(57)【要約】【課題】油圧シリンダに備えられた油孔に作用する応力を緩和させることを目的とする。【解決手段】射出成形機は、タイバー９の端部に設けられたピストン部１１が内部に配置される油圧シリンダ１３を備える固定盤７を有し、前記油圧シリンダ１３は、該油圧シリンダ１３の内周面に開口し、該油圧シリンダ１３の内部と外部とを連通する離型用油穴２５ｂを備え、該離型用油穴２５ｂには、前記固定盤７の材料よりもヤング率が大きい筒状部材２７が備えられる。【選択図】図２−２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイバーの端部に設けられたピストン部が内部に配置される油圧シリンダを備える固定盤を有し、
前記油圧シリンダは、該油圧シリンダの内周面に開口し、該油圧シリンダの内部と外部とを連通する油孔を備え、
該油孔には、前記固定盤の材料よりもヤング率が大きい筒状部材が備えられることを特徴とする射出成形機。
【請求項２】
前記筒状部材は、締まり嵌めによって前記油孔に備えられることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
【請求項３】
前記油孔の軸を含み、かつ該油孔の軸と平行な断面において、前記油圧シリンダの内部側に位置する大径部と、前記油圧シリンダの外部側に位置する小径部とを有し、
前記筒状部材は、前記油孔の大径部に備えられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の射出成形機。
【請求項４】
前記油孔の軸を含み、かつ該油孔の軸と平行な断面において、前記筒状部材が備えられる部分の少なくとも一部の油孔の径は、前記油孔の前記筒状部材が備えられる他の部分の径よりも大きく、
前記筒状部材の外面は、前記油孔の筒状部材が備えられる部分の形状に対応した形状であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の射出成形機。
【請求項５】
前記筒状部材の軸と直交する断面において、該筒状部材の内面形状は、前記油圧シリンダの円周方向と直交する方向よりも、前記油圧シリンダの円周方向の方が長いことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の射出成形機。
【請求項６】
前記油圧シリンダ周りの前記固定盤に、前記油圧シリンダの円周方向に配列された複数のボルトによって固定され、前記油圧シリンダの一方の端面を形成するエンドキャップを有し、
前記油孔を介して隣接する前記ボルトの間隔は、その他の隣接する前記ボルトの間隔よりも大きいことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の射出成形機。
【請求項７】
前記油圧シリンダは前記固定盤に４つ備えられ、
前記固定盤において、前記固定盤の中心と前記油圧シリンダの中心を結んだ直線上に前記油孔が備えられることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧式の型締装置を備えた射出成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機では、金型に樹脂を流し込む際に、樹脂が金型の隅々に行き渡るよう、樹脂に一定の圧力が負荷される。この樹脂の圧力によって、金型の合わせ面が離れてしまわないように、金型の締め付けを行う。この金型の締め付けを行う型締装置として、油圧式の型締装置が知られている。このような油圧式の型締装置は例えば特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２０５８１９号公報（０００２段落、０００３段落、図８等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
油圧式の型締装置は、固定金型が取り付けられる固定盤と、可動金型が取り付けられる可動盤とが備えられている。この固定盤と可動盤とは複数のタイバーによって連結されており、このタイバーが型締力を受けることで固定盤と可動盤とが締め付けられ、金型が締め付けられるしくみになっている。ここで、タイバーが受ける型締力は、固定盤に設けられた油圧シリンダの内部に油を供給することで発生させることができる。
【０００５】
この油圧シリンダ内部への油の供給は、油圧シリンダの内周面に開口して設けられた油孔を介して行われる。この油孔には、油圧シリンダの内面に作用する油圧や、油孔の内面に作用する油圧によって、高い応力が発生する。そのため、射出成形機に備えられる油圧式の型締装置の型締力や耐久性の向上を図るにあたっては、この油孔に作用する応力を緩和させる必要があった。
【０００６】
そこで本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、油圧シリンダに備えられた油孔に作用する応力を緩和させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる射出成形機は、タイバーの端部に設けられたピストン部が内部に配置される油圧シリンダを備える固定盤を有し、前記油圧シリンダは、該油圧シリンダの内周面に開口し、該油圧シリンダの内部と外部とを連通する油孔を備え、該油孔には、前記固定盤の材料よりもヤング率が大きい筒状部材が備えられることを特徴とする。
