JP4794906B2 - 型締装置及び成形機 - Google Patents

Description

型締装置及び成形機に関する。

型締装置では、移動ダイプレートの移動による型開閉と、固定金型と移動金型とが接触した状態で型締力を付与する型締とが行われる。当該型開閉及び型締を行うための駆動機構として種々のものが提案されている。

特許文献１の型締装置では、移動ダイプレートをねじ軸により型開閉方向に移動させる。また、タイバーの一端を固定ダイプレートに設けられた型締シリンダのピストンに固定し、他端を移動ダイプレートに設けられたハーフナットと結合させ、型締シリンダによってタイバーに張力付与して型締力を発生させる。なお、ねじ軸に代えて、油圧シリンダを用いるものも知られている（例えば特許文献２）。

特許文献３の型締装置では、基台に設けられたラックと、移動ダイプレートに設けられたピニオンにより移動ダイプレートを型開閉方向に移動させる。また、移動ダイプレートの背後に移動ダイプレートと連動して型開閉方向へ移動する支持台を設け、移動ダイプレートに設けられた型締シリンダのピストンに固定されたロッドにより支持台を押圧し、支持台からの反力により型締力を発生させる。
特開２００４−３３０５５２号公報 実公平７−３０３３６号公報 特開２００４−２５５３８６号公報

特許文献１及び２の技術では、ねじ軸又は油圧シリンダにより型開閉を行っていることによる不都合が生じる。例えば、ねじ軸では型開閉の高速化が困難であり、油圧シリンダでは油タンクや多数の制御弁類を用いており、油漏れを防止する管理が必要である。

一方、特許文献３の技術では、型締のために、移動ダイプレートや固定ダイプレートとは別個に、基台上を型開閉方向に移動可能な支持台を設けなくてはならず、また、支持台を移動ダイプレートと連動して基台上で移動させなければならない。従って、型締装置の構成及び制御が複雑である。

本発明の目的は、簡素な構成で好適に型開閉及び型締が可能な型締装置及び成形機を提供することにある。

本発明の型締装置は、ベースと、前記ベース上に固定され、固定金型を保持可能な固定ダイプレートと、前記ベース上に型開閉方向に移動可能に設けられ、移動金型を保持可能な移動ダイプレートと、前記ベースに対して固定され、前記型開閉方向に延びるラックと、前記移動ダイプレートに軸支され、前記ラックと噛合するピニオンと、前記移動ダイプレートに設けられ、前記ピニオンを回転駆動し、前記移動ダイプレートを前記型開閉方向へ移動させる駆動源と、前記移動ダイプレート及び固定ダイプレートを貫通可能に前記型開閉方向に延び、被結合部を有するタイバーと、前記移動ダイプレートに設けられ、前記タイバーの被結合部と係脱可能な結合部と、前記固定ダイプレートに設けられ、前記タイバーを係止可能なピストンと、当該ピストンを収容するシリンダ室とを有し、前記結合部と前記被結合部とが結合した状態において前記シリンダ室に圧油を送ることにより型締力を発生可能な型締シリンダと、を備える。

好適には、前記タイバーは前記ベースに対して固定され、前記ラックは前記タイバーに設けられている。

好適には、前記タイバーは複数設けられ、当該複数のタイバーには、前記固定金型及び前記移動金型の取り付け位置中央よりも前記ベース側に設けられる下部タイバーが含まれ、前記ラックは前記下部タイバーの前記ベース側の面に設けられている。

好適には、前記タイバーは複数設けられ、当該複数のタイバーには、前記固定金型及び前記移動金型の取り付け位置中央よりも前記ベース側に設けられる下部タイバーと、前記固定金型及び前記移動金型の取り付け位置中央よりも前記ベースとは反対側に設けられる上部タイバーと、が含まれ、前記下部タイバーは前記ベースに対して固定され、当該下部タイバーの前記被結合部は当該下部タイバーの中途に設けられ、前記ラックは、前記移動ダイプレートを前記下部タイバーの被結合部よりも型開方向へ移動可能に前記下部タイバーに設けられ、前記上部タイバーの前記固定ダイプレート側の端部には被係止部が設けられ、前記固定ダイプレートには、前記被係止部と係脱可能で、前記ピストンに係止される係止部が設けられ、前記上部タイバーの前記被結合部と前記移動ダイプレートの前記結合部とが結合し、前記被係止部と前記固定ダイプレートの前記係止部との係合が解除された状態で、前記下部タイバーの被結合部よりも前記型開方向へ前記移動ダイプレートを移動させることにより、前記上部タイバーを前記固定ダイプレートから引き抜き可能である。

好適には、前記タイバーは複数設けられ、当該複数のタイバーには、前記固定金型及び前記移動金型の取り付け位置中央よりも前記ベース側に設けられる下部タイバーが含まれ、前記ラック、前記ピニオン及び前記駆動源は前記下部タイバーよりも前記ベース側の位置に設けられている。

好適には、前記ラックは、前記下部タイバー側から前記ベース側の方向へ向く歯面を有し、前記駆動源は、出力軸が、前記ラックの前記歯面側において前記ラックの長手方向に直交するように配置され、前記ピニオンは前記駆動源の前記出力軸に設けられて前記ラックと噛合する。

好適には、前記ベースフレーム上において前記移動ダイプレートを支持し、当該移動ダイプレートを前記型開閉方向へ案内するスライドユニットが、前記型開閉方向に向かって側方両側に２つ設けられ、前記ラック及び前記ピニオンは、前記２つのスライドユニットに隣接して２つ設けられ、前記駆動源は、前記２つのスライドユニット間の中央に設けられている。

