特開 2025-21793 成形機

(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】P2025021793

(43)【公開日】2025-02-14

(54)【発明の名称】成形機

(51)【国際特許分類】

   B22D 17/26 20060101AFI20250206BHJP

   B29C 45/68 20060101ALI20250206BHJP

【ＦＩ】

B22D17/26 H

B29C45/68

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023125755

(22)【出願日】2023-08-01

(71)【出願人】

【識別番号】000003458

【氏名又は名称】芝浦機械株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100119035

【弁理士】

【氏名又は名称】池上 徹真

(74)【代理人】

【識別番号】100141036

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 章

(74)【代理人】

【識別番号】100178984

【弁理士】

【氏名又は名称】高下 雅弘

(72)【発明者】

【氏名】辻 眞

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 博成

(72)【発明者】

【氏名】田島 豊三

(72)【発明者】

【氏名】豊島 俊昭

(72)【発明者】

【氏名】野田 三郎

【テーマコード（参考）】

4F202

【Ｆターム（参考）】

4F202CA11

4F202CL12

4F202CL22

4F202CL32

4F202CL39

4F202CL44

(57)【要約】

【課題】低い製造装置コスト、短い製造サイクルタイム、製造環境の改善、及び省エネルギー化を実現できる型締装置を備えた成形機を提供する。
【解決手段】実施形態の成形機は、固定金型を保持する固定ダイプレートと、リンクハウジングと、リンクハウジングと固定ダイプレートとの間に設けられ、型開閉方向に移動可能に設けられ、可動金型を固定金型に対向して保持する可動ダイプレートと、リンクハウジングと可動ダイプレートとの間に設けられ、クロスヘッドと、複数のリンクとを有し、固定金型と可動金型の型締めが可能なトグル機構と、リンクハウジングに固定され、クロスヘッドを型開閉方向に移動させ、トグル機構を駆動する電動シリンダと、クロスヘッドに固定され、クロスヘッドを型開閉方向に移動させ、トグル機構を駆動する液圧シリンダと、タイバーと、射出装置と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベースと、
前記ベースの上に固定され、固定金型を保持可能な固定ダイプレートと、
前記ベースの上に固定されたリンクハウジングと、
前記リンクハウジングと前記固定ダイプレートとの間に設けられ、前記ベースの上に型開閉方向に移動可能に設けられ、可動金型を前記固定金型に対向して保持可能な可動ダイプレートと、
前記リンクハウジングと前記可動ダイプレートとの間に設けられ、クロスヘッドと、一部の一端が前記リンクハウジングに固定された複数のリンクとを有し、前記固定金型と前記可動金型の型締めが可能なトグル機構と、
前記リンクハウジングに固定され、前記クロスヘッドを前記型開閉方向に移動させ、前記トグル機構を駆動する電動シリンダと、
前記クロスヘッドに固定され、前記クロスヘッドを前記型開閉方向に移動させ、前記トグル機構を駆動する液圧シリンダと、
前記リンクハウジング及び前記固定ダイプレートに固定可能で、前記型開閉方向に延びるタイバーと、
溶湯を前記固定金型と前記可動金型とで形成される空洞内に充填する射出装置と、
を備えることを特徴とする成形機。

【請求項2】

前記電動シリンダは、
前記型開閉方向に延び、前記型開閉方向に移動可能なロッドと、
前記ロッドに固定されたナットと、
前記ナットを貫通し、前記ロッドの中に挿入可能に設けられたねじ軸と、
前記ねじ軸を回転させるモータと、を含み、
前記液圧シリンダは、
前記クロスヘッドに固定されたシリンダチューブと、
前記シリンダチューブの中に設けられ、前記ロッドの前記クロスヘッドの側の端部に連結され、前記型開閉方向に移動可能なピストンと、を含む、
ことを特徴とする請求項１記載の成形機。

【請求項3】

前記ロッドの型開方向への動きの抑制と許容を制御可能なストッパ機構を、更に備えることを特徴とする請求項２記載の成形機。

【請求項4】

前記ストッパ機構は、前記リンクハウジングの、前記可動ダイプレートと反対側に設けられることを特徴とする請求項３記載の成形機。

【請求項5】

前記ロッドは前記ロッドの外周に設けられたフランジを有し、
前記ストッパ機構は、前記フランジの前記型開方向に挿入可能なストッパ部材と、前記ストッパ部材を前記型開閉方向に垂直な方向に移動させるアクチュエータと、前記ストッパ部材の前記型開方向に設けられた支持部材と、を含むことを特徴とする請求項４記載の成形機。

【請求項6】

前記支持部材は、前記リンクハウジングに固定されることを特徴とする請求項５記載の成形機。

【請求項7】

前記電動シリンダによる前記クロスヘッドの前記型開閉方向の移動可能距離は、前記液圧シリンダによる前記クロスヘッドの前記型開閉方向の移動可能距離よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の成形機。

【請求項8】

前記電動シリンダによる前記クロスヘッドの前記型開閉方向の移動可能距離は、前記液圧シリンダによる前記クロスヘッドの前記型開閉方向の移動可能距離の５倍以上であることを特徴とする請求項７記載の成形機。

