(57)【要約】【課題】  横型のインラインスクリュ式の射出成形機における射出系メカニズムを、安価でかつクリーンなものにすること。【解決手段】  加熱シリンダの基端部を保持した第１保持プレートと、射出用の駆動源を搭載した第２保持プレートと、第１保持プレートと第２保持プレートとの間で前後進可能な移動体と、射出用の駆動源の駆動力によって移動体と一体となって直線移動するスクリューと、その一端を第１保持プレートに固定されその他端を第２保持プレートに固定されて第１保持プレートと第２保持プレートとを結合して射出圧力を受けるタイバーとを、備えた横型のインラインスクリュ式の射出成形機において、移動体に対してタイバーが非接触となるように移動体およびタイバーを配置し、移動体の下部をレール部材上を直線移動可能な直動軸受部材に固定して、移動体の重量を直動軸受部材を介してレール部材で受けるように、構成する。【選択図】      図５
2006168059.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱シリンダの基端部を保持した第１保持プレートと、該第１保持プレートと所定距離をおいて対向する第２保持プレートと、前記第１保持プレートと前記第２保持プレートとの間で前後進可能な移動体と、射出用の駆動源の駆動力によって前記移動体と一体となって直線移動するスクリューと、その一端を前記第１保持プレートに固定されその他端を前記第２保持プレートに固定されて前記第１保持プレートと前記第２保持プレートとを結合して射出圧力を受けるタイバーとを、備えた横型のインラインスクリュ式の射出成形機において、
前記移動体に対して前記タイバーが非接触となるように前記移動体および前記タイバーを配置し、前記移動体の下部をレール部材上を直線移動可能な直動軸受部材に固定して、前記移動体の重量を前記直動軸受部材を介して前記レール部材で受けるようにしたことを特徴とする射出成形機。
【請求項２】
請求項１に記載の射出成形機において、
前記射出用の駆動源はサーボモータであり、該サーボモータの回転を直線運動に変換するボールネジ機構により前記移動体を直線移動させることを特徴とする射出成形機。
【請求項３】
請求項１に記載の射出成形機において、
前記レール部材は、計量動作時および射出動作時の前記移動体の直線移動のガイドと、ノズルタッチ動作時およびノズルバック動作時の射出ユニット全体の直線移動のガイドとを、兼用することを特徴とする射出成形機。
【請求項４】
請求項１に記載の射出成形機において、
前記レール部材に係合した前記直動軸受部材は、全方位の力を受け止めることを特徴とする射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、横型のインラインスクリュ式の射出成形機に係り、特に、横型のインラインスクリュ式の射出成形機における射出系メカニズムの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
横型のインラインスクリュ式の射出成形機においては、従来は、スクリューを回転可能に保持すると共にスクリューと一体となって前後進する移動体を、複数本のタイバーに挿通・案内させ、移動体の重量（詳細には、移動体およびそれに搭載した部材の重量であるが、便宜上、移動体の重量と記す）を、タイバーが支持する構成をとるのが、一般的であった。ところが、このような構成をとると、移動体の重量によりタイバーが撓むことは否めず、移動体の直線移動時に摺動負荷が生じる。また、移動体に取り付けた摺動用のブッシュとタイバーとの間のガタ等に起因して、移動体の自重が移動体を前後進させるボールネジ機構にもかかるため、ボールネジに曲げ応力がかかる。
【０００３】
そこで、移動体の下部をレール部材に対して直線移動可能に構成すると共に、移動体を挿通したタイバーによって、移動体の直線移動をガイドするように構成して、移動体の重量の大部分をレール部材で受けるようにした、横型のインラインスクリュ式の射出成形機が提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−８０５５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の特許文献１に記載された技術においては、タイバーには、移動体の直線移動をガイドする機能のみを担わせているため、移動体の重量によりタイバーが撓むことは殆どない。しかしながら、移動体を挿通したタイバーによって、移動体の直線移動をガイドするようにしているため、移動体にタイバー摺動用のブッシュを設ける必要があり、この摺動用のブッシュ分だけ部品点数が嵩み、また、移動体に穿設するブッシュ嵌合用の貫通穴の加工精度も求められる。さらに、摺動用のブッシュにはグリースを補充する必要がある上、摺動用のブッシュから滴下するグリースによる汚損が生じて、マシン（射出成形機）のユーザに、メンテナンスや油汚れの除去のための手間を強いることになるため、ユーザからそのような手間の必要のないマシンの実現も求められている。