JP5240873B2

JP5240873B2 - 型締装置

Info

Publication number: JP5240873B2
Application number: JP2011031541A
Authority: JP
Inventors: 一也阿南; 聡宮内; 和章阿部; 慶亮成瀬
Original assignee: 株式会社名機製作所
Priority date: 2011-02-17
Filing date: 2011-02-17
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2031-02-17
Also published as: JP2012166529A

Description

本発明は、射出成形機、ダイカスト成形機、プレス成形機等に用いられる型締装置に関するものである。

射出成形機、ダイカスト成形機、プレス成形機等に用いられる型締装置においては、固定金型に対する可動金型の平行度や、固定金型に対する可動金型の芯ズレの問題が重要となる。射出プレス成形を含む射出圧縮成形の場合、型同士を強く型締しないで成形が開始されるので、前記の問題は特に重要となる。また成形品別に捉えると、レンズ、導光板、光ディスク等の精密成形品の場合、前記の問題は特に重要となる。

図１０に示されるように一般的な型締装置では、型締時に固定盤の下部がベッドに固定されているので、固定盤の上部側のみが受圧盤側に向けて倒れ、上下のタイバの応力が不均一になるという問題があった。そのため固定金型に対する可動金型の平行度や、固定金型に対する可動金型の芯ズレが生じるという問題があった。また従来の一般的な型締シリンダを用いた射出成形機では、受圧盤が型締シリンダ後部の自重により後方側への傾斜し、その結果固定盤も同様に受圧盤側に向けて傾斜し、固定盤と可動盤の間の平行度が保てないという問題があった。前記問題に対しては、図１１に示されるように盤に締結されるタイバのナットを調整して、固定盤と可動盤が平行になるように調整が行われている。しかしその場合には、固定盤と受圧盤の間の特に上下のタイバの長さが相違してしまい、図１１の状態から型締を行うと、図１２に示されるように、上下のタイバの長さの相違からタイバ間で発生する応力に差が生じ、固定金型に対する可動金型の芯ズレに繋がるという問題があった。また型締時には固定盤と可動盤の間のタイバには反りが生じるので、タイバの反りにより可動盤が傾いたり可動盤の移動が円滑に行えないといった問題もあった。

前記の固定金型と可動金型の平行度や芯ズレの問題に対しては、特許文献１ないし特許文献４に記載されたものが知られている。特許文献１は、ベッド上に固定盤と受圧盤の平行度に影響を与えないだけの剛性を有するセットプレートを設け、そのセットプレートに対して固定盤と受圧盤を固定した型締装置である。しかしながら特許文献１の型締装置は、セットプレートを設ける分、型締装置の重量が重くなるという問題があった。また固定盤と受圧盤はセットプレートに固定されているので、型締時には上下のタイバを略均等に引っ張ることができず、固定盤と受圧盤が内側に向けて倒れて固定盤と可動盤の平行度が狂ったり金型間に芯ズレが発生するという問題が完全に解消できないものであった。また型締時に発生するタイバの反りにより可動盤が傾いたり可動盤の移動が円滑に行えないという問題についても対処できないものであった。

前記の問題に対して特許文献２は、ベースに対して固定プラテン（固定盤）とベースプレート（受圧盤）を移動自在に設けたものである。そしてベースに対して固定プラテンの下端がベースプレート側に移動するのを許容するように取付けられている。このことにより型締時に上下のタイバを略均等に引っ張ることができる。しかし引用文献２についても型締時に発生するタイバの反りに対して可動プラテン（可動盤）が傾いたり可動盤の移動が円滑に行えないという問題についても対処できないものであった。また固定プレートやベースプレート自体が自重のバランス等の問題から傾いていると固定プラテンと可動プラテンの平行度が保てず、型締時に固定金型と可動金型との間の平行度を維持することが困難なものであった。

上記の問題に対して特許文献３は、特許文献３の図６等に示されるように、移動ダイプレート（可動盤）がタイバにガイドされておらず、ベース上にリニアガイド機構が取付けられており、前記リニアガイド機構のガイドレール上を移動ダイプレートが移動可能となっている。そのため型締時に発生するタイバの反りに対して、移動ダイプレートは影響を受けない構造となっている。また特許文献３では、固定ダイプレート（固定盤）にもリニアガイド機構が設けられ、型締時にガイドレール上を移動が可能となっている。しかし型締時に固定ダイプレートは撓みが生じることからリニアガイドは１本しか設けられておらず、強度や耐久性の点で問題があるとともに小型機にしか対応できないものであった。更にはシリンダサポート（受圧盤）が自重のバランス等の問題から傾いていると、例え移動プレートがリニアガイド機構により直立状態であったとしても、固定ダイプレートと移動ダイプレートの間の平行度が保てず、型締時に固定金型と可動金型との間の平行度を維持することが困難なものであった。

それらの問題に対して特許文献４では、機台上に支持部材がそれぞれ摺動可能に設けられ、固定プラテン（固定盤）とバックプラテン（受圧盤）はそれぞれ、前記支持部材に両側から中央部が支持されている。また機台上にはガイドレールが設けられ、移動プラテン（可動盤）はガイドレール上に設けられた支持部材によって両側から中央部が支持されており、タイバには挿通されていない。前記構造により特許文献４の型締装置は、型締時に固定プラテンやバックプラテンが撓んだとしても機台に対しての影響が少なく、上下のタイバが均等に伸ばされるようになっている。また前記構造により、型締時に発生するタイバの反りに対して可動盤が傾いたり可動盤の移動が円滑に行えないという問題も発生しない。しかしながら特許文献４ではそれぞれのプレートが両側から支持部材により支持されるので、側面視方向（側面から見た方向）のプラテンの撓みには対応できるが、平面視方向（上方から見た方向）のプラテンの撓みには十分に対応できないものであった。また特許文献４は、それぞれのプレートが別途に設けた支持部材により支持されるという複雑な構造であるので、コストアップに繋がるものであった。

