JPH11115009A

JPH11115009A - 射出成形機の型締装置

Info

Publication number: JPH11115009A
Application number: JP29338497A
Authority: JP
Inventors: Misao Fujikawa; 操藤川
Original assignee: Sodick Co Ltd
Current assignee: Sodick Co Ltd
Priority date: 1997-10-09
Filing date: 1997-10-09
Publication date: 1999-04-27

Abstract

(57)【要約】【課題】型開閉動作を電動機で行い、型締動作を型締
ラムで行う射出成形機の型締装置に関し、型開閉動作時
に、型締め用の滑り接触ねじ装置のねじ軸とナットが摺
接しないように同期運動して摩擦抵抗の発生を防止す
る。【解決手段】ボールねじである型開閉ナット及び型開
閉ねじ軸を含む型開閉ねじ装置と、型締ラムと、角ねじ
または台形ねじである型締ナット及び型締ねじ軸を含む
型締ねじ装置とを備え、電動機で型開閉ナット又は型開
閉ねじ軸を回転させることによって型開閉ねじ軸又は型
開閉ナットを移動させて可動プラテンの開閉を行い、型
締ラムを前進させることによって型締ナットを前進さ
せ、型締ねじ軸を押圧して型締めを行う射出成形機の型
締装置において、型開閉中に型締ナットと型締ねじ軸と
が隙間を保持した状態で運動する一方、型締めの際に型
締ナットが型締ねじ軸を押圧して型締めする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形機の型締
装置に関するものであり、特に型開閉動作を電動機で行
い、型締動作を型締ラムで行う型締装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】電動式の型締装置は、電動機によってボ
ールねじ軸( 又はボールナット) を回転し、ボールナッ
ト( 又はボールねじ軸) を移動させて型開閉するもので
あり、電動機としてサーボモータを用い、可動プラテン
の位置をエンコーダ等でフィードバックしながら型開閉
し、型締めする。

【０００３】この種の従来の型締装置の第１の構造とし
て、型開閉手段及び型締手段にボールねじを使用したも
のが、例えば特公平３−１７６５１号公報に記載されて
いる。この装置では、型締動作時の強大な型締力がボー
ルねじのボールを介して可動プラテンに伝達されるの
で、ボールとねじ面との間に点接触に近い状態で大きな
接触面応力が作用する。そこで型締め用に大容量のボー
ルねじを別に用意する必要がある。

【０００４】そこで第２の構造として、型開閉手段にボ
ールねじを使用し、型締手段に台形ねじ、角ねじ等を使
用して、電磁石で発生した型締力を台形ねじ、角ねじ等
を介して伝達する型締装置( 特開平９−４８０５１号公
報) が提案されている。この装置によれば型締力を面接
触する角ねじまたは台形ねじを介して伝達するので、ボ
ールねじに過大な負荷をかけることなく強大な型締力を
発揮することができるという長所がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記第２
の構造の型締装置では、型開閉動作中に型締ねじ軸と型
締ナットとが摺接しながら高速運動するから、ねじ軸と
ナットとの間に摩擦抵抗が発生し、エネルギーのロスが
避けられず、型開閉動作の高速化や型開き位置あるいは
型閉じ位置の精密な位置決め停止の妨げとなっていた。
一方油圧式の型締装置の圧力制御の正確さは捨てがたい
ものがある。

【０００６】そこで本発明は、型開閉動作を電動機で行
い、型締動作を油圧ラムで行う型締装置において、型開
閉動作時に、型締め用の滑り接触ねじ装置のねじ軸とナ
ットが摺接しないように同期運動して摩擦抵抗の発生を
防止するとともに、型締めが油圧式に行われる型締装置
を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前述の目的は、（１）ボ
ールねじである型開閉ナット及び型開閉ねじ軸を含む型
開閉ねじ装置と、型締ラムと、角ねじまたは台形ねじで
ある型締ナット及び型締ねじ軸を含む型締ねじ装置とを
備え、電動機で前記型開閉ナット又は前記型開閉ねじ軸
を回転させることによって型開閉ねじ軸又は型開閉ナッ
トを移動させて可動プラテンの開閉を行う一方、前記型
締ラムを前進させることによって前記型締ナットを前進
させ、前記型締ねじ軸を押圧して型締めを行う射出成形
機の型締装置において、型開閉中に前記型締ナットと前
記型締ねじ軸とが隙間を保持した状態で運動する一方、
型締めの際に前記型締ナットが前記型締ねじ軸を押圧し
て型締めすることにより、達成できる。

【０００８】また、（２）ボールねじである型開閉ナッ
ト及び型開閉ねじ軸を含む型開閉ねじ装置と、型締ラム
と、角ねじまたは台形ねじである型締ナット及び型締ね
じ軸を含む型締ねじ装置とを備え、電動機で前記型開閉
ねじ軸を回転させることによって前記型開閉ナットと一
体の前記型締ねじ軸を移動させて可動プラテンの開閉を
行う一方、前記型締ラムを前進させることによって前記
型締ナットを前進させ、前記型締ねじ軸を押圧して型締
めを行う射出成形機の型締装置において、前記型開閉ね
じ軸と前記型締ナットとを同期して回転させる同期装置
と、前記型開閉ねじ軸を軸支する第１の支持装置と、前
記型締ナットを軸支する第２の支持装置とを備え、前記
第１、第２両方の支持装置が型開閉中に前記型締ナット
と前記型開閉ねじ軸とを支持プラテンに対して後退位置
に保持して前記型締ナットと前記型締ねじ軸とが隙間を
保持した状態で運動するようにする一方、型締めの際に
前記型締ナットと前記型開閉ねじ軸とが前記支持プラテ
ンに対して前進することを許容して、型締力が前記型締
ねじにのみ負担されるようにすることによっても達成で
きる。

