JP5541550B2 - 射出成形機の型締装置 - Google Patents

Description

本発明は、射出成形機の型盤開閉装置に関し、特に、可動型盤を進退可能に駆動するアクチュエータの作動端と可動型盤の連結手段に関する。
本願は、２０１１年１月１７日に、日本に出願された特願２０１１−００７１３５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

従来から射出成形機の型盤開閉手段には特許文献１及び特許文献２に記述されているように、油圧や電動式のアクチュエータが直接、可動型盤と固定型盤に固定されている。あるいは、可動型盤とアクチュエータの連結は、図１６、図１７に示したように、可動型盤３に取付けられた押さえ部材６１とこの押さえ部材６１と噛み合うように嵌合する溝部を備えたアクチュエータ４１の作動ロッド４２の先端部とで構成され、押さえ部材６１とアクチュエータ４１の作動ロッド４２の先端部４５との間に若干の隙間Ｓ１、Ｓ２を設けて連結されている。

しかし近年においては、生産性向上のために型開閉動作の高速化が行われてきた。この型開閉高速化の際に、可動型盤３の動作ガイドであるサイドシュー１３の早期摩耗が発生する場合がある。サイドシュー１３の摩耗が増大すると、ガイドレール１１との間の隙間が増大し、可動型盤３が傾きや横ズレが発生しやすくなる。
また成形性容易化のために原料樹脂の粘度を低下させ射出充填の容易化が図られてきた。この樹脂粘度の低下により発生する金型の合わせ面のバリを防止するために型締力を増大させる等の対策が取られてきた。型締力を増大させると固定型盤２および可動型盤３の変形が大きくなる。

このような、サイドシュー１３の摩耗による可動型盤３の傾きや、型締力増大による固定型盤２および可動型盤３の変形が発生すると、可動型盤移動手段４０と可動型盤３に固設した支持部材６０との連結手段に押さえ部材６１とアクチュエータ４１の作動ロッド４２の先端部４５とを使用したとしても、押さえ部材６１と先端部４５との間の隙間Ｓ１、Ｓ２だけでは可動型盤３のサイドシュー１３の摩耗や可動型盤３の傾きや、固定型盤２および可動型盤３の変形を吸収しきれなくなる。その結果、アクチュエータ４１の作動ロッド４２が連結部において変形し（図１８のＸ２で示す）、その繰り返し曲げに伴う破損を生じる不具合が発生するようになった。

特公平２−９９２４号公報 特許第３５２４６２１号公報

上述のように、押さえ部材６１と先端部４５との間の隙間Ｓ１、Ｓ２だけでは可動型盤３のサイドシュー１３の摩耗や可動型盤３の傾き、固定型盤２および可動型盤３の変形を吸収しきれず、図１８に示すように、アクチュエータ４１の作動ロッド４２が連結部において繰り返し曲げ応力による破損を生じる可能性がある。

また、図２０に示すように、タイバー７の一端が型締シリンダ２ａに内装され、他端が自由の片持ち支持される構造の場合、可動型盤３に開閉動作中に多少傾きが発生しても、タイバー７も可動型盤３にならって傾く。その結果、タイバー７と可動型盤３の摺動部に発生する局部荷重によるカジリ摩耗の発生を抑制できる反面、サイドシュー１３に過大な摩耗が発生した場合、タイバー７は可動型盤３の傾きを矯正することができないため、可動型盤３の傾きが発生しやすい。この場合、上記の通りアクチュエータ４１の作動ロッド４２が連結部において破損が発生する可能性がある。

上記の問題点に対し、本発明は以下の各手段により課題の解決を図る。
（１）第１の手段の射出成形機の型締装置は、基台に固定された固定型盤と、基台に平行に固定された少なくとも２組の摺動部材にガイドされて固定型盤に対向して移動可能な可動型盤と、該可動型盤を前記固定型盤に対して水平方向に接近及び離間させる可動型盤移動手段とを備え、前記可動型盤移動手段は、可動型盤を移動駆動するアクチュエータと、該アクチュエータの作動ロッド端と可動型盤を連結するクレビスピンと、前記クレビスピンの中心軸を前記可動型盤の移動方向に対し垂直方向に支持すると共にクレビスピンを可動型盤に固定するクレビスピン固定部材と、前記アクチュエータと前記クレビスピンを連結するクレビスピン連結部材とを有し、前記クレビスピン連結部材は前記クレビスピンによって回転自在な支持構造で、前記クレビスピン固定部材を介して前記可動型盤に支持されており、前記クレビスピンと前記クレビスピン連結部材と前記アクチュエータの先端部が直列に配置され、前記クレビスピンはその外周側面に球面形状を有し、前記クレビスピン連結部材はその内周面のうち前記クレビスピンと対向する面に前記クレビスピンの球面形状と摺動可能に嵌合する球面形状を有する射出成形機の型締装置である。

（２）第２の手段の射出成形機の型締装置は、前記クレビスピン側の前記球面形状は凸型の球面形状であり、前記クレビスピン連結部材側の前記球面形状は凹型の球面形状である上記（１）記載の射出成形機の型締装置である。

（３）第３の手段の射出成形機の型締装置は、前記クレビスピンは円柱形状部材と球面ブッシュとの嵌合構造であり、該球面ブッシュは前記円柱形状部材と摺動可能に嵌合する円孔を有するとともに、その外周面が球面形状である上記（１）記載の射出成形機の型締装置である。

