JP6338975B2

JP6338975B2 - 射出成形機

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Publication number: JP6338975B2
Application number: JP2014174243A
Authority: JP
Inventors: 知寛森谷; 丹楊
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2014-08-28
Filing date: 2014-08-28
Publication date: 2018-06-06
Anticipated expiration: 2034-08-28
Also published as: KR101739190B1; TW201607730A; TWI626142B; KR20160026669A; CN105365174A; JP2016049636A

Description

本発明は、射出成形機に関する。

射出成形機は、金型装置の型閉、型締、型開を行う型締装置、金型装置内に成形材料（例えば樹脂）を充填する射出装置、金型装置から成形品を突き出すエジェクタ装置などを有する（例えば、特許文献１参照）。型締装置は、固定金型が取り付けられる固定プラテンと、可動金型が取り付けられる可動プラテンとを有する。固定金型と可動金型とで金型装置が構成される。以下、固定金型と可動金型とを区別しない場合、単に金型と称する。また、固定プラテンと可動プラテンとを区別しない場合、単にプラテンと称する。

国際公開第２００５／０６８１５５号

従来、金型装置内への成形材料の充填時に、成形材料の圧力によって金型装置の中央部が僅かに開き、成形品の厚みムラやバリなどの不具合が生じることがあった。

成形材料の圧力は金型の中央部に集中するため、金型の中央部を集中的に押し返す部材が金型とプラテンとの間に配設されることがある。

この部材は、金型の中央部のみを支持する。そのため、金型とプラテンとの平行度の確保が難しく、また、取り付け用のボルトなどの設置スペースが狭く、金型の取り付け性が低下する問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、金型の中央部を集中的に押し返すことができ、且つ、金型の取り付け性を向上することができる、射出成形機の提供を主な目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
金型が取り付けられるプラテンを備える、射出成形機であって、
前記金型と前記プラテンとの間に配設される中間部材と、
型開閉方向視において、前記金型の外周よりも内側に配設される中央連結部材と、
型開閉方向視において、前記中央連結部材の周りに配設される周辺連結部材とを備え、
前記中央連結部材および前記周辺連結部材は、それぞれ、前記中間部材と前記プラテンとの間、および前記金型と前記中間部材との間の少なくとも一方に配設され、
前記金型は、前記中間部材、前記中央連結部材、および前記周辺連結部材を介して前記プラテンに取り付けられ、
前記金型は固定金型であって、前記プラテンは固定プラテンであって、
前記中間部材と前記固定プラテンとの間に配設され前記固定プラテンに接触する前記中央連結部材は、型開閉方向に対して垂直な断面での外周が前記固定プラテン側から前記固定金型側にかけて大きくなるテーパ形状を有する、射出成形機が提供される。

本発明の一態様によれば、金型の中央部を集中的に押し返すことができ、且つ、金型の取り付け性を向上することができる、射出成形機が提供される。

本発明の一実施形態による射出成形機の型閉完了時の状態を示す図である。本発明の一実施形態による射出成形機の型開完了時の状態を示す図である。図２のIII−III線に沿った断面図であって、型開閉方向視における固定プラテン、固定金型、およびこれらの間に配設される部材の位置関係を示す図である。図３のIV−IV線に沿った断面図であって、側方視における固定プラテン、固定金型、およびこれらの間に配設される部材の位置関係を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、各図面において、同一の又は対応する構成については同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。

図１は、本発明の一実施形態による射出成形機の型閉完了時の状態を示す図である。図２は、本発明の一実施形態による射出成形機の型開完了時の状態を示す図である。図１および図２に示すように、射出成形機は、フレームＦｒ、型締装置１０、射出装置４０、エジェクタ装置７０を有する。

型締装置１０は、金型装置３０の型閉、型締、型開を行う。金型装置３０は、固定金型３２と、可動金型３３とで構成される。

型締装置１０は、固定プラテン１２、可動プラテン１３、リヤプラテン１５、タイバー１６、トグル機構２０、型締モータ２１および運動変換機構２５を有する。以下、型閉時の可動プラテン１３の移動方向（図１および図２中右方向）を前方とし、型開時の可動プラテン１３の移動方向（図１および図２中左方向）を後方として説明する。