【０００９】また、（３）前記（２）において、前記第
１の支持装置が、前記型開閉ねじ軸を軸支するベアリン
グを固定するものであって前記支持プラテンに対して前
方に移動可能なピストン状の第１の支持部材を含み、前
記第２の支持装置が、前記型締ナットを軸支するベアリ
ングを固定するものであって前記支持プラテンに対して
前方に移動可能なピストン状の第２の支持部材を含むこ
とによっても達成できる。

【００１０】また、（４）前記（２）において、前記第
１の支持装置が、前記型開閉ねじ軸を軸支するベアリン
グを固定するものであって前記支持プラテンに対して前
方に移動可能なピストン状の第１の支持部材を含み、前
記第２の支持装置が、前記型締ナットを軸支するベアリ
ングと、該ベアリングを前記支持プラテンに対して前方
に移動可能に後方へ付勢して固定するばねとを含むこと
によっても達成できる。

【００１１】また、（５）ボールねじである型開閉ナッ
ト及び型開閉ねじ軸を含む型開閉ねじ装置と、型締ラム
と、角ねじまたは台形ねじである型締ナット及び型締ね
じ軸を含む型締ねじ装置とを備え、電動機で前記型開閉
ナットを回転させることによって前記型開閉ねじ軸を移
動させて可動プラテンの開閉を行う一方、前記型締ラム
を前進させることによって前記型締ナットを前進させ、
前記型締ねじ軸を押圧して型締めを行う射出成形機の型
締装置において、前記型開閉ナットと前記型締ナットと
を同期して回転させる同期装置と、前記型開閉ナットを
支持プラテンに対して回転自在に軸支するベアリング
と、前記型開閉ねじ軸を前記可動プラテンに対して接離
可能に、かつ回転止めして取り付ける第３の支持装置
と、前記型締ナットを支持プラテンに対して前進可能に
軸支する第２の支持装置とを備え、型開閉中に、前記第
３の支持装置が前記型開閉ねじ軸を前記可動プラテンに
当接させて保持し、前記第２の支持装置が前記型締ナッ
トを前記支持プラテンに対して後退限の位置に保持する
ことによって、前記型締ナットと前記型締ねじ軸とが隙
間を保持した状態で運動するようにする一方、型締めの
際に、前記第３の支持装置が前記型開閉ねじ軸の前記可
動プラテンからの離隔を許容し、前記第２の支持装置が
前記型締ナットの前記支持プラテンに対する前進を許容
して、型締力が前記型締ねじにのみ負担されるようにす
ることによっても達成できる。

【００１２】また（６）前記（５）において、前記第３
の支持装置が前記型開閉ねじ軸を前記可動プラテンに当
接させて保持するピストンを備え、前記第２の支持装置
が前記型締ナットを軸支するベアリングと該ベアリング
を前記支持プラテンに対して前方に移動可能に後方へ付
勢するばねとを含み、型開閉中に、前記第３の支持装置
の前記ピストンが前記型開閉ねじ軸を前記可動プラテン
に当接させ、前記第２の支持装置の前記ばねが前記型締
ナットを前記支持プラテンに対して後退限位置に後退さ
せて、前記型締ナットと前記型締ねじ軸とが隙間を保持
した状態で運動するようにする一方、型締めの際に、前
記第３の支持装置の前記ピストンが前記型開閉ねじ軸の
前記可動プラテンからの離隔を許容し、前記第２の支持
装置の前記ばねが前記型締ナットの前記支持プラテンに
対する前進を許容することによっても達成できる。

【００１３】また（７）前記（５）において、前記第３
の支持装置が前記型開閉ねじ軸を前記可動プラテンに当
接させて保持するピストンを備え、前記第２の支持装置
が前記型締ナットを軸支するベアリングを固定するもの
であって前記支持プラテンに対して前方に移動可能なピ
ストン状の第２の支持部材を含み、型開閉中に、前記第
３の支持装置の前記ピストンが前記型開閉ねじ軸を前記
可動プラテンに当接させ、前記第２の支持装置の第２の
支持部材が前記型締ナットを前記支持プラテンに対して
後退限位置に後退させて、前記型締ナットと前記型締ね
じ軸とが隙間を保持した状態で運動するようにする一
方、型締めの際に、前記第３の支持装置のピストンが前
記型開閉ねじ軸の前記可動プラテンからの離隔を許容
し、前記第２の支持部材が前記型締ナットの前記支持プ
ラテンに対する前進を許容することによっても達成でき
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１ないし図５は本発明の型締装
置の第１実施例を示したものであり、図１は型閉じして
いる型締装置の全体概略図、図２は型開きしている型締
装置の要部を断面で示す側面図、図３は第１の支持装置
の詳細を示す断面図、図４は型締ラム及び第２の支持装
置の詳細を示す断面図、図５は、型締め時の型締装置の
状態を示す断面図である。後述するように型締ねじ軸と
型開閉ねじ軸が同軸上に配置されており、第１の支持装
置及び第２の支持装置が油圧装置を備えている。

【００１５】図１で示すように、型締装置は、機台１に
固定された固定プラテン２と機台１上で固定プラテン２
の反対方向に摺動可能な支持プラテン３とを備え、この
固定プラテン２と支持プラテン３との間に渡されたタイ
バー５、５、５、５に沿って可動プラテン４が移動する
構成である。そして固定プラテン２に固定された固定側
金型６に対して、可動プラテン４に固定された可動側金
型７を型開きし、型閉じし、型締めするために、可動プ
ラテン４を固定プラテン２に対して開閉し、型締めす
る。なお型閉じした後に型締めすると、型締力によって
タイバー５が伸長して、図示の想像線で示すように支持
プラテン３が距離Ｔだけ後退する。

