JP6756795B2 - 射出成形機の型締装置 - Google Patents

Description

本発明は、射出成形機の型締装置に関する。

従来、複雑な形状の成形品を大量に能率よく生産できることから射出成形法（射出成形機）が多用されている。

一般に、射出成形機Ａは、図３に示すように、固定プラテン（固定盤）１に対して可動プラテン（可動盤）２を移動させて金型３、４の開閉、型締めを行う型締装置Ａ１と、フィード機構により固定プラテン１に対して相対移動可能に設けられ、溶融樹脂などの成形材料を型締めした一対の金型３、４のキャビティー内に射出する射出装置（不図示）と、を備えている。

また、型締装置Ａ１として、可動プラテン２を挟んで固定プラテン１と反対側に設けられたリアプラテン５と、一端をリアプラテン５に、他端を固定プラテン１に接続固定して設けられ、可動プラテン２を貫通して進退可能に支持する複数のタイバー６と、ボールネジ（不図示）にボールナットを介して繋がり、ボールネジの回転によって進退移動するクロスヘッド１３と、クロスヘッド１３の進退移動に従動して可動プラテン２を進退させるためのトグル機構９とを備えるトグル式の型締装置が、一般的である（例えば、特許文献１参照）。

さらに、型締装置Ａ１には、リアプラテンに一端を固定し、タイバー６に進退自在に支持されたガイドロッドサポート１０に他端を接続して、複数のガイドロッド１５が設けられている。型締装置Ａ１は、これらガイドロッド１５で案内しながらクロスヘッド１３を進退させるように構成されている。

このようなトグル式の型締装置Ａ１では、サーボモータ等を備えた駆動装置１１を駆動してボールネジを軸線Ｏ１周りに正逆回転させると、クロスヘッド１３が進退移動し、これとともにトグル機構９が伸縮し、可動プラテン２が進退移動する。これにより、固定プラテン１に保持された固定側金型３と可動プラテン２に保持された可動型金型４とを型開又は型閉することができる。

特開２０１６−１３６３３号公報

ここで、トグル機構９は、固定プラテン１、可動プラテン２の中心を結ぶ型締装置Ａ１の中心軸線Ｏ２を基準に対称的に配置されている。そのため、クロスヘッド１３は、その中心軸線Ｏ２上を一対のガイドロッド１５に案内されつつ進退移動する。一対のガイドロッド１５は、トグル機構９の対称方向と直交する左右方向で対称的に配置されて、一端側をリアプラテン５に、他端側をタイバー６に進退可能に支持されたガイドロッドサポート１０に接続して支持されている。さらに、ボールネジは、一端側をリアプラテン側に軸支させつつ駆動装置１１に接続され、他端側をクロスヘッド１３、ガイドロッド１５、ガイドロッドサポート１０を介してタイバー６に支持されている。

このように構成した型締装置Ａ１では、固定プラテン１、可動プラテン２にそれぞれ保持された一対の金型３、４の金型面を平行に維持するために、リアプラテン５とガイドロッドサポート１０のそれぞれに繋がるガイドロッド１５の一端側、他端側の支持部に位置ずれが生じないことが重要になる。

しかしながら、例えば、固定プラテン１に対して可動プラテン２を水平の横方向Ｔ１に移動させて金型３、４の開閉、型締めを行う横型の射出成形機Ａの型締装置Ａ１では、図４に示すように、タイバー６の重量や可動プラテン２の重量によって撓みが生じ、タイバー６に支持されたガイドロッドサポート１０の上下方向Ｔ２の位置がリアプラテン５に対して下方にずれ、ガイドロッド１５の他端側（先端側）の支持部、ひいてはボールネジ、クロスヘッド１３、一対の金型３、４に位置ずれが生じるという問題があった。

なお、上記の特許文献１では、ガイドサポート（ガイドロッド支持部材）５４を、基台（フレーム）１１の上面に摺動可能な支持ブロック５６を介して、基台で支持するようにしている。この場合には、ガイドロッドサポートを摺動可能に支持する支持ブロックなどが別途必要になる上、型締装置の構成が複雑化するという不都合が生じてしまう。

