JP2006256280A - 射出成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アキュームレータ装置の駆動機構及び制御系がピストンの熱、可塑化樹脂の熱影響を受けることがなく、安定した動作を行うことができる射出成形装置を提供することにある。
【解決手段】合成樹脂材料を可塑化する可塑化装置１１と、可塑化装置１１の流出路と連通するシリンダ２１及びこのシリンダ２１内に設けられたピストン２３とからなり、可塑化装置１１から供給された可塑化樹脂を一時的に貯溜するアキュームレータ装置１２と、アキュームレータ装置１２から供給された可塑化樹脂を射出する射出装置１３とを備えた射出成形装置において、アキュームレータ装置１２の上部にピストン２３を進退駆動する駆動モータ４５を設け、ピストン２３と駆動モータ４５との間に遮熱手段としての断熱材３２を設けたことを特徴とする。
【選択図】図７

Description

この発明は、アキュームレータ装置を介して合成樹脂材料を可塑化する可塑化装置と射出装置とを接続した射出成形装置に関する。

射出成形用金型に溶融樹脂を射出して成形品を成形する射出成形装置において、合成樹脂材料を可塑化する連続可塑化装置と、可塑化樹脂を計量して射出成形用金型に射出する射出装置との間にアキュームレータ装置を設け、連続可塑化装置から供給された可塑化樹脂をアキュームレータ装置に一時的に貯溜し、射出装置の射出タイミングに合わせてアキュームレータ装置のシリンダに貯溜されている可塑化樹脂をピストンによって射出装置に供給する連続可塑化式射出成形装置が知られている。

この連続可塑化式射出成形装置は、連続可塑化装置が連続運転され、連続可塑化装置から可塑化樹脂がアキュームレータ装置に押出されると、アキュームレータ装置のシリンダ内のピストンが樹脂吐出圧によって押し上げられることにより、連続可塑化装置からアキュームレータ装置のシリンダに供給される。また、シリンダ内のピストンが駆動装置によって押し下げられ、シリンダの開閉バルブが開くと、シリンダ内に貯溜されている可塑化樹脂が射出装置の射出シリンダに供給される。

射出シリンダの射出プランジャが後退して１回の射出に必要な量の可塑化樹脂を計量すると、シリンダの開閉バルブが閉じ、射出プランジャが前進するとともに、射出シリンダの開閉バルブが開くと、射出シリンダから射出成形用金型に可塑化樹脂が射出され、１回の成形サイクルが終了するようになっている。

前述のように構成された連続可塑化式射出成形装置は、アキュームレータ装置のシリンダの底部が射出装置の射出シリンダの側壁に直結されており、シリンダ内のピストンが駆動装置によって押し下げられると、シリンダの底部に設けられた開口から可塑化樹脂が射出装置の射出シリンダに供給されるようになっている(例えば、特許文献１参照。)。
特許第３，００７，９２０号公報

ところで、前述した連続可塑化式射出成形装置は、連続可塑化装置から可塑化樹脂がアキュームレータ装置のシリンダに押出されると共に、アキュームレータ装置のシリンダから可塑化樹脂が射出装置の射出シリンダに押出される。アキュームレータ装置のシリンダは可塑化樹脂を一時的に貯留するためにアキュームレータ装置のシリンダをヒータによって加熱する必要がある。従って、ピストンは、ヒータ及び高温度の可塑化樹脂によって加熱される。一方、ピストンの上部にはアキュームレータ装置を駆動する油圧シリンダあるいはサーボモータ等の電動モータ、位置制御用のリニアスケールが設けられている。

従って、アキュームレータ装置を駆動する油圧シリンダあるいはサーボモータ等の電動モータ、位置制御用のリニアスケールがピストンの熱、可塑化樹脂の熱によって加熱され、駆動及び制御に悪影響を及ぼすという問題がある。

この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、アキュームレータ装置の駆動機構及び制御系がピストンの熱、可塑化樹脂の熱影響を受けることがなく、安定した動作を行うことができる射出成形装置を提供することにある。

