JP2021030554A - 型締機構および型締機構の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】可動プラテンの貫通孔に対してタイバーの偏芯があってもシール性を強化し得る型締機構および型締機構の製造方法を提供する。【解決手段】型締機構１０は、可動プラテン２２から露出するタイバー２４の周側面に取り付けられ、貫通孔２２Ｈから漏れた潤滑剤をシールするためのシール部材４２と、可動プラテン２２とは別体であり、可動プラテン２２の表面に接し、可動プラテン２２からシール部材４２までのタイバー２４およびシール部材４２を覆うハウジング４４と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、射出成形機の型締機構および型締機構の製造方法に関する。

射出成形機の型締機構は、固定プラテンに対して型締方向および型開方向に移動可能な可動プラテンと、可動プラテンに形成された貫通孔に挿通されるタイバーとを有する。

下記の特許文献１には、可動プラテンの貫通孔内にタイバーを支持する軸受が配設され、可動プラテンの端面に環状のシールが配設された型締機構が開示されている。

特開２００１−２４６６２７号公報

しかしながら上記の特許文献１の型締機構では、可動プラテンの貫通孔に挿通されたタイバーに加わる荷重に応じて、可動プラテンの貫通孔に対してタイバーが鉛直上方向に偏芯する場合がある。この場合、タイバーからシールに加わる負荷が不均一になり、シールが破損するなどの問題が懸念される。

そこで、本発明は、可動プラテンの貫通孔に対してタイバーの偏芯があってもシール性を強化し得る型締機構および型締機構の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一つの態様は、
固定プラテンに対して型締方向および型開方向に移動可能な可動プラテンと、前記可動プラテンに形成された貫通孔に挿通されるタイバーと、を有する射出成形機の型締機構であって、
前記可動プラテンから露出する前記タイバーの周側面に取り付けられ、前記貫通孔から漏れた潤滑剤をシールするためのシール部材と、
前記可動プラテンとは別体であり、前記可動プラテンの表面に接し、前記可動プラテンから前記シール部材までの前記タイバーおよび前記シール部材を覆うハウジングと、
を備える。

また、本発明の他の一つの態様は、
射出成形機の型締機構を製造する型締機構の製造方法であって、
型締方向および型開方向に移動可能な可動プラテンに形成された貫通孔にタイバーを挿通する挿通工程と、
前記タイバーに対してシール構造を組み付ける組付工程と、
を含み、
前記シール構造は、前記可動プラテンから露出する前記タイバーの周側面に取り付けられ、前記貫通孔から漏れた潤滑剤をシールするためのシール部材と、
前記可動プラテンとは別体であり、前記可動プラテンの表面に接し、前記可動プラテンから前記シール部材までの前記タイバーおよび前記シール部材を覆うハウジングと、
を備える。

本発明の態様によれば、可動プラテンの貫通孔に対してタイバーが偏芯していても、タイバーに対して偏芯しないようにシール構造を設けることができる。したがって、可動プラテンの貫通孔に対してタイバーの偏芯があってもシール性を強化し得る型締機構および型締機構の製造方法を提供することができる。

型締機構を示す側面図である。 第１実施形態のシール構造を含む型締機構の斜視図である。 第１実施形態のシール構造を示す断面図である。 第２実施形態のシール構造を示す断面図である。 変形例１のシール構造を示す断面図である。 変形例２のシール構造を示す断面図である。

以下、本発明について、好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に記載される各方向は、各図面に示された矢印に従うものとする。

図１を用いて、射出成形機に備えられる型締機構１０を説明する。型締機構１０は、金型１６、固定プラテン１８、リアプラテン２０および可動プラテン２２を有する。

金型１６は、固定金型片１６Ａと、固定金型片１６Ａに対して型締方向および型開方向に移動可能な可動金型片１６Ｂとを有する。固定金型片１６Ａは固定プラテン１８に取り付けられ、可動金型片１６Ｂは可動プラテン２２に取り付けられる。

