JP7080695B2 - 射出成形機 - Google Patents

Description

本開示は、射出成形機に関する。

射出成形機において、プラテン本体を挟んで左右両側に一対の支持部を設けるセンター支持構造が提案されている（例えば特許文献１）。このセンター支持構造では、プラテン本体の下面を支持する場合と異なり、プラテン本体の温度分布が上下対称となる。これにより、プラテン本体は、上下対称に熱変形し、フレームに対して垂直に保たれる。その結果、可動プラテンに取り付けられる可動金型と、固定プラテンに取り付けられる固定金型とが平行に保たれ、型締力を偏りにくくできる。

特許第５９６８７６９号公報

特許文献１に記載されるセンター支持構造では、金型側の熱流上流側と、その反対側の熱流下流側との間で支持部の温度差がつきやすかった。特に射出成形機の機械サイズを小さく設計すると、質量が下がるため、熱源に近い金型側は温度上昇が大きくなり、温度勾配が大きくなる。その結果、支持部の熱流上流側と熱流下流側の温度差がさらにつきやすくなる。支持部の温度差が大きくなると、支持部の熱変形によるたわみが生じる場合がある。

本開示は、プラテンの支持部の熱変形によるたわみ発生を抑制できる射出成形機を提供することを目的とする。

本発明の実施形態の一観点に係る射出成形機は、金型が取り付けられる金型取付面が設けられるプラテンを具備し、前記プラテンは、前記金型取付面と直交する一対の側面からそれぞれ外側に延在して設けられ、前記プラテンを支持する一対の支持部を備え、前記支持部が、前記金型が設置される側の熱流上流側と、その反対側の熱流下流側との温度差を低減させる調整部を有し、前記調整部は、水平方向においての前記熱流上流側と前記熱流下流側の温度差を低減させる。

本開示によれば、プラテンの支持部の熱変形によるたわみ発生を抑制できる射出成形機を提供することができる。

本発明の一実施形態による射出成形機の型閉じ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き完了時の状態を示す図である。 図１のIII－III線に沿った断面図であって、可動プラテンの断面図である。 図１のIV－IV線に沿った断面図であって、固定プラテンの断面図である。 可動プラテンの脚部の近傍の斜視図である。 溝の上端の傾斜角度に応じた熱流上流側と熱流下流側との間の温度差を示す図である。 傾斜角度の定義を示す模式図である。 実施形態の変形例を示す模式図である。

以下、添付図面を参照しながら実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

まず図１～図４を参照して、本実施形態に係る射出成形機１０の全体の概略構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態による射出成形機１０の型閉じ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１０の型開き完了時の状態を示す図である。図３は、図１のIII－III線に沿った断面図であって、可動プラテン１３の断面図である。図４は、図１のIV－IV線に沿った断面図であって、固定プラテン１２の断面図である。

射出成形機１０は、図１および図２に示すように、フレーム１１と、フレーム１１に固定される固定プラテン１２と、固定プラテン１２と間隔をおいて配設されたリヤプラテン１５とを備える。固定プラテン１２とリヤプラテン１５とは、複数本（例えば４本）のタイバー１６で連結されている。タイバー１６の軸方向は、前後方向となっている。型締め時のタイバー１６の伸びを許容するため、リヤプラテン１５はフレーム１１に対して進退可能に載置されている。

射出成形機１０は、固定プラテン１２とリヤプラテン１５との間に配設される可動プラテン１３をさらに備える。可動プラテン１３は、図３などに示すように、左右一対のスライダ１４Ｌ、１４Ｒに固定されており、スライダ１４Ｌ、１４Ｒはフレーム１１に敷設されるガイド１７Ｌ、１７Ｒに沿って前後方向に移動自在である。これにより、可動プラテン１３は、固定プラテン１２に対して接離自在となっている。可動プラテン１３は、タイバー１６に対応する位置に切り欠きを有する。

尚、本実施形態の可動プラテン１３は、各タイバー１６に対応する位置に切り欠きを有するが、切り欠きの代わりに、貫通孔を有してもよい。

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、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と可動金型３３とで金型装置３０が構成される。可動プラテン１３が前進すると、可動金型３３と固定金型３２とが接触し、型閉じが行われる。また、可動プラテン１３が後退すると、可動金型３３と固定金型３２とが離れ、型開きが行われる。

