JP6725457B2 - 突き出し装置 - Google Patents

Description

本発明は、成形品を突き出す突き出し装置に関する。

射出成形機では、金型へ射出した樹脂が固まった後に、突き出し装置で金型から製品（成形品）を突き出す。この突き出し装置は、製品を突き出すことの他、別の用途にも使用することが検討されてきた（例えば、特許文献１（図１）参照）。

特許文献１の図１に示される可動盤（１）（括弧付き数字は、特許文献１に記載された符号を示す。以下同様）に、サーボモータ（２）が取付けられている。
また、可動盤（１）に、ナット（４）、このナット（４）にねじ結合するねじ軸（９）、このねじ軸（９）の基部に取付けられた連結プレート（１０）及びこの連結プレート（１０）から可動型（１３）へ延びる突き出しピン（１１、１１）が設けられている。

サーボモータ（２）でタイミングベルト（７）を介してナット（４）を回すと、ねじ軸（９）は回転することなく軸方向に移動する。結果、突き出しピン（１１、１１）を前進させることができる。可動型（１３）を普通の金型に交換すると、突き出しピン（１１、１１）で製品を突き出すことができる。

特許文献１の図１に示される金型は、ペットボトルのキャップのような雌ねじ部を有する樹脂製品（１８）を得る成形型である。成形型の要部である可動型（１３）に、ギヤボックス（１５）が内蔵され、このギヤボックス（１５）から延びる中子（１７）がキャビティへ進入する。

射出された樹脂が固まった後に、ねじ軸（９）でギヤボックス（１５）を駆動し、中子（１７）をねじが緩む方へ回す。中子（１７）から樹脂製品（１８）が外れた後に突き出しピン（１１、１１）でエジェクト駆動プレート（１９）、連結ピン（２１）、エジェクトプレート（２０）を一括して前進させ、このエジェクトプレート（２０）で樹脂製品（１８）を突き出す。

特許文献１の技術によれば、突き出し装置を２つの用途に使用することができ、射出成形機の利便性を高めることができる。
ところで、金型の構造によっては、金型の中央に突き出しピン（センターピン）を配置することが求められる。しかし、特許文献１では、金型の中央に受動カップリング（１６）が配置されている。この受動カップリング（１６）は重要な部品であり、簡単には外すことができない。すなわち、特許文献１の構造では、センターピンを配置することができない。

しかし、射出成形機の更なる利便性が求められる中、突き出し装置を２つの用途に使用することを前提としても、センターピンが配置できる構造が求められる。

特許第３２７３４６４号公報

本発明は、センターピンの配置が可能である上に、製品突き出し以外の用途にも使用することができる突き出し装置を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、成形品を突き出す突き出し装置において、
モータと、このモータで回されるねじ軸と、前記ねじ軸の一端を回転自在に支える回転軸支持板と、前記ねじ軸にねじ込まれるナットと、このナットに取付けられる突き出し板と、この突き出し板から延びる突き出しピンとからなり、
前記突き出しピンには、センターピンが含まれ、
このセンターピンとは異なるアタッチメントに交換することができるように、前記センターピンは、前記突き出し板に着脱可能に取付けられており、
前記センターピンは、前記ねじ軸の外径より内径が大径で前記ねじ軸の先端部を囲う筒部と、この筒部から延びるピン部とからなり、
前記アタッチメントは、軸受箱と、この軸受箱で回転自在に支持され一端が前記ねじ軸に機械的に連結される中継軸とからなることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１記載の突き出し装置であって、
前記中継軸は、雄ねじ部を有する中子をねじ抜き方向に回転するねじ抜き機構を駆動する軸であることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、成形品を突き出す突き出し装置において、
モータと、このモータで回される２本のねじ軸及びこれらのねじ軸の中間に配置される中央軸と、前記ねじ軸の一端及び前記中央軸の一端を回転自在に支える回転軸支持板と、前記ねじ軸にねじ込まれるナットと、このナットに取付けられる突き出し板と、この突き出し板から延びる突き出しピンとからなり、
前記突き出しピンには、センターピンが含まれ、
このセンターピンとは異なるアタッチメントに交換することができるように、前記センターピンは、前記突き出し板に着脱可能に取付けられていることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項３記載の突き出し装置であって、
前記センターピンは、前記中央軸の外径より内径が大径で前記中央軸の先端部を囲う筒部と、この筒部から延びるピン部とからなり、
前記アタッチメントは、軸受箱と、この軸受箱で回転自在に支持され一端が前記ねじ軸に機械的に連結される中継軸とからなることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項４記載の突き出し装置であって、
前記モータは駆動プーリを備え、前記２本のねじ軸は各々従動プーリを備え、前記中央軸は従動プーリを備え、前記駆動プーリと前記３個の従動プーリに、１本のベルトを掛け渡したことを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項４記載の突き出し装置であって、
前記中継軸は、雄ねじ部を有する中子をねじ抜き方向に回転するねじ抜き機構を駆動する軸であることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、センターピンは、突き出し板に着脱可能に取付けられている。センターピンを外すことにより、センターピンとは異なるアタッチメントに交換することができる。
請求項１によれば、センターピンの配置が可能である上に、製品突き出し以外の用途にも使用することができる突き出し装置が提供される。

