JP7394008B2 - 射出成形機用ベースフレーム - Google Patents

Description

この発明は、プラテンを有する型締装置を備えた射出成形機に用いられるベースフレームに関するものである。

射出成形機の架台を構成するこの種のベースフレームは、その上に型締装置や射出装置等が載置されるものであり、射出成形機の使用に際し、型締装置等の重量及び動作に起因する種々の外力が作用する。

これに関連して、特許文献１には、「射出成形機の型締機構において固定プラテンの傾きを抑制すること」を目的とし、「射出成形機のベースフレーム上に固定プラテンを設けた射出成形機の型締機構において、前記固定プラテンのノズルタッチ側の面の下部にリブを設け、前記ベースフレームに設けた支柱と前記リブとを連結して前記固定プラテンを支えることを特徴とする射出成形機の型締機構」が提案されている。
このうち、「ベースフレーム」について、より詳細には、特許文献１の図２及び３等に示されているように、「ベースフレーム３は、型締軸線に沿って平行に配置した下メインパイプ３２ａ，３２ｂと同じく型締軸線に沿って平行に配置した上メインパイプ３１ａ，３１ｂとを備え、また、上下メインパイプを連結する支柱３４ａ，３４ｂを固定プラテン４の両端のほぼ下方位置に備える。さらに、リブ１０脚部の下方にリブ１０を支持する支柱３０を備える。」との記載、「固定プラテン４と上メインパイプ３１ａ及び上メインパイプ３１ｂとの連結は連結用のプレート１１を挟んで行うことができ、連結面の平坦性や連結強度を高めたり、連結作業の操作性を向上させることができる。」との記載、並びに、「固定プラテン４はノズルタッチ側にリブ１０を備え、該リブ１０の下方位置に支柱３０を備える。リブ１０と支柱３０とは、直接にあるいはプレート１１を介して連結する。」との記載等がある。

特開２０００－２８９０６９号公報

ところで、たとえば、上述したような「ベースフレーム３」では、「固定プラテン４」が倒れる方向に変形するときの外力等が、「プレート１１」を介して「上メインパイプ３１ａ，３１ｂ」に繰返し作用すると、「ベースフレーム３」の耐久性が低下する。

この発明は、このような問題を解決することを課題とするものであり、その目的は、耐久性を向上させることができる射出成形機用ベースフレームを提供することにある。

上述した課題を解決することができる一のベースフレームは、プラテンを有する型締装置を備えた射出成形機に用いられ、少なくとも前記型締装置が載置されて該型締装置を支持するベースフレームであって、当該ベースフレームの幅方向に互いに間隔をおいて位置し、当該ベースフレームの長手方向に並んで延びる対をなすメインビームと、前記メインビーム上に溶接により接合されて配置され、前記プラテンが取り付けられるプラテン取付けプレートと、前記プラテン取付けプレートのフレーム設置面側で、対をなす前記メインビームの前記幅方向の相互間に延びて該メインビームどうしを連結する連結ビームとを備えるものである。

上記のベースフレームによれば、耐久性を向上させることができる。

この発明の一の実施形態のベースフレームを備える射出成形機の一例を示す断面図である。 図１の射出成形機からベースフレームを取り出して示す部分拡大斜視図である。 図２のベースフレームを、型締装置の固定プラテンとともに示す部分拡大斜視図である。 図２のベースフレームの一部を切断して要部を取り出して示す、異なる方向から観た斜視図である。 図４に示すベースフレームの要部の正面図、背面図及び平面図である。 図４のベースフレームの要部を、プラテン取付けプレートを取り外した状態で示す斜視図である。 ベースフレームが備える連結ビームの変形例ないし他の配置例を示す、ベースフレームの要部の背面図である。 ベースフレームが備えるプラテン取付けプレートの変形例を示す、ベースフレームの要部の平面図である。 図４に示すベースフレームの要部の平面図の部分拡大図である。

以下に図面に示すところに基づいて、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
この発明の一の実施形態のベースフレーム２は、図１に例示するように、フレーム設置面Ｓｉ上に設置されるとともに、その上に射出成形機１の各種装置が載置されて当該装置を支持する架台として用いられ得るものである。

射出成形機１の詳細については後述するが、この射出成形機１は概して、内部に配置されたスクリュ２３の回転及び前進ならびに、周囲に配置されたヒータ２４の加熱により、成形材料を溶融させて金型装置１０１内に向けて射出する射出装置２１と、射出装置２１を金型装置１０１に対して前進・後退変位させる移動装置２６と、金型装置１０１を型締状態と型開状態との間で開閉させる型締装置３１と、型開状態の金型装置１０１から成形品を取り出すエジェクタ装置４１とを備えるものである。なお、金型装置１０１は、図示の例では、型締状態で内側にキャビティが区画形成される固定金型１０２及び可動金型１０３、ならびに、エジェクタ装置４１により変位されて成形品を押し出して取り出すエジェクタピン等の可動部材１０４を有する。金型装置１０１は、製造しようとする成形品の形状等に応じて適宜、射出成形機１に取り付けられ、また交換され得るものであり、射出成形機１の一部とはみなさない。

