JP2004351896A

JP2004351896A - 型締装置

Info

Publication number: JP2004351896A
Application number: JP2003155528A
Authority: JP
Inventors: Haruhiko Kikuchi; 治彦菊地; Takaki Miyauchi; 隆紀宮内; Jun Koike; 純小池; Makoto Nishizawa; 誠西沢
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2003-05-30
Filing date: 2003-05-30
Publication date: 2004-12-16

Abstract

【課題】鋸歯ピッチ公差が不要となり、１つの鋸歯を高精度に面加工するだけで済むため、加工工数が大幅に低減され、コストダウンを図ることができる型締装置を提供することにある。
【解決手段】固定金型３を取付けた固定ダイ１と、この固定ダイに複数のリング状鋸歯を有するタイバー５を介して移動金型４を取付け、固定金型に対して進退自在な移動ダイ２と、この移動ダイをタイバー上において進退させる移動手段と、この移動手段の移動を所定位置において係止する鋸歯１７を有する型締用ハーフナット１６とからなる型締装置において、型締用ハーフナット１６の鋸歯形状が、型締時は複数の鋸歯１７で受け、型開放時は１つの鋸歯１７で受ける構造としたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、射出成形用金型に溶融樹脂を射出して成形品を成形する射出成形機等の型締装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
射出成形用金型に溶融樹脂を射出して成形品を成形する射出成形機等の型締装置は、固定金型を取付けた固定ダイと、この固定ダイに平行する複数本のタイバーを介して移動金型を取付け、固定金型に対して進退自在な移動ダイとを備えている。
【０００３】
固定ダイにはタイバーを進退させる油圧型締シリンダ及びタイバーを軸方向に進退させるタイバースライド用サーボモータを備えている。また、移動ダイは、型開閉用サーボモータとこのサーボモータによって駆動するボールねじによってタイバー上において進退され、移動ダイは所定位置において型締用ハーフナットの鋸歯がタイバーのリング状鋸歯に係止される。そして、射出プレス工程で、前記油圧型締シリンダを駆動して固定金型と移動金型とをプレスするようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２９６７３９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献１に示す、型締装置は、図５に示すように、タイバーａに複数のリング状鋸歯ｂが設けられ、型締用ハーフナットｃにリング状鋸歯ｂに係止する鋸歯ｄが設けられている。タイバーａのリング状鋸歯ｂは、型開放力Ａを受ける面がタイバーａの軸心に対して傾斜するテーパ面ｅと型締力Ｂを受ける面がタイバーａの軸心に対して垂直の平面ｆとから形成されている。
【０００６】
また、型締用ハーフナットｃの鋸歯ｄも、型開放力Ａを受ける面が型締用ハーフナットｃの軸心に対して傾斜するテーパ面ｇと型締力Ｂを受ける面が型締用ハーフナットｃの軸心に対して垂直の平面ｈとから形成されている。
【０００７】
そして、型締時にはリング状鋸歯ｂと鋸歯ｄの平面ｆ，ｈが係合し、型開放時にはリング状鋸歯ｂと鋸歯ｄのテーパ面ｅ，ｇが係合するようになっており、型締時及び型開放時の型締力Ｂ及び型開放力Ａを型締用ハーフナットｃの全歯の鋸歯ｄで受けていた。
【０００８】
図６は、基本的には図５の場合と同様であり、タイバーａ’のリング状鋸歯ｂ’及び型締用ハーフナットｃ’の鋸歯ｄ’の両面が平面の場合であり、型締時及び型開放時の型締力Ｂ及び型開放力Ａを型締用ハーフナットｃ’の全歯の鋸歯ｄ’で受けていた。
【０００９】
しかしながら、前述したように、型締用ハーフナットｃ，ｃ’の全歯で開放力を受ける構造であると、型締用ハーフナットｃ，ｃ’の全歯に寸法公差と高精度の面加工が必要であり、加工工数が掛かることからコストアップの原因となっている。
【００１０】
