JP6634404B2 - 射出成形機用ベース - Google Patents

Description

本発明は、射出成形機に用いられるベースに関する。

射出成形機の型締装置は、機台又は基礎に固定されるベースと、このベース上に固定される固定盤と、この固定盤に平行にベース上に配置される圧受け盤（又は型締シリンダ）と、固定盤と圧受け盤との間に渡されるタイバーと、固定盤と圧受け盤との間に配置されタイバーで案内されつつベース上を移動する可動盤とを備える。

可動盤と固定盤とで金型が型締めされる。
型締装置に用いられるベースには、型締め反力に耐える剛性が求められる。そのため、各種のベース構造が提案されてきた（例えば、特許文献１（図１、図２）参照）。

特許文献１の図２に示されるように、ベース（高剛性フレーム）は、底部用平板部材（３）（括弧付き数字は、特許文献１に記載された符号を示す。以下同様）に、２本のＨ形鋼（１）を載せ、これらのＨ形鋼（１）の間に複数枚の補強部材（４）を挟み、２本のＨ形鋼（１）の上面にベース用平板部材（２）を渡し、これらの構成要素を溶接又はボルトで固定してなる（特許文献１段落［００２１］第３行）。

特許文献１の図２には、前後２枚の補強部材（４）が開示されている。前の補強部材（４）は一枚であるが、奥の補強部材（４）は一般に複数枚である。
奥の補強部材（４）に注目すると、奥の補強部材（４）は一方のＨ形鋼（１）には溶接できるが、他方のＨ形鋼（１）には溶接できない。奥の補強部材（４）が閉空間に配置されるため、溶接棒が入らないからである。そこで、奥の補強部材（４）は、他方のＨ形鋼（１）にボルト固定される。

すると、溶接工程とは別にボルト締め工程が必要となり、工程数が増える分だけ製造コストが嵩む。
また、ボルト固定ではボルトの緩みが不可避的に発生するため、定期的な増し締めが求められ、保守点検費用も嵩む。
製造コストの圧縮及び保守点検費用の削除を目的とするのであれば、複数の構成要素を溶接のみで固定することが望まれる。

また、Ｈ形鋼（１）は、下フランジ（１ａ）と、上フランジ（１ａ）と、これらを繋ぐウエブ（１ｂ）とからなるが、特許文献１の図１に示されるように、底部用平板部材（３）と下フランジ（１ａ）、（１ａ）が重なっていると共にベース用平板部材（２）と上フランジ（１ａ）、（１ａ）が重なっている。材料が重複している。

ベース用平板部材（２）には下向き荷重が加わるため、特に中央部の剛性を確保する必要がある。中央部は上フランジ（１ａ）、（１ａ）から外れているため、ベース用平板部材（２）を厚くして剛性を高める必要がある。結果、材料が重複している割には、ベース用平板部材（２）を薄くすることはできない。
特許文献１の高剛性フレームは、文字通り、剛性には富むものの、重くなる。製品コストや運搬コストを考えると、軽量化が望まれる。

特許文献１に開示されている高剛性フレームに代わるものとして、複数のウェブを有することを前提として、構成要素が溶接のみで固定可能であり且つ軽量化が可能な射出成形機用ベースが求められる。

特許第３６３１９０６号公報

本発明は、複数のウェブを有するにも拘わらず溶接のみで構成要素の相互固定が可能であり且つ軽量化が可能な射出成形機用ベースを提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、射出成形機に用いられるベースであって、駆動アクチュエータの軸に平行に延びる２本のサイドフレームを主要素とする射出成形機用ベースにおいて、
前記サイドフレームは、機台又は基礎で支えられる下フランジと、この下フランジに平行に配置される上フランジと、この上フランジと前記下フランジとを繋ぐ少なくとも２枚のウェブと、これらのウェブに貫通固定されるウェブ補強材とを備え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記載の射出成形機用ベースにおいて、
前記上フランジの上面に、前記駆動アクチュエータで移動する可動体を支えるスライド板又はレールが設けられ、
前記サイドフレームの断面視で、前記スライド板又は前記レールの幅中心は、前記上フランジの幅中心よりも前記射出成形機の中心側へオフセットして位置決めされ、
前記下フランジには、前記複数のウェブのうちで最も外側のウェブよりも外側の位置にてアンカーボルト穴が設けられ、
前記下フランジの上面と前記最も外側のウェブの外面と前記上フランジの下面とに接続するスティフナが取付けられていることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項２記載の射出成形機用ベースにおいて、
前記射出成形機用ベースが型締装置用ベースであって、前記駆動アクチュエータが型開閉アクチュエータであって、前記可動体が可動盤であることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、ウェブ補強材が複数のウェブを貫通している。貫通しているため、ウェブ補強材はウェブに外側から溶接することができる。結果、下フランジと、上フランジと、複数のウェブと、ウェブ補強材とからなる複数の構成要素は、溶接のみで構成要素の相互固定が可能となる。