（４）第４の手段の射出成形機の型締装置は、前記クレビスピン連結部材と前記アクチュエータの先端部が、締結構造で連結固定されている上記（１）記載の射出成形機の型締装置である。

（５）第５の手段の射出成形機の型締装置は、前記クレビスピンが、直接あるいは連結ブロックを介して、前記クレビスピン固定部材の前記固定型盤に対して反対側面に、支持されている上記（１）記載の射出成形機の型締装置である。

（６）第６の手段の射出成形機の型締装置は、前記アクチュエータの先端部が周方向溝を有するとともに、端面部にアクチュエータと同軸の円錐台形状を有し、前記クレビスピン連結部材はアクチュエータの先端部の周方向溝と噛み合うように嵌合するカップリング部材と前記アクチュエータの先端部の円錐台形状と対向する面を有し、前記アクチュエータの先端部と前記カップリング部材の間には、軸方向または半径方向の少なくとも一方向に隙間を有し、前記アクチュエータの先端部が前記カップリング部材に対し、摺動可能となるように連結している上記（１）記載の射出成形機の型締装置である。

（７）第７の手段の射出成形機の型締装置は、前記アクチュエータの先端部は周方向溝を有するとともに、端面部にアクチュエータと同軸の凸状球面端面を有し、前記クレビスピン連結部材は前記アクチュエータの先端部の周方向溝と噛み合うように嵌合するカップリング部材と、前記アクチュエータの先端部の凸状球面端面と対向する面に前記凸状球面の半径よりも大きな半径を持つ凹球面を有し、前記アクチュエータの先端部と前記カップリング部材の間には、軸方向または半径方向の少なくとも一方向に隙間を有し、前記アクチュエータの先端部が前記カップリング部材に対し、摺動可能となるように連結している上記（１）記載の射出成形機の型締装置である。

（８）第８の手段の射出成形機の型締装置は、前記可動型盤が前記固定型盤から離間する方向に移動する際には、前記可動型盤移動手段の前記アクチュエータの先端部の円錐台の頂面、又は、球面部を前記クレビスピン連結部材に当接させて可動型盤を移動させる上記（６）または（７）記載の射出成形機の型締装置である。

（９）第９の手段の射出成形機の型締装置は、前記可動型盤移動手段を複数組備え、該可動型盤移動手段の少なくとも一組は、可動型盤の水平中心線よりも下側に配置される上記（１）記載の射出成形機の型締装置である。

（１０）第１０の手段の射出成形機の型締装置は、前記固定型盤および可動型盤の４隅を貫通した４本のタイバーと、該タイバーを引張ることにより型締め力を発生させる前記固定型盤に内蔵された型締めシリンダとを更に備えた型締装置であって、前記タイバーは一端が前記型締シリンダに内挿され、他端が自由な片持ち支持構造である上記（１）記載の射出成形機の型締装置である。

（１１）第１１の手段の射出成形機の型締装置は、可動型盤を駆動するアクチュエータが油圧アクチュエータである上記（１）記載の射出成形機の型締装置である。

（１２）第１２の手段の射出成形機の型締装置は、型締装置の可動型盤を駆動するアクチュエータが電動モータにより駆動する上記（１）記載の射出成形機の型締装置である。

（１３）第１３の手段の射出成形機の型締め装置は、可動型盤を駆動するアクチュエータの固定型盤又は基盤との取付け構造が、固定型盤側又は基盤側に固定した前記クレビスピンの中心軸と同方向の中心軸を持つピンと、該ピンを固定型盤側又は基盤側に固定する第１ピンジョイント連結部材と、前記アクチュエータ側に固定され前記ピンを支持する第２ピンジョイント連結部材とを備えている上記（１１）または（１２）記載の射出成形機の型締装置である。

上記第１の手段〜第１２の手段の射出成形機の型締装置は、この型締装置を用いることにより、サイドシュー摩耗による大きな可動型盤の傾きは、クレビスピンにより支持部を回転させて可動型盤の傾きがアクチュエータに伝達するのを防止できる。型盤シューの摺動面の摩耗による可動型盤の縦方向の位置ズレや、四隅のタイバーの反力による縦方向と横方向の変形の組合わせである型締め時の可動型盤の微少変形や，型開閉動作開始時の慣性による可動型盤の微小倒れ（傾き）に対しては、横方向はクレビスピンによる支持で吸収し、縦方向は、球面ブッシュ連結構造またはアクチュエータの先端部とカップリング部材の隙間とロッド端面の円錐台形状、あるいは、球面で逃がすことにより、可動型盤の微少変形や傾きによるアクチュエータの折損を防止できる。また変形・傾きの微少な縦方向にはクレビスピン支持構造を適用せず、隙間支持構造とすることにより、クレビスピン支持構造部材を高強度に設計できる。

上記第第１の手段〜第４の手段の射出成形機の型締め装置は、クレビスピンと球面ブッシュとの間で摺動可能であることにより、アクチュエータのロッドの位置がクレビスピンの軸方向に取付寸法誤差等が発生しても、組み付け誤差により発生するアクチュエータのロッドの曲げ変形（曲げ応力）を抑制することできる。
上記第５の手段の射出成形機の型締装置は、クレビスピンの固定位置を固定型盤から遠い位置とすることにより、長尺のアクチュエータを使用しての可動型盤の開閉ストロークを拡大と、可動型盤が固定型盤に最接近したときの可動型盤と固定型盤の距離である最小金型厚さを小さくすることを両立することが出来る。

