JP5976567B2

JP5976567B2 - 射出成形機

Info

Publication number: JP5976567B2
Application number: JP2013027163A
Authority: JP
Inventors: 良忠田中
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2013-02-14
Filing date: 2013-02-14
Publication date: 2016-08-23
Anticipated expiration: 2033-02-14
Also published as: CN103991167A; EP2767381B1; EP2767381A1; JP2014156033A; CN103991167B

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した樹脂を充填し、固化させることによって成形品を製造する。金型装置は固定金型及び可動金型で構成され、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。キャビティ空間で成形された成形品は、型開き後に可動金型から突き出される。成形品の突き出しにはエジェクタ装置が用いられる（例えば、特許文献１参照）。

可動金型が取り付けられる可動金型取付部、および型締力発生機構によって発生させた型締力を可動金型取付部に伝達する複数の腕部などで可動プラテンが構成される。可動金型取付部の金型取付面と反対側の面に複数の腕部が設けられ、複数の腕部の間にエジェクタ装置が配設される。

エジェクタ装置は、可動金型取付部の貫通孔に進退自在に挿入されるエジェクタロッドを有する。エジェクタロッドは、型閉じ工程および型締め工程では突き出し開始位置で待機し、型開き工程後に突き出し開始位置から突き出し完了位置まで前進する。

国際公開第２００５／０６８１５５号

従来、金型取付部のエジェクタロッドを挿入させる貫通孔の設置範囲が、腕部によって金型取付部の中央部に限られていた。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、金型取付部のエジェクタロッドを挿入させる貫通孔の設置範囲を広げることができる、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れば、
金型が取り付けられるプラテンと、
型締力を発生させる型締力発生機構とを備え、
前記プラテンは、前記金型が取り付けられる金型取付部と、前記型締力発生機構から前記金型取付部に型締力を伝達する複数の腕部とを含み、
前記複数の腕部のうち少なくとも１つの腕部の前記金型取付部の中心線側の側面には凹部が形成され、
該凹部の底面は、前記型締め方向に対して斜めの部分を有する、射出成形機が提供される。

本発明の一態様によれば、金型取付部のエジェクタロッドを挿入させる貫通孔の設置範囲を広げることができる、射出成形機が提供される。

本発明の一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。本発明の一実施形態による可動プラテンの構成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、可動プラテンの金型取付部の中心線に近い側を内側とし、可動プラテンの金型取付部の中心線から遠い側を外側として説明する。

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実施形態による可動プラテンの構成を示す断面図である。

図１に示すように、射出成形機１０は、例えば、フレーム１１、固定プラテン１２、可動プラテン１３、ブロック１４、サポートとしてのリヤプラテン１５、タイバー１６、ガイド１７、トグル機構２０、および型締めモータ２６などを備える。

固定プラテン１２は、フレーム１１に固定されてよい。固定プラテン１２と間隔をおいてリヤプラテン１５が配設される。リヤプラテン１５と固定プラテン１２とは、複数本（例えば４本）のタイバー１６で連結されている。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上に進退可能に載置される。

可動プラテン１３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は複数（例えば２つ）のブロック１４にボルトなどで固定され、複数のブロック１４を前後方向に案内する複数本（例えば２本）のガイド１７がフレーム１１上に敷設される。ブロック１４は、ガイド１７との間に、転動体（例えばボール、ローラなど）を保持してよい。可動プラテン１３は、複数のブロック１４と共に前後方向（図において左右方向）に移動し、固定プラテン１２に対して接離する。

尚、本実施形態では、複数のブロック１４を複数本のガイド１７で前後方向に案内するが、可動プラテン１３が固定される１つのブロックを複数本のガイドで前後方向に案内してもよい。

可動プラテン１３における固定プラテン１２との対向面には、可動金型３３が取り付けられる。一方、固定プラテン１２における可動プラテン１３との対向面には、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。

トグル機構２０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、ピンで連結され、連結位置を中心に相対的に回動自在となっている。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って、上下対称な構成である。

型締めモータ２６は、トグル機構２０を作動させるものであって、サーボモータであってよい。型締めモータ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２７などを介して、トグル機構２０を作動させる。

