JP2009149042A - 型締装置の金型回転機構 - Google Patents

Abstract

【課題】高剛性・高精度・高速・低コストで回転板を回転させることのできる型締装置の金型回転機構を提供する。
【解決手段】金型をその開閉方向に直交する面で回転可能に取付ける型締装置１の金型回転機構３であって、型締機構２に固着され回転板１５の回転軸１０を軸支するセンタラム８と、前記センタラム８が前記回転板１５に当接する位置及び前記センタラム８が前記回転板１５に所定間隙Ｇ１を形成して離隔し前記回転板１５を回転可能にする位置との間を移動可能に両者を掛合する掛合部１４と、タイバ１９に案内されて移動する可動盤１３とを備え、前記回転板１５は可動型２２を取付け環状案内部２３を介して前記可動盤１３の前記型締機構２に対向する面の反対面と係合して回転移動するように構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、金型をその開閉方向に直交する面で回転可能に取付ける型締装置の金型回転機構に関するものである。

射出成形機を用いて多色あるいは多材質の成形品を成形するときやインサート成形を行うときには、金型をその開閉方向に直交する面で回転可能に取付ける型締装置が採用される。そのような型締装置の金型回転機構は、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１は、固定盤と可動盤のいずれかに取付けて両盤の間に配した回転板と、可動型と固定型に分割して回転板と固定盤又は可動盤に取付けた金型とからなり、回転板に取付けた複数の金型の入換えを、回転板の回転により行う型締装置において、上記回転板を盤面から押し離してクリアランスを形成する離隔手段と、回転板を盤面に引き付けて固定する押え手段とを別個に設けたものである。

しかしながら、特許文献１の技術によれば、離隔手段と押え手段を要しコストが嵩むとともに、それらの作動時間が附加され金型回転に要する時間が増加するので成形サイクル時間が延長されることになる。また、回転する回転板の外周を支持・案内するのは、４箇所に設けた作動シリンダで保持される押え手段であるから剛性が不足し、金型の荷重により回転板が傾動し易く金型の平行度を維持することができない。

特開２００７−２１７６６号公報

本発明は、上記した問題を解決すべくなされたものであって、高剛性・高精度・高速・低コストで回転板を回転させることのできる型締装置の金型回転機構を提供することを目的とする。

本発明は、金型をその開閉方向に直交する面で回転可能に取付ける型締装置の金型回転機構であって、型締機構に固着され回転板の回転軸を軸支するセンタラムと、前記センタラムが前記回転板に当接する位置及び前記センタラムが前記回転板に所定間隙を形成して離隔し前記回転板を回転可能にする位置との間を移動可能に両者を掛合する掛合部と、タイバに案内されて移動する可動盤とを備え、前記回転板は金型を取付け環状案内部を介して前記可動盤の前記型締機構に対向する面の反対面と係合して回転移動するように構成した型締装置の金型回転機構に関する。

本発明の型締装置の金型回転機構によれば、回転板を回転させる型締装置の金型回転機構を高剛性・高精度・高速・低コストな状態で提供できる。

図面に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、型開き状態の型締装置における金型回転機構を示す縦部分断面図である。図２は、型閉じ（圧締）状態の型締装置における金型回転機構を示す縦部分断面図である。図３は、図１におけるＡ−Ａ矢視図である。図４は、掛合部の他の実施例を示す金型回転機構の縦部分断面図である。

型締装置１は、型締機構２と、タイバ１９と、固定盤２０と、金型回転機構３とからなる。型締機構２は、タイバ１９を４隅近傍で締着する型締シリンダ４と、型締シリンダ４のシリンダ内面に液密かつ進退自在に嵌挿した型締ラム５と、型締ラム５の内孔に進入・進出するメカニカルラム６と、メカニカルラム６が図２に示すように型締ラム５から進出したときに型締ラム５の端面とメカニカルラム６の端面とに係合する係合板７とからなる。メカニカルラム６は、図３に図示する型開閉手段１８により金型回転機構３とともに型締ラム５から進出するように移動する。そして、図２に示すように可動型２２が固定型２１に当接する位置で、メカニカルラム６の軸に直交する面において対向し後退して設けた係合板７が互いに近接するように前進する。係合板７はメカニカルラム６の端面の溝に進入し、型締ラム５の前進・押圧力は係合板７とメカニカルラム６の鍔部を介して金型回転機構３に伝達され、金型回転機構３に取付けられた可動型２２と、タイバ１９で型締機構２に対抗する固定盤２０に取付けられた固定型２１とを圧締する型締力になる。なお、型締機構は、例示の型締ラム５とメカニカルラム６を用いた油圧式のものではなく、型開閉手段を兼ねたピストンが全開閉ストローク移動する油圧式のものであってもよい。また、型締機構は、トグル式のものやボール螺子とボールナットを用いた機械式のものであってもよい。さらに、例示の型締機構２は横型であるが、型締機構を縦型にして型締装置を構成することができるのは言うまでもない。

