(57)【要約】【課題】射出ユニットが交換可能な射出成形装置において、射出シリンダを安定して保持できないものがあった。【解決手段】本発明の射出ユニット１３の固定構造は、成形材料を射出する射出ユニット１３が取り付けられる支持部材１５と、支持部材１５に射出ユニット１３を固定するためのユニット固定ブロック１６と、射出ユニット１３の先端部が差し込まれる貫通穴１７が形成された固定プラテン１８と、貫通穴１７の軸線と交差する第１の方向に移動可能に固定プラテン１８に支持され、貫通穴１７に差し込まれた射出ユニット１３の先端部の外周面に当接し得る位置決めブロック１９と、この位置決めブロック１９を第１の方向に沿って移動させて射出ユニット１３の先端部の外周面に押し当て、これにより位置決めブロック１９と反対側に位置する射出ユニット１３の先端部の外周面を貫通穴１７の内面に押し当てた状態に保持する押圧ブロック２０とを具える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形材料を射出する射出ユニットが取り付けられる支持部材と、
この支持部材に前記射出ユニットを固定するためのユニット固定手段と、
前記射出ユニットの先端部が差し込まれる貫通穴が形成された固定プラテンと、
前記貫通穴の軸線と交差する第１の方向に沿って移動可能に前記固定プラテンに支持され、前記貫通穴に差し込まれた前記射出ユニットの先端部の外周面に当接し得る位置決めブロックと、
この位置決めブロックが前記射出ユニットの先端部の外周面に押し当たるように当該位置決めブロックを第１の方向に沿って移動させ、これにより該位置決めブロックと反対側に位置する前記射出ユニットの先端部の外周面を前記貫通穴の内面に押し当てた状態に保持するブロック操作手段と
を具えたことを特徴とする射出成形ユニットの固定構造。
【請求項２】
前記固定プラテンに取り付けられ、この固定プラテンに対して前記位置決めブロックを固定するためのブロック固定手段をさらに具えたことを特徴とする請求項１に記載の射出成形装置。
【請求項３】
前記ブロック操作手段は、前記固定プラテンにねじ込まれ、これにより前記位置決めブロックを第１の方向に沿って移動させるための雄ねじ部材を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の射出成形装置。
【請求項４】
前記ブロック操作手段は、前記貫通穴の軸線に沿って移動可能に前記固定プラテンに支持される押圧ブロックと、この押圧ブロックの動きを前記位置決めブロックに伝達してこれを前記第１の方向に沿って動かすカム機構とをさらに有し、前記押圧ブロックの移動が前記雄ねじ部材によってなされることを特徴とする請求項３に記載の射出成形装置。
【請求項５】
成形材料を射出するノズルが先端部に配され、このノズルから成形材料を射出させるための射出シリンダが当該ノズルに連結された射出ユニットと、
この射出ユニットが取り付けられる支持部材と、
この支持部材に前記射出ユニットを固定するためのユニット固定手段と、
前記射出ユニットの先端部が差し込まれる貫通穴が形成された固定プラテンと、
この固定プラテンの前記貫通穴の軸線と交差する第１の方向に沿って移動可能に前記固定プラテンに支持され、前記貫通穴に差し込まれた前記射出ユニットの先端部の外周面に当接する位置決めブロックと、
この位置決めブロックが前記射出ユニットの先端部の外周面に押し当たるように、当該位置決めブロックを前記第１の方向に沿って移動させ、これにより該位置決めブロックと反対側に位置する前記射出ユニットの先端部の外周面を前記貫通穴の内面に押し当てた状態に保持するブロック操作手段と
を具えたことを特徴とする射出成形装置。
【請求項６】
前記ユニット固定手段は、前記貫通穴の軸線に沿った成形材料の流動方向に対して逆方向への前記射出ユニットの位置ずれを阻止すると共に前記貫通穴の軸線に対して交差する方向への前記射出ユニットの基端部の位置ずれを阻止することを特徴とする請求項５に記載の射出成形装置。
【請求項７】
前記位置決めブロックは、前記射出ユニットの先端部の外周面に対して線接触状態で当接することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の射出成形装置。
【請求項８】
前記射出ユニットの先端部の外周面は、前記貫通穴の内面に対して線接触状態で押し当たることを特徴とする請求項５から請求項７の何れかに記載の射出成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出ユニットの交換が可能な比較的小型の射出成形装置およびその射出成形ユニットの固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出機構部と型締め機構部とを具えた射出成形機の一例として、特許文献１に開示された竪型のものが知られている。
【０００３】
