JP5814666B2 - 射出成形機 - Google Patents

Description

本発明は、回転軸まわりに複数の金型が搭載されるロータリテーブルを備えた射出成形機に関する。

従来から、ロータリテーブルを備えた射出成形機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００８−８０５６１号公報

特許文献１の射出成形機は、摩擦抵抗を減少させるためのスライドプレートの上面がロータリテーブルの下面に接触するように、固定盤の平坦な上面にスライドプレートを固定する。この構成により、特許文献１の射出成形機は、ロータリテーブルが円滑に回転できるようにする。なお、スライドプレートは、型締めの際の大きな荷重を受けるための高い剛性が必要であり、また、固定盤への固定のための加工が必要であるため、相当の厚みを有していなければならない。

したがって、特許文献１に記載されるような射出成形機は、固定盤とロータリテーブルとの間にスライドプレートを設置するための空間を必要とするため、射出成形機の全高又は全長を増大させてしまう。

そこで、本発明は、ロータリテーブルの円滑な回転を維持しながら、射出成形機の全高又は全長を低減させることを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明の実施例に係る射出成形機は、プラテンと、ロータリテーブルと、該プラテンと該ロータリテーブルとの間に配置される滑り板とを有する射出成形機であって、前記滑り板は、前記プラテンの前記ロータリテーブルを向く第一面に本体の一部が埋め込まれ、当該滑り板の前記ロータリテーブルを向く面を前記第一面から突出させ、前記プラテンは、前記第一面に前記滑り板を受け入れる凹部を有することを特徴とする。

上述の手段により、本発明は、ロータリテーブルの円滑な回転を維持しながら、射出成形機の全高又は全長を低減させることができる。

本発明の実施例に係る射出成形機の要部構成を示す概略正面図である。 図１の射出成形機の概略側面図である。 図１の射出成形機の概略上面図（その１）である。 図１の射出成形機の概略上面図（その２）である。 図１の射出成形機の概略断面図である。 図１の射出成形機における固定プラテンの概略下面図である。 別の固定プラテンを備えた射出成形機の概略上面図である。 図７の固定プラテンの概略下面図である。 さらに別の固定プラテンを備えた射出成形機の概略上面図である。 図９の固定プラテンの概略下面図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施例について説明する。

図１は、本発明の実施例に係る射出成形機１００の要部構成を示す概略正面図であり、図２は、図１の矢印ＩＩで示す方向から見た射出成形機１００の概略側面図である。また、図３及び図４は、図２の矢印ＩＩＩで示す方向から見た射出成形機１００の概略上面図である。

射出成形機１００は、主に、固定プラテン１０、可動プラテン１１、トグルサポート１２、タイバー１３ａ〜１３ｃ、型締用サーボモータ１７、ロータリテーブル１８、滑り板１９ａ、１９ｂ、トグル機構２０、減速機構３０、及び射出装置４０で構成される。

固定プラテン１０は、ロータリテーブル１８を介して下側金型１６ａ、１６ｂを支持するための部材であり、図示しないフレームに固定的に取り付けられ、図の上下方向に三本のタイバー１３ａ〜１３ｃがスライド可能に貫通する構造を有する。

ロータリテーブル１８は、タイバー１３ａを中心軸として回転する回転盤であり、本実施例では、図３及び図４で示すように、中心軸を挟んだ対称的な二つの位置に二つの下側金型１６ａ、１６ｂを搭載可能である。これら二つの位置は、例えば、下側金型１６ａ、１６ｂのうちの一方が上側金型１５に合わせられて型締めされるところである型締位置と、下側金型１６ａ、１６ｂのうちの一方が型締位置にあるときに下側金型１６ａ、１６ｂのうちの他方から成形品が取り出されるところである成形品取出位置とに対応する。なお、図３は、下側金型１６ａが成形品取出位置にあり、下側金型１６ｂが型締位置にある状態を示す。この場合、上側金型１５は、下側金型１６ｂと接触するよう下方に下げられた位置にある。また、図４は、ロータリテーブル１８が上面視で時計回りに回転し、下側金型１６ａが成形品取出位置から型締位置に向かい、下側金型１６ｂが型締位置から成形品取出位置に向かう途中の状態を示す。この場合、上側金型１５は、下側金型１６ａ、１６ｂから上方に遠ざけられた位置にある。

