特開 2022-149992 型締装置及びタイバー

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022149992

(43)【公開日】2022-10-07

(54)【発明の名称】型締装置及びタイバー

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/66 20060101AFI20220929BHJP

   B22D 17/26 20060101ALI20220929BHJP

【ＦＩ】

B29C45/66

B22D17/26 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021052379

(22)【出願日】2021-03-25

(71)【出願人】

【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】110000523

【氏名又は名称】アクシス国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】坂井 公則

【テーマコード（参考）】

4F202

【Ｆターム（参考）】

4F202AJ02

4F202AR12

4F202AR13

4F202CA11

4F202CL32

4F202CL44

4F202CL50

(57)【要約】

【課題】可動プラテンの追込み量を低減すること。
【解決手段】少なくとも一つのタイバー２５は、その軸方向外周の２以上の異なる位置から投影される時、それらの投影位置に対応してタイバー２５の軸方向に直交する２以上の異なる投影幅Ｌ１，Ｌ２を有するように形状づけられる。更には、このタイバー２５は、少なくとも固定プラテン２１とトグルサポート２４の間の少なくとも一部において、２以上の異なる投影幅Ｌ１，Ｌ２の中で最小の投影幅Ｌ１を直径とする仮想円の面積よりも大きい断面積を有する。タイバー２５の断面積の増加によりその剛性が高められる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

固定プラテン、可動プラテン、トグル機構、及びトグルサポートを備え、前記トグル機構を介して前記トグルサポートと前記可動プラテンが連結され、前記トグル機構の作動に基づいて前記可動プラテンが前記固定プラテンに対して進退可能である型締装置であって、
前記固定プラテンと前記トグルサポートの間を延びて前記固定プラテンと前記トグルサポートをお互いに連結する複数のタイバーを更に備え、
前記複数のタイバーの少なくとも一つは、
（ｉ）その軸方向に直交し、かつお互いに異なる方向に伝播する平行光により照明される時、前記タイバーの軸方向に直交する２以上の異なる投影幅を有するように形状付けられ、及び
（ｉｉ）少なくとも前記固定プラテンと前記トグルサポートの間の少なくとも一部において前記２以上の異なる投影幅の中で最小の投影幅を直径とする仮想円の面積よりも大きい断面積を有する、型締装置。

【請求項2】

前記複数のタイバーの少なくとも一つは、前記固定プラテンと前記トグルサポートの間の少なくとも一部において面取りされた又は面取りされていない四角形の断面を有することを特徴とする請求項１に記載の型締装置。

【請求項3】

前記複数のタイバーの少なくとも一つは、前記固定プラテンと前記トグルサポートの間の少なくとも一部において面取りされた又は面取りされていない正方形の断面を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の型締装置。

【請求項4】

前記断面積は、前記２以上の異なる投影幅の中で最大の投影幅を直径とする仮想円の面積よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の型締装置。

【請求項5】

前記２以上の異なる投影幅の最大値は、前記２以上の異なる投影幅の最小値の３倍以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の型締装置。

【請求項6】

前記複数のタイバーの少なくとも一つは、前記固定プラテン又は前記トグルサポートに設けられた孔部に挿入される挿入端部を有し、前記最小の投影幅は、前記タイバーの軸方向に直交するある断面における前記挿入端部の直径に実質的に等しいことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の型締装置。

【請求項7】

前記複数のタイバーの少なくとも一つは、前記固定プラテン又は前記トグルサポートに設けられた孔部に挿入される挿入端部を有し、前記２以上の異なる投影幅の中で最大の投影幅は、前記タイバーの軸方向に直交するある断面における前記挿入端部の直径の１．２倍以上であり、３倍以下であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の型締装置。

【請求項8】

前記挿入端部は、少なくとも部分的に螺旋状にネジ溝が形成された円柱状部分であることを特徴とする請求項６又は７に記載の型締装置。

【請求項9】

前記複数のタイバーの少なくとも一つ又は各々が、前記固定プラテンと前記トグルサポートの各孔部に挿入される挿入端部の間を延びるその中間部の実質的に全長において、前記最小の投影幅を直径とする仮想円の面積よりも大きい断面積を有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の型締装置。

【請求項10】

前記複数のタイバーの各々が、前記最小の投影幅を直径とする仮想円の面積よりも大きい断面積を有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の型締装置。

【請求項11】

リニアガイドを更に備え、前記可動プラテンが前記リニアガイドにより移動可能に支持され、かつ前記タイバーに対して機械的に結合されていないことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の型締装置。

【請求項12】

型締装置のタイバーであって、
第１端部と、
第２端部と、
前記第１及び第２端部の間を延びる中間部を備え、
前記中間部は、
（ｉ）当該タイバーの軸方向に直交し、かつお互いに異なる方向に伝播する平行光により照明される時、前記タイバーの軸方向に直交する２以上の異なる投影幅を有するように形状付けられ、及び
（ｉｉ）その全長の少なくとも一部において前記２以上の異なる投影幅の中で最小の投影幅を直径とする仮想円よりも大きい断面積を有する、タイバー。

【請求項13】

前記中間部は、面取りされた又は面取りされていない四角形の断面を有することを特徴とする請求項１２に記載のタイバー。

【請求項14】

前記中間部は、面取りされた又は面取りされていない正方形の断面を有することを特徴とする請求項１２又は１３に記載のタイバー。

【請求項15】

前記断面積は、前記２以上の異なる投影幅の中で最大の投影幅を直径とする仮想円の面積よりも小さいことを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか一項に記載のタイバー。

