JP3155477B2

JP3155477B2 - 型締装置

Info

Publication number: JP3155477B2
Application number: JP31388896A
Authority: JP
Inventors: 浩一市原
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1996-11-25
Filing date: 1996-11-25
Publication date: 2001-04-09
Anticipated expiration: 2016-11-25
Also published as: JPH10151649A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、型締装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、射出成形機においては、射出装置
の射出ノズルから樹脂を射出し、金型装置のキャビティ
空間に充填（てん）し、固化させることによって成形品
を得ることができるようになっている。そして、前記金
型装置は、固定金型、該固定金型に対して進退自在に配
設された可動金型、及び該可動金型を移動させて前記金
型装置の型閉じ、型締め及び型開きを行う型締装置を有
する。

【０００３】該型締装置には、油圧シリンダに油を供給
することによって駆動される油圧式の型締装置、及び電
動機によって駆動される電動式の型締装置があるが、該
電動式の型締装置は、制御性が高いだけでなく、クリー
ンであり、エネルギー効率が高いことから次第に使用さ
れつつある。この場合、電動機を駆動してボールねじを
回転させて推力を発生させ、該推力をトグル機構によっ
て拡大し、大きな型締力を発生させるようにしている。

【０００４】ところが、前記構成の電動式の型締装置に
おいては、トグル機構を使用するようになっているの
で、該トグル機構の特性上、型締力を変更することが困
難であり、応答性及び安定性が低下し、成形中に型締力
を制御することができない。そこで、ボールねじによっ
て発生させられた推力を直接型締力として使用すること
ができるようにした型締装置が提供されている。この場
合、電動機のトルクと型締力とが比例するので、成形中
に型締力を制御することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の型締装置においては、電動機に発生するトルクリッ
プルによって型締力が変動してしまう。また、型締力を
発生させるために、電動機に電流を常時供給する必要が
あり、電動機の消費電力量及び発熱量が多くなるので、
電動機の定格出力をその分大きくする必要があり、型締
装置のコストが高くなってしまう。

【０００６】そこで、電磁石と吸着板とを対向させて配
設し、電磁石によって吸引力を発生させて吸着板を吸引
し、前記吸引力を型締力として使用するようにした型締
装置が考えられる。ところが、型締装置の組立精度、吸
着板を移動させる際の摩擦等によって吸着板が傾くこと
があり、該吸着板が傾いた状態で電磁石によって吸引さ
れると、型閉じが終了した時点で、電磁石と吸着板との
間のギャップが小さい部分と大きい部分とが形成されて
しまう。そして、前記吸引力は、電磁石と吸着板との間
の距離の２乗に反比例するので、ギャップが小さい部分
においては吸引力が大きくなり、ギャップが大きい部分
においては吸引力が小さくなり、前記吸着板は更に傾い
てしまう。

