JP6033818B2 - 射出成形装置の可動盤 - Google Patents

Description

本発明は、ベッドに直線案内機構を介して水平移動可能に取付けられる射出成形装置の可動盤に関する。

射出成形装置では、型締機構の固定盤と可動盤で金型を型締めする。型締めされた金型へ射出機で樹脂材料を射出する。樹脂材料が固まった後に、可動盤を移動し金型を開いて樹脂製品を取り出す。可動盤はベッド上のレールに沿って往復移動する。この移動の円滑化を期待し、近年、リニアガイドと呼ばれる直線案内機構が採用されるようになってきた（例えば、特許文献１（図２）参照。）。

特許文献１の図２に示されるように、リニアガイドレール（１１）（括弧付き数字は、特許文献１に記載された符号を示す。以下同様）に、リニアガイドブロック（５）が図面表裏方向に移動自在に載せられ、このリニアガイドブロック（５）にガイドブロック（２）が載せられ、このガイドブロック（２）に可動プラテン（可動盤に相当する。）（１）が載せられている。リニアガイドレール（１１）とリニアガイドブロック（５）との間で発生する摩擦抵抗力が小さいため、リニアガイドブロック（５）に載っている可動プラテン（１）の移動が極めて円滑になる。

ところで、近年金型の精度が向上してきており、金型の型締め、型開きを頻繁に繰り返す射出成形作業に求められる型締機構の精度も向上してきており、可動プラテン（１）を水平に保ちつつ移動させることは重要である。水平でなければ、金型の精度に影響が及び、最悪は金型の破損に繋がるからである。
しかし、特許文献１の構造では、可動プラテン（１）の水平度を調節することができない。そこで、可動プラテン（１）の水平度を調節することができる機構が、各種提案されてきた（例えば、特許文献２（図１）参照。）。

特許文献２の図１に示されるように、リニアガイド（７）（括弧付き数字は、特許文献２に記載された符号を示す。以下同様）に、取付ベース（８）が載せられ、この取付ベース（８）に移動ダイ支持部材（９）が載せられ、この移動ダイ支持部材（９）に可動盤に相当する移動ダイ（３）が載せられている。取付ベース（８）と移動ダイ支持部材（９）の間に第１のクサビ（１５）と第２のクサビ（１６）が打ち込まれている。第１のクサビ（１５）及び／又は第２のクサビ（１６）を抜き差しすることで、取付ベース（８）に対して移動ダイ支持部材（９）の傾きを調節することができる（特許文献２段落番号［００３４］）。

第１のクサビ（１５）と第２のクサビ（１６）は、図面おもて側へ張り出しており、高さ調節機構としては大型になる。
しかし、射出成形装置のコンパクト化が求められる中、高さ調節機構の小型化が求められる。

特許第４６７６５４８号公報 特許第４５５０６４９号公報

本発明は、コンパクトな高さ調節機構を備えた可動盤を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、ベッドに直線案内機構を介して水平移動可能に取付けられている射出成形装置の可動盤であって、
前記直線案内機構は、前記ベッドに取付けられるレールと、このレールにベアリングを介して嵌められるスライダとからなり、
前記スライダは、前記レールの長手方向に離して１本のレール当たり複数個配置され、前記レールは、前記ベッドの幅方向に離して複数本敷かれ、
前記可動盤は、前記複数個のスライダに各々載る複数個の脚部を備え、この脚部と前記スライダとは、高さ調節機構及び締結機構を介して連結されており、
前記高さ調節機構は、前記スライダに載っている平板と、前記脚部にねじ込まれ先端が前記平板に当接する調節ボルトからなり、
前記締結機構は、前記調節ボルトによる高さ調節後に、前記平板を貫通しつつ前記脚部と前記スライダとを締結する締結ボルトからなることを特徴とする。

請求項２に係る発明では、平板は、脚部及びスライダよりも小さな熱伝導率の材料で造られていることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、可動盤は、複数個のスライダに各々載る複数個の脚部を備え、この脚部とスライダとは、高さ調節機構及び締結機構を介して連結されており、高さ調節機構は、スライダに載っている平板と、脚部にねじ込まれ先端が平板に当接する調節ボルトからなる。調節ボルトは、当然のことながら縦向きにおかれ、上からねじ込まれる。高さ調節機構は、脚部の幅内に収まり、脚部から側方へ張り出す部分はない。結果、高さ調節機構は、コンパクトになる。その上、高さ調節機構は、平板と調節ボルトからなるため、極めて単純な構成になり、低コスト化が可能となる。

