JPH06246806A

JPH06246806A - 電動射出成形機の型締装置

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Publication number: JPH06246806A
Application number: JP3686293A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Hirai; 精平井
Original assignee: Meiki Seisakusho KK
Current assignee: Meiki Seisakusho KK
Priority date: 1993-02-25
Filing date: 1993-02-25
Publication date: 1994-09-06
Anticipated expiration: 2014-09-20
Also published as: JP2951140B2

Abstract

(57)【要約】【目的】サーボモータ駆動方式の型締装置において、
大型化、複雑化せずにす充分な型締力を得る。【構成】交流サーボモータ７０にてナット部材６４を
回転させ、雄ネジ部材５２を矢印Ｒ方向に沿って移動さ
せると、液圧作動盤２０とともに可動盤１８が同方向に
移動させられて、成形金型２６が型閉される。割クラン
プ７６にて液圧作動盤２０をタイバ１６に固定し、雄ネ
ジ部材５２を矢印Ｒ方向に沿って移動させ、封入液押圧
部５４を閉鎖室４４内に突出させる。封入液押圧部５４
の突出により、封入液４６が大径部５４ａによって押圧
される。封入液４６はわずかに圧縮され、大径部５４ａ
の押圧力に応じた圧力が発生する。この圧力は、ピスト
ン４２及び可動盤１８を介して、成形金型２６に型締力
として作用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、成形金型を用いて溶融
樹脂を射出成形する射出成形機の型締装置に関し、詳し
くはサーボモータを駆動源として可動盤を往復駆動する
電動射出成形機の型締装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば交流サーボモータで駆
動されるネジ送り機構にて可動盤を往復駆動する電動射
出成形機の型締装置が各種知られている。この種の型締
装置では、（１）可動盤の往復駆動力だけでなく、圧締
力もサーボモータから得る形式のものや、（２）サーボ
モータとは別に、圧締力発生用の油圧装置を備えた形式
ものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記（１）
は、充分な圧締力を得るにはサーボモータをはじめとし
て可動盤に圧締力を伝達するためのネジ送り機構などの
大型化が避けられなかった。また、（２）は、大きい圧
締力を得られるのであるが、油圧ポンプなどの機器や油
圧回路などが必要となり装置が複雑であった。

【０００４】本発明の目的とするところは、大型化、複
雑化することなく充分な圧締力を得られるサーボモータ
駆動方式の型締装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の電動射出成形機の型締装置は、機台に固定
盤と該固定盤と相対した一定位置に後部盤を固定し、該
固定盤と該後部盤の隅にタイバを緊張させるようにして
固定し、該固定盤と該後部盤との間にて該タイバに案内
されて移動可能な可動盤を載置した電動射出成形機の型
締装置において、該後部盤にサーボモータにより回転す
るナット部材を軸支し、該ナット部材の内孔に雄ネジ桿
の一端を螺合し、該ナット部材の回転により、該雄ネジ
桿を直進移動可能にし、一方該可動盤の後部に隣接して
該可動盤と隙間を生じさせ得るように係合し、該タイバ
に案内されて移動する液圧作動盤を設け、該雄ネジ桿の
先端を該液圧作動盤に係合させて該可動盤を移動させる
ようにし、該可動盤を前進させ金型を閉じたとき、該液
圧作動盤が該タイバの外周に設けた溝に係合させ該液圧
作動盤を固定させる液圧作動盤位置固定手段を設け、該
液圧作動盤に液体を封入した密閉袋を内蔵させ、該密閉
袋内の封入液の増圧により変位し、該可動盤に圧締力を
生じさせるためのピストンを設け、該液圧作動盤が該タ
イバに固定された後の該雄ネジ桿の前進により、該密閉
袋が該雄ネジ桿により押圧されて、該ピストンに圧締力
を作用するようにした緩衝部材を設けている。

【０００６】

【作用】上記構成の射出成形機の型締装置においては、
固定金型と可動金型からなる成形金型が、予め固定盤お
よび可動盤間に装着される。サーボモータによりナット
部材が回転されると、雄ネジ桿は直進移動する。雄ネジ
桿の直進移動に応じて、雄ネジ桿に係合している液圧作
動盤が移動する。液圧作動盤は可動盤の後部に隣接して
おり互いに係合しているので、液圧作動盤の移動に併せ
て可動盤が移動される。

