JP2010089295A - 射出成形機の横型型締装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プラテンを支持部材によって機台上に支持した射出成形機の横型型締装置において、熱膨張によるプラテン中心の位置ずれと平行度狂いを最小限に抑える。
【解決手段】本発明の射出成形機の型締装置は、固定プラテンと可動プラテンとをそれらの鉛直方向の略中心高さ位置で支持部材によって両側から対称に支持したうえに、そのバックプラテンもその鉛直方向の略中心の高さ位置で支持部材によって両側で対称に支持し、かつその支持部材の下端面を前記機台上で摺動可能に載置する。そして、それらプラテンの全ての支持部材が、低い熱膨張率の材料によって形成される。また、前記固定プラテンと可動プラテンとバックプラテンとが、それらの底部で、型開閉方向と直交する横断方向での中心位置に位置決めする基準部材と嵌合する。そのうえ、固定プラテンと可動プラテンには、側面に断熱板が張られると良い。また、駆動装置が弾性的に支持されると良い。
【選択図】図１

Description

本発明は、射出成形機の横型型締装置に関し、特に固定プラテンと可動プラテンとをそれらの鉛直方向の中心位置で支持して、それらプラテンの中心や平行度の狂いを防止した射出成形機の横型型締装置の改良に関する。

従来の射出成形機の横型型締装置は、タイバーで連結された固定プラテンとバックプラテン、及びそれらの間で移動する可動プラテンを機台上に備える。そして、その可動プラテンを進退する駆動装置をそのバックプラテンに備える。固定プラテンには金型の固定側が搭載され、可動プラテンには金型の可動側が搭載される。駆動装置は、可動側金型を固定側プラテンに対して進退させて型開閉と型締めを行う。

そのような型締装置の内、特に金型重量が大きい大型型締装置では、可動プラテンがタイバーに懸架された状態で案内される代わりに、例えば直線案内装置（直動軸受とガイドレールとからなるもの）を介して機台上に案内される。それで、そのような型締装置では、金型の高熱に起因するプラテンの熱膨張によって、プラテンの中心高さ位置が狂うという問題が生じていた。そして、この問題は、固定プラテンと可動プラテンの間で温度差が大きい場合により顕著になった。その温度差は、例えば、固定プラテンが高温の射出装置に接近しているのに対して可動プラテンが常温の駆動装置と接続しているという周囲温度の差、両プラテンの容積差による熱容量の差、あるいは固定プラテンが固定であるのに対して可動プラテンが進退運動することによる放熱の差などによるもので、避けられないものであった。特殊な例では、多数個取り成形の取り数増加のためにホットランナが大容量化した結果、固定プラテンと可動プラテン間の温度差が一層大きくなる場合もある。

そこで、つぎのような型締装置が特許文献特開２００６−１９９００４号公報（特許文献１）で提唱されている。その型締装置は、タイバー連結されて機台上に対設された固定盤と圧受盤、それらの盤間で進退自在に設けられた可動盤、その可動盤を駆動する型締手段、そしてその可動盤を支持案内するガイド手段（直線案内装置と同じ）を備えて、そのガイド手段を盤体の両側に高低差をつけて対角に配設した装置である。そして、その可動盤は、その盤体の側方に張り出した支承部に固定されたリニアガイド部材（以下、直動軸受という。）を介してガイドレールにガイドされるとともに、特に、そのガイドレールを、操作側では機台上に、一方、反操作側では高いガイドレール敷設台上に配置している。また、その固定盤は、その中心の高さ位置で両側に対称に配置された支柱によって支持されている。そのうえ、追加の実施例として、盤内に媒体が流通する流路が形成されて、盤体の熱膨張が冷却媒体の流通によって低減される実施態様が提案されている。

その型締装置によれば、可動盤が機台から離れた状態で直動軸受を介してガイドレールにガイドされており、固定盤も同様に機台から離れた状態で両側の対称な支柱によって支えられている。それで、盤体自体に熱膨張が生じても金型中心高さの位置ずれが発生することはない。また、追加の実施例によって、盤体の熱膨張自体も低減される。この装置では、操作側のガイドレールが低い位置にあるので、固定盤や可動盤に金型着脱等を行う際にガイドレールが邪魔になることはない。

