JP6025636B2 - 射出成形機 - Google Patents

Description

本発明は、射出成形機に関する。

射出成形機は、第１部材に対して第２部材を移動させる液圧シリンダを備えることがある（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２００６／０５４５２２号

液圧シリンダに高圧の作動液を供給する液圧ポンプの能力が同じ場合、液圧シリンダのピストンの断面積が大きいと、推進力が強い反面、速度が遅い。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、推進力が強い状態と、速度が速い状態との間で状態を切り替えできる、射出成形機の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
第１部材に対して第２部材を移動させる第１液圧シリンダおよび第２液圧シリンダを有し、
前記第１液圧シリンダは、前記第２液圧シリンダを介して前記第２部材を所定方向に押圧し、
前記第１液圧シリンダおよび前記第２液圧シリンダが前記第２部材を前記所定方向に押圧し、その後、前記第２液圧シリンダの押圧動作中に前記第１液圧シリンダの押圧動作を停止して前記第１液圧シリンダで前記第２液圧シリンダを押圧しないようにして、前記第１液圧シリンダおよび前記第２液圧シリンダのうち前記第２液圧シリンダのみが前記第２部材を前記所定方向に押圧する、射出成形機が提供される。

本発明の一態様によれば、推進力が強い状態と、速度が速い状態との間で状態を切り替えできる、射出成形機が提供される。

本発明の第１実施形態による射出成形機の型締め時の状態を示す図である。 本発明の第１実施形態による射出成形機の型開き完了時の状態を示す図である。 図１の中間支持枠を移動させる移動装置を示す図であって、中間支持枠の型開き開始時の状態を示す図である。 図３の中間支持枠の型開きの途中での状態を示す図である。 図３の中間支持枠の型開き完了時の状態を示す図である。 第１実施形態の変形例による中間支持枠の型開き開始時の状態を示す図である。 第１実施形態の変形例による中間支持枠の型開きの途中での状態を示す図である。 第１実施形態の変形例による中間支持枠の型開き完了時の状態を示す図である。 本発明の第２実施形態による射出成形機の型締め時の状態を示す図である。 本発明の第３実施形態による射出成形機の型締め時の状態を示す図である。 本発明の第４実施形態による射出成形機の型締め時の状態を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、各図面において、同一の又は対応する構成については同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態による射出成形機の型締め時の状態を示す図である。図２は、本発明の第１実施形態による射出成形機の型開き完了時の状態を示す図である。

射出成形機１０は、射出吹込成形機（インジェクションブロー成形機とも呼ばれる）である。射出成形機１０は、型締め状態の射出金型１２と回転金型１４との間に形成されるキャビティ空間に成形材料を充填してプリフォーム２を射出成形し、得られたプリフォーム２を吹込金型１３内で膨らませて成形品４をブロー成形する。

尚、図１および図２において成形品４の数は１つであるが、成形品４の多数個取りも可能である。また、プリフォーム２を延伸ピストンロッドで伸ばしながら空気を吹き込む延伸ブロー成形も可能である。

射出成形機１０は、例えば、型締装置２０、射出装置６０、および制御装置７０（図３参照）などを備える。以下、型閉じ工程における可動プラテン２３の移動方向を前方、型開き工程における可動プラテン２３の移動方向を後方として説明する。

型締装置２０は、例えば、固定プラテン２２、可動プラテン２３、中間支持枠２４、リヤプラテン２５、タイバー２６、トグル機構２７、型締モータ２９、および移動装置３０（図３参照）などで構成される。

固定プラテン２２は、フレーム１１に固定されてよい。固定プラテン２２の金型取付面には固定金型としての射出金型１２が取り付けられる。

可動プラテン２３は、フレーム１１に敷設されるガイド１７に沿って進退自在とされる。可動プラテン２３の金型取付面には、可動金型としての吹込金型１３が取り付けられる。

中間支持枠２４は、固定プラテン２２と可動プラテン２３との間に配設され、可動プラテン２３と独立にガイド１７に沿って進退自在とされる。中間支持枠２４は、中間金型としての回転金型１４を回転自在に支持する。

回転金型１４が回転軸２４ａを中心に１８０°回転する度に、回転金型１４に形成される凸型１４ａの位置が射出金型１２に形成される凹型と向かい合う位置と吹込金型１３に形成される凹型と向かい合う位置との間で切り替わる。

リヤプラテン２５は、可動プラテン２３の後方に配設され、複数本のタイバー２６を介して固定プラテン２２と連結される。型締め時のタイバー２６の伸びを許容するため、リヤプラテン２５は、フレーム１１に移動可能に載置される。

尚、本実施形態では固定プラテン２２がフレーム１１に固定され、リヤプラテン２５がフレーム１１に載置されるが、固定プラテン２２がフレーム１１に載置され、リヤプラテン２５がフレーム１１に固定されてもよい。

トグル機構２７は、可動プラテン２３とリヤプラテン２５との間に配設される。トグル機構２７は、例えば、フレーム１１に対して進退自在なクロスヘッド２７ａ、クロスヘッド２７ａに入力される推進力を可動プラテン２３に伝達する複数のリンクとで構成される。

型締モータ２９は、回転運動を直線運動に変換する運動変換部としてのボールねじ機構を含み、駆動軸２８を進退させることで、クロスヘッド２７ａを進退させ、トグル機構２７を作動させる。

型締モータ２９を駆動して、クロスヘッド２７ａを前進させると、可動プラテン２３が前進させられる。このとき、移動装置３０が中間支持枠２４を前進させてよい。吹込金型１３が回転金型１４と接触し、回転金型１４が射出金型１２と接触することで、型閉じが完了する。続いて、型締モータ２９をさらに駆動すると、型締モータ２９の推進力にトグル倍率を乗じた型締力が発生する。

また、型締モータ２９を駆動して、クロスヘッド２７ａを後退させると、可動プラテン２３が後退させられる。このとき、移動装置３０が中間支持枠２４を後退させる。吹込金型１３が回転金型１４と離間し、回転金型１４が射出金型１２と離間し、型開きが完了する。

