WO2004024417A1

WO2004024417A1 - 射出成形機の型締装置

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Publication number: WO2004024417A1
Application number: PCT/JP2003/011539
Authority: WO
Inventors: Misao Fujikawa; Shigeki Maeno
Original assignee: Sodick Co., Ltd.; Sodick Plustech Co., Ltd.
Priority date: 2002-09-10
Filing date: 2003-09-10
Publication date: 2004-03-25
Also published as: JPWO2004024417A1

Description

明細射出成形機の型締装置技術分野

本発明は、モ一夕によって可動プラテンの型開閉が行われ油圧シリンダによって可動プラテンの型締めが行われる型締装置の改良に関する。背景技術

モータによって型開閉が行われ油圧によって型締めが行われる型締装置は

、可動プラテンの型開閉速度と型開き位置の精密な制御を可能にすると共に強大な型締力の正確な制御を可能にする。このような型締装置において、型開閉及び型締め動作の高速化ゃ型締装置の省スペース化が常に要求されるが、中型小型の射出成形機においてそれらがより強く要求される。特に精密な小物成形品の生産では、多数個取りの金型によって一度に多数の成形品を射出成形するために、成形品の高生産性と高品質性が要求される。

このような要求を満たすためには、型締軸あるいはタイバ一に係合するハーフナツト装置等の係合装置を型締装置から省くことが効果的である。ハーフナツト装置等の省略は、中型小型の型締装置の省スペース化と型開閉動作の簡略化と高速化に多いに寄与するからである。

ハーフナット装置等が省略されたこの種の型締装置は、例えば、後にその公報番号が示されるつぎのような特許文献 1に開示されている。この型締装置は、固定型板（固定プラテンに相当する。）と、支持型枠（支持プラテンを含む部材に相当する。）と、それらの間で移動する可動型板（可動プラテンに相当する。）とを備え、その支持型枠に、型開閉用のサ一ポモー夕と、そのサーポモー夕によって回転制御される型開閉スクリュウと、型締め用の型締シリンダとを備え、可動型板がその型締シリンダに貫通して収容される駆動筒体（型締軸に相当する。 ) を一体に備える。そして、その駆動筒体がその中心に型開閉スクリュウの出没する穴を備えると共にその後端に型開閉スクリュウに螺合するナツトを内蔵し、更にその駆動筒体の外周の中程の位置に型締シリンダ中で移動するビストン部を一体に備える。特に駆動筒体が両ロッドピストンの形状に形成されることから、型締シリンダは前室と後室とを備える。そして、それらの前室と後室とが等しい断面積の油室に形成されると共にそれらの油室を連通する油路が型締シリンダの側方に備えられ、油路の開閉を行う開閉装置と型締のための油圧作動油の増圧を行う増圧機構とがその油路中に併せて備えられている。

このような構成によって、型締装置は、サーポモー夕を回転制御して型開閉スクリュウに螺合するナットを移動させることによつて駆動筒体を移動させて型開閉を行う一方で、型締シリンダによって駆動筒体を直接押圧して型締め動作を行う。型締制御は増圧機構によって行われる。この型締装置は、駆動筒体を直接押圧するのでハーフナツト装置を備えなくても良い。また、この型締装置は、型閉じ動作中に型締めシリンダの後室に作動油を吸い込んで充満する、所謂プレフィルするための作動油を貯留するタンクを備えなくても良い。駆動筒体が両ロッド形状のピストンであることから、前室の作動油が油路を通って後室へ無理なく移動するからである。

この種の他の型締装置として、例えば、特許文献 2に開示されたものもある。この型締装置は、固定プレート（固定プラテンに相当する。）と、リターンプレート（支持プラテンを含む部材に相当する。）と、それらの間で移動する移動プレート（可動プラテンに相当する。）とを備え、そのリターンプレートが型開閉用の回転装置と、型締め用のシリンダと、前記回転装置によって回転制御されるとともに前記シリンダに回転自在に軸支されるナツトとを備え、その移動プレートが前記ナットに螺合するネジ棒を備える。そして、前記ネジ棒は、その端部に前記シリンダ中で移動するピストンを一体に固定する。

このような構成によって、型締装置は、回転装置を回転制御してナットに螺合するネジ棒を移動させることによって型開閉を行う一方で、シリンダによってネジ棒を油圧的に直接押圧して型締め動作を行う。

以上に記載された特許文献 1の型締装置は実開昭 6 2— 0 4 8 5 1 9号公報の第 1図に、また、特許文献 2の型締装置は特開平 7— 1 3 2 5 1 7号公報の第 6図において開示されている。