【０００８】
この射出成形機によれば、前記油孔に前記固定盤の材料よりもヤング率が大きい前記筒状部材が備えられているため、この筒状部材が油孔内部の油圧を受けることができる。これによって、前記固定盤の前記油孔周りに作用する応力を緩和させることができる。その結果、前記油圧シリンダ内の油圧を従来のものよりも大きくすることができるため、この射出成形機の型締力を大きく設定することが可能である。また、前記固定盤の前記油孔周りにおいて繰り返し働く応力が従来に比べ小さくなるため、前記固定盤の前記油孔周りに金属疲労による型締装置が入りにくくなり、この射出成形機の耐久性は向上する。また、前記筒状部材が備えられているため、万が一前記筒状部材に型締装置が入った場合でも、該筒状部材を新しいものに交換することができる。これによって、射出成形機の固定盤の修理が容易となる。
【０００９】
本発明にかかる射出成形機のより好ましい態様としては、前記筒状部材が、締まり嵌めによって前記油孔に備えられることが望ましい。
【００１０】
この射出成形機によれば、締まり嵌めによって前記筒状部材が、前記油孔に嵌められているため、前記油圧シリンダ内部の油圧によって、前記筒状部材が前記油圧シリンダの外部側へと抜けてしまうことを抑制することができる。なお、この前記筒状部材の前記油孔への挿入は、圧入、焼き嵌め、冷やし嵌め等の方法によって行うことができる。
【００１１】
本発明にかかる射出成形機のより好ましい態様としては、前記油孔の軸を含み、かつ該油孔の軸と平行な断面において、前記油圧シリンダの内部側に位置する大径部と、前記油圧シリンダの外部側に位置する小径部とを有し、前記筒状部材は、前記油孔の大径部に備えられることが望ましい。
【００１２】
この射出成形機によれば、前記筒状部材は、その前記油圧シリンダとは反対側の端面が、前記大径部と前記小径部との間に形成される段部に接するように、前記油孔に嵌め込まれる。従って、前記油圧シリンダにおける面外方向の圧力によって、前記筒状部材が油圧シリンダの外部側へと抜けてしまうことを防止することができる。このことにより、前記筒状部材を前記油孔に嵌め込む際の締め代を小さくすることもでき、前記筒状部材の前記油孔に対して嵌め込むことにより、前記固定盤の前記油孔周りに発生する応力を低減させることができる。また、この射出成形機によれば、大きな応力が発生する前記油孔の前記油圧シリンダ近傍にのみ前記筒状部材を装着することができる結果、前記固定盤の前記油孔周りの応力を十分に緩和させることができると共に、前記筒状部材に必要な材料費を低減させることもできる。
【００１３】
本発明にかかる射出成形機のより好ましい態様としては、前記油孔の軸を含み、かつ該油孔の軸と平行な断面において、前記筒状部材が備えられる部分の少なくとも１部の油孔の径は、前記油孔の前記筒状部材が備えられる他の部分の径よりも大きく、前記筒状部材の外面は、前記油孔の筒状部材が備えられる部分の形状に対応した形状であることが望ましい。
【００１４】
この射出成形機によれば、前記筒状部材は、前記油孔において前記油圧シリンダ側にも、前記油圧シリンダの反対側にも抜け落ちないように、前記油孔に備えられている。従って、油孔に筒状部材を嵌め込む際の締め代を小さくすることができ、前記筒状部材の前記油孔に対する嵌め込みによって、前記固定盤の前記油孔周りに働く応力を低減させることができる。
【００１５】
本発明にかかる射出成形機のより好ましい態様としては、前記筒状部材の軸と直交する断面において、該筒状部材の内面形状は、前記油圧シリンダの円周方向と直交する方向よりも、前記油圧シリンダの円周方向の方が長いことが望ましい。
【００１６】
この射出成形機によれば、前記筒状部材の内面および外面における前記油圧シリンダの円周方向に直交する方向の端点、つまり最も大きい応力が作用する箇所の曲率を最大にすることができる。これにより、前記筒状部材周りと前記固定盤の前記油孔周りとに作用する応力分布を小さくすることができ、前記筒状部材周りと前記固定盤の前記油孔周りとに作用する前記油圧シリンダの円周方向の応力を緩和させることができる。なお、前記筒状部材の前記油孔の軸と直交する断面形状は、例えば楕円、長円又は多角形とすることができる。
【００１７】
本発明にかかる射出成形機のより好ましい態様としては、前記油圧シリンダ周りの前記固定盤に、前記油圧シリンダの円周方向に配列された複数のボルトによって固定され、前記油圧シリンダの一方の端面を形成するエンドキャップを有し、前記油孔を介して隣接する前記ボルトの間隔は、その他の隣接する前記ボルトの間隔よりも大きいことが望ましい。
【００１８】
この射出成形機によれば、前記ボルトの個数は変えずに、前記油孔の軸と直交する該油孔の断面を大きくすることができる。その結果、前記固定盤の強度を保ちながら、前記油孔における内周面の曲率を大きくすることができ、前記固定盤の前記油孔周りに生ずる応力集中を低減させることが可能となる。このことによって、前記油孔に作用する応力をさらに緩和させることができる。
【００１９】
本発明にかかる射出成形機のより好ましい態様としては、前記油圧シリンダは前記固定盤に４つ備えられ、前記固定盤において、前記固定盤の中心と前記油圧シリンダの中心を結んだ直線上に前記油孔が備えられることが望ましい。
【００２０】
