JP2000246777A - 電動式型締装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 第一の電動モータによる型開閉駆動力の伝達
特性と、第二の電動モータによる型締め駆動力の伝達特
性を、各別に、大きな自由度をもって容易に調節するこ
との出来る、簡単な構造の電動式型締装置を提供するこ
と。 【解決手段】 可動盤に固設された駆動軸３６に対し
て、第一の電動モータ３２で回転駆動されるねじ軸５０
を螺合させて、該ねじ軸５０のねじ送り作用で駆動軸３
６を軸方向移動させて高速型開閉作動させる一方、第二
の電動モータ３４で回転駆動される型締用プーリ５４を
駆動軸３６に外挿配置せしめて、該型締用プーリ５４の
回転駆動力を軸方向駆動力に変換して駆動軸３６に及ぼ
すことにより高圧型締作動させると共に、高速型開閉作
動に際して、駆動軸３６の型締用プーリ５４に対する軸
方向の相対移動が許容されるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、射出成形機等に用いられて成形
型の型開閉や型締めを行う型締装置に係り、特に、型開
閉および型締めの駆動源としてサーボモータ等の電動モ
ータを用いた直圧式の電動式型締装置に関するものであ
る。

【０００２】

【背景技術】従来から、射出成形機等に用いられる電動
式型締装置の一種として、型開閉や型締めのための駆動
源として電動モータを用いた電動式型締装置が知られて
おり、例えば、特開平５−３０１２６４号公報や特開平
６−９１７１１号公報には、互いに対向配置された固定
盤と可動盤を備え、可動盤を固定盤に対する接近／離隔
方向に駆動して、固定盤に装着された固定金型と可動盤
に装着された可動金型を型開閉する第一の電動モータ
と、それら可動盤と固定盤に圧締力を及ぼして、固定金
型と可動金型を型閉じ状態から型締めする第二の電動モ
ータとを、それぞれ独立して設けた構造の電動式型締装
置が、記載されている。このような型締装置において
は、型開閉用の第一の電動モータとして高速低トルク特
性のモータを採用して高速型開閉可能とすることが出来
ると共に、型締め用の第二の電動モータとして低速高ト
ルク特性のモータを採用して高圧型締め可能とすること
が出来るのであり、それによって、電動モータの小型化
や低騒音化等が容易に達成可能となるのである。

【０００３】ところが、これら従来の電動式型締装置で
は、何れも、第一及び第二の電動モータの回転駆動力
が、一つのねじ送り機構を介して、可動盤に伝達される
ようになっているために、型開閉用駆動力と型締め用駆
動力の伝達特性を、各別に調節することが難しいという
問題があった。例えば、スムーズな高速型開閉作動を実
現するために駆動力伝達用のねじ送り機構としてボール
ねじを採用すると、大きな型締め力の伝達には必ずしも
適合しないために、要求される駆動力伝達特性、ひいて
は作動特性が十分に達成され得ない場合があったのであ
る。

【０００４】

【解決課題】ここにおいて、本発明は、上述の如き事情
を背景として為されたものであって、その解決課題とす
るところは、第一の電動モータによる型開閉駆動力の伝
達機構と、第二の電動モータによる型締め駆動力の伝達
機構とが、簡単な構造をもって独立的に構成されて、型
開閉駆動力の伝達特性と型締め力の伝達特性を、各別に
容易に調節することの出来る、新規な構造の電動式型締
装置を提供することにある。

【０００５】

【解決手段】このような課題を解決するために為された
本発明の態様を、次に記載する。なお、以下に記載の各
態様は、任意の組み合わせで採用可能である。また、本
発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに限
定されることなく、明細書全体および図面に記載の発明
思想に基づいて認識されるものであることが理解される
べきである。

【０００６】本発明の第一の態様は、互いに対向配置さ
れた固定盤と可動盤を備え、該可動盤を該固定盤に対す
る接近／離隔方向に駆動して、固定盤に装着された固定
金型と可動盤に装着された可動金型を型開閉する第一の
電動モータと、それら可動盤と固定盤に圧締力を及ぼし
て、固定金型と可動金型を型閉じ状態から型締めする第
二の電動モータとが、それぞれ独立して設けられた電動
式型締装置において、前記可動盤に対して、前記固定盤
と反対側に向かって突出する駆動軸を固設すると共に、
軸方向に移動不能に支持されたねじ軸を該駆動軸に螺合
せしめて、該ねじ軸を前記第一の電動モータで回転駆動
することにより、該ねじ軸の該駆動軸に対する軸方向の
ねじ送り作用によって前記可動盤を型開閉せしめるよう
にする一方、該駆動軸に外挿されて前記第二の電動モー
タで回転駆動される型締用プーリを設けると共に、該型
締用プーリの回転駆動力を前記駆動軸に対する軸方向駆
動力に変換して前記可動盤に圧締力を及ぼし得る駆動力
変換手段を設け、更に、該型締用プーリを、該駆動軸の
軸方向相対移動が許容されて前記ねじ軸のねじ送り作用
によって該駆動軸が軸方向に駆動され得る型開閉状態
と、該駆動軸の軸方向相対移動が阻止されて前記駆動力
変換手段によって該駆動軸が軸方向に駆動され得る型締
力伝達状態とに、選択的に設定する作動状態選択手段を
設けたことを、特徴とする。