次に、上記構成の射出成形機１０の動作について説明する。

先ず、図１に示すように、射出装置６０が型締め状態の射出金型１２の凹型と回転金型１４の凸型１４ａとの間に形成されるキャビティ空間に成形材料を充填し、プリフォーム２が射出成形される。プリフォーム２は回転金型１４の凸型１４ａに抱き付いた状態で保持される。

その後、図２に示すように型開きが行われ、回転金型１４が回転軸２４ａを中心に１８０°回転し、プリフォーム２を保持する凸型１４ａと、吹込金型１３の凹型とが向かい合う。この状態で、型閉じおよび型締めが行われる。

次いで、図１に示すようにプリフォーム２を保持する凸型１４ａが圧縮空気を噴出し、圧縮空気の空気圧でプリフォーム２が吹込金型１３内で膨らみ、成形品４がブロー成形される。このとき、残りの凸型１４ａと、射出金型１２の凹型との間に形成されるキャビティ空間に成形材料が充填され、プリフォーム２が射出成形される。プリフォーム２の射出成形と、成形品４のブロー成形とは同時に行われる。

その後、図２に示すように型開きが行われ、割型である吹込金型１３が分離され、成形品４が取り出される。

尚、射出金型１２と吹込金型１３の配置は逆でもよい。つまり、射出金型１２が可動プラテン２３に取り付けられ、吹込金型１３が固定プラテン２２に取り付けられてもよい。

図３は、図１の中間支持枠を移動させる移動装置を示す図であって、中間支持枠の型開き開始時の状態を示す図である。図４は、図３の中間支持枠の型開きの途中での状態を示す図である。図５は、図３の中間支持枠の型開き完了時の状態を示す図である。

移動装置３０は、例えば、第１液圧シリンダとしての前方シリンダ３１、第２液圧シリンダとしての後方シリンダ３２、モータ５２、液圧ポンプ５３、タンク５４、圧力センサ５５、第１リリーフ弁５６、第２リリーフ弁５７、第１逆止弁５８、および第２逆止弁５９を有する。前方シリンダ３１および後方シリンダ３２は、第１部材としてのフレーム１１に対して、第２部材としての中間支持枠２４を移動させる。

前方シリンダ３１は、液圧シリンダであって、前方シリンダ本体３１ａ、前方シリンダ本体３１ａ内の空間を前室と後室とに区画する前方ピストン３１ｂ、および前方ピストン３１ｂと共に進退する前方ピストンロッド３１ｃで構成される。

後方シリンダ３２は、液圧シリンダであって、後方シリンダ本体３２ａ、後方シリンダ本体３２ａ内の空間を前室と後室とに区画する後方ピストン３２ｂ、および後方ピストン３２ｂと共に進退する後方ピストンロッド３２ｃで構成される。

前方シリンダ本体３１ａは後方に配設される後方シリンダ本体３２ａと一体とされ、後方シリンダ本体３２ａは固定プラテン２２に取り付けられる。前方ピストン３１ｂのストロークは、後方ピストン３２ｂのストロークよりも短い。前方ピストンロッド３１ｃは、前方シリンダ本体３１ａの後室と後方シリンダ本体３２ａの前室とを隔てる隔壁に形成される貫通孔に移動自在に挿通され、後方ピストン３２ｂと接離自在に接触する。後方ピストンロッド３２ｃの先端部は中間支持枠２４に固定される。

前方シリンダ本体３１ａの前室と、後方シリンダ本体３２ａの前室とは、第１接続路３４を介して接続され、同じ液圧に保たれる。また、前方シリンダ本体３１ａの後室と、後方シリンダ本体３２ａの後室とは、第２接続路３５を介して接続され、同じ液圧に保たれる。

モータ５２は、電動サーボモータであってよく、制御装置７０からの制御信号に応じた回転方向および回転トルクで液圧ポンプ５３を駆動する。制御装置７０は、圧力センサ５５の検出結果に基づいてモータ５２を制御してよい。

液圧ポンプ５３は、第１ポート５３ａと、第２ポート５３ｂとを有する。第１ポート５３ａが第１接続路３４と第１流路３６を介して接続され、第２ポート５３ｂが第２接続路３５と第２流路３７を介して接続される。液圧ポンプ５３は、前方シリンダ３１および後方シリンダ３２の両方に供給する液圧を発生させる。

液圧ポンプ５３は、両方向回転可能なポンプであり、モータ５２の回転方向を切り替えることにより、第１ポート５３ａおよび第２ポート５３ｂのいずれか一方から作動液（例えば油）を吸入し他方から吐出して液圧を発生させる。尚、液圧ポンプ５３はタンク５４に収容された作動液を吸引して第１ポート５３ａおよび第２ポート５３ｂのいずれか一方から作動液を吐出することもできる。

圧力センサ５５は、第１接続路３４内の圧力を検出するためのセンサであり、検出結果を制御装置７０に対して出力する。圧力センサ５５で検出された圧力は、型開き開始時にはプリフォーム２を射出金型１２から剥がす離型力を表す。

第１リリーフ弁５６は、第１流路３６内の圧力が設定値を超えた場合に開き、第１流路３６内の余分な作動液をタンク５４に戻して、第１流路３６内の圧力を設定値以下に保つ。

第２リリーフ弁５７は、第２流路３７内の圧力が設定値を超えた場合に開き、第２流路３７内の余分な作動液をタンク５４に戻して、第２流路３７内の圧力を設定値以下に保つ。

ところで、前方シリンダ本体３１ａの後室を前方ピストンロッド３１ｃが貫く。そのため、前方シリンダ本体３１ａの後室の断面積が、前方シリンダ本体３１ａの前室の断面積よりも小さい。後方シリンダ本体３２ａにおいて同様である。これらの断面積の差に起因する作動液の循環量の過不足を調整するため、第１流路３６と第２流路３７との間に、第１逆止弁５８および第２逆止弁５９が設けられる。また、第１逆止弁５８と第２逆止弁５９とを接続する接続路は、ドレン流路３８を介してタンク５４に接続されている。

例えば前方シリンダ３１が中間支持枠２４を前進させるため後室を拡大し前室を縮小させる場合、前室から作動液が吐出される。前室の断面積は後室の断面積よりも大きいため、前室から吐出される作動液の液量は、後室に供給する作動液の液量よりも多い。

