JP2007083545A

JP2007083545A - 射出成形装置

Info

Publication number: JP2007083545A
Application number: JP2005275178A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Takeuchi; 宏竹内; Mitsutoshi Kato; 光利加藤
Original assignee: SHINKO SELLBICK KK
Current assignee: SHINKO SELLBICK KK
Priority date: 2005-09-22
Filing date: 2005-09-22
Publication date: 2007-04-05

Abstract

【課題】可塑化部と射出部を連通する流動路を確実に開閉できるようにする。
【解決手段】スクロール１０６のスクロール軸穴１０９と係合して自由回転が規制されると共に該スクロール軸穴１０９に沿って進退して、前進した際にはスクロール１０６と射出シリンダ２０１との材料の流動路１１５を閉塞し、後退した際には当該流動路１１５から離接するチェックバルブ１２１と、一方向にフリー回転するワンウェイクラッチ１３６と、該ワンウェイクラッチ１３６が嵌着されるクラッチ嵌着部１４５、一端に向って半径が縮小するテーパ部及びチェックバルブ１２１に設けられた係合部１４１と螺合する被係合部１４７を備えたバルブ受部材１３５と、スクロールモータ軸１２６の端部に形成されて、ワンウェイクラッチ１３６が挿着されるクラッチ挿着部１４５及びテーパ部１４６が嵌着可能に設けられたテーパ嵌着部１５０を具備する受部材挿着部１５１とにより構成する。
【選択図】図５

Description

本発明は、スクロールで材料を可塑化・圧送する可塑化部と、該可塑化部からの材料をキャビティに射出する射出部と、該射出部から前記可塑化部への材料の逆流を遮断するチェックバルブ機構とを備えた射出成形装置に関する。

射出成形装置は、可塑化部で材料を可塑化し、その材料を金型のキャビティに射出することにより製品の射出成形を行うようになっている。このとき可塑化部から射出部への材料の送込みを制御し、また射出部から可塑化部への材料の逆流を制御する必要がある。

かかるチェックバルブ機構を備えた射出成形装置として、本願発明者は図１４に示すような構成を提案している（特許文献１参照）。この提案では、材料を可塑化して圧送するスクロール５０１の軸心に、射出プランジャ５０２が設けられ、その先にランナチューブ５０３が設けられている。射出プランジャ５０２は図示しない駆動源によりランナチューブ５０３に向けて進退し、当該射出プランジャ５０２の先端に設けられたボール５０４が動くようになっている。

そして、材料を可塑化部から射出する際には、図１５（ａ）に示すように、射出プランジャ５０２がランナチューブ５０３から離れる方向に動くことにより、スクロール５０１からの材料がボール５０４をランナチューブ５０３側に押して、射出プランジャ５０２の出口とボール５０４との間に隙間Ｓを生じせしめ、該隙間Ｓから材料がランナチューブ５０３側に送出されるようになっている。

また、スクロール５０１側への材料の逆流を制御する際には、図１５（ｂ）に示すように、射出プランジャ５０２がランナチューブ５０３側に動き、これによりボール５０４がランナチューブ５０３に当接して射出プランジャ５０２の出口が塞がれるようになっている。
特願２００５−８５２４９号公報

しかしながら、上記チェックバルブ機構ではボール５０４に材料が付着するので、装置起動時等のように材料が十分に可塑化していない場合には、ボール５０４の動きが悪くなっしまう問題があった。