加えて、請求項１に係る発明では、センターピンは、ねじ軸の外径より内径が大径でねじ軸の先端部を囲う筒部と、この筒部から延びるピン部とからなる。
筒部により、ねじ軸との干渉を回避することができ、ねじ軸の軸上にセンターピンを配置することができる。
また、アタッチメントは、軸受箱と中継軸とからなり、構造が簡単であり、容易に可動盤に取付けることができる。
請求項２に係る発明では、中継軸は、雄ねじ部を有する中子をねじ抜き方向に回転するねじ抜き機構を駆動する軸である。突き出し装置は、雌ねじ部を有するキャップなどの成形に供することができる。結果、突き出し装置の有用性を高めることができる。

請求項３に係る発明では、ねじ軸は２本であるため、金型の大型化が可能となる。
そして、請求項３は、請求項１と同様に、センターピンは、突き出し板に着脱可能に取付けられている。センターピンとは異なるアタッチメントに交換することができる。
請求項３によれば、センターピンの配置が可能である上に、製品突き出し以外の用途にも使用することができる突き出し装置が提供される。

請求項４に係る発明では、センターピンは、中央軸の外径より内径が大径で中央軸の先端部を囲う筒部と、この筒部から延びるピン部とからなる。
筒部により、中央軸との干渉を回避することができ、中央軸の軸上にセンターピンを配置することができる。
また、アタッチメントは、軸受箱と中継軸とからなり、構造が簡単であり、容易に可動盤に取付けることができる。

請求項５に係る発明では、駆動プーリと３個の従動プーリに、１本のベルトを掛け渡した。１本のベルトで３個の従動プーリを一括して駆動することができる。

請求項６に係る発明では、中継軸は、雄ねじ部を有する中子をねじ抜き方向に回転するねじ抜き機構を駆動する軸である。突き出し装置は、雌ねじ部を有するキャップなどの成形に供することができる。結果、突き出し装置の有用性を高めることができる。

本発明に係る突き出し装置を備える射出成形機の正面図である。 本発明に係る突き出し装置の要部の拡大断面図である。 ねじ抜きアタッチメントの断面図である。 センターピンアタッチメントをねじ抜きアタッチメントに交換する手順を説明する図である。 ねじ抜きアタッチメントに交換した後の突き出し装置の断面図である。 変更例を示す突き出し装置の要部の拡大断面図である。 図６の７−７線断面図である。 ベルト掛けの変更例を示す図である。 更なる変更例を示す突き出し装置の要部の拡大断面図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

図１に示すように、射出成形機１０は、ベッド１１に載せられた射出機１２と型締装置２０とを主要素とする。
射出機１２は、スクリューを内蔵する加熱筒１３とホッパ１４とを備える。ホッパ１４から樹脂材料を加熱筒１３に投入する。樹脂材料は、スクリューで撹拌、混練され、ノズル１５から金型１６へ射出される。

