WO1988006963A1 - Motor-driven mold clamping mechanism for injection molding machines - Google Patents

Description

細 善：

出成形機の霜動式金型クラ ン プ機構'

技 術 分 野

本発明は 、 射出成形機の 】定盤および坷動盤に金型を 離脱自在に装着す るた めの金型クランプ機構に関 し、 特 に 、 小出力の モー タ を用いた場合にも大きな クラ ンプ力 を究生可能な電動 _式金型ク ランプ機構に閲する。

技 術

射出成形機に おいて固定盤およぴ可動盤への金型の装 着は、 いわゆる " じか止め " 乂は "つめ止め " に よ っ て 行われている。 前者にあ て は、 各金 ^ljの取付 り 孔に整 合 し て 配さ れ つ該 ¾に対応する固定盤又は可動盤に 設 たね じ孔に取付 ポル 卜 をね じ込むこ と に よ り各金 型をこれに対応 ϋ る盤に締付け ^ し て いる。 一方 、 後 にあ っ て は 、 固定盤及び 動盤に れぞれ移動 ^ 設けた締板を手動又は油 ¾機構 に よ り 金 に向けて駆動 し 、 金型のモ一ル ドベー ス と絲'板のつめ とを夫々押 ti:係 合させ 、 金型を s定盤及び nJ動盤に締付け固定 して いる'„ しか しなが ら 、 型締機構 ， 射出機構等をモ ー タ で駆動 tる電 §))式射出成形機に おいて は 、 金型ク ラ ンプ機構を もモー タ で駆動するこ とが望ま しい。 す なわち 、 従来の よ う に 、 つめ止め式金型 ク ラ ンブ機構を汕 )±で駆動する 場台 、 油圧機構を金型取 (J のためだけ に配備 しなけ れ ぱな らず、 無駄の多いもの と なる 。 発 明 の 開 示

本発明の目的は、 射出成形機の固定盤および可動盤へ の金型の取付 W を油圧機構を使用するこ とな く 、 かつ 、 出力 トルクの小さいモータ によ っ ても大きなクランプ力 を発生することができる射出成形機の電動式金型クラン プ機構を提供するこ とにある。 ， 上述の B的を達成するため、 本発明の電動式金型クラ ンプ機構は、 射出成形機の固 ¾盤およぴ可動盤にそれぞ れ配されかつ各々がこれに ¾応 U る金型に対 して 接近離 反移動自在にかつ該対応する金型を押圧 ϋ在に設けられ た複数の押圧手段と、 該複数の押圧手段にそれぞれ対応 する複数のモ了タ 手段と、 各々が該複数のモータ 手段の 対応 るものの回転力を増幅しかつ斯く増幅した回 $ii力 を前記複数の押圧手段の対応するものに伝勅 するための 複数の 、動手段とを備える。

上述のよう に、 本発明によれば、 金 クランプ機構を モ ータで駆動 ^ るように したのでクランプ機構用の油圧 機構を設ける必要がな く 、 特に、 電動式射出成形機に適 しかつ安価なクランプ機構を提供できる。 又、 モ ータの 回転力を伝動手段によ り増幅するよう に したので小出力 のモータを用いる.ことができ、 安価な クランプ機構が得 られる。

図面の簡単な説明

第 1 図は本発明の第 1 の実施例による電動式金型ク ラ ンプ機構を示す正面図 、 第 2 図は第 Ί 図の Π - · I 線矢視 I、 第 3 図は射出成形機の固定盤側に設 ϋ られた 、 本発 明の第 2 の実施例に よるク ラ ン .ァ機構の正面図、 第 4 図 は本発明の第 3 の実施例に よる ク ランプ機構の要部を示 す部分図 ， および、 第 5 図は II 4 図のクラ ンプ機構の要 部を示す-部分側面図である。

発明を実施するための最良の形態

第 1 図及び第 2 図において 、 本発明の第 Ί の実施例に よる '動式金型ク ラ ンプ機構は、 好ま し く は、 型締機構， 射出機構等 の各種作動機構をモ ータで駆動するタ イプの、 詳細を図示 しない 動式射出成形機に裝備される。

