(57)【要約】【課題】確実に型締装置の落下を防止して作業者の安全性を確保できる竪型射出成形機の型締装置を提供する。【解決手段】固定盤４と、上端１５ａ側が固定盤４に軸線回りに回転可能に支持されたネジ軸１５と、固定盤４の上方に設けられた可動盤と、固定盤４の下方に設けられたエンドプレート７と、固定盤４に上下動可能に貫通して設けられ、上端が可動盤に、下端がエンドプレート７に固定されたタイバー６と、ネジ軸１５に繋がりこのネジ軸の回転によって上下動するクロスヘッド３３を介してエンドプレート７を固定盤４に対して上下動させ、タイバー６を介して可動盤を上下動させるためのトグル機構とを備えた竪型射出成形機の型締装置Ｂにおいて、ネジ軸１５の上端１５ａ側に設けられてネジ軸１５の回転を停止させた状態で保持するブレーキ装置２を備えた。【選択図】図２
2008137314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定盤と、上端側が前記固定盤に軸線回りに回転可能に支持されたネジ軸と、前記固定盤の上方に設けられた可動盤と、前記固定盤の下方に設けられたエンドプレートと、前記固定盤に上下動可能に貫通して設けられ、上端が前記可動盤に、下端が前記エンドプレートに固定されたタイバーと、前記ネジ軸に繋がり該ネジ軸の回転によって上下動するクロスヘッドを介して前記エンドプレートを前記固定盤に対して上下動させ、前記タイバーを介して前記可動盤を上下動させるためのトグル機構とを備えた竪型射出成形機の型締装置において、
前記ネジ軸の上端側に設けられて前記ネジ軸の回転を停止させた状態で保持するブレーキ装置を備えたことを特徴とする竪型射出成形機の型締装置。
【請求項２】
請求項１記載の竪型射出成形機の型締装置において、
前記ブレーキ装置が、通電するとブレーキが解放する負動作の乾式電磁ブレーキであることを特徴とする竪型射出成形機の型締装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の竪型射出成形機の型締装置において、
前記固定盤に上面から下面に向けて凹む凹部が設けられ、該凹部内に前記ブレーキ装置が設置されていることを特徴とする竪型射出成形機の型締装置。
【請求項４】
請求項３記載の竪型射出成形機の型締装置において、
前記可動盤を下方に移動して一対の金型を型締する際の型締力を受ける受圧板が、前記固定盤の上面に前記凹部を覆うように設けられていることを特徴とする竪型射出成形機の型締装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、竪型射出成形機の金型の開閉、型締を行なうための型締装置に関し、特に、型締装置の急な落下を防止するためのブレーキ装置を備えた竪型射出成形機の型締装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、省スペースで且つ自動化を容易に行なえるなどの利点から一対の金型の開閉や型締を上下方向に行う竪型射出成形機が多用されている。一般に、この種の竪型射出成形機には、金型の開閉、型締を行なうための型締装置が、マシンボディの上端側に固定されて固定側金型を保持する固定盤と、上端側が固定盤に軸線回りに回転可能に支持されたネジ軸と、固定盤の上方に設けられて可動側金型を保持する可動盤と、固定盤の下方に設けられたエンドプレートと、固定盤に上下動可能に貫通して設けられ、上端が可動盤に、下端がエンドプレートに固定されたタイバーと、ネジ軸に繋がりこのネジ軸の回転によって上下動するクロスヘッドを介してエンドプレート、ひいてはタイバーを介して可動盤を、固定盤に対して上下動させるためのトグル機構とを備えて構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、ネジ軸を回転させる駆動装置が、マシンボディの底部側、すなわち竪型射出成形機の下端側に設けられている。この駆動装置は、例えば、エンドプレートを貫通したネジ軸の下端に取り付けられた従動プーリと、例えばサーボモータなどの電動機と、この電動機の回転軸に取り付けられた駆動プーリと、従動プーリと駆動プーリに巻き回された無端状の伝動ベルトとを備えて構成されている。そして、このように構成した竪型射出成形機の型締装置においては、電動機を駆動すると駆動プーリを介して伝動ベルトが回動し、従動プーリが回転するとともにネジ軸が回転する。これにより、トグル機構を介して可動盤が上下動して一対の金型（固定側金型と可動側金型）の開閉、型締を行なうことができる。
