專利名稱：注射成型機(jī)的合模裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由伺服馬達(dá)通過電動(dòng)進(jìn)行模開閉、由合模壓頭通過液 壓進(jìn)行合模的注射成型機(jī)的合模裝置。
背景技術(shù)：
通過電動(dòng)進(jìn)行模開閉、通過液壓進(jìn)行合模的混合式合模裝置，在 精密控制模開閉動(dòng)作的同時(shí)由強(qiáng)力的合模力進(jìn)行合模動(dòng)作。在這種混 合式合模裝置中，有在滾珠絲杠上直接承受合模力的類型和不承受合 模力的類型。
本發(fā)明涉及的是前者的在滾珠絲杠直接承受合模力的合模裝置。
在這種合模裝置中，例如有由(日本)特公平7-71807號公報(bào)(專利 文獻(xiàn)1)提出的類型。該合模裝置將滾珠螺桿(相當(dāng)于滾珠絲杠)固 定在可動(dòng)盤側(cè)，與其螺紋接合的滾珠螺母被軸支承在端板(相當(dāng)于反 向壓盤)上。
更詳細(xì)地說，該合模裝置具有固定該滾珠螺母同時(shí)相對端板可 移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的軸承保持架，合模時(shí)由液壓產(chǎn)生合模力的合模壓頭，形成 于該合模壓頭的摩擦離合器部；在開閉模時(shí)使所述合模壓頭從所述軸 承保持架離開，另外在合模時(shí)使它們抵接。因此，該合模裝置在合模 時(shí)把合模力從該摩擦離合器經(jīng)由軸承保持架施加于所述滾珠螺桿，阻 止在所述滾珠螺桿和滾珠螺母之間產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)進(jìn)行合模，另外， 在開模時(shí)，在壓油室A和壓油室C的兩油室適宜添加壓油，在使該合 模壓頭和軸承保持架離開的狀態(tài)下進(jìn)行開閉模。
根據(jù)這種合模裝置，由于在合模時(shí)在滾珠螺桿和滾珠螺母之間產(chǎn) 生的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩由通過摩擦離合器而形成的制動(dòng)力矩阻止，所以在該滾 珠螺桿和滾珠螺母之間承受的合模力被限定為靜負(fù)荷。因此，滾珠螺桿和滾珠螺母與承受動(dòng)負(fù)荷的場合相比可小型化、小徑化，其壽命也 變長。
專利文獻(xiàn)1:(日本)特公平7-71807號公報(bào)
另外，近來，隨著金屬模具高精度化，金屬模具的芯和模腔的嵌 合，或者導(dǎo)向銷、帶角度銷與該導(dǎo)向孔的嵌合逐步高精度化。另外， 成形品的轉(zhuǎn)印面正微細(xì)化。因此，日漸強(qiáng)烈地要求合模裝置的開閉模 動(dòng)作的平直性的高精度化。
可是，上述的合模裝置并沒有特別提高該開閉模動(dòng)作的平直性的 意圖。這是因?yàn)?，第一，?xì)長的滾珠螺桿是兩端支承，在這些支承點(diǎn) 之間借助正時(shí)皮帶驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，受到與軸向正交的力的緣故。第二，是 由于滾珠螺母軸支承在軸承保持架上、同時(shí)借助連結(jié)部件與帶輪結(jié)合 的復(fù)雜的構(gòu)成的緣故。另外，第三，是由于使?jié)L珠螺母轉(zhuǎn)動(dòng)的構(gòu)成緣 故。
在第一構(gòu)成中，在彎曲方向沒有充分剛性的滾珠螺桿，由于在兩 端支承的區(qū)間的中間位置施加上述正交的力(垂直負(fù)荷)，所以在滾珠 螺桿上容易產(chǎn)生彎曲。因此，在滾珠螺桿上產(chǎn)生由其垂直負(fù)荷形成的 撓曲、即轉(zhuǎn)動(dòng)振動(dòng)，其直接影響可動(dòng)盤側(cè)而容易損害該模開閉動(dòng)作的 平直性。當(dāng)然，在處于壓縮狀態(tài)的滾珠螺桿上負(fù)擔(dān)上述垂直負(fù)荷的構(gòu) 成本身是原本就應(yīng)盡可能回避的構(gòu)成。
另外，在第二構(gòu)成中，由于由正時(shí)皮帶驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)力經(jīng)由帶輪、 連結(jié)部件、滾珠螺母以及軸承保持架多個(gè)部件傳遞，所以這些部件的 剛性或加工精度(例如同心度)累積，結(jié)果容易發(fā)生想不到的轉(zhuǎn)動(dòng)振 動(dòng)。
另外，在第三構(gòu)成中，滾珠螺母側(cè)的潤滑不充分的可能性大。一 般是由于在滾珠螺母側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)自身導(dǎo)致潤滑油漏出而不理想的緣故。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供即使是在滾珠絲杠上作用合模力的 混合式合模裝置也解決了上述問題的合模裝置。本發(fā)明的注射成型機(jī)的合模裝置，為了解決上述的課題，構(gòu)成如下。
