JPH0114855B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (1) 発明の技術分野 本発明は、射出成形機やダイカスト機の型締装
置に係り、詳しくは、横型の直圧式型締装置にお
けるプラテンの平行度を確保する構造に関するも
のである。

(2) 従来技術とその問題点 従来から射出成形機等の直圧式型締装置は、ベ
ツトの上に型締シリンダが水平に配置されている
とともに型締シリンダの進退方向にタイバーを介
して可動側と固定側のプラテンが配置されてい
る。又、型締シリンダのロツドには可動側プラテ
ンが設けられており、ロツドの軸受部は、ロツド
の進退動が許容される少なくとも30ミクロン程度
のクリアランスを有するブツシユから構成されて
いる。従つて、可動側プラテンとこれに取付けら
れる金型は、その重量によつて、ロツドを軸受部
のクリアランスの範囲において偏心させると同時
にタイバーに撓みを生じさせ、ひいてはプラテン
の平行度に狂いを起こさせるものであつた。プラ
テンの平行度に狂いが起こると、金型のガイドピ
ンなどが偏荷重を受けて摩耗したり、金型の型合
せが十分に行なわれないこととなり、ひいては金
型の寿命を早期に失なうこととなつた。

上記欠点を解消するためには、タイバーを太径
にして撓みを最小限に抑えるか、或いは可動側プ
ラテンの下面とベツトとの間に摺動板を介在させ
ることが行なわれてきた。前者にあつては、タイ
バーを太径にすることには自ずから限度がある。
タイバーを太径にすると、プラテンの金型取付面
が太径の分だけ狭められる。その為にプラテンの
面積を拡大することは、全体の荷重が大となつて
好ましくない。タイバーは、金型取付面に規制さ
れない範囲内で太径にできるだけであつた。

また、後者にあつては、型締シリンダのロツ
ド、固定側プラテンおよび摺動板を設けた可動側
プラテンの三点の平行度を出さなければならな
い。本体のベツトは必ずしも水平でないとともに
軸受部にはクリアランスが存在する以上、上記三
点の平行度は、機械工作上厳格に出せないもので
あつた。平行度を正確に出したと仮定しても、第
１に、摺動板は成形サイクルの熱影響を受けて、
寸法誤差が発生する。第２に、摺動板はベツトと
の間で摺動に必要なクリアランスを有していると
同時に、ベツトとの金属接触によつて摩耗するの
で、上記クリアランスの誤差を許容しつつ使用頻
度に応じて調整されなければならない。第３に、
摺動板は金型の交換に伴なう金型重量に対応し
て、その都度微調整が必要であつた。何れにして
も、プラテンの平行度は、最高でも50ミクロンが
限度であつて、しかも長期にわたつて保証できる
ものではなかつた。従つて、現状では、かかるプ
ラテンの平行度の誤差を前提として金型の型合せ
を行なつていた。

ところで、現代におけるエンジニアリングプラ
スチツクスの発展に伴ない、射出成形において
は、ミクロンオーダーの精度が要求されてきてい
る。この要求に応えるためには、金型では、分割
面の合せが正確に一致することが、絶対条件とし
て備わらなければならない。いかに金型を精密に
仕上げても、型合せに誤差があれば、ミクロンオ
ーダーの成形は不可能である。この意味におい
て、前述した従来のプラテンの平行度は、最高で
も50ミクロンが限度であるので、10ミクロン以下
の精度が要求される精密部品の金型には到底適用
できないものであつた。

上記実情に鑑みて出願人は、特願昭57−149599
号に係る装置を提供している。これは、型締シリ
ンダのロツドの軸受部に設けた環状の油溝に圧油
を作用させることによつて、ロツドの進退量に対
して自動調心構造とするとともにロツドの剛性に
よる片持構造として可動側プラテンの水平度を維
持するものである。これによれば、油溝に圧油を
作用させて進退動クリアランスでロツドを自動調
心していたが、各種実験の結果では、必ずしも圧
油を供給しなくても、油のスキン層を利用できる
ことが判明した。すなわち、粘性領域においてス
キン層は、極めて薄い油膜に形成されている。軸
受部とロツドとのクリアランスをスキン層が形成
される程度の微少間隙に設定し、このクリアラン
スを介して上記油溝と型締シリンダの室とを連通
状態とする。この場合には、ロツドの進退動を油
の流動として機能させることができ、クリアラン
スには境界層としてのスキン層を形成できること
となる。

(3) 発明の目的 しかして本発明は、上記実情に鑑みて開発され
たものであつて、プラテンの平行度の精度を出す
ことができ、長期にわたつて平行度を狂いなく維
持できるようにしたことを、その目的とするもの
である。

