(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動型盤と、固定型盤と、両型盤の４隅に型締め用の油圧シリンダと、該油圧シリンダにより型締駆動されるタイバーと、可動型盤を固定型盤から離間する方向に移動させるコアバック装置と、該コアバック装置による前記可動型盤の移動速度、停止位置を制御する制御装置と、を備えた射出発泡成形機であって、
前記コアバック装置が、進退動作部材と、該進退動作部材を型開閉方向に進退動作させる進退駆動部材と、前記進退動作部材が前進して当接するストッパー部材と、前記進退動作部材と前記ストッパー部材が当接後に、前記進退動作部材と前記ストッパー部材を連結する連結装置と、を備えたコアバック装置であり、
前記進退動作部材と前記進退駆動部材は、前記可動型盤又は前記固定型盤のいずれか一方の型盤に固定され、前記ストッパー部材はもう一方の型盤に固定されていることを特徴とする射出発泡成形機。
【請求項２】
請求項１に記載する射出発泡成形機において、前記コアバック装置の前記連結装置が、前記ストッパー部材側に備えられたことを特徴とする射出発泡成形機。
【請求項３】
請求項１に記載する射出発泡成形機において、前記コアバック装置の前記連結装置が、前記進退動作部材側に備えられたことを特徴とする射出発泡成形機。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載する射出発泡成形機において、前記コアバック装置の前記連結装置が割りナット部材と該割りナット部材を開閉する割りナット部材開閉駆動装置を備えたことを特徴とする射出発泡成形機。
【請求項５】
請求項４に記載する射出発泡成形機において、前記コアバック装置の前記進退動作部材および前記ストッパー部材のそれぞれの当接部にフランジ形状を備え、当該フランジ部の前記進退動作部材および前記ストッパー部材のそれぞれの当接面の反対側面に傾斜を設け、前記割りナット部材の内側面に前記進退動作部材および前記ストッパー部材のフランジ部の前記傾斜と対応する傾斜を設けたことを特徴とする射出発泡成形機。
【請求項６】
請求項１または請求項２に記載する射出発泡成形機において、前記進退動作部材が端部に雌ねじを形成したナット部材を備えた進退動作部材であり、前記ストッパー部材側に備えられた前記連結装置が、端部に前記ナット部材の雌ねじ形状と対応する雄ねじを有し回転自由に支持されたねじ部材と、該ねじ部材を回転駆動するねじ回転駆動装置を備え、前記ねじ部材の回転により前記進退動作部材と前記ストッパー部材を螺合連結する連結装置であることを特徴とする射出発泡成形機。
【請求項７】
請求項１または請求項２に記載する射出発泡成形機において、前記進退動作部材が端部に雄ねじ部材を設けた進退動作部材であり、前記ストッパー部材側に備えられた前記連結装置が、端部に前記進退動作部材の雄ねじ部材と対応する雌ねじを形成し、該雌ねじを回転自由に支持したナット部材と、前記ナット部材を回転駆動するナット回転駆動装置とを備え、前記ナット部材の回転により前記進退動作部材と前記ストッパー部材を螺合連結する連結装置であることを特徴とする射出発泡成形機。
【請求項８】
請求項１または請求項２に記載する射出発泡成形機において、前記コアバック装置が前記進退動作部材の端部に磁性体製のフランジを備えと、前記ストッパー部材の端部に環状の電磁石を取付けた電磁石フランジを設けたストッパー部材とを備え、適時に前記電磁石に電流を通して前記進退動作部材と前記ストッパー部材を磁力連結するコアバック装置であることを特徴とする射出発泡成形機。
【請求項９】
請求項１または請求項３に記載する射出発泡成形機において、前記コアバック装置が前記進退動作部材の端部に環状の電磁石を取付けた電磁石フランジを備え、前記ストッパー部材の端部に磁性体製のフランジを備え、適時に前記電磁石に電流を通して前記進退動作部材と前記ストッパー部材を磁力連結するコアバック装置であることを特徴とする射出発泡成形機。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載する射出発泡成形機を用いた射出発泡成形方法であって、
前記型締め用の前記油圧シリンダで型締駆動される前記タイバーにより前記可動型盤と前記固定型盤を型締めし、可動側金型と固定側金型とで形成されたキャビティ内に発泡性樹脂を射出して発泡成形を行うとき、前記コアバック装置の前記進退動作部材を前進させて前記ストッパー部材に当接させるステップと、前記コアバック装置の前記連結装置を作動させて前記進退動作部材と前記ストッパー部材を隙間無く連結するステップと、前記進退動作部材を更に前進させて前記可動型盤を前記固定型盤から離間する方向に所定距離移動させて金型を開くステップと、前記コアバック装置の前記連結装置を作動させて前記進退動作部材と前記ストッパー部材の連結を解くステップと、を含むことを特徴とする射出発泡成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャビティ内に射出充填した発泡性溶融樹脂を、金型を寸開することにより発泡させ、高精度の発泡成形品が得られるようにする射出発泡成形機に関し、特に、固定型盤に対して可動型盤を進退可能に駆動するコアバック装置の構成と作動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出発泡成形は、射出成形機により可塑化した発泡性樹脂を金型内に高速で射出充填し、射出充填が終わり金型に接している成形品の表面が冷却して硬化した後、金型の間隔を広げてキャビティの容積を拡大し、成形品の内圧を下げ成形品の内部を発泡膨張させて、軽くて丈夫な成形品を得ることを狙いとしたもので、この射出発泡成形方法は従来から知られている。