特開平７−３２３４５３号公報（請求項１、図１）特開２００１−２１２８５７号公報（請求項１、図１）特開平９−２２５９７９号公報（請求項１、図６）特開２０１０−８９２９５号公報（請求項１、００３８，００３９、図１、図５）

従って本発明では上記の問題を鑑みて、比較的簡単な構造により型締時に固定金型と可動金型との間の平行度を維持することができる型締装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の型締装置は、ベースと、固定金型が取付けられる固定盤と、前記固定盤に対して複数のタイバにより連結される受圧盤と、固定盤と受圧盤の間に設けられ可動金型が取付けられる可動盤と、前記固定金型と可動金型を型締する型締機構とが配設された型締装置において、固定盤は、両側下面が平面からなり少なくとも該両側下面がベースの上面の平面に対して摺動可能であって、ベースに固定され水平方向に押え部を有する案内部材に対して該固定盤の側面が摺動可能または該固定盤の側面との間に所定のクリアランスを有するとともに、該案内部材の押え部と該固定盤の間には上下方向に所定のクリアランスが設けられ、該固定盤自体がボルトにより直接ベースに対して締結されずに取付けられ、可動盤は、リニアガイド機構によりベースに対して型開閉方向に移動自在であって前記タイバに対して無負荷状態に配設されたことを特徴とする。

本発明の請求項２に記載の型締装置は、請求項１において、固定盤または受圧盤のいずれか一方には、盤面下面中央部にベースに対して盤を軸支する軸支部が設けられていることを特徴とする。

本発明の請求項３に記載の型締装置は、請求項１または請求項２において、前記固定盤または受圧盤のいずれか一方には、盤の角度調整機構が設けられたことを特徴とする。

本発明の型締装置は、ベースと、固定金型が取付けられる固定盤と、前記固定盤に対して複数のタイバにより連結される受圧盤と、固定盤と受圧盤の間に設けられ可動金型が取付けられる可動盤と、前記固定金型と可動金型を型締する型締機構とが配設された型締装置において、固定盤は、両側下面が平面からなり少なくとも該両側下面がベースの上面の平面に対して摺動可能であって、ベースに固定され水平方向に押え部を有する案内部材に対して該固定盤の側面が摺動可能または該固定盤の側面との間に所定のクリアランスを有するとともに、該案内部材の押え部と該固定盤の間には上下方向に所定のクリアランスが設けられ、該固定盤自体がボルトにより直接ベースに対して締結されずに取付けられ、可動盤は、リニアガイド機構によりベースに対して型開閉方向に移動自在であって前記タイバに対して無負荷状態に配設されているので、比較的簡単な構造で型締時の固定盤と可動盤との間の平行度を維持することができる。

本実施形態の型締装置の正面図である。本実施形態の型締装置の平面図である。本実施形態の型締装置の固定盤をベースに取付けた部分の拡大断面図である。本実施形態の型締装置の受圧盤をベースに取付けた部分の拡大断面図である。本実施形態の受圧盤の角度調整機構の断面図である。図５におけるＡ−Ａ線の断面図である。本実施形態の型締装置の型締時の状態を模式的に表した正面図である。本実施形態の型締装置の型締時の状態を模式的に表した平面図である。本実施形態の型締装置の受圧盤および固定盤の角度調整時の状態を模式的に表した平面図である。従来の一般的な型締装置の型締時の問題を示す図である。従来の一般的な型締装置において、タイバのナットを調整して固定盤と可動盤が平行になるように調整が行われた際の図である。図１１の状態から型締を行った際の問題を示す図である。

本発明の実施形態の射出成形機１１の型締装置１３について、図１ないし図９を参照して説明する。射出成形機１１は、ベース１２上の一側に設けられた型締装置１３とその他側に設けられた射出装置１４から基本的な部分が構成される。射出装置１４は公知のものであり、固定盤１５の反可動盤側の面の中央に形成されるノズル孔１５ａの両側の位置に、ノズルタッチ機構１６のシリンダ機構または電動機構が取付けられている。ノズル１７を挟むように両側に２本のノズルタッチ機構１６を設けることにより、ノズルタッチ時の固定盤１５の受圧盤側に向けての倒れを防止することができる。

型締装置１３について説明すると、所定の強度を有するベース１２上には、固定金型１９が取付けられる固定盤１５が配設されている。また固定盤１５に対して一側寄り（反射出装置側）のベース１２上には受圧盤１８が配設されている。固定盤１５と受圧盤１８はそれぞれの四隅近傍がナット３６により固定されたタイバ２０により連結されている。また固定盤１５と受圧盤１８との間には、可動金型２２が取付けられる可動盤２１が型開閉方向に移動可能に設けられている。

４本のタイバ２０はそれぞれが同じ材質および同じ直径であり、その材質や固定盤１５や受圧盤１８への固定方式については公知のものである。各タイバ２０の両端近傍部分にはネジが形成されている。そして各タイバ２０の両端側は、固定盤１５および受圧盤１８の四隅近傍の貫通孔にそれぞれ挿通され、固定盤１５および受圧盤１８の外側の面の側から前記ネジに対してそれぞれナット３６が螺合されて、当初からタイバ２０に一定の張力が発生するように固定されている。また各タイバ２０は原則として、固定盤１５と受圧盤１８間の距離が均等になるように取付けられている。本実施形態においてタイバ２０は４本であるが複数のタイバ２０であればよい。

