JP2000334799A - 電動式型締装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ボールスクリューに加わる加重を軽減し、前記
ボールスクリューの高強度化を不要としてコストの低減
を図ることができる電動式型締装置を提供する。 【解決手段】可動金型２２を支持する可動盤２６に設け
られたシリンダ２８内に、シリンダ孔２９ａを有する大
径ピストン２９と、前記シリンダ孔２９ａ内に嵌装され
た小径ピストン３０とを設け、シリンダ２８内に非圧縮
性流体３３を封入するとともに、小径ピストン３０にス
クリューシャフト４２を結合し、このシャフト４２を、
端板２４に支承されてモータ４７により回転駆動される
ナット４３により送り移動し、さらに、大径ピストン２
９に複数本のステーロッド４９を突設し、端盤２４に複
数のステーロッド受入れ孔５０を設けるとともに、型締
時にステーロッド受入れ孔５０を閉鎖してステーロッド
４９の先端を受け止めるシャッタ部材５１を設け、型締
力が、可動盤２６及びシリンダ２８内の流体３３を介し
て大径ピストン２９と小径ピストン３０の両方に加わる
ようにした。

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に利用さ
れる型締装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形機は、型締力や射出ユニットの
ノズルタッチ力が比較的小さくて良いため、この種の成
形機の型締装置には、電動モータによりボールスクリュ
ーのスクリューシャフトまたはスクリューナットを回転
駆動して型開および型締を行なう電動方式のものが使用
されている。この電動式型締装置は、構造が簡単なた
め、大きな容量の射出成形機にも利用される傾向にあ
る。

【０００３】電動式型締装置としては、従来、可動盤と
端盤をトグル機構を含むリンクで繋ぎ、ボールスクリュ
ーによって前記リンクを開くことにより樹脂射出に対し
て必要な型締力を得るメカニカル方式のもの、ボールス
クリューの駆動に高速小トルクモータと低速大トルクモ
ータとの２台の電動モータを用い、型閉後にボールスク
リューを低速大トルクモータで駆動して必要な型締力を
得る方式のもの、ボールスクリューの後部に油圧シリン
ダを設け、電動モータによりボールスクリューを駆動し
て型閉した後、油圧シリンダでボールスクリューを押圧
して必要な型締力を得るいわゆるハイブリッド方式のも
のなどがある。

【０００４】図５は２台の電動モータを用いる型締装置
を備えた射出成形機の正面図であり、固定金型１は固定
盤３に支持され、可動金型２は、前記固定金型１に対し
て接離移動可能に設けられた可動盤６に支持されてい
る。

【０００５】前記可動盤６は、固定盤３と端盤４を結合
するタイバー５に、その長さ方向に摺動可能に支持され
ており、この可動盤６に固設されたスクリューナット８
と、このスクリューナット８に図示しないボールを介し
て係合され、端盤４にベアリング１０を介して支持され
たスクリューシャフト９とからなるボールスクリュー７
により移動される。

【０００６】前記スクリューシャフト９は、端盤４に、
軸方向の運動を拘束されて回転自在に支承されており、
端盤４に設けられた高速小トルクモータ１１と、低速大
トルクモータ１２との２台の電動モータにより、ベルト
１３,１４を介して選択的に回転駆動される。

【０００７】この射出成形機の電動式型締装置は、高速
小トルクモータ１１でボールスクリュー７のスクリュー
シャフト９を回転駆動することにより、可動盤６を固定
金型方向に移動させて型閉を行い、その後、前記スクリ
ューシャフト９の回転駆動を低速大トルクモータ１２に
切換え、さらに可動盤６を僅かに前進させて型締を行う
ものである。

【０００８】図６はハイブリッド方式の型締装置を備え
た射出成形機の正面図である。なお、図６において、図
５に示したものと対応するものについては、図に同符号
を付してその説明を省略する。

【０００９】この射出成形機では、可動金型を支持する
可動盤６が、この可動盤６に一端を固定して設けられた
スクリューシャフト１６および前記スクリューシャフト
１６にボール（図示せず）を介して係合するスクリュー
ナット１７とからなるボールスクリュー１５と、前記ボ
ールスクリュー１５のスクリューナット１７を可動盤方
向に押圧する油圧シリンダ１８とにより移動される。

【００１０】前記ボールスクリュー１５のスクリューナ
ット１７は、端盤４′に回転自在に、かつ軸方向に移動
可能に支承されており、端盤４′に設けられた高速小ト
ルクの電動モータ１９によりベルト２０を介して回転駆
動される。また、前記油圧シリンダ１８は、端盤４′内
に形成されており、図示しない油圧供給手段により駆動
され、スクリューナット１７を固定金型方向に押圧す
る。

