JP6917760B2 - 型締装置 - Google Patents

Description

本発明は、金型を搭載した可動盤及び固定盤の平行度を保ち、型締精度の向上を図ることが可能な型締装置に関する。本発明の型締装置は、例えば射出（成形）装置、ダイカストマシン、圧縮成形機（プレス成形機）、及びトランスファ成形機などの各種成形機に採用することができる。

型締装置には、金型（可動型、固定型）が搭載されている。可動型は、例えば、リニアガイドによってベースに対して移動可能な可動盤に取り付けられている。一方、固定型は、ベースに固定（静置）された固定盤に取り付けられ、可動型に対して静止している。これにより、可動型を固定型に対して移動（進退）させることで、可動型を固定型に接触させたり（型閉状態）、可動型を固定型から離間させたり（型開状態）することができる。

特開２００３−０７１８９４号公報

型締装置において、型締めを精度よくスムーズに行うためには、固定型と可動型との合わせ面（接触面）が互いに平行となるように、可動型を固定型に接触させることが望ましい。

しかしながら、金型が搭載されると、可動盤及び固定盤は、金型の重量によってそれぞれ垂直方向に対して僅かに傾いた状態となる。具体的には、可動盤及び固定盤は、互いの合わせ面の上縁部が近接し、下縁部が離間するようにそれぞれ傾く。

この状態で型を閉じると、ガイドピンの摩耗などを招きやすく、スムーズな型締めに支障を来すおそれがある。また、高精度な型開動作が必要なレンズ成形やコアバック動作を用いる発泡成形などで、成形品の品質が落ちる。

本発明は、これを踏まえてなされたものであり、その目的は、金型を搭載した固定盤及び可動盤の平行度を保つことが可能な型締装置を提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明は、固定型を搭載可能で、ベースに固定された固定盤と、可動型を搭載可能で、ベースに対して移動可能、かつ固定型に対して前記可動型を離接可能な可動盤と、可動盤をベースに対して移動させ、固定型に対して可動型を離接させる駆動機構と、固定盤と駆動機構とを連結する連結ユニットとを備える。連結ユニットは、可動盤を介して固定盤と駆動機構とを連結するタイバーを上下にそれぞれ複数本ずつ有する。下方に位置する各タイバーは、上方に位置する各タイバーよりも剛性が低い。固定盤に固定型が搭載されるとともに、可動盤に可動型が搭載された状態において、下方に位置する各タイバーは、固定型と可動型の互いの合わせ面が平行をなすように、上方に位置する各タイバーよりも伸長する。固定盤から固定型が外れるとともに、可動盤から可動型が外れた状態において、下方に位置する各タイバーは、固定型と可動型の互いの合わせ面が平行でなくなるように、上方に位置する各タイバーよりも収縮する。

本発明によれば、金型を搭載した固定盤及び可動盤の平行度を保つことが可能な型締装置を実現することができる。

一実施形態に係る型締装置を備えた成形ユニットの構成を示す図。 図１の型締装置の斜視図。 タイバーの構成例を示す図であって、型閉（型締）状態を模式的に示す側面図。 タイバーの構成例を示す図であって、型開状態を模式的に示す側面図。 タイバーの構成例を示す図であって、金型を外した状態を模式的に示す側面図。 タイバーの別の構成例を示す図であって、型開状態を模式的に示す側面図。 タイバーのさらに別の構成例を示す図であって、型開状態を模式的に示す側面図。

後述する実施形態の図面において、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙは、水平面上において互いに直交する方向である。第１方向Ｘ及び第２方向Ｙと直交する方向（重力方向）を、第３方向Ｚと定義する。第１方向Ｘは、例えば、型締装置２の長手方向（或いは、タイバー１９ａ,１９ｂ,１９ｃ,１９ｄに沿った可動盤１７（金型１５）の移動方向）として規定されている。第２方向Ｙは、例えば、型締装置２の幅方向として規定されている。第３方向Ｚは、型締装置２の高さ（上下）方向として規定されている。

「一実施形態」
図１には、射出装置１と、型締装置２と、を備えた成形ユニット３が示されている。成形ユニット３は、ベース４上に設けられている。成形ユニット３において、射出装置１から射出された可塑化材料（溶融された樹脂材料）を、型締装置２において冷却・固化させる。これにより、使用目的（用途）に応じた各種の成形品を製造することができる。

「射出装置１」
図１には、射出装置１の一例が示されている。射出装置１は、可動本体５と、移動機構６と、射出構造体７と、を有している。可動本体５は、移動機構６によって、予め設定された方向に移動可能に構成されている。射出構造体７は、可動本体５に連結されている。これにより、射出構造体７は、可動本体５に追従して移動可能に構成されている。なお、可動本体５には、後述する回転移動装置１２が搭載されている。

