射出成形機の型締装置およびその組立方法

【課題】型締装置の組立作業を効率的に行える構造とする。
【解決手段】型締ピストン３０にタイバー２２の貫通孔３６を形成し、タイバー２２の端部外周に螺着結合されるリングナット３８を設け、前記ピストン３０に設けられた貫通孔３６の一端部側には前記リングナット３８を段差面（５０，５２）で係合させる拡径された嵌入装着部４２を形成し、型締シリンダ３２内のピストン３０が受けた油圧による型締力を、前記リングナット３８を介して、タイバー２２に伝達される構造とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチックやアルミの製品を成形する射出成形機の型締装置およびその組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の射出成形機は、図４に示すように、一対の固定金型２と可動金型１をそれぞれ固定プラテン３、可動プラテン４に取り付け、固定プラテン３に対して４本のタイバー５を移動ガイドとして可動プラテン４を接離移動させることで型合せを行い、タイバー５を介して型締力を発生させるようにしている。最近の射出成形機は、型合せに高速で長ストロークの型開閉シリンダ機構６を用い、型締には低速で短ストロークの型締シリンダ機構７を用いる複合式の型締装置が用いられている。この種の型締装置では、固定プラテン３と可動プラテン４とを連結している４本のタイバー５の一端を固定プラテン３又は可動プラテン４に固定し、他端側に設けたリング溝をハーフナット８で噛み込んで固定保持し、その後にタイバー５にて反力支持された状態で型締シリンダ機構７を作動させて大きな型締力を得る方式が採られる。そして、射出側から溶融状態のアルミやプラスチックを金型に射出注入し、冷却固化後、金型を開いて成形品を取り出すようにしている。
このような型締装置では、従前のトグル式型締装置に比べ、機械長が短くなり、省スペース化が可能であるので、一般に多く利用されている。
【特許文献１】特開平５−２６９７４９号公報
【特許文献２】特開平４−３４８９１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、このような射出成形機における型締シリンダ機構７は、詳細を図５に示しているように、タイバー５の一端部にねじ結合により型締ピストン９を取り付けて固定プラテン３に形成したシリンダ１０に装着する構造を採用している。大径で重量物の型締ピストン９をタイバー５にねじで結合しているため、射出成形機を組み立てる場合には、現地工事でタイバー５と型締ピストン９とを再度組み付けることは極めて困難であり、工場でタイバー５に型締ピストン９を組み付けた後は、分解せずに一体で出荷していた。
【０００４】
したがって、従来では、タイバー５と型締ピストン９が一体のため、図６に示しているように、現地据付工事では固定プラテン３に組み込む時、射出側から長いタイバー５を挿入する必要があり、干渉を避けるため射出側の工事はタイバー５が組込まれた後でしか始めることができなかった。このため、射出成形機の組立工期が長くなってしまう問題があった。
【０００５】
また、型締ピストン９周りのパッキンを現地工事で再度組み込む必要があり、パッキンとシムは、各タイバーに２セット、計８セットあるため、シム調整などに非常に時間がかかっているとともに、シムによるパッキン装着高さの調整がばらつき、油漏れが発生しやすくなり、型締シリンダ内の圧力上昇限までの時間がばらつき、成形品の品質に影響を与える。又、もれた油を回収処理、油の補充等の作業が増し、保全性、生産性、環境性を低下させるので改善要求が高いものであった。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に着目し、型締装置の組立作業を効率的に行える構造の射出成形機の型締装置を提供することを目的とする。また、加圧のためのシールなどの組み付け作業を工場で実施でき、現場組みつけ作業時にはピストンシリンダ間の基本的なシール調整作業などが不要な構造とした型締装置を提供することを目的とする。更に、本発明は、型締装置の組立に際して射出側の工事作業への影響が極めて少ない組立方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る射出成形機の型締装置は、固定プラテンと可動プラテンとを複数のタイバーによって連繋し、固定プラテンに設けられた型締シリンダ内に、タイバー先端部のピストンが装着されている射出成形機の型締装置において、前記ピストンに前記タイバーの貫通孔を形成し、前記タイバーの端部外周に螺着結合されるリングナットを設け、前記ピストンに設けられた貫通孔の一端部側には前記リングナットを段差面で係合させる拡径された嵌入装着部を形成し、型締シリンダ内のピストンが受けた油圧による型締力を、前記リングナットを介して、タイバーに伝達可能としたことを特徴としている。
