成形機
【課題】衝撃吸収装置を小型化することができ、衝撃吸収装置のコストを低くすることができるようにする。
【解決手段】固定部材に対して相対的に移動する可動部材、及び該可動部材の移動を阻止する移動阻止部材を備えるようになっている。そして、前記可動部材の移動が阻止されるのに伴って発生する衝撃を、所定の衝撃力によって弾性変形領域を超えた範囲まで変形して吸収する衝撃吸収部材６１を有する。この場合、所定の衝撃力によって弾性変形領域を超えた範囲まで変形して衝撃を吸収することができるようになっているので、衝撃吸収装置４８を小型化することができるだけでなく、衝撃吸収装置４８のコストを低くすることができる。
【解決手段】固定部材に対して相対的に移動する可動部材、及び該可動部材の移動を阻止する移動阻止部材を備えるようになっている。そして、前記可動部材の移動が阻止されるのに伴って発生する衝撃を、所定の衝撃力によって弾性変形領域を超えた範囲まで変形して吸収する衝撃吸収部材６１を有する。この場合、所定の衝撃力によって弾性変形領域を超えた範囲まで変形して衝撃を吸収することができるようになっているので、衝撃吸収装置４８を小型化することができるだけでなく、衝撃吸収装置４８のコストを低くすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、成形機、例えば、射出成形機においては、加熱シリンダ内において加熱され、溶融させられた樹脂を高圧で射出して金型装置のキャビティ空間に充填し、該キャビティ空間内において樹脂を冷却し、固化させることによって成形品を成形するようにしている。
【０００３】
そのために、前記金型装置は固定金型及び可動金型から成り、型締装置によって前記可動金型を進退させ、前記固定金型に対して接離させることにより、型開閉、すなわち、型閉じ、型締め及び型開きを行うことができるようになっている。また、前記型締装置は、前記固定金型が取り付けられた固定プラテン、可動金型が取り付けられた可動プラテン、可動プラテンを進退させ、前記可動金型を進退させるためのモータ、可動プラテンとトグルサポートとの間に配設されたトグル機構等を備え、前記モータを駆動することによって発生させられた回転の回転運動を運動方向変換部によって直進運動に変換し、該直進運動をクロスヘッドを介してトグル機構に伝達し、該トグル機構を作動させ、可動プラテンを進退させるようにしている。
【０００４】
ところで、例えば、前記型締装置を作動させ、金型装置の型閉じ、型締め及び型開きを行うに当たり、作業者の安全を図るために、前記金型装置及び型締装置の正面側に安全扉が開閉自在に配設され、射出成形機の運転中においては、安全扉が閉じられるようになっている。そして、例えば、型閉じが行われているときに安全扉が開かれると、可動プラテンの前進がロックユニットによって阻止される。
【０００５】
そのために、可動プラテンの側面に安全ロッド取付部材を介して安全ロッドの一端が取り付けられ、他端がトグルサポートに向けて延在させられ、トグルサポートに取り付けられた安全ロッド支持部材を貫通させられる。そして、前記安全ロッドの他端の近傍に複数のロック溝が形成され、前記安全ロッド支持部材に前記ロック溝と係脱自在にロックプレートが配設される。
【０００６】
したがって、射出成形機の運転中に安全扉が開かれると、前記ロックプレートが所定のロック溝と係合させられ、可動プラテンの前進を阻止することができる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
また、このとき、可動プラテン、可動金型等の可動部の慣性に伴う衝撃によってロックユニットが破損するのを防止するために、衝撃を吸収する衝撃吸収装置が配設される。
【０００８】
図２は従来の衝撃吸収装置の通常の状態を示す図である。
【０００９】
図において、３２は図示されない可動プラテンに取り付けられた安全ロッド取付部材であり、該安全ロッド取付部材３２に取付穴５２が形成される。また、３４は安全ロッドであり、該安全ロッド３４の一端側において、本体部５４の前端に本体部５４より径の小さい保持部５５が、該保持部５５の前端に保持部５５より径の小さいねじ部５６が形成される。そして、取付穴５２に前記保持部５５を貫通させ、保持部５５の外周に複数の皿ばね５８を重ねて配設し、ねじ部５６とナット５７とを螺合させることによって、安全ロッド取付部材３２とナット５７との間に皿ばね５８を挟み込むようにしている。
【００１０】
したがって、通常は、各皿ばね５８の付勢力によって、安全ロッド３４は、本体部５４と保持部５５との段差部を安全ロッド取付部材３２に当接させて、図示されない固定プラテン側に付勢される。そして、図示されないロックプレートが図示されないロック溝と係合させられ、可動プラテンの前進が阻止されると、皿ばね５８が収縮して可動部の慣性に伴う衝撃を吸収する。
【特許文献１】特開２００３−１１２３５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前記従来の衝撃吸収装置においては、複数の皿ばね５８を重ねて使用するようになっているので、射出成形機が大型化して可動部の重量が大きくなったり、可動部の速度が高くなったりすると、可動部の慣性に伴う衝撃がその分大きくなるので、皿ばね５８の寸法を大きくする必要が生じ、衝撃吸収装置が大型化するだけでなく、衝撃吸収装置のコストが高くなってしまう。
【００１２】
本発明は、前記従来の衝撃吸収装置の問題点を解決して、衝撃吸収装置を小型化することができ、衝撃吸収装置のコストを低くすることができる成形機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
そのために、本発明の成形機においては、固定部材に対して相対的に移動する可動部材、及び該可動部材の移動を阻止する移動阻止部材を備えるようになっている。
【００１４】
そして、前記可動部材の移動が阻止されるのに伴って発生する衝撃を、所定の衝撃力によって弾性変形領域を超えた範囲まで変形して吸収する衝撃吸収部材を有する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、成形機においては、固定部材に対して相対的に移動する可動部材、及び該可動部材の移動を阻止する移動阻止部材を備えるようになっている。
【００１６】
そして、前記可動部材の移動が阻止されるのに伴って発生する衝撃を、所定の衝撃力によって弾性変形領域を超えた範囲まで変形して吸収する衝撃吸収部材を有する。
【００１７】
この場合、所定の衝撃力によって弾性変形領域を超えた範囲まで変形して衝撃を吸収することができるようになっているので、衝撃吸収装置を小型化することができるだけでなく、衝撃吸収装置のコストを低くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この場合、成形機としての射出成形機について説明する。
【００１９】
図３は本発明の第１の実施の形態における射出成形機の要部を示す概念図、図４は図３のＸ−Ｘ断面図、図５は本発明の第１の実施の形態におけるロックユニットの動作を示す図である。
【００２０】
図において、１０は成形機フレーム、１１は第１の固定部材としての固定プラテン、１２は前記固定プラテン１１と対向させて配設された第２の固定部材としての、かつ、ベースプレートとしてのトグルサポート、１３は第１の可動部材としての可動プラテン、１４は前記固定プラテン１１に取り付けられた第１の金型としての固定金型、１５は前記可動プラテン１３に取り付けられ、固定金型１４に対して相対的に移動する第２の金型としての可動金型、１６はトグルサポート１２と可動プラテン１３との間に配設されたトグル機構、１７は型締用の駆動部としての型締用モータ、２１は、前記型締用モータ１７を駆動することによって進退させられ、トグルサポート１２に対して相対的に移動する第２の可動部材としての、かつ、移動要素としてのクロスヘッドである。
【００２１】
前記トグル機構１６は、前記トグルサポート１２に対して揺動自在に支持されたトグルレバー１８、該トグルレバー１８と可動プラテン１３とを連結し、トグルレバー１８及び可動プラテン１３に対して揺動自在に支持されたアーム１９、並びに前記トグルレバー１８とクロスヘッド２１とを連結し、トグルレバー１８及びクロスヘッド２１に対して揺動自在に支持されたトグルレバー２２から成る。
【００２２】
前記固定プラテン１１、トグルサポート１２、可動プラテン１３、トグル機構１６、型締用モータ１７等によって型締装置が、固定金型１４、可動金型１５等によって金型装置が構成される。
【００２３】
前記構成の射出成形機において、前記型締用モータ１７を駆動することによって発生させられた回転の回転運動を、ボールねじ等の運動方向変換部によって直進運動に変換し、該直進運動をクロスヘッド２１を介してトグル機構１６に伝達し、トグル機構１６を作動させることができる。
【００２４】
そして、前記型締用モータ１７を正方向に駆動し、前記クロスヘッド２１を前進させることによって、トグル機構１６を作動させると、前記可動プラテン１３が前進させられ、型閉じを行うことができる。また、前記型締用モータ１７を更に正方向に駆動すると、前記トグル機構１６は、型締用モータ１７によって発生させられた推進力にトグル倍率を乗じた型締力を発生させる。したがって、該型締力によって型締めを行うことができる。そして、前記型締めに伴って、前記固定金型１４と可動金型１５との間にキャビティ空間が形成される。
【００２５】
一方、図示されない射出装置において、溶融させられた成形材料としての樹脂がシリンダ部材としての加熱シリンダ内に溜められ、該加熱シリンダ内の射出部材としてのスクリューが前進させられると、前記樹脂が射出ノズルから射出されて前記キャビティ空間に充填される。そして、キャビティ空間内において樹脂は冷却され、固化させられて成形品となる。
【００２６】
続いて、前記型締用モータ１７を逆方向に駆動し、前記クロスヘッド２１を後退させ、前記トグル機構１６を作動させると、前記可動プラテン１３が後退させられ、型開きが行われる。このとき、図示されないエジェクタ装置を作動させることによって、成形品が可動金型１５から突き出される。したがって、図示されない取出機を作動させることによって、前記金型装置から成形品を取り出すことができる。
【００２７】
なお、本実施の形態においては、型締用の駆動部として型締用モータ１７が使用されるようになっているが、該型締用モータ１７に代えて型締シリンダを使用し、型締シリンダを駆動することによって、直接クロスヘッド２１を進退させることもできる。また、本実施の形態においては、トグル機構１６を作動させることによって型締力を発生させるようにしているが、トグル機構１６を使用することなく、型締用モータ１７によって発生させられた推進力をそのまま型締力として可動プラテン１３に伝達することもできる。
【００２８】
ところで、例えば、前記型締装置を作動させ、金型装置の型閉じ、型締め及び型開きを行うに当たり、作業者の安全を図るために、前記金型装置及び型締装置の正面側に図示されない安全扉が開閉自在に配設され、射出成形機の運転中においては、安全扉が閉じられるようになっている。そして、例えば、型閉じが行われているときに安全扉が開かれると、可動プラテン１３の移動、本実施の形態においては、前進が、可動プラテン１３とトグルサポート１２との間に移動阻止部材として配設されたロックユニット３１によって阻止される。なお、該ロックユニット３１によって非常停止装置が構成される。
【００２９】
