JP5905378B2 - 射出成形機 - Google Patents

Description

本発明は、射出成形機に関する。

射出成形機は、金型装置のキャビティ空間に溶融樹脂を充填し、固化させることによって成形品を製造する（例えば特許文献１参照）。金型装置は固定金型および可動金型で構成される。固定金型は固定プラテンに、可動金型は可動プラテンに取り付けられる。可動プラテンが固定プラテンに対して接離することで、型閉じ、型締め、型開きが行われる。型締め時に固定金型と可動金型との間にキャビティ空間が形成される。

特開２０１０−６５８公報

特許文献１に記載の可動プラテンは、可動金型を取り付ける金型取付盤としての可動盤、および可動盤を支持する支持部材などで構成される。支持部材は走行台上に固定される。

ところで、金型の温度は温調機によって所定の温度に調節される。金型の熱は、金型取付盤や支持部材などを介して、フレームに移動する。

その結果、支持部材に温度勾配が生じ、温度勾配によって支持部材が撓み、フレームに対して、金型取付盤が傾き、金型が傾くことがあった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、金型の傾きを低減できる射出成形機の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様による射出成形機は、
金型が取り付けられるプラテンと、
該プラテンを支えるフレームとを備え、
該プラテンは、金型が取り付けられる表側部と、該表側部における金型取付面と反対側に間隔をおいて配設される裏側部と、前記表側部と前記裏側部とを接続する中間部と、前記裏側部を介して前記中間部および前記表側部を支持する支持部とを含み、
前記支持部は、前記金型取付面の中心位置と、前記フレームに対して垂直方向に略同じ距離の位置で、前記裏側部の側面を支持し、
前記中間部は、前記金型取付面の中心位置と、前記フレームに対して垂直方向に略同じ距離の位置に、前記中間部の側面から、型開閉方向に対して垂直に延びる穴を有することで、前記表側部から前記裏側部の側面を支持する前記支持部への熱の移動を抑制する。

本発明によれば、金型の傾きを低減できる射出成形機が提供される。

本発明の第１実施形態による射出成形機の型閉じ完了時の状態を示す図である。 本発明の第１実施形態による射出成形機の型開き完了時の状態を示す図である。 図１のIII−III線に沿った断面図であって、可動プラテンの断面図である。 図１のIV−IV線に沿った断面図であって、固定プラテンの断面図である。 本発明の第２実施形態による射出成形機の型閉じ完了時の状態を示す図である。 本発明の第２実施形態による射出成形機の型開き完了時の状態を示す図である。 図５のVII−VII線に沿った断面図であって、リヤプラテンの断面図である。 図５のVIII−VIII線に沿った断面図であって、吸着板の断面図である。 図３の変形例を示す断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、各図面において、同一の又は対応する構成については同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。また、型閉じを行う際の可動プラテンの移動方向を前方とし、型開きを行う際の可動プラテンの移動方向を後方として説明する。また、フレームに対して垂直な方向を上下方向として説明する。前後方向、上下方向、および左右方向は互いに垂直な方向である。尚、本実施形態の射出成形機は、横型であるが、竪型であってもよい。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態による射出成形機の型閉じ完了時の状態を示す図である。図２は、本発明の第１実施形態による射出成形機の型開き完了時の状態を示す図である。図３は、図１のIII−III線に沿った断面図であって、可動プラテンの断面図である。図４は、図１のIV−IV線に沿った断面図であって、固定プラテンの断面図である。

射出成形機１０は、図１および図２に示すように、フレーム１１と、フレーム１１に固定される固定プラテン１２と、固定プラテン１２と間隔をおいて配設されたリヤプラテン１５とを備える。固定プラテン１２とリヤプラテン１５とは、複数本（例えば４本）のタイバー１６で連結されている。タイバー１６の軸方向は、前後方向となっている。型締め時のタイバー１６の伸びを許容するため、リヤプラテン１５はフレーム１１に対して進退可能に載置されている。

射出成形機１０は、固定プラテン１２とリヤプラテン１５との間に配設される可動プラテン１３をさらに備える。可動プラテン１３は、図３などに示すように、左右一対のスライダ１４Ｌ、１４Ｒに固定されており、スライダ１４Ｌ、１４Ｒはフレーム１１に敷設されるガイド１７Ｌ、１７Ｒに沿って前後方向に移動自在である。これにより、可動プラテン１３は、固定プラテン１２に対して接離自在となっている。可動プラテン１３は、タイバー１６に対応する位置に切り欠きを有する。

尚、本実施形態の可動プラテン１３は、各タイバー１６に対応する位置に切り欠きを有するが、切り欠きの代わりに、貫通孔を有してもよい。

可動プラテン１３における固定プラテン１２との対向面に可動金型３３が、固定プラテン１２における可動プラテン１３との対向面に固定金型３２が取り付けられる。固定金型３２と可動金型３３とで金型装置３０が構成される。可動プラテン１３が前進すると、可動金型３３と固定金型３２とが接触し、型閉じが行われる。また、可動プラテン１３が後退すると、可動金型３３と固定金型３２とが離れ、型開きが行われる。

射出成形機１０は、可動プラテン１３とリヤプラテン１５との間に配設されるトグル機構２０と、トグル機構２０を作動させる型締め用モータ２６とをさらに備える。型締め用モータ２６は、回転運動を直線運動に変換する運動変換部としてのボールねじ機構を備え、駆動軸２５を進退させることで、トグル機構２０を作動させる。

トグル機構２０は、例えば、型開閉方向と平行な方向に進退自在なクロスヘッド２４、クロスヘッド２４に揺動自在に取り付けられた第２トグルレバー２３、リヤプラテン１５に揺動自在に取り付けられた第１トグルレバー２１、および可動プラテン１３に揺動自在に取り付けられたトグルアーム２２を有する。第１トグルレバー２１と第２トグルレバー２３とが、また、第１トグルレバー２１とトグルアーム２２とが、それぞれ、ピン結合される。このトグル機構２０は、いわゆる、内巻５節点ダブルトグル機構である。

