JPH0142813B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、非常に精密なプラスチツクス製品を
成形可能な射出成形機の型締装置に関するもので
ある。

(ロ) 従来の技術 従来の射出成形機の型締装置としては、例えば
機械工学便覧（改訂第６版、日本機械学会発行）
第18編33頁などに示される第４図に示すような構
造のものがある。この射出成形機の型締装置は、
型締用シリンダ８０、型締用シリンダ８０と一体
に設けられるフランジ８２、型締用シリンダ８０
には含め合わされる型締用ピストン８４、固定盤
８６、フランジ８２と固定盤８６とを連結するタ
イロツド８８及び締付けナツト９０、タイロツド
８８によつて案内されると共に型締用ピストン８
４と連結された可動盤９２、固定盤８６に取り付
けられる型取付板９４などを有しており、型取付
板９４に固定型９６が取り付けられ、可動盤９２
に可動盤９８が取り付けられる。型締用シリンダ
８０への油圧の供給を制御することにより、可動
盤９２を前後進させて型開閉すること及び可動盤
９８を固定型９６に対して大きな力で押圧する型
締動作を行うことができる。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点 型締時には型締用シリンダ８０が発生する型締
力の反力がタイロツド８８に作用し、タイロツド
８８は型締力に応じて伸びることになる。タイロ
ツド８８から作用する力によりフランジ８２及び
固定盤８６は第４図に破線によつて示すように変
形し、またタイロツド８８も曲げ力を受け、この
ため可動盤９２も変形することになる。このよう
に型締装置全体が変形することは、例えばプラス
チツクス製のレンズ、ハードデイスクの基板、光
デイスクなどのように非常に高い形状精度及び表
面精度を必要とする製品を成形する場合には問題
となり、所定以上の精度のものを射出成形するこ
とは不可能であつた。すなわち、固定型９６及び
可動型９８の剛性は比較的小さいため固定盤８６
及び可動盤９２が変形するとこれに応じて変形
し、キヤビテイ９９も変形して所定どおりの形状
となつておらず、高い形状精度を得ることができ
ない。また、固定型９６及び可動型９８の変形に
よつてキヤビテイ９９の外周の合わせ面の面圧が
上り、溶融樹脂充てん時にキヤビテイ９９内の空
気の排出が円滑に行われないため、充てん速度を
大きくすることができなかつた。このため、充て
ん過程において溶融樹脂が圧力がかからない状態
でキヤビテイ９９の表面部で冷却固化し、キヤビ
テイ９９の表面の精度を成形品に転写することが
できなかつた。これにより、成形品の表面精度も
不十分なものとなつていた。また、固定型９６及
び可動型９８の変形、及びタイロツド８８の曲が
りによる可動盤９２の位置精度の低下などによつ
て、ガイドピンなどのはめ合い部に無理な力が作
用し、金型が開かれる際にかじりを発生し、これ
による摩耗粉が成形品に対して悪影響を与えると
いう問題点もある。また、かじりの発生によつて
金型もしばしば補修を行なう必要があつた。本発
明はこのような問題点を解決することを目的とし
ている。

なお、特公昭46−7154号公報、及び「油圧技術
便覧」(株)日刊工業新聞社発行の第565頁〜第566頁
には、プレス装置の剛性を向上するために補強部
材となるアプライトを設けたものが示されてい
る。本発明は補強部材を射出成形機の型締装置に
適用すると共に、可動盤の支持構造を改良して可
動盤の位置精度を向上することを目的としてい
る。

(ニ) 課題を解決するための手段 本発明は、プリロードを与えた補強部材を設け
ると共に補強部材のスライド面によつて可動盤を
支持することにより、上記課題を解決する。すな
わち、本発明は、型締用シリンダ１０と一体に設
けられるフランジ１２と、フランジと対面するよ
うに配置される固定盤１４と、フランジと固定盤
との間に配置されると共に型締用シリンダのピス
トン２２とピストンロツド２４を介して連結され
た可動盤２６と、固定盤に着脱自在に取付けられ
る型取付盤３２とを有し、型取付盤に固定型が取
付けられ、可動型が取付けられる射出成形機の型
締装置を対象としたものであり、フランジと固定
盤とに対してこれらを互いに近付ける向きの力を
作用可能な複数組のタイロツド１６及び締付けナ
ツト２０と、フランジと固定盤との間の各タイロ
ツド外周に設けられる補強部材１８とを有し、締
付けナツトは型締シリンダが最大型締力を発生さ
せた状態においても補強部材に圧縮力を作用させ
るように締付けられており、可動盤は補強部材の
スライド面１８ａによつて補強部材軸方向に移動
自在に案内されており、補強部材軸角方向断面に
おける各補強部材のスライド面の延長線は可動盤
中心２６ａを通るように構成されていることを特
徴としている。なお、かつこ内の符号は後述の実
施例の対応する部材を示す。

