JP5084797B2 - 型締装置および型締装置の作動方法 - Google Patents

Description

本発明は、型開閉機構により固定金型に対して可動金型を接近または当接させ、ハーフナットと係止部を係止した後に、型締シリンダにより型締を行う型締装置および型締装置の作動方法に関するものである。

射出成形機に用いられる型締装置としては、トグル機構のように型開閉と型締を同一の機構により行う装置と、型開閉機構により固定金型に対して可動金型を接近または当接させ、ハーフナットと係止部を係止した後に、型締シリンダにより型締を行う型締装置とが存在する。後者のハーフナットと型締シリンダを用いたタイプとしては、特許文献１ないし特許文献５に記載されたものが知られている。特許文献１の図１に示されるタイプのものは、受圧盤（ブラケット３０）に型締シリンダが取付けられ、型締シリンダの円筒状のラムの先端側にハーフナットが設けられている。一方可動盤の背面にはメカニカルラム（型開閉シリンダ１２）が固定され、メカニカルラムの円筒面にはハーフナットが係合可能な溝が形成されている。また前記メカニカルラムの内部には型開閉用サーボモータによって作動される型開閉機構が設けられている。このタイプの型締装置は、小型から中型の型締装置に多く見られる。また特許文献２の図１に示されるタイプのものは、固定盤と可動盤の間に型開閉装置が設けられ、可動盤の背面側に、型締装置が設けられた駆動プレートが取付けられている。そして駆動プレートの背面側にはハーフナットが設けられている。また可動盤に挿通されるタイバ（タイロッド）にはハーフナットが係合可能なネジ部が形成されている。

更に特許文献３に示されるタイプのものは、固定盤の四隅に型締シリンダが設けられ、型締シリンダのラムに、リング溝が形成されたタイバが固設されている。そして可動盤に設けられたハーフナットがタイバのリング溝に係止されるようになっている。また特許文献３では、型締シリンダとは別に副シリンダが設けられ、稼動運転時の型締工程の前に、前記副シリンダによりラムを補正した位置に戻している。しかしながら特許文献３は、副シリンダによりラムを移動させる際に、型締シリンダ内の油をドレンに逃がすタイプのものであるので、サイズの大きいバルブ等が必要となり、ラムの移動にも時間がかかるものであった。また特許文献３は、型締装置の盤内ではなく外側に独立して副シリンダを取付ける必要があり、装置の全長が長くなるという問題もあった。

前記の問題に対処するものとして、特許文献４に示されるタイプのものが知られている。特許文献４では、特許文献３の副シリンダに相当する部分が小径シリンダとして盤内に収められている。また特許文献４は、型締側と型開側の大油室を連通させて油圧差を無くした状態で、前記小径シリンダを作動させるものである。しかし特許文献４は、型開時については型締側と型開側の大油室を同じ圧力として油圧作動面積の差により型開方向への移動を行うように作動されるが、その際に双方の大油室の圧力を上昇させる必要があり、型開時の作動が遅くなるという問題があった。更には特許文献５についても盤内に設けられた型締シリンダに小径シリンダを設けたものである。そして特許文献５では、型開時に小径シリンダ室に作動油を送る際に大径シリンダの型締側の第１シリンダ室と型開側の第２シリンダ室を連通させ、圧油を還流させることにより型締シリンダへ供給する作動液の流量の軽減を図っている。しかしながら特許文献５については、タイバを元の状態に戻す際には大径シリンダの第１シリンダ室へ作動油を供給するために、大容量の作動油が必要となるとともに、作動が遅くなるという問題があった。

特開２００１−２１２８２８号公報（００２９、図１） 特開２００２−１０３４０３号公報（００１２、００１３、図１） 特開平８−２７６４８２号公報（００２１、図１） 特開２００２−１２７２１６号公報（００２３、００２４、００２５、００２６、図２） 特開２００７−１６７８９７号公報（００４６、図４）

