(57)【要約】【課題】ボールスプラインナットの軸方向に沿った荷重分布の不均一による端部への荷重によるボールスプラインの寿命低減を防止し、移動プラテンと固定プラテンとの平行度を保持すること。【解決手段】成形機の型締機構は、移動プラテン１２と金型１７との間に補助プラテン４を設け、この補助プラテン４にボールスプラインの機構（６，１４）を設ける態様、移動プラテン１２と補助プラテン４との間を連結部材１８により遊びを有して係合する態様を備える。ボールスプラインナット６ａ，６ｂの軸方向に沿った荷重分布の不均一による端部への荷重によるボールスプラインの寿命低減を防止し、移動プラテン１２及び／又は補助プラテン４と固定プラテン２との平行度を保持する。【選択図】  図１
2004276245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機台上に設けられた固定プラテンと、リアプラテンと、前記固定プラテンとリアプラテンとを連結したタイバーと、該タイバーに挿通され、互いに係合された移動プラテンと補助プラテンとを具備し、該移動プラテン及び補助プラテンを前記タイバーに沿って移動することにより、前記補助プラテンと固定プラテンに取り付けられた金型の型締めを行う成形機の型締機構において、前記補助プラテンは前記移動方向に沿って形成される貫通孔にボールスプラインナットを備え、
少なくとも当該ボールスプラインナットとの摺動部をボールスプライン軸とする案内部材を前記移動方向に沿って備えることを特徴とする成形機の型締機構。
【請求項２】
機台上に設けられた固定プラテンと、リアプラテンと、前記固定プラテンとリアプラテンとを連結したタイバーと、該タイバーに挿通され、互いに係合された移動プラテンと補助プラテンとを具備し、該移動プラテン及び補助プラテンを前記タイバーに沿って移動することにより、前記補助プラテンと固定プラテンに取り付けられた金型の型締めを行う成形機の型締機構において、前記補助プラテンのタイバー挿入孔にボールスプラインナットを設け、前記タイバーの少なくとも前記補助プラテンとの摺動部をボールスプライン軸としたことを特徴とする成形機の型締機構。
【請求項３】
機台上に設けられた固定プラテンと、リアプラテンと、前記固定プラテンとリアプラテンとを連結したタイバーと、該タイバーに挿通され、互いに係合された移動プラテンと補助プラテンとを具備し、該移動プラテン及び補助プラテンを前記タイバーに沿って移動することにより、前記補助プラテンと固定プラテンに取り付けられた金型の型締めを行う成形機の型締機構において、補助プラテンの移動を案内する補助プラテンガイドを備え、
前記補助プラテンの補助プラテンガイドの挿入孔にボールスプラインナットを設け、前記補助プラテンガイドの少なくとも前記補助プラテンとの摺動部をボールスプライン軸としたことを特徴とする成形機の型締機構。
【請求項４】
機台上に設けられた固定プラテンと、リアプラテンと、前記固定プラテンとリアプラテンとを連結したタイバーと、該タイバーに挿通された移動プラテンと補助プラテンとを具備し、該移動プラテン及び補助プラテンを前記タイバーに沿って移動することにより、前記補助プラテンと固定プラテンに取り付けられた金型の型締めを行う成形機の型締機構において、
移動プラテン又は補助プラテンの何れか一方に連結部材を固定して備え、他方には前記連結部材を遊嵌する遊嵌穴を備え、移動プラテンと補助プラテンは、前記一方に固定された連結部材が前記他方に形成された遊嵌穴内において移動方向に遊びを有して結合することを特徴とする成形機の型締機構。
【請求項５】
機台上に設けられた固定プラテンと、リアプラテンと、前記固定プラテンとリアプラテンとを連結したタイバーと、該タイバーに挿通された移動プラテンと補助プラテンとを具備し、該移動プラテン及び補助プラテンを前記タイバーに沿って移動することにより、前記補助プラテンと固定プラテンに取り付けられた金型の型締めを行う成形機の型締機構において、
前記補助プラテンは前記移動方向に沿って形成される貫通孔にボールスプラインナットを備え、
少なくとも当該ボールスプラインナットとの摺動部をボールスプライン軸とする案内部材を前記移動方向に沿って備え、
移動プラテン又は補助プラテンの何れか一方に連結部材を固定して備え、他方には前記連結部材を遊嵌する遊嵌穴を備え、移動プラテンと補助プラテンは、前記一方に固定された連結部材が前記他方に形成された遊嵌穴内において移動方向に遊びを有して結合することを特徴とする成形機の型締機構。
【請求項６】
前記補助プラテンは、当該補助プラテンを移動方向の少なくとも何れか一方に付勢する弾性部材を備えることを特徴とする請求項４又は５に記載の成形機の型締機構。
【請求項７】
前記移動プラテンは、当該移動プラテンを移動方向の少なくとも何れか一方に付勢する弾性部材を備えることを特徴とする請求項４又は５に記載の成形機の型締機構。
【請求項８】
前記互いに係合された移動プラテンと補助プラテンとは別々の材料を使用し、補助プラテンには移動プラテンよりも剛性の高い材料を用いることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一つに記載の成形機の型締機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機等の成形機における型締機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２０は従来の射出成形機等の成形機の型締機構の一例を説明するための概略図である。射出成形機等の成形機の型締機構においては、成形機のベースフレーム１には固定プラテン２が立設して取り付けられ、固定プラテン２とリアプラテン３を通常４本のタイバー５で連結し、このタイバー５が貫通する貫通孔を備えた移動プラテン１２を固定プラテン２とリアプラテン３の間に配置している。移動プラテン１２に移動側の金型１７ａを取り付け、固定プラテン２に固定側の金型１７ｂを取り付け、モータや油圧シリンダ等の駆動源によって移動プラテン１２を駆動して、タイバー５をガイドとして利用して移動プラテン１２を移動させ金型１７ａ，１７ｂの型締めを行う。
【０００３】