【請求項9】

前記液圧シリンダは、油圧シリンダであることを特徴とする請求項１記載の成形機。

【請求項10】

前記リンクハウジングと前記固定ダイプレートとの間に設けられ、前記溶湯が凝固することによって製造された成形品を、前記可動金型から押し出す押出装置を、更に備えることを特徴とする請求項１記載の成形機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動式及び液圧式が複合された型締装置を備えた成形機に関する。

【背景技術】

【0002】

成形機の一例であるダイカストマシンでは、例えば、型締装置を用いて型締めされた金型内の空洞に、射出装置を用いて溶湯を充填することで、成形品（ダイカスト品）を製造する。

【0003】

例えば、型締装置に電動シリンダ等の電動式の装置を用いる場合、高価な大出力用モータに起因する高い製造装置コストなどの課題がある。

【0004】

また、例えば、型締装置に油圧シリンダ等の液圧式の装置を用いる場合、長い製造サイクルタイム、作動液汚れによる製造環境の悪化、大きな消費エネルギーなどの課題がある。

【0005】

特許文献１には、液圧式駆動と電気式駆動部とが組み合わされたハイブリッド駆動部が記載されている。しかしながら、特許文献１のハイブリッド駆動部は、成形機の型締めに適用する上で、最適な構造とはなっていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第５８１３１００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明が解決しようとする課題は、低い製造装置コスト、短い製造サイクルタイム、製造環境の改善、及び省エネルギー化を実現できる成形機を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様の成形機は、ベースと、前記ベースの上に固定され、固定金型を保持可能な固定ダイプレートと、前記ベースの上に固定されたリンクハウジングと、前記リンクハウジングと前記固定ダイプレートとの間に設けられ、前記ベースの上に型開閉方向に移動可能に設けられ、可動金型を前記固定金型に対向して保持可能な可動ダイプレートと、
前記リンクハウジングと前記可動ダイプレートとの間に設けられ、クロスヘッドと、一部の一端が前記リンクハウジングに固定された複数のリンクとを有し、前記固定金型と前記可動金型の型締めが可能なトグル機構と、前記リンクハウジングに固定され、前記クロスヘッドを前記型開閉方向に移動させ、前記トグル機構を駆動する電動シリンダと、前記クロスヘッドに固定され、前記クロスヘッドを前記型開閉方向に移動させ、前記トグル機構を駆動する液圧シリンダと、前記リンクハウジング及び前記固定ダイプレートに固定可能で、前記型開閉方向に延びるタイバーと、溶湯を前記固定金型と前記可動金型とで形成される空洞内に充填する射出装置と、を備える。

【0009】

上記態様の成形機において、前記電動シリンダは、前記型開閉方向に延び、前記型開閉方向に移動可能なロッドと、前記ロッドに固定されたナットと、前記ナットを貫通し、前記ロッドの中に挿入可能に設けられたねじ軸と、前記ねじ軸を回転させるモータと、を含み、前記液圧シリンダは、前記クロスヘッドに固定されたシリンダチューブと、前記シリンダチューブの中に設けられ、前記ロッドの前記クロスヘッドの側の端部に連結され、前記型開閉方向に移動可能なピストンと、を含むことが好ましい。

【0010】

上記態様の成形機において、前記ロッドの型開方向への動きの抑制と許容を制御可能なストッパ機構を、更に備えることが好ましい。

【0011】

上記態様の成形機において、前記ストッパ機構は、前記リンクハウジングの、前記可動ダイプレートと反対側に設けられることが好ましい。

【0012】

上記態様の成形機において、前記ロッドは前記ロッドの外周に設けられたフランジを有し、前記ストッパ機構は、前記フランジの前記型開方向に挿入可能なストッパ部材と、前記ストッパ部材を前記型開閉方向に垂直な方向に移動させるアクチュエータと、前記ストッパ部材の前記型開方向に設けられた支持部材と、を含むことが好ましい。

【0013】

上記態様の成形機において、前記支持部材は、前記リンクハウジングに固定されることが好ましい。

【0014】

上記態様の成形機において、前記電動シリンダによる前記クロスヘッドの前記型開閉方向の移動可能距離は、前記液圧シリンダによる前記クロスヘッドの前記型開閉方向の移動可能距離よりも大きいことが好ましい。

【0015】

上記態様の成形機において、前記電動シリンダによる前記クロスヘッドの前記型開閉方向の移動可能距離は、前記液圧シリンダによる前記クロスヘッドの前記型開閉方向の移動可能距離の５倍以上であることが好ましい。

【0016】

上記態様の成形機において、前記液圧シリンダは、油圧シリンダであることが好ましい。

【0017】

上記態様の成形機において、前記リンクハウジングと前記固定ダイプレートとの間に設けられ、前記溶湯が凝固することによって製造された成形品を、前記可動金型から押し出す押出装置を、更に備えることが好ましい。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、低い製造装置コスト、短い製造サイクルタイム、製造環境の改善、及び省エネルギー化を実現できる型締装置を備えた成形機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】実施形態の成形機の全体構成を示す模式図。

