(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の金型により形成されたキャビティ内に、一方の金型の軸心部に形成された流路及び軸心方向に向けて、かつ該流路に接続可能に配置された供給ノズルを介して成形材料を供給するようにした射出成形装置において、
上記一方の金型は、上記軸心回りに回転する回転プレートと、該回転プレートを、上記軸心部において支持することなく該回転プレートの外周部のみにて回転自在に支持する回転支持手段とを備えている
ことを特徴とする射出成形装置。
【請求項２】
請求項１において、上記回転支持手段は、支持プレートにより回転自在に支持された複数のローラ部材からなり、該各ローラ部材により上記回転プレートの外周面が支持されており、上記支持プレートは固定ベースにより支持されていることを特徴とする射出成形装置。
【請求項３】
請求項２において、上記ローラ部材又は回転プレートの何れか一方の外周部に環状の凹溝が形成され、該凹溝に他方の外周部が回転可能にかつ軸方向移動不能に係合していることを特徴とする射出成形装置。
【請求項４】
請求項２において、上記回転支持手段は、型閉じのときには上記回転プレートの固定ベースへの圧接を許容し、型開きのときには上記回転プレートを固定ベースから分離させる分離支持機構を備えていることを特徴とする射出成形装置。
【請求項５】
請求項４において、上記分離支持機構は、上記支持プレートと上記固定ベースとの間に配設され、該回転プレートを固定ベースから分離させる方向に常時付勢する弾性部材を備えていることを特徴とする射出成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対の金型により形成されたキャビティ内に成形材料を供給することにより所定形状の成形品を連続成形するようにした射出成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、積層成形品の連続生産を可能とした射出成形装置として、図８に示すように、第１，第２キャビティ３０ａ，３０ｂを有し、油圧ユニットにより進退駆動される可動側金型部材３０と、第３キャビティ３１ａを有する回転部材３１及び該回転部材３１を回転可能に支持する固定部材３２を有する固定側金型部材３３とを備えたものがある。
【０００３】
そして、積層成形品を製造するには、可動側金型部材３０を前進させて固定側金型部材３３に型閉じし、この状態で第２キャビティ３０ｂに成形材料を供給して半成形品を形成する。この後、可動側金型部材３０を後退させて型開きし、回転部材３１を１８０度回転させて第３キャビティ３１ａを第２キャビティ３０ｂに対向させ、可動側金型部材部材３０を再度型閉じする。この状態で第３キャビティ３１ａに成形材料を供給し、これにより半成形品に残りの半成形品を積層して完成品を得る。
【０００４】
このような射出成形装置では、回転部材３１の軸心部にボス状の回転軸３４を突出形成し、該回転軸３４を軸受３５を介在させて上記固定部材３２により回転可能に支持するとともに、上記回転軸３４の軸心に供給ノズル３６からの成形材料を供給する流路３４ａを形成した構造が一般的となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記射出成形装置では、回転部材３１に突出形成した回転軸３４を固定部材３２で軸支し、該回転軸３４に流路３４ａを形成した構造を採用しており、回転軸３４の軸長さの分だけ流路３４ａが長くなるという問題がある。その結果、成形材料の供給経路が長くなり成形性が低下するとともに、屑材の残量が多くなり材料歩留りが悪化するという懸念がある。
【０００６】
本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたもので、成形材料を供給する流路を短くすることにより、成形性及び材料歩留りを向上できる射出成形装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、一対の金型により形成されたキャビティ内に、一方の金型の軸心部に形成された流路及び軸心方向に向けて、かつ該流路に接続可能に配置された供給ノズルを介して成形材料を供給するようにした射出成形装置において、
上記一方の金型は、上記軸心回りに回転する回転プレートと、該回転プレートを、上記軸心部において支持することなく該回転プレートの外周部のみにて回転自在に支持する回転支持手段とを備えていることを特徴としている。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１において、上記回転支持手段は、支持プレートにより回転自在に支持された複数のローラ部材からなり、該各ローラ部材により上記回転プレートの外周面が支持されており、上記支持プレートは固定ベースにより支持されていることを特徴としている。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２において、上記ローラ部材又は回転プレートの何れか一方の外周部に環状の凹溝が形成され、該凹溝に他方の外周部が回転可能にかつ軸方向移動不能に係合していることを特徴としている。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項２において、上記回転支持手段は、型閉じのときには上記回転プレートの固定ベースへの圧接を許容し、型開きのときには上記回転プレートを固定ベースから分離させる分離支持機構を備えていることを特徴としている。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項４において、上記分離支持機構は、上記支持プレートと固定ベースとの間に配設され、該回転プレートを固定ベースから分離させる方向に常時付勢する弾性部材を備えていることを特徴としている。