そこで、本発明は装置起動時等であっても確実に材料の制御が行えるようにしたチェックバルブ機構を備える射出成形装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、スクロールで材料を可塑化・圧送する可塑化部と、該可塑化部からの材料をキャビティに射出する射出部と、該射出部から可塑化部への材料の逆流を遮断するチェックバルブ機構とを備えた射出成形装置において、チェックバルブ機構が、スクロールの回転中心軸孔と係合して自由回転が規制されると共に該回転中心軸に沿って進退して、前進した際には材料が可塑化部と射出部とを流動する流動路の開口に当接して当該流動路を閉塞し、後退した際には当該流動路から離接するチェックバルブと、一方向にフリー回転するワンウェイクラッチと、該ワンウェイクラッチが嵌着されるクラッチ嵌着部、一端に向って半径が縮小するテーパ部及びチェックバルブに設けられた係合部と螺合する被係合部を具備したバルブ受部材と、スクロールモータの軸端部に形成されて、ワンウェイクラッチが挿着されるクラッチ挿着部及びテーパ部が嵌着可能に設けられたテーパ嵌着部を具備する受部材挿着部とを備えて、材料をスクロールから送出するようにスクロールモータが回転するとワンウェイクラッチがフリー回転して、該スクロールモータの回転動力が、テーパ嵌着部に嵌着したテーパ部を介してバルブ受部材に直接伝達されることにより、チェックバルブが流動路の開口から後退して材料の流動を可能にし、さらに当該チェックバルブが後退すると、該チェックバルブの段差部がスクロールにおける回転中心軸孔の段差部に当接して後退が規制されることにより、バルブ受部材がチェックバルブ側に引寄せられて、テーパ部とテーパ嵌着部との嵌着が解除されスクロールモータからチェックバルブへの回転動力の伝達が停止し、スクロールモータが逆回転すると、ワンウェイクラッチがクラッチ動作して該スクロールモータの回転動力が当該ワンウェイクラッチを介してバルブ受部材に伝達されて、チェックバルブが流動路を閉塞するように前進し、さらに前進してテーパ部がテーパ嵌着部に圧入されて嵌着することを特徴とする。

本発明によれば、チェックバルブはモータからの駆動力を受けて動作し、材料の可塑化状態や圧力に依存しないので、確実に材料制御が可能になり信頼性が向上する。

本発明の実施の形態を図を参照して説明する。なお、本実施例では、熱可塑化樹脂を射出成形する場合を例に説明するが、熱硬化樹脂、ワックス、バインダ処理されたセラミック・鉄粉を射出成形する場合も同様に適用できることを予め付言する。

図１は係る射出成形装置の断面図で、当該射出成形装置は、可動金型４０１と固定金型４０２とを備え、これらの突合せ面に可塑化した材料が射出される空間であるキャビティＫが形成される金型４０、材料を加熱して可塑化させると共に当該材料を混練しながら射出シリンダ２０１に送出する可塑化部１０、射出シリンダ２０１内の可塑化された材料をキャビティＫに射出する射出部２０、金型４０の型開閉を行う型締部３０を主要構成としている。

図２は、可塑化部１０の要部を示す分解斜視図で、可塑化ハウジング１０１及び固定ダイプレート１０２を有し、可塑化ハウジング１０１にはペレット等の材料が投入される材料投入穴１０３が形成されている。

これら可塑化ハウジング１０１及び固定ダイプレート１０２内には、材料投入穴１０３から投入された材料を加熱するバレル１０４、材料を搬送する螺旋溝１０５が形成されると共にバレル１０４に当接しながら回転して螺旋溝１０５内の材料を搬送，撹拌，可塑化，混練し、可塑化後はワイゼンベルグ効果を伴い、その回転中心軸の方向に圧送するスクロール１０６、該スクロール１０６を回転駆動するスクロール駆動機構１０７、可塑化された材料の射出や逆流を制御するチェックバルブ機構１０８が設けられている。

スクロール１０６は、図３に示すように、概略短円柱状をなす回転体で、その回転体側面から固定ダイプレート１０２に接する面側に螺旋溝１０５が形成されている。この螺旋溝１０５は、回転軸に形成されたスクロール軸穴１０９までスクロール１０６の回転方向に従って縮小するよう複数条（図２では１条の場合を示している）に形成され、その裏面は凹部１１６が形成され、該凹部１１６の内側面に第１自転歯車１１０が形成されている。なお、スクロール軸穴１０９にチェックバルブ１２１が装着されるようになっている。

以下、スクロール１０６が固定ダイプレート１０２に接する面をスクロール作用面１１１、その側面をスクロール側面１１２という。また、スクロール作用面１１１に形成されている螺旋溝１０５を送溝１１３、スクロール側面１１２に形成されている螺旋溝１０５を掻込溝１１４という。従って、螺旋溝１０５は、掻込溝１１４と送溝１１３とにより構成される。
なお、スクロール作用面１１１は頂角θがθ＝１７６度〜１７４度の平面に近い凹状円錐形状となるように形成して直圧力（Ｎ）を生じさせることにより材料の圧送を可能にしている。無論、同程度の角度の凸状円錐形状としても良い。