この射出成形機の射出機構部は、先端部にノズルが設けられた射出シリンダと、この射出シリンダ内を往復動する射出プランジャと、この射出プランジャを駆動する油圧シリンダとを有する。射出シリンダは、その長手方向が上下を向くようにジャケットに取り付けられるが、ジャケットに対する射出シリンダの取り付け位置は、上下方向に多少調整可能となっている。射出シリンダには成形樹脂を貯留したホッパが連結され、ホッパ内の成形樹脂は樹脂供給通路を介して射出シリンダ内に供給される。
【０００４】
型締め機構部は、成形キャビティが形成された金型と、この金型の成形キャビティに連通するスプルーを形成した中間プレートと、射出シリンダの先端部が差し込まれる穴を中央部に形成した固定側プラテンとを有する。この固定側プラテンとジャケットとの間にはスペーサブロックが組み込まれており、これら固定側プラテンとジャケットとの間に射出シリンダが保持される。
【０００５】
成形加工中の射出シリンダはヒータにより加熱されてその内部が高温となっているため、ホッパ内の成形樹脂が樹脂供給通路を通って射出シリンダ内に供給されると、成形樹脂は溶融する。この状態にて射出プランジャが油圧シリンダの作動により射出シリンダの下方へと駆動され、ノズルタッチが行われる。このノズルタッチの際、射出シリンダがその待機位置から下方の射出位置へと移動し、固定側プラテンに形成された穴に嵌合すると共にノズルの先端部が中間プレートに形成されたスプルーに押し当たる。このようにして射出シリンダおよびノズルが固定側プラテンおよび中間プレートに対して位置決めされる。しかる後、油圧シリンダがさらに作動して射出プランジャが射出シリンダの下方に押し込まれる。これにより、射出シリンダ内の溶融樹脂がノズルから中間プレートのスプルーを介して金型内部の成形キャビティ内に供給され、型締め機構部での型締めにより溶融樹脂が成形キャビティ内に完全に充填された状態となる。その後、成形キャビティ内の溶融樹脂の冷却固化を行い、型開きを行って樹脂成形品を金型から取り出す。
【０００６】
特許文献２や特許文献３などに開示された一般的な射出成形装置は、射出シリンダが金型に対して前後進することで、射出シリンダのノズルが樹脂圧力に打ち勝って金型に押し付けられ、ノズルタッチが行われる。この前後進させる駆動部には、プーリやベルトを介して電動モータにより動作を制御する電動式のものや、シリンダおよびポンプや配管を介し、油圧を用いて動作制御させる油圧式のものなどがある。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−８１８１４号公報
【特許文献２】特開２００１−２２５３６９号公報
【特許文献３】特開２００３−３９４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
射出機構部を具えた射出成形装置においては、金属磨耗や劣化あるいは疲労などにより部品の修理や交換あるいは評価といったメンテナンスが必要となる。このメンテナンスを行う際には、射出シリンダなどを射出成形装置から取り外さなければならない。ところが、射出成形装置にはモータやポンプおよびホッパなどの部品が付設されている上、配管や配線などが複雑に組み込まれている。このため、上述したメンテナンスを行う場合、モータやポンプおよびホッパなどの部品を取り外す必要があり、しかもこれらの部品を取り外すために配管や配線なども分解しなければならなかった。また、このメンテナンスを行う直前まで加熱されていた高温の射出シリンダなどを作業者が取り扱うためには、充分な注意を必要とする。
【０００９】
射出シリンダなどを射出成形装置から取り外すためには、熟練した技術および知識が必要なため、このような熟練者が不在の場合の非常時に上述したメンテナンスを迅速に行うことは実質的に困難である。しかも、取り外した部品や分解した配管および配線などを再び組み立てて元通りに戻す必要があることから、メンテナンスを開始してから終了するまでに多大の時間を費やし、射出成形装置の稼働率の低下を招来する原因の一つとなっている。
【００１０】
このように、射出シリンダなどを脱着または交換する際には上述したような種々の問題が生ずる。このため、異なる種類の成形樹脂を用いて射出成形を行う必要が生じた場合には、射出シリンダなどを交換せずにホッパ内の成形樹脂を入れ替えて射出成形を行うことが一般的である。これによると、一時的に異なる種類の樹脂が混ざり合ってしまうため、大量の廃棄樹脂が生成されることとなり、非常に不経済である。
【００１１】
