JP6329517B2 - 型締機構 - Google Patents

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Description

本発明は、射出成形装置を構成する型締機構に関する。
射出成形装置は、ベッドと、このベッドに載っている型締機構と、ベッドに載っている射出機を主たる構成要素とする装置である。型締機構で金型を型締し、この金型へ射出機から樹脂材料を射出することで、成形品が得られる。
型締機構には種々の工夫を凝らしたものが知られている(例えば、特許文献1(図1)参照。)。
特許文献1に開示されている技術を次図に基づいて説明する。
図10は従来の型締機構の側面図であり、型締機構100は、ベッド101に固定される固定盤102と圧受盤103との間に渡したタイバー104、104に可動盤105を取付け、圧受盤103に設けられた型締シリンダ106で可動盤105を移動するようにした機構である。
特許文献1は、固定盤102に切り欠き107を入れたことを構造的な特長とする。型締め時に型締め反力を受けて、想像線Aで示すように弾性変形すると、説明されている。
しかし、本発明者らが検討したところ、この説明には矛盾があることが分かった。
図11で矛盾を説明すると、固定盤102は脚部108でベッド101に強固に固定されている。脚部108近傍が他の部分より剛性が高い。結果、想像線Bで示す部分は変形が少なく、脚部108から離れた想像線Cで示す部分が大いに変形する。想像線Cの中点が最大変形点となり、この最大変形点109は射出機のノズル111の中心から上にずれる。結果、射出機のノズル111のタッチが不均一になり、樹脂漏れが発生したり、型締力が均一に伝わらなくなり、金型の変形や成形品の不良が発生する。
ノズル111を正しくタッチさせるには、図10の想像線Aで示す均等な変形が望まれる。しかし、脚部を省くことはできない。
そこで、ベッドに連結する脚部を有しながら、均等に変形し、変形が金型や成形品に影響しない固定盤の構造が求められる。
実用新案登録第2587035号公報
本発明は、ベッドに連結する脚部を有しながら、均等に変形し、変形が金型や成形品に影響しない固定盤を備える型締機構を提供することを課題とする。
請求項1に係る発明は、射出機と共に射出成形装置に備えられる型締機構であり、前記射出機から見たときの方向を、上下、左右と定めるときに、
ベッドに固定される固定盤と圧受盤の間に上下左右のタイバーを渡し、これらのタイバーに移動可能に可動盤を取付け、この可動盤と前記固定盤とで金型を型締めする型締機構において、
前記固定盤は、前記タイバーを貫通させる上下左右の貫通穴を有し、これらの貫通穴を金型側の穴と反金型側の穴とに分離する切り欠きを有しており、
前記固定は、前記切り欠きで、金型側の部分と、反金型側の部分とに区分され、
前記金型側の部分に、前記ベッドに連結するメイン脚部を備えており、
前記反金型側の部分に、前記ベッドに連結するサブ脚部を備え、このサブ脚部は、前記左右の貫通穴の中間に設けられていることを特徴とする。
請求項2に係る発明は、請求項1記載の型締機構であって、
金型側の穴は、反金型側の穴より大径としたことを特徴とする。
請求項3に係る発明は、請求項1又は請求項2記載の型締機構であって、
サブ脚部は、反金型側の部分の反金型側の面よりも射出機に向かって延びる延長部を備えていることを特徴とする。
請求項4に係る発明は、射出機と共に射出成形装置に備えられる型締機構であり、前記射出機から見たときの方向を、上下、左右と定めるときに、
ベッドに固定される固定盤と圧受盤の間に上下左右のタイバーを渡し、これらのタイバーに移動可能に可動盤を取付け、この可動盤と前記固定盤とで金型を型締めする型締機構において、
前記固定盤は、前記タイバーを貫通させる上下左右の貫通穴を有し、これらの貫通穴を金型側の穴と反金型側の穴とに分離する切り欠きを有しており、
前記固定盤は、前記切り欠きで、金型側の部分と、反金型側の部分とに区分され、