本発明は、クロスヘッドの位置ずれ、ひいては一対の金型の位置ずれを好適に抑制できる射出成形機の型締装置を提供することを目的とする。

本発明者は、クロスヘッドの位置ずれ、ひいては一対の金型の位置ずれを好適に抑制できる手法を見出し、本発明を完成するに至った。

（１）本発明は、射出成形機（例えば、後述の射出成形機Ｂ）の型締装置（例えば、後述の型締装置Ｂ１）であって、固定プラテン（例えば、後述の固定プラテン１）と、リアプラテン（例えば、後述のリアプラテン５）と、前記固定プラテンと前記リアプラテンとに跨がって支持され、型締装置の中心軸線（例えば、後述の中心軸線Ｏ２）に平行に配設されるタイバー（例えば、後述のタイバー６）と、前記タイバーに案内されて進退可能に設けられた可動プラテン（例えば、後述の可動プラテン２）と、前記リアプラテンと前記可動プラテンとに跨がって接続して設けられ、前記可動プラテンを進退させるためのトグル機構（例えば、後述のトグル機構９）と、一端が前記リアプラテンに固定され、他端が前記可動プラテンの側に延設されたガイドロッド（例えば、後述のガイドロッド１５）と、被支持部（例えば、後述の被支持部１６ａ）及び支持部（例えば、後述の支持部１６ｂ）を有し、前記被支持部において前記タイバーに支持されるとともに、前記支持部により前記ガイドロッドを支持するガイドロッドサポート（例えば、後述のガイドロッドサポート１６）と、前記ガイドロッドに案内されて進退可能に設けられ、進退移動によって前記トグル機構を伸縮させ、前記可動プラテンを進退させるクロスヘッド（例えば、後述のクロスヘッド１３）と、を備え、前記ガイドロッドサポートは、前記被支持部を前記支持部よりも前記中心軸線に沿って前記リアプラテンの側に配して、設けられていることを特徴とする。

（２）本発明は、上記（１）において、前記ガイドロッドサポートは、前記被支持部の端面であって前記可動プラテンの側を向く端面（例えば、後述の端面１６ｃ）を、前記支持部の端面であって前記リアプラテンの側を向く端面（例えば、後述の端面１６ｄ）よりも、前記中心軸線に沿って前記リアプラテンの側に配して、設けられていてもよい。

（３）本発明は、上記（１）または（２）において、前記リアプラテンが前記タイバーを支持するタイバー支持部（例えば、後述のタイバー支持部５ａ）の前記中心軸線に沿う中央位置を第１位置Ｓ１、前記ガイドロッドサポートが前記ガイドロッドを支持する前記支持部の前記中心軸線に沿う中央位置を第２位置Ｓ２、前記タイバーが前記ガイドロッドサポートを支持する前記被支持部の前記中心軸線に沿う中央位置を第３位置Ｓ３としたとき、前記第２位置Ｓ２と前記第３位置Ｓ３との前記中心軸線に沿う第１距離Ｌ１が、前記第１位置Ｓ１と前記第３位置Ｓ３との前記中心軸線に沿う第２距離Ｌ２よりも大きくなるように、前記ガイドロッドサポートが配設されていてもよい。

本発明によれば、クロスヘッドの位置ずれ、ひいては一対の金型の位置ずれを好適に抑制できる、射出成形機の型締装置を提供することが可能になる。

本発明の一実施形態に係る射出成形機の型締装置を示す図である。 図１のＸ１−Ｘ１線矢視図である。 従来の射出成形機の型締装置を示す図である。 従来の射出成形機の型締装置のタイバー及び可動プラテンに撓み、変位が生じた状態を示す図である。

