JP2007237629A - 射出成形装置及び射出成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】２本のタイバーを使用した可動盤の移動による型締め力を均一化して可動盤の捻れを防止すると共に、成形製品の歪みを極力排除すること。
【解決手段】射出成形装置１は、機台２と、機台２に一端が支持された２本のタイバー３，４と、機台２上にて一方のタイバー３を中心に回転可能に設けられたターンテーブル１０と、２本のタイバー３，４に沿って移動する可動盤５と、ターンテーブル１０の上に設けられた第１金型６と、可動盤５に設けられた第２金型とを備え、機台２へ向けて可動盤５を移動させることで第１金型６と第２金型とを互いに型締めして両金型の間に形成されるキャビティ８に溶融材料を射出することにより所定の製品を成形する。ここで、平面視で、２本のタイバー３，４の中心Ｐ１，Ｐ２を結ぶ線Ｌ１上の中点Ｐ３に各金型６，７の中心と成形製品の投影形状の重心を整合させて配置している。
【選択図】 図２

Description

この発明は、固定盤へ向けて可動盤を移動させることで一対の金型を型締めしてキャビティに溶融材料を射出することにより所定の製品を成形する射出成形装置及び射出成形方法に関する。

従来、この種の装置として、例えば、図１１，１２に示す射出成形装置が知られている。この射出成形装置４１は、固定盤である機台４２と、その機台４２の上に一端が支持されて立設された３本のタイバー４３，４４，４５と、機台４２に設けられターンテーブル４６と、３本のタイバー４３〜４５に沿って移動可能に設けられた可動盤４７と、ターンテーブル４６上に設けられた第１金型４８と、可動盤４７に設けられた第２金型４９とを備える。ターンテーブル４６は、３本のタイバー４３〜４５のうち１本を中心に機台４２の上にて回転可能に設けられる。３本のタイバー４３〜４５は、図１２に示すように、平面視で正三角形の頂点に位置するように配置され、ターンテーブル４６の中心に位置するタイバー４３以外は、ターンテーブル４６の外側に配置される。そして、ターンテーブル４６の回転により第１金型４８を第２金型４９に対向するように真下に位置決めした状態で、機台４２へ向けて可動盤４７を移動させることで、第１金型４８と第２金型４９とを互いに型締めして、両金型４８，４９の間に形成されるキャビティ５０に溶融樹脂を射出することにより所定の製品を成形するようになっている。

ところが、上記した射出成形装置では、３本のタイバー４３〜４５を機台４２に設けたことから、部品点数が多く、３本のタイバー４３〜４５のための設置スペースを機台４２上に確保しなければならず、小型化や軽量化の点で問題があった。また、ターンテーブル４６の回転を阻害しないために第１金型４８はターンテーブル４６の上に収まるように固定しなければならず、配置上の規制を受けることとなった。ここで、図１２に示すように、平面視で、可動盤４７の中心は、そのバランス上、３本のタイバー４３〜４５から均等な距離にある重心位置に設定されるのが望ましい。これに対し、第１金型４８の配置はターンテーブル４６の上で規制を受けることから、成形製品の大きさや形状によっては、その製品の中心と可動盤４７の中心とが整合しないことがあった。このため、型締めしたときに、両金型４８，４９の間で型締め力の不均衡や偏り等が生じ、製品の成形精度が低下する懸念があった。

そこで、下記の非特許文献１には、２本のタイバーを使用して、それらを斜めに配置することで金型取り替えを容易にした射出成形機が開示されている。また、下記の特許文献１には、２本のタイバーを分割金型の中心に対して対称に位置するようにフロントプラテン及び可動プラテンを２本のタイバーに配設できるようにした型締装置が記載されている。

特開平９−１３１７８３号公報 特開２００５−２９７３５８号公報 「超小型高速射出成形機ＪＭＷ」，株式会社ジュケンマシンワークス，２００２年

ところが、特許文献１に記載の装置では、２本のタイバーを分割金型の中心に対して対称に位置するようにフロントプラテン及び可動プラテンを２本のタイバーに配設できるようにしただけで、フロントプラテン及び可動プラテンと成形製品との配置の関係が明確に規定されていなかった。このため、成形製品の種類によっては、その要求特性を満たすことができない場合があった。例えば、成形製品がその外周全域でシール性が要求される場合に、成形の歪みを極力廃除する必要があった。

