(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】2025-05-07
(45)【発行日】2025-05-15
(54)【発明の名称】樹脂成形装置
(51)【国際特許分類】
B29C 33/22 20060101AFI20250508BHJP
B29C 45/64 20060101ALI20250508BHJP
【FI】
B29C33/22
B29C45/64
(21)【出願番号】P 2022072289
(22)【出願日】2022-04-26
【審査請求日】2024-04-26
(73)【特許権者】
【識別番号】390002473
【氏名又は名称】TOWA株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100162031
【氏名又は名称】長田 豊彦
(74)【代理人】
【識別番号】100175721
【氏名又は名称】高木 秀文
(72)【発明者】
【氏名】安井 隼人
(72)【発明者】
【氏名】中尾 聡
【審査官】藤原 弘
(56)【参考文献】
【文献】特開2004-216557(JP,A)
【文献】特開2019-077144(JP,A)
【文献】実開昭50-008162(JP,U)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B29C 33/00-33/76
B29C 39/26-39/36
B29C 45/00-45/84
B29C 49/48-49/56
B29C 49/70
B29C 51/30-51/40
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
固定プラテンと、
1又は2以上の中間プレートと、
可動プラテンと、
前記可動プラテン及び前記中間プレートを昇降させる型締め機構と、
前記固定プラテン又は前記中間プレートのいずれか一方に連結された軸と、前記軸の両端に取り付けられると共に前記固定プラテン又は前記中間プレートのいずれか他方に連結され、前記中間プレートの昇降に伴い互いに同期して回転する回転部材と、を含み、前記固定プラテンに対する前記中間プレートの相対的な姿勢を維持する姿勢維持機構と、
を備え
、
前記回転部材は、回転運動と昇降運動とを変換可能なカム部材である、
樹脂成形装置。
【請求項2】
前記型締め機構は、
一端部が前記可動プラテンに連結され、他端部が移動不能に支持されたアームと、
前記中間プレートと、前記アームの前記一端部と前記他端部との間と、を連結する昇降連結部材と、
を具備する、
請求項1に記載の樹脂成形装置。
【請求項3】
前記型締め機構は、前記昇降連結部材と、前記中間プレートと、の間に設けられる弾性部材を具備する、
請求項2に記載の樹脂成形装置。
【請求項4】
前記軸は、前記固定プラテンに取り付けられることで、前記固定プラテンと連結され、
前記回転部材は、回転連結部材を介して前記中間プレートと連結される、
請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の樹脂成形装置。
【請求項5】
固定プラテンと、
1又は2以上の中間プレートと、
可動プラテンと、
前記可動プラテン及び前記中間プレートを昇降させる型締め機構と、
前記固定プラテン又は前記中間プレートのいずれか一方に連結された軸と、前記軸の両端に取り付けられると共に前記固定プラテン又は前記中間プレートのいずれか他方に連結され、前記中間プレートの昇降に伴い互いに同期して回転する回転部材と、を含み、前記固定プラテンに対する前記中間プレートの相対的な姿勢を維持する姿勢維持機構と、
を備え、
前記軸は、前記中間プレートを貫通するように配置されることで、前記中間プレートと連結され、
前記回転部材は、前記固定プラテンを保持するように対向配置された一対の側面フレームにそれぞれ設けられることで、前記固定プラテンと連結される、
樹脂成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、樹脂成形装置の技術に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、固定プラテンと可動プラテンの間に、可動プラテンと連動して昇降可能な中間プレートが配置された樹脂成形装置が開示されている。この樹脂成形装置では、固定プラテンと中間プレートの間、及び、中間プレートと可動プラテンの間にそれぞれ配置された金型を用いて樹脂成形を行うことができる。
【0003】
またこの樹脂成形装置では、中間プレートの両端を弾性部材を介して支持することで、上段の金型で樹脂成形される成形対象品と、下段の金型で樹脂成形される成形対象品の厚みのばらつきを吸収することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1に記載された技術では、弾性部材を介して中間プレートの両端が支持されているため、金型に供給された樹脂材料に偏りがある場合、弾性部材の伸縮量に差が生じて中間プレートが傾くおそれがある。中間プレートが傾くと、樹脂成形品の厚みが不均一となるおそれがある。また、このような中間プレートの傾きは、弾性部材の有無にかかわらず、その他の要因によっても発生し得るものである。