好適には、前記ラックは、前記型開閉方向に向かって一方の側方寄りに設けられ、前記駆動源は、前記型開閉方向に向かって他方の側方寄りに設けられている。

本発明の成形機は、ベースと、前記ベース上に固定され、固定金型を保持可能な固定ダイプレートと、前記ベース上に型開閉方向に移動可能に設けられ、移動金型を保持可能な移動ダイプレートと、前記ベースに対して固定され、前記型開閉方向に延びるラックと、前記移動ダイプレートに軸支され、前記ラックと噛合するピニオンと、前記移動ダイプレートに設けられ、前記ピニオンを回転駆動し、前記移動ダイプレートを前記型開閉方向へ移動させる駆動源と、前記移動ダイプレート及び固定ダイプレートを貫通可能に前記型開閉方向に延び、被結合部を有するタイバーと、前記移動ダイプレートに設けられ、前記タイバーの被結合部と係脱可能な結合部と、前記固定ダイプレートに設けられ、前記タイバーと係合するピストンと、当該ピストンを収容するシリンダ室とを有し、前記結合部と前記被結合部とが結合した状態において前記シリンダ室に圧油を送ることにより型締力を発生可能な型締シリンダと、前記固定金型及び前記移動金型により規定されるキャビティに連通する射出スリーブと、前記射出スリーブ内を摺動して前記キャビティに成形材料を射出するプランジャチップと、前記プランジャチップを駆動する射出シリンダと、備える。

本発明によれば、簡素な構成で好適に型開閉及び型締を行うことができる。

第１の実施形態
図１は本発明の第１の実施形態のダイカストマシン１を一部破断して示す側面図、図２はダイカストマシン１を移動ダイプレート側（図１の紙面左側）からみた正面図である。なお、図１では、型閉めが終了した状態を実線で、型開きが終了した状態を２点鎖線で示している。また、一点鎖線で示す中心線Ｍ／Ｃは金型５００の取り付け位置中央をとおる線である。

ダイカストマシン１は、金型５００の開閉及び型締を行う型締装置２と、型締装置２に保持された金型５００のキャビティＣａに溶融金属（溶湯）を射出充填する射出装置３と、型締装置２及び射出装置３の動作を制御する制御部４とを備えている。

型締装置２は、ベースフレーム５と、ベースフレーム５上において互いに対向する固定ダイプレート６及び移動ダイプレート７と、移動ダイプレート及び固定ダイプレート間に掛架される複数のタイバー８Ｕ、８Ｄ（以下、単にタイバー８ということがある。）と、移動ダイプレート７を型開閉方向に移動させる駆動機構９と、移動ダイプレート７とタイバー８とを結合するための結合部１０と、型締力を発生させる型締シリンダ１１とを備えている。

固定ダイプレート６は、ベースフレーム５上に固定されている。固定ダイプレート６の移動ダイプレート７と対向する面には、例えば、ボルト頭を挿入、係止可能な不図示のＴ字溝が設けられており、固定金型５０１を保持可能である。

移動ダイプレート７は、ベースフレーム５上に型開方向Ａ１および型閉方向Ａ２に移動可能に設けられている。例えば、型開閉方向に長く、平坦な載置面２６ａを有する摺動板２６がベースフレーム５に設けられ、載置面２６ａに移動ダイプレート７が載置されることにより、移動ダイプレート７はベースフレーム５に対して型開閉方向に摺動可能である。また、移動ダイプレート７の固定ダイプレート６と対向する面は、固定ダイプレート６と同様に移動金型５０２を保持可能である。移動ダイプレート７の４隅には、タイバー８が挿入される貫通孔７ｈが開口しており、また、貫通孔７ｈに連続する貫通孔を規定するタイバーガイド７ｇが固定ダイプレート６側に突出して設けられている。タイバーガイド７ｇは、例えば円筒形に形成されている。

なお、固定ダイプレート６に保持された固定金型５０１と移動ダイプレート７に保持された移動金型５０２とが型閉されることにより、固定金型５０１と移動金型５０２との間にキャビティＣａが規定される。図１では、固定金型５０１及び移動金型５０２は、固定ダイプレート６及び移動ダイプレート７の略中央に取り付けられている。

タイバー８は、例えば４本設けられ、固定ダイプレート６及び移動ダイプレート７の４隅を貫通している。すなわち、中心線Ｍ／Ｃよりもベースフレーム５側の下部タイバー８Ｄと、中心線Ｍ／Ｃよりもベースフレーム５とは反対側の上部タイバー８Ｕとがそれぞれ２本ずつ設けられている。

タイバー８Ｕは、固定ダイプレート６側の端部が型締シリンダ１１によって係止され、固体ダイプレート６に対する型開方向Ａ１への移動が規制されている。タイバー８Ｕの移動ダイプレート７側の端部には、移動ダイプレート７と結合するための被結合部８ａが設けられている。被結合部８ａは、例えばタイバー８Ｕの周囲に螺旋状に延びる溝によって形成された被結合溝や、タイバー８Ｕの周囲に延び、タイバー８Ｕの長手方向に複数配列された溝によって形成された被結合溝である。

タイバー８Ｄは、固定ダイプレート６側の端部が型締シリンダ１１によって係止され、固体ダイプレート６に対する型開方向Ａ１への移動が規制されている。また、タイバー８Ｄは、移動ダイプレート７側の端部が、ベースフレーム５に設けられたタイバー支持台２７に固定されており、ベースフレーム５に対する型閉方向Ａ２への移動も規制されている。タイバー８Ｄの中途には、移動ダイプレート７と結合するための被結合部８ａが設けられている。被結合部８ａの構成はタイバー８Ｕと同様に例えば被結合溝である。

タイバー８Ｕの固定ダイプレート６側の端部から被結合部８ａまでの長さと、タイバー８Ｄの固定ダイプレート６側の端部から被結合部８ａまでの長さとは同一である。従って、タイバー８Ｄは、被結合部８ａから移動ダイプレート７側の端部までの長さ分だけタイバー８Ｕよりも長い。

駆動機構９は、モータ１３（図２参照）と、モータ１３の駆動力により回転するピニオン１４と、ピニオン１４と噛合するラック１５とを備えている。

モータ１３は、図２に示すように、例えば移動ダイプレート７のベースフレーム５側の端部において、下部タイバー８Ｄ間に設けられている。モータ１３の出力軸１３ａは、型開閉方向に対して直交し、且つ、ベースフレーム５の載置面２６ａに対して平行である。モータ１３は、例えばＡＣサーボモータにより構成され、制御部４によって動作が制御される。

