(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022142715
(43)【公開日】2022-09-30
(54)【発明の名称】成形装置
(51)【国際特許分類】
B29C 33/22 20060101AFI20220922BHJP
B29C 45/64 20060101ALI20220922BHJP
【ＦＩ】
B29C33/22
B29C45/64
【審査請求】有
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021164268
(22)【出願日】2021-10-05
(31)【優先権主張番号】P 2021042838
(32)【優先日】2021-03-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000004215
【氏名又は名称】株式会社日本製鋼所
(74)【代理人】
【識別番号】100103894
【弁理士】
【氏名又は名称】家入 健
(72)【発明者】
【氏名】塚本 淳
(72)【発明者】
【氏名】福本 健二
(72)【発明者】
【氏名】神野 鎮緒
(72)【発明者】
【氏名】田島 久良
(72)【発明者】
【氏名】長谷川 裕記
【テーマコード（参考）】
4F202
【Ｆターム（参考）】
4F202CA11
4F202CA30
4F202CB01
4F202CL01
4F202CL12
4F202CL16
4F202CL42
4F202CL44
4F202CL48
(57)【要約】
【課題】 装置の構造が比較的簡単なものとなるか、またはより安定的に第２の係合部材に力を加えてタイバの軸方向に変位させることの可能な成形装置を提供する。
【解決手段】 成形装置１は、固定盤３１２、可動盤３１４のいずれかに連設され係合溝３２１を備えたタイバ３１９と、タイバ３１９の係合溝３２１に対して係合・離脱される第１の係合部材３２４と、タイバ３１９の係合溝３２１に対して係合・離脱されるとともにタイバ３１９の軸方向Ｌにも変位可能な第２の係合部材３２７と、前記第２の係合部材３２７に対して第１の係合部材３２４とは反対側に配置され、タイバ３１９が挿通される貫通孔５１０と第２の係合部材３２７を押圧する押圧面５１１を備えた力伝達部材５０７と、前記力伝達部材５０７を介して前記第２の係合部材３２７を前記第１の係合部材３２４に対してタイバ３１９の軸方向に変位可能な駆動機構５０２等を備える。
【選択図】 図９
【解決手段】 成形装置１は、固定盤３１２、可動盤３１４のいずれかに連設され係合溝３２１を備えたタイバ３１９と、タイバ３１９の係合溝３２１に対して係合・離脱される第１の係合部材３２４と、タイバ３１９の係合溝３２１に対して係合・離脱されるとともにタイバ３１９の軸方向Ｌにも変位可能な第２の係合部材３２７と、前記第２の係合部材３２７に対して第１の係合部材３２４とは反対側に配置され、タイバ３１９が挿通される貫通孔５１０と第２の係合部材３２７を押圧する押圧面５１１を備えた力伝達部材５０７と、前記力伝達部材５０７を介して前記第２の係合部材３２７を前記第１の係合部材３２４に対してタイバ３１９の軸方向に変位可能な駆動機構５０２等を備える。
【選択図】 図９
【特許請求の範囲】
【請求項1】
固定金型が取り付けられる固定盤に対して可動金型が取り付けられる可動盤を型開閉方向に移動させる型開閉機構と、前記固定金型と可動金型を型締する型締機構を備えた成形装置において、
前記固定盤、前記可動盤のいずれかに連設され係合溝を備えたタイバと、
前記タイバの係合溝に対して係合・離脱される第１の係合部材と、
前記タイバの係合溝に対して係合・離脱されるとともにタイバの軸方向にも変位可能な第２の係合部材と、
前記第２の係合部材に対して第１の係合部材とは反対側に配置され、タイバが挿通される貫通孔と第２の係合部材を押圧する押圧面を備えた力伝達部材と、
前記力伝達部材を介して前記第２の係合部材を前記第１の係合部材に対してタイバの軸方向に変位可能な駆動機構と、を備える、成形装置。
前記固定盤、前記可動盤のいずれかに連設され係合溝を備えたタイバと、
前記タイバの係合溝に対して係合・離脱される第１の係合部材と、
前記タイバの係合溝に対して係合・離脱されるとともにタイバの軸方向にも変位可能な第２の係合部材と、
前記第２の係合部材に対して第１の係合部材とは反対側に配置され、タイバが挿通される貫通孔と第２の係合部材を押圧する押圧面を備えた力伝達部材と、
前記力伝達部材を介して前記第２の係合部材を前記第１の係合部材に対してタイバの軸方向に変位可能な駆動機構と、を備える、成形装置。
【請求項2】
固定金型が取り付けられる固定盤に対して可動金型が取り付けられる可動盤を型開閉方向に移動させる型開閉機構と、前記固定金型と可動金型を型締する型締機構を備えた成形装置において、
前記固定盤、前記可動盤のいずれかに連設され係合溝を備えたタイバと、
前記タイバの係合溝に対して係合・離脱される第１の係合部材と、
前記タイバの係合溝に対して係合・離脱されるとともにタイバの軸方向にも変位可能な第２の係合部材と、
タイバの軸方向に直交する断面の内周形状が円または円弧の部分を含む力伝達部材を備え前記第２の係合部材に力を伝達して該第２の係合部材を前記第１の係合部材に対してタイバの軸方向に変位可能な駆動機構と、を備える、成形装置。
前記固定盤、前記可動盤のいずれかに連設され係合溝を備えたタイバと、
前記タイバの係合溝に対して係合・離脱される第１の係合部材と、
前記タイバの係合溝に対して係合・離脱されるとともにタイバの軸方向にも変位可能な第２の係合部材と、
タイバの軸方向に直交する断面の内周形状が円または円弧の部分を含む力伝達部材を備え前記第２の係合部材に力を伝達して該第２の係合部材を前記第１の係合部材に対してタイバの軸方向に変位可能な駆動機構と、を備える、成形装置。
【請求項3】
前記駆動機構のアクチュエータは油圧シリンダであり、力伝達部材は円筒形状である、請求項２に記載の成形装置。
【請求項4】
固定金型が取り付けられる固定盤に対して可動金型が取り付けられる可動盤を型開閉方向に移動させる型開閉機構と、前記固定金型と可動金型を型締する型締機構を備えた成形装置において、
前記固定盤、前記可動盤のいずれかに連設され係合溝を備えたタイバと、
前記タイバの係合溝に対して係合・離脱される第１の係合部材と、
前記タイバの係合溝に対して係合・離脱されるとともにタイバの軸方向にも変位可能な第２の係合部材と、
前記第２の係合部材に直接固着されていない力伝達部材を備え前記第２の係合部材を押圧した際に該第２の係合部材を前記第１の係合部材に対してタイバの軸方向に変位可能な駆動機構と、を備える、成形装置。
前記固定盤、前記可動盤のいずれかに連設され係合溝を備えたタイバと、
前記タイバの係合溝に対して係合・離脱される第１の係合部材と、
前記タイバの係合溝に対して係合・離脱されるとともにタイバの軸方向にも変位可能な第２の係合部材と、
前記第２の係合部材に直接固着されていない力伝達部材を備え前記第２の係合部材を押圧した際に該第２の係合部材を前記第１の係合部材に対してタイバの軸方向に変位可能な駆動機構と、を備える、成形装置。
【請求項5】
前記駆動機構は前記固定盤または前記可動盤に固定的に取り付けられ、前記タイバの係合溝に対して係合・離脱方向には移動されない、請求項３または請求項４に記載の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、固定金型が取り付けられる固定盤に対して可動金型が取り付けられる可動盤を型開閉方向に移動させる型開閉機構と、前記固定金型と可動金型を型締する型締機構を備えた成形装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
固定金型が取り付けられる固定盤に対して可動金型が取り付けられる可動盤を型開閉方向に移動させる型開閉機構と、前記固定金型と可動金型を型締する型締機構を備えた成形装置については、タイバの係合溝に対して係合・離脱される係合部材が設けられ、係合部材がタイバの係合溝に係合された状態で型締機構により型締またはプレスが行われる。しかしながら係合溝と係合部材の間には僅かな隙間（バックラッシ）が存在することから、前記バックラッシが圧縮成形やコアバック成形などの分野では成形品の精度に影響を与える場合がある。前記バックラッシを除去、或いは固定化して無効にするものとして特許文献１に記載されたものが知られている。
