(57)【要約】【課題】相対する金型が偏ることなく両金型の開閉を円滑に行い、両金型が確実に正しく保持されることができる全電動式成形機を提供する。【解決手段】基台１０の一側及び他側にて移動可能に対向配置された第１金型２１及び第２金型２２と、第１及び第２金型２１，２２にそれぞれ連結されると共に、型締め位置と型開き位置との間で第１及び第２金型２１，２２を移動させるように作動する一対の作動アーム２３と、を備えた型締め装置２と、型締め装置２と連結され、これを駆動させるための動力機構５と、作動アーム２３と動力機構５とに連結される連動機構６と、を備えた駆動装置と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台の一側及び他側にて移動可能に対向配置された第１金型及び第２金型と、前記第１金型及び前記第２金型にそれぞれ連結されると共に、型締め位置と型開き位置との間で前記第１金型及び前記第２金型を移動させるように作動する一対の作動アームと、を備えた型締め装置と、
前記型締め装置と連結され、前記型締め装置を駆動させるための動力機構と、前記作動アームと前記動力機構とに連結される連動機構と、を備えた駆動装置と、を有する全電動式成形機において、
前記動力機構は、動力源と、前記動力源と連結されると共に、その駆動力を受けてその軸線の周りの回転駆動される送りねじと、その先端部が前記送りねじと連結されると共に、前記送りねじの正逆回転によって前記基台の一側から他側に往復移動するように駆動される伝達ロッドと、その一端部が前記伝達ロッドの先端部と逆側の後端部に枢着され、逆側の他端部が前記先端部を軸にして回動する揺動腕と、を有し、
前記連動機構は、その一端部が前記揺動腕の他端部と枢動可能に連結された回動アームと、その一端部が前記回動アームの一端部に枢動可能に連結されると共に、逆側の他端部が前記第１金型側の前記作動アームに枢動可能に連結された第１リンクユニットと、その一端部が前記第２金型側の前記作動アームと枢動可能に連結されると共に、逆側の他端部が前記回動アームの他端部に枢動可能に連結された第２リンクユニットと、を有し、
前記回動アームは、その両端部間の中間部にて前記基台に対して回転可能に取り付けられ、該両端部が前記中間部の周りで互いに逆向きに回動可能になるように構成され、
各前記作動アームの一端部が、対応する前記第１金型又は第２金型に連結されると共に、前記第１金型側作動アームの他端部が、前記第１リンクユニットの他端部に連結され、前記第２金型側の前記作動アームの他端部が、前記第２リンクユニットの一端部に連結され、
各前記作動アームの両端部は、その両端部間の中間部の周りで互いに逆向きに回動するように構成され、
前記第１金型側の前記作動アーム及び対向する前記第２金型側の前記作動アームが、前記連動機構によって対応端部同士が互いに接近離反することにより、前記第１金型と前記第２金型とを前記型締め位置と前記型開き位置との間で移動させるように構成され、
前記第１リンクユニットと前記第２リンクユニットはそれぞれ、平行した一対の棒状部材でなり、
前記第１リンクユニットの一対の棒状部材の一端部により、前記回動アームの一端部を挟持して枢動可能に連結すると共に、その他端部により、前記第１金型側の前記作動アームを挟持して枢動可能に連結し、
前記第２リンクユニットの一対の棒状部材の一端部により、前記第２金型側の前記作動アームを挟持して枢動可能に連結すると共に、その他端部により、前記回動アームの他端部を挟持して枢動可能に連結することを特徴とする全電動式成形機。
【請求項２】
前記駆動装置に、前記第１リンクユニットと前記第２リンクユニットに応じて一対の移動案内ユニットを設け、それぞれの移動案内ユニットは、対応する前記第１又は第２リンクユニットの他端部及び、対応する前記作動アームの他端部に連結されることを特徴とする請求項１に記載の全電動式成形機。
【請求項３】
各前記移動案内ユニットに、前記基台の一端側から他端側の間に往復移動する滑り台を設けることを特徴とする請求項２に記載の全電動式成形機。
【請求項４】
前記各移動案内ユニットは、前記滑り台が往復移動可能に取り付けられたガイドフレームを更に有することを特徴とする請求項３に記載の全電動式成形機。
【請求項５】
前記基台は、前記動力機構と前記連動機構と前記移動案内ユニットとが取り付けられたベースと、
前記回動アームの中間部を挟んで回転可能に連結されるように前記ベースに設けられた一対の取付板と、