固定盤１５のベース１２への取付けについて説明すると、図２および図３に示されるように、固定盤１５の操作盤側と反操作盤側の側面１５ｂの下方寄りの部分には、内側に向けて凹部１５ｃが形成されている。凹部１５ｃは型開閉方向（水平方向）に一定幅の溝状に形成され、ベース１２と平行な下側の面（上方を向いた面）１５ｄと上側の面（下方を向いた面）１５ｅを有する。そして前記固定盤１５の側面１５ｂの側方には、側面１５ｂに対して摺動可能に案内部材２３が設けられている。そして固定盤１５と案内部材２３との間は、上下方向に所定のクリアランスａが設けられている。案内部材２３は、断面逆Ｌ字状の部材であり、高さ方向の本体部２４と水平方向の押え部２５からなっている。そして案内部材２３の本体部２４には上下方向に貫通孔２６が複数（この場合２個）形成されている。また案内部材２３の長さＬは、固定盤１５の板厚と略同じである。

固定盤１５の側面１５ｂの近傍のベース１２には、固定盤１５の側面１５ｂと平行にボルト穴２７が複数（この場合２個）形成されている。そして前記案内部材２３の押え部２５を凹部１５ｃに対して非接触状態に係合した状態で、前記貫通孔２６の上方からベース１２のボルト穴２７にワッシャを取付けたボルト２８を挿通することにより案内部材２３はベース１２に固定されている。従って固定盤１５自体が、ボルトにより移動不能にベース１２に対して直接締結されている訳ではない。そして固定盤１５と案内部材２３の関係は、型締されていない状態で、案内部材２３の押え部２５の下面２５ａは固定盤１５の凹部１５ｃの下側の面１５ｄと所定のクリアランスａが形成され、案内部材の上面２５ｂは固定盤１５の凹部１５ｃの上側の面１５ｅと所定のクリアランスｂが形成されるようになっている。また固定盤１５の下面１５ｆ（両側下面）とベース１２の上面はそれぞれ平面からなり拘束されていない。なお固定盤１５の下面１５ｆとベース１２の上面、固定盤１５の側面１５ｂと案内部材２３の内側側面２３ａの間はそれぞれ潤滑材が塗布されている。しかしこれらの部分に平面状のブッシュ等の低摩擦部材を挟むようにしてもよく、各面を低摩擦加工してもよい。上記構造により固定盤１５自体はベース１２に対して、型開閉方向に移動可能（摺動可能）であり、型締時の固定盤１５の撓みによる変形も許容し、ベース１２に対して水平方向および垂直方向への変位が自在であり、ベース１２に撓みがほとんど伝達されない構造となっている。また固定盤１５と案内部材２３の間は部材間の僅かな間隙や案内部材２３およびボルト２８の撓みにより固定盤１５の撓みによる変形を許容する。

なお本発明においては固定盤１５には、凹部１５ｃを形成せずに、固定盤１５から型開閉方向と直交する方向（操作盤側と反操作盤側を結ぶ方向）に向けて、図４に示される受圧盤１８の取付部２９のようなブラケット状の取付部を突出して設けるようにしてもよい。その場合は固定盤１５の一部である取付部が、直接ボルトにより固定的に締結されておらず、案内部材２３により一定のクリアランスを有して上方からガイドされるよう取付けられる。また固定盤の取付部等に型開閉方向に所定の長さを有する長孔を上下方向に貫通形成し、前記長孔の位置する部分の下方のベースにボルト穴を設ける。そして前記取付部の上方から長孔を介してショルダーボルト等のボルトを挿通してもよい。前記においてショルダーボルトのボルト頭で固定盤を直接押圧はしないように取付ける。その場合でも型締時にベース１２に対して固定盤１５を摺動自在であって水平方向および垂直方向に変位自在に設けることができる。更には固定盤１５の側面１５ｂと案内部材２３の内側側面２３ａは、少なくとも一方を凸状または凸球面状にして摺動面の面積を減らすようにしてもよい。そのことにより固定盤１５の撓みがより容易となる。更にまた固定盤１５の側面１５ｂと案内部材２３の内側側面２３ａの間には所定のクリアランスを設けるようにしてもよく、その場合は固定盤１５の下面中央部（その近傍を含む）がベッド１２に対して型開閉方向にガイドされるようにすることが望ましい。

次に受圧盤１８のベース１２への取付けについて説明する。図４に示されるように、受圧盤１８の下部の両側には、型開閉方向と直交する方向に取付部２９がそれぞれ張出している。そして取付部２９には上下方向に貫通孔３０が形成されている。そして前記貫通孔３０の上方からベース１２のボルト穴３１に向けてショルダーボルト３２が挿通されている。ショルダーボルト３２は公知のように、ボルト頭３２ａに近い側にネジの形成されていない円筒状の胴部３２ｂが形成され、先端側にネジ部３２ｃが形成されている。そして前記貫通孔３０の内径はショルダーボルト３２の胴部３２ｂの外径よりも一定寸法だけ大きくなっており、両者の間にはクリアランスｃが形成される。またショルダーボルト３２は、ネジ部３２ｃがベース１２のボルト穴３１に挿入された際に、胴部３２ｂの下面３２ｄとベース１２の上面の間が当接面となって固定されるので、ボルト頭３２ａの下面と取付部２９の上面２９ａの間には若干のクリアランスｄが形成されるように取付けられる。また受圧盤１８の取付部２９の下面１８ａと、対応するベース１２の上面は、それぞれ平面からなり拘束されていない。なおこの部分も固定盤１５の下面１５ｆと同様に平面状のブッシュや低摩擦加工を行ったものでもよい。

