JP2000334796A - 射出成形機の型締装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、油圧式に比べ省エネルギーで、油漏
れなく、高い機械効率で型締めが行なえる射出成形機の
型締装置を提供する。 【解決手段】本発明の型締装置は、固定型盤２に対し進
退する可動型盤１０の横に、可動型盤に追従する盤状の
型締フレーム３１を配置し、可動型盤の側面中央から円
筒軸１２を突出し、同円筒軸を型締フレームの中央にス
ライド可能に貫通させ、この型締フレームを挟む円筒軸
の前後に凸面を内側に向けて円錐状の円板３７，３８を
取付け、型締フレームの両側面に円筒軸を囲むように傾
斜面が外側に向く複数の楔７１を放射状に配置し、型締
フレームの両側面にブレーキ付減速モータ７８で楔をフ
レーム側面に沿いに放射方向に移動させる楔移動機構を
設け、可動型盤の側面の楔を中央へ押し出して円板の傾
斜面を押すことにより型締力を発生させ、反対側の側面
の楔を中央へ押し出すことにより型締力が抜けるように
したことにある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形機の固定
金型と可動金型との型締めを行う射出成形機の型締め装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】固定金型が組み付く固定型盤と可動金型
が組み付く可動型盤とを横に並べて接離可能とした横型
の射出成形機では、油圧シリンダを用いて金型の開閉、
型締めが行なわれている。

【０００３】初期における射出成形機の型締め装置で
は、金型開閉用のシリンダと型締用のシリンダを同じ油
圧シリンダで共用していた。

【０００４】ところが、射出成形機は、種々の成形品の
成形に対応できるよう型開き長さを大きくすることが求
められ、同構造であると、その要求にしたがい次第に全
長の長い油圧シリンダを用いざるを得なくなり、共用の
油圧シリンダは重くなり過ぎてしまう。しかも、型締力
を発生させるのに必要な作動油量も大量となる。

【０００５】そこで、従来、金型の開閉は、小径でスト
ロークの長い移動専用の油圧シリンダで可動型盤を高速
で進退させ、型締めのときは、短いストロークで大径の
油圧シリンダを型締シリンダとして用いて、専用のシリ
ンダで型締めすることが行なわれている。具体的には、
特開平８−１７４６１３号公報に開示された型締装置が
用いられている。この型締装置の構造が図8に示してあ
る。

【０００６】同装置の構造について説明すれば、同構造
は、固定金型ａを有する固定型盤ｂと、可動金型ｃを有
する可動型盤ｄとを横方向に並べてフレームｅ上に配置
し、さらに可動型盤ｄの横にフレームｅ上に摺動可能に
設けた架台ｆ介して型締シリンダｇを配置して、同型締
シリンダｇの内部に形成されたシリンダ部ｈに、可動型
盤ｄから突き出た大径のピストン部ｈを進退可能に収め
る。そして、可動型盤ｄを架台ｆに摺動可能に配置し、
架台ｆを開閉専用の小径のシリンダｉで、固定型盤ｂか
ら延びるタイバーｊでガイドしながら固定型盤ｂに対し
て進退させる構造にしてある。なお、ｋは型締シリンダ
ｇをタイバーｊにクランプするクランプ部、ｍはフレー
ムｅの摺動面を示す。

【０００７】同構造により、型締めを行なうときは、シ
リンダｉにより架台ｆを駆動して、固定金型ａと可動金
型ｃとが閉じる金型閉位置の近傍まで、可動型盤ｄを移
動させる。そして、この型締位置で、クランプ部ｋによ
り、可動金型盤ｄに追従してきた型締シリンダｇをタイ
バーｊにクランプした後、型締シリンダｇを作動させ
て、大きな油圧を可動型盤ｄに加えて可動金型ａを固定
金型ｃへ押圧し、両金型を当接させることにより、大き
な締結力を発生させるようにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、油圧で型締
めを行なう構造は、大型の射出成形機であれば、油圧を
用いることにより構造が簡単になるが、小型な射出成形
機だと、同じ機能の部品（シリンダ）を制御しなければ
ならないので、機械効率が悪く、機能部品は割高とな
る。しかも、油圧だと、油漏れのおそれがある。

