(57)【要約】【課題】ノズルタッチ力によって固定ダイプレートが傾くことを防止でき、しかもコンパクトなノズルタッチ機構を備えた射出成形機を提供する。【解決手段】射出成形機１０に、一対のボールねじ機構４１，４２を有するノズルタッチ機構１５が設けられている。ボールねじ機構４１，４２は、固定ダイプレート１２に設けられた軸受６１，６２と、軸受６１，６２によって回転自在に支持された送りねじ６３，６４と、送りねじ６３，６４に螺合するナット部材と、フレーム１１の凹部４５に収容されたモータ４３と、モータ４３によって回転する駆動側スプロケット５１，５２と、送りねじ６３，６４に設けた従動側スプロケット８６，８７を備えている。ナット部材は射出ユニット１４に設けられている。駆動側スプロケット５１，５２と従動側スプロケット８６，８７に、チェーン９０，９１が巻掛けられている。【選択図】　　図１
2004114367.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームに固定する固定ダイプレートと、
前記固定ダイプレートに対向するバレルを備えかつ該バレルの軸線方向に移動可能な射出ユニットと、
前記射出ユニットを前記軸線方向に移動させるノズルタッチ機構とを有する射出成形機において、
前記ノズルタッチ機構は、
前記固定ダイプレートに設けられた少なくとも一対の軸受と、
前記それぞれの軸受によって一端側が回転自在に支持された送りねじと該送りねじに螺合するナット部材を有し、該ナット部材を前記射出ユニットに設けた少なくとも１対のボールねじ機構と、
前記フレームまたは前記固定ダイプレートに取付けるモータと、
前記モータによって回転する駆動車と、
前記それぞれの送りねじに設けた従動車と、
前記駆動車と前記それぞれの従動車に巻掛けられたチェーンまたはベルトからなる巻掛け伝動部材と、
を具備したことを特徴とする射出成形機。
【請求項２】
前記モータの少なくとも一部が前記フレームに形成された凹部に収容されていることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
【請求項３】
前記ボールねじ機構が、前記固定ダイプレートを前記射出ユニット側から見て左右対称位置に一対設けられていることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
【請求項４】
複数の前記ボールねじ機構が、前記固定ダイプレートの中央部に形成された孔を中心として点対称位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
【請求項５】
前記軸受が、前記固定ダイプレートに形成された穴に収容されていることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
【請求項６】
前記送りねじが、前記軸受によって回転自在に支持される軸部と、該軸部に連結部を介して切離し可能に結合される送りねじ本体とからなり、該軸部に前記従動車が取付けられていることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
【請求項７】
前記従動車が、前記固定ダイプレートの前記射出ユニット側の面の近傍に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
【請求項８】
前記従動車と前記軸部が、前記固定ダイプレートに設けられた一対のタイバー固定部間に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、樹脂やゴムあるいは金属等を射出成形するための射出成形機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂やゴムあるいは金属等の溶融物を金型内に射出して成形する射出成形機においては、射出時の反力で射出ユニットが後退し金型とノズルとの間が離れてしまわないように、ノズルタッチ機構によって射出反力以上の力でノズルを金型に押し当てる必要がある。
【０００３】
従来より各種のノズルタッチ機構が知られている。例えば、ノズルタッチ力によって固定ダイプレートが傾くことを防止するために、複数のボールねじ機構をノズルを中心とした対称位置に配置した射出成形機が提案されている。（例えば下記特許文献１，２，３を参照）
【０００４】
【特許文献１】
特開平９ー２７７３０６号公報
【０００５】
【特許文献２】
特許第３１２８５０７号公報
【０００６】
【特許文献３】