受圧盤１８の下面中央部１８ｂは、受圧盤１８を軸支する軸支部である球面軸受３３を介してベース１２に取付けられている。受圧盤１８の盤面下面中央部１８ｂには下方に向けて円筒部が突出して設けられ、前記円筒部の下側部分には球面軸受３３の球面３４（内輪）が設けられている。またベース１２の側に前記球面３４に対応する凹球面状の外輪３５が固定されている。しかし球面軸受３３は、受圧盤内部側に外輪３５が形成されベース１２側から突出した軸に球面３４が形成されたものでもよい。前記の構造により受圧盤１８は、型開閉方向の軸Ｂに直交する垂直方向の面Ｃに対して上下方向および左右方向の盤の角度が変更可能となっている。更に詳しくは、受圧盤１８は、球面軸受３４の中心を中心にそれぞれ盤の角度が変更可能となっている。そしてまた受圧盤１８は、型締時に平面視した際に、中央部が反固定盤側に向けて牽引され、四隅近傍部分がタイバ２０により固定盤側に牽引される形で撓んだとしても、水平方向の撓みが一定量許容される。即ち受圧盤１８は、ベース１２に対して中央部が角度変更可能ではあるものの移動不能となっているが、ショルダーボルト３２の胴部３２ｂと取付部２９の間にクリアランスｃを有しているので、水平方向の撓みが一定量許容される。また型締時の受圧盤１８を側面視した際の撓みも球面軸受３３の働きと、ショルダーボルト３２（ショルダーボルト３２のボルト頭３２ａの下面３２ｄと取付部２９の上面２９ａの間のクリアランスｄ）により一定量許容される。

なお受圧盤１８の盤面下面中央部１５ｂをベース１２に対して軸支する軸支部は、球面軸受３３に変えて、受圧盤に固定された円筒状のボスがベース側の穴部に挿通され軸支されたものなどでもよい。その場合でもボスと穴部の間の僅かなクリアランスにより受圧盤の垂直方向の撓みは一定量許容される。またボスと穴部の支点を中心に受圧盤は角度変更される。また受圧盤は、両側の取付部に対してボルトのみによってベースに取付けられたものでもよい。その場合は受圧盤の左右方向の角度は取付部の長孔に対するボルトの固定位置で調整し、上下方向の角度はボルトとナットの挿入位置で調整される。更にまた受圧盤を回動する垂直方向の軸の位置は盤面下部中央部に限定されない。

そして本発明は、上記のようにして固定盤１５および受圧盤１８をベース１２に対して取付けることにより、特許文献４のように盤の側面中間部を支持部材により軸支するタイプよりも、比較的簡単な構造とすることができコストダウンすることができる。また特許文献４に比べて型締時に平面視した場合の盤の両側中央の撓みに対しても十分に対応することができる。

また受圧盤１８は型締機構である型締シリンダ３７をベース１２上で載置する盤であって、中央部に型締シリンダ３７のシリンダ部３８に連設された部材である。そして公知のため図示は省略するがシリンダ部３８のシリンダ筒３７の内部には高速でラムを前進させるブースタシリンダと大径の型締シリンダ３７のピストンが設けられ、前記ピストンに固定されたラム３９が可動盤２１の背面２１ｂの中央部に固定されている。従って本実施形態の型締機構は、可動盤２１の中央部に直接加圧力が加えられることにより固定金型１９と可動金型２２を型締する方式であり、可動盤の外側近傍にリンクが取付けられるトグル型締装置のように型締力により可動盤に反りが発生することはほとんどない。なお本発明の型締装置は、前記のトグル型締装置やハーフナットを用いた型締シリンダ方式等の他の型締機構を除外するものではない。

次に本実施形態の受圧盤１８の角度調整機構４０について図１、図２、図５、図６により説明する。型締シリンダ３７のシリンダ部３８は反固定盤側に向けて一定の長さがあり、その後端には受圧盤１８の角度調整機構４０が取付けられている。そして受圧盤１８は、角度調整機構４０により、型開閉方向の軸Ｂ（仮想軸）に直交する垂直方向の面Ｃ（ベッド１２の長手方向に対して垂直方向の仮想面）に対して上下方向（正面視した際の角度変更方向）および左右方向（平面視した際の角度変更方向）の盤の角度が変更可能となっている。なお角度調整機構４０の位置は限定されないが、シリンダ部３８の後端以外では、受圧盤１８とシリンダ部の後端の間における１／２の位置よりも後部に設けることが望ましい。