射出成形機１０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と、トグル機構２０を作動させる型締用モータ２６とをさらに備える。型締用モータ２６は、回転運動を直線運動に変換する運動変換部としてのボールねじ機構を備え、駆動軸２５を進退させることで、トグル機構２０を作動させる。

トグル機構２０は、例えば、型開閉方向と平行な方向に進退自在なクロスヘッド２４、クロスヘッド２４に揺動自在に取り付けられた第２トグルレバー２３、リヤプラテン１５に揺動自在に取り付けられた第１トグルレバー２１、および可動プラテン１３に揺動自在に取り付けられたトグルアーム２２を有する。第１トグルレバー２１と第２トグルレバー２３とが、また、第１トグルレバー２１とトグルアーム２２とが、それぞれ、ピン結合される。このトグル機構２０は、いわゆる、内巻５節点ダブルトグル機構である。

固定プラテン１２、可動プラテン１３、リヤプラテン１５、トグル機構２０、型締用モータ２６等によって型締装置が構成される。

次に、上記構成の射出成形機１０の動作を図１および図２を参照して説明する。

型開き完了の状態（図２の状態）で、型締用モータ２６を正方向に駆動し、被駆動部材としてのクロスヘッド２４を前進させることによって、トグル機構２０を作動させる。そうすると、可動プラテン１３が前進させられ、図１に示すように可動金型３３と固定金型３２とが接触し、型閉じが完了する。

続いて、型締用モータ２６をさらに正方向に駆動すると、トグル機構２０は、型締用モータ２６による推進力にトグル倍率を乗じた型締力を発生させる。その型締力によって型締めが行われる。そして、型締め状態の固定金型３２と可動金型３３との間に図示されないキャビティ空間が形成される。射出シリンダがキャビティ空間に溶融樹脂を充填し、充填された溶融樹脂が固化されて成形品となる。

続いて、型締用モータ２６を逆方向に駆動し、クロスヘッド２４を後退させ、トグル機構２０を作動させると、可動プラテン１３が後退させられ、型開きが行われる。その後、エジェクタ装置が可動金型３３から成形品を突き出す。

尚、本実施形態の型締装置は、トグル機構２０を使用して型締力を発生させるが、トグル機構２０を使用することなく、型締用モータ２６によって発生した推進力を直接型締力として可動プラテン１３に伝達してもよい。また、型締用シリンダによって発生した推進力を直接型締力として可動プラテン１３に伝達してもよい。また、リニアモータによって型開閉を行い、電磁石によって型締めを行ってもよく、型締装置の方式に制限はない。

次に、図１および図３を参照して、可動プラテン１３の構成について説明する。

可動プラテン１３は、鋳鉄などの金属材料で形成される。可動プラテン１３は左右一対のスライダ１４Ｌ、１４Ｒに固定され、フレーム１１はスライダ１４Ｌ、１４Ｒやガイド１７Ｌ、１７Ｒなどを介して可動プラテン１３を支える。

可動プラテン１３は、表側部４１と、裏側部４２と、中間部４３と、支持部４４Ｌ、４４Ｒとを含む。表側部４１、裏側部４２、中間部４３、および支持部４４Ｌ、４４Ｒは、一体に形成されてもよいし、別に形成されボルトなどで固定されてもよい。固定方法として、溶接が用いられてもよい。

表側部４１は、可動金型３３を取り付ける金型取付面４１Ａを有する。可動金型３３の中心線と、表側部４１の金型取付面の中心とが一致するように、可動金型３３が表側部４１に取り付けられてよい。

裏側部４２は、表側部４１における金型取付面４１Ａとは反対側の面と間隔をおいて配設される。裏側部４２における中間部４３とは反対側の面（後端面）には、トグル機構２０を取り付けるトグル取付部４５が設けられている。トグル取付部４５は、例えば、上下一対設けられ、それぞれ、トグルアーム２２を揺動自在に支持する。

中間部４３は、表側部４１と裏側部４２とを接続する。中間部４３は、エジェクタ装置を配置するための空間の一部を形成する穴４６を有する。エジェクタ装置を配置するための空間は、表側部４１、中間部４３および裏側部４２にわたって形成されるが、表側部４１では狭く、中間部４３および裏側部４２では広い。エジェクタ装置を配置するための空間は、前後に開放されており、表側部４１、裏側部４２、および中間部４３を同時に鋳造するとき、鋳型で形成可能である。なお、可動プラテン１３にエジェクタ装置を配置するための穴４６を設けない構成としてもよい。