しかしながら、特許文献 1に記載された型締装置は省スペース化と高速化において必ずしも充分ではない。駆動筒体が両口ッド形状のピストンであるために型締機構が長くなるからである。また、型開閉スクリュウ及びこれに螺合するナットを別途に潤滑しシールする必要がある。一方、特許文献 2に記載された型締装置には型開閉スクリュウに強大な型締カを負荷させない型締機構が含まれず、型締力がナツトとネジ棒との間に直接負荷されることを回避するために大径のネジを用意しなければならない。また、ナットとネジ棒との間の潤滑とシールについて特許文献 1記載の型締装置と同じく別途の対応が必要であった。そこで、本発明の型締装置は、型締カをナットとネジ棒との間に直接負荷させないことはもちろん、上記型締装置の省スペース化と高速化を図ると共に、更に、ナットとネジ棒との間の潤滑とシールに関して別途に潤滑ゃシールを必要としない構成を提案する。また、本発明は、この型締装置に最適な油圧機器であって、型開閉時及び型締め時の型締シリンダに対する作動油の供給の切り換え、作動油の増圧、及び圧抜きの切り換え制御を簡略化して高速化する油圧機器を提案する。更に、本発明は、その技術思想を竪型の射出成形機に採用した竪型型締装置を提案する。発明の開示

上記目的を達成するため、本発明の射出成形機の型締装置は、可動プラテンの固定プラテンに対する型締めが型締シリンダに挿嵌されて進退する型締軸によって行われ、前記可動プラテンの前記固定プラテンに対する型開閉がサーポモータによって回転制御されるねじ軸に螺合するナツトの移動によつて行われる射出成形機の型締装置において、前記型締シリンダが前記固定プラテンに直接的にあるいは第 1部材を介して結合され、前記ねじ軸が前記型締シリンダに回転自在に設けられ、前記可動プラテンに直接的にあるいは第

2部材を介して結合される前記型締軸が片口ッドピストンに形成され、そのピストンへッド側の端部に前記ねじ軸と螺合するナツトを内蔵すると共にその大部分の中心に前記ねじ軸のねじ部が出没するねじ軸穴を備えて、前記ねじ軸及びナッ卜が前記型締シリンダの中に配置されるように構成される。このような構成によれば、型締軸が片口ッドピストンに形成され型締シリンダが単動シリンダに構成されるので型締装置の全長が短縮される。加えて、ねじ軸のねじ部とナツトが型締シリンダに内蔵されて作動油に浸潰されるので、高速に型開閉動作を行うことができると共にねじ部の潤滑や汚染防止のために別途に潤滑やシールをする必要がなレ ^。

また、本発明の射出成形機の型締装置は、前記第 1部材が前記固定プラテンにタイバ一を介して結合された支持プラテンであり、前記型締シリンダが前記支持プラテンの前記可動プラテンに対向する面の反対側の面に設けられ、前記型締軸が前記可動プラテンの前記支持プラテンに対向する面に直接的に固定されて、前記可動プラテンが前記固定プラテンと前記支持プラテンとの間で移動するように構成されても良い。

このような構成によって、本発明の射出成形機の型締装置は、横型の型締装置において好適に実施される。そして、単動シリンダである型締シリンダの型締油室の反対側の空室に作動油が出入りしないことが、型開閉動作の高速化を妨げず、型開閉制御の油圧回路の簡略化に寄与する。

また、本発明の射出成形機の型締装置は、前記第 2部材が前記型締シリンダの下方に配置されて前記可動プラテンに夕イロッドを介して一体に連結されたバックアッププレートであり、前記型締シリンダが前記固定プラテンの下面に直接的に固定され、前記型締軸が前記バックアツププレ一トの上面に固定されて、前記可動プラテンが前記バックアッププレートを介して前記固定プラテンの上方にて昇降するように構成されても良い。

このような構成によって本発明の型締装置が竪型の射出成形機においても好適に実施され、既述の本発明の型締装置と同様な作用効果が奏される。また、本発明の竪型の射出成形機の型締装置は、前記型締シリンダの近傍に補助油圧発生源を備えると共に前記型締シリンダ中の前記型締油室の反対側にカウンタ推力油室を備えて、前記補助油圧発生源から前記カウンタ推力油室に供給される油圧作動油の圧力と前記型締軸の前記ピストン部の前記力ゥンタ推力油室側の受圧面積の積が可動プラテンを含む可動部の重量に略一致するカウン夕推力に等しくなるように調整されても良い。

このような構成によって、可動プラテンを含む可動部の自重に相当する力ゥン夕推力が型締軸を介して可動部に付与されるので、可動プラテンの型開閉動作の際にサーポモータの消費電力が少なくて済むと共に型開閉制御及びその停止制御の制御性が向上する。

また、本発明の射出成形機の型締装置は、前記型締油室に供給される油圧作動油が、前記型締シリンダの近傍に位置する補助貯留槽に貯留されると共に前記補助貯留槽と前記型締油室との間に設けられたプレフィル弁を介して移動するように構成されても良い。

このような構成によつて補助貯留槽を型締シリンダの直近に配置して、型締油室と補助貯留槽とをプレフィル弁を介して最短距離で接続するので、型開閉時の作動油のプレフィル動作や環流動作を効率的に、かつ高速に行うことができる。図面の簡単な説明

