WO1985002811A1 - Mecanisme d'injection pour machine de montage a injection - Google Patents

Description

明 細 書

射出成形機 に おけ る射出機構

技 術 分 野

本発明 は 、 射出成形機 に おい て ス ク リ ュ ー を軸方向 に 移動 さ せ成形材料を射出 さ せ る射出機構 に 関 する も ので あ る 。 - 背 景 技 術

射出成形機に おい て 、 射出 時、 ス ク リ ュ ー を軸方向 へ 移動 させ て 溶融 し た成形材料を射出 さ せる射出機構 は 、 従来油圧モ ー タ や電動 モ ー タ が使用 さ れて いる 。 そ の た め 、 射出 を髙圧 ， 髙速で行わせ る た め に は モ ー タ の馬力 を上げ 、 大型化 す る必要が あ る が 、 し か し 、 モ ー タ を大 型化すれば射出成形機の コ ス 卜 を増大さ せ る し 、 かつ 、 モ ー タ の ロ ー タ が大き く なる こ と 等 に よ り 慣性の影響が 出 て レ ス ポ ン ス が悪 く な る と い う 欠点が生 じ る 。

発 明 の 開 示

本発明 は 、 上記従来技術の欠点を解消 し て 、 モ ー タ を 大型 に す る こ と な く 低 コ ス 卜 で 、 応答性が良 く 、 かつ 、 射出 時の 高圧 ， 高速射出化が可能な射出成形機 に お け る 射出機構を提供 す る こ と を 目 的 と し て い る 。

さ ら に 、 本発明 は 、 射出 時 に モ ー タ の駆動力 と ェネル ギ ー 蓄積装置 に 蓄積さ れた エネルギ ー を重璺す る こ と に よ っ て 髙圧 ♦ 高速射出化が可能な射出機構を提供す る こ と を 目 的 と し て い る 。

そ こ で 、 本発明 は 、 モ ー タ の 回転を直線運動 に変換す る伝動装置を介 し て 、 ス ク リ ュ ーを前進させて射出を行 う射出成形機における射出機構において 、 上記モ ー タ の 回転軸は第 1 のク ラ ッ チを介 して上記伝動装置に 、 ま た 第 2 の ク ラ ッ チを介 し て エネルギー蓄積装置に伝動する よう に し 、 射出 ， 計量時以外の ときに '上記第 2 のク ラ ッ チを動作させ て上記エネルギー蓄積装置と上記モー タ'を 結合 し 、 上記エネルギー蓄積装置にエネルギーを蓄積さ せ、 射出時に は上記モー タ の駆動力 と上記エネルギー蓄 積装置に蓄え られたエネルギーを重畳させてスク リ ユ ー に伝動 し 、 ス ク リ ュ ーを移動させ、 髙圧 ♦ 高速で射出を 行ねせる よう に した射出成形機の射出機構である 。

このよ う に本発明は、 射出， 計量以外の遊びの時間中 にモー タ の回転に よるエネルギ ーをエネルギー蓄積装置 に蓄積 し て お り 、 射出の際に はモ ー タ のエネル,ギ一 に付 加 してエネルギー蓄積装置のエネルギーがスク リ ュ ー に 伝動さ れるため 、 モ ー タ を大型に する こ とな く 、 応答性 がよ く 、 射出時の髙圧 ♦ 高速射出化を行う こ とができる ま た 、 モ ー タ を大型に する必要がないから 、 小型のモー タ でよ く 経済的である 。