【０００８】
この場合において、前記タイバー貫通穴を形成した型締シリンダは工場組立時にシリンダ構成部品を組込んだ状態で輸送できる構造としておけばよい。すなわち、パッキン、ピストン、パッキン押え等のシリンダ構成部品を取り外すことなくシリンダ内に組み込んでおくのである。
【０００９】
また、本発明に係る射出成形機の型締装置組立方法は、固定プラテンと可動プラテンとを複数のタイバーによって連繋し、固定プラテンに設けられた型締シリンダ内に、タイバー先端部のピストンが装着されている射出成形機の型締装置組立方法において、予め固定プラテンの型締シリンダにタイバーが貫通できる孔を設けたピストンを装着しておき、対向配置された固定プラテンと可動プラテンに対し、可動プラテン側から固定プラテンにタイバーを貫通又は、射出側が固定プラテンにタイバーを貫通させ、その貫通端部にリングナットを螺着固定し、前記ピストンにおけるタイバー貫通穴の拡径された装着部に前記リングナットを嵌入させて組み付けることを特徴としてなる。
【発明の効果】
【００１０】
上記構成によれば、現地据付工事において、可動プラテン後部側からも固定プラテンの型締シリンダ内にリングナットを取り外したタイバーを挿入可能となったので、型締側と射出側の同時据付作業が可能となり、工程に制約を受ける事なく工事を進められるため、工期を短縮することができる。しかも、ピストンとパッキンを解体せずに、固定プラテンと一体で出荷できるので、現地において出荷検査時の品質を維持することができる。したがって、現地でパッキンを再度組立て、シム調整するための費用と日数が削減できるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明に係る射出成形機の型締装置およびその組立方法の最良の実施の形態につき、具体的に図面を参照しつつ、詳細に説明する。
図１は実施形態に係る型締装置の全体構成の概略を示す部分断面側面図である。図示のように、この型締装置１００は、ベース１２上に固定配置された固定プラテン１４と、当該固定プラテン１４に対面配置されてこれに接近離反移動できるように配置された可動プラテン１６とを装備している。これらプラテン１４、１６の対面部分には各々固定金型１８と可動金型２０が取り付けられている。可動金型２０と固定金型１８の型合せのために固定プラテン１４と可動プラテン１６の間に型開閉シリンダ機構２３が設けられており、これは後述する型締シリンダ機構２８に比較して小径断面で長ストローク構造とされて高速移動を可能ならしめている。
【００１２】
固定プラテン１４と可動プラテン１６との間には４本のタイバー２２が金型１８，２０を取り囲む領域の四隅部分に位置して渡し掛けられている。このタイバー２２は、型締シリンダ機構２８の端部を固定端として可動プラテン１６側に延び、可動プラテン１６を貫通している。タイバー２２における可動プラテン１６への貫通側には、複数のリング溝２４が定ピッチで刻まれている。このリング溝部分に対応して、可動プラテン１６の外面部にはハーフナット機構２６が設けられ、金型１８、２０の型合せが行われた位置でハーフナットをリング溝２４に噛み合せ、これによって両者を結合し、型締時の反力を支持するようにしている。
【００１３】
一方、固定プラテン１４側に位置するタイバー２２の端部には型締シリンダ機構２８が構成されている。この型締シリンダ機構２８は、タイバー２２の端部に固定したリングナット３８と、固定プラテン１４の背面部（金型取付面と反対側）に形成され前記型締ピストン３０を貫入させた型締シリンダ３２とを有し、型合せの後、両者の間に形成した油圧室３４に作動油を供給することにより、タイバー２２を介して可動プラテン１６を固定プラテン１４側に牽引し、型締力を発生させるようにしている。
【００１４】
