JP2002292683A - 射出成形機 - Google Patents
射出成形機Info
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- JP2002292683A JP2002292683A JP2001102753A JP2001102753A JP2002292683A JP 2002292683 A JP2002292683 A JP 2002292683A JP 2001102753 A JP2001102753 A JP 2001102753A JP 2001102753 A JP2001102753 A JP 2001102753A JP 2002292683 A JP2002292683 A JP 2002292683A
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- eccentric cam
- nozzle
- shut
- lever
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/20—Injection nozzles
- B29C45/23—Feed stopping equipment
- B29C45/231—Needle valve systems therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】簡単な構造で、シャットオフノズルの閉鎖時に
ニードル弁にかかる負荷を軽減できる射出成形機を提供
する。 【解決手段】可塑化装置によって可塑化された樹脂を、
ニードル弁１２を有するシャットオフノズル１１を介し
て金型へ射出する射出成形機であって、ニードル弁１２
を前後に駆動させてシャットオフノズル１１を開閉する
ニードル弁駆動装置１５が設けられ、このニードル弁駆
動装置２１は、ニードル弁１２に連結された揺動レバー
１６と、この揺動レバー１６と接触してレバー１６を揺
動させる偏心カム１７と、偏心カム１７を回転させる回
転駆動手段１８とを備える。ニードル弁１２がシャット
オフノズル１１を閉鎖する瞬間のニードル弁１２の移動
速度が、閉鎖途中のニードル弁１２の移動速度より小さ
くなるように、偏心カム１７の形状が設定されている。
ニードル弁にかかる負荷を軽減できる射出成形機を提供
する。 【解決手段】可塑化装置によって可塑化された樹脂を、
ニードル弁１２を有するシャットオフノズル１１を介し
て金型へ射出する射出成形機であって、ニードル弁１２
を前後に駆動させてシャットオフノズル１１を開閉する
ニードル弁駆動装置１５が設けられ、このニードル弁駆
動装置２１は、ニードル弁１２に連結された揺動レバー
１６と、この揺動レバー１６と接触してレバー１６を揺
動させる偏心カム１７と、偏心カム１７を回転させる回
転駆動手段１８とを備える。ニードル弁１２がシャット
オフノズル１１を閉鎖する瞬間のニードル弁１２の移動
速度が、閉鎖途中のニードル弁１２の移動速度より小さ
くなるように、偏心カム１７の形状が設定されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は射出成形機、特にニ
ードル式シャットオフノズルを有する射出成形機に関す
るものである。
ードル式シャットオフノズルを有する射出成形機に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、射出成形機の成形サイクルは、
射出、保圧、冷却、型開閉の順に繰り返される。射出、
保圧、型開閉の間は可塑化装置は停止しており、冷却工
程が始まると同時に、可塑化装置のスクリューを駆動し
て樹脂を可塑化し、リザーバ内に可塑化された樹脂を送
り込む（計量する）ようになっている。リザーバとは射
出装置のシリンダの前部に設けられた１ショット分の樹
脂を溜めておくための部屋のことである。
射出、保圧、冷却、型開閉の順に繰り返される。射出、
保圧、型開閉の間は可塑化装置は停止しており、冷却工
程が始まると同時に、可塑化装置のスクリューを駆動し
て樹脂を可塑化し、リザーバ内に可塑化された樹脂を送
り込む（計量する）ようになっている。リザーバとは射
出装置のシリンダの前部に設けられた１ショット分の樹
脂を溜めておくための部屋のことである。
【０００３】このような成形サイクルの中で、可塑化工
程で樹脂がリザーバに溜められるまでの間や、射出工程
後、金型を開く時などに、シリンダ内の溶融樹脂が漏れ
出るのを防止するため、シリンダの先頭部にはニードル
弁によって開閉できるシャットオフノズルが設けられて
いる。
程で樹脂がリザーバに溜められるまでの間や、射出工程
後、金型を開く時などに、シリンダ内の溶融樹脂が漏れ
出るのを防止するため、シリンダの先頭部にはニードル
弁によって開閉できるシャットオフノズルが設けられて
いる。
【０００４】従来のニードル弁の駆動方式としては、図
７に示す直進カム式、図８に示す直動式、図９に示すて
こ式などがある。直進カム式は、カム７０を横方向に移
動させ、カム７０に接するカムフォロワ７２を有するニ
