JPH0124618B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は射出成形機における型締装置に係り、
特に可動盤の移動機構としてボールネジ機構を採
用した型締装置に関するものである。

（従来技術） 射出成形機の型締装置では、可動盤を移動せし
めて、固定盤との間において金型の型締めを行
い、更に射出樹脂圧に対向するよう該金型を圧締
する機能が要求される。このため、従来では、油
圧シリンダによつて可動盤を直接移動させる直圧
式の型締装置や、可動盤をリンク機構を介して移
動させるトグル式の型締装置などが用いられてい
た。

一方、上述のような型締装置における可動盤の
移動機構として、工作機械などで用いられている
ボールネジ機構を採用することが考えられてい
る。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、射出成形機の型締装置では、射
出樹脂圧に対抗して金型を圧締する機能に加え、
金型を高速で開閉する機能が要求されるのが普通
であるところから、ボールネジ機構を可動盤の移
動機構として採用することは、決して好ましいも
のとは言い難かつた。すなわち、型締装置におけ
る可動盤の移動機構としてボールネジ機構を採用
した場合には、そのボールネジ機構のリード角を
大きくすることによつて金型の開閉速度を高速と
することが可能となるのであるが、この場合に
は、必要な圧締力を得るために、ボールネジ機構
を駆動する回転駆動手段として作動力の大きな大
型のものを採用する必要が生じ、経済的に著しく
不利になるといつた問題が生じるのであり、また
これとは逆に、作動力の小さな小型の回転駆動手
段で必要な圧締力を得るために、ボールネジ機構
のリード角を小さくすると、可動盤の移動速度が
必然的に低下して、金型の高速型開閉が困難とな
ることから、生産性が低下するといつた問題があ
るのであり、それ故、従来にあつては、可動盤の
移動機構としてボールネジ機構を採用することが
決して好ましいものとは言い難かつたのである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、このような事情を背景として、可動
盤の移動機構としてボールネジ機構を採用した型
締装置にして、ボールネジ機構を駆動する回転駆
動手段を大型化することなく、必要な圧締力を得
ることができると共に、金型を高速で開閉作動さ
せることのできる型締装置を提供するために為さ
れたものであり、その要旨とするところは、可動
盤を移動せしめて、固定盤との間において金型の
型締めを行い、更に射出樹脂圧に対抗するよう該
金型を圧締する、射出成形機における型締装置に
おいて、所定のボールネジ構造をもつてナツト部
材に螺合された雄ネジ部材の一端を前記可動盤に
取り付ける一方、該雄ネジ部材に螺合されたナツ
ト部材に回転駆動手段を接続して、該回転駆動手
段にて該ナツト部材を回転させることにより、前
記可動盤を移動させて、前記固定盤との間で前記
金型の型締め作動を行わしめるように為し、且つ
該ナツト部材と一体的に回転可能にアーマチユア
部材を設けると共に、該アーマチユア部材と対向
する状態で該アーマチユア部材に磁着可能にフイ
ールドアツセンブリ部材を設け、更に該フイール
ドアツセンブリ部材の前記アーマチユア部材への
磁着状態において、前記固定盤に対して前記可動
盤を接近せしめる方向の回転作用を前記ナツト部
材に付与し得るように、流体圧シリンダを該フイ
ールドアツセンブリ部材に連結し、前記金型の型
締め作動後において、該フイールドアツセンブリ
部材を前記アーマチユア部材に磁着させることに
より、該金型を該流体圧シリンダの作動力に基づ
いて圧締し得るようにしたことにある。

（作用および効果） このような型締装置によれば、ボールネジ機構
のリード角を大きくすることにより、可動盤の移
動、ひいては金型の開閉を高速で行なうことがで
きる。一方、金型の圧締時においては、流体圧シ
リンダの作動力がナツト部材に回転力として作用
させられ、その流体圧シリンダの作動力に基づく
ナツト部材の回転作動によつて可動盤が固定盤に
押圧させられて、金型の圧締が行なわれるところ
から、たとえボールネジ機構のリード角が大きく
ても、回転駆動手段として作動力の特に大きなも
のを採用することなく、必要且つ充分な圧締力を
得ることができる。