(ホ) 作 用 型締用シリンダに油圧を作用させて型締力を発
生させると、タイロツドには引張力が作用し、タ
イロツドはフランジと固定盤との結合部を互いに
近づける方向に変形させようとする。しかし、型
締力が最大状態になつても補強部材には圧縮力が
作用するように締付けナツトを締付けてあるた
め、フランジ及び固定盤が変形するためには補強
部材を圧縮させる必要がある。従つて、フランジ
及び固定盤は容易には変形することはできず、剛
性が増大した状態となつている。すなわち、補強
部材がフランジ及び固定盤の変形を防止する作用
をしている。このようにフランジ及び固定盤の変
形が減少すると、タイロツドの曲がりも減少し、
上述のような従来の問題点が解決される。すなわ
ち、型締装置の変形に追従した金型の変形が減少
し、キヤビテイは所定どおりの形状に維持され、
成形品の形状精度が向上する。また、溶融材料充
てん時にキヤビテイ内の空気は所定どおり排出さ
れるため、急速に充てんを行うことができ、成形
品の表面精度も向上する。更にガイドピンのかじ
りなどの発生も防止される。更に、可動盤は上述
のような補強部材のスライド面で支持されるの
で、可動盤の温度変化による変化にかかわらず可
動盤の位置精度が確保される。

(ヘ) 実施例 第１及び２図に本発明の１実施例を示す。型締
用シリンダ１０と一体のフランジ１２と、固定盤
１４とが対面するように配置してあり、両者は４
本のタイロツド１６及びこれの外周に設けられた
補強部材１８によつて連結されている。すなわ
ち、フランジ１２の穴１２ａ、補強部材１８の穴
１８ａ及び固定盤１４の穴１４ａを貫通するタイ
ロツド１６の一端には頭部１６ａが設けられてお
り、他端にはおねじ部１６ｂが設けられており、
このおねじ部１６ｂには締付けナツト２０が締め
込まれており、これにより補強部材１８に圧縮力
を作用させるようにしてある。なお、締付けナツ
ト２０の締付力は型締装置のあらゆる使用状態に
おいて（すなわち、最大型締力発生時において
も）補強部材１８に圧縮力を作用させる値として
ある。型締用シリンダ１０の内径部には型締用ピ
ストン２２がはめ合わせてあり、型締用シリンダ
１０は型締用ピストン２２の両側にそれぞれ連通
する油穴１０ａ及び１０ｂを有している。型締用
ピストン２２はピストンロツド２４によつて可動
盤２６と連結されている。可動盤２６はこれに一
体に取り付けられた４個の可動盤案内部材２８を
介して補強部材１８に対して軸方向に移動自在に
支持されている。各補強部材１８と可動盤案内部
材２８とは、第２図に示すように、スライド面１
８ａ及びスライド面２８ａにおいて滑動可能に接
触している。軸直角方向断面（第２図）における
各スライド面１８ａ及びスライド面２８ａの延長
線はすべて可動盤２６の中心２６ａを通るように
配置してある。可動盤２６に可動盤３０が取り付
けられる。また、固定盤１４に対してはめ合いに
よつて連結された型取付盤３２に固定型３４が取
り付けられている。可動型３０及び固定型３４が
金型を構成し、金型内にはキヤビテイ３６及びス
プルー３８が形成される。スプルー３８に対して
射出ノズル４０から溶融樹脂を射出可能である。

