JPH11507603A - 油圧式閉鎖ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 油圧式閉鎖ユニットは、ロックブッシュ（３４）の閉鎖力を発生するための環状のパワーシリンダ（２６）と、第１の角度位置から第２の角度位置にロックブッシュ（３４）を回転させるためのアクチュエータ（３７）と、油圧式パワーシリンダ（２６）とロックブッシュ（３４）を軸方向に通過する押し棒（２２）とを備えている。押し棒（２２）に外歯（４０）が設けられ、ロックブッシュ（３４）に内歯（４６）が設けられ、ロックブッシュ（３４）の第１の角度位置で押し棒（２２）がロックブッシュ（３４）を通って軸方向にスライド可能であり、かつロックブッシュ（３４）の第２の角度位置で軸方向の力が伝達される。パワーシリンダ（２６）が環状の複動圧力シリンダとして形成されている。パワーシリンダ（２６）のピストン（２８）は回転しないように保持され、かつ回転ねじ（３６）を介して回転可能なロックブッシュ（３４）にねじ込まれている。

Description

【発明の詳細な説明】 油圧式閉鎖ユニット 本発明は、例えば射出成形機で使用されるような油圧式閉鎖ユニットに関する 。 射出成形機の閉鎖ユニットは射出成形金型を収容している。閉鎖ユニットは射 出成形金型を開閉するために必要な動きをし、射出成形金型を締付けるために必 要な力または分離するために必要な力を発生する。各閉鎖ユニットの主構成部品 は固定された射出側のダイ（以下、射出ダイと呼ぶ）と、可動の閉鎖ダイと、締 付け装置である。射出成形金型の一部は固定された射出ダイに取付けられ、射出 成形金型の相補的な部分は可動の閉鎖ダイに取付けられている。締付け装置とは 、射出時に射出成形金型を締付けるために必要な閉鎖力を発生する装置であると 理解される。レバー機構を備えた機械式締付け装置と、流体シリンダを備えた油 圧式締付け装置が知られている。本発明は油圧式締付け装置を備えた閉鎖ユニッ トに関する。 国際出願ＷＯ−Ａ−９３／１６８２８により、射出成形機用閉鎖ユニットが知 られている。この閉鎖ユニットでは、可動の閉鎖ダイが固定された射出ダイと同 様に固定された端板の間で、２個のスライドシリンダによってスライド可能であ る。可動の閉鎖ダイは中央の押し棒を備えている。この押し棒は固定された端板 のリング状のインサート内で案内されている。この端板に、環状の単動ピストン を備えたパワーシリンダが配置されている。押し棒がこのピストンを軸方向に通 過している。端板にねじ止めされた円筒形の案内管内をロックリングが案内され ている。パワーシリンダに圧力を加えると、パワーシリンダは可動の閉鎖ダイの 方へ送られる。この場合、環状ピストンの端面はロックリングの向き合った端面 に支持され、ロックリングはその円筒形の案内管内で可動の閉鎖ダイの方へ軸方 向にスライドする。ロックリングを押し棒にロックするために、押し棒は外歯を 備え、ロックリングは相補的な内歯を備えている。この場合、内歯と外歯は縦方 向溝によって複数の歯列に分割されている。ロックリングは操作シリンダによっ て第１と第２の角度位置に回転可能である。第１の角度位置では、外歯の歯列が 内歯の縦方向溝を軸方向に通過可能であり、内歯の歯列が外歯の縦方向溝を軸方 向に通過可能であるので、押し棒は実質的な抵抗なしにロックリングを通って案 内される。これに対して、第２の角度位置では、外歯の歯は内歯の歯の背後に係 合可能である。この位置でロックリングは押し棒にロックされる。パワーシリン ダの環状ピストンはロックリングを介して押圧力を押し棒に加え、それによって 必要な閉鎖力を可動の閉鎖ダイに伝達することができる。 金型を開放する際に、ロックリングは先ず最初は押し棒によってロックされた ままである。２個のスライドシリンダは金型を分離するための短い後退ストロー クを生じる。この短い後退ストロークによって同時に、ロックリングと環状ピス トンが後方へ移動する。続いて、押し棒とロックリングの間のロックが解除され るので、閉鎖ダイが２個のスライドシリンダによって急速動作で後退するときに 、押し棒はロックリングを通って案内される。 射出金型を分離するための開放力を同様にパワーシリンダによって加えること が望ましい。しかし、これはＷＯ−Ａ−９３／１６８２８の閉鎖ユニットの場合 には不可能である。なぜなら、パワーシリンダが単動シリンダとして形成され、 そしてどのようにして引張り力がピストンから回転可能なロックリングを経て押 し棒に簡単に伝達されるのかが判らないからである。 そこで、本発明の根底をなす課題は、開閉力が同じ流体シリンダによってもた らされる閉鎖ユニットを提供することである。この課題は請求項１記載の閉鎖ユ ニットによって解決される。 