上記第８の手段の型締め装置は、可動型盤が固定型盤から離れるとき、可動型盤側が傾いていてもアクチュエータのロッド先端の円錐台形状の縁の面取り部、又は、球面により、アクチュエータのロッド先端縁部が鋭く片当りすることを防止する効果がある。
上記第９の手段の型締め装置は、可動型盤に対して摺動部と作動部が近接することにより、可動型盤を駆動するとき型盤に働くモーメントが小さくなって、初動時の傾きが防止できる。

上記第１０の手段の型締め装置は、タイバーの一端が型締シリンダに内挿され、他端が開放となっている片持ち支持構造の射出成形機の構造であっても、サイドシューの摩耗によって可動型盤に大きな傾きが発生した場合でもアクチュエータの折損を防止できる。
上記第１３の手段の型締め装置は、ピンジョイント連結手段は可動型盤の水平方向の傾き、横ズレに対応して型開閉用アキュムレータの固定型盤側あるいは基盤側取付部を水平方向に回転可能とすることができるので、該アキュムレータの固定型盤側あるいは基盤側取付部の過大な曲げ応力の発生による破損を防止できる。

本発明に係わる射出成形装置の側面図である。 図１のＡ-Ａ断面図である。 図２のＢ部拡大図である。 図１の射出成形装置の型盤と型盤開閉手段を示す平面図である（２点鎖線は型開時の可動型盤を示す）。 図４の型盤と型盤開閉手段連結部Ｃの詳細図である。 図４のサイドシューが片減りしたときの可動型盤の傾きを示す平面図である。 図６のＥ部拡大図（その１）である。 図６のＥ部拡大図（その２）である。 図４のＣ部において型開動作のときの型盤開閉手段連結部の油圧シリンダロッド先端位置を示す拡大図である。 当り面を球面とした図５の作動ロッド先端の先端部を示す拡大図である。 図５の型盤と型盤開閉手段連結部の他の構成を示すＤ−Ｄ断面図である。 図４のサイドシューが片減りし、型締め用タイバーにガイド負荷がかかった状態を示す平面図である。 本発明の第２の実施の形態に係わる射出成形装置の側面図である。 図１３のＧ部拡大図である。 図１４のＨ−Ｈ断面図である。 従来の射出成形装置の型盤と型盤開閉手段を示す平面図である（２点鎖線は型開時の可動型盤を示す）。 図１６のＪ部拡大図である。 図１６のサイドシューが片減りしたときの可動型盤の傾きを示す平面図である。 図１８のＫ部を示す拡大図である。 従来の射出成形装置のサイドシューが片減りし、型締め用タイバーにガイド負荷がかかった状態を示す平面図である。 図５の型盤と型盤開閉手段連結部の他の構成を示すＤ−Ｄ断面図である。 図２１の場合の上面図である。 図５の型盤と型盤開閉手段連結部の他の構成を示すＤ−Ｄ断面図である。 図１５のＭ部拡大図である。 図５のＮ−Ｎ断面図である 図２２のＰ−Ｐ断面である。 図２２のＱ−Ｑ断面である。

この実施の形態は、可動型盤のサイドシュー摩耗対応構造を、油圧型締式射出成形機の型締め装置に適応させたものである。
［第１の実施の形態］
第１の実施形態を図に基づいて説明する。図１は本発明に係わる射出成形装置の側面図、図２は図１のＡ-Ａ断面図、図３は図２のＢ部拡大図、図４は図１の射出成形装置の型盤と型盤開閉手段を示す平面図（２点鎖線は型開時の可動型盤を示す）、図５は図４の型盤と型盤開閉手段連結部Ｃの詳細図、図６は図４のサイドシューが片減りしたときの可動型盤の傾きを示す平面図、図７は図６のＥ部拡大図（その１）、図８は図６のＥ部拡大図（その２）、図９は図４のＣ部において型開動作のときの型盤開閉手段連結部の油圧シリンダロッド先端位置を示す拡大図、図１０は当り面を球面とした図５の作動ロッド先端部の取付構造を示す拡大図、図１１、図２１および図２３は図５の型盤と型盤開閉手段連結部の他の構成を示すＤ-Ｄ断面図、図１２は図４のサイドシューが片減りし、型締め用タイバーにガイド負荷がかかった状態を示す平面図である。

また、図１６は従来の射出成形装置の型盤と型盤開閉手段を示す平面図、図１７は図１６のJ部拡大図、図１８は図１６のサイドシューが片減りしたときの可動型盤の傾きを示す平面図、図１９は図１８のＫ部を示す拡大図、図２０は従来の射出成形装置のサイドシューが片減りし、型締め用タイバーにガイド負荷がかかった状態を示す平面図である。

図において、基盤１の上にはガイドレール１１が敷設され、基盤１に固定された固定型盤２に対向して可動金型５を取付けた可動型盤３が移動可能に載置される。また可動型盤３の下面のガイドレール１１との摺動面には型盤シュー１２が摺動部材として備えられている。更に可動型盤３の下部には図２における左右方向の可動型盤３のズレをガイドレール１１でガイドするためのガイド部３ａが設けられており、かつ該ガイド部３ａとガイドレール１１の摺動面にはサイドシュー１３が摺動部材として備えられている。なお型盤シュー１２およびサイドシュー１３とガイドレール１１の間には図示しないグリスなどの潤滑剤が充填されており、型盤シュー１２およびサイドシュー１３の摺動摩耗を抑制している。