中間部４３は、例えば筒状であり、表側部４１と裏側部４２とを連結する。中間部４３は、表側部４１と裏側部４２とを連結できる構造であればどのような構造でもよい。また、可動プラテン１３は、中間部４３が無い構成でもよい。

支持部４４Ｌ、４４Ｒは、裏側部４２を介して中間部４３および表側部４１を支持する。支持部４４Ｌ、４４Ｒは、裏側部４２を挟んで左右両側に設けられる。支持部４４Ｌ、４４Ｒは、裏側部４２の一対の側面４２Ｌ，４２Ｒからそれぞれ外側に延在して設けられ、各側面４２Ｌ，４２Ｒの上下方向中央部を支持する。つまり、支持部４４Ｌ、４４Ｒは、表側部４１の金型取付面４１Ａの中心位置と、フレーム１１に対して略同じ距離の位置で、裏側部４２の側面４２Ｌ，４２Ｒを支持する、所謂センター支持構造である。一対の側面４２Ｌ，４２Ｒは、それぞれ金型取付面４１Ａと直交する方向に設けられる。

支持部４４Ｌ、４４Ｒは、裏側部４２の側面４２Ｌ、４２Ｒの上下方向中央部を支持することで、裏側部４２、中間部４３および表側部４１をフレーム１１から離間させる。支持部４４Ｌ、４４Ｒは、一端部で裏側部４２の側面と接続し、他端部でスライダ１４Ｌ、１４Ｒと接続する。

ところで、金型装置３０の温度は温調機によって所定の温度に調節される。可動金型３３の熱は、表側部４１、中間部４３、裏側部４２、および支持部４４Ｌ、４４Ｒなどを介して、フレーム１１に移動する。

本実施形態では、支持部４４Ｌ、４４Ｒが裏側部４２の側面の上下方向中央部を支持するので、裏側部４２の下面を支持する場合と異なり、裏側部４２の温度分布が上下対称になる。よって、裏側部４２は、上下対称に熱変形し、フレーム１１に対して垂直に保たれる。その結果、可動金型３３と固定金型３２とが平行に保たれ、型締力が偏りにくい。

また、本実施形態では、支持部４４Ｌ、４４Ｒが裏側部４２の下面を拘束しないので、裏側部４２が上下両方向に熱変形することができる。よって、フレーム１１に対して裏側部４２の中心線が上下にずれにくく、可動金型３３の中心線が固定金型３２の中心線に対して上下にずれにくい。

尚、本実施形態の支持部４４Ｌ、４４Ｒは、裏側部４２を挟んで左右両側に設けられ、裏側部４２の側面４２Ｌ、４２Ｒの上下方向中央部を支持するが、裏側部４２における中間部４３と反対側の面の上下方向中央部を支持してもよい。

中間部４３は、表側部４１から裏側部４２への熱の移動を抑制する。つまり、中間部４３は、表側部４１よりも型開閉方向に熱を伝えにくい構造となっている。射出成形時に、表側部４１の熱が、中間部４３を介して裏側部４２や支持部４４Ｌ、４４Ｒに移動しにくく、支持部４４Ｌ、４４Ｒの温度勾配が緩やかになる。よって、温度勾配による支持部４４Ｌ、４４Ｒの撓みが小さく、フレーム１１に対して表側部４１の金型取付面が垂直に保たれる。よって、可動金型３３の傾きを抑制することができる。

例えば、中間部４３は、断熱用の穴４７を有することで、表側部４１から裏側部４２への熱の移動を抑制する。断熱用の穴４７は、表側部４１の材料よりも熱伝導率の低い材料で満たされていればよく、例えば空気などの気体で満たされていてよい。気体は、液体や固体に比べて、低い熱伝導率を有し、熱を伝えにくい。

断熱用の穴４７は、中間部４３の露出面から、型開閉方向に対して垂直な方向（例えば、左右方向）に延びていてよい。表側部４１、裏側部４２、および中間部４３を同時に鋳造するとき、鋳型で断熱用の穴４７を形成することができ、鋳造後に断熱用の穴４７を形成するための加工が不要になる。支持部４４Ｌ、４４Ｒは、表側部４１、裏側部４２、および中間部４３と同時に鋳造してもよいし、別に製造してボルトなどで固定してもよい。