射出成形機は 、 可動盤 2 を型締機構に よ り 固定盤 Ί に 対 し て接近離 方向に駆動するよ う に設け られ、 金型 3 が固定盤 1 及び可動盤 2 に夫々鄯脱自在に装着さ れるよ う にな っ ている。 各金型 3 のモール ドベー ス 4 の 緑及 び下縁の両端部に は固定 く さび 5 が夫々 固着 さ れて いる。 すなわち 、 本実施例では各金型 3 に 4 つの固定 く さび ¾ が設け られている。 各固定 く さ び 5 はその厚みが - 1： —ル ドベース 4 の外縁に向 っ て薄く なるよ う に形成され、 す なわち 、 各固定 く さび 5 の反モ ール ドベース側端面 5 a は傾斜面を成 している。

上述の構成の金.型 3 を固定盤 Ί 及び可動盤 2 に装着 7ί るためのク ラ ンプ機構は、 両要素 1 ， 2 に夫々対応する 第 1 及び第 2 のクラ ンプ機構部よ り な り 、 各該ク ランプ 機構部は これに対応する金型 3 に設けた固定 く さび Γ) と 同数のすなわち 4 つの クラ ンプ部か らなる 。 各クランプ部は 、 ¾応する固定く さび 5 に対向 して配 されかつ該く さび と協働して押圧手段を構成する可動く さび 6を有 し、 該く さび 6 は、 先端に向っ て 厚さが薄く なるよう に形成され、 モ一ル ドベー ス側端面 6 aが傾斜 面を成している。 又、 く さび 6 は、 固定くさぴ 5 に整合 して配されかつ阁定盤 Ί 又は可動盤 2 に 1 設された対応 するくさび止め 7 に設 ϋ た孔 7 a内を、 要素 8〜 1 3 及 ぴ P 1 〜 P 4 よ り成り モータ （後述） の回転力を増幅す るための伝動機構の作動に伴 っ て 、 金型 3 に対 して接近 離反方向に直線運動自在に配されている。 すなわち 、 可 動 く さび 6 はピン P 1 により伝動機構の連結部材 8 の一 端に回動自在 支持され、 該部材 8 の他端にピン P 2 に よ り一端が夫々回動自在に支持された リ ンク 9 , 1 0の 他端はピン P 3 , P 4 によりポールナツ 卜 Ί 1 ， Ί 2 に 夫々回動自在に連結さ れている。 そ して、 ポールナッ 卜

1 1 ， 1 2 は該ラ ッ 卜 と共にモ一タ N を可動 く さび の直線運動に変換するための手段をなすボールね じ Ί 3 の小径ねじ部 Ί 3 a及び大柽ねじ部 1 3 b に夫々嫘合し ている。 両該ねじ部 1 3 a , 1 3 b にはねじ切り方向が 互いに逆になるよう にねじが形成されている。

上述のよう に、.固定盤側及び可動盤側金型 3 の各々の モール ドベース 4 の四隅の各々 に対向 して上 d構成のク ランプ部が配され 1： いる _u そ して 、 固定盤 Ί 又は可動憨 2の上緣又は下縁におい て相隣るボ一ルネジ 1 3 は接合 部 Ί 4 を介 して 5いに 一休に形成され、 ネジ体 Ί 3 ' を な して いるじ すなわち 、 ネ ジ休 Ί 3 ' の接合部 Ί 4 に お いて 、 該ネジ休 1 3 ' を構成する両ボ〜ルネジ Ί 3 の刘 向面の一力 に形成された凸部に 、 他プ； に形成された凹部 が嵌合 し ている （ 図示略 ） 。 さ ら に 、 ネ ジ体 1 3 ' はそ の両端が軸受 Ί 9 を介 して固定盤 Ί 及び可動盤 2 の刘応 するものに よ り 回転自在に支持され、 かつ 、 その一端が 手 Ί 7 及びフ レキシプルジ ョ イ ン ト Ί 8 を介 し飞 ブ レ -キ ¾置付さ て—— タ Ί に作動旳に連結されて いる。

、 固 ¾Z l 1 及び可動 Si 2 の各 々 に 2 台づつの - ー タ 5 が配設さ れている。 なお 、 2 図中、 符号 2 0 はノメ ィ 口 ッ ドを示 し、 可動盤 2 は タ ィ 口 ッ ド 2 0 に治 つ て移 動自在に され いる。

