JP2002225100A

JP2002225100A - 電動式トグル型締装置及び電動式ハーフナット開閉装置

Info

Publication number: JP2002225100A
Application number: JP2001019981A
Authority: JP
Inventors: Saburo Fujita; 三郎藤田
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2001-01-29
Filing date: 2001-01-29
Publication date: 2002-08-14
Anticipated expiration: 2021-01-29
Also published as: JP3886730B2

Abstract

(57)【要約】【課題】射出成形機全体の長さをコンパクトに収め
ても、型開のとき金型の間隔を充分に開けることがで
き、大きい型締力を得られ、コストも安価になるよう
な、電動トグル機構による型締装置を提供することを目
的とする。【解決手段】タイバーに張力を加えて型締を行なう型
締手段を、対になったタイバーの先端に設けた軸孔に共
通に突き通るトグルピンと固定ダイプレートの外側面に
取付けられた一対のトグル支台との間に設けたトグルリ
ンク機構、前記トグルリンク機構を伸縮してタイバーの
方向に対して直角の方向に押し引きするように作用する
ボールねじ軸及び固定ダイプレートに固設され前記ボー
ルねじ軸を駆動するサーボモータを以って構成し、４本
のタイバーを同時に型締作用するように、前記型締手段
を２組配置した電動式トグル型締装置。

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、特に型締め、型締め前後の可動ダイプレート
の開閉移動、型締用タイバーの位置固定用ハーフナット
開閉装置、を電動で行う電動型締装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形機においては、型締めには強大
な力が必要であるが、金型の開閉のための可動ダイプレ
ートの移動ストロークは、金型交換や成形品の取り出し
のため長くする必要があるが、この工程には大きな力を
持続して使う必要はない。以前は同一の油圧シリンダで
型締めと型盤の移動を行っていたが、この構成では油圧
シリンダは大径で長ストロークとなり、型盤の移動は遅
くなり、油量は多く、不経済であったため、近年はこの
機能を分担し、ダイプレートの移動には小径で長いスト
ロークの油圧シリンダ、又は、電動モータの回転力を直
線方向の力に換えた機械的な移動手段を使用し、型締は
大径で短いストロークの油圧シリンダを使用する等の経
済的な構成が用いられている。

【０００３】実公平８−５７８６号において公示された
型締装置は、可動ダイプレートを固定ダイプレートに向
けて進退動させるボールねじ式送り機構と、固定金型と
可動金型とを結合固定する型締ピストンと直結している
タイバーを備えて、可動ダイプレートが固定ダイプレー
トに近接し、固定金型と可動金型とが型閉じする直前
に、可動ダイプレートに設けられたタイバーとほぼ直角
方向に開閉するハーフナットがタイバーに設けられたリ
ング溝に係合して、タイバーと可動ダイプレートを結合
する手段とを有し、タイバーと可動ダイプレートが結合
後、型締ピストンを油圧で作動してタイバーを介して可
動ダイプレートを引き寄せて型締めする型締装置であ
り、型締め、射出成形後の離型のときには、油圧を逆方
向に作用させて可動ダイプレートを押し出すようにした
ものである。

【０００４】近年、特に小型の射出成形機において、電
動モータの駆動回転力を全面的に採用した機種が開発さ
れ、型締装置についてはモータ駆動のトグル機構を用い
たものが種々提案されている。従来のトグル機構による
型締装置は、固定ダイプレートと可動ダイプレートの間
に対称に設けられた一対のトグルの、リンクアームのピ
ンジョイント部が結合されている共通クロスヘッドを、
このクロスヘッドに取付けられたボールねじナットを介
して、モータで駆動されるボールねじ軸により可動ダイ
プレートの移動方向に進退させて、可動ダイプレートを
移動して金型の開閉と型締を行わせる構成で、可動ダイ
プレートを固定ダイプレートに向けて進退動させるとき
はトグル機構の高速移動工程を使用し、型締めと離型は
トグル機構の上死点近辺の低速で高圧が得られる工程部
分が利用されている。（特許第２８６６３１４号、特開
平７−１００８８５号等）

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記実公平８−５７８
６号で示された型締装置は、型閉後の型締めに油圧系統
による高圧の作動油を用いており、作業環境をクリーン
にしたい、メンテナンスも清浄な環境で、容易にできる
ものを、というユーザの要望に沿えなくなりつつあり、
射出成形機の全電動化が要望されている。

【０００６】従来の電動トグル機構による型締装置は、
トグル機構の性能からストロークを長く採り難く、型開
のとき金型の間隔を充分に開けられないので、深い形状
の成形品の成形ができない。また、トグル機構の設置長
さが長いので、射出成形機全体の長さが長大になる。ま
た、大きい型締力を得るためには大型のトグル装置と高
出力のモータが必要であるが、油圧の型締装置と比べて
コスト上のメリットが少なくなるので、電動トグル型締
装置は小型の射出成形機にしか採用されていないのが実
情である。

【０００７】本発明は、型締めにトグル機構を使用した
型締装置において、射出成形機全体の長さをコンパクト
に収めても、型開のとき金型の間隔を充分に開けること
ができ、大きい型締力を得られ、コストも安価になるよ
うな、電動トグル機構による特に中型以上の射出成形機
に利用可能な型締装置と電動式ハーフナット開閉装置を
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の問題点に対して本
発明は、以下の各項の構成を特徴とする手段で解決を図
る。