【０００７】その結果、電磁石と吸着板とが接触し、吸
引力の一部を電磁石自体が受けてしまうので、その分、
型締力として使用することができず、型締力が小さくな
ってしまう。本発明は、前記従来の型締装置の問題点を
解決して、型締力を容易に変更することができ、成形中
において型締力を制御することができ、大きな型締力を
安定して発生させることができ、コストを低くすること
ができる型締装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の型
締装置においては、固定プラテンと、該固定プラテンに
取り付けられた固定金型と、前記固定プラテンと所定の
間隔を置いて配設されたリヤプラテンと、前記固定プラ
テンとリヤプラテンとの間に架設されたタイバーに沿っ
て進退自在に配設された可動プラテンと、該可動プラテ
ンに取り付けられた可動金型と、電磁石及び吸着板から
成り、電磁石及び吸着板のうちの一方の部材が前記リヤ
プラテンの背面に固定され、他方の部材が移動自在に配
設された電磁石・吸着板ユニットと、一端が前記他方の
部材に、他端が前記可動プラテンにそれぞれ固定された
加圧ピストンと、正方向及び逆方向に駆動することがで
きる電動機と、該電動機と加圧ピストンとの間に配設さ
れ、かつ、成形機フレームに支持され、電動機の回転運
動を直線運動に変換し、直線運動を加圧ピストンに伝達
する運動方向変換手段と、前記一方の部材と他方の部材
との間に配設され、他方の部材が傾くのを防止する案内
手段と、前記他方の部材と加圧ピストンとの間に配設さ
れ、回転させることによって、加圧ピストンに対する他
方の部材の位置を調整する型厚調整ナットとを有する。
本発明の他の型締装置においては、さらに、前記型厚調
整ナットは、前記他方の部材に対して回転自在に支持さ
れ、かつ、軸方向において他方の部材に拘束されるとと
もに、前記加圧ピストンと螺合させられる。本発明の更
に他の型締装置においては、さらに、前記運動方向変換
手段は、前記加圧ピストンの後端の内周に固定されたボ
ールナット、及び該ボールナットと螺合させられるボー
ルねじから成る。そして、該ボールねじの後端は、軸受
によって前記成形機フレームに対して回転自在に支持さ
れるとともに、前記電動機に連結される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の
実施の形態における型締装置の型開き状態を示す図、図
２は本発明の実施の形態における型締装置の型締め状態
を示す図である。図において、１１は固定プラテンであ
り、該固定プラテン１１と所定の間隔を置いてリヤプラ
テン１３が配設され、前記固定プラテン１１とリヤプラ
テン１３との間に４本のタイバー１４（図においては、
２本のタイバー１４だけを示す。）が架設される。そし
て、該タイバー１４に沿って固定プラテン１１と対向さ
せて可動プラテン１２が進退（図における左右方向に移
動）自在に配設される。

【００１０】また、前記固定プラテン１１には固定金型
１５が、前記可動プラテン１２には可動金型１６がそれ
ぞれ固定され、前記可動プラテン１２の進退に伴って固
定金型１５と可動金型１６とが接離させられる。なお、
固定金型１５と可動金型１６とが接触させられると、固
定金型１５と可動金型１６との間に図示しないキャビテ
ィ空間が形成され、該キャビティ空間に射出に伴って樹
脂が充填される。

【００１１】前記リヤプラテン１３の背面（図における
左面）には電磁石１８が一方の部材として固定され、該
電磁石１８は、電磁積層鋼板１９、該電磁積層鋼板１９
を前記リヤプラテン１３に固定する電磁石フレーム２
０、該電磁石フレーム２０の３箇所以上に配設されたガ
イドブシュ７１、及び起磁力を発生させるコイル２１か
ら成る。そして、前記電磁石１８と対向させて、かつ、
レール５１に沿って移動自在に吸着板２２が他方の部材
として配設される。該吸着板２２は、電磁積層鋼板５
２、該電磁積層鋼板５２を支持する吸着板フレーム２
３、及び前記ガイドブシュ７１と対応する位置に、ガイ
ドブシュ７１と嵌（かん）合自在、かつ、摺（しゅう）
動自在に吸着板フレーム２３に配設されたガイドピン７
２から成る。この場合、前記電磁石１８及び吸着板２２
によって電磁石・吸着板ユニットが、前記ガイドブシュ
７１及びガイドピン７２によって案内手段がそれぞれ構
成される。なお、５４はリニアガイドである。

【００１２】本実施の形態においては、リヤプラテン１
３の背面に電磁石１８を固定し、吸着板２２を移動自在
に配設しているが、リヤプラテン１３の背面に吸着板２
２を固定し、電磁石１８を移動自在に配設することもで
きる。また、本実施の形態においては、電磁石フレーム
２０にガイドブシュ７１が、吸着板フレーム２３にガイ
ドピン７２がそれぞれ配設されているが、電磁石フレー
ム２０にガイドピン７２を、吸着板フレーム２３にガイ
ドブシュ７１をそれぞれ配設することもできる。

【００１３】そして、前記吸着板２２には筒状の加圧ピ
ストン１７の一端、すなわち、後端（図における左端）
が固定され、該加圧ピストン１７は、固定プラテン１１
に向かって延び、電磁石１８及びリヤプラテン１３を貫
通し、他端、すなわち、前端（図における右端）が前記
可動プラテン１２に固定される。したがって、前記吸着
板２２が移動するのに伴って可動プラテン１２も進退さ
せられる。