つまり、本発明に従う型締装置によれば、ボー
ルネジ機構のリード角を大きく設定することによ
り、ボールネジ機構を駆動する回転駆動手段の大
型化を招くことなく、必要な圧締力を得ることが
できると共に、金型を高速で開閉させることが可
能となるのである。

また、本発明においては、可動盤が固定盤に対
して流体圧シリンダの作動力に基づいて常時押圧
させられるようになつているところから、金型の
キヤビテイ内に射出された樹脂材料が冷却されて
収縮しても、金型の圧締力不足を招くことがない
といつた利点もある。

すなわち、可動盤の移動機構としてボールネジ
機構を採用する型締装置においては、金型の圧締
時において、キヤビテイ内に射出される樹脂材料
の射出樹脂圧によつて金型が開かないようにする
ために、フイールドアツセンブリ部材のアーマチ
ユア部材への磁着によつて単にナツト部材（ボー
ルネジ機構）の回転を阻止して、可動盤の固定盤
に対する相対的な移動を阻止するようにすること
も考えられるが、この場合には、キヤビテイ内の
樹脂材料の冷却による収縮に伴つて金型の圧締代
が変動すると、ボールネジ機構におけるナツト部
材と雄ネジ部材との螺合力がその分緩み、金型に
対する圧締力がその分低下して、圧締力不足を招
くといつた問題を生じるのである。しかし、本発
明に係る型締装置においては、前述のように、金
型の圧締時においては、流体圧シリンダの作動力
に基づいて可動盤が固定盤に常時押圧させられる
ようになつているため、キヤビテイ内の樹脂材料
が冷却によつて収縮しても、その樹脂材料の収縮
による金型の圧締代の変動に見合う分だけ可動盤
が固定盤側に接近移動させられて、固定盤に対す
る可動盤の押圧力が一定に保持されるのであり、
それ故、樹脂材料の冷却による収縮によつては、
金型の圧締力に不足を来すことがないのである。

（実施例） 以下、本発明をより一層具体的に明らかにする
ために、その一実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。

先ず、第１図において、１０は、可動金型１２
が取り付けられる可動盤であつて、四隅を４本の
タイバー１４によつて摺動可能に支持されてい
る。タイバー１４は前後方向（図中左右方向）に
互いに平行に配設されており、固定金型１６が固
定される固定盤１８にその前端部（第１図におい
て右側端部）において固定され、またその後端部
において、ハウジング２０のフランジ２２に固定
されている。

ハウジング２０は、外周部にフランジ２２を備
えた円筒状を成しており、図示しない静止部材に
固定されている。そして、前側部をこのハウジン
グ２０の内周面に回転可能に且つ前後方向に移動
不能に支持されて、前端側が開口部とされた有底
円筒形状のシヤフト２４が配設せしめられてい
る。なお、かかるシヤフト２４の後端部は、静止
部材２６によつて回転可能に支持されている。

かかるシヤフト２４の開口部には、円筒状のボ
ールネジナツト（以下、単にナツトという）２８
が固定されている。そして、前端部において前記
可動盤１０に固定された長手円筒状のボールネジ
３０がこのナツト２８を前後方向に貫いて配設さ
れ、図示しない鋼球を介して、かかるナツト２８
に螺合せしめられている。ナツト２８とボールネ
ジ３０との間にボールネジ構造が採用されている
のであり、ここではその円筒状のボールネジ３０
が雄ネジ部材を構成しているのである。