^ ¾ れぱ、 第 2 図において 、 以下の説明の便宜のた めに 、 左半部に示すク ラ ンプ部 と右半部に示すク ラ ンプ 部 とが Ώ いに異なる作動位翳にある状態を示 した ( 後述 の第 3 図において も 樣 ) 。 し か し 、 実際に は、 ク ラ ン プ機锅 は、 ひ とつのネジ体 Ί 3 ' に関逆 U る 2 つの ク ラ ンプ部 If 常に周一の作動位 ^を とるよ う に構成されて い' る。

次に 、 上記構成の電動式金型ク ラ ンプ機構の作動を説 明する。

ク ラ ンプ機構の全 て のクラ ンプ部は W動 く さび 6 が後 退 し た作動位置 （ 第 2 図の左半部に示す ） を と つ て いる もの と ¾ る。 先 ι 、 固定盤側及び可動盤側金 ¾ 3 が 、 い に接 Α した状態で 、 所定問隔をおいて離問された固定 盤 Ί と可動盤 2間に配さ れる。 次いで、 全てのモータ

1 5 が互いに同 し て所定回転方向に駆勒 れる。 各ポ

—ルね じ Ί 3 の小径ねじ部 Ί 3 a と犬 ねじ部 Ί 3 b と は互いに逆ね じ になつ ているため、 モータ 回転にも伴つ て 回転する両ねじ部 1 3 a , Ί 3 b に夫々螺合するポー ルナッ 卜 Ί Ί ， 1 2 は該ね じ部に沿つ て互いに接近する ¾ 向に移動する。 この結果、 リ ンク 9 Ί 0 が徐々 に縮 し 、 連結部材 8 を介 して両 リ ンクに連結された可動 く さ ぴ 6 は ， く さび止め 7 の孔内を摺動 して金型 3 に 向け て前進する。 この とき、 可動 く さび 6 は、 モータ 回転力 を リ ンク 9 , 1 0 , ポール ッ 卜 Ί Ί , Ί 2 およびポ一 ルねじ 1 3 からなる伝動機構によ り増幅して得た例えば Ί 0〜 2 0 卜ン程度の大きい力で駆動される。 可動 く さ ぴ 6の前進に伴っ て 、 該く さぴ 6の傾斜面 6 a が K定く さび 5 の傾斜面 5 a』 を摺動 し、 徐々 に傾斜面 5 aを押 圧 ^ る。 その後、 可動 く さび 6 が Ί 図及ぴ第 2図の右 半部に 7ϊ、 前進位置に至る と、 可動 く さ び 6 が固定 く さび 5 に大きい抑圧力をも っ て係合し、 よ っ て 、 ¾ 3 がこの く さぴ作用によ り固,定盤 Ί および可動盤 2 に夫々 確実に装着固定される。 次に、 モータ 1 &に付設された ブレーキ装置 （図.示峪 ） を τί ン作動させて該モ ータ の出 力軸ひいて はポールねじ 1 3 を画転不能なよう に 口 ッ ク し 、 この装着状態を維持す る

一.力 、 金型 3 を取外す際に は 、 金型装着時 とは逆の 赐でクランプ機構を作動さ せる。 寸 なわち 、 ブレー 装 翳を フ作動さ せた 後、 モー タ Ί の全てを逆転さ せる 。 このモー タ逆回 に伴い各ボ -ルナ ッ 卜 Ί Ί ， 1 2 はね じ部 1 3 に 沿 つ て いに離反移動 し 、 リ ンク 9 ， 1 0 を 拡開させる。 この結果、 可動 く さび 6 が反金型方向に移 動 して第 2 図の左半部に示すよ う に固定く さび 5 か ら離 脱 し 、 金型 3 を固定盤 1 及ぴ可動盤 2 から取外す こ とが 可能となる。

第 3 図は 、 固定盤 1 に装備された本発明の第 2 の実施 例に よる ¾勅式金型クラ ンプ機構を示す 。 なお、 図示を 省略するが、 可動盤 2 に も同 -'構成のク ラ ンプ機構が装 備されている。 本 ' 施例のクランプ機構は第 1 の卖施例 のものと比べ 伝動機構の構成が異なる。 第 3 図中、 両 施例に共通の要素に同一の符号を付 して示 し 、 説明を -部省略する .