· ' 図面の簡単な説'明

F I G . Ί は、 本発明の第 1 の実施例を示す図、 F I G . 2 は、 本発明の第 2 の実施例を示す図である。

発明を実施するための最良の形態 本発钥をよ り 詳細に 説明する ため に 、 以下、 添付図面 に従っ て これを説明する 。 F I G . 1 は 、 本発明の第 1 の実施例 を示す 図 で 、 1 は ス ク .リ ユ ー シ ャ フ 卜 2の先端 に 設け ら.れて い る ス ク リ ユ ー 、 該ス ク リ ュ ー シ ャ フ ト 2の他端 に は 、 フ ラ ン ジ等 の継手体 3を介 し て 周軸上に おね じ で あ るポ ールネ ジ 4 がー体 に 設け ら れて い る 。 5 はサー ポ モ ー タ で あ り 、 ― 体に位置の検出 を行 う 検出器 6が設け ら れ 、 モ ー タ 軸 7 の先端 に は駆動用 歯車 8が軸 '止さ れて お り 、 前記駆動用 歯車 8 に は伝達用 歯車 9が嚙み合 っ て 設け ら れ、 前記伝 達用 歯車 9 は伝達軸 1 3 に よ り 軸止さ れ、 ク ラ ッ チ板 1 0 と 1 1 を有 す る ク ラ ッ チ 1 2を介 し て 伝達軸 1 4 a に 軸止さ れる伝達用 歯車 1 4 に連結さ れ 、 前記ポ ー ルネ ジ 4 と 嫁合す る ナ ツ 卜 1 5 と 一体の伝達用 歯車 Ί 6 と 嚙み 合 っ て 設け ら て い れる 。 1 7 は エネルギ ー 蓄積装置で 、 本実施例では フ ラ イ ホ イ ー ルで構成 し て い る 。 該 フ ラ イ ホ イ ール 1 7 は ホ イ ール軸 1 8 に よ り 軸止さ れ、 ク ラ ッ チ板 Ί 9 と 2 0 と を有す る ク ラ ッ チ 2 を介 し て 回 転軸 2 2 に よ り 、 軸止さ れた伝達用 歯車 2 3 に 連結さ れ 、 前 記伝達用 歯車 2 3 は駆動用 歯車 8 と 嚙み合 っ て 設け ら れ 次 に 、 .上記の実施例 に お け る作用 を説明 す る と 、 射出 ， 計量非動作時 に は ク ラ ッ チ 1 2を O F F 、 ク ラ ッ チ 2 1 を O N状態 と し 、 サ ー ポ モ ー タ 5を作動 さ せ る と 、 モ ー タ 軸 7の先端 に軸止 し た駆動用 歯車 8 が 回 転 し て 、 前記 駆動用 歯車 8 と嚙み合 う 伝達用 歯車 2.3 に 回転が伝え ら れる た め 、 ク ラ ッ チ板 1 9 と 2 0 と が連結さ れた ク ラ ッ チ 2 1 を介 して フライ ホイ ール 1 7は回転する 。 そ して、 フ ライ ホイ ール 1 7が一定回転速度に達する と、 ク ラ ッ チ 2 1 を切 り 、 ま た 、 サー ポモー タ 5も停止させ、 射出 信号が出される まで待機させる 。 そ して、 射出時におい て は、 クラ ッ チ 1 2 と 2 1 を周時に O N状態にさせ、 ク ラ ッ チ板 1 0 , 1 1.及びク ラ ッ チ板 1 9 , 2 0をそれぞ れ連結させ、 それ と共にサーポモー タ 5を作動させる と 、 駆動用歯車 8 はサーポモ ー タ 5 に よ り 回転させ ら れる と 共に フライ ホイ ール 1 7 に よる回転力が付加されて髙速 回転を行い、 伝達用歯車 9 と共に伝達用歯車 1 4も髙速 回転を行い、 前記伝達用歯車 1 4 と嚙み合う作動用歯車 1 6が右-ね じ と反対方向で高速回転を行う ため、 前記作 動用歯車 1 6 と一体のナ ツ 卜 Ί 5が右ね じ と反対方向に 高速回転を行い、 前記ナ ツ ヒ Ί 5 に摞合するポ ールネジ 4が F I G . 1 中左方に押圧され、 ス ク リ ュ ー 1 が同方 向 に高速， 高圧で移動 し 、 溶融された成形材料の射出を 行う 。 なおかつ 、 サーポモー タ 5の検出器 6に よ り その 射出制御を行う こ とができる 。

ま た 、 成形材料の射出量を決める計量時において は、 ク ラ ッ チ 1 2が〇 N状態で ク ラ ッ チ板 1 0 と 1 Ί が連結 され、 ク ラ ッ チ 2 1 が O F F状態 と され、 スク リ ュ ー 1 の回転に よ り成形材料の溶融に よる反力 が一定圧になる 毎に上記サーポモー タ 5を逆転させ、 一定背圧を保持さ せなが ら 、 ス ク リ ュ ー 1 を一定位置になるまで後退させ 一定位置になる と検出器 6がそれを検出 し 、 クラ ッ チ 1 2を O F F状態 に する と共 に ク ラ ッ チ 2 1 を O N状態に し て サー ボ モ ー タ 5-を正 転'さ せ て フ ラ イ ホ イ ール 1 7 に 回転エネルギ ー を蓄積 し 、 以下 、 上述 し た動作を裸 り 返 し 行 う も のである 。