以下、図１及び図２を参照し、本発明の一実施形態に係る射出成形機の型締装置について説明する。

本実施形態の射出成形機Ｂは、図１に示すように、固定プラテン１に対して可動プラテン２を水平の横方向Ｔ１の前後に移動させて金型３、４の開閉、型締めを行う型締装置Ｂ１と、フィード機構により固定プラテン１に対して相対移動可能に設けられ、溶融樹脂などの成形材料を型締めした一対の金型３、４のキャビティー内に射出する射出装置（不図示）と、エジェクトピン、エジェクト用駆動装置１２ａなどを有し、金型３、４から成形品を取り出すためのエジェクト装置１２と、を備えている。

型締装置Ｂ１は、図１及び図２に示すように、可動プラテン２を挟んで固定プラテン１と反対側に設けられたリアプラテン５と、軸線方向を水平の横方向Ｔ１に向け、一端側をリアプラテン５に、他端側を固定プラテン１にそれぞれ接続固定し、可動プラテン２を貫通しつつ進退可能に支持する複数のタイバー６と、ボールネジ７にボールナットを介して繋がり、ボールネジ７の軸線Ｏ１周りの回転によって前後に進退移動するクロスヘッド１３と、クロスヘッド１３の進退移動に従動して可動プラテン２を進退させるためのトグル機構９と、を備えている。
なお、固定プラテン１、可動プラテン２の中心を結ぶ型締装置Ｂ１の中心軸線をＯ２とすると、ボールネジ７は、ボールネジが１個の場合は、その軸線Ｏ１が、Ｏ２と同軸上に配されるように、設けられ、ボールネジが２個の場合は、軸線Ｏ１がＯ２に対して対称になるように、設けられる。
軸線方向及び前後方向は、進退方向に一致する。固定プラテン１の側が前側であり、リアプラテン５の側が後ろ側である。

固定プラテン１及びリアプラテン５は、基台（機台）１４に固定して設けられている。可動プラテン２は、基台１４及びタイバー６に横方向Ｔ１の前後に進退可能に支持されて設けられている。

トグル機構９は、リアプラテン５と可動プラテン２とに跨がって接続して設けられ、可動プラテン２を進退させるための機構であり、トグルリンク９ａとトグルピン９ｂとクロスヘッド１３とをそれぞれ回動自在に連結して構成されている。
そして、ボールネジ７が軸線Ｏ１周りに正逆回転すると、ボールネジ７に螺合したボールナットに繋がるクロスヘッド１３が前後動する。また、トグルリンク９ａがそれぞれの連結部分で回動して、トグル機構９が横方向Ｔ１の前後に伸縮することで、クロスヘッド１３の推力をトグル機構９によって増幅し、可動プラテン２を進退移動させる力、ひいては一対の金型３、４の型締力を発生させる。

ボールネジ７を回転させるための駆動装置１１は、ベアリング１７などによって軸線Ｏ１周りに回転可能にリアプラテン５に軸支されたボールネジ７の一端側に取り付けられた従動プーリ１１ａと、例えばサーボモータなどの電動機１１ｂと、電動機１１ｂの回転軸に取り付けられた駆動プーリ１１ｃと、従動プーリ１１ａと駆動プーリ１１ｃに巻き掛けられた無端状の伝動ベルト１１ｄとを備えて構成されている。
そして、電動機１１ｂの駆動によって伝動ベルト１１ｄが回動し、これに従動して従動プーリ１１ａが回転すると、ボールネジ７が軸線Ｏ１周りに回転する。これにより、ボールネジ７の回転に伴ってクロスヘッド１３が前後に進退移動し、トグル機構９が伸縮し、可動プラテン２を前後に進退移動させることができる。

本実施形態の型締装置Ｂ１は、ガイドロッド１５と、ガイドロッドサポート１６とを更に備えている。

ガイドロッド１５は、一端側をリアプラテン５に、他端側をガイドロッドサポート１６にそれぞれ接続し、型締装置Ｂ１の中心軸線Ｏ２及びボールネジ７の軸線Ｏ１を挟んで左右の両側に対称配置されている。そして、クロスヘッド１３は、左右一対のガイドロッド１５に横方向Ｔ１の前後に進退自在（摺動可能）に繋がり、一対のガイドロッド１５に案内されて前後に進退移動するように設けられている。