第 3 図において各連結部 ¾ 8 のシ ャ フ 卜 8 b に設 U た ピン 8 a は 、 ガィ ド部 W 2 に よ り ガィ ドされかつ リ ン ク 2 1 の外力 部に該 リ ン ク の軸線に沿 つ て形成 した ¾ 孔 2 1 b と係 し 、 ま た 、 リ ンク 2 1 はその中間部で固 1' §?； 1 及び可動盤 2 の対応するものに よ り支持された軸 2 5 によ つ て揺動自在に支持されている。 リ ンク 2 Ί の 内方半部に軸線方.向に形成された長孔 2 Ί a に はボ一ル ナ ッ 卜 2 2 がー休移勋自在に装 ¾ された板部材 2 6 の刘 応端部に設け た ピン 2 6 a が係合 して いる 。 なお 、 リ ン ク 2 Ί は、 軸 2 ϋ と S孔 2 Ί b 間距離が軸 2 5 と δ孔 2 Ί a 間距離よ り大きい値に設定さ れて いる。 ボ一ルづ ッ 卜 2 2 と嫘合するボールねじ 2 3 は、 軸受 （図省略 ) を介して固定盤 Ί 及び可動盤 2 の対応するものによ り I 転自在 に支持される と共に継手 Ί 7 及びジ ョ ィ ン小 1 8 を介してモータ 1 5 の出力軸に連結されている。

上記構成のクランプ機構の作用を説明する。 金型装着 に先立ち、 第 3 図の左半部に示すよう にポールナ 卜 2 2 に金型 3 に接近した位置をとらせ 、 も っ て可動くさ ぴ 6 を固定く さぴ 5 から離脱させる。 次に、 金型 3 を固 定盤 Ί と可動盤 2 間に配した後、 全てのモ ータ 1 5 を所 定回転方向に駆動 してモータ回転と共 回転するポール ね じ 2 3 に嫘合するボールナ ツ 卜 2 2 を金型 3 から齟反 する方向に夫タ偏倚させる。 この結果、 各ポールナツ 卜 2 2 に関連 ^ る 2つの リ ンク 2 1 は各々に対応する軸 2 5 の回 り にかつ互いに反対方向に回動 し、 各リ ンク 2 に連結部お 8 を介して連結さ れた可動くさび 5 が金 型 3 に向 っ て前！； して第 3 図の右半部に示す最前進位置 を とる。 当該位置では可動 く さび 6が固定くさび 5 と大 きい力で押圧係合し、 も っ て金型 3 が困定盤 Ί 及び可動 盤 2の対応するものに装着される。 次いでブレーキ装置 ( 図示略） がオン作動 して金型装着状態に保持される。 金型取外し時の作.動説明は省略する。

第 4 図， 第 5 図は本発明の第 3 の卖施例による電動式 金型クランプ機構を 、し、 このク ランプ機構は上記両実 施例のもの と比べて押圧手段及び伝動手段の構成が相異 する。 このクラ ンプ機構は固定盤 Ί 及び可動盤 2の金型 装 ¾ ϊίιι近 ί¾のかつ I一ル ドベー ス 2 4 の—I. —卜縁位閽に 夫 々 配さ れる 、 7/ いに）¾一構成の 4 つのク う ンプ邰を備え る „ 以 > 、 gil ¾： il 1 の丄 部に 配 れる ク ラ ンプ部に つき 説明 る„ (¾ク ラ ンプ部におい て- l¾定盤 Ί の金 ^ ¾ 而 a に沿 て かつ金型 3 のモ 一ル ドベース 4 の上縁よ り 丄方装 W.に軸 3 0 が δι!され 、 押圧手段をな 3 2 つのク ラ ンプァ一ム 3 "I はそれらの内 ¾端が夫々 モ一ル ドベ― ス 4 の上 の ί 端部に対 \t'l ' る位； ΰにおい て軸 3 0 に よ り [Ld転 {；] Hに支 ½ さ れ て いる ク フ ンプア 一ム 3 1 は内 端 と軸 3 0 問距鉞 よ り も外 Ή端と軸 3 0間距離が大き く なるよ う に形成さ れ飞 いる 。 そ し - ( 、 3ク ンプァ一ム

3 1 に 1¾] し 、 装 Ιί而 Ί a 側位匿において 力 ム軸 3 2

フ.