バレル１０４は、内部に材料を加熱するための図示しない複数のヒータが内設されると共に、スクロール１０６側の面はスクロール作用面１１１と密接する形状に形成され、その中心軸に可塑化した材料の流路をなす流動路１１５が形成されている。
なお、バレル１０４の熱で可塑化ハウジング１０１や固定ダイプレート１０２及び、これらに内包されている各種の部材が高温にならないように冷却水の流路をなす冷却水路１１７が形成され、また断熱材１１８が適宜設けられている。

このスクロール１０６は、可塑化ハウジング１０１内にベアリングＡを介して回動自在に配設され、スクロールモータ１２０の回転数を減速して当該スクロール１０６に伝達するスクロール駆動機構１０７が設けられている。

スクロール駆動機構１０７は、外周面に第１自転歯車１１０と歯合する歯が形成されると共に厚み方向に複数の第１規制ピン固着穴１２３が挿通して形成された環状の第１偏芯運動歯車１２４、第１規制ピン固着穴１２３に挿着される第１規制ピン１３０、第１偏芯運動歯車１２４に回転動力を伝達するスリーブ状の第１クランク１２５を備え、第１クランク１２５にスクロールモータ１２０のモータ軸１２６が装着されるようになっている。

なお、第１クランク１２５は、モータ軸１２６が挿着される筒部１２８と、該筒部１２８に対して偏芯したクランク部１２９とから構成されて、クランク部１２９はベアリングＣを介して第１偏芯運動歯車１２４に内挿され、筒部１２８にはベアリングＢが外挿されて可塑化ハウジング１０１に挿着されるようになっている。

この可塑化ハウジング１０１は固定ダイプレート１０２と固定されており、フランジ１３２はこの可塑化ハウジング１０１にネジ止めされている。
フランジ１３２には第１規制ピン１３０の頭部１３１が遊嵌して、第１偏芯運動歯車１２４の動きを規制する第１遊嵌穴１３３が設けられている。

このような構成により、モータ軸１２６の回転運動は第１クランク１２５に伝達されて、そのクランク部１２９が偏芯回転運動し、この偏芯回転運動がベアリングＣを介して第１偏芯運動歯車１２４に伝達される。

図４は、このような減速機構を説明する模式図で、第１偏芯運動歯車１２４が第１クランク１２５により偏芯すると、その偏芯方向の第１偏芯運動歯車１２４の歯部と第１自転歯車１１０の歯部とが部分歯合し、他の部分の歯は離合した状態となる。

このような状態で偏芯方向が回転すると、第１規制ピン１３０の頭部は第１遊嵌穴１３３の内周面に沿って運動して第１偏芯運動歯車１２４と第１自転歯車１１０との歯合する部分がこれに伴い回転する。第１偏芯運動歯車１２４は、第１規制ピン１３０により自転が規制されているため、歯合位置の変化は第１自転歯車１１０が回転することにより許容され、スクロールモータ１２０の回転動力は第１自転歯車１１０と第１偏芯運動歯車１２４とで決る減速比で第１自転歯車１１０に伝達されるようになる。

第１自転歯車１１０、第１偏芯運動歯車１２４及び該第１偏芯運動歯車１２４の運動を規制する第１規制ピン１３０からなる減速機構では、第１自転歯車１１０の歯と第１偏芯運動歯車１２４の歯とが共に平行歯であり、ウォームギヤとウォームホイールとにおけるように歯同士の摺動が殆ど発生しないため、歯の摩耗損失が低減できると共に、摺動に伴う動力損失を大幅に抑制することが可能になる。
また、可動部分はベアリングＡ〜Ｃを介して他の部材と接する構成であるため、当該可動部分での動力伝達損失を大幅に低減することができるようになっている。

チェックバルブ機構１０８は、可塑化された材料をスクロール１０６から射出部２０に送出するか否かを制御すると共に、当該射出部２０によりキャビティＫに向けて射出された材料が可塑化部１０に逆流するのを防止する機能をなすもので、図５に示すように、チェックバルブ１２１、バルブネジ１３５、ワンウェイクラッチ１３６、バルブネジ収納部１５１等により構成されている。

