JPH07137105A - 成形機の型締方法および型締装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造が簡単で安価であるにも拘らず、高速で
可動盤を駆動することができ、駆動後は直ちに型締め作
用が得られる、直圧式の成形機の型締方法を提供する。 【構成】 可動盤（５３）を固定盤（５０）に対して型
締め方向あるいは型開き方向に駆動する可動盤の駆動
は、可動盤のナット部（１３）に噛み合っているボール
スクリュ（１２）の回転駆動により行う。可動盤（５
３）を固定盤（５０）に対して型締めする型締は、可動
盤（５３）を固定盤（５０）に対して案内するタイバー
（１、１、…）をピストン部（３、３、…）として設け
られている型締シリンダ（４、４、、…）の一方の油圧
室（５、５、…）に圧油を供給して行う。そして可動盤
（５３）の駆動時には、型締シリンダ（４、４、、…）
の油圧室（５、５、…）と油室（６、６、…）とを連通
状態する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、可動金型が取り付けら
れる可動盤が、固定金型が取り付けられる固定盤に対し
て、型締シリンダ機構によって型締めされるようになっ
ている直圧式の成形機の型締方法および型締装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】射出成形機の型締装置には、トグル式型
締装置と、直圧式の型締装置とが知られている。直圧式
の型締装置は、周知のように基台に固定された型締ハウ
ジングを備えている。そしてこの型締ハウジングに型締
シリンダが取り付けられている。型締シリンダのピスト
ンロッドは、可動盤に直接接続されている。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、可動盤はピストンロッドにより固定盤の方へ
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し、型開きされる。このように、
直圧式の型締装置は、型締シリンダによって可動盤が直
接駆動されるようになっているので、トグル式型締装置
に比較して構造が簡単であり、また型厚調整が不要とい
う特徴も有する。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
のキャビテイに射出された樹脂圧により金型が開かない
ような大きな型締力が求められるが、このような大きな
型締力を得るためにシリンダの径は比較的大きく選定さ
れている。したがって、一定量の圧油を供給してもピス
トンの動きは遅く、可動盤を型締め方向あるいは型開き
方向に駆動する時間が長くかかることになる。

【０００３】そこで、射出成形サイクルを短縮するため
に、金型タッチ位置まで可動盤を高速で駆動するように
したブースタラム式の型締装置が知られている。そして
このブースタラム式の型締装置を改良した型締装置が、
例えば特公平４ー６８１３０号で提案されている。この
型締装置は、型締シリンダを備えている。そしてこの型
締シリンダ内に型締ラムが設けられ、その先端部は可動
盤に固定されている。型締ラムの内部には、さらに高速
ピストンが設けられている。型締シリンダと平行に補助
シリンダも設けられている。そして型締シリンダのロッ
ドに相当する側すなわち型締ラム側の受圧面積と、補助
シリンダのロッド側の受圧面積との和は、型締シリンダ
のヘッド側の受圧面積に等しくなるように選定されてい
る。したがって、高速ピストンが設けられている型締ラ
ムに圧油を供給すると、可動盤は高速で駆動される。こ
のとき、型締シリンダの型締ラム側の油室の作動油と、
補助シリンダのロッド側の作動油は、型締シリンダのヘ
ッド側に移動する。高速駆動後、型締シリンダのヘッド
側に高圧油を供給すると、型締めされる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、特公平
４ー６８１３０号で提案されている型締装置によると、
可動盤を高速で駆動することができる。また、型締シリ
ンダの型締ラム側の油室の作動油と、補助シリンダのロ
ッド側の作動油は、型締シリンダのヘッド側に移動し、
型締シリンダのヘッド側は作動油で満たされているの
で、高速駆動後、型締シリンダのヘッド側に高圧油を供
給すると、直ちに型締作用が得られる利点も認められ
る。さらには型締シリンダのヘッド側に作動油で満たさ
れていない空間があると、高圧油を供給すると圧力変化
により衝撃が生じるが、シリンダのヘッド側は作動油で
満たされているので、このような衝撃が生じる恐れもな
い。

