注射裝置製造方法
2024-01-28 03:41:15 4
注射裝置製造方法
【專利摘要】本發明提供一種注射裝置。在該注射裝置中，蓄壓部與注射缸體的工作室連接。對注射缸體的移動速度進行控制的控制單元與注射缸體的杆連接。控制單元具有：旋轉軸，其能夠追隨杆的移動而向與杆相同的方向移動；轉換機構，其將杆的直線運動轉換為旋轉軸的旋轉運動；以及旋轉部件，其與旋轉軸連結。控制單元具有：阻力產生部件，其與旋轉部件滑動接觸而產生摩擦阻力；工作部件，其藉助電動驅動源而移動；以及移動機構，其追隨工作部件的移動而使阻力產生部件相對於旋轉部件移動。
【專利說明】注射裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及利用基於非壓縮性流體的流體壓力而工作的注射缸體來向模具內部注射成型材料，而由該成型材料填充該模具的注射裝置。
【背景技術】
[0002]一般地，成型機的注射裝置利用注射缸體使注射柱塞在套筒內前進，並且向形成於兩個模具部之間的型腔壓出套筒內的成型材料，從而向型腔注射、填充成型材料。注射、填充工序是由低速工序、高速工序以及增壓工序構成的。即，注射裝置在注射的初始階段，為了防止成型材料捲入空氣而使注射柱塞以比較低的速度前進，接下來，從縮短成型周期的觀點考慮使注射柱塞以比較高的速度前進。之後，為了不產生成型品的縮痕，注射裝置利用注射柱塞的前進方向上的力而對型腔內的成型材料進行增壓。為了實現這種注射裝置的動作，提出了例如專利文獻I所公開的注射裝置(壓鑄機)。
[0003]如圖10所示，專利文獻I的注射裝置具備液壓迴路，並通過該液壓迴路上的液壓控制來進行注射、填充工序。具體而言，在注射裝置中，與儲氣瓶81連通的填充用儲壓器82經由流路而與注射缸體80的頭部80a連接。在該流路設置有液壓控制單向閥84以及速度控制閥85。填充用儲壓器82的工作油利用液壓泵83a升壓至規定的壓力而進行補給。
[0004]另外，在與速度控制閥85連通的流路上連接有與儲氣瓶86連通的增壓工序用儲壓器87。在將填充用儲壓器82、增壓工序用儲壓器87、以及注射缸體80的頭部80a連接的流路上設置有流量控制閥88。利用該流量控制閥88控制工作油的流量，從而控制注射缸體80的活塞80c的移動速度。
[0005]而且，在專利文獻I的注射裝置中，向注射缸體80的頭部80a供給在填充用儲壓器82中進行了蓄壓的工作油，而使活塞80c以低速或者高速移動，從而進行低速工序以及高速工序。該活塞80c的移動速度的控制是通過控制速度控制閥85來進行的。通過從增壓工序用儲壓器87向注射缸體80的頭部80a供給高壓的工作油來進行增壓工序。此時，通過由流量控制閥88控制工作油的流量從而控制增壓時間。
[0006]專利文獻1:日本專利第3662001號公報
[0007]但是，專利文獻I所公開的注射裝置通過控制速度控制閥85以及流量控制閥88來控制液壓迴路上的液壓，由此實現低速工序、高速工序、以及增壓工序。即，在專利文獻I中，控制速度控制閥85以及流量控制閥88來控制油路的開度，由此實現各道工序所要求的注射速度、注射壓力。但是，在專利文獻I中，通過速度控制閥85以及流量控制閥88的閥體(未圖示)的移動而使油路的開度成為目標開度，並對頭部80a作用目標液壓、即輸入目標液壓，從而實現目標註射速度、注射壓力。因此，存在注射裝置的響應性差這一問題。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在於提供一種能夠提高響應性的注射裝置。
[0009]為了解決上述問題，根據本發明的一個實施方式，提供如下注射裝置:利用基於非壓縮性流體的流體壓力而工作的注射缸體來向模具內部注射成型材料，而由成型材料填充該模具內部。所述注射缸體具有:與所述模具連接的一側；以及位於與該側相反的一側的工作室。所述注射裝置具備:蓄壓部，其與所述工作室連接，蓄積所述流體壓；杆，其設置於所述注射缸體，並在與所述模具分離的方向上從所述工作室突出；以及控制單元，其與所述杆連接，對該杆的移動速度進行控制。所述控制單元包括:旋轉軸，其能夠追隨所述杆的移動而向與該杆相同的方向移動；轉換機構，其將所述杆的直線運動轉換為所述旋轉軸的旋轉運動；旋轉部件，其與所述旋轉軸連結並與該旋轉軸一體旋轉；阻力產生部件，其與所述旋轉部件滑動接觸而產生摩擦阻力；工作部件，其藉助電動驅動源而移動；以及移動機構，其追隨所述工作部件的移動而使所述阻力產生部件相對於所述旋轉部件移動。
