特許 7589114 型締装置および射出成形機

(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】

(24)【登録日】2024-11-15

(45)【発行日】2024-11-25

(54)【発明の名称】型締装置および射出成形機

(51)【国際特許分類】

   B29C 33/44 20060101AFI20241118BHJP

   B29C 33/22 20060101ALI20241118BHJP

   B29C 45/40 20060101ALI20241118BHJP

   B29C 45/64 20060101ALI20241118BHJP

   B29C 45/16 20060101ALI20241118BHJP

   B29C 45/17 20060101ALI20241118BHJP

【ＦＩ】

B29C33/44

B29C33/22

B29C45/40

B29C45/64

B29C45/16

B29C45/17

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2021117640

(22)【出願日】2021-07-16

(65)【公開番号】P2023013450

(43)【公開日】2023-01-26

【審査請求日】2024-02-05

(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】

【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】三谷 聡麻

【審査官】岸 智章

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１８４４４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２６４２００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０４９１４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１０３２０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ３３／００ － ３３／７６

Ｂ２９Ｃ ４５／００ － ４５／８４

Ｂ２９Ｃ ４９／００ － ４９／８０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金型が取り付けられるようになっている固定盤と、
固定盤に対して近づき離れるように移動する可動盤と、
前記可動盤における前記固定盤の側にある面に対向して配置され、金型が取り付けられるようになっている回転盤と、
前記回転盤を前記可動盤に対して回転自在に接続している軸受構造体と、を備え、
前記可動盤における前記固定盤の側の面には円柱状の突出部が固定的に設置され、
前記回転盤の前記可動盤に対向する面には円形状の凹部が形成され、前記凹部には前記突出部が収納されるようになっており、
前記軸受構造体は、一対の内輪と一対の前記内輪に対して相対的に回転自在な外輪と一対の前記内輪と前記外輪の間に設けられている複数のローラとを備えたクロスローラリングからなり、
一対の前記内輪は前記突出部に対してその円周部に嵌め合わされ押さえ部材により固定されており、前記外輪は前記回転盤と前記固定盤を回転するプーリとによって挟み込まれるようにして固定されており、
前記突出部と前記凹部のいずれか一方には、他方に対向する面に摩擦低減用板状部材が設けられ、前記摩擦低減用板状部材は、前記回転盤の回転時には他方から離間しており、型締時には前記回転盤の弾性変形により他方に密着するようになっている、型締装置。

【請求項2】

金型を型締めする型締装置と、
射出材料を射出する射出装置と、を備えた射出成形機であって、
前記型締装置は、金型が取り付けられるようになっている固定盤と、
固定盤に対して近づき離れるように移動する可動盤と、
前記可動盤における前記固定盤の側にある面に対向して配置され、金型が取り付けられるようになっている回転盤と、
前記回転盤を前記可動盤に対して回転自在に接続している軸受構造体と、を備え、
前記可動盤における前記固定盤の側の面には円柱状の突出部が固定的に設置され、
前記回転盤の前記可動盤に対向する面には円形状の凹部が形成され、前記凹部には前記突出部が収納されるようになっており、
前記軸受構造体は、一対の内輪と一対の前記内輪に対して相対的に回転自在な外輪と一対の前記内輪と前記外輪の間に設けられている複数のローラとを備えたクロスローラリングからなり、
一対の前記内輪は前記突出部に対してその円周部に嵌め合わされ押さえ部材により固定されており、前記外輪は前記回転盤と前記固定盤を回転するプーリとによって挟み込まれるようにして固定されており、
前記突出部と前記凹部のいずれか一方には、他方に対向する面に摩擦低減用板状部材が設けられ、前記摩擦低減用板状部材は、前記回転盤の回転時には他方から離間しており、型締時には前記回転盤の弾性変形により他方に密着するようになっている、射出成形機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、金型を回転する回転盤を備えた型締装置、および射出成形機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

