(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）タイバーに沿って進退させられる可動プラテンと、
（ｂ）該可動プラテンの移動方向に沿って配設されたガイド部材と、
（ｃ）該ガイド部材上を走行させられる被ガイド部材と、
（ｄ）該被ガイド部材上に配設され、前記可動プラテンを非拘束状態で支持する支持ユニットとを有することを特徴とするプラテン支持装置。
【請求項２】
前記支持ユニットと可動プラテンとの間には、可動プラテンの支持ユニットに対する前後方向の移動を規制する規制部が形成される請求項１に記載のプラテン支持装置。
【請求項３】
前記支持ユニットと可動プラテンとの間には、可動プラテンの支持ユニットに対する左右方向の移動を規制する規制部が形成される請求項１に記載のプラテン支持装置。
【請求項４】
前記支持ユニットは、可動プラテンを、水平に形成された支持面を介して支持する第１の支持体、及び該第１の支持体を、傾斜させて形成された摺動面を介して支持する第２の支持体を備える請求項１に記載のプラテン支持装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のプラテン支持装置を備えた型締装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラテン支持装置及び型締装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、成形機、例えば、射出成形機においては、加熱シリンダ内において加熱され溶融させられた成形材料としての樹脂を、高圧で射出して金型装置のキャビティ空間に充填し、該キャビティ空間内において冷却して固化させることによって成形品を得ることができるようになっている。
【０００３】
そのために、前記射出成形機は金型装置、型締装置及び射出装置を有し、前記金型装置は固定金型及び可動金型を備え、前記型締装置は、固定金型を取り付けるための固定プラテン、可動金型を取り付けるための可動プラテン、トグル機構等を備える。そして、前記型締装置は、タイバーに沿って可動プラテンを進退させることによって金型装置の型閉じ、型締め及び型開きを行う。
【０００４】
一方、前記射出装置は、ホッパから供給された樹脂を加熱して溶融させる加熱シリンダ、及び溶融させられた樹脂を射出する射出ノズルを備え、前記加熱シリンダ内にスクリューが、回転自在に、かつ、進退自在に配設される。そして、該スクリューを、後端に連結された駆動部によって前進させることにより射出ノズルから樹脂が射出され、前記駆動部によって後退させることにより樹脂の計量が行われる。
【０００５】
ところで、前記可動プラテンをタイバーに沿って円滑に進退させることができるように、射出成形機のフレームと可動プラテンとの間にプラテン支持装置が配設され、該プラテン支持装置によって可動プラテンが支持されるようになっている。
【０００６】
この場合、可動金型の重量が変化すると、タイバーの下方への撓み量（以下「沈込み量」という。）が変化するので、沈込み量の変化量を少なくすることができるように、また、プラテン支持装置の耐久性を向上させることができるように、プラテン支持装置にリニアガイドが使用される（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−７１８９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来のプラテン支持装置においては、可動プラテンとリニアガイドとが互いに拘束されているので、型閉じ時及び型締め時にトグル機構によって発生させられた大きな力が可動プラテンに伝達されると、可動プラテンに曲げモーメントが発生し、該曲げモーメントによって、可動プラテンが不均等に変形したり、傾斜したりしてしまう。その結果、型閉じ時及び型締め時に、金型装置の合せ面に無理な力が加わり、金型装置が破損したり、リニアガイドに上下方向の力が加わり、リニアガイドが破損したりして、プラテン支持装置の耐久性が低くなってしまう。また、可動プラテンが不均等に変形したり、傾斜したりするのに伴って、キャビティ空間に充填された樹脂が漏れ出して、成形不良が発生してしまうことがある。
