JP5141540B2

JP5141540B2 - 竪型射出成形機

Info

Publication number: JP5141540B2
Application number: JP2008326324A
Authority: JP
Inventors: 俊二立川; 宗弘高木; 峰男早川
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2008-12-22
Filing date: 2008-12-22
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2028-12-22
Also published as: JP2010143197A; US8092211B2; CN101758604A; US20100159063A1; CN101758604B

Description

この発明は、可動側金型の駆動負荷を低減した竪型射出成形機に関する。

従来、射出成形機は、その設置面方向（横方向）に型締めを行う横型と、設置面に対し垂直方向（縦方向）に型締めを行う竪型とがある。横型においては、可動側金型の移動は横方向であるため、縦方向への移動に比べて重力の影響が小さい。そのため、金型を駆動するモータの負荷は少なく、動作時の安定性が高い。その反面、横型においては、金型が横方向に移動するため設置面積が大きくなってしまう。一方、竪型においては、設置面積の点では横型よりも有利である。しかし、金型の移動時においては、重力の影響が大きく、金型の移動及び停止状態を保つために、それらの制御を行うモータへの負荷が大きい。そこで、モータへの負荷を低減するために、例えば特許文献１に示されるような、竪型の射出成形機が従来提案されている。図８に示すように、この射出成形機１００では、固定側金型１０１に対し、可動側金型１０５が相対変位することで、型締め及び成形品の取り出し等の加工が可能となる。

ここで、当該射出成形機１００について、詳述する。すなわち、設置面に設置される台座１０８の上面には、４本の柱部１０９が設けられている。各柱部１０９の上面には板状の天井部１１０が架け渡されている。台座１０８と天井部１１０との間において各柱部１０９間には、厚板状の固定プラテン１１７が台座１０８の上面に対して水平になるように固定されている。固定プラテン１１７の上面には固定側金型１０１が固定されている。また、固定プラテン１１７の厚さ方向にはダイバー１１６が上下に摺動移動可能に挿通されている。ダイバー１１６の上端には上方プラテン１１４が、同じく下端には下方プラテン１１５が挿通状態で固定されている。また、上方プラテン１１４の下面には可動側金型１０５が固定側金型１０１に対向して固定されている。すなわち、上方プラテン１１４、下方プラテン１１５、ダイバー１１６、可動側金型１０５は一体をなして上下動する移動体１０６を構成する。一方、天井部１１０の下面の中央部及び当該下面の図８における左側の縁付近には滑車１１１ａ，１１１ｂが設けられている。両滑車１１１ａ，１１１ｂには一本のワイヤ１１２が柱部１０９の内方から外方に延びるように、架け渡されている。外方に延びるワイヤ１１２の一端部は、移動体１０６と同重量のウェイト１１３に結合されるとともに、内方に延びるワイヤ１１２の他端部は移動体１０６を構成する上方プラテン１１４に結合されている。一方、固定体１０２は、固定プラテン１１７と、固定側金型１０１とからなる。さらに、固定プラテン１１７と、下方プラテン１１５との間には移動機構１１８が設けられている。この移動機構１１８は、下方プラテン１１５の下面に設けられたモータ１２０の回転をうけて、移動体１０６を上下移動させる。これにより、両金型１０１，１０５は互いに接近、又は離間する。

ここで、ウェイト１１３と移動体１０６とは滑車１１１ａ，１１１ｂ間に張られたワイヤ１１２を介して釣合状態となっている。この釣合状態にあっては、移動体１０６はワイヤ１１２によりウェイト１１３の自重に応じた力で鉛直方向（下方向）と逆方向すなわち上方向に引っ張られているかっこうとなっている。そのため、移動体１０６は自重によって自然落下することはなく、モータ１２０等で移動体１０６の位置を保持する必要はない。また、移動体１０６を上下動させる際にも、モータには移動体１０６の自重についての負荷は加わらない。これにより、モータの負荷を低減できる。
特開平０８−５２７５６号公報