第 1図は本発明が横型の射出成形機の型締装置に採用された場合の実施形態の要部を示す側面図であり、第 2図は第 1図の型締装置の A— A矢視正面図であり、第 3図は第 1図の型締装置を一部断面にてより詳細に示す側面図面である。また、第 4図は本発明の型締装置の全体を示す側面図である。第 5 ( a ) 図及び第 5 ( b ) 図は本発明の型締装置に組み合わされるプレフィル弁を断面で示す側面図であり、特に、前者はそのプレフィル弁の中でスプールが後退位置にある状態を示し、後者はそのプレフィル弁の中でスプ

—ルが前進位置にある状態を示す。また、第 6図は第 5図のプレフィル弁を含む油圧制御回路図である。

第 7図は本発明の型締装置の型開閉及び型締め動作を概略的に示すフローチャートである。

第 8図は本発明の型締装置が竪型の射出成形機に採用された場合の実施形態を一部断面で示す側面図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明に係る射出成形機の型締装置の 1実施形態が、横型の型締装置を例にして第 1図ないし第 4図と共に説明される。特に、竪型の射出成形機に採用される型締装置の実施例は後に説明される。

第 4図が示すように、 1は横型射出成形機の型締装置であり、機台 2に固定された固定プラテン 7と、その固定プラテンにタイバ一 3によって結合され機台 2に対して僅かにスライド可能に支持された支持プラテン 1 0と、それらのプラテンの間で移動する可動プラテン 2 0とを備える。支持プラテン 1 0は、固定プラテン 7に夕ィバ一 3を介して結合された第 1部材と言える部材である。そして、図示省略された従来公知の固定側金型 4 aと可動側金型 4 bが固定プラテン 7と可動プラテン 2 0に取り付けられて、可動側金型 4 bが固定側金型 4 aに対して開閉され型締めされる。

第 1図から第 3図が示すように、支持プラテン 1 0は、可動プラテン 2 0 に対して反対側の面に型締シリンダ 1 1を一体に備える。そして、サ一ポモ一夕 1 2が型締シリンダ 1 1にブラケット 1 3を介して固定され、ねじ軸 1 4が型締シリンダ 1 1の後端に回転自在に軸支される。特に、ねじ軸 1 4の大部分はポールねじ等のねじ部 1 4 aに形成されて、そのねじ部 1 4 aが型締シリンダ 1 1内に全て収容される。サーポモータ 1 2とねじ軸 1 4はプ一リ 1 5、 1 6とタイミングベルト 1 7によって連結されて、サ一ポモータ 1 2の回転がねじ軸 1 4に伝達される。

可動プラテン 2 0は、支持プラテン 1 0側に面する背面に型締軸 2 1を直接的に一体に備える。この型締軸 2 1は、特にその端部に型締シリンダ 1 1 内で移動するビストン部 2 1 aを含んで、その全体の形状が片口ッドピストンとなるように形成される。そして、型締軸 2 1の中心でねじ軸 1 4が出没するためのねじ軸穴 2 1 bが型締軸 2 1の軸芯に形成され、その端部にねじ軸 1 4に螺合する、ポールねじナット等のナット 2 2が固定される。なお、公知のェジェクタ装置やその駆動装置は省略されている。

特に、型締シリンダ 1 1は、上記の型締軸 2 1の片ロッドピストン形状に合わせた単動シリンダに構成され、油圧作動油が供給される型締油室 2 3と、油圧作動油が供給されない空室 2 8とをピストン部 2 1 aの前後に備える型締油室 2 3は、第 1のフランジ 2 4によって型締シリンダ 1 1の後端が封鎖されて形成された油室である。この油室 2 3には、後に説明される油圧装置のタンク装置に連通する給排孔 1 1 aが形成されて、型開閉動作の際にこの給排孔 1 1 aから油圧作動油が供給され排出される。特に、第 1のフランジ 2 4は、ねじ軸 1 4を回転自在に軸支するベアリング 2 5を収容し、ねじ軸 1 4のストレート部分 1 4 bをシールするシール部材 2 6を内蔵すると共にシール部材 2 6から漏れた作動油を排出するドレーン 2 7を有する。空室 2 8は、ビストン部 2 1 aを挟んで型締油室 2 3の反対側に第 2のフランジ 2 9によって閉鎖された空室であり、容積的に小さい空室である。この空室 2 8には、作動油が供給されることはないがピストン 2 1 aのシールの隙間から微量の作動油が漏れ出ることはある。それで、漏れ出た作動油は、第 2のフランジ 2 9に形成されたドレ一ン孔 3 0から回収される。