【００１４】ところで、前記吸着板フレーム２３と加圧
ピストン１７との間には型厚調整ナット２４が配設さ
れ、該型厚調整ナット２４は吸着板フレーム２３に対し
て回転自在に支持され、かつ、軸方向（型開閉方向）に
おいては吸着板フレーム２３に拘束され、共に進退させ
られる。また、前記型厚調整ナット２４と加圧ピストン
１７とは螺（ら）合させられ、ギヤ２５を介して型厚調
整ナット２４を回転させることによって、加圧ピストン
１７に対する吸着板２２の位置を調整することができ
る。したがって、固定金型１５及び可動金型１６の厚さ
に対応させて、電磁石１８と吸着板２２との間のギャッ
プを最適な値にし、十分に大きな型締力を発生させるこ
とができる。

【００１５】そして、前記コイル２１に電流を供給する
と、電磁石１８の吸引力によって吸着板２２が電磁石１
８に吸引される。この場合、該電磁石１８に電磁積層鋼
板１９が、吸着板２２に電磁積層鋼板５２がそれぞれ備
えられるので、吸引時の型締装置の応答性及び安定性を
向上させることができる。ところで、前記ガイドブシュ
７１は、前記ガイドピン７２の外径よりわずかに大きい
内径を有し、吸着板２２の前進（図における右方に移
動）に伴ってガイドピン７２がガイドブシュ７１内に進
入すると、ガイドピン７２はガイドブシュ７１によって
案内され、互いに水平方向に摺動させられる。この場
合、前記電磁石１８と吸着板２２との平行度を高くする
ことができるので、型締装置の組立精度、吸着板２２を
移動させる際の摩擦等によって吸着板２２が傾くことが
なくなり、該吸着板２２が傾いた状態で電磁石１８によ
って吸引されることがなくなる。

【００１６】そして、電磁石１８と吸着板２２とが型締
めが終了する前に接触することがなくなるので、吸引力
のすべてを加圧ピストン１７を介して可動プラテン１２
に伝達することができる。その結果、大きな型締力を安
定して発生させることができる。また、前記ガイドピン
７２は、吸着板２２が設定距離だけ前進したときにガイ
ドブシュ７１内に進入するような長さに設定される。こ
の場合、電磁石１８による吸引力が大きくなる範囲にお
いてだけ、ガイドピン７２は、ガイドブシュ７１によっ
て案内され、互いに水平方向に摺動させられるので、電
動機としてのサーボモータ２７に加わる負荷をその分小
さくすることができ、サーボモータ２７の消費電力量及
び発熱量を少なくすることができる。なお、ガイドピン
７２を長くして、該ガイドピン７２をガイドブシュ７１
によって常時案内させることもできる。

【００１７】また、前記加圧ピストン１７の後端の内周
には、ボールナット５６が固定され、該ボールナット５
６とボールねじ２６とが螺合させられる。そして、ボー
ルナット５６及びボールねじ２６によって運動方向変換
手段が構成され、サーボモータ２７によって発生させら
れ、ボールねじ２６に伝達された回転運動は直線運動に
変換されて加圧ピストン１７に伝達される。そのため
に、前記ボールねじ２６の後端は、軸受２８によって成
形機フレーム２９に対して回転自在に支持されるととも
に、サーボモータ２７に連結される。また、前記ボール
ねじ２６の前端は前記加圧ピストン１７内に進入させら
れる。

【００１８】本実施の形態においては、前記ボールねじ
２６とサーボモータ２７とは直接連結されているが、図
示しないプーリ、ベルト等を介して連結することもでき
る。次に、前記構成の型締装置の動作について説明す
る。図１の状態において、サーボモータ２７を正方向に
駆動してボールねじ２６を正回転させると、該ボールね
じ２６と螺合させられたボールナット５６が前進させら
れ、ボールナット５６の前進に伴って、加圧ピストン１
７及び吸着板２２が前進させられ、更に可動プラテン１
２が前進させられる。そして、図２に示すように、固定
金型１５と可動金型１６とが接触させられ、型閉じが行
われる。なお、該型閉じに必要な力は型締力と比較して
十分に小さい。