本發(fā)明的第 一技術(shù)方案的注射成型機(jī)的合模裝置具有固定壓盤、 反向壓盤及在它們之間移動(dòng)的可動(dòng)壓盤，用由伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的進(jìn) 給絲杠機(jī)構(gòu)進(jìn)行模開閉，用包含合模壓頭的液壓裝置進(jìn)行合模的注射
成型機(jī)，在該合模裝置中；
所述伺服馬達(dá)和所述合模壓頭設(shè)在所述反向壓盤側(cè)，所述進(jìn)給絲
側(cè)的滾珠螺母構(gòu)成，該滾珠絲杠在該軸支承位置的開模方向側(cè)的位置 上借助于轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞機(jī)構(gòu)與所述伺服馬達(dá)結(jié)合，所述可動(dòng)壓盤具有向所 述反向壓盤側(cè)突出的動(dòng)作軸，在該動(dòng)作軸的前端安裝著所述滾珠螺母 和滑動(dòng)軸承，同時(shí)在該中心具有允許所述滾珠絲杠進(jìn)入的中空孔，所 述反向壓盤具有形成滑動(dòng)支承所述滑動(dòng)軸承的導(dǎo)向孔的有孔突出部 分、和形成使所述合模壓頭進(jìn)退的合模缸體的缸體本體部，在該合模 缸體中，止轉(zhuǎn)部件停止所述合模壓頭的轉(zhuǎn)動(dòng)，另外，壓入機(jī)構(gòu)用大于 或等于開閉模力的壓入力按壓該合模壓頭并使之后退，此外所述滾珠 絲杠在與合模時(shí)前進(jìn)的所述合模壓頭抵接的位置上具有锝狀部件，內(nèi) 置軸支承所述滾珠絲杠的支撐用軸承的軸承保持部件在固定于所述缸
體本體部的后端的限制部件中可移動(dòng)地被收容；
在開閉模時(shí)，由所述壓入機(jī)構(gòu)對所述合模壓頭的所述壓入力使所 述軸承保持部件由該合模壓頭按壓，后退到該移動(dòng)限度位置，所述鍔
狀部件保持在離開該合模壓頭規(guī)定間隙的位置，另外，在合模時(shí)，所 述合模壓頭抵抗所述壓入力前進(jìn)，按壓所述锝狀部件，同時(shí)，離開所 述軸承保持部件，該軸承保持部件在所述限制部件之中釋放負(fù)荷，同 時(shí)允許該反向壓盤與合模量相當(dāng)程度的后退。
本發(fā)明第二技術(shù)方案的注射成型機(jī)的合模裝置，在上述第一技術(shù) 方案的合模裝置中，在設(shè)所述锝狀部件與所述合模壓頭的抵接面的抵 接面摩擦系數(shù)為fi、設(shè)所述滾珠絲杠的逆效率為I]時(shí)，可以使該合模程p超過大致(Vn兀)倍的外徑。
本發(fā)明第三技術(shù)方案的注射成型機(jī)的合模裝置，在上述第二技術(shù) 方案的合模裝置中，所述合模缸體由只具有合模側(cè)油室的單動(dòng)缸體構(gòu)
成，所述壓入才幾構(gòu)也可以由通過所述壓入力向開才莫方向按壓所述合模
壓頭并使之后退的壓縮彈簧構(gòu)成。
本發(fā)明第四技術(shù)方案的注射成型機(jī)的合模裝置，在上述第二技術(shù) 方案的合模裝置中，所述合模缸體由具有合模側(cè)油室和合模相反側(cè)油
室這兩個(gè)油室的雙向驅(qū)動(dòng)釭體構(gòu)成，所述壓入機(jī)構(gòu)由通過向該合模相
反側(cè)油室供給壓油、利用所述壓入力在開模方向按壓所述合模壓頭并 使之后退的液壓裝置構(gòu)成。
本發(fā)明第五技術(shù)方案的注射成型機(jī)的合模裝置，在上述第三或第 四技術(shù)方案的合模裝置中，還包括異常時(shí)允許所述滾珠絲杠后退的安 全裝置，該安全裝置在所述軸承保持部件和所述限制部件之間包括相
對這些部件中的任一個(gè)滑動(dòng)的緩沖活塞；
在該緩沖活塞的外周和該限制部件的內(nèi)周，形成相互組合時(shí)產(chǎn)生 間隙的帶臺階的部分，同時(shí)，該帶臺階的部分相互的間隙構(gòu)成供給液 壓動(dòng)作油的壓出油室，通過向該壓出油室供給液壓動(dòng)作油，該緩沖活 塞在通常時(shí)被向前方壓出，而在異常時(shí)被允許后退，另外，也可以在 該緩沖活塞的內(nèi)周和該軸承保持部件的外周，形成相互組合時(shí)限制該 軸承保持部件的后退限度位置的帶臺階的抵接部分。
本發(fā)明第六技術(shù)方案的注射成型機(jī)的合模裝置，在上述第三或第 四技術(shù)方案的合模裝置中，所述進(jìn)給絲杠機(jī)構(gòu)也可以由包括梯形絲杠 或方形絲杠的絲杠機(jī)構(gòu)構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明的第一技術(shù)方案的合模裝置，由于可動(dòng)壓盤的動(dòng)作軸 在反向壓盤的導(dǎo)向孔的中經(jīng)常由滑動(dòng)軸承支承引導(dǎo)，所以開閉模動(dòng)作 的平直性成為高精度。另外，該可動(dòng)壓盤由拉桿和滑動(dòng)軸承的離開的 兩個(gè)位置被支承，所以該平直性在閉模位置和開模位置都不改變。