前記ベースと離隔して、前記第１金型及び第２金型が往復移動可能に設けられた取付座と、を備えることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の全電動式成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空容器を成形するための成形機に関し、特に全電動式（all Electric control type）成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の成形機は、油圧駆動によって、可動金型を固定金型に対して往復移動させて型閉じ或いは型開きをするように構成されている。この場合、油圧駆動装置はオイル給送用のパイプの配索が必要となり、構成が複雑になりがちであるため、小型化の妨げになる。また、オイルの漏れによる汚染問題があるため、多くの成形機は、電動制御式に取替えられている。
【０００３】
従来の全電動式の成形機として、成形機における金型の偏りに起因した不良品が発生する問題を解決するため、例えば図５に示されるような不良品の発生を抑制することができる成形機９が知られている（特許文献１参照）。図５において可動金型９１が、筒状支持部９２ａ,９２ａ及びロッド９２ｂ,９２ｂを介して移動台９２と連結され、固定金型９３が筒状支持部９１ａ,９１ａ及びロッド９３ａ,９３ａ、サポート部材９４を介して移動台ベース９５に取り付けられている。これにより、可動金型９１が固定金型９３に対して、安定して図において左右方向に自在にスライドすることができ、可動金型９１が固定金型９３に近づきながら型閉じし、或いは離れながら型開きすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２５５５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の成形機９は、可動金型９１が固定金型９３に対して、上述のように安定して左右方向にスライドすることにより、両金型９１,９３の偏りのない接触確実性を高めることができる。この場合、可動金型９１のスライド移動を円滑に行うには、各筒状支持部及び対応する各ロッドには高い嵌合精度が求められる。ところが、移動金型９１が自重により下方へ傾くので、その荷重により各ロッドが擦れてロッドと筒状支持部に摩耗が生じる問題点がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、相対する金型が偏ることなく両金型の開閉を円滑に行い、両金型が確実に正しく保持されることができる成形機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の全電動式成形機は、基台の一側及び他側にて移動可能に対向配置された第１金型及び第２金型と、前記第１金型及び前記第２金型にそれぞれ連結されると共に、型締め位置と型開き位置との間で前記第１金型及び前記第２金型を移動させるように作動する一対の作動アームと、を備えた型締め装置と、
前記型締め装置と連結され、前記型締め装置を駆動させるための動力機構と、前記作動アームと前記動力機構とに連結される連動機構と、を備えた駆動装置と、を有する全電動式成形機において、
前記動力機構は、動力源と、前記動力源と連結されると共に、その駆動力を受けてその軸線の周りの回転駆動される送りねじと、その先端部が前記送りねじと連結されると共に、前記送りねじの正逆回転によって前記基台の一側から他側に往復移動するように駆動される伝達ロッドと、その一端部が前記伝達ロッドの先端部と逆側の後端部に枢着され、逆側の他端部が前記先端部を軸にして回動する揺動腕と、を有し、
前記連動機構は、その一端部が前記揺動腕の他端部と枢動可能に連結された回動アームと、その一端部が前記回動アームの一端部に枢動可能に連結されると共に、逆側の他端部が前記第１金型側の前記作動アームに枢動可能に連結された第１リンクユニットと、その一端部が前記第２金型側の前記作動アームと枢動可能に連結されると共に、逆側の他端部が前記回動アームの他端部に枢動可能に連結された第２リンクユニットと、を有し、
前記回動アームは、その両端部間の中間部にて前記基台に対して回転可能に取り付けられ、該両端部が前記中間部の周りで互いに逆向きに回動可能になるように構成され、
各前記作動アームの一端部が、対応する前記第１金型又は第２金型に連結されると共に、前記第１金型側作動アームの他端部が、前記第１リンクユニットの他端部に連結され、前記第２金型側の前記作動アームの他端部が、前記第２リンクユニットの一端部に連結され、
各前記作動アームの両端部は、その両端部間の中間部の周りで互いに逆向きに回動するように構成され、
前記第１金型側の前記作動アーム及び対向する前記第２金型側の前記作動アームが、前記連動機構によって対応端部同士が互いに接近離反することにより、前記第１金型と前記第２金型とを前記型締め位置と前記型開き位置との間で移動させるように構成され、
前記第１リンクユニットと前記第２リンクユニットはそれぞれ、平行した一対の棒状部材でなり、