チェックバルブ１２１におけるバレル１０４側の端部は、当該バレル１０４を挿通して流動する材料の流路をなす流動路１１５の開口である円錐状のバルブポケット１３９に当接して、当該バルブポケット１３９を閉塞する形状に形成された開閉端部１４０であり、またチェックバルブ１２１の他方の端部はネジ切りされたネジ部１４１が形成され、これらの中間部分に回転止部１４２が形成されている。回転止部１４２とネジ部１４１との境は、段差なす当接部１５２となっている。

回転止部１４２は、チェックバルブ１２１を例えばＤ形状に切欠くことにより形成され、この回転止部１４２の断面形状と同じ形状の穴（回転止穴）１４４がスクロール軸穴１０９に形成されている。そして、チェックバルブ１２１の回転止部１４２が、この回転止穴１４４に挿通することにより、チェックバルブ１２１の自由回転が規制されながら、その軸方向に進退できるようになっている。

バルブネジ１３５は、ワンウェイクラッチ１３６が挿嵌されるクラッチ挿嵌筒部１４５と一端近傍がモータ軸１２６に向けて縮小するように形成されたテーパ部１４６とからなり、内部にはチェックバルブ１２１のネジ部１４１が螺合する雌ネジ部１４７が形成されている。

一方、モータ軸１２６には、ワンウェイクラッチ１３６が収納されるクラッチ収納穴１３７及びテーパ部１４６が収納されるテーパ部収納穴１５０とからなるバルブネジ収納部１５１が形成されている。

そして、図６（ａ）に示すように、モータ軸１２６が所定方向（可塑化された材料を射出する方向）に回転する。この状態ではバルブネジ１３５のテーパ部１４６がバルブネジ収納部１５１のテーパ部収納穴１５０に圧入された状態であり、ワンウェイクラッチ１３６はフリーの状態となっているため、モータ軸１２６が回転するとテーパ部収納穴１５０とバルブネジ１３５のテーパ部１４６との摩擦によりバルブネジ１３５が回転して、当該チェックバルブ１２１はネジ部１４１と雌ネジ部１４７との螺合によりモータ軸１２６側に動く。

これによりチェックバルブ１２１の開閉端部１４０はバルブポケット１３９から離接して、当該バルブポケット１３９が開口し、図６（ｂ）に示すように材料が流動路１１５を経て射出シリンダ２０１内に送出される。なお、図６において実線矢印Ｌ１はチェックバルブの動く方向を示し、実線矢印Ｌ２はプランジャ２０２の動く方向を示している。また点線矢印Ｌ３は材料の流れを示している。

そして、チェックバルブ１２１の当接部１５２がスクロール軸穴１０９の当接部１５３に当接すると、この当接によりチェックバルブ１２１の動きが規制されて、バルブネジ１３５がチェックバルブ１２１に引寄せられ、図６（ｂ）拡大図に示すようにテーパ部１４６とテーパ部収納穴１５０と間に微少隙間δが生じて圧入状態が解除される。なお、この隙間は、テーパ部１４６とテーパ部収納穴１５０とが空回りできる程度の隙間である。

テーパ部１４６とテーパ部収納穴１５０とが空回りすると、チェックバルブ１２１への回転駆動力が伝達されなくなるため、その後スクロール１０６が回転を継続して材料の射出を続けることが可能になる。

そして、所定量の材料が射出シリンダ２０１に送込まれると、図６（ｃ）に示すようにスクロールモータ１２０を逆回転させる。この回転方向はワンウェイクラッチ１３６がクラッチ状態として機能する方向であるため、モータ軸１２６の回転はワンウェイクラッチ１３６を経てバルブネジ１３５に伝達されて、チェックバルブ１２１はバルブポケット１３９に向けて動き開閉端部１４０が当該バルブポケット１３９に当接してその開口を閉塞する。

開閉端部１４０がバルブポケット１３９に当接すると、それ以上チェックバルブ１２１は動けなくなるので、バルブネジ１３５がモータ軸１２６側に動き、テーパ部１４６がテーパ部収納穴１５０に押込まれて図６（ｄ）に示す圧入状態となり、図６（ａ）に示す状態に戻る。