ードル弁７１を前進移動させるものである。また、直動
式は、直動式アクチュエータ７３によってニードル弁７
４を直接前後移動させるものである。てこ式は、ニード
ル弁７５の後端部に揺動リンク７６の一端を連結し、リ
ンク７６の他端をアクチュエータ７７によって操作する
ことにより、ニードル弁７５を前後に移動させるもので
ある。いずれの方式も、ニードル弁を閉じる時にアクチ
ュエータの力を利用し、ニードル弁を開く時には樹脂を
射出する時に生じる樹脂圧を利用している。
７に示す直進カム式、図８に示す直動式、図９に示すて
こ式などがある。直進カム式は、カム７０を横方向に移
動させ、カム７０に接するカムフォロワ７２を有するニ
ードル弁７１を前進移動させるものである。また、直動
式は、直動式アクチュエータ７３によってニードル弁７
４を直接前後移動させるものである。てこ式は、ニード
ル弁７５の後端部に揺動リンク７６の一端を連結し、リ
ンク７６の他端をアクチュエータ７７によって操作する
ことにより、ニードル弁７５を前後に移動させるもので
ある。いずれの方式も、ニードル弁を閉じる時にアクチ
ュエータの力を利用し、ニードル弁を開く時には樹脂を
射出する時に生じる樹脂圧を利用している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、直進カ
ム式の場合には、カム７０とカムフォロワ７２との摩擦
がニードル弁７１に倒れ方向のモーメントとして作用す
るため、ニードル弁７１の摺動案内部が摩耗しやすいと
いう問題がある。直動式の場合には、アクチュエータ７
３の駆動能力と同等の力しかニードル弁７４に伝えるこ
とができない。また、シャットオフノズルを閉じる時に
はニードル弁７４に大きな負荷がかかるので、低速で移
動させるのが望ましいが、アクチュエータ７３の動きが
直接的にニードル弁７４に伝えられるので、アクチュエ
ータ７３の動作速度を制御しなければならない。てこ式
の場合には、ニードル弁７５に作用するモーメントは直
進カム式に比べて小さいが、てこ機構のみでは閉鎖時に
ニードル弁７５を減速させる機能はない。
ム式の場合には、カム７０とカムフォロワ７２との摩擦
がニードル弁７１に倒れ方向のモーメントとして作用す
るため、ニードル弁７１の摺動案内部が摩耗しやすいと
いう問題がある。直動式の場合には、アクチュエータ７
３の駆動能力と同等の力しかニードル弁７４に伝えるこ
とができない。また、シャットオフノズルを閉じる時に
はニードル弁７４に大きな負荷がかかるので、低速で移
動させるのが望ましいが、アクチュエータ７３の動きが
直接的にニードル弁７４に伝えられるので、アクチュエ
ータ７３の動作速度を制御しなければならない。てこ式
の場合には、ニードル弁７５に作用するモーメントは直
進カム式に比べて小さいが、てこ機構のみでは閉鎖時に
ニードル弁７５を減速させる機能はない。
【０００６】そこで、本発明の目的は、簡単な構造で、
シャットオフノズルの閉鎖時にニードル弁にかかる負荷
を軽減できる射出成形機を提供することにある。
シャットオフノズルの閉鎖時にニードル弁にかかる負荷
を軽減できる射出成形機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、可塑化装置によって可塑化
された樹脂を、ニードル弁を有するシャットオフノズル
を介して金型へ射出する射出成形機において、上記ニー
ドル弁を前後に駆動させてシャットオフノズルを開閉す
るニードル弁駆動装置が設けられ、この駆動装置は、上
記ニードル弁に連結された揺動レバーと、この揺動レバ
ーと接触してレバーを揺動させる偏心カムと、偏心カム
を回転させる回転駆動手段とからなるニードル弁駆動装
置を備え、上記ニードル弁がシャットオフノズルを閉鎖
する瞬間のニードル弁の移動速度が、閉鎖方向への移動
途中のニードル弁の移動速度より小さくなるように偏心
カムの形状を設定したことを特徴とする。
め、請求項１に係る発明は、可塑化装置によって可塑化
された樹脂を、ニードル弁を有するシャットオフノズル
を介して金型へ射出する射出成形機において、上記ニー
ドル弁を前後に駆動させてシャットオフノズルを開閉す
るニードル弁駆動装置が設けられ、この駆動装置は、上
記ニードル弁に連結された揺動レバーと、この揺動レバ
ーと接触してレバーを揺動させる偏心カムと、偏心カム
を回転させる回転駆動手段とからなるニードル弁駆動装
置を備え、上記ニードル弁がシャットオフノズルを閉鎖
する瞬間のニードル弁の移動速度が、閉鎖方向への移動
途中のニードル弁の移動速度より小さくなるように偏心
カムの形状を設定したことを特徴とする。
【０００８】可塑化装置で可塑化された樹脂は、シャッ
トオフノズルを介して金型へ射出される。シャットオフ
ノズルはニードル弁によって開閉されるが、ニードル弁
を前後に駆動するニードル弁駆動装置を揺動レバーと偏
心カムと回転駆動手段とで構成し、ニードル弁がシャッ
トオフノズルの閉鎖する瞬間のニードル弁の移動速度
が、閉鎖方向への移動途中のニードル弁の移動速度より
小さくなるように偏心カムの形状を設定してある。その
