JP6727838B2 - 可動盤、開閉装置および成形装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、射出成形機やダイカストマシンなどの成形装置で用いられる可動盤、開閉装置および成形装置に関する。

射出成形機やダイカストマシンなどの成形装置で用いられている型締装置（開閉装置）は、固定金型が取り付けられる固定盤と、移動金型が取り付けられる可動盤と、を備えている。型締装置には、代表的なものとして、トグルリンク式の型締装置がある。このトグルリンク式の型締装置では、電動駆動されるトグルリンク機構の屈伸によって、可動盤を進退動させ、金型の型閉じ、型締めおよび型開きを行っている。

トグルリンク式の型締装置では、直圧式の型締装置とは異なって、型締めを行ったときに、トグルリンク機構から型締力を直接受ける可動盤に変形が生じ易く、高精度の型締めが阻害されることがある。これに対する対策として、可動盤をトグルリンク機構と直に連結される型締盤と、移動金型が取り付けられる金型取付盤とに分けて構成した可動盤が知られている。

また、型締盤と金型取付盤とからなる可動盤を、機台上のガイド機構によって支持し、可動盤の直進性を高めるようにしたトグルリンク式の型締装置も公知である（例えば、特許文献１、２）。

特開２００６−１６８２７１号公報 特開２００７−００１０４７号公報

型締盤と金型取付盤とから構成した従来の可動盤では、型締盤の中央部に一段高くなっている移動金型の取付面が形成されているので、トグルリンク機構の発生する大きな型締力を受けて型締盤が歪んでも、その歪みが金型取付盤に伝わり難い構造にすることは可能である。

しかしながら、型締盤と金型取付盤とに分けた従来の可動盤では、金型取付盤に移動金型を取り付けると、その金型重量により、型締盤を型閉方向に倒す方向にモーメントが作用する。

従来、型締盤と金型取付盤は、ガイド機構の上に載せられて支持されているだけの場合が多く、また、型締盤は、タイバーに挿通されていないので、型締盤にかかるモーメントによって、型締盤が浮き上がり、移動金型が傾いてしまうという問題があった。
このような型締盤の浮き上がりは、均一な力での型締を阻害し、成形品の品質を低下させる原因となる。

本発明は、前記従来技術の有する問題点に鑑みなされたものであって、型締盤と金型取付盤とを有する可動盤において、金型取付盤に可動金型を取り付けたときの型締盤の浮き上がりを効果的に抑制し高精度な型締めを実現する可動盤、開閉装置および成形装置を提供することを目的としている。

前記の目的を達成するために、本発明による可動盤は、型閉方向側の面に突出部を有する型締盤と、前記型締盤の前記突出部に取り付けられ、前記型締盤よりも左右両側に張り出した金型取付盤と、前記型締盤と固定され、前記金型取付盤を支持する案内機構と、を備え、前記案内機構は、前記金型取付盤の左右両側に配置される盤面支持部と、前記盤面支持部と一体構造の脚部と、前記脚部に保持され、前記型締盤の浮き上がりを防止可能な直動ガイドと、を有し、前記盤面支持部に、前記型締盤のみが締結部材を用いて固定され、前記金型取付盤は前記盤面支持部に固定されずに載置されていることを特徴とするものである。

また、本発明による開閉装置は、一方の金型が取り付けられる上述した可動盤と、他方の金型が前記一方の金型に対向するように取り付けられる固定盤と、前記固定盤とタイバーを介して連結される受圧盤と、前記受圧盤と前記可動盤を連結し、前記可動盤を前後動させ金型の開閉を行う開閉機構と、を備えることを特徴とするものである。
また、本発明による成形装置は、上述した開閉装置を有することを特徴とするものである。

本発明の一実施形態による可動盤を備えた型締装置の概要を示す側面図である。 第１実施形態による可動盤の斜視図である。 第１実施形態による型締盤の支持構造を示す図である。 第２実施形態による高さ調整機構を示す図である。 第２実施形態の他の変形例による高さ調整機構を示す図である。

以下、本発明による可動盤、開閉装置および成形装置の一実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明を射出成形機(成形装置)の型締装置に適用した実施形態による型締装置の概要を示す側面図である。
図１において、参照番号１４は、型締装置の全体を示している。型締装置（開閉装置）１４のフレーム１１の一端側には、固定ダイプレート（固定盤）２０が固定されている。フレーム１１の他端側には、リンクハウジング（受圧盤）２４が配置されている。固定ダイプレート２０と、リンクハウジング２４の間には、移動ダイプレート（可動盤）２２がフレーム１１上を移動可能に設置されている。固定ダイプレート２０には固定金型２１が取り付けられ、移動ダイプレート２２には移動金型２３が取り付けられる。金型１９は、固定金型２１(他方の金型、一方の金型)と移動金型(一方の金型、他方の金型)２３とを有して構成され、金型１９によって、つまり固定金型２１と移動金型２３とを合わせることにより成形品のキャビティ２５が形成されている。