【請求項16】

前記２以上の異なる投影幅の最大値は、前記２以上の異なる投影幅の最小値の３倍以下であることを特徴とする請求項１２乃至１５のいずれか一項に記載のタイバー。

【請求項17】

前記最小の投影幅は、前記タイバーの軸方向に直交するある断面における前記第１端部の直径に実質的に等しいことを特徴とする請求項１２乃至１６のいずれか一項に記載のタイバー。

【請求項18】

前記２以上の異なる投影幅の中で最大の投影幅は、前記タイバーの軸方向に直交するある断面における前記第１端部の直径のルート２倍以上であり、３倍以下であることを特徴とする請求項１２乃至１７のいずれか一項に記載のタイバー。

【請求項19】

前記第１端部は、少なくとも部分的に螺旋状にネジ溝が形成された円柱状部分であることを特徴とする請求項１７又は１８に記載のタイバー。

【請求項20】

前記ネジ溝は、型厚調整のために設けられることを特徴とする請求項１９に記載のタイバー。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、型締装置及びタイバーに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、複数本のタイバーのバランス調整のため、タイバーの断面積を擬似的に増加する調整部品をタイバーに取り付けることが開示されている（段落００１４、００１６、図４、及び図５参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５８０８２８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

目標とする型締力を得るため、金型装置の型タッチ（即ち、固定金型と可動金型が接触した状態）の後、トグル機構のクロスヘッドを更に推進して可動プラテンを型締方向に動かすことが要求される。目標とする型締力の実現のために必要な可動プラテンの移動距離は、追込み量（又は、押し込む量）と呼ばれる（図１０参照）。追込み量が大きい場合、このために用いられる駆動系（例えば、型締モータ及び／又はボールねじ）のスペックが高まってしまうこと、或いは、型締の度に相対的に大きな電力が必要となって型締装置の消費電力の低減が図れないことが懸念される。

【0005】

本願発明者は、上述の問題点に鑑みて可動プラテンの追込み量を低減するという新たな課題を見出した。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様に係る型締装置は、固定プラテン、可動プラテン、トグル機構、及びトグルサポートを含み、前記トグル機構を介して前記トグルサポートと前記可動プラテンが連結され、前記トグル機構の作動に基づいて前記可動プラテンが前記固定プラテンに対して進退可能である型締装置であって、
前記固定プラテンと前記トグルサポートの間を延びて前記固定プラテンと前記トグルサポートをお互いに連結する複数のタイバーを更に含み、
前記複数のタイバーの少なくとも一つは、
（ｉ）その軸方向に直交し、かつお互いに異なる方向に伝播する平行光により照明される時、前記タイバーの軸方向に直交する２以上の異なる投影幅を有するように形状付けられ、及び
（ｉｉ）少なくとも前記固定プラテンと前記トグルサポートの間の少なくとも一部において前記２以上の異なる投影幅の中で最小の投影幅を直径とする仮想円の面積よりも大きい断面積を有する。

【0007】

本開示の一態様に係る型締装置のタイバーは、
第１端部と、
第２端部と、
前記第１及び第２端部の間を延びる中間部を含み、
前記中間部は、
（ｉ）当該タイバーの軸方向に直交し、かつお互いに異なる方向に伝播する平行光により照明される時、前記タイバーの軸方向に直交する２以上の異なる投影幅を有するように形状付けられ、及び
（ｉｉ）その全長の少なくとも一部において前記２以上の異なる投影幅の中で最小の投影幅を直径とする仮想円よりも大きい断面積を有する。

【0008】

本開示の一態様によれば、可動プラテンの追込み量の低減が促進される。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本開示の一態様に係る射出成形機の概略的な構成を示す模式図である。

【図2】本開示の一態様に係る型締装置の概略的な構成を示す斜視図である。

【図3】本開示の一態様に係るタイバーの概略的な側面図である。

【図4】タイバーの第１挿入端部にネジ溝が設けられることを示す図である。

【図5】タイバーの断面図であり、（ａ）がその第１挿入端部の断面図を示し、（ｂ）がその第２挿入端部の断面図を示し、（ｃ）がその中間部の断面図を示す。図５（ｃ）において、図５（ａ）の円Ｃ１を点線で示し、図５（ｂ）の円Ｃ２を一点鎖線で示す。

【図6】タイバーの中間部が第１投影幅を有することを示す図である。

【図7】タイバーの中間部が第２投影幅を有することを示す図である。

【図8】タイバーの中間部が長方形の断面を有することを示し、かつ平行に延びるタイバーの間に所定の間隙が設定されることを示す模式図である。

【図9】タイバーの中間部の概略的な上面図であり、タイバーの軸方向において幅広部と幅狭部が交互に設けられる。

【図10】可動プラテンの追込み量及びその改善を説明するために参照されるグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図１乃至図１０を参照しつつ、本発明の非限定の実施形態及び特徴について説明する。当業者は、過剰説明を要せず、各実施形態及び／又は各特徴を組み合わせることができ、この組み合わせによる相乗効果も理解可能である。実施形態間の重複説明は、原則的に省略する。参照図面は、発明の記述を主たる目的とするものであり、作図の便宜のために簡略化されている。各特徴は、本明細書に開示された型締装置にのみ有効であるものではなく、本明細書に開示されていない他の様々な型締装置にも通用する普遍的な特徴として理解される。

