JP2022120331A - 型締装置および射出成形機 - Google Patents

Abstract

【課題】可動盤の倒れを確実に防止できるガイド機構を備えた型締装置および射出成形機を提供する。
【解決手段】型締装置（２）は固定盤（９）と型締ハウジング（１０）と可動盤（１１）とを備え、固定盤（９）はベッド（B）に固定され、型締ハウジング（１０）と可動盤（１１）はベッド（Ｂ）上をスライドされる。型締ハウジング（１０）と固定盤（９）は複数本のタイバー（１３）で連結され、可動盤（１１）はタイバー（１３）に貫通されている。そして型締ハウジング（１０）と可動盤（１１）の間に型締機構（１５）が設けられている。本開示は、可動盤（１１）のスライド機構を、ベッド（Ｂ）に対してスライドするリニアガイド（１９）と、タイバー（１３）に対して摺動するタイバーガイドブッシュ（２０）とから構成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、型開閉時に可動盤がリニアガイドによってベッド上をスライドするようになっている型締装置、およびそのような型締装置を備えた射出成形機に関するものである。

射出成形機の型締装置は、固定盤と型締ハウジングと可動盤と複数本のタイバーと型締機構とから概略構成されている。固定盤はベッド上に固定され、型締ハウジングと可動盤はベッド上をスライド自在に設けられている。そして固定盤と型締ハウジングは複数本のタイバーによって連結され、可動盤はこれらのタイバーが貫通されている。型締装置はトグル機構、型締シリンダ等があり、型締ハウジングと可動盤の間に設けられている。従って、型締装置を駆動すると、可動盤がベッド上をスライドして型開閉される。

可動盤はその垂直度が傾く、いわゆる倒れを防止して精度良くなめらかにスライドするために、ガイド機構が設けられている。ガイド機構は、タイバーガイドブッシュとリニアガイドの２種類が周知である。タイバーガイドブッシュは可動盤のタイバーが貫通する貫通孔に設け、該タイバーガイドブッシュとタイバーとが摺動的にスライドして可動盤がガイドされるようになっている。リニアガイドは、特許文献１等に記載されているが、ベッドと可動盤との間に設けられている。可動盤にはいずれか一方のガイド機構が採用されている。

特開２００８－１２８１３号公報

リニアガイドは、耐久性が高く長期間に渡って運転しても故障しにくく優れている。従って、近年は可動盤のガイド機構としてリニアガイドが採用されることが多い。しかしながらリニアガイドには可動盤の倒れの虞もある。例えば、重量の大きい金型が取り付けられると、可動盤と金型との重心が金型寄りにずれる。そうすると型開閉時や型締時に倒れが生じやすくなる。あるいは、型締機構がトグル機構からなる場合には、トグル機構の各リンクを結合しているピンや、これらピンに設けられているブッシュが長期間の運転により摩耗する。この摩耗によってトグル機構の対称性が崩れて可動盤に作用する力のバランスが崩れ、可動盤に倒れが生じやすくなる。リニアガイドは倒れが発生したときにこれを完全には防止できない。

本開示において、可動盤の倒れを確実に防止できるガイド機構を備えた型締装置および射出成形機を提供する。

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。

本開示は、可動盤のガイド機構に特徴を備えた型締装置およびそのような型締装置を備えた射出成形機として構成する。型締装置は固定盤と型締ハウジングと可動盤とを備え、固定盤はベッドに固定され、型締ハウジングと可動盤はベッド上をスライドされるようになっている。型締ハウジングと固定盤は複数本のタイバーで連結され、可動盤はタイバーに貫通されている。そして型締ハウジングと可動盤の間に型締機構が設けられている。本開示は、このような型締装置において可動盤のスライド機構を、ベッド上に対してスライドするリニアガイドと、タイバーに対して摺動するタイバーガイドブッシュとから構成する。

本開示は、可動盤の開閉を長期間安定的にガイドすることができ可動盤の倒れを確実に防止する効果を奏する。

本実施の形態に係る射出成形機を示す正面図である。 本実施の形態に係る型締装置の可動盤と、タイバーとを示す正面断面図である。 本実施の第１形態に係る可動盤の一部とタイバーとタイバーガイドブッシュとを示す正面断面図である。 本実施の第１形態に係る可動盤と、タイバーとを示す正面断面図である。 ガイド機構がリニアガイドからなる従来の可動盤とタイバーとを示す正面断面図である。 本実施の第２形態に係る可動盤とタイバーとを示す正面断面図である。 本実施の第３形態に係る可動盤の一部とタイバーとタイバーガイドブッシュとを示す正面断面図である。 本実施の第４形態に係る可動盤の一部とタイバーとタイバーガイドブッシュとを示す正面断面図である。 図８Ａにおいて断面Ｘ－Ｘで切断した本実施の第４形態に係る可動盤の一部とタイバーとタイバーガイドブッシュとを示す側面断面図である。