前記第１リンクユニットの一対の棒状部材の一端部により、前記回動アームの一端部を挟持して枢動可能に連結すると共に、その他端部により、前記第１金型側の前記作動アームを挟持して枢動可能に連結し、
前記第２リンクユニットの一対の棒状部材の一端部により、前記第２金型側の前記作動アームを挟持して枢動可能に連結すると共に、その他端部により、前記回動アームの他端部を挟持して枢動可能に連結することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の全電動式成形機において、前記駆動装置に、前記第１リンクユニットと前記第２リンクユニットに応じて一対の移動案内ユニットを設け、それぞれの移動案内ユニットは、対応する前記第１又は第２リンクユニットの他端部及び、対応する前記作動アームの他端部に連結されることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の全電動式成形機において、各前記移動案内ユニットに、前記基台の一端側から他端側の間に往復移動する滑り台を設けることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の全電動式成形機において、前記各移動案内ユニットは、前記滑り台が往復移動可能に取り付けられたガイドフレームを更に有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の全電動式成形機において、前記基台は、前記動力機構と前記連動機構と前記移動案内ユニットとが取り付けられたベースと、
前記回動アームの中間部を挟んで回転可能に連結されるように前記ベースに設けられた一対の取付板と、
前記ベースと離隔して、前記第１金型及び第２金型が往復移動可能に設けられた取付座と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の全電動式成形機によれば、型締め装置の第１金型と第２金型とが、対応する金型に連結された作動アームと、対応する作動アームに連結された駆動装置とにより、同時に近づいて接し、或いは離れることができるように構成される。これにより金型同士を均一に突き合わせることができ、従来の成形機における片方の金型（可動金型）のみの移動による偏りを避けることができる。従って、金型同士の接触後に成形する際、そのセンター位置を正確に所定の位置に定めることができ、高い成形精度が得られ、成形品の歩留りを高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る全電動式成形機（型開き状態）の一実施形態を示す正面図である。
【図２】図１の一部を示す拡大斜視図である。
【図３】図１の一部を示す分解拡大斜視図である。
【図４】図１の成形機の型閉じ状態を示す正面図である。
【図５】従来例の成形機を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る実施形態の全電動式成形機について、添付図面を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示す正面図であり、図中、１は成形機であり、基台１０に型締め装置２とその駆動装置とが取り付けられ、成形品の厚さを制御可能な厚さ調整装置４を更に含む。型締め装置２は、第１金型２１と第２金型２２とを含む。駆動装置として、型締め装置２を駆動させるための動力機構５と、連動機構６とを有する。第１金型２１及び第２金型２２は、駆動されて互いに接するときそれぞれの成形面の縁部が接触することで、両金型の間に成形用のキャビティが画成される。
【００１５】
基台１０は、図１の正面視において左右方向に沿って延設される長尺状ベース１１と、左右方向に対して直交し、且つベース１１と同一平面上の前後方向（図１の紙面と直交方向）に所定の間隔をおいて設けられた２つ（一対）の取付板１２（図３参照）と、ベース１１と離隔して、ベース１１の上方に２つの金型２１，２２が往復移動可能に設けられた取付座１３を備えている。なお、以下の説明において、「左右方向」及び「前後方向」とは上記と同様に定義される。案内ユニット１４は、取付座１３を往復移動することができるように、取付座１３の左右方向に延伸されるガイドフレーム１４ｂと、所定の間隔をおいてガイドフレーム１４ｂの両端側に設けられる移動台１４ａ，１４ａとからなる。取付座１３の両端側に支軸１３１，１３１が設けられている。
【００１６】