前記金型側の部分に、前記ベッドに連結するメイン脚部を備えており、
前記金型側の部分と前記反金型側の部分とを繋ぐ接続部は、スプルを囲う中央部と、この中央部から上へ張り出す上方張出部と、前記中央部から左に張り出す左張出部と、前記中央部から右に張り出す右張出部と、前記中央部から下に張り出す下方張出部とを有し、
前記上方張出部は、前記金型側の部分の上辺に沿って延びる直交部を備えてT字断面を呈し、
前記左張出部は、前記金型側の部分の左辺に沿って延びる直交部を備えてT字断面を呈し、
前記右張出部は、前記金型側の部分の右辺に沿って延びる直交部を備えてT字断面を呈していることを特徴とする。
請求項5に係る発明は、射出機と共に射出成形装置に備えられる型締機構であり、前記射出機から見たときの方向を、上下、左右と定めるときに、
ベッドに固定される固定盤と圧受盤の間に上下左右のタイバーを渡し、これらのタイバーに移動可能に可動盤を取付け、この可動盤と前記固定盤とで金型を型締めする型締機構において、
前記固定盤は、前記タイバーを貫通させる上下左右の貫通穴を有し、これらの貫通穴を金型側の穴と反金型側の穴とに分離する切り欠きを有しており、
前記固定盤は、前記切り欠きで、金型側の部分と、反金型側の部分とに区分され、
前記金型側の部分に、前記ベッドに連結するメイン脚部を備えており、
前記金型側の部分と前記反金型側の部分とを繋ぐ接続部は、スプルを囲う中央部と、この中央部から上へ張り出す上方張出部と、前記中央部から左に張り出す左張出部と、前記中央部から右に張り出す右張出部と、前記中央部から下に張り出す下方張出部とを有し、
前記反金型側の部分は、左右の連結部を介して前記左右のメイン脚部に繋がれていることを特徴とする。
請求項6に係る発明は、請求項4又は請求項5記載の型締機構であって、
下方張出部は、左右に離間して配置される少なくとも2本の帯状張出部からなることを特徴とする。
請求項7に係る発明は、請求項4記載の型締機構であって、
反金型側の部分は、左右の連結部を介して前記左右のメイン脚部に繋がれていることを特徴とする。
請求項8に係る発明は、請求項4〜7のいずれか1項記載の型締機構であって、
金型側の穴は、反金型側の穴より大径としたことを特徴とする。
請求項1に係る発明では、固定盤は、切り欠きで区分される金型側の部分と反金型側の部分とを有しており、金型側の部分がメイン脚部を介してベッドに固定される。型締めが行われると反金型側の部分は上下左右のタイバーが引っ張られることでほぼ均一な変形が生じるが、金型側の部分は切り欠きで金型側の部分と縁切りされているため、変形は小さくなり、金型には均一に力が伝達され、金型の変形と成形品の成形不良の発生が抑えられる。
加えて、請求項1に係る発明では、反金型側の部分に、ベッドに連結するサブ脚部を備え、このサブ脚部は、左右の貫通穴の中間に設けられている。変形に影響しない部位にサブ脚部を設けた。これにより、反金型側の部分もベッドに固定することが可能となった。
請求項2に係る発明では、金型側の穴は、反金型側の穴より大径とした。金型側の部分が大きく変形してもタイバーに当たることはない。
請求項3に係る発明では、サブ脚部は、反金型側の部分の反金型側の面よりも射出機に向かって延びる延長部を備えている。固定盤の倒れを抑制することができる。
請求項4に係る発明では、固定盤は、切り欠きで区分される金型側の部分と反金型側の部分とを有しており、金型側の部分がメイン脚部を介してベッドに固定される。型締めが行われると反金型側の部分は上下左右のタイバーが引っ張られることでほぼ均一な変形が生じるが、金型側の部分は切り欠きで金型側の部分と縁切りされているため、変形は小さくなり、金型には均一に力が伝達され、金型の変形と成形品の成形不良の発生が抑えられる。
加えて、請求項4に係る発明では、接続部は、中央部と、この中央部から上下左右に張り出す張出部とからなる。張出部を設けたことで、中央部を十分に小さくすることができる。結果、接続部の接続強度を確保しつつ、固定盤の軽量化を図ることができる。