バルブポケット１３９が閉塞された状態では、プランジャ２０２が射出シリンダ２０１内の材料を射出しても、射出圧により材料がスクロール１０６側に逆流することがない。

このように、安価な部品を用いた簡単な構成で確実にチェックバルブ１２１を動作させることができるため、信頼性が向上すると共に、チェックバルブ１２１がスクロール軸穴１０９内をピストンのように動く構成なので射出成形装置を起動する際に、前回の運転した際等において材料が隙間等に入り込み当該チェックバルブ１２１の動きが悪くなると言った問題が解消される。

また、当該チェックバルブ１２１の駆動源はスクロール１０６を駆動するスクロールモータ１２０であるため、動力源の併用による射出成形装置の小型化及び部品点数の削減によるコストダウンが可能になる。

射出部２０は、図７に詳細に示すように、上述した射出シリンダ２０１、該射出シリンダ２０１に装着されるプランジャ２０２、該プランジャ２０２を駆動するプランジャ駆動機構２０３、固定ダイプレート１０２内に設けられて射出シリンダ２０１からの材料をキャビティＫに射出させるランナチューブ２０４等を備えている。

プランジャ駆動機構２０３は、射出モータ２０６の動力が伝達される第２プーリ２０７、第２偏芯運動歯車２０８、第２自転歯車２０９、第２ボールネジ軸２１０を主要構成として、射出ハウジング２１１内に設けられている。
なお、第２ボールネジ軸２１３の先端部は射出シリンダ２０１のピストンをなすプランジャ２０２で、後端部は軸心に対して断面が非対称（例えば、Ｄ形状）に形成されている。

第２プーリ２０７は、１対のベアリングＤにより挟持されて自在に回転し、内部には第２ボールネジ軸２１３の頭部２１７が挿通する貫通穴２１５が形成されている。また、第２プーリ２０７の第２ボールネジ軸２１３側の端部内周面は、当該第２プーリ２０７の回転軸と同軸の円筒面に形成され、その外周面は回転軸に対して偏芯した円筒面からなる第２クランク２１６が形成されている。なお、この第２クランク２１６にはベアリングＥが外挿される。

射出ハウジング２１１には、第２ボールネジ軸挿通穴２１９及びナット係合部２２０が設けられると共に、射出モータ２０６側（第２プーリ２０７側）の端面に第２遊嵌穴２２２が複数設けられている。
なお、第２ボールネジナット２１４をナット係合部２２０に装着収納した際には、図示しないネジにより当該第２ボールネジナット２１４を射出ハウジング２１１に固定されるようになっている。

第２偏芯運動歯車２０８は、内周面に歯が形成されると共に厚み方向に複数の第２規制ピン固着穴２２３が形成されてなる環状の歯車で、ベアリングＥを介して第２クランク２１６に装着される。

また、第２自転歯車２０９は、外周面に歯が形成されると共に中心に第２ボールネジ軸２１３の頭部２１７が挿通し、係合する第２ボールネジ軸係合部２２５が形成され、この第２ボールネジ軸係合部２２５の外周部分にベアリングＦが外挿されて第２偏芯運動歯車２０８に挿着されるようになっている。

そして、第２プーリ２０７が回転すると第２クランク２１６は偏芯回転運動し、その偏芯回転運動が第２偏芯運動歯車２０８に伝達される。第２偏芯運動歯車２０８には第２規制ピン２３０が固着され、その頭部は射出ハウジング２１１に設けられた第２遊嵌穴２２２に遊嵌しているので、第２偏芯運動歯車２０８は第２規制ピン２３０の頭部が第２遊嵌穴２２２で運動できる範囲で偏芯運動することにより、自転運動が規制されながら第２自転歯車２０９と部分歯合し、この歯合部分が回転することにより第２自転歯車２０９が回転する。

第２自転歯車２０９が回転すると、その回転は第２ボールネジ軸係合部２２５と第２ボールネジ軸２１３の頭部２１７との係合により第２ボールネジ軸２１３に伝達され、第２自転歯車２０９がある方向に回転するとプランジャ２０２は射出シリンダ２０１から抜出すように動いて当該射出シリンダ２０１内が空となり、逆方向に回転すると射出シリンダ２０１のシリンダ内容物（材料）が押出されるようになる。

