(57)【要約】【課題】  射出装置を案内するガイドピンが小径化できる高さ調整機構を提供することを課題とする。【解決手段】  基台１１に設けたジャッキ手段１２、１３と、これらのジャッキ手段１２、１３で支える昇降ベース１８と、この昇降ベース１８の昇降移動をガイドするために基台１１から延ばしたガイド手段６０、７０とからなり、横置きした射出装置３０を昇降ベース１８に載せることで、射出装置３０の高さを調整することができる射出装置の高さ調整機構１０であり、後部ガイド手段７０は、基台１１に取付ける水平部７２と、この水平部７２から垂直に延ばした垂直部７３を含むＬ型ブラケット７５を用いて、基台１１に取付ける。【効果】  Ｌ型ブラケットを採用することにより、ガイド手段を両端支持構造にすることができる。両端支持であれば片持ち支持に比較して、撓み量を大幅に減少することができ、ガイド手段を小径にすることができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台に設けた複数のジャッキ手段と、これらのジャッキ手段で支える昇降ベースと、この昇降ベースの昇降移動をガイドするために基台から延ばした複数のガイド手段とからなり、横置きした射出装置を前記昇降ベースに載せることで、射出装置の高さを調整することができる射出装置の高さ調整機構において、
前記複数のガイド手段の全数又は一部は、前記基台に取付ける水平部と、この水平部から垂直に延ばした垂直部を含むＬ型ブラケットを用いて、基台に取付けたことを特徴とする射出装置の高さ調整機構。
【請求項２】
前記ジャッキ手段は電動モータで駆動し、前記射出装置は電動式射出装置であることを特徴とする請求項１記載の射出装置の高さ調整機構。
【請求項３】
前記電動モータは１台であって、この１台の電動モータで前記複数のジャッキ手段を駆動することを特徴とする請求項２記載の射出装置の高さ調整機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形機において射出装置の高さを調整するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機では、製品に応じた金型をセットして、この金型のスプールブッシュへ射出装置のノズルを当てて射出を行う。
近年、金型の多様化にともなって付属するスプールブッシュの高さに標準高さとは異なるものが多くなってきた。例えば１金型で２個の異種製品を得る金型では、上下２個のスプールブッシュを備える。
【０００３】
その対策として、射出装置の高さを変更することのできる技術が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１１−９０９５６号公報（図２、段落番号［００２０］）
【０００４】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図６は従来の技術の基本構成を説明する図であり、架台１０１に複数の昇降油圧シリンダ１０２、１０２を立て、これらの昇降油圧シリンダ１０２、１０２で昇降ビーム１０３を支え、この昇降ビーム１０３を架台１０１から延ばした複数の昇降ガイド１０４、１０４でガイドし、前記昇降ビーム１０３に射出ユニット１０５を載せ、昇降油圧シリンダ１０２、１０２へ油圧ポンプユニット１０６から高圧油を供給することで、昇降ビーム１０３を上昇又は下降させ、射出ユニット１０５の高さを制御することができるというものである。
【０００５】
段落番号［００２０］第５行〜第８行の記載「・・・このように、射出ユニット１１は架台７上に支持ブロック１３で支持固定されており、油圧による固定ではないので、射出成形時において、油圧のリーク等によりノズル位置の変動等のトラブルはない。」から、図６において、架台１０１から延ばした支持ブロック１０７、１０７に昇降ビーム１０３を載せて、射出工程を行うことが分かる。なお、支持ブロック１０７は高さ違いのものを多数準備する必要がある。
【０００６】
射出の際には射出ユニット１０５に射出圧力に比例した水平反力が発生し、この水平反力は昇降ビーム１０３を介して昇降油圧シリンダ１０２、１０２、昇降ガイド１０４、１０４及び支持ブロック１０７，１０７に作用する。ただし、昇降ビーム１０３を載せているだけであれば支持ブロック１０７、１０７には水平反力は殆ど作用しない。
であれば、水平反力は昇降油圧シリンダ１０２、１０２及び昇降ガイド１０４、１０４に作用する。
【０００７】