この射出成形機によれば、前記固定盤に働く曲げ応力の影響が最も少ない位置に、前記油孔を備えることができるため、前記固定盤に作用する曲げ応力の影響によって前記固定盤の前記油孔周りに働く応力を緩和させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明にかかる射出成形機によれば、この射出成形機に備えられる固定盤の油圧シリンダに開口する油孔に作用する応力を緩和させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、実施例１にかかる射出成形機の概要を示す図である。
【図２−１】図２−１は、実施例１にかかる射出成形機に備えられる固定盤の側面の概要を示す図である。
【図２−２】図２−２は、実施例１にかかる射出成形機に備えられる固定盤の正面の概要を示す図である。
【図３−１】図３−１は、実施例１にかかる油圧シリンダの油孔形状の概要の一例を示す図である。
【図３−２】図３−２は、図３−１において仮に筒状部材が備えられていない場合の油孔周りの力のかかり方の概要を示す図である。
【図３−３】図３−３は、図３−１における油孔周りの力のかかり方の概要を示す図である。
【図４−１】図４−１は、実施例１にかかる油圧シリンダの油孔の軸と直交する断面図である。
【図４−２】図４−２は、実施例１にかかる油圧シリンダの油孔の軸と直交する断面図である。
【図５−１】図５−１は、実施例１にかかる油圧シリンダの油孔の軸を含み、かつ該油孔の軸と平行な断面図である。
【図５−２】図５−２は、実施例１にかかる油圧シリンダの油孔の軸を含み、かつ該油孔の軸と平行な断面図である。
【図５−３】図５−３は、実施例１にかかる油圧シリンダの油孔の軸を含み、かつ該油孔の軸と平行な断面概要図の図５−１および図５−２とは別の一例を示す図である。
【図６−１】図６−１は、実施例２にかかる射出成形機の固定盤の油圧シリンダ周りの側面断面の概要を示す図である。
【図６−２】図６−２は、実施例２にかかる射出成形機の固定盤の油圧シリンダ周りの正面断面の概要を示す図である。
【図７−１】図７−１は、実施例３にかかる射出成形機の固定盤の油圧シリンダ周りの側面の概要を示す図である。
【図７−２】図７−２は、実施例３にかかる射出成形機の固定盤の油圧シリンダ周りの正面の概要を示す図である。
【図８】図８は、実施例３の射出成形機にかかる型締装置の側面の概略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、本発明にかかる射出成形機の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００２４】
図１は、実施例１にかかる射出成形機の概要を示す図である。実施例１の射出成形機１は、油圧式の型締装置３を備えており、この型締装置３には、可動金型１５が取り付けられた可動盤５と、固定金型１７が取り付けられた固定盤７と、複数のタイバー９とが備えられている。なお、本実施例においては、タイバー９は４本備えられている。
【００２５】
可動盤５は、レール２３の上に移動可能に設けられている。この可動盤５には、各タイバー９の一方の端部を固定するための半割ナット２１が備えられている。一方、固定盤７には、各タイバー９に対応して、言い換えると各タイバー９と同軸に、複数の油圧シリンダ１３が設けられている。すなわち、本実施例においては、４つの油圧シリンダ１３が設けられている。
【００２６】
各タイバー９の可動盤５側の端部の外周面には雄ねじ部が設けられており、この雄ねじ部は半割ナット２１によって可動盤５に固定される。一方、タイバー９の固定盤７側の端部にはピストン部１１が形成されている。このピストン部１１は固定盤７の油圧シリンダ１３の内部に配置されている。なお、ピストン部１１は、タイバー９に取り付けられたものであってもよいし、タイバー９と一体に形成されたものであってもよい。
【００２７】
このような構成によって、油圧シリンダ１３の内部に圧力が作用し、タイバー９のピストン部１１が可動盤５とは反対側の方向に力を受けると、タイバー９に固定された可動盤５が固定盤７側に引き寄せられる。その結果、可動盤５と固定盤７とによって、可動金型１５と固定金型１７とが締め付けられるしくみになっている。このようにして型締めを行った後に、射出ユニット２９から金型キャビティ内に溶融樹脂を射出して成形品を成形する。
【００２８】
以下、固定盤７について詳細に説明する。図２−１は、実施例１にかかる射出成形機に備えられる固定盤７の側面の概要を示す図である。図２−２は、実施例１にかかる射出成形機に備えられる固定盤７の正面の概要を示す図である。上述した通り、固定盤７には、複数（本実施例では４つ）のタイバー９に対応して４つの油圧シリンダ１３が形成されている。これら油圧シリンダ１３は、固定盤７の中心を挟んで向かい合う油圧シリンダ１３のそれぞれの中心を結ぶ線が、固定盤７の中心を通るように配置されている。図２−１において、この油圧シリンダ１３の可動盤５と反対側の端面は、油圧シリンダ１３に固定されるエンドキャップ１９を有する。また、この油圧シリンダ１３の内周面には、油圧シリンダ１３の内部に油を供給するための油孔２５が２つ開口しており、それぞれが油圧シリンダ１３の内部と外部とを連通している。
【００２９】