本発明による解決策は実質的に、パワーシリンダが、閉鎖力を発生する第１の 圧力室と、開放力を発生する第２の圧力室を備えた環状の複動圧力シリンダとし て形成され、この油圧式パワーシリンダのピストンが回転しないように保持され 、かつ回転ねじを介してロックブッシュにねじ込まれていることにある。これに より、押圧力と引張り力が、回転しないピストンから回転可能なロックブッシュ を経て押し棒に、そして閉鎖ダイに伝達可能である。回転ねじは、ピストンとロ ックブッシュを回転可能に連結する、きわめて省スペース的で応力に耐える簡単 な解決手段である。ロックブッシュを第１の角度位置から第２の角度位置に回転 させることにより、勿論、ロックブッシュはピストンと相対的に送りＸだけ送ら れる。しかしこれは邪魔されない。なぜなら、この送りが、係合時に必要な、内 歯と外歯の間の軸方向の遊びをきわめて有利に次のように分配するために利用可 能であるからである。すなわち、力の伝達の前に内歯と外歯が既にほとんど遊び なしに隣接するように、分配するために利用可能であるからである。 外歯に対する内歯の良好な係合を保証するために、本当は、係合時に軸方向歯 面遊びを比較的に大きくすべきである。しかし、大きな歯面遊びは重要な欠点が ある。例えば、パワーシリンダの作動ストロークひいては閉鎖ユニットのエネル ギー消費が多くなる。パワーシリンダの流量が非常に多くなるので、閉鎖ユニッ トの油圧装置を同様に大きく設計しなければならない。更に、ロックブッシュが 大きな歯面遊びを克服する際に比較的に強く加速されるので、内歯の歯は外歯に 大きな力で衝突する。 ＷＯ−Ａ−９３／１６８２８では、外歯を押し棒に形成し、内歯をねじとして ロックリングに形成することが提案されている。この場合、邪魔になる歯面遊び はＷＯ−Ａ−９３／１６８２８に相応して、ロックリングを回転させることによ って除去される。しかしこれは、歯がロックリングの回転方向において伝達すべ き力の方への下り勾配を必ず有し、このねじのピッチが歯面遊びとロックリング の回転角度によって必ず決まることを意味する。これにより、この構造体は歯に 関して形状が強制され、例えば多くの場合歯を機能上最適におよび応力的に最適 に形成することが妨げられる。 本発明では、内歯と外歯がリング状に、上り勾配でらせん状に、あるいは下り 勾配でらせん状に配置されているかどうかは重要ではない。ロックブッシュの回 転時に回転ねじによって発生する送りはその都度、内歯と外歯の間の軸方向の歯 面遊びを分配することができ、しかもロック位置で力を伝達する歯面の間に大き な軸方向歯面遊びが存在しないように分配することができる。更に、ロックブッ シュを回転させるためのアクチュエータが、左回転と右回転によってロックブッ シュを第２の角度位置に操作できるように設計されていると、内歯と外歯の間の 歯面遊びＳは回転方向に応じて左側および右側に分配される。従って、歯は第１ の回転方向において閉鎖力を伝達するために自動的に遊びがなくなり、第２の回 転方向において開放力を閉鎖ダイに伝達するために自動的に遊びがなくなる。 次の詳細な記載には、特に、アクチュエータのきわめて有利な実施形が記述さ れている。 添付の図に基づいて、本発明の実施の形態、他の特徴および効果を詳しく説明 する。 ・図１は本発明による閉鎖ユニットを示す図、 ・図２は図１の閉鎖ユニットの縦断面図、 ・図３と図４は図１の閉鎖ユニットの押し棒とロックブッシュの横断面図、 ・図５は押し棒の横断面図、 ・図６はロックブッシュの横断面図、 ・図７は図３のＡ−Ａ線に沿った断面図、 ・図８は図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図、 ・図９は図２の縦断面の拡大図、 ・図１０は２本のロックブッシュのためのアクチュエータの断面図、 ・図１１〜１４は押し棒のいろいろな実施形の横断面図、 ・図１５〜２０は押し棒とロックブッシュの歯の１３５°にわたる展開図、 ・図２１は閉鎖ダイを位置決めするための装置を概略的に示す、図１の閉鎖ユニ ットの縦断面図である。 本発明による閉鎖ユニット１０の全体的な構造を、射出成形機の油圧式閉鎖ユ ニットを示す図１，２に基づいて説明する。射出成形機の射出ヘッド用の中央の 射出穴１６を備えた射出ダイ１４が台座１２に動かぬように取付けられている。 ４本の柱１７は射出ダイ１４の４つのコーナーを端板２４の４つのコーナーに機 械的に連結する。この端板は台座１２の他端に同様に動かぬように取付けられて いる。台座は可動の閉鎖ダイ２０のための案内床１８を形成している。射出ダイ １４と閉鎖ダイ２０には、射出成形金型（図示していない）の相補的な半部が固 定される。 可動の閉鎖ダイ２０は、例えば側方に設けられた２個のスライドシリンダ２５ を備えたスライド装置を介して、案内床１８上でスライド可能である。スライド 装置２５は、射出ダイ１４と相対的に閉鎖ダイ２０をスライドさせることにより 、射出成形金型の相補的な半部を比較的に速い速度で近接または離隔させる。