JPH06143372A

JPH06143372A - 射出装置

Info

Publication number: JPH06143372A
Application number: JP29572092A
Authority: JP
Inventors: Shingo Nakamura; 信吾中村
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1992-11-05
Filing date: 1992-11-05
Publication date: 1994-05-24
Anticipated expiration: 2014-01-20
Also published as: JP2849292B2

Abstract

(57)【要約】【目的】計量時の背圧を適切な値に制御することができ
るだけでなく、耐久性を向上させる。【構成】加熱シリンダ２１を固定する第１プレート５２
と第２プレート５３間にプレッシャプレート５４が前後
進自在に配設され、該プレッシャプレート５４によって
前記スクリュを回転自在に支持する。第２プレート５３
にはモータが固定され、該モータと第１駆動軸７３間に
第１クラッチ６２が係脱自在に配設され、前記モータの
回転をスクリュに選択的に伝達するとともに、前記モー
タと第２駆動軸７４間に第２クラッチ６３が係脱自在に
配設され、前記モータの回転を第２駆動軸７４に選択的
に伝達する。そして、前記第２駆動軸７４と前記プレッ
シャプレート５４間に、回転運動を直線運動に変換する
手段が設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形機の射出装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、加熱シリンダ内で加熱され溶融し
た成形材料、例えば樹脂を高圧で射出し、金型のキャビ
ティ内に充填（じゅうてん）し、その中で冷却し固化さ
せ、次いで金型を開いて成形品を取り出すようにした射
出成形機は、次のような構造になっている。

【０００３】すなわち、射出成形機フレーム上に型締装
置と射出装置が設置されており、該型締装置は、固定プ
ラテンと可動プラテンを備えていて、型締用シリンダが
可動プラテンを往復動させることによって、固定金型と
可動金型が接離するようになっている。一方、射出装置
は、ホッパから供給された樹脂を加熱し溶融させる加熱
シリンダ及び溶融した樹脂を射出する射出ノズルから成
り、往復動して固定金型に対して接離するようになって
いる。

【０００４】図２は従来の射出成形機における射出装置
の概略図である。図において、２は射出装置、４は射出
装置フレームであり、該射出装置フレーム４の先端に射
出ノズル２１ａを配設した加熱シリンダ２１が固定され
ている。該加熱シリンダ２１にはホッパが設けられると
ともに、内部には図示しないスクリュが回転自在に配設
され、かつ、スクリュの端部は支持部材５に回転自在に
支持されている。

【０００５】該支持部材５には、第１サーボモータ６が
取り付けられ、該第１サーボモータ６の回転がタイミン
グベルト７を介して前記スクリュに伝達されるようにな
っている。また、前記射出装置フレーム４には、スクリ
ュと並行に２本のねじ軸８が回転自在に支持され、該ね
じ軸８の後端は、前記射出装置フレーム４に取り付けら
れた第２サーボモータ９に接続されていて、該第２サー
ボモータ９によってねじ軸８を回転させることができ
る。そして、前記ねじ軸８は支持部材５に固定されたナ
ット５ａと螺合（らごう）しており、第２サーボモータ
９を駆動させると、それに伴いねじ軸８が回転し、ナッ
ト５ａが軸方向に移動するようになっている。

【０００６】次に、前記構成の射出装置の動作について
説明する。まず、計量時においては、第１サーボモータ
６を駆動し、タイミングベルト７を介してスクリュを回
転させ、スクリュを所定の位置まで後退させる。この
時、ホッパから投入された樹脂が、加熱シリンダ２１内
のスクリュの前方に移動し、溶融させられる。

【０００７】次に、射出時においては、加熱シリンダ２
１の先端の射出ノズル２１ａを図示しない金型に押し当
て、第２サーボモータ９を駆動させ、ねじ軸８を回転さ
せる。この時、支持部材５は前記ねじ軸８の回転に伴っ
て前進し、スクリュの前方に溜められた樹脂を射出ノズ
ル２１ａから射出する。ところが、前記構成の射出装置
２においては、計量時におけるスクリュの回転用として
第１サーボモータ６が、射出時におけるスクリュの前進
用として第２サーボモータ９が必要となり、コストが高
くなってしまう。