【０００７】この際、ナット部材の回転方向を調節して
可動盤を固定盤に近接移動させると、成形金型は型閉さ
れる。型閉に合わせて、液圧作動盤位置固定手段がタイ
バの外周に設けられた溝に係合して液圧作動盤の位置を
固定する。これにより、液圧作動盤、可動盤、成形金型
および固定盤の互いの相対位置が実質的に固定される。

【０００８】液圧作動盤の位置を固定後、サーボモータ
によってナット部材を駆動して雄ネジ桿を前進させる
と、雄ネジ桿は密閉袋を押圧し、封入液に押圧力を及ぼ
す。封入液は押圧力に応じて圧縮されるとともに、下記
（１）式で表されるように、該圧縮量に応じて増圧す
る。封入液の圧力は、ピストンを介して、可動盤に圧締
力として作用する。

【０００９】

【数１】

【００１０】このように、雄ネジ桿により封入液を押
圧、圧縮し、これによって増加される封入液の圧力を圧
締力として作用させている。したがって、封入液にわず
かな押圧力を及ぼすだけで充分な圧締力を得ることがで
き、駆動源としてのサーボモータやサーボモータの力を
伝達するためのネジ送り機構などを小型化できる。

【００１１】こうして得られる圧締力で成形金型を型締
して射出成形を実施した後、サーボモータはナット部材
を上記とは逆方向に回転駆動して雄ネジ桿を後退させ、
雄ネジ桿による封入液の押圧を解除する。続いて、液圧
作動盤位置固定手段による液圧作動盤の位置の固定が解
除されると、サーボモータは、ナット部材を上記型締時
とは逆方向に回転駆動する。これに応じて、雄ネジ桿は
後退し、液圧作動盤を介して可動盤を牽引して、固定盤
から離隔移動させる。この可動盤の移動にて、成形金型
は型開される。型開後、成形品を取り出して、射出成形
を繰り返すことができる。

【００１２】

【実施例】次に、本発明を一層明らかにするために、好
適な一実施例を図面を参照して説明する。本実施例の型
締装置１０は、加熱筒１１を備えた横型射出装置ととも
に射出成形機に装着して使用されるが、横型射出装置は
周知であるので、詳細な図示および説明を省略する。

【００１３】図１および図２に示すように、型締装置１
０の矢印Ｒ方向の端には、固定盤１２が、射出成形機の
機台（図示略）に固定されており、矢印Ｌ方向の端に
は、固定盤１２と相対向する後部盤１４が基台に固定さ
れている。また、固定盤１２および後部盤１４は、両者
間に横設された複数本のタイバ１６にナット１７ａ、１
７ｂで締結固定されている。

【００１４】固定盤１２には固定金型２２が装着されて
おり、この固定金型２２の矢印Ｌ側には可動金型２４が
配されている。この可動金型２４は、タイバ１６に摺動
可能に取り付けられた可動盤１８に装着されており、固
定金型２２と共に成形金型２６を構成している。この成
形金型２６は、可動盤１８がタイバ１６に沿って固定盤
１２に近接、離隔することにより、型閉および型開され
る。

【００１５】またタイバ１６には、可動盤１８の後部に
隣接して、液圧作動盤２０が摺動可能に取り付けられて
いる。本明細書において、可動盤１８の後部とは、可動
盤１８の後部盤１４側をいうものであり、可動盤１８の
固定盤１２方向への移動を前進、後部盤１４方向への移
動を後退という。図１および図３に示すように、液圧作
動盤２０にはヘッド収納部２１ａと小径部２１ｂとから
なる複数のボルト貫通孔２１が設けられている。さらに
各ボルト貫通孔２１を貫通するボルト２３が可動盤１８
に螺着されており、液圧作動盤２０と可動盤１８とは、
ボルト２３を介して連結されている。ただし、ボルト２
３の可動盤２０から突出している軸部２３ａの長さはボ
ルト貫通孔２１の小径部２１ａよりも長く、軸部２３ａ
は小径部２１ａとは互いに摺動可能である。したがっ
て、液圧作動盤２０と可動盤１８とは、軸部２３ａと小
径部２１ａとの長さの差ｄに対応して、０〜ｄの範囲内
で隙間を生じさせ得るように係合している。