なお 、 上記実施例で は 、 フ ラ イ ホ イ ー ル 1 7及び ク ラ ツ チ 2 をサ ー ポ モ ー タ 5で駆動 さ れる駆動用 歯車 8 と 嚙み合 う 伝達用 歯車 2 3 に連結 し た が 、 該伝達用 歯車 2 3 を設けず 、 ク ラ ッ チ 2 1 を伝達用 歯車 9 に 対 し 伝達軸 1 3の ク ラ ッ チ 1 2 と 反対側 に連絡 し 、 該 ク ラ ッ チ 2 1 に フ ラ イ ホ イ ー ル 1 7 を連結する よ う に し て も よ い 。 す なわ ち 、 フ ラ ィ.ホ ィ ー ル 1 7 に エネルギ ー を蓄え る と き は ク ラ ッ チ 1 2 を切 り ク ラ ッ チ 2 1 を作動 さ せ 、 サ ー ポ モ ー タ 5の 回転力 を駆動用 歯車 8 ， 伝達用 歯車 9 , ク ラ ツ チ 2 1 を介 し て フ ラ イ ホ イ ール 1 7 に伝え 、 エ ネル ギ 一を蓄え させ る こ と と なる 。 ま た 、 射出 時 に は ク ラ ッ チ 1 2 , 2 1 を周時に 作動 さ せ る こ と と な る 。

F I G . 2 は 、 本発明 の第 2 の実施例 を示す も ので 、 エ ネル ギ ー 蓄積装置 と し て ガ ス ア キ ュ ー ム レ ー タ を使用 し た 例であ る 。

ス ク リ ュ ー 1 の一端 に は 、 一体 に ス ク リ ュ ー シ ャ フ 卜

2が 設け ら れ、 前記 ス ク リ ュ ー シ ャ フ ト 2の後端に は フ ラ ンジ等の継手体 3 を介 し て 周軸上 に ポ ー ルネ ジ 4が設 け ら れ 、 前記ポ ールネ ジ 4の一端 に は継手体 4 8 を介 し て ガ ス アキ ュ ー ム レ ー タ 2 4 の ビス 卜 ン ロ ッ ド 2 5がー 体 に 設け ら れ 、 高圧ガ ス を 内部 に 充塡 す る ガ ス ア キ ユ ー ム レ ー タ 2 4の シ リ ンダ 2 6の一端に はシ ャ フ ト 2 7が 一体に 設け ら れ、 前記シ ャ フ 卜 2 7の先端に は継手体 2 8を介 し て ポ ールネ ジ 2 9が一体に設け ら れ、 前記ポ ー ルネ ジ 2 9の先端に は衝突板 3 0が設け ら れて いる 。

そ し て 、 ポ ー ルネ ジ 4 に は 、 前記ポ ールネジ 4 に螺合 す る ナ ツ 卜 1 5を有する作動用 歯車 1 6が装着さ れ、 ポ 一ルネ ジ 2 9 に は前記ポ ールネ ジ 2 9 と螺合するナ ツ 卜 3 1 を有す る作動用 歯車 3 2が装着さ れて いる 。 3 3 は 衝突板 3 0が突き当 た る と衝撃を緩和 するシ ョ ッ ク アブ ソ ーパであ る 。

検出器 6を一体に有するサー ポ モ ー タ 5 は 、 前記実施 例 と周様に 、 モ ー タ軸 7の先端に駆動用 歯車 8を翰止す る 。 3 4は該駆動用歯車 8 と噴み合う 伝達用歯車であ り 伝達軸 3 5の 中央に一体に軸 止さ れて お り 、 前記作動軸 3 5 に は伝達用 歯車 3 4の一側寄 り に ク ラ ッ チ板 3 6 , 3 7を有す る ク ラ ッ チ 3 8を介 し て 前記作動用 歯車 1 6 と嚙み合 う 伝達用 歯車 3 9の 回転軸 3 9 a に連絡さ れ 、 前記伝達軸 3 9 a の先端に はブ レ ー キ板 4 0が一体に 軸 止され、 ま た 、 前記伝達用歯車 3 4の他端寄 り に ク ラ ッ —チ板 4 1 , 4 2を有す る ク ラ ッ チ 4 3 耷介 し て 前記作動 用 歯車 3 2 と 嚙み合う 伝達用 歯車 4 4の 回転軸 4 4 a が 連結さ れ、 前記回転軸 4 4 a の他端に も ブ レ ー キ板 4 5 が一体に軸止さ れて い る 。