【０００３】
特許文献１に示す従来例の発泡性樹脂成形装置は、固定型盤に設けられた固定金型と、可動型盤に設けられた可動金型との間に、形成されるキャビティへ発泡剤混合樹脂を射出後、可動金型を型開き方向へ所定距離移動させて成形を行う発泡成形用の射出成形機において、可動型盤と固定型盤のいずれか一方に、サーボモータとねじを用いて他方の盤と当接し、可動金型と固定金型を離間させるための可動金型移動機構（コアバック装置）を設けたもので、サーボモータとねじの組合せによって可動金型を型開き方向へ移動させる際の速度、および停止位置を高精度に制御することで、高品質の発泡成形品を得ることを目的としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３２１２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のように、可動型盤に固定されてはいるが、固定型盤とは当接しているだけで固定されていないコアバック装置は、可動型盤が型開き方向へ移動しすぎた場合、コアバック装置が固定型盤と当接していた面が離れてしまい、可動型盤を引き戻すなどの位置補正ができないので可動型盤の位置制御精度および成形品の肉厚精度を高めることが難しい。このため型締油室側に背圧を加えてバックアップ力を作用させ、コアバック装置が常に固定型盤から離れないようにする必要があった。しかし、バックアップ力はコアバック力と逆方向の力であり、コアバックの抵抗となるため、バックアップ力が過度に大きいとコバック力も過剰に大きな力が必要となる。過大なバックアップ力に抗して可動型盤を動作させるためには、コアバック装置を高容量の大型の装置が必要となる不具合が生じる。このためバックアップ力は当接している面が離れない程度の必要最小限にして、コアバック装置を大型にしない方が望ましい。しかし、コアバック装置が固定型盤と当接して離れない程度にするには、バックアップ力を成形品の発泡力と同等レベルに抑えることが望ましいが、発泡性樹脂の発泡力は樹脂原料や成形条件により異なるため、必要最小限のコアバック力を得るための調整は樹脂原料毎あるいは成形条件毎の試行錯誤が必要となり多くの手間を要した。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の問題点に対し、本発明は以下の各手段により課題の解決を図る。
（１）  第１の手段の射出発泡成形機は、可動型盤と、固定型盤と、両型盤の４隅に型締め用の油圧シリンダと、該油圧シリンダにより型締駆動されるタイバーと、可動型盤を固定型盤から離間する方向に移動させるコアバック装置と、該コアバック装置による可動型盤の移動速度、停止位置を制御する制御装置と、を備えた射出発泡成形機であって、
コアバック装置が、進退動作部材と、該進退動作部材を型開閉方向に進退動作させる進退駆動部材と、進退動作部材が前進して当接するストッパー部材と、進退動作部材とストッパー部材が当接後に、進退動作部材とストッパー部材を連結する連結装置と、を備えたコアバック装置であり、
進退動作部材と進退駆動部材は、可動型盤又は固定型盤のいずれか一方の型盤に固定され、ストッパー部材はもう一方の型盤に固定されていることを特徴とする。
【０００７】
（２）  第２の手段の射出発泡成形機は、上記第１の手段の射出発泡成形機において、コアバック装置の連結装置が、ストッパー部材側に備えられたことを特徴とする。
【０００８】
（３）  第３の手段の射出発泡成形機は、上記第１の手段の射出発泡成形機において、コアバック装置の連結装置が、進退動作部材側に備えられたことを特徴とする。
【０００９】
（４）  第４の手段の射出発泡成形機は、上記第１の手段〜第３の手段のいずれかの手段の射出発泡成機において、コアバック装置の連結装置が割りナット部材と該割りナット部材を開閉する割りナット部材開閉駆動装置を備えたことを特徴とする。
【００１０】
（５）  第５の手段の射出発泡成形機は、上記第４の手段の射出発泡成形機において、コアバック装置の進退動作部材およびストッパー部材のそれぞれの当接部にフランジ形状を備え、当該フランジ部の進退動作部材およびストッパー部材のそれぞれの当接面の反対側面に傾斜を設け、割りナット部材の内側面に進退動作部材およびストッパー部材のフランジ部の傾斜と対応する傾斜を設けたことを特徴とする。
【００１１】
（６）  第６の手段の射出発泡成形機は、上記第１の手段または第２の手段の射出発泡成形機において、進退動作部材が端部に雌ねじを形成したナット部材を備えた進退動作部材であり、ストッパー部材側に備えられた連結装置が、端部にナット部材の雌ねじ形状と対応する雄ねじを有し回転自由に支持されたねじ部材と、該ねじ部材を回転駆動するねじ回転駆動装置を備え、ねじ部材の回転により進退動作部材とストッパー部材を螺合連結する連結装置であることを特徴とする。
