JP4676548B2 - 射出成形機の可動プラテン支持機構 - Google Patents

Description

本発明は、可動プラテン、固定プラテン、リアプラテン、型締機構と、前記可動プラテンを軸方向に案内するリニアガイド装置を備えた射出成形機に関し、特に、前記可動プラテンの支持機構に関する。

射出成形機は、図１１に示されているように従来周知で、ベースフレーム３００上に配置されている型締部１００と射出部２００を備えている。型締部１００には、可動プラテン１、固定プラテン９、リアプラテン１２、トグル機構１３が配設されている。固定プラテン９とリアプラテン１２との間には複数本のタイバー１４が可動プラテン１を貫通して取り付けられている。固定プラテン９には固定側金型、可動プラテン１には可動側金型が取り付けられる（固定側金型および可動側金型は図示せず）。可動プラテン１とタイバー１４とは摺動可能に構成されている。

ベースフレーム３００には、一対のリニアガイドレール１１が取り付けられている。リニアガイドレール１１上には、ガイド取付ブロック２が固定されたリニアガイドブロック５が載置されており、リニアガイドブロック５はリニアガイドレール１１の軸方向に移動可能である。このリニアガイドブロック５には、ガイド取付ブロック２を介して可動プラテン１がボルト（図示せず）などにより固定されている。トグル機構１３は可動プラテン駆動用サーボモータ（図示せず）により駆動され、トグル機構１３の駆動により可動プラテン１は固定プラテン９に接近・離反する。リニアガイドブロック５は可動プラテン１の移動と共にリニアガイドレール１１上を型開閉軸方向に移動する。例えば、特許文献１には、射出成形機の型締機構において、型開閉精度向上のため可動プラテンのガイドにリニアガイドを使用する技術が開示されている。

上述したように、可動プラテンのガイドにリニアガイドを使用する場合、可動プラテンの変形に伴う荷重がリニアガイドに作用し、リニアガイドの寿命に大きな影響を与えるため、特許文献２〜５に開示される技術により対策が施されている。
特許文献２には、撓みを抑えるプラテンの構造が開示されている。
特許文献３には、プラテンやプラテン支持部材の材料に、高価な線膨張率の低い材料を使用する技術が開示されている。
特許文献４には、可動プラテンの変形を吸収する機構として、可動プラテンの下端部に鉛直方向にバネ要素を取り付ける機構が開示されている。
特許文献５には、可動プラテンの鉛直・水平方向の変形を吸収する機構として、可動プラテンとリニアガイド装置の間に緩衝部材（バネ要素や流体圧シリンダ）を上下左右方向に組み込む機構が開示されている。

特開平９−２６２８８４号公報 特開平８−２５８１０３号公報 特開２００６−２７２５５８号公報 特開２００３−７１８９４号公報 特開２００４−３３０４４９号公報

上述したように、可動プラテンのガイドにリニアガイドを使用する場合、可動プラテンの変形に伴う荷重がリニアガイドに作用し、リニアガイドの寿命に大きな影響を及ぼす。可動プラテンの変形は、型締力による撓みと、金型温調による熱膨張が原因と考えられる。

型締力による撓みは、特許文献２に開示される技術により低減することが可能である。 また、金型温調による熱膨張は、特許文献３に開示される技術により低減可能であるが、可動プラテンなどのプラテンやプラテン支持部材に線膨張率の低い高価な材料を用いる必要があり、射出成形機の製造コストを引き上げてしまう。

特許文献４に開示される技術では、バネ要素の取付方向が鉛直方向であるため、可動プラテンの水平方向の変形を吸収できない。また、バネ要素の位置がガイド取付ブロックと取付ボルトの間に配置されており、シムをボルト座面に挿入してもプラテンの姿勢は変わらないため、平行度調整には使用できない。

特許文献５に開示される技術では、上下左右に緩衝部材が装着されることにより、可動プラテンの姿勢が不安定になるため、タイバーによる支持が必要であり、リニアガイド装置による型開閉精度向上の効果は小さい。また、プラテン平行度調整については考慮されておらず、平行度調整には使用できない。

そこで本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、可動プラテンの型閉方向の動きをガイドするリニアガイド装置を備える射出成形機において、熱膨張による可動プラテンの変形を吸収する機能と水平方向の可動プラテンの傾きを調整する機能とを併せ持つ射出成形機の可動プラテン支持機構を提供することである。