本発明の目的は、メンテナンスを容易かつ迅速に行い得る射出ユニットの固定構造ならびにこの固定構造を採用した射出成形装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の形態は、成形材料を射出する射出ユニットが取り付けられる支持部材と、この支持部材に前記射出ユニットを固定するためのユニット固定手段と、前記射出ユニットの先端部が差し込まれる貫通穴が形成された固定プラテンと、前記貫通穴の軸線と交差する第１の方向に沿って移動可能に前記固定プラテンに支持され、前記貫通穴に差し込まれた前記射出ユニットの先端部の外周面に当接し得る位置決めブロックと、この位置決めブロックが前記射出ユニットの先端部の外周面に押し当たるように当該位置決めブロックを第１の方向に沿って移動させ、これにより該位置決めブロックと反対側に位置する前記射出ユニットの先端部の外周面を前記貫通穴の内面に押し当てた状態に保持するブロック操作手段とを具えたことを特徴とする射出成形ユニットの固定構造にある。
【００１３】
本発明においては、射出ユニットの先端部を固定プラテンの貫通穴に差し込んだ状態で、ユニット固定手段により射出ユニットを支持部材に固定する。次いでブロック操作手段を操作して位置決めブロックを第１の方向に沿って移動させ、位置決めブロックを射出ユニットの先端部の外周面に押し当てる。これにより、位置決めブロックの反対側に位置する射出ユニットの先端部の外周面を貫通穴の内面に押し当て、固定プラテンに対する射出ユニットの先端部の位置決めを行う。
【００１４】
本発明の第１の形態による射出成形ユニットの固定構造において、固定プラテンに取り付けられ、この固定プラテンに対して位置決めブロックを固定するためのブロック固定手段をさらに具えることができる。
【００１５】
ブロック操作手段は、固定プラテンにねじ込まれ、これにより位置決めブロックを第１の方向に沿って移動させるための雄ねじ部材を有することができる。この場合、ブロック操作手段は、貫通穴の軸線に沿って移動可能に固定プラテンに支持される押圧ブロックと、この押圧ブロックの動きを位置決めブロックに伝達してこれを第１の方向に沿って動かすカム機構とをさらに有し、押圧ブロックの移動が雄ねじ部材によってなされるものであってよい。
【００１６】
なお、本明細書における「カム機構」とは、任意のカム面を有する一方の部材が所定方向に動いた場合、このカム面に当接する部分、つまりカムフォロアを持つ他方の部材がそれと異なる別な方向に動くような力の伝達関係にあるすべての構成を意味している。
【００１７】
本発明の第２の形態は、射出ユニットの先端部を固定プラテンの貫通穴に差し込んだ状態で、ユニット固定手段により射出ユニットを支持部材に固定する。成形材料を射出するノズルが先端部に配され、このノズルから成形材料を射出させるための射出シリンダが当該ノズルに連結された射出ユニットと、この射出ユニットが取り付けられる支持部材と、この支持部材に前記射出ユニットを固定するためのユニット固定手段と、前記射出ユニットの先端部が差し込まれる貫通穴が形成された固定プラテンと、この固定プラテンの前記貫通穴の軸線と交差する第１の方向に沿って移動可能に前記固定プラテンに支持され、前記貫通穴に差し込まれた前記射出ユニットの先端部の外周面に当接する位置決めブロックと、この位置決めブロックが前記射出ユニットの先端部の外周面に押し当たるように、当該位置決めブロックを前記第１の方向に沿って移動させ、これにより該位置決めブロックと反対側に位置する前記射出ユニットの先端部の外周面を前記貫通穴の内面に押し当てた状態に保持するブロック操作手段とを具えたことを特徴とする射出成形装置にある。
【００１８】
本発明においては、射出ユニットの先端部を固定プラテンの貫通穴に差し込み、この状態にてユニット固定手段により射出ユニットが支持部材に固定される。次いで、ブロック操作手段を操作して位置決めブロックを第１の方向に沿って移動させ、位置決めブロックを射出ユニットの先端部の外周面に押し当てる。これにより、位置決めブロックの反対側に位置する射出ユニットの先端部の外周面を貫通穴の内面に押し当て、固定プラテンに対する射出ユニットの先端部の位置決めを行う。この状態において、射出ユニットの射出シリンダを操作してノズルから金型の成形キャビティ内に成形材料を射出する。
【００１９】
本発明の第２の形態による射出成形装置において、ユニット固定手段が貫通穴の軸線に沿った成形材料の流動方向に対して逆方向への射出ユニットの位置ずれを阻止すると共に貫通穴の軸線に対して交差する方向への射出ユニットの基端部の位置ずれを阻止するものであってよい。
【００２０】
位置決めブロックが射出ユニットの先端部の外周面に対して線接触状態で当接するものであることが好ましい。
【００２１】
射出ユニットの先端部の外周面が貫通穴の内面に対して線接触状態で押し当たることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によると、貫通穴の軸線と交差する第１の方向に沿って移動可能に固定プラテンに支持された位置決めブロックを貫通穴に差し込まれた射出ユニットの先端部の外周面に当接し得るようにし、この位置決めブロックが射出ユニットの先端部の外周面に押し当たるように位置決めブロックを第１の方向に沿って移動させるブロック操作手段を設け、これにより位置決めブロックと反対側に位置する射出ユニットの先端部の外周面を貫通穴の内面に押し当てた状態に保持するようにしたので、比較的頻繁なメンテテンスを必要とする射出成形ユニットの脱着作業を熟練者ならずとも容易かつ迅速に行うことができる。しかも、支持部材および固定プラテンの貫通穴に対して再現性良く射出成形ユニットを位置決め状態で固定することが可能である。
