JP5059952B2 - トグルリンク式型締装置のリアプラテン - Google Patents

Description

本発明は、成形機の型締装置に関し、特にトグルリンク式型締装置に用いられるリアプラテンに関する。

従来、射出成形機のような成形機においては、加熱シリンダ内において加熱され、溶融された樹脂を高圧で射出して金型装置のキャビティ空間に充填し、該キャビティ空間内において樹脂を冷却し、固化させることによって成形している。前記金型装置は固定金型及び可動金型からなり、型締装置によって前記可動金型を推退させ、前記固定金型に対して接触させることによって、型開閉、すなわち、型閉、型締及び型開きを行っている。前記型締装置は、一般に、可動金型を保持する可動プラテン、及び、該可動プラテンを固定プラテン側に対して進退させるトグル機構が配設されている。

特許文献１には、大型の成形／鋳造物を得るために必要とされる軽量化しつつ剛性を保つことが可能なテールストック（リアプラテン）を備えた大型の成形機が開示されている。また、特許文献２には、トグルリンクピンアーム（リアプラテン上（下）壁部）の肉厚を厚くすることなく、撓みや変形を防止することができ、かつ、クロスヘッド及び連結ロッドの組立作業や整備作業を容易に行うことができる成形機の型締装置が開示されている。

特開２０１０−１０５３６１号公報 特開２００３−２５４００号公報

図７は従来技術のリアプラテンを説明する図である。リアプラン１では、プラテンベース部１ａの左右にリアプラテン側壁部１ｂ，１ｂが接続され、該側壁部１ｂからクロスヘッドアーム１ｃが突出するように構成されている。また、プラテンベース部１ａの上下にリアプラテン上壁部，リアプラテン下壁部１ｄ，１ｄが接続されている。プラテン上壁部，プラテン下壁部１ｄ，１ｄには、プラテンベース部１ａからリンク機構側に水平方向に延設された突出部１２が設けられている。突出部１２の先端部には、トグルリンクピン（図示せず）が枢着されるトグルリンクピン挿入孔１２ａが設けられている。リアプラテンベース部１ａの突出部１２と反対側の面にはタイバー４を支持するタイバーナット５が取り付けられる。

図８は、本発明の一実施形態のリアプラテンを用いた場合の型締力が加わったときの該リアプラテンの変形の様子を説明する図である。型閉じ及び型締の時には、トグル機構の上下のトグルリンクからの押力３３が、上下の突出部１２に作用する。一方、タイバーナット５，５には荷重３４ａ，３４ｂが押力３３により作用する。

一端がリアプラテン１に枢着され、クロスヘッド（図示せず）に向かって屈折する二対のトグルリンク（図示せず）を上下に配置した型締機構において、リンクを折りたたんだ際に上下のリンクが干渉しないように、リンクが枢着されるリアプラテン上下の突出部１２を十分離して配置する必要がある。

リアプラテンは４本のタイバー４に配置されたタイバーナット５に支持されている。トグルリンクピン挿入孔１２ａに挿入されたトグルリンクピン１３の軸芯が上下タイバー４の軸芯より外側に位置される場合、型閉じまたは型締時の押力３３は、タイバーナット５の位置とオフセットしているため、リアプラテン１の突出部１２には突出部１２の先端部がタイバー４から離れる方向にモーメント３２が掛ることによって、リアプラテン１は突出部１２が外側に広がる方向に変形する。このため、リアプラテン１のリアプラテンベース部１ａは図８に示されるように弓状に変形する。タイバーナット５のリアプラテン１への当接面はリアプラテン１のリアプラテンベース部１ａの端面とともに鉛直面（垂直面）に対して傾斜し、沿直方向外側になるほど変形量が多くなることから、タイバーナット５に掛る荷重も荷重３４ｂ，３４ｂの方が荷重３４ａ，３４ａより大きくなるように沿直方向外側の方が大きくなる。このような荷重の偏りはタイバーナット５やタイバー４に故障が発生する要因の一つである。

