特許 5976568 射出成形機

(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】5976568

(24)【登録日】2016年7月29日

(45)【発行日】2016年8月23日

(54)【発明の名称】射出成形機

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/66 20060101AFI20160809BHJP

【ＦＩ】

   B29C45/66

【請求項の数】3

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2013-27164(P2013-27164)

(22)【出願日】2013年2月14日

(65)【公開番号】特開2014-156034(P2014-156034A)

(43)【公開日】2014年8月28日

【審査請求日】2015年5月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】田中 良忠

【審査官】 井上 由美子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−００１０４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２００８１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２６９３９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２６２８８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１２５９３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ４５／６６

Ｂ２９Ｃ ３３／２０

Ｂ２２Ｄ １７／２６

Ｂ３０Ｂ １／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

フレームと、
該フレーム上に敷設されるガイドと、
該ガイドに沿って移動自在な一つまたは複数のブロックと、
該ブロックと共に移動するスライド部材とを備え、
該スライド部材は、スライド部材本体と、該スライド部材本体と一の前記ブロックとを連結する複数の連結部とを含み、
該複数の連結部は間隔をおいて設けられる、射出成形機。

【請求項2】

型締力を発生させる型締力発生機構を備え、
前記スライド部材本体は、金型が取り付けられる金型取付部と、前記型締力発生機構から前記金型取付部に型締力を伝達する腕部とを含む、請求項１に記載の射出成形機。

【請求項3】

前記複数の連結部のうち、少なくとも１つは前記金型取付部と前記ブロックとを連結し、残りの少なくとも１つは前記腕部と前記ブロックとを連結する、請求項２に記載の射出成形機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、射出成形機に関する。

【背景技術】

【0002】

射出成形機は、金型装置のキャビティ空間に溶融した樹脂を充填し、固化させることによって成形品を製造する。金型装置は固定金型及び可動金型で構成され、型締め時に固定金型と可動金型との間にキャビティ空間が形成される。キャビティ空間で成形された成形品は、型開き後に可動金型から突き出される（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

固定金型は固定プラテンに取り付けられ、可動金型は可動プラテンに取り付けられる。可動プラテンはブロックに固定され、ブロックを前後方向に案内するガイド（例えばガイドレール）がフレーム上に敷設される。これにより、可動プラテンはフレームに対して進退自在とされる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２００５／０９００５２号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来、可動プラテンなどのスライド部材が型締力または熱応力で撓み変形する場合に、スライド部材を固定するブロックにかかる力が大きく、ブロックやブロックを前後方向に案内するガイドが損傷することがあった。

【0006】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、ブロックやガイドの損傷を抑制できる、射出成形機の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
フレームと、
該フレーム上に敷設されるガイドと、
該ガイドに沿って移動自在な一つまたは複数のブロックと、
該ブロックと共に移動するスライド部材とを備え、
該スライド部材は、スライド部材本体と、該スライド部材本体と一の前記ブロックとを連結する複数の連結部とを含み、
該複数の連結部は間隔をおいて設けられる、射出成形機が提供される。

【発明の効果】

【0008】

本発明の一態様によれば、ブロックやガイドの損傷を抑制できる、射出成形機が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第１実施形態による射出成形機の型閉じ完了時の状態を示す図である。

【図2】本発明の第１実施形態による可動プラテンの構成を示す断面図である。

【図3】本発明の第２実施形態による射出成形機の型閉じ完了時の状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、各図面において、同一の又は対応する構成については同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。また、型閉じを行う際の可動プラテンの移動方向を前方とし、型開きを行う際の可動プラテンの移動方向を後方として説明する。

【0011】

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態による射出成形機の型閉じ完了時の状態を示す図である。図２は、本発明の第１実施形態による可動プラテンの構成を示す断面図である。

【0012】

図１に示すように、射出成形機１０は、例えば、フレーム１１、固定プラテン１２、可動プラテン１３、ブロック１４、サポートとしてのリヤプラテン１５、タイバー１６、ガイド１７、トグル機構２０、および型締めモータ２６などを備える。

【0013】

固定プラテン１２は、フレーム１１に固定されてよい。固定プラテン１２と間隔をおいてリヤプラテン１５が配設される。リヤプラテン１５と固定プラテン１２とは、複数本（例えば４本）のタイバー１６で連結されている。型締め時のタイバー１６の伸びを許容するため、リヤプラテン１５はフレーム１１上に進退可能に載置される。

