JPH084911B2 - 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。

しかしながら、このような従来の成形機においては、
両固定盤と可動盤との３個の盤が設けられていることに
より、竪締式の場合には機械の高さが高くなり、横締式
の場合には、機械の全長が長くなって、好ましくない。

そこで、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、このような従来の成形機においては、
半割りナットを閉じるときにこれとねじ部とが噛合いに
くくて操作性が悪く、また、噛合時に雑音が発生して不
快であるばかりでなく、可動盤が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、摺動を容易にするた
めに設けた遊隙により可動盤が傾斜し易くて型締精度が
確保できずばりが噴き出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、回転駆動装置と可動盤との間に介装され
伝達系の噛合を解くことなく回転駆動装置による回転運
動を軸線方向の直線運動に変えて前記可動盤に伝達する
回転−直線運動伝達機構と、回転駆動装置に付設され前
記直線運動の終端において回転駆動装置の回転運動を制
動することによって前記直線運動を制動する制動装置
と、この制動装置により制動を行った後に作動して可動
盤に型締力を付加する型締力付加機構とを設けたもので
ある。

また、本発明に係る成形機用型締装置は、固定盤に一
端を固定した複数個のタイバーの可動盤を貫通した他端
側外周部に、ボールホルダを有するボールねじ装置を設
け、このボールねじ装置のボールホルダに回転力伝達部
材を介して連結されかつ可動盤に取付けられた回転駆動
装置に断接自在なブレーキを付設するとともに、可動盤
側に型締シリンダを装着し、この型締シリンダのピスト
ンの移動と連動するように設けたディスクを、ボールホ
ルダに対し接触、非接触可能に形成したものである。

〔作用〕

本発明によれば、回転駆動装置により回転−直線運動
伝達機構を回転駆動すると、その回転運動は直線運動に
変換されて可動盤に伝達され、直線運動の終端において
型合わせが行われる。この型合わせ時には制動装置によ
り、回転駆動装置の回転運動が制動され、これにより回
転−直線運動伝達機構を介して可動盤の運動が間接的に
制動されるとともに、この制動を行った後に型締力付加
機構が作動され、型締が行われる。

また、本発明によれば、回転駆動装置であるモータに
より回転力伝達部材であるスプロケット、チェーン等を
介してボールホルダを回転駆動すると、ボールねじの作
用により可動盤がタイバー上で移動して型合わせされ
る。そして、ブレーキによりボールホルダが移動しない
ように制動したのち、型締シリンダに送油すると、この
型締シリンダのピストンの移動と連動するように設けら
れたディスクと静止中のボールホルダとが連結され、可
動盤がわずかに移動して型締が行われる。次で、金型の
キャビティ内へ溶融物を射出してこれが固化したのち、
型締シリンダの型締解除側室内へ送油すると、型締が解
かれるので、制動装置による制動を解放してボールホル
ダを移動可能にしたのち、回転駆動装置により複数個の
ホールホルダを回転駆動すると、可動盤がタイバー上で
大きく移動して型開される。

〔実施例〕

第１図ないし第５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１は、全体を符号２で
示すフレームを備えており、このフレーム２は、機台全
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の後端部に
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、機台
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フレーム
２のレール７に固定盤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、回転駆動装置として後
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後述するスプロケット24、チェ
ーン27,28と共に回転力伝達部材を構成するスプロケッ
トであり、19は各モータ17に装着されてその回転をボー
ルねじによる直線運動の終端での型合わせ時に制動する
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
す回転−直線運動伝達機構としての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、型締力付加機構として可動盤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
れた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
個穿設されていて、蓋体40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４の左右のレール７には、長
尺のプレート50の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）のベアリング54と、ベアリング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
ベアリング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、後半部を断面逆Ｕ字状に形成され前半部を断面長方
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を中心にして摺動自在に形
成されている。そしてシュー57の前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のねじ孔に螺入されており、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は伸びていてすき間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、タイバ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８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、これによりボールねじ装置21が停
止されることによって、前記可動盤16の直線運動が間接
的に制動されることになり、ケース30や可動盤16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58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が前進し、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、固定盤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。

また、本実施例では回転駆動装置の運動を可動盤に伝
達する回転−直線運動伝達機構としてボールねじ装置21
を例示したが、ねじ軸とこれと噛合うナットからなる通
常のねじ装置や、ラックとピニオンとからなる伝達機構
でもよい。さらに、上記ボールねじ装置や通常のねじ装
置の場合、回転駆動する側は、ねじ軸側にしてもよい
し、ボールホルダやナット側にしてもよい。この場合、
可動盤16移動のための動力発生装置を設けてその移動に
合わせねじ軸とボールホルダやナットとを相対的に回動
させてもよい。さらに、タイバー10は可動盤16の平行度
を維持するために上下左右の４本を同期させて回転駆動
してもよいが、この場合、前記タイバー抜きをしようと
すると、そのときだけ下側２本のタイバー10を回転しな
いようにする装置を設ける必要がある。