固定ダイプレート２０とリンクハウジング２４とは、複数の（例えば、４本の）タイバー３６を介して連結されている。タイバー３６は、固定金型２１に対して移動金型２３を型閉じして金型を締め上げる（型締めをする）際に、トグルリンク機構（開閉機構、型開閉機構、型締機構）２８によって型締力を受けるようになっている。

図１に示されるように、トグルリンク機構２８は、例えば、第１リンク３０と第２リンク３１と、第３リンク３２とによって構成されている。
図１には、上下、左右にそれぞれ設けられているトグルリンクのうち、上側のトグルリンクおよび下側のそれぞれ一方のトグルリンクが示されている、いずれも同一に構成されるものである。

第１リンク３０の一端部は、トグルピン３４を介して、リンクハウジング２４に連結されている。第１リンク３０の他端部は、トグルピン３５を介して第２リンク３１の一端部と連結されている。第２リンク３１の他端部は、トグルピン３７を介して移動ダイプレート２２を構成している型締盤４２と連結されている。
この実施形態の移動ダイプレート２２は、例えば、トグルリンク機構２８と連結されている型締盤４２と、移動金型２３が取り付けられる金型取付盤４４と、を有している。

次に、図１において、参照番号２６は、トグルリンク機構２８と連結されるクロスヘッドを示している。
クロスヘッド２６には、第３リンク３２の一端部がトグルピン３８を介して連結されている。第３リンク３２の他端部は、第１リンク３０とトグルピン３９を介して連結されている。

この実施形態では、リンクハウジング２４には、トグルリンク機構２８の駆動源としてサーボモータ（駆動部）４０が設けられている。クロスヘッド２６の中央部には、サーボモータ４０の回転を直線運動に変換してトグルリンク機構２８に伝達するボールねじ機構の図示されないナット部が設けられている。このナット部には、ボールねじ２７が螺合している。サーボモータ４０の回転はタイミングベルト２９を介してボールねじ２７に伝達される。なお、クロスヘッド２６は、リンクハウジング２４から型閉方向に延びる腕部２４ａに支持されている図示しないガイドによって、型開閉方向の移動が案内される。
図１では、トグルリンク機構２８の第１リンク３０と第２リンク３１が伸びた状態が示されている。クロスヘッド２６が右方に移動し、第１リンク３０と第２リンク３１が伸びることで、移動ダイプレート２２が前進し、型閉じが行われる。そして、固定金型２１に対して、移動金型２３が当接した後、さらに型閉方向に押し付けられることで、型締め力が発生する。

他方、クロスヘッド２６が図１において左方に移動すると、第１リンク３０と第２リンク３１が第３リンク３２によって屈曲されるので、移動ダイプレート２２は後退して、型開きが行われる。
ここで、図２は、移動ダイプレート２２を支持するとともに移動を案内するリニアガイド装置５０を示す。
このリニアガイド装置（案内装置、ガイド機構、案内機構）５０は、例えば、移動ダイプレート２２の金型取付盤４４の金型取付面に対して左右両側に配置されており、移動ダイプレート２２を支持する盤面支持部（支持部）５２と、この盤面支持部５２と一体構造の脚部５３と、この脚部５３に保持され、ベース１１上に敷設されているガイドレール(レール)５４を摺動するリニアガイド(直動ガイド)５５と、を有している。

リニアガイド５５には、例えば、それぞれガイドレール５４の転動面にローラあるいは鋼球が転動するリニアベアリングが用いられている。なおリニアベアリングとしては、摺動面に潤滑油を介して摺動するリニアベアリングを用いることも可能である。なお、リニアガイド装置５０そのものは、リニアガイド５５が、ガイドレール５４の、例えば、断面Ｔ型のレールに係合しているので、後述するように、移動金型２３の重量によるモーメントがかかっても、ガイドレール５４から外れることはないように構成されている。このため、後述するように型締盤４２の浮き上がりの防止に関わっている。

移動ダイプレート２２の型締盤４２には、突出部６２が設けられており、この突出部６２に金型取付盤４４が固定されている。金型取付盤４４は、突出部６２よりも大きい取付盤になっている。型締盤４２と金型取付盤４４とでは、次のような異なる態様で、盤面支持部５２上で支持されている。

この実施形態では、盤面支持部５２の上面の一部は、型締盤４２の下面が着座する型締盤支持面５６になっている。図３に示されるように、型締盤４２は、例えば、ボルト５８のような締結部材を用いて、盤面支持部５２（より具体的には、型締盤支持面５６）に固着されている(固定されている)。