な お 、 4 6及び 4 7 はブ レ ー'キ装置で あ る。

次 に 、 本発明 の上記第 2の実施例 に おける作用 を説明 す る と 、 ま ず 、 射出行程を （ i ) 射出 . 計量非動作時で ガ ス ア キ ュ ー ム レ ー タ に エネルギ ー を蓄積 する状態、 ( ϋ ) エネルギ ー が蓄積さ れ射出 の た めの待機の状態、

( iii ) 射出状態 、 （ K/ ) 計量状態の 4 区分 に分け 、 そ の と き の ク ラ ッ チ 3 8 , 4 3 , ブ レ ー キ 4 6 , 4 7 の動作 状態を次表の よ う に 制御 す る も ので あ る 。

なお 、 O N は ク ラ ッ チ ま た はブ レ ー キ の動作状態、 0 F F は非動作状態を表わ す 。

以下 、 頭次動作を説明 す る 。

エ ネル ギ ー 蓄積状態時に は 、 ク ラ ッ チ 3 8 が O F F状 態で 、 ブ レ ー キ装置 4 6が O N状態 に 作動 し 、 作動用 歯 車 Ί 6 を ロ ッ ク状態 に し て い る 。 そ し て 、 ク ラ ッ チ 4 3 が O N状態で 、 ブ レ ー キ 4 7 が O F F状態で あ る か ら 、 サ ー ボ モ ー タ 5 の.回転 に よ り モ ー タ 軸 7 に 軸 止 さ れた 駆 動用 歯車 8 , 伝達用 歯車 3 4及び ク ラ ッ チ 4 3 を介 し て 伝達用 歯車 4 4 を 回 転 さ せ 、 該伝達用 歯車 4 4 と 嚙み合 う 作動用 歯車 3 2 を右ね じ と 反対方向 に 回転 さ せ 、 前記 作動用 歯車 3 2 と ，体の ナ ツ 卜 3 1 も周方向 に 回転 し 、 ボ ー ルネ ジ 2 9 を F I G . 2 中左方 に 移動 さ せ る 。 そ の た め 、 ガスアキ ュ ー ム レ ー タ 2 4のシ リ ンダ 2 6が周方 向 に移動 し て前記シ リ ンダ 2 6に充塡された髙圧ガスが 圧縮されて圧縮力が蓄積される 。

そ して 、 シ リ ンダ 2 6が所定の位置まで移動する と、 クラ ッ チ 3 8 と 4 3が O F F状態、 ブ レーキ 4 6 と 4 7 が O N状態と さ れ、 サーポモー タ 5 は停止 し 、 ガス アキ · ユ ーム レー タ 2 4にエネルギーを蓄積 した状態で停止 し - 射出 まで待機するこ と となる。

射出時において は、 サーポモー タ 5を駆動 し 、 プ レー キ 4 6を O F F、 ク ラ ッ チ 3 8を O N状態と し てサー ポ モー タ 5の回転をナ ツ 卜 1 5に伝動する。 一方、 クラ ッ チ 4 3を O F F状態と し 、 ブ レー キ 4 7を O N状態と し て 、 歯車 4 4 , ナツ 卜 3 2の回転及びポールネジ 2 9の 軸方向への移動を ロ ッ ク する。 その ため、 サーポモ ー タ 5の回転は、 歯車 8 , 3 4 , ク ラ ッ チ 3 8 , 歯車 3 9 , ナ ツ 卜 1 5 に伝動さ れ、 ポ ールネ ジ 4を F I G . 2中左 方に移動させる。 その とき 、 ガスアキ ュ ー ム レータ 2 4 は圧縮ガス に蓄え ら れたエネルギ ー に よ り 、 ピ ス ト ン 口 ッ ド 2 5を介 し てポールネジ 4を同方向'に押圧するから ポ ールネジ 4 に連絡さ れたス ク リ ュ ー Ί は高速， 髙圧で 射出を行いなが ら F I G . 2中左方ぺ移動 し 、 溶融さ れ た成形材料を射出する こ と となる 。