図２−１において、油圧シリンダ１３の可動盤５側に設けられた型締用油孔２５ａは、タイバー９のピストン部１１を可動盤５とは反対側に移動させるための油を供給するためのものである。一方、油圧シリンダ１３の可動盤５とは反対側に設けられた離型用油孔２５ｂは、ピストン部１１を可動盤５側に移動させるための油を供給するためのものである。以下、型締用油孔２５ａと離型用油孔２５ｂとを総称して油孔２５と称す。
【００３０】
図３−１は、実施例１にかかる油圧シリンダの油孔形状の概要の一例を示す図である。図３−１において、油孔２５には、円筒形状の筒状部材２７が備えられている。すなわち、油孔２５の内面に、筒状部材２７が嵌められ、油圧シリンダ１３に供給される油は、この筒状部材２７の内部を通るしくみになっている。この筒状部材２７は、油圧シリンダ１３内部の油圧によって、油圧シリンダ１３の外部側へと抜けてしまわないように、締まり嵌めによって油孔に備えられていてもよい。すなわち、油孔２５の直径よりも大きい外径を有する筒状部材２７が、圧入、焼き嵌め、冷やし嵌め等の方法により、油孔２５に挿入されてもよい。
【００３１】
また、筒状部材２７には、固定盤７の材料よりもヤング率の大きい材料、言い換えると高剛性な材料が用いられている。例えば、射出成形機１における固定盤７の材料としては、鋳物材料となり得る金属、具体的には鋳鋼、鋳鉄等が用いられる。ここに、鋳鋼のヤング率は２０１ＧＰａ、鋳鉄のヤング率は１６０ＧＰａである。一方、筒状部材２７の材料には、固定盤７の材料よりもヤング率の高い材料、具体的には一般構造用圧延鋼材、インコネル６００、炭素鋼等が用いられる。ここに、一般構造用圧延鋼材のヤング率は２０６ＧＰａ、炭素鋼のヤング率は２０５ＧＰａである。
【００３２】
射出成形機１によれば、油孔２５に筒状部材２７が備えられているため、油孔２５に作用する応力を緩和させることができる。以下その理由について説明する。図３−２は、図３−１において仮に筒状部材２７が備えられていない場合の油孔２５周りの力のかかり方の概要を示す図である。図３−２に示すように、油孔２５に筒状部材２７が備えられない場合、油圧により油圧シリンダ１３内面に面外方向の圧力Ｐ１が働くと、固定盤７の油圧シリンダ１３周りには、油圧シリンダ１３の円周方向にフープ応力σ１が作用する。この時、油孔２５の油圧シリンダ１３表面近傍には、油孔２５による応力集中が生じる。また、油孔２５の内部にも、油圧シリンダ１３に供給される油によって圧力Ｐ２が作用する。従って、固定盤７の油孔２５周りには、油孔２５の円周方向のフープ応力も作用する。ここで、図３−２に示す油孔２５の径と、図３−１に示す筒状部材２７の内径とが等しいものであるとし、図３−１において筒状部材２７が備えられている領域に相当する図３−２における領域をＳとする。この領域Ｓに働く油孔２５の円周方向のフープ応力をσ２とする。
【００３３】
一方、図３−３に示すように、油孔２５に筒状部材２７が備えられた場合には次のようになる。ここで、図３−３は、図３−１における油孔周りの力のかかり方の概要を示す図である。なお、筒状部材２７が備えられていない場合における油孔２５の径と、筒状部材２７が備えられた場合の筒状部材２７の内径とは等しいものとして説明する。筒状部材２７には、上述の領域Ｓと同じく、フープ応力σ２が働く。この筒状部材２７には、上述した通り、領域Ｓを構成する固定盤７の材料よりもヤング率の大きい材料が用いられているため、このフープ応力σ２による筒状部材２７の変形は筒状部材２７が備えられていない場合の領域Ｓの変形よりも小さくなる。
【００３４】
従って、油孔２５を構成する固定盤７に働く油孔２５の円周方向のフープ応力を低減させることができる。その結果、油圧シリンダ１３内の油圧を従来のものよりも大きくすることができるため、射出成形機１の型締力を大きく設定することが可能になっている。また、固定盤７の油孔２５周りに繰り返して働く応力が従来に比べ小さくなるため、固定盤７に金属疲労による型締装置が入りにくくなり、射出成形機１の耐久性が向上されている。
【００３５】
また、射出成形機１は、油孔２５に筒状部材２７を備えるため、万が一、筒状部材２７に型締装置が入った場合でも、該筒状部材２７を新しいものに交換することができる。このことにより、固定盤７を全て交換しなければならないリスクを低減させることができ、補修する際の作業の容易性の向上と低コスト化とを図ることができる。
【００３６】
なお、筒状部材２７は、筒状部材２７の内面に働く油圧が固定盤７に伝わることを抑制でき、かつ油孔２５に筒状部材２７を嵌め込む際に固定盤７の油孔２５周りに余計な力がかからない程度の厚みとするのがよい。筒状部材２７の厚みが小さ過ぎると、筒状部材２７の内面に働く油圧が固定盤７にそのまま伝わってしまう。また、筒状部材２７の厚みが大き過ぎると、筒状部材２７を油孔２５に嵌め込む際に、この筒状部材２７が変形しにくくなるため、結果として固定盤７の油孔２５周りに余分な力がかかってしまうからである。
【００３７】
具体的には、筒状部材２７に働くフープ応力σ２によって固定盤７の油孔２５周りに作用するフープ応力と、筒状部材２７を油孔２５に嵌め込む際に発生する固定盤７の油孔２５周りに作用するフープ応力との合計が、筒状部材２７が備えられていない場合に上述の領域Ｓに働くフープ応力σ２によって固定盤７の領域Ｓ周りに作用するフープ応力よりも小さくなる範囲で、筒状部材２７の厚みを設定するのがよい。
【００３８】