固定プラテン１８とリアプラテン２０とは、互いに間隔をあけて射出成形機の機台に配置され、型締方向および型開方向に沿って延在する複数のタイバー２４により連結される。

可動プラテン２２は、固定プラテン１８とリアプラテン２０との間に配置される。可動プラテン２２には、複数のタイバー２４の各々が摺動可能に貫通する。また、可動プラテン２２には、ガイドレール２６に嵌合するスライド部２８が設けられる。ガイドレール２６は、型締方向および型開方向に沿って延在している。したがって、可動プラテン２２は、複数のタイバー２４およびガイドレール２６に案内されることで、固定プラテン１８に対して型締方向および型開方向の双方向に移動可能である。

型締機構１０は、プラテン駆動部３０、クロスヘッド３２、および、複数のトグルリンク３４を有する。

プラテン駆動部３０は、モータ３０Ａ、モータ３０Ａに接続された駆動プーリ３０Ｂ、リアプラテン２０に取り付けられたボールねじ３０Ｃ、ボールねじ３０Ｃに接続された従動プーリ３０Ｄ、および、駆動プーリ３０Ｂと従動プーリ３０Ｄとに設けられたベルト３０Ｅを有する。

プラテン駆動部３０では、モータ３０Ａの回転に応じて駆動プーリ３０Ｂが回転すると、ベルト３０Ｅを通じて従動プーリ３０Ｄおよびボールねじ３０Ｃが一体的に回転する。ボールねじ３０Ｃの軸は、型締方向および型開方向に沿って延在する。ボールねじ３０Ｃに螺合する不図示のナットにクロスヘッド３２が設けられる。したがって、型締操作に応じてボールねじ３０Ｃが正回転（または逆回転）すると、クロスヘッド３２は型締方向に移動する。一方、型開操作に応じてボールねじ３０Ｃが逆回転（または正回転）すると、クロスヘッド３２は型開方向に移動する。

クロスヘッド３２は、複数のトグルリンク３４を介して可動プラテン２２と接続されている。したがって、クロスヘッド３２が型締方向に移動すると、可動プラテン２２は、複数のトグルリンク３４を介してクロスヘッド３２に押されることで型締方向に移動する。

可動プラテン２２が型締方向に移動すると、その移動に応じて、可動プラテン２２に取り付けられた可動金型片１６Ｂが型締方向に移動する。可動金型片１６Ｂが固定金型片１６Ａに当接した場合、金型１６には、不図示の射出機構から射出される成形材料を充填するためのキャビティが形成される。

一方、クロスヘッド３２が型開方向に移動すると、可動プラテン２２は、複数のトグルリンク３４を介してクロスヘッド３２に引っ張られることで型開方向に移動する。

可動プラテン２２が型開方向に移動すると、その移動に応じて、可動プラテン２２に取り付けられた可動金型片１６Ｂが型開方向に移動する。可動金型片１６Ｂが固定金型片１６Ａから所定の間隔をあけた位置まで離間した場合、金型１６のキャビティに充填され固化された成形品の取り出しが可能となる。

〔第１実施形態〕
次に、図２を用いて、型締機構１０に備えられた第１実施形態のシール構造４０を説明する。図２では、型締機構１０の可動プラテン２２およびタイバー２４が示され、可動金型片１６Ｂは省略されている。

シール構造４０は、複数のタイバー２４の各々に対して設けられる。なお、図２では、タイバー２４の数は４つの場合が例示される。複数のタイバー２４の各々に対して設けられるシール構造４０は同じ構造である。以下では、１つのシール構造４０のみを図３を用いて具体的に説明する。

可動プラテン２２には、タイバー２４が挿通される貫通孔２２Ｈが形成され、貫通孔２２Ｈには、管状のブッシュ２２Ｂが固定される。ブッシュ２２Ｂには、貫通孔２２Ｈを挿通するタイバー２４が通り、ブッシュ２２Ｂとタイバー２４との間の隙間には潤滑剤が供給される。

シール構造４０は、可動プラテン２２の外側に漏れた潤滑剤をシールする構造であり、シール部材４２、ハウジング４４および被覆部材４６を有する。

シール部材４２は、可動プラテン２２の貫通孔２２Ｈ（ブッシュ２２Ｂとタイバー２４との間の隙間）から漏れた潤滑剤をシールするための部材である。シール部材４２は、可動プラテン２２から露出するタイバー２４の周側面に取り付けられる。シール部材４２は、可動プラテン２２から固定プラテン１８側に露出するタイバー２４の周側面に取り付けられてもよく、固定プラテン１８側とは逆側に露出するタイバー２４の周側面に取り付けられてもよい。シール部材４２は、ゴムなどの防水性を有する素材により形成される。シール部材４２は、Ｏリングであってもよい。

