JP5180131B2

JP5180131B2 - 射出成形機の固定プラテン

Info

Publication number: JP5180131B2
Application number: JP2009081559A
Authority: JP
Inventors: 正俊仙賀; 成弘西村
Original assignee: FANUC Corp
Current assignee: FANUC Corp
Priority date: 2009-03-30
Filing date: 2009-03-30
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2029-03-30
Also published as: JP2010228429A

Description

本発明は、一対の金型の間に溶融原料を注入して成形品を製造する射出成形機に係り、特に、その射出成形機に用いられる固定プラテンに関する。

成形品を製造する射出成形機として特許文献１には、ベースに固定プラテンおよび可動プラテンが設けられ、該可動プラテンを駆動するために型締機構が支持要素に設けられ、型締時の力伝達要素としてＵ字型部材が設けられた射出成形機の技術が開示されている。

また、特許文献２には、軸心が固定プラテンの中心軸を通り、固定プラテンの金型取り付け面に対して平行で、かつ、射出成形機のベース面に対して平行な軸を介して固定プラテンを両側から支持し、ノズルタッチの際の固定プラテンの倒れを防止し、型締めの際の固定プラテンの上下非対称変形を防止する技術が開示されている。

特許文献３には、固定プラテンの反金型取り付け面側においてノズル挿通孔の両側近傍に結合され、下端部を射出成形機のベースに固定される支持部材を用い、ノズルタッチ時の固定プラテンの倒れを防止する技術が開示されている。

特許文献４には、固定プラテンを回動自在に軸受する支持具を射出成形機のベースに固定し、固定プラテンの軸受部分はタイバーを固定する部分から十分に離れ、タイバーの軸方向の変形を自由にし、金型の全面に均一に型締力が作用する固定プラテンの支持構造の技術が開示されている。

特許文献５および特許文献６には射出成形機の型締装置が開示されており、該型締装置ではプラテンの変形による型締力の不足を解消するため、固定プラテンをタイバー連結部と金型取り付け部とに分割して中央で一体に結合した構造が開示されている。

特開平７−６８６１２号公報特開２００１−２３９５６１号公報特開２００８−２３８７６９号公報特開２０００−３０１５６９号公報特開平８−２５８１０３号公報実用新案登録第２５８７０３５号公報

射出成形機の型締装置はベースに設置された固定プラテン３１とその隅に固定された複数のタイバー２とタイバー２に沿って移動可能に設置された可動プラテン３と可動プラテン３を駆動する機構とから構成されている。そして、固定プラテン３１と可動プラテン３の対向する面に固定側金型４と可動側金型５とを設置し、可動プラテン３を固定プラテン３１に対して前進および後退することによって金型の型開閉を行う（図６参照）。

射出用のシリンダのノズル７を固定側金型４に押し付けた時、固定プラテン３１が傾き、固定プラテン３１に取り付けられている固定側金型４も傾くため、金型のガイドピン３２とガイド穴３３にずれが生じる。したがって、型開閉を繰り返すと金型のガイドピン３２が磨耗する問題がある。

固定プラテン３１は隅の部分をタイバー２によって支持され、中央部分で固定側金型４から型締力を受ける構造である。そのため、金型に型締力がかけられた際、曲げモーメントにより固定プラテン３１の金型取り付け面６が固定側金型４に対して凹状のお椀状に変形する。そうすると、金型中央部は接触面圧が下がってしまうため、金型中央付近で成形品にバリが発生する問題がある。

背景技術で説明した特許文献１に開示される射出成形機の技術では、金型取り付け側の固定プラテンがベースに固定されているため、ノズルタッチ力を受けた際には固定プラテンの倒れが生じる問題がある。特許文献２に開示される射出成形機の技術では、ノズルタッチ力による固定プラテンの傾きは防止できるものの、型締力による金型取り付け面の変形を防止することはできない（特許文献２の図７参照）。特許文献３に開示される技術は、ノズルタッチ時における固定プラテンの倒れを防止するものであり、金型取り付け面の変形を防止しようとするものではない。特許文献４に開示される技術は、タイバー固定部と支持軸の軸受部が固定プラテンの周辺部に配置されており、金型取り付け面がお椀状に変形することを防止するのが困難である。また、特許文献５および特許文献６に開示される型締装置では、タイバー連結部と金型取り付け部とが一体的に構成されていることから、ノズルタッチ時にはタイバー連結部と金型取り付け部とは同じだけ傾くため、固定プラテンの倒れを防止することができない。