固定プラテン１２、可動プラテン１３、リヤプラテン１５、トグル機構２０、型締め用モータ２６等によって型締装置が構成される。

次に、上記構成の射出成形機１０の動作を図１および図２を参照して説明する。

型開き完了の状態（図２の状態）で、型締め用モータ２６を正方向に駆動し、被駆動部材としてのクロスヘッド２４を前進させることによって、トグル機構２０を作動させる。そうすると、可動プラテン１３が前進させられ、図１に示すように可動金型３３と固定金型３２とが接触し、型閉じが完了する。

続いて、型締め用モータ２６をさらに正方向に駆動すると、トグル機構２０は、型締め用モータ２６による推進力にトグル倍率を乗じた型締力を発生させる。その型締力によって型締めが行われる。そして、型締め状態の固定金型３２と可動金型３３との間に図示されないキャビティ空間が形成される。射出シリンダがキャビティ空間に溶融樹脂を充填し、充填された溶融樹脂が固化されて成形品となる。

続いて、型締め用モータ２６を逆方向に駆動し、クロスヘッド２４を後退させ、トグル機構２０を作動させると、可動プラテン１３が後退させられ、型開きが行われる。その後、エジェクタ装置が可動金型３３から成形品を突き出す。

尚、本実施形態の型締装置は、トグル機構２０を使用して型締力を発生させるが、トグル機構２０を使用することなく、型締め用モータ２６によって発生した推進力を直接型締力として可動プラテン１３に伝達してもよい。また、型締め用シリンダによって発生した推進力を直接型締力として可動プラテン１３に伝達してもよい。また、リニアモータによって型開閉を行い、電磁石によって型締めを行ってもよく、型締装置の方式に制限はない。

次に、図１および図３を参照して、可動プラテン１３の構成について説明する。

可動プラテン１３は、鋳鉄などの金属材料で形成される。可動プラテン１３は左右一対のスライダ１４Ｌ、１４Ｒに固定され、フレーム１１はスライダ１４Ｌ、１４Ｒやガイド１７Ｌ、１７Ｒなどを介して可動プラテン１３を支える。

可動プラテン１３は、表側部４１と、裏側部４２と、中間部４３と、支持部４４Ｌ、４４Ｒとを含む。表側部４１、裏側部４２、中間部４３、および支持部４４Ｌ、４４Ｒは、一体に形成されてもよいし、別に形成されボルトなどで固定されてもよい。固定方法として、溶接が用いられてもよい。

表側部４１は、可動金型３３を取り付ける金型取付面を有する。可動金型３３の中心線と、表側部４１の金型取付面の中心とが一致するように、可動金型３３が表側部４１に取り付けられてよい。

裏側部４２は、表側部４１における金型取付面とは反対側の面と間隔をおいて配設される。裏側部４２における中間部４３とは反対側の面（後端面）には、トグル機構２０を取り付けるトグル取付部４５が設けられている。トグル取付部４５は、例えば、上下一対設けられ、それぞれ、トグルアーム２２を揺動自在に支持する。

中間部４３は、表側部４１と裏側部４２とを接続する。中間部４３は、エジェクタ装置を配置するための空間の一部を形成する穴４６を有する。エジェクタ装置を配置するための空間は、表側部４１、中間部４３および裏側部４２にわたって形成されるが、表側部４１では狭く、中間部４３および裏側部４２では広い。エジェクタ装置を配置するための空間は、前後に開放されており、表側部４１、裏側部４２、および中間部４３を同時に鋳造するとき、鋳型で形成可能である。

支持部４４Ｌ、４４Ｒは、裏側部４２を介して中間部４３および表側部４１を支持する。支持部４４Ｌ、４４Ｒは、裏側部４２を挟んで左右両側に設けられる。支持部４４Ｌ、４４Ｒは、裏側部４２の側面の上下方向中央部を支持する。つまり、支持部４４Ｌ、４４Ｒは、表側部４１の金型取付面の中心位置と、フレーム１１に対して略同じ距離の位置で、裏側部４２の側面を支持する。

支持部４４Ｌ、４４Ｒは、裏側部４２の側面の上下方向中央部を支持することで、裏側部４２、中間部４３および表側部４１をフレーム１１から離間させる。支持部４４Ｌ、４４Ｒは、一端部で裏側部４２の側面と接続し、他端部でスライダ１４Ｌ、１４Ｒと接続する。

ところで、金型装置３０の温度は温調機によって所定の温度に調節される。可動金型３３の熱は、表側部４１、中間部４３、裏側部４２、および支持部４４Ｌ、４４Ｒなどを介して、フレーム１１に移動する。

本実施形態では、支持部４４Ｌ、４４Ｒが裏側部４２の側面の上下方向中央部を支持するので、裏側部４２の下面を支持する場合と異なり、裏側部４２の温度分布が上下対称になる。よって、裏側部４２は、上下対称に熱変形し、フレーム１１に対して垂直に保たれる。その結果、可動金型３３と固定金型３２とが平行に保たれ、型締力が偏りにくい。

また、本実施形態では、支持部４４Ｌ、４４Ｒが裏側部４２の下面を拘束しないので、裏側部４２が上下両方向に熱変形することができる。よって、フレーム１１に対して裏側部４２の中心線が上下にずれにくく、可動金型３３の中心線が固定金型３２の中心線に対して上下にずれにくい。

尚、本実施形態の支持部４４Ｌ、４４Ｒは、裏側部４２を挟んで左右両側に設けられ、裏側部４２の側面の上下方向中央部を支持するが、裏側部４２における中間部４３と反対側の面の上下方向中央部を支持してもよい。

中間部４３は、表側部４１から裏側部４２への熱の移動を抑制する。つまり、中間部４３は、表側部４１よりも型開閉方向に熱を伝えにくい構造となっている。射出成形時に、表側部４１の熱が、中間部４３を介して裏側部４２や支持部４４Ｌ、４４Ｒに移動しにくく、支持部４４Ｌ、４４Ｒの温度勾配が緩やかになる。よって、温度勾配による支持部４４Ｌ、４４Ｒの撓みが小さく、フレーム１１に対して表側部４１の金型取付面が垂直に保たれる。よって、可動金型３３の傾きを抑制することができる。

