JP2884051B2 - 型締装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形機の型締
装置に関し、さらに詳しくは、高圧圧締手段と型開閉手
段とを備え、高圧圧締手段のラムに形成された中空部に
メカニカルラムを挿通し、高圧圧締手段のラムとメカニ
カルラムとを移動不能に保持するロック機構が設けられ
た型締装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的な射出成形機は、固定盤と、この
固定盤に相対向して配設された可動盤と、可動盤を固定
盤に対して近接遠退駆動する型締装置とを備えている。
型締装置は、固定盤および可動盤にそれぞれ取付けられ
た金型を閉じ、金型内に形成されたキャビティに射出さ
れる樹脂圧に抗して金型を高圧圧締し、成形完了後に成
形品の付着による抵抗力に打勝って金型を開くものであ
る。型締装置の作動は、射出成形機の成形サイクルの短
縮化および金型保護のために、高速型閉、低速型閉、高
圧圧締、強力型開、高速型開の順に行われる。

【０００３】射出成形機の型締装置として、クランピン
グラムを有するクランピングシリンダだけを用いた単純
直圧式の型締装置を用いた場合においては、高圧圧締が
可能な大径のクランピングシリンダが必要となるため、
高速型開閉が困難となって成形サイクルが長くなり、ま
た、クランピングシリンダ内に供給するための作動油が
大量に必要となる。そこで、確実な高圧圧締と少量の作
動油の供給による型の開閉とを行うために、高圧圧締手
段としてのクランピングラムを有するクランピングシリ
ンダと、可動盤に連結された型開閉手段としてのサイド
シリンダと、可動盤に連結されて先端をクランピングラ
ムに挿通されたメカニカルラムと、クランピングラムに
挿通されたメカニカルラムを移動不能に一体化するロッ
ク機構とを備えた所謂機械油圧式の型締装置が従来から
知られている（例えば、特開昭５５−１５２０３５号公
報を参照）。この機械油圧式の型締装置では、サイドシ
リンダの駆動によって可動盤を固定盤に対して進退移動
させ、可動盤に連結されたメカニカルラムがクランピン
グラムに対して伸長した状態をロック機構によって保持
し、メカニカルラムと一体に保持されたクランピングラ
ムを駆動することによって高圧圧締を行う。

【０００４】このように構成された機械油圧式の型締装
置においては、クランピングラムとメカニカルラムとを
一体に保持して高圧圧締を行うために、ロック機構の拘
束部材に対してメカニカルラムの係合部が押圧されて接
触面圧が大きい状態となっており、ロック機構を解除す
ることが困難となる。

【０００５】ロック機構を解除可能とするための従来の
技術としては、特開昭４８−３９５５０号公報に開示さ
れているように、クランピングラムを後退させるように
付勢するスプリングを設け、メカニカルラムに係合した
拘束部材を退避させてロック機構を解除する際に、拘束
部材に対するメカニカルラムの接触面圧を無くして拘束
部材を円滑に移動させるように構成されたものが知られ
ている。

【０００６】また、ロック機構を解除可能とするための
別の従来の技術としては、特開昭５５−１５２０３５号
公報に開示されているように、クランピングシリンダと
可動盤との間にロック盤をタイバーに沿って移動可能に
支持し、このロック盤をクランピングシリンダに対して
位置決めする位置決めシリンダを設け、クランピングラ
ムと係合部材としての回転盤を支持するロック盤との間
隔を広げるように作用するスプリングが設けられたもの
が知られている。型開を行う際には、位置決めシリンダ
の駆動によりロック盤をクランピングラムに近づくよう
に移動させ、メカニカルラムの先端が係合部材に接して
いない状態にする。また、スプリングの反力によってク
ランピングラムと回転盤とが離れた状態となっており、
回転盤を回転させても回転盤の端面を損傷させることが
ない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のロック機構
を解除可能とするための従来の技術は、構造が複雑とな
るという問題があった。

【０００８】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
で、基本的には特開昭５５−１５２０３５号公報に開示
されているような機械油圧式型締装置の改良に関するも
のであり、その目的とするところは複数のメカニカルラ
ムや位置決めシリンダ（駆動手段）を単独にすることに
より簡素化を図ると共に、確実に成形後のロック機構の
解除と強力型開を行うことができる型締装置を提供する
ことにある。

