(57)【要約】【課題】  型締装置の簡素化を図って小型化を可能にし、かつ型締めの均等化を図って成形時の不具合を防止する射出成形機を提供する。【解決手段】  中央金型３を介して第一および第二可動金型４ａ、４ｂを接近・離間させるとともに、中央金型３を介して型締め状態とするために、ねじ方向を逆向きにしたボールネジ１３を備え、中央金型３と樹脂材料を射出する射出機構６とを、ボールネジ１３と平行に移動可能に支持するように構成する。【選択図】  図１
2008100440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両側に中央金型を取付けた中央プレートと、
該中央プレートの両側に位置して前記各中央金型との間で第一および第二キャビテイを形成する第一および第二可動金型を取付けた第一および第二可動プレートと、
前記中央金型を介して前記第一および第二可動プレートを接近・離間させるとともに、その中央金型を介して型締め状態とするために、前記第一および第二可動プレートに対して互いにねじ方向を逆向きにしたボールネジで螺合するボールネジ機構と、
前記中央金型に形成した樹脂導入部から樹脂材料を前記第一および第二キャビテイに射出する射出機構と、
前記中央プレートおよび射出機構を前記ボールネジの軸方向と平行な方向に移動可能に支持する移動機構と、
を含むことを特徴とする射出成形機。
【請求項２】
前記第一および第二キャビテイが同形同大同位置の投影形状を有する請求項１に記載の射出成形機。
【請求項３】
前記中央プレートおよび射出機構をリニアガイドに支持させる請求項１又は２に記載の射出成形機。
【請求項４】
前記中央プレートおよび射出機構は一体移動するように前記リニアガイドで支持される請求項１ないし３のいずれか１項に記載の射出成形機。
【請求項５】
ねじ方向を逆向きにして別体形成した左ネジ部と右ネジ部を連結して前記ボールネジと成した請求項１ないし４のいずれか１項に記載の射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形に用いる射出成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、射出成形機は、固定側金型と可動側金型で構成される金型を開閉して型締めを行う型締装置と、成形材料のペレット等を溶融して射出する射出装置で構成される。このうち型締装置は、高圧により金型を締め付けて型締めを行う機構であり、その型締めの形式として、油圧シリンダ、あるいはボールネジを用いて直接的に型締めを行う直圧式が知られている。
そして、この直圧式を用いて生産性の向上を図るために、１回の型締めで２個の金型を使用して同時成形させるようにした型締装置としては、固定ダイプレートの表裏面にそれぞれ設けられた固定側金型と、固定ダイプレートの表裏面に対して進退自在な第一および第二の移動ダイプレートと、この第一および第二の移動ダイプレートにそれぞれ設けられた移動側金型とを備え、両側の固定側金型と移動側金型とで構成される２個の金型が型締めされて樹脂を射出成形するようにしている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２１２４４４号公報
【０００４】
この特許文献１の型締装置では、固定側金型が固定されており、これによって型締め時に移動ダイプレートを進退駆動させる駆動機構としての油圧シリンダや、ボールネジが各移動ダイプレート毎に設けられているため、各駆動手段を同期連動させて２個の金型を同時に型締めする個別駆動方式の機構が複雑で大型化する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、型締装置の簡素化を図って小型化を可能にし、かつ型締めの均等化を図って成形時の不具合を防止する射出成形機を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の射出成形機は、中央金型を取付けた中央プレートと、中央プレートの両側に位置して中央金型との間で第一および第二キャビテイを形成する第一および第二可動金型を取付けた第一および第二可動プレートと、中央金型を介して第一および第二可動プレートを接近・離間させるとともに、その中央金型を介して型締め状態とするために、第一および第二可動プレートに対して互いにねじ方向を逆向きにしたボールネジで螺合するボールネジ機構と、中央金型に形成した樹脂導入部から樹脂材料を第一および第二キャビテイに射出する射出機構と、中央プレートおよび射出機構をボールネジの軸方向と平行な方向に移動可能に支持する移動機構とを含むことを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、第一および第二可動プレートは、共通したボールネジで移動でき、個別駆動方式に比べ機構が複雑にならず簡素化され、型締装置の小型化を可能する。
