特許 5808286 射出成形機の型締装置および射出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5808286

(24)【登録日】2015年9月18日

(45)【発行日】2015年11月10日

(54)【発明の名称】射出成形機の型締装置および射出装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/64 20060101AFI20151021BHJP

   B29C 45/76 20060101ALI20151021BHJP

【ＦＩ】

   B29C45/64

   B29C45/76

【請求項の数】10

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2012-97468(P2012-97468)

(22)【出願日】2012年4月23日

(65)【公開番号】特開2013-223979(P2013-223979A)

(43)【公開日】2013年10月31日

【審査請求日】2014年12月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001151

【氏名又は名称】あいわ特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】吉岡 光志

【審査官】 増田 亮子

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６３−１７００１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−２２２８２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−０３８３１９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ４５／００−４５／８４

Ｂ２２Ｄ １７／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

固定プラテンとリアプラテンとを複数本の平行なタイバーによって連結し、該タイバーに平行に摺動する可動プラテンを、前記リアプラテンとの間に設けられた駆動機構によって前記固定プラテンへ押圧することにより、前記可動プラテンと前記固定プラテンのそれぞれの対向面に取り付けた金型を締付ける射出成形機の型締装置において、
前記タイバーの外周形状に係合する係合面を有し、前記タイバーの材質のヤング率よりも大きい材質からなる筒状部材を前記タイバーに固定部材を用いて固定したタイバー伸び量調整部を設けたことを特徴とする射出成形機の型締装置。

【請求項2】

前記タイバーに他の外周より径の小さい小径部を設け、前記筒状部材を係合させることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の型締装置。

【請求項3】

固定プラテンとリアプラテンとを複数本の平行なタイバーによって連結し、該タイバーに平行に摺動する可動プラテンを、前記リアプラテンとの間に設けられた駆動機構によって前記固定プラテンへ押圧することにより、前記可動プラテンと前記固定プラテンのそれぞれの対向面に取り付けた金型を締付ける射出成形機の型締装置において、
前記タイバーの端面にねじ穴を設け、該ねじ穴に調整ボルトを螺合させ、該調整ボルトに回転阻止部材を取り付けたタイバー伸び量調整部を設けたことを特徴とする射出成形機の型締装置。

【請求項4】

前記調整ボルトを駆動する駆動手段を設けたことを特徴とする請求項３に記載の射出成形機の型締装置。

【請求項5】

固定プラテンとリアプラテンとを複数本の平行なタイバーによって連結し、該タイバーに平行に摺動する可動プラテンを、前記リアプラテンとの間に設けられた駆動機構によって前記固定プラテンへ押圧することにより、前記可動プラテンと前記固定プラテンのそれぞれの対向面に取り付けた金型を締付ける射出成形機の型締装置において、
前記タイバーの外周形状に係合する係合面を有する筒状本体と、該筒状本体の端面に設けられたフランジ部を有し、該フランジ部を前記固定プラテンに取り付けたタイバー伸び量調整部を設けたことを特徴とする射出成形機の型締装置。

【請求項6】

射出シリンダが取り付けられたフロントプレートとリアプレートとを複数本の平行なタイロッドによって連結し、射出スクリュが取り付けられたプッシャープレートを前記タイロッドに平行に摺動させる機構を前記リアプレートに設けた射出成形機の射出装置において、
前記タイロッドの外周形状に係合する係合面を有し、前記タイロッドの材質のヤング率よりも大きい材質からなる筒状部材を前記タイロッドに固定部材を用いて固定したタイロッド伸び量調整部を設けたことを特徴とする射出成形機の射出装置。

【請求項7】

前記タイロッドに他の外周より径の小さい小径部を設け、前記筒状部材を係合させることを特徴とする請求項６に記載の射出成形機の射出装置。

【請求項8】

射出シリンダが取り付けられたフロントプレートとリアプレートとを複数本の平行なタイロッドによって連結し、射出スクリュが取り付けられたプッシャープレートを前記タイロッドに平行に摺動させる機構を前記リアプレートに設けた射出成形機の射出装置において、
前記タイロッドの端部にねじ穴を設け、該ねじ穴に調整ボルトを螺合させ、該調整ボルトを回転阻止部材を取り付けたタイロッド伸び量調整部を設けたことを特徴とする射出成形機の射出装置。