【０００９】また、本発明の第２の目的は、メカニカル
ラムが長い場合に、簡単な構造でメカニカルラムを支持
することができる低コスト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、第１の本発明に係る型締装置は、固定盤に相対向し
て配置され中空部が形成されたラムを有する単動型液圧
式高圧圧締手段と、固定盤と高圧圧締手段との間に移動
可能に配置された可動盤と、固定盤に固設されて可動盤
を固定盤に対して進退移動させる液圧式型開閉手段と、
可動盤の高圧圧締手段と対向する側の面に一端を連結さ
れ他端を高圧圧締手段のラムの中空部に挿通されたメカ
ニカルラムと、メカニカルラムの他端部に設けられた係
合部材と、高圧圧締手段のラムとメカニカルラムとを移
動不能に保持するように係合部材に係合するロック機構
と、係合部材を進退駆動する駆動手段とを備えたことを
特徴とするものである。

【００１１】第２の本発明に係る型締装置は、メカニカ
ルラムの下方を支持する支持ローラを高圧圧締手段のラ
ムに設けることができる。

【００１２】本発明に係る型締装置を上記のようにした
ことにより、成形する場合は、型開閉手段の退縮駆動に
よって高速型閉を行い、金型が互いに接触する前に型開
閉手段の退縮速度を減速させ、金型を緩やかに閉じる。
そして、ロック機構により高圧圧締手段のラムとメカニ
カルラムとが一体となるように係合し、高圧圧締手段を
駆動した状態で射出成形を行う。高圧圧締により、ロッ
ク機構と係合部材とは互いに押圧して接触面圧が高くな
っている。

【００１３】成形完了後は、高圧圧締を停止し、係合部
材を駆動手段によりメカニカルラムから離間するように
駆動する。この係合部材の離間駆動により、高圧圧締手
段のラムは後退することとなる。そして、係合部材を駆
動手段によりメカニカルラムに密着するよう駆動する
と、ロック機構と係合部材とは離間して接触面圧がなく
なり、容易にロック機構を解除することができる。ま
た、単動型の高圧圧締手段を採用することができるた
め、これに接続される回路を含めて構造の簡素化を図る
ことができる。

【００１４】その後、型開閉手段を伸長駆動して型開を
行う。型開閉手段を固定盤に固設したため、伸長方向の
駆動力が大きい。したがって、型開閉手段だけで強力型
開を確実に行うことができる。金型が開いた後は、さら
に型開閉手段によって高速型開を行う。

【００１５】ストロークを長くするためにメカニカルラ
ムを長くした場合は、高圧圧締手段のラムに支持ローラ
を設けることによってメカニカルラムを下方から支持す
ることができる。このメカニカルラムの支持は、クラン
ピングラムに対してメカニカルラムが伸長する際に、支
持ローラがメカニカルラムの下方を転動する。そのた
め、メカニカルラムの表面を平滑に仕上げる必要がな
い。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る型締装置の一
実施の形態を図１および図２に基づいて説明する。な
お、図において同一符号は同一部分または相当部分とす
る。

【００１７】本発明に係る型締装置は、概略、固定盤 1
と、固定盤 1に相対向して配置され、中空部20a が形成
されたラム20を有する単動型液圧式の高圧圧締手段 2
と、固定盤 1と高圧圧締手段との間に設けられたタイバ
ー 3と、タイバー 3に移動可能に挿通された可動盤 4
と、固定盤 1に固設されて可動盤 4を固定盤 1に対して
進退移動させる液圧式型開閉手段 5と、可動盤 4の高圧
圧締手段 2と対向する側の面に一端を連結され，他端を
高圧圧締手段 2のラム20の中空部20a に挿通されたメカ
ニカルラム 6と、メカニカル 6の他端部に設けられた係
合部材 7と、高圧圧締手段 2のラム20とメカニカルラム
6とを移動不能に保持するように係合部材 7に係合する
ロック機構 8と、係合部材 7を高圧圧締手段 2のラム20
およびメカニカルラム 6の長手方向に進退駆動する駆動
手段 9とを備えてなるものである。そして、固定盤 1と
可動盤 4との対向する面には、それぞれ金型10、11 が取
付けられる。

【００１８】固定盤 1は、略方形に形成されてなるもの
で、中央には加熱筒のノズル（図示を省略した）が挿入
されるテーパー状の穴14が形成され、各角隅には４本の
タイバー 3の一端がそれぞれナット15によって連結され
ている。