ため、ニードル弁に大きな負荷がかかるシャットオフノ
ズルの閉鎖時に、ニードル弁を低速で移動させ、ニード
ル弁にかかる負荷を軽減できる。したがって、ニードル
弁の先端の摩耗や破損を防止できる。また、揺動レバー
のレバー比を設定することによって、偏心カムを回転さ
せる回転駆動手段の駆動力を増力してニードル弁に伝え
ることができる。
トオフノズルを介して金型へ射出される。シャットオフ
ノズルはニードル弁によって開閉されるが、ニードル弁
を前後に駆動するニードル弁駆動装置を揺動レバーと偏
心カムと回転駆動手段とで構成し、ニードル弁がシャッ
トオフノズルの閉鎖する瞬間のニードル弁の移動速度
が、閉鎖方向への移動途中のニードル弁の移動速度より
小さくなるように偏心カムの形状を設定してある。その
ため、ニードル弁に大きな負荷がかかるシャットオフノ
ズルの閉鎖時に、ニードル弁を低速で移動させ、ニード
ル弁にかかる負荷を軽減できる。したがって、ニードル
弁の先端の摩耗や破損を防止できる。また、揺動レバー
のレバー比を設定することによって、偏心カムを回転さ
せる回転駆動手段の駆動力を増力してニードル弁に伝え
ることができる。
【０００９】請求項２のように、偏心カムを偏心位置に
回転軸を有する円形カムとし、揺動レバーに少なくとも
ニードル弁の閉鎖動作時に偏心カムが接する接触面を設
け、揺動レバーの揺動中心からニードル弁との連結点ま
での距離Ｌ1 に比べて、揺動中心から偏心カムとの接触
点までの距離Ｌ2 を長くするのがよい。円形カムの偏心
軸を回転させると、円形カムの外周面が揺動レバーの接
触面を押し、始端部および終端部で低速で、中間点では
高速で揺動レバーを揺動させる。そのため、ニードル弁
も全開位置および全閉位置では低速で移動し、中間点で
は高速に移動でき、望ましい特性を得ることができる。
また、回転駆動手段の回転速度は一定であっても上記の
特性を得ることができるので、回転駆動手段の速度制御
が簡単である。
回転軸を有する円形カムとし、揺動レバーに少なくとも
ニードル弁の閉鎖動作時に偏心カムが接する接触面を設
け、揺動レバーの揺動中心からニードル弁との連結点ま
での距離Ｌ1 に比べて、揺動中心から偏心カムとの接触
点までの距離Ｌ2 を長くするのがよい。円形カムの偏心
軸を回転させると、円形カムの外周面が揺動レバーの接
触面を押し、始端部および終端部で低速で、中間点では
高速で揺動レバーを揺動させる。そのため、ニードル弁
も全開位置および全閉位置では低速で移動し、中間点で
は高速に移動でき、望ましい特性を得ることができる。
また、回転駆動手段の回転速度は一定であっても上記の
特性を得ることができるので、回転駆動手段の速度制御
が簡単である。
【００１０】請求項３のように、揺動レバーは偏心カム
が内接する開口穴を有し、ニードル弁の閉鎖時に偏心カ
ムと接する第１の接触面と、ニードル弁の開放時に偏心
カムと接する第２の接触面とが、開口穴の対向する内側
面に形成されているのが望ましい。すなわち、シャット
オフノズルの閉鎖時には揺動レバーによってニードル弁
を強く押圧する必要があるが、開放時には樹脂圧によっ
て開放することも可能である。しかし、何らかの原因に
よってニードル弁が開かなくなることがあるので、上記
のように揺動レバーの開口面に閉鎖時に偏心カムと接触
する第１の接触面と開放時に接触する第２の接触面とを
形成することで、ニードル弁を閉鎖方向および開放方向
に確実に作動させることができる。
が内接する開口穴を有し、ニードル弁の閉鎖時に偏心カ
ムと接する第１の接触面と、ニードル弁の開放時に偏心
カムと接する第２の接触面とが、開口穴の対向する内側
面に形成されているのが望ましい。すなわち、シャット
オフノズルの閉鎖時には揺動レバーによってニードル弁
を強く押圧する必要があるが、開放時には樹脂圧によっ
て開放することも可能である。しかし、何らかの原因に
よってニードル弁が開かなくなることがあるので、上記
のように揺動レバーの開口面に閉鎖時に偏心カムと接触
する第１の接触面と開放時に接触する第２の接触面とを
形成することで、ニードル弁を閉鎖方向および開放方向
に確実に作動させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１〜図６は本発明に係る射出成
形機の一例を示す。この射出成形機はインラインスクリ
ュー式成形機の例であり、樹脂を可塑化し、射出する可
塑化・射出ユニットＡと、射出された樹脂を冷却する金
型ユニットＢとで構成されている。
形機の一例を示す。この射出成形機はインラインスクリ
ュー式成形機の例であり、樹脂を可塑化し、射出する可
塑化・射出ユニットＡと、射出された樹脂を冷却する金
型ユニットＢとで構成されている。
【００１２】可塑化・射出ユニットＡを構成するシリン
ダ１は、図示しないヒータによって所定の樹脂溶融温度
に加熱されている。シリンダ１の内部には、スクリュー
２が回転可能にかつ軸方向移動可能に配置されており、
ホッパ３から投入された樹脂を可塑化させ、前方へ送り
出す機能を有する。シリンダ１の後部には、スクリュー
２を前後に移動させる直動用アクチュエータ４と、スク