図から明らかなように、昇降油圧シリンダ１０２、１０２及び昇降ガイド１０４、１０４は架台１０１を固定点とした片持ち梁であって、水平力を受けると上端が大きく撓む。そこで、昇降ガイド１０４、１０４の径を大きくして剛性を高める処置を講じる必要がある。しかし、昇降ガイド１０４、１０４を大径にすると、設備のコンパクト化が困難になる。そこで、昇降ガイド１０４を小径化することができる技術が求められる。
【０００８】
また、射出ユニット１０５は油圧式射出ユニットと電動式射出ユニットとが実用化されている。射出ユニット１０５が電動式射出ユニットであるときは、本来、不要であるはずの油圧ポンプユニット１０６を準備する必要があり、設備の大型化並びに設備費の高騰を招く。そこで、電動式射出ユニット（射出装置）に好適な高さ調整機構が求められる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、射出装置を案内するガイドピンが小径化できるとともに、電動式射出装置に好適な高さ調整機構することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る発明は、基台に設けた複数のジャッキ手段と、これらのジャッキ手段で支える昇降ベースと、この昇降ベースの昇降移動をガイドするために基台から延ばした複数のガイド手段とからなり、横置きした射出装置を前記昇降ベースに載せることで、射出装置の高さを調整することができる射出装置の高さ調整機構において、
前記複数のガイド手段の全数又は一部は、前記基台に取付ける水平部と、この水平部から垂直に延ばした垂直部を含むＬ型ブラケットを用いて、基台に取付けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る発明では、ジャッキ手段は電動モータで駆動し、射出装置は電動式射出装置であることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る発明では、電動モータは１台であって、この１台の電動モータで複数のジャッキ手段を駆動することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明では、複数のガイド手段の全数又は一部をＬ型ブラケットを用いて、基台に取付けたことを特徴とする。
Ｌ型ブラケットを採用することにより、ガイド手段を両端支持構造にすることができる。両端支持であれば片持ち支持に比較して、撓み量を大幅に減少することができ、ガイド手段を小径にすることができる。加えて、Ｌ型ブラケットを採用することにより、射出時に発生する射出装置の水平反力を効果的に支えることができ、射出装置の水平移動を抑えることができる。
【００１４】
請求項２に係る発明では、ジャッキ手段は電動モータで駆動し、射出装置は電動式射出装置であることを特徴とする。オール電動であるから、油圧発生装置を設ける必要が無く、設備をコンパクトにすることができるとともに設備費の高騰を防止することができる。
【００１５】
請求項３に係る発明では、電動モータは１台であって、この１台の電動モータで複数のジャッキ手段を駆動するようにした。仮に、ジャッキ手段毎に電動モータを備えるとすると、電動モータの分だけ設置スペースが増加し、給電や制御のための配線も増加する。
この点、請求項３であれば、電動モータは１台であるから、設置スペースを減少させることができ且つ配線を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る射出装置の高さ調整機構の全体図であり、射出装置の高さ調整機構１０は、基台１１に設けた複数のジャッキ手段１２、１３と、これらのジャッキ手段１２、１３の駆動源となる電動モータ１４と、この電動モータ１４の出力を分岐するギヤケース１５と、このギヤケース１５の出力をジャッキ手段１２、１３へ伝達する伝動軸１６、１７と、ジャッキ手段１２、１３で支える昇降ベース１８と、この昇降ベース１８の昇降移動をガイドするために基台１１から延ばした前部ガイド手段６０及び後部ガイド手段７０と、昇降ベース１８上に支持ブロック２１、２１を介して水平に設けた２本のレール部材２２、２２（奥の２２は陰で見えない。）とからなり、横置きした射出装置３０を昇降ベース１８に載せることで、射出装置３０の高さを調整することができる機構である。
【００１７】
