WO2017171029A1

WO2017171029A1 - 型締め装置

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Publication number: WO2017171029A1
Application number: PCT/JP2017/013662
Authority: WO
Inventors: 慶詞大野; 憲吾島田; 洋輔室屋; 秀次伊藤
Original assignee: キョーラク株式会社
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2017-10-05
Also published as: CN108778672A; CN113001913A; JP6889379B2; CN108778672B; EP3437824A1; US10940615B2; JPWO2017171029A1; CN113001913B; EP3437824A4; EP3878624B1; US20190016018A1; EP3437824B1; EP3878624A1

Abstract

動力源にかかる負荷を低減し、メンテナンスが容易であり、かつ設計の自由度が高い型厚調整機構を備えることで、部品点数や構造の簡素化を可能とする型締め装置を提供し、更に型締め装置の全体の大型化をせずに金型間の距離（デーライト）を長く設定でき、また、部品点数や構造の簡素化を可能とする型締め装置を提供する。分割金型の型締め装置であって、第１型板と、第２型板と、受圧板と、前記受圧板に設けられた型厚調整機構とを備え、前記第１及び第２型板の少なくとも一方は、他方に対して近接又は離間するように前進後退可能であり、前記受圧板は、前記第２型板からみて前記第１型板とは反対側に位置し、前記型厚調整機構が、棒状の回転部材と、前記回転部材をその長手方向の回転軸を中心として回転させる動力源と、前記回転部材の回転を前記第２型板の移動方向に変換する一対の変換部と、を備えることを特徴とする型締め装置、及び分割金型の型締め装置であって、多角形である第１及び第２型板と、受圧板と、トグル機構とを備え、前記第１及び第２型板の少なくとも一方は、他方に対して近接又は離間するように前進後退可能であり、前記受圧板は、前記第２型板からみて前記第１型板とは反対側に位置し、前記トグル機構は、前記第２型板と前記受圧板の間にあって、前記第１及び第２型板を互いに近接又は離間させ、前記トグル機構が前記第２型板の対角線上に配置されていることを特徴とする型締め装置が提供される。

Description

型締め装置

　本発明は、型締め装置に関する。

（第１観点）
　従来、成形機に設けられる型締め装置として、型厚調整機構を採用する型締め装置が知られている。（例えば、特許文献１参照）型締め機を構成する型板を貫通するタイバーを、タイバーに接続した型厚調整機構で動かすことによって、型板間の距離を変動させて型締め力を発生させている。

　特許文献１は、金型を取り付けた可動盤及び固定盤と、可動盤及び固定盤を貫通する４本のタイバーと、固定盤に設置された歯車とタイバーを連動させることで、型板間の距離を変動させて、それにより型締め力を発生させる型厚調整機構が開示されている。

　しかしながら、特許文献１では、固定盤に配置した巨大な中間歯車及び従動歯車を動かすための型締用電動機にかかる負荷が大きいため、出力の大きい大型の電動機を使用せざるを得ず、歯車等の部品も大型のためメンテナンスが困難であるという問題があった。さらに、タイバー間の距離や固定盤の大きさが、中央歯車及び従動歯車の大きさに左右されてしまうという問題もあった。また、可動盤や固定盤を支持するタイバーについて、特許文献１では、上下方向に配置された金型搬送機構を囲むように４本設定されており、部品点数の減少や構造の簡素化を図るには対応し難いという問題があった。

（第２観点）
　従来、射出成形機に設けられる型締め装置として、駆動源にモータを使用したトグル機構を採用した型締め装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。トグル機構の型締め装置は、トグル機構を構成するリンク構造により、伸縮ストロークの始端、終端において作用点の移動が低速であり、かつ、中間位置では高速となるので、金型の開閉サイクルを短縮できると同時に、金型タッチが低速で行えることから金型を保護できるというメリットがある。

　特許文献２は、第１のモータで駆動され、可動プラテンを移動するトグルリンクによる金型搬送機構と、第２のモータで駆動されるネジとナットによる型締め機構を備え、この型締め機構は、各タイバーのリアプラテン側の端部に設けられた細ピッチの型締用ネジ部と、該型締用ネジ部に螺合すると共に前記リアプラテンに定位置で回転自在に支持された型締用ナットと、第２のモータの回転力を前記各型締用ナットに伝達する伝動手段とを備えている、電動式射出成形機の型締め装置を開示している。

　しかしながら、特許文献２では、可動プラテンやリアプラテンに対し、トグルリンクによる金型搬送機構が上下方向に配置されていることから、金型の取り替えや成形品の取り出しのために金型間の距離（デーライト）を長く設定しようとしても、そのためにトグルリンクを長くしようとすると、対向する一対のトグルリンク同士の干渉を避けるために型締め装置の全体を大型化する必要があるという問題があった。また、可動プラテンやリアプラテンを支持するタイバーについて、特許文献１では、上下方向に配置された金型搬送機構を囲むように４本設定されており、部品点数の減少や構造の簡素化を図るには対応し難いという問題があった。

特開昭６１－６０２５３号公報特開平７－１００８８５号公報

（第１観点）
　本発明の第１観点は、このような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、動力源にかかる負荷を低減し、より出力の小さい動力源を用いることができ、メンテナンスが容易であり、かつ設計の自由度が高い型厚調整機構を備えることで、部品点数や構造の簡素化を可能とする型締め装置を提供することにある。

（第２観点）
　本発明の第２観点は、このような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、型締め装置の全体の大型化をせずに金型間の距離（デーライト）を長く設定でき、また、部品点数や構造の簡素化を可能とする型締め装置を提供することにある。