【００１６】図２で示すように、同期装置２０はつぎの
ように構成されている。サーボモータ１１が機台１また
は支持プラテン３に取り付けベースによって固定され、
その出力軸にタイミングベルト１４に係合するプーリ１
２が固定されている。機台１または支持プラテン３に取
り付けられたブラケット２８、２８にベアリング２９、
２９が取り付けられ、これに連結軸２７が回転自在に軸
支され、その両端にプーリ２１、２３が固定されてい
る。連結軸２７にはさらにタイミングベルト１４に係合
するプーリ１３が固定されている。後述する型締ナット
３２にはプーリ２２が一体に固定されており、プーリ２
１との間にタイミングベルト２５が張架されている。後
述する型開閉ねじ軸４１の後端にプーリ２４が固定され
ている。そしてプーリ２３とプーリ２４との間にかけら
れたタイミングベルト２６によりサーボモータ１１の回
転が伝達されて、可動プラテン４の開閉が行われる。な
お同期装置２０はこれに限定されず、プーリをギヤにし
てギヤを組み合わせた装置であってもよい。

【００１７】可動プラテン４に型締ねじ軸３１が固定さ
れており、その外周に角ねじまたは台形ねじが形成して
ある。この型締ねじ軸３１とこれに螺合する型締ナット
３２とで型締めねじ装置が構成されるが、両者のねじ山
の少なくとも一方の厚さは、摺動に必要な寸法差だけね
じ溝の溝幅より薄い通常のねじ山の厚さに比べて更に薄
い形状に形成されている。そして両者が支持プラテン３
に対して後述するような後退限の位置にあるときに、両
者のねじがその軸方向に隙間を有するように配置されて
いる。そして型締ナット３２が型締ねじ軸３１に対して
前方へ前進したときにのみ、型締ナット３２のねじ山が
型締ねじ軸３１のねじ山に当接し、ねじ面の全面が当接
するようになっている。ここで後述する説明のために型
締ナット３２のねじ山の前方側の隙間を隙間Ｌとしてお
く。

【００１８】支持プラテン３の後方（図では左方）に
は、円筒状の膨出部が形成された背面支持部材４０が取
り付けられており、その中に型締ねじ軸３１の後端が収
容されている。型締ねじ軸３１の後端部３３には滑り軸
受ブッシュ３４がはめ込まれており、型開閉のときに背
面支持部材４０の内筒面上で摺動するようになってい
る。このように型締ねじ軸３１の後端部３３が摺動して
支持され、かつその前端が可動プラテン４に固定されて
いるので、型締ねじ軸３１は２箇所で支持されており、
従ってその軸心が型締ナット３２の軸心に対して常に合
わされている。

【００１９】また型締ねじ軸３１の軸心が中空状に形成
されており、その先端（図では左方の後端）に型開閉ナ
ット４２が一体に固定されている。この型開閉ナット４
２は、型開閉ねじ軸４１とともに型開閉ねじ装置を構成
し、ボールねじナットとなっている。このように型締ね
じ軸３１の中空部にボールねじナットと螺合する型開閉
ねじ軸４１が収容されており、型開閉ねじ軸４１を回転
することによって型締ねじ軸３１が移動するようになっ
ている。

【００２０】図３に示すように第１の支持装置１００が
設けられている。背面支持部材４０の後端部４６にシリ
ンダ穴４６ｈが形成されており、ここに型開閉ねじ軸４
１を軸支するベアリング４３を固定する第１の支持部材
４５がピストン状に形成されて収容されている。この第
１の支持部材４５のピストン部４５ｐとシリンダ穴４６
ｈの段部４６ａとの間に油室９３が形成されている。ま
た第１の支持部材４５のラム部４５ｒの先端にエンドス
トッパ４７が固定されている。このような第１の支持装
置１００の油室９３に圧油がかけられると、そのエンド
ストッパ４７がシリンダ穴４６ｈの段部４６ａに当たる
まで後退し、第１の支持部材４５が後退限まで後退す
る。そして第１の支持部材４５が後退限まで後退する
と、型開閉ねじ軸４１も後退限の位置に移動し、結局型
締ねじ軸３１が支持プラテン３に対して後退限の位置に
後退する。このストロークは、最大の型締力がかけられ
たときのタイバー５の伸びＴより大きい。なおここで言
う後退限の位置とは型開閉に伴って型締めねじ軸が後退
するときの基準となる位置であって、型開閉のストロー
クでの後退終端位置ではない。また油室９３に図示省略
した油圧装置に連通する連通路が設けられていることは
当然であり、以下の説明でも各油室に連通路がそれぞれ
設けられている。

【００２１】図４に示すように、油圧式である第２の支
持装置２００が設けられている。支持プラテン３の前方
（図では右方）に、膨出部を有する前面支持部材３０が
取り付けられており、この膨出部に形成されたシリンダ
穴３０ｈに第２の支持部材３５がピストン状に形成され
て収容されている。この第２の支持部材３５の内側に型
締ナット３２を回転自在に軸支するベアリング３６、３
６が固定されている。そして第２の支持部材３５のピス
トン部３５ｐとシリンダ穴３０ｈの段部３０ａとの間に
油室９４が形成されており、またその先端３５ｒにエン
ドストッパ３７が固定されている。このような第２の支
持装置２００の油室９４に圧油がかけられると、そのエ
ンドストッパ３７がシリンダ穴３０ｈの段部３０ａに当
たるまで後退し、第２の支持部材３５が後退限まで後退
する。すると型締ねじ軸３２も後退限の位置に後退す
る。このストロークは、最大の型締力がかけられたとき
のタイバー５の伸びＴと型締ねじの隙間Ｌとの和より大
きくなっている。