【0011】

図１に示すように、射出成形機１は、共通又は異なるベース４上に実装された型締装置２及び射出装置３を有する。射出成形機１は、型締装置２と射出装置３の協調的な動作に基づいて成形品を連続的に製造する。型締装置２は、型閉、型締、及び型開のループを繰り返すように構成される。射出装置３は、計量工程、充填工程、及び保圧工程のループを繰り返すように構成される。型締装置２に対して金型装置５が取り付けられる。金型装置５の具体的な構成は、射出成形品の形状、大きさ、及び個数によって決定される。金型装置５は、２プレート式又は３プレート式であり得る。幾つかの形態では、金型装置５は、１以上の固定金型５１及び１以上の可動金型５２を有する。

【0012】

以下、型締装置２及び射出装置３の構成及び動作についてより詳しく述べる。型締装置２は、固定プラテン２１、可動プラテン２２、トグル機構２３、トグルサポート２４、複数のタイバー２５、型締モータ２６、及び型厚調整機構２７を有する。トグル機構２３を介してトグルサポート２４と可動プラテン２２が連結され、トグル機構２３の作動に基づいて可動プラテン２２が固定プラテン２１に対して進退可能である。具体的には、型締モータ２６の作動によりトグル機構２３の状態が変化し、可動プラテン２２の位置が変化する。固定プラテン２１と可動プラテン２２の間隔が大きい時、固定プラテン２１と可動プラテン２２の間の空間に金型装置５を導入することができる。この状態で、固定及び可動金型５１，５２が、各々、固定及び可動プラテン２１，２２に取り付けられる。この後、可動プラテン２２が固定プラテン２１に向けて動かされて金型装置５が型閉、続いて型締され、最後に型開される。なお、型閉は、固定金型５１の対向面と可動金型５２の対向面が接触して固定金型５１の半キャビティーと可動金型５２の半キャビティーが空間的に連通した状態である。型締は、射出装置３から材料の射出圧に耐えるべく、可動金型５２が固定金型５１により強く押し付けられた状態である。型開は、固定金型５１の対向面と可動金型５２の対向面が接触せず、両者の間に間隔が空けられた状態である。

【0013】

トグル機構２３は、型締モータ２６から駆動力を受けるクロスヘッド２３ａ、トグルサポート２４と可動プラテン２２の間で枢動自在に結合した第１及び第２リンク２３ｂ，２３ｃ、クロスヘッド２３ａと第１リンク２３ｂの間を結合する第３リンク２３ｄを有する。型締モータ２６で生成される回転力は、ベルト２６１を介してボールねじ２６２といった力変換装置によって直線的な推力に変換されてクロスヘッド２３ａに付与される。例えば、型締モータ２６の出力軸の正回転に応じてクロスヘッド２３ａが固定プラテン２１に向けて直進し、第１リンク２３ｂと第２リンク２３ｃのなす角が大きくなり、可動プラテン２２が固定プラテン２１に向けて直進する。型締モータ２６の出力軸の逆回転に応じてクロスヘッド２３ａが固定プラテン２１から離間する方向に動かされ、第１リンク２３ｂと第２リンク２３ｃのなす角が小さくなり、可動プラテン２２が固定プラテン２１から離れる方向に直進する。なお、型締装置２において可動プラテン２２及びそこに取り付けられた可動金型５２が固定プラテン２１及びそこに取り付けられた固定金型５１に向けて移動する方向を前側又は射出装置側と定義し、この反対方向を後側又は反射出成形装置側と定義することもできる。

【0014】

トグル機構２３は、クロスヘッド２３ａに付与される推力を倍増して可動プラテン２２に伝達するように作動する。その倍率は、トグル倍率とも呼ばれる。トグル倍率は、第１リンク２３ｂと第２リンク２３ｃとのなす角に応じて変化する。第１リンク２３ｂと第２リンク２３ｃのなす角が１８０°に近づくとトグル倍率も増加する。

【0015】

型厚調整機構２７は、固定プラテン２１に対するトグルサポート２４の位置（両者の前後間隔、言わば、型厚）を調整するように構成される。型厚調整機構２７は、型厚調整モータ２７ａを含む。型厚調整モータ２７ａで生成される回転力が、ベルト２７１を介してタイバー２５の後端部のねじ軸に螺合したナットに伝達し、タイバー２５沿いのトグルサポート２４の位置が変更され、固定プラテン２１に対するトグルサポート２４の位置（即ち、両者の間隔）が変更される。型厚調整モータ２７ａの回転力は、ベルト及び歯車といった伝達要素を介して（又は直接的に）ナットに伝達される。

【0016】

型締装置２は、金型装置５から成形品を排出するためのエジェクタ装置２８を含む。エジェクタ装置２８は、例えば、可動プラテン２２の後方に取り付けられる。エジェクタ装置２８は、エジェクタロッドと、エジェクタロッドに対して動力を供給するエジェクタモータを含む。エジェクタモータで生成される回転力がボールねじにより直線力に変換され、エジェクタロッドに伝達する。エジェクタロッドを前進させると、これにより金型装置５のエジェクタプレートが押される。エジェクタピンにより可動金型５２の成形品が押され、金型装置５から排出される。射出成形機１は、型開に同調してエジェクタ装置を作動させる。