前方シリンダ３１が中間支持枠２４を前進させるとき、液圧ポンプ５３は前方シリンダ３１の前室から吐出された作動液を吸い込んで第２流路３７に吐出するので、第２流路３７に供給される作動液の量が増え、第２流路３７内の液圧が高くなる。そうすると、第２流路３７内の液圧が第１逆止弁５８に作用し、第１逆止弁５８が開く。そのため、前方シリンダ３１の前室から吐出された作動液が第１逆止弁５８、ドレン流路３８を通ってタンク５４へ戻される。したがって、作動液の循環量の過不足が調整できる。

次に、図３〜図５を参照して、上記構成の移動装置３０の動作について説明する。

図３に示す型開き開始時に、液圧ポンプ５３が作動液を第１接続路３４に供給すると、第１接続路３４の液圧が上昇する。高圧の作動液が前方ピストン３１ｂを後方に押圧し、前方ピストンロッド３１ｃが後方ピストン３２ｂを後方に押圧する。同時に、高圧の作動液が後方ピストン３２ｂを後方に押圧する。後方ピストン３２ｂが後方に押圧されることで、後方ピストンロッド３２ｃが中間支持枠２４を後方に押圧し、中間支持枠２４を後退させる推進力が生じ、プリフォーム２を射出金型１２から剥がす離型力が生じる。

高圧の作動液が前方ピストン３１ｂを後方に押圧する力は、前方ピストン３１ｂよりも小径の前方ピストンロッド３１ｃを介して後方ピストン３２ｂに伝達される。そのため、後方ピストン３２ｂにおける前方ピストンロッド３１ｃとの接触部分に作動液の液圧よりも高い圧力が作用する。よって、前方シリンダ３１がない場合に比べて、後方ピストン３２ｂを後方に押圧する力が強く、中間支持枠２４を後退させる推進力が強く、十分な離型力が発生できる。

プリフォーム２が射出金型１２から剥がれた後、引き続き、液圧ポンプ５３が作動液を第１接続路３４に供給すると、第１接続路３４で接続される前方シリンダ本体３１ａの前室および後方シリンダ本体３２ａの前室が拡大する。よって、前方ピストンロッド３１ｃおよび後方ピストンロッド３２ｃが後退し、中間支持枠２４が後退する。これに伴って、前方シリンダ本体３１ａの後室および後方シリンダ本体３２ａの後室が縮小し、それぞれの後室の余分な作動液は第２流路３７を介して液圧ポンプ５３の第２ポート５３ｂに吸入される。

図４に示すように前方ピストン３１ｂが後退限位置（ストロークエンド）に到達した後、引き続き、液圧ポンプ５３が作動液を第１接続路３４に供給すると、前方シリンダ本体３１ａの前室は拡大せずに、後方シリンダ本体３２ａの前室が拡大する。前方ピストンロッド３１ｃが停止した状態で後方ピストンロッド３２ｃが後退し、中間支持枠２４がさらに後退する。

このとき、前方シリンダ３１および後方シリンダ３２のうち後方シリンダ３２のみが中間支持枠２４を後退させる。液圧ポンプ５３から第１接続路３４への作動液の供給量が同じ場合、前方シリンダ本体３１ａの前室が拡大しない分、後方シリンダ本体３２ａの前室が高速で拡大し、中間支持枠２４が高速で後退する。

図５に示すように型開きが完了すると、液圧ポンプ５３が停止され、中間支持枠２４が停止される。

このように、本実施形態によれば、後方シリンダ３２の押圧動作中に前方シリンダ３１の押圧動作を停止する。型開き開始時に前方シリンダ３１および後方シリンダ３２が中間支持枠２４を後方に押圧する。よって、型開き開始時に中間支持枠２４を後退させる推進力が強く、プリフォーム２を射出金型１２から剥がす離型力が十分に発生できる。その後、前方シリンダ３１および後方シリンダ３２のうち後方シリンダ３２のみが中間支持枠２４を後退させる。作動液が前方シリンダ３１に供給されず、後方シリンダ３２にのみ供給されるので、後方ピストンロッド３２ｃが高速で後退し、中間支持枠２４が高速で後退し、型開きが短時間で完了できる。

尚、本実施形態の前方ピストンロッド３１ｃは、型開き開始時に、後方ピストン３２ｂと接触しているが、後方ピストン３２ｂと離れていてもよい。型開き開始後、十分な離型力が得られず後方ピストン３２ｂが停止していると、前方ピストンロッド３１ｃが後退して後方ピストン３２ｂと接触し、後方ピストン３２ｂを後方に押圧する。よって、十分な離型力が得られる。

また、本実施形態によれば、型開き開始時に、前方シリンダ３１が後方シリンダ３２を介して中間支持枠２４を後方に押圧する。前方シリンダ３１と後方シリンダ３２とが直列に並ぶので、前方シリンダ３１と後方シリンダ３２とで構成されるシリンダアセンブリの小径化が可能である。シリンダアセンブリは射出金型１２の中心線を避けて配設されてよく、複数のシリンダアセンブリが射出金型１２の中心線を中心に対称に配設されてよい。尚、シリンダアセンブリは、直列に並ぶ３つ以上の液圧シリンダで構成されてもよい。

また、本実施形態によれば、型開き開始時に、前方ピストンロッド３１ｃが後方ピストン３２ｂを後方に押圧すると共に、後方ピストンロッド３２ｃが中間支持枠２４を後方に押圧する。前方シリンダ本体３１ａと後方シリンダ本体３２ａとが一体とされるので、シリンダアセンブリの長さが短い。また、前方シリンダ本体３１ａよりも軽い前方ピストンロッド３１ｃ、および後方シリンダ本体３２ａよりも軽い後方ピストンロッド３２ｃが移動できるので、液圧ポンプ５３の負荷が軽減できる。

尚、前方シリンダ本体３１ａと後方シリンダ本体３２ａとは分離されてもよく、型開き開始時に、前方ピストンロッド３１ｃが後方ピストン３２ｂの代わりに後方シリンダ本体３２ａを後方に押圧してもよい。

次に、図６〜図８を参照して、第１実施形態の変形例による移動装置１３０の構成について説明する。図６は、第１実施形態の変形例による中間支持枠の型開き開始時の状態を示す図である。図７は、第１実施形態の変形例による中間支持枠の型開きの途中での状態を示す図である。図８は、第１実施形態の変形例による中間支持枠の型開き完了時の状態を示す図である。

