JP2005111757A - 竪型射出成形機 - Google Patents

Abstract

【課題】従来と同様のスライド板のスライド作動を有しながら、射出成形機全体高さを然程変えることなく、正確な型合わせができ、かつコスト安価な竪型射出成形機を提供することにある。
【解決手段】金型を載置すると共に、非加圧時において可動盤２上を水平方向にスライドするスライド板３を備えてなる竪型射出成形機Ａであって、前記スライド板３は、加圧時には可動盤２上に当接し、非加圧時には弾性部材８により持ち上げられて、該可動盤との間にすきまＬを形成すると共に、前記可動盤２と対向する面に無給油軸受６を備え、該無給油軸受６を介して摺動するものとした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、竪型射出成形機、詳しくは、竪型の射出成形機において金型を載置すると共に、成形品取り出し時、金型交換時などには水平方向にスライドさせるスライド板の摺動機構の改良に関する。

従来、竪型射出成形機では、固定盤側に一方の金型を取り付け、可動盤側に他方の金型を取り付け、そして可動盤側に取り付けた金型を固定盤側にあわせるように、例えば昇圧して型締操作し、その後、射出装置から所望溶融材料を金型キャビティ内に充填し、所望形状の成形品を成形していた。
竪型射出成形機は、据付面積が横型射出成形機の約半分で済み、床面積あたりの生産性は約２倍になる。また、金型の重量を水平な型板で支えて型締・型開するため、型開閉時に横型のように重量で金型が前倒れになるなどの不具合もなく精度的にも良いなどの利点を有している。

このような竪型射出成形機の場合、成形品取り出し時、金型交換時、金型洗浄時などにおける利便性を考慮して、金型を前方へとスライドさせる機構を採用するものが知られており、例えば、可動盤上を水平方向に前後スライド可能としたスライド板が備えられているものがある。
従来、このようなスライド板は、スライド板と可動盤との間にグリースなどの潤滑剤を塗布し、スライド板を可動盤上に直に滑らせていたのが一般的である（以下、この種のタイプを直滑りタイプともいう。）。

しかし、このように可動盤上をスライド板が直にすべるタイプでは、金属同士が接触摺動するものであるため、その摺動面（スライド面裏面と可動盤の表面）に異物（ゴミ、粉塵など）が混入すると、かじりが発生する虞があった。また、長期にわたる使用により摩耗が生じる。
このような竪型射出成形機にあっては、可動盤を上昇させることにより、可動盤側に取り付けた金型を、固定盤側の金型に向けて上昇させて金型同士を合わせると共に加圧（型締）するが、その加圧する際の平行度が重要となる。
すなわち、型締昇圧する際に上昇作動する可動盤と金型の間には、前記スライド板が存しているため、このようにスライド板と可動盤の摺動面にかじり，摩耗が発生すると、型締昇圧時の加圧平行度が失われる虞があった。
特に、潤滑剤としてのグリースが使用頻度により減った際には、可動盤、スライド板の磨耗・損傷が目立ち、高価である可動盤・スライド板の交換にまで至る虞もあった。
このような直滑りタイプにおいて前記問題を解決しようとすると、可動盤とスライド板双方をかじり防止のために高価な材質を選定しなければならず、射出成形機全体のコストアップを招く。
さらに、可動盤表面とスライド板裏面の全域が接触摺動するため、接触面積が大きく、摺動抵抗も大きくなっていた。

そこで、図６に示すように、スライド板１００のスライド操作時には、該スライド板１００の裏面１０１と可動盤２００の表面２０１との間にすきまＬを形成し、スライド板１００のスライド作動は、ベアリング（スライダー）３０１と該ベアリング３０１をスライド案内するガイドレール３０２からなるリニアガイド３００などを用いて、スライド板１００と可動盤２００との接触摺動を回避していたものが知られている。
具体的には、スライド板１００の裏面１０１両端に、夫々ベアリング（スライダー）３０１を固定すると共に、相対向する可動盤２００の表面２０１両端に、夫々ガイドレール３０２を固定し、該ガイドレール３０２にそってスライド板１００が水平方向（装置の前後方向）にスライド作動可能としていた。そして、前記ベアリング３０１とスライド板裏面１０１との間には、装置の縦方向に付勢されているコイルバネ４００が介在され、加圧時（型締作業時）には、そのバネ力に抗してスライド板１００と可動盤２００が接触し、非加圧時（スライド板１００水平方向移動時）には、バネ力によりスライド板１００が押し上げられ、可動盤２００との間にすきまＬを形成するものとしているため、スライド板１００が浮いて非接触状態で可動盤２００上方を水平方向に移動できる（非特許文献１）。
三友工業株式会社 「ゴム射出成形機（ＳＴＩ）」［ｏｎｌｉｎ］「平成１５年９月１２日検索」インターネット ［URL：http://www.sanyu-group.com/industry/index_j.htm］