以下、射出成形機１における油孔２５の形状と筒状部材２７の形状との図３−１とは別の例について説明する。図４−１は、実施例１にかかる油圧シリンダの油孔の軸と直交する断面図である。図４−１に示すように、油孔２５１の軸と直交する筒状部材２７１の断面形状は、内面形状、外面形状ともに正八角形になっている。このように、図３−１における射出成形機１の筒状部材２７の油孔２５の軸と直交する断面形状を、多角形とすることもできる。
【００３９】
なお、このような多角形の形状では、各角の角度が小さいほど応力集中が生じるため、好ましくは各角の角度の大きい多角形、より好ましくは角のない各種円形とするのがよい。また、図４−１のように、筒状部材２７１の内面形状と外面形状、言い換えると筒状部材２７１の内面形状と油孔２５１の形状とが相似関係にある必要は必ずしもない。つまり、筒状部材２７１の内面形状が多角形であり筒状部材２７１の外面形状が円形であってもよいし、その逆であってもよい。
【００４０】
次に、図４−２は、実施例１にかかる油圧シリンダの油孔の軸と直交する断面図である。図４−２に示すように、筒状部材２７２の油孔２５２の軸と直交する断面形状は、前記油圧シリンダ１３の円周方向と直交する方向よりも、前記油圧シリンダ１３の円周方向の方が長い楕円になっている。言い換えると、筒状部材２７２の油孔２５２の軸と直交する断面形状は、前記油圧シリンダ１３の円周方向と直交する方向の径が短径、前記短径と直交する方向の径が長径となる楕円になっている。上述した通り、固定盤７の油孔２５２周りには、油孔２５２の円周方向のフープ応力と油圧シリンダ１３の円周方向のフープ応力σ１とが作用する。つまり、油孔２５の油圧シリンダ１３の円周方向に直交する方向の端点に最も大きい応力が作用することになる。なお、円周方向は、円周方向の方と直交する方向と直交する方向に略等しい。
【００４１】
ここで、応力の集中は曲率の大きさに依存する。すなわち、曲率が小さければ応力の集中は大きくなり、曲率が大きければ応力の集中は小さくなる。図４−２の筒状部材２７２の形状によれば、筒状部材２７２の内面および外面における油圧シリンダ１３の円周方向に直交する方向の端点、つまり最も大きい応力が作用する箇所の曲率を最大にすることができる。これにより、筒状部材２７２の周りと固定盤７の油孔２５２の周りとに作用する応力分布を小さくすることができ、筒状部材２７２の周りと固定盤７の油孔２５２周りとに作用する油圧シリンダ１３の円周方向の応力を緩和させることができる。なお、筒状部材２７２の油孔２５２の軸と直交する断面形状が、前記油圧シリンダ１３の円周方向と直交する方向よりも、前記油圧シリンダ１３の円周方向の方が長い形状であれば、上述と同様の効果が得られ、例えば長円であっても、多角形であってもよい。
【００４２】
図５−１は、実施例１にかかる油圧シリンダの油孔の軸を含み、かつ該油孔の軸と平行な断面図である。図５−１に示すように、油孔２５３は、油圧シリンダ１３側に位置する大径部２５３ｂと、前記油圧シリンダ１３の外部側に位置する小径部２５３ａとを有している。つまり、油孔２５３は、図５−１において、油圧シリンダ１３側に位置し、油圧シリンダ１３の外部側よりも径の大きい大径部２５３ｂと、油圧シリンダ１３の外部側に位置し、油圧シリンダ１３側よりも径の小さい小径部２５３ａとを有する。なお、ここで説明する径とは、油圧シリンダ１３の油孔２５３の軸を含み、かつ該油孔２５３の軸と平行な断面において、油孔２５３の軸に直交する方向の部材間の差し渡しの長さを意味している。
【００４３】
筒状部材２７３は、大径部２５３ｂに備えられる。つまり、筒状部材２７３の軸方向長さは油孔２５３の軸方向長さよりも短く、筒状部材２７３の一方の端面は油圧シリンダ１３の円周面と段差なく備えられている。また、油孔２５３の小径部２５３ａの径と、筒状部材２７３の内径とは等しくなるように筒状部材２７３が油孔２５３に挿入されている。言い換えると油孔２５３の小径部２５３ａ内周面と筒状部材２７３の内周面との間に段差がないように、筒状部材２７３が油孔２５３に挿入されている。さらに、筒状部材２７３は、油孔２５３の大径部２５３ｂに、例えば締まり嵌めによって嵌められている。筒状部材２７３の油圧シリンダ１３と反対側の端面は、油孔２５３の大径部２５３ｂと小径部２５３ａとの間に形成される段部に接している。
【００４４】
図５−１の油孔２５３によれば、上述の通り、筒状部材２７３の油圧シリンダ１３とは反対側の端面が、前記段部に接するように筒状部材２７３を油孔２５３に嵌め込むことができる。従って、油圧シリンダ１３の内部の油圧によって、筒状部材２７３が油孔２５３から抜けてしまうことを防止することができる。このことにより、筒状部材２７３を油孔２５３に嵌め込む際の締め代を小さくすることができる。具体的には、油圧シリンダ１３内部に油圧が働いていない状態において、筒状部材２７３が油孔２５３から、油圧シリンダ１３に向かって抜けてしまわない程度の締め代にすることができる。その結果、筒状部材２７３の油孔２５３に対する嵌め込みにより固定盤の油孔２５３周りに働く応力を、低減させることができる。
【００４５】
なお、油孔２５３に作用する上述の応力の内、油圧シリンダ１３の円周方向のフープ応力σ１は、油孔２５３の油圧シリンダ１３近傍に大きく作用し、油圧シリンダ１３から離れるに従い小さくなる。従って、油孔２５３の大径部２５３ｂにのみ、筒状部材２７３が備えられることによって、固定盤７の油孔２５３周りの応力を十分に緩和させることができると共に、筒状部材２７３に必要な余分な材料費を低減させることもできる。