ピニオン１４は、中央に回転軸１７が挿通されるとともに固定され、当該回転軸１７が移動ダイプレート７に設けられた軸受部１９に軸支されることにより、移動ダイプレート７に回転自在に保持されている。回転軸１７は、モータ１３の出力軸１３ａとカップリング１８を介して接続されており、モータ１３の出力軸１３ａの回転をピニオン１４に伝達する。

ピニオン１４は、図１に示すように、移動ダイプレート７の固定ダイプレート６とは反対側に設けられている。すなわち、軸受部１９は、型開方向Ａ１側へ突出して設けられている。例えば軸受部１９は、型開閉方向において、被結合部８ａよりも長く形成されており、結合部１０が被結合部８ａの型閉方向Ａ２側の端部において被結合部８ａと結合した状態において、ピニオン１４は被結合部８ａよりも型開方向Ａ１側に位置する。

ラック１５は、下部タイバー８Ｄに下部タイバー８Ｄの長手方向に延びるように、すなわち、型開閉方向に延びるように設けられている。具体的には、被結合部８ａに隣接する位置からタイバー支持台２７に隣接する位置まで延びている。また、下部タイバー８Ｄのベースフレーム５側の面に、歯面をベースフレーム５側に向けて設けられている。

なお、駆動機構９は、図２に示すように、２本の下部タイバー８Ｄそれぞれに対応して設けられ、下部タイバー８Ｄ間の中央の線を対称軸としてモータ１３、ピニオン１４、ラック１５が対称的に配置されている。ただし、非対称に配置されていてもよい。

結合部１０は、移動ダイプレート７の固定ダイプレート６とは反対側の面に、４本のタイバー８にそれぞれ対応して４つ設けられ、例えば、ハーフナット２１と、ハーフナット２１を駆動する結合シリンダ２２とを備えている。なお、図１では、下部タイバー８Ｄ側の結合部１０の結合シリンダ２２を省略して図示している。

ハーフナット２１は、結合シリンダ２２によって開閉され、ハーフナット２１が閉じてタイバー８の被結合部８ａと噛合（結合）すると、タイバー８と移動ダイプレート７とが連結される。ハーフナット２１が開くと、タイバー８と移動ダイプレート７との連結が解かれる。

型締シリンダ１１は、４本のタイバー８にそれぞれ対応して４つ設けられ、タイバー８を支持する環状ピストン２３と、環状ピストン２３の少なくとも一部を保持するシリンダ室２４とを備えている。

環状ピストン２３は、シリンダ室２４内を摺動可能なピストン部２３ａと、ピストン部２３ａよりも小径のロッド部２３ｂとを有している。

ピストン部２３ａは環状に形成されている。ピストン部２３ａは、シリンダ室２４を第１シリンダ室２４ａと、第２シリンダ室２４ｂとに区画しており、第１シリンダ室２４ａと第２シリンダ室２４ｂとの圧力差によってタイバー８の長手方向に付勢される。

ロッド部２３ｂは、ピストン部２３ａから移動ダイプレート７側及びその反対側に突出するように、タイバー８の長手方向に沿って延びている。ピストン部２３ａ及びロッド部２３ｂにはタイバー８が挿通される貫通孔２３ｈが設けられている。タイバー８は貫通孔２３ｈに摺接している。タイバー８の固定ダイプレート６側の端部には被係止部８ｂが設けられており、被係止部８ｂがロッド部２３ｂに係止されることにより、タイバー８の型開方向Ａ１への移動は規制されている。被係止部８ｂは、例えば、タイバー８の端部が拡径することにより形成されている。

第１シリンダ室２４ａ及び第２シリンダ室２４ｂには、作動液としての圧油を供給又はドレインするための不図示の開口部がそれぞれ設けられ、当該開口部への圧油の流量を制御する不図示のバルブが制御部４により制御されることにより、第１シリンダ室２４ａ及び第２シリンダ室２４ｂに圧油が送られる。

射出装置３は、キャビティＣａに連通する射出スリーブ３１と、射出スリーブ３１内を摺動するプランジャチップ３２と、プランジャチップ３２を駆動する射出シリンダ３３とを備えている。

射出スリーブ３１は、例えば略円筒状に形成されており、固定ダイプレート６の移動ダイプレート７とは反対側から、固定ダイプレート６及び固定金型５０１に設けられた穴部に挿入されてキャビティＣａに連通する。射出スリーブ３１には溶湯を射出スリーブ３１内に供給するための不図示の供給口が設けられている。

プランジャチップ３２は、射出スリーブ３１内に嵌合挿入されており、射出スリーブ３１内を摺動することにより、射出スリーブ３１内の溶湯をキャビティＣａ内へ射出、充填する。

射出シリンダ３３は、シリンダ３３ａ内を摺動する不図示のピストンに固定されたロッド３３ｂを有し、ロッド３３ｂは、プランジャチップ３２に固定されたプランジャシャフト３４とカップリング３５を介して連結されている。射出シリンダ３３は、例えば油圧シリンダにより構成され、制御部４により動作が制御される。

図３は、ピニオン１４及びラック１５を移動ダイプレート７側（図１の紙面左側）からみた図であり、図３（ａ）及び図３（ｂ）は、それぞれ下部タイバー８Ｄにラック１５を形成する方法の例を示している。

図３（ａ）では、タイバー８Ｕのベースフレーム５側の面にタイバー８Ｕの長手方向（紙面奥手方向）に沿って延びる凹部８ｆを設け、当該凹部８ｆにラック１５を嵌合挿入することにより、下部タイバー８Ｄにラック１５を形成している。凹部８ｆは、例えば切削加工により断面矩形に形成され、ラック１５は、例えばボルト等により下部タイバー８Ｄに固定される。

図３（ｂ）では、タイバー８Ｕのベースフレーム５側の面に、直接に歯を形成してラック１５を形成している。当該歯は、例えば切削加工により形成される。

なお、図３（ａ）及び図３（ｂ）のいずれにおいても、ラック１５の歯先は、タイバー８Ｕの円周よりも内側に収まっており、タイバー８Ｕを固定ダイプレート６や移動ダイプレート７に挿通させる妨げにならないようになっている。また、ダイカストマシン１においては、図３（ａ）及び図３（ｂ）のいずれの方法で下部タイバー８Ｄにラック１５を形成してもよい。

