JP5104543B2 - 射出成形機 - Google Patents

Description

本発明は、射出成形機に関する。

従来、車両バンパーなど大型の樹脂部品を成形する際には、射出装置から送り込まれた合成樹脂を複数の経路で分岐させ、金型内へ流し込む射出成形機が使用されている。このように、溶融樹脂を複数の経路から金型に導入するものでは、導入された各溶融樹脂が金型内のキャビティで合流するが、合流する溶融樹脂に圧力差、速度差があると、合流箇所で製品欠陥が生じ易くなる。そのため、この対策として、各経路ごとに、ゲートの開度を調整可能とする調整装置を設けており、溶融樹脂の射出圧力（速度）を各経路ごとに調整できる構造となっている（下記特許文献１）。係る調整装置は、各経路のバルブ内部に設けられた開閉ピンと、開閉ピンを駆動させる駆動装置から構成され、バルブ先端のゲートに開閉ピンを接近させると射出口の流路面積が小さくなり（開度低）、射出口から開閉ピンを離間させると射出口の流路面積が大きくなる（開度高）。
特開２００６−２２４４９９公報

上記調整装置を構成する駆動装置は、開閉ピンを、ゲートに対して連続的に進出変位させるものであればよく、これにはシリンダ装置、ボールねじ機構などの適用が考えられる。しかしながら、通常の安価なシリンダ装置は、駆動軸となるピストンロッドを伸長と収縮のいずれかの状態にしか操作出来ず、それ自体では、ピストンロッドの停止位置を連続的に変えることが出来ないから、開閉ピンをゲートに対して連続的に進出変位させることは困難である。その一方、ボールねじ機構は、駆動軸となるボールねじの停止位置を連続的に移動操作できるので、それ単独で、開閉ピンの位置をゲートに対して連続的に進出変位出来るもののコスト高となる。
本発明は上記問題に鑑みて創作されたものであって、ゲートの開度を調整可能な調整装置を備えた射出成形機を安価で提供することを目的とする。

本発明は、キャビティに連通する樹脂供給口を複数個形成してなる金型と、合成樹脂を射出する射出装置と、前記射出装置より射出された合成樹脂を分岐させつつ前記金型の前記各樹脂供給口に供給させる分岐路と、前記各分岐路に設けられるゲートを個別に開閉する複数個の開閉装置と、を備えた射出成形機であって、前記開閉装置は、前記分岐路の前記ゲートに対して進出変位可能とされた開閉ピンと、ピストンロッドを第一の位置と第二の位置との間にて往復駆動させるシリンダ装置と、前記ピストンロッドの動力を得て作動し、前記ピストンロッドを第一の位置から第二の位置へ変位させる変位操作を受けて前記開閉ピンを前記ゲートを閉止する閉位置に移動させ、前記ピストンロッドを第二の位置から第一位置へ変位させる変位操作を受けて前記開閉ピンを前記ゲートを開放する開位置に移動させる駆動装置と、を備えてなるものにおいて、前記ピストンロッド外周部に設けられる張り出し部に突き当て可能な形状をなすと共に、前記ピストンロッドの移動範囲内において前記金型に取り付けられて、前記第二の位置から前記第一の位置へ向かうピストンロッドを両位置間の中間の停止位置にて強制的に停止させるストッパ部材と、このストッパ部材の取り付け位置を前記ピストンロッドの移動範囲内にて位置変更する位置変更装置と、を具備して前記ゲートの開度を調整可能とする開度調整装置を各開閉装置に対して設けると共に、前記駆動装置を、ラックギヤとピ二オンギヤとから構成され、前記ピストンロッドの直進方向の運動を前記ピニオンギヤの回転方向の運動に変換する第一の変換機構と、前記ピ二オンギヤ、前記開閉ピンのいずれか一方に形成される雄ねじ部と、他側に形成され前記雄ねじ部に螺合する雌ねじ部とから構成され、前記ピニオンギヤの回転方向の運動を開閉ピンの直進方向の運動に変換して前記開閉ピンを進出変位させる第二の変換機構とを含んで構成させ、かつこれら両変換機構により、ピストンロッドの直進方向の運動をより小さな運動量に変換しつつ前記開閉ピンに伝達させる構造としたことに特徴を有する。

この発明の実施態様として以下の構成とすることが好ましい。
・前記位置変更装置は、前記ストッパ部材を境にした前記第二の位置側にあって前記ストッパ部材を前記直進方向に移動可能にガイドするガイド部と、前記ガイド部にガイドされたストッパ部材を前記第一の位置側に付勢する付勢手段と、前記ガイド部にガイドされたストッパ部材に前記第一の位置側よりボルト先端を突き当ててそれ以上前記第一の位置側に後退しないように前記ストッパ部材を位置規制する位置規制ボルトと、を備えてなると共に、この位置規制ボルトは前記シリンダ装置を前記金型に取り付ける取り付けベースに形成されたねじ孔に螺合されて、前記ピストンロッドの直進方向に螺進退可能な構造とした。