特許文献１は、上下の鋳抜き（空間部）は軽量化のために行われており、突出部を積極的に変形させるためのものではない。
また、特許文献２は、上下の突出部を繋ぐことで、突出部の変形を抑制しようとした発明である。上下に接続されるのが両端の突出部のみであり、中央の突出部の変形が抑制されるわけではない。

そこで本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、型締時にタイバーやタイバーナットの故障の原因となるリアプラテンの突出部が外側に変形するのを抑制可能なトグルリンク式型締装置のリアプラテンを提供することである。

本願の請求項１に係る発明は、四隅にタイバー挿通孔を有するプラテンベース部と、該プラテンベース部からリンク機構側に水平方向に延設され先端にトグルリンクが枢着される複数の突出部が設けられたプラテン上壁部およびプラテン下壁部とを有し、前記突出部に設けられた枢着部の孔に挿入されるリンクピンの軸芯がタイバーの軸芯よりも外側に配置されたトグルリンク式型締機構のリアプラテンにおいて、前記プラテン上壁部および前記プラテン下壁部は上下方向の変形を抑制するための所定の空間部を有し、該空間部は前記プラテン上壁部およびプラテン下壁部の内側から前記トグルリンクピン外周の内側の高さ以上に外側に延びる高さの空間であることを特徴とするトグルリンク式型締機構のリアプラテンである。
請求項２に係る発明は、前記タイバー挿通孔を有するプラテンベース部から前記プラテン上壁部およびプラテン下壁部に設けられた空間部に向かって貫通孔を設けたことを特徴とする請求項１に記載のトグルリンク式型締機構のリアプラテンである。
請求項３に係る発明は、前記空間部に前記複数の突出部間の空間部から前記プラテンベース部に向けてリブを設けたことを特徴とする請求項１または２のいずれか一つに記載のトグルリンク式型締機構のリアプラテンである。

本発明により、型締時にタイバーやタイバーナットの故障の原因となるリアプラテンの突出部が外側に変形するのを抑制可能なトグルリンク式型締装置のリアプラテンを提供できる。

本発明の一実施形態のリアプラテンを説明する断面図である。 本発明の一実施形態のリアプラテンを用いた場合の型締力が加わったときの該リアプラテンの変形の様子を説明する図である。 本発明の一実施形態のリアプラテンの外観斜視図である。 本発明の一実施形態のリアプラテンの外観斜視図である。 本発明の一実施形態のリアプラテンの外観斜視図である。 本発明の一実施形態のリアプラテンを用いた射出成形機の要部を説明する図である。 従来技術のリアプラテンを説明する図である。 従来技術のリアプラテンを用いた場合の型締力が加わったときの該リアプラテンの変形の様子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。
図１は、本発明の一実施形態のリアプラテンを説明する断面図である。リアプラン１では、プラテンベース部１ａの左右にリアプラテン側壁部１ｂ，１ｂが接続され、該側壁部１ｂからクロスヘッドアーム１ｃが突出するように構成されている。また、プラテンベース部１ａの上下にリアプラテン上壁部，リアプラテン下壁部１ｄ，１ｄが接続されている。プラテン上壁部，プラテン下壁部１ｄ，１ｄには、プラテンベース部１ａからリンク機構側に水平方向に延設された突出部１２，１２が設けられている。突出部１２，１２の先端部には、トグルリンクピン（図示せず）が枢着されるトグルリンクピン挿入孔１２ａが設けられている。リアプラテンベース部１ａの突出部１２と反対側の面にはタイバー４を支持するタイバーナット５が取り付けられる。