移動機構６は、型締装置２に向かって配置されたガイドレール（図示しない）と、ガイドレールに沿って移動可能なスライダ（図示しない）と、駆動装置８と、を備えている。スライダは、可動本体５に取り付けられている。これにより、可動本体５は、ガイドレールに沿って移動可能に構成されている。

駆動装置８は、例えば、モータ８ａと、ボールネジ８ｂと、ナット構造体８ｃと、を備えている。モータ８ａは、ベース４に支持されている。ボールネジ８ｂは、モータ８ａの出力軸（図示しない）に連結されている。ボールネジ８ｂは、型締装置２に向かって配置されている。ナット構造体８ｃは、ボールネジ８ｂに螺合されている。ナット構造体８ｃは、可動本体５に連結されている。

かかる駆動装置８において、例えば、モータ８ａを駆動させる。モータ８ａの回転運動は、出力軸を介してボールネジ８ｂに伝達され、ボールネジ８ｂを回転させる。ボールネジ８ｂの回転により、ナット構造体８ｃが、ボールネジ８ｂに沿って移動する。ナット構造体８ｃの移動に追従して、可動本体５がガイドレールに沿って移動する。可動本体５に追従して、射出構造体７が、型締装置２に向けて移動する。かくして、射出構造体７のノズル９ａが、型締装置２（金型１５）のノズルタッチ部１５ｃに隙間なく接触する。この状態において、射出構造体７のノズル９ａから射出された可塑化原料が、外部に漏れ出すことは無い。

射出構造体７は、両端（先端、基端）を有するシリンダ本体９と、ホッパ１０と、スクリュ１１と、を備えている。シリンダ本体９には、中空円筒状のシリンダ９ｓが設けられている。シリンダ９ｓは、シリンダ本体９の基端から先端に亘って連続して構成されている。シリンダ本体９の基端には、原料投入用のホッパ１０が設けられている。シリンダ本体９の先端には、ノズル９ａが設けられている。

シリンダ９ｓには、スクリュ１１が回転可能に挿通されている。スクリュ１１は、シリンダ９ｓに沿って連続的に構成されている。スクリュ１１をシリンダ９ｓに挿通させた状態において、スクリュ１１の先端は、ノズル９ａに対向して位置付けられている。スクリュ１１の基端は、回転移動装置１２に連結されている。回転移動装置１２は、可動本体５に搭載されている。

回転移動装置１２は、例えば、モータ１２ａと、アクチュエータ１２ｂと、タイミングベルト１２ｃと、を備えている。スクリュ１１の基端には、アクチュエータ１２ｂが連結されている。アクチュエータ１２ｂは、スクリュ１１をシリンダ９ｓに沿って移動（前進、後退）可能に構成されている。スクリュ１１の基端には、タイミングベルト１２ｃを介してモータ１２ａが連結されている。

かかる回転移動装置１２において、例えば、モータ１２ａを駆動させる。モータ１２ａの回転運動は、タイミングベルト１２ｃを介してスクリュ１１の基端に伝達される。これにより、スクリュ１１を、予め設定された回転状態（例えば、回転数、角速度）で回転させることができる。

なお、シリンダ本体９には、ヒータ１３が設けられている。ヒータ１３によってシリンダ本体９を加熱することで、シリンダ９ｓ内の温度を、予め設定された温度に調整することができる。予め設定された温度としては、例えば、ホッパ１０からシリンダ９ｓに投入された原料１４を、溶融するのに最適な温度を想定することができる。

「射出装置１の動作」
例えば、シリンダ９ｓ内でスクリュ１１を回転させる。このとき、スクリュ１１の先端は、ノズル９ａに近接させた状態に維持されている。ここで、原料１４（例えば、ペレット状の樹脂材料）をホッパ１０に供給する。原料１４は、ホッパ１０を通ってシリンダ９ｓ内に投入される。

投入された原料１４は、回転するスクリュ１１によって、シリンダ９ｓの先端（ノズル９ａ）に向けて搬送される。この間、原料１４は、圧縮されつつヒータ１３によって加熱される。これにより、溶融された原料１４（可塑化原料１４ｐ）となる。かくして、可塑化原料１４ｐは、スクリュ１１の先端に搬送される。