【００１９】また、型閉じが終了したときに、電磁石１
８と吸着板２２との間に一定のギャップを形成するため
に、型厚調整ナット２４によって加圧ピストン１７に対
する吸着板２２の位置があらかじめ調整される。次に、
図２の状態において、コイル２１に電流を供給すると、
吸着板２２が電磁石１８の吸引力によって吸引され、こ
のとき、電磁石１８の吸引力は、電磁積層鋼板５２、吸
着板フレーム２３、型厚調整ナット２４、加圧ピストン
１７及び可動プラテン１２に順に伝達され、型締力とな
って可動金型１６を固定金型１５に押し付け、型締めが
行われる。前記型締力は、型開きが行われるまで保持さ
れる。

【００２０】この場合、前記コイル２１に供給される電
流の値を変更することによって、成形中において型締力
を変更することができる。なお、該型締力は、加圧ピス
トン１７によって受けられ、ボールねじ２６には加わら
ないので、ボールねじ２６を型閉じに必要なだけの強度
にすることができる。したがって、型締装置のコストを
低くし、かつ、耐久性を向上させることができる。

【００２１】また、型締力はもっぱら電磁石１８の吸引
力によって発生させられるので、サーボモータ２７にト
ルクリップルが発生しても、型締力が変動することはな
い。さらに、型締め時においてサーボモータ２７を停止
させておくことができるので、サーボモータ２７に電流
を常時供給する必要がなくなる。したがって、サーボモ
ータ２７の消費電力量及び発熱量を少なくすることがで
き、サーボモータ２７の定格出力を小さくすることがで
き、型締装置のコストを低くすることができる。

【００２２】続いて、前記キャビティ空間に樹脂が充填
され、冷却されて固化すると、電磁石１８に供給されて
いた電流が遮断される。その結果、吸引力がなくなると
ともに、型締力もなくなる。この状態でサーボモータ２
７を逆方向に駆動し、ボールねじ２６を逆回転させる
と、ボールねじ２６と螺合させられたボールナット５６
が後退させられ、ボールナット５６の後退に伴って、加
圧ピストン１７及び吸着板２２が後退させられ、更に可
動プラテン１２が後退させられる。そして、図１に示す
ように、固定金型１５と可動金型１６とが離され、型開
きが行われる。

【００２３】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、本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、それらを本発明の範囲から排除す
るものではない。

【００２４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、型締装置においては、固定プラテンと、該固定プ
ラテンに取り付けられた固定金型と、前記固定プラテン
と所定の間隔を置いて配設されたリヤプラテンと、前記
固定プラテンとリヤプラテンとの間に架設されたタイバ
ーに沿って進退自在に配設された可動プラテンと、該可
動プラテンに取り付けられた可動金型と、電磁石及び吸
着板から成り、電磁石及び吸着板のうちの一方の部材が
前記リヤプラテンの背面に固定され、他方の部材が移動
自在に配設された電磁石・吸着板ユニットと、一端が前
記他方の部材に、他端が前記可動プラテンにそれぞれ固
定された加圧ピストンと、正方向及び逆方向に駆動する
ことができる電動機と、該電動機と加圧ピストンとの間
に配設され、かつ、成形機フレームに支持され、電動機
の回転運動を直線運動に変換し、直線運動を加圧ピスト
ンに伝達する運動方向変換手段と、前記一方の部材と他
方の部材との間に配設され、他方の部材が傾くのを防止
する案内手段と、前記他方の部材と加圧ピストンとの間
に配設され、回転させることによって、加圧ピストンに
対する他方の部材の位置を調整する型厚調整ナットとを
有する。

【００２５】この場合、電動機を駆動して運動方向変換
手段を作動させると、加圧ピストン及び他方の部材が前
進させられ、更に可動プラテンが前進させられ、固定金
型と可動金型とが接触させられ、型閉じが行われる。型
閉じが終了したときに、一方の部材と他方の部材との間
に一定のギャップを形成するために、型厚調整ナットに
よって加圧ピストンに対する他方の部材の位置が調整さ
れる。続いて、電磁石のコイルに電流を供給すると、電
磁石による吸引力が、他方の部材、型厚調整ナット、加
圧ピストン及び可動プラテンに順に伝達され、型締力と
なって可動金型を固定金型に押し付け、型締めが行われ
る。そして、型閉じが行われる際に、前記一方の部材と
他方の部材との間に配設された案内部材は、他方の部材
が傾くのを防止する。したがって、前記一方の部材と他
方の部材との平行度を高くすることができるので、型締
装置の組立精度、他方の部材を移動させる際の摩擦等に
よって、他方の部材が傾いた状態で一方の部材によって
吸引されることがなくなる。