移動プラテン１２とタイバー５の摺動面は滑り軸受けブッシュ１５が用いられている。移動プラテンに設けられた貫通孔に、滑り軸受けのブッシュ１５ａ，１５ｂが配置され、このブッシュ１５ａ，１５ｂ内をタイバー５が貫通している。
上述したような従来の型締機構では、移動プラテンとタイバーの摺動部に滑り軸受けを用いることから、滑り軸受けのブッシュ内径とタイバー外径のクリアランス、遊びが大きくなる。このため、移動プラテンが傾きやすくなる。その結果、移動プラテンに取り付けた可動側金型の面と、固定プラテンに取り付けた固定側金型の面との平行度が低下する。
【０００４】
型開き工程に入り、固定側及び可動側の金型が離れる離型時に、両金型の平行度が悪いと、金型面内の位置によって離型タイミングが異なることになる。レンズ等の高精度の成形品を成形する場合、これが原因となって、成形品に引っ張り応力等の歪みを与え、不良成形品を成形する原因となる。これを避けるために、成形機のベースフレームに直線ガイド（ＬＭガイド（商標名））を配置し、移動プラテンの移動を該直線ガイドでガイドすることによって、移動プラテンの倒れを防止し、移動プラテンと固定プラテンの平行度を保持するようにする場合もある。
【０００５】
この直線ガイドを用いる場合は、移動プラテンの下側が直線ガイドで固定されていることから、下側は矯正されるが、プラテン上部までの倒れを抑制することはできない。又、移動プラテンの移動方向（タイバーの軸線方向）の軸周りの移動プラテンの回転は防止できるが、この軸と直交し、金型面と平行な軸周りの回転は防止するのが困難であるという問題がある。
【０００６】
また、プラテンの歪みを防止するものとして、固定プラテンや移動プラテンの少なくとも一方において、タイバー挿入孔の領域に切欠き部を設け、押圧荷重によるプラテンの金型取り付け面の変形を吸収する構成のもの（例えば、特許文献１）、固定プラテンの支持機構の構成を４角錘型とすることにより歪みや変形を防止する構成のもの（例えば、特許文献２）、移動プラテンにおいてトグル機構のアームの支点と金型取り付け面との間に歪み発生防止部を備える構成のもの（例えば、特許文献３）が提案されている。
また、移動プラテンのタイバー挿入孔にボールスプラインナットを設け、タイバーの少なくとも移動プラテンとの摺動部をボールスプライン軸とした成形機の型締機構が、例えば特許文献４に提案されている。
【０００７】
【特許文献１】
実用新案登録第２５８７０３５号
【特許文献２】
特開平８−２５８１０３号
【特許文献３】
特開平１１−１７０３２２号
【特許文献４】
特許第３３３０５７８号
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図２１，２２は、上記特許文献４に示される従来の型締機構における移動プラテンの傾きを説明するための概略図であり、図２１は型締め前の状態を示し、図２２は型締め中の状態を示している。移動プラテン１２は、挿入孔に設けたボールスプラインナット６ａ，６ｂと、タイバー５に設けたボールスプライン軸７とにより構成されるボールスプライン機構によりタイバー５に沿って移動する。型締時には、移動プラテン１２は図２２中の破線で示すような変形が生じる。
【０００９】
従来の型締機構に使用されるボールスプラインナットは、ボールスプライン軸との隙間を可能な限り小さくしたり、与圧を与えて隙間を無くしている。そのため、ボールスプライン機構は、型締力を受けたときに発生する移動プラテンの歪みの影響を受け、片当たりを起こしやすい。つまり、ボールスプラインナットの軸方向に沿った荷重分布が均一にならず、端部において荷重が大きくなる。そのため、ボールスプラインの寿命を低減させてしまうという問題がある。
【００１０】
また、従来の型締機構は、ボールスプライン機構により移動プラテンと固定プラテンとの平行度を保つものであるが、移動プラテンにトグル機構が係合されているため、金型が開いて左右の金型が接触していない状態では、平行度はトグル機構の製作誤差やトグル機構の重量の影響を受けて低下するという問題があり、また、ボールスプラインナットの軸方向に沿った荷重分布の不均一による端部への荷重により、ボールスプラインの寿命を低減させてしまうという問題がある。
【００１１】
そこで、本発明は前記した従来の問題点を解決し、ボールスプラインナットの軸方向に沿った荷重分布の不均一による端部への荷重によるボールスプラインの寿命低減を防止することを目的とし、また、移動プラテン及び／又は補助プラテンと固定プラテンとの平行度を保持することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の成形機の型締機構は、移動プラテンと金型との間に補助プラテンを設け、この補助プラテンにボールスプライン機構を設ける態様、及び移動プラテンと補助プラテンとの間を連結部材により遊びを有して係合する態様を備え、この構成により、従来ボールスプラインを移動プラテンに設けたことにより生じる新規な課題を解決し、ボールスプラインナットの軸方向に沿った荷重分布の不均一による端部への荷重によるボールスプラインの寿命低減を防止し、また、移動プラテン及び／又は補助プラテンと固定プラテンとの平行度を保持する。
【００１３】
本発明の成形機の型締機構の第１の態様は、移動プラテンと金型との間に補助プラテンを設け、この補助プラテンにボールスプライン機構を設ける態様である。
この第１の態様は、機台上に設けられた固定プラテンと、リアプラテンと、固定プラテンとリアプラテンとを連結したタイバーと、タイバーに挿通され、互いに係合された移動プラテンと補助プラテンとを具備し、移動プラテン及び補助プラテンをタイバーに沿って移動することにより、補助プラテンと固定プラテンに取り付けられた金型の型締めを行う成形機の型締機構において、補助プラテンは前記移動方向に沿って形成される貫通孔にボールスプラインナットを備え、少なくともボールスプラインナットとの摺動部をボールスプライン軸とする案内部材を移動方向に沿って備える構成である。
【００１４】
金型は補助プラテンに固定し、補助プラテンに設けたタイバー挿入孔にボールスプラインナットを設け、タイバーの少なくとも前記補助プラテンとの摺動部をボールスプライン軸とする。一方、移動プラテンのタイバー挿入孔には滑り軸受けあるいは隙間を設ける。
【００１５】