【０００９】１）固定金型を保持する固定ダイプレー
トと、可動金型を保持する可動ダイプレートと、可動ダ
イプレートと固定ダイプレートを貫通して設置され端部
に複数のリング状溝、またはねじを有する複数のタイバ
ーと、可動ダイプレートを固定ダイプレートに対し進退
動作させる可動ダイプレート移動手段と、可動ダイプレ
ートの外側面に設置されていてタイバーの複数のリング
状溝、またはねじと噛み合い可能なリング状内溝、また
は雌ねじを有してタイバーと結合、解放可能なハーフナ
ット開閉装置と、前記可動ダイプレート移動手段により
可動ダイプレートが固定ダイプレートに接近し固定金型
と可動金型が型閉し、前記ハーフナット開閉装置により
タイバーを可動ダイプレートに固定した後、固定ダイプ
レート側に設けられたタイバーに張力を加えて型締を行
う型締手段とを備えた型締装置において、

【００１０】タイバーに張力を加える型締手段は、対に
なったタイバーの先端に設けた軸孔に共通に突き通るト
グルピンと、固定ダイプレートの外側面に取付けられた
一対のトグル支台と、前記トグルピンと前記トグル支台
の間に設けたトグルリンク機構と，前記トグルリンク機
構を伸縮してタイバーの方向に対して直角の方向に押し
引きするように作用するボールねじ軸と、固定ダイプレ
ートに固設され前記ボールねじ軸を駆動するサーボモー
タで構成され、４本のタイバーを同時に型締作用するよ
うにこの型締手段を２組配置したことを特徴とする電動
式トグル型締装置。

【００１１】２）１）に記載する電動式トグル型締装
置において、トグルリンク機構が対になったタイバーの
先端に設けた軸孔に共通に突き通る第１のトグルピン
と、第１のトグルピンのタイバーに近接する両内側に片
端が同トグルピンに回転可能に軸支し他の端部に軸孔が
設けられた一対の第１のリンクアームと、この一対の第
１のリンクアームの軸孔に共通に回転可能に突き通る第
２のトグルピンと、固定ダイプレートの外側面に取付け
られた一対のトグル支台と、同トグル支台に軸支された
一対の第３のトグルピンと、第２のトグルピンと第３の
トグルピンの両方に軸支される一対の第２のリンクアー
ムとから構成され、前記ボールねじ軸が第２のトグルピ
ンを第１のリンクアームと第２のリンクアームが為す角
度が１８０度になるようにタイバーの方向に直角の方向
に押すように作用するボールねじ軸と、固定ダイプレー
トに固設されたサポートで支持された前記ボールねじ軸
を駆動するサーボモータと、第２のトグルピンに取付け
られたボールねじナットとで構成され、４本のタイバー
を同時に型締作用するようにこの型締手段を平行に２組
配置したことを特徴とする電動式トグル型締装置。

【００１２】３）１）〜２）に記載する電動式トグル型
締装置において、前記一対のボールねじ軸を同期回転さ
せる手段は、それぞれのボールねじ軸に直結する一対の
歯車と、この一対の歯車を同一方向に回転するように巻
掛けたチエン又は歯付きベルトによる機械的な回転伝達
機構としたことを特徴とする電動式トグル型締装置。

【００１３】４）１）〜２）に記載する電動式トグル型
締装置において、前記一対のボールねじ軸を同期回転さ
せる手段は、それぞれのボールねじ軸の回転数と回転速
度を検出するエンコーダと、同エンコーダの検出値を比
較して両者の回転数を一致するように制御する制御装置
を備えてなることを特徴とする電動式トグル型締装置。

【００１４】５）１）〜４）に記載する電動式トグル型
締装置において、前記可動ダイプレートを固定ダイプレ
ートに対し進退動作させる手段として、一対の電動モー
タで駆動される一対のボールねじと、このボールねじに
螺合し可動ダイプレートに取付けられた一対のボールね
じナットを用いたことを特徴とする電動式トグル型締装
置。

【００１５】６）固定金型を保持する固定ダイプレート
と、可動金型を保持する可動ダイプレートと、可動ダイ
プレートと固定ダイプレートを貫通して設置され端部に
複数のリング状溝、またはねじを有する複数のタイバー
と、可動ダイプレートを固定ダイプレートに対し進退動
作させる可動ダイプレート移動手段と、可動ダイプレー
トの外側面に設置されていてタイバーの複数のリング状
溝、またはねじと噛み合い可能なリング状内溝、または
雌ねじを有してタイバーと結合、解放可能な電動式ハー
フナット開閉装置と、前記可動ダイプレート移動手段に
より可動ダイプレートが固定ダイプレートに接近し固定
金型と可動金型が型閉し、前記電動式ハーフナット開閉
装置によりタイバーを可動ダイプレートに固定した後、
固定ダイプレート側に設けられたタイバーに張力を加え
て型締を行う型締手段とを備えた型締装置を構成する前
記電動式ハーフナット開閉装置であって、

