JP2008229903A - 成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造により下型の落下衝撃を防止し、耐久性を向上して安価に製造すること。
【解決手段】成形装置は、搬送装置５に支持された下型２を型締めシリンダ３のピストンロッド４により上下移動させることで、上型１と下型２を型締め及び型開きして成形を行うよう。下型２に下方へ延びる支持ロッド２ａが設けられ、この支持ロッド２ａが、搬送装置５を下方へ貫通して上下移動可能に設けられる。支持ロッド２ａの下端には、ピストンロッド４が当接可能に設けられる。搬送装置５には当接部材１２が設けられ、ピストンロッド４には、回動アーム１３が設けられる。ピストンロッド４の移動により回動アーム１３に当接部１２が圧接することで、支持ロッド２ａとピストンロッド４が回動アーム１３により連結される。その後、型開き工程で、成形品が上型１から離型するまで、当接部材１２と回動アーム１３が圧接し続けるように構成される。
【選択図】 図２

Description

この発明は、上型と下型を備え、型開き時に下型への衝撃を緩和する構成を備えた成形装置に関する。

従来、この種の技術して、例えば、図１１に示すような成形装置が一般に知られている。この成形装置は、固定式の上型３１と、可動式の下型３２と、型締めのために下型３２を押し上げる型締めシリンダ３３とを備える。下型３２には下方へ延びる下型ロッド３２ａが設けられる。型締めシリンダ３３のピストンロッド３３ａの上端には、フランジ３３ｂが設けられる。下型ロッド３２ａの下端とピストンロッド３３ａのフランジ３３ｂとの間は、２つの引っ掛け３４により連結される。この種の成形装置は、下型３２を他の下型と交換可能となっている。そのために、引っ掛け３４には、フランジ３３ｂとの間に隙間ｇ１１が設けられる。この成形装置では、図１１に示す型締め状態から、型締めシリンダ３３のピストンロッド３３ａを降下させることで、下型３２と上型３１を型開きする。ここで、ピストンロッド３３ａのフランジ３３ｂは、引っ掛け３４の下部爪に係合することで下型ロッド３２ａを引き下げようとする。このとき、最初は、上型３１と下型３２との間の成形品が上型３１から離型するまで、下型ロッド３２ａが下方へ引っ張られるが、成形品が離型すると、フランジ３３ｂと引っ掛け３４との間の隙間Ｇ１１の分だけ下型３２が自重により落下することとなり、そのときの衝撃により下型３２や型締めシリンダ３３が損傷を受けるおそれがあった。

そこで、図１２に示すように、各引っ掛け３４に対応してロックシリンダ３５を含むロック機構３６を設けて下型ロッド３２ａを引っ掛け３４に固定しながら型開きすることが考えられる。この構成によれば、下型ロッド３２ａが引っ掛け３４に固定されるので、型開きのときに、下型３２がその自重により落下することを防止することができ、下型３２や型締めシリンダ３３の損傷を防止することができる。ここで、ロック機構の一例として、例えば、下記の特許文献１には、回転金型のクランプ装置において、金型のクランプ構造をロックするロックシリンダを含むロック機構が記載されている。

特開平１０−２７２５２２号公報 実開昭５２−１５１１３９号公報

ところが、特許文献１に記載の技術では、ロックシリンダを含むロック機構が設けられることから、構成が複雑となり、コスト高になるという問題があった。特に、ロックシリンダを下型の型開きタイミングに合わせて制御しなければならず、その分の構成が複雑になってしまう。