【0006】
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、中間プレートの傾きを抑制することが可能な樹脂成形装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、この課題を解決するため、本発明に係る樹脂成形装置は、固定プラテンと、1又は2以上の中間プレートと、可動プラテンと、前記可動プラテン及び前記中間プレートを昇降させる型締め機構と、前記固定プラテン又は前記中間プレートのいずれか一方に連結された軸と、前記軸の両端に取り付けられると共に前記固定プラテン又は前記中間プレートのいずれか他方に連結され、前記中間プレートの昇降に伴い互いに同期して回転する回転部材と、を含み、前記固定プラテンに対する前記中間プレートの相対的な姿勢を維持する姿勢維持機構と、を備え、前記回転部材は、回転運動と昇降運動とを変換可能なカム部材である。
また、本発明に係る樹脂成形装置は、固定プラテンと、1又は2以上の中間プレートと、可動プラテンと、前記可動プラテン及び前記中間プレートを昇降させる型締め機構と、前記固定プラテン又は前記中間プレートのいずれか一方に連結された軸と、前記軸の両端に取り付けられると共に前記固定プラテン又は前記中間プレートのいずれか他方に連結され、前記中間プレートの昇降に伴い互いに同期して回転する回転部材と、を含み、前記固定プラテンに対する前記中間プレートの相対的な姿勢を維持する姿勢維持機構と、を備え、前記軸は、前記中間プレートを貫通するように配置されることで、前記中間プレートと連結され、前記回転部材は、前記固定プラテンを保持するように対向配置された一対の側面フレームにそれぞれ設けられることで、前記固定プラテンと連結される。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、中間プレートの傾きを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【
図1】第1実施形態に係る樹脂成形装置を示した斜視図。
【
図2】第1実施形態に係る樹脂成形装置を示した正面図。
【
図3】第1実施形態に係る樹脂成形装置を示した側面図。
【
図7】(a)姿勢維持機構を示した側面拡大図。(b)カム部材が回転する様子を示した側面拡大図。
【
図8】(a)樹脂成形品の製造方法を示したフローチャート。(b)基板及び樹脂材料が供給された樹脂成形装置を示した模式図。
【
図9】(a)型締めが行われた樹脂成形装置を示した模式図。(b)樹脂成形された基板が搬出される様子を示した樹脂成形装置の模式図。
【
図10】中間プレートが傾斜した例を示した模式図。
【
図11】(a)中間プレートに偏った荷重が加わる様子を示した模式図。(b)中間プレートの姿勢が保たれる様子を示した模式図。
【
図12】第2実施形態に係る樹脂成形装置を示した正面図。
【
図13】第3実施形態に係る樹脂成形装置を示した斜視図。
【
図14】第3実施形態に係る樹脂成形装置を示した正面図。
【
図15】第3実施形態に係る樹脂成形装置を示した拡大斜視図。
【
図17】(a)姿勢維持機構を示した側面拡大図。(b)カム部材が回転する様子を示した側面拡大図。
【
図18】(a)中間プレートに偏った荷重が加わる様子を示した模式図。(b)中間プレートの姿勢が保たれる様子を示した模式図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下では、図中に示した矢印U、矢印D、矢印L、矢印R、矢印F及び矢印Bで示した方向を、それぞれ上方向、下方向、左方向、右方向、前方向及び後方向と定義して説明を行う。
【0011】
<第1実施形態>
以下、本発明の第1実施形態に係る樹脂成形装置1の構成について説明する。樹脂成形装置1は、成形対象品となる基板に装着された半導体チップなどの電子素子を樹脂封止し、樹脂成形品を製造するものである。特に本実施形態では、一例として、圧縮成形法を利用して樹脂成形を行う樹脂成形装置1を示している。
【0012】
<樹脂成形装置1>
樹脂成形装置1は、上下に並ぶように配置された固定プラテン110、中間プレート130及び可動プラテン120を具備している。固定プラテン110と中間プレート130との間、及び、中間プレート130と可動プラテン120との間には、それぞれ樹脂成形に用いられる成形型(金型)を配置することができる。樹脂成形装置1は、固定プラテン110に対して中間プレート130及び可動プラテン120を昇降させることで、上下2段に配置された成形型を用いて樹脂成形を行うことができる。以下、樹脂成形装置1の具体的な構成について説明する。
【0013】
図1および
図2に示す樹脂成形装置1は、主として本体部100、型締め機構200及び姿勢維持機構300を具備する。
【0014】
<本体部100>
本体部100は、樹脂成形装置1の主たる部分を構成するものである。本体部100は、主として固定プラテン110、可動プラテン120、中間プレート130、プレスフレーム140及びベース部150を具備する。
【0015】