可動プラテン１１は、上側金型１５を支持するための部材であり、固定用ナット１１Ｎを用いて三本のタイバー１３ａ〜１３ｃのそれぞれの上端に固定的に取り付けられ、タイバー１３ａ〜１３ｃの上下動と共に上下動する。

トグルサポート１２は、トグル機構２０を動作させるための部材であり、三本のタイバー１３ａ〜１３ｃのそれぞれの下端に固定的に取り付けられ、固定プラテン１０とトグルサポート１２との間にトグル機構２０を配置するよう構成される。

タイバー１３ａ〜１３ｃは、固定プラテン１０を貫通して可動プラテン１１とトグルサポート１２とを連結する部材である。この構成により、トグル機構２０により固定プラテン１０とトグルサポート１２との間隔を減少させた場合、固定プラテン１０と可動プラテン１１との間隔は増大する。一方で、トグル機構２０により固定プラテン１０とトグルサポート１２との間隔を増大させた場合、固定プラテン１０と可動プラテン１１との間隔は減少する。

なお、図１及び図２は、固定プラテン１０とトグルサポート１２との間隔が増大させられ、上側金型１５と下側金型１６ｂとが互いに接触して締め付けられた状態（型締状態）を示す。

型締用サーボモータ１７は、回転力を直線運動に変換するボールねじ機構（図示せず。）を動作させるための部材であり、トグルサポート１２に固定的に取り付けられ、トグルサポート１２の上下動とともに上下動する。また、型締用サーボモータ１７は、減速機構３０を介して、発生させた回転力をボールねじ機構に伝える。

滑り板１９ａ、１９ｂは、固定プラテン１０とロータリテーブル１８との間の接触による固定プラテン１０又はロータリテーブル１８の摩耗を防止し、ロータリテーブル１８の回転を円滑にする部材（ウェアプレート）である。

滑り板１９ａ、１９ｂは、図２で示すように、鉛直方向において固定プラテン１０とロータリテーブル１８との間に配置され、滑り板１９ａ、１９ｂのそれぞれの上面１９ａｔ、１９ｂｔがロータリテーブル１８の下面１８ｕと接触するように配置される。なお、滑り板１９ａ、１９ｂは、ボルト等の適切な手段により固定プラテン１０に固定される。

また、図３及び図４で示すように、滑り板１９ａの設置位置は成形品取出位置に対応し、滑り板１９ｂの設置位置は型締位置に対応する。

トグル機構２０は、固定プラテン１０とトグルサポート１２との間隔を増大或いは減少させて、固定プラテン１０と可動プラテン１１との間隔を減少或いは増大させる（すなわち型閉又は型開を行う）ための機構である。なお、トグル機構２０は、明瞭化のため、図２では図示が省略されている。

減速機構３０は、型締用サーボモータ１７が発生させた回転力をボールねじ機構に伝えるための部材である。本実施例において、減速機構３０は、型締用サーボモータ１７の駆動軸に取り付けられた駆動プーリ、ボールねじ機構に取り付けられた従動プーリ、及び、駆動プーリと従動プーリとの間に掛け渡される無端ベルトから構成される。なお、減速機構３０は、スプロケットとチェーンで構成されてもよく、或いは、複数の歯車で構成されていてもよく、或いは、回転力伝達用の他の機械要素を用いて構成されていてもよい。

射出装置４０は、上側金型１５と下側金型１６ａ、１６ｂとの間に形成されるキャビティ空間（図示せず。）に溶融樹脂を射出するための装置である。

次に、図５及び図６を参照しながら、固定プラテン１０とロータリテーブル１８と滑り板１９ａ、１９ｂとの位置関係の詳細について説明する。なお、図５は、図３の線分Ｌ１における断面を矢印Ｖで示す方向から見た射出成形機１００の概略断面図であり、図６は、図５の矢印ＶＩで示す方向から見た固定プラテン１０の概略下面図である。

固定プラテン１０は、図５で示すように、ロータリテーブル１８を向く面１０ｔ（図中の上面）に、滑り板１９ａ、１９ｂを受け入れる凹部１０ａ、１０ｂを有する。

滑り板１９ａ、１９ｂは、固定プラテン１０の凹部１０ａ、１０ｂのそれぞれに本体の一部が埋め込まれ、ロータリテーブル１８を向く面１９ａｔ、１９ｂｔ（図中の上面）を固定プラテン１０の上面１０ｔから突出させる。ロータリテーブル１８を向く面１９ａｔ、１９ｂｔは、ロータリテーブル１８の下面１８ｕと接触する。

