JP6177703B2 - 射出成形機 - Google Patents

Description

本発明は、射出成形機に関する。

射出成形機は固定プラテンおよび可動プラテンを有する。固定プラテンにおける可動プラテンとの対向面には固定金型が取り付けられる。可動プラテンにおける固定プラテンとの対向面には可動金型が取り付けられる。固定金型と可動金型とで金型装置が構成される。射出成形機は、固定プラテンに対して可動プラテンを進退させることにより、金型装置の型閉、型締、および型開を行う（例えば特許文献１参照）。

国際公開第２００５／０９００５２号

固定プラテンおよび可動プラテンなど、金型が取り付けられるプラテンには、型締時に力がかかる。従来、プラテンの中央部に力を集中させることが困難であった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、プラテンの中央部に力を集中できる、射出成形機の提供を主な目的とする。

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を有し、
該プラテンは、金型取付部、該金型取付部と向かい合うプラテン本体、および型締時に前記金型取付部と前記プラテン本体との間で力を伝達する連結部を有し、
前記プラテン本体は、トグル機構を構成するリンクが取り付けられる荷重受け部を、型開閉方向に垂直な所定方向に間隔をおいて複数有し、
前記連結部は、外側表面に、周囲よりも凹む凹部を有し、前記型開閉方向と前記所定方向とに対し垂直な方向に間隔をおいて複数設けられる、射出成形機が提供される。

本発明の一態様によれば、プラテンの中央部に力を集中できる、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開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射出成形機の型閉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側面図である。 本発明の一実施形態による可動プラテンの上面図である。 本発明の一実施形態による可動プラテンの下面図である。 図３のVI-VI線に沿った断面図である。

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。

図１は、本発明の一実施形態による射出成形機の型開完了時の状態を示す図である。図２は、本発明の一実施形態による射出成形機の型閉完了時の状態を示す図である。以下、型閉時の可動プラテン１３の移動方向を前方とし、型開時の可動プラテン１３の移動方向を後方として説明する。以下の説明において、前後方向、左右方向、上下方向は、互いに垂直な方向である。

射出成形機１０は、金型装置３０内のキャビティ空間に液状の成形材料を充填し、充填した成形材料を固化させることにより成形品を成形する。金型装置３０は、固定金型３２および可動金型３３を有する。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。

射出成形機１０は、例えば図１および図２に示すように、フレーム１１、固定プラテン１２、可動プラテン１３、リヤプラテン１５、タイバー１６、トグル機構２０、型締モータ２６、および制御装置８０を有する。

固定プラテン１２は、フレーム１１に対して固定される。固定プラテン１２には固定金型３２が取り付けられる。

可動プラテン１３は、フレーム１１上に敷設されるガイド（例えばガイドレール）１７に沿って移動自在なスライダ１４に固定され、固定プラテン１２に対して進退自在とされる。可動プラテン１３には可動金型３３が取り付けられる。

射出成形機１０は、固定プラテン１２に対して可動プラテン１３を進退させることにより、金型装置３０の型閉、型締、および型開を行う。

リヤプラテン１５は、複数本（例えば４本）のタイバー１６を介して固定プラテン１２と連結され、フレーム１１上に進退自在に載置される。尚、リヤプラテン１５は、フレーム１１上に敷設されるガイドに沿って移動自在なスライダに固定されてもよい。リヤプラテン１５のガイドは、可動プラテン１３のガイド１７と共通のものでよい。リヤプラテン１５のスライダは、可動プラテン１３のスライダ１４と別のものでよい。

尚、本実施形態では、固定プラテン１２がフレーム１１に対して固定され、リヤプラテン１５がフレーム１１に対して進退自在とされるが、リヤプラテン１５がフレーム１１に対して固定され、固定プラテン１２がフレーム１１に対して進退自在とされてもよい。

タイバー１６は、型開閉方向に平行とされ、型締力に応じて伸びる。少なくとも１本のタイバー１６には型締力センサ１８が設けられる。型締力センサ１８は、例えば歪みセンサであって、タイバー１６の歪みを検出することによって型締力の実績値を検出し、その実績値を示す信号を制御装置８０に出力する。制御装置８０は、型締力の実績値と設定値との偏差がゼロとなるようにフィードバック制御を行う。

尚、型締力センサ１８は、タイバー１６の歪みを検出する歪みセンサに限定されない。例えば、型締力センサとして、ロードセルが用いられてもよい。

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、可動プラテン１３およびリヤプラテン１５にそれぞれ取り付けられる。トグル機構２０が型開閉方向に伸縮することにより、リヤプラテン１５に対して可動プラテン１３が進退する。