このとき、スクリュ１１の先端に搬送された可塑化原料１４ｐに押されて、スクリュ１１が後退する。そして、スクリュ１１が、計量完了位置まで更に後退する。このとき、スクリュ１１の回転を停止させる。かくして、１個の成形品を成形するのに必要な可塑化原料１４ｐが、シリンダ９ｓ内（即ち、スクリュ１１の先端とノズル９ａとの間のシリンダ９ｓ内）に蓄えられる。

次に、非回転状態のスクリュ１１をノズル９ａに向けて前進させる。このとき、スクリュ１１の先端から、可塑化原料１４ｐに押圧力が作用する。これにより、可塑化原料１４ｐが、ノズル９ａからシリンダ９ｓ外（例えば、型締装置２の金型１５）に射出される。この後、例えば、金型１５を冷却することで、可塑化原料１４ｐを冷却・固化させる。これにより、使用目的（用途）に応じた各種の成形品が成形される。かくして、金型１５から脱型することで最終的な成形品を得ることができる。

「型締装置２」
図１及び図２には、型締装置２の一例が示されている。ここでは、トグル（toggle）式の型締装置２を想定する。型締装置２は、金型１５（固定型１５ａ、可動型１５ｂ）を搭載可能に構成されている。型締装置２は、金型１５を横方向（第１方向Ｘ）に型締め可能に構成されている。型締装置２は、固定盤１６と、可動盤１７と、トグル機構１８と、連結ユニット１９と、駆動機構２０と、スライド機構２１と、を有している。なお、固定盤１６は、ベース４に固定されている。

駆動機構２０（具体的には、後述するトグルサポート２２）は、位置調整機構５０によって、後述するガイドレール３１上に位置決め可能に構成されている。即ち、位置調整機構５０は、型締装置２の幅方向（第２方向Ｙ）の両側にそれぞれ、例えば、支持プレート５１と、複数のガイドブロック５２ａ,５２ｂと、を備えている。支持プレート５１は、駆動機構２０（トグルサポート２２）を下から支えるように配置されている。ガイドブロック５２ａ,５２ｂは、支持プレート５１を支持可能に配置されている。ガイドブロック５２ａ,５２ｂは、ガイドレール３１に沿って移動可能に構成され、駆動機構２０（トグルサポート２２）を、固定盤１６から所定の距離だけ離間した位置に位置決めすることができる。

可動盤１７は、トグル機構１８を介して駆動機構２０に連結されている。可動盤１７は、スライド機構２１によってベース４に対して移動可能に構成されている。かかる構成において、駆動機構２０は、可動盤１７を移動させる駆動力を生じ、その駆動力をトグル機構１８から可動盤１７に与える。これにより、駆動機構２０は、スライド機構２１のガイドレール３１に沿って可動盤１７を移動させる。かくして、金型１５を開閉（離接）させることができる。以下、具体的に説明する。

金型１５は、固定盤１６と可動盤１７の対向面１６ｓ,１７ｓに搭載されている。即ち、固定型１５ａは、固定盤１６の対向面１６ｓに搭載されている。可動型１５ｂは、可動盤１７の対向面１７ｓに搭載されている。ここで、可動型１５ｂを固定型１５ａに接触させた型閉（型締）状態において、金型１５の内部には、上記した可塑化原料１４ｐが射出される成形空間が構成される。なお、固定型１５ａには、成形空間に連通したノズルタッチ部１５ｃが設けられている。更に、固定盤１６には、射出構造体７のノズル９ａが挿入可能な開口部１６ａが構成されている。開口部１６ａは、固定盤１６を貫通させて構成されている。開口部１６ａは、ノズルタッチ部１５ｃに対向させて配置されている。

トグル機構１８は、可動盤１７と、後述する駆動機構２０のトグルサポート２２との間に設けられている。トグル機構１８は、第１トグルリンク１８ａと、第２トグルリンク１８ｂと、を備えている。第１トグルリンク１８ａ、及び、第２トグルリンク１８ｂは、型締装置２の上下方向（第３方向Ｚ）に沿って、互いに対向させて配置されている。双方のトグルリンク１８ａ,１８ｂは、互いに同一の構成を有している。当該トグルリンク１８ａ,１８ｂにおいて、一端が可動盤１７に連結され、他端がトグルサポート２２に連結されている。なお、トグル機構１８は、既存のトグルリンク構造をそのまま利用することができるため、具体的な説明は省略する。