以下、具体的な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。ただし、以下の実施の形態に限定される訳ではない。説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜簡略化されている。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。また、図面が煩雑にならないように、ハッチングが省略されている部分がある。

本実施の形態を説明する。
＜射出成形機＞
本実施の形態に係る射出成形機１は、図１に示されているように構成されている。すなわち次に説明する本実施の形態に係る型締装置２と射出装置３とから概略構成されている。射出装置３は、図１に簡略的に示されているが、加熱シリンダ５と、この加熱シリンダ５内に設けられている図示されないスクリュとから構成されている。加熱シリンダ５には射出材料を供給するホッパ６と、射出ノズル７とが設けられている。

＜型締装置＞
本実施の形態に係る型締装置２は、ベッドB上に固定されている固定盤９と、ベッドB上をスライドする型締ハウジング１０と、ベッドB上を同様にスライドする本実施の第１形態に係る可動盤１１Aとを備えている。固定盤９と型締ハウジング１０は複数本、例えば４本のタイバー１３、１３、…によって連結されている。可動盤１１Aは、これらタイバー１３、１３、…に貫通されて固定盤９方向にスライド自在になっている。型締ハウジング１０と可動盤１１Aの間には型締機構１５が設けられている。そして固定盤９と可動盤１１にはそれぞれ金型１６、１７が設けられている。従って型締機構１５を駆動すると金型１６、１７が型開閉される。なお、型締機構１５は油圧で駆動される型締シリンダから構成することもでき、その種類は限定されないが、本実施の形態においてはトグル機構が採用されている。

＜可動盤のガイド機構＞
本実施の形態においては、図２に示すように、可動盤１１Aに２種類の異なるガイド機構が共に設けられている点に特徴がある。これを説明する。

＜リニアガイド＞
本実施の第１形態に係る可動盤１１Ａには、ガイド機構としてまず、リニアガイド１９が設けられている。リニアガイド１９は、ベッドB上に固定されているレール２２と、レール２２上をスライドするスライダー２３とから構成されている。スライダー２３は可動盤１１Ａの底部に固定されている。可動盤１１Ａは、ガイド機構としてリニアガイド１９を備えているので、十分に滑らかにベッドB上をスライドすることができる。

＜タイバーガイドブッシュ＞
本実施の第１形態においては、可動盤１１Ａにさらにガイド機構としてタイバーガイドブッシュ２０、２０、…が設けられている。詳しく説明すると、可動盤１１Ａにおいて、タイバー１３、１３、…が貫通されるガイド孔２４、２４、…にタイバーガイドブッシュ２０、２０、…が設けられている。

ただし、本実施の第１形態においては、タイバーガイドブッシュ２０、２０、…について、さらに２点の特徴がある。第１の特徴は、タイバーガイドブッシュ２０、２０、…は、上部に配置されているタイバー１３、１３にのみ設けられ、下部に配置されているタイバー１３、１３には設けられていない点である。後で説明するように、可動盤１１Ａの倒れを防止する効果は、タイバーガイドブッシュ２０、２０を上部に配置されているタイバー１３、１３に設けるだけで十分に得られるからである。

第２の特徴は、タイバーガイドブッシュ２０、２０、…と、タイバー１３、１３の嵌め合い公差についてである。図３において、可動盤１１Ａのガイド孔２４に設けられているタイバーガイドブッシュ２０が示されているが、タイバーガイドブッシュ２０の内径２６は、これを貫通しているタイバー１３の外径２７よりも大きくなっている。

一般的に、軸と穴との嵌め合いの度合いは、軸径が穴径より大きいときを締まり嵌め、略等しいときを中間嵌め、そして小さいときを隙間嵌めと呼ぶ。ガイド機構がタイバーガイドブッシュのみからなる従来の可動盤では、軽転合の隙間嵌めのタイバーガイドブッシュが採用されている。しかしながら、本実施の第１形態においては、より緩い嵌め合いである緩合の隙間嵌めのタイバーガイドブッシュ２０、２０、…が採用されている。具体的には、タイバー１３の外径２７を基準にする、いわゆる軸基準において穴の公差クラスとして、従来は軽転合の「H7」、「H8」等が採用されている。しかしながら本実施の第１形態においては、緩合の「D７」、「Ｄ８」等が採用されている。例えば「Ｄ７」が採用される場合、タイバー１３の外径２７が１６０ｍｍのとき、タイバーガイドブッシュ２０の内径２６は、１６０．１４５ｍｍ～１６０．１８５ｍｍになるように製造されている。