シリンダ部３８の後端には、型締シリンダ３７の軸線上に反固定盤側に向けて一定長さの円筒形の挿入部材４１が形成されている。そして前記挿入部材４１の周囲にはブッシュ４２を介して外形が長方体からなる調整ブロック４３が設けられている。詳しくは調整ブロック４３の長手方向の軸芯には円筒形の貫通孔４３ａが貫通形成されており、その内部にブッシュ４２が挿入固定され、ブッシュ４２内に挿入部材４１が摺動自在に挿入される形となっている。なお挿入部材４１がベース側の部材である調整ブロック４３に固定されたブッシュ４２と摺動自在に設けられているのは、型締時や昇温時の型締シリンダ３７のシリンダ部３８の伸びを吸収するためである。そして図６に示されるように、前記調整ブロック４３の外周側の側面４３ｂと下面４３ｃの２面にはそれぞれボルト穴（ネジ穴）４３ｄが２個、前記側面４３や下面４３ｃに対して直角方向に形成されている。なおボルト穴４３ｄは少なくとも１個であればよい。また調整ブロック４３の後端面の四箇所にもボルト穴４３ｅが形成されている。

一方、型締シリンダ３７のシリンダ部３８の後端よりもやや一側（反固定盤側）に対応する位置のベース１２の上面には、角度調整機構４０の支持台４４が立設されている。そして支持台４４の上部には水平方向に下板４５が設けられている。そして下板４５の上には外枠部材４６が固定されている。外枠部材４６は、下板４５の両側上面に固定される側板４６ａと、側板４６ａ，４６ａの上部の上板４６ｂとからなっている。そして前記下板４５、外枠部材４６の両側の側板４６ａ、および上板４６ｂの内部には、前記調整ブロック４３が挿入される長方体形状の空間が形成されている。前記外枠部材４６の側板４６ａには、調整ブロック４３のボルト穴４３ｄに対して、型開閉方向および上下方向が対応するする位置に、ボルト穴４７が２個形成されている。また側板４６ａには前記ボルト穴４７と異なる位置にボルト穴４８が２個形成されている。また下板４５にも調整ブロック４３のボルト穴４３ｄに対して、型開閉方向および型開閉方向に直交する左右方向が対応する位置に、ボルト穴４９が２個形成されている。更に下板４５には、前記ボルト穴４９とは異なる位置にボルト穴５０が２個形成されている。また外枠部材４６の後端には側板４６ｃが垂直方向に設けられ、外枠部材４６の空間を塞いでいる。そして側板４６ｃの調整ブロック４３のボルト穴４３に対応する位置にもボルトが挿通される貫通孔４６ｅが形成されている。

上記構成により図６に示されるように調整ブロック４３は、前記外枠部材４６内に一定のクリアランスｅ、ｆを隔てて挿入される形となっている。そして外枠部材４６の前記下板４５のボルト穴４９，５０から調整用ボルト５１，５２が調整ブロック４３に向けてそれぞれ挿入される。調整用ボルト５１は、調整ブロック４３の下面側のボルト穴４３ｄに挿入される。またボルト５２は、調整ブロック４３の下面に当接されるとともに、枠部材４６の下板５６の外側面にはボルト５２に係合されたナット５３が当接される。つまり２種類の調整用ボルト５１，５２は押しボルト５２と引きボルト５１の役割を果たしており、下板４５に対する調整ブロック４３の位置を調整する。

また側板４６ａの側も下板４５の側と同様に、ボルト穴４７，４８から調整ブロック４３に向けて調整用ボルト５４，５５が挿通される。ボルト５４は、調整ブロック４３の側面に当接されるとともに、側板４６ａの外側面に対してナット５７により当接される。またボルト５５は、調整ブロック４３のボルト穴４３ｄに挿入される。つまり２種類のボルト５４，５５は押しボルト５４と引きボルト５５の役割を果たしており、側板４６ａに対する調整ブロック４３の位置を調整する。そして前記構造により調整用ボルト５１，５２，５４，５５の挿入量を調整することにより調整ブロック４３、挿入部材４１、および型締シリンダ３７のシリンダ部３８の後端を上下方向および左右方向に自在に位置調整することができる。そして型締シリンダ３７が固定される受圧盤１８の下部の中心が球面軸受（もしくはボス）により各方向に角度調整自在となっており、受圧盤１８の両側が大径の貫通孔３０に対してクリアランスｃを持ってショルダーボルト３２の胴部３２ｂを挿通して取付けられており、受圧盤１８がベース１２に固定的に拘束されていないことから、型締シリンダ３７の角度変更（角度調整）に伴い受圧盤１８の角度を型開閉方向の軸Ｂに直交する面Ｃに対して上下方向および左右方向の盤の角度を変更（調整）することができる。

そして受圧盤１８側の調整ブロック４３等が前記の調整用ボルト５１等により変位され受圧盤１８の角度調整が完了すると、次に後端側の側板４６ｃの貫通孔４６ｄから固定用ボルト６２のネジ部を挿入し、調整ブロック４３のボルト孔４３ｅに螺入し、外枠４６に対する調整ブロック４３等の位置を固定する。この際の調整ブロック４３の変位量は、実際にはごく僅かであり、固定用ボルト６２のネジとボルト孔４３ｂの間にも僅かなクリアランスがあるので、調整ブロック４３が移動しても固定用ボルト６２をボルト孔４３ｂに挿入することが可能である。そして固定用ボルト６２により受圧盤１８の角度は強固に固定することができる。換言すれば、受圧盤１８は、上下左右方向のいずれの方向にも角度変更でき固定することが可能である。そして受圧盤１８（特に球面軸受３４）と、角度調整機構４０との間には受圧盤１８の高さ以上の距離があることから、角度調整機構４０の調整用ボルト５１，５２，５４，５５により挿入部材４１の位置を上下左右に変位させることにより受圧盤１８の角度の微調整が正確に行え、同時にタイバ２０により連結される固定盤１５の角度の調整も正確に行える。