【００１６】一対のタイバーのそれぞれのリング状溝又
はねじ部を挟むように設置された２組の左ハーフナット
及び右ハーフナットと、同２組の左ハーフナット及び右
ハーフナットの上下に２本づつ横方向に貫通し、左ハー
フナットとは固定され右ハーフナットとは摺動自在に支
持する対角の２本の連結ロッド、右ハーフナットとは固
定され左ハーフナットとは摺動自在に支持する別の対角
の２本の連結ロッドとの計４本の連結ロッドと、左ハー
フナットに固定された連結ロッドに固着されたプレート
に取付けられたブレーキ付モータと、同ブレーキ付モー
タの出力軸に結合され前記プレートに設けられた軸受に
支えられたボールねじ軸と、同ボールねじ軸に螺合し前
記一方の側の左ハーフナットに固設されたボールねじナ
ットと、前記４本の連結ロッドの内ダイプレート寄りの
２本の連結ロッドが摺動可能に貫通し２組のハーフナッ
トの間に対称の位置に設置された一対のロッドガイド
と、同ロッドガイドを介して２組のハーフナットを支え
前記可動ダイプレートのタイバー貫通孔と同心の円筒部
にダイプレート移動方向を拘束して支えられた支持プレ
ートと、前記ロッドガイドの連結ロッド貫通孔の中間に
立設した軸と、同軸に回転自由に外嵌し１８０度に開い
て設けられた２本のアームを有するアーム円筒と、同ア
ーム円筒の両先端にピンジョイントで結合されリンクの
他の端部はそれぞれ２本の反対方向へ移動する前記連結
ロッドの固定ブッシュ又は左ハーフナットにピンジョイ
ントで結合された一対のリンクとにより構成され、２組
の左ハーフナットと右ハーフナットを互いに反対方向に
等距離移動するようにしたことを特徴とする電動式ハー
フナット開閉装置。

【００１７】７）６）に記載する電動式ハーフナット開
閉装置において、金型の厚さに対応して前述タイバーの
リング状溝又はねじのピッチずれを正しい噛合い位置に
調整する機構は、可動ダイプレートの外側面から各タイ
バー貫通孔の途中まで穴明けされた大径の段付穴の内径
に雌ねじを加工した可動ダイプレートと、この雌ねじに
螺合する雄ねじを備え雄ねじより大径のフランジ部に歯
を加工し円筒内径を有する調整歯車と、同調整歯車の円
筒内径に回転可能に内嵌し軸方向を拘束して上記電動式
ハーフナット開閉装置の支持プレートに取付けてある一
対の摺動筒と、４本のタイバー貫通孔に螺合する４個の
調整歯車に同時に噛み合うように設置されたリング歯車
と、同リング歯車の内周をガイドする可動ダイプレート
に取付けられた複数のガイド車と、可動ダイプレートに
設置した同リング歯車に噛み合ってリング歯車を回転さ
せる手動又は電動ピニオンとで構成され、リング歯車に
より４個の調整歯車を同時に回転させて可動ダイプレー
トからハーフナット開閉装置の距離を調整することによ
り、金型の厚さに対応して２組のハーフナット開閉装置
のリング状溝又はねじに対する前記タイバーのリング状
溝又はねじのピッチずれを正しい噛合い位置に同時に調
整するものであることを特徴とする電動式ハーフナット
開閉装置。

【００１８】８）１）〜５）に記載する電動式トグル型
締装置において、６）に記載する電動式ハーフナット開
閉装置を備えたことを特徴とする電動式トグル型締装
置。

【００１９】９）８）に記載する電動式トグル型締装置
において、７）に記載する位置調整機構を有する電動式
ハーフナット開閉装置を備えたことを特徴とする電動式
トグル型締装置。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図に基づいて
説明する。図１は電動トグル型締装置を備えた射出成形
機の型締装置を示す側面図（一部断面）、図２は図１の
型締装置をＥ矢印方向から見た側面図、図３は図２をＦ
矢印方向から見た下面図、図４は図１の型締装置を後面
から見た電動式ハーフナット開閉装置を示す後面図、図
５は図４に示す電動式ハーフナット開閉装置のタイバー
開放状態を示す作動説明図、図６は図４のＧ−Ｇ断面
図、図７は図４のＪ−Ｊ断面図、図８は図４のＨ−Ｈ断
面図、図９は図１の型締装置のトグル型締用モータの同
調制御回路を示す制御系統図である。

【００２１】

【第１の実施形態】（電動式トグル型締装置）図１は電
動型締装置１の全体を示しており、２は基盤で、基盤２
上に固定金型５を取付けた固定ダイプレート３が固設さ
れている。また、同じ基盤２の上には固定ダイプレート
３に対向して可動金型６を取付けた可動ダイプレート４
が移動可能に載置される。３２は基盤２に敷設されたリ
ニアベアリングガイドであり、このリニアベアリングガ
イド３２にガイドされるリニアベアリング３３が、可動
ダイプレート４の支持台９に取付けられ、可動ダイプレ
ート４を移動可能に支えている。固定ダイプレート３に
はタイバー８が突き通され、タイバー８の突き通った先
端部８ａにおいてトグル型締機構１０の第１トグルピン
１５とピンジョイント結合をしている（図３）。７は射
出シリンダを示す。

【００２２】可動ダイプレート４はボールねじ式型開閉
装置２０により移動して固定金型５と可動金型６を開閉
させる。ボールねじ式型開閉装置２０は、基盤２の上に
設けられた支え台２７と支え台２８により回転自由に、
軸方向を拘束して支持されている一対のボールねじ軸２
５、２５と、ボールねじ軸２５、２５をそれぞれ動力伝
達機構３０を介して駆動するサーボモータ２９、２９
と、ボールねじ軸２５、２５にそれぞれ螺合し、可動ダ
イプレート４の支持台９の両側面に対称に取付けられた
ボールねじナット２６、２６とで構成され、ボールねじ
軸２５、２５の回転数、回転速度は同調制御される。３
１、３１はボールねじ軸２５、２５の回転を検出する回
転数検出センサで、回転数検出センサ３１、３１の検出
値により可動ダイプレート４の位置を示すことができ、
単位時間当たりの回転数を移動距離に換算して可動ダイ
プレート４の移動速度を示すことができる。図１の２点
鎖線は、金型開の時の可動ダイプレート４の位置を示し
たものである。