型締軸 2 1には、ねじ軸穴 2 1 bから型締油室 2 3に連通するバイパス通路 2 1 cが複数本形成される。このバイパス通路 2 1 cは、型開閉の際にねじ軸 1 4がねじ軸穴 2 1 bに出没してねじ軸穴 2 1 bの容積を変化させるときにねじ軸穴 2 1 b中の作動油を型締油室 2 3に円滑に移動させて、ねじ軸穴 2 1 b中の作動油が高圧あるいは負圧になることを防ぐ。

以上のように構成された型締装置 1において、サ一ポモータ 1 2がねじ軸 1 4を回転することによってナツト 2 2が移動して、これと一体の型締軸 2 1が移動することによって可動プラテン 2 0の型開閉が行われる。このとき、型締油室 2 3中の作動油は、油圧装置のタンク装置と型締油室 2 3との間で給排孔 1 1 aから高速に多量に移動する。そして、型締油室 2 3中の作動油が型締軸 2 1のピストン部 2 1 aに油圧的に型締カを負荷して可動プラテン 2 0の型締めが行われる。このとき、高圧の作動油が型締油室 2 3に供給される。また、サーポモー夕 1 2がフリーに制御されることによって、その型締力がねじ軸 1 4やサーポモー夕 1 2に負担されることはない。

特に、本発明の型締装置 1においては、型締軸 2 1が片口ッドピストンに形成されて型締シリンダ 1 1が単動シリンダに構成されるので、型締装置 1 の全長が短縮される。また、ねじ軸 1 4のねじ部 1 4 aとナット 2 2が型締油室 2 3に内蔵されて作動油に浸漬されるので、高速に型開閉動作を行うことができると共にねじ部 1 4 aの摩耗や汚染による損傷が最小限に抑えられる。また、空室 2 8に作動油が出入りしないことは型締装置の油圧回路の空室 2 8に連通する管路の省略を可能にして、油圧回路の簡略化と、型開閉及び型締めの動作の高速化、並びに油圧装置の切り換え制御の簡略化を可能にする。特に、後に説明されるプレフィル弁が採用される場合には、上記の作用効果がより顕著になる。このための油圧装置とそれを含む油圧回路は以下に説明される。

型開閉動作の際に型締油室 2 3に出入りする作動油は、一般的に従来公知の大形のチェック弁であるプレフィル弁を介して従来公知の油圧装置のタンク装置からプレフィルされ環流される。そして、型締カを型締油室 2 3に発生するための高圧作動油を供給する型締め管路がそのプレフィル弁を含むプレフィル管路に接続している。それで、この場合の油圧回路には従来公知の油圧回路が採用され、プレフィル弁にパイロット操作される大容量のチエツク弁が使用される。

特に、本発明の型締装置 1は、小型ないしは中型の射出成形機に最適な型締装置を提供するものであるところから、型締油室 2 3に出入りする作動油の油量が多くない。それで、従来公知の油圧装置のタンク装置とは別に、第 1図ないし第 2図に示されるような、小容量の補助貯留槽 4 0が型締シリンダ 1 1の直近に配置されても良い。このような補助貯留槽 4 0は、従来公知の補助槽と同じであり、プレフィル弁に接続する接続口 4 0 aに加えてドレ —ンロ 4 0 b、作動油の補充口 4 0 c、そしてエア一ブリーザ 4 0 d等を備える。そして、型締油室 2 3と補助貯留槽 4 0とが最短距離で連通されるよ 39

11 うに、補助貯留槽 4 0が型締シリンダ 1 1に第 2図のようにプレフィル弁 4 1を介して最短距離で接続されるとなお良い。

この場合、型締油室 2 3に供給されるべき作動油が型締油室 2 3直近の補助貯留槽 4 0に貯留されるので、型開閉時の作動油のプレフィル動作や環流動作が、型締油室 2 3と補助貯留槽 4 0との間で効率的に高速に行われる。そして、空室 2 8に作動油が出入りしないので型開閉時にその動作を妨げようとする背圧が空室 2 8に発生することが全くなく、そのことは型開閉動作の高速化と油圧配管の簡略化を図る上で都合がよい。

型締油室 2 3と補助貯留槽 4 0とを最短距離で連通するプレフィル弁は、第 5 ( a ) 図及び第 5 ( b ) 図に断面で示されるように構成されるとなお良い。 4 1がそのプレフィル弁であり 4 3はそのプレフィル弁の中で進退移動するスプールである。特に、第 5 ( a ) 図はスプール 4 3が後退位置にある状態を示し、図 5 ( b ) 図はそのスプールが前進位置にある状態を示す。