【００２３】
固定プラテンに対して位置決めブロックを固定するためのブロック固定手段を固定プラテンに取り付けた場合、位置決めブロックを固定プラテンに対して確実に固定することができる。この結果、射出成形時の型締力が相対的に大きな場合や、比較的高圧にて射出成形を行う場合であっても、固定プラテンに対する射出ユニットの傾きや撓みをなくすことができ、高品質の射出成形品を得ることができる。
【００２４】
ブロック操作手段が、固定プラテンにねじ込まれて位置決めブロックを第１の方向に沿って移動させるための雄ねじ部材を有する場合、ブロック操作手段の構成をより単純化させることができる。特に、貫通穴の軸線に沿って移動可能に固定プラテンに支持される押圧ブロックと、この押圧ブロックの動きを位置決めブロックに伝達してこれを第１の方向に沿って動かすカム機構とをブロック操作手段が有し、押圧ブロックの移動を雄ねじ部材によって行う場合、位置決めブロックと反対側に位置する射出ユニットの先端部の外周面を貫通穴の内面に強力に押し当てることができる。
【００２５】
ユニット固定手段が貫通穴の軸線に沿った成形材料の流動方向に対して逆方向への射出ユニットの位置ずれを阻止すると共に貫通穴の軸線に対して交差する方向への射出ユニットの基端部の位置ずれを阻止する場合、射出成形時の型締力が大きな場合や、高圧にて射出成形を行う場合であっても、固定プラテンに対する射出ユニットの傾きや撓みをより確実になくすことができ、高品質の射出成形品を得ることができる。
【００２６】
位置決めブロックが射出ユニットの先端部の外周面に対して線接触状態で当接する場合、加熱されている高温の射出ユニットからこれに当接する位置決めブロックを介して固定プラテンへの熱伝導を最小限に抑えることができる。同様に、射出ユニットの先端部の外周面が貫通穴の内面に対して線接触状態で押し当たる場合、加熱されている高温の射出ユニットからこれに当接する固定プラテンへの熱伝導を最小限に抑えることができる。これらの結果、射出ユニットが高温に加熱されたままでも支持部材に対する脱着が可能となり、より短時間でメンテナンスを行うことができる。特に、異なる種類の成形樹脂が充填された射出ユニットを別に用意しておけば、成形樹脂の入れ替え作業が不要となるため、これらの射出ユニットを交換するだけの短い時間で、成形樹脂の変更が可能となる。しかも、別の種類の成形樹脂が混ざり合ってしまったり、廃棄樹脂が発生するなどの不具合も少なくすることができ、射出成形品の生産計画に対して柔軟に対応することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明による射出ユニットの固定構造を竪型の射出成形装置に応用した実施形態について、図１〜図１６を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこのような実施形態のみに限らず、必要に応じて個々の実施形態の構成の一部を相互に組み合わせたり、本発明の精神に帰属する他の任意の技術にも応用することができる。
【００２８】
本実施形態における射出成形装置の射出機構部の概略構造を一部破断状態で図１に示し、その右側面形状を図２に示し、その主要部の外観を図３に示し、図１の主要部を抽出して図４に示す。本実施形態による射出成形装置１０は、射出機構部１１と、その下側に位置する図示しない型締め機構部とを具え、型締め機構部は従来から周知のものを適宜採用することができる。
【００２９】
本実施形態における射出機構部１１は、成形材料を貯えるホッパ１２と、このホッパ１２から供給される成形材料を射出するための射出ユニット１３と、この射出ユニット１３を駆動するためのユニット駆動手段１４と、射出ユニット１３が取り付けられる支持部材１５と、この支持部材１５に射出ユニット１３を固定する本発明のユニット固定手段としてのユニット固定ブロック１６と、射出ユニット１３の下端部が差し込まれる貫通穴１７が形成された固定プラテン１８と、貫通穴１７に差し込まれた射出ユニット１３の先端部の外周面に当接し得る位置決めブロック１９と、位置決めブロック１９を第１の方向に沿って移動させることができる本発明のブロック操作手段としての押圧ブロック２０とを少なくとも具えている。
【００３０】
本実施形態におけるホッパ１２は、瓶のような形状を有した容器となっており、支持部材１５の上方に連結部材２１を介して下向きに取り付けられている。
【００３１】