以上の構成を有するダイカストマシン１の動作は以下のとおりである。

図１において２点鎖線で示すように、成形のサイクル開始時においては、移動ダイプレート７は、被結合部８ａよりも型開方向Ａ１へ移動した位置ＳＳに位置する。この際、ピニオン１４は、ラック１５の型開方向Ａ１側の端部に位置している。また、タイバー８Ｕの移動ダイプレート７側の端部は、タイバーガイド７ｇに支持されている。

この状態から、モータ１３によりピニオン１４を回転駆動し、移動ダイプレート７を型閉方向Ａ２に向けて移動させる。この際、制御部４は、移動開始時には比較的高速で移動ダイプレート７を移動させ、所定位置に到達すると、減速して比較的低速で移動させるようにモータ１３を制御する。なお、変速は、固定金型５０１と移動金型５０２との距離に応じて段階的に行ってもよいし、徐々に速度を低くするように連続的に行ってもよい。

図１において実線で示すように、固定金型５０１と移動金型５０２とが接触すると型締が終了する。このとき、ピニオン１４の位置は金型５００の型厚によって決定されるが、型締装置２の全長を短くする観点から、ピニオン１４がラック１５の固定ダイプレート６側の端部に概ね位置するように、ダイカストマシン１の対象金型の型厚に合わせてラック１５の固定ダイプレート６側の位置が設定されていることが望ましい。

この状態で、環状ピストン２３のシリンダ室２４内での位置を、第１シリンダ室２４ａへの圧油の供給等により調整し、ハーフナット２１とタイバー８の被結合部８ａとが噛合可能な状態とする。なお、この際の環状ピストン２３の移動量は、例えば、タイバー８とハーフナット２１との相対位置をリニアスケール等の検出器により検出し、その検出値に基づいて算定する。

次いで、ハーフナット２１を閉じて、ハーフナット２１とタイバー８の被結合部８ａとを噛合させる。これにより、各タイバー８と移動ダイプレート７とが結合される。

そして、第１シリンダ室２４ａへ圧油を供給し、型締を行う。これにより、タイバー８に張力が付与され、タイバー８の伸長量に応じた型締力が発生する。

この状態で、キャビティＣａへ射出スリーブ３１から溶湯が射出、充填される。キャビティ内で溶湯が凝固してダイカスト品が成形されると、第１シリンダ室２４ａへの圧油の供給を停止し、第２シリンダ室２４ｂに圧油が供給することにより、型開きの初期動作を行う。なお、この際、モータ１３はトルクフリー状態にされている。所定量型開きが行われると、第２シリンダ室２４ｂへの圧油の供給を停止し、ハーフナット２１を開いてハーフナット２１と被結合部８ａとの結合を解除する。

次に、モータ１３によりピニオン１４を回転駆動し、移動ダイプレート７を型開方向Ａ１に向けて移動させる。この際、制御部４は、移動開始時には比較的高速で移動ダイプレート７を移動させ、所定位置に到達すると、減速して比較的低速で移動させるようにモータ１３を制御する。なお、変速は、固定金型５０１と移動金型５０２との距離に応じて段階的に行ってもよいし、徐々に速度を低くするように連続的に行ってもよい。

その後、移動ダイプレート７がサイクル開始時の位置ＳＳに到達し、成形品の取り出しや固定金型５０１及び移動金型５０２への離型剤の塗布等の処理が行われて成形のサイクルが終了する。

以上の実施形態によれば、ピニオン１４及びラック１５により型開閉を行うことから、ねじ軸による型開閉又は油圧シリンダによる型開閉に比較して種々のメリットがある。例えば、比較的安価であること、駆動装置の配置スペースの縮小化が図れること、スムーズな高速移動が可能であること、多変速制御が可能であること、メンテナンスが容易であること、耐環境性に優れていることが挙げられる。また、固定ダイプレート６に設けられた型締シリンダ１１によりタイバー８に張力を付与して型締力を発生させるため、固定ダイプレート６及び移動ダイプレート７と別個にベースフレーム５上に支持台等を設ける必要が無く、簡素な構成である。

下部タイバー８Ｄをベースフレーム５に対して固定し、下部タイバー８Ｄにラック１５を設けて移動ダイプレート７の移動を実現していることから、ラック１５を配置するために新たに部材を設ける必要がない。

また、下部タイバー８Ｄのベースフレーム５側にラック１５を設けていることから、ピニオン１４等が下部タイバー８Ｄよりもベースフレーム５側に設けられることになる。すなわち、移動金型５０２の配置スペース外側にピニオン１４等を配置することができ、例えば、移動金型５０２の取り付け作業等の作業スペースの確保や対象金型の大型化が容易である。ラック１５は、下部タイバー８Ｄのタイバー支持台２７側の端部に隣接する位置から被結合部８ａに隣接する位置まで設けられているため、下部タイバー８Ｄの長さを短くし、型締装置２の全長を短くすることができる。

第２の実施形態
図４は、本発明の第２の実施形態のダイカストマシン１０１を示す側面図である。なお、第１の実施形態と同様の構成については、第１の実施形態と同様の符号を付して説明を省略する。また、第２の実施形態のダイカストマシン１０１も、第２の実施形態のダイカストマシン１と同様に、射出装置３及び制御部４を備えるが、図４では省略している。なお、図４では、タイバー８Ｕ′を固定ダイプレート６から引き抜いた状態を実線で、型閉めが終了した際の移動金型５０２の位置を２点鎖線で示している。

ダイカストマシン１０１の型締装置１０２において、中心線Ｍ／Ｃより下方側（ベースフレーム５側）の構成は、第１の実施形態の型締装置２の構成と同様である。一方、中心線Ｍ／Ｃより上方側の構成は、上部タイバー８Ｕ′の固定ダイプレート６側の形状等が第１の実施形態の型締装置２の構成と相違する。