この発明は、前述した目的を達成するために、請求項１は、合成樹脂材料を可塑化する可塑化装置と、前記可塑化装置の流出路と連通するシリンダ及びこのシリンダ内に設けられたピストンとからなり、前記可塑化装置から供給された可塑化樹脂を一時的に貯溜するアキュームレータ装置と、前記アキュームレータ装置から供給された可塑化樹脂を射出する射出装置とを備えた射出成形装置において、前記アキュームレータ装置の上部に前記ピストンを進退駆動する駆動機構を設け、前記ピストンと前記駆動機構との間に遮熱手段を設けたことを特徴とする。

請求項２は、合成樹脂材料を可塑化する可塑化装置と、前記可塑化装置の流出路と連通するシリンダ及びこのシリンダ内に設けられたピストンとからなり、前記可塑化装置から供給された可塑化樹脂を一時的に貯溜するアキュームレータ装置と、前記アキュームレータ装置から供給された可塑化樹脂を射出する射出装置とを備えた射出成形装置において、前記アキュームレータ装置の上部に電動モータ及びこの電動モータの回転を直線運動に変換して前記ピストンを進退駆動するボールねじ機構を設け、前記ピストンと前記ボールねじ機構との間に遮熱手段を設けたことを特徴とする。

請求項３は、請求項１または２記載の前記遮熱手段は、断熱材であることを特徴とする。

請求項４は、請求項１または２記載の前記遮熱手段は、ウォータジャケットであることを特徴とする。

請求項５は、合成樹脂材料を可塑化する可塑化装置と、前記可塑化装置の流出路と連通するシリンダ及びこのシリンダ内に設けられたピストンとからなり、前記可塑化装置から供給された可塑化樹脂を一時的に貯溜するアキュームレータ装置と、前記アキュームレータ装置から供給された可塑化樹脂を射出する射出装置とを備えた射出成形装置において、前記アキュームレータ装置の上部に前記ピストンを進退駆動する駆動機構を設け、前記駆動機構の下部に上昇する熱気を遮熱する遮熱手段を設けたことを特徴とする。

この発明によれば、遮熱手段を設けることにより、アキュームレータ装置の駆動機構及び制御系がピストンの熱、可塑化樹脂の熱影響を受けることがなく、安定した動作を行うことができるという効果がある。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図３に基づいて連続可塑化式射出成形装置の概略的構成を説明すると、合成樹脂材料を可塑化する連続可塑化装置１１と、この連続可塑化装置１１と連通して設けられ、供給された可塑化樹脂を一時的に貯溜するアキュームレータ装置１２と、このアキュームレータ装置１２から供給された可塑化樹脂を計量・射出する射出装置１３とから構成されている。そして、射出装置１３から射出される可塑化樹脂は型締装置１４に設けられた後述する射出成形用金型に充填されるようになっている。

連続可塑化装置１１には平行２軸の可塑化スクリュを内蔵した横型の可塑化シリンダ１５が設けられ、可塑化シリンダ１５の基端側には駆動装置１６が設けられている。駆動装置１６はインバータモータ１７等によって構成され、インバータモータ１７の回転軸からギアボックス１８を介して可塑化スクリュに回転力が伝達され、平行２軸の可塑化スクリュは同方向に同一速度で回転するようになっている。この可塑化スクリュは軸方向の基端側から先端側に向かって例えばフィード部、混練部、圧縮部として機能するように、スクリュの形状が異なるスクリュエレメントに分割されている。しかも、平行２軸の可塑化スクリュが可塑化シリンダ１５の内部で接触しながら同方向に連続回転して合成樹脂材料をヒータ１９によって加熱しながら混練し、可塑化シリンダ１５の流出路２０から流出するようになっている。

従って、連続可塑化装置１１は、供給される合成樹脂材料がパウダー、粉砕物でも加熱しながら混練して可塑化することが可能である。従来の一般的な可塑化装置は、１軸の可塑化スクリュであるため混練能力が低い。このため、パウダー状の合成樹脂材料を加熱・混練してペレット状に造粒し、ペレット状の合成樹脂を可塑化装置に供給しているが、本装置の連続可塑化装置１１によれば、パウダー状の合成樹脂材料を可塑化できることから造粒工程が省け、省力化、省エネルギー化を図ることができる。