【０００８】
そして、例えば、リニアガイド又はガイドレールが互いに平行に配設されておらず、「ハ」字状に開いて配設されている場合にも、リニアガイドに左右方向の力が加わり、リニアガイドが破損して、プラテン支持装置の耐久性が低くなってしまう。
【０００９】
そこで、曲げモーメントが発生したときに、可動プラテンが不均等に変形したり、傾斜したりすることがなく、リニアガイドに上下方向の力が加わることがないように、リニアガイドを大型化することが考えられるが、リニアガイドを大型化すると、プラテン支持装置が大型化してしまう。
【００１０】
また、可動プラテンとリニアガイドとの間にスプリング等を配設することも考えられるが、スプリング等の付勢力が可動プラテン、リニアガイド等に加わるので、金型装置が破損したり、リニアガイドが破損したりするのを十分に防止することができない。したがって、プラテン支持装置の耐久性が低くなってしまう。
【００１１】
本発明は、前記従来のプラテン支持装置の問題点を解決して、耐久性を向上させることができ、成形品に成形不良が発生するのを防止することができ、小型化することができるプラテン支持装置及び型締装置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】
【００１２】
そのために、本発明のプラテン支持装置においては、タイバーに沿って進退させられる可動プラテンと、該可動プラテンの移動方向に沿って配設されたガイド部材と、該ガイド部材上を走行させられる被ガイド部材と、該被ガイド部材上に配設され、前記可動プラテンを非拘束状態で支持する支持ユニットとを有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、プラテン支持装置においては、タイバーに沿って進退させられる可動プラテンと、該可動プラテンの移動方向に沿って配設されたガイド部材と、該ガイド部材上を走行させられる被ガイド部材と、該被ガイド部材上に配設され、前記可動プラテンを非拘束状態で支持する支持ユニットとを有する。
【００１４】
この場合、支持ユニットによって、可動プラテンが被ガイド部材上に非拘束状態で支持されるので、型閉じ時及び型締め時に、例えば、トグル機構によって発生させられた大きな力が可動プラテンに伝達されても、それに伴って、可動プラテンに曲げモーメントが発生することがない。したがって、曲げモーメントによって、可動プラテンが不均等に変形したり、傾斜したりするのを防止することができるので、金型装置の合せ面に無理な力が加わることがなく、プラテン支持装置の耐久性を向上させることができる。
【００１５】
また、可動プラテンが不均等に変形したり、傾斜させられたりするのを防止することができるので、キャビティ空間に充填された成形材料が漏れ出して成形不良が発生することがない。
【００１６】
さらに、被ガイド部材を大型化する必要がないので、プラテン支持装置を小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、成形機としての射出成形機について説明する。
【００１８】
図２は本発明の実施の形態における射出成形機の要部を示す概念図である。
【００１９】
図において、１１は射出成形機を支持するフレーム、１２は該フレーム１１に取り付けられた固定金型支持部材としての固定プラテン、１３は、該固定プラテン１２との間に所定の距離を置いて、前記フレーム１１に対して移動自在に配設されたベースプレートとしてのトグルサポート、１４は、前記固定プラテン１２とトグルサポート１３との間に架設された第１のガイド部材としての複数の、本実施の形態においては、４本のタイバーであり、該各タイバー１４の一端が固定具１５を介して前記固定プラテン１２に固定され、前記各タイバー１４の他端が型厚調整部材１６を介して前記トグルサポート１３に固定される。
【００２０】
そして、１８は、前記固定プラテン１２と対向させて、前記タイバー１４に沿って進退自在に配設された可動金型支持部材としての可動プラテンである。
【００２１】
前記固定プラテン１２における可動プラテン１８と対向する金型取付面２１に第１の金型としての固定金型２３が取り付けられ、前記可動プラテン１８における前記固定プラテン１２と対向する金型取付面２２に第２の金型としての可動金型２４が取り付けられる。前記固定金型２３及び可動金型２４によって金型装置２５が構成される。