【０００９】本発明は上記事情に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、油圧式に比べ省エネルギ
ーで、油漏れなく、高い機械効率で型締めが行なえる射
出成形機の型締装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載した型締装置は、固定金型を有する固
定型盤と、タイバーにより前記固定金型と接離する方向
に進退可能にガイドされ、かつ前記固定金型と向き合う
ように可動金型が組み付けられた可動型盤と、前記可動
型盤を前記固定金型と接離する方向に移動させる型盤移
動手段と、前記可動型盤に取付けられ、型締時、前記固
定金型と前記可動金型を両金型が接近した型締位置から
型締めを行なう型締手段とを有し、前記型締手段は、前
記可動型盤を挟んで前記可動金型とは反対側に配置され
かつ前記タイバーにより進退可能にガイドされ、さらに
進退方向両側には進退方向に対して直角な平行な面で形
成された側面を有する型締フレームと、この型締フレー
ムの両側面にそれぞれ該フレームの中央に対して傾斜面
が外側に向くように放射状に複数配置された、該型締フ
レームの側面に沿って放射方向に移動可能な楔と、これ
ら楔を放射方向に移動させる楔移動機構と、型締位置で
前記型締めフレームと前記タイバーとを係合させて型締
めフレームを固定する固定機構とを有し、前記可動型盤
は、前記型締フレームへ前記可動型盤の進退方向に沿い
に突き出て該型締フレームの中央をスライド自在に貫通
する軸部と、この軸部の前記型締フレームを挟む両側の
前記楔の傾斜面と対向する位置に設けられた、該楔の傾
斜面と組合う角度の傾斜面を有する傾斜部材とを有し、
型締時は、前記型締フレームが前記固定機構で型締位置
に固定された後、前記楔移動機構により可動型盤側の側
面の楔を中央へ向かって押し出すことにより前記傾斜部
材を該楔で押圧して前記可動型盤に軸方向に向かう型締
力を発生させ、型締開放時は、反対側の側面の楔を中央
に中央に向かって押出すことにより型締力が抜かれて型
開するように構成することによって、油漏れのない、さ
らには省エネルギー効果に優れる楔作用を利用して、効
率良く、可動型盤に大きな型締力が発生するようにし
た。

【００１１】請求項２に記載の型締装置は、楔が静摩擦
でロックされずにすむよう、前記楔の傾斜面の角度とこ
れに係合する前記型締フレームと前記円板の傾斜面とに
より形成される角度を両者材料の静摩擦角の２倍以上に
したことにある。

【００１２】請求項３に記載の型締装置は、楔の押出し
に必要な駆動力を相当小さくしても可動型盤に型締力が
充分に発生されるよう、前記楔と前記型締フレームとの
間および前記楔と前記円板の傾斜面との間に前記楔の係
合方向に転動可能なフラットローラを設け、かつ前記楔
の傾斜面の角度および前記楔に組合う前記円板の傾斜面
の傾斜角と前記可動型盤の進退方向と直角な面とがなす
角度を小さくしたことにある。

【００１３】請求項4に記載の型締装置は、楔の押出し
に必要な駆動力を約半分にしても可動型盤に型締力が充
分に発生されるよう、前記楔と前記型締フレームの両側
面との間に前記楔の係合方向に転動可能なフラットロー
ラを設け、かつ前記楔の傾斜面の角度および前記楔に接
する前記円板の傾斜面の傾斜角と前記可動型盤の進退方
向と直角な面とがなす角度を両者の材料の静摩擦角より
大きくしたことにある。

【００１４】請求項5に記載の型締装置は、電動モータ
を用い、同モータトルクをバランス良く型締力として用
いる構造とするために、楔移動機構を、前記型締フレー
ムに前記楔毎に放射状に配置されて、軸受で回転自在に
支持されたねじ軸と、各ねじ軸を回転駆動するブレーキ
付減速モータと、各楔に設けられ前記ねじ軸と螺合して
該ねじ軸の回転により楔を移動させるねじナットとを有
して構成したことにある。

【００１５】請求項6に記載の型締装置は、電動モータ
で可動型盤を良好に移動させるよう、型盤移動手段を、
前記固定型盤に回転自在に支持されて前記可動型盤へ延
びるねじ軸と、前記固定型盤に取付けられ前記ねじ軸を
回転駆動するモータと、前記可動型盤に設けられ前記ね
じ軸と係合するねじナットを有し、前記ねじ軸の回転に
より可動型盤が進退するように構成したことにある。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図１ないし図5に
示す第１の実施形態にもとづいて説明する。

【００１７】図１は本発明を適用した射出成形機、例え
ば横型射出成形機の型締装置を示し、図中１は射出成形
機のベースフレームである。このベースフレーム１の上
面の右側（一端側）には、例えば矩形盤状に形成された
固定型盤２が縦向きで固定されている。そして、この固
定型盤２の左側面（一側面）の中央に固定金型３が取付
けてある。また右側面（他側面）には射出ユニット４が
取付けてある。そして、固定型盤２の例えば４隅側から
は４本のタイバー５が左側方へ延びるように取付けてあ
る。

【００１８】またベースフレーム１の上面には、固定型
盤２の横に並ぶよう固定型盤２の左側には、例えば矩形
盤状に形成された可動型盤１０が縦向き（軸心方向に並
ぶ向き）で平行に配置されている。この可動型盤１０の
右側面（一側面）の中央には、固定金型３と向き合う可
動金型１１が取付けられている。また可動型盤５の左側
面（金型取付側と反対の側面）中央には、大径の円筒軸
１２（軸部に相当）が左側方へ突き出るように固定して
ある。またこの可動型盤１０の４隅側には左右に貫通す
る貫通孔（図示しない）が形成されている。そして、こ
れら各貫通孔に各タイバー５が摺動自在に貫通され、各
タイバー５をガイドとして可動金型１１を固定金型３と
接離する方向に平行を保ったまま進退できるように支持
してある。