同様な基本構成を有する型締装置は、特許文献特開２００６−２５６０３４号公報（特許文献２）でも開示されている。そのうえ、その文献の他の実施形態（図６）では、直動軸受を案内する両側のガイドレールがガイド台座上に対称に取り付けられるとともに、それらのレールの高さが略タイバーの高さに位置した構成も開示されている。それで、その型締装置でも、盤体が上述と同様に機台から離れた状態で支持案内されて同様な作用効果が奏される。なお、金型着脱作業が制約されないように、ガイド台座の高さはタイバー高さ程度に制限されている。

同様な構成は、その作用効果を若干異にする特許文献特許３４７６６１６号公報（特許文献３）でも開示されている。その構成は、固定ダイプレートと移動ダイプレートとシリンダサポートと型締シリンダとを備えた型締装置において、その固定ダイプレートとシリンダサポートの鉛直方向の中心位置を成形機本体フレームに立設した支持脚に固定したものである。そのような型締装置では、型締力によってタイバーに引っ張り力が発生したとき、固定ダイプレートとシリンダサポートの変形がその中心位置を基準に上下で対称になり、型締に伴い固定金型と可動金型の間での平行度が損なわれたり中心位置がずれたりする問題が解決される。

一方、本願の出願人も、特願２００７−２７２９１４号にて横型型締装置を提唱した。その型締装置は、固定プラテンをその中心高さの位置でその中心に関して対称に機台上に支持する固定支持部材と、同様に可動プラテンを支持する可動支持部材とを含む装置であって、特に、可動プラテンを、機台に敷設されたガイドレール上で移動するように構成した装置である。固定プラテンと可動プラテンの両支持部材が略勝手違いの同様な形状に構成されたうえに、特に可動プラテンの支持部材についてはその下端が直動軸受に固定される。そして、固定と可動の両プラテンの支持部材が、プラテン温度上昇による熱膨張を抑える熱膨張抑制手段として、例えば、断熱材、遮熱材、透孔、ファン、あるいは低熱膨張率の材料などを含んでいる。このような構成の型締装置によって、固定プラテンと可動プラテンの間で熱膨張に起因するプラテンの中心高さの位置ずれや平行度の狂いが極力防止される。

特開２００６−１９９００４号公報 特開２００６−２５６０３４号公報 特許３４７６６１６号公報

しかしながら、上述のように対策された型締装置であっても、そのプレート、盤体あるいはプラテンの、中心高さの位置ずれや平行度狂いに対する精度要求がますます厳しくなっている。前者については、近時のより高精度な金型の中心位置ずれが、高精度な嵌合箇所にかじりを発生させて金型寿命を損ねるからである。後者については、精密成形品の肉厚に僅かであっても偏肉を生じさせることはもちろん、成形品の薄肉化に伴う射出の高圧化によってバリを発生しやすいからである。このような状況下で上述の先願を検討すると、つぎのような改良の余地があると言わざるを得ない。

まず、特許文献１は、可動盤を機台から離すことによってその中心高さ位置の位置狂い対策を講じているにもかかわらず、反操作側の高いガイドレール敷設台の熱伸びがプラテン中心高さの位置ずれを生じさせることを問題視していない。積極的な熱伸び対策については、媒体によって盤体を冷却する１実施態様を提案するに止まっている。また、特許文献２も、基本的には同様な構成であることから同様にガイドレール敷設台や支持部材の熱膨張を考慮していない。その特許文献２の図６の実施形態でも、支持部材がある程度の長さを有するにもかかわらずその支持部材の熱伸びが考慮されていない。まして、固定盤の支持部と可動盤の支持部（台座、あるいは敷設台を指す。）の熱伸びの均一化についての言及もない。また、上述特許文献３は、その目的作用効果を異にすることから、当然ながら支持脚の熱伸び対策を開示していない。

一方、特願２００７−２７２９１４号出願は、その支持部材の温度上昇を抑制する手段と、熱伸びそのものを抑制する手段とを備えたうえに、固定側支持部材と可動側支持部材の熱伸びの差異を可及的に小さく調整する調整手段を含む型締装置を提唱したが、近時の超精密成形では、さらなる改善を求められている。特に、バックプラテンを含む全てのプラテン間で中心位置狂いと倒れを皆無にして、固定プラテンと可動のプラテン間の中心位置狂い及び平行度狂いを徹底的に低減することを要望される状況になってきている。