射出成形機に設けられている型締装置は、固定盤と、この固定盤に対して開閉する可動盤とを備えている。回転盤を備えた射出成形機は、固定盤と可動盤のいずれかの型盤に回転盤が設けられるが、例えば特許文献１に記載されているように、可動盤に回転盤が設けられることが多い。回転盤は可動盤に対向して設けられ回転するようになっている。そして、複数個の金型つまり回転側金型が取り付けるようになっている。型締めするとこれら複数個の回転側金型のいずれかが固定盤に取り付けられている固定側金型と型締めされる。回転盤の回転位置を変えて型締めすると他の回転側金型が固定側金型と型締めされるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００９－４５９３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで回転盤は回転軸を備え、この回転軸が可動盤の中心に空けられている貫通孔に挿入されている。この貫通孔と回転軸の間にはベアリングが設けられ、回転軸が回転可能に支持されている。可動盤には回転軸を駆動する駆動機構が設けられており、この駆動機構により回転盤を回転するようになっている。

【0005】

回転軸を回転可能に支持しているベアリングは型締力を繰り返し受けると、経年劣化により摩耗する。そうすると回転軸が貫通孔に対して傾くようになる。回転軸が傾くと回転盤が可動盤に対して傾く。このような状態で回転盤が回転すると可動盤と回転盤とが接触し摩耗の原因になる。回転盤の平行度がずれて型締の精度が低下するという問題がある。

【0006】

本開示において、回転時における傾きを防止する回転盤を備えた型締装置を提案する。

【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】

可動盤の固定盤側の面に円柱状の突出部を固定的に設ける。回転盤の可動盤に対向する面に円形状の凹部を形成し、凹部に突出部が収納されるようにする。突出部に対して軸受構造体を介して回転自在に回転盤を設ける。軸受構造体には、内輪と該内輪に対して相対的に回転自在な外輪と内輪と外輪の間に設けられている複数のローラとを備えたクロスローラリングを採用する。内輪は突出部に対してその円周部に嵌め合わされ押さえ部材により固定するようにし、外輪は回転盤と固定盤を回転するプーリとによって挟み込んで固定する。突出部と凹部のいずれか一方には、他方に対向する面に摩擦低減用板状部材を設けるようにし、摩擦低減用板状部材は、回転盤の回転時には他方から離間し、型締時には回転盤の弾性変形により他方に密着するようになっている。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、回転時における回転盤の傾きを抑制することができる。

【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の側面図である。

【図2】本実施の形態に係る回転盤と型締装置の一部とを示す正面図である。

【図3】本実施の形態に係る可動盤と回転盤とを示す側面断面図である。

【図4】本実施の形態に係る回転盤に設けられているクロスローラベアリングを一部断面で示す斜視図である。

【図5】従来の可動盤と回転盤とを示す側面断面図である。

【図6】第２の実施の形態に係る可動盤と回転盤とを示す側面断面図である。

【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】

本実施の形態を説明する。
＜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、金型を型締めする型締装置２と、射出材料を溶融して射出する射出装置３と、型締装置２に設けられている回転盤４と、から概略構成されている。

【0013】

＜型締装置＞
型締装置２はベッドB上に固定されている固定盤５と、ベッドB上をスライドする型締ハウジング６と、ベッドB上を同様にスライドする可動盤７とを備えている。固定盤５と型締ハウジング６は複数本、例えば４本のタイバー９、９、…によって連結されている。可動盤７は、固定盤５と型締ハウジング６の間でスライド自在になっている。型締ハウジング６と可動盤７の間には型締機構１１が設けられている。型締機構１１は直圧式の型締機構、つまり型締シリンダから構成してもよいが、本実施の形態においてはトグル機構から構成されている。

【0014】

後で詳しく説明するが本実施の形態に係る回転盤４は可動盤７に設けられている。固定盤５には固定側金型１３が取り付けられ、回転盤４には２個の回転側金型１４、１４が設けられている。図１において、回転盤４に取り付けられている２個の回転側金型１４、１４は紙面の手前側と奥側とに設けられており、重なって示されている。２個の回転側金型１４、１４は、回転盤４の回転位置に応じていずれか１個が固定側金型１３と整合するようになっている。型締機構１１を駆動すると固定側金型１３と、整合している１個の回転側金型１４とが型開閉される。

【0015】

＜射出装置＞
射出装置３は、加熱シリンダ１６と、この加熱シリンダ１６に入れられているスクリュ１７と、スクリュ１７を駆動するスクリュ駆動装置１８とから構成されている。加熱シリンダ１６はその後端部近傍にホッパ２０が、そして先端に射出ノズル２２が設けられている。