[0010]據此，蓄壓部與注射缸體的工作室連接，利用其工作壓而使注射缸體的杆成為能夠立即向模具移動的待機狀態，並且能夠利用控制單元來控制杆的移動。而且，在控制單元中，利用電動驅動源來控制工作部件的移動速度，並經由追隨工作部件的移動速度的移動機構，機械式地控制阻力產生部件相對於旋轉部件的狀態，從而能夠機械式地控制作用有工作壓的杆的注射速度以及注射壓力。即，通過機械式地控制阻力產生部件相對於旋轉部件的移動，能夠控制注射缸體的注射速度以及注射壓力。因此，與控制各種閥來控制油路的開度由此實現各道工序所要求的注射速度以及注射壓力的注射裝置相比，能夠提高注射裝置的響應性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是表示本發明的第一實施方式的注射裝置的示意圖。
[0012]圖2是表示注射裝置的注射壓力以及注射速度的變化的圖表。
[0013]圖3是表示工作缸體以及引導缸體前進的狀態的示意圖。
[0014]圖4是表示注射缸體前進的狀態的示意圖。
[0015]圖5是表示本發明的第二實施方式的注射裝置的示意圖。
[0016]圖6是表示本發明的第三實施方式的注射裝置的示意圖。
[0017]圖7(a)是表示本發明的第四實施方式的注射裝置的示意圖，圖7(b)是表示控制單元與緩衝器接觸的狀態的圖，圖7(c)是表示調節機構的示意圖。
[0018]圖8(a)是表示本發明的第五實施方式的注射裝置的示意圖，圖8(b)是表示衰減用杆在框體內移動的狀態的圖。
[0019]圖9是表示本發明的第六實施方式的注射裝置的示意圖。
[0020]圖10是表示【背景技術】的注射裝置的示意圖。
【具體實施方式】
[0021](第一實施方式)
[0022]以下，根據圖1?圖4對本發明的第一實施方式的注射裝置進行說明。在以下的說明中，將圖的左側定義為第一側，將圖的右側定義為第二側。另外，將某一部件的左端定
義為第一端，將右端定義為第二端。
[0023]如圖1所示，模具K包括固定模部12、以及可動模部13。固定模部12以及可動模部13由未圖示的合模裝置進行開閉、或者合模。注射裝置11是利用流體壓而向形成於模具K內的型腔14注射、填充作為成型材料的金屬材料的裝置。而且，通過將注射於模具K內的金屬材料在凝固後取出，而形成希望的成型品。
[0024]在固定模部12設置有與型腔14連通的注射套筒15，並且在該注射套筒15內能夠滑動地設置有注射柱塞16。注射柱塞16與兩桿型的注射缸體17中的一方的杆即第一桿17a連結。在注射缸體17的缸筒(cylinder tube) 17b內能夠移動地收容有與第一桿17a一體的活塞17c。在該活塞17c的第一桿17a的相反側以與活塞17c —體的方式設置有第二桿17d。由活塞17c將缸筒17b內的空間劃分形成為:位於與第一桿17a相同的一側的第一室17e、以及位於與處於第一桿17a的相反側的第二桿17d相同的一側的第二室17f。
[0025]供給排出機構T與注射缸體17的第一室17e連接，該供給排出機構T向第一室17e供給作為非壓縮性流體的工作油，並且排出第一室17e的工作油。供給排出機構T是由油箱18、汲取油箱18內的工作油的泵19、以及設置於將第一室17e與泵19連接的油路20的電磁切換閥21構成的。電磁切換閥21能夠在能夠將由泵19從油箱18汲取的工作油向第一室17e供給的第一位置21a、與能夠將第一室17e內的工作油向油箱18排出的第二位置21b之間進行切換。
[0026]另一方面，在注射缸體17中，作為蓄壓部的儲壓器22與位於與模具K連接的一側相反的一側的工作室即第二室17f連接。在儲壓器22蓄壓有工作油。而且，向第二室17f供給來自該儲壓器22的工作油，而對活塞17c作用朝向模具K的液壓(工作壓)。基於該液壓，第一桿17a、第二桿17d以及活塞17c能夠向模具K移動。
[0027]控制單元S與在與模具K分離的方向上從注射缸體17的第二室17f突出的第二桿17d機械式地連結。進行詳細說明，由滾珠絲槓構成的旋轉軸24的第一端經由接頭23而與第二桿17d的前端連結。通過該接頭23，旋轉軸24相對於第二桿17d能夠相對旋轉。旋轉軸24能夠向與第二桿17d相同的方向移動。另外，螺母25與旋轉軸24螺紋結合。該螺母25固定於注射裝置11的主體基座Hb，螺母25不能旋轉並且不能沿旋轉軸24的軸向移動。因此，若第二桿17d前進，則旋轉軸24旋轉。這樣，旋轉軸24相對於螺母25沿其軸向前進。由此，在本實施方式中，螺母25構成將第二桿17d的直線運動轉換為旋轉軸24的旋轉運動的轉換機構。