ス ライドシリンダ２５のケーシングが固定された端板２４に固定されているので、 スライドシリンダ２５は固定された油圧接続部材を、固定された端板１４上に有 することができる。 １本の押し棒２２は可動の閉鎖ダイ２０から固定された端板２４を通って延び ている。閉鎖ダイ２０に押し棒２２が動かぬよう取付けられている。固定された 端板２４上で、押し棒２２にパワーシリンダ２６が付設されている。このパワー シリンダのケーシングは端板２４に固定連結されている。図２または図９から判 るように、このパワーシリンダ２６は環状のピストン２８を備えている。この環 状のピストン２８は例えば縦方向溝内の縦方向キー３０によって回転しないよう に保持されている。相対回転しない環状のピストンには、ロックブッシュ３４が 回転可能に機械的に連結されている。特に、ロックブッシュ３４はねじ３６（以 下、回転ねじ３６と呼ぶ）を介して環状のピストン２８にねじ込まれている。ロ ックブッシュは例えば回転ねじ３６によって環状のピストンの自由端部にねじ込 み可能である。アクチュエータ３７は２方向にロックブッシュ３４を回転させる ことができ、従って押し棒２２と相対的にロックブッシュの角度位置を調節する ことができる。 押し棒２２には、後側の押し棒区間に沿って外歯４０が設けられている。ロッ クブッシュ３４はその内部に内歯４６を備えている。この外歯と内歯は相補的に 形成され、回転可能なロックブッシュ３４の第１の角度位置で、押し棒２２がロ ックブッシュ３４を軸方向に通過可能であり、少なくとも第２の角度位置で軸方 向の力を伝達するためにロックブッシュ３４の内歯４６が押し棒の外歯４０に係 合する。従って、ロックブッシュ３４の第１の角度位置で押し棒２２はほとんど 抵抗なく油圧式パワーシリンダ２６の環状ピストン２８を通って軸方向に案内さ れる。これに対して、第２の角度位置では、環状ピストン２８にねじ込まれたロ ックブッシュ３４がかなりの力を押し棒２２に伝達することができる。 パワーシリンダ２６はそのケーシング２７内に第１の圧力室３０を備えている 。この圧力シリンダ内に、環状ピストン２８が端面側の圧力面を形成している。 押し棒２２上でロックブッシュ３４をロックした後で、第１の圧力室３０に圧力 が加えられると、環状ピストン２８は押し棒２２にロックされたロックブッシュ ３４を介して閉鎖力を閉鎖ダイ２０に加える。 ケーシング２７の第２の圧力室３１内で、環状ピストン２８ははるかに小さな 圧力面をショルダー面として形成している。この第２の圧力室３１に圧力が加え られ、第１の圧力室の圧力付勢が解除されると、環状ピストン２８は押し棒２２ 上にロックされたロックブッシュ３４を介して、上記の閉鎖力と反対向きに開放 力を閉鎖ダイ２０に加える。この開放力は射出成形後射出成形金型を開放するた めに役立つ。 スライドシリンダ２５を用いて閉鎖ダイ２０をスライドさせることにより射出 成形金型半部を突き合わせるときに、ロックブッシュ３４は第１の角度位置にあ る。この第１の角度位置では、閉鎖ダイ２０をスライドさせると、押し棒２２は ロックブッシュ３４を通って軸方向にスライドする。閉鎖ダイがその端位置に達 すると、ロックブッシュ３４は第２の角度位置に回転させることにより、押し棒 ２２上でロックされる。今や、パワーシリンダ２６が押し棒２２を介して必要な 閉鎖力を閉鎖ダイ２０に伝達する。 図２〜８に基づいてロック手段の有利な実施形を詳しく説明する。押し棒２２ 上のロック手段は外歯４０を備えている（図２，５参照）。この外歯は縦方向溝 ４２によって例えば軸方向の４つの歯列４０₁，４０₂，４０₃，４０₄に分割され ている。この歯列４０₁，４０₂，４０₃，４０₄内に、外歯の歯がそれぞれ互いに 等間隔で平行に配置されている。ロックブッシュ３４（図９，６参照）は相補的 な内歯を備えている。この内歯は同様に、縦方向溝４４₁，４４₂，４４₃，４４₄ によって軸方向の３つの歯列４６₁，４６₂，４６₃，４６₄に分割されている。押 し棒２２の外歯の縦方向溝４２₁はロックブッシュ３４の歯４６₁よりも幅が幾分 広く、ロックブッシュ３４の内歯の縦方向溝４４₁は押し棒２２の歯４０₁よりも 幅が幾分広くなっている。 図３に示す押し棒の第１の角度位置では、ラック２２の外歯の歯４６_iがロッ クブッシュ３４の縦方向溝４４_i内にある。この角度位置では押し棒２２はロッ クブッシュ３４を通ってスライド可能である。この場合、外歯の歯４０_iは内歯 の縦方向溝４４_iを通って案内され、内歯の歯４６_iは外歯の縦方向溝４２_iを 通って案内される。図７は外歯の縦方向溝内にある内歯の歯の、図３のＡ−Ａ線 に沿った断面を示している。 ロックブッシュ３４を角度γ＝１８０°／ｎ（ｎ＝縦方向溝または歯列の数） だけ回転させた後の、図４に示す第２の角度位置では、ロックブッシュ３４の歯 ４６_iは軸方向において押し棒２２の歯４０_iの間に位置する。すなわち、この第 ２の角度位置では、内歯の歯列が、必要な閉鎖力を伝達するために外歯の歯列に 係合する。 