本願の請求項１に係る発明は、固定側金型を取り付ける固定プラテンと可動側金型を取り付ける可動プラテンを有する型締部と射出部とをベースフレーム上に備え、該可動プラテンを支持しリニアガイドブロックに固定されるガイド取付ブロックと、該リニアガイドブロックを案内するリニアガイドレールと、を備えた射出成形機において、前記可動プラテンと前記ガイド取付ブロックの間に水平方向に配置されたバネ要素と、前記バネ要素を圧縮し前記ガイド取付ブロックと前記可動プラテンを弾性的に結合する取付ボルトとを備え、前記バネ要素および前記取付ボルトは、型開閉軸方向の少なくとも２箇所の前記ガイド取付ブロックの部位に取り付けられ、前記可動プラテンを、前記可動プラテンを前記ガイド取付ブロック側に引っ張り該可動プラテンと該ガイド取付ブロックとの間隔を狭くする調整ボルトと螺合する構造とし、または、前記ガイド取付ブロックを、前記可動プラテンを前記ガイド取付ブロック側から押し該可動プラテンと該ガイド取付ブロックとの間隔を広くする調整ボルトと螺合する構造とすることを特徴とする射出成形機の可動プラテン支持機構である。

請求項２に係る発明は、前記可動プラテンを、前記可動プラテンを前記ガイド取付ブロック側に引っ張り該可動プラテンと該ガイド取付ブロックとの間隔を狭くする調整ボルトと螺合する構造とし、または、前記ガイド取付ブロックを、前記可動プラテンを前記ガイド取付ブロック側から押し該可動プラテンと該ガイド取付ブロックとの間隔を広くする調整ボルトと螺合する構造とすることに替えて、前記取付ボルトの頭部側端部にオネジを加工し、メネジが加工された調整ナットを用い、該取付ボルトを締付け、前記ガイド取付ブロックに前記可動プラテンを弾性的に結合したことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の可動プラテン支持機構である。

本発明により、可動プラテンの型閉方向の動きをガイドするリニアガイド装置を備える射出成形機において、熱膨張による可動プラテンの変形を吸収する機能と水平方向の可動プラテンの傾きを調整する機能とを併せ持つ射出成形機の可動プラテン支持機構を提供できる。

本発明の可動プラテン支持機構を備えた実施形態を説明する図である。 図１において、第１の実施形態の場合の矢印Ａ−Ａでみた断面図である。 図１において、第１の実施形態の場合の矢印Ｂ−Ｂでみた断面図である。 本発明における取付ボルトのシム調整を説明する図である。 図１において、第２の実施形態の場合の矢印Ｂ−Ｂでみた断面図である。 図１において、第３の実施形態の場合の矢印Ａ−Ａでみた断面図である。 図１において、第３の実施形態の場合の矢印Ｂ−Ｂでみた断面図である。 図１において、第４の実施形態の場合の矢印Ａ−Ａでみた断面図である。 図１において、第５の実施形態の場合の矢印Ａ−Ａでみた断面図である。 図１において、矢印Ｃ−Ｃでみた断面図である。 従来技術を説明する図である。

以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。なお、従来技術と同じまたは類似する構成については同じ符号を用いて説明する。
図１は、本発明の可動プラテン支持機構を備えた実施形態を説明する図である。射出成形機は、ベースフレーム３００上の配置されている型締部１００と射出部２００を備えている。型締部１００には、可動プラテン１、固定プラテン９、リアプラテン１２、トグル機構１３が配設されている。固定プラテン９とリアプラテン１２との間には複数本のタイバー１４が取り付けられている。固定プラテン９には固定側金型、可動プラテン１には可動側金型が取り付けられる（固定側金型および可動側金型は図示せず）。

ベースフレーム３００には、一対のリニアガイドレール１１が取り付けられている。リニアガイドレール１１上には、ガイド取付ブロック２が固定用メネジ７（図２参照）と固定ボルト（図示せず）により固定されたリニアガイドブロック５が載置されている。そして、リニアガイドブロック５はリニアガイドレール１１の軸方向に移動可能である。このリニアガイドブロック５には、ガイド取付ブロック２を介して可動プラテン１が取付ボルト３により固定されている。トグル機構１３は可動プラテン駆動用サーボモータ（図示せず）により駆動され、トグル機構１３の駆動により可動プラテン１は型開閉軸方向に移動し固定プラテン９に接近・離反する。リニアガイドブロック５は可動プラテン１の移動と共にリニアガイドレール１１上を軸方向に移動する。