[0028]在旋轉軸24的第二端，作為旋轉部件的制動盤26以能夠與旋轉軸24 —體旋轉的方式與該旋轉軸24連結。在該制動盤26的厚度方向的前後，對置地配置有第一制動塊27a與第二制動塊27b。第一制動塊27a以及第二制動塊27b構成為能夠連動地相對於制動盤26移動。而且，通過將第一制動塊以及第二制動塊27a、27b按壓於制動盤26，由此使第一制動塊27a以及第二制動塊27b與旋轉的制動盤26滑動接觸，而相對於制動盤26產生摩擦阻力，並且限制制動盤26的旋轉。由此，在本實施方式中，第一制動塊27a以及第二制動塊27b構成阻力產生部件。
[0029]工作缸體30的工作杆30a的前端以能夠與第二制動塊27b —體移動的方式與第二制動塊27b連結。在工作缸體30中，在缸筒30b內收納有與工作杆30a—體的活塞30c。該活塞30c將缸筒30b內的空間劃分形成為位於工作杆30a的突出側的第一桿室30d、以及位於第一桿室30d的相反側的第一頭室30e。工作杆30a以穿過第一桿室30d的方式，在活塞30c與第二制動塊27b之間延伸。
[0030]引導缸體32經由第一供給排出油路31a以及第二供給排出油路31b而與該工作缸體30連接。在該引導缸體32的缸筒32b內收容有活塞32c。在該活塞32c —體地設置有引導杆32a。活塞32c將缸筒32b內的空間劃分為位於引導杆32a的突出側的第二桿室32d、以及位於引導杆32a的相反側的第二頭室32e。引導杆32a以穿過第二桿室32d的方式，在活塞32c與驅動用螺母NI之間延伸。
[0031]而且，引導缸體32的第二桿室32d經由第一供給排出油路31a而與工作缸體30的第一桿室30d連接，並且引導缸體32的第二頭室32e經由第二供給排出油路31b而與工作缸體30的第一頭室30e連接。另外，將作為非壓縮性流體的工作油封入兩桿室30d、32d以及兩頭室30e、32e。由第一供給排出油路以及第二供給排出油路31a、31b形成能夠供非壓縮性流體流動的閉合迴路。
[0032]另外，工作缸體30的缸體直徑設定為比引導缸體32的缸體直徑大。而且，由工作缸體30與引導缸體32的缸體直徑之差、與第一供給排出油路及第二供給排出油路31a、31b構成使工作缸體30的工作杆30a的推力放大的放大迴路。
[0033]引導杆32a的前端能夠選擇性地相對於作為工作部件的驅動用螺母NI接觸分離。該驅動用螺母NI與驅動用滾珠絲槓BI螺紋結合。驅動用滾珠絲槓BI藉助作為電動驅動源的驅動用馬達Ml而旋轉。另外，基於儲壓器22的液壓而將引導杆32a按壓於驅動用螺母NI。
[0034]而且，若驅動用滾珠絲槓BI旋轉以使驅動用螺母NI向驅動用滾珠絲槓BI的軸向前進、即移動，則引導缸體32的引導杆32a追隨驅動用螺母NI而前進。這樣，第二桿室32d的工作油經由第一供給排出油路31a而向第一桿室30d排出，並且第一頭室30e的工作油經由第二供給排出油路31b而向第二頭室32e排出。其結果是，與工作杆30a —體的第二制動塊27b以從制動盤26分離的方式移動，並且第一制動塊27a連動地以從制動盤26分離的方式移動。
[0035]因此，在本實施方式中，工作缸體30、引導缸體32、第一供給排出油路以及第二供給排出油路31a、31b構成追隨驅動用螺母NI的移動而使第二制動塊27b相對於制動盤26移動的移動機構。
[0036]另外，在本實施方式中，制動盤26、第一制動塊27a、第二制動塊27b、工作缸體30、第一供給排出油路以及第二供給排出油路31a、31b、以及引導缸體32收納於殼體H內而被單元化。另外，在殼體H內，旋轉軸24、制動盤26、工作缸體30、第一制動塊27a、第二制動塊27b、以及引導缸體32被一體化為制動單元BU，並能夠移動地收納在殼體H內。
[0037]接下來，根據圖2對注射裝置11進行注射時的工作模式(注射模式)進行說明。
[0038]注射裝置11以低速工序、高速工序、以及增壓工序這三道工序而進行工作。低速工序是注射的初始階段的工序。高速工序是在低速工序之後進行的工序，且是使注射套筒15的注射柱塞16 (注射缸體17)以比低速工序時的速度高的速度進行工作的工序。在該高速工序的最後階段，使注射柱塞16 (注射缸體17)的速度逐漸降低。而且，若注射柱塞16(注射缸體17)的速度幾乎接近零，則注射裝置11將工序移至增壓工序。增壓工序是在高速工序之後進行的注射的最終階段的工序，且是利用注射套筒15的注射柱塞16的朝向模具K的前進方向上的力來對型腔14內的金屬材料進行增壓的工序。