本実施例において、滑り板１９ｂは、図３及び図４で示すように、下側金型１６ａ、１６ｂの設置面積よりも小さい表面積（上面１９ｂｔの面積）を持つ略直方体の形状を有する単一部材で構成される。トグル機構２０と固定プラテン１０とは、ロータリテーブル１８上の型締位置にある下側金型１６a、１６ｂに対応する位置の中心から離れた位置で接続される。このため、固定プラテン１０に配置される滑り板１９ｂの表面積が下側金型１６a、１６ｂの設置面積より大きいと、型締めの際に固定プラテン１０に作用する曲げモーメントに起因して下側金型１６a、１６ｂが変形し、成形品の成形性が低下するおそれがある。本実施例では、滑り板１９ｂの表面積を下側金型１６a、１６ｂの設置面積よりも小さくしているので、下側金型１６a、１６ｂの変形を抑制することができる。但し、滑り板１９ｂの表面積を下側金型１６a、１６ｂの設置面積以上とすることを排除するものではなく、滑り板１９ｂの表面積は、下側金型１６a、１６ｂの設置面積以上であってもよい。また、滑り板１９aの表面積は、型締めの際の下側金型１６a、１６ｂの変形とは関連がないため、下側金型１６a、１６ｂの設置面積以上であってもよく、設置面積未満であってもよい。

なお、滑り板１９ａ、１９ｂのそれぞれは、上面１９ａｔ、１９ｂｔが同一の水平面を形成するのであれば、円柱、多角柱等の直方体以外の形状で構成されてもよく、隣接して或いは間隔を空けて置かれる複数の独立した部材群で構成されてもよい。また、滑り板１９ａ、１９ｂの埋め込み深さ（固定プラテン１０の凹部１０ａ、１０ｂの深さ）は、上面１９ａｔ、１９ｂｔが同一の水平面を形成しながら固定プラテン１０の上面１０ｔから突出するのであれば、それぞれ異なる深さであってもよい。

また、本実施例において、固定プラテン１０は、二つの滑り板１９ａ、１９ｂのそれぞれの形状に適合する形状を持つ二つの凹部１０ａ、１０ｂを有する。なお、固定プラテン１０の凹部１０ａ、１０ｂは、滑り板１９ａ、１９ｂの上面１９ａｔ、１９ｂｔが同一の水平面を形成するように滑り板１９ａ、１９ｂを受け入れることができるのであれば、滑り板１９ａ、１９ｂよりも大きい寸法を有していてもよい。

また、固定プラテン１０は、ロータリテーブル１８を向く面１０ｔ（図中の上面）の反対側にある面１０ｕ（図中の下面）に剛性補強部１０ｃを有する。

剛性補強部１０ｃは、固定プラテン１０の上面１０ｔに凹部１０ａ、１０ｂを形成したために低下した固定プラテン１０の剛性を補強するための部分であり、好適には、固定プラテン１０の一部として固定プラテン１０と一体的に形成される。なお、剛性補強部１０ｃは、固定プラテン１０から独立した別個の部材であり、ボルト等の適切な手段によって固定プラテン１０に取り付けられる部材であってもよい。

また、剛性補強部１０ｃが形成される固定プラテン１０の下方の空間は、トグル機構２０が収容される空間であり、空きスペースが存在する。そのため、剛性補強部１０ｃを形成するための新たな空間を確保することなく、剛性補強部１０ｃが形成され得る。

本実施例において、剛性補強部１０ｃは、固定プラテン１０の下面１０ｕから鉛直下方に突出する凸状の部分として、滑り板１９ｂを受け入れる凹部１０ｂに対応する位置に形成される。

また、剛性補強部１０ｃは、図６で示すように、下面視で滑り板１９ｂを覆うような大きさの略直方体の形状を有する。なお、剛性補強部１０ｃは、円柱、多角柱等の直方体以外の形状で構成されてもよく、隣接して或いは間隔を空けて配置される複数の独立した凸部群で構成されてもよい。

以上の構成により、本実施例に係る射出成形機１００は、滑り板１９ａ、１９ｂの本体を固定プラテン１０の上面１０ｔに形成された凹部１０ａ、１０ｂに埋め込むことによって、ロータリテーブル１８の円滑な回転を維持し、かつ、射出成形機１００の全高、及び、ロータリテーブル１８のテーブル高さを低くすることができる。