リュー２を回転させる回転用アクチュエータ５とが設け
られている。シリンダ１の前端に設けられた室１ａ（リ
ザーバ）に可塑化された樹脂が溜まると、その量に応じ
て直動用アクチュエータ４によってスクリュー２が後退
し、射出時には直動用アクチュエータ４によってスクリ
ュー２を前進させ、リザーバ１ａ内の樹脂を後述するシ
ャットオフノズル１１に向かって射出する。シリンダ１
は、アクチュエータ４，５と共に図示しない支持機構に
よってベース６上に前後移動自在に支持されており、ベ
ース６上に固定された液圧シリンダ７によって、前後方
向に作動される。この液圧シリンダ７は、射出後、シャ
ットオフノズル１１を固定側金型３０から離すために用
いられる。
ダ１は、図示しないヒータによって所定の樹脂溶融温度
に加熱されている。シリンダ１の内部には、スクリュー
２が回転可能にかつ軸方向移動可能に配置されており、
ホッパ３から投入された樹脂を可塑化させ、前方へ送り
出す機能を有する。シリンダ１の後部には、スクリュー
２を前後に移動させる直動用アクチュエータ４と、スク
リュー２を回転させる回転用アクチュエータ５とが設け
られている。シリンダ１の前端に設けられた室１ａ（リ
ザーバ）に可塑化された樹脂が溜まると、その量に応じ
て直動用アクチュエータ４によってスクリュー２が後退
し、射出時には直動用アクチュエータ４によってスクリ
ュー２を前進させ、リザーバ１ａ内の樹脂を後述するシ
ャットオフノズル１１に向かって射出する。シリンダ１
は、アクチュエータ４，５と共に図示しない支持機構に
よってベース６上に前後移動自在に支持されており、ベ
ース６上に固定された液圧シリンダ７によって、前後方
向に作動される。この液圧シリンダ７は、射出後、シャ
ットオフノズル１１を固定側金型３０から離すために用
いられる。
【００１３】図２に示すように、シリンダ１の先端部に
はマニホールド１０を介してシャットオフノズル１１が
固定されており、シャットオフノズル１１の内部はシリ
ンダ１のリザーバ１ａとマニホールド１０に設けた通路
１０ａを介して接続されている。なお、マニホールド１
０を省略してシャットオフノズル１１をシリンダ１に直
結することも可能である。シャットオフノズル１１の中
にはニードル弁１２が前後方向に移動自在に挿入されて
おり、シャットオフノズル１１の後端部とニードル弁１
２との間には樹脂漏れを防止するシール部材１３が介装
されている。ニードル弁１２の先端部にはシャットオフ
ノズル１１のノズル口１１ａを開閉自在なテーパ部１２
ａが設けられており、ニードル弁１２はニードル弁駆動
装置１５によって前後方向に駆動され、シャットオフノ
ズル１１を開閉する。ニードル弁駆動装置１５は、ニー
ドル弁１２の後端部に連結された揺動レバー１６と、こ
の揺動レバー１６と接触してレバー１６を揺動させる偏
心カム１７と、偏心カム１７を回転させる回転駆動手段
１８とで構成されている。回転駆動手段１８はシャット
オフノズル１１、マニホールド１０またはシリンダ１の
側面に固定されている。回転駆動手段１８としては、例
えば約１８０°ずつ反転駆動するロータリーアクチュエ
ータや、一方向に回転駆動するモータなどが使用され
る。
はマニホールド１０を介してシャットオフノズル１１が
固定されており、シャットオフノズル１１の内部はシリ
ンダ１のリザーバ１ａとマニホールド１０に設けた通路
１０ａを介して接続されている。なお、マニホールド１
０を省略してシャットオフノズル１１をシリンダ１に直
結することも可能である。シャットオフノズル１１の中
にはニードル弁１２が前後方向に移動自在に挿入されて
おり、シャットオフノズル１１の後端部とニードル弁１
２との間には樹脂漏れを防止するシール部材１３が介装
されている。ニードル弁１２の先端部にはシャットオフ
ノズル１１のノズル口１１ａを開閉自在なテーパ部１２
ａが設けられており、ニードル弁１２はニードル弁駆動
装置１５によって前後方向に駆動され、シャットオフノ
ズル１１を開閉する。ニードル弁駆動装置１５は、ニー
ドル弁１２の後端部に連結された揺動レバー１６と、こ
の揺動レバー１６と接触してレバー１６を揺動させる偏
心カム１７と、偏心カム１７を回転させる回転駆動手段
１８とで構成されている。回転駆動手段１８はシャット
オフノズル１１、マニホールド１０またはシリンダ１の
側面に固定されている。回転駆動手段１８としては、例
えば約１８０°ずつ反転駆動するロータリーアクチュエ
ータや、一方向に回転駆動するモータなどが使用され
る。
【００１４】ニードル弁１２の後端部には、図３に示す
ように、細幅部１２ｂを介して前後に凸部１２ｃ，１２
ｄが設けられている。揺動レバー１６は支軸１９を支点
として揺動自在であり、その一端部には、ニードル弁１
２の細幅部１２ｂが挿通される溝１６ａと、凸部１２
ｃ，１２ｄを受け入れる穴部１６ｂとが設けられてい
る。ニードル弁１２を閉じる時には、穴部１６ｂの底面
１６ｂ1 が後側の凸部１２ｄを押し、ニードル弁１２を
開く時には、穴部１６ｂの天井面１６ｂ2 が前側の凸部
１２ｃを引くようになっている。このようにニードル弁
１２と揺動レバー１６とが点または線で接触すること