【０００７】このような本発明の第一の態様に従う構造
とされた電動式型締装置においては、第一の電動モータ
による型開閉力の駆動軸への伝達が、ねじ軸と駆動軸の
間でのねじ送り作用によって為される一方、第二の電動
モータによる型締め力の駆動軸への伝達が、型締用プー
リと駆動軸の間での駆動力変換手段によって為されるこ
ととなる。それ故、ねじ軸と駆動軸の間に形成されたね
じ送り機構と、型締用プーリと駆動軸の間に形成された
駆動力変換手段とを、各別に調節することによって、第
一の電動モータによる型開閉力の可動盤への伝達特性
と、第二の電動モータによる型締力の可動盤への伝達特
性を、互いに独立して容易に設定することが出来るので
あり、より望ましい駆動力伝達特性が有利に実現可能と
なる。

【０００８】なお、かかる第一の態様において、第一及
び第二の電動モータとしては、型開閉や型締め作動を高
精度に制御するために、サーボモータ等が好適に採用さ
れる。また、駆動軸に対するねじ軸の螺合構造は、好適
には、駆動軸を中空構造として該駆動軸の突出先端面か
らねじ軸を差し込み、駆動軸の中空内周面とねじ軸の外
周面を螺合させた構造が採用される。更にまた、駆動軸
とねじ軸の螺合構造においては、より高速で且つスムー
ズな型開閉を実現するために、例えばボールねじ機構が
好適に採用される。また一方、駆動力変換手段として
は、例えば、駆動軸の外周面に係合等して、駆動軸に外
挿された型締用プーリの回転駆動力に応じた軸方向駆動
力を駆動軸に及ぼし得る構造のものが好適に採用され
る。

【０００９】また、前記第一の態様に係る電動式型締装
置において、駆動力変換手段および作動状態選択手段と
しては、例えば、以下の第二の態様または第三の態様に
従う構成が、好適に採用される。

【００１０】すなわち、本発明の第二の態様において
は、前記第一の態様に従う構造とされた電動式型締装置
であって、前記駆動軸の外周面において、それぞれ軸方
向に延びる凸部と凹部を、周方向に交互に形成すると共
に、前記型締用プーリの内周面において、それぞれ軸方
向に延びる凹部と凸部を、周方向に交互に形成し、該駆
動軸の凸部の外周面と、該型締用プーリの凸部の内周面
とに、互いに噛合するねじ部を形成して、それらねじ部
のねじ送り機構によって、該型締用プーリの回転駆動力
を該駆動軸に対する軸方向駆動力に変換する前記駆動力
変換手段を構成する一方、それら駆動軸と型締用プーリ
の特定の相対回動位置において、該駆動軸の凸部を該型
締用プーリの凹部に入り込ませると共に、該型締用プー
リの凸部を該駆動軸の凹部に入り込ませて、各凸部を各
凹部内で軸方向にすり抜けさせて該駆動軸の該型締用プ
ーリに対する軸方向相対移動を許容せしめることによ
り、前記作動状態選択手段を構成したことを、特徴とす
る。

【００１１】このような第二の態様に従えば、複雑なク
ラッチ機構等を必要とすることなく、作動状態選択手段
が有利に実現可能となる。また、駆動軸と型締用プーリ
の間に設けられたねじ送り機構によって、駆動力変換手
段が、簡単な構造で有利に実現され得る。なお、駆動軸
および型締用プーリにおける凹部と凸部は、１つでも、
２つ以上の複数でも良いが、例えば、それら凹部と凸部
を周方向に一定間隔で複数設けることによって、駆動軸
と型締用プーリを僅かな相対回動操作で噛合状態とすり
抜け状態に容易に切り換えることが可能となり、また、
それら凹部と凸部の数を少なくして周方向幅を大きくす
ることにより、リード角を小さくしても軸方向のねじ送
り可能距離を大きく設定すること等が可能となる。

【００１２】また、本発明の第三の態様においては、前
記第一の態様に従う構造とされた電動式型締装置であっ
て、前記型締用プーリを軸方向変位可能に配すると共
に、該型締用プーリにおける前記可動盤と反対側の軸方
向端面に当接せしめられて該型締用プーリを軸方向で位
置決めする当接部材を位置固定に設けて、それら型締用
プーリと当接部材の軸方向当接面の少なくとも一方を、
軸方向に向かって傾斜して周方向に延びる案内面とする
ことにより、該型締用プーリの回転に伴う該案内面の軸
方向送り作用によって、該型締用プーリの回転駆動力を
前記駆動軸に対する軸方向駆動力に変換する前記駆動力
変換手段を構成する一方、かかる型締用プーリを、前記
駆動軸に対して軸方向に相対移動不能に係止せしめて、
該型締用プーリの軸方向変位を該駆動軸に伝達する解除
可能な係止機構によって、前記作動状態選択手段を構成
したことを、特徴とする。

【００１３】このような第三の態様に従えば、係止機構
によって型締用プーリを駆動軸に係止させた状態下で型
締用プーリを回転駆動することにより、案内面による型
締用プーリの軸方向駆動力が駆動軸に伝達されて、可動
盤が固定盤側に型締駆動されることとなる。また一方、
係止機構を解除することにより、型締プーリに対して駆
動軸が軸方向に自由に相対変位可能とされることから、
型締力伝達機構による駆動抵抗が有利に軽減されて、ね
じ軸から駆動軸へのねじ送り作用による型開閉力の伝達
が効率的に為され得る。なお、解除可能な係止機構は、
例えば、駆動軸の外周面に対して周方向に平行に延びる
多数状の周溝を形成する一方、この周溝に嵌合する突条
を備えた係止部材を型締用プーリに対して軸方向に相対
移動不能に設けると共に、該係止部材の突条を駆動軸の
周溝に対して係合／離脱させるアクチュエータを設ける
こと等によって、有利に構成され得る。