また、前記シヤフト２４の後端側の外周面には
大ギヤ３２が固設されており、この大ギヤ３２
に、電動サーボモータ（以下、単にモータとい
う）３４の出力軸３６に固定された小ギヤ３８が
噛み合わされている。そして、そのモータ３４が
回転駆動されると、その回転がギヤ３８，３２に
よつて減速されてシヤフト２４に伝達され、ナツ
ト２８が回転させられるようになつている。この
ナツト２８の回転方向に応じてボールネジ３０、
ひいては可動盤１０が前進もしくは後退させら
れ、金型１２，１６の開閉が行なわれるようにな
つているのであり、ここでは、ナツト２８とボー
ルネジ３０とのリード角が十分大きく設定される
ことによつて、可動盤１０が十分速い速度で移動
させられ、もつて金型１２，１６の開閉作動が充
分高速で行なわれるようになつているのである。
なお、上述の説明から明らかなように、本実施例
では、電動サーボモータ３４が回転駆動手段を構
成しており、またシヤフト２４とボールネジナツ
ト２８とからナツト部材が構成されている。つま
り、それらシヤフト２４およびボールネジナツト
２８と前記ボールネジ３０とから、可動盤１０の
移動機構としてのボールネジ機構が構成されてい
るのである。

一方、前記シヤフト２４の外周面には、ハウジ
ング２０の後端側の開口部を塞ぎ、かつハウジン
グ２０に対して回動可能な状態で、円板状を成す
ベアリングカバー４０が回転可能かつ軸心方向に
摺動可能に嵌挿されている。そして、このベアリ
ングカバー４０の外周部に、リング状のフイール
ドアツセンブリ部材４２が固定されている。ま
た、シヤフト２４の外周面には、フイールドアツ
センブリ部材４２と僅かな間〓を隔てて対向する
状態で、円板状のアーマチユア４４が固定されて
いる。そして、フイールドアツセンブリ部材４２
は、アーマチユア４４とは常には離間せしめられ
ているが、フイールドアツセンブリ部材４２内に
配設された図示しないコイルが励磁されると、シ
ヤフト２４の軸心方向に移動して、アーマチユア
４４に磁着せしめられるようになつている。

また、前記ベアリングカバー４０には、半径方
向外側に延びるアーム部４６が形成されており、
このアーム部４６の先端部に、第２図に示されて
いるように、流体圧シリンダとしてのエアシリン
ダ４８がそのピストンロツド５０の先端部におい
て連結されている。エアシリンダ４８はアーム部
４６およびシヤフト２４の軸心に対してそれぞれ
略直角を成す状態で配設され、シリンダヘツド側
の端部において静止部材５２に連結されている。
そして、ピストン５４がシリンダヘツド側に後退
させられてピストンロツド５０が収縮させられた
とき、ボールネジ３０を前進させる方向にベアリ
ングカバー４０、すなわちフイールドアツセンブ
リ部材４２を回動させるようになつており、また
これとは反対に、ピストンロツド５０が伸張させ
られたとき、ボールネジ３０を後退させる方向に
フイールドアツセンブリ部材４２を回動させるよ
うになつている。

なお、このエアシリンダ４８のピストンロツド
５０の伸縮作動（突出し・引込み作動）は、ここ
では、第２図に示す空気圧回路５６によつて制御
されるようになつている。すなわち、空気圧回路
５６は４ポート２位置電磁切換弁５８を備え、常
には空気圧源６０からの圧縮空気をフイルタ６
２、レギユレータ６４、ルブリケータ６６、切換
弁５８および逆止弁６８を介してエアシリンダ４
８のシリンダヘツド側のヘツド側室７０に供給す
る一方、可変絞り弁７４、切換弁５８および消音
器７６を介してピストンロツド５０側のロツド側
室７２から空気を排出し、ピストンロツド５０を
伸張させるようになつている。そして、切換弁５
８のソレノイド７８が励磁されると、空気圧源６
０から切換弁５８に供給された圧縮空気を逆止弁
８０を介してロツド側室７２に供給する一方、ヘ
ツド側室７０内の空気を可変絞り弁８２、切換弁
５８および消音器７６を介して排出し、ピストン
ロツド５０を収縮するようになつている。なお、
８４は圧力ゲージである。