【0014】

可動プラテン１３は、固定プラテン１２とリヤプラテン１５との間に配設される。可動プラテン１３は複数（例えば２つ）のブロック１４にボルトなどで固定され、複数のブロック１４を前後方向に案内する複数本（例えば２本）のガイド１７がフレーム１１上に敷設される。ブロック１４は、ガイド１７との間に、転動体（例えばボール、ローラなど）を保持してよい。可動プラテン１３は、複数のブロック１４と共に前後方向に移動し、固定プラテン１２に対して接離する。

【0015】

尚、本実施形態では、複数のブロック１４を複数本のガイド１７で前後方向に案内するが、可動プラテン１３が固定される１つのブロックを複数本のガイドで前後方向に案内してもよい。

【0016】

可動プラテン１３における固定プラテン１２との対向面には、可動金型３３が取り付けられる。一方、固定プラテン１２における可動プラテン１３との対向面には、固定金型３２が取り付けられる。固定金型３２と可動金型３３とで金型装置３０が構成される。可動プラテン１３が前進すると、可動金型３３と固定金型３２とが接触し、型閉じが行われる。また、可動プラテン１３が後退すると、可動金型３３と固定金型３２とが離れ、型開きが行われる。

【0017】

トグル機構２０は、可動プラテン１３とリヤプラテン１５との間に配設される。トグル機構２０は、例えば、型開閉方向と平行な方向に進退自在なクロスヘッド２４、クロスヘッド２４に揺動自在に取り付けられた第２トグルレバー２３、リヤプラテン１５に揺動自在に取り付けられた第１トグルレバー２１、および可動プラテン１３に揺動自在に取り付けられたトグルアーム２２を有する。第１トグルレバー２１と第２トグルレバー２３とが、また、第１トグルレバー２１とトグルアーム２２とが、それぞれ、ピンで連結され、連結位置を中心に相対的に回動自在となっている。このトグル機構２０は、いわゆる、内巻５節点ダブルトグル機構であって、上下対称な構成である。

【0018】

型締めモータ２６は、トグル機構２０を作動させるものであって、サーボモータであってよい。型締めモータ２６は、回転運動を直線運動に変換する運動変換部としてのボールねじ機構２７などを介して、トグル機構２０を作動させる。

【0019】

尚、本実施形態のボールねじ機構２７には、図１に示すようにベルトやプーリなどを介して型締めモータ２６の回転運動が伝達されるが、直接に型締めモータ２６の回転運動が伝達されてもよい。

【0020】

型開き完了の状態で、型締めモータ２６を駆動し、クロスヘッド２４を前進させ、トグル機構２０を作動させると、可動プラテン１３が前進させられ、図１に示すように可動金型３３と固定金型３２とが接触し、型閉じが完了する。

【0021】

続いて、型締めモータ２６をさらに駆動すると、トグル機構２０は、型締めモータ２６による推進力にトグル倍率を乗じた型締力を発生させる。型締め状態の固定金型３２と可動金型３３との間にキャビティ空間が形成される。図示されない射出装置がキャビティ空間に液状の成形材料（例えば溶融樹脂）を充填し、充填された成形材料が固化されて成形品となる。

【0022】

続いて、型締めモータ２６を駆動し、クロスヘッド２４を後退させ、トグル機構２０を作動させると、可動プラテン１３が後退させられ、型開きが行われる。型開き後、エジェクタ装置が可動金型３３から成形品を突き出す。

【0023】

トグル機構２０、および型締めモータ２６等によって、型締力を発生させる型締力発生機構２９が構成される。

【0024】

次に、図１および図２を再度参照して、可動プラテン１３の構成について説明する。
可動プラテン１３は、可動プラテン本体４１、前側連結部４８、および後側連結部４９を含む。可動プラテン本体４１は、例えば金型取付部４２、腕部４３、補強部４４、およびタイバー挿通部４５で構成される。

【0025】

金型取付部４２は、可動金型３３が取り付けられるものであって、例えば板状であってよい。金型取付部４２の前端面が、可動金型３３を取り付ける金型取付面となる。金型取付部４２には、エジェクタ装置のエジェクタロッドを進退自在に挿入させるロッド孔４２ａが複数形成される。エジェクタロッドは、型閉じ工程および型締め工程では突き出し開始位置で待機し、型開き工程後に突き出し開始位置から突き出し完了位置まで前進する。成形サイクルの短縮のため、エジェクタロッドは型開き工程中に前進してもよい。

【0026】

腕部４３は、型締力発生機構２９から金型取付部４２に型締力を伝達する。腕部４３は、例えば金型取付部４２の上下部にそれぞれ設けられ、トグル機構２０の端部（例えばトグルアーム２２の端部）を連結するピン２８（図１参照）を挿入させるピン孔４３ａ（図２参照）を有する。腕部４３は、ピン２８の中心線を中心にトグルアーム２２を回転自在に支持する。

