(57)【要約】【課題】型締力が高い成形機であっても、装置の小型化が可能な縦型成形機の型締装置を提供する。【解決手段】射出成形機１は、固定プラテン３、可動プラテン４、これらを貫通する４本のタイバー５とを備える。タイバー５と可動プラテン４は、溝５ａと割ナット６により連結・離脱自在である。型締装置８は、固定プラテン３の下方に設けられ、増締プレート９と、４本の各タイバー５の周囲に設けられたくさび機構１０と、型締駆動装置２０とを備える。くさび機構１０は、第１くさび受け１１、第２くさび受け１２、及び両者に挟まれたくさび体１３とを備える。第１くさび受け１１は下面に受け側傾斜面１１ａを有し、くさび体１３は上面に傾斜面１３ａを有する。くさび機構１０及び型締駆動装置２０が、共に水平方向に駆動されるので、従来の縦型トグルリンク機構に比べて高さを低くでき、成形機全体も低くできる。【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プラテンと、前記固定プラテンの上方に設けられ可動金型が装着される可動プラテンと、前記固定プラテン及び前記可動プラテンとを貫通する複数のタイバーとを備える縦型成形機に用いられる型締装置であって、
前記固定プラテンの下面側に設けられ前記タイバーに張力を加えることにより前記可動金型及び前記固定金型の型締を行う型締手段と、前記タイバーと前記可動プラテンとを連結する連結手段とを有し、
前記型締手段は、前記固定プラテンの下方に間隔を存して設けられ前記タイバーが固定される増締プレートと、
前記固定プラテンと前記増締プレートとの間の前記複数のタイバーの周囲に設けられ、水平方向に移動可能であり側面視で上面又は下面の少なくとも一方に傾斜面を有するくさび体を有し、前記くさび体を水平移動することにより前記固定プラテンと前記増締プレートとの間隔を変更可能な複数のくさび機構と、前記複数のくさび機構の作動を同期させる同期手段とを備えていることを特徴とする縦型成形機用型締装置。
【請求項２】
請求項１に記載の縦型成形機用型締装置であって、
前記同期手段は、前記複数のくさび機構のそれぞれの前記くさび体に連結されるリンク部材と、前記リンク部材に連結され前記複数のタイバーに囲まれる領域内に載置されて前記リンク部材を同時に駆動する同時駆動手段とを備え、
前記同時駆動手段は、前記増締プレート又は前記固定プラテンに、水平方向に移動自在に保持されていることを特徴とする縦型成形機用型締装置。
【請求項３】
請求項２に記載の縦型成形機用型締装置であって、
前記くさび体は、前記リンク部材に引っ張られて前記同時駆動手段に近づく方向に移動する際に前記固定プラテンと前記増締プレートとの間隔を広げるものであることを特徴とする縦型成形機用型締装置。
【請求項４】
請求項１乃至３に記載の縦型成形機用型締装置であって、
前記くさび機構は、少なくとも前記くさび体の傾斜面に対面する受け側傾斜面を有するくさび受けを備え、前記傾斜面と前記受け側傾斜面との間に摩擦力軽減部材を備えていることを特徴とする縦型成形機用型締装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形機やダイカストマシンなどの縦型の成形機において、金型の型締を行う型締装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のいわゆる縦型成形機としては、型締機構にトグルリンク機構を用いた構成が一般的である（特許文献１参照）。このトグルリンク機構は、複数のリンク部材を組み合わせ、駆動用のモータにより駆動され、可動プラテンを固定プラテンに対して上下動させるものである。
【０００３】