【００１１】この射出成形機の電動式型締装置は、高速
小トルクの電動モータ１９でボールスクリュー１５のス
クリューナット１７を回転駆動させることにより、可動
盤６を固定金型方向に移動させて型閉を行い、その後、
油圧シリンダ１８でスクリューナット１７を押圧してボ
ールスクリュー１５全体を固定金型方向にさらに押圧す
ることにより、可動盤６を僅かに前進させて型締を行う
ものであり、この方式の詳細は、特公平７―７１８０７
号公報に記載されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の電動式
型締装置は、いずれも、可動盤６に与える型締力の全て
をボールスクリュー７，１５を介して伝達するものであ
るため、ボールスクリュー７，１５に加わる荷重が大き
く、したがってボールスクリュー７，１５を高強度に設
計する必要があるため、コスト高となる問題がある。

【００１３】本発明の目的は、ボールスクリューに加わ
る加重を軽減し、前記ボールスクリューの高強度化を不
要としてコストの低減を図ることができる電動式型締装
置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の電動式型締装置
は、固定金型に対して接離移動可能に設けられた可動金
型を支持する可動盤と、前記可動盤の金型支持面とは反
対面に前記可動盤の移動方向と平行に設けられたシリン
ダと、中心部にシリンダ孔を有し、前記シリンダ内にそ
の軸方向に摺動可能に嵌装された大径ピストンと、前記
大径ピストンのシリンダ孔内にその軸方向に摺動可能に
嵌装された小径ピストンと、前記シリンダ内に封入され
た非圧縮性流体と、前記小径ピストンに一端を結合され
たスクリューシャフトと、前記スクリューシャフトに係
合されたスクリューナットと、前記スクリューナットを
回転駆動する電動モータと、前記スクリューナットをそ
の軸方向の移動を拘束して回転自在に支承する端盤と、
前記大径ピストンに突設され、前記スクリューシャフト
と平行に設けられた複数本のステーロッドと、前記端盤
に前記複数本のステーロッドにそれぞれ対応させて設け
られた複数のステーロッド受入れ孔と、前記端盤の前記
大径ピストンに対向する面に設けられ、型開時に前記ス
テーロッド受入れ孔を開放し、型締時に前記ステーロッ
ド受入れ孔を閉鎖して前記ステーロッドの先端を受け止
めるシャッタ部材とを備えたことを特徴とするものであ
る。

【００１５】本発明の電動式型締装置において、前記大
径ピストンの受圧面（非圧縮性流体との接触）の面積
は、前記小径ピストンの受圧面の面積よりも大きく設定
するのが望ましい。

【００１６】また、前記大径ピストンは、圧縮ばねによ
りシリンダ底面方向に付勢されているのが好ましい。

【００１７】さらに、前記大径ピストンは、前記シリン
ダに周方向に回り止めして嵌装し、この大径ピストンの
前記シリンダ孔に前記小径ピストンを周方向に回り止め
して嵌装するとともに、前記スクリューシャフトを、そ
の一端を前記小径ピストンに固定して設けるのが望まし
い。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１〜図４は本発明の一実施例を
示しており、図１は本実施例の電動式型締装置を備えた
射出成形機の型開状態の正面図、図２は図１のII−II線
に沿う断面図、図３は図1のIII−III線に沿う断面図、
図４は前記射出成形機の型締状態の正面図である。

【００１９】この射出成形機において、固定金型２１は
固定盤２３に支持され、可動金型２２は、前記固定金型
２１に対して接離移動可能に設けられた可動盤２６に支
持されている。

【００２０】前記可動盤２６は、この可動盤２６をはさ
んで固定盤２３とは反対側に配置された端盤２４と前記
固定盤２３とを結合する複数本（この実施例では４本）
のタイバー２５に、その長さ方向に小さい摩擦力で摺動
可能に支持されており、この可動盤２６の型支持面とは
反対面側に円筒体２７が突設され、この円筒体２７の端
部に、端盤２４に対向する面が開放するシリンダ２８
が、可動盤２６の移動方向と平行に形成されている。な
お、このシリンダ２８は、その直径よりも深さが小さい
浅底シリンダである。

【００２１】前記シリンダ２８内には、中心部に円形な
シリンダ孔２９ａを有する大径ピストン２９が軸方向に
摺動可能に嵌装され、さらに、この大径ピストン２９の
前記シリンダ孔２９ａ内に、小径ピストン３０が軸方向
に摺動可能に嵌装されている。

【００２２】前記シリンダ２８と大径ピストン２９との
摺動面は、シリンダ２８の内周に設けられたパッキンリ
ング３１によりシールされ、大径ピストン２９のシリン
ダ孔２９ａと小径ピストン３０との摺動面は、前記シリ
ンダ孔２９ａの内周に設けられたＯリング３２によりシ
ールされている。

【００２３】なお、図１及び図４では、シリンダ２８と
大径ピストン２９との摺動面をシールするパッキンリン
グ３１を簡略化して示しているが、このパッキンリング
３１は、例えば複数のＶパッキンからなっており、シリ
ンダ２８の開放端に固定されたパッキン押えリング３１
ａにより抜け止めされている。