【０００８】そこで、計量時におけるスクリュの回転用
と射出時におけるスクリュの前進用として一つのサーボ
モータのみを配設した射出成形機が提供されている。図
３は従来の射出成形機における他の射出装置の概略図で
ある。図において、１は型締装置、２は射出装置であ
る。前記型締装置１は、射出成形機フレーム３上の一対
の固定プラテン１０，１１間に架設したタイバー１２
と、該タイバー１２に対して移動自在に取り付けた可動
プラテン１３を有する。前記一方の固定プラテン１１と
可動プラテン１３との対向面には、それぞれ金型１４が
取り付けられており、また、可動プラテン１３の反対面
には回転力を推力に変換するねじ軸１５が突設してあ
る。該ねじ軸１５は、他方の固定プラテン１０に対して
回転自在に装着された回転盤１６にねじ込まれる。そし
て、該回転盤１６に歯車１７が取り付けてあって、その
歯車１７と共に前記回転盤１６が回転すると、回転に伴
ってねじ軸１５が可動プラテン１３と共に移動するよう
になっている。

【０００９】一方、射出装置２は、スクリュ２０を前後
進自在かつ回転自在に配設した加熱シリンダ２１と、該
加熱シリンダ２１を保持するとともに、射出成形機フレ
ーム３上に移動自在に支持されたハウジング２２を有す
る。該ハウジング２２の内部には、スクリュ移動部材２
５が前後方向に摺動（しゅうどう）自在に取り付けてあ
り、該スクリュ移動部材２５によってスクリュ２０の後
端に配設されたスクリュ回転用歯車２６が回転自在に支
持される。

【００１０】また、前記スクリュ移動部材２５の後端に
はねじ軸３０が螺合されていて、ハウジング２２に対し
て回転自在に支持されるとともに、ハウジング２２の外
においてブレーキ装置３１と連結されている。該ブレー
キ装置３１は内部にヒステリシスブレーキを具備する。
３４は射出装置２の伝動軸であり、該伝動軸３４の後端
はハウジング２２の外において駆動ベルト３８を介して
サーボモータ３７に連結されていて、該サーボモータ３
７によって伝動軸３４が回転させられる。前記伝動軸３
４の前端は、ハウジング２２の内部においてノズルタッ
チ部材４３と連結されている。該ノズルタッチ部材４３
は、前記ハウジング２２に回転自在に支持されていて、
先端に固定プラテン１１と螺合するねじ軸４３ｂを有し
ている。

【００１１】そして、前記ノズルタッチ部材４３と伝動
軸３４間には、電磁式のクラッチ機構４４が設けられ、
両者を係脱して選択的に接続する。また、４８は電磁式
のクラッチ機構４７を介して伝動軸３４に取り付けられ
た伝動歯車であり、前記スクリュ回転用歯車２６と噛合
（しごう）している。次に、前記構成の射出装置の動作
について説明する。

【００１２】まず、サーボモータ３７が回転させられ、
型締装置１の回転盤１６が回転させられると、ねじ軸１
５が送り出され、可動プラテン１３が移動して型閉じが
行われ、さらに、型締めが行われる。そして、型締圧力
が所定の圧力に達すると、射出装置２において、クラッ
チ機構４４が係合し、伝動軸３４とノズルタッチ部材４
３とが接続されて同方向に回転する。

【００１３】前記ノズルタッチ部材４３の回転によって
ねじ軸４３ｂは固定プラテン１１内に進入し、ハウジン
グ２２を固定プラテン１１側に引き寄せる。そして、ノ
ズルタッチが確認されると、電磁ブレーキ５１によって
ノズルタッチ部材４３をハウジング２２側に固定し、ク
ラッチ機構４４を解放して伝動軸３４との接続を断つ。

【００１４】次に、電磁式のクラッチ機構４６が係合す
ると、サーボモータ３７の回転が伝動歯車３６などを介
して射出用歯車２９に伝達され、ねじ軸３０を回転させ
る。このねじ軸３０の回転によってスクリュ移動部材２
５が前進させられ、該スクリュ移動部材２５の前進に伴
ってスクリュ２０が前進し、射出を行う。前記射出が終
了すると、サーボモータ３７が停止させられ、同時にク
ラッチ機構４６が解放して射出用歯車２９への回転の伝
達を停止し、スクリュ移動部材２５を停止させる。ま
た、伝動軸３４においては、クラッチ機構４７を係合し
て伝動軸３４と伝動歯車４８とを接続する。