また、第一および第二可動プレートによる型締めに際しては、中央金型、射出機構が移動可能であるため、ボールネジ機構の各部材の寸法公差、組立て精度などによって生じる第一および第二可動プレートの移動量の差分に対応して中央金型が微小移動することにより、この中央金型に対する可動金型での締め付け荷重が均等となり、金型間に隙間が発生することなく型締めでき、これと同期連動して微小移動する射出機構による成形時に、樹脂漏れによるバリの発生などの不具合が防止できる。
【０００８】
また、第一および第二キャビテイが同形同大同位置の投影形状を有するように構成することにより、射出圧力によって第一および第二可動プレートに加わる荷重が均等となるため、可動プレートを介してボールネジ機構に偏荷重が加わらないため、耐久性が向上する。
【０００９】
また、中央プレートおよび射出機構をリニアガイドに支持させるように構成することにより、型締め時における中央プレートのスムーズな微小移動が可能になる。
【００１０】
また、中央プレートおよび射出機構を一体移動するようにリニアガイドで支持させる構成にすることにより、型締め終了後直ちに樹脂の射出を行うことができ、成形時間の短縮を図ることができる。
【００１１】
また、ねじ方向を逆向きにして別体形成した左ネジ部と右ネジ部を連結してボールネジと成す構成とすることにより、ボールネジ機構が分解可能となり、メンテナンス性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（実施例）
以下、本発明の実施の形態につき図面に示す実施例を参照して説明する。図１は本発明に係る射出成形機の一例を示す平面図、図２はその射出成形機の正面図、図３はその射出成形機の一部切欠断面側面図である。図１及び図２に示す射出成形機１は、基台２上に、中央金型３を第一および第二可動金型４ａ、４ｂで型締め可能にするための型締装置５と、溶融樹脂を射出するための射出装置６（射出機構）とを備えている。
【００１３】
型締装置５は、中央金型３を取付けた中央プレート７と、中央プレート７の両側に位置して中央金型３との間で第一および第二キャビテイＣ１、Ｃ２を形成する第一および第二可動金型４ａ、４ｂを取付けた第一および第二可動プレート８ａ、８ｂとを備えている。第一および第二キャビテイＣ１、Ｃ２は同形同大同位置の投影形状を有するように形成されている。また中央金型３は両側にパーテイング面を備えており、両側別体に構成する以外に、一体の金型部材で構成してもよい。さらに中央金型３と中央プレート７とを一体の部材で構成することもできる。
【００１４】
中央プレート７と、第一および第二可動プレート８ａ、８ｂとは、中央プレート７に対して両可動プレート８ａ、８ｂを互いに接近・離間させるために、第一の移動機構としての第一リニアガイド１２に連繋されている。この第一リニアガイド１２は、基台２上面に敷設されていて、後述するボールネジ１３の軸方向と平行な方向で、互いに平行な２本の金型側リニアレール１０と、この金型側リニアレール１０にスライド可能に装着されるそれぞれ一対の金型側ベアリングユニット１１ａ、１１ｂ、１１ｃとを備えている。この第一リニアガイト１２によって、中央プレート７と第一および第二可動プレート８ａ、８ｂとが移動可能に支持されている。
【００１５】
第一リニアガイド１２のうち、金型側リニアレール１０の直線軌道のほぼ中央側に配置する一対の金型側ベアリングユニット１１ａに中央プレート７が連結されることにより、中央プレート７が金型側リニアレール１０上をスライド可能に案内される。
【００１６】
また、第一リニアガイド１２のうち、直線軌道の両端側に配置する一対の金型側ベアリングユニット１１ｂ、１１ｃに、それぞれの第一および第二可動プレート８ａ、８ｂが連結されることにより、第一および第二可動プレート８ａ、８ｂが金型側リニアレール１０上をスライド可能に案内される。このように第一および第二可動プレート８ａ、８ｂは、中央プレート７を挟んで接近・離間可能に配設されている。
【００１７】
本射出成形機１には、第一および第二可動プレート８ａ、８ｂが、互いに接近して中央金型３を介して第一および第二可動金型４ａ、４ｂを型締め状態とするために、これら第一および第二可動プレート８ａ、８ｂに対して互いにねじ方向を逆向きにした２本のボールネジ１３で螺合するボールネジ機構１４が設けられている。
【００１８】
ボールネジ機構１４は、第一および第二可動プレート８ａ、８ｂに対し、駆動力を均等に加えるために、それぞれの対角線上の２箇所（図３参照）に、ボールネジ用ナット１５を備え、各ボールネジ用ナット１５が第一および第二可動プレート８ａ、８ｂに固定されている。これらボールネジ用ナット１５には、それぞれのボールネジ１３における軸方向の両側が螺合により挿通されている。これらボールネジ１３は、第一および第二可動プレート８ａ、８ｂを接近・離間させるために、ねじ方向を逆向きにした左ネジ部１３ａと右ネジ部１３ｂが一体に形成され、例えば左ネジ部１３ａが第一可動プレート８ａに設けられたボールネジ用ナット１５に螺合され、右ネジ部１３ｂが第二可動プレート８ｂに設けられたボールネジ用ナット１５に螺合されている。