　本発明の第１観点によれば、分割金型の型締め装置であって、第１型板と、第２型板と、受圧板と、前記受圧板に設けられた型厚調整機構とを備え、前記第１及び第２型板の少なくとも一方は、他方に対して近接又は離間するように前進後退可能であり、前記受圧板は、前記第２型板からみて前記第１型板とは反対側に位置し、前記型厚調整機構が、棒状の回転部材と、前記回転部材をその長手方向の回転軸を中心として回転させる動力源と、前記回転部材の回転を前記第２型板の移動方向に変換する一対の変換部と、を備えることを特徴とする型締め装置が提供される。

　本発明によれば、動力源にかかる負荷を低減し、より出力の小さい動力源を用いることができ、メンテナンスが容易であり、かつ設計の自由度が高い型厚調整機構を備えることで、部品点数や構造の簡素化を可能とする型締め装置を提供することができる。

　以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は互いに組み合わせ可能である。

　好ましくは、前記受圧板の後表面が幅狭な長尺板状に形成されていることを特徴とする。

　好ましくは、前記受圧板、前記第２型板及び前記第１型板にわたって貫通され、それらの位置関係を規定する第１タイバー及び第２タイバーを備え、前記第２型板が多角形であってその対角線の延長線上に突出する第１突出部及び第２突出部を有し、前記第１タイバー及び前記第２タイバーが前記第１突出部及び前記第２突出部をそれぞれ貫通することを特徴とする。

　好ましくは、前記第２型板と前記受圧板の間にあって、前記第２型板を前記第１型板に対して前進後退させるトグル機構を備え、前記トグル機構が多角形の前記第２型板の対角線上に配置されていることを特徴とする。

　好ましくは、前記動力源が、前記受圧板の後表面上に取り付けられた電動モータであることを特徴とする。

　好ましくは、前記受圧板がフレームを有し、前記フレームの接地部分が前記型厚調整機構に向かって延在する補強部分として形成されることを特徴とする。

　好ましくは、前記第２型板は、前進後退可能であり、前記受圧板は、前記第２型板からみて前記第１型板とは反対側に位置し、且つ前記第２型板に連動してこれと逆向きに前進後退可能であり、前記第１型板は、前記受圧板に連動してこれと同じ向きに前進後退可能である。

　また、本発明の第２観点によれば、分割金型の型締め装置であって、多角形である第１及び第２型板と、受圧板と、トグル機構とを備え、前記第１及び第２型板の少なくとも一方は、他方に対して近接又は離間するように前進後退可能であり、前記受圧板は、前記第２型板からみて前記第１型板とは反対側に位置し、前記トグル機構は、前記第２型板と前記受圧板の間にあって、前記第１及び第２型板を互いに近接又は離間させ、前記トグル機構が前記第２型板の対角線上に配置されていることを特徴とする型締め装置が提供される。

　本発明によれば、型締め装置の全体の大型化をせずに金型間の距離（デーライト）を長く設定でき、また、部品点数や構造の簡素化を可能とする型締め装置を提供することができる。

　好ましくは、前記トグル機構が、前記第２型板の前記対角線の第１隅に第１前方取付部をもって取り付けられた第１トグル部と、前記第１トグル部に対向し、前記第２型板の前記対角線の第２隅に第２前方取付部をもって取り付けられた第２トグル部と、を含むことを特徴とする。

　好ましくは、前記第１前方取付部及び前記第２前方取付部が幅狭な長尺板状に形成された取付板を介して前記第２型板に取り付けられることを特徴とする。

　好ましくは、さらに、前記受圧板、前記第２型板及び前記第１型板にわたって貫通され、それらの位置関係を規定する第１タイバー及び第２タイバーを備え、前記第２型板が前記対角線の延長線上に突出する第１突出部及び第２突出部を有し、前記第１タイバー及び前記第２タイバーが前記第１突出部及び前記第２突出部をそれぞれ貫通することを特徴とする。

　好ましくは、前記受圧板の後表面が幅狭な長尺板状に形成され、前記トグル機構に対応して、前記第２型板の前記対角線上に配置されていることを特徴とする。

　好ましくは、さらに、前記受圧板の後表面に設けられた型厚調整機構を備え、前記型厚調整機構が、棒状の回転部材と、前記回転部材をその長手方向の回転軸を中心として回転させる調整モータと、前記回転部材の回転を前記トグル機構の延在方向に変換する一対の変換部と、を備えることを特徴とする。

本発明の実施形態に係る型締め装置であって、図１Ａは、トグル機構が屈曲状にされた状態を示す側面図であり、図１Ｂは、トグル機構が直線状にされた状態を示す側面図である。従来技術に係る型締め装置であって、トグル機構と第２型板との関係を模式的に示す正面図である。本発明の実施形態に係る型締め装置であって、トグル機構と第２型板との関係を模式的に示す正面図である。本発明の実施形態に係る型締め装置であって、トグル機構が屈曲状にされた状態を拡大して示す図である。本発明の実施形態に係る型締め装置であって、トグル機構が直線状にされた状態を拡大して示す図である。本発明の実施形態に係る型締め装置であって、受圧板を示す正面図である。本発明の実施形態に係る型締め装置であって、受圧板に設けられた型厚調整機構を示す図である。本発明の実施形態に係る型締め装置であって、型厚調整機構の調整モータを拡大して示す図である。本発明の実施形態に係る型締め装置であって、型厚調整機構の回転方向の変換部を拡大して示す図である。従来の型厚調整機構の一例を示す図である。