【０００４】
一方、駆動装置の電動機には、ブレーキ装置を備えたブレーキ付電動機が用いられ、電動機の負動作時に回転軸が回転しないように保持されることで、伝動ベルトが自由回動し、ネジ軸が自由回転することを防止している。すなわち、例えば固定盤に対して上方に可動盤を配置して停止させた際に、可動盤、エンドプレート、タイバー（型締装置）の重量によってネジ軸が自由回転し、可動盤（型締装置）が急激に落下することを防止している。
【特許文献１】特許第３２０１３０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の竪型射出成形機の型締装置においては、電動機にブレーキ装置を備えているため、例えば、経年劣化や予期せぬ負荷などによって伝動ベルトが破断した際には、ネジ軸の回転を停止させた状態で保持することができず、大重量の可動盤、エンドプレート、タイバー（型締装置）が重力によって急激に落下して重大な人身事故を招くおそれがある。
【０００６】
また、一般に、竪型射出成形機は、大量の潤滑材（グリース）が使用され、特に型締装置のネジ軸やトグル機構に定期的に大量のグリースを供給して使用される。そして、このように大量に供給したグリースが、長時間の使用によって劣化して液化し、下方に滴下することでマシンボディの底部に池のように溜まることもある。このため、上記のようにブレーキ装置（駆動装置のブレーキ付電動機）が、マシンボディの底部側（竪型射出成形機の下端側）に設けられている場合には、劣化したグリースがブレーキ装置内部に侵入してネジ軸の回転を停止させた状態で保持することができなくなるおそれがあった。また、ブレーキ装置に繋がる電気ケーブルが液化したグリースに浸るおそれもあった。
【０００７】
さらに、上記のようにブレーキ装置を底部に設けた場合には、メンテナンスや交換作業が容易に行なえないという不都合もあった。
【０００８】
本発明は、上記事情を鑑み、確実に型締装置の落下を防止して作業者の安全性を確保できる竪型射出成形機の型締装置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】
【０００９】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【００１０】
本発明の竪型射出成形機の型締装置は、固定盤と、上端側が前記固定盤に軸線回りに回転可能に支持されたネジ軸と、前記固定盤の上方に設けられた可動盤と、前記固定盤の下方に設けられたエンドプレートと、前記固定盤に上下動可能に貫通して設けられ、上端が前記可動盤に、下端が前記エンドプレートに固定されたタイバーと、前記ネジ軸に繋がり該ネジ軸の回転によって上下動するクロスヘッドを介して前記エンドプレートを前記固定盤に対して上下動させ、前記タイバーを介して前記可動盤を上下動させるためのトグル機構とを備えた竪型射出成形機の型締装置において、前記ネジ軸の上端側に設けられて前記ネジ軸の回転を停止させた状態で保持するブレーキ装置を備えたことを特徴とする。
【００１１】
この発明においては、ブレーキ装置がネジ軸の上端側に設けられているため、例えば、ネジ軸の下端側に繋げられた伝動ベルトに破断が生じた場合においても、このブレーキ装置で確実にネジ軸の回転を停止させた状態で保持することができ、確実に型締装置の落下を防止して重大事故が発生することを防止できる。
【００１２】