【図2】実施形態の成形機の型締装置の模式側面図。

【図3】実施形態の成形機の型締装置の模式側面図。

【図4】実施形態の成形機の型締装置の模式断面図。

【図5】実施形態の成形機の型締装置の模式断面図。

【図6】実施形態の成形機の成形動作のフロー図。

【図7】実施形態の成形機を用いた成形動作の説明図。

【図8】実施形態の成形機を用いた成形動作の説明図。

【図9】実施形態の成形機を用いた成形動作の説明図。

【図10】実施形態の成形機を用いた成形動作の説明図。

【図11】実施形態の成形機を用いた成形動作の説明図。

【図12】実施形態の成形機を用いた成形動作の説明図。

【図13】実施形態の成形機を用いた成形動作の説明図。

【図14】実施形態の成形機を用いた成形動作の説明図。

【図15】実施形態の成形機を用いた成形動作の説明図。

【図16】実施形態の成形機を用いた成形動作の説明図。

【図17】実施形態の成形機を用いた成形動作の説明図。

【図18】実施形態の成形機を用いた成形動作の説明図。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

【0021】

なお、本明細書では、液圧の一例として、油圧を用いて説明する。例えば、液圧回路の一例として油圧回路を用いて説明する。油圧にかえて、例えば、水圧を用いることも可能である。また、本明細書では、作動液の一例として、作動油を用いて説明する。

【0022】

実施形態の成形機はダイカストマシンである。実施形態のダイカストマシン１００は、コールドチャンバ式のダイカストマシンである。実施形態のダイカストマシン１００は、電動式及び液圧式が複合された型締装置を備える。

【0023】

図１は、実施形態の成形機の全体構成を示す模式図である。図１は、一部に断面図を含む側面図である。図１は、ダイカストマシン１００の動作開始前の初期状態を示す。この場合の初期状態とは、金型が開ききった状態、いわゆる型開限の状態である。

【0024】

図２及び図３は、実施形態の成形機の型締装置の模式側面図である。図２は、型開閉方向に垂直な方向から見た側面図である。また、図３は、型開閉方向から見た側面図である。

【0025】

図４及び図５は、実施形態の成形機の型締装置の模式断面図である。図４は、型締装置のロッドが前進限の状態にある場合を示す。図５は、型締装置のロッドが後退限の状態にある場合を示す。

【0026】

ダイカストマシン１００は、金型の内部（図１中の空洞Ｃａ）に液状金属（溶湯）を射出し、その液状金属を金型内で凝固させることにより、ダイカスト品を製造する機械である。金属は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、亜鉛合金、又は、マグネシウム合金である。

【0027】

ダイカストマシン１００は、ベース１０、ガイドレール１１、固定ダイプレート１２、リンクハウジング１４、可動ダイプレート１６、タイバー１８、タイバーナット１９、固定金型２０、可動金型２２、型締装置２４、押出装置２６、射出装置２８、及び入力表示装置３０を備える。

【0028】

押出装置２６は、押出板２６ａ、押出シリンダ２６ｂ、押出軸２６ｃ、押出ピン支持板２６ｄ、押出ピン２６ｅを含む。

【0029】

射出装置２８は、スリーブ４２、プランジャ４４、射出駆動部４６、位置センサ４８を有する。プランジャ４４は、プランジャチップ４４ａとプランジャロッド４４ｂを含む。スリーブ４２には、開口部４２ａが設けられる。

【0030】

固定ダイプレート１２はベース１０の上に固定される。固定ダイプレート１２には固定金型２０を取り付けることが可能である。固定ダイプレート１２は、固定金型２０を保持することが可能である。

【0031】

リンクハウジング１４は、ベース１０の上に固定される。リンクハウジング１４には、トグル機構３２に含まれる複数のリンク３２ｂの一部の一端が固定される。

【0032】

可動ダイプレート１６は、リンクハウジング１４と固定ダイプレート１２との間に設けられる。可動ダイプレート１６は、ベース１０の上に型開閉方向に移動可能に設けられる。型開閉方向とは、図１等に示す型開方向及び型閉方向の両方向を意味する。

【0033】

可動ダイプレート１６は、ベース１０の上に設けられたガイドレール１１の上を型開閉方向に移動する。可動ダイプレート１６には、可動金型２２を取り付けることが可能である。可動ダイプレート１６は、可動金型２２を保持することが可能である。

【0034】

タイバー１８は、型開閉方向に延びる。タイバー１８は、例えば、４本設けられる。

【0035】

タイバー１８は、リンクハウジング１４及び固定ダイプレート１２に固定可能である。タイバー１８は、例えば、タイバーナット１９によりリンクハウジング１４及び固定ダイプレート１２に固定される。タイバー１８は、可動ダイプレート１６を貫通する。

【0036】

タイバー１８は、固定金型２０と可動金型２２に型締力が加えられている間は、型締力を支える。

【0037】

型締装置２４は、トグル機構３２、電動シリンダ３４、油圧シリンダ３６（液圧シリンダ）、及びストッパ機構３８を含む。型締装置２４は、電動式及び液圧式が複合された型締装置である。型締装置２４は、トグル機構３２を、電動シリンダ３４及び油圧シリンダ３６の２種類のシリンダを用いて駆動するハイブリッド型の型締装置である。油圧シリンダ３６は、液圧シリンダの一例である。

