JPH0158058B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 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、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。

［従来の技術］ 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、金型の型合わせ
が十分に行なわれないこととなり、ひいては金型
の寿命を早期に失うこととなつた。

［発明が解決しようとする課題］ 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支持板を介在させ
る等して両持支持す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。

又、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支持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。平行度を正に出したと仮定しても、第１に、
支持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、支持板はベツトとの間で
移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、支持
板は金型の交換に伴う金型重量に対応して、その
都度微調整が必要であつた。

上記実情に鑑みて、上記支持板に代えて、可動
側プラテンの下面にころがり軸受を設けたものが
提供されている。このものは、ベツトとの間でこ
ろがりに必要な所定のクリアランスを有してい
る。このクリアランスは、上記支持板のクリアラ
ンスに比較して小さいものの、塵芥などが混入す
ることを避けられないものであり、長期使用によ
る摩耗によつてガタを生じてくるものであつた。
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
金型の型合わせを行なつていた。

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。
この要求に答えるためには、金型では、分割面の
合わ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致底適用でき
ないものであつた。

上記実情に鑑みて本出願人は、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とも良いことが判明し
た。即ち、油溝と型締シリンダの室とをクリアラ
ンスを介して連通状態とすれば、室圧のほかにロ
ツドの進退動を油の流動して機能させることがで
きることとなる。

而して、本発明は、上記実情に鑑みて提供され
たものであつて、ロツドの軸受部とピストン外周
面との２個所で側圧に対応してプラテンの平行度
の精度を高めることができ、長期にわたつて狂い
のない平行度を確保することができるようにした
ことを、その目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するための本発明は、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適用さ
れるものである。

その特徴は、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
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、ロツドから延長される型締
シリンダ内のピストン外周面に環状のＶ字状油溝
が軸方向に亘つて多数設けられることにある。

［作用］ 各Ｖ字状油溝では、半径方向に平均して作用し
てそれぞれ半径方向で油圧平衡が図られることと
なる。ロツドと軸受部とのクリアランスには、油
膜のスキン層が平均して満たされている。

又、ロツドの延長端である型締シリンダ内のピ
ストン外周面の環状油溝には油圧平衡と油膜とが
形成されている。その結果、ロツドは軸方向の２
個所に亘つて保持されているうえ、その太径によ
るロツド剛性で可動側プラテンを片持支持してお
り、片持支持による軸受部及びピストン外周部へ
の側圧は自動調心されるので、可動側プラテンは
偏心することなく平行度を維持している。

［発明の実施例］ 以下、本発明を図面に基づいて説明する。

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は油の作用するシリンダ室、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には、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、軸受部５の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、適当な隙間を有する断面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小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とダストシー
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。
同様にボールベアリング２７が、タイバー１６と
の摺動部分である可動側プラテン１２の穴部分に
それぞれ設けられている。ボールベアリング２
６，２７は、無負荷状態で使用できるもので、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、片持支持による軸
受部５への側圧は自動調心されるので、可動側プ
ラテン１２と金型１３は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１
６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が無負荷に近に状態となつているとともに、ピ
ストン４の外周面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１２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、低速型閉領域及び高速型閉領域から型
閉保護領域まで、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１
４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か各クリアランス２１，２５を介して油圧が
供給されれる状態となるうえ、薄い油膜膜が形成
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
周面にベアリング２６が設けられているので、油
圧に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。勿論、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。

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。

［発明の効果］ 本発明によれば、以下の効果を奏する。

(イ) ロツドの軸受部の環状油溝にシリンダ室への
クリアランス連通構造で油が補充されるうえ、
ピストン外周部での環状油溝構造が付加したの
で、ロツドが２箇所で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、２
箇所に分れた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膜溝
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、精密部品の金型に適
用して精密成形を可能とするものである。

(ロ) ロツドの軸受部と先端ピストンに油膜が作用
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。

(ハ) ロツドを基部と先端とで２点で支持したう
え、その剛性でプラテンを片持支持することに
よつて、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。

【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図及び第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、２
０，２４…油溝、２１，２５…クリアランス、２
６，２７…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、このロツド
   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
   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、ロツドから延長される型締
   シリンダ内のピストン外周面に環状のＶ字状油溝
   が軸方向に亘つて多数設けられることを特徴とす
   る射出成形機等の直圧式型締装置。