また、このようにブレーキ装置がネジ軸の上端側に設けられていることによって、ネジ軸やトグル機構に供給したグリースが劣化し滴下した場合においても、グリースがブレーキ装置にかかって侵入するようなことがない。さらに、底部側（下端側）に設けた場合と比較して、ブレーキ装置のメンテナンスや交換作業を容易に行なうことが可能になる。
【００１３】
また、本発明の竪型射出成形機の型締装置においては、前記ブレーキ装置が、通電するとブレーキが解放する負動作の乾式電磁ブレーキであることが望ましい。
【００１４】
この発明においては、例えば駆動装置の電動機を駆動してネジ軸を回転し、固定盤に対して可動盤を上下動させている間に、通電してブレーキ装置を解放し、電動機の駆動を停止するとともに通電を停止することでネジ軸の回転を停止させた状態で保持することができる。このようにした場合には、一対の金型の開閉動作中のみ通電を行なうことになるため、省エネルギー化を図ることができる。
【００１５】
また、乾式電磁ブレーキを用いることで、メンテナンスが不要で且つ長寿命のブレーキ装置を備えることができる。
【００１６】
さらに、本発明の竪型射出成形機の型締装置においては、前記固定盤に上面から下面に向けて凹む凹部が設けられ、該凹部内に前記ブレーキ装置が設置されていることがより望ましい。
【００１７】
この発明においては、ネジ軸の上端側にブレーキ装置を設ける構成を採用した場合においても、固定盤の凹部にブレーキ装置が埋設状態で収容されるため、ブレーキ装置の設置によって型締装置ひいては竪型射出成形機の高さ寸法の増大を招くことを確実に防止できる。
【００１８】
また、本発明の竪型射出成形機の型締装置においては、前記可動盤を下方に移動して一対の金型を型締する際の型締力を受ける受圧板が、前記固定盤の上面に前記凹部を覆うように設けられていることがさらに望ましい。
【００１９】
この発明においては、ブレーキ装置を収容する凹部を固定盤に設けた場合においても、受圧板で確実に型締力を受けることができ、凹部の形成に起因して歪みなどの不都合が生じることを確実に防止できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の竪型射出成形機の型締装置によれば、確実に型締装置の落下を防止して作業者の安全性を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図１及び図２を参照し、本発明の一実施形態に係る竪型射出成形機の型締装置について説明する。本実施形態は、型締装置の急な落下を防止するためのブレーキ装置を備えた竪型射出成形機の型締装置に関するものである。
【００２２】
本実施形態の竪型射出成形機Ａは、図１に示すように、一対の金型（固定側金型Ｋ１と可動側金型Ｋ２）の開閉、型締を行なうための型締装置Ｂと、型締した一対の金型Ｋ１、Ｋ２のキャビティー内に例えば溶融した樹脂などの成形材料を射出する射出装置Ｃとを備えて構成されている。また、本実施形態の竪型射出成形機Ａには、図２に示すように、型締装置Ｂに可動盤１（型締装置Ｂ）の落下を防止するためのブレーキ装置２が具備されている。
【００２３】
型締装置Ｂは、図１及び図２に示すように、マシンボディ３の上端に固定して設けられた固定盤４と、固定盤４上に上下方向に延びる中心軸回りに回転可能に設けられて上面側に保持した固定側金型Ｋ１を所定の位置に配置するためのロータリーテーブル５と、固定盤４とマシンボディ３を上下動可能に貫通して上下方向に延設された３本のタイバー６（図１では２本、図２では１本が図示）と、タイバー６の上端に固定され固定盤４及びロータリーテーブル５の上方に配設された可動盤１（図１に図示）と、タイバー６の下端に固定されて固定盤４の下方に配されたエンドプレート７と、固定盤４とエンドプレート７の間に設けられた上下に伸縮自在のトグル機構８（図１に図示）と、トグル機構８を伸縮させ、エンドプレート７及びタイバー６とともに可動盤１を固定盤４に対して上下動させる駆動装置９（図１に図示）とを備えて構成されている。
【００２４】