ところで、射出成形機１００では、その射出成形の際には可動側金型１０５及び固定側金型１０１を接触させることにより、それらの内部に空間を形成し、この空間に溶融樹脂が高圧射出される。その際に、金型が変形することがないよう、金型のサイズ及び重量を大きくする構成が採られている。一方、上記した射出成形機１００では、一本のワイヤ１１２の一端で上下移動する移動体１０６を吊り上げ、他端でウェイト１１３を吊り上げている。すなわち、ワイヤ１１２及びそれが掛けまわされる滑車１１１ａ，１１１ｂに、移動体１０６又はこれと同重量のウェイト１１３の２倍もの応力が加わっていることになる。このように、大きな重量をもつ移動体１０６をワイヤ１１２に吊るされた状態で繰り返し上下移動させるため、ワイヤ１１２が伸びたり、滑車１１１ａ，１１１ｂが変形したりするおそれがある。この場合には、可動側金型１０５の円滑な昇降動作が困難となる。また、モータへの負荷が著しく増大し、安定した成形動作が阻害されることも懸念される。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、安定した成形動作を長期に亘って維持できる竪型射出成形機を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、基台上に立設される支持枠に支持固定された第１金型に対し、昇降機構の作動を通じて昇降する可動体を構成する第２金型を接触又は離間させる竪型射出成形機において、前記可動体に対するカウンターウェイトとして複数箇所に分散して設けられるとともに合計重量が前記可動体の合計重量と同じである複数のウェイトと、前記可動体とを、前記支持枠の上部に配設される複数の滑車を介してワイヤにより連結したことをその要旨としている。

同構成によれば、複数のウェイトが可動体にワイヤを介して連結されている。そして、これらワイヤはそれぞれ滑車に掛けまわされる。ここで、複数のウェイトの合計重量は可動体の重量と同じであるので、複数のウェイトと可動体とは滑車を支点として常に釣り合っている。このような釣合状態にあっては、可動体はワイヤによりウェイトの重量に応じた力で鉛直方向（下方向）と反対方向（上方向）に引っ張られている。そのため、可動体は自重によって自然落下することはないことから、昇降機構の例えばモータ等で可動体の位置を保持する必要はない。これにより、昇降機構の負荷を低減できる。

さらに、前述のように、ウェイトの合計重量は決まっているところ、ウェイトの数により、各ウェイトの重量は決まる。具体的には、各ウェイトの重量はウェイトの個数で可動体の重量を除した値となる。このように、複数個のウェイトを設け、それらを分散して配置することで、各ワイヤ及びそのワイヤが掛けまわされる各滑車に加わる可動体の重量により生じる応力は分散される。したがって、繰り返し第２金型を上下移動させた場合であっても、各ワイヤの伸び及び各滑車の変形は抑制され、可動体の円滑な昇降動作が維持される。これにより、竪型射出成形機の安定した成形動作を長期に亘って維持することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の竪型射出成形機において、前記支持枠は、前記第１及び第２金型並びに可動体を囲むように設けられ、前記各ウェイトはそれらの少なくとも一部分が、前記支持枠を含んで形成される同支持枠の内側の領域内に設けられることをその要旨としている。

同構成によれば、複数のウェイトはそれらの少なくとも一部分が支持枠を含む同支持枠の内側の領域内に設けられる。このため、当該領域外にウェイトが設けられた場合に比べて、竪型射出成形機をコンパクトに構成することが可能となる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の竪型射出成形機において、前記支持枠は、可動体の移動方向に延びるとともに基台上に分散されて設けられる複数の支柱を含み、各ウェイトは各支柱の内部に設けられた収容部に昇降可能に設けられていることをその要旨としている。

同構成によれば、ウェイトは支柱の内部に設けられているため、上下移動するウェイトが支柱の外部に存在する何らかの物体に接触等することを抑制することができる。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の竪型射出成形機において、前記各支柱は前記可動体の外周を一定距離間隔で囲むように設けられ、これらの内部に収容されるウェイトに連結されるワイヤと当該ウェイトと反対側の端部は可動体の各支柱に対応する部位に連結され、さらに前記各ウェイトの重量は均一とされていることをその要旨としている。

