JP2663357B2 - 成形機用型締装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はダイカストマシンや射出成形機などの成形機
において固定可動両金型を開閉したり型締したりする成
形機用型締装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の一般にダイカストマシンや射出成形機等の成形
機は、４隅をタイバーで連結された両固定盤と、これら
両固定盤の間にあってタイバーで進退自在に支持された
可動盤とを備えており、片方の固定盤と、可動盤とには
固定金型と可動金型とがそれぞれ装着されている。そし
て、油圧シリンダにより直接またはトッグル機構を介し
移動して固定金型に対し型合わせされた可動金型は、さ
らに型締シリンダにより直接またはトッグル機構を介し
て型締され、金型のキャビティ内へ溶湯または溶融プラ
スチックが射出されて固化することにより成形製品が得
られる。

また、例えば特開昭61−238456公報に開示されている
ように、固定盤を１個にしたものが本出願人によって提
案されている。この装置においては、固定盤に固定した
複数個の各シリンダに先端部を連結部材で連結された型
締ピストンとしてのタイバーが進退自在に装入されてお
り、タイバーには、ガイドブッシュとそのねじ部に螺合
する半割りナット等の着脱手段とを介して可動盤が支持
されている。また、固定盤と可動盤との間には、型開閉
シリンダが介装されている。そして型締に際しては、半
割りナットの開放状態において型開閉シリンダで可動盤
を移動させて型合わせし、半割りナットを閉じて可動盤
とタイバーとを一体化したのち型締シリンダを作動させ
ると、型締が行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、これら従来の成形機用型締装置におい
ては、可動盤が長いガイドブッシュを介してタイバーに
支持されているので、金型の開閉に際し駆動装置で可動
盤を進退させると、支持部でこじれて円滑に移動しない
ことがあり、大きな駆動力を必要とするばかりでなく、
金型への溶湯等の射出時に大きな溶湯圧力が発生して金
型を介し可動盤がわずかに歪むと、その応力がガイドブ
ッシュやタイバーに及んでこれが摩耗したり損傷したり
するという問題があった。

〔課題を解決するための手段〕

このような課題を解決するために本発明に係る成形機
用型締装置は、機体側部材に沿って固定盤に対する遠近
方向に進退する可動盤の機体側支持端部に、その進退方
向に延びる左右一対の揺動部材を設け、この揺動部材の
反固定盤側端部側をこれと平行する支持部材で揺動自在
に枢支させるとともに、この支持部材と前記機体側部材
との間に、この機体側部材に沿って延びるレールと、こ
のレールのボール溝内に並列する複数個のボールと、こ
のボールを保持するボール溝を有し前記支持部材に形成
されたボールホルダとからなるリニヤガイドを介装した
ものである。

〔作用〕

本発明によれば、型締に際し駆動装置で可動盤を前進
させると、可動盤はリニヤガイドのボールを可動盤側ボ
ールホルダと機体側レールとのボール溝内で転動させな
がら機体側部材に沿って前進するので、その移動が円滑
である。

型合わせ後、可動盤を加圧して型締を行うと、大きな
溶湯圧力により可動盤が歪みその機体側支持端が傾斜す
るが、この支持端部が一端を揺動自在に枢支されている
ので、これが揺動して歪みが吸収され、その応力が機体
側に及ぶことがない。

〔実施例〕

第１図ないし第５図は本発明に係る形成機用型締装置
を横型締竪鋳込型ダイカストマシンに実施した例を示
し、第１図はこれを実施したダイカストマシンの側面
図、第２図は第１図のII−II線で破断した状態で示すダ
イカストマシンの一部破断正面図、第３図は左半部を第
２図のIII−III線で破断した状態で示し右半部を第２図
の矢印Ａ方向から見た状態で示す図、第４図はボールね
じと可動盤端部との拡大縦断面図、第５図はカバーを除
いた状態で示すリニヤガイドの正面図である。

図において、ダイカストマシンン１は、全体を符号２
で示すフレームを機体側部材として備えており、このフ
レーム２は、機体全長にわたる横長直方形状に枠組形成
されたフレーム本体３と、その上端部に支架されて連結
部材4,5,6で前後複数箇所を連結され断面コ字状に形成
された左右一対のレール７とで一体形成されている。レ
ール７の前端部（第２図中右側）には、正面視をほゞ正
方形状に形成された固定盤８が基板8aを固定されて立設
されており、その内面には固定金型９が着脱自在に装着
されている。