そのために、可動プラテン１３の所定の箇所、本実施の形態においては、側面の下端の近傍に安全ロッド取付部材３２が、トグルサポート１２の所定の箇所、本実施の形態においては、側面の下端の近傍に安全ロッド支持部材３３が固定される。そして、安全ロッド３４の一端が、前記安全ロッド取付部材３２を介して可動プラテン１３に取り付けられ、他端がトグルサポート１２に向けて延在させられ、安全ロッド支持部材３３を貫通させられる。
【００３０】
そして、前記安全ロッド３４の他端の近傍に、複数の被係合部としてのロック溝３６が等ピッチで形成される。前記ロック溝３６は、傾斜面部４１、底面部４２及び垂直面部４３から成り、各ロック溝３６間に突起部３７が形成される。また、前記安全ロッド支持部材３３に、係合部としてのロックプレート３８が前記ロック溝３６と係脱自在に配設される。そのために、前記安全ロッド支持部材３３に揺動軸４４が配設され、該揺動軸４４に対してロックプレート３８が揺動自在に支持されるとともに、揺動軸４４と偏心させて引張部４５が形成され、該引張部４５と図示されないロック用の駆動部としてのロック用駆動装置とが図示されないワイヤ、ロッド等を介して連結される。
【００３１】
前記安全扉が閉じられると、前記ロック用駆動装置が駆動され、引張部４５を矢印Ａ方向に移動させる。それに伴って、ロックプレート３８は揺動軸４４を回動中心として図４における反時計回りに回動させられ、一点鎖線で示される退避位置に置かれ、ロック溝３６とロックプレート３８との係合が解除される。
【００３２】
また、前記安全扉が開かれると、ロック用駆動装置の駆動が停止され、引張部４５を矢印Ａ方向と反対の方向に移動させる。それに伴って、ロックプレート３８は揺動軸４４を回動中心として図４における時計回りに回動させられ、実線で示される作動位置に置かれ、ロック溝３６とロックプレート３８とが係合させられる。
【００３３】
したがって、例えば、型閉じが行われているときに安全扉が開かれると、ロックユニット３１が作動し、可動プラテン１３の前進が阻止される。
【００３４】
ところで、型閉じが行われている間、可動プラテン１３、可動金型１５等の可動部に慣性が発生する。したがって、可動プラテン１３の前進を阻止するのに伴い、衝撃がロックユニット３１に加わると、ロックユニット３１が破損してしまう。
【００３５】
そこで、該ロックユニット３１の所定の箇所、本実施の形態においては、安全ロッド３４の一端側に、衝撃を吸収する衝撃吸収装置４８が配設される。
【００３６】
次に、衝撃吸収装置４８について説明する。
【００３７】
図１は本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収装置の通常の状態を示す図、図６は本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収部材の正面図、図７は本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収部材の斜視図、図８は本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収装置の衝撃を吸収した状態を示す図、図９は本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収部材の衝撃を吸収した状態を示す第１の図、図１０は本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収部材の衝撃を吸収した状態を示す第２の図である。
【００３８】
図において、３２は可動プラテン１３（図３）に取り付けられた安全ロッド取付部材であり、該安全ロッド取付部材３２に取付穴５２が形成される。また、３４は安全ロッドであり、該安全ロッド３４の一端側において、本体部５４の前端に本体部５４より径の小さい保持部５５が、該保持部５５の前端に保持部５５より径の小さいねじ部５６が形成され、本体部５４と保持部５５との間、及び保持部５５とねじ部５６との間に段差部が形成される。そして、取付穴５２に前記保持部５５を貫通させ、保持部５５の外周に筒状の衝撃吸収部材６１を外嵌して配設し、ねじ部５６とナット５７とを螺合させることによって、安全ロッド取付部材３２とナット５７との間に衝撃吸収部材６１を挟み込むようにしている。
【００３９】
該衝撃吸収部材６１は、射出成形機を構成する各部品のうち、型閉じ、型締め及び型開きが行われる際に応力を受けるすべての部品より、ばね定数が小さく、硬度及び剛性が低く、降伏点が低い材料、例えば、アルミニウムによって形成され、内周面は平坦にされにされるのに対して、外周面は一端から他端にかけて徐々に、本実施の形態においては、段階的に径方向外方に位置させられ、断面積が大きくされる。すなわち、衝撃吸収部材６１は、一端から他端にかけて、複数の、本実施の形態においては、三つの部位ｐ１〜ｐ３から成り、各部位ｐ１〜ｐ３における内径をｄ１とし、部位ｐ１の外径をｄ２とし、部位ｐ２の外径をｄ３とし、部位ｐ３の外径をｄ４としたとき、
ｄ１＜ｄ２＜ｄ３＜ｄ４
にされる。この場合、各部位ｐ１〜ｐ３の肉厚をδ１〜δ３としたとき、
δ１＝ｄ２−ｄ１
δ２＝ｄ３−ｄ１
δ３＝ｄ４−ｄ１
になり、
δ１＜δ２＜δ３
になる。したがって、各部位ｐ１〜ｐ３の降伏点をε１〜ε３としたとき、
ε１＜ε２＜ε３
になる。また、保持部５５の外径をｄ５としたとき、
ｄ５＜ｄ１
にされる。
【００４０】
そして、安全ロッド３４の軸方向において、保持部５５の長さをＬ１とし、安全ロッド取付部材３２の長さをＬ２とし、衝撃吸収部材６１の長さをＬ３としたとき、
Ｌ３＝Ｌ１−Ｌ２
にされる。したがって、ねじ部５６とナット５７とを螺合させたとき、衝撃吸収部材６１の一方の面Ｓ１とナット５７の当接面Ｓ３とが、衝撃吸収部材６１の他方の面Ｓ２と安全ロッド取付部材３２の当接面Ｓ４とが当接させられる。本実施の形態において、軸方向における各部位ｐ１〜ｐ３の長さＬｐ１〜Ｌｐ３は等しくされるが、それぞれ異ならせることができる。本実施の形態において、衝撃吸収部材６１の外周面は一端から他端にかけて段階的に径方向外方に位置させられるようになっているが、衝撃吸収部材６１の外周面を一端から他端にかけてテーパ状に径方向外方に位置させることができる。
【００４１】
このように、前記衝撃吸収部材６１は安全ロッド取付部材３２とナット５７との間に挟み込まれるので、ロックプレート３８がロック溝３６と係合させられ、可動プラテン１２の前進が阻止されると、図８〜１０に示されるように、衝撃吸収部材６１は、所定の衝撃力を受けて、弾性変形領域を超えた範囲まで変形して可動部の慣性に伴う衝撃を吸収し、可動部を停止させる。
【００４２】
すなわち、衝撃吸収部材６１に衝撃が加わると、該衝撃吸収部材６１の各部位ｐ１〜ｐ３が前記衝撃によって発生する応力に応じて変形し、各部位ｐ１〜ｐ３のばね定数及び前記応力に従って、長さＬ３が小さくなる。このときの変形は弾性変形であり、応力が加わらなくなると、各部位ｐ１〜ｐ３は元の形状に戻る。
【００４３】
そして、前記応力が、各部位ｐ１〜ｐ３の降伏点ε１〜ε３を超えると、肉厚δ１〜δ３の小さい順に各部位ｐ１〜ｐ３が座屈する。まず、図９に示されるように部位ｐ１が座屈し、中央部分が径方向外方に膨出する。これに伴って、衝撃が完全に吸収されると、衝撃吸収部材６１の変形は終了するが、衝撃が完全に吸収されない場合、図１０に示されるように部位ｐ２が座屈し、部位ｐ１の中央部分から部位ｐ２の中央部分にかけてが径方向外方に膨出する。これに伴って、衝撃が完全に吸収されると、衝撃吸収部材６１の変形は終了するが、衝撃が完全に吸収されない場合、部位ｐ３が座屈し、部位ｐ１の中央部分から部位ｐ３の中央部分にかけてが径方向外方に膨出する。このときの変形は塑性変形であり、応力が加わらなくなっても、各部位ｐ１〜ｐ３は元の形状に戻らない。
【００４４】
このように、本実施の形態においては、衝撃を吸収するために皿ばねを使用せず、衝撃吸収部材６１を使用するようになっているので、弾性変形及び塑性変形によって衝撃が吸収される。したがって、衝撃吸収部材６１によって衝撃を十分に吸収することができる。
【００４５】
その結果、射出成形機が大型化して可動部の重量が大きくなったり、可動部の速度が高くなったりして、可動部の慣性に伴う衝撃が大きくなっても、十分に衝撃を吸収することができるので、衝撃吸収部材６１の寸法を大きくする必要がなく、衝撃吸収装置４８を小型化することができるだけでなく、衝撃吸収装置４８のコストを低くすることができる。
【００４６】
また、保持部５５の外周に衝撃吸収部材６１が外嵌させて配設されるので、衝撃吸収部材６１の軸方向寸法を大きくしても、衝撃吸収部材６１にオイラー座屈が発生するのを防止することができる。したがって、衝撃吸収部材６１によって確実に衝撃を吸収することができる。
【００４７】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００４８】
図１１は本発明の第２の実施の形態における衝撃吸収装置の通常の状態を示す図である。
【００４９】
この場合、衝撃吸収部材６１は、一端から他端にかけて、複数の、本実施の形態においては、四つの部位ｑ１、ｐ１〜ｐ３から成り、各部位ｑ１、ｐ１〜ｐ３における内径をｄ１とし、部位ｑ１の外径をｄ０とし、部位ｐ１の外径をｄ２とし、部位ｐ２の外径をｄ３とし、部位ｐ３の外径をｄ４としたとき、
ｄ１＜ｄ２＜ｄ３＜ｄ４＝ｄ０
にされる。したがって、衝撃吸収部材６１の一方の面Ｓ１の面積と他方の面Ｓ２の面積とが等しくされる。
【００５０】
その結果、衝撃吸収部材６１がナット５７の当接面Ｓ３と当接する面積が大きくなるので、衝撃吸収部材６１が衝撃を吸収するのに当たり、当接面Ｓ３が損傷するのを防止することができる。
【００５１】
ところで、前記各実施の形態においては、移動阻止部材としてのロックユニット３１が第２の固定部材としての、かつ、ベースプレートとしてのトグルサポート１２と第１の可動部材としての可動プラテン１３との間に配設されるようになっているが、ロックユニット３１を固定プラテン１１と可動プラテン１３との間に配設するようにした本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００５２】
図１２は本発明の第３の実施の形態における射出成形機の要部を示す概念図である。
【００５３】
この場合、第１の可動部材としての可動プラテン１３の所定の箇所、本実施の形態においては、側面の上端の近傍に安全ロッド取付部材３２が、第１の固定部材としての固定プラテン１１の所定の箇所、本実施の形態においては、側面の上端の近傍に安全ロッド支持部材３３が固定される。そして、安全ロッド３４の一端が、前記安全ロッド取付部材３２を介して可動プラテン１３に取り付けられ、他端が固定プラテン１１に向けて延在させられ、安全ロッド支持部材３３を貫通させられる。
【００５４】
そして、前記安全ロッド３４の他端の近傍に、複数の被係合部としてのロック溝３６が等ピッチで形成される。該ロック溝３６は、傾斜面部４１、底面部４２及び垂直面部４３から成り、各ロック溝３６間に突起部３７が形成される。また、前記安全ロッド支持部材３３に、係合部としてのロックプレート３８が前記ロック溝３６と係脱自在に配設される。この場合、前記ロックプレート３８は第１、第２のプレート３８ａ、３８ｂから成る。
【００５５】
したがって、前記各実施の形態と同様に、例えば、型閉じが行われているときに前記安全扉が開かれると、移動阻止部材としてのロックユニット３１が作動し、可動プラテン１３の前進が阻止される。
【００５６】