例えば、中間部４３は、断熱用の穴４７を有することで、表側部４１から裏側部４２への熱の移動を抑制する。断熱用の穴４７は、表側部４１の材料よりも熱伝導率の低い材料で満たされていればよく、例えば空気などの気体で満たされていてよい。気体は、液体や固体に比べて、低い熱伝導率を有し、熱を伝えにくい。

断熱用の穴４７は、中間部４３の露出面から、型開閉方向に対して垂直な方向（例えば、左右方向）に延びていてよい。表側部４１、裏側部４２、および中間部４３を同時に鋳造するとき、鋳型で断熱用の穴４７を形成することができ、鋳造後に断熱用の穴４７を形成するための加工が不要になる。支持部４４Ｌ、４４Ｒは、表側部４１、裏側部４２、および中間部４３と同時に鋳造してもよいし、別に製造してボルトなどで固定してもよい。

断熱用の穴４７が形成されることで、中間部４３は、表側部４１だけでなく、裏側部４２よりも型開閉方向に熱を伝えにくい構造となっている。これにより、表側部４１から裏側部４２への熱の移動がさらに抑制できる。

尚、本実施形態の断熱用の穴４７は、中間部４３を貫通しているが、中間部４３を貫通しなくてもよい。また、断熱用の穴４７は、上下方向に延びていてもよい。

また、中間部４３は、中間部４３の外側に、表側部４１と裏側部４２とを隔てる断熱用の溝４８を形成してよい。断熱用の溝４８は、表側部４１から裏側部４２への熱の移動を抑制する。断熱用の溝４８は、断熱用の穴４７と同様に、表側部４１の材料よりも熱伝導率の低い材料で満たされていればよく、例えば空気などの気体で満たされていてよい。尚、中間部４３が中間部４３の外側に断熱用の溝４８を形成する場合、断熱用の穴４７がなくてもよい。

中間部４３が表側部４１と別に形成され、ボルトなどで固定される場合、中間部４３は、図示されない気泡などの空隙部を有することで、表側部４１から裏側部４２への熱の移動を抑制してもよい。気泡を含む中間部４３は、例えば発泡金属などの発泡材料で形成される。中間部４３の気泡は、外気に対して開放されていてもよいし、外気に対して閉じていてもよい。また、中間部４３に含まれる複数の気泡は、互いに独立していてもよいし、互いに連通していてもよい。尚、中間部４３が気泡を含む場合、断熱用の穴４７や断熱用の溝４８などがなくてもよい。

また、中間部４３が表側部４１と別に形成され、ボルトなどで固定される場合、中間部４３は、表側部４１の材料よりも低い熱伝導率の材料で形成されることで、表側部４１から裏側部４２への熱の移動を抑制してもよい。尚、中間部４３が表側部４１の材料よりも低い熱伝導率の材料で形成される場合、断熱用の穴４７や断熱用の溝４８、気泡などがなくてもよい。

裏側部４２は、表側部４１よりも型開閉方向に熱を伝えやすい構造でもよいが、支持部４４Ｌ、４４Ｒの温度勾配をより緩やかにするため、中間部４３と同様に、表側部４１よりも型開閉方向に熱を伝えにくい構造であってよい。

次に、図１および図４を参照して、固定プラテン１２の構成について説明する。

固定プラテン１２は、鋳鉄などの金属材料で形成される。固定プラテン１２はフレーム１１に固定され、フレーム１１は固定プラテン１２を支える。

固定プラテン１２は、表側部５１と、裏側部５２と、中間部５３と、支持部５４Ｌ、５４Ｒとを含む。表側部５１、裏側部５２、中間部５３、および支持部５４Ｌ、５４Ｒは、一体に形成されてもよいし、別に形成されボルトなどで固定されてもよい。固定方法として、溶接が用いられてもよい。

表側部５１は、固定金型３２を取り付ける金型取付面を有する。固定金型３２の中心線と、表側部５１の金型取付面の中心とが一致するように、固定金型３２が表側部５１に取り付けられてよい。

裏側部５２は、表側部５１における金型取付面とは反対側の面と間隔をおいて配設される。裏側部５２には、タイバー１６の前端部が固定されている。なお、タイバー１６の前端部は、裏側部５２ではなく、中間部５３または表側部５１に固定されてもよい。

中間部５３は、表側部５１と裏側部５２とを接続する。

支持部５４Ｌ、５４Ｒは、裏側部５２を介して中間部５３および表側部５１を支持する。支持部５４Ｌ、５４Ｒは、裏側部５２を挟んで左右両側に設けられる。支持部５４Ｌ、５４Ｒは、裏側部５２の側面の上下方向中央部を支持する。つまり、支持部５４Ｌ、５４Ｒは、表側部５１の金型取付面の中心位置と、フレーム１１に対して略同じ距離の位置で、裏側部５２の側面を支持する。

支持部５４Ｌ、５４Ｒは、裏側部５２の側面の上下方向中央部を支持することで、裏側部５２、中間部５３および表側部５１をフレーム１１から離間させる。支持部５４Ｌ、５４Ｒは、一端部で裏側部５２の側面と接続し、他端部でフレーム１１と接続する。

ところで、金型装置３０の温度は温調機によって所定の温度に調節される。固定金型３２の熱は、表側部５１、中間部５３、裏側部５２、および支持部５４Ｌ、５４Ｒを介して、フレーム１１に移動する。

本実施形態では、支持部５４Ｌ、５４Ｒが裏側部５２の側面の上下方向中央部を支持するので、裏側部５２の下面を支持する場合と異なり、裏側部５２の温度分布が上下対称になる。よって、裏側部５２は、上下対称に熱変形し、フレーム１１に対して垂直に保たれる。その結果、可動金型３３と固定金型３２とが平行に保たれ、型締力が偏りにくい。

また、本実施形態では、支持部５４Ｌ、５４Ｒが裏側部５２の下面を拘束しないので、裏側部５２が上下両方向に熱変形することができる。よって、フレーム１１に対して裏側部５２の中心線が上下にずれにくく、可動金型３３の中心線が固定金型３２の中心線に対して上下にずれにくい。

尚、本実施形態の支持部５４Ｌ、５４Ｒは、裏側部５２を挟んで左右両側に設けられ、裏側部５２の側面の上下方向中央部を支持するが、裏側部５２における中間部５３と反対側の面の上下方向中央部を支持してもよい。

