| 【発明の名称】 |
電動式射出成形機 |
| 【発明者】 |
【氏名】関野 龍男
【氏名】佐藤 亘
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| 【要約】 |
【課題】射出スクリュの進退移動用の電動機が誤動作した場合、プッシャープレートやねじ機構におけるボールネジに偏荷重を生じさせずに、射出スクリュの先端が加熱筒内の先端に衝突するのを確実に防止する。
【解決手段】フロントプレート１に取付けた加熱筒４に挿入された射出スクリュ５は、カップリング５Ｄで連結部材Ｎを介してプッシャープレート９に連結され、電動サーボモータ（電動機）２２で駆動されるねじ機構によってフロントプレート１に対し進退移動するプッシャープレート９と一緒に加熱筒４内を前後進するようになっている。カップリング５Ｄの端面５Ｆから射出スクリュ５のスクリュヘッド５Ｈの外径部の先端までの長さＬ１が、加熱筒４の端面５Ｇから加熱筒４の軸に平行な軸穴部分４Ａの先端までの長さＬ２より短くされ、端面５Ｆと端面Ｇとの当接で、一定ストローク以上の射出スクリュの前進を阻止する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 フロントプレートに取り付けられた加熱筒と、該加熱筒内に軸方向に進退自在に挿入して設けられた射出スクリュと、該射出スクリュがカップリングで連結されたプッシャープレートと、該プッシャープレートを射出スクリュと一緒に前記フロントプレートに対し進退移動させるねじ機構を駆動する電動機とを有する電動式射出成形機において、前記射出スクリュをプッシャープレートに連結するカップリングのフロントプレート側の端面と、該射出スクリュが挿入される加熱筒のプッシャープレート側の端面とが当接することによって、一定ストローク以上の射出スクリュの前進を阻止するようにしたことを特徴とする電動式射出成形機。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動式射出成形機に関し、さらに詳しくは、加熱筒内に挿入されている射出スクリュを軸方向に進退移動させるねじ機構を駆動する電動機に誤動作が生じたときに、前進する射出スクリュの先端が加熱筒内の先端に衝突するのを防止することができる電動式射出成形機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電動式射出成形機では、射出スクリュを軸方向に移動させるねじ機構を駆動する電動機の誤動作によって射出スクリュの先端が加熱筒内の先端に衝突しないようにするために、例えば、特公平４−３９４１１号公報に記載されているように、プッシャープレートのフロントプレート側にバレルナットに対向してストッパーを設けたり、フロントプレートのプッシャープレート側の四隅にストッパーを取り付けたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの構造のものでは、複数のストッパーが必要なため構造が複雑である上に、フロントプレートが全てのストッパーに同時に衝突することは極めて困難であり、一部のストッパーが最初にフロントプレートに衝突するため、プッシャープレートやねじ機構におけるボールネジに偏荷重が生じ、その部分に損傷が集中する問題があった。【０００４】また、プッシャープレート側にストッパーを取り付ける構造のものは、特開平４−７７２２５号公報に記載されているような射出スクリュ回転用のプーリーがフロントプレートの前面に設けられている構造を有する電動式射出成形機には採用できず、限られた構造の電動式射出成形機にしか採用できない等の問題点があった。【０００５】本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたもので、射出スクリュの進退移動用の電動機が誤動作した場合、プッシャープレートやねじ機構におけるボールネジに偏荷重が生じず、電動式射出成形機の構造に制限を受けないで射出スクリュの先端が加熱筒内の先端に衝突しないような構造を有する電動式射出成形機を提供することを目的とする。【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明は、フロントプレートに取り付けられた加熱筒と、該加熱筒内に軸方向に進退自在に挿入して設けられた射出スクリュと、該射出スクリュがカップリングで連結されたプッシャープレートと、該プッシャープレートを射出スクリュと一緒に前記フロントプレートに対し進退移動させるねじ機構を駆動する電動機とを有する電動式射出成形機において、前記射出スクリュをプッシャープレートに連結するカップリングのフロントプレート側の端面と、該射出スクリュが挿入される加熱筒のプッシャープレート側の端面とが当接することによって、一定ストローク以上の射出スクリュの前進を阻止するようにしたものである。
