JPH04332616A - 射出成形機の電気油圧式型締装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、射出成形機の型締装
置に関するもので、ねじ機構を用いた電動型開閉機構と
、型締力を発生する油圧シリンダとを備えた電気油圧式
の型締装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の電気油圧式の型締装置として、
図７に示すような構造が知られている。この構造は、可
動盤２の背後にボールねじ２６を固設し、支持盤３に回
動かつ軸方向に若干移動自在にボールねじナット１１を
軸支し、ボールねじナット１１に設けた係合鍔４５の後
方にリング状の型締シリンダ１２を配置し、ボールねじ
ナット１１をタイミングベルト３４を介してサーボモー
タ３２で回転駆動するようにしたものである。この構造
では、型締シリンダ１２の型締力は、鍔４５、ボールね
じナット１１およびボールねじ２６を介して可動盤２に
伝達される。

【０００３】また他の従来構造として、実公平３−３３
８９号公報に開示されたものがある。この構造は、支持
盤の中心に配置した大径大ストロークの型締シリンダの
ラムを可動盤に直接固定し、型締シリンダのヘッドエン
ドを貫通して延びるボールねじを上記ラムに固定したボ
ールねじナットに螺合し、このボールねじを回転させる
ことによって可動盤を開閉させるもので、ねじ機構によ
って可動盤が進退するときは別置きの油容器から型締シ
リンダへ油を出し入れし、型締時にはこの油容器と型締
シリンダとの間の通路を遮断したあと型締シリンダに高
圧の作動油を供給して型締を行うものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図７に示す構造は、機
構が簡単であるけれども、強大な型締力がねじ機構に作
用するので、太くて剛性の高いボールねじを必要とする
ものであった。また型開き時にボールねじ２６が支持盤
３の背面に突出するという欠点がある。

【０００５】一方実開平３−３３８９号公報に開示され
たものは、ボールねじには型締力が作用しないけれども
、型締シリンダが大型となり、型開閉時に大量の油が型
締シリンダに出入りするため、油の移動制御のための大
きな別置きの油容器や弁機構を設ける必要があるという
問題がある。

【０００６】なおねじ機構を用いて可動盤の開閉を行う
型締装置として、ボールねじでトグルを駆動する構造や
、ボールねじで直接型締力を発生させる構造が知られて
いるが、前者は型締力を正確に制御することができず、
後者は図７のものよりさらに大きなボールねじが必要で
ある。また型開閉を電動機によって行い、型締をタイバ
ーの後端に配置した４個の型締シリンダで行う構造のも
のも知られているが、多数の型締シリンダを必要とする
うえ、支持盤が大型となり、油圧回路も複雑になって装
置が高価になるという問題がある。

【０００７】そこでこの発明は、構造が簡単でコンパク
トであり、ボールねじに型締力が作用しない構造の電気
油圧式型締装置を提供することを課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の型締装置は、
支持盤３の中心にリング状の型締シリンダ１２を備えて
おり、型締ピストン１３の軸芯には貫通孔１４を設けて
いる。電動型開閉機構のボールねじナット１１は、可動
盤２の背面中心から支持盤３側に延びる型締ロッド８の
先端に固定して設けられており、型締ロッド８の軸芯に
は、型開き時にボールねじ２６が挿入される空腔１０が
設けられている。

【０００９】ボールねじ２６は、型締シリンダ１２の軸
芯と一致させて支持盤３に回転自在に軸支されており、
型締ピストン１３の貫通孔を通ってボールねじナット１
１に螺合されている。ボールねじ２６は、動力伝達機構
３４を介して支持盤３に搭載されたサーボモータ３２で
回転駆動される。

【００１０】型締ピストン１３の可動盤２側端部と型締
ロッド８の支持盤３側端部との間には、型閉じ位置で両
者を係合させることができる係脱機構５０が設けられて
いる。係脱機構５０としては、雄スプライン９と雌スプ
ライン１８の回動動作によるスプライン歯の係合を利用
した構造や、型締ロッド８の先端と型締ピストン１３の
先端との間にボールねじ２６が通過可能な切欠４０を設
けた伝達板３８を挿入する構造などが採用可能である。