【0003】
特許文献１は、[請求項１]にも記載されるように、タイバーのねじ若しくはリング溝と係脱する型締用半割ナットを備えた型締装置において、型締用半割ナットに対して、タイバー軸方向には拘束されて、半割ナット開閉方向に相対動作が可能なもう一対の追加半割部材を追加し、前記型締用半割ナットが閉止して、ねじ若しくはリング溝を介してタイバーに噛合った時に、前記追加半割部材も閉止して前記タイバーを把持し、噛合部のガタ（バックラッシ）を除去、或いは固定化して無効にする手段を備えている。
【0004】
そして特許文献１の[図５]等には、半割ナットに対して追加半割部材を可動盤の側の垂直プレートに設けたアクチュエータにより移動させる方式が記載されている。また特許文献の[図６]等には、半割ナットに対して追加半割部材を可動盤とは反対側の垂直プレートに設けたアクチュエータにより移動させる方式が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２００９－１３２０９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら特許文献１の型締装置において追加半割部材を移動させるアクチュエータは、通常の油圧シリンダのロッドや電動モータにより作動されるねじ軸機構などの比較的断面積の小さい円筒状の軸部材で追加半割部材を移動させるものであり、追加半割部材全体に安定的に力を加えることが難しいものであった。または特許文献１の当該部分の構造は比較的複雑なものであった。
【0007】
本発明は、前記の問題を解決して装置の構造を比較的簡単なものとするか、またはより安定的に第２の係合部材に力を加えて第２の係合部材を第１の係合部材に対してタイバの軸方向に変位させることが可能な成形装置を提供することを目的とするものである。その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【0008】
一実施の形態に係る成形装置は、固定金型が取り付けられる固定盤に対して可動金型が取り付けられる可動盤を型開閉方向に移動させる型開閉機構と、前記固定金型と可動金型を型締する型締機構を備えた成形装置において、
前記固定盤、前記可動盤のいずれかに連設され係合溝を備えたタイバと、前記タイバの係合溝に対して係合・離脱される第１の係合部材と、前記タイバの係合溝に対して係合・離脱されるとともにタイバの軸方向にも変位可能な第２の係合部材と、前記第２の係合部材に対して第１の係合部材とは反対側に配置され、タイバが挿通される貫通孔と第２の係合部材を押圧する押圧面を備えた力伝達部材と、前記力伝達部材を介して前記第２の係合部材を前記第１の係合部材に対してタイバの軸方向に変位可能な駆動機構と、を備えることを特徴とする。
前記固定盤、前記可動盤のいずれかに連設され係合溝を備えたタイバと、前記タイバの係合溝に対して係合・離脱される第１の係合部材と、前記タイバの係合溝に対して係合・離脱されるとともにタイバの軸方向にも変位可能な第２の係合部材と、前記第２の係合部材に対して第１の係合部材とは反対側に配置され、タイバが挿通される貫通孔と第２の係合部材を押圧する押圧面を備えた力伝達部材と、前記力伝達部材を介して前記第２の係合部材を前記第１の係合部材に対してタイバの軸方向に変位可能な駆動機構と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本開示の成形装置によれば、装置の構造が比較的簡単なものとなるか、またはより安定的に第２の係合部材に力を加えてタイバの軸方向に変位させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】第１の実施形態の射出成形装置の側面図である。
【図2】第1の実施形態の要部拡大図であり、係合機構を係合前の状態を示す説明図である。
【図3】第１の実施形態の要部拡大図であり、コアバック制御時の状態を示す説明図である。
【図5】第１の実施形態の前半部分の作動を示す説明図である。
【図6】第１の実施形態の後半部分の作動を示す説明図である。
【図7】第２の実施形態の要部拡大図である。
【図11】第３の実施形態の前半部分の作動を示す説明図である。
【図12】第３の実施形態の後半部分の作動を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、具体的な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。ただし、以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜簡略化されている。また、図面が煩雑にならないように、ハッチングが省略されている部分がある。
＜射出成形装置＞
＜射出成形装置＞
【0012】
本発明の１実施形態の射出成形装置１について図１を参照して説明する。図１は射出成形装置の側面図である。成形装置の一種である射出成形装置１は、基台２上に型締装置３と射出装置４を備えている。型締装置３は、固定金型３１１が取り付けられる固定盤３１２に対して可動金型３１３が取り付けられる可動盤３１４を移動させる２基の型開閉機構３１５と固定金型３１１と可動金型３１３の型締を行う４基の型締機構３１６の型締シリンダ３１７を備えたものである（ただし図１では手前側の型開閉機構３１５と型締機構３１６のみ記載）。また射出装置４は加熱シリンダ４ａ内部に図示しないスクリュ等を備え、発泡成形等の成形を可能とするものである。
【0013】
基台２上に固定される固定盤３１２の反金型取付面３１２ａ側の中央部には前記射出装置４のノズル４ｂを挿入するためのすり鉢部３１２ｂが設けられ、すり鉢部３１２ｂの中央には固定金型３１１に前記ノズル４ｂが接続される孔が設けられている。また固定盤３１２内部の四隅近傍には型締機構３１６の型締シリンダ３１７がそれぞれ設けられている。型締シリンダ３１７はピストン３１８の前進側のロッドが本発明の軸部材に相当するタイバ３１９を構成している。従って本発明では、固定盤３１２に軸部材のタイバ３１９が連接されている。なお第１の実施形態では型開側をタイバ３１９の前進側、型閉側をタイバ３１９の後退側と称する。型締シリンダ３１７は、ピストン３１８の前進側に型締側油室３１７ａを備え、ピストン３１８の後退側に強力型開側油室３１７ｂを備えた復動シリンダである。また型締シリンダ３１７はバルブ、センサ、ポンプ、タンク等を備えた油圧装置３２０に接続されている。
【0014】
前記各タイバ３１９の外周の先端側近傍位置には、係合溝３２１が型開閉方向の所定の長さにわたって複数同じピッチの溝が形成されている。係合溝３２１は、図２ないし図４にも記載されるようにタイバ３１９の軸方向Ｌに対して直角方向に設けられた型締側当接面３２１ａとタイバ３１９の軸方向Ｌに対して傾斜方向に設けられた強力型開側当接面３２１ｂとその間の軸方向Ｌと平行な底面３２１ｃを有する。ただし係合溝３２１の強力型開側当接面３２１ｂは軸方向Ｌに対して直角方向の面であってもよい。また係合溝３２１は連続するねじ溝であってもよい。そして各タイバ３１９は、可動盤３１４の四隅近傍に設けられた挿通孔３２２にそれぞれ挿通されている。なお型締装置３は基台２上の可動盤３１４の反金型取付面３１４ａ側に、前記可動盤３１４とは一定間隔を隔てて各タイバ３１９を保持するためのタイバホルダを設けてもよい。
【0015】
可動盤３１４における反金型取付面３１４ａにおける四隅近傍の挿通孔３２２の両側には、係合機構３２３が各タイバ３１９に対応してそれぞれ配設されている。係合機構３２３はハーフナットとも呼ばれるものであり、本発明では第１の係合部材３２４と第２の係合部材３２７が備えられている。
【0016】
また基台２上には、固定金型３１１が取り付けられる固定盤３１２に対して可動金型３１３が取り付けられる可動盤３１４を近接・離間移動させる型開閉機構３１５が２基配設されている。型開閉機構３１５はサーボ機構を用いたものであり、第１の実施形態ではサーボモータ３３８とボールねじ機構３３９を用いられている。より具体的には基台２の上面のブラケットにサーボモータ３３８が固定され、サーボモータ３３８は位置検出機構であるロータリエンコーダ３３８ａを備えている。またロータリエンコーダ３３８ａを含むサーボモータ３３８はサーボアンプ３４２と制御装置３４３に接続されている。また制御装置３４３は前記油圧装置３２０とも接続されている。
【0017】