【００２３】タイバー８は対向する可動ダイプレート４
が型閉のため近づいてきたとき、可動ダイプレート４の
挿通孔４ｂに挿通する。タイバー８の一部は、それぞれ
等ピッチの複数のリング溝部８ｂを形成している。可動
ダイプレート４の金型取付面と反対側側面には、タイバ
ー８のリング溝部８ｂと噛合するように電動式ハーフナ
ット開閉装置４０が上下に２組設置されている。

【００２４】可動ダイプレート４が固定ダイプレート３
に近接して殆ど可動金型６が固定金型５と当接する位置
に達したとき、可動ダイプレート４は一旦停止し、電動
式ハーフナット開閉装置４０が作動してハーフナット４
１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄがタイバー８のリング溝
部８ｂと噛合って型締方向への動きを固定する。その
後、トグル型締機構１０が作動して型締工程が行われ
る。

【００２５】図１〜３によりトグル型締機構１０の構成
と作用を説明する。タイバー８に張力を加えるトグル型
締機構１０は、対になった同じ高さのタイバー８の先端
８ａに設けた横軸孔に共通に突き通る第１トグルピン１
５と、第１トグルピン１５のタイバー８に近接する両内
側に片端が第１トグルピン１５に回転可能に軸支し他の
端部に軸孔が設けられた一対の第１リンクアーム１２
と、この一対の第１リンクアーム１２の軸孔に共通に回
転可能に突き通る第２トグルピン１６と、固定ダイプレ
ート３の外側面に第１トグルピン１５の第１リンクアー
ム１２取付け位置から垂直の位置に取付けられた一対の
トグル支台１３と、トグル支台１３に軸支された一対の
第３トグルピン１７と、第２トグルピン１６と第３トグ
ルピン１７の両方に軸支される一対の第２リンクアーム
１４とでトグルを形成している。

【００２６】上記トグルを作動する駆動機構は、第２ト
グルピン１６の中央を第１リンクアーム１２と第２リン
クアーム１４が為す角度が１８０度近くになるようにタ
イバー８の方向に直角の方向に押すように作用するボー
ルねじ軸１９Ａと、固定ダイプレート３に固設されたサ
ポート２３（、２２）で支持されてボールねじ軸１９Ａ
を駆動する型締トグル駆動モータとしてサーボモータ２
１Ａ（２１Ｂ）と、第２トグルピン１６の中央に取付け
られたボールねじナット１８とで構成されている。この
ように構成されたトグル型締機構１０は、４本のタイバ
ー８を同時に型締めするように、平行に上下２組配置さ
れている。

【００２７】可動ダイプレート４が移動し可動金型６が
固定金型５と当接する位置に達し、電動式ハーフナット
開閉装置４０が作動してタイバー８と結合した後、トグ
ル型締機構１０のサーボモータ２１Ａ、２１Ｂがボール
ねじ軸１９Ａ、１９Ｂを駆動してボールねじナット１
８、１８を介して第２トグルピン１６、１６の中央を押
すと、第１リンクアーム１２と第２リンクアーム１４が
為す角度が１８０度近くになり、トグル力がタイバー８
の先端８ａを型締めの方向に強力に作用し、型締工程が
行われる。

【００２８】

【第２の実施形態】（電動トグル型締装置の同調制御装
置）ボールねじ軸１９Ａ，１９Ｂにはボールねじ軸１９
Ａ，１９Ｂの回転角度位置、回転数、回転速度が検出で
きるように等分角の歯車３６Ａ，３６Ｂが設けられてい
る。この歯車３６Ａ，３６Ｂの歯先を感知する回転数検
出センサ３７Ａ，３７Ｂ（図９）が固定ダイプレート３
に設けられている。また、上下のボールねじ軸１９Ａ，
１９Ｂの機械的な回転同調のための歯付ベルト３５用の
歯車（図示せず）がボールねじ軸１９Ａ，１９Ｂに取り
付けられている。同歯付ベルト３５の他端は固定ダイプ
レート３に固定されたブラッケト８１に取付けられた歯
車８２に噛み合っている。歯車８２と同軸に取付けられ
た歯車８３と噛み合う逆転歯車３８はブラッケト８１に
支持された回転伝達軸３４にとりつけられ、逆転歯車３
８で回転方向を逆にして回転伝達軸３４から前述と同じ
歯付ベルト３５と歯車を介して下方のトグル型締機構１
０のボールねじ軸１９へ回転を伝える。歯付ベルト３５
に噛み合う歯車は全て同一歯数・同径で２組のボールね
じ軸１９は同回転速度、逆方向の回転をするように回転
を連動している。

【００２９】上下２組のトグル型締機構を同調制御する
とき、強度上の、或いは、レイアウト上の理由、設備取
扱い上の理由等で、上述の機械的な同調が困難なときに
利用できる電気制御による同調制御について図９を参考
にして説明する。ボールねじ軸１９Ａとボールねじ軸１
９Ｂには、それぞれの軸の回転角度位置、回転数、回転
速度が検出できるように等分角の歯車３６Ａ，３６Ｂ
と、この歯車３６Ａ，３６Ｂの歯先を感知する回転数検
出センサ３７Ａ、３７Ｂが設けられ、検出値は制御装置
６１に送られる。制御装置６１には、回転数検出センサ
３７Ａと、回転数検出センサ３７Ｂの回転数差を算出す
る回転数差算出回路６５と、サーボモータ２１Ａ、２１
Ｂの速度とトルクを制御する型締トグル制御回路６３
と、同制御回路６３からの出力に回転数差算出回路６５
の算出値を加算する加算器６７と、サーボモータ２１Ａ
を駆動する出力回路６９Ａと、サーボモータ２１Ｂを駆
動する出力回路６９Ｂとが内蔵されている。

