JP3273855B2 - 油圧式型締装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、型締め用のピストン・
シリンダ機構と、可動盤駆動用の補助駆動装置とを備
え、補助駆動装置により可動盤が駆動されるとき、型締
め用のピストン・シリンダ機構の型締シリンダに逆止弁
を介して作動油が給排されるようになっている油圧式型
締装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】射出成形機の型締装置の１つに油圧式型
締装置が知られている。油圧式型締装置は、周知のよう
に、型締ピストン・シリンダ機構を備えている。この型
締ピストン・シリンダ機構のピストンまたは型締シリン
ダは直接可動盤に接続されている。したがって、型締シ
リンダの例えばシリンダヘッド側に圧油を供給すると、
可動盤が固定盤の方へ駆動され型締めされる。またロッ
ド側に供給すると、可動盤が固定盤から離間する。この
ように、油圧式型締装置は、型締ピストン・シリンダ機
構によって直接可動盤が駆動されるようになっているの
で、トグル機構を備えた型締装置に比較して構造が簡単
であり、また型厚調整が不要という特徴を有する。しか
しながら、可動盤を駆動する時間が長くかかる欠点があ
る。すなわち型締装置には、金型やキャビテイに射出さ
れた樹脂圧により金型が開かないような大きな型締め力
が求められるが、この大きな型締め力を得るために型締
シリンダの径は比較的大きく、受圧面積が広くなるよう
に選定されている。したがって、ピストンの動きが遅
く、可動盤の駆動速度が小さく、型開閉に時間が長くか
かることになる。そこで、射出成形サイクルを短縮する
ために、可動盤を高速で駆動することができる油圧式型
締装置が知られている。このような型締装置の１つに補
助シリンダ装置あるいは型開閉シリンダ装置を備えた油
圧式型締装置が提案されている。

【０００３】この油圧式型締装置は、比較的大径の型締
シリンダと、比較的小径の補助シリンダとから構成され
ている。そして、これらのシリンダに圧油を給排する油
圧回路には、油圧ポンプ、方向切換弁等と共に逆止弁が
設けられている。したがって、補助シリンダの例えばピ
ストンロッド側に圧油を供給して可動盤を型締め方向に
駆動すると、可動盤は金型タッチ位置まで高速で駆動さ
れる。このとき、型締シリンダには逆止弁を介してタン
ク中の作動油が自吸される。その後型締シリンダに高圧
油を供給して型締めした後、溶融樹脂を射出成形するこ
とができる。成形後、補助シリンダのピストンヘッド側
に圧油を供給すると、可動盤は高速で型開きされる。

【０００４】また、可動盤を高速で開閉駆動する油圧式
の型締装置が特開平４ー２２４９１０号によって提案さ
れている。この型締装置は、固定タイプレート、移動タ
イプレート、リアプレート等から構成されている。そし
て固定タイプレートとリアプレートを結合している４本
のタイロッドにはピストン部が形成され、このピストン
部を囲むようにして設けられているシリンダの端部は、
移動タイプレートに固定されている。そして４本のタイ
ロッドのピストン部の受圧面積は、対をなしてそれぞれ
異なるように構成されている。したがって、一対のシリ
ンダのピストン部の両側の油室に同時に圧油を供給する
と、受圧面積の差により移動タイプレートは、例えば型
締め方向に駆動され、他方の対のシリンダの両側の油室
に同様に同時に圧油を供給すると、型開き方向に駆動さ
れる。また４個のシリンダの一方の油室に同時に圧油を
供給すると型締めされる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
補助シリンダ装置を備えた直圧式型締機においても、補
助シリンダに圧油を給、排すると、型締シリンダには逆
止弁を介して作動油が給、排され、可動盤を高速で駆動
することはできる。また逆止弁を一方向のみに流れるよ
うに制御し、型締めすることもできる。しかしながら、
従来の装置においては、逆止弁が設けられている油圧回
路の配管が型締シリンダに直接ネジ込むか、あるいはフ
ランジを介して接続されているので、接続部の口径が限
定されている。その結果、圧損が大きくなる欠点があ
る。圧損が大きいと、補助シリンダを駆動するために
は、型締シリンダの断面積と補助シリンダの断面積との
比に、上記圧損を乗じた高い差圧力が必要で、補助シリ
ンダを駆動するためにも高い吐出圧の油圧ポンプが必要
となり、型締装置がコストアップになる。また、補助シ
リンダを駆動する作動油の油圧が高くなると、可動盤の
速度コントロールが困難にもなる。