【０００５】しかしながら、改良すべき点も認められ
る。例えば型締シリンダのロッドに相当する側すなわち
型締ラム側の受圧面積と、補助シリンダのロッド側の受
圧面積との和を、型締シリンダのヘッド側の受圧面積に
等しくする必要があり、構造が複雑になり、高価になっ
ている。またこれらの間に作動油を給排するために開閉
弁、連通路、通孔、油路等を設けなければならず、回路
構成も複雑になっている。したがって、本発明は、構造
が簡単で安価であるにも拘らず、高速で可動盤を駆動す
ることができ、駆動後は直ちに型締め作用が得られる、
直圧式の成形機の型締方法および型締装置を提供するこ
とを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、可動盤を固定盤に対して型締め方向ある
いは型開き方向に駆動する可動盤の駆動は、可動盤のナ
ット部に噛み合っているボールスクリュの回転駆動によ
り行い、可動盤を固定盤に対して型締めする型締は、可
動盤を固定盤に対して案内するタイバーをピストン部と
して設けられている型締シリンダの一方の油圧室に圧油
を供給して行い、前記可動盤の駆動時には、前記型締シ
リンダの油圧室と油室とを連通状態にして行うように構
成される。請求項２記載の発明は、固定金型が取り付け
られる固定盤と、可動金型が取り付けられる可動盤とを
備え、前記可動盤には複数本のタイバーが固定され、こ
れらのタイバーに案内されて可動盤が可動盤駆動装置に
より型締め方向あるいは型開き方向に駆動されると共
に、前記可動盤が型締シリンダ機構によって前記固定盤
に対して型締めされるようになっている型締装置であっ
て、前記可動盤駆動装置は、モータで回転駆動されるボ
ールスクリュと、前記可動盤に設けられ、前記ボールス
クリュと噛み合っているナット部とから構成され、前記
型締シリンダ機構は、前記タイバーの端部に設けられて
いるピストン部と、前記固定盤に端部が固定され前記ピ
ストン部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、前記ピストン部により前記型締シ
リンダの両側に画成されている両油圧室は、開閉可能な
弁機構を介して連通するように構成される。

【０００７】

【作用】可動盤駆動装置のモータでボールスクリュを例
えば正方向に回転駆動する。そうすると、ナット部が設
けられている可動盤が固定盤に対して型締め方向に高速
で駆動される。このとき、油圧シリンダ機構のピストン
部により両側に画成されている油圧室を連通状態にして
おく。可動盤が駆動されるとき、すなわちピストン部が
移動するとき、油圧シリンダの一方の油室中の作動油は
他方の油圧室に移動する。余分の作動油は、排出あるい
は１時的に例えば高所に配置されている貯留タンクに貯
えられる。可動盤の金型が固定盤の金型にタッチする
と、モータを停止する。開閉可能な弁機構を閉鎖状態に
する。そうして型締シリンダの油圧室に圧油を供給して
型締め動作に入る。以下周知のようにして、型締めされ
た金型のキャビテイに溶融樹脂を射出する。 射出され
た溶融樹脂が冷却固化すると、モータ１１を逆方向に回
転させる。ボールスクリュは、逆方向に回転駆動されて
可動盤５３は高速で開かれる。このときも油圧シリンダ
機構の両油圧室を連通状態にしておく。可動盤が開かれ
るとき、型締シリンダの一方の油圧室中の作動油は他方
の油室に移動する。不足分はタンクから自吸される、あ
るいは貯留タンクから重力で補給される。可動金型が開
かれるので、周知のようにして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。以下同様にして成形する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。本実施例
に係わる型締装置は、図１に示されているように、複数
本例えば４本のタイバー１、１、…、４本の型締シリン
ダ４、４、…、可動盤駆動装置１０、油圧回路２０等か
ら構成されている。そしてこの型締装置で型締めされる
型装置は、基台Ｋ上に固定されている固定盤５０と、こ
の固定盤５０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５１と、固定盤５０と固定プ
レート５１との間において左右方向に移動自在に設けら
れている可動盤５３とから概略構成されている。可動盤
５３は台車５２上に載せられ、固定盤５０には固定金型
５５が、そして可動盤５３には可動金型５６がそれぞれ
取り付けられている。