請求項２に係る発明では、平板は、脚部及びスライダよりも小さな熱伝導率の材料で造られている。可動盤は樹脂材料の影響を受けて温度上昇する。可能盤の一部である脚部も同様に温度上昇する。一方、直線案内機構はベアリングを内蔵する精密部品であるため、温度が上がると熱膨張差の影響で、本来の作動が維持できなくなる。
本発明では、熱伝導率が小さな平板で、脚部からスライダへ向かう熱の流れを遮断、又は緩和する。結果、直線案内機構の温度変化が抑制され、精密部品としての本来の機能が発揮される。

本発明に係る可動盤の斜視図である。 図１の２部拡大図である。 高さ調節機構及び締結機構の分解斜視図である。 高さ調節機構の作用図である。 図２の５−５線断面図である。 図２の６−６線断面図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。

図１に示すように、可動盤１０は、幅方向に互いに離れ、移動方向に互いに離れている合計４個の脚部１１を下部に有する。うち２つの脚部１１、１１は左のレール１２に載り、残りの２つの脚部１１、１１は右のレール１２に載っている。左右のレール１２、１２はベッド１３に載っている。

図２に示すように、レール１２にスライダ１４が嵌り、このスライダ１４に平板１５が載り、この平板１５に脚部１１が載っている。

図３に示すように、スライダ１４は上部に４個の雌ねじ部１６を有する。４個の位置は矩形の頂点に合致する。
平板１５は幅方向（レール１２の長手方向に直交する方向）に延びる４個の長穴１７を有する。
脚部１１は、矩形の頂点に配置される４個のボルト穴１８と、１個の雌ねじ部１９を有する。

雌ねじ部１９に高さ調節する調節ボルト２１がねじ込まれる。この調節ボルト２１には予めロック用ナット２２がねじ込まれている。４個のボルト穴１８には各々締結機構としての締結ボルト２３が挿通される。締結ボルト２３は、ボルト穴１８及び長穴１７を貫通した後に雌ねじ部１６にねじ込まれる。締結ボルト２３は六角穴付きボルトが好適である。

すなわち、高さ調節機構２０は、平板１５と、雌ねじ部１９にねじ込まれる調節ボルト２１とで構成される。また、締結機構２５は、ボルト穴１８と長穴１７とを貫通し雌ねじ部１６にねじ込まれる締結ボルト２３で構成される。

以上の構成からなる可動盤１０において、高さの調節法及び調節後の締結法（固定法）を次に説明する。
図４（ａ）で、高さ調節機構２０の作用を説明する。便宜上、脚部１１から締結ボルト２３を除いた。しかし、締結ボルト２３は、仮取付け状態で脚部１１に取付けておくことは差し支えない。

図４（ａ）において、レール１２、１２に直交する軸をｘ軸、レール１２、１２に平行な軸をｙ軸と呼ぶ。説明の便利のため、４本の調節ボルト２１を、第１ボルト２１Ａ、第２ボルト２１Ｂ、第３ボルト２１Ｃ、第４ボルト２１Ｄと区別する。
第１・第４ボルト２１Ａ、２１Ｄをねじ込むと、可動盤１０は左のレール１２側が上昇するようにｙ軸回りに回転する（傾く）。また、第２・第３ボルト２１Ｂ、２１Ｃをねじ込むと、可動盤１０は右のレール１２側が上昇するようにｙ軸回りに回転する（傾く）。

第１・第２ボルト２１Ａ、２１Ｂをねじ込むと、可動盤１０は金型側が上昇するようにｘ軸回りに回転する（傾く）。第３・第４ボルト２１Ｃ、２１Ｄをねじ込むと、可動盤１０は反金型側が上昇するようにｘ軸回りに回転する（傾く）。
以上は典型的な調節例を説明したが、第１ボルト２１Ａ、第２ボルト２１Ｂ、第３ボルト２１Ｃ、第４ボルト２１Ｄの締め加減に差をつけることにより、可動盤１０の水平度を出すことができる。

高さの調節が終わったら、ロック用ナット２２を締める。以降、第１〜第４ボルト２１Ａ〜２１Ｄの空転を防止することができる。
第１〜第４ボルト２１Ａ〜２１Ｄの状態を維持しつつ、図４（ｂ）にて、締結ボルト２３にて、脚部１１の締結（固定）を実施する。実施後の形態を図５、図６で説明する。

図５に示すように、調節ボルト２１の先端（下端）は平板１５に当たっている。調節ボルト２１はロック用ナット２２の作用により、空転する心配はない。脚部１１と平板１５の間に、隙間Ｃ１、Ｃ２が存在する。傾きを調節すると、隙間Ｃ１と隙間Ｃ２は別の値になる。これらの隙間Ｃ１、Ｃ２が変化しないように注意しながら、締結ボルト２３、２３を雌ねじ部１６、１６にねじ込む。具体的には締結ボルト２３、２３は同一の締付けトルクで締付けられる。