同構成によれば、各支柱は可動体の外周を一定距離間隔で並べられている。また、各ワイヤの各ウェイトと反対側の端部は、可動体の各支柱に対応する部位に連結される。さらに、各ウェイトの重量は均一である。したがって、各ワイヤは同一の引張力でかつ、バランスよく可動体を上方向に引っ張ることになる。このため、可動体に偏ったかたちで、引張力が加わることはなく、可動体のスムーズな上下移動が可能となる。

本発明によれば、竪型射出成形機の耐久性を高めることができる。

以下、本発明を竪型射出成形機に具現化した一実施形態について図１〜図７を参照して説明する。竪型射出成形機は、設置面に対し垂直方向に両金型を配置して、両金型を接触、離間させることで成形品の成形を行う射出成形機である。

図１に示すように、設置面に設置される基台５の上面には、上方向（図中の矢印Ｚ方向）に延びる４本の支柱６が設けられている。この支柱６は角柱状をなし、基台５の四角形状をなす上面の四隅に、それぞれ設けられている。各支柱６の上面には天井部７が設けられ、この天井部７は４つの支柱６によって支えられている。なお、各支柱６の内部には、収容部６ｈを有している。この収容部６ｈには後述するウェイト１０が上下移動可能に収容される。

また、図３に示されるように、天井部７のＹ方向に並ぶ２組の支柱６の間には、貫通孔１２が設けられ、その貫通孔１２にはＺ方向に延びるボールねじ軸１３が挿通されている。円柱状のボールねじ軸１３は、貫通孔１２の内面に摺動回転可能に支持されている。ボールねじ軸１３の一端には天井部７の上面に設けられたサーボモータ１４に連結され、同じく他端は基台５に設けられた図示しない軸受けに回転可能に支持されている。サーボモータ１４の駆動によりボールねじ軸１３が回転することで可動体４はボールねじ軸１３に沿って上下移動する。可動体４は、ボールナット１５、可動台１７、及び下金型２０を備えてなる。ボールナット１５は各ボールねじ軸１３に進退可能に螺合されている。可動台１７は両ボールナット１５間に固定され、その上面は、設置面に対し平行な平面とされている。下金型２０は、可動台１７の上面に固定されている。通常時、すなわち非成形時において、可動体４は基台５に近接する下部位置に保持される。

天井部７の下面には下金型２０に対応する上金型２１が固定されている。そして、図２に示されるように、サーボモータ１４の駆動を通じて、下金型２０が上方向に変位すると、やがて、下金型２０の上面は上金型２１の下面に接触する。このとき、下金型２０の上面に形成された成形突部２０ｔが上金型２１の下面に形成された成形凹部２１ｏに進入し、これらの間に成形品を形成するための空間、すなわちキャビティ２２が形成される。

また、基台５には、成形品を成形突部２０ｔから取り出すための突き出し機構の突き出し棒２５が設けられている。突き出し機構は、成型品を取り出す際に駆動される。すなわち、基台５の上面から突出する突き出し棒２５が、型開きされて下部位置にある下金型２０に下から上に挿通され、これにより成形突部２０ｔに密着した成形品を成形突部２０ｔから突き出す。

本実施形態では、サーボモータ１４による駆動負荷を低減するために以下のような構成となっている。すなわち、図３に示されるように、各支柱６の内部に形成された収容部６ｈにはウェイト１０が上下動可能に収容されている。それらウェイト１０の上部と、可動体４（正確にはボールナット１５の可動台２０と反対側の側部）とは、天井部７の上面において、各支柱６に対応して設けられた滑車１６に巻き付けられたワイヤ２４によって連結されて、滑車１６を支点として釣り合っている。詳細には、図１に示されるように、天井部７の上面において、各支柱６に対応する部位には、それぞれ一対の滑車１６が設置されている。一対の滑車１６は、これらを間に挟むかたちで天井部７の上面に設けられた１対のカバー１９に、滑車軸１８を中心として回転可能に支持されている。なお、滑車軸１８は、Ｘ方向に延びるように設けられている。