【００３０】ボールねじ軸１９Ａとボールねじ軸１９Ｂ
の回転数、回転速度はそれぞれに付属する回転数検出セ
ンサ３７Ａ、３７Ｂによって検出され、その検出値を制
御装置６１の回転数差算出回路６５で比較して回転数差
を算出し、その回転数差の信号をサーボモータ２１Ａを
駆動する出力回路６９Ａへ加えて両ボールねじ軸の回転
数差を無くし、両者の回転数が一致するように制御して
いるので、トグル型締機構１０の動作中に完全にボール
ねじ軸１９Ａとボールねじ軸１９Ｂの回転と、ボールね
じナット１８、１８の位置を同調させることができる。
このボールねじナット１８、１８の位置同調方式を使用
すれば、固定ダイプレート３の回りに長いベルト、長い
伝動軸等が不要となり、外観が良好になる。

【００３１】〔第3の実施形態〕（電動式ハーフナット
開閉装置）図４〜８により電動式ハーフナット開閉装置の構成と作
用を説明する。一対のタイバー８それぞれのリング状溝
８ｂ又はねじを挟むように設置されたそれぞれのハーフ
ナットの対をなす２組の左ハーフナット４１Ａ、４１Ｃ
及び右ハーフナット４１Ｂ、４１Ｄと、同２組の左ハー
フナット４１Ａ、４１Ｃ及び右ハーフナット４１Ｂ、４
１Ｄの上下を横に貫通する４本の連結ロッド４２Ａ、４
２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄにより支持される。連結ロッド４
２Ｂ、４２Ｃは左ハーフナット４１Ａ、４１Ｃとは固定
され、右ハーフナット４１Ｂ、４１Ｄとは摺動自在に支
持し、連結ロッド４２Ａ、４２Ｄは右ハーフナット４１
Ｂ、４１Ｄと固定され、左ハーフナット４１Ａ、４１Ｃ
は摺動自在に支持する。電動式ハーフナット開閉装置４
０を支える支持プレート５３には一対のロッドガイド５
４Ａ、５４Ｂが取付けられている。４本の連結ロッド４
２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄの内、可動ダイプレート
４寄りの２本の連結ロッド４２Ｃ、４２Ｄが、このロッ
ドガイド５４Ａ、５４Ｂに摺動可能に貫通して左ハーフ
ナット４１Ａ、４１Ｃと右ハーフナット４１Ｂ、４１Ｄ
を支えている。

【００３２】電動式ハーフナット開閉装置４０を作動す
るブレーキ付モータ５１は、プレート４３に取付けられ
同プレート４３は連結ロッド４２Ｂ、４２Ｃと固定し、
連結ロッド４２Ａ、４２Ｄには摺動自在となっている。
ブレーキ付モータ５１の出力軸にはボールねじ軸４６が
結合されている。ボールねじ軸４６はプレート４３に設
けられたボールねじのスラストにも対応できる軸受５２
に支えられ、ボールねじ軸４６の他端は右ハーフナット
４１Ｂに固設されたボールねじナット４５に螺合してい
る。また、モータ５１の出力軸に等角度に分割した多数
の突起を有する歯車４８が取付けられ、モータ台４４に
この歯車４８の突起を感知してボールねじ軸４６の回転
を検出する回転数検出センサ４９が設置されている。こ
の回転数検出センサ４９の検出値により電動式ハーフナ
ット開閉装置４０の開閉の位置を検出してブレーキ付モ
ータ５１を停止する。

【００３３】支持プレート５３のモータ５１と左ハーフ
ナット４１Ｃの間に設けられたロッドガイド５４Ｂに立
設した軸５５に、１８０度に開いて設けられた２本のア
ームを有するアーム円筒５６を回転自由に外嵌し、この
アーム円筒５６の両アーム先端に一対のリンク５７、５
７がピン５８でピンジョイント結合している。リンク５
７の一つは連結ロッド４２Ａと固着している固定ブッシ
ュ７１とピン５９でピンジョイント結合され、もう一つ
のリンク５７はハーフナット４１Ｃにピン５９でピンジ
ョイント結合される。このアーム円筒５６と一対のリン
ク５７で構成するリンク機構は、連結ロッド４２Ａと連
結ロッド４２Ｂを介して、左ハーフナット４１Ａ、４１
Ｃと右ハーフナット４１Ｂ、４１Ｄを互いに反対方向に
等距離移動させる役割を有する。

【００３４】可動ダイプレート４が型閉のため移動して
タイバー８が可動ダイプレート４の挿通孔４ｂに挿通
し、固定金型５と可動金型６が殆ど当接したとき、電動
式ハーフナット開閉装置４０のブレーキ付モータ５１の
出力軸に直結しているボールねじ軸４６が回転し、左ハ
ーフナット４１Ａ、４１Ｃと右ハーフナット４１Ｂ、４
１Ｄは互いに反対方向に等距離移動して、ハーフナット
の内リング溝部又は雌ねじがタイバーのリング溝部８ｂ
に係合して、タイバー８を型締方向に対して固定する。
電動式ハーフナット開閉装置４０はブレーキ付モータ５
１で駆動されているので、ハーフナットがタイバー８と
係合しているとき、また、ハーフナットが開いた位置に
あるときも、その位置が固定され、タイバー８との係合
が型締め中に緩んだり、開いたハーフナットがずれてタ
イバー８と干渉したりすることを防止している。可動ダ
イプレート４の側面には、タイバー８固定用の電動式ハ
ーフナット開閉装置４０が上下２組設置されている。