【００１５】このようにして、サーボモータ３７を駆動
させると、伝動歯車４８によって回転用歯車２６が回転
させられ、それに伴ってスクリュ２０が回転して計量が
開始される。この時、ブレーキ装置３１を作動させ、ス
クリュ背圧を発生させる。ホッパから投入された樹脂は
スクリュ２０の回転に伴いスクリュ２０の前方へと送ら
れ、その際の圧力によってスクリュ２０はスクリュ移動
部材２５と共に後退する。

【００１６】そして、計量が終了するとサーボモータ３
７が停止させられ、クラッチ機構４７が解放されて伝動
軸３４との接続が断たれる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の射出装置においては、一つのサーボモータ３７によ
って計量時におけるスクリュの回転及び射出時における
スクリュの前進を行うことができるが、ブレーキ装置３
１によって計量時の背圧を発生させるようになっている
ため、背圧を適切な値に制御することが困難であるだけ
でなく、耐久性が低下してしまう。

【００１８】本発明は、前記従来の射出装置の問題点を
解決して、一つのサーボモータによって計量時における
スクリュの回転及び射出時におけるスクリュの前進を行
い、コストを低減することができるとともに、計量時の
背圧を適切な値に制御することができるだけでなく、耐
久性を向上させることができる射出装置を提供すること
を目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の射
出装置においては、加熱シリンダ内に、前後進自在かつ
回転自在にスクリュが配設される。そして、前記加熱シ
リンダを固定する第１プレートと該第１プレートに対向
して配設された第２プレート間にプレッシャプレートが
前後進自在に配設され、該プレッシャプレートによって
前記スクリュを回転自在に支持する。

【００２０】また、前記第２プレートにはモータが固定
され、該モータと第１駆動軸間に第１クラッチが係脱自
在に配設され、前記モータの回転を第１駆動軸を介して
スクリュに選択的に伝達するとともに、前記モータと第
２駆動軸間に第２クラッチが係脱自在に配設され、前記
モータの回転を第２駆動軸に選択的に伝達する。そし
て、前記第２駆動軸と前記プレッシャプレート間に、回
転運動を直線運動に変換する手段が設けられる。

【００２１】さらに、前記プレッシャプレートに背圧シ
リンダが固定され、流体圧によって前記プレッシャプレ
ートを第１プレート側に付勢し、前記スクリュに背圧を
加える。

【００２２】

【作用】本発明によれば、前記のように加熱シリンダ内
に、前後進自在かつ回転自在にスクリュが配設される。
そして、前記加熱シリンダを固定する第１プレートと該
第１プレートに対向して配設された第２プレート間にプ
レッシャプレートが前後進自在に配設され、該プレッシ
ャプレートによって前記スクリュを回転自在に支持す
る。

【００２３】また、前記第２プレートにはモータが固定
され、該モータと第１駆動軸間に第１クラッチが係脱自
在に配設され、前記モータの回転を第１駆動軸を介して
スクリュに選択的に伝達するとともに、前記モータと第
２駆動軸間に第２クラッチが係脱自在に配設され、前記
モータの回転を第２駆動軸に選択的に伝達する。そし
て、前記第２駆動軸と前記プレッシャプレート間に、回
転運動を直線運動に変換する手段が設けられる。

【００２４】したがって、計量時に前記モータを回転さ
せ、第１クラッチを係合すると、モータの回転が第１駆
動軸を介してスクリュに伝達され、該スクリュを回転さ
せながら後退させる。また、射出時に第２クラッチを係
合すると、モータの回転が第２駆動軸に伝達され、回転
運動が直線運動に変換されてプレッシャプレートを前進
させ、スクリュを前進させる。

【００２５】さらに、前記プレッシャプレートに背圧シ
リンダが固定され、流体圧によってプレッシャプレート
を第１プレート側に付勢し、計量時において前記スクリ
ュに背圧を加える。したがって、背圧を適切な値に制御
することができるだけでなく、耐久性を向上させること
ができる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の実施例を示す射
出装置の概略図である。図において、２１は内部に図示
しないスクリュを前後進自在かつ回転自在に配設する加
熱シリンダ、２１ａは該加熱シリンダ２１の先端に配設
された射出ノズルである。前記加熱シリンダ２１は後端
が第１プレート５２に固定されており、該第１プレート
５２は射出成形機フレーム３（図３参照）に固定され
る。該射出成形機フレーム３には、前記第１プレート５
２に対向して第２プレート５３が固定され、該第２プレ
ート５３の上方に前方に延びる支持台５３ａが形成され
る。