従来のトグルリンク機構は、大型の成形機、或いは強い型締力が要求される成形機の場合、リンク部材の強度を高める必要があるので、リンク機構の部分が大型化してしまい、装置を小型化することが困難となる。また、トグルリンク機構が大型になると、成形機の高さも高くする必要があるため、金型の交換やメンテナンス等の作業性が損なわれるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−０２８６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、縦型成形機の型締装置の改良を目的とし、型締力が高い成形機であっても、装置の小型化が可能な縦型成形機の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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の縦型成形機用型締装置は、固定金型が装着される固定プラテンと、前記固定プラテンの上方に設けられ可動金型が装着される可動プラテンと、前記固定プラテン及び前記可動プラテンとを貫通する複数のタイバーとを備える縦型成形機に用いられる型締装置であって、前記固定プラテンの下面側に設けられ前記タイバーに張力を加えることにより前記可動金型及び前記固定金型の型締を行う型締手段と、前記タイバーと前記可動プラテンとを連結する連結手段とを有し、前記型締手段は、前記固定プラテンの下方に間隔を存して設けられ前記タイバーが固定される増締プレートと、前記固定プラテンと前記増締プレートとの間の前記複数のタイバーの周囲に設けられ、水平方向に移動可能であり側面視で上面又は下面の少なくとも一方に傾斜面を有するくさび体を有し、前記くさび体を水平移動することにより前記固定プラテンと前記増締プレートとの間隔を変更可能な複数のくさび機構と、前記複数のくさび機構の作動を同期させる同期手段とを備えていることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、前記くさび体を水平方向に移動させて固定プラテンと増締プレートとの間隔を変更可能なくさび機構を有しているので、上下方向に複数のリンク部材が必要となるトグルリンク機構を用いる場合に比べて型締機構、ひいては成形機の高さを低く抑えることができる。また、前記同期手段により、それぞれのくさび機構の作動を同期させることができるので、複数のタイバーにかかる力を均一なものとすることができる。
【０００８】
また、本発明の縦型成形機用型締装置においては、前記同期手段が、前記複数のくさび機構のそれぞれの前記くさび体に連結されるリンク部材と、前記リンク部材に連結され前記複数のタイバーに囲まれる領域内に載置されて前記リンク部材を同時に駆動する同時駆動手段とを備え、前記同時駆動手段は、前記増締プレート又は前記固定プラテンに、水平方向に移動自在に保持されていることが好ましい。
【０００９】
各タイバーに作用するくさび機構の力にばらつきが生じると、強い力が加わった一のくさび体の近傍のタイバーに大きな力が加わり、そのタイバーに連結されている可動プラテンに他の部分よりも大きな力が加わる。この状態では、当該一のくさび体を移動させるには大きな力が必要となるが、他のくさび体を移動させる力は一のくさび体に要する力よりも小さくなる。この場合、前記リンク部材に連結されている同時駆動手段が水平方向に移動自在となっているため、同時駆動手段が一のくさび体に連結されているリンク部材によって他のくさび体の方向に押されて水平方向に移動する。これにより、他のくさび体により大きい力が加わり、一のくさび体を押す力との釣り合いを保つことができる。
【００１０】
また、本発明の縦型成形機用型締装置においては、前記くさび体は、前記リンク部材に引っ張られて前記同時駆動手段に近づく方向に移動する際に前記固定プラテンと前記増締プレートとの間隔を広げるものであってもよい。固定プラテンと増締プレートとの間隔を広げる場合は、金型の増締めが行われるため、くさび体を移動させる際に大きい力が必要となる。その際にリンク部材を引っ張る方向に設けることにより、リンク部材を押す方向に設ける場合に比べて、リンク部材自体の強度を下げることができる。よって、上記構成によれば、型締機構をより小型にすることができる。
【００１１】
また、本発明の縦型成形機用型締装置において、前記くさび機構が、少なくとも前記くさび体の傾斜面に対面する受け側傾斜面を有するくさび受けを備え、前記傾斜面と前記受け側傾斜面との間に摩擦力軽減部材を備えていることが好ましい。前記くさび体を水平方向に移動させると、前記傾斜面と前記受け側傾斜面との間には大きな摩擦力が生じるが、前記摩擦力軽減部材により前記くさび体の水平方向への移動を円滑にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態である型締装置を備えた射出成形機を示す説明図。