ボールねじ機構３３９のボールねじ３４０は基台２上のブラケットにボールねじ３４０の軸方向が型開閉方向に一致するように一端の側と他端の側がそれぞれベアリングを介して回転自在に取り付けられている。そしてサーボモータ３３８の駆動軸が、前記ボールねじ３４０に直接接続されるか、またはベルトを介して接続されており、ボールねじ３４０はサーボモータ３３８の駆動により回転自在となっている。また可動盤３１４の側面下部または下面にはブラケットを介してボールねじナット３４１がそれぞれ固定されており、前記ボールねじ３４０は前記ボールねじナット３４１にそれぞれ挿通されている。これらの機構により２基の型開閉機構３１５のサーボモータ３３８の駆動により可動盤３１４が型開閉方向にそれぞれ移動可能となっている。また可動盤３１４の位置はロータリエンコーダ３３８ａにより検出され、可動盤３１４はサーボアンプ３４２等によりクローズドループ制御による速度制御（位置制御を含む）が行われる。なお型開閉機構３１５のサーボ機構は、サーボバルブを使用してクローズドループ制御可能な２本の油圧シリンダからなる機構等でもよい。
【0018】
また固定盤３１２に対する可動盤３１４の位置または固定金型３１１に対する可動金型３１３の位置は、前記ロータリエンコーダ３３８ａ以外のリニアスケールなどの位置検出機構により測定されるものでもよい。なお第１の実施機構のように基台２上に２基の型開閉機構３１５を配設することは重量物であるサーボモータ３３８やボールねじ機構３３９の配置や配線の点、またはそれに伴うコストの点で一定の合理性がある。ただし型開閉機構３１５は２基に限定されず、１基や他の複数基でもよい。
【0019】
型締装置３は、型締シリンダ３１７とは別にタイバ３１９を一定距離移動させるタイバ移動機構３４５をタイバ３１９の本数に対応して４基備えている（ただし図１では２基のみが記載されている）。各型締シリンダ３１７のピストン３１８の後退側にはロッド３４９が固定され、前記ロッド３４９の先端には直角方向に結合板３４７がジョイント等を介してかまたは直接取り付けされている。また固定盤３１２の反金型取付面３１２ａには複数のガイド棒３４８が前記ロッド３４９と平行方向に取り付けられ、前記ガイド棒３４８は結合板３４７に設けられた挿通孔に挿通されている。更に前記反金型取付面３１２ａの前記ロッド３４９の両側にはタイバ移動シリンダ３４６が前記ロッド３４９と平行にそれぞれ取り付けられている。そして前記タイバ移動シリンダ３４６の反金型取付面側のロッド３４６ａはそれぞれ結合板３４７に取り付けられ、前記ロッド３４９とロッド３４６ａは一体に連結されている。
【0020】
タイバ移動シリンダ３４６は両ロッドタイプの油圧シリンダであり、金型取付面３１２ｃ側にも図示しないロッドを備え、両方の油室の増圧面の面積は同じ面積となっている。前記タイバ移動シリンダ３４６は油圧装置３２０に接続され、クローズドループ制御により流量制御可能なバルブ３４４を介して作動油が供給され制御されるようになっている。流量制御可能なバルブ３４４は、サーボバルブであってもよく、他の可変流量制御バルブであってもよい。タイバ移動機構３４５は、これら機構を備え、タイバ移動シリンダ３４６の作動により結合板３４７がガイド棒３４８にガイドされて前進および後退方向に移動され、同時に結合板３４７に接続されるロッド３４９、ピストン３１８、タイバ３１９も前進および後退方向に移動される。また固定盤３１２と結合板３４７の間には、リニアスケール等の位置センサ３５０が取り付けられ、固定盤３１２に対するタイバ３１９の位置は位置センサにより測定可能となっている。なおタイバ移動機構３４５に油圧機構を採用する場合は、タイバ移動シリンダの数は限定されず、固定盤３１２内に油圧シリンダを設けてもよい。またタイバ移動機構３４５はクローズドループ制御により制御（位置制御または速度制御）されるものであれば、電動機構を採用してもよい。その場合サーボモータとボールねじ機構を用いたものでもよく、更にはトグル機構やクサビ機構を併用したものでもよい。
＜係合機構＞
＜係合機構＞
【0021】
次に図２ないし図４を参照して係合機構３２３について説明する。図２は、第１の実施形態の要部拡大図であり、係合機構を係合前の状態を示す説明図である。図３は、第１の実施形態の要部拡大図であり、コバック制御時の状態を示す説明図である。図４は、図１のＡの方向から見た要部拡大図である。
【0022】
可動盤３１４の前記挿通孔３２２の両側には係合機構３２３のケースを構成する保持部材３５１，３５２が固定されている。そして保持部材３５１，３５２の内側の可動盤３１４に相対的に近い側のガイド部３５１ａ，３５２ａに挟まれる形で第１の係合部材３２４が設けられている。第１の係合部材３２４は、一対の３２４ａ，３２４ｂからなる。前記保持部材３５１，３５２の上端同士を接続する形で結合部３５３が設けられ、前記結合部に３５３には係合機構３２３を開閉方向に駆動する駆動機構のアクチュエータである油圧シリンダ３２５が取り付けられ、そのロッド３２５ａが第１の係合部材３２４ａの後部に固定されている。即ち本発明の駆動機構は固定盤３１２または可動盤３１４に固定的に取り付けられている。
【0023】
また同様に保持部材３５１，３５２の下端同士を接続する形で結合部３５４が設けられ、前記結合部に３５４には係合機構３２３を開閉方向に駆動するアクチュエータである油圧シリンダ３２５が取り付けられ、そのロッド３２５ａが第１の係合部材３２４ｂの後部に固定されている。前記構造により油圧シリンダ３２５，３２５の作動によりで一対の係合部材３２４ａ，３２４ｂはタイバ３１９の係合溝３２１に対して進退可能となっている。なお係合機構３２３を開閉方向に駆動するアクチュエータは、サーボモータ等の電動モータを用いたものでもよい。また係合機構３２３の開閉方向に駆動するアクチュエータは、複数の係合機構３２３を一つの油圧シリンダや電動モータ等のアクチュエータにより作動させるものでもよく限定されない。複数の係合機構３２３を一つの油圧シリンダや電動モータ等のアクチュエータにより作動させる場合、水平方向に隣り合う係合機構３２３を一つのアクチュエータで作動させてもよく、垂直方向に隣り合う係合機構３２３を一つのアクチュエータで作動させてもよい。
【0024】
係合機構３２３の第１の係合部材３２４の第１の係合部材３２４ａと第１の係合部材３２４ｂはブロック状のナット部材から構成されており、タイバ３１９と対向する内周部にそれぞれ複数の係合歯３２６が形成されている。前記第１の係合部材３２４ａ，３２４ｂの係合歯３２６の形状は、タイバ３１９の型締側当接面３２１ａと強力型開側当接面３２１ｂに対応してタイバ３１９の軸方向Ｌに対して直角方向に設けられた型締側当接面３２６ａと軸方向に傾斜方向に設けられた強力型開側当接面３２６ｂを備えている。また第１の係合部材３２４ａの内周部の両側の下面部分は平面部となっており、第１の係合部材３２４ａと第１の係合部材３２４ｂが閉鎖された際に、第１の係合部材３２４ｂの平面部と当接または僅かな距離を隔てて対向される部分となっている。そして第１の係合部材３２４ａ，３２４ｂは、駆動機構の油圧シリンダ３２５の作動による前進時に可動盤３１４をタイバ３１９の係合溝３２１に対して係合歯３２６が係合可能となっている。なお第１の係合部材３２４ａ，３２４ｂの係合歯３２６の形状は、タイバ３１９の係合溝３２１の形状に対応した形状であればよく、強力型開側当接面３２６ｂは垂直面でもよい。また係合機構３２３のタイバ３１９に対する開閉方向は、図１のように上下方向に一対の第１の係合部材３２４ａ，３２４ｂが移動するものの他、水平方向等に開閉移動するものでもよい。
【0025】
更に図２、図３に示されるように、保持部材３５１，３５２の内側の可動盤３１４から相対的に遠い側の摺動面に挟まれる形で本発明の係合機構３２３である第２の係合部材３２７がそれぞれ配設されている。第２の係合部材３２７の第２の係合部材３２７ａと第２の係合部材３２７ｂは、ブロック状のナット部材から構成され、タイバ３１９の係合溝３２１と対向する側に第１の係合部材３２４ａ，３２４ｂと同様の係合歯３２８を備えている。即ち第２の係合部材３２７ａ，３２７ｂの係合歯３２８は、タイバ３１９の軸方向Ｌに対して直角方向に設けられた型締側当接面３２８ａと軸方向に傾斜方向に設けられた強力型開側当接面３２８ｂを備えている。また第２の係合部材３２７ａの内周部の両側の下面部分は平面部３２７ａ３となっており、第２の係合部材３２７ａと第２の係合部材３２７ｂが閉鎖された際に、第２の係合部材３２７ｂの平面部と当接される部分となっている。なお図２、図３では係合機構３２３の第１の係合部材３２４や第２の係合部材３２７の係合歯の数は判りやすく説明するために実際よりも少ない数が記載されている。しかしながら第１の係合部材３２４の係合歯３２６の数よりも第２の係合部材３２７の係合歯３２８の数を少なく設けることが殆どである。