また、サイドシュー１３はガイド部３ａに設けられた調整ボルト６２で、ガイドレール１１とサイドシュー１３間の当接力を調整しながら押し付けられている。また該調整ボルト６２を用いて、可動型盤３の水平方向中心位置を、図２において左右に配置されたガイドレールの中心位置と一致させることもできるし、逆にずらすこともできるようになっている。この調整ボルト６２によって、可動型盤３が固定型盤２に対して移動する際に、アクチュエータ４１に曲げなどの過大な負荷が掛からないように、可動型盤３の中心位置を固定型盤２の中心位置と一致するように微調整できるようになっている。この調整ボルト６２は、サイドシュー１３の摩耗低減およびアクチュエータ４１の破損防止に有効に作用する。なおサイドシュー１３は調整ボルト６２を用いずに、ガイド部３ａに直接取り付けても良い。

固定型盤２にはストロークが短く断面積の大きな４基の型締シリンダ２ａが内蔵され、型締シリンダ２ａによって駆動されるラム６はタイバー７に直結され、図２に示すように、固定型盤２の各角隅に中心線に対して対称に設けられ油圧による型締動作を行うことができる。

型閉時、可動型盤３が固定型盤側へ移動し、各タイバー７が可動型盤３の挿通孔を突き通り、固定金型４と可動金型５が当接した時、図示しないタイバー固定手段がタイバー７を可動型盤３に固定するようになっている。８は射出シリンダである。

可動型盤３は可動型盤移動手段４０によって基盤１のガイドレール１１上を移動して可動金型５を固定金型４に対して開閉させることができる。通常の射出成形装置には可動型盤移動手段４０は複数組備えられ、可動型盤３をガイドレール１１上で滑らせてスムースに型開閉を行うためには、複数の可動型盤移動手段４０の内少なくとも一組は、可動型盤３の移動のときの可動型盤３を傾けるように働くモーメントを無くすように、可動型盤３の水平中心線よりも下側に配置することが好ましい。（図２は２組の可動型盤移動手段４０を可動型盤３の水平中心線よりも下側に配置した例を示す）。

図１には可動型盤移動手段４０のアクチュエータ４１として油圧シリンダが画かれている。この可動型盤移動手段４０のアクチュエータ４１は、基盤１に支持された軸受けを介してラジアル方向、スラスト方向を支えられたボールねじ軸が、サーボモータで回転駆動され、ボールねじ軸に螺合するボールねじナットにより可動型盤が前記固定型盤に対して水平方向に接近及び離間させる構成のアクチュエータでもよい。

可動型盤移動手段４０のアクチュエータ４１の作動ロッド４２端と可動型盤３とは、図４、図５に示すように、可動型盤３に固設された固定部材１４に取付けられたクレビスピン支持フォーク１５と作動ロッド４２の先端部４３とクレビスピン連結部材１７とを介してクレビスピン１８で連結される。このとき、支持フォーク１５へのクレビスピン１８の固定方法は、クレビスピン１８が支持フォーク１５から抜け落ちなければよいことから、クレビスピンの末端部においてクリップリング７２や図示しないキーでのみで支持する簡易固定構造でも、ボルトによる強固な締結固定構造でも、固定方法を問わない。

クレビスピン１８の中心軸は可動型盤３の移動方向に対し、かつガイドレール１１の厚み方向（摩耗方向）に対しそれぞれ略垂直に設置され、クレビスピン１８とクレビスピン連結部材１７とアクチュエータ４１と作動ロッド４２は作動ロッド４２の中心線上に水平直列に配置されている。本実施例ではクレビスピン１８とクレビスピン連結部材１７とアクチュエータ４１と作動ロッド４２は作動ロッド４２の中心線上に全て配置された図のみ記載しているが、クレビスピン１８とクレビスピン連結部材１７とアクチュエータ４１のうち少なくとも１つが作動ロッド４２の中心線に対し偏心させて配置しても良い。クレビスピン１８とクレビスピン連結部材１７とアクチュエータ４１が作動ロッド４２の中心線上に配置されている場合は、作動ロッド４２の伸縮力をロス無くクレビスピン１８に伝達できる。クレビスピン１８とクレビスピン連結部材１７とアクチュエータ４１のうち少なくとも１つが作動ロッド４２の中心線に対し偏心させて配置されている場合は、作動ロッド４２の伸縮力がクレビスピン１８とクレビスピン連結部材１７間の回転促すモーメント力となるので、クレビスピン連結部の摺動を容易化することができる。またこのときクレビスピン１８の中心軸は可動型盤３の移動方向に対して垂直な面上において、鉛直垂直方向から４５°程度の範囲で傾いた角度であっても支障はない。クレビスピン連結部材１７はクレビスピン１８によって回転自在な支持構造で、図示しない制御装置からの制御信号によりアクチュエータ４１が作動されると作動ロッド４２の先端部４３が軸方向にクレビスピン連結部材１７を押し引きし、クレビスピン１８を介して可動型盤３を移動させる。つまり可動型盤３を固定型盤２に対して離間する方向に移動させる場合は、作動ロッドの先端面４３ａをクレビスピン連結部材１７の内側の壁面１７ｂに押し付けるとともに、作動ロッド４２を伸張させる。また可動型盤３を固定型盤２に近接させる方向に移動させる場合は、作動ロッド４２の先端部４３の周方向溝４２ａにカップリング部材１７ａを引っ掛けるとともに、作動ロッド４２を短縮させる。