で、ニードル弁１２と揺動レバー１６とのなす角度が変
化しても、揺動レバー１６からニードル弁１２に対して
前後方向の力を伝えることができる。なお、ニードル弁
１２の開き力は、射出時の樹脂圧を利用することができ
るので、前側の凸部１２ｃを省略することも可能であ
る。
ように、細幅部１２ｂを介して前後に凸部１２ｃ，１２
ｄが設けられている。揺動レバー１６は支軸１９を支点
として揺動自在であり、その一端部には、ニードル弁１
２の細幅部１２ｂが挿通される溝１６ａと、凸部１２
ｃ，１２ｄを受け入れる穴部１６ｂとが設けられてい
る。ニードル弁１２を閉じる時には、穴部１６ｂの底面
１６ｂ1 が後側の凸部１２ｄを押し、ニードル弁１２を
開く時には、穴部１６ｂの天井面１６ｂ2 が前側の凸部
１２ｃを引くようになっている。このようにニードル弁
１２と揺動レバー１６とが点または線で接触すること
で、ニードル弁１２と揺動レバー１６とのなす角度が変
化しても、揺動レバー１６からニードル弁１２に対して
前後方向の力を伝えることができる。なお、ニードル弁
１２の開き力は、射出時の樹脂圧を利用することができ
るので、前側の凸部１２ｃを省略することも可能であ
る。
【００１５】図２に示すように、揺動レバー１６の他端
部には略長方形状の開口穴１６ｃが形成され、この開口
穴１６ｃの前側面（第２の接触面）１６ｃ1 または後側
面 （第１の接触面）１６ｃ2 に偏心カム１７が内接し
ている。偏心カム１７は偏心位置に軸２０を有する円形
カムであり、この軸２０が上記回転駆動手段１８の駆動
軸と連結されている。揺動レバー１６の揺動中心（支
軸）１９からニードル弁１２との連結点までの距離Ｌ1
に比べて、揺動中心１９から偏心カム１７との接触点ま
での距離Ｌ2 が長く設定されている。そのため、レバー
比（Ｌ2 ／Ｌ1 ）によって偏心カム１７から揺動レバー
１６に加わる力が、ニードル弁１２に増力されて伝えら
れる。図２は偏心カム１７の最大径部が揺動レバー１６
の開口穴１６ｃの前側面１６ｃ 1 に接した状態を示し、
この時、ニードル弁１２はシャットオフノズル１１を全
開した状態にある。なお、この実施例の回転駆動手段１
８は、偏心カム１７を正逆方向に１８０°ずつ回転させ
るものである。つまり、偏心カム１７は最大径部が開口
穴１６ｃの前側面１６ｃ1 に接した状態と、開口穴１６
ｃの後側面１６ｃ2 に接した状態との間で反転駆動さ
れ、その回転速度はほぼ一定とする。
部には略長方形状の開口穴１６ｃが形成され、この開口
穴１６ｃの前側面（第２の接触面）１６ｃ1 または後側
面 （第１の接触面）１６ｃ2 に偏心カム１７が内接し
ている。偏心カム１７は偏心位置に軸２０を有する円形
カムであり、この軸２０が上記回転駆動手段１８の駆動
軸と連結されている。揺動レバー１６の揺動中心（支
軸）１９からニードル弁１２との連結点までの距離Ｌ1
に比べて、揺動中心１９から偏心カム１７との接触点ま
での距離Ｌ2 が長く設定されている。そのため、レバー
比（Ｌ2 ／Ｌ1 ）によって偏心カム１７から揺動レバー
１６に加わる力が、ニードル弁１２に増力されて伝えら
れる。図２は偏心カム１７の最大径部が揺動レバー１６
の開口穴１６ｃの前側面１６ｃ 1 に接した状態を示し、
この時、ニードル弁１２はシャットオフノズル１１を全
開した状態にある。なお、この実施例の回転駆動手段１
８は、偏心カム１７を正逆方向に１８０°ずつ回転させ
るものである。つまり、偏心カム１７は最大径部が開口
穴１６ｃの前側面１６ｃ1 に接した状態と、開口穴１６
ｃの後側面１６ｃ2 に接した状態との間で反転駆動さ
れ、その回転速度はほぼ一定とする。
【００１６】シャットオフノズル１１の前方には、金型
ユニットＢが配置されている。金型ユニットＢは固定側
金型３０と可動側金型３１とを備えており、その間でキ
ャビティが形成される。固定側金型３０はベースプレー
ト３２を介して取付板３３に固定されている。取付板３
３はベース６上に固定されている。シャットオフノズル
１１は取付板３３およびベースプレート３２を貫通し
て、固定側金型３０に対して接離可能となっている。可
動側金型３１の背面にはベースプレート３４を介して取
付板３５が固定されており、この取付板３５に型締め用
アクチュエータ３６のシャフト３６ａが連結されてい
る。型締め用アクチュエータ３６の取付板３７もベース
６上に固定されており、この取付板３７と固定側金型３
０の取付板３３との間に複数本のガイドシャフト３８が
架設され、可動側金型３１の取付板３５はこれらガイド
シャフト３８に摺動自在にガイドされている。そのた
め、型締め用アクチュエータ３６を駆動することによっ
て、可動側金型３１を固定側金型３０に対して開閉する
ことができる。
ユニットＢが配置されている。金型ユニットＢは固定側
金型３０と可動側金型３１とを備えており、その間でキ
ャビティが形成される。固定側金型３０はベースプレー
ト３２を介して取付板３３に固定されている。取付板３
３はベース６上に固定されている。シャットオフノズル
１１は取付板３３およびベースプレート３２を貫通し
て、固定側金型３０に対して接離可能となっている。可