このように本実施の第１形態において可動盤１１Ａに設けられているタイバーガイドブッシュ２０、２０、…はタイバー１３、１３、…に対して緩合の隙間嵌めになっているので、タイバーガイドブッシュ２０、２０、…の摺動負荷は小さい。可動盤１１Ａは主としてリニアガイド１９によってガイドされるので、タイバーガイドブッシュ２０、２０、…とタイバー１３、１３、…とが接触する頻度が小さく、その面圧Pが小さくなるからである。従って、可動盤１１Ａを高速で型開閉しても、摺動速度Vとの積であるＰＶ値が、タイバーガイドブッシュ２０、２０、…の許容ＰＶ値を超えることはない。つまり型開閉が高速に実施でき、ハイサイクルで射出成形が実施できる、有利な構成になっている。

＜本実施の形態に係る型締装置の作用＞
本実施の形態に係る型締装置２の作用を説明する。図４に示されているように可動盤１１Ａには金型１７が取り付けられている。そうすると可動盤１１Ａの重心２８は金型１７の重量が大きいほど、矢印２９方向にずれる。重心２８が金型１７方向にずれればずれるほど、リニアガイド１９において、図４の左側の方よりも右側の方に荷重が集中する。これによって可動盤１１Ａは時計回りの力のモーメントが生じ倒れやすい状態になる。

型締機構１５を駆動して型開閉すると、可動盤１１Ａは矢印３０に示されているようにスライドする。本実施の第１形態に係る可動盤１１Ａは、リニアガイド１９だけでなく、タイバーガイドブッシュ２０、２０によってガイドされるので、確実に倒れが防止される。なお、可動盤１１Ａの倒れは上部に配置されているタイバー１３、１３に対応して設けられているタイバーガイドブッシュ２０、２０によって十分に防止できる。可動盤１１Ａは、高速に型開閉しても倒れることなく滑らかにスライドされる。可動盤１１Ａの倒れが防止されるので、リニアガイド１９の損傷も防止されることになる。なお、タイバーガイドブッシュ２０、２０が設けられていることにより、リニアガイド１９に作用している荷重の右側寄りの偏りが緩和される効果もある。

＜従来の型締装置との比較＞
図５には、ガイド機構としてリニアガイド５２のみが設けられている、従来の可動盤５１が示されている。この可動盤５１もタイバー５３、５３が貫通しているが、タイバー５３、５３にはタイバーガイドブッシュは設けられていない。このような従来の可動盤５１に比較的重量の大きい金型５５が設けられた状態で型開閉する。型開閉を高速に実施する場合には、図５に示されているように、可動盤５１に倒れが生じてしまう。この場合リニアガイド５２の損傷も引き起こす。本実施の形態に係る型締装置２が奏する効果は得られない。

＜本実施の第２形態に係る可動盤＞
本実施の形態に係る型締装置２において、可動盤１１Ａは変形が可能である。変形例として、本実施の第２形態に係る可動盤１１Ｂが図６に示されている。本実施の第２形態に係る可動盤１１Ｂは、第１形態に係る可動盤１１Ａと同様にガイド機構が２種類設けられている。すなわちリニアガイド１９と、タイバーガイドブッシュ２０、２０、…である。ただし、この第２形態においては、タイバーガイドブッシュ２０、２０、…は、すべてのタイバー１３、１３、…に対応して設けられている。すなわち、タイバーガイドブッシュ２０、２０、…は、上部に配置されているタイバー１３、１３と、下部に配置されているタイバー１３、１３のいずれにも設けられている。これらタイバーガイドブッシュ２０、２０、…も第１形態と同様にタイバー１３、１３、…に対して緩合の隙間嵌めになっているので、高速に型開閉しても摩耗の虞がない。