図６においても、締結ボルト２３、２３は同一の締付けトルクで締付けられる。
図５、図６から明らかなように、調節ボルト２１や締結ボルト２３、２３は上へ突出はするものの、脚部１１から前後左右へ突出することはない。よって、図１に示すように、可動盤１０はコンパクトになる。

ところで、図１に示す可動盤１０は金型から熱を受け、温度上昇する。脚部１１も同様に温度上昇する。
図５において、直線案内機構２７は、レール１２と、スライダ１４と、レール１２とスライダ１４との間に介在するベアリング２６とからなる。レール１２に対してスライダ１４を移動させるにはベアリング２６を回転させる必要がある。ベアリング２６の周囲には小さなクリアランスを設けてある。熱膨張により、クリアランスが減少するとベアリング２６の回転が阻害される。対策としてクリアランスを大きくしておくと、冷間時にレール１２に対してスライダ１４が幅方向に揺れため、移動に支障がでる。よって、ベアリング２６を内蔵する直線案内機構２７では、温度が変化することは好ましくない。

図５に示すＣ１、Ｃ２の大きさの隙間は空気層であるため、良好な断熱層となる。脚部１１の熱は調節ボルト２１を介して平板１５に伝わり、この平板１５からスライダ１４に伝達される。調節ボルト２１がスライダ１４に当たっている接触面積は、例えば平板１５の平面積に比較して格段に小さいため、伝熱量を減少させることができる。よって、隙間Ｃ１、Ｃ２を必須とする本発明構造であれば、ベアリング２６が温度上昇する心配はなく、温度上昇してもその程度は軽微である。

ただし、隙間Ｃ１、Ｃ２がごく小さいときには、空気層による断熱性能が低下する。そこで、次の対策を加えることが推奨される。
平板１５を脚部１１やスライダ１４よりも小さな熱伝導率の材料で構成する。例えば、平板１５は、熱伝導率が１６．３Ｗ／（ｍ／Ｋ）であるＳＵＳ３０４ステンレス鋼とし、脚部１１は、熱伝導率が５２．０Ｗ／（ｍ／Ｋ）である鋳鉄とし、スライダ１４は、熱伝導率が５４．０Ｗ／（ｍ／Ｋ）である低炭素鋼とする。
平板１５の熱伝導率が脚部１１の約１／３であるため、熱の流れを遮断する役割を果たす。また、調節ボルト２１をＳＵＳ３０４ステンレス鋼にしてもよい。

尚、実施例では、１本のレールに２個のスライダを載せたが、１本のレールに３個又はそれ以上の個数のスライダを載せてもよい。可動盤を２本のレールで支えるようにしたが、可動盤は４本のレールで支えるようにしてもよい。

また、図５において、平板１５に調節ボルト２１による局部荷重が作用するため、長期に使用すると、平板１５の上面に窪みができることがある。このときには平板１５を交換する。仮に、平板１５を用いないで、調節ボルト２１を直接スライダ１４に当てると、スライダ１４に窪みができる。スライダ１４はレール１２と一緒に交換する必要があり、交換費用が嵩む。この点、本発明では平板１５だけを交換するため、交換費用を抑えることができる。

本発明は、射出成形装置の可動盤に好適である。

１０…可動盤、１１…脚部、１２…レール、１３…ベッド、１４…スライダ、１５…平板、２０…高さ調節機構、２３…締付ボルト、２５…締結機構、２６…ベアリング、２７…直線案内機構、Ｃ１、Ｃ２…隙間。

Claims (2)

1. ベッドに直線案内機構を介して水平移動可能に取付けられている射出成形装置の可動盤であって、
   前記直線案内機構は、前記ベッドに取付けられるレールと、このレールにベアリングを介して嵌められるスライダとからなり、
   前記スライダは、前記レールの長手方向に離して１本のレール当たり複数個配置され、前記レールは、前記ベッドの幅方向に離して複数本敷かれ、
   前記可動盤は、複数個の前記スライダに各々載る複数個の脚部を備え、この脚部と前記スライダとは、高さ調節機構及び締結機構を介して連結されており、
   前記高さ調節機構は、前記スライダに載っている平板と、前記脚部にねじ込まれ先端が前記平板に当接する調節ボルトからなり、
   前記締結機構は、前記調節ボルトによる高さ調節後に、前記平板を貫通しつつ前記脚部と前記スライダとを締結する締結ボルトからなることを特徴とする射出成形装置の可動盤。
   
2. 前記平板は、前記脚部及び前記スライダよりも小さな熱伝導率の材料で造られていることを特徴とする請求項１記載の射出成形装置の可動盤。

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