固定プラテン110、可動プラテン120及び中間プレート130は、樹脂成形に用いられる成形型を支持するものである。固定プラテン110、可動プラテン120及び中間プレート130は、略直方体状に形成される。固定プラテン110は、成形型を支持可能な支持ブロック111を含んでいる。可動プラテン120は、固定プラテン110の下方に配置される。中間プレート130は、固定プラテン110と可動プラテン120との間に配置される。固定プラテン110、中間プレート130及び可動プラテン120は、上下に等間隔に配置される。
【0016】
プレスフレーム140は、ベース部150に対して固定プラテン110を連結して保持するものである。プレスフレーム140は、固定プラテン110の左右両端部から下方に延びるように形成される。これによってプレスフレーム140は、互いに対向するように左右一対形成される。プレスフレーム140の下端は、ベース部150の上面に固定される。プレスフレーム140の左右内側面には、上下に延びる長手状の直動ガイド141が設けられる。なお、プレスフレーム140は、本発明に係る側面フレームの実施の一形態である。
【0017】
中間プレート130の左右両端部には、それぞれ側面プレート131が設けられる。側面プレート131は、左右のプレスフレーム140と対向するように配置される。左右一対の側面プレート131の上端部及び下端部は、補強プレート133によって互いに接続される。側面プレート131の左右外側面の上下両端部には、それぞれ直動ブロック132が設けられる。直動ブロック132は、プレスフレーム140に設けられた直動ガイド141の長手方向に沿って移動可能となるように、直動ガイド141に嵌め合わされる。なお、直動ブロック132をプレスフレーム140に設け、直動ガイド141を側面プレート131に設けることも可能である。
【0018】
固定プラテン110(支持ブロック111)の底面、可動プラテン120の上面、並びに中間プレート130の上面及び底面には、樹脂成形に用いられる成形型を取り付けることができる。
【0019】
<型締め機構200>
型締め機構200は、可動プラテン120及び中間プレート130を昇降させて型締め及び型開きを行うものである。型締め機構200は、主としてボールねじ210、連動機構220(
図3参照)及び吸収機構240を具備する。
【0020】
<ボールねじ210>
ボールねじ210は、可動プラテン120を昇降させるものである。ボールねじ210は、可動プラテン120とベース部150との間に左右一対配置される。ボールねじ210の下端はベース部150に連結される。ボールねじ210の上端は可動プラテン120に連結される。ボールねじ210は、図示せぬ駆動源からの動力によって可動プラテン120を上下に昇降させることができる。
【0021】
<連動機構220>
図3に示す連動機構220は、可動プラテン120と連動して中間プレート130を昇降させるものである。なお、説明の便宜上、連動機構220は
図3及び
図4にのみ示しており、その他の図においては連動機構220の図示を適宜省略している。連動機構220は、主として可動プラテン連結部222、第1ブロック224、第2ブロック226、第3ブロック228、昇降連結部材230及びアーム232を具備する。
【0022】
図1から
図3に示す可動プラテン連結部222は、可動プラテン120に連結される部材である。可動プラテン連結部222は、可動プラテン120の左右両端部にそれぞれ設けられる。可動プラテン連結部222は、プレスフレーム140を囲むような枠状に形成される。
【0023】
図3に示す第1ブロック224は、移動不能となるように固定された部材である。第1ブロック224は、例えばプレスフレーム140等に固定される。これによって、第1ブロック224は、プレスフレーム140に対して相対的に移動することはない。
【0024】
第2ブロック226は、中間プレート130と連結される部材である。第2ブロック226は、後述する昇降連結部材230等を介して中間プレート130に連結される。第2ブロック226の側面には、前後に延びる長孔226aが形成される。
【0025】
第3ブロック228は、可動プラテン120と連結される部材である。第3ブロック228は、固定部材228bを介して可動プラテン連結部222に固定される。これによって第3ブロック228は、可動プラテン120と一体的に昇降可能となる。第3ブロック228の側面には、前後に延びる長孔228aが形成される。
【0026】
昇降連結部材230は、第2ブロック226と中間プレート130とを連結する部材である。昇降連結部材230は、上下に延びる長手状に形成される。昇降連結部材230の下端部は、第2ブロック226に固定される。昇降連結部材230の上端部は、後述する吸収機構240の連結プレート246に固定される。昇降連結部材230は、吸収機構240を介して中間プレート130と連結される。
【0027】
アーム232は、第3ブロック228と連動して第2ブロック226を昇降させるものである。アーム232は、略矩形板状に形成される。アーム232の一端部は、第1軸受部材232aを介して第1ブロック224に回転可能に連結される。これによってアーム232の一端部は、第1ブロック224に対して、第1軸受部材232aを中心に回転可能、かつ、移動不能に支持される。