【００３５】

【第４の実施形態】（型厚調整機構）図４〜６により型
厚調整機構の構成と作用を説明する。金型の厚さに対応
して前述タイバー８のリング状溝８ｂのピッチずれを正
しい噛合い位置に調整する機構を取付けるために、可動
ダイプレート４の外側面から各タイバー貫通孔４ｂの途
中まで大径の段付穴を穴明けし、この大径の段付穴に、
雌ねじ４ａを加工する。調整歯車73は、雌ねじ４ａに螺
合する雄ねじ７３ａを加工し、この雄ねじ７３ａより大
径のフランジ部に歯を加工した歯車で、円筒内径を有し
ている。支持プレート５３に螺合して取付けてある一対
の摺動筒７４は、調整歯車７３の円筒内径に調整歯車７
３が回転可能であるように内嵌し、調整歯車７３の軸方
向に移動することを拘束している。

【００３６】リング歯車７５は、可動ダイプレート４の
４個の雌ねじ４ａに螺合する４個の調整歯車７３に同時
に噛み合うように設置され、リング歯車７５は、可動ダ
イプレート４に取付けられた複数の車輪軸７７に外嵌し
て回転可能な、複数のガイド車７６に内周をガイドされ
ている。可動ダイプレート４に設けられたピニオン軸７
９に外嵌し、リング歯車７５に噛み合って、リング歯車
７５を回転させる手動（ハンドルは図示せず）又は電動
ピニオン７８（モータは図示せず）が備えられている。

【００３７】リング歯車７５により４個の調整歯車７３
を同時に回転させて可動ダイプレート４から電動式ハー
フナット開閉装置４０の距離を調整することにより、金
型の厚さに対応して、２組の電動式ハーフナット開閉装
置４０、４０のハーフナット４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、
４１Ｄのリング状内溝に対するタイバー８のリング状溝
８ｂのピッチずれを、正しい噛合い位置に同時に調整す
ることができる。

【００３８】上記のように、この電動型締装置１はすべ
ての作動部が電動駆動で行われる。この電動型締装置１
の各工程の作用を順に説明する。（型閉）金型が開いた状態、即ち、可動ダイプレート４
が図１に示す２点鎖線の如く充分に固定ダイプレート３
から離れた状態から固定金型５と可動金型６が閉となる
まで、可動ダイプレート４は、ボールねじ式型開閉装置
２０のサーボモータ２９、２９で駆動されるボールねじ
軸２５、２５の回転によって移動し、可動金型６が固定
金型５に接触する寸前に停止する。

【００３９】（ハーフナットとタイバーの結合）この可
動ダイプレート４の停止位置で電動式ハーフナット開閉
装置４０が作動して左右のハーフナット４１Ａ、４１
Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄの内側リング溝がタイバー８のリン
グ溝８ｂと係合してタイバー８と結合する。（型締め・射出・冷却）次に、トグル型締機構１０のサ
ーボモータ２１Ａ、２１Ｂが作動し、ボールねじ軸１９
Ａ、１９Ｂがボールねじナット１８、１８を介してトグ
ルを作動し、金型の型締めが行われ、溶融樹脂が金型の
キャビティに射出され、キャビティ内の溶融樹脂は冷却
固化して成形品となる。

【００４０】（離型・型開）成形品が冷却固化後、サー
ボモータ２１Ａ、２１Ｂが逆作動し、トグルが弛めら
れ、タイバー８が押し出されて金型が小寸法だけ離型す
る。この段階で電動式ハーフナット開閉装置４０が逆作
動して左右のハーフナット４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４
１Ｄがタイバー８との結合を外し、次いでボールねじ式
型開閉装置２０のサーボモータ２９、２９が逆回転し
て、ボールねじ軸２５、２５の送出し方向を逆にし、金
型と可動ダイプレート４を移動し、元の位置に停止す
る。成形品が取り出された後、次の型閉が始まる。

【００４１】

【発明の効果】従来の型締めに電動トグル機構を使用し
たものは、型締力が２００トン以下の小形の射出成形機
に多く使われるが、それ以上の型締力を出すにはサーボ
モータ及び駆動部品等が大きくなり，制作費も多く費や
し無理があったが、本発明の型締装置では型締力を複数
のトグル機構へ分散しているので、３００トン以上の中
型の射出成形機でも電動の型締方式を採用することがで
きる。また、複数のトグル機構へ分散したため、トグル
機構が小型になり、サーボモータも小さな枠番の標準モ
ータで間に合い、コスト低減の効果がある。（請求項
１、２）

【００４２】複数のトグル機構の作動をボールねじ軸の
回転数、回転速度を同調駆動しているので、型締のタイ
ミングのずれが無くなり、金型を傷めることが無くな
る。（請求項３、４）

【００４３】複数のトグル機構をストロークが短い型締
工程だけに使用し、ストロークの長い型開閉はサーボモ
ータで駆動される一対のボールねじ軸とボールねじナッ
トの組合わせにより行わせるので、深い形状の成形品の
成形用でも射出成形機全体の長さをコンパクトに収める
ことができる。（請求項５）