【請求項9】

前記調整ボルトを駆動する駆動手段を設けたことを特徴とする請求項８に記載の射出成形機の射出装置。

【請求項10】

射出シリンダが取り付けられたフロントプレートとリアプレートとを複数本の平行なタイロッドによって連結し、射出スクリュが取り付けられたプッシャープレートを前記タイロッドに平行に摺動させる機構を前記リアプレートに設けた射出成形機の射出装置において、
前記タイロッドの外周形状に係合する係合面を有する筒状本体と、該筒状本体の端面に設けられたフランジ部を有し、該フランジ部を前記フロントプレートまたは前記リアプレートに取り付けたタイロッド伸び量調整部を設けたことを特徴とする射出成形機の射出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は射出成形機に関し、特に射出成形機の２枚のプレートを複数の連結棒で結合し、連結棒に平行に摺動するプレートを有し、摺動するプレートが力を受けることにより、連結棒が伸びる射出成形機の型締装置および射出成形機の射出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

射出成形機は、２つのプレート（プレート１，プレート２）を複数の連結棒１０で結合し、複数の連結棒１０に平行に摺動するプレート３を有し、摺動するプレート３が力を受けることにより、複数の連結棒１０が伸びる機構部を有する射出成形機の型締装置Ｍｃおよび射出装置Ｍｉを機台Ｍｂに備えている（図１，図２参照）。

【0003】

図２，図３に示すように、型締装置Ｍｃは、固定プラテン２１とリアプラテン２２を複数のタイバー２０によって結合している。固定プラテンナット２６はタイバー２０を固定プラテン２１に固定している。リアプラテンナット２７はタイバー２０をリアプラテン２２に固定している。但し、リアプラテンナット２７はタイバー軸中心に回転可能に取り付けられており、リアプラテンナット２７が回転することにより、リアプラテン２２を機台Ｍｂ上において固定プラテン２１方向に前後進させ、型厚調整を行うことができる。
型締装置Ｍｃでは、４本のタイバーが使用されることが殆どである。それら４本のタイバー２０，２０，２０，２０間のタイバーバランスと型内平行度を高精度に調整するには、リアプラテンナット２７のねじ込み量を調整するのが一般的である。しかし、平面は３点で決定するため、４本のタイバーを持つ型締装置Ｍｃは、１つのリアプラテンナット２７を調整すると残り３本のタイバーバランスが変化してしまい、型内平行度も変わってしまい、タイバーバランスと型内平行度の両方を高精度に調整するのが非常に困難であった。

【0004】

レンズ成形、薄肉成形、微細成形を行い場合、特に、タイバーバランス、型内平行度の高精度化が必要である。また、高精度な機構部を備えた型締装置Ｍｃであっても、金型２８の精度が悪いとこれらのデータ（タイバーバランスや型内平行度）は悪くなる。この問題を解決するため、特許文献１や特許文献２には、各タイバーにヒータを取り付け、熱膨張によりタイバーの長さを変更しタイバーバランス調整する仕組みが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平２−７５４９９号公報

【特許文献2】特開２００６−３４７０７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

背景技術の欄で説明した従来技術では、常時ヒータを使用しなければならず、省エネの観点から問題がある。さらに、タイバーの温度を上昇させることによるタイバーの伸びは、リアプラテンの位置ずれを引き起こし、型内平行度を変動させてしまう問題があった。また、射出装置Ｍｉの場合、図２に示されるように４本のタイロッド３０でフロントプレート３１、リアプレート３２を結合する。プッシャープレート３３がタイロッド３０を摺動する。加工の際に生じるタイロッド長さの差異や、上下左右の射出装置の機構部の重心の違いにより、タイロッド３０が受ける力が異なり、折損に繋がる場合もある。
そこで本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて、射出成形機に備わった連結棒のバランス調整を行うことが可能な射出成形機を提供することを課題とし、より具体的には、型内平行度の精度を維持しつつタイバーバランスの微調整を行なうことが可能な射出成形機の型締装置を提供することを課題とすると共に、組立後のタイロッドバランスの微調整を行なうことが可能な射出成形機の射出装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本願の請求項１に係る発明は、固定プラテンとリアプラテンとを複数本の平行なタイバーによって連結し、該タイバーに平行に摺動する可動プラテンを、前記リアプラテンとの間に設けられた駆動機構によって前記固定プラテンへ押圧することにより、前記可動プラテンと前記固定プラテンのそれぞれの対向面に取り付けた金型を締付ける射出成形機の型締装置において、前記タイバーの外周形状に係合する係合面を有し、前記タイバーの材質のヤング率よりも大きい材質からなる筒状部材を前記タイバーに固定部材を用いて固定したタイバー伸び量調整部を設けたことを特徴とする射出成形機の型締装置である。
請求項２に係る発明は、前記タイバーに他の外周より径の小さい小径部を設け、前記筒状部材を係合させることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の型締装置である。
請求項３に係る発明は、固定プラテンとリアプラテンとを複数本の平行なタイバーによって連結し、該タイバーに平行に摺動する可動プラテンを、前記リアプラテンとの間に設けられた駆動機構によって前記固定プラテンへ押圧することにより、前記可動プラテンと前記固定プラテンのそれぞれの対向面に取り付けた金型を締付ける射出成形機の型締装置において、前記タイバーの端面にねじ穴を設け、該ねじ穴に調整ボルトを螺合させ、該調整ボルトに回転阻止部材を取り付けたタイバー伸び量調整部を設けたことを特徴とする射出成形機の型締装置である。
請求項４に係る発明は、前記調整ボルトを駆動する駆動手段を設けたことを特徴とする請求項３に記載の射出成形機の型締装置である。