【００２２】支持プラテン３には、型締シリンダ穴５０
が形成されている。そして前面支持部材３０が型締シリ
ンダ穴５０に対するエンドプレートに相当する部分３０
ｅを備えてシリンダ穴５０を前面から閉鎖している。こ
の穴に型締ラム５１が挿入され、そのピストン部の前後
に油室９１と油室９２とが形成されている。型開閉中
に、油室９２と油室９４とに圧油がかけられて型締ラム
５１と型締ナット３２とがその後退限の位置に移動した
とき、型締ラム５１と型締ナット３２とが僅かに隙間Ｍ
を残した位置になっている。このように構成してあるの
で、型締めの際に型締ラム５１を僅かに前進させるだけ
で型締ナット３２を押圧することができる。ここで型締
ラム５１のストロークは、型締ラム５１と型締ナット３
２との隙間Ｍ、型締ねじの隙間Ｌ及び型締めのときのタ
イバー５の伸びＴの和を超えるものとなっている。なお
型締ラム５１によって型締ナット３２に強大な型締力が
かかるが、これに螺合する型締ねじ軸３１のねじがほぼ
全面で当たるから面圧は小さくなっている。また型締ナ
ット３２と当接する型締ラム５１の部分には、できれば
硬度の高い材料の押圧部材５２を取り付けるとよい。

【００２３】型締ラム５１に少なくとも２箇所程度の穴
５１ｈが同一円周上に等間隔に分配され、この穴５１ｈ
に支持プラテン３に固定された回り止めピン５６が出没
可能にはめ込まれている。これによって型締ラム５１が
進退する際に回転しないようになっている。なお型締め
のときに、型締ねじのリード角が大きい場合等に型締ナ
ット３２が回転することがある。この場合特別に回転止
め装置を用意することがあり、図示省略したが、例え
ば、ディスクブレーキ状の板材を型締ナット３２に対し
て前後動自在に、かつ回転を規制した状態ではめ込み、
型締めのときにこのディスクブレーキが型締ラム５１に
押されて、前面支持部材３０の内側に当接して、型締ナ
ット３２の回転を止めるものを採用するとよいが、通常
は型締ねじのリード角が小さいので上記の回り止めピン
５６で足りる。ここで回り止めピン５６の前方の油室９
５は、連通路９６または回り止めピン５６の側面に形成
した溝によって油室９１に連通しており、型締ラム５１
の進退を妨げないようにしている。

【００２４】同期装置２０は、型締ねじ軸３１と型締ナ
ット３２との隙間Ｌを保持したまま型締ナット３２と型
開閉ねじ軸４１とを同期運転して型開閉するものであ
り、上記のプーリ２１、２２、２３、２４とタイミング
ベルト２５、２６および連結軸２７とからなるが、下記
の式を満足するようになっている。Ｐ１×ｔ１／ｔ２＝Ｐ２×ｔ３／ｔ４式１ここで、ｔ１：プーリ２１の歯数、ｔ２：プーリ２２の
歯数、ｔ３：プーリ２３の歯数、ｔ４：プーリ２４の歯
数、Ｐ１：型締ねじのねじピッチ数、Ｐ２：型開閉ねじ
のねじピッチ数である。

【００２５】すなわち、モータ回転数をＮとすると、型
締ねじ軸の軸方向速度Ｖ１がＶ１＝Ｎ×Ｐ１×ｔ１／ｔ２と表され、型開閉ねじナットの軸方向速度Ｖ２がＶ２＝Ｎ×Ｐ２×ｔ３／ｔ４で表され、これらが等しくなるように同期させるには、Ｖ１＝Ｖ２であることから、式１が導かれる。なお型開閉ねじが軸
側を回転し型締ねじがナット側を回転することと、ベル
ト伝動装置により両者が同方向に回転することと、それ
ぞれのねじ軸がそれぞれのナットに対して逆方向に進行
することから、型開閉ねじのねじり方向と型締ねじのそ
れとは同じ方向であり、例えば共に右ねじとなってい
る。ねじの駆動方向が異なれば右ねじと左ねじになる場
合もあるが、上記のねじピッチ数の関係は常に成立しな
ければならない。

【００２６】以上のように構成された型締装置の型開閉
動作及び型締動作を以下に説明する。型閉じが行われる
前に先ず油室９２、９３、９４に高圧がかけられ油室９
１がタンク側に開放される。図２ないし図４の状態であ
る。油室９２の高圧によって型締ラム５１が後退限まで
後退し型締ナット３２が自由になっている。油室９３の
高圧により第１の支持部材４５が後退限まで後退してい
るので、型開閉ねじ軸４１が後退限位置にあり、型締ね
じ軸３１も支持プラテン３に対して後退限を基準とした
位置にある。また油室９４の高圧により第２の支持部材
３５も後退しているので、型締ナット３２も後退限の位
置にある。このように型締ねじ軸３１と型締ナット３２
とが支持プラテン３に対して後退限の位置にあるとき、
それらのねじ同士の間に隙間Ｌが発生している。また型
締ラム５１の前端と型締ナット３２の後端との間に隙間
Ｍが発生している。この状態でサーボモータ１１を高速
回転すると、その回転がプーリ１２からタイミングベル
ト１４を経てプーリ１３に伝導され、連結軸２７からプ
ーリ２３、タイミングベルト２６、プーリ２４に伝達さ
れて型開閉ねじ４１が高速回転する。すると型開閉ナッ
ト４２が高速前進し、これと一体の型締ねじ軸３１が前
進して、可動プラテン４が高速で型閉じされる。同時に
プーリ２１、タイミングベルト２５、プーリ２２によっ
て型締ナット３２に回転が伝わり、型締ナット３２が同
期して高速回転する。このとき上述した式１が満足され
ているので、型締ナット３２と型締ねじ軸３１とは所定
の隙間Ｌが保持されたままでお互いに同期して動く。当
然サーボモータにより型開き位置が精密に制御される。