＜第１の実施形態＞
次に、図２および図３を用いて、可動プラテン１をガイド取付ブロック２により支持する本発明の第１の実施形態の支持機構を説明する。図２は、図１において、第１の実施形態の場合の矢印Ａ−Ａでみた断面図である。
ベースフレーム３００（図１参照）上に取り付けられたリニアガイドレール１１上に、リニアガイドレール１１の軸方向（紙面に垂直方向）に移動可能にリニアガイドブロック５が載置される。リニアガイドブロック５には、ガイド取付ブロック２が固定用メネジ７と固定用ボルト（図示せず）を用いて固定されている。ガイド取付ブロック２には、第１の取付ボルト３ａを貫通させるための貫通孔が設けられている。

第１の取付ボルト３ａは、ガイド取付ブロック２に設けられた貫通孔に挿入され、バネ要素４を嵌め込み、第１の取付ボルト３ａの先端部に形成されたオネジ部分を可動プラテン１のメネジ部分に捩じ込む。つまり、破線部５０の箇所では、第１の取付ボルト３ａにはオネジが加工されており、可動プラテン１にはメネジが加工されている。可動プラテン１とガイド取付ブロック２とは水平方向に間隙ｄを開けて配置され、可動プラテン１はガイド取付ブロック２により支持されている。なお、間隙ｄは、可動プラテン１とガイド取付ブロック２との間隙を総称している。バネ要素４は、第１の取付ボルト３ａによって圧縮され、可動プラテン１とガイド取付ブロック２とを弾性的に結合する。

一点鎖線５２に対応する第１の取付ボルト３ａの側面とガイド取付ブロック２に設けられた前記貫通孔の内周面にはネジ加工がなされていない。したがって、可動プラテン１がバネ要素４の弾性力に抗して紙面右方向に移動した場合、第１の取付ボルト３ａは、紙面右方向に移動することが可能である。

図３は、図１において、第１の実施形態の場合の矢印Ｂ−Ｂでみた断面図である。ガイド取付ブロック２は、紙面左右方向に延びた部分の一部が図示されている。ガイド取付ブロック２には、２本の第１の取付ボルト３ａおよび２本の第１の調整ボルト６ａを挿通させるための水平方向に平行な貫通孔が設けられている。

第１の調整ボルト６ａは、第１の取付ボルト３ａと同様に、その先端部にオネジが加工されており、可動プラテン１に設けられた第１の調整ボルト６ａに対応したメネジ部に捩じ込むことができる。したがって、可動プラテン１とガイド取付ブロック２との隙間は調整可能であるし、紙面左右のｄ１とｄ２の隙間量はそれぞれ調整可能であるし、ｄ１≠ｄ２と隙間を調整することもできる。換言すれば、第１の調整ボルト６ａにより可動プラテン１を引っ張ることで、図４に示されるように、第１の取付ボルト３ａの座面に隙間ができ、シム１０が抜き差し可能となる。シム１０の厚さを型開閉軸方向の２箇所以上で調整し、可動プラテン１とガイド取付ブロック２の間の距離（ｄ１、ｄ２）を変化させることで、可動プラテン１の水平方向の傾き（図１０参照）を調整することができる。

第１の調整ボルト６ａを用いて、可動プラテン１とガイド取付ブロック２の間隙ｄ（ｄ１，ｄ２）の調整が終了すると、第１の調整ボルト６ａをガイド取付ブロック２から抜き取り、工具保管場所に保管しておくか、第１の調整ボルト６ａの可動プラテン１への捩じ込み量を緩めておく。こうすることによって、可動プラテン１が変形した場合に第１の調整ボルト６ａに過大な荷重が掛かることを防止できる。
上述した構成により、本実施形態は、熱膨張による可動プラテン１の変形を吸収することができるとともに水平方向の可動プラテン１の固定プラテン９に対する平行度を調整することができる。

＜第２の実施形態＞
次に、図５を用いて、可動プラテン１をガイド取付ブロック２により支持する本発明の第２の実施形態の支持機構を説明する。図５は、図１において、第２の実施形態の場合の矢印Ｂ−Ｂでみた断面図である。なお、第２の実施形態の場合の矢印Ａ−Ａの断面図は図２と同様である。