【0038】

トグル機構３２は、リンクハウジング１４と可動ダイプレート１６との間に設けられる。トグル機構３２により、可動ダイプレート１６が型開閉方向に移動する。トグル機構３２により、固定金型２０と可動金型２２の型締めが可能となる。

【0039】

トグル機構３２は、クロスヘッド３２ａ、複数のリンク３２ｂ、複数のリンクピン３２ｃを含む。複数のリンクピン３２ｃの一部の一端がリンクハウジング１４に固定される。リンクピン３２ｃは、例えば、２つのリンク３２ｂを接続する。また、リンクピン３２ｃは、リンク３２ｂとクロスヘッド３２ａを接続する。

【0040】

電動シリンダ３４は、リンクハウジング１４に固定される。電動シリンダ３４は、例えば、リンクハウジング１４の、可動ダイプレート１６とは反対側に固定される。

【0041】

電動シリンダ３４は、クロスヘッド３２ａを型開閉方向に移動させる。電動シリンダ３４は、トグル機構３２を駆動する。電動シリンダ３４は、クロスヘッド３２ａを型開閉方向に移動させることで、トグル機構３２を駆動する。

【0042】

電動シリンダ３４は、図２、図３、又は図４に示すように、電動シリンダチューブ３４ａ、ロッド３４ｂ、ナット３４ｃ、ねじ軸３４ｄ、モータ３４ｅ、モータ軸３４ｆ、第１のプーリー３４ｇ、第２のプーリー３４ｈ、及びベルト３４ｉを含む。ロッド３４ｂは、フランジ３４ｂｘを有する。

【0043】

モータ３４ｅを回転させることで、モータ３４ｅとモータ軸３４ｆで連結された第２のプーリー３４ｈが回転する。第２のプーリー３４ｈが回転することで、第２のプーリー３４ｈとベルト３４ｉで連結された第１のプーリー３４ｇが回転する。

【0044】

第１のプーリー３４ｇが回転することで、第１のプーリー３４ｇに連結されたねじ軸３４ｄが回転する。ねじ軸３４ｄは、電動シリンダチューブ３４ａの中に設けられる。ねじ軸３４ｄは、ロッド３４ｂに挿入可能に設けられる。

【0045】

ロッド３４ｂは、型開閉方向に延びる。ロッド３４ｂは、リンクハウジング１４を貫通する。ロッド３４ｂの少なくとも一部は円筒形状である。

【0046】

ロッド３４ｂには、ナット３４ｃが固定される。ねじ軸３４ｄは、ナット３４ｃを貫通する。ねじ軸３４ｄのねじは、ナット３４ｃのねじと噛み合わされる。ねじ軸３４ｄの回転により、ロッド３４ｂが型開閉方向に移動する。

【0047】

油圧シリンダ３６は、クロスヘッド３２ａに固定される。油圧シリンダ３６は、例えば、クロスヘッド３２ａの固定ダイプレート１２とは反対側に設けられる。

【0048】

油圧シリンダ３６は、トグル機構３２を駆動する。油圧シリンダ３６は、クロスヘッド３２ａを型開閉方向に移動させることで、トグル機構３２を駆動する。

【0049】

油圧シリンダ３６は、図２、図４、又は図５に示すように、油圧シリンダチューブ３６ａ、ピストン３６ｂ、ヘッド側作動油孔３６ｃ、及びロッド側作動油孔３６ｄを含む。油圧シリンダチューブ３６ａは、シリンダチューブの一例である。

【0050】

油圧シリンダチューブ３６ａは、クロスヘッド３２ａに固定される。油圧シリンダチューブ３６ａの少なくとも一部は円筒形状である。

【0051】

ピストン３６ｂは、油圧シリンダチューブ３６ａの中に設けられる。ピストン３６ｂは、ロッド３４ｂのクロスヘッド３２ａ側の端部に連結される。ピストン３６ｂは、図示しない油圧回路を用いて、油圧シリンダチューブ３６ａの中を型開閉方向に移動可能である。

【0052】

ヘッド側作動油孔３６ｃは、油圧シリンダチューブ３６ａの内部と外部を連通する。ヘッド側作動油孔３６ｃは、油圧シリンダチューブ３６ａのヘッド側室と外部を連通する。

【0053】

ロッド側作動油孔３６ｄは、油圧シリンダチューブ３６ａの内部と外部を連通する。ロッド側作動油孔３６ｄは、油圧シリンダチューブ３６ａのロッド側室と外部を連通する。

【0054】

なお、油圧シリンダチューブ３６ａの内部のピストン３６ｂのクロスヘッド３２ａの側の領域をヘッド側室と称する。また、油圧シリンダチューブ３６ａの内部のピストン３６ｂのロッド３４ｂの側の領域をロッド側室と称する。