この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、簡単な構造により下型の落下衝撃を防止することが可能で、耐久性を向上して安価に製造することを可能とした成形装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、鉛直方向に上下に配置された上型及び下型を備え、下型をシリンダ部材により鉛直方向へ移動させることにより上型と下型を型締め及び型開きして成形を行う成形装置において、下型を支持する支持部材を備え、下型に下方へ延びる支柱が設けられ、支柱が支持部材を下方へ貫通して鉛直方向へ移動可能に設けられ、支柱の下端にシリンダ部材が当接可能に設けられ、支持部材又はシリンダ部材の一方に当接部材が設けられ、他方にクランプ部材が設けられ、シリンダ部材の移動によりクランプ部材に当接部が圧接することで支柱とシリンダ部材がクランプ部材により連結され、成形後の型開き工程において、成形品が上型から離型するまでは当接部材とクランプ部材が圧接し続けるように構成されたことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、下型の支柱の下端にシリンダ部材を当接させながら下型を鉛直方向へ移動させることにより、上型と下型が型締め及び型開きして成形が行われる。ここで、下型を支持する支持部材又はシリンダ部材の一方に当接部材が設けられ、他方にクランプ部材が設けられるので、シリンダ部材の移動に連動してクランプ部材に当接部材が圧接することで、支柱とシリンダ部材がクランプ部材により連結される。そして、上型と下型との間で成形が行われた後の型開き工程において、下型が上型から離れるとき、成形品が上型から離型するまでは、当接部材とクランプ部材が圧接し続ける。従って、成形品が上型から離型するまでは、支柱とシリンダ部材がクランプ部材により連結されて下型がシリンダ部材と一体化するので、その間に下型が自重によりシリンダ部材に落下し衝突することはない。

上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、当接部材は、先端にローラを含むことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、当接部材がローラを介してクランプ部材に圧接するので、当接部材とクランプ部材との間の摩擦及び摩耗が低減される。

上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、支持部材は、下型を水平方向に搬送する搬送装置であることを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項１又は２に記載の発明の作用に加え、搬送装置により下型を上型の下側から水平方向へ移動させることができる。

上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の発明において、クランプ部材と当接部材を少なくとも２組含み、クランプ部材に対する当接部材の圧接方向が各組で互いに異なることを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の作用に加え、クランプ部材に対する当接部材の圧接方向が各組で異なるので、各クランプ部材により支柱が異なる方向に押圧され、これら押圧の合力により、シリンダ部材に対する支柱の位置決めが補助される。

上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、クランプ部材と当接部材の各組は水平方向において同一円周上に等角度間隔で配置され、クランプ部材に対する当接部材の圧接方向が各組でそれぞれ円周の中心を向いたことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項４に記載の発明の作用に加え、支柱には各クランプ部材により水平方向に均等に押圧力が作用することとなり、シリンダ部材に対する支柱の水平方向における位置決めが補助される。

請求項１に記載の発明によれば、シリンダ部材の動作に連動させてクランプ部材と当接部材を動作させるという簡単な構造により下型の落下衝撃を防止することができ、成形装置の耐久性を向上させることができ、成形装置を安価に製造することができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、成形装置の耐久性を更に向上させることができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、搬送装置を使用して下型の交換を容易に行うことができる。

請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の効果に加え、シリンダ部材に対する支柱の位置決めを専用の位置決め部材を設けることなく補助することができる。

請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の発明の効果に加え、円筒形の支柱に適用することができ、支柱の位置決めをバランス良く補助することができる。

以下、本発明の成形装置を具体化した一実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１に、成形前の型開き状態（原位置状態）における成形装置を概略図により示す。図２に、型締め状態における成形装置を概略図により示す。図３に、成形後の型開き状態における成形装置を概略図により示す。

この成形装置は、鉛直方向に上下に配置された上型１及び下型２と、下型２を移動させる型締めシリンダ３と、下型２を支持する本発明の支持部材としての搬送装置５とを備える。成形装置は、下型２の一部に型締めシリンダ３のピストンロッド４を当接させながら下型２を鉛直方向へ移動させることにより、上型１と下型２を型締め及び型開きして成形するようになっている。ピストンロッド４は、本発明のシリンダ部材に相当する。この実施形態で、上型１、型締めシリンダ３及び搬送装置５は、成形装置全体を覆う基枠（図示略）に対して固定される。

図４に、搬送装置５を平面図により示す。搬送装置５は、下型２を水平方向に搬送するように構成される。すなわち、搬送装置５は、水平に配置され固定された支持フレーム６と、その支持フレーム６に対して支軸７を中心に回転可能に設けられた回転テーブル８とを備える。回転テーブル８の上には、支軸７を挟んで一の下型２と他の下型２Ａが配置される。図１〜３に示す状態では、一の下型２が上型１と上下に整合する位置に配置される。回転テーブル８の外周には、外周ギア９が設けられる。図４に示すように、搬送装置５には、モータ１０により駆動され、外周ギア９に連結される駆動ギア１１が設けられる。従って、モータ１０を駆動させることにより、駆動ギア１１及び外周ギア９を介して回転テーブル８が回転される。この回転によって一の下型２と他の下型２Ａとが入れ替え可能になっている。