また、バックプラテン後方に突き出した駆動装置重量によるプラテンの倒れについても近時の精密な型締装置では無視できない問題になってきている。この問題は、その重量により生じたバックプラテンの後方側への転倒モーメントがバックプラテンをごく僅かであれ変形させて、その変形がタイバーを介して接続された固定プラテンに伝って固定プラテンに倒れを生ぜしめる結果、固定プラテンと可動プラテンの間の平行度に狂いを生じさせる問題である。そのため、従来からその駆動装置を前記機台上で別途に支持することが行われていたが、その支持が固定支持４であったために、熱伸びによってバックプラテンの鉛直方向の中心位置が変化した場合にかえってプラテン間の平行度に悪影響を与えていた。

そこで、本発明は、第一に各プラテンの支持部材の熱伸びを極力抑制するとともにそれらを極力均等にし、第二に各プラテンの倒れ等を極力防止して正確な平行度を極力維持する型締装置を提唱する。そのうえ、本発明は、第三に、そのための改良によって必要以上にコストが上昇しないように、それらプラテンと支持部材との組み合わせを工夫するものである。

本発明の射出成形機の横型型締装置は、上述の課題を解決するために、第１の型締装置として、タイバーによって連結された固定プラテン及びバックプラテンと、それらのプラテン間で移動する可動プラテンと、該可動プラテンを進退させて該固定プラテンに向けて押圧する駆動装置とを機台上に備え、該固定プラテンと可動プラテンとをそれらプラテンの鉛直方向の略中心高さ位置で支持部材によって両側から対称に支持するとともに、該可動プラテンについては、その支持部材下面の直動軸受によって該可動プラテンを前記機台上のガイドレール上で案内する横型型締装置において、前記バックプラテンが、その鉛直方向の略中心の高さ位置で両側から支持部材によって対称に支持されるとともに、その支持部材の下端面が前記機台上で摺動可能に載置され、前記固定プラテンと可動プラテンとバックプラテンとが、それぞれそれらの底部を、型開閉方向と直交する横断方向での中心位置で同方向への位置ずれを規制する基準部材と嵌合し、そして、それらプラテンの全ての支持部材が、低い熱膨張率の材料によって形成され型締装置に構成される。

また、本発明の第２の型締装置は、第１の型締装置の前記固定プラテンと可動プラテンの前記支持部材に対向する側面が、板状断熱材によって覆われるように構成される。

また、第３の型締装置は、第１又は第２の型締装置の前記可動プラテンの駆動装置が、バックプラテンの、該可動プラテン側とは反対側の面に突き出すように固定された装置であり、その駆動装置の下面が前記機台上で弾性部材によって弾性的に支持されるように構成される。

本発明の第１の型締装置によれば、各プラテンがその上下の中心位置で支持部材によって機台上に支持される。そして、固定プラテンが機台に固定され、可動プラテンがタイバーに懸架されることなく機台に移動可能に案内され、バックプラテンが機台に対して微動可能に載置される。そのうえ、基準となる固定プラテンに対してバックプラテンがタイバーを介して連結されるとともに、可動プラテンとバックプラテンがそれぞれの中心位置で駆動装置の型締軸を介してそれらの中心で連結される。また、各プラテンがその下端面の中心位置で型開閉方向と直交する横断方向への位置ずれを規制する基準部材と嵌合している。また、それらの３プラテンの支持部材が全て低い熱膨張率の材料によって構成されるとともに、左右対称にかつ略同一形状に構成される。

それで、各プラテン及びその周囲の温度が変化しても、それらの各プラテン自体で生じる熱伸びがそれらの中心位置を基準に上下左右に対称に伸び、かつそれらプラテンの支持部材の熱伸びが一様に最小限に抑えられる。したがって、固定プラテンと可動プラテンの間の中心位置と平行度は、鉛直方向にも横断方向にも狂うことはない。もちろん、固定、可動のプラテン間での型締めに伴う不均等な変形も、それらプラテンの上下の中心位置での支持によって回避される。