型締モータ２６は、トグル機構２０を介して可動プラテン１３を駆動する。型締モータ２６とトグル機構２０との間には、型締モータ２６の回転運動を直線運動に変換してトグル機構２０に伝達する運動変換部としてのボールねじ機構が設けられる。

型締モータ２６はエンコーダ２６ａを有する。エンコーダ２６ａは、型締モータ２６の出力軸の回転角の実績値を検出し、その実績値を示す信号を制御装置８０に出力する。制御装置８０は、回転角の実績値と設定値の偏差がゼロとなるようにフィードバック制御を行う。

制御装置８０は、メモリなどの記憶部およびＣＰＵを有し、記憶部に記憶される制御プログラムをＣＰＵに実行させることにより、型締モータ２６などを制御する。

制御装置８０は、型閉工程では、型締モータ２６を駆動してトグル機構２０を作動させ、可動プラテン１３を前進させる。可動金型３３が固定金型３２に対して接近する。

制御装置８０は、型締工程では、可動金型３３と固定金型３２とが接触した状態で型締モータ２６を駆動し、型締モータ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。キャビティ空間に液状の成形材料を充填し、充填した成形材料を固化させることにより、成形品が成形される。

制御装置８０は、型開工程では、型締モータ２６を駆動してトグル機構２０を作動させ、可動プラテン１３を後退させる。型開後、金型装置３０から成形品が突き出される。

尚、射出成形機１０は、可動プラテン１３の駆動部として、型締モータ２６の代わりに、油圧シリンダを有してもよい。また、射出成形機１０は、型開閉用にリニアモータを有し、型締用に電磁石を有してもよい。電磁石の吸着力によって型締力を発生させる場合、型締力センサとして、電磁石周辺の磁場の強さを検出する磁気センサが用いられてもよい。また、本実施形態では型締モータ２６による推進力にトグル倍率を乗じた型締力が生じるが、トグル機構２０はなくてもよく、型締モータ２６による推進力が増幅されずにそのまま可動プラテン１３に伝達されてもよい。

次に、図３〜図６を参照して可動プラテン１３について説明する。図３は、本発明の一実施形態による可動プラテンの側面図である。図４は、本発明の一実施形態による可動プラテンの上面図である。図５は、本発明の一実施形態による可動プラテンの下面図である。図６は、図３のVI-VI線に沿った断面図である。

可動プラテン１３は、金型取付部１３１、プラテン本体１３２、連結部１３３、および脚部１３４を有する。金型取付部１３１、プラテン本体１３２、連結部１３３、および脚部１３４は本実施形態では一体に形成されるが、それぞれ別に形成され連結されてもよい。

金型取付部１３１は、固定プラテン１２との対向面に、可動金型３３を取り付ける金型取付面を有する。金型取付部１３１はスライダ１４に固定されてよい。金型取付部１３１には、タイバー１６との接触を回避するため、切り欠きおよび貫通孔が形成される。尚、本実施形態では、切り欠きと貫通孔の両方が金型取付部１３１に形成されるが、いずれか一方が金型取付部１３１に形成されてもよい。

プラテン本体１３２は、金型取付部１３１の後方に配設され、金型取付部１３１と向かい合う。プラテン本体１３２は、脚部１３４を介してスライダ１４に固定されてよい。脚部１３４には図６に示すように貫通孔が形成され、該貫通孔にタイバー１６が挿通される。尚、タイバー１６との接触を回避するため、脚部１３４には切り欠きが形成されてもよい。

プラテン本体１３２は、上部および下部に荷重受け部１３５を有する。各荷重受け部１３５には、トグル機構２０を構成するリンクが取り付けられる。プラテン本体１３２は、型締時に連結部１３３を介して金型取付部１３１を押す。

連結部１３３は、金型取付部１３１とプラテン本体１３２との間に配設され、型締時に金型取付部１３１とプラテン本体１３２との間で力を伝達する。連結部１３３は、脚部１３４を介してスライダ１４に固定されてよい。連結部１３３は、図６に示すように左右方向に間隔をおいて複数（例えば２つ）設けられてよい。尚、連結部１３３は枠状に形成されてもよく、連結部１３３の形状は多種多様であってよい。

連結部１３３は、金型取付部１３１とプラテン本体１３２との間に、両端部が開放された溝部１３６を形成してよい。溝部１３６の長手方向は左右方向とされてよい。溝部１３６は、図１〜図３に示すように可動プラテン１３の上面および下面にそれぞれ形成されてよい。溝部１３６の形成によって、プラテン本体１３２が金型取付部１３１を押す力が金型取付部１３１の上下方向中央部に集中し、金型装置３０の型締力の均一性が向上できる。

