JP4750195B2 - ノズルタッチ機構部を備えた射出成形機 - Google Patents

Description

本発明は、可動盤と固定盤とにより金型を型締めする型締機構を備えた射出成形機に関する。

樹脂あるいは金属の溶融物をノズル先端から金型内に射出して成形品を成形する射出成形機においては、射出成形機構全体を金型が取り付けられた固定盤に対して、前後進させて射出機構の加熱シリンダの先端に設けられたノズルを固定盤に固定された金型のスプールに押し付け、または離間させるノズルタッチ機構が設けられている。
射出成形機を用いたレンズ成形などの精密成形においては、金型の僅かなズレが成形品の品質に大きな影響を及ぼす。そのため、射出成形機の型開閉の動作を高精度に行う必要がある。型開閉の精度については、固定盤と可動盤の平行度と位置のずれ（偏芯）が金型のズレに繋がり成形品に影響を及ぼす。

型開閉動作の精度を悪化させる原因として固定盤の変形がある。溶融樹脂の射出を行うためのノズルを固定盤に押し付けた場合、そのときの押し付け力によって固定盤が倒れてしまう。また、型締力を発生させた場合は、固定盤とリアプラテンに連結されているタイバが型締力の反力を受けタイバが伸びるとともに固定盤が撓む。
通常、固定盤の下側が機械フレームに支持されているため固定盤の撓みが上下不均一になり、金型の精度が悪化する。そこで、固定盤の倒れと変形の不均一さの両者を防止する必要がある。

特許文献１には、固定盤の下端の支持脚に滑り板を装着し、型締時に発生する固定盤の曲げ変形を微小かつ均一化させて、固定盤の動的精度を安定化させる射出成形機の技術が開示されている。
特許文献２には、固定盤をベースに取り付けるとともに、型締時に固定盤がベースプレート側に移動が許容され、型締力を均一に発生させることができ、成形品を精度高くすることができる射出成形機の技術が開示されている。
特許文献３には、固定側金型を搭載した固定盤とリアプラテンとをベースプレート上で水平方向移動可能とし、光ディスク基板などの成形品の板厚分布のバラツキを抑止可能な
射出成形機の技術が開示されている。

また、特許文献４には、連結部材を用いることによってノズルを固定盤に押し付けたときの倒れを防止する機構を備えた射出成形機の技術が開示されている。
特許文献５には、固定盤の支持軸の中心が可動盤の移動方向に対して垂直であり、装置のベース面に対して平行であり、且つ、固定盤の中心軸に交差し、固定盤の変形を上下非対称になることを防止し、ノズルを押し付けたときの倒れを防止する射出成形機の技術が開示されている。

特開平９−２０７１８１号公報 特開２００１−２１２８５７号公報 特開２００４−７４４５４号公報 特開２００１−３８７６４号公報 特開２００１−２３９５６１号公報

背景技術で説明した特許文献１〜特許文献３に開示される技術は、固定盤の撓みなどの問題を解決可能であるが、射出成形機のノズルを固定盤に押し付けた時の固定盤の倒れを防止することはできない。
また、特許文献４および特許文献５に開示される技術は、ノズルを固定盤に押し付けた時に発生する固定盤の倒れの問題を解決可能であるが、型締時の固定盤の撓みを防止することはできない。

上述したように、背景技術で説明した従来技術は、溶融樹脂の射出を行うためのノズルを固定盤に押し付けた場合、そのときの押し付け力によって固定盤が倒れてしまう問題と、型締力を発生させた場合、固定盤とリアプラテンに連結されているタイバが型締力の反力を受けタイバが伸びるとともに固定盤が撓む問題との両問題点を解決するものではない。
そこで本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、ノズルを固定盤に押し付けたときに前方に傾く現象を防止するとともに、型締を行ったときに固定盤、可動盤に上下非対称の変形が生じるのを防止することが可能な射出成形機を提供することである。