[0039]如圖2所示，在各道工序中，注射裝置11所要求的工作模式不同。即，關於注射柱塞16(注射缸體17)的動作，在高速工序中，需要以比低速工序高的速度進行工作。與此相對地,在增壓工序中不需要注射柱塞16的速度。另外，關於注射柱塞16 (注射缸體17)的動作，在增壓工序中需要以施加比低速工序以及高速工序高的壓力的方式進行工作。與此相對地,在低速工序以及高速工序中無需以施加增壓工序時那樣的壓力的方式使注射柱塞16工作。
[0040]以下，對本實施方式的注射裝置11的作用進行說明。
[0041 ] 首先，對低速工序進行說明。
[0042]如圖1所示，在低速工序開始前，注射套筒15的注射柱塞16、注射缸體17的第一桿17a以及第二桿17d、工作缸體30的工作杆30a、以及引導缸體32的引導杆32a位於如圖1所示那樣的規定的初始位置。此外，位於初始位置的各杆17a、30a、32a不對供給至注射套筒15內的金屬材料施加注射壓力(圖2的時間Tl)。
[0043]而且，向第二室17f供給來自儲壓器22的工作油，並將輸出注射柱塞16的推力所需要的能量作為液壓而作用於注射缸體17的活塞17c。
[0044]另外，在初始位置，驅動用馬達Ml以及驅動用螺母NI停止。引導缸體32的引導杆32a按壓於該驅動用螺母NI，並且來自該引導缸體32的液壓被放大迴路放大而作用於工作缸體30的活塞30c。而且,基於放大後的液壓,與工作杆30 —體的第二制動塊27b按壓於制動盤26，並且第一制動塊27a也與第二制動塊27b連動地按壓於制動盤26。
[0045]由此，利用制動單元BU限制制動盤26的旋轉，並且也限制與該制動盤26 —體的旋轉軸24的旋轉。因此，能夠藉助第二桿17d來限制基於來自儲壓器22的液壓能夠移動的注射缸體17的活塞17c移動。此外，活塞17c的移動被限制。此時，由於來自儲壓器22的液壓作用於活塞17c，所以活塞17c以能夠立即移動的狀態待機。
[0046]而且，若固定模部12與可動模部13的合模、以及向注射套筒15供給金屬材料等的成型準備結束，則注射裝置11開始進行低速工序。在低速工序中，如圖2所示，注射速度成為VI。同時，將電磁切換閥21切換至第二位置21b。
[0047]如圖3所示，若驅動用馬達Ml被驅動，則驅動用滾珠絲槓BI旋轉，並且與滾珠絲槓BI螺紋結合的驅動用螺母NI前進。這樣，按壓於驅動用螺母NI的引導缸體32的引導杆32a追隨驅動用螺母NI而前進。
[0048]這樣，通過該引導杆32a的前進動作，第二桿室32d的工作油經由第一供給排出油路31a而向第一桿室30d排出，並且第一頭室30e的工作油經由第二供給排出油路31b而向第二頭室32e排出。工作杆30a向沒入缸筒30b的方向移動，從而與該工作杆30a—體的第二制動塊27b從制動盤26分離，並且第一制動塊27a也與第二制動塊27b連動地從制動盤26分離。此時，第一桿17a以及第二桿17d緩慢地前進，並且制動盤26以及旋轉軸24緩慢地旋轉。
[0049]這樣，如圖4所示，被制動單元BU限制移動的活塞17c受到來自儲壓器22的液壓，而以上述注射速度Vl向第一室17e前進。其結果是，與第一桿17a連結的注射柱塞16以注射速度Vl向型腔14前進。通過該注射柱塞16的前進，注射套筒15內的金屬材料注射至型腔14內。同時，第一室17e的工作油經由處於第二位置21b的電磁切換閥21而向油箱18排出。
[0050]另外，若經由第一桿17a、第二桿17d、以及旋轉軸24而連結的殼體H(制動單元BU)前進，則注射柱塞16前進。而且，若注射柱塞16到達低速工序的結束位置(圖2的時間T2)，則注射裝置11將工序從低速工序移至高速工序。在高速工序中，如圖2所示，注射柱塞16的注射速度成為速度V2，並且注射裝置11與上述相同地進行工作，而進行高速工序。在高速行程中，第一桿17a以及第二桿17d以高速前進。其結果是，制動盤26以及旋轉軸24以高速旋轉。
[0051]而且，在高速工序中，若注射柱塞16的位置接近高速工序的結束位置(圖2的時間T3)，則使驅動用馬達Ml減速。由此，注射缸體17的第一桿以及第二桿17a、17d也減速。之後，若注射柱塞16到達高速工序的結束位置(圖2的時間T4)，則注射缸體17的第一桿以及第二桿17a、17d的前進動作幾乎停止，並且高速工序結束，注射裝置11將工序移至增壓工序。
[0052]最後，在增壓工序中，注射柱塞16所施加的壓力成為圖2所示的注射壓力P。在該增壓工序中，引導杆32a不與驅動用螺母NI接觸，儲壓器22的液壓經由第一桿17a而施加於注射柱塞16。