尚、溝部１３６の位置は特に限定されない。例えば、溝部１３６は、可動プラテン１３の左右両側面に形成されてもよい。この場合、プラテン本体１３２が金型取付部１３１を押す力が金型取付部１３１の左右方向中央部に集中し、金型装置３０の型締力の均一性が向上できる。溝部１３６は、可動プラテン１３の上下面および左右両側面に形成されてもよい。また、溝部１３６は、可動プラテン１３の上下面のうちの一方のみに形成されてもよいし、可動プラテン１３の左右両側面のうちの一方のみに形成されてもよい。

連結部１３３は、外側表面に、周囲よりも凹む凹部を有する。凹部は１つ以上形成される。例えば図６に示すように、連結部１３３は、上面に上凹部１３７を、下面に下凹部１３８を、外側側面に横凹部１３９を有する。

上凹部１３７は、可動プラテン１３の上面に形成される溝部１３６の底に形成されてよい。上凹部１３７は、両端部が開放された溝状であってよい。上凹部１３７の長手方向は左右方向とされてよい。

下凹部１３８は、可動プラテン１３の下面に形成される溝部１３６の底に形成されてよい。下凹部１３８は、両端部が開放された溝状であってよい。下凹部１３８の長手方向は左右方向とされてよい。

上凹部１３７と下凹部１３８の形成によって、プラテン本体１３２が金型取付部１３１を押す力が金型取付部１３１の上下方向中央部に集中し、金型装置３０の型締力の均一性が向上できる。

横凹部１３９は、一対の連結部１３３の外側側面に形成される。プラテン本体１３２が金型取付部１３１を押す力が金型取付部１３１の左右方向中央部に集中し、金型装置３０の型締力の均一性が向上できる。

図６に示すように、型締力の作用方向（前後方向）に対して垂直な断面視において、横凹部１３９の両端部は開放されておらず、横凹部１３９の両隣には凸部があってよい。剛性の低下を抑制しつつ、金型装置３０の型締力の均一性を向上することができる。

尚、前後方向に対して垂直な断面視において、横凹部１３９の片側のみに凸部があってもよい。また、前後方向に対して垂直な断面視において、上凹部１３７や下凹部１３８の少なくとも片側に凸部があってもよい。

次に、図１〜図２を再度参照して固定プラテン１２について説明する。固定プラテン１２は、可動プラテン１３と同様に、金型取付部１２１、プラテン本体１２２、および連結部１２３を有する。金型取付部１２１、プラテン本体１２２、および連結部１２３は本実施形態では一体に形成されるが、それぞれ別に形成され連結されてもよい。

金型取付部１２１は、可動プラテン１３との対向面に、固定金型３２を取り付ける金型取付面を有する。金型取付部１２１は、タイバー１６との接触を回避するため、タイバー１６が配設される位置に貫通孔を有する。尚、貫通孔の代わりに切り欠きが形成されてもよいし、貫通孔と切り欠きの両方が形成されてもよい。

プラテン本体１２２は、金型取付部１２１の前方に配設され、金型取付部１２１と向かい合う。プラテン本体１２２は、フレーム１１に対して固定されてよい。尚、リヤプラテン１５がフレーム１１に対して固定される場合、プラテン本体１２２はフレーム１１に対して進退自在とされてよく、プラテン本体１２２はフレーム１１に載置されてもよいし、ガイド１７に沿って移動自在なスライダに固定されてもよい。

プラテン本体１２２には貫通孔が形成され、該貫通孔にタイバー１６が挿通されてよい。タイバー１６の前端部はプラテン本体１２２に固定される。プラテン本体１２２は、型締時に連結部１２３を介して金型取付部１２１を押し返す。

連結部１２３は、金型取付部１２１とプラテン本体１２２との間に配設され、型締時に金型取付部１２１とプラテン本体１２２との間で力を伝達する。連結部１２３は、連結部１３３と同様に左右方向に間隔をおいて複数（例えば２つ）設けられてよい。尚、連結部１２３は枠状に形成されてもよく、連結部１２３の形状は多種多様であってよい。

連結部１２３は、金型取付部１２１とプラテン本体１２２との間に、両端部が開放された溝部１２６を形成してよい。溝部１２６の長手方向は左右方向とされる。溝部１２６は、図１および図２に示すように固定プラテン１２の上面および下面にそれぞれ形成されてよい。溝部１２６の形成によって、型締時にプラテン本体１２２が金型取付部１２１を押し返す力が金型取付部１２１の上下方向中央部に集中し、金型装置３０の型締力の均一性が向上できる。