【００１９】この可動型盤５が電動式の型移動機構１５
（型盤移動手段に相当）で進退できるようにしてある。
具体的には、図２に示されるように例えば固定型盤２の
中心に対して対称となる各４角側には、例えばスラスト
軸受１６で回転自在に支えられたボールねじ軸１７が取
付けてある。そして、このボールねじ軸１７の先端側が
可動型盤１０側へ延びている。各ボールねじ軸１７は、
いずれもタイバー５の軸心方向（可動型盤１０の進退方
向）と平行に延びている。これら各ボールねじ軸１７の
前方へ延びたねじ部に可動型部１０の４角側に取付けた
ボールねじナット１８が進退可能に螺合してある。そし
て、このうちの１つ、例えば下段側のボールねじナット
１８が、同ナット１８の後端部に設けた歯車１９、ピニ
オンギヤ２０を介して、固定型盤２に取り付けた電動式
のモータ２１に接続してある。また各ボールねじ軸１７
は、図２中の二点鎖線に示されるように該ねじ軸１７の
基部側に取付けたスプロケット２２とこれらスプロケッ
ト２２に巻き付けたチェーン２３とで接続されていて、
モータ２１を正転あるいは逆転してボールねじ軸１７を
正回転あるいは逆回転駆動させることにより、可動型盤
１０を平行移動させながら進退移動できるようにしてい
る。なお、各ボールねじ軸１７は、可動型盤１０の平行
移動を行なうためにスプロケット２２、チェーン２３に
より同調回転するものである。この可動型盤１０の進退
移動により、固定金型３と可動金型１１の開閉、すなわ
ち型開閉の動作が行なわれるようにしてある。なお、可
動型盤２は、図示しない位置決めセンサにより、可動型
盤２を任意の位置で停止できるようにしてある。

【００２０】一方、可動型盤２の金型取付側と反対側、
すなわち左側には、型締機構３０（型締手段に相当）が
組み付けられている。

【００２１】同型締機構３０について説明すれば、３１
は、可動型盤２を挟んで可動金型１１とは反対側に配置
された型締フレームである。

【００２２】型締フレーム３１は、例えば図２に示され
るように矩形盤状に形成されていて、可動型盤２と並ぶ
向きで、可動型盤２の軸心と合わせて縦向きに配置され
ている。この型締フレーム３１の下端部には、摺動子、
例えば前後２組のリニアベアリング３２が組み付けてあ
る。このリニアベアリング３２が、ベースフレーム１の
上面に可動型盤１０の進退方向に沿って敷設したガイド
レール３３に載置してある。また型締フレーム３１の４
隅側には、可動型盤１０を貫通した４本のタイバー５が
摺動自在に貫通していて、該タイバー５とガイドレール
３３とにより、型締フレーム３１を可動型盤１０と同じ
方向に移動できるようにガイドしてある。なお、図示は
していないが型締フレーム３１の４隅側にはタイバー５
が挿通する貫通孔が形成してある。

【００２３】型締フレーム３１を挟む前後の側面は、少
なくとも中央が可動型盤１０の進退方向と直角な平行な
面に形成してある。そして、その中心には、型締フレー
ム３１の厚み方向（前後方向）に貫通する軸受孔３４が
形成してある。軸受孔３４には、筒状のブッシュ３５が
圧入されていて、このブッシュ３５内を可動型盤１０か
ら突き出ている円筒軸１２が摺動自在に嵌合している。
この嵌合により、円筒軸１２を軸心方向にスライド可能
に組合わせている。この型締フレーム３１を挟む円筒軸
１２の先端側と後端側には、傾斜部材、例えば浅い円錐
形状をした円板３７，３８が、凸面を内向きにして取付
けてある。各円板３７，３８には、図３に示されるよう
に軸心に向かって高くなるように傾斜した傾斜平面３９
（傾斜面に相当）が複数、例えば６個、等間隔の配置で
放射状に形成してある。

【００２４】円筒軸１２には、内部の空間を利用して金
型から成形品を押し出すノック構造が組込んである。具
体的には、円筒軸１２の基部側に進退変位可能にノック
アウトプレート４０を組み付け、円筒軸１２の先端部に
電動式のモータ４１を設置し、円筒軸１２の中心の貫通
孔にモータ４１で回転駆動されるねじ軸、例えばボール
ねじ軸４２を挿通し、同ボールねじ軸４２の先端側に形
成されたねじ部を、ノックアウトプレート４０の中央に
組付けたボールねじナット４３に進退可能に螺合した構
造が用いられ、モータ４１によりボールねじナット４３
を正回転あるいは逆回転させることにより、ノックアウ
トプレート４０を進退させて、金型から成形品を押し出
す動作が得られるようにしている。