【００１９】高圧圧締手段 2は、クランピングシリンダ
18の先端開口にシール部材19を介してクランピングラム
20を挿通したもので、後端部にサージタンク21を有する
油圧源が接続された単動型のものである。また、クラン
ピングシリンダ18のシリンダ室18a には、成形完了後に
シリンダ室18a 内の圧力が抜けたことを確認するための
上・下限接点を有するプレッシャセンサまたはタイマ
（図示を省略した）が設けられている。クランピングシ
リンダ18およびクランピングラム20は、型開閉手段 5と
比較して大径で取付けられる金型10、11 の型厚に対応し
て調節し得る長さのストロークに設定されている。そし
て、クランピングシリンダ18は、固定盤 1に連結された
タイバー 3の他端がナット15によって連結されている。
クランピングラム20は、その先端に開口を有する中空部
20a が形成されている。

【００２０】可動盤 4は、固定盤 1と整合するように略
方形に形成され、固定盤 1に対して進退移動が可能なよ
うに、各角隅にタイバー 3が挿通されている。

【００２１】型開閉手段 5は、高圧圧締手段 2よりも小
径で金型の開閉に十分な長さのストロークに設定された
もので、サイドシリンダ25とサイドシリンダ25に挿通さ
れたピストンロッド26から構成されている。サイドシリ
ンダ25は固定盤 1に固設され、ピストンロッド26の先端
は可動盤 4に連結されている。サイドシリンダ25の先端
部と後端部とには、クランピングシリンダ18と共通、ま
たは別の油圧源が切替可能に接続されている（図示を省
略した）。

【００２２】メカニカルラム 6は、一端が可動盤 4のク
ランピングシリンダ18と対向する側の面に連結され、他
端がクランピングラム20の先端開口に対してクリアラン
スを有する状態で中空部20a に挿通されている。

【００２３】図１および図２に示すように、係合部材 7
は、この実施の形態の場合、環状の凹部7aが形成された
ものである。一方、ロック機構 8は、係合部材 7の凹部
7aに対してクリアランスαを有する状態（図４の（ａ）
を参照）で進入可能に設けた一対のロックプレート30
と、ロックプレート30をそれぞれ係合部材 7の凹部7aに
対して進退移動させるロックシリンダ31とから構成され
ている。クランピングラム20の先端には、図２に示すよ
うに、はすかいに位置するタイバー 3に移動可能に挿通
された挿通部32を有するスペースプレート33およびトッ
ププレート34がロックプレート30を挟むようにして取付
けられている。なお、ロック機構 8は、図１に示すよう
に、係合部材 7を上下方向から係合するように設けて
も、図２に示すように左右方向から係合するように設け
ても、どちらでもよい。また、図２において、右半分は
係合部材 7の凹部7aからロックプレート30を退避させた
アンロックの状態を示し、左半分は係合部材 7の凹部7a
にロックプレート30を係合させたロックの状態を示して
いる。

【００２４】また、ロック機構 8に関連して、型開閉手
段 5の退縮駆動によって係合部材 7の凹部7aがロックプ
レート30との係合位置に近接したことを検出して型開閉
手段5の退縮速度を減速させる位置を設定するため、検
出手段としてリミットスイッチまたはエンコーダ（以
下、低速位置設定ＬＳという）が設けられている（図示
を省略した）。さらに、図４（ａ）に示すように、係合
部材 7の凹部7aがロックプレート30との間に僅かな間隙
αを有する状態の長手方向位置にあることを検出して、
ロックシリンダ31を伸長駆動させてロックプレート30を
係合部材 7の凹部7aに係合させるため、検出手段として
リミットスイッチまたはエンコーダ（以下、係合部材位
置検出ＬＳという）が設けられている（図示を省略し
た）。

【００２５】係合部材 7をクランピングラム20およびメ
カニカルラム 6の長手方向に進退駆動する駆動手段 9
は、メカニカルラム 6のクランピングラム20に挿通され
る他端側にディスタンスシリンダ40が形成され、先端に
係合部材 7を取付けたディスタンスピストン41がディス
タンスシリンダ40に挿通されて構成されたものである。
なお、ディスタンスシリンダ40に接続される回路につい
ては、図示を省略した。

【００２６】以上のように構成された本発明に係る型締
装置のメカニカルラム 6は、可動盤4に対して片持ちの
状態で、クランピングラム20の先端開口との間に僅かな
クリアランスを有する状態で挿通されているため、メカ
ニカルラム 6が長い場合においては、図５および図６に
示すように、トッププレート34の可動盤側 4の面にメカ
ニカルラム 6を下方から支持する支持ローラ44を設ける
ことができる。

