特許 7424950 型締装置、射出成形機、型厚調整装置および型厚調整方法

(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】

(24)【登録日】2024-01-22

(45)【発行日】2024-01-30

(54)【発明の名称】型締装置、射出成形機、型厚調整装置および型厚調整方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/64 20060101AFI20240123BHJP

   B22D 17/26 20060101ALI20240123BHJP

   B29C 45/00 20060101ALI20240123BHJP

【ＦＩ】

B29C45/64

B22D17/26 H

B29C45/00

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2020156099

(22)【出願日】2020-09-17

(65)【公開番号】P2022049845

(43)【公開日】2022-03-30

【審査請求日】2023-03-22

(73)【特許権者】

【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】松崎 孝治

(72)【発明者】

【氏名】西部 隆文

【審査官】坂本 薫昭

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－２８４７８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－１４３０６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６０－０１９４１６（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ４５／００，４５／６４

Ｂ２２Ｄ １５／０４，１７／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

固定盤と、
前記固定盤に対向する可動盤と、
型締ハウジングと、
前記固定盤と前記型締ハウジングとを連結する複数本のタイバーと、
複数本の前記タイバーのそれぞれに設けられて前記固定盤と前記型締ハウジングの間隔を調整するタイバーナットと、
前記型締ハウジングと前記可動盤との間に設けられているトグル機構と、
複数本の前記タイバーナットのそれぞれに一体的に設けられている回転部材と、
複数個の前記回転部材に掛け回されている無端紐状の１本の力伝達部材と、
複数個の前記タイバーナットの少なくとも１個を駆動対象タイバーナットとして該駆動対象タイバーナットに駆動力を伝達する回転駆動手段と、を備え、
前記回転駆動手段は、モータと、
前記モータに設けられているモータ側スプロケットと、
前記駆動対象タイバーナットに一体的に設けられている駆動スプロケットと、
前記モータ側スプロケットと前記駆動スプロケットとに掛け回されている駆動チェーンと、からなり、
前記回転部材は前記タイバーナットに接するようにして固着され、
駆動スプロケットは前記回転部材の前記駆動対象タイバーナットから離間した側において前記回転部材に接するようにして固着され、
前記モータは前記型締ハウジングの側方に設けられている型締装置。

【請求項2】

前記回転部材はタイバーナット側スプロケットから、前記力伝達部材はチェーンからなる請求項１に記載の型締装置。

【請求項3】

前記タイバーは４本であり、前記タイバーナットは４個である、請求項１～２のいずれか一項に記載の型締装置。

【請求項4】

前記駆動対象タイバーナットは、複数個の前記タイバーナットの中で前記型締ハウジングの上部の位置に配置されているタイバーナットである、請求項１～３のいずれか一項に記載の型締装置。

【請求項5】

前記力伝達部材の張力を調節する張力調節部材を備え、
前記張力調節部材は、複数個の前記回転部材の中で前記型締ハウジングの下部の位置に配置された２個の回転部材の間に配置されている、請求項１～４のいずれか一項に記載の型締装置。

【請求項6】

金型を型締めする型締装置と、前記金型に射出材料を射出する射出装置と、を備える射出成形機であって、
前記型締装置は、固定盤と、
前記固定盤に対向する可動盤と、
型締ハウジングと、
前記固定盤と前記型締ハウジングとを連結する複数本のタイバーと、
複数本の前記タイバーのそれぞれに設けられて前記固定盤と前記型締ハウジングの間隔を調整するタイバーナットと、
前記型締ハウジングと前記可動盤との間に設けられているトグル機構と、
複数個の前記タイバーナットのそれぞれに一体的に設けられている回転部材と、
複数個の前記回転部材に掛け回されている無端紐状の１本の力伝達部材と、
複数の前記タイバーナットの少なくとも１個を駆動対象タイバーナットとして該駆動対象タイバーナットに駆動力を伝達する回転駆動手段と、を備え、
前記回転駆動手段は、モータと、
前記モータに設けられているモータ側スプロケットと、
前記駆動対象タイバーナットに一体的に設けられている駆動スプロケットと、
前記モータ側スプロケットと前記駆動スプロケットとに掛け回されている駆動チェーンと、からなり、
前記回転部材は前記タイバーナットに接するようにして固着され、
駆動スプロケットは前記回転部材の前記駆動対象タイバーナットから離間した側において前記回転部材に接するようにして固着され、
前記モータは前記型締ハウジングの側方に設けられている射出成形機。