上記の特許文献４および特許文献５の技術は、型締シリンダの型締側の型締シリンダ室である第１シリンダ室と型開側の第２シリンダ室等は連通される構造を有するものの、型締側、型開側の両方に小径のシリンダ室を有していないので、双方向に型締シリンダを移動させる際に、それぞれ少流量の作動油で移動させることができず、油室の作動油の供給に時間がかかるので、トータルの成形サイクル時間を短縮することは出来ないものであった。或いはトータルの成形サイクル時間を短縮しようとすると、油圧回路のポンプやバルブ等のサイズを短時間に大量の作動油を供給可能なものを準備する必要があり、前記油圧回路をコンパクトにすることが出来ないものであった。従って本発明では上記の問題を鑑みて、型開閉機構により固定金型に対して可動金型を接近または当接させ、ハーフナットと係止部を係止した後に、型締シリンダにより型締を行う型締装置において、油圧回路のポンプやバルブ等のサイズを大型化させずに、成形サイクルを短縮することを可能とした型締装置やその作動方法を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の型締装置は、型開閉機構により固定金型に対して可動金型を接近または当接させ、ハーフナットと係止部を係止した後に、型締シリンダにより型締を行う型締装置において、前記型締シリンダの型締ピストンの一側には型締用の第１シリンダ室と、該第１シリンダ室よりも受圧面積が小さい第２シリンダ室が設けられ、前記型締ピストンの他側には前記第１シリンダ室よりも受圧面積が小さく型開する際にポンプから作動油が供給される第３シリンダ室と、前記第１シリンダ室に管路およびバルブを介して接続される第４シリンダ室とが設けられたことを特徴とする。従って油圧回路のポンプやバルブ等のサイズを大型化させずに、型締シリンダを両方向に比較的速く移動させることができ、成形サイクルを短縮することができる。

本発明の請求項２に記載の型締装置は、請求項１において、前記型締シリンダは、型締装置の盤の内部に配設され、いずれかの側から第２シリンダ室、第１シリンダ室、第４シリンダ室、および第３シリンダ室の順に同軸上に配置されており、第４シリンダ室の受圧面積は、第１シリンダ室の受圧面積よりも小さく、かつ第３シリンダ室の受圧面積よりも大きいことを特徴とする。従って請求項１の作用効果に加えて、第１シリンダ室の作動油を一定以上、第４シリンダ室に送り、型締ピストンを高速移動させることができる。

本発明の請求項３に記載の型締装置の作動方法は、型開閉機構により固定金型に対して可動金型を接近または当接させ、ハーフナットと係止部を係止した後に、型締シリンダにより型締を行う型締装置の作動方法において、前記型締シリンダの型締ピストンの一側には型締用の第１シリンダ室と、該第１シリンダ室よりも受圧面積が小さい第２シリンダ室が設けられ、前記型締ピストンの他側には前記第１シリンダ室よりも受圧面積が小さい第３シリンダ室と、前記第１シリンダ室に管路およびバルブを介して接続される第４シリンダ室とが設けられ、ラムを型閉方向へ移動させる際は、第２シリンダ室に作動油を供給するとともに、少なくとも第４シリンダ室の作動油を第１シリンダ室へ送って型締ピストンを型閉方向へ移動させ、型開する際は、第３シリンダ室にポンプから作動油を供給するとともに、第１シリンダ室の作動油を少なくとも第４シリンダ室へ送って型締ピストンを型開方向へ移動させることを特徴とする。従って油圧回路のポンプやバルブ等のサイズを大型化させずに型締シリンダを両方向に比較的速く移動させることができ、成形サイクルを短縮することができる。

本発明の型締装置または型締装置の作動方法は、前記型締シリンダの型締ピストンを境にして、型締用の第１シリンダ室よりも受圧面積が小さくて作動油が供給されると型締ピストン側に向けて推力を発生させる第２シリンダ室と前記第１シリンダ室よりも受圧面積が小さく型開する際にポンプから作動油が供給され型締ピストン側に向けて推力を発生させる第３シリンダ室が備えられているので、油圧回路のポンプやバルブ等のサイズを大型化させずに型締シリンダを両方向に比較的速く移動させることができ、成形サイクルを短縮することができる。