従来の可動型盤移動手段４０のアクチュエータ４１の作動ロッド４２端と可動型盤３との連結構成は、図１６、図１７に示したように、可動型盤３に固設された支持部材６０に設けられた押さえ部材６１の中にアクチュエータ４１の作動ロッド４２の先端部４３が収納され、作動ロッド４２の動作が可動型盤３に伝えられる構造である。この構成では図１７に示したように、押さえ部材６１の内面と作動ロッド４２の先端部４５の外周には隙間Ｓ１、Ｓ２等が設けられていて可動型盤３の僅かな傾きを逃がすようにしてある。しかし、可動型盤３のサイドシュー１３が摩耗したとき、図１９のＸ１で示したように、作動ロッド４２の先端部４５の縁が押さえ部材６１の内面と接触し、最終的には、図１８で示したように作動ロッド４２が大きな曲げ変形を生じ、繰り返し作動の末破損を起こす可能性がある。

これに対し、本発明による図４、図５のようなクレビスピン連結部材１７を介してクレビスピン１８で連結する構成では、クレビスピン連結部材１７がクレビスピン１８を支点に回転可能であることから、図６、図７、図１２で示したようにサイドシュー１３が摩耗し、可動型盤３が傾いても図７、図８に示すように作動ロッド４２の曲げ変形を生じることなく、繰り返し作動しても破損しない。なお、図５のように、クレビスピン連結部材１７と作動ロッド４２が別体構造で、互いに摺動可能な構造であることが、連結部にて可動型盤３の傾きや曲げ応力を逃がすのに最も好ましいが、可動型盤３がタイバーなどの高剛性なガイド部材にてガイドされており、可動型盤３の傾きなどが小さく抑えられている場合は、クレビスピン連結部材１７を作動ロッド４２の先端に締結などにより固設したり、作動ロッド４２の先端にクレビスピン連結部材１７の形状を機械加工などにて形成しても良い。またクレビスピン１８とクレビスピン連結部材１７の回転摺動部の摩耗を防止あるいは抑制するために、クレビスピン１８とクレビスピン連結部材１７の間に、図示しないベアリングあるいは給油口を設けることが好ましい。またベアリングあるいは給油の代わりに、またはベアリングあるいは給油と合わせて、黒鉛や二硫化モリブデンなどの固体潤滑材質の組み込み、あるいはＤＬＣ（ダイアモンドライクコーティング）やセラミックコーティングなどの潤滑被膜表面処理を行ってもよい。また球面ブッシュの上下いずれかあるいは両方から球面ブッシュを挟むように図示しない皿バネ、コイルバネ、板バネ、空気バネ、液体バネなどの弾性体を備えても良い。この場合、球面ブッシュにクレビスピン軸方向の偏荷重が負荷されても、弾性体で負荷を吸収し球面ブッシュの局部摩耗を防止できる。

アクチュエータ４１の作動ロッド４２の先端部４３の先端は円錐台形状で、クレビスピン連結部材１７は作動ロッド４２の先端部４３を内装し、クレビスピン連結部材１７の内側の壁面１７ｂが作動ロッド４２の先端部４３と垂直方向に僅かな隙間を設け、先端部４３がクレビスピン連結部材１７内部で摺動可能となるように連結している。

上述の作動ロッド４２の先端部４３の先端は円錐台形状の代わりに、図１０で示したようにアクチュエータ４１と同軸の球面状端面を形成しても良い。この場合は、作動ロッド４２の先端部４４の先端面４４ａと当接するクレビスピン連結部材２７の内側の壁面２７ｂは作動ロッド４２の球面状の先端面４４ａの凸面と同一以上の半径を持つ凹球面を形成することが必要である。こうすれば、アクチュエータ４１が可動型盤３を開き作動をするとき、クレビスピン連結部材２７は作動ロッド４２の先端部４３の間に相対的なズレがあっても両者はスムースに摺動可能となる。また先端部４３の摺動面内あるいは摺動面周辺に図示しない潤滑油給油口をもうけるとさらにスムースに摺動可能となる。