【００１１】

【作用】上記構造の型締装置は、ボールねじ２６を回転
駆動して螺進作用により可動盤２を前進させて型閉じし
、必要があればこの型閉じ位置におけるサーボモータ３
２のトルク制御により、異物の噛込による金型の損傷を
避けるための金型保護圧を発生させ、次に係脱機構５０
で型締ロッド８の後退を阻止した状態で型締シリンダ１
２に油圧力を供給し、型締力を型締ロッド８を介して可
動盤２に伝達する。

【００１２】型開き時には、型締ピストン１３を後退さ
せたあと係脱機構５０を開放し、ボールねじ２６を逆方
向に回転して可動盤２を後退させる。このときボールね
じ２６の先端部は型締ロッド８内の空腔１０に収納され
、型締ロッド８は型締ピストン１３の貫通孔に挿入され
る。

【００１３】この構造の型締装置は、型締と型開閉が可
動盤２の中心に配置した１個の型締シリンダ１２と、１
本のボールねじ２６で行われるので、構造が簡単となる
うえ、可動盤２の移動の際に力や停止位置や速度のアン
バランスが作用することがない。

【００１４】

【実施例】図１ないし図３はこの発明の実施例を示した
ものである。１は固定盤、２は可動盤、３は支持盤、４
はタイバー、５は固定金型、６は可動金型、７は可動盤
２と一体のエジェクタ内蔵部である。可動盤２の中心背
後には、型締力に耐える圧縮強度を有する型締ロッド８
が設けられており、その先端外周には短い雄スプライン
９が設けられている。型締ロッド８は、中空孔１０を備
えており、その支持盤３側の端部にはボールねじナット
１１が嵌合固定されている。

【００１５】支持盤３の中心には大径小ストロークのリ
ング状の型締シリンダ１２が形成されており、これに嵌
装された型締ピストン１３の軸芯には雄スプライン９が
通過可能な直径を有する貫通孔１４が設けられている。 １５は型締シリンダ１２のシリンダフランジであり、型
締シリンダ１２内には型締側油室１６と戻り側油室１７
が形成される。

【００１６】型締ピストン１３の先端すなわち可動盤２
側の端部には、型締ロッドの雄スプライン９と嵌合する
雌スプライン１８が回動自在にかつ軸方向移動を第３図
に示す押え板１９とロックシリンダブラケット２０で押
えられて装着されている。図１、２に示すように、型締
ピストン１３の先端はシリンダフランジ１５から突出し
ており、この突出部の図３の左右両側に浅い平行面取り
部が設けられている。この平行面取り部には、シリンダ
フランジ１５に固定したガイドブロック２１が摺接して
おり、型締ピストン１３の軸まわりの回転を防止してい
る。この回転防止手段としてすべりキーを使用すること
もできる。

【００１７】型締ピストン１３の先端面に固定された前
記ロックシリンダブラケット２０には、トラニオン構造
でロックシリンダ２２が取り付けられており、このロッ
クシリンダのロッドの先端と雌スプライン１８の端面に
固定したアーム２３の先端とがスプライン軸と平行な方
向のピン２４で連結されている。従ってロックシリンダ
２２のロッドの進退により、雌スプライン１８は往復回
動する。このときの回動角は、スプライン９、１８の歯
のピッチの１／２に相当する角度である。なお、図３に
はピッチの粗い６枚歯のスプラインが示されているが、
実際にはもっと細かいピッチのものが使用される。

【００１８】支持盤３の中央部後端には、軸受ハウジン
グ２５が固定され、この軸受ハウジングに軸受２７を介
してボールねじ２６の基端が回転自在かつ軸方向移動不
能に軸支されている。ボールねじ２６は、支持盤３の中
心位置において可動盤２に向けて延びており、型締ロッ
ド８の先端のボールねじナット１１に螺合している。

【００１９】ボールねじ２６の基端は、軸受２７を固定
している押えフランジ２８を貫通しており、その貫通端
に溝付きプーリ２９が固定されている。軸受２７と溝付
きプーリ２９の間隔は、カラー３０で規定され、ナット
３１が溝付きプーリ２９を締結している。支持盤３には
サーボモータ３２が搭載されており、このサーボモータ
の出力軸に固定した駆動側プーリ３３と、前記ボールね
じの溝付きプーリ２９とがタイミングベルト３４で駆動
連結されている。

