JP3325508B2

JP3325508B2 - 射出成形機の金型取付け構造

Info

Publication number: JP3325508B2
Application number: JP35270497A
Authority: JP
Inventors: 秀樹中野
Original assignee: 山一精工株式会社
Priority date: 1997-12-22
Filing date: 1997-12-22
Publication date: 2002-09-17
Anticipated expiration: 2017-12-22
Also published as: JPH11179759A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、合成樹脂等を射
出成形して射出成品を製造する射出成形機の技術分野に
属し、特に、金型の振動や熱膨張に対しても位置ズレを
生じさせない射出成形機の金型取付け構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、合成樹脂等を射出成形してプラス
チックス製品を作る装置として射出成形機が知られてい
る。この種の射出成形機の基本的な構成は、図７に示す
ように、金型を構成する固定部材１０２及び可動部材１
０３と、固定部材１０２が取り付けられる固定側定盤１
０４と、可動部材１０３が取り付けられる可動側定盤１
０５とを備え、上記固定部材１０２と可動部材１０３と
の間に形成される射出空間Ｔに成形材料が射出されるも
のである。このような射出成形機１０１としては、上記
固定部材１０２と可動部材１０３とが水平方向に配置さ
れる射出成形機１０１の他、上下方向に配置される射出
成形機に大別される。

【０００３】そして、上記固定部材１０２と固定側定盤
１０４、上記可動部材１０３と可動側定盤１０５とは、
位置決めピン１０６ａとボルト１０７ａを介して取り付
けられている。例えば、可動側定盤１０５の正面図であ
る図８のように、可動側定盤１０５の中心をずらした等
間隔の４ケ所にボルト１０７ａを螺合するボルト穴１０
７ｂを形成すると共に、この各ボルト穴１０７ｂの間に
位置決めピン１０６ａを挿入するピン穴１０６ｂを４ケ
所に等間隔に形成することにより、上記位置決めピン１
０６ａにより位置決めした後、上記ボルト１０７ａを介
して金型が取り付けられる。したがって、可動側定盤１
０５を油圧シリンダー等を介して水平方向に可動させる
ことにより、金型の型締め、型開きが行われる。なお、
上記金型の位置決めによる取り付けは、固定部材２と固
定側定盤４との間が先に行われ、この際、ロケートリン
グ１０８によってセンター合わせが行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、射出成形機
の特徴は、高い圧力で金型の隅々まで均一に成形材料を
充填し、精度の高い射出成品を高い生産性で連続的に成
形することにある。また、精密な温度コントロールも要
求される。したがって、金型を構成する固定部材１０２
と可動部材１０３とは、射出時の高い圧力や高い温度で
も高精度に保たれる必要があるが、これら固定部材１０
２と可動部材１０３とを各々取り付ける固定側定盤１０
４と可動側定盤１０５との間でも取り付け精度が厳しく
要求される。

【０００５】しかしながら、従来の射出成形機１０１
は、上記ボルト１０７ａや位置決めピン１０６ａを介し
て取り付けられていたので、金型の取り付け精度を厳し
くするには限界があった。その理由としては、位置決め
ピン１０６ａを使用すると、ボルト穴１０７ｂやピン穴
１０６ｂとの間でクリアランスをある程度大きく設計し
なければならないことにある。それは、ピン穴１０６ｂ
の大きさにも言えることであるが、ピン穴１０６ｂとピ
ン穴１０６ｂとの間隔Ｌ５にも言えることである。例え
ば、図８に示す可動側定盤１０５の場合、ピン穴１０６
ｂピン穴１０６ｂとの寸法公差Ｌ５は、２００ｍｍであ
り、約±０．０２ｍｍに設計されている。また、上記ピ
ン穴１０６ｂは、直径約±０．０１ｍｍに設計されてい
る。