固定プラテン１２は、フレームＦｒに対して固定される。固定プラテン１２における可動プラテン１３との対向面に固定金型３２が取り付けられる。固定金型３２は、中間部材５１、中央連結部材５２、および周辺連結部材５３などを介して固定プラテン１２に取り付けられる。

可動プラテン１３は、フレームＦｒ上に敷設されるガイド（例えばガイドレール）１７に沿って移動自在とされ、固定プラテン１２に対して進退自在とされる。可動プラテン１３における固定プラテン１２との対向面に可動金型３３が取り付けられる。可動金型３３は、固定金型３２と同様に、中間部材６１、中央連結部材６２、および周辺連結部材６３などを介して可動プラテン１３に取り付けられる。

固定プラテン１２に対して可動プラテン１３を進退させることにより、可動金型３３が固定金型３２に対し進退し、金型装置３０の型閉、型締、型開が行われる。

リヤプラテン１５は、複数本（例えば４本）のタイバー１６を介して固定プラテン１２と連結され、フレームＦｒ上に型開閉方向に移動自在に載置される。尚、リヤプラテン１５は、フレームＦｒ上に敷設されるガイドに沿って移動自在とされてもよい。リヤプラテン１５のガイドは、可動プラテン１３のガイド１７と共通のものでもよい。

尚、本実施形態では、固定プラテン１２がフレームＦｒに対して固定され、リヤプラテン１５がフレームＦｒに対して型開閉方向に移動自在とされるが、リヤプラテン１５がフレームＦｒに対して固定され、固定プラテン１２がフレームＦｒに対して型開閉方向に移動自在とされてもよい。

タイバー１６は、型開閉方向に平行とされ、型締力に応じて伸びる。少なくとも１本のタイバー１６には型締力検出器が設けられる。型締力検出器は、歪みゲージ式であってよく、タイバーの歪みを検出することによって型締力を検出する。

尚、型締力検出器は、歪みゲージ式に限定されず、圧電式、容量式、油圧式、電磁式などでもよく、その取り付け位置もタイバー１６に限定されない。

トグル機構２０は、可動プラテン１３とリヤプラテン１５との間に配設される。トグル機構２０は、クロスヘッド２０ａ、複数のリンク２０ｂ、２０ｃなどで構成される。一方のリンク２０ｂは可動プラテン１３に揺動自在に取り付けられ、他方のリンク２０ｃはリヤプラテン１５に揺動自在に取り付けられる。これらのリンク２０ｂ、２０ｃは、ピンなどで屈伸自在に連結される。クロスヘッド２０ａを進退させることにより、複数のリンク２０ｂ、２０ｃが屈伸され、リヤプラテン１５に対して可動プラテン１３が進退される。

型締モータ２１は、リヤプラテン１５に取り付けられ、クロスヘッド２０ａを進退させることにより、可動プラテン１３を進退させる。型締モータ２１とクロスヘッド２０ａとの間には、型締モータ２１の回転運動を直線運動に変換してクロスヘッド２０ａに伝達する運動変換機構２５が設けられる。

型締装置１０は、型閉工程において、型締モータ２１を駆動して可動プラテン１３を前進させる。可動金型３３と固定金型３２とが接触することにより、型閉工程が完了する。その後、型締工程では、型締モータ２１をさらに駆動して型締モータ２１による推進力にトグル倍率を乗じた型締力を生じさせる。型締時に可動金型３３と固定金型３２との間にキャビティ空間３４が形成される。射出装置４０がキャビティ空間３４に液状の成形材料を充填させる。キャビティ空間３４内の成形材料が固化した後、型開工程が行われる。型開工程では、型締装置１０が型締モータ２１を駆動して可動プラテン１３を後退させる。型開完了後、エジェクタ装置７０が可動金型３３から成形品を突き出す。

尚、本実施形態の型締装置１０は、駆動源として、型締モータ２１を有するが、型締モータ２１の代わりに、油圧シリンダを有してもよい。また、型締装置１０は、型開閉用にリニアモータを有し、型締用に電磁石を有してもよい。

次に、図３および図４を参照して、固定金型３２と固定プラテン１２との間に配設される部材５１〜５３について説明する。尚、可動金型３３と可動プラテン１３との間に配設される部材６１〜６３は同様の構成であるので、説明を省略する。