上部タイバー８Ｕ′の固定ダイプレート６側の端部には、第１の実施形態の被係止部８ｂに代えて、被係止部８ｃが設けられている。被係止部８ｃは、例えばタイバー８Ｕ′の周囲に螺旋状に延びる溝によって形成された被結合溝や、タイバー８Ｕ′の周囲に延び、タイバー８Ｕ′の長手方向に複数配列された溝によって形成された被結合溝である。

固定ダイプレート６の上部タイバー８Ｕ′が挿通される位置には、被係止部８ｃと係脱可能で、環状ピストン２３に係止される係止部１０５が設けられている。

図５は、被係止部８ｃ及び係止部１０５の拡大図である。

係止部１０５は、被係止部８ｃに係脱可能なハーフナット１０７と、ハーフナット１０７を駆動する係止シリンダ１０８と、ハーフナット１０７を環状ピストン２３に対して係止する係止部材１０９と、係止部材１０９を支持する架台１１０とを備えている。

ハーフナット１０７は、被係止部８ｃと噛合する結合溝を有し、タイバー８Ｕ′の中心軸に向かって進退可能に構成されている。係止シリンダ１０８は、例えば油圧シリンダにより構成され、ピストンに連結されたロッドによりハーフナット１０７を駆動する。

係止部材１０９は、環状ピストン２３に当接するプレート１１２と、プレート１１２とハーフナット１０７を挟んで対向配置されるプレート１１３と、プレート１１２及びプレート１１３とを固定するプレート１１４とを備えている。

プレート１１２は、環状ピストン２３の移動ダイプレート７とは反対側（紙面右側）において、タイバー８Ｕ′に直交するように配置され、ねじ１１５等の締結手段により環状ピストン２３のロッド部２３ｂの端面に対して固定されている。なお、ロッド部２３ｂのプレート１１２側を拡径して、ロッド部２３ｂとプレート１１２とが当接する面積を大きくしてもよい。

プレート１１３は、ハーフナット１０７の紙面右側においてプレート１１２に対して対向配置されている。ハーフナット１０７は、プレート１１２及び１１３により、タイバー８Ｕ′の径方向において摺動可能に保持されている。なお、プレート１１３は、タイバー８Ｕ′の紙面右側への移動を規制するストッパ部材としても機能する。

プレート１１４は、プレート１１２及びプレート１１３と直交するように配置され、溶接や締結によりプレート１１２及びプレート１１３に固定されることにより、プレート１１２及びプレート１１３とを互いに固定している。また、プレート１１４はプレート１１２及びプレート１１３を支持している。

架台１１０は、固定ダイプレート６の紙面右側の面に溶接や締結により固定されている。架台１１０の載置面１１０ａは平坦に形成されており、プレート１１４をタイバー８Ｕ′の長手方向に摺動可能に支持している。なお、架台１１０は省略することも可能である。

係止部１０５と被係止部８ｃが結合された状態で、第１シリンダ室２４ａに圧油が供給されると、ピストン部２３ａへの油圧は、プレート１１２及びハーフナット１０７を介して伝達されてタイバー８Ｕ′に張力が付与される。一方、第２シリンダ室２４ｂに圧油が供給されると、ピストン部２３ａへの油圧は、プレート１１２、プレート１１４、プレート１１３、ハーフナット１０７を介して伝達されてタイバー８Ｕ′を紙面左側へ付勢する。

第２の実施形態のダイカストマシン１０１において、成形サイクルにおける動作は第１の実施形態のダイカストマシン１と同様である。この際、上部タイバー８Ｕ′の被係止部８ｃと係止部１０５とは結合しており、上部タイバー８Ｕ′は固定ダイプレート６に対して固定されている。

第２の実施形態のダイカストマシン１０１においては、金型交換等の作業時には、図４に示すように、上部タイバー８Ｕ′が固定ダイプレートから引き抜かれる。具体的には、上部タイバー８Ｕ′の被結合部８ａと移動ダイプレート７の結合部１０とが結合し、上部タイバー８Ｕ′の被係止部８ｃと固定ダイプレート６に設けられた係止部１０５との係合が解除された状態で、下部タイバー８Ｄの被結合部８ａよりも型開方向Ａ１へ移動ダイプレート７を移動させることにより、上部タイバー８Ｕ′を固定ダイプレート６から引き抜く。

なお、第２の実施形態では、移動ダイプレート７をサイクル開始位置ＳＳ（図１参照）から更に型開方向Ａ１へ移動させてタイバー８Ｕ′の引き抜きを行うため、下部タイバー８Ｄ′の長さ及びラック１５′の長さは、引き抜きに必要な移動量だけ第１の実施形態の下部タイバー８Ｄ及びラック１５′よりも長い。

以上の第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果が得られる。また、上部タイバー８Ｕ′を引き抜くことができ、金型交換等の作業が容易化される。

第３の実施形態
図６は、本発明の第３の実施形態のダイカストマシン２０１を移動ダイプレート側からみた図である。なお、第３の実施形態のダイカストマシン２０１も、第１の実施形態のダイカストマシン１と同様に、射出装置３及び制御部４を備えるが、図６では省略している。

ダイカストマシン２０１の型締装置２０２は、ベースフレーム２０５、不図示の固定ダイプレート、移動ダイプレート２０７、固定ダイプレート及び移動ダイプレート２０７に掛架されるタイバー２０８、移動ダイプレート２０７を型開閉方向に移動させる駆動装置２０９、移動ダイプレート２０７とタイバー２０８とを結合するための結合部２１０と、型締力を発生させる不図示の型締シリンダとを備えている。

移動ダイプレート２０７とベースフレーム２０５との間には、移動ダイプレート２０７を型開閉方向に案内するスライドユニット２４１が設けられている。スライドユニット２４１は、型開閉方向に向かって側方両側（移動ダイプレート２０７の紙面左右方向の両端）に２つ設けられている。