【0028】
アーム232の他端部は、第3軸受部材232cを介して第3ブロック228に回動可能に連結される。第3軸受部材232cは、第3ブロック228に形成された長孔228a内を、長孔228aの長手方向(前後方向)に沿って移動可能となるように設けられる。
【0029】
アーム232の前後中途部は、第2軸受部材232bを介して第2ブロック226に回動可能に連結される。第2軸受部材232bは、第2ブロック226に形成された長孔226a内を、長孔226aの長手方向(前後方向)に沿って移動可能となるように設けられる。第2軸受部材232bは、アーム232の長手方向において、第1軸受部材232aと第3軸受部材232cの中間に位置するように配置されている。
【0030】
図4に示すように、可動プラテン120の上昇に伴って第3ブロック228が上昇すると、アーム232は第1軸受部材232aを中心として回動する。アーム232が回動すると、第2軸受部材232bを介して第2ブロック226も上昇する。第2ブロック226が上昇すると、昇降連結部材230を介して中間プレート130が上昇する。このように、連動機構220によって、可動プラテン120と連動して中間プレート130を昇降させることができる。
【0031】
この際、第2軸受部材232bは、第1軸受部材232aと第3軸受部材232cの中間に位置するように配置されているため、第2ブロック226の上昇量(移動距離)は、第3ブロック228の移動距離の半分となる。可動プラテン120が下降する場合も同様に、第2ブロック226の下降量は、第3ブロック228の下降量の半分となる。
【0032】
<吸収機構240>
図3及び
図5に示す吸収機構240は、樹脂成形を行う際に、成形対象品の厚みのばらつきを吸収するものである。吸収機構240は、主として中間プレート連結部242、スプリング支持部244、連結プレート246及びスプリング248を具備する。なお、吸収機構240は中間プレート130の左右にそれぞれ設けられるが、以下では右側の吸収機構240に着目して説明を行う。
【0033】
図2及び
図5に示す中間プレート連結部242は、中間プレート130に連結される部材である。中間プレート連結部242は、中間プレート130から右方に突出するように設けられる。中間プレート連結部242は、中間プレート130の前後両端部にそれぞれ設けられる。
【0034】
図2、
図3及び
図5に示すスプリング支持部244は、後述するスプリング248を支持する部材である。スプリング支持部244は、中間プレート連結部242の右端部に設けられる。スプリング支持部244の上下両端部には、右方に突出するようにスプリング受け部244aがそれぞれ設けられる。
【0035】
連結プレート246は、連動機構220の昇降連結部材230と連結される部材である。連結プレート246は、長手方向を前後に向けた矩形状に形成される。連結プレート246は、スプリング支持部244に設けられた上下のスプリング受け部244aの間に配置される。
【0036】
スプリング248は、上下に伸縮可能な部材である。スプリング248は、圧縮コイルスプリングにより形成される。スプリング248は、スプリング受け部244aと連結プレート246との間に配置される。なお、スプリング248は、本発明に係る弾性部材の実施の一形態である。
【0037】
このような構成によって、連結プレート246(昇降連結部材230(
図3参照))と中間プレート130は、スプリング248を介して連動される。スプリング248が適宜伸縮することによって、中間プレート130の上側で樹脂成形される成形対象品と、下側で樹脂成形される成形対象品の厚みにばらつきがあった場合でも、この厚みのばらつきを吸収することができる。
【0038】
<姿勢維持機構300>
図5から
図7に示す姿勢維持機構300は、固定プラテン110に対する中間プレート130の相対的な姿勢を維持するためのものである。姿勢維持機構300は、主として軸部材310、カム部材320及びガイド部材330を具備する。
【0039】
図5及び
図6に示す軸部材310は、中間プレート130と連結されるものである。軸部材310は、中間プレート130を左右に貫通するように配置される。軸部材310は、中間プレート130の前後中央に配置される。軸部材310は、軸受部材311を介して中間プレート130に取り付けられる。これによって軸部材310は、中間プレート130に対して相対的に回転可能に設けられる。軸部材310の両端部は、側面プレート131に形成された上下に延びる長孔(不図示)及びプレスフレーム140に形成された上下に延びる長孔142を介して、プレスフレーム140の左右外側に突出するように配置される。なお、軸部材310は、本発明に係る軸の実施の一形態である。
【0040】
図5から
図7に示すカム部材320は、軸部材310の両端に取り付けられ、軸部材310と一体的に回転可能なものである。カム部材320は、軸部材310の両端にそれぞれ固定される。カム部材320は、側面視において、軸部材310を中心とする円形の一部を外周方向に突出させたような略楕円形状に形成される。カム部材320の突出した部分には、軸受部材321が回転可能に設けられる。軸受部材321は、軸部材310の軸線とは異なる軸線上に設けられる。
