特開 2024-63334 竪型型締装置、および竪型射出成形機

(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】P2024063334

(43)【公開日】2024-05-13

(54)【発明の名称】竪型型締装置、および竪型射出成形機

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/64 20060101AFI20240502BHJP

   B29C 45/17 20060101ALI20240502BHJP

   B22D 17/26 20060101ALI20240502BHJP

【ＦＩ】

B29C45/64

B29C45/17

B22D17/26 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022171180

(22)【出願日】2022-10-26

(71)【出願人】

【識別番号】000004215

【氏名又は名称】株式会社日本製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】100097696

【弁理士】

【氏名又は名称】杉谷 嘉昭

(74)【代理人】

【識別番号】100147072

【弁理士】

【氏名又は名称】杉谷 裕通

(72)【発明者】

【氏名】川北 聖人

【テーマコード（参考）】

4F202

4F206

【Ｆターム（参考）】

4F202AR07

4F202CA11

4F202CB01

4F202CC01

4F202CL02

4F202CL32

4F202CL39

4F202CL42

4F202CL44

4F202CR01

4F202CR03

4F206AR07

4F206JA07

4F206JC02

4F206JC08

4F206JL03

4F206JL05

4F206JQ82

4F206JQ90

4F206JT38

(57)【要約】

【課題】ターンテーブルの駆動機構の保守が容易な竪型型締装置、および竪型射出成形機を提供する。
【解決手段】竪型型締装置（２）は、固定盤（９）と、その上方と下方とに設けられている上可動盤（１０）と下可動盤（１１）と、上可動盤（１０）と下可動盤（１１）とを連結している複数本のタイバー（１２）と、型締機構と、固定盤（９）の上に設けられているターンテーブル（１５）と、を備えている。本開示は、複数本のタイバー（１２）についてターンテーブル（１５）を避けて外側に配置させるように構成する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

固定盤と、
前記固定盤の上方に設けられている上可動盤と、
前記固定盤の下方に設けられている下可動盤と、
前記上可動盤と前記下可動盤とを連結している複数本のタイバーと、
前記固定盤と前記下可動盤の間に設けられている型締機構と、
前記固定盤の上に回転自在に設けられているターンテーブルと、を備え、
複数本の前記タイバーは前記ターンテーブルを避けて外側に配置されている、竪型型締装置。

【請求項2】

上面から見たとき複数本の前記タイバーを各頂点とする図形は線対称になっている、請求項１に記載の竪型型締装置。

【請求項3】

前記ターンテーブルは、前記ターンテーブルに設けられる金型の上面図形の重心を前記図形の重心と鉛直方向において一致させることができるように配置されている、請求項２に記載の竪型型締装置。

【請求項4】

前記タイバーは４本からなると共に前記図形は長方形になっている、請求項２または３に記載の竪型型締装置。

【請求項5】

前記タイバーは、スプライン軸と、ボールが収納され前記スプライン軸をスライドするボール保持器とからなるボールスプラインからなり、前記ボール保持器が前記固定盤に対して設けられていると共に前記スプライン軸が前記上可動盤と前記下可動盤とを連結している、請求項１～３のいずれかの項に記載の竪型型締装置。

【請求項6】

前記タイバーは、スプライン軸と、ボールが収納され前記スプライン軸をスライドするボール保持器とからなるボールスプラインからなり、前記ボール保持器が前記固定盤に対して設けられていると共に前記スプライン軸が前記上可動盤と前記下可動盤とを連結している、請求項４に記載の竪型型締装置。

【請求項7】

竪型型締装置と、
前記竪型型締装置の上に設けられている射出装置と、から構成され、
前記竪型型締装置は、固定盤と、
前記固定盤の上方に設けられている上可動盤と、
前記固定盤の下方に設けられている下可動盤と、
前記上可動盤と前記下可動盤とを連結している複数本のタイバーと、
前記固定盤と前記下可動盤の間に設けられている型締機構と、
前記固定盤の上に回転自在に設けられているターンテーブルと、を備え、
複数本の前記タイバーは前記ターンテーブルを避けて外側に配置されている、竪型射出成形機。

【請求項8】

上面から見たとき複数本の前記タイバーを各頂点とする図形は線対称になっている、請求項７に記載の竪型射出成形機。

【請求項9】

前記ターンテーブルは、前記ターンテーブルに設けられる金型の上面図形の重心を前記図形の重心と鉛直方向において一致させることができるように配置されている、請求項８に記載の竪型射出成形機。