図３は、図２のIII−III線に沿った断面図であって、型開閉方向視における固定プラテン、固定金型、およびこれらの間に配設される部材の位置関係を示す図である。図４は、図３のIV−IV線に沿った断面図であって、側方視における固定プラテン、固定金型、およびこれらの間に配設される部材の位置関係を示す図である。

固定金型３２と固定プラテン１２との間には、図４に示すように、中間部材５１、中央連結部材５２、および周辺連結部材５３が配設される。固定金型３２は、中間部材５１、中央連結部材５２、および周辺連結部材５３を介して固定プラテン１２に取り付けられる。取り付けには、ボルトまたはクランプなどが用いられる。

中間部材５１は、図４に示すように、固定金型３２と固定プラテン１２との間に配設される。中間部材５１の中央部分および外周部分は、固定プラテン１２に対しボルトなどで連結される。中間部材５１は例えば板状に形成され、中間部材５１の前面および後面は型開閉方向に対して垂直とされる。

中間部材５１の四隅には、図３に示すように、タイバー１６の干渉を避けるため、切り欠きが形成されてよい。尚、切り欠きの代わりに、タイバー１６が挿通される挿通穴が形成されてもよい。

中間部材５１の中央部には、図４に示すように、固定金型３２との位置合わせ用の貫通穴が形成されてよい。中間部材５１の中心線と、固定金型３２の中心線とは、同一直線上にあってよい。

尚、中間部材５１の中央部に形成される貫通穴は、射出装置４０のノズル４１が通過するためのものでもよい。ノズル４１は、固定プラテン１２の中央部に形成されるノズル通過穴１２ａを通過し、固定金型３２にタッチされる。

中央連結部材５２は、図３に示すように、型開閉方向視において、固定金型３２の外周よりも内側に配設され、例えば円形状に形成される。尚、中央連結部材５２の形状は、楕円形状、矩形状などの多角形状でもよく、特に限定されない。中央連結部材５２の中心線と、固定金型３２の中心線とは同一直線上にあってよい。

中央連結部材５２は、図４に示すように、例えば板状に形成され、中間部材５１と固定プラテン１２との間に配設され、中間部材５１と固定プラテン１２とを連結する。中央連結部材５２は、図４では中間部材５１と一体に形成されるが、固定プラテン１２と一体に形成されてもよいし、中間部材５１および固定プラテン１２と別に形成されてもよい。

尚、本実施形態の中央連結部材５２は、中間部材５１と固定プラテン１２との間に配設され中間部材５１と固定プラテン１２とを連結するが、中間部材５１と固定金型３２との間に配設され中間部材５１と固定金型３２とを連結してもよい。この場合、中央連結部材５２は、中間部材５１と一体に形成されてもよいし、固定金型３２と一体に形成されてもよいし、中間部材５１および固定金型３２と別に形成されてもよい。中央連結部材５２は、中間部材５１と固定金型３２との間、および中間部材５１と固定プラテン１２との間の両方にそれぞれ配設されてもよい。

中央連結部材５２の中央部には、図４に示すように、ノズル４１が通過する貫通穴が形成されてよい。

周辺連結部材５３は、図３に示すように、型開閉方向視において、周辺連結部材５３の周りに配設され、例えば円形状に形成される。尚、周辺連結部材５３の形状は、楕円形状、矩形状などの多角形状でもよく、特に限定されない。周辺連結部材５３は、型開閉方向視において、固定金型３２の外周よりも外側に配設されてよい。また、周辺連結部材５３は、型開閉方向視において、複数のタイバー１６の間に配設されてよく、例えば複数のタイバー１６のそれぞれの中心を結ぶ線上に配設されてよい。

周辺連結部材５３は、図４に示すように、例えば板状に形成され、中間部材５１と固定プラテン１２との間に配設され、中間部材５１と固定プラテン１２とを連結する。周辺連結部材５３は、図４では中間部材５１と一体に形成されるが、固定プラテン１２と一体に形成されてもよいし、中間部材５１および固定プラテン１２と別に形成されてもよい。