移動装置１３０は、フレーム１１１に対して中間支持枠１２４を移動させる装置であって、第１液圧シリンダとしての上方シリンダ１３１および第２液圧シリンダとしての下方シリンダ１３２などを有する。上方シリンダ１３１および下方シリンダ１３２は、第１部材としてのフレーム１１１に対して、第２部材としての中間支持枠１２４を移動させる。

上方シリンダ１３１は、液圧シリンダであって、上方シリンダ本体１３１ａ、上方シリンダ本体１３１ａ内の空間を前室と後室とに区画する上方ピストン１３１ｂ、および上方ピストン１３１ｂと共に進退する上方ピストンロッド１３１ｃで構成される。

下方シリンダ１３２は、液圧シリンダであって、下方シリンダ本体１３２ａ、下方シリンダ本体１３２ａ内の空間を前室と後室とに区画する下方ピストン１３２ｂ、および下方ピストン１３２ｂと共に進退する下方ピストンロッド１３２ｃで構成される。

上方シリンダ本体１３１ａおよび下方シリンダ本体１３２ａは別々に固定プラテン１２２に取り付けられる。上方ピストン１３１ｂのストロークは、下方ピストン１３２ｂのストロークよりも短い。上方ピストンロッド１３１ｃの先端部は中間支持枠１２４と接離自在に接触する。下方ピストンロッド１３２ｃの先端部は中間支持枠１２４に固定される。

上方シリンダ本体１３１ａの前室と、下方シリンダ本体１３２ａの前室とは、第１接続路を介して接続され、同じ液圧に保たれる。また、上方シリンダ本体１３１ａの後室と、下方シリンダ本体１３２ａの後室とは、第２接続路を介して接続され、同じ液圧に保たれる。

次に、図６〜図８を再度参照して、本変形例による移動装置１３０の動作について説明する。

図６に示す型開き開始時に、液圧ポンプが作動液を第１接続路に供給すると、第１接続路の液圧が上昇する。高圧の作動液が上方ピストン１３１ｂを後方に押圧し、上方ピストンロッド１３１ｃが中間支持枠１２４と接触して中間支持枠１２４を後方に押圧する。同時に、高圧の作動液が下方ピストン１３２ｂを後方に押圧し、下方ピストンロッド１３２ｃが中間支持枠１２４と接触して中間支持枠１２４を後方に押圧する。中間支持枠１２４を後退させる推進力が生じ、プリフォームを射出金型から剥がす離型力が生じる。

上方シリンダ１３１および下方シリンダ１３２が、中間支持枠１２４と接触し、中間支持枠１２４を後方に押圧するので、上方シリンダ１３１がない場合に比べて、中間支持枠１２４を後退させる推進力が強く、十分な離型力が発生できる。

プリフォームが射出金型から剥がれた後、引き続き、液圧ポンプが作動液を第１接続路に供給すると、第１接続路で接続される上方シリンダ本体１３１ａの前室および下方シリンダ本体１３２ａの前室が拡大する。よって、上方ピストンロッド１３１ｃおよび下方ピストンロッド１３２ｃが後退し、中間支持枠１２４が後退する。

図７に示すように上方ピストン１３１ｂが後退限位置（ストロークエンド）に到達した後、引き続き、液圧ポンプが作動液を第１接続路に供給すると、上方シリンダ本体１３１ａの前室は拡大せずに、下方シリンダ本体１３２ａの前室が拡大する。上方ピストンロッド１３１ｃが停止した状態で下方ピストンロッド１３２ｃが後退し、中間支持枠１２４がさらに後退する。

このとき、上方シリンダ１３１および下方シリンダ１３２のうち下方シリンダ１３２のみが中間支持枠１２４を後退させる。液圧ポンプから第１接続路への作動液の供給量が同じ場合、上方シリンダ本体１３１ａの前室が拡大しない分、下方シリンダ本体１３２ａの前室が高速で拡大し、中間支持枠１２４が高速で後退する。

図８に示すように型開きが完了すると、液圧ポンプが停止され、中間支持枠１２４が停止される。

本変形例によれば、下方シリンダ１３２の押圧動作中に、上方シリンダ１３１の押圧動作を停止する。型開き開始時に、上方シリンダ１３１と下方シリンダ１３２とが中間支持枠１２４を後方に押圧する。よって、型開き開始時に中間支持枠１２４を後退させる推進力が強く、プリフォームを射出金型から剥がす離型力が十分に発生できる。その後、上方シリンダ１３１および下方シリンダ１３２のうち下方シリンダ１３２のみが中間支持枠１２４を後退させる。作動液が上方シリンダ１３１に供給されず、下方シリンダ１３２にのみ供給されるので、下方ピストンロッド１３２ｃが高速で後退し、中間支持枠１２４が高速で後退し、型開きが短時間で完了できる。

また、上方シリンダ１３１と下方シリンダ１３２とがそれぞれ中間支持枠１２４と接触し、中間支持枠１２４を後方に押圧する。上方シリンダ１３１と下方シリンダ１３２とが並列に並ぶので、上方シリンダ１３１と下方シリンダ１３２とで構成されるシリンダアセンブリの全長が短い。シリンダアセンブリは射出金型の中心線を避けて配設されてよく、複数のシリンダアセンブリが射出金型の中心線を中心に対称に配設されてよい。尚、シリンダアセンブリは、並列に並ぶ３つ以上の液圧シリンダで構成されてもよい。

尚、中間支持枠の移動装置は、直列に並ぶ複数の液圧シリンダと、並列に並ぶ複数の液圧シリンダとを両方を有してもよい。

［第２実施形態］
上記第１実施形態の前方シリンダおよび後方シリンダは、フレーム１１に対して中間支持枠２４を移動させる移動装置を構成する。これに対し、本実施形態の前方シリンダおよび後方シリンダは、可動金型から成形品を突き出すエジェクタ装置を構成する。

図９は、本発明の第２実施形態による射出成形機の型締め時の状態を示す図である。射出成形機２１０は、型締め状態の固定金型２１２と可動金型２１３との間に形成されるキャビティ空間に成形材料を充填して成形品を射出成形する。射出成形機２１０は、例えば、型締装置２２０、射出装置２６０、およびエジェクタ装置２８０などを備える。