より詳細には、プレフィル弁 4 1は、略直方体のハウジング 4 2と、そのスプール孔 4 2 aの中でその軸芯方向に移動するスプール 4 3と、スプール孔 4 2 aを塞ぐプラグ 4 4及び管継手 4 5とを含む。スプール 4 3は、両端部にランド 4 3 a、 4 3 bを有し、中程にくびれ部 4 3 cを有する。ハウジング 4 2の中には、つぎのような油室、ポート、及び通路が形成される。即ち、スプール 4 3の左側に位置したパイロット環状溝 4 2 bを含むパイロット油室 4 2 cと、パイロット油室 4 2 cに連通するパイロットポート Pと、既述した補助貯留槽 4 0に連通するタンクポート Tと、そのタンクポート T に直接に連通する第 1の環状溝 4 2 dと、既述した型締油室 2 3に連通する 1個の主ポート Aと、その主ポート Aに直接に連通する第 2の環状溝 4 2 e と、パイロット環状溝 4 2 bと主ポート Aとを連通するパイロッ卜通路 4 2 f とが形成される。そして、タンクポート Tと主ポート Aとを連通する通路は、そこで多量の作動油が高速で移動する際に大きな配管抵抗を発生しないように、充分に大きい断面積（口径）を有する形状に形成される。また、スプール 4 3の右側に圧縮コイルばね等のばね 4 7が収容され、そのばね 4 7 を収容するばね室 4 2 gが絞りを含む通路 4 3 dによってタンクポートに常時連通している。このようなプレフィル弁 4 1は、第 2図のように型締シリンダ 1 1の側面に直接ポル卜止めされ、補助貯留槽 4 0がこのプレフィル弁 4 1に配管接続される。

このようなプレフィル弁 4 1において、スプール 4 3は、パイロット油室 4 2 cにパイロット圧力に達した作動油が供給されたときに図 5 ( b ) のように前進し、パイロット圧力がその圧力より低下したときに反対側のばね 4 7によって図 5 ( a ) のように後退する。そして、スプール 4 3が後退位置にあるときに、第 1の環状溝 4 2 dと前記第 2の環状溝 4 2 eとがくびれ部 4 3 cの周りの空間によって連通してタンクポート Tと主ポート Aとが連通し、ランド 4 3 aによってパイロット環状溝 4 2 bが閉鎖されてパイロットポート Pと主ポート Aとの連通が閉鎖される。一方、スプール 4 3が前進位置にあるときには、第 1の環状溝 4 2 dと前記第 2の環状溝 4 2 eとがランド 4 3 aによって閉鎖されてタンクポート Tと主ポート Aとの連通が閉鎖され、パイ口ット環状溝 4 2 bがランド 4 3 aによる閉鎖から開放されてパイロットポート Pと主ポー卜 Aとが連通する。

更に、プレフィル弁 4 1は、上記の 3ポートを順次に切り換えるシ一ケンス弁となるように、つぎのように構成される。即ち、図 5 ( a ) が示すように、スプール 4 3が後退位置にあるとき、スプール 4 3の左端からパイロット環状溝 4 2 bの角部までのォ一バラップ寸法 Lが、ランド 4 3 aのくびれ部 4 3 cが始まる角部から第 2の環状溝 4 2 eの内側角部までのアンダーラップ寸法 Mより大きく形成される。このような構成のため、パイロット圧力の上昇によってスプール 4 3が前進するときに、先ず第 1の環状溝 4 2 と第 2の環状溝 4 2 eの連通がランド 4 3 aによって閉鎖されてからパイロット環状溝 4 2 bがランド 4 3 aによる閉鎖から開放される。それで、タンクポート Tと主ポート Aとの連通が閉鎖されてからパイロットポート Pと主ポ —ト Aとが連通する。また、パイロット圧力の低下によってスプール 4 3が後退するときには、先ずパイロット環状溝 4 2 bがランド 4 3 aによって閉鎖されてから第 1の環状溝 4 2 dと第 2の環状溝 4 2 eとが連通される。それで、パイロットポート Pと主ポ一ト Aとが閉鎖されてからタンクポート T と主ポート Aとが連通する。

上記のプレフィル弁 4 1の切換制御は、第 6図に示される油圧回路 5 0によって行われる。この油圧回路 5 0は、既述の補助貯留槽 4 0及び型締シリンダ 1 1を含む模式的な油圧回路であり、更に油圧ポンプ等の油圧発生源 5 1と、油圧装置のタンク装置 5 2と、方向切換弁 5 3とを含む。 2 3は型締油室である。プレフィル弁 4 1は第 5図の構成を機能的に模式的に示し、その点線配管はパイロット配管ラインを示す。方向切換弁 5 3とプレフィル弁 4 1の間の配管管路 B— P中の圧力がパイロット圧力に達したときに、プレフィル弁 4 1内の作動油の流れ（弁内の管路形式）が最終的に左側の四角内のように変化することを示す。

このような油圧回路 5 0において、型締シリンダ 1 1が単純な単動シリンダであることとプレフィル弁 4 1が上記のようにシーケンス的に切り換わることから、型閉じ動作から型締め動作に移行する際あるいは型締め動作から型開き動作に移行する際の配管管路の切り換え制御は、以下に説明されるように方向切換弁 5 3の切り換えのみによって単純に行われる。しかも、このための方向切換弁 5 3には、少なくとも 3ポート 2ポジションの電磁切換弁が用意されるだけでよい。