【請求項7】

前記回転部材はタイバーナット側スプロケットから、前記力伝達部材はチェーンからなる請求項６に記載の射出成形機。

【請求項8】

前記タイバーは４本であり、前記タイバーナットは４個である、請求項６または７に記載の射出成形機。

【請求項9】

前記駆動対象タイバーナットは、複数個の前記タイバーナットの中で前記型締ハウジングの上部の位置に配置されているタイバーナットである、請求項６～８のいずれか一項に記載の射出成形機。

【請求項10】

前記力伝達部材の張力を調節する張力調節部材を備え、
前記張力調節部材は、複数個の前記回転部材の中で前記型締ハウジングの下部の位置に配置された２個の回転部材の間に配置されている、請求項６～９のいずれか一項に記載の射出成形機。

【請求項11】

固定盤と、可動盤と、型締ハウジングと、前記固定盤と前記型締ハウジングとを連結している複数本のタイバーと、前記型締ハウジングと前記可動盤の間に設けられているトグル機構とからなる型締装置に設けられている型厚調整装置であって、
複数本の前記タイバーのそれぞれに設けられて前記固定盤と前記型締ハウジングの間隔を調整するタイバーナットと、
複数個の前記タイバーナットのそれぞれに一体的に設けられている回転部材と、
複数個の前記回転部材に掛け回されている無端紐状の１本の力伝達部材と、
複数個の前記タイバーナットの少なくとも１個を駆動対象タイバーナットとして該駆動対象タイバーナットに駆動力を伝達する回転駆動手段と、を備え、
前記回転駆動手段は、モータと、
前記モータに設けられているモータ側スプロケットと、
前記駆動対象タイバーナットに一体的に設けられている駆動スプロケットと、
前記モータ側スプロケットと前記駆動スプロケットとに掛け回されている駆動チェーンと、からなり、
前記回転部材は前記タイバーナットに接するようにして固着され、
駆動スプロケットは前記回転部材の前記駆動対象タイバーナットから離間した側において前記回転部材に接するようにして固着され、
前記モータは前記型締ハウジングの側方に設けられている型厚調整装置。

【請求項12】

前記回転部材はタイバーナット側スプロケットから、前記力伝達部材はチェーンからなる請求項１１に記載の型厚調整装置。

【請求項13】

前記タイバーは４本であり、前記タイバーナットは４個である、請求項１１または１２に記載の型厚調整装置。

【請求項14】

前記駆動対象タイバーナットは、複数個の前記タイバーナットの中で前記型締ハウジングの上部の位置に配置されているタイバーナットである、請求項１１～１３のいずれか一項に記載の型厚調整装置。

【請求項15】

前記力伝達部材の張力を調節する張力調節部材を備え、
前記張力調節部材は、複数個の前記回転部材の中で前記型締ハウジングの下部の位置に配置された２個の回転部材の間に配置されている、請求項１１～１４のいずれか一項に記載の型厚調整装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、トグル機構を備えた型締装置の型厚調整装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

射出成形機を構成している型締装置のうち、トグル機構を備えた型締装置は、固定側金型が取り付けられる固定盤、可動側金型が取り付けられる可動盤、型締ハウジング、固定盤と型締ハウジングを連結する複数本のタイバー、型締ハウジングと可動盤との間に設けられているトグル機構、等から構成されている。したがってトグル機構を屈伸させると、型締ハウジングに対して可動盤が駆動され、金型を型開閉し型締することができる。

【0003】

トグル機構を備えた型締装置は、例えば特許文献１に記載されているように型厚調整装置が設けられている。型厚調整装置は次のように構成されている。

【0004】

タイバーのそれぞれは先端が雄ネジになってタイバーナットが螺合しており、これらタイバーナットが型締ハウジング内に形成された凹部に収納されている。これらタイバーナットにはスプロケットが固定され、これらスプロケットは１本のチェーンによって掛け回されて連動して回転するようになっている。型締ハウジングには型厚調整用のモータが設けられ、このモータに設けられている駆動用スプロケットも、このチェーンに掛け回されている。したがって、型厚調整用モータを駆動すると、チェーン、スプロケットによって全てのタイバーナットが連動して回転し、固定盤と型締ハウジングの間隔つまりタイバー有効長が調整される。すなわち型厚が調整される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００８－２８４７８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