【０００６】また、上記可動部材１０３と可動側定盤１
０５とは、型締め、型開きのために一体となって可動す
るが、この可動の際の振動やエジェクター等の振動によ
ってクリアランス量の分だけ取り付け位置がズレてしま
うことにある。この場合の振動による位置ズレは、上記
可動側定盤１０５の上下方向のみならず、回転方向にも
生じる。特に、金型が水平方向に配置される射出成形機
１０１の場合には、可動部材１０３や可動側定盤１０５
等の荷重もその要因となる。さらに、加熱された金型の
温度と常温の可動側定盤１０５等との間に生じる熱膨張
差によって位置ズレが生じさせることが挙げられる。こ
れらの要因により、金型の取り付け精度を長期間維持で
きず、この結果、高精度な射出成品を製造できない問題
を有していた。

【０００７】そこで、本発明は、金型の取り付け精度が
高く、しかも、金型等の振動や熱膨張に対しても位置ズ
レを生じさせない射出成形機の金型取付け構造を提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
射出成形機の金型取付け構造は、上記課題を解決するた
めに、金型を構成する固定部材及び可動部材と、固定部
材が取り付けられる固定側定盤と、可動部材が取り付け
られ一体となって可動する可動側定盤とを備え、上記可
動部材と可動側定盤とが、これら可動部材と可動側定盤
の少なくとも一方においてその中心を基準として放射状
に形成されるキー溝と、この放射状のキー溝に嵌合する
キーにより位置決めされていることを特徴とする。

【０００９】この請求項１に係る発明によれば、上記放
射状のキー溝にキーを嵌合させることにより、上記可動
部材と可動側定盤の中心を定めて位置決めされるため
に、高精度に取り付けることができる。また、この中心
を定めて位置決めされることにより、金型等の振動や加
熱温度による熱膨張差を効率よく吸収して、可動部材と
可動側定盤との位置ずれを生じさせることがなくなる。

【００１０】本発明の請求項２記載の射出成形機の金型
取付け構造は、上記課題を解決するために、金型を構成
する固定部材及び可動部材と、固定部材が取り付けられ
る固定側定盤と、可動部材が取り付けられ一体となって
可動する可動側定盤とを備え、上記固定部材と固定側定
盤とが、これら固定部材と固定側定盤の少なくとも一方
においてその中心を基準として放射状に形成されるキー
溝と、この放射状のキー溝に嵌合するキーにより位置決
めされていることを特徴とする。

【００１１】この請求項２に係る発明によれば、上記放
射状のキー溝とキーにより、上記固定部材と固定側定盤
とが隙間なく高い寸法精度で取り付けられる。また、こ
の中心を定めて位置決めされることにより、金型等の振
動や加熱温度による熱膨張差を効率よく吸収して、熱膨
張差を生じさせることなくなる。

【００１２】本発明の請求項３記載の射出成形機の金型
取付け構造は、前記キーが、固定部材、可動部材、固定
側定盤、又は、可動側定盤に一体に設けられていること
を特徴とする。

【００１３】この請求項３に係る発明によれば、上記キ
ーが一体に設けられた固定部材等を固定側定盤等のキー
溝に嵌合させるだけで、金型を容易に位置決めして取り
付けることができる。

【００１４】本発明の請求項４記載の射出成形機の金型
取付け構造は、前記キーは、その上方側と下方側とで幅
をずらした変位させた構造とされていることを特徴とす
る。

【００１５】この請求項４に係る発明によれば、上記キ
ー溝とキーにより可動部材等と可動側定盤等との位置決
めにズレが生じている場合、上記変位したキーを種々変
更して位置決めすることができるため、このズレを調整
することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面を参照しながら説明する。本実施の形態は、図１に示
すように、固定部材２と可動部材３と固定側定盤４と可
動側定盤５を備え、これら固定部材２と可動部材３の間
に合成樹脂材等が射出される射出空間Ｔが形成され、こ
の射出空間Ｔに成形材料が射出充填される構成の射出成
形機１である。