実開平４ー９４４１６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術によって、固定ダイプレートが傾くことをある程度抑制することができるが、いずれの従来技術も、ノズルタッチ力を得るためのモータやギヤ等の動力伝達系が射出ユニット側すなわちノズルタッチ時に移動する側に設けられているため、ノズルタッチ時にモータや動力伝達系が射出ユニットと一体に移動することになる。
【０００８】
このような従来技術では、モータや動力伝達系が移動する際の軌跡が周辺機器等と干渉しないようにするために、射出成形機の周りに広いスペースを確保する必要があり、射出装置をコンパクト化する上で障害となる。また、移動側の質量が大きくなるため、射出ユニットを支持するスライドガイド機構やノズルタッチ機構は、より大きな荷重に耐える大容量のものが必要となるなどの問題がある。
【０００９】
従ってこの発明の目的は、ノズルタッチ力によって固定ダイプレートが傾くことを抑制でき、かつ、１台のモータによって適正なノズルタッチ力を得ることができる射出成形機を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の射出成形機は、フレームに固定する固定ダイプレートと、前記固定ダイプレートに対向するバレルを備えかつ該バレルの軸線方向に移動可能な射出ユニットと、前記射出ユニットを前記軸線方向に移動させるノズルタッチ機構とを有する射出成形機において、前記ノズルタッチ機構は、前記固定ダイプレートに設けられた少なくとも一対の軸受と、前記それぞれの軸受によって一端側が回転自在に支持された送りねじと該送りねじに螺合するナット部材を有し、該ナット部材を前記射出ユニットに設けた少なくとも１対のボールねじ機構と、前記フレームまたは前記固定ダイプレートに取付けるモータと、前記モータによって回転する駆動車と、前記それぞれの送りねじに設けた従動車と、前記駆動車と前記それぞれの従動車に巻掛けられたチェーンまたはベルトからなる巻掛け伝動部材と、を具備している。
【００１１】
このような構成では、１台のモータを回転させることによって各ボールねじ機構が同期して回転し、これらボールねじ機構が協働することにより、所望のノズルタッチ力が得られる。
【００１２】
本発明の好ましい形態では、前記モータの少なくとも一部が前記フレームに形成された凹部に収容されている。この構成により、射出ユニットが移動する際のモータとの干渉を避けやすくなる。
【００１３】
また本発明の好ましい形態では、前記ボールねじ機構が、前記固定ダイプレートを前記射出ユニット側から見て左右対称位置に一対設けられている。あるいは前記複数のボールねじ機構が、前記固定ダイプレートの中央部に形成された孔を中心として点対称位置に設けられていてもよい。このような構成とすることにより、複数のボールねじ機構によるノズルタッチ力が固定ダイプレートに片寄って加わることを回避でき、ノズルタッチ力によって固定ダイプレートが倒れることをさらに効果的に防止できることになる。
【００１４】
本発明の好ましい形態では、前記軸受が、前記固定ダイプレートに形成された穴に収容されている。この構成により、固定ダイプレート付近のさらなるコンパクト化が図れる。また、前記送りねじが、前記軸受によって回転自在に支持される軸部と、該軸部に連結部を介して切離し可能に結合される送りねじ本体とからなり、該軸部に前記従動車が取付けられていてもよい。この構成によれば、固定ダイプレートに組付けられた軸受に、送りねじを容易に結合できる。
【００１５】
好ましくは、前記従動車は固定ダイプレートの射出ユニット側の面の近傍に設けられている。また好ましくは、前記従動車と前記送りねじの軸部とを、固定ダイプレートに設けられた一対のタイバー固定部間のデッドスペースに配置することにより、さらなるコンパクト化を図ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１と図２に示す射出成形機１０は、フレーム１１と、フレーム１１上に固定された固定ダイプレート１２と、バレル１３を有する射出ユニット１４と、ノズルタッチ機構１５などを備えている。射出ユニット１４は、ノズルタッチ機構１５によって、スライドガイド機構１６に沿って、バレル１３の軸線方向（図２に矢印Ｘで示す方向）に移動させることができる。
【００１７】
固定ダイプレート１２に金型２０が固定される。図２に示すように、金型２０に材料の注入口２１が形成されている。バレル１３の内部には、射出成形の材料の混練および計量等を行なう周知のスクリューが挿入されている。バレル１３の先端部にノズル２５が設けられている。バレル１３の基部に、バレル１３の内部に材料を供給するためのホッパ２６が設けられている。
【００１８】