【００２５】また型締フレーム３１には、型締フレーム
３１をタイバー５に固定する固定機構５０が組み付けら
れている。固定機構５０には、例えば各タイバー５の先
端側に、それぞれ等ピッチで複数のリング溝部５１を形
成し、型締フレーム３１に同リング溝部５１と係脱可能
な４組のハーフナット機構５２を組み付けた構造が用い
られている。具体的には、図４に示されるようにハーフ
ナット機構５２は、内側に噛み合い溝５３ａをもつ略く
の字状に形成された一対のアーム５３をタイバー５の両
側に凸側を外側に向けて配置し、同アーム５３の一端同
士を型締フレーム３１の側面に固定したピン部材５４で
回動自在に支持させ、他端にピン部材５５を介してナッ
ト５６ａ，５６ｂを回動自在に取り付け、これらナット
５６ａ，５６ｂに、全長の半分は右ねじが形成され残る
半分には左ねじが形成されたねじ軸５７を進退自在に螺
合させ、同ねじ軸５７を型締フレーム３１の側面に支持
してある電動式のモータ５８で正転方向あるいは逆転方
向に回転駆動させる構造が用いられている。これによ
り、モータ５８でねじ軸５７を回転させると、各アーム
５３がピン部材５４を支点としてタイバー５を挟み付け
る方向に駆動され、噛み合い溝５３ａとタイバー５のリ
ング溝部５１とが噛み合うようにしてある。この噛み合
い（係合）により、可動型盤１０および型締フレーム３
１を、固定金型３と可動金型１１とが閉じる位置の近傍
となる型締位置（両金型が接近した位置）で固定できる
ようにしている。なお、一対のアーム５３が対称に動く
よう、モータ５８は、型締フレーム３１の側面に形成し
た長孔５９内に変位可能に係合したピン部材６０で支持
させて、アーム５３がスムーズに動けるようにしてあ
る。

【００２６】また型締フレーム３１の両側面には、円板
３７，３８を用いて、型締力を発生させたり同型締力を
抜く楔機構７０が組み付けられている。楔機構７０は、
いずれも同じ構造である。この構造が図１、図２および
図５（ａ），（ｂ）に示されている。但し、図２には２
組の楔機構７０しか図示していない。

【００２７】同構造を説明すると、７１は、傾斜平面３
９と同じ配置で円筒軸１２の周りの側面にフレーム中心
に向かい放射状に等分角で配置された複数、６個の楔
（傾斜平面３９と同数）である。これら楔７１は、いず
れも一側面に型締フレーム３１の側面と摺接可能に接す
る平坦面７１ａを有し、反対の円板３７，３８側に向く
他側面にフレーム中心に向かうにしたがい低くなる平坦
な斜面７１ｂを有し、両端を平坦面としたブロック状に
形成してある。そして、各斜面７１ｂが各円板３７，３
８の傾斜平面３９と摺接可能に接している。この楔７１
の楔角度θ１と、円板３７，３８の傾斜した傾斜平面３
９の角度とは同じにしてある。またこれら各楔７１の放
射方向外側の端部にはボールねじナット７２が組付けて
ある。なお、７３は同端部に形成されたボールねじ軸許
容用の凹部である。

【００２８】７０ａは、楔７１を放射方向に移動させる
楔移動機構である。同機構７０ａを説明すると、７４は
楔７１毎に型締フレーム３１の側面に放射状に配置され
たねじ軸、例えばボールねじ軸である。これらボールね
じ軸７４の中間部は、フレーム側面に設けたスライス軸
受箱７５（軸受に相当）で回転自在に支持されている。
そして、これら各ボールねじ軸７４の先端部（フレーム
中心に向かう端部）が各楔７１のボールねじナット７２
に進退可能に螺挿してある。また各ボールねじ軸７４の
後端部（外側の端部）は、同端部に設けた歯車７６、こ
れと噛み合うピニオンギヤ７７を介して型締フレーム３
１の側面に取付けたブレーキ付減速モータ７８（電動モ
ータ）の出力軸に接続されている。これにより、モータ
７８の出力でボールねじ軸７４を正回転あるいは逆回転
させることにより、図５（ａ）中の二点鎖線で示される
ように楔７１を型締フレーム３１の側面に沿いに円筒軸
１２の中心に向かって押し出したり反対に引いたりでき
るようにしてある。なお、楔７１両側のフレーム側面に
は、円筒軸２５の軸心に向かう楔７１の移動を案内する
ための一対のガイドブロック７９が取付けてある。そし
て、型締時は、可動型盤１０側に配置されている楔７１
を押し出すことにより、楔７１の斜面７１ｂで生じる楔
圧力で円板３７，３８の傾斜平面３９を押圧して、可動
型盤１０に型締力を加えられるようにしてある。なお、
ブレーキ付減速モータ７８のブレーキ機能は、このとき
楔７１を押し込んで止まった状態を保持させるのに用い
る。また型締開放時は、可動型盤１０側の楔７１を引き
込み、可動型盤１０側とは反対に配置されている楔７１
を押し出すことにより、型締力が抜かれ可動型盤１０が
開側に移動されるようにしてある。そして、このとき楔
７１が静止摩擦でロックすることがないよう、各楔７１
の角度θ１と、これに係合する型締フレーム３１と円板
３７，３８の傾斜平面３９とにより形成される同じ角度
（θ１）は、両者（型締フレーム３１、円板３７，３
８）における材料の静摩擦角の２倍以上にしてある（静
摩擦係数は動摩擦係数より大きいので、θ１を静摩擦角
の２倍以下にすると、楔７１がロックしてしまうおそれ
があるため）。なお、型締フレーム３１は、可動型盤１
０の動きに追従して移動して任意の位置で停止されるも
のである。