また、サイドフレームは、下フランジと、上フランジと、複数のウェブと、ウェブ補強材とからなるため、材料のダブり（重複）が無く、軽量化が図れる。
よって、請求項１によれば、複数のウェブを有するにも拘わらず溶接のみで構成要素の相互固定が可能であり且つ軽量化が可能な射出成形機用ベースが提供される。

請求項２に係る発明では、上フランジに設けられるスライド板（又はレール）を、上フランジの幅中心より内側へオフセットさせた。このことにより、下フランジの外側が延び、そこにアンカーボルト穴を設けることができた。
アンカーボルト穴が外側にあるため、アンカーボルトの取付けやナットの締め付けが外から行え、サイドフレームの機台又は基礎への固定作業が容易になる。

下フランジが外側に延びたため、下フランジに曲がりや撓みが出やすくなる。そこで、下フランジの上面と最も外側のウェブの外面と上フランジの下面とにスティフナを渡した。このスティフナの補強作用により、下フランジ、ウェブ及び上フランジの曲げ剛性や撓み剛性を高めることができる。

請求項３に係る発明では、射出成形機用ベースは型締装置用ベースに適用して好適である。

本発明に係る射出成形機用ベースの斜視図である。 型締装置の正面図である。 図２の３−３線断面図である。 サイドフレームの断面図である。 ウェブ補強材の作用を説明する図である。 スティフナの作用を説明する図である。 サイドフレームの製作手順を説明する図である。 サイドフレームの別の製作手順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。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

図１に示すように、射出成形機用ベース（以下、ベースと略記する。）３０は、駆動アクチュエータとしての型開閉アクチュエータ（図２、符号１６）の軸に平行に延びる左右２本のサイドフレーム４０と、２本のサイドフレーム４０の前端を繋ぐ前クロスメンバー３１と、２本のサイドフレーム４０の後端を繋ぐ後クロスメンバー３２と、左右２本のサイドフレーム４０に前クロスメンバー３１を固定するボルト３３と、左右２本のサイドフレーム４０に後クロスメンバー３２を固定するボルト３４とからなる。

ボルト固定であるため、２本のサイドフレーム４０と、前クロスメンバー３１と、後クロスメンバー３２とを個別に製造し、運搬し、いわゆる据付け現場でベース３０を組み立てることができる。
運搬コストの低減や材料費の低減を考えると、サイドフレーム４０の軽量化が望まれる。

軽量化が容易に達成できる構造のサイドフレーム４０を、以下に説明する。
図２に示すように、射出成形機の型締装置（以下、型締装置と略記する。）１０は、機台１１（又は基礎）に固定されるベース３０と、このベース３０に固定され固定型１２を支える固定盤１３と、この固定盤１３と平行に配置され固定型１２へ向かって延びるピストンロッド１４を備えベース３０に水平移動自在に支持されている型締シリンダ１５と、この型締シリンダ１５を間接的に移動する型開閉アクチュエータ１６と、固定盤１３と型締シリンダ１５の間に配置されピストンロッド１４に連結されベース３０に水平移動自在に支持され可動型１７を支える可動体としての可動盤１８と、固定盤１３から水平に延びて可動盤１８及び型締シリンダ１５を貫通するタイバー１９、１９と、これらのタイバー１９、１９に型締シリンダ１５を任意に連結する第１連結機構２０と、型締シリンダ１５と可動盤１８とを機械的に結合する第２連結機構２２と、を備えている横型型締装置である。

第１連結機構２０は、オープン状態であれば、タイバー１９に対して型締シリンダ１５は移動可能となり、クローズ状態であれば、連結され型締シリンダ１５は移動不能となる。

第２連結機構２２は、型締シリンダ１５と可動盤１８とを機械的に結合（ロック状態に）することと、非結合状態（アンロック状態）にすることができる。
ロック状態では、可動盤１８と型締シリンダ１５は一緒に移動するため、型開閉アクチュエータ１６で、可動盤１８を固定盤１３に接近させることができる。

固定型１２に可動型１７がタッチしたら、オープン状態の第１連結機構２０をクローズ状態にする。クローズにより、タイバー１９に型締シリンダ１５が固定される。
第２連結機構２２をアンロック状態にする。
ピストンロッド１４を前進させ、型締めを行う。以降、射出、型開き、製品取りだしを順次実施する。

なお、型締シリンダ１５は、圧受け盤に変更してもよい。圧受け盤の場合は、第１連結機構２０及び第２連結機構２２は不要となる。
圧受け盤はベース３０に固定される。圧受け盤と固定盤１３との間にタイバー１９が渡される。圧受け盤と可動盤１８との間に、トグルリンクや油圧シリンダが設けられ、トグルリンクや油圧シリンダで型締めを実施する。

