JPH07251419A - 成形機の型締め装置及び型締め方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 簡単な構造によって型締めラムの高速移動が
可能な成形機の型締め装置および型締め方法を提供す
る。 【構成】 型締め装置には、型締め板１８に連結された
型締めラム２０を有する型締めシリンダ１００と、型締
めラム２０と連動するピストン２２を有する補助シリン
ダ１０１とが設けられる。型締めシリンダ１００には、
型締めラム２０を前進駆動させる第１油室３０と、型締
めラム２０を後退駆動させる第２油室３２とが設けられ
る。補助シリンダ１０１には、ピストン２２の前進駆動
により油が排出される第３油室３４が設けられる。第１
油室３０と第３油室３４とは、油路３６により接続され
ている。第１油室での型締めラムの受圧面積をＳ１と
し、第３油室でのピストンの受圧面積をＳ２としたと
き、Ｓ１＞Ｓ２の関係に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、成形機の型締め装置
と、それを用いた型締め方法に関し、さらに詳しくは、
装置の小型化を維持しながら型閉じを高速にて行える型
締め装置及び型締め方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】一般
に、射出成形やブロー成形等に用いられる金型では、型
の開閉時間を短縮して成形時間を短縮することが望まれ
ている。

【０００３】そこで、このような要望を満たすための型
締め装置の一例としては、直圧式型締め装置と称される
装置がある。

【０００４】直圧式型締め装置は、油圧機構によって発
生させた圧力を、型の高速移動力および型締め力として
直接作用させる方式のものである。

【０００５】そして、この直圧式型締め装置には、
（１）ブースタラム方式、（２）補助シリンダ方式、
（３）増圧シリンダ方式がある（例えば、１９９２年９
月１０日発行、日刊工業新聞社刊、「プラスチック成形
加工入門」１６版、第１３１〜１３４頁）。

【０００６】ブースタラム方式は、型締めシリンダの底
部に固定された細径のブースタラムを型締めラムの中心
に挿入し、ブースタラムによって型締めラムを高速移動
させるようにした方式である。

【０００７】また、補助シリンダ方式は、型締めラムと
は別に、例えば２組の補助シリンダを装備し、この補助
シリンダを用いて型締めラムを高速移動させるようにし
た方式である。

【０００８】さらに増圧シリンダ方式は、直列に連結し
た型締めラムおよび増圧ラムを備え、型閉じの際には型
締めラムが挿填されている型締めシリンダ側に油を供給
する。その後、型締め時には、増圧ラムが挿填されてい
る増圧シリンダ側へも油を供給する。これによって、増
圧された型締め力を得るようにしている。

【０００９】前記の方式のうち、ブースタラム方式およ
び補助シリンダ方式では、型締めラムの移動に必要な圧
力と型締め時に必要な圧力とを切り換えるための機構と
して、プリフィルバルブが用いられている。このプリフ
ィルバルブは、例えば、スプール弁や開閉弁によって構
成され、スプールの移動あるいは弁の開閉によって、油
の供給経路を切り換えることができる。

【００１０】一方、増圧シリンダ方式では、増圧シリン
ダの内径と増圧ラムの外径との比によって増圧比が設定
される。この増圧比と増圧シリンダに供給される油の圧
力とに基づいて、型締め圧力が設定されるようになって
いる。

【００１１】ところで、上記した直圧式型締め装置で
は、装備およびこれの設備に要するスペースが大きくな
る虞れがあった。

【００１２】つまり、プリフィルバルブを用いる方式の
装置では、ブースタラム、あるいは補助シリンダ内のピ
ストンと連動して前進移動される型締めラムの後部油室
に対し、型締めラムの移動時に発生する負圧を利用し
て、タンクより油が充填されるようになっている。この
ため、充填される油は、空気の混入を防止することがで
きるように、型締め時に必要な量よりも多い油をタンク
内に確保しておくことが必要とされる。これにより、タ
ンクの容量が大きくなるので、オイルタンクの設置スペ
ースが大きく必要となる。したがって、型締め装置を設
置するためのスペースに対してオイルタンクが占める割
合が多くなり、スペース効率が悪くなる。また、型同士
の当接が開始されるまで型閉じ移動する型締めラムは、
型のキャビティ面同士が接触する直前又は直後に高圧の
油が供給されるようになっている。しかも、高圧の油が
供給されるまでの間は、前記したように、単に型締めラ
ムの後部油室に対して負圧による油の吸引がなされてい
るだけである。このため、型締め時には、シリンダ内に
て負圧下から正圧下に急激な圧力変化が生じることで、
型締め駆動中に衝撃や騒音が発生する虞れがある。

【００１３】さらに、高速移動部と型締めラムとにそれ
ぞれ油の供給経路を設定したり、あるいはこれらの供給
経路を切り換えるための構造が必要となるなど、構造が
複雑になることは否めなかった。

【００１４】一方、増圧ラムを用いる方式の装置では、
型締めラムと増圧ラムとが直列に連結されているので、
装置の占有スペースが大きくなり、設置箇所でのスペー
ス効率が悪くなる。

【００１５】また、型締めラムおよび増圧シリンダに対
してそれぞれ油を供給するようになっていることから、
きわめて大量の油が必要となるので、所定の移動量およ
び型締め圧力を得る際の油の消費量が増加してエネルギ
ー効率が悪くなる。

【００１６】そこで、本発明の目的は、型締め装置にお
ける従来の問題に鑑み、装置の大型化を防止するととも
に、簡単な構造によって型締めラムの高速移動が可能な
成形機の型締め装置および型締め方法を提供することに
ある。