【００２７】また、本発明に係る型締装置の係合部材 7
およびロック機構 8は、上述の構成に限定されることな
く、図７および図８に示すように、係合部材 7の周囲に
全周にわたって環状の溝7bを多条に形成し、ロックプレ
ート30に代えて、係合部材 7の溝7bと係合する突条50b
を内周面に形成し、係合部材 7の全周にわたって取り囲
むような一対のハーフナット状に形成されたチャック部
材50とすることもできる。この場合においては、係合部
材 7の溝7bは、クランピングシリンダ18側の側壁7cを軸
方向に対して直交させると共に、可動盤 4側の側壁7dを
軸方向に対して傾斜させるように形成し、チャック部材
50の突条50b は、トッププレート34側の側壁50c を軸方
向に対して直交すると共に、スペースプレート33側の側
壁50d を軸方向に対して傾斜することが望ましい。そし
て、この場合も上述した実施の形態と同様に、図８の
（ａ）に示した間隔αが、係合部材 7の溝7bの軸方向に
対して直交する可動盤側の側壁7cと、チャック部材50の
突条50b の軸方向に対して直交するトッププレート側の
側壁50c との間に形成される。

【００２８】次に、本発明に係る型締装置の作動を、図
１、図３および図４に基づいて説明する。なお、この説
明においては、固定盤 1および可動盤 4に取付けられる
金型10、11 の厚みが最大の場合、すなわち、図１に示す
ように、クランピングラム20の初期位置設定が最後退位
置にある場合によって説明する。

【００２９】図１の状態から型開閉手段 5の退縮駆動に
より、高速型閉を行う。係合部材 7の凹部7aがロックプ
レート30との係合位置に近接したことを低速位置設定Ｌ
Ｓが検出し、金型10,11 が互いに接触する前に型開閉手
段 5の退縮速度を減速させ、金型10,11 を緩やかに閉じ
る（図３）。型閉完了位置設定ＬＳにより金型が互いに
密着したことを検出したら、係合部材位置検出ＬＳによ
り、図４の（ａ）に示すように、係合部材 7の凹部7aが
ロックプレート30との間に間隙αを有する状態の位置に
あることを検出後、ロックシリンダ31を伸長駆動させて
ロックプレート30を係合部材 7の凹部7aに進入させる。

【００３０】型閉が完了し、ロック機構 8によりクラン
ピングラム20とメカニカルラム 6とが一体に保持される
と、クランピングシリンダ18のシリンダ室18a およびサ
イドシリンダ25のピストンロッド側のシリンダ室に圧油
を供給して高圧圧締を行う。この昇圧途中においてクラ
ンピングシリンダ18のプレッシャセンサの上限接点が所
定の圧力に達したことを検知すると射出が開始され、金
型内10,11 のキャビティに溶融樹脂が供給され、射出成
形が行われる。

【００３１】高圧圧締が行われている際には、クランピ
ングラム20の伸長による押圧力がスペースプレート33と
ロックプレート30を介して係合部材 7に伝達されるた
め、図４の（ｂ）に示すように、ロック機構 8のロック
プレート30と係合部材 7とが互いに押圧しており、した
がって、両者30、7の接触面圧が高くなっている。そのた
め、成形が完了して型開を行う場合には、クランピング
シリンダ18への圧油の供給を停止して、プレッシャーセ
ンサ19の下限接点またはタイマによってシリンダ室18a
内の圧力が所定の圧力まで抜かれたことを確認した後、
図４の（ｃ）に示すように、ディスタンスシリンダ40の
図における右側のシリンダ室40a に圧油を供給し、ディ
スタンスピストン41を伸長駆動して係合部材 7をメカニ
カルラム 6から距離αだけ離間させる。

【００３２】係合部材 7をメカニカルラム 6から距離α
だけ離間することにより、クランピングラム20は、退縮
するよう移動する。そして、ディスタンスシリンダ40の
図における左側のシリンダ室40b に圧油を供給して係合
部材 7をメカニカルラム 6に密着させると、図４（ａ）
に示した状態と同様に、係合部材 7とロック機構 8のロ
ックプレート30との間に間隙αが形成され、両者7,30の
接触面圧がなくなってロックシリンダ31の退縮駆動によ
りロックプレート30を係合部材 7の凹部7aから退避させ
る、すなわちロック機構 8を解除することが可能とな
る。