【００４４】上記の電動トグル型締装置に対応してハー
フナット開閉装置を電動式とし、型厚の調整機構を油圧
を使わぬようにして、電動型締装置、電動型開閉装置、
電動ハーフナット開閉装置、電動又は手動型厚調整装置
と揃うことにより、高圧の油圧系統を使わない、作業環
境がクリーンな、メンテナンスも清浄な環境で、容易に
できるという、ユーザの要望に沿えるような完全な電動
による型締装置が得られる。（請求項１〜９）

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る電動トグル型締装置
を備えた射出成形機の型締装置を示す側面図（一部断
面）である。

【図２】図１の型締装置をＥ矢印方向から見た側面図で
ある。

【図３】図２をＦ矢印方向から見た下面図である。

【図４】図１の型締装置を後面から見た電動式ハーフナ
ット開閉装置を示す後面図である。

【図５】図４に示す電動式ハーフナット開閉装置のタイ
バー開放状態を示す作動説明図である。

【図６】図４のＧ−Ｇ断面図である。

【図７】図４のＪ−Ｊ断面図である。

【図８】図４のＨ−Ｈ断面図である。

【図９】図１の電動トグル型締装置のトグル型締用モー
タの同調制御回路を示す制御系統図である。

【符号の説明】

１・・・電動型締装置２・・・基盤３・・・固定ダイプレート４・・・可動ダイプレート５・・・固定金型６・・・可動金型８・・・タイバー１０・・・トグル型締機構１２・・・第１リンクアーム１４・・・第２リンクアーム１５・・・第１トグルピン１６・・・第２トグルピン１７・・・第３トグルピン１８・・・ボールねじナット１９・・・ボールねじ軸２０・・・ボールねじ式型開閉装置２５・・・ボールねじ軸２６・・・ボールねじナット２９・・・サーボモータ４０・・・電動式ハーフナット装置４１Ａ、４１Ｃ・・・左ハーフナット４１Ｂ、４１Ｄ・・・右ハーフナット４１Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄ・・・連結ロッド４３・・・プレート４５・・・ボールねじナット４６・・・ボールねじ軸５１・・・ブレーキ付モータ５３・・・支持プレート５６・・・アーム円筒５７・・・リンク６１・・・制御装置６３・・・型締トグル制御回路６５・・・回転数差算出回路６７・・・加算器６９Ａ・・・出力回路Ａ６９Ｂ・・・出力回路Ｂ７３・・・調整歯車７４・・・摺動筒７５・・・リング歯車７８・・・ピニオン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定金型を保持する固定ダイプレート
と、可動金型を保持する可動ダイプレートと、可動ダイ
プレートと固定ダイプレートを貫通して設置され端部に
複数のリング状溝、またはねじを有する複数のタイバー
と、可動ダイプレートを固定ダイプレートに対し進退動
作させる可動ダイプレート移動手段と、可動ダイプレー
トの外側面に設置されていてタイバーの複数のリング状
溝、またはねじと噛み合い可能なリング状内溝、または
雌ねじを有してタイバーと結合、解放可能なハーフナッ
ト開閉装置と、前記可動ダイプレート移動手段により可
動ダイプレートが固定ダイプレートに接近し固定金型と
可動金型が型閉し、前記ハーフナット開閉装置によりタ
イバーを可動ダイプレートに固定した後、固定ダイプレ
ート側に設けられたタイバーに張力を加えて型締を行う
型締手段とを備えた型締装置において、タイバーに張力を加える型締手段は、対になったタイバ
ーの先端に設けた軸孔に共通に突き通るトグルピンと、
固定ダイプレートの外側面に取付けられた一対のトグル
支台と、前記トグルピンと前記トグル支台の間に設けた
トグルリンク機構と、前記トグルリンク機構を伸縮して
タイバーの方向に対して直角の方向に押し引きするよう
に作用するボールねじ軸と、固定ダイプレートに固設さ
れ前記ボールねじ軸を駆動するサーボモータで構成さ
れ、４本のタイバーを同時に型締作用するようにこの型
締手段を２組配置したことを特徴とする電動式トグル型
締装置。
【請求項２】請求項１に記載する電動式トグル型締装
置において、トグルリンク機構が対になったタイバーの
先端に設けた軸孔に共通に突き通る第１のトグルピン
と、第１のトグルピンのタイバーに近接する両内側に片
端が同トグルピンに回転可能に軸支し他の端部に軸孔が
設けられた一対の第１のリンクアームと、この一対の第
１のリンクアームの軸孔に共通に回転可能に突き通る第
２のトグルピンと、固定ダイプレートの外側面に取付け
られた一対のトグル支台と、同トグル支台に軸支された
一対の第３のトグルピンと、第２のトグルピンと第３の
トグルピンの両方に軸支される一対の第２のリンクアー
ムとから構成され、前記ボールねじ軸が第２のトグルピ
ンを第１のリンクアームと第２のリンクアームが為す角
度が１８０度になるようにタイバーの方向に直角の方向
に押すように作用するボールねじ軸と、固定ダイプレー
トに固設されたサポートで支持された前記ボールねじ軸
を駆動するサーボモータと、第２のトグルピンに取付け
られたボールねじナットとで構成され、４本のタイバー
を同時に型締作用するようにこの型締手段を平行に２組
配置したことを特徴とする電動式トグル型締装置。