射出装置３０は、加熱筒３１と、この加熱筒３１の後端に一体化した前基盤３２と、この前基盤３２に平行に配置する後基盤３３と、これらの基盤３２、３３に掛け渡したタイバー３４、３４と、これらのタイバー３４、３４に移動可能に取付けたスライド板３５と、このスライド板３５の前部に回転自在に取付けた従動プーリ３６と、この従動プーリ３６から延ばし加熱筒３１に回転自在に且つ軸方向へ移動可能に挿入したスクリュー３７と、スライド板３５の背面に一体的に取付けたナット３８と、このナット３８にねじ込むと共に後基盤３３に回転自在に支持させたボールねじ軸３９と、このボールねじ軸３９の後端に取付けた従動プーリ４１と、後基盤３３に取付けたスクリュー移動用モータ４２と、このモータ４２の出力を従動プーリ４１に伝達する駆動プーリ４３、ベルト４４と、前基盤３２に取付けたスクリュー回転用モータ４５と、このモータ４５の出力を従動プーリ３６に伝達する駆動プーリ４７、ベルト４８とからなる電動式射出装置である。
【００１８】
このような射出装置３０は、前基盤３２及び後基盤３３をレール部材２２、２２に嵌めることで、水平方向へ移動可能となる。
例えば、昇降ベース１８に射出装置移動用モータ５１及びねじ軸５２を設け、このねじ軸５２を前基盤３２の下部に設けたナット５３にねじ込めば、射出装置移動用モータ５１を回すことで、射出装置３０を矢印Ａのごとく前進／後進させることができる。
【００１９】
また、前部ガイド手段６０は、片持ち梁形式のガイドであって、基台１１にボルト６１、６１で固定するベース６２と、このベース６２に一体形成し、上へ延ばすガイドピン６３と、ガイドピン６３の上端にボルト６４で取付けた上部ストッパ板６５と、ガイドピン６３の高さ方向途中にボルト６６を捩ることで固定する下部ストッパリング６７とからなる。図示するごとく、昇降ベース１８は、下部ストッパリング６７と上部ストップ板６５との間で移動可能となる。
【００２０】
一方、後部ガイド手段７０は、両端支持形式のガイドであって、基台１１にボルト７１、７１で取付ける水平部７２と、この水平部７２から垂直に延ばした垂直部７３と、水平部７２から垂直部７３へ掛け渡した三角ステー７４と、を含むＬ型ブラケット７５を用いて、基台１１に取付けることを前提とし、ガイドピン７６と、このガイドピン７６の上端を垂直部７３に連結する支持ブロック７７と、ガイドピン７６の下端を垂直部７３に連結する支持ブロック７８とで構成する。７９、７９は垂直部７３に支持ブロック７７、７８を固定するボルトである。
【００２１】
以上の構成からなる射出装置の高さ調整機構１０及び射出装置３０の作用を次に説明する。
射出装置３０の高さを変更するには、電動モータ１４を始動し、ギヤケース１５及び伝動軸１６、１７を介して、ジャッキ手段１２、１３の入力軸１２ａ、１３ａを回す。
ジャッキ手段１２、１３は入力軸１２ａ、１３ａが水平でジャッキ軸１２ｂ、１３ｂが鉛直になるように、ウオーム減速機構及びボールねじ機構を内蔵したものが好ましく、入力軸１２ａ、１３ａを回すと、ジャッキ軸１２ｂ、１３ｂが低速で上昇又は下降する。この結果、昇降ベース１８が上昇又は下降し、レール部材２２が上昇又は下降し、射出装置３０が上昇又は下降する。
【００２２】
射出装置３０の高さが目標高さに達したら、電動モータ１４を止める。電動モータ１４はブレーキを備え、通電を停止した瞬間に制動を掛ける。ブレーキはモータに内蔵するもの、外置きするものの何れであっても良い。
【００２３】
ブレーキを備える電動モータ１４にギヤケース１５が連結し、このギヤケース１５に伝動軸１６、１７を介してジャッキ手段１２、１３が連結し、それらの相互間にすべりが発生しないため、ブレーキが掛かっている間は、射出装置３０の高さが変わる虞はない。
【００２４】
なお、実施例では１台の電動モータ１４で、複数のジャッキ手段１２、１３を駆動する様にした。勿論、ジャッキ手段１２、１３毎に電動モータ１４、１４を備えることは差し支えない。しかし、電動モータ１４、１４の分だけ設置スペースが増加し、給電や制御のための配線も増加する。電動モータ１４と電動モータ１４との同期をとる必要があり、制御系が煩雑になる。
【００２５】
この点、本実施例であれば、電動モータは１台であるから、設置スペースを減少させることができ且つ配線を少なくすることができる。加えて、複数の電動モータの同期をとる必要がないため、制御系の単純化が図れる。
【００２６】
次に、スクリュー回転用モータ４５を作動させながら、加熱筒３１内に樹脂材料を供給する。所定の可塑化・計量工程が終了したら、スクリュー回転用モータ４５を停止する。
射出工程を実施するには、スクリュー移動用モータ４２を始動し、ボールねじ軸３９を回し、スライド板３５を押出し、スクリュー３７を前進させる。
【００２７】
この射出工程の際に、射出圧力に比例した水平反力が発生する。この水平反力対策を次に説明する。
図２はガイド手段の作用説明図であり、（ａ）は比較例、（ｂ）及び（ｃ）は実施例を示す。
【００２８】