ところで、前述されたように、型閉じが行われている間、可動プラテン１３、可動金型１５等の可動部に慣性が発生するので、可動プラテン１３の前進を阻止するのに伴い、衝撃がロックユニット３１に加わると、該ロックユニット３１が破損してしまう。
【００５７】
そこで、ロックユニット３１の所定の箇所、本実施の形態においては、安全ロッド３４の一端側に、衝撃を吸収する衝撃吸収装置４８が配設される。
【００５８】
次に、衝撃吸収装置４８について説明する。
【００５９】
図１３は本発明の第３の実施の形態における衝撃吸収装置の通常の状態を示す図である。
【００６０】
図において、３２は可動プラテン１３（図１２）に取り付けられた安全ロッド取付部材であり、該安全ロッド取付部材３２に取付穴５２が形成される。また、３４は安全ロッドであり、該安全ロッド３４の一端側において、本体部５４の後端に本体部５４より径の小さい保持部５５が、該保持部５５の後端に保持部５５より径の小さいねじ部５６が形成され、本体部５４と保持部５５との間、及び保持部５５とねじ部５６との間に段差部が形成される。そして、保持部５５の外周に筒状の衝撃吸収部材６１を外嵌して配設し、取付穴５２に前記保持部５５を貫通させ、ねじ部５６とナット５７とを螺合させることによって、本体部５４と安全ロッド取付部材３２との間に衝撃吸収部材６１を挟み込むようにしている。なお、該衝撃吸収部材６１は一端から他端にかけて断面積が変化させられる。
【００６１】
したがって、ねじ部５６とナット５７とを螺合させたとき、衝撃吸収部材６１の一方の面Ｓ１と安全ロッド取付部材３２の当接面Ｓ１１とが、衝撃吸収部材６１の他方の面Ｓ２と本体部５４の当接面Ｓ１２とが当接させられる。
【００６２】
このように、前記衝撃吸収部材６１は安全ロッド取付部材３２と本体部５４との間に挟み込まれるので、ロックプレート３８がロック溝３６と係合させられ、可動プラテン１２の前進が阻止されると、衝撃吸収部材６１が変形して可動部の慣性に伴う衝撃を吸収する。
【００６３】
次に、ロックユニット３１を第２の固定部材としての、かつ、ベースプレートとしてのトグルサポート１２と第２の可動部材としての、かつ、移動要素としてのクロスヘッド２１との間に配設するようにした本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００６４】
図１４は本発明の第４の実施の形態における射出成形機の要部を示す概念図である。
【００６５】
この場合、第２の可動部材としての、かつ、移動要素としてのクロスヘッド２１の所定の箇所、本実施の形態においては、中央に安全ロッド取付部材３２が、第２の固定部材としての、かつ、ベースプレートとしてのトグルサポート１２の所定の箇所、本実施の形態においては、側面の後端部における中央に安全ロッド支持部材３３が固定される。そして、安全ロッド３４の一端が、前記安全ロッド取付部材３２を介してクロスヘッド２１に取り付けられ、他端がトグルサポート１２に向けて延在させられ、安全ロッド支持部材３３を貫通させられる。
【００６６】
そして、前記安全ロッド３４の全体にわたって、複数の被係合部としてのロック溝３６が等ピッチで形成される。また、前記安全ロッド支持部材３３に、係合部としてのロックプレート３８が前記ロック溝３６と係脱自在に配設される。
【００６７】
したがって、前記各実施の形態と同様に、例えば、型閉じが行われているときに前記安全扉が開かれると、移動阻止部材としてのロックユニット３１が作動し、クロスヘッド２１の前進及びトグル機構１６の作動が阻止されるとともに、可動プラテン１３の前進が阻止される。
【００６８】
ところで、前述されたように、型閉じが行われている間、可動プラテン１３、可動金型１５等の可動部に慣性が発生するので、可動プラテン１３の前進を阻止するのに伴い、衝撃がロックユニット３１に加わると、該ロックユニット３１が破損してしまう。
【００６９】
そこで、ロックユニット３１の所定の箇所、本実施の形態においては、安全ロッド３４の一端側に、衝撃を吸収する衝撃吸収装置４８が配設される。該衝撃吸収装置４８において、安全ロッド３４の一端に形成されたねじ部５６（図１）とナット５７とを螺合させることによって、ナット５７と安全ロッド取付部材３２との間に衝撃吸収部材６１が挟み込まれる。したがって、クロスヘッド２１の前進及びトグル機構１６の作動が阻止され、可動プラテン１３の前進が阻止されると、前記衝撃吸収部材６１が変形して可動部の慣性に伴う衝撃を吸収する。
【００７０】
ところで、前記金型装置において型開きが行われるのに伴って、成形品がエジェクタ装置によって突き出される。次に、衝撃吸収装置４８をエジェクタ装置に適用した本発明の第５の実施の形態について説明する。
【００７１】
図１５は本発明の第５の実施の形態における射出成形機の要部を示す概念図である。
【００７２】
図において、１３は可動プラテンであり、該可動プラテン１３は、本実施の形態において、第３の固定部材として機能する。また、７０はエジェク装置、７１は可動プラテン１３に対して相対的に移動自在に配設された第３の可動部材としてのクロスヘッド、７２は該クロスヘッド７１を案内するガイドバー、７９は、前記クロスヘッド７１に取り付けられ、前方に向けて延在させられ、可動プラテン１３を貫通するエジェクタロッドである。該エジェクタロッド７９の前端に図示されないエジェクタピンが連結される。
【００７３】
前記クロスヘッド７１を進退させるために、突出し用の駆動部としての突出し用モータ７３が配設されるとともに、可動プラテン１３とクロスヘッド７１との間に運動方向変換部としてのボールねじ７８が配設される。該ボールねじ７８は、クロスヘッド７１に固定された第１の変換要素としてのボールナット８１、及び可動プラテン１３に対して回転自在に支持された第２の変換要素としてのボールねじ軸８２を備え、該ボールねじ軸８２に伝達された回転の回転運動をボールナット８１の直進運動に変換する。そして、前記突出し用モータ７３を駆動することによって発生させられた回転をボールねじ軸８２に伝達するために、突出し用モータ７３の出力軸に駆動プーリ７５が取り付けられ、ボールねじ軸８２に従動プーリ７６が取り付けられ、駆動プーリ７５と従動プーリ７６との間に伝動体としてのタイミングベルト７７が張設される。なお、駆動プーリ７５、従動プーリ７６及びタイミングベルト７７によって回転伝動部が構成される。
【００７４】
したがって、突出し用モータ７３を駆動すると、ボールねじ軸８２が回転させられ、クロスヘッド７１がガイドバー７２に沿って進退させられ、クロスヘッド７１の前進に伴ってエジェクタロッド７９及びエジェクタピンが前進させられ、成形品が突き出される。なお、突出し用モータ７３には位置検出部としての図示されないエンコーダが配設され、該エンコーダによってクロスヘッド７１の位置が検出される。
【００７５】
ところで、クロスヘッド７１は、エジェクタピンを前進させたときに、成形品を突き出すことができるように、所定のストロークで進退させられるようになっていて、前記エンコーダによってクロスヘッド７１の位置が検出され、あらかじめ設定された前進限位置及び後退限位置で停止させられるようになっている。
【００７６】
ところが、例えば、エンコーダによる位置の検出精度が低下すると、前進限位置及び後退限位置で正確に停止させることができない。そこで、可動プラテン１３の後端面に第１の規制部８０が突出させて形成され、ガイドバー７２の後端に第２の規制部８３が取り付けられ、第１、第２の規制部８０、８３によってクロスヘッド７１が過度に移動するのを規制するようにしている。この場合、第１、第２の規制部８０、８３によって、クロスヘッド７１の移動を阻止する移動阻止部材が構成される。
【００７７】
ところが、前記クロスヘッド７１が第１、第２の規制部８０、８３に強く衝突すると、衝撃が金型装置、ボールねじ７８等に加わり、該金型装置、ボールねじ７８等が破損することがある。
【００７８】
そこで、ガイドバー７２の両端に衝撃吸収装置４８が配設される。すなわち、前記ガイドバー７２の両端に衝撃吸収部材６１が配設され、該各衝撃吸収部材６１によって衝撃を吸収するようにしている。なお、各衝撃吸収部材６１は、一端から他端にかけて断面積が変化させられ、外径が小さい側の端部をクロスヘッド７１と対向させ、外径が大きい側の端部を第１、第２の規制部８０、８３に固定することによって配設される。
【００７９】
次に、衝撃吸収装置４８を射出装置に適用した本発明の第６の実施の形態について説明する。
【００８０】
図１６は本発明の第６の実施の形態における射出成形機の要部を示す概念図である。
【００８１】
図において、１０１は射出装置、１０２はシリンダ部材としての加熱シリンダ、１０３は、該加熱シリンダ１０２内において、回転自在に、かつ、進退自在に配設された射出部材としてのスクリュー、１０５は加熱シリンダ１０２の後端を支持する第４の固定部材としての前方サポート、１０６は前方サポート１０５の後方において前方サポート１０５と対向させて配設された第５の固定部材としての後方サポート、１０８は前記前方サポート１０５と後方サポート１０６との間に架設された複数のガイドバー（図においてそのうちの２本のガイドバー１０８を示す。）、１１１は該各ガイドバー１０８に沿って進退自在に配設され、前方サポート１０５及び後方サポート１０６に対して相対的に移動する第４の可動部材としてのプレッシャプレートであり、該プレッシャプレート１１１に前記スクリュー１０３が回転自在に支持される。
【００８２】
前記構成の射出装置１０１において、計量工程でスクリュー１０３を回転させることによって、計量が行われ、加熱シリンダ１０２内におけるスクリュー１０３より前方に、溶融させられた成形材料としての樹脂が溜められ、それに伴って、スクリュー１０３は後退させられる。また、射出工程でスクリュー１０３を前進させることによって、射出が行われ、加熱シリンダ１０２内におけるスクリュー１０３より前方に溜められた樹脂が、加熱シリンダ１０２の前端の射出ノズルから射出される。
【００８３】
そのために、前記プレッシャプレート１１１に計量用の駆動部としての計量用モータ１１５が取り付けられる。そして、該計量用モータ１１５を駆動することによって発生させられた回転をスクリュー１０３に伝達するために、プレッシャプレート１１１の出力軸に駆動プーリ１１６が取り付けられ、スクリュー１０３に従動プーリ１１７が取り付けられ、駆動プーリ１１６と従動プーリ１１７との間に伝動体としてのタイミングベルト１１８が張設される。なお、前記駆動プーリ１１６、従動プーリ１１７及びタイミングベルト１１８によって回転伝動部が構成される。
【００８４】
また、前記後方サポート１０６に射出用の駆動部としての射出用モータ１２１が取り付けられるとともに、後方サポート１０６とプレッシャプレート１１１との間に運動方向変換部としてのボールねじ１２３が配設される。該ボールねじ１２３は、プレッシャプレート１１１に固定された第１の変換要素としてのボールナット１２４、及び後方サポート１０６に対して回転自在に支持された第２の変換要素としてのボールねじ軸１２５を備え、該ボールねじ軸１２５に伝達された回転の回転運動をボールナット１２４の直進運動に変換する。
【００８５】
そして、前記プレッシャプレート１１１を駆動することによって発生させられた回転をボールねじ軸１２５に伝達するために、射出用モータ１２１の出力軸に駆動プーリ１３１が取り付けられ、ボールねじ軸１２５に従動プーリ１３２が取り付けられ、駆動プーリ１３１と従動プーリ１３２との間に伝動体としてのタイミングベルト１３３が張設される。なお、前記駆動プーリ１３１、従動プーリ１３２及びタイミングベルト１３３によって回転伝動部が構成される。
【００８６】