【００１７】本発明の他の目的は、油圧経路に空気を巻
き込むことなく、しかも、型締め時に生ずる衝撃や騒音
を低減できる成型機の型締め装置及び型締め方法を提供
することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明装置は、
型締め板に固定された金型を、型閉じ、型締め及び型開
き駆動する成型機の型締め装置において、油が収容され
たタンクと、前記タンクより油を供給するポンプと、前
記型締め板に連結された型締めラムを進退移動案内し、
かつ、型閉じ及び型締め時に前記ポンプより油が導入さ
れて前記型締めラムを前進駆動させる第１油室と、型開
き時に前記ポンプより油が導入されて前記型締めラムを
後退駆動させる第２油室と、を有する型締めシリンダ
と、前記型締めラムと連動するピストンを進退移動案内
し、かつ、前記ピストンの前進移動により型閉じ時及び
型締め時に油が排出され、型開き時に油が導入される第
３油室を有する補助シリンダと、前記型締めシリンダの
第１油室と前記補助シリンダの前記第３油室とに接続さ
れた油路と、を備え、前記型締めシリンダの前記第１油
室での前記型締めラムの受圧面積をＳ１とし、前記補助
シリンダにおける前記第３油室での前記ピストンの受圧
面積をＳ２としたとき、 Ｓ１＞Ｓ２ の関係に設定されていることを特徴とする。

【００１９】本発明装置によれば、型閉じ時に、前記型
締めシリンダの第１油室に対して、前記ポンプより圧送
される油と、前記ピストンの前進移動により前記補助シ
リンダの第３油室から流れ出た油とを供給できる。従っ
て、受圧面積差（Ｓ１−Ｓ２）に基づき前記型締めラム
を前進移動させて、本発明方法の高速型閉じ工程を実施
することができる。このとき、第３油室の油を第１油室
に補充できるので、ポンプを介してタンクより供給すべ
き油量は受圧面積差に対応する分の比較的少量で済む。
従って、タンク容量が少なくて済み、装置が小型化され
る。

【００２０】本発明装置の一態様によれば、前記型締め
シリンダ及び補助シリンダの一方または双方を複数設け
ることができる。この場合、一又は複数の前記型締めラ
ムの前記受圧面積の総和をΣＳ１とし、一又は複数の前
記ピストンの前記受圧面積の総和をΣＳ２としたとき、
ΣＳ１＞ΣＳ２の関係に設定される。こうすると、受圧
面積差（ΣＳ１−ΣＳ２）に基づき前記型締めラムを前
進移動させて、本発明の一態様である高速型閉じ工程を
実施することができる。この型閉じ工程の終期に実施さ
れる型締め工程を実現するには、前記油路途中に該油路
を連通、遮断させる第１のバルブ手段を設けることが好
ましい。この第１のバルブ手段は、前記型閉じ時及び型
開き時に前記油路を連通状態とし、前記型締め時に前記
油路を遮断することができる。こうすると、型締め時に
は、前記型締めシリンダの前記第１油室に対して、前記
ポンプから油の供給を継続しながら、前記補助シリンダ
の前記第３油室からの油の供給を断つことができる。こ
れにより、型閉じ速度をスローダウンさせて型締めする
ことができる。しかも、型締めシリンダの第１油室に
は、常に正圧が作用しているので、従来のものと違って
負圧から正圧に圧力が急変するような事態が発生しな
い。また、シリンダ内が負圧にならないので、油路中に
空気が巻き込まれることも防止される。

【００２１】さらに加えて、前記型締め時に前記第３油
室と前記タンクとのドレイン経路を連通させ、前記型閉
じ時及び前記型開き時に前記ドレイン経路を遮断させる
第２のバルブ手段を設けることが好ましい。こうする
と、前記補助シリンダの前記第３油室からの型締め時に
は不要となる油を、タンクに排出して、第１の油室への
供給を断つことが容易となる。

【００２２】またこの時、型締め時での前記型締めシリ
ンダの第１油室の容積の総和は、型開き時での前記補助
シリンダの前記第３油室の容積の総和よりも大きく設定
されることが好ましい。型開き時に、第３油室に供給す
べき油の全てを、第１油室より排出される油にて賄うこ
とができるからである。

【００２３】上述の型締め工程にて型締めラムの速度を
スローダウンさせるには、第３油室からの油の供給を断
つ代わりに、第２油室からの油の排出速度を型閉じ工程
の時より遅くする本発明方法の他の態様を利用すること
もできる。このためには、前記型締めシリンダの前記第
２油室と前記タンクとの間のドレイン経路の流路断面積
を可変する第３のバルブ手段を設けることが好ましい。
第３のバルブ手段は、型締め時の前記流路断面積を型閉
じ時よりも小さくすることで、第２油室からの油の排出
速度を遅くすることができる。

【００２４】一又は複数の前記型締シリンダにおける前
記第２の油室での前記型締めラムの受圧面積の総和ΣＳ
３を、前記型締めシリンダにおける前記第１の油室での
前記型締めラムの受圧面積の総和ΣＳ１よりも小さくす
ると良い。型開きも高速で実施できるからである。特
に、前記受圧面積の総和ΣＳ３を、受圧面積差（ΣＳ１
−ΣＳ２）と実質的に等しく設定すれば、型閉じ速度と
型開き速度とを実質的に同速度にできる。

【００２５】前記補助シリンダは、前記ピストンを挟ん
で前記第３油室と対向する部屋が、孔を介して大気と連
通される。ピストンの円滑な移動を確保するためであ
る。この孔はタンク内の大気と連通させるとさらに良
い。第３油室からピストンを介して漏れた油を、孔を介
してタンクに戻れるからである。

【００２６】前記金型の長手方向のほぼ中心位置に対応
する箇所にて、前記型締めラムを前記型締め板に連結
し、前記型締めラムの軸線に対して線対称となる箇所に
て、複数の前記ピストンを前記型締め板に連結すると良
い。あるいは、前記金型の長手方向のほぼ中心位置に対
応する箇所にて、前記ピストンを前記型締め板に連結
し、前記ピストンの軸線に対して線対称となる箇所に
て、複数の前記型締めラムを前記型締め板に連結すると
良い。いずれの場合も、型締め板に偏心荷重が作用せ
ず、型開閉が円滑となり、型締め力が偏らずに金型に伝
達される。