そこで本発明の目的は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ノズルタッチ時におけるノズルタッチ力による金型取り付け面の傾斜を防止すると同時に、タイバーから受ける型締力の反力によって金型取り付け面の変形を防止することが可能な射出成形機に用いられる固定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、タイバーが貫通する第１の貫通孔と射出装置の射出シリンダのバレルが貫通する第２の貫通孔とを有するタイバー連結部と、固定側金型が取り付けられる金型面とタイバーが貫通する第３の貫通孔と射出装置のノズルが貫通する第４の貫通孔とを有する金型取り付け部とを備え、前記金型取り付け部は前記第３の貫通孔に前記タイバーを貫通させ、該タイバーの軸方向に沿って摺動可能に該タイバーもしくは射出成形機のベースにガイドされ、前記タイバー連結部に前記タイバーが固定され、該タイバー連結部は射出成形機のベースに固定され、該タイバー連結部は前記射出装置のノズル中心を通る水平面上に金型面と平行に配置された軸を中心として前記金型取り付け部に対して回転自在に連結されたことを特徴とする射出成形機の固定プラテンである。

本発明により、ノズルタッチ時におけるノズルタッチ力による金型取り付け面の傾斜を防止すると同時に、タイバーから受ける型締力の反力によって金型取り付け面の変形を防止することが可能な射出成形機に用いられる固定プラテンを提供することができる。

本発明の固定プラテンの実施形態を備えた射出成形機の概略構成図である。本発明の固定プラテンの実施形態を構成する金型取り付け部とタイバー連結部の外観斜視図である。本発明の固定プラテンの実施形態の断面図である。本発明の固定プラテンの実施形態にノズルタッチ力が加わったときの変形を説明する図である。本発明の固定プラテンの実施形態に型締力が作用したときの固定プラテンのタイバー連結部の変形を説明する図である。従来技術の固定プラテンにノズルタッチ力が作用したときの固定プラテンの変形を説明する図である。従来技術の固定プラテンに型締力が作用したときの固定プラテンの変形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、従来技術と同一または類似する構成要素については同じ符号を用いて説明する。
図１は本発明の固定プラテンの実施形態を用いた射出成形機の概略図である。射出成形機はベース９上に射出装置Ｍｉと型締装置Ｍｃを備える。型締装置Ｍｃは、ベース９に設置された固定プラテン１、固定プラテン１の隅の部分に固定された複数本（本明細書では４本）のタイバー２、タイバー２に沿って移動可能に設置された可動プラテン３、可動プラテン３を駆動するトグル機構などからなる機構部を備える。固定プラテン１と可動プラテン３の対向面にはそれぞれ、固定側金型４と可動側金型５とが取り付けられている。可動プラテン３を固定プラテン１側に前進・後退させることによって、金型４，５の型開閉を行う。固定プラテン１は図２を用いて説明するように、金型取り付け部１０とタイバー連結部１１から構成される。

図２に示されるように固定プラテン１は、金型取り付け部１０とタイバー連結部１１を備えている。金型取り付け部１０は、タイバー連結部１１の可動プラテン３側に平行に配置され、その四隅にタイバー２を挿入する貫通孔２１が設けられている。タイバー２に対して金型取り付け部１０を摺動可能とするため、それぞれの貫通孔２１にはブッシュ１７が圧入されている。金型取り付け部１０の中央部分には、ノズル７の先端を固定側金型４に押し付けることができるように貫通孔２２が設けられている。

さらに、金型取り付け部１０を型締装置Ｍｃに組み付けたときタイバー連結部１１と対向する側の金型取り付け部１０の面には、タイバー連結部１１側に突出する扁平な山形状の２つの結合部１２が設けられている。それぞれの結合部１２には、ピン１４が貫通する貫通孔２３が設けられている。貫通孔２３にはブッシュ１５が圧入され、ピン１４に対して結合部１２が回動可能なように構成されている。ピン１４を貫通した状態は図３を用いて説明する。

タイバー連結部１１は、その四隅にタイバー２を挿入する貫通孔１８およびその中央部には射出シリンダのバレル８が挿入される貫通孔１９が設けられている。また、タイバー連結部１１の可動プラテン３側の面（射出装置Ｍｉの設置部と反対側の面）には、可動プラテン３側に突出する扁平な山形状の４つの結合部１３が設けられている。それぞれの結合部にはピン１４（図３参照）が貫通する貫通孔２０が設けられている。本実施形態において４つの突出する扁平な山形状の結合部１３は、２個ずつ貫通孔１９を中心にして対称に配置されている。２つの結合部１３は、金型取り付け部１０の結合部１２が２つの結合部１３の間に嵌りこむように間隔を開けて設けられている。