固定ダイプレート１２には、型締装置の一部をなす４本のタイバー３０の端部が固定されている。それぞれのタイバー３０の端部は、固定ダイプレート１２の射出ユニット１４側の面３１において、プリテンション機構３２を備えたタイバー固定部３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄによって、固定ダイプレート１２に固定されている。
【００１９】
固定ダイプレート１２の中央部に、ノズル２５が挿入される孔４０が形成されている。ノズル２５の先端は、金型２０の注入口２１に対向し、ノズルタッチ機構１５によって射出ユニット１４が所定量前進したときに、ノズル２５の先端が注入口２１に当接されるようになっている。
【００２０】
ノズルタッチ機構１５は、一対のボールねじ機構４１，４２と、フレーム１１に設けられた１台のモータ４３と、モータ４３によって回転駆動される回転機構４４などを備えている。
【００２１】
一対のボールねじ機構４１，４２は、固定ダイプレート１２を射出ユニット１４側から見て、左右対称位置に、かつ、固定ダイプレート１２の中央の孔４０を通る水平線上に配置されている。なお、これらのボールねじ機構４１，４２は、固定ダイプレート１２に形成された孔４０を中心とする点対称位置に配置されていてもよい。
【００２２】
モータ４３は、ブレーキと減速装置等を内蔵したギヤードモータであり、モータ４３のほぼ全体が、フレーム１１に形成された上面側が開口する凹部４５に収容されている。なお、モータ４３の一部が凹部４５に収容されていてもよいし、あるいはモータ４３の全体が凹部４５に収容されてもよい。また、モータ４３を固定ダイプレート１２に取付けるように構成してもよい。
【００２３】
動力伝達系として機能する回転機構４４は、ギヤードモータ４３の出力軸（図示せず）によって回転する回転軸５０と、回転軸５０に取付けた駆動車の一例である駆動側スプロケット５１，５２と、回転軸５０を回転自在に支持する枠５３などを備えている。駆動側スプロケット５１，５２は、回転軸５０の軸線方向に互いに離間した位置に取付けられている。この回転機構４４の少なくとも一部はモータ４３と同様に、フレーム１１の凹部４５に収容されている。
【００２４】
ボールねじ機構４１，４２は、それぞれ、固定ダイプレート１２の前面（射出ユニット１４と向かい合う面３１）に形成した穴６０に収容する軸受６１，６２と、送りねじ６３，６４と、送りねじ６３，６４に螺合するナット部材６５（図２に一方のみ示す）などを含んでいる。
【００２５】
送りねじ６３，６４のそれぞれの一端は、軸受６１，６２によって、固定ダイプレート１２に回転自在に支持されている。軸受６１，６２は、固定ダイプレート１２の孔４０を中心として対称位置に設けられている。
【００２６】
図２に示すように、射出ユニット１４にナット部材６５が設けられている。射出ユニット１４は、枠構造体７０と、枠構造体７０に設けた固定側ばね受け部７１と、固定側ばね受け部７１に対して送りねじ６３の軸線方向に移動可能な移動側ばね受け部７２と、これらばね受け部７１，７２の間に設けられた皿ばねユニット７３などを備えている。
【００２７】
ナット部材６５は移動側ばね受け部７２に取付けられている。固定側ばね受け部７１と移動側ばね受け部７２は、所定の距離以上離れないように、連結ロッド７４によって互いに連結されている。
【００２８】
送りねじ６３，６４は、それぞれ、軸受６１，６２を介して固定ダイプレート１２に回転自在に支持される軸部８０と、フランジ状の連結部８１を介して軸部８０に結合される送りねじ本体８２とを有している。連結部８１は、ボルトとナット等の締結用部材８３によって、軸部８０と送りねじ本体８２とを切離し可能に連結している。
【００２９】
送りねじ６３，６４のそれぞれの軸部８０に、従動車の一例としての従動側スプロケット８６，８７が固定されている。一方の従動側スプロケット８６と前記駆動側スプロケット５１との間に、巻掛け伝動部材の一例としてのチェーン９０が巻掛けられている。他方の従動側スプロケット８７と駆動側スプロケット５２との間に、巻掛け伝動部材の一例としてのチェーン９１が巻掛けられている。
【００３０】
この実施形態では巻掛け伝動部材としてチェーン９０，９１を用いるため、駆動車と従動車はいずれもスプロケット５１，５２，８６，８７が使用される。巻掛け伝動部材としてＶベルトあるいは歯付きタイミングベルト（コクドベルト）を用いてもよい。これらベルトを用いる場合には、駆動車および従動車にプーリを使用する。
【００３１】
従動側スプロケット８６，８７は、いずれも、固定ダイプレート１２の前面、すなわち射出ユニット１４側の面３１の近傍に設けられている。一方の従動側スプロケット８６と一方の送りねじ６３の軸部８０は、固定ダイプレート１２の一方の側部近傍に設けられた一対のタイバー固定部３３ａ，３３ｂ間に配置されている。他方の従動側スプロケット８７と他方の送りねじ６４の軸部８０は、固定ダイプレート１２の他方の側部近傍に設けられた一対のタイバー固定部３３ｃ，３３ｄ間に配置されている。