連結ユニット１９は、４本のタイバー（第１タイバー１９ａ、第２タイバー１９ｂ、第３タイバー１９ｃ、第４タイバー１９ｄ）を備えている。タイバー１９ａ,１９ｂ,１９ｃ,１９ｄは、固定盤１６と、後述する駆動機構２０のトグルサポート２２との間に設けられている。タイバー１９ａ,１９ｂ,１９ｃ,１９ｄは、型締装置２の長手方向（第１方向Ｘ）に沿って構成されている。タイバー１９ａ,１９ｂ,１９ｃ,１９ｄの一端側は、固定盤１６に固定されている。タイバー１９ａ,１９ｂ,１９ｃ,１９ｄの他端側は、トグルサポート２２に着脱自在に連結されている。

図面では一例として、第１タイバー１９ａと第２タイバー１９ｂは、型締装置２の上下方向（第３方向Ｚ）に沿って、互いに平行に対向させて配置されている。第３タイバー１９ｃと第４タイバー１９ｄは、型締装置２の上下方向（第３方向Ｚ）に沿って、互いに平行に対向させて配置されている。第１タイバー１９ａと第３タイバー１９ｃは、型締装置２の幅方向（第２方向Ｙ）に沿って、互いに平行に対向させて配置されている。第２タイバー１９ｂと第４タイバー１９ｄは、型締装置２の幅方向（第２方向Ｙ）に沿って、互いに平行に対向させて配置されている。

また、可動盤１７は、タイバー１９ａ,１９ｂ,１９ｃ,１９ｄに沿って移動可能に構成されている。この移動中において、可動盤１７は、スライド機構２１に支持されている。これにより、タイバー１９ａ,１９ｂ,１９ｃ,１９ｄには、可動盤１７の荷重が掛かることはない。スライド機構２１の構成については後述する。

駆動機構２０は、トグルサポート２２と、サーボモータ２３と、動力伝達ユニット２４と、クロスヘッド２５と、を備えている。動力伝達ユニット２４は、連結機構２６と、１本のボールネジ２７と、複数のガイドロッド２８ａ,２８ｂと、を備えている。図２には一例として、２本のガイドロッド（第１ガイドロッド２８ａ、第２ガイドロッド２８ｂ）が示されている。ボールネジ２７は、連結機構２６を介してサーボモータ２３に連結されている。

ボールネジ２７とガイドロッド２８ａ,２８ｂは、型締装置２の長手方向（第１方向Ｘ）に沿って構成されている。ボールネジ２７とガイドロッド２８ａ,２８ｂは、型締装置２の幅方向（第２方向Ｙ）に沿って、互いに平行に対向させて配置されている。ガイドロッド２８ａ,２８ｂの相互間にボールネジ２７が配置されている。ガイドロッド２８ａ,２８ｂは、その一端がトグルサポート２２に支持され、その他端がロッドサポート２９ａ,２９ｂに支持されている。

図面では一例として、各ロッドサポート２９ａ,２９ｂは、型締装置２の上下方向（第３方向Ｚ）に沿って構成されている。即ち、第１ロッドサポート２９ａは、その一端が第１タイバー１９ａに支持され、その他端が第２タイバー１９ｂに支持されている。第２ロッドサポート２９ｂは、その一端が第３タイバー１９ｃに支持され、その他端が第４タイバー１９ｄに支持されている。

クロスヘッド２５は、ボールネジ２７に螺合したナット部２５ｔと、ガイドロッド２８ａ,２８ｂに沿って移動可能なサポート部（第１サポート部２５ａ、第２サポート部（図示しない））と、を備えている。第１サポート部２５ａと第２サポート部（図示しない）は、型締装置２の幅方向（第２方向Ｙ）に沿って、クロスヘッド２５の両側に配置されている。

更に、クロスヘッド２５は、２つのトグルレバー（第１トグルレバー３０ａ、第２トグルレバー３０ｂ）を介して、トグル機構１８（第１トグルリンク１８ａ、第２トグルリンク１８ｂ）に連結されている。クロスヘッド２５には、型締装置２の上下方向（第３方向Ｚ）に沿って、２つのリンク支点（第１リンク支点Ｌ１、第２リンク支点Ｌ２）が設けられている。

この場合、第１トグルレバー３０ａは、その一端が第1リンク支点Ｌ１に回動自在に連結され、その他端が第１トグルリンク１８ａに回動自在に連結されている。第２トグルレバー３０ｂは、その一端が第２リンク支点Ｌ２に回動自在に連結され、その他端が第２トグルリンク１８ｂに回動自在に連結されている。

図１及び図２に示すように、スライド機構２１としては、例えば、市販のリニアガイドをそのまま利用することができる。図面では一例として、スライド機構２１は、型締装置２の幅方向（第２方向Ｙ）の両側にそれぞれ、ガイドレール３１と、支持プレート３２と、複数のガイドブロック３３ａ,３３ｂと、を備えている。なお、後述では１つの支持プレート３２に２個のガイドブロック３３ａ,３３ｂを適用しているが、これに限定されることはなく、例えば、３個以上のガイドブロックを適用してもよい。