基台１０の両側において、ベース１１に対して直立する作動アーム２３，２３が立設され、作動アーム２３はそれぞれ、連動腕２４，２４を介して第１金型２１と第２金型２２とに連結されている。対応する金型側の連動腕２４の一端部が、対応金型側の作動アーム２３の一端部２３１と回転可能に連結され、また、連動腕２４の他端部が、対応金型２１，２２に固定されている。なお、各金型２１，２２は、移動台１４ａ，１４ａに固定された金型支持体２５，２５を介して、それぞれ連動腕２４,２４に連結されている。各作動アーム２３の中間部２３３，２３３には、取付座１３の各支軸１３１が回転可能に取り付けられ、他端部２３２，２３２は、駆動装置側に連結されている。作動アーム２３，２３を介して、駆動装置からの駆動力を受けて、作動アーム２３，２３が支軸１３１の周りで回動することによって、両金型２１，２２が、互いに接する型締め位置（図４参照）と、互いに離れる型開き位置（図１参照）とに往復移動することができる。
【００１７】
駆動装置における動力機構５は図１〜図４に示すように、動力源５１と、カップリング５２と、送りねじ５３と、支持台座５４と、伝達ロッド５５と、揺動腕５６とを有する。
動力源５１は、この例において電力で駆動可能に構成され、一例としてデジタル制御により作動するサーボモータを用いるが、これに制限されるものではない。
カップリング５２は、動力源５１の出力軸５１１と支持台座５４を介しての送りねじ５３との間に連結され、動力源５１から出力された動力を送りねじ５３へ送る。
送りねじ５３は、典型的にはボールねじを用い、支持台座５４を貫通し、カップリング５２と伝達ロッド５５との間に連結され、カップリング５２を介して動力源５１の駆動力を受けて自身の軸線周りで回転自在に駆動される。
【００１８】
伝達ロッド５５は図３に示すように、先端部５５１に送りねじ５３が挿入できる通穴５５１ａが形成された長方形枠体であり、送りねじ５３の挿入端部と嵌合可能に通穴５５１ａの断面は例えば円形に形成される。伝達ロッド５５の他端部５５２が揺動腕５６の一端部５６１を挟持するように、揺動腕５６側に向かって左右方向に延出してフォーク状に形成され、他端部５５２に枢止ピン５５２ａが前後方向に貫通して設けられる。
【００１９】
揺動腕５６の一端部５６１が、伝達ロッド５５の枢止ピン５５２ａに連結され、一端部５６１は、枢止ピン５５２ａの周りで回動することができる。なお、この例においては、揺動腕５６の他端部５６２は、連動機構６側に連結される。
【００２０】
連動機構６は、回動アーム６１と、第１リンクユニット６２と、第２リンクユニット６３とを備えている。図３に示すように、回動アーム６１の一端部６１１は、左右方向に延出してフォーク状に形成され、揺動腕５６の他端部５６２が挿入して挟持される。また、回動アーム６１の両端部６１１，６１２及び中間部６１３に対して、枢止軸６１１ａ，６１２ａ，６１３ａが対応して前後方向に貫通して設けられている。
各取付板１２には取付孔１２１が開けてあり、回動アーム６１の中間部６１３は、取付孔１２１に挿入された枢止軸６１３ａを介して取付板１２，１２の間に取り付け支持される。
【００２１】
第１リンクユニット６２は、例えば平行した２本（一対）の棒状部材でなり、この各棒状部材の一端部６２１，６２１が回動アーム６１の一端部６１１を挟持して枢止軸６１１ａに固定される。各他端部６２２は、各対が一対のガイドフレーム３１，３１と一対の滑り台３２，３２とからなる左右で２対のガイドユニットを備えた移動案内ユニット３における一方の滑り台３２，３２（左側）の間に回動可能に連結されている。
第２リンクユニット６３は、平行した２本（一対）の棒状部材でなり、各棒状部材の一端部６３１，６３１が他方の滑り台３２及び第２金型２２側の作動アーム２３と枢動可能に連結され、他端部６３２，６３２が枢止軸６１２ａを介して回動アーム６１と連結されている。
【００２２】
なお、移動案内ユニット３におけるガイドフレーム３１は、例えばリブ状のガイドバーを用い、対応する滑り台３２には案内溝が設けられ、各滑り台３２が対応するガイドバー３１と嵌合されて滑り移動することができる。この例において、移動案内ユニット３は、リブ状ガイドバー３１と案内溝付き滑り台３２，３１となるガイドユニットを用いたが、ベース１１に案内溝を開け、滑り台にリブが形成されても良い。
【００２３】
この例において、同一側の滑り台３２，３２の間には、枢軸２３２ａが取付けられ、例えば第２金型２２側の枢軸２３２ａを介して、第２リンクユニット６３の一端部６３１と第２金型２２側の作動アーム２３の他端部２３２とが連結されている。また、リンクユニット６２は、リンクユニット６３とほぼ同一に構成されているが、この例において更に他のガイドユニット３Ａを介して、第１金型２１側の作動アーム２３の他端部２３２と厚さ調整装置４とが連結されている。これらのガイドユニット、リンクユニットの動きに従って、作動アーム２３，２３が対向して揺動することができる。
【００２４】