図３に示すように、可動盤１８の下部にシューと呼ばれる脚部材２３が設けられ、サイドフレーム４０の上面に摺り板とも呼ばれるスライド板４１が設けられている。脚部材２３がスライド板４１上を摺接しつつ図面表裏方向（図２、型開閉アクチュエータ１６の軸方向）に移動する。
好ましくは、スライド板４１上に脚部材２３を挟むようにサイドガイド４２、４２を設ける。サイドガイド４２、４２で案内されるため、脚部材２３が図面左右に振れる心配はない。

なお、スライド板４１をレール、脚部材２３をスライダに変更し、且つスライダに鋼球を内蔵させてもよい。この構造は直動ガイドと呼ばれ、摩擦抵抗が小さくなる。

図４に示すように、サイドフレーム４０は、機台１１（又は基礎）で支えられる下フランジ４４と、この下フランジ４４に平行に配置される上フランジ４５と、この上フランジ４５と下フランジ４４とを繋ぐ少なくとも２枚のウェブ４６と、これらのウェブ４６に貫通固定されるウェブ補強材４７とを備えている。
ウェブ補強材４７は、角パイプが好適であるが、丸パイプであってもよい。

ウェブ補強材４７の作用を、図５に基づいて説明する。
図５（ａ）は、比較例であって、ウェブ補強材４７を備えていない。上フランジ４５に荷重Ｆ１が加わると、ウェブ４６が想像線のように変形する。変形対策としてウェブ４６を厚くすると、サイドフレーム４０が重くなる。

そこで、図５（ｂ）に示すように、実施例では、ウェブ補強材４７を設け、このウェブ補強材４７で複数枚のウェブ４６を繋ぐようにした。ウェブ補強材４７でウェブ４６の変形を抑えることができる。ウェブ４６を厚くする必要がないため、サイドフレーム４０の軽量化が維持される。

好ましくは、図４に示すように、サイドフレーム４０の断面視で、スライド板４１（又はレール）の幅中心Ｃ１は、上フランジ４５の幅中心Ｃ２よりも型締装置（射出成形機）の中心側へαだけオフセットしている。
ウェブ４６はスライド板４１（又はレール）に対応する位置に配置する。すなわち、ウェブ４６群の中心（２枚の中心）とスライド板４１の幅中心Ｃ１とが合致するように、ウェブ４６を振り分けて配置する。

αだけオフセットさせたことにより、下フランジ４４の外側が延びる。この延びた部位にアンカーボルト穴５１を設ける。すなわち、下フランジ４４には、複数のウェブ４６のうちで最も外側のウェブ４６よりも更に外側の位置にてアンカーボルト穴５１が設けられている。

アンカーボルト穴５１が外側にあるため、アンカーボルト５２の取付けやナット５３の締め付けが外から行え、サイドフレーム４０の機台１１又は基礎への固定作業が容易になる。
なお、アンカーボルト５２は、サイドフレーム４０を機台１１（又は基礎）に固定するボルトの総称であり、単なるボルトであってもよい。

そして、下フランジ４４の上面と最も外側のウェブの外面と上フランジ４５の下面とにスティフナ５５を設ける。スティフナ５５は、上・下フランジ４４、４５の間に介在され、上・下フランジ４４、４５の一方に加わった荷重を他方に伝達することで、上・下フランジ４４、４５の曲げや変形を防止する作用を発揮する板状補強材である。
この作用を図６に基づいて詳しく説明する。

図６（ａ）は、比較例であって、スティフナ５５を備えていない。下フランジ４４の型締装置中心側（アンカーボルト５２から離れた部位）に上向き力Ｆ２が加わると、アンカーボルト５２を起点にして、想像線で示すように、下フランジ４４が僅かに変形する。この変形によりウェブ４６も想像線で示すように倒れる。
図６（ｂ）は、実施例であって、ウェブ補強材４７に加えてスティフナ５５を備えているため、下フランジ４４の変形が抑制され、ウェブ４６の倒れが防止される。

次に、本発明に係るサイドフレーム４０の製作手順の一例を説明する。
なお、溶接中に形成されるビードを黒塗り三角（▲）で図示し、溶接済みのビードは白抜き三角（△）で図示する。

図７（ａ）に示すように、下フランジ４４にウェブ４６を立て、ウェブ４６と下フランジ４４をビードＢ１で固定する。溶接棒５６は外から差し入れることができるため、溶接施工は容易である。溶接棒５６は、被覆アーク溶接棒が好適であるが、溶接電極であってもよい。
次に、ウェブ４６に開けた穴４６ａに、ウェブ補強材４７を水平に挿入する。