＜本実施の第３形態に係る可動盤＞
本実施の第１、２形態に係る可動盤１１Ａ、１１Ｂ（図２、図６参照）において、タイバーガイドブッシュ２０、２０、…を変形することができる。図７には、変形したタイバーガイドブッシュ２０Cが採用された本実施の第３形態に係る可動盤１１Cが示されている。このタイバーガイドブッシュ２０Cは、タイバー１３に対して軽転合の隙間嵌めになっている。この実施の形態に係る可動盤１１Ｃも、リニアガイド１９とタイバーガイドブッシュ２０Cとからなる２種類のガイド機構によって滑らかにスライドすることができる。

＜本実施の第４形態に係る可動盤＞
本実施の第１、２形態に係る可動盤１１Ａ、１１Ｂ（図２、図６参照）において、タイバーガイドブッシュ２０、２０、…についてその形状を変形することもできる。図８Aと図８Bには、形状を変形したタイバーブッシュガイド２０Ｄが設けられた、本実施の第４形態に係る可動盤１１Dが示されている。タイバーガイドブッシュ２０Dは、径方向の断面がＣ字状をした中空円筒の一部である。このようなタイバーガイドブッシュ２０Dは、可動盤１１Ｄのガイド孔２４の下側に設けられ、タイバー１３の外周下側と接している。つまり、タイバーガイドブッシュ２０Ｄはタイバー１３に対して実質的に緩合の隙間嵌め状態になっている。この本実施の第４形態に係る可動盤１１Ｄも、リニアガイド１９とタイバーガイドブッシュ２０Dとからなる２種類のガイド機構によって滑らかにスライドすることができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。以上で説明した複数の例は、適宜組み合わせて実施されることもできる。

１ 射出成形機 ２ 型締装置
３ 射出装置 ５ 加熱シリンダ
６ ホッパ ７ 射出ノズル
９ 固定盤 １０ 型締ハウジング
１１ 可動盤 １３ タイバー
１５ 型締機構 １６ 金型
１７ 金型 １９ リニアガイド
２０ タイバーガイドブッシュ ２２ レール
２３ スライダー ２４ ガイド孔
２６ 内径 ２７ 外径
２８ 重心

Claims (8)

1. ベッドに固定されている固定盤と、
   前記ベッド上をスライド自在に設けられている型締ハウジングと、
   前記固定盤と前記型締ハウジングの間で前記ベッド上をスライド自在に設けられている可動盤と、
   前記固定盤と前記型締ハウジングとを連結していると共に前記可動盤を貫通している複数本のタイバーと、
   前記型締ハウジングと前記可動盤の間に設けられている型締機構と、を備え、
   前記可動盤には、前記ベッドに対してスライドするリニアガイドと、前記タイバーに対して摺動するタイバーガイドブッシュとが設けられている、型締装置。
2. 前記可動盤において前記タイバーガイドブッシュは、前記複数本のタイバーのうち、上部に配置されている前記タイバーに対して設けられている、請求項１に記載の型締装置。
3. 前記タイバーガイドブッシュの内径は、前記タイバーに対して緩合の隙間嵌めになるように選定されている、請求項１または２に記載の型締装置。
4. 前記タイバーガイドブッシュは、径方向の断面がＣ字状をした中空円筒の一部であり前記タイバーの外周下側と接するようになっている、請求項１または２に記載の型締装置。
5. 樹脂を射出する射出装置と、
   金型を型締めする型締装置と、を備えた射出成形機であって、
   前記型締装置は、
   ベッドに固定されている固定盤と、
   前記ベッド上をスライド自在に設けられている型締ハウジングと、
   前記固定盤と前記型締ハウジングの間で前記ベッド上をスライド自在に設けられている可動盤と、
   前記固定盤と前記型締ハウジングとを連結していると共に前記可動盤を貫通している複数本のタイバーと、
   前記型締ハウジングと前記可動盤の間に設けられている型締機構と、を備え、
   前記可動盤には、前記ベッドに対してスライドするリニアガイドと、前記タイバーに対して摺動するタイバーガイドブッシュとが設けられている、射出成形機。
6. 前記可動盤において前記タイバーガイドブッシュは、前記複数本のタイバーのうち、上部に配置されている前記タイバーに対して設けられている、請求項５に記載の射出成形機。
7. 前記タイバーガイドブッシュの内径は、前記タイバーに対して緩合の隙間嵌めになるように選定されている、請求項５または６に記載の射出成形機。
8. 前記タイバーガイドブッシュは、径方向の断面がＣ字状をした中空円筒の一部であり前記タイバーの外周下側と接するようになっている、請求項５または６に記載の射出成形機。
   
   

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