【００２２】
前記固定プラテン１２、型厚調整部材１６及び可動プラテン１８には、前記各タイバー１４と対応する位置に、タイバー１４を貫通させる貫通孔としての図示されないタイバーガイド孔が形成され、該各タイバーガイド孔の内周面と前記タイバー１４の外周面とが接触させられ、摺動させられる。そして、前記可動プラテン１８の背面 (型厚調整部材１６と対向する側の面) には図示されないエジェクタピンを進退させるための突出し装置が取り付られる。
【００２３】
また、前記型厚調整部材１６の背面（可動プラテン１８と対向しない側の面）には、型締め用の駆動部としての型締用モータ２６が配設され、該型締用モータ２６を駆動することによって進退部材としてのクロスヘッド２７が進退させられる。また、前記型厚調整部材１６と可動プラテン１８との間に型締機構としてのトグル機構２８が伸縮自在に配設される。
【００２４】
該トグル機構２８は、前記クロスヘッド２７に対して揺動自在に配設されたトグルレバー３１、前記トグルサポート１３に対して揺動自在に配設されたトグルレバー３２、及び、前記可動プラテン１８に対して揺動自在に配設されたトグルアーム３３を備え、前記トグルレバー３１、３２間、及びトグルレバー３２とトグルアーム３３との間が、それぞれリンク結合される。
【００２５】
なお、前記固定プラテン１２、型厚調整部材１６、可動プラテン１８、型締用モータ２６、クロスヘッド２７、トグル機構２８等によって型締装置３５が構成される。
【００２６】
ところで、前記可動プラテン１８をタイバー１４に沿って円滑に進退させるために、可動プラテン１８とフレーム１１との間にプラテン支持装置３６が配設される。該プラテン支持装置３６は、フレーム１１上において可動プラテン１８の移動方向に沿って平行に配設された第２のガイド部材としての２本のガイドレール３８、及び該各ガイドレール３８に対して摺動自在に配設され、かつ、可動プラテン１８を支持する支持・案内ユニット３９を備え、前記ガイドレール３８は、くびれ部を備えた形状の断面を有する。
【００２７】
なお、前記固定プラテン１２と対向させて、図示されない射出装置が配設される。該射出装置は、シリンダ部材としての加熱シリンダ、該加熱シリンダ内において、回転自在に、かつ、進退自在に配設された射出部材としてのスクリュー、前記加熱シリンダの前端に取り付けられた射出ノズル、前記加熱シリンダの後端の近傍に配設されたホッパ、前記スクリューと連結された計量用の駆動部としての計量用モータ、前記スクリューと連結された射出用の駆動部としての射出用モータ等を備える。そして、前記金型装置２５、型締装置３５及び射出装置によって射出成形機が構成される。
【００２８】
次に、前記構成の射出成形機の動作について説明する。
【００２９】
前記型締装置３５において、型締用モータ２６を駆動すると、トグル機構２８が伸展させられ、可動プラテン１８が前進（固定プラテン１２に向けて移動）させられて型閉じが行われ、可動金型２４が固定金型２３に当接させられ、可動金型２４と金型取付面２２との間にキャビティ空間が形成される。続いて、型締用モータ２６を更に駆動すると、トグル機構２８において型締力が発生させられ、該型締力で可動金型２４が固定金型２３に押し付けられる。
【００３０】
一方、前記射出装置においては、計量工程において、計量用モータを駆動し、スクリューを回転させると、ホッパから供給された成形材料としての樹脂が、加熱シリンダ内において加熱され溶融させられ、前方（金型装置２５側）に移動させられ、スクリューの前方に溜められる。これに伴って、スクリューは、所定の位置まで後退させられる。
【００３１】
また、射出工程において、型締めが行われた状態の金型装置２５の図示されないスプルーに、前記射出ノズルを押し当て、射出用モータを駆動し、スクリューを前進させると、スクリューの前方に溜められた樹脂は射出ノズルから射出され、キャビティ空間に充填される。
【００３２】
そして、キャビティ空間内の樹脂は、冷却され、固化させられ、このとき、成形品が形成される。続いて、前記型締用モータ２６を逆方向に駆動すると、トグル機構２８が屈曲させられ、可動プラテン１８が後退させられ、型開きが行われる。このとき、前記突出し装置によって成形品が突き出される。