この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、２本のタイバーを使用した可動盤の移動による型締め力を均一化して可動盤の捻れを防止すると共に、成形製品の歪みを極力排除することを可能とした射出成形装置を提供することにある。

上記第１の目的を達成するために、固定盤と、固定盤に一端が支持された２本のタイバーと、２本のタイバーに沿って移動可能に設けられた可動盤と、固定盤に設けられた第１金型と、可動盤に設けられた第２金型とを備え、固定盤へ向けて可動盤を移動させることで第１金型と第２金型とを互いに型締めして両金型の間に形成されるキャビティに溶融材料を射出することにより所定の製品を成形する射出成形装置において、平面視で、２本のタイバーの中心を結ぶ線上の中点に各金型の中心と成形製品の投影形状の重心を整合させて配置したことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、平面視で、２本のタイバーの中心を結ぶ線上の中点に各金型の中心と成形製品の投影形状の重心を整合させて配置したので、可動盤による型締め力が両金型に均一に作用すると共に、成形製品には均一に成形圧力が作用することとなる。

上記第２の目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、固定盤上に設けられるターンテーブルと、ターンテーブルが２本のタイバーのうち１本を中心に回転可能に設けられ、残りの１本のタイバーがターンテーブルの外側に配置されることと、第１金型がターンテーブル上に固定されることとを備え、型締め前にターンテーブルの回転により第１金型を第２金型と対向するように位置決めすることを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、２本のタイバーに対してターンテーブルの配置が合理的に決定され、２本のタイバーの間の距離をターンテーブルの半径の大きさに近付けることが可能となる。

上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、固定盤に一端が支持された２本のタイバーに沿って固定盤へ向けて可動盤を移動させることで固定盤に設けられた第１金型と可動盤に設けられた第２金型とを互いに型締めして両金型の間に形成されるキャビティに溶融材料を射出することにより所定の製品を成形する射出成形方法において、平面視で、２本のタイバーの中心を結ぶ線上の中点に各金型の中心と成形製品の投影形状の重心を整合させて配置したことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、平面視で、２本のタイバーの中心を結ぶ線上の中点に各金型の中心と成形製品の投影形状の重心を整合させて配置したので、可動盤による型締め力が両金型に均一に作用すると共に、成形製品には均一に成形圧力が作用することとなる。

請求項１に記載の発明によれば、２本のタイバーを使用した可動盤の移動による型締め力を均一化することができ、可動盤の捻れを防止することができ、併せて成形製品の歪みを極力排除することができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、２本のタイバーに対してターンテーブルを機能的かつコンパクトに配置することができる。

請求項３に記載の発明によれば、２本のタイバーを使用した可動盤の移動による型締め力を均一化することができ、可動盤の捻れを防止することができ、併せて成形製品の歪みを極力排除することができる。

以下、本発明の射出成形装置を具体化した一実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

図１に、この実施形態における射出成形装置１の主要構成を正面図により示す。図２に、射出成形装置１の主要構成を平面図により示す。この射出成形装置１は、固定盤としての機台２と、その機台２に一端が支持された２本のタイバー３，４と、２本のタイバー３，４に沿って移動可能に設けられた可動盤５と、機台２に設けられた第１金型６と、可動盤５に設けられた第２金型７とを備える。可動盤５は、機台２に設けられた油圧シリンダ（図示略）により、機台２に対して往復移動可能に設けられる。そして、機台２へ向けて可動盤５を移動させることで第１金型６と第２金型７とを互いに型締めして両金型６，７の間に形成されるキャビティ８に溶融材料を射出器（図示略）から射出することにより、所定の製品を成形するようになっている。図２に示すように、第１金型６には、右側部には、スライドコア９が設けられる。ここで、平面視で、２本のタイバー３，４の中心Ｐ１，Ｐ２を結ぶ線Ｌ１上の中点Ｐ３に各金型６，７の中心と成形製品の投影形状（キャビティ８の投影形状でもある。）の重心を整合させて配置している。