固定盤４は、略平盤状の固定側基盤であり、その上面が竪型射出成形機Ａの上下方向（垂直方向）に延びる軸線Ｏ１に直交する水平面とされている。また、この固定盤４には、図２に示すように、略中央に上面から下面に向けて凹み、ブレーキ装置２を内部に埋設状態で収容して設置するための凹部１０が形成されている。さらに、固定盤４の上面には、凹部１０を密閉して覆うように設けられ、可動盤１を下方に移動して一対の金型Ｋ１、Ｋ２を型締する際の型締力を受けるための受圧板１１が取り付けられている。
【００２５】
また、固定盤４には、凹部１０と固定盤４の下方を連通させるように貫通孔１２が形成されており、この貫通孔１２内に略円筒状に形成されその内空にベアリング１３を収容したベアリングハウジング１４が固定して設けられている。そして、このベアリングハウジング１４の内空に、型締装置Ｂの軸線（竪型射出成形機Ａの軸線Ｏ１）と軸線を同軸上に配した状態で下方に延びるネジ軸（ボールネジ）１５が、その螺刻が施されていない上端１５ａ側を挿通して設けられ、ベアリング１３によって保持されている。すなわち、これらベアリング１３とベアリングハウジング１４によって、ネジ軸１５をその軸線回りに回転可能に支持する軸受が構成されている。また、ネジ軸１５は、上端１５ａがベアリングハウジング１４から上方に突出して凹部１０内に配されるように設けられている。さらに、ベアリングハウジング１４の上端及び下端側の内孔面には、それぞれオイルシール（シール部材）１６が取り付けられている。このオイルシール１６は、ベアリングハウジング１４を挿通したネジ軸１５の上端１５ａ側の外周面との間を埋めて、ベアリングハウジング１４内の内空と凹部１０の内空をそれぞれ不連続にして気密状態で保持している。
【００２６】
一方、凹部１０に収容して設置される本実施形態のブレーキ装置２は、通電するとブレーキが解放する負動作の乾式電磁ブレーキであり、その中心孔２ａ内に互いの軸線を略同軸上に配した状態でネジ軸１５の上端１５ａ側が挿通されて設けられている。すなわち、このブレーキ装置２は、ネジ軸１５の上端１５ａ側に設けられて、このネジ軸１５の回転を停止させた状態で保持するものである。さらに、ブレーキ装置２に一端が繋がる電気ケーブル１７が、固定盤４の外側面から凹部１０に貫通するケーブル挿通孔２０を通じて外部に延ばされている。そして、この電気ケーブル１７は、他端がブレーキ装置２の駆動を制御する、すなわち電気ケーブル１７を通じてブレーキ装置２への通電を制御する制御装置２１に接続されている。
【００２７】
ロータリーテーブル５は、円板状に形成されており、固定盤４の中心付近に回転中心軸を配した状態で、固定盤４上の受圧板１１にスライドプレート２２を介して回転可能に載置されている。また、ロータリーテーブル５には、上面側に固定側金型Ｋ１を保持する図示せぬ複数のボルト締結孔やガイド部などからなる金型保持部が形成されている。なお、ロータリーテーブル５は、例えば複数の金型保持部が周方向に等間隔で形成されて、複数の固定側金型Ｋ１を設置できるように形成されている。
【００２８】
可動盤１は、図１に示すように、略平盤状に形成されており、その軸線を竪型射出成形機Ａの軸線Ｏ１と同軸上に配して、固定盤４及びロータリーテーブル５と平行するように設けられている。また、可動盤１には、ロータリーテーブル５の上面と対向する下面側に可動側金型Ｋ２を保持する図示せぬ金型保持部が設けられている。さらに、可動盤１には、上面から下面に貫通し、一対の金型Ｋ１、Ｋ２を型締した状態で、射出装置Ｃの加熱筒２５の先端側（射出ノズル）が挿通する図示せぬ射出ノズル挿通孔が形成されている。
【００２９】
３本のタイバー６は、竪型射出成形機Ａの軸線Ｏ１に直交する平面視で互いの中心線を結ぶ直線からなる形状が正三角形または二等辺三角形を呈するように配置されている。また、３本のタイバー６のうち、１本のタイバー６は、その中心線をロータリーテーブル５の回転中心軸と同軸上に配するように設けられ、マシンボディ３及びロータリーテーブル５を貫通して上下動可能に設けられている。一方、残りの２本のタイバー６は、ロータリーテーブル５の外縁よりも僅かに外側にそれぞれ配置され、マシンボディ３を貫通して上下動可能に設けられている。各タイバー６の下端は、固定盤４よりも下方に可動盤１と平行に設けられたエンドプレート７に固定されている。