【０００７】この電動式射出成形機においては、射出スクリュの進退移動させるねじ機構を駆動する電動機が誤動作した場合、プッシャープレートやねじ機構のボールネジに偏荷重等を生じさせず、射出スクリュの先端部分と加熱筒内の先端部分との衝突が防止される。【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を添付図面を参照して説明する。図１において、１はフロントプレートで、このフロントプレート１に対向して配置されたエンドプレート２は、ベース(図示せず)に支持され、前記フロントプレート１とエンドプレート２とはタイロッド３、３によって連結されている。前記フロントプレート１の中央部には加熱筒４がバレルナット５Ｂによって固着され、該加熱筒４内には射出スクリュ５が軸方向に進退自在に挿入されている。そして、フロントプレート１には支持孔１Ａ、１Ａが形成されており、各支持孔内にはボールナットからなるネジ受け部材６、６がそれぞれ挿通され、このネジ受け部材６、６に一体に取付られたフランジ部材７、７がそれぞれ複数のボルト８によってフロントプレート１の外端面１Ｂに固着されている。【０００９】９はプッシャープレートで、前記タイロッド３、３にその軸方向に摺動自在に支持されて設けられている。このプッシャープレート９には、前記各支持孔１Ａ、１Ａに対向する位置にそれぞれ一対の第一軸受１０Ａ、１０Ｂ（図１では一方の対のみ図示）が固着され、各一対の第一軸受１０Ａ、１０Ｂにはそれぞれ円筒支持体１１（図１では１つのみ図示）が内嵌され、この一対の第一軸受１０Ａ、１０Ｂによって円筒部材１１はプッシャープレート９に対して軸回りに回転自在に支持されている。【００１０】このプッシャープレート９の中央部には結合ボルト９Ｃが加熱筒４の軸線に一致させて取り付けられ、この取付ボルト９Ｃにロードセル１２がネジ止めされている。このロードセル１２には円筒体１３が固着され、この円筒体１３内に一対の第二軸受１４Ａ、１４Ｂが固着されている。前記射出スクリュ５の一端部（後端部）はスプライン加工が施されており、このスプライン加工が施された射出スクリュ５の一端部５Ａが射出スクリュ５の延長軸５Ｃのスプライン加工された孔５Ｅに挿嵌され、カップリング５Ｄによって射出スクリュ５が前記延長軸５Ｃに対して軸方向に相対移動しないように固着されている。【００１１】また、前記延長軸５Ｃは射出スクリュ回転用プーリー１５を介して支持用シャフト１６にボルト１５Ａによつて固定されており、この支持用シャフト１６は前記軸受１４Ａ、１４Ｂに軸回りに回転自在に支持されている。前記射出スクリュ回転用プーリー１５と、プッシャープレート９に固定されている射出スクリュ回転用電動機(図示せず)の回転軸に外嵌されたプーリー(図示せず)とにはタイミングベルト(図示せず)が無端状に巻回されている。前記延長軸５Ｃ、射出スクリュ回転用プーリー１５、支持用シャフト１６、円筒体１３，ロードセル１２等は、前記射出スクリュ５をカップリング５Ｄを介してプッシャープレート９に連結する連結部材Ｎを構成している。該連結部材Ｎの構成は上記に限らず、必要に応じて他の構造部品で構成することができる。
【００１２】１７はボールネジ軸で、ネジ部１７Ａと、その一端（前端）に固定されたストッパー１７Ｂと、ネジ部１７Ａの他端（後端）に連続して形成され、そのネジ部１７Ａより小径のシャフト部１７Ｃとから構成されている。ボールネジ軸１７のネジ部１７Ａは前記ネジ受け部材６に螺合すると共に、ネジ部１７Ａの他端の段部が前記円筒支持体１１の端面９Ａに当接している。上記シャフト部１７Ｃは円筒支持体１１の軸穴部１１Ａに挿通して取り付け、取り外し自由に設けられており、シャフト部１７Ｃと円筒支持体１１はキー１１Ｂによって軸回りの相対回転が阻止されている。【００１３】また、円筒支持体１１から突出したシャフト部１７Ｃの部分にはプーリーからなる駆動力伝動手段１９が外嵌され、ナット２０によって、この駆動力伝動手段１９の端面が前記円筒支持体１１の端面１１Ｃに当接するように取り付けられている。前記駆動力伝動手段１９はキー１８によってシャフト部１７Ｃに対し相対回転しないようになっている。【００１４】２１はプッシャープレート９に固定した電動サーボモータ（電動機）２２の出力軸２２Ａに外嵌されたプーリー１９Ａと各駆動力伝動手段１９、１９とに巻回されたタイミングベルトで、このタイミングベルト２１によって、電動サーボモータ２２の回転が各駆動力伝動手段１９、１９に伝達され、前記ボールネジ軸１７、１７が回転されることにより、前記プッシャープレート９が前記フロントプレート１に対して前後進し、それによって前記射出スクリュ５が前記加熱筒４に対し前後進するようになっている。前記ボールネジ軸１７と前記ネジ受け部材６とは、前記電動サーボモータ２２の回転を直線運動に変換して、前記射出スクリュ５を軸方向に進退移動させるねじ機構を構成している。
【００１５】前記射出スクリュ５を延長軸５Ａに接続するカップリング５Ｄのフロントプレート１側の端面（前端面）５Ｆから射出スクリュ５のスクリュヘッド５Ｈの外径部の先端に至るまでの長さＬ１が、加熱筒４のプッシャープレート９側の端面（後端面）５Ｇから加熱筒４の軸に平行な軸穴部分４Ａの先端に至るまでの長さＬ２より短くなるように、加熱筒４、射出スクリュ５、カップリング５Ｄの寸法が決められており、樹脂の種類、射出条件等により、カップリング５Ｄの端面板部の寸法ｔが異なるものに変更できるようになっている。