ハウジング４４は、可動プラテン２２の表面に接し、可動プラテン２２からシール部材４２までのタイバー２４およびシール部材４２を覆う。ハウジング４４は、可動プラテン２２とは別体であり、本実施形態では可動プラテン２２に固定される。

可動プラテン２２におけるタイバー２４が延びる方向の端部の表面に凹部２２Ｃが形成され、ハウジング４４は、凹部２２Ｃの内部に収まっていてもよい。凹部２２Ｃは、可動プラテン２２におけるタイバー２４が延びる方向の固定プラテン１８側の端部の表面に形成されていてもよく、固定プラテン１８とは逆側の端部の表面に形成されていてもよい。なお、可動プラテン２２におけるタイバー２４が延びる方向の固定プラテン１８側の端部の表面は、可動金型片１６Ｂが配置される金型面である。

被覆部材４６は、ハウジング４４に収容され、シール部材４２よりも可動プラテン２２側に配置される。被覆部材４６は、タイバー２４に対して摺動可能にタイバー２４の周側面を覆う。被覆部材４６が設けられることで、タイバー２４に対するハウジング４４の位置ずれを抑制しつつ可動プラテン２２の摺動性を高め易くなる。

なお、被覆部材４６は、ＰＴＦＥ（Ｐｏｌｙ Ｔｅｔｒａ Ｆｌｕｏｒｏ Ｅｔｈｙｌｅｎｅ）など、相対的に摩擦係数が低く潤滑性を有するもので形成されていてもよい。

被覆部材４６とタイバー２４との間の隙間は、ブッシュ２２Ｂとタイバー２４との間の隙間よりも小さくてもよい。被覆部材４６とタイバー２４との間の隙間がブッシュ２２Ｂとタイバー２４との間の隙間よりも小さい場合、タイバー２４に対する被覆部材４６の偏芯を抑え易くなる。なお、被覆部材４６は省いていてもよい。

次に、射出成形機の型締機構１０を製造する型締機構１０の製造方法の一部を説明する。具体的には、型締機構１０の製造方法において、上記のシール構造４０を組み付ける場合の工程に関して説明する。

型締機構１０の製造方法では、シール構造４０を組み付ける場合、まず、可動プラテン２２に形成された貫通孔２２Ｈにタイバー２４を挿通する挿通工程が行われる。この挿通工程が終了したときには、タイバー２４に加わる荷重に応じて、可動プラテン２２の貫通孔２２Ｈに対してタイバー２４が鉛直上方向に偏芯している。

挿通工程が終了した後、可動プラテン２２から露出するタイバー２４に対して上記のシール構造４０を組み付ける組付工程が行われる。すなわち、可動プラテン２２の貫通孔２２Ｈに挿通されたタイバー２４に対して、シール構造４０のシール部材４２、ハウジング４４および被覆部材４６が所定の順序で設けられる。例えば、可動プラテン２２の貫通孔２２Ｈに挿通されたタイバー２４に被覆部材４６が設けられた後にハウジング４４が設けられ、ハウジング４４とタイバー２４との間の隙間にシール部材４２が設けられる。

このように、可動プラテン２２の貫通孔２２Ｈにタイバー２４を挿通した後に、可動プラテン２２から露出するタイバー２４に対してシール構造４０が組み付けられる。これにより、可動プラテン２２の貫通孔２２Ｈに対してタイバー２４が偏芯していても、タイバー２４に対して偏芯しないようにシール構造４０を設けることができる。

したがって、シール構造４０は、可動プラテン２２の貫通孔２２Ｈに対してタイバー２４が偏芯していても、その偏芯に起因して破損や潤滑剤の漏れが生じることはない。この結果、可動プラテン２２の貫通孔２２Ｈに対してタイバー２４の偏芯があってもシール性を強化することができる。