【００２０】次に上記型締装置の動作について説明する
。図１は型締時の状態を、図２は型開き時の状態を示し
たもので、図２の型開き状態からボールねじ２６を回転
させ、ボールねじナット１１との螺進作用により可動盤
２を前進させて型閉じを行う。この型閉じ時の可動盤２
（または可動金型）の位置は、図示しないエンコーダで
検出されており、可動盤２が型閉じ位置近くに達すると
、サーボモータ３２がトルク制御され、設定した金型保
護圧に相当する力で可動盤２が駆動されるようになって
いる。固定金型５と可動金型６が当接して可動盤２が停
止したとき、正規の型閉じ位置まで達しないときは、金
型の合わせ面に異物が噛込んだものと判断され、金型保
護のために型締動作に移行しないようになっている。

【００２１】型閉じ動作時には、型締ピストンの戻り側
油室１７に油圧が供給されて型締ピストン１３は反可動
盤側に移動しており、雄スプライン９の歯が雌スプライ
ン１８の溝を通過する角度に雌スプライン１８が回動し
ている。従って、雄スプライン９は雌スプライン１８に
よって阻止されることなく雌スプライン１８を通過し、
可動盤２が型閉じ位置に達したときには、型締ロッド８
の先端と雌スプライン１８の端面との間に若干の遊隙ｄ
０　が形成される。

【００２２】次に、ロックシリンダ２２に油圧を供給し
て雌スプライン１８を回動させ、雄スプライン９の歯と
雌スプライン１８の歯とを同位相にして雄スプライン９
の後退を阻止し、型締シリンダ１２の型締側油室１６に
油圧が供給される。大径の型締シリンダ１２によって発
生した大きな型締力は、雌スプライン１８、雄スプライ
ン９および型締ロッド８を介して可動盤２に伝達される
。

【００２３】この型締状態で成形作業が行われた後、型
締シリンダ１２の戻り側油室１７に油圧が供給されて型
締ピストン１３が後退し、型締ロッド８の先端と雌スプ
ライン１８の端面との押接力が解除された後、ロックシ
リンダ２２によって雄スプライン９の歯と雌スプライン
１８の溝とが一致する位相に雌スプライン１８が回動し
、次いでボールねじ２６が逆方向に回転して可動盤２が
後退し、図２に示す型開き状態に戻る。

【００２４】上記の係合解除のための雌スプライン１８
の回動動作は、型締力をあまり必要としない製品を成形
しているときには、型内での製品の冷却期間中に行わせ
ることができることはいうまでもない。型開閉用のボー
ルねじで可動盤を固定盤に押接させた状態で型締シリン
ダを圧抜きしておけば、冷却後速やかに型開動作に移行
できるからである。

【００２５】なおボールねじの駆動機構は、支持盤３の
後端にサーボモータを固定し、サーボモータの出力軸と
ボールねじを同軸上に配置して連絡することもできる。 このときはボールねじの軸端部にオーバハングロードが
かからない。

【００２６】上記第１実施例の係脱機構５０は、スプラ
イン９、１８を用いたものであるが、より単純な構造と
して図４ないし６に示すような構造の係脱機構が採用で
きる。図４ないし６に示す係脱機構は、型閉じ位置に進
出した型締ロッド８の端面３６と型締ピストン１３の先
端面３７との間に側方より伝達板３８を挿入し、この伝
達板３８を介して型締ピストン１３の締結力を可動盤２
に伝達するものである。この発明の構造では、型締ロッ
ド８の先端から型締ピストン１３の貫通孔へと延びるボ
ールねじ２６が存在しているので、伝達板３８には、ボ
ールねじ２６との干渉を避けるための切欠４０を設けて
おく必要がある。

【００２７】伝達板３８を型締ピストン１３と型締ロッ
ド８との間に進退させる構造としては、図５に示すよう
に、支持盤３に揺動可能に枢着した伝達板３８を揺動シ
リンダ４１で揺動させる構造や、図６に示すように、伝
達板３８を直動型シリンダ４２のロッドに連結して直線
移動によって進退させる構造など各種の構造のものを採
用し得る。

【００２８】以上の構成とした型締装置において固定盤
と可動盤との間に厚さの異なる金型を取付けるときは、
支持盤と可動盤とを固定盤に対して移動させる公知の型
厚調整装置を支持盤に設けてやれば良い。即ちタイバー
の支持盤に挿通された部分から後端までに台形ねじを形
成し、これに螺合するとともにギヤないしローラチェー
ンスプロケットを備えた調整ナットを支持盤に回転可能
に取付け、このギヤないしスプロケットを支持盤に装着
した油圧モータや電動機で同期的に回転させることによ
って、支持盤およびこれに連結された可動盤を固定盤に
対して移動させる。