【００４６】
次に、図５−２は、実施例１にかかる油圧シリンダの油孔の軸を含み、かつ該油孔の軸と平行な断面図である。図５−２に示すように、油圧シリンダ１３の油孔２５４の軸を含みかつ該油孔２５４の軸と平行な断面において、油孔２５４は、油孔２５４の軸方向両端部に凹部２５４ａを有している。また、筒状部材２７４の軸方向の長さは、油孔２５４の軸方向の長さと等しく、筒状部材２７４の軸方向両端部には油孔２５４の凹部２５４ａに対応して凸部２７４ａが備えられている。つまり、油孔２５４の軸方向両端部の径は、油孔２５４の該両端部以外の径よりも大きくなっている。この大きくなっている部分が凹部２５４ａである。また、筒状部材２７４の軸方向両端部の外径は、筒状部材２７４の該両端部以外の外径よりも大きくなっている。この大きくなっている部分が凸部２７４ａである。凸部２７４ａは凹部２５４ａに嵌め込まれている。
【００４７】
筒状部材２７４の油孔２５４への備え付けは、予め外径および内径を小さく作成しておいた筒状部材２７４を、油孔２５４に挿入した後、筒状部材２７４の内面に力を加えて、筒状部材２７４の外径および内径を広げることによって行うことができる。筒状部材２７４の内面に力を加える方法としては、例えば、筒状部材２７４の内径よりも径の大きい棒材を筒状部材２７４の内面に押し込む方法が挙げられる。また、筒状部材２７４の油孔２５４への備え付けは、焼き嵌め、冷やし嵌め等の方法によっても行うことができる。
【００４８】
図５−２に示す油孔２５４によれば、油孔２５４に設けられた凹部２５４ａに、筒状部材２７４の凸部２７４ａが備えられるため、筒状部材２７４は、油圧シリンダ１３側にも、油圧シリンダ１３の反対側にも抜け落ちる心配のない構造となっている。従って、油孔２５４に筒状部材２７４を嵌め込む際の締め代をさらに小さくすることができ、筒状部材２７４の油孔２５４に対する嵌め込みによって、固定盤７の油孔２５４周りに働く応力を低減させることができる。なお、図５−２においては、油孔２５４に凹部２５４ａを２箇所、油孔２５４の軸方向両端部に設けているが、加工が可能な場合には必ずしもこれに限られず、油孔２５４の少なくとも一部の径が、他の部分の径よりも大きくなっている凹部２５４ａを有していればよい。
【００４９】
また、図５−３は、実施例１にかかる油圧シリンダの油孔の軸を含み、かつ該油孔の軸と平行な断面概要図の図５−１および図５−２とは別の一例を示す図である。図５−３の油孔２５５は、図５−１のように大径部２５３ｂを備えている。また、油孔２５５の大径部２５３ｂは、図５−２のように、その一部の径が、それ以外の部分の径よりも大きい凹部２５４ａを備えている。この時、油孔２５５に備えられる筒状部材２７５は、図５−１と同様に、大径部２５３ｂに備えられる。また、筒状部材２７５には、大径部２５３ｂの凹部２５４ａに対応して凸部２７４ａが設けられ、この凸部２７４ａが油孔２５５の凹部２５４ａに嵌められている。従って、図５−３の油孔２５５の一例によれば、図５−１の効果に加え、筒状部材２７５が油圧シリンダ１３側に落ちない構造とすることができる。その結果、油孔２５５に筒状部材２７５を嵌め込む際の締め代をさらに小さくすることができ、筒状部材２７５の油孔２５５に対する嵌め込みによって、固定盤の油孔２５５周りに働く応力を低減させることができる。
【実施例２】
【００５０】
図６−１は、実施例２にかかる射出成形機の固定盤の油圧シリンダ周りの側面断面の概要を示す図である。また、図６−２は、実施例２にかかる射出成形機の固定盤の油圧シリンダ周りの正面断面の概要を示す図である。なお、図６−１は図６−２のＡ−Ａ断面図であり、図６−２は図６−１のＢ−Ｂ断面図である。ここで、射出成形機１と同一部材には同一符号を付して重複した説明は省略する。
【００５１】
実施例２にかかる射出成形機２０１は、図６−１および図６−２に示すように、固定盤７の油圧シリンダ１３周りに、複数のねじ穴２０３ａが配置されている。このねじ穴２０３ａは、エンドキャップ１９に設けられる孔２０３ｂに対応して、孔２０３ｂと同軸に設けられている。また、このねじ穴２０３ａの内周面は、ボルト２０３を固定するための雌ねじが切られている。エンドキャップ１９は、ボルト２０３がエンドキャップ１９の孔２０３ｂに挿入されると共に、ねじ穴２０３ａに固定されることで、固定盤７に取り付けられる。また、このエンドキャップ１９は、油圧シリンダ１３の可動盤５とは反対側の端面を形成する役割を果たすものである。
【００５２】
射出成形機２０１において、このボルト２０３およびねじ穴２０３ａおよび孔２０３ｂは、固定盤７の油圧シリンダ１３の円周方向にｎ個配置され、さらに各ボルト２０３の軸が同一円上に来るように配置されている。図６−２に示すように、油圧シリンダ１３の円周方向おいて隣接するボルト２０３の中心同士を結ぶ線分の長さをｄとする。この時、離型用油孔２２５ｂを介して隣接するボルト２０３の間隔ｄｎが、その他の隣接するボルト２０３の間隔ｄ１からｄｎ−１のいずれと比較しても大きくなるように、ボルト２０３、ねじ穴２０３ａおよび孔２０３ｂが配置されている。すなわち、以下の式１が成り立っている。