型締部３０は、図８に詳細に示すように、型締ハウジング３０１、可動ダイプレート３０２、型締駆動機構３０３を備えて、型締ハウジング３０１は複数のダイバ−３０４により固定ダイプレート１０２と所定間隔をなして固定され、該ダイバー３０４に可動ダイプレート３０２が挿通して型締駆動機構３０３により進退可能となっている。

型締駆動機構３０３は、第３ボールネジ軸３１１、型締モータ３１２、第３プーリ３１４、第３規制ピン３１５、第３偏芯運動歯車３２２、第３自転歯車３１７等を備えている。第３ボールネジ軸３１１の第３プーリ３１４側端部は、軸心に対して断面が非対称（例えば、Ｄ形状）に形成された頭部３２６であり、その中心には雌ネジ３１３が形成されている。

第３プーリ３１４は一対のベアリングＩにより挟持されて型締モータ３１２の回転動力により回転し、その先端部には第３クランク３２７が設けられている。この第３クランク３２７の一端には、第３プーリ３１４の回転軸と同軸の円筒穴３１６が形成され、その外周面は回転軸に対して偏芯した円周面からなる円筒状をなしてベアリングＨが外挿されるようになっている。円筒穴３１６は固定ボルト３２３の頭部を収納する穴である。

そして、この第３クランク３２７は、型締ハウジング３０１に設けられた収納部３１８にベアリングＩを介して収納される。この型締ハウジング３０１には、第３ボールネジ軸３１１の頭部３２６が挿通する挿通穴３２４、第３ボールネジ軸３１１側の面に形成されて第３規制ピン３１５の頭部が遊嵌する第３遊嵌穴３２５が複数設けられている。

第３偏芯運動歯車３２２は、外周面に歯が形成されると共に、厚み方向に複数の第３規制ピン固着穴３２１が形成された環状部材で、その内側にはベアリングＨを介して第３クランク３２７が内挿されるようになっている。

第３自転歯車３１７は、第３偏芯運動歯車３２２側の面に突設された部材の内周面に歯が形成され、他方の面には第３ボールネジ軸３１１の頭部が挿入されて係合する係合穴３１９を備えている。
また、第３自転歯車３１７の中心には、固定ボルト３２３が挿通するボルト穴３２０が形成されており、第３ボールネジ軸３１１の頭部３２６を係合穴３１９に装着し、固定ボルト３２３で締めることにより、第３自転歯車３１７と第３ボールネジ軸３１１とが連結されるようになっている。

そして、型締モータ３１２の回転動力は、第３プーリ３１４を経て第３クランク３２７の偏芯回転運動として伝達される。この偏芯回転運動はベアリングＨを介して第３偏芯運動歯車３２２に伝達され、第３遊嵌穴３２５による第３規制ピン３１５の運動規制に応じて第３自転歯車３１７の歯と部分的に歯合し、その歯合位置が偏芯方向に応じて回転するため第３自転歯車３１７は回転し、これに伴い第３ボールネジ軸３１１が回転する。

金型４０は、可動ダイプレート３０２に取付けられる可動金型４０１、固定ダイプレート１０２に取付けられる固定金型４０２からなるカセット金型４０となっており、金型４０の一方には、複数の位置決ピン４０３が設けられ、対向する金型４０に該位置決ピン４０３が嵌合する規制ピン受穴４０４が設けられている。
さらに、固定ダイプレート１０２に取付けられる固定金型４０２にはホットランナ４０５が挿嵌されるランナ受穴４０６が形成されている。

また、可動金型４０１には、成型品押出機構４０７が設けられている。この成型品押出機構４０７は、可動金型４０１を貫通してキャビティＫに挿通するように設けられた複数の押出ピン４０８が固着された支持板４０９、支持板４０９に固着されると共に可動金型４０１に挿嵌する支持棒４１０、該支持棒４１０に挿入されて通常時には押出ピン４０８の頭部がキャビティＫの壁面をなすように支持板４０９を付勢するバネ４１１、支持板４０９と固着された押出板４１２、該押出板４１２に取付られたスラストベアリング４１３を備えている。

そして、この成型品押出機構４０７は、射出成形された製品を取り出す際に、可動ダイプレート３０２を所定量以上型締ハウジング３０１側に後退させると、第３ボールネジ軸３１１がスラストベアリング４１３に当接して、支持板４０９をバネ４１１に抗してキャビティＫ側に押込む。これにより、キャビティＫ内の射出成形品は押出ピン４０８により簡単に押出すことができる。