【0017】

射出装置３は、型締装置２に取り付けられた金型装置５に対して溶融樹脂材料を供給する。射出装置は、インラインスクリュー式又はプリプラ式であり得る。本明細書では、射出装置がインラインスクリュー式であるものとして説明するが、これに限られるべきものではない。射出装置３は、シリンダー３１、スクリュー３２、ヒーター３３、計量モータ３４、射出モータ３５、移動モータ３６、ガイドレール３７、第１可動サポート３８、及び第２可動サポート３９を有する。

【0018】

シリンダー３１は、スクリュー３２を収容する金属製の筒材であり、シリンダー胴部３１ａとノズル部３１ｂを有する。シリンダー胴部３１ａは、スクリュー３２を収容する。ノズル部３１ｂは、シリンダー胴部３１ａの流路径に比べて小さい流路径を持つ直線流路を有し、またシリンダー胴部３１ａから供給される溶融プラスチック材料を吐出する吐出口を有する。シリンダー胴部３１ａは、ホッパー３１ｆ又は自動化されたプラスチック材料供給装置から供給されるプラスチック材料、例えば、ペレットを受け入れる材料供給口３１ｃを有する。ペレットは、シリンダー胴部３１ａを介してヒーター３３から伝達する熱に応じて溶融し、またスクリュー３２の回転に応じて前側、即ち、ノズル部３１ｂに向けて搬送される。なお、後述の説明から分かるように、充填時のスクリュー３２の移動方向が前側であり、計量時のスクリュー３２の移動方向が後側である。

【0019】

スクリュー３２は、軸部と軸部の外周に螺旋状に設けられたフライトを有し、その回転に応じて固体及び溶融状態の樹脂材料をシリンダー３１の前側に搬送する。スクリュー３２は、計量モータ３４からの回転力を受けて回転することができる。例えば、計量モータ３４の出力軸とスクリュー３２がベルト３４１を介して機械的に連結される。また、スクリュー３２は、射出モータ３５からの駆動力を受けて静止中のシリンダー３１内において前側（ノズル部３１ｂに接近する側）及び後側（ノズル部３１ｂから離れる側）に動くことができる。例えば、射出モータ３５の出力軸がボールねじ３５１のねじ軸にベルト３５３を介して連結される。ボールねじ３５１のナット３５２に対して第１可動サポート３８が固定される。第１可動サポート３８に対してスクリュー３２が回転可能に取り付けられる。同様、第１可動サポート３８に対して計量モータ３４の本体部が固定される。射出モータ３５の作動に応じて第１可動サポート３８が移動し、スクリュー３２及び計量モータ３４が移動する。第１可動サポート３８は、ベース４に固定されたガイドレール３７上に移動可能に実装される。型締装置２に向かう方向を前方とし、型締装置２から離れる方向を後方と呼ぶことができる。

【0020】

シリンダー３１は、移動モータ３６からの駆動力を受けて型締装置２に向けて前進し、また型締装置２から離れるように後退する。例えば、移動モータ３６の出力軸がボールねじ３６１のねじ軸に連結される。ボールねじ３６１のナット３６２に対して弾性部材（例えば、ばね）３６３を介して第２可動サポート３９が結合される。第２可動サポート３９に対してシリンダー３１がその後端部で固定される。移動モータ３６の作動に応じて第２可動サポート３９及びシリンダー３１が移動する。第２可動サポート３９は、ベース４に固定されたガイドレール３７上に移動可能に実装される。なお、各モータにはエンコーダといった計器が組み込まれ得る。エンコーダの出力信号に基づいてモータがフィードバック制御される。

【0021】

スクリュー３２の先端（前端）には逆流防止リング（不図示）が取り付けられる。逆流防止リングは、スクリュー３２がシリンダー３１内においてノズル部３１ｂ側に動かされる時、貯留空間３１ｅに貯留した溶融プラスチック材料が逆流することを抑制する。

【0022】

ヒーター３３は、シリンダー３１の外周に取り付けられ、例えば、フィードバック制御された通電により発熱する。ヒーター３３は、シリンダー胴部３１ａ及び／又はノズル部３１ｂの外周に任意の態様で取り付けられる。

【0023】

射出装置３の動作の概要について述べれば、ヒーター３３からシリンダー３１に対して熱を与え、ホッパー３１ｆを介してシリンダー胴部３１ａ内に供給されるペレットが溶融される。計量モータ３４からの回転力に応じてシリンダー胴部３１ａ内でスクリュー３２が回転し、スクリュー３２の螺旋状の溝に沿ってプラスチック材料が前側に送られ、この過程でプラスチック材料が徐々に溶融される。スクリュー３２の前側に溶融プラスチック材料が供給されるに応じてスクリュー３２が後退し、溶融プラスチック材料が貯留空間３１ｅに貯留される（「計量工程」と呼ばれる）。スクリュー３２の回転数は、計量モータ３４のエンコーダを用いて検出する。計量工程では、スクリュー３２の急激な後退を制限すべく、射出モータ３５を駆動してスクリュー３２に対して背圧を加えてよい。スクリュー３２に対する背圧は、例えば圧力検出器を用いて検出する。スクリュー３２が計量完了位置まで後退し、スクリュー３２の前方の貯留空間３１ｅに所定量の溶融プラスチック材料が蓄積され、計量工程が完了する。