図３は固定プラテン１を図１に示す矢印ＡＡで切断した断面の図である。固定プラテン１は、金型取り付け部１０とタイバー連結部１１とを結合部１２、１３をピン１４により結合して構成される。結合部１２の貫通孔２３にはブッシュ１５が圧入されている。ピン１４は金型面と平行に、かつ、バレル８の中心軸を含む水平面上にその軸が配置されている。ピン１４はタイバー連結部１１に設けられた貫通孔２０に挿入され、金型取り付け部１０に設けられた貫通孔２３に挿入される。ピン１４はタイバー連結部１１とはボルト結合されるか、または貫通孔２０に圧入されており、ピン１４とタイバー連結部１１とは相対回転しない。一方、金型取り付け部１０に設けられた貫通孔２３にはブッシュ１５が圧入されていることから、ピン１４とブッシュ１５とはピン１４の軸回りに相対的に摺動可能である。よって、金型取り付け部１０とタイバー連結部１１とはピン１４の中心回りに揺動可能なように構成されている。金型に型締力が作用せずノズル７が押し付けられていない場合には、固定プラテン１の金型取り付け部１０とタイバー連結部１１とは平行な状態である。

図４は、本発明の固定プラテンの実施形態にノズルタッチ力が加わったときの変形を説明する図である。図１、図４、および図５に示されるように、タイバー連結部１１はベース９に対して直接固定されている。金型取り付け部１０は、金型取り付け面６が鉛直方向に対して傾かないように、ブッシュ１７を介してタイバー２によってガイドされる。他の実施形態としては、リニアガイド（図示せず）を介してベース９によってガイドされるようにしてもよい。なお、固定側金型４にはガイド穴３３が設けられている（図示省略）。可動側金型５にはガイドピン３２が設けられている（図示省略）。

タイバー連結部１１はベース９に対して直接固定され、タイバー連結部１１のベース９と固定される部分とノズルタッチ力を受ける部分が鉛直方向に離れていることから、タイバー連結部１１がノズル７のタッチ力を受けると、タイバー連結部１１はモーメントを受け鉛直方向に対して傾斜する。
これに対し金型取り付け部１０は、図２および図３を用いて説明したように、金型取り付け部１０とタイバー連結部１１との連結部である結合部分１６が回動可能であるため、タイバー連結部１１に作用するモーメントが金型取り付け部１０に作用しない。したがって、タイバー連結部１１にノズルタッチ力が作用しても、金型取り付け部１０は鉛直方向に対して傾斜しない。

図５は、本発明の固定プラテンの実施形態に型締力が作用したときの固定プラテンのタイバー連結部の変形を説明する図である。固定側金型４と可動側金型５からなる金型に型締力が作用する場合、型締力の反力は、金型取り付け部１０から結合部分１６を介してタイバー連結部１１に伝わる。タイバー連結部１１は曲げモーメントによってお椀状に変形するものの、結合部分１６は金型取り付け部１０とタイバー連結部１１の中心部分に配置され、型締の反力を中央で受ける構造となるため金型取り付け部１０に曲げモーメントがかからず変形しない。

図４および図５を用いて説明したように、本発明の固定プラテンは、ノズルタッチ時におけるノズルタッチ力による金型取り付け面の傾斜を防止すると同時に、タイバーから受ける型締力の反力によって金型取り付け面の変形を防止することが可能な射出成形機に用いられる固定プラテンを提供することができる。

１固定プラテン
２タイバー
３可動プラテン
４固定側金型
５可動側金型
６金型取り付け面
７ノズル
８バレル
９ベース
１０金型取り付け部
１１タイバー連結部
１２結合部
１３結合部
１４ピン
１５ブッシュ
１６結合部分
１７ブッシュ
１８貫通孔
１９貫通孔
２０貫通孔
２１貫通孔
２２貫通孔
２３貫通孔
３１固定プラテン
３２ガイドピン
３３ガイド穴

Claims

タイバーが貫通する第１の貫通孔と射出装置の射出シリンダのバレルが貫通する第２の貫通孔とを有するタイバー連結部と、
固定側金型が取り付けられる金型面とタイバーが貫通する第３の貫通孔と射出装置のノズルが貫通する第４の貫通孔とを有する金型取り付け部とを備え、
前記金型取り付け部は前記第３の貫通孔に前記タイバーを貫通させ、該タイバーの軸方向に沿って摺動可能に該タイバーもしくは射出成形機のベースにガイドされ、
前記タイバー連結部に前記タイバーが固定され、該タイバー連結部は射出成形機のベースに固定され、
該タイバー連結部は前記射出装置のノズル中心を通る水平面上に金型面と平行に配置された軸を中心として前記金型取り付け部に対して回転自在に連結されたことを特徴とする射出成形機の固定プラテン。