JP4815268B2 - 射出成形機 - Google Patents

Description

本発明は、射出成形機に関し、より詳しくは、型締め駆動手段により発生した駆動力をより大きな推力に増幅して金型の型締めを行うトグルリンク機構を備えた射出成形機に関する。

合成樹脂は、容易に成型でき且つ安価であるため、種々の製品の材質として使用されている。こうした合成樹脂の原料を使用して製品の成形を行う射出成形機では、原料のペレットを加熱溶融し、この溶融されたペレットを金型のキャビティに射出した後、固化する。そして、金型の型開きを行うことで固化した製品を取り出し製品の製造を行っている。

前述した射出成形機は、大別すると、原料となるペレットを溶融した後に金型のキャビティに射出する射出ユニットと、金型の型開閉を行う型締めユニットとを備えている。図１５は、型締めユニットを上方から見た状態を示す一部切り欠き断面図である。図１５に示すように、型締めユニット１は、固定金型１１が取り付けられた固定ダイプレート４、可動金型１２が取り付けられた移動ダイプレート９、タイバー３、トグルリンク機構８等を備えている。

タイバー３は、固定ダイプレート４に形成した貫通孔に挿通され、固定ナット７、固定ナット押さえ５、ボルト６によって固定ダイプレート４に固定されている。また、図示しないサーボモータを駆動源とし、その駆動力を増幅するトグルリンク機構８を介して、移動ダイプレート９をタイバー３の長手方向と同方向に往復移動させることで、金型の型開閉が可能となっている。なお、固定金型１１と可動金型１２は、トグルリンク機構８により型締め力が増幅されることで強固に当接され、１つの金型として機能する。

所で、図１６及び図１７は、それぞれ、従来の型締めユニットの固定ダイプレートの貫通孔近傍の前面図及び斜視図である。このような固定ダイプレート４に固定ナット７を用いてタイバーを固定し、固定金型と可動金型との型締めを行う。この型締めの際、トグルリンク機構によって増幅された大きな力がこれらの金型を通じて固定ダイプレート４に加わる。固定ダイプレート４は、その４隅に配置された計４本のタイバーを介してトグルリンク機構と接続されているため、タイバーには大きな引っ張り応力が発生する。

また、固定金型は、４本のタイバーで囲まれた領域の内側にあるため、型締めの際、固定ダイプレート４に対しては、その中央部を押すように固定金型から力が加わり、図１５に示すように、固定ダイプレート４の中央部が外側に向かって撓む。これにより、固定ダイプレート４の貫通孔近傍の固定ダイプレート４の中心方向側（即ち、図１６の領域Ｃの近傍）から、タイバーに対して、固定ダイプレート４の外側に向かう方向（即ち、図１６のＸからＹに向かう方向）の応力が加わる。なお、図１５は、固定ダイプレート４が撓んだ状態を表現しているが、理解を容易にするため、撓みによる変化量を大きくして表現している。

つまり、固定ダイプレート４の中心方向側は撓みが小さく、外側に向かう側（端部側）は撓みが大きいために、タイバーの引っ張り応力により固定ナット７の固定ダイプレート４への取り付け面に作用する力は不均一になる。即ち、図１６の領域Ｃの近傍において最大で、固定ダイプレート４の端部側において最小となる。このため、固定ナット７とタイバーの固定ダイプレート４の中央方向側に、応力が集中する。この応力集中によって、固定ナット７やタイバーが折損することがある。

このタイバーの折損を防止するために、特許文献１には、突出部を形成した伸長ナットたるタイバーナットによって固定盤にタイバーを固定することで、タイバーネジ溝部に集中して加わる応力を分散する構造が開示されている。

特開平９−２５４１５８号公報

固定金型と可動金型との型締めの際、トグルリンク機構によって増幅された大きな力が固定ダイプレートに加わるため、固定ダイプレートが撓む。

特許文献１に開示されているように伸長ナットを固定ナットとして使用した場合、この固定ナットが固定ダイプレートの撓みによって加わる応力に耐えられずに割れ、タイバーに加わる応力を分散する効果が減少し、タイバーが折損することがあるという問題があった。特に、固定ナットにおいては、固定ダイプレートの中心方向側に応力が集中して加わり、この部分から割れることが多かった（図１８は、図１６のＸ−Ｙ断面図であり、下方がＸ、上方がＹである。図１８において、固定ナットの領域Ｃの近傍は、固定ダイプレートの中心方向側であり、応力が集中して加わる部分である）。このため、固定ナットの前記領域Ｃの近傍に集中して加わる応力を他の部分に分散させる技術が望まれていた。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、固定金型と可動金型との型締めの際に、固定ダイプレートが撓むことにより、固定ダイプレートの固定ナット取り付け面が変形するため、型締め力による固定ナット及びタイバーに作用する応力は不均一になり、取り付け面の変形が少ない側に集中するが、この集中応力を分散することで、固定ナットの割れを防止し、タイバーの折損を防止する射出成形機を提供することを目的とする。