ガイドロッドサポート１６は、被支持部１６ａにおいてタイバー６に支持され、支持部１６ｂによりガイドロッド１５の先端側を支持するように設けられている。

ここで、従来の射出成形機Ａの型締装置Ａ１では、タイバー６が固定プラテン１とリアプラテン５との間で自重によって僅かながらでも下方に撓み（例えば、０．１ｍｍ程度以上）、この撓みの発生によって、ガイドロッドサポート、クロスヘッドが下方にずれるケースがあった。この場合には、トグル機構９の下側のリンクが直線状に伸びた際に、上側のリンクがまだ曲がった状態になるなどして、可動プラテン２が傾斜し、一対の金型３、４の金型面にずれが生じてしまう。

これに対し、本実施形態のガイドロッドサポート１６は、被支持部１６ａが支持部１６ｂよりもリアプラテン５の側の中心軸線Ｏ２沿って後方側に配されるように形成され、配設されている。

本実施形態の射出成形機Ｂの型締装置Ｂ１においては、このように、タイバー６と繋がるガイドロッドサポート１６の被支持部１６ａが、ガイドロッド１５の他端（先端）側に繋がる支持部１６ｂよりもリアプラテン５の側の後方側に設けられている。そのため、固定プラテン１、リアプラテン５の間でタイバー６に撓みが発生した場合に、タイバー６の撓みに対するガイドロッドサポート１６の被支持部１６ａの相対的な変位を小さく抑えることができ、被支持部１６ａよりも前方側に配された支持部１６ｂの相対的な変位、ガイドロッド１５の相対的な変位を小さく抑えることが可能になる。

また、本実施形態の射出成形機Ｂの型締装置Ｂ１では、ガイドロッドサポート１６が、被支持部１６ａの可動プラテン２の側を向く端面１６ｃを、支持部１６ｂのリアプラテン５側を向く端面１６ｄよりも、リアプラテン５の側の中心軸線Ｏ２に沿って後方側に配されるように形成され、配設されている。

このように、ガイドロッドサポート１６の被支持部１６ａ端面１６ｃが支持部１６ｂの端面１６ｄよりも後方側に配されていることにより、より確実に、タイバー６の撓みに対するガイドロッドサポート１６の被支持部１６ａの相対的な変位を小さく抑えることができる。そして、被支持部１６ａよりも前方側に配された支持部１６ｂの相対的な変位、ガイドロッド１５の相対的な変位をより一層、小さく抑えることが可能になる。

さらに、本実施形態の射出成形機Ｂの型締装置Ｂ１では、プラテン５がタイバー６を支持するタイバー支持部５ａの中心軸線Ｏ２に沿う中央位置を第１位置Ｓ１、ガイドロッドサポート１６がガイドロッド１５を支持する支持部１６ｂの中心軸線Ｏ２に沿う中央位置を第２位置Ｓ２、タイバー６がガイドロッドサポート１６を支持する被支持部１６ａの中心軸線Ｏ２に沿う中央位置を第３位置Ｓ３としたとき、第２位置Ｓ２と第３位置Ｓ３との中心軸線Ｏ２に沿う第１距離Ｌ１が、第１位置Ｓ１と第３位置Ｓ３の中心軸線Ｏ２に沿う第２距離Ｌ２よりも大きくなるように、すなわち、第２距離Ｌ２（第１位置Ｓ１から第３位置Ｓ３の距離） ＜ 第１距離Ｌ１（第２位置Ｓ２から第３位置Ｓ３の距離）となるように、ガイドロッドサポート１６が配設されている。