さらに加えて、請求項4に係る発明では、張出部に直交部を備えてT字断面とした。張出部の接続強度を確保しつつ軽量化を図ることができる。
請求項5に係る発明では、固定盤は、切り欠きで区分される金型側の部分と反金型側の部分とを有しており、金型側の部分がメイン脚部を介してベッドに固定される。型締めが行われると反金型側の部分は上下左右のタイバーが引っ張られることでほぼ均一な変形が生じるが、金型側の部分は切り欠きで金型側の部分と縁切りされているため、変形は小さくなり、金型には均一に力が伝達され、金型の変形と成形品の成形不良の発生が抑えられる。
加えて、請求項5に係る発明では、接続部は、中央部と、この中央部から上下左右に張り出す張出部とからなる。張出部を設けたことで、中央部を十分に小さくすることができる。結果、接続部の接続強度を確保しつつ、固定盤の軽量化を図ることができる。
さらに加えて、請求項5に係る発明では、反金型側の部分は、左右の連結部を介して左右のメイン脚部に繋がれているため、反金型側の部分の下方への変位を抑制することができ、固定盤の倒れを抑制することができる。
請求項6に係る発明では、下方張出部は、左右に離間して配置される少なくとも2本の帯状張出部からなる。離間させることで、下方張出部の接続強度を確保しつつ軽量化を図ることができる。
請求項7に係る発明では、反金型側の部分は、左右の連結部を介して左右のメイン脚部に繋がれているため、反金型側の部分の下方への変位を抑制することができ、固定盤の倒れを抑制することができる。
請求項8に係る発明では、金型側の穴は、反金型側の穴より大径とした。金型側の部分が大きく変形してもタイバーに当たることはない。
本発明に係る型締機構を備えている射出成形装置の正面図である。 図1の2−2矢視図である。 図2の3矢視図である。 図2の4−4線断面図である。 固定盤の変形の形態を説明する図である。 固定盤の変更例を説明する図である。 図6の7−7線断面図である。 図7の8−8線断面図である。 図7の9−9線断面図である。 従来の型締機構の正面図である。 従来の技術の問題点を説明する図である。
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図1に示すように、射出成形装置10は、ベッド11と、このベッド11上に配置される射出機20と、ベッド11上に配置される型締機構30とを主要素とする。
射出機20は、先端にノズル21を有しスクリュー22を内蔵する加熱筒23と、この加熱筒23内へ樹脂材料を供給するホッパ24と、スクリュー22の基部に連結されるナット25と、このナット25にねじ結合するねじ軸26と、このねじ軸26を回す回転手段27とを備え、ノズル21から樹脂材料を射出する機構である。
型締機構30は、ベッド11に固定される固定盤40と、ベッド11に配置される圧受盤60と、圧受盤60と固定盤40に渡したタイバー32、32と、このタイバー32、32に移動自在に取付けられる可動盤33と、この可動盤33を移動させるために可動盤33と圧受盤60に渡されたトグルリンク34と、このトグルリンク34を駆動するトグル駆動手段35とからなる。
固定盤40に固定型36が取付けられ、可動盤33に可動型37が取付けられる。これらの固定型36と可動型37とからなる金型38が、型締機構30で型締めされ、型開きされる。
固定盤40において、金型38に近い部位を「金型側」、金型38から遠い部位を「反金型側」と呼称する。
図2に示すように、固定盤40は、全体的に矩形形状を呈し、中央にスプル41を有し、四隅に左上貫通穴42、右上貫通穴43、左下貫通穴44及び右下貫通穴45を有する。
図3に示すように、固定盤40は、金型側の部分47と反金型側の部分48とくびれた接続部49とを備えている。金型側の部分47は左右のメイン脚部51L、51R(Lは左、Rは右を示す添え字である。)を一体的に備えている。また、反金型側の部分48は中央にサブ脚部52を備えている。
このサブ脚部52は、反金型側の部分48の反金型側の面53よりも射出機に向かって延びる延長部54を備えている。