このようにしておけば、ストッパ部材は付勢手段によって第一の位置側に付勢され、位置規制ボルトによって、それ以上第一の位置側への後退しないように位置規制される。そして作業者が位置規制ボルトを回転操作して、螺進退させることで、ストッパ部材の規制位置を変更することができ、結果ストッパ部材の取り付け位置を変更できる。このように作業者は位置規制ボルトの回転操作を行うことでゲートの開度調整が可能となる。このため、例えば、直線操作によって開度調整を行なう方式と比較して、操作対象が移動しない分操作しやすく、開度調整作業が容易となる。特に本発明では、複数の開度調整装置が設けられているから調整回数が多くなる傾向があり、開度調整作業が容易となることは一層効果的である。

また、ストッパ部材はガイド部にガイドされているから、スムーズに移動可能となっており、より開度調整作業が容易となる。また、位置規制ボルトの先端をストッパ部材に突き当てるだけの構成としてあるので、位置規制ボルトの回転によって、ストッパ部材が回転することがなく、ストッパ部材の回転規制部材を設ける必要がない。また、シリンダ装置と位置規制ボルトは、共に取り付けベースを介して固定型に取り付けられているため、取り付けベースごと固定型への取り付け/取り外しができ作業が容易である。

・ピニオンギヤに軸孔を形成し、その内周に雌ねじ部、開閉ピンの外周に雄ねじ部を形成し、両ねじを螺合させる構成とする。このようにしておけば、開閉ピンの外周の雄ねじ部とピニオンギヤの内周の雌ねじ部が常に噛みあっているため、ピニオンギヤに対する開閉ピンの軸ずれを防止する効果も期待でき、開閉ピンをゲートに対して、より確実に進出変位できる。

本発明によれば、ピストンロッドの駆動を強制的に停止させるストッパ部材と、ストッパ部材の取り付け位置を変更する位置変更装置を設けた。このようにしておけば、それ自体では伸長/収縮に対応する２つの位置でしかピストンロッドを停止させることが出来ないシリンダ装置を駆動源に使用しつつも、位置変更装置を作動させストッパ部材の取り付け位置を変更操作してやれば、ピストンロッドの停止位置、ひいては開閉ピンの停止位置を任意の位置に移動することが可能となり、ゲートの開度を無理なく調整できる。従って、駆動装置として安価なシリンダ装置を使用しつつも、ゲートの開度を任意に調整することが可能となり、高機能の射出成形機を低コストで提供できる。

しかも、ピストンロッドの直進方向の運動を第一の変換機構と第二の変換機構の両機構で、小さく変換しつつ開閉ピンに伝達させる構成としてある。これにより、位置変更装置によるストッパ部材の取り付け位置の変更量に対して、開閉ピンの進退量を小さくできる結果、ゲートの開度を微調整可能となる。このようにしておけば、各ゲートから射出される溶融樹脂の射出圧力の大きさを微調整することが可能となり、２次ウェルドと呼ばれる成形不良の防止、抑制に効果的である。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図９によって説明する。
（ａ）全体構成
本実施形態の射出成形機１は、図１にて示すように、フラットなベットＢ上に型締め機構１０と射出装置１００とを横並び状に配置してなる。型締め機構１０は向かい合う一対の取付盤１１、１２、これら両取付盤１１、１２を左右に連結するタイバー１３、及び固定、可動の両型１４、１５を主体に構成されている。本実施形態では、図１の右手側の第一取付盤１１に固定型１４を固定し、上記タイバー１３に可動型１５を移動可能に支持させ、更に、図１に示す左側の第二取付盤１２に油圧シリンダを備えた型締め装置（図示せず）を内蔵させている。

以上のことから、型締め装置を作動させ、油圧シリンダのロッドを伸長／収縮させることで、タイバー１３に沿って可動型１５を図１の左右方向に移動させることが出来、これにより、固定型１４に対して可動型１５を型締め、型開き出来る。そして、両型１４、１５を型締めしたときには、両型の対向面間にキャビティ１６が形成されるようになっている。

射出装置１００はベットＢ上に取り付けられたスクリュー駆動装置１０１、ホッパー１０２、ホッパー１０２の前方に取り付けられた加熱筒１０３から構成される。加熱筒１０３は第一取付盤１１に設けられる開口部１１Ａに、筒先端を差し入れつつ軸を水平方向に向けて横向きに取り付けられている。この加熱筒１０３は軸心に沿って軸孔１０３Ａを形成しており、そこに射出用スクリュー（図示せず）を収納させている。

スクリュー駆動装置１０１は駆動源に油圧式のシリンダ、モータ（図示せず）などを備え、これらの作動により、射出用スクリューを軸心回りに回転させつつ軸心方向に移動させる機能を担っている。以上により、加熱筒１０３の内部にホッパー１０２を通じて合成樹脂のペレットを供給しつつ、スクリュー駆動装置１０１を作動させると、射出用スクリューが、加熱筒１０３内にて溶融された合成樹脂のペレット（以下、溶融樹脂と呼ぶ）を、加熱筒１０３の先端側に押し出し、加熱筒１０３先端のノズル１０４から射出させる構成となっている。