尚、本実施形態の周辺連結部材５３は、中間部材５１と固定プラテン１２との間に配設され中間部材５１と固定プラテン１２とを連結するが、中間部材５１と固定金型３２との間に配設され中間部材５１と固定金型３２とを連結してもよい。この場合、周辺連結部材５３は、中間部材５１と一体に形成されてもよいし、固定金型３２と一体に形成されてもよいし、中間部材５１および固定金型３２と別に形成されてもよい。

尚、本実施形態の周辺連結部材５３は、型開閉方向視において、固定金型３２の外周よりも外側に配設されるが、固定金型３２の外周よりも内側に配設されてもよい。この場合、中央連結部材５２は、中間部材５１と固定金型３２との間、および中間部材５１と固定プラテン１２との間の両方にそれぞれ配設されてもよい。

周辺連結部材５３は、図３に示すように、複数であってよく、型開閉方向視において、固定金型３２の中心線Ｌ０を中心に点対称に配設されてよい。図３では点対称に配設される一対の周辺連結部材５３が複数組用いられるが、一組用いられてもよい。

複数の周辺連結部材５３は、型開閉方向視において、２本のタイバー１６の間の線を基準に対称配置されてよい。例えば、複数の周辺連結部材５３は、型開閉方向視において、上側のタイバー１６と下側のタイバー１６の間の線Ｌ１を基準に対称配置されてよい。この線Ｌ１は、上側のタイバー１６と下側のタイバー１６とから等距離の線であってよい。また、複数の周辺連結部材５３は、型開閉方向視において、左側のタイバー１６と右側のタイバー１６の間の線Ｌ２を基準に対称配置されてよい。この線Ｌ２は、左側のタイバー１６と右側のタイバー１６とから等距離の線であってよい。

また、複数の周辺連結部材５３は、型開閉方向視において、２本の各タイバー１６の中心を結ぶ線を基準に対称配置されてよい。例えば、複数の周辺連結部材５３は、左上側のタイバー１６の中心と右下側のタイバー１６の中心とを結ぶ線Ｌ３を基準に対称配置されてよい。また、複数の周辺連結部材５３は、左下側のタイバー１６の中心と右上側のタイバー１６の中心とを結ぶ線Ｌ４を基準に対称配置されてよい。

尚、本実施形態の周辺連結部材５３は、複数であるが、１つでもよい。１つの周辺連結部材５３は、環状に形成されてよく、例えば円環状、四角環状などに形成されてよい。

以上説明したように、本実施形態によれば、中央連結部材５２は、型開閉方向視において、固定金型３２の外周よりも内側に配設され、固定金型３２よりも小さい。よって、金型装置３０内の成形材料の圧力に抗して固定金型３２の中央部を集中的に押し返すことができ、成形品の厚みムラやバリなどの不具合の発生を抑制することができる。また、本実施形態によれば、型開閉方向視において、中央連結部材５２の周りに周辺連結部材５３が配設される。周辺連結部材５３がない場合に比べて、固定金型３２と固定プラテン１２との平行度の確保が容易であり、また、取り付け用のボルトなどの設置スペースが広く、固定金型３２の取り付け性が向上できる。

また、本実施形態によれば、周辺連結部材５３は、型開閉方向視において、固定金型３２の外周よりも外側に配設される。よって、金型装置３０内の成形材料の圧力に抗して固定金型３２の中央部をさらに集中的に押し返すことができ、成形品の厚みムラやバリなどの不具合の発生をさらに抑制することができる。

さらに、本実施形態によれば、周辺連結部材５３は、複数であって、型開閉方向視において対称配置される。これにより、固定金型３２と固定プラテン１２との平行度の確保がさらに容易である。また、固定金型３２の応力分布のバランスが良い。

尚、本実施形態では、型開閉方向視において、複数の周辺連結部材５３の中心線は、固定金型３２の中心線を中心とする同一円上にないが、同一円上にあってもよい。この場合、固定金型３２の応力分布のバランスがさらに向上できる。

また、本実施形態によれば、周辺連結部材５３は、型開閉方向視においてタイバー１６を基準に配設される。これにより、型締時のバランスがさらに向上できる。

中央連結部材５２は、型開閉方向視において、中央連結部材５２の外周よりも内側にキャビティ空間３４のゲートが入るように形成されてよい。ゲートの近傍において成形材料の圧力が高い傾向にあるためである。