【００２４】そして、前記シリンダ２８内の大径ピスト
ン２９及び小径ピストン３０とシリンダ底面との間の流
体室には、例えばポリブデンのような非圧縮性流体３３
が充満状態で封入されている。

【００２５】なお、図では省略しているが、前記円筒体
２７には、シリンダ２８内（流体室内）に非圧縮性流体
３３を充填するための２つの小孔が設けられており、前
記非圧縮性流体３３は、一方の小孔を流体中入孔、他方
の小孔をシリンダ内空気の排出孔として、シリンダ２８
内に空気が残らないように所定量充満され、その後前記
２つの小孔の両方を盲蓋により塞ぐことにより密封され
ている。

【００２６】また、この実施例では、前記大径ピストン
２９の中心部に設けるシリンダ孔２９ａを、この大径ピ
ストン２９の外径に比べて充分に小さい径に形成し、大
径ピストン２９の受圧面（非圧縮性流体３３との接触
面）の面積を、前記シリンダ孔２９ａに嵌装された小径
ピストン３０の受圧面よりも充分に大きくしている。

【００２７】前記シリンダ２８の開放端には、前記大径
ピストン２９の外周縁部をその外面側から受け止める抜
け止めリング３４が、複数のボルト３５によって前記パ
ッキン押えリング３１ａと一緒に固定されており、大径
ピストン２９は、前記抜け止めリング３４によりシリン
ダ２８外への抜け出しを阻止されるとともに、前記抜け
止めリング３４の内面にその周方向に沿わせて等間隔に
突設された複数の回り止めピン３６を大径ピストン２９
の外周縁部の外面に設けられた複数のピン挿入孔３７に
嵌合することにより、シリンダ２８に対して周方向に回
り止めされている。

【００２８】また、前記大径ピストン２９の外周縁部に
は、前記複数のピン挿入孔３７の形成位置を避けて、ピ
ストン外面に開放する複数のばね挿入穴３８が設けられ
ており、この大径ピストン２９は、前記複数のばね挿入
穴３８内にそれぞれ挿入され、外端を抜け止めリング３
４により受け止められた複数の圧縮ばね（コイルばね）
３９によりシリンダ底面方向に付勢されている。

【００２９】前記複数の圧縮ばね３９の押圧力は、ほぼ
均等に設定されており、大径ピストン３９を、そのシリ
ンダ孔２９ａ内周に設けられた小径ピストン３１ととも
に鉛直な姿勢に保っている。

【００３０】一方、前記小径ピストン３０は、前記大径
ピストン２９の外面から突出するボス部３０ａを有して
おり、このボス部３０ａの両側面は、互いに平行な平坦
面となっている。

【００３１】また、前記大径ピストン２９の外面には、
前記小径ピストン３０の抜け止め用ストッパ４０がボル
ト止め固定されている。この抜け止め用ストッパ４０
は、両側縁を互いに平行な直線縁としたボス嵌合孔４０
ａを有しており、前記小径ピストン３０は、抜け止め用
ストッパ４０により抜け止めされるとともに、前記ボス
部３０ａを前記ボス嵌合孔４０ａに軸方向に摺動自在に
嵌合することにより、大径ピストン２９に対して周方向
に回り止めされている。

【００３２】前記小径ピストン３０は、スクリューシャ
フト４２と、このスクリューシャフト４２にボール４４
を介して係合されたスクリューナット４３とからなるボ
ールスクリュー４１により進退移動される。

【００３３】このボールスクリュー４１は、スクリュー
ナット４３の回転によりスクリューシャフト４２をその
軸方向に進退移動させるものであり、前記スクリューシ
ャフト４２は、その一端を前記大径ピストン２９に対し
て周方向に回り止めされた小径ピストン３０の中心部の
外面に固定結合してタイバー２５と平行に設けられてい
る。

【００３４】また、前記スクリューナット４３は、前記
端盤２４の中心部に設けられたナット保持孔内に、ベア
リング４５を介して、軸方向の移動を拘束された状態で
回転自在に支承されており、電動サーボモータ４７によ
り回転駆動される。

【００３５】なお、前記スクリューナット４３の一端
は、端盤２４の小径ピストン３０に対向する面から突出
しており、その突出端に受動ギヤ４６が固定されてい
る。そして、前記サーボモータ４７は、端盤２４に図示
しないモータ支持部材を介して固定されており、このサ
ーボモータ４７の回転軸に固定された駆動ギヤ４８が、
前記スクリューナット４３の突出端に固定された受動ギ
ヤ４６に噛合している。

【００３６】一方、前記大径ピストン２９の外面には、
その周方向に沿って等間隔に、スクリューシャフト４２
と平行な複数本（この実施例では４本）のステーロッド
４９が突設されており、また、端盤２４には、前記複数
本のステーロッド４９にそれぞれ対応する複数（この実
施例では４つ）のステーロッド受入れ孔５０が設けられ
ている。