【００２７】

【実施例】まず、本発明における高速型閉の原理につい
て、図９Ａ，図９Ｂを参照して説明する。

【００２８】図９Ａにおいて、型締めシリンダ１００に
おける第１油室３０での型締めラム２０の受圧面積をＳ
１とし、補助シリンダ１０１における第３油室３４での
ピストン２２の受圧面積をＳ２（Ｓ２＜Ｓ１）とする。
高速型閉の際には、型締めラム２０を前進駆動させるた
めの第１油室３０と補助シリンダ１０１の第３油室３４
とは連通している。そして、型閉じ時に型締めシリンダ
１００側の第１油室３０に流れ込む油の全量をＱ１（cc
／sec ）とし、補助シリンダ１０１の第３油室３４から
流れ出る油量をＱ２（cc／sec ）、およびオイルポンプ
からの供給油量をＱ（cc／sec ）とすると、 Ｑ１＝Ｑ＋Ｑ２……（１） の関係が成立する。仮に、型締めラム２０を毎秒ΔＬだ
け移動させる場合を考えると、型締めシリンダ１００側
の第１油室３０に毎秒供給すべき油量Ｑ１は、図９Ｂの
ハッチング部及びクロスハッチング部に対応する体積と
なり、 Ｑ１＝ΔＬ×Ｓ１……（２） となる。ここで、型締めラム２０と連動するピストン２
２も毎秒ΔＬだけ移動するため、補助シリンダ１０１の
第３油室３４から毎秒排出される油量Ｑ２は、 Ｑ２＝ΔＬ×Ｓ２……（３）となる。

【００２９】すなわち、図９Ｂのクロスハッチング部の
体積に相当する比較的多量の油量が、補助シリンダ１０
１からの供給によって賄える。

【００３０】前記式（１）〜（３）より、ポンプから毎
秒供給されるべき油量Ｑは、 Ｑ＝Ｑ１−Ｑ２＝ΔＬ（Ｓ１−Ｓ２）……（４） となる。

【００３１】従って、ポンプより毎秒供給すべき油量Ｑ
は、図９Ｂのハッチング部に対応する受圧面積差（Ｓ１
−Ｓ２）に比例した少量で済む。このため型閉駆動に
は、比較的小型のオイルポンプを用いることができ、し
かもこのオイルポンプの定格によって定まる供給油量Ｑ
を一定値とした場合、型締めラムの毎秒当たりの移動量
すなわち型閉速度は、Ｑ／（Ｓ１−Ｓ２）となり、受圧
面積差を少なくするほど高速型閉が可能となる。

【００３２】このように、図９Ａに示す型締めシリンダ
リンダ１００内に、受圧面積差（Ｓ１−Ｓ２）で型締め
ラム２０を駆動させることができる、同図の鎖線で示す
高速シリンダ１００ａが内蔵されたと同じ結果となる。

【００３３】型閉駆動の終期にて型閉速度をスローダウ
ンさせるには、型締めシリンダ１００の第１油室３０へ
のオイルポンプからの油量Ｑの供給を継続する一方で、
補助シリンダ１０１の第３油室３４からの油量Ｑ２の供
給を断てば良い。

【００３４】こうすることで、ポンプからの供給量Ｑが
一定であれば、Ｑ＝（ΔＬ′×Ｓ１）となる。式（４）
との比較から明らかなように、型締めラム２０が単位時
間あたりに移動する量ΔＬ′が少なくなる。このため、
型締めラム２０の速度をスローダウンさせることがで
き、所望の型締め力を確保できる。

【００３５】なお、型締めラム２０の速度をスローダウ
ンさせるには、第３油室３４からの油の供給を断つ代わ
りに、型締めシリンダ１００の第２油室３２から排出さ
れる油の排出速度を、型閉じ時よりも型締め時に遅くし
ても良い。この場合、第２油室３２のドレイン経路に、
例えば電磁比例弁を設ければ、流路断面積を可変させて
排出速度を変えることができる。

【００３６】また、型開き方向に型締めラム２０が復動
するときにおいては、型締めシリンダ１００における第
２油室３２での型締めラム２０の受圧面積Ｓ３を比較的
小さく設定しておけば、単位時間あたりのポンプからの
供給量が少なくできるとともに高速型開きが行える。特
に、受圧面積Ｓ３を、受圧面積差（Ｓ１−Ｓ２）と実質
的に等しく設定すれば、型閉じ速度と型開き速度とを実
質的に同速度にできる。

【００３７】以下、上述した原理に基づく本発明の実施
例を図面を参照して説明する。

【００３８】図１〜図３は、本発明による型締め装置
を、射出成形機に適用した場合として示す断面図であ
る。

【００３９】なお、図１〜３は、それぞれ、型閉じ駆動
状態、型締め駆動状態及び型開き駆動状態をそれぞれ示
している。

【００４０】まず、本実施例に係わる型締め装置の構成
を、図１を参照して説明する。

【００４１】射出成形に用いられる射出コア型１０は、
タイバー１２の延長方向一方に固定された保持部材１４
に取り付けられ、射出キャビティ型１６と対面してい
る。

【００４２】射出キャビティ型１６は、タイバー１２に
沿って図において上下方向に摺動可能な型締め板１８に
取り付けられている。

【００４３】型締め板１８には、射出キャビティ型１６
の取付け面と反対側の面に型締めラム２０およびピスト
ン２２、２２の軸方向一端が固定されている。

【００４４】型締めラム２０は、本実施例の場合、射出
キャビティ型１６の底面中央部に対向して型締め板１８
に固定されており、また、ピストン２２、２２は、型締
めラム２０をはさんで線対称となる位置で型締め板１８
に固定されている。