動側金型３１の背面にはベースプレート３４を介して取
付板３５が固定されており、この取付板３５に型締め用
アクチュエータ３６のシャフト３６ａが連結されてい
る。型締め用アクチュエータ３６の取付板３７もベース
６上に固定されており、この取付板３７と固定側金型３
０の取付板３３との間に複数本のガイドシャフト３８が
架設され、可動側金型３１の取付板３５はこれらガイド
シャフト３８に摺動自在にガイドされている。そのた
め、型締め用アクチュエータ３６を駆動することによっ
て、可動側金型３１を固定側金型３０に対して開閉する
ことができる。
【００１７】ここで、上記構成よりなる射出成形機の動
作を説明する。まず、金型３０，３１の型締めを行った
状態において、回転用アクチュエータ５によってスクリ
ュー２を連続的に回転させ、ホッパー３から投入された
樹脂材料を溶融しながらスクリュー２の螺旋にそって前
方へ押し出す。これによって、可塑化された樹脂はリザ
ーバ１ａに溜められる。リザーバ１ａに所定量の溶融樹
脂を溜める間、ニードル弁駆動装置１５によってニード
ル弁１２を前進させておき、シャットオフノズル１１を
閉じておく。
作を説明する。まず、金型３０，３１の型締めを行った
状態において、回転用アクチュエータ５によってスクリ
ュー２を連続的に回転させ、ホッパー３から投入された
樹脂材料を溶融しながらスクリュー２の螺旋にそって前
方へ押し出す。これによって、可塑化された樹脂はリザ
ーバ１ａに溜められる。リザーバ１ａに所定量の溶融樹
脂を溜める間、ニードル弁駆動装置１５によってニード
ル弁１２を前進させておき、シャットオフノズル１１を
閉じておく。
【００１８】次に、ニードル弁駆動装置１５によってニ
ードル弁１２を後退させ、シャットオフノズル１１を開
くと共に、直動用アクチュエータ４を駆動してシリンダ
１のリザーバ１ａに溜められた溶融樹脂をシャットオフ
ノズル１１を介して金型３０，３１内へ射出する。射出
後、保圧、金型冷却を行う。
ードル弁１２を後退させ、シャットオフノズル１１を開
くと共に、直動用アクチュエータ４を駆動してシリンダ
１のリザーバ１ａに溜められた溶融樹脂をシャットオフ
ノズル１１を介して金型３０，３１内へ射出する。射出
後、保圧、金型冷却を行う。
【００１９】金型３０，３１の冷却後、ニードル弁１２
を前進させ、シャットオフノズル１１を閉じるととも
に、金型３０，３１を開き、金型内で成形された成形品
を取り出す。成形品を取り出した後、再び金型３０，３
１を閉じる。そして、ニードル弁駆動装置１５によって
ニードル弁１２を後退させ、シャットオフノズル１１を
開き、シリンダ１のリザーバ１ａに溜められた溶融樹脂
をシャットオフノズル１１を介して金型３０，３１へ射
出する。以後、同様の動作を繰り返す。
を前進させ、シャットオフノズル１１を閉じるととも
に、金型３０，３１を開き、金型内で成形された成形品
を取り出す。成形品を取り出した後、再び金型３０，３
１を閉じる。そして、ニードル弁駆動装置１５によって
ニードル弁１２を後退させ、シャットオフノズル１１を
開き、シリンダ１のリザーバ１ａに溜められた溶融樹脂
をシャットオフノズル１１を介して金型３０，３１へ射
出する。以後、同様の動作を繰り返す。
【００２０】次に、ニードル弁１２の動作を図４に従っ
て説明する。図４の（ａ）〜（ｃ）に示すように、偏心
カム１７の回転に伴って、ニードル弁１２は全開位置〜
中間位置〜全閉位置へと連続的に移動する。図５は偏心
カム１７を定速度で回転させた時のニードル弁１２の位
置と時間との関係を示し、図６はニードル弁１２の移動
速度と時間との関係を示す。図５，図６には、比較のた
めに従来の直動式の動作も示してある。
て説明する。図４の（ａ）〜（ｃ）に示すように、偏心
カム１７の回転に伴って、ニードル弁１２は全開位置〜
中間位置〜全閉位置へと連続的に移動する。図５は偏心
カム１７を定速度で回転させた時のニードル弁１２の位
置と時間との関係を示し、図６はニードル弁１２の移動
速度と時間との関係を示す。図５，図６には、比較のた
めに従来の直動式の動作も示してある。
【００２１】図４から明らかなように、全閉位置（０ｍ
ｍ）では偏心カム１７の最大径部が揺動レバー１６の開
口穴１６ｃの前側面１６ｃ1 に接している。この状態か
ら偏心カム１７が矢印方向に回転し始めると、偏心カム
１７の回転中心から揺動レバー１６との接触点までの距
離が緩やかに変化するので、ニードル弁１２の初速がほ
ぼ０である。そして、偏心カム１７の回転角の変化に伴
って、偏心カム１７の回転中心から揺動レバー１６との
接触点までの距離が大きく変化するようになるので、ニ
ードル弁１２は徐々に加速しながら中間点（２．６３ｍ
ｍ）で最高速度に達する。そして、全開位置（５．２６
ｍｍ）へ近づくに従い減速し、再び偏心カム１７の回転
中心から揺動レバー１６との接触点（後側面１６ｃ2 ）
までの距離が緩やかに変化するので、やがて全開位置で
の終速はほぼ０となる。また、全開位置から全閉位置へ
のニードル弁１２の動きは、上記と逆になる。上記のよ
うなニードル弁１２の動きは図５，図６から明らかであ