型締装置２０は、ベッド１１に固定される固定盤２１と、この固定盤２１に平行に配置されベッド１１に固定される圧受け板２２と、この圧受け板２２と固定盤２１に渡されるタイバー２３、２３と、圧受け板２２と固定盤２１の間に配置されタイバー２３、２３で案内される可動盤２４と、圧受け板２２を起点として可動盤２４を固定盤２１へ前進させるトグルリンク２５とからなる。

金型１６は、固定型１７と可動型１８とからなる。固定型１７は固定盤２１に取付けられ、可動型１８は可動盤２４に取付けられる。
可動盤２４に、モータ３１が取付けられ、このモータ３１に駆動プーリ３２が取付けられ、この駆動プーリ３２にタイミングベルトなどのベルト３３が取付けられている。
すなわち、可動盤２４に突き出し装置３０が取付けられている。

図２に示すように、突き出し装置３０は、モータ（図１、符号３１）で回され可動型１８に向かって延びるねじ軸３５と、可動盤２４に取付けられねじ軸３５の一端を回転自在に支える回転軸支持板３６と、ねじ軸３５にねじ込まれるナット３７と、このナット３７に取付けられる突き出し板３８と、この突き出し板３８から可動型１８に向かって延びるセンターピンとしてのセンターピンアタッチメント５０を含む突き出しピン３９とからなる。

ねじ軸３５は、摩擦係数が小さなボールねじ軸が好ましいが、ボールなしのねじ軸であっても差し支えない。
ねじ軸３５は、ベルト３３で駆動される従動プーリ４１を備え、基部がベアリング４２、４２を介して回転軸支持板３６で支持されている。回転軸支持板３６は可動盤２４にボルト４３、４３で固定されている。
ねじ軸３５は回転軸支持板３６で片持ち支持され、その先端に雌スプライン部４４を有している。

ナット３７は、鍔４５を備え、この鍔４５がボルト４６、４６で突き出し板３８に締結される。
突き出し板３８は、中央に十分に大きなピン穴４７を有し、このピン穴４７よりも外側位置にて複数のサイドピン４８、４８を有している。
サイドピン４８は、可動型１８に設けた貫通穴４９に収納され、可動型１８へ延びている。

突き出しピン３９は、複数のサイドピン４８と、可動型１８の高さ方向中央で且つ幅方向中央に向かって延びるセンターピンアタッチメント５０とからなる。
センターピンアタッチメント５０は、ねじ軸３５の外径より内径が大径でねじ軸３５の先端部を囲う筒部５１と、この筒部５１から可動型１８に向かって延びるピン部５２とからなる。ピン部５２は筒部５１より十分に小径である。

可動盤２４には、従動プーリ４１、ねじ軸３５、ナット３７及び突き出し板３８を収納する大きな凹部５３が設けられ、この凹部５３に続く貫通穴５４が設けられている。
貫通穴５４の穴径は、センターピンアタッチメント５０の筒部５１より大径である。
貫通穴５４の出口には、貫通穴５４より大径のフランジ収納部５５が凹設されている。
フランジ収納部５５には、雌ねじ部５６、５６が設けられている。

モータ（図１、符号３１）により、従動プーリ４１を回すと、ねじ軸３５は前後進することなく、回転する。この回転により、ナット３７が前進し、ナット３７と共に突き出し板３８が前進する。突き出し板３８で支持される突き出しピン３９（サイドピン４８、４８及びセンターピンアタッチメント５０）が想像線で示す位置へ前進する。結果、製品が突き出される。

図３に示すように、センターピンアタッチメント５０とは異なるアタッチメントとしてのねじ抜きアタッチメント６０は、可動盤（図２、符号２４）に着脱可能に取付けられる軸受箱６１と、この軸受箱６１で回転自在に支持され一端がねじ軸（図２、符号３５）に機械的に連結され、他端が可動型（図２、符号１８）まで延びる中継軸６２とからなる。