【００４５】機台２６には、複数の油室が内部に形成さ
れており、その一つが型締めラム２０を収容するための
型締めシリンダ１００である。機台２６にはさらに、ピ
ストン２２、２２を収容するための補助シリンダ１０
１、１０１が形成されている。型締めシリンダ１００に
は、型閉時に型締めラム２０を前進駆動させる第１油室
３０と、型締めラム２０を型開き方向に後退駆動させる
第２油室３２とが設けられている。そして、本実施例で
は、これら第１、第２油室３０、３２の両方に油が充填
されている。

【００４６】また、ピストン２２、２２を収容する補助
シリンダ１０１は、ピストン２２、２２のヘッドをはさ
んでロッドが位置する側が第３油室３４とされ、第３油
室３４にのみ油が充填されている。なお、ピストンヘッ
ドをはさんで第３油室３４、３４と対向する各室は、孔
３５を介して大気に連通させてある。

【００４７】そして、機台２６の内部には、型締めシリ
ンダ１００の第１油室３０と補助シリンダ１０１，１０
１の第３油室３４，３４とを連絡する油路３６が設けら
れている。この油路３６は、各補助シリンダ１０１の第
３油室３４同士を接続するとともに、型締めシリンダ１
００の第１油室３０側への油の移動を許容する逆止弁３
８を介して第１油室３０に連絡している。

【００４８】このような油の供給経路を設定された型締
めシリンダ１００および補助シリンダ１０１は、前記各
油室３０，３４での受圧面積の関係を次のように設定さ
れている。

【００４９】つまり、型締めシリンダ１００の第１油室
３０での型締めラム２０の受圧面積をＳ１とし、補助シ
リンダ１０１の各第３油室３４でのピストン２２、２４
の受圧面積Ｓ２の総和をΣＳ２とした場合、 Ｓ１＞ΣＳ２ の関係が設定されている。

【００５０】これにより、型締めラム２０は、スローダ
ウン動作開始直前までの型閉じ駆動の間、図９Ａに示す
高速移動シリンダ部１００ａが内蔵されたと同じ状態と
なり、この部分に作用する圧力が加えられることにて型
閉方向に高速移動することができる。

【００５１】型締めシリンダ１００および補助シリンダ
１０１の各油室に対しては、油を給排する油圧回路４０
が設けられている。

【００５２】すなわち、油圧回路４０は、オイルポンプ
５０及びタンク５２と、前記各油室３０，３２，３４と
の間の油路中に設けられた第１、第２の方向切り換え弁
４２、４４を備えている。

【００５３】本実施例の場合、第１、第２の方向切り換
え弁４２、４４は、オイルポンプ５０に接続された入力
ポート４２ａ，４４ａと、タンク５２に接続されたドレ
インポート４２ｂ，４４ｂとを備えた電磁駆動式の切り
換え弁である。

【００５４】そして、第１の方向切り換え弁４２は、型
締めシリンダ１００の第１油室３０と補助シリンダ１０
１の第３油室３４との連通および遮断の各態位を設定す
るためのものである。

【００５５】図１に示す型閉じ駆動状態及び図３に示す
型開き駆動状態では、第１の方向切り換え弁４２の入力
ポート４２ａが、逆止弁３８にパイロット圧を設定する
接続状態に切り換えられている。この接続状態ではオイ
ルポンプ５０からの油圧が、逆止弁３８に対しパイロッ
ト圧として導入されて、逆止弁３８が連通に近い状態に
設定される。なお、逆止弁３８での連通に近い状態と
は、パイロット圧が設定されることで、油路を閉鎖して
いる部材、例えばポペット弁が完全に閉じるのでなく正
逆両方向での油の流通を許容することを意味している。
したがって、図１に示す型閉じ駆動状態及び図３に示す
型開き駆動状態では、油路３６及び逆止弁３８を介し
て、型締めシリンダ１００の第１油室３０と、補助シリ
ンダ１０１の第３油室３４とが連通状態に設定される。

【００５６】これに対して、図２に示す型締め駆動状態
では、第１の方向切り換え弁４２の入力ポート４２ａの
接続が遮断され、ドレインポート４２ｂが油路３６に接
続される。この場合、逆止弁３８は、型締めシリンダ１
００の第１油室３０と補助シリンダ１０１の第３油室３
４との連通状態を遮断する。また、補助シリンダ１０１
の第３油室３４はドレインポート４２ｂを介してタンク
５２に接続される。

【００５７】一方、第２の方向切り換え弁４４は、型締
めラム２０を往復移動させるための圧力設定および型締
め圧力の設定を司るものである。

【００５８】この第２の方向切り換え弁４４は、図１に
示す型閉じ駆動状態では、入力ポート４４ａが型締めシ
リンダ１００の第１油室３０と連通状態となる。このた
め、オイルポンプ５０からの油が型締めシリンダ１００
の第１油室３０に導入される。また、型締めシリンダ１
００の第２油室３２は、ドレインポート４４ｂを介して
タンク５２に接続される。第２の方向切り換え弁４４の
上述した接続状態は、図２に示す型締め駆動状態の時も
同様である。

【００５９】第２の方向切り換え弁４４は、図３に示す
型開き駆動状態の時には、その入力ポート４４ａが型締
めシリンダ１００の第２油室３２と接続される。同時
に、そのドレインポート４４ｂが型締めシリンダ１００
の第１油室３０と接続される。この接続状態の設定によ
り、型締めシリンダ１００の第２油室３２に対してオイ
ルポンプ５０からの油が導入される。第１油室３０内の
油は、逆止弁３８を経由して補助シリンダ１０１の第３
油室３４に帰還し、残りがタンク５２に排出される。

【００６０】次に、図１〜図３に示す型閉じ駆動状態、
型締め駆動状態及び型開き駆動状態の各動作内容につい
て説明する。

【００６１】型閉じ駆動状態 図１に示す型閉じ駆動状態では、オイルポンプ５０から
の油圧が、入力ポート４２ａを介して逆止弁３８にパイ
ロット圧として作用し、逆止弁３８が連通に近い状態に
なることで型締めシリンダ１００の第１油室３０と補助
シリンダ１０１の第３油室３４とが連通した状態に設定
される。