図１１に示したクレビスピン１８は、円柱形状部材１９と球面ブッシュ４８との嵌合構造である。球面ブッシュ４８は、円柱形状部材１９を摺動可能に嵌合する円孔を内部に有するとともに、外周面が凸型の球面形状に形成されている。クレビスピン連結部材４７の構成は、クレビスピン１８軸受け部に、球面ブッシュ４８を摺動可能に嵌め込んだ構造のものである。換言すると、クレビスピン連結部材４７は、その内周面のうち球面ブッシュ４８と対向する面において、球面ブッシュ４８の凸型の球面形状と摺動可能に嵌合する円孔を有している。そして、クレビスピン連結部材４７の構成は、このような連結手段としてより柔軟性を有し、クレビスピン１８の軸方向と垂直方向である水平面上の傾きのみならず、クレビスピン１８のみでは吸収できないクレビスピン１８の軸方向と同方向の垂直面成分を有する傾きにも簡易な構造で対応できるものである。また、作動ロッド４２の位置にクレビスピン１８の軸方向に取り付け誤差等が生した場合でも、クレビスピン１８が球面ブッシュ４８との間で摺動して、組み付け誤差により発生する作動ロッド４２の曲げ変形（曲げ応力）を抑制することができる。
また、クレビスピン１８と球面ブッシュ４８の回転摺動部の摩耗を防止あるいは抑制するために、クレビスピン１８と球面ブッシュ４８の間に、図示しないベアリングあるいは給油口を設けることが好ましい。またベアリングあるいは給油の代わりに、またはベアリングあるいは給油と合わせて、黒鉛や二硫化モリブデンなどの固体潤滑材質の組み込み、あるいはＤＬＣ（ダイアモンドライクコーティング）やセラミックコーティングなどの潤滑被膜表面処理を行ってもよい。また球面ブッシュの上下いずれかあるいは両方から球面ブッシュを挟むように図示しない皿バネ、コイルバネ、板バネ、空気バネ、液体バネなどの弾性体を備えても良い。この場合、球面ブッシュにクレビスピン軸方向の偏荷重が負荷されても、弾性体で負荷を吸収し球面ブッシュの局部摩耗を防止できる。
なお、クレビスピン連結部材４７はカップリング部材１７ａを有し、作動ロッド４２とクレビスピン連結部材４７とがカップリング結合する構造であるが、クレビスピン連結部材４７と作動ロッド４２とを直接締結しても支障はない。
また、本実施形態では、クレビスピン連結部材４７の内周面に球面ブッシュ４８の凸型の球面形状に対応する円孔を直接施す構成としているが、該円孔が設けられた部材を別部材として、該別部材をクレビスピン連結部材４７に嵌合して組み付ける構成としても支障はない。
さらには、本実施形態では、クレビスピン１８と球面ブッシュ４８とを別部材として両者を嵌合する構造としているが、両者を一体加工等してクレビスピン１８の外周面を凸型の球面形状としても支障はない。

また、図２１および図２２に示したように、クレビスピン１８を連結ブロック７０に嵌合し、該連結ブロック７０を支持フォーク１５に例えばボルト７１で締結固定しても良い。この場合、クレビスピン１８は可動型盤３に強固に固定された支持フォーク１５と連結ブロック７０とを介して固定されるので、重量物である作動ロッド４２が自重により撓んだり、組付け誤差により支持フォーク１５と作動ロッド４２の先端部に備えられたクレビスピン連結部材４７との相対位置にズレが発生しても、連結ブロック７０の組付けクリアランス、例えばボルト７１と連結ブロック７０の嵌合クリアランスなどにより位置ズレを吸収することができるため、作動ロッド４２の支持フォーク１５への連結組付けを容易にすることができるとともに、クレビスピン１８と球面ブッシュ４８の摺動面における局部的な偏荷重の発生による摺動面の異常摩耗を防止できる。
また図２１、２２に示すように連結ブロック７０を、固定型盤２に対して支持フォーク１５の反対側面（支持フォーク１５の固定型盤２から見て遠い面）に取り付けることが好ましい。この場合、長尺のアクチュエータ４１でも取付可能となることから可動型盤３の移動ストローク（作動ロッド４２の伸縮ストローク）を大きくできると共に、作動ロッド４２を最後退させて（アクチュエータ４１を最小長さに収縮させて）可動型盤３を固定型盤２に最接近させた際の、可動型盤３と固定型盤２の最短距離をより短くできる。これにより、より薄い金型からより厚い金型でも成形可能となり搭載可能金型厚さの制約を緩和できると共に、成形品取り出しに必要な空間を得るための可動型盤３の移動ストロークを大きくでき、大物成形品でも容易に取り出すことが出来るとともに、停機時における可動型盤３と固定型盤２の間に入っての保全作業性を向上することが出来る。
更に、より長尺の作動ロッド４２を用いることにより、作動ロッド４２が自重により撓んだり、組付け誤差により支持フォーク１５と作動ロッド４２の先端部に備えられたクレビスピン連結部材４７との相対位置にズレが発生しても、作動ロッド４２の撓み変形が容易となり、位置ズレを吸収しやすくなると共に、クレビスピン１８と球面ブッシュ４８の摺動面の偏荷重を作動ロッド４２の撓み変形により緩和することができる。なお作動ロッド４２の自重による撓み、または組付け誤差による支持フォーク１５と作動ロッド４２の先端部に備えられたクレビスピン連結部材４７との相対位置にズレ量が、長尺の作動ロッド４２の撓みで吸収できる程度に軽微な場合や、支持フォークの組み付け作業容易化や低コスト加工が必要な場合などは、連結ブロック７０を支持フォーク１５と別体組み付け構造でなく、一体化構造としても良い。

また、図２３に示したクレビスピン連結部材の構成は、図１１に示した球面ブッシュ４８を、更に弾性体４９、５０で挟み込んだものであり、可動型盤３の傾きがクレビスピン１８を介して、クレビスピン連結部材４７に偏芯力として加わり、クレビスピン連結部材４７の中心軸が、機能上最も好ましい位置である設計中心位置からズレた場合でも、弾性体４９、５０により、クレビスピン連結部材４７の中心軸を設計中心位置に戻すように反力を負荷することができる。弾性体４９、５０のバネ定数を適正に選定することによって、作動ロッド４２に過大な曲げ応力の発生を防止しつつ、クレビスピン連結部材４７の中心軸を設計中心位置に戻すように反力を加えることができる。