尚、本実施形態のボールねじ機構２７には、図１に示すようにベルトやプーリなどを介して型締めモータ２６の回転運動が伝達されるが、直接に型締めモータ２６の回転運動が伝達されてもよい。

型開き完了の状態で、型締めモータ２６を駆動し、クロスヘッド２４を前進させ、トグル機構２０を作動させると、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、型締めモータ２６をさらに駆動すると、トグル機構２０は、型締めモータ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。型締め状態の固定金型３２と可動金型３３との間にキャビティ空間が形成される。図示されない射出装置がキャビティ空間に液状の成形材料（例えば溶融樹脂）を充填し、充填された成形材料が固化されて成形品となる。

続いて、型締めモータ２６を駆動し、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。型開き後、エジェクタ装置が可動金型３３から成形品を突き出す。

トグル機構２０、および型締めモータ２６等によって、型締力を発生させる型締力発生機構２９が構成される。

次に、図１および図２を再度参照して、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、金型取付部４２、腕部４３、補強部４４、およびタイバー挿通部４５などで構成される。金型取付部４２、腕部４３、補強部４４、およびタイバー挿通部４５は例えば鋳造などで一体に成形されてよく、ブロック１４も合わせて一体に成形されてもよい。

金型取付部４２は、可動金型３３が取り付けられるものであって、例えば板状であってよい。金型取付部４２の前端面は、可動金型３３を取り付ける金型取付面となる。金型取付部４２には、エジェクタ装置のエジェクタロッドを進退自在に挿入させるロッド孔４２ａが複数形成される。エジェクタロッドは、型閉じ工程および型締め工程では突き出し開始位置で待機し、型開き工程後に突き出し開始位置から突き出し完了位置まで前進する。成形サイクルの短縮のため、エジェクタロッドは型開き工程中に前進してもよい。

タイバー挿通部４５は、タイバー１６を挿通させる挿通孔を有する。タイバー挿通部４５は、例えば金型取付部４２の４隅にそれぞれ設けられる。タイバー挿通部４５は、金型取付部４２の金型取付面から窪む前側凹部４６（図１参照）を形成してよい。前側凹部４６の底面がタイバー挿通部４５の前端面で形成される。

尚、本実施形態の可動プラテン１３は、タイバー挿通部４５を有するが、上側のタイバー１６に対応する位置に切り欠きを有してもよい。タイバー１６と可動プラテン１３との干渉を避けることができればよい。

腕部４３は、型締力発生機構２９から金型取付部４２に型締力を伝達する。腕部４３は、例えば金型取付部４２の上下部にそれぞれ設けられ、トグル機構２０の端部（例えばトグルアーム２２の端部）を連結するピン２８（図１参照）を挿入させるピン孔４３ａ（図２参照）を有する。腕部４３は、ピン２８の中心線を中心にトグルアーム２２を回転自在に支持する。

複数の腕部４３の間に、可動金型３３からの成形品の突き出しに用いられるエジェクタ装置が配設される。

複数の腕部４３のそれぞれの内側側面に内側凹部４８が形成される。具体的には、上側の腕部４３の内側側面（下側側面）、および、下側の腕部４３の内側側面（上側側面）にそれぞれ内側凹部４８が形成される。内側凹部４８の前側壁面は金型取付部４２の後端面で形成されてよい。腕部４３の内側側面に内側凹部４８が形成された分、金型取付部４２のロッド孔４２ａの設置範囲が上下に広がる。よって、大きな金型装置３０が使用可能となる。

尚、本実施形態では、複数の腕部４３のそれぞれの内側側面に内側凹部４８が形成されるが、少なくとも１つの腕部４３の内側側面に内側凹部４８が形成されていればよい。

内側凹部４８の底面４８ａは、型締め方向（図において左右方向）に対して斜めの部分を有する。斜めの部分は、本実施形態では平面であるが、型締め方向に対して傾いていればよく、曲面であってもよい。斜めの部分は、後方から前方に向かうほど深さが浅くなっていればよい。上側の腕部４３に形成される内側凹部４８の底面４８ａは前下がりの斜めの部分を有し、下側の腕部４３に形成される内側凹部４８の底面４８ａは前上がりの斜めの部分を有する。型締力が分散され、型締力の一部が内側凹部４８の底面４８ａに沿って伝達される。型締力が金型取付部４２の外周部に集中せず、金型取付部４２の中央部に伝達しやすい。