図３に示されるように、ボールナット１５のＹ方向に延びる両側面にはそれぞれ、当該側面のＹ方向の長さを略三等分する位置に２個の締結部１５ｒが固定されている。また、各締結部１５ｒは、２つを１組とする４組の滑車１６に対応して設けられている。各締結部１５ｒには、各組の２つの滑車１６に巻き掛けられた２本のワイヤ２４であって、ウェイト１０の反対側の端部が連結されている。２本のワイヤ２４の締結部１５ｒと反対側の端部は、天井部７において、各締結部１５ｒに対応して、設けられた第１挿通孔７ａに内側から外側へ挿通され、対応する滑車１６のピッチ面に上側から掛けまわされるとともに、天井部７において、収容部６ｈに対応して設けられた第２挿通孔７ｂに外側から内側へ挿通されウェイト１０の上部に設けられた締結部１０ｒに連結されている。

可動体４は、各ウェイト１０の重量によりワイヤ２４を介して上方に引っ張られている。ここで、各ウェイト１０の合計重量は可動体４の重量、すなわちボールナット１５、可動台１７、下金型２０を足した重量と同じに設定される。すなわち、各ウェイト１０の合計重量と、可動体４の重量とは釣り合っている。また、各ウェイト１０の重量は均一、すなわち可動体４の重量をウェイト１０の数（本例では４個）で除した重量に設定される。このように、各ウェイト１０の重量を均等にすることによりボールナット１５の互いに反対側に位置する両側面にそれぞれ２つずつ設けられた合計４つの締結部１５ｒには、ワイヤ２４を介して均等に力が作用する。これにより、可動体４は、ワイヤ２４を介して、バランスよく支えられる。さらに、複数のウェイト１０により、可動体４との重量バランスをとることで、１つのウェイト１０に対応する２本のワイヤ２４及び滑車１６に加わる応力は分散される。くわえて、１つのウェイト１０を２本で吊るようにしたことにより、１本のワイヤ２４に加わる応力はさらに分散される。

図１に示すように、天井部７には、複数の型締め機構２６が設けられている。この型締め機構２６は成形品の成形に際し、キャビティ２２内に射出される溶融樹脂の射出圧力により下金型２０が上金型２１に対し離間しないように締め付けるものである。複数の型締め機構２６は、両金型２０，２１の接触面を均等に圧接するために、接触面の周縁部に対応して略均等間隔で設けられる。型締め機構２６は、図５に示すように、ボルト２７と、駆動機構３９と、コイルばね２９と、油圧ワッシャ３０と、筒状体３１とで構成される。

くわしくは、天井部７の上面には円環状の油圧ワッシャ３０が嵌め入れられるワッシャ穴３０ｈが形成されている。このワッシャ穴３０ｈの内底面には当該ワッシャ穴３０ｈと同軸をなす貫通孔２７ｈが天井部７及び上金型２１を上下方向に貫通し形成されている。油圧ワッシャ３０がワッシャ穴３０ｈに嵌め入れられた状態において、油圧ワッシャ３０（正確にはそのシリンダ３２）の内周面と貫通孔２７ｈとは円柱状のボルト孔３４を形成する。ボルト孔３４にはボルト２７の軸部２７ｊが挿通され、その軸部２７ｊの雄ねじが形成される下端部２７ｋが上金型２１の下面から突出している。下金型２０の上面には、下端部２７ｋと螺合する位置に雌ねじ穴２０ｍが形成されている。一方、ボルト２７の頭部２７ｔは、油圧ワッシャ３０の開口縁部に引っ掛かっている。頭部２７ｔには、その外形に対応する内周面をもつ筒状体３１が上方から嵌合され、また、筒状体３１の内底面と、頭部２７ｔの上面との間には、コイルばね２９が介在されている。このコイルばね２９の弾性力により、ボルト２７は下方へ常時付勢される。駆動機構３９は筒状体３１及びそれに嵌合するボルト２７に回転力を与えるために設けられている。駆動機構３９について説明すると、天井部７の上面には上方に延びる複数の支持柱３３が筒状体３１を囲むように設けられ、これら支持柱３３の先端には取付板３５が固定されている。その取付板３５には型締めモータ２８が取り付けられ、その出力軸２８ｓは筒状体３１の上面に接続されている。したがって、型締めモータ２８の回転は筒状体３１を介してボルト２７に伝達される。