この実施形態の射出成形装置１は、機台２の上にターンテーブル１０が設けられる。このターンテーブル１０は、機台２に設けられたモータ（図示略）により回転するようになっている。ターンテーブル１０は、２本のタイバー３，４のうち１本のタイバー３を中心に回転可能に設けられ、残りの１本のタイバー４はターンテーブル１０の外側に配置される。上記した第１金型６は、ターンテーブル１０の上に固定される。そして、両金型６，７を型締めする前に、ターンテーブル１０の回転により第１金型６を第２金型７と対向するように第２金型７の真下に位置決めする。

図３に、第１金型６を平面図により示す。図４に、両金型６，７を型締めして製品１１を成形している状態を断面図により示す。第１金型６は、スライドコア９を含む。スライドコア９は、両金型６，７を型締め及び型割りする方向（この場合は垂直方向）に対して直交する方向（この場合は水平方向）へ移動することにより、両金型６，７と共にキャビティ８を形成するようになっている。スライドコア９には、上下方向へ斜めに貫通する孔９ａが形成される。これに合わせて、第２金型７には、スライドコア９の孔９ａに挿通されて係合可能な係合棒１２が設けられる。この係合棒１２は、両金型６，７が型締めされる過程でスライドコア９の孔９ａに係合することにより、スライドコア９を両金型６，７に対して型締めするようになっている。

この実施形態では、製品１１として、燃料ポンプモジュールのセットプレート２１が成形される。図５に、このセットプレート２１を一部破断して正面図により示す。図６に、セットプレート２１の底面図を示す。このセットプレート２１は、本体（図示略）に対する蓋となるものであり、本体の開口部に嵌め込まれて溶着される。このセットプレート２１の周囲にはフランジ２１ａが設けられ、このフランジ２１ａの下面（メッシュで示す部分）が溶着面２２となっている。図６に示す「Ｃ１」が、このセットプレート２１の投影形状の重心である。この重心Ｃ１は、溶着面２２の形状の中心でもある。

上記のように、この実施形態では、機台２に一端が支持された２本のタイバー３，４に沿って機台２へ向けて可動盤５を移動させることで機台２に設けられた第１金型６と可動盤５に設けられた第２金型７とを互いに型締めして両金型６，７の間に形成されるキャビティ８に溶融材料を射出することにより所定の製品１１を成形する射出成形方法において、平面視で、２本のタイバー３，４の中心Ｐ１，Ｐ２を結ぶ線Ｌ１上の中点Ｐ３に各金型６，７の中心と成形製品１１の投影形状の重心Ｃ１を整合させて配置するようにした射出成形方法を実施することとなる。

以上説明したようにこの実施形態の射出成形装置１及び射出成形方法によれば、平面視で、２本のタイバー３，４の中心Ｐ１，Ｐ２を結ぶ線Ｌ１上の中点Ｐ３に各金型６，７の中心と成形製品１１の投影形状の重心Ｃ１を整合させて配置したので、可動盤５による型締め力が両金型６，７に均一に作用すると共に、成形製品１１に均一に成形圧力が作用することとなる。このため、２本のタイバー３，４を使用した可動盤５の移動による型締め力を均一化して可動盤５の捻れを防止することができる。併せて、成形製品１１の歪みを極力排除することができ、成形製品１１の成形精度を向上させることができる。特に、この実施形態では、燃料ポンプモジュールのセットプレート２１につき、その成形後の歪みを極力排除できることから、フランジ２１ａの歪みを低減させることができ、セットプレート２１の溶着面２２と本体とを精密に溶着することができるようになる。

また、この実施形態では、機台２に２本のタイバー３，４を設けているだけなので、３本のタイバー４３〜４５を機台４２に設けた従来例に比べて、部品点数を削減することができ、機台２上におけるタイバー３，４のための設置スペースを縮小するすることができ、装置１の小型化及び軽量化に寄与する。また、ターンテーブル１０が一方のタイバー３を中心に回転可能に設けられ、残りのタイバー４がターンテーブル１０の外側に配置されるので、２本のタイバー３，４に対してターンテーブル１０の配置が合理的に決定され、２本のタイバー３，４の間の距離をターンテーブル１０の半径の大きさに近付けることが可能となる。この意味でも、装置１の小型化に有効である。