図２３に示した弾性体４９、５０は、皿バネにて示してあるが、コイルバネ、板バネ、空気バネ、液体バネなど他のバネ部材に代えても支障はない。また弾性体４９、５０は、上側弾性体４９のみ若しくは下側弾性体５０のみであっても支障はない。また弾性体４９、５０の両方を備えた場合は、弾性体４９、５０の少なくとも一つを、若しくは弾性体４９のみ（若しくは弾性体５０のみ）を備えた場合は、弾性体４９（若しくは弾性体５０）を、図示しない緩衝装置に代えても支障はない。この場合、可動型盤３の傾きが急激に発生しても、作動ロッド４２に加わる負荷を緩衝し作動ロッド４２の破損を防止することができる。

また本実施形態では作動ロッド４２の先端部４３と噛み合うように嵌合するクレビスピン連結部材１７、２７のカップリング部材１７ａ、２７ａは、一体構造にて示してあるが、それぞれ別体の部材を連結しても良い。連結構造にすることにより、可動型盤３が傾いたときに作動ロッド４２に発生する曲げ変形を、該連結部の摺動あるいは離間で吸収し、作動ロッドの破損を抑制することが出来る。

またクレビスピン連結部材１７、２７の本体またはカップリング部材１７ａ、２７ａの材質を、作動ロッド４２に対して異ならせても良い。具体的には、クレビスピン連結部材１７、２７またはカップリング部材１７ａ、２７ａの材質を作動ロッド４２に対し、軟らかい材質を用いることにより、クレビスピン連結部材１７、２７またはカップリング部材１７ａ、２７ａの曲げ剛性を低くなるようにしても良い。更には、カップリング部材１７ａ、２７ａの材質をクレビスピン連結部材１７、２７の材質よりも軟らかい材質を用いても良い。

またクレビスピン連結部材１７、２７またはカップリング部材１７ａ、２７ａの曲げ剛性を作動ロッド４２に対して低くなる形状としても良い。クレビスピン連結部材１７、２７またはカップリング部材１７ａ、２７ａの曲げ剛性を低くすることにより、可動型盤３が傾いたときに作動ロッド４２に発生する曲げ応力を、クレビスピン連結部材１７、２７またはカップリング部材１７ａ、２７ａの曲がり変形で吸収し、作動ロッドの破損を抑制することが出来る。なお、作動ロッド４２が細いなどの理由により、作動ロッド４２の先端部４３に周方向溝４２ａを設けることが強度的に不可能である場合は、クレビスピン連結部材１７、２７ａをカップリング部材１７ａ、２７ａを介さずに直接作動ロッド４２の先端部に一体に設けても良い。また作動ロッド４２の先端部４３は、溝形状加工容易化のために作動ロッド４２と別体加工し、ねじ締結などにより一体化してもよい。

［第２の実施の形態］
本実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、油圧シリンダを固定型盤側に連結する構成であり、それ以外の構成は同じで、作用も完全に同じであるので共通部分については説明を省くことにする。

第２の実施の形態を図に基づいて説明する。図１３は第２の実施の形態に係わる射出成形装置の側面図、図１４は図１３のＧ部拡大図、図１５は図１４のＨ−Ｈ断面図、図２４は図１５のＭ部拡大図である。

図において、可動型盤開閉用の油圧シリンダ５１にピンジョイント連結手段２０の支持リング５１ａが設けられ、支持リング５１ａに締結ボルト２４により取付けられた一対のピン受け２２が固設され、このピン受け２２に連結ピン２３の一方の端部が差し込まれ、連結ピン２３の他方の端部は、ピンジョイント固定部材２１に設けられたピン受け２１ａに差し込まれる。ピンジョイント固定部材２１は射出成型装置の固定部（図１３では固定型盤２の側面）に設置される。

ピンジョイント連結手段２０は固定型盤２，または可動型盤３の水平方向の傾き、移動に対応して油圧シリンダ５１を、連結ピン２３の軸を中心として、水平に角度移動すなわち旋回、することがでる。また、油圧シリンダ５１の重量が作動ロッド５２に殆ど負荷されることが無いので、ピンジョイント連結手段２０及びクレビスピン連結手段３０の信頼性を高めることができる。

またピンジョイント連結手段２０は、油圧シリンダ５１の作動ロッド５２を含めた平均の重心位置の近くに設けることが好ましい。この場合、油圧シリンダ５１のピンジョイント周りの回転が容易になり、可動型盤３に傾きが発生した場合でも、油圧シリンダ５１の回転慣性が低く応答良く回転できるので、作動ロッドの破損を抑制することが出来る。

更には図２４に示すように、ピン受け２２のピン受け２１ａとの摺動面に突起部などを設けて、ピン受け２２とピン受け２１ａとの摺動面積を縮小させるなどの摺動抵抗の低減を図ることが好ましい。また該突起部はピン受け２２ではなく、ピン受け２１ａ側に設けても良いし、ピン受け２２およびピン受け２１ａの両方に設けても良い。この場合、該突起部はピン受け２２およびピン受け２１ａとは別体のリング部材に代えても支障はない。