【０００６】一方、特開平４ー２２４９１０号で提案さ
れている油圧式の型締装置は、固定タイプレートとリア
プレートを結合している４本のタイロッドにピストン部
が形成されているので、型締ハウジングは不要で、型締
ハウジングの径も小さく、作動油も比較的小量で済む利
点が認められる。しかも、ピストン部の両側の油室の受
圧面積が異なるので、同時に圧油を供給して高速で移動
プレートを駆動することができる利点もある。さらには
受圧面積の広い方に圧油を供給して大きな力で型締めす
ることもできる。しかしながら、改良すべき点も認めら
れる。例えば一対のシリンダのピストン部の両側の油室
に同時に圧油を供給して高速で移動プレートを駆動する
とき、他方の対のシリンダの油室中の圧油の給排に対す
る対策が格別に採られていないので、例えば他方の対の
シリンダの油室が空になっていることが考えられる。空
になっていると、移動プレートの駆動終了後直ちに型締
め動作に入ることができないことになる。すなわち、移
動プレートを駆動したシリンダの油室は、圧油あるいは
作動油で満たされているので、圧油を供給すると直ちに
型締め作用が生じるが、これらの一対のシリンダで得ら
れる型締め力は、半分に過ぎない。他方の空の一対のシ
リンダの油室に圧油が供給され、型締め力が生じるまで
には時間が掛かり、全体として所定の型締め力が得られ
ないので、直ちに射出することができないことになる。
この対策として他方の対のシリンダの油室にも常に作動
油が満たされるようにすることが考えられるが、受圧面
積が異なるので、その管路構成が複雑になることが予想
される。

【０００７】本発明は、型締シリンダの他に補助駆動装
置例えば補助シリンダ装置を備え、この補助シリンダ装
置により高速で可動盤を駆動することができると共に、
逆止弁が設けられているにも拘らず圧損の小さい油圧式
型締装置を提供することを目的としている。また他の発
明は、上記目的に加えて可動盤の駆動後、直ちに型締め
作用が得られる、油圧式型締装置を提供することを目的
としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、上記目的を達成するために、型締め用のピストン・
シリンダ機構と、可動盤駆動用の補助駆動装置とを備
え、前記補助駆動装置により前記可動盤が駆動されると
き、前記型締め用のピストン・シリンダ機構の型締シリ
ンダにパイロット操作逆止弁を介して作動油が給排され
るようになっている型締装置において、前記型締ピスト
ン・シリンダ機構は、タイロッドと、前記可動盤に端部
が固定され前記タイロッドを取り囲むようにして配置さ
れている型締シリンダとから構成され、前記タイロッド
に形成されているピストン部により両側に画成されてい
る油圧室の受圧面積は等しく、前記両油圧室は、パイロ
ット操作逆止弁を介して連通していると共に、前記パイ
ロット操作逆止弁は前記型締め用のピストン・シリンダ
機構の型締シリンダに内臓されている。そして、請求項
２に記載の発明は、請求項１に記載のパイロット操作逆
止弁は、型締シリンダの端部に取り付けられているフラ
ンジ内の前記型締シリンダに連通した油路内に設けられ
ているポペットからなり、前記ポペットは、パイロット
圧が作用すると、前記油路のシートに着座して前記油路
を遮断するように構成されている。