固定盤８の４隅に穿設された各タイバー孔には、機体
の全長にわたって延びるタイバー10の一端がそれぞれ挿
入されており、各タイバー10は、固定盤８からの突出ね
じ部に螺合されたナット11と、固定板12,13およびボル
ト14,15により固定盤８に強固に固定されて片持ち状に
支持されている。16は後述する支持機構により機体側部
材としてのフレーム２のレール７に沿って固定盤８に対
する遠近方向へ進退自在に支持されて立設された可動盤
であって、その４隅に穿設されたタイバー孔16aには、
前記各タイバー10が貫通されており、可動盤16外面の幅
方向中央部には、同期して回転する上下一対のモータ17
が、後述する左右のボールねじ装置21のケース30を一体
に連結している連結板30aに固定されている。18は各モ
ータ17のモータ軸に軸着されたスプロケットであり、19
は各モータ17に装着されてその回転を制動する制動装置
としての断接自在なクラッチ内蔵型ブレーキである。ま
た、可動盤16の固定盤８対向面には、可動金型20が固定
金型９と対向して装着されている。

前記各タイバー10には、ボールねじ用のねじ部10aが
それぞれ設けられており、各ねじ部10aの可動盤16から
の突出部には、このねじ部10aを含み全体を符号21で示
すボールねじ装置が装着されている。ボールねじ装置21
は、ねじ部10aと、そのねじ溝と転動自在に係合する複
数個のボール22と、これらのボール22を球面孔で保持す
る円筒状のボールホルダ23とを備えており、ボールホル
ダ23の周面には、長い円筒状のボスを有するスプロケッ
ト24が嵌着されてボルト25によりボールホルダ23と一体
化されている。そしてこのスプロケット24と前記モータ
17のスプロケット18との間には、アイドラ26で緊張され
た上下２条のチェーン27,28が張架されており、上下の
モータ17およびこれと一体のボールホルダ23が同期して
回転することにより４個のスプロケット24が同期して回
転し、ボール22とねじ部10aのねじ溝との係合により、
４個のボールホルダ23が回転しながら同期してタイバー
10上を進退するように構成されている。各スプロケット
24のボス部外周面には、連結板30aで左右に一体化され
たケース30が、それぞれ軸受31,32,33とスラスト軸受34
を介し嵌装されてスプロケット24を回転自在に軸支して
おり、さらにケース30の端面には、円筒状に形成された
ホルダ35がボルト36で固定されている。37はボールホル
ダ23に隣接してタイバー10に摺動自在に嵌装された輪板
状のディスクであって、ホルダ35の内フランジにより一
方への移動を規制されており、このディスク37とケース
30との間の空間部内には、環状に形成されたばねホルダ
38がホルダ35側に内接して介装されている。そしてばね
ホルダ38の端面に穿設された複数個のばね孔内には、デ
ィスク37を弾発してこれとボールホルダ23との間に図に
符号ｔで示す例えば1mmのすき間を形成させる圧縮コイ
ルばね39が介装されている。

一方、前記可動盤16の４隅には、各ボールねじ装置21
と対応するシリンダ孔16bがタイバー10と同心状に設け
られていて、その開口端は蓋体40で閉塞されており、シ
リンダ孔16b内には、全体を符号41で示す型締シリンダ
が、可動盤16とボールねじ装置21のボールホルダ23側と
を連結して設けられている。すなわち、型締シリンダ41
はシリンダ孔16bの底部に嵌着され鍔付き円筒状のシリ
ンダブッシュ42と、その外周面に摺動自在に嵌装されて
シリンダ孔16bおよび蓋体40の内周面に摺動自在に嵌合
されたピストン43とで形成されており、シリンダ孔16b
内には、ピストン43のフランジによりヘッドエンド室44
とロッドエンド室45とが隔成されて図示しない油圧装置
に接続されている。そして、ピストン43の後面の一部か
らは押圧用のロッド43aが複数個突設されていて、蓋体4
0に設けた孔を摺動自在に貫通しており、このロッド43a
の先端面は、ディスク37の前側に設けた孔37aの底面に
密着されている。また、ピストン43と前記ディスク37と
の間は、蓋体40のボルト孔を貫通するボルト46で連結さ
れており、ピストン43が油圧で作動していない状態にお
いてボールねじ装置21が進退すると、ボルト46等で連結
された可動盤16が進退して可動金型20が固定金型９に対
して型開，型合わせされ、また、型合わせされてボール
ねじ装置21がブレーキ19の作用で静止している状態にお
いて型締シリンダ41のヘッドエンド室44へ送油すると、
まずピストン43が後方へ移動し、ロッド43aを介してデ
ィスク37がボールホルダ23に押付けられたのち、可動盤
16がわずかに前方へ移動して型締が行われるように構成
されている。型締に際してはディスク37により圧縮コイ
ルばね39が圧縮されてすき間ｔがなくなり、ディスク37
が型締反力でボールホルダ23に圧接される。