多くの型締装置ではタイバーが４本であり、したがってタイバーナット、スプロケットも４個になっている。これら４個のスプロケットと型厚調整用モータの駆動スプロケットとにチェーンが掛け回されているが、チェーンはスプロケットと空回りしないよう、少なくともスプロケットの円周の１／４以上に掛け回される必要がある。ところで型締ハウジングの中央にはトグル機構を駆動する型開閉用の機構が設けられているので、型厚調整用モータと駆動スプロケットは型締ハウジングの側部に設ける必要がある。したがってチェーンの掛け回しの条件を満たすためには、一般的にアイドラスプロケットを追加で型締ハウジングに設ける必要があり、部品点数が増加するという問題が生じる。また、アイドラスプロケットを設けると、アイドラスプロケットの回転軸に負荷がかかるので、当該回転軸が破損するおそれがあることも懸念される。

【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】

本開示は、所定の構成の型厚調整装置を備えた型締装置とする。型締装置は、固定盤と、可動盤と、型締ハウジングと、固定盤と型締ハウジングとを連結している複数本のタイバーと、型締ハウジングと可動盤の間に設けられているトグル機構とからなる。このような型締装置に設けられる型厚調整装置は、次のように構成される。まず、複数本のタイバーのそれぞれにタイバーナットが設けられ、これらタイバーナットのそれぞれに回転部材が一体的に設けられ、これら回転部材に無端紐状の１本の力伝達部材が掛け回されている。これら複数個のタイバーナットの少なくとも１個を駆動対象タイバーナットとする。回転駆動手段を設けて、駆動対象タイバーナットに直接駆動力を伝達するように構成する。

【発明の効果】

【0009】

本開示によると、破損のおそれのあるアイドラスプロケットのような部材を追加で設ける必要がない型締装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施の形態に係る射出成形機を示す正面図である。

【図2】本実施の形態に係る型締装置の背面図である。

【図3】本実施の形態に係る型締装置の一部を示す断面図である。

【図4】本発明の第２の実施の形態に係る型締装置の背面図である。

【図5】本発明の第２の実施の形態に係る型締装置の背面図である。

【図6】比較例に係る型締装置の背面図である。

【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。
＜射出成形機＞
本実施の形態に係る射出成形機１は、図１に示されているように、ベッドBに設けられている横置き型の射出成形機からなり、射出装置２と型締装置３とから概略構成されている。射出装置３は加熱シリンダ４とこの加熱シリンダ４内に設けられている図示されないスクリュとから構成され、射出材料を溶融して加熱シリンダ４の先端に設けられている射出ノズル６から射出するようになっている。

【0012】

＜型締装置＞
本実施の形態に係る型締装置３はトグル式型締装置からなる。すなわち型締装置３は、ベッドBに固定されている固定盤８と、固定盤８と対向してベッドB上をスライド自在に設けられている可動盤９と、ベッドBに対してスライド自在に設けられている型締ハウジング１１と、型締ハウジング１１と固定盤８とを連結している４本のタイバー１２、１２、…と、型締ハウジング１１と可動盤９の間に設けられているトグル機構１３とから構成されている。

【0013】

トグル機構１３は、ボールネジ機構１５によって駆動されるようになっており、ボールネジ機構１５には大プーリ１６が設けられている。図２に示されているように型締ハウジング１１には２個の型開閉用モータ１７、１７が設けられ、これらに設けられている駆動プーリ１８、１８と大プーリ１６とにタイミングベルト２０、２０が掛け回されている。したがって、型開閉用モータ１７、１７を駆動するとトグル機構１３が屈伸して可動盤９がスライドされ、固定盤８と可動盤９とに設けられている金型２２、２３が型開閉、型締めされる。型締装置３においては、このように型締ハウジング１１には大プーリ１６が設けられているので型締ハウジング１１の中央部において他の部材を設ける余地はない。この制約の下で本実施の形態に係る型厚調整装置２５が設計されている。