図８は図４のＢ−Ｂ切断線に沿った断面を示している。外歯と内歯の歯は台形 の横断面を有する。外歯と内歯はねじ状に形成可能である。すなわち、歯はらせ んに沿って配置され、従って外歯と内歯はピッチＰを有するねじを形成する。更 に、外歯と内歯はリング状に形成可能である。すなわち、歯は平行なリングを形 成し、このリングはそれぞれ、互いに間隔Ｐ（これもピッチＰと呼ぶ）をおいて 配置されている。 ロックブッシュ３４を回転させる際に内歯が外歯に係合できるようにするため には勿論、ロックブッシュ３４の第１の角度位置で、内歯の歯４６_iは軸方向に おいて外歯の歯４０_iの間にあるべきである。可動の閉鎖ダイ２０の小さな位置 決め誤差が外歯への内歯の係合を阻止しないようにするために、内歯と外歯の間 の軸方向の歯面遊びを比較的に大きくすることが望まれる。 図８から判るように、Ｐ＝２Ｄ＋Ｓである。 ここで、Ｐ＝ピッチ Ｄ＝歯の中間幅 Ｓ＝軸方向の歯面遊び 実際には、Ｓ＝０．５Ｄ、すなわちＰ＝２．５Ｄが有利であることが判った。 ロックブッシュ３４は押し棒２２を介して可動の閉鎖ダイ２０にきわめて大き な閉鎖力を伝達する。更に、開閉の周波数は実際には非常に高い。従って、ロッ クブッシュと押し棒の材料は大きな静的および動的負荷にさらされる。これによ り、歯の変形が残り、ロック装置の機能が損なわれることになる。ロック機能に 対するこのような残留変形の悪影響を低減するために、次の対策を講じると有利 である。 ａ）ロックブッシュ３４は、非常に大きな閉鎖力を押し棒２２に伝達する時に押 圧応力を受けるように、ピストン２８に固定すべきである。これにより、押し棒 ２２とロックブッシュ３４は同じように変形する。 ｂ）ロックブッシュ３４と押し棒２２の横断面は、閉鎖力の伝達時にほぼ同じ大 きさの最大応力を受けるように形成すべきである。すなわち、もし可能であれば 、最小横断面を同じ大きさにすべきである。 ｃ）歯のジオメトリーが同じであるときに、外歯の歯の基部を内歯の歯の基部と ほぼ同じにすべきである。それによって、この重要な個所の最大応力がほぼ同じ 大きさになる。これは例えば、ピッチ円に沿って測定した外歯の歯の長さ（角度 ）が内歯の歯の長さよりも大きいことを意味する。 ｄ）外歯の歯は内歯の歯よりも硬さを大きくすべきである。更に、外歯の歯の歯 面は内歯の歯の歯面よりも大きくすべきである。それによって、内歯の軟らかい 歯に対する外歯の歯の痕跡が回避される。 ｅ）押し棒２２の弾性限界をロックブッシュ３４の弾性限界よりも約２０％だけ 大きくすべきである。それによって、手段ｂ），ｃ）と組み合わさって、過負荷 の際の塑性変形が特にロックブッシュ３４で発生し、押し棒２２での塑性変形は 小さくなる。押し棒２２での塑性変形ははるかに邪魔になる。なぜなら、外歯の 軸方向の均質性を壊すからである。これは、異なる大きさの金型が使用されると きに、閉鎖ダイ２０の位置決めを不正確にする。更に、押し棒２２の換はロック ブッシュ３４の交換よりもはるかに高くつく。 上記の対策ａ），ｂ），ｃ）は同様に、普通の弾性変形の際に力の分布に対し て有利に作用する。ロックブッシュの弾性変形と押し棒の弾性変形はこの対策に よって同じ方向に向きかつ同じオーダーであるので、伝達すべき引張り力は、外 歯と内歯の互いにかみ合うすべての歯に均一に分配される。 図８の説明の際に次の点を指摘する。閉鎖ダイ２０を位置決めする際に小さな 誤差があっても、大きな歯面遊びは、押し棒２２の外歯に対するロックブッシュ ３４の内歯のかみ合いを妨げることがないという利点がある。しかし、軸方向の 大きな歯面遊びは重要な欠点がある。先ず第１に、ピストン２８の比較的に小さ なストロークが大きな歯面遊びＳの際に百分率単位で増大する。それによって、 パワーシリンダの油の消費とエネルギー消費が増大する。第２に、歯面遊びＳが 大きい場合、パワーシリンダ２８の圧力付勢時にロックブッシュ３４が大きな加 速を受けるので、内歯の歯は外歯の歯に対して激しく衝突する。この理由から、 力伝達方向の歯面遊びを減少するかまたは除去することが有利である。 本発明の場合、力の伝達方向における遊びの減少または増大が自動的に行われ る。ロック手段３４が回転ねじ３６を介して環状ピストン２８に連結され、環状 ピストンが回転しないように保持されるので、ロックブッシュ３４は角度γだけ 回転させられるときに、環状ピストン２８と相対的に送りＸ＝（γ／３４５°） Ｐ′だけ送られる。この場合、Ｐ′は回転ねじ３６のピッチである。 ロックブッシュ３４の回転はアクチュエータ３７によって駆動される回転装置 ５４を介して行われる。この回転装置５４はケーシング５６を含んでいる。この ケーシングは例えば端板２４にフランジ止めされている。ケーシング５６内で、 歯付きブッシュ５８が玉軸受６０で回転可能に軸受されている。