他方、金型取付盤４４は、図２に示されるように、型締盤４２の突出部６２よりも横幅が大きく、型締盤４２よりも左右両側に張り出すようになっている。金型取付盤４４の下部には、段差を付けることにより水平な座面６０が形成されている。面盤支持部５２の各々では、型締盤支持面５６の外側の領域に、金型取付盤４４の座面６０が着座する金型取付盤支持面が水平に形成されている。
なお、金型取付盤４４の下端部には、段差を設けることは必ずしも必須ではなく、平らな下端面を介して面盤支持部５２に接するように金型取付盤４４を載せる(載置する)ようにしてもよい。
また、図２に示した例では、金型取付盤４４の幅が広く面盤支持部５２に直接載るようになっているが、このような形態に限定されるものではない。金型取付盤４４の幅が狭く、面盤支持部５２に届かない場合も想定される。その場合には、金型取付盤４４の端面にブラケットを取り付けたり、端面から突出部を延出させたりして、ブラケットや突出部の下端面を介して金型取付盤４４を面盤支持部５２に載せる(載置する)ようにしてもよい。

金型取付盤４４の場合は、型締盤４２とは異なり、ボルト等の締結部材により盤面支持部５２と固着されておらず(固定されておらず)、金型取付盤４４は盤面支持部５２に載っているだけの状態で支持(載置)されている。また、金型取付盤４４は、型締盤４２の突出部６２に着脱可能に取り付けられている。

次に、本実施形態の作用および効果について、図１乃至図３を参照して説明する。
図２において、移動ダイプレート２２の金型取付盤４４に移動金型２３を取り付けると、金型の重量によるモーメントが型締盤４２に作用することになる。このモーメントは、型締盤４２を移動金型２３側に倒すように作用するモーメントである。

ここで、仮に、型締盤４２と金型取付盤４４とが共に、リニアガイド装置５０の盤面支持部５２の上に支持されているだけの状態であるとすると、型締盤４２にかかる上記モーメントによって、型締盤４２が浮き上がり、移動金型２３が傾いてしまうことになる。

これに対して、本実施形態の移動ダイプレート２２では、型締盤４２が、ボルト５８のような締結部材を用いて、リニアガイド装置５０の型締盤支持面５６に固着されているため、上記モーメントが作用しても型締盤４２の浮き上がりを阻止することができ、移動金型２３が倒れそうになったり、あるいは傾くことを防止することができる。

型締盤４２では、型締めをしたとき、型締盤４２の上部の変形量が型締盤支持面５６に固着されている(固定されている)型締盤４２の下部と比べて大きくなり、型締盤４２に歪みが生じる。しかしながら、型締盤４２は、その突出部６２で金型取付盤４４と連結されている構造になっているために、本来的に(本質的に)、歪みは金型取付盤４４に伝わり難い構造となっている。
しかも、金型取付盤４４の方は型締盤４２と異なり、盤面支持部５２に固着されていない(固定されずに、載置されているだけである)ため、型締めしたときに金型取付盤４４の下側も自由に変形するため、上下の変形の差が小さくなり、金型１９への圧力分布が一様となる。そのため、成形品質は上がる。
このようにして、型締盤４２をリニアガイド装置５０の盤面支持部５２に固着する(固定する)一方で、金型取付盤４４は盤面支持部５２に固着されないで(固定されないで)載置されている(支持されている)構造を採用することにより、型締盤４２の浮き上がりを防止するとともに、金型取付盤４２の変形を抑制することが可能になる。これにより、安定した精度の高い型締めを行うことができ、成形品の品質向上を図ることができる。

次に、本発明の第２実施形態を図４、図５に示す。

図４に示す第２実施形態は、上記第１実施形態のリニアガイド装置５０の盤面支持部５２に、金型取付盤４４の高さを調整することができる機構を備えるようにしたものである。そのため、第２実施形態では、上記の第１実施形態とは相違する部分について説明し、第１実施形態と同じ部分については詳しい説明を省略する。

図４に示されるように、第２実施形態では、金型取付盤４４の金型取付面に対して左右両側にそれぞれ配置されるリニアガイド装置５０の盤面支持部５２に、金型取付盤４４の高さを調整する(調節する)ことができる調整機構(調節機構)７０が取り付けられる(設けられる、備え付けられる)。

調整機構(調整機構)７０は、例えば、ボルト７１、ナット７２及び金型取付盤支持部材７４で構成されている。ボルト７１の下部は、盤面支持部５２に形成された雌ねじに螺入されている。ボルト７１にはナット７２が螺合している。また、ボルト７１の上部には、金型取付盤４４の座面６０に当接して金型取付盤４４を支持する金型取付盤支持部材７４が連結されている。