油圧ワッシャ３０は、シリンダ３２に嵌めいれられるピストン３６が油圧により上方向に変位することでボルト２７に軸力を発生させる。詳しくは、ワッシャ穴３０ｈに嵌め入れられるシリンダ３２にはその上面に開口する環状凹部３２ｏが形成されている。この環状凹部３２ｏ内には、当該環状凹部３２ｏに嵌合可能なピストン３６が収容されている。環状凹部３２ｏの内底面とピストン３６との間に形成される油圧室３７には、外部から油が油路３８を通じて油圧室３７に供給される。その供給される油の油圧がピストン３６に作用し、同ピストン３６がシリンダ３２から突出してボルト２７の頭部２７ｔの下面を上方向に大きな力で押圧することで、ボルト２７に軸力を発生させる。

また、図６及び図７に示すように、竪型射出成形機１には、成形後に例えばキャビティ２２内に充填されて、冷却及び固化した樹脂に固着した上金型２１及び下金型２０を離間させる離型機構４０が設けられている。くわしくは、２組の支柱６において、Ｘ方向に並ぶ２本の支柱６間には、それらの外面において、板状の固定部４１が架設、固定されている。固定部４１の金型側の面には、Ｘ方向に２つの離型機構４０が設けられている。図７に示すように、離型機構４０の筒状のケース４２は、固定部４１に設置され、そのケース４２の内部には、離型シリンダ４３が収容されている。さらに、その離型シリンダ４３の金型側に突出するプランジの先端には楔状の離型部材４４が設けられる。離型部材４４は離型シリンダ４３への作動油の供給制御を通じて進退する。一方、両金型２０，２１が接触した状態にあって、離型部材４４の先端方向が当接する位置には離型部材４４に対応する形状の離型穴４５が設けられている。この離型穴４５に離型部材４４が進入することで、両金型２０，２１にこれらが離間する方向（Ｚ方向）に力が加わり、離型がされる。

以上のように構成された竪型射出成形機１の動作について説明する。
図１及び図３に示すように、成形が行われない通常時には、下金型２０は竪型射出成形機１の下部に保持される。この上金型２１と、下金型２０とが離間した状態においては、各ウェイト１０は、ワイヤ２４に吊り下げられるかたちで支柱６の収容部６ｈにおいて上部に位置している。一方、可動体４は基台５に近接する下部位置に保持される。そして、成形開始時にサーボモータ１４が駆動されると、これに伴い、ボールねじ軸１３は所定方向に回転する。これにより、ボールねじ軸１３に螺合している可動体４は上方向に移動する。前述したように、全てのウェイト１０と、可動体４との重量は釣り合っている。すなわち、仮に可動体４がボールねじ軸１３に螺合していない状態とした場合には、可動体４と各ウェイト１０との重量バランスが例えば可動体４の上昇方向へわずかでもくずれれば、可動体４は上昇する状態である。このような状態で可動体４は、ボールねじ軸１３に螺合されている。したがって、可動体４を昇降される際に、サーボモータ１４にかかる負荷は前記重量バランスがとられない場合に比べて極めて小さなものとなる。

可動体４と各ウェイト１０とは滑車１６に巻き掛けられたワイヤ２４の両端に連結されている。よって、図４に示すように、可動体４が上昇すると各ウェイト１０は下金型２０が上方に移動した距離だけ、下方へ移動する。このとき各ウェイト１０は支柱６の収容部６ｈにその全体が収容されているため、ウェイト１０が外部にある何らかの物体に接触等するおそれはない。また、ワイヤ２４のウェイト１０と反対側の端部が締結される締結部１５ｒは、可動体４の互いに反対側に位置する両側面に２つずつ均等に設けられ、かつ各締結部１５ｒに加わる力はそれぞれ均等であるため、可動体４は傾くことなく、基台５の上面に対し水平状態を保ったまま上昇する。