図１は、本実施形態の型締装置の一部断面図である。 図２は、本実施形態の型締装置の型締シリンダとその油圧回路を示す図である。 図３は、本実施形態の型締装置の高速型閉工程、高速型開工程を示す図である。 図４は、本実施形態の型締装置の型締シリンダ型閉工程を示す図である。 図５は、本実施形態の型締シリンダの型締工程を示す図である。 図６は、本実施形態の型締シリンダの圧抜工程を示す図である。 図７は、本実施形態の型締シリンダの強力型開工程と型締シリンダ型開工程を示す図である。 図８は、本実施形態の型締装置の作動を示すチャート図である。 図９は、別の実施形態の型締装置の型締シリンダを示す図である。

本発明の実施形態の射出成形機の型締装置について、図１を参照して説明する。射出成形機１１は、一側に設けられた型締装置１２とその他側に設けられた射出装置１３から基本的な部分が構成される。型締装置１２について説明すると、ベッド１４上の他側（射出装置側）には、固定金型１５が取付けられる固定盤１６が立設されている。またベッド１４上には型開閉方向に向けて直動ガイド１７が固定され、前記直動ガイド１７上に移動型締盤１８が型開閉方向に移動可能に設けられている。そして移動型締盤１８には、脚部である架台１９が固定盤側に向けて一体に固定されており、架台１９の上には可動金型２０が取付けられる可動盤２１が、移動型締盤１８に対して型開閉方向に移動可能に設けられている。また本実施形態では移動型締盤１８には型締シリンダ２２が設けられている。また型締シリンダ２２のラム２３は、可動盤２１の背面に固着されている。移動型締盤１８と可動盤２１の間には、移動型締盤１８に対する可動盤２１の位置を検出する位置センサ３０が取付けられている。なお型締シリンダ２２の数は１個に限定されない。

ベッド１４の一側（後方側）にはタイバ保持板２４が立設されている。そして固定盤１６の四隅近傍には水平方向にタイバ２５が固定され、タイバ２５は、可動盤２１、移動型締盤１８、タイバ保持板２４にそれぞれ挿通されている。またタイバ２５の中間よりも一側の部分には、所定長さにわたって複数の溝が形成された係止部２５ａが設けられている。そして移動型締盤１８の一側の面１８ａ（背面）のタイバ２５が挿通される孔の周囲にはハーフナット２９が配設されている。ハーフナット２９は、ハーフナット作動機構３１によりタイバ２５と直交する方向に移動可能となっている。またハーフナット２９の歯とタイバ２５の係止部２５ａの溝との関係は、ハーフナット２９の歯が前記溝に噛合された際に、両者の間に型開閉方向に僅かに隙間が設けられるようになっている。またベッド１４上の一側に設けられたブラケットには型開閉機構のサーボモータ２６が固定されるとともに、型開閉機構のボールネジ２７が軸支され、移動型締盤１８に固定されたボールネジナット２８に前記ボールネジ２７が挿通されている。よってベッド１４および固定盤１６に対する移動型締盤１８の位置は、サーボモータ２６に取付けられたロータリエンコーダにより検出可能となっている。なお型開閉機構は他のアクチュエータや機構を用いたものでもよい。また型開閉機構は固定盤１６と移動型締盤１８の間に取付けられたものでもよく、いずれの側にサーボモータが取付けられたものでもよい。

次に型締装置１２の移動型締盤１８（盤内）に配置される型締シリンダ２２について説明する。図２に示されるように型締シリンダ２２の大径の型締ピストン３２の一側の軸芯には、小径の第１ピストン３３が固定され、他側の軸芯には前記型締ピストン３２よりは小径であって第１ピストン３３よりは径の大きい第２ピストン３４が固定されている。そして前記第２ピストン３４の前方には第２ピストン３４よりも更に小径のラム２３が固定されている。一方移動型締盤１８の内部には、中央に前記型締ピストン３２が摺動自在に挿通される型締シリンダ筒部３５が形成され、その一側（移動型締盤１８の背面寄り）には、前記第１ピストン３３が摺動自在に挿通される小径の第１シリンダ筒部３６が形成されている。また型締シリンダ２２の他側（可動盤寄り）には、第２ピストン３４が摺動自在に挿通される第２シリンダ筒部３７が形成され、更に他側にはラム２３が摺動自在に挿通される孔が形成されている。