次に、 計量時において は ク ラ ッ チ 3 8 が 0 N 、 ク ラ ッ チ 4 3 , ブ レーキ 4 6 , 4 7が O F F と さ れる 。 クラ ッ チ 4 3 , ブ レーキ 4 7が O F Fとなる と 、 歯車 4 4 , ナ ヅ 卜 3 1 は フ リ ー の状態 と なる た め 、 ガ ス ア キ ユ ー ム レ ー タ 2 4に残存 し て い た 圧縮ガス の エネルギ ー が ポ ー ル ネジ 29を F I G . 2中右方へ押圧さ せるか ら 、 ポ ー ル ネ ジ 2 9は ナ ツ 卜 3 1 ， 歯車 4 4を空回転さ せ なが ら 、 F I G . 2中右方へ後退する 。 その と き 、 シ ョ ッ ク アブ ソ ーバ 3 3に よ り 衝撃 は吸収 さ る 。 ま た 、 ス ク リ ュ ー 1 は 回転 し て 成形材料を溶融さ せ 、 そ の溶融 に よ り 生 じ る圧力 が一定圧 に な る と サ ー ポ モ ー タ 5がー定量逆転 さ せ 、 歯車 8 , 3 4 , ク ラ ッ チ 3 8 , 歯車 3 9を介 し て ナ ッ 卜 を逆転さ せ 、 ス ク リ ュ ー を一定量 F I G . 2中右方 へ後退さ せ 、 ス ク リ ュ ー の後退位置が所定位置 に な っ た こ と を サー ボ モ ー タ 5の検出器が検出 す る と 該動作を停 止 し 、 上述 し た エネル ギ ー 蓄積状態の処理を裸 り 返す 。

Claims

請 求 の 範 囲 '

·. モ ー タ の回転を直線運動 に 変換する伝動装置を介 し て 、 ス ク リ ュ ー を前進させて射出を行う 射出成形機に お け る射出機構に おい て 、 上記モ ー タ の回転軸 は第 1 の ク ラ ッ チを介 し て 上記伝動装置に 、 第 2 の クラ ッ チ を介 し て エネルギ ー蓄積装置に伝動 さ れ、 非排出 * 計 量時に は上記第 2 ク ラ'ツ チを作動 さ せ て上記エネルギ 一蓄積装置に エネルギ ー を蓄積さ せ 、 射出時に は上記 モ ー タ の駆動力及び上記エネルギ ー 蓄積装置に蓄積さ れ た エネルギ ー に よ っ て ス ク リ ュ ー を前進させ射出 さ せる よ う に し た こ と を特徴 と する射出成形機に お ける 射出機構。

2 . 上記エネルギ ー蓄積装置は フ ラ イ ホイ ールであ る請 求の範囲第 1 項記載の射出成形機に お け る射出機構。

3 . 上記エネルギ ー蓄積装置は ア キ ュ ー ム レ ー タ で あ る 請求の «囲第 1 項記載の射出成形機 に お け る射出機構 _£

4 . 上記 ア キ ュ ー ム レ ー タ の ピ ス ト ン ロ ッ ド は上記伝動 装置 に お け る 上記ス ク リ ユ ー を先端に 固着 し た第 1 の ポ一ル"^ ジ の後端 に 固着 し 、 上記 ア キ ュ ム レ ー タ の シ リ ンダ は上記第 2 の ク ラ ッ チを介 し て駆動 さ れる ナ ツ 卜 と螺合 し 軸方向 に移動 す る第 2 の ボ ー ルネ ジ に 固着 さ れ 、 上記第 1 , 第 2 の ボ ー ルネ ジの移動 を ロ ッ ク す る た め のブ レ ー キ装置が各々 設け ら れて いる請求の範 囲第 3 項記載の射出成形機に お.け る射出機構。

5 . 上記モ ー タ はサ ー ポ モ ー タ で あ る請求の範囲第 Ί 項

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