【００３０】
トグル機構８は、一体に繋がる可動盤１と３本のタイバー６とエンドプレート７とを上下動させて、可動盤１及びロータリーテーブル５に保持した一対の金型Ｋ１、Ｋ２を型締したり、型開きするための機構である。このトグル機構８は、図１に示すように、トグルリンク３０とトグルピン３１とトグルピース３２とクロスヘッド３３がそれぞれ回動自在に連結して形成されている。そして、ネジ軸（ボールネジ）１５がその軸線回りに正逆回転すると、図２に示すように、ネジ軸１５に螺合したボールナット３４に繋がるクロスヘッド３３が上下動する。そして、トグルリンク３０とトグルピース３２とがそれぞれの連結部分で回動し上下方向に伸縮するように移動することによって、エンドプレート７が上下に移動する。これにより、エンドプレート７に一体に固定した３本のタイバー６が上下に移動し、可動盤１が上下動する。
【００３１】
一方、本実施形態において、ネジ軸１５を回転させる駆動装置９は、図１に示すように、エンドプレート７を貫通するネジ軸１５の下端に取り付けられた従動プーリ９ａと、マシンボディ３の底部側（竪型射出成形機Ａの下端側）に設けられた例えばサーボモータなどの電動機９ｂと、この電動機９ｂの回転軸に取り付けられた駆動プーリ９ｃと、従動プーリ９ａと駆動プーリ９ｃに巻き回された無端状の伝動ベルト９ｄとを備えて構成されている。そして、電動機９ｂの駆動によって伝動ベルト９ｄが回動し、これに従ってネジ軸１５がその軸線回りに回転する。また、ネジ軸１５の回転に伴って上下動するクロスヘッド３４及びエンドプレート７は、図２に示すように、上端が固定盤４に固定されその中心軸線を上下方向に向けて延設された複数のガイドロッド３５に案内されて上下移動する。なお、本実施形態においては、駆動装置９の電動機９ｂが制御装置２１に繋げられており、この制御装置２１によってその駆動が制御されている。
【００３２】
ついで、上記の構成からなる竪型射出成形機Ａの型締装置Ｂの作用及び効果について説明する。
【００３３】
ここで、駆動装置９の電動機９ｂにブレーキ装置を設けた従来の竪型射出成形機の型締装置においては、経年劣化や予期せぬ負荷などによって伝動ベルト９ｄが破断した際にネジ軸１５の回転を阻止するものがなくなるため、例えば固定盤４に対して可動盤１を上方に配した状態で停止させている場合に、エンドプレート７及びタイバー６とともにこの大重量の可動盤１が重力によって急激に落下し、重大な人身事故を招くおそれがあった。また、伝動ベルト９ｄが破断しない場合においても、ネジ軸１５やトグル機構８に供給したグリース（潤滑材）が、長時間の使用によって劣化して液化し、滴下した劣化グリースがブレーキ装置にかかって内部に侵入し、ネジ軸１５の回転を止めることができなくなるおそれがあった。
【００３４】
これに対し、本実施形態の竪型射出成形機Ａの型締装置Ｂでは、ブレーキ装置２が電動機９ｂと分離して設けられ、且つネジ軸１５の上端１５ａ側に設けられている。このため、伝動ベルト９ｄが破断した場合においても、ブレーキ装置２に影響することがなく、確実にネジ軸１５の回転を停止させた状態でネジ軸１５が保持される。また、ネジ軸１５やトグル機構８に供給したグリース（潤滑材）が、長時間の使用によって劣化して液化し滴下した場合においても、ネジ軸１５やトグル機構８の上方に設けられていることで、劣化したグリースがかかることがなく、この劣化グリースに起因してブレーキ性能が低下するようなことがない。なお、本実施形態においては、凹部１０の内空とベアリングハウジング１４の内空がオイルシールによってそれぞれ不連続とされ気密状態で保持されているため、この点からも凹部１０に収容したブレーキ装置２へのグリースの付着が確実に防止される。
【００３５】
したがって、本実施形態の竪型射出成形機Ａの型締装置Ｂによれば、ブレーキ装置２がネジ軸１５の上端１５ａ側に、駆動装置９と分離して設けられていることで、確実に型締装置Ｂの急激な落下を防止することができ、重大な人身事故が生じないように作業者の安全性を確保できる。