そして、固定型１４には、キャビティ１６に連通する樹脂供給口１７が複数個（本実施形態では５個）設けられており（図２参照）、以下、詳しく説明するように、射出装置１００から射出される溶融樹脂を分岐させつつ金型内のキャビティ１６に流し込む構成としてある。このようにすることで、溶融樹脂を低い射出圧でキャビティ１６の全体に行き渡らせることが出来る。

次に、射出装置１００から射出される溶融樹脂を、固定型１４の各樹脂供給口１７に分配させつつ導く分岐路１９の構成について具体的に説明していく。図１にて示すように、固定型１４の右側面には取り付け凹部１４Ａが凹設してあり、そこに、板状のマニホールド１８が収容されている。このマニホールド１８は、射出装置１００のノズル１０４に連通する樹脂導入孔１８Ａを設けると共に、内部に分岐孔１８Ｂを複数（本実施形態では５本）形成している。これら、各分岐孔１８Ｂは上記樹脂導入孔１８Ａを始端としてマニホールド１８の面沿にそれぞれ延びており、樹脂導入孔１８Ａを通じて内部に導入された溶融樹脂が、マニホールド１８内にて分岐される構成となっている（図２参照）。
なお、図２では、マニホールド１８自体は省略し、分岐孔１８Ｂのみ点線で図示してある。

その一方、固定型１４には各樹脂供給口１７に対応させて複数（本実施形態では５個）の開閉装置２０が設けられている。各開閉装置２０の内部には各樹脂供給口１７を始端としてマニホールド１８側の各分岐孔１８Ｂに連通する連通孔２０Ａ（次に、詳しく述べる）が形成してある。これら各連通孔２０Ａはマニホールド１８側の分岐孔１８Ｂと共に、射出装置１００から射出された溶融樹脂を分岐しつつ各樹脂供給口１７に導入させる分岐路１９を形成している。

（ｂ）開閉装置
開閉装置２０は図３にて示すように上記連通孔２０Ａを軸心に沿って形成するバルブ本体２１、開閉ピン２２、シリンダ装置２３、開閉ピン駆動装置２４を主体に構成されている。バルブ本体２１は固定型１４の内部を図１における左右方向に貫通して設置されている。バルブ本体２１に形成される連通孔２０Ａは、先端において孔径が小さくなっておりゲート２５を構成している。開閉ピン２２は上記ゲート２５を開閉するものであって、一方向の長い棒状をなしており、バルブ本体２１に形成される連通孔２０Ａ内において、バルブ本体２１の軸方向に直進移動可能に取り付けられている。

この開閉ピン２２は、上記ゲート２５に対応させて、先端部２２Ａを小径柱状に形成してあり、ゲート２５に対して進出変位可能となっている。この先端部２２Ａをゲート２５内に差し込むと、図５（ａ）に示すようにゲート２５が閉じた状態となり（開閉ピンの閉位置）、ゲート２５外に退避させると、図５（ｃ）に示すようにゲート２５を開放できる（開閉ピンの開位置）。この開位置では、ゲート２５に流れ込む直前の溶融樹脂の流路面積ａが最も大きくなる。また、連通孔２０Ａの先端付近においては、連通孔２０Ａ周りのバルブ本体内壁が断面テーパ状をなしており、孔径がゲートに向かう程小さくなっている。このため、図５（ｂ）、（ｃ）にて示すように、開閉ピンが閉位置に近づくほど、流路面積ａが小さくなる。

また、本実施形態のものは、マニホールド１８側の分岐孔１８Ｂを通じて供給される溶融樹脂を、開閉ピンの内部を通して上記ゲートに導入する構成としてあり、開閉ピンの軸部に沿って溶融樹脂の通路２２Ｂ（上記連通孔２０Ａの一部を構成するもの）が形成されている。

シリンダ装置２３は、開閉ピン２２を変位させるための駆動源となるもので、有底筒状をなすシリンダ部２６と、ピストンロッド２７とを主体に構成されている。バルブ本体２１とシリンダ部２６との間には、固定型１４を内方に凹設することで収容部１４Ｂが形成されており、収容部１４Ｂの内部空間にピストンロッド２７が収容されている。また、収容部１４Ｂの開口を閉止するようにして板状の取り付けベース２８が固定型１４の外壁に取りつけられており、シリンダ部２６はこの取り付けベース２８に取り付けられている。ピストンロッド２７はバルブ本体２１の中心軸と直交をなしており、シリンダ部２６内部にエア供給装置（図示せず）からのエアを供給することで、最も収縮した第一の位置（図３にて示す位置）と、最も伸長した第二の位置（図７にて示す位置）との間にて往復駆動可能となっている。