【００１９】
各ボールネジ１３において、その一端における非ネジ状の軸部１３ｃが、第一可動プレート８ａのボールネジ用ナット１５から外方へ延出している。この延出された軸部１３ｃは、基台２から立設した支持プレート１６に設けたベアリング１７によって回転自在に、かつ軸方向の移動を規制した状態で支持されている。
【００２０】
このように回転自在に支持されたボールネジ１３の軸部１３ｃには、第一プーリ１９がそれぞれ装着され、それらの第一プーリ１９と、単一の金型開閉用モータ２０（図２参照）の出力軸の第二プーリ１９ａには、第一タイミングベルト２１が巻き付けられ、金型開閉用モータ２０の駆動によって、各ボールネジ１３は互いに同期連動して同一方向に回転可能となっている。これにより第一および第二可動プレート８ａ、８ｂが中央プレート７に対し移動する。
【００２１】
また、第一および第二可動プレート８ａ、８ｂにおいて、２本のボールネジ１３が挿通されていない他の対角線上の２箇所（図３参照）には、２本のタイバー１８が設けられている。また、これらのタイバー１８に換えて所定の型締め力を得るために、ボールネジ機構１４を用いることもできる。
【００２２】
図１に示す中央金型３には、第一および第二キャビテイＣ１、Ｃ２と連通する樹脂導入部３ａが設けられている。この樹脂導入部３ａは、ボールネジ１３の軸方向と直交して交差する方向に開口されている。
【００２３】
この樹脂導入部３ａへ樹脂材料を射出する射出装置６は、樹脂導入部３ａと対向して配置され、ボールネジ１３の軸方向と平行な方向に射出装置６を移動可能に支持する第二の移動機構としての第二リニアガイド２４に連繋されている。この第二リニアガイド２４は図３に示すように、型締装置５の側方の基台２上面に敷設されていて、ボールネジ１３の軸方向と平行な方向で、互いに平行な２本の射出側リニアレール２２と、この射出側リニアレール２２にスライド可能に装着される一対の射出側ベアリングユニット２３とを備えている。
【００２４】
この第二リニアガイド２４の射出側ベアリングユニット２３には、射出装置固定用のプレート２５が固定されている。このプレート２５は、第一リニアガイド１２における中央プレート７が連結された金型側ベアリングユニット１１ａに連結・固定されている。これによって第二リニアガイド２４は中央プレート７の移動にともなって同期連動する。
【００２５】
このプレート２５上には、ボールネジ１３の軸方向と直交して交差する方向に、互いに平行な２本の補助リニアレール２６が敷設されている。これらの補助リニアレール２６には、直線軌道に沿って移動自在な一対の補助ベアリングユニット２７（図３参照）が直線軌道の前後側にそれぞれ装着されている。
【００２６】
前方側の補助ベアリングユニット２７には、樹脂導入部３ａのノズルタッチ面に押圧される射出ノズル２８を先端に備えた射出シリンダ部２９が固定されている。後方側の補助ベアリングユニット２７には、スクリュー押圧部３０が固定されている。射出シリンダ部２９とスクリュー押圧部３０は相互に連結ロッド３１によって一体的に連結され、プレート２５上の射出側リニアレール２２に沿って一体的に移動可能である。
【００２７】
射出シリンダ部２９の射出シリンダ３２には、溶融樹脂材料を混練し、加圧するための混練スクリュー３３が内装される。また、射出シリンダ部２９は樹脂原料を投入するための原料投入部３４を備えている。
【００２８】
スクリュー押圧部３０には、押圧用モータ３５により駆動される第二タイミングベルト２１ａ、第三プーリ１９ｂを介してナット部材３６が回転可能に設けられる。このナット部材３６に押圧ネジ軸３７が螺合により挿通されている。そして、押圧用モータ３５の作動によってナット部材３６が回転することにより、押圧ネジ軸３７が前後方向に往復動するようになっている。この押圧ネジ軸３７の軸端には、混練スクリュー３３を回転可能に保持するスクリュー軸受部３８が連結されている。このスクリュー軸受部３８は、押圧ネジ軸３７の回転を許容するとともに、押圧ネジ軸３７の前後方向の移動に追従して、連結ロッド３１に案内されつつ、前進・後退し、前記混練スクリュー３３を進退させる役割を果す。
【００２９】
混練スクリュー３３は、その後端部に固定されたエンドブシュ４０を介してスクリュー軸受部３８に回転可能に保持され、かつそのスクリュー軸受部３８に固定されたスクリュー用モータ４１の駆動により、第三タイミングベルト２１ｂを介して回転させられる。第三タイミングベルト２１ｂは、スクリュー用モータ４１の出力軸の第四プーリ１９ｃと混練スクリュー３３に固定された第五プーリ１９ｄとに巻き付けられ、スクリュー用モータ４１および第三タイミングベルト２１ｂは、スクリュー軸受部３８の前進・後退に追従して移動する。