而 且，具有導(dǎo)向孔的有孔突出部分和動(dòng)作軸都是高剛性部件，所以可保 證剛性高的平直性。另外，轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞機(jī)構(gòu)位于從軸支承處向開模方向側(cè)離開的位置上，所以對承受壓縮負(fù)荷的滾珠絲杠部分完全不作用正 交的力。另外，因?yàn)樵撧D(zhuǎn)動(dòng)傳遞機(jī)構(gòu)是只設(shè)置帶輪的簡單構(gòu)成，所以 完全不會產(chǎn)生部件的剛性缺陷或同心度不良等在滾珠絲杠上想不到的 大的轉(zhuǎn)動(dòng)振動(dòng)。另外，因?yàn)闃?gòu)成固定在滾珠螺母不轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)作軸上， 所以也不會對潤滑產(chǎn)生障礙。另外，在開閉模時(shí)合模壓頭和鍔狀部件 離開規(guī)定間隙的動(dòng)作，由于只由作為彈簧的壓入機(jī)構(gòu)的按壓進(jìn)行，所 以用于這些離開動(dòng)作的構(gòu)成和控制簡單且增加可靠性。另外，在合模 時(shí)，因?yàn)檩S承保持部件離開合模壓頭釋放負(fù)荷，所以在滾珠絲杠的支 撐用軸承完全不負(fù)擔(dān)合模力。另外，由于在開閉模時(shí)在軸承保持部件
只負(fù)擔(dān)開閉模力，所以支撐用軸承55只要承受比合模力格外小的開閉 模力就可以。
根據(jù)本發(fā)明的第二技術(shù)方案的合模裝置，由于構(gòu)成锝狀部件的有 效直徑D相對滾珠絲杠的導(dǎo)程P比規(guī)定比率大，所以在合模時(shí)合模壓
力矩。因此，作用于滾珠絲杠和滾珠螺母之間的負(fù)荷成為穩(wěn)定的靜負(fù) 荷。
根據(jù)本發(fā)明的第三技術(shù)方案的合模裝置，由于合模裝置構(gòu)成為單 動(dòng)缸體，所述壓入機(jī)構(gòu)構(gòu)成為壓縮彈簧，所以該壓入機(jī)構(gòu)的構(gòu)造簡單 同時(shí)液壓控制簡單。
根據(jù)本發(fā)明的第四技術(shù)方案的合模裝置，合模裝置構(gòu)成為雙向驅(qū) 動(dòng)缸體，所述壓入機(jī)構(gòu)作為該合模相反側(cè)油室構(gòu)成，所以合才莫壓頭和 锝狀部件的離開動(dòng)作不是由彈簧力形成的被動(dòng)動(dòng)作而是由液壓壓力形 成的主動(dòng)動(dòng)作，可切實(shí)進(jìn)行控制。另外，與行程無關(guān)可得到一定的壓 入力。
根據(jù)本發(fā)明的第五技術(shù)方案的合模裝置，在通常的開閉模時(shí)，相 對位于前進(jìn)限度位置的緩沖活塞，軸承保持部件位于后退限度位置， 支撐用軸承相對限制部件保持在其后退限度位置，另外，在異常時(shí)允 許，軸承保持部件與緩沖活塞相對限制部件的后退，支撐用軸承相對 限制部件后退。因此，在異常時(shí)在滾珠絲杠的螺紋部產(chǎn)生沖擊的瞬間允許螺紋整體后退，可追加緩沖該沖擊的功能。
根據(jù)本發(fā)明的第六技術(shù)方案的合模裝置，由于進(jìn)給絲杠機(jī)構(gòu)的螺 紋面成為梯形平面所以增加承受負(fù)荷的面積，提高耐負(fù)荷性。另外， 可維持在動(dòng)態(tài)的開閉模時(shí)絲杠和螺母之間的潤滑效果，另外，也可以
對靜態(tài)的合模時(shí)增加其之間的摩擦帶來作用效果。因此，由于在本進(jìn) 給絲杠機(jī)構(gòu)中幾乎不產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，所以可使鍔狀部件的有效直徑變 小。


圖l是表示本發(fā)明的合模裝置的整體的剖視圖。
圖2是表示本發(fā)明的合模裝置的主要部分的剖視圖。
圖3是表示本發(fā)明的合模裝置的模開閉狀態(tài)和合模狀態(tài)的剖視
圖，中心線上側(cè)的剖視圖表示模開閉狀態(tài)，下側(cè)的剖視圖表示合模狀態(tài)。
圖4是表示本發(fā)明的另一實(shí)施方式的合模裝置的主要部分的剖視 圖5是表示本發(fā)明的又一實(shí)施方式的合模裝置的主要部分的剖視圖。
附圖標(biāo)記說明
1合模裝置；10固定壓盤；20反向壓盤；20a導(dǎo)向孔；20b有 孔突出部分；30可動(dòng)壓盤；31動(dòng)作軸；31a中空孔；32滑動(dòng)軸承； 40伺服馬達(dá)；50合模壓頭；51合模缸體(缸體本體部)；51a合模 側(cè)油室；51b合模相反側(cè)油室；52止轉(zhuǎn)部件；53壓入機(jī)構(gòu)(壓縮彈 簧)；54限制部件；55支撐用軸承；58軸承保持部件；59緩沖活 塞；59a油室；59b帶臺階的抵接部分；60滾珠絲杠；61滾珠螺母； 62鍔狀部件；70轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞機(jī)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