(4) 発明の特徴 上記目的を達成するための本発明の特徴は、型
締シリンダの太径で剛性を有するロツドの軸受部
の内周面に環状のＶ字状油溝が軸方向に多数設け
られているとともにロツドと軸受部とが油膜を形
成できる程度のクリアランスに設定され、このク
リアランスを介して上記油溝が上記型締シリンダ
の室に連通されていることにある。以下、本発明
を図面に基づいて説明する。

(5) 発明の一実施例 図面は、本発明に係る射出成形機等の型締装置
の一実施例を示し、第１図は型開限を示す同一部
切欠概略図、第２図は型閉限を示す同一部切欠概
略図、第３図、第４図は同要部拡大断面図であ
る。図面はブースターラム型に実施したものを示
す。

図中、１は型締シリンダ、２は型締ラム、３は
型締ラム２のロツド、４は型締ラム２のピスト
ン、５はロツド３の軸受部、６は軸受部５のフラ
ンジ、７はバルブ、８はブースターラム、９，１
０，１１は油の作用する室、１２は可動側プラテ
ン、１３は可動側プラテン１２に取付けられる金
型、１４は固定側プラテン、１５は固定側プラテ
ン１４に取付けられる金型、１６はタイバーであ
る。この横型構造の直圧式型締装置は公知であ
る。

しかして、上記軸受部５は、そのブツシユが耐
摩耗性に富む炭素繊維等を素材として構成されて
おり、ブツシユの内周面には油溝としてのバラン
シング溝２０が設けられている。バランシング溝
２０は、ブツシユの内周面にロツド３を取巻くよ
うな円環状として多数設けられており、適当な間
隙を有する断面Ｖ字形に形成されている。又、バ
ランシング溝２０は、ブツシユの軸方向一端部で
は設けられておらず、軸方向一端にはロツド３の
外周面と軸受部５の内周面とのクリアランス２１
を介して型締シリンダ１の室１１に連通してい
る。上記クリアランス２１は、薄い油膜を形成で
きる程度の微少間隙寸法に設定される。工作精度
にもよるが、具体的には約15ミクロン以下、好ま
しくは約５ミクロン以下に設定される。ブツシユ
の軸方向他端部はシールされている。シールは、
例えばシールパツキン２２とタストシール２３と
が施されている。

同様に他のバランシング溝２４が、前記型締ラ
ム２のピストン４の外周面に設けられている。バ
ランシング溝２４は、ピストン４の軸方向両端部
では設けられておらず、クリアランス２５を介し
て各室１０，１１に連通している。上記クリアラ
ンス２５は、薄い油膜を形成できる程度に設定さ
れる。

又、上記ピストン４は、その内周面にころがり
軸受としてボールベアリング２６を設けている。
同様に、タイバー１６と可動側プラテン１２との
摺動部である穴部分に、ボールベアリング２７が
設けられている。ボールベアリング２６，２７
は、無負荷状態で使用できるので、寸法精度の高
いものが選択される。

上記構成に基づく作用について説明すると、軸
受部５のバランシング溝２０には油が環状に平均
して満されており、クリアランス２１には、薄い
油膜が形成されている。同様に、ピストン４のバ
ランシング溝２４とその両端のクリアランス２
５，２５にも、環状の油と油膜とが形成されてい
るので、ロツド３の軸方向へのスラストは、無負
荷に近い状態となつている。ロツド３は、その太
径による剛性によつて上記可動側プラテン１２と
金型１３を片持支持しており、可動側プラテン１
２と金型１３は油膜によつて偏心することなく平
行度を維持している。この油圧平衡によりタイバ
ー１６は、可動側プラテン１２と金型１３の荷重
を受けていない。

次に、型締に際しては、型閉領域においてブー
スターラム８の室９に油圧が作用すると、ロツド
３が無負荷に近い状態となつているので、ロツド
３は直ちに前進する。ロツド３の前進に伴なつて
クリアランス２１の油膜は、境界層として作用
し、バランシング溝２０内に油が巻込状態で補充
される状態となる。同様に、ピストン４のバラン
シング溝２４とクリアランス２５では、薄い油膜
が境界層として作用している。可動側プラテン１
２のボールベアリング２７は、自重を受けずにタ
イバー１６にガイドされて移動する。ロツド３
は、その前進に応じて片持支持距離が大となる
が、側圧の増大に対してバランシング溝２０…及
び２４…内の油と油膜は自動調心すると同時に２
点支持されているので、ロツド３自体の水平度は
依然正確に維持されている。ロツド３の剛性は、
可動側プラテン１２と金型１３の平行度に影響を
与えないものである。従つて、ロツド３は、低速
型閉領域から高圧型閉領域まで、常にプラテンの
平行度を維持し続けている。また、ボールベアリ
ング２７はロツド３の径方向での位置決めを行な
つている。可動側プラテン１２の金型１３は、固
定側プラテン１４の金型１５とそれぞれの合せ面
が正確に一致して嵌合することとなる。この間、
バルブ７から室１０に油が吸入される。