【０００９】

【作用】可動盤を固定盤に対して型締め方向に駆動する
とき、あるいは離間する型開き方向に駆動するときは、
補助駆動装置例えば補助シリンダ装置で高速駆動する。
可動盤が駆動されるとき、油圧シリンダ・ピストン機構
のピストン部により両側に画成されている油圧室は、パ
イロット操作逆止弁を介して連通しているので、可動盤
が補助駆動装置で駆動されるとき、一方の油圧室中の作
動油は他方の油圧室にそっくり移動する。このとき、パ
イロット操作逆止弁は、型締めシリンダに内臓されてい
るので、パイロット操作逆止弁の径は比較的大きく形成
することができ、圧損は小さい。したがって、補助駆動
装置の駆動力は小さくて済む。以下、周知のようにし
て、型締め用のピストン・シリンダ機構で型締めし、金
型のキャビテイに溶融樹脂を射出する。冷却固化を待っ
て、補助シリンダ装置で高速型開きして成形品を取り出
す。請求項２に記載の発明は、油圧シリンダ・ピストン
機構により型締めするとき、ポペットにパイロット圧を
加え、ポペットをシートに着座させ型締シリンダに連通
した油路を遮断する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。本実施例
に係わる油圧式型締装置は、図１に示されているよう
に、複数個例えば４個の型締め用のピストン・シリンダ
機構１０、１０、…と、同様に複数個あるいは１個の補
助シリンダ装置２０と、ピストン・シリンダ機構１０、
１０、…に圧油を給排する油圧回路３０とから概略構成
されている。この油圧式型締装置で駆動あるいは型締め
される型装置は、周知のように、基台Ｋ上に固定されて
いる固定盤１と、この固定盤１と所定の間隔をおいて同
様に基台Ｋ上に固定されている固定プレート２と、基台
Ｋ上のレール３上を図において左右方向に移動自在に設
けられている可動盤４とから概略構成されている。そし
て固定盤１には固定金型５が、可動盤４には可動金型６
がそれぞれ取り付けられている。

【００１１】型締め用のピストン・シリンダ機構１０、
１０、…は、タイロッド１１、１１、…と、これらのタ
イロッド１１、１１、…のそれぞれと協働する型締シリ
ンダ１３、１３、…とから概略構成されている。そして
タイロッド１１、１１、…の一方の端部は、固定プレー
ト２に固定され、他方の端部はナット１８、１８…で固
定盤１に固定されている。これにより固定盤１と固定プ
レート２は、４本のタイロッド１１、１１、…で所定間
隔に結合されている。そして可動盤４は、これらのタイ
ロッド１１、１１、…により左右方向に移動自在に案内
されるようになっている。タイロッド１１、１１、…
は、ピストン・シリンダ機構１０、１０、…のピストン
ロッドの作用も奏し、可動盤４と固定プレート２との間
に位置する部分にピストン１２、１２、…が一体的に形
成されている。そしてピストン１２、１２…を取り囲む
ようにして型締シリンダ１３、１３、…が設けられてい
る。型締シリンダ１３、１３、…の一方の端部は、可動
盤４に固定されている。

【００１２】タイロッド１１、１１、…の、少なくとも
型締シリンダ１３、１３、…内に位置する部分の径は同
じである。したがって、ピストン１２、１２、…によっ
て、その両側に形成されている、右側に位置する油圧室
１４、１４、…と、左側に位置する油室１５、１５、…
の受圧面積は等しい。

【００１３】可動盤４を固定盤１の方へ、あるいは離間
する方向へ高速で駆動する補助シリンダ装置２０も、本
実施例ではピストン・シリンダユニットから構成されて
いる。すなわちシリンダ２１と、このシリンダ２１内に
移動自在に設けられているピストン２２とから構成され
ている。シリンダ２１の端部は、可動盤４と一体のフラ
ンジ２３に固定されている。そしてピストン棒２４は、
フランジ２３を摺動自在に貫通して固定盤１のフランジ
２５にナット２６により固定されている。したがって、
ピストン２２の右側の駆動室２７に圧油を供給すると、
可動盤４が固定盤１の方向に高速で駆動され、左側の戻
し室２８に圧油を供給すると、可動盤４が固定盤１から
離間する型開きの方向に高速で駆動される。