【００３３】その後、型開閉手段 5を伸長駆動して型開
を行う。既に特公昭４８−１７１３０号公報等により公
知となっているように、サイドシリンダ25を固定盤 1に
固設したため、伸長駆動する際には圧油をピストンロッ
ド26とは反対側のシリンダ室に供給する。サイドシリン
ダ25のピストンロッド26と反対側のシリンダ室は、ピス
トンロッド26側のシリンダ室と比較して受圧面積が大き
いため、伸長方向の駆動力が大きい。したがって、型開
閉手段 5だけで強力型開を行うことができ、高圧圧締手
段 2を単動型とすることができる。高速型開初期位置設
定ＬＳによって金型10、11 の強力型開がなされたことを
確認したら、サイドシリンダ25のピストンロッド26と反
対側のシリンダ室にさらに圧油を供給し、高速型開を行
う。なお、クランピングラム20は、最小から最大型厚ま
での金型に対し、型厚調節可能なストロークを有してい
るが、型厚調節についての詳細な説明は省略する。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、固定盤に相対向して配
置され中空部が形成されたラムを有する単動型液圧式高
圧圧締手段と、固定盤と高圧圧締手段との間に移動可能
に配置さた可動盤と、固定盤に固設されて可動盤を固定
盤に対して進退移動させる液圧式型開閉手段と、可動盤
の高圧圧締手段と対向する側の面に一端を連結され他端
を高圧圧締手段のラムの中空部に挿通されたメカニカル
ラムと、メカニカルラムの他端部に設けられた係合部材
と、高圧圧締手段のラムとメカニカルラムとを移動不能
に保持するように係合部材に係合するロック機構と、係
合部材を進退駆動する駆動手段とを備えたことにより、
機械油圧式の型締装置において、複動式の高圧圧締手段
のようにクランピングシリンダの内壁の精密加工を必要
とせず、且つ、メカニカルラムや係合部材の進退駆動手
段の簡素化を図ると共に、確実に成形後のロック機構の
解除と強力型開を行うことができる。

【００３５】トッププレートの可動側面にメカニカルラ
ムの下方から支持する支持ローラを設けた場合にあって
は、メカニカルラムの支持ローラが転動する表面の仕上
げを精密に行う必要がなく、したがって、製作コストの
削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る型締装置の一実施の形態を示す一
部断面図である。

【図２】ロック装置の作動を示す説明図である。

【図３】型閉した状態を示す一部断面図である。

【図４】図１乃至図３に示した実施の形態において、
（ａ）ロック機構により係合部材とクランピングラムと
を一体に保持した状態から、（ｂ）クランピングラムを
伸長駆動して高圧圧締した際のロックプレートと係合部
材とが互いに押圧した状態と、（ｃ）駆動手段により係
合部材をメカニカルラムから離間するように伸長駆動し
た状態とを示す説明図である。

【図５】メカニカルラムの下方から支持する支持ローラ
を設けた場合の型締装置の実施の形態を示す部分拡大断
面図である。

【図６】図５に示した型締装置のトップレートの正面図
である。

【図７】係合部材とロック機構の別の実施の形態を示す
部分拡大断面図である。

【図８】図７に示した実施の形態において、（ａ）ロッ
ク機構により係合部材とクランピングラムとを一体に保
持した状態から、（ｂ）クランピングラムを伸長駆動し
て高圧圧締した際のロックプレートと係合部材とが互い
に押圧した状態と、（ｃ）駆動手段により係合部材をメ
カニカルラムから離間するように伸長駆動した状態とを
示す説明図である。

【符号の説明】

1 固定盤 2 高圧圧締手段 3 タイバー 4 可動盤 5 型開閉手段 6 メカニカルラム 7 係合部材 8 ロック機構 9 駆動手段 10、11 金型 20 クランピングラム 44 支持ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−86062（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−74825（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B29C 45/64 - 45/68 B29C 33/20 - 33/24 B22D 17/26

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定盤に相対向して配置され中空部が形
   成されたラムを有する単動型液圧式高圧圧締手段と、固
   定盤と高圧圧締手段との間に移動可能に配置された可動
   盤と、固定盤に固設され可動盤を固定盤に対して進退移
   動させる液圧式型開閉手段と、可動盤の高圧圧締手段と
   対向する側の面に一端を連結され他端を高圧圧締手段の
   ラムの中空部に挿通されたメカニカルラムと、メカニカ
   ルラムの他端部に設けられた係合部材と、高圧圧締手段
   のラムとメカニカルラムとを移動不能に保持するように
   係合部材に係合するロック機構と、係合部材を進退駆動
   する駆動手段とを備えたことを特徴とする型締装置。
2. 【請求項２】 メカニカルラムの下方を支持する支持ロ
   ーラを高圧圧締手段のラムに設けたことを特徴とする請
   求項１に記載の型締装置。