　以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施形態）について詳細に説明する。

（型締め装置の全体構成）
　図１Ａ及び図１Ｂは、本実施形態に係る型締め装置１を示している。図１Ａはトグル機構５０が屈曲状の状態（型開き）を、図１Ｂはトグル機構５０が直線状の状態（型締め）をそれぞれ示している。型締め装置１は、図中左側からみて、第１型板１０と、第１型板１０と対向する第２型板２０と、第２型板２０からみて第１型板１０とは反対側に位置する受圧板３０と、第１型板１０、第２型板２０及び受圧板３０にわたって貫通されたタイバー４０と、第２型板２０と受圧板３０の間に設けられたトグル機構５０と、受圧板３０に設けられた型締め機構６０及び型厚調整機構７０と、を備えている。このほか、型締め装置１はベース又はフレームに支持されているが、これらは公知のものが用いられるので、これらの説明は省略する。

　トグル機構５０は、一対の第１トグル部５０ａと第２トグル部５０ｂが第２型板２０に対してその対角線上となるように配置されている。また、タイバー４０は、トグル機構５０に対応して、一対の第１タイバー４０ａと第２タイバー４０ｂが第２型板２０の対角線の延長線上に配置されている。

　なお、本実施形態では、第１型板１０が位置する方向を「前」又は「前方」と、受圧板３０が位置する方向を「後」又は「後方」という。また、トグル機構５０が一対の第１トグル部５０ａと第２トグル部５０ｂとから構成されていることに合わせ、第１トグル部５０ａと第２トグル部５０ｂに各別に対応する他の一対の要素についても、符号に「ａ」、「ｂ」の枝番を付している。ただし、以下では、一対の要素に共通して妥当する点については、「ａ」、「ｂ」の枝番を付さないで説明することもある。それでは、以下、各別に説明する。

（第１型板、第２型板）
　第１型板１０と第２型板２０は、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、互いに対向する型板（プラテン）であり、第１型板１０の後表面と第２型板２０の前表面には、成形品を成形する一対の分割金型として第１金型１００と第２金型２００がそれぞれ取り付けられる。第１型板１０は、前進後退可能に構成された可動な型板（可動プラテン）であり、第２型板２０は第１型板１０と連動してこれと逆向きに前進後退可能に構成された可動な型板（可動プラテン）である。連動して逆向きに動く詳細については、後にあらためて説明する。

　第２型板２０の第１型板１０とは反対側の面すなわち後表面には、その第１隅及び第２隅に、トグル機構５０（第１トグル部５０ａ、第２トグル部５０ｂ）の前方取付部５１（第１トグル部５０ａの第１前方取付部５１ａ、第２トグル部５０ｂの第２前方取付部５１ｂ）がそれぞれ取り付けられており、第２型板２０は、トグル機構５０の伸縮により第１型板１０に連動してこれと逆向きに前進後退するように構成されている。第１型板１０が後退するとともに第２型板２０が前進すると、図１Ｂに示すように、第１型板１０の後表面に取り付けられている第１金型１００と、第２型板２０の前表面に取り付けられている第２金型２００とが型締めされ、成形品が成形される。そして、第１型板１０が前進するとともに第２型板２０が後退すると、図１Ａに示すように、第１金型１００と第２金型２００とが型開きされ、成形品が取り出される。

　第１型板１０及び第２型板２０は、正面視において多角形（ここでは、矩形状の例を図示している）に形成されており、多角形の上下辺が水平に、左右辺が垂直になるように配置されている。第１金型１００及び第２金型２００は、その多角形の略中央に位置するように取り付けられる。

　ここで、第２型板２０とトグル機構５０の関係について、図２及び図３の模式的な正面図を参照して説明する。従来の型締め装置では、図２に示すように、一対のトグル部５０ａ'，５０ｂ'は多角形の第２型板２０'に対し上下方向に配置され、第２型板２０'には、それらの四隅に４本のタイバー４０ａ'，４０ｂ'，４０ｃ'，４０ｄ'が貫通している。これに対し、本実施形態では、図３に示すように、一対のトグル部５０ａ，５０ｂは、多角形の第２型板２０の対角線上に配置され、タイバー４０は一対のタイバー４０ａ，４０ｂの２本に減じられる。トグル機構５０が対角線上に配置する点については、後述する。

　そして、第２型板２０には、第１トグル部５０ａの第１前方取付部５１ａ及び第２トグル部５０ｂの第２前方取付部５１ｂの外側すなわち第２型板２０の対角線の延長線上に一対の突出部２１（第１突出部２１ａ、第２突出部２１ｂ）が設けられており、第１タイバー４０ａ及び第２タイバー４０ｂが第１突出部２１ａ及び第２突出部２１ｂをそれぞれ貫通している。

　このように一対の突出部２１を第２型板２０から突出させたことにより、第２型板２０は、従来の第２型板に比べ、その表面積を狭小化することができ、ひいては、小型化、軽量化を図ることができる。また、第１前方取付部５１ａと第１突出部２１ａとの距離Ｌが、従来の第２型板２０'における第１前方取付部５１ａ'と第１タイバー４０ａ'との距離Ｌ'に比べ短縮されることから、第１前方取付部５１ａと第１タイバー４０ａの間に生じるモーメントが極小化され、第２型板２０に求められる強度を緩和する方向つまり肉厚を薄くするような調整をすることが可能となる。

　ところで、第２型板２０のトグル機構５０側の後表面は、図４及び図５の拡大図に示すように、軽量化と強度の両立を図るため、肉欠き部とリブが格子状に形成されたリブ構造２２となっている。このようにリブ構造２２とすることにより、第２型板２０は、必要な強度を維持したまま軽量化を図ることができる。なお、リブ構造２２が上下左右方向に沿った多角形の格子が形成された例を示しているが、トグル機構５０の傾斜に合わせて、第２型板２０の一対の対角線方向に沿った菱形の格子に形成してもよい。