また、射出成形機１００は、滑り板１９ａ、１９ｂを受け入れる凹部１０ａ、１０ｂを固定プラテン１０の上面１０ｔに形成することで低下した固定プラテン１０の剛性を、固定プラテン１０の下面１０ｕに形成した剛性補強部１０ｃで補強する。その結果、射出成形機１００は、型締めの際の固定プラテン１０の十分な剛性を維持しながらも、ロータリテーブル１８の円滑な回転を維持し、かつ、射出成形機１００の全高、及び、ロータリテーブル１８のテーブル高さを低くすることができる。

次に、図７及び図８を参照しながら、本発明の実施例に係る竪型射出成形機１００に取り付け可能な固定プラテンの別の例１０Ｘについて説明する。なお、図７は、固定プラテン１０Ｘを備えた竪型射出成形機１００の概略上面図であり、図３に対応する。また、図８は、固定プラテン１０Ｘの概略下面図であり、図６に対応する。そのため、同一又は対応する構成要素を、図１〜図６で用いた参照符号と同じ参照符号を用いて参照する。

固定プラテン１０Ｘは、滑り板１９Ｘａ、１９Ｘｂを受け入れるための凹部１０Ｘａ、１０Ｘｂをその上面１０ｔに形成する。

滑り板１９Ｘａ、１９Ｘｂはそれぞれ、円弧状の表面を有する三つの板状部材で構成される。なお、本実施例では、円弧の中心がロータリテーブル１８の回転軸であるタイバー１３ａの中心と一致する。

これにより、固定プラテン１０Ｘの凹部１０Ｘａ、１０Ｘｂはそれぞれ、三つの板状部材のそれぞれを受け入れるための三つの独立した凹部で構成される。なお、凹部１０Ｘａ、１０Ｘｂはそれぞれ、三つの板状部材を纏めて受け入れる一つの凹部で構成されてもよい。

また、固定プラテン１０Ｘは、凹部１０Ｘａ、１０Ｘｂを形成することによって低下した剛性を補強するための剛性補強部１０Ｘｃを有する。

剛性補強部１０Ｘｃは、固定プラテン１０Ｘの下面１０ｕから鉛直下方に突出する円環状の凸部であり、固定プラテン１０Ｘの一部として固定プラテン１０Ｘと一体的に形成される。

また、剛性補強部１０Ｘｃは、図８で示すように、下面視で滑り板１９Ｘｂ（凹部１０Ｘｂ）を覆うような大きさを有する。

以上の構成により、本実施例に係る射出成形機１００は、滑り板１９Ｘａ、１９Ｘｂを構成する円弧状の板状部材のそれぞれの本体を固定プラテン１０Ｘの上面１０ｔに形成された凹部１０Ｘａ、１０Ｘｂに埋め込むことによって、ロータリテーブル１８の円滑な回転を維持し、かつ、射出成形機１００の全高、及び、ロータリテーブル１８のテーブル高さを低くすることができる。

また、射出成形機１００は、滑り板１９Ｘａ、１９Ｘｂを受け入れる凹部１０Ｘａ、１０Ｘｂを固定プラテン１０Ｘの上面１０ｔに形成することで低下した固定プラテン１０Ｘの剛性を、固定プラテン１０Ｘの下面１０ｕに形成した剛性補強部１０Ｘｃで補強する。その結果、射出成形機１００は、型締めの際の固定プラテン１０Ｘの十分な剛性を維持しながらも、ロータリテーブル１８の円滑な回転を維持し、かつ、射出成形機１００の全高、及び、ロータリテーブル１８のテーブル高さを低くすることができる。

次に、図９及び図１０を参照しながら、本発明の実施例に係る竪型射出成形機１００に取り付け可能な固定プラテンのさらに別の例１０Ｙについて説明する。なお、図９は、固定プラテン１０Ｙを備えた竪型射出成形機１００の概略上面図であり、図３に対応する。また、図１０は、固定プラテン１０Ｙの概略下面図であり、図６に対応する。そのため、同一又は対応する構成要素を、図１〜図６で用いた参照符号と同じ参照符号を用いて参照する。

固定プラテン１０Ｙは、滑り板１９Ｙａ、１９Ｙｂを受け入れるための凹部１０Ｙａ、１０Ｙｂをその上面１０ｔに形成する。なお、滑り板１９Ｙａ、１９Ｙｂはそれぞれ、略三角柱の形状を有する。