搬送装置５において、下型２，２Ａは、下方へ延びる本発明の支柱としての支持ロッド２ａを含む。各支持ロッド２ａは、円筒形状をなし、搬送装置５を下方へ貫通して鉛直方向へ移動可能に設けられる。上型１に整合して配置された一の下型２に対応して、その支持ロッド２ａの下端面には、ピストンロッド４の先端が当接可能に設けられる。各支持ロッド２ａの下端には、フランジ２ｂが設けられる。搬送装置５の下側には、各支持ロッド２ａを挟む形で一対をなす当接部材１２がそれぞれ固定される。各組の当接部材１２は、各支持ロッド２ａの直径方向において対向するように配置される。各当接部材１２は、その下端部に回転可能に支持されたローラ１２ａを含む。

一方、ピストンロッド４の先端部には、当接部材１２に対応して一対をなす回動アーム１３が設けられる。回動アーム１３は、鉤形をなし、その基端部がピストンロッド４の上端部にて回動可能に支持され、その屈曲した先端部が支持ロッド２ａのフランジ２ｂに係合可能に設けられる。回動アーム１３は、本発明のクランプ部材に相当する。

この実施形態では、各下型２，２Ａに対応して、回動アーム１３と当接部材１２の組が２組設けられる。そして、図５に示すように、回動アーム１３に対する当接部材１２のローラ１２ａの圧接方向（矢印Ｆ１）が各組で互いに異なっている。特に、この実施形態では、回動アーム１３と当接部材１２の各組は、水平方向において同一円周上に等角度（１８０°）の間隔で配置され、回動アーム１３に対するローラ１２ａの圧接方向（矢印Ｆ１）が各組でそれぞれ円周の中心Ｐ１を向いている。図５には、支持ロッド２ａに対する回動アーム１３と当接部材１２の配置関係を平面図により示す。

上記のように構成した成型装置では、型締めシリンダ３の動作に連動して、すなわちピストンロッド４の上下動に連動して、下型２，２Ａと上型１の型締め及び型開きが行われるときに、回動アーム１３の外側面に当接部１２のローラ１２ａが圧接したり、離脱したりするようになっている。これにより、型締めシリンダ３のピストンロッド４と下型２，２Ａの支持ロッド４が互いに連結されたり、分離したりするようになっている。

以下に、成形装置の一連の動作について図１〜３、６〜８を参照して説明する。図６に、ピストンロッド４が上死点手前まで上昇したときの回動アーム１３と当接部材１２の関係を部分的に側面図により示す。図７に、ピストンロッド４が上死点に達したときの回動アーム１３と当接部材１２の関係を部分的に側面図により示す。図８に、ピストンロッド４が上死点から下降し始めるときの回動アーム１３と当接部材１２の関係を部分的に側面図により示す。図９に、図１に示す原位置状態におけるピストンロッド４と下型２の支持ロッド２ａ等との関係を部分的に側面図により示す。図１０に、型開き手前の状態におけるシリンダロッド４と下型２の支持ロッド２ａ等との関係を部分的に側面図により示す。

図１に示す原位置状態では、ピストンロッド４は型締めシリンダ３にほぼ没した状態となっている。この状態では、図９に拡大して示すように、回動アーム１３が外方へ傾斜した状態を保つ。この回動アーム１３の傾斜は、回動アーム１３に設けられたバネ部材（図示略）の付勢力により保たれる。図９に示すように、この原位置状態では、支持ロッド２ａの下端面とピストンロッド４の上端面との間に多少の隙間Ｇ１が形成される。また、回動アーム１３と支持ロッド２ａのフランジ２ｂとの間にも、多少の隙間Ｇ２が形成される。

そして、図１に示す原位置状態から、型締めのためにピストンロッド４が上昇すると、ピストンロッド４の上端面が支持ロッド２ａの下端面に当接して下型２が押し上げられる。これにより、ピストンロッド４と下型２が一体となって上昇する。

その後、ピストンロッド４が上死点に達する手前では、図６に示すように、回動アーム１３に当接部１２のローラ１２ａが圧接し始め、更にピストンロッド４が上昇することにより、回動アーム１３が内方へ回動する。これにより、図２，７に示すように、回動アーム１３が起立した状態となり、回動アーム１３の上端部が支持ロッド２ａのフランジ２ｂに係合することとなり、支持ロッド２ａとピストンロッド４が回動アーム１３により連結される。このとき、上型１と下型２が型締めされ、両型１，２の間で成形が行われる。