【００１４】また、本発明の第四の態様は、前記第一乃
至第三の何れかの態様に係る電動式型締装置において、
前記可動盤を挟んで、前記固定盤とは反対側に支持盤を
設けて、該支持盤により前記ねじ軸と前記型締用プーリ
を支持せしめると共に、該支持盤の該固定盤に対する相
対位置を調節する固定位置調節機構を設けたことを、特
徴とする。このような本態様においては、例えば、採用
する金型の厚さ寸法に応じて固定盤と支持盤の相対距離
を調節して設定することにより、駆動軸に対するねじ軸
や型締用プーリの軸方向相対位置を、略一定の範囲に収
めることが可能となることから、駆動軸やねじ軸の軸方
向長さを短くしてコンパクトにすることが出来ると共
に、駆動軸やねじ軸，型締用プーリにおけるねじ部や係
止部の形成領域を軸方向に小さくすることが可能とな
り、構造の簡略化と製作性の向上が図られ得る。

【００１５】また、本発明の第五の態様は、前記第一乃
至第四の何れかの態様に係る電動式型締装置において、
前記固定盤から前記可動盤側に向かって突出して配設さ
れて、該可動盤を移動方向に案内する複数本のタイロッ
ドを設けると共に、前記第二の電動モータの回転駆動力
を前記型締用プーリに伝達するための歯車を、該タイロ
ッドによって回転可能に支持せしめたことを、特徴とす
る。このような本態様においては、第二の電動モータの
回転駆動力を型締用プーリに対して適当に減速して伝達
する歯車伝動機構が、容易に実現可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を更に具体的に明ら
かにするために、本発明の実施形態について、図面を参
照しつつ、詳細に説明する。

【００１７】先ず、図１には、本発明の第一の実施形態
としての型締装置の全体概略構造が示されている。この
型締装置は、ベース１０上に位置固定に取り付けられた
固定盤１２を有していると共に、この固定盤１２に対し
て可動盤１４が水平方向で対向配置されており、可動盤
１４が固定盤１２に対して接近／離隔方向（対向方向）
に移動可能とされている。また、固定盤１２と可動盤１
４の各対向面には、固定金型１８と可動金型２０が装着
固定されており、可動盤１４の固定盤１２に対する接近
／離隔方向への移動によって、それら固定金型１８と可
動金型２０が、型開閉されるようになっている。そし
て、固定金型１８と可動金型２０が型合わせられ、更に
型締めされることによって両金型１８，２０間に形成さ
れた成形キャビティに対して、図示しない射出装置のノ
ズルから射出される樹脂材料を充填し、冷却固化した後
に型開きして成形品を取り出すことにより、目的とする
樹脂成形品を得ることが出来るようになっている。

【００１８】より詳細には、固定盤１２および可動盤１
４は、それぞれ、厚肉の略矩形ブロック形状を有してお
り、ベース１０上で対向配置されている。また、可動盤
１４を挟んで、固定盤１２と反対側には、厚肉の略矩形
ブロック形状を有する支持盤２２が、離間して対向配置
されている。この支持盤２２は、ベース１０上に敷設さ
れたガイドレール２４によって、固定盤１２に対する接
近／離隔方向に変位可能に支持されており、装着される
金型１８，２０の型厚寸法等を考慮して、適当な位置に
固定配置され得るようになっている。

【００１９】また、固定盤１２と支持盤２２の間には、
それぞれの四隅部分に跨がって、対向方向に延びる４本
のタイロッド２６が、互いに平行に配設されて、固定盤
１２および支持盤２２によって支持されている。特に、
本実施形態では、各タイロッド２６の軸方向一方の端部
が、固定盤１２に固着されている一方、軸方向他方の端
部が、外周面にねじ溝を有する調節ねじ部２８とされて
おり、この調節ねじ部２８に対して、支持盤２２によっ
て回転可能に且つ軸方向に移動不能に支持された調節ナ
ット３０が螺合されていることにより、各調節ナット３
０を図示しない調節用駆動モータで回転せしめることに
より、支持盤２２を、ガイドレール２４上で、固定盤１
２に対する接近／離隔方向に位置調節することが出来る
ようになっている。

【００２０】そして、これら４本のタイロッド２６が、
可動盤１４の四隅部分を貫通して配設されており、可動
盤１４が、これらのタイロッド２６で案内されつつ、固
定盤１２に対して接近／離隔方向に往復移動されるよう
になっている。なお、可動盤１４における各タイロッド
２６の挿通部位には、必要に応じて摺動ブッシュ等が組
み付けられる。

【００２１】また、可動盤１４には、固定盤１２と反対
側（支持盤２２側）に向かって突出する駆動軸としての
メカニカルラム３６が固設されている。更に、支持盤２
２には、型開閉駆動用の第一の電動モータ３２と、型締
め駆動用の第二の電動モータ３４が取り付けられてお
り、これら第一及び第二の電動モータ３２，３４による
駆動力が、それぞれ、メカニカルラム３６を介して、可
動盤１４に伝達され、以て、可動盤１４が固定盤１２に
対して、型開閉および型締め作動せしめられるようにな
っている。