表側部５１、中間部５３および裏側部５２には、キャビティ空間に溶融樹脂を充填する射出シリンダを挿入するための空間５６が連続的に形成されてよい。この空間５６は、前後に開放されており、鋳型で形成可能である。

中間部５３は、表側部５１から裏側部５２への熱の移動を抑制する。つまり、中間部５３は、表側部５１よりも型開閉方向に熱を伝えにくい構造となっている。射出成形時に、表側部５１の熱が、中間部５３を介して裏側部５２や支持部５４Ｌ、５４Ｒに移動しにくく、支持部５４Ｌ、５４Ｒの温度勾配が緩やかになる。よって、温度勾配による支持部５４Ｌ、５４Ｒの撓みが小さく、フレーム１１に対して表側部５１の金型取付面が垂直に保たれる。よって、固定金型３２の傾きを抑制することができる。

例えば、中間部５３は、図４に示すように断熱用の穴５７を有することで、表側部５１から裏側部５２への熱の移動を抑制する。断熱用の穴５７は、表側部５１の材料よりも熱伝導率の低い材料で満たされていればよく、例えば空気などの気体で満たされていてよい。気体は、液体や固体に比べて、低い熱伝導率を有し、熱を伝えにくい。

断熱用の穴５７は、中間部５３の露出面から、型開閉方向に対して垂直な方向（例えば、左右方向）に延びていてよい。表側部５１、裏側部５２、および中間部５３を同時に鋳造するとき、鋳型で断熱用の穴５７を形成することができ、鋳造後に断熱用の穴５７を形成するための加工が不要になる。支持部５４Ｌ、５４Ｒは、表側部５１、裏側部５２、および中間部５３と同時に鋳造してもよいし、別に製造してボルトなどで固定してもよい。

断熱用の穴５７が形成されることで、中間部５３は、表側部５１だけでなく、裏側部５２よりも型開閉方向に熱を伝えにくい構造となっている。これにより、表側部５１から裏側部５２への熱の移動がさらに抑制できる。

尚、本実施形態の断熱用の穴５７は、中間部５３を貫通しているが、中間部５３を貫通しなくてもよい。また、断熱用の穴５７は、上下方向に延びていてもよい。

また、中間部５３は、中間部５３の外側に、表側部５１と裏側部５２とを隔てる断熱用の溝５８を形成してよい。断熱用の溝５８は、表側部５１から裏側部５２への熱の移動を抑制する。断熱用の溝５８は、断熱用の穴５７と同様に、表側部５１の材料よりも熱伝導率の低い材料で満たされていればよく、例えば空気などの気体で満たされていてよい。尚、中間部５３が中間部５３の外側に断熱用の溝５８を形成する場合、断熱用の穴５７がなくてもよい。

中間部５３が表側部５１と別に形成され、ボルトなどで固定される場合、中間部５３は、図示されない気泡などの空隙部を有することで、表側部５１から裏側部５２への熱の移動を抑制してもよい。気泡を含む中間部５３は、例えば発泡金属などの発泡材料で形成される。中間部５３の気泡は、外気に対して開放されていてもよいし、外気に対して閉じていてもよい。また、中間部５３に含まれる複数の気泡は、互いに独立していてもよいし、互いに連通していてもよい。尚、中間部５３が気泡を含む場合、断熱用の穴５７や断熱用の溝５８などがなくてもよい。

また、中間部５３が表側部５１と別に形成され、ボルトなどで固定される場合、中間部５３は、表側部５１の材料よりも低い熱伝導率の材料で形成されることで、表側部５１から裏側部５２への熱の移動を抑制してもよい。中間部５３は、例えば表側部５１の金属材料よりも低い熱伝導率の金属材料で形成される。尚、中間部５３が表側部５１の材料よりも低い熱伝導率の材料で形成される場合、断熱用の穴５７や断熱用の溝５８、気泡などがなくてもよい。

裏側部５２は、表側部５１よりも型開閉方向に熱を伝えやすい構造でもよいが、支持部５４Ｌ、５４Ｒの温度勾配をより緩やかにするため、中間部５３と同様に、表側部５１よりも型開閉方向に熱を伝えにくい構造であってよい。

［第２実施形態］
図５は、本発明の第２実施形態による射出成形機の型閉じ完了時の状態を示す図である。図６は、本発明の第２実施形態による射出成形機の型開き完了時の状態を示す図である。図７は、図５のVII−VII線に沿った断面図であって、リヤプラテンの断面図である。図８は、図５のVIII−VIII線に沿った断面図であって、吸着板の断面図である。

射出成形機１１０は、フレーム１１１と、フレーム１１１に固定されたリヤプラテン１１５と、リヤプラテン１１５と間隔をおいて配設された固定プラテン１１２とを備える。リヤプラテン１１５と固定プラテン１１２とは、複数本（例えば４本）のタイバー１１６で連結されている。タイバー１１６の軸方向は、前後方向となっている。型締め時のタイバー１１６の伸びを許容するため、固定プラテン１１２はフレーム１１１に対して進退可能に載置されている。

射出成形機１１０は、固定プラテン１１２とリヤプラテン１１５との間に配設される可動プラテン１１３をさらに備える。可動プラテン１１３は、左右一対のスライダ１１４に固定され、スライダ１１４はフレーム１１１に敷設されるガイド１１７Ｌ、１１７Ｒに沿って進退自在である。これにより、可動プラテン１１３は、固定プラテン１１２に対して接離自在となっている。可動プラテン１１３は、タイバー１１６に対応する位置に切り欠きを有する。

尚、本実施形態の可動プラテン１１３は、各タイバー１１６に対応する位置に切り欠きを有するが、切り欠きの代わりに、貫通孔を有してもよい。

可動プラテン１１３における固定プラテン１１２との対向面に可動金型１３３が、固定プラテン１１２における可動プラテン１１３との対向面に固定金型１３２が取り付けられる。固定金型１３２と可動金型１３３とで金型装置１３０が構成される。可動プラテン１１３が前進すると、可動金型１３３と固定金型１３２とが接触し、型閉じが行われる。また、可動プラテン１１３が後退すると、可動金型１３３と固定金型１３２とが離れ、型開きが行われる。