金型回転機構３は、型締機構２の押圧中心部であるメカニカルラム６の端面に固着されたセンタラム８と、センタラム８の内部空間にベアリング１１で軸支される回転軸１０と、回転軸１０を一方の面の中心位置に固着し他方の面に可動型２２を取付ける円盤状の回転板１５と、センタラム８と回転板１５との間に掛合部１４に基づいて設けられセンタラム８に固着又は一体で形成されセンタラム８の延長部分と見なし得る受圧盤９と、固定盤２０と略同一の矩形の外形を有し４隅近傍の貫通孔でタイバ１９に摺動し中心孔にセンタラム８を遊挿して移動可能な可動盤１３と、可動盤１３の型締機構２に対向する面の反対面を回転板１５の外周縁部に係合させる環状案内部２３と、回転板１５を回転駆動するモータ１６と、モータ１６の駆動軸のプーリと回転板１５の外周端面との間に張架されたベルト１７とからなる。

環状案内部２３は、図３に示すように、真円環状のレール２４と、レール２４の転動面をボールが転動・循環してレール２４上を移動するブロック２５からなる。レール２４は円弧状のものを複数本真円環となるように端面を密着させて連結したものである。そして、レール２４とブロック２５の一方を可動盤１３の面に、他方を回転板１５の外周端の近傍面に固着する。本実施の形態では、型締力１２８００ｋＮの型締装置において、１２個のブロック２５を備えている。レール２４とブロック２５の係合部分は、レール２４の断面凸部にブロック２５の断面凹部が嵌合・握持するように構成されており、縦横いずれの方向の力に対してもガタがなく滑らかに保持し案内することができる。このような環状案内部２３は、例えばＴＨＫ株式会社のＨＣＲ（Ｒガイド）が好適に採用できる。しかしながら、環状案内部を一般のベアリングあるいは軸受けと滑り板との組合わせ等で構成することができるのは当然のことである。

掛合部１４は、図１，２に示すように、受圧盤９（センタラム８）の回転板１５に接離する面近傍の外周に設けた鍔２６と、回転板１５に固着される断面Ｌ字状の押え板２７とからなる。押え板２７は、受圧盤９を回転板１５に当接させる位置と、鍔２６に内面で当接して受圧盤９を回転板１５から所定間隙Ｇ１をもって離隔させる位置との間で移動可能にする。すなわち、押え板２７の内側掛合面の高さは、受圧盤９の回転板１５との当接面からの鍔２６の高さに間隙Ｇ１を加えた寸法となっている。なお、受圧盤９の内部には、可動型２２で成形されキャビティ面に付着している成形品を突き出して離型させるためのエジェクタ装置（図示せず）を組み込むことができる。また、上記最良の実施形態は、掛合部１４を受圧盤９（センタラム８）と回転板１５との間に設ける例で説明したが、図４に示すように、掛合部１４ａをセンタラム８ａと回転板１５ａとの間に設けても良い。すなわち、受圧盤は回転板１５ａから突出するように回転板１５ａに固着又は一体となっており、センタラム８ａは回転板１５ａの突出部に設けた凹部３０に進退自在に嵌挿され、センタラム８ａの先端部外周に刻設した環状溝２９に回転板１５ａの凹部３０開口端面から中心軸方向に突設された爪２８が間隙Ｇ２をもって掛合するように構成される。ちなみに、図４における中心線より上の部分は回転板１５ａ（凹部３０の底面）とセンタラム８ａとの間に間隙Ｇ１が形成されて回転板１５ａが回転可能な状態を示し、図４における中心線より下の部分は回転板１５ａ（凹部３０の底面）にセンタラム８ａが当接しセンタラム８ａ（環状溝２９）と爪２８との間に間隙Ｇ２が形成された状態を示す。

センタラム８の内部空間で回転軸１０を軸支する二のベアリング１１，１１の間には、回転軸１０の外周に刻設された溝に液密に摺動して連通する摺動管１２が少なくとも二設けられている。この溝は、回転軸１０の内部に穿孔された連通管に接続されており、連通管は回転板１５の可動型２２取付面に開口している。この開口には可動型２２を冷却・温調するためのホースが接続されている。摺動管１２から水や熱媒を供給し排出することにより、可動型２２を冷却・温調することができる。

次に、金型回転機構３の作動について図１〜３に基づいて詳細に説明する。固定型２１と可動型２２からなる金型で多色、多材質又はインサート成形品等を成形するため、可動型２２を回転させるのは、図１に示すように、型締装置１が型開きした状態で行われる。型開きは、図３に示すように、可動盤１３と固定盤２０又は型締機構２との間に架設したボール螺子又は油圧シリンダ等からなる型開閉手段１８により、可動盤１３を移動させることで実行される。このとき、回転板１５は環状案内部２３で全方向に対して高剛性をもって可動盤１３に係合しているので、可動型２２はその自重により傾くことなく固定型２１との平行度を良好に保つことができる。