【００１２】
【発明の作用効果】
請求項１の発明にかかる射出成形装置によれば、回転プレートの外周部を回転支持手段により回転可能に支持したので、回転プレートの軸心部に回転軸や軸受を設ける必要はないことから、該軸心部の流路を短くすることができる。その結果、成形材料の供給経路を短くでき、成形性を向上できるとともに、屑材の残量を少なくでき、材料歩留りを向上できる。
【００１３】
請求項２の発明では、支持プレートに複数のローラ部材を配置し、該各ローラ部材により回転プレートの外周面を支持したので、簡単な構造で回転プレートを回転可能に支持することができ、コストの上昇を抑制できる。
【００１４】
請求項３の発明では、上記ローラ部材又は回転プレートの一方の外周部に環状の凹溝を形成し、該凹溝に他方の外周部を回転可能にかつ軸方向移動不能に係合させたので、回転プレートを確実に支持できるとともに、固定ベースに対する支持精度を向上できる。
【００１５】
請求項４の発明によれば、型閉じのときには回転プレートの固定ベースへの圧接を許容し、型開きのときには上記回転プレートを固定ベースから分離させるようにしたので、金型を閉じたときには回転プレートの位置決めが固定ベースによって確実になされ、キャビティの形状，寸法精度を確保できる。また金型を開いたときには回転プレートの回転時に固定ベースとの摺動抵抗をなくすことができる。その結果、回転プレートだけを回転駆動する出力の小さいアクチュエータで済み、部品コストを低減できる。即ち、上述のように回転部材を固定部材により摺動支持する構造とした場合には、回転部材の固定部材との摺動抵抗を考慮した出力の大きいアクチュエータを用いる必要があり、部品コストが高騰するという懸念がある。
【００１６】
また固定ベースとの摺動抵抗をなくすことができるので、回転プレートと固定ベースとの間で生じる摩耗をなくすことができ、寿命を向上できる。
【００１７】
請求項５の発明では、上記支持プレートと固定ベースとの間に回転プレートを固定ベースから分離させる方向に付勢する弾性部材を配設したので、簡単な構造で回転プレートを型開き時に固定ベースから分離させることができ、コストを低減できるとともに、支持構造をコンパクトにできる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１ないし図７は、本発明の一実施形態による射出成形装置を説明するための図であり、図１は射出成形装置の全体構成図、図２は型開き状態の金型の断面図、図３は型閉じ状態の金型の断面図、図４は回転プレートの回転支持状態を示す図、図５はローラ部材の断面図、図６，図７は射出成形装置による積層成形品の一製造方法を説明するための工程図である。
【００２０】
図１において、１は射出成形装置を示しており、これは架台２上に成形材料供給部３と、可動側金型部材４及び固定側金型部材（一方の金型）５を有する金型６と、該可動側金型部材４を進退駆動する型締部７を配設した概略構造のものである。この射出成形装置１は、中空部品，あるいは誘電体レンズ等の積層成形品を連続して射出成形するものである。
【００２１】
上記成形材料供給部３は、ペレットが投入されるホッパ３ａに該ペレットを加熱溶融する加熱部３ｂを接続し、該加熱部３ｂに供給ノズル３ｃを接続した構造を有している。また上記型締部７は、油圧シリンダ７ａ内にピストンロッド７ｂを挿入配置したもので、該ピストンロッド７ｂには上記可動側金型部材４が接続されている。さらに上記架台２内には制御部２ａ及び上記油圧シリンダ７ａに油圧を供給する油圧ユニット２ｂが収納されている。
【００２２】
上記可動側金型部材４は、第１，第２キャビティ１０ａ，１０ｂが凹設された固定プレート１０に支持ブロック１１を固定し、該支持ブロック１１に取付け板１２を固定し、該取付け板１２に上記ピストンロッド７ｂを接続した構造となっている。この固定プレート１０には上記第１，第２キャビティ１０ａ，１０ｂに上記供給ノズル３ｃからの成形材料を分配供給する分配路１０ｃが凹設されている。
【００２３】
上記固定側金型部材５は、第３キャビティ１５ａが凹設された円板状の回転プレート１５を矩形枠状に形成された支持プレート１６を介して固定ベース１７により左右に進退自在に支持し、該固定ベース１７を上記架台２上に固定された固定板１８に固定した構造となっている。上記回転プレート１５は型閉じ時には固定ベース１７のサポート部１７ｄに当接する。