【0008】

請求項５に係る発明は、固定プラテンとリアプラテンとを複数本の平行なタイバーによって連結し、該タイバーに平行に摺動する可動プラテンを、前記リアプラテンとの間に設けられた駆動機構によって前記固定プラテンへ押圧することにより、前記可動プラテンと前記固定プラテンのそれぞれの対向面に取り付けた金型を締付ける射出成形機の型締装置において、前記タイバーの外周形状に係合する係合面を有する筒状本体と、該筒状本体の端面に設けられたフランジ部を有し、該フランジ部を前記固定プラテンに取り付けたタイバー伸び量調整部を設けたことを特徴とする射出成形機の型締装置である。
請求項６に係る発明は、射出シリンダが取り付けられたフロントプレートとリアプレートとを複数本の平行なタイロッドによって連結し、射出スクリュが取り付けられたプッシャープレートを前記タイロッドに平行に摺動させる機構を前記リアプレートに設けた射出成形機の射出装置において、前記タイロッドの外周形状に係合する係合面を有し、前記タイロッドの材質のヤング率よりも大きい材質からなる筒状部材を前記タイロッドに固定部材を用いて固定したタイロッド伸び量調整部を設けたことを特徴とする射出成形機の射出装置である。
請求項７に係る発明は、前記タイロッドに他の外周より径の小さい小径部を設け、前記筒状部材を係合させることを特徴とする請求項６に記載の射出成形機の射出装置である。

【0009】

請求項８に係る発明は、射出シリンダが取り付けられたフロントプレートとリアプレートとを複数本の平行なタイロッドによって連結し、射出スクリュが取り付けられたプッシャープレートを前記タイロッドに平行に摺動させる機構を前記リアプレートに設けた射出成形機の射出装置において、前記タイロッドの端部にねじ穴を設け、該ねじ穴に調整ボルトを螺合させ、該調整ボルトに回転阻止部材を取り付けたタイロッド伸び量調整部を設けたことを特徴とする射出成形機の射出装置である。
請求項９に係る発明は、前記調整ボルトを駆動する駆動手段を設けたことを特徴とする請求項８に記載の射出成形機の射出装置である。
請求項１０に係る発明は、射出シリンダが取り付けられたフロントプレートとリアプレートとを複数本の平行なタイロッドによって連結し、射出スクリュが取り付けられたプッシャープレートを前記タイロッドに平行に摺動させる機構を前記リアプレートに設けた射出成形機の射出装置において、前記タイロッドの外周形状に係合する係合面を有する筒状本体と、該筒状本体の端面に設けられたフランジ部を有し、該フランジ部を前記フロントプレートまたは前記リアプレートに取り付けたタイロッド伸び量調整部を設けたことを特徴とする射出成形機の射出装置である。

【発明の効果】

【0010】

本発明により、型内平行度の精度を維持しつつタイバーバランスの微調整を行なうことが可能な射出成形機の型締装置を提供できると共に、組立後のタイロッドバランスの微調整を行なうことが可能な射出成形機の射出装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】射出成形機に備わった機構部（型締機構部，射出機構部）の概略構成を説明する斜視図である。