このうち、型締装置３１は、主として、金型装置１０１を両側から挟んで配置されるプラテン３２、及び、プラテン３２を可動させるプラテン稼働機構３３とを有する。プラテン３２は、射出装置２１及び金型装置１０１の相互間に位置し、ベースフレーム２に対して下端部で固定された固定プラテン３２ａと、固定プラテン３２ａとの間に金型装置１０１を隔てて位置し、固定プラテン３２ａに対して接近・離隔変位可能な可動プラテン３２ｂとを含む。固定プラテン３２ａと可動プラテン３２ｂとの間に位置する金型装置１０１は、固定金型１０２が固定プラテン３２ａ側に取り付けられるとともに、可動金型１０３が可動プラテン３２ｂ側に取り付けられる。また、型締装置３１には、固定プラテン３２ａから後述のリヤプラテン３４側に延びて固定プラテン３２ａとリヤプラテン３４とを連結する一本又は複数本のタイバー３２ｃが設けられている。可動プラテン３２ｂは、この例では、タイバー３２ｃにより固定プラテン３２ａに対する離隔・接近変位がガイドされるものとしているが、タイバー３２ｃでガイドされなくてもかまわない。

なお、固定プラテン３２ａに対して可動プラテン３２ｂが離隔する位置では、金型装置１０１の可動金型１０３が固定金型１０２から開いた型開状態となり、この離隔位置から可動プラテン３２ｂを固定プラテン３２ａに向けて接近させることで、可動金型１０３が固定金型１０２に対して閉じた型閉状態となるとともに、さらに可動プラテン３２ｂを固定プラテン３２ａにて接近させて、可動金型１０３が固定金型１０２に対して押し付けられた型締状態となる。ここでは、金型装置１０１の固定金型１０２が取り付けられる固定プラテン３２ａに接近する向きを前方側とし、固定プラテン３２ａから離隔する向きを後方側とする。型締装置３１の固定プラテン３２ａを除く多くの部分については、図１では、固定プラテン３２ａに接近する右向きが前方側になり、固定プラテン３２ａから離隔する左向きが後方側になる。

たとえば、ベースフレーム２に下端部で固定されて取り付けられる固定プラテン３２ａは、金型装置１０１の固定金型１０２を保持するので、固定金型１０２の重量分の荷重が作用する。また、固定プラテン３２ａは、周囲の四隅等にタイバー３２ｃが取り付けられていることにより、プラテン稼働機構３３で当該固定プラテン３２ａと可動プラテン３２ｂとの間に金型装置１０１を挟み込んで型締状態にする際等に、タイバー３２ｃに作用する引張力に起因する変形が生じ得る。これに伴い、固定プラテン３２ａが取り付けられたベースフレーム２には、種々の外力が作用する。また、ベースフレーム２には、リヤプラテン３４等も載置され、リヤプラテン３４の重量による荷重等も作用する。この実施形態は、主として、このような外力が作用し得るベースフレーム２の耐久性を向上させることを目的とするものである。

（ベースフレーム）
一の実施形態のベースフレーム２は、図２に部分拡大図で示すような、複数本のビームないし梁ならびに支柱を含む部材を組み合わせた構造体である。図示のベースフレーム２には、型締装置３１が載置される型締装置側フレーム２ａが含まれる。型締装置側フレーム２ａ上には、図３に示すように、固定プラテン３２ａが取り付けられる。なお、このベースフレーム２はさらに、型締装置側フレーム２ａの端部に連結されて、射出装置２１が載置される射出装置側フレーム２ｂを含むものであるが、射出装置側フレーム２ｂの詳細については後述する。なお図示は省略するが、型締装置側フレームと射出装置側フレームとが一体になったベースフレームもあり、そのようなベースフレームでは、型締装置だけでなく射出装置等も載置される。

型締装置側フレーム２ａは、主に、ベースフレーム２の幅方向（水平面内で型締装置３１の固定プラテン３２ａと可動プラテン３２ｂとが離隔・接近する方向に直交する方向）に互いに間隔をおいて位置し、ベースフレーム２の長手方向（型締装置３１の固定プラテン３２ａと可動プラテン３２ｂとが離隔・接近する方向）に並んで延びる一対のメインビーム３ａ及び３ｂと、射出装置側フレーム２ｂ側の端部付近でメインビーム３ａ及び３ｂ上に配置されたプラテン取付けプレート４とを備える。この実施形態では、プラテン取付けプレート４は、ベースフレーム２の幅方向に分割されており、各メインビーム３ａ及び３ｂ上に配置された二枚のサイドプレート部材５ａ、５ｂを含んで構成されている。なお、二枚のサイドプレート部材５ａ、５ｂの幅方向の相互間には、図２に示すように、たとえばサイドプレート部材５ａ、５ｂよりも厚みの薄いセンタープレート部材５ｃが配置されており、センタープレート部材５ｃの幅方向の外端と、それらの各サイドプレート部材５ａ、５ｂの幅方向の内端Ｅｉとが溶接されている。

上記のプラテン取付けプレート４には、図３に示すように、固定プラテン３２ａが取り付けられる。より詳細には、図示の例では、固定プラテン３２ａは、全体として実質的に、正面視で四隅に丸みのあるほぼ正方形その他の矩形をなす板状を有するとともに、その下端部の底面に、ベースフレーム２の幅方向に互いに間隔をおいて底面から突出して幅方向外側に段差のあるブロック状等の一対の脚部３２ｅを設けたものである。板状の固定プラテン３２ａの四隅のそれぞれには、タイバー３２ｃが通される貫通孔３２ｆと、貫通孔３２ｆの周囲の表面部分を他の部分よりも窪ませた凹部３２ｇとが形成されている。一方、プラテン取付けプレート４の各サイドプレート部材５ａ、５ｂには、上記の各脚部３２ｅの配設位置に合わせた位置にて、当該脚部３２ｅのそれぞれのとの固定に用いられるプラテン固定箇所が設けられる。プラテン固定箇所は一例として、図示は省略するが、固定プラテン３２ａの各脚部３２ｅとの締結に用いられるボルトが挿入される穴部とすることができる。但し、固定プラテン３２ａの取付け方法はこれに限らない。なお、可動プラテン３２ｂは図３には示していないが、ベースフレーム２の長手方向で、固定プラテン３２ａを隔てて射出装置側フレーム２ｂとは反対側に、固定プラテン３２ａから間隔をおいて位置することになり、この間隔はプラテン稼働機構３３の作動に応じて変化する。