【００６２】一方、型締めシリンダ１００の第１油室３
０には、オイルポンプ５０からの油が導入される。ま
た、型締めシリンダ１００の第２油室３２からの油は、
方向切り換え弁４４のドレインポート４４ｂを介してタ
ンク５２に排出される。

【００６３】ここで、型閉じ時には、ポンプ５０からの
油は、逆止弁３８が開放されていることから、補助シリ
ンダ１０１の第３油室３４に向けても流れようとする。

【００６４】しかし、実際には、補助シリンダ１０１の
第３油室３４に入り込む油はない。第２の方向切り換え
弁４４のポート４４ａがつながることで、補助シリンダ
１０１の第３油室３４のピストン２２の受圧面積よりも
受圧面積が大きい型締めシリンダ１００の第１油室３０
の型締めラム２０の圧力が高まり、型締めラム２０が移
動を開始する。このため、型締めラム２０の移動に伴う
ピストン２２の移動によって、第３油室３４から油が押
出されて、逆止弁３８を介して第１油室３０に流れ込
む。

【００６５】そして、型締めラム２０が型閉じのために
前進する場合には、図９Ｂに示すΔＬ（Ｓ１−Ｓ２）＝
Ｑの油量がポンプ５０より供給されればよい。上述した
通り、ΔＬ・Ｓ２＝Ｑ２の油量は第３油室３４より補給
されるからである。これにより、型締めラム２０は、上
述した原理に基づき高速移動される。

【００６６】型締め駆動状態 型閉じ動作の終期では、図２に示すように、第１の方向
切り換え弁４２の接続状態が切り換えられる。これによ
り、逆止弁３８にはパイロット圧が作用しないので、第
１、第３油室３０、３４の連通状態が遮断され、第３油
室３４からの油は第１油室３０には供給されずに、ドレ
インポート４２ｂを介してタンク５２に排出される。こ
の結果、第１油室３０に供給される油は、ポンプ５０か
らの定量Ｑの油に減量されるので、型締めラム２０の型
閉じ速度がスローダウンされる。これにより、通常実施
されるスローダウンを特別な構造を用いることなく型締
め機構そのもので実行することができる。

【００６７】上記の動作は、型同士が当接した後も続行
される。型同士の当接後には、型締めラム２０には反力
が作用するため、第１油室３０での圧力が上昇し、これ
により型締めに必要な圧力が設定されることになる。

【００６８】型開き駆動状態 型締め及びその後の成形工程が終了した場合には、第
１、第２の方向切り換え弁４２、４４が図３に示す状態
に切り換えられる。この結果、パイロット圧が作用する
逆止弁３８が連通に近い状態とされるとともに、型締め
シリンダ１００の第２油室３２にはオイルポンプ５０か
らの油が導入され、第１油室３０から油が排出される。

【００６９】型締めシリンダ１００の第２油室３２への
油の導入および第１油室３０からの油の排出によって型
締めラム２０が復動し、型締め板１８に連結されている
ピストン２２、２２も復動する。

【００７０】一方、型締めシリンダ１００の第１油室３
０から排出された油の多くは、油路３６および逆止弁３
８を経由して補助シリンダ１０１の第３油室３４に流れ
込み、その余剰の油がタンク５２へ排出される。

【００７１】この場合、型締め時での型締めシリンダ１
００の第１油室３０の容積が、型開き時の補助シリンダ
１０１の第３油室３４の容積よりも大きくされているの
で、第３油室３４に帰還する油に不足が生じるようなこ
とはなくせる。また、この場合には、型締めシリンダ１
００の第２油室３２内にオイルポンプ５０からの油が送
り込まれることで高速復動する。

【００７２】このように、本実施例によれば、型締めシ
リンダ１００の第１油室３０の型締ラム２０の受圧面積
を、補助シリンダ１０１の第３油室３４のピストン２２
の受圧面積よりも僅かに大きくするだけで、型締めシリ
ンダに高速移動シリンダを組込んだと同じ状態が得られ
る。しかも、型締めシリンダ１００の第１油室３０に対
して受圧面積差に応じた少ない体積Ｑの油を供給するだ
けでよい。

【００７３】さらに、本実施例によれば、型締めラム２
０の往動開始時から常に一定した圧力、具体的には正圧
の油を型締めシリンダ１００の第１油室３０に供給する
だけでよいので、従来のものと違って、型締めシリンダ
１００内の油圧力が負圧下から急変するようなことがな
い。

【００７４】また本実施例によれば、型締めラム２０と
ともにピストン２２、２２が強制的に連動するので、補
助シリンダ１０１内の第３油室３４は負圧化されること
なく油が強制的に排出されることになり、空気の混入を
防止することができる。

【００７５】ところで、本発明による型締め装置は、前
記した射出成形機にのみ適用されことに限らず、成形用
金型を用いる装置であるブロー成形機にも適用すること
が可能である。

【００７６】図４には、本発明による型締め装置を適用
したブロー成形機の構造を示す一部断面図である。

【００７７】図４に示したブロー成形機は、射出成形さ
れたプリフォーム３００からボトルをブロー成形するも
のである。ブロー成形部には、上下にタイバー１０２が
設けられており、このタイバー１０２に沿って摺動可能
に支持されている型締め板１０４が設けられている。そ
して、この型締め板１０４にはブローキャビティ型の割
型１０６が取り付けられている。

【００７８】前記型締め板１０４には、水平方向に往復
動可能なピストン１０８が固定され、このピストン１０
８は、補助シリンダ２００に装備されている。また、型
締め板１０４には、補助シリンダ２００をはさんで上下
で対称となる位置に、互に同じ構造からなる往復動可能
な型締めラム１１０が挿填されている型締めシリンダ２
０２が固定されている。