　第２型板２０の後表面がリブ構造２２を有していることから、第１トグル部５０ａの第１前方取付部５１ａは、リブ構造２２との間に幅狭な長尺板状の取付板２３を介在させて第２型板２０に取り付けられている。図では隠れているが、対向する第２トグル部５０ｂの第２前方取付部５１ｂについても同様である。

（受圧板）
　受圧板３０は、図１Ａ及び図１Ｂに示したように、第２型板２０からみて第１型板１０とは反対側すなわち後方に位置する型板（リア・プラテン）である。受圧板３０は、トグル機構５０の伸縮により第２型板２０に連動してこれと逆向きに前進後退するように構成されている。また、受圧板３０が後退することにより第１型板１０及び受圧板３０と両端を固定されているタイバー４０が後方に引っ張られ、これに伴って第１型板１０も受圧板３０と同様に後退する。すなわち、第１型板１０、第２型板２０、及び受圧板３０は、トグル機構５０の伸縮により連動して前進後退を行うものであり、第１型板１０及び受圧板３０の移動方向と第２型板２０の移動方向とが互いに逆向きになることを特徴とする。受圧板３０の第２型板２０側の前表面には、トグル機構５０の後方取付部５４（第１トグル部５０ａの第１後方取付部５４ａ、第２トグル部５０ｂの第２後方取付部５４ｂ）が取り付けられており、受圧板３０は、トグル機構５０が伸長し、第１型板１０の第１金型１００と第２型板２０の第２金型２００とが型締めされたとき、その圧力を受圧する。

　ここで、従来の型締め装置では、受圧板は第１型板や第２型板と同様に多角形に形成されることが一般的である。これに対し、本実施形態では、受圧板３０は、トグル機構５０及びタイバー４０を対角線上に配置したことに伴い、図６に示すように、その後表面３０ａは、トグル機構５０の一対の後方取付部５４を確保するのに必要十分な長尺板状に構成されている。そして、受圧板３０の後表面３０ａは、トグル機構５０及びタイバー４０と同様に、その長手方向が多角形の第２型板２０の対角線に対応するように配置されている。このように長尺板状に構成することにより、従来の受圧板に比べて受圧板３０の小型化、軽量化を図ることができる。

　受圧板３０の後表面３０ａでは、タイバー４０の後方端４２（第１タイバー４０ａの第１後方端４２ａ、第２タイバー４０ｂの第２後方端４２ｂ）は受圧板３０の貫通部３１（第１貫通部３１ａ、第２貫通部３１ｂ）を貫通しており、受圧板３０の後表面３０ａで後方ナット４３（第１後方ナット４３ａ、第２後方ナット４３ｂ）で固定されている。そして、受圧板３０の後表面３０ａには、トグル機構５０を駆動させる型締め機構６０と、第１金型１００及び第２金型２００の型厚に応じてタイバー４０の軸方向の長さ（第１型板１０と受圧板３０との距離）を調整するための型厚調整機構７０が設けられている。これらについては、項をあらためて後述する。

（タイバー）
　タイバー４０は、図１Ａ及び図１Ｂに示したように、第１型板１０、第２型板２０及び受圧板３０を貫通する棒状の部材であって、それらを支持し位置関係を規定するものであり、第１型板１０と受圧板３０に連結されている。第２型板２０は、タイバー４０に対して揺動可能である。本実施形態では、前述したように、タイバー４０は、第１トグル部５０ａ及び第２トグル部５０ｂに対応して、第１タイバー４０ａ及び第２タイバー４０ｂの２本から構成されている。

　タイバー４０の前方端は第１型板１０を貫通しており、第１型板１０の前表面で前方ナット４１（第１前方ナット４１ａ、第２前方ナット４１ｂ）で固定されている。一方、その後方端４２（第１タイバー４０ａの第１後方端４２ａ、第２タイバー４０ｂの第２後方端４２ｂ）は受圧板３０の貫通部３１（第１貫通部３１ａ、第２貫通部３１ｂ）を貫通しており、受圧板３０の後表面３０ａで後方ナット４３（第１後方ナット４３ａ、第２後方ナット４３ｂ）で固定されている。すなわち、第１型板１０と受圧板３０とは、タイバー４０を介して互いに接続固定されている。したがって、トグル機構５０の伸縮により受圧板３０が前進後退すると、第１型板１０も連動して同じ方向に前進後退する。

　このようにタイバー４０を従来の４本から２本とすることにより、その点数の減少、及びこの減少によって関連する部材の点数の減少、構造の簡素化、さらにはそれらに伴って型締め装置１の全体の軽量化、コストダウン、メンテナンスの簡素化を図ることができる。

　後方ナット４３は、型厚調整機構７０を用いて受圧板３０がタイバー４０に沿って前進後退可能となるように構成されている。型厚調整機構７０については項をあらためて後述するが、トグル機構５０が伸長して直線状になるタイミングと、第１金型１００と第２金型２００が適切に型締めされるタイミングとが対応するように、型厚調整機構７０は、第１金型１００と第２金型２００の型厚に合わせて、第１型板１０に対して受圧板３０を適切な位置に位置決めするものである。

（トグル機構）
　前述したとおり、第２型板２０と受圧板３０の間には、トグル機構５０が設けられている。トグル機構５０はリンク機構の一種であり、回動可能に連結された２つのリンクが屈曲状にされた状態と直線状にされた状態とを変位させることにより伸縮可能であり、倍力構造によって出力を増大させるものである。本実施形態では、トグル機構５０は、一対の構成とされており、第１トグル部５０ａと第２トグル部５０ｂとを含んでいる。以下では、第１トグル部５０ａに代表させて説明するが、第２トグル部５０ｂにも妥当するものである。以下、あらためて図１Ａから図５を参照して説明する。

