(57)【要約】【課題】型開閉される金型の金型ズレを抑制することで、金型で成形される成形体の品質向上を図ることが可能な射出成形機を提供する。【解決手段】固定金型１が装着される固定ダイプレート１１と、該固定ダイプレート１１に対し移動ダイプレート６を進退させることに伴い型開閉を行うトグルリンク機構４とを備えた射出成形機であって、固定ダイプレート１１と平行度が確保された、可動金型２が装着される金型取付プレート８を備え、該金型取付プレート８は、トグルリンク機構４に構成された複数からなるリンクアーム５の伸長・屈曲動作により進退される移動ダイプレート６と共に進退されるように構成し、金型取付プレート８と移動ダイプレート６との間に配設され、圧縮エアーが供給されることにより金型取付プレート８を型閉方向に前進させるエアーダンパー装置７を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定金型が装着される固定ダイプレートと、該固定ダイプレートに対し移動ダイプレートを進退させることに伴い型開閉を行うトグルリンク機構と、を備えた射出成形機であって、
前記固定ダイプレートと平行度が確保された、可動金型が装着される金型取付プレートを備え、
該金型取付プレートは、前記トグルリンク機構に構成された複数からなるリンクアームの伸長・屈曲動作により進退される移動ダイプレートと共に進退されるように構成し、
前記金型取付プレートと前記移動ダイプレートとの間に配設され、流体が供給されることにより前記金型取付プレートを型閉方向に前進させる流体ダンパー装置を備えたことを特徴とする射出成形機。
【請求項２】
前記流体ダンパー装置には、移動ダイプレートに固定された保持プレートと、
該保持プレートに摺動自在に設けられ、前記金型取付プレートが固定されたピストン部と、
前記保持プレートと前記ピストン部との間に設けられた流体供給部に前記流体を供給する流体供給孔と、が構成されており、
該流体供給孔を通じて前記流体を前記流体供給部に供給して、前記ピストン部を前進させることにより、前記金型取付プレートを型閉方向に前進させ、前記トグルリンク機構に構成された複数からなるリンクアームの伸長動作により、前記固定金型に対し前記可動金型を型締する型締工程を行う際に前記固定金型と前記可動金型との平行度を維持させたまま当接させ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】
前記流体供給部は、前記保持プレートと前記ピストン部との間に単独の空間部として設けられており、該空間部としての前記流体供給部に前記流体を供給することにより、前記金型取付プレートを型閉方向に高精度で前進できるようにしたことを特徴とする請求項２に記載の射出成形機。
【請求項４】
前記流体供給部に供給される流体を、気体とすることを特徴とする請求項３に記載の射出成形機。
【請求項５】
前記気体を空気とすることを特徴とする請求項４に記載の射出成形機。
【請求項６】
前記流体供給部に供給される流体を、液体とすることを特徴とする請求項３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、金型を開閉して成形体を成形する射出成形機に関し、特に型開閉される金型の位置ずれを抑制することが可能な射出成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から用いられている一般的な射出成形機においては、加熱シリンダ内に原料である粒状の熱可塑性樹脂を送り、加熱シリンダ内に設けられた進退可能なスクリューにより樹脂を溶融しながらスクリュー先端のノズル側に送り出し、スクリューの先端側に設けられたノズルから金型のキャビティに溶融樹脂を射出させ、キャビティ内で溶融樹脂を冷却させ固化させた後、金型を開き、突出しピンなどにより金型に張り付いている成形物を金型から外すことにより、成形体が成形されている。
【０００３】
このようなプラスチックなどの成形体を成形する射出成形機においては、その構成を大別すると概ね、型締ユニット及び射出ユニットから構成されており、型締ユニットにおいては、一般的に固定金型と可動金型を有する金型装置が備えられ、複数の連結アームからなるトグルリンク機構などの型締を可能とする可動手段によって、固定金型に対し可動金型を進退させ型閉（型締）又は型開を行う。
【０００４】