【００７９】このような補助シリンダ２００および型締
めシリンダ２０２の配置は、プリフォーム３００がブロ
ー成形される際の型開き防止の観点から、型の長手方向
で一様な型締め圧力を作用させるためである。

【００８０】一方、型締めシリンダ２０２および補助シ
リンダ２００は、例えば、成形機の機台１１２に設けら
れている。

【００８１】そして、型締めシリンダ２０２には、図１
に示した型締めシリンダ２０と同様に、型閉じの際に型
締めラム１１０を前進駆動する第１油室１１４と、これ
と反対側に位置する第２油室１１６とが設けられ、これ
ら両油室１１４，１１６内に油が充填されている。

【００８２】また、補助シリンダ２００には、ピストン
１０８の一方の第３油室１１８にのみ油が充填されてい
る。なお、補助シリンダ２００における第３油室１１８
と反対側の室は、孔２０１を介して大気に連通させてあ
る。

【００８３】そして、型締めシリンダ２０２における第
１油室１１４と補助シリンダ２００における第３油室１
１８とは、図１に示した場合と同様に、油路（図示され
ないが、図１において符号３６で示した油路に相当す
る）により連絡されている。

【００８４】そして、型締めシリンダ２０２および補助
シリンダ２００は、前記各油室の受圧面積の関係が図１
に示した場合と同じ関係に設定されている。つまり、複
数の型締めシリンダ２０２の第１油室１１４の受圧面積
Ｓ１の総和をΣＳ１とし、補助シリンダ２００の第３油
室１１８の受圧面積をＳ２としたとき、ΣＳ１＞Ｓ２の
関係に設定されている。

【００８５】次に、図４に示す型締め装置に用いられる
油圧回路２１０について、図５〜図８を参照して説明す
る。なお、図５〜図８においては、図４に示す４本の型
締めシリンダ２０２の内の１本と、２本の補助シリンダ
２００のうちの１本のみを図示している。また、図５は
油圧回路２１０の全体の構成を示し、図６〜図８はそれ
ぞれ、型閉じ駆動状態、型締め駆動状態及び型開き駆動
状態の場合の油圧回路２１０の接続状態を示している。

【００８６】図５において、補助シリンダ２００及び型
締めシリンダ２０２と、オイルポンプ５０及びタンク５
２との間には、開閉弁１２０、第１〜第３の逆止弁１２
２〜１２６、第１〜第４の方向切り換え弁１３０〜１３
６が設けられている。

【００８７】開閉弁１２０は、第１の逆止弁１２２を介
してパイロットポートの油がタンク５２側に圧抜きされ
た場合にのみ、型締めシリンダ２０２の第１油室１１４
と、補助シリンダ２００の第３油室１１８とを連通状態
に設定するものである。第１〜第３の逆止弁１２２〜１
２６は、図５において下部方向から上部方向への油の流
入のみを許容し、パイロット圧が設定された場合にのみ
両方向からの油の移動を可能としている。

【００８８】第１の方向切り換え弁１３０は、開閉弁１
２０の開閉制御と、補助シリンダ２００の第３油室１１
８とタンク５２との間のドレイン経路の開閉制御とを行
うものである。第２の方向切り換え弁１３２は、型締め
シリンダ２０２の第２油室１１６とタンク５２との間の
給油経路及びドレイン経路の開閉を制御するものであ
る。第３の方向切り換え弁１３４は、型締めシリンダ２
０２の第１油室１１４とタンク５２との間の給油経路及
びドレイン経路の開閉を制御するものである。第４の方
向切り換え弁１３６は、ブロー成形部に設けられたスト
レッチロッド駆動部の油圧制御を行うものである。本実
施例ではこの第４の方向切り換え弁１３６を、型締めシ
リンダ２０２の第１油室１１４とタンク５２との間のド
レイン経路の開閉制御弁に兼用している。

【００８９】次に、油圧回路２１０の動作内容につい
て、型閉じ、型締め及び型開きの各状態を示す図６〜図
８に従って説明する。

【００９０】型閉じ駆動状態 図６には、型閉じ駆動状態における油圧回路２１０の接
続状態が示されている。ポンプ５０から供給される油
は、第３の方向切り換え弁１３４の入力ポート１３４
ａ、第３の逆止弁１２６を介して、型締めシリンダ２０
２の第１油室１１４に流れ込むことになる。これによ
り、型締めシリンダ２０２内の型締めラム１１０が前進
移動され、金型の型締めが開始される。型締め板１０４
が前進移動すると、これと一体的に、補助シリンダ２０
０内のピストン１０８が前進移動する。このピストン１
０８の前進移動により、補助シリンダ２００の第３油室
１１８内の油が押し出されることになる。

【００９１】ここで、型締めシリンダ２０２の第１油室
１１４と、補助シリンダ２００の第３油室１１８とを結
ぶ油路途中の開閉弁１２０は、連通状態に設定されてい
る。すなわち、ポンプ５０からの油は、第２，３の方向
切り換え弁１３２，１３４の入力ポート１３２ａ，１３
４ａを経由して開閉弁１２０を押し開けて型締めシリン
ダ２０２の第１油室１１４へ供給される。開閉弁１２０
のパイロットポートの油は、第１の方向切り換え弁１３
０の入力ポート１３０ａから導入されたポンプ圧で逆止
弁１２２を押し上げることでオイルタンクへ圧抜きされ
る。したがって、ピストン１０８の移動により補助シリ
ンダ２００の第３油室１１８より押し出された油は、開
閉弁１２０を経由して、型締めシリンダ２０２の第１油
室１１４に流れ込むことになる。これにより、この型閉
じ駆動状態においては、図１に示す実施例と同様に、型
締めシリンダ２０２及び補助シリンダ２００の受圧面積
差に基づいて、金型を高速型閉じ移動することができ
る。