　トグル機構５０の構成は図示したものに限られないが、ここでは、第１トグル部５０ａ（第２トグル部５０ｂ）は、第２型板２０から受圧板３０に向かって、第１前方取付部５１ａ（第２前方取付部５１ｂ）、第１前方リンク５２ａ（第２前方リンク５２ｂ）、第１後方リンク５３ａ（第２後方リンク５３ｂ）、第１後方取付部５４ａ（第２後方取付部５４ｂ）が連結されており、互いにピンによって回動可能となっている。

　そして、第１後方リンク５３ａには、第１前方リンク５２ａと第１後方リンク５３ａを屈曲状にされた状態と直線状にされた状態とを変位させるための第１クロスヘッド５５ａ（第２クロスヘッド５５ｂ）がやはりピンによって回動可能に連結されている。第１クロスヘッド５５ａは、後述する型締め機構６０によって前後方向に駆動される。ここでは、第１クロスヘッド５５ａとして、レール５６に沿って揺動する第１基部５５ａ１と、第１後方リンク５３ａとピンによって回動可能に連結されている第１変位部５５ａ２とから構成された例を示している。第１基部５５ａ１と第１変位部５５ａ２は、ピンによって回動可能に連結されている。なお、例えば、第１後方リンク５３ａ（第２後方リンク５３ｂ）及び、第１クロスヘッド５５ａ（第２クロスヘッド５５ｂ）を回動可能にする第１関節部５７ａ（第２関節部５７ｂ）は、トグル機構５０の運動中心となりうる。これについては後にあらためて説明する。

　レール５６の上方には第１ボールネジ６２ａ（下方には第２ボールネジ６２ｂ）が配置されており、受圧板３０の後表面３０ａに設けられている後述の型締め機構６０によって第１ボールネジ６２ａが回転すると、第１クロスヘッド５５ａの第１基部５５ａ１が第１ボールネジ６２ａの軸方向に沿い第２型板２０に向かって前進する。そうすると、第１クロスヘッド５５ａの第１変位部５５ａ２が第１後方リンク５３ａを押し上げる（第２トグル部５０ｂにおいては、押し下げる）ことにより、第１前方リンク５２ａが前方に滑っていき、第１後方リンク５３ａと第１前方リンク５２ａは伸長されて直線状になっていく。

　これにより、第２金型２００が取り付けられた第２型板２０が前進して第１金型１００が取り付けられた第１型板１０に接近するとともに受圧板３０がこれと逆方向に後退する。そして、受圧板３０の後退に伴ってタイバー４０が後方に引っ張られて第１型板１０が後退する。ここで、タイバー４０によって受圧板３０と第１型板１０との距離が第１金型１００と第２金型２００の型厚に適合するように設定されている場合は、第１金型１００と第２金型２００が型締めされる。ここで、第１金型１００と第２金型２００の型厚によっては、受圧板３０と第１型板１０との距離が第１金型１００と第２金型２００の型厚に適合しないことが発生するが、その場合には、後述の型厚調整機構７０によって、受圧板３０をタイバー４０に揺動させ、受圧板３０と第１型板１０との距離を調整する。　
　一方、型締め機構６０によって第１ボールネジ６２ａが逆回転すると、第１クロスヘッド５５ａの第１基部５５ａ１が第１ボールネジ６２ａの軸方向に沿い受圧板３０に向かって後退する。そうすると、第１クロスヘッド５５ａの第１変位部５５ａ２が第１後方リンク５３ａを引き下げる（第２トグル部５０ｂにおいては、引き上げる）ことにより、第１後方リンク５３ａと第１前方リンク５２ａは屈曲状になっていく。これにより、第１金型１００が取り付けられた第１型板１０と第２金型２００が取り付けられた第２型板２０とが互いに離間し、型開きされる。

　ところで、本実施形態ではトグル機構５０が伸縮されるにあたり、第１関節部５７ａと第２関節部５７ｂとを結ぶ直線（図１Ａ及び図１Ｂにおける一点鎖線）がトグル機構５０の運動に係る中心軸となっている。換言すると、トグル機構５０における当該中心軸上の部分は、第１及び第２型板１０、２０、受圧板３０に係る前進後退に際して、前進後退をしない部分である。更に、厳密にはこれを紙面垂直方向に延在させた平面が第１及び第２型板１０、２０、受圧板３０に係る前進後退に係る運動の中心といえる（以後、不動面Ｐと称する。）。したがって型締め又は型開きには、第１及び第２関節部５７ａ、５７ｂが図１Ａ及び図１Ｂにおける一点鎖線上を平行移動する。そして、第２型板２０と、受圧板３０とが不動面Ｐを対称面として、対称に水平移動（前進後退）をする。

　なお、当該一点鎖線上は、あくまでも好ましい例であって必ず不動面が来る必要はない。例えば、当該一点鎖線上の付近であってもよい。特に、当該一点鎖線上又はその周辺に不動面を設定することによって、第１及び第２金型１００、２００の開放時に、第１及び第２金型１００、２００間の略中心位置に溶融樹脂のパリソンが垂下され、第１及び第２金型１００、２００が略等距離ずつ互いに逆向きに移動することによって、パリソンに両側から力がかかりながら型締めがなされる。

　ここで、図３に戻り、本実施形態に係るトグル機構５０の特徴について説明する。トグル機構５０は、第１トグル部５０ａと第２トグル部５０ｂが対向した状態で、第２型板２０の対角線に対応するように配置されている。

　本来、型締め装置１においては、第１金型１００と第２金型２００の交換や成形品の取り出しを容易くし効率良く稼動させるため、型開きした際の第１金型１００と第２金型２００との間の距離は、大きければ大きいほど効果的である。そして、「型開き時の第１金型１００と第２金型２００の間の距離（デーライト）」は、「第２型板２０のストロークの長さ」ひいては「トグル機構５０の伸縮量」に対応するという関係が成り立っている。