また、本発明の第２の型締装置によれば、固定プラテンと可動プラテンの支持部材側の側面を断熱してそれらの支持部材への熱輻射を最小限に抑えることによって、それらプラテンの支持部材の熱伸びをできるだけ抑えて、結局バックプラテンを含む各プラテン間の中心高さ位置の狂いをより確実に低減することができる。したがって、成形運転時に固定プラテンと可動プラテンがバックプラテンより高温になる場合でも、各支持部材間の温度差が低減され、各支持部材の熱膨張も均等化される。

また、本発明の第３の型締装置によれば、駆動装置が圧縮コイルばね等の弾性部材によって弾性的に支えられるので、バックプラテンの倒れは解消される。また、駆動装置側の重量の大部分をばねが支えるので、バックプラテン側支持部材下端の滑り面に負担される重量負荷が低減され、結果、その支持部材下端の滑り面と機台上面の間の摩擦力とその間で生じるフレッチングが低減される。もちろん、型締力によってバックプラテンが微動しても、ばねがその変位を吸収する。

射出成形機の横型型締装置１は、図１のように、タイバー１０によって連結された固定プラテン１１とバックプラテン１２、それらのプラテン間で移動する可動プラテン１３、そして、可動プラテン１３を固定プラテン１１に対して進退させて型開閉し押圧して型締する駆動装置１４を機台２上に備える。固定プラテン１１には、金型１５の固定側１５ａが搭載され、可動プラテン１３にはその金型の可動側１５ｂが搭載される。駆動装置１４は、バックプラテン１２と一体に設けられた、例えばトグル式、油圧式あるいは電動式の装置である。１７は、そのような駆動装置と可動プラテンとを中心で連結する型締軸である。成形材料を可塑化する射出装置３は、固定プラテン１１側に配置されて、金型１５内に溶融樹脂を射出充填する。金型１５内で冷却された成形品は固化した後にその金型から取り出される。

本発明は、このような型締装置１のプラテン１１、１３、１２を支持する支持部材やそれらの中心をその位置に位置決めする位置決め部材等、それらプラテン周りの要素を含む装置である。その内、支持部材は１２１、１２２、そして１２３として図示されたものであるが、以下にそれらを含む周辺要素が説明される。

まず、固定プラテン１１は、図２に示されるように、その中心Ｃ１の高さ位置（鉛直方向での中心高さ位置）で固定側支持部材１２１（以下、固定支持部材１２１とする。）にキー部材１３１を介して結合される。固定支持部材１２１は、プラテン１１の両側にそれぞれ１個用意され、後述されるようにその下端を機台２に固定される。そして、固定支持部材１２１は、後述されるインバーなどの低熱膨張率の材料によって形成される。また、固定プラテン１１は、その底部の型開閉方向に直交する方向（以下、横断方向という）の中心位置に型開閉方向に平行な溝１１ｃを有し、機台２に植設された基準部材１３２（固定側基準部材）を嵌合させる。それで、基準部材１３２は、横断方向での中心位置を基準に固定プラテン１１を位置決めする。なお、固定プラテン１１の４隅にタイバー１０が固定されて、固定プラテン１１とバックプラテン１２とがタイバー１０によって従来のように連結される。

より詳細には、上記の固定支持部材１２１は、固定プラテン１１の鉛直方向の中心線に関して略対称な、略勝手違いの形状に形成される。キー部材１３１は、例えば短小角棒として形成されて、固定プラテン１１と固定支持部材１２１の両方に形成された溝に緊密に嵌合する。そして、固定プラテン１１と固定支持部材１２１が、そのキー部材１３１を介して適宜にボルト１３３等によって一体に締結される。また、固定支持部材１２１の下方に形成された抜き穴１２１ａからその下端に貫通する透孔１２１ｂが形成されて、ボルト１３４によってその固定支持部材が機台２に固定される。