なお、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で以下のように実施することもできる。

（１）前記実施形態では、成形製品１１として燃料ポンプモジュールのセットプレート２１について説明したが、成形製品として、図７〜１０に示すように、キャニスタケース２３やスロットルボディ２４についても同様に適用することができる。
すなわち、図７に、キャニスタケース２３を一部破断して正面図により示す。図８に、同ケース２３の底面図を示す。このケース２３の開口部には、蓋体（図示略）が嵌め込まれて溶着される。このケース２３の開口２３ａの周囲には、フランジ２３ｂが設けられ、このフランジ２３ｂの下面（メッシュで示す部分）が溶着面２５となっている。図８に示す「Ｃ２」が、このケース２３の投影形状の重心である。この重心Ｃ２は、溶着面２５の形状の中心でもある。
また、図９に、スロットルボディ２４を断面図により示す。図１０に、スロットルボディ２４の底面図を示す。このスロットルボディ２４はボア２６を含む。図１０に示す「Ｃ３」が、このスロットルボディ２４の投影形状の重心である。この重心Ｃ２は、ボア２６の中心でもある。

（２）前記実施形態では、ターンテーブル１０を有する射出成形装置１について説明したが、ターンテーブルを持たない射出成形装置にも具体化することができる。

射出成形装置の主要構成を示す正面図。 射出成形装置の主要構成を示す平面図。 第１金型を示す平面図。 両金型を型締めした製品成形状態を示す断面図。 セットプレートを一部破断して示す正面図。 セットプレートを示す底面図。 キャニスタケースを一部破断して示す正面図。 キャニスタケースを示す底面図。 スロットルボディを示す断面図。 スロットルボディを示す底面図。 従来の射出成形装置の主要構成を示す正面図。 従来の射出成形装置の主要構成を示す平面図。

符号の説明

１ 射出成形装置
２ 機台（固定盤）
３ タイバー
４ タイバー
５ 可動盤
６ 第１金型
７ 第２金型
８ キャビティ
１０ ターンテーブル
１１ 製品
２１ セットプレート
２３ キャニスタケース
２４ スロットルボディ
Ｐ１ 中心
Ｐ２ 中心
Ｐ３ 中点
Ｌ１ 線
Ｃ１ 重心
Ｃ２ 重心
Ｃ３ 重心

Claims (3)

1. 固定盤と、
   前記固定盤に一端が支持された２本のタイバーと、
   前記２本のタイバーに沿って移動可能に設けられた可動盤と、
   前記固定盤に設けられた第１金型と、
   前記可動盤に設けられた第２金型と
   を備え、前記固定盤へ向けて前記可動盤を移動させることで前記第１金型と前記第２金型とを互いに型締めして両金型の間に形成されるキャビティに溶融材料を射出することにより所定の製品を成形する射出成形装置において、
   平面視で、前記２本のタイバーの中心を結ぶ線上の中点に前記各金型の中心と前記成形製品の投影形状の重心を整合させて配置したことを特徴とする射出成形装置。
2. 前記固定盤上に設けられるターンテーブルと、
   前記ターンテーブルが前記２本のタイバーのうち１本を中心に回転可能に設けられ、残りの１本のタイバーがターンテーブルの外側に配置されることと、
   前記第１金型が前記ターンテーブル上に固定されることと
   を備え、前記型締め前に前記ターンテーブルの回転により前記第１金型を前記第２金型と対向するように位置決めすることを特徴とする請求項１に記載の射出成形装置。
3. 固定盤に一端が支持された２本のタイバーに沿って前記固定盤へ向けて可動盤を移動させることで固定盤に設けられた第１金型と前記可動盤に設けられた第２金型とを互いに型締めして両金型の間に形成されるキャビティに溶融材料を射出することにより所定の製品を成形する射出成形方法において、
   平面視で、前記２本のタイバーの中心を結ぶ線上の中点に前記各金型の中心と前記成形製品の投影形状の重心を整合させて配置したことを特徴とする射出成形方法。

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