【００２７】次に図５のように型締めが行われる。サー
ボモータ１１の回転を停止して可動プラテン４を停止す
るとともに、油室９１に高圧をかけ、油室９２、９３、
９４をタンク側に開放するように迅速に切替える。する
と型締ラム５１が前進し、型締ナット３２を押圧する。
このとき油室９４が開放されているから第２の支持部材
３５の前進が許容されている。それでベアリング３６に
負荷をかけることなく型締ナット３２が前進し、型締ね
じ軸３１が押圧されて型締めが行われる。またこのとき
型締力によってタイバー５が伸長し、支持プラテン３が
型締ねじ軸３１に対してさらに後退しようとするが、油
室９３が開放されて第１の支持部材４５が前進可能とな
っているので、支持プラテン３が型開閉ねじ軸４１に対
して後退可能であり、これと一体の型締ねじ軸３１に対
しても支持プラテン３が後退することを許容している。
したがって型締力がベアリング４３や型開閉ねじ４１、
４２にかかることを防止している。なおこのとき型締ラ
ム５１が回り止めピン５６で回転止めされて、型締ナッ
ト３２が回り止めされることは前述したとおりである。

【００２８】このように型締力が型締ねじ装置にかかる
だけであるから、ベアリング３６、４３や型開閉ねじ装
置のボールねじの損耗の心配がなく、また型締力がねじ
面全面に負担されるから型締ねじ装置の損耗も少ない。
またモータ停止後に圧油のかかる油室を切り替えるだけ
で、型閉じから型締めへ迅速に切替えられ、また型締ね
じ軸３１と型締ナット３２との隙間Ｌが小さいから、切
替時の時間的なロスや負荷変動によるショックも少な
い。こうすることにより従来の電動・油圧併用式の型締
装置にありがちな型閉じ動作から型締動作への切替の複
雑さと時間的なロスを伴うことがない。さらにまた、第
１、第２いずれの支持部材３５、４５も前進側の位置に
あるから、万一充填工程において過充填（オーバーパッ
ク）が発生しても、可動プラテン４が後退側に逃げて、
過大な引っ張り力がタイバー５に発生しない効果もあ
る。

【００２９】型開きは、型閉じ動作に準じて以下のよう
にして行われる。先ず型閉じのときと同様に、油室９
２、９３、９４に圧油がかけられ油室９１が開放されて
型締力が解除され、型締ラム５１と型締ナット３２との
間の隙間Ｍと型締ねじ軸３１と型締ナット３２との間の
隙間Ｌとが迅速に確保される。この状態でサーボモータ
が反対に回転して、型締ねじ軸３１と型締ナット３２と
が非接触に運動しながら型開きが行われる。

【００３０】このようにして、ボールねじである型開閉
ねじ装置によって高速型開きするとき、型締ナット３２
と型締ねじ軸３１とは全く摺動することがない。また油
室の圧油を切り替え、モータを起動するだけで、型締め
動作から型開き動作への切替えが迅速にできる。当然サ
ーボモータにより型開き位置が精密に制御できる。

【００３１】図６ないし図９は本発明の型締装置の第２
実施例を示したものであり、図６は型閉じしている型締
装置の全体概略図、図７は型締ラム及び第２の支持装置
の詳細を示す断面図、図８は第３の支持装置の詳細を示
す断面図、図９は同期装置であるプーリの配置図であ
る。図６のように型締ねじ装置と型開閉ねじ装置が個別
に並列に配置されており、かつ第１の支持装置の代わり
に第３の支持装置を採用し、第２の支持装置が油圧式で
はなくばね式になっている。図中、第１実施例と共通す
る機能の部品には第１実施例と同一の符号が付されてい
る。

【００３２】可動プラテン４の背面の中心に型締ねじ軸
３１が固定されており、また型開閉ねじ軸６１が型締ね
じ軸３１を中心として対称な側方の位置に後述する第３
の支持装置３００によって支持されている。そして図７
で示すように型締ナット３２が型締ねじ軸３１と螺合し
ている。この型締ねじ軸３１と型締ナット３２の両者
が、第１実施例と同様なねじ山に形成されており、支持
プラテン３に対して後述するような後退限の位置にある
ときに、両者のねじがその軸方向に所定の隙間、特に前
面の隙間Ｌを有している。

【００３３】支持プラテン３には、型締シリンダ穴５０
が設けてあり、この穴の前面を前面支持部材３０が覆っ
ている。そしてシリンダ穴５０の中で進退する型締ラム
５１が備えられ、そのピストンの前後に油室９２と９１
が形成されている。型締ラム５１の中心に円孔５１ｈが
形成してあり、第１実施例の滑り軸受ブッシュ３４に相
当する滑り軸受部材５４を装着して、型締ねじ軸３１を
支持するようになっている。型締ラム５１の回り止めピ
ン５６も第１実施例と同様である。このような型締ラム
５１の前方に接近して型締ナット３２が内装され、これ
がばね式の第２の支持装置２００によって前面支持部材
３０に対して回転自在に、かつ前進可能に支持されてい
る。

【００３４】第２の支持装置２００は、型締ナット３２
を軸支するベアリング７１、７２をコイルばね７３によ
って前後移動可能に前面支持部材３０に支持する機構で
ある。後方のベアリング７１は、その外輪が前面支持部
材３０の円筒部３０ｃに固定され、その内輪が型締ナッ
ト３２の外周面に摺動自在に嵌入されている。前方のベ
アリング７２は、その外輪が前記円筒部３０ｃに摺動自
在に嵌入され、前面支持部材３０にセットされたコイル
ばね７３によって前記円筒部３０ｃの内側鍔３０ｂに付
勢されている。コイルばね７３は、型締ねじ軸３１を中
心とする円周上に、例えば、６０度間隔で６個等間隔に
前面支持部材３０にはめ込まれて配置されている。そし
てコイルばね７３のばね定数が次のように選定されてい
る。すなわち型締時に型締ラム５１が前進して、型締ナ
ット３２を押圧するときコイルばね７３が型締力によっ
て縮短し、ベアリング７２と７１が型締ナット３２とと
もに移動するように、かつ型締していないときに、コイ
ルばね７３がベアリング７２を後退限の位置に復帰させ
るように、である。

【００３５】なおばね式の第２の支持装置２００はこの
構造に限定されない。ベアリング７１、７２が、型締め
するときに前方に滑り、型締めしないときに元の位置に
復帰するように構成されていれば良く、内輪、外輪のい
ずれを滑らし、いずれをばねで付勢するかは、本実施例
に限定されるものではないからである。また第２の支持
装置２００は第１実施例にて説明した油圧式の第２の支
持装置２００に相当するもので、第２実施例において油
圧式の第２の支持装置を採用することも容易にできる。