断熱用の穴４７が形成されることで、中間部４３は、表側部４１だけでなく、裏側部４２よりも型開閉方向に熱を伝えにくい構造となっている。これにより、表側部４１から裏側部４２への熱の移動がさらに抑制できる。

尚、本実施形態の断熱用の穴４７は、中間部４３を貫通しているが、中間部４３を貫通しなくてもよい。また、断熱用の穴４７は、上下方向に延びていてもよい。

また、中間部４３は、中間部４３の外側に、表側部４１と裏側部４２とを隔てる断熱用の溝４８を形成してよい。断熱用の溝４８は、表側部４１から裏側部４２への熱の移動を抑制する。断熱用の溝４８は、断熱用の穴４７と同様に、表側部４１の材料よりも熱伝導率の低い材料で満たされていればよく、例えば空気などの気体で満たされていてよい。尚、中間部４３が中間部４３の外側に断熱用の溝４８を形成する場合、断熱用の穴４７がなくてもよい。

中間部４３が表側部４１と別に形成され、ボルトなどで固定される場合、中間部４３は、図示されない気泡などの空隙部を有することで、表側部４１から裏側部４２への熱の移動を抑制してもよい。気泡を含む中間部４３は、例えば発泡金属などの発泡材料で形成される。中間部４３の気泡は、外気に対して開放されていてもよいし、外気に対して閉じていてもよい。また、中間部４３に含まれる複数の気泡は、互いに独立していてもよいし、互いに連通していてもよい。尚、中間部４３が気泡を含む場合、断熱用の穴４７や断熱用の溝４８などがなくてもよい。

また、中間部４３が表側部４１と別に形成され、ボルトなどで固定される場合、中間部４３は、表側部４１の材料よりも低い熱伝導率の材料で形成されることで、表側部４１から裏側部４２への熱の移動を抑制してもよい。尚、中間部４３が表側部４１の材料よりも低い熱伝導率の材料で形成される場合、断熱用の穴４７や断熱用の溝４８、気泡などがなくてもよい。

裏側部４２は、表側部４１よりも型開閉方向に熱を伝えやすい構造でもよいが、支持部４４Ｌ、４４Ｒの温度勾配をより緩やかにするため、中間部４３と同様に、表側部４１よりも型開閉方向に熱を伝えにくい構造であってよい。

次に、図１および図４を参照して、固定プラテン１２の構成について説明する。

固定プラテン１２は、鋳鉄などの金属材料で形成される。固定プラテン１２はフレーム１１に固定され、フレーム１１は固定プラテン１２を支える。

固定プラテン１２は、表側部５１と、裏側部５２と、中間部５３と、支持部５４Ｌ、５４Ｒとを含む。表側部５１、裏側部５２、中間部５３、および支持部５４Ｌ、５４Ｒは、一体に形成されてもよいし、別に形成されボルトなどで固定されてもよい。固定方法として、溶接が用いられてもよい。

表側部５１は、固定金型３２を取り付ける金型取付面を有する。固定金型３２の中心線と、表側部５１の金型取付面の中心とが一致するように、固定金型３２が表側部５１に取り付けられてよい。

裏側部５２は、表側部５１における金型取付面とは反対側の面と間隔をおいて配設される。裏側部５２には、タイバー１６の前端部が固定されている。なお、タイバー１６の前端部は、裏側部５２ではなく、中間部５３または表側部５１に固定されてもよい。

中間部５３は、表側部５１と裏側部５２とを接続する。中間部５３は、例えば筒状であり、表側部５１と裏側部５２とを連結する。中間部５３は、表側部５１と裏側部５２とを連結できる構造であればどのような構造でもよい。また、固定プラテン１２は、中間部５３が無い構成でもよい。

支持部５４Ｌ、５４Ｒは、裏側部５２を介して中間部５３および表側部５１を支持する。支持部５４Ｌ、５４Ｒは、裏側部５２を挟んで左右両側に設けられる。支持部５４Ｌ、５４Ｒは、裏側部５２の側面の上下方向中央部を支持する。つまり、支持部５４Ｌ、５４Ｒは、表側部５１の金型取付面の中心位置と、フレーム１１に対して略同じ距離の位置で、裏側部５２の側面を支持する。