【００２９】このように構成された型締装置を用いて射
出成形機の型締めを行なうときは、まず、型移動機構１
５のモータ２１を作動させて例えば各ボールねじ軸１７
を正回転させ、図１中の二点鎖線（金型開状態時の位
置）に示される固定型盤２から離れた位置にある可動型
盤１０に右方向へ向かう駆動力を与える。これにより、
可動型盤１０は、タイバー５をガイドとして固定型盤２
と平行な姿勢を保ちながら固定型盤２へ接近する。また
可動型盤１０に付随する型締フレーム３１も、タイバー
５およびガイドレール３３をガイドとして平行な姿勢を
保ちながら可動型盤１０に追従しながら固定型盤２へ接
近する（型締フレーム３１が円筒軸１２を介して可動型
盤１０と連結されているから）。

【００３０】そして、可動型盤１０および型締フレーム
３１が、型締位置（固定金型１１と可動金型１１とが近
接した位置）にまで移動すると停止する。つぎに固定機
構５０の各モータ５８が作動してねじ軸５７を回転さ
せ、一対のアーム５３を閉じる方向に駆動する。これに
より、アーム５３の内側に形成されている噛み合い溝５
３ａがタイバー５に形成されているリング溝部５１と噛
み合い（係合）、型締フレーム３１を固定する。

【００３１】ついで、型締作動に入る。このときには楔
機構７０のうち、可動型盤１０側の側面に据え付けてあ
る全てのブレーキ付減速モータ７８を作動させ、ボール
ねじ軸７４をフレーム中心へ送る方向（型締の方向）へ
回転させる。これにより、円筒軸１２の中心から離れた
地点に配置されていた楔７１は、ボールねじナット７２
を介して、円筒軸１２の中心に向かって傾斜平面３９と
これに対向するフレーム側面と間を押し分けるように進
入する。このときの楔７１の斜面７１ｂに生ずる楔圧力
により、可動型盤１０側に配置されている円板３７を押
圧する。この押圧力が円筒軸１２を押圧し、同円筒軸１
２に結合している可動型盤２６に型締力として加わる。
これにより、可動金型１０が固定金型１１と当接して型
閉が行なわれるとともに、加わる型締力で両金型が型締
めされる。型締めされると、ブレーキ付減速モータ７８
は、ブレーキを作動させてから停止し、その押し込んで
止まった楔７１を保持する。

【００３２】このとき、可動型盤１０の移動距離をＴ１
とし、楔７１の角度をθ１とし、楔７１の半径方向の押
し出し距離をＬ１とすると、両者の関係はＴ１＝Ｌ１・
ｔａｎθ１で表されるから、楔７１が円板３７と円筒軸
１２を介して可動型盤１０を押す力は、ボール軸３３が
半径方向に押す力のＬ１／Ｔ１倍となり、効率良く型締
めが行なわれる。

【００３３】この後、射出ユニット４で射出成形を行な
えばよい。

【００３４】また可動型盤１０の型締力を抜いて金型を
初期開するときは、可動型盤１０側の側面に据え付けて
ある全てのブレーキ付減速モータ７８を反対の方向に作
動（モータ回転を始めるときブレーキを外す）させ、ボ
ールねじ軸７４を逆回転させる。すると、楔７１は、ボ
ールねじナット７２を介して、円筒軸１２の中心から離
れる方向に引き込まれる。これにより、楔７１の斜面に
生じる楔力は抜かれる。

【００３５】ついで、可動型盤１０側とは反対側の側面
に据え付けてある楔機構７０のブレーキ付減速モータ７
８を作動させ、ボールねじ軸７４をフレーム中心へ送る
方向へ回転させる。これにより、円筒軸１２の中心から
離れた位置にある楔７１は、ボールねじナット７２を介
して、円筒軸１２の中心に向かって傾斜平面３９とこれ
に対向するフレーム側面と間を押し分けるように進入す
る。このときの楔７１の斜面７１ｂに生ずる楔圧力によ
り、可動型盤１０側とは反対側に配置されている円板３
８を押圧する。この押圧力が円筒軸１２へ伝わり該円筒
軸１２を引き、円筒軸１２に結合している可動型盤１０
を型開側に移動させる。続いて、この可動型盤１０が、
型移動機構１５のモータ２１の逆回転作動により、所定
位置まで離される（型開）。この間、ノック構造のモー
タ４１が作動して、ボールねじナット４３を介し、ノッ
クアウトプレート４０を進退させて、ノックアウトバー
（図示しない）を突出させ、金型から成形品を押し出す
動作が行なわれる。

【００３６】このように楔７１で円板３７，３８の傾斜
面を押して型締力を発生させる構造だと、省エネルギー
効果に優れる楔作用を利用して、効率良く、可動型盤１
０に大きな型締力を発生させることができる。しかも、
複数の楔７１は各々がそれぞれ専用のブレーキ付減速モ
ータ７８で駆動される構造なので、各モータの駆動力が
完全にそれぞれの楔７１に伝わり、バランス良くモータ
トルクを型締力とすることができる。そのうえ、楔機構
７０の数を増減することにより、簡単に型締力を加減す
ることができる。加えて、油圧のような油漏れの心配も
ない。、また楔７１の角度と、この楔７１に係合する型
締フレーム３１および円板３７，３８の傾斜面により形
成される同角度とが、これら型締フレーム３１および円
板３７，３８といった両者の材料の静摩擦角の2倍以上
としたことにより、楔７１が静摩擦でロックするような
ことは回避され、常にスムーズな型締動作を約束でき
る。