【0027】

補強部４４は、複数の腕部４３を連結し、複数の腕部４３の間隔の変動を制限する。例えば、金型取付部４２が腕部４３から伝達される型締力と金型装置３０からの反力とによって撓み変形しようとする場合に、複数の腕部４３の先端部の間隔が広がろうとするのを制限することができる。上下に間隔をおいて配設される２つの腕部４３の先端部と、左右に間隔をおいて配設される２つの補強部４４とで、４角形状の枠状部が構成される。

【0028】

タイバー挿通部４５は、金型取付部４２の上部に設けられ、上側のタイバー１６を挿通させる挿通孔を有する。タイバー挿通部４５は、金型取付部４２の金型取付面から窪む上側凹部４６（図１参照）を形成してよい。上側凹部４６の底面がタイバー挿通部４５の前端面で形成される。

【0029】

尚、本実施形態の可動プラテン本体４１は、タイバー挿通部４５を有するが、上側のタイバー１６に対応する位置に切り欠きを有してもよい。タイバー１６と可動プラテン１３との干渉を避けることができればよい。

【0030】

前側連結部４８および後側連結部４９は、可動プラテン本体４１とブロック１４とを連結する。ブロック１４毎に前側連結部４８および後側連結部４９が設けられる。可動プラテン本体４１、前側連結部４８および後側連結部４９は例えば鋳造などで一体に成形されてよく、ブロック１４も合わせて一体に成形されてもよい。

【0031】

前側連結部４８と後側連結部４９とは、前後方向に間隔をおいて設けられる。前側連結部４８と後側連結部４９との間に形成される空間の分、前側連結部４８および後側連結部４９がそれぞれ細く、撓み変形しやすい。型締力または熱応力などで金型取付部４２が撓み変形した場合に、前側連結部４８および後側連結部４９がそれぞれ撓み変形することで、可動プラテン本体４１から前側連結部４８および後側連結部４９に伝達した力が吸収される。よって、前側連結部４８および後側連結部４９に伝達した力がブロック１４に伝達しにくい。従って、ブロック１４に伝達する力が低減でき、ブロック１４やブロック１４を前後に案内するガイド１７の損傷（変形を含む）が抑制できる。

【0032】

前側連結部４８および後側連結部４９は、それぞれ、下側のタイバー１６を挿通させる挿通孔を有してよい。挿通孔は、撓み変形した前側連結部４８および後側連結部４９がタイバー１６と接触しないように形成される。下側のタイバー１６は、前側連結部４８と後側連結部４９との間の空間を貫通し、当該空間において露出する。

【0033】

前側連結部４８は、図１に示すように金型取付部４２とブロック１４とを連結する。前側連結部４８は、可動金型３３が取り付けられる金型取付部４２を支え、可動金型３３の重量による金型取付部４２の傾きを抑制し、可動金型３３の傾きを抑制する。

【0034】

前側連結部４８は、金型取付部４２の金型取付面から窪む下側凹部４７（図１参照）を形成してよい。下側凹部４７の底面が前側連結部４８の前端面で形成される。

【0035】

後側連結部４９は、図１に示すように腕部４３とブロック１４とを連結する。腕部４３は、型締め時に、剛性の高い長手方向に圧縮されるため、金型取付部４２のような大きな撓み変形を示さない。撓み変形の小さい腕部４３とブロック１４とが後側連結部４９で連結されるので、後側連結部４９に伝達する力が低減でき、ブロック１４に伝達する力が低減できる。

【0036】

後側連結部４９は、腕部４３の先端部および補強部４４で構成される枠状部とブロック１４とを連結してよい。尚、後側連結部は、補強部４４とブロック１４とを連結してもよい。

【0037】

尚、本実施形態では、前側連結部４８と後側連結部４９とが前後方向に間隔をおいて配設されるが、可動プラテン本体４１とブロック１４とを連結する複数の連結部が間隔をおいて並ぶ方向は前後方向に限定されない。また、金型取付部４２とブロック１４とを連結する連結部の数は複数でもよく、同様に、腕部４３とブロック１４とを連結する連結部の数は複数でもよい。

【0038】

本実施形態ではスライド部材としての可動プラテンの構成を説明したが、本発明はリヤプラテン１５にも適用可能である。リヤプラテン１５は、トグル機構２０の端部（例えば第１トグルレバー２１の端部）を支持するリヤプラテン本体と、複数の連結部とで構成されてよい。複数の連結部は、間隔をおいて設けられ、それぞれ、リヤプラテン本体とブロックとを連結する。このブロックは、フレーム１１上に敷設されるガイドに沿って移動自在とされる。リヤプラテン１５と共に進退するブロックは、可動プラテン１３と共に進退するブロック１４と同じガイドレール１７で前後に案内されてもよいし、別のガイドレールで前後に案内されてもよい。