【００２６】そして、一方の部材と他方の部材とが接触
することがなくなるので、吸引力のすべてを可動プラテ
ンに伝達することができる。その結果、大きな型締力を
安定して発生させることができる。また、前記電磁石の
コイルに供給される電流の値を変更することによって、
成形中において型締力を変更することができる。さら
に、該型締力は、加圧ピストンによって受けられ、運動
方向変換手段には加わらないので、運動方向変換手段の
強度を型閉じに必要なだけの強度にすることができる。
したがって、型締装置のコストを低くし、かつ、耐久性
を向上させることができる。

【００２７】そして、型締力はもっぱら電磁石の吸引力
によって発生させられるので、電動機にトルクリップル
が発生しても、型締力が変動することはない。さらに、
型締力を発生させるために、電動機に電流を常時供給す
る必要がないので、電動機の消費電力量及び発熱量を少
なくすることができる。したがって、電動機の定格出力
を小さくすることができ、型締装置のコストを低くする
ことができる。また、型厚調整ナットを回転させること
によって、加圧ピストンに対する他方の部材の位置を調
整することができる。したがって、固定金型及び可動金
型の厚さに対応させて、一方の部材と他方の部材との間
のギャップを最適な値にし、十分に大きな型締力を発生
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における型締装置の型開き
状態を示す図である。

【図２】本発明の実施の形態における型締装置の型締め
状態を示す図である。

【符号の説明】

１１固定プラテン１２可動プラテン１３リヤプラテン１４タイバー１５固定金型１６可動金型１７加圧ピストン１８電磁石２２吸着板２６ボールねじ２７サーボモータ５６ボールナット７１ガイドブシュ７２ガイドピン

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）固定プラテンと、（ｂ）該固定プラテンに取り付けられた固定金型と、（ｃ）前記固定プラテンと所定の間隔を置いて配設され
たリヤプラテンと、（ｄ）前記固定プラテンとリヤプラテンとの間に架設さ
れたタイバーに沿って進退自在に配設された可動プラテ
ンと、（ｅ）該可動プラテンに取り付けられた可動金型と、（ｆ）電磁石及び吸着板から成り、電磁石及び吸着板の
うちの一方の部材が前記リヤプラテンの背面に固定さ
れ、他方の部材が移動自在に配設された電磁石・吸着板
ユニットと、（ｇ）一端が前記他方の部材に、他端が前記可動プラテ
ンにそれぞれ固定された加圧ピストンと、（ｈ）正方向及び逆方向に駆動することができる電動機
と、（ｉ）該電動機と加圧ピストンとの間に配設され、か
つ、成形機フレームに支持され、電動機の回転運動を直
線運動に変換し、直線運動を加圧ピストンに伝達する運
動方向変換手段と、（ｊ）前記一方の部材と他方の部材との間に配設され、
他方の部材が傾くのを防止する案内手段と、（ｋ）前記他方の部材と加圧ピストンとの間に配設さ
れ、回転させることによって、加圧ピストンに対する他
方の部材の位置を調整する型厚調整ナットとを有するこ
とを特徴とする型締装置。
【請求項２】前記型厚調整ナットは、前記他方の部材
に対して回転自在に支持され、かつ、軸方向において他
方の部材に拘束されるとともに、前記加圧ピストンと螺
合させられる請求項１に記載の型締装置。
【請求項３】（ａ）前記運動方向変換手段は、前記加
圧ピストンの後端の内周に固定されたボールナット、及
び該ボールナットと螺合させられるボールねじから成
り、（ｂ）該ボールねじの後端は、軸受によって前記成形機
フレームに対して回転自在に支持されるとともに、前記
電動機に連結される請求項１に記載の型締装置。