【００３７】またモータ２１でボールねじ軸１７を駆動
して可動型盤１１、型締フレーム３１を進退させる構造
により、効率の悪い油圧シリンダを用いずに、必要な進
退動作工程を行うことができる。加えて、型締機構３０
の一部にモータ４１を組込んでノックアウトプレート４
０を進退させてノックアウトバーを動作させるようにし
たので、同様に油圧シリンダを用いずに、必要な成形品
の押し出す動作の工程を得ることができ、油圧を使用し
ない電動モータだけで型締装置の各動作工程を行なうこ
とができる。

【００３８】図６（ａ），（ｂ）は、本発明の第２の実
施形態を示す。

【００３９】本実施形態は、楔機構７０の楔７１と型締
フレーム３１との間および楔７１と円板３７，３８（傾
斜部材）の傾斜面との間に、半径方向、すなわち楔７１
の係合方向に転動するフラットローラ８０を介装し、楔
７１の角度θ２および同楔７１にフラットローラ８０を
介して接する円板３７，３８の傾斜平面角と軸直角面と
がなす角度を小さくしたものである。

【００４０】具体的には、図６（ａ），（ｂ）に示され
るように型締フレーム３１側のフラットローラ８０は、
型締フレーム３１のうち、楔７１が摺動する領域となる
軸心側の側面にばね受８１を設け、このばね受８１に圧
縮ばね８２を取付け、さらに同領域の上部、例えばガイ
ドブロック７９の上部位置となるフレーム側面（負荷機
構側）にストッパーピン８３を設け、圧縮ばね８２とス
トッパーピン８３との両者間に、圧縮ばね８２の弾性力
で押し上げるように設置してある。これによって、半径
方向の位置ずれが生じないよう、楔７１と型締フレーム
３１との間にフラットローラ８０を介在させてある。ま
た傾斜平面３９側のフラットローラ８８も、同様に半径
方向の位置ずれが生じないよう、傾斜平面３９の軸心側
にばね受け８４と同ばね受８４で支持される圧縮ばね８
５を設け、傾斜平面３９の外径側にストッパーピン８６
を設けて、圧縮ばね８５とストッパーピン８６との両者
間に、圧縮ばね８５の弾性力で押し上げるように設置し
て、同様に楔７１の斜面と傾斜平面３９との間にフラッ
トローラ全体を介装させてある。そして、このときの楔
７１の角度θ２および楔７１にフラットローラ８０を介
して接する傾斜平面３９の角度と軸直角面とがなす角度
を小さくしてある。

【００４１】こうした両側にフラットローラ８０を介装
した構造も、型締作動、型締力を抜いて金型を初期開す
るときの楔機構７０の作動状態は、第１の実施形態のと
きと同様であり、また楔７１が可動型盤１０を押す力は
つぎのようになる。

【００４２】すなわち、可動型盤９の移動距離をＴ２と
し、楔７１の角度をθ２とし、楔７１の半径方向の押し
出し距離をＬ２とすると、両者の関係はＴ２＝Ｌ２・ｔ
ａｎθ２で表されるから、楔７１が円板３７と円筒軸１
２を介して可動型盤１０を押す力は、ボール軸３３が半
径方向に押す力のＬ２／Ｔ２倍となる。

【００４３】このとき、楔７１の両側にフラットローラ
８０を介装したときの楔７１の静摩擦係数は、第１の実
施形態における直接、摺接するブロック式楔を用いた場
合に比べて、問題にならぬほど小さいので、楔７１の角
度θ２と、これに係合する型締フレーム３１と円板３
７，３８の傾斜平面３９により形成される同じ角度（θ
２）が、第１の実施形態で用いた楔７１の角度θ１の数
分の１でもロックすることはなく、楔７１の押出し駆動
力を相当に小さくしても可動型盤１０の型締力を充分に
発生することができる。言い換えれば、楔７１の押出し
駆動力が同じであれば、可動型盤９の型締力は数倍とな
り、一層、効率良く、可動型盤１０に大きな型締力を発
生させることができる。

【００４４】なお、説明した以外の点は第１の実施形態
と同じなので、図６（ａ），（ｂ）においては第１の実
施形態と同じ部分に同一符号を付してその説明を省略し
た。むろん、型締装置も第１の実施形態で説明したのと
同じでなので、その説明も省略した。

【００４５】図７は、本発明の第３の実施形態を示す。

【００４６】本実施形態は、楔機構７０の楔７１と型締
フレーム３１の間だけにフラットローラ９０を介在さ
せ、楔７１と傾斜平面３９とは直に接するようにしたも
ので、「第１の実施形態」と「第２の実施形態」との中
間の構成、作用をなす。それ以外の構成は第１の実施形
態と同じなので、図７は同じ部分については同一符号を
付してその説明を省略する。

【００４７】すなわち、第３の実施形態は、楔機構７０
の楔７１と型締フレーム３１の前後面（両側面）との間
だけに、半径方向、すなわち楔７１の係合方向に転動す
るフラットローラ９０を介装し、楔７１の斜面と円板３
７，３８の傾斜平面３９とは直に接触させる構造とし、
このときの楔７１の角度θ３および同楔７１に直に接す
る円板３７，３８の傾斜平面角と軸直角面とがなす角度
を両者の材料の静摩擦角より大きくしたものである。