ｄｎ＞（ｄ１，ｄ２，ｄ３，・・・，ｄｎ−１）      （式１）
ここに、ｄ１からｄｎ−１の大きさは、全て等しくても、一部等しくても、全て異なっていてもよい。
【００５３】
型締用油孔２２５ａおよび離型用油孔２２５ｂの大きさは、離型用油孔２２５ｂが、離型用油孔２２５ｂを介して隣接する２つのボルト２０３のいずれにも干渉しない程度に大きく設定される。また、離型用油孔２２５ｂの内面とボルト２０３との間の肉厚が、離型用油孔２２５ｂの内部に作用する圧力によって固定盤７の離型用油孔２２５ｂ周りに作用するフープ応力と、油圧シリンダ１３内部の面外方向に左右する圧力によって生ずる固定盤７の離型用油孔２２５ｂ周りのフープ応力とに耐え得る程度の大きさに設定されるのが好ましい。具体的には、前記油孔の軸を含み、かつ該油孔の軸と平行な断面、言い換えると図６−２において、油圧シリンダ１３の円周方向と直交する方向と直交する方向の油孔２２５ｂの径が、ｄｎよりも小さく、ｄｎの１／３倍以下であることが好ましい。
【００５４】
従来、ねじ穴２０３ａおよび孔２０３ｂは、油圧シリンダ１３の円周方向において、均等な間隔に配置されており、従って、ボルト２０３も油圧シリンダ１３の円周方向において、均等な間隔に配置されていた。また、エンドキャップ１９は、油圧シリンダ１３の面外方向の力に耐えうる所定の個数のボルト２０３によって、固定盤７に取り付けられる必要があった。従って、射出成形機１における油孔２５の径の大きさは、必然的に上述の間隔内に収まる範囲にしか広げることができなかった。
【００５５】
射出成形機２０１によれば、ボルト２０３の個数は変えずに、油孔２２５の直径を大きくすることができ、固定盤７の油孔２２５周りに生ずる応力集中を低減させることが可能となる。このことによって、油圧シリンダ１３内の油圧を大きくすることができるため、この射出成形機２０１の型締力をさらに大きく設定することが可能になっている。また、固定盤７の油孔２２５周りに繰り返し働く応力が従来に比べ小さくなるため、固定盤７の油孔２２５周りに金属疲労による型締装置が入りにくくなり、この射出成形機２０１の耐久性はさらに向上されている。
【００５６】
なお、型締用油孔２２５ａおよび離型用油孔２２５ｂは、ボルト２０３の配置以外、射出成形機１における型締用油孔２５ａおよび離型用油孔２５ｂと同様の構造を有するものである。また、その形状は、上述の射出成形機１の説明において開示した構成の全てを採用することができる。
【００５７】
型締用油孔２２５ａおよび離型用油孔２２５ｂに備えられる筒状部材２２７の厚みは、筒状部材２２７の内面に働く油圧が固定盤７に伝わるのを抑制でき、かつ型締用油孔２２５ａおよび離型用油孔２２５ｂに筒状部材２２７を嵌め込む際に固定盤７の型締用油孔２２５ａおよび離型用油孔２２５ｂ周りに余計な力がかからない程度に設定される。また、筒状部材２２７は、その内径と外径の大きさ以外、射出成形機１における筒状部材２７と同様の構造を有するものであり、その形状は、上述の射出成形機１の説明において開示した構成の全てを採用することができる。
【実施例３】
【００５８】
図７−１は、実施例３にかかる射出成形機の固定盤の油圧シリンダ周りの側面の概要を示す図である。また、図７−２は、実施例３にかかる射出成形機の固定盤の油圧シリンダ周りの正面の概要を示す図である。なお、図７−２は図７−１のＣ−Ｃ断面図である。ここで、射出成形機１と同一部材には同一符号を付して重複した説明は省略する。なお、実施例３にかかる射出成形機３０１と実施例１にかかる射出成形機１とでは、固定盤７の油圧シリンダ１３内面に開口して設けられている油孔の位置は異なるが、その他の構成については同一である。以下、射出成形機３０１の油孔３２５について詳細に説明する。
【００５９】
射出成形機３０１において、油圧シリンダ１３は、固定盤７の中心Ｏを挟んで向かい合う油圧シリンダ１３のそれぞれの中心を結ぶ直線Ｄ−Ｄが、固定盤７の中心Ｏを通るように配置されている。油孔３２５は、この油圧シリンダ１３の内周面に開口するように設けられており、この油孔３２５によって油圧シリンダ１３の内部と外部とが連通されている。なお、本実施例においては、射出成形機３０１には、型締用油孔と離型用油孔とが備えられているが、それらを総称して油孔３２５として説明する。ここで、射出成形機１と同様、油孔３２５には、筒状部材２７が備えられている。
【００６０】
上述した通り、射出成形機３０１はこの油孔３２５の位置に特徴がある。すなわち、この油孔３２５は、直線Ｄ−Ｄ上に位置するように設けられている。つまり、固定盤７の固定金型１７が備えられる面とは反対側の面において、固定盤７の中心Ｏと油圧シリンダ１３の中心とを結んだ直線上に油孔３２５の軸が配置されるように、油孔３２５が備えられている。
【００６１】
射出成形機３０１によれば、固定盤７の油孔３２５周りに作用する曲げ応力を緩和させることができる。以下その理由について説明する。図７−２において、固定金型１７は、固定盤７の中心Ｏを中心として装着される。また、油圧シリンダ１３には、油圧シリンダ１３と同軸でかつ、図７−２における油圧シリンダ１３の中心にタイバー９が備えられている。結果、型締装置３によって金型の締め付けが行われると、固定盤７は、直線Ｄ−Ｄにおいて、タイバー９が配置される油圧シリンダ１３の中心と、固定金型１７が取り付けられる箇所とを支点とした力を受けることになる。この力によって、固定盤７には、直線Ｄ−Ｄを軸とした曲げモーメントが生じ、それに伴う曲げ応力が作用することになる。従来においては、例えば実施例１にかかる射出成形機１においては、油圧シリンダ１３に開口する油孔２５には、この曲げ応力の影響が作用していた。