スライドユニット２４１は、例えば、レール２４２と、レール２４２に案内されるスライド板２４３とを備えている。レール２４２は、ベースフレーム５に設けられ、移動ダイプレート２０７側へ突出し、型開閉方向に延びる。スライド板２４３は、レール２４２に嵌合する凹部を有し、ベースフレーム５上にレール２４２に沿って摺動可能に載置される。また、スライド板２４３上には、移動ダイプレート２０７が載置される。従って、移動ダイプレート２０７は、型開閉方向に沿ってレール２４２に沿って移動可能である。

駆動装置２０９は、モータ２１３と、モータ２１３の駆動力により回転するピニオン２１４と、ピニオン２１４と噛合するラック２１５とを備えている。

モータ２１３は移動ダイプレート２０７に設けられている。例えば、モータ２１３は移動ダイプレート２０７に固定された保持部材２１６に保持されている。モータ２１３は、出力軸１３ａが、型開閉方向に対して直交し、且つ、ベースフレーム５に対して平行である。モータ２１３は、ロータ等を有するモータ本体２１３ｂが２つのスライドユニット２４１間の中間位置に概ね位置するように配置され、また、スライドユニット２４１から下方の位置に配置されている。

ピニオン２１４は、モータ２１３の出力軸２１３ａに直接取り付けられている。すなわち、駆動装置２０９は、いわゆるダイレクトドライブ方式の駆動機構によりモータ２１３の駆動力を伝達する。

ラック２１５は、ベースフレーム２０５に設けられたラック取付部２０５ａに設けられ、歯面は下方（移動ダイプレート２０７からベースフレーム２０５への方向）に向けて設けられている。ラック取付部２０５ａは、下部タイバー２０８Ｄよりも下方に、具体的にはスライドユニット２４１の内側（移動ダイプレート２０７中央側）に隣接して設けられている。なお、ラック２１５は、２つのスライドユニット２４１のうち、一方側にのみ設けられている。

結合部２１０は、第１の実施形態の結合部２１と同様の構成である。ハーフナット２２１を駆動する結合シリンダ２２２は、ハーフナット２２１に対して移動ダイプレート中央側の位置に設けられている。

第３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果が得られる。また、ラック２１５、ピニオン２１４及びモータ２１３は下部タイバー２０８Ｄよりもベースフレーム２０５側の位置、より具体的には、移動ダイプレート２０７よりも下方の位置に設けられている。換言すれば、ベースフレーム２０５内に設けられている。従って、型締装置２０２の部品の配置スペース等の確保が容易である。例えば、結合シリンダ２２２をハーフナット２２１の移動ダイプレート中央側に配置することが容易となる。

また、いわゆるダイレクトドライブ方式で駆動力を伝達していることから、より部品の配置スペース等の確保が容易であり、さらにはモータの駆動力を無駄なく伝達することができる。

なお、本実施形態では、移動ダイプレート２０７は、レール２４２によって案内されるため、型開閉において、タイバー２０８に移動ダイプレート２０７を案内させなくともよく、タイバー２０８を型締のみに利用できる。また、タイバー２０８は、第１の実施形態のように引き抜き不可能に構成してもよいし、第２の実施形態の上部タイバー８Ｕ′のように、引き抜き可能に構成してもよいが、引き抜き可能に構成する場合には、レール２４２によって移動ダイプレート２０７が案内されるため、上部タイバー２０８Ｕ及び下部タイバー２０８Ｄの双方を引き抜き可能に構成できる。上部タイバー２０８Ｕと下部タイバー２０８Ｄの長さは、互いに同一でもよいし異なっていてもよい。

第４の実施形態
図７は、本発明の第４の実施形態のダイカストマシン３０１を移動ダイプレート側からみた図である。なお、第４の実施形態のダイカストマシン３０１も、第１の実施形態のダイカストマシン１と同様に、射出装置３及び制御部４を備えるが、図７では省略している。

ダイカストマシン３０１の型締装置３０２は、第１の実施形態の型締装置２と同様に、ベースフレーム３０５、不図示の固定ダイプレート、移動ダイプレート３０７、固定ダイプレート及び移動ダイプレート３０７に掛架されるタイバー３０８、移動ダイプレート３０７を型開閉方向に移動させる駆動装置３０９、移動ダイプレート３０７とタイバー３０８とを結合するための結合部３１０と、型締力を発生させる不図示の型締シリンダとを備えている。また、型締装置３０２は、第３の実施形態の型締装置２０２と同様に、移動ダイプレート３０７を型開閉方向に案内するスライドユニット３４１が設けられている。

駆動装置３０９は、モータ３１３と、モータ３１３の駆動力により回転するピニオン３１４と、ピニオン３１４と噛合するラック３１５とを備えている。

モータ３１３は、紙面左右方向においてスライドユニット３４１間の略中央において移動ダイプレートに対して設けられており、出力軸３１３ａは下方（ベースフレーム３０５）側へ延びる。モータ３１３のモータ本体３１３ｂは下部タイバー３０８Ｄと概ね同じ高さに配置され、出力軸３１３ａはスライドユニット３４１と概ね同じ高さに配置されている。なお、図７では一つのモータ３１３のみを図示しているが、紙面奥手方向においてもう一つモータ３１３が設けられている。

ピニオン３１４は、２つのスライドユニット３４１に隣接して２つ設けられている。ピニオン３１４は、モータ３１３の出力軸３１３ａと平行な回転軸３１９回りに回転するように設けられている。なお、ピニオン３１４は、回転軸３１９に固定されており、回転軸３１９と一体的に回転する。回転軸３１９は、移動ダイプレート３０７に固定された軸受板３２０に軸支されている。

モータ３１３からピニオン３１４への駆動力の伝達は、例えば、出力軸３１３ａに設けられて出力軸３１３ａと一体的に回転するプーリ３１６、プーリ３１６に掛架されるタイミングベルト３１７、タイミングベルト３１７が掛架され、タイミングベルト３１７によりプーリ３１６の回転が伝達されるプーリ３１８、プーリ３１８の回転中心に挿通されるとともに固定され、プーリ３１８と一体的に回転する回転軸３１９により行われる。

なお、図示しているモータ３１３、当該モータ３１３の紙面奥手方向に配置されているモータ３１３のうち、一方が紙面左側、他方が紙面右側のピニオンに駆動力を伝達し、当該２つのモータ３１３の出力軸３１３ａの回転方向は互いに逆方向である。