【請求項10】

前記タイバーは４本からなると共に前記図形は長方形になっている、請求項８または９に記載の竪型射出成形機。

【請求項11】

前記タイバーは、スプライン軸と、ボールが収納され前記スプライン軸をスライドするボール保持器とからなるボールスプラインからなり、前記ボール保持器が前記固定盤に対して設けられていると共に前記スプライン軸が前記上可動盤と前記下可動盤とを連結している、請求項７～９のいずれかの項に記載の竪型射出成形機。

【請求項12】

前記タイバーは、スプライン軸と、ボールが収納され前記スプライン軸をスライドするボール保持器とからなるボールスプラインからなり、前記ボール保持器が前記固定盤に対して設けられていると共に前記スプライン軸が前記上可動盤と前記下可動盤とを連結している、請求項１０に記載の竪型射出成形機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、上下に型開閉される竪型型締装置、および竪型射出成形機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

竪型射出成形機は、上下方向に型開閉される竪型型締装置と射出装置とを備えている。竪型型締装置は、フレームに固定されている固定盤と、この固定盤の上方に設けられている上可動盤と、下方に設けられている下可動盤とを備えている。上可動盤と下可動盤は複数本のタイバーで連結され、下可動盤と固定盤の間に型締機構が、例えばトグル機構が設けられている。

【0003】

特許文献１に記載されているように、ターンテーブルを備えた竪型射出成形機の場合、ターンテーブルは固定盤の上に設けられている。タイバーは一般的に３本設けられており、１本がターンテーブルを貫通し、他の２本はターンテーブルの外側に配置されており、上面から見たとき３本のタイバーから二等辺三角形が形成されている。ターンテーブルは二等辺三角形の頂角に位置している１本のタイバーを中心に回転するようになっている。上可動盤には１個の上側金型が設けられ、ターンテーブルには複数個、例えば２個の下側金型が設けられている。ターンテーブルの回転位置に応じて上側金型と型締めされる下側金型が切り換えられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７－２０５８７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ターンテーブルを備えた竪型射出成形機は、複数の下側金型を切り換えて射出成形することができ、生産性に優れている。しかしながら解決すべき課題も見受けられる。具体的にはターンテーブルの駆動機構について保守が困難であるという課題がある。ターンテーブルの駆動機構は、モータと、モータによって回転される駆動プーリと、ターンテーブルと駆動プーリとに掛け回されているタイミングベルトと、を備えている。あるいはターンテーブルにはターンテーブルと一体的に回転する大プーリが設けられ、タイミングベルトはこの大プーリと駆動プーリとに掛け回されている。前記したようにターンテーブルには１本のタイバーが貫通している。そうすると、必然的にこの１本のタイバーを抜き取らなければ、タイミングベルトを交換することができない。つまり保守が困難になっている。

【0006】

本開示において、ターンテーブルの駆動機構の保守が容易な竪型型締装置、および竪型射出成形機を提供する。

【0007】

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0008】

竪型型締装置は、固定盤と、その上方と下方とに設けられている上可動盤と下可動盤と、上可動盤と下可動盤とを連結している複数本のタイバーと、固定盤と下可動盤の間に設けられている型締機構と、固定盤の上に設けられているターンテーブルと、を備えている。本開示は、複数本のタイバーについてターンテーブルを避けて外側に配置させるように構成する。

【発明の効果】

【0009】

本開示は、ターンテーブルの駆動機構の保守を容易に実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１の実施形態に係る竪型射出成形機の正面図である。

【図2】第１の実施形態に係る竪型型締装置の上面図である。

【図3】比較例に係る竪型型締装置の上面図である。

【図4】比較例に係る竪型型締装置の正面図である。

【図5】第２の実施形態に係る竪型射出成形機の正面図である。

【図6】第２の実施形態に係る竪型射出成形機の上面図である。

【図7A】第３の実施形態に係る竪型型締装置の上面図である。

【図7B】第４の実施形態に係る竪型型締装置の上面図である。

【図7C】第５の実施形態に係る竪型型締装置の上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、以下の実施の形態に限定される訳ではない。説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜簡略化されている。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。また、図面が煩雑にならないように、ハッチングが省略されている部分がある。

【0012】

［第１の実施形態］
＜竪型射出成形機＞
第１の実施形態に係る竪型射出成形機１は、図１に示されているように、竪型型締装置２と、この竪型型締装置２の上部に設けられている射出装置３と、これらを制御する制御装置４と、を備えている。