受圧盤１８には型締シリンダ３７の前方側の部分が固定されており、型締シリンダ３７のシリンダ部３８が後方に向けて延びていることから、受圧盤１８は重量バランスの点で、後傾しやすいという特性がある。しかし前記角度調整機構４０により、受圧盤１８をベース１２に対して垂直となるように調整することが可能である。なお角度調整機構４０の構造は上記に限定されず、ボルトにより３方向以上から調整を行うものや、偏芯カム、バネ、およびシム等を用いたものでもよい。

次に可動盤２１について説明する。可動盤２１は一定の板厚を有する盤体であり、その前面は可動金型２２の取付面２１ａであり、背面にはラム３９が固定されている。図２に示されるようにベース１２上の固定盤１５と受圧盤１８の間であって、固定盤１５の側面１５ｂの位置よりも外側の位置には、リニアガイド機構５７のガイドレール５８が型開閉方向の軸Ｂとそれぞれ平行に１本づつ設けられている。一方可動盤２１の下面両側の脚部５９にはリニアガイド機構５７のハウジング６０が固定されている。公知のようにハウジング６０には複数の球体が連続して設けられ、前記ガイドレール５７の凹状の溝に沿って前記球体が転動してハウジング６０自体が移動される。可動盤２１の脚部５９の型開閉方向の長さは、可動盤２１の本体部の板厚の２倍〜７倍に設けられている。そして可動盤２１の脚部５９は、固定盤側と受圧盤側にそれぞれ張出して設けられており、特に受圧盤側はの方が長くなっている。そして脚部５９の固定盤側と受圧盤側にそれぞれハウジング６０が取付けられている。可動盤２１の脚部５９へのハウジング６０の取付けは、図示しない型開閉方向と直交しかつ水平方向に設けられた偏芯軸を介して取付けられている。従って前記偏芯軸を回転させ固定させることにより可動盤２１に対してハウジング６０の上下高さを変更させることができ、可動盤２１の高さが調節できるようになっている。

また可動盤２１の四隅近傍にはタイバ２０を挿通する貫通孔６１が形成されている。しかし本実施形態では可動盤２１の貫通孔６１にはブッシュは挿入されておらず、可動盤２１は型締時も含めて直接タイバ２０に負荷がかからない非接触状態に設けられている。換言すれば可動盤２１はリニアガイド機構５７によってベース上に直立し、リニアガイド機構５７のみにガイドされて移動されるようになっている。なお本実施形態では可動盤３２の貫通孔にタイバが挿通されるが、特許文献４の図３に示されるように可動盤２１の四隅を小さくして可動盤２１の外側にタイバ２０が位置するようにしてもよい。

次に本実施形態の射出成形機１１の型締装置１３の作動方法、とりわけ型締時の固定盤１５や受圧盤１８の撓み、固定盤１５と可動盤２１の平行度、受圧盤１８の角度調整等について説明する。また本実施形態では射出成形機１１により射出圧縮成形を行う例について説明する。本発明については、平行度や求められる高精密な成形品（例えば板厚が０．２〜１．０ｍｍの導光板であって板厚寸法の許容範囲が０．０５ｍｍ以下のものやレンズなど）や、型閉後に可動盤および可動金型の移動が行われる射出圧縮成形（射出プレス成形を含む）に好適に用いられるが、他の一般的な射出成形機にも適用可能である。

射出成形機１１により成形を開始する前に、型締装置１３を型締時に、各タイバ２０に略均等に応力が発生するようにしておく必要があり、固定盤１５と受圧盤１８の間のタイバの長さが略均等になるように調整されていることは当然のことである。また型締シリンダ３７の後部の自重により受圧盤１８が反固定盤側に向けて傾斜した状態（受圧盤１８の上部が下部よりも反固定盤側の状態）にならないように、角度調整機構４０により受圧盤１８の角度を鉛直方向に調整しておく。更に詳しくは受圧盤側の各ナット３６によりタイバ２０を係合する位置（受圧盤１８の盤面）が、型開閉方向の軸Ｂと直交する面Ｃ上にすべて位置するように調整する。前記のように各タイバ２０の長さは同じとなるので、受圧盤１８の角度を調整することは、固定盤１５の角度を調整することになり、固定盤１５が可動盤２１に対して完全に平行となるように調整が行われる。なお実際には固定盤１５の角度は非常に微妙な範囲内で調整されるので、固定盤１５の側面１５ｂと案内部材２３の内側側面１５ａとが潤滑剤を介して摺動自在になっていても僅かなクリアランスや案内部材２３やボルト２８の撓みにより調整可能である。また前述したように、可動盤２１は独立してリニアガイド機構５７を介してベース１２上に配置され、ベース１２に対して直角に立設されているので、受圧盤１８および固定盤１５の角度調整の影響を受けない。

前記の調整が完了すると型締シリンダ３７を作動させ、可動盤２１および可動金型２２を前進させ、固定金型１９との型閉を行う。その際に可動盤２１はタイバ２０にガイドされずにリニアガイド機構５７のガイドレール５８上を姿勢を保って移動される。そして型閉が完了すると所定の型締力で型締される（または射出プレス成形の場合は可動金型２２が位置制御され型閉位置で停止される）。一方、射出装置１４は、ノズルタッチ機構１６によりノズル１７が固定金型１９にノズルタッチされている。