【００３７】前記ステーロッド４９の長さは、可動盤２
６を、可動金型２２が固定金型２１に接触するまで、ま
たはその直前まで前進移動させたときに、前記ステーロ
ッド受入れ孔５０から完全に抜け出し、ロッド端が、端
盤２４の大径ピストン２９に対向する面から、後述する
シャッタ部材５１のシャッタ板５１ｂが入り込めるよう
に離間した位置（図１に鎖線Ｐで示した位置）にくるよ
うに設定されている。また、前記ステーロッド受入れ孔
５０は、前記ステーロッド４９が抵抗無く入り込むよう
に、ステーロッド４９の径よりもある程度大きな径に形
成されている。

【００３８】さらに、前記端盤２４の大径ピストン２９
に対向する面には、型開時に前記複数のステーロッド受
入れ孔５０を開放し、型締時に前記複数のステーロッド
受入れ孔５０を閉鎖してステーロッド４９の先端を受け
止めるシャッタ５１が設けられている。

【００３９】このシャッタ部材５１は、端盤２４の複数
のステーロッド受入れ孔５０を通る円と同心円状で、外
周縁が前記ステーロッド受入れ孔５０よりも端盤２４の
中心方向に若干偏った位置に対応する径を有するリング
部５１ａと、このリング部５１ａの外周に前記複数のス
テーロッド受入れ孔５０の配置間隔に対応する間隔で一
体に突設された複数のシャッタ板５１ｂとからなってお
り、前記リング部５１ａの外周縁を端盤２４に設けられ
た複数のフランジ付きローラ５２により支持されて、周
方向に所定角度回動可能に設けられている。

【００４０】このシャッタ部材５１は、ストッパ回動機
構５３により、シャッタ板５１ｂが複数のステーロッド
受入れ孔５０を閉鎖する位置にくる状態と、シャッタ板
５１ｂが前記複数のステーロッド受入れ孔５０を開放す
る位置にくる状態とに往復回動される。

【００４１】なお、この実施例で用いたストッパ回動機
構５３は油圧シリンダであり、このシリンダは、その基
端を端盤２４に回動可能に支持され、ピストンロッドの
先端を前記シャッタ部材５１の複数のシャッタ板５１ｂ
のいずれかに回動可能に連結して設けられている。

【００４２】すなわち、この射出成形機の電動式型締装
置は、可動金型２２を支持する可動盤２６と、前記可動
盤２６に設けられたシリンダ２８と、中心部にシリンダ
孔２９ａを有し、前記シリンダ２８内にその軸方向に摺
動可能に嵌装された大径ピストン２９と、前記大径ピス
トン２９のシリンダ孔２９ａ内にその軸方向に摺動可能
に嵌装された小径ピストン３０と、前記シリンダ２８内
に封入された非圧縮性流体３３と、前記小径ピストン３
０に一端を結合されたスクリューシャフト４２と、前記
スクリューシャフト４２に係合されたスクリューナット
４３と、前記スクリューナット４３を回転駆動する電動
サーボモータ４７と、前記スクリューナット４２をその
軸方向の移動を拘束して回転自在に支承する端盤２４
と、前記大径ピストン２９に突設された複数本のステー
ロッド４９と、前記端盤２４に前記複数本のステーロッ
ド４９にそれぞれ対応させて設けられた複数のステーロ
ッド受入れ孔５０と、前記端盤２４の前記大径ピストン
２９に対向する面に設けられ、型開時に前記ステーロッ
ド受入れ孔５０を開放し、型締時に前記ステーロッド受
入れ孔５０を閉鎖して、前記ステーロッド４９の先端を
受け止めるシャッタ部材５１とにより構成されている。

【００４３】この電動式型締装置は、型開状態では、図
１のように、スクリューシャフト４２及び小径ピストン
３０が後退するとともに、シャッタ部材５１が端盤２４
の複数のステーロッド受入れ孔５０を開放する状態に回
動され、大径ピストン２９に突設された複数本のステー
ロッド４９がステーロッド受入れ孔５０に入り込んだ状
態にある。

【００４４】このとき、大径ピストン２９は、圧縮ばね
３９によりシリンダ底面方向に付勢された状態にあり、
小径シリンダ３０は、その受圧面が大径ピストン２９の
受圧面よりもシリンダ孔２９ａ内に入り込んだ状態で、
ピストン外面（ボス部３０ａが突設された面の周縁部）
を抜け止め用ストッパ４０により受け止められている。
また、シリンダ２８の流体室の容積（大径ピストン２９
及び小径ピストン３０とシリンダ底面との間隔）は、こ
の型開状態ににおいて最小になる。