【0041】
左右のカム部材320は、向きを合わせて軸部材310に固定される。具体的には、左右のカム部材320は、左右の軸受部材321の軸線が一致するように軸部材310に固定される。左右のカム部材320は、軸部材310を介して互いに同期して一体的に回転することができる。なお、カム部材320は、本発明に係る回転部材の実施の一形態である。
【0042】
ガイド部材330は、カム部材320に設けられた軸受部材321を案内するものである。ガイド部材330は、プレスフレーム140の左右外側面に固定される。ガイド部材330は、カム部材320を前後及び左右外側方から囲む枠状に形成される。ガイド部材330の側面には、前後方向に延びる長孔331が形成される。長孔331の内側には、カム部材320の軸受部材321が前後に移動可能となるように配置される。このように、カム部材320はガイド部材330を介して本体部100に連結され、ひいては固定プラテン110に連結される。
【0043】
<樹脂成形方法>
以下では模式図を用いて、樹脂成形装置1を用いた樹脂成形方法について説明する。
【0044】
図8(a)に示すように、本実施形態に係る樹脂成形品の製造方法は、主として搬入工程S10、型締め工程S20、成形工程S30、型開き工程S40及び搬出工程S50を含む。以下、順に説明する。
【0045】
搬入工程S10は、樹脂成形装置1に設けられた成形型(金型)に、成形対象品となる基板10、及び、樹脂材料30を搬入する工程である。
【0046】
具体的には、
図8(b)に示すように、固定プラテン110と中間プレート130との間、及び、中間プレート130と可動プラテン120との間には、それぞれ樹脂成形に用いられる成形型が予め配置される。具体的には、固定プラテン110の底面には上型20Uが配置され、中間プレート130の上面には上型20Uと対になる下型20Dが配置される。また同様に、中間プレート130の底面には上型20Uが配置され、可動プラテン120の上面には下型20Dが配置される。各成形型は、適宜の取り付け部材を用いて固定プラテン110等に固定することができる。
【0047】
搬入工程S10において、基板10及び樹脂材料30は、所定の搬送装置によって成形型に搬入される。基板10は、樹脂封止される電子素子を下に向けた状態で上型20Uに吸着されて保持される。樹脂材料30は、下型20Dのキャビティ内に収容される。なお、樹脂材料30としては、顆粒状、粉末状、粒状、ペースト状、液状など、各種状態の樹脂を用いることができる。また、必要に応じて、予め成形型に離型フィルムを配置することも可能である。
【0048】
基板10及び樹脂材料30の搬入が完了した後、搬入工程S10から型締め工程S20に移行する。
【0049】
型締め工程S20は、成形型を閉める(型締めする)工程である。
【0050】
具体的には、型締め工程S20において、まず下型20Dに設けられた加熱機構(不図示)によってキャビティ内に収容された樹脂材料30が溶融される。次に、ボールねじ210(
図1等参照)が駆動されることによって可動プラテン120が上昇する。可動プラテン120が上昇すると、連動機構220を介して中間プレート130も上昇する。
図9(a)に示すように、可動プラテン120及び中間プレート130が所定の位置まで上昇すると、上型20Uに対して下型20Dが接触し、型締めが完了する。
【0051】
型締めが行われる際には、上下の基板10の厚みにばらつきがあったとしても、前述のようにスプリング248が適宜伸縮することによって、厚みの差が吸収される。これによって、上下の成形型のそれぞれで適切に型締めを行うことができる。
【0052】
型締めが完了した後、型締め工程S20から成形工程S30に移行する。
【0053】
成形工程S30は、基板10に対して樹脂成形を行う工程である。
【0054】
具体的には、成形工程S30において、キャビティ内の樹脂材料30が加圧した状態で所定時間保持される。樹脂材料30を加圧したまま所定時間の経過を待つことによって、樹脂材料30が硬化する。この際、樹脂材料30に加えられる圧力の大きさや保持時間は、任意に調整することができる。
【0055】
樹脂材料30が硬化した後、成形工程S30から型開き工程S40に移行する。
【0056】
型開き工程S40は、成形型を開く(型開きする)工程である。
【0057】
具体的には、型開き工程S40において、ボールねじ210(
図1等参照)が駆動されることによって可動プラテン120が下降する。可動プラテン120が下降すると、連動機構220を介して中間プレート130も下降する。これによって、下型20Dが上型20Uから離れるように下降する。
【0058】
型開きが完了した後、型開き工程S40から搬出工程S50に移行する。
【0059】
搬出工程S50は、樹脂封止された基板10を成形型から搬出する工程である。
【0060】
具体的には、搬出工程S50において、
図9(b)に示すように、上型20Uから樹脂封止された基板10が取り外され、所定の搬送装置によって成形型から搬出される。このようにして、樹脂成形装置1を用いて樹脂成形品を製造することができる。