ところで、固定金型に対し可動金型を型締するときに用いられるトグルリンク機構においては、複数のリンクアームが連結されており、連結されたリンクアームの伸長・屈曲動作に伴い、可動ダイプレートに装着された可動金型が進退されるわけであるが、リンクアーム同士の複数の連結部分には、クリアランスを有しているため、こうした複数個所のクリアランスの影響により、固定金型と可動金型との平行度が悪化することが知られている。特に、固定金型に対し可動金型を型締するときには、当該複数個所のクリアランスの累積が悪影響を及ぼし、固定金型と可動金型との平行度に狂いが生じ、それが原因で型開閉のときには金型ズレが発生するため、それが原因で成形される成形体の成形精度が低下してしまい、製品となり得る成形体に変形、歪、バリ等を発生させることがある。こうした不具合を解消することを目的として、例えば、特許文献１には、予圧手段によって、型締時における型締力方向と同じ方向に予圧を与え、型締時と型開開始時においてピンとブッシュ間のクリアランス発生位置に変化をなくし、固定プラテンと可動プラテンとの平行度を保持することが開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、固定金型を取り付けた固定ダイプレートと、移動金型を取り付けた移動プレートとの平行度を保持し、型締力が金型に均一に伝わるようにすることを目的として、トグル機構は連結プレートと密閉液圧シリンダを挟んで移動プレートに取り付けたことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２３１０８１号公報
【特許文献２】特開平１０−２５８４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１や特許文献２に開示されているような従来の射出成形機においては、当該射出成形機の連続的な稼動に伴い、トグルリンク機構のリンクアームの連結部分が必然的に摩耗してしまうことから、当該連結部分のクリアランスが比較的大きくなってしまうと、固定金型に型締された可動金型を型開するときには、金型ズレが発生してしまい、製品となり得る成形体に変形、歪、バリ等が発生してしまい、成形品質に悪影響を招いてしまう。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するものであり、型開閉される金型の金型ズレを抑制することで、金型で成形される成形体の品質向上を図ることが可能な射出成形機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本射出成形機に係る発明は、
固定金型が装着される固定ダイプレートと、該固定ダイプレートに対し移動ダイプレートを進退させることに伴い型開閉を行うトグルリンク機構と、を備えた射出成形機であって、
前記固定ダイプレートと平行度が確保された、可動金型が装着される金型取付プレートを備え、
該金型取付プレートは、前記トグルリンク機構に構成された複数からなるリンクアームの伸長・屈曲動作により進退される移動ダイプレートと共に進退されるように構成し、前記金型取付プレートと前記移動ダイプレートとの間に配設され、流体が供給されることにより前記金型取付プレートを型閉方向に前進させる流体ダンパー装置を備えたことを特徴とする。
【００１０】
さらに、本射出成形機に係る発明は、
前記流体ダンパー装置には、移動ダイプレートに固定された保持プレートと、
該保持プレートに摺動自在に設けられ、前記金型取付プレートが固定されたピストン部と、前記保持プレートと前記ピストン部との間に設けられた流体供給部に前記流体を供給する流体供給孔と、が構成されており、
該流体供給孔を通じて前記流体を前記流体供給部に供給して、前記ピストン部を前進させることにより、前記金型取付プレートを型閉方向に前進させ、前記トグルリンク機構に構成された複数からなるリンクアームの伸長動作により、前記固定金型に対し前記可動金型を型締する型締工程を行う際に前記固定金型と前記可動金型との平行度を維持させたまま当接させることを特徴とする。
【００１１】
さらに、本射出成形機に係る発明は、
前記流体供給部は、前記保持プレートと前記ピストン部との間に単独の空間部として設けられており、該空間部としての前記流体供給部に前記流体を供給することにより、前記金型取付プレートを型閉方向に高精度で前進できるようにしたことを特徴とする。
【００１２】
さらに、本射出成形機に係る発明は、前記流体供給部に供給される流体を、気体とすることを特徴とする。
【００１３】
さらに、本射出成形機に係る発明は、前記気体を空気とすることを特徴とする。
【００１４】