ここで、支持プレート３２、及び、ガイドブロック３３ａ,３３ｂは、可動盤１７を移動可能に支持する支持構造体として機能する。図面において、支持構造体は、ガイドレール３１に沿って移動可能に構成されているが、ガイドレール３１に代えて、ガイド溝（図示しない）を形成してもよい。要するに、支持構造体を一定方向に案内させることが可能であればよい。この場合、支持構造体と、ガイドレール３１（或いは、ガイド溝）とを含めて「リニアガイド」と称する。

ガイドレール３１は、型締装置２の長手方向（第１方向Ｘ）に沿って構成されている。ガイドレール３１は、型締装置２の幅方向（第２方向Ｙ）に沿ったベース４の両側に、互いに平行に対向させて配置されている。ガイドレール３１は、ベース４上に固定されている。

支持プレート３２は、可動盤１７を搭載可能に構成されている。支持プレート３２は、型締装置２の長手方向（第１方向Ｘ）に沿って構成されている。図面では一例として、支持プレート３２は、可動盤１７を下から支えるように配置されている。このため、可動盤１７の全重量が、支持プレート３２に作用する。更に、個々のガイドレール３１には、２個のガイドブロック（第１ガイドブロック３３ａ、第２ガイドブロック３３ｂ）が配置されている。ガイドブロック３３ａ,３３ｂは、ガイドレール３１に嵌まり込んだ状態で、当該ガイドレール３１に沿って移動可能に構成されている。

ガイドブロック３３ａ,３３ｂは、支持プレート３２を下から支えるように配置されている。このため、支持プレート３２及び当該支持プレート３２に支持された可動盤１７は、その両側（即ち、型締装置２の幅方向（第２方向Ｙ）に沿った両側）をガイドブロック３３ａ,３３ｂ（支持構造体）によって支えられた状態で、当該ガイドブロック３３ａ,３３ｂ（支持構造体）と共に、ガイドレール３１に沿って移動可能となっている。

型締装置２の長手方向（第１方向Ｘ）に沿ったガイドブロック３３ａ,３３ｂの配列仕様において、第１ガイドブロック３３ａは、固定盤１６寄りの部分に配置され、第２ガイドブロック３３ｂは、トグルサポート２２寄りの部分に配置されている。即ち、ガイドブロック３３ａ,３３ｂは、可動盤１７の移動方向に沿って配置されている。この場合、型閉（型締）時には、第１ガイドブロック３３ａが、支持プレート（可動盤１７）を先導し、型開時には、第２ガイドブロック３３ｂが、支持プレート（可動盤１７）を先導する。

「型締装置２の動作」
例えば、サーボモータ２３の回転運動が、連結機構２６を介してボールネジ２７に伝達される。このとき、ボールネジ２７が回転する。ナット部２５ｔがボールネジ２７に沿って移動する。ナット部２５ｔの移動に伴って、クロスヘッド２５が移動する。同時に、サポート部２５ａがガイドロッド２８ａ,２８ｂに沿って移動する。かくして、クロスヘッド２５は、型締装置２の長手方向（第１方向Ｘ）に沿って、高い走行精度を維持しつつ安定的に移動する。

このとき、クロスヘッド２５の移動に追従して、トグル機構１８から可動盤１７に押圧力が作用する。かかる押圧力によって、トグル機構１８が、可動盤１７を固定盤１６に向かって移動させる。この間、可動盤１７は、スライド機構２１（支持構造体、リニアガイド）によって移動する。これにより、可動盤１７は、固定型１５ａに対して可動型１５ｂを離接可能に構成される。可動型１５ｂを固定型１５ａに接触させた型閉（型締）状態において、金型１５の内部には、上記した可塑化原料１４ｐが射出される成形空間が構成される。

なお、型開閉時における可動盤１７の移動速度は、例えば、型締装置２を稼動するための制御装置（図示省略）によって制御することができる。例えば、制御装置は、サーボモータ２３の回転を制御する。これにより、ボールネジ２７の回転が制御される。同時に、クロスヘッド２５の移動が制御される。この結果、トグル機構１８から可動盤１７に押圧力を作用させるタイミングが制御される。かくして、型締装置２の仕様態様（例えば、搭載した金型１５（可動型１５ｂ）の重量）に応じて、可動盤１７を、最適な速度で固定盤１６に向かって移動させることができる。