型開きに際しては、バルブ７が開くとともに室
１１に油圧が作用する。軸受部５のバランシング
溝２０とピストン４のバランシング溝２４には室
１１から各クリアランス２１，２５を介して油圧
が供給される状態となるうえ、薄い油膜が形成さ
れている。従つて、ピストン４とロツド３は無負
荷に近い状態であるとともに、ピストン４の内周
面にボールベアリング２６が設けられているの
で、油圧念敏感に応答して型締ラム２が後退して
型開きがなされる。上記後退に伴なつて、油膜は
境界層として作用するので、プラテンの平行度
は、型開領域においても維持され続けている。

(6) 発明の他の一実施例 上記一実施例において、ピストン４の外周面に
バランシング溝２４を設けずに外周面をすべり接
触構造としても良い。

又、上記一実施例において、ブースターラム型
を図示して説明したが、これに限定されないこと
は言うまでもない。型締シリンダ、プラテン、タ
イバーからなる直圧式型締装置であれば、例えば
補助シリンダ型、増圧シリンダ型などにも実施で
きる。

又、上記一実施例においてボールベアリング２
７を例示したが、これをすべり軸受に構成しても
実施できる。この場合すべり軸受の軸受孔内周面
に油溝２４を設けてもよい。

(7) 発明の効果 本発明によれば以下の効果を奏する。

(イ) ロツドの軸受部に環状の油溝が設けられてい
るとともに軸受部のクリアランスが油膜を形成
できる程度に設定されこのクリアランスを介し
て油溝が型締シリンダ室に連通されているの
で、ロツドの進退動作に伴なつて油膜を作用す
ることができ、特別な圧油供給構造を備える必
要がなく、その構造を大幅に簡素化して製造コ
ストダウンを達成できた。

(ロ) 油溝とこの油膜を形成できる微少のクリアラ
ンスとによつてロツドが水平支持されていると
ともに、ロツドの剛性によつて可動側プラテン
と金型の水平度を正確に維持することができ
た。ロツドの進退量に応じた側圧に対しては、
油溝周りの圧力が等しくなつて圧力平衡が働く
うえ、この圧力平衡が多数油溝によつて軸方向
に亘つて働くことによつて自動調心が働くの
で、常にプラテンの平行度を均一に設定でき
た。その結果、約10ミクロン以下の平行度を保
つことができ、精密部品の金径に適用して精密
成形を可能とするものである。

(ハ) ロツドと軸受部に油膜が作用しているので、
ロツドが無負荷に近い状態となつてガタのない
高速型開閉が可能であるとともに、微圧での微
速送りが行なえる。とくに、従来型閉保護領域
において大きな負荷で低速送りが行なわれてい
たが、微圧で微速送りが行なえるために異物検
出を正確に行なえる利点がある。

(ニ) ロツドの剛性でプラテンを片持支持している
ので、タイバーを細くすることができ、金型の
取付面を拡大できる。

(ホ) ロツドと軸受部とが金属接触していないの
で、長期使用しても摩耗を生じることがなく、
長期にわたつて狂いのないプラテンの平行度を
維持できる。又、金型の重量が変化しても、自
動調心されるために、微調整などを不要とでき
た。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る射出成形機等の型締装置の
一実施例を示し、第１図は型開限を示す同一部切
欠概略図、第２図は型閉限を示す同一部切欠概略
図、第３図、第４図は同要部拡大断面図である。 １……型締シリンダ、２……型締ラム、３……
ロツド、５……ロツドの軸受部、１２……可動側
プラテン、１４……固定側プラテン、１６……タ
イバー、２０，２４……油溝、２１，２５……ク
リアランス、２７，２８……ころがり軸受。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水平に配置された型締シリンダのロツドに可
   動側プラテンが設けられこの可動側プラテンがタ
   イバーを介して固定側プラテンに型開閉を行なう
   ように構成されている射出成形機等の直圧式型締
   装置において、 上記ロツドを太径で剛性を付与し、その軸受部
   の内周面に環状のＶ字状油溝が軸方向に多数設け
   られているとともにロツドと軸受部とが油膜を形
   成できる程度のクリアランスに設定され、このク
   リアランスを介して上記油溝が上記型締シリンダ
   の室に連通されていることを特徴とする射出成形
   機等の直圧式型締装置。