本願の請求項１に係る発明は、ノズルの先端から溶融材料を固定盤および可動盤に固定した金型内に射出する射出成形機において、前記ノズルを固定側金型に押し付けるノズルタッチ機構部と、前記固定盤と固定盤支持部材とが相対移動しないように該固定盤の上下方向の中央部で該固定盤を固定して支持する該固定盤支持部材と、前記中央部と前記ノズルタッチ機構部とを連結し、ノズルタッチ力が作用する点と水平面の同じ高さでノズルタッチ力を受けるノズルタッチ連結部材とを機台上に備え、前記固定盤の下側端が、前記ノズルの軸方向に変位可能であり、前記ノズルによる固定側金型を押すノズルタッチ力が、前記ノズルタッチ連結部材を介してノズルタッチ機構部に伝達するようにしたことを特徴とするノズルタッチ機構部を備えた射出成形機である。
請求項２に係る発明は、前記固定盤支持部材と前記ノズルタッチ連結部材とを一体に形成したことを特徴とする請求項１に記載のノズルタッチ機構部を備えた射出成形機である。

本発明により、ノズルを固定盤に押し付けた時に固定盤が前方に傾く現象を防止するとともに、型締を行った時に固定盤に上下非対称の変形が生じるのを防止することが可能な射出成形機を提供できる。

ノズルタッチ連結部材を備えた射出成形機である本発明の実施形態の外観斜視図である。 ノズルタッチ連結部材を備えた射出成形機である本発明の実施形態の側面図である。 固定盤支持部材兼ノズルタッチ連結部材を備えた本発明の実施形態である外観斜視図である。 ノズルタッチ連結部材を備えた射出成形機である本発明の実施形態の外観斜視図であり、ノズルタッチ連結部材と固定盤支持部材とを固定盤の中央部にボルトで固定したことを説明する図である。 図４の正面図である。

以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１は、ノズルタッチ連結部材を備えた射出成形機である本発明の実施形態の外観斜視図である。射出成形機は機台２４上に型締部と射出部を有する。型締部は、可動側金型３０ｂを取り付ける可動盤２と、固定側金型３０ａを取り付ける固定盤６を備える（固定側金型３０ａと可動側金型３０ｂは図２を参照。）。

４本のタイバ４は、固定盤６の４隅のタイバ固定部６ａにその一端が固定され、可動盤２の４隅に設けられた挿通孔２ａを摺動自在に挿通し、タイバ４の他端はリアプラテン（図示せず）に固定されている。また、固定盤６はノズル１０の中心軸を含む平面内であってノズル中心軸に対称となる位置に一対の突出部６ｂを備える。また、図１に示す構成では、固定盤６の下側端は機台２４の面上をノズル１０の軸方向に摺動可能である。

可動盤２を駆動する型開閉駆動源（図示せず）は、サーボモータや油圧シリンダが用いられ、直圧式の型締ユニットの場合には、油圧シリンダのピストンや、サーボモータの回転を直線運動に変換するボールネジ機構の直線駆動部によって可動盤２を前後進させ、トグル式の型締ユニットの場合には、油圧シリンダのピストンや、サーボモータの回転を直線運動に変換するボールネジ機構の直線駆動部によって、公知のトグルリンク機構のクロスヘッドを前後進することで、トグルリンク機構（図示せず）を介して可動盤２を前後進させる。

固定盤支持部材２２の上端部は、固定盤６の両側面に設けられた２つの突出部６ｂにそれぞれ結合され、固定盤６を支持している。固定盤６の突出部６ｂの位置は、ノズル挿入孔８に挿入されるノズル１０の中心軸を含む水平面内に、前記中心軸に対して対称位置にある。また、突出部６ｂは固定盤６の上下方向の中心位置である。固定盤支持部材２２の上端部あるいは図４や図５の様に固定盤支持部材２２の側面は、固定盤６の突出部６ｂにボルト（図示せず）あるいは溶接によって、両者が相対移動しないように固定されている。固定盤支持部材２２の下端面は機台２４に固定されている。