【００２７】６１は射出時にスクリュを前進させ、計量
時にスクリュを回転させるための駆動源となるサーボモ
ータであり、前記支持台５３ａ上に固定されている。６
２，６３は射出工程と計量工程の切換えを行うための第
１、第２クラッチであり、計量時において第１クラッチ
６２が係合されるとともに第２クラッチ６３が解放さ
れ、射出時において第１クラッチ６２が解放されるとと
もに第２クラッチ６３が係合される。

【００２８】６４は計量時においてサーボモータ６１の
回転を伝える第１ベルトプーリ、６５は射出時において
サーボモータ６１の回転を伝える第２ベルトプーリであ
る。また、７１はボールスプラインであり、前記支持台
５３ａに対して回転自在に配設されて第１回転軸７２に
回転を伝達するとともに、第１回転軸７２を軸方向に移
動自在にスプライン嵌合（かんごう）する。

【００２９】前記第１プレート５２と第２プレート５３
間においてプレッシャプレート５４が移動自在に配設さ
れ、該プレッシャプレート５４に前記第１回転軸７２が
ベアリング５５によって回転自在に支持される。該ベア
リング５５は前記第１回転軸７２とプレッシャプレート
５４間の軸方向の相対的な移動を阻止する。また、前記
スクリュの後端には、スクリュ回転軸５６が配設され、
第１駆動軸７３に伝達された回転を前記スクリュに伝達
する。前記第１駆動軸７３は前記プレッシャプレート５
４に回転自在に取り付けられる。

【００３０】したがって、計量時に第２クラッチ６３を
解放して第１クラッチ６２を係合すると、前記サーボモ
ータ６１の回転は、ボールスプライン７１、第１回転軸
７２、第１ベルトプーリ６４、第１駆動軸７３及びスク
リュ回転軸５６を介してスクリュに伝達され、スクリュ
を回転させながら後退させる。したがって、ホッパから
投入された樹脂がスクリュの後退に伴って前進し、スク
リュの前方に溜められる。この時、スクリュの後退に伴
って、スクリュ回転軸５６及び第１駆動軸７３を回転自
在に支持するプレッシャプレート５４も後退する。

【００３１】一方、７５は前記第２プレート５３に回転
自在に支持された第２回転軸、７４は該第２回転軸７５
と第２ベルトプーリ６５を介して連結され、前記第２プ
レート５３に回転自在に支持された第２駆動軸、５７は
該第２駆動軸７４に形成されたボールねじ、５８は該ボ
ールねじ５７と螺合するとともに前記プレッシャプレー
ト５４に固定されたボールナットである。

【００３２】したがって、射出時に第１クラッチ６２を
解放して第２クラッチ６３を係合すると、前記サーボモ
ータ６１の回転は、第２ベルトプーリ６５を介してボー
ルねじ５７に伝達される。そして、該ボールねじ５７が
回転すると、回転に伴い前記ボールナット５８は直線運
動させられ、この直線運動が前記プレッシャプレート５
４、第１駆動軸７３及びスクリュ回転軸５６を介してス
クリュに伝達され、スクリュを前進させる。このスクリ
ュの前進によって、計量時にスクリュの前方に溜められ
ていた樹脂が射出ノズル２１ａから射出され、図示しな
い金型のキャビティ内に充填される。

【００３３】なお、前記ボールねじ５７は計量時におけ
るプレッシャプレート５４の後退に伴って、前記ボール
ナット５８に対して自然に相対回転するようになってい
て、抵抗にはならない。このように、一つのサーボモー
タ６１を使用し、第１、第２クラッチ６２，６３を選択
的に係脱することによって、射出時にスクリュを前進さ
せ、計量時にスクリュを回転させて後退させることがで
きる。