【００１２】
（７）  第７の手段の射出発泡成形機は、上記第１の手段または第２の手段の射出発泡成形機において、進退動作部材が端部に雄ねじ部材を設けた進退動作部材であり、前記ストッパー部材側に備えられた前記連結装置が、端部に前記進退動作部材の雄ねじ部材と対応する雌ねじを形成し、該雌ねじを回転自由に支持したナット部材と、ナット部材を回転駆動するナット回転駆動装置とを備え、ナット部材の回転により前記進退動作部材と前記ストッパー部材を螺合連結する連結装置であることを特徴とする。
【００１３】
（８）  第８の手段の射出発泡成形機は、上記第１の手段または第２の手段の射出発泡成形機において、コアバック装置が進退動作部材の端部に磁性体製のフランジを備えと、ストッパー部材の端部に環状の電磁石を取付けた電磁石フランジを設けたストッパー部材とを備え、適時に前記電磁石に電流を通して進退動作部材とストッパー部材を磁力連結するコアバック装置であることを特徴とする。
【００１４】
（９）  第９の手段の射出発泡成形機は、上記第１の手段及び第３の手段の射出発泡成形機において、コアバック装置が進退動作部材の端部に環状の電磁石を取付けた電磁石フランジを備え、ストッパー部材の端部に磁性体製のフランジを備え、適時に前記電磁石に電流を通して進退動作部材とストッパー部材を磁力連結するコアバック装置であることを特徴とする。
【００１５】
（１０）  第１０の手段の射出発泡成形方法は、上記第１〜第９のいずれかの手段の射出発泡成形機を用いた発泡成形方法であって、型締め用の油圧シリンダで型締駆動されるタイバーにより可動型盤と固定型盤を型締めし、可動側金型と固定側金型とで形成されたキャビティ内に発泡性樹脂を射出して発泡成形を行うとき、コアバック装置の進退動作部材を前進させてストッパー部材に当接させるステップと、コアバック装置の連結装置を作動させて進退動作部材とストッパー部材を隙間無く連結するステップと、進退動作部材を更に前進させて可動型盤を固定型盤から離間する方向に所定距離移動させて金型を開くステップと、コアバック装置の連結装置を作動させて進退動作部材とストッパー部材の連結を解くステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１〜請求項９に係わる発明は上記第１の手段〜第９の手段の射出発泡成形機であり、コアバック装置の連結装置を作動させて進退動作部材とストッパー部材を連結することで、可動型盤と固定型盤とをコアバック装置を介して連結させることができるので、コアバック装置を進退駆動制御する制御装置によって、発泡成形品の肉厚に大きく影響する可動型盤と固定型盤間の距離を高精度で制御できる。
【００１７】
請求項１０に係わる発明は上記第１０の手段の射出発泡成形方法であり、可動型盤と固定型盤を型締めしたとき、コアバック装置の連結装置を作動させて進退動作部材とストッパー部材を連結した状態でコアバック動作を行うので、可動金型のコアバック移動（寸開動作制御）および停止位置制御の精度が向上し、可動金型のオーバーランを防止し、コアバック装置の作動速度と寸開距離を制御することが容易となり、コアバック制御の設定が容易となるとともに、可動型盤の位置制御精度および成形品の肉厚精度を向上させることができる。
【００１８】
請求項２に係わる発明は、上記第２の手段の射出発泡成形機であり、重さのある連結装置を、固定部材であり高剛性構造を容易に得られるストッパー側に設けたので、連結装置の位置保持、振動抑制が容易となる。
【００１９】
請求項３に係わる発明は、上記第３の手段の射出発泡成形機であり、連結装置及び進退動作駆動措置を動作軸側に集約して設けたので、動作ユニットを1体としてモジュール構造として、組み立て精度向上および取付作業性向上が容易となる。
【００２０】
請求項４及び請求項５に係わる発明は、上記第４及び第５の手段の射出発泡成形機であり、コアバック装置の連結装置割りナット部材に進退動作部材およびストッパー部材に設けた傾斜と対応する傾斜を設けたもので、当該斜面のクサビ効果により、割りナット部材を前進させる（割りナットを閉める）だけで、割りナット部材、進退動作部材、およびストッパー部材を隙間無く連結でき、且つ進退動作部材とストッパー部材を引き離すような力が加わっても、斜面同士の摩擦により割りナット部材開閉装置が小型であっても、進退動作部材とストッパー部材の連結を維持することができる。
【００２１】
請求項６及び請求項７に係わる発明は、上記第６及び７の手段の射出発泡成形機であり、コアバック装置の連結手段は進退動作部材とストッパー部材のいずれか一方の部材に設置したボルトと、もう一方の部材に設置した前記のボルトに螺合するナットによるもので、進退動作部材とストッパー部材の連結力を向上させる必要がある場合、ボルトおよびナットの組数を増やすだけで、連結力を容易に向上させることができる。
【００２２】