【００３６】
さらに、ブレーキ装置２を固定盤４の凹部１０に埋設状態で収容して設けることによって、ブレーキ装置２の設置に伴って型締装置Ｂひいては竪型射出成形機Ａの高さ寸法（上下方向の寸法）が増大するようなことがない。また、このような凹部１０を固定盤４に形成した場合においても、受圧板１１が設けられていることによって、一対の金型Ｋ１、Ｋ２を型締する際に作用する型締力を確実に受圧板１１で受け、固定盤４に伝達支持される。これにより、ロータリーテーブル５や固定盤４に、凹部１０に起因して歪みなどが生じることがない。
【００３７】
さらに、本実施形態において、ブレーキ装置２が負動作時の乾式電磁ブレーキであるため、すなわち、制御装置２１の制御によって電動機９ｂが駆動している間（ネジ軸１５が回転しトグル機構８を介して可動盤１が上下動している間）、ブレーキ装置２に制御装置２１の制御によって通電されてブレーキが解放される。また、例えば可動盤１が上方に移動して電動機９ｂの駆動が停止されると同時に、制御装置２１の制御によってブレーキ装置２への通電が停止し、ブレーキ装置２によってネジ軸１５に直接的にブレーキがかけられ、このネジ軸１５がその回転を停止させた状態で保持される。このように、可動盤１の移動中、すなわち一対の金型Ｋ１、Ｋ２の開閉動作時中にのみブレーキ装置２に通電を行なえばよいため、停止時に通電を行なってブレーキ装置を駆動する（ブレーキをかける）ものと比較して、省エネルギー化することができる。
【００３８】
また、乾式電磁ブレーキを採用することで、ブレーキ装置２のメンテナンスが不要になり、且つ長寿命化を図ることができる。なお、万一メンテナンスや交換が必要になる場合においても、ブレーキ装置２が固定盤４側の上部に設けられていることで、且つ劣化グリースの付着がないことで、容易に作業を行なうことができる。
【００３９】
なお、本発明は、上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、型締装置Ｂがロータリーテーブル５を備えて構成されているものとしたが、本発明は、ネジ軸１５の上端１５ａ側を保持するブレーキ装置２を備えていればよく、例えば受圧板１１や固定盤４の上面に固定側金型Ｋ１を保持する金型保持部を設けた単動式の型締装置Ｂに適用されてもよい。
【００４０】
また、必ずしも固定盤４にブレーキ装置２を収容する凹部１０が設けられていなくてもよく、例えば、ネジ軸１５の外周面に螺刻が施されていない固定盤４の下方の上端１５ａ側を保持するように、固定盤４の下方にブレーキ装置２が配置されてもよい。さらに、ブレーキ装置２を乾式電磁ブレーキに限定する必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態に係る竪型射出成形機を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る竪型射出成形機の型締装置を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１      可動盤
２      ブレーキ装置
３      マシンボディ
４      固定盤
５      ロータリーテーブル
６      タイバー
７      エンドプレート
８      トグル機構
９      駆動装置
１０    凹部
１１    受圧板
１２    貫通孔
１３    ベアリング
１４    ベアリングハウジング
１５    ネジ軸
１５ａ  上端
１６    オイルシール（シール部材）
１７    電気ケーブル
２０    ケーブル挿通孔
２１    制御装置
２２    スライドプレート
３３    クロスヘッド
３４    ボールナット
３５    ガイドロッド
Ａ      竪型射出成形機
Ｂ      型締装置
Ｃ      射出装置
Ｏ１    軸線
【図１】
2008137314.tif 000003
【図２】
2008137314.tif 000004