【００３４】そして、計量時において後退するスクリュ
に背圧を加えるため、背圧シリンダ６７が設けられる。
本実施例において該背圧シリンダ６７は、油圧シリンダ
として説明するが、空圧シリンダを使用することもでき
る。該背圧シリンダ６７は、前端が前記プレッシャプレ
ート５４に固定され、後端は第２プレート５３側に延び
る。そして、前記背圧シリンダ６７の内部にピストン６
７ａが摺動自在に配設され、前記プレッシャプレート５
４側に油室６７ｂが形成される。前記ピストン６７ａの
両側にはガイドバー７７が固定されていて、該ガイドバ
ー７７の前端が第１プレート５２に、後端が第２プレー
ト５３に固定されている。

【００３５】７８は前記背圧シリンダ６７に圧力を作用
させるための油圧源、７９はフィルタ、８０は前記背圧
シリンダ６７の油室６７ｂに一定の圧力の油を供給する
ための減圧弁、８１はＡ位置とＢ位置を採る切換弁、８
２は前記背圧シリンダ６７のピストン６７ａの背面側の
室に接続されたサイレンサである。したがって、前記切
換弁８１をＡ位置に置くと油室６７ｂ内の油はドレーン
され、背圧が加わらなくなる。また、切換弁８１をＢ位
置に置くと、油室６７ｂ内に減圧弁８０によって減圧さ
れた油が供給され、プレッシャプレート５４を第１プレ
ート５２側に押圧し、スクリュに背圧を加える。

【００３６】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形すること
が可能であり、それらを本発明の範囲から排除するもの
ではない。

【００３７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、加熱シリンダ内に、前後進自在かつ回転自在にス
クリュが配設される。そして、前記加熱シリンダを固定
する第１プレートと該第１プレートに対向して配設され
た第２プレート間にプレッシャプレートが前後進自在に
配設され、該プレッシャプレートによって前記スクリュ
を回転自在に支持する。

【００３８】また、前記第２プレートにはモータが固定
され、該モータと第１駆動軸間に第１クラッチが係脱自
在に配設され、前記モータの回転を第１駆動軸を介して
スクリュに選択的に伝達するとともに、前記モータと第
２駆動軸間に第２クラッチが係脱自在に配設され、前記
モータの回転を第２駆動軸に選択的に伝達する。そし
て、前記第２駆動軸と前記プレッシャプレート間に、回
転運動を直線運動に変換する手段が設けられる。

【００３９】したがって、一つのモータを配設するだけ
で、計量時に第１クラッチを係合することによってスク
リュを回転させながら後退させることができ、射出時に
第２クラッチを係合することによってスクリュを前進さ
せることができ、コストを低減することができる。さら
に、前記プレッシャプレートに背圧シリンダが固定さ
れ、流体圧によってプレッシャプレートを第１プレート
側に付勢し、前記スクリュに背圧を加える。したがっ
て、計量時の背圧を適切な値に制御することができるだ
けでなく、耐久性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す射出装置の概略図であ
る。

【図２】従来の射出成形機における射出装置の概略図で
ある。

【図３】従来の射出成形機における他の射出装置の概略
図である。

【符号の説明】

２０スクリュ２１加熱シリンダ２１ａ射出ノズル５２第１プレート５３第２プレート５４プレッシャプレート６１サーボモータ６２第１クラッチ６３第２クラッチ６７背圧シリンダ７３第１駆動軸７４第２駆動軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）加熱シリンダと、（ｂ）該加熱シ
リンダ内を前後進自在かつ回転自在に配設されたスクリ
ュと、（ｃ）前記加熱シリンダを固定する第１プレート
と、（ｄ）該第１プレートに対向して配設された第２プ
レートと、（ｅ）前記第１プレートと第２プレート間に
前後進自在に配設され、前記スクリュを回転自在に支持
するプレッシャプレートと、（ｆ）前記第２プレートに
固定されたモータと、（ｇ）係脱自在に配設され、前記
モータの回転を第１駆動軸を介してスクリュに選択的に
伝達する第１クラッチと、（ｈ）係脱自在に配設され、
前記モータの回転を第２駆動軸に選択的に伝達する第２
クラッチと、（ｉ）前記第２駆動軸と前記プレッシャプ
レート間にあって、回転運動を直線運動に変換する手段
と、（ｊ）前記プレッシャプレートに固定され、流体圧
によってプレッシャプレートを第１プレート側に付勢
し、前記スクリュに背圧を加える背圧シリンダを有する
ことを特徴とする射出装置。