しかし、上述のように、スライド板１００のスライド作動にリニアガイド３００を組み込んだ竪型射出成形機では、次のような問題点を有していた。

（１）ゴムや熱硬化性樹脂からなる成形品を成形する竪型射出成形機では、金型を加熱するために金型の設置面に熱盤５００をセットする。熱盤５００とスライド板１００との間には断熱板６００を介在して熱の伝達を防いでいるが、成形時の熱は、断熱板６００を介していたとしても、熱盤５００からは１００℃以上の熱がスライド板１００に伝達される。
このようにスライド板１００に熱が伝達されると、スライド板１００が熱膨張することがある。
しかし、スライド板１００の裏面１０１と可動盤２００の表面２０１の間に組み込まれている一対のリニアガイド３００は、夫々のベアリング３０１がスライド板１００の裏面１０１両側に固定され、夫々のガイドレール３０２が可動盤表面２０１両側に固定されているため、スライド板１００の熱膨張した分の逃げがない。そのため、熱膨張した分は、スライド板１００の変形という形に表れ、このスライド板１００の変形により可動盤２００との間でかじりが生じることもあった。このため、正確な型合わせができないという問題を抱え、またこれにより、バリなどの発生を招いていた。
（２）リニアガイド３００を組み込んだ分、可動盤２００の中央部分を高さＨの分だけ凸状に高くしなければならず、射出成形機全体の高さが高くなる。もともと竪型射出成形機は、その機高が高く、高さ方向の設置スペースを要していたが、さらに高くなることによる高さ方向の設置スペース制限が厳しくなる。また、可動盤２００に上述のような凸部を形成しなければならず、コスト高騰を招くことが考えられる。
（３）リニアガイド３００そのものの部品コストが高く、射出成形機全体のコストアップとなっていた。

本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、従来と同様のスライド板のスライド作動を有しながら、射出成形機全体高さを然程変えることなく、正確な型合わせができ、かつコスト安価な竪型射出成形機を提供することにある。

上記課題を達成する本発明の第１の発明は、金型を載置すると共に、非加圧時において可動盤又は固定盤上を水平方向にスライドするスライド板を備えてなる竪型射出成形機であって、前記スライド板は、加圧時には可動盤又は固定盤上に当接し、非加圧時には弾性部材により持ち上げられて、該可動盤又は固定盤との間に隙間を形成すると共に、前記可動盤又は固定盤と対向する面に無給油軸受を備え、該無給油軸受を介して摺動することを特徴とする竪型射出成形機にある。

第２の発明は、第１の発明において、スライド板裏面のスライド方向両側に、夫々凹部を設け、該凹部に無給油軸受と弾性部材を備え、無給油軸受は、その摺動面を可動盤又は固定盤の表面と対向させて凹部内に固定されると共に、弾性部材は、該無給油軸受の反摺動面と凹部内側上面との間に挟持されていることを特徴とする。

第３の発明は、第1及び第２のいずれか一つの発明において、無給油軸受は、スライド板裏面に分散させて複数個備えたことを特徴とする。

第４の発明は、第１乃至第３のいずれか一つの発明において、無給油軸受が、摺動面を可動盤又は固定盤に接触せしめてスライド板裏面に固定されているオイレスプレートであることを特徴とする。

本発明によれば、スライド板の裏面に無給油軸受を備え、該軸受が可動盤又は固定盤上を摺動するだけであるため、熱盤からの熱がスライド板に伝達され、スライド板が熱膨張したとしても、スライド板の熱膨張した分の逃げが確保される。従って、スライド板が変形し、可動盤との間でかじりが生じるという従来の問題点も解決される。さらに、かじりの問題が解決されることから、正確な型合わせも問題なく行え、バリなどの発生もなくなる。
また、摺動接触する部分が、可動盤又は固定盤上を摺動する無給油軸受部分だけの狭い範囲であるため、摺動抵抗も極めて少ない。

