专利名称：夹具和成型机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种夹具和一种成型机。
背景技术：
夹具通过活动模板的运动而打开或闭合模具，并且对彼此相接触的固定模和活动模施加夹紧力，以便夹持住模具。目前已经提出了用于打开和闭合模具以及用于夹紧模具的各种类型的驱动机构。
在日本专利公报No.JP2004-330552A中公开了一种夹具，其中一活动模板经由螺旋轴在模具打开和闭合的方向上移动，系杆的一端固定在设置于固定模板之上的夹紧汽缸的活塞上，另一端则与设置在活动模板上的对开螺母连接，通过夹紧汽缸将拉力施加给系杆以产生夹紧力。另外已知一种采用油压汽缸来代替螺旋轴的夹具，在日本实用新型申请No.7-30336中对此进行了披露。
在日本专利公报No.JP2004-255386A中公开了一种夹具，其中一活动模板经由设置在基座上的齿条和设置在活动模板上的小齿轮在模具打开和闭合的方向上移动，与活动模板一起操作的并且在模具的打开和闭合方向上移动的支承板被设置在活动模板之后，一杆件固定到位于活动模板上的夹紧汽缸的活塞上，该支承板受所述杆件推压，从而由于支承板的反作用力而产生了夹紧力。
由于是通过螺旋轴或油压汽缸来使模具打开或闭合的，因此上述技术都存在着缺陷。例如，在螺旋轴的形式中，模具打开和闭合的速度很难增加，另外，在油压汽缸的形式中，由于采用了油箱和许多控制阀，因此需要有防止漏油的措施。
为了夹紧模具，将可在模具打开和闭合方向上移动的支承板安装到基座上并独立于活动模板和固定模板，以及为了移动基座上的支承板并同时使其与活动模板一起工作，需要采用后一种技术。因此，这就使夹具的结构及其控制变得复杂。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种具有简单的结构、能够使模具打开和闭合模具并且能够夹紧模具的夹具以及设有这种夹具的成型机。
根据本发明，提供了一种夹具，它包括底座；固定在所述底座上并能够保持固定模的固定模板；可沿模具打开和闭合方向移动地设置在所述底座上并能够保持活动模的活动模板；相对于所述底座固定并沿所述模具打开和闭合方向延伸的齿条；由所述活动模板枢转地支承并与所述齿条啮合的小齿轮；设置在所述活动模板上的驱动源，它驱动并旋转所述小齿轮，以使所述活动模板沿所述模具打开和闭合的方向移动；沿所述模具打开和闭合方向延伸从而穿过所述活动模板和固定模板的系杆，它具有一被接合部；设置在所述活动模板上并能够与所述系杆的被接合部啮合和脱开的接合部；以及设置在所述固定模板上的夹紧汽缸，它具有能够锁紧所述系杆的活塞和容纳该活塞的汽缸内腔，并能够在所述接合部和被接合部相接合的状态下，通过供应至所述汽缸内腔的压力油而产生夹紧力。
优选，所述系杆相对于底座被固定，并且所述齿条设置在所述系杆上。
优选，设置多个系杆，所述多个系杆包括下部系杆，该下部系杆设置在比所述固定模和活动模的附接位置的中间部分更加靠近的所述底座一侧，并且所述齿条设置在所述下部系杆的位于所述底座侧的表面上。
优选，设置多个系杆，所述多个系杆包括下部系杆，该下部系杆设置在比所述固定模和活动模的附接位置的中间部分更加靠近的所述底座一侧；和上部系杆，该上部系杆设置在与比所述固定模和活动模的附接位置的中间部分更加靠近的所述底座一侧相对的一侧，其中所述下部系杆相对于所述底座被固定，并且下部系杆的被接合部设置在该下部系杆的中间，所述齿条设置在所述下部系杆上，以便朝着模具打开的方向移动所述活动模板经过所述下部系杆的被接合部，一被锁紧部设置在所述上部系杆的位于所述固定模板侧的端部处，能够与所述被锁紧部啮合和脱开并由所述活塞锁紧的一锁紧部设置在所述固定模板上，并且在所述上部系杆的被接合部与所述活动模板的接合部相接合，并且所述被锁紧部和所述固定模板的锁紧部之间的啮合被松开的状态下，通过使所述活动模板向着模具打开方向移动经过所述下部系杆的被接合部，能够将所述上部系杆从固定模板中拔出。
优选，设置多个系杆，所述多个系杆包括下部系杆，该下部系杆设置在比固定模和活动模的附接位置的中间部分更加靠近的所述底座一侧，并且所述齿条、小齿轮和驱动源设置在比所述下部系杆更加靠近的所述底座侧。
优选，所述齿条具有从所述下部系杆面向着所述底座侧的齿面，所述驱动源设置成其输出轴位于所述齿条的齿面侧，垂直于齿条的纵向，并且所述小齿轮设置在所述驱动源的输出轴上并与所述齿条啮合。