【００１４】型締シリンダ１３、１３、…の油圧室１
４、１４、…に圧油を供給すると共に、油圧室１４、１
４、…と油室１５、１５、…との間に作動油を給排ある
いは交換するための油圧回路３０は、図１では模式的
に、そして図２には具体的に示されている。油圧回路３
０は、ポンプ４０の吐出管路４１に介装されている３ポ
ジション電磁弁４２、パイロット操作逆止弁４３、後述
するパイロット操作逆止弁４８を開閉制御するバネ付勢
の電磁弁４９、ポンプ４０の吐出管路４１に接続されて
いるアンロード弁５０等から構成されている。そしてこ
の油圧回路３０は、４個の型締め用のピストン・シリン
ダ機構１０、１０、…に接続されている。

【００１５】以下、１個の型締シリンダ１３の構造につ
いて説明する。型締シリンダ１３の両端部は、フランジ
６０、６０’で閉鎖されている。フランジ６０、６０’
は、図２には正確には示されていないが、複数本の結合
ボルト・ナット１６で型締シリンダ１３を両方から締め
付けるようにして取り付けられている。これにより型締
シリンダ１３の先端部１３’がフランジ６０、６０’の
円周溝に嵌合している。図において左方に位置するフラ
ンジ６０には、外周部から中心部に向けて比較的大径の
弁孔６１が所定深さに形成されている。そしてこの弁孔
６１には、パイロットキャップ６２が取り付けられてい
る。パイロットキャップ６２のパイロット孔６３は、ラ
イン６４によりバネ付勢の電磁弁４９に接続されてい
る。弁孔６１からは、型締シリンダ１３の油室１５に連
通した第１油路６５が形成され、また弁孔６１には第２
油路６６が連通している。このように形成されている弁
孔６１には、ポペット６７が挿入されている。このポペ
ット６７は、パイロットキャップ６２と、ポペット６７
にパイロット圧が作用するとき着座するシート６８との
間を図の上下方向に移動自在に設けられ、パイロット圧
が作用しないときは、シート６８から離間するようにな
っている。このポペット６７とシート６８とにより、パ
イロット操作逆止弁４８が構成されている。

【００１６】図２において右方に位置するフランジ６
０’にも、ポペット等が設けられていないだけで、前述
したフランジ６０と同様に油路が形成されている。そし
てフランジ６０の第２油路６６と、フランジ６０’の油
路は、連絡油路４５で接続されている。また、フランジ
６０’の油路には、前述した油圧回路３０の型締め管路
４４が接続されている。なお、油室１５とタンクＴと結
ぶ管路４７には、タンクＴの方への作動油の流れを許容
する逆止弁４６が介装されている。

【００１７】次に、上記実施例の作用について説明す
る。図１に示されているように、固定盤１には固定金型
５が、そして可動盤４には可動金型６が取り付けられ、
型締めするときから説明する。補助シリンダ装置２０の
ピストン２２の右側の駆動室２７に、図に示されていな
い油圧源から圧油を供給する。そうすると、ピストン棒
２４は固定盤１に固定されているので、可動盤４が固定
盤１の方向へ高速で駆動される。すなわち金型タッチ位
置まで高速で駆動される。このとき、３ポジション電磁
弁４２およびバネ付勢の電磁弁４９は、図２に示されて
いるように、通電されることなくＣおよびＥポジション
に、それぞれ位置しているので型締管路４４に圧油は供
給されない。またポペット６７、６７、…にパイロット
圧は作用しない。したがって、型締シリンダ１３、１
３、…の左側に位置する油室１５、１５、…の作動油
は、フランジ６０、６０、…の第１油路６５、６５、
…、弁孔６１、６１、…、第２油路６６、６６…から連
絡油路４５、４５、…を通り、そしてフランジ６０’、
６０’、…の油路から油圧室１４、１４、…に還流す
る。油室１５、１５、…と油圧室１４、１４、…との受
圧面積は等しいので、油室１５、１５、…中の作動油
は、そっくり油圧室１４、１４、…に移動することにな
る。