【００２２】詳細には、図２〜３及び図４にも示されて
いるように、かかるメカニカルラム３６は、突出先端面
に開口する中心孔４０を有する厚肉の略円筒形状を有し
ており、中心孔４０の開口部分が、軸方向所定長さに亘
って小径化されて内周面にボールねじ構造のねじ溝が形
成された螺合部４２とされている。また、メカニカルラ
ム３６の外周面には、突出先端部側の所定長さに亘る部
分において、それぞれ周方向に一定幅をもって軸方向に
直線的に延びる凸部４４が、径方向外方に突出して複数
条形成されている。なお、本実施形態では、４つの凸部
４４が略同一幅で形成されていると共に、周方向で互い
に隣接する凸部４４，４４間に形成される４つの凹部４
６の周方向幅、換言すれば隣接する凸部４４，４４間の
間隔寸法も略同一とされて、４つの凸部４４が周方向に
略等間隔に形成されている。要するに、本実施形態で
は、それぞれ４つの凸部４４と凹部４６が、周方向に交
互に設けられており、且つ各凸部４４の周方向幅が、凹
部４６の周方向幅に比して僅かに小さく設定されてい
る。

【００２３】また、これら各凸部４４の外周面は、各凸
部４４間で周方向に連続する形態をもってねじ溝が設け
られた外面ねじ部４８とされている。要するに、メカニ
カルラム３６の外周面に連続して形成されたねじ溝を、
各凹部４６によって、周上の４箇所で分断せしめた構造
をもって、外面ねじ部４８と凸部４４および凹部４６が
形成されているのである。

【００２４】また一方、支持盤２２には、その中央部分
において、可動盤１４側に向かって開口する大径有底円
筒形状のホルダ部３８が一体形成されており、可動盤１
４が固定盤１２に対する離隔方向に移動せしめられた
際、このホルダ部３８の中空穴内に、可動盤１４に突設
されたメカニカルラム３６が入り込むようになってい
る。また、このホルダ部３８の底壁外面には、第一の電
動モータ３２が固設されている一方、ホルダ部３８の内
部には、軸方向に延びるボールねじ構造のねじ軸５０が
配設されている。そして、ねじ軸５０の軸方向一方の端
部が、第一の電動モータ３２の出力軸５２に対して同軸
的に接続固定されており、第一の電動モータ３２によっ
てねじ軸５０が正逆回転駆動されるようになっている。
また、かかるねじ軸５０は、メカニカルラム３６の螺合
部４２に螺合されて、メカニカルラム３６の中心孔４０
に挿入されている。これにより、第一の電動モータ３２
でねじ軸５０を回転駆動させることによって、螺合部４
２との螺合機構のねじ送り作用によって、メカニカルラ
ム３６が軸方向に駆動せしめられ、以て、可動盤１４が
固定盤１２に対して接近／離隔方向に駆動されるように
なっている。特に、本実施形態では、螺合部４２とねじ
軸５０がボールねじ構造とされると共に、第一の電動モ
ータ３２として高速低トルク型のものが採用されること
により、第一の電動モータ３２によって可動盤１４が高
速で移動せしめられて、高速での型開閉作動が実現され
るようになっている。

【００２５】さらに、支持盤２２には、ホルダ部３８の
開口部分に位置して、大径の円環板形状を有する型締用
プーリ５４が配設されており、ベアリング５６を介し
て、支持盤２２によって、軸方向に移動不能に且つ周方
向に回転可能に支持されている。なお、ベアリング５６
としては、スラストベアリングが好適に採用される。か
かる型締用プーリ５４は、図２〜３及び図５にも示され
ているように、外周面の軸方向中間部分に段差６２が設
けられて、小径部５８と大径部６０からなる段付外周面
とされており、その小径部５８がベアリング５６を介し
て支持盤２２に取り付けられている一方、大径部６０の
外周面上には、平歯車状の歯が形成されている。そし
て、この型締用プーリ５４の大径部６０に対して一つの
駆動歯車６４が噛合されており、この駆動歯車６４が、
支持盤２２で支持された第二の電動モータ３４で回転駆
動されることにより、型締用プーリ５４が正逆回転せし
められるようになっている。なお、第二の電動モータ３
４の出力軸には小歯車６６が固着されていると共に、こ
の小歯車６６が、駆動歯車６４に対して同軸的に一体形
成された大歯車６８に噛合されており、これら小歯車６
６と大歯車６８による減速伝動機構を介して、第二の伝
動モータ３４の回転駆動力が、型締用プーリ５４に及ぼ
されるようになっている。また、大歯車６８が一体形成
された駆動歯車６４は、タイロッド２６の一つに外挿さ
れ、ベアリング等を介して回転可能に支持されている。

【００２６】また、型締用プーリ５４の内周面には、そ
れぞれ周方向に一定幅をもって軸方向に直線的に延びる
凸部７０が、径方向内方に突出して複数条形成されてい
る。なお、本実施形態では、４つの凸部７０が略同一幅
で形成されていると共に、周方向で互いに隣接する凸部
７０，７０間に形成される４つの凹部７２の周方向幅、
換言すれば隣接する凸部７０，７０間の間隔寸法も略同
一とされて、４つの凸部７０が周方向に略等間隔に形成
されている。要するに、本実施形態では、それぞれ４つ
の凸部７０と凹部７２が、周方向に交互に設けられてお
り、且つ各凸部７０の周方向幅が、凹部７２の周方向幅
に比して僅かに小さく設定されている。

【００２７】また、これら各凸部７０の外周面は、各凸
部７０間で周方向に連続する形態をもってねじ溝が設け
られた内面ねじ部７４とされている。要するに、型締用
プーリ５４の内周面に連続して形成されたねじ溝を、各
凹部７２によって、周上の４箇所で分断せしめた構造を
もって、内面ねじ部７４と凸部７０および凹部７２が形
成されているのである。