支持部５４Ｌ、５４Ｒは、裏側部５２の側面の上下方向中央部を支持することで、裏側部５２、中間部５３および表側部５１をフレーム１１から離間させる。支持部５４Ｌ、５４Ｒは、一端部で裏側部５２の側面と接続し、他端部でフレーム１１と接続する。

ところで、金型装置３０の温度は温調機によって所定の温度に調節される。固定金型３２の熱は、表側部５１、中間部５３、裏側部５２、および支持部５４Ｌ、５４Ｒを介して、フレーム１１に移動する。

本実施形態では、支持部５４Ｌ、５４Ｒが裏側部５２の側面の上下方向中央部を支持するので、裏側部５２の下面を支持する場合と異なり、裏側部５２の温度分布が上下対称になる。よって、裏側部５２は、上下対称に熱変形し、フレーム１１に対して垂直に保たれる。その結果、可動金型３３と固定金型３２とが平行に保たれ、型締力が偏りにくい。

また、本実施形態では、支持部５４Ｌ、５４Ｒが裏側部５２の下面を拘束しないので、裏側部５２が上下両方向に熱変形することができる。よって、フレーム１１に対して裏側部５２の中心線が上下にずれにくく、可動金型３３の中心線が固定金型３２の中心線に対して上下にずれにくい。

尚、本実施形態の支持部５４Ｌ、５４Ｒは、裏側部５２を挟んで左右両側に設けられ、裏側部５２の側面の上下方向中央部を支持するが、裏側部５２における中間部５３と反対側の面の上下方向中央部を支持してもよい。

表側部５１、中間部５３および裏側部５２には、キャビティ空間に溶融樹脂を充填する射出シリンダを挿入するための空間５６が連続的に形成されてよい。この空間５６は、前後に開放されており、鋳型で形成可能である。

中間部５３は、表側部５１から裏側部５２への熱の移動を抑制する。つまり、中間部５３は、表側部５１よりも型開閉方向に熱を伝えにくい構造となっている。射出成形時に、表側部５１の熱が、中間部５３を介して裏側部５２や支持部５４Ｌ、５４Ｒに移動しにくく、支持部５４Ｌ、５４Ｒの温度勾配が緩やかになる。よって、温度勾配による支持部５４Ｌ、５４Ｒの撓みが小さく、フレーム１１に対して表側部５１の金型取付面が垂直に保たれる。よって、固定金型３２の傾きを抑制することができる。

例えば、中間部５３は、図３に示すように断熱用の穴５７を有することで、表側部５１から裏側部５２への熱の移動を抑制する。断熱用の穴５７は、表側部５１の材料よりも熱伝導率の低い材料で満たされていればよく、例えば空気などの気体で満たされていてよい。気体は、液体や固体に比べて、低い熱伝導率を有し、熱を伝えにくい。

断熱用の穴５７は、中間部５３の露出面から、型開閉方向に対して垂直な方向（例えば、左右方向）に延びていてよい。表側部５１、裏側部５２、および中間部５３を同時に鋳造するとき、鋳型で断熱用の穴５７を形成することができ、鋳造後に断熱用の穴５７を形成するための加工が不要になる。支持部５４Ｌ、５４Ｒは、表側部５１、裏側部５２、および中間部５３と同時に鋳造してもよいし、別に製造してボルトなどで固定してもよい。

断熱用の穴５７が形成されることで、中間部５３は、表側部５１だけでなく、裏側部５２よりも型開閉方向に熱を伝えにくい構造となっている。これにより、表側部５１から裏側部５２への熱の移動がさらに抑制できる。

尚、本実施形態の断熱用の穴５７は、中間部５３を貫通しているが、中間部５３を貫通しなくてもよい。また、断熱用の穴５７は、上下方向に延びていてもよい。

また、中間部５３は、中間部５３の外側に、表側部５１と裏側部５２とを隔てる断熱用の溝５８を形成してよい。断熱用の溝５８は、表側部５１から裏側部５２への熱の移動を抑制する。断熱用の溝５８は、断熱用の穴５７と同様に、表側部５１の材料よりも熱伝導率の低い材料で満たされていればよく、例えば空気などの気体で満たされていてよい。尚、中間部５３が中間部５３の外側に断熱用の溝５８を形成する場合、断熱用の穴５７がなくてもよい。