【0061】
<姿勢維持機構300の動作>
以下では、姿勢維持機構300の動作について説明する。
【0062】
前述のように、樹脂成形装置1では、スプリング248が適宜伸縮することによって、上下の基板10の厚みのばらつきを吸収することができる。しかしながら、例えば
図10に示すように、成形型に供給された樹脂材料30に偏りがある場合には、中間プレート130に偏った荷重が加わることで中間プレート130のふらつきが発生し、樹脂成形装置1の左右のスプリング248の伸縮量に差が生じる可能性がある。この状態では中間プレート130が傾斜し、正常に樹脂成形を行うことができないおそれがある。このような中間プレート130の傾斜は、スプリング248の有無に限らず、各部材の寸法誤差や組み付け誤差など種々の要因に起因して生じる可能性がある。
【0063】
そこで本実施形態に係る樹脂成形装置1では、姿勢維持機構300を用いることで、中間プレート130の傾きを抑制している。一例として、
図11(a)に示すように、中間プレート130の右部に偏った荷重が下向きに加わった場合を想定する。この場合、中間プレート130の右部が下降しようとする。
図7(b)に示すように、中間プレート130の下降に伴って軸部材310が下降する場合、カム部材320の軸受部材321が長孔331に沿って移動することで、カム部材320が回転する。このように、軸部材310の昇降運動は、カム部材320によって回転運動に変換される。
【0064】
ここで、
図11(b)に示すように、左右一対のカム部材320は軸部材310を介して互いに同期して回転するため、軸部材310の両端は同じ量だけ下降することになる。すなわち、軸部材310は元のままの姿勢(図例では水平)を保ったまま下降することになる。これによって、軸部材310に連結された中間プレート130も、傾くことなく水平の姿勢を保ったまま下降する。
【0065】
このように姿勢維持機構300を用いることで、本体部100に対する中間プレート130の姿勢を維持することができる。これによって中間プレート130の傾きを抑制し、樹脂成形品の品質向上を図ることができる。
【0066】
なお、本実施形態では姿勢維持機構300を中間プレート130に設けた例を示しているが、例えば姿勢維持機構300を可動プラテン120に設けることも可能である。これによって、可動プラテン120の姿勢を維持することが可能となる。
【0067】
<第2実施形態>
以下では、
図12を用いて、本発明の第2実施形態に係る樹脂成形装置2の構成について説明する。
【0068】
第2実施形態に係る樹脂成形装置2が、第1実施形態に係る樹脂成形装置1(
図2等参照)と異なる点は、中間プレート130を複数具備している点である。
【0069】
具体的には、樹脂成形装置2は、固定プラテン110(支持ブロック111)と可動プラテン120との間に、複数(2つ以上)の中間プレート130を具備している。各中間プレート130には、それぞれ吸収機構240及び姿勢維持機構300が設けられる。また各中間プレート130は第1実施形態と同様に、図示せぬ連動機構220によって可動プラテン120と連動して昇降させることができる。このような樹脂成形装置2によって、成形型を3段以上積層して配置することができ、樹脂成形品の製造効率を向上させることができる。
【0070】
<第3実施形態>
以下では、
図13から
図18を用いて、本発明の第3実施形態に係る樹脂成形装置3の構成について説明する。
【0071】
第3実施形態に係る樹脂成形装置3が、第1実施形態に係る樹脂成形装置1(
図1等参照)と異なる点は、姿勢維持機構300に代えて姿勢維持機構400を具備している点である。よって以下では、主に姿勢維持機構400について具体的に説明する。
【0072】
<姿勢維持機構400>
図13から
図16に示す姿勢維持機構400は、固定プラテン110に対する中間プレート130の相対的な姿勢を維持するためのものである。姿勢維持機構400は、主として支持部410、軸部材420、カム部材430及び連結部材440を具備する。なお、姿勢維持機構400は、固定プラテン110(支持ブロック111)と中間プレート130の間、及び、中間プレート130と可動プラテン120の間にそれぞれ設けられるが、以下では上側の姿勢維持機構400(固定プラテン110と中間プレート130の間に設けられる姿勢維持機構400)に着目して説明を行う。
【0073】
支持部410は、軸部材420を回転可能に支持するものである。支持部410は、固定プラテン110に設けられた支持ブロック111の前側面に左右一対設けられる。
【0074】
図15及び
図16に示す軸部材420は、固定プラテン110と連結されるものである。軸部材420は、左右一対の支持部410を左右に貫通するように配置される。軸部材420は、支持部410に対して相対的に回転可能に設けられる。なお、軸部材420は、本発明に係る軸の実施の一形態である。
【0075】
図15から