また、従来では、リニアガイドを組み込んだ分、射出成形機全体の高さが高くなり、高さ方向の設置スペース制限が厳しくなっていたが、薄肉板状の無給油軸受であることから、機高も従来の直滑りタイプと然程変わらず高さ方向の設置スペース制限も問題ない。
また、無給油軸受を部分的に配することにより、射出成形機全体のコストも高くならずに済む。

以下、本発明の一実施形態を説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の一実施形態にすぎず、本発明は何等これに限定解釈されるものではなく、本発明の範囲内で適宜設計変更可能である。

本発明にかかる竪型射出成形機Ａは、図１に示すように、一方の金型を取り付ける固定盤１と、該固定盤１と相対向して備えられると共に、他方の金型を取り付けて縦方向（上下方向）に移動して型締可能とした可動盤２と、可動盤２上に配されて水平方向（前後方向）に移動可能としたスライド板３と、該スライド板３上に配される断熱板１１と、可動盤２側に配される金型を加熱する熱盤１２と、該断熱板１１と熱盤１２との間に配される当板１３とを備え、これら図示した各構成部品と共に、図示しない射出装置と、金型（上金型・下金型）と、金型型締機構などで構成された上型盤固定・下型盤可動型締方式の小型の竪型射出成形機の一例を示す。
なお、本発明が適用可能な竪型射出成形機は、本実施例のように小型のものに限らず、中型・大型の射出成形機にも勿論適用可能であることはいうまでもない。
また、下側が固定盤で上側が可動盤で、該可動盤が降下して型締する、下型盤固定・上型盤可動型締方式にも本発明は適用可能である。この場合、固定盤上にスライド板が配される。
本発明は、このような竪型射出成形機におけるスライド板構成に特徴を有し、以下、このスライド板構成のみの説明に留め、これ以外の機械構成にあっては特に限定されないため、これらの説明は省略する。

スライド板３は、図１に示すように、四隅に立設したダイバー１４に沿うと共に、図示しない型締機構により上下昇降可能に配されている可動盤２の表面２ａに備えられており、例えば所望形状のプレート部４と、該プレート部４の裏面４ａに取り付けられている無給油軸受６と、該無給油軸受６とプレート部裏面４ａの間に配される弾性部材８とで構成されている。
このスライド板３は、例えば図３に示す油圧シリンダなどの水平（前後）スライド機構９がプレート部後端４ｂに連結されており、該水平スライド機構９により前後方向にスライド移動可能に構成されている。なお、水平スライド機構９は、図示例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で設計変更可能である。
また、図１にて付号１５で示した部材は、スライド板３のスライド方向左右両側にて、スライド領域全域に備えた案内部材である。この案内部材１５は、摺動性のよい材質又は表面処理を行うか、スライド板３の側面と対向する面に複数個の転動体（玉、ころ等）を転動自在に備えた摺動機構を有するものを採用すると好ましい。

無給油軸受６は、耐摩耗性・耐焼付性を発揮する無給油で使用できるすべり軸受で、例えば、摺動面６ａを焼結層とし、特殊銅合金に固体潤滑剤を分散焼結させ、さらに含油した所望板状のもの（例えば、オイレス工業株式会社製 オイレス＃２０００のような焼結プレート等）や、鋳鉄又は高力黄銅系合金からなる板部材の摺動面所望箇所に、固体潤滑剤（黒鉛,二硫化モリブデン,金属石けんなど）を複数個埋め込んだ所望板状のもの（例えば、オイレス工業株式会社製 オイレス＃５００Ｆのような鋳鉄系プレート，オイレス＃５００ＳＰのような高力黄銅系プレート，オイレスウェアプレート等）などのオイレスプレートが一例として挙げられるが、特に限定解釈されるものではなく、許容荷重や使用限界温度などの諸条件にあったものを本発明の範囲内で選択されるものとする。