調整機構７０では、ナット７２を緩めた状態にして、ボルト７１を回すことで、金型取付盤支持部材７４の高さを可変にすることができるようになっており、これによって、金型取付盤４４を支持するだけでなく、金型取付盤４４の高さを調整する(調節する)ことができる。調整(調節)後、ナット７２を締め付ければ、調整した(調節した)高さに金型取付盤４４を保持できる。

このような調整機構７０を盤面支持部５２に備える第２実施形態によれば、金型取付盤４４の高さを調整する(調節する)ことができるため、第１実施形態で述べた効果の他、金型(固定金型２１に対する移動金型２３)の平行度の調整(調節)も可能になるという効果が得られる。

次に、図５は、第２実施形態の変形例として、調整機構(調節機構)７０をボルト７１、ナット７２及び金型取付盤支持部材７４で構成する替わりに、ジャッキ７５及び金型取付盤支持部材７４で構成するようにした変形例である。この変形例によれば、ジャッキ７５により金型取付盤４４の高さの調整を行うことができるので、図４の第２実施形態と同様の効果が得られる。

また、第２実施形態の変形例としては、さらに、調整機構(調節機構)７０をクサビ(図示せず)及び金型取付盤支持部材７４で構成することにより、クサビにより金型取付盤４４の高さの調整を行うことも可能である。この場合も第２実施形態と同様の効果が得られる。
以上の第２実施形態は、調整機構７０を盤面支持部５２に設けた例であるが、これに限定されるものではない。調整機構７０を金型取付盤４４の下端部に固定し、この調整機構７０を盤面支持部５２に当接させるようにして、金型取付盤４４の高さ調整を行うようにしてもよい。つまり、調整機構７０は、金型取付盤４４と盤面支持部５２の間にあればよい。

また、本実施形態では、型締盤４２と、リニアガイド装置５０を別体として構成したが、本発明はこれに限らない。本発明では、例えば、型締盤４２とリニアガイド装置５０とを一体に構成してもよい。つまり、本発明では、リニアガイド装置５０と一体ものとして型締盤４２が構成され、型締盤４２自体にリニアガイド機構５０の機能を備える(有する)ように構成してもよい。この場合、型締盤４２の突出部６２に金型取付盤４４が取り付けられること、金型取付盤４４は、リニアガイド装置５０の盤面支持部５２に固定されずに非拘束の状態で支持されるのは、本発明の第１実施形態と同様である。

以上、本発明に係る可動盤、開閉装置および成形装置について、射出成形機に適用した実施形態を挙げて説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、ダイカストマシン等の他の成形装置にも適用することができる。

１１…フレーム、１４…型締装置（開閉装置）、２０…固定ダイプレート（固定盤）２１…固定金型、２２…移動ダイプレート（可動盤）、２３…移動金型、２４…リンクハウジング（受圧盤）、２５…キャビティ、２６…クロスヘッド、２７…ボールねじ、２９…タイミングベルト、２８…トグル機構（開閉機構、型開閉機構、型締機構）、３０…第１リンク、３１…第２リンク、３２…第３リンク、３６…タイバー、４０…サーボモータ（駆動部）、４２…型締盤、４４…金型取付盤、５０…リニアガイド装置(案内装置、ガイド機構、案内機構)、５２…盤面支持部（支持部）、 ５３…脚部、５４…ガイドレール(レール)、５５…リニアガイド(ガイド)、５６…型締盤支持面

Claims (5)

1. 型閉方向側の面に突出部を有する型締盤と、
   前記型締盤の前記突出部に取り付けられ、前記型締盤よりも左右両側に張り出した金型取付盤と、
   前記型締盤と固定され、前記金型取付盤を支持する案内機構と、を備え、
   前記案内機構は、前記金型取付盤の左右両側に配置される盤面支持部と、
   前記盤面支持部と一体構造の脚部と、
   前記脚部に保持され、前記型締盤の浮き上がりを防止可能な直動ガイドと、を有し、
   前記盤面支持部に、前記型締盤のみが締結部材を用いて固定され、前記金型取付盤は前記盤面支持部に固定されずに載置されていることを特徴とする可動盤。
2. さらに、前記案内機構の盤面支持部と、前記金型取付盤との間に、当該金型取付盤の高さを調整可能な調整機構を有することを特徴とする請求項１に記載の可動盤。
3. 前記型締盤は、前記金型取付盤を支持する案内機構と一体構造の型締盤であることを特徴とする請求項１または２のいずれかの項に記載の可動盤。
4. 一方の金型が取り付けられる請求項１乃至３のいずれか１項に記載の可動盤と、
   他方の金型が前記一方の金型に対向するように取り付けられる固定盤と、
   前記固定盤とタイバーを介して連結される受圧盤と、
   前記受圧盤と前記可動盤を連結し、前記可動盤を前後動させ金型の開閉を行う開閉機構と、
   を備えることを特徴とする開閉装置。
5. 請求項４に記載の開閉装置を有することを特徴とする成形装置。