が軸 3 0 と平行に配さ れ 、 定 1 に固 ¾ しミ: 図 しな い手段に よ り ^ ¾ （1 に支 ½さ れ て いる，， カ ム軸ム 3 2 に は 2 つのク フ ンプァ - - ム 3 1 と - 々整台 る軸力 向位置 に 2 つの 力 厶 3 3 が該 t) ム l 0 2 一 ¼ In] ¾ f¾ ¾ に嵌 ¾ さ れ 、 各 力 ム ： 3 は突部 :.》> ) a を している _n そ し て 、 ク ンプア一厶 3 1 は 、 両端 ^該ア ー ム 3 1 及ぴ金 ^J ¾ 着面 1 a に夫々結合された 引張 り スプリ ング 3 4 に よ り カ ム 3 3 側に ¾ li'j付勢さ れて いる。 さ ら に 、 カ ム軸 3 2 は ' 3 7 及びフ .レキ シブルジ ィ ン 卜 3 8 を介 して 、 図示 しない入力軸が t一 ノス 3 6 の出力 ' ( 図示略 ） に迚 結さ れた減速機嵇 3 if) の出力軸 3 h a に連結されている， 上記要素 3 0 , 3 2 〜 3 5 及び 3

の カ ム側半部と共 に .、動 &を構成 し て いる 。 図 7 を ¾

o y⁴ るが、 他の 3つのク ラ ンプ部も fni様に構成され τ い る。

以下 、 上記構成のクラ ンプ機構の fi 用を説明寸 る _t;

先ず、 金型装 ¾に先立ち 、 カ ム 3 3 が ¾礎円部 3 3 b において クラ ンプアーム 3 1 と当接 るような回転位置 を力ム軸 3 2 に と ら せた状態で （第 5 図） 、 金型 3 を固 定盤 と可動盤 2間に配す る。 次いで 、 つの - 1. ータ - 3 6を駆 Wlして力 ム軸 3 2 と一休にカ 厶 3 3 を第 図中 反赌計方向に 9 0度にわた り回 ¾さゼ 、 力 ム 3 3 の突部 0 3 3 a によ り ク ： ンプア一厶 3 1 の外方端部を押 ίί して 該 7一ム 3 1 をスプリ ング 3 のぱね力 に抗 して軸 3 0 の回り に反時 Si方向に回動さ せる。 この結 ¾、 減速機描 3 5 , カ ム 3 3 及びク ランプア—ム 3 1 によ り増幅さ れ たモータ 回 力によ り 該ァ 一ム 3 の内方端が ール ド5 ベース 4 の ¾向面を夫々押 £h る。 結果と して夫々の金 ¾'J 3 が m定盤 1 及び可動盤 2 に圧接 EJ定される。 そ し飞 、 モ 一 タ出力軸をブ レーキ裝 K (図示略 》 で ロ ッ ク る„ 金型の取外しについ は説明を略 。

本発明のクランプ機構は上述の实施例の のに 限定さ れるものではない。 例えば第 1 の実施例では小径及ぴ大 径ねじ部 1 3 a , .1 3 bを設けたせ、 両 を周一径に し て も良い _u 乂、 相隣るポールねじ 1 3 を一休に設けたが 、 両者を別休と し専用のモ一 タで夫々駆動 し て も良い。 第 2 ， 第 3 の実施例を同様に変形 能である。 さ ら に、 J 記実施例では金 を の上下緣において締 n tJ るよ う に /匿 > Γ/lod e96/ _-

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Claims

ffi 求 の ¾ Sfl

m出成形機の H定盤および可動盤にそれぞれ ¾さ れかつ各々がこれに ¾応 n る金型に ¾ して接近離反 移動自在にかつ該対応する金 ¾を押圧自在に設け ら れた複数の押圧手段と 、 該複数の押圧手段にそれぞ れ対応する複数のモータ手段 と 、 各々が該複数のモ ータ手段の対応 u るものの回転力を 幅しかつ斯 増幅した回転力を前記複数の押圧手段の対応 るも のに伝動す るための複数の伝動手段とを ¾ % た 出 成形機の '動式金型クラ ンプ機構„