[0053]之後，若型腔14內的金屬材料凝固，貝U注射缸體17的第一桿17a後退。此時,將電磁切換閥21切換至第一位置21a。而且，使泵19工作，來將泵19所汲取的工作油向注射缸體17的第一室17e供給。由此,注射缸體17的第一桿17a後退,注射柱塞16也後退。由此，殼體H也後退，進而第二室17f的工作油返回到儲壓器22。之後，通過將固定模部12以及可動模部13開模，而從模具K取出成型品。
[0054]根據上述實施方式，能夠得到以下那樣的效果。
[0055](I)在注射裝置11中，儲壓器22與注射缸體17的第二室17f連接。由此，通過將來自儲壓器22的液壓作用於活塞17c，而第一桿17a成為能夠立即朝向模具K移動的待機狀態。另外，能夠利用控制單元S控制第一桿17a的移動速度。在該控制單元S中，旋轉軸24的第一端與注射缸體17的第二桿17d連結。另外，螺母25與旋轉軸24螺紋結合，並且制動盤26與旋轉軸24的第二端連結。另外，以使第二制動塊27b追隨藉助驅動用馬達Ml直線移動的驅動用螺母NI而移動的方式設置有移動機構。而且，利用驅動用馬達Ml來控制驅動用螺母NI的移動，並控制第一制動塊以及第二制動塊27a、27b相對於制動盤26的位置，從而能夠控制基於來自儲壓器22的液壓的注射缸體17 (注射柱塞16)的注射速度以及注射壓力。因此，與控制各種閥來控制油路的開度由此實現各道工序所要求的注射速度以及注射壓力的注射裝置相比，由於通過機械式控制而能夠直接控制注射缸體17的注射速度以及注射壓力，所以能夠提高注射裝置11的響應性。
[0056](2)利用螺母25以及旋轉軸24來將已經作用有來自儲壓器22的液壓的活塞17c (第一桿17a)的直線運動轉換為制動盤26的旋轉運動。而且，通過對制動盤26的旋轉進行制動而控制活塞17c的移動。由此，能夠通過驅動用馬達Ml的控制而精密地控制注射缸體17的注射速度以及注射壓力。例如，在低速工序中，為了防止金屬材料捲入空氣而要求精密地控制注射速度。在本實施方式中，能夠使注射缸體17 (注射柱塞16)以最佳的工作速度以及加速度來進行動作，從而能夠更準確地防止注射套筒15內的金屬材料捲入空氣、防止金屬材料起伏。
[0057](3)工作缸體30具有比引導缸體32的直徑大的直徑。因此，通過利用具有不同直徑的缸體，由此使小徑的引導缸體32的推力放大而在工作缸體30產生較大的推力，能夠將第一制動塊以及第二制動塊27a、27b強勁地按壓於制動盤26。由此，使引導缸體32進行動作的驅動用馬達Ml能夠採用所需最低限度的輸出的馬達，從而能夠抑制驅動用馬達Ml所花費的成本。
[0058](第二實施方式)
[0059]接下來，根據圖5對本發明的第二實施方式的注射裝置11進行說明。此外，在以下的說明中，對與已經說明的實施方式相同的結構標註相同的附圖標記，並省略或者簡化其重複的說明。
[0060]如圖5所示，在注射裝置11中，第一螺母40a與注射缸體17的第二桿17d的第一端連接。由滾珠絲槓構成的第一旋轉軸24a與該第一螺母40a螺紋結合。另外，由滾珠絲槓構成的第二旋轉軸24b的第一端以能夠與第一旋轉軸24a—體旋轉的方式連結於該第一旋轉軸24a。制動盤26與該第二旋轉軸24b的第二端連結。第二螺母40b與第二旋轉軸24b螺紋結合，並且該第二螺母40b固定於主體基座Hb。第二旋轉軸24b的螺紋方向形成為與第一旋轉軸24a的螺紋方向相反。而且，在第二實施方式中，由第一螺母40a、第二螺母40b構成轉換機構。
[0061]因此，根據第二實施方式，除了得到與第一實施方式所記載的⑴?(3)相同的效果之外，還能夠得到以下的效果。
[0062](4)若第一螺母40a相對於第一旋轉軸24a以速度V移動，則第一螺母40a相對於不能移動的第二螺母40b以速度V移動。而且，螺紋結合於第一螺母40a的第一旋轉軸24a的螺紋方向形成為與螺紋結合於第二螺母40b的第二旋轉軸24b的螺紋方向相反。因此，若第一旋轉軸24a以及第二旋轉軸24b同時旋轉，則第一螺母40a與第二螺母40b欲向相互接近或者隔離的方向移動，但是第二螺母40b不能移動地固定於主體基座Hb。由此，第一螺母40a相對於第二螺母40b以速度V的兩倍的速度移動。
[0063]因此，根據第二實施方式，即便不使第一旋轉軸以及第二旋轉軸24a、24b的旋轉速度變化，也能夠增大第一螺母40a的移動速度。由此，即使第一旋轉軸以及第二旋轉軸24a,24b具有滾珠絲槓特有的旋轉速度的上限，也能夠增大第一螺母40a的速度，增大注射缸體17的注射速度。
[0064](第三實施方式)