ラック３１５は、２つのスライドユニット３４１に隣接して２つ設けられ、ベースフレーム５に対して固定されている。具体的には、ラック３１５は、スライドユニット３４１の内側（移動ダイプレート中央側）、スライドユニット３４１よりも若干下方に設けられている。ラック３１５の歯面は移動ダイプレート中央側に向けて形成されている。

以上の第４の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果が得られる。モータ３１３が中央に配置されていることから移動ダイプレート３０７の自重は２本のスライドユニット３４１に略均等に係り、スライドユニット毎にラック３１５及びピニオン３１４を設けていることから、紙面左右方向において均等に駆動力を移動ダイプレート３０７に付与することができる。従って、スライドユニット３４１のレール３４２とスライド板３４３との嵌合ガタに起因するガタツキが防止されるなどし、移動ダイプレート３０７のスムーズな移動が可能になる。

なお、スライドユニット３４１間の中央に一つのモータを設け、当該一つのモータにより２つのピニオンを駆動してもよい。この場合は、一方のピニオンへ伝達される回転の方向を逆方向に変換する歯車列等を設ければよい。

第５の実施形態
図８は、本発明の第５の実施形態のダイカストマシン４０１を示し、図８（ａ）は移動ダイプレート側からみた図、図８（ｂ）は一部破断して示す側面図である。なお、第５の実施形態のダイカストマシン４０１も、第１の実施形態のダイカストマシン１と同様に、射出装置３及び制御部４を備えるが、図８では省略している。また、図８（ｂ）では、成形サイクルの開始時の移動ダイプレート４０７の位置よりも更に移動ダイプレート４０７を型開方向Ａ１へ移動させた状態を示している。

ダイカストマシン４０１の型締装置４０２は、第１の実施形態の型締装置２と同様に、ベースフレーム４０５、固定ダイプレート４０６、移動ダイプレート４０７、固定ダイプレート及び移動ダイプレート４０７に掛架されるタイバー４０８、移動ダイプレート４０７を型開閉方向に移動させる駆動装置４０９、移動ダイプレート４０７とタイバー４０８とを結合するための結合部４１０と、型締力を発生させる型締シリンダ４１１とを備えている。また、型締装置４０２は、第３の実施形態の型締装置２０２と同様に、移動ダイプレート４０７を型開閉方向に案内するスライドユニット４４１が設けられている。

上部タイバー４０８Ｕ及び下部タイバー４０８Ｄは同一の長さ、構成である。タイバー４０８は、中途に結合部４１０と結合する被結合部４０８ａが設けられている。具体的には、タイバー４０８の略中央に被結合部４０８ａが設けられている。また、タイバー４０８の固定ダイプレート４０６側の端部は固定ダイプレート４０６に係止されている。なお、第２の実施形態の上部タイバー８Ｕ′のように引き抜き可能に構成してもよい。

駆動装置４０９は、モータ４１３と、モータ４１３の駆動力により回転するピニオン４１４と、ピニオン４１４と噛合するラック４１５とを備えている。

モータ４１３は、スライドユニット４４１間の一方側に偏って、移動ダイプレート４０７に対して設けられており、出力軸４１３ａは下方（ベースフレーム４０５）側へ延びる。上下位置は第４の実施形態と同様である。モータ４１３は移動ダイプレート４０７の固定ダイプレート４０６とは反対側（図８（ｂ）の紙面左側）に設けられている。

ピニオン４１４及びラック４１５は、スライドユニット４４１間のモータ４１３とは反対側に設けられている。なお、ピニオン４１４及びラック４１５の取り付け位置や、モータ４１３からピニオン４１４への駆動力の伝達方法は、第４の実施形態の一方側に設けられたピニオン３１４やラック３１５と同様である。

以上の第５の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果が得られる。また、ラック４１４及びピニオン４１５を型開閉方向に向かって一方の側方寄りに設け、モータ４１３を他方の側方寄りに設けていることから、移動ダイプレート４０７の中央側において、部品の取り付けスペース等の確保が容易である。

また、被結合部４０８ａがタイバー４０８の中途に設けられており、成形サイクルの開始時における移動ダイプレート４０７の位置よりも更に型開方向Ａ１へ移動ダイプレート４０７を移動させることができ、金型の取り付け作業等の作業時には、成形サイクルの開始時における位置より型開閉方向Ａ１へ移動ダイプレート４０７を移動させて、作業スペースを確保することができる。

本発明は以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施してよい。

成形機は、成形材料を金型のキャビティで固化させるものであればよく、ダイカストマシンに限定されない。例えば、樹脂等を成形する射出成形機でもよいし、木粉に熱可塑性樹脂を混合させた材料を成形するものでもよい。

タイバーの本数は適宜に設定してよい。例えば１本でもよい。ただし、金型の分割面に均等に圧力を付与するためには、実施形態のように４本設けられることが望ましい。また、ラック、ピニオン、駆動源の数も適宜に設定してよい。

ラック・ピニオンは、適宜なものを使用してよく、例えば、ヘリカル、ダブルヘリカル、ウォーム ラック・ピニオンを用いて、よりスムーズな始動、高速動、停止を実現してもよい。

本発明の第１の実施形態の成形機を示す側面図である。 図１の成形機を移動ダイプレート側から見た図である。 図１の成形機のラック及びピニオンを拡大して示す図である。 本発明の第２の実施形態の成形機を示す側面図である。 図４の成形機の型締装置の係止部を示す図である。 本発明の第３の実施形態の成形機を移動ダイプレート側からみた図である。 本発明の第４の実施形態の成形機を移動ダイプレート側からみた図である。 本発明の第５の実施形態の成形機を示す図である。

符号の説明

５…ベースフレーム、６…固定ダイプレート、７…移動ダイプレート、１５…ラック、１４…ピニオン、１３…モータ（駆動源）、８…タイバー、８ａ…被係止部、１０…結合部、１１…型締シリンダ。

Claims (7)