また、補助プラテンの移動を案内する補助プラテンガイドを設け、この補助プラテンガイドの挿入孔にボールスプラインナットを設け、補助プラテンガイドの少なくとも補助プラテンとの摺動部をボールスプライン軸とする。
【００１６】
移動プラテンに他に設けた補助プラテン、あるいは補助プラテンガイドに設けたボールスプラインナットは、移動プラテンの歪みの影響を受けることが少ない。その結果、ボールスプラインナットの片当たりが軽減され、ボールスプラインの寿命が延び、移動プラテン及び／又は補助プラテンと固定プラテンとの平行度が保持される。
【００１７】
本発明の成形機の型締機構の第２の態様は、移動プラテンと補助プラテンとの間を連結部材により遊びを有して係合する態様である。
この第２の態様は、機台上に設けられた固定プラテンと、リアプラテンと、固定プラテンとリアプラテンとを連結したタイバーと、タイバーに挿通された移動プラテンと補助プラテンとを具備し、移動プラテン及び補助プラテンをタイバーに沿って移動することにより、補助プラテンと固定プラテンに取り付けられた金型の型締めを行う成形機の型締機構において、移動プラテンまたは補助プラテンのいずれか一方は連結部材を固定して備え、他方は前記連結部材を遊嵌する遊嵌穴を備え、移動プラテンと補助プラテンは、前記一方に固定された連結部材が前記他方に形成された遊嵌穴内において移動方向に遊びを有して係合する構成である。
【００１８】
補助プラテンは遊びを有して移動プラテンに係合されるため、金型が開いて左右の金型が接触していない状態であっても、補助プラテンはトグル機構の製作誤差やトグル機構の重量の影響を受けず、補助プラテンと固定プラテンとの平行度は保持される。
【００１９】
また、本発明の成形機の型締機構は第１及び第２の態様を備えた構成とし、機台上に設けられた固定プラテンと、リアプラテンと、固定プラテンとリアプラテンとを連結したタイバーと、タイバーに挿通され、互いに係合された移動プラテンと補助プラテンとを具備し、移動プラテン及び補助プラテンをタイバーに沿って移動することにより、補助プラテンと固定プラテンに取り付けられた金型の型締めを行う成形機の型締機構において、補助プラテンは移動方向に沿って形成される貫通孔にボールスプラインナットを備え、少なくとも当該ボールスプラインナットとの摺動部をボールスプライン軸とする案内部材を前記移動方向に沿って備え、移動プラテンまたは補助プラテンのいずれか一方は連結部材を固定して備え、他方は前記連結部材を遊嵌する遊嵌穴を備え、移動プラテンと補助プラテンは、前記一方に固定された連結部材が前記他方に形成された遊嵌穴内において移動方向に遊びを有して係合する構成とする。
【００２０】
また、移動プラテンと補助プラテンとの係合において、補助プラテンまたは移動プラテンは、この補助プラテンまたは移動プラテンを移動方向の少なくとも何れか一方に付勢する弾性部材を備える。この弾性部材は、補助プラテンまたは移動プラテンを金型側（固定プラテン側）に付勢する弾性部材と、補助プラテンまたは移動プラテンをリアプラテン側に付勢する弾性部材とすることができ、金型が開いたとき、補助プラテンが移動プラテンに対して不用意に動かないようにする。
【００２１】
また、互いに係合された移動プラテンと補助プラテンとは別々の材料を使用し、補助プラテンには移動プラテンよりも剛性の高い材料を用いる。ここで、剛性の高いということは、材料の縦弾性係数が大きい材料のことを意味している。例えば、移動プラテンにねずみ鋳鉄又は球状黒鉛鋳鉄を使用した場合は、これらの約２倍の縦弾性係数の一般構造用圧延鋼、一般構造用炭素鋼又は一般構造用合金鋼を補助プラテンに用いる。
【００２２】
一般に、移動プラテンの構造は複雑であり、補助プラテンの構造は簡易とすることができる。縦弾性係数が大きい材料は加工が難しくコストを上昇させる要因となる。本発明では、構造が複雑な移動プラテンの素材を縦弾性係数が小さい材料を用い、構造が簡易な補助プラテンの素材を縦弾性係数が大きい材料を用いることで、本発明の目的と達成すると共に加工を容易としコストを低減させることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照しながら詳細に説明する。
本発明は、補助プラテンにボールスプライン機構を設けた構成に関する第１の態様と、移動プラテンと補助プラテンとの間の係合を連結部材を用いて行う構成に関する第２の態様とすることができる。第１の態様について図１〜図４を用いて説明し、本発明の第２の態様について図５〜図１９を用いて説明する。
【００２４】
はじめに、補助プラテンにボールスプライン機構を設けた構成に関する第１の態様について説明する。
図１，２は本発明の第１の態様の一実施形態の型締機構の概要図であり、補助プラテンにボールスプライン機構を設けた実施形態を示すものである。なお、図２は型を閉じた状態を示している。
図１、２において、成形機のベースフレーム１には、固定プラテン２が立設して取り付けられている。該固定プラテン２には、４本のタイバー５が固定され、該タイバー５の他端にはリアプラテン３が取り付けられている。固定プラテン２とリアプラテン３の対向面は矩形形状をなし、その四隅にタイバー５が取り付けられている（図１では２本のタイバーのみを示している。）。
【００２５】
タイバー５は、固定プラテン２とナット等によって固定されているが、リアプラテン３には、型厚調整用のナット８を介してリアプラテン３がこのタイバー５に沿って移動できるように取り付けられている。符号９は、このナットに固定されているピニオンであり、各タイバー５に対して設けられたピニオン９間には図示していないチェーンが架けられ、図示しない型厚調整用モータ等によって駆動され、同時に各タイバー５のナット８を同期回動させることによってリアプラテン３を移動させる。これにより、リアプラテン３と固定プラテン２間の距離を調整し、使用する金型の厚さ及び型締力を調整するようにしている。
【００２６】
さらに、上記４本のタイバー５には、移動プラテン１２及び補助プラテン４が挿入されており、この移動プラテン１２及び補助プラテン４は、固定プラテン２とリアプラテン３との間に配置されている。補助プラテン４は移動プラテン１２にボルト等の固定部材により係合されている。リアプラテン３と移動プラテン１２の間にはトグル機構ｌｌが配置され、該トグル機構ｌｌのクロスヘッド１１ａを駆動するサーボモータ等の駆動源１０がリアプラテン３に設けられている。