　この点、従来のトグル機構５０'では上下一対にトグル部５０ａ'，５０ｂ'を設けているため、トグル機構５０'を構成するリンクの長さを大きくしようとすると、上下一対のトグル部５０ａ'，５０ｂ'が干渉又は衝突してしまうことから、自ずから限界がある。そして、この限界を超えて所望の長さを得ようとすると、トグル機構５０'は大型化せざるを得ず、それに伴って第２型板２０'などの各要素ひいては型締め装置全体の大型化を招いてしまう。

　本発明者は、この点の改善を鋭意研究した結果、トグル機構５０を多角形の第２金型２００の対角線に対応する位置に配置すること、すなわち第１トグル部５０ａと第２トグル部５０ｂを互いに傾斜させて設けることが有効である点を見出したものである。図２には一対のトグル部５０ａ'，５０ｂ'を上下に配置した場合を、図３には一対のトグル部５０ａ，５０ｂを対角線上に配置した場合を模式的に示している。第２型板２０を正方形とした場合、対角線は各辺の√２倍であるから、一対のトグル部５０ａ，５０ｂを対角線上に配置した場合、第２型板２０ひいては型締め装置全体の規模を変化させないで、一対のトグル部５０ａ'，５０ｂ'を上下に配置した場合に比べて、１．４倍程度の長さのリンクを有するトグル機構５０を設けることが可能となる。

　さらに、第１前方取付部５１ａ及び第２前方取付部５１ｂを、第１タイバー４０ａ及び第２タイバー４０ｂの近傍に配置することで、第２型板２０及びタイバー４０にかかる負荷を低減させることができる。この効果は、第１タイバー４０ａ及び第２タイバー４０ｂと第１前方取付部５１ａ及び第２前方取付部５１ｂが同一線上に配置されているときに最も大きい。同様に、第１後方取付部５４ａ及び第２後方取付部５４ｂを、第１タイバー４０ａ及び第２タイバー４０ｂの近傍に配置することで、受圧板３０及びタイバー４０にかかる負荷を低減させることができる。この効果も、同じように、第１タイバー４０ａ及び第２タイバー４０ｂと第１後方取付部５４ａ及び第２後方取付部５４ｂが同一線上に配置されているときに最も大きい。

（型締め機構）
　受圧板３０の後表面３０ａには、図６に示したように、トグル機構５０の第１クロスヘッド５５ａ及び第２クロスヘッド５５ｂを前進後退させるための型締め機構６０として型締めモータ６１が設けられており、型締めモータ６１には、図１Ａ及び図１Ｂに示した第１ボールネジ６２ａ、第２ボールネジ６２ｂが接続されている。型締めモータ６１としては、例えばサーボモータを採用することができる。第１クロスヘッド５５ａ及び第２クロスヘッド５５ｂの第１基部５５ａ１及び第２基部５５ｂ１はボールナット状に形成されており、第１ボールネジ６２ａ、第２ボールネジ６２ｂにそれぞれ螺合されており、型締めモータ６１が回転／逆回転することにより、第１クロスヘッド５５ａ及び第２クロスヘッド５５ｂが前進後退する。

　なお、ここでは、型締め機構６０が型締めモータ６１によって駆動された例を示しているが、型締めモータ６１に代えて、例えば油圧シリンダによって駆動するように構成してもよい。その場合は、第１ボールネジ６２ａ、第２ボールネジ６２ｂを棒状に構成し、第１クロスヘッド５５ａ及び第２クロスヘッド５５ｂをそれぞれに固定するようにしてもよい。

（型厚調整機構）
　受圧板３０の後表面３０ａには、型締め機構６０に加えて、図６に示したように、２本の第１タイバー４０ａ及び第２タイバー４０ｂに沿って受圧板３０の位置決めを調整するための型厚調整機構７０が設けられている。型厚調整機構７０は、トグル機構５０が伸長して直線状になるタイミングと、第１金型１００と第２金型２００が適切に型締めされるタイミングとが対応するように、第１金型１００と第２金型２００の型厚に合わせて、第１型板１０に対して受圧板３０を適切な位置に位置決めする。

　第１タイバー４０ａの第１後方端４２ａ、第２タイバー４０ｂの第２後方端４２ｂは、受圧板３０の第１貫通部３１ａ、第２貫通部３１ｂを貫通しており、受圧板３０の後表面３０ａで第１後方ナット４３ａ、第２後方ナット４３ｂによってそれぞれ固定されている。そして、第１後方ナット４３ａ、第２後方ナット４３ｂは、次のような構成によって、回転／逆回転することにより、受圧板３０が前進後退可能に調整される。

　型厚調整機構７０は、第１後方ナット４３ａと第２後方ナット４３ｂの間に対角線上に架設された回転部材７１と、回転部材７１を回転／逆回転させる電導モータから構成される調整モータ７２と、回転部材７１の回転方向を変換させて第１後方ナット４３ａと第２後方ナット４３ｂに回転力を伝達する変換部７３（第１変換部７３ａ、第２変換部７３ｂ）とを有している。

　ここで、図７から図９を参照して、型厚調整機構７０をさらに詳しく説明する。図７は、型厚調整機構７０を受圧板３０の後表面３０ａに実装した場合の全体の斜視図を、図８は、調整モータ７２の拡大図を、図９は変換部７３の拡大図を、それぞれ示している。