【0039】

また、本実施形態の射出成形機１０は、型開閉方向が水平方向の横型であるが、型開閉方向が垂直方向の竪型であってもよい。竪型の場合、サポートと可動プラテンとが複数本のタイバーで連結され、サポートと可動プラテンとの間に固定プラテンが配設される。固定プラテンに対して昇降自在なサポートと、固定プラテンとの間にトグル機構が配設される。固定プラテンは金型取付部および腕部などで構成され、腕部はトグル機構などで発生させた型締力を金型取付部に伝達する。

【0040】

［第２実施形態］
第１の実施形態では、トグル機構および型締めモータ２６で型締力発生機構が構成される。これに対し、本実施形態では、リヤプラテンに形成される電磁石および吸着板に形成される吸着部で型締力発生機構が構成される。

【0041】

図３は、本発明の第２実施形態による射出成形機の型閉じ完了時の状態を示す断面図である。図３に示すように、射出成形機１１０は、例えば、フレーム１１１、固定プラテン１１２、可動プラテン１１３、ブロック１１４、リヤプラテン１１５、タイバー１１６、ガイド１１７、吸着板１１８、およびロッド１１９などを備える。

【0042】

リヤプラテン１１５は、フレーム１１１に固定されてよい。リヤプラテン１１５と間隔をおいて固定プラテン１１２が配設される。固定プラテン１１２とリヤプラテン１１５とは複数本（例えば４本）のタイバー１１６で連結されている。型締め時のタイバー１１６の伸びを許容するため、固定プラテン１１２はフレーム１１１上に進退可能に載置される。

【0043】

可動プラテン１１３は、固定プラテン１１２とリヤプラテン１１５との間に配設される。可動プラテン１１３は複数（例えば２つ）のブロック１１４にボルトなどで固定され、複数のブロック１１４を前後方向に案内する複数本（例えば２本）のガイド１１７がフレーム１１１上に敷設される。ブロック１１４は、ガイド１１７との間に、転動体を保持してよい。可動プラテン１１３は、複数のブロック１１４と共に前後方向に移動し、固定プラテン１１２に対して接離する。

【0044】

尚、本実施形態では、複数のブロック１１４を複数本のガイド１１７で前後方向に案内するが、１つのブロックを複数本のガイドで前後方向に案内してもよい。つまり、複数のブロック１１４がつながっていてもよい。

【0045】

吸着板１１８は、可動プラテン１１３と共に進退するものであって、ロッド１１９を介して可動プラテン１１３と連結される。吸着板１１８と可動プラテン１１３との間に設けられるリヤプラテン１１５には、ロッド１１９を貫通させる貫通孔が形成される。

【0046】

吸着板１１８は、リヤプラテン１１５よりも後方において進退自在とされる。吸着板１１８はスライドベースＳｂに固定され、スライドベースＳｂは、複数本のガイド１１７に沿って移動自在とされる。スライドベースＳｂは、ガイド１１７との間に、転動体を保持してよい。

【0047】

吸着板１１８と、フレーム１１１との間には、吸着板１１８を進退させることで可動プラテン１１３を進退させる型開閉駆動部としてのリニアモータ１３６が設けられる。尚、リニアモータ１３６は、可動プラテン１１３と、フレーム１１１との間に配設されてもよい。

【0048】

リヤプラテン１１５に形成される電磁石１３４と、吸着板１１８に形成される吸着部１３５とで、型締力を発生させる型締力発生機構が構成される。電磁石１３４に通電させ、電磁石１３４を駆動させると、電磁石１３４と吸着部１３５との間に吸着力が発生し、型締力が発生させられる。また、電磁石１３４への通電を停止させると、吸着力が失われ、型締力が失われる。

【0049】

尚、電磁石と吸着部の配置は逆であってもよい。例えば、吸着板１１８側に電磁石１３４を設け、リヤプラテン１１５側に吸着部１３５を設けてもよい。

【0050】

型開き完了の状態でリニアモータ１３６を駆動して、可動プラテン１１３を前進させると、図３に示すように可動金型１３３と固定金型１３２とが接触し、型閉じが完了する。型閉じ完了の時点で、リヤプラテン１１５と吸着板１１８との間、即ち電磁石１３４と吸着部１３５との間には、所定のギャップδが形成される。尚、型閉じに必要とされる力は、型締力と比較されて十分に小さくされる。