次に、前記アキュームレータ装置１２について説明すると、図４〜図８に示すように縦型のシリンダ２１を備えている。シリンダ２１の側壁には開口１５ａが設けられ、この開口１５ａは可塑化シリンダ１５の流出路２０と連通している。さらに、シリンダ２１の内部のアキュームレータ室２２にはピストン２３が上下方向に移動自在に設けられている。シリンダ２１の周囲にはヒータ２４が巻装され、内部の可塑化樹脂を加熱して可塑化状態に保つようになっている。

シリンダ２１の上端部には例えばセラミックス等の剛性を有するプレート状の断熱材２５が水平状態に固定され、断熱材２５の上面に支持部材２６が重ねて固定されている。支持部材２６の上部にはピストン２３を挟んで対称的に２個の軸固定部材２７が設けられ、これら軸固定部材２７にはピストン２３と平行にガイド軸２８が鉛直方向に突設されている。これらガイド軸２８の上端部は支持プレート２９に固定された円筒状のケース３０が嵌合され、ガイド軸２８が平行に保たれている。さらに、支持部材２６には軸固定部材２７の周囲を囲むように突出環２７ａが設けられ、ガイド軸２８を伝わって流れ落ちるグリスを受け止めるようになっている。

ピストン２３の上端部にはスペーサ３１を介して例えばセラミックス等の剛性を有する遮熱手段としてのプレート状の断熱材３２が固定され、この断熱材３２の上面にはボールねじ機構３３を構成するナット部材３４が重ねて固定されている。ナット部材３４の中央部にはねじ穴３５が上下方向に貫通して設けられ、ねじ穴３５にはボールねじ機構３３を構成するねじ軸３６が螺合されている。そして、ピストン２３とボールねじ機構３３を構成するナット部材３４とを２枚の断熱材２５，３２によって熱的に遮断し、ボールねじ機構３３を駆動する後述する駆動機構としての電動モータ４５に、ヒータ２４の熱やアキュームレータ室２２内の可塑化樹脂の熱影響を与えない構造としている。

さらに、ナット部材３４の両端部にはねじ穴３５を挟んで対称的に嵌合穴３７が設けられている。これら嵌合穴３７には前記ガイド軸２８に摺動自在に嵌合するブッシュ３８が設けられている。従って、ナット部材３４はガイド軸２８に案内されて上下動するようになっている。

ナット部材３４の上部にはボールねじ機構３３を構成するねじ軸３６に嵌合して軸荷重を測定する歪ゲージ等のロードセル３９が設けられている。ロードセル３９の上部にはねじ軸３６に嵌合するガイド筒４０を介して軸受部材４１が設けられている。軸受部材４１にはねじ軸３６を回転自在に支持する軸受４２が設けられている。さらに、ねじ軸３６の上端部には大径の従動プーリ４３が嵌着されている。

軸受部材４１には取付け板４４が固定され、この取付け板４４にはサーボモータからなる電動モータ４５がその回転軸４６を鉛直方向に、しかも上向きに取付けられている。電動モータ４５の回転軸４６には小径の駆動プーリ４７が嵌着され、駆動プーリ４７と従動プーリ４３との間にはベルト４８が掛け渡されている。

従って、電動モータ４５の回転が駆動プーリ４７→ベルト４８→従動プーリ４３の順に伝わり、電動モータ４５の回転がねじ軸３６に減速して伝わる減速機構４５ａを構成している。減速機構４５ａを設けることにより、電動モータ４５の駆動トルクを増幅でき、電動モータ４５の小型化、コストダウンを図ることができる。

さらに、電動モータ４５がその回転軸４６を鉛直方向に、しかも上向きに取付け、ボールねじ機構３３を構成するねじ軸３６と平行に隣接して設けることにより、電動モータ４５を含む減速機構４５ａが上方に突出することはなく、装置全体の高さ寸法を低く構成でき、装置全体の小型化を図ることができる。また、電動モータ４５としてサーボモータを用いることにより、ピストン２３の位置決めはエンコーダ等によって行うことができ、リニアスケール等の位置測定手段が不要となる。

また、電動モータ４５の駆動によって回転するねじ軸３６の回転が、これと螺合するナット部材３４によって直線運動に変換され、ナット部材３４がガイド軸２８に案内されて上下動するようになっている。