【００２８】かくの如く、支持盤２２によって回転可能
に支持された型締用プーリ５４には、メカニカルラム３
６が挿通されており、型開閉等に際して、メカニカルラ
ム３６が型締用プーリ５４に対して軸方向に相対移動可
能とされている。特に、図３に示されているように、メ
カニカルラム３６の凸部４４および凹部４６における各
外径寸法が、型締用プーリ５４の凸部７０および凹部７
２における各内径寸法よりも僅かに小さく設定されてい
ると共に、メカニカルラム３６の凸部４４の周方向幅寸
法が型締用プーリ５４の凹部７２の周方向幅寸法よりも
僅かに小さく、且つ型締用プーリ５４の凸部７０の周方
向幅寸法がメカニカルラム３６の凹部４６の周方向幅寸
法よりも僅かに小さく設定されている。これにより、図
３に示されている如き、メカニカルラム３６と型締用プ
ーリ５４の特定の相対回動位置において、メカニカルラ
ム３６の凸部４４が型締用プーリ５４の凹部７２に入り
込むと共に、型締用プーリ５４の凸部７０がメカニカル
ラム３６の凹部４６に入り込んで、メカニカルラム３６
と型締用プーリ５４の両者の係合が解除された状態とな
り、かかる相対回動位置を保った状態下では、メカニカ
ルラム３６が型締用プーリ５４に干渉することなく、軸
方向の相対変位が許容され得るようになっている。

【００２９】一方、そのようなメカニカルラム３６と型
締用プーリ５４の特定の相対回動位置から、第二の電動
モータ３４にて型締用プーリ５４を回転させると、メカ
ニカルラム３６の各凸部４４に形成された外面ねじ部４
８に対して、型締用プーリ５４の各凸部７０に形成され
た内面ねじ部７４が螺合せしめられる。そして、型締用
プーリ５４を更に回転駆動させることにより、それら両
ねじ部４８，７４のねじ送り作用によって、メカニカル
ラム３６に対して軸方向の駆動力が及ぼされ、以て、可
動盤１４に対して圧締力が作用せしめられるようになっ
ている。なお、第一の電動モータ３２で型閉作動させた
後、第二の電動モータ３４で型締用プーリ５４を駆動し
て型締作動させるに際しては、第一の電動モータ３２に
よる型閉作動力も継続して作用させることが望ましい。
また、十分な型締力を得るために、第二の電動モータ３
４として、低速高トルク型のものを採用することが望ま
しい。

【００３０】また、上述の説明から明らかなように、本
実施形態では、メカニカルラム３６と型締用プーリ５４
における両ねじ部４８，７４のねじ送り機構によって、
型締用プーリ５４の回転駆動力をねじ軸５０に対する軸
方向駆動力に変換して可動盤１４に圧締力を及ぼす駆動
力変換手段が構成されている。また、メカニカルラム３
６と型締用プーリ５４においては、各一方の凸部４４，
７０を他方の凹部７２，４６に入り込ませることによ
り、メカニカルラム３６と型締用プーリ５４の軸方向相
対変位が許容されて、第一の電動モータ３２による型開
閉作動が実施され得る型開閉状態が実現されるようにな
っていると共に、両凸部４４，７０の各ねじ部４８，７
４を螺合させることにより、メカニカルラム３６と型締
用プーリ５４の軸方向相対変位が阻止されて、第二の電
動モータ３４による型締作動が実施され得る型締力伝達
状態が実現され得るようになっている。即ち、メカニカ
ルラム３６と型締用プーリ５４にそれぞれ設けられた凸
部４４，７０と凹部４６，７２等によって作動状態選択
手段が構成されているのである。

【００３１】上述の如き構造とされた型締装置において
は、金型１８，２０の厚さに応じて支持盤２２の位置を
調節して位置決めした後、型開き状態から、先ず、メカ
ニカルラム３６と型締用プーリ５４における各一方の凸
部４４，７０が他方の凹部７２，４６に入り込んだ状態
にあることを確認した後、第二の電動モータ３４を停止
させたまま、第一の電動モータ３２だけを回転させ、ね
じ軸５０と螺合部４２の螺合によるねじ送り作用によっ
て、可動盤１４を固定盤１２側に高速で移動させて型閉
じ作動を行う。可動盤１４が、固定金型１８と可動金型
２０の型合わせ位置に近づいたら、必要に応じて型閉じ
速度を減速して、固定金型１８と可動金型２０を型合わ
せする。次いで、第二の電動モータ３４を回転させ、型
締用プーリ５４の凸部７０の内面ねじ部７４を、メカニ
カルラム３６の凸部４４の外面ねじ部４８に螺合させ
て、それら両ねじ部７４，４８の螺合によるねじ送り作
用によって、可動盤１４に固定盤１２側に向かう大きな
駆動力を作用せしめて型締作動を行う。更に、樹脂の成
形および冷却後には、第二の電動モータ３４を回転させ
て、メカニカルラム３６と型締用プーリ５４における各
一方の凸部４４，７０を他方の凹部７２，４６に入り込
ませて螺合を解除した後、第一の電動モータ３２だけ
を、型閉じ時とは逆回転させることにより、ねじ軸５０
と螺合部４２の螺合によるねじ送り作用によって、可動
盤１４を固定盤１２から離隔方向に高速で移動させて型
開き作動を行う。

【００３２】これによって、高速での型開閉作動と高圧
での型締め作動が有利に実現され得ることとなる。ま
た、本実施形態においては、型開閉用の第一の電動モー
タ３２による駆動力伝達経路と、型締め用の第二の電動
モータ３４による駆動力伝達経路が、互いに独立して構
成されていることから、型開閉駆動力と型締駆動力の各
伝達特性（回転駆動力の軸方向駆動力への速度変換率や
トルク変換率等）を、互いに独立して調節，設定するこ
とが可能であり、それ故、型開閉駆動力と型締駆動力
を、何れもより効率的に且つ有効に得ることが出来るの
である。