さらに、本射出成形機に係る発明は、前記流体供給部に供給される流体を、液体とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本射出成形機の発明によれば、トグルリンク機構の複数からなるリンクアームを伸長し、当該トグルリンク機構による型締工程を実行する前に、流体ダンパー装置へ流体（空気等の気体、或いは油等の液体）を供給し、金型取付プレートの固定ダイプレートに対する平行度を維持した状態で、トグルリンク機構の複数からなるアームを伸長することで金型取付プレートを移動ダイプレートと共に型閉方向に前進させると、それにより、固定金型に可動金型を当接させることができる。そのことから、型締工程を実行するときには、固定金型と可動金型との平行度を維持することが可能となる。すなわち、従来の場合には、固定金型に可動金型を当接した型閉が行われたときには、当該型閉とほぼ同時に型締工程が実行されるため、型締工程時の衝撃的な動作と、トグルリンク機構の複数のリンクアームの連結部分の累積的なクリアランスが悪影響し、これらが相俟って固定金型に対する可動金型の位置ずれが発生してしまい、製品となり得る成形体に変形、歪、バリ等が発生させるといった、成形品質に悪影響を招く要因となっていたが、本発明はこうした不具合を解消し、高品質な成形体を得ることが可能となる。
【００１６】
さらに、本射出成形機の発明によれば、保持プレートとピストン部との間の空間部としての流体供給部が単独であることから、例えば、流体供給部が複数の場合には、流体を流体供給部の各々に供給するときに、各流体供給部に対する供給量が相違すると、それにより、金型取付プレートの固定ダイプレートに対する平行度を均一に保持させることが困難となり、固定金型に対する可動金型の平行度に狂いが生じるが、こうした不具合を生じることなく、品質の良い成形体を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一例の射出成形機に構成される金型装置を示す構成図である。
【図２】金型装置の要部拡大断面図である。
【図３】型締工程を行うときの動作順序を示す説明図であり、（ａ）は型開された金型の型閉開始を示し、（ｂ）はエアーダンパー装置のエアー供給部に圧縮エアーを供給し金型取付プレートを型閉方向に前進させた状態でトグルリンク機構により可動金型を前進させ、固定金型に可動金型を当接させた状態を示し、（ｃ）は（ｂ）の状態よりも可動金型をさらに前進させたときに発生する反力により、トグルリンク機構に構成されるリンクアーム同士の連結部のクリアランスが影響し、移動ダイプレートが傾いた状態を示し、（ｄ）は、トグルリンク機構のリンクアームを直線状に伸長させ型締工程を行っている状態を示している。
【図４】型開工程を行うときの動作順序を示す説明図であり、（ａ）は型締された金型の型開開始を示し、（ｂ）はエアーダンパー装置のエアー供給部に圧縮エアーを供給しトグルリンク機構のリンクアームを僅かに屈曲させた状態を示し、（ｃ）は（ｂ）の状態よりもトグルリンク機構のリンクアームをさらに屈曲させトグルリンク機構による型締力を解除し、それに伴いエアーダンパー装置の反力により、トグルリンク機構に構成されるリンクアーム同士の連結部のクリアランスが影響し、移動ダイプレートが傾いた状態を示し、（ｄ）は、トグルリンク機構のリンクアームを屈曲させることで可動金型を後退限まで移動し型開工程が完了した状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための実施形態を図１〜図４により以下に説明する。もちろん、本発明は、その発明の趣旨に反しない範囲で、実施形態において説明した以外の構成のものに対しても容易に適用可能なことは説明を要するまでもない。
【００１９】
本発明の射出成形機は、大別すると、固定金型１に対し可動金型２を型開閉する型締ユニット３、型閉された金型のキャビティへ溶融樹脂を射出する射出ユニット（図示省略）から構成される。
【００２０】
本発明の要旨は型締ユニット３に係るため、射出ユニットについての説明は省略し、以下に型締ユニット３ついて以下に説明する。
【００２１】
型締ユニット３には、図示しない電動モータを駆動源として、固定金型１に対し可動金型２を前進後退させ型締（型閉）及び型開を行うトグルリンク機構４を備え、当該トグルリンク機構４には、複数のリンクアーム５が隣り合うようにして連結して構成されており、連結されたリンクアーム５の伸長・屈曲動作に伴って、移動ダイプレート６、エアーダンパー装置７、金型取付プレート８を介して可動金型２の進退動作が行われる。
【００２２】
また、型締ユニット３に構成される、テールストック９、トグルリンク機構４のリンクアーム５の伸長・屈曲動作に伴い進退される移動ダイプレート６、可動金型２の装着される金型取付プレート８、及び固定金型１の装着される固定ダイプレート１１は、機台１２上に設けられ、機台１２上に固定されたテールストック９と固定ダイプレート１１とには、複数の円柱型のタイロッド１３が架設され、また、トグルリンク機構４の複数のリンクアーム５からなる一方端はテールストック９に装着され、他方端は移動ダイプレート６に装着されている。金型取付プレート８は、直動ガイド１０により支持されており、直動ガイド１０の角度を調整することで、金型取付プレート８と固定ダイプレート１１との平行度を確保することができる。