図17に示すカム部材430は、軸部材420の両端に取り付けられ、軸部材420と一体的に回転可能なものである。カム部材430は、支持部410の左右外側において、軸部材420の両端にそれぞれ固定される。カム部材430は、側面視において、軸部材420を中心とする円形の一部を外周方向に突出させたような略楕円形状に形成される。カム部材430の突出した部分には、軸受部材431が回転可能に設けられる。軸受部材431は、軸部材420の軸線とは異なる軸線上に設けられる。
【0076】
左右のカム部材430は、向きを合わせて軸部材420に固定される。具体的には、左右の軸受部材431の軸線が一致するように軸部材420に固定される。左右のカム部材430は、軸部材420を介して互いに同期して一体的に回転することができる。なお、カム部材430は、本発明に係る回転部材の実施の一形態である。
【0077】
連結部材440は、カム部材430と中間プレート130を連結するものである。連結部材440は、上下に延びる長手状に形成される。連結部材440の下端部は、中間プレート130の前側面に固定される。連結部材440の上部の左右内側面には、前後に延びる長溝441が形成される。長溝441の内側には、カム部材430の軸受部材431が前後に移動可能となるように配置される。このように、カム部材430は連結部材440を介して中間プレート130に連結される。なお、連結部材440は、本発明に係る回転連結部材の実施の一形態である。
【0078】
なお、図示は省略しているが、姿勢維持機構400は樹脂成形装置3の背面側にも設けられる。すなわち、姿勢維持機構400は、樹脂成形装置3の前面側及び背面側のそれぞれにおいて、固定プラテン110と中間プレート130の間に設けられる。但し、姿勢維持機構400は樹脂成形装置3の前面側及び背面側のいずれか一方のみに設けることも可能である。
【0079】
また前述のように、姿勢維持機構400は、中間プレート130と可動プラテン120の間にも設けられる(
図15参照)。この下側の姿勢維持機構400の構成は、固定プラテン110と中間プレート130の間に設けられる姿勢維持機構400と同様であるため、詳細な説明は省略する。下側の姿勢維持機構400の軸部材420は、中間プレート130及び上側の姿勢維持機構400を介して固定プラテン110に連結される。
【0080】
<姿勢維持機構400の動作>
以下では、姿勢維持機構400の動作について説明する。
【0081】
樹脂成形装置3では、姿勢維持機構400を用いることで、中間プレート130の傾斜を抑制している。一例として、
図18(a)に示すように、中間プレート130の右部に偏った荷重が下向きに加わった場合を想定する。この場合、中間プレート130の右部が下降しようとする。
図17(b)に示すように、中間プレート130の下降に伴って連結部材440が下降する場合、カム部材430の軸受部材431が下方に引っ張られるため、カム部材430が回転する。このように、連結部材440の昇降運動は、カム部材430によって回転運動に変換される。
【0082】
ここで、
図18(b)に示すように、左右一対のカム部材430は軸部材420を介して互いに同期して回転するため、左右の連結部材440も同期されて同じ量だけ下降することになる。すなわち、中間プレート130は元のままの姿勢(図例では水平)を保ったまま下降し、固定プラテン110との平行度が維持されることになる。このように中間プレート130は、傾くことなく水平の姿勢を保ったまま下降する。
【0083】
このように姿勢維持機構400を用いることで、本体部100に対する中間プレート130の姿勢を維持することができる。これによって中間プレート130の傾きを抑制し、樹脂成形品の品質向上を図ることができる。
【0084】
また本実施形態では、本体部100に対する姿勢が保たれた中間プレート130と、可動プラテン120とを連結するように、もう1つの(下側の)姿勢維持機構400が設けられている。これによって、中間プレート130に対する可動プラテン120の姿勢も維持することができる。本体部100に対する中間プレート130の姿勢は上側の姿勢維持機構400によって維持されているため、間接的に、本体部100に対する可動プラテン120の姿勢が維持されることになる。
【0085】
なお、本実施形態では可動プラテン120の姿勢を維持するために下側の姿勢維持機構400を設けた例を示しているが、可動プラテン120に対する姿勢維持機構400の設置を省くことも可能である。
【0086】
また第2実施形態(
図12参照)と同様に、第3実施形態に係る樹脂成形装置3についても、中間プレート130を複数具備する構成とすることが可能である。この場合、上下に並ぶように配置された固定プラテン110、複数の中間プレート130及び可動プラテン120のうち、上下に隣接する部材同士を連結するように姿勢維持機構400を設けることで、本体部100に対する各中間プレート130及び可動プラテン120の姿勢を維持することができる。
【0087】
以上、本発明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発明の技術的思想の範囲内で適宜の変更が可能である。
【0088】
例えば、上記各実施形態で例示した各部材の構成(形状や個数等)は特に限定するものではなく、任意に変更することができる。
【0089】
また、上記各実施形態では、プレスフレーム140を用いた樹脂成形装置1等(