【００１７】上記固定部材２と可動部材３は、金型を構
成する部材であり、この固定部材２は、ベース板２ａと
一体とされており、他方、上記可動部材３は、スペーサ
部材３ｂを介してベース板３ａにボルトＢ３により固定
されている。そして、可動部材３に設けられるガイドピ
ン３ｄが固定部材２のガイドピン穴２ｈに嵌合されてい
る。また、上記可動部材３側には、ノックアウトピン７
ａとこのノックアウトピン７ａを保持する保持板７ｂと
受け板７ｃが設けられている。さらに、上記可動部材３
と保持板７ｂとの間にはバネ部材８が介在され、上記受
け板７ｃの背面側には、油圧式や機械式のエジェクター
のピストン部材９が貫通穴９ａを介して押圧されるよう
になっている。したがって、この射出成形機１は、タイ
バー１２を介して、上記可動部材３と可動側定盤５とが
一体となって水平方向に可動することにより、金型の型
締め、型開きが行われる。

【００１８】本実施の形態の金型を構成する固定部材２
と可動部材３は、鋼材（例えば、ＳＫＤ１１）が使用さ
れ、取り付け端面の形状が正方形で全体がブロック状の
ものである。具体的には、固定部材２の取り付け端面の
一辺は、約２５０ｍｍであり、厚さは約１２０ｍｍであ
る。また、可動部材３の取り付け端面の一辺は、約２５
０ｍｍであり、厚さは約１８０ｍｍである。本実施の形
態の金型は、１個の金型に１個の射出空間Ｔが形成され
るもので説明するが、１個の金型に多数個の射出空間Ｔ
が形成される多数個取りの金型でも良い。なお、図示し
ないが、上記固定部材２と可動部材３には加熱ヒータが
内蔵されていたり、温水或いは油が流れる穴が形成され
ている。

【００１９】また、可動側定盤５は、可動部材３を取り
付けるもので、取り付け端面の形状が正方形で全体がブ
ロック状のものである。この可動側定盤５は、上記固定
側定盤４とともに、プラテンとも呼ばれるもので、これ
らの材質は、上記固定側定盤４とともに、鋼材が使用さ
れている。可動側定盤５の取り付け端面の一辺は、約３
５０ｍｍであり、厚さは約１００ｍｍである。この可動
側定盤５には、可動部材３を水平方向に可動させるため
の上記ピストン部材９が貫通する貫通穴９ｂが形成され
ている。また、この可動側定盤５の四隅には、ボルト止
めするためのボルト穴６ｂが形成されている。なお、こ
の可動側定盤５には、断熱部材が一体に設けられている
ものもあるが、ここでは省略する。

【００２０】そして特に、上記可動部材３と可動側定盤
５とは、図２に示すように、キー溝１０ａ，１０ｂとキ
ー１１Ａにより位置決めされて取り付けられている。キ
ー溝１０ａは、キー１１Ａを嵌合させるものであり、可
動側定盤５の取り付け端面の中心から外周部に向かって
放射状に４本形成されている。すなわち、可動側定盤５
の中心を基準として、十字状になるように形成されてい
る。そして、可動側定盤５の中心では、上記貫通穴９ａ
が形成されているために、中心を外して形成されてい
る。一方、可動部材３のベース板３ａの取り付け面に
も、上記キー溝１０ａに対応するキー溝１０ｂが形成さ
れている。これらのキー溝１０ａ，１０ｂは、断面凹状
のもであるが、角部に面取りが施されたものでも断面半
円形状のものでも良い。

【００２１】このような構成のキー溝１０ａ，１０ｂ
は、十字状に形成されているために、上記中心を基準に
交差する直線状に形成されている。すなわち、可動側定
盤５の中心位置では形成されていないが、これらのキー
溝１０ａ，１０ｂの延長線上に上記可動側定盤５の中心
が位置することとなっている（図４に示す中心線Ｓ１，
Ｓ２参照）。

【００２２】他方、キー１１Ａは、上記キー溝１０ａ，
１０ｂに嵌合するブロック状の部材である。このキー１
１Ａは、鋼材（例えば、ＳＫＤ１１）で作られており、
上記十字状のキー溝１０ａ，１０ｂに各々嵌合させるた
めに４個設けられている。本実施の形態のキー１１Ａ
は、上記可動部材３や可動側定盤５とは別体のものであ
り、このため、このキー１１Ａとキー溝１０ａに形成さ
れる２つのボルトＢ２によりボルト止めされている。