請求項８及び請求項９に係わる発明は、上記第８及び９の手段の射出発泡成形機であり、進退動作部材とストッパー部材を電磁力結合しようとするもので、連結装置自体には機械的動作部材がないので、摩耗が発生する箇所が少なく、かつ構造を簡略化できるため故障などの不具合を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係わる射出発泡成形機の側面図及び油圧制御系統図である。
【図２】図１のコアバック装置とタイバーの配置を示す可動型盤の正面図である。
【図３】図１の第１の実施形態のコアバック装置の配置を示す上面図である。
【図４】図３のコアバック装置のＡ部拡大図である（２点鎖線は型閉工程後の進退動作部材側を示す）。
【図５】図３のコアバック装置の動作軸部材とストッパー部材が連結された状態を示す側面図である。
【図６】図５の連結部の詳細図である。
【図７】図５のＢ方向矢視図である。
【図８】図５のＣ方向矢視図である。
【図９】図１の射出発泡成形機に取付けた第２の実施形態のコアバック装置の配置を示す上面図である。
【図１０】図９のコアバック装置のＤ部拡大図である。
【図１１】図１０のＥ方向矢視図である。
【図１２】図９のコアバック装置の動作軸部材が移動してストッパー部材に当接した状態を示す側面図である。
【図１３】図９のコアバック装置の動作軸部材とストッパー部材が連結された状態を示す側面図である。
【図１４】図１の射出発泡成形機に取付けた第３の実施形態のコアバック装置の配置を示す上面図である。
【図１５】図１４のコアバック装置のＦ部拡大図である。
【図１６】図１５のＧ方向矢視図である。
【図１７】図１５のコアバック装置の動作軸部材が移動してストッパー部材に当接した状態を示す側面図である。
【図１８】図１７のＨ方向矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
この実施の形態は油圧型締式射出成形機を発泡成形に適応させたものである。
［第１の実施の形態］
第１の実施形態を図に基づいて説明する。図１は射出発泡成形機の側面図及び油圧制御系統図、図２は図１のコアバック装置とタイバーの配置を示す可動型盤の正面図、図３は図１の第１の実施形態のコアバック装置の配置を示す上面図、図４は図３のコアバック装置のＡ部拡大図（２点鎖線は型閉工程後の進退動作部材側を示す）、図５は図３のコアバック装置の進退動作部材とストッパー部材が連結された状態を示す側面図、図６は図５の連結部の詳細図、図７は図５のＢ方向矢視図、図８は図５のＣ方向矢視図である。
【００２５】
図１において、符号１は基盤で、基盤１の一端には固定側金型４を取付けた固定型盤２が固設されている。固定型盤２にはストロークが短く断面積の大きな４基の型締シリンダ２ａが内蔵され、型締シリンダ２ａによって駆動されるラム６はタイバー７に直結され、図２に示すように、固定型盤２の各角隅に中心線に対して対称に設けられ油圧による型締動作を行うことができる。
【００２６】
基盤１の上には固定型盤２に対向して可動側金型５を取付けた可動型盤３が移動可能に載置される。可動型盤３はボールねじ軸２２と同ボールねじ２２軸に螺合し可動型盤３に固設しているボールねじナット２３を組み合わせた型盤開閉手段４０によって基盤１の上を移動して可動側金型５を固定側金型４に対して開閉させることができる。
【００２７】
型盤開閉手段４０は、ボールねじ軸２２が基盤１に固設された支持台４１、支持台４２において軸受けを介してラジアル方向、スラスト方向を支え、回転自由に支持される構成である。ボールねじ軸２２はサーボモータ４６、小コグベルトプーリー４５、コグベルト４３、大コグベルトプーリー４４を経て回転駆動される。
【００２８】
制御装置３０からの制御信号によりサーボモータ４６が回されるとボールねじ軸２２が回転駆動され、ボールねじナット２３が軸方向に押圧されて可動型盤３を移動（可動型盤３の前進または後退）させる。
【００２９】
型締シリンダ２ａの中を摺動するラム６はその可動型盤３側面にタイバー７が一体に直結され、固定型盤２に対向する可動型盤３が型閉のため近づいてきたとき、タイバー７は可動型盤３の角隅に空けられた複数の挿通孔をそれぞれ貫通する。
【００３０】
型閉時、可動型盤３が固定型盤２側へ移動し、各タイバー７が可動型盤３の挿通孔を突き通り、固定側金型４と可動側金型５が当接した時、タイバー固定手段１１がタイバー７を可動型盤３に固定するようになっている。８は射出シリンダである。
【００３１】
型閉後、型締シリンダ２ａにより型締めされ、射出シリンダ８より溶融樹脂がキャビティ９内に射出される。その後、金型接触面の樹脂が固化した時点で、コアバック装置２０が寸開作動して固定側金型４，可動側金型５を開き、キャビティ９内の樹脂圧を降下させて溶融樹脂が発泡膨張する。可動型盤３に単数又は複数の型内圧センサ２９が取付けられ、可動側金型５を貫通してキャビティ９内の樹脂圧を検出することができる。この型内圧センサ２９は、キャビティ９内の発泡圧力を把握するために設けたものの、発泡圧力を把握する必要がない場合は、設けなくても支障ない。コアバック装置２０は、図１、図２、図３に示すように、固定型盤２、可動型盤３の４角に４組設置される。
【００３２】