請求項１に記載の射出成形機は、端部側にネジ溝を有するタイバーと、該タイバーを挿通させる貫通孔を形成した固定ダイプレートと、前記ネジ溝に螺合させ前記貫通孔に挿通された前記タイバーを前記固定ダイプレートに固定する固定ナットと、前記固定ダイプレートに取り付けた固定金型と型開閉される可動金型を取り付けた移動ダイプレートと、型開閉のために前記タイバーに沿って前記移動ダイプレートを進退するための駆動力を発生させる型締め駆動手段と、該型締め駆動手段により発生した駆動力をより大きな推力に増幅して前記固定金型に対して前記可動金型の型締めを行うトグルリンク機構とを備えた射出成形機において、前記固定ナットに臨む前記固定ダイプレートの表面に前記貫通孔から伸びる溝部を形成したことを特徴とする。

請求項１に記載の射出成形機によれば、金型の型締めの際に、固定ダイプレートの溝部は固定ナットに接触しないため、溝部以外の固定ダイプレート表面の固定ナットと接触している部分から応力が固定ナットに加わるようになり、応力を溝部以外の他の部分と接触している部分に分散することができる。

請求項２に記載の射出成形機は、請求項１において、前記溝部は、前記貫通孔よりも前記固定ダイプレートの中心方向側に形成したことを特徴とする。

請求項２に記載の射出成形機によれば、金型の型締めの際に、固定ダイプレートから固定ナットに加わる応力が最も集中する部分である、貫通孔よりも固定ダイプレートの中心方向側の部分からの応力を、他の部分に分散することができる。

本発明によれば、金型の型締めの際に、固定ナットに集中して加わる応力を分散する射出成形機を提供することができる。これにより、固定ナットの割れを防止することができ、固定ナットの割れに起因するタイバーの折損を防止することができる。

更に、本発明によれば、型締めの際に、固定ナットに固定ダイプレートの撓みによって加わる応力が最も集中する部分の応力を他の部分に分散する射出成形機を提供することができる。これにより、効率的に固定ナットの割れを防止することができ、固定ナットの割れに起因するタイバーの折損を防止することができる。

本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の実施例は本発明の具体例の１つに過ぎず、本発明が以下の実施形態に限定されるものではない。

図１及び図２は、それぞれ、金型の型締めを行っていない時の本実施例の型締めユニットの上面図及び側面図である。図３及び図４は、それぞれ、本実施例の型締めユニットをトグルリンク機構８の方向から見た背面図、及び固定ダイプレート４の方向から見た正面図である。図５及び図６は、それぞれ、金型の型締めを行っている時の本実施例の型締めユニットの上面図及び側面図である。図７は、本実施例の固定ダイプレート４の貫通孔にタイバー３が挿通している箇所の断面図である。

この射出成形機の型締めユニット１は、機台２、タイバー３、固定ダイプレート４、固定ナット押さえ５、ボルト６、固定ナット７、トグルリンク機構８、移動ダイプレート９、及び型締め駆動手段１０を備え、固定ダイプレート４及び移動ダイプレート９には、それぞれ、固定金型（図示せず）及び可動金型（図示せず）が取り付けられている。

タイバー３の端部側にはネジ溝が形成されており、固定ダイプレート４に形成された貫通孔を挿通して、固定ナット７と螺合し、更に、固定ナット押さえ５、ボルト６によって固定ダイプレート４に固定されている。また、型締め駆動手段１０を駆動源とし、その駆動力を増幅するトグルリンク機構８を介して、移動ダイプレート９をタイバー３の長手方向と同方向に往復移動させることで、金型の型開閉が可能となっている。なお、固定金型１１と可動金型１２は、トグルリンク機構８により型締め力が増幅されることで強固に当接され、１つの金型として機能する。

図８及び図９は、本実施例の固定ダイプレートの貫通孔近傍の前面図及び斜視図である（図８は、図４の左上略４分の１の部分から、固定ナット押さえ５とボルト６を取り除いたものである）。この固定ダイプレート４は、固定ナットと接触する面に、貫通孔より伸びる略コの字型の溝部４１ａが形成されている。

このように固定ダイプレート表面の固定ナットと接触する部分に溝部を形成すると、金型の型締めの際に、この溝部は固定ナットに接触しないため、溝部以外の固定ダイプレート表面の固定ナットと接触している部分から応力が固定ナットに加わるようになる。即ち、固定ダイプレートから固定ナットに加わる応力を分散することができる。