　図７に示すように、回転部材７１は、受圧板３０の長手方向に沿って延在しており、調整モータ７２は、型締め機構６０の型締めモータ６１とは干渉しないように回転部材７１の右下に設けられている。調整モータ７２は、モータ本体７２１とギア機構７２２とを有しており、回転部材７１は、ギア機構７２２を貫通している。回転部材７１は、モータ本体７２１が回転すると、ギア機構７２２を介して、受圧板３０の後表面３０ａの長手方向すなわちタイバー４０の延在方向と直交する方向に延在する回転軸を中心として、時計回り／半時計回りに回転する（図８の矢印参照）。ここで、従来、型厚調整機構７０としてバンドやチェーンを用いる例があるが、本実施形態のように棒状の回転部材７１を用いることで以下の利点がある。すなわち、バンドやチェーンを用いる場合に比べ、パワーロスが少なく、駆動音も小さい。また、耐久性が高いことから、メンテナンスの頻度も少なくすることができる。

　受圧板３０の後表面３０ａは斜めに配置された長尺板状であるため、図７に示すように、受圧板３０のフレーム３２に設けられた肉欠き部とリブが格子状に形成されたリブ構造３３の接地部分３３ａは、型厚調整機構７０すなわち後方に向かって延在する補強部分として形成することができる。この接地部分３３ａすなわち補強部分により、リブ構造３３及びそれに支えられた受圧板３０は、外部からの力に対しより一層の強度を付与される。

　そして、図８に示すように、回転部材７１の回転は、変換部７３及び後方ナット４３を介してタイバー４０の延在方向に変換される。図８では回転部材７１と第２変換部７３ｂ及び第２後方ナット４３ｂとの関係を拡大して示しているが、回転部材７１の両端は、図７に示したように、一対の第１変換部７３ａと第２変換部７３ｂを介して一対の第１後方ナット４３ａと第２後方ナット４３ｂに接続されており、回転部材７１の回転によって、一対の第１タイバー４０ａと第２タイバー４０ｂは、同時に調節されることとなる。

　変換部７３としては、図９に示すように、ここでは、カップリング（軸継手）を用いた場合を示している。カップリングとしては、公知のものを採用することができる。変換部７３の具体的な態様としては、カップリングのほかにも、例えば、かさ歯車の構造を採用してもよい。要するに、回転部材７１の回転方向をタイバー４０の延在方向に変換するような態様であればよい。

　図２のような従来の型締め装置では、トグル機構５０'が多角形の第２型板２０'に対し上下方向に配置されているが、図１０に示すように、受圧板３０'も多角形に構成したうえで、それらの四隅に設けられた４本のタイバー４０ａ'、４０ｂ'，４０ｃ'，４０ｄ'を固定する４つのナット４３ａ'、４３ｂ'，４３ｃ'，４３ｄ'を回転させる４つのギア７３ａ'、７３ｂ'，７３ｃ'，７３ｄ'を設け、さらにその４つのギア７３ａ'、７３ｂ'，７３ｃ'，７３ｄ'をモータ６１'の駆動力によって一括して回転させる大型の中間ギア７４'を設けることが一般的である。これに対し、本実施形態では、幅狭な長尺状の受圧板３０の両端に固定された２つの第１後方ナット４３ａと第２後方ナット４３ｂを回転部材７１によって変換部７３を介して回転させるものである。こうすることで、動力源である調整モータ７２から、作動部である第１タイバー４０ａ及び第２タイバー４０ｂのそれぞれの第１後方ナット４３ａ及び第２後方ナット４３ｂまでの機械接点を減少させることができ、機械的負荷の低減になる。さらに、型厚調整の消費電力の抑制に伴う調整モータ７２をサイズダウンでき、また中間ギア等を無くすことで設計の自由度の増加及びメンテナンスの手間の減少を実現できる。

　また、タイバー４０を従来の４本から２本とすることに伴い、型厚調整機構７０についても、それを構成する要素の点数の減少、構造の簡素化、さらにはそれらに伴って型締め装置１の全体の軽量化、コストダウン、メンテナンスの簡素化を図ることができる。

　なお、上述の実施形態においては、不動面Ｐは第１関節部５７ａと第２関節部５７ｂとを結ぶ直線を紙面方向に延在させた平面であるものとして説明したが、他の位置に不動面（不動箇所）が来るように型締め装置１を実施してもよい。例えば、第１型板１０及び受圧板３０の位置を固定して不動箇所とし、型開閉に際して第２型板２０だけが前進後退するように実施してもよい。或いは、第２型板２０の位置を固定して不動箇所とし、型開閉に際して第１型板１０及び受圧板３０が前進後退するように実施してもよい。

　以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。また、その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。また、本発明の型締め装置は、ブロー成形機に用いられることが特に好ましいが、射出成形機など他の成形機に用いることもできる。