ナット部材３４とねじ軸３６とは相対的に上下動するため、ピストン２３の上端部にはその軸方向にねじ軸３６の逃げ部及びグリス溜り部を形成する軸嵌合穴４９が設けられている。そして、ナット部材３４がねじ軸３６と相対的に上下動し、ピストン２３がナット部材３４と一体に上昇したときにはねじ軸３６の下端部が軸嵌合穴４９に没入し、ピストン２３がナット部材３４と一体に下降したときにはねじ軸３６の下端部が軸嵌合穴４９から抜出するようになっている。

また、軸嵌合穴４９は密閉されているため、ねじ軸３６の下端部が軸嵌合穴４９に没入したとき、軸嵌合穴４９の内部の空気の逃げが必要になる。そこで、ナット部材３４にはピストン２３の軸嵌合穴４９と外部とを連通して空気抜きを形成する空気通路５０が設けられている。空気通路５０はナット部材３４を横方向に貫通する横穴５０aと、横穴５０aと連通してナット部材３４、スペーサ３１及び断熱材３２を縦方向に貫通する縦穴５０ｂと、縦穴５０ｂと連通してピストン２３の軸嵌合穴４９に沿って軸嵌合穴４９の内底部に通じる延長縦穴５０ｃとから構成されている。そして、ピストン２３がナット部材３４と一体に上昇してねじ軸３６の下端部が軸嵌合穴４９に没入したとき、軸嵌合穴４９の内部の空気が空気通路５０を介して外部に逃げるようになっている。このとき、同時に軸嵌合穴４９の内部に溜まっていたグリスを空気通路５０を介して外部に逃がすことができる。

また、前記シリンダ２１の下端部にはシリンダヘッド５１がボルト５２によって固定されている。シリンダヘッド５１には下方に向って先細になるテーパ凹面５３を有する空洞５４が設けられている。そして、前記ピストン２３の下端部にはシリンダヘッド５１のテーパ凹面５３に密接するように下方に向って先細になるテーパ凸面５５が形成されている。

シリンダヘッド５１の空洞５４は小径穴の連通穴５６を介して大径穴の嵌合穴５７に連通している。この嵌合穴５７には小径の連通穴５６と同心的な樹脂流出口５８を有する接続筒５９が嵌合されている。

接続筒５９はシリンダヘッド５１に対して軸方向及び周方向に移動自在に接続されている。さらに、接続筒５９の上端部には連通穴５６の内周面に密接する薄肉部６０を有する下方に向って先細のテーパ管６１が一体に設けられ、シリンダヘッド５１と接続筒５９とのシール手段６２を構成している。

つまり、アキュームレータ室２２内の可塑化樹脂の温度は、１６０℃〜２３０℃に及ぶが可塑化樹脂の熱によってシリンダ２１が軸方向に膨張しても、また歪等によってシリンダ２１が周方向に捩れが発生しても、接続筒５９はシリンダヘッド５１に対して軸方向及び周方向に移動自在に接続されているために、シリンダ２１と連結される射出装置１３の射出シリンダ６４に変形等に影響を及ぼさないように構成されている。さらに、シリンダ２１内の可塑化樹脂の樹脂圧力によって薄肉部６０が拡径してシリンダヘッド５１の連通穴５６の内周面に密接し、樹脂漏れを防止するシール手段６２を構成している。

さらに、接続筒５９の下端部にはバルブブロック６３が固定されている。このバルブブロック６３は前記射出装置１３の横型の射出シリンダ６４の側壁にボルト６５によって固定されている。従って、射出装置１３にはアキュームレータ装置１２が搭載されている。バルブブロック６３には接続筒５９の樹脂流出口５８と同心的に樹脂流出路６６が設けられ、この樹脂流出路６６にはロータリバルブからなる開閉バルブ６７が設けられている。

次に、前記射出装置１３について説明すると、図１及び図３に示すように、射出シリンダ６４の内部には射出プランジャ６８が進退自在に設けられている。射出シリンダ６４の周囲には内部の可塑化樹脂を加熱して溶融状態を保つヒータ（図示しない）が巻装されている。さらに、射出シリンダ６４の先端側の内腔には計量室６９が形成されている。この計量室６９はアキュームレータ装置１２のシリンダ２１に設けられた樹脂流出路６６と連通していると共に射出ノズル７０に接続されている。