ここで前記フレーム４に対する可動盤16の支持機構に
ついて説明する。フレーム２の左右のレール７には、長
尺のプレート50が内側に溶着されており、このプレート
50には、全体を符号51で示すリニヤガイドが装着されて
いる。このリニヤガイド51は、断面ほゞ正方形の長尺バ
ー状に形成されてプレート50の溝に嵌合固着され無端状
のボール溝52aを上下に有するレール52と、上下のボー
ル溝52a内にほゞ密接して転動自在に並列された複数個
のボール53と、コ字状に形成されてその無端状のボール
溝54aでボール53を転動自在に保持する複数個（本実施
例では片側３個）のボールホルダ54と、ボールホルダ54
の両端面に固定されたカバー55とで形成されており、３
個のボールホルダ54は、側面に固着された横長長方形の
プレート56で連結されている。一方、可動盤16の左右下
端面には、後半部（第２図中左側）を断面逆Ｕ字状に形
成され前半部（第２図中右側）を断面長方形状に形成さ
れた平面視短冊形のシュー57が、逆Ｕ字状部を前記プレ
ート56と係合させて固定されており、係合部のピン孔に
ストッパ58で廻り止めされて挿入されたピン59には、球
体60が、球面をプレート56の球状凹孔と係合させて回動
自在に嵌装されている。すなわち可動盤16と一体のシュ
ー57は、ピン59を中心にして揺動自在に形成されてい
る。そしてシュー57の前側（第２図中右側）端部付近の
断面長方形部に設けられた複数個のばね孔には、このば
ね孔の径よりも小径の頭部を有するボルト61が挿入され
てそのねじ部をプレート56のねじ孔に螺入させており、
ボルト61の頭部とばね孔の底面でもあるばね端着座面と
の間には、射出時にシュー57の前端側（第２図中右側）
が若干持上げられたときに圧縮される圧縮コイルばね62
が介装されている。このように構成されていることによ
り、常時はリニヤガイド51のボール53をボール溝52a、5
4a内で転動させることにより、可動盤16が円滑に進退す
るとともに、型締後に射出したときの可動金型20に加わ
る大きな射出圧力の作用で可動盤16が歪んだ場合、シュ
ー57が圧縮コイルばね62を圧縮しながら第２図の反時計
方向に揺動して歪みが吸収され、歪みがリニヤガイド51
に及ばない。

さらに、可動盤16の対角位置に設けられた一対のロッ
ド孔16cには、押出シリンダ63のピストンロッド64が作
用端をナット65で固定されていて、そのシリンダ部に
は、押出プレート66が両シリンダ63を連結して固定され
ており、この押出プレート66には、可動盤16のピン孔を
貫通する複数個の押出ピン67が、先端部を可動金型20の
ピン孔に進退自在に係入されて基端部を固定されてお
り、押出シリンダ63に送油してそのシリンダ部を前進さ
せることにより、押出ピン67が前進して、可動金型20の
キャビティ内で固化した製品が押出されるように構成さ
れている。

また、固定金型９の下方には、第２図に中心線を鎖線
68Aで示す起立姿勢と鎖線68Bで示す傾動姿勢との間で回
動操作される射出装置が設けられており、傾動姿勢でそ
の射出スリーブ内へ注入された溶湯が、起立姿勢で型締
状態における両金型9,20のキャビティ内へ射出されるよ
うに構成されている。

69は上段の両タイバー10を先端部において連結する連
結板であって、タイバー10の回動を規制しているととも
に、２本のタイバー10間を通らないような大きな金型9,
20の交換時には、固定板12とナット11を外してボールね
じ21を回動させ、タイバー10を大きく移動させることに
より、金型9,20を上方へ取出すことができるように構成
されている。なお、このために上段のタイバー10は、ね
じ部10aの長さを下段のものよりも長く形成されてい
る。