第２の実施形態と第１の実施形態との相違は、調整用ボルトの構成である。第２の実施形態で用いられる第２の調整ボルト６ｂは、その側面にオネジ加工がなされ、ガイド取付ブロック２の前記貫通孔にメネジ加工がなされている。第２の調整ボルト６ｂの先端部が、ガイド取付ブロック２から突出する量を調整することによって、可動プラテン１を押出す量を調整することができる。

第２の実施形態では、図５に示される可動プラテン１の反対側の側面（図示せず）において、図４に示すように第１の取付ボルト３ａが押出される。そうすると、第１の取付ボルト３ａの座面に隙間ができ、シム１０が抜き差し可能となる。シム１０の厚さを型開閉軸方向の２箇所以上で、可動プラテン１とガイド取付ブロック２の間の距離（ｄ１、ｄ２）を変化させることで、可動プラテン１の水平方向の傾きを調整することができる。

第２の調整ボルト６ｂを用いて、可動プラテン１とガイド取付ブロック２の間隙ｄ（ｄ１，ｄ２）の調整が終了すると、第２の調整ボルト６ｂをガイド取付ブロック２から抜き取り、工具保管場所に保管しておくか、第２の調整ボルト６ｂのガイド取付ブロック２への捩じ込み量を緩めておく。こうすることによって、可動プラテン１が変形した場合に第２の調整ボルト６ｂに過大な荷重が掛かることを防止できる。
この構成により、本実施形態は、熱膨張による可動プラテン１の変形を吸収することができるとともに水平方向の可動プラテン１の固定プラテン９に対する平行度を調整することができる。

＜第３の実施形態＞
次に、図６および図７を用いて、可動プラテン１をガイド取付ブロック２により支持する本発明の第３の実施形態の支持機構を説明する。第３の実施形態では、調整ボルトに替えて調整ナットを用いている。
図６に示されるように、第２の取付ボルト３ｂの先端部にはオネジ加工が施されており、可動プラテン１に設けられたメネジ加工された穴にねじこまれる（破線５０の箇所）。一方、第２の取付ボルト３ｂの頭部側には、オネジ加工が施されており、このオネジ部に捩じ込むことができる調整ナット８を用いて第２の取付ボルト３ｂを固定することができる。なお、第２の取付ボルト３ｂのガイド取付ブロック２と対向する面はネジ加工がなされていない（一点鎖線５２）。これによって、第２の取付ボルト３ｂが可動プラテン１から水平方向の力を受けた場合（紙面左右方向）、第２の取付ボルト３ｂは紙面左右方向に移動可能である。なお、面取り部１５はスパナなどの締め付け具（図示せず）を用いて第２の取付ボルト３ｂを可動プラテン１に捩じ込む作業を行う時に使用される。

図７は、図１において、第３の実施形態の場合の矢印Ｂ−Ｂでみた断面図である。図に示されるように、本発明の実施形態は調整ボルト６，６ａ，６ｂを用いていない。この実施形態において、可動プラテン１とガイド取付ブロック２の隙間ｄ１とｄ２の距離は、第２の取付ボルト３ｂに取り付けられる調整ナット８の締め込み量を調整することで変えることができる。
この構成により、本実施形態は、熱膨張による可動プラテン１の変形を吸収することができるとともに水平方向の可動プラテン１の固定プラテン９に対する平行度を調整することができる。

＜第４の実施形態＞
次に、図８を用いて、可動プラテン１をガイド取付ブロック２により支持する本発明の第４の実施形態の支持機構を説明する。図８は、図１において、第４の実施形態の場合の矢印Ａ−Ａでみた断面図である。この実施形態は、ガイド取付ブロック２をＬ字構造にした実施形態である。本実施形態は、熱膨張による可動プラテン１の変形を吸収することができるとともに水平方向の可動プラテン１の固定プラテン９に対する平行度を調整することができる。

＜第５の実施形態＞
次に、図９を用いて、可動プラテン１をガイド取付ブロック２により支持する本発明の第５の実施形態の支持機構を説明する。図９は、図１において、第５の実施形態の場合の矢印Ａ−Ａでみた断面図である。この実施形態は、可動プラテン１の荷重を取付ボルト３や調整ボルト６により受ける構造である。本実施形態は、熱膨張による可動プラテン１の変形を吸収することができるとともに水平方向の可動プラテン１の固定プラテン９に対する平行度を調整することができる。