[0065]接下來，根據圖6對本發明的第三實施方式的注射裝置11進行說明。此外，在以下的說明中，對與已經說明的實施方式相同的結構標註相同的附圖標記，並省略或者簡化其重複的說明。
[0066]如圖6所示，在注射裝置11中，作為轉換機構的連結螺母42與注射缸體17的第二桿17d的第一端連接。由滾珠絲槓構成的主動軸43與該連結螺母42螺紋結合。而且，主動軸43能夠相對於注射缸體17移動。另外，主動齒輪43a以能夠與主動軸43 —體旋轉的方式連結於主動軸43的第二側的部分,並且制動盤26連結於主動軸43的第二端。
[0067]另外，固定螺母44不能移動地固定於主體基座Hb。由滾珠絲槓構成的從動軸45與該固定螺母44螺紋結合。該從動軸45配置為相對於主動軸43以及第二桿17d平行。另夕卜，從動齒輪45a以能夠與從動軸45 —體旋轉的方式連結於從動軸45。該從動齒輪45a通過嚙合而與主動齒輪43a連結。
[0068]因此，根據第三實施方式，除了得到與第一實施方式所記載的⑴?(3)相同的效果之外，還能夠得到以下的效果。[0069](5)若連結螺母42相對於主動軸43以速度V向模具K移動，則主動軸43旋轉。而且，由於主動齒輪43a以及從動齒輪45a夾設在主動軸43與從動軸45之間，所以螺紋結合於連結螺母42的主動軸43的旋轉方向與螺紋結合於固定螺母44的從動軸45的旋轉方向相反。此時，若從動軸45旋轉，則固定螺母44欲以速度V向與模具K分離的方向移動。即，連結螺母42以及固定螺母44分別欲以速度V向相互隔離的方向移動。但是，固定螺母44不能移動地固定於主體基座Hb。由此，連結螺母42相對於固定螺母44以速度V的兩倍的速度移動。
[0070]因此，根據第三實施方式，即便不使主動軸43以及從動軸45的旋轉速度變化，也能夠增大連結螺母42的移動速度。由此，即使主動軸43以及從動軸45具有滾珠絲槓特有的旋轉速度的上限，也能夠增大連結螺母42的速度，能夠增大注射缸體17的注射速度。而且，由於主動軸43以及從動軸45由平常的滾珠絲槓構成，所以能夠以廉價的結構增大注射缸體17的注射速度。
[0071](第四實施方式)
[0072]接下來，根據圖7對本發明的第四實施方式的注射裝置11進行說明。此外，在以下的說明中，對與已經說明的實施方式相同的結構標註相同的附圖標記，並省略或者簡化其重複的說明。
[0073]如圖7(a)所示，在第二桿17d的接近控制單元S的一側，以能夠與第二桿17d —體移動的方式連結有接觸部17h。該接觸部17h構成為能夠與殼體H—體移動。另外，在注射缸體17中，在接近控制單元S的一側設置有衰減機構，該衰減機構在使注射缸體17的第一桿以及第二桿17a、17d減速了時，供控制單元S的殼體H的接觸部17h接觸。具體而言，在注射缸體17的第二室17f的接近控制單元S的一側，安裝有多個構成衰減機構的作為緩衝部件的緩衝器50。在各緩衝器50中，在筒50a內封入流體，並且在筒50a內能夠移動地容納有與活塞杆51—體的活塞51a。並且，在筒50a形成有未圖示的孔洞。另外，抵接部件51b與活塞杆51的從筒50a突出的突出端連結。
[0074]在第四實施方式的注射裝置11中，在高速工序時，若注射柱塞16的位置接近高速工序的結束位置(圖2的時間T3)，則驅動用馬達Ml減速。由此，注射缸體17的第一桿以及第二桿17a、17d也減速。而且，如圖7(b)所示，在伴隨注射缸體17的減速動作而控制單元S減速的中途，接觸部17h與抵接部件51b抵接，並且，接觸部17h向筒50a內按壓抵接部件51b。這樣，筒50a內的流體從孔洞排出，並且活塞杆51緩慢地沒入筒50a內。因此，通過緩衝器50，控制單元S的驅動速度被緩慢地減小，而控制單元S被停止。
[0075]此外，如圖7 (C)所示，在衰減機構中，緩衝器50也可以具備調節機構54，該調節機構54對活塞杆51的沿著第一桿以及第二桿17a、17d的移動方向的位置(從筒50a突出的突出量)進行調節。調節機構54包括調節用馬達55、藉助該調節用馬達55而旋轉的調節用滾珠絲槓56、螺紋結合於該調節用滾珠絲槓56的調節用螺母57。而且，通過調節用馬達55的驅動對調節用螺母57的位置進行調節，從而能夠調節從筒50a突出的活塞杆51 (抵接部件51b)的移動方向的突出量。
[0076]因此，根據第四實施方式，除了得到與第一實施方式所記載的⑴?⑷相同的效果之外，還能夠得到以下的效果。