【００３３】また、本実施形態においては、メカニカル
ラム３６と型締用プーリ５４に設けられた凸部４４，７
０と凹部４６，７２によって作動状態選択手段を構成し
たことから、クラッチ手段等の複雑な機構が不要とな
り、構造が極めて簡略化されるという利点がある。

【００３４】次に、図６及び図７には、本発明の第二の
実施形態としての型締装置が示されている。なお、本実
施形態は、前記第一の実施形態としての型締装置に対し
て、第二の電動モータによる型締力伝達機構の別の具体
例を示すものであって、前記第一の実施形態と同様な構
造とされた部材および部位については、図示を省略し、
或いは図中に第一の実施形態と同一の符号を付すること
により、それらの詳細な説明を割愛する。

【００３５】すなわち、本実施形態の型締装置において
は、メカニカルラム３６の外周面に対して、周方向に連
続して直線状に延びる環状溝８４が、軸方向に一定の小
間隔を隔てて互いに平行に多数条形成されている。一
方、支持盤２２におけるホルダ部３８の開口部に配設さ
れた型締用プーリ７６は、メカニカルラム３６の外径寸
法よりも十分に大きな内径寸法を有しており、型締用プ
ーリ７６に対してメカニカルラム３６が遊挿状態で挿通
可能とされている。しかも、かかる型締用プーリ７６
は、支持盤２２に対して、相対回動可能に且つ軸方向に
所定量だけ相対変位可能に配設されており、図示しない
コイルスプリング等を用いた付勢手段によって、常時、
支持盤２２側に押圧されている。

【００３６】また、この型締用プーリ７６には、軸方向
一方の面（可動盤１４側の面）上に略半円環板形状を有
する一対のハーフナット７８，７８が、中心軸を挟んだ
径方向で対向位置して配設されており、型締用プーリ７
６の軸方向端面上で、径方向で互いに接近／離隔方向に
変位可能とされている。更に、型締用プーリ７６の端面
上には、各ハーフナット７８の両側に位置して、それぞ
れ空気圧式または油圧式の一対の復動形シリンダ８０，
８０が固設されており、これらのシリンダ８０，８０で
駆動されるピストンロッド８２，８２がハーフナット７
８に固定されている。これにより、一対のハーフナット
７８，７８が、それぞれ一対のシリンダ８０，８０によ
って、互いに接近／離隔方向（径方向）に往復駆動され
るようになっている。

【００３７】さらに、各ハーフナット７８の内周面に
は、周方向に連続して直線状に延びる環状突条８６が、
メカニカルラム３６に設けられた環状溝８４に対応した
形状をもって、軸方向に一定の小間隔を隔てて互いに平
行に複数条形成されている。そして、かかるハーフナッ
ト７８，７８が、互いに離間して位置せしめられた状態
下（図７中、左半図）では、各ハーフナット７８の環状
突条８６が、メカニカルラム３６の環状溝８４から完全
に離脱せしめられて、メカニカルラム３６が、ハーフナ
ット７８，７８および型締用プーリ７６に対して干渉す
ることなく、軸方向に相対変位可能とされている。一
方、ハーフナット７８，７８が、互いに接近して位置せ
しめられた状態下（図７中、右半図）では、各ハーフナ
ット７８の環状突条８６が、メカニカルラム３６の環状
溝８４に嵌まり込んで係止されることにより、メカニカ
ルラム３６が、ハーフナット７８，７８および型締用プ
ーリ７６に対して、軸方向に相対変位不能に係止される
ようになっている。

【００３８】また一方、型締用プーリ７６における小径
部５８は、その外周面が、支持盤２２に設けられた位置
決め用の環状凹部８８の内周面にいんろう状態で嵌入さ
れることにより、型締用プーリ７６が中心軸上で回転可
能に位置決め支持されている。また、この小径部５８の
軸方向端面は、図８に示されているように、周方向に一
定の長さ（本実施形態では、１／４周の長さ）で、次第
に軸方向高さが変化する傾斜面とされており、これによ
り、軸方向に向かって傾斜して周方向に延びる複数（本
実施形態では、４つ）の同一形状の案内面９０が、形成
されている。

【００３９】さらに、かかる型締用プーリ７６の小径部
５８の軸方向端面が重ね合わされる、支持盤２２の環状
凹部８８の底面にも、図９に示されているように、型締
用プーリ７６の案内面９０に対応した形状をもって、軸
方向に向かって傾斜して周方向に延びる複数（本実施形
態では、４つ）の同一形状の案内面９２が形成されてい
る。なお、図８及び図９から明らかなように、型締用プ
ーリ７６側の案内面９０と支持盤２２側の案内面９２
は、周方向での傾斜方向が対応づけられて、互いに軸方
向で重なり合うようになっている。

【００４０】そして、型締用プーリ７６の小径部５８
が、支持盤２２の環状凹部８８に嵌め込まれることによ
り、型締用プーリ７６の案内面９０が支持盤２２の案内
面９２に重ね合わされて、面接触状態で当接されるよう
になっている。このような状態下、第二の電動モータ３
４で型締用プーリ７６を回転させると、互いに重ね合わ
された支持盤２２と型締用プーリ７６の両案内面９０，
９２の軸方向に傾斜した周方向での相対的なスライド作
動によって、案内面９０，９２の傾斜角度と型締用プー
リ７６の回転角度に応じた量だけ、型締用プーリ７６
が、支持盤２２に対して接近／離隔方向に軸方向で相対
移動せしめられるようになっている。