射出成形機１１０は、可動プラテン１１３と共に進退する吸着板１１８と、可動プラテン１１３と吸着板１１８とを間隔をおいて連結するロッド１１９とをさらに備える。吸着板１１８と可動プラテン１１３との間に設けられるリヤプラテン１１５には、ロッド１１９を貫通させる孔が形成されている。

吸着板１１８は、スライドベースＳｂに固定され、スライドベースＳｂはガイド１１７Ｌ、１１７Ｒに沿って進退自在である。これにより、吸着板１１８は、リヤプラテン１１５よりも後方において進退自在となる。

射出成形機１１０は、可動プラテン１１３を進退させる型開閉駆動部としてのリニアモータ１２０をさらに備える。リニアモータ１２０は、例えば可動プラテン１１３と共に進退する吸着板１１８と、フレーム１１１との間に配設される。尚、リニアモータ１２０は、可動プラテン１１３と、フレーム１１１との間に配設されてもよい。

リニアモータ１２０は、固定子１２１、および可動子１２２を備える。固定子１２１はフレーム１１１に形成され、可動子１２２はスライドベースＳｂの下端に形成される。可動子１２２のコイル１２３に所定の電流が供給されると、コイル１２３を流れる電流によって形成される磁場と、固定子１２１の永久磁石によって形成される磁場との相互作用で、可動子１２２が進退させられる。それに伴って、吸着板１１８および可動プラテン１１３が進退させられ、型閉じおよび型開きが行われる。

尚、本実施形態では、固定子１２１に永久磁石を、可動子１２２にコイル１２３を配設するようになっているが、固定子にコイルを、可動子に永久磁石を配設することもできる。その場合、リニアモータ１２０が駆動されるのに伴って、コイルが移動しないので、コイルに電力を供給するための配線を容易に行うことができる。

尚、型開閉駆動部として、リニアモータ１２０の代わりに、回転モータおよび回転モータの回転運動を直線運動に変換するボールネジ機構、又は流体圧シリンダ（例えば油圧シリンダ）などが用いられてもよい。

リヤプラテン１１５に形成される電磁石１３４と、吸着板１１８に形成される吸着部１３５とで、型締力を発生させる型締力発生機構が構成される。電磁石１３４に通電させ、電磁石１３４を駆動させると、電磁石１３４と吸着部１３５との間に吸着力が発生し、型締力が発生させられる。また、電磁石１３４への通電を停止させると、吸着力が失われ、型締力が失われる。

尚、本実施形態においては、リヤプラテン１１５とは別に電磁石１３４が、吸着板１１８とは別に吸着部１３５が形成されるが、リヤプラテン１１５の一部として電磁石を、吸着板１１８の一部として吸着部を形成してもよい。また、電磁石と吸着部の配置は逆であってもよい。例えば、吸着板１１８側に電磁石１３４を設け、リヤプラテン１１５側に吸着部１３５を設けてもよい。

次に、図５および図６を参照して、上記構成の射出成形機１１０の動作を説明する。

型開き完了の状態（図６の状態）でリニアモータ１２０を駆動して、可動プラテン１１３を前進させる。そうすると、図５に示すように、可動金型１３３が固定金型１３２に当接し、型閉じが完了する。型閉じ完了の時点で、リヤプラテン１１５と吸着板１１８との間、即ち電磁石１３４と吸着部１３５との間には、所定のギャップδが形成される。尚、型閉じに必要とされる力は、型締力と比較されて十分に小さくされる。

型閉じ完了後、電磁石１３４を駆動して、所定のギャップδをおいて対向する電磁石１３４と吸着部１３５との間に吸着力を生じさせる。この吸着力によって、可動プラテン１１３と固定プラテン１１２との間に型締力が生じる。そして、型締め状態の固定金型１３２と可動金型１３３との間に図示されないキャビティ空間が形成される。射出シリンダがキャビティ空間に溶融樹脂を充填し、充填された溶融樹脂が固化されて成形品となる。

型締め完了後、リニアモータ１２０を駆動して、可動プラテン１１３を後退させる。可動金型１３３が後退して型開きが行われる。型開き後、図示されないエジェクタ装置が可動金型１３３から成形品を突き出す。

固定プラテン１１２は、図１および図３に示す固定プラテン１２と同様に構成されるので、説明を省略する。また、可動プラテン１１３は、図１および図４に示す可動プラテン１３と同様に構成されるので説明を省略する。

次に、図５および図７を参照して、リヤプラテン１１５の構成について説明する。

リヤプラテン１１５は、鋳鉄などの金属材料で形成される。リヤプラテン１１５はフレーム１１１に固定され、フレーム１１１はリヤプラテン１１５を支える。

リヤプラテン１１５は、表側部１６１と、裏側部１６２と、中間部１６３と、支持部１６４Ｌ、１６４Ｒとを含む。表側部１６１、裏側部１６２、中間部１６３、および支持部１６４Ｌ、１６４Ｒは、一体に形成されてもよいし、別に形成されボルトなどで固定されてもよい。固定方法として、溶接が用いられてもよい。

表側部１６１には、型締力を発生させる部材としての電磁石１３４が形成される。表側部１６１の吸着面（後端面）には、電磁石１３４のコイル１３６を収容する溝１３７が形成される。溝１３７は、ロッド１１９を囲むように形成される。溝１３７より内側にコア１３８が形成される。コア１３８の周りにコイル１３６が巻装される。表側部１６１のコア１３８以外の部分にヨーク１３９が形成される。電磁石１３４に通電させ、電磁石１３４を駆動させると、電磁石１３４が吸着部１３５を吸着し、型締力が発生させられる。

裏側部１６２は、表側部１６１の吸着面とは反対側の面（前端面）と間隔をおいて配設される。裏側部１６２には、タイバー１１６の後端部が固定されている。なお、タイバー１１６の後端部は、裏側部１６２ではなく、中間部１６３または表側部１６１に固定されてもよい。