射出シリンダ６４は、前記連続可塑化装置１１と共に移動フレーム７１に搭載され、移動フレーム７１は固定フレーム７２に搭載されている。移動フレーム７１は電動モータ７３とボールねじ機構７４からなるフレーム駆動装置７５と連結され、射出装置１３を連続可塑化装置１１と共に前進・後退するようになっている。移動フレーム７１の前部側には図１、図９及び図１０に示すように、剛性を有する構造体としてのシリンダ支持部材７６が固定され、このシリンダ支持部材７６によって射出シリンダ６４の基端部を支持している。シリンダ支持部材７６の上部にはアキュームレータ支持部材７７が設けられ、アキュームレータ支持部材７７にはアキュームレータ装置１２のシリンダ２１が固定されている。

すなわち、アキュームレータ装置１２は、その側部が連続可塑化装置１１に固定され、下部が射出シリンダ６４に固定されている。しかし、アキュームレータ装置１２は、その重量が大きいため、アキュームレータ装置１２の重量で射出シリンダ６４が下方へ変形するのを防止するためにシリンダ支持部材７６でも支持する構造を採用している。

さらに、シリンダ支持部材７６の上面にはアキュームレータ支持部材７７が射出シリンダ６４の軸方向に摺動自在に支持されている。すなわち、アキュームレータ支持部材７７は、図９に示すように、基部７７ａの上下に左右に突出するフランジ部７７ｂ，７７ｃが設けられている。上部のフランジ部７７ｂはボルト７７ｄによってシリンダ２１の側壁に取付けられた取付け板２１ａに固定されている。下部のフランジ部７７ｃはシリンダ支持部材７６の上面にボルト７７ｅによって取付けられた受け駒７７ｆに摺動自在に支持されている。従って、射出シリンダ６４が可塑性樹脂やヒータの熱によって加熱されて軸方向に膨張した場合、シリンダ支持部材７６とアキュームレータ支持部材７７との間で滑り、熱膨張を吸収してアキュームレータ装置１２に変形等の影響を及ぼさないように構成されている。

また、図１０及び図１１に示すように、前記移動フレーム７１にはその移動方向に沿ってガイドレール７８が設けられている。このガイドレール７８には移動ブロック７９が搭載されている。移動ブロック７９は移動フレーム７１に幅方向に延長して形成され、この移動ブロック７９の両端部にはそれぞれボールねじ機構８０を構成するナット部材８１が離間して平行に設けられている。

移動ブロック７９と対向するシリンダ支持部材７６にはナット部材８１と同心的に軸受８２が設けられ、これら軸受８２にはボールねじ機構８０を構成するねじ軸８３が回転自在に軸支されている。一対のねじ軸８３はナット部材８１に螺合されており、ねじ軸８３の回転によって移動ブロック７９がガイドレール７８にガイドされて移動するようになっている。

さらに、一対のねじ軸８３には従動プーリ８４が嵌着されている。この従動プーリ８４の上部に位置するシリンダ支持部材７６にはサーボモータからなる電動モータ８５が固定され、この電動モータ８５の回転軸には駆動プーリ８６が嵌着されている。駆動プーリ８６と従動プーリ８４との間にはベルト８７が掛け渡されている。そして、電動モータ８５の駆動によって回転するねじ軸８３の回転が、これと螺合するナット部材８１によって直線運動に変換され、ナット部材８１と一体に移動ブロック７９がガイドレール７８にガイドされて移動するようになっている。

また、射出装置１３の射出シリンダ６４の後端部には貫通穴８８が設けられ、射出プランジャ６８のプランジャロッド８９は貫通穴８８を貫通して後方に突出している。プランジャロッド８９の突出端部は連結具９０を介して前記移動ブロック７９に連結されている。そして、移動ブロック７９の移動によって射出プランジャ６８が射出シリンダ６４の内部で進退するようになっている。

また、射出シリンダ６４の射出ノズル７０は、射出時に型締装置１４に設けられた射出成形用金型９１のノズルタッチ面９２に接合されるようになっている。射出成形用金型９１にはノズルタッチ面９２と樹脂通路を介して連通するキャビティ（図示しない）が設けられ、キャビティに可塑化樹脂が充填されて成形品が成形されるようになっている。