【0026】
第１の係合部材３２４と、第２の係合部材３２７の関係については、上下の係合部材同士はそれぞれ同じ形状であるので片方の係合部材３２４ａ，３２７ａ同士の関係について説明する。第２の係合部材３２７の第２の係合部材３２７ａは、第１の係合部材３２４の第１の係合部材３２４ａに対して、タイバ３１９の軸方向Ｌに変位可能となっている。より具体的には第１の係合部材３２４ａの側面３２４ａ１には円柱状の連結ガイド棒３２９がタイバ３１９の軸方向Ｌに向けて固定され、連結ガイド棒３２９の先端は他方の第２の係合部材３２７ａの側面３２７ａ１からタイバ３１９の軸方向Ｌに向けて形成されたガイド孔３３０に挿入されている。また第１の係合部材３２４ａと第２の係合部材３２７ａの間の連結ガイド棒３２９の外周にはバネ３３１が取り付けられ、バネ３３１の端面はそれぞれ第１の係合部材３２４ａの側面３２４ａ１と第２の係合部材３２７ａの側面３２７ａ１に当接されている。なおこれら係合部材３２４ａ，３２７ａ同士の間に連結ガイド棒３２９とバネ３３１のセットの数は限定されないが複数本設けることが望ましい。また連結ガイド棒３２９とバネ３３１は別の位置に設けてもよい。また第２の係合部材３２７ａに連結ガイド棒を取り付け、第１の係合部材３２４ａにガイド孔を設けてもよい。
【0027】
これらの機構により係合機構３２３のアクチュエータである油圧シリンダ３２５のロッド３２５ａを前進方向に作動させると第１の係合部材３２４ａと、第２の係合部材３２７ａが同時にタイバ３１９の係合溝３２１に向けて前進移動される。また反対に油圧シリンダ３２５のロッド３２５ａを退縮方向に作動させると第１の係合部材３２４ａと、第２の係合部材３２７ａが同時にタイバ３１９の係合溝３２１から離脱方向に後退移動される。なお第１の係合部材３２４ａと第２の係合部材３２７ａは連結ガイド棒３２９により連結せずに、第２の係合部材３２７についてもタイバ３１９の係合溝３２１に向けて前後進移動させる専用の駆動機構を設けてもよい。その場合の駆動機構の種類や数は限定されない。
【0028】
更に可動盤３１４と一体の保持部材３５１，３５２の先端側（可動盤３１４から相対的に遠い側）には、第２の係合部材３２７を第１の係合部材３２４に対してタイバ３１９の軸方向Ｌに変位可能な駆動機構のアクチュエータが取り付けられるブロック３３２が固定されている。従ってブロック３３２自体は、可動盤３１４に対してタイバ３１９の軸方向Ｌにも軸方向Ｌと直角方向にも移動しない。前記ブロック３３２内のタイバ３１９が挿通される側には前記アクチュエータに相当する油圧シリンダ３３３が設けられている。油圧シリンダ３３３は、復動タイプのシリンダであり、そのロッドである力伝達部材３３４のタイバ３１９の軸方向Ｌと直交する断面Ｍの断面形状は、図４に示されるように所定幅を備えたリング状となっている。また油圧シリンダ３３３の前進側油室３３３ａおよび後退側油室３３３ｂを形成するピストン３３５の増圧面の形状も同じく図４に示されるように所定幅を備えたリング状となっている。また力伝達部材３３４は油圧シリンダ３３３のピストン３３５を挟んで両側に延びており、前方側も後方側も同じ断面形状をしている。そして力伝達部材３３４の外周部３５６とブロック３３２の内孔との間にはリング状のシール部材が嵌められ、前進側油室３３３ａおよび後退側油室３３３ｂの作動油が漏れないようにシールされている。この構造により油圧シリンダ３３３は構造が単純化でき、作動油の漏れも起きにくい構造となっている。
【0029】
図４に示されるように円筒形状のシリンダロッドである力伝達部材３３４の内周面３３６は、タイバ３１９が挿通される孔となっている。そして前記内周面３３６の直径はタイバ３１９の外周の直径よりも僅かに大きくなっており、タイバ３１９の係合溝３２１の凸部頂面３２１ｄの外周と前記力伝達部材３３４の内周面３３６は僅かな間隔を隔てて対向している。本実施形態の力伝達部材３３４のタイバ３１９の軸方向Ｌに直交する断面Ｍの内周形状は、円形となっている。従って前記内周面３３６の形状は、タイバ３１９の外周形状に対して少なくとも略相似形の部分を備えていると言える。上記構造の前記駆動機構の油圧シリンダ３３３は、タイバ３１９の係合溝３２１に対して係合・離脱方向には移動されない。
【0030】
ただし力伝達部材３３４の内周面３３６のタイバ３１９の軸方向Ｌと直交する方向の断面Ｍの断面形状は完全に真円ではなくてもよく、断面形状が楕円やスプライン溝が形成された円形のものなどでもよい。またアクチュエータの力伝達部材３３４の断面形状は、リングの一部に切れ目があるものであり内周部の断面形状が円弧状のものでもよい。または二つの油圧シリンダ３３３が略半円状または扇状で所定幅を備えた断面形状であって内周部に円弧面を備えた２つの力伝達部材（シリンダロッドに相当する部分）を備えており、それぞれの力伝達部材が別々の第２の係合部材３２７ａ，３２７ｂを押圧して力を伝達するものでもよい。力伝達部材３３４の内周面３３６の断面形状が円弧の場合、複数の曲率の円弧であってもよく、また過半の部分において円弧の形状であれば一部に円弧の形状ではない直線等の部分を備えていてもよい。またはこの部分用いられるアクチュエータは、請求項３に対応する場合は、一般的な円形のロッドを備えた単動や複動の油圧シリンダであってもよく、サーボモータ等の電動モータや電動シリンダを備えたものでもよい。電動モータや電動シリンダをアクチュエータとして使用する場合の駆動機構の力伝達部材の形状は円筒形状であってもよく、力伝達部材のタイバ３１９の軸方向Ｌに直交する断面Ｍの内周形状が円または円弧の部分を含むものでもよい。
【0031】
前記油圧シリンダ３３３の円筒形状の力伝達部材３３４の先端面は、第２の係合部材３２７ａ，３２７ｂの反可動盤側の側面３２７ａ２と平行な平面からなる当接面３３７となっている。そして前記当接面３３７は、前記第２の係合部材３２７ａの反可動盤側の側面３２７ａ２とは結合されておらず、力伝達部材３３４が後退した際には両者の間に隙間が形成されるようになっている。そのため油圧シリンダ３３３および力伝達部材３３４はタイバ３１９の軸方向Ｌと直交する方向には移動しないが、第２の係合部材３２７ａ，３２７ｂのみが第１の係合部材３２４ａ，３２４ｂと共にタイバの３１９係合溝３２１に向けて進退移動可能となっている。そして力伝達部材３３４は、第２の係合部材３２７ａ，３２７ｂに直接固着されておらず、第２の係合部材３２７ａ，３２７ｂの側面３２７ａ２，３２７ｂ２を力伝達部材３３４が押圧した際に第２の係合部材３２７ａ，３２７ｂを第１の係合部材３２４ａ，３２４ｂに対してタイバの軸方向に移動できる。また力伝達部材３３４が第２の係合部材３２７ａ、３２７ｂを押圧していない場合は、第２の係合部材３２７ａ，３２７ｂはバネ３３１の弾発力により元の位置に復帰する。前記において力伝達部材３３４は、第２の係合部材３２７ａ，３２７ｂに直接固着されていない状態とは、力伝達部材３３４の当接面３３７が常時第２の係合部材３２７ａ、３２７ｂと当接され摺動可能なものでもよい。またタイバ３１９の軸方向Ｌと直角方向には移動しない力伝達部材３３４に対して、第２の係合部材３２７ａ、３２７ｂがタイバの係合溝に対して係合・離脱されるように移動可能なものであれば、力伝達部材３３４と第２の係合部材３２７ａ、３２７ｂは係合関係にあるものでもよい。
【0032】
＜型締装置の制御方法と発泡成形品の成形方法＞
次に第１の実施形態の射出成形装置１の型締装置３の制御方法と発泡成形品の成形方法について図２、図３、図５、および図６を参照して説明する。なお図５および図６では説明を判りやすくするために、第１の係合部材３２４を構成する第１の係合部材３２４ａ，３２４ｂ、第２の係合部材３２７を構成する第２の係合部材３２７ａ，３２７ｂともに実際には係合歯３２６、係合歯３２８の数は複数存在するが、それぞれ１個だけを記載している。第１の実施形態では、型締装置３に取り付けられる成形金型３５５はインロー金型とも呼ばれるものであり、キャビ型である固定金型３１１に対してコア型である可動金型３１３の型開閉方向の位置が変化してもキャビティＣが容積変更された状態で保持されるものである。なお成形金型３５５は別の方式のコアバック成形が可能な金型でもよい。