前記型締シリンダ２２は、型締ピストン３２を境にして一側には、型締ピストン３２の背面、型締シリンダ筒部３５の内周面、および第１ピストン３３の外周面によって囲まれて型締シリンダ室である型締用の第１シリンダ室３８が形成されている。また第１シリンダ室３８の更に一側には、第１ピストン３３の端面、第１シリンダ筒部３６の内周面と端面によって囲まれて早送りシリンダ室である第２シリンダ室３９が設けられている。そして本実施形態では、第２シリンダ室３９の受圧面積と型締シリンダ室である第１シリンダ室３８の受圧面積の比は、１：９であって、型締ピストン３２を移動させる際に作動油が供給される第２シリンダ室３９の受圧面積のほうが小さく設けられている。また前記型締シリンダ２２の型締ピストン３２を境にして他側には、型締ピストン３２の前面、第２シリンダ筒部３７の内周面、および第２ピストン３４の外周面によって囲まれて第１シリンダ室３８の作動油を給排する給排シリンダ室である第４シリンダ室４０が形成されている。また該第４シリンダ室４０の更に他側には、第２ピストン３４の前面、第２シリンダ筒部３７の内周面、およびラム２３の外周面によって囲まれて型開シリンダ室である第３シリンダ室４１が設けられている。そして第２シリンダ室３９と第３シリンダ室４１は、型締シリンダ２２の型締ピストン３２を境にして配設され、それぞれ作動油が供給されると型締ピストン３２側に向けて推力を発生させる。

本実施形態では、第１シリンダ室３８の受圧面積と第４シリンダ室４０の受圧面積と第３シリンダ室４１の受圧面積は、９：５：２であって、前記第１シリンダ室３８よりも型締ピストン３２を移動させる際に作動油が供給される第３シリンダ室４１の方が受圧面積が小さく設けられている。そして前記により型締シリンダ２２は、一側から第２シリンダ室３９、第１シリンダ室３８、第４シリンダ室４０、および第３シリンダ室４１の順に同軸上に配置されている。なお第１シリンダ室３８を軸芯側（軸方向においては型締ピストン３２から遠い側）に配置して早送りシリンダ室である第２シリンダ室３９を軸芯から外側（軸方向においては型締ピストン３２側）に配置することや、型開室である第３シリンダ室４１を軸芯から外側（軸方向においては型締ピストン３２側）に配置して給排用シリンダ室である第４シリンダ室４０を軸芯側（軸方向においては型締ピストン３２から遠い側）に配置することも可能ではある。

次に型締シリンダ２２の油圧回路５１について説明する。図２に示されるように可変ポンプ５２からの主管路に四方向切換バルブ５３が配置され、一方の管路５４は型締シリンダの第１シリンダ室３８と第２シリンダ室３９に接続されている。そして第２シリンダ室３９への管路５４ａを分岐した後の第１シリンダ室３８への管路５４ｂには圧力調整可能なチェック付シーケンスバルブ５５が取付けられている。また第１シリンダ室３８と第４シリンダ室４０との間は、ノーマルオープン型のカートリッジバルブ５６が取付けられた管路５７により接続されている。また前記四方向切換バルブ５３から他方へ分岐した管路５８は、ノーマルオープン調圧型（クラッキング圧以上で開）のパイロットチェックバルブ５９を介して型開シリンダ室である第３シリンダ室４１に接続されている。また第１シリンダ室３８と第４シリンダ室４０を接続する前記管路５７と、第３シリンダ室４１とは、管路６０により接続され、管路６０にはパイロットチェックバルブ５９と同様のパイロットチェックバルブ６１が設けられている。そして管路５７，６０は、第１シリンダ室３８と第３シリンダ室４１、第４シリンダ室４０との間で作動油を給排するランアラウンド回路を構成している。なお第３シリンダ室４１については、第１シリンダ室と接続せずにランアラウンド回路を構成しないようにしてもよい。