【００４５】この電動式型締装置による型閉及び型締に
ついて説明すると、型閉を行うときは、まず、サーボモ
ータ４７を高速小トルクで回転させることにより、ボー
ルスクリュー４１のスクリューナット４３を高速で回転
駆動し、スクリューシャフト４２をシリンダ２８方向に
高速で移動させる。

【００４６】このようにスクリューシャフト４２を移動
させると、このスクリューシャフト４２で押されて小径
ピストン３０がシリンダ底面方向に前進し、シリンダ２
８内の非圧縮流体３３の圧力上昇によりシリンダ２８が
その底面方向に移動し、可動盤２６が可動金型２２を固
定金型２１に接近させる方向に前進移動する。

【００４７】このとき、タイバー２５と可動盤２６との
摩擦力は小さいので、シリンダ２８内の非圧縮流体３３
の圧力上昇は比較的小さく、したがって、大径ピストン
２９は、圧縮ばね３９によりシリンダ底面方向に付勢さ
れた状態のままシリンダ２８とともに移動する。

【００４８】前記スクリューナット４３の回転駆動速度
は、可動金型２２が固定金型２１に接近するまで高速に
保ち、可動金型２２が固定金型２１に接近したら、サー
ボモータ４７の回転速度を下げることにより、スクリュ
ーナット４３の回転駆動速度を下げてスクリューシャフ
ト４２の移動速度を減速し、両金型２１，２２が接触し
たとき、またはその直前に、サーボモータ４７を停止さ
せ、可動盤２６の前進移動を停止させて型閉を終える。

【００４９】このとき、大径ピストン２９に突設された
ステーロッド４９は、端盤２４のステーロッド受入れ孔
５０から完全に抜け出し、そのロッド端が、図１に鎖線
Ｐで示した位置にきて、このロッド端と端盤２４との間
に、シャッタ部材５１のシャッタ板５１ｂが入り込める
ようになる。

【００５０】上記型閉を行った後は、シャッタ部材５１
を、ストッパ回動機構５３により、シャッタ板５１ｂが
端盤２４のステーロッド受入れ孔５０を閉鎖する位置に
くる状態に回動させ、その後に型締を開始する。

【００５１】この型締を行うときは、サーボモータ４７
８を低速大トルクで回転させてスクリューシャフト４２
を低速で前進移動させることにより、小径ピストン３０
をさらに前進させる。

【００５２】このとき、型閉を終えた状態が、可動金型
２２が固定金型２１に接触した状態であるときは、小径
ピストン３０をさらに前進させるのにともなって、大径
ピストン２９のシリンダ孔２９ａ内の非圧縮流体３３が
シリンダ２８の流体室内に押し出され、この流体室内の
流体圧が上昇する。

【００５３】また、型閉を終えた状態が、可動金型２２
が固定金型２１に接触する直前の状態であるときは、小
径ピストン３０の前進により、まず可動盤２６が低速で
前進移動して可動金型２２が固定金型２１に接触し、そ
の後、小径ピストン３０をさらに前進させるのにともな
って、大径ピストン２９のシリンダ孔２９ａ内の非圧縮
流体３３がシリンダ２８の流体室内に押し出され、この
流体室内の流体圧が上昇する。

【００５４】前記シリンダ２８の流体室内の流体圧が上
昇すると、その流体圧により、大径ピストン２９が、圧
縮ばね３９の押圧力に抗して後退移動し、大径ピストン
２９に突設されたステーロッド４９の先端が、端盤２４
のステーロッド受入れ孔５０を閉鎖しているシャッタ部
材５１のシャッタ板５１ｂに当接する。

【００５５】このとき、ステーロッド４９は、流体圧と
圧縮ばね３９の押圧力との差に応じた移動力を受けてゆ
っくりと後退するため、ステーロッド４９の先端を、シ
ャッタ部材５１のシャッタ板５１ｂに、衝撃を発生する
ことなく当接させることができる。

【００５６】このように、ステーロッド４９の先端がシ
ャッタ部材５１のシャッタ板５１ｂに当接すると、それ
以上の大径ピストン２９の後退が阻止され、それ以後
は、小径ピストン３１の前進にともなって、シリンダ２
８の流体室内の流体圧がさらに上昇する。

【００５７】そのため、ステーロッド４９の先端がシャ
ッタ部材５１のシャッタ板５１ｂに当接した後は、シリ
ンダ２８の流体室内の流体圧の上昇にともなって可動盤
２６が強く押され、可動金型２２が固定金型２１に押圧
されて、図４に示した型締が行われる。なお、シリンダ
２８の流体室の容積（大径ピストン２９及び小径ピスト
ン３０とシリンダ底面との間隔）は、この型締状態にお
いて最大になる。

【００５８】この型締による反力、つまり型締力は、可
動盤２６及びシリンダ２８内の非圧縮性流体３３を介し
て大径ピストン２９と小径ピストン３０の両方に加わ
り、小径ピストン３０に結合されたスクリューシャフト
４２と、大径ピストン２９に突設された複数本のステー
ロッド４９とに、小径ピストン３０の受圧面と、大径ピ
ストン２９の受圧面との面積比に比例して按分される。