【００３３】
次に、前記支持・案内ユニット３９について説明する。
【００３４】
図１は本発明の実施の形態における支持・案内ユニットの配設状態を示す第１の斜視図、図３は本発明の実施の形態における支持・案内ユニットの配設状態を示す正面図、図４は本発明の実施の形態における支持・案内ユニットの配設状態を示す側面図、図５は本発明の実施の形態における支持・案内ユニットの配設状態を示す第２の斜視図である。
【００３５】
図において、１８は可動プラテン、３９は支持・案内ユニットであり、該支持・案内ユニット３９は、可動プラテン１８の下端の両縁においてタイバーガイド孔４３の直下に配設される。また、４１はトグル機構２８（図２）のトグルアーム３３を揺動自在に支持するブラケット、４４はタイバーガイド孔４３内に取り付けられたタイバーブッシュである。
【００３６】
前記支持・案内ユニット３９は、可動プラテン１８を支持するサポートブロック４５、該サポートブロック４５の下方における一端側（固定プラテン１２側）においてサポートブロック４５を摺動自在に支持する第１のスライドブロック４６、前記サポートブロック４５の下方における他端側（トグルサポート１３側）においてサポートブロック４５を摺動自在に支持する第２のスライドブロック４７、前記第１のスライドブロック４６の下方に配設された第１のリニアガイド４８、前記第２のスライドブロック４７の下方に配設された第２のリニアガイド４９等を備える。前記サポートブロック４５及び第１、第２のスライドブロック４６、４７によって支持ユニットが構成され、サポートブロック４５によって第１の支持体が、第１、第２のスライドブロック４６、４７によって第２の支持体が構成される。
【００３７】
前記第１、第２のリニアガイド４８、４９は、固定要素としてのボルトｂｔ１、ｂｔ２によってそれぞれ第１、第２のスライドブロック４６、４７に取り付けられる。また、前記第１、第２のリニアガイド４８、４９は、ガイドレール３８上を走行させられ、ガイドレール３８によって案内される被ガイド部材を構成する。そのために、各第１、第２のリニアガイド４８、４９は、それぞれガイドレール３８の両縁を被う第１、第２の側縁ｇ１、ｇ２を備え、該各第１、第２の側縁ｇ１、ｇ２間に主として前記ガイドレール３８の上半部を包囲する収容部５０が形成される。
【００３８】
この場合、プラテン支持装置３６に第１、第２のリニアガイド４８、４９が使用されるので、可動金型２４の種類によって重量が変化しても、タイバー１４の沈込み量の変化量を少なくすることができる。
【００３９】
ところで、前記可動プラテン１８と第１、第２のリニアガイド４８、４９とが互いに拘束されていると、型閉じ時及び型締め時にトグル機構２８によって発生させられた大きな力が可動プラテン１８に伝達される。このとき、伝達された大きな力によって可動プラテン１８に曲げモーメントが発生すると、該曲げモーメントによって、可動プラテン１８が不均等に変形したり、傾斜したりしてしまう。
【００４０】
その場合、型閉じ時及び型締め時に、金型装置２５の合せ面に無理な力が加わり、金型装置２５が破損したり、第１、第２のリニアガイド４８、４９に上下方向の力が加わり、第１、第２のリニアガイド４８、４９が破損したりして、プラテン支持装置３６の耐久性が低くなってしまう。また、可動プラテン１８が不均等に変形したり、傾斜したりするのに伴って、キャビティ空間に充填された樹脂が漏れ出して、成形不良が発生してしまうことがある。
【００４１】
そこで、本実施の形態においては、前記可動プラテン１８と第１、第２のリニアガイド４８、４９とが、互いに前後方向、左右方向及び上下方向において拘束されないように、可動プラテン１８を、サポートブロック４５上に固定することなく載置し、サポートブロック４５によって非拘束状態で支持するようになっている。この場合、仮に、第１、第２のリニアガイド４８、４９が互いに平行に配設されていなかったり、ガイドレール３８が互いに平行に配設されていなかったりしても、可動プラテン１８とサポートブロック４５との間に生じる相対的な移動によって、偏荷重が可動プラテン１８に伝達されるのを防止することができる。すなわち、可動プラテン１８及びサポートブロック４５は、リニアガイド３８とタイバー１４との取付誤差等によって生じる変形を許容する変形許容機構として機能する。