油圧回路５１には、パイロットチェックバルブ５９，６１、カートリッジバルブ５６、チェック付シーケンスバルブ５５を作動させるために、切換バルブ６２，６３，６４が取付けられている。四方向切換バルブ５３の供給側の別のポートはタンク６５に接続されている。また図２においては、可変ポンプ５２からの主管路から分岐したリリーフバルブや主管路に設けたチェックバルブ等や圧力制御バルブ等の一部のバルブや圧力センサは省略して記載してある。なお型締シリンダ２２の油圧回路については、図２の例に限定されず、電磁バルブにより管路のバルブを開閉するものでもよい。また圧抜工程等において別の管路やバルブから第１シリンダ室３８等の作動油をドレンへ落とす回路を設けるようにしてもよい。

次に本実施形態の型締装置１２の作動方法、とりわけ型締シリンダ２２の作動方法について、図３ないし図８により説明する。まず図３および図８に示されるように高速型閉工程を行う。高速型閉工程では、型開完了位置にある移動型締盤１８とその架台１９上に載置された可動盤２１および可動金型２０を型開閉機構のサーボモータ２６を作動させて型閉側へ移動させる。そして固定金型１５に対して可動金型２０を当接させる直前の位置において、サーボモータ２６の駆動を停止させ、移動型締盤１８を停止させる。この際までに型締シリンダ２２は、四方向切換バルブ５３が図２中の左側に移動されるように切換られ管路５８、パイロットチェックバルブ５９を介して型開シリンダである第３シリンダ室４１に作動油が送られて封じ込められ、ラム２３および型締ピストン３２が後退限に押付けられ保持された状態にある。この際切換バルブ６２は切換えられ、切換バルブ６４はノーマル位置であり、パイロットチェックバルブ６１はパイロット圧により閉鎖されている。高速型閉工程の際の第３シリンダ室４１へ送られる作動油の油圧は、一例として５ＭＰａに設定される。

次に図４に示されるように型締シリンダ型閉工程を行う。型締シリンダ型閉工程では、移動型締盤１８が停止されサーボモータ２６がサーボロックされた状態で、四方向切換バルブ５３を図２中の右側へ移動させるように切換えて、管路５４，５４ａを介して型締シリンダ２２の第２シリンダ室３９に作動油を供給し可動盤２１を前進させる。この際に第２シリンダ室３９は第１シリンダ室３８と比較して小面積であり小容量の作動油で可動盤２１を比較的高速で移動させることができる。またチェック付シーケンスバルブ５５の設定圧は比較的高圧（一例として５ＭＰａ）に設定されており、可変ポンプ５２から第１シリンダ室３８へは作動油は供給されない。また第２シリンダ室３９に供給された作動油により推力が発生し、型締ピストン３２が図４において右側へ移動するにつれて第３シリンダ室４１と第４シリンダ室４０の容積が減少されるが、第３シリンダ室４１と第４シリンダ室４０内の作動油は、ランアラウンド回路である管路６０，５７を介して第１シリンダ室３８へ供給される。なお第３シリンダ室４１が第１シリンダ室３８と接続されていない場合、型締ピストン３２の型閉方向への移動により第３シリンダ室４１の作動油はドレンに落とされるが、少なくとも第４シリンダ室４０の作動油は第１シリンダ室３８へ供給される。