【0055】

図示しない油圧回路から、ヘッド側作動油孔３６ｃを通って、油圧シリンダチューブ３６ａのヘッド側室に作動油が供給できる。また、ヘッド側作動油孔３６ｃを通って、油圧シリンダチューブ３６ａのヘッド側室から図示しない油圧回路に、作動油を排出できる。

【0056】

図示しない油圧回路から、ロッド側作動油孔３６ｄを通って、油圧シリンダチューブ３６ａのロッド側室に作動油が供給できる。また、ロッド側作動油孔３６ｄを通って、油圧シリンダチューブ３６ａのロッド側室から図示しない油圧回路に、作動油を排出できる。

【0057】

実施形態のダイカストマシン１００において、電動シリンダ３４によるクロスヘッド３２ａの型開閉方向の移動可能距離は、油圧シリンダ３６によるクロスヘッド３２ａの型開閉方向の移動可能距離よりも大きい。電動シリンダ３４によるクロスヘッド３２ａの型開閉方向の移動可能距離は、例えば、油圧シリンダ３６によるクロスヘッド３２ａの型開閉方向の移動可能距離の５倍以上である。

【0058】

ストッパ機構３８は、リンクハウジング１４に固定される。ストッパ機構３８は、リンクハウジング１４の可動ダイプレート１６と反対側に設けられる。ストッパ機構３８は、リンクハウジング１４の、クロスヘッド３２ａと反対側に設けられる。

【0059】

ストッパ機構３８は、ロッド３４ｂの型開方向への動きの抑制と許容を制御可能である。ストッパ機構３８は、ロッド３４ｂの型開方向への動きの抑制と許容を制御する機能を有する。

【0060】

ストッパ機構３８は、図２、図３、又は図４に示すように、ストッパ部材３８ａ、アクチュエータ３８ｂ、支持部材３８ｃを含む。

【0061】

ストッパ部材３８ａは、ロッド３４ｂのフランジ３４ｂｘの型開方向に挿入可能である。ストッパ部材３８ａは、型開閉方向に垂直な方向に移動可能である。ストッパ部材３８ａは、例えば、板状の部材である。

【0062】

アクチュエータ３８ｂは、ストッパ部材３８ａを型開閉方向に垂直な方向に移動させる。アクチュエータ３８ｂは、例えば、エアシリンダ、電動シリンダ、又は、油圧シリンダである。

【0063】

支持部材３８ｃは、リンクハウジング１４に固定される。支持部材３８ｃの一部は、ストッパ部材３８ａの型開方向に設けられる。支持部材３８ｃは、ストッパ部材３８ａの型開方向への動きを抑制することで、ロッド３４ｂの型開方向への動きを抑制する。

【0064】

押出装置２６は、リンクハウジング１４と固定ダイプレート１２との間に設けられる。押出装置２６は、可動ダイプレート１６に固定される。押出装置２６は、溶湯が凝固することによって製造されたダイカスト品を、可動金型２２から押し出す機能を有する。

【0065】

押出装置２６は、図１に示すように、押出板２６ａ、押出シリンダ２６ｂ、押出軸２６ｃ、押出ピン支持板２６ｄ、押出ピン２６ｅを含む。

【0066】

押出板２６ａは、押出シリンダ２６ｂを用いて、型開閉方向に移動する。押出シリンダ２６ｂは、例えば、電動シリンダ、又は、油圧シリンダである。

【0067】

押出軸２６ｃは、一端が押出板２６ａに固定され、他端が押出ピン支持板２６ｄに固定される。押出軸２６ｃは、可動ダイプレート１６を貫通する。

【0068】

押出ピン２６ｅは一端が押出板２６ａに固定される。押出ピン２６ｅがダイカスト品を型閉方向に押すことで、ダイカスト品を可動金型２２から押し出す。

【0069】

射出装置２８は、金型の内部の空洞Ｃａに液状金属（溶湯）を射出する機能を有する。射出装置２８は、スリーブ４２、プランジャ４４、射出駆動部４６、及び位置センサ４８を有する。プランジャ４４は、プランジャチップ４４ａとプランジャロッド４４ｂを含む。スリーブ４２には、開口部４２ａが設けられる。

【0070】

スリーブ４２は、固定金型２０の中に通じる。スリーブ４２は、例えば、固定金型２０に連結された筒状の部材である。スリーブ４２は、例えば、円筒形状である。

【0071】

プランジャ４４は、スリーブ４２の中を摺動する。プランジャロッド４４ｂの先端に固定されたプランジャチップ４４ａが、スリーブ４２の中を前後方向に摺動する。スリーブ４２の中をプランジャチップ４４ａが前方へ摺動することにより、スリーブ４２の中の溶湯が固定金型２０と可動金型２２とで形成される空洞Ｃａ内に充填される。

【0072】

射出駆動部４６は、プランジャ４４を前後方向に駆動させる機能を備える。射出駆動部４６は、例えば、液圧式、電動式、又は液圧式と電動式とを組み合わせたハイブリッド型である。

【0073】

位置センサ４８は、プランジャ４４の位置を検出する機能を有する。位置センサ４８は、例えば、光学式又は磁気式のリニアエンコーダである。位置センサ４８で検出されるプランジャ４４の位置を微分することで、プランジャ４４の速度を検出することが可能である。