また、上記の固定支持部材１２１に採用される低熱膨張率材料のインバーは、例えば、ニッケル鉄合金であり、アンバーとも称されるものである。このインバーの熱膨張率が一般的な鋼材のそれに対して略１／１０程度であることから、その支持部材の熱伸びが鋼のそれに比べて略１／１０となり、結局プラテン中心Ｃ１の高さ位置の熱伸びによる位置ずれが鋼の略１／１０に大幅に低減される。また、プラテン１１の容積と比べて充分に小さい支持部材１２１のみが高価な金属材料で形成されるので、プラテン１１全体をインバーとした場合に比べてその材料費は格段に低減される。すなわち、支持部材１２１のみを低熱膨張率にすることによって、コストと機能を両立させることができる。そのうえ、固定プラテン１１から輻射される熱が支持部材１２１に伝わらないように、固定プラテンの支持部材に対向する側面に板状断熱材１３５が貼り付けられる。また、下辺にもできるだけ板状断熱材１３６が貼り付けられると良い。

また、上記の基準部材１３２は、溝１１ｃに緊密に嵌合する凸部１３２ａをその上端に有し、その下端で機台２に固定される。そして、その凸部１３２ａが固定プラテン１１を型開閉方向にのみ調整可能にする。そのうえ、凸部１３２ａ上面と溝１１ｃ底面の間には、プラテン１１の想定される熱伸びによってもその溝１１ｃ底面と基準部材凸部１３２ａ上面とが当接しないように隙間が常に確保される。なお、上記基準部材とプラテンの間の位置調整は、組み立て後に固定プラテン１１が機台２に固定されることから、基準位置の決定にだけ役立つものである。

つぎに、可動プラテン１３は、図３に示されるように、その中心Ｃ２の高さ位置で可動側支持部材１２３（以下可動支持部材１２３とする。）にキー部材１４１を介して結合される。可動支持部材１２３は、プラテン１３の両側にそれぞれ１個用意され、それぞれその下端をベース板１４２に固定されて、機台２上で移動可能に構成される。そのため、ベース板１４２の下面に直動軸受２４ａが取り付けられ、その直動軸受２４ａが機台２上のガイドレール２４ｂ上を案内するように構成される。この場合、可動プラテン１３は、支持部材１２３によって支持されるので懸架する必要がなく、したがって四隅に凹部を設けてタイバー１０との干渉を回避している。また、可動支持部材１２３も、固定支持部材１２１と同様にインバーなどの低熱膨張率の材料によって形成される。また、可動プラテン１１底部の、横断方向の中心位置に穴１３ｃ（基準穴１３ｃ）が形成され、ベース板１４２の、その基準穴１３ｃに対向する位置に位置決めピン１４３（基準ピン１４３／可動側基準部材）が植設されて、それらの嵌入によって、可動プラテン１１の横断方向の中心位置が中心位置を基準に位置決めされる。

より詳細には、上記の可動支持部材１２３は、可動プラテン１３の鉛直方向の中心線に関して略対称な、互いに略勝手違いの形状に形成される。キー部材１４１は、固定プラテン側のそれ１３１と同様に、例えば短小角棒として形成されて、可動プラテン１３と可動支持部材２１の両方に形成した溝に緊密に嵌合する。そして、可動プラテン１３と可動支持部材１２３、及びキー部材１４１は、適宜にボルト１４３によって一体に締結される。また、可動支持部材１２３の下方に形成された抜き穴１２３ａから支持部材の下端面に貫通する透孔１２３ｂが形成されて、その可動支持部材がベース板１４２にボルト１３４で固定される。

また、上記ベース板１４２に植設された基準ピン１４３は、例えば丸棒として形成され、その基準ピンの上端と基準穴１３ｃ底の間に常に隙間が残るように形成される。すなわち、想定されうる温度上昇で両者が当接することがないようにするためである。なお、基準ピン１４３を丸棒にしたのは、ベース板１４２の加工部分を小さくしてその剛性低下を回避するためである。可動プラテン１３と固定プラテン１１の平行度は、支持部材１２３とベース板１４２の固定位置決め精度によって、また、型締軸１７端との固定精度によって確保される。そのうえ、可動プラテンの支持部材に対向する側面に、板状断熱材１４５が貼り付けられる。また、底面にも板状断熱材１４６が貼り付けられて、両側に直動軸受を備えるベース板の熱膨張を抑えている。直動軸受２４ａは、機台２上面に敷設されたガイドレール２４ｂとともに直線案内装置２４を構成する。ガイドレール２４ｂは、できるだけ低い位置である機台２上面に取り付けられて、両プラテン１１、１３の間で金型１５を着脱したり成形品を取り出したりする作業を邪魔しないように配慮される。このことは、可動支持部材１２３の長さを長くすることになるが、その材料にインバー等を採用しているので熱伸び対策に悪影響を与えることはない。