〔第２実施形態〕
次に、図４を用いて、型締機構１０に備えられた第２実施形態のシール構造４０を説明する。図４では、上記の第１実施形態において説明した構成と同等の構成に対して同一の符号が付されている。なお、本実施形態では、上記の第１実施形態と重複する説明は省略する。

本実施形態では、シール構造４０は、シール部材４２、ハウジング４４および被覆部材４６に加えて、取付部材４８を備える。

ハウジング４４は、第１実施形態では可動プラテン２２に固定されたのに対し、本実施形態では可動プラテン２２に非固定である。つまり、本実施形態では、ハウジング４４は、可動プラテン２２に対して非固定の状態で可動プラテン２２の表面に接する。

取付部材４８は、タイバー２４が延びる方向の動きを規制するとともに、タイバー２４が延びる方向とは交差する方向の動きを許容するようにハウジング４４を可動プラテン２２に取り付けるものである。取付部材４８は、可動プラテン２２に固定される。

なお、取付部材４８は、ハウジング４４を覆っていてもよく、可動プラテン２２に対してハウジング４４を押し付けていてもよい。

本実施形態では、シール部材４２およびハウジング４４が、可動プラテン２２から露出するタイバー２４に対し、そのタイバー２４の延伸方向とは交差する方向に移動可能に設けられる。このため、可動プラテン２２の貫通孔２２Ｈに対してタイバー２４が偏芯しても、タイバー２４に対して偏芯しないようにシール部材４２およびハウジング４４がタイバー２４に追従する。

したがって、本実施形態のシール構造４０は、可動プラテン２２の貫通孔２２Ｈに対してタイバー２４が偏芯しても、第１実施形態と同様に、その偏芯に起因して破損や潤滑剤の漏れが生じることはない。この結果、可動プラテン２２の貫通孔２２Ｈに対してタイバー２４の偏芯があってもシール性を強化することができる。

〔変形例〕
上記の実施形態は、以下のように変形してもよい。

（変形例１）
図５を用いて、変形例１のシール構造４０を説明する。図５では、上記の第１実施形態において説明した構成と同等の構成に対して同一の符号が付されている。なお、変形例１では、上記の第１実施形態と重複する説明は省略する。

変形例１のシール構造４０は、第１実施形態のシール構造４０を変形したものである。変形例１のシール構造４０では、ハウジング４４は磁石４４Ｍを有し、磁石４４Ｍの磁力により金属の可動プラテン２２に固定される。なお、磁石４４Ｍは、ハウジング４４に代えて、可動プラテン２２における少なくともタイバー２４が延びる方向の端部が有していてもよい。可動プラテン２２側が磁石４４Ｍを有する場合には、ハウジング４４が金属で形成される。

つまり、変形例１のシール構造４０では、ハウジング４４は、磁力により可動プラテン２２に固定される。これにより、ハウジング４４は、タイバー２４に対する摩擦抵抗が磁力よりも大きくなった場合には、可動プラテン２２の移動時にその可動プラテン２２に対するハウジング４４の固定を自動的に解除することができる。また、ハウジング４４は、可動プラテン２２に対するハウジング４４の固定を自動的に解除することを通じて、タイバー２４に対する摩擦抵抗が磁力よりも大きくなったことをオペレータに通知することができる。

なお、タイバー２４に対する摩擦抵抗が磁力よりも大きくなる場合として、例えば、外部からハウジング４４の内部に入った塵芥がタイバー２４との間の隙間または隙間に溜まる場合が挙げられる。

（変形例２）
図６を用いて、変形例２のシール構造４０を説明する。図６では、上記の第１実施形態において説明した構成と同等の構成に対して同一の符号が付されている。なお、変形例２では、上記の第１実施形態と重複する説明は省略する。

変形例２のシール構造４０は、第１実施形態のシール構造４０を変形したものである。変形例２のシール構造４０は、タイバー２４とハウジング４４との隙間を塞ぐ繊維部材５０をさらに備える。繊維部材５０は、ハウジング４４に収容され、シール部材４２よりも可動プラテン２２側とは逆側に配置される。このような繊維部材５０が備えられることで、外部からハウジング４４の内部に塵芥が入り込むことを抑制することができる。