そして、上記ピストンロッド２７の先端には、板状をなすラックギヤ２９が、歯が形成された噛合面側を図３に示す紙面前側に向けて取り付けられている。その一方、開閉ピン２２の外周側であって、図４の上側にあたる後端部には、所定長に渡って雄ねじ部３０が形成されている。

また、図３、図４に示す符号３１はピニオンギヤである。ピニオンギヤ３１は、外周部に上記ラックギヤ２９に噛合する歯部３１Ａを形成させ、軸孔に開閉ピン２２外周の雄ねじ部３０に螺合する雌ねじ部３１Ｂを形成させ、外周側にてピストンロッド２７のラックギヤ２９に噛合結合し、内周側にて開閉ピン２２に螺合結合している。また、ピ二オンギヤ３１はバルブ本体２１の内部に納められ、不図示の取付け手段によって、上下方向の動きを規制されつつ、バルブ本体２１の中心軸周りに回転可能となっている。なお、ピニオンギヤ３１の歯部の一部はバルブ本体２１の一部を切り欠くことでバルブ本体の外側に露出しており（図示せず）、ラックギヤ２９と噛合うようになっている。

これらラックギヤ２９、ピニオンギヤ３１、ピ二オンギヤ３１の雌ねじ部３１Ｂ、開閉ピンの雄ねじ部３０は、ピストンロッド２７の運動を開閉ピン２２に伝えて開閉ピン２２を図４に示す上下方向に直進移動させる構成となっている。すなわち、シリンダ装置２３を駆動させると、ラックギヤ２９とピ二オンギヤ３１の噛合作用により、ピストンロッド２７の直進運動がピ二オンギヤ３１の軸を中心とするピ二オンギヤ３１の回転方向の運動に変換される（第一の変換機構）。そして、このピ二オンギヤ３１の回転方向の運動は、雄ねじ部３０と雌ねじ部３１Ｂの螺合作用により軸方向の運動に変換（第二の変換機構）され、これにて、開閉ピン２２を図４の上下方向に直進移動させる。また、上記の第一の変換機構と第二の変換機構によって開閉ピン駆動装置２４（本発明の「駆動装置」に相当）は構成されている。なお、開閉ピン２２は不図示の取付け手段によって、軸方向の回転が規制されており、ピ二オンギヤ３１と共に回転することがない。

以上のことから、ピストンロッド２７を伸長させて第二の位置に至らしめると、ゲート２５を閉止する閉位置に開閉ピン２２を移動操作出来る。また、ピストンロッド２７を収縮させて第一の位置に至らしめると、ゲート２５を完全に開放する開位置に、開閉ピン２２を移動操作できる。このように、本実施形態のものは、ピストンロッド２７の作動（収縮／伸長）により、ゲート２５を開閉操作できる構成となっている。
なお、ゲート２５を完全に開放するというのは、開閉ピン２２の移動範囲内でゲート２５から開閉ピン２２の先端が最も離れた位置にあり、ゲート２５直前の連通孔２０Ａにおける溶融樹脂の流路面積ａが最大となる状態である。

また、本実施形態のものでは、開閉ピン２２の外周の雄ねじ部３０とピニオンギヤの内周の雌ねじ部３１Ｂが常に噛みあっているため、ピニオンギヤ３１に対する開閉ピン２２の軸ずれを防止する効果も期待でき、開閉ピン２２をゲート２５に対して、より確実に進出変位できる。

また、本実施形態のものは、以下説明する開度調整装置４０を前記シリンダ装置２３と付設して設けてあり、開度調整装置４０を操作することでゲート２５の開度を調整できる構成となっている。

（ｃ）開度調整装置
図３にて示す符号２７Ａは張り出し部である。張り出し部２７Ａはピストンロッド２７外周部の後端付近に、その直進方向と直交をなし、後述するストッパ部材４２に向かって取り付けられている。

収容部１４Ｂの左側にあたる固定型１４の壁面には、その一部をピストンロッド２７の伸長方向に凹設したガイド孔１４Ｃが形成されている。ガイド孔１４Ｃにはガイドロッド４１が挿入され、ピストンロッド２７の直進方向に移動可能となっている。ガイドロッド４１の第一の位置側の一端にはストッパ部材４２が取り付けられている。これによりストッパ部材４２を境にして第二の位置側にガイド孔１４Ｃとガイドロッド４１からなるガイド部４７が構成されており、ストッパ部材４２はガイド孔１４Ｃに沿ってガイドされ、スムーズに移動可能となっている。

ストッパ部材４２は張り出し部２７Ａに対して、図３で示す右側（第一の位置側）に配置されている。ストッパ部材４２はブロック状をなし、その左側面の一部は張り出し部２７Ａの形状に対応して左側に開放された切り欠き部４２Ａとなっている。切り欠き部４２Ａの左側面と張り出し部２７Ａは、対面して配置されており、ピストンロッド２７が収縮する際には、切り欠き部４２Ａが張り出し部２７Ａに突き当たるようになっている。