【００４８】具体的には、図７に示されるようにフラッ
トローラ９０は、型締フレーム３１のうち、楔７１が摺
動する領域となる軸心側の側面にばね受９１を設け、こ
のばね受９１に圧縮ばね９２を取付け、さらに同領域の
上部、例えばガイドブロック７９の上部位置となるフレ
ーム側面（負荷機構側）にストッパーピン９３を設け、
圧縮ばね９２とストッパーピン９３との両者間に、圧縮
ばね９２の弾性力で押し上げるように設置してある。こ
れによって、半径方向の位置ずれが生じないよう、楔７
１と型締フレーム３１との間にフラットローラ９０を介
在させてある。また各円板３７，３８の傾斜平面３９
は、楔７１の斜面と直接接してある。そして、このとき
の楔７１の角度θ３および同楔７１に直に接する円板３
７，３８の傾斜平面角と軸直角面とがなす角度を両者の
材料の静摩擦角より大きくしている。例えば第１の実施
形態における楔７１の角度θ１に比べ、第３の実施形態
の楔７１の角度θ３は半分の角度にしてある。

【００４９】こうした片側にフラットローラ９０を用い
たときも、型締作動、型締力を抜いて金型を初期開する
ときの楔機構７０の作動状態は、第１の実施形態のとき
と同様であり、また楔７１が可動型盤１０を押す力はつ
ぎのようになる。

【００５０】すなわち、可動型盤９の移動距離をＴ３と
し、楔７１の角度をθ３とし、楔７１の半径方向の押し
出し距離をＬ３とすると、両者の関係はＴ３＝Ｌ３・ｔ
ａｎθ３で表されるから、楔７１が円板３７と円筒軸１
２を介して可動型盤１０を押す力は、ボール軸３３が半
径方向に押す力のＬ３／Ｔ３倍となる。

【００５１】この楔７１と型締フレーム３１の側面との
間にフラットローラ９０を介装したときの楔７１の静摩
擦係数は、直接、楔７１が型締フレーム３１に接してい
るときの静摩擦係数より問題にならぬほど小さいので、
楔７１の角度θ３と、これに係合する型締フレーム３１
と円板３７，３８の傾斜平面３９により形成される同じ
角度（θ３）を、フラットローラを用いずに直接接する
ときの静摩擦角より大きくすることにより、楔７１が静
摩擦でロックすることが防がれるようになる。

【００５２】これにより、例えば楔８１の角度θが、第
１の実施形態における楔７１の角度θ１の半分の角度と
した場合は、楔７１の押出し駆動力を約半分にしても可
動型盤１０の型締力を充分に発生させることができる。
言い換えれば、楔７１の押出し駆動力が同じであれば、
可動型盤９の型締力は２倍となり、効率良く、可動型盤
１０に大きな型締力を発生させることができる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の型締装置に
よれば、楔を用いて型締力を発生させる構造なので、省
エネルギー効果に優れる楔作用を利用して、油圧式に比
べ省エネルギーで、油漏れなく、高い機械効率で、可動
型盤に大きな型締力を発生させることができ、効率良く
金型の型締めを行うことができる。

【００５４】しかも、楔の角度、これに係合する型締フ
レームと円板の傾斜面とにより形成される角度を両者材
料の静摩擦角の2倍以上としたので、直に接する楔でも
静摩擦でロックすることはなく、常にスムーズな型締動
作を約束できる。

【００５５】そのうえ、楔と型締フレームの間、および
楔と傾斜部材の傾斜平面との間にフラットローラを介在
させた構造は、直に接触するものに比べ、楔の角度を小
さくすることができ、楔の押出し駆動力を相当に小さく
しても、可動型盤から型締力を充分に発生させることが
できる。

【００５６】加えて、楔と型締フレームとの間だけにフ
ラットローラを介在させ、楔の他の径斜面を傾斜部材の
傾斜平面に直に接するようにした構造は、両方が直に接
触するものに比べ、楔の角度を半分にすることが可能
で、たとえ楔の押出し駆動力を約半分にしても可動型盤
に充分に型締力を発生させることができる。

【００５７】また複数の楔は、放射状に配置されそれぞ
れ専用のブレーキ付減速モータで駆動される構造してあ
るので、各モータの駆動力が完全にそれぞれの楔に伝わ
り、バランス良くモータトルクを型締力にすることがで
きる。しかも、ブレーキ付モータで駆動される楔の数を
増減することにより、簡単に型締力を加減することがで
きる。

【００５８】さらに可動型盤は、電動モータで進退駆動
されるので、高い機械効率で、必要な金型の開閉動作工
程を行なうことができる上、油圧のような油漏れの心配
もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第1の実施形態に係る射出成形機の型
締装置の全体構造を示す一部断面した側面図。