軸受箱６１は、例えば、フランジ部６３を有する筒部６４と、この筒部６４のフランジ部６３とは逆側の端面に当てる抑え板６５と、この抑え板６５を筒部６４に取り外し可能に固定するボルト６６、６６とからなる。
中継軸６２は、例えば、大径部６７、中径部６９及び小径部７３からなる段付き軸であり、大径部６７の端部に角穴６８を有し、中径部６９にニードルベアリング７１及びこのニードルベアリング７１の抜け止めを図るサークリップ７２と有し、小径部７３に雄スプライン部７４を有する。

このような軸受箱６１に、大径部６７側から中継軸６２を挿入し、抑え板６５を取付ける。これで、中継軸６２は軸受箱６１で支持されつつ自在に回転する。
好ましくは、軸受箱６１と中継軸６２との間にシールリング７５、７５を介在させ、異物がニードルベアリング７１まで侵入することを防止する。

図４に示すように、突き出し板３８からセンターピンアタッチメント５０を外す（矢印（１））。
次に、矢印（２）のように、ねじ抜きアタッチメント６０を取付ける。この際に、ねじ軸３５側の雌スプライン部４４に、ねじ抜きアタッチメント６０側の雄スプライン部７４を挿入・嵌合する。可動盤２４側のフランジ収納部５５に、ねじ抜きアタッチメント６０側のフランジ部６３を収納する。

そして、矢印（３）、（３）のように、ボルト７７、７７を雌ねじ部５６、５６にねじ込むことで、フランジ部６３を固定する。固定した形態を、図５に示す。
結果、センターピンアタッチメント５０がねじ抜きアタッチメント６０に交換された。交換した後に、ねじ抜きアタッチメント６０を外し、センターピンアタッチメント５０に交換することができる。
よって、センターピンアタッチメント５０の配置が可能である上に、突き出し装置３０を別の用途（例えば、中子（図５、符号８１）をねじが緩む方向へ回転させること。）に使用することができる。

図５に示すように、軸受箱６１が可動盤２４に取付けられ、中継軸６２がねじ軸３５に機械的に連結されている。
可動盤２４に取付けられる可動型１８は、可動盤２４側の面が開放された箱状金型である。可動型１８は、雄ねじ部を有する複数本の中子８１を有し、固定型１７との間で、雌ねじ部を有するキャップ８２を射出成形する。

この例では、可動型１８は、ねじ抜き機構８０を兼ねる。
ねじ抜き機構８０に主軸８３が収納され、この主軸８３が中継軸６２側の角穴６８に機械的に連結される。
ねじ軸３５が所定方向に回ると、中継軸６２を介して、主軸８３が回される。この主軸８３に平行に配置されるサブ軸８４、８４は、アイドルギヤ８５、８５を介して主軸８３で回される。アイドルギヤ８５、８５で回転方向が調整されるために、サブ軸８４、８４は、主軸８３と同方向に回される。主軸８３の先端と、サブ軸８４、８４の先端とに、各々中子８１が一体形成されている。ねじ軸３５により、複数の中子８１が、ねじを緩める方向に回される。

同時併行して、ねじ軸３５により、ナット３７及び突き出し板３８と共にサイドピン４８、４８が前進する。中子８１がキャップ８２からほぼ外れた頃に、サイドピン４８、４８の先端が、ねじ抜き機構８０側の駆動板８６に当たる。以降、駆動板８６が前進する。

すると、連結ピン８７、８７が駆動板８６と一緒に前進し、連結ピン８７、８７でエジェクト板８８を前進させる。前進するエジェクト板８８で、キャップ８２が突き出される。
突き出し後に、サイドピン４８、４８を後退させる。すると、リターンスプリング８９、８９により、駆動板８６、連結ピン８７、８７及びエジェクト板８８が元の位置（図５の位置）に戻される。

以上の説明から明らかなように、中継軸６２は、雄ねじ部を有する中子８１をねじ抜き方向に回転するねじ抜き機構８０を駆動する軸である。突き出し装置８０で中子８１をねじ抜き方向に回転させることができ、キャップの突き出しに、本発明の突き出し装置８０を有効に活用することができる。

以上に述べた実施例によれば、図４に示すように、センターピンアタッチメント５０とねじ抜きアタッチメント６０とを交換することで、突き出し装置３０を２つの用途に使用することができる。