なお、スラストベアリング４１３は、第３ボールネジ軸３１１の頭部が押出板４１２を傷つけたりしないようにするために設けられ、スラスト滑り軸受等であっても良い。

また、射出部２０や型締部３０においてボールネジナットと自転歯車とは別体構成であった。しかし本発明は、これに限定されるものではない。例えば、図９及び図１０に示すように射出部２０や型締部３０における減速機構のボールネジナットと偏芯運動歯車とを一体に形成てもよい。
なお、図９は射出部２０における場合を示し、図１０は型締部３０における場合を示している。
これにより２の部材が１の部材となるため、コストダウンが図れると共に、さらなる装置の小型化が可能になる。

また、これまで説明した第１規制ピン１３０〜第３規制ピン３１５は第１偏芯運動歯車１２４〜第３偏芯運動歯車３２２に固着し、可塑化ハウジング１０１等に設けられた第１遊嵌穴１３３〜第３遊嵌穴３２５に遊嵌する構成であったが、逆の構成であっても良い。
即ち、第１規制ピン１３０等の機能は、第１偏芯運動歯車１２４等の位置規制を固定部材である可塑化ハウジング１０１等に対して行うことであるので、可塑化ハウジング１０１等に第１規制ピン固着穴１２３を形成して第１規制ピン１３０等を固着し、第１偏芯運動歯車１２４等に第１遊嵌穴１３３等を形成して第１規制ピン１３０等を遊嵌させても同様の規制を行うことが可能になる。

また、規制ピンは可塑化ハウジング等の固定部材に遊嵌又は嵌着するばかりでなく、図１１に示すように、偏芯運動歯車に伴い回転運動する被駆動体３３０に遊嵌又は嵌着する構成であってもよい。
この場合は、これまで説明した自転歯車は固定されることになる。この歯車（固定歯車３３１）と第３偏芯歯車３２２との歯合関係は変化なく、第３規制ピン３１５が第３ボールネジ軸３１１に固着された被駆動体３３０に遊嵌又は嵌着しているので、回転動力は被駆動体３３０に伝達されて第３ボールネジ軸３１１が自転する。

また、遊嵌穴に遊嵌する第１規制ピン等の部位にこれらが直接接触することによる摩擦を避けるため、ベアリングを設けてもよい。

また、これまでの説明では偏芯運動歯車と自転歯車とは１対１の関係をなし、それぞれ１つ設ける構成であったが、１の自転歯車に対して偏芯運動歯車を複数設けた構成にすることも可能である。

例えば、図１２に示すように、ｎ個の第１偏芯運動歯車１２４ａ〜１２４ｃ，ベアリングＢａ〜Ｂｃ及び第１クランク１２９ａ〜１２９ｃを設ける（図１２ではそれぞれ３個の場合を示す）。このとき３の第１クランク１２９ａ〜１２９ｃは、モータ軸１２６の回転中心に対して等しい角度ずらす。そして、第１規制ピン１３０の一端を各第１偏芯運動歯車１２４ａ〜１２４ｃの第１遊嵌穴１３３ａ〜１３３ｃに遊嵌させ、他端はフランジ１３２に固着させる。

このような構成により、各第１偏芯運動歯車１２４ａ〜１２４ｃはそれぞれ、各第１クランク１２９ａ〜１２９ｃの位相に従い偏芯して第１自転歯車１１０と部分歯合するので、当該第１自転歯車１１０は各第１偏芯運動歯車１２４ａ〜１２４ｃから同時に回転動力が伝達されることになり、動力伝達点が軸対称となって、スムースな回転動力の伝達が可能になると共に、同じ動力を第１自転歯車１１０に伝達する際に第１偏芯運動歯車１２４ａ〜１２４ｃ及び第１クランク１２９ａ〜１２９ｃのそれぞれが担う動力が分割されるため摩耗等が抑制できるようになる。

また、本発明は偏芯運動歯車と自転歯車との内包関係について限定を受けるものではない。例えば、図１０において第３偏芯運動歯車３２２は内歯で第３自転歯車３１７は外歯であったが、図１３に示すように第３偏芯運動歯車３２２を外歯で第３自転歯車３１７を内歯としても同様の作用効果が得られる。