中間部１６３は、表側部１６１と裏側部１６２とを接続する。

支持部１６４Ｌ、１６４Ｒは、裏側部１６２を介して中間部１６３および表側部１６１を支持する。支持部１６４Ｌ、１６４Ｒは、裏側部１６２を挟んで左右両側に設けられる。支持部１６４Ｌ、１６４Ｒは、裏側部１６２の側面の上下方向中央部を支持する。つまり、支持部１６４Ｌ、１６４Ｒは、表側部１６１の吸着面の中心位置と、フレーム１１１に対して略同じ距離の位置で、裏側部１６２の側面を支持する。

支持部１６４Ｌ、１６４Ｒは、裏側部１６２の側面の上下方向中央部を支持することで、裏側部１６２、中間部１６３および表側部１６１をフレーム１１１から離間させる。支持部１６４Ｌ、１６４Ｒは、一端部で裏側部１６２の側面と接続し、他端部でフレーム１１１と接続する。

ところで、電磁石１３４を駆動すると、電磁石１３４のジュール熱で表側部１６１が加熱される。表側部１６１の熱は、中間部１６３、裏側部１６２、および支持部１６４Ｌ、１６４Ｒを介して、フレーム１１１に移動する。

本実施形態では、支持部１６４Ｌ、１６４Ｒが裏側部１６２の側面の上下方向中央部を支持するので、裏側部１６２の下面を支持する場合と異なり、裏側部１６２の温度分布が上下対称になる。よって、裏側部１６２は、上下対称に熱変形し、フレーム１１１に対して垂直に保たれる。その結果、吸着板１１８の吸着面とリヤプラテン１１５の吸着面とが平行に保たれ、吸着力が偏りにくい。

また、本実施形態では、支持部１６４Ｌ、１６４Ｒが裏側部１６２の下面を拘束しないので、裏側部１６２が上下両方向に熱変形することができる。よって、フレーム１１１に対して裏側部１６２の中心線が上下にずれにくく、吸着板１１８の吸着面の中心と、リヤプラテン１１５の吸着面の中心とが上下にずれにくい。

尚、本実施形態の支持部１６４Ｌ、１６４Ｒは、裏側部１６２を挟んで左右両側に設けられ、裏側部１６２の側面の上下方向中央部を支持するが、裏側部１６２における中間部１６３と反対側の面の上下方向中央部を支持してもよい。

表側部１６１、中間部１６３および裏側部１６２には、ロッド１１９を貫通させるための穴１６６が連続的に形成されてよい。この穴１６６は、前後に開放されており、鋳型で形成可能である。

中間部１６３は、表側部１６１から裏側部１６２への熱の移動を抑制する。つまり、中間部１６３は、表側部１６１よりも型開閉方向に熱を伝えにくい構造となっている。射出成形時に、表側部１６１の熱が、中間部１６３を介して裏側部１６２や支持部１６４Ｌ、１６４Ｒに移動しにくく、支持部１６４Ｌ、１６４Ｒの温度勾配が緩やかになる。温度勾配による支持部１６４Ｌ、１６４Ｒの撓みが小さく、フレーム１１１に対して表側部１６１の吸着面が垂直に保たれ、吸着力の偏りが抑制できる。

例えば、中間部１６３は、図７に示すように断熱用の穴１６７を有することで、表側部１６１から裏側部１６２への熱の移動を抑制する。断熱用の穴１６７は、表側部１６１の材料よりも熱伝導率の低い材料で満たされていればよく、例えば空気などの気体で満たされていてよい。気体は、液体や固体に比べて、低い熱伝導率を有し、熱を伝えにくい。

断熱用の穴１６７は、中間部１６３の露出面から、型開閉方向に対して垂直な方向（例えば、左右方向）に延びていてよい。表側部１６１、裏側部１６２、および中間部１６３を同時に鋳造するとき、鋳型で断熱用の穴１６７を形成することができ、鋳造後に断熱用の穴１６７を形成するための加工が不要になる。支持部１６４Ｌ、１６４Ｒは、表側部１６１、裏側部１６２、および中間部１６３と同時に鋳造してもよいし、別に製造してボルトなどで固定してもよい。

断熱用の穴１６７が形成されることで、中間部１６３は、表側部１６１だけでなく、裏側部１６２よりも型開閉方向に熱を伝えにくい構造となっている。これにより、表側部１６１から裏側部１６２への熱の移動がさらに抑制できる。

尚、本実施形態の断熱用の穴１６７は、中間部１６３を貫通しているが、中間部１６３を貫通しなくてもよい。また、断熱用の穴１６７は、上下方向に延びていてもよい。

また、中間部１６３は、中間部１６３の外側に、表側部１６１と裏側部１６２とを隔てる断熱用の溝１６８を形成してよい。断熱用の溝１６８は、表側部１６１から裏側部１６２への熱の移動を抑制する。断熱用の溝１６８は、断熱用の穴１６７と同様に、表側部１６１の材料よりも熱伝導率の低い材料で満たされていればよく、例えば空気などの気体で満たされていてよい。尚、中間部１６３が中間部１６３の外側に断熱用の溝１６８を形成する場合、断熱用の穴１６７がなくてもよい。

中間部１６３が表側部１６１と別に形成され、ボルトなどで固定される場合、中間部１６３は、図示されない気泡などの空隙部を有することで、表側部１６１から裏側部１６２への熱の移動を抑制してもよい。気泡を含む中間部１６３は、例えば発泡金属などの発泡材料で形成される。中間部１６３の気泡は、外気に対して開放されていてもよいし、外気に対して閉じていてもよい。また、中間部１６３に含まれる複数の気泡は、互いに独立していてもよいし、互いに連通していてもよい。尚、中間部１６３が気泡を含む場合、断熱用の穴１６７や断熱用の溝１６８などがなくてもよい。

また、中間部１６３が表側部１６１と別に形成され、ボルトなどで固定される場合、中間部１６３は、表側部１６１の材料よりも低い熱伝導率の材料で形成されることで、表側部１６１から裏側部１６２への熱の移動を抑制してもよい。中間部１６３は、例えば表側部１６１の金属材料よりも低い熱伝導率の金属材料で形成される。尚、中間部１６３が表側部１６１の材料よりも低い熱伝導率の材料で形成される場合、断熱用の穴１６７や断熱用の溝１６８、気泡などがなくてもよい。