本実施形態における射出ユニット１３は、成形材料を射出するノズル２２と、このノズル２２の周囲を取り囲むノズル用ヒータ２３と、下端部にノズル２２が装着され、ホッパ１２からの成形材料が供給される射出シリンダ２４と、この射出シリンダ２４の周囲を取り囲むシリンダ用ヒータ２５と、射出シリンダ２４内を上下に往復動自在に嵌合されてノズル２２から溶融状態の成形材料を射出させるための射出プランジャ２６とを少なくとも有する。支持部材１５から上方に突出する射出シリンダ２４の上端部に形成された雄ねじ部２７には、支持部材１５に対する射出シリンダ２４の上下位置を微調整するための上下位置調整用ナット２８ａとロックナット２８ｂとがねじ込まれている。上下位置調整用ナット２８ａを操作することにより、支持部材１５に対して射出シリンダ２４を上下方向に多少位置調整することができ、ロックナット２８ｂにより上下位置調整用ナット２８ａのゆるみ止めがなされる。なお、これら上下位置調整用ナット２８ａおよびロックナット２８ｂ（以下、これらを一括してナット２８と記述する場合がある）の外周面の複数箇所に穴を形成し、棒状の工具をこれらの穴に差し込んだ状態でナット２８を容易に回すことができる。これは、射出ユニット１３の脱着の際や支持部材１５に対する射出シリンダ２４の上下位置の微調整を小さな力で簡単に行うことを可能にする。また、この射出シリンダ２４と支持部材１５の下端面の間には、射出シリンダ２４を下方に付勢して上下位置調整用ナット２８ａとの間に支持部材１５を挟み込む環状の波板ばね２９が射出シリンダ２４に嵌合された状態で配されている。このような波板ばね２９を介在させることにより、上下位置調整用ナット２８ａと支持部材１５との接触状態を全域に亙って均一化させることができる。さらに、射出シリンダ２４の上端から突出する射出プランジャ２６には、その上端部に形成されたフランジ部３０に係止するプランジャホルダ３１が摺動自在に嵌め込まれ、後述するボールねじユニット３２の昇降案内板３３にボルト３４を介して一体的に連結されるようになっている。ノズル用ヒータ２３およびシリンダ用ヒータ２５には給電線３５を介して図示しない電源が接続され、使用する成形材料に応じて射出シリンダ２４およびノズル２２が所定の温度に制御される。
【００３２】
本実施形態におけるユニット駆動手段１４は、下端が射出ユニット１３に連結されるボールねじユニット３２と、このボールねじユニット３２を駆動するための正逆転可能な駆動モータ３６と、この駆動モータ３６とボールねじユニット３２との間に組み込まれる動力伝達機構３７とを少なくとも具えている。ボールねじユニット３２のボールねじ軸３８の下端には、このボールねじ軸３８の昇降を案内するための昇降案内板３３が一体的に取り付けられ、その両端部が支持部材１５から上方に植設された一対の案内棒３９に対して摺動自在に嵌合されている。この昇降案内板３３には、ボルト３４を介して上述したプランジャホルダ３１が固定される。本実施形態における動力伝達機構３７は、駆動モータ３６に連結された減速機４０と、一対のプーリ４１ａ，４１ｂと、これら一対のプーリ４１ａ，４１ｂに巻き掛けられる無端ベルト４２とを有する。一対のプーリ４１ａ，４１ｂのうちの一方が減速機４０の出力軸４３に連結され、他方がボールねじユニット３２のボールナット部４４に連結されている。従って、駆動モータ３６がボールねじユニット３２のボールナット部４４を駆動回転すると、これに螺合するボールねじ軸３８が一対の案内棒３９に案内されながら連れ回りすることなく、射出プランジャ２６と共に昇降するようになっている。
【００３３】
射出ユニット１３が取り付けられる支持部材１５は、複数本の支柱４５を介して固定プラテン１８に連結されている。支持部材１５には連結部材２１を介してホッパ１２と射出シリンダ２４内とを連通する樹脂供給通路４６が形成されている。この支持部材１５の側方には、先端部がこの樹脂供給通路４６内に位置する材料送給ピン４７を駆動する材料送給モータ４８が取り付けられている。この材料送給モータ４８は、材料送給ピン４７を樹脂供給通路４６内で往復動させ、この樹脂供給通路４６内に落とし込まれた成形材料を射出シリンダ２４に向けて押し込むためのものである。
【００３４】
支持部材１５およびユニット固定ブロック１６と射出ユニット１３との連結部分の外観を図５に示し、この部分の横断面構造を図６に示し、ユニット固定ブロック１６を取り外した状態の外観を図７に示し、さらに射出ユニット１３を取り外した状態における支持部材１５の外観を図８に示す。支持部材１５には、射出ユニット１３の上部を着脱可能に嵌め込むための逃げ部４９が形成されている。ユニット固定ブロック１６は、この逃げ部４９に射出ユニット１３を挟み込んだ状態で支持部材１５にユニット押さえボルト５０を介してねじ止めされる。これにより、射出ユニット１３は貫通穴１７の軸線に対して直交する方向の変位が拘束された状態となる。本実施形態では、射出ユニット１３と支持部材１５およびユニット固定ブロック１６とは、それぞれ４箇所（図６参照）Ａ〜Ｄにて接触しており、Ａでは面接触状態，Ｂ〜Ｄでは線接触状態に保持されている。この場合、面接触状態となっているＡの領域において、貫通穴１７の軸線と平行な方向に沿った射出ユニット１３と支持部材１５との接触高さをできるだけ小さくすることが好ましく、線接触状態にすることも有効である。