「本発明の特長的構成」
図１〜図５に示すように、型締装置２において、連結ユニット１９は、可動盤１７を介して固定盤１６と駆動機構２０（具体的には、トグルサポート２２）とを連結する。連結ユニット１９には、金型１５（固定型１５ａ、可動型１５ｂ）を挟んで上下に２本ずつ、タイバー１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄが配置されている。このうち、下方に位置する各タイバー（以下、下側タイバーという）１９ａ，１９ｃは、上方に位置する各タイバー（以下、上側タイバーという）１９ｂ，１９ｄよりも剛性が低い。ここでの剛性とは、タイバー１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄの伸縮性や可撓性、曲げ特性などを指す。下側タイバー１９ａ，１９ｃは、上側タイバー１９ｂ，１９ｄと比べて伸縮性や可撓性、曲げ特性などが高い性質を有する。このような性質（剛性）の相違は、構造上の相違によって得られるものであってもよいし、素材の物性（材質）によって得られるものであってもよい。例えば、構造上における剛性の尺度としては、断面係数などを適用することができる。素材の物性（材質）における剛性の尺度としては、ヤング率（縦弾性係数）などを適用することができる。

このような性質（剛性）の相違を生じさせるべく、本実施形態では一例として、下側タイバー１９ａ，１９ｃは、当該下側タイバー１９ａ，１９ｃの他の部位よりも、軸心との直交断面積が小さな部位を有している。図３〜図５には、下側タイバー１９ａ，１９ｃ及び上側タイバー１９ｂ，１９ｄのうち、第１タイバー１９ａ及び第２タイバー１９ｂの構成を示す。第１タイバー１９ａ及び第２タイバー１９ｂは、いずれも断面形状が円形をなしている。第１タイバー１９ａは、他の部位よりも径の小さな部位（以下、小径部という）４１を有している。

なお、第３タイバー１９ｃの構成は第１タイバー１９ａと、第４タイバー１９ｄの構成は第２タイバー１９ｂとそれぞれ同一である。したがって、以下では、第１タイバー１９ａ及び第２タイバー１９ｂの構成についてのみ説明し、第３タイバー１９ｃ及び第４タイバー１９ｄの構成については説明を省略する。

図３〜図５に示すように、第１タイバー１９ａは、固定盤１６に固定された一端側と、トグルサポート２２に着脱自在に連結された他端側との間に、小径部４１を有している。小径部４１を除く第１タイバー１９ａの他の部位（以下、大径部という）４２は、ほぼ一定の径寸法とされている。第１タイバー１９ａにおいて、小径部４１は、大径部４２よりも断面係数が小さいため、撓みやすく伸縮しやすい。これに対し、第２タイバー１９ｂは、小径部４１に相当する部位を有しておらず、全体が第１タイバー１９ａの大径部４２とほぼ同一の径寸法とされている。第１タイバー１９ａ及び第２タイバー１９ｂは、同一素材で構成されている。

第１タイバー１９ａにおける小径部４１の形態、例えば位置、範囲、数などは、特に限定されない。本実施形態では一例として、第１タイバー１９ａは、小径部４１を１つだけ有している。小径部４１は、型締装置２の長手方向（第１方向Ｘ）に対し、型閉（型締）状態（図３に示す状態）での固定盤１６の対向面１６ｓと可動盤１７の対向面１７ｓとの間に、かつ固定型１５ａと可動型１５ｂとの合わせ面１５ｓよりも固定盤１６寄りに位置付けられている。

第１タイバー１９ａは、小径部４１を有することで、小径部４１に相当する部位を有していない第２タイバー１９ｂと比べて、全体の剛性が低くなっている。すなわち、第１タイバー１９ａは、第２タイバー１９ｂよりも全体が撓みやすく伸縮しやすい。第１タイバー１９ａの剛性は、次のような観点に基づいて小径部４１を構成することで低下させればよい。

図３には、可動型１５ｂを固定型１５ａに接触させた型閉（型締）状態を示す。固定盤１６には、固定型１５ａが搭載され、可動盤１７には、可動型１５ｂが搭載されている。固定型１５ａ及び可動型１５ｂに型締力（トグル機構１８による押圧力）が作用されると、第１タイバー１９ａ及び第２タイバー１９ｂには、型締力の反力として引張方向の力が作用する。これにより、第１タイバー１９ａと第２タイバー１９ｂはいずれも伸長し、型締装置２の長手方向（第１方向Ｘ）にほぼ同一長さとなっている。ただし、小径部４１を有しているため、第１タイバー１９ａは、第２タイバー１９ｂよりも伸長量が大きい。この状態においては、トグルサポート２２、固定盤１６、及び可動盤１７は、いずれもベース４に対して垂直（型締装置２の上下方向（第３方向Ｚ））に起立している（角度θ１〜θ３は、いずれも９０°）。そして、タイバー１９ａ，１９ｂには、型締力が均一にかかっており、固定型１５ａと可動型１５ｂの合わせ面１５ｓは、互いに平行となっている。