最初，說明合模裝置的概略情況。如圖1所示，合模裝置l具有安裝固定側(cè)金屬模具2a的固定壓盤10、反向壓盤20、保持在其間安 裝可動(dòng)金屬模具2b的狀態(tài)地移動(dòng)的可動(dòng)壓盤30;該固定壓盤和反向 壓盤由拉桿3緊固。另外，該可動(dòng)壓盤由伺服馬達(dá)40等的電動(dòng)裝置進(jìn) 行開閉模，由具有合模壓頭50的液壓裝置進(jìn)行合模。由合模力形成的 拉桿3的伸長，如作為合模量在后所述那樣，體現(xiàn)為反向壓盤20向開 模方向(以下為后方)的移動(dòng)距離。
本發(fā)明為在這樣的混合式合模裝置中采用的構(gòu)成，連同圖2對其 主要部分進(jìn)行說明。
在本發(fā)明的合模裝置1中，伺服馬達(dá)40固定在反向壓盤20。另 外，使合模壓頭50進(jìn)退的合模缸體作為缸體本體部51構(gòu)成反向壓盤 20的后方側(cè)的端部分。另外，合模壓頭50在該缸體本體部之中由止 轉(zhuǎn)部件52阻止轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)由壓入機(jī)構(gòu)53以開閉模力以上的壓入力向 后方按壓。
進(jìn)給絲杠機(jī)構(gòu)由在反向壓盤側(cè)被軸支承的滾珠絲杠60和固定在 所述可動(dòng)壓盤側(cè)的滾珠螺母61構(gòu)成。另外，該滾珠絲杠在由該軸支承 的位置的后方位置借助后述的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞機(jī)構(gòu)70與該伺服馬達(dá)結(jié)合，另 外，在合模時(shí)抵接前進(jìn)的合模壓頭50的位置具有鍔狀部件62。
可動(dòng)壓盤30具有向反向壓盤側(cè)突出的動(dòng)作軸31，該動(dòng)作軸在其 前端部分具有滾珠螺母61和環(huán)狀的滑動(dòng)軸承32，在其中心具有允許 該滾珠絲杠進(jìn)入的中空孔31a。該滑動(dòng)軸承是被稱為無供油軸瓦或無 油軸承的/〉知構(gòu)成。
反向壓盤20在其后方側(cè)包括有孔突出部分20b，該有孔突出部分 20b具有滑動(dòng)支承動(dòng)作軸31前端的滑動(dòng)軸承32的導(dǎo)向孔20a。另外， 反向壓盤20具有在該有孔突出部分20b的后端形成上述的合模缸體的 缸體本體部51，在該缸體本體部的后端具有用于可移動(dòng)地軸支承滾珠 絲杠60的延長部分60a的限制部件54。
本發(fā)明的合模裝置1的更具體的實(shí)施例如以下那樣構(gòu)成。滾珠絲杠60具有延伸到螺紋部分的后方的延長部分60a和作為與 該螺紋部分的接界的臺階部。另外，在該延長部分60a的螺紋部分側(cè)， 在與該臺階部抵接的狀態(tài)下固定锝狀部件62。因此，由合模壓頭50 使該锝狀部件承受的合模力從該臺階部傳遞到滾珠絲杠本體部。另外， 滾珠絲杠60在該延長部分60a的后方側(cè)由推力負(fù)荷強(qiáng)的現(xiàn)有公知的支 撐用軸承55軸支承，同時(shí)，在比該軸支承位置更靠后方的位置安裝帶 輪72。帶輪72、支撐用軸承55以及锝狀部件62由適宜長度的間隔襯 套固定它們的安裝位置。另外，這些帶輪或锝狀部件被鍵止停而停止 轉(zhuǎn)動(dòng)。
尤其是，鍔狀部件62將合模壓頭側(cè)的端面62a形成為與該合模壓 頭的端面吻合的平面，并將其背面62b形成為圓錐面，使其中心側(cè)的 壁厚構(gòu)成為更厚的壁。另外，該合模壓頭側(cè)的端面62a形成為在半徑 方向具有一定程度寬度的有孔圓盤狀。另外，在锝狀部件62的與滾珠 絲杠60嵌合的內(nèi)孔中形成的鍵槽，避開合模壓頭側(cè)附近，配置在臺階 部側(cè)。都是為了能承受強(qiáng)大的合模力。另外，與合模壓頭50抵接的合 才莫壓頭側(cè)端面62a也可以不形成為平面，取而4戈之地可以加工成進(jìn)行 了等間隔槽加工的凹凸面，形成為更難以滑動(dòng)的面。
合模壓頭50由承受液壓壓力的活塞部分50a和向后方延伸的桿部 50b組成。例如圖所示，合模缸體51構(gòu)成為只具有合模側(cè)油室51a的 單動(dòng)缸體，在該合模側(cè)油室中連通圖示省略了的動(dòng)作油的供給口。使 合模壓頭50停止轉(zhuǎn)動(dòng)的止轉(zhuǎn)部件52更具體來講是立設(shè)在缸體本體部 51上的銷52，相對活塞部分50a滑動(dòng)。
在合模壓頭50的可動(dòng)壓盤側(cè)端面的外周，一體安裝根據(jù)需要擴(kuò)大 可動(dòng)壓盤的外徑的輔助部件56，以便容易被壓入機(jī)構(gòu)53推壓。而且， 該壓入機(jī)構(gòu)53作為推壓該輔助部件56的壓縮彈簧53被裝入。壓縮彈 簧53在有孔突出部分20b按等間隔埋設(shè)多個(gè)，該壓縮彈簧產(chǎn)生的壓入 力合計(jì)為超過施加在滾珠絲杠60上的開模力或閉模力的程度，而且設(shè) 定成比合模力小。