【００２７】
さらに、各タイバー５に対して、少なくとも補助プラテン４が摺動する範囲にボールスプラインを設けてボールスプライン軸７とし、タイバー５が挿通する補助プラテン４に設けられた穴には、ボールスプラインナット６ａ，６ｂが設けられる。一方、タイバー５が挿通する移動プラテン１２に設けられた穴には滑り軸受けブッシュ１５ａ，１５ｂが設けられる。また、滑り軸受けに代えて、移動プラテン１２のタイバー挿通穴の内径をタイバー５の外径よりも大径として、移動プラテン１２のタイバー挿通穴の内周面とタイバー５の外周面との間に隙間を設けてもよい。
【００２８】
即ち、従来の型締機構は、移動プラテンに設けられた穴にボールスプラインナットを設けてタイバーを挿通させる構成であるのに対して、本発明の型締機構は、補助プラテンを付設し、補助プラテンに設けられた穴にボールスプラインナットを設けてタイバーを挿通させる構成が構成上の相違点である。
【００２９】
また、互いに係合された移動プラテンと補助プラテンとは別々の材料を使用し、補助プラテンには移動プラテンよりも剛性の高い材料を用いる。剛性の高いということは、材料の縦弾性係数が大きい材料のことを意味している。例えば、移動プラテンにねずみ鋳鉄又は球状黒鉛鋳鉄を使用した場合は、これらの約２倍の縦弾性係数の一般構造用圧延鋼、一般構造用炭素鋼又は一般構造用合金鋼を補助プラテンに用いる。
【００３０】
移動プラテンはトグル機構を設ける等のため構造は複雑となり、鋳造が容易な剛性の小さな材料を用いることが一般的である。この移動プラテンを剛性の高い材料で形成するとコストが上昇する要因となる。一方、補助プラテンは、簡易な構造でよいため複雑な加工を要さない。本発明の型締機構ではこの補助プラテンを剛性の高い材料を用いて形成することにより、加工を容易とすることができる上にコストを削減することができる。
【００３１】
固定プラテン２と移動プラテン１２の対向面には図示していないが、金型が取り付けられる。そして、駆動源１０を駆動してトグル機構１１を駆動し、移動プラテン１２及び補助プラテン４をタイバー５に沿って移動させて、金型の開閉、型締め、型開きを行う。図２は型締め時の状態を示している。型締力により、移動プラテン１２、補助プラテン４、及び固定プラテン２は破線で示すように変形するが、移動プラテン１２はトグル機構１１と直接接続されているため、歪みが大きくなるのに対して、補助プラテン４はトグル機構１１との間に移動プラテン１２を挟んでいるため歪みは緩和される。これにより、補助プラテン４に設けられたボールスプラインナットの片当たりを低減することができる。
【００３２】
図３，４は本発明の第１の態様の他の実施形態の型締機構の概要図であり、補助プラテンにボールスプライン機構を設けた実施形態を示すものである。
図１，２で示した実施形態は、少なくともタイバー５が補助プラテン４側に設けたボールスプラインナット６ａ，６ｂと係合する部分をボールスプライン軸７として、タイバーとボールスプライン軸とを兼用する構成である。
【００３３】
この構成に対して、図３，４に示す実施形態の構成は、タイバー５とは別体のガイドバー１３を備え、このガイドバー１３は、固定プラテン２とリアプラテン３との間にタイバー５と平行に設けられ、少なくとも補助プラテン４側に設けたボールスプラインナット６ａ，６ｂと係合する部分をボールスプライン軸１４とする。
【００３４】
図４（ａ）は移動プラテン１２及び補助プラテン４の上面図であり、図４（ｂ）は補助プラテン４を図３中の矢印Ａ方向から見た図である。移動プラテン１２は、図１，２で示したと同様に、タイバー５が挿通する穴に滑り軸受けブッシュ１５ａ，１５ｂを備え、タイバー５が挿通する。一方、補助プラテン４は、タイバー５が挿通する穴とガイドバー１３が挿通する穴の２種類の穴を備える。タイバー５が挿通する穴は、その内径をタイバー５の外径よりも大径として挿通自在とする、一方、ガイドバー１３が挿通する穴には、ボールスプラインナット６ａ，６ｂを設け、ガイドバー１３のボールスプライン軸１４とでボールスプライン機構を構成する。
この構成により、移動プラテン１２は滑り軸受けブッシュ１５ａ，１５ｂによりタイバー５と係合し、補助プラテン４はボールスプラインナット６ａ，６ｂを介してガイドバー１３と係合する。
【００３５】
なお、他の構成については、前記図１，２に示した構成と同様とすることができる。この実施形態によれば、タイバーとは別にガイドバーを設け、このガイドバーと補助プラテンとの間でボールスプライン機構を構成することにより、補助プラテンの平行度の保持をタイバーとは分離して行うことができ、タイバーを介して補助プラテンに伝わる歪みを低減することができる。
【００３６】
上述した第１の態様に係わる構成は、従来のトグル式型締機構と同様であるが、本発明においては、各タイバー５又はガイドバー１３に対して、少なくとも補助プラテン４が摺動する範囲にボールスプラインを設けてボールスプライン軸７とし、タイバー５又はガイドバー１３が挿通する補助プラテン４に設けられた孔にはボールスプラインナット６ａ、６ｂが設けられる。即ち、従来の移動プラテンにボールスプラインナットを設ける構成ではなく、補助プラテンを設けると共に、この補助プラテンにボールスプラインナットを設け、このボールスプラインナットをタイバー又はガイドバーに設けられたボールスプライン軸と係合させて、移動プラテン及び補助プラテンをタイバー又はガイドバーに沿って移動させるように構成している点が、本発明と従来の型締機構と相違する点である。
【００３７】
なお、この実施形態では、各タイバー５又はガイドバー１３に対してボースプラインナットを２個用いたが、１個でも、又３個以上でもよい。ボールスプラインナットの数を多くして、ボールスプライン係合部が長くなるほど、補助プラテン４の傾き変動はより防止され、補助プラテン４は平行に移動することになる。
【００３８】