図1等参照)を例示したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、固定プラテン110の四隅を支持する棒状のタイバーを用いて樹脂成形装置1等を構成することも可能である。この場合、中間プレート130は、タイバーに対して上下にスライドするブッシュ等を用いて、昇降可能となるように構成することが可能である。
【0090】
また、上記各実施形態では、アーム232を用いて中間プレート130を昇降させる例を示したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、ボールねじ等を用いた直動方式の機構や、トグルリンク等のリンク機構を用いて中間プレート130を昇降させることも可能である。
【0091】
また、上記各実施形態では、例えば
図11に示すように中間プレート130(軸部材310)の一側に偏った荷重が加わった場合、中間プレート130の一側が移動し、その移動に伴って中間プレート130の他側も移動することで平行度が保たれる例を説明した。他の一例として、中間プレート130の一側に偏った荷重が加わったとしても中間プレート130の他側が移動できない場合には、軸部材310によって連結されていることによって、中間プレート130の一側も移動せず、平行度が保たれる場合もある。
図18に示す例についても同様のことが言える。
【0092】
<付記>
本開示の第1側面に従う樹脂成形装置1・2・3は、
固定プラテン110と、
1又は2以上の中間プレート130と、
可動プラテン120と、
前記可動プラテン120及び前記中間プレート130を昇降させる型締め機構200と、
前記固定プラテン110又は前記中間プレート130のいずれか一方に連結された軸(軸部材310・420)と、
前記軸の両端に取り付けられると共に前記固定プラテン110又は前記中間プレート130のいずれか他方に連結され、前記中間プレート130の昇降に伴い互いに同期して回転する回転部材(カム部材320・430)と、
を含み、前記固定プラテン110に対する前記中間プレート130の相対的な姿勢を維持する姿勢維持機構300・400と、
を備える。
本開示の第1側面に従う樹脂成形装置1・2・3によれば、中間プレート130の傾きを抑制することができる。これによって、樹脂成形品の品質向上を図ることができる。
【0093】
第1側面に従う第2側面の樹脂成形装置1・2・3において、前記回転部材は、回転運動と昇降運動とを変換可能なカム部材320・430である。
本開示の第2側面に従う樹脂成形装置1・2・3によれば、姿勢維持機構300・400を簡素な構成とすることができる。
【0094】
第1又は第2側面に従う第3側面の樹脂成形装置1・2・3において、前記型締め機構200は、
一端部が前記可動プラテン120に連結され、他端部が移動不能に支持されたアーム232と、
前記中間プレート130と、前記アーム232の前記一端部と前記他端部との間と、を連結する昇降連結部材230と、
を具備する。
第3側面の樹脂成形装置1・2・3によれば、中間プレート130を可動プラテン120と連動して昇降させることができる。
【0095】
第3側面に従う第4側面の樹脂成形装置1・2・3において、前記型締め機構200は、前記昇降連結部材230と、前記中間プレート130と、の間に設けられる弾性部材(スプリング248)を具備する。
第4側面の樹脂成形装置1・2・3によれば、成形対象品の厚みのばらつきを吸収し、樹脂成形品の品質向上を図ることができる。
【0096】
第1から第4側面のいずれか1つに従う第5側面の樹脂成形装置1・2において、前記軸(軸部材310)は、前記中間プレート130を貫通するように配置されることで、前記中間プレート130と連結され、
前記回転部材(カム部材320)は、前記固定プラテン110を保持するように対向配置された一対の側面フレーム(プレスフレーム140)にそれぞれ設けられることで、前記固定プラテン110と連結される。
第5側面の樹脂成形装置1・2によれば、軸部材310の両端に設けられたカム部材320によって軸部材310の姿勢が保たれることによって、中間プレート130の傾きを抑制することができる。
【0097】
第1から第4側面のいずれか1つに従う第6側面の樹脂成形装置3において、
前記軸(軸部材420)は、前記固定プラテン110に取り付けられることで、前記固定プラテン110と連結され、
前記回転部材(カム部材430)は、回転連結部材(連結部材440)を介して前記中間プレート130と連結される。
第5側面の樹脂成形装置3によれば、軸部材420の両端に設けられたカム部材430によって連結部材440が同期されて昇降するため、固定プラテン110と中間プレート130との平行度を保つことができ、その結果、中間プレート130の傾きを抑制することができる。
【符号の説明】
【0098】
1 樹脂成形装置
2 樹脂成形装置
3 樹脂成形装置
110 固定プラテン
120 可動プラテン
130 中間プレート
140 プレスフレーム
200 型締め機構
230 昇降連結部材
232 アーム
300 姿勢維持機構
310 軸部材
320 カム部材
400 姿勢維持機構
420 軸部材
430 カム部材
440 連結部材