【図２】図１の固定プラテンより下方の構成を示す図であり、２Ａは型締前の状態を示し、２Ｂは型締時の状態を示す説明図。
【図３】第２の実施形態の型締装置を備えた射出成形機を示す説明図。
【図４】図３の固定プラテンより下方の構成を示す図であり、４Ａは型締前の状態を示し、４Ｂは型締時の状態を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明の一実施形態である成形機の型締装置について説明する。本実施形態においては、成形機として射出成形機を例にして説明する。
【００１４】
図１に示すように、射出成形機１は、床面にフレーム２を介して固定される固定プラテン３と、固定プラテン３の上方に配置され、固定プラテン３に対して上下動される可動プラテン４と、固定プラテン３と可動プラテン４とを貫通して設けられ可動プラテン４の四隅に配置された４本のタイバー５とを備えている。タイバー５と可動プラテン４とは、タイバー５の表面に設けられた複数の溝５ａと噛み合う割ナット６により連結・離脱自在となっている。
【００１５】
固定プラテン３と可動プラテン４との間には金型７が装着される。固定プラテン３には固定金型７ａが装着され、可動プラテン４には可動金型７ｂが装着される。
【００１６】
第１実施形態の射出成形機１の型締装置８は、固定プラテン３の下方に設けられ、タイバー５の下端部近傍に固定された増締プレート９と、４本の各タイバー５の周囲に設けられたくさび機構１０と、くさび機構１０を駆動する型締駆動装置２０とを備えている。
【００１７】
くさび機構１０は、固定プラテン３に取り付けられた第１くさび受け１１と、増締プレート９に取り付けられた第２くさび受け１２と、両者に挟まれたくさび体１３とを備えている。第１くさび受け１１は、図２に示すように平面視でリング状であり、下面に受け側傾斜面１１ａが形成されている。
【００１８】
第２くさび受け１２は、図２に示すように平面視でリング状であり、傾斜面が設けられていない。くさび体１３は、図２に示すように平面視で略Ｕ字状に形成されており、上面に第１くさび受け１１の受け側傾斜面１１ａと対応する傾斜面１３ａが形成されている。第１の実施形態では、第１くさび受け１１の受け側傾斜面１１ａ及びくさび体１３の傾斜面１３ａは、型締駆動装置２０側に向けて高くなる方向に傾斜している。
【００１９】
くさび体１３の傾斜面１３ａと第１くさび受け１１の受け側傾斜面１１ａとの間、及びくさび体１３の裏面と第２くさび受け１２の表面との間には、ボールローラ（摩擦力軽減部材）１４が設けられており、くさび体１３を水平方向に移動させた際の抵抗が軽減されている。
【００２０】
型締駆動装置２０は、型締用モータ２１と、型締用モータ２１によって回転駆動される駆動板２２と、駆動板２２とくさび体１３に連結される連結バー２３と、駆動板２２を回転自在に保持している自動調心プレート（同時駆動手段）２４とを備えている。駆動板２２は、型締用モータ２１とベルト２５により連結されており、型締用モータ２１を回転させると駆動板２２が回転するようになっている。
【００２１】
自動調心プレート２４は、増締プレート９に固定される固定板２４ａと、固定板２４ａの表面に複数のボールローラ２４ｃによって水平方向に移動自在の遊動板２４ｂとを備えている。駆動板２２はこの遊動板２４ｂにベアリング２４ｄを介して回転自在に支持されている。
【００２２】
本実施形態の射出成形機１における金型７の型開及び型閉は、型開閉装置３０により行われる。型開閉装置３０は、型開閉モータ３１と、型開閉ボールネジ３２とを備えており、型開閉モータ３１は固定プラテン３に固定され、可動プラテン４には型開閉ボールネジ３２のナット部材３３が固定されている。
【００２３】
次に、第１実施形態の型締装置８の作動について、図１及び図２を参照して説明する。図１及び図２Ａは型締前の状態を示しており、図２Ｂは型締時の状態を示している。型締前は、図２Ａに示すように、駆動板２２が反時計回りに回転された状態であり、駆動板２２に連結された連結バー２３によって、くさび体１３が型締駆動装置２０側に移動されている。この状態では、くさび体１３の傾斜面１３ａの厚さが薄い部分と第１くさび受け１１の受け側傾斜面１１ａとが当接しているため、固定プラテン３と増締プレート９との間隔が狭くなっている。