歯付きブッシュ ５８はロックブッシュ３４の自由端部に嵌め込まれ、トルクを伝達しかつ歯付き ブッシュ５８内でロックブッシュ３４を軸方向に摺動できるように、歯付き軸継 手またはスプライン軸継手を介してロックブッシュのこの端部に連結されている 。歯付きブッシュ５８の角度位置、ひいてはロックブッシュ３４の角度位置は歯 付きブッシュ５８の外歯６４にかみ合うアクチュエータ３７（図１０参照）を介 して調節可能である。ロックブッシュ３４にはトルクだけが伝達される。歯付き ブッシュ５８に作用する半径方向のすべての力は、玉軸受６０を介してケーシン グ５６に直接伝達される。これにより、回転ねじ３６が操作力によって応力を受 けることがない。 図１０は回転装置５４のためのアクチュエータ７０の有利な実施形を示してい る。このアクチュエータ３７はラック７２を取り囲んでいる。このラックはその 歯７４が回転装置５４の歯付きブッシュ５８にかみ合い可能である。ラック７２ はケーシング管７３内に収容されている。ラック７２の各々の端部にはシリンダ 穴７６′，７６″が形成されている。このシリンダ穴７６′，７６″内にそれぞ れ１個のピストン７８′，７８″がシールされて挿入されている。このピストン ７８′，７８″は好ましくはプランジャとして形成され、軸方向においてケーシ ング管７３の両端部にフランジ止めされている。ラック７２は両ピストン７８′ ，７８″の間においてケーシング管７３内で軸方向に往復摺動可能である。案内 シュー８０は歯付きブッシュ５８からラック７２に伝達される半径方向の反力を 受け止める。図１０には、右側のピストン７８′に当接したラックが示してある 。 両ピストン７８′，７８″は、圧力媒体のための軸方向の接続通路８２′，８ ２″を備えている。この接続通路８２′，８２″を経てシリンダ穴７６′，７６ ″がピストン７８′７８″の背後から圧力媒体で選択的に付勢可能であるので、 反対向きに作用する２個の圧力シリンダがラック７２をスライドさせるように形 成される。アクチュエータは、押し棒２２がそれぞれ第１の角度位置から右側お よび左側に回転可能であるように形成されている。 図９から判るように、回転駆動装置５４のケーシング５６とパワーシリンダの ケーシング２７の入口側にそれぞれ、押し棒２２のための軸方向の案内装置９０ が設けられている。この各案内装置９０は４個のスライドシュー９６を備えてい る。押し棒２２の４つの案内溝４２が、このスライドシュー９６の案内面として 形成され、外歯を備えた押し棒区間を越えて延びている。押し棒２２はこの両案 内装置９０によってロックブッシュ３４内でセンタリングされる。 図１１〜１４は押し棒２２の異なる実施形、スライドシュー９６の異なる配置 構造およびスライドシュー９６のための案内面の異なる形状を示している。主と して小さな閉鎖力の閉鎖ユニットに適している図１１の実施の形態に相応して、 押し棒２２は２つの縦方向溝４２₁，４２₂を備えている。この縦方向溝は外歯を 二つの歯列４０₁，４０₂に分割している。スライドシュー９６₁，９６₂は縦方向 溝４２₁，４２₂内の案内通路内で案内されている。図１２の実施の形態に相応し て、押し棒は３つの縦方向溝４２₁，４２₂，４２₃を有する。この縦方向溝は外 歯を３つの歯列４０₁，４０₂，４０₃に分割している。スライドシュー９６₁，９ ６₂，９６₃のための案内面は互いに１２０°の角度をなす平らな面として形成さ れている。図１３の実施の形態は、押し棒２２が互いに９０°の角度をなす４つ の案内面４２₁，４２₂，４２₃，４２₄を有する点が図１２の実施の形態と異なっ ている。図１４では、外歯は６つの縦方向溝によって６つ の歯列に分割されている。しかし、一つおきの縦方向溝がスライドシュー９６₁ ，９６₂，９６₃のための案内面として形成されている。勿論、大きな閉鎖ユニッ トは小型の閉鎖ユニットよりも多くの歯列とスライドシューを必要とする。 図１５〜２０に基づいて、軸方向の歯面遊びＳを受け入れるためのねじ３６の ピッチの設計について詳しく説明する。これらの図はそれぞれ、図３，４の外歯 と内歯の１３５°の展開図である。押し棒２２の外歯の４つの歯列の２つと、ロ ックブッシュ３４の内歯の４つの歯列の１つが見える。内歯の歯はハッチングで 示してある。図においておよびまたは以下の記載において次の記号が用いられて いる。 Ｐ：押し棒２２の外歯またはロックブッシュ３４の内歯のピッチ Ｄ：中間の歯幅 Ｓ：内歯と外歯の間の軸方向の歯面遊び Ｐ′：押し棒２２とピストン２８の間の回転ねじ５０のピッチ 図１５，１７，１９はそれぞれ、ロックブッシュ３４を左側に４５°回転させ る前と後の内歯の位置を示している。４５°回転させる前には、内歯の歯は外歯 の歯列の間の縦方向溝内で第１の角度位置にある。左側に４５°回転させた後で は、内歯の歯は第２の角度位置にあり、その左側の歯面は外歯の歯に接触し、遊 びなしにロックブッシュから押し棒に左側へ力を伝達する。図１６，１８，２０ はそれぞれ、ロックブッシュを右側に４５°回転させる前と後の内歯の位置を示 している。