【0014】

＜型厚調整装置＞
本実施の形態に係る型厚調整装置２５は、次のように構成されている。まず、４本のタイバー１２、１２、…には、図１に示されているように、先端に雄ねじ２６、２６、…が形成されている。これらの雄ねじ２６、２６、…にタイバーナット２７、２７、…が螺合され、タイバーナット２７、２７、…は型締ハウジング１１に形成されている凹部に収納されている。

【0015】

タイバーナット２７、２７、…には、所定の回転部材２９、２９、…が固着されており、図２に示されているように、これら回転部材２９、２９、…同士は１本の無端紐状の力伝達部材３０に掛け回されている。したがって、１個のタイバーナット２７が回転すると、力伝達部材３０を介して回転部材２９、２９、…が連動して回転し、それによって他のタイバーナット２７、２７、…も同期して回転する。したがって一斉に４本のタイバー１２、１２の有効長が調整できるようになっている。

【0016】

タイバーナット２７、２７、…を同期して回転させるための回転部材２９、２９、…と力伝達部材３０は、例えばプーリ、タイミングベルトから構成することができ、連動して回転させることができればどのような部材でもよい。しかしながら本実施の形態においては、回転部材２９、２９、…はスプロケットつまりタイバーナット側スプロケット２９、２９、…から、力伝達部材３０はチェーン３０からそれぞれ構成されている。型締ハウジング１１には、図２に示されているように、チェーン３０の張力を調節する張力調節部材３２が設けられ、チェーン３０の緩みを防止している。張力調節部材３２は、例えば、小スプロケットがボルトによって軸支された構成である。張力調節部材３２は任意の場所に設けることができるが、本実施の形態においては、４個のタイバーナット側スプロケット２９、２９、…のうち下部に配置されている２個のタイバーナット側スプロケット２９、２９間に配置されている。

【0017】

本実施の形態に係る型厚調整装置２５は、これらタイバーナット２７、２７、…を駆動する方法、および手段に特徴がある。具体的には４個のタイバーナット２７、２７、…のうち１個を駆動対象タイバーナット２７ａとし、これを所定の回転駆動手段によって回転するようになっている。駆動対象タイバーナット２７ａが回転駆動手段によって回転すると、他のタイバーナット２７、２７、…が連動して回転することになる。

【0018】

本実施の形態に係る駆動対象タイバーナット２７ａは、図１に示されているように、４個のタイバーナット２７、２７、…の中で、上部に配置されているタイバーナット２７が選定されている。駆動対象タイバーナット２７ａは、図３に拡大して示されているが、タイバーナット側スプロケット２９と駆動スプロケット３３とが固着されている。つまり駆動対象タイバーナット２７ａにはスプロケットが２個同軸に固着されている。図２に示されているように、型締ハウジング１１の側方に型厚調整用モータ３４が設けられ、このモータ３４に設けられているモータ側スプロケット３５と駆動スプロケット３３とは駆動チェーン３６によって掛け回されている。つまり、型厚調整用モータ３４、モータ側スプロケット３５、駆動チェーン３６、駆動スプロケット３３が回転駆動手段になっており、駆動対象タイバーナット２７ａを回転するようになっている。

【0019】

このように本実施の形態に係る型厚調整装置２５は、タイバーナット２７、２７、…を駆動する手段が、直接１個のタイバーナット２７つまり駆動対象タイバーナット２７ａを回転駆動するようになっているので、チェーン３０に対して別途これを駆動するスプロケット等を設ける必要がない。したがって、タイバーナット側スプロケット２９、２９、…は全てその円周の１／４以上がチェーン３０によって掛け回されることが保証され、格別に型締ハウジング１１にアイドラスプロケット等を設ける必要がない。また、回転駆動手段を構成している型厚調整用モータ３４は、型締ハウジング１１の側方に設けられているので、型締ハウジング１１の底面から突出することがない。したがって、型厚調整用モータ３４は射出成形機１の機械長に影響しない。