このような型締装置を用いて所定の成形品を成
形するには、先ずモータ３４を正転させて可動盤
１０を固定盤１８側へ前進させ、可動金型１２を
固定金型１６に押し付ける。この場合、前述のよ
うに、ナツト２８とボールネジ３０のリード角が
大きく設定されていることから、可動盤１０の高
速移動が可能である。

次いで、この可動金型１２の固定金型１６への
押し付け状態でフイールドアツセンブリ部材４２
内のコイルを励磁し、フイールドアツセンブリ部
材４２をアーマチユア４４に磁着させる。そし
て、かかるアーマチユア４４へのフイールドアツ
センブリ部材４２の磁着後、空気圧回路５６の切
換弁５８のソレノイド７８を励磁し、エアシリン
ダ４８のピストンロツド５０を後退させて、可動
盤１０（ボールネジ３０）を固定盤１８側へ接近
させる方向にフイールドアツセンブリ部材４２、
ひいてはナツト２８を回転させ、可動金型１２を
固定金型１６に圧締せしめる。そして、その後、
それら金型１２，１６間に形成されるキヤビテイ
内に樹脂材料を射出し、所定の成形操作を行な
う。なお、この樹脂材料の射出は、固定盤１８に
形成されたテーパ穴８６内に挿入される図示しな
い射出装置によつて行われる。

このようにすれば、エアシリンダ４８の作動力
に基づいて可動盤１０が固定盤１８側に押し付け
られることから、ボールネジ３０（ナツト２８）
のリード角が大きく、モータ３４の回転力によつ
ては可動盤１０の固定盤１８に対する押付力が大
して得られなくても、充分大きな圧締力が得られ
るのであり、可動盤１０を後退させる方向に射出
樹脂圧が可動金型１２に作用しても、射出樹脂圧
に対抗して金型１２，１６を充分強固に圧締する
ことができるのである。また、エアシリンダ４８
の作動力に基づいて可動盤１０が固定盤１８側に
常時押し付けられるようになつていることから、
キヤビテイ内に射出された樹脂材料が冷却によつ
て収縮しても、その樹脂材料の収縮に伴う金型１
２，１６の圧締代の変動に見合う分だけ、可動盤
１０が固定盤１８側に接近させられて、固定盤１
８に対する可動盤の押圧力が一定に保たれるので
あり、それ故、樹脂材料の収縮に起因して金型１
２，１６の圧締力不足を招くこともないのであ
る。

なお、上述のように、金型１２，１６の圧締力
がエアシリンダ４８の作動力に基づいて得られる
ことから、回転駆動手段としてのモータ３４は、
作動力（出力）の小さい小型のもので済むのであ
る。

一方、キヤビテイ内に樹脂材料が射出された
後、一定の冷却・固化期間が経過して所定の成形
操作が完了すると、空気圧回路５６における切換
弁５８のソレノイド７８が解磁されて、エアシリ
ンダ４８のピストンロツド５０が伸張されるとと
もに、フイールドアツセンブリ部材４２内のコイ
ルが解磁されて、アーマチユア４４とフイールド
アツセンブリ部材４２との磁着状態が解消され、
シヤフト２４の回転が許容される。また、これと
同時にモータ３４が逆転され、ボールネジ３０、
つまり可動盤１０が後退させられて、型開き作動
が行なわれる。なお、この場合にも、可動盤１０
の高速移動が可能なことは勿論である。

かかるモータ３４の逆転による型開き作動が完
了すると、可動金型１２から前方に突き出される
エジエクタピン８８により、キヤビテイ内で成形
された成形品が可動金型１２から離型させられ、
取り出される。そして、その後、前述と同様の新
たな成形サイクルが再び繰り返されることとな
る。なお、エジエクタピン８８の突出しは、可動
盤１０、ボールネジ３０、シヤフト２４および静
止部材２６を貫いて配設されたエジエクタロツド
９０の軸方向への移動によつて行われる。

以上説明したように、本実施例の型締装置によ
れば、回転駆動手段としての電動サーボモータ３
４として作動力（出力）の小さな小型のものを採
用しつつ、必要な大きさの金型圧締力を得ること
ができると共に、金型１２，１６の開閉を高速で
行なうことができるのであり、しかも樹脂材料の
収縮に起因して圧締力不足を来すことも良好に回
避できるのである。