【００１６】図１に示すように、液圧作動盤２０の中央
には、可動盤１８側に開口する円筒状のシリンダ４０が
穿設されると共に、シリンダ４０と連通し後部盤１４側
に開口する貫通孔５０が穿設されている。このシリンダ
４０には、可動盤１８に連結されたピストン４２が摺動
自在に挿通されており、ピストン４２とシリンダ４０と
で閉鎖室４４を形成している。この閉鎖室４４には、封
入液４６を封入された合成ゴム製の密封袋４８が収納さ
れている。また、貫通孔５０には、略全長にわたって雄
ネジを備えた雄ネジ部材５２の先端に設けられた封入液
押圧部５４が、その軸方向に沿って往復移動可能に挿通
されている。この封入液押圧部５４は、先端側に大径部
５４ａを備えた段差付円柱状である。大径部５４ａは、
段差を介して液圧作動盤２０と雄ネジ部材５２とを係合
させると共に封入液４６を押圧するための部材となって
いる。封入液押圧部５４は、閉鎖室４４内に突出した際
には大径部５４ａにて密封袋４８内の封入液４６を押圧
可能であり、矢印Ｌ方向に移動する際には段差を介して
液圧作動盤２０を牽引可能である。

【００１７】雄ネジ部材５２の密封液押圧部５４側の端
部外周には、液圧作動盤２０側に開口する環状の溝５６
を有するストッパ５８が固着されている。ストッパ５８
と液圧作動盤２０との間には、本発明の緩衝部材として
のコイルスプリング６０が介装されており、ストッパ５
８と液圧作動盤２０とを互いに離隔させる方向に沿って
付勢している。これらストッパ５８およびコイルスプリ
ング６０は、雄ネジ部材５２と液圧作動盤２０との相対
距離を調節するために設けられているが、その機能につ
いては後述する。

【００１８】雄ネジ部材５２の他の端部は、軸受け６２
を介して後部盤１４に軸支されたナット部材６４に挿通
している。このナット部材６４には、雄ネジ部材５２の
雄ネジと整合する雌ネジが設けられており、ナット部材
６４の回転に応じて、雄ネジ部材５２を軸方向移動させ
ることができる。

【００１９】ナット部材６４の後部盤１４から突出する
部分には、ナット部材６４と一体的に回転する歯付きプ
ーリ６６が外嵌されている。一方、後部盤１４には、取
付け部材６８を介して交流サーボモータ７０が固定され
ている。また、この交流サーボモータ７０の出力軸（図
示略）には歯付きプーリ７２が連結されている。さら
に、この歯付きプーリ７２と歯付きプーリ６６とにわた
って無端の歯付きベルト７４が巻回されており、歯付き
プーリ７２と歯付きプーリ６６とは歯付きベルト７４を
介して連動回転可能である。したがって、交流サーボモ
ータ７０を稼働させて、歯付きプーリ７２、歯付きベル
ト７４および歯付きプーリ６６を介してナット部材６４
を回転させて、雄ネジ部材５２を軸方向に沿って移動さ
せることが可能である。

【００２０】雄ネジ部材５２は、矢印Ｒ方向に前進させ
られた際には、ストッパ部材５８およびコイルスプリン
グ６０を介して液圧作動盤２０を押圧し、この押圧によ
って液圧作動盤２０を矢印Ｒ方向に移動させ、併せて可
動盤１８を矢印Ｒ方向に移動させることが可能である。
この際、コイルスプリング６０の付勢力により、雄ネジ
部材５２と液圧作動盤２０との相対距離の短縮が防止さ
れるので、雄ネジ部材５２の先端に設けられている封入
液押圧部５４が閉鎖室４４内へ突出することはない。