【0074】

入力表示装置３０は、例えば、固定ダイプレート１２に設けられる。入力表示装置３０は、例えば、オペレータの入力操作を受け付ける。オペレータは、入力表示装置３０を用いて、ダイカストマシン１００の成形条件等の設定が可能となる。また、入力表示装置３０は、例えば、ダイカストマシン１００の成形条件、動作状況等を画面に表示する。入力表示装置３０は、例えば、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイである。

【0075】

次に、実施形態の成形機を用いた成形動作について、図６ないし図１８を用いて説明する。図６は、実施形態の成形機の成形動作のフロー図である。図７ないし図１８は、実施形態の成形機を用いた成形動作の説明図である。

【0076】

実施形態のダイカストマシン１００の成形動作は、図６に示すように、初期状態ステップ（Ｓ０１）、可動ダイプレート前進ステップ（Ｓ０２）、ロッド固定ステップ（Ｓ０３）、型締め開始ステップ（Ｓ０４）、射出動作ステップ（Ｓ０５）、型締め終了ステップ（Ｓ０６）、ロッド解放ステップ（Ｓ０７）、可動ダイプレート後退ステップ（Ｓ０８）、及び押し出しステップ（Ｓ０９）を備える。

【0077】

初期状態ステップ（Ｓ０１）では、ダイカストマシン１００は、初期状態にある（図７、図８）。初期状態は、いわゆる、型開限の状態である。初期状態では、クロスヘッド３２ａが、リンクハウジング１４に最も近い位置にある。

【0078】

初期状態では、図８に示すように、ストッパ部材３８ａは、アクチュエータ３８ｂによって、ロッド３４ｂから離れた位置に維持される。ストッパ機構３８は、ロッド３４ｂの型開方向への動きを許容する状態にある。

【0079】

初期状態では、油圧シリンダ３６のピストン３６ｂは、例えば、クロスヘッド３２ａに最も近い位置にある。初期状態では、作動油が、ロッド側室に充填された状態にある。

【0080】

次に、可動ダイプレート前進ステップ（Ｓ０２）で可動ダイプレート１６を型閉方向に前進させる（図９、図１０）。可動ダイプレート１６を型閉方向に前進させることで、可動金型２２と固定金型２０が接触する。

【0081】

可動ダイプレート１６は、型締装置２４を用いて移動される。可動ダイプレート１６は、トグル機構３２を用いて移動される。トグル機構３２は、電動シリンダ３４を用いて駆動される。トグル機構３２は、電動シリンダ３４を用いてクロスヘッド３２ａを型閉方向に移動させることで駆動される。

【0082】

図１０に示すように、モータ３４ｅを回転させることで、モータ３４ｅとモータ軸３４ｆで連結された第２のプーリー３４ｈが回転する。第２のプーリー３４ｈが回転することで、第２のプーリー３４ｈとベルト３４ｉで連結された第１のプーリー３４ｇが回転する。

【0083】

第１のプーリー３４ｇが回転することで、第１のプーリー３４ｇに連結されたねじ軸３４ｄが回転する。ねじ軸３４ｄが回転することで、ロッド３４ｂが型閉方向に移動する。

【0084】

ロッド３４ｂが型閉方向に移動することで、クロスヘッド３２ａが型閉方向に移動し、トグル機構３２が型閉方向に延びる。可動金型２２と固定金型２０が接触したところで、電動シリンダ３４を用いた可動ダイプレート１６の移動が停止する。

【0085】

次に、ロッド固定ステップ（Ｓ０３）で、ストッパ機構３８を用いて、ロッド３４ｂの型開方向への動きを抑制する（図１１）。ロッド固定ステップ（Ｓ０３）では、ストッパ機構３８を用いて、ロッド３４ｂが型開方向へ動かないように固定する。

【0086】

図１１に示すように、アクチュエータ３８ｂを用いて、ストッパ部材３８ａをロッド３４ｂに向かう方向に移動させる。ストッパ部材３８ａは、ロッド３４ｂのフランジ３４ｂｘの型開方向に挿入される。ストッパ部材３８ａの型開方向に設けられた支持部材３８ｃ及びストッパ部材３８ａによって、ロッド３４ｂが型開方向へ動かないように固定される。

【0087】

次に、型締め開始ステップ（Ｓ０４）で、トグル機構３２を用いて型締めを行う（図１２）。固定金型２０と可動金型２２との間に型締力が加えられる。

【0088】

可動ダイプレート１６は、トグル機構３２を用いて型閉方向に移動し、可動金型２２と固定金型２０の型締めを行う。可動ダイプレート１６は、油圧シリンダ３６を用いて型閉方向に移動される。可動金型２２と固定金型２０の型締めは、油圧シリンダ３６を用いて行われる。

【0089】

図１２に示すように、図示しない油圧回路から、ヘッド側作動油孔３６ｃを通って、油圧シリンダチューブ３６ａのヘッド側室に作動油が供給される。ロッド側室の作動油は、ロッド側作動油孔３６ｄを通って、図示しない油圧回路に排出される。