可移動(dòng)地軸支承滾珠絲杠60的結(jié)構(gòu)更具體地如下構(gòu)成。即，軸支承滾珠絲杠60的結(jié)構(gòu)中，公知的支撐用軸承55固定在軸承保持部件 58中，該軸承保持部件在限制部件54中可移動(dòng)地被收容。軸承保持 部件58由兩個(gè)部件夾持并固定支撐用軸承55的外圏。限制部件54 是形成帶臺階的孔的筒部件，構(gòu)成為在固定于缸體本體部51上時(shí)該孔 在與該缸體本體部之間形成軸承保持部件58可移動(dòng)的空間。另外，在 軸承保持部件58的外周形成多個(gè)淺槽作為用于潤滑的油槽，可以謀求 軸承保持部件58相對缸體本體部51的滑動(dòng)阻力的降低。
形成為有孔圓盤的锝狀部件62的合模壓頭側(cè)端面62a的有效直徑 D，大致表示為該有孔圓盤的外徑和內(nèi)徑的相加平均。對于該有效直 徑D,希望若滿足以下的關(guān)系就可以。即，該有效直徑D形成為相對 滾珠絲杠的導(dǎo)程(節(jié)距)p超過大致(Vp兀)倍的外徑就可以。
即，D/P〉Vn丌。
在此，摩擦系數(shù)jt是锝狀部件62和合模壓頭50的抵接面的摩擦 系數(shù)。逆效率ii是將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)的效率，是由滾珠絲 杠的導(dǎo)程角決定的系數(shù)。
上述的倍率(比)大致如下導(dǎo)出。首先，在導(dǎo)程P的滾珠絲杠承 受合模力F時(shí)在滾珠螺母上產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩Tl,以i!為逆效率，則
Tl=ilFDP/27rD=iiFP/27r。
另一方面，由合模力F在锝狀部件62和合模壓頭50的抵接面產(chǎn) 生的摩擦力矩T2 (制動(dòng)力矩)，當(dāng)假設(shè)摩擦系數(shù)為n，有效直徑為D 時(shí)，則
T2=nFD/2。
因此，由于摩擦力矩和轉(zhuǎn)動(dòng)力矩一致的時(shí)候是T2二T1的時(shí)候，所 以成為
tlFP/27T=nFD/2， 結(jié)果，導(dǎo)出D/P=V ur。
更具體的值成為例如以下的值。 一般，在淬火鋼材之間相互的平 滑面的摩擦系數(shù)，例如即使附著油膜也不會比0.05小。另外，導(dǎo)程角 3度程度的逆效率為90%左右。因此成為，D/P=5.73。
若螺紋外徑為50mm、導(dǎo)程為16mm的話，則摩擦面的有效直徑 D超過92mm左右，就是充分現(xiàn)實(shí)的值。
在這樣構(gòu)成的場合，合模時(shí)在合模壓頭50和銬狀部件62之間產(chǎn) 生的制動(dòng)力矩(是上述的摩擦力矩)切實(shí)大于在滾珠絲杠60和滾珠螺 母61之間產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。因此，在滾珠絲杠60和滾珠螺母61之間 施加的負(fù)荷不包括動(dòng)負(fù)荷，成為穩(wěn)定的靜負(fù)荷，可以把滾珠絲杠選定 成低額定負(fù)荷的小徑的滾珠絲杠，同時(shí)也可改善螺紋壽命。
以上構(gòu)成的合模裝置，如圖3所示進(jìn)行開閉模、合模。另外，圖 3的中心線的上側(cè)的圖表示開閉模中的狀態(tài)，其下側(cè)的圖表示合模中 的狀態(tài)。
首先，對圖3的上半部分的圖進(jìn)行補(bǔ)充說明。在開閉模時(shí)，由壓 入機(jī)構(gòu)53推壓的合模壓頭50在限制部件54中向后方推壓軸承保持部 件58,保持在其后退限度位置上。因此，此時(shí)的軸承保持部件58和 合模缸體51的后端壁之間的間隙M表示軸承保持部件58可前進(jìn)的移 動(dòng)量，即表示限制部件54相對軸承保持部件58可后退的移動(dòng)量。另 外，合模壓頭50和鍔狀部件62之間的規(guī)定間隙L成為在合模壓頭50 與軸承保持部件58 —起后退到軸承保持部件58的后退限度位置時(shí)出 現(xiàn)的間隙。該規(guī)定間隙L只要是0.3mm到0.5mm左右就足夠。在本 發(fā)明中，由于可以使該規(guī)定間隙L形成得小，所以切換成合模時(shí)可以 縮短達(dá)到合模壓頭50與锝狀部件62抵接的時(shí)間。這有助于從閉模到 合模的切換動(dòng)作的高速化。當(dāng)然，雖然作為本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)的、不 需要用于傳遞合模壓力地切換機(jī)械卡脫的壓力傳遞裝置的結(jié)構(gòu)對該高 速化是最有效的，但上述特征在近來的成形循環(huán)縮短到極限的狀況下 也是重要的。
下面，對下半部分的圖進(jìn)行補(bǔ)充說明。反向壓盤20在合模時(shí)，主 要由拉桿3的延伸向后方后退合模量的距離。該后退是限制部件54 相對軸承保持部件58的后退量，作為距離N體現(xiàn)。在此，由于構(gòu)成 為距離M〉距離N，所以理所當(dāng)然地允許反向壓盤20相對軸承保持部