【００１８】補助シリンダ装置２０により金型タッチ位
置まで高速で駆動されたら、これを検知して３ポジショ
ン電磁弁４２は、Ｂポジションに切り替わる。同時にバ
ネ付勢の電磁弁４９はＤポジションに切り替わる。これ
により型締管路４４中の作動油が、パイロット圧として
ライン６９、バネ付勢の電磁弁４９、ライン６４により
ポペット６７、６７、…に作用する。ポペット６７、６
７、…はシート６８、６８、…に着座し、第２油路６
６、６６、…と第１油路６５、６５、…の流通は阻止さ
れる。ポンプ４０から高圧の圧油がパイロット操作逆止
弁４３および型締め管路４４を通って油圧室１４、１
４、…に供給される。ピストン１２、１２、…は、固定
されているので可動盤４が固定盤１に対して型締めされ
る。このとき油圧室１４、１４、…には既に作動油が満
たされているので、ポンプ４０から圧油が供給されると
直ちに型締め作用が生じる。型締完了後、３ポジション
電磁弁４２はＣポジションに復帰し、バネ付勢の電磁弁
４９はＤポジションのままで型締圧力を保持する。した
がって、ポンプ４０より圧油を供給しなくて型締が保持
される。従来周知のようにして、固定金型４と可動金型
５に形成されているキャビテイに溶融樹脂を射出して成
形する。

【００１９】冷却固化後、型締シリンダ１３、１３、…
の油圧室１４、１４、…中の圧油を抜くときは、可動盤
４を型締め状態で３ポジション電磁弁４２をＡポジショ
ンにする。このときバネ付勢の電磁弁４９はＤポジショ
ンのままである。そうすると、ポンプ４０からの圧油が
パイロット圧としてパイロット操作逆止弁４３に作用
し、パイロット操作逆止弁４３が導通状態になり、パイ
ロット操作逆止弁４８は阻止状態になる。補助シリンダ
装置２０により、可動盤４を型開き方向に駆動すると、
型締シリンダ１３、１３、…の油圧室１４、１４、…中
の圧油がパイロット操作逆止弁４３を通ってタンクＴに
開放される。

【００２０】冷却固化を待って、３ポジション電磁弁４
２をＣポジションに、そしてバネ付勢の電磁弁４９をＥ
ポジションに切り替えて、補助シリンダ装置２０の左側
の戻し室２８に圧油を供給する。そうすると、前述した
理由により、可動盤４が高速で開かれる。エジェクタピ
ンにより成形品が突き出される。取り出し機等により成
形品を取り出す。この型開き動作中は、バネ付勢の電磁
弁４９はＥポジションに切り替わり、ポペット６７、６
７、…にパイロット圧は作用しないので、ポペット６
７、６７、…はシート６８、６８、…から離間し、逆方
向にも作動油を流す状態になっている。したがって、油
圧室１４、１４、…中の作動油は、前述したように、連
絡油路４５、４５、…、第２油路６６、６６、…および
第１油路６５、６５、…を通って、そっくり油室１５、
１５、…へ流れる。以下、前述したようにして可動盤４
を駆動し、そして型締めし、次いで射出成形する。

【００２１】なお、本発明の補助駆動装置は、補助シリ
ンダ装置２０で実施した例が示されているが、他の駆動
装置例えばラックとピニオン機構等により電動モータで
直接駆動することもできる。また、上記実施例の作用
は、手動的に操作されるように説明したが、制御装置を
設け自動的に操作できることは明らかである。