したがって、計量用モータ１１５を駆動すると、スクリュー１０３が回転させられて計量が行われ、スクリュー１０３は後退させられる。それに伴って、プレッシャプレート１１１がガイドバー１０８に沿って後退させられる。また、射出用モータ１２１を駆動すると、ボールねじ軸１２５が回転させられ、プレッシャプレート１１１がガイドバー１０８に沿って前進させられ、スクリュー１０３が前進させられて射出が行われる。なお、計量用モータ１１５及び射出用モータ１２１には位置検出部としての図示されないエンコーダが配設され、該各エンコーダによってスクリュー１０３の位置が検出される。
【００８７】
ところで、プレッシャプレート１１１は、所定のストロークで進退させられるようになっていて、前記各エンコーダによってスクリュー１０３の位置が検出され、あらかじめ設定された前進限位置及び後退限位置で停止させられるようになっている。
【００８８】
ところが、例えば、各エンコーダによる位置の検出精度が低下すると、前進限位置及び後退限位置で正確に停止させることができない。そこで、前記前方サポート１０５によって第１の規制部が、後方サポート１０６によって第２の規制部が構成され、第１、第２の規制部によってプレッシャプレート１１１が過度に移動するのを規制するようにしている。この場合、第１、第２の規制部によって、プレッシャプレート１１１の移動を阻止する移動阻止部材が構成される。
【００８９】
ところが、前記プレッシャプレート１１１が第１、第２の規制部に強く衝突すると、衝撃がスクリュー１０３、ボールねじ１２３等に加わり、該スクリュー１０３、ボールねじ１２３等が破損することがある。
【００９０】
そこで、所定のガイドバー１０８、本実施の形態においては、下方における正面側のガイドバー１０８の両端に衝撃吸収装置４８が配設される。すなわち、前記ガイドバー１０８の両端に衝撃吸収部材６１が配設され、該各衝撃吸収部材６１によって衝撃を吸収するようにしている。なお、各衝撃吸収部材６１は、一端から他端にかけて断面積が変化させられ、外径が大きい側の端部をプレッシャプレート１１１と対向させ、外径が小さい側の端部を第１、第２の規制部に固定することによって配設される。
【００９１】
次に、本発明の第７の実施の形態について説明する。
【００９２】
図１７は本発明の第７の実施の形態における衝撃吸収部材の分解斜視図である。
【００９３】
この場合、衝撃吸収部材６１は円周方向において複数の、本実施の形態においては、二つの部材６１ａ、６１ｂに分割され、部材６１ａは三つの部位ｐ１ａ〜ｐ３ａから成り、部材６１ｂは三つの部位ｐ１ｂ〜ｐ３ｂから成る。
【００９４】
この場合、二つの部材６１ａ、６１ｂを、分離させた状態で保持部５５（図１）を包み込むように取り付け、ボルト、バンド等の固定要素によって連結することにより、保持部５５に取り付けることができる。したがって、保持部５５の外周に筒状の衝撃吸収部材６１を外嵌する必要がなくなるので、衝撃吸収装置４８の組付け及び交換を容易に行うことができる。
【００９５】
次に、本発明の第８の実施の形態について説明する。
【００９６】
図１８は本発明の第８の実施の形態における衝撃吸収部材の斜視図である。
【００９７】
衝撃吸収部材６１に加わる衝撃の大きさが一定である場合、想定される衝撃の大きさに基づいて衝撃吸収部材６１の厚さ及び断面積を設定すれば、衝撃吸収部材６１の厚さ及び断面積を軸方向の位置によって変更する必要はない。
【００９８】
そこで、本実施の形態において、衝撃吸収部材６１は、一端から他端にかけて厚さ及び断面積が一定にされる。この場合、衝撃吸収部材６１の加工が容易になるので、衝撃吸収装置４８のコストを低くすることができる。
【００９９】
次に、本発明の第９の実施の形態について説明する。
【０１００】
図１９は本発明の第９の実施の形態における衝撃吸収部材の斜視図である。
【０１０１】
この場合、衝撃吸収部材６１は、一端から他端にかけて厚さ及び断面積が一定にされるが、降伏点が変化させられる。そのために、前記衝撃吸収部材６１は、軸方向における位置によって、複数の、本実施の形態においては、三つの部位ｐ１〜ｐ３が形成され、該各部位ｐ１〜ｐ３ごとに材料が異ならせられる。
【０１０２】
そして、例えば、各部位ｐ１〜ｐ３の材料は、部位ｐ１側ほど降伏点が小さく、部位ｐ３側ほど降伏点が大きいものが選択される。なお、前記各部位ｐ１〜ｐ３の外周面の位置を第１の実施の形態のように異ならせることもできる。
【０１０３】
次に、本発明の第１０の実施の形態について説明する。
【０１０４】
図２０は本発明の第１０の実施の形態における衝撃吸収部材の分解斜視図である。
【０１０５】
この場合、衝撃吸収部材６１は、一端から他端にかけて厚さ及び断面積が一定にされる。そして、衝撃吸収部材６１は円周方向において複数の、本実施の形態においては、二つの部材６１ａ、６１ｂに分割される。
【０１０６】
次に、本発明の第１１の実施の形態について説明する。
【０１０７】
図２１は本発明の第１１の実施の形態における衝撃吸収部材の斜視図である。
【０１０８】
この場合、衝撃吸収部材６１は、一端から他端にかけて厚さが一定にされる。そして、衝撃吸収部材６１は、一端から他端にかけて、徐々に、本実施の形態においては、後述される各穴９１が形成された部分において、段階的に断面積及び降伏点が大きくされる。
【０１０９】
そのために、衝撃吸収部材６１に、複数の、本実施の形態においては、四つの部位ｐ１〜ｐ４が形成され、各部位ｐ１〜ｐ４に、それぞれ、複数の穴９１が円周方向に沿って形成される。そして、各部位ｐ１〜ｐ４における穴９１の密度は、部位ｐ１側ほど高く、部位ｐ４側ほど低くされる。
【０１１０】
本実施の形態においては、各部位ｐ１〜ｐ４における穴９１の密度が異ならせられるようになっているが、各穴の径を異ならせることができる。その場合、各穴の径は、部位ｐ１側ほど大きく、部位ｐ４側ほど小さくされる。
【０１１１】
次に、本発明の第１２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【０１１２】
図２２は本発明の第１２の実施の形態における衝撃吸収装置の通常の状態を示す図である。
【０１１３】
この場合、衝撃吸収装置４８において、衝撃吸収部材６１と隣接させて、所定の数、本実施の形態においては、１枚の衝撃吸収体としての皿ばね９２が配設される。したがって、第１の可動部材としての可動プラテン１３（図１）の移動が阻止されるのに伴って発生する衝撃が、前記皿ばね９２の弾性変形によって吸収される。
【０１１４】
前記各実施の形態においては、衝撃吸収部材６１の各部位が軸方向において互いに一体に形成されるようになっているが、各部位を軸方向において互いに分割して、複数の部材とし、該各部材を組み合わせることによって衝撃吸収部材を形成することができる。この場合、安全ロッド３４のストロークが変化しても、該ストロークの変化に対応させて所定の部材を組み合わせることによって、衝撃吸収部材の長手方向の寸法を変更することができる。
【０１１５】
さらに、長手方向にテーパ状に形成された筒状体によって衝撃吸収部材を構成することもできる。
【０１１６】
なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収装置の通常の状態を示す図である。
【図２】従来の衝撃吸収装置の通常の状態を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における射出成形機の要部を示す概念図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態におけるロックユニットの動作を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収部材の正面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収部材の斜視図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収装置の衝撃を吸収した状態を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収部材の衝撃を吸収した状態を示す第１の図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収部材の衝撃を吸収した状態を示す第２の図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態における衝撃吸収装置の通常の状態を示す図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態における射出成形機の要部を示す概念図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態における衝撃吸収装置の通常の状態を示す図である。
【図１４】本発明の第４の実施の形態における射出成形機の要部を示す概念図である。
【図１５】本発明の第５の実施の形態における射出成形機の要部を示す概念図である。
【図１６】本発明の第６の実施の形態における射出成形機の要部を示す概念図である。
【図１７】本発明の第７の実施の形態における衝撃吸収部材の分解斜視図である。
【図１８】本発明の第８の実施の形態における衝撃吸収部材の斜視図である。
【図１９】本発明の第９の実施の形態における衝撃吸収部材の斜視図である。
【図２０】本発明の第１０の実施の形態における衝撃吸収部材の分解斜視図である。
【図２１】本発明の第１１の実施の形態における衝撃吸収部材の斜視図である。
【図２２】本発明の第１２の実施の形態における衝撃吸収装置の通常の状態を示す図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１１ 固定プラテン
１２ トグルサポート
１３ 可動プラテン
２１、７１ クロスヘッド
３１ ロックユニット
４８ 衝撃吸収装置
６１ 衝撃吸収部材
８０、８３ 第１、第２の規制部
１０５ 前方サポート
１０６ 後方サポート
１１１ プレッシャプレート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、成形機、例えば、射出成形機においては、加熱シリンダ内において加熱され、溶融させられた樹脂を高圧で射出して金型装置のキャビティ空間に充填し、該キャビティ空間内において樹脂を冷却し、固化させることによって成形品を成形するようにしている。
【０００３】
そのために、前記金型装置は固定金型及び可動金型から成り、型締装置によって前記可動金型を進退させ、前記固定金型に対して接離させることにより、型開閉、すなわち、型閉じ、型締め及び型開きを行うことができるようになっている。また、前記型締装置は、前記固定金型が取り付けられた固定プラテン、可動金型が取り付けられた可動プラテン、可動プラテンを進退させ、前記可動金型を進退させるためのモータ、可動プラテンとトグルサポートとの間に配設されたトグル機構等を備え、前記モータを駆動することによって発生させられた回転の回転運動を運動方向変換部によって直進運動に変換し、該直進運動をクロスヘッドを介してトグル機構に伝達し、該トグル機構を作動させ、可動プラテンを進退させるようにしている。
【０００４】
ところで、例えば、前記型締装置を作動させ、金型装置の型閉じ、型締め及び型開きを行うに当たり、作業者の安全を図るために、前記金型装置及び型締装置の正面側に安全扉が開閉自在に配設され、射出成形機の運転中においては、安全扉が閉じられるようになっている。そして、例えば、型閉じが行われているときに安全扉が開かれると、可動プラテンの前進がロックユニットによって阻止される。