従ってこの際は切換バルブ６４が切換られてパイロットチェックバルブ５９がパイロット圧により閉鎖され、第３シリンダ室４１および第４シリンダ室４０の作動油がドレン側へ戻されないようになっている。そして型締シリンダ型閉工程において可動盤２１が移動されている途中でハーフナット作動機構３１を作動させ、ハーフナット２９をタイバ２５の係止部２５ａに向けて移動させ係止させる。そして更に可動盤２１の型閉移動を継続し、固定金型１５に対して可動金型２０を当接させる。そして更に第２シリンダ室３９への作動油の供給を継続することにより、ハーフナット２９の歯とタイバ２５の係止部２５ａの溝の間の隙間が解消される。この際も第２シリンダ室３９のみへ、チェック付シーケンスバルブ５５の設定圧より低い圧力の作動油を供給して移動型締盤１８およびハーフナット２９を後退させることができ、移動時間を短縮できる。また金型の当接と同時か少し前に型開閉機構のサーボモータ２６のサーボロック状態を解除して移動型締盤１８の後退時に追従制御させる。なおハーフナット２９の歯とタイバ２５の溝の係止は、移動型締盤１８の停止と同時から型当接までの間に完了させればよく、そのことによりハーフナット２９の作動が並行して行われるので、ハーフナット２９のロックによる待ち時間は発生せずにタイムロスにならない。

次に図５に示されるように型締工程を行う。型締工程では、ハーフナット２９の歯の側面とタイバ２５の係止部２５ａの溝の側面が当接されることにより移動型締盤１８の後退が停止されて第２シリンダ室３９および管路５４，５４ａの作動油が昇圧され、チェック付シーケンスバルブ５５の設定圧を超えると管路５４ｂを介して第１シリンダ室３８の側へも作動油が供給される。型締工程の際の第１シリンダ室３８へ送られる作動油の油圧は、一例として２１ＭＰａに設定される。型締工程の際は、切換バルブ６３が切換られ、パイロット圧によりカートリッジバルブ５６は閉鎖されている。そして容積が減少した第３シリンダ室４１と第４シリンダ室４０の作動油は、パイロットチェックバルブ５９，６１、四方向切換バルブ５３を介してドレンへ落とされるが、その流量は少量であり、第３シリンダ室４１と第４シリンダ室４０の圧力はパイロットチェックバルブ５９，６１のクラッキング圧以下になることはない。そして型締工程の間は、型締シリンダ２２の作動によりタイバ２５が引き伸ばされ、型締された固定金型１５と可動金型２０の間に形成されたキャビティ（図示せず）に射出装置１３から溶融樹脂を射出充填し、キャビティ内で溶融樹脂の冷却固化を行う。また射出装置１３においては次の成形のための計量工程を行う。

次に図６に示されるように圧抜工程を行う。圧抜工程では四方向切換バルブ５３を切換えて、型締シリンダ室である第１シリンダ室３８および第２シリンダ室３９の作動油をドレンに落とす。圧抜工程を行うことにより、僅かに型締ピストン３２およびラム２３は、図２中の左側へ移動される。そして型締装置１２の引き伸ばされたタイバ２５は元の状態に戻され、固定金型１５と可動金型２０の型締は完了する。また圧抜工程の間、可変ポンプ５２はアンロードされる。なお圧抜工程では第１シリンダ室３８および第２シリンダ室３９の作動油、または第３シリンダ室４１および第４シリンダ室４０の作動油は、別の経路によりドレンに落とすようにしてもよい。

次に図７に示されるように強力型開工程を行う。強力型開工程では型開閉機構のサーボモータ２６を前進方向に移動させて型締工程で当接されていた側のハーフナット２９の歯の側面と係止部２５ａの溝の側面の当接を解除し、ハーフナット２９の歯の反対側の側面と溝の反対側の側面の間の隙間（型締工程の際に形成されていた隙間）を解消して当接する。そして前記隙間の解消と同時かまたは前後して型締シリンダ２２を用いて可動盤２１を型開方向へ移動させる。型締シリンダ２２を用いることにより大きな力で強力型開を行うことができ、また型開閉機構のサーボモータ２６を、移動型締盤１８等の移動専用に小型化させることもできる。強力型開工程では、油圧回路５１の四方向切換バルブ５３を切換えて管路５８を介して型開室である第３シリンダ室４１に作動油を供給する。そして第３シリンダ室４１に作動油が供給されて型締ピストン３２側に向けて推力が発生されると、型締ピストン３２、ラム２３、および可動盤２１等が型開方向（図１、図２、図７において左側）へ移動され、第１シリンダ室３８および第２シリンダ室３９の容積は減少される。この際切換バルブ６２が切換えられ、パイロットチェックバルブ６１が閉鎖されており、カートリッジバルブ５６は開放されているので、第１シリンダ室３８の作動油の多くは、管路５７を介して給排室である第４シリンダ室４０へ送られる。（第１シリンダ室３８の作動油は、少なくとも第４シリンダ室４０へ送られる。）また第１シリンダ室３８の作動油の一部と早送りシリンダである第２シリンダ室３９の作動油は、四方向切換バルブ５３を介してドレンへ落とされる。強力型開工程の際の第３シリンダ室４１へ送られる作動油の油圧は、一例として７ＭＰａに設定される。