【００３５】
なお、この明細書における線接触状態とは、例えば円筒面に対して平面が接触する場合のように、理論上は面積を持たない線状の接触を意味する。本実施形態では貫通穴１７の長手方向に沿ってこの線接触が起こる。
【００３６】
このように、支持部材１５およびユニット固定ブロック１６は、射出シリンダ２４に対して三箇所で線接触状態となっているため、シリンダ用ヒータ２５によって加熱される射出シリンダ２４からの熱伝導を最小限に抑えることができる。
【００３７】
位置決めブロック１９および押圧ブロック２０の部分の外観を拡大して図９に示し、その横断面構造を図１０に示し、そのXI−XI矢視断面構造を図１１に示し、この部分から射出ユニット１３を取り外した状態の外観を図１２に示す。本実施形態における位置決めブロック１９は、固定プラテン１８に形成された水平案内部５１に沿って貫通穴１７の半径方向、つまり貫通穴１７の中心軸線に対して直交する水平方向に沿って摺動自在に収容されている。位置決めブロック１９にはその摺動方向に沿って延在する一対の長孔５２が形成され、これら長孔５２を貫通する一対のブロック固定用ボルト５３が固定プラテン１８にねじ込まれている。これらブロック固定用ボルト５３は、位置決めブロック１９を固定プラテン１８に対して固定するのみならず、位置決めブロック１９の上下方向への倒れを抑制する機能も有する。位置決めブロック１９の先端、つまり貫通穴１７の中心軸線側を向く端部はＶブロック状に形成され、貫通穴１７に差し込まれた射出シリンダ２４の下端部の外周の一部Ｅ，Ｆに線接触状態で押し当たるようになっている。
【００３８】
押圧ブロック２０は、位置決めブロック１９が射出ユニット１３の先端部の外周面に押し当たるように、位置決めブロック１９を第１の方向（本実施形態では貫通穴１７の半径方向）に沿って移動させ、これにより位置決めブロック１９と反対側に位置する射出ユニット１３の先端部の外周面を貫通穴１７の内面に押し当てた状態に保持するものである。位置決めブロック１９の後端、つまり貫通穴１７の中心軸線と反対側を向く端部に当接する本実施形態における押圧ブロック２０は、固定プラテン１８に形成された垂直案内部５４に沿って貫通穴１７の軸線と平行な方向に摺動可能に保持される。この押圧ブロック２０には、貫通穴１７の軸線と平行な方向に延在するボルト貫通孔５５が形成され、このボルト貫通孔５５を貫通するブロック操作用ボルト５６が固定プラテン１８にねじ込まれている。位置決めブロック１９の端部に当接する押圧ブロック２０の接触部分は、貫通穴１７の中心軸線との間隔が上側ほど狭くなる傾斜面５７となっており、位置決めブロック１９の端部と共に本発明のカム機構を形成している。
【００３９】
従って、ブロック固定用ボルト５３を仮締め状態にして水平案内部５１に沿った位置決めブロック１９の移動を可能な状態にしておき、ブロック操作用ボルト５６を固定プラテン１８にねじ込むと、垂直案内部５４に沿った押圧ブロック２０の下方への変位が傾斜面５７を介して位置決めブロック１９の水平方向の分力として伝わることとなる。この結果、位置決めブロック１９の先端面の二箇所が射出シリンダ２４の下端部の外周面に対してそれぞれ接触状態で押し当たり、位置決めブロック１９と反対側に位置する射出ユニット１３の下端部の外周面の一部Ｇを貫通穴１７の内面に押し当てた状態に保持することができる。この場合、射出ユニット１３の下端部の外周面は、貫通穴１７の内面に対してＧにて面接触状態となっているが、貫通穴１７の軸線と平行な方向に沿った射出ユニット１３と固定プラテン１８との接触高さをできるだけ小さくすることが好ましい。例えば、この接触領域における射出ユニット１３の外周面を樽形の輪郭形状にしたり、あるいは射出ユニット１３の外周面が当接する貫通穴の内面を射出ユニット１３の外周面よりも大きな曲率半径または平面にて形成することにより、線接触状態となるようにして射出ユニット１３側から固定プラテン１８側への熱伝導を最小限に抑えることが可能である。
【００４０】
このように、射出シリンダ２４の周囲への熱の伝播が少ないので、解体作業の直前まで射出ユニット１３が高温に制御されていても、軍手などを着用するだけで作業者の火傷を防止しつつ射出成形装置１０から射出ユニット１３を取り外すことが可能である。
【００４１】