【０００５】
そのために、可動プラテンの側面に安全ロッド取付部材を介して安全ロッドの一端が取り付けられ、他端がトグルサポートに向けて延在させられ、トグルサポートに取り付けられた安全ロッド支持部材を貫通させられる。そして、前記安全ロッドの他端の近傍に複数のロック溝が形成され、前記安全ロッド支持部材に前記ロック溝と係脱自在にロックプレートが配設される。
【０００６】
したがって、射出成形機の運転中に安全扉が開かれると、前記ロックプレートが所定のロック溝と係合させられ、可動プラテンの前進を阻止することができる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
また、このとき、可動プラテン、可動金型等の可動部の慣性に伴う衝撃によってロックユニットが破損するのを防止するために、衝撃を吸収する衝撃吸収装置が配設される。
【０００８】
図２は従来の衝撃吸収装置の通常の状態を示す図である。
【０００９】
図において、３２は図示されない可動プラテンに取り付けられた安全ロッド取付部材であり、該安全ロッド取付部材３２に取付穴５２が形成される。また、３４は安全ロッドであり、該安全ロッド３４の一端側において、本体部５４の前端に本体部５４より径の小さい保持部５５が、該保持部５５の前端に保持部５５より径の小さいねじ部５６が形成される。そして、取付穴５２に前記保持部５５を貫通させ、保持部５５の外周に複数の皿ばね５８を重ねて配設し、ねじ部５６とナット５７とを螺合させることによって、安全ロッド取付部材３２とナット５７との間に皿ばね５８を挟み込むようにしている。
【００１０】
したがって、通常は、各皿ばね５８の付勢力によって、安全ロッド３４は、本体部５４と保持部５５との段差部を安全ロッド取付部材３２に当接させて、図示されない固定プラテン側に付勢される。そして、図示されないロックプレートが図示されないロック溝と係合させられ、可動プラテンの前進が阻止されると、皿ばね５８が収縮して可動部の慣性に伴う衝撃を吸収する。
【特許文献１】特開２００３−１１２３５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前記従来の衝撃吸収装置においては、複数の皿ばね５８を重ねて使用するようになっているので、射出成形機が大型化して可動部の重量が大きくなったり、可動部の速度が高くなったりすると、可動部の慣性に伴う衝撃がその分大きくなるので、皿ばね５８の寸法を大きくする必要が生じ、衝撃吸収装置が大型化するだけでなく、衝撃吸収装置のコストが高くなってしまう。
【００１２】
本発明は、前記従来の衝撃吸収装置の問題点を解決して、衝撃吸収装置を小型化することができ、衝撃吸収装置のコストを低くすることができる成形機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
そのために、本発明の成形機においては、固定部材に対して相対的に移動する可動部材、及び該可動部材の移動を阻止する移動阻止部材を備えるようになっている。
【００１４】
そして、前記可動部材の移動が阻止されるのに伴って発生する衝撃を、所定の衝撃力によって弾性変形領域を超えた範囲まで変形して吸収する衝撃吸収部材を有する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、成形機においては、固定部材に対して相対的に移動する可動部材、及び該可動部材の移動を阻止する移動阻止部材を備えるようになっている。
【００１６】
そして、前記可動部材の移動が阻止されるのに伴って発生する衝撃を、所定の衝撃力によって弾性変形領域を超えた範囲まで変形して吸収する衝撃吸収部材を有する。
【００１７】
この場合、所定の衝撃力によって弾性変形領域を超えた範囲まで変形して衝撃を吸収することができるようになっているので、衝撃吸収装置を小型化することができるだけでなく、衝撃吸収装置のコストを低くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この場合、成形機としての射出成形機について説明する。
【００１９】
図３は本発明の第１の実施の形態における射出成形機の要部を示す概念図、図４は図３のＸ−Ｘ断面図、図５は本発明の第１の実施の形態におけるロックユニットの動作を示す図である。
【００２０】
図において、１０は成形機フレーム、１１は第１の固定部材としての固定プラテン、１２は前記固定プラテン１１と対向させて配設された第２の固定部材としての、かつ、ベースプレートとしてのトグルサポート、１３は第１の可動部材としての可動プラテン、１４は前記固定プラテン１１に取り付けられた第１の金型としての固定金型、１５は前記可動プラテン１３に取り付けられ、固定金型１４に対して相対的に移動する第２の金型としての可動金型、１６はトグルサポート１２と可動プラテン１３との間に配設されたトグル機構、１７は型締用の駆動部としての型締用モータ、２１は、前記型締用モータ１７を駆動することによって進退させられ、トグルサポート１２に対して相対的に移動する第２の可動部材としての、かつ、移動要素としてのクロスヘッドである。
【００２１】
前記トグル機構１６は、前記トグルサポート１２に対して揺動自在に支持されたトグルレバー１８、該トグルレバー１８と可動プラテン１３とを連結し、トグルレバー１８及び可動プラテン１３に対して揺動自在に支持されたアーム１９、並びに前記トグルレバー１８とクロスヘッド２１とを連結し、トグルレバー１８及びクロスヘッド２１に対して揺動自在に支持されたトグルレバー２２から成る。
【００２２】
前記固定プラテン１１、トグルサポート１２、可動プラテン１３、トグル機構１６、型締用モータ１７等によって型締装置が、固定金型１４、可動金型１５等によって金型装置が構成される。
【００２３】
前記構成の射出成形機において、前記型締用モータ１７を駆動することによって発生させられた回転の回転運動を、ボールねじ等の運動方向変換部によって直進運動に変換し、該直進運動をクロスヘッド２１を介してトグル機構１６に伝達し、トグル機構１６を作動させることができる。
【００２４】
そして、前記型締用モータ１７を正方向に駆動し、前記クロスヘッド２１を前進させることによって、トグル機構１６を作動させると、前記可動プラテン１３が前進させられ、型閉じを行うことができる。また、前記型締用モータ１７を更に正方向に駆動すると、前記トグル機構１６は、型締用モータ１７によって発生させられた推進力にトグル倍率を乗じた型締力を発生させる。したがって、該型締力によって型締めを行うことができる。そして、前記型締めに伴って、前記固定金型１４と可動金型１５との間にキャビティ空間が形成される。
【００２５】
一方、図示されない射出装置において、溶融させられた成形材料としての樹脂がシリンダ部材としての加熱シリンダ内に溜められ、該加熱シリンダ内の射出部材としてのスクリューが前進させられると、前記樹脂が射出ノズルから射出されて前記キャビティ空間に充填される。そして、キャビティ空間内において樹脂は冷却され、固化させられて成形品となる。
【００２６】
続いて、前記型締用モータ１７を逆方向に駆動し、前記クロスヘッド２１を後退させ、前記トグル機構１６を作動させると、前記可動プラテン１３が後退させられ、型開きが行われる。このとき、図示されないエジェクタ装置を作動させることによって、成形品が可動金型１５から突き出される。したがって、図示されない取出機を作動させることによって、前記金型装置から成形品を取り出すことができる。
【００２７】
なお、本実施の形態においては、型締用の駆動部として型締用モータ１７が使用されるようになっているが、該型締用モータ１７に代えて型締シリンダを使用し、型締シリンダを駆動することによって、直接クロスヘッド２１を進退させることもできる。また、本実施の形態においては、トグル機構１６を作動させることによって型締力を発生させるようにしているが、トグル機構１６を使用することなく、型締用モータ１７によって発生させられた推進力をそのまま型締力として可動プラテン１３に伝達することもできる。
【００２８】
ところで、例えば、前記型締装置を作動させ、金型装置の型閉じ、型締め及び型開きを行うに当たり、作業者の安全を図るために、前記金型装置及び型締装置の正面側に図示されない安全扉が開閉自在に配設され、射出成形機の運転中においては、安全扉が閉じられるようになっている。そして、例えば、型閉じが行われているときに安全扉が開かれると、可動プラテン１３の移動、本実施の形態においては、前進が、可動プラテン１３とトグルサポート１２との間に移動阻止部材として配設されたロックユニット３１によって阻止される。なお、該ロックユニット３１によって非常停止装置が構成される。
【００２９】
そのために、可動プラテン１３の所定の箇所、本実施の形態においては、側面の下端の近傍に安全ロッド取付部材３２が、トグルサポート１２の所定の箇所、本実施の形態においては、側面の下端の近傍に安全ロッド支持部材３３が固定される。そして、安全ロッド３４の一端が、前記安全ロッド取付部材３２を介して可動プラテン１３に取り付けられ、他端がトグルサポート１２に向けて延在させられ、安全ロッド支持部材３３を貫通させられる。
【００３０】
そして、前記安全ロッド３４の他端の近傍に、複数の被係合部としてのロック溝３６が等ピッチで形成される。前記ロック溝３６は、傾斜面部４１、底面部４２及び垂直面部４３から成り、各ロック溝３６間に突起部３７が形成される。また、前記安全ロッド支持部材３３に、係合部としてのロックプレート３８が前記ロック溝３６と係脱自在に配設される。そのために、前記安全ロッド支持部材３３に揺動軸４４が配設され、該揺動軸４４に対してロックプレート３８が揺動自在に支持されるとともに、揺動軸４４と偏心させて引張部４５が形成され、該引張部４５と図示されないロック用の駆動部としてのロック用駆動装置とが図示されないワイヤ、ロッド等を介して連結される。
【００３１】
前記安全扉が閉じられると、前記ロック用駆動装置が駆動され、引張部４５を矢印Ａ方向に移動させる。それに伴って、ロックプレート３８は揺動軸４４を回動中心として図４における反時計回りに回動させられ、一点鎖線で示される退避位置に置かれ、ロック溝３６とロックプレート３８との係合が解除される。
【００３２】
また、前記安全扉が開かれると、ロック用駆動装置の駆動が停止され、引張部４５を矢印Ａ方向と反対の方向に移動させる。それに伴って、ロックプレート３８は揺動軸４４を回動中心として図４における時計回りに回動させられ、実線で示される作動位置に置かれ、ロック溝３６とロックプレート３８とが係合させられる。
【００３３】
したがって、例えば、型閉じが行われているときに安全扉が開かれると、ロックユニット３１が作動し、可動プラテン１３の前進が阻止される。
【００３４】
ところで、型閉じが行われている間、可動プラテン１３、可動金型１５等の可動部に慣性が発生する。したがって、可動プラテン１３の前進を阻止するのに伴い、衝撃がロックユニット３１に加わると、ロックユニット３１が破損してしまう。
【００３５】
そこで、該ロックユニット３１の所定の箇所、本実施の形態においては、安全ロッド３４の一端側に、衝撃を吸収する衝撃吸収装置４８が配設される。
【００３６】
次に、衝撃吸収装置４８について説明する。
【００３７】