４５°回転させる前に、内歯の歯は外歯の歯列の間の縦方向溝内で第 １の角度位置にある。右側に４５°回転させた後では、内歯の歯は第２の角度位 置にあり、その右側の歯面は外歯の歯に接触し、遊びなしにロックブッシュから 押し棒に右側へ力を伝達する。軸方向の歯面遊びＳを受け入れるようにねじ３６ のピッチを形成するためには、ロックブッシュの回転前の出発位置で、内歯の歯 列がそれぞれ角度的に正確に外歯の歯列の間の中央にあり、内歯と外歯の間の軸 方向の歯面遊びＳが両側に同じように分配されることから出発する。 一般的に、回転ねじのピッチは、第１の角度位置から第２の角度位置にロック ブッシュを回転させることにより、内歯と外歯の間の既存の歯面遊びＳが片側に 分配されるようにかつ力を伝達する歯面の間に歯面遊びがほとんど存在しないよ うに設計される。 図１５，１６は環状の歯に関する。回転ねじ３６のピッチは、第１の角度位置 から第２の角度位置にロックブッシュを回転させることにより、ロックブッシュ の送りＸが内歯と外歯の歯面遊びＳのほぼ半分に一致するように設計されている 。すなわち、 Ｐ′／８＝０．５Ｓ または Ｐ′＝４Ｓ であり、 Ｓ＝０．５Ｄ、すなわちＳ＝Ｐ／５の特殊な場合については、 Ｐ′＝０．８Ｐ である。 図１７，１８はらせん状の歯に関する。この歯はロックブッシュの回転方向に かつ伝達すべき力の方向に上り勾配となっている。回転ねじのピッチＰ′が同様 にロックブッシュの回転方向にかつ伝達すべき力の方向に上り勾配となっている ことから出発すると、ロックブッシュの送りＸは、内歯と外歯の間の歯面遊びＳ のほぼ半分と、歯のピッチＰの８分の１とを加えた寸法に一致する。すなわち、 Ｐ′／８＝０．５Ｓ＋Ｐ／８ または Ｐ′＝４Ｓ＋Ｐ であり、Ｓ＝Ｐ／５、すなわちＳ＝０．５Ｄの特殊な場合については、 Ｐ′＝１．８Ｐ である。 図１９，２０はらせん状の歯に関する。この歯はロックブッシュの回転方向に かつ伝達すべき力の方向に下り勾配となっている。図１９，２０では更に、歯が ２条に形成されている。すなわち、Ｓ＝０．５Ｐ−２Ｄである。回転ねじのピッ チＰ′が上り勾配となっていることから出発すると、ロックブッシュの送りは、 内歯と外歯の間の歯面遊びＳのほぼ半分から歯のピッチＰの８分の１を差し引い た寸法に一致する。すなわち、 Ｐ′／８＝０．５Ｓ−Ｐ／８ または Ｐ′＝４Ｓ−Ｐ であり、Ｓ＝Ｐ／１０、すなわちＤ＝Ｐ／５の特殊な場合については、 Ｐ′＝０．６Ｐ である。 この場合、マイナス符号は、回転ねじ３６が同様に下り勾配となっていること を意味する。 図２１は射出成形金型の長さに閉鎖ユニット１０を最適に適合させるための有 利な装置を示している。閉鎖ダイ２０は位置センサ１０５を備えている。パワー シリンダ２６のピストン２８には同様に位置センサ１０８が付設されている。こ の位置センサ１０６，１０８は軸コントローラ１０６の入力信号１１，１２を供 給する。参照数字１１０は射出成形金型の長さ“Ｌ”、すなわち閉鎖ダイ２０と 射出ダイ１４の間の軸方向間隔のための入力ユニットを示している。入力信号と して１１を有する軸コントローラ１０６の第１の制御ユニットは、閉鎖ダイ２０ のスライドシリンダ２５の油圧制御装置１１０のための制御信号を０１で供給す る。この油圧制御装置１１０は固定された射出ダイ１４から距離“Ｌ”だけ離れ たところに閉鎖ダイ２０を位置決めする。 第１の角度位置から第２の角度位置にロックブッシュ３４を回転させる前に、 ロックブッシュ３４の内歯の歯は軸方向において押し棒２２の外歯の歯の間に正 確に位置決めされる。それによって、内歯を外歯に正しくかみ合うことができる 。調節された長さ“Ｌ”と関係なくこの歯の軸方向の位置決めを可能にするため に、環状ピストン２８の静止位置は調節された長さ“Ｌ”によって、設定された 基準位置に対して或る間隔（−０．５Ｐ；＋０．５Ｐ）で油圧的に固定される。 換言すると、ロックブッシュ３４は量ｙ（この場合、−０．５Ｐ＜ｙ＜＋０．５ Ｐ）だけ基準点と相対的にスライドさせられる。更に、演算ユニットは対向ダイ ２０の位置によってピストン２８の静止位置を次のように演算する。すなわち、 ロックブッシュの内歯が押し棒の外歯にかみ合う前に、内歯の歯が軸方向におい て外歯の歯の間に位置するように演算する。入力信号として１２を有する軸コン トローラ１０６の第２の制御ユニットはパワーシリンダ２６の油圧制御装置１１ ２のための制御信号をＯ２で供給する。この油圧制御装置１１２はピストン２８ を演算された静止位置に位置決めする。上記の装置は、内歯と外歯のピッチまた は勾配と関係なく、少ないコストで長さ“Ｌ”の調節を可能にする。 図１，２に関連して、エゼクタ２００について説明する。このエゼクタ２００ は基板２０２を備えている。この基板は押し棒２２の前端部にスライド可能に取 付けられ、その４つのコーナーが４本の柱２０４に沿って案内されている。