これにより、固定プラテン１０Ｙの凹部１０Ｙａ、１０Ｙｂはそれぞれ、略三角柱の形状を有する滑り板１９Ｙａ、１９Ｙｂに適合する略三角柱の凹みを有するように形成される。

また、固定プラテン１０Ｙは、凹部１０Ｙａ、１０Ｙｂを形成することによって低下した剛性を補強するための剛性補強部１０Ｙｃを有する。

剛性補強部１０Ｙｃは、固定プラテン１０Ｙの下面１０ｕから鉛直下方に突出する独立した三つの凸部であり、固定プラテン１０Ｙの一部として固定プラテン１０Ｙと一体的に形成される。なお、これら三つの凸部は、三つのタイバー１３ａ〜１３ｃのそれぞれの間を結ぶことによって形成される三角形の三辺のそれぞれに沿って延在する。

また、剛性補強部１０Ｙｃの三つの凸部が形成する三角形は、図１０で示すように、下面視で滑り板１９Ｙｂ（凹部１０Ｙｂ）を覆うような大きさを有する。

以上の構成により、本実施例に係る射出成形機１００は、略三角柱の形状を有する滑り板１９Ｙａ、１９Ｙｂのそれぞれの本体を固定プラテン１０Ｙの上面１０ｔに形成された凹部１０Ｙａ、１０Ｙｂに埋め込むことによって、ロータリテーブル１８の円滑な回転を維持し、かつ、射出成形機１００の全高、及び、ロータリテーブル１８のテーブル高さを低くすることができる。

また、射出成形機１００は、滑り板１９Ｙａ、１９Ｙｂを受け入れる凹部１０Ｙａ、１０Ｙｂを固定プラテン１０Ｙの上面１０ｔに形成することで低下した固定プラテン１０Ｙの剛性を、固定プラテン１０Ｙの下面１０ｕに形成した剛性補強部１０Ｙｃで補強する。その結果、射出成形機１００は、型締めの際の固定プラテン１０Ｙの十分な剛性を維持しながらも、ロータリテーブル１８の円滑な回転を維持し、かつ、射出成形機１００の全高、及び、ロータリテーブル１８のテーブル高さを低くすることができる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述の実施例では、射出成形機１００は、鉛直軸周りを回転するロータリテーブル１８を備えた竪型射出成形機であるが、水平軸周りを回転するロータリテーブルを備えた横型射出成形機であってもよい。

また、射出成形機１００は、一つの上側金型１５に対して二つの下側金型１６ａ、１６ｂを備えるが、一つの上側金型１５に対して三つ以上の下側金型を備えるようにしてもよい。また、射出成形機１００は、二つ以上の上側金型に対して二つ以上の下側金型を備えた二材（多材）射出成形機であってもよい。

１０、１０Ｘ、１０Ｙ・・・固定プラテン １０ａ、１０ｂ、１０Ｘａ、１０Ｘｂ、１０Ｙａ、１０Ｙｂ・・・凹部 １０ｃ、１０Ｘｃ、１０Ｙｃ・・・剛性補強部 １１・・・可動プラテン １２・・・トグルサポート １３ａ〜１３ｃ・・・タイバー １５・・・上側金型 １６ａ、１６ｂ・・・下側金型 １７・・・型締用サーボモータ １８・・・ロータリテーブル １９ａ、１９ｂ、１９Ｘａ、１９Ｘｂ、１９Ｙａ、１９Ｙｂ・・・滑り板 ２０・・・トグル機構 ３０・・・減速機構 ４０・・・射出装置 １００・・・竪型射出成形機

Claims (3)

1. プラテンと、ロータリテーブルと、該プラテンと該ロータリテーブルとの間に配置される滑り板とを有する射出成形機であって、
   前記滑り板は、前記プラテンの前記ロータリテーブルを向く第一面に本体の一部が埋め込まれ、当該滑り板の前記ロータリテーブルを向く面を前記第一面から突出させ、
   前記プラテンは、前記第一面に前記滑り板を受け入れる凹部を有する、
   ことを特徴とする射出成形機。
2. 前記プラテンは、前記第一面の反対側にある第二面に剛性補強部を有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
3. 型締位置に対応して設置される前記滑り板の前記ロータリテーブルを向く面の表面積は、前記ロータリテーブルに設置される金型の設置面積よりも小さい、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の射出成形機。