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、横型のインラインスクリュ式の射出成形機における射出系メカニズムを、安価でかつクリーンなものとして実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記した目的を達成するため、加熱シリンダの基端部を保持した第１保持プレートと、該第１保持プレートと所定距離をおいて対向する第２保持プレートと、第１保持プレートと第２保持プレートとの間で前後進可能な移動体と、射出用の駆動源の駆動力によって移動体と一体となって直線移動するスクリューと、その一端を第１保持プレートに固定されその他端を第２保持プレートに固定されて第１保持プレートと第２保持プレートとを結合して射出圧力を受けるタイバーとを、備えた横型のインラインスクリュ式の射出成形機において、移動体に対してタイバーが非接触となるように移動体およびタイバーを配置し、移動体の下部をレール部材上を直線移動可能な直動軸受部材に固定して、移動体の重量を直動軸受部材を介してレール部材で受けるように、構成する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、移動体に対してタイバーが非接触となるように移動体およびタイバーを配置して（移動体とタイバー７とが完全にフリーな関係をとるようにして）、かつ、移動体の重量を直動軸受部材を介してレール部材で受けるようにして、タイバーには射出圧力を受ける機能のみを担わせるようにしているので、移動体にタイバー摺動用のブッシュを設ける必要がなくなり、その分だけ、特許文献１に構成に較べて、部品点数が削減できると共に、移動体にブッシュ嵌合用の貫通穴を穿設する必要もなくなり、加工費も節約でき、以って、コストダウンを図ることができる。さらに、移動体にタイバー摺動用のブッシュを設ける必要がないので、ブッシュから滴下するグリースによる汚損が生じていた従来構成に較べて、非常にクリーンな射出系メカニズムとすることができ、さらに、ブッシュにグリースを補充する必要もなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。図１〜図５は、本発明の一実施形態（以下、本実施形態と記す）による射出成形機に係り、図１は、本実施形態の射出成形機の全体外観を示す斜視図である。
【０００９】
図１において、１はベース盤、２は射出系メカニズム（射出ユニット）、３は型開閉系メカニズムである。射出系メカニズム２において、４は前側保持プレート、５は、前側保持プレート４と所定距離をおいて対向配置された後側保持プレート、６は、その基端部を前側保持プレート４に固定され、その内部に回転並びに前後進可能であるように図示せぬスクリューを配設した加熱シリンダ、７は、その一端を前側保持プレート４に固定されその他端を後側保持プレート５に固定されて、前側保持プレート４と後側保持プレート５とを結合して、射出圧力を受ける３本のタイバー、８は、前側保持プレート４と後保持プレート５との間で前後進可能な移動体、９は、移動体８に搭載された計量用のサーボモータ、１０は、後側保持プレート５に搭載された１対の射出用のサーボモータ（図１では片側のサーボモータ１０のみが示されている）である。なお、移動体８には、図示せぬスクリューの基端部を固定した図示せぬ回転体が回転可能に保持されており、この回転体と一体の後記する被動大プーリ１５が計量用のサーボモータ９で回転駆動されることで、スクリューが回転するようになっている。また、移動体８には、ボールネジ機構の直線移動部材（ここではナット体）１１の一端が固定されており、この直線移動部材１１に螺合しかつ後側保持プレート５に回転可能に保持されたボールネジ機構の回転部材（ここではネジ軸）に固定された後記する被動大プーリ２０が、射出用のサーボモータ１０で回転駆動されることで、移動体８、図示せぬ回転体、スクリューなどが直線移動するようになっている。
【００１０】
また、型開閉系メカニズム３において、３１は型開閉駆動源保持プレート、３２は図示せぬ固定側金型を搭載した固定ダイプレート、３３は、その一端を型開閉駆動源保持プレート３１に固定されその他端を固定ダイプレート３２に固定されて、型開閉駆動源保持プレート３１と固定ダイプレート３２とを結合して、型締め圧力を受ける３本のタイバー、３４は、図示せぬ可動側金型を搭載し、型開閉駆動源保持プレート３１と固定ダイプレート３２との間で前後進可能な可動ダイプレート、３５は、型開閉駆動源保持プレート３１に搭載された型開閉用のサーボモータ、３６は、伸張駆動あるいは折り畳み駆動されることで、可動ダイプレート３４を前進／後退させるトグルリンク機構である。なお、トグルリンク機構３６の力の入力端であるクロスヘッドには、図示せぬボールネジ機構の直線移動部材の一端が固定されており、この直線移動部材（ここではネジ軸）に螺合しかつ型開閉駆動源保持プレート３１に回転可能に保持されたボールネジ機構の回転部材（ここではナット体）に固定された図示せぬ被動大プーリが、型開閉用のサーボモータ３５で回転駆動されることで、トグルリンク機構３６により可動ダイプレート３４が前進後駆動されるようになっている。