型締装置 1の型締め、型締圧抜き、そして型開きの基本的な動作は、第 7 図のフローチヤ一卜のように行われる。それらの動作は油圧回路 5 0の切り換え動作と共に以下説明される。

先ず、型閉じ指令が図示省略された制御装置から出力されて制御フローが開始されるが、このフローの開始直前に方向切換弁 5 3は励磁されておらず、方向切換弁 5 3の Bポートと Tポートとが連通してプレフィル弁 4 1のパィロットポート Pが油圧装置のタンク装置 5 2に連通している。それで、プレフィル弁 4 1のパイロット油室 4 2 cに圧力が発生せず、スプール 4 3がばね 4 7によって後退した位置にあってタンクポート Tと主ポート Aとが連通し、補助貯留槽 4 0と射出シリンダの型締油室 2 3とが連通している。パイロットポート Pと主ポート Aの連通は閉鎖されている。

この状態で、型閉じ動作が開始されると（S 0 1 ) 、サ一ポモータ 1 2が回転して可動プラテン 2 0の型閉じ動作が制御されると共に補助貯留槽 4 0 から型締シリンダ 1 1に作動油がプレフィルされる。このとき、補助貯留槽 4 0が型締油室 2 3の直近に位置しているので、作動油のプレフィル動作が円滑に行われて型開閉動作の高速化が阻害されることはない。また、空室 2 8に作動油が出入りしないので、同様に型開閉動作の高速化が阻害されることはない。また、型締軸 2 1の前進に伴うねじ部 1 4 aの後退によってねじ軸穴 2 1 b中の容積が増加しても、作動油がバイパス通路 2 1 cを通ってねじ軸穴 2 1 b中に円滑に吸引されるので、型開閉動作の高速化が阻害されることはない。そして、ナット 2 2内に作動油が流れて潤滑が促進される作用効果が奏される。

こうして型閉じ動作が完了し（S O 2 ) 、次に、方向切換弁 5 3が励磁されると（S O 3 ) 、油圧発生源 5 1からの高圧の作動油が Pポートから Bポ —卜に流れてプレフィル弁 4 1のパイロットポート Pに供給される。すると、パイロットポ一ト Pのパイロット圧力が高まってスプール 4 3が前進し、先ずタンクポー卜 Tと主ポート Aとの連通が閉じられて補助貯留槽 4 0と型締油室 2 3との連通が閉鎖された後にパイロットポート Pと主ポート Aとが連通して、プレフィル弁 4 1内の作動油の流れ（管路形式）が型締めのための流れに変化する（S O 4 ) 。そして、油圧発生源 5 1からの高圧の作動油が型締シリンダ 1 1の型締油室 2 3に供給されて型締が行われる（S 0 5 ) 。こうして、型締め前に型締油室 2 3を補助貯留槽 4 0に対して閉鎖する動作と、型締めのために型締油室 2 3を増圧する動作とが、 1つの方向切換弁 5 3の操作のみによって順次に行われる。

次に、従来公知の射出が行われ、保圧 ·冷却が行われてから（S O 6 ) 、型締め圧力の圧抜きが行われる。先ず、方向切換弁 5 3の励磁が停止して B ポートが Tポートに連通する（S 0 7 ) 。すると、プレフィル弁 4 1のパイロット油室 4 2 cの圧力が抜けて型締油室 2 3の圧抜きが行われる（S 0 8 ) 。そして、スプール 4 3が直ぐに後退し始めて、まずパイロットポート P と主ポート Aとの連通が閉鎖されてからつぎにタンクポート Tと主ポート A とが連通する。こうして、プレフィル弁 4 1内の管路形式が、補助貯留槽 4 0と型締油室 2 3とが連通した型開閉のための管路に変化する（S 0 9 ) 。この場合でも、型締め後に型締油室 2 3を減圧する動作と型締油室 2 3を補助貯留槽 4 0に連通するする動作とが、 1つの方向切換弁 5 3の操作のみによって順次に行われる。この後サ一ポモータ 1 2が逆回転して可動プラテン 2 0の型開き動作が制御され（S 1 0 ) 、作動油が型締め油室 2 3から補助貯留槽 4 0に環流して型開きが完了する（S 1 1 ) 。

本発明の型締装置は竪型の射出成形機にも,採用され得る。その実施形態の 1例は第 8図に示される。この図において、既述した横型成形機の型締装置の構成要素と機能的に同等の構成要素には同一の符号が付されてその説明が簡略化されている。