【００３６】支持プラテン３には型締ねじ軸３１を中心
として側方に対称な位置に型開閉ねじ軸６１が貫通孔３
ｈ、３ｈに挿通されており、これに螺合する型開閉ナッ
ト６２が貫通孔３ｈの前方側の大径部にベアリング６
３、６３によって固定されている。この型開閉ねじは、
第１実施例と同様にボールねじである。型開閉ねじ軸６
１の前端は、後述する第３の支持装置３００を介して可
動プラテン４に連結されている。

【００３７】図８は第３の支持装置３００を示したもの
である。シリンダ筒体８４は可動プラテン４の背面側に
ボルトで固定されており、キャップ８５によって閉鎖さ
れている。キャップ８５の中心に型開閉ねじ軸６１の先
端部が挿通されており、その先端にピストン８１がキー
８２によって回り止めされナット８６で締め付けられて
固定されている。このピストン８１がシリンダ筒体８４
の中で前進可能なように油室９７が形成されている。ま
たピストン８１の前端の鍔部８１ｆに回り止めピン８３
が挿通されている。このように型開閉ねじ軸６１は回り
止めピン８３によって回転止めされ、油室９７の圧油に
よってその先端が可動プラテン４に突き当てられてい
る。そして型締め動作中にタイバー５の伸びＴによる支
持プラテン３の後退があるとき、油室９７を開放してお
くことによって型開閉ねじ軸６１が可動プラテン４から
離れることを許容して、型開閉ねじ軸６１にかかる型締
力を緩和する一方、型開閉動作中に、油室９７の圧油に
よって型開閉ねじ軸６１を可動プラテン４に当接させる
ことにより、支持プラテン３を可動プラテン４側に引き
寄せて、結果的に型締ねじ軸３１が支持プラテン３に対
してその後退限位置を基準に移動するようにして、型締
ナット３２と型締ねじ軸３１との間に所定の隙間Ｌが発
生するようにしている。

【００３８】以上から判るように、第３の支持装置３０
０は第１実施例における第１の支持装置１００の機能を
実現するものであり、支持プラテン３側で型開閉ねじ軸
６１の移動を許容しない代わりに可動プラテン４側で移
動を許容することによって、同等の機能を実現してい
る。第１の支持装置１００と同様にするには、型締ナッ
ト６２を軸支する第１の支持部材４５に相当する部品を
支持プラテン３側で用意して、これが支持プラテン３に
設けたシリンダの中で前進可能に組み込まれるようにす
ればよい。

【００３９】図７及び図９に示すように、支持プラテン
３の上面にはサーボモータ１１が固定され、その出力軸
に固定された駆動プーリ２１と型締ナット３２の前端面
に固定された中間プーリ２２との間にタイミングベルト
２５が巻回されている。また、型締ナット３２には中間
プーリ２２の前方に２個の同期プーリ２３、２３が固定
されており、同期プーリ２３、２３は、型開閉ナット６
２に一体的に設けられた従動プーリ２４、２４にそれぞ
れタイミングベルト２６、２６で連結されている。これ
らの同期プーリ２３、従動プーリ２４及びタイミングベ
ルト２６により同期装置２０が形成されている。こうし
て型開閉動作時には、同期装置２０が型締ナット３２と
型開閉ナット６２とを同期回転させる。

【００４０】この同期の関係は、第１実施例と同様な技
術思想であるが、第１実施例のような連結軸２７がない
から、上述の関係式がそのまま当てはまらず、下記の式
を満足するようになっている。Ｐ１＝Ｐ２×ｔ３／ｔ４式２ここで、Ｐ１：型締ねじのねじピッチ数、Ｐ２：型開閉
ねじのねじピッチ数である。

【００４１】すなわち、Ｎ：モータ回転数、ｔ１：プー
リ２１の歯数、ｔ２：プーリ２２の歯数、ｔ３：プーリ
２３の歯数、ｔ４：プーリ２４の歯数とすると、型締ね
じ軸の軸方向速度Ｖ１が、Ｖ１＝Ｎ×Ｐ１×ｔ１／ｔ２で表され、型開閉ねじ軸の軸方向速度Ｖ２が、Ｖ２＝Ｎ×Ｐ２×ｔ１×ｔ３／（ｔ２×ｔ４）で表され、これらが等しくなるように同期させるには、Ｖ１＝Ｖ２であることが必要だからである。特にｔ３＝ｔ４である
場合には、Ｐ１＝Ｐ２であればよい。なお両方のナット側を回転するだけだか
ら型開閉ねじのねじり方向と型締ねじのそれとは同じ方
向であり、例えば共に右ねじとなっている。

【００４２】上記の第２実施例の型締装置の動作を次に
説明するが、第１実施例と異なる部分を重点的に説明す
る。先ず型閉じについて説明する。型開閉ナット６２を
型締ナット３２に同期して回転すると型開閉ねじ軸６１
が前進し、可動プラテン４と一体の型締ねじ軸３１も前
進して型閉じが行われる。このとき、第２の支持装置２
００のコイルばね７３によって、ベアリング７１及びベ
アリング７２が後退限にあり、型締ナット３２が後退限
にある。また第３の支持装置３００の油室９７に圧油が
供給されているので、ピストン８１が前進し、型開閉ね
じ軸６１の先端が可動プラテン４に当接しており、型締
ねじ軸３１が支持プラテン３に対してその後退限を基準
とした位置で移動している。このように型締ナット３２
と型締ねじ軸３１とが共に支持プラテン３に対して後退
限の位置にあるのでこれらの間に所定の隙間Ｌが発生し
ている。また型締ラム５１の前端と型締ナット３２の後
端との間に隙間Ｍが発生している。このように隙間を保
持した状態で型締めナット３２も同期して回転される。