次に、下金型２０の上昇に伴い、当該下金型２０の上面に形成された雌ねじ穴２０ｍには、上金型２１の下面から突出する軸部２７ｊの下端部２７ｋが当接する。下端部２７ｋが下金型２０の雌ねじ穴２０ｍに当接した状態においては、下金型２０は上金型２１に対してわずかに離間しているとともに、下端部２７ｋは、コイルばね２９の付勢力に基づく力で雌ねじ穴２０ｍに付勢している。そして、さらに下金型２０が上昇すると、軸部２７ｊはコイルばね２９の弾性力に抗して、上動し、ボルト２７の頭部２７ｔは油圧ワッシャ３０から離間する。そして、下金型２０が上金型２１に接触したところで、サーボモータ１４は停止する。このとき、両金型２０，２１間には、溶融樹脂が充填されるキャビティ２２が形成される。これと同時にウェイト１０の下降も停止する。このとき、ウェイト１０には慣性力すなわち移動方向に移動を続けようとする力が働く。この慣性力により、瞬間的にワイヤ２４には大きな応力が加わる。この慣性力はウェイト１０の重量と比例関係にある。本例ではウェイト１０を複数設けることで、各ウェイトの重量を小さくしているため、各ワイヤ２４及び各滑車１６に加わる応力は小さくなり、ワイヤ２４の伸び、破断及び滑車１６の変形等の発生が抑制される。そして、上金型２１及び下金型２０が接触した状態で、型締めモータ２８を駆動させると、その回転力は筒状体３１を介してボルト２７の頭部２７ｔに伝達され、これによりボルト２７は回転する。このボルト２７の回転により、軸部２７ｊの下端部２７ｋは、図２に示すように、雌ねじ穴２０ｍに螺入し、ボルト２７の頭部２７ｔが油圧ワッシャ３０に接触したところで、型締めモータ２８は停止される。

この状態において、両金型２０，２１は接触状態にあるものの、ボルト２７による下金型２０を上方向に押し上げる軸力すなわち型締め力は十分でなく、溶融樹脂の射出圧力により下金型２０が上金型２１から離間するおそれがある。そこで、型締め機構２６により、いっそう大きな型締め力を発生させる。くわしくは、図５に示す型締め機構２６において、作動油が油路３８を通じて、油圧室３７に供給される。これにより、油圧室３７の油圧が上昇し当該油圧がピストン３６に加わる。この油圧の高い状態は、キャビティ２２内に溶融樹脂が充填されて冷却・固化するまで維持される。上記した高い油圧により、ピストン３６が上方へ付勢され、シリンダ３２から突出する。この突出したシリンダ３２により、ボルト２７の頭部２７ｔの下面は上方向へ向けて大きな力で押圧される。その結果、軸部２７ｊは延びて下金型２０は上金型２１に引き付けられて圧接される型締め状態となる。そして、図示しない射出装置から溶融樹脂がキャビティ２２内に供給され、同キャビティ２２内に溶融樹脂が充填される。この際、下金型２０は上金型２１に圧接されているため、溶融樹脂の射出圧力によって下金型２０が上金型２１から離間することはない。この溶融樹脂は冷却、固化されることで、キャビティ２２内で所望の成形品に成形される。

成形品の成形後には、まず、前述した型締め状態を解除する。すなわち、図５に示す型締め機構２６において、油圧室３７内の作動油が油路３８を通じて排出されて、同油圧室３７内の油圧が低下する。これにより、ボルト２７の頭部２７ｔに対し上方向へ加わる軸力は解除され、型締め状態は解除される。