このようにタイバー５又はガイドバー１３と補助プラテン４の摺動部の係合をボールスプライン結合としたことから、タイバー５又はガイドバー１３と補助プラテン４間の摺動部でのクリアランス、遊びはほとんどなくなる。ボールスプライン結合では、スプラインのボール転動溝にボールが係合し、かつボールには予圧が与えられて、この溝と係合していることから、ボールスプラインナット６ａ、６ｂとボールスプライン軸７間には、クリアランス、遊びはなく、その結果、タイバー５又はガイドバー１３と補助プラテン４間にクリアランス、遊びは生じない。しかも、補助プラテン４は四隅でタイバー５又はガイドバー１３が挿通されているから、補助プラテン４が傾いたり、倒れの現象が生じることはない。
【００３９】
即ち、補助プラテン４は４本のタイバー又はガイドバーとのボールスプライン結合によって拘束されていることから、補助プラテンの進行方向の軸周り、及びこの軸と直交する２つの軸周りにも、回転することができず、常に平行移動することになる。
よって、固定プラテン２と補助プラテン４の対向面は常に平行度が保持されることになり、この固定プラテン２と補助プラテン４の対向面にそれぞれ取り付けられた金型の面も平行となり、離型時に、金型分割面内の各位置で発生する離型タイミングがずれることを防止できる。その結果、離型時のタイミングズレによる成形品の歪み発生を防止することができ、レンズ等の高精度の成形品であっても、良成形品を成形することができる。
【００４０】
また、移動プラテン１２又は補助プラテン４とベースフレーム１との間に作用し、これらプラテンの傾きを調整するプラテンサポート１６ａ，１６ｂを設けるようにしてもよい。
以上、トグル機構による型締機構について説明したが、油圧シリンダやサーボモータ等の駆動源が移動プラテンを直接駆動する直圧式の型締機構においても本発明の構成を適用することができ、駆動源１０の力をトグル機構を介することなく直接移動プラテン１２及び補助プラテン４に入力し駆動する直動機構により同様の効果を得ることができる。
【００４１】
次に、移動プラテンと補助プラテンとの間の係合を連結部材を用いて行う構成に関する第２の態様について説明する。なお、以下では、第２の態様について、図５〜図１９を用いて種々の実施形態について説明する。
なお、以下に示す各実施形態は、前記図１で示した成形機の型締機構とほぼ同様の構成であるため、相違する部分のみを説明し、共通する部分の説明は省略する。
【００４２】
図５は、本発明において移動プラテンと補助プラテンとの間を係合する連結部材を説明するための概略図である。図５において、連結部材１８の一方は移動プラテン１２に固定され、連結部材１８の他方は補助プラテン４に対して移動プラテン１２及び補助プラテン４の移動方向に遊びを有して取り付けられる。この遊びを備えるために、補助プラテン４には、連結部材１８の膨出部と軸部とを移動自在とする異なる内径部分を有した貫通穴をタイバー５と平行に形成し、連結部材１８の膨出部が挿入される穴部分（遊嵌穴１９）の長さは、タイバー５と平行な方向に遊び長さを有して形成される。図５（ａ）は移動プラテン１２と  補助プラテン４とが接触した状態を示し、図５（ｂ）は移動プラテン１２と  補助プラテン４とが離れた状態を示しており、移動プラテン１２と補助プラテン４とを連結部材１８を介して遊びを持たせて係合させる。図５（ｂ）の状態では、連結部材１８の肩部が補助プラテン４の遊嵌穴１９の底部に当接し、移動プラテン１２と補助プラテン４とが所定の距離以上離れないようにしている。
【００４３】
はじめに、本発明の第２の態様の第１の実施形態の型締機構について説明する。図６、７は本発明の第２の態様の第１の実施形態の型締機構を説明する概要図である。なお、図６は型を閉じた状態を示し、図７は型を開いた状態を示している。
【００４４】
第２の態様の第１の実施形態は、図６に示すように、移動プラテン１２及び補助プラテン４は、タイバー５との係合する部分に滑り軸受けブッシュ１５ａ，１５ｂを設ける構成であって、移動プラテン１２と補助プラテン４との間の係合を連結部材１８及び遊嵌穴１９とにより行うものである。連結部材１８の一方は移動プラテン１２に固定され、他方は補助プラテン４に設けた遊嵌穴１９内に遊びを有して取り付けられる。
【００４５】
図７に示すように、トグル機構１１を駆動して型を開く方向に移動プラテン１２及び補助プラテン４を移動させると、はじめに移動プラテン１２がリアプラテン３側に移動を始める。このとき、補助プラテン４は移動プラテン１２と連結部材１８により遊びを有して係合されているため、移動プラテン１２がその遊びの分だけ移動するまで同じ位置に止まる。移動プラテン１２が遊びの分を越えて移動すると、補助プラテン４は連結部材１８に引かれてリアプラテン３側に移動を始め、金型１７ａ，１７ｂが開く。
【００４６】
したがって、トグル機構１１の重量等により、移動プラテン１２が図中の破線で示すように歪んだ場合であっても、連結部材１８と遊嵌穴１９との間の遊びにより、補助プラテン４は移動プラテン１２の歪みの影響を受けず、補助プラテン４は平行に移動することができる。
【００４７】
次に、本発明の第２の態様の第２の実施形態の型締機構について説明する。図８、９は本発明の第２の態様の第２の実施形態の型締機構を説明する概要図である。なお、図８は型を閉じた状態を示し、図９は型を開いた状態を示している。
第２の態様の第２の実施形態は、図８に示すように、移動プラテン１２はタイバー５と係合する部分に滑り軸受けブッシュ１５ａ，１５ｂを設け、補助プラテン４は、ガイドバー１３と係合する部分にボールスプラインナット６ａ，６ｂを設ける構成であって、移動プラテン１２と補助プラテン４との間の係合は、前記した第１の実施形態と同様に、連結部材１８及び遊嵌穴１９とにより行うものである。連結部材１８の一方は移動プラテン１２に固定され、他方は補助プラテン４に設けた遊嵌穴１９内に遊びを有して取り付けられ、前記の第１の実施形態とは、補助プラテン４には滑り軸受けブッシュ１５に代えてボールスプラインナットが設けられている構成の点で相違している。なお、図８では、４本のタイバー５と４本のガイドバー１３を備え、移動プラテン１２は４本のタイバー５と係合する位置に滑り軸受けブッシュ１５ａ，１５ｂを設け、補助プラテン４は４本のガイドバー１３と係合する位置にボールスプラインナット６ａ，６ｂを設けた構成を示している。
【００４８】
