JP6876085B2 - 型締装置 - Google Patents

Description

本発明は、金型を型締めする型締装置に関する。

射出成形装置は、射出装置と型締装置とを要部とする。射出装置で金型へ樹脂材料を射出するが、射出圧で金型が開かないようにする必要がある。そこで、型締装置で金型を型締めする。

従来、型締装置として、各種の形態のものが知られている（例えば、特許文献１（図１）参照）。

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図８は従来の技術の基本構成を説明する図であり、型締装置１００は、ベース１０１と、このベース１０１の図右端に固定される固定盤１０２と、この固定盤１０２に対応してベース１０１に載せられる可動盤１０３と、この可動盤１０３を固定盤１０２へ押しだす型締シリンダ１０４と、固定盤１０２から延びて可動盤１０３及び型締シリンダ１０４を貫通するタイバー１０５と、ベース１０１の図左端に固定されるタイバー１０５の先端を支持するシャフト支持板１０６とを備えている。

固定盤１０２は、金型を構成する固定型１０７を支える。
可動型１０３は、金型を構成する可動型１０８を支える。
型締シリンダ１０４は、ハーフナット１０９を備えている。
可動盤１０３とシャフト支持板１０６とに、早送りシリンダ１１１が掛け渡されている。

ハーフナット１０９を解放（アンロック）状態にする。型締シリンダ１０４において、ピストンロッド１０４ａを軸方向移動可能にする。その上で、早送りシリンダ１１１により、可動盤１０３を固定盤１０２側へ早送りし、固定型１０７に可動型１０８を当てる。
次に、ハーフナット１０９をタイバー１０５に噛み合わせて、タイバー１０５に型締シリンダ１０４をロック状態にする。そして、型締シリンダ１０４によりピストンロッド１０４ａを前進させる。結果、強い力で固定型１０７と可動型１０８が型締めされる。

この型締めの際に、固定盤１０２とハーフナット１０９との間において、タイバー１０５が、僅かではあるが引き伸ばされる。すなわち、固定盤１０２とハーフナット１０９との距離をＬ１とすると、Ｌ１がＬ１＋α（αは伸び量、正の値）に変化する。
一方、ハーフナット１０９とシャフト支持板１０６との間において、ダイバー１０５が僅かであるが圧縮される。すなわち、ハーフナット１０９とシャフト支持板１０６との距離をＬ２とすると、Ｌ２がＬ２−αに変化する。

タイバー１０５は、引き伸ばされると、外径が小さくなるが、直線性は維持される。
対して、タイバー１０５は、圧縮されると、線Ａのように湾曲して、直線性が維持されなくなる。
タイバー１０５が湾曲すると、シャフト支持板１０６が、線Ｂのように湾曲化する。

シャフト支持板１０６は、タイバー１０５の先端を支持することを主目的とするが、早送りシリンダ１１１の基点にもなっているため、湾曲化することは好ましくない。
対策として、シャフト支持板１０６の厚さ（図面左右方向）を増して、剛性を高めることが考えられる。
厚さを増すとシャフト支持板１０６が重くなり、型締装置１００の重量増加を招く。