ところで、金型１６が大型になると、突き出し板３８を大きくし、突き出しピンの総数を増やす必要がある。図２の構造では、ねじ軸３５が１本であるため、突き出し板３８の大型化に限度がある。
突き出し板３８の大型化が可能な構造を、図６で説明する。

図６に示すように、中央に中央軸９１を配置し、この中央軸９１を挟むようにして２本のねじ軸３５Ａ、３５Ｂを配置する。十分に離れている２本のねじ軸３５Ａ、３５Ｂで支持されるため、突き出し板３８の大型化が可能となる。なお、図２と共通する要素には、図２の符号を流用し、詳細な説明は省略する。

すなわち、突き出し装置３０は、可動盤２４に設けられるモータ（図１、符号３１）と、このモータ（図１、符号３１）で回され可動型１８に向かって延びる２本のねじ軸３５Ａ、３５Ｂ及びこれらのねじ軸３５Ａ、３５Ｂの中間に配置される中央軸９１と、可動盤２４に取付けられねじ軸３５Ａ、３５Ｂの一端及び中央軸９１の一端を回転自在に支える回転軸支持板３６と、ねじ軸３５Ａ、３５Ｂにねじ込まれるナット３７、３７と、これらのナット３７、３７に取付けられる突き出し板３８と、この突き出し板３８から可動型１８に向かって延びる突き出しピン（センターピンアタッチメント５０、サイドピン４８、４８）とからなる。

一方のねじ軸３５Ａに従動プーリ４１Ａが設けられ、他方のねじ軸３５Ｂに従動プーリ４１Ｂが設けられ、中央軸９１に従動プーリ４１Ｃが設けられている。

突き出しピンには、可動型１８の高さ方向中央で且つ幅方向中央に向かって延びるセンターピンアタッチメント５０が含まれ、このセンターピンアタッチメント５０とは異なるアタッチメント（図３、符号６０）を可動盤２４に取付けることができるように、センターピンアタッチメント５０は、突き出し板３８に着脱可能に取付けられている。

図７に示すように、３個の従動プーリ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃに１本のベルト３３を掛け、１個の駆動プーリ３２で回すようにした。９３、９３は回転方向調整用のアイドラーである。
１本のベルト３３で３個の従動プーリ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃを一括して駆動することができるため、モータ３１は１台で済み、設備コストの高騰を抑えることができる。
なお、図６、図７の構造であれば、ねじ軸３５Ａ、３５Ｂは２本の他、３本以上にすることができる。

ベルト掛けの変更例を図８に基づいて説明する。
図８に示すように、３個の従動プーリ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃに、蛇行するように１本のベルト３３を掛けてもよい。従動プーリ４１Ａ、４１Ｂと、従動プーリ４１Ｃとの回転方向が異なるが、図６に示すねじ軸３５Ａ、３５Ｂを右ねじから左ねじに変更することにより、実施が可能となる。
図８から明らかなように、２個の従動プーリ４１Ａ、４１Ｂを、図７よりも接近させることができる。図７で採用した回転方向調整用のアイドラー９３、９３も不要である。
結果、コンパクトが図れる。

次に、突き出し装置３０の更なる変更例を、図９に基づいて説明する。
図９に示すように、エジェクタピンアタッチメント９５を準備する。また、サイドピン（図６、符号４８）に代えて、エジェクタピン９６及びセンターピン９７を突き出し板３８に設ける。

エジェクタピンアタッチメント９５は、センターピンアタッチメント（図４、符号５０）と同一の構成で差し支えないため、図４での符号５１及び符号５２を流用した。
なお、例示であるため、エジェクタピンアタッチメント９５をセンターピンアタッチメント５０と異なる形状、構造、構成にすることは差し支えない。

そして、エジェクタピンアタッチメント９５は、ねじ軸３５Ａ（又は、３５Ｂ）を囲うように取付ける。このエジェクタピンアタッチメント９５を外し、異なるアタッチメントとしてのねじ抜きアタッチメント（図４、符号６０）をねじ軸３５Ａ（又は、３５Ｂ）に付け替えることができる。その他の構成要素は、図６と共通するため、図６の符号を流用し、詳細な説明は省略する。