裏側部１６２は、表側部１６１よりも型開閉方向に熱を伝えやすい構造でもよいが、支持部１６４Ｌ、１６４Ｒの温度勾配をより緩やかにするため、中間部１６３と同様に、表側部１６１よりも型開閉方向に熱を伝えにくい構造であってよい。

次に、図５および図８を参照して、吸着板１１８の構成について説明する。

吸着板１１８は、鋳鉄などの金属材料で形成される。吸着板１１８はスライドベースＳｂに固定され、フレーム１１１はガイド１１７Ｌ、１１７ＲやスライドベースＳｂを介して吸着板１１８を支える。

吸着板１１８は、表側部１７１と、裏側部１７２と、中間部１７３と、支持部１７４Ｌ、１７４Ｒとを含む。表側部１７１、裏側部１７２、中間部１７３、および支持部１７４Ｌ、１７４Ｒは、一体に形成されてもよいし、別に形成されボルトなどで固定されてもよい。固定方法として、溶接が用いられてもよい。

表側部１７１には、型締力を発生させる部材としての吸着部１３５が形成される。吸着部１３５は、表側部１７１の吸着面（前端面）から所定の深さで形成される。

裏側部１７２は、表側部１７１の吸着面とは反対側の面（後端面）と間隔をおいて配設される。

中間部１７３は、表側部１７１と裏側部１７２とを接続する。

支持部１７４Ｌ、１７４Ｒは、裏側部１７２を介して中間部１７３および表側部１７１を支持する。支持部１７４Ｌ、１７４Ｒは、裏側部１７２を挟んで左右両側に設けられる。支持部１７４Ｌ、１７４Ｒは、裏側部１７２の側面の上下方向中央部を支持する。つまり、支持部１７４Ｌ、１７４Ｒは、表側部１７１の吸着面の中心位置と、フレーム１１１に対して略同じ距離の位置で、裏側部１７２の側面を支持する。

支持部１７４Ｌ、１７４Ｒは、裏側部１７２の側面の上下方向中央部を支持することで、裏側部１７２、中間部１７３および表側部１７１をフレーム１１１から離間させる。支持部１７４Ｌ、１７４Ｒは、一端部で裏側部１７２の側面と接続し、他端部でスライドベースＳｂと接続する。

ところで、型締め開始時や型締め終了時に、電磁石１３４の磁束が変化すると、吸着部１３５が形成される表側部１７１に渦電流が流れ、表側部１７１が発熱する。表側部１７１の熱は、中間部１７３、裏側部１７２、および支持部１７４Ｌ、１７４Ｒなどを介して、フレーム１１１に移動する。

本実施形態では、支持部１７４Ｌ、１７４Ｒが裏側部１７２の側面の上下方向中央部を支持するので、裏側部１７２の下面を支持する場合と異なり、裏側部１７２の温度分布が上下対称になる。よって、裏側部１７２は、上下対称に熱変形し、フレーム１１１に対して垂直に保たれる。その結果、吸着板１１８の吸着面とリヤプラテン１１５の吸着面とが平行に保たれ、吸着力が偏りにくい。

また、本実施形態では、支持部１７４Ｌ、１７４Ｒが裏側部１７２の下面を拘束しないので、裏側部１７２が上下両方向に熱変形することができる。よって、フレーム１１１に対して裏側部１７２の中心線が上下にずれにくく、吸着板１１８の吸着面の中心と、リヤプラテン１１５の吸着面の中心とが上下にずれにくい。

尚、本実施形態の支持部１７４Ｌ、１７４Ｒは、裏側部１７２を挟んで左右両側に設けられ、裏側部１７２の側面の上下方向中央部を支持するが、裏側部１７２における中間部１７３と反対側の面の上下方向中央部を支持してもよい。

表側部１７１、中間部１７３および裏側部１７２には、ロッド１１９を貫通させるための穴１７６が連続的に形成されてよい。この穴１７６は、前後に開放されており、鋳型で形成可能である。

中間部１７３は、表側部１７１から裏側部１７２への熱の移動を抑制する。つまり、中間部１７３は、表側部１７１よりも型開閉方向に熱を伝えにくい構造となっている。射出成形時に、表側部１７１の熱が、中間部１７３を介して裏側部１７２や支持部１７４Ｌ、１７４Ｒに移動しにくく、支持部１７４Ｌ、１７４Ｒの温度勾配が緩やかになる。よって、温度勾配による支持部１７４Ｌ、１７４Ｒの撓みが小さく、フレーム１１１に対して表側部１７１の吸着面が垂直に保たれ、吸着力の偏りが抑制できる。

例えば、中間部１７３は、図８に示すように断熱用の穴１７７を有することで、表側部１７１から裏側部１７２への熱の移動を抑制する。断熱用の穴１７７は、表側部１７１の材料よりも熱伝導率の低い材料で満たされていればよく、例えば空気などの気体で満たされていてよい。気体は、液体や固体に比べて、低い熱伝導率を有し、熱を伝えにくい。

断熱用の穴１７７は、中間部１７３の露出面から、型開閉方向に対して垂直な方向（例えば、左右方向）に延びていてよい。表側部１７１、裏側部１７２、および中間部１７３を同時に鋳造するとき、鋳型で断熱用の穴１７７を形成することができ、鋳造後に断熱用の穴１７７を形成するための加工が不要になる。支持部１７４Ｌ、１７４Ｒは、表側部１７１、裏側部１７２、および中間部１７３と同時に鋳造してもよいし、別に製造してボルトなどで固定してもよい。

断熱用の穴１７７が形成されることで、中間部１７３は、表側部１７１だけでなく、裏側部１７２よりも型開閉方向に熱を伝えにくい構造となっている。これにより、表側部１７１から裏側部１７２への熱の移動がさらに抑制できる。

尚、本実施形態の断熱用の穴１７７は、中間部１７３を貫通しているが、中間部１７３を貫通しなくてもよい。また、断熱用の穴１７７は、上下方向に延びていてもよい。

また、中間部１７３は、中間部１７３の外側に、表側部１７１と裏側部１７２とを隔てる断熱用の溝１７８を形成してよい。断熱用の溝１７８は、表側部１７１から裏側部１７２への熱の移動を抑制する。断熱用の溝１７８は、断熱用の穴１７７と同様に、表側部１７１の材料よりも熱伝導率の低い材料で満たされていればよく、例えば空気などの気体で満たされていてよい。尚、中間部１７３が中間部１７３の外側に断熱用の溝１７８を形成する場合、断熱用の穴１７７がなくてもよい。