型開き中には、回転板１５は受圧盤９に当接し、センタラム８を介してメカニカルラム６を押し、係合板７とメカニカルラム６とは係合していないので、メカニカルラム６を型締ラム５の内孔に進入させる。可動盤１３が所定の型開き停止位置に到達したら、型開き作動を停止させる。その後、間隙Ｇ１を形成するため、可動盤１３をさらに間隙Ｇ１に相当する距離型開きさせ所定の型開き停止位置に戻る。なお、所定の型開き停止位置からさらに間隙Ｇ１に相当する距離型開きした位置まで型開きして停止させその位置から間隙Ｇ１に相当する距離型閉じして戻るようにしてもよい。また、受圧盤９にエジェクタ装置が組み込まれた場合には、エジェクタ装置により間隙Ｇ１を形成させることができる。またさらに、型締機構に間隙Ｇ１に相当する距離だけ金型回転機構を移動させる他の手段を設けるようにしてもよい。

間隙Ｇ１が形成された状態において、モータ１６に通電して回転板１５を回転させる。このとき、金型回転機構３は上記したように環状案内部２３を備え回転時の摺動部位は環状案内部２３以外に殆んどないので、摩擦抵抗が低く滑らかな回転が可能となり、高速で金型回転を実行できる。さらに、環状案内部２３として真円環状のレールと、転動面をボールが転動・循環してレール上を移動するブロックとからなるものを採用した場合には、潤滑グリスが僅かで済むので、経費の削減や成形品の汚染防止が図れる。また、回転板１５の回転停止位置は環状案内部２３によりガタがなく高剛性に保持されるので、可動型２２の固定型２１との型合わせを高精度に行うことができ、高精度の成形品が得られるとともに、金型の磨耗・損傷を防止できる。

可動型２２の回転終了後、型開閉手段１８が可動盤１３を移動させることにより型閉じが行われる。このとき、回転板１５が掛合部１４で受圧盤９を牽引するため、間隙Ｇ１が形成された状態で型閉じされる。可動型２２が固定型２１に型合わせ・当接した後、型締機構２が金型回転機構３を押圧する。その結果、図２に示すように、間隙Ｇ１は消滅して掛合部１４の鍔２６と押え板２７との間に間隙Ｇ２が形成される。型締機構２の押圧力はセンタラム８、受圧盤９、回転板１５を経由して可動型２２に伝達されるのであり、環状案内部２３には全く伝達されない。このように、可動型２２には、その中央部に型締力が付与されるように構成しているので、可動型２２の中央部が撓んで変形することはなく、高精度な成形品が成形できる。また、環状案内部２３には型締力が付与されないので、低コストのものであっても高精度が得られる。

この発明は以上説明した実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を付加して実施することができる。

型開き状態の型締装置における金型回転機構を示す縦部分断面図である。 型閉じ（圧締）状態の型締装置における金型回転機構を示す縦部分断面図である。 図１におけるＡ−Ａ矢視図である。 掛合部の他の実施例を示す金型回転機構の縦部分断面図である。

符号の説明

１ 型締装置
２ 型締機構
３ 金型回転機構
４ 型締シリンダ
５ 型締ラム
６ メカニカルラム
７ 係合板
８，８ａ センタラム
９ 受圧盤（センタラム）
１０ 回転軸
１１ ベアリング
１２ 摺動管
１３ 可動盤
１４，１４ａ 掛合部
１５，１５ａ 回転板
１６ モータ
１７ ベルト
１８ 型開閉手段
１９ タイバ
２０ 固定盤
２１ 固定型
２２ 可動型
２３ 環状案内部
２４ レール
２５ ブロック
２６ 鍔
２７ 押え板
２８ 爪
２９ 環状溝
３０ 凹部
Ｇ１，Ｇ２ 間隙

Claims (2)

1. 金型をその開閉方向に直交する面で回転可能に取付ける型締装置の金型回転機構であって、
   型締機構に固着され回転板の回転軸を軸支するセンタラムと、前記センタラムが前記回転板に当接する位置及び前記センタラムが前記回転板に所定間隙を形成して離隔し前記回転板を回転可能にする位置との間を移動可能に両者を掛合する掛合部と、タイバに案内されて移動する可動盤とを備え、前記回転板は金型を取付け環状案内部を介して前記可動盤の前記型締機構に対向する面の反対面と係合して回転移動するように構成したことを特徴とする型締装置の金型回転機構。
2. 前記環状案内部は、真円環状のレールと、転動面をボールが転動・循環して前記レール上を移動するブロックとからなる請求項１に記載の型締装置の金型回転機構。

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