尚、上記実施形態の中央連結部材５２の外周面は、図４に示すように型開閉方向に平行とされるが、型開閉方向に対して斜めとされてもよい。換言すれば、中央連結部材５２は、その型開閉方向に対して垂直な断面が固定プラテン側（前側）から固定金型側（後側）にかけて大きくなるテーパ形状を有してよい。テーパは、直線テーパ、曲線テーパのいずれでもよい。上記テーパ形状を中央連結部材５２が有することで、固定プラテン１２の撓み変形を相殺することができる。

以上、射出成形機の実施形態等について説明したが、本発明は上記実施形態等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本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。

また、上記実施形態の型締装置１０は、型開閉方向が水平方向の横型であるが、型開閉方向が鉛直方向の竪型でもよい。竪型の型締装置は、固定プラテンとしての下プラテン、可動プラテンとしての上プラテンなどを有する。下プラテンには下金型が取り付けられ、上プラテンには上金型が取り付けられる。下金型と上金型とで金型装置が構成される。下金型は、ロータリーテーブルを介して下プラテンに取り付けられてもよい。竪型の型締装置は、下プラテンに対して上プラテンを昇降させることにより、金型装置の型閉、型締、型開を行う。射出装置のノズルは、上プラテンのノズル通過穴を通過して、上金型にタッチされる。

１０型締装置
１２固定プラテン
１３可動プラテン
３０金型装置
３２固定金型
３３可動金型
５１中間部材
５２中央連結部材
５３周辺連結部材
６１中間部材
６２中央連結部材
６３周辺連結部材

Claims

金型が取り付けられるプラテンを備える、射出成形機であって、
前記金型と前記プラテンとの間に配設される中間部材と、
型開閉方向視において、前記金型の外周よりも内側に配設される中央連結部材と、
型開閉方向視において、前記中央連結部材の周りに配設される周辺連結部材とを備え、
前記中央連結部材および前記周辺連結部材は、それぞれ、前記中間部材と前記プラテンとの間、および前記金型と前記中間部材との間の少なくとも一方に配設され、
前記金型は、前記中間部材、前記中央連結部材、および前記周辺連結部材を介して前記プラテンに取り付けられ、
前記金型は固定金型であって、前記プラテンは固定プラテンであって、
前記中間部材と前記固定プラテンとの間に配設され前記固定プラテンに接触する前記中央連結部材は、型開閉方向に対して垂直な断面での外周が前記固定プラテン側から前記固定金型側にかけて大きくなるテーパ形状を有する、射出成形機。
前記周辺連結部材は複数である、請求項１に記載の射出成形機。
複数の前記周辺連結部材は、型開閉方向視において対称配置される、請求項２に記載の射出成形機。
複数の前記周辺連結部材は、型開閉方向視において、前記金型の中心線を中心に点対称に配設される、請求項３に記載の射出成形機。
複数の前記周辺連結部材は、型開閉方向視において２本のタイバーの間の線を基準に対称配置される、請求項３または４に記載の射出成形機。
複数の前記周辺連結部材は、型開閉方向視において２本の各タイバーの中心を結ぶ線を基準に対称配置される、請求項３〜５のいずれか１項に記載の射出成形機。
金型が取り付けられるプラテンを備える、射出成形機であって、
前記金型と前記プラテンとの間に配設される中間部材と、
型開閉方向視において、前記金型の外周よりも内側に配設される中央連結部材と、
型開閉方向視において、前記中央連結部材の周りに配設される周辺連結部材とを備え、
前記中央連結部材および前記周辺連結部材は、それぞれ、前記中間部材と前記プラテンとの間、および前記金型と前記中間部材との間の少なくとも一方に配設され、
前記金型は、前記中間部材、前記中央連結部材、および前記周辺連結部材を介して前記プラテンに取り付けられ、
前記周辺連結部材は、１つであり、環状に形成される、射出成形機。
前記周辺連結部材は、前記中間部材と前記プラテンとの間に配設され、型開閉方向視において、前記金型の外周よりも外側に配設される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の射出成形機。
型締力に応じて伸びるタイバーを複数有し、
前記周辺連結部材は、型開閉方向視において、複数の前記タイバーの間に配設される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の射出成形機。