【００２３】上記キー１１Ａの長さは、キー溝１０ａ，
１０ｂの長さと同じでも、短いものでも、又、長いもの
でも良い。キー１１Ａがキー溝１０ａ，１０ｂの長さよ
りも短い場合には、キー溝１０ａ，１０ｂにキー１１Ａ
が嵌合されない空間部が形成されることとなるが、この
空間部は、金型２，３の熱や可動側定盤５に伝達する熱
を逃がす働きを有することとなる。上記キー１１Ａとし
ては、上記十字状のキー溝１０ａ，１０ｂに対応させた
十字状とするように、放射状のキー溝１０ａ，１０ｂの
形状に対応させた多数の放射状のものでも良い。このよ
うに、本実施の形態は、キー溝１０ａ，１０ｂにキー１
１Ａを嵌合させるものであるから、クリアランスをでき
る限り小さくすることができる。具体的には、本実施の
形態のキー溝１０ａ，１０ｂの寸法公差Ｌ１は、約±
０．００５ｍｍ、キー１１Ａの寸法公差Ｌ２は、約±
０．００１ｍｍに設計されている。

【００２４】ここで、上記キー溝１０ａ，１０ｂとして
は、可動側定盤５等の中心を基準として放射状に形成さ
れるものであれば、図４（ａ）（ｂ）に示すように、可
動側定盤５の対角線上に形成されるものであっても、上
記十字状と対角線上のものとを組み合わせたようなもの
でも良い。

【００２５】また、上記キー１１Ａとしては、図５に示
すように、その厚さ方向の中央部で変位させたキー１１
Ｂを使用することが可能である。このキー１１Ｂは、嵌
合される可動部材３側と可動側定盤５側とで同じ幅間隔
Ｌ３，Ｌ４を保ちながら、上方側と下方側で幅を変位さ
せたものである。したがって、この変位させたキー１１
Ｂを種々用意しておき、上記十字状のキー溝１０ａ，１
０ｂの直線状の対向する位置に各々嵌合させることによ
り微妙な位置ズレＺを調整できるようになっている。こ
のような、変位したキー１１Ｂの使用は、上記放射状の
溝１０ａ，１０ｂを形成する際に、僅かなズレＺが生じ
た場合に、このズレＺを吸収することが可能である。

【００２６】さらに、上記キー１１Ａは、図６に示すよ
うに、固定側定盤４又は可動側定盤５に一体に設けられ
ているものでも良い。すなわち、前記キー１１Ａは、上
記キー溝１０ａ，１０ｂに対応する位置において固定部
材２と可動部材３とに一体に設けられている。なお、上
記前記キー１１Ａを固定部材２又は可動部材３に一体に
設けられているものでも良い。このように、一体に形成
することにより、可動部材３と可動側定盤５とのいずれ
か一方にキー溝１０ａ，１０ｂを形成すれば足りること
となる。また、ボルトＢ２も不要となる。さらに、上記
キー１１Ａとしては、金型の熱の伝導を少なくするため
に、キー１１Ａの表面に凹凸を形成するなどして、その
形状に変化を持たせることも可能である。

【００２７】したがって、このような構成のキー１１Ａ
を介して、固定部材２及び可動部材３に各々固定側定盤
４と可動側定盤５とを位置決めすることにより、位置決
めピンを使用せずとも、位置決めが容易に行われること
となる。また、このような構成により取り外しも容易と
なり、金型のスピーデイな交換が可能である。

【００２８】次に、上記固定側定盤４は、固定部材２を
取り付けるもので、取り付け端面の形状が正方形で全体
がブロック状のものである。この固定側定盤４の取り付
け端面の一辺は、約３５０ｍｍであり、厚さは約１００
ｍｍである。この固定側定盤４の中央には、図１に示す
ように、射出ノズル１４が入ってくる円形状の穴４ａが
形成されている。ただし、この円形状の穴４ａには、通
常配されるロケートリングは設けられていない。ロケー
トリングは、固定側定盤５と金型の位置合わせ（センタ
ー合わせ）をするものであるが、後述するように敢えて
設ける必要はないからである。上記射出ノズル１４は、
射出空間Ｔに接して成形材料を充填させるもので、図示
しない供給ホッパーから成形材料を供給して上記射出空
間Ｔに送り込む。