さらに、上記説明では型締部３０等においてはプーリを介してモータの回転動力をクランクに伝達する構成であるが、可塑化部のようにモータ軸にクランクを直接取付ける構成であってもよい。

本発明に係る射出成形装置の断面図である。可塑化部の断面斜視分解図である。スクロールの構成を示す図である。減速機構の動作の説明に適用される図である。チェックバルブ機構を説明する断面斜視分解図である。チェックバルブ機構の動作の説明に適用される図である。射出部の断面斜視分解図である。型締部の断面斜視分解図である。射出部における減速機構のボールネジナットと偏芯運動歯車とを一体に形成した場合の図である。型締部における減速機構のボールネジナットと偏芯運動歯車とを一体に形成した場合の図である。規制ピンを可塑化ハウジング等の固定部材に遊嵌又は嵌着させず、被駆動体に遊嵌又は嵌着する場合の例を示す図である。複数の偏芯運動歯車を用いた場合の例を示す図である。偏芯運動歯車と自転歯車等においての歯の内包関係を示す図である。従来の技術の説明に適用される射出成形装置の部分断面図である。従来の技術の説明に適用されるチェックバルブ機構の動作説明に適用される図である。

符号の説明

１０可塑化部；２０射出部；３０型締部
１０１可塑化ハウジング；１０２固定ダイプレート
１０４バレル；１０６スクロール；１０８チェックバルブ機構
１０９スクロール軸穴；１１５流動路；１２０スクロールモータ
１２１チェックバルブ；１２６モータ軸；１２８筒部
１２９クランク部；１３５バルブ受部材；１３６ワンウェイクラッチ
１３７クラッチ挿着部；１３９バルブポケット；１４０開閉端部
１４１係合部；１４２回転止部；１４４回転止穴
１４５クラッチ嵌着部；１４６テーパ部；１４７被係合部
１５０テーパ嵌着部；１５１受部材挿着部；１５２段差部
１５３段差部；２０１射出シリンダ；２０２プランジャ

Claims

スクロールで材料を可塑化・圧送する可塑化部と、該可塑化部からの材料をキャビティに射出する射出部と、該射出部から前記可塑化部への材料の逆流を遮断するチェックバルブ機構とを備えた射出成形装置において、
前記チェックバルブ機構が、前記スクロールの回転中心軸孔と係合して自由回転が規制されると共に該回転中心軸に沿って進退して、前進した際には材料が前記可塑化部と前記射出部とを流動する流動路の開口に当接して当該流動路を閉塞し、後退した際には当該流動路から離接するチェックバルブと、
一方向にフリー回転するワンウェイクラッチと、
該ワンウェイクラッチが嵌着されるクラッチ嵌着部、一端に向って半径が縮小するテーパ部及び前記チェックバルブに設けられた係合部と螺合する被係合部を具備したバルブ受部材と、
前記スクロールモータの軸端部に形成されて、前記ワンウェイクラッチが挿着されるクラッチ挿着部及び前記テーパ部が嵌着可能に設けられたテーパ嵌着部を具備する受部材挿着部とを備えて、
材料を前記スクロールから送出するように前記スクロールモータが回転すると前記ワンウェイクラッチがフリー回転して、該スクロールモータの回転動力が、前記テーパ嵌着部に嵌着した前記テーパ部を介して前記バルブ受部材に直接伝達されることにより、前記チェックバルブが前記流動路の開口から後退して材料の流動を可能にし、さらに当該チェックバルブが後退すると、該チェックバルブの段差部が前記スクロールにおける回転中心軸孔の段差部に当接して後退が規制されることにより、前記バルブ受部材が前記チェックバルブ側に引寄せられて、前記テーパ部と前記テーパ嵌着部との嵌着が解除され前記スクロールモータから前記チェックバルブへの回転動力の伝達が停止し、
前記スクロールモータが逆回転すると、前記ワンウェイクラッチがクラッチ動作して該スクロールモータの回転動力が当該ワンウェイクラッチを介して前記バルブ受部材に伝達されて、前記チェックバルブが前記流動路を閉塞するように前進し、さらに前進して前記テーパ部がテーパ嵌着部に圧入されて嵌着することを特徴とする射出成形装置。