【請求項３】請求項１〜２に記載する電動式トグル型
締装置において、前記一対のボールねじ軸を同期回転さ
せる手段は、それぞれのボールねじ軸に直結する一対の
歯車と、この一対の歯車を同一方向に回転するように巻
掛けたチエン又は歯付きベルトによる機械的な回転伝達
機構としたことを特徴とする電動式トグル型締装置。
【請求項４】請求項１〜２に記載する電動式トグル型
締装置において、前記一対のボールねじ軸を同期回転さ
せる手段は、それぞれのボールねじ軸の回転数と回転速
度を検出するエンコーダと、同エンコーダの検出値を比
較して両者の回転数を一致するように制御する制御装置
を備えてなることを特徴とする電動式トグル型締装置。
【請求項５】請求項１〜４に記載する電動式トグル型
締装置において、前記可動ダイプレートを固定ダイプレートに対し進退動
作させる手段として、一対の電動モータで駆動される一
対のボールねじと、このボールねじに螺合し可動ダイプ
レートに取付けられた一対のボールねじナットを用いた
ことを特徴とする電動式トグル型締装置。
【請求項６】固定金型を保持する固定ダイプレート
と，可動金型を保持する可動ダイプレートと、可動ダイ
プレートと固定ダイプレートを貫通して設置され端部に
複数のリング状溝、またはねじを有する複数のタイバー
と、可動ダイプレートを固定ダイプレートに対し進退動
作させる可動ダイプレート移動手段と、可動ダイプレー
トの外側面に設置されていてタイバーの複数のリング状
溝、またはねじと噛み合い可能なリング状内溝、または
雌ねじを有してタイバーと結合、解放可能な電動式ハー
フナット開閉装置と、前記可動ダイプレート移動手段に
より可動ダイプレートが固定ダイプレートに接近し固定
金型と可動金型が型閉し、前記電動式ハーフナット開閉
装置によりタイバーを可動ダイプレートに固定した後、
固定ダイプレート側に設けられたタイバーに張力を加え
て型締を行う型締手段とを備えた型締装置を構成する前
記電動式ハーフナット開閉装置であって、一対のタイバ
ーのそれぞれのリング状溝又はねじ部を挟むように設置
された２組の左ハーフナット及び右ハーフナットと、同
２組の左ハーフナット及び右ハーフナットの上下に２本
づつ横方向に貫通し、左ハーフナットとは固定され右ハ
ーフナットとは摺動自在に支持する対角の２本の連結ロ
ッド、右ハーフナットとは固定され左ハーフナットとは
摺動自在に支持する別の対角の２本の連結ロッドとの計
４本の連結ロッドと、左ハーフナットに固定された連結
ロッドに固着されたプレートに取付けられたブレーキ付
モータと、同ブレーキ付モータの出力軸に結合され前記
プレートに設けられた軸受に支えられたボールねじ軸
と、同ボールねじ軸に螺合し前記一方の側の左ハーフナ
ットに固設されたボールねじナットと、前記４本の連結
ロッドの内ダイプレート寄りの２本の連結ロッドが摺動
可能に貫通し２組のハーフナットの間に対称の位置に設
置された一対のロッドガイドと、同ロッドガイドを介し
て２組のハーフナットを支え前記可動ダイプレートのタ
イバー貫通孔と同心の円筒部にダイプレート移動方向を
拘束して支えられた支持プレートと、前記ロッドガイド
の連結ロッド貫通孔の中間に立設した軸と、同軸に回転
自由に外嵌し１８０度に開いて設けられた２本のアーム
を有するアーム円筒と、同アーム円筒の両先端にピンジ
ョイントで結合されリンクの他の端部はそれぞれ２本の
反対方向へ移動する前記連結ロッドの固定ブッシュ又は
左ハーフナットにピンジョイントで結合された一対のリ
ンクとにより構成され、２組の左ハーフナットと右ハー
フナットを互いに反対方向に等距離移動するようにした
ことを特徴とする電動式ハーフナット開閉装置。
【請求項７】請求項６に記載する電動式ハーフナット
開閉装置において、金型の厚さに対応して前述タイバー
のリング状溝又はねじのピッチずれを正しい噛合い位置
に調整する機構は、可動ダイプレートの外側面から各タ
イバー貫通孔の途中まで穴明けされた大径の段付穴の内
径に雌ねじを加工した可動ダイプレートと、この雌ねじ
に螺合する雄ねじを備え雄ねじより大径のフランジ部に
歯を加工し円筒内径を有する調整歯車と、同調整歯車の
円筒内径に回転可能に内嵌し軸方向を拘束して上記電動
式ハーフナット開閉装置の支持プレートに取付けてある
一対の摺動筒と、４本のタイバー貫通孔に螺合する４個
の調整歯車に同時に噛み合うように設置されたリング歯
車と、同リング歯車の内周をガイドする可動ダイプレー
トに取付けられた複数のガイド車と、可動ダイプレート
に設置した同リング歯車に噛み合ってリング歯車を回転
させる手動又は電動ピニオンとで構成され、リング歯車
により４個の調整歯車を同時に回転させて可動ダイプレ
ートからハーフナット開閉装置の距離を調整するもので
あることを特徴とする電動式ハーフナット開閉装置。
【請求項８】請求項１〜５に記載する電動式トグル型
締装置において、請求項６に記載する電動式ハーフナッ
ト開閉装置を備えたことを特徴とする電動式トグル型締
装置。
【請求項９】請求項８に記載する電動式トグル型締装
置において、請求項７に記載する位置調整機構を有する
電動式ハーフナット開閉装置を備えたことを特徴とする
電動式トグル型締装置。