図4に示すように、左下貫通穴44は、周溝状の切り欠き55により金型側の穴56と反金型側の穴57に分離される。右上貫通穴43も、切り欠き55により金型側の穴56と反金型側の穴57に分離される。図2に示す左上貫通穴42と右下貫通穴45も同様であり、接続部49は、切り欠き55で囲まれた、破線で示す八角形断面を呈している。
図4に示すように、反金型側の穴57は、想像線で示すタイバー32の外径に対応した大きさに設定されている。一方、金型側の穴56は、タイバー32の外径より十分に大きく、タイバーとの間にt(10〜20mm)の隙間が確保される。したがって、仮に、タイバー32が傾いても、金型側の部分47に接触する心配はない。
そして、金型側の部分47にメイン脚部51Lを備えている。
以上の構成からなる固定盤40の作用を次に述べる。
図5に示すように、型締めが行われるとタイバー32、32が引っ張られ、伸ばされるため、射出側の部分48は想像線Eで示すようにほぼ均一(上下均等)に変形し、最大変形点P2の位置はスプル41の中心41aにほぼ合致する。よって、良好なノズルタッチが得られる。
一方、金型側の部分47は切り欠き55により、反金型側の部分48の変形の影響が緩和されるため、想像線Dのように想像線Eに比べ変形が小さくなり、特にメイン脚部51Lの付近は剛性が高いため、殆ど変形しない。そのため、金型の変形が抑えられ、成形品の不良の発生も抑えられる。
なお、図2に示すサブ脚部52は省くことができる。ただし、固定盤40の倒れが心配されるときには、図5の想像線Eが維持できるように、配慮しつつサブ脚部52を設ける。
すなわち、図5に示すように、反金型側の部分48は、タイバー32、32の張力を強く受ける。想像線Eで示す変形には、タイバー32、32の張力の要素が加わっている。
仮に、図2にて、左下貫通穴44の近傍や右下貫通穴45の近傍にサブ脚部52を設けると、図5にて、上のタイバー32による変形と下のタイバー32による変形に大きな差が発生する。下の方が変形が小さいからである。結果、想像線Eは得られなくなる。
そこで、本発明では、図2に示すように、左下貫通穴44と右下貫通穴45から最も遠い部位である、左下貫通穴44と右下貫通穴45の中間位置にサブ脚部52を設けた。これで、サブ脚部52を設けつつ、想像線Eが維持できる。
図3に示すように、延長部54を有することでサブ脚部52が大きく張り出しているため、転倒に強い固定盤40が提供される。
次に、固定盤の変更例を、図6〜図9に基づいて説明する。
図6に示すように、固定盤40Bは、全体的に矩形形状を呈し、中央にスプル41を有し、四隅に左上貫通穴42、右上貫通穴43、左下貫通穴44及び右下貫通穴45を有する。
図7に示すように、左下貫通穴44は、周溝状の切り欠き55により金型側の穴56と反金型側の穴57に分離される。右上貫通穴43も、切り欠き55により金型側の穴56と反金型側の穴57に分離される。図6に示す左上貫通穴42と右下貫通穴45も同様であり、接続部49は、切り欠き55で囲まれた、破線で示す十文字形を呈している。
図7に示すように、反金型側の穴57は、想像線で示すタイバー32の外径に対応した大きさに設定されている。一方、金型側の穴56は、タイバー32の外径より十分に大きく、タイバーとの間にt(10〜20mm)の隙間が確保される。したがって、仮に、タイバー32が傾いても、金型側の部分47に接触する心配はない。
そして、金型側の部分47にメイン脚部51Lを備えている。
図7の8−8線断面図である図8に基づいて接続部49の構造を詳しく説明する。
図7に示すように、接続部49は、スプル41を囲う八角形状の中央部62と、この中央部62から上へ張り出す上方張出部63と、中央部62から左に張り出す左張出部64と、中央部62から右に張り出す右張出部65と、中央部62から下に張り出す下方張出部66とを有する。
貫通穴42の近傍に十分に大きな切り欠き55が確保できる。他の貫通穴43〜45も同様に近傍に十分に大きな切り欠き55が確保できる。
貫通穴42の近傍に十分大きな切り欠き55が確保できる。他の貫通穴43〜45も同様に近傍に十分大きな切り欠き55が確保できる。