【0024】

計量工程に続いて、射出モータ３５からの駆動力に応じてスクリュー３２がノズル部３１ｂに向けて充填開始位置から充填完了位置まで動き、貯留空間３１ｅに貯留された溶融プラスチック材料がノズル部３１ｂの吐出口を介して金型装置５内に供給される（「充填工程」と呼ばれる）。スクリュー３２の位置や速度は、例えば射出モータ３５のエンコーダを用いて検出する。スクリュー３２の位置が設定位置に達すると、充填工程から保圧工程への切換（所謂、Ｖ／Ｐ切換）が行われる。Ｖ／Ｐ切換が行われる位置をＶ／Ｐ切換位置とも呼ぶ。スクリュー３２の設定速度は、スクリュー３２の位置や時間などに応じて変更されてもよい。

【0025】

充填工程においてスクリュー３２の位置が設定位置に達した時、その設定位置にスクリュー３２を一時停止させ、その後にＶ／Ｐ切換を行ってもよい。Ｖ／Ｐ切換の直前において、スクリュー３２の停止の代わりに、スクリュー３２の微速前進または微速後退が行われてもよい。また、スクリュー３２の位置を検出するスクリュー位置検出器、およびスクリュー３２の速度を検出するスクリュー速度検出器は、射出モータ３５のエンコーダに限定されず、他の種類の検出器を使用できる。

【0026】

充填工程に続いて、スクリュー３２の前側移動に応じてスクリュー３２の前方のプラスチック材料の保持圧が設定圧に維持され、残存するプラスチック材料が金型装置５に押し出される（「保圧工程」と呼ばれる）。金型装置５内での冷却収縮による不足分のプラスチック材料を補充できる。保持圧は、例えば圧力検出器を用いて検出する。保持圧の設定値は、保圧工程の開始からの経過時間に応じて変更されてもよい。保圧工程では金型装置５内のキャビティーのプラスチック材料が徐々に冷却され、保圧工程完了時にはキャビティーの入口が固化したプラスチック材料で塞がれる。この状態はゲートシールと呼ばれ、キャビティーからのプラスチック材料の逆流が防止される。保圧工程後、冷却工程が開始される。冷却工程では、キャビティーのプラスチック材料の固化が行われる。成形サイクル時間の短縮のため、冷却工程中に次の成形サイクルの計量工程が開始されても良い。

【0027】

保圧工程に続いて、上述の計量工程が行われる。

【0028】

射出成形機１は、型締装置２及び／又は射出装置３を制御するための制御システムが格納された制御盤７（図１参照）を有する。制御盤７に格納される制御システムは、型締モータ２６、エジェクタモータ、計量モータ３４、及び射出モータ３５をシーケンス制御する。制御システムは、型締モータ２６の制御に基づいて、型閉、型締、及び型開を行う。制御システムは、計量モータ３４及び射出モータ３５の制御に基づいて、計量、充填、保圧を行う。制御システムは、エジェクタモータの制御に基づいて金型装置５の可動金型５２から成形品を突き出すことができる。制御システムは、移動モータ３６の制御に基づいてシリンダー３１を適切な位置に位置付けることができる。制御システムは、上述の制御に加えて、ヒーター３３及び金型装置５の温調も制御することができる。

【0029】

例えば、一回の成形サイクルにおいて、計量工程、型閉工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、型開工程、および突き出し工程がこの順で行われる。ここで述べた順番は、各工程の開始時間の早い順である。充填工程、保圧工程、および冷却工程は、型締工程の開始から型締工程の終了までの間に行われる。型締工程の終了は型開工程の開始と一致する。尚、成形サイクル時間の短縮のため、同時に複数の工程を行ってもよい。例えば、計量工程は、前回の成形サイクルの冷却工程中に行われてもよく、この場合、型閉工程が成形サイクルの最初に行われることとしてもよい。また、充填工程は、型閉工程中に開始されてもよい。また、突き出し工程は、型開工程中に開始されてもよい。

【0030】

図２に型締装置２の簡略的な斜視図を示し、ここでは、４本のタイバー２５の図示のためにトグル機構２３の図示が省略されている。図２に示すように、型締装置２は、可動プラテン２２が実装される１つ又は複数のリニアガイド２９を有する。リニアガイド２９は、レール２９ａと、レール２９ａ上を走行可能な１つ又は複数の走行体２９ｂを有する。可動プラテン２２は、リニアガイド２９の走行体２９ｂに対して固定され、その安定した直線移動が確保される。なお、リニアガイド２９は、固定プラテン２１とトグルサポート２４の間の全長に亘って設けられるが、必ずしもこの限りではない。

【0031】

可動プラテン２２は、リニアガイド２９により支持されており、タイバー２５に対しては何ら機械的に結合されておらず、いわば、フリー状態にある。例えば、可動プラテン２２にタイバー２５が挿通される孔が設けられ、この孔の直径がタイバー２５の挿通部分の幅よりも大きい。結果として、可動プラテン２２とタイバー２５が非接触になる。勿論、このような形態に限らず、可動プラテン２２がタイバー２５とブッシュによって機械的に結合されても良い。