本実施例では、図１乃至図４に示すように、プレート部４の裏面４ａのスライド方向両側４箇所（片側２箇所ずつ）に、夫々凹部５を設け、該凹部５にプレート部固定用の前後ボルト１０を介して細幅薄板状の無給油軸受６が吊り下げ支持され、該無給油軸受６は、その摺動面６ａを可動盤２の表面２ａと対向させて凹部５内に固定されている。
図示した板状の無給油軸受６は、一例にすぎず、その全体形状・長さ・厚み・幅などはプレート部４の大きさ、許容荷重などに応じて設計変更可能である。
また、本実施例では、上述の通り、小型の竪型射出成形機に応じて、プレート部裏面４ａの４箇所の凹部５に夫々備えているが、例えば中型の竪型射出成形機にあっては、片側３箇所の計６箇所に備える構成とすることが好ましく、対象とされる竪型射出成形機の大きさに応じてその配設個数を適宜変更可能である。

弾性部材８は、例えば本実施例では、図２に示すように、３枚の皿バネを重ね合わせて構成すると共に、プレート部固定用の前後ボルト１０を挿通し、無給油軸受６の反摺動面６ｂ上に備えた当部材７と、前記プレート部４の凹部内側上面５ａとの間で挟持されている。
この弾性部材８は、加圧時（型締時）には、バネ力に抗して無給油軸受６が凹部５内に押し込まれ、非加圧時（スライド板３のスライド作動時など、型締時以外）においては、金型・熱盤１２・プレート部４などの荷重を受けても、無給油軸受６がプレート部４の裏面（可動盤接触面）４ａから僅かに突出し、プレート部裏面４ａを可動盤表面２ａから浮かせた状態が維持できる程度のバネ力を有しているものとする。
なお、本実施例では、複数枚の皿バネをもって説明したが、弾性部材８は、これに限定されるものではなく、圧縮バネなど、型締時の加圧時にその弾性に抗して圧縮され、非加圧時には所望な荷重を受けても無給油軸受６がプレート部４の裏面（可動盤接触面）４ａから僅かに突出し、プレート部裏面４ａを可動盤表面２ａから浮かせた状態が維持できる程度の弾性力を有するゴム材などであってもよく、任意である。

本実施例の竪型射出成形機によれば、まず、図示しない一方の金型を可動盤２側の熱盤１２上に取り付けると共に、他方の金型を固定盤１側に取り付けてセットし、その後、型締機構を操作して可動盤２を上昇作動せしめる。可動盤２の上昇により、スライド板３、断熱板１１、当板１３、熱盤１２及び金型（図示省略）が、固定盤１側に取り付けられている金型（図示省略）方向に向けて一緒に上昇する。
この状態においては、まだ非加圧状態であるため、図１乃至図４に示したように、弾性部材８には金型などの荷重は掛かっているが、型締時の加圧力が掛かっていないため、スライド板３のプレート部４の裏面（可動盤接触面）４ａは、可動盤表面２ａから浮くように、可動盤表面２ａとの間に図示したようなすきまＬが形成されている。
そして可動盤２側の金型が固定盤１側の金型と合わさって、型締機構により加圧すると、無給油軸受６が可動盤表面２ａによって押し上げられ、該加圧により弾性部材８がその弾性に抗して圧縮され、可動盤表面２ａがプレート部４の裏面（可動盤接触面）４ａに接触する。すなわち、上述したすきまＬはなくなる。
そして、上記型締された金型キャビティ内に溶融材料を充填し、成形後、型締機構を下降させて型開する。

そして、成形工程が終了し、成形品脱型時には、スライド板３を水平スライド機構９を介して前方へとスライド移動させる。
この時、スライド板３のプレート部４の裏面（可動盤接触面）４ａは、加圧時にその弾性に抗して圧縮されていた弾性部材８が圧縮力の掛かっていない状態に戻り、可動盤表面２ａから浮いて所望なすきまＬを形成している。
従って、このようにスライド板３のプレート部裏面（可動盤接触面）４ａを可動盤表面２ａから浮かせた状態で、無給油軸受６が可動盤２上を摺動することができる。
これにより、スライド板３のスライド作業時にスライド板３と可動盤２との摺動接触がなくなり、可動盤２上を摺動接触するのが無給油軸受６の摺動面６ａのみとなる。