結果、図5で説明したように、金型側の部分47は切り欠き55により、反金型側の部分48の変形の影響が緩和されるため、金型の変形が抑えられ、成形品の不良の発生も抑えられる。
図8において、下方張出部66は、左右に距離Wだけ離間して配置される2本の帯状張出部67L、67Rで構成した。距離Wを確保することで、接続強度を確保しつつ軽量化を図ることができる。なお、下方張出部66は、3本以上の帯状張出部で構成してもよい。
上方張出部63は、金型側の部分47の上辺に沿って延びる直交部63aを先端に備えてT字断面を呈し、左張出部64は、金型側の部分47の左辺に沿って延びる直交部64aを先端に備えてT字断面を呈し、右張出部65は、金型側の部分47の右辺に沿って延びる直交部65aを先端に備えてT字断面を呈するようにしてもよい。
上方張出部63の接続強度を確保しつつ軽量化を図ることができる。左右張出部64、65も同様である。
図7の9−9線断面図である図9は、反金型側の部分48の縦断面図であり、この図には、反金型側の部分48を局部的にメイン脚部51L、51Rに繋ぐ連結部68L、68Rが含まれる。
すなわち、反金型側の部分48は、好ましくは、左の連結部68Lを介して左のメイン脚部51Lに連結し、右の連結部68Rを介して右のメイン脚部51Rに連結する。
次に、連結部68Lについて説明する。
×形斜線を施した部分が連結部68Lである。この連結部68Lは、設けることが推奨されるが、省くことは差し支えない。
連結部68Lを設けない場合は、左下貫通穴44回りに、図面表裏方向の外力が加わると、反金型側の部分48の左下貫通穴44近傍の部位が、図面表裏方向に容易に撓む。結果、図5で述べたのと同様の作用(反金型側の部分48のみが撓む。)が容易に発揮される。
一方、連結部68Lを設けると、この連結部68Lの形態によっては、反金型側の部分48の左下貫通穴44近傍の部位が、撓み難くなる。
対策として、反金型側の部分48の下辺とメイン脚部41Lとの間に、左方へ開き、且つ十分に深いU字溝69Lを形成する。
左下貫通穴44の中心から反金型側の部分48の左辺までの距離をL1、左下貫通穴44の中心からU字溝69Lの底までの距離をL2とした場合に、距離L2を距離L1より大きく設定する。
なお、距離L1は、左下貫通穴44の穴径dの0.7〜1.0倍に設定することが推奨される。距離L2は、左下貫通穴44の穴径dの0.9〜1.2倍の範囲で、距離L1より大きく設定する。
距離L2を確保したことにより、左下貫通穴44近傍の部位が、図面表裏方向に容易に撓む。右の連結部68Rも左の連結部68Lと同様であるため、説明を省く。
また、反金型側の部分48が、図面奥へ延びる接続部49で金型側の部分(図7、符号47)に接続されているが、このことに加え、左右の連結部68L、68Rで左右のメイン脚部51L、51Rに繋がれているため、反金型側の部分48が下へ変位する心配はない。
すなわち、左右の連結部68L、68Rを設けたことにより、図2に示すサブ脚部52を省くことができる。
本発明は、射出成形装置を構成する型締機構に好適である。
10…射出成形装置、11…ベッド、20…射出機、30…型締機構、32…タイバー、33…可動盤、36…固定型、37…可動型、38…金型、40、40B…固定盤、41…スプル、42〜45…貫通穴、47…金型側の部分、48…反金型側の部分、49…接続部、51L、51R…メイン脚部、52…サブ脚部、53…反金型側の面、54…延長部、55…切り欠き、56…金型側の穴、57…反金型側の穴、60…圧受盤、62…中央部、63…上方張出部、63a、64a、65a…直交部、64…左張出部、65…右張出部、66…下方張出部、67L、67R…帯状張出部、68L、68R…連結部。

Claims (8)

  1. 射出機と共に射出成形装置に備えられる型締機構であり、前記射出機から見たときの方向を、上下、左右と定めるときに、