以上のように構成されたダイカストマシンの動作を説
明する。図示の型開状態で上下のモータ17を同期させて
始動すると、チェーン27,28でモータ17と駆動連結され
たボールねじ装置21の４個のスプロケット24が同期して
回転し、これと一体のボールホルダ23が回転するので、
ボールねじ装置21は、ボール22をタイバー10のねじ溝内
で転動させながら移動し、このとき型締シリンダ41が静
止していることにより、ボルト46でボールねじ装置21と
連結された可動盤16が固定盤８方向へ移動する。このと
き圧縮コイルばね39は延びていてすき間ｔが形成された
まゝである。可動盤16の移動に際しては、ボールねじ装
置21を設けたことに加え、可動盤16と一体のシュー57と
フレーム２のレール７との間に左右一対のリニヤガイド
51が設けられていて、そのボール53がボール溝52a,54a
内で転動するので、可動盤16が円滑に移動する。また、
従来のナットに相当するタイバー10保持部であるボール
ねじ装置21が常に可動盤16から離れずに追従するので、
可動盤16の平行度が保持されるとともに、ダイパーガイ
ドを必要としない。

可動盤16の移動により可動金型20が固定金型９に接触
して型合わせが行われるか、あるいは型合わせの直前ま
で移動すると、モータ17が停止してその回転はブレーキ
19によって制動され、ボールねじ装置21が停止するとと
もに、ケース30は移動できないようになる。この状態で
型締シリンダ41のヘッドエンド室44へ送油されるので、
最初はピストン43がボールねじ装置21方向へ移動してロ
ッド43aでディスク37を後方（第２図中左側）に押す。
このとき、圧縮コイルばね39を圧縮し、ディスク37がボ
ールホルダ23に接触してからは可動盤16が固定盤８方向
へわずかに移動して固定金型９に対する型締が行われ
る。この場合も、ボールねじ装置21の精度が高いことと
ボールねじ装置21が可動盤16に近接していることとによ
り、可動金型20の平行度が保持され、型締精度が良好に
なって金型9,20のすき間からばりが噴き出したりするこ
とがない。なお、型締反力によりディスク37とボールホ
ルダ23とが圧接されて摩擦力が発生するので、ブレーキ
19の作用とあいまって、ボールホルダ23やボールねじ装
置21が押されてもタイバー10上で回動するということが
ない。

このようにして型締を行ったのち、射出装置を傾斜さ
せてその射出スリーブへ溶湯を注入し、射出装置を起立
させて射出スリーブを固定金型９の固定スリーブに接合
する。この状態で射出シリンダのプランジャチップを前
進させると、溶湯が両金型9,20のキャビティ内に射出さ
れ、これが固化して製品が得られる。

なお、射出時における溶湯の圧力により可動盤16の中
央部が上下両端部よりもわずかに多く押されて歪み、可
動盤16のフレーム２による支持部にその応力が作用する
が、本装置においては、この歪による応力がシュー57に
作用してこれが球体60を回動させかつ圧縮コイルばね62
を圧縮しながらピン59を中心にして揺動するので、歪が
吸収されてリニヤガイド51に及ぶことがない。

製品が固化したのち、型締シリンダ41のロッドエンド
室45に送油すると、可動盤16が固定盤８から離れる方向
へわずかに移動して型開が行われるが、この場合、圧縮
コイルばね39の弾発力が型開力として作用するので、型
離れがよい。型開後はブレーキ19を解除したのち、上下
のモータ17を逆方向へ同期回転させると、ボールねじ装
置21の作用でこれと可動盤16とがタイバー10上を移動し
て可動金型20は固定金型９に対して大きく型開され、キ
ャビティ内の製品は、可動金型20側に保持されたまゝに
なっている。そこで、押出シリンダ63のロッドエンド側
へ送油すると、そのシリンダ部が前進してこれと一体の
押出プレート66前進し、押出ピン67がキャビティ内の製
品を押出すので、これを受けて機外へ取出すことにより
鋳込作業が終了する。

金型9,20を交換する場合には、固定板12とナット11を
外し、上部のモータ17のみを始動すると、ボールねじ装
置21の作用で上側２本のタイバー10が同時に固定盤８か
ら抜かれて大きく移動するので、金型9,20を上方へ取出
したり、大きな金型を取付けたりすることができる。

なお、通常は４個のピストン43を同期して駆動する場
合に同一圧力で駆動するが、これらのうちの１個または
２個のピストン43に作用させる圧力を適宜変えて可動盤
16や可動金型20に作用する型締力を部分的に変えて、金
型の１箇所からばりが噴き出すのを防止することもでき
る。