中間部１７３が表側部１７１と別に形成され、ボルトなどで固定される場合、中間部１７３は、図示されない気泡などの空隙部を有することで、表側部１７１から裏側部１７２への熱の移動を抑制してもよい。気泡を含む中間部１７３は、例えば発泡金属などの発泡材料で形成される。中間部１７３の気泡は、外気に対して開放されていてもよいし、外気に対して閉じていてもよい。また、中間部１７３に含まれる複数の気泡は、互いに独立していてもよいし、互いに連通していてもよい。尚、中間部１７３が気泡を含む場合、断熱用の穴１７７や断熱用の溝１７８などがなくてもよい。

また、中間部１７３が表側部１７１と別に形成され、ボルトなどで固定される場合、中間部１７３は、表側部１７１の材料よりも低い熱伝導率の材料で形成されることで、表側部１７１から裏側部１７２への熱の移動を抑制してもよい。中間部１７３は、例えば表側部１７１の金属材料よりも低い熱伝導率の金属材料で形成される。尚、中間部１７３が表側部１７１の材料よりも低い熱伝導率の材料で形成される場合、断熱用の穴１７７や断熱用の溝１７８、気泡などがなくてもよい。

裏側部１７２は、表側部１７１よりも型開閉方向に熱を伝えやすい構造でもよいが、支持部１７４Ｌ、１７４Ｒの温度勾配をより緩やかにするため、中間部１７３と同様に、表側部１７１よりも型開閉方向に熱を伝えにくい構造であってよい。

以上、射出成形機の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載された要旨の範囲内で、種々の変形、改良が可能である。

例えば、上記実施形態の可動プラテンなどの中間部は、中間部の露出面に、型開閉方向に対して垂直な方向に延びる断熱用の穴を有するが、型開閉方向に延びる穴を有してもよい。以下、図９を参照して、型開閉方向に延びる穴について説明する。

図９は、図３の変形例を示す図である。本変形例の可動プラテン１３の中間部４３は、型開閉方向に延びる断熱用の穴４９を有している。本変形例の内容は、固定プラテン１２、１１２、リヤプラテン１１５、吸着板１１８にも適用可能である。

図９に示すように、断熱用の穴４９は、表側部４１および裏側部４２の少なくとも一方と別に形成された中間部４３を加工して形成される。断熱用の穴４９は、表側部４１の材料よりも熱伝導率の低い材料で満たされていればよく、例えば空気などの気体で満たされていてよい。気体は、液体や固体に比べて、低い熱伝導率を有し、熱を伝えにくい。断熱用の穴４９は、中間部４３を貫通しているが、中間部４３を貫通しなくてもよい。

１０ 射出成形機
１１ フレーム
１２ 固定プラテン
１３ 可動プラテン
３０ 金型装置
３２ 固定金型
３３ 可動金型
４１ 表側部
４２ 裏側部
４３ 中間部
４４Ｌ、４４Ｒ 支持部
４７ 断熱用の穴
４８ 断熱用の溝
４９ 断熱用の穴
５１ 表側部
５２ 裏側部
５３ 中間部
５４Ｌ、５４Ｒ 支持部
５７ 断熱用の穴
５８ 断熱用の溝
５９ 断熱用の穴
１１０ 射出成形機
１１１ フレーム
１１５ リヤプラテン
１１８ 吸着板
１３４ 電磁石
１３５ 吸着部
１６１ 表側部
１６２ 裏側部
１６３ 中間部
１６４Ｌ、１６４Ｒ 支持部
１６７ 断熱用の穴
１６８ 断熱用の溝
１７１ 表側部
１７２ 裏側部
１７３ 中間部
１７４Ｌ、１７４Ｒ 支持部
１７７ 断熱用の穴
１７８ 断熱用の溝

Claims (5)

1. 金型が取り付けられるプラテンと、
   該プラテンを支えるフレームとを備え、
   該プラテンは、金型が取り付けられる表側部と、該表側部における金型取付面と反対側に間隔をおいて配設される裏側部と、前記表側部と前記裏側部とを接続する中間部と、前記裏側部を介して前記中間部および前記表側部を支持する支持部とを含み、
   前記支持部は、前記金型取付面の中心位置と、前記フレームに対して垂直方向に略同じ距離の位置で、前記裏側部の側面を支持し、
   前記中間部は、前記金型取付面の中心位置と、前記フレームに対して垂直方向に略同じ距離の位置に、前記中間部の側面から、型開閉方向に対して垂直に延びる穴を有することで、前記表側部から前記裏側部の側面を支持する前記支持部への熱の移動を抑制する、射出成形機。
2. 前記中間部は、型開閉方向に対して平行に延びる穴を有することで、前記表側部から前記裏側部への熱の移動を抑制する、請求項１に記載の射出成形機。
3. 前記中間部は、空隙部を有することで、前記表側部から前記裏側部への熱の移動を抑制する、請求項１または２に記載の射出成形機。
4. 前記中間部は、前記表側部の材料よりも低い熱伝導率の材料で形成されることで、前記表側部から前記裏側部への熱の移動を抑制する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の射出成形機。
5. 電磁石が形成される第１の部材と、
   前記電磁石で吸着される吸着部が形成される第２の部材と、
   前記第１の部材および前記第２の部材を支えるフレームとを備え、
   前記電磁石と前記吸着部とで型締力を発生させる型締力発生機構が構成され、
   前記第１の部材、および前記第２の部材の少なくとも一方は、前記型締力を発生させる部材が形成される表側部と、該表側部における吸着面と反対側に間隔をおいて配設される裏側部と、前記表側部と前記裏側部とを接続する中間部と、前記裏側部を介して前記中間部および前記表側部を支持する支持部とを含み、
   前記支持部は、前記吸着面の中心位置と、前記フレームに対して垂直方向に略同じ距離の位置で、前記裏側部を支持し、
   前記中間部は、前記表側部から前記裏側部への熱の移動を抑制する、射出成形機。

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