ところで、型閉じ完了の状態で、金型取付部４２が型締力によって前方に押されたとき、金型取付部４２の中央部は金型装置３０で後方に押し返される。一方、金型取付部４２の外周部の前方には、金型取付部４２の外周部を後方に押し返す部材がない。

本実施形態では、各内側凹部４８の底面４８ａが型締め方向に対して斜めの部分を有するので、型締力が金型取付部４２の外周部に集中せず、金型取付部４２の中央部に伝達しやすい。金型取付部４２の中央部は金型装置３０で後方に押し返されほとんど変形しないため、金型取付部４２の変形が抑制できる。

腕部４３に形成される内側凹部４８は、腕部４３に形成されるピン孔４３ａよりも内側に形成される。つまり、上側の腕部４３に形成される内側凹部４８の底面４８ａは、上側の腕部４３に形成されるピン孔４３ａの下端を型締め方向に延長した線Ｌ１よりも下に配設される。また、下側の腕部４３に形成される内側凹部４８の底面４８ａは、下側の腕部４３に形成されるピン孔４３ａの上端を型締め方向に延長した線Ｌ２よりも上に配設される。ピン孔４３ａを型締め方向に延長した領域に内側凹部４８が存在しないので、内側凹部４８を中心とする、腕部４３の屈曲が抑制できる。

複数の腕部４３のそれぞれの外側側面には外側凹部４９が形成される。具体的には、上側の腕部４３の外側側面（上側側面）、および、下側の腕部４３の外側側面（下側側面）にそれぞれ外側凹部４９が形成される。外側凹部４９は、後方から前方に向かうほど深さが深くなる部分を有してよい。型締力が外側凹部４９を避けて伝達するので、型締力が金型取付部４２の外周部に集中せず、金型取付部４２の中央部に伝達しやすい。よって、金型取付部４２の変形が抑制できる。

尚、本実施形態では、複数の腕部４３のそれぞれの外側側面に外側凹部４９が形成されるが、少なくとも１つの腕部４３の外側側面に外側凹部４９が形成されていればよい。

補強部４４は、複数の腕部４３を連結し、複数の腕部４３の間隔の変動を制限する。例えば、金型取付部４２が腕部４３から伝達される型締力と金型装置３０からの反力とによって撓み変形しようとする場合に、複数の腕部４３の先端部の間隔が広がろうとするのを制限することができる。上下に間隔をおいて配設される２つの腕部４３の先端部と、左右に間隔をおいて配設される２つの補強部４４とで、４角形状の枠状部が構成される。

以上、射出成形機の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。

例えば、上記実施形態の射出成形機１０は、型開閉方向が水平方向の横型であるが、型開閉方向が垂直方向の竪型であってもよい。竪型の場合、サポートと可動プラテンとが複数本のタイバーで連結され、サポートと可動プラテンとの間に固定プラテンが配設される。固定プラテンに対して昇降自在なサポートと、固定プラテンとの間にトグル機構が配設される。固定プラテンは金型取付部および腕部などで構成され、腕部はトグル機構などで発生させた型締力を金型取付部に伝達する。

また、上記実施形態の型締力発生機構２９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、流体圧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い。型締力発生機構の端部が可動プラテン１３の腕部４３に連結される。

１０射出成形機
１２固定プラテン
１３可動プラテン
２０トグル機構
２６型締めモータ
２８ピン
２９型締力発生機構
３０金型装置
３２固定金型
３３可動金型
４２金型取付部
４２ａロッド孔
４３腕部
４３ａピン孔
４４補強部
４５タイバー挿通部
４８内側凹部（凹部）
４８ａ底面

Claims

金型が取り付けられるプラテンと、
型締力を発生させる型締力発生機構とを備え、
前記プラテンは、前記金型が取り付けられる金型取付部と、前記型締力発生機構から前記金型取付部に型締力を伝達する複数の腕部とを含み、
前記複数の腕部のうち少なくとも１つの腕部の前記金型取付部の中心線側の側面に凹部が形成され、
該凹部の底面は、前記型締め方向に対して斜めの部分を有する、射出成形機。
前記プラテンは、前記複数の腕部を連結する補強部を含む、請求項１に記載の射出成形機。