次に第１の実施形態の射出成形装置１の型締装置３の制御方法と発泡成形品の成形方法について図２、図３、図５、および図６を参照して説明する。なお図５および図６では説明を判りやすくするために、第１の係合部材３２４を構成する第１の係合部材３２４ａ，３２４ｂ、第２の係合部材３２７を構成する第２の係合部材３２７ａ，３２７ｂともに実際には係合歯３２６、係合歯３２８の数は複数存在するが、それぞれ１個だけを記載している。第１の実施形態では、型締装置３に取り付けられる成形金型３５５はインロー金型とも呼ばれるものであり、キャビ型である固定金型３１１に対してコア型である可動金型３１３の型開閉方向の位置が変化してもキャビティＣが容積変更された状態で保持されるものである。なお成形金型３５５は別の方式のコアバック成形が可能な金型でもよい。
【0033】
型締装置３の固定盤３１２と可動盤３１４に前記のようなコアバック制御が可能な成形金型３５５が取り付けられると次に成形金型３５５の型厚が測定される。そして成形金型３５５の型厚を参酌して可動盤３１４を型閉した際の係合機構３２３の位置に対して、タイバ３１９の係合溝３２１の位置が係合可能な位置となるように、タイバ移動機構３４５を作動させて型締機構３１６の型締シリンダ３１７のピストン３１８とタイバ３１９の位置が移動調整される。
【0034】
また射出装置４においては供給された発泡成形用の樹脂材料が加熱シリンダ４ａ内で可塑化され、準備される。本発明における発泡成形は、発泡剤を添加する化学発泡成形であってもよく、ガスを注入する物理発泡成形であってもよい。なお物理発泡成形には超臨界発泡成形も含まれる。
【0035】
＜型締装置の作動＞
型締装置の作動に関し、図５は、第１の実施形態を前半部分の作動を示す説明図である。また図６は、第１の実施形態を後半部分の作動を示す説明図である。型締装置３の作動は制御装置３４３からサーボアンプ３４２や油圧装置３２０等に指令信号が送られ開始される。まず可動盤３１４が後退した型開き状態から型開閉機構３１５のサーボモータ３３８の作動によりボールねじ３４０が回転され、ボールねじ３４０に挿通されるボールねじナット３４１が型開閉方向に移動されることにより、型開位置に停止していた可動盤３１４および可動金型３１３は、固定盤３１２および固定金型３１１に向けて移動される。その間の第１の係合部材３２４のナット部材と第２の係合部材３２７のナット部材の関係は、図５（ａ）に示されるように、駆動機構である油圧シリンダ３３３の力伝達部材３３４は後退した位置にあり、先端の当接面３３７と第２の係合部材３２７ａの反可動盤側の側面３２７ａ２は離隔した状態にある。ただし第２の係合部材３２７ａを変位させる駆動機構のアクチュエータが単動シリンダの場合は力伝達部材３３４の当接面３３７と第２の係合部材３２７ａの側面３２７ａ２は当接した状態が保たれる。この状態では第１の係合部材３２４ａに対する第２の係合部材３２７ａの位置関係は、バネ３３１が伸長して両者は最も離隔した状態にある。
型締装置の作動に関し、図５は、第１の実施形態を前半部分の作動を示す説明図である。また図６は、第１の実施形態を後半部分の作動を示す説明図である。型締装置３の作動は制御装置３４３からサーボアンプ３４２や油圧装置３２０等に指令信号が送られ開始される。まず可動盤３１４が後退した型開き状態から型開閉機構３１５のサーボモータ３３８の作動によりボールねじ３４０が回転され、ボールねじ３４０に挿通されるボールねじナット３４１が型開閉方向に移動されることにより、型開位置に停止していた可動盤３１４および可動金型３１３は、固定盤３１２および固定金型３１１に向けて移動される。その間の第１の係合部材３２４のナット部材と第２の係合部材３２７のナット部材の関係は、図５（ａ）に示されるように、駆動機構である油圧シリンダ３３３の力伝達部材３３４は後退した位置にあり、先端の当接面３３７と第２の係合部材３２７ａの反可動盤側の側面３２７ａ２は離隔した状態にある。ただし第２の係合部材３２７ａを変位させる駆動機構のアクチュエータが単動シリンダの場合は力伝達部材３３４の当接面３３７と第２の係合部材３２７ａの側面３２７ａ２は当接した状態が保たれる。この状態では第１の係合部材３２４ａに対する第２の係合部材３２７ａの位置関係は、バネ３３１が伸長して両者は最も離隔した状態にある。
【0036】
次に型開閉機構３１５の作動により固定金型３１１に対して可動金型３１３が型当接されると固定金型３１１と可動金型３１３の間には成形を行うためのキャビティＣが形成される（型閉工程）。型当接がなされると型開閉機構３１５のサーボモータ３３８はサーボロックされて可動盤３１４は位置保持される。そして係合機構３２３の第１の係合部材３２４ａ，３２４ｂは、図５（ａ）のナット挿入前の位置から前進して油圧シリンダ３２５の前進作動により第１の係合部材３２４の係合歯３２６がタイバ３１９の係合溝３２１と係合され、可動盤３１４がタイバ３１９に対して係合された状態となる。この際に図５（ｂ）に示されるように、第１の係合部材３２４ａ，３２４ｂの係合歯３２６の型締側当接面３２６ａとタイバ３１９の係合溝３２１の型締側当接面３２１ａの間と、前記係合歯３２６の強力型開側当接面３２６ｂと前記係合溝３２１の強力型開側当接面３２１ｂとの間にはそれぞれ僅かな間隙Ｆ，Ｇが形成される。
【0037】
また第１の係合部材３２４と第２の係合部材３２７は連結ガイド棒３２９により連結されているため、油圧シリンダ３２５の前進方向に作動されることにより第１の係合部材３２４の前進ともに第２の係合部材３２７も前進する。そして第２の係合部材３２７の係合歯３２８もタイバ３１９の係合溝３２１と係合され、可動盤３１４がタイバ３１９に対して係合された状態となる。この際に図５（ｂ）に示されるように、第２の係合部材３２７ａ，３２７ｂの係合歯３２６の型締側当接面３２８ａとタイバ３１９の係合溝３２１の型締側当接面３２１ａの間と、前記係合歯３２８の強力型開側当接面３２８ｂと前記係合溝３２１の強力型開側当接面３２１ｂとの間にもそれぞれ僅かな間隙Ｈ，Ｉが形成される。
（係合機構による係合工程）。
（係合機構による係合工程）。
【0038】
次に型締機構３１６である型締シリンダ３１７の型締側油室３１７ａに作動油が供給されてタイバ３１９が図５（ｃ）の矢印Ｂの方向に向けてけん引されて型締増圧されると、図５（ｃ）に示されるように、係合機構３２３の第１の係合部材３２４ａ，３２４ｂの型締側当接面３２６ａとタイバ３１９の型締側当接面３２１ａの間の間隙Ｆが解消され、前記型締側当接面３２６ａと前記型締側当接面３２１ａが当接される。一方第１の係合部材３２４ａの係合歯３２６の強力型開側当接面３２６ｂとタイバ３１９の係合溝３２１の強力型開側当接面３２１ｂの間隙はＦ＋Ｇに拡大される。この際に第１の係合部材３２４の側と同様に、第２の係合部材３２７の係合歯３２８の型締側当接面３２８ａとタイバ３１９の係合溝３２１の型締側当接面３２１ａの間と、前記係合歯３２８の強力型開側当接面３２８ｂと前記係合溝３２１の強力型開側当接面３２１ｂとの間隙もまたＨ＋Ｉに拡大される。なお第２の係合部材３２７の係合歯３２８の型締側当接面３２８ａの面積の合計面積は、第１の係合部材３２４の型締側当接面３２６ａの面積の合計面積と比較して小さいことから、型締力の過半の部分は第１の係合部材３２４の型締側当接面３２６ａを介して可動盤３１４に伝達されるように設計されていることが望ましい。そして更に型締シリンダ３１７が増圧されることにより固定金型３１１と可動金型３１３が型締される。
（型締増圧工程）。
（型締増圧工程）。
【0039】
所定の型締力となったことが確認されると次に型締工程に移行し、射出装置４から発泡成形用の溶融樹脂がキャビティＣに向けて射出される（型締工程）。なお型締工程の際、型開閉機構３１５のサーボモータ３３８は無負荷な状態となっている。そして射出後に所定時間が経過すると型締シリンダ３１７の型締側油室３１７ａはドレンに接続され型締側油室３１７ａ内の作動油の圧力が０に落とされる。
（圧抜工程）。
（圧抜工程）。
【0040】