【０００９】可動盤５３の４角には貫通孔が明けられて
いる。そしてこれらの貫通孔にタイバー１、１、…の一
方の端部２、２、…が挿入されて固着されている。固定
盤５０の４角にも同様に貫通孔が明けられ、これらの貫
通孔にタイバー１、１、…がシール７、７、…を介して
摺動自在に貫通している。したがって、タイバー１、
１、…が図において左右方向に移動すると、可動盤５３
は固定盤５０に対して型締め方向あるいは型開き方向に
駆動される。タイバー１、１、…は、油圧シリンダ・ピ
ストン機構のピストンロッドの作用も奏し、タイバー
１、１、…の他方の端部すなわち図１において固定盤５
０の左側においてピストン３、３、…が形成されてい
る。そしてピストン３、３…を取り囲むようにして型締
シリンダ４、４、…が設けられている。これらの型締シ
リンダ４、４、…の開放端部は、固定盤５０に密着固定
されている。型締シリンダ４、４、…内は、ピストン
３、３…によりタイバー１、１、…側に位置する油圧室
５、５、…と、ヘッド側に位置する油室６、６、…とに
分けられている。なお、油圧室５、５、…の受圧面積
は、油室６、６、…のそれよりも、タイバー１、１、…
の断面積分だけ小さい。

【００１０】油圧室５、５、…と、油室６、６、…とに
圧油あるいは作動油を給排するための油圧回路２０の１
例が図２に示されている。以下便宜上、１個の油圧回路
２０から１個の型締シリンダ４に作動油を給排する例を
説明するが、１個の油圧回路２０から４個の型締シリン
ダ４、４、…に作動油を給排することもできるし、また
４個の油圧回路２０から４個の型締シリンダ４、４、…
のそれぞれに作動油を同期して給排できることは明らか
である。油圧室５と油室６は、連絡管２１で接続されて
いる。そしてこの連絡管２１には、第１の電磁開閉弁２
２が介装されている。また、この第１の電磁開閉弁２２
よりも油室６側に寄った位置に、比較的低圧で作動する
リリーフバルブ２３が設けられている。

【００１１】ポンプ２４の吐出管路２５には、第２の電
磁開閉弁２６が介装されている。そして第２の電磁開閉
弁２６の出口ポートは、第１の電磁開閉弁２２と油圧室
５との間において連絡管２１に接続されている。これら
の電磁開閉弁２２、２６は、図１に示されている制御装
置３０とライン３１で接続され、その信号によりａ、ｂ
あるいはＡ、Ｂポジションにそれぞれ切り換えられるよ
うになっている。なお、図２中の他の符号２７はリリー
フバルブを、また２８はオイルタンクを示している。

【００１２】可動盤５３を固定盤５０の方へ高速で駆動
する、あるいは離間する方向へ高速で駆動する可動盤駆
動装置１０は、図１に示されているように、モータ１
１、ボールスクリュウ１２、ナット部１３等から構成さ
れている。ボールスクリュウ１２は、固定盤５０に設け
られている例えばスラスト軸受１４と、同様に固定プレ
ート５１上の軸受１５とにより軸方向の移動が規制され
て、回転自在に軸受けされている。そして可動盤５３に
はナット部１３が固定され、このナット部１３がボール
スクリュウ１２に噛み合っている。したがって、ボール
スクリュウ１２がカップリング１６を介してモータ１１
で回転駆動されると、ナット部１３と一体の可動盤５３
が左右方向に移動することになる。モータ１１と制御装
置３０はライン１７で接続されている。

【００１３】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５０には固定金
型５５が、そして可動盤５３には可動金型５６が取り付
けられ、型締めするときから説明する。制御装置３０か
らライン１７によってモータ１１に信号あるいは電力が
印可され、モータ１１は型締め方向に回転し、ボールス
クリュウ１２を回転駆動する。ボールスクリュウ１２
は、軸方向に移動できないので、これと噛み合っている
ナット部１３と一体の可動盤５３が固定盤５０の方へ高
速で駆動される。このとき、制御装置３０からの信号に
より第２の電磁開閉弁２６は、Ｂポジションに切り替わ
っており、連絡管２１に圧油は供給されていない。ま
た、第１の電磁開閉弁２２は、ａポジションに切り替わ
っており、連絡管２１は連通状態になっている。可動盤
５３が固定盤５０の方へ駆動されるので、ピストン３は
図において右方向に移動する。したがって、型締シリン
ダ４の油室６中の作動油は、連絡管２１を通って油圧室
５に送られる。このとき、油室６の受圧面積は、油圧室
５のそれよりタイバー１がない分だけ大きいので、油圧
室５に収容できない余分の作動油は、リリーフバルブ２
３からオイルタンク２８へ戻る。