なお、繊維部材５０は、第２実施形態のシール構造４０に備えてもよい。

［上記から得られる発明］
上記の実施形態および変形例から把握しうる発明について、以下に記載する。

（第１の発明）
第１の発明は、
固定プラテン（１８）に対して型締方向および型開方向に移動可能な可動プラテン（２２）と、可動プラテン（２２）に形成された貫通孔（２２Ｈ）に挿通されるタイバー（２４）と、を有する射出成形機の型締機構（１０）であって、
可動プラテン（２２）から露出するタイバー（２４）の周側面に取り付けられ、貫通孔（２２Ｈ）から漏れた潤滑剤をシールするためのシール部材（４２）と、
可動プラテン（２２）とは別体であり、可動プラテン（２２）の表面に接し、可動プラテン（２２）からシール部材（４２）までのタイバー（２４）およびシール部材（４２）を覆うハウジング（４４）と、
を備える。

これにより、可動プラテン（２２）の貫通孔（２２Ｈ）に対してタイバー（２４）が偏芯していても、タイバー（２４）に対して偏芯しないようにシール構造（４０）を設けることができる。したがって、シール構造（４０）は、可動プラテン（２２）の貫通孔（２２Ｈ）に対してタイバー（２４）が偏芯していても、その偏芯に起因して破損や潤滑剤の漏れが生じることはない。この結果、可動プラテン（２２）の貫通孔（２２Ｈ）に対してタイバー（２４）の偏芯があってもシール性を強化することができる。

ハウジング（４４）は、可動プラテン（２２）に固定されてもよい。これにより、シール構造（４０）のシール性を強化することができる。

ハウジング（４４）は、磁力により可動プラテン（２２）に固定されてもよい。これにより、タイバー（２４）に対する摩擦抵抗が磁力よりも大きくなった場合には、可動プラテン（２２）の移動時にその可動プラテン（２２）に対するハウジング（４４）の固定を自動的に解除することができる。

ハウジング（４４）は、可動プラテン（２２）に非固定であり、型締機構（１０）は、タイバー（２４）が延びる方向の動きを規制するとともに、タイバー（２４）が延びる方向とは交差する方向の動きを許容するようにハウジング（４４）を可動プラテン（２２）に取り付ける取付部材（４８）を備えてもよい。これにより、可動プラテン（２２）の貫通孔（２２Ｈ）に対してタイバー（２４）が偏芯しても、タイバー（２４）に対して偏芯しないようにシール部材（４２）およびハウジング（４４）がタイバー（２４）に追従する。したがって、可動プラテン（２２）の貫通孔（２２Ｈ）に対してタイバー（２４）の偏芯があってもシール性を強化することができる。

可動プラテン（２２）における固定プラテン（１８）側の外側表面に凹部（２２Ｃ）が形成され、ハウジング（４４）は、凹部（２２Ｃ）の内部に収まっていてもよい。これにより、固定プラテン（１８）側の外側表面に可動金型片（１６Ｂ）を配置する際にハウジング（４４）が邪魔になることを避けることができる。

型締機構（１０）は、ハウジング（４４）に収容され、シール部材（４２）よりも可動プラテン（２２）側とは逆側に配置され、タイバー（２４）とハウジング（４４）との隙間を塞ぐ繊維部材（５０）を備えてもよい。これにより、外部からハウジング（４４）の内部に塵芥が入り込むことを抑制することができる。

型締機構（１０）は、ハウジング（４４）に収容され、シール部材（４２）よりも可動プラテン（２２）側に配置され、タイバー（２４）に対して摺動可能にタイバー（２４）の周側面を覆う被覆部材（４６）を備えてもよい。これにより、タイバー（２４）に対するハウジング（４４）の位置ずれを抑制しつつ可動プラテン（２２）の摺動性を高め易い。

被覆部材（４６）とタイバー（２４）との間の隙間は、貫通孔（２２Ｈ）に固定される管状のブッシュ（２２Ｂ）と、ブッシュ（２２Ｂ）に挿通されるタイバー（２４）との間の隙間よりも小さくてもよい。これにより、タイバー（２４）に対する被覆部材（４６）の偏芯を抑え易い。