[0077](7)在注射缸體17設置有緩衝器50。因此，在高速工序中，在注射缸體17的第一桿以及第二桿17a、17d減速時，使控制單元S的接觸部17h與緩衝器50抵接，從而能夠利用緩衝器50衰減控制單元S的移動能量，使控制單元S緩慢地停止。
[0078](8)在緩衝器50具備調節機構54的情況下，能夠利用該調節機構54來調節活塞杆51 (抵接部件51b)的從筒50a突出的突出量。因此，能夠調節控制單元S的接觸部17h相對於緩衝器50接觸、按壓的位置，而能夠調節控制單元S的減速開始時刻。
[0079](第五實施方式)
[0080]接下來，根據圖8(a)對本發明的第五實施方式的注射裝置11進行說明。此外，在以下的說明中，對與已經說明的實施方式相同的結構標註相同的附圖標記，並省略或者簡化其重複的說明。
[0081]在控制單元S中，衰減用杆61與殼體H的接近注射缸體17的一側連結。作為被卡合部件的箱狀的框體60與注射缸體17的第二桿17d的接近控制單元S的一側連結。該框體60與第二桿17d連動地移動。在衰減用杆61的接近注射缸體17的一側，設置有作為卡合部件的T字部件61a。衰減用杆61與T字部件61a —起能夠移動地收納在框體60內。此外，與上述實施方式相同地，由控制單元S控制第二桿17d的速度。
[0082]而且，在減速時，通過控制單元S的制動件，注射缸體17以及控制單元S自身被減速，並且如圖8(b)所示那樣接觸部17h與緩衝器50抵接。之後，通過控制單元S的制動件，第二桿17d以及控制單元S停止。或者，第二桿17d以及控制單元S被減速，衰減用杆61與框體60的注射缸體17側的內壁抵接，從而控制單元S停止，第二桿17d也停止。
[0083]因此，根據第五實施方式，除了得到與第一實施方式所記載的⑴?⑷以及第四實施方式所記載的(7)相同的效果之外，還能夠得到以下的效果。
[0084](9)在使控制單元S減速而與緩衝器50抵接時，接觸部17h與緩衝器50抵接，之後，T字部件61a與框體60的注射缸體17側的內壁抵接。在該情況下，在從接觸部17h與緩衝器50抵接到衰減用杆61與框體60的內壁抵接為止的期間，能夠使控制單元S進一步減速。即，施加於緩衝器50的負荷比第四實施方式小。因此，能夠縮小緩衝器50的尺寸。此外，在本實施方式中，框體60的T字部件61a與注射缸體17側的空間構成允許部。
[0085]此外，在第一至第四實施方式中，也可以設置框體60以及衰減用杆61。
[0086]並且，雖然在控制單元S設置有作為卡合部件的T字部件61a、並在第二桿17d設置有作為被卡合部件的框體60，但是也可以在控制單元S設置有框體60、並在第二桿17d設置有T字部件61a。
[0087]除此之外，雖然將卡合部件以及被卡合部件分別為T字部件6Ia與框體60，但並不限定於此。例如，可以使用浮動接頭，也可以使用鉤。
[0088](第六實施方式)
[0089]接下來，根據圖9對本發明的第六的實施方式的注射裝置11進行說明。此外，在以下的說明中，對與已經說明的實施方式相同的結構標註相同的附圖標記，並省略或者簡化其重複的說明。
[0090]如圖9所示，在工作缸體30中，作為制動用的第二蓄壓部的制動用儲壓器70與工作杆30a的相反側的第一頭室30e連接。第一頭室30e與制動用儲壓器70經由供給排出油路71而連接。並且，在該供給排出油路71設置有開閉閥72。另外，開閉閥72在平常時處於關閉狀態，而不對第一頭室30e作用制動用儲壓器70的蓄壓。[0091]若對驅動用馬達Ml的電力供給被切斷、或者驅動用馬達Ml發生故障而使驅動用馬達Ml產生異常，則驅動用馬達Ml成為能夠自由地旋轉的狀態。這樣，會使第一桿17a、以及第二桿17d向模具K進行意外移動、即向模具K進行跳杆移動。此時，若使開閉閥72處於打開狀態，則對第一頭室30e作用制動用儲壓器70的液壓。
[0092]而且，由於工作杆30a向模具K移動，所以與工作杆30a—體的第二制動塊27b向制動盤26移動，從而第一制動塊27a以及第二制動塊27b按壓於動盤26。其結果是，通過制動單元BU，限制制動盤26的旋轉，並且也限制與該制動盤26 —體的旋轉軸24的旋轉，從而藉助旋轉軸24來限制注射缸體17的第二桿17d移動。
[0093]因此，根據第六實施方式，除了得到與第一實施方式所記載的⑴~⑷相同的效果之外，還能夠得到以下的效果。
[0094](10)基於來自製動用儲壓器70的液壓，即使在驅動用馬達Ml異常時，也能夠防止注射缸體17的意外移動，例如防止跳杆移動。
[0095]此外，上述各實施方式也可以如下變更。
[0096]〇在第六實施方式中，也可以設置框體60以及衰減用杆61。