【００１１】
図２は、本実施形態の射出成形機における、計量用のサーボモータ９から被動大プーリに至る回転伝達機構を示すために、一部を破断し、かつタイバー７のうちの１本や、ノズルタッチロッドのうちの１本などを割愛した状態の要部斜視図である。図２において、１３は計量用のサーボモータ９の回転軸、１４は回転軸１３に固定された駆動小プーリ（歯付きプーリ）、１５は、図示せぬスクリューの基端部を固定した前記した図示せぬ回転体と一体の被動大プーリ（歯付きプーリ）、１６は、駆動小プーリ１４と被動大プーリ１５とに掛け回されたタイミングベルト（歯付きベルト）、１７は、駆動小プーリ１４、タイミングベルト１６、被動大プーリ１５を覆うカバー体である。計量用のサーボモータ９の回転軸１３の回転は、駆動小プーリ１４からタイミングベルト１６を介して被動大プーリ１５へと伝達され、これにより、前記したように図示せぬスクリューが回転する。
【００１２】
図３は、本実施形態の射出成形機における、射出用のサーボモータ１０から被動大プーリに至る回転伝達機構を示すために、一部を破断した状態の要部斜視図である。なお、図３においては、１対の射出用のサーボモータ１０のうちの一方だけの回転伝達機構を示しているが、他方のサーボモータ１０の回転伝達機構についても同様である。図３において、１８は射出用のサーボモータ１０の回転軸、１９は回転軸１８に固定された駆動小プーリ（歯付きプーリ）、２０は、前記したボールネジ機構の直線移動部材１１に螺合しかつ後側保持プレート５に回転可能に保持されたボールネジ機構の回転部材１２に、固定された被動大プーリ（歯付きプーリ）、２１は、駆動小プーリ１９と被動大プーリ２０とに掛け回されたタイミングベルト（歯付きベルト）、２２は、駆動小プーリ１９、タイミングベルト２１、被動大プーリ２０を覆うカバー体である。１対の射出用のサーボモータ１０の回転軸１８の回転は、それぞれ駆動小プーリ１９からタイミングベルト２１を介して、被動大プーリ２０へと同期して合成して伝達され、これにより、ボールネジ機構（回転部材１２→直線移動部材１１）を介して、前記したように、移動体８、図示せぬ回転体、スクリューなどが前後進駆動される。
【００１３】
図４は、ノズルタッチ／バック用のサーボモータとその駆動プーリを割愛した状態の、図２に対応する要部斜視図である。図２〜図４において、４１は、ベース盤１上に固設された１対の平行なレール部材、４２は、前側保持プレート４の下部を固定・担持し、レール部材４１上を直線運動可能なようにレール部材４１に係合された直動軸受部材（図２〜図４）、４３は、後側保持プレート５の下部を固定・担持し、レール部材４１上を直線運動可能なようにレール部材４１に係合された直動軸受部材（図３）、４４は、移動体８の下部を固定・担持し、レール部材４１上を直線運動可能なようにレール部材４１に係合された直動軸受部材（図２〜図４）である。本実施形態では、３本のタイバー７は移動体８には挿通されておらず（つまり、移動体８に対してタイバー７が非接触となるように移動体８およびタイバー７を配置して）、移動体８はタイバー７とは完全にフリーな関係をとるようになっており、移動体８はレール部材４１上に直動軸受部材４４を介して担持されて、この直動軸受部材４４により前側保持プレート４と後保持プレート５との間で直線移動可能なようになっている。また、３本のタイバー７により連結された前側保持プレート４と後側保持プレート５、および、ボールネジ機構（回転部材１２、直線移動部材１１）を介して後側保持プレート５に連結された移動体８は、すなわち、前側保持プレート４、後側保持プレート５、移動体８の３者およびそれらに搭載された部材は（つまり、射出ユニットである射出系メカニズム２は）、一体となって、後記するノズルタッチ／バック用のサーボモータの駆動力によって、レール部材４１上を直動軸受部材４２、４３、４４により直線移動可能なようになっている。
【００１４】
ここで、上記の直動軸受部材４２、４３、４４は、全方位の力を受け止めることが可能な構成となっており、計量動作時の回転トルクも十二分に受け止めことが可能となっている。なお、この直動軸受部材４２、４３、４４の転動子として、セラミックボールを用いた構成を採用すると、グリースの補充も必要なく、長期にわたって静かで信頼性の高い直線運動を行うことが保証できる。
【００１５】