次に、前述のように構成された連続可塑化式射出成形装置の作用について説明する。合成樹脂材料、例えばポリプロピレン等のパウダーとマイカ等の強化あるいは充填材料が混入された材料が連続可塑化装置１１の可塑化シリンダ１５に供給される。連続可塑化装置１１のインバータモータ１７は連続駆動しており、インバータモータ１７の回転はギアボックス１８を介して２軸の可塑化スクリュに伝達される。可塑化スクリュは軸方向にフィード部、混練部、圧縮部としての機能するスクリュを持ち、可塑化シリンダ１５の内部で接触しながら同方向に連続回転し、しかもヒータ１９によって加熱されているため、パウダー状の合成樹脂材料は均一に加熱溶融・混練されて可塑化樹脂となる。

可塑化樹脂は可塑化シリンダ１５の流出路２０から押出され、アキュームレータ装置１２のシリンダ２１に押出され、その内部に可塑化樹脂が蓄積される。

この間、射出装置１３の射出プランジャ６８は１サイクル前の射出及び保圧工程を行っている。この保圧工程が完了したところで、射出プランジャ６８が後退してアキュームレータ装置１２のシリンダ２１の開閉バルブ６７が開く。従って、アキュームレータ室２２内の可塑化樹脂は樹脂流出路６６から射出シリンダ６４の計量室６９に流入する。

このとき、アキュームレータ装置１２の電動モータ４５は回転し、駆動プーリ４７→ベルト４８→従動プーリ４３→ねじ軸３６と動力が伝達される。ねじ軸３６の回転によってナット部材３４がガイド軸２８に案内されて下降する。ナット部材３４にはピストン２３が連結されているため、ピストン２３は押出限位置まで下降する。

ピストン２３の下降に伴ってアキュームレータ室２２の下部、つまり、シリンダヘッド５１の空洞５４は可塑化樹脂の樹脂圧力によって高まり、その樹脂圧力によって接続筒５９の薄肉部６０が拡径してシリンダヘッド５１の連通穴５６の内周面に密接し、樹脂漏れを防止するという効果がある。

このようにして１回の射出に必要な所定量の可塑化樹脂がアキュームレータ室２２から射出シリンダ６４の計量室６９に流出して計量されると、開閉バルブ６７が閉じる。そして、アキュームレータ装置１２の電動モータ４５は逆転し、駆動プーリ４７→ベルト４８→従動プーリ４３→ねじ軸３６と動力が伝達される。ねじ軸３６の逆方向の回転によってナット部材３４がガイド軸２８に案内されて上昇する。ナット部材３４にはピストン２３が連結されているため、ピストン２３は上昇する。ピストン２３の上昇に伴ってねじ軸３６の下端部が軸嵌合穴４９に没入し、軸嵌合穴４９の内部の空気及びグリスが空気通路５０を介して外部に逃げる。

一方、射出装置１３の電動モータ８５は回転し、駆動プーリ８６→ベルト８７→従動プーリ８４→ねじ軸８３と動力が伝達される。ねじ軸８３の回転によってナット部材８１が引き寄せられ、ナット部材８１が移動ブロック７９と一体にガイドレール７８に案内されて前進する。移動ブロック７９にはプランジャロッド８９が連結されているためプランジャロッド８９と一体に射出プランジャ６８が前進し、計量室６９内の可塑化樹脂が射出ノズル７０から射出成形用金型９１のキャビティに射出して成形を行う。

前述したように、連続可塑化装置１１が連続運転するのに対し、射出装置１３は間欠的に動作して可塑化樹脂を射出成形用金型９１に射出して成形を行うため、連続可塑化装置１１から連続的に送り出される可塑化樹脂をアキュームレータ装置１２に一時的に貯溜し、射出装置１３の射出タイミングに合わせてアキュームレータ装置１２から可塑化樹脂を計量室６９に流入することができる。