この 基板２０２は押し棒２２に一体化されたエゼクタシリンダ２０４によって、押し 棒２２の前端部に沿って、後退位置から閉鎖ダイ２０の方へスライド可能である 。基板は複数のエゼクタピストン２０６を備えている。このエゼクタピストンは 、基板２０２がエゼクタシリンダ２０４によって閉鎖ダイ２０の方へスライドさ せられるときに、閉鎖ダイ２０の穴２０８（図１参照）から突出する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ロックブッシュ（３４）の閉鎖力を発生するための環状のパワーシリンダ（ ２６）と、第１の角度位置から第２の角度位置にロックブッシュ（３４）を回転 させるためのアクチュエータ（３７）と、油圧式パワーシリンダ（２６）とロッ クブッシュ（３４）を軸方向に通過する押し棒（２２）とを備え、押し棒（２２ ）に外歯（４０）が設けられ、ロックブッシュ（３４）に内歯（４６）が設けら れ、ロックブッシュ（３４）の第１の角度位置で押し棒（２２）がロックブッシ ュ（３４）を通って軸方向にスライド可能であり、かつ第２の角度位置で軸方向 の力を伝達するために内歯（４６）が外歯（４０）に係合するように、外歯（４ ０）と内歯（４６）が互いに相補的に形成されている、油圧式閉鎖ユニットにお いて、パワーシリンダ（２６）が環状の複動圧力シリンダとして形成され、この 圧力シリンダが閉鎖力を発生するための第１の圧力室（３０）と、開放力を発生 するための第２の圧力室（３１）とを備え、この油圧式パワーシリンダ（２６） のピストン（２８）が回転しないように保持され、かつ回転ねじ（３６）を介し て回転可能なロックブッシュ（３４）にねじ込まれていることを特徴とする閉鎖 ユニット。 ２．アクチュエータ（３７）が第１の角度位置に対して両側に角度γだけロック ブッシュ（３４）を回転させるように形成され、ロックブッシュ（３４）がピス トン（２８）と相対的に送り＋Ｘまたは−Ｘだけ送られることを特徴とする請求 項１記載の閉鎖ユニット。 ３．第１の角度位置から第２の角度位置にロックブッシュ（３４）を回転させる ことによって、内歯（４６）と外歯（４０）の間の既存の歯面遊びＳが片側に分 配され、力を伝達する歯面の間にほとんど歯面遊びが生じないように、回転ねじ （３６）のピッチが形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の閉 鎖ユニット。 ４．内歯（４６）の歯と外歯（４０）の歯がリング状に配置されていることを特 徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の閉鎖ユニット。 ５．第１の角度位置から第２の角度位置にロックブッシュ（３４）を回転させる ことにより、ロックブッシュ（３４）の送りが内歯（４６）と外歯（４０）の間 の歯面遊びＳの約半分に一致するように、回転ねじ（３６）のピッチが形成され ていることを特徴とする請求項４記載の閉鎖ユニット。 ６．内歯（４６）と外歯（４０）の歯がねじを形成し、このねじがロックブッシ ュ（３４）の回転方向において伝達すべき力の方向に上り勾配のピッチＰを有す ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の閉鎖ユニット。 ７．ロックブッシュ（３４）を第１の角度位置から第２の角度位置に角度γだけ 回転させることにより、ロックブッシュ（３４）の送りが内歯（４６）と外歯（ ４０）の間の歯面遊びＳの約半分と（γ／３６０°）Ｐを加算した寸法になるよ うに、回転ねじ（３６）のピッチが形成されていることを特徴とする請求項６記 載の閉鎖ユニット。 ８．内歯（４６）と外歯（４０）の歯がねじを形成し、このねじがロックブッシ ュ（３４）の回転方向において伝達すべき力の方向に下り勾配のピッチＰを有す ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の閉鎖ユニット。 ９．ロックブッシュ（３４）を第１の角度位置から第２の角度位置に回転させる ことにより、ロックブッシュ（３４）の送りＸが内歯（４６）と外歯（４０）の 間の歯面遊びＳの約半分から（γ／３６０°）Ｐを引算した寸法になるように、 回転ねじ（３６）のピッチが形成されていることを特徴とする請求項８記載の閉 鎖ユニット。 10．内歯（４６）と外歯（４０）のねじが２条ねじとして形成されていることを 特徴とする請求項６〜９のいずれか一つに記載の閉鎖ユニット。 11．ロックブッシュ（３４）が、閉鎖力を伝達する際に押圧応力を受けるように 、パワーシリンダ（２６）のピストン（２８）に取付けられていることを特徴と する請求項１〜１０のいずれか一つに記載の閉鎖ユニット。 12．押し棒（２２）がロックブッシュ（３４）よりも約２０％だけ大きな弾性限 界を有し、押し棒（２２）とロックブッシュ（３４）がほぼ同じ横断面を有する ように形成されていることを特徴とする請求項１１記載の閉鎖ユニット。 