型締装置の軽量化が求められる中、シャフト支持板の厚さを増すことは、好ましいことではない。

特許第２６７５４２５号公報

本発明は、タイバーの曲がりを防止しつつ、重量増加を抑制することができる型締装置を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、ベースと、このベースに固定され固定型を支える固定盤と、前記固定型に対応する可動型を支える可動盤と、前記固定型と前記可動型を型締めする型締手段と、前記固定盤から延びて前記可動盤及び前記型締手段を貫通する上下のタイバーと、前記タイバーに前記型締手段をロック状態にするハーフナットとを備えている型締装置であって、
この型締装置は、前記タイバーの先端部を支えるシャフト支持板を更に備えると共に、このシャフト支持板と前記可動盤とに掛け渡され前記可動盤を早送りする早送り手段を更に備えており、
前記シャフト支持板は、前記タイバーの先端部に固定されると共に前記ベースに移動可能に載せられ、
前記早送り手段は、前記シャフト支持板側から見て、左右に一対配置され、
前記一対の早送り手段の一方は、前記上下のタイバーの中間位置より上に配置され、前記一対の早送り手段の他方は、前記上下のタイバーの中間位置より下に配置されていることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、ベースと、このベースに固定され固定型を支える固定盤と、前記固定型に対応する可動型を支える可動盤と、前記固定型と前記可動型を型締めする型締手段と、前記固定盤から延びて前記可動盤及び前記型締手段を貫通する上下のタイバーと、前記タイバーに前記型締手段をロック状態にするハーフナットとを備えている型締装置であって、
この型締装置は、前記タイバーの先端部を支えるシャフト支持板を更に備えると共に、このシャフト支持板と前記可動盤とに掛け渡され前記可動盤を早送りする早送り手段を更に備えており、
前記シャフト支持板は、前記ベースに固定されると共に前記タイバーの先端部が貫通する貫通穴を備え、前記貫通穴に挿入した前記タイバーが前記シャフト支持板に移動可能に支持され、
前記早送り手段は、前記シャフト支持板側から見て、左右に一対配置され、
前記一対の早送り手段の一方は、前記上下のタイバーの中間位置より上に配置され、前記一対の早送り手段の他方は、前記上下のタイバーの中間位置より下に配置されていることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２記載の型締装置であって、
前記シャフト支持板は、前記ベースから上へ延びる一対の柱部と、横に延びて前記柱部の上部同士を繋ぐ上部クロスメンバーと、横に延びて前記柱部の高さ方向中間部同士を繋ぐ下部クロスメンバーとを有していることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項３記載の型締装置であって、
前記柱部の下端に、底面視で、前記柱部の断面積より大きな底面積のシューを備えていることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、シャフト支持板は、タイバーの先端部に固定されると共にベースに移動可能に載せられている。シャフト支持板と型締手段との間でタイバーに圧縮力が加わるときには、シャフト支持板がベース上を移動する。この移動により、圧縮力が解消される。結果、タイバーは湾曲化しない。タイバーが湾曲化しないため、シャフト支持板は湾曲化しない。湾曲化しないため、シャフト支持板の剛性を下げることができ、薄肉化及び軽量化が可能となる。
本発明により、タイバーの曲がりを防止しつつ、重量増加を抑制することができる型締装置が提供される。
加えて、本発明では、一対の早送り手段を対角に配置した。一方の早送り手段はベースから遠くなり、他方の早送り手段はベースから近くなる。両者の距離が異なるため、可動盤を早送りするときに発生が懸念されるしゃくり現象（動きがギクシャクすること）の解消が図れる。

請求項２に係る発明では、シャフト支持板は、ベースに固定されると共にタイバーの先端部が貫通する貫通穴を備え、貫通穴に挿入したタイバーがシャフト支持板に移動可能に支持されている。シャフト支持板と型締手段との間でタイバーに圧縮力が加わるときには、シャフト支持板に対してタイバーが移動する。この移動により、圧縮力が解消される。結果、タイバーは湾曲化しない。タイバーが湾曲化しないため、シャフト支持板は湾曲化しない。湾曲化しないため、シャフト支持板の剛性を下げることができ、薄肉化及び軽量化が可能となる。
本発明により、タイバーの曲がりを防止しつつ、重量増加を抑制することができる型締装置が提供される。
加えて、本発明では、一対の早送り手段を対角に配置した。一方の早送り手段はベースから遠くなり、他方の早送り手段はベースから近くなる。両者の距離が異なるため、可動盤を早送りするときに発生が懸念されるしゃくり現象（動きがギクシャクすること）の解消が図れる。

請求項３に係る発明では、シャフト支持板は、一対の柱部と、柱部の上部同士を繋ぐ上部クロスメンバーと、柱部の高さ方向中間部同士を繋ぐ下部クロスメンバーとを有している。井桁（いげた）構造体であるため、シャフト支持板の更なる軽量化が図れる。

請求項４に係る発明では、柱部の下端に、シューを備えているので、シャフト支持板は安定的に起立する。

本発明に係る型締装置の側面図である。 図１の２矢視図である。 図１の３矢視図である。 型締装置の作用説明図である。 シューの形態を説明する図である。 早送りシリンダの取付位置を変更した例を説明する図である。 本発明の変更例に係る型締装置の側面図である。 従来の技術の基本構成を説明する図である。

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。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

図１に示すように、型締装置１０は、ベース１１と、このベース１１の図右端に固定される固定盤１２と、この固定盤１２に対応してベース１１に載せられる可動盤１３と、この可動盤１３を固定盤１２へ押しだす型締手段１４と、固定盤１２から延びて可動盤１３及び型締手段１４を貫通するタイバー１５と、ベース１１の図左端に載せられタイバー１５の先端を支持するシャフト支持板３０とを備えている。

固定盤１２は、金型を構成する固定型１７を支える。
可動型１３は、金型を構成する可動型１８を支える。
好ましくは、ベース１１にレール１９を敷設する。そして、このレール１９に、第１スライド２１と第２スライダ２２を移動可能に載せ、第１スライダ２１で可動盤１３を支持し、第２スライダ２２で型締手段１４を支持させる。なお、可動盤１３と型締手段１４の両方又は一方を、直接ベース１１に載せることは差し支えない。