竪型の型締装置 5は、機台 6に固定された固定プラテン 7と、固定プラテン 7の上方に位置する可動プラテン 2 0と、固定プラテン 7を貫通するタイロッド 8を介して可動プラテン 2 0に一体的に接続するバックアッププレート 9とを備える。バックアッププレート 9は、可動プラテン 2 0に一体に連結する第 2部材と言える部材である。このバックアッププレート 9は、型締装置 5が竪型であるところから、固定プラテン 7の上方で移動する可動ブラテン 2 0を固定プラテン 7の下方から支持すると共に後に説明されるように昇降して、可動プラテン 2 0の型開閉と型締めを行う部材である。タイロッド 8は、これらのプラテン 9と 2 0の隅角に 3本又は 4本配設されて、実質的にタイバーとして機能する。

固定プラテン 7は、その下面に接続フレーム 7 aを備え、この接続フレーム 7 aの下端の平板部分 7 bに型締シリンダ 1 1を下垂する。この実施形態では、この平板部分 7 bが型締シリンダ 1 1の上側フランジ部材を兼ねているが、それらはそれぞれ個別の部材であっても良い。そして、サーポモータ 1 2が平板部分 7 bの側面、すなわち型締シリンダ 1 1の側面に固定され、ねじ軸 1 4がその平板部分 7 b、すなわち型締シリンダ 1 1の上側フランジ部材に貫通してその軸芯に一致する位置に回転自在に軸支される。特に、ねじ軸 1 4の大部分を占めるねじ部 1 4 aは型締シリンダ 1 1内に全て収容される。サ一ポモータ 1 2とねじ軸 1 4とはプーリ 1 5、 1 6とタイミングべルト 1 7によって連結される。接続フレーム 7 aの側面には、タイミングべルト 1 7が張られるための開口 7 cが形成されている。このような接続フレ —ム 7 aは、タイミングベルト 1 7等に加えてェジェクタ装置 7 0やェジェクタ駆動モータ 7 1の取り付けスペースを確保するものであればどのように構成されても良い。いずれにしても、この接続フレーム 7 aは、型締シリンダ 1 1を固定プラテン 7の下面に直接的に固定している。

バックアッププレート 9は、型締シリンダ 1 1側に面する上面に型締軸 2 1を一体に備える。そして、型締軸 2 1がその上端部に型締シリンダ 1 1内で移動するピストン部 2 1 aを含んで、その全体形状が片口ッドピストンとなるように形成される。また、型締軸 2 1がピストン側の端部からねじ軸 1 4を出没させるねじ軸穴 2 1 bを軸芯に有して、その端部にねじ軸 1 4に螺合するポールねじナット等のナット 2 2を内蔵する。したがって、ねじ軸 1 4のねじ部 1 4 aと共にナット 2 2が型締シリンダ 1 1に内蔵されて作動油の中に浸漬される。このような構成は既述した横型の型締装置のそれと同じであり、既述した作用効果と同じ作用効果が奏される。

型締シリンダ 1 1は、片ロッドピストン形状の型締軸 2 1に合わせて、ピストン部 2 1 aの上下に型締油室 2 3ともう 1つの油室 2 8を備える。型締油室 2 3は、ピストン部 2 1 aの上側、すなわちナツト 2 2に接する油室であり、可動プラテン 2 0の開閉時に油圧装置のタンク装置あるいは既述した補助貯留槽 4 0に連通する給排孔 1 1 aが形成されている。補助貯留槽 4 0 は既述されたプレフィル弁 4 1を介して給排孔 1 1 aに連通する。このような構成も、既述した横型型締装置の構成と同じである。また、油室 2 8がピストン部 2 1 aを挟んで型締油室 2 3の反対側に形成された小容積の空間に形成されることも、既述の横型型締装置の構成と同じである。ただし、竪型型締装置 5では、好ましくは油室 2 8に高圧の作動油が供給されるほうが良いことは既述の横型型締装置の構成と異なる。後に説明されるように可動プラテン 2 0及びその上に設置された図示省略された射出装置等の重量に相当するカウンタ推力を油室 2 8に作用させるためである。

以上のように竪型型締装置 5が構成されることによって、サ一ポモータ 1 2がねじ軸 1 4を回転させてナット 2 2を移動させる。それで、これと一体の型締軸 2 1が移動してバックアッププレート 9を移動させることによって可動プラテン 2 0の型開閉が行われる。このとき、補助貯留槽 4 0中の作動油が型締油室 2 3に給排孔 1 1 aから高速に多量に移動することは横型の場合と同じである。一方、型締シリンダ 1 1が型締軸 2 1のピストン部 2 1 a に油圧的に型締カを負荷してバックアッププレート 9を下方に押し下げることによって可動プラテン 2 0の型締めが行われる。このとき、高圧の作動油が型締油室 2 3に給排孔 1 1 aから供給されることは横型の場合と同じである。また、このときサーポモータ 1 2がフリーに制御されることも同じである。特に、竪型の型締装置 5では、型締シリンダ 1 1の空室 2 8に作動油が供給されて可動プラテン 2 0を含む可動部の重量に等しいカウンタ推力が発生するように構成された方が良い。このような実施形態では、空室 2 8はカウンタ推力油室 6 3と呼称されるものとして、それに連通する給油口 6 0が型締シリンダ 1 1の下部に形成される。そして、例えば、アキュムレータ等の所定の高圧作動油を供給する補助油圧発生源 6 1がその近傍に備えられて、給油口 6 0と補助油圧発生源 6 1とが配管 6 2によって接続される。