【００１４】可動盤５３に取付られている可動金型５６
が、固定金型５５に接すると、その信号が制御装置３０
に入力され、制御装置３０からの信号によりモータ１１
は停止する。それと同時に制御装置３０からの信号によ
り、第１の電磁開閉弁２２は、ｂポジションに、そして
第２の電磁開閉弁２６は、Ａポジションに切り替わる。
したがって、ポンプ２４から吐出される圧油は、吐出管
２５から連絡管２１に圧送され、そして型締シリンダ４
の油圧室５に供給される。ピストン３は図において右行
し、可動金型５６が固定金型５５に対して所定圧で型締
めされる。従来周知のようにして、固定金型５５と可動
金型５６とに形成されていれているキャビテイに溶融樹
脂を射出して成形する。

【００１５】射出された溶融樹脂が冷却固化すると、制
御装置３０からの信号により第１の電磁開閉弁２２はａ
ポジションに、そして第２の電磁開閉弁２６はＢポジシ
ョンにそれぞれ切り替わる。そしてモータ１１には、逆
方向に回転する信号が印可される。モータ１１は逆転し
前述した理由により、今度は可動盤５３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、取り出
し機等により成形品が取り出される。

【００１６】可動盤５３が開かれるとき、ピストン３は
図において左行する。したがって、油圧室５中の作動油
は連絡管２１および第１の電磁開閉弁２２を通って油室
６に戻される。ところで、油圧室５の受圧面積は、油室
６のそれより小さいので、油室６は負圧になる。そこで
オイルタンク２８中の作動油が逆止弁２９を介して格別
に制御されることなく自動的に供給される。以下、前述
したようにして可動盤５３を駆動し、そして型締し次い
で射出成形する。

【００１７】本実施例によると、色々な効果が得られ
る。例えばボールスクリュウ１２を回転駆動して、可動
盤５３を高速で型締め方向あるいは型開き方向に駆動す
るとき、油圧室５と油室６とを結んでいる連絡管２１中
の第１の電磁開閉弁２２をオンするだけでよく、回路構
成が簡単で制御も容易である。しかも可動盤５３を型締
め方向に駆動し終わると、油圧室６は既に作動油で満た
されているので、型締めするために圧油を油圧室６に供
給すると、直ちに型締め作用が生じる。また、作動油で
満たされているので、高圧油を急激に供給しても圧力変
動が小さく、型締シリンダ４に衝撃を与えるようなこと
もない。なお、油室６には不足分の作動油が負圧により
吸引されるので、作動油で満たされない空間が存在する
ことがあり得る。しかしながら、作動油で満たされない
空間は一般に小さく、型締シリンダ４内におけるタイバ
ー１の容積より小さいので、可動盤５３を固定盤５０の
方へ駆動するときは、油圧室５は作動油で満たされるの
で、格別に問題はない。また油室６に作動油で満たされ
ない空間が存在しても、油室６は単なるオイルタンクあ
るいはアキュムレータ的な作用をし、可動盤５３を駆動
するときも、また型締めするときも高圧油は供給されな
いので、圧力の急変等による衝撃の問題もない。

【００１８】上記油圧回路の実施例は、１例に過ぎず色
々な形に変形できる。例えば上記実施例では、ポンプ２
４の吐出管路２５は、連絡管２１に接続されているが、
連絡管２１に接続する代わりに油圧室５に直接接続する
こともできる。また、連絡管２１にはリリーフバルブ２
３が設けられているが、リリーフバルブ２３の代わり
に、型締シリンダ４よりも高い位置にリザーブオイルタ
ンクを設置し、ピストン３が右行するときに生じる余分
の作動油をこのリザーブオイルタンクに一時的に貯える
ように実施することもできる。そうすると、可動盤５３
が駆動されているときは、型締シリンダ４内に圧は立た
ないので、不足するときは重力で補給される。さらには
上記実施例では、同じタイプの第１、２の電磁開閉弁２
２、２６が適用されているが、第２の電磁開閉弁２６に
代えてタンデムセンタ型の弁を使用し、型締めしないと
きはポンプ２４の吐出油を、このタンデムセンタ型の弁
からオイルタンク２８に直接戻すこともできる。そして
前述した変形例を組み合わせても同様に実施できること
は明らかである。