メインビーム３ａ及び３ｂに対してプラテン取付けプレート４は、溶接箇所にて溶接されて接合される。プラテン取付けプレート４とメインビーム３ａ及び３ｂとの溶接箇所には、図２、４及び５に示すような、プラテン取付けプレート４の、ベースフレーム２の長手方向の外縁部Ｅｄ１及びＥｄ２のうちの少なくとも一方が含まれる。外縁部Ｅｄ１及び／又はＥｄ２の溶接部分は適宜変更することができるが、この例では、プラテン取付けプレート４の可動プラテン３２ｂ側の外縁部Ｅｄ１では、その幅方向の内側の一部がメインビーム３ａ及び３ｂと溶接されており、プラテン取付けプレート４の射出装置２１側の外縁部Ｅｄ２では、メインビーム３ａ及び３ｂと接触する部分の全体が溶接されている。また、この実施形態では、プラテン取付けプレート４の各サイドプレート部材５ａ、５ｂは、外縁部Ｅｄ１及びＥｄ２だけでなく、ベースフレーム２の幅方向の外側に位置する外端Ｅｅでも、その全体がメインビーム３ａ及び３ｂと溶接により接合されているので、当該外端Ｅｅも溶接箇所になる。プラテン取付けプレート４の外縁部Ｅｄ１、Ｅｄ２や外端Ｅｅは、その少なくとも一部がメインビーム３ａ及び３ｂと溶接されていれば溶接箇所とみなすことができる。

プラテン取付けプレートが上述したような溶接箇所を有する場合、固定プラテンからの種々の外力の作用により、当該溶接箇所で溶接割れが生じるおそれがある。より詳細には、下端部でベースフレームに固定されるとともに周囲の四隅でタイバーが取り付けられた固定プラテンでは、金型装置を型締状態にする際等に、当該下端部及び四隅が拘束された状態で、金型装置が押し付けられる中央部が射出装置側に膨出しながら、可動プラテン側に倒れるような変形が生じ得る。かかる変形に伴い、固定プラテンの下端部の脚部はそれぞれ、幅方向の内側に向けて変形することがある。このとき、対をなすメインビームには、当該メインビームと溶接されるとともに固定プラテンの脚部が取り付けられたプラテン取付けプレートを介して、幅方向の内向きの外力が作用する。そのような外力が、メインビームとプラテン取付けプレートとの溶接箇所等での溶接割れを招くおそれがある。このことは、成形品の製造を比較的短いサイクルで繰り返し行うハイサイクル成形を行う場合に顕著になる。

これに対し、この実施形態では、プラテン取付けプレート４のフレーム設置面Ｓｉ側に、対をなすメインビーム３ａ、３ｂの幅方向の相互間に延びてメインビーム３ａ、３ｂどうしを連結する連結ビーム１０を設ける。このことによれば、固定プラテン３２ａの脚部３２ｅからプラテン取付けプレート４を介してメインビーム３ａ、３ｂに作用する外力に対し、メインビーム３ａ、３ｂ間に設けた連結ビーム１０が突っ張って対抗するので、当該外力の作用に起因するプラテン取付けプレート４の溶接箇所等への応力が緩和されて、溶接割れを有効に抑制することができる。その結果として、ベースフレーム２の耐久性を向上させることができる。

連結ビーム１０は、具体的には、一本以上の連結梁部材１０ａ、１０ｂで構成することができる。特に図６にプラテン取付けプレート４を取り外して示すように、連結ビーム１０を二本等の複数本の連結梁部材１０ａ、１０ｂを含んで構成することが、メインビーム３ａ、３ｂへの幅方向内向きの外力にさらに有効に対抗できる点で好ましい。各連結梁部材１０ａ、１０ｂは種々の形状の部材により構成することができる。この明細書で例示する連結梁部材１０ａ、１０ｂには、軸線方向に直交する断面の内外輪郭形状が正方形もしくは長方形等の矩形である筒状の角パイプを用いており、これにより、軸線方向の所要の抵抗力を十分に発揮することができる。ここでは、各連結梁部材１０ａ、１０ｂを、その矩形断面の角パイプの周囲の四つの表面がそれぞれ、長手方向又は、高さ方向（長手方向及び幅方向に直交する鉛直方向）と平行になる向きで配置している。但し、連結梁部材１０ａ、１０ｂは、角パイプ以外の部材で構成してもよい。なお、連結ビーム１０の各端部、具体的には連結梁部材１０ａ、１０ｂの各端部はそれぞれ、メインビーム３ａ、３ｂの内側面３ｃに溶接して接合することができる。

連結ビーム１０を構成する二本の連結梁部材１０ａ、１０ｂは、図４～６に示すように、長手方向に互いに離隔させて配置することができる。なお図示は省略するが、三本以上の連結梁部材を設けるときは、それらの連結梁部材のうち、長手方向に隣り合う少なくとも一対の連結梁部材を、長手方向に離して配置することができる。