【００３２】
次に、上記構成の射出成形機１０の動作について説明する。
モータ４３が回転すると、回転機構４４を介して駆動側スプロケット５１，５２が回転する。これにより、チェーン９０，９１が無端走行するとともに、従動側スプロケット８６，８７が回転するため、送りねじ６３，６４が互いに同じ方向に回転する。
【００３３】
このため、それぞれの送りねじ６３，６４に螺合しているナット部材６５が、送りねじ６３，６４の軸線方向（図２に矢印Ｘで示す方向）に沿って、固定ダイプレート１２に向かって螺進する。これにより、移動側ばね受け部７２と皿ばねユニット７３も固定ダイプレート１２に向かって移動するため、射出ユニット１４も同じ方向に移動する。このためバレル１３が固定ダイプレート１２に向かって前進し、ノズル２５の先端が金型２０の注入口２１に当接する。
【００３４】
ノズル２５が金型２０に当接すると、射出ユニット１４がそれ以上前進することができなくなるため、皿ばねユニット７３が圧縮されることにより、ノズルタッチ力が発生する。所定のノズルタッチ力に達したことがセンサ（例えばロードセル等）によって検出されたとき、モータ４３の回転を停止させることにより、送りねじ６３，６４の回転を停止させる。
【００３５】
ノズル２５を金型２０から離す際には、上記とは逆方向にモータ４３を回転させ、送りねじ６３，６４を逆回転させることにより、ナット部材６５を後退させる。ノズル２５が金型２０から離れる際には、皿ばねユニット７３が伸びる方向に弾性復帰したのち、連結ロッド７４と固定側ばね受け部７１を介して、射出ユニット１４が後退する。
【００３６】
この実施形態の射出成形機１０は、１台のモータ４３とチェーン９０，９１およびスプロケット５１，５２，８６，８７により、一対のボールねじ機構４１，４２を互いに同期して同じ方向に回転させることができる。このため、各ボールねじ機構４１，４２を別々のモータで駆動する場合に比較して、モータ４３の設置スペースが小さくてすむし重量も約半分ですむ。また、一対のボールねじ機構４１，４２の回転の同期を正確にとることができる。
【００３７】
しかもモータ４３をはじめとして、回転機構４４と軸受６１，６２およびスプロケット８６，８６等の動力伝達系が全てフレーム１１と固定ダイプレート１２側、すなわち固定側に配置されているため、射出ユニット１４が前進あるいは後退する際に、これらモータ４３や動力伝達系が一定の位置に止まっている。このため、射出ユニット１４が移動する際の軌跡が周辺機器と干渉する可能性が少なくなる。
【００３８】
この射出成形機１０は、モータ４３と回転機構４４がフレーム１１の凹部４５に収容されている。このため、射出ユニット１４がモータ４３あるいは回転機構４４と干渉することを避けやすく、しかも射出装置１０の重心をさらに低くすることができる。
【００３９】
なお、ノズルタッチ機構を３以上のボールねじ機構によって構成し、１台のモータとチェーンまたはベルトを介して、それぞれのボールねじ機構を同期して回転させるようにしてもよい。その場合、各ボールねじ機構を、ノズルを中心として周方向にほぼ等ピッチで設けるとなおよい。
【００４０】
また本発明を実施するに当たって、フレームをはじめとして、固定ダイプレートや射出ユニット、ノズルタッチ機構を構成するボールねじ機構、駆動車および従動車、巻掛け伝動部材、その他、本発明の構成要素を、本発明の要旨を逸脱しない範囲で様々に変形して実施できることは言うまでもない。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、１台のモータによって複数のボールねじ機構からなるノズルタッチ機構を駆動することができ、ボールねじ機構を回転させるモータおよび動力伝達系等を、射出成形機の限られたスペースにコンパクトに設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す射出成形機の一部の断面図。
【図２】図１に示された射出成形機の一部の斜視図。
【符号の説明】
１０…射出成形機
１１…フレーム
１２…固定ダイプレート
１３…バレル
１４…射出ユニット
１５…ノズルタッチ機構
４１，４２…ボールねじ機構
４３…モータ
５１，５２…駆動側スプロケット（駆動車）
６１，６２…軸受
６３，６４…送りねじ
６５…ナット部材
８６，８７…従動側スプロケット（従動車）
９０，９１…チェーン（巻掛け伝動部材）
【図１】
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【図２】
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