また、ガイドロッド４１にはバネ４３（本発明の「付勢手段」に相当）が外挿されている。ガイド孔１４Ｃの右側には、これと連通しガイド孔１４Ｃの径より大きく固定型１４を凹設したバネ嵌合孔１４Ｄが形成され、バネ４３の左側の端部は、バネ嵌合孔１４Ｄに嵌合されつつ固定型１４の壁面と当接されている。一方、バネ４３の右側の端部はストッパ部材４２の左側面の下側に当接するようになっている。バネ４３はバネ嵌合孔１４Ｄとストッパ部材４２との間で収縮した状態で設けられ、ストッパ部材４２を第一の位置側（図３の右側）へ付勢させている。

取り付けベース２８のシリンダ部２６の下側にあたる箇所には、ピストンロッド２７の伸長方向に貫通したねじ孔２８Ａが形成されている。このねじ孔２８Ａには、位置規制ボルト４５が螺合されており、回転させることで、ピストンロッド２７の直進方向と同じ方向に螺進退可能となっている。位置規制ボルト４５の先端４５Ａは取り付けベース２８を貫通して、ストッパ部材４２の右側面の凹設箇所に突き当たるようになっている。

これにより、ストッパ部材４２は図３の左方向（第二の位置側）からバネ４３に付勢されると共に、この付勢を押えるように右方向（第一の位置側）から位置規制ボルト４５の先端４５Ａが突き当てられ、それ以上第一の位置側へ後退しないように位置規制されている。そして位置規制ボルト４５を回転させ進退させることで、ストッパ部材４２の取り付け位置を調整可能となっている。

具体的には、作業者が位置規制ボルト４５を回転させて左側に動かすと、位置規制ボルト４５の先端がストッパ部材４２を押し込む結果、ストッパ部材４２はバネ４３を縮ませながら、その取り付け位置が左側に変更される。位置規制ボルト４５を右側に動かすと、ストッパ部材４２はバネ４３によって右側に付勢され、その取り付け位置が右側に変更される。以上の構成から、位置規制ボルト４５、バネ４３及びガイド部４７によって、ストッパ部材４２の取り付け位置を変更できる位置変更装置５０が構成されている。

ピストンロッド２７が、第二の位置から第一の位置へ向かって収縮すると、張り出し部２７Ａがストッパ部材４２に突き当たる。これにより、ピストンロッド２７を両位置の中間位置で強制的に停止可能となる（本発明における「中間の停止位置」）。そして、位置規制ボルト４５によってストッパ部材４２の取り付け位置を変更すると、ピストンロッド２７の停止位置を調整可能となっている（図６参照）。

ピストンロッド２７が両位置の中間位置で停止すると、シリンダ装置２３によって駆動される開閉ピン２２も前述した閉位置と開位置の中間に位置することになる。前述したように開閉ピン２２は閉位置に接近するほど、流路面積ａが小さくなる。このため、ストッパ部材４２の位置を調整することで、開閉ピン２２の中間位置、ひいては、溶融樹脂の流路面積ａを調整可能となっている（ゲートの開度調整）。そして、流路面積ａを調整することで、ゲート２５から樹脂供給口１７への溶融樹脂の射出圧力が調整可能となる。

上述したように、本実施形態では、作業者が位置規制ボルト４５を回転させて、進退させることで、ゲート２５の開度調整を行なう構成となっている。ところで、ゲート２５の開閉を速やかに行なうため、前述した開閉ピン２２の開位置から閉位置までの距離は一般的に小さく設定されている（例えば数ｍｍ程度）。このためゲート２５の開度を微調整するためには、位置規制ボルト４５の進退量に対して開閉ピン２２の進退量が小さいことが望ましい。

本実施形態では、前述したように位置規制ボルト４５の進退量→ピストンロッド２７の進退量→ピニオンギヤ３１の回転量→開閉ピン２２の進退量という伝達経路で、位置規制ボルト４５の進退量を、開閉ピン２２の進退量に変換している。本実施形態では、ピ二オンギヤ３１のピッチ円を大きく設定することで、ピストンロッド２７の進退量に対してピニオンギヤ３１の回転量を小さく変換し、ピニオンギヤ３１内周の雌ねじ部３１Ｂと開閉ピン２２外周の雄ねじ部３０のリードを短く設定することで、ピニオンギヤ３１の回転量に対する開閉ピン２２の進退量を小さく変換している（本発明における「両変換機構によるピストンロッドの直進方向の運動をより小さな運動量に変換」に相当）。これにより、作業者が操作する位置規制ボルト４５の進退量に対して開閉ピン２２の進退量を小さく変換している。このため、作業者によるゲート開度の微調整が可能となる。

また、図３にて示すように、ピストンロッド２７が第一の位置にあるとき、ストッパ部材４２は張り出し部２７Ａに当接しない位置まで、退避可能となっている。
なお、位置規制ボルト４５の進退量をピストンロッド２７の進退量よりも大きく設定すれば、ピストンロッド２７の移動範囲（第一の位置から第二の位置の間）全てにおいて、ストッパ部材４２の取付け位置が変更可能となるから、開位置から閉位置の全ての間で開閉ピン２２の位置変更が可能となり、ゲート開度の調整範囲を大きくすることができる。