【0016】

＜回転盤＞
回転盤４は前記したように可動盤７に設けられている。図２には、回転盤４に垂直な方向から見た回転盤４と可動盤７とが示されている。回転盤４は、可動盤７に対して滑らかに回転するようになっている。可動盤７の上部には回転盤駆動機構２５が設けられている。回転盤４には回転盤４よりわずかに大径のプーリ２４が固着されている。図１、２に示されているように、プーリ２４と回転盤駆動機構２５との間にベルト２６が掛け回されている。回転盤駆動機構２５を駆動するとプーリ２４と回転盤４とが一体的に回転するようになっている。

【0017】

図３には、可動盤７と回転盤４の側方断面図が示されている。可動盤７には、固定盤５（図１参照）側の面において、その中央部に円柱状に立ち上がった突出部２８が形成されている。この突出部２８の上面に、摩擦低減用板状部材３０が設けられている。摩擦低減用板状部材３０は、本実施の形態においては、黒鉛を主体とした固形潤滑剤が合金中に均一に分散されて、焼結・形成されているウエアプレート３０からなる。

【0018】

突出部２８の径は回転盤４の径より小さいが、可動盤７において十分に大きく、突出部２８は可動盤７の中央部を大きく占めている。またウエアプレート３０の面積も大きくなっている。後で説明するが、回転盤４は型締時には金型１４からの型締力を受けてわずかに弾性変形し、ウエアプレート３０に密着する。突出部２８とウエアプレート３０は十分に大きいので型締力は可動盤７に適切に作用することになる。可動盤７とウエアプレート３０とには、エジェクタロッドを通す穴、つまりエジェクタロッド穴３１、３１、…が複数個空けられている。

【0019】

このような可動盤７に対して、回転盤４には図３に示されているように、可動盤７に対向する側において円形状の凹部３２が形成されている。可動盤７の突出部２８はこの凹部３２に収納されるようになっている。このような凹部３２が形成されていることによって、回転盤４の円周部分にはフランジ部３５が形成されている。

【0020】

回転盤４の凹部３２の表面、つまりウエアプレート３０と対向している面には、わずかに立ち上がった台部３３が形成されている。この台部３３とウエアプレート３０は、回転盤４の回転時には接触しないように、これらの間にわずかな隙間が確保されている。しかしながら型締時には金型１４からの型締力を受けて回転盤４がわずかに弾性変形して台部３３とウエアプレート３０とが密着することになる。回転盤４にも、エジェクタロッド穴３４、３４、…が空けられている。

【0021】

＜軸受構造体＞
本実施の形態に係る回転盤４は、可動盤７の円柱状の突出部２８に対して、そのフランジ部３５において軸受構造体３６によって回転自在に支持されている。つまり、軸受構造体３６は回転盤４の中央近傍ではなく、円周部分に設けられている。すなわち、本実施の形態に係る回転盤４は、固定的に設けられている突出部２８に対して、その外周部分において軸受けされて回転するようになっている。

【0022】

本実施の形態において軸受構造体３６は、図４に示されている、クロスローラリング３６から構成されている。クロスローラリング３６は、特殊な形状のベアリング部品であり、全体としてリング状になっている。クロスローラリング３６は、外輪３６ａと、一対の内輪３６ｂ、３６ｂと、これらの間に入れられている多数のローラ３６ｃ、３６ｃ、…とから構成されている。ローラ３６ｃ、３６ｃ、…は円柱状を呈し、外輪３６ａと一対の内輪３６ｂ、３６ｂの間で転動する。したがって、クロスローラリング３６は、外輪３６ａに対して一対の内輪３６ｂ、３６ｂが相対的に滑らかに回転するようになっている。

【0023】

図３に示されているように、クロスローラリング３６は可動盤７の突出部２８に対して、その円周部に設けられている。そして押さえ部材３８によって一対の内輪３６ｂ、３６ｂが固定されている。一方、クロスローラリング３６の外輪３６ａは、回転盤４の円周部分に設けられている。すなわち、回転盤４のフランジ部３５には、大径のプーリ２４が設けられており、このフランジ部３５とプーリ２４とによって、外輪３６ａが固定されている。したがって、回転盤４は可動盤７に対して滑らかに回転する。

【0024】

本実施の形態に係る回転盤４は、その円周部分において軸受構造体３６を介して可動盤７の突出部２８に設けられている。したがって、仮に長期間の運転によって軸受構造体３６が劣化しても、回転盤４は平行度が維持されやすく、安定して回転することが保証される。さらに本実施の形態において、軸受構造体３６は転がり軸受からなる。したがって長期間運転しても摩耗し難い。したがって回転盤４がガタつくという問題は発生しにくい。つまり長期間安定して回転盤４を精度良く回転させることができる。型締の精度が安定するという効果も得られる。