この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、型締用ハーフナットが開放力を受け面を鋸歯の１つとし、鋸歯のピッチ交差が不要となり、加工工数が大幅に削減でき、コストダウンを図ることができる型締装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前述した目的を達成するために、請求項１は、固定金型を取付けた固定ダイと、この固定ダイに複数のリング状鋸歯を有するタイバーを介して移動金型を取付け、前記固定金型に対して進退自在な移動ダイと、この移動ダイを前記タイバー上において進退させる移動手段と、この移動手段の移動を所定位置において係止する鋸歯を有する型締用ハーフナットとからなる型締装置において、前記型締用ハーフナットの鋸歯形状が、型締時は複数の鋸歯で受け、型開放時は１つの鋸歯で受ける構造としたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２は、請求項１の前記型締用ハーフナットの型開放力を受ける面を型締用ハーフナットの軸心に対して傾斜するテーパ面であることを特徴とする。
【００１３】
請求項３は、請求項１の前記型締用ハーフナットの型開放力を受ける面を型締用ハーフナットの軸心に対して垂直の平面であることを特徴とする。
【００１４】
介して移動ダイ２を前進移動させ、型締・射出プレス動作に入る。
【００１５】
前記構成によれば、型締時に、タイバーの全ての鋸歯が型締用ハーフナットの鋸歯に係合し、タイバーに加わる型締力によって固定金型と移動金型とが型締される。その後、射出成形機の射出ノズルから発泡材を含む溶融樹脂を射出すると、溶融樹脂は樹脂通路を介してキャビティに充填され、保圧及び冷却工程を経て成形品が成形される。
【００１６】
成形品の成形後、型開工程に入り、タイバーに型開放力が加わり、タイバーの複数の鋸歯のうち、１つの鋸歯が型締用ハーフナットの鋸歯のうち、１つの鋸歯に係合して型開放力を受ける。
【００１７】
従って、型締用ハーフナット側の型開放力を受ける面を１つとすることにより、鋸歯ピッチ公差が不要となり、１つの鋸歯を高精度に面加工するだけで済むため、加工工数が大幅に低減される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１〜図３は第１の実施形態を示し、図１は射出成形機の型締装置の縦断側面図である。図１中、１は固定ダイであり、２は移動ダイである。固定ダイ１には固定金型３が取付けられ、移動ダイ２には固定金型３に対して対向する移動金型４が取付けられている。固定ダイ１には複数本のタイバー５が突出して設けられ、これらタイバー５上を移動ダイ２が進退自在に移動するようになっている。
【００２０】
固定金型３には射出成形機（図示しない）の射出ノズル６と接合するノズルタッチ面７が設けられ、このノズルタッチ面７は樹脂通路８を介して固定金型３と移動金型４との間に設けられたキャビティ９と連通している。また、固定ダイ１には射出ノズル６が進退可能に開口する開口部１０が設けられている。
【００２１】
前記固定ダイ１のタイバー５との結合部には移動手段としての油圧型締シリンダ１１が設けられている。この油圧型締シリンダ１１にはタイバー５の基端部に一体に設けられたピストン部１２が嵌挿され、油圧型締シリンダ１１の内部はピストン部１２を挟んで型締め側室１３ａと型開き側室１３ｂとに区画されている。
【００２２】
前記タイバー５は移動ダイ２を貫通して突出しており、このタイバー５の外周面には雄ねじとなるリング状鋸歯１４が設けられている。さらに、移動ダイ２の背面側には開閉シリンダ１５によって開閉し、タイバー５の複数のリング状鋸歯１４と係脱する型締用ハーフナット１６が設けられている。この型締用ハーフナット１６にはタイバー５のリング状鋸歯１４と係脱する雌ねじとなる複数の鋸歯１７が設けられている。
【００２３】
図２及び図３に示すように、タイバー５のリング状鋸歯１４は、型開放力Ａを受ける面がタイバー５の軸心に対して傾斜するテーパ面１４ａと型締力Ｂを受ける面がタイバー５の軸心に対して垂直の平面１４ｂとから形成されている。タイバー５のリング状鋸歯１４と係脱する型締用ハーフナット１６の複数の鋸歯１７も、型開放力Ａを受ける面が型締用ハーフナット１６の軸心に対して傾斜するテーパ面１７ａと型締力Ｂを受ける面が型締用ハーフナット１６の軸心に対して垂直の平面１７ｂとから形成されている。