13件58的后退。另外，此時(shí)，滾珠絲杠60或動(dòng)作軸31也當(dāng)然稍稍收縮， 但其距離可以忽略。因此，該合模量N作為通常拉桿的伸長量代表。
于是，伺服馬達(dá)40轉(zhuǎn)動(dòng)控制滾珠絲杠60，使與其螺紋接合的滾 珠螺母61移動(dòng)，使可動(dòng)壓盤30與動(dòng)作軸31 —起移動(dòng)，從而進(jìn)行開閉 模。此時(shí)，壓入機(jī)構(gòu)53用超過開閉模力的壓入力推壓合模壓頭50， 被推向該合模壓頭的軸承保持部件58在限制部件54中保持在其后退 限度位置上。其結(jié)果，由于該合模壓頭50相對锝狀部件62維持離開 規(guī)定間隙L的狀態(tài)，所以滾珠絲杠60與锝狀部件62不發(fā)生干涉地被 轉(zhuǎn)動(dòng)控制。
另一方面，承受合模力的合模壓頭50抵抗壓入機(jī)構(gòu)53的壓入力 地前進(jìn)，推壓錄狀部件62并推壓滾珠螺母61和動(dòng)作軸31，從而進(jìn)行 合模。此時(shí)，由在合模壓頭50和鍔狀部件62之間產(chǎn)生的摩擦力形成 的制動(dòng)力，阻止?jié)L珠絲杠60的轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，隨著合模壓頭50的前進(jìn)， 軸承保持部件58離開合模壓頭50，支撐用軸承55不負(fù)擔(dān)合模負(fù)荷。 而且，隨著由合模力形成的拉桿3的延伸，反向壓盤20相對軸承保持 部件58后退與合模量N大致相等的距離。
根據(jù)以上構(gòu)成的本發(fā)明的合模裝置，由于可動(dòng)壓盤30的動(dòng)作軸 31在反向壓盤20的有孔突出部分20b的導(dǎo)向孔20a中由滑動(dòng)軸承32 支承導(dǎo)向，所以開閉模動(dòng)作的平直性成為高精度。而且，由于該可動(dòng) 壓盤由拉桿3和滑動(dòng)軸承32的離開的兩個(gè)位置的滑動(dòng)部支承，所以該 開閉模動(dòng)作的平直性在閉模位置、開模位置都是不變的。而且，因?yàn)?反向壓盤20的有孔突出部分20b和動(dòng)作軸31都是高剛性的，所以可 保證剛性高的平直性。根據(jù)該高剛性的平直性，即使在例如導(dǎo)向銷等 的嵌合不良產(chǎn)生關(guān)于金屬模具中心的非對稱的場合，金屬模具也不會 翹起而使平直性進(jìn)一步惡化。另外，由轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞機(jī)構(gòu)70形成的垂直負(fù) 荷不會施加在滾珠絲杠60的、承受锝狀部件62或滾珠螺母61側(cè)的壓 縮負(fù)荷的部位上。另外，因?yàn)樵撧D(zhuǎn)動(dòng)傳遞機(jī)構(gòu)70是只借助帶輪72的 簡單構(gòu)成，所以完全沒有由部件的剛性欠缺或同心度不良等累積給予 滾珠絲杠60以轉(zhuǎn)動(dòng)振動(dòng)的危險(xiǎn)。另外，因?yàn)闈L珠螺母61構(gòu)成為固定在不轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)作軸31上，所以不會給潤滑帶來障礙。另外，由于開閉 模時(shí)合模壓頭50和锝狀部件62離開規(guī)定間隙L的動(dòng)作只由作為彈簧 的壓入機(jī)構(gòu)53形成的按壓進(jìn)行，所以用于這些離開動(dòng)作的構(gòu)成和控制 變得簡單。
當(dāng)然，也可以把滾珠絲杠60設(shè)置成相對靜負(fù)荷的低額定負(fù)荷的小 徑的滾珠絲杠。這是因?yàn)樵诤夏r(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)的合模壓頭50按壓锝狀部 件62時(shí)，兩者之間由摩擦力產(chǎn)生的制動(dòng)力矩抑制在該滾珠絲杠上產(chǎn)生 的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的緣故。
另外，在合模時(shí)，因?yàn)檩S承保持部件58從與合模壓頭50抵接的 狀態(tài)被釋放而可在限制部件54中移動(dòng)，所以合模力不由支撐用軸承 55負(fù)擔(dān)。另外，由于在開閉模時(shí)合模壓頭50與锝狀部件62離開，所 以施加在支撐用軸承55的力只是開模力或閉模力。因此，支撐用軸承 55只要能夠承受比合模力格外小的開閉模力就可以。
本發(fā)明的合模裝置也可以構(gòu)成為圖4那樣的實(shí)施方式。該實(shí)施方 式中，將合模缸體51構(gòu)成為在合模側(cè)油室51a的相反側(cè)具有合模相反 側(cè)油室51b的雙向驅(qū)動(dòng)缸體。在這種情況下，上述的壓入機(jī)構(gòu)53代替 了向該合模相反側(cè)油室51b供給動(dòng)作油來產(chǎn)生壓入力的液壓裝置。而 且，開閉模時(shí)向合模相反側(cè)油室51b供給壓油時(shí)，合模壓頭50由已述 的壓入力向后方按壓。因此，合模壓頭50與锝狀部件62的離開動(dòng)作 不是由壓縮彈簧的彈力形成的被動(dòng)力而是由液壓壓力形成的主動(dòng)力進(jìn)