図７（ｂ）に示すように、ウェブ補強材４７の両端部がウェブ４６から突出している。溶接棒５６を外から差し入れて、ウェブ４６にウェブ補強材４７を溶接する。ビードＢ２でウェブ４６にウェブ補強材４７が固定される。ウェブ４６に上フランジ４５を載せる。

図７（ｃ）に示すように、ビードＢ３でウェブ４６に上フランジ４５を固定する。溶接棒５６は外から差し入れることができるため、溶接施工は容易である。次に、矩形のスティフナ５５を、最も外側のウェブ４６と下フランジ４４と上フランジ４５とに接するように挿入する。
図７（ｄ）に示すように、ビードＢ４で最も外側のウェブ４６と下フランジ４４と上フランジ４５とにスティフナ５５を固定する。溶接棒５６は外から差し入れることができるため、溶接施工は容易である。

図７で説明した製作手順は、一例を示したもので、製作手順を適宜変更することは差し支えない。

次に、ウェブ４６が３枚以上の場合の製作手順を、図８に基づいて説明する。
図８では３枚のウェブ４６を便宜上、第１ウェブ４６Ａ、第２ウェブ４６Ｂ、第３ウェブ４６Ｃと呼ぶ。第１ウェブ４６Ａは最も外側のウェブであり、第３ウェブ４６Ｃが最も内側のウェブであり、第２ウェブ４６Ｂが中間に配置されるウェブである。

図８（ａ）に示すように、下フランジ４４に第１ウェブ４６ＡをビードＢ１１で固定し、第１ウェブ４６Ａに上フランジ４５をビードＢ１２で固定し、第１ウェブ４６Ａにウェブ補強材４７をビードＢ１３で固定する。

次に、図８（ｂ）に示すように、第２ウェブ４６Ｂをセットし、ビードＢ１４で下フランジ４４に固定し、ビードＢ１５で上フランジ４５に固定し、ビードＢ１６でウェブ補強材４７に固定する。
次に、図８（ｃ）に示すように、第３ウェブ４６Ｃをセットし、ビードＢ１７で下フランジ４４に固定し、ビードＢ１８で上フランジ４５に固定し、ビードＢ１９でウェブ補強材４７に固定する。

図８（ｄ）に示すように、スティフナ５５をビードＢ２０で固定する。ビードＢ１１〜Ｂ２０は、全て外から溶接棒を差し込むことで容易に施工できる。
この製作手順であれば、ウェブ４６は３枚に限らず、４枚以上であっても製作が可能である。

本発明のベースは、射出成形機の型締装置に好適であるが、同様の構造は射出装置にも適用でき、実施例に限定されない。射出装置に適用する場合には、駆動アクチュエータとして、射出装置移動用アクチュエータに適用でき、可動体として、射出装置に適用できる。

１０…射出成形機の型締装置（型締装置）、１６…駆動アクチュエータ（型開閉アクチュエータ）、１８…可動体（可動盤）、３０…射出成形機用ベース（ベース）、４０…サイドフレーム、４１…スライド板、４４…下フランジ、４５…上フランジ、４６…ウェブ、４６Ａ…第１ウェブ、４６Ｂ…第２ウェブ、４６Ｃ…第３ウェブ、４７…ウェブ補強材、５１…アンカーボルト穴、５５…スティフナ、Ｃ１…スライド板の幅中心、Ｃ２…上フランジの幅中心、α…オフセット量。

Claims (3)

1. 射出成形機に用いられるベースであって、駆動アクチュエータの軸に平行に延びる２本のサイドフレームを主要素とする射出成形機用ベースにおいて、
   前記サイドフレームは、機台又は基礎で支えられる下フランジと、この下フランジに平行に配置される上フランジと、この上フランジと前記下フランジとを繋ぐ少なくとも２枚のウェブと、これらのウェブに貫通固定されるウェブ補強材とを備えていることを特徴とする射出成形機用ベース。
2. 請求項１記載の射出成形機用ベースにおいて、
   前記上フランジの上面に、前記駆動アクチュエータで移動する可動体を支えるスライド板又はレールが設けられ、
   前記サイドフレームの断面視で、前記スライド板又は前記レールの幅中心は、前記上フランジの幅中心よりも前記射出成形機の中心側へオフセットして位置決めされ、
   前記下フランジには、前記複数のウェブのうちで最も外側のウェブよりも外側の位置にてアンカーボルト穴が設けられ、
   前記下フランジの上面と前記最も外側のウェブの外面と前記上フランジの下面とに接続するスティフナが取付けられていることを特徴とする射出成形機用ベース。
   
3. 請求項２記載の射出成形機用ベースにおいて、
   前記射出成形機用ベースが型締装置用ベースであって、前記駆動アクチュエータが型開閉アクチュエータであって、前記可動体が可動盤であることを特徴とする射出成形機用ベース。

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