このような構成によれば、カウンタ推力油室 6 3に略一定の所定の高圧の作動油を供給することができるので、型締軸 2 1を上方に押し上げる一定の推力が付与されて可動プラテン 2 0が所定の推力で押し上げられる。それで、この推力が可動プラテン 2 0を含む可動部の重量に等しく調整されることによって可動部の重量が相殺される。より具体的には、補助油圧発生源 6 1 からカウン夕推力油室 6 3に供給される油圧作動油の圧力と型締軸 2 1側の前記ピストン部 2 1 aの受圧面積の積が可動プラテン 2 0を含む可動部の重量に略一致するように調整される。それで、サーポモータ 1 2は、可動ブラテン 2 0の開閉動作を行うときに可動部の重量を相殺する推力を発生する必要がなく、可動部の慣性質量とその加速度の積に相当する推力を発生するだけでよい。その結果、サーポモータ 1 2の消費電力が少なくて済む。また、サ一ポモー夕 1 2が可動プラテン 2 0を所定の型開位置に位置決めするとき、その速度の制御性や停止位置の精度が向上する。

以上説明した発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、この発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらをこの発明の範囲から排除するものではない。特に具体的な装置については、本発明の趣旨に添った基本的な機能を有するものは、本発明に含まれる。産業上の利用可能性

以上のように、本発明の型締装置は、射出成形機の型締装置として有用なもので、横型の型締装置及び竪型の型締装置のいずれにも採用される有用なものである。そして、本発明の型締装置が特に竪型の型締装置として実施される場合には、カウンタ推力を発生するように構成されると良い。

Claims

請求の範囲

1. 可動プラテンの固定プラテンに対する型締めが型締シリンダに揷嵌されて進退する型締軸によって行われ、前記可動プラテンの前記固定プラテンに対する型開閉がサーポモータによって回転制御されるねじ軸に螺合するナツ卜の移動によって行われる射出成形機の型締装置において、前記型締シリンダ（1 1) が前記固定プラテン（7) に直接的にあるいは第 1部材を介して結合され、前記ねじ軸（14) が前記型締シリンダに回転自在に設けられ、前記可動プラテン（20) に直接的にあるいは第 2部材を介して結合される前記型締軸（21) が片ロッドピストンに形成され、そのピストンヘッド（ 21 a) 側の端部に前記ねじ軸と螺合するナツト（22) を内蔵すると共にその大部分の中心に前記ねじ軸のねじ部（14 a) が出没するねじ軸穴（2 l b) を備えて、前記ねじ軸及びナットが前記型締シリンダの中に配置されることを特徴とする射出成形機の型締装置。

2。前記第 1部材が前記固定プラテン（7) にタイバー（3) を介して結合された支持プラテン（10) であり、前記型締シリンダ（1 1) が前記支持プラテンの前記可動プラテン（20) に対向する面の反対側の面に設けられ、前記型締軸（21) が前記可動プラテンの前記支持プラテンに対向する面に直接的に固定されて、前記可動プラテンが前記固定プラテンと前記支持プラテンとの間で移動することを特徴とする請求の範囲第 1項記載の射出成形機の型締装置。

3. 前記第 2部材が前記型締シリンダの下方に配置されて前記可動プラテン (20) にタイロッド（8) を介して一体に連結されたパックアッププレート（9) であり、前記型締シリンダ（11) が前記固定プラテン（7) の下面に直接的に固定され、前記型締軸（2 1 ) が前記バックアッププレートの上面に固定されて、前記可動プラテンが前記バックアッププレートを介して前記固定プラテンの上方にて昇降することを特徴とする請求の範囲第 1項記載の射出成形機の型締装置。

4 . 前記型締シリンダ（1 1 ) の近傍に補助油圧発生源（6 1 ) を備えると共に前記型締シリンダ中の前記型締油室の反対側にカウンタ推力油室（6 3 ) を備えて、前記補助油圧発生源から前記カウンタ推力油室に供給される油圧作動油の圧力と前記型締軸の前記ピストン部の前記力ゥン夕推力油室側のの受圧面積の積が可動プラテンを含む可動部の重量に略一致するカウン夕推力に調整されることを特徴とする請求の範囲第 3項記載の射出成形機の型締

5 . 前記型締油室（2 3 ) に供給される油圧作動油が、前記型締シリンダ（ 1 1 ) の近傍に位置する補助貯留槽（4 0 ) に貯留されると共に前記補助貯留槽と前記型締油室との間に設けられたプレフィル弁（4 1 ) を介して移動することを特徴とする請求の範囲第 1項又は第 2項若しくは第 3項記載の射出成形機の型締装置。