図９に示すように、トグル機構１１を駆動して型を開く方向に移動プラテン１２及び補助プラテン４を移動させると、はじめに移動プラテン１２がタイバー５に沿って滑り軸受け機構によりリアプラテン３側に移動を始める。このとき、補助プラテン４は、移動プラテン１２との間を連結部材１８により遊びを有して係合しているため、移動プラテン１２がその遊びの分だけ移動するまで同じ位置に止まる。移動プラテン１２が遊びの分を越えて移動すると、補助プラテン４は連結部材１８に引かれてリアプラテン３側にボールスプライン機構により移動を始め、金型１７ａ，１７ｂが開く。
【００４９】
したがって、トグル機構１１の重量等により、移動プラテン１２が図中の破線で示すように倒れた場合であっても、連結部材１８と遊嵌穴１９との間の遊びにより、補助プラテン４は移動プラテン１２の倒れの影響を受けず、補助プラテン４は平行に移動することができる。
【００５０】
この第２の実施形態では、補助プラテン４にボールスプラインナットを設け、前記した図１の構成又は図３の構成のように、タイバー５に設けたボールスプライン軸７あるいはガイドバー１３に設けたボールスプライン軸１４と係合する。ボールスプライン機構を用いることにより、補助プラテン４の平行度を高い精度で保持することができる。
【００５１】
次に、本発明の第２の態様の第３の実施形態の型締機構について説明する。図１０、１１は本発明の第２の態様の第３の実施形態の型締機構を説明する概要図である。なお、図１０は型を閉じた状態を示し、図１１は型を開いた状態を示している。
第２の態様の第３の実施形態は、図１０に示すように、４本のタイバー５と４本のガイドバー１３を備える構成であり、移動プラテン１２はタイバー５との係合する部分に２カ所（図１０，１１では上方側）に滑り軸受けブッシュ１５ａ，１５ｂを備え、補助プラテン４はガイドバー１３との係合する部分に２カ所（図１０，１１では下方側）にボールスプラインナット６ａ，６ｂを備える構成であって、移動プラテン１２と補助プラテン４との間の係合は、前記した第１，２の実施形態と同様に、連結部材１８及び遊嵌穴１９とにより行うものである。連結部材１８の一方は移動プラテン１２に固定され、他方は補助プラテン４に設けた遊嵌穴１９内に遊びを有して取り付けられ、前記の第２の実施形態とは、移動プラテン１２には２本のタイバー５と係合するための滑り軸受けブッシュ１５が設けられ、補助プラテン４には２本のガイドバー１３と係合するためのボールスプラインナット６が設けられている構成の点で相違している。
【００５２】
図１１に示すように、トグル機構１１を駆動して型を開く方向に移動プラテン１２及び補助プラテン４を移動させると、はじめに移動プラテン１２が滑り軸受け機構によりリアプラテン３側に移動を始める。このとき、補助プラテン４は移動プラテン１２と連結部材１８により遊びを有して係合されているため、移動プラテン１２がその遊びの分だけ移動するまで同じ位置に止まる。移動プラテン１２が遊びの分を越えて移動すると、補助プラテン４は連結部材１８に引かれてリアプラテン３側にボールスプライン機構により移動を始め、金型１７ａ，１７ｂが開く。
【００５３】
したがって、トグル機構１１の重量等により、移動プラテン１２が図中の破線で示すように倒れた場合であっても、連結部材１８と遊嵌穴１９との間の遊びにより、補助プラテン４は移動プラテン１２の倒れの影響を受けず、補助プラテン４は平行に移動することができる。
【００５４】
この第３の実施形態では、補助プラテン４の一方の側にボールスプラインナットを設け、ガイドバー１３に設けたボールスプライン軸１４と係合する。ボールスプライン機構を用いることにより、補助プラテン４の平行度を高い精度で保持することができる。補助プラテンに連結部材を固定し、移動プラテンに遊嵌穴を備えてもよい。
【００５５】
次に、本発明の第２の態様の第４〜７の実施形態の型締機構について、図１２〜図１９を用いて説明する。第４〜７の各実施形態は、連結部材に加えて弾性部材を用いて補助プラテンを所定方向に付勢するものである。なお、弾性部材は移動プラテンに設けても良い。
【００５６】
図１２は補助プラテンを付勢する付勢手段の第１の形態を説明するための概略図である。ここでは、付勢手段として弾性部材２０を用いる。弾性部材２０は、補助プラテン４に設けた凹部に取り付け、補助プラテン４と移動プラテン１２との間において互いに離れる方向に付勢する。なお、図では連結部材１８と同軸の凹部を形成し、弾性部材２０はその凹部内に、かつ連結部材１８の周囲に取り付ける。弾性部材２０は、移動プラテン１２に対して補助プラテン４を金型の方向（図中の矢印の方向）に付勢する。
【００５７】
移動プラテン１２がリアプラテン３側に移動した場合には、補助プラテン４はこの弾性部材２０により互いに離れる方向に押される。この弾性部材２０により、補助プラテン４は、型が閉じている状態では、固定プラテン２側に付勢され（図１２（ａ））、また、型が開いている状態においても、固定プラテン２側に付勢される（図１２（ｂ））。したがって、何れの状態であっても、補助プラテン４は弾性部材２０により固定プラテン２方向に付勢される。
【００５８】
図１３、１４は本発明の第２の態様の第４の実施形態の型締機構を説明する概要図であり、前記の第２の実施形態に弾性部材２０を備えた構成例である。なお、図１３は型を閉じた状態を示し、図１４は型を開いた状態を示している。
第２の態様の第４の実施形態は、図１３に示すように、移動プラテン１２はタイバー５と係合する部分に滑り軸受けブッシュ１５ａ，１５ｂを設け、補助プラテン４は、ガイドバー１３と係合する部分にボールスプラインナット６ａ，６ｂを設ける構成であって、移動プラテン１２と補助プラテン４との間の係合は、連結部材１８、遊嵌穴１９、及び弾性部材２０により行う。連結部材１８の一方は移動プラテン１２に固定され、他方は補助プラテン４に設けた遊嵌穴１９内に遊びを有して取り付けられており、前記の第２の実施形態とは、連結部材１８に弾性部材２０が設けられている構成の点で相違している。なお、図１３では、４本のタイバー５と４本のガイドバー１３を備え、移動プラテン１２は４本のタイバー５と係合する位置に滑り軸受けブッシュ１５ａ，１５ｂを設け、補助プラテン４は４本のガイドバー１３と係合する位置にボールスプラインナット６ａ，６ｂを設けた構成を示している。
【００５９】