【００４１】従って、本実施形態の型締装置において
は、型開き状態から、先ず、一対のハーフナット７８，
７８がメカニカルラム３６から離脱状態にあることを確
認した後、第二の電動モータ３４を停止させたまま、第
一の電動モータ３２だけを回転させることにより、第一
の実施形態と同様に高速型閉じ作動を行うことが出来
る。また、固定金型１８と可動金型２０を型合わせした
後、各一対のシリンダ８０，８０で一対のハーフナット
７８，７８を相対接近方向に移動させて、各ハーフナッ
ト７８の環状突条８６をメカニカルラム３６の環状溝８
４に係止させる。次いで、第二の電動モータ３４を回転
させ、型締用プーリ７６を回転させることにより、支持
盤２２と型締用プーリ７６の両案内面９２，９０の軸方
向送り作用に従って、可動盤１４に固定盤１２側に向か
う大きな駆動力を作用せしめて型締作動を行うことが出
来るのである。また、型開き作動は、一対のハーフナッ
ト７８，７８を、各一対のシリンダ８０，８０でメカニ
カルラム３６から離脱させた後、第一の電動モータ３２
でねじ軸５０を型閉じ時とは逆回転させることにより、
第一の実施形態と同様に高速型開き作動を行うことが出
来る。

【００４２】従って、本実施形態の型締装置において
も、第一の実施形態のものと同様、高速での型開閉作動
と高圧での型締め作動が有利に実現され得ることは勿
論、型開閉用の第一の電動モータ３２による駆動力伝達
経路と、型締め用の第二の電動モータ３４による駆動力
伝達経路が、互いに独立して構成されていることから、
型開閉駆動力と型締駆動力の各伝達特性を、大きな自由
度をもって最適にチューニングすることが可能となるの
である。

【００４３】なお、本実施形態において、十分な型締力
を安定して得るために、支持盤２２と型締用プーリ７６
の両案内面９２，９０のテーパ高さ（軸方向高さ）、換
言すれば、型締用プーリ７６の回転に伴う軸方向の移動
ストロークは、メカニカルラム３６に形成された環状溝
８４のピッチ（軸方向間隔）と、型締力作用時に発生す
るタイロッド２６の軸方向伸び量を加味した高さ以上と
することが望ましい。

【００４４】すなわち、使用する金型１８，２０の型厚
寸法によっては、型閉じ作動で型合わせ板状態下、ハー
フナット７８，７８によるメカニカルラム３６の係止を
行うに際して、ハーフナット７８の環状突条８６とメカ
ニカルラム３６の環状溝８４とが軸方向にずれて係止し
ないおそれがある。そこで、上述の如く、支持盤２２と
型締用プーリ７６の両案内面９２，９０のテーパ高さを
十分に設定することによって、型締用プーリ７６の回転
操作によって、ハーフナット７８の環状突条８６とメカ
ニカルラム３６の環状溝８４が係止可能となるように軸
方向の相対位置を調節することが可能となるのである。

【００４５】より具体的には、例えば、固定金型１８と
可動金型２０を型合わせして密着させた状態下で、ハー
フナット７８の環状突条８６とメカニカルラム３６の環
状溝８４とが軸方向にずれて係止不能となった場合に
は、ロータリエンコーダやリニアエンコーダ等の位置セ
ンサを用いて、係止可能となる相対位置までの型締用プ
ーリ７６の必要移動量を求めて、その分だけ型締用プー
リ７６を回転させ、ハーフナット７８の環状突条８６を
メカニカルラム３６の環状溝８４に係止させた後、原点
出しを行い、かかる係止位置を原点として型締用プーリ
７６を必要量だけ回転駆動することによって型締作動を
行わしめることが、有効である。

【００４６】なお、本実施形態では、支持盤２２が、ベ
ース１０に対して固設されていたが、第一の実施形態と
同様に支持盤２２を固定盤１２に対して接近／離間方向
に移動可能とし、採用する金型１８，２０の型厚寸法に
応じて、型閉じ完了状態で、ハーフナット７８の環状突
条８６とメカニカルラム３６の環状溝８４とが係止可能
となるように、支持盤２２の位置を予め調節するように
しても良い。

【００４７】また、本実施形態では、型締用プーリ７６
の案内面９０と支持盤２２の案内面９２とのすべりを防
止して、位置決め精度を確保するために、第二の電動モ
ータ３４として、サーボモータやブレーキ付ギヤードモ
ータを採用することが望ましい。

【００４８】以上、本発明の実施形態について詳述して
きたが、これらはあくまでも例示であって、本発明は、
これらの実施形態における具体的な記載によって、何
等、限定的に解釈されるものでなく、当業者の知識に基
づいて種々なる変更，修正，改良等を加えた態様におい
て適宜に実施され得、また、そのような実施形態が、本
発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内
に含まれるものであることも、言うまでもないところで
ある。

【００４９】

【発明の効果】上述の説明から明らかなように、本発明
に従う構造とされた電動式型締装置においては、第一の
電動モータによる型開閉力の可動盤への伝達特性と、第
二の電動モータによる型締力の可動盤への伝達特性を、
互いに独立的に調節することが出来ることから、型開閉
駆動力と型締駆動力の各伝達特性を大きな自由度をもっ
てチューニングすることが可能となり、高速での型開閉
作動と高圧での型締め作動等が有利に実現され得るので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施形態としての型締装置の全
体概略構造を示す側面図である。