中間部５３が表側部５１と別に形成され、ボルトなどで固定される場合、中間部５３は、図示されない気泡などの空隙部を有することで、表側部５１から裏側部５２への熱の移動を抑制してもよい。気泡を含む中間部５３は、例えば発泡金属などの発泡材料で形成される。中間部５３の気泡は、外気に対して開放されていてもよいし、外気に対して閉じていてもよい。また、中間部５３に含まれる複数の気泡は、互いに独立していてもよいし、互いに連通していてもよい。尚、中間部５３が気泡を含む場合、断熱用の穴５７や断熱用の溝５８などがなくてもよい。

また、中間部５３が表側部５１と別に形成され、ボルトなどで固定される場合、中間部５３は、表側部５１の材料よりも低い熱伝導率の材料で形成されることで、表側部５１から裏側部５２への熱の移動を抑制してもよい。中間部５３は、例えば表側部５１の金属材料よりも低い熱伝導率の金属材料で形成される。尚、中間部５３が表側部５１の材料よりも低い熱伝導率の材料で形成される場合、断熱用の穴５７や断熱用の溝５８、気泡などがなくてもよい。

裏側部５２は、表側部５１よりも型開閉方向に熱を伝えやすい構造でもよいが、支持部５４Ｌ、５４Ｒの温度勾配をより緩やかにするため、中間部５３と同様に、表側部５１よりも型開閉方向に熱を伝えにくい構造であってよい。

（可動プラテンの構造）
図５を参照して本実施形態に係る可動プラテン１３の構造の詳細について説明する。図５は、可動プラテン１３の支持部４４Ｌの近傍の斜視図である。

図５には、一対の支持部４４Ｌ、４４ＲのうちＹ正方向側の支持部４４Ｌの近傍を図示しているが、反対側の支持部４４Ｒの近傍も同様である。特に本実施形態では、支持部４４Ｌ、４４Ｒは、可動金型３３が設置される側の熱流上流側１４２と、その反対側の熱流下流側１４３との温度差を低減させる「調整部」を有する。成形サイクル中に可動金型３３で発生した熱は、可動プラテン１３の表側部４１、中間部４３、裏側部４２を経由して支持部４４Ｌ、４４ＲのＸ正方向側の部分に伝達する。支持部４４Ｌ、４４Ｒ内でこの熱流ＨはＸ方向に沿ってＸ負方向側に伝播する。熱流上流側１４２とは支持部４４Ｌ、４４ＲのＸ正方向側の部分であり、熱流下流側１４３とはＸ負方向側の部分である。

本実施形態ではこの「調整部」とは、具体的には支持部４４Ｌ、４４Ｒの外側表面（上面）に設けられる溝１４１である。この溝１４１の上端１４１Ａは、熱流上流側１４２が熱流下流側１４３より可動プラテン１３の裏側部４２の側面４２Ｌ、４２Ｒから離れるように傾斜して形成されている。つまり、溝１４１の上端１４１Ａは、熱流上流側１４２から熱流下流側１４３へ進むほどＺ方向位置が上方に上がる方向に傾斜して形成される。この上端１４１Ａの傾斜角度αは、例えば３０～６０°程度であるのが好ましい。

溝１４１の上端１４１Ａの形状については、例えば以下のような別表現でも表すことができる。溝１４１は、可動プラテン１３の裏側部４２の側面４２Ｌ，４２Ｒから熱流下流側１４３の上端１４１Ａまでの距離が、可動プラテン１３の裏側部４２の側面４２Ｌ，４２Ｒから熱流上流側１４２の上端１４１Ａまでの距離より短くなるよう形成される。または、溝１４１は、上端近傍部分のＸ方向の幅が、熱流下流側１４３の上端角部から熱流上流側１４２に広がるよう形成される。

このように溝１４１を設けることにより、支持部４４Ｌ、４４Ｒのうち上端１４１Ａより上の部分では、熱流Ｈの進行方向に対して熱流上流側１４２の幅が広く、熱流下流側１４３に進むほど幅が狭くできる。これにより、熱流上流側１４２の熱流Ｈが熱流下流側１４３に進むにつれて集約されて、熱流束（単位時間当たりに単位面積を流れる熱エネルギ）が高くなる。これにより、可動金型３３側の熱流上流側１４２と、その反対側の熱流下流側１４３との間で支持部４４Ｌ、４４Ｒの温度差Δθを低減できる。支持部４４Ｌ、４４Ｒの熱流上流側１４２と熱流下流側１４３の温度差Δθが小さいと、支持部４４Ｌ、４４Ｒの熱変形も抑制できる。この結果、可動プラテン１３の支持部４４Ｌ、４４Ｒの熱変形によるたわみ発生を抑制できる。