次にこの実施例の作用について説明する。油穴
１０ｂを開放した状態で油穴１０ａに油圧を供給
すると、型締用ピストン２２が第１図中で右方向
へ移動し、可動盤２６が固定盤１４方向へ移動す
る。これにより、可動型３０と固定型３４とが接
触して型閉じが行われ、次いで更に油圧を増大さ
せることにより、可動型３０及び固定型３４に対
して所定の型締力を作用させることができる。こ
の状態で射出ノズル４０からスプルー３８を通し
てキヤビテイ３６に溶融樹脂を射出し、これを冷
却・固化して成形品を得ることができる。型締力
作用中は型締力が作用してない場合よりもタイロ
ツド１６に対して大きな力が作用し、タイロツド
１６は伸びることになる。このため、タイロツド
１６からフランジ１２及び固定盤１４に対してこ
れらを変形させようとする力が作用するが、フラ
ンジ１２及び固定盤１４の変形は補強部材１８に
よつて減少させられる。すなわち、補強部材１８
には型締力作用中においても圧縮力が作用してお
り（すなわち、補強部材１８がその両端で圧力作
用状態でフランジ１２及び固定盤１４と接触して
おり）、フランジ１２及び固定盤１４が変形する
ためには補強部材１８を更に圧縮する必要がある
ため、フランジ１２及び固定盤１４は容易には変
形することができない。この補強部材１８による
剛性の増大について第３図に示す線図に基づいて
説明する。第３図中で線分OCはタイロツド１６
の作用力（縦軸）に対する伸び量（横軸）の関係
を示す。線分OC上の点Ａは型締力が作用する前
の状態でタイロツド１６に引張力f₁（線分GA）が
作用し、一方補強部材１８は圧縮力f₁を受けてい
る状態の点である。この状態ではタイロツド１６
がl₁（線分OG）だけ伸び、補強部材１８がl₂（線分
GI）だけ圧縮され、線分IAは補強部材１８の作
用力−縮み重の関係を示すものとなる。この状態
で型締力を発生させ、タイロツド１６に作用する
力を増大させると、つり合い位置はＡ点から例え
ばＢ点に移行する。すなわち、タイロツド１６の
伸びはl₃（線分GH）だけ増大し、補強部材１８の
縮み量はl₃だけ減少する。すなわち、線分OHが
タイロツド１６の伸び量（l₁＋l₃）を示し、線分
HIが補強部材１８の縮み量（l₂−l₃）を示す。こ
のつり合い点Ｂにおけるタイロツド１６の引張力
f₂は線分BHで示され、一方補強部材１８の圧縮
力f₃は線分JHで示され、この両者の差である線
分BJが型締力f₄を示すことになる。なお、Ｂ点
を更にＣ点まで移行させると補強部材１８の縮み
量が０となり、圧縮力が作用しなくなるが、前述
のようにＣ点を越えることがないようにあらかじ
め締付けナツト２０を締め込んで組み立ててあ
る。このようにタイロツド１６及び補強部材１８
をl₃（線分GH）だけ伸縮させることにより、f₄
（線分BJ）の型締力を得ることができる。これに
対して補強部材１８が設けられていないとした場
合には、タイロツド１６をl₃（線分GH）だけ伸ば
したとしても、これに応じて増大する型締力はf₅
（線分BK）である。このことから本発明による
射出成形機の型締装置の場合には、従来のものと
比較して同じタイロツド１６の伸び量に対して発
生する型締力が増大していること（f₄＞f₅）、す
なわち剛性が大きくなつて容易には変形しないこ
とがわかる。従つて、フランジ１２及び固定盤１
４の変形が少なく、タイロツド１６及び補強部材
１８の曲がりも小さくなり、可動盤２６もほとん
ど変形しない。従つて、この変形の小さい固定盤
１４及び可動盤２６に取り付けられる可動型３０
及び固定型３４の変形も非常に小さくなり、両者
によつて形成されるキヤビテイ３６は所定どおり
の形状のものとなり、また可動型３０と固定型３
４とはその合せ面で均等に接触した状態となり、
射出ノズル４０から溶融樹脂が充てんされたと
き、キヤビテイ３６内の空気が速やかに排出さ
れ、溶融樹脂の充てん速度が大きくなる。このた
め、溶融樹脂は圧力作用状態でキヤビテイ３６の
表面に押し付けられて冷却・固化するため、成形
品の表面精度はキヤビテイ３６の表面精度に応じ
て向上する。また、可動型３０及び固定型３４の
変形が減少するため、ガイドピンはめ合い部のか
じりの発生が防止され、摩耗金属粉に基づく成形
不良の発生が防止される。また、金型の補修頻度
も減少する。