また、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
のタ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。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る成形機用型締装置に
よれば、回転駆動装置と可動盤との間に介装され伝達系
の噛合を解くことなく回転駆動装置による回転運動を軸
線方向の直線運動に変えて可動盤に伝達する回転−直線
運動伝達機構と、回転駆動装置に付設され前記直線運動
の終端において回転駆動装置の回転運動を制動すること
によって前記直線運動を制動する制動装置と、この制動
装置により制動を行った後に作動して前記可動盤に型締
力を付加する型締力付加機構とを設けるようにしたの
で、簡単な構成であるにもかかわらず、以下に述べる優
れた効果を奏する。

すなわち、本発明によれば、射出成形等を行う成形機
用型締装置全体を小型でコンパクトに構成できるととも
に、従来のように半割りナットを設けないので可動盤の
移動中において伝達系の噛合が解かれないようにするこ
とができ、操作性が向上し、噛合のための雑音が発生し
ない。

特に、本発明によれば、操作性が良く、一連の作動が
スムーズに行われ、大きな型締力も容易に得られ、さら
に精度も狂わず、良品質な成型品が容易に得られるとい
う利点がある。

また、本発明に係る成形機用型締装置によれば、固定
盤に一端を固定した複数個のタイバーの可動盤を貫通し
た他端側外周部に、ボールホルダを有するボールねじ装
置を設け、このボールねじ装置のボールホルダに回転力
伝達部材を介して連結されかつ可動盤に取付けられた回
転駆動装置に断接自在なブレーキを付設するとともに、
可動盤側に型締シリンダを装着し、この型締シリンダの
ピストンの移動と連動するように設けたディスクを、ボ
ールホルダに対し接触、非接触可能に形成したので、簡
単な構成であるにもかかわらず、以下に述べる効果を奏
する。

すなわち、このような構成を採ることにより、装置全
体を小型でコンパクトに構成できる等の上述した利点は
もとより、従来のように可動盤とタイバーとの間にガイ
ドブッシュが設けられておらず、型合わせおよび型締、
型開に際しては、可動盤とタイバーとの間に設けたボー
ルねじ装置のボールがボール溝内で転動するので、可動
盤が円滑に移動し型締機能が向上する。さらに、このと
き、タイバーを保持するボールねじのボールホルダが常
に可動盤から離れずに追従して移動するため、可動盤の
平行度が保持され、ばりの噴き出し等がなく、型締機能
が向上する。

また、従来のような半割りナットを設ける必要がな
く、操作性が向上する。

さらに、大きな金型の交換に際しては、ボールねじ装
置を利用し、タイバーをモータで回転させて抜き出すこ
とにより、金型の上方を開放して行うことができるの
で、作業が容易になり、労力の軽減が計れるという利点
もある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５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。 ８……固定盤、９……固定金型、10……タイバー、10a
……ねじ部、11……ナット、16……可動盤、17……モー
タ、20……可動金型、21……ボールねじ装置、22……ボ
ール、23……ボールホルダ、24……スプロケット、27,2
8……チェーン、37……ディスク、39……ばね、41……
型締シリンダ、43……ピストン、43a……ロッド。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転駆動装置と可動盤との間に介装され伝
   達系の噛合を解くことなく回転駆動装置による回転運動
   を軸線方向の直線運動に変えて前記可動盤に伝達する回
   転−直線運動伝達機構と、前記回転駆動装置に付設され
   前記直線運動の終端において前記回転駆動装置の回転運
   動を制動することによって前記直線運動を制動する制動
   装置と、この制動装置により制動を行った後に作動して
   前記可動盤に型締力を付加する型締力付加機構とを設け
   たことを特徴とする成形機用型締装置。
2. 【請求項２】固定盤に一端を固定した複数個のタイバー
   の可動盤を貫通した他端側外周部に、ボールホルダを有
   するボールねじ装置を設け、このボールねじ装置のボー
   ルホルダに回転力伝達部材を介して連結されかつ前記可
   動盤に取付けられた回転駆動装置に断接自在なブレーキ
   を付設するとともに、前記可動盤側に型締シリンダを装
   着し、この型締シリンダのピストンの移動と連動するよ
   うに設けたディスクを、前記ボールホルダに対し接触、
   非接触可能に形成したことを特徴とする成形機用型締装
   置。