【００２４】
この状態から、図２Ａにおいて矢印で示しているように、型締用モータ２１を時計回りに回転させてベルト２５によって駆動板２２を時計回りに回転させる。駆動板２２が時計回りに回転すると、駆動板２２によって連結バー２３が押され、連結バー２３の他端に連結されているくさび体１３が外方に押される。くさび体１３には傾斜面１３ａが設けられており、この傾斜面１３ａに対向する面には第１くさび受け１１の受け側傾斜面１１ａが設けられているので、くさび体１３が外方に押されることにより、固定プラテン３と増締プレート９との間隔が広がる。
【００２５】
このように、固定プラテン３と増締プレート９との間隔が広がると、タイバー５の下端部が増締プレート９によって下方に押し下げられる。タイバー５の上端部近傍は、タイバー５に設けられた溝５ａと可動プラテン４に設けられた割ナット６とのかみ合わせにより、可動プラテン４に連結されているので、タイバー５が押し下げられると可動プラテン４も下方に押し下げられる。これにより、可動プラテン４と固定プラテン３との間に装着されている可動金型７ｂ及び固定金型７ａとが型締される。
【００２６】
型締めを解除する場合は、図２Ｂに示す状態から型締用モータ２１を反時計回りに回転させてベルト２５によって駆動板２２を反時計回りに回転させる。駆動板２２の回転により、連結バー２３が引っ張られ、これに連結されているくさび体１３も引っ張られることにより、図２Ａに示す状態となって型締が解除される。
【００２７】
次に、各タイバー５のくさび機構１０の間で、型締力に偏りが生じた場合の作動について説明する。４本のタイバー５にそれぞれ設けられているくさび機構１０において、例えば図２Ａの左上のくさび機構１０の型締力が他のくさび機構１０の型締力よりも高くなったと仮定すると、当該図２Ａの左上のくさび機構１０において、くさび体１３を第１くさび受け１１及び第２くさび受け１２の間に押し込む力は、他のくさび機構１０に比べて高くなる。
【００２８】
すると、このくさび体１３に連結されている連結バー２３にかかる力が強くなり、相対的に他の連結バー２３にかかる力が弱くなる。各連結バー２３は駆動板２２に連結されているので、各連結バー２３に生じる力の偏りが駆動板２２に反映される。駆動板２２はベアリング２４ｄを介して自動調心プレート２４の遊動板２４ｂに支持されており、遊動板２４ｂが固定板２４ａに対して水平方向に移動自在であるため、駆動板２２にかかる力に偏りが生じると、この偏りを解消する方向に駆動板２２が移動する。
【００２９】
駆動板２２の移動によって、図２Ａの左上に位置する連結バー２３以外の連結バー２３に力が加わり、これらの連結バー２３に連結されているくさび体１３にも力が加わる。これにより、図２Ａの左上に位置するくさび機構１０と、それ以外のくさび機構１０との間の型締力の調整が行われる。また、型締めを解除する際に各くさび機構１０の負荷に偏りが生じた場合も、上記型締の場合と同様に各くさび機構１０間の型締力の調整が行われる。
【００３０】
次に、本発明の第２の実施形態の型締装置８’を備えた射出成形機１’について図３及び図４を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同様の構成については、図において同様の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３１】
第２の実施形態の型締装置８’は、上記第１の実施形態とは、主にくさび体の傾斜面の向きが異なっている。具体的には、第２の実施形態のくさび機構１０’は、くさび体１３’の傾斜面１３ａ’が第１の実施形態のくさび体１３の傾斜面１３ａとは反対方向に傾斜している。また、これにより、第１くさび受け１１’の受け側傾斜面１１ａ’も、第１の実施形態の第１くさび受け１１の受け側傾斜面１１ａとは反対方向に傾斜している。
【００３２】
次に、第２の実施形態の型締装置８’の作動について図３及び図４を参照して説明する。図３及び図４Ｂは型締時の状態を示しており、図４Ａは型締前の状態を示している。