【００４２】
そして、可動プラテン１８がサポートブロック４５に載置された状態を維持するために、前記サポートブロック４５は、可動プラテン１８より固定プラテン１２側に突出させて形成された第１のサポート部５１、及び可動プラテン１８の下方に位置する第２のサポート部５２を備え、第１、第２のサポート部５１、５２間に、第１の前後方向の規制部としての段部５３が形成される。また、前記サポートブロック４５は、水平に形成され、可動プラテン１８を支持するための支持面を形成する第１の上面ｓ１、該第１の上面ｓ１より低い水平な第２の上面ｓ２、外側の側面ｓ３、内側の側面ｓ４、前面（固定プラテン１２側の面）ｓ５、後面（トグルサポート１３側の面）ｓ６、傾斜さて形成され、第１のスライドブロック４６を摺動自在に支持するための摺動面を形成する第１の底面ｓ７、傾斜さて形成され、第２のスライドブロック４７を摺動自在に支持するための摺動面を形成する第２の底面ｓ８、及び第１、第２の底面ｓ７、ｓ８間に水平に形成された第３の底面ｓ９を備える。前記第１の底面ｓ７は、前方ほど高く、後方ほど低く傾斜させて形成され、前記第２の底面ｓ８は、前方ほど低く、後方ほど高く傾斜させて形成される。
【００４３】
また、前記可動プラテン１８の底部には、左右方向の規制部としての係止突起部５５が、前記サポートブロック４５の側面ｓ４と所定の間隙をおいて、かつ、可動プラテン１８から下方に垂下させて取り付けられる。前記サポートブロック４５と係止突起部５５との左右方向の間隙は、可動プラテン１８がサポートブロック４５上に載置されるだけで、左右方向において拘束されない大きさに設定される。なお、本実施の形態において、係止突起部５５は、可動プラテン１８と独立させて形成され、固定要素としての図示されないボルトによって可動プラテン１８に取り付けられるが、可動プラテン１８と一体に形成することができる。したがって、可動プラテン１８及びサポートブロック４５は、左右方向において相対的に移動自在に配設される。
【００４４】
また、前記係止突起部５５の後端部に、切欠５６が形成され、該切欠５６によって、第２の前後方向の規制部としての段部５７が形成される。そして、前記サポートブロック４５の側面ｓ４における前記切欠５６と対応する箇所に、ストッパブロック５８が固定要素としてのボルトｂｔ３、ｂｔ４によって取り付けられる。前記段部５３におけるサポートブロック４５と可動プラテン１８との前後方向の間隙、及び段部５７における係止突起部５５とストッパブロック５８との前後方向の間隙は、可動プラテン１８がサポートブロック４５上に載置されるだけで、前後方向において拘束されない大きさに設定される。
【００４５】
したがって、段部５３に可動プラテン１８が係止させられて、可動プラテン１８のサポートブロック４５に対する前方への移動が非拘束状態で規制され、段部５７にストッパブロック５８が係止させられて、可動プラテン１８のサポートブロック４５に対する後方への移動が非拘束状態で規制され、各係止突起部５５に可動プラテン１８が係止させられ、可動プラテン１８のサポートブロック４５に対する左右方向への移動が非拘束状態で規制される。そして、可動プラテン１８及びサポートブロック４５は、前後方向において相対的に移動自在に配設される。
【００４６】
その結果、可動プラテン１８は、前後方向、左右方向及び上下方向において非拘束状態でサポートブロック４５上に載置され、進退させられる。
【００４７】
また、上下方向における可動プラテン１８の位置を調整するために、前記サポートブロック４５の下方に前記第１、第２のスライドブロック４６、４７が配設され、第１のスライドブロック４６は、楔部６１、及び該楔部６１の前端において上方に向けて突出させて形成された立上部６２を、第２のスライドブロック４７は、楔部６３、及び該楔部６３の後端において上方に向けて突出させて形成された立上部６４を備える。そして、前記楔部６１の上面ｓ１１は、第１の底面ｓ７と対応させて、サポートブロック４５を摺動自在に支持する摺動面を形成し、前方ほど高く、後方ほど低く傾斜させて形成され、前記楔部６３の上面ｓ１２は、第２の底面ｓ８と対応させて、サポートブロック４５を摺動自在に支持する摺動面を形成し、前方ほど低く、後方ほど高く傾斜させて形成される。