リアプラテン上壁部１ｄ，リアプラテン下壁部１ｄにはそれぞれ空間部１４，１４が設けられている。空間部１４，１４は、リアプラテン上壁部１ｄとリアプラテン下壁部１ｄの、外方向への変形を抑制するために形成された空間である。リアプラテン上壁部１ｄに設けられた空間部１４は、リアプラテン上壁部１ｄの内側からトグルリンクピン外周の内側の高さ以上に外側に延びる高さの空間である。同様に、リアプラテン下壁部１ｄに設けられた空間部１４は、リアプラテン下壁部１ｄの内側からトグルリンクピン外周の内側の高さ以上に外側に延びる高さの空間である。なお、図１中の一点鎖線は、リアプラテン１を型締装置に組み込んだ際のトグルリンクピン外周の内側の高さの位置を示している（図６参照）。一点鎖線Ａの位置にあたるトグルリンクピン１３の中央よりの外周面よりも深く形成することにより、突出部１２には空間部に向かって変形しようとするモーメント３５（図２参照）が加わるため、該モーメントが外方向に向かうモーメント（図８の符号３２）と打ち消し合いリアプラテン上壁部，リアプラテン下壁部１ｄ，１ｄ，リアプラテンベース部１ａの変形が小さくなる。

図２は、本発明の一実施形態のリアプラテンを用いた場合の型締力が加わったときの該リアプラテンの変形の様子を説明する図である。図２に示されるように、型閉じ及び型締の時には、トグル機構の上下のトグルリンクからの押力３６が、上下の突出部１２に作用する。一方、タイバーナット５にはタイバーナットに加わる荷重３７が押力３６により作用する。荷重３７は、タイバーナット５の鉛直方向内側と外側で略等しくなり、図８に示されるような荷重の偏りを抑制できることから、タイバーナット５やタイバー４の故障要因を取り除くことができる。

空間部１４がトグルリンクピン１３の中央よりの外接面よりも深く形成されていることから、突出部１２には空間部１４に向かって変形しようとするモーメント３５が加わる。このため、モーメント３２（図８参照）とモーメント３５が打ち消し合い、突出部１２の変形が小さくなる。これによって、リアプラテンベース部１ａ，リアプラテン上壁部，リアプラテン下壁部１ｄ，１ｄの変形が小さくなる。なお、図２ではモーメント３２を図示していない。

図３は、本発明の一実施形態のリアプラテンを中央で分割した外観斜視図である。リアプラテン１のリアプラテンベース部１ａは板状になっており、四隅にはタイバーナット５を取り付けるタイバーナット取付部２１、中央部には型開閉機構取付部２２、型開閉機構取付部２２の左右にはガイドロッド固定部２３が設置されている。

リアプラテン１の上下には板状の部材（リアプラテン上壁部，リアプラテン下壁部１ｄ，１ｄ）がリアプラテンベース部１ａに接続され、リアプラテン上壁部，リアプラテン下壁部１ｄ，１ｄの可動プラテン３側の端面にはトグルリンク１１（図６参照）が枢着される突出部１２が設けられている。側面には上下の板状部分を繋ぐ部材（リアプラテン側壁部１ｂ）が設置されガイドロッド（図示せず）を両持ち支持するため中央部（クロスヘッドアーム１ｃ）が可動プラテン３側に張り出しており、その先端にはガイドロッド嵌合部２４が設けられている。ガイドロッド固定部２３、ガイドロッド嵌合部２４によってガイドロッドが両持ちで支持され、ガイドロッドに沿ってクロスヘッド９が進退する。

リアプラテン１の上下の板状部材（リアプラテン上壁部，リアプラテン下壁部１ｄ，１ｄ）には空間部１４が内側から外側に向かって設けられている。少なくとも、突出部１２の後方にあたる位置には空間部１４が存在する必要がある。空間部１４の形状については、図３に示されるように窪みとなっている場合には鋳物作成時に中子が必要となる。このため、製造を容易にするために、空間部１４を図４に示されるようにリアプラテンベース部１ａの端面に貫通してもよい。貫通孔１４ａを設けることによって、中子を取り出すのが容易となる。また、図５に示されるように、突出部１２の隙間に位置する部分にリブ２５を残しても良い。リブ２５を残すことによって、リアプラテン１の剛性を高めることができる。なお、空間部１４は切削加工によって形成してもよい。