【００２４】
そして、油圧型締シリンダ１１によってタイバー５に型締力Ｂが加わったとき、タイバー５の複数のリング状鋸歯１４の全ての平面１４ｂが型締用ハーフナット１６の鋸歯１７の平面１７ｂに係合し、タイバー５に型開放力Ａが加わったとき、タイバー５の複数のリング状鋸歯１４のうち、１つのリング状鋸歯１４のテーパ面１４ａが型締用ハーフナット１６の鋸歯１７のうち、１つの鋸歯１７のテーパ面１７ａに係合して型開放力Ａを受けるようになっている。
【００２５】
つまり、１つのリング状鋸歯１４のテーパ面１４ａが１つの鋸歯１７のテーパ面１７ａに係合したとき、他のリング状鋸歯１４のテーパ面１４ａと鋸歯１７のテーパ面１７ａとの間には隙間ｇが形成されるように設計製作されている。
【００２６】
このように構成することによって、型締用ハーフナット１６の鋸歯ピッチ公差が不要となり、１つの鋸歯１７を高精度に面加工するだけで済むため、加工工数が大幅に低減され、コストダウンを図ることができる。
【００２７】
図１に示すように、前記固定ダイ１にはブラケット２６を介して複数の型開閉用サーボモータ（以下、単にサーボモータという）２７ａ，２７ｂが設けられている。このサーボモータ２７ａ，２７ｂの回転軸２８にはカップリング２９を介してねじ軸３０が設けられている。ねじ軸３０にはナット３１が螺合され、ボールねじ３２が構成されている。
【００２８】
ボールねじ３２のナット３１はブラケット３３を介して移動ダイ２に固定されている。従って、サーボモータ２７ａ，２７ｂの駆動によってねじ軸３０が回転することにより、ナット３１を介して移動ダイ２が固定ダイ１に対して進退し、固定金型３に対して移動金型４が型開閉するようになっている。
【００２９】
次に、前述のように構成された射出成形機の型締装置の作用について説明する。固定金型３と移動金型４の取付け及び型厚調整作業時は開閉シリンダ１５によって型締用ハーフナット１６とタイバー５とは噛み合い関係は解除されている。
【００３０】
次に、各サーボモータ２７ａ，２７ｂを同期駆動して型閉じ動作を行う。このとき、固定ダイ１に対して移動ダイ２が平行に保たれていない場合、各サーボモータ２７ａ，２７ｂを個別に駆動して移動ダイ２を進退させることにより、固定ダイ１に対して移動ダイ２の平行度を保つ制御を行う。
【００３１】
固定ダイ１と移動ダイ２との平行度を保った後、開閉シリンダ１５によって型締用ハーフナット１６を閉じると、タイバー５のリング状鋸歯１４と噛み合ってタイバー５に対して移動ダイ２が係合状態となる。
【００３２】
次に、サーボモータ２７ａ，２７ｂを駆動して移動ダイ２を前進させ、固定金型３と移動金型４とを型閉めした後、油圧型締シリンダ１１の型締め側室１３ａに圧油を導入し、ピストン部１２を後退させることにより、タイバー５を介して移動ダイ２を前進移動させ、型締・射出プレス動作に入る。
【００３３】
このとき、タイバー５の全てのリング状鋸歯１４のテーパ面１４ａが型締用ハーフナット１５の鋸歯１７のテーパ面１７ａに係合し、タイバー５に加わる型締力Ｂによって固定金型３と移動金型４とが型締される。その後、射出成形機の射出ノズル６から発泡材を含む溶融樹脂を射出すると、溶融樹脂は樹脂通路８を介してキャビティ９に充填され、保圧及び冷却工程を経て成形品が成形される。
【００３４】
成形品の成形後、型開工程に入り、油圧型締シリンダ１１の型開き側室１３ｂの圧油を導入すると、タイバー５に型開放力Ａが加わり、タイバー５の複数のリング状鋸歯１４のうち、１つのリング状鋸歯１４のテーパ面１４ａが型締用ハーフナット１６の鋸歯１７のうち、一箇所の鋸歯１７のテーパ面１７ａに係合して型開放力Ａを受ける。
【００３５】
一方、サーボモータ２７ａ，２７ｂが駆動し、ボールねじ３２によって移動ダイ２を前進（図中左方向）させると、固定金型３と移動金型４とが型開きし、成形品を取り出すことができる。また、型開き中に型締用ハーフナット１６とタイバー５との噛み合いを解除する。
【００３６】
図３は第２の実施形態を示し、第１の実施形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。
【００３７】