図９に示す変更例によれば、図６に示す中央軸９１とプーリ４１Ｃが不要となり、構成部品の削減を図ることができる。構成部品の削減を図りつつ、エジェクタピンアタッチメント９５と、複数（この例では２本）のエジェクタピン９６及びセンターピン９７との配置が可能となる。

尚、ねじ抜きアタッチメント６０は、軸受箱６１と中継軸６２とからなるものを開示したが、その他の構造のものでも良い。

本発明の突き出し装置は、センターピンアタッチメントとねじ抜きアタッチメントとを互いに交換する射出成形機に好適である。

１０…射出成形機、１２…射出機、１６…金型、１７…固定型、１８…可動型、２０…型締装置、２１…固定盤、２４…可動盤、３０…突き出し装置、３１…モータ、３３…ベルト、３５、３５Ａ、３５Ｂ…ねじ軸、３６…回転軸支持板、３７…ナット、３８…突き出し板、３９…突き出しピン、４１、４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ…従動プーリ、４８…サイドピン、５０…センターピン（センターピンアタッチメント）、５１…筒部、５２…ピン部、６０…センターピンとは異なるアタッチメント（ねじ抜きアタッチメント）、６１…軸受箱、６２…中継軸、８０…ねじ抜き機構、９１…中央軸。

Claims (6)

1. 成形品を突き出す突き出し装置において、
   モータと、このモータで回されるねじ軸と、前記ねじ軸の一端を回転自在に支える回転軸支持板と、前記ねじ軸にねじ込まれるナットと、このナットに取付けられる突き出し板と、この突き出し板から延びる突き出しピンとからなり、
   前記突き出しピンには、センターピンが含まれ、
   このセンターピンとは異なるアタッチメントに交換することができるように、前記センターピンは、前記突き出し板に着脱可能に取付けられており、
   前記センターピンは、前記ねじ軸の外径より内径が大径で前記ねじ軸の先端部を囲う筒部と、この筒部から延びるピン部とからなり、
   前記アタッチメントは、軸受箱と、この軸受箱で回転自在に支持され一端が前記ねじ軸に機械的に連結される中継軸とからなることを特徴とする突き出し装置。
   
2. 請求項１記載の突き出し装置であって、
   前記中継軸は、雄ねじ部を有する中子をねじ抜き方向に回転するねじ抜き機構を駆動する軸であることを特徴とする突き出し装置。
   
3. 成形品を突き出す突き出し装置において、
   モータと、このモータで回される２本のねじ軸及びこれらのねじ軸の中間に配置される中央軸と、前記ねじ軸の一端及び前記中央軸の一端を回転自在に支える回転軸支持板と、前記ねじ軸にねじ込まれるナットと、このナットに取付けられる突き出し板と、この突き出し板から延びる突き出しピンとからなり、
   前記突き出しピンには、センターピンが含まれ、
   このセンターピンとは異なるアタッチメントに交換することができるように、前記センターピンは、前記突き出し板に着脱可能に取付けられていることを特徴とする突き出し装置。
4. 請求項３記載の突き出し装置であって、
   前記センターピンは、前記中央軸の外径より内径が大径で前記中央軸の先端部を囲う筒部と、この筒部から延びるピン部とからなり、
   前記アタッチメントは、軸受箱と、この軸受箱で回転自在に支持され一端が前記ねじ軸に機械的に連結される中継軸とからなることを特徴とする突き出し装置。
5. 請求項４記載の突き出し装置であって、
   前記モータは駆動プーリを備え、前記２本のねじ軸は各々従動プーリを備え、前記中央軸は従動プーリを備え、前記駆動プーリと前記３個の従動プーリに、１本のベルトを掛け渡したことを特徴とする突き出し装置。
6. 請求項４記載の突き出し装置であって、
   前記中継軸は、雄ねじ部を有する中子をねじ抜き方向に回転するねじ抜き機構を駆動する軸であることを特徴とする突き出し装置。
   

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