図４には、可動型１５ｂを固定型１５ａから離間させた型開状態を示す。この状態において、型締力は、固定型１５ａ及び可動型１５ｂに作用していない。すなわち、図３に示す型閉（型締）状態において作用されていた引張方向の力は、第１タイバー１９ａ及び第２タイバー１９ｂに作用していない。このため、第１タイバー１９ａ及び第２タイバー１９ｂは、かかる引張方向の力によっては伸長しないが、固定型１５ａ及び可動型１５ｂの重量によって伸長する。ただし、その伸長量は、引張方向の力が作用した状態（図３に示す状態）よりも小さい。この状態において、第１タイバー１９ａは、型締装置２の長手方向（第１方向Ｘ）に第２タイバー１９ｂよりも短くなる。この時、トグルサポート２２は、上部が下部よりも可動盤１７から離間するように僅かに傾く（ベース４との間になす角度θ１は、９０°＋α）。このため、固定型１５ａと可動型１５ｂの合わせ面１５ｓは、平行に保たれる。

図５には、固定盤１６から固定型１５ａを外すとともに、可動盤１７から可動型１５ｂを外した状態を示す。この状態において、上述した型締力、引張方向の力、及び金型１５の重量はいずれも、第１タイバー１９ａ及び第２タイバー１９ｂに作用していない。このため、伸長していた第１タイバー１９ａと第２タイバー１９ｂはいずれも収縮する（伸長前の状態に戻る）。ただし、小径部４１を有しているため、第１タイバー１９ａは、第２タイバー１９ｂよりも収縮量が大きい。したがって、固定盤１６と可動盤１７は、図４に示す平行状態から対向面１６ｓ，１７ｓの上縁部が離間するようにそれぞれ僅かに傾く（ベース４との間になす角度θ２は、９０°＋β、θ３は、９０°＋γ）。

このように本実施形態では、固定盤１６に固定型１５ａが搭載されるとともに、可動盤１７に可動型１５ｂが搭載された状態（図４に示す状態）において、下側タイバー１９ａ，１９ｃは、固定型１５ａと可動型１５ｂの互いの合わせ面１５ｓが平行をなすように、上側タイバー１９ｂ，１９ｄよりも伸長する。また、固定盤１６から固定型１５ａが外れるとともに、可動盤１７から可動型１５ｂが外れた状態（図５に示す状態）において、下側タイバー１９ａ，１９ｃは、合わせ面１５ｓが平行でなくなるように、上側タイバー１９ｂ，１９ｄよりも収縮する（伸長前の状態に戻る）。

すなわち、固定盤１６と可動盤１７に金型１５が搭載された状態において、合わせ面１５ｓを平行とすることが可能に、第１タイバー１９ａに小径部４１を設けている。なおかつ、金型１５が外された状態において、合わせ面１５ｓの上縁部が離間するように、固定盤１６と可動盤１７（固定型１５ａと可動型１５ｂ）を傾かせることが可能に、第１タイバー１９ａに小径部４１を設けている。さらに加えて、型締力が作用された状態（図３に示す状態）において、合わせ面１５ｓを平行とすることが可能に、第１タイバー１９ａに小径部４１を設けている。

したがって、このような条件を満たす限り、第１タイバー１９ａ及び第２タイバー１９ｂの構成、より具体的には下側タイバー１９ａ，１９ｃ及び上側タイバー１９ｂ，１９ｄの構成は、任意に変更可能である。

例えば、下側タイバー１９ａ，１９ｃは、上側タイバー１９ｂ，１９ｄよりも、全長に亘って軸心との直交断面積を小さくする。この場合一例として、下側タイバー１９ａ，１９ｃ及び上側タイバー１９ｂ，１９ｄを同一素材（ヤング率が同一の素材）で構成する。或いは、下側タイバー１９ａ，１９ｃを上側タイバー１９ｂ，１９ｄよりもヤング率の小さな素材で構成する。この場合一例として、下側タイバー１９ａ，１９ｃと上側タイバー１９ｂ，１９ｄは、全長に亘って同一の断面形状とする。いずれの場合であっても、下側タイバー１９ａ，１９ｃの剛性を上側タイバー１９ｂ，１９ｄよりも低くすることができる。