【0032】

タイバー２５は、固定プラテン２１とトグルサポート２４の間を延びて固定プラテン２１とトグルサポート２４をお互いに連結するものであり、鋳造により製造され、又は鋳造された金属材の切削加工により製造される。タイバー２５は、典型的には、金属又は合金等の単一材料から成る。

【0033】

図２に加えて図３を参照して理解されるように、各タイバー２５は、トグルサポート２４に設けられた孔部に挿入される第１挿入端部（単に第１端部とも呼ぶ）６１と、固定プラテン２１に設けられた孔部に挿入される第２挿入端部（単に第２端部とも呼ぶ）６２と、第１及び第２挿入端部６１，６２の間を延びる中間部６３を有する。第１及び第２挿入端部６１，６２は、いずれも円柱状部分である。例えば、第１挿入端部６１は、型厚調整のためのネジ溝が設けられた円柱状部分である（図４参照）。第２挿入端部６２は、タイバー２５の軸方向において１つ又は２つの縮径部６２ｐを有するが、必ずしもこの限りではない（図３参照）。第１挿入端部６１の形状は、トグルサポート２４との連結態様に応じて変更可能である。同様、第２挿入端部６２の形状は、可動プラテン２２との連結態様に応じて変更可能である。第１挿入端部６１と中間部６３の境界は、両者の断面形状の違いにより決定されるが、この代替として固定プラテン２１に挿入されるか否かに基づいて決定することもできる。第２挿入端部６２と中間部６３の境界は、両者の断面形状の違いにより決定されるが、この代替としてトグルサポート２４に挿入されるか否かに基づいて決定することもできる。

【0034】

図３に示す平面ＰＬ１～ＰＬ３におけるタイバー２５の断面形状を図５（ａ）～（ｃ）に示す。なお、各平面ＰＬ１～ＰＬ３は、お互いに平行であり、（型締方向に平行な）タイバーの軸方向に直交する。図５（ａ）に示すように第１挿入端部６１の断面形状は、直径Ｒ１の円である。なお、第１挿入端部６１にネジ溝が設けられる場合、直径Ｒ１の円の軌跡上にはネジ山の頂点位置が含まれる。即ち、直径Ｒ１は、第１挿入端部６１の最大径である。図５（ｂ）に示すように第２挿入端部６２の断面形状は、直径Ｒ２の円である。なお、第２挿入端部６２に縮径部６２ｐが設けられる場合、縮径部６２ｐ以外の第２挿入端部６２の部分にてその断面が取られる。即ち、直径Ｒ２は、第２挿入端部６２の最大径である。

【0035】

図５（ｃ）に示すように、中間部６３の断面形状は、一辺の長さをＬ１とし、対角線の長さをＬ２とする正方形である。

が成立する。本実施形態においては、タイバー２５（特には、中間部６３）は、その軸方向に直交し、かつお互いに異なる方向に伝播する平行光により照明される時、その軸方向に直交する２以上の異なる投影幅を有するように形状付けられる（例えば、４角以上の多角形）。

【0036】

図６に示すように天地方向に平行に天側から地側に向かって平行光でタイバー２５の中間部６３に照射する時、タイバー２５によって平行光が妨げられることによってタイバー２５の形状に対応して投影像が形成される。具体的には、上述のタイバー２５の断面形状の一辺の長さＬ１に等しい投影幅Ｌ１の投影像が形成される。なお、この投影幅Ｌ１は、タイバー２５の軸方向に直交する方向の幅である。

【0037】

同様、図７に示すように天地方向に対して４５°をなす方向に平行光でタイバー２５の中間部６３に照射する時、タイバー２５によって平行光が妨げられることによってタイバー２５の形状に対応して投影像が形成される。具体的には、上述のタイバー２５の断面形状の対角線の長さＬ２に等しい投影幅Ｌ２の投影像が形成される。なお、この投影幅Ｌ２は、タイバー２５の軸方向に直交する方向の幅である。なお、天側から地側に向けて平行光が伝播するように設定されているが、天地方向とタイバー２５の長手方向に直交する横方向（射出成形機１における操作側と反操作側に関する方向）に平行光が伝播するように設定しても良く、この場合にも後述と同様の特徴が理解可能である。

【0038】

タイバー２５の中間部６３の断面積（＝一辺の長さＬ１の２倍）は、図６，７に示した投影幅Ｌ１，Ｌ２の中で最小の投影幅Ｌ１を直径とする仮想円の面積よりも大きい。このような場合、タイバー２５の中間部６３の剛性が高まり（即ち、４／π倍）、可動プラテン２２の追込み量の低減が促進される。追込み量の低減によって、小さい追込み量に応じた駆動系（例えば、型締モータ及び／又はボールねじ）を採用することができ、型締装置のコスト低減を図ることができ、また、この効果の追加又は代替として、型締装置の型締に必要な電力が低減され、型締装置の消費電力の低減を図ることができる。なお、追込み量の低減のため、型締方向における変形が相対的に大きいと考えられるタイバー２５の剛性を高めることが効果的である。

【0039】

上記段落で述べた特徴は、図５（ｃ）の正方形Ｋ１に図５（ａ）の円Ｃ１が内接することからも理解可能であるが、第１挿入端部６１が円形の断面形状を有することは必須ではない。第１挿入端部６１が図５（ｃ）と同一の断面形状を有する形態も想定される。図５（ｃ）の正方形Ｋ１の面積は、図５（ｂ）の円Ｃ２の面積よりも大きいが、必ずしもこの限りではない。