図１は本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収装置の通常の状態を示す図、図６は本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収部材の正面図、図７は本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収部材の斜視図、図８は本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収装置の衝撃を吸収した状態を示す図、図９は本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収部材の衝撃を吸収した状態を示す第１の図、図１０は本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収部材の衝撃を吸収した状態を示す第２の図である。
【００３８】
図において、３２は可動プラテン１３（図３）に取り付けられた安全ロッド取付部材であり、該安全ロッド取付部材３２に取付穴５２が形成される。また、３４は安全ロッドであり、該安全ロッド３４の一端側において、本体部５４の前端に本体部５４より径の小さい保持部５５が、該保持部５５の前端に保持部５５より径の小さいねじ部５６が形成され、本体部５４と保持部５５との間、及び保持部５５とねじ部５６との間に段差部が形成される。そして、取付穴５２に前記保持部５５を貫通させ、保持部５５の外周に筒状の衝撃吸収部材６１を外嵌して配設し、ねじ部５６とナット５７とを螺合させることによって、安全ロッド取付部材３２とナット５７との間に衝撃吸収部材６１を挟み込むようにしている。
【００３９】
該衝撃吸収部材６１は、射出成形機を構成する各部品のうち、型閉じ、型締め及び型開きが行われる際に応力を受けるすべての部品より、ばね定数が小さく、硬度及び剛性が低く、降伏点が低い材料、例えば、アルミニウムによって形成され、内周面は平坦にされにされるのに対して、外周面は一端から他端にかけて徐々に、本実施の形態においては、段階的に径方向外方に位置させられ、断面積が大きくされる。すなわち、衝撃吸収部材６１は、一端から他端にかけて、複数の、本実施の形態においては、三つの部位ｐ１〜ｐ３から成り、各部位ｐ１〜ｐ３における内径をｄ１とし、部位ｐ１の外径をｄ２とし、部位ｐ２の外径をｄ３とし、部位ｐ３の外径をｄ４としたとき、
ｄ１＜ｄ２＜ｄ３＜ｄ４
にされる。この場合、各部位ｐ１〜ｐ３の肉厚をδ１〜δ３としたとき、
δ１＝ｄ２−ｄ１
δ２＝ｄ３−ｄ１
δ３＝ｄ４−ｄ１
になり、
δ１＜δ２＜δ３
になる。したがって、各部位ｐ１〜ｐ３の降伏点をε１〜ε３としたとき、
ε１＜ε２＜ε３
になる。また、保持部５５の外径をｄ５としたとき、
ｄ５＜ｄ１
にされる。
【００４０】
そして、安全ロッド３４の軸方向において、保持部５５の長さをＬ１とし、安全ロッド取付部材３２の長さをＬ２とし、衝撃吸収部材６１の長さをＬ３としたとき、
Ｌ３＝Ｌ１−Ｌ２
にされる。したがって、ねじ部５６とナット５７とを螺合させたとき、衝撃吸収部材６１の一方の面Ｓ１とナット５７の当接面Ｓ３とが、衝撃吸収部材６１の他方の面Ｓ２と安全ロッド取付部材３２の当接面Ｓ４とが当接させられる。本実施の形態において、軸方向における各部位ｐ１〜ｐ３の長さＬｐ１〜Ｌｐ３は等しくされるが、それぞれ異ならせることができる。本実施の形態において、衝撃吸収部材６１の外周面は一端から他端にかけて段階的に径方向外方に位置させられるようになっているが、衝撃吸収部材６１の外周面を一端から他端にかけてテーパ状に径方向外方に位置させることができる。
【００４１】
このように、前記衝撃吸収部材６１は安全ロッド取付部材３２とナット５７との間に挟み込まれるので、ロックプレート３８がロック溝３６と係合させられ、可動プラテン１２の前進が阻止されると、図８〜１０に示されるように、衝撃吸収部材６１は、所定の衝撃力を受けて、弾性変形領域を超えた範囲まで変形して可動部の慣性に伴う衝撃を吸収し、可動部を停止させる。
【００４２】
すなわち、衝撃吸収部材６１に衝撃が加わると、該衝撃吸収部材６１の各部位ｐ１〜ｐ３が前記衝撃によって発生する応力に応じて変形し、各部位ｐ１〜ｐ３のばね定数及び前記応力に従って、長さＬ３が小さくなる。このときの変形は弾性変形であり、応力が加わらなくなると、各部位ｐ１〜ｐ３は元の形状に戻る。
【００４３】
そして、前記応力が、各部位ｐ１〜ｐ３の降伏点ε１〜ε３を超えると、肉厚δ１〜δ３の小さい順に各部位ｐ１〜ｐ３が座屈する。まず、図９に示されるように部位ｐ１が座屈し、中央部分が径方向外方に膨出する。これに伴って、衝撃が完全に吸収されると、衝撃吸収部材６１の変形は終了するが、衝撃が完全に吸収されない場合、図１０に示されるように部位ｐ２が座屈し、部位ｐ１の中央部分から部位ｐ２の中央部分にかけてが径方向外方に膨出する。これに伴って、衝撃が完全に吸収されると、衝撃吸収部材６１の変形は終了するが、衝撃が完全に吸収されない場合、部位ｐ３が座屈し、部位ｐ１の中央部分から部位ｐ３の中央部分にかけてが径方向外方に膨出する。このときの変形は塑性変形であり、応力が加わらなくなっても、各部位ｐ１〜ｐ３は元の形状に戻らない。
【００４４】
このように、本実施の形態においては、衝撃を吸収するために皿ばねを使用せず、衝撃吸収部材６１を使用するようになっているので、弾性変形及び塑性変形によって衝撃が吸収される。したがって、衝撃吸収部材６１によって衝撃を十分に吸収することができる。
【００４５】
その結果、射出成形機が大型化して可動部の重量が大きくなったり、可動部の速度が高くなったりして、可動部の慣性に伴う衝撃が大きくなっても、十分に衝撃を吸収することができるので、衝撃吸収部材６１の寸法を大きくする必要がなく、衝撃吸収装置４８を小型化することができるだけでなく、衝撃吸収装置４８のコストを低くすることができる。
【００４６】
また、保持部５５の外周に衝撃吸収部材６１が外嵌させて配設されるので、衝撃吸収部材６１の軸方向寸法を大きくしても、衝撃吸収部材６１にオイラー座屈が発生するのを防止することができる。したがって、衝撃吸収部材６１によって確実に衝撃を吸収することができる。
【００４７】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００４８】
図１１は本発明の第２の実施の形態における衝撃吸収装置の通常の状態を示す図である。
【００４９】
この場合、衝撃吸収部材６１は、一端から他端にかけて、複数の、本実施の形態においては、四つの部位ｑ１、ｐ１〜ｐ３から成り、各部位ｑ１、ｐ１〜ｐ３における内径をｄ１とし、部位ｑ１の外径をｄ０とし、部位ｐ１の外径をｄ２とし、部位ｐ２の外径をｄ３とし、部位ｐ３の外径をｄ４としたとき、
ｄ１＜ｄ２＜ｄ３＜ｄ４＝ｄ０
にされる。したがって、衝撃吸収部材６１の一方の面Ｓ１の面積と他方の面Ｓ２の面積とが等しくされる。
【００５０】
その結果、衝撃吸収部材６１がナット５７の当接面Ｓ３と当接する面積が大きくなるので、衝撃吸収部材６１が衝撃を吸収するのに当たり、当接面Ｓ３が損傷するのを防止することができる。
【００５１】
ところで、前記各実施の形態においては、移動阻止部材としてのロックユニット３１が第２の固定部材としての、かつ、ベースプレートとしてのトグルサポート１２と第１の可動部材としての可動プラテン１３との間に配設されるようになっているが、ロックユニット３１を固定プラテン１１と可動プラテン１３との間に配設するようにした本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００５２】
図１２は本発明の第３の実施の形態における射出成形機の要部を示す概念図である。
【００５３】
この場合、第１の可動部材としての可動プラテン１３の所定の箇所、本実施の形態においては、側面の上端の近傍に安全ロッド取付部材３２が、第１の固定部材としての固定プラテン１１の所定の箇所、本実施の形態においては、側面の上端の近傍に安全ロッド支持部材３３が固定される。そして、安全ロッド３４の一端が、前記安全ロッド取付部材３２を介して可動プラテン１３に取り付けられ、他端が固定プラテン１１に向けて延在させられ、安全ロッド支持部材３３を貫通させられる。
【００５４】
そして、前記安全ロッド３４の他端の近傍に、複数の被係合部としてのロック溝３６が等ピッチで形成される。該ロック溝３６は、傾斜面部４１、底面部４２及び垂直面部４３から成り、各ロック溝３６間に突起部３７が形成される。また、前記安全ロッド支持部材３３に、係合部としてのロックプレート３８が前記ロック溝３６と係脱自在に配設される。この場合、前記ロックプレート３８は第１、第２のプレート３８ａ、３８ｂから成る。
【００５５】
したがって、前記各実施の形態と同様に、例えば、型閉じが行われているときに前記安全扉が開かれると、移動阻止部材としてのロックユニット３１が作動し、可動プラテン１３の前進が阻止される。
【００５６】
ところで、前述されたように、型閉じが行われている間、可動プラテン１３、可動金型１５等の可動部に慣性が発生するので、可動プラテン１３の前進を阻止するのに伴い、衝撃がロックユニット３１に加わると、該ロックユニット３１が破損してしまう。
【００５７】
そこで、ロックユニット３１の所定の箇所、本実施の形態においては、安全ロッド３４の一端側に、衝撃を吸収する衝撃吸収装置４８が配設される。
【００５８】
次に、衝撃吸収装置４８について説明する。
【００５９】
図１３は本発明の第３の実施の形態における衝撃吸収装置の通常の状態を示す図である。
【００６０】
図において、３２は可動プラテン１３（図１２）に取り付けられた安全ロッド取付部材であり、該安全ロッド取付部材３２に取付穴５２が形成される。また、３４は安全ロッドであり、該安全ロッド３４の一端側において、本体部５４の後端に本体部５４より径の小さい保持部５５が、該保持部５５の後端に保持部５５より径の小さいねじ部５６が形成され、本体部５４と保持部５５との間、及び保持部５５とねじ部５６との間に段差部が形成される。そして、保持部５５の外周に筒状の衝撃吸収部材６１を外嵌して配設し、取付穴５２に前記保持部５５を貫通させ、ねじ部５６とナット５７とを螺合させることによって、本体部５４と安全ロッド取付部材３２との間に衝撃吸収部材６１を挟み込むようにしている。なお、該衝撃吸収部材６１は一端から他端にかけて断面積が変化させられる。
【００６１】
したがって、ねじ部５６とナット５７とを螺合させたとき、衝撃吸収部材６１の一方の面Ｓ１と安全ロッド取付部材３２の当接面Ｓ１１とが、衝撃吸収部材６１の他方の面Ｓ２と本体部５４の当接面Ｓ１２とが当接させられる。
【００６２】
このように、前記衝撃吸収部材６１は安全ロッド取付部材３２と本体部５４との間に挟み込まれるので、ロックプレート３８がロック溝３６と係合させられ、可動プラテン１２の前進が阻止されると、衝撃吸収部材６１が変形して可動部の慣性に伴う衝撃を吸収する。
【００６３】
次に、ロックユニット３１を第２の固定部材としての、かつ、ベースプレートとしてのトグルサポート１２と第２の可動部材としての、かつ、移動要素としてのクロスヘッド２１との間に配設するようにした本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００６４】
図１４は本発明の第４の実施の形態における射出成形機の要部を示す概念図である。
【００６５】
この場合、第２の可動部材としての、かつ、移動要素としてのクロスヘッド２１の所定の箇所、本実施の形態においては、中央に安全ロッド取付部材３２が、第２の固定部材としての、かつ、ベースプレートとしてのトグルサポート１２の所定の箇所、本実施の形態においては、側面の後端部における中央に安全ロッド支持部材３３が固定される。そして、安全ロッド３４の一端が、前記安全ロッド取付部材３２を介してクロスヘッド２１に取り付けられ、他端がトグルサポート１２に向けて延在させられ、安全ロッド支持部材３３を貫通させられる。