ここで、長手方向に互いに離隔して隣り合う連結梁部材１０ａ、１０ｂは、互いに等しい長手方向の寸法（すなわち梁幅）を有するものとすることもできる。但し、このように隣り合う連結梁部材１０ａ、１０ｂを離隔させて配置した場合、それらの隣り合う連結梁部材１０ａ、１０ｂは、図７（ａ）に示すように、長手方向の寸法が互いに異なるものとすることが好ましい。より詳細には、それらの連結梁部材１０ａ、１０ｂのうち、可動プラテン３２ｂ側に位置する一方の連結梁部材１０ａの長手方向の寸法Ｗａを、射出装置２１側に位置する他方の連結梁部材１０ｂの長手方向の寸法Ｗｂよりも大きくしてもよいが、可動プラテン３２ｂ側の連結梁部材１０ａの長手方向の寸法Ｗａを、射出装置２１側の連結梁部材１０ｂの長手方向の寸法Ｗｂよりも小さくすることがより一層好適である。可動プラテン３２ｂ側の連結梁部材１０ａは、長手方向でプラテン取付けプレート４のプラテン固定箇所よりも可動プラテン３２ｂ側に位置することが多いところ、この連結梁部材１０ａの長手方向の寸法Ｗａを相対的に小さくすることで、梁幅の狭い当該連結梁部材１０ａは、固定プラテン３２ａが倒れる方向の鉛直下向きの外力による曲げに対する大きな耐力を発揮することができる。一方、相対的に長手方向の寸法Ｗｂが大きい射出装置２１側の連結梁部材１０ｂでは、固定プラテン３２ａから受ける重量による荷重を有効に支持することができる。

あるいは、連結ビーム１０を構成する二本の連結梁部材１０ａ、１０ｂは、図７（ｂ）に示すように、長手方向に互いに接触させて配置することもできる。この場合、隣り合う連結梁部材１０ａ、１０ｂは、それらの側面どうしで接触させるとともに、互いに隣接するその角部等に対して幅方向の少なくとも一部で、たとえば幅方向に連続的に又は断続的に溶接を施して接合することができる。連結ビームが三本以上の連結梁部材を含むものでは、図示しないが、それらの連結梁部材のうち、長手方向に隣り合う少なくとも一対の連結梁部材を、長手方向に接触させて配置することができる。

連結梁部材１０ａ、１０ｂを長手方向に相互に接触させて配置したときは、それらの隣り合う連結梁部材１０ａ、１０ｂは、互いに等しい高さ方向の寸法（すなわち梁せい）を有することが好ましい。梁せいの異なる連結梁部材を接触させて配置すると、梁せいの低い連結梁部材の角部が、梁せいの高い連結梁部材の側面に当接し、そこでの応力集中により、梁せいの高い連結梁部材が変形することが懸念される。ここでいう互いに等しい寸法とは、両者の寸法が厳密に一致することまでは要せず、角パイプ等の連結梁部材の製造上生じ得る公差程度の差は許容されるものとする。等しい高さ方向等の寸法として市場で調達できるものが有し得る寸法差であれば、互いに等しい高さ方向等の寸法を有する連結梁部材とみなすことができる。

なお、連結梁部材１０ａ、１０ｂの高さ方向の寸法は、たとえば、メインビーム３ａ、３ｂの高さ方向の寸法と同程度にすることができる。この場合、それらの連結梁部材１０ａ、１０ｂの表面及び裏面とメインビーム３ａ、３ｂの表面及び裏面はそれぞれ、ほぼ同一平面上に揃って位置することになる。

図示の型締装置側フレーム２ａは、対をなす各メインビーム３ａ、３ｂのフレーム設置面Ｓｉ側（鉛直方向の下方側）に、メインビーム３ａ、３ｂから間隔をおいて配置されて、長手方向に延びる対をなすフレーム基部８ａ、８ｂと、メインビーム３ａ、３ｂとフレーム基部８ａ、８ｂとの間に介在させて設けられ、高さ方向（鉛直方向）に延びる複数本の支柱９とをさらに備えるものである。なお、図示の例では、フレーム基部８ａ、８ｂは角パイプ、支柱９はＨ形鋼としているが、フレーム基部８ａ、８ｂ及び支柱９の具体的構造は適宜変更することができる。メインビーム３ａ、３ｂと支柱９とフレーム基部８ａ、８ｂとは、それぞれ互いに溶接により接合することができる。

支柱９は、プラテン取付けプレート４及び連結ビーム１０のフレーム設置面Ｓｉ側における、メインビーム３ａ、３ｂとフレーム基部８ａ、８ｂとの間にも配置されることが好適である。この場合、固定プラテン３２ａからプラテン取付けプレート４が受ける荷重が、当該支柱９によって有効に支持される。

特にこの場合においては、図５（ｂ）に示すように、長手方向で、連結ビーム１０を構成する連結梁部材１０ａ、１０ｂのうちの少なくとも一本の連結梁部材１０ａの配置領域Ａｂと、連結ビーム１０のフレーム設置面Ｓｉ側に位置する支柱９の配置領域Ａｐとが重複するように、それらの連結ビーム１０及び支柱９を配置することが好ましい。ここでは、二本の連結梁部材１０ａ、１０ｂのうちの少なくとも一方の連結梁部材１０ａの配置領域Ａｂと、二本の支柱９のうちの少なくとも一方の支柱９の配置領域Ａｐとが重複していればよい。仮に、図５（ｂ）に示す例のように、可動プラテン３２ｂ側の連結梁部材１０ａの配置領域Ａｂを、そのフレーム設置面Ｓｉ側の支柱９の配置領域Ａｐと重複させたときは、当該支柱９により、固定プラテン３２ａが倒れる方向の外力に対して、メインビーム３ａ、３ｂ及び連結ビーム１０が有効に支持される。また、図示は省略するが、射出装置側の連結梁部材の配置領域を、そのフレーム設置面側の支柱の配置領域と重複させたときは、当該支柱が、固定プラテンから受ける重量による荷重を効果的に支持することができる。