（ａ）は、全てのガイド手段６０、６０が片持ち梁であって、昇降ベース１８に白抜き矢印のごとく水平反力が作用すると、ガイドピン６３、６３が撓む。この撓み量をδ１、作用力をＷ、基台１１から昇降ベース１８までの距離をＤ、ガイドピン６３の縦弾性係数をＥ、同断面二次モーメントをＩとすれば、δ１＝（Ｗ・Ｄ３）／（３・Ｅ・Ｉ）の計算で撓み量を求めることができる。
【００２９】
（ｂ）全てのガイド手段７０、７０が両端支持形式であって、昇降ベース１８に白抜き矢印のごとく水平反力が作用すると、ガイドピン７６、７６は撓む。この撓み量をδ２、作用力をＷ、基台１１から昇降ベース１８までの距離をＬ、ガイドピン７６の縦弾性係数をＥ、同断面二次モーメントをＩとすれば、δ２＝（Ｗ・Ｌ３）／（４８・Ｅ・Ｉ）の計算で撓み量を求めることができる。
【００３０】
Ｄ＝Ｌと仮定すれば、δ１：δ２＝４８：３となり、一方を１とすれば、δ１：δ２＝１６：１＝１：（１／１６）となる。
すなわち、（ａ）に比較して（ｂ）は撓み量が１／１６になり、昇降ベース１８が殆ど水平に移動しないと言える。撓み量が小さいため、（ｂ）はガイドピン７６を小径にすることも可能である。
【００３１】
（ｃ）は（ａ）、（ｂ）の折衷案であり、前部ガイド手段６０を片持ち梁形式、後部ガイド手段７０を両端支持形式とした。この案では（ｂ）には無い別の作用が期待できる。（ｃ）は、（ａ）、（ｂ）よりも周囲の温度変化に強い構造であると言える。その根拠を説明する。
【００３２】
図１に戻って、昇降ベース１８は、昼夜や夏冬の温度差、また加熱筒３１からの熱影響による温度差を受ける。この温度差は最大５０℃を見込む必要がある。昇降ベース１８の線膨張係数は１０×１０−６ｍ／ｍ℃、昇降ベース１８の長さを３ｍとすれば、昇降ベース１８の伸縮量は、４０×１０×１０−６×３＝１６５０×１０−６ｍ＝１．２ｍｍの計算により、約１ｍｍとなる。
図２（ｃ）の構造であれば、水平反力はＬ型ブラケット７５を備える後部ガイド手段７０で支持させつつ、前部ガイド手段６０が撓んで熱膨張量を吸収させることができる。
【００３３】
熱膨張量が小さい場合は問題ないが、昇降ベース１８が大型になる、又は見込む温度差がより大きく場合は、熱膨張量が増大し、より好ましい構造が必要になる。
より好ましい構造の例を次に説明する。
【００３４】
図３は図２（ｃ）の別実施例図であり、図４は図３の要部断面図である。
すなわち、図４（ａ）は図３の４ａ−４ａ線断面図であり、ジャッキ軸１２ｂの上にスライドピース８１を固定し、昇降ベース１８側にＬ字ブロック８２、８２を対向配置することで、スライドピース８１が図面表裏方向への移動を自由にしたことを特徴とする。
【００３５】
図４（ｂ）は図３の４ｂ−４ｂ線断面図であり、ジャッキ軸１３ｂは昇降ベース１８にボルト８３、８３で固定する。
図５は図３の５−５矢視図であり、ガイドピン６３は長孔８４を介して昇降ベース１８に係合する。長孔であるから、図左右へは自由度があるが、図上下へは移動を規制するため、ガイドピン６３のガイド作用が発揮される。
【００３６】
以上により、図３において、昇降ベース１８が温度変化で伸縮するときに、後部ガイド手段７０を起点として、前部ガイド手段６０側へ自由に伸縮さることができ、この際に、長孔８４の作用により、前部ガイド手段６０に無理な水平力が作用しない。
図３から図５までの構造は、周囲温度が大きく変化する場合に特に有効である。周囲温度の変化が小さい場合には、図１や図２（ｂ）の構造が好適である。
【００３７】
尚、請求項１では、射出装置は電動式、油圧式の何れであっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、横置きした電動型射出装置の高さ調整機構に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る射出装置の高さ調整機構の全体図である。
【図２】ガイド手段の作用説明図であり、（ａ）は比較例、（ｂ）及び（ｃ）は実施例を示す。
【図３】図２（ｃ）の別実施例図である。
【図４】図３の要部断面図である。
【図５】図３の５−５矢視図である。
【図６】従来の技術の基本構成を説明する図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０…射出装置の高さ調整機構、１１…基台、１２、１３…ジャッキ手段、１８…昇降ベース、３０…射出装置、６０…前部ガイド手段、７０…後部ガイド手段、７２…水平部、７３…垂直部、７５…Ｌ型ブラケット。
【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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