次に、型締めモータ２８を前述とは逆方向に駆動させる。この型締めモータ２８の回転力は筒状体３１を介してボルト２７の下端部２７ｋに伝達される。これによりボルト２７はコイルばね２９の負勢力に抗しながら緩まる。このとき軸部２７ｊの軸力による型締め力は、軸部２７ｊの下端部２７ｋが雌ねじ穴２０ｍから抜け出すまで、徐々に減少する。下端部２７ｋが雌ねじ穴２０ｍか抜け出ると、下金型２０の移動が可能になる。また、ボルト２７の頭部２７ｔは、油圧ワッシャ３０から離間する。この状態においては、下金型２０は上金型２１に接触した状態に保たれている。このとき、キャビティ２２内に充填されて冷却、固化した成形品が接着しているため、型開きには大きな力が必要となる。そこで、型開きの際には、離型機構４０の各離型シリンダ４３への作動油の供給を通じて、図７に示すように、各離型部材４４をケース４２から一斉に突出させる。これら離型部材４４の突出に伴い、各離型部材４４が下金型２０、上金型２１側の離型穴４５内に入り込む。前述したように、離型部材４４は楔状をなし、離型穴４５はその離型部材４４に対応した形状であることから、離型部材４４が離型穴４５に深く入り込むに従い、大きな力で両金型２０，２１を押し広げることになる。これにより、下金型２０は上金型２１からわずかに離間する。その後、サーボモータ１４を前述した所定方向と反対方向に駆動させると、下金型２０は下降し上金型２１に対しさらに離間する。この際、成形品は、下金型２０側にある。そして、下金型２０が上金型２１から所定距離離間したところで、突き出し棒２５の作動を通じて、突き出し棒２５が成形突部２０ｔから突出する。これにより、成形品は成形突部２０ｔから剥がされ、取り出される。以上で、一回の成形動作が完了となる。

以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）複数のウェイト１０が可動体４にワイヤ２４を介して連結され、これらワイヤ２４はそれぞれ滑車１６に掛けまわされる。ここで、複数のウェイト１０の合計重量は可動体４の重量と同じであるので、複数のウェイト１０と可動体４とは滑車１６を支点として常に釣り合っている。このような釣合状態にあっては、可動体４はワイヤ２４によりウェイト１０の重量に応じた力で上方向に引っ張られている。そのため、可動体４は自重によって自然落下することはないことから、サーボモータ１４で可動体４の位置を保持する必要はなく、サーボモータ１４の負荷を低減できる。

さらに、各ウェイト１０の重量はウェイト１０の個数（本例では４つ）で可動体４の重量を除した値となる。このように、複数個のウェイト１０を設け、それらを分散して配置することで、各ワイヤ２４及びそのワイヤ２４が掛けまわされる各滑車１６に加わる可動体４の重量により生じる応力は分散される。したがって、繰り返し可動体４を上下移動させた場合であっても、各ワイヤ２４の伸び及び各滑車１６の変形は抑制され、可動体４の円滑な昇降動作が維持される。これにより、竪型射出成形機１の安定した成形動作を長期に亘って維持することができる。

（２）各ウェイト１０は支柱６の収容部６ｈにその全体が収容されている。このため、各ウェイト１０の全部分が外部、すなわち４本の支柱６で形成される領域外に設けられた場合に比べ、竪型射出成形機１をよりコンパクトに構成することが可能となる。また、ウェイト１０が外部にある何らかの物体に接触等するおそれはない。

（３）支柱６の各収容部６ｈには、重量を均等としたウェイト１０がそれぞれ設けられている。ここで、可動体４のボールナット１５の互いに反対側に位置する両側面にそれぞれ２つずつ設けられた各締結部１５ｒには、ウェイト１０の重量に基づくワイヤ２４を介した力が均等に作用する。これにより、ワイヤ２４は同一の引張力でかつ、バランスよく可動体４を上方向に引っ張ることになる。このため、可動体４に偏ったかたちで、引張力が加わることはなく、可動体４のスムーズな上下移動が可能となる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記構成においては、支持枠として４本の支柱６を設けたが、支柱６の数はこれに限定されない。さらに、天井部７及び上金型２１を支持する支持枠は支柱６に限らず、例えば、フレーム（枠状の構造体）、壁等でもよい。