ところで、図示の例では、連結ビーム１０上に配置されるプラテン取付けプレート４は、ベースフレーム２の幅方向の内側部分Ｐｉよりも外端Ｅｅで長手方向の長さを長くした形状を有するものとしている。より詳細には、プラテン取付けプレート４の幅方向の外端Ｅｅを含む外側部分に、内側部分Ｐｉよりも長手方向の外側に突き出る突出縁部６を形成している。これにより、プラテン取付けプレート４の内側部分Ｐｉにおける可動プラテン３２ｂ側の外縁部Ｅｄ１に隣接する位置には、上記の突出縁部６よりも長手方向の内側に、たとえば平面視で矩形状に窪む空所７ができる。かかる空所７は、固定プラテン３２ａと可動プラテン３２ｂとの間でその下方側に設けられる成形品取出しスペースＳｅの一部を構成する。このプラテン取付けプレート４では、空所７に臨む外縁部Ｅｄ１の側面が、平面視で「Ｌ」字状になる。突出縁部６の幅方向の長さは、メインビーム３ａの幅と同等か、又はメインビーム３ａの幅よりも短くすることができる。

サイドプレート部材５ａ、５ｂの内端Ｅｉは、該サイドプレート部材５ａ、５ｂが配置されたメインビーム３ａ、３ｂの幅方向の内側面３ｃよりも幅方向の内側に突出させて位置させることができる。一方、サイドプレート部材５ａ、５ｂの外端Ｅｅは、平面視で、メインビーム３ａ、３ｂの幅方向の外側面３ｆとほぼ一致させて、外側面３ｆと実質的に同一平面上にあるようにすることができる。この例では、サイドプレート部材５ａ、５ｂの内端Ｅｉ及び外端Ｅｅはいずれも、長手方向に直線状に延びるものとしている。

連結ビーム１０上に配置されるプラテン取付けプレート４は、先に述べた二枚の分割されたサイドプレート部材５ａ、５ｂではなく、図８に示すように、対をなすメインビーム３ａ、３ｂ間に架け渡された一枚の一体の架設プレート部材５ｆを含んで構成することもできる。図８では、架設プレート部材５ｆは、平面視でメインビーム３ａ、３ｂのそれぞれの外側面３ｆ間に幅方向の全体にわたって延びるものとしている。

プラテン取付けプレート４が、分割されたサイドプレート部材５ａ、５ｂ又は、一体の架設プレート部材５ｆのいずれで構成される場合であっても、連結ビーム１０は、その上に配置されるプレート部材、すなわち、サイドプレート部材５ａ、５ｂ及びそれらの間のセンタープレート部材５ｃ又は、架設プレート部材５ｆと少なくとも一部で溶接して接合することができる。

また、プラテン取付けプレート４のサイドプレート部材５ａ、５ｂ及びセンタープレート部材５ｃは、図９に示すように、連結ビーム１０の長手方向の外側を向く側面の間に対して、たとえば可動プラテン３２ｂ側に若干ずらして配置することができる。ここでは、サイドプレート部材５ａ、５ｂ及びセンタープレート部材５ｃの可動プラテン３２ｂ側の外縁部が、連結ビーム１０の可動プラテン３２ｂ側の側面よりも可動プラテン３２ｂ側に僅かに突出するとともに、サイドプレート部材５ａ、５ｂ及びセンタープレート部材５ｃの射出装置２１側の外縁部が、連結ビーム１０の射出装置２１側の側面よりも長手方向の内側に少し引っ込むように、サイドプレート部材５ａ、５ｂ及びセンタープレート部材５ｃを配置している。この場合、サイドプレート部材５ａ、５ｂ及びセンタープレート部材５ｃと連結ビーム１０との溶接や、長手方向で連結ビーム１０及び射出装置側フレーム２ｂの相互間に配置される平板部材２ｄと連結ビーム１０との溶接が行いやすくなる。それらの溶接箇所は、幅方向に断続的であっても連続的であってもよい。プラテン取付けプレート４を架設プレート部材５ｆで構成する場合も同様に、連結ビーム１０の長手方向の外側を向く側面間に対して、架設プレート部材５ｆを長手方向にずらして配置することができる。

各メインビーム３ａ、３ｂは、二本以上の主要梁部材で構成することも可能であるが、図示の例では、互いに溶接により接合された一本の角パイプ等の梁部材を有するものとしている。

各メインビーム３ａ、３ｂを構成する梁部材上には、当該主要梁部材３ｅと平行に長手方向に延びる長尺のガイド用プレート１１を、幅方向外側に片寄せて配置している。このガイド用プレート１１上には、可動プラテン３２ｂが配置されて固定プラテン３２ａに対する可動プラテン３２ｂの離隔及び接近変位を案内するガイド部材３２ｄが敷設される。
ガイド用プレート１１は長手方向で、プラテン取付けプレート４に隣接して位置している。そして、ガイド用プレート１１の射出装置２１側の端部は、プラテン取付けプレート４の可動プラテン３２ｂ側の外縁部Ｅｄ１、より詳細には先述した突出縁部６と接触して位置する。図示の例では、ガイド用プレート１１はプラテン取付けプレート４と同程度の厚みを有し、型締装置３１側を向くそれらの表面はほぼ同一面内に存在する。