2 - 各前記金型は複数の固定く さびが周縁部に形成さ れたモー ドベースを有 し 、 各前 '記押圧手段は前記 固定く さびに対 し接近齟反プ j向に直線運動 に κ さ れる と共に前 ¾ 定く さぴに形成された傾斜面と 摺接自 ¾の傾斜面を有す る可動 く さびを含み、 各 I 記伝動手段はこれに対応する モ一タ 手段の回転力を 前記可動 く さびを直線運動さ せる 1こめの作用力 に変 換するための変換手段を含む諳求の範 pi 1 項記載 の射出成形機の電動式金型クラ ンプ機構（，

3 各前記伝動手段は、 ね じ切 り方向が互いに逆でか つ一体回転自^の第 Ί , 第 2 のねじ部を有す る と共 に前記対応するモータ手段に作動的に速結されたポ

—ルね じ と、 前記第 Ί , 第 2 のね じ部にそ れぞれ螺 合す る H Ί ， 5 2 のボ一ルナ ッ 卜 と、 該第 1 , 2 のポールナ ツ 卜 と前記可動 く さびとを連結 ¾ る リ ン ク 段 と を 備 , tin ΰΐ リ ンク ί 段は前記対応 ί る i — タ 段の回 方向に応じ 拡 乂は縮 l して ι¾ 可動 く さびを i線遝勅さ せ る詰求の範囲第 2 項 ¾毂 の ¾出成形機の ¾動式金型ク ラ ンプ機描。

A . 各前記伝動 ⁵ Γ段は、 前記対応するモ ー タ 段に 作 動的に迚結さ れたボールね じ と 、 該ボ一ルね じ に螺 合 H るボ -ルジ ^ 卜 と 、 中 ^部において揺動自在 に' 支持さ れかつ両端が前 ¾ボ -ルナ ツ 卜及び前記可動 く さびに夫々 回動 Hi

に 連結さ れ ·/、·· リ ンク とを備え た ¾求の範 M第 2 ¾載の ¾出成形機の ¾勁式金型 ク ランプ機桶 。

. 各前記 リ..ンク は 、 そ の中間部とポ一ル -) ッ 卜側の 端 との問の 離が該中 ^部 と 可動く さ ぴ側の端 との 距 ϋ よ < 人さ い値に設 さ れた ¾求の範囲第 4 項 ^ 載の 出成形機の 式金型 ク ラ ンプ機棍。

6 . 各前記金型はモ ール ドベー スを し 、 各 1記抑 Η 部お は ， 中 1¾1部において 揺動自在に ^持さ れかつ モ.

—ル ドベー ス側の端に よ り前記モ一ル ドベ ー スを抑 圧 ^:に 配された ク ラ ンプア 一ムよ り な り 、 各前記 伝動手段は、 こ れに対応す るモー タ 手段に作動的に 連結さ れた 力ム籼 と 、 突部を有 しかつ前 ή力 ム軸 と 一体回 ¾自 のカ ム と前記 ク ラ ンプア ームを常 Β¾ ¾ 記カ ム側に付勢 り るスフ リ ン グ と を含み、 前 , カ ム の究部が前 ^ク ンプア ー ムに 接 して いる とき該 ク ラ ンブァ — 厶は前 ^モ ―ル ドベー スを柙圧サ る齢 求の範囲 1項記載の ¾出成形機の ί!動式金 ¹ク ラ ン プ機棍。

前記クラ ンプアームは、 ¾ の屮間部と反モ ール ド ベース側の端との 11の距離が該中 部とモール ドベ 一ス側の端 と の間の距 [より人きい値に iJ定さ れた 請求の範翻第 6¾¾載の射出成形機の電動式 ^型ク ランプ機構

前 ¾ 出成形機はその作動機構部がモ ー タ に よ り 夫々駆動される ¾求の範囲第 1 ¾ない し 117 ¾のい ずれかに記載の射出成形機の電動式金 ^yク ンプ機 構。