このように、第２距離Ｌ２＜第１距離Ｌ１となるように、ガイドロッドサポート１６を配設した場合には、ガイドロッドサポート１６の被支持部１６ａにおけるタイバー６の撓み量が十分に小さくなるため、ガイドロッドサポート１６の被支持部１６ａの相対的な変位を小さく抑えることができ、被支持部１６ａよりも前方側に配された支持部１６ｂの相対的な変位、ガイドロッド１５の相対的な変位を一層、小さく抑えることが可能になる。

よって、本実施形態の射出成形機Ｂの型締装置Ｂ１によれば、部材点数を増やしたり、構成を複雑化することなく、タイバー６に支持されるガイドロッドサポート１６の被支持部１６ａを、ガイドロッド１５の他端側を支持する支持部１６ｂよりもリアプラテン５の側の後方側に設けることによって、クロスヘッドの位置ずれ、ひいては一対の金型３、４の位置ずれを効果的で、好適に抑制することができ、信頼性の高い射出成形機Ｂの型締装置Ｂ１を提供することが可能になる。

以上、本発明に係る射出成形機の型締装置の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、トグル機構の構成は、前記実施形態におけるトグル機構９の構成に制限されない。

１ 固定プラテン
２ 可動プラテン
３ 固定側金型
４ 可動側金型
５ リアプラテン
５ａ タイバー支持部
６ タイバー
７ ボールネジ
９ トグル機構
１１ 駆動装置
１３ クロスヘッド
１５ ガイドロッド
１６ ガイドロッドサポート
１６ａ 被支持部
１６ｂ 支持部
１６ｃ 被支持部の可動プラテン側を向く端面
１６ｄ 支持部のリアプラテン側を向く端面
Ｂ 射出成形機
Ｂ１ 射出成形機の型締装置
Ｏ１ ボールネジの軸線
Ｏ２ 型締装置の中心軸線
Ｔ１ 横方向（前後方向）
Ｔ２ 上下方向

Claims (3)

1. 射出成形機の型締装置であって、
   固定プラテンと、
   リアプラテンと、
   前記固定プラテンと前記リアプラテンとに跨がって支持され、型締装置の中心軸線に平行に配設されるタイバーと、
   前記タイバーに案内されて進退可能に設けられた可動プラテンと、
   前記リアプラテンと前記可動プラテンとに跨がって接続して設けられ、前記可動プラテンを進退させるためのトグル機構と、
   一端が前記リアプラテンに固定され、他端が前記可動プラテンの側に延設されたガイドロッドと、
   被支持部及び支持部を有し、前記被支持部において前記タイバーに支持されるとともに、前記支持部により前記ガイドロッドを支持するガイドロッドサポートと、
   前記ガイドロッドに案内されて進退可能に設けられ、進退移動によって前記トグル機構を伸縮させ、前記可動プラテンを進退させるクロスヘッドと、を備え、
   前記ガイドロッドサポートは、前記被支持部を前記支持部よりも前記中心軸線に沿って前記リアプラテンの側に配して、設けられている、射出成形機の型締装置。
2. 前記ガイドロッドサポートは、前記被支持部の端面であって前記可動プラテンの側を向く端面を、前記支持部の端面であって前記リアプラテンの側を向く端面よりも、前記中心軸線に沿って前記リアプラテンの側に配して、設けられている、請求項１に記載の射出成形機の型締装置。
3. 前記リアプラテンが前記タイバーを支持するタイバー支持部の前記中心軸線に沿う中央位置を第１位置Ｓ１、
   前記ガイドロッドサポートが前記ガイドロッドを支持する前記支持部の前記中心軸線に沿う中央位置を第２位置Ｓ２、
   前記タイバーが前記ガイドロッドサポートを支持する前記被支持部の前記中心軸線に沿う中央位置を第３位置Ｓ３としたとき、
   前記第２位置Ｓ２と前記第３位置Ｓ３との前記中心軸線に沿う第１距離Ｌ１が、前記第１位置Ｓ１と前記第３位置Ｓ３との前記中心軸線に沿う第２距離Ｌ２よりも大きくなるように、前記ガイドロッドサポートが配設されている、請求項１または請求項２に記載の射出成形機の型締装置。

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