長手方向にてプラテン取付けプレート４よりも可動プラテン３２ｂ側でメインビーム３ａ、３ｂ間には、先述した成形品取出しスペースＳｅが設けられている。

フレーム基部８ａ、８ｂは、たとえば角パイプ等と構成することができる。また、フレーム基部８ａ、８ｂの相互は、幅方向に延びる連結部材１６により連結されており、その連結部材１６の一本以上が、先述したプラテン取付けプレート４のフレーム設置面Ｓｉ側に位置している。

なお、射出装置側フレーム２ｂは、ベースフレーム２の幅方向に互いに間隔をおいて長手方向に並んで延びる角パイプ等の射出側ビーム１７ａ、１７ｂと、射出側ビーム１７ａ、１７ｂのそれぞれの直下に位置し、射出側ビーム１７ａ、１７ｂと平行に延びる角パイプ等の射出側フレーム基部１８ａ、１８ｂと、射出側フレーム基部１８ａ、１８ｂの相互間に、長手方向に間隔をおいて複数本設けた射出側連結部材２０とを備えるものである。射出側ビーム１７ａ、１７ｂには、その長手方向の全体にわたって長尺プレート１７ｃが配置されている。

射出装置側フレーム２ｂと型締装置側フレーム２ａとは、それらの間に、型締装置側フレーム２ａの側部に倣う形状を有する連結プレート２ｃを介在させた状態で互いに連結されている。連結プレート２ｃは、型締装置側フレーム２ａの長手方向の射出装置側フレーム２ｂ側の端部でメインビーム３ａ、３ｂ間に設けた平板部材２ｄよりも上方側に突出する形状に形成されている。

（射出装置）
射出装置２１は主に、金型装置１０１に向けて延びる円筒状等のシリンダ２２と、シリンダ２２の内部にそれと中心軸線を平行にして配置されて、周囲にフライトが螺旋状に設けられたスクリュ２３と、シリンダ２２の外周側にその周囲を取り囲んで配置されたバンド状等のヒータ２４と、シリンダ２２及びスクリュ２３の後方側に配置されたモータボックス２５とを備える。図示は省略するが、モータボックス２５内には、シリンダ２２の先端部に所定の量の成形材料を蓄積させるため、スクリュ２３を中心軸線周りに回転させる計量モータや、金型装置１０１に接近する方向及び金型装置１０１から離れる方向の各方向へのスクリュ２３の前進及び後退変位を行う射出モータ、スクリュ２３が成形材料から受ける圧力を検出する圧力検出センサ等が配置されている。

なおここでは、金型装置１０１の固定金型１０２が取り付けられる型締装置３１の固定プラテン３２ａに接近する向きを前方側とし、固定プラテン３２ａから離隔する向きを後方側とする。したがって、図１では固定プラテン３２ａの右側に位置する射出装置２１について見ると、固定プラテン３２ａに接近する左向きが前方側となり、固定プラテン３２ａから離隔する右向きが後方側になる。

シリンダ２２は、後方側でモータボックス２５の手前に、成形材料をシリンダ２２内に投入するためのホッパーが取り付けられ得る供給口２２ａが設けられる。また、金型装置１０１に近接するシリンダ２２の先端部には、その前方側で横断面積が小さくなるノズル２２ｂが設けられている。なお、供給口２２ａの近傍には水冷等による水冷シリンダ２２ｃを設けることができる。

ノズル２２ｂの周囲を含むシリンダ２２の周囲に配置されるヒータ２４は、たとえば図示のように、シリンダ軸線方向で複数の部分に分割されて、各ヒータ部分の内側のシリンダ２２の内部を異なる温度で加熱できるものとすることができる。各ヒータ部分には、温度検出器を設けることができる。

スクリュ２３の先端側は、その外径を部分的に小さくして設けた括れ部の周囲に、スクリュ２３とともに前進及び後退変位してそれより前方側に送られた成形材料の後方側への逆流を防止する図示しない逆流防止リングが配置され得る。この逆流防止リングは、たとえば、それより前方側もしくは後方側に位置する成形材料から受ける圧力に応じて、スクリュ２３に対して前後に変位し、それにより後方側から前方側に向かう成形材料の流れのみを許容するものである。

このような構成を有する射出装置２１によれば、供給口２２ａからシリンダ２２の内部に投入された成形材料は、計量工程で、シリンダ２２の外周側のヒータ２４による加熱の下、計量モータで駆動されるスクリュ２３の回転に基いて溶融されつつ、シリンダ２２の内部で前方側に向けて送られて、シリンダ２２の先端部に蓄積される。この際に、スクリュ２３は射出モータにより後退変位させられて、シリンダ２２の先端部に、成形材料が蓄積される空間を形成する。なお、先にも述べたように、この計量工程は、前回の成形時の冷却工程等の際に行うことができる。

その後、充填工程で、スクリュ２３を前進変位させることにより、シリンダ２２の先端部の成形材料は、ノズル２２ｂを経て金型装置１０１に向けて射出される。さらにその後の保圧工程では、シリンダ２２の先端部に残留している成形材料を通じて、金型装置１０１のキャビティに充填された成形材料に圧力を作用させる。このとき、金型装置１０１のキャビティで成形材料の冷却収縮に起因して不足した成形材料を補充することができる。

なお、この射出成形機１はインラインスクリュ式のものであるが、可塑化シリンダ及び可塑化スクリュと、射出シリンダ及び射出プランジャーとに構造及び機能上分離させたプリプラ式の射出成形機とすることも可能である。