最後に、バックプラテン１２は、図４のように、その中心Ｃ３の鉛直方向の高さ位置でバックプラテン側支持部材１２２（以下、バック側支持部材１２２とする。）にキー部材１５１を介して結合される。そして、そのバック側支持部材１２２は、プラテン１２の両側にそれぞれ１個用意されて、その下端面で機台２（厳密には摺動ベース）上を摺動する。型締時に生じるタイバー１０の伸びに起因するバックプラテンの微動を許容するためである。そのため、支持部材１２２下端面と機台２摺動ベース上面とが平滑に形成されるとともに、支持部材１２２と機台２の締結部分が、後に説明されるように両者の相対的な摺動を許容するように構成される。また、バック側支持部材１２２も、インバーなどの低熱膨張率の材料によって形成される。また、バックプラテンの４隅にタイバー１０が固定されて、バックプラテン１２が固定プラテン１１に連結される。また、バックプラテン１２底部の横断方向の中心位置に、型開閉方向に平行な溝１２ｃが形成され機台２にその溝に嵌合する基準部材１５２（バック側基準部材）が固定される。

より詳細には、上記バック側支持部材１２２は、バックプラテン１１の鉛直方向の中心線に関して略対称な、互いに略勝手違いの形状に形成される。キー部材１５１は、例えば短小角棒として形成されて、バックプラテン１２とバック側支持部材１２２の両方に形成した角溝に緊密に嵌合する。そして、それらプラテンと支持部材が、そのキー部材１５１を介して適宜にボルト１５３等によって一体に締結される。

特に、上述バック側支持部材１２２と機台２との締結は、つぎのように構成されると良い。図５にも示されるように、バック側支持部材の下方に形成された抜き穴１２２ａから支持部材の下端に貫通する透孔１２２ｂが形成され、その孔に挿入されたスペーサ１５５をボルト１５４が締め付けるように構成される。すなわち、その透孔１２２ｂとボルト１５４との間に、上端に鍔部分を有する中空円筒状のスペーサ１５５が介装され、そのボルト１５４がバック側支持部材２１を締め付ける代わりにスペーサ１５５を締め付けるように構成される。そして、支持部材の透孔１２２ｂとスペーサ１５５外周との間に、型締の際にバックプラテンが移動する距離を超えた隙間が確保される。また、スペーサ１５５の鍔部分の下面と透孔１２２ｂ周りの抜き穴１２２ａ平面の間に、微少な隙間、例えば０．０２ｍｍ程度の隙間が生じるように構成される。そのような構成によって、中空スペーサ１５５とバック側支持部材２１とは、型締時に相対的な微動が可能になる。なお、ボルト１５４がバック側支持部材２１を直接締め付けないことによるバック側支持部材の倒れは、後に説明される弾性部材１７１の支持によって全く発生する虞はない。

また、上記のバックプラテン１２の横断方向における中心位置を位置決めする上述基準部材１５２は、型締装置を組み立てる際にバックプラテン１２を位置決めすることが容易になるようにつぎのように構成される。

本来、直線が２点で定義されることから、固定プラテン１１と可動プラテン１３の２基準部材１３２、１４３でもって型締装置の型開閉方向に沿った中心線（中心軸芯）が決まる。したがって、バックプラテンの中心も、その中心線に一致するように調整されなければならない。そこで、上述基準部材１５２の両側に、調整ボルト１６２（押しボルト１６２）を螺合させたブロック１６１を配置して、それらのボルト１６２を適宜に進退させることによって基準部材１５２の位置を横断方向に微調整できるように構成する。そのような構成によって、組み立て時に、バックプラテン１２の中心位置を上述中心線に一致するように微調整することができる。そのような構成は、横断方向への移動のみを規制する限りにおいていろいろな形態が採用でき、例えば、片側のみに調整ボルトを設けても良い。