【００２９】そして特に、図３に示すように、固定部材
２と固定側定盤４とは、上記可動部材３と可動側定盤５
と同じように、キー溝１０ａ，１０ｂとキー１１Ａによ
り取り付けられている。すなわち、固定側定盤４の中心
を基準として放射状にキー溝１０ａが４本形成されてい
る。一方、固定部材２のベース板２ａの取り付け面にも
上記キー溝１０ａに対応するキー溝１０ｂが形成されて
いる。そして、上記キー溝１０ａ，１０ｂに嵌合するキ
ー１１ＡがボルトＢ２によりボルト止めされている。な
お、上記固定部材２と固定側定盤４とは、可動部材３側
と同じように、外周の四隅部に形成されるボルト穴６ｂ
にボルトＢ１を螺合させて取り付けられるようになって
いる。

【００３０】次に、本実施の形態の射出成形機の金型取
付け構造を使用して、金型を構成する固定部材２及び可
動部材３を固定側定盤４、可動側定盤５に取り付ける場
合には、以下のように位置決めして取り付ける。

【００３１】まず、図１において、可動側定盤５を後退
位置に可動させて、可動側定盤５と固定側定盤４との間
を広く開け、この間に金型を構成する固定部材２及び可
動部材３をクレーン等で吊しながら引き込む。そして、
まず、固定部材２と固定側定盤４とを位置決めして取り
付ける。すなわち、図３に示すように、固定部材２に形
成されるキー溝１０ａにキー１１Ａを嵌合させるととも
に、このキー１１Ａに対して固定側定盤４に形成される
キー溝１０ａを嵌合させることにより位置決めをする
（図３参照）。このように位置決めすると、固定側定盤
４と固定部材２との中心を基準として位置決めするため
に、上記ロケートリングを用いなくとも、これらのセン
ター合わせが行われるようになり、上記射出ノズル１４
が中央に位置するようになる。後は、ボルトＢ１により
ボルト止めして取り付ける。

【００３２】次に、可動部材３と可動側定盤５とを位置
決めして取り付ける。すなわち、図２に示すように、可
動部材３に形成されるキー溝１０ｂにキー１１Ａを嵌合
させるとともに、このキー１１Ａに対して可動側定盤５
に形成されるキー溝１０ａを嵌合させることにより位置
決めをする。このような位置決め場合、図５に示すよう
に、上記可動部材３と可動側定盤５との位置決めにズレ
Ｚが生じる場合には、上記変位した構造のキー１１Ｂを
種々変更して位置決めすることができるため、このズレ
Ｚを調整することが可能である。

【００３３】ところで、従来例で説明した射出成形機１
０１の場合、ピン穴１０６ｂとピン穴１０６ｂとの寸法
公差Ｌ５は、２００ｍｍで、約±０．０２ｍｍを考慮し
て設計されている。また、上記ピン穴１０６ｂも直径約
±０．０１ｍｍに設計されている（図８参照）。このた
め、位置決めピン１０６ａは、クリアランスを必要とす
る分だけその径が小さいものが使用されることが多い。
しかし、金型等の振動や熱膨張差によって、必要とされ
るクリアランス量の分だけ位置ズレが生じてしまう原因
となっていた。また、金型は、上記バネ部材８やピスト
ン部材９により激しく押圧されることも位置ズレの原因
として挙げられる。

【００３４】これに対して、上記各実施の形態の射出成
形機１は、キー溝１０ａ，１０ｂの寸法公差Ｌ１は、約
±０．００５ｍｍ、キー１１Ａの寸法公差Ｌ２は、約±
０．００１ｍｍに設計されている。すなわち、本実施の
形態によれば、従来の１／１００単位から１／１０００
単位に寸法精度を高めることが可能となる。これは、上
記可動部材３等と可動側定盤５等とを上記キー溝１０
ａ，１０ｂとキー１１Ａにより隙間をできる限り少なく
して高い寸法精度で位置決めされるからである。