【００４３】型締め動作に切り替えるには、先ずサーボ
モータ１１を停止し、すぐに型締ラム５１を前進させ
る。そして型締ラム５１の先端面で型締ナット３２の後
端面を押圧し、型締ねじ軸３１を前進させて型締めが行
われる。このとき、第２の支持装置２００のコイルばね
７３が縮短して、ベアリング７１及びベアリング７２が
滑って型締ナット３２の前進を許容するので、ベアリン
グ７１及びベアリング７２に型締力が負担されない。ま
た型締力によって支持プラテン３が後退し、型開閉ねじ
軸６１が引っ張られても、第３の支持装置３００の油室
９７が開放されているので、ピストン８１がこの引っ張
りに対して反力を発生することなく後退し、型開閉ねじ
軸６１の先端が可動プラテン４から抵抗なく離隔するの
で、型開閉ねじ軸６１に引っ張り力が発生しない。この
ようにして、ベアリング６３や型開閉ねじ６１、６２の
ボールねじに型締力が作用することを防止している。

【００４４】型開きを行うときには、先ず型締ラム５１
を元の後退限位置に後退させる。すると、ベアリング７
２がコイルばね７３の付勢力によって後退限の位置に復
帰し、型締めナット３２が後退限に復帰する。同時に第
３の支持装置３００の油室９７に圧油を供給することに
よって、型締ねじ軸３１が支持プラテン３に対してその
後退限を基準とした位置に復帰する。こうして型締ねじ
軸３１と型締ナット３２との間の隙間Ｌを再び発生させ
てから、サーボモータ１１を逆転して型開きが行われ
る。

【００４５】以上、第２実施例は、第１実施例と比べて
支持プラテン背後に突き出る部分がほとんどないので型
締装置の全長が短くて済むが、型開閉ねじ装置を少なく
とも２組備えなければならない。また第１実施例におい
て第２の支持装置を油圧式のもので説明したが、第２実
施例のようにばね式にすることもできる。第２の支持装
置２００が型締ナット３２を復帰させるだけの力を必要
とするから、ばね式、油圧式いずれであってもよいから
である。但し、第１の支持装置は、型開きのときに必要
な型開力によっては、型開閉ねじ軸または型開閉ナット
が移動しないものでなければならないから、油圧式が望
ましい。

【００４６】

【発明の効果】ボールねじである型開閉ねじ装置によっ
て高速型開き、型閉じするとき、型締ナットと型締ねじ
軸とは全く摺動することがないので、高速型開閉がロス
なく行え、かつ加速減速の制御や型開き停止位置、型閉
じ停止の位置制御が正確に行うことができる。また、型
締力が型締ねじ装置にかかるだけであるから、ベアリン
グや型開閉ねじ装置の損耗の心配がなく、また型締力が
ねじ面全面に負担されるから型締ねじ装置の損耗も少な
い。また圧油のかかる油室を切り替えるだけで、型閉じ
から型締めへ、型締めから型開きへ迅速に切替えられ
る。また型締ねじ軸と型締ナットとの隙間が小さいか
ら、切替時の時間的なロスや負荷変動によるショックも
少ない。したがって従来の電動・油圧併用式の型締装置
にありがちな型閉じ動作から型締動作への切替えの複雑
さと時間的なロスがない。また第１実施例では、型開閉
ねじを１組備えるだけでよいから、全体として簡略な装
置となる。また第２実施例では、支持プラテン背後に突
き出る部分がほとんどないので型締装置の全長が短くて
済む。また型締めが油圧力によって制御されるので、油
圧特有の利点も併せ持つ。また第１の支持装置が油圧式
であるから、型開きのときに必要な型開力を可動プラテ
ンに確実に伝達することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】型閉じ時の第１実施例の型締装置の全体概略図