図６、図７を参照して本実施形態の効果についてさらに説明する。

まず、可動プラテン１３の支持部４４Ｌ、４４Ｒの熱変形によるたわみが発生する要因を説明する。可動プラテン１３では、金型取付面４１Ａに取り付けられる可動金型３３が固定金型３２との型開閉動作によって発熱するため、可動プラテン１３には、Ｘ正方向側の金型取付面４１Ａから熱が入る。金型取付面４１Ａから可動プラテン１３の表側部４１、中間部４３、裏側部４２を通って、支持部４４Ｌ、４４ＲのＸ正方向側端部に伝達される。

支持部４４Ｌ、４４Ｒに伝達された熱流Ｈは、支持部４４Ｌ、４４Ｒ内をＸ負方向側に流れて、Ｘ負方向側の端部から逃げる。このため、支持部４４Ｌ、４４ＲのＸ方向両側面で温度差Δθが生じる。温度差Δθが生じると、高温部と低温部では部材の膨張量の違うため、支持部４４Ｌ、４４Ｒの熱変形によるたわみが生じてしまう。

本実施形態の可動プラテン１３の支持部４４Ｌ、４４Ｒは、上述のとおりセンター支持構造であるので、熱源は支持部４４Ｌ、４４ＲのＸ正方向側の側面にある。このため、Ｘ正方向側の側面から支持部４４Ｌ、４４Ｒ内に熱が流れた場合に、支持部４４Ｌ、４４ＲのＸ方向の両側面の温度差Δθを低減する工夫が必要となる。具体的には、熱流Ｈの経路に沿って、支持部４４Ｌ、４４Ｒの断面積Ｓを変化させることで温度差Δθを小さくする。

支持部４４Ｌ、４４ＲのＸ方向の両側面の間の領域が、ある温度勾配ｄθ／ｄｘにある場合、両側面間を通る熱流量Ｑは一定となる。ここでフーリエの法則によって下記（１）式の関係式が成り立つ。

ここで、Ｓは脚部の断面積、ｘは脚部のＸ方向の幅、λは熱伝導率、Ｑは熱流量である。

熱伝導率λや熱流量Ｑはｘによらず一定であるため、断面積Ｓと温度勾配ｄθ／ｄｘは以下の（２）式の関係となる。

したがって、断面積Ｓが小さくなれば、温度勾配ｄθ／ｄｘは大きくなる。また断面積Ｓが大きくなれば温度勾配ｄθ／ｄｘは小さくなる。つまり、熱源から近いほど断面積Ｓを大きくして温度勾配ｄθ／ｄｘを小さくすれば、支持部４４Ｌ、４４Ｒ内でＸ方向に沿って温度を下がりにくくでき、支持部４４Ｌ、４４ＲのＸ方向両側面の温度差Δθを低減できると考えられる。

支持部４４Ｌ、４４Ｒ内で熱流Ｈの経路の幅は、可動プラテン１３の裏側部４２と支持部４４Ｌ、４４Ｒとの接続部から溝１４１の上端１４１Ａとの間である。熱流下流側１４３の断面積Ｓを徐々に小さくするために、本実施形態では支持部４４Ｌ、４４Ｒの外側表面に設けた溝１４１の上端１４１Ａを傾斜させる構造としている。

図６は、溝１４１の上端１４１Ａの傾斜角度αに応じた熱流上流側１４２と熱流下流側１４３との間の温度差Δθを示す図である。図６の横軸が傾斜角度αを示し、縦軸は温度差Δθを示す。図７は、傾斜角度αの定義を示す模式図である。図７（ａ）に示すように、傾斜角度αが正値とは（α＞０）、本実施形態の構造と同様に、熱流下流側１４３の上端１４１Ａの位置が、熱流上流側１４２の位置よりも上側にある構成であり、熱流下流側１４３に溝１４１の上端１４１Ａの角がある。この構成では、αが正方向に増大するほど傾斜が減少する。また、図７（ｂ）に示すように、傾斜角度αが負値とは（α＜０）、本実施形態の構造とは逆に、熱流上流側１４２の上端１４１Ａの位置が、熱流下流側１４３の位置よりも上側にある構成であり、熱流上流側１４２に溝１４１の上端１４１Ａの角がある。この構成では、αが負方向に増大するほど傾斜が減少する。