（第２の発明）
第２の発明は、
射出成形機の型締機構（１０）を製造する型締機構（１０）の製造方法であって、
型締方向および型開方向に移動可能な可動プラテン（２２）に形成された貫通孔（２２Ｈ）にタイバー（２４）を挿通する挿通工程と、
タイバー（２４）に対してシール構造（４０）を組み付ける組付工程と、
を含み、
シール構造（４０）は、可動プラテン（２２）から露出するタイバー（２４）の周側面に取り付けられ、貫通孔（２２Ｈ）から漏れた潤滑剤をシールするためのシール部材（４２）と、可動プラテン（２２）とは別体であり、可動プラテン（２２）の表面に接し、可動プラテン（２２）からシール部材（４２）までのタイバー（２４）およびシール部材（４２）を覆うハウジング（４４）と、
を備える。

これにより、可動プラテン（２２）の貫通孔（２２Ｈ）に対してタイバー（２４）が偏芯していても、タイバー（２４）に対して偏芯しないようにシール構造（４０）を設けることができる。したがって、シール構造（４０）は、可動プラテン（２２）の貫通孔（２２Ｈ）に対してタイバー（２４）が偏芯していても、その偏芯に起因して破損や潤滑剤の漏れが生じることはない。この結果、可動プラテン（２２）の貫通孔（２２Ｈ）に対してタイバー（２４）の偏芯があってもシール性を強化することができる。

１０…型締機構 ２２…可動プラテン
２４…タイバー ４０…シール構造
４２…シール部材 ４４…ハウジング
４６…被覆部材 ４８…取付部材
５０…繊維部材

Claims (9)

1. 固定プラテンに対して型締方向および型開方向に移動可能な可動プラテンと、前記可動プラテンに形成された貫通孔に挿通されるタイバーと、を有する射出成形機の型締機構であって、
   前記可動プラテンから露出する前記タイバーの周側面に取り付けられ、前記貫通孔から漏れた潤滑剤をシールするためのシール部材と、
   前記可動プラテンとは別体であり、前記可動プラテンの表面に接し、前記可動プラテンから前記シール部材までの前記タイバーおよび前記シール部材を覆うハウジングと、
   を備える、型締機構。
2. 請求項１に記載の型締機構であって、
   前記ハウジングは、前記可動プラテンに固定される、型締機構。
3. 請求項１または２に記載の型締機構であって、
   前記ハウジングは、磁力により前記可動プラテンに固定される、型締機構。
4. 請求項１に記載の型締機構であって、
   前記ハウジングは、前記可動プラテンに非固定であり、
   前記タイバーが延びる方向の動きを規制するとともに、前記タイバーが延びる方向とは交差する方向の動きを許容するように前記ハウジングを前記可動プラテンに取り付ける取付部材を備える、型締機構。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の型締機構であって、
   前記可動プラテンにおける前記固定プラテン側の外側表面に凹部が形成され、
   前記ハウジングは、前記凹部の内部に収まっている、型締機構。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の型締機構であって、
   前記ハウジングに収容され、前記シール部材よりも前記可動プラテン側とは逆側に配置され、前記タイバーと前記ハウジングとの隙間を塞ぐ繊維部材を備える、型締機構。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の型締機構であって、
   前記ハウジングに収容され、前記シール部材よりも前記可動プラテン側に配置され、前記タイバーに対して摺動可能に前記タイバーの周側面を覆う被覆部材を備える、型締機構。
8. 請求項７に記載の型締機構であって、
   前記被覆部材と前記タイバーとの間の隙間は、前記貫通孔に固定される管状のブッシュと、前記ブッシュに挿通される前記タイバーとの間の隙間よりも小さい、型締機構。
9. 射出成形機の型締機構を製造する型締機構の製造方法であって、
   型締方向および型開方向に移動可能な可動プラテンに形成された貫通孔にタイバーを挿通する挿通工程と、
   前記タイバーに対してシール構造を組み付ける組付工程と、
   を含み、
   前記シール構造は、前記可動プラテンから露出する前記タイバーの周側面に取り付けられ、前記貫通孔から漏れた潤滑剤をシールするためのシール部材と、
   前記可動プラテンとは別体であり、前記可動プラテンの表面に接し、前記可動プラテンから前記シール部材までの前記タイバーおよび前記シール部材を覆うハウジングと、
   を備える、型締機構の製造方法。

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