図１２はこの発明の第２の実施形態を示し、第１の実施形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。本実施形態のピストン２３の上端部には例えばセラミックス等の剛性を有する遮熱手段としてのプレート状の第１の断熱材１０１が設けられている。第１の断熱材１０１は、筒部１０２と、この筒部１０２と一体に形成された鍔部１０３とからなり、筒部１０２はピストン２３の上端部に設けられた軸嵌合穴４９の内周面に嵌合され、鍔部１０３はピストン２３の上端面にボルト１０４によって固定されている。第１の断熱材１０１の上面には例えばセラミックス等の剛性を有する遮熱手段としてのプレート状の第２の断熱材１０５が固定され、この第２の断熱材１０５の上面にはボールねじ機構３３を構成するナット部材３４が重ねて固定されている。ナット部材３４の中央部にはねじ穴３５が上下方向に貫通して設けられ、ねじ穴３５にはボールねじ機構３３を構成するねじ軸３６が螺合されている。そして、ピストン２３とボールねじ機構３３を構成するナット部材３４とを２枚の断熱材１０１，１０５によって熱的に遮断し、ボールねじ機構３３を駆動する駆動機構としての電動モータ４５に、ヒータ２４の熱やアキュームレータ室２２内の可塑化樹脂の熱影響を与えない構造としている。

図１３はこの発明の第３の実施形態を示し、第１，２の実施形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。本実施形態のピストン２３の上端部には例えばセラミックス等の剛性を有する遮熱手段としてのプレート状の断熱材１０６が設けられている。断熱材１０６は、筒部１０２と、この筒部１０２と一体に形成された鍔部１０３とからなり、筒部１０２はピストン２３の上端部に設けられた軸嵌合穴４９の内周面に嵌合され、鍔部１０３はピストン２３の上端面にボルト１０４によって固定されている。

断熱材１０６の上面には遮熱手段としてのウォータジャケット１０７が固定され、このウォータジャケット１０７の上面にはボールねじ機構３３を構成するナット部材３４が重ねて固定されている。ウォータジャケット１０７は、熱伝導性が優れた金属ブロックに冷却水を通水するための冷却水路１０８が設けられ、断熱材１０６とナット部材３４との間を強制的に冷却している。そして、ピストン２３とボールねじ機構３３を構成するナット部材３４とを断熱材１０６とウォータジャケット１０７によって熱的に遮断し、ボールねじ機構３３を駆動する駆動機構としての電動モータ４５に、ヒータ２４の熱やアキュームレータ室２２内の可塑化樹脂の熱影響を与えない構造としている。

図１４はこの発明の第４の実施形態を示し、第１の実施形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。本実施形態のピストン２３の上端部における外周壁には軸嵌合穴４９の内部と外部とを連通する複数の放熱穴１０９が放射状に設けられている。一方、ボールねじ機構３３を構成するねじ軸３６の下端部には軸嵌合穴４９の内部に臨む複数の羽根１１０が放射状に設けられている。

従って、ボールねじ機構３３のねじ軸３６が回転すると、軸嵌合穴４９の内部の空気は羽根１１０によって撹拌され、複数の放熱穴１０９から外部に放出される。このように、ピストン２３がヒータ２４や可塑化樹脂によって加熱されても、放熱作用によってボールねじ機構３３を駆動する駆動機構としての電動モータ４５に、ヒータ２４の熱やアキュームレータ室２２内の可塑化樹脂の熱影響を与えない構造としている。

図１５はこの発明の第５の実施形態を示し、第１の実施形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。本実施形態は、アキュームレータ装置１２のピストン２３を進退駆動するボールねじ機構１１１のナット部材１１２がベアリング１１３を介して支持部材１１４に設けられている。一方、フレーム１１５には駆動モータ１１６が回転軸１１７を下向きにして取付けられている。回転軸１１７にはプーリ１１８が設けられ、このプーリ１１８はベルト１２０を介してボールねじ機構１１１のナット部材１１２のプーリ１１９に連動している。

また、駆動モータ１１６の下方には支持部材１１４に対して遮熱板１２１が固定ねじ１２２によって固定され、シリンダ２１やピストン２３から上昇する熱気を遮熱板１２１によって遮熱する遮熱手段を構成している。つまり、ボールねじ機構１１１を駆動する駆動機構としての電動モータ１１６に、ヒータ２４の熱やアキュームレータ室２２内の可塑化樹脂の熱影響を与えない構造としている。なお、遮熱板１２１は電動モータ１１６を含む動力伝達系から滴下するグリス等を受ける役目もする。