本実施形態では型締工程開始から圧抜工程完了までの間に図６（ｄ）に示されるように、係合部材３２７の移動用のアクチュエータである油圧シリンダ３３３の前進側油室３３３ａに作動油を供給して力伝達部材３３４を前進させナット部材である第２の係合部材３２７ａ，３２７ｂの側面３２７ａ２，３２７ｂ２に当接させた後、更に前進させる。そして油圧シリンダ３３３の前進力を力伝達部材３３４を介して第２の係合部材３２７ａ，３２７ｂに伝達し、第２の係合部材３２７ａ，３２７ｂを第１の係合部材３２４ａ，３２４ｂに向けて移動させる。この際に第２の係合部材３２７ａ，３２７ｂと第１の係合部材３２４ａ，３２４ｂはそれぞれ連結ガイド棒３２９がガイド孔３３０に挿通される形で接続されているので、第１の係合部材３２４ａ，３２４ｂに対して第２の係合部材３２７ａ，３２７ｂは、タイバ３１９の軸方向Ｌに沿って移動される。同時に第１の係合部材３２４ａ，３２４ｂと第２の係合部材３２７ａ，３２７ｂの間の距離が縮小されたことによりバネ３３１が収縮される。
【0041】
また前記第２の係合部材３２７ａ，３２７ｂのみの移動により、第２の係合部材３２７ａ，３２７ｂの係合歯３２８の強力型開側当接面３２８ｂとタイバ３１９の強力型開側当接面３２１ｂが当接されるとともに押圧される。前記強力型開側当接面３２８ｂが強力型開側当接面３２１ｂに押圧されることにより、タイバ３１９の型締側当接面３２１ａが第１の係合部材３２４の係合歯３２６の型締側当接面３２６ａに向けて押圧され、係合機構３２３とタイバ３１９の係合溝３２１の間のバックラッシは解消される。そして可動盤３１４とタイバ３１９は、ガタのない固定的な状態で連結される。なお４軸あるタイバ３１９に対して第２の係合部材３２７の移動は同時に作動が行われ、４軸のタイバ３１９と可動盤３１４がバックラッシの無い状態で係合および固定されることは言うまでもない。
【0042】
圧抜工程が終了すると次に図６（ｅ）に示されるように、コアバック制御工程に移行する。コアバック制御工程については複数の制御方法が考えられる。第１のコアバック制御方法は、４基のタイバ移動機構３４５のみを作動させてタイバ３１９を目標位置に向けて型開方向（図６（ｅ）の矢印Ｄの方向）へ移動させることにより、タイバ３１９とバックラッシが無い状態で実質的に一体となった可動盤３１４および可動金型３１３を目標位置に移動させるものである。タイバ移動機構３４５のタイバ移動シリンダ３４６によるタイバ３１９の移動制御は、位置センサ３５０によりタイバ３１９の位置を検出し、サーボバルブ等のバルブ３４４をクローズドループ制御することにより行われる。第１のコアバック制御方法では２基の型開閉機構３１５のサーボモータ３３８はフリーの状態でコアバック制御が行われる。この方式は固定金型３１１に対する可動金型３１３の平行度を保ちながら移動させる点において有利である。
【0043】
第２のコアバック制御方法は、２基の型開閉機構３１５のサーボモータ３３８のみを作動させて、タイバ３１９とバックラッシが無い状態で実質的に一体となった可動盤３１４および可動金型３１３を目標位置に移動させるものである。第２のコアバック制御方式は、比較的強力で位置制御能力も高い２基の型開閉機構３１５のサーボモータ３３８を用いてコアバック制御を行うことができる。しかしながら型開閉機構３１５のサーボモータ３３８の数が４基ではない場合、固定金型３１１に対する可動金型３１３の平行度において第１の制御方式よりも劣る場合もある。
【0044】
第３のコアバック制御方法は、４基のタイバ移動機構３４５と、２基の型開閉機構３１５のサーボモータ３３８を作動させて可動盤３１４と一体となったタイバ３１９も同時に移動させるものである。第３のコアバック制御方式は、比較的強力で位置制御能力も高い２基の型開閉機構３１５のサーボモータ３３８を用いつつ４基のタイバ移動機構３４５も用いて固定金型３１１に対する可動金型３１３の平行度を制御することができる。第３のコアバック制御方式においては、一部のコアバック区間は、４基のタイバ移動機構３４５のみ、または型開閉機構３１５のサーボモータ３３８のみにより制御されるものであってもよい。
（コアバック工程）
（コアバック工程）
【0045】
そしていずれのコアバック制御方法であっても、圧抜工程が終了した時点でタイバ３１９と可動盤３１４は一体に固定されバックラッシの影響を受けない状態となっているから、速やかに精度の高いコアバック成形（本実施形態では発泡成形）が実現できる。そしてコアバック制御工程が終了すると次に冷却工程に移行する。冷却工程では基本的には可動盤３１４を目標位置に保持するとともにタイバ３１９も目標位置に保持して所定時間が経過させる。ただしキャビティＣ内の樹脂は冷却収縮されるものでは、型締シリンダ３１７の型締側油室３１７ａやタイバ移動シリンダ３４６の後退側油室に作動油を供給してタイバ３１９を後退側に移動させるか、または型開閉機構３１５のサーボモータ３３８も型閉側に移動させて可動盤３１４および可動金型３１３を型閉方向に押圧ようにしてもよい。
（冷却工程）
（冷却工程）
【0046】
そして冷却工程が終了すると図６（ｆ）に示されるように第２の係合部材３２７の変位させる駆動機構のアクチュエータである油圧シリンダ３３３の後退側油室３３３ｂに作動油を供給して力伝達部材３３４を後退させる。このことにより第１の係合部材３２４ａ，３２４ｂと第２の係合部材３２７ａ，３２７ｂの間のバネ３３１が伸長し、第２の係合部材３２７ａ，３２７ｂは、第１の係合部材３２４ａ，３２４ｂに対してタイバ３１９の軸方向Ｌに沿って離隔する方向に移動される。
【0047】
次に型締シリンダ３１７の強力型開側油室３１７ｂに作動油を供給して強力型開を行う。このことによりタイバ３１９は型開方向（図６（ｆ）の矢印Ｅの方向）に移動され、タイバ３１９の係合溝３２１の強力型開側当接面３２１ｂと係合機構３２３の第１の係合部材３２４の強力型開側当接面３２６ｂが当接する。そして更に前記強力型開側油室３１７ｂに作動油が供給されることにより、タイバ３１９が係合機構３２３および可動盤３１４を矢印Ｅの方向に押して強力型開が行われ、固定金型３１１と可動金型３１３との間も所定間隔だけ型開される。この際に第２の係合部材３２７の強力型開側当接面３２８ｂは、タイバ３１９の強力型開側当接面３２１ｂと当接された状態を保っているが、強力型開時のタイバ３１９から可動盤３１４に伝達される型開力のうち過半の力は、第１の係合部材３２４を介して可動盤３１４に伝達される。なお強力型開工程は必須ものではなく、離型力がそれほど必要でない場合などでは冷却工程の後に係合機構３２３を離脱させた後、そのまま型開閉機構３１５のサーボモータ３３８を作動させて可動盤３１４を型開き作動させてもよい。
（強力型開工程）
（強力型開工程）
【0048】
次に固定金型３１１と可動金型３１３の間の距離が所定間隔まで開くと、係合機構３２３を開閉作動させる駆動機構のアクチュエータである油圧シリンダ３２５が後退方向に作動され、連結されている第１の係合部材３２４ａと第２の係合部材３２７ａ、第１の係合部材３２４ｂと第２の係合部材３２７ｂはそれぞれタイバ３１９の係合溝３２１から離脱される。この際も力伝達部材３３４と第２の係合部材３２７ａ，３２７ｂの側面３２７ａ２，３２７ｂ２は共に直接にボルト等により固着されていないので、油圧シリンダ３３３の力伝達部材３３４の位置とは関係なく、第２の係合部材３２７ａ，３２７ｂを係合溝３２１から離脱方向に開くことができる。その後、型開閉機構３１５のサーボモータ３３８を作動させて可動盤３１４および可動金型３１３を型開完了位置まで移動させる。そして図示しないエジェクタ機構の作動により成形された発泡成形品を可動金型３１３のキャビティ面から突出し、図示しない取出機で取り出す。これらの際のタイバ３１９と第１の係合部材３２４および第２の係合部材３２７の位置関係は、図５（ａ）の状態であり、その状態で次の成形サイクルに移行する。
【0049】
第２の実施形態の要部拡大図である。第２の実施形態の射出成形装置について第1の実施形態と同一部分には同一符号を付した図７を参照して説明する。第２の実施形態において可動盤３１４の背面には係合機構４０１が取り付けられている。係合機構４０１のうちの第１の係合部材４０２を構成するナット部材である第１の係合部材４０２ａ，４０２ｂは、保持部材を含むケース４０３内で、駆動機構のアクチュエータ４０４によりタイバ３１９の係合溝３２１に対して近接および離隔方向にのみ移動可能となっている。また前記ケース４０３には、第１の係合部材４０２と共に前記アクチュエータ４０４によりタイバ３１９の係合溝３２１に対して近接および離隔方向に移動される第２の係合部材４０５が設けられている。
【0050】