図６に示すように、傾斜角度αが正値の場合の方が、負値の場合よりも温度差Δθが少なくなることがわかる。また、傾斜角度αが正値の範囲では、傾斜角度αが４０°～５０°に近づくにつれて温度差Δθが減少する傾向がある。以上より、溝１４１の上端１４１Ａの傾斜角度αは、例えば３０～６０°程度であるのが好ましい。

図８は、実施形態の変形例を示す模式図である。図８に示すように、熱流上流側１４２と熱流下流側１４３との温度差Δθを低減させる調整部として、支持部４４Ｌ、４４Ｒの熱流上流側１４２を放熱または冷却することによって熱流上流側１４２の温度を下げる温度低減部を設けてもよい。温度低減部としては、例えば、熱流上流側１４２の端面に送風して熱流上流側１４２を冷却するためのファン１３１や、熱流上流側１４２の端面に設けられ熱流上流側１４２の放熱を促進させるためのフィン１３２や切り欠き１３３を適用できる。

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

上記実施形態では、可動プラテン１３の支持部４４Ｌ、４４Ｒに溝１４１を設ける構成を例示したが、図１，２に示すように、固定プラテン１２の支持部５４Ｌ，５４Ｒにも溝１５１を設けてもよい。この場合、溝１５１の上端１５１Ａの角は、固定金型３２（固定プラテン１２の金型設置面）とはＸ方向の反対側、すなわち溝１４１とは反対側のＸ正方向側に設けられる。

また、溝１４１は、支持部４４Ｌ、４４Ｒの外側表面ではなく、内側（可動プラテン１３の裏側部４２側）の表面に設けてもよい。

上記実施形態では、溝１４１の上端１４１Ａの傾斜は直線状の構成を例示したが、熱流上流側１４２と熱流下流側１４３との間で熱経路の断面積が減少すればよく、上端１４１Ａの傾斜は曲線状でもよい。

１０ 射出成形機
１２ 固定プラテン
１３ 可動プラテン
４１Ａ 金型取付面
４２Ｌ，４２Ｒ 側面
４４Ｌ，４４Ｒ，５４Ｌ，５４Ｒ 支持部
１４１，１５１ 溝（調整部）
１４１Ａ，１５１Ａ 溝の上端
１４２ 熱流上流側
１４３ 熱流下流側
１３１ ファン（温度低減部）
１３２ フィン（温度低減部）
１３３ 切り欠き（温度低減部）
３３ 可動金型
Ｈ 熱流
Δθ 温度差

Claims (5)

1. 金型が取り付けられる金型取付面が設けられるプラテンを具備し、
   前記プラテンは、前記金型取付面と直交する一対の側面からそれぞれ外側に延在して設けられ、前記プラテンを支持する一対の支持部を備え、
   前記支持部が、前記金型が設置される側の熱流上流側と、その反対側の熱流下流側との温度差を低減させる調整部を有し、
   前記調整部は、水平方向においての前記熱流上流側と前記熱流下流側の温度差を低減させる、
   射出成形機。
2. 前記調整部は、前記支持部の表面に設けられる溝を含み、
   前記溝の上端は、前記熱流上流側が前記熱流下流側より前記側面から離れるように傾斜して形成される、
   請求項１に記載の射出成形機。
3. 前記調整部は、前記支持部の表面に設けられる溝を含み、
   前記溝は、前記側面から前記熱流下流側の上端までの距離が、前記側面から前記熱流上流側の上端までの距離より短くなるよう形成される、
   請求項１に記載の射出成形機。
4. 前記調整部は、前記支持部の表面に設けられる溝を含み、
   前記溝は、前記熱流上流側から前記熱流下流側への方向の幅が、前記熱流下流側の上端角部から前記熱流上流側に広がるよう形成される、
   請求項１に記載の射出成形機。
5. 前記調整部は、前記支持部の前記熱流上流側を放熱または冷却することによって前記熱流上流側の温度を下げる温度低減部を含む、
   請求項１～４のいずれか１項に記載の射出成形機。

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