射出成形機の型締装置において、可動型盤の微少変形や傾きによるアクチュエータの折損を防止でき、また、クレビスピン支持構造部材を高強度に設計できる。

２ 固定型盤
２ａ 型締シリンダ
３ 可動型盤
６ ラム
７ タイバー
１１ ガイドレール
１２ 型盤シュー
１３ サイドシュー
１４ 固定部材
１５ クレビスピン支持フォーク
１７、４７ クレビスピン連結部材
１８ クレビスピン
２０ ピンジョイント連結手段
２１ ピンジョイント固定部材
２２ ピン受け
２３ 連結ピン
３０ クレビスピン連結手段
４０ 可動型盤移動手段
４１ アクチュエータ（油圧シリンダ）
４２ 作動ロッド
４３ 先端部
４８ 球面ブッシュ
４９ 弾性体

Claims (13)

1. 基台に固定された固定型盤と、基台に平行に固定された少なくとも２組の摺動部材にガイドされて固定型盤に対向して移動可能な可動型盤と、該可動型盤を前記固定型盤に対して水平方向に接近及び離間させる可動型盤移動手段とを備え、前記可動型盤移動手段は、可動型盤を移動駆動するアクチュエータと、該アクチュエータの作動ロッド端と可動型盤を連結するクレビスピンと、前記クレビスピンの中心軸を前記可動型盤の移動方向に対し垂直方向に支持すると共にクレビスピンを可動型盤に固定するクレビスピン固定部材と、前記アクチュエータと前記クレビスピンを連結するクレビスピン連結部材とを有し、前記クレビスピン連結部材は前記クレビスピンによって回転自在な支持構造で、前記クレビスピン固定部材を介して前記可動型盤に支持されており、前記クレビスピンと前記クレビスピン連結部材と前記アクチュエータの先端部が直列に配置され、
   前記クレビスピンはその外周側面に球面形状を有し、前記クレビスピン連結部材はその内周面のうち前記クレビスピンと対向する面に前記クレビスピンの球面形状と摺動可能に嵌合する球面形状を有する射出成形機の型締装置。
2. 前記クレビスピン側の前記球面形状は凸型の球面形状であり、前記クレビスピン連結部材側の前記球面形状は凹型の球面形状である請求項１に記載する射出成形機の型締装置。
3. 前記クレビスピンは円柱形状部材と球面ブッシュとの嵌合構造であり、該球面ブッシュは前記円柱形状部材と固定あるいは摺動可能に嵌合する円孔を有するとともに、その外周面が球面形状である請求項１に記載する射出成形機の型締装置。
4. 前記クレビスピン連結部材と前記アクチュエータの先端部が、締結構造で連結固定されている請求項１に記載する射出成形機の型締装置。
5. 前記クレビスピンは、直接あるいは連結ブロックを介して、前記クレビスピン固定部材の前記固定型盤に対して反対側部に、支持されている請求項１に記載する射出成形機の型締装置。
6. 前記アクチュエータの先端部は周方向溝を有するとともに、端面部にアクチュエータと同軸の円錐台形状を有し、前記クレビスピン連結部材はアクチュエータの先端部の周方向溝と噛み合うように嵌合するカップリング部材と前記アクチュエータの先端部の円錐台形状と対向する面を有し、前記アクチュエータの先端部と前記カップリング部材の間には、軸方向または半径方向の少なくとも一方向に隙間を有し、前記アクチュエータの先端部が前記カップリング部材に対し、摺動可能となるように連結している請求項１に記載する射出成形機の型締装置。
7. 前記アクチュエータの先端部は周方向溝を有するとともに、端面部にアクチュエータと同軸の凸状球面端面を有し、前記クレビスピン連結部材は前記アクチュエータの先端部の周方向溝と噛み合うように嵌合するカップリング部材と、前記アクチュエータの先端部の凸状球面端面と対向する面に前記凸状球面の半径よりも大きな半径を持つ凹球面を有し、前記アクチュエータの先端部と前記カップリング部材の間には、軸方向または半径方向の少なくとも一方向に隙間を有し、前記アクチュエータの先端部が前記カップリング部材に対し、摺動可能となるように連結している請求項１に記載する射出成形機の型締装置。
8. 前記可動型盤が前記固定型盤から離間する方向に移動する際には、前記可動型盤移動手段の前記アクチュエータの先端部の円錐台の頂面、又は、球面部を前記クレビスピン連結部材に当接させて可動型盤を移動させる請求項６または請求項７に記載する射出成形機の型締装置。
9. 前記可動型盤移動手段を複数組備え、該可動型盤移動手段の少なくとも一組は、可動型盤の水平中心線よりも下側に配置される請求項１に記載する射出成形機の型締装置。
10. 前記固定型盤および可動型盤の４隅を貫通した４本のタイバーと、該タイバーを引張ることにより型締め力を発生させる前記固定型盤に内蔵された型締めシリンダとを更に備えた型締装置であって、前記タイバーは一端が前記型締シリンダに内挿され、他端が自由な片持ち支持構造である請求項１に記載する射出成形機の型締装置。
11. 可動型盤を駆動するアクチュエータが油圧アクチュエータである請求項１に記載する射出成形機の型締装置。
12. 型締装置の可動型盤を駆動するアクチュエータが電動モータにより駆動する構成である請求項１に記載する射出成形機の型締装置。
13. 可動型盤を駆動するアクチュエータの固定型盤又は基盤との取付け構造が、固定型盤側又は基盤側に固定した前記クレビスピンの中心軸と同方向の中心軸を持つピンと、該ピンを固定型盤側又は基盤側に固定する第１ピンジョイント連結部材と、前記アクチュエータ側に固定され前記ピンを支持する第２ピンジョイント連結部材とを備えている請求項１１または請求項１２に記載する射出成形機の型締装置。

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