【0040】

タイバー２５の中間部６３の断面積（＝２×Ｌ１）は、図６，７に示した投影幅Ｌ１，Ｌ２の中で最大の投影幅Ｌ２を直径とする仮想円の面積以下又は未満としても良い。これによって、タイバー２５の中間部６３の断面積の増加を適切な範囲内とすることができる。場合によっては、タイバー２５の中間部６３の断面積の増加に伴ってタイバー２５間の間隙（例えば、水平間隔Ｄ１（図２参照））が短縮してしまうことが抑制される。なお、タイバー２５間の水平間隔Ｄ１が短縮されると、タイバー２５間の間隙を介して従前から使用してきた金型装置５を取り付けることが困難になるおそれがある。

【0041】

タイバー２５の剛性の増加とタイバー２５間の間隙（例えば、水平間隔Ｄ１）の確保を両立する観点から、幾つかの場合、上述の最小の投影幅Ｌ１は、第１挿入端部６１の直径（例えば、最大径）Ｒ１に実質的に等しい。追加又は代替として、上述の最大の投影幅Ｌ２は、タイバー２５の軸方向に直交するある断面における第１挿入端部６１の直径（例えば、最大径）Ｒ１の１．２倍（又は２の正の平方根（ルート２）倍）以上であり、（必ずしももこの上限に限らないが）３倍以下であり、上述の剛性と間隙の両立が促進される。なお、実質的に等しいことは、５％の誤差範囲内にあることを意味する。即ち、一辺長Ｌ１が、直径Ｒ１と異なるとしても、直径Ｒ１×０．９５～直径Ｒ１×１．０５の範囲内にあれば直径Ｒ１に実質的に等しいと言える。タイバー２５の中間部６３の断面形状及び面取りの有無によっては、最大の投影幅Ｌ２が、第１挿入端部６１の直径Ｒ１の１．２倍～２の正の平方根（ルート２）倍の範囲内になることも想定される。

【0042】

タイバー２５の中間部６３の断面形状は、伝統的又は慣行として円形であり、できるだけ細いことが好まれていた。この慣行は、タイバー２５の間の間隙を介した金型装置５の取付、型厚調整用のねじ溝の形成、タイバーの形状出しといった様々な要因に起因すると考えられる。しかしながら、本願発明者の検討によれば、このような慣行は、必ず遵守しなければならないものでもない。例えば、可動プラテン２２がリニアガイド２９上で移動可能に支持され、タイバー２５に対してフリーな（機械的に結合していない）状態にある場合、タイバー２５の中間部６３の断面形状を正方形又は長方形に変更してもその移動に何ら影響しない。また、第１挿入端部６１について選択的にその断面形状を円形とし、そこに型厚調整用のねじ溝を形成すれば従来通りに型厚調整可能である。また、タイバー２５の中間部６３の断面積を適切な範囲内とすることにより従来から使用してきた金型装置５の使用も妨げられない。

【0043】

タイバー２５の中間部６３の断面形状は、必ずしも正方形である必要はなく、正方形以外の四角形（例えば、長方形、平行四辺形）であっても構わなく、更には五角形、六角形などの他の多角形であっても構わない。図８に示す場合、タイバー２５の中間部６３の断面形状は、短辺長Ｌ３、長辺長Ｌ４、及び対角線長Ｌ５の長方形である。タイバー２５の中間部６３は、天側又は地側に短辺が配置される又は向くように配向されており、そうでない場合と比べてタイバー２５の中間部６３同士の間隔（例えば、水平間隔Ｄ２）が短くなることが抑制される。

【0044】

図６及び図７を参照して行った考察と同様、図８に示したタイバー２５の中間部６３の長方形の断面形状について考察することができる。すなわち、天地方向に平行に天側から地側に向かって平行光で図８のタイバー２５の中間部６３に照射する時、タイバー２５によって平行光が妨げられることによってタイバー２５の形状に対応して投影像が形成される。具体的には、上述のタイバー２５の断面形状の短辺の長さＬ３に等しい投影幅Ｌ３の投影像が形成される。同様、天地方向に対して９０°をなす水平方向に平行光で図８のタイバー２５の中間部６３に照射する時、タイバー２５によって平行光が妨げられることによってタイバー２５の形状に対応して投影像が形成される。具体的には、上述のタイバー２５の断面形状の長辺の長さＬ４に等しい投影幅Ｌ４の投影像が形成される。タイバー２５の中間部６３に対する平行光の角度によっては投影幅Ｌ５の投影像が形成されることも同様に理解される。

【0045】

図８に示す場合においてもタイバー２５の中間部６３の断面積（＝短辺の長さＬ３×長辺の長さＬ４）は、投影幅Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５の中で最小の投影幅Ｌ３を直径とする仮想円の面積よりも大きい。同様、タイバー２５の中間部６３の断面積は、投影幅Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５の中で最大の投影幅Ｌ５を直径とする仮想円の面積以下又は未満である。

【0046】

長方形の場合、短辺長Ｌ３が長辺長Ｌ４よりも極端に小さいことは望ましくない。このような観点から、２以上の異なる投影幅の最大値Ｌ４は、２以上の異なる投影幅の最小値Ｌ３の３倍又は２．５倍又は２倍又は１．５倍以下に設定される。長方形以外の形状についても同様に考えることができる。