【００２４】
ここで上記第１，第２キャビティ１０ａ，１０ｂは積層成形品の第１層部分を成形するためのものであり、第３キャビティ１５ａは積層成形品の第２層部分を上記第１層部分上に積層形成するためのものである。
【００２５】
上記固定ベース１７及び固定板１８の軸心部にはノズル挿通孔１７ａ，１８ａが形成されており、該ノズル挿通孔１７ａ，１８ａには上記供給ノズル３ｃが挿入されている。
【００２６】
上記回転プレート１５の軸心部には流路１５ｂが上記供給ノズル３ｃと同一軸線をなすように形成されている。該流路１５ｂは固定側金型部材４を型閉じしたとき上記供給ノズル３ｃの供給口が接続可能となっており、また上記分配路１０ｃに連通するようになっている。また上記回転プレート１５には第３キャビティ１５ａと流路１５ｂとを連通する分岐路１５ｃが上記分配路１０ｃとは独立して形成されている。
【００２７】
上記支持プレート１６の回転プレート１５の外周部に臨む部分には、回転支持手段としての複数のローラ部材２３が周方向に所定間隔をあけて配設されている。この各ローラ部材２３は、図５に示すように、支持プレート１６に植設固定されたローラ軸２４に軸受２４ａを介在させてローラ２５を回転自在に装着した構造のものである。この各ローラ２５の外周面には断面Ｖ字状の凹溝２５ａが凹設されている。
【００２８】
上記回転プレート１５の外周部には上記凹溝２５ａに係合する尖り部１５ｄが形成されており、これにより回転プレート１５はローラ部材２３を介して支持プレート１６により軸方向移動不能にかつ回転自在に支持されている。
【００２９】
また上記回転プレート１５は、図示していないが、回転駆動手段により所定の回転角度に回転駆動される。この回転駆動手段は、上記回転プレート１５の外周面に形成された回転歯に駆動歯車を噛合させ、該駆動歯車を歯付きベルトを介してモータにより回転駆動する構造となっている。この歯付きベルト，モータは上記支持プレート１６に組み付けられている。
【００３０】
上記支持プレート１６の四隅部分には挿入孔１６ａが形成され、該挿入孔１６ａには分離支持機構の一部を構成するガイドシャフト２０が挿入固定されている。上記各ガイドシャフト２０は上記固定ベース１７に形成された摺動孔１７ｂ内に摺動自在に挿入されており、このようにして支持プレート１６はガイドシャフト２０を介して固定ベース１７により軸心方向に移動可能に支持されている。
【００３１】
また上記ガイドシャフト２０には分離支持機構の残りの一部を構成するコイルバネ２１が装着されており、該コイルバネ２１は支持プレート１６を固定ベース１７から分離する方向に常時付勢している。上記コイルバネ２１は、上記固定ベース１７の摺動孔１７ｂの周縁に形成された凹部１７ｃと、上記支持プレート１６の挿入孔１６ａの周縁に形成された凹部１６ｂとに架け渡して配置されており、型閉じ時には該両凹部１６ｂ，１７ｃ内に収納されるようになっている。
【００３２】
次に上記射出成形装置１による積層成形品，例えば誘電体レンズの成形工程を説明する。
【００３３】
図６（ａ）は、前工程において、第１，第３キャビティ１０ａ，１５ａにより成形された１つの積層成形品が取り出され、第２キャビティ１０ｂ内に第１層が形成されている状態を示している。この状態ではコイルバネ２１により支持プレート１６が付勢されて固定ベース１７から離れており、これにより回転プレート１５が固定ベース１７から分離されている。この状態で回転プレート１５を１８０度回転させ、第３キャビティ１５ａを第１層（半成形品Ａ１）が形成されている第２キャビティ１０ｂに対向させる（図６（ｂ）参照）。
【００３４】
続いて可動側金型部材４を前進させて型閉じする。この場合、まず回転プレート１５が固定プレート１０により固定ベース１７のサポート部１７ｄに押圧され、これに伴ってローラ部材２３を介して支持プレート１６が後退するとともにコイルバネ２１が圧縮されて凹部１６ｂ，１７ｃ内に収納される。なお、このときガイド部材２３には型締め時の押圧力が作用することはなく、コイルバネ２１の付勢力のみ作用することとなる。
【００３５】
そして固定プレート１０側の第１キャビティ１０ａ，回転プレート１５側の第３キャビティ１５ａがそれぞれ相手側プレートで閉塞されるとともに、流路１５ｂの基端に供給ノズル３ｃが連通するとともに、流路１５ｂの先端が分配路１５ｂに連通する。
【００３６】
この状態で供給ノズル３ｃから成形材料を注入する。すると第１キャビティ１０ａ及び第３キャビティ１５ａに成形材料が供給される（図７（ｃ）参照）。これにより第３キャビティ１５ａ内にて第２層である半成形品Ａ２が形成され、これが第２キャビティ１０ｂの半成形品Ａ１に溶融固化し、もって誘電体レンズ（積層成形品）Ａが形成される。また第１キャビティ１０ａには次の半成形品Ｂ１が射出成形される。
【００３７】
この後、可動側金型部材４を後退させて型開きする。そして上記誘電体レンズＡを取り出し、さらに流路１５ｂ，分配路１０ｃに残った屑材２７を除去する（図７（ｄ）参照）。
【００３８】