【００６６】
そして、前記安全ロッド３４の全体にわたって、複数の被係合部としてのロック溝３６が等ピッチで形成される。また、前記安全ロッド支持部材３３に、係合部としてのロックプレート３８が前記ロック溝３６と係脱自在に配設される。
【００６７】
したがって、前記各実施の形態と同様に、例えば、型閉じが行われているときに前記安全扉が開かれると、移動阻止部材としてのロックユニット３１が作動し、クロスヘッド２１の前進及びトグル機構１６の作動が阻止されるとともに、可動プラテン１３の前進が阻止される。
【００６８】
ところで、前述されたように、型閉じが行われている間、可動プラテン１３、可動金型１５等の可動部に慣性が発生するので、可動プラテン１３の前進を阻止するのに伴い、衝撃がロックユニット３１に加わると、該ロックユニット３１が破損してしまう。
【００６９】
そこで、ロックユニット３１の所定の箇所、本実施の形態においては、安全ロッド３４の一端側に、衝撃を吸収する衝撃吸収装置４８が配設される。該衝撃吸収装置４８において、安全ロッド３４の一端に形成されたねじ部５６（図１）とナット５７とを螺合させることによって、ナット５７と安全ロッド取付部材３２との間に衝撃吸収部材６１が挟み込まれる。したがって、クロスヘッド２１の前進及びトグル機構１６の作動が阻止され、可動プラテン１３の前進が阻止されると、前記衝撃吸収部材６１が変形して可動部の慣性に伴う衝撃を吸収する。
【００７０】
ところで、前記金型装置において型開きが行われるのに伴って、成形品がエジェクタ装置によって突き出される。次に、衝撃吸収装置４８をエジェクタ装置に適用した本発明の第５の実施の形態について説明する。
【００７１】
図１５は本発明の第５の実施の形態における射出成形機の要部を示す概念図である。
【００７２】
図において、１３は可動プラテンであり、該可動プラテン１３は、本実施の形態において、第３の固定部材として機能する。また、７０はエジェク装置、７１は可動プラテン１３に対して相対的に移動自在に配設された第３の可動部材としてのクロスヘッド、７２は該クロスヘッド７１を案内するガイドバー、７９は、前記クロスヘッド７１に取り付けられ、前方に向けて延在させられ、可動プラテン１３を貫通するエジェクタロッドである。該エジェクタロッド７９の前端に図示されないエジェクタピンが連結される。
【００７３】
前記クロスヘッド７１を進退させるために、突出し用の駆動部としての突出し用モータ７３が配設されるとともに、可動プラテン１３とクロスヘッド７１との間に運動方向変換部としてのボールねじ７８が配設される。該ボールねじ７８は、クロスヘッド７１に固定された第１の変換要素としてのボールナット８１、及び可動プラテン１３に対して回転自在に支持された第２の変換要素としてのボールねじ軸８２を備え、該ボールねじ軸８２に伝達された回転の回転運動をボールナット８１の直進運動に変換する。そして、前記突出し用モータ７３を駆動することによって発生させられた回転をボールねじ軸８２に伝達するために、突出し用モータ７３の出力軸に駆動プーリ７５が取り付けられ、ボールねじ軸８２に従動プーリ７６が取り付けられ、駆動プーリ７５と従動プーリ７６との間に伝動体としてのタイミングベルト７７が張設される。なお、駆動プーリ７５、従動プーリ７６及びタイミングベルト７７によって回転伝動部が構成される。
【００７４】
したがって、突出し用モータ７３を駆動すると、ボールねじ軸８２が回転させられ、クロスヘッド７１がガイドバー７２に沿って進退させられ、クロスヘッド７１の前進に伴ってエジェクタロッド７９及びエジェクタピンが前進させられ、成形品が突き出される。なお、突出し用モータ７３には位置検出部としての図示されないエンコーダが配設され、該エンコーダによってクロスヘッド７１の位置が検出される。
【００７５】
ところで、クロスヘッド７１は、エジェクタピンを前進させたときに、成形品を突き出すことができるように、所定のストロークで進退させられるようになっていて、前記エンコーダによってクロスヘッド７１の位置が検出され、あらかじめ設定された前進限位置及び後退限位置で停止させられるようになっている。
【００７６】
ところが、例えば、エンコーダによる位置の検出精度が低下すると、前進限位置及び後退限位置で正確に停止させることができない。そこで、可動プラテン１３の後端面に第１の規制部８０が突出させて形成され、ガイドバー７２の後端に第２の規制部８３が取り付けられ、第１、第２の規制部８０、８３によってクロスヘッド７１が過度に移動するのを規制するようにしている。この場合、第１、第２の規制部８０、８３によって、クロスヘッド７１の移動を阻止する移動阻止部材が構成される。
【００７７】
ところが、前記クロスヘッド７１が第１、第２の規制部８０、８３に強く衝突すると、衝撃が金型装置、ボールねじ７８等に加わり、該金型装置、ボールねじ７８等が破損することがある。
【００７８】
そこで、ガイドバー７２の両端に衝撃吸収装置４８が配設される。すなわち、前記ガイドバー７２の両端に衝撃吸収部材６１が配設され、該各衝撃吸収部材６１によって衝撃を吸収するようにしている。なお、各衝撃吸収部材６１は、一端から他端にかけて断面積が変化させられ、外径が小さい側の端部をクロスヘッド７１と対向させ、外径が大きい側の端部を第１、第２の規制部８０、８３に固定することによって配設される。
【００７９】
次に、衝撃吸収装置４８を射出装置に適用した本発明の第６の実施の形態について説明する。
【００８０】
図１６は本発明の第６の実施の形態における射出成形機の要部を示す概念図である。
【００８１】
図において、１０１は射出装置、１０２はシリンダ部材としての加熱シリンダ、１０３は、該加熱シリンダ１０２内において、回転自在に、かつ、進退自在に配設された射出部材としてのスクリュー、１０５は加熱シリンダ１０２の後端を支持する第４の固定部材としての前方サポート、１０６は前方サポート１０５の後方において前方サポート１０５と対向させて配設された第５の固定部材としての後方サポート、１０８は前記前方サポート１０５と後方サポート１０６との間に架設された複数のガイドバー（図においてそのうちの２本のガイドバー１０８を示す。）、１１１は該各ガイドバー１０８に沿って進退自在に配設され、前方サポート１０５及び後方サポート１０６に対して相対的に移動する第４の可動部材としてのプレッシャプレートであり、該プレッシャプレート１１１に前記スクリュー１０３が回転自在に支持される。
【００８２】
前記構成の射出装置１０１において、計量工程でスクリュー１０３を回転させることによって、計量が行われ、加熱シリンダ１０２内におけるスクリュー１０３より前方に、溶融させられた成形材料としての樹脂が溜められ、それに伴って、スクリュー１０３は後退させられる。また、射出工程でスクリュー１０３を前進させることによって、射出が行われ、加熱シリンダ１０２内におけるスクリュー１０３より前方に溜められた樹脂が、加熱シリンダ１０２の前端の射出ノズルから射出される。
【００８３】
そのために、前記プレッシャプレート１１１に計量用の駆動部としての計量用モータ１１５が取り付けられる。そして、該計量用モータ１１５を駆動することによって発生させられた回転をスクリュー１０３に伝達するために、プレッシャプレート１１１の出力軸に駆動プーリ１１６が取り付けられ、スクリュー１０３に従動プーリ１１７が取り付けられ、駆動プーリ１１６と従動プーリ１１７との間に伝動体としてのタイミングベルト１１８が張設される。なお、前記駆動プーリ１１６、従動プーリ１１７及びタイミングベルト１１８によって回転伝動部が構成される。
【００８４】
また、前記後方サポート１０６に射出用の駆動部としての射出用モータ１２１が取り付けられるとともに、後方サポート１０６とプレッシャプレート１１１との間に運動方向変換部としてのボールねじ１２３が配設される。該ボールねじ１２３は、プレッシャプレート１１１に固定された第１の変換要素としてのボールナット１２４、及び後方サポート１０６に対して回転自在に支持された第２の変換要素としてのボールねじ軸１２５を備え、該ボールねじ軸１２５に伝達された回転の回転運動をボールナット１２４の直進運動に変換する。
【００８５】
そして、前記プレッシャプレート１１１を駆動することによって発生させられた回転をボールねじ軸１２５に伝達するために、射出用モータ１２１の出力軸に駆動プーリ１３１が取り付けられ、ボールねじ軸１２５に従動プーリ１３２が取り付けられ、駆動プーリ１３１と従動プーリ１３２との間に伝動体としてのタイミングベルト１３３が張設される。なお、前記駆動プーリ１３１、従動プーリ１３２及びタイミングベルト１３３によって回転伝動部が構成される。
【００８６】
したがって、計量用モータ１１５を駆動すると、スクリュー１０３が回転させられて計量が行われ、スクリュー１０３は後退させられる。それに伴って、プレッシャプレート１１１がガイドバー１０８に沿って後退させられる。また、射出用モータ１２１を駆動すると、ボールねじ軸１２５が回転させられ、プレッシャプレート１１１がガイドバー１０８に沿って前進させられ、スクリュー１０３が前進させられて射出が行われる。なお、計量用モータ１１５及び射出用モータ１２１には位置検出部としての図示されないエンコーダが配設され、該各エンコーダによってスクリュー１０３の位置が検出される。
【００８７】
ところで、プレッシャプレート１１１は、所定のストロークで進退させられるようになっていて、前記各エンコーダによってスクリュー１０３の位置が検出され、あらかじめ設定された前進限位置及び後退限位置で停止させられるようになっている。
【００８８】
ところが、例えば、各エンコーダによる位置の検出精度が低下すると、前進限位置及び後退限位置で正確に停止させることができない。そこで、前記前方サポート１０５によって第１の規制部が、後方サポート１０６によって第２の規制部が構成され、第１、第２の規制部によってプレッシャプレート１１１が過度に移動するのを規制するようにしている。この場合、第１、第２の規制部によって、プレッシャプレート１１１の移動を阻止する移動阻止部材が構成される。
【００８９】
ところが、前記プレッシャプレート１１１が第１、第２の規制部に強く衝突すると、衝撃がスクリュー１０３、ボールねじ１２３等に加わり、該スクリュー１０３、ボールねじ１２３等が破損することがある。
【００９０】
そこで、所定のガイドバー１０８、本実施の形態においては、下方における正面側のガイドバー１０８の両端に衝撃吸収装置４８が配設される。すなわち、前記ガイドバー１０８の両端に衝撃吸収部材６１が配設され、該各衝撃吸収部材６１によって衝撃を吸収するようにしている。なお、各衝撃吸収部材６１は、一端から他端にかけて断面積が変化させられ、外径が大きい側の端部をプレッシャプレート１１１と対向させ、外径が小さい側の端部を第１、第２の規制部に固定することによって配設される。
【００９１】
次に、本発明の第７の実施の形態について説明する。
【００９２】
図１７は本発明の第７の実施の形態における衝撃吸収部材の分解斜視図である。
【００９３】
この場合、衝撃吸収部材６１は円周方向において複数の、本実施の形態においては、二つの部材６１ａ、６１ｂに分割され、部材６１ａは三つの部位ｐ１ａ〜ｐ３ａから成り、部材６１ｂは三つの部位ｐ１ｂ〜ｐ３ｂから成る。
【００９４】