また、シャフト支持板３０は、直接ベース１１に載せる他、レールやスライダを介して間接的にベース１１に載せるようにしてもよい。

型締手段１４は、ハーフナット２３を備えている。
タイバー１５は、ハーフナット２３に対応する箇所に、鋸歯部２４を備えている。
好ましくは、型締手段１４と可動盤１３とに、位置調整用アクチュエータ２５を掛け渡す。
また、可動盤１３とシャフト支持板３０とに、早送り手段２６が掛け渡されている。

なお、型締手段１４は、油圧シリンダが好適であるが、ボールねじを内蔵する電動シリンダやトグル手段であってもよい。
また、位置調整用アクチュエータ２５は、ボールねじを内蔵する電動シリンダが好適であるが、油圧シリンダや空圧シリンダであってもよい。
また、早送り手段２６は、油圧シリンダが好適であるが、ボールねじを内蔵する電動シリンダであってもよい。

図２に示すように、シャフト支持板３０は、ベース１１から上へ延びる左右一対の柱部３１と、横に延びて柱部３１の上部同士を繋ぐ上部クロスメンバー３３と、横に延びて柱部３１の高さ方向中間部同士を繋ぐ下部クロスメンバー３４とを有している。
シャフト支持板３０は、上部クロスメンバー３３と下部クロスメンバー３４との間に矩形開口部３５を有し、下部クロスメンバー３４とベース１１との間に横長開口部３６を有している。

シャフト支持板３０は、単純な壁形状に比較して、矩形開口部３５及び横長開口部３６の分だけ肉抜きが図れ、軽量になる。ただし、シャフト支持板３０を、単純な壁形状にすることは差し支えない。

また、図２の表裏方向へ移動するシャフト支持板３０の移動方向を規定するために、ベース１１に、サイドガイド４２を設けてもよい。ただし、移動が僅かであるため、サイドガイド４２を省くことは差し支えない。

図３に示すように、柱部３１は、底面視で、下端に柱部３１の断面積より大きな底面積のシュー３７を備えている。すなわち、柱部３１は、図１に示す固定盤１２側へ張り出す張り出し部３８を備えている。図１において、シャフト支持板３０に水平の外力が加わった場合に、張り出し部３８を備えているため、倒れにくくなる。

以上の構成からなる型締装置１０の作用を、図４に基づいて説明する。
図４（ａ）に示すように、ハーフナット２３を解放（アンロック）状態にする。型締手段１４において、ピストンロッド１４ａを軸方向移動可能にする。その上で、早送り手段２６により、可動盤１３を固定盤１２側へ早送りし、固定型１７に可動型１８を当てる。
次に、位置調整用アクチュエータ２５で、ハーフナット２３の山と、鋸歯部２４の谷が合致するまで、可動盤１３を基準にして、型締手段１４を水平に移動する。

移動が完了したら、図４（ｂ）に示すように、ハーフナット２３を鋸歯部２４に噛み合わせて、タイバー１５に型締手段１４をロック状態にする。次に、型締手段１４によりピストンロッド１４ａを前進させる。結果、固定型１７と可動型１８が型締めされる。

この型締めの際に、固定盤１２とハーフナット２３との間において、タイバー１５が僅かではあるが引き伸ばされる。同時に、ハーフナット２３とシャフト支持板３０との間において、タイバー１５が僅かであるが圧縮されそうになる。
しかし、本発明では、ベース１１上をシャフト支持板３０が移動するため、圧縮現象は起こらない。圧縮されないため、タイバー１５が湾曲化することはなく、シャフト支持板３０が湾曲化することもない。

図５に基づいて、シュー３７の別の形態を説明する。
図５（ａ）に示すように、張り出し部３８を固定盤（図１、符号１２）と逆側へ延ばしてもよい。
図５（ｂ）に示すように、張り出し部３８を固定盤側と反固定盤側の双方へ延ばしてもよい。
図５（ｃ）に示すように、柱部３１の全周を囲うように張り出し部３８を設けてもよい。

すなわち、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、柱部３１の下端に、柱部３１の断面積より大きな底面積のシュー３７を備えているため、柱部３１はベースに安定して起立する。
なお、図５（ｄ）に示すように、張り出し部３８が無い形態でもよい。

ところで、図２において、早送りシリンダ２６を上下のタイバー１５の中間（ほぼ中間を含む。）位置に配置した。希ではあるが、可動盤（図１、符号１３）を早送りするときに、しゃくり現象が起こることがある。しゃくり現象は、動きがギクシャクすることである。

対策の一例を、図６に基づいて説明する。
図６に示すように、一対の早送りシリンダ２６の一方を、上下のタイバー１５の中間位置より上に配置し、他方を上下のタイバー１５の中間位置より下に配置する。すなわち、一対の早送りシリンダ２６を対角に配置する。一方の早送りシリンダ２６はベース１１から遠くなり、他方の早送りシリンダ２６はベース１１から近くなる。両者の距離が異なるため、しゃくり現象の解消が図れる。