1. ベースと、
   前記ベース上に固定され、固定金型を保持可能な固定ダイプレートと、
   前記ベース上に型開閉方向に移動可能に設けられ、移動金型を保持可能な移動ダイプレートと、
   前記固定金型及び前記移動金型の取り付け位置中央よりも前記ベースとは反対側において前記移動ダイプレート及び前記固定ダイプレートを貫通可能に前記型開閉方向に延び、前記移動ダイプレート側に上部被結合部を有するとともに前記固定ダイプレート側に被係止部を有する上部タイバーと、
   前記固定金型及び前記移動金型の取り付け位置中央よりも前記ベース側において前記移動ダイプレート及び前記固定ダイプレートを貫通可能に前記型開閉方向に延び、前記ベースに対して連結されており、前記上部タイバーよりも長く形成され、その中途に下部被結合部を有する下部タイバーと、
   前記下部タイバーに設けられ、前記下部被結合部よりも前記移動ダイプレートの型開方向に延びるラックと、
   前記移動ダイプレートに軸支され、前記ラックと噛合するピニオンと、
   前記移動ダイプレートに設けられ、前記ピニオンを回転駆動し、前記移動ダイプレートを前記型開閉方向へ移動させる駆動源と、
   前記移動ダイプレートに設けられ、前記上部被結合部及び前記下部被結合部と係脱可能な複数の結合部と、
   前記固定ダイプレートに設けられ、前記上部タイバー及び前記下部タイバーと係合可能な複数のピストンと、当該複数のピストンを収容する複数のシリンダ室とを有し、前記上部タイバー及び前記下部タイバーと前記複数のピストンとが係合するとともに前記複数の結合部と前記上部被結合部及び前記下部被結合部とが結合した状態において前記複数のシリンダ室に圧油を送ることにより型締力を発生可能な複数の型締シリンダと、
   前記上部タイバーの前記被係止部と前記ピストンとを係脱可能な係止部と、
   を備え、
   前記上部被結合部と前記結合部とが結合し、前記被係止部と前記ピストンとの係合が解除され、前記下部被結合部と前記結合部との結合が解除された状態で、前記ラック及び前記ピニオンによって前記移動ダイプレートを前記型開方向へ移動させることにより、前記上部タイバーを前記固定ダイプレートから引き抜き可能である
   型締装置。
2. 前記ラックは前記下部タイバーの前記ベース側の面に設けられている
   請求項１に記載の型締装置。
3. 前記ラック、前記ピニオン及び前記駆動源は前記下部タイバーよりも前記ベース側の位置に設けられている
   請求項１に記載の型締装置。
4. 前記ラックは、前記下部タイバー側から前記ベース側の方向へ向く歯面を有し、
   前記駆動源は、出力軸が、前記ラックの前記歯面側において前記ラックの長手方向に直交するように配置され、
   前記ピニオンは前記駆動源の前記出力軸に設けられて前記ラックと噛合する
   請求項３に記載の型締装置。
5. 前記ベース上において前記移動ダイプレートを支持し、当該移動ダイプレートを前記型開閉方向へ案内するスライドユニットが、前記型開閉方向に向かって側方両側に２つ設けられ、
   前記ラック及び前記ピニオンは、前記２つのスライドユニットに隣接して２つ設けられ、
   前記駆動源は、前記２つのスライドユニット間の中央に設けられている
   請求項１に記載の型締装置。
6. 前記ラックは、前記型開閉方向に向かって一方の側方寄りに設けられ、
   前記駆動源は、前記型開閉方向に向かって他方の側方寄りに設けられている
   請求項１に記載の型締装置。
7. ベースと、
   前記ベース上に固定され、固定金型を保持可能な固定ダイプレートと、
   前記ベース上に型開閉方向に移動可能に設けられ、移動金型を保持可能な移動ダイプレートと、
   前記固定金型及び前記移動金型の取り付け位置中央よりも前記ベースとは反対側において前記移動ダイプレート及び前記固定ダイプレートを貫通可能に前記型開閉方向に延び、前記移動ダイプレート側に上部被結合部を有するとともに前記固定ダイプレート側に被係止部を有する上部タイバーと、
   前記固定金型及び前記移動金型の取り付け位置中央よりも前記ベース側において前記移動ダイプレート及び前記固定ダイプレートを貫通可能に前記型開閉方向に延び、前記ベースに対して連結されており、前記上部タイバーよりも長く形成され、その中途に下部被結合部を有する下部タイバーと、
   前記下部タイバーに設けられ、前記下部被結合部よりも前記移動ダイプレートの型開方向に延びるラックと、
   前記移動ダイプレートに軸支され、前記ラックと噛合するピニオンと、
   前記移動ダイプレートに設けられ、前記ピニオンを回転駆動し、前記移動ダイプレートを前記型開閉方向へ移動させる駆動源と、
   前記移動ダイプレートに設けられ、前記上部被結合部及び前記下部被結合部と係脱可能な複数の結合部と、
   前記固定ダイプレートに設けられ、前記上部タイバー及び前記下部タイバーと係合可能な複数のピストンと、当該複数のピストンを収容する複数のシリンダ室とを有し、前記上部タイバー及び前記下部タイバーと前記複数のピストンとが係合するとともに前記複数の結合部と前記上部被結合部及び前記下部被結合部とが結合した状態において前記シリンダ室に圧油を送ることにより型締力を発生可能な複数の型締シリンダと、
   前記上部タイバーの前記被係止部と前記ピストンとを係脱可能な係止部と、
   前記固定金型及び前記移動金型により規定されるキャビティに連通する射出スリーブと、
   前記射出スリーブ内を摺動して前記キャビティに成形材料を射出するプランジャチップと、
   前記プランジャチップを駆動する射出シリンダと、
   備え、
   前記上部被結合部と前記結合部とが結合し、前記被係止部と前記ピストンとの係合が解除され、前記下部被結合部と前記結合部との結合が解除された状態で、前記ラック及び前記ピニオンによって前記移動ダイプレートを前記型開方向へ移動させることにより、前記上部タイバーを前記固定ダイプレートから引き抜き可能である
   成形機。

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