る。
ｍ）では偏心カム１７の最大径部が揺動レバー１６の開
口穴１６ｃの前側面１６ｃ1 に接している。この状態か
ら偏心カム１７が矢印方向に回転し始めると、偏心カム
１７の回転中心から揺動レバー１６との接触点までの距
離が緩やかに変化するので、ニードル弁１２の初速がほ
ぼ０である。そして、偏心カム１７の回転角の変化に伴
って、偏心カム１７の回転中心から揺動レバー１６との
接触点までの距離が大きく変化するようになるので、ニ
ードル弁１２は徐々に加速しながら中間点（２．６３ｍ
ｍ）で最高速度に達する。そして、全開位置（５．２６
ｍｍ）へ近づくに従い減速し、再び偏心カム１７の回転
中心から揺動レバー１６との接触点（後側面１６ｃ2 ）
までの距離が緩やかに変化するので、やがて全開位置で
の終速はほぼ０となる。また、全開位置から全閉位置へ
のニードル弁１２の動きは、上記と逆になる。上記のよ
うなニードル弁１２の動きは図５，図６から明らかであ
る。
【００２２】従来の直動式のような速度制御を伴わない
安価なアクチュエータを使用すると、図６に示すよう
に、ニードル弁の始動直後に最高速度に達し、停止直前
まで最高速度を維持するので、全閉位置に達した時にニ
ードル弁がシャットオフノズルに強く衝突し、摩耗や破
損を起こしやすい。これに対し、本発明では偏心カム１
７の作用によって、ニードル弁１２は全閉位置付近およ
び全開位置付近での移動速度がほぼ０であるから、ニー
ドル弁１２の負荷を軽減でき、ニードル弁１２の破損や
摩耗を低減できる。また、中間点では高速で移動するの
で、シャットオフノズル１１を高速で開閉できる。
安価なアクチュエータを使用すると、図６に示すよう
に、ニードル弁の始動直後に最高速度に達し、停止直前
まで最高速度を維持するので、全閉位置に達した時にニ
ードル弁がシャットオフノズルに強く衝突し、摩耗や破
損を起こしやすい。これに対し、本発明では偏心カム１
７の作用によって、ニードル弁１２は全閉位置付近およ
び全開位置付近での移動速度がほぼ０であるから、ニー
ドル弁１２の負荷を軽減でき、ニードル弁１２の破損や
摩耗を低減できる。また、中間点では高速で移動するの
で、シャットオフノズル１１を高速で開閉できる。
【００２３】本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、種々変更が可能であることは言うまでもない。本
発明にかかる射出成形機は、実施例のようなインライン
スクリュー式成形機に限らないことは勿論であり、公知
の種々の形式の成形機に適用できる。本発明にかかる偏
心カムは、円形カムに限るものではなく、必要に応じて
その外形形状を変更することができる。少なくとも、ニ
ードル弁がシャットオフノズルの閉鎖する瞬間のニード
ル弁の移動速度が、閉鎖途中のニードル弁の移動速度よ
り小さくなるように偏心カムの形状を設定すればよい。
また、上記実施例では揺動レバーに対向する２つの接触
面を設け、偏心カムがニードル弁の前進時と後退時とで
異なる接触面に接触する例を示したが、ニードル弁の後
退を樹脂圧によって行う場合には、揺動レバーと偏心カ
ムとを接触させる必要はない。この場合には、揺動レバ
ーと偏心カムとの接触は、ニードル弁の前進時（閉鎖
時）のみでよい。
なく、種々変更が可能であることは言うまでもない。本
発明にかかる射出成形機は、実施例のようなインライン
スクリュー式成形機に限らないことは勿論であり、公知
の種々の形式の成形機に適用できる。本発明にかかる偏
心カムは、円形カムに限るものではなく、必要に応じて
その外形形状を変更することができる。少なくとも、ニ
ードル弁がシャットオフノズルの閉鎖する瞬間のニード
ル弁の移動速度が、閉鎖途中のニードル弁の移動速度よ
り小さくなるように偏心カムの形状を設定すればよい。
また、上記実施例では揺動レバーに対向する２つの接触
面を設け、偏心カムがニードル弁の前進時と後退時とで
異なる接触面に接触する例を示したが、ニードル弁の後
退を樹脂圧によって行う場合には、揺動レバーと偏心カ
ムとを接触させる必要はない。この場合には、揺動レバ
ーと偏心カムとの接触は、ニードル弁の前進時（閉鎖
時）のみでよい。
【００２４】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
に記載の発明によれば、ニードル弁を前後に駆動させて
シャットオフノズルを開閉するニードル弁駆動装置とし
て、揺動レバーと偏心カムと回転駆動手段とで構成し、
ニードル弁がシャットオフノズルの閉鎖する瞬間のニー
ドル弁の移動速度が、閉鎖途中のニードル弁の移動速度
より小さくなるように偏心カムの形状を設定したので、
ニードル弁に大きな負荷がかかるシャットオフノズルの
閉鎖時に、ニードル弁を低速で移動させ、ニードル弁に
かかる負荷を軽減できる。したがって、ニードル弁の先
端の摩耗や破損を防止できる。また、揺動レバーのレバ
ー比によって、偏心カムを回転させる回転駆動手段の駆
動力を増力してニードル弁に伝えることができるので、
回転駆動手段の駆動力を小さくでき、小型の回転駆動手
段を用いることができる。