【0090】

クロスヘッド３２ａが、型閉方向に移動することにより、トグル機構３２が型閉方向に延び、可動金型２２と固定金型２０の型締めが行われる。ロッド３４ｂに加わる反力は、ストッパ機構３８で支えられる。

【0091】

次に、射出動作ステップ（Ｓ０５）で、射出装置２８を用いて射出動作が行われる（図１３）。具体的には、例えば、図示しないラドル等を用いて、開口部４２ａからスリーブ４２の中へ溶湯が供給される。そして、スリーブ４２内でプランジャチップ４４ａを前進させて溶湯を金型内の空洞Ｃａへ充填する。金型内の空洞Ｃａへ充填された溶湯が凝固することで、ダイカスト品９０が製造される。

【0092】

次に、型締め終了ステップ（Ｓ０６）で、トグル機構３２を用いて型締めを終了する（図１４）。固定金型２０と可動金型２２との間に型締力が加わらない状態となる。

【0093】

可動ダイプレート１６は、トグル機構３２を用いて型開方向に移動し、可動金型２２と固定金型２０の型締めを終了する。可動ダイプレート１６は、油圧シリンダ３６を用いて型開方向に移動される。可動金型２２と固定金型２０の型締めの終了は、油圧シリンダ３６を用いて行われる。

【0094】

図１４に示すように、図示しない油圧回路から、ロッド側作動油孔３６ｄを通って、油圧シリンダチューブ３６ａのロッド側室に作動油が供給される。ヘッド側室の作動油は、ヘッド側作動油孔３６ｃを通って、図示しない油圧回路に排出される。

【0095】

クロスヘッド３２ａが、型開方向に移動することにより、トグル機構３２が型開方向に縮み、可動金型２２と固定金型２０の型締めが終了する。

【0096】

次に、ロッド解放ステップ（Ｓ０７）で、ストッパ機構３８を用いて、ロッド３４ｂの型開方向への動きを許容する（図１５）。ロッド解放ステップ（Ｓ０７）では、ストッパ機構３８を用いて、ロッド３４ｂが型開方向へ動けるようにする。

【0097】

図１５に示すように、アクチュエータ３８ｂを用いて、ストッパ部材３８ａをロッド３４ｂから遠ざかる方向に移動させる。ロッド３４ｂのフランジ３４ｂｘの型開方向に挿入されていたストッパ部材３８ａは、フランジ３４ｂｘから離れる。

【0098】

次に、可動ダイプレート後退ステップ（Ｓ０８）で可動ダイプレート１６を型開方向に後退させる（図１６、図１７）。可動ダイプレート１６を型開方向に後退させることで、接触していた可動金型２２と固定金型２０が離隔する。

【0099】

可動ダイプレート１６は、型締装置２４を用いて移動される。可動ダイプレート１６は、トグル機構３２を用いて移動される。トグル機構３２は、電動シリンダ３４を用いて駆動される。トグル機構３２は、電動シリンダ３４を用いてクロスヘッド３２ａを型開方向に移動させることで駆動される。

【0100】

図１７に示すように、モータ３４ｅを回転させることで、モータ３４ｅとモータ軸３４ｆで連結された第２のプーリー３４ｈが回転する。第２のプーリー３４ｈが回転することで、第２のプーリー３４ｈとベルト３４ｉで連結された第１のプーリー３４ｇが回転する。

【0101】

第１のプーリー３４ｇが回転することで、第１のプーリー３４ｇに連結されたねじ軸３４ｄが回転する。ねじ軸３４ｄが回転することで、ロッド３４ｂが型開方向に移動する。この時、ストッパ機構３８は、ロッド３４ｂが型開方向へ移動することを許容する。このため、フランジ３４ｂｘがストッパ部材３８ａに接触せず、ストッパ機構３８を通過することができる。

【0102】

ロッド３４ｂが型開方向に移動することで、クロスヘッド３２ａが型開方向に移動し、トグル機構３２が型開方向に縮む。例えば、リンクハウジング１４と油圧シリンダ３６が接触したところで、電動シリンダ３４を用いた可動ダイプレート１６の型開方向の移動が停止する。

【0103】

次に、押し出しステップ（Ｓ０９）で、押出装置２６を用いてダイカスト品９０の押し出しを行う（図１８）。具体的には、押出シリンダ２６ｂを用いて、押出板２６ａを型閉方向に移動させる。押出板２６ａを型閉方向に移動させることで、押出軸２６ｃ、押出ピン支持板２６ｄ、及び押出ピン２６ｅが型閉方向に移動する。

【0104】

押出ピン２６ｅによって、ダイカスト品９０は可動金型２２から押し出される。可動金型２２から押し出されたダイカスト品９０は、例えば、図示しないロボットアームを用いてピックアップされる。

【0105】

以上の成形動作により、ダイカスト品９０が製造される。次のダイカスト品を製造する場合には、上記成形動作を繰り返せば良い。

【0106】

なお、可動ダイプレート後退ステップ（Ｓ０８）と、押し出しステップ（Ｓ０９）を並行して実行し、成形動作のサイクルタイムを短縮しても構わない。可動ダイプレート後退ステップ（Ｓ０８）は型締装置２４を用い、押し出しステップ（Ｓ０９）は、型締装置２４とは別の押出装置２６を用いる。したがって、可動ダイプレート後退ステップ（Ｓ０８）と、押し出しステップ（Ｓ０９）を並行して実行することが可能である。