【００２３】
移動ダイプレート６と金型取付プレート８との間に配設された、流体ダンパー装置たるエアーダンパー装置７には、移動ダイプレート６に固定された保持プレート１４と、該保持プレート１４に摺動自在に設けられ、前記金型取付プレート８が固定されたピストン部１５と、保持プレート１４とピストン部１５との間に設けられた空間部としてのエアー供給部１６と、外部から供給されるエアー（流体）をエアー供給部（流体供給部）１６へ供給するエアー供給孔（流体供給孔）１７とが構成されており、エアーがエアー供給孔１７を通じてエアー供給部１６に供給されるとピストン部１５が型閉方向に前進され、それにより、ピストン部１５に固定された金型取付プレート８は型閉方向へ前進される。なお、本実施形態のエアー供給部１６は、複数ではなく単独の空間部として設けられており、当該エアー供給部１６の形状はリング状をなしており、当該リング状のエアー供給部１６の位置は、金型取付プレート８に装着された可動金型２とこれと型開閉される固定金型１とに対向する位置になるようにして配置されている。
【００２４】
次に、型締工程を行うときの動作順について、図３に基づき以下に説明する。なお、当該動作順は、（ａ）〜（ｄ）の順序となっている。
【００２５】
図３の（ａ）に示すように、トグルリンク機構４の複数からなるリンクアーム５が屈曲され、可動金型２が型開き完了位置まで後退された状態において、型閉開始がなされると、（ｂ）に示すように、外部から圧縮エアーがエアー供給孔１７を通じてエアー供給部１６に供給されることによりピストン部１５が前進され、それに伴い、金型取付プレート８に装着された可動金型２は型閉方向に前進され、その状態を維持しながらトグルリンク機構４のリンクアーム５が所定量伸長されることで可動金型は固定金型に当接される。なお、（ｂ）の状態においては、固定金型１に対し可動金型２が押圧されていないため、当該（ｂ）で図示しているように、移動ダイプレート６とピストン部１５とは僅かに離間した状態となっている。
【００２６】
次に、可動金型２が固定金型１に当接された（ｂ）の動作の後、（ｃ）に示すように、トグルリンク機構４のリンクアーム５がさらに伸長されると、固定金型１に対し可動金型２が押圧される。すると、複数からなるリンクアーム５の連結部にはクリアランスがあるため、それと、固定金型１に対し可動金型２が押圧されたときの反力により、移動ダイプレート６は傾くことになる。
【００２７】
次に、（ｄ）に示すように、トグルリンク機構４の複数からなるリンクアーム５が直線状に伸長され、（ｃ）における反力（移動ダイプレート６を傾ける力）に抗して型締工程が行われると、移動ダイプレート６は型閉方向にさらに前進され、それに伴い移動ダイプレート６がピストン部１５を押圧することで、（ｃ）で傾いていた移動ダイプレート６は、金型取付プレート８と平行になるよう位置ずれ修正がなされ、固定金型１と可動金型２が平行度を維持した状態で型締工程を実行することができる。
【００２８】
次に、型締工程完了後に行われる型開工程の動作順について、図４に基づき以下に説明する。なお、当該動作順は、（ａ）〜（ｄ）の順序となっている。
【００２９】
図４の（ａ）に示すように、トグルリンク機構４の複数からなるリンクアーム５が直線状に伸長され、可動金型２が前進限まで前進された型締完了状態において、型開開始がなされると、次に（ｂ）に示すように、外部から圧縮エアーがエアー供給孔１７を通じてエアー供給部１６に供給されている状態を維持しながら、トグルリンク機構４のリンクアーム５は屈曲されていく。
【００３０】
続いて、（ｃ）に示すように、（ｂ）の状態よりもトグルリンク機構４のリンクアーム５がさらに屈曲されると、トグルリンク機構による型締力はほぼ解除される。すると、エアーダンパー装置７により可動金型２を固定金型１に押圧するときに発生する反力により、トグルリンク機構４のリンクアーム５同士の連結部のクリアランスが影響し、移動ダイプレート６が傾いた状態となる。なお、このとき、移動ダイプレート６は傾くことになるが、エアーダンパー装置７の圧縮エアーがエアー供給部１６に供給されている状態であるため、可動金型２は固定金型１に対して位置ずれすることなく平行度が維持される。
【００３１】