型締装置２２０は、例えば、固定プラテン２２２、可動プラテン２２３などで構成される。固定プラテン２２２は、フレーム２１１に固定されてよい。固定プラテン２２２の金型取付面には固定金型２１２が取り付けられる。可動プラテン２２３は、フレーム２１１に敷設されるガイド２１７に沿って進退自在とされる。可動プラテン２２３の金型取付面には、可動金型２１３が取り付けられる。型締装置２２０は、フレーム２１１に対して可動プラテン２２３を進退させることで、型閉じ、型締め、型開きを行う。

射出装置２６０は、型締め状態の固定金型２１２と可動金型２１３との間に形成されるキャビティ空間に成形材料を充填して成形品を成形する。

エジェクタ装置２８０は、型開き後、可動プラテン２２３に対して成形品突き出し部材２１６を前進させることで、可動金型２１３から成形品を突き出す。成形品の突き出し後、エジェクタ装置２８０は成形品突き出し部材２１６を突き出し開始位置に戻す。エジェクタ装置２８０は、例えば、第１液圧シリンダとしての後方シリンダ２８１、および第２液圧シリンダとしての前方シリンダ２８２を有する。後方シリンダ２８１および前方シリンダ２８２は、第１部材としての可動プラテン２２３に対して、第２部材としての成形品突き出し部材２１６を移動させる。

後方シリンダ２８１は、液圧シリンダであって、後方シリンダ本体２８１ａ、後方シリンダ本体２８１ａ内の空間を前室と後室とに区画する後方ピストン２８１ｂ、および後方ピストン２８１ｂと共に進退する後方ピストンロッド２８１ｃで構成される。

前方シリンダ２８２は、液圧シリンダであって、前方シリンダ本体２８２ａ、前方シリンダ本体２８２ａ内の空間を前室と後室とに区画する前方ピストン２８２ｂ、および前方ピストン２８２ｂと共に進退する前方ピストンロッド２８２ｃで構成される。

後方シリンダ本体２８１ａは前方に配設される前方シリンダ本体２８２ａと一体とされ、前方シリンダ本体２８２ａは可動プラテン２２３に取り付けられる。後方ピストン２８１ｂのストロークは、前方ピストン２８２ｂのストロークよりも短い。後方ピストンロッド２８１ｃは、後方シリンダ本体２８１ａの前室と前方シリンダ本体２８２ａの後室とを隔てる隔壁に形成される貫通孔に移動自在に挿通され、前方ピストン２８２ｂと接離自在に接触する。前方ピストンロッド２８２ｃの先端部は、成形品突き出し部材２１６と接触する。

後方シリンダ本体２８１ａの後室と、前方シリンダ本体２８２ａの後室とは、第１接続路を介して接続され、同じ液圧に保たれる。また、後方シリンダ本体２８１ａの前室と、前方シリンダ本体２８２ａの前室とは、第２接続路を介して接続され、同じ液圧に保たれる。

本実施形態によれば、前方シリンダ２８２の押圧動作中に、後方シリンダ２８１の押圧動作を停止する。突き出し開始時に、後方シリンダ２８１および前方シリンダ２８２が成形品突き出し部材２１６を前方に押圧する。よって、突き出し開始時に成形品突き出し部材２１６を前進させる推進力が強く、成形品を可動金型２１３から剥がす離型力が十分に発生できる。その後、後方シリンダ２８１および前方シリンダ２８２のうち前方シリンダ２８２のみが成形品突き出し部材２１６を前進させる。作動液が後方シリンダ２８１に供給されず、前方シリンダ２８２にのみ供給されるので、前方ピストンロッド２８２ｃが高速で前進し、成形品突き出し部材２１６が高速で前進し、成形品の突き出しが短時間で完了できる。

尚、本実施形態の後方ピストンロッド２８１ｃは、突き出し開始時に、前方ピストン２８２ｂと接触しているが、前方ピストン２８２ｂと離れていてもよい。突き出し開始後、十分な離型力が得られず前方ピストン２８２ｂが停止していると、後方ピストンロッド２８１ｃが前進して前方ピストン２８２ｂと接触し、前方ピストン２８２ｂを前方に押圧する。よって、十分な離型力が得られる。

また、本実施形態によれば、突き出し開始時に、後方シリンダ２８１が前方シリンダ２８２を介して成形品突き出し部材２１６を前方に押圧する。後方シリンダ２８１と前方シリンダ２８２とが直列に並ぶので、後方シリンダ２８１と前方シリンダ２８２とで構成されるシリンダアセンブリの小径化が可能である。

また、本実施形態によれば、突き出し開始時に、後方ピストンロッド２８１ｃが前方ピストン２８２ｂを前方に押圧すると共に、前方ピストンロッド２８２ｃが成形品突き出し部材２１６を前方に押圧する。後方シリンダ本体２８１ａと前方シリンダ本体２８２ａとが一体とされるので、シリンダアセンブリの長さが短い。また、後方シリンダ本体２８１ａよりも軽い後方ピストンロッド２８１ｃ、および前方シリンダ本体２８２ａよりも軽い前方ピストンロッド２８２ｃが移動できるので、液圧ポンプの負荷が軽減できる。

尚、後方シリンダ本体２８１ａと前方シリンダ本体２８２ａとは分離されてもよく、突き出し開始時に、後方ピストンロッド２８１ｃが前方ピストン２８２ｂの代わりに前方シリンダ本体２８２ａを前方に押圧してもよい。

尚、本実施形態のエジェクタ装置２８０は、直列に並ぶ複数の液圧シリンダ（後方シリンダ２８１および前方シリンダ２８２）を有するが、第１実施形態の変形例と同様に、並列に並ぶ複数の液圧シリンダを有してもよい。また、エジェクタ装置２８０は、直接に並ぶ複数の液圧シリンダと、並列に並ぶ複数の液圧シリンダとを両方を有してもよい。

［第３実施形態］
上記第１実施形態の前方シリンダおよび後方シリンダは、フレーム１１に対して中間支持枠２４を移動させる移動装置を構成する。これに対し、本実施形態の前方シリンダおよび後方シリンダは、固定金型に対して中間金型を移動させる移動装置を構成する。