【００９２】型締め駆動状態 図７は、型締め駆動状態における油圧回路２１０の接続
状態を示している。図６と比較すると、第１の方向切り
換え弁１３０の切り換え位置のみが異なっている。この
型締め駆動状態では、開閉弁１２０へパイロット圧を設
定するための油圧経路が連通されているため、開閉弁１
２０は閉状態に設定される。このため、型締めシリンダ
２０２の第１油室１１４と補助シリンダ２００の第３油
室１１８との間の油路が遮断されている。したがって、
型締めシリンダ２０２の第１油室１１４には、補助シリ
ンダ２００の第３油室１１８より押し出された油は供給
されず、ポンプ５０からの油のみによって駆動されるた
め、型締めラム１１０の速度がスローダウンされる。こ
れにより、第１実施例と同様に、所定の型締め力を確保
することができる。

【００９３】補助シリンダ２００の第３油室１１８から
押し出された油は、第２の逆止弁１２４を経由して、タ
ンク５２内に戻されることになる。

【００９４】型開き駆動状態 図８は、型開き駆動状態における油圧回路２１０の接続
状態を示している。この型開き駆動状態では、オイルポ
ンプ５０からの油圧が、第２の方向切り換え弁１３２の
入力ポート１３２ａを経由して、型締めシリンダ２０２
の第２油室１１６に作用することになる。これにより、
型締めシリンダ２０２の型締めラム１１０が後退駆動
し、金型の型開き移動が開始される。型締め板１０４が
後退移動することで、型締めラム１１０と一体となっ
て、補助シリンダ２００内のピストン１０８も後退移動
する。このとき、型締めシリンダ２０２の第１油室１１
４内より押し出された油は、タンク５２へ第２、３切り
換え弁１３２，１３４を経由して排出されると共に、補
助シリンダ２００の第３油室１１８にも供給されること
になる。これは、開閉弁１２０によって第１油室１１４
及びパイロット圧が作用しており、第１油室１１４及び
第３油室１１８を結ぶ油路が連通状態とされているから
である。

【００９５】したがって、ピストン１０８の後退移動に
伴い補助シリンダ２００の第３油室１１８に供給すべき
油は、型締めシリンダ２０２の第１油室１１４より押し
出された油の一部により賄うことができる。第１油室１
１４より押し出された油の残りは、第３の逆止弁１２
６、第２，３の切り換え弁１３２，１３４のドレインポ
ート１３２ｂ，１３４ｂを経由して、タンク５２に戻さ
れる。ここで、第３の逆止弁１２６には、第４の方向切
り換え弁１３６の入力ポート１３６ａを経由して、ポン
プ５０からの油圧がパイロット圧として作用している。
このため、第３の逆止弁１２６は連通状態に維持され、
第１油室１１４とタンク５２との間のドレイン経路が確
保されている。

【００９６】本実施例では、第３の逆止弁１２６を連通
状態とするタイミングを、ストレッチロッドの成形品内
部からの後退移動と同期させている。このために、第４
の方向切り換え弁１３６として、ストレッチロッドの駆
動制御用の切り換え弁を兼用している。

【００９７】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明装置及び本発
明方法によれば、型締めシリンダ及び補助シリンダの型
閉じ時における受圧面積差（Ｓ１−Ｓ２）に基づき、型
締めラムを高速型閉じ駆動することができ、しかもタン
ク容量が少なくて済むため装置が小型化される。また、
型閉じ時から型締め時にかけて、型締めシリンダの第１
油室には常に正圧が作用しているので、型締め時に衝撃
や異音が発生することが防止される。さらに、シリンダ
内圧力が負圧にならないので、油路中に空気が巻き込ま
れることも防止される。

【００９８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による型締め装置を射出成形機に適用し
た実施例の概略断面図であり、型閉じ駆動状態を示して
いる。