コアバック装置２０の具体的な構造を、図３及びそのＡ部拡大図である図４によって説明する。コアバック装置２０は、ボールねじナット１３と、ボールねじナット１３と螺合してボールねじナット１３を進退動作させる動作軸部材１２のボールねじ軸と、動作軸部材１２を駆動する駆動機構４８（減速機付サーボモータ）と、ボールねじナット１３が前進により当接するストッパー部材１８と、ボールねじナット１３とストッパー部材１８が当接後に、ボールねじナット１３とストッパー部材１８を連結する連結装置７０を備えている。
【００３３】
ボールねじ軸である動作軸部材１２は、図３に示すように、可動型盤３に固設された取付け部材４９に取付けられた図示しない多重のボールベアリングによってラジアル方向は自由に、スラスト方向を拘束して支えられている。ストッパー部材１８は固定型盤２に固設された支持板４７に取付けられる。
【００３４】
図４及び図６に示すように、ボールねじナット１３の端部には、割りナット部材１７に嵌めるテーパー面１５ａを有するテーパーフランジ１５が設けられている。図３に示す駆動機構４８（減速機付サーボモータ）が図１に示す制御装置３０の指令により回転速度と停止位置を制御しながら動作軸部材１２を回転駆動するとき、ボールねじナット１３が軸方向に移動する。ボールねじナット１３は、図７及び図８に示す回り止めバー１９により回転を抑えられている。
【００３５】
動作軸部材１２にはボールねじナット１３が螺合され、ボールねじナット１３は可動型盤３に取付けられた回り止めバー１９により回り止めされているので、動作軸部材１２が回転駆動されるとボールねじナット１３は回転方向を拘束された状態で動作軸部材１２の軸方向に移動することができる。型締が行われたときに、ボールねじの回転は、図５に示すようにボールねじナット１３の端面に取付けられたテーパーフランジ１５の端面が丁度ストッパー部材１８の端面に当るように制御される。
【００３６】
本実施形態では進退動作部材をボールねじナット１３として示したが、進退動作部材をボールねじナット１３ではなく、ボールねじ軸としてもよい。この場合、ボールねじナット１３は型開閉方向に固定で、且つ回転自由に支持されるように型盤側に固定され、ボールねじ軸は回転方向に固定で、型開閉方向に移動自由に支持される必要がある。
【００３７】
連結装置７０は、図４に示すように、ボールねじナット１３に固設したナットフランジ１４と、割りナット部材１７と、ナットフランジ１４の側面の突き出し部材１４ａと、該突き出し部材１４ａに対称に取り付けられ割りナット部材１７を上下に開閉する一対のエアシリンダ１６を備えている。本実施形態では連結装置７０はボールねじナット１３に固設した例を示したが、連結装置７０をボールねじナット１３ではなくストッパー部材１８側に備えても良い。
【００３８】
ストッパー部材１８の端部にもテーパーフランジ１５のテーパー面１５ａに相対するテーパーフランジ１８ａが形成されており、動作軸部材１２とストッパー部材１８が当接し、連結装置７０が連結作用を行ったとき、図６に示すように、動作軸部材のテーパーフランジ１５のテーパー面１５ａとストッパー部材１８のテーパーフランジ１８ａが割りナット部材１７に挟まれて、クサビ効果により型開閉方向に隙間無く連結されるようになっている。このとき割りナット部材１７を上下に開閉するエアシリンダは、リンクを用いて１つのエアシリンダで、上下の割りナット部材１７を開閉する構造としてもよい。
【００３９】
型締め、発泡膨張のための可動型盤３の移動等を行う油圧系統について説明する。図１において、型締シリンダ２ａの油圧制御回路は、制御装置３０、油圧ポンプ２６、油圧ポンプ２６から送り出される作動油の油圧を高圧、低圧の２段階に切り換え可能な電磁比例制御リリーフ弁２７、各型締シリンダ２ａへの作動油を型締用油室２ｂと型開用油室２ｃと切換えることができるロジック弁２８と油タンク２５とで構成される。
【００４０】
型締シリンダ２ａはタイバー７を進退させるためのラム６により型開用油室２ｃと型締用油室２ｂに仕切られており、更に型開用油室２ｃと型締用油室２ｂを連通させるバイパス油圧配管３３，３６と、バイパス油圧配管３３，３６上に型開用油室２ｃと型締用油室２ｂを連通／非連通を切換えるロジック弁２８を備え、型締め時は型開用油室２ｃと型締用油室２ｂを非連通とし、コアバック動作中はロジック弁２８を開いて型開用油室２ｃと型締用油室２ｂと油タンク２５を連通できるように構成してある。
【００４１】
射出発泡成形機における型締め、および樹脂射出充填後のコアバック動作と金型内の成形品の発泡膨張工程を説明する。
型締時には型盤開閉手段４０により型閉した後、タイバー固定手段１１によりタイバー７を可動型盤３に固定し、型盤開閉手段４０は可動型盤３に対してフリー状態を保ち、ロジック弁２８を型開用油室２ｃと型締用油室２ｂを非連通に切換え、油圧ポンプ２６と電磁比例制御リリーフ弁２７により発生させた高圧油を４個の油圧シリンダに送って型締めする。
【００４２】