タイバー５のリング状鋸歯２１は、型開放力Ａを受ける面がタイバー５の軸心に対して垂直の平面２１ａと型締力Ｂを受ける面がタイバー５の軸心に対して垂直の平面２１ｂとから形成されている。タイバー５のリング状鋸歯２１と係脱する型締用ハーフナット１６の複数の鋸歯２２も、型開放力Ａを受ける面が型締用ハーフナット１６の軸心に対して垂直の平面２２ａと型締力Ｂを受ける面が型締用ハーフナット１６の軸心に対して垂直の平面２２ｂとから形成されている。
【００３８】
そして、油圧型締シリンダ１１によってタイバー５に型締力Ｂが加わったとき、タイバー５の複数のリング状鋸歯２１の全ての平面２１ｂが型締用ハーフナット１６の鋸歯２２の平面２２ｂに係合し、タイバー５に型開放力Ａが加わったとき、タイバー５の複数のリング状鋸歯２１のうち、一箇所のリング状鋸歯２１の平面２１ａが型締用ハーフナット１６の鋸歯２２のうち、一箇所の鋸歯２２のテーパ面２２ａに係合して型開放力Ａを受けるようになっている。
【００３９】
つまり、１つのリング状鋸歯２１の平面２１ａが１つの鋸歯２２の平面２２ａに係合したとき、他のリング状鋸歯２１の平面２１ａと鋸歯２２の平面２２ａとの間には隙間ｇが形成されるように設計製作されている。
【００４０】
このように構成することによって、型締用ハーフナット１６の鋸歯ピッチ公差が不要となり、１つの鋸歯２２を高精度に面加工するだけで済むため、加工工数が大幅に低減され、コストダウンを図ることができる。しかも、型開放力Ａを受ける面をテーパ面ではなく、平面にすることにより、力をより安定した状態で受けることができ、また第１の実施形態よりさらに加工工数が低減される。
【００４１】
なお、前記第１の実施形態においては、固定ダイ１側にサーボモータ２７ａ，２７ｂを設け、移動ダイ２側にボールねじ３２のナット３１を設けたが、移動ダイ２側にサーボモータ２７ａ，２７ｂを設け、固定ダイ１側にボールねじ３２のナット３１を設けてもよい。
【００４２】
なお、射出成形機の型締装置について説明したが、例えば、ダイカストマシーンやプレス機等においても同様に適用できる。
【００４３】
なお、この発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組合わせてもよい。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、型締用ハーフナット側の鋸歯のうち、１つの鋸歯が型開放力を受けることにより、鋸歯ピッチ公差が不要となり、１つの鋸歯を高精度に面加工するだけで済むため、加工工数が大幅に低減され、コストダウンを図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態を示す射出成形機の型締装置の縦断側面図。
【図２】同実施形態のタイバーを示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は端面図。
【図３】同実施形態を示し、型開放時のタイバーと型締用ハーフナットの鋸歯の係合状態を示す縦断側面図。
【図４】この発明の第２の実施形態を示し、型開放時のタイバーと型締用ハーフナットの鋸歯の係合状態を示す縦断側面図。
【図５】従来における型開放時のタイバーと型締用ハーフナットの鋸歯の係合状態を示す縦断側面図。
【図６】従来における型開放時のタイバーと型締用ハーフナットの鋸歯の係合状態を示す縦断側面図。
【符号の説明】
１…固定ダイ、２…移動ダイ、３…固定金型、４…移動金型、５…タイバー、１１…油圧型締シリンダ（移動手段）、１４…リング状鋸歯、１６…型締用ハーフナット、１７…鋸歯

Claims

固定金型を取付けた固定ダイと、この固定ダイに複数のリング状鋸歯を有するタイバーを介して移動金型を取付け、前記固定金型に対して進退自在な移動ダイと、この移動ダイを前記タイバー上において進退させる移動手段と、この移動手段の移動を所定位置において係止する鋸歯を有する型締用ハーフナットとからなる型締装置において、
前記型締用ハーフナットの鋸歯形状が、型締時は複数の鋸歯で受け、型開放時は１つの鋸歯で受ける構造としたことを特徴とする型締装置。
前記型締用ハーフナットの型開放力を受ける面を、型締用ハーフナットの軸心に対して傾斜するテーパ面であることを特徴とする請求項１記載の型締装置。
前記型締用ハーフナットの型開放力を受ける面を、型締用ハーフナットの軸心に対して垂直の平面であることを特徴とする請求項１記載の型締装置。