【0013】

＜竪型型締装置＞
竪型型締装置２は、ベッド７に固定されている固定盤９と、この固定盤９の上方に設けられている上可動盤１０と、ベッド７内に設けられている下可動盤１１とを備えている。上可動盤１０と下可動盤１１は複数本のタイバー１２、１２、…で連結されている。これらタイバー１２、１２、…はその配置に特徴があり、後で説明する。竪型型締装置２において下可動盤１１と固定盤９の間には型締機構としてトグル機構１４が設けられている。トグル機構１４は、図１に示されているようにボールねじ機構１７と、このボールねじ機構１７を駆動する型開閉モータ１８とによって駆動されるようになっている。

【0014】

固定盤９の上にはターンテーブル１５が設けられている。ターンテーブル１５は、駆動モータ２５と、駆動プーリ２６と、タイミングベルト２７とからなる駆動機構によって回転されるようになっている。上可動盤１０には１個の上側金型１９が、そしてターンテーブル１５には複数個の、この実施形態では２個の下側金型２０、２０が設けられている。ただし、図１において２個の下側金型２０、２０は作図上重なった配置になっているので、１個のみが示されている。

【0015】

＜タイバー＞
第１の実施形態においてタイバー１２、１２、…の本数は、図２に示されているように、４本になっている。４本のタイバー１２、１２、…はいずれもターンテーブル１５を避けて外側に配置されている。ターンテーブル１５の駆動機構を構成しているタイミングベルト２７は駆動プーリ２６とターンテーブル１５とに掛け回されているが、このタイミングベルト２７を貫通しているタイバー１２はない。ターンテーブル１５を避けてタイバー１２、１２、…が配置されているからである。したがって、タイミングベルト２７を交換するときタイバー１２が妨げになることはなく、容易に交換することができる。つまり第１の実施形態ではタイバー１２、１２、…の配置によって、ターンテーブル１５の駆動機構の保守が容易になっている。

【0016】

第１の実施形態において４本のタイバー１２、１２、…からなる図形にも特徴がある。すなわち、これら４本のタイバー１２、１２、…は図２に示されているように、長方形の各頂点に配置されている。したがって上可動盤１０も長方形状になっている。長方形は線対称であり、図形の重心Ｇは長方形の中心になる。第１の実施形態に係る竪型型締装置２は、下側金型２０をターンテーブル１５に設けるとき、その上面図形の重心ｇが４本のタイバー１２、１２、…からなる長方形の重心Ｇに鉛直方向において一致させるように配置できるようになっている。これらの重心Ｇ、ｇが鉛直方向において一致しているとき、型締時に４本のタイバー１２、１２、…に均等に張力が発生する。これによって高い精度で型締めすることができることになる。

【0017】

＜射出装置＞
射出装置３は、図１に示されているように、竪型型締装置２の上可動盤１０の上に設けられている。射出装置３は、加熱シリンダ３１と、加熱シリンダ３１内に設けられているスクリュ３２と、スクリュ３２を駆動するスクリュ駆動機構３３と、射出装置３全体を昇降する昇降装置３５と、を備えている。射出装置３は、スクリュ３２を回転して射出材料を溶融し、スクリュ３２を軸方向に駆動して射出材料を射出するようになっている。

【0018】

［比較例］
比較例に係る竪型射出成形機５１について、図３、図４によって説明する。比較例に係る竪型射出成形機５１は、竪型型締装置５２について一部の構成が第１の実施形態に係る竪型射出成形機１（図１、図２参照）と相違しているが、他の装置、部材については第１の実施形態と同様に構成されている。同様に構成されている装置、部材については同じ符号を付して説明を省略する。また竪型型締装置５２についても、第１の実施形態に係る竪型型締装置２（図１、図２参照）と同様に構成されている部材には同じ符号を付して説明を省略する。

【0019】

＜竪型型締装置＞
比較例に係る竪型型締装置５２は、まずタイバー５４、５４、…が第１の実施形態に係る竪型型締装置２と相違している。タイバー５４、５４、…は３本からなり、図３に示されているように２本のタイバー５４、５４はターンテーブル１５を避けて外側に配置されているが、１本のタイバー５４はターンテーブル１５の中心を貫通している。タイバー５４、５４、…は二等辺三角形の各頂点に配置されており、上可動盤５３も略三角形に形成されている。比較例に係る竪型型締装置５２は、ターンテーブル１５が１本のタイバー５４を中心に回転するようになっている。