（移動装置）
移動装置２６は、たとえば射出装置２１のモータボックス２５の下部等に設けられ、固定プラテン３２ａに対して射出装置２１を前進及び後退変位させる進退駆動機構である。
移動装置２６を構成する進退駆動機構としては種々の機構を採用することができるが、図示の移動装置２６は、油圧等の液圧ポンプ２７と、液圧ポンプ２７を作動させる電動等によるポンプ作動用モータ２８と、液圧ポンプ２７から作動液が供給されて、先端が固定プラテン３２ａに固定されたピストンロッドを押出・引込運動させる複動型の液圧シリンダ２９とを含んで構成されている。

この移動装置２６は、上述した液圧ポンプ２７、ポンプ作動用モータ２８及び液圧シリンダ２９が取り付けられたスライドベース２６ａ、ならびに、ベースフレーム２上に敷設されて該スライドベース２６ａの直線運動を案内するガイド２６ｂをさらに含む。それにより、スライドベース２６ａの上部に載置された射出装置２１の進退変位を実現する。

移動装置２６により、射出装置２１を金型装置１０１から離隔させたり、また、射出装置２１を金型装置１０１に接近させて、射出装置２１のシリンダ２２のノズル２２ｂを所定の圧力で金型装置１０１に押し付ける、いわゆるノズルタッチを行ったりすることが可能になる。

（型締装置）
型締装置３１は、金型装置１０１の固定金型１０２に対して可動金型１０３を変位させて金型装置１０１を開閉し、金型装置１０１を型締状態、型閉状態または型開状態とする。この型締装置３１は、固定プラテン３２ａ、可動プラテン３２ｂ及びタイバー３２ｃを含むプラテン３２と、プラテン３２を稼働させるプラテン稼働機構３３とを有してなる。

プラテン３２のうち、固定プラテン３２ａは、先述したように、ベースフレーム２のプラテン取付けプレートに固定して取り付けられる。一方、可動プラテン３２ｂは、ベースフレーム２のガイド用プレート上に敷設されたガイド部材３２ｄ上に配置されて、固定プラテン３２ａに対して離隔する方向及び接近する方向にスライドすることができる。

プラテン稼働機構３３は、ベースフレーム２上に配置されたリヤプラテン３４と、リヤプラテン３４上に設けた型締モータ３５と、型締モータ３５の回転運動を、可動プラテン３２ｂの変位方向の直線運動に変換する運動変換機構３６と、運動変換機構３６に伝達された力を増大させて可動プラテン３２ｂに伝えるトグル機構３７とを備えるものである。

このうち、運動変換機構３６は、回転運動を直線運動に変換できる種々の機構とすることができるが、この例では、型締モータ３５により回転駆動されるねじ軸３６ａ及び、ねじ軸３６ａに羅合するナット３６ｂを含んで構成されるものとしている。運動変換機構３６をボールねじとすることも可能である。

そして、運動変換機構３６からの伝達力を増大させるトグル機構３７は、リヤプラテン３４及びナット３６ｂと可動プラテン３２ｂとをつなぐ複数のリンク３７ａ～３７ｃを、ジョイントで揺動可能に接続してなるものである。
リンク及びジョイントの個数ならびにその形状は適宜変更することが可能であるが、図１に示すところでは、ナット３６ｂに接続されて上下方向に延びるクロスヘッド３７ｄに、該クロスヘッド３７ｄを隔てて上下に位置するリンク３７ａ～３７ｃからなる一対のリンク群が、揺動可能に接続されて設けられている。

なお、リヤプラテン３４上には、上述した型締モータ３５の他、型厚調整モータ３８も設けることができる。この型厚調整モータ３８は、先述のプラテン３２の各タイバー３２ｃの延長部分に接続されたねじ軸及びナットに回転駆動力を付与することにより、固定プラテン３２ａと、ベースフレーム２上で移動可能に載置されたリヤプラテン３４との間の間隔を調整するべく機能する。これにより、金型装置１０１の交換や、温度変化に起因する金型装置１０１の厚みの変更等の際にも、金型装置１０１に所期したとおりの型締力を与えることができるように型厚の調整を行うことができる。図示は省略するが、ベースフレーム２上で固定プラテン側を移動可能とし、リヤプラテン側を固定としても、型厚の調整を実現可能である。

図示の型締装置３１は、可動プラテン３２ｂの移動方向が水平方向と平行な横型のものであるが、該移動方向を垂直方向とした竪型のものとすることも可能である。

（エジェクタ装置）
可動プラテン３２ｂに設けられるエジェクタ装置４１は、可動プラテン３２ｂを貫通して延びて、金型装置１０１のエジェクタピン等の可動部材１０４を後方側から押圧するよう進退駆動されるエジェクタロッド４２と、エジェクタロッド４２を作動させるべく、たとえばモータ及びボールねじ等の運動変換機構を含むロッド駆動源４３とを有する。

エジェクタ装置４１により、成形品の取出工程で、ロッド駆動源４３により駆動されるエジェクタロッド４２を前進させて、金型装置１０１内で可動部材１０４を突き出し、金型装置１０１から成形品を押し出すことが可能になる。なお、可動部材１０４を突き出した後は、ロッド駆動源４３によりエジェクタロッド４２を後退させて元の位置に戻すことができる。