第１の実施形態、第２の実施形態、第４の実施形態および第５の実施形態において、調整ボルト６ａ，６ｂで可動プラテン１を押すまたは引っ張ることで、図４に示されるように、第１の取付ボルト３ａの座面に隙間ｄ３ができ、シム１０を抜き差しできるようになる。シム１０の厚さを型開閉軸方向の２箇所以上で調整し、可動プラテン１とガイド取付ブロック２の間の距離（図３のｄ１とｄ２を参照）を変化させることで、可動プラテン１の水平方向の傾き（図１０参照）を調整することができる。

これらの実施形態では、第１の調整ボルト６ａや第２の調整ボルト６ｂを用いて可動プラテン１の水平方向の傾き調整を完了後、第１の調整ボルト６ａや第２の調整ボルト６ｂはガイド取付ブロック２から取り外してもよいし、射出成形機による連続射出成形作業に影響を与えない程度に、締め付けを緩めておいてもよい。このようにすることによって、調整用ボルト６ａ，６ｂと可動プラテン１やガイド取付ブロック２との無用な干渉を防止することができる。また、第１の調整ボルト６ａや第２の調整ボルト６ｂは、射出成形機の側面から装着あるいは取外しが可能であり、可動プラテン１の固定プラテン９に対する平行度の調整作業が容易に行える。

第３の実施形態では、調整ナット８の締め込み量を調整することで、図７に示される間隙ｄ１とｄ２の距離を調整し、可動プラテン１の水平方向の傾きを調整することができる。この実施形態では、シムは不要であるが、傾き調整完了後に、ゆるみ止めナットを追加して用いるとよい。
なお、可動プラテン１の鉛直方向の傾きについては、例えば、リニアガイドブロック５とガイド取付ブロック２の間隙にシムを挿入することで調整することができる。

１ 可動プラテン
２ ガイド取付ブロック
３ 取付ボルト
３ａ 第１の取付ボルト
３ｂ 第２の取付ボルト
４ バネ要素
５ リニアガイドブロック
６ 調整ボルト
６ａ 第１の調整ボルト
６ｂ 第２の調整ボルト
７ 固定用メネジ
８ 調整ナット
９ 固定プラテン
１０ シム
１１ リニアガイドレール
１２ リアプラテン
１３ トグル機構
１４ タイバー
１００ 型締部
２００ 射出部
３００ ベースフレーム

Claims (2)

1. 固定側金型を取り付ける固定プラテンと可動側金型を取り付ける可動プラテンを有する型締部と射出部とをベースフレーム上に備え、該可動プラテンを支持しリニアガイドブロックに固定されるガイド取付ブロックと、該リニアガイドブロックを案内するリニアガイドレールと、を備えた射出成形機において、
   前記可動プラテンと前記ガイド取付ブロックの間に水平方向に配置されたバネ要素と、
   前記バネ要素を圧縮し前記ガイド取付ブロックと前記可動プラテンを弾性的に結合する取付ボルトとを備え、
   前記バネ要素および前記取付ボルトは、型開閉軸方向の少なくとも２箇所の前記ガイド取付ブロックの部位に取り付けられ、
   前記可動プラテンを、前記可動プラテンを前記ガイド取付ブロック側に引っ張り該可動プラテンと該ガイド取付ブロックとの間隔を狭くする調整ボルトと螺合する構造とし、または、前記ガイド取付ブロックを、前記可動プラテンを前記ガイド取付ブロック側から押し該可動プラテンと該ガイド取付ブロックとの間隔を広くする調整ボルトと螺合する構造とすることを特徴とする射出成形機の可動プラテン支持機構。
2. 前記可動プラテンを、前記可動プラテンを前記ガイド取付ブロック側に引っ張り該可動プラテンと該ガイド取付ブロックとの間隔を狭くする調整ボルトと螺合する構造とし、または、前記ガイド取付ブロックを、前記可動プラテンを前記ガイド取付ブロック側から押し該可動プラテンと該ガイド取付ブロックとの間隔を広くする調整ボルトと螺合する構造とすることに替えて、
   前記取付ボルトの頭部側端部にオネジを加工し、メネジが加工された調整ナットを用い、該取付ボルトを締付け、前記ガイド取付ブロックに前記可動プラテンを弾性的に結合したことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の可動プラテン支持機構。

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