そして第３シリンダ室４１の作動油による推力が第２ピストン３４に加えられラム２３が後退方向に向けて移動されると、固定金型１５から可動金型２０が移動開始され、成形品を一方の金型のキャビティから離型させる。なお離型の当初は比較的大きい力が必要となるから、第３シリンダ室４１の受圧面積は小さすぎてもよくない。しかしながら強力型開工程および次の型締シリンダ型開工程の間、移動型締盤１８を比較的高速で移動させることも必要であるので、第３シリンダ室４１の受圧面積を第１シリンダ室３８と比較してあまり大きくせずに（１０〜５０％）とし、第３シリンダ室４１へ送る作動油が少なくても済むようにすることが望ましい。強力型開工程により可動盤２１が所定位置まで後退させられると、次に型締シリンダ型開工程に移行する。

図７に示されるように、型締シリンダ型開工程では、型開閉機構のサーボモータ２６を後退方向に僅かに移動させてハーフナット２９の歯の側面と、タイバ２５の係止部２５ａの溝の側面の当接を解除される。そしてサーボモータ２６をロックした状態でハーフナット作動機構３１が作動され、ハーフナット２９の作動が解除される。そして更に第３シリンダ室４１に作動油を供給が継続され、図３に示されるように、第３シリンダ室４１の作動油の油圧による推力により可動盤２１は後退され続け、型締ピストン３２が後退限まで移動されて型締シリンダ２２内で押付けられ固定されるようにする。強力型開工程と型締シリンダ型開工程では、油圧回路５１のバルブのポジション（作動油の流れ方向）は同じだが、図示しない圧力制御バルブにより設定圧が一例として２ＭＰａ低下されて５ＭＰａとされ、より高速でラム２３および可動盤２１が後退移動されるようになっている。

次に高速型開工程へ移行する。高速型開工程では、型締シリンダ２２は図３の状態に保持され、型開閉機構であるサーボモータ２６を作動させ、移動型締盤１８と可動盤２１を型開完了位置まで移動させる。そして型開完了位置において成形品を取り出して、再び高速型閉工程に移行して高速型閉を行う。高速型開工程の際の第３シリンダ室４１へ送られる作動油の油圧は、継続して５ＭＰａに設定される。

次に図９に示される別の実施形態の型締装置７１の型締シリンダ７２について説明する。図９の別の実施形態の型締シリンダ７２は、先行技術である特許文献３ないし特許文献５に示されるような固定金型７３が取付けられる固定盤７４と可動金型が取付けられる可動盤の２枚の盤からなる型締装置７１の盤内に設けられる。型締シリンダ７２は、上記の実施形態と同様に、型締ピストン７５を境にして一側（固定金型側）に大径の型締シリンダ室７６（第１シリンダ室）と、小径のタイバの位置調整に用いる早送りシリンダ室７７（第２シリンダ室）が設けられている。そして早送りシリンダ室７７の中心側はタイバ７８となっている。また型締ピストン７５を境にして他側（射出装置側）には大径の給排シリンダ室７９（第４シリンダ室）と、小径の型開室８０（第３シリンダ室）が形成されている。そして小径の型開室８０を形成するロッド８１の端部は、盤から他側へ突出していており、位置センサ８２が取付けられている。別の実施形態の型締装置７１の油圧回路および成形サイクルにおける型締シリンダ７２の作動は、上記の実施形態とほぼ同様であるので説明を省略する。また別の実施形態において型締シリンダ７２が設けられる盤は、可動盤であってもよい。また更に別の実施形態として、図示は省略するが、特許文献１に示されるように受圧盤に型締シリンダが取付けられ可動盤にメカニカルラムが固定された型締装置にも本発明の型締シリンダを取付けることが可能である。