次に、（ｃ）の動作の後、トグルリンク機構４の複数からなるリンクアーム５がさらに屈曲されていくと、エアー供給部１６に圧縮エアーが供給されていることにより、固定金型１に対し当接されていた可動金型２は平行度を維持しながら型開され、可動金型２と固定金型１が離れる前に、エアー供給部１６への圧縮エアーの供給を解除（大気に開放）し、それにより、（ｃ）で傾むいていた移動ダイプレート６の影響を受けにくくした状態で、（ｄ）に示すように、トグルリンク機構４のリンクアーム５が完全に屈曲されることにより、可動金型２が型開き完了位置まで後退され型開工程が完了する。
【００３２】
本実施形態における射出成形機によれば、トグルリンク機構４に構成された複数からなるリンクアーム５の伸長・屈曲動作により進退される移動ダイプレート６と、可動金型２が装着され移動ダイプレート６と共に進退される金型取付プレート８と、該金型取付プレート８と移動ダイプレート６との間に配設され、エアー（より具体的には圧縮エアー）が供給されることにより金型取付プレート８を型閉方向に前進させ、固定金型１に可動金型２を当接させるエアーダンパー装置と、を備え、該エアーダンパー装置７には、移動ダイプレート６に固定された保持プレート１４と、該保持プレート１４に摺動自在に設けられ型閉方向に進退可能なピストン部１５と、保持プレート１４とピストン部１５との間に設けられたエアー供給部１６と、該エアー供給部１６に前記エアーを供給するエアー供給孔１７と、が構成されており、外部の図示しないエアー供給手段から、エアー供給孔１７を通じて前記エアーをエアー供給部１６に供給して、ピストン部１５を前進させることにより、金型取付プレート８を型閉方向に前進させ、固定ダイプレート１１に装着された固定金型１に対し可動金型２を型締する型締工程を行う前に固定金型１に可動金型２を弾性的に当接させるようにしたものである。
【００３３】
これにより、トグルリンク機構４の複数からなるリンクアーム５を伸長し、当該トグルリンク機構４による型締工程を実行する前に、エアーダンパー装置７のエアー供給部１６へエアーを供給することで、金型取付プレート８を型閉方向に前進させ、固定金型１に可動金型２を弾性的に当接させた状態を維持することができることから、型締工程を実行するときには、固定ダイプレート１１と金型取付プレート８との平行度を維持することが可能であり、すなわち、固定ダイプレート１１に装着された固定金型１と金型取付プレート８に装着された可動金型２との平行度を維持することが可能となる。よって、従来の場合には、固定金型に可動金型を当接した型閉が行われたときには、当該型閉とほぼ同時に型締工程が実行されるため、型締工程時の衝撃的な動作と、トグルリンク機構の複数のリンクアームの連結部分の累積的なクリアランスが悪影響し、これらが相俟って固定金型に対する可動金型の位置ずれが発生してしまい、製品となり得る成形体に変形、歪、バリ等が発生させるといった、成形品質に悪影響を招く要因となっていたが、本発明はこうした不具合を解消し、高品質な成形体を得ることが可能となる。
【００３４】
さらに、本射出成形機によれば、保持プレート１４とピストン部１５との間の空間部としてのエアー供給部１６が単独であることから、例えば、エアー供給部が複数の場合には、エアーをエアー供給部の各々に供給するときに、各エアー供給部に対する供給量が相違すると、それにより、金型取付プレートを均一に型閉方向に前進させることが困難となり、固定金型に対する可動金型の平行度に狂いが生じるが、こうした不具合を生じることなく、品質の良い成形体を得ることが可能となる。
【００３５】
以上、本実施例の一実施例を詳述したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。本実施形態では、エアーダンパー装置７の流体供給部としてのエアー供給部１６へエアーを供給するが、当該エアーとしては空気以外の気体（流体）であってもよく、また、油等の液体（流体）を採用してもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１  固定金型
２  可動金型
３  型締ユニット
４  トグルリンク機構
５  リンクアーム
６  移動ダイプレート
７  エアーダンパー装置（流体ダンパー装置）
８  金型取付プレート
９  テールストック
１１  固定ダイプレート
１２  機台
１３  タイロッド
１４  保持プレート
１５  ピストン部
１６  エアー供給部（流体供給部）
１７  エアー供給孔（流体供給孔）
【図１】
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【図２】
2015003447.tif 000004
【図３】
2015003447.tif 000005
【図４】
2015003447.tif 000006