図１４は、本実施例の固定ダイプレートの貫通孔近傍の前面図である。この固定ダイプレート４を前面より見て、４つの貫通孔の中心点が正方形の頂点となる場合、この正方形の頂点（即ち、貫通孔の中心点）からこの正方形の中心（即ち、固定ダイプレートの中心）に向かう直線と、この正方形の辺とによって作られる角度Ｔは、４５度となる。この正方形の頂点（即ち、貫通孔の中心点）から、この正方形の中心に向かう方向に沿った部分は、型締めの際に加わる応力が最も集中する部分であり、本実施例では、この部分に溝部４１ａが形成されているため、この部分の応力を分散することができる。また、溝部４１ａの幅Ｗは、貫通孔の直径の略６０％、深さは、略０．５ｍｍとしている。

以上述べたように、本発明では、金型の型締めの際に、固定ナットに集中して加わる応力を分散することで、固定ナットの割れを防止し、タイバーの折損を防止する射出成形機を提供することができる。

なお、上述の実施例の固定ダイプレート４に形成した溝部４１ａとは形状の異なる溝部を固定ダイプレート４に形成しても、固定ナットに加わる応力を分散することが可能である。例えば、図１０及び図１１は、溝部４１ｂを貫通孔の半径方向に沿って形成した固定ダイプレート４の貫通孔近傍の前面図及び斜視図であり、図１２及び図１３は、滑らかな溝部４１ｃを形成した固定ダイプレート４の貫通孔近傍の前面図及び斜視図であるが、このような溝部の形状であっても良い。

また、固定ダイプレートは、初めから溝部を設けた形状に鋳造して作製しても良いし、溝部の無い形状に鋳造した後で溝部を切削加工して作製しても良い。更に、上述の実施例の固定ダイプレートに形成した溝部の幅は、貫通孔の直径の略６０％としたが、本発明はこれに限定されるものではない。

型締めを行っていない際の本発明の実施例の型締めユニットの上面図である。 型締めを行っていない際の本発明の実施例の型締めユニットの側面図である。 本発明の実施例の型締めユニットの背面図である。 本発明の実施例の型締めユニットの前面図である。 型締めを行っている際の本発明の実施例の型締めユニットの上面図である。 型締めを行っている際の本発明の実施例の型締めユニットの側面図である。 本発明の実施例の固定ダイプレートの貫通孔にタイバーが挿通している箇所の断面図である。 本発明の実施例の固定ダイプレートの貫通孔近傍の前面図である。 本発明の実施例の固定ダイプレートの貫通孔近傍の斜視図である。 本発明の実施例の固定ダイプレートの貫通孔近傍の前面図である。 本発明の実施例の固定ダイプレートの貫通孔近傍の斜視図である。 本発明の実施例の固定ダイプレートの貫通孔近傍の前面図である。 本発明の実施例の固定ダイプレートの貫通孔近傍の斜視図である。 本発明の実施例の固定ダイプレートの貫通孔近傍の前面図である。 従来の射出成形機の型締めユニットを上方より見た一部切り欠き断面図である。 従来の射出成形機の固定ダイプレートの貫通孔近傍の前面図である。 従来の射出成形機の固定ダイプレートの貫通孔近傍の斜視図である。 従来の射出成形機の固定ダイプレートの貫通孔にタイバーが挿通している箇所の断面図である。

符号の説明

１ 型締めユニット
２ 機台
３ タイバー
４ 固定ダイプレート
５ 固定ナット押さえ
６ ボルト
７ 固定ナット
８ トグルリンク機構
９ 移動ダイプレート
１０ 型締め駆動手段
１１ 固定金型
１２ 可動金型
４１ａ，４１ｂ，４１ｃ 溝部

Claims (2)

1. 端部側にネジ溝を有するタイバーと、
   該タイバーを挿通させる貫通孔を形成した固定ダイプレートと、
   前記ネジ溝に螺合させ前記貫通孔に挿通された前記タイバーを前記固定ダイプレートに固定する固定ナットと、
   前記固定ダイプレートに取り付けた固定金型と型開閉される可動金型を取り付けた移動ダイプレートと、
   型開閉のために前記タイバーに沿って前記移動ダイプレートを進退するための駆動力を発生させる型締め駆動手段と、
   該型締め駆動手段により発生した駆動力をより大きな推力に増幅して前記固定金型に対して前記可動金型の型締めを行うトグルリンク機構とを備えた射出成形機において、
   前記固定ナットに臨む前記固定ダイプレートの表面に前記貫通孔から伸びる溝部を形成したことを特徴とする射出成形機。
2. 前記溝部は、前記貫通孔よりも前記固定ダイプレートの中心方向側に形成したことを特徴とする請求項１記載の射出成形機。

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