以上説明した各支持部材１２１、１２２、１２３の断面形状は、型開閉方向には幅広に、横断方向には薄く形成されて、全体的には矩形厚板の単純板形状に形成されると良い。そうすることによって、高価な材料であるインバー等の使用量を最小限に抑えることができる。この場合、その横断方向の剛性が小さくなるが、そのことが実用上問題になることはない。各プラテンの横断方向での位置を位置決めする基準部材１３２、１４３、１５２が、各プラテンの同方向への位置ずれを防止するからである。

もちろん、基準部材１３２、１４３、１５２を各プラテンの中心位置に整列することによってつぎの作用効果も奏される。すなわち、各プラテンの横断方向の熱伸びが、それらの中心を基準として両側に等しく伸びるので、その中心位置に狂いが発生しないことである。このことは、各プラテンで生じる鉛直方向の熱伸びが、支持部材で支持されたプラテン中心位置を基準に上下に等しく伸びることと同様である。

一方、上記バックプラテン１２の倒れについては、図５のように駆動装置１４がバックプラテン１２の後方に突き出ているために生じるものであるから、駆動装置１４をつぎのように別途に弾性部材１７１によって弾性的に支持することによってそのモーメントの相殺が図られる。より具体的には、駆動装置１４の下面に圧縮コイルばね１７１の当接座面１４ａを設ける一方、その座面に対向する機台２側にその圧縮コイルばねの下部を収容するポケット穴を形成したホルダ１７２を設けて、そのポケット穴に圧縮コイルばね１７１と座金１７３を含む予圧調整具をセットして、その弾性支持装置を構成する。予圧調整具は、圧縮コイルばね１７１の外径に略等しい円盤部材として形成された座金１７３と、その座金の位置を押し上げて調整する押しボルト１７４と、そのボルトをロックするロックナット１７５とで構成される。なお、弾性部材は、弾性的に支持するものである限り圧縮コイルばねに限定されない。

そのような構成によって、組み立て時に押しボルト１７４の押し込み量を調整して座金１７３を上下させることによって、圧縮コイルばね１７１の駆動装置１４を押し上げる予圧力を調整する。そして、調整後にロックナット１７５を締め付けてその予圧力をセットする。なお、その予圧力は、駆動装置１４とバックプラテン１２の全重量が後方に偏倚した状態で発生するバックプラテン転倒モーメントを打ち消すような反撥力に調整される。すなわち、圧縮コイルばね１７１側の予圧力は、全重量が支持部材側分力と圧縮コイルばね側分力に分かれて代表されるとき、圧縮コイルばね側分力による転倒モーメントを打ち消すような力である。支持部材側分力と圧縮コイルばね側分力は、全重力の重心位置−コイルばね支持位置間の距離と、その重心位置−支持部材中心位置間の距離とに反比例して全重力を分割したものとなり、両方の分力の合計が全重量となるものである。

このような構成によって、バックプラテン１２の倒れの問題は回避される。そのうえ、支持部材１２２の機台２に対する押圧力が大幅に低減して、型締の度にバックプラテン１２が微動するときに生じる、支持部材１２２と機台２間の摩擦抵抗やフレッチング（微動摩耗）の問題も解消される。なお、厳密には、型開閉に伴い駆動装置１４内の型締軸１７の一部がその駆動装置内で移動してその重量も変化するが、その重量が全体に比べて小さいことから、その変動が問題になることはない。また、たとえ支持部材１２２の熱膨張によってバックプラテン１２中心が上昇したとしても、弾性部材１７１がその上昇を弾力的に許容する。ただし、支持部材がインバーであるから、実際にはそのような熱膨張は発生しない。また、型締に伴ってバックプラテンが微動しても、ばねがその変位を吸収する。