【００３０】
つぎに、射出成形機１の作用について説明する。図１に示す待機状態の射出成形機１は、金型開閉用モータ２０（図２参照）の作動により、各ボールネジ１３が所定の方向に回転すると、このボールネジ１３には、ネジ方向を逆向きにした左ネジ部１３ａと右ネジ部１３ｂｇが設けられていることにより、第一可動プレート８ａと第二可動プレート８ｂは互いに接近するように移動（図４（ａ）参照）する。
【００３１】
そして、この移動時には、ネジ１３のリードの寸法公差や、螺合状態のバックラシュの影響によって両側の移動量が同一とならない場合に、図４（ｂ）に示すように、第一および第二可動プレート８ａ、８ｂに固定された第一および第二可動金型４ａ、４ｂのいずれか一方、例えば第一可動金型４ａが先に中央金型３の第一面に接し、そのとき第二可動金型４ｂと中央金型３の第二面との間には微小な隙間Ｘが生じる。その後、さらにボールネジ１３の駆動により第一および第二可動金型４ａ、４ｂを接近させる力が加えられると、第一可動金型４ａは中央金型３を、図４（ｂ）の右側に押圧する。このとき中央プレート７は前記リニアガイド１２により移動可能な状態（浮動状態）にされているため、第一可動金型４ａの押圧により中央プレート７が微小移動するとともに、同期移動している他方の第二可動金型４ｂの移動によって、この第二可動金型４ｂも中央金型３に接することにより型締め（図４（ｃ）参照）が行われる。
【００３２】
この型締めに際して、射出装置６は、第二リニアガイド２４の射出側リニアレール２２によって中央プレート７の移動方向と同方向に移動可能に支持され、さらに、プレート２５を介して中央プレート７に連結されているため、射出装置６も上記中央プレート７の微小移動に追従して微小移動する。従って、中央金型３の樹脂導入部３ａのノズルタッチ面に射出ノズル２８を接合した状態（ノズルタッチ状態）で型締めが行われるのであれば、射出装置６は中央プレート７の微小移動に拘らず、自らも同期して移動し、そのノズルタッチ状態が保持される。他方、型締め後に、射出ノズル２８が前進してノズルタッチ状態とされる場合、そのノズルタッチ状態も容易に得られる。
【００３３】
この射出装置６においては、原料投入部３４から投入される樹脂原料が射出シリンダ３２内で溶融されるとともに、スクリュー用モータ４１の作動によって回転する混練スクリュー３３により混練される。そして混練された溶融樹脂は、混練スクリュー３３の前進移動によって第一および第二キャビテイＣ１、Ｃ２内に同時に射出される。この混練スクリュー３３は、押圧用モータ３５の作動によって押圧ネジ軸３７が前進（螺進）することにより、スクリュー軸受部３８を介して前進移動させられる。
【００３４】
また、第一および第二キャビテイＣ１、Ｃ２の投影形状は同形同大同位置であるため、射出圧力による第一および第二可動プレート８ａ、８ｂに加わる荷重が均等となる。
【００３５】
一方、型開き時は、金型開閉用モータ２０を型締めとは逆方向に回転させると、ボールネジ機構１４のボールネジ１３が回転して、第一可動プレート８ａと第二可動プレート８ｂは互いに離間するように移動し、第一および第二可動金型４ａ、４ｂが型開き状態となる。なお、射出成形された成形品は、図示しないエジェクタ機構によって第一および第二キャビテイＣ１、Ｃ２から離型させられ、回収される。
【００３６】
（変形例）
ボールネジ１３の変形例として、図５に示すように、それぞれ別体で形成された左ネジ部１３ａと、右ネジ部１３ｂとを、軸継ぎ手としてのカップリング４３の両側に、固定して一体化したものを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る射出成形機の一例を示す平面図。
【図２】その射出成形機の正面図。
【図３】その射出成形機の一部切欠断面側面図。
【図４】型締装置の作動状態を示す図。
【図５】ボールネジの変形例を示す図。
【符号の説明】
【００３８】
１        射出成形機
３        中央金型
４ａ      第一可動金型
４ｂ      第二可動金型
６        射出装置（射出機構）
７        中央プレート
８ａ      第一可動プレート
８ｂ      第二可動プレート
１２      第一リニアガイド（第一の移動機構）
１３      ボールネジ
１３ａ    左ネジ部
１３ｂ    右ネジ部
１４      ボールネジ機構
２４      第二リニアガイド（第二の移動機構）
Ｃ１      第一キャビテイ
Ｃ２      第二キャビテイ
【図１】
2008100440.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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