13．内歯（４６）の歯の基部の長さが、外歯（４０）の歯の基部の長さに等しい ことを特徴とする請求項１１または１２記載の閉鎖ユニット。 14．内歯（４６）の歯が外歯（４０）の歯よりも小さな歯面を有し、外歯（４０ ）の歯の硬さが内歯（４６）の歯よりも硬いことを特徴とする請求項１１，１２ または１３記載の閉鎖ユニット。 15．内歯（４６）と外歯（４０）の歯が台形の横断面を有することを特徴とする 請求項１〜１４のいずれか一つに記載の閉鎖ユニット。 16．内歯（４６）と外歯（４０）が縦方向溝によって少なくとも２つの歯列に分 割され、第１の角度位置で外歯（４０）の歯列が内歯（４６）の縦方向溝を軸方 向に通過可能であり、かつ内歯（４６）の歯列が外歯（４０）の縦方向溝を軸方 向に通過可能であり、それによって押し棒（２２）が油圧式パワーシリンダ（２ ６）とロックブッシュ（３４）を通って軸方向にスライド可能であり、第２の角 度位置で内歯（４６）の歯が軸方向の力を伝達するよう外歯（４０）の歯の背後 に係合可能であることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一つに記載の閉鎖 ユニット。 17．押し棒（２２）のための半径方向ガイドとしてスライドシュー（９６）を備 え、押し棒（２２）の外歯（４０）の縦方向溝がこのスライドシュー（９６）の 案内面として形成されていることを特徴とする請求項１６記載の閉鎖ユニット。 18．アクチュエータ（３７）がロックブッシュ（３４）の角度位置を調節するた めのラック（７２）を備えていることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一 つに記載の閉鎖ユニット。 19．ラック（７２）が各々の端部にシリンダ穴（７６′，７６″）を備え、 各々１個の固定されたピストン（７８′，７８″）が２つのシリンダ穴（７ ６′，７６″）に密封挿入され、ラック（７２）が固定された両ピストン（７８ ′，７８″）の間で軸方向に往復スライド可能であり、 両シリンダ穴（７６′，７６″）が固定されたピストン（７８′，７８″） の背後を圧力媒体で付勢可能であり、それによって反対向きに作用する２個の圧 力シリンダがラック（７２）をスライドさせるように形成されていることを特徴 とする請求項１８記載の閉鎖ユニット。 20．各々のピストン（７８′，７８″）が圧力液体のための軸方向の接続通路（ ８２′，８２″）を備えていることを特徴とする請求項１９記載の閉鎖ユニット 。 21．外歯（４０）を有する駆動ブッシュ（５８）を備え、この外歯がラック（７ ２）の歯に係合し、駆動ブッシュ（５８）がケーシングに回転可能に支承され、 更に、駆動ブッシュ（５８）からロックブッシュ（３４）トルクを伝達する ための連結手段を備え、この連結手段が、駆動ブッシュ（５８）と相対的にロッ クブッシュ（３４）を軸方向にスライドさせることができるように形成されてい ることを特徴とする請求項１８，１９または２０記載の閉鎖ユニット。 22．連結手段がスプライン軸継手として形成されていることを特徴とする請求項 ２１記載の閉鎖ユニット。 23．パワーシリンダ（２６）のピストン（２８）を軸方向において静止位置に位 置決めするための制御ユニット（１０６）を備え、第１の角度位置から第２の角 度位置にロックブッシュ（３４）を回転させる際に内歯（４６）の歯が軸方向に おいて外歯（４０）の歯の間に位置するように、静止位置が演算されることを特 徴とする請求項１〜２２のいずれか一つに記載の閉鎖ユニット。 24．押し棒（２２）に機械的に連結された閉鎖ダイ（２０）と、 閉鎖ダイ（２０）をスライドさせるためのスライド装置（２５）と、 閉鎖ダイのための位置センサ（１０５）と、 パワーシリンダ（２６）のピストン（２８）の実際の位置のための位置セン サ（１０８）と、 ロックブッシュ（３４）の内歯（４６）を押し棒（２２）の外歯（４０）に かみ合わせる前に、内歯（４６）の歯が軸方向において外歯（４０）の歯の間に 位置するように、閉鎖ダイ（２０）の測定された位置に基づいてピストン（２８ ）の静止位置を演算するための演算ユニット（１０６）と、 ピストン（２８）を演算された静止位置に位置決めするために、ピストン（ ２８）の位置センサの測定値を入力信号として有する制御ユニット（１０６）と を備えていることを特徴とする請求項１〜２３のいずれか一つに記載の閉鎖ユニ ット。 25．基板（２０２）を備えたエゼクタ（２００）を備え、この基板が押し棒（２ ）の前端部に摺動可能に取付けられ、基板の４つのコーナーが４本の柱（１７） で案内され、基板上に設けられた少なくとも１本のエゼクタピストン（２０６） と）と、押し棒（２２）に一体化されたエゼクタシリンダ（２０４）を備えてい ることを特徴とする請求項１〜２４のいずれか一つに記載の閉鎖ユニット。