０を介して軸嵌合穴４９に吸い込まれる。また、ピストン２３がナット部材３４と一体に上昇してねじ軸３６の下端部が軸嵌合穴４９に没入したとき、軸嵌合穴４９の内部の空気が空気通路５０を介して外部に逃げる。従って、軸嵌合穴４９内の空気が出入りしてピストン２３及びねじ軸３６を冷却することができる。
【００５１】
一方、射出装置１３の電動モータ８５は回転し、駆動プーリ８６→ベルト８７→従動プーリ８４→ねじ軸８３と動力が伝達される。ねじ軸８３の回転によってナット部材８１が引き寄せられ、ナット部材８１が移動ブロック７９と一体にガイドレール７８に案内されて前進する。移動ブロック７９にはプランジャロッド８９が連結されているためプランジャロッド８９と一体に射出プランジャ６８が前進し、計量室６９内の可塑化樹脂が射出ノズル７０から射出成形用金型９１のキャビティに射出して成形を行う。
【００５２】
前述したように、連続可塑化装置１１が連続運転するのに対し、射出装置１３は間欠的に動作して可塑化樹脂を射出成形用金型９１に射出して成形を行うため、連続可塑化装置１１から連続的に送り出される可塑化樹脂をアキュームレータ装置１２に一時的に貯溜し、射出装置１３の射出タイミングに合わせてアキュームレータ装置１２から可塑化樹脂を計量室６９に流入することができる。
【００５３】
図１２はこの発明の第２の実施形態を示し、第１の実施形態と同一構成部分は同一番号を付して説明する。本実施形態は、アキュームレータ装置１２において、ピストン２３の上端部には空洞部としての軸嵌合穴１００が設けられている。ピストン２３の上端部には軸嵌合穴１００を閉塞するように、ボールねじ機構１０１を構成するナット部材１０２が設けられている。ナット部材１０２のねじ穴１０２ａにはねじ軸３６が螺合されている。
【００５４】
ナット部材１０２は軸嵌合穴１００の内部に嵌合する筒部１０３と、この筒部１０３と一体に設けられピストン２３の上端部に接合する鍔部１０４とから構成されている。そして、ナット部材１０２の鍔部１０４はボルト１０５によってピストン２３に固定されている。ナット部材１０２の筒部１０３には軸方向に複数個の空気通路１０６が設けられ、軸嵌合穴１００の内部と外部とを連通している。
【００５５】
このように、ピストン２３がナット部材１０２と一体に下降してねじ軸３６の下端部が軸嵌合穴１００から抜けるとき、軸嵌合穴１００の内部が負圧になって外部の空気が空気通路１０６を介して軸嵌合穴１００に吸い込まれる。また、ピストン２３がナット部材１０２と一体に上昇してねじ軸３６の下端部が軸嵌合穴１００に没入したとき、軸嵌合穴１００の内部の空気が空気通路１０６を介して外部に逃げる。従って、軸嵌合穴１００内の空気が出入りしてピストン２３及びねじ軸３６を冷却することができる。
【００５６】
図１３はこの発明の第２の実施形態の変形例１を示し、第２の実施形態と同一構成部分は同一番号を付して説明する。本変形例１は、ピストン２３の軸嵌合穴１００の外周部にピストン２３の上端部に開口する複数個の空気通路１０７が設けられ、軸嵌合穴１００の内部と外部とを連通している。ナット部材１０２には空気通路１０７と連通する連通穴１０８が設けられている。
【００５７】
前記構成によれば、ピストン２３がナット部材１０２と一体に下降してねじ軸３６の下端部が軸嵌合穴１００から抜けるとき、軸嵌合穴１００の内部が負圧になって外部の空気が連通穴１０８、空気通路１０７を介して軸嵌合穴１００に吸い込まれる。また、ピストン２３がナット部材１０２と一体に上昇してねじ軸３６の下端部が軸嵌合穴１００に没入したとき、軸嵌合穴１００の内部の空気が空気通路１０７、連通穴１０８を介して外部に逃げる。従って、軸嵌合穴１００内の空気が出入りしてピストン２３及びねじ軸３６を冷却することができる。
【００５８】
図１４はこの発明の第２の実施形態の変形例２を示し、変形例１と同一構成部分は同一番号を付して説明する。本変形例１は、ピストン２３の軸嵌合穴１００の上端部にはナット部材１０２の筒部１０３が嵌合され、鍔部１０４はピストン２３の上端部に接合されている。ピストン２３の内周面で、ナット部材１０２の筒部１０３と対向する部分及びピストン２３の上端面で、ナット部材１０２の鍔部１０４と対向する部分には連通する凹溝からなる空気通路１０９が放射状に設けられ、軸嵌合穴１００の内部と外部とを連通している。
【００５９】
前記構成によれば、ピストン２３がナット部材１０２と一体に下降してねじ軸３６の下端部が軸嵌合穴１００から抜けるとき、軸嵌合穴１００の内部が負圧になって外部の空気が空気通路１０９を介して軸嵌合穴１００に吸い込まれる。また、ピストン２３がナット部材１０２と一体に上昇してねじ軸３６の下端部が軸嵌合穴１００に没入したとき、軸嵌合穴１００の内部の空気が空気通路１０９を介して外部に逃げる。従って、軸嵌合穴１００内の空気が出入りしてピストン２３及びねじ軸３６を冷却することができる。
【００６０】
なお、前記各実施形態においては、ピストン駆動装置を、射出成形装置の可塑化装置から供給された可塑化樹脂を一時的に貯留するアキュームレータ装置のシリンダに設けた場合について説明したが、可塑化した合成樹脂材料を成形用金型に射出する射出装置の射出シリンダにも適用できる。
【００６１】
なお、この発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】この発明の第１の実施形態を示す射出成形装置の側面図。
【図２】同実施形態の射出成形装置の平面図。
【図３】同実施形態の射出成形装置の側面図。
【図４】同実施形態のアキュームレータ装置の平面図。
【図５】同実施形態のアキュームレータ装置を示し、図４のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図６】同実施形態のアキュームレータ装置の縦断側面図。
【図７】同実施形態のアキュームレータ装置を示し、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）はＣ−Ｃ線に沿う断面図。
【図８】同実施形態のアキュームレータ装置の一部を拡大した縦断側面図。
【図９】同実施形態のアキュームレータ装置を示し、図６の矢印Ｂ方向から見た図。
【図１０】同実施形態の射出装置の正面図。
【図１１】同実施形態の射出装置を示し、図１０のＤ−Ｄ線に沿う断面図。
【図１２】この発明の第２の実施形態のアキュームレータ装置の一部を拡大して示し、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）はＥ−Ｅ線に沿う断面図。
【図１３】この発明の第２の実施形態の変形例１を示し、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）はＦ−Ｆ線に沿う断面図。
【図１４】この発明の第２の実施形態の変形例２を示し、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）はＧ−Ｇ線に沿う断面図。
【符号の説明】
【００６３】
１２…アキュームレータ装置、１３…射出装置、２１…シリンダ、２３…ピストン、３３…ボールねじ機構、３４…ナット部材、３６…ねじ軸、４９…軸嵌合穴（空洞部）、５０…空気通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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