【0020】

比較例に係る竪型型締装置５２は、ターンテーブル１５の駆動機構も相違している。比較例に係る竪型型締装置５２では、図４に示されているように、駆動機構はベッド７内に設けられている。すなわち、ターンテーブル１５の駆動機構は、ターンテーブル１５と一体的に回転するようになっている大プーリ５６と、駆動モータ５７と、駆動モータ５７に設けられている駆動プーリ５８と、タイミングベルト６０とから構成されている。タイミングベルト６０は、図３に示されているように、大プーリ５６と駆動プーリ５８とに掛け回されている。比較例に係る竪型型締装置５２では、このタイミングベルト６０が、ターンテーブル１５を貫通している１本のタイバー５４によって貫通されている。したがって、タイミングベルト６０の交換時に、この１本のタイバー５４を抜かなければならない。つまり保守が困難になっている。

【0021】

［第２の実施形態］
第２の実施形態に係る竪型射出成形機１Ａについて、図５、図６によって説明する。第２の実施形態に係る竪型射出成形機１Ａは、竪型型締装置２Ａについて一部が第１の実施形態に係る竪型射出成形機１（図１、図２参照）と相違しているが、他の装置、部材については第１の実施形態と同様に構成されている。同様に構成されている装置、部材について同じ符号を付して説明を省略する。また竪型型締装置２Ａについても、第１の実施形態に係る竪型型締装置２（図１、図２参照）と同様に構成されている部材には同じ符号を付して説明を省略する。

【0022】

＜竪型型締装置＞
第２の実施形態に係る竪型型締装置２Ａは、まずタイバー１２Ａ、１２Ａ、…が第１の実施形態に係る竪型型締装置２と相違している。第２の実施形態においてタイバー１２Ａ、１２Ａは、ボールスプライン…が採用されている。ボールスプライン…は、図５に示されているように、スプライン軸２２、２２、…と、このスプライン軸２２、２２、…をスライドするボール保持器２３、２３、…とから構成されている。ボール保持器２３、２３、…には、内部に多数のボールが保持され、ボールの転動によってボール保持器２３、２３、…はスプライン軸２２、２２、…を滑らかにスライドするようになっている。固定盤９にボール保持器２３、２３、…が設けられており、上可動盤１０と下可動盤１１とがスプライン軸２２、２２、…によって連結されている。したがって、上可動盤１０と下可動盤１１は、固定盤９に対して摺動抵抗をほとんど受けること無くスライドするようになっている。

【0023】

第２の実施形態においても、ボールスプラインからなるタイバー１２Ａ、１２Ａ、…は、図６に示されているように、ターンテーブル１５を避けて外側に配置されている。したがって、ターンテーブル１５の駆動機構を構成しているタイミングベルト２７を容易に交換することができる。

【0024】

次に、第２の実施形態に係る竪型型締装置２Ａは型締機構が第１の実施形態に係る竪型型締装置２（図１参照）と相違している。第２の実施形態に係る竪型型締装置２Ａの型締機構は、ボールねじ機構４０と型開閉モータ１８Ａと回転伝達機構４４と、から構成されている。ボールねじ機構４０のボールナット４２は下可動盤１１に設けられ、そしてボールねじ４１は固定盤９とボールナット４２の間で回転自在に設けられている。型開閉モータ１８Ａは回転伝達機構４４を介してボールねじ４１を回転するようになっている。したがって、型開閉モータ１８Ａを駆動すると竪型型締装置２Ａが型開閉する。なお、ボールナット４２はロードセル４３を介して下可動盤１１に設けられているので、ロードセル４３によって型締力が検出されるようになっている。

【0025】

［第３の実施形態］
第３の実施形態に係る竪型射出成形機１Ｂについて、図７Ａによって説明する。第３の実施形態に係る竪型射出成形機１Ｂは、竪型型締装置２Ｂについて一部が第１の実施形態に係る竪型射出成形機１（図１、図２参照）と相違しているが、他の装置、部材については第１の実施形態と同様に構成されている。同様に構成されている装置、部材について説明を省略する。また竪型型締装置２Ｂについても、第１の実施形態に係る竪型型締装置２（図１、図２参照）と同様に構成されている部材について同じ符号を付して説明を省略する。