    ベッドに固定される固定盤と圧受盤の間に上下左右のタイバーを渡し、これらのタイバーに移動可能に可動盤を取付け、この可動盤と前記固定盤とで金型を型締めする型締機構において、
    前記固定盤は、前記タイバーを貫通させる上下左右の貫通穴を有し、これらの貫通穴を金型側の穴と反金型側の穴とに分離する切り欠きを有しており、
    前記固定は、前記切り欠きで、金型側の部分と、反金型側の部分とに区分され、
    前記金型側の部分に、前記ベッドに連結するメイン脚部を備えており、
    前記反金型側の部分に、前記ベッドに連結するサブ脚部を備え、このサブ脚部は、前記左右の貫通穴の中間に設けられていることを特徴とする型締機構。
  2. 請求項1記載の型締機構であって、
    前記金型側の穴は、前記反金型側の穴より大径としたことを特徴とする。
  3. 請求項1又や請求項2記載の型締機構であって、
    前記サブ脚部は、前記反金型側の部分の前記反金型側の面よりも前記射出機に向かって延びる延長部を備えていることを特徴とする。
  4. 射出機と共に射出成形装置に備えられる型締機構であり、前記射出機から見たときの方向を、上下、左右と定めるときに、
    ベッドに固定される固定盤と圧受盤の間に上下左右のタイバーを渡し、これらのタイバーに移動可能に可動盤を取付け、この可動盤と前記固定盤とで金型を型締めする型締機構において、
    前記固定盤は、前記タイバーを貫通させる上下左右の貫通穴を有し、これらの貫通穴を金型側の穴と反金型側の穴とに分離する切り欠きを有しており、
    前記固定盤は、前記切り欠きで、金型側の部分と、反金型側の部分とに区分され、
    前記金型側の部分に、前記ベッドに連結するメイン脚部を備えており、
    前記金型側の部分と前記反金型側の部分とを繋ぐ接続部は、スプルを囲う中央部と、この中央部から上へ張り出す上方張出部と、前記中央部から左に張り出す左張出部と、前記中央部から右に張り出す右張出部と、前記中央部から下に張り出す下方張出部とを有し、
    前記上方張出部は、前記金型側の部分の上辺に沿って延びる直交部を備えてT字断面を呈し、
    前記左張出部は、前記金型側の部分の左辺に沿って延びる直交部を備えてT字断面を呈し、
    前記右張出部は、前記金型側の部分の右辺に沿って延びる直交部を備えてT字断面を呈していることを特徴とする型締機構。
  5. 射出機と共に射出成形装置に備えられる型締機構であり、前記射出機から見たときの方向を、上下、左右と定めるときに、
    ベッドに固定される固定盤と圧受盤の間に上下左右のタイバーを渡し、これらのタイバーに移動可能に可動盤を取付け、この可動盤と前記固定盤とで金型を型締めする型締機構において、
    前記固定盤は、前記タイバーを貫通させる上下左右の貫通穴を有し、これらの貫通穴を金型側の穴と反金型側の穴とに分離する切り欠きを有しており、
    前記固定盤は、前記切り欠きで、金型側の部分と、反金型側の部分とに区分され、
    前記金型側の部分に、前記ベッドに連結するメイン脚部を備えており、
    前記金型側の部分と前記反金型側の部分とを繋ぐ接続部は、スプルを囲う中央部と、この中央部から上へ張り出す上方張出部と、前記中央部から左に張り出す左張出部と、前記中央部から右に張り出す右張出部と、前記中央部から下に張り出す下方張出部とを有し、
    前記反金型側の部分は、左右の連結部を介して前記左右のメイン脚部に繋がれていることを特徴とする型締機構。
  6. 請求項4又は請求項5記載の型締機構であって、
    前記下方張出部は、左右に離間して配置される少なくとも2本の帯状張出部からなることを特徴とする。
  7. 請求項4記載の型締機構であって、
    前記反金型側の部分は、左右の連結部を介して左右のメイン脚部に繋がれていることを特徴とする。
  8. 請求項4〜7のいずれか1項記載の型締機構であって、
    前記金型側の穴は、前記反金型側の穴より大径としたことを特徴とする。
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