厚さ調整装置４は概ね、減速モータ４１及び伝達ロッド４２などを有し、減速モータ４１の出力を受けて伝達ロッド４２の移動量と連動する移動案内ユニット３及び作動アーム２３の動きを調整することで、両金型２１，２２におけるキャビティの大きさを調節することができ、形成品のサイズを変えることができる。なお、一定のサイズの成形品をつくる場合、厚さ調節装置４を設けず、両側に同一の構造を備えたガイドユニットを設けることができることは言うまでもない。
【００２５】
次に図１、図２及び図４を参照して本実施形態の全電動式成形機１の動作を説明する。
図１及び図２には、型締め装置２の両金型２１，２２が互いに離れて、作動アーム２３，２３の他端部２３２，２３２及び、両側の滑り台３２，３２が互いに近づくと共に、回動アーム６１が図面視で略Ｉの字状に直立し、第１と第２のリンクユニット６２，６３が斜めに平行に並列されている型開き位置にある状態を示している。図４には、型締め装置２の両金型２１，２２が互いに近づいて、作動アーム２３，２３の他端部２３２，２３２及び、両側の滑り台３２，３２が離れると共に、回動アーム６１が図面視で略一の字状に横たわり、第１と第２のリンクユニット６２，６３も一列に揃って並んでいる型閉じ位置にある状態を示している。
【００２６】
両金型２１，２２は、図１の型開き位置から図４の型閉じ位置に移動するとき、駆動装置における動力源５１を運転させ、送りねじ５３が動力源５１の動力を受けて回転し、伝達ロッド５５が例えば図において右側から左側の方向へ摺動し、揺動腕５６を介して回動アーム６１が時計周りに回動する。回動アーム６１の回動に従って、第１及び第２のリンクユニット６２，６３が移動案内ユニット３の滑り台３２，３２を互いに内側から外側へ押し移動させ、作動アーム２３の他端部２３２，２３２が互いに内側から外側に移動するように回動し、作動アーム２３，２３の一端部２３１，２３１が互いに近づくように移動する。従って、各構成要素が図１に示す各矢印のように回転又は移動することにより、各金型を移動させて図１の型開き位置から図４の型閉じ位置に移動することができる。
【００２７】
上記とは逆に、両金型２１，２２は、図４の型閉じ位置から図１の型開き位置に移動するとき、駆動装置における動力源５１を運転させ、送りねじ５３が動力源５１の動力を受けて回転し、伝達ロッド５５が例えば図において左側から右側の方向へ摺動し、揺動腕５６を介して回動アーム６１が反時計周りに回動する。回動アーム６１の回動に従って、第１及び第２のリンクユニット６２，６３が移動案内ユニット３の滑り台３２，３２を互いに外側から内側へ押し移動させ、作動アーム２３の他端部２３２，２３２が互いに外側から内側に移動するように回動し、作動アーム２３，２３の一端部２３１，２３１が互いに離れるように移動する。従って、各構成要素が図４に示す各矢印のように回転又は移動することにより、各金型を移動させて図４の型閉じ位置から図１の型開き位置に移動することができる。
【００２８】
以上の動作により、作動アーム２３，２３と連結された型締め装置２の第１金型２１と第２金型２２とが、移動案内ユニット３と動力機構５と連動機構６とを介して、同時に近づいて接し、又は離れることができるように構成される。これにより金型同士を均一に突き合わせることができ、従来の成形機における片側金型の移動のみによる偏りを避けることができる。従って、金型同士は接触後に成形するセンター位置を正確に所定の位置に定めることができ、成形精度が高くなり、成形品の歩留りを高めることができる。
【符号の説明】
【００２９】
１  成形機、１０  基台、１１  ベース、１２  取付板、１２１  取付孔、１３  取付座、１３１  支軸、１４  案内ユニット、１４ａ  移動台、１４ｂ  ガイドフレーム、２  型締め装置、２１  第１金型、２２  第２金型、２３  作動アーム、２３１,２３２  端部、２３２ａ  枢軸、２３３  中間部、２４  連動腕、２５  金型支持体、３  移動案内ユニット、３１  ガイドフレーム（ガイドバー）、３２  滑り台、３Ａ  ガイドユニット、４  厚さ調整装置、４１  減速モータ、４２  伝達ロッド、５  動力機構、５１  動力源、５１１  出力軸、５２  カップリング、５３  送りねじ、５４  支持台座、５５  伝達ロッド、５５１,５５２  端部、５５１ａ  通穴、５５２ａ  枢止ピン、５６  揺動腕、５６１,５６２  端部、６  連動機構、６１  回動アーム、６１１,６１２  端部、６１３  中間部、６１１ａ,６１２ａ,６１３ａ  枢止軸、６２  第１リンクユニット、６２１,６２２  端部、６３  第２リンクユニット、６３１,６３２  端部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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