図１０は、本発明の第３実施形態による射出成形機の型締め時の状態を示す図である。射出成形機３１０は、型締め状態の金型装置３１５に形成されるキャビティ空間に成形材料を充填して成形品を射出成形する。射出成形機３１０は、例えば、型締装置３２０、および射出装置３６０などを備える。

金型装置３１５は、スタック金型装置であって、固定金型３１２、可動金型３１３、および中間金型３１４で構成される。中間金型３１４は、固定金型３１２に対して進退自在とされる。中間金型３１４は、固定金型３１２と可動金型３１３との間に配設される中間金型本体部３１４ａと、中間金型本体部３１４ａから前方に突出するシュノーケル部３１４ｂとを有する。尚、シュノーケル部３１４ｂは、中間金型本体部３１４ａから側方に突出してもよい。

型締装置３２０は、例えば、固定プラテン３２２、可動プラテン３２３、および移動装置３３０などで構成される。固定プラテン３２２は、フレーム３１１に固定されてよい。固定プラテン３２２の金型取付面には固定金型３１２が取り付けられる。可動プラテン３２３は、フレーム３１１に敷設されるガイド３１７に沿って進退自在とされる。可動プラテン３２３の金型取付面には、可動金型３１３が取り付けられる。

型締装置３２０は、フレーム３１１に対して可動プラテン３２３を進退させることで、型閉じ、型締め、型開きを行う。これに伴い、移動装置３３０が固定金型３１２に対して中間金型３１４を進退させる。

型閉じ工程では、フレーム３１１に対して可動プラテン３２３を前進させて、可動金型３１３を前進させる。このとき、移動装置３３０が中間金型３１４を前進させる。可動金型３１３が中間金型本体部３１４ａと接触し、中間金型本体部３１４ａが固定金型３１２と接触することで型閉じが完了する。

型締め工程では、フレーム３１１に対して可動プラテン３２３を前方に押圧して、型締力を発生させる。型締め状態で、射出装置３６０から射出された成形材料は、シュノーケル部３１４ｂに形成されるスプルーを通り、金型装置３１５に形成されるキャビティ空間に充填される。キャビティ空間は、中間金型本体部３１４ａと固定金型３１２との間、および、中間金型本体部３１４ａと可動金型３１３との間にそれぞれ形成される。

型開き工程では、フレーム３１１に対して可動プラテン３２３を後退させて、可動金型３１３を後退させる。このとき、移動装置３３０が中間金型３１４を後退させる。可動金型３１３が中間金型本体部３１４ａから離間し、中間金型本体部３１４ａが固定金型３１２から離間することで型開きが完了する。

次に、移動装置３３０の構成について説明する。移動装置３３０は、固定金型３１２に対して中間金型３１４を移動させる装置であって、第１液圧シリンダとしての前方シリンダ３３１、および第２液圧シリンダとしての後方シリンダ３３２などを有する。前方シリンダ３３１および後方シリンダ３３２は、第１部材としての固定金型３１２に対して、第２部材としての中間金型３１４を移動させる。

前方シリンダ３３１は、液圧シリンダであって、前方シリンダ本体３３１ａ、前方シリンダ本体３３１ａ内の空間を前室と後室とに区画する前方ピストン３３１ｂ、および前方ピストン３３１ｂと共に進退する前方ピストンロッド３３１ｃで構成される。

後方シリンダ３３２は、液圧シリンダであって、後方シリンダ本体３３２ａ、後方シリンダ本体３３２ａ内の空間を前室と後室とに区画する後方ピストン３３２ｂ、および後方ピストン３３２ｂと共に進退する後方ピストンロッド３３２ｃで構成される。

前方シリンダ本体３３１ａは後方に配設される後方シリンダ本体３３２ａと一体とされ、後方シリンダ本体３３２ａは固定プラテン３２２に取り付けられる。前方ピストン３３１ｂのストロークは、後方ピストン３３２ｂのストロークよりも短い。前方ピストンロッド３３１ｃは、前方シリンダ本体３３１ａの後室と後方シリンダ本体３３２ａの前室とを隔てる隔壁に形成される貫通孔に移動自在に挿通され、後方ピストン３３２ｂと接離自在に接触する。後方ピストンロッド３３２ｃの先端部は中間金型３１４に固定される。

前方シリンダ本体３３１ａの前室と、後方シリンダ本体３３２ａの前室とは、第１接続路を介して接続され、同じ液圧に保たれる。また、前方シリンダ本体３３１ａの後室と、後方シリンダ本体３３２ａの後室とは、第２接続路を介して接続され、同じ液圧に保たれる。

本実施形態によれば、後方シリンダ３３２の押圧動作中に、前方シリンダ３３１の押圧動作を停止する。型開き開始時に、前方シリンダ３３１および後方シリンダ３３２が中間金型３１４を後方に押圧する。よって、型開き開始時に中間金型３１４を後退させる推進力が強く、成形品の離型力が十分に発生できる。その後、前方シリンダ３３１および後方シリンダ３３２のうち後方シリンダ３３２のみが中間金型３１４を後退させる。作動液が前方シリンダ３３１に供給されず、後方シリンダ３３２にのみ供給されるので、後方ピストンロッド３３２ｃが高速で後退し、中間金型３１４が高速で後退し、型開きが短時間で完了できる。

尚、本実施形態の前方ピストンロッド３３１ｃは、型開き開始時に、後方ピストン３３２ｂと接触しているが、後方ピストン３３２ｂと離れていてもよい。型開き開始後、十分な離型力が得られず後方ピストン３３２ｂが停止していると、前方ピストンロッド３３１ｃが前進して後方ピストン３３２ｂと接触し、後方ピストン３３２ｂを後方に押圧する。よって、十分な離型力が得られる。

また、本実施形態によれば、型開き開始時に、前方シリンダ３３１が後方シリンダ３３２を介して中間金型３１４を後方に押圧する。前方シリンダ３３１と後方シリンダ３３２とが直列に並ぶので、前方シリンダ３３１と後方シリンダ３３２とで構成されるシリンダアセンブリの小径化が可能である。シリンダアセンブリは固定金型３１２の中心線を避けて配設されてよく、複数のシリンダアセンブリが固定金型３１２の中心線を中心に対称に配設されてよい。尚、シリンダアセンブリは、直列に並ぶ３つ以上の液圧シリンダで構成されてもよい。