【0051】

型閉じ完了後、電磁石１３４を駆動して、所定のギャップδをおいて対向する電磁石１３４と吸着部１３５との間に吸着力を生じさせる。この吸着力によって、可動プラテン１１３と固定プラテン１１２との間に型締力が生じる。型締め状態の固定金型１３２と可動金型１３３との間にキャビティ空間が形成される。図示されない射出装置がキャビティ空間に液状の成形材料（例えば溶融樹脂）を充填し、充填された成形材料が固化されて成形品となる。

【0052】

続いて、リニアモータ１３６を駆動して、可動プラテン１１３を後退させると、可動金型１３３が後退して型開きが行われる。型開き後、エジェクタ装置が可動金型１３３から成形品を突き出す。

【0053】

次に、図３を再度参照して、可動プラテン１１３の構成について説明する。
可動プラテン１１３は、可動プラテン本体１４１、前側連結部１４８、および後側連結部１４９を含む。

【0054】

可動プラテン本体１４１は、可動金型１３３が取り付けられるものであって、例えば板状であってよい。可動プラテン本体１４１の前端面が、可動金型１３３を取り付ける金型取付面となる。可動プラテン本体１４１はロッド１１９を介して吸着板１１８と連結される。

【0055】

可動プラテン本体１４１は、タイバー１１６を挿通させる挿通孔を例えば４隅に有する。尚、タイバー１１６を挿通させる挿通孔の代わりに、タイバー１１６との干渉を避ける溝が形成されてもよい。

【0056】

前側連結部１４８および後側連結部１４９は、可動プラテン本体１４１とブロック１１４とを連結する。ブロック１１４毎に前側連結部１４８および後側連結部１４９が設けられる。可動プラテン本体１４１、前側連結部１４８および後側連結部１４９は、例えば鋳造などで一体に成形されてよい。

【0057】

前側連結部１４８と後側連結部１４９とは、前後方向に間隔をおいて設けられる。前側連結部１４８と後側連結部１４９との間に形成される空間の分、前側連結部１４８および後側連結部１４９がそれぞれ細く、撓み変形しやすい。型締力または熱応力などで可動プラテン本体１４１が撓み変形した場合に、前側連結部１４８および後側連結部１４９がそれぞれ撓み変形することで、可動プラテン本体１４１から前側連結部１４８および後側連結部１４９に伝達した力が吸収される。よって、前側連結部１４８および後側連結部１４９に伝達した力がブロック１１４に伝達しにくい。従って、ブロック１１４に伝達する力が低減でき、ブロック１１４やブロック１１４を前後に案内するガイド１１７の損傷が抑制できる。

【0058】

尚、本実施形態の可動プラテン本体１４１は、板状であるが、図１および図２に示す可動プラテン本体４１と同様に、板状の金型取付部、および金型取付部の金型取付面から窪む凹部を形成するタイバー挿通部を有してもよい。また、前側連結部１４８および後側連結部１４９は、図１および図２に示す前側連結部４８および後側連結部４９と同様に、タイバー１１６を挿通させる挿通孔を有してよい。

【0059】

本実施形態ではスライド部材としての可動プラテンの構成を説明したが、本発明は固定プラテン１１２、吸着板１１８にも適用可能である。固定プラテン１１２は、固定金型１３２が取り付けられる固定プラテン本体と、複数の連結部とで構成されてよい。複数の連結部は、間隔をおいて設けられ、それぞれ、固定プラテン本体とブロックとを連結する。このブロックは、フレーム１１１上に敷設されるガイドに沿って移動自在とされる。固定プラテン１１２と共に進退するブロックは、可動プラテン１１３と共に進退するブロック１１４と同じガイドレール１１７で前後に案内されてもよいし、別のガイドレールで前後に案内されてもよい。同様に、吸着板１１８は、吸着部が形成される吸着板本体と、複数の連結部とで構成されてもよい。

【0060】

以上、射出成形機の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。

【符号の説明】

【0061】

１０ 射出成形機
１１ フレーム
１２ 固定プラテン
１３ 可動プラテン（スライド部材）
１４ ブロック
１５ リヤプラテン
１６ タイバー
１７ ガイド
２０ トグル機構
２６ 型締めモータ
２９ 型締力発生機構
３０ 金型装置
３２ 固定金型
３３ 可動金型
４１ 可動プラテン本体（スライド部材本体）
４２ 金型取付部
４３ 腕部
４４ 補強部
４５ タイバー挿通部
４８ 前側連結部
４９ 後側連結部

【図1】

【図2】

【図3】