また、本実施例では、回転駆動手段として電動
サーボモータ３４が採用されるとともに、流体圧
シリンダとしてエアシリンダ４８が採用されてい
るので、装置全体の制御が容易で、装置の構成自
体もコンパクトになる利点があるのである。

さらに、本実施例の型締装置においては、圧締
力がエアシリンダ４８の作動力に基づいて得られ
るようになつていることから、エアシリンダ４８
のエアの圧力を調節することによつて圧締力を容
易に調節できるといつた利点があるのであり、ま
た同様の理由から、圧力ゲージ８４によつて圧締
力を容易に表示できるといつた利点もあるのであ
る。

以上、本発明の一実施例を説明したが、これは
文字通りの例示であつて、本発明はかかる具体例
に限定して解釈されるべきものではない。

例えば、前記実施例では、流体圧シリンダとし
て取扱いが容易なエアシリンダ４８が採用されて
いたが、エアシリンダ４８の代わりに油圧シリン
ダ等の他の流体圧シリンダを採用することも可能
である。

また、前記実施例では、圧締力がエアシリンダ
４８の作動力と電動サーボモータ３４の回転力の
双方に基づいて得られるようになつていたが、エ
アシリンダ４８、すなわち流体圧シリンダの作動
力のみに基づいて圧締力を得るようにすること
も、勿論可能である。

さらに、前記実施例では、回転駆動手段として
電動サーボモータ３４が採用されていたが、油圧
サーボモータ等の他の回転駆動手段を採用するこ
とも可能である。

その他、一々列挙はしないが、本発明がその趣
旨を逸脱しない範囲内において、種々なる変形、
改良等を施した態様で実施し得ることは、言うま
でもないところである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である射出成形機の
型締装置を示す正面断面図であり、第２図はその
−断面をエアシリンダを駆動制御する空気圧
回路とともに示す図である。 １０：可動盤、１２，１６：金型、１８：固定
盤、２０：ハウジング、２４：シヤフト、２８：
ボールネジナツト、３０：ボールネジ（雄ネジ部
材）、３４：電動サーボモータ（回転駆動手段）、
４０：ベアリングカバー、４２：フイールドアツ
センブリ部材、４４：アーマチユア、４８：エア
シリンダ（流体圧シリンダ）、５６：空気圧回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 可動盤を移動せしめて、固定盤との間におい
   て金型の型締めを行い、更に射出樹脂圧に対抗す
   るよう該金型を圧締する、射出成形機における型
   締装置において、 所定のボールネジ構造をもつてナツト部材に螺
   合された雄ネジ部材の一端を前記可動盤に取り付
   ける一方、該雄ネジ部材に螺合されたナツト部材
   に回転駆動手段を接続して、該回転駆動手段にて
   該ナツト部材を回転させることにより、前記可動
   盤を移動させて、前記固定盤との間で前記金型の
   型締め作動を行わしめるように為し、且つ該ナツ
   ト部材と一体的に回転可能にアーマチユア部材を
   設けると共に、該アーマチユア部材と対向する状
   態で該アーマチユア部材に磁着可能にフイールド
   アツセンブリ部材を設け、更に該フイールドアツ
   センブリ部材の前記アーマチユア部材への磁着状
   態において、前記固定盤に対して前記可動盤を接
   近せしめる方向の回転作用を前記ナツト部材に付
   与し得るように、流体圧シリンダを該フイールド
   アツセンブリ部材に連結し、前記金型の型締め作
   動後において、該フイールドアツセンブリ部材を
   前記アーマチユア部材に磁着させることにより、
   該金型を該流体圧シリンダの作動力に基づいて圧
   締し得るようにしたことを特徴とする型締装置。 ２ 前記回転駆動手段が電動サーボモータであ
   り、且つ前記流体圧シリンダがエアシリンダであ
   る特許請求の範囲第１項記載の型締装置。