また、本実施形態によれば、型開き開始時に、前方ピストンロッド３３１ｃが後方ピストン３３２ｂを後方に押圧すると共に、後方ピストンロッド３３２ｃが中間金型３１４を後方に押圧する。前方シリンダ本体３３１ａと後方シリンダ本体３３２ａとが一体とされるので、シリンダアセンブリの長さが短い。また、前方シリンダ本体３３１ａよりも軽い前方ピストンロッド３３１ｃ、および後方シリンダ本体３３２ａよりも軽い後方ピストンロッド３３２ｃが移動できるので、液圧ポンプの負荷が軽減できる。

尚、前方シリンダ本体３３１ａと後方シリンダ本体３３２ａとは分離されてもよく、型開き開始時に、前方ピストンロッド３３１ｃが後方ピストン３３２ｂの代わりに後方シリンダ本体３３２ａを後方に押圧してもよい。

尚、本実施形態の移動装置３３０は、直列に並ぶ複数の液圧シリンダ（前方シリンダ３３１および後方シリンダ３３２）を有するが、第１実施形態の変形例と同様に、並列に並ぶ複数の液圧シリンダを有してもよい。また、移動装置３３０は、直接に並ぶ複数の液圧シリンダと、並列に並ぶ複数の液圧シリンダとを両方を有してもよい。

また、本実施形態の移動装置３３０は、型締装置３２０に含まれるが、金型装置３１５に含まれてもよい。この場合、前方シリンダ本体３３１ａや後方シリンダ本体３３２ａは、固定金型３１２に取り付けられてよい。

［第４実施形態］
上記第１実施形態の前方シリンダおよび後方シリンダは、フレーム１１に対して中間支持枠２４を移動させる移動装置を構成する。これに対し、本実施形態の前方シリンダおよび後方シリンダは、固定金型に対して中間金型を移動させる移動装置を構成する。

図１１は、本発明の第４実施形態による射出成形機の型締め時の状態を示す図である。射出成形機４１０は、型締め状態の金型装置４１５に形成されるキャビティ空間に成形材料を充填して成形品を射出成形する。射出成形機４１０は、例えば、型締装置４２０、および射出装置４６０などを備える。

金型装置４１５は、３枚金型装置であって、固定金型４１２、可動金型４１３、および中間金型４１４で構成される。固定金型４１２は、固定プラテン４２２に取り付けられる固定側取付板４１２ａ、ランナーストリッパープレート４１２ｂなどで構成される。中間金型４１４は、固定金型４１２に対して進退自在とされる。中間金型４１４は、固定金型４１２と可動金型４１３との間に配設され、可動金型４１３との間にキャビティ空間を形成する。

型締装置４２０は、例えば、固定プラテン４２２、可動プラテン４２３、および移動装置４３０などで構成される。固定プラテン４２２は、フレーム４１１に固定されてよい。固定プラテン４２２の金型取付面には固定金型４１２が取り付けられる。可動プラテン４２３は、フレーム４１１に敷設されるガイド４１７に沿って進退自在とされる。可動プラテン４２３の金型取付面には、可動金型４１３が取り付けられる。

型締装置４２０は、フレーム４１１に対して可動プラテン４２３を進退させることで、型閉じ、型締め、型開きを行う。これに伴い、移動装置４３０が固定金型４１２に対して中間金型４１４を進退させる。

型閉じ工程では、フレーム４１１に対して可動プラテン４２３を前進させて、可動金型４１３を前進させる。このとき、移動装置４３０が中間金型４１４を前進させる。可動金型４１３が中間金型４１４と接触し、中間金型４１４が固定金型４１２と接触することで型閉じが完了する。

型締め工程では、フレーム４１１に対して可動プラテン４２３を前方に押圧して、型締力を発生させる。型締め状態で、射出装置４６０から射出された成形材料は、固定金型４１２に形成されるスプルー、および固定金型４１２と中間金型４１４との間に形成されるランナーなどを通り、中間金型４１４と可動金型４１３との間に形成されるキャビティ空間に充填される。

型開き工程では、フレーム４１１に対して可動プラテン４２３を後退させて、可動金型４１３を後退させる。このとき、移動装置４３０が中間金型４１４を後退させる。可動金型４１３が中間金型４１４から離間し、中間金型４１４が固定金型４１２から離間することで型開きが完了する。型開きによって、スプルーやランナーと、成形品とが切り離される。

次に、移動装置４３０の構成について説明する。移動装置４３０は、固定金型４１２に対して中間金型４１４を移動させる装置であって、第１液圧シリンダとしての前方シリンダ４３１、および第２液圧シリンダとしての後方シリンダ４３２などを有する。前方シリンダ４３１および後方シリンダ４３２は、第１部材としての固定金型４１２に対して、第２部材としての中間金型４１４を移動させる。

前方シリンダ４３１は、液圧シリンダであって、前方シリンダ本体４３１ａ、前方シリンダ本体４３１ａ内の空間を前室と後室とに区画する前方ピストン４３１ｂ、および前方ピストン４３１ｂと共に進退する前方ピストンロッド４３１ｃで構成される。

後方シリンダ４３２は、液圧シリンダであって、後方シリンダ本体４３２ａ、後方シリンダ本体４３２ａ内の空間を前室と後室とに区画する後方ピストン４３２ｂ、および後方ピストン４３２ｂと共に進退する後方ピストンロッド４３２ｃで構成される。

前方シリンダ本体４３１ａは後方に配設される後方シリンダ本体４３２ａと一体とされ、後方シリンダ本体４３２ａは固定プラテン４２２に取り付けられる。前方ピストン４３１ｂのストロークは、後方ピストン４３２ｂのストロークよりも短い。前方ピストンロッド４３１ｃは、前方シリンダ本体４３１ａの後室と後方シリンダ本体４３２ａの前室とを隔てる隔壁に形成される貫通孔に移動自在に挿通され、後方ピストン４３２ｂと接離自在に接触する。後方ピストンロッド４３２ｃの先端部は中間金型４１４に固定される。