型締め直前あるいは型締め中あるいは型締め後、コアバック装置２０の動作軸部材１２を駆動して、ボールねじナット１３を前進させ、ボールねじナット端面のテーパーフランジ１５を固定型盤２に固設されたストッパー部材１８の端面に当てる。このときテーパーフランジ１５端面がストッパー部材１８の端面に当接する位置を制御プログラムに記憶してあれば、その位置に止めておけば良い。あるいは、型締めによる金型圧縮に伴う固定型盤２と可動型盤３の距離の縮小時に、コアバック装置が共に圧縮され、コアバック装置に過大な負荷が発生しないように、あるいは位置精度に狂いが生じないように、テーパーフランジ１５端面がストッパー部材１８の端面に当接する位置から、型締時の金型圧縮量程度、テーパーフランジ１５の端面を予め後退させた状態で待機させてもよい。
【００４３】
この状態で溶融樹脂をキャビティ９内に射出する。射出後、キャビティ９の内面に接する溶融樹脂表面が固化した時点で以下に説明するような発泡寸開膨張行程が行われる。
上記の手順にてテーパーフランジ１５の端面を予め後退させた場合は、型締め終了後の金型の圧縮が復元した後に、テーパーフランジ１５の端面がストッパー部材１８の端面に当接するように、端面を前進させてテーパーフランジ１５端面がストッパー部材１８の端面に当接させた後、そうでない場合は、射出前あるいは射出中あるいは射出後であり、且つテーパーフランジ１５とストッパー部材１８が当接した状態で、連結装置７０のエアシリンダ１６を前進させて割りナット部材１７を閉め、動作軸部材のテーパーフランジ１５のテーパー面１５ａとストッパー部材のテーパーフランジ１８ａが割りナット部材１７のテーパー面に挟まれて型開閉方向に隙間無く連結する。
【００４４】
この後、コアバック作動が行われる。制御装置３０に内蔵されたコアバック専用プログラムは、４組のコアバック装置２０の寸開制御の停止目標位置を設定し、各コアバック装置２０のコアバック速度と停止位置を独立に制御する。このとき、４組のコアバック装置２０はそれぞれ制御装置３０により独立に制御されても、又は、同期制御されてもどちらでもよい。また発泡成形品の形状によっては、故意に発泡後の成形品肉厚に差を持たせる、或いは、成形品部位による固化速度に差に対応して発泡状態を均一化するために、寸開の速度や停止位置を均等にしないで、計算又は実測の結果より、各コアバック装置２０毎に、停止目標位置を独立に設定してもよい。
【００４５】
キャビティ９内の樹脂が発泡膨張し、可動側金型５に型開方向に発泡力Ｆｐがかかる。樹脂の発泡膨張時に、発泡力Ｆｐとコアバックの力Ｆｃを加えた力Ｆｐ＋Ｆｃによって可動型盤３を型開方向に移動する。この可動型盤３の移動とともにタイバー固定手段１１によって可動型盤３に一端を固定されているタイバー７も型開方向に移動する。タイバー７のもう一方の一端に一体となっているラム６が型締シリンダ２ａ内を移動する際に、型締シリンダ２ａの型締用油室２ｂに背圧を生じる。この型締用油室２ｂの圧油はＦｐ＋Ｆｃとバランスをとるように、徐々に抜き、抜けた圧油の分量だけ、ラム６、タイバー７は金型の開側に移動する。
【００４６】
この型締用油室２ｂの背圧がコアバックを安定して制御するためのバックアップ力となるが、型締用油室２ｂの背圧が大きいと、この背圧に対向するコアバック装置２０の駆動力を大きくしなければならないので、電磁比例制御リリーフ弁２７を操作して油圧配管３５に流入する作動油圧を低圧に切換え、ロジック弁２８を操作して油圧配管３７の作動油を型開用油室２ｃに通じるバイパス油圧配管３６に供給することにより、ラム６が型開方向に移動するにともなう型開用油室２ｃが拡大するに伴い発生する型開用油室２ｃ内の負圧を減じ、ラム６の動作抵抗を減らすことによって必要コアバック力を縮減することができる。これによりコアバック装置２０を小型にしてコスト減を図ることができる。
また、型締用油室２ｂの背圧は、Ｆｐ＋Ｆｃとバランスをとるように、徐々に抜くのではなく、コアバック動作の安定制御のために、積極的に一定圧力値に制御してもよい。
【００４７】
キャビティ９内の樹脂が発泡し、コアバック装置２０の圧力による移動量が発泡樹脂の厚さ（金型寸開量）が所定寸法になる値に到達したら、コアバック装置２０を停止する。このとき、成形品の高外観（高表面転写性）を得るためには、キャビティ内壁に成形品表面が押し付けられた状態を維持できるように、樹脂の膨張力（発泡圧力）が残った状態で金型の間隔を保持し、樹脂を固化させることが好ましい。
【００４８】
薄肉の成形品の場合、コアバック移動量は小さいが、可動側金型５の移動速度は樹脂の発泡膨張速度を超えないように制御することが好ましい。型内圧センサ２９によりキャビティ９内の樹脂圧を計測して、この樹脂圧がマイナスにならぬように、可動側金型５の移動速度、即ち、コアバック装置２０の前進速度を樹脂圧が一定値になるようにフィードバック制御しても良いし、樹脂の発泡膨張速度を予め計算、又は、実測して求めておき、その速度より低い速度になるように制御しても良い。
【００４９】
可動型盤３と固定型盤２を型締めしたとき、コアバック装置２０の連結装置７０を作動させて動作軸部材１２に螺合しているボールねじナット１３のテーパーフランジ１５とストッパー部材１８を隙間無く連結することにより、可動型盤３がコアバック装置２０から離れないので、可動側金型５（可動型盤３）のオーバーランを防止し、あるいは必要によっては可動型盤３を引き戻すことにより、コアバック装置２０の作動と寸開距離を精度良く目標の位置に制御することが容易となり、可動型盤３の位置制御精度および成形品の肉厚精度を向上させることができる。
【００５０】