【図2】型締装置と射出装置を機台に載置した射出成形機の側面図である。

【図3】型締機構部の概略構成を説明する斜視図である。

【図4】連結棒断面積調整部品の一例を示す斜視図である。

【図5】連結棒断面積調整部品を取り付けることによって連結棒の断面積を調整する実施形態を説明する図である。

【図6】連結棒断面積調整部品を取り付けることによって連結棒の断面積を調整する他の実施形態を説明する図である。

【図7】連結棒にねじ穴を設けることによって連結棒の断面積を調整する実施形態を説明する図である。

【図8】連結棒にねじ穴を設けることによって連結棒の断面積を調整する他の実施形態を説明する図である。

【図9】連結棒固定端２点間距離を調整する実施形態を説明する図である。

【図10】固定端変更部品の一例を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
射出成形機は、図２について従来技術の欄で説明したように、機台Ｍｂ上に型締装置Ｍｃと射出装置Ｍｉを備えている。型締装置Ｍｃと射出装置Ｍｉのそれぞれに備わった機構部は、基本的な構成は図１に示されるとおりである。そのため、本発明は何れの機構部にも使用できるため、いずれかの機構部での説明は両者に適用できる。図１の各要素と型締装置Ｍｃの型締機構部と射出装置Ｍｉの射出機構部の各要素は、連結棒１０（タイバー２０、タイロッド３０）、プレート１（固定プラテン２１、フロントプレート３１）、プレート２（リアプラテン２２、リアプレート３２）、プレート３（可動プラテン２３、プッシャープレート３３）のように対応する。

【0013】

図３は、一般的な型締装置の型締機構部の概略斜視図である。リアプラテン２２と可動プラテン２３の間にあるリンク機構などの機構部は図示省略している。図示省略した機構部により可動プラテン２３がタイバー２０の長手方向に動作し、型締、型開き動作を行なう。型締動作時に、可動プラテン２３とリアプラテン２２が同方向に力を受け、タイバー２０が長手方向に伸びる。複数のタイバー２０（図３では４本のタイバー）にかかる力のバランスと型締時の固定プラテン２１と可動プラテン２３の型内平行度が、精密成形に必要である。固定プラテンナット２６からリアプラテンナット２７迄の距離がタイバー２０の固定端２点間距離（Ｌ０）であり、タイバー２０のこの部分が伸び、型締め力を発生する。

【0014】

温度の要因を無視した場合のタイバー２０の伸び量は、（タイバーにかかる力／断面積）×（固定端２点間距離／ヤング率）で求められる。そこで、本発明は、タイバーの断面積もしくは固定端２点間距離を各々変更し、タイバー２０の伸び量を調整する構造とする。

【0015】

以下、各実施形態を説明する。
＜実施形態１＞
実施形態１を図４，図５を用いて説明する。図４は連結棒断面積調整部品の一例を示す斜視図である。図５は、連結棒断面積調整部品を取り付けることによって連結棒の断面積を調整する実施形態を説明する図である。ここでは、連結棒１０としてタイバー２０を例として説明する。

【0016】

図４の連結棒断面積調整部品４０を図５に示されるように、タイバー２０の固定プラテン２１とリアプラテン２２の間の所定箇所に取り付けると、タイバー２０の断面積が擬似的に増加する。連結棒断面積調整部品４０は、長さＬ１を持ち、タイバー２０の外径と同じ半径の内周面を備えた２つの断面半円環状の部材から構成される。連結棒断面積調整部品４０の半円環状の２つの部品は、ねじ孔４２にねじ４１がねじ込まれて円筒状部材としてタイバー２０に密着される。固定端２点間距離Ｌ０（図３参照）が変化することなくタイバー２０の断面積が増えるので、連結棒断面積調整部品４０を装着したタイバー２０によって生じる力を小さくすることができる。タイバー２０の断面積を擬似的に増やすには、連結棒断面積調整部品４０の外径を大きくする、若しくは、タイバー２０の長手方向に、同等の形状部品を直列に配列し、タップ孔４３にねじ４４をねじ込んで結合していくことも可能である。

【0017】

ところで、型締動作と型開動作に伴って起きるタイバー２０の伸縮動作の反復により、ねじ４１の弛みが考えられる。このため、図６の様に、タイバー２０に段差を設け、その部分に図４の連結棒断面積調整部品４０を取り付けることによって、連結棒断面積調整部品４０のタイバー２０の軸方向の移動が規制されることから、ねじ４１の弛みを防止することも可能である。
上述した実施形態では連結棒断面積調整部品４０をタイバー２０に取り付けたが、図２に示されるタイロッド３０に取り付けるようにしてもよい。この場合、連結棒断面積調整部品４０はフロントプレート３１とリアプレート３２の間の所定箇所のタイロッド３０に取り付ける。