なお、本実施形態では固定プラテン１８に対する射出ユニット１３の脱着作業を容易に行うため、貫通穴１７の上端部には段状をなす二つの逃げ部２４，２５が形成されている。本実施形態における射出ユニット１３の脱着作業の途中の状態を図１３に示し、これを模式的に図１４に示す。これらの逃げ部５８，５９は、脱着のために射出ユニット１３を傾けた場合に固定プラテン１８と射出ユニット１３の下端部との干渉を回避するためのものである。固定プラテン１８に形成された横方向に延びる一方の逃げ部５８は、主に射出ユニット１３の給電線３５に対する逃げである。この固定プラテン１８の下部には、ノズル位置決め部材６０が固定されている。ノズル２２の下端部をノズル位置決め部材６０に開けられたテーパ状をなすノズル位置決め孔６１に嵌合することにより、ノズル２２を固定プラテン１８に対して高精度に位置決めすることが可能である。また、本実施形態における位置決めブロック１９は、貫通穴１７の軸線方向に沿った射出ユニット１３の変位を拘束する機能を持っていないけれども、このような変位を拘束する機能をさらに与えることも可能である。
【００４２】
このように、基端部、すなわち上部がユニット固定ブロック１６を介して支持部材１５に固定される射出ユニット１３は、その先端部、すなわち下端部も固定プラテン１８の貫通穴１７内に位置決めブロック１９および押圧ブロック２０を介して固定された状態となっている。このため、射出成形圧力が高圧になっても撓みによる影響を最小限に抑えることができ、ノズル位置決め部材６０を固定プラテン１８に取り付けたことと相俟ってノズル２２の位置を高精度に保持することが可能である。本実施形態では、Ｇにて射出ユニット１３の外周面に当接する固定プラテン１８の貫通穴１７の内面を射出ユニット１３の外径に対応した半円形に形成しているため、射出ユニット１３の下端部の半径方向、すなわち水平方向の撓みをより確実に防止することができる。
【００４３】
図４に示した主要部の分解状態を図１５に示す。メンテナンスなどのために射出ユニット１３を機外に取り出す場合、まずノズル２２の先端部が嵌合しているノズル位置決め部材６０を固定プラテン１８から取り外す。次に、プランジャホルダ３１を昇降案内板３３に接続しているボルト３４を外す。吊り下げられるものがなくなった射出プランジャ２６は、その下部が射出シリンダ２４内に落ち込む。次に、射出シリンダ２４の上部にあるナット２８を緩めて、雄ねじ部２７の最上部まで移動させる。ナット２８を緩めると、波板ばね２９に負荷していた成形材料の流動方向への圧縮力が弱まる。支持部材１５に対して波板ばね２９が及ぼす力が弱くなっている状態で、ユニット押さえボルト５０を緩めることにより、ユニット固定ブロック１６を支持部材１５から取り外すことができる。次に、ブロック固定用ボルト５３およびブロック操作用ボルト５６を緩めて押圧ブロック２０および位置決めブロック１９を固定プラテン１８から取り外す。
【００４４】
しかる後、射出ユニット１３を支持部材１５および固定プラテン１８から引き上げて斜めに傾け、配線類の接触に注意しながらそのまま機外に取り出す。この場合、射出ユニット１３に結線される各種ケーブル類を給電線３５などに取り付けた図示しないコネクタの部分から予め切り離しておくことが好ましい。
【００４５】
このようにしてユニット駆動手段１４を構成するボールねじユニット３２，駆動モータ３６，動力伝達機構３７などの部品を分解したりすることなく、頻繁にメンテナンスを行う必要がある射出ユニット１３の迅速な取り外しが可能となる。この場合、別種類の成形樹脂が貯えられている別の射出ユニット１３を予め用意しておけば、射出ユニット１３およびホッパ１２を交換するだけで樹脂の変更にすばやく対応することができる。
【００４６】
射出ユニット１３を組み込む場合は、上述の取り外しの手順を逆に行うだけであり、何れの場合もこれらの作業を容易かつ迅速に行うことができる。射出ユニット１３の取り外しや組み付けの際には、ナット２８を緩めた状態に保持しておくことにより、射出シリンダ２４に対して余計な力がかからず、作業を簡単に行うことができる。
【００４７】
上述した実施形態においては、位置決めブロック１９の先端面をＶブロック状に形成し、射出ユニット１３の下端部の外周面に対し二箇所Ｅ，Ｆで線接触させるようにしたが、一箇所で線接触させるようにしてもよい。このような本発明による他の実施形態の概略構造を図１６に示すが、先の実施形態と同一機能の要素にはこれと同一符号を記すに止め、重複する説明は省略するものとする。すなわち、本実施形態における位置決めブロック１９の先端面は単一の平面にて形成されており、射出ユニット１３の下端面の外周面に対して一箇所Ｈだけ線接触状態で当接する。このため、先の実施形態よりもさらに熱伝導を抑制することができる。このような観点から、射出シリンダ２４から周囲の部材への伝熱を少なくするため、射出シリンダ２４に対して接触する支持部材１５，ユニット固定ブロック１６，位置決めブロック１９固定プラテン１８などを熱伝導率の低い材料にて形成することが好ましい。
【００４８】
なお、位置決めブロック１９は、射出ユニット１３を固定プラテン１８の貫通穴１７内に固定することができさえすれば、如何なる形状でも構わない。また、水平案内部５１および垂直案内部５４の構造や形状に関しても任意の選択事項であり、固定プラテン１８の上面から突出する形状や穴あるいは別部材で形成することも可能である。