以上説明したように、この型締装置１は、その固定プラテン１１、可動プラテン１３、そしてバックプラテン１２をその上下の中心位置で支持部材１２１、１２２、１２３によって両側から対称に機台２上に支持する。そして、各プラテンの底部が横断方向における中心位置で基準部材１３２、１４３、１５２によって位置決めされて、各プラテンのその方向での中心位置を１中心線上に整列している。そのうえ、それらプラテンの支持部材が、全て低い熱膨張率の材料によって構成されるとともに、左右対称にかつ同一形状に構成される。もちろん、その型締装置は、可動プラテン１３をタイバー１０に非拘束な状態で機台上を型開閉方向に移動案内し、バックプラテン１２を機台上で同方向に微動可能に載置したうえで、バックプラテン１２を基準となる固定プラテン１１に対してタイバー１０を介して連結し、かつ可動プラテン１３とバックプラテン１２をそれぞれの中心位置で型締軸１７を介して連結している。

したがって、本発明の型締装置１は、各プラテン及びその周囲の温度が上昇しても、それらの各プラテン自体で生じる熱伸びがそれらの中心位置を基準に上下左右に対称に伸び、かつそれらプラテンの支持部材の熱伸びが一様に最小限に抑えられる。したがって、固定プラテンと可動プラテンの間の中心位置と平行度は、鉛直方向にも横断方向にも狂うことはない。そのうえ、固定、可動のプラテン間での型締めに伴う不均等な変形も、それらプラテンの上下の中心位置での支持によって回避される。

また、固定プラテンと可動プラテンに板状断熱板が貼り付けられているので、それらの支持部材の温度上昇が最小限に抑えられる。特に高温になる金型を搭載する固定、可動のプラテンからの輻射熱を最小限に抑えることができるからである。したがって、成形運転時に固定プラテンと可動プラテンがバックプラテンより高温になることがあっても、各支持部材間の温度差が低減されて、各支持部材の熱膨張も均等化される。

本発明の横型型締装置全体を概略的に示す立面図である。 図１の固定プラテンを型開閉方向から観た図であり、一部が断面によって示された図である。 図１の可動プラテンを型開閉方向から観た図であり、一部が断面によって示された図である。 図１のバックプラテンを型開閉方向から観た図であり、一部が断面によって示された図である。 本発明の第３の実施形態に係る、弾性部材で支持された駆動装置を有するバックプラテンの図である。

符号の説明

１ 射出成形機の横型型締装置
２ 機台
１０ タイバー
１１ 固定プラテン
１２ バックプラテン
１３ 可動プラテン
１４ 駆動装置
２４ａ 直動軸受
２４ｂ ガイドレール
１２１ 固定側支持部材
１２２ バックプラテン側支持部材
１２３ 可動側支持部材
１３５ 板状断熱材
１３６ 板状断熱材
１４５ 板状断熱材
１４６ 板状断熱材
１３２ 固定側基準部材
１４３ 可動側基準部材
１５２ バック側基準部材
１７１ 弾性部材

Claims (3)

1. タイバーによって連結された固定プラテン及びバックプラテンと、それらのプラテン間で移動する可動プラテンと、該可動プラテンを進退させて該固定プラテンに向けて押圧する駆動装置とを機台上に備え、該固定プラテンと可動プラテンとをそれらプラテンの鉛直方向の略中心高さ位置で支持部材によって両側から対称に支持するとともに、該可動プラテンについては、その支持部材下面の直動軸受によって該可動プラテンを前記機台上のガイドレール上で案内する横型型締装置において、前記バックプラテンが、その鉛直方向の略中心の高さ位置で両側から支持部材によって対称に支持されるとともに、その支持部材の下端面が前記機台上で摺動可能に載置され、前記固定プラテンと可動プラテンとバックプラテンとが、それぞれそれらの底部を、型開閉方向と直交する横断方向での中心位置で同方向への位置ずれを規制する基準部材と嵌合し、そして、それらプラテンの全ての支持部材が、低い熱膨張率の材料によって形成されたことを特徴とする射出成形機の横型型締装置。
2. 前記固定プラテンと可動プラテンの前記支持部材に対向する側面が、板状断熱材によって覆われたことを特徴とする請求項１記載の射出成形機の横型型締装置。
3. 前記可動プラテンの駆動装置が、バックプラテンの、該可動プラテン側とは反対側の面に突き出すように固定された装置であり、その駆動装置の下面が前記機台上で弾性部材によって弾性的に支持されたことを特徴とする請求項１又は２記載の射出成形機の横型型締装置。

Images