【0018】

＜実施形態２＞
実施形態２を図７を用いて説明する。連結棒１０はタイバー２０あるいはタイロッド３０に対応する。連結棒１０の一つの端面からその長軸方向にあらかじめ沿ってねじ穴１１を開けておく。ねじ穴１１は、固定プラテン２１側あるいはリアプラテン２２側の何れかの連結棒端面に開ける。ねじ穴１１を設けることは空間が形成されたことになるから、このねじ穴１１の空間分だけ連結棒１０の断面積が減ることになる。このねじ穴１１に連結棒断面積調整ボルト１２がねじ込まれる。連結棒断面積調整ボルト１２は、ナット１３によって連結棒１０に固定されており、連結棒１０と連結棒断面積調整ボルト１２とは一体化される。ナット１３は回転阻止部材である。連結棒断面積調整ボルト１２のねじ込み量により連結棒１０の断面積を増減させることが可能である。なお、ねじによる形式は回転動作で行なえるので、連結棒断面積調整ボルト１２のねじ穴１１へのねじ込み量をモータ駆動により自動で制御することも可能である。回転阻止部材としてモータに付属するブレーキを使用することができる。

【0019】

＜実施形態３＞
実施形態３を図８を用いて説明する。図８に示されるように、連結棒１０の一端面からその長軸方向に沿ってあらかじめ穴を開けておく。穴は、固定プラテン２１側あるいはリアプラテン２２側の何れかの連結棒端面に開ける。これによって穴分だけ連結棒１０の断面積を減らすことができる。穴が設けられた連結棒１０の断面積を変更するには、連結棒断面積調整スペーサ１４を挿入するとよい。連結棒断面積調整スペーサ１４の長さや挿入される連結棒断面積調整スペーサ１４の個数は適宜選択される。また、連結棒断面積調整スペーサ１４は連結棒１０にあらかじめ開けられた穴と嵌め合いになっている。連結棒断面積調整スペーサ１４を取り出す為、連結棒断面積調整スペーサ１４には逆ねじ付き空間１５の孔が加工されており、連結棒１０に設けられた穴から引き抜くことが可能である。連結棒断面積調整スペーサ１４を連結棒１０に固定するには、テンションボルト１７とナット１６を使用する。

【0020】

＜実施形態４＞
固定端２点間距離を変更する実施形態４を図９，図１０を用いて説明する。ここでは連結棒１０の例として型締装置Ｍｃに備わったタイバー２０として説明する。固定プラテン２１とタイバー２０の固定位置の変更を固定端変更部品５０を用いて行う。固定端変更部品５０は、図１０に示されるように、長さＬ３を持ち、タイバー２０の外径と同じ半径の内周面を備えた２つの断面半円環状の部材から構成される。固定端変更部品５０は一端部にフランジ５５を備えている。フランジ５５にはねじ孔５６が設けられている。また、フランジ５５と反対側の筒状本体の端部にはタップ孔５３が設けられている。フランジ５５に設けられたねじ孔５６にねじ５７をねじ込んで２つの断面半円環状の部材を固定プラテン２１の金型取り付け面側に密着させる。また、２つの断面半円環状の部材の側面部に設けられたねじ孔５２にねじ５１をねじ込んでタイバー２０に密着させる。これによって、タイバー２０のタイバー固定端２点間距離がＬ２短くなる。また、図１０のＬ２の長さを変更することによりタイバー２０の固定端位置を変更可能である。あるいは、図９の様に、図４に示される連結棒断面積調整部品４０を連結し、タップ孔４３とタップ孔５３にねじ４４をねじ込んで結合させることも可能である。

【符号の説明】

【0021】

１ プレート
２ プレート
３ プレート

１０ 連結棒
１１ ねじ穴
１２ 連結棒断面積調整ボルト
１３ ナット（回転阻止部材）
１４ 連結棒断面積調整スペーサ
１５ 逆ねじ付き空間

２０ タイバー
２１ 固定プラテン
２２ リアプラテン
２３ 可動プラテン
２４ ギア
２５ ギア
２６ 固定プラテンナット
２７ リアプラテンナット
２８ 金型

３０ タイロッド
３１ フロントプレート
３２ リアプレート
３３ プッシャープレート
３４ 射出シリンダ
３５ ノズル

４０ 連結棒断面積調整部品
４１ ねじ
４２ ねじ孔
４３ タップ孔
４４ ねじ

５０ 固定端変更部品
５１ ねじ
５２ ねじ孔
５３ タップ孔

５５ フランジ
５６ ねじ孔
５７ ねじ

Ｍ 射出成形機
Ｍｂ 機台
Ｍｃ 型締装置
Ｍｉ 射出装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】