図６及び図７には、このようにして剛性に相違を生じさせた第１タイバー１９ａ及び第２タイバー１９ｂの構成例を、型開状態（図４と同様）について示す。第１タイバー１９ａ及び第２タイバー１９ｂは、いずれも断面形状が円形をなしている。図６では、第１タイバー１９ａは、全長に亘って第２タイバー１９ｂよりも小径となっている。図７では、第１タイバー１９ａ及び第２タイバー１９ｂは、全長に亘って同一径となっている。第３タイバー１９ｃの構成は第１タイバー１９ａと、第４タイバー１９ｄの構成は第２タイバー１９ｂとそれぞれ同一である。また、型締装置２におけるタイバー１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ以外の部材の構成は、図１及び図２に示す構成と同様である。

なお、図３〜図５示す固定盤１６、可動盤１７、及びトグルサポート２２の傾斜角θ１〜θ３は、固定盤１６及び可動盤１７に搭載される金型１５の重量によって異なる。ただし、型締装置２においては、金型１５の推奨搭載量の範囲が設定されている。したがって、例えば推奨搭載量の下限重量と上限重量の中間重量の金型１５を搭載した場合、図３及び図４に示すように合わせ面１５ｓを平行とすることが可能に、下側タイバー１９ａ，１９ｃの剛性を上側タイバー１９ｂ，１９ｄよりも低くすればよい。これにより、推奨搭載量の金型１５であれば、かかる傾斜角θ１〜θ３を所定範囲内に止め、金型１５を搭載した状態において合わせ面１５ｓをほぼ平行とすることが可能となる。

「一実施形態の効果」
本実施形態によれば、下側タイバー１９ａ，１９ｃは、上側タイバー１９ｂ，１９ｄよりも剛性が低い。このため、金型１５を搭載した状態において、固定盤１６及び可動盤１７の平行度を保つことができる。すなわち、金型１５の合わせ面１５ｓを平行とした状態で型締めすることができるので、固定型１５ａ及び可動型１５ｂに対して均一に型締め力を作用させることができる。したがって、例えばガイドピンの摩耗などのような金型１５の損傷を有効に抑制することができる。この結果、型締めをスムーズに行うことできるとともに、その精度の向上を図ることができる。また、例えば高精度な型開動作が必要なレンズ成形やコアバック動作を用いる発泡成形などを行う場合であっても、成形品の品質を落とすことなく、その向上を図ることができる。

１…射出装置、２…型締装置、３…成形ユニット、４…ベース、１５…金型、１５ａ…固定型、１５ｂ…可動型、１５ｓ…合わせ面、１６…固定盤、１７…可動盤、１８…トグル機構、１９…連結ユニット、１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ…タイバー、２０…駆動機構、２１…スライド機構、２２…トグルサポート、２５…クロスヘッド、２７…ボールネジ、４１…小径部、４２…大径部、θ１〜θ３…傾斜角。

Claims (4)

1. 固定型を搭載可能で、ベースに固定された固定盤と、
   可動型を搭載可能で、前記ベースに対して移動可能、かつ前記固定型に対して前記可動型を離接可能な可動盤と、
   前記可動盤を前記ベースに対して移動させ、前記固定型に対して前記可動型を離接させる駆動機構と、
   前記固定盤と前記駆動機構とを連結する連結ユニットと、を備え、
   前記連結ユニットは、前記可動盤を介して前記固定盤と前記駆動機構とを連結するタイバーを上下にそれぞれ複数本ずつ有し、
   下方に位置する各タイバーは、上方に位置する各タイバーよりも剛性が低く、
   前記固定盤に前記固定型が搭載されるとともに、前記可動盤に前記可動型が搭載された状態において、下方に位置する各タイバーは、前記固定型と前記可動型の互いの合わせ面が平行をなすように、上方に位置する各タイバーよりも伸長し、
   前記固定盤から前記固定型が外れるとともに、前記可動盤から前記可動型が外れた状態において、下方に位置する各タイバーは、前記固定型と前記可動型の互いの合わせ面が平行でなくなるように、上方に位置する各タイバーよりも収縮する
   型締装置。
2. 下方に位置する各タイバーは、当該タイバーの他の部位よりも、軸心との直交断面積が小さな部位を有する
   請求項１に記載の型締装置。
3. 下方に位置する各タイバーは、上方に位置する各タイバーよりも、全長に亘って軸心との直交断面積が小さい
   請求項１に記載の型締装置。
4. 下方に位置する各タイバーは、上方に位置する各タイバーよりもヤング率の小さな素材で構成されている
   請求項１に記載の型締装置。

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