本実施例では、実施例１の竪型射出成形機Ａにおいて、スライド板３のプレート部裏面４ａ側に吹き出し口１６ａを臨ませたエアー吹き出し部１６を備えた実施の一例である。本実施例は、エアー吹き出し部１６を備えた以外は実施例１と同一であるため、エアー吹き出し部１６以外の説明は省略する。

エアー吹き出し部１６は、図５に示すように、本実施例では、プレート部後端４ｂ寄りの裏面４ａ側に隣の吹き出し口１６ａと間隔をあけて３箇所設けられており、この各吹き出し口１６ａから所望な吹き出し圧のエアーを吹き出す構成としている。エアー供給機構については特に限定はされず任意に選択可能である。図５（ａ）は可動盤２上をスライド板３がスライド移動する状態を一部断面して示す概略平面図、（ｂ）は一部断面して示す概略側面図である。

このようなエアー吹き出し部１６は、スライド板３を前方にスライド移動させた時（図５の二点鎖線は図面上左方向にスライド移動したスライド板３を示す。）に、可動盤表面２ａが露呈されてしまい、該可動盤表面２ａにゴミ、粉塵などが付着してしまう虞があるため、これら可動盤表面２ａに付着したゴミ、粉塵などの異物をエアー吹き出し圧により可動盤表面２ａから除去させる役割を有している。すなわち、スライド板３が前方にスライド移動し、金型洗浄後や金型交換後に再び可動盤表面２ａ上にスライド板３がスライド移動してきた際に、可動盤表面２ａにゴミ、粉塵などの異物が付着したまま残っていると、スライド板３のプレート部裏面４ａと可動盤表面２ａとの間にこれら異物が侵入し、かじりなどを生じさせてしまう虞がある。従って、スライド板３が可動盤表面２ａ上に戻る際に、エアー吹き出し部１６から所望圧のエアーを可動盤表面２ａに吹き付けつつスライド移動させることにより、異物を排除し、かじり発生を防ぐことが出来る。
なお、このエアー吹き出し部１６は、スライド板３のプレート部裏面４ａに少なくとも一箇所設けてあれば良いが、これに限定されず、可動盤２の表面２ａにエアー吹き出し部を設ける構成を本発明の範囲内で採用することもできる。また、スライド板３のプレート部裏面４ａと可動盤２の表面２ａの双方にエアー吹き出し部を設ける構成を採用することもできる。

本発明竪型射出装置の一部を示す非加圧状態の正面図。 図１の要部を拡大して示す拡大図。 図１の射出成形機の側面図。 図３の要部を拡大して示す拡大図。 実施例２の概略を示す平面図で、（ａ）は可動盤上をスライド板がスライド移動する状態を一部断面して示す概略平面図、（ｂ）は一部断面して示す概略側面図。 従来のスライド装置部分を示す拡大断面図。

符号の説明

Ａ 竪型射出成形機
１ 固定盤
２ 可動盤
３ スライド板
４ プレート部
４ａ 裏面
５ 凹部
６ 無給油軸受（オイレスプレート）
８ 弾性部材
１１ 断熱板
１２ 熱盤

Claims (4)

1. 金型を載置すると共に、非加圧時において可動盤又は固定盤上を水平方向にスライドするスライド板を備えてなる竪型射出成形機であって、
   前記スライド板は、加圧時には前記可動盤又は固定盤上に当接し、非加圧時には弾性部材により持ち上げられて、該前記可動盤又は固定盤との間に隙間を形成すると共に、
   前記可動盤又は固定盤と対向する面に無給油軸受を備え、該無給油軸受を介して摺動することを特徴とする竪型射出成形機。
2. スライド板裏面のスライド方向両側に、夫々凹部を設け、該凹部に無給油軸受と弾性部材を備え、無給油軸受は、その摺動面を可動盤又は固定盤の表面と対向させて凹部内に固定されると共に、弾性部材は、該無給油軸受の反摺動面と凹部内側上面との間に挟持されていることを特徴とする請求項１に記載の竪型射出成形機。
3. 無給油軸受は、スライド板裏面に分散させて複数個備えたことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の竪型射出成形機。
4. 無給油軸受が、摺動面を可動盤又は固定盤に接触せしめてスライド板裏面に固定されているオイレスプレートであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の竪型射出成形機。
   

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