次に射出装置１４からノズル２７を介して金型内のキャビティＣに溶融樹脂の射出充填を行い、その途中または射出後に、型締シリンダ３７を再び作動させ、キャビティＣ内の溶融樹脂を圧縮する（射出圧縮成形または射出プレス成形の場合）。この際に型締シリンダ３７の前進方向の力は、ラム３９を介して直線的に可動金型２２および固定金型１９に伝達され、固定盤１５を反受圧盤側（射出装置１４側）に移動させ、同時に各タイバ２０が引張され、型締力が得られる。この際に固定盤１５は、正面視（正面側の側方から見た状態）した図７、および平面視した図８に示されるように、固定盤１５の中央部が反受圧盤側に押圧され、タイバ２０が取付けられる周辺部（四隅近傍部）が受圧盤側に引張られて撓みが発生する。

しかし固定盤１５のベース１２への取付けは、図３に示されるように案内部材２３により、クリアランスａを有して固定盤１５を上方から押えられ（ガイドされ）、固定盤１５の下面１５ｆ（少なくとも両側下面）がベース１２に対して摺動可能かつ固定盤１５の側面１５ｂと案内部材２３の内側側面２３ａが摺動可能となっているので、固定盤１５の平面方向から見た水平方向の撓みと正面方向（側方）から見た垂直方向の撓みがそれぞれ許容され、吸収可能となっている。即ち図７に示されるように側方から正面視して固定盤１５の下面１５ｆの前側が浮き上がることが許容されるので、固定盤１５は上下が略均等に垂直方向に撓むことができる。そして図９に示される従来技術のように固定盤１５の中央部から上部にかけての部分が受圧盤側に向けて引っ張られる形で固定盤１５が傾斜せずに、固定盤１５の中央部は可動盤２１との平行状態が保たれる。またその結果、固定金型１９と可動金型２２の平行度も許容範囲内に保たれる。

また受圧盤１８についても中央部の型締シリンダ３７の部分に対してタイバ２０が取付けられる周辺部（四隅近傍部）が固定盤側に引張られて撓みが発生する。しかし受圧盤１８についても両側下部の取付部２９がベース１２に対して摺動自在にショルダーボルト３２により取付けられており、中央部が球面軸受３３を介して取付けられているので、受圧盤１８の水平方向の撓みおよび垂直方向の撓みが吸収可能となっている。その結果、固定盤１５や受圧盤１８は略均等に撓むので、前記撓みにより特定のタイバ２０が大きく異なった応力を受けるということがない。しかし型締時には固定盤１５と受圧盤１８の撓みによりタイバ２０は、図７および図８に示されるように、可動盤２１近傍の部分がセンター寄りとなり固定盤１５と受圧盤１８の近傍部分が外側寄りとなるように弓状に反りが起きる。しかしながら本発明における可動盤２１は、リニアガイド５７によりベース１２に対して移動自在であって前記タイバ２０に対して非接触状態（無負荷状態）に配設されているので、タイバ２０の反りの影響をまったく受けることがない。（なお図７、図８では固定盤１５および受圧盤１８の撓み、タイバ２０の反りは共に誇張して描かれていることは言うまでもない）。

従って本実施形態の型締装置１３は、型締時に固定金型１９と可動金型２２は各盤面やタイバ２０の反りの影響をほとんど受けずに成形を行うことができる。しかしそれでも金型の問題やその他の問題により固定盤１５と可動盤２１の平行度が保たれない場合、または固定金型１９と可動金型２２のキャビティ形成面間の平行度が保たれずに成形された成形品の板厚が不均等（または所望の板厚分布になっていない）な場合は、角度調整機構４０により調整を行う。

角度調整機構４０による受圧盤１８の角度の調整は、例えば成形品におけるキャビティ上部で成形された部分の板厚が厚すぎ、キャビティ下部で成形された部分の板厚が薄すぎる場合は、固定用ボルト６２を調整ブロック４３から抜いてから、角度調整機構４０の下方のボルト５２の挿入量を浅くし（同時にナット５３も調整する）、同時に調整用ボルト５１の挿入量を深くする。そのことにより図９において二点鎖線で示されるようにベース１２および外枠部材４６に対して受圧盤１８に直結される挿入部材４１とその周囲の調整ブロック４３の位置が下降され、受圧盤１８は、球面軸受３４の中心部分を中心に角度が変更され、受圧盤１８の上部は反固定盤側に向けて移動される。同時に略均等な長さの各タイバ２０により連結される固定盤１５も同様に上部が受圧盤側に向けて移動され、固定盤１５も角度が調整される。そのことにより固定盤１５に取付けられる固定金型１９と可動金型２２の間に形成されるキャビティＣの上部の間隔が狭まり、成形品の平行度が修正される。そして受圧盤１８の角度調整が完了したら固定用ボルト６２を再び調整ブロック４３のボルト穴４３ｂに挿入し、受圧盤１８等の角度を固定する。この際の型締シリンダ３７のシリンダ部３８の角度の変更に伴うラム３９や可動盤２１への影響は、シリンダ部３８の角度変更は実質的にはごく僅かな角度変更であり、シリンダ部３８の内壁とピストンとの間のＯリング等の歪により前記角度変更分が吸収されるので、ラム３９や可動盤２１の角度にはほとんど影響を与えることが無い。