【0025】

＜従来の回転盤＞
従来の回転盤５１を備えた可動盤５２が図５に示されている。従来の回転盤５１はその中央に回転軸５４が固着されている。可動盤５２には中央に貫通孔５５が空けられており、貫通孔５５にベアリング５７、５７を介して回転軸５４が入れられている。可動盤５２にはウエアプレート５９、５９からなる滑り軸受が設けられており、回転盤５１はウエアプレート５９、５９に対して摺動的に回転するようになっている。回転盤５１の円周部分には段部６０が形成されており、この段部６０は可動盤５２に固定されている押さえ部材６１によって押さえられている。したがって型開力が作用しても回転盤５１は可動盤５２から離間しない。可動盤５２には回転軸５４を駆動する駆動機構６３が設けられ回転軸５４を介して回転盤５１を回転するようになっている。

【0026】

従来の回転盤５１は、前記したように回転軸５４においてベアリング５７、５７によって回転可能に支持されている。換言すると、回転盤５１は、その中央部において回転可能に支持されている。長期間の運転によりベアリング５７、５７が劣化すると、回転軸５４が傾きやすく、回転盤５１が傾くという問題がある。また回転盤５１とウエアプレート５９、５９は回転するときに摺動するので摩耗しやすいという問題もある。長期運転によりウエアプレート５９、５９が摩耗すると回転盤５１のガタツキの原因になり、高い精度で型締めすることができない、という問題がある。本実施の形態に係る回転盤４（図３参照）はこれらの問題を解決している。前記したように回転盤４は長期間運転しても平行度が維持されやすく、安定した回転することが保証されているからである。そして長期間してもガタツキの問題は発生しにくいからである。

【0027】

＜回転盤の変形例＞
本実施の形態に係る回転盤４は色々な変形が可能である。図６には第２の実施の形態に係る回転盤４‘が示されている。前実施の形態に係る回転盤４、可動盤７と同様の部品・部材については同じ番号の符号を付して説明を省略する。

【0028】

この第２の実施の形態において、可動盤７’には、円柱状の突出部２８‘の周りに段部４２が形成されている。この段部４２にはウエアプレート４３、４３が設けられている。一方、回転盤４’には、円形の凹部３２の周囲にドーナツ状を呈するスライド部４５が形成されている。このスライド部４５が段部４２のウエアプレート４３、４３に対して摺動するようになっている。つまり第２の実施の形態において回転盤４‘と可動盤７’とを接続している軸受構造体は、段部４２とウエアプレート４３、４３とスライド部４５とからなる滑り軸受から構成されている。これらの軸受構造体も回転盤４‘において円周部分に設けられている。したがって、回転盤４’は傾きにくく、長期間平行度が維持される。

【0029】

この第２の実施の形態において、可動盤７‘に形成されている段部４２には、鍔部４７が形成されている。回転盤４’とプーリ２４は、この鍔部４７を挟み込んでいる。これによって型開時に回転盤４‘が可動盤７’から離間しないようになっている。

【0030】

＜他の変形例＞
本実施の形態に係る回転盤４（図３参照）において、ウエアプレート３０と台部３３は回転時において接触せず、型締時に密着するように説明した。しかしながら、回転時において摺動するようになっていてもよい。また、ウエアプレート３０は必須の部材ではなく、台部３３が形成されていることも必須ではない。

【0031】

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】

【0032】

１ 射出成形機 ２ 型締装置
３ 射出装置 ４ 回転盤
５ 固定盤 ６ 型締ハウジング
７ 可動盤 ９ タイバー
１１ 型締機構 １３ 固定側金型
１４ 回転側金型 １６ 加熱シリンダ
１７ スクリュ １８ スクリュ駆動装置
２０ ホッパ ２２ 射出ノズル
２４ プーリ ２５ 回転盤駆動機構
２６ ベルト ２８ 突出部
３０ ウエアプレート ３１ エジェクタロッド穴
３２ 凹部 ３３ 台部
３４ エジェクタロッド穴 ３６ クロスローラリング
３８ 押さえ部材 ４２ 段部
４３ ウエアプレート ４５ スライド部
４７ 鍔部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】