【００２１】ところが、例えば成形金型２６が型閉して
可動盤１８の矢印Ｒ方向への移動が規制された際などに
は、液圧作動盤２０の矢印Ｒ方向への移動も規制される
ことになる。この様に液圧作動盤２０の矢印Ｒ方向への
移動が規制された状態で雄ネジ部材５２を前進させる
と、雄ネジ部材５２はコイルスプリング６０の付勢力に
抗して前進することになる。このため、コイルスプリン
グ６０はそのばね長を短縮されてストッパ５８の溝５６
内に収納され、雄ネジ部材５２と液圧作動盤２０との相
対距離が短縮される。また、コイルスプリング６０のば
ね長の短縮に併せて、封入液押圧部５４が閉鎖室４４内
に突出して密封袋４８内の封入液４６を押圧することに
なる。ただし、この封入液押圧部５４の閉鎖室４４内へ
の突出は、ストッパ部材５８が液圧作動盤２０に当接す
ることにより規制される。

【００２２】他方、雄ネジ部材５２を矢印Ｌ方向に後退
させた際には、雄ネジ部材５２は、封入液押圧部５４の
大径部５４ａを介して液圧作動盤２０を牽引して移動さ
せ、併せてボルト２１を介して可動盤１８を牽引して移
動させる。なお、雄ネジ部材５２は、矢印Ｌ側の端部を
ナット部材６４から脱落させない範囲で矢印Ｒ方向へ移
動可能であり、ストッパ５８がナット部材６４（後部盤
１４）に当接するまでの範囲で矢印Ｌ方向に移動可能で
ある。したがって、液圧作動盤２０および可動盤１８
も、上記雄ネジ部材５２の移動範囲に応じた範囲で、矢
印Ｒ、Ｌ方向に移動可能である。

【００２３】一方、図１および図２に示すように、液圧
作動盤２０の後部盤１４側の面には、本発明の液圧作動
盤位置固定手段としての複数の割クランプ７６が、把持
部７７ａ、７７ｂ間にタイバ１６を挿通させて、設置さ
れている。これらの割クランプ７６には、一対のロッド
７８ａ、７８ｂを備えたエアシリンダ８０が備えられて
いる。

【００２４】図４に示すように、エアシリンダ８０は、
エアシリンダ８０への圧力空気の給排によって、ロッド
７８ａ、７８ｂをエアシリンダ８０から突出させる方向
およびロッド７８ａ、７８ｂをエアシリンダ８０内に収
納する方向に駆動可能である。エアシリンダ８０がロッ
ド７８ａ、７８ｂを突出させる方向に駆動した際には、
把持部７７ａ、７７ｂが互いに離隔して割クランプ７６
は開となり（図４（ａ）参照）、エアシリンダ８０がロ
ッド７８ａ、７８ｂを収納する方向に駆動したさいに
は、把持部７７ａ、７７ｂが互いに近接して割クランプ
７６は閉となる（図４（ｂ）参照）。この割クランプ７
６が閉となった際には、把持部７７ａ、７７ｂにてタイ
バ１６を挟持可能である。

【００２５】また、図１および図２に示すように、タイ
バ１６には液圧作動盤２０の移動範囲にほぼ一致する範
囲で、周方向に沿った溝１６ａが設けられており、割ク
ランプ７６の把持部７７ａ、７７ｂ内面には溝１６ａと
整合する溝（図示略）が設けられている。このため、割
クランプ７６にてタイバ１６を挟持すれば、タイバ１６
の溝１６ａと割クランプ７６の溝とが歯合して、割クラ
ンプ７６とタイバ１６との相対位置を固定できる。割ク
ランプ７６は液圧作動盤２０に固着されているので、割
クランプ７６とタイバ１６との相対位置を固定すること
により、液圧作動盤２０のタイバ１６、固定盤１２およ
び後部盤１４に対する相対位置を固定することができ
る。