【0020】

＜型厚調整装置の変形例＞
駆動対象タイバーナット２７ａを駆動する回転駆動手段は、図４に示されているように変形が可能である。すなわち、この実施の形態においては、回転手段は型厚調整用モータ３４と、このモータ３４に設けられているモータ側歯車３８を、駆動対象タイバーナット２７ａに固着されている駆動歯車３９とから構成されている。モータ側歯車３８と駆動歯車３９は噛み合っており、型厚調整用モータ３４の回転力が駆動対象タイバーナット２７ａに伝達されるようになっている。

【0021】

駆動対象タイバーナット２７ａは１個であるように説明したが、図５に示されているように２個、あるいはそれ以上であってもよい。この実施の形態においては、４個のタイバーナット２７、２７、…のうち、上部に配置されている２個のタイバーナット２７、２７が駆動対象タイバーナット２７ａ、２７ａになっている。そしてこれら２個の駆動対象タイバーナット２７ａ、２７ａにはそれぞれ駆動スプロケット３３、３３が固着され、それぞれに設けられている型厚調整用モータ３４、３４によって回転するようになっている。

【0022】

＜型締装置の変形例＞
本実施の形態に係る型締装置３は、タイバー１２、１２、…が４本になっているが、３本であっても、あるいは５本以上であっても本発明を同様に実施できる。タイバー１２、１２、…の本数にかかわらず、これらに設けられているタイバーナット２７、２７、…のうち１個以上を駆動対象タイバーナット２７ａとし、これを回転駆動手段で回転するようにすればよい。

【比較例】

【0023】

本願発明者等は、本発明の実施の形態に対する比較例として、図６に示されている型締装置５０と型厚調整装置５１とを設計した。この型締装置５０においても４本のタイバー５３、５３、…が設けられ、これらはタイバーナット５４、５４、…が設けられ、タイバーナット側スプロケット５５、５５、…が固着されている。そしてこれらタイバーナット側スプロケット５５、５５、…に１本のチェーン５７を掛け回している。

【0024】

この比較例の設計においては、タイバーナット２７、２７、…を直接回転駆動することはせずに、従来のようにチェーン５７を所定の駆動手段によって駆動するようにした。すなわち駆動手段として型厚調整用モータ５９と、モータ側スプロケット６０とを使用するが、モータ側スプロケット６０はタイバーナット２７、２７、…を駆動するのではなく、チェーン５７に掛け回してこれを駆動するようにした。

【0025】

なお、設計においては本発明の実施の形態が課されていた条件と同様の条件が課されている。すなわち、駆動手段である型厚調整用モータ５９は機械長に影響しないように型締ハウジング１１の側方に設けること、型締ハウジング１１の中央部には大プーリ１６があるのでこの周囲に型厚調整装置５１を構成する部材は配置しないこと、チェーン５７はタイバーナット側スプロケット５５、５５、…に対してその円周の１／４以上に掛け回されること、である。

【0026】

これらの設計上の条件が課された結果、比較例の型厚調整装置５１では、張力調節部材６１の他に、２個のアイドラスプロケット６２、６３を設ける必要があることが判明した。この場合、チェーン５７の張力によってアイドラスプロケット６２、６３に合力として大きな力が作用することになりこれらを軸支しているボルトの破損の可能性が高いことがわかった。特に、アイドラスプロケット６２は、チェーン５７による掛け回しが円周の１／４以上になっていて合力が大きく、ボルトの破損の可能性が高くなると言える。

【0027】

このような比較例と比較して、本実施の形態に係る型締装置３および型厚調整装置２５は、部材の破損のおそれがなく優れている。

【0028】

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】

【0029】

１ 射出成形機 ２ 射出装置
３ 型締装置 ８ 固定盤
９ 可動盤 １１ 型締ハウジング
１２ タイバー １３ トグル機構
１６ 大プーリ １７ 型開閉用モータ
２２ 金型 ２３ 金型
２５ 型厚調整装置 ２６ 雄ねじ
２７ タイバーナット ２７ａ 駆動対象タイバーナット
２９ 回転部材、タイバーナット側スプロケット
３０ 力伝達部材、チェーン
３２ 張力調節部材 ３３ 駆動スプロケット
３４ 型厚調整用モータ ３５ モータ側スプロケット
３６ 駆動チェーン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】