図１４に示すように、トグル機構１１を駆動して型を開く方向に移動プラテン１２及び補助プラテン４を移動させると、はじめに移動プラテン１２がタイバー５に沿って滑り軸受け機構によりリアプラテン３側に移動を始める。このとき、補助プラテン４は、移動プラテン１２との間を連結部材１８により遊びを有して係合されているため、移動プラテン１２が遊びの分を越えて移動すると、補助プラテン４は連結部材１８に引かれてリアプラテン３側にボールスプライン機構により移動を始め、金型１７ａ，１７ｂが開く。このとき、補助プラテン４は弾性部材２０により固定プラテン２側に付勢され、補助プラテン４が移動プラテン１２に対して不用意に動くことを防止する。
【００６０】
したがって、トグル機構１１の重量等により、移動プラテン１２が図中の破線で示すように倒れた場合であっても、連結部材１８と遊嵌穴１９との間の遊びにより、補助プラテン４は移動プラテン１２の倒れの影響を受けず、補助プラテン４は平行に移動することができ、また、弾性部材２０による付勢により、補助プラテン４の不安定さを解消することができる。
【００６１】
なお、この第４の実施形態においても、補助プラテン４にボールスプラインナットを設け、前記した図１の構成又は図３の構成のように、タイバー５に設けたボールスプライン軸７あるいはガイドバー１３に設けたボールスプライン軸１４と係合する。ボールスプライン機構を用いることにより、補助プラテン４の平行度を高い精度で保持することができる。
【００６２】
図１５は補助プラテンを付勢する付勢手段の第２の形態を説明するための概略図である。ここでは、付勢手段として弾性部材２１を用いる。弾性部材２１は、補助プラテン４の遊嵌穴１９に取り付け、補助プラテン４を移動プラテン１２側に近づける方向に付勢する。なお、図では弾性部材２１は遊嵌穴１９内で、かつ連結部材１８の周囲に取り付ける。弾性部材２１は、移動プラテン１２に対して補助プラテン４をリアプラテン３の方向（図中の矢印の方向）に付勢する。
【００６３】
移動プラテン１２がリアプラテン３側に移動した場合には、補助プラテン４はこの弾性部材２０により移動プラテン１２に近づく方向に押される。この弾性部材２１により、補助プラテン４は、型が閉じている状態では、移動プラテン１２側に付勢され（図１５（ａ））、また、型が開いている状態においても、移動プラテン１２側に付勢される（図１５（ｂ））。したがって、何れの状態であっても、補助プラテン４は移動プラテン１２方向に付勢される。
【００６４】
図１６、１７は本発明の第２の態様の第５の実施形態の型締機構を説明する概要図であり、前記の第２の実施形態に弾性部材２１を備えた構成例である。なお、図１６は型を閉じた状態を示し、図１７は型を開いた状態を示している。
第２の態様の第５の実施形態は、図１６に示すように、移動プラテン１２はタイバー５と係合する部分に滑り軸受けブッシュ１５ａ，１５ｂを設け、補助プラテン４は、ガイドバー１３と係合する部分にボールスプラインナット６ａ，６ｂを設ける構成であって、移動プラテン１２と補助プラテン４との間の係合は、連結部材１８、遊嵌穴１９、及び弾性部材２１により行う。連結部材１８の一方は移動プラテン１２に固定され、他方は補助プラテン４に設けた遊嵌穴１９内に遊びを有して取り付けられており、前記の第２の実施形態とは、連結部材１８に弾性部材２１が設けられている構成の点で相違し、第４の実施形態が備える弾性部材２０とは付勢方向を逆にする弾性部材２１を備える点で相違している。
【００６５】
なお、図１６では、４本のタイバー５と４本のガイドバー１３を備え、移動プラテン１２は４本のタイバー５と係合する位置に滑り軸受けブッシュ１５ａ，１５ｂを設け、補助プラテン４は４本のガイドバー１３と係合する位置にボールスプラインナット６ａ，６ｂを設けた構成を示している。
【００６６】
図１７に示すように、トグル機構１１を駆動して型を開く方向に移動プラテン１２及び補助プラテン４を移動させると、はじめに移動プラテン１２がタイバー５に沿って滑り軸受け機構によりリアプラテン３側に移動を始める。このとき、補助プラテン４は、移動プラテン１２との間を連結部材１８により遊びを有して係合されているため、移動プラテン１２が遊びの分を越えて移動すると、補助プラテン４は連結部材１８に引かれてリアプラテン３側にボールスプライン機構により移動を始め、金型１７ａ，１７ｂが開く。このとき、補助プラテン４は弾性部材２１により移動プラテン１２側に付勢され、補助プラテン４が移動プラテン１２に対して不用意に動くことを防止する。
【００６７】
したがって、トグル機構１１の重量等により、移動プラテン１２が図中の破線で示すように倒れた場合であっても、連結部材１８と遊嵌穴１９との間の遊びにより、補助プラテン４は移動プラテン１２の倒れの影響を受けず、補助プラテン４は平行に移動することができ、また、弾性部材２１による付勢により、補助プラテン４の不安定さを解消することができる。
【００６８】
なお、この第５の実施形態においても、補助プラテン４にボールスプラインナットを設け、前記した図１の構成又は図３の構成のように、タイバー５に設けたボールスプライン軸７あるいはガイドバー１３に設けたボールスプライン軸１４と係合する。ボールスプライン機構を用いることにより、補助プラテン４の平行度を高い精度で保持することができる。
【００６９】
図１８、１９は本発明の第２の態様の第６の実施形態の型締機構を説明する概要図であり、前記の第２の実施形態に弾性部材２０及び弾性部材２１の２つの付勢手段を備えた構成例である。なお、図１８は型を閉じた状態を示し、図１９は型を開いた状態を示している。
【００７０】
第２の態様の第６の実施形態は、図１８に示すように、移動プラテン１２はタイバー５と係合する部分に滑り軸受けブッシュ１５ａ，１５ｂを設け、補助プラテン４は、ガイドバー１３と係合する部分にボールスプラインナット６ａ，６ｂを設ける構成であって、移動プラテン１２と補助プラテン４との間の係合は、連結部材１８、遊嵌穴１９、及び弾性部材２０，２１により行う。連結部材１８の一方は移動プラテン１２に固定され、他方は補助プラテン４に設けた遊嵌穴１９内に遊びを有して取り付けられており、前記の第４，５の実施形態とは、連結部材１８に弾性部材２０と弾性部材２１の２つの付勢手段が設けられている構成の点で相違している。弾性部材２０と弾性部材２１とは、補助プラテン４に対する付勢方向が逆方向である。
【００７１】