前方シリンダ本体４３１ａの前室と、後方シリンダ本体４３２ａの前室とは、第１接続路を介して接続され、同じ液圧に保たれる。また、前方シリンダ本体４３１ａの後室と、後方シリンダ本体４３２ａの後室とは、第２接続路を介して接続され、同じ液圧に保たれる。

本実施形態によれば、後方シリンダ４３２の押圧動作中に、前方シリンダ４３１の押圧動作を停止する。型開き開始時に、前方シリンダ４３１および後方シリンダ４３２が中間金型４１４を後方に押圧する。よって、型開き開始時に中間金型４１４を後退させる推進力が強く、スプルーやランナーなどで固化した成形材料の離型力が十分に発生できる。その後、前方シリンダ４３１および後方シリンダ４３２のうち後方シリンダ４３２のみが中間金型４１４を後退させる。作動液が前方シリンダ４３１に供給されず、後方シリンダ４３２にのみ供給されるので、後方ピストンロッド４３２ｃが高速で後退し、中間金型４１４が高速で後退し、型開きが短時間で完了できる。

尚、本実施形態の前方ピストンロッド４３１ｃは、型開き開始時に、後方ピストン４３２ｂと接触しているが、後方ピストン４３２ｂと離れていてもよい。型開き開始後、十分な離型力が得られず後方ピストン４３２ｂが停止していると、前方ピストンロッド４３１ｃが前進して後方ピストン４３２ｂと接触し、後方ピストン４３２ｂを後方に押圧する。よって、十分な離型力が得られる。

また、本実施形態によれば、型開き開始時に、前方シリンダ４３１が後方シリンダ４３２を介して中間金型４１４を後方に押圧する。前方シリンダ４３１と後方シリンダ４３２とが直列に並ぶので、前方シリンダ４３１と後方シリンダ４３２とで構成されるシリンダアセンブリの小径化が可能である。シリンダアセンブリは固定金型４１２の中心線を避けて配設されてよく、複数のシリンダアセンブリが固定金型４１２の中心線を中心に対称に配設されてよい。尚、シリンダアセンブリは、直列に並ぶ３つ以上の液圧シリンダで構成されてもよい。

また、本実施形態によれば、型開き開始時に、前方ピストンロッド４３１ｃが後方ピストン４３２ｂを後方に押圧すると共に、後方ピストンロッド４３２ｃが中間金型４１４を後方に押圧する。前方シリンダ本体４３１ａと後方シリンダ本体４３２ａとが一体とされるので、シリンダアセンブリの長さが短い。また、前方シリンダ本体４３１ａよりも軽い前方ピストンロッド４３１ｃ、および後方シリンダ本体４３２ａよりも軽い後方ピストンロッド４３２ｃが移動できるので、液圧ポンプの負荷が軽減できる。

尚、前方シリンダ本体４３１ａと後方シリンダ本体４３２ａとは分離されてもよく、型開き開始時に、前方ピストンロッド４３１ｃが後方ピストン４３２ｂの代わりに後方シリンダ本体４３２ａを後方に押圧してもよい。

尚、本実施形態の移動装置４３０は、直列に並ぶ複数の液圧シリンダ（前方シリンダ４３１および後方シリンダ４３２）を有するが、第１実施形態の変形例と同様に、並列に並ぶ複数の液圧シリンダを有してもよい。また、移動装置４３０は、直接に並ぶ複数の液圧シリンダと、並列に並ぶ複数の液圧シリンダとを両方を有してもよい。

また、本実施形態の移動装置４３０は、型締装置４２０に含まれるが、金型装置４１５に含まれてもよい。この場合、前方シリンダ本体４３１ａや後方シリンダ本体４３２ａは、固定金型４１２に取り付けられてよい。

以上、射出成形機の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、置換が可能である。

例えば、上記実施形態の液圧ポンプは複数の液圧シリンダに高圧の作動液を供給するが、複数の液圧シリンダに対応して複数の液圧ポンプが設けられてもよい。

また、上記実施形態の射出成形機は、水平方向に型開閉する横型であるが、上下方向に型開閉する竪型でもよい。

また、上記実施形態の型締装置は、トグル機構を使用して型締力を発生させるが、トグル機構を使用することなく、型締モータによって発生した推進力を直接型締力として可動プラテン２３に伝達してもよい。また、型締装置は、流体圧シリンダによって発生した推進力を直接型締力として可動プラテンに伝達してもよい。また、型締装置は、リニアモータによって型開閉を行い、電磁石によって型締めを行ってもよい。

１０ 射出成形機
１１ フレーム（第１部材）
１２ 射出金型
１３ 吹込金型
１４ 回転金型
２０ 型締装置
２２ 固定プラテン
２３ 可動プラテン
２４ 中間支持枠（第２部材）
３０ 液圧装置
３１ 前方シリンダ（第１液圧シリンダ）
３１ａ 前方シリンダ本体
３１ｂ 前方ピストン
３１ｃ 前方ピストンロッド
３２ 後方シリンダ（第２液圧シリンダ）
３２ａ 後方シリンダ本体
３２ｂ 後方ピストン
３２ｃ 後方ピストンロッド

Claims (3)

1. 第１部材に対して第２部材を移動させる第１液圧シリンダおよび第２液圧シリンダを有し、
   前記第１液圧シリンダは、前記第２液圧シリンダを介して前記第２部材を所定方向に押圧し、
   前記第１液圧シリンダおよび前記第２液圧シリンダが前記第２部材を前記所定方向に押圧し、その後、前記第２液圧シリンダの押圧動作中に前記第１液圧シリンダの押圧動作を停止して前記第１液圧シリンダで前記第２液圧シリンダを押圧しないようにして、前記第１液圧シリンダおよび前記第２液圧シリンダのうち前記第２液圧シリンダのみが前記第２部材を前記所定方向に押圧する、射出成形機。
2. 前記第１液圧シリンダのピストンロッドが前記第２液圧シリンダのピストンを前記所定方向に押圧する共に、前記第２液圧シリンダのピストンロッドが前記第２部材を前記所定方向に押圧する、請求項１に記載の射出成形機。
3. 前記第１液圧シリンダおよび前記第２液圧シリンダの両方に液圧を供給する液圧ポンプを有する、請求項１または２に記載の射出成形機。
   

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