【0026】

第３の実施形態に係る竪型型締装置２Ｂは、タイバー１２Ｂ、１２Ｂ、…の本数が、第１の実施形態に係る竪型型締装置２と相違している。第３の実施形態においてタイバー１２Ｂ、１２Ｂ、…は３本からなる。ただしこれらのタイバー１２Ｂ、１２Ｂ、…も、第１の実施形態と同様に、いずれもターンテーブル１５を避けて外側に配置されている。したがって、第３の実施形態に係る竪型型締装置２Ｂにおいてもタイミングベルト２７の交換時にタイバー１２Ｂが妨げになることはない。

【0027】

第３の実施形態に係る竪型型締装置２Ｂは、３本のタイバー１２Ｂ、１２Ｂ、…からなる図形は二等辺三角形になっており線対称になっている。そしてこの二等辺三角形の重心Ｇに対して、下側金型２０の重心ｇを合わせるように下側金型２０をターンテーブル１５に設けることができるようになっている。つまり第３の実施形態に係る竪型型締装置２Ｂも型締時にタイバー１２Ｂ、１２Ｂ、…に均等に張力を発生させることができ、型締めが安定する。

【0028】

［第４、第５の実施形態］
第４の実施形態に係る竪型射出成形機１Ｃ、第５の実施形態に係る竪型射出成形機１Ｄについて、図７Ｂ、図７Ｃによって説明する。第４、第５の実施形態に係る竪型射出成形機１Ｃ、１Ｄは、竪型型締装置２Ｃ、２Ｄについて一部が第１の実施形態に係る竪型射出成形機１（図１、図２参照）と相違しているが、他の装置、部材については第１の実施形態と同様に構成されている。同様に構成されている装置、部材について説明を省略する。また竪型型締装置２Ｃ、２Ｄについても、第１の実施形態に係る竪型型締装置２（図１、図２参照）と同様に構成されている部材には同じ符号を付して説明を省略する。

【0029】

第４の実施形態に係る竪型型締装置２Ｃは、図７Ｂに示されているように、タイバー１２Ｃ、１２Ｃ、…の本数は４本からなる。これらタイバー１２Ｃ、１２Ｃ、…は上面から見て台形の各頂点に配置されている。上可動盤１０Ｃも台形状に形成されている。タイバー１２Ｃ、１２Ｃ、…からなる台形は線対称になっている。この台形の重心Ｇに対して、下側金型２０の重心ｇを合わせるように下側金型２０をターンテーブル１５に設けることができる。

【0030】

第５の実施形態に係る竪型型締装置２Ｄは、図７Ｃに示されているように、タイバー１２Ｄ、１２Ｄ、…の本数は６本からなる。４本のタイバー１２Ｄ、１２Ｄ、…は上面から見て長方形の各頂点に配置されており、２本のタイバー１２Ｄ、１２Ｄは長方形の両短辺の中点に配置されている。上可動盤１０Ｄは長方形状に形成されている。６本のタイバー１２Ｄ、１２Ｄ、…からなる長方形も線対称になっており、長方形の重心Ｇに対して、下側金型２０の重心ｇを合わせるように下側金型２０をターンテーブル１５に設けることができる。

【0031】

第４の実施形態に係る竪型型締装置２Ｃも、第５の実施形態に係る竪型型締装置２Ｄも、いずれも複数本のタイバー１２Ｃ、１２Ｃ、１２Ｄ、１２Ｄ、…はターンテーブル１５を避けて外側に配置されている。したがって、ターンテーブル１５の駆動機構を構成しているタイミングベルト２７の交換が容易になっている。

【0032】

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。以上で説明した複数の例は、適宜組み合わせて実施されることもできる。

【符号の説明】

【0033】

１ 竪型射出成形機 ２ 竪型型締装置
３ 射出装置 ４ 制御装置
７ ベッド ９ 固定盤
１０ 上可動盤 １１ 下可動盤
１２ タイバー １４ トグル機構
１５ ターンテーブル １７ ボールねじ機構
１８ 型開閉モータ １９ 上側金型
２０ 下側金型 ２２ スプライン軸
２３ ボール保持器 ２５ 駆動モータ
２６ 駆動プーリ ２７ タイミングベルト
３１ 加熱シリンダ ３２ スクリュ
３３ スクリュ駆動機構 ３５ 昇降装置
４０ ボールねじ機構 ４１ ボールねじ
４２ ボールナット ４３ ロードセル
４４ 回転伝達機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】