【００２６】なお、図２に示すように、可動盤１８には
交流サーボモータ２８が取付けられている。この交流サ
ーボモータ２８の出力軸３０はウォーム（図示略）およ
びウォームホイール３２を介して可動盤１８内に挿通し
ているピニオン軸３４に接続されている。図１に示すよ
うに、このピニオン軸３４に連結されているピニオン３
６は、突き出しピン３８のラック３８ａと歯合してい
る。これにより、交流サーボモータ２８の回転を突き出
しピン３８に伝達して、突き出しピン３８を矢印Ｒ、Ｌ
方向に移動させることができる。また、この突き出しピ
ン３８を介して可動金型２４内に収納されている製品突
き出し機構（図示略）を作動させることができる。

【００２７】次に、本実施例の型締装置１０にて成形金
型２６を型締する場合に次いて説明する。まず、図５に
示す型開状態から、交流サーボモータ７０を操作してナ
ット部材６４を回転させ、雄ネジ部材５２を矢印Ｒ方向
に移動させる。雄ネジ部材５２は、ストッパ５８および
コイルスプリング６０を介して液圧作動盤２０を押圧し
て、液圧作動盤２０を矢印Ｒ方向に移動させる。これに
より、液圧作動盤２０と共に可動盤１８および可動金型
２４が矢印Ｒ方向に移動する。該移動は、可動金型２４
が固定金型２２と接合して成形金型２６が型閉される
（図５参照）まで継続される。

【００２８】成形金型２６が型閉された時点で、割クラ
ンプ７６のエアシリンダ８０を操作して割クランプ７６
を閉じる。割クランプ７６の把持部７７ａ、７７ｂはタ
イバ１６を挟持し、溝１６ａと係合する。これにより、
液圧作動盤２０は、割クランプ７６およびタイバ１６を
介して固定盤１２との相対位置を固定される。したがっ
て、固定盤１２、成形金型２６、可動盤１８および液圧
作動盤２０の相対位置が、割クランプ７６とナット１７
ａとの間で実質的に固定される。

【００２９】続いて、交流サーボモータ７０を操作して
ナット部材６４を回転させ、雄ネジ部材５２を、さらに
矢印Ｒ方向に移動させる。液圧作動盤２０の位置が固定
されているので、雄ネジ部材５２は、コイルスプリング
６０の付勢力に抗して移動して封入液押圧部５４を閉鎖
室４４内に突出させる。ただし、この雄ネジ部材５２の
移動はストッパ５８の液圧作動盤２０への当接により規
制され、併せて封入液押圧部５４の閉鎖室４４内への突
出量が規制される。この封入液押圧部５４の突出によ
り、密封袋４８が凹陥変形するとともに、封入液４６が
大径部５４ａによって押圧される（図７および図８
（ｂ）参照）。このため、封入液４６は圧縮されて、該
圧縮量に応じた圧力を発生する。この圧力は、密封袋４
８との接触面積に応じた力としてピストン４２に作用す
る。さらに、このピストン４２に作用する力は、可動盤
１８を介して、圧締力として成形金型２６に作用する。
ここにおいて、封入液４６の圧縮量は、閉鎖室４４内へ
の封入液押圧部５４の閉鎖室４４内への突出部分の体積
に応じたものとなるので、図８（ｂ）に示す封入液押圧
部５４の突出距離ｘを調節することで発生する圧力を調
節できる。

【００３０】このように、圧縮によって増加された封入
液４６の圧力を圧締力として作用させるので、封入液４
６にわずかな押圧力を及ぼすだけで充分な圧締力を得る
ことができる。したがって、圧締力発生源としての交流
サーボモータ７０および雄ネジ部材５２他の部材を大型
化する必要はない。このため、ネジ送り機構方式の型締
装置１０において、機構を大型化、複雑化することなく
充分な圧締力を得ることができる。

【００３１】上記の型締状態にて射出成形後、交流サー
ボモータ７０を上記とは逆回転駆動してナット部材６４
を回転させれば、雄ネジ部材５２は矢印Ｌ方向に移動
し、図７に示す状態から図６に示す状態となる。ここで
割クランプ７６を開として液圧作動盤２０を固定状態か
ら解放する。この図６に示す状態では、タイバ１６の軸
方向に沿って液圧作動盤２０に作用する力は実質的に０
であるため、割クランプ７６は容易に開作動する。続い
て、雄ネジ部材５２を矢印Ｌ方向に移動させれば、液圧
作動盤２０、可動盤１８および可動金型２４が矢印Ｌ方
向に移動させられて、成形金型２６は型開される。型開
後、製品をとりだして次回の型締、射出成形が実施され
る。