また成形品におけるキャビティ上部で形成された部分の板厚が薄すぎ、キャビティ下部で形成された部分の板厚が厚すぎる場合は、固定用ボルト６２を抜いてから、前記の逆にボルト５２の挿入量を深くし（同時にナット５３も調整する）、調整用ボルト５１の挿入量を浅くすることにより、球面軸受３４を中心に受圧盤１８の角度を変更し、受圧盤１８の上部を固定盤側に移動させる。そして再び固定用ボルト６２を締結する。更には、キャビティＣの左右方向の板厚が不均等である場合も、固定用ボルト６２を抜いて、角度調整機構４０の側方のボルト５４の挿入量（同時にナット５６も調整する）と、ボルト５５の挿入量を調整することにより、受圧盤１８は、球面軸受３４の中心部分を中心に角度が変更される。同時に略均等な長さの各タイバ２０により連結される固定盤１５も同様に角度が変更され、成形品の板厚が調整される。そして再び固定用ボルト６２を締結する。

なお前記の成形品形状から受圧盤１８および固定盤１５の角度を調整する方法は、実際は一方方向のみに板厚差が発生することは少ないので、受圧盤１８の上下方向と水平方向の角度が同時に調整されることが多い。また射出装置側の成形条件（射出速度、射出圧力、樹脂温度、保圧切替位置等）、型締装置側の成形条件（射出圧縮成形の際の最初の可動金型停止位置、圧縮開始のタイミング、型締力制御）、および成形金型の修正の少なくとも一つと並行して行われる場合も多い。

本発明の型締装置は、本実施形態のもの以外に次のようなものでもよい。本実施形態では、受圧盤１８の下面の中心がベース１２に対して略位置固定（角度変更は許容）であり、固定盤１５全体が型締時に型開閉方向に移動されるものについて説明したが、固定盤１５の下面１５ｆの中心がベース１２に対して略位置固定（角度変更は許容）に軸支部により軸支され、受圧盤１８全体が型締時に型開閉方向に移動されるものでもよく、軸支部はいずれか一方の盤に設けられていればよい。また固定盤１５および受圧盤１８ともに位置固定されておらず、型締時に両方の盤１５，１８が一定範囲内で型開閉方向に変位されるものでもよい。そして前記の受圧盤１８が型締時に移動されるものの場合、角度調整機構４０についても受圧盤１８とともに移動可能に設けることが望ましい。また可動盤２１のみならず、固定盤１５または受圧盤１８の少なくとも一方にもリニアガイド機構を設け、可動盤２１と同じまたは相違するガイドレール５８上に載置されたものでもよい。その場合リニアガイド機構のハウジングに対して固定盤１５等が移動自在に設けられることにより、固定盤１５等がベースに対して少なくとも水平方向に変位自在に設けられる。

また固定盤１５の両側下部がベース１２に対して摺動自在に設けた機構は、ベース１２の上面に別の盤面を固定しその上面にＭＣプレート等の摩擦係数の小さい部材を貼り付け、それら全体でベース１２を構成するものでもよい。更にはベース１２またはベース１２に取付けられた部材にバネを介して固定盤１５等を取付けることにより、固定盤１５等の垂直方向（側面視方向）と水平方向（平面視方向）の撓みを吸収し、ベース１２に対して固定盤１５等を変位可能としたものでもよい。また角度調整機構４０についても、受圧盤１８ではなく固定盤１５に取付けられたものでもよくいずれか一方の盤に設けられていればよい。更に型締装置１３の型締機構は、型締シリンダ３７を用いたものに限定されず、電動機構または油圧機構を駆動源とするトグル機構を用いたものでもよい。トグル機構の場合、取付けられる金型の厚みに応じて受圧盤位置が変更される。従ってリニアガイド機構等により型開閉方向に移動可能なハウジングを含む支持台の上に受圧盤を立設させ、支持台と受圧盤の間を受圧盤の角度変更可能であり受圧盤の撓みも許容するように取付けることにより、ベースに対する受圧盤の角度変更が実現できる。

本発明の型締装置は、射出成形機の他、ダイカスト成形機、プレス成形機といった高圧で型締を行う型締装置に用いられ、成形品の種類は限定されない。また本発明の型締装置は、竪型型締装置にも応用することができる。

１１射出成形機
１２ベース
１３型締装置
１４射出装置
１５固定盤
１８受圧盤
１９固定金型
２０タイバ
２１可動盤
２２可動金型
２３案内部材
３２ショルダーボルト
３３球面軸受
３７型締シリンダ
３８シリンダ部
４０角度調整機構
４１挿入部材
４３調整ブロック
５１，５２，５４，５５調整用ボルト
５７リニアガイド機構
Ｂ型開閉方向の軸
Ｃ型開閉方向の軸Ｂに直交する面
ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆクリアランス

Claims

ベースと、固定金型が取付けられる固定盤と、前記固定盤に対して複数のタイバにより連結される受圧盤と、固定盤と受圧盤の間に設けられ可動金型が取付けられる可動盤と、前記固定金型と可動金型を型締する型締機構とが配設された型締装置において、
固定盤は、両側下面が平面からなり少なくとも該両側下面がベースの上面の平面に対して摺動可能であって、ベースに固定され水平方向に押え部を有する案内部材に対して該固定盤の側面が摺動可能または該固定盤の側面との間に所定のクリアランスを有するとともに、該案内部材の押え部と該固定盤の間には上下方向に所定のクリアランスが設けられ、該固定盤自体がボルトにより直接ベースに対して締結されずに取付けられ、
可動盤は、リニアガイド機構によりベースに対して型開閉方向に移動自在であって前記タイバに対して無負荷状態に配設されたことを特徴とする型締装置。
固定盤または受圧盤のいずれか一方には、盤面下面中央部にベースに対して盤を軸支する軸支部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の型締装置。
前記固定盤または受圧盤のいずれか一方には、盤の角度調整機構が設けられたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の型締装置。