なお、これに加えて可動盤２６は熱影響を受け
ない支持構造としてあるため、型取付板３２に対
する可動盤２６の位置合せが正確に行われ、可動
型３０と固定型３４とを高精度で型開閉させるこ
とができる。すなわち、可動型３０及び固定型３
４は成形作業時にはヒータなどの加熱装置によつ
て所定の比較的高い温度に制御されており、この
可動型３０及び固定型３４の熱が熱伝導によつて
可動盤２６に作用し、可動盤２６も昇温する。こ
れにより、可動盤２６は縦方向及び横方向に膨張
するが、第２図に示すように可動盤２６は可動盤
案内部材２８を介してタイロツド１６に対してス
ライド面１８ａ及びスライド面２８ａによつて案
内されており、しかもスライド面１８ａ及びスラ
イド面２８ａの延長線は可動盤２６の中心２６ａ
を通るようにしてあるため、可動盤２６が膨張し
てもスライド面２８ａがスライド面１８ａ上を移
動するだけで可動盤２６の位置自体は変化しな
い。従つて、可動盤２６は温度が上昇しても運転
開始前の組立調時の精度のままに維持される。こ
のように前述の型締装置の剛性の増大に加えて可
動盤２６の位置精度が高いため、ガイドピンのは
め合い部におけるかじりなどは更に発生しにくく
なつている。また、型取付板３２は固定盤１４に
対して着脱自在としてあり、これにより可動盤２
６と型取付板３２との平行度、真直度などの最終
組立調整を行う際に型取付板３２を容易に調整加
工することができる。

上記のような射出成形機を用いて実際に成形を
行い、次のような好結果を得ることができること
を確認した。

成形品…ハードデイスク用プラスチツクス基板 材料…ポリエーテルイミド 外径…130±0.13mm 肉厚…1.905±0.025mm 表面粗さ…Ra＝0.008ミクロン 金型寿命…従来の２倍 このような成形品精度は従来の装置では達成不
可能なものであり、特に成形品の表面粗さは金型
のキヤビテイ面の表面粗さにほぼ対応する精度と
なつている。

なお、上記実施例は横型の直圧式型締装置に本
発明を適用したものであるが、本発明は縦型型締
装置にも適用することができ、またトグル式その
他の型締方式のものについても適用することがで
きる。タイロツド１６及び補強部材１８の本数は
任意に選択することができる。また、この型締装
置を圧縮成形用、転写成形用、インサート成形用
などに使用することもできる。また、補強部材１
８をフランジ１２又は固定盤１４と一体に構成す
ることもできる。フランジ１２は複数の板材を重
ね合わせた構造とすることもできる。また、型締
装置に対する射出ノズル４０の配置も説明した実
施例以外のものとすることもできる。補強部材１
８のスライド面１８ａ及び可動盤案内部材２８の
スライド面１８ａは面圧を調整可能な構造とする
こともできる。

(ト) 発明の効果 以下説明してきたように、本発明によると、補
強部材を設けて型締装置の剛性を増大したので、
金型の変形を防止すると共に可動型と固定型とを
高精度で位置合わせして非常に精度の高いプラス
チツク製品を容易に成形することができるように
なり、また金型の摩耗粉の発生が防止され、金型
の寿命も著しく伸長することができる。

更に、可動盤を補強部材のスライド面によつて
案内し、このスライド面の延長線が可動盤中心を
通るようにしたので、可動盤が温度変化しても可
動盤の中心位置が変化せず、可動盤の位置精度は
組立て調整時の精度のままに維持されるという効
果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による射出成形機の型締装置を
示す図、第２図は第１図の−線に沿う断面
図、第３図は第１図に示す型締装置の作用力と伸
縮量との関係を示す線図、第４図は従来の射出成
形機の型締装置を示す図である。 １０……型締用シリンダ、１２……フランジ、
１４……固定盤、１６……タイロツド、１８……
補強部材、１８ａ……スライド面、２０……締付
ナツト、２２……型締用ピストン、２４……ピス
トンロツド、２６……可動盤、２８……可動盤案
内部材、２８ａ……スライド面、３０……可動
型、３２……型取付板、３４……固定型、３６…
…キヤビテイ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 型締用シリンダ１０と一体に設けられるフラ
   ンジ１２と、フランジと対面するように配置され
   る固定盤１４と、フランジと固定盤との間に配置
   されると共に型締用シリンダのピストン２２とピ
   ストンロツド２４を介して連結された可動盤２６
   と、固定盤に着脱自在に取付けられる型取付盤３
   ２とを有し、型取付盤の固定型が取付けられ、可
   動盤に可動型が取付けられる射出成形機の型締装
   置において、 フランジと固定盤とに対してこれらを互いに近
   付ける向きの力を作用可能な複数組のタイロツド
   １６及び締付けナツト２０と、フランジと固定盤
   との間の各タイロツド外周に設けられる補強部材
   １８とを有し、締付けナツトは型締シリンダが最
   大型締力を発生させた状態においても補強部材に
   圧縮力を作用させるように締付けられており、可
   動盤は補強部材のスライド面１８ａによつて補強
   部材軸方向に移動自在に案内されており、補強部
   材軸直角方向断面における各補強部材のスライド
   面の延長線は可動盤中心２６ａを通るように構成
   されていることを特徴とする射出成形機の型締装
   置。