１ 射出成形機
２ ベースフレーム
２ａ 型締装置側フレーム
２ｂ 射出装置側フレーム
２ｃ 連結プレート
２ｄ 平板部材
３ａ、３ｂ メインビーム
３ｃ メインビームの内側面
３ｆ メインビームの外側面
４ プラテン取付けプレート
５ａ、５ｂ サイドプレート部材
５ｃ センタープレート部材
６ 突出縁部
７ 空所
８ａ、８ｂ フレーム基部
９ 支柱
９ａ 板材
１０ 連結ビーム
１０ａ、１０ｂ 連結梁部材
１１ ガイド用プレート
１６ 連結部材
１７ａ、１７ｂ 射出側ビーム
１７ｃ 長尺プレート
１８ａ、１８ｂ 射出側フレーム基部
２０ 射出側連結部材
２１ 射出装置
２２ シリンダ
２２ａ 供給口
２２ｂ ノズル
２２ｃ 水冷シリンダ
２３ スクリュ
２４ ヒータ
２５ モータボックス
２６ 移動装置
２７ 液圧ポンプ
２８ ポンプ作動用モータ
２９ 液圧シリンダ
２６ａ スライドベース
２６ｂ ガイド
３１ 型締装置
３２ プラテン
３２ａ 固定プラテン
３２ｂ 可動プラテン
３２ｃ タイバー
３２ｄ ガイド部材
３２ｅ 脚部
３２ｆ 貫通孔
３２ｇ 凹部
３３ プラテン稼働機構
３４ リヤプラテン
３５ 型締モータ
３６ 運動変換機構
３６ａ ねじ軸
３６ｂ ナット
３７ トグル機構
３７ａ～３７ｃ リンク
３７ｄ クロスヘッド
３８ 型厚調整モータ
４１ エジェクタ装置
４２ エジェクタロッド
４３ ロッド駆動源
１０１ 金型装置
１０２ 固定金型
１０３ 可動金型
１０４ 可動部材
Ｓｉ フレーム設置面
Ｅｄ１、Ｅｄ２ プラテン取付けプレートの長手方向の外縁部
Ｅｅ プラテン取付けプレートの幅方向の外端
Ｐｉ プラテン取付けプレートの幅方向の内側部分
Ｅｉ サイドプレート部材の幅方向の内端
Ｓｅ 成形品取出しスペース
Ａｐ 支柱の長手方向の配置領域
Ａｂ 連結梁部材の長手方向の配置領域
Ｗａ、Ｗｂ 連結梁部材の長手方向の寸法

Claims (13)

1. プラテンを有する型締装置を備えた射出成形機に用いられ、少なくとも前記型締装置が載置されて該型締装置を支持するベースフレームであって、
   当該ベースフレームの幅方向に互いに間隔をおいて位置し、当該ベースフレームの長手方向に並んで延びる対をなすメインビームと、
   前記メインビーム上に溶接により接合されて配置され、前記プラテンが取り付けられるプラテン取付けプレートと、
   前記プラテン取付けプレートのフレーム設置面側で、対をなす前記メインビームの前記幅方向の相互間に延びて該メインビームどうしを連結する連結ビームと
   を備えるベースフレーム。
2. 前記連結ビームが、前記幅方向に延びる二本以上の連結梁部材を含んで構成されてなる請求項１に記載のベースフレーム。
3. 前記連結ビームの二本以上の前記連結梁部材のうち、前記長手方向に隣り合う少なくとも一対の前記連結梁部材が、当該長手方向に互いに離隔して配置されてなる請求項２に記載のベースフレーム。
4. 前記長手方向に互いに離隔して隣り合う前記連結梁部材が、互いに異なる前記長手方向の寸法を有する請求項３に記載のベースフレーム。
5. 前記プラテンが固定プラテン及び可動プラテンを含み、前記プラテン取付けプレートに前記固定プラテンが取り付けられ、
   前記長手方向に互いに離隔して隣り合う前記連結梁部材のうち、前記可動プラテン側に位置する一方の前記連結梁部材の前記長手方向の寸法が、他方の前記連結梁部材の前記長手方向の寸法よりも小さい請求項４に記載のベースフレーム。
6. 前記連結ビームの二本以上の前記連結梁部材のうち、前記長手方向に隣り合う少なくとも一対の前記連結梁部材が、当該長手方向に互いに接触して配置されてなる請求項２に記載のベースフレーム。
7. 前記長手方向に互いに接触して隣り合う前記連結梁部材が、互いに等しい高さ方向の寸法を有する請求項６に記載のベースフレーム。
8. 前記長手方向に互いに接触して隣り合う前記連結梁部材が、少なくとも一部で互いに溶接により接合されてなる請求項６又は７に記載のベースフレーム。
9. 前記連結梁部材が、軸線方向に直交する断面として矩形断面を有する筒状の角パイプを含む請求項２～８のいずれか一項に記載のベースフレーム。
10. 対をなす前記メインビームのそれぞれのフレーム設置面側に該メインビームから間隔をおいて配置されて、前記長手方向に延びる対をなすフレーム基部と
    前記メインビームと前記フレーム基部との間に設けられた支柱と
    をさらに備え、
    前記長手方向で、少なくとも一本の前記連結梁部材の配置領域と、当該連結ビームのフレーム設置面側に位置する前記支柱の配置領域とが重複してなる請求項２～９のいずれか一項に記載のベースフレーム。
11. 前記連結ビーム上に配置されたプレート部材と、当該連結ビームとが、少なくとも一部で溶接により接合されてなる請求項１～１０のいずれか一項に記載のベースプレート。
12. 前記連結ビームの各端部が、対をなす前記メインビームのそれぞれの幅方向の内側面に、溶接により接合されてなる請求項１～１１のいずれか一項に記載のベースプレート。
13. 対をなす前記メインビームのそれぞれが、互いに溶接により接合された二本の主要梁部材を有する請求項１～１２のいずれか一項に記載のベースフレーム。