・上記構成においては、各支柱６の収容部６ｈにウェイト１０を設けたが、ウェイト１０を支柱６の外部に設けてもよい。この場合にも、ウェイト１０を複数設けることで各ウェイト１０の重量を小さくできることに変わりはない。そのため、ワイヤ２４及び滑車１６等への応力は小さくなり、竪型射出成形機１の耐久性を向上させることができる。なお、ウェイト１０の一部分は収容部６ｈに残りの部分は支柱６の外部に露出するように設けることも可能である。

・上記構成においては、ボールねじ軸１３を回転させることで、ボールナット１５を含んで構成される可動体４を昇降させる昇降機構が採用されていた。しかし、可動体４を昇降可能であれば、本構成に限らず、例えば、モータでチェーンベルトを駆動させて下金型２０を上下移動させる機構でもよい。

・上記構成においては、下金型２０を可動側金型とし、上金型２１を固定側金型とした。しかし、逆に上金型２１を可動側金型とし、下金型２０を固定側金型としてもよい。この場合、型締め機構２６、突き出し機構等の配設態様は適宜変更する。

・上記構成においては、各ウェイト１０は２本のワイヤ２４で可動体４に連結していた。各ウェイト１０に連結されるワイヤ２４の数は任意に設定可能である。なお、ワイヤ２４の数の変更にともない、滑車１６の数も変更する。

・上記構成においては、各支柱６の収容部６ｈに１個のウェイト１０、すなわち計４個のウェイト１０が設けられていた。しかし、このウェイト１０の個数はこれに限らない。また、単数又は複数のウェイト１０を収容部６ｈに収容した上で、さらに単数又は複数のウェイト１０を収容部６ｈの外部に設けてもよい。

本実施形態における竪型射出成形機の金型が開いた状態の正面図。本実施形態における竪型射出成形機の金型が閉じた状態の正面図。図１のＡ−Ａ線断面図。図２のＢ−Ｂ線断面図。本実施形態における型締め機構を示した断面図。本実施形態における離型機構の正面図。図６のＣ−Ｃ線断面図。従来の竪型射出成形機の正面図。

符号の説明

１…竪型射出成形機、４…可動体、６…支柱（支持枠）、６ｈ…収容部、７…天井部、１０…ウェイト、１４…サーボモータ、１５…ボールナット、１６…滑車、１７…可動台、２０…下金型（第２金型）、２１…上金型（第１金型）、２４…ワイヤ、２８…型締めモータ、４０…離型機構。

Claims

基台上に立設される支持枠に支持固定された第１金型に対し、昇降機構の作動を通じて昇降する可動体を構成する第２金型を接触又は離間させる竪型射出成形機において、
前記可動体に対するカウンターウェイトとして複数箇所に分散して設けられるとともに合計重量が前記可動体の合計重量と同じである複数のウェイトと、前記可動体とを、前記支持枠の上部に配設される複数の滑車を介してワイヤにより連結した竪型射出成形機。
請求項１に記載の竪型射出成形機において、
前記支持枠は、前記第１及び第２金型並びに前記可動体を囲むように設けられ、前記各ウェイトはそれらの少なくとも一部分が、前記支持枠を含んで形成される同支持枠の内側の領域内に設けられる竪型射出成形機。
請求項１又は請求項２に記載の竪型射出成形機において、
前記支持枠は、可動体の移動方向に延びるとともに基台上に分散されて設けられる複数の支柱を含み、前記各ウェイトは各支柱の内部に設けられた収容部に昇降可能に設けられている竪型射出成形機。
請求項３に記載の竪型射出成形機において、
前記各支柱は前記可動体の外周を一定距離間隔で囲むように設けられ、これらの内部に収容される前記ウェイトに連結される前期ワイヤと当該ウェイトと反対側の端部は前記可動体の前記各支柱に対応する部位に連結され、さらに前記各ウェイトの重量は均一とされている竪型射出成形機。