第６図は本発明の他の実施例としてのカバーを除いて
示すリニヤガイドの正面図であって、本実施例における
リニヤガイド70は、前記レール７側のプレート50に溶着
された受け板71と、その溝に嵌合固着されて可動盤16の
進退方向に延び両側面に無端状のボール溝72aが形成さ
れたレール72と、ボール溝72a内にほゞ密接して並列さ
れた複数個のボール73と、逆Ｕ字状に形成されてその無
端状のボール溝74aでボール73を転動自在に保持する複
数個のボールホルダ74と、その両端面に固定された図示
しないカバーとで形成されており、複数個のボールホル
ダ74は、断面逆Ｔ字状に形成されたプレート76で連結さ
れている。そして前記シュー57はその逆Ｕ字状部をプレ
ート76に枢支されている。このように構成されているこ
とにより、可動盤16を進退させると、可動盤16はリニヤ
ガイド70のボール73をボール溝72a,74a内で転動させな
がら円滑に移動することは前記実施例と同じである。

なお、本実施例においては、本発明を横型締竪鋳込型
のダイカストマシンに実施した例を示したが、竪型締型
のダイカストマシンや各種のプラスチック用射出成形機
にも同様に実施することができ、同様の作用効果が得ら
れる。また、リニヤガイドを可動盤の４隅に設けてもよ
い。

〔発明の効果〕

以上の説明により明らかなように本発明によれば成形
機用型締装置において、機体側部材に沿って固定盤に対
する遠近方向に進退する可動盤の機体側支持端部に、そ
の進退方向に延びる左右一対の揺動部材を設け、この揺
動部材の反固定盤側端部をこれと平行にする支持部材で
揺動自在に枢支させるとともに、この支持部材と前記機
体側部材との間に、この機体側部材に沿って延びるレー
ルと、このレールのボール溝内に並列する複数個のボー
ルと、このボールを保持するボール溝を有し前記支持部
材に形成されたボールホルダとからなるリニヤガイドを
介装したことにより、金型開閉のための可動盤の移動に
際しては、リニヤガイドのボールをボール溝内で転動さ
せながら移動し、可動盤がきわめて円滑に移動するの
で、大きな駆動力を要せず駆動装置の小形化が計れると
ともに、可動盤の平行度が保持されて型締機能が向上す
る。また、金型への溶湯の射出時に溶湯の圧力で可動盤
の中央部が上下両端部よりもわずかに多く押されて円弧
状に歪み、可動盤の支持部にその応力が作用するが、こ
の歪による応力がシューに作用してこれが揺動するの
で、歪が吸収されてリニヤガイドに及ぶことがなく、そ
の損傷が防止されて耐用性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明に係る成形機用型締装置を
横型締竪鋳込型ダイカストマシンに実施した例を示し、
第１図はこれを実施したダイカストマシンの正面図、第
２図は第１図のII−II線で破断した状態で示すダイカス
トマシンの一部破断側面図、第３図は左半部を第２図の
III−III線で破断した状態で示し右半部を第２図の矢印
Ａ方向から見た状態で示す図、第４図はボールねじと可
動盤端部との拡大縦断面図、第５図はカバーを除いた状
態で示すリニヤガイドの正面図、第６図は本発明の他の
実施例としてのカバーを除いて示すリニヤガイドの正面
図である。 ２……フレーム（機体側部材）、７……レール（機体側
部材）、８……固定盤、９……固定金型、10……タイバ
ー、16……可動盤、20……可動金型、41……型締シリン
ダ、43……ピストン、50……プレート、51,70……リニ
ヤガイド、71……受け板、52,72……レール、52a,72a…
…ボール溝、53,73……ボール、54,74……ボールホル
ダ、54a,74a……ボール溝、55……カバー、56,76……プ
レート、57……シュー、59……ピン、60……球体、62…
…圧縮コイルばね。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機体側部材に沿って固定盤に対する遠近方
   向に進退する可動盤の機体側支持端部に、その進退方向
   に延びる左右一対の揺動部材を設け、この揺動部材の反
   固定盤側端部側をこれと平行する支持部材で揺動自在に
   枢支させるとともに、この支持部材と前記機体側部材と
   の間に、この機体側部材に沿って延びるレールと、この
   レールのボール溝内に並列する複数個のボールと、この
   ボールを保持するボール溝を有し前記支持部材に形成さ
   れたボールホルダとからなるリニヤガイドを介装したこ
   とを特徴とする成形機用型締装置。