【図２】図１に示された型締装置の要部を拡大して示す
縦断面説明図である。

【図３】図２におけるIII −III 断面図である。

【図４】図１に示された型締装置を構成するメカニカル
ラムの要部を拡大して示す斜視図である。

【図５】図１に示された型締装置を構成する型締用プー
リを拡大して示す斜視図である。

【図６】本発明の第二の実施形態としての型締装置を示
す、図２に対応する縦断面説明図である。

【図７】図６におけるVII −VII 断面図である。

【図８】図６に示された型締装置を構成する型締用プー
リを示す斜視図である。

【図９】図６に示された型締装置を構成する支持盤の要
部を示す斜視図である。

【符号の説明】

１２ 固定盤 １４ 可動盤 １８ 固定金型 ２０ 可動金型 ２２ 支持盤 ３２ 第一の電動モータ ３４ 第二の電動モータ ３６ メカニカルラム ４２ 螺合部 ４８ 外面ねじ部 ５０ ねじ軸 ５４ 型締用プーリ ７０ 凸部 ７２ 凹部 ７４ 内面ねじ部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに対向配置された固定盤と可動盤を
   備え、該可動盤を該固定盤に対する接近／離隔方向に駆
   動して、固定盤に装着された固定金型と可動盤に装着さ
   れた可動金型を型開閉する第一の電動モータと、それら
   可動盤と固定盤に圧締力を及ぼして、固定金型と可動金
   型を型閉じ状態から型締めする第二の電動モータとが、
   それぞれ独立して設けられた電動式型締装置において、 前記可動盤に対して、前記固定盤と反対側に向かって突
   出する駆動軸を固設すると共に、軸方向に移動不能に支
   持されたねじ軸を該駆動軸に螺合せしめて、該ねじ軸を
   前記第一の電動モータで回転駆動することにより、該ね
   じ軸の該駆動軸に対する軸方向のねじ送り作用によって
   前記可動盤を型開閉せしめるようにする一方、該駆動軸
   に外挿されて前記第二の電動モータで回転駆動される型
   締用プーリを設けると共に、該型締用プーリの回転駆動
   力を前記駆動軸に対する軸方向駆動力に変換して前記可
   動盤に圧締力を及ぼし得る駆動力変換手段を設け、更
   に、該型締用プーリを、該駆動軸の該型締用プーリに対
   する軸方向相対移動が許容されて前記ねじ軸のねじ送り
   作用によって該駆動軸が軸方向に駆動され得る型開閉状
   態と、該駆動軸の該型締用プーリに対する軸方向相対移
   動が阻止されて前記駆動力変換手段によって該駆動軸が
   軸方向に駆動され得る型締力伝達状態とに、選択的に設
   定する作動状態選択手段を設けたことを特徴とする電動
   式型締装置。
2. 【請求項２】 前記駆動軸の外周面において、それぞれ
   軸方向に延びる凸部と凹部を、周方向に交互に形成する
   と共に、前記型締用プーリの内周面において、それぞれ
   軸方向に延びる凹部と凸部を、周方向に交互に形成し、
   該駆動軸の凸部の外周面と、該型締用プーリの凸部の内
   周面とに、互いに噛合するねじ部を形成して、それらね
   じ部のねじ送り機構によって、該型締用プーリの回転駆
   動力を該駆動軸に対する軸方向駆動力に変換する前記駆
   動力変換手段を構成する一方、それら駆動軸と型締用プ
   ーリの特定の相対回動位置において、該駆動軸の凸部を
   該型締用プーリの凹部に入り込ませると共に、該型締用
   プーリの凸部を該駆動軸の凹部に入り込ませて、各凸部
   を各凹部内で軸方向にすり抜けさせて該駆動軸の該型締
   用プーリに対する軸方向相対移動を許容せしめることに
   より、前記作動状態選択手段を構成した請求項１に記載
   の電動式型締装置。
3. 【請求項３】 前記型締用プーリを軸方向変位可能に配
   すると共に、該型締用プーリにおける前記可動盤と反対
   側の軸方向端面に当接せしめられて該型締用プーリを軸
   方向で位置決めする当接部材を位置固定に設けて、それ
   ら型締用プーリと当接部材の軸方向当接面の少なくとも
   一方を、軸方向に向かって傾斜して周方向に延びる案内
   面とすることにより、該型締用プーリの回転に伴う該案
   内面の軸方向送り作用によって、該型締用プーリの回転
   駆動力を前記駆動軸に対する軸方向駆動力に変換する前
   記駆動力変換手段を構成する一方、かかる型締用プーリ
   を、前記駆動軸に対して軸方向に相対移動不能に係止せ
   しめて、該型締用プーリの軸方向変位を該駆動軸に伝達
   する解除可能な係止機構によって、前記作動状態選択手
   段を構成した請求項１に記載の電動式型締装置。
4. 【請求項４】 前記可動盤を挟んで、前記固定盤とは反
   対側に支持盤を設けて、該支持盤により前記ねじ軸と前
   記型締用プーリを支持せしめると共に、該支持盤の該固
   定盤に対する相対位置を調節する固定位置調節機構を設
   けた請求項１乃至３の何れかに記載の電動式型締装置。
5. 【請求項５】 前記固定盤から前記可動盤側に向かって
   突出して配設されて、該可動盤を移動方向に案内する複
   数本のタイロッドを設けると共に、前記第二の電動モー
   タの回転駆動力を前記型締用プーリに伝達するための歯
   車を、該タイロッドによって回転可能に支持せしめた請
   求項１乃至４の何れかに記載の電動式型締装置。