【００３２】以上、実施例により説明したが、本発明は
このような実施例に限定されるものではなく、本発明の
要旨を逸脱しない範囲でさまざまに実施できる。例え
ば、上記実施例では密封袋を合成ゴム製としたが、この
他に天然ゴム、合成樹脂など伸縮自在な柔軟性材を使用
できる。また、雄ネジ部材とナット部材とをボールネジ
機構としてもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明の射出成形機
の型締装置によれば、ネジ送り機構方式の型締装置にお
いて、大型化、複雑化することなく充分な圧締力を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の射出成形機の型締装置の一部断面平
面図である。

【図２】実施例の射出成形機の型締装置の構造の説明
図であり、図２（ａ）は上半部側面図、図２（ｂ）は図
２（ａ）のＡ−Ａ矢視図である。

【図３】実施例の射出成形機の型締装置の可動盤と液
圧作動盤との連結部分の説明図である。

【図４】実施例の射出成形機の型締装置の割クランプ
の拡大図である。

【図５】実施例の射出成形機の型締装置での成形金型
の型締作業の説明図である。

【図６】実施例の射出成形機の型締装置での成形金型
の型締作業の説明図である。

【図７】実施例の射出成形機の型締装置での成形金型
の型締作業の説明図である。

【図８】実施例の射出成形機の型締装置の封入液押圧
部材による密封袋押圧の説明図である。

【符号の説明】

１０・・・型締装置、１２・・・固定盤、１４・・・後
部盤、１８・・・可動盤、２０・・・液圧作動盤、２２
・・・固定金型、２４・・・可動金型、２６・・・成形
金型、４０・・・シリンダ、４２・・・ピストン、４４
・・・閉鎖室、４６・・・封入液、４８・・・密封袋、
５２・・・雄ネジ部材（雄ネジ桿）、５４・・・封入液
押圧部、５４ａ・・・大径部、６０・・・コイルスプリ
ング（緩衝部材）、６４・・・ナット部材、７０・・・
交流サーボモータ、７６・・・割クランプ（液圧作動盤
位置固定手段）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】機台に固定盤と該固定盤と相対した一定
位置に後部盤を固定し、該固定盤と該後部盤の隅にタイ
バを緊張させるようにして固定し、該固定盤と該後部盤
との間にて該タイバに案内されて移動可能な可動盤を載
置した電動射出成形機の型締装置において、該後部盤にサーボモータにより回転するナット部材を軸
支し、該ナット部材の内孔に雄ネジ桿の一端を螺合し、
該ナット部材の回転により、該雄ネジ桿を直進移動可能
にし、一方該可動盤の後部に隣接して該可動盤と隙間を生じさ
せ得るように係合し、該タイバに案内されて移動する液
圧作動盤を設け、該雄ネジ桿の先端を該液圧作動盤に係合させて該可動盤
を移動させるようにし、該可動盤を前進させ金型を閉じ
たとき、該液圧作動盤を該タイバの外周に設けた溝に係
合させ該液圧作動盤を固定させる液圧作動盤位置固定手
段を設け、該液圧作動盤に液体を封入した密閉袋を内蔵させ、該密
閉袋内の封入液の増圧により変位し、該可動盤に圧締力
を生じさせるためのピストンを設け、該液圧作動盤が該タイバに固定された後の該雄ネジ桿の
前進により、該密閉袋が該雄ネジ桿により押圧されて、
該ピストンに圧締力を作用するようにした緩衝部材を設
けたことを特徴とする電動射出成形機の型締装置。
【請求項２】前記密閉袋が伸縮自在な柔軟性材で形成
されたことを特徴とする請求項１記載の電動射出成形機
の型締装置。
【請求項３】前記緩衝部材が、前記雄ネジ桿と前記液
圧作動盤との間に介装されたばね部材であることを特徴
とする請求項１または２記載の電動射出成形機の型締装
置。