【図２】型開き時の第１実施例の型締装置の要部を断面
で示す側面図

【図３】第１実施例の型締装置の第１の支持装置の詳細
断面図

【図４】第１実施例の型締装置の型締ラム及び第２の支
持装置の詳細断面図

【図５】型締め時の第１実施例の型締装置の状態を示す
断面図

【図６】型閉じ時の第２実施例の型締装置の全体概略図

【図７】型開き時の第２実施例の型締装置の型締ラム及
び第２の支持装置の詳細断面図

【図８】第２実施例の型締装置の第３の支持装置の断面
詳細図

【図９】第２実施例の型締装置の同期装置のプーリの配
置図

【符号の説明】

２固定プラテン３支持プラテン４可動プラテン 11 サーボモータ 20 同期装置 31 型締ねじ軸 32 型締ナット 35 第２の支持部材 36 ベアリング 41、61 型開閉ねじ軸 42、62 型開閉ナット 43 ベアリング 45 第１の支持部材 51 型締ラム 63 ベアリング 71、72 ベアリング 73 コイルばね 81 ピストン 100 第１の支持装置 200 第２の支持装置 300 第３の支持装置Ｌ型締めねじ装置の隙間Ｍ型締ラムと型締ナットとの隙間Ｔ型締め時の支持プラテンの後退量（タイバーの伸
び）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ボールねじである型開閉ナット及び型開
閉ねじ軸を含む型開閉ねじ装置と、型締ラムと、角ねじ
または台形ねじである型締ナット及び型締ねじ軸を含む
型締ねじ装置とを備え、電動機で前記型開閉ナット又は
前記型開閉ねじ軸を回転させることによって型開閉ねじ
軸又は型開閉ナットを移動させて可動プラテンの開閉を
行う一方、前記型締ラムを前進させることによって前記
型締ナットを前進させ、前記型締ねじ軸を押圧して型締
めを行う射出成形機の型締装置において、型開閉中に前
記型締ナットと前記型締ねじ軸とが隙間を保持した状態
で運動する一方、型締めの際に前記型締ナットが前記型
締ねじ軸を押圧して型締めすることを特徴とする、射出
成形機の型締装置。
【請求項２】ボールねじである型開閉ナット及び型開
閉ねじ軸を含む型開閉ねじ装置と、型締ラムと、角ねじ
または台形ねじである型締ナット及び型締ねじ軸を含む
型締ねじ装置とを備え、電動機で前記型開閉ねじ軸を回
転させることによって前記型開閉ナットを移動させて可
動プラテンの開閉を行う一方、前記型締ラムを前進させ
ることによって前記型締ナットを前進させ、前記型締ね
じ軸を押圧して型締めを行う射出成形機の型締装置にお
いて、前記型開閉ナットと実質上一体の前記型締ねじ軸
と、前記型開閉ねじ軸と前記型締ナットとを同期して回
転させる同期装置と、前記型開閉ねじ軸を軸支する第１
の支持装置と、前記型締ナットを軸支する第２の支持装
置とを備え、前記第１、第２両方の支持装置が型開閉中
に前記型締ナットと前記型開閉ねじ軸とを支持プラテン
に対して後退位置に保持して前記型締ナットと前記型締
ねじ軸とが隙間を保持した状態で運動するようにする一
方、型締めの際に前記型締ナットと前記型開閉ねじ軸と
が前記支持プラテンに対して前進することを許容して、
型締力が前記型締ねじにのみ負担されるようにすること
を特徴とする、射出成形機の型締装置。
【請求項３】前記第１の支持装置が、前記型開閉ねじ
軸を軸支するベアリングを固定するものであって前記支
持プラテンに対して前方に移動可能なピストン状の第１
の支持部材を含み、前記第２の支持装置が、前記型締ナ
ットを軸支するベアリングを固定するものであって前記
支持プラテンに対して前方に移動可能なピストン状の第
２の支持部材を含むことを特徴とする、請求項２記載の
射出成形機の型締装置。
【請求項４】前記第１の支持装置が、前記型開閉ねじ
軸を軸支するベアリングを固定するものであって前記支
持プラテンに対して前方に移動可能なピストン状の第１
の支持部材を含み、前記第２の支持装置が、前記型締ナ
ットを軸支するベアリングと、該ベアリングを前記支持
プラテンに対して前方に移動可能に後方へ付勢して固定
するばねとを含むことを特徴とする、請求項２記載の射
出成形機の型締装置。
【請求項５】ボールねじである型開閉ナット及び型開
閉ねじ軸を含む型開閉ねじ装置と、型締ラムと、角ねじ
または台形ねじである型締ナット及び型締ねじ軸を含む
型締ねじ装置とを備え、電動機で前記型開閉ナットを回
転させることによって前記型開閉ねじ軸を移動させて可
動プラテンの開閉を行う一方、前記型締ラムを前進させ
ることによって前記型締ナットを前進させ、前記型締ね
じ軸を押圧して型締めを行う射出成形機の型締装置にお
いて、前記型開閉ナットと前記型締ナットとを同期して
回転させる同期装置と、前記型開閉ナットを支持プラテ
ンに対して回転自在に軸支するベアリングと、前記型開
閉ねじ軸を前記可動プラテンに対して接離可能に、かつ
回転止めして取り付ける第３の支持装置と、前記型締ナ
ットを支持プラテンに対して前進可能に軸支する第２の
支持装置とを備え、型開閉中に、前記第３の支持装置が
前記型開閉ねじ軸を前記可動プラテンに当接させて保持
し、前記第２の支持装置が前記型締ナットを前記支持プ
ラテンに対して後退限の位置に保持することによって、
前記型締ナットと前記型締ねじ軸とが隙間を保持した状
態で運動するようにする一方、型締めの際に、前記第３
の支持装置が前記型開閉ねじ軸の前記可動プラテンから
の離隔を許容し、前記第２の支持装置が前記型締ナット
の前記支持プラテンに対する前進を許容して、型締力が
前記型締ねじにのみ負担されるようにすることを特徴と
する、射出成形機の型締装置。
【請求項６】前記第３の支持装置が前記型開閉ねじ軸
を前記可動プラテンに当接させて保持するピストンを備
え、前記第２の支持装置が前記型締ナットを軸支するベ
アリングと該ベアリングを前記支持プラテンに対して前
方に移動可能に後方へ付勢するばねとを含み、型開閉中
に、前記第３の支持装置の前記ピストンが前記型開閉ね
じ軸を前記可動プラテンに当接させ、前記第２の支持装
置の前記ばねが前記型締ナットを前記支持プラテンに対
して後退限位置に後退させて、前記型締ナットと前記型
締ねじ軸とが隙間を保持した状態で運動するようにする
一方、型締めの際に、前記第３の支持装置の前記ピスト
ンが前記型開閉ねじ軸の前記可動プラテンからの離隔を
許容し、前記第２の支持装置の前記ばねが前記型締ナッ
トの前記支持プラテンに対する前進を許容することを特
徴とする、請求項５記載の射出成形機の型締装置。
【請求項７】前記第３の支持装置が前記型開閉ねじ軸
を前記可動プラテンに当接させて保持するピストンを備
え、前記第２の支持装置が前記型締ナットを軸支するベ
アリングを固定するものであって前記支持プラテンに対
して前方に移動可能なピストン状の第２の支持部材を含
み、型開閉中に、前記第３の支持装置の前記ピストンが
前記型開閉ねじ軸を前記可動プラテンに当接させ、前記
第２の支持装置の第２の支持部材が前記型締ナットを前
記支持プラテンに対して後退限位置に後退させて、前記
型締ナットと前記型締ねじ軸とが隙間を保持した状態で
運動するようにする一方、型締めの際に、前記第３の支
持装置のピストンが前記型開閉ねじ軸の前記可動プラテ
ンからの離隔を許容し、前記第２の支持部材が前記型締
ナットの前記支持プラテンに対する前進を許容すること
を特徴とする、請求項５記載の射出成形機の型締装置。