型締部の型締動作の際には、可動盤２を固定盤６方向へ移動させ、型締力によって４本のタイバ４が伸ばされることによる反力が、固定盤６の４隅のタイバ固定部６ａにかかる。本発明では、固定盤の両側面の突出部６ｂ，６ｂを一対の固定盤支持部材２２の上端部で支持し、固定盤６の下側端は機台２４の面上をノズル１０の軸方向に摺動可能であり、固定盤６のノズル１０の通る上下方向中心を固定盤支持部材２２により支持することから、型締時にも固定盤６の撓みは上下方向で均一になる。

樹脂をノズル１０の先端から金型内に射出して成形品を成形する射出成形機は、金型が取り付けられた固定盤６に対して射出機構部１４を前後進させて、射出機構部１４のシリンダ１２の先端に設けられたノズル１０を、固定盤６に設けられたノズル挿通孔８を通して固定盤６に固定された固定側金型３０ａのスプール（図示せず）に押し付け、または離間させるノズルタッチ機構部１６を備えている。

ノズルタッチ機構部１６は、駆動用モータ（図示せず）によりボールネジ１８を正回転あるいは逆回転させ、射出機構部１４を固定盤６に前後進させる。ノズルタッチ機構部１６は、射出機構部１４を固定盤６方向へ移動させ、射出機構部１４のシリンダ１２に取り付けられている先端のノズル１０を所定の力（以下、「ノズルタッチ力」という）でもって、固定盤６に取り付けられている固定側金型３０ａに押し付ける。

ノズルタッチ連結部材２０の脚部２０ａには、ボールネジ１８を回転自在で軸方向移動不能に支持する軸受２６が固着されている。軸受２６に軸支されたボールネジ１８の他端は、ノズルタッチ機構部１６に配置された駆動用モータ（図示せず）にカップリング（図示せず）を介して連結されている。ノズルタッチ機構部１６は、前記駆動用モータ（図示せず）、カップリング（図示せず）、ボールネジ１８を含で構成される。

ノズルタッチ連結部材２０は、固定盤６の突出部６ｂおよび固定盤支持部材２２の射出機構部１４側の側面に結合される結合部２０ｂと、機台２４に設けられたレール２８上をノズル１０の軸方向に平行に移動可能に支持されている脚部２０ａとを備える。ノズルタッチ連結部材２０の脚部２０ａには、軸受２６が一体的に設けられている。ノズルタッチ連結部材２０は、固定盤支持部材２２がノズルタッチ力によって前傾するのを抑止する部材として機能する。従って、ノズルタッチ連結部材２０を用いることによって、ノズル１０を固定盤６に押し付けたときに固定盤６が可動盤２方向の前方に傾く現象を防止することができる。

このように、本発明の実施形態は、固定盤支持部材２２とノズルタッチ連結部材２０とを備えることによって、型締を行ったときに固定盤、可動盤に上下非対称の変形が生じるのを防止することが可能となると共に、ノズル１０を固定盤６に取り付けられている固定側金型３０ａに押し付けた時に固定盤６が可動盤２の方向の前方に傾く現象を防止することが可能な射出成形機を提供できる。

図２は、ノズルタッチ連結部材を備えた射出成形機である本発明の実施形態の側面図である。この図２を用いてノズルタッチ力がノズルタッチ機構部１６に伝達されることを説明する。
ノズルタッチ機構部１６は図示しない駆動用モータを駆動し、射出機構部１４のシリンダ１２に取り付けられている先端のノズル１０をノズルタッチ力でもって、固定盤６に取り付けられている固定側金型３０ａに押し付ける。なお、図２では固定側金型３０ａと可動側金型３０ｂとは開いた状態であるが、ノズル１０のノズルタッチ力による押し当ては金型３０ａ，３０ｂの型締がなされた状態において行う。

ノズルタッチ機構部１６の図示しない駆動用モータを駆動しノズル１０の先端を固定側金型３０ａに当接し押圧する。この押圧するノズルタッチ力はノズルタッチ連結部材２０をボールネジ１８が引っ張る力によって発生する。