また、図３において、５１は、前側保持プレート４に搭載された１対のノズルタッチ／バック用のサーボモータ、５２は、ノズルタッチ／バック用の各サーボモータ５１の回転軸に固定された駆動プーリ、５３は、前側保持プレート４に回転可能に保持され、駆動プーリ５２の回転を図示せぬタイミングベルトを介して伝達される、ボールネジ機構のナット体と一体化された被動プーリ兼ナット体、５４は、その一端を固定ダイプレート３２に固定され、そのネジ部を被動プーリ兼ナット体５３に螺合された１対のノズルタッチ／バックロッドである。なお、図３では、片側のサーボモータ５１、駆動プーリ５２、被動プーリ兼ナット体５３のみが示されている。ノズルタッチ／バック用のサーボモータ５１の回転は、駆動プーリ５２、図示せぬタイミングベルトによって、被動プーリ兼ナット体５３に伝達され、被動プーリ兼ナット体５３が回転することで、そのネジ部（ボールネジ機構を構成するネジ部）を被動プーリ兼ナット体５３に螺合させたノズルタッチ／バックロッド５４が、被動プーリ兼ナット体５３に対して前後進し、これによって、射出系メカニズム（射出ユニット）２全体がレール部材４１に沿って前後進する。そして、連続成形運転時には、射出系メカニズム２が前進した位置をとって、前記加熱シリンダ６の先端の図示せぬノズルが図示せぬ固定側金型の樹脂注入口に押し付けられた、ノズルタッチ状態をとるようになっている。また、ノズルバック状態時には、射出系メカニズム２が後退して、前記加熱シリンダ６の先端の図示せぬノズルが図示せぬ固定側金型の樹脂注入口から離間した状態をとるようになっている。
【００１６】
図５は、タイバー７と、移動体８、計量用のサーボモータ９、１対の射出用サーボモータ１０との、配置関係を示す図である。なお、図５においては、移動体８は中間部分の断面を２点鎖線で描いてある。
【００１７】
図５に示すように、３本のタイバー７は、タイバーの軸線と直交する面で見て逆３角形に配置され、各タイバー７は同一円周上に等間隔に配設されており、先にも述べたように、タイバー７と移動体８とは完全にフリーな関係をとるようになっている。つまり、タイバー７は、従来のように移動体を挿通し移動体の重量を支える部材としての機能はなく、前側保持プレート４と後側保持プレート５とを一体に連結して、射出圧力を受ける機能のみを担わせてある。このように構成することで、従来のようにタイバーが移動体を挿通した構成をとり、移動体にタイバー摺動用のブッシュを設けているため、ブッシュから滴下するグリースによる汚損が生じていたものに較べて、非常にクリーンな構成とすることが可能となり、また、タイバー摺動用のブッシュを設ける必要がないので、その分だけコストダウンを図ることができる。
【００１８】
また、図５に示すように、本実施形態では、３本のタイバー７のうち上側に位置する２本のタイバー７の下方に、２つの射出用のサーボモータ１０の少なくとも一部がそれぞれ位置するように構成し、３本のタイバー７のうち上側に位置する２本のタイバー７の間に、計量用のサーボモータ９の下部が位置するように構成してある。したがって、３つのサーボモータが、射出系メカニズム２の中心寄りに配設されるので、射出系メカニズム２をコンパクトなものとできるようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る射出成形機の全体外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る射出成形機おける、計量用のサーボモータから被動大プーリに至る回転伝達機構を示すために、一部を破断し、一部の部材を割愛した状態の要部斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る射出成形機おける、射出用のサーボモータから被動大プーリに至る回転伝達機構を示すために、一部を破断した状態の要部斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る射出成形機おける、図２に対応する、一部の部材を割愛した状態の要部斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る射出成形機おける、タイバーと、移動体、計量用のサーボモータ、１対の射出用サーボモータとの、配置関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  ベース盤
２  射出系メカニズム（射出ユニット）
３  型開閉系メカニズム
４  前側保持プレート
５  後側保持プレート
６  加熱シリンダ
７  タイバー
８  移動体
９  計量用のサーボモータ
１０  射出用のサーボモータ
１１  ボールネジ機構の直線移動部材
１２  ボールネジ機構の回転部材
１３  計量用のサーボモータの回転軸
１４  駆動小プーリ
１５  被動大プーリ
１６  タイミングベルト
１７  カバー体
１８  射出用のサーボモータの回転軸
１９  駆動小プーリ
２０  被動大プーリ
２１  タイミングベルト
３１  型開閉駆動源保持プレート
３２  固定ダイプレート
３３  タイバー
３４  可動ダイプレート
３５  型開閉用のサーボモータ
３６  トグルリンク機構
４１  レール部材
４２、４３、４４  直動軸受部材
５１  ノズルタッチ／バック用のサーボモータ
５２  駆動プーリ
５３  被動プーリ兼ナット体
５４  ノズルタッチ／バックロッド
【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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