このような構成において、本実施形態では、図２に詳細を示しているように、前記型締ピストン３０に前記タイバー２２の貫通孔３６を形成し、前記タイバー２２の端部外周に螺着結合されるリングナット３８を設けるようにしている。一方、前記型締ピストン３０に設けられた貫通孔３６の一端部側には前記リングナット３８を係合段部５０で係合させる拡径された嵌入装着部４２を形成している。これにより、型締シリンダ３２内のピストン３０が受けた油圧による型締力が、前記リングナット３８を介して、タイバー２２に伝達されるようにしているのである。
【００１５】
より具体的には、型締ピストン３０は、タイバー２２の貫通孔３６を中心に形成してなるもので、円筒状のピストン本体３０ａを有し、固定プラテン１４に形成した型締シリンダ３２に嵌入し、両者の段差面４０での接合部間に油圧室３４を形成し、導入される油圧によりピストン本体３０ａを図中右方向に押出できるようにしている。ピストン本体３０ａの一端側（金型側）にはスリーブ３０ｂを延設しており、これをタイバー２２と固定プラテン１４の孔との間に嵌入させ、油圧室３４に通じる接合面にはパッキン４４をパッキン押え４６で押付保持させるようにしている。パッキン押え４６は円筒リングの端部にフランジを形成したもので、円筒リング端面でパッキン４４を押し付けるようになっているとももに、フランジ部分にはシム４８を介在させて押え寸法の調整を行わせている。
【００１６】
一方、ピストン本体３０ａの外端側における貫通孔３６の開口部内にて係合段部５０を形成して二重に拡径させており、開口端側の最大拡径部分を前述したリングナット３８の嵌入装着部４２としている。リングナット３８はタイバー２２の端部に形成した雄ねじ部２２ａに螺合する雌ねじ部３８ａを有し、タイバー２２の端部に螺着外装されるようになっている。このリングナット３８の先端部には雄ねじ部２２ａ及び雌ねじ部３８ａのねじ応力を緩和するテーパスリーブ３８ｂが設けられているが、このテーパスリーブ３８ｂの基端部分の外周部にはピストン３０からの型締力を受ける圧力受け段部５２が前記ピストン側係合段部５０に当接するように設けられている。これにより、型締ピストン３０が油圧により発生した型締力がリングナット３８を通じてタイバー２２に伝達されるようになっている。
型締ピストン３０と、リングナット３８、並びにタイバー２２を組み付け、これらの部品端面に共用するエンドプレート５４をボルト、ノックピン等で止め、これらが一体で挙動するように構成している。
【００１７】
なお、固定プラテン１４の射出側端面部にて、油圧室３４に通じる型締ピストン３０と型締シリンダ３２との摺動面からの油圧漏れを防止するため、パッキン４４Ａをパッキン押え４６Ａで押付保持させるようにしている。これもピストンスリーブ３０ｂ側と同様に構成され、円筒リングの端部にフランジを形成したパッキン押え４６Ａにより、パッキン４４Ａを押し付けるようになっているとももに、フランジ部分にはシム４８Ａを介在させて押え寸法の調整を行わせている。
【００１８】
このような構成に係る型締装置１００では、油圧により型締ピストン３０に発生する力は、ピストン３０→リングナット３８→タイバー２２→ハーフナット機構２６→可動プラテン１６→金型１８，２０→固定プラテン１４と伝達され、型締力を金型１８，２０に作用させることができる。
【００１９】
このような型締装置１００を具備する射出成形機は、各部品の製造後に一旦組み立て、工場内での試運転、検査を行った後、解体して出荷を行う。解体時には、リングナット３８をタイバー２２から外し、タイバー２２を型締ピストン３０から抜く。型締ピストン３０はパッキン４４、４４Ａ、パッキン押え４６、４６Ａとともに固定プラテン１４の中に組み込んだまま出荷する。タイバー２２からリングナット３８を取り外し、型締ピストン３０からタイバー２２を抜き去って中空構造としておけばよい。
【００２０】
現地据付工事では、マシンベース１２上に固定プラテン１４と可動プラテン１６を載置した後、タイバー２２を可動プラテン１６の後部側から挿入し、固定プラテン１４内の型締ピストン３０に通す。そして、タイバー２２の端部にリングナット３８をねじにより取り付け、固着する。
【００２１】
長いタイバー２２を射出側から挿入する必要がなく干渉も無いので、射出側と型締側の据付工事を同時に行うことができる。型締装置側にタイバーの挿入スペースが無く、可動プラテン側からの挿入できない場合や、同時作業が必要でない時は、射出側から挿入してももちろん良い。