次に、本発明の変更例を、図７に基づいて説明する。なお、図１と共通の要素には図１の符号を流用する。
図７に示す型締装置１０は、シャフト支持板３０がベース１１にボルト３９等で固定されている点と、タイバー１５がシャフト支持板３０を貫通している点が、図１に示す型締装置１０と相違する。

すなわち、シャフト支持板３０は、タイバー１５の先端部が貫通する貫通穴４１を備え、貫通穴４１に挿入したタイバー１５がシャフト支持板３０に移動可能に支持されている。

この型締めの際に、固定盤１２とハーフナット２３との間において、タイバー１５が僅かではあるが引き伸ばされる。同時に、ハーフナット２３とシャフト支持板３０との間において、タイバー１５が僅かであるが圧縮されそうになる。
しかし、本発明では、タイバー１５がシャフト支持板３０内を移動するため、圧縮現象は起こらない。圧縮されないため、タイバー１５が湾曲化することはなく、シャフト支持板３０が湾曲化することもない。

本発明は、図１及び図７に基づいて説明したように、シャフト支持板３０は、タイバー１５の軸方向における移動を妨げない。そのため、シャフト支持板３０に水平外力が加わることはない。シャフト支持板３０は、タイバー１５の先端部を支持する役割のみを果たす。シャフト支持板３０は、タイバー１５の重量の一部を支える役割を果たせばよいので、大きな剛性は求められない。結果、シャフト支持板３０は、低剛性で、薄肉で、軽量にすることができる。

本発明は、シャフト支持板を備える型締装置に好適である。

１０…型締装置、１１…ベース、１２…固定盤、１３…可動盤、１４…型締手段、１５…タイバー、１７…固定型、１８…可動型、２３…ハーフナット、２６…早送り手段（早送りシリンダ）、３０…シャフト支持板、３１…柱部、３３…上部クロスメンバー、３４…下部クロスメンバー、３７…シュー、３８…張り出し部、４１…貫通穴。

Claims (4)

1. ベースと、このベースに固定され固定型を支える固定盤と、前記固定型に対応する可動型を支える可動盤と、前記固定型と前記可動型を型締めする型締手段と、前記固定盤から延びて前記可動盤及び前記型締手段を貫通する上下のタイバーと、前記タイバーに前記型締手段をロック状態にするハーフナットとを備えている型締装置であって、
   この型締装置は、前記タイバーの先端部を支えるシャフト支持板を更に備えると共に、このシャフト支持板と前記可動盤とに掛け渡され前記可動盤を早送りする早送り手段を更に備えており、
   前記シャフト支持板は、前記タイバーの先端部に固定されると共に前記ベースに移動可能に載せられ、
   前記早送り手段は、前記シャフト支持板側から見て、左右に一対配置され、
   前記一対の早送り手段の一方は、前記上下のタイバーの中間位置より上に配置され、前記一対の早送り手段の他方は、前記上下のタイバーの中間位置より下に配置されていることを特徴とする型締装置。
2. ベースと、このベースに固定され固定型を支える固定盤と、前記固定型に対応する可動型を支える可動盤と、前記固定型と前記可動型を型締めする型締手段と、前記固定盤から延びて前記可動盤及び前記型締手段を貫通する上下のタイバーと、前記タイバーに前記型締手段をロック状態にするハーフナットとを備えている型締装置であって、
   この型締装置は、前記タイバーの先端部を支えるシャフト支持板を更に備えると共に、このシャフト支持板と前記可動盤とに掛け渡され前記可動盤を早送りする早送り手段を更に備えており、
   前記シャフト支持板は、前記ベースに固定されると共に前記タイバーの先端部が貫通する貫通穴を備え、前記貫通穴に挿入した前記タイバーが前記シャフト支持板に移動可能に支持され、
   前記早送り手段は、前記シャフト支持板側から見て、左右に一対配置され、
   前記一対の早送り手段の一方は、前記上下のタイバーの中間位置より上に配置され、前記一対の早送り手段の他方は、前記上下のタイバーの中間位置より下に配置されていることを特徴とする型締装置。
3. 請求項１又は請求項２記載の型締装置であって、
   前記シャフト支持板は、前記ベースから上へ延びる一対の柱部と、横に延びて前記柱部の上部同士を繋ぐ上部クロスメンバーと、横に延びて前記柱部の高さ方向中間部同士を繋ぐ下部クロスメンバーとを有していることを特徴とする型締装置。
4. 請求項３記載の型締装置であって、
   前記柱部の下端に、底面視で、前記柱部の断面積より大きな底面積のシューを備えていることを特徴とする型締装置。

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