続き、成形後の型開き工程では、最初に、図８，１０に示すように、ピストンロッド４が下降し始めるときには、回動アーム１３に当接部材１２のローラ１２ａが圧接した状態が保たれる。この間は、回動アーム１３が支持ロッド２ａのフランジ２ｂに係合した状態が保たれ、支持ロッド２ａとピストンロッド４が回動アーム１３により連結されたまま一体的に下降することとなる。この実施形態では、型開きのときに、成形品４０が上型１から離型するまで、当接部材１２のローラ１２ａと回動アーム１３が圧接し続けるように構成される。すなわち、回動アーム１３の外側面は、鉛直方向に所定の長さを有することから、この外側面の長さの範囲でローラ１２ａが回動アーム１３の外側面に圧接し続けるようになっている。図８，１０に、型開き手前の状態を示すが、この状態の後に成形品４０が上型１から離型して型開きが行われ、その後に、当接部材１２のローラ１２ａが回動アーム１３から離れる。図１０に示すように、型開きの際、ローラ１２ａが回動アーム１３に圧接している状態では、支持ロッド２ａの下端面とピストンロッド４の上端面との間には隙間がなく、回動アーム１３と支持ロッド２ａのフランジ２ｂとの間にも隙間はほとんどない。

そして、ローラ１２ａが回動アーム１３から離れると、回動アーム１３が外方へ回動して同アーム１３の先端部が支持ロッド２ａのフランジ２ｂから離れる。その後、ピストンロッド４が下降することにより、下型２が支持ロッド２ａと共に、その自重により下降して、図３に示すような型開き状態となる。

以上説明したこの実施形態の成型装置によれば、下型１の支持ロッド２ａに型締めシリンダ３のピストンロッド４の上端を当接させながら下型１を鉛直方向へ移動させることにより、上型１と下型２が型締め及び型開きをして成形が行われる。

ここで、下型２を支持する搬送装置５の下面に当接部材１２が設けられ、ピストンロッド４の上端部に回動アーム１３が設けられるので、ピストンロッド４の動作に連動して回動アーム１３に当接部材１２のローラ１２ａが圧接することにより、回動アーム１３が支持ロッド２ａのフランジ２ｂに係合して支持ロッド２ａとピストンロッド４とが回動アーム１３により連結される。そして、上型１と下型２との間で成形が行われた後の型開き工程において、下型２が上型１から離れるとき、成形品４０（図３参照）が上型１から離型するまでは、当接部材１２のローラ１２ａと回動アーム１３が圧接し続けることとなる。従って、成形品４０が上型１から離型するまでは、支持ロッド２ａとピストンロッド４が回動アーム１３により連結され続けて下型２がピストンロッド４と一体化するので、その間に下型２がその自重によりピストンロッド４の上に落下し、衝突することはない。このため、ピストンロッド４の動作に連動させて回動アーム１３と当接部材１２を動作させるという簡単な構造により下型２のピストンロッド４に対する落下衝撃を防止することができ、これによって成形装置の耐久性を向上させることができる。また、従来例とは異なり、ロックシリンダを設けたり、そのロックシリンダを制御したりする必要がないことから、成形装置の構成を簡略化することができ、成型装置を安価に製造することができる。

また、この実施形態では、当接部材１２がローラ１２ａを含み、そのローラ１２ａを介して当接部材１２が回動アーム１３に圧接するので、当接部材１２と回動アーム１３との間の摩擦及び摩耗が低減される。このため、当接部材１２と回動アーム１３の耐久性を向上させることができ、この意味で成形装置の耐久性を更に向上させることができる。

更に、この実施形態では、搬送装置５によって下型２を上型１の下側から水平方向へ移動させることができ、これに伴って一の下型２が他の下型２Ａと入れ替えられる。このため、搬送装置５を使用して下型２，２Ａの交換作業を容易に行うことができる。