【００６２】
上述の力により固定盤７は、図８の点線に示すように変形しようとする。なお、図８は、実施例３の射出成形機にかかる型締装置の側面の概略を示す図である。具体的に言うと、図８は、図７−２において、直線Ｄ−Ｄと直交する方向から固定盤７の側面を見た場合の、型締装置３の概略を示す図である。ここで、固定盤７の直線Ｄ−Ｄ上において作用する曲げモーメントは、固定盤７の固定金型１７が備えられる中央部で最大となる。一方、固定盤７の直線Ｄ−Ｄ上において作用する曲げモーメントは、固定盤７のタイバー９が備えられる位置を含み、それよりも外側の位置で最小となる。すなわち、固定盤７の直線Ｄ−Ｄ上で、タイバー９が備えられる位置を含むそれよりも外側の部分は、曲げ応力の影響が最も少ない位置であると言える。
【００６３】
射出成形機３０１によれば、この曲げ応力の影響が最も少ない位置に、油孔３２５を備えることができる。このことにより、固定盤７に作用する曲げ応力の影響が、油孔３２５に及ぶことを低減させることができる。つまり、射出成形機３０１によれば、実施例１の射出成形機１の効果に加え、固定盤７に作用する曲げ応力の影響による、固定盤７の油孔３２５周りに作用する応力を緩和させることができる。その結果、射出成形機３０１の型締め力と耐久性とは、さらに向上されていると言える。
【００６４】
なお、射出成形機３０１では、図７−２において油孔３２５の軸が直線Ｄ−Ｄ上に配置されるように油孔３２５が設けられているが、これに限られず、少なくとも、油圧シリンダ１３の面外方向の圧力の影響を最も受ける、油孔３２５の油圧シリンダ１３側の端面が、図７−２における直線Ｄ−Ｄ上にあればよい。言い換えると、油圧シリンダ１３の内周面の開口部が、図７−２における直線Ｄ−Ｄ上にあればよい。
【００６５】
また、上述した通り油孔３２５は、固定盤７に配置される位置以外、射出成形機１における油孔２５と同様の構造を有するものである。従って、その形状は、上述の射出成形機１の説明において開示した構成の全てを採用することができる。筒状部材２７も同様である。さらに、実施例２にかかる射出成形機２０１のように、エンドキャップ１９を固定するためのボルト２０３の配列について、油孔３２５を介して隣接するボルト２０３の間隔を、その他の隣接する前記ボルト２０３の間隔よりも大きくすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
以上のように、本発明にかかる射出成形機は、射出成形機の型締め力の向上を図ることができるため、特に複雑な形状を成形するのに有用である。また、本発明にかかる射出成形機は、耐久性の向上を図ることができるため、長期間に亘る使用が可能となり、環境負荷低減を図るのに有用である。
【符号の説明】
【００６７】
１，２０１，３０１  射出成形機
３  型締装置
５  可動盤
７  固定盤
９  タイバー
１１  ピストン部
１３  油圧シリンダ
１５  可動金型
１７  固定金型
１９  エンドキャップ
２１  半割ナット
２３  レール
２５、２５１、２５２、２５３、２５４、２５５、３２５  油孔
２５ａ  型締用油孔
２５ｂ  離型用油孔
２５３ａ  小径部
２５３ｂ  大径部
２５４ａ  凹部
２７，２７１，２７２，２７３，２７４，２７５，２２７  筒状部材
２７４ａ  凸部
２９  射出ユニット
２０３  ボルト
２０３ａ  ねじ穴
２０３ｂ  穴
２２５ａ  型締用油孔
２２５ｂ  離型用油孔
【図１】
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【図２−１】
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【図２−２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図３−３】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図５−１】
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【図５−２】
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【図５−３】
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【図６−１】
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【図６−２】
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【図７−１】
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【図７−２】
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【図８】
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