なお、型開閉シリンダ機構２８は、サーボモータとボールねじの組み合わせ構造とすることができる。
【００２２】
以上説明したように、本実施の形態では、型締ピストン３０にタイバー２２の貫通孔３６を形成し、タイバー２２の端部外周に螺着結合されるリングナット３８を設け、前記ピストン３０に設けられた貫通孔３６の一端部側には前記リングナット３８を段差面（５０，５２）で係合させる拡径された嵌入装着部４２を形成し、型締シリンダ３２内のピストン３０が受けた油圧による型締力を、前記リングナット３８を介して、タイバー２２に伝達される構造となる。そして、型締装置１００の組み立てに際しては、予め固定プラテン１４の型締シリンダ３２にタイバー２２が貫通できる孔３６を設けた型締ピストン３０を装着しておき、対向配置された固定プラテン１４と可動プラテン１６に対し、可動プラテン１６側から固定プラテン１４にタイバー２２を貫通させ、その貫通端部にリングナット３８を螺着固定し、前記ピストン３０におけるタイバー貫通穴３６の拡径された嵌入装着部４２に前記リングナット３８を嵌入させて組み付けるようにしたので、現地組み立てに際して、射出装置側の組み立て作業を同時並列的に行うことが可能となり、作業効率を大幅に向上することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明は、プラスチックやアルミの製品を成形する射出成形機の型締装置およびその組立方法に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態に係る型締装置を備えた射出成形機の部分断面側面図である。
【図２】同装置の型締シリンダ機構の詳細断面図である。
【図３】同装置の組立状態を示す分解説明図である。
【図４】従来の射出成形機の部分断面側面図である。
【図５】同装置の型締シリンダ機構の詳細断面図である。
【図６】同装置の組立状態を示す分解説明図である。
【符号の説明】
【００２５】
１００………型締装置、１２………ベース、１４………固定プラテン、１６………可動プラテン、１８………固定金型、２０………可動金型、２２………タイバー、２３………型開閉シリンダ機構、２４………リング溝、２６………ハーフナット機構、２８………型締シリンダ機構、３０………型締ピストン、３０ａ………ピストン本体、３０ｂ………スリーブ、３２………型締シリンダ、３４………油圧室、３６………貫通孔、３８………リングナット、３８ａ………雌ねじ部、３８ｂ………テーパスリーブ、４０………段差面、４２………嵌入装着部、４４、４４Ａ………パッキン、４６、４６Ａ………パッキン押え、４８、４８Ａ………シム、５０………係合段部（ピストン側）５２………圧力受け段部、５４………エンドプレート。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定プラテンと可動プラテンとを複数のタイバーによって連繋し、固定プラテンに設けられた型締シリンダ内に、タイバー先端部のピストンが装着されている射出成形機の型締装置において、
前記ピストンに前記タイバーの貫通孔を形成し、前記タイバーの端部外周に螺着結合されるリングナットを設け、前記ピストンに設けられた貫通孔の一端部側には前記リングナットを段差面で係合させる拡径された嵌入装着部を形成し、型締シリンダ内のピストンが受けた油圧による型締力を、前記リングナットを介して、タイバーに伝達可能としたことを特徴とする射出成形機の型締装置。
【請求項２】
前記タイバー貫通穴を形成した型締シリンダは工場組立時にシリンダ構成部品を組込んだ状態で輸送できる構造としたことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の型締装置。
【請求項３】
固定プラテンと可動プラテンとを複数のタイバーによって連繋し、固定プラテンに設けられた型締シリンダ内に、タイバー先端部のピストンが装着されている射出成形機の型締装置組立方法において、
予め固定プラテンの型締シリンダにタイバーが貫通できる孔を設けたピストンを装着しておき、対向配置された固定プラテンと可動プラテンに対し、可動プラテン側から固定プラテンにタイバーを貫通又は、射出側から固定プラテンにタイバーを貫通させ、その貫通端部にリングナットを螺着固定し、前記ピストンにおけるタイバー貫通穴の拡径された装着部に前記リングナットを嵌入させて組み付けることを特徴とする射出成形機の型締装置組立方法。

【図１】