この場合、二つの部材６１ａ、６１ｂを、分離させた状態で保持部５５（図１）を包み込むように取り付け、ボルト、バンド等の固定要素によって連結することにより、保持部５５に取り付けることができる。したがって、保持部５５の外周に筒状の衝撃吸収部材６１を外嵌する必要がなくなるので、衝撃吸収装置４８の組付け及び交換を容易に行うことができる。
【００９５】
次に、本発明の第８の実施の形態について説明する。
【００９６】
図１８は本発明の第８の実施の形態における衝撃吸収部材の斜視図である。
【００９７】
衝撃吸収部材６１に加わる衝撃の大きさが一定である場合、想定される衝撃の大きさに基づいて衝撃吸収部材６１の厚さ及び断面積を設定すれば、衝撃吸収部材６１の厚さ及び断面積を軸方向の位置によって変更する必要はない。
【００９８】
そこで、本実施の形態において、衝撃吸収部材６１は、一端から他端にかけて厚さ及び断面積が一定にされる。この場合、衝撃吸収部材６１の加工が容易になるので、衝撃吸収装置４８のコストを低くすることができる。
【００９９】
次に、本発明の第９の実施の形態について説明する。
【０１００】
図１９は本発明の第９の実施の形態における衝撃吸収部材の斜視図である。
【０１０１】
この場合、衝撃吸収部材６１は、一端から他端にかけて厚さ及び断面積が一定にされるが、降伏点が変化させられる。そのために、前記衝撃吸収部材６１は、軸方向における位置によって、複数の、本実施の形態においては、三つの部位ｐ１〜ｐ３が形成され、該各部位ｐ１〜ｐ３ごとに材料が異ならせられる。
【０１０２】
そして、例えば、各部位ｐ１〜ｐ３の材料は、部位ｐ１側ほど降伏点が小さく、部位ｐ３側ほど降伏点が大きいものが選択される。なお、前記各部位ｐ１〜ｐ３の外周面の位置を第１の実施の形態のように異ならせることもできる。
【０１０３】
次に、本発明の第１０の実施の形態について説明する。
【０１０４】
図２０は本発明の第１０の実施の形態における衝撃吸収部材の分解斜視図である。
【０１０５】
この場合、衝撃吸収部材６１は、一端から他端にかけて厚さ及び断面積が一定にされる。そして、衝撃吸収部材６１は円周方向において複数の、本実施の形態においては、二つの部材６１ａ、６１ｂに分割される。
【０１０６】
次に、本発明の第１１の実施の形態について説明する。
【０１０７】
図２１は本発明の第１１の実施の形態における衝撃吸収部材の斜視図である。
【０１０８】
この場合、衝撃吸収部材６１は、一端から他端にかけて厚さが一定にされる。そして、衝撃吸収部材６１は、一端から他端にかけて、徐々に、本実施の形態においては、後述される各穴９１が形成された部分において、段階的に断面積及び降伏点が大きくされる。
【０１０９】
そのために、衝撃吸収部材６１に、複数の、本実施の形態においては、四つの部位ｐ１〜ｐ４が形成され、各部位ｐ１〜ｐ４に、それぞれ、複数の穴９１が円周方向に沿って形成される。そして、各部位ｐ１〜ｐ４における穴９１の密度は、部位ｐ１側ほど高く、部位ｐ４側ほど低くされる。
【０１１０】
本実施の形態においては、各部位ｐ１〜ｐ４における穴９１の密度が異ならせられるようになっているが、各穴の径を異ならせることができる。その場合、各穴の径は、部位ｐ１側ほど大きく、部位ｐ４側ほど小さくされる。
【０１１１】
次に、本発明の第１２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【０１１２】
図２２は本発明の第１２の実施の形態における衝撃吸収装置の通常の状態を示す図である。
【０１１３】
この場合、衝撃吸収装置４８において、衝撃吸収部材６１と隣接させて、所定の数、本実施の形態においては、１枚の衝撃吸収体としての皿ばね９２が配設される。したがって、第１の可動部材としての可動プラテン１３（図１）の移動が阻止されるのに伴って発生する衝撃が、前記皿ばね９２の弾性変形によって吸収される。
【０１１４】
前記各実施の形態においては、衝撃吸収部材６１の各部位が軸方向において互いに一体に形成されるようになっているが、各部位を軸方向において互いに分割して、複数の部材とし、該各部材を組み合わせることによって衝撃吸収部材を形成することができる。この場合、安全ロッド３４のストロークが変化しても、該ストロークの変化に対応させて所定の部材を組み合わせることによって、衝撃吸収部材の長手方向の寸法を変更することができる。
【０１１５】
さらに、長手方向にテーパ状に形成された筒状体によって衝撃吸収部材を構成することもできる。
【０１１６】
なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収装置の通常の状態を示す図である。
【図２】従来の衝撃吸収装置の通常の状態を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における射出成形機の要部を示す概念図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態におけるロックユニットの動作を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収部材の正面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収部材の斜視図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収装置の衝撃を吸収した状態を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収部材の衝撃を吸収した状態を示す第１の図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収部材の衝撃を吸収した状態を示す第２の図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態における衝撃吸収装置の通常の状態を示す図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態における射出成形機の要部を示す概念図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態における衝撃吸収装置の通常の状態を示す図である。
【図１４】本発明の第４の実施の形態における射出成形機の要部を示す概念図である。
【図１５】本発明の第５の実施の形態における射出成形機の要部を示す概念図である。
【図１６】本発明の第６の実施の形態における射出成形機の要部を示す概念図である。
【図１７】本発明の第７の実施の形態における衝撃吸収部材の分解斜視図である。
【図１８】本発明の第８の実施の形態における衝撃吸収部材の斜視図である。
【図１９】本発明の第９の実施の形態における衝撃吸収部材の斜視図である。
【図２０】本発明の第１０の実施の形態における衝撃吸収部材の分解斜視図である。
【図２１】本発明の第１１の実施の形態における衝撃吸収部材の斜視図である。
【図２２】本発明の第１２の実施の形態における衝撃吸収装置の通常の状態を示す図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１１ 固定プラテン
１２ トグルサポート
１３ 可動プラテン
２１、７１ クロスヘッド
３１ ロックユニット
４８ 衝撃吸収装置
６１ 衝撃吸収部材
８０、８３ 第１、第２の規制部
１０５ 前方サポート
１０６ 後方サポート
１１１ プレッシャプレート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部材に対して相対的に移動する可動部材、及び該可動部材の移動を阻止する移動阻止部材を備えた成形機において、
前記可動部材の移動が阻止されるのに伴って発生する衝撃を、所定の衝撃力によって弾性変形領域を超えた範囲まで変形して吸収する衝撃吸収部材を有することを特徴とする成形機。
【請求項２】
前記衝撃吸収部材のばね定数は、成形機の他の部材のばね定数より小さくされる請求項１に記載の成形機。
【請求項３】
前記衝撃吸収部材のばね定数は複数段に変化させられる請求項１に記載の成形機。
【請求項４】
前記衝撃吸収部材は、型締装置の非常停止装置に配設される請求項１に記載の成形機。
【請求項５】
前記衝撃吸収部材は一端から他端にかけて断面積が一定にされる請求項１に記載の成形機。
【請求項６】
前記衝撃吸収部材は一端から他端にかけて断面積が変化させられる請求項１に記載の成形機。
【請求項７】
前記衝撃吸収部材は一端から他端にかけて降伏点が変化させられる請求項１に記載の成形機。
【請求項８】
前記衝撃吸収部材は円周方向において複数の部材に分割される請求項１に記載の成形機。
【請求項９】
前記衝撃吸収部材は軸方向において複数の部材に分割される請求項１に記載の成形機。
【請求項１０】
（ａ）前記衝撃吸収部材に穴が形成され、
（ｂ）前記衝撃吸収部材の一端から他端にかけて穴の密度が変化させられる請求項１に記載の成形機。
【請求項１１】
前記衝撃吸収部材に隣接させて、前記衝撃を弾性変形によって吸収する衝撃吸収体を備える請求項１に記載の成形機。
【請求項１】
固定部材に対して相対的に移動する可動部材、及び該可動部材の移動を阻止する移動阻止部材を備えた成形機において、
前記可動部材の移動が阻止されるのに伴って発生する衝撃を、所定の衝撃力によって弾性変形領域を超えた範囲まで変形して吸収する衝撃吸収部材を有することを特徴とする成形機。
【請求項２】
前記衝撃吸収部材のばね定数は、成形機の他の部材のばね定数より小さくされる請求項１に記載の成形機。
【請求項３】
前記衝撃吸収部材のばね定数は複数段に変化させられる請求項１に記載の成形機。
【請求項４】
前記衝撃吸収部材は、型締装置の非常停止装置に配設される請求項１に記載の成形機。
【請求項５】
前記衝撃吸収部材は一端から他端にかけて断面積が一定にされる請求項１に記載の成形機。
【請求項６】
前記衝撃吸収部材は一端から他端にかけて断面積が変化させられる請求項１に記載の成形機。
【請求項７】
前記衝撃吸収部材は一端から他端にかけて降伏点が変化させられる請求項１に記載の成形機。
【請求項８】
前記衝撃吸収部材は円周方向において複数の部材に分割される請求項１に記載の成形機。
【請求項９】
前記衝撃吸収部材は軸方向において複数の部材に分割される請求項１に記載の成形機。
【請求項１０】
（ａ）前記衝撃吸収部材に穴が形成され、
（ｂ）前記衝撃吸収部材の一端から他端にかけて穴の密度が変化させられる請求項１に記載の成形機。
【請求項１１】
前記衝撃吸収部材に隣接させて、前記衝撃を弾性変形によって吸収する衝撃吸収体を備える請求項１に記載の成形機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２００６−２３１６０３（Ｐ２００６−２３１６０３Ａ）
【公開日】平成１８年９月７日（２００６．９．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−４６９７０（Ｐ２００５−４６９７０）
【出願日】平成１７年２月２３日（２００５．２．２３）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月７日（２００６．９．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月２３日（２００５．２．２３）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
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