更には、ボールねじナット１３のテーパーフランジ１５とストッパー部材１８の連結動作は、割りナット部材１７の最内径位置がテーパーフランジ１５、およびストッパー部材１８の当接部の最外径位置よりも微少量外側の位置から、テーパー面同士が押し当てられる位置までエアシリンダを小ストローク前進させるだけで良く、且つ連結解放動作は、連結動作とは逆に、割りナット部材１７の最内径位置がテーパーフランジ１５、およびストッパー部材１８の当接部の最外径位置よりも微少量外側に至る程度までエアシリンダを小ストローク後退させるだけでよいので、連結装置の動作時間が短く、成形サイクルを短縮でき、生産性を向上できる。
【００５１】
また本実施例ではコアバック装置を固定型盤２、可動型盤３の４隅に４組設置した例を示したが、型盤開閉手段４０をコアバック装置と兼用できる場合は、型盤の中心軸に対し型盤開閉手段４０の設置されている位置と反対側に本発明のコアバック装置２０を２組設置してもよいし、型盤の上下あるいは左右の中心線に対し型盤開閉手段４０の設置されている位置と反対側に本発明のコアバック装置２０を２組設置してもよい。またこの場合、型盤開閉手段は電動モータ駆動でなく、油圧駆動（例えば油圧シリンダ）であっても支障ない。
【００５２】
またコアバック動作が停止し、連結装置７０により可動型盤３の動作を規制し、可動型盤３を停止させようとしても、可動型盤３が停止せずに、動作慣性などにより可動型盤３が移動を続けた場合で、連結装置７０に過度な引っ張り応力が発生し連結装置７０が破損してしまう虞がある場合は、連結装置７０の強度上、発生応力の許容応力を超えないように、何らかの応力リミッタを設けることが好ましい。
【００５３】
［第２の実施の形態］
本実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、コアバック装置２０の動作軸部材１２とストッパー部材１８とを連結する連結装置７０の構成であり、それ以外の構成は同じであり、作用も完全に同じであるので共通部分については説明を省くことにする。
【００５４】
第２の実施の形態を図に基づいて説明する。図９は図１の射出発泡成形機に取付けた第２の実施形態のコアバック装置の配置を示す上面図、図１０は図９のコアバック装置のＤ部拡大図、図１１は図１０のＥ方向矢視図、図１２は図９のコアバック装置の動作軸部材が移動してストッパー部材に当接した状態を示す側面図、図１３は図９のコアバック装置の動作軸部材とストッパー部材が連結された状態を示す側面図である。
【００５５】
図において、コアバック装置５０の第１の実施の形態と同じ可動型盤３に取付け部材４９を介して固設されたボールねじ軸である動作軸部材１２に、第１の実施の形態と同じボールねじナット１３が螺合し、ボールねじナット１３に複数の雌ねじ５１ａを形成したナットフランジ５１が固設されている。このとき複数の雌ねじ５１ａは、同一円周上でも、上下でも、左右でも、ボールねじナット１３の中心軸を挟むように設けることが好ましい。特にボールねじナット１３の中心軸に対し対象に設けることが更に好ましい。ボールねじナット１３、ナットフランジ５１は取付け部材４９に固設された回り止めバー１９により回転を抑えられている。
【００５６】
ストッパー部材５２は固定型盤２に支持板４７を介して固設されており、ストッパー部材５２に固設されたフランジ５２ｂ、５２ｃにねじバー５３が回転自由に支持されている。ねじバー５３はナットフランジ５１のナットの雌ねじ５１ａに対向した位置に設置され、同雌ねじ５１ａに螺合可能な雄ねじ５３ａが形成されている。ねじバー５３は直結したモータ５４により回転駆動することができる。このとき、ねじバー５３は、プーリーや歯車を介してモータ５４と連結させてもよい。モータ５４はねじバー５３と同時に進退移動するが回り止め板５５により回転方向を抑制される。このとき、ねじバー５３をプーリーや歯車を介してモータ５４と連結した場合は、ねじバー５３のみ進退移動させる構造としても良い。ねじバー５３にはフランジ５３ｂが設けられ、ねじバー５３は外周に設けられた圧縮ばね６１により動作軸部材１２の方向に押されている。
【００５７】
コアバック装置５０の動作について説明する。射出発泡成形機における型締め時、動作軸部材１２のボールねじを制御して、ボールねじナット１３を前進させ、ボールねじナット１３の端部に設けられたナットフランジ５１をストッパー部材５２の端面に当接させる。ねじバー５３はナットフランジ５１に押され圧縮ばね６１は縮み、ねじバー５３の先端に押力がかかる。この状態でモータ５４が回転駆動すれば、ねじバー５３の雄ねじ５３ａがナットフランジ５１のナットの雌ねじ５１aにねじ込まれ、動作軸部材１２とストッパー部材５２は連結される。
【００５８】
図示しないが、本実施形態とは異なる構造として、このコアバック装置５０は、ねじバー５３をナットフランジ５１に固設し、ストッパー部材５２側に雌ねじ５１ａを回転自由に支持し、雌ねじ５１ａを駆動するモータ５４とともに設置しても良いし、あるいは、ナットフランジ５１側にねじバー５３を回転自由に支持し、ねじバー５３を回転駆動するモータ５４とともに設置し、雌ねじ５１ａをストッパー部材５２に固設しても良い。
【００５９】