【００２９】上記のような構成とすることによってさら
に次のような機能を持つ。最初の型閉じ時には、型締ロ
ッドの端部と雌スプラインとは隙間ｄ０　を有している
ので、公知の射出圧縮を行わしめることができる。図示
しない金型キャビティに充填された樹脂圧によって金型
が開く程度の弱い予備型締力をサーボモータのトルク制
御により与えておくとともに係脱装置を係合状態にして
おくことにより、型開き量を規制できるからである。こ
のときサーボモータは逆転させられるが、可動盤の支持
盤に対する位置は公知の位置検出器でフィードバックさ
れているので、何ら問題はない。しかるのちに、樹脂の
冷却とともに型締動作を行う。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したこの発明の構造によれば、
電動機で回転駆動されるボールねじ機構で直線的に可動
盤を駆動して型を開閉しているので、型の開閉動作の制
御性が良好になる。そして型の開閉は電動機駆動による
ボールねじ機構で行い、型閉じ後に型締シリンダが係脱
機構を介して型締力を可動盤に作用させるので、型締ピ
ストンのストロークが小さくてよく、大容量のポンプま
たは別置きの油容器と弁機構とが不要になる。そしてボ
ールねじは型開閉時の荷重のみを負担するだけでよいの
で、ボールねじを細くすることができる。さらには型締
ロッドの中空部にボールねじが挿入され、かつボールね
じ機構が型締シリンダの中空部に同軸上に配置されるの
で、全体をコンパクトに構成でき、型開き時に支持盤の
背後にボールねじが突出することもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】型締状態を示す部分断面側面図。

【図２】型開き状態を示す部分断面側面図。

【図３】係脱機構を示す正面図。

【図４】係脱機構の他の例を示す要部の部分断面側面図
。

【図５】図４のＡ矢視図。

【図６】他の構造例を示す図４のＡ矢視図。

【図７】従来構造の一例を示す部分断面側面図。

【符号の説明】

２　　可動盤 ８　　型締ロッド ９　　雄スプライン １１　　ボールねじナット １２　　型締シリンダ １３　　型締ピストン １４　　貫通孔 １８　　雌スプライン ２２　　ロックシリンダ ２６　　ボールねじ ３２　　サーボモータ ３４　　タイミングベルト ３８　　伝達板 ４０　　切欠 ４１　　揺動シリンダ ４２　　直動型シリンダ ５０　　係脱機構 ６０　　電動型開閉機構

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　油圧駆動の型締シリンダと電動型開閉
   機構とを備えた射出成形機の電気油圧式型締装置におい
   て、型締シリンダ（１２）は、軸芯に貫通孔（１４）を
   有する型締ピストン（１３）を備えており、電動型開閉
   機構（６０）は、可動盤（２）　側に固設されたボール
   ねじナット（１１）と、支持盤（３）　に回転自在かつ
   軸方向移動不能に装着されたボールねじ（２６）と、ボ
   ールねじ（２６）を回転駆動する駆動手段（３２）とを
   備えており、電動型開閉機構のボールねじ（２６）は、
   型締シリンダ（１２）の中心軸と同軸に配置され、型閉
   じ時に型締ピストン（１３）の可動盤（２）　側端部と
   可動盤（２）　の背後に突設した型締ロッド（８）　の
   端部とを係脱し、その係合時に型締力を可動盤（２）　
   に選択的に伝達する係脱機構（５０）を設けたことを特
   長とする、射出成形機の電気油圧式型締装置。
2. 【請求項２】　　係脱機構（５０）が型締ロッド（８）
   　の先端周面に形成された雄スプライン（９）　と、型
   締ピストン（１３）に回動自在に装着された雌スプライ
   ン（１８）と、雌スプライン（１８）の回動駆動装置（
   ２２）とで構成されている、請求項１記載の型締装置。
3. 【請求項３】　　係脱機構（５０）が型閉じ時に型締ロ
   ッド（８）　の先端面と、型締ピストン（１３）の可動
   盤側端面との間に挿入される伝達板（３８）と、この伝
   達板（３８）の進退駆動装置（４１）または（４２）と
   で構成され、伝達板（３８）にはその進出方向に向けて
   電動型開閉機構のボールねじ（２６）が通過可能な切欠
   （４０）が設けられている、請求項１記載の型締装置。