【００１６】なお、前記長さＬ２は、正確には、前記スクリュヘッド５Ｈの外径部の先端を加熱筒４の軸に平行に前方に延長して、加熱筒４の軸穴の先端側テーパ面４Ｂと交差する位置から加熱筒４の前記端面５Ｇに至るまでの寸法である。その結果、前記電動サーボモータ２２の誤動作により、射出スクリュ５が所定の位置以上に前進しても、前記カップリング５Ｄのフロントプレート側の端面５Ｆが前記加熱筒４のプッシャープレート９側の端面５Ｇに当接し、射出スクリュ５の先端が加熱筒４の内部に衝突しない安全装置の機能を有する構造となっている。
【００１７】次に、前記構成の電動式射出成形機の作用について説明する。まず、射出スクリュ回転用電動機(図示せず)を駆動させることによって射出スクリュ５が回転され、ホッパー(図示せず)から加熱筒４内に導入された成形用樹脂が加熱、混練されて溶融状態になり、この溶融樹脂が加熱筒４内の先端部に貯えられる。【００１８】その際、この溶融樹脂の反力によって射出スクリュ５がエンドプレート２側に自由に後退させられないように、必要に応じて、電動サーボモータ２２が駆動されることによってボールネジ軸１７、１７に回転力が与えられ、プッシャープレート９がフロントプレート１側に一定圧力で押しつけられ、前記溶融樹脂に一定の背圧が掛けられる。この状態で、射出スクリュ５の回転が持続され、一定量の溶融樹脂が加熱筒４内の先端部に計量された後、前記射出スクリュ回転用電動機(図示せず)が停止される。【００１９】その後、電動サーボモータ２２が駆動されてボールネジ軸１７が回転され、このボールネジ軸１７の回転によってプッシャープレート９がフロントプレート１側に前進され、このプッシャープレート９にロードセル１２、円筒体１３、一対の軸受１４Ａ、１４Ｂ、射出スクリュ５の支持用シャフト１６、射出スクリュ一回転用プーリ１５、延長軸５Ｃ、カップリング５Ｄを介して装着されている射出スクリュ５が加熱筒４内を前進され、加熱筒４内の先端部に貯えられた溶融樹脂が金型内に射出される。【００２０】そして、射出スクリュ５が所定のストローク前進したところで前記電動サーボモータ２２が停止して射出が終了することになるが、万一、コントローラが誤動作して電動サーボモータ２２が停止せずに前進方向に暴走したような場合においても、前記カップリング５Ｄの端面５Ｆが加熱筒４の端面５Ｇに当接して、それ以上の射出スクリュ５の前進が阻止されるので、加熱筒４の軸穴の先端部に射出スクリュ５の先端部のスクリュヘッド５Ｈが衝突するのを防止され、これにより、射出スクリュ５の破損や加熱筒４内の損傷を防止することができ、安全が保持される。
【００２１】なお、カップリング５Ｄの端面５Ｆに薄板を取り付けて、その取付枚数を適宜変更することにより、カップリング５Ｄの端面板部の寸法（厚さ）ｔを調整して、加熱筒４の軸穴の先端と射出スクリュ５のスクリュヘッド５Ｈの先端との間の間隔を調整できるようにしてもよい。この場合、加熱筒４、射出スクリュ５の製作上の寸法のバラツキによる衝突の回避が容易、確実に行える。【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、射出スクリュをプッシャープレートに連結するカップリングのフロントプレート側の端面（前端面）と、該射出スクリュが挿入される加熱筒のプッシャープレート側の端面（後端面）とが当接することによって、一定ストローク以上の射出スクリュの前進を阻止するようにしたので、射出スクリュの進退移動させるねじ機構を駆動する電動機が誤動作してた場合でも、プッシャープレートやこれを移動させるねじ機構のボールネジに偏荷重等を生じさることなく、射出スクリュの先端部分と加熱筒内の先端部分との衝突を確実に防止することができて、安全である。また、前記カップリングの前端面と加熱筒の後端面とを単に当接させる構成であるので、電動式射出成形機の構造に制限を受けないで、射出スクリュの先端と加熱筒内の先端との衝突が生じない安全機能を有する構造を容易に実現することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３０１０２５５３１
【氏名又は名称】新潟鐵工成形機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１３年４月１２日（２００１．４．１２） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００２−３０７５１６（Ｐ２００２−３０７５１６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年１０月２３日（２００２．１０．２３） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−１１３９８９（Ｐ２００１−１１３９８９） |
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