に記載の発明によれば、ニードル弁を前後に駆動させて
シャットオフノズルを開閉するニードル弁駆動装置とし
て、揺動レバーと偏心カムと回転駆動手段とで構成し、
ニードル弁がシャットオフノズルの閉鎖する瞬間のニー
ドル弁の移動速度が、閉鎖途中のニードル弁の移動速度
より小さくなるように偏心カムの形状を設定したので、
ニードル弁に大きな負荷がかかるシャットオフノズルの
閉鎖時に、ニードル弁を低速で移動させ、ニードル弁に
かかる負荷を軽減できる。したがって、ニードル弁の先
端の摩耗や破損を防止できる。また、揺動レバーのレバ
ー比によって、偏心カムを回転させる回転駆動手段の駆
動力を増力してニードル弁に伝えることができるので、
回転駆動手段の駆動力を小さくでき、小型の回転駆動手
段を用いることができる。
【図１】本発明にかかる射出成形機の一例の全体断面図
である。
である。
【図２】図１のＸ部の拡大図である。
【図３】ニードル弁と揺動レバーとの連結部の斜視図で
ある。
ある。
【図４】ニードル弁の開閉動作を示す動作図である。
【図５】本発明と従来例（直動式）との変位特性の比較
図である。
図である。
【図６】本発明と従来例（直動式）との速度特性の比較
図である。
図である。
【図７】従来の直進カム式ニードル弁の概略図である。
【図８】従来の直動式ニードル弁の斜視図である。
【図９】従来のてこ式ニードル弁の概略図である。
Ａ 可塑化・射出ユニット Ｂ 金型ユニット １１ シャットオフノズル １２ ニードル弁 １５ ニードル弁駆動装置 １６ 揺動レバー １７ 偏心カム １８ 回転駆動手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F206 AM32 AR08 JA07 JL02 JQ63 JT01
Claims (3)
- 【請求項１】可塑化装置によって可塑化された樹脂を、
ニードル弁を有するシャットオフノズルを介して金型へ
射出する射出成形機において、上記ニードル弁を前後に
駆動させてシャットオフノズルを開閉するニードル弁駆
動装置が設けられ、このニードル弁駆動装置は、上記ニ
ードル弁に連結された揺動レバーと、この揺動レバーと
接触してレバーを揺動させる偏心カムと、偏心カムを回
転させる回転駆動手段とを備え、上記ニードル弁がシャ
ットオフノズルを閉鎖する瞬間のニードル弁の移動速度
が、閉鎖方向への移動途中のニードル弁の移動速度より
小さくなるように偏心カムの形状を設定したことを特徴
とする射出成形機。 - 【請求項２】上記偏心カムは偏心位置に回転軸を有する
円形カムであり、上記揺動レバーは、少なくともニード
ル弁の閉鎖動作時に上記偏心カムが接する接触面を有
し、上記揺動レバーの揺動中心からニードル弁との連結
点までの距離Ｌ1 に比べて、揺動中心から偏心カムとの
接触点までの距離Ｌ2 を長くしたことを特徴とする請求
項１に記載の射出成形機。 - 【請求項３】上記揺動レバーは偏心カムが内接する開口
穴を有し、上記ニードル弁の閉鎖時に偏心カムと接する
第１の接触面と、ニードル弁の開放時に偏心カムと接す
る第２の接触面とが、上記開口穴の対向する内側面に形
成されていることを特徴とする請求項１または２に記載
の射出成形機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001102753A JP4560980B2 (ja) | 2001-04-02 | 2001-04-02 | 射出成形機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001102753A JP4560980B2 (ja) | 2001-04-02 | 2001-04-02 | 射出成形機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002292683A true JP2002292683A (ja) | 2002-10-09 |
| JP4560980B2 JP4560980B2 (ja) | 2010-10-13 |
Family
ID=18955904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001102753A Expired - Fee Related JP4560980B2 (ja) | 2001-04-02 | 2001-04-02 | 射出成形機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4560980B2 (ja) |
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-
2001
- 2001-04-02 JP JP2001102753A patent/JP4560980B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP4560980B2 (ja) | 2010-10-13 |
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