【００５９】この実施例では、大径ピストン２９の受圧
面の面積を、小径ピストン３０の受圧面の面積よりも大
きくしているため、前記型締力は、大径ピストン２９に
突設された複数本のステーロッド４９により多く按分さ
れる。

【００６０】そして、スクリューシャフト４２と複数本
のステーロッド４９とに按分された型締力は、端盤２４
に軸方向の移動を拘束して回転自在に支承されたスクリ
ューナット４３と、端盤２４の複数のステーロッド受入
れ孔５０を閉塞して複数本のステーロッド４９の先端を
受け止めているシャッタ部材５１とを介して端盤２４に
伝達される。

【００６１】そのため、この電動式型締装置は、ボール
スクリュー４１にかかる負荷が、型締力に対して非常に
小さくて済み、したがって、ボールスクリュー４１に加
わる加重を軽減し、前記ボールスクリュー４１の高強度
化を不要として、コストの低減を図ることができる。

【００６２】なお、この実施例では、型締力が、小径ピ
ストン３０に結合されたスクリューシャフト４２より
も、大径ピストン２９に突設された複数本のステーロッ
ド４９により多く按分されるが、１本のステーロッド４
９に加わる加重は少ないため、ステーロッド４９も高強
度にする必要化はない。

【００６３】また、離型及び型開を行うときは、まず、
サーボモータ４７を低速高トルクで逆回転させることに
より、スクリューシャフト４２を低速で後退移動させ
る。

【００６４】このときは、小径ピストン３０はスクリュ
ーシャフト４２の後退移動により後退するが、可動盤２
６には後退力は作用せず、シリンダ２８の流体室内の流
体３３が、小径ピストン３０の後退にともなって大径ピ
ストン２９のシリンダ孔２９ａ内に引込まれて、シリン
ダ２８の流体室内の流体圧が下がる。

【００６５】このようにシリンダ２８の流体室内の流体
圧が下がると、それにともって、大径ピストン２９が、
圧縮ばね３９の押圧力によりシリンダ底面方向に前進移
動し、この大径ピストン２９に突設された複数本のステ
ーロッド４９の先端がシャッタ部材５１のシャッタ板５
１ｂから離れる。

【００６６】次に、前記ステーロッド４９の先端がシャ
ッタ部材５１のシャッタ板５１ｂから離れるのを待っ
て、ストッパ回動機構５３によりシャッタ板５１ｂをス
テーロッド受入れ孔５０を開放する状態に回動させ、そ
の状態でサーボモータ４７を低速で逆回転させ続ける。

【００６７】このように、ステーロッド受入れ孔５０を
開放した状態でサーボモータ４７を低速で逆回転させ続
けると、スクリューシャフト２８の後退移動による引力
が、小径ピストン３０、およびその抜け止め用ストッパ
４０を介して大径ピストン２９に作用し、大径ピストン
２９が後退し始める。このときは、端盤２４のステーロ
ッド受入れ孔５０が開放されているため、大径ピストン
２９は、ステーロッド４９を前記ステーロッド受入れ孔
５０に入り込ませて後退する。

【００６８】そして、大径ピストン２９が後退し始める
と、その後退力が、圧縮ばね３９及び大径ピストン抜け
止めリング３４を介してシリンダ２８に作用し、可動盤
２６が低速で後退して離型が行われる。

【００６９】なお、大径ピストン２９をシリンダ底面方
向に付勢する複数の圧縮ばね３９の全押圧力は、離型に
必要な力以上に設定されており、したがって離型は、大
径ピストン２９が後退し始めるのと同じに開始される。

【００７０】この後は、サーボモータ４７の逆転を、高
速低トルク回転に切換えればよく、それにより、可動盤
２４が速やかに後退し、図１に示した型開状態に戻る。

【００７１】上述したように、この実施例の電動式型締
装置は、可動金型２２を支持する可動盤２６に設けられ
たシリンダ２８内に、中心部にシリンダ孔２９ａを有す
る大径ピストン２９と、この大径ピストン２９のシリン
ダ孔２９ａ内に嵌装された小径ピストン３０とを設け、
前記シリンダ２８内に非圧縮性流体３３を封入するとと
もに、前記小径ピストン３０にスクリューシャフト４２
の一端を結合し、このスクリューシャフト４２を、端板
２４に軸方向の移動を拘束して回転自在に支承され、電
動サーボモータ４７により回転駆動されるスクリューナ
ット４３により送り移動させるようにし、さらに、前記
大径ピストン２９に複数本のステーロッド４９を突設
し、前記端盤２４に前記複数本のステーロッド４９にそ
れぞれ対応させて複数のステーロッド受入れ孔５０を設
けるとともに、前記端盤２４の大径ピストン対向面に、
型開時に前記ステーロッド受入れ孔５０を開放し、型締
時に前記ステーロッド受入れ孔５０を閉鎖して前記ステ
ーロッド４９の先端を受け止めるシャッタ部材５１を設
けることにより、型締力が、前記可動盤２６及びシリン
ダ２８内の非圧縮性流体３３を介して大径ピストン２９
と小径ピストン３０の両方に加わるようにしたものであ
る。