しかる後、回転プレート１５を１８０度回転させて第３キャビティ１５ａを第１キャビティ１０ａに対向させる。そして可動側金型部材４を前進させて型閉じし、供給ノズル３ｃから第２，第３キャビティ１０ｂ，１５ａに成形材料を供給し、第１キャビティ１０ａの半成形品Ｂ１に第３キャビティ１５ａの半成形品Ｂ２を溶融固化させる（図７（ｅ）参照）。このような成形工程を繰り返し行なうことにより誘電体レンズを連続生産する。
【００３９】
このようにして射出成形された誘電体レンズＡは、溶融固化した半成形品Ａ１に次の半成形品Ａ２が溶着接合されることとなり、剥がれや隙間が生じるのを防止でき、優れたアンテナ特性が得られる。
【００４０】
本実施形態の射出成形装置１によれば、回転プレート１５の外周部を、ローラ部材２３を介して支持プレート１６により回転可能に支持したので、回転プレート１５の軸心部に回転軸や軸受を設ける必要がないことから、該軸心部の流路１５ｂを回転プレート１５の板厚程度に短くすることができる。その結果、成形材料の供給経路を短くして成形性を向上できるとともに、屑材の残量を少なくして材料歩留りを向上できる。
【００４１】
また上記回転プレート１５を複数のローラ部材２３により回転可能に支持したので、簡単な構造で回転プレート１５を支持することができ、コストの上昇を抑制できる。
【００４２】
本実施形態では、上記ローラ部材２３のローラ２５にＶ字状の凹溝２５ａを形成し、回転プレート１５の外周部に上記凹溝２５ａに係合する尖り部１５ｄを形成したので、回転プレート１５を軸方向移動不能に確実に軸支できるとともに、固定ベース１７に対する支持精度を向上できる。
【００４３】
本実施形態によれば、上記ローラ部材２３を支持プレート１６に取付け、該支持プレート１６をガイドシャフト２０を介して固定ベース１７により移動可能に支持し、かつコイルバネ２１により固定ベース１７から分離される方向に付勢したので、型閉じのときにはローラ部材２３に負荷をかけることなく回転プレート１５を固定ベース１７のサポート部１７ｄで確実に位置決め支持でき、また型開きのときには上記回転プレート１５を固定ベース１７から分離させた状態で回転駆動できる。その結果、回転プレート１５だけを回転駆動する出力の小さいモータで済み、部品コストを低減できる。
【００４４】
また上記回転プレート１５をコイルバネ２１の付勢力により固定ベース１７から分離させるようにしたので、簡単な構造で回転プレート１５を分離支持することができ、コストを低減できるとともにコンパクトにできる。
【００４５】
なお、上記実施形態では、分離支持機構としてコイルバネ２１を採用した場合を説明したが、本発明の分離支持機構にはエアシリンダ，油圧シリンダ等のアクチュエータを用いることも可能である。
【００４６】
また回転プレート１５を複数個のガイド部材２３で支持した場合を説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば回転プレートの外周面に軸受を介してリング部材を装着して軸支することも可能である。
【００４７】
なお、本実施形態では、固定プレートに第１，第２キャビティの２つのキャビティを設け、これに合わせ回転プレートを１８０°回転させているが、本発明は特にこれに限定するものではない。例えば、３つのキャビティを設けて回転プレートを１２０°回転させてもよいし、４つのキャビティを設けて回転プレートを９０°回転させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による射出成形装置の全体構成図である。
【図２】上記射出成形装置の金型の型開き状態を示す断面図である。
【図３】上記金型の型閉じ状態を示す断面図である。
【図４】上記金型の回転プレートの支持状態を示す図である。
【図５】上記回転プレートのローラ部材の断面図である。
【図６】上記射出成形装置による誘電体レンズの成形方法を説明するための工程図である。
【図７】上記誘電体レンズの成形方法を説明するための工程図である。
【図８】従来の一般的な射出成形装置の断面図である。
【符号の説明】
１              射出成形装置
４              可動側金型部材
５              固定側金型部材
６              金型
１０ａ，１０ｂ  第１，第２キャビティ
１５            回転プレート
１５ａ          第３キャビティ
１５ｂ          流路
１７            固定ベース
２０            ガイドシャフト（分離支持機構）
２１            コイルバネ（分離支持機構）
２３            ローラ部材（回転支持手段）
２５ａ          凹溝
【図１】
0004682483.tif 000002
【図２】
0004682483.tif 000003
【図３】
0004682483.tif 000004
【図４】
0004682483.tif 000005
【図５】
0004682483.tif 000006
【図６】
0004682483.tif 000007
【図７】
0004682483.tif 000008
【図８】
0004682483.tif 000009