【００１９】

【発明の効果】以上のように、本発明によると、可動盤
を固定盤に対して型締め方向あるいは型開き方向に駆動
する可動盤の駆動は、可動盤のナット部に噛み合ってい
るボールスクリュの回転駆動により行われるので、可動
盤を高速で駆動することができるという、本発明特有の
効果が得られる。また可動盤を固定盤に対して型締めす
る型締は、可動盤を固定盤に対して案内するタイバーを
ピストン部として設けられている型締シリンダの一方の
油圧室に圧油を供給して行われるので、大きな力で型締
めできる。しかも可動盤の駆動時には、型締シリンダの
両油圧室を連通状態にして行われるので、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という、効果も得られる。また油圧
室は常に作動油で満たされているので、高圧油を供給し
ても型締シリンダに衝撃が生じるようなこともない。さ
らには、ピストン部により型締シリンダの両側に画成さ
れている両油圧室を、開閉可能な弁機構を介して連通す
るだけで、油圧室は常に作動油で満たされ、従来のよう
に型締シリンダの容積を考慮する必要がなく、また作動
油を給排するための開閉弁、連通路、通孔、油路等を設
ける必要がなく、構造が簡単で安価に提供できる効果も
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる型締装置の１実施例を一部断面
にして示す模式的側面図である。

【図２】本発明に係わる型締装置の油圧回路の例を示す
回路図である。

【符号の説明】

１ タイバー ３
ピストン ４ 型締シリンダ ５
油圧室 ６ 油室 １０
可動盤駆動装置 １１ モータ １２
ボールスクリュ １３ ナット ２０
油圧回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 忍谷 孝治 広島市安芸区船越南１丁目６番１号 株式 会社日本製鋼所内 (72)発明者 二宮 俊幸 広島市安芸区船越南１丁目６番１号 株式 会社日本製鋼所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可動盤（５３）を固定盤（５０）に対し
   て型締め方向あるいは型開き方向に駆動する可動盤の駆
   動は、可動盤のナット部（１３）に噛み合っているボー
   ルスクリュ（１２）の回転駆動により行い、 可動盤（５３）を固定盤（５０）に対して型締めする型
   締は、可動盤（５３）を固定盤（５０）に対して案内す
   るタイバー（１、１、…）をピストン部（３、３、…）
   として設けられている型締シリンダ（４、４、、…）の
   一方の油圧室（５、５、…）に圧油を供給して行い、 前記可動盤（５３）の駆動時には、前記型締シリンダ
   （４、４、、…）の油圧室（５、５、…）と油室（６、
   ６、…）とを連通状態にして行うことを特徴とする成形
   機の型締方法。
2. 【請求項２】 固定金型（５５）が取り付けられる固定
   盤（５０）と、可動金型（５６）が取り付けられる可動
   盤（５３）とを備え、前記可動盤（５３）には複数本の
   タイバー（１、１、…）が固定され、これらのタイバー
   に案内されて前記可動盤（５３）が可動盤駆動装置（１
   ０）により型締め方向あるいは型開き方向に駆動される
   と共に、前記可動盤（５３）が型締シリンダ機構によっ
   て前記固定盤（５０）に対して型締めされるようになっ
   ている型締装置であって、 前記可動盤駆動装置（１０）は、モータ（１１）で回転
   駆動されるボールスクリュ（１２）と、前記可動盤（５
   ３）に設けられ、前記ボールスクリュ（１２）と噛み合
   っているナット部（１３）とから構成され、 前記型締シリンダ機構は、前記タイバー（１、１、…）
   の端部に設けられているピストン部（３、３、…）と、
   前記固定盤（５０）に端部が固定され前記ピストン部
   （１、１、…）を取り囲むようにして配置されている型
   締シリンダ（４、４、…）とから構成され、 前記ピストン部（３、３、…）により前記型締シリンダ
   （４、４、…）の両側に画成されている両油圧室（５、
   ５、…、６、６、…）は、開閉可能な弁機構（２２）を
   介して連通していることを特徴とする射出成形機の型締
   装置。