第２の係合部材４０５を構成するナット部材である第２の係合部材４０５ａ，４０５ｂは、第１の係合部材４０２に対してタイバ３１９の軸方向Ｌに変位可能となっている。具体的には第２の係合部材４０５の内部には第２の係合部材４０５ａ，４０５ｂを第１の係合部材４０２ａ，４０２ｂに対して変位させる駆動機構のアクチュエータである油圧シリンダ４０６がそれぞれ設けられている。前記油圧シリンダ４０６は、断面形状が略半円形状か円弧形状であって所定厚みの力伝達部材４０７が備えられ、その外周側には作動油の油室４０８が備えられている。なお力伝達部材４０７は、通常の油圧シリンダではロッドに相当する部分である。
【0051】
なお力伝達部材４０７のタイバの軸方向に直交する断面Ｍの断面形状は、内周部４０８ａの形状がタイバ３１９の係合溝３２１の外周形状と相似形であることが望ましい（この際第１の係合部材４０２の係合歯の先端とタイバ３１９係合溝３２１の底面３２１ｃが当接する場合は同一形状を含む）。そして力伝達部材４０７が略半円形状や円弧形状の場合の中心角（略半円や円弧の中心点から両端の放射線の内側の角度）は、８０°ないし１７０°が望ましい。前記８０°よりも前記角度が小さいと力伝達部材４０７で押圧した際に安定的に押す効果が得られにくく、１７０°よりも大きいと壁面が薄くなりすぎ強度に影響が出る。アクチュエータ４０４の力伝達部材４０７を前記構造とすることにより、１個ないし３個のロッドにより第２の係合部材を押す場合よりも、力伝達部材４０７の当接面の面積が確保され第２の係合部材を安定的に押圧することができる。
【0052】
なお油圧シリンダは単動シリンダであっても複動シリンダであってもよい。単動シリンダの場合は、第１の係合部材４０２の側面４０２ｂ１と第２の係合部材４０５の第１の係合部材側の側面４０５ｂ１の間に原位置復帰用のバネ４０９が設けられるか、または油室内に原位置復帰用のバネが設けられる。またはバネは第１の実施形態の可動盤３１４と一体のブロック３３２のように、第２の係合部材４０５よりも相対的に離隔した位置にあるブロックを設け、第２の係合部材４０５を可動盤３１４に向けて付勢するものでもよい。また油圧シリンダ４０６が複動シリンダの場合は第１の係合部材４０２の中に前進用油室、ピストン、後退用油室が設けられる。そして複動シリンダのロッドの先端は第２の係合部材４０５に係合してもよい。また駆動機構のアクチュエータは電動モータであってもよい。
【0053】
一方、可動盤３１４に固定されたケース４０３の保持部材の間には第２の係合部材４０５が、第１の係合部材４０２と共にタイバ３１９の係合溝３２１に対して近接および離隔方向に移動可能に設けられている。第２の係合部材４０５は前記のように油圧シリンダ４０６の作動により第１の係合部材４０２に対してタイバ３１９の軸方向Ｌに近接および離隔方向に移動可能である。ただし第２の係合部材４０５専用のアクチュエータを備えたものでもよい。その場合は油圧シリンダ４０６の力伝達部材４０７の先端の当接面は、第２の係合部材４０５の側面４０５ａ１に直接固着されておらず、当接のみされるようにしてもよい。
【0054】
前記機構により第２の係合部材４０５のナット部材は、第1の係合部材４０２のナット部材に対してタイバ３１９の軸方向Ｌに向けて変位可能であり、なおかつタイバ３１９の係合溝３２１に対して近接および離間可能となっている。なお油圧シリンダ４０６は、第１の係合部材４０２ａ，４０２ｂの側に組み込まれ、第２の係合部材４０５に向けて力伝達部材が設けられたものでもよい。第１の係合部材４０２にアクチュエータを組み込む場合、力伝達部材の先端は第２の係合部材４０５の側面に当接のみされる構造であっても係合される構造であってもよい。駆動機構のアクチュエータが複動シリンダや電動モータの場合であって、力伝達部材の先端が他方の係合部材に係合される場合、アクチュエータにより力伝達部材を介して他方の係合部材を一方の係合部材に引き寄せる方向に力を伝達して、係合機構のバックラッシを除去するものでもよい。
【0055】
また図示はしないが可動盤３１４と第１の係合部材３２４の間に第２の係合部材３２７を設けるようにしてもよい。この場合は、圧抜が終了した状態から本発明のアクチュエータを作動させて第２の係合部材３２７のみを型閉方向に移動させる。このことにより第２の係合部材３２７の強力型開側当接面３２８ｂとタイバ３１９の係合溝３２１の強力型開側当接面３２１ｂが当接および押圧されてバックラッシを除去することができる。
【0056】
次に第３の実施形態について図８ないし図１２を参照して説明する。第３の実施形態の射出成形装置１の型締装置３および射出装置４の大部分は図１に示される第１の実施形態と同様であるので同一符号を用いて記載し、相違点を中心に説明する。図８に示されるように、第３の実施形態の係合機構５０１を内部に収納するケースを構成する保持部材３５１，３５２には、第２の係合部材を前記第１の係合部材に対してタイバの軸方向に変位可能な駆動機構５０２の油圧シリンダ５０３，５０４，５０５，５０６のシリンダ筒５０３ａ，５０４ａ，５０５ａ，５０６ａが各保持部材に２本ずつ設けられている。そして前記シリンダ筒５０３ａ等の内部にはピストン５０３ｂ，５０４ｂ，５０５ｂ，５０６ｂが設けられている。
【0057】
本実施形態では保持部材３５１の内部に駆動機構５０２の前記シリンダ筒５０３ａ等が設けられているが市販の油圧シリンダを使用してもよい。なお駆動機構５０２の油圧シリンダの数は限定されず、駆動機構５０２は、図４に示されるようなドーナツ状の油圧シリンダを用いたものでもよい。第３の実施形態の油圧シリンダは複動シリンダであるが、ピストンの一方にしか作動油を供給する油室が無く、バネにより復帰する単動シリンダを用いてもよい。また駆動機構５０２は、サーボモータやボールねじなどの電動の駆動機構を用いたものでもよい。また図８に示されるように保持部材３５１，３５２には次に記載する力伝達部材５０７の移動をガイドするためのガイド棒５０８，５０９が油圧シリンダ５０３等と平行に設けられている。ガイド棒５０８，５０９はここでは２本が記載されているが、本数は限定されず、実際にはもっと多くのガイド棒が用いられる場合が多い。
【0058】
第３の実施形態の係合機構５０１の第１の係合部材３２４や第２の係合部材３２７の構造やその開閉用の駆動機構のアクチュエータは、第１の実施形態と同じであるので説明を省略する。図９は、図８のＪ－Ｊ矢視図であるが、前記第２の係合部材３２７に対して第１の係合部材３２４とは反対側（図９においては左側であって反可動盤側）には、力伝達部材５０７が設けられている。力伝達部材５０７は、一塊の方体、多面体、円筒体等のブロック体であり、タイバ軸方向の中心にタイバが挿通される円筒状の貫通孔５１０が形成されている。また力伝達部材５０７は、第２の係合部材３２７の側には押圧面５１１が形成されている。第３の実施形態の力伝達部材５０７の押圧面５１１は、タイバ軸方向に直交する平面からなるが、第２の係合部材３２７の被押圧面である側面３２７ａ２に一定面積以上が当接する形状であれば別の形状でもよい。また第３の実施形態では力伝達部材５０７は、1個のブロック体であるが、複数個のブロック体からなるものを除外するものではない。
【0059】
図１０は、図８のＫ－Ｋ矢視図であり、保持部材３５１の部分での断面である。ただし理解しやすいようにこの断面では現れないタイバ３１９や第１の係合部材３２４や第２の係合部材３２７も破線で記載している。力伝達部材５０７には、前記ガイド棒５０８，５０９が挿入されるためのガイド孔５１２，５１３がタイバ軸方向に形成されている。また前記可動盤３１４側の保持部材３５１，３５２等の部材に取り付けられた駆動機構５０２の油圧シリンダ５０３等のロッド４０３ｃ，５０４ｃ，５０５ｃ，５０６ｃは力伝達部材５０７の押圧面５１１の側の外周側に取り付けられている。押圧面５１１と油圧シリンダ５０３等のロッドが取り付けられる部分は同一面であってもよく図８、高さが異なる面であってもよい。前記構造により、ブロック体である力伝達部材５０７は複数の駆動機構５０２により安定して第２の係合部材３２７を第１の係合部材３２４に向けて押圧することができる。また特許文献１のように駆動機構のロッドが直接係合部材３２７に直接取り付けられていないので、ロッドに対して係合部材を位置変更可能に取り付けたりする必要もなく、構造も複雑化しないという利点も有する。
【0060】
＜第３の実施形態による型締装置の制御方法と発泡成形品の成形方法＞