発泡射出成形工程におけるコアバック装置５０の動作については第１の実施の形態と同様であるので説明は省略する。
【００６０】
［第３の実施の形態］
本実施の形態が第１及び第２の実施の形態と異なる点は、コアバック装置２０の動作軸部材１２とストッパー部材１８とを連結する連結装置７０の構成であり、それ以外の構成は同じで、作用も完全に同じであるので共通部分については説明を省くことにする。
【００６１】
第３の実施の形態を図に基づいて説明する。図１４は図１の射出発泡成形機に取付けた第３の実施形態のコアバック装置の配置を示す上面図、図１５は図１４のコアバック装置のＦ部拡大図、図１６は図１５のＧ方向矢視図、図１７は図１５のコアバック装置の動作軸部材が移動してストッパー部材に当接した状態を示す側面図、図１８は図１７のＨ方向矢視図である。
【００６２】
図において、コアバック装置６０は、第１の実施の形態と同じ可動型盤３に取付け部材４９を介して固設された動作軸部材１２であるボールねじ軸に、第１の実施の形態と同じボールねじナット１３が螺合し、ボールねじナット１３に固設した磁性体製のフランジ６３と、環状の電磁石６５を取付けた電磁石フランジ６４ａを設けたストッパー部材６４と、電磁石６５を励起する電流をＯＮ、ＯＦＦしてフランジ６３と電磁石フランジ６４ａを連結する図示しない電源と制御装置とよりなり、ボールねじナット１３、フランジ６３は取付け部材４９に固設された回り止めバー１９により回転を抑えられている。
【００６３】
コアバック装置６０は、射出発泡成形機における型締め時、動作軸部材１２のボールねじ軸を回転駆動させてボールねじナット１３を前進させて、ボールねじナット１３の端部に設けられたフランジ６３の端面６３ａをストッパー部材６４の電磁石フランジ６４ａに当接させた後に、電磁石６５に電流を通して動作軸部材１２とストッパー部材６４を磁力連結する。
【００６４】
このとき、コアバック装置６０の動作軸部材１２のボールねじナット１３に環状の電磁石６５を取付け、ストッパー部材６４の端部を磁性体製のフランジとした構成としても同様の連結手段が得られる。
【００６５】
発泡射出成形工程におけるコアバック装置６０の動作については第１の実施の形態と同様であるので説明は省略する。
【符号の説明】
【００６６】
１    基盤
２    固定型盤
２ａ    型締シリンダ
２ｂ    型締用油室
２ｃ    型開用油室
３    可動型盤
４    固定側金型
５    可動側金型
６    ラム
７    タイバー
８    射出シリンダ
９    キャビティ
１１    タイバー固定手段
１２    動作軸部材
１３    ボールねじナット（進退動作部材）
１４，５１    ナットフランジ
１４ａ    突き出し部材
１５    テーパーフランジ
１５ａ    テーパー面
１６    エアシリンダ
１７    割りナット部材
１８    ストッパー部材
１８ａ    テーパーフランジ
１９    回り止めバー
２０，５０，６０    コアバック装置
２２    ボールねじ軸
２３    ボールねじナット
２５    油タンク
２６    油圧ポンプ
２７    電磁比例制御リリーフ弁
２８    ロジック弁
２９    型内圧センサ
３０    制御装置
３３    バイパス油圧配管
３５    油圧配管
３６    バイパス油圧配管
３７    油圧配管
４０    型盤開閉手段
４１    支持台
４２    支持台
４３    コグベルト
４４    大コグベルトプーリー
４５    小コグベルトプーリー
４６    サーボモータ
４７    支持板
４８    駆動機構
４９    取付け部材
５２    ストッパー部材
５２ｂ    フランジ
５２ｃ    フランジ
５３    ねじバー
５３ｂ    フランジ
５４    モータ
５５    回り止め板
６１    圧縮ばね
６３    フランジ
６３ａ    端面
６４    ストッパー部材
６４ａ    電磁石フランジ
６５    電磁石
７０    連結装置
Ｆｃ    コアバックの力
Ｆｐ  発泡力
【図１】
0005426515.tif 000002
【図２】
0005426515.tif 000003
【図３】
0005426515.tif 000004
【図４】
0005426515.tif 000005
【図５】
0005426515.tif 000006
【図６】
0005426515.tif 000007
【図７】
0005426515.tif 000008
【図８】
0005426515.tif 000009
【図９】
0005426515.tif 000010
【図１０】
0005426515.tif 000011
【図１１】
0005426515.tif 000012
【図１２】
0005426515.tif 000013
【図１３】
0005426515.tif 000014
【図１４】
0005426515.tif 000015
【図１５】
0005426515.tif 000016
【図１６】
0005426515.tif 000017
【図１７】
0005426515.tif 000018
【図１８】
0005426515.tif 000019