前述した実施形態によれば、アキュームレータ装置及び射出装置の駆動源として電動モータを用い、ボールねじ機構を駆動してシリンダ内のピストンを進退することにより、装置の全電動化が可能となり、省エネ、環境保護に貢献できるという効果がある。しかし、この発明としては、アキュームレータ装置及び射出装置の駆動源として油圧またはエアシリンダによって駆動するものにおいても同様の作用効果がある。

なお、この発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組合わせてもよい。

この発明の第１の実施形態を示す射出成形装置の側面図。 同実施形態の射出成形装置の平面図。 同実施形態の射出成形装置の側面図。 同実施形態のアキュームレータ装置の平面図。 同実施形態のアキュームレータ装置を示し、図４のＡ−Ａ線に沿う断面図。 同実施形態のアキュームレータ装置の縦断側面図。 同実施形態のアキュームレータ装置を示し、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）はＣ−Ｃ線に沿う断面図。 同実施形態のアキュームレータ装置の一部を拡大した縦断側面図。 同実施形態のアキュームレータ装置を示し、図６の矢印Ｂ方向から見た図。 同実施形態の射出装置の正面図。 同実施形態の射出装置を示し、図１０のＤ−Ｄ線に沿う断面図。 この発明の第２の実施形態のアキュームレータ装置を示す縦断側面図。 この発明の第３の実施形態のアキュームレータ装置を示す縦断側面図。 この発明の第４の実施形態のアキュームレータ装置を示す縦断側面図。 この発明の第５の実施形態の射出成形装置の概略的構成図。

符号の説明

１１…可塑化装置、１２…アキュームレータ装置、１３…射出装置、２１…シリンダ、２３…ピストン、３２…断熱材（遮熱手段）、３３…ボールねじ機構、３４…ナット部材、３６…ねじ軸、４５…駆動モータ

Claims (5)

1. 合成樹脂材料を可塑化する可塑化装置と、
   前記可塑化装置の流出路と連通するシリンダ及びこのシリンダ内に設けられたピストンとからなり、前記可塑化装置から供給された可塑化樹脂を一時的に貯溜するアキュームレータ装置と、
   前記アキュームレータ装置から供給された可塑化樹脂を射出する射出装置と、
   を備えた射出成形装置において、
   前記アキュームレータ装置の上部に前記ピストンを進退駆動する駆動機構を設け、前記ピストンと前記駆動機構との間に遮熱手段を設けたことを特徴とする射出成形装置。
2. 合成樹脂材料を可塑化する可塑化装置と、
   前記可塑化装置の流出路と連通するシリンダ及びこのシリンダ内に設けられたピストンとからなり、前記可塑化装置から供給された可塑化樹脂を一時的に貯溜するアキュームレータ装置と、
   前記アキュームレータ装置から供給された可塑化樹脂を射出する射出装置と、
   を備えた射出成形装置において、
   前記アキュームレータ装置の上部に電動モータ及びこの電動モータの回転を直線運動に変換して前記ピストンを進退駆動するボールねじ機構を設け、前記ピストンと前記ボールねじ機構との間に遮熱手段を設けたことを特徴とする射出成形装置。
3. 前記遮熱手段は、断熱材であることを特徴とする請求項１または２記載の射出成形装置。
4. 前記遮熱手段は、ウォータジャケットであることを特徴とする請求項１または２記載の射出成形装置。
5. 合成樹脂材料を可塑化する可塑化装置と、
   前記可塑化装置の流出路と連通するシリンダ及びこのシリンダ内に設けられたピストンとからなり、前記可塑化装置から供給された可塑化樹脂を一時的に貯溜するアキュームレータ装置と、
   前記アキュームレータ装置から供給された可塑化樹脂を射出する射出装置と、
   を備えた射出成形装置において、
   前記アキュームレータ装置の上部に前記ピストンを進退駆動する駆動機構を設け、前記駆動機構の下部に上昇する熱気を遮熱する遮熱手段を設けたことを特徴とする射出成形装置。

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