行的，該控制變得可靠。另外，壓入力與行程無關(guān)地成為一定。另外， 形成為只在開閉模時(shí)承受壓入力，還能夠減少與合模力相抵的量。
另外，在另一個(gè)實(shí)施方式中，也可以追加在異常時(shí)允許滾珠絲杠 60后退的安全裝置。在此，所謂異常時(shí)是指閉模動(dòng)作由想不到的原因 阻止時(shí)，例如是由閉模完成位置的誤設(shè)定使金屬模具之間相互沖突、 在滾珠絲杠60和螺母61之間產(chǎn)生沖擊力的情況。設(shè)置在這種情況下 的安全裝置，例如構(gòu)成為圖5所示那樣。在此，在圖5的中心線的上 側(cè)的圖表示開閉模中的狀態(tài)，其下側(cè)的圖表示合模中的狀態(tài)。
該安全裝置設(shè)有固定滾珠絲杠60的支撐用軸承55的軸承保持
15部件58;和在上述構(gòu)成中限制該軸承保持部件58移動(dòng)的限制部件54 之間相對于這些部件的任意一個(gè)都滑動(dòng)的緩沖活塞59。尤其是，在緩 沖活塞59的外周和限制部件54的內(nèi)周，形成在相互組合時(shí)產(chǎn)生間隙 的帶臺階的部分，在該帶臺階的部分之間的間隙形成供給液壓動(dòng)作油 的壓出油室59a。而且，油室59a的開閉模方向的投影面積如以下那 樣預(yù)先形成。即，緩沖活塞59在規(guī)定的動(dòng)作液壓力下，通常被向前方 壓出，另外，設(shè)定上述投影面積和液壓壓力以便在異常時(shí)允許后退。 另外，在緩沖活塞59的內(nèi)周和軸承保持部件58的外周形成相互組合 時(shí)限制軸承保持部件58的后退限度位置的帶臺階的抵接部分59b。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，在通常的開閉模時(shí)，因?yàn)橄鄬ξ挥谇斑M(jìn)限度位 置的緩沖活塞59，軸承保持部件58位于后退限度位置，所以支撐用 軸承55相對限制部件54保持在該后退限度位置，另外，在異常時(shí)， 因?yàn)檩S承保持部件58與緩沖活塞59 —起相對限制部件54后退，所以 允許支撐用軸承55異常時(shí)相對限制部件54后退。另外，對于其后的 合模時(shí)產(chǎn)生的、由合模力形成的限制部件54相對軸承保持部件58的 后退，同樣允許在不含緩沖活塞59構(gòu)成中的后退。這是由于在緩沖活 塞59停止在前進(jìn)限度位置、而軸承保持部件58停止在后退限度位置 的狀態(tài)下，只發(fā)生限制部件54的后退的緣故。根據(jù)這樣的構(gòu)成，能夠 追加安全功能，即，異常時(shí)在滾珠絲杠60的螺紋部產(chǎn)生沖擊的瞬間允 許螺紋整體后退，緩沖其沖擊。
另外，在又一實(shí)施方式中，進(jìn)給絲杠機(jī)構(gòu)也可以由包括現(xiàn)有公知 的梯形絲杠或方形絲杠的絲杠機(jī)構(gòu)構(gòu)成。在這種情況下，滾珠絲杠由 梯形絲杠(圖示省略)代替，滾珠螺母由螺紋接合在其上的螺母(圖 示省略)代替。而且，當(dāng)然絲杠和螺母由不同的材料構(gòu)成以便不咬死， 在這些部件間充填潤滑油。由于這采用樣的絲杠機(jī)構(gòu)，由于螺紋面成 為梯形平面，所以承受負(fù)荷的面積增加，提高了耐負(fù)荷性。另外，在 動(dòng)態(tài)的開閉模時(shí)維持絲杠和螺母之間的潤滑效果，另外，在靜態(tài)合模 時(shí)起到增加這些部件之間的摩擦的作用效果。因此，上述絲杠機(jī)構(gòu)可 減少锝狀部件的有效直徑。工業(yè)實(shí)用性
以上的合模裝置的構(gòu)成，可在要求高精度和高速性的精密壓力機(jī) 械中釆用。可實(shí)現(xiàn)向開閉模的高精度的平直性和高反應(yīng)性的合模動(dòng)作 的切換。而且，把包括合模壓頭的液壓裝置做成例如由電磁力形成的
驅(qū)動(dòng)裝置或壓電素子形成的驅(qū)動(dòng)裝置，同時(shí)做成減少上述規(guī)定間隙L、 進(jìn)行向更高反應(yīng)性的合模切換的裝置。
權(quán)利要求
1.一種注射成型機(jī)的合模裝置(1)，具有固定壓盤(10)、反向壓盤(20)及在它們之間移動(dòng)的可動(dòng)壓盤(30)，利用由伺服馬達(dá)(40)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的進(jìn)給絲杠機(jī)構(gòu)進(jìn)行模開閉，利用包含合模壓頭(50)的液壓裝置進(jìn)行合模；其特征在于，所述伺服馬達(dá)和所述合模壓頭設(shè)在所述反向壓盤側(cè)，所述進(jìn)給絲杠機(jī)構(gòu)由在所述反向壓盤側(cè)被軸支承的滾珠絲杠(60)和在所述可動(dòng)壓盤側(cè)被固定的滾珠螺母(61)構(gòu)成，該滾珠絲杠在比其軸支承位置更靠開模方向側(cè)的位置上經(jīng)由轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞機(jī)構(gòu)(70)與所述伺服馬達(dá)結(jié)合，所述可動(dòng)壓盤具有向所述反向壓盤側(cè)突出的動(dòng)作軸(31)，在該動(dòng)作軸的前端安裝所述滾珠螺母和滑動(dòng)軸承(32)，而且在其中心具有允許所述滾珠絲杠進(jìn)入的中空孔(31a)，所述反向壓盤具有形成有用于滑動(dòng)支承所述滑動(dòng)軸承的導(dǎo)向孔(20a)的有孔突出部分(20b)、和形成使所述合模壓頭進(jìn)退的合模缸體(51)的缸體本體部，在該合模缸體中，止轉(zhuǎn)部件(52)停止所述合模壓頭的轉(zhuǎn)動(dòng)，另外，壓入機(jī)構(gòu)(53)利用開閉模力以上的壓入力按壓該合模壓頭并使之后退，此外，所述滾珠絲杠還在與合模時(shí)前進(jìn)的所述合模壓頭抵接的位置上具有鍔狀部件(62)，內(nèi)置軸支承所述滾珠絲杠的支撐用軸承(55)的軸承保持部件(58)能夠移動(dòng)地被收容在固定于所述缸體本體部的后端的限制部件(54)之中；在開閉模時(shí)，在所述壓入機(jī)構(gòu)對所述合模壓頭的所述壓入力的作用下，所述軸承保持部件被該合模壓頭按壓并后退到其移動(dòng)限度位置，所述鍔狀部件被保持在離開該合模壓頭規(guī)定間隙的位置上，另外，在合模時(shí)，所述合模壓頭抵抗所述壓入力前進(jìn)地按壓所述鍔狀部件，而且離開所述軸承保持部件，該軸承保持部件在所述限制部件之中釋放負(fù)荷，而且該反向壓盤后退與合模量相當(dāng)?shù)某潭取?br> 2. 如權(quán)利要求1所述的注射成型機(jī)的合模裝置，其特征在于，所 述锝狀部件與所述合模壓頭的抵接面的有效直徑D，在設(shè)該抵接面的摩擦系數(shù)為n、該滾珠絲杠的逆效率為ii時(shí)，相對于所述滾珠絲杠的導(dǎo)程P形成為超過大致T]/fl兀倍的外徑。
3. 如權(quán)利要求2所述的注射成型機(jī)的合模裝置，其特征在于，所 述合模缸體由只具有合模側(cè)油室(51a)的單動(dòng)缸體構(gòu)成，所述壓入機(jī) 構(gòu)由利用所述壓入力向開模方向按壓所述合模壓頭并使之后退的壓縮 彈簧(53)構(gòu)成。
4. 如權(quán)利要求2所述的注射成型機(jī)的合模裝置，其特征在于，所 述合模缸體由具有合模側(cè)油室(51a)和合模相反側(cè)油室(51b)這兩 個(gè)油室的雙向驅(qū)動(dòng)釭體構(gòu)成，所述壓入機(jī)構(gòu)由通過向該合模相反側(cè)油 室供給壓油而利用所述壓入力在開模方向按壓所述合模壓頭并使之后 退的液壓裝置構(gòu)成。
5. 如權(quán)利要求3或4所述的注射成型機(jī)的合模裝置，其特征在于， 所述合模裝置還包含在異常時(shí)允許所述滾珠絲杠后退的安全裝置，該 安全裝置在所述軸承保持部件和所述限制部件之間包括相對這些部件 中的任一個(gè)都滑動(dòng)的緩沖活塞(59);在該緩沖活塞的外周和該限制部件的內(nèi)周，形成在相互組合時(shí)產(chǎn) 生間隙的帶臺階的部分，而且，該帶臺階的部分相互的間隙構(gòu)成供給 液壓動(dòng)作油的壓出油室(59a),通過向該壓出油室供給液壓動(dòng)作油， 使得該緩沖活塞在通常時(shí)被向前方壓出，并在異常時(shí)被允許后退；另 外，在該緩沖活塞的內(nèi)周和該軸承保持部件的外周，形成在相互組合 時(shí)限制該軸承保持部件的后退限度位置的帶臺階的抵接部分(59b)。
6. 如權(quán)利要求3或4所述的注射成型機(jī)的合模裝置，其特征在于， 所述進(jìn)給絲杠機(jī)構(gòu)由包括梯形絲杠或方形絲杠的絲杠機(jī)構(gòu)構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明的合模裝置是由伺服馬達(dá)(40)使可移動(dòng)地安裝在反向壓盤(20)上的滾珠絲杠(60)轉(zhuǎn)動(dòng)而進(jìn)行開閉模、由合模壓頭(50)對與該滾珠絲杠一體化的鍔狀部件(62)施加合模力而進(jìn)行合模的裝置。為此，可動(dòng)壓盤(30)具有動(dòng)作軸(31)并在其前端具有滾珠螺母(61)和滑動(dòng)軸承(32)。另外，該鍔狀部件配置于只在合模壓頭合模之際前進(jìn)時(shí)抵接的位置上。另外，該合模壓頭由壓入機(jī)構(gòu)(53)向開模方向按壓。于是，合模裝置在開閉模時(shí)，在把該合模壓頭從該鍔狀部件離開規(guī)定間隙(L)的狀態(tài)下使該可動(dòng)壓盤的動(dòng)作軸前端在該反向壓盤內(nèi)滑動(dòng)，另外在合模時(shí)，由該合模壓頭按壓該鍔狀部件。
文檔編號B29C33/22GK101594972SQ200880001388
公開日2009年12月2日 申請日期2008年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月19日
發(fā)明者藤川操 申請人:沙迪克普拉斯泰克株式會社