また、この実施形態では、２組の回動アーム１３と当接部材１２につき、回動アーム１３に対する当接部材１２のローラ１２ａの圧接方向（図５参照）が各組で異なるので、各回動アーム１３により支持ロッド２ａが異なる方向に押圧され、これら押圧の合力により、ピストンロッド４に対する支持ロッド２ａの位置決めが補助される。詳しくは、支持ロッド２ａには各回動アーム１３により水平方向に均等に押圧力が作用することとなり、ピストンロッド４に対する支持ロッド２ａの水平方向における位置決めが補助される。このため、ピストンロッド４に対する支持ロッド２ａの位置決めを専用の位置決め部材を設けることなく補助することができる。また、回動アーム１３と当接部材１２による位置決め機能を円筒形の支持ロッド２ａに適用することができ、ピストンロッド４に対する支持ロッド２ａの位置決めをバランス良く補助することができる。

尚、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で以下のように実施することもできる。

（１）前記実施形態では、回動アーム１３と当接部材１２の組を２組設けるように構成したが、３組以上設けるように構成してもよい。

（２）前記実施形態では、本発明のクランプ部材として鉤形をなす回動アーム１３を設けたが、当接部材が圧接することで支柱とシリンダ部材をクランプして連結する構造であれば、回動アーム１３の構成に限定されるものではない。

（３）前記実施形態では、搬送装置５に当接部材１２を設け、ピストンロッド４にクランプ部材としての回動アーム１３を設けたが、その逆に搬送装置にクランプ部材を設け、ピストンロッドに当接部材を設けるように構成してもよい。

（４）前記実施形態では、下型２，２Ａを支持する支持部材として、下型２，２Ａを搬送可能な搬送装置５を設けたが、下型を搬送可能に設けることなく、単に支持部材に支持するだけの構成としてもよい。

型開き状態（原位置状態）における成形装置を示す概略図。 型締め状態における成形装置を示す概略図。 成形後の型開き状態における成形装置を示す概略図。 搬送装置を示す平面図。 支持ロッドに対する回動アームと当接部材の配置関係を示す平面図。 ピストンロッド上死点手前時の回動アームと当接部材の関係を示す側面図。 ピストンロッド上死点時の回動アームと当接部材の関係を示す側面図。 ピストンロッド下降開始時の回動アームと当接部材の関係を示す側面図。 原位置状態のピストンロッドと支持ロッド等との関係を示す側面図。 型開き手前状態のシリンダロッドと支持ロッド等との関係を示す側面図。 従来例の成形装置を示す概略図。 従来例の成形装置を示す概略図。

符号の説明

１ 上型
２ 下型
２Ａ 下型
２ａ 支持ロッド（支柱）
４ ピストンロッド（シリンダ部材）
５ 搬送装置（支持部材）
１２ 当接部材
１２ａ ローラ
１３ 回動アーム（クランプ部材）

Claims (5)

1. 鉛直方向に上下に配置された上型及び下型を備え、前記下型をシリンダ部材により鉛直方向へ移動させることにより前記上型と前記下型を型締め及び型開きして成形を行う成形装置において、
   前記下型を支持する支持部材を備え、前記下型に下方へ延びる支柱が設けられ、前記支柱が前記支持部材を下方へ貫通して鉛直方向へ移動可能に設けられ、前記支柱の下端に前記シリンダ部材が当接可能に設けられ、前記支持部材又は前記シリンダ部材の一方に当接部材が設けられ、他方にクランプ部材が設けられ、前記シリンダ部材の移動により前記クランプ部材に前記当接部材が圧接することで前記支柱と前記シリンダ部材が前記クランプ部材により連結され、前記成形後の型開き工程において、成形品が前記上型から離型するまでは前記当接部材と前記クランプ部材が圧接し続けるように構成されたことを特徴とする成形装置。
2. 前記当接部材は、先端にローラを含むことを特徴とする請求項１に記載の成形装置。
3. 前記支持部材は、前記下型を水平方向に搬送する搬送装置であることを特徴とする請求項１又は２に記載の成形装置。
4. 前記クランプ部材と前記当接部材を少なくとも２組含み、前記クランプ部材に対する前記当接部材の圧接方向が前記各組で互いに異なることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の成形装置。
5. 前記クランプ部材と前記当接部材の各組は水平方向において同一円周上に等角度間隔で配置され、前記クランプ部材に対する前記当接部材の圧接方向が前記各組でそれぞれ前記円周の中心を向いたことを特徴とする請求項４に記載の成形装置。

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