なお、位置規制ボルト４５には、弛み止めナット４６が螺合されている。弛み止めナット４６によって位置規制ボルト４５は取り付けベース２８側に押さえ付けられており、取り付けベース２８から弛むことを防止されている。

本実施形態のように、射出装置から射出される溶融樹脂を分岐させつつ複数の樹脂供給口から金型内のキャビティに流し込む構成の射出成形機では、キャビティ内において、複数の樹脂供給口から流し込まれた２つ以上の溶融樹脂が合流することになる。この合流箇所の境界付近では、一般的に２次ウェルド（内部ウェルドとも呼ばれる）と呼ばれる成形欠陥が発生しやすい。

この２次ウェルドは、キャビティ内で溶融樹脂が冷えて固まる際に、圧力の低い溶融樹脂側に境界が凹んで成形され、この凹みが成形品の板厚内で収縮差を発生させることによって発生すると考えられている。この対策として境界の両側の溶融樹脂の圧力差を小さくすることが考えられる。そして、境界の両側の圧力差を小さくするためには、各ゲートの開度を個別に調整し射出圧力を調整すればよい。

そこで、本実施形態の射出成形機１では成形トライを行い、その成形結果によってゲート２５の開度を調整している。これによって、２次ウェルドの発生を抑えるように各ゲート２５の開度を設定した後、本成形工程を行う。

（ｄ）成形トライ工程
まず、射出成形機１を用いた成形トライの手順を説明する。尚、ここでは、型締め装置の油圧シリンダのロッドが収縮しており、固定型１４に対して可動型１５が型開き状態にあるものとして、説明を行うものとする。また、各樹脂供給口１７に対応した各ゲート２５は全て閉じておく。各ゲート２５に対応した各開閉装置２０のストッパ部材４２は、例えば、張り出し部２７Ａに当接しない位置まで退避させておく（ストッパ部材４２の初期位置）。これによって各シリンダ装置２３が収縮したとき、各ゲート２５は完全に開放される。

まず、型締め装置を作動させ、固定型１４に対して可動型１５を型締め状態にする（図１）。次いで、各ゲート２５のシリンダ装置２３を駆動させてゲート２５を開く。この状態で、スクリュー駆動装置１０１を作動させると、射出用スクリューが溶融樹脂を押し出し、加熱筒１０３先端のノズル１０４から溶融樹脂が射出される。射出装置１００から射出された溶融樹脂は分岐路１９によって分岐された後、各ゲート２５を通過して金型内のキャビティ１６に流し込まれる。そして、所定の量だけ溶融樹脂が流し込まれた後、シリンダ装置２３を駆動させ各ゲート２５を閉じることで、溶融樹脂の供給を停止させる。溶融樹脂はキャビティ１６内で冷却され固化されることで樹脂成形品の形状となる。その後、型締め装置を駆動させ型開き状態に戻し固定型１４から樹脂成形品の取り出しが行われる。

このようにして成形された樹脂成形品に２次ウェルドが発生していた場合は、次に説明するようにして、各ゲート２５の開閉装置２０を操作して各ゲート２５の開度を調整する。
（ｅ）開閉装置の開度調整
前述したように２次ウェルドは、キャビティ１６内において、各ゲート２５から射出された各溶融樹脂の合流箇所で各溶融樹脂に圧力差がある場合、圧力の高い側の溶融樹脂が圧力の低い側の溶融樹脂を凹ませることで発生すると考えられる。このため、作業者は成形品の２次ウェルドが発生した箇所を確認し、溶融樹脂が凹んだ側と反対側の溶融樹脂（圧力が高い側に相当する）を射出したゲート２５の開度を小さくして、そのゲート２５から射出される溶融樹脂の圧力を下げるようにする。これによって、合流箇所の両側で各溶融樹脂の圧力差が小さくなるため、２次ウェルドの発生を抑えることができる。

ゲート２５の開度を小さくするためには、まず、シリンダ装置２３を駆動させてピストンロッド２７を第二の位置まで伸長させる（図７参照）。これにより、張り出し部２７Ａが左側に移動するから、ストッパ部材４２を左側へ移動させることが可能となる。次に作業者が位置規制ボルト４５を回転操作して、初期位置から左側に距離ｃだけ螺進させる。すると位置規制ボルト４５の先端によってストッパ部材４２が押し込まれて左側に距離ｃと同じだけ移動する（図８参照）。この状態で、ピストンロッド２７を収縮させると、図９にて示すように、ストッパ部材４２が移動した距離ｃの分だけ、ピストンロッド２７は第二の位置に近い側で停止する。これにより、開閉ピン２２が開位置にあるときよりも、閉位置に接近して停止する結果、溶融樹脂の流路面積ａが小さくなり、ゲート２５の開度を小さくできる。