尚、溝部１２６の位置は特に限定されない。例えば、溝部１２６は、固定プラテン１２の左右両側面に形成されてもよい。この場合、型締時にプラテン本体１２２が金型取付部１２１を押し返す力が金型取付部１２１の左右方向中央部に集中し、金型装置３０の型締力の均一性が向上できる。溝部１２６は、固定プラテン１２の上下面および左右両側面に形成されてもよい。また、溝部１２６は、固定プラテン１２の上下面のうちの一方のみに形成されてもよいし、固定プラテン１２の左右両側面のうちの一方のみに形成されてもよい。

連結部１２３は、外側表面に、周囲よりも凹む凹部を有する。凹部は１つ以上形成される。例えば図１および図２に示すように、連結部１２３は、上面に上凹部１２７を、下面に下凹部１２８を、外側側面に横凹部１２９を有する。

上凹部１２７は、固定プラテン１２の上面に形成される溝部１２６の底に形成されてよい。上凹部１２７は、両端部が開放された溝状であってよい。上凹部１２７の長手方向は左右方向とされてよい。

下凹部１２８は、固定プラテン１２の下面に形成される溝部１２６の底に形成されてよい。下凹部１２８は、両端部が開放された溝状であってよい。下凹部１２８の長手方向は左右方向とされてよい。

上凹部１２７と下凹部１２８の形成によって、プラテン本体１２２が金型取付部１２１を押し返す力が金型取付部１２１の上下方向中央部に集中し、金型装置３０の型締力の均一性が向上できる。

横凹部１２９は、一対の連結部１２３の外側側面に形成される。プラテン本体１２２が金型取付部１２１を押し返す力が金型取付部１２１の左右方向中央部に集中し、金型装置３０の型締力の均一性が向上できる。

型締力の作用方向（前後方向）に対して垂直な断面視において、横凹部１２９の両端部は開放されておらず、横凹部１２９の両隣には凸部があってよい。剛性の低下を抑制しつつ、金型装置３０の型締力の均一性を向上することができる。

尚、前後方向に対して垂直な断面視において、横凹部１２９の片側のみに凸部があってもよい。また、前後方向に対して垂直な断面視において、上凹部１２７や下凹部１２８の少なくとも片側に凸部があってもよい。

以上、射出成形機の実施形態等について説明したが、本発明は上記実施形態等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は、型開閉方向が水平な横型であるが、型開閉方向が鉛直な竪型であってもよい。

１０ 射出成形機
１１ フレーム
１２ 固定プラテン
１２１ 金型取付部
１２２ プラテン本体
１２３ 連結部
１２６ 溝部
１２７ 上凹部
１２８ 下凹部
１２９ 横凹部
１３ 可動プラテン
１３１ 金型取付部
１３２ プラテン本体
１３３ 連結部
１３６ 溝部
１３７ 上凹部
１３８ 下凹部
１３９ 横凹部
３０ 金型装置
３２ 固定金型
３３ 可動金型

Claims (5)

1. 金型が取り付けられるプラテンを有し、
   該プラテンは、金型取付部、該金型取付部と向かい合うプラテン本体、および型締時に前記金型取付部と前記プラテン本体との間で力を伝達する連結部を有し、
   前記プラテン本体は、トグル機構を構成するリンクが取り付けられる荷重受け部を、型開閉方向に垂直な所定方向に間隔をおいて複数有し、
   前記連結部は、外側表面に、周囲よりも凹む凹部を有し、前記型開閉方向と前記所定方向とに対し垂直な方向に間隔をおいて複数設けられる、射出成形機。
2. 前記連結部は、前記金型取付部と前記プラテン本体との間に、両端部が開放された溝部を形成し、
   該溝部の底には、前記凹部が形成される、請求項１に記載の射出成形機。
3. 金型が取り付けられるプラテンを有し、
   該プラテンは、金型取付部、該金型取付部と向かい合うプラテン本体、および型締時に前記金型取付部と前記プラテン本体との間で力を伝達する連結部を有し、
   前記連結部は、外側表面に、周囲よりも凹む凹部を有し、且つ、前記金型取付部と前記プラテン本体との間に、両端部が開放された溝部を形成し、
   該溝部の底には、前記凹部が形成される、射出成形機。
4. 前記溝部の底に形成される前記凹部は、両端部が開放された溝状である、請求項２または３に記載の射出成形機。
5. 型開閉方向が水平方向であって、
   前記プラテンの外側表面のうちの、前記型開閉方向に対し垂直な鉛直方向の上下面に、それぞれ、前記溝部が形成される、請求項２〜４のいずれか１項に記載の射出成形機。

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