ノズルタッチ力は固定盤の中央部に作用し可動盤側に傾く方向に作用する。その力を固定盤中央部に結合されたノズルタッチ連結部材２０は受けている。作用する点と受ける点がノズル１０の中心軸を含む水平面の同じ高さであるため固定盤６を可動盤２の方向に前傾させる曲げモーメントは発生しない。

図３は、固定盤支持兼ノズルタッチ連結部材を備えた本発明の実施形態である外観斜視図である。符号３２は、固定盤支持兼ノズルタッチ連結部材である。固定盤支持兼ノズルタッチ連結部材３２は、脚部３２ａ、ノズルタッチ連結部３２ｂ、および固定盤支持部３２ｃの各部を備える。脚部３２ａ、ノズルタッチ連結部３２ｂ、および固定盤支持部３２ｃの各部の機能については、図１および図２で説明した、脚部２０ａ、ノズルタッチ連結部材２０、および固定盤支持部材２２と同様である。本実施形態では、構成部品を減らし、組み立てが容易にあり、製造コストを下げることができる。

図３に示されるように、固定盤支持兼ノズルタッチ連結部材３２は、固定盤６の突出部６ｂ，６ｂを支持するように左右対称の形状を備えている。固定盤支持兼ノズルタッチ連結部材３２の上端部は突出部６ｂ，６ｂとボルトあるいは溶接により連結されている。また、固定盤支持兼ノズルタッチ連結部材３２の下部の脚部３２ａ，３２ａには、軸受２６が一体に設けられている。
図４は、ノズルタッチ連結部材を備えた射出成形機である本発明の実施形態の外観斜視図であり、ノズルタッチ連結部材と固定盤支持部材とを固定盤の中央部にボルトで固定したことを説明する図である。ノズルタッチ連結部材２０は結合部２０ｂを２本のボルトで固定盤６の突出部６ｂの側面に固定している。また、固定盤支持部材２２はその上端部を突出部６ｂの側面に４本のボルトで固定している。図５は、図４の正面図である。図４で見えない側のノズルタッチ連結部材２０の結合部２０ｂも固定盤支持部材２２の上端部も同様にボルトを用いて、固定盤６の突出部６ｂに固定されている。

２ 可動盤
２ａ 挿通孔
４ タイバ
６ 固定盤
６ａ タイバ固定部
６ｂ 突出部
８ ノズル挿入孔
１０ ノズル
１２ シリンダ
１４ 射出機構部
１６ ノズルタッチ機構部
１８ ボールネジ
２０ ノズルタッチ連結部材
２０ａ 脚部
２０ｂ 結合部
２２ 固定盤支持部材
２４ 機台
２６ 軸受
２８ レール
３０ａ 固定側金型
３０ｂ 可動側金型
３２ 固定盤支持兼ノズルタッチ連結部材
３２ａ 脚部
３２ｂ ノズルタッチ連結部
３２ｃ 固定盤支持部

Claims (2)

1. ノズルの先端から溶融材料を固定盤および可動盤に固定した金型内に射出する射出成形機において、
   前記ノズルを固定側金型に押し付けるノズルタッチ機構部と、
   前記固定盤と固定盤支持部材とが相対移動しないように該固定盤の上下方向の中央部で該固定盤を固定して支持する該固定盤支持部材と、
   前記中央部と前記ノズルタッチ機構部とを連結し、ノズルタッチ力が作用する点と水平面の同じ高さでノズルタッチ力を受けるノズルタッチ連結部材とを機台上に備え、
   前記固定盤の下側端が、前記ノズルの軸方向に変位可能であり、
   前記ノズルによる固定側金型を押すノズルタッチ力が、前記ノズルタッチ連結部材を介してノズルタッチ機構部に伝達するようにしたことを特徴とするノズルタッチ機構部を備えた射出成形機。
2. 前記固定盤支持部材と前記ノズルタッチ連結部材とを一体に形成したことを特徴とする請求項１に記載のノズルタッチ機構部を備えた射出成形機。

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