【図２】図1中のＡ―Ａ線に沿う断面図。

【図３】図1中のＢ―Ｂ線に沿う断面図。

【図４】図１中のＣ矢印方向から見た型締装置を構成す
るハーフナット機構の構造を示す図。

【図５】型締装置を構成する型締機構の基本となる構造
を説明するための図。

【図６】本発明の第２の実施形態に係る型締装置の要部
の構造を説明するための図。

【図７】本発明の第３の実施形態に係る型締装置の要部
の構造を説明するための図。

【図８】従来の射出成形機における型締装置の構造を説
明するための側面図。

【符号の説明】

２…固定型盤 ３…固定金型 ５…タイバー １０…可動型盤 １１…可動金型 １２…円筒軸（軸部） １５…型移動機構（型盤移動手段） １７…ボールねじ軸（ねじ軸） １８…ボールねじナット（ねじナット） ２１…モータ ３０…型締機構（型締手段） ３１…型締フレーム ３７，３８…円板（傾斜部材） ３９…傾斜平面（傾斜面） ５０…固定機構 ５１…リング溝部 ５３…一対のアーム ７０…楔機構 ７０ａ…楔移動機構 ７１…楔 ７２…ボールねじナット（ねじナット） ７４…ボールねじ軸（ねじ軸） ７５…スラスト軸受箱（軸受） ７８…ブレーキ付減速モータ ８０，９０…フラットローラ θ１、θ２、θ３…楔の傾斜面の角度。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定金型を有する固定型盤と、 タイバーにより前記固定金型と接離する方向に進退可能
   にガイドされ、かつ前記固定金型と向き合うように可動
   金型が組み付けられた可動型盤と、 前記可動型盤を前記固定金型と接離する方向に移動させ
   る型盤移動手段と、 前記可動型盤に取付けられ、型締時、前記固定金型と前
   記可動金型を両金型が接近した型締位置から型締めを行
   なう型締手段とを有し、 前記型締手段は、前記可動型盤を挟んで前記可動金型と
   は反対側に配置されかつ前記タイバーにより進退可能に
   ガイドされ、さらに進退方向両側には進退方向に対して
   直角な平行な面で形成された側面を有する型締フレーム
   と、この型締フレームの両側面にそれぞれ該フレームの
   中央に対して傾斜面が外側に向くように放射状に複数配
   置された、該型締フレームの側面に沿って放射方向に移
   動可能な楔と、これら楔を放射方向に移動させる楔移動
   機構と、型締位置で前記型締めフレームと前記タイバー
   とを係合させて型締めフレームを固定する固定機構とを
   有し、 前記可動型盤は、前記型締フレームへ前記可動型盤の進
   退方向に沿いに突き出て該型締フレームの中央をスライ
   ド自在に貫通する軸部と、この軸部の前記型締フレーム
   を挟む両側の前記楔の傾斜面と対向する位置に設けられ
   た、該楔の傾斜面と組合う角度の傾斜面を有する傾斜部
   材とを有し、 型締時は、前記型締フレームが前記固定機構で型締位置
   に固定された後、前記楔移動機構により可動型盤側の側
   面の楔を中央へ向かって押し出すことにより前記傾斜部
   材を該楔で押圧して前記可動型盤に軸方向に向かう型締
   力を発生させ、型締開放時は、反対側の側面の楔を中央
   に中央に向かって押出すことにより型締力が抜かれて型
   開するように構成したを特徴とする射出成形機の型締装
   置。
2. 【請求項２】 請求項1に記載の射出成形機の型締装置
   において、前記楔の傾斜面の角度とこれに係合する前記
   型締フレームと前記円板の傾斜面とにより形成される角
   度が両者材料の静摩擦角の２倍以上であることを特徴と
   する射出成形機の型締装置。
3. 【請求項３】 請求項1に記載の射出成形機の型締装置
   において、前記楔と前記型締フレームとの間および前記
   楔と前記円板の傾斜面との間に前記楔の係合方向に転動
   可能なフラットローラを設け、かつ前記楔の傾斜面の角
   度および前記楔に組合う前記円板の傾斜面の傾斜角と前
   記可動型盤の進退方向と直角な面とがなす角度を小さく
   したことを特徴とする射出成形機の型締装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の射出成形機の型締め装
   置において、前記楔と前記型締フレームの両側面との間
   に前記楔の係合方向に転動可能なフラットローラを設
   け、かつ前記楔の傾斜面の角度および前記楔に接する前
   記円板の傾斜面の傾斜角と前記可動型盤の進退方向と直
   角な面とがなす角度を両者の材料の静摩擦角より大きく
   したことを特徴とする射出成形機の型締装置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれか一つ
   に記載の射出成形機の型締装置において、前記楔移動機
   構は、前記型締フレームに前記楔毎に放射状に配置され
   て、軸受で回転自在に支持されたねじ軸と、各ねじ軸を
   回転駆動するブレーキ付減速モータと、各楔に設けられ
   前記ねじ軸と螺合して該ねじ軸の回転により楔を移動さ
   せるねじナットとを有して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。
6. 【請求項６】 請求項１ないし請求項５のいずれか一つ
   に記載の射出成形機の型締装置において、型盤移動手段
   は、前記固定型盤に回転自在に支持されて前記可動型盤
   へ延びるねじ軸と、前記固定型盤に取付けられ前記ねじ
   軸を回転駆動するモータと、前記可動型盤に設けられ前
   記ねじ軸と係合するねじナットを有し、前記ねじ軸の回
   転により可動型盤が進退す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。