【0107】

次に、実施形態の成形機の作用及び効果について説明する。

【0108】

ダイカストマシンでは、例えば、型締装置を用いて型締めされた金型内の空洞に、射出装置を用いて溶湯を充填することで、成形品（ダイカスト品）を製造する。ダイカストマシンでは、製造装置コストの低減、短い製造サイクルタイム、製造環境の改善、及び省エネルギー化を実現できることが望まれる。

【0109】

例えば、型締装置に電動シリンダ等の電動式の装置を用いる場合、高価な大出力用モータに起因する高い製造装置コスト、大きな消費エネルギーなどの課題がある。

【0110】

また、型締装置に油圧シリンダ等の液圧式の装置を用いる場合、例えば、長い製造サイクルタイム、作動液汚れによる製造環境の悪化、大きな消費エネルギーなどの課題がある。

【0111】

実施形態のダイカストマシン１００の型締装置２４は、電動式及び液圧式が複合された型締装置である。型締装置２４は、トグル機構３２を電動シリンダ３４及び油圧シリンダ３６の２種類のシリンダを用いて駆動するハイブリッド型の型締装置である。

【0112】

ダイカストマシン１００の型締装置２４は、可動ダイプレート１６の可動金型２２と固定金型２０との接触までの移動には、電動シリンダ３４を用いる。すなわち、型締装置２４にかかる負荷が小さい動作では、電動シリンダ３４を用いる。

【0113】

型締装置２４にかかる負荷が小さいため、高価な大出力用モータは不要となる。したがって、製造装置コストの低減が実現できる。また、電動シリンダ３４は油圧シリンダと比較して、応答性が高い。したがって、可動ダイプレート１６の移動に要する時間が短縮され、短い製造サイクルタイムが実現できる。また、消費電力の大きな大出力用モータは不要となるため、省エネルギー化が実現できる。

【0114】

ダイカストマシン１００の型締装置２４は、可動金型２２と固定金型２０との型締めには、油圧シリンダ３６を用いる。すなわち、型締装置２４にかかる負荷が大きい動作では、油圧シリンダ３６を用いる。

【0115】

油圧シリンダ３６を用いて可動ダイプレート１６を動かす距離は極めて小さいため、油圧シリンダ３６が小型化でき、作動油の量が大幅に削減できる。したがって、作動液汚れが低減し、製造環境の改善が実現できる。また、油圧シリンダ３６を駆動する油圧回路が小規模になることで、省エネルギー化が実現できる。

【0116】

以上、実施形態によれば、低い製造装置コスト、短い製造サイクルタイム、製造環境の改善、及び省エネルギー化を実現できる成形機を提供できる。

【0117】

以上、具体例を参照しつつ本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。実施形態においては、成形機などで、本発明の説明に直接必要としない部分については記載を省略したが、必要とされる、成形機などに関わる要素を適宜選択して用いることができる。

【0118】

実施形態においては、ダイカストマシンを成形機の例として説明したが、本発明を射出成形機等に適用することも可能である。

【0119】

その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての成形機は、本発明の範囲に包含される。本発明の範囲は、特許請求の範囲及びその均等物の範囲によって定義されるものである。

【符号の説明】

【0120】

１０ ベース
１１ ガイドレール
１２ 固定ダイプレート
１４ リンクハウジング
１６ 可動ダイプレート
１８ タイバー
１９ タイバーナット
２０ 固定金型
２２ 可動金型
２４ 型締装置
２６ 押出装置
２６ａ 押出板
２６ｂ 押出シリンダ
２６ｃ 押出軸
２６ｄ 押出ピン支持板
２６ｅ 押出ピン
２８ 射出装置
３０ 入力表示装置
３２ トグル機構
３２ａ クロスヘッド
３２ｂ リンク
３２ｃ 複数のリンクピン
３４ 電動シリンダ
３４ａ 電動シリンダチューブ
３４ｂ ロッド
３４ｂｘ フランジ
３４ｃ ナット
３４ｄ ねじ軸
３４ｅ モータ
３４ｆ モータ軸
３４ｇ 第１のプーリー
３４ｈ 第２のプーリー
３４ｉ ベルト
３６ 油圧シリンダ（液圧シリンダ）
３６ａ 油圧シリンダチューブ（シリンダチューブ）
３６ｂ ピストン
３６ｃ ヘッド側作動油孔
３６ｄ ロッド側作動油孔
３８ ストッパ機構
３８ａ ストッパ部材
３８ｂ アクチュエータ
３８ｃ 支持部材
４２ スリーブ
４２ａ 開口部
４４ プランジャ
４４ａ プランジャチップ
４４ｂ プランジャロッド
４６ 射出駆動部
４８ 位置センサ
１００ ダイカストマシン（成形機）
Ｃａ 空洞

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】