【００７２】したがって、この電動式型締装置によれ
ば、型締力が、小径ピストン３０に結合された前記スク
リューシャフト４２と、大径ピストン２９に突設された
複数本のステーロッド４９とに、按分され、その力が、
スクリューナット４３と、シャッタ部材５１とを介して
端盤２４に伝達されるため、ボールスクリュー４１にか
かる負荷が、型締力に対して非常に小さくて済み、した
がって、ボールスクリュー４１に加わる加重を軽減し、
ボールスクリュー４１の高強度化を不要として、コスト
の低減を図ることができる。

【００７３】しかも、上記実施例では、前記大径ピスト
ン２９の受圧面の面積を、前記小径ピストン３０の受圧
面の面積よりも大きくしているため、型締力を、大径ピ
ストン２９に突設された複数本のステーロッド４９によ
り多く按分し、ボールスクリュー４１に加わる加重をよ
り軽減することができる。

【００７４】また、上記実施例では、前記大径ピストン
２９を、圧縮ばね３９によりシリンダ底面方向に付勢し
ているため、この大径ピストン２９に突設されたステー
ロッド４９の先端を前記シャッタ部材５１のシャッタ板
５１ｂに当接させて型締を行う際に、前記ステーロッド
４９を、シリンダ２８内の流体圧と前記圧縮ばね３９の
押圧力との差に応じてゆっくりと後退させ、このステー
ロッド４９の先端を、前記シャッタ部材５１のシャッタ
板５１ｂに、衝撃を発生することなく当接させることが
できる。

【００７５】さらに、上記実施例では、シリンダ２８に
嵌装された大径ピストン２９を、その抜け止めリング３
４に設けた回り止めピン３６によりシリンダ周方向に回
り止めし、この大径ピストン２９のシリンダ孔２９ａに
嵌装された小径ピストン３０を、そのボス部３０ａを前
記大径ピストン２９に設けた小径ピストン抜け止め用ス
トッパ４０により周方向に回り止めするとともに、スク
リューシャフト４２の一端を前記小径ピストン３０に固
定しているため、前記スクリューシャフト４２を、小径
ピストン３０及び大径ピストン２９とシリンダ２８とに
より回り止めすることができ、したがって、スクリュー
シャフト４２の回り止め機構を別に設ける必要はない。

【００７６】なお、上記実施例では、大径ピストン２９
を、その抜け止めリング３４に設けた回り止めピン３６
によりシリンダ２８に対して回り止めし、小径ピストン
３０を、その抜け止め用ストッパ４０により大径ピスト
ン２９に対して周方向に回り止めしているが、大径ピス
トン２９及び小径ピストン３０の回り止めは、他の手段
によってもよく、また、スクリューシャフト４２の回り
止め機構を別に設ける場合は、大径ピストン２９及び小
径ピストン３０を回り止めしなくてもよい。

【００７７】

【発明の効果】本発明の電動式型締装置は、可動金型を
支持する可動盤に設けられたシリンダ内に、中心部にシ
リンダ孔を有する大径ピストンと、この大径ピストンの
シリンダ孔内に嵌装された小径ピストンとを設け、前記
シリンダ内に非圧縮性流体を封入するとともに、前記小
径ピストンにスクリューシャフトの一端を結合し、この
スクリューシャフトを、端板に軸方向の移動を拘束して
回転自在に支承され、電動サーボモータにより回転駆動
されるスクリューナットにより送り移動させるように
し、さらに、前記大径ピストンに複数本のステーロッド
を突設し、前記端盤に前記複数本のステーロッドにそれ
ぞれ対応させて複数のステーロッド受入れ孔を設けると
ともに、前記端盤の大径ピストン対向面に、型開時に前
記ステーロッド受入れ孔を開放し、型締時に前記ステー
ロッド受入れ孔を閉鎖して前記ステーロッドの先端を受
け止めるシャッタ部材を設けたものであるため、型締力
が、前記可動盤及びシリンダ内の非圧縮性流体を介して
前記大径ピストンと小径ピストンの両方に加わる。

【００７８】そのため、この電動式型締装置によれば、
型締力が、前記小径ピストンに結合された前記スクリュ
ーシャフトと、前記大径ピストンに突設された複数本の
ステーロッドとに、前記小径ピストンと大径ピストンの
それぞれの受圧面の面積比に比例して按分され、その力
が、前記スクリューナットと、前記シャッタ部材とを介
して前記端盤に伝達される。そのため、ボールスクリュ
ーにかかる負荷が、型締力に対して非常に小さくて済
み、したがって、ボールスクリューに加わる加重を軽減
し、前記ボールスクリューの高強度化を不要として、コ
ストの低減を図ることができる。