なお上記の実施形態の型締シリンダ２２の作動方法では、固定金型１５と可動金型２０が当接する直前で型開閉機構のサーボモータ２６を停止させ、型締シリンダ２２の早送りシリンダ室である第２シリンダ室３９に作動油を供給して、固定金型１５と可動金型２０を当接させる例について記載した。しかし型開閉機構により金型当接位置や射出圧縮成形における圧縮開始位置まで可動盤および可動金型を前進させた後、ハーフナットを係止し、ハーフナットとタイバ等の係止部の隙間分を無くす分だけ、第２シリンダ室に作動油を供給して型締ピストン等を移動させるようにしてもよい。

本発明の型締装置は、射出成形機の他、ダイカスト成形機、およびプレス装置等、固定金型（加圧板を含む）と可動金型（加圧板を含む）を型閉した後、型締（増圧）する全ての装置に使用することができる。また射出成形機に用いる場合、射出圧縮成形、射出プレス成形、発泡成形等を行うものであってもよく、成形材料も限定されない。また固定金型と可動金型の間に別の中間可動金型が配設されるものや、１以上の固定金型（ロータリテーブル上を回転するものを含む）と１以上の可動金型（ロータリテーブル上を回転するものを含む）を使用したものでもよい。また型締装置は縦型のものでもよい。

１１ 射出成形機
１２ 型締装置
１５ 固定金型
１８ 移動型締盤
２０ 可動金型
２１ 可動盤
２２ 型締シリンダ
２３ ラム
２５ タイバ
２５ａ 係止部
２９ ハーフナット
３２ 型締ピストン
３８ 第１シリンダ室
３９ 第２シリンダ室
４０ 第４シリンダ室
４１ 第３シリンダ室
５４，５７，５８，６０ 管路

Claims (3)

1. 型開閉機構により固定金型に対して可動金型を接近または当接させ、ハーフナットと係止部を係止した後に、型締シリンダにより型締を行う型締装置において、
   前記型締シリンダの型締ピストンの一側には型締用の第１シリンダ室と、該第１シリンダ室よりも受圧面積が小さい第２シリンダ室が設けられ、
   前記型締ピストンの他側には前記第１シリンダ室よりも受圧面積が小さく型開する際にポンプから作動油が供給される第３シリンダ室と、前記第１シリンダ室に管路およびバルブを介して接続される第４シリンダ室とが設けられたことを特徴とする型締装置。
2. 前記型締シリンダは、型締装置の盤の内部に配設され、いずれかの側から第２シリンダ室、第１シリンダ室、第４シリンダ室、および第３シリンダ室の順に同軸上に配置されており、第４シリンダ室の受圧面積は、第１シリンダ室の受圧面積よりも小さく、かつ第３シリンダ室の受圧面積よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の型締装置。
3. 型開閉機構により固定金型に対して可動金型を接近または当接させ、ハーフナットと係止部を係止した後に、型締シリンダにより型締を行う型締装置の作動方法において、
   前記型締シリンダの型締ピストンの一側には型締用の第１シリンダ室と、該第１シリンダ室よりも受圧面積が小さい第２シリンダ室が設けられ、
   前記型締ピストンの他側には前記第１シリンダ室よりも受圧面積が小さい第３シリンダ室と、前記第１シリンダ室に管路およびバルブを介して接続される第４シリンダ室とが設けられ、
   ラムを型閉方向へ移動させる際は、第２シリンダ室に作動油を供給するとともに、少なくとも第４シリンダ室の作動油を第１シリンダ室へ送って型締ピストンを型閉方向へ移動させ、
   型開する際は、第３シリンダ室にポンプから作動油を供給するとともに、第１シリンダ室の作動油を少なくとも第４シリンダ室へ送って型締ピストンを型開方向へ移動させることを特徴とする型締装置の作動方法。