【００２２】

【発明の効果】以上のように、本発明によると、補助駆
動装置により可動盤が駆動されるとき、型締め用のピス
トン・シリンダ機構の型締シリンダにはパイロット操作
逆止弁を介して作動油が給排されるが、このパイロット
操作逆止弁が型締め用のピストン・シリンダ機構の型締
シリンダに内蔵されているので、補助駆動装置により可
動盤を駆動するときのパイロット操作逆止弁による圧損
は小さい。したがって、補助駆動装置例えば補助シリン
ダ装置の作動圧は低くても、可動盤を高速で駆動するこ
とができるという、本発明に特有の効果が得られる。ま
た、補助シリンダ装置の作動圧が低いので、可動盤の駆
動速度のコントロールが容易にもなる。さらには、固定
盤と固定プレートとを結合しているタイロッドに形成さ
れているピストン部により両側に画成されている油圧室
の受圧面積が等しいと共に、両油圧室はパイロット操作
逆止弁を介して連通しているので、補助駆動装置により
可動盤を駆動するとき、パイロット操作逆止弁構を通っ
て一方の油圧室の作動油は、他方の油圧室にそっくり移
動する。したがって、油圧室は常に作動油で満たされ、
圧油を油圧室に供給すると直ちに型締め作用が得られ
る。請求項２記載の発明によると、パイロット操作逆止
弁は、型締シリンダの端部に取り付けられているフラン
ジ内の前記型締シリンダに連通した油路内に設けられて
いるポペットから構成されているので、油路の径は圧損
が大きくならないように比較的大きく選定できる。ま
た、パイロット操作逆止弁は、ポペットから構成されて
いるので、構造が簡単になる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる油圧式型締装置の１実施例を一
部断面にして示す正面図である。

【図２】油圧回路の実施例と、図１に示す油圧式型締装
置の型締シリンダを一部断面にし、拡大して示す正面図
である。

【符号の説明】

４ 可動盤 １０ 型締め用ピストン・シリンダ機構 １１
タイロッド １２ ピストン １３
型締シリンダ １４ 油圧室 １５
油室 ２０ 補助シリンダ装置 ３０
油圧回路 ４８ パイロット操作逆止弁 ６０
フランジ ６５ 第１油路 ６６
第２油路 ６７ ポペット ６８
シート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/82 B22D 17/26 B29C 33/24

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 型締め用のピストン・シリンダ機構（１
   ０、１０、…）と、可動盤（４）駆動用の補助駆動装置
   （２０）とを備え、前記補助駆動装置により前記可動盤
   が駆動されるとき、前記型締め用のピストン・シリンダ
   機構の型締シリンダ（１３、１３、…）にパイロット操
   作逆止弁（４８、４８、…）を介して作動油が給排され
   るようになっている型締装置において、 前記型締め用のピストン・シリンダ機構（１０、１０、
   …）は、タイロッド（１１、１１、…）と、前記可動盤
   （４）に端部が固定され前記タイロッド（１１、１１、
   …）を取り囲むようにして配置されている型締シリンダ
   （１３、１３、…）とから構成され、 前記タイロッド（１１、１１、…）に形成されているピ
   ストン部（１２、１２、…）により両側に画成されてい
   る油圧室（１４、１４、…、１５、１５、…）の受圧面
   積は等しく、前記両油圧室（１４、１４、…１５、１
   ５、…）は、パイロット操作逆止弁（４８、４８、…）
   を介して連通していると共に、前記パイロット操作逆止
   弁は前記型締め用のピストン・シリンダ機構の型締シリ
   ンダ（１３、１３、…）に内臓されていることを特徴と
   する油圧式型締装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のパイロット操作逆止弁
   （４８、４８、…）は、型締シリンダ（１３、１３、
   …）の端部に取り付けられているフランジ（６０、６
   ０、…）内の前記型締シリンダに連通した油路（６１、
   ６１、…、６５、６５、…）内に設けられているポペッ
   ト（６７、６７、…）からなり、 前記ポペットは、パイロット圧が作用すると、前記油路
   （６５、６５、…）のシート（６８、６８、…）に着座
   して前記油路（６５、６５、…）を遮断するように構成
   されている、油圧式型締装置。