[0097]〇工作缸體30以及引導缸體32的缸體直徑也可以相同。
[0098]〇也可以將引導缸體32的電動驅動源變更為直線馬達，利用直線馬達使驅動用螺母NI直接直線移動。
[0099]〇注射裝置11也可以應用於將樹脂材料注射至型腔14內來製造樹脂成型品的注
射裝置。
【權利要求】
1.一種注射裝置，利用基於非壓縮性流體的流體壓力而工作的注射缸體來向模具內部注射成型材料，而由成型材料填充該模具內部， 所述注射裝置的特徵在於， 所述注射缸體具有:與所述模具連接的一側；以及位於與該側相反的一側的工作室， 所述注射裝置具備: 蓄壓部，其與所述工作室連接，蓄積所述流體壓； 杆，其設置於所述注射缸體，並在與所述模具分離的方向上從所述工作室突出；以及 控制單元，其與所述杆連接，對該杆的移動速度進行控制， 所述控制單元包括: 旋轉軸，其能夠追隨所述杆的移動而向與該杆相同的方向移動； 轉換機構，其將所述杆的直線運動轉換為所述旋轉軸的旋轉運動； 旋轉部件，其與所述旋轉軸連結並與該旋轉軸一體旋轉； 阻力產生部件，其與所述旋轉部件滑動接觸而產生摩擦阻力； 工作部件，其藉助電動驅動源而移動；以及 移動機構，其追隨所述工作部件的移動而使所述阻力產生部件相對於所述旋轉部件移動。
2.根據權利要求1所述的注射`裝置，其特徵在於， 所述移動機構包括: 工作缸體，其具有連結有所述阻力產生部件的工作杆、供該工作杆穿過內部的第一桿室、以及位於該第一桿室的相反側的第一頭室； 引導缸體，其具有追隨所述工作部件的引導杆、供該引導杆穿過內部的第二桿室、以及位於該第二桿室的相反側的第二頭室；以及 閉合迴路，其將所述第一桿室與所述第二桿室連接，並將所述第一頭室與所述第二頭室連接，並且能夠供非壓縮性流體流動。
3.根據權利要求2所述的注射裝置，其特徵在於， 所述工作缸體的直徑比所述引導缸體的直徑大。
4.根據權利要求2或3所述的注射裝置，其特徵在於，還具備: 制動用的第二蓄壓部，其與所述第一頭室連接； 第二閉合迴路，其將所述第二蓄壓部與所述第一頭室連接，並能夠供非壓縮性流體流動；以及 開閉閥，其對所述第二閉合迴路進行開閉。
5.根據權利要求1~4中任一項所述的注射裝置，其特徵在於， 還具備衰減機構，該衰減機構設置於所述注射缸體的接近所述控制單元的一側，並在使所述注射缸體的杆減速了時供所述控制單元的殼體接觸。
6.根據權利要求5所述的注射裝置，其特徵在於， 所述衰減機構具有緩衝部件，該緩衝部件設置於所述注射缸體的所述工作室的接近所述控制單元的一側。
7.根據權利要求6所述的注射裝置，其特徵在於， 所述衰減機構具有殼體，該殼體具備與所述緩衝部件接觸的接觸部，所述緩衝部件具有調節機構，該調節機構對所述注射缸體的杆的沿著所述注射缸體的所述杆的移動方向上的位置進行調節。
8.根據權利要求5~7中任一項所述的注射裝置，其特徵在於，還具備: 衰減用杆，其設置於所述控制單元的接近所述注射缸體的一側； 卡合部件，其設置於所述衰減用杆，並與所述注射缸體的杆連動地移動； 被卡合部件，其設置於所述注射缸體的接近所述控制單元的一側，並能夠與所述卡合部件卡合；以及 允許部，其設置於所述被卡合部件，並允許所述卡合部件相對於所述被卡合部件相對移動。
9.根據權利要求1~8中任一項所述的注射裝置，其特徵在於， 所述注射裝置還具備主體基座， 所述轉換機構包括與所述注射缸體的杆連接的連結螺母， 所述旋轉軸包括: 主動軸，其通過所述連結螺母以相對於所述注射缸體能夠相對移動的方式與所述注射缸體連結； 主動齒輪，其與所述主動軸一體旋轉； 從動齒輪，其通過嚙合而與該主動齒輪連結； 從動軸，其與該從動齒輪一體旋轉；以及 固定螺母，其與該從動軸螺紋結合，並且固定於所述主體基座。
10.根據權利要求1~8中任一項所述的注射裝置，其特徵在於， 所述注射裝置還具備主體基座， 所述旋轉軸包括: 第一旋轉軸，其具有在一個方向上形成的螺紋；以及 第二旋轉軸，其與所述第一旋轉軸一體地形成，並具有與該第一旋轉軸的螺紋的方向相反的方向的螺紋， 所述轉換機構包括: 第一螺母，其與所述第一旋轉軸螺紋結合，並且與所述注射缸體的杆連接；以及 第二螺母，其與所述第二旋轉軸螺紋結合，並且固定於所述主體基座。
【文檔編號】B22D17/32GK103889680SQ201280050872
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年10月2日 優先權日:2011年10月19日
【發明者】山口和幸, 中村正也, 大宮健司 申請人:株式會社豐田自動織機