【００４８】
また、前記立上部６２、６４には、可動プラテン１８の高さを調整するための調整要素としてのボルトｂｔ５、ｂｔ６が螺合させられ、各ボルトｂｔ５、ｂｔ６のねじ部の先端が、サポートブロック４５の前端において前面ｓ５と、サポートブロック４５の後端において後面ｓ６と当接させられる。したがって、ボルトｂｔ５、ｂｔ６を回動させることによって、立上部６２、６４をサポートブロック４５に近接させると、楔部６１、６３による楔作用によって、サポートブロック４５を上方に移動させ、第１、第２のリニアガイド４８、４９に対して可動プラテン１８を上方に移動させることができる。また、ボルトｂｔ５、ｂｔ６を反対方向に回動させることによって、立上部６２、６４をサポートブロック４５から離すと、サポートブロック４５を下方に移動させ、第１、第２のリニアガイド４８、４９に対して可動プラテン１８を下方に移動させることができる。したがって、本実施の形態においては、上下方向における可動プラテン１８の位置を調整することができる。
【００４９】
その結果、各タイバー１４は軸方向において可動プラテン１８を案内する機能だけを有する。
【００５０】
このように、本実施の形態においては、可動プラテン１８が、前後方向、左右方向及び上下方向において非拘束状態でサポートブロック４５上に載置され、進退させられるので、型閉じ時及び型締め時にトグル機構２８によって発生させられた大きな力が可動プラテン１８に伝達されても、それに伴って、可動プラテン１８に曲げモーメントが発生することがなくなる。
【００５１】
したがって、曲げモーメントによって、可動プラテン１８が不均等に変形したり、傾斜したりすることがない。
【００５２】
また、型閉じ時及び型締め時に、金型装置２５の合せ面に無理な力が加わることがないので、金型装置２５が破損することがなく、第１、第２のリニアガイド４８、４９に上下方向の力が加わることがないので、第１、第２のリニアガイド４８、４９が破損することがない。したがって、プラテン支持装置３６の耐久性を向上させることができる。
【００５３】
そして、第１、第２のリニアガイド４８、４９を大型化する必要がないので、プラテン支持装置３６を小型化することができる。
【００５４】
また、ガイドレール３８の配設精度が低い場合に、ガイドレール３８に沿って第１、第２のリニアガイド４８、４９を走行させても、第１、第２のリニアガイド４８、４９に左右方向の力が加わることがない。したがって、第１、第２のリニアガイド４８、４９が破損して、プラテン支持装置３６の耐久性が低くなるのを防止することができる。
【００５５】
さらに、可動プラテン１８が不均等に変形したり、傾斜したりすることがないので、キャビティ空間に充填した樹脂が漏れ出して、成形品に成形不良が発生するのを防止することができる。
【００５６】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施の形態における支持・案内ユニットの配設状態を示す第１の斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態における射出成形機の要部を示す概念図である。
【図３】本発明の実施の形態における支持・案内ユニットの配設状態を示す正面図である。
【図４】本発明の実施の形態における支持・案内ユニットの配設状態を示す側面図である。
【図５】本発明の実施の形態における支持・案内ユニットの配設状態を示す第２の斜視図である。
【符号の説明】
【００５８】
１４    タイバー
１８    可動プラテン
３６    プラテン支持装置
３８    ガイドレール
４５    サポートブロック
４６、４７    第１、第２のスライドブロック
４８、４９    第１、第２のリニアガイド
【図１】
0004827880.tif 000002
【図２】
0004827880.tif 000003
【図３】
0004827880.tif 000004
【図４】
0004827880.tif 000005
【図５】
0004827880.tif 000006