次に第３の実施形態の射出成形装置１の発泡成形品の成形方法について主に図１１、図１２を参照して説明する。第３の実施形態の発泡成形品の成形方法（コアバック制御方法）についても、第１の係合部材３２４、第２の係合部材３２７、タイバ３１９の作動の関係は、第１の実施形態の図５，図６の作動を示す説明図と共通している。図１１の中段の（ｂ）に示されるように、ナット挿入により第１の係合部材３２４の一対の第１の係合部材３２４ａ，３２４ｂ、第２の係合部材３２７の一対の第２の係合部材３２７ａ，３２７ｂがそれぞれタイバ３１９の溝３２１に係合されると次に図１１の下段の（ｃ）に示されるように、型締増圧が行われる。
次に第３の実施形態の射出成形装置１の発泡成形品の成形方法について主に図１１、図１２を参照して説明する。第３の実施形態の発泡成形品の成形方法（コアバック制御方法）についても、第１の係合部材３２４、第２の係合部材３２７、タイバ３１９の作動の関係は、第１の実施形態の図５，図６の作動を示す説明図と共通している。図１１の中段の（ｂ）に示されるように、ナット挿入により第１の係合部材３２４の一対の第１の係合部材３２４ａ，３２４ｂ、第２の係合部材３２７の一対の第２の係合部材３２７ａ，３２７ｂがそれぞれタイバ３１９の溝３２１に係合されると次に図１１の下段の（ｃ）に示されるように、型締増圧が行われる。
【0061】
次に図１２の上段の（ｄ）に示されるように、型締完了されると、第２の係合部材３２７の係合部材３２７ａ，３２７ｂが第１の係合部材３２４の係合部材３２４ａ，３２４ｂに向けて移動される。この際、駆動機構５０２の油圧シリンダ５０３等の前方のロッド側油室５０３ｄ等に作動油が供給され、ロッド５０３ｃ等の後退駆動とともに力伝達部材５０７の押圧面５１１が第２の係合部材３２７の係合部材３２７ａ，３２７ｂの被押圧面である側面３２７ａ２を押圧する。このことにより第２の係合部材３２４の係合部材３２４ａ、３２４ｂの係合歯３２８がタイバ３１９の溝３２１内でバックラッシ分だけ型閉方向に移動し、係合歯３２８の強力型開側当接面３２８ｂがタイバ３１９の強力型開側当接面３２１ｂと当接する。第１の係合部材３２４の係合部材３２４ａ，３２４ｂはタイバ３１９の軸方向には移動不能な構造であるので、駆動機構の油圧シリンダ５０３等の力により、第１の係合部材３２４の係合部材３２４ａ，３２４ｂの係合歯３２６の型締側当接面３２６ａと第２の係合部材３２７の係合部材３２７ａ，３２７ｂの係合歯３２８の強力型開側当接面３２８ｂの間にタイバ３１９の２つの溝部３２１の間に形成される凸部３２１ｅの部分が挟まれ、バックラッシが除去され固定された状態となる。そして型締増圧中に図示しない金型のキャビティ内に射出装置４から発泡材を含む溶融樹脂の射出が行われる。なおこの第２の係合部材３２７の一対の第２の係合部材３２７ａ、３２７ｂの移動は、型締工程開始から圧抜工程完了までの間に行われればよい。
【0062】
この状態で図１１の中段の（ｅ）に示されるコアバック制御をおこなう。コアバック制御では、タイバ移動シリンダ３４６を作動させ、タイバ３１９を型開き方向に移動させてコアバック制御を行う。または型開閉機構３１５のサーボモータ３３８を駆動させる。そして可動盤３１４と可動金型３１３を型開き方向に移動させることにより固定金型３１１と可動金型３１３の間のキャビティＣの容積を拡大することができる。
【0063】
コアバック制御が終了すると、次に図１１の下段の（ｆ）に示される強力型開制御に移行する。強力型開制御の際は、駆動機構５０２の油圧シリンダ５０３等のシリンダ側油室５０３ｅ等に作動油を供給し、ロッド５０３ｃ等を前進させるともに力伝達部材５０７を型開方向（図１２において左方向）に移動させる。そして型締シリンダ３１７の強力型開側油室３１７ｂに作動油を供給してタイバ３１９を型開方向に移動させる。このことによりタイバ３１９からの主要な力は第１の係合部材３２４の係合部材３２４ａ，３２４ｂの側に加えられ、可動盤３１４と可動金型３１３を型開方向に移動させて成形品の離型を行うことができる。
【0064】
＜他の実施形態＞
上記の実施形態においては、固定盤３１２に型締シリンダ３１７が設けられ、固定盤３１２に連接されたタイバ３１９に対して、可動盤３１４に係合機構３２３である第１の係合部材３２４と第２の係合部材３２７が設けられている。しかし可動盤に型締シリンダが設けられ、可動盤に連接されたタイバに対して、固定盤に係合機構の第１の係合部材と第２の係合部材が設けられたものでもよい。この場合、可動盤は可動金型を取り付ける第１可動盤と型締シリンダを取り付ける第２可動盤の２枚の盤からなり、第２の可動盤に係合機構である第１の係合部材と第２の係合部材も固定盤に設けられたものでもよい。更には可動盤にナットにより連接されたタイバに対して、固定盤に型締シリンダが設けられ、係合機構である第１の係合部材と第２の係合部材も固定盤に設けられたものでもよい。
上記の実施形態においては、固定盤３１２に型締シリンダ３１７が設けられ、固定盤３１２に連接されたタイバ３１９に対して、可動盤３１４に係合機構３２３である第１の係合部材３２４と第２の係合部材３２７が設けられている。しかし可動盤に型締シリンダが設けられ、可動盤に連接されたタイバに対して、固定盤に係合機構の第１の係合部材と第２の係合部材が設けられたものでもよい。この場合、可動盤は可動金型を取り付ける第１可動盤と型締シリンダを取り付ける第２可動盤の２枚の盤からなり、第２の可動盤に係合機構である第１の係合部材と第２の係合部材も固定盤に設けられたものでもよい。更には可動盤にナットにより連接されたタイバに対して、固定盤に型締シリンダが設けられ、係合機構である第１の係合部材と第２の係合部材も固定盤に設けられたものでもよい。
【0065】
４本のタイバ３１９に対して第２の係合部材３２７により係合を行う場合、殆どの場合、全てのタイバ３１９に対応して第２の係合部材３２７を設ける。しかしながら全てのタイバ３１９に対して第２の係合部材３２７を設けない場合も考えられる。例えば可動盤３１４の下方に接続される型開閉機構３１５により可動盤３１４を移動させる場合、可動盤３１４の上部の前進が遅れることがあり、その場合は上部のタイバ３１９に対応する部分にのみ第２の係合部材を設けるなどしてもよい。また係合機構３２３は、第１の係合部材３２４と第２の係合部材３２７のみならず、第３の係合部材などを備えるものでもよい。
【0066】
本発明の成形装置が射出成形機の型締装置である場合、成形方法の応用例については、発泡成形を含むコアバック制御のみならず、射出圧縮成形、射出プレス成形、ガス抜き成形など比較的、低型締力で可動盤を移動させる成形方法全般に適用できる。射出成形装置の型締装置である場合、これに限定されるものではないが、一例として型締力１０，０００ｋＮ以上の大型の型締装置により一層好適に用いられる。
【0067】
また成形装置の応用例については、プレス成形装置、中空成形装置、真空成形装置、積層成形装置、転写成形装置など平板を含む金型間で成形品が成形されるもの全般に適用できる。またいずれに成形装置であっても可動金型の型開閉方向は限定されず、水平方向または垂直方向、或いは他の方向に型開閉されるものであってもよい。
【0068】
なお本発明については、一々列挙はしないが、上記したものに限定されず、当業者が本発明の趣旨を踏まえて変更を加えたものについても、適用されることは言うまでもないことである。以上で説明した複数の例は、適宜組み合わせて実施されることもできる。
【符号の説明】
【0069】
１ 射出成形装置
２ 基台
３ 型締装置
４ 射出装置
３１１ 固定金型
３１２ 固定盤
３１３ 可動金型
３１４ 可動盤
３１５ 型開閉機構
３１９ タイバ（軸部材）
３２１ 係合溝
３２３ 係合機構
３２４，３２４ａ，３２４ｂ 第１の係合部材
３２５，３３３ 油圧シリンダ（アクチュエータ）
３２６，３２８ 係合歯
３２７，３２７ａ，３２７ｂ 第２の係合部材
Ｌ タイバの軸方向
Ｍ タイバの軸方向に直交する断面
２ 基台
３ 型締装置
４ 射出装置
３１１ 固定金型
３１２ 固定盤
３１３ 可動金型
３１４ 可動盤
３１５ 型開閉機構
３１９ タイバ（軸部材）
３２１ 係合溝
３２３ 係合機構
３２４，３２４ａ，３２４ｂ 第１の係合部材
３２５，３３３ 油圧シリンダ（アクチュエータ）
３２６，３２８ 係合歯
３２７，３２７ａ，３２７ｂ 第２の係合部材
Ｌ タイバの軸方向
Ｍ タイバの軸方向に直交する断面
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】