【００３３】
型締前は、図４Ａに示すように、駆動板２２及び連結バー２３によってくさび体１３’が外方に押し出された状態となっている。この状態では、図３において、くさび体１３’が図示されているよりも左側に移動されており、くさび体１３’の傾斜面１３ａ’の厚さが薄い部分と第１くさび受け１１’の受け側傾斜面１１ａ’とが当接しているため、固定プラテン３と増締プレート９との間隔が狭くなっている。
【００３４】
この状態から、図４Ａにおいて矢印で示しているように、型締用モータ２１を反時計回りに回転させてベルト２５によって駆動板２２を反時計回りに回転させる。駆動板２２が反時計回りに回転すると、駆動板２２によって連結バー２３が引っ張られ、連結バー２３の他端に連結されているくさび体１３’が型締駆動装置２０側に移動される。これにより、くさび体１３’の傾斜面１３ａ’の厚さが厚い部分と第１くさび受け１１’の傾斜面１１ａ’とが当接するため、固定プラテン３と増締プレート９との間隔が広がり、可動金型７ｂ及び固定金型７ａとが型締される。
【００３５】
型締めを解除する場合は、図４Ｂに示す状態から型締用モータ２１を時計回りに回転させてベルト２５によって駆動板２２を時計回りに回転させる。駆動板２２の回転により連結バー２３が押され、これに連結されているくさび体１３’も外方に押されることにより、図４Ａに示す状態となって型締が解除される。
【００３６】
以上の通り、第１及び第２実施形態の型締装置によれば、くさび機構１０，１０’及び型締駆動装置２０が、共に水平方向に駆動される構成であるので、従来の縦型トグルリンク機構を用いる場合に比べて高さを低くでき、ひいては成形機全体も低くすることができる。
【００３７】
なお、上記各実施形態においては、成形機として射出成形機を例にして説明したが、本発明の型締装置はダイカストマシンに適用することもできる。また、くさび機構１０，１０’において、くさび体１３，１３’の傾斜面１３ａ，１３ａ’が上面に設けられているが、これに限らず、下面に設けられていてもよく、両面であってもよい。その際、第１くさび受け及び第２くさび受けの傾斜面をくさび体１３，１３’に対応させればよい。
【００３８】
また、上記各実施形態においては、型締駆動装置２０の駆動板２２を略９０°の間で方向を逆にして回転させているが、これに限らず、開放状態から型締状態に回転させた方向と同じ方向に回転させて型締を開放するようにしてもよい。この場合は、型締駆動装置２０の駆動板２２を略１８０°の間で方向を逆にして回転させることになる。
【００３９】
また、くさび機構１０，１０’において、くさび体１３，１３’と第１及び第２くさび受け１１，１１’，１２，１２’との間にボールローラ１４が設けられているが、これに限らず、ニードルローラを用いてもよく、潤滑油含浸プレート等の他の摩擦力軽減機構を用いてもよい。これは、自動調心プレート２４の固定板２４ａと遊動板２４ｂとの間のボールローラ２４ｃも同様である。
【００４０】
また、上記各実施形態では、型締駆動装置２０として型締用モータ２１を用いており、同時駆動手段として自動調心プレート２４を用いているが、これに限らず、油圧シリンダを用いてもよい。その際、くさび体１３，１３’を駆動する駆動シリンダを各くさび機構１０，１０’にそれぞれ設けると共に、各駆動シリンダに油圧を供給する供給シリンダを１機とすることにより、各くさび体１３，１３’に加わる圧力を均一なものとすることができる。
【符号の説明】
【００４１】
１…射出成形機、３…固定プラテン、４…可動プラテン、５…タイバー、６…割ナット、７…金型、７ｂ…可動金型、７ａ…固定金型、８…型締装置、９…増締プレート、１０，１０’…くさび機構、１１，１１’…第１くさび受け、１１ａ，１１ａ’…受け側傾斜面、１２，１２’…第２くさび受け、１３，１３’…くさび体、１３ａ…傾斜面、１４…ボールローラ（摩擦力軽減部材）、２０…型締駆動装置、２１…型締用モータ、２２…駆動板、２３…連結バー、２４…自動調心プレート（同時駆動手段）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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