なお、ストッパ部材４２が初期位置よりも左側にある状態では、位置規制ボルト４５を回転させ、右側に螺進させてやれば、ゲート２５の開度を大きくする（より正確に言うと、ゲート２５が完全に開放された状態に近づける）ことができる。

また、ピストンロッド２７の進退量は第一の変換機構と第二の変換機構にて、より小さく変換され開閉ピン２２の進退量として伝達されるから、位置規制ボルト４５の進退量に対して開閉ピン２２の進退量は小さくなる。このため、作業者がゲート２５の開度を微調整することが可能となる。本実施形態では、例えば、作業者が位置規制ボルト４５を１８ｍｍ左側に移動させると、ピストンロッド２７を収縮させた時の開閉ピン２２の停止位置は２．５ｍｍだけ閉位置側に接近する。

以上のようにして、各開閉装置２０の開度調整を行った後、成形トライを再び行い成形品を成形する。成形品に２次ウェルドが発生したら、再度各開閉装置２０の開度調整を行なう。この繰り返しによって、２次ウェルドが発生しないように各開閉装置２０のゲート２５の開度を調整する。

本実施形態において、作業者は位置規制ボルト４５の回転操作を行うことでゲート２５の開度調整が可能となる。このため、例えば、直線操作によって開度調整を行なう方式と比較して、操作対象が移動しない分操作しやすく、開度調整作業が容易となる。特に本実施形態では、成形トライの結果によっては、作業者は複数の開閉装置２０の開度調整を何度も実施する必要があるため、開度調整作業が容易となることは一層効果的である。
また、ストッパ部材４２はガイド部４７にガイドされているから、調整作業時にスムーズに移動可能となっており、より位置規制ボルト４５の回転操作が容易となっている。

（ｆ）本成形工程
上記のように各開閉装置２０の開度を設定した後は、成形トライの工程と同じ手順にて、本成形を行なう。本成形においては、既に各ゲート２５の開度が調整されているため、キャビティ１６内に流し込まれた溶融樹脂がキャビティ１６内で合流した際に、各合流箇所において両側の圧力差が小さくなる。このため本成形で成形された成形品では２次ウェルドの発生が抑えられる。

以上述べたように、本実施形態によれば、ピストンロッド２７の駆動を強制的に停止させるストッパ部材４２と、ストッパ部材４２の取り付け位置を変更する位置変更装置５０を設けた。このようにしておけば、それ自体では伸長/収縮に対応する２つの位置でしかピストンロッド２７を停止させることが出来ないシリンダ装置２３を駆動源に使用しつつも、位置変更装置５０を作動させストッパ部材４２の取り付け位置を変更操作してやれば、ピストンロッド２７の停止位置、ひいては開閉ピン２２の停止位置を任意の位置に移動することが可能となり、ゲート２５の開度を無理なく調整できる。従って、駆動装置として安価なシリンダ装置２３を使用しつつも、ゲート２５の開度を任意に調整することが可能となり、高機能の射出成形機を低コストで提供できる。

しかも、ピストンロッド２７の直進方向の運動を第一の変換機構（ラックギヤ２９及びピニオンギヤ３１）と第二の変換機構（雌ねじ部３１Ｂ及び雄ねじ部３０）の両機構で、小さく変換しつつ開閉ピン２２に伝達させる構成としてある。これにより、位置変更装置５０によるストッパ部材４２の取り付け位置の変更量に対して、開閉ピン２２の進退量を小さくできる結果、ゲート２５の開度を微調整可能となる。このようにしておけば、各ゲート２５から射出される溶融樹脂の射出圧力の大きさを微調整することが可能となり、２次ウェルドの防止、抑制に効果的である。

また、位置規制ボルト４５の先端をストッパ部材４２に突き当てるだけの構成としてあるので、位置規制ボルト４５の回転によって、ストッパ部材４２が回転することがなく、ストッパ部材４２の回転規制部材を設ける必要がない。

また、シリンダ装置２３と位置規制ボルト４５は、共に取り付けベース２８を介して固定型１４に取り付けられているため、取り付けベース２８ごと固定型１４への取り付け/取り外しができ作業が容易である。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）本実施形態では、開閉ピン２２外周に雄ねじ部３０、ピニオンギヤ３１の内周に雌ねじ部３１Ｂを形成し、これらを螺合するようにしたが、両ねじ部の構成を逆にしてもよく、開閉ピン２２の内周に雌ねじ部３１Ｂ、ピニオンギヤ３１の外周に雄ねじ部３０を形成し、両ねじ部を螺合させる構成としてもよい。

（２）本実施形態では、バネ４３と位置規制ボルト４５、ガイド部４７から構成される位置変更装置５０を用いてストッパ部材４２の位置変更を可能とする構成としたが、例えば位置規制ボルト４５をストッパ部材４２に螺合させて、位置規制ボルト４５を進退させるとストッパ部材４２が一体的に進退する構成とすることで位置変更可能としてもよい。なお、この形態では、位置規制ボルト４５を回転させたときにストッパ部材４２が一体的に回転しないように、回転を規制しつつ進退可能となるようにストッパ部材を取り付けることが好ましい。