【００４９】
押圧ブロック２０の移動方向を貫通穴１７の軸線に対して直交かつ位置決めブロック１９の移動方向に対して交差する第２の方向に設定し、この押圧ブロック２０を固定プラテン１８の表面に沿って摺動させるようにしてもよい。この場合、雄ねじ部材を押圧ブロック２０の移動方向と同じ第２の方向に沿って固定プラテン１８にねじ込み、その先端を押圧ブロック２０に当接させるようにすればよい。また、この押圧ブロック２０を先細りの楔状に成形しておくことにより、押圧ブロック２０の移動に伴う分力を確実に位置決めブロック１９に伝達することができる。
【００５０】
なお、このような押圧ブロック２０を使用せず、固定プラテン１８にねじ込まれる雄ねじ部材の先端を位置決めブロック１９に直接押し当てるようにしてもよい。この場合、固定プラテン１８に対する雄ねじ部材のねじ込み方向を位置決めブロック１９の移動方向と同じ第１の方向に設定することが好ましい。
【００５１】
ブロック操作手段として、偏心カムを用いたものを採用することもできる。これは、外周面が位置決めブロック１９に当接する偏心カムを偏心状態で設けた旋回軸を貫通穴１７の軸線と平行な状態で回転自在に固定プラテン１８に取り付けたものである。この偏心カムと一体の旋回軸をこれに装着されるレバーや六角棒レンチなどを用いて回すことにより、これと一体の偏心カムを旋回させて位置決めブロック１９が射出ユニット１３の先端部の外周面に押し当たるように位置決めブロック１９を第１の方向に沿って移動させる。このようにして、位置決めブロック１９の反対側に位置する射出ユニット１３の先端部の外周面を貫通穴１７の内面に押し当てた状態に保持することができる。
【００５２】
なお、本実施例では竪型の成形機において説明したが、もちろん横型の射出成形装置にも適用させることができる。本発明はその特許請求の範囲に記載された事項のみから解釈されるべきものであり、上述した実施形態においても、本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が記載した事項以外に可能である。つまり、上述した実施形態におけるすべての事項は、本発明を限定するためのものではなく、本発明とは直接的に関係のないあらゆる構成を含め、その用途や目的などに応じて任意に変更し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明による射出成形装置の一実施形態における射出機構部の一部破断正面図である。
【図２】図１に示した射出機構部の右側面図である。
【図３】図１に示した射出機構部の主要部分の外観を表す立体投影図である。
【図４】図１に示した射出機構部の主要部分の正面図である。
【図５】射出ユニットと固定部材との連結部分の外観を表す立体投影図である。
【図６】図５に示した射出ユニットと固定部材との連結部分の横断面図である。
【図７】図５に示したユニット固定ブロックを取り外した状態の外観を表す立体投影図である。
【図８】図７に示した射出ユニットを取り外した状態の外観を表す立体投影図である。
【図９】図３における固定プラテンと射出ユニットとの連結部分をさらに拡大した立体投影図ある。
【図１０】固定プラテンと射出ユニットとの連結部分の横断面図である。
【図１１】図１０中のXI−XI矢視断面図である。
【図１２】図９に示した射出ユニットを取り外した状態における固定プラテンの貫通穴の部分をさらに拡大した立体投影図である。
【図１３】射出ユニットの脱着途中の状態を表す立体投影図である。
【図１４】射出ユニットの脱着途中の状態を模式的に表す正面図である。
【図１５】図４に示した射出機構部の主要部分を分解状態で表す正面図である。
【図１６】本発明による位置決めブロックおよびブロック操作手段の他の実施形態を表す平面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０  射出成形装置
１１  射出機構部
１２  ホッパ
１３  射出ユニット
１５  支持部材
１６  ユニット固定ブロック
１７  貫通穴
１８  固定プラテン
１９  位置決めブロック
２０  押圧ブロック
２２  ノズル
２４  射出シリンダ
２６  射出プランジャ
４６  樹脂供給通路
５０  ユニット押さえボルト
５１  水平案内部
５２  長孔
５３  ブロック固定用ボルト
５４  垂直案内部
５５  ボルト貫通孔
５６  ブロック操作用ボルト
５７  傾斜面
【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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【図１５】
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【図１６】
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