【図２】図１に示す型締め装置の型締め駆動状態を示す
概略断面図である。

【図３】図１に示す型締め装置の型開き駆動状態を示す
概略断面図である。

【図４】本発明の型締め装置をブロー成形機に適用した
場合を説明するための概略断面図である。

【図５】図４に示す型締め装置に用いられる油圧回路を
模式的に示す回路図である。

【図６】図５に示す油圧回路の型閉じ駆動時の接続状態
を示す概略説明図である。

【図７】図５に示す油圧回路の型締め駆動時の接続状態
を示す概略説明図である。

【図８】図５に示す油圧回路の型開き時の接続状態を示
す概略説明図である。

【図９】図９Ａは、本発明による型締め装置の高速移動
原理を説明するための模式図であり、図９Ｂは、型締め
ラムの移動時に実行される油の供給状態を示す図であ
る。

【符号の説明】

１８，１０４ 型締め板 ２０，１１０ 型締めラム ２２，１０８ ピストン ３０，１１４ 第１油室 ３２，１１６ 第２油室 ３４，１１８ 第３油室 ５０ ポンプ ５２ タンク １００，２０２ 型締めシリンダ １０１，２００ 補助シリンダ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 型締め板に固定された金型を、型閉じ、
   型締め及び型開き駆動する成型機の型締め装置におい
   て、 油が収容されたタンクと、 前記タンクより油を供給するポンプと、 前記型締め板に連結された型締めラムを進退移動案内
   し、かつ、型閉じ及び型締め時に前記ポンプより油が導
   入されて前記型締めラムを前進駆動させる第１油室と、
   型開き時に前記ポンプより油が導入されて前記型締めラ
   ムを後退駆動させる第２油室と、を有する型締めシリン
   ダと、 前記型締めラムと連動するピストンを進退移動案内し、
   かつ、前記ピストンの前進移動により型閉じ時及び型締
   め時に油が排出され、型開き時に油が導入される第３油
   室を有する補助シリンダと、 前記型締めシリンダの第１油室と前記補助シリンダの前
   記第３油室とに接続された油路と、 を備え、前記型締めシリンダの前記第１油室での前記型
   締めラムの受圧面積をＳ１とし、前記補助シリンダにお
   ける前記第３油室での前記ピストンの受圧面積をＳ２と
   したとき、 Ｓ１＞Ｓ２ の関係に設定されていることを特徴とする成形機の型締
   め装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記型締めシリンダ及び補助シリンダの一方または双方
   が複数設けられ、一又は複数の前記型締めラムの前記受
   圧面積の総和をΣＳ１とし、一又は複数の前記ピストン
   の前記受圧面積の総和をΣＳ２としたとき、 ΣＳ１＞ΣＳ２ の関係に設定されていることを特徴とする成形機の型締
   め装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、 前記油路を連通状態又は遮断状態に切り換える第１のバ
   ルブ手段をさらに設けたことを特徴とする成型機の型締
   め装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかにおいて、 前記型締め時に前記第３油室と前記タンクとのドレイン
   経路を連通させ、前記型閉じ時及び前記型開き時に前記
   ドレイン経路を遮断させる第２のバルブ手段をさらに設
   けたことを特徴とする成型機の型締め装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかにおいて、 前記型締めシリンダの前記第２油室と前記タンクとの間
   のドレイン経路の流路断面積を可変する第３のバルブ手
   段を設け、前記第３のバルブ手段は、型締め時の前記流
   路断面積を型閉じ時よりも小さくすることを特徴とする
   成型機の型締め装置。
6. 【請求項６】 請求項２において、 型締め時での前記型締めシリンダの第１油室の容積の総
   和は、型開き時での前記補助シリンダの前記第３油室の
   容積の総和よりも大きく設定されていることを特徴とす
   る成形機の型締め装置。
7. 【請求項７】 型締め板に固定された金型を型締めする
   成型機の型締め方法において、 前記型締め板に連結された型締めラムを進退移動案内
   し、かつ、型閉じ及び型締め時にポンプより油が導入さ
   れて、受圧面積Ｓ１の前記型締めラムを前進駆動させる
   第１油室と、型開き時に前記ポンプより油が導入され
   て、前記型締めラムを後退駆動させる第２油室と、を有
   する型締めシリンダを配置し、 前記型締めラムと連動する受圧面積Ｓ２のピストンを進
   退移動案内し、かつ、前記ピストンの移動により型閉じ
   時及び型締め時に油が排出され、型開き時に油が導入さ
   れる第３油室を有する補助シリンダを配置し、 前記型締めシリンダの第１油室に対して、前記ポンプよ
   り圧送される油と、前記ピストンの前進移動により前記
   補助シリンダの第３油室から流れ出た油と、を供給し
   て、受圧面積差（Ｓ１−Ｓ２）に基づき前記型締めラム
   を前進移動させて高速型閉じする工程と、 を有することを特徴とする成形機の型締め方法。
8. 【請求項８】 請求項１２において、 前記型締めシリンダ及び補助シリンダの一方または双方
   を複数配置し、 前記型閉じ工程は、一又は複数の前記型締めラムの前記
   受圧面積の総和をΣＳ１とし、一又は複数の前記ピスト
   ンの前記受圧面積の総和をΣＳ２としたとき、受圧面積
   差（ΣＳ１ーΣＳ２）に基づき、前記型締めラムを前進
   移動させて高速型閉じすることを特徴とする成型機の型
   締め方法。
9. 【請求項９】 請求項７又は８において、 前記型締めシリンダの前記第１油室に対して、前記ポン
   プから油の供給を継続しながら、前記補助シリンダの前
   記第３油室からの油の供給を断って、型閉じ速度をスロ
   ーダウンさせて型締めする工程を設けたことを特徴とす
   る成型機の型締め方法。
10. 【請求項１０】 請求項７乃至９のいずれかにおいて、 成形後に前記型締めシリンダの前記第２油室に前記ポン
    プからの油を供給して前記型締めラムを後退移動させる
    型開き工程を有し、前記型開き工程では、前記型締めラ
    ムの後退移動により前記型締めシリンダの前記第１油室
    から排出される油を、前記補助シリンダの前記第３油室
    に戻し供給することを特徴とする成型機の型締め方法。
11. 【請求項１１】 請求項１０において、 型締め時での前記型締めシリンダの第１油室の容積の総
    和は、型開き時での前記補助シリンダの前記第３油室の
    容積の総和よりも大きく設定し、 前記型開き工程では、前記第３油室に戻し供給される油
    の全てを、前記第１油室からの油で賄うことを特徴とす
    る成形機の型締め方法。
12. 【請求項１２】 型締め板に固定された金型を型締めす
    る成型機の型締め方法において、 前記型締め板に連結された型締めラムを進退移動案内
    し、かつ、型閉じ及び型締め時にポンプより油が導入さ
    れて、受圧面積Ｓ１の前記型締めラムを前進駆動させる
    第１油室と、型開き時に前記ポンプより油が導入され
    て、前記型締めラムを後退駆動させる第２油室と、を有
    する型締めシリンダを配置し、 前記型締めラムと連動する受圧面積Ｓ２のピストンを進
    退移動案内し、かつ、前記ピストンの移動により型閉じ
    時及び型締め時に油が排出され、型開き時に油が導入さ
    れる第３油室を有する補助シリンダを配置し、 前記型締めシリンダの第１油室に対して、前記ポンプよ
    り圧送される油と、前記ピストンの前進移動により前記
    補助シリンダの第３油室から流れ出た油と、を供給し
    て、受圧面積差（Ｓ１−Ｓ２）に基づき前記型締めラム
    を前進移動させて高速型閉じする工程と、 前記型締めシリンダの前記第１油室に対して、前記ポン
    プから油の供給を継続しながら、前記型締めシリンダの
    前記第２油室からの油の排出速度を前記型閉じ時よりも
    遅くして、型締めラムの移動速度をスローダウンさせて
    型締めする工程と、 を有することを特徴とする成型機の型締め方法。