【００３５】しかも、本実施の形態の射出成形機１は、
可動側定盤５等の中心を基準として位置決めされるため
に、可動側定盤５等の荷重による下方への位置ズレや回
転方向の位置ズレも生じることがない。また、この中心
を定めて位置決めされることにより、金型２，３の加熱
による熱膨張差を効率よく吸収することとなる。

【００３６】以上、本実施の形態の説明では、金型を構
成する固定部材と可動部材とが水平方向に配置される射
出成形機で説明したが、本発明は、固定部材と可動部材
とが上下方向に配置される射出成形機においても適用可
能である。また、固定部材、可動部材、固定側定盤及び
可動側定盤は、全体がブロック状のもので説明したが、
本発明は、固定部材等が円盤状のものにおいても適用可
能である。

【００３７】

【発明の効果】本発明の請求項１又は請求項２に係る射
出成形機の金型取付け構造は、上記放射状のキー溝にキ
ーを嵌合させることにより、固定部材と固定側定盤、可
動部材と可動側定盤の中心を定めて位置決めされるため
に、高精度に取り付けることができるとともに、金型等
の振動や加熱温度による熱膨張差を効率よく吸収して、
可動部材と可動側定盤との位置ずれを生じさせることが
なくなる。したがって、高精度な射出成品を長期間製造
することが可能となる。

【００３８】本発明の請求項３に係る射出成形機の金型
取付け構造は、キーが一体に設けられた固定部材等を固
定側定盤等のキー溝に嵌合させるだけで、固定部材等が
容易に取り付けられ、又、取り外しも容易となる。

【００３９】本発明の請求項４に係る射出成形機の金型
取付け構造は、上記キー溝とキーにより可動部材等と可
動側定盤等との位置決めにズレが生じている場合、上記
変位したキーを種々変更して位置決めすることができる
ため、このズレを調整することが可能である。したがっ
て、一層精度の高い位置決めが可能となる。

【００４０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の射出成形機の金型取付
け構造を示す断面図である。

【図２】上記一実施の形態の可動部材と可動側定盤との
位置決め状態を示す斜視図である。

【図３】上記一実施の形態の固定部材と固定側定盤との
位置決め状態を示す斜視図である。

【図４】上記一実施の形態のキー溝とキーの他の例を示
す正面図である。

【図５】上記一実施の形態のキーの他の例を示す断面図
である。

【図６】上記一実施の形態のキーの他の例を示す断面図
である。

【図７】従来の射出成形機を示す断面図である。

【図８】従来の射出成形機の可動側定盤を示す正面図で
ある。

【符号の説明】

１射出成形機、２固定部材（金型）、２ａ固定部
材のベース板、３可動部材（金型）、３ａ可動部材
のベース板、４固定側定盤、５可動側定盤、１０
ａ，１０ｂキー溝、１１Ａ，１１Ｂキー、Ｓ１，Ｓ
２可動側定盤等の中心線、Ｔ射出空間

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】金型を構成する固定部材及び可動部材
と、固定部材が取り付けられる固定側定盤と、可動部材
が取り付けられ一体となって可動する可動側定盤とを備
え、上記可動部材と可動側定盤とが、これら可動部材と可動
側定盤の少なくとも一方においてその中心を基準として
放射状に形成されるキー溝と、この放射状のキー溝に嵌
合するキーにより位置決めされていることを特徴とする
射出成形機の金型取付け構造。
【請求項２】金型を構成する固定部材及び可動部材
と、固定部材が取り付けられる固定側定盤と、可動部材
が取り付けられ一体となって可動する可動側定盤とを備
え、上記固定部材と固定側定盤とが、これら固定部材と固定
側定盤の少なくとも一方においてその中心を基準として
放射状に形成されるキー溝と、この放射状のキー溝に嵌
合するキーにより位置決めされていることを特徴とする
射出成形機の金型取付け構造。
【請求項３】前記キーが、固定部材、可動部材、固定
側定盤、又は、可動側定盤に一体に設けられていること
を特徴とする請求項１又は請求項２記載の射出成形機の
金型取付け構造。
【請求項４】前記キーは、その上方側と下方側とで幅
をずらした変位させた構造とされていることを特徴とす
る請求項１又は請求項２記載の射出成形機の金型取付け
構造。