【００７９】この発明の電動式型締装置において、前記
大径ピストンの受圧面の面積は、前記小径ピストンの受
圧面の面積よりも大きくするのが望ましく、このように
することにより、型締力を、前記大径ピストンに突設さ
れた複数本のステーロッドにより多く按分し、ボールス
クリューに加わる加重をより軽減することができる。

【００８０】また、前記大径ピストンは、圧縮ばねによ
りシリンダ底面方向に付勢しておくのが好ましく、この
ような構成によれば、前記大径ピストンに突設されたス
テーロッドの先端を前記シャッタ部材に当接させて型締
を行う際に、前記ステーロッドを、シリンダ内の流体圧
と前記圧縮ばねの押圧力との差に応じてゆっくりと後退
させ、前記ステーロッドの先端を、前記シャッタ部材の
シャッタ板に、衝撃を発生することなく当接させること
ができる。

【００８１】さらに、前記大径ピストンは前記シリンダ
に周方向に回り止めして嵌装し、この大径ピストンのシ
リンダ孔に、前記小径ピストンを周方向に回り止めして
嵌装するとともに、前記スクリューシャフトの一端を前
記小径ピストンに固定するのが望ましく、このようにす
れば、前記スクリューシャフトを、前記小径ピストン及
び大径ピストンとシリンダとにより回り止めすることが
できるため、前記スクリューシャフトの回り止め機構を
別に設ける必要はない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による電動式型締装置を備え
た射出成形機の型開状態の正面図。

【図２】図１のII−II線に沿う断面図。

【図３】図１のIII−III線に沿う断面図。

【図４】前記射出成形機の型締状態の正面図。

【図５】従来の２台の電動モータを用いる型締装置を備
えた射出成形機の正面図。

【図６】従来のハイブリッド方式の型締装置を備えた射
出成形機の正面図。

【符号の説明】

２１…固定金型 ２２…可動金型 ２３…固定盤 ２４…端盤 ２６…可動盤 ２８…シリンダ ２９…大径ピストン ２９ａ…シリンダ孔 ３０…小径ピストン ３３…非圧縮性流体 ３９…圧縮ばね ４１…ボールスクリュー ４２…スクリューシャフト ４３…スクリューナット ４７…電動サーボモータ ４９…ステーロッド ５０…ステーロッド受入れ孔 ５１…シャッタ部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村瀬 淳治 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番地 三菱重工業株式会社名古屋機器製作所内 (72)発明者 塩田 重隆 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番地 三菱重工中部販売株式会社内 Ｆターム(参考） 4F202 CA11 CB01 CL01 CL15 CL22 CL39 CL40 CL47

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定金型に対して接離移動可能に設けられ
   た可動金型を支持する可動盤と、前記可動盤の金型支持
   面とは反対面に前記可動盤の移動方向と平行に設けられ
   たシリンダと、中心部にシリンダ孔を有し、前記シリン
   ダ内にその軸方向に摺動可能に嵌装された大径ピストン
   と、前記大径ピストンのシリンダ孔内にその軸方向に摺
   動可能に嵌装された小径ピストンと、前記シリンダ内に
   封入された非圧縮性流体と、前記小径ピストンに一端を
   結合されたスクリューシャフトと、前記スクリューシャ
   フトに係合されたスクリューナットと、前記スクリュー
   ナットを回転駆動する電動モータと、前記スクリューナ
   ットをその軸方向の移動を拘束して回転自在に支承する
   端盤と、前記大径ピストンに突設され、前記スクリュー
   シャフトと平行に設けられた複数本のステーロッドと、
   前記端盤に前記複数本のステーロッドにそれぞれ対応さ
   せて設けられた複数のステーロッド受入れ孔と、前記端
   盤の前記大径ピストンに対向する面に設けられ、型開時
   に前記ステーロッド受入れ孔を開放し、型締時に前記ス
   テーロッド受入れ孔を閉鎖して前記ステーロッドの先端
   を受け止めるシャッタ部材とを備えたことを特徴とする
   電動式型締装置。
2. 【請求項２】大径ピストンの受圧面の面積が、小径ピス
   トンの受圧面の面積よりも大きいことを特徴とする請求
   項１に記載の電動式型締装置。
3. 【請求項３】大径ピストンは、圧縮ばねによりシリンダ
   底面方向に付勢されていることを特徴とする請求項１に
   記載の電動式型締装置。
4. 【請求項４】大径ピストンが、シリンダに周方向に回り
   止めして嵌装され、この大径ピストンのシリンダ孔に小
   径ピストンが周方向に回り止めして嵌装されるととも
   に、スクリューシャフトの一端が前記小径ピストンに固
   定されていることを特徴とする請求項１に記載の電動式
   型締装置。