１：型締め装置、１０：第１型板、２０：第２型板、２０'：第２型板、２１：突出部、２１ａ：第１突出部、２１ｂ：第２突出部、２２：リブ構造、２３：取付板、３０：受圧板、３０'：受圧板、３０ａ：後表面、３１：貫通部、３１ａ：第１貫通部、３１ｂ：第２貫通部、３２：フレーム、３３：リブ構造、３３ａ：接地部分、４０：タイバー、４０ａ：タイバー（第１タイバー）、４０ａ'：タイバー（第１タイバー）、４０ｂ：タイバー（第２タイバー）、４０ｂ'：タイバー、４０ｃ'：タイバー、４０ｄ'：タイバー、４１：前方ナット、４１ａ：第１前方ナット、４１ｂ：第２前方ナット、４２：後方端、４２ａ：第１後方端、４２ｂ：第２後方端、４３：後方ナット、４３ａ：第１後方ナット、４３ａ'：ナット、４３ｂ：第２後方ナット、４３ｂ'：ナット、４３ｃ'：ナット、４３ｄ'：ナット、５０：トグル機構、５０'：トグル機構、５０ａ：トグル部（第１トグル部）、５０ａ'：トグル部、５０ｂ：トグル部（第２トグル部）、５０ｂ'：トグル部、５１：前方取付部、５１ａ：第１前方取付部、５１ａ'：第１前方取付部、５１ｂ：第２前方取付部、５２ａ：第１前方リンク、５２ｂ：第２前方リンク、５３ａ：第１後方リンク、５３ｂ：第２後方リンク、５４：後方取付部、５４ａ：第１後方取付部、５４ｂ：第２後方取付部、５５ａ：第１クロスヘッド、５５ａ１：第１基部、５５ａ２：第１変位部、５５ｂ：第２クロスヘッド、５５ｂ１：第２基部、５６：レール、５７ａ：第１関節部、５７ｂ：第２関節部、６０：型締め機構、６１：型締めモータ、６１'：モータ、６２ａ：第１ボールネジ、６２ｂ：第２ボールネジ、７０：型厚調整機構、７１：回転部材、７２：調整モータ、７３：変換部、７３ａ：第１変換部、７３ａ'：ギア、７３ｂ：第２変換部、７３ｂ'：ギア、７３ｃ'：ギア、７３ｄ'：ギア、７４'：中間ギア、１００：第１金型、２００：第２金型、７２１：モータ本体、７２２：ギア機構、Ｌ：距離、Ｌ'：距離、Ｐ：不動面

Claims

　分割金型の型締め装置であって、
　第１型板と、第２型板と、受圧板と、前記受圧板に設けられた型厚調整機構とを備え、
　　前記第１及び第２型板の少なくとも一方は、他方に対して近接又は離間するように前進後退可能であり、
　　前記受圧板は、前記第２型板からみて前記第１型板とは反対側に位置し、
　前記型厚調整機構が、棒状の回転部材と、前記回転部材をその長手方向の回転軸を中心として回転させる動力源と、前記回転部材の回転を前記第２型板の移動方向に変換する一対の変換部と、を備えることを特徴とする型締め装置。
　前記受圧板の後表面が幅狭な長尺板状に形成されていることを特徴とする
　請求項１に記載の型締め装置。
　前記受圧板、前記第２型板及び前記第１型板にわたって貫通され、それらの位置関係を規定する第１タイバー及び第２タイバーを備え、
　前記第２型板が多角形であってその対角線の延長線上に突出する第１突出部及び第２突出部を有し、
　前記第１タイバー及び前記第２タイバーが前記第１突出部及び前記第２突出部をそれぞれ貫通することを特徴とする
　請求項１又は請求項２に記載の型締め装置。
　前記第２型板と前記受圧板の間にあって、前記第２型板を前記第１型板に対して前進後退させるトグル機構を備え、
　前記トグル機構が多角形の前記第２型板の対角線上に配置されていることを特徴とする
　請求項１～請求項３の何れか１つに記載の型締め装置。
　前記動力源が、前記受圧板の後表面上に取り付けられた電動モータであることを特徴とする
　請求項１～請求項４の何れか１つに記載の型締め装置。
　前記受圧板がフレームを有し、前記フレームの接地部分が前記型厚調整機構に向かって延在する補強部分として形成されることを特徴とする
　請求項１～請求項５の何れか１つに記載の型締め装置。
　分割金型の型締め装置であって、
　多角形である第１及び第２型板と、受圧板と、トグル機構とを備え、
　　前記第１及び第２型板の少なくとも一方は、他方に対して近接又は離間するように前進後退可能であり、
　　前記受圧板は、前記第２型板からみて前記第１型板とは反対側に位置し、
　　前記トグル機構は、前記第２型板と前記受圧板の間にあって、前記第１及び第２型板を互いに近接又は離間させ、　前記トグル機構が前記第２型板の対角線上に配置されていることを特徴とする型締め装置。
　前記トグル機構が、
　前記第２型板の前記対角線の第１隅に第１前方取付部をもって取り付けられた第１トグル部と、
　前記第１トグル部に対向し、前記第２型板の前記対角線の第２隅に第２前方取付部をもって取り付けられた第２トグル部と、を含むことを特徴とする
　請求項７に記載の型締め装置。
　前記第１前方取付部及び前記第２前方取付部が幅狭な長尺板状に形成された取付板を介して前記第２型板に取り付けられることを特徴とする
　請求項８に記載の型締め装置。
　さらに、前記受圧板、前記第２型板及び前記第１型板にわたって貫通され、それらの位置関係を規定する第１タイバー及び第２タイバーを備え、
　前記第２型板が前記対角線の延長線上に突出する第１突出部及び第２突出部を有し、
　前記第１タイバー及び前記第２タイバーが前記第１突出部及び前記第２突出部をそれぞれ貫通することを特徴とする
　請求項７～請求項９の何れか１つに記載の型締め装置。
　前記受圧板の後表面が幅狭な長尺板状に形成され、前記トグル機構に対応して、前記第２型板の前記対角線上に配置されていることを特徴とする
　請求項７～請求項１０の何れか１つに記載の型締め装置。
　さらに、前記受圧板の後表面に設けられた型厚調整機構を備え、
　前記型厚調整機構が、棒状の回転部材と、前記回転部材をその長手方向の回転軸を中心として回転させる調整モータと、前記回転部材の回転を前記トグル機構の延在方向に変換する一対の変換部と、を備えることを特徴とする
　請求項８～請求項１１の何れか１つに記載の型締め装置。
　前記第２型板は、前進後退可能であり、
　前記受圧板は、前記第２型板からみて前記第１型板とは反対側に位置し、且つ前記第２型板に連動してこれと逆向きに前進後退可能であり、
　前記第１型板は、前記受圧板に連動してこれと同じ向きに前進後退可能である、
　請求項１～請求項１２の何れか１つに記載の型締め装置。