図６を用いて本発明の一実施形態のリアプラテンを備えた型締装置を説明する。型締装置は固定プラテン２と固定プラテン２に平行に設置されたリアプラテン１が４本のタイバー４によって連結されている。リアプラテン１は四隅をタイバー４に設置されたタイバーナット５で支持されている。
可動プラテン３がタイバー４に沿って移動可能に設置されている。固定プラテン２に固定側金型６が、可動プラテン３に可動側金型７が、それぞれ取り付けられている。リアプラテン１には型開閉機構８が設置されている。型開閉機構８は、クロスヘッド９をタイバー４と平行に進退させることにより、トグル機構１０を介して可動プラテン３を駆動し、固定側金型６、可動側金型７の開閉と型締を行う。

トグルリンク１１はトグルリンクピン１３を介してリアプラテン１の突出部１２に枢着される。突出部１２はリンクを折りたたんだ際、上下のトグルリンク１１が干渉しないように十分離して設置する必要がある。トグルリンク１１の長さは可動プラテン３のストロークに関係するため、あまり短くできない。そのため、突出部１２はタイバー４から上下に突き出した位置に設けられる場合が多く、型締力を受けた際にはモーメントが加わり、突出部１２が上下に開く方向に変形しようとする。ここで、突出部１２の後方に空間部１４を設ける。空間部１４は例えば鋳抜きあるいは切削加工によって形成できる。
空間部１４を図１の一点鎖線のＡにあたるトグルリンクピン１３の中央よりの外接面よりも深く形成することにより、突出部１２には空間部１４に向かって変形しようとするモーメントが加わるため、モーメントが打ち消しあいリアプラテン１の変形が小さくなる。

１ リアプラテン
１ａ プラテンベース部
１ｂ リアプラテン側壁部
１ｃ クロスヘッドアーム
１ｄ リアプラテン上（下）壁部
２ 固定プラテン
３ 可動プラテン
４ タイバー
５ タイバーナット
６ 固定側金型
７ 可動側金型
８ 型開閉機構
９ クロスヘッド
１０ トグル機構
１１ トグルリンク
１２ 突出部
１２ａ トグルリンクピン挿入孔
１３ トグルリンクピン
１４ 空間部
１４ａ 貫通孔
２１ タイバーナット取付部
２２ 型開閉機構取付部
２３ ガイドロッド固定部
２４ ガイドロッド嵌合部
２５ リブ

Claims (3)

1. 四隅にタイバー挿通孔を有するプラテンベース部と、該プラテンベース部からリンク機構側に水平方向に延設され先端にトグルリンクが枢着される複数の突出部が設けられたプラテン上壁部およびプラテン下壁部とを有し、前記突出部に設けられた枢着部の孔に挿入されるリンクピンの軸芯がタイバーの軸芯よりも外側に配置されたトグルリンク式型締機構のリアプラテンにおいて、
   前記プラテン上壁部および前記プラテン下壁部は上下方向の変形を抑制するための所定の空間部を有し、該空間部は前記プラテン上壁部およびプラテン下壁部の内側から前記トグルリンクピン外周の内側の高さ以上に外側に延びる高さの空間であることを特徴とするトグルリンク式型締機構のリアプラテン。
2. 前記タイバー挿通孔を有するプラテンベース部から前記プラテン上壁部およびプラテン下壁部に設けられた空間部に向かって貫通孔を設けたことを特徴とする請求項１に記載のトグルリンク式型締機構のリアプラテン。
3. 前記空間部に前記複数の突出部間の空間部から前記プラテンベース部に向けてリブを設けたことを特徴とする請求項１または２のいずれか一つに記載のトグルリンク式型締機構のリアプラテン。

Images