射出成形機の全体構成を示す図 図１中のＡ−Ａ線断面図 ピストンロッドが第一の位置にある状態の開閉装置を示す図 駆動装置を示す図 バルブ本体の先端付近での開閉ピンの移動を示す図 位置変更装置によるストッパ部材の位置変更を示す図 ピストンロッドが第二の位置にある状態の開閉装置を示す図 ストッパ部材を第二の位置側に位置変更した状態を示す図 ピストンロッドが第二の位置と第一の位置の中間位置で停止した状態の開閉装置を示す図

符号の説明

１…射出成形機
１４…固定型（本発明の「金型」に相当）
１５…可動型（本発明の「金型」に相当）
１６…キャビティ
１７…樹脂供給口
１９…分岐路
２５…ゲート
２０…開閉装置
２２…開閉ピン
２３…シリンダ装置
２４…開閉ピン駆動装置（本発明の「駆動装置」に相当）
２７…ピストンロッド
２７Ａ…張り出し部
２８…取り付けベース
２８Ａ…ねじ孔
２９…ラックギヤ（本発明の「第一の変換機構」に相当）
３０…雄ねじ部（本発明の「第二の変換機構」に相当）
３１…ピ二オンギヤ（本発明の「第一の変換機構」に相当）
３１Ｂ…雌ねじ部（本発明の「第二の変換機構」に相当）
４２…ストッパ部材
４０…開度調整装置
４３…バネ（本発明の「付勢手段」に相当）
４５…位置規制ボルト
４５Ａ…先端（本発明の「ボルト先端」に相当）
４７…ガイド部（本発明の「ガイド部」に相当）
５０…位置変更装置
１００…射出装置

Claims (1)

1. キャビティに連通する樹脂供給口を複数個形成してなる金型と、合成樹脂を射出する射出装置と、前記射出装置より射出された合成樹脂を分岐させつつ前記金型の前記各樹脂供給口に供給させる分岐路と、前記各分岐路に設けられるゲートを個別に開閉する複数個の開閉装置と、を備えた射出成形機であって、
   前記開閉装置は、前記分岐路の前記ゲートに対して進出変位可能とされた開閉ピンと、ピストンロッドを第一の位置と第二の位置との間にて往復駆動させるシリンダ装置と、前記ピストンロッドの動力を得て作動し、前記ピストンロッドを前記第一の位置から前記第二の位置へ変位させる変位操作を受けて前記開閉ピンを前記ゲートを閉止する閉位置に移動させ、前記ピストンロッドを前記第二の位置から前記第一の位置へ変位させる変位操作を受けて前記開閉ピンを前記ゲートを開放する開位置に移動させる駆動装置と、を備えてなるものにおいて、
   前記ピストンロッド外周部に設けられる張り出し部に突き当て可能な形状をなすと共に、前記ピストンロッドの移動範囲内において前記金型に取り付けられて、前記第二の位置から前記第一の位置へ向かう前記ピストンロッドを両位置間の中間の停止位置にて強制的に停止させるストッパ部材と、
   このストッパ部材の取り付け位置を前記ピストンロッドの移動範囲内にて位置変更する位置変更装置と、を具備して前記ゲートの開度を調整可能とする開度調整装置を前記各開閉装置に対して設けると共に、
   前記駆動装置を、
   ラックギヤとピニオンギヤとから構成され、前記ピストンロッドの直進方向の運動を前記ピニオンギヤの回転方向の運動に変換する第一の変換機構と、
   前記ピニオンギヤ、前記開閉ピンのいずれか一方に形成される雄ねじ部と、他側に形成され前記雄ねじ部に螺合する雌ねじ部とから構成され、前記ピニオンギヤの回転方向の運動を前記開閉ピンの直進方向の運動に変換して前記開閉ピンを進出変位させる第二の変換機構とを含んで構成させ、かつこれら両変換機構により、前記ピストンロッドの直進方向の運動をより小さな運動量に変換しつつ前記開閉ピンに伝達させる構造とし、
   前記位置変更装置は、
   前記ストッパ部材を境にした前記第二の位置側にあって前記ストッパ部材を前記直進方向に移動可能にガイドするガイド部と、
   前記ガイド部にガイドされた前記ストッパ部材を前記第一の位置側に付勢する付勢手段と、
   前記ガイド部にガイドされた前記ストッパ部材に前記第一の位置側よりボルト先端を突き当ててそれ以上前記第一の位置側に後退しないように前記ストッパ部材を位置規制する位置規制ボルトと、を備えてなると共に、
   この位置規制ボルトは前記シリンダ装置を前記金型に取り付ける取り付けベースに形成されたねじ孔に螺合されて、前記ピストンロッドの直進方向に螺進退可能な構造とされていることを特徴とする射出成形機。

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