なお、図１８では、４本のタイバー５と４本のガイドバー１３を備え、移動プラテン１２は４本のタイバー５と係合する位置に滑り軸受けブッシュ１５ａ，１５ｂを設け、補助プラテン４は４本のガイドバー１３と係合する位置にボールスプラインナット６ａ，６ｂを設けた構成を示している。
【００７２】
図１９に示すように、トグル機構１１を駆動して型を開く方向に移動プラテン１２及び補助プラテン４を移動させると、はじめに移動プラテン１２がタイバー５に沿って滑り軸受け機構によりリアプラテン３側に移動を始める。このとき、補助プラテン４は、移動プラテン１２との間を連結部材１８により遊びを有して係合する。移動プラテン１２が遊びの分を越えて移動すると、補助プラテン４は連結部材１８に引かれてリアプラテン３側にボールスプライン機構により移動を始め、金型１７ａ，１７ｂが開く。このとき、補助プラテン４は弾性部材２０及び弾性部材２１により移動プラテン１２側に付勢され、補助プラテン４が移動プラテン１２に対して不用意に動くことを防止する。
【００７３】
したがって、トグル機構１１の重量等により、移動プラテン１２が図中の破線で示すように倒れた場合であっても、連結部材１８と遊嵌穴１９との間の遊びにより、補助プラテン４は移動プラテン１２の倒れの影響を受けず、補助プラテン４は平行に移動することができ、また、弾性部材２０及び弾性部材２１による付勢により、補助プラテン４の不安定さを解消することができる。
【００７４】
なお、上記第６の実施形態においても、補助プラテン４にボールスプラインナットを設け、前記した図１の構成又は図３の構成のように、タイバー５に設けたボールスプライン軸７あるいはガイドバー１３に設けたボールスプライン軸１４と係合する。ボールスプライン機構を用いることにより、補助プラテン４の平行度を高い精度で保持することができる。
上記した弾性部材２０、２１の付勢力は型締力よりも小さく設定し、金型の型締めに影響を及ぼさない程度とする。なお、弾性部材はバネ以外にゴム等の部材でもよい。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ボールスプラインナットの軸方向に沿った荷重分布の不均一による端部への荷重によるボールスプラインの寿命低減を防止することができ、移動プラテン及び／又は補助プラテンと固定プラテンとの平行度を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の態様の一実施形態の型締機構の概要図である。
【図２】本発明の第１の態様の一実施形態の型締機構の概要図である。
【図３】本発明の第１の態様の他の実施形態の型締機構の概要図である。
【図４】本発明の第１の態様の他の実施形態の型締機構の概要図である。
【図５】本発明において移動プラテンと補助プラテンとの間を係合する連結部材を説明するための概略図である。
【図６】本発明の第２の態様の第１の実施形態の型締機構を説明する概要図である。
【図７】本発明の第２の態様の第１の実施形態の型締機構を説明する概要図である。
【図８】本発明の第２の態様の第２の実施形態の型締機構を説明する概要図である。
【図９】本発明の第２の態様の第２の実施形態の型締機構を説明する概要図である。
【図１０】本発明の第２の態様の第３の実施形態の型締機構を説明する概要図である。
【図１１】本発明の第２の態様の第３の実施形態の型締機構を説明する概要図である。
【図１２】補助プラテンを付勢する付勢手段の第１の形態を説明するための概略図である。
【図１３】本発明の第２の態様の第４の実施形態の型締機構を説明する概要図である。
【図１４】本発明の第２の態様の第４の実施形態の型締機構を説明する概要図である。
【図１５】補助プラテンを付勢する付勢手段の第２の形態を説明するための概略図である。
【図１６】本発明の第２の態様の第５の実施形態の型締機構を説明する概要図である。
【図１７】本発明の第２の態様の第５の実施形態の型締機構を説明する概要図である。
【図１８】本発明の第２の態様の第６の実施形態の型締機構を説明する概要図である。
【図１９】本発明の第２の態様の第６の実施形態の型締機構を説明する概要図である。
【図２０】従来の射出成形機等の成形機の型締機構の一例を説明するための概略図である。
【図２１】従来の型締機構における移動プラテンの傾きを説明するための概略図である。
【図２２】従来の型締機構における移動プラテンの傾きを説明するための概略図である。
【符号の説明】
１  ベースフレーム
２  固定プラテン
３  リアプラテン
４  補助プラテン
５  タイバー
６ａ，６ｂ  ボールスプラインナット
７  ボールスプライン軸
８  型厚調整用のナット
９  ピニオン
１０  駆動源
１１  トグル機構
１２  移動プラテン
１３  ガイドバー
１４  ボールスプライン軸
１５ａ，１５ｂ  滑り軸受けブッシュ
１６ａ，１６ｂ  プラテンサポート
１７ａ，１７ｂ  金型
１８  連結部材
１９  遊嵌穴
２０、２１  弾性部材
【図１】
2004276245.tif 000003
【図２】
2004276245.tif 000004
【図３】
2004276245.tif 000005
【図４】
2004276245.tif 000006
【図５】
2004276245.tif 000007
【図６】
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【図７】
2004276245.tif 000009
【図８】
2004276245.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2004276245.tif 000012
【図１１】
2004276245.tif 000013
【図１２】
2004276245.tif 000014
【図１３】
2004276245.tif 000015
【図１４】
2004276245.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
2004276245.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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