【0047】

なお、図８に示す長方形の短辺長Ｌ３は、図５（ｃ）に示した正方形の一辺長Ｌ１よりも大きい。同様、対角線長Ｌ５は、図５（ｃ）に示した正方形の対角線長Ｌ２よりも大きい。図８の長方形の断面積は、図５（ｃ）の正方形の断面積よりも大きく、タイバー２５の中間部６３の剛性が更に高められる。

【0048】

繰り返すが、タイバー２５の中間部６３の断面形状として、四角形の他、五角形、六角形、八角形等も採用可能であり、当業者により様々に決定可能である。念のため述べれば、正方形、長方形、又は他の多角形の角部に面取りを施しても良いし、施さなくても良い。面取りとして平坦面又は湾曲面が形成され得る。図３に示したタイバー２５の中間部６３は、面取りされた正方形状の断面を有する。図５（ｃ）では面取りの図示が省略されている。

【0049】

タイバー２５において上述の仮想円（即ち、最小の投影幅Ｌ１を直径とする仮想円）の面積よりも大きい断面積を有する部分は、タイバー２５の中間部６３の全長に限らず、タイバー２５の中間部６３の一部でも良い。この特徴点の説明のために図９を参照すると、タイバー２５の中間部６３には、天側から見た時、タイバー２５の軸方向において幅Ｌ１の幅広部６３ｍと幅Ｌ９の幅狭部６３ｎが交互に設けられる。このようにタイバー２５の中間部６３について様々な変形例が考えられ、例えば、図９に示した複数の幅広部６３ｍのうち一つのみを残し、残りの全てを幅狭部６３ｎに置換することもできる。このように、タイバー２５は、その中間部６３の少なくとも一部において上述の仮想円（即ち、最小の投影幅Ｌ１を直径とする仮想円）の面積よりも大きい断面積を有していれば良く、その全長においてその断面積を有する必要はない。

【0050】

勿論、上述の断面積の部分が中間部６３においてより長く設けられることがタイバー２５の剛性の向上のために好ましい。このような観点から、ある幾つかの場合、トグル機構２３が最短に短縮した状態（例えば、型締装置の型開状態）において、タイバー２５の中間部６３は、少なくとも（トグル機構２３のその状態に対応して位置付けられた）可動プラテン２２とトグルサポート２４との間の全長において、上述の仮想円（即ち、最小の投影幅Ｌ１を直径とする仮想円）の面積よりも大きい断面積を有する。別の幾つかの場合、トグル機構２３が最長に伸長した状態（例えば、型締装置の型締状態）において、タイバー２５の中間部６３は、少なくとも（トグル機構２３のその状態に対応して位置付けられた）可動プラテン２２とトグルサポート２４との間の全長において、上述の仮想円（即ち、最小の投影幅Ｌ１を直径とする仮想円）の面積よりも大きい断面積を有する。

【0051】

上述の説明から分かるようにタイバー２５の断面積の増加によってタイバー２５の剛性が高められ、端的には、可動プラテンの追込み時に生じ得るタイバー２５の変形又は歪が低減される。結果として、可動プラテンの追込み量が低減可能となり、これに応じた駆動系（例えば、型締モータ及び／又はボールねじ）の採用が許容され、或いは、型締装置の消費電力の低減が促進される。追込み量の低減は、モータ負荷の低減を意味し、従って、より低い定格出力のモータの採用が許容される。また、より短いボールねじの採用が許容される。

【0052】

第１挿入端部６１が中間部６３と異なる断面形状を有することは必須ではない。同様、第２挿入端部６２が中間部６３と異なる断面形状を有することは必須ではない。第１挿入端部６１、第２挿入端部６２、及び中間部６３の全長においてタイバー２５が図５（ｃ）に示した正方形、図８に示した長方形の断面、又は他の４角以上の多角形状を有することも可能である。

【0053】

図１０では、タイバー２５の中間部が直径Ｒ１の円形の断面形状を有する場合に必要な追込み量が実線から理解でき、タイバー２５の中間部が図５（ｃ）に示す正方形の断面形状を有する場合に必要な追込み量が点線から理解できる。このようにタイバー２５の断面形状の増加によって可動プラテン２２の追込み量を半減することも見込まれる。なお、一例として述べると、型締力の目標値は、１０００ｋＮである。追込み量と同様、（図１０において一点鎖線で示される）クロスヘッド２３ａの推力も低減される。クロスヘッド２３ａの推力の最大値は、３０ｋＮから１８ｋＮ付近まで低下する。

【0054】

図１に図示のトグル機構２３は、共通のクロスヘッド２３ａに対して天側及び地側の合計２つのトグル機構（サブトグル機構と呼んでも良い）が設けられたものであるが、その一方を省略してシングルトグル機構とすることもできる。

【0055】

型締装置は、金型の開閉が天地方向に直交する水平方向である横型に限らず、金型の開閉が天地方向である竪型にも活用可能である。

【符号の説明】

【0056】

２ ：型締装置
２１ ：固定プラテン
２２ ：可動プラテン
２３ ：トグル機構
２４ ：トグルサポート
２５ ：タイバー
２９ ：リニアガイド
６１ ：第１挿入端部
６２ ：第２挿入端部
６３ ：中間部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】