优选，在相对于模具打开和闭合方向的两侧设置有两个滑动单元，该滑动单元将所述活动模板支承在所述底座上，并沿着模具打开和闭合的方向引导活动模板，两个齿条和两个小齿轮设置成与所述两个滑动单元邻接，并且所述驱动源设置在所述两个滑动单元的中间部分。
优选，所述齿条设置成相对于模具打开和闭合方向靠近一侧，并且所述驱动源设置成相对于模具打开和闭合方向靠近另一侧。
根据本发明，提供了一种成型机，它包括底座；固定在所述底座上并能够保持固定模的固定模板；可沿模具打开和闭合方向移动地设置在所述底座上并能够保持活动模的活动模板；相对于所述底座固定并沿模具和闭合方向延伸的齿条；由所述活动模板枢转地支承并与所述齿条啮合的小齿轮；设置在所述活动模板上的驱动源，它驱动并旋转所述小齿轮，以便使所述活动模板沿模具打开和闭合的方向移动；沿模具打开和闭合方向延伸从而穿过所述活动模板和固定模板的系杆，其具有一被接合部；设置在所述活动模板上并能够与所述系杆的被接合部啮合和脱开的接合部；以及设置在所述固定模板上的夹紧汽缸，它具有能够锁紧所述系杆的活塞和容纳该活塞的汽缸内腔，并能够在所述接合部和被接合部相接合的状态下，通过供应至所述汽缸内腔的压力油而产生夹紧力；与由所述固定模和活动模限定而成的空腔连通的喷射筒；可在所述喷射筒内滑动以将模制材料喷射到所述空腔内的冲头；和驱动所述冲头的喷射汽缸。
根据本发明，能够以简单的结构实现模具的打开和闭合，以及对模具的夹紧。
本发明的这些和其它目的和特征将从下面结合附图对具体实施例的描述中变得更加清楚，其中图1是侧视图，示出了根据本发明第一实施例的成型机；图2是示出了从活动模板侧看到的图1所示成型机的视图；图3A和3B分别是图1所示成型机中齿条和小齿轮的放大图；图4是侧视图，示出了根据本发明第二实施例的成型机；图5示出了图4所示成型机中夹具的锁紧部分；
图6是示出了从活动模板侧看到的根据本发明第三实施例的成型机的视图；图7是示出了从活动模板侧看到的根据本发明第四实施例的成型机的视图；图8A和8B是示出了根据本发明第五实施例的成型机的视图；具体实施方式
第一实施例图1是一侧视图，示出了根据本发明第一实施例的局部断开的模铸机1。图2是示出了从活动模板侧(从图1的左侧)看到的模铸机1的正视图。需要指出的是，在图1中，实线表示完成模具闭合的状态，双点划线表示完成模具打开的状态。由单点划线表示的中心线M/C是一条经过模具500中心位置的线。
模铸机1设置有打开和闭合模具500并夹持模具的夹具2；喷射熔融金属以充满被夹持在夹具2上的模具500的空腔Ca的喷射装置3；以及控制夹具2和喷射装置3操作的控制单元4。
夹具2设置有底座5；底座上彼此相对的固定模板6和活动模板7；设置在活动模板6和固定模板7之间的多个系杆8U和8D(下面也简称作系杆8)；使活动模板7沿模具打开和闭合方向移动的驱动机构9；用于接合活动模板7和系杆8的接合部10，以及产生夹紧力的夹紧汽缸11。
固定模板6固定在底座5上。螺栓头可插入并锁定于其中的一T形槽(未示出)被设置在例如固定模板6的朝着活动模板7的表面中，由此保持住固定模501。
活动模板7被设置成可沿着模具打开方向A1和模具闭合方向A2在底座5上移动。例如，一滑板26在模具打开和闭合的方向上延伸，它具有用于安装的平坦表面26a，该滑板26设置在底座5上，而且所述活动模板7安装在表面26a上，故而活动模板7能够相对于底座5沿着模具打开和闭合的方向滑动。活动模板7上面向着固定模板6的表面能够以与固定模板6相同的方式保持活动模502。在活动模板7的角部开设有用于插入系杆8的通孔7h。与通孔7h连接并限定通孔的系杆引导件7g被设置成在固定模板6侧突出。例如，系杆引导件7g可各自呈柱形。
需要指出的是，由固定模板6保持的固定模501和由活动模板7保持的活动模502闭合，从而利用固定模501和活动模502之间的空隙形成空腔Ca。在图1中，固定模501和活动模502都安装在固定模板6和活动模板7的大致中间的部分处。
例如，可以设置四个系杆，使其通过固定模板6和活动模板7的角部。也就是说，两个下部系杆8D设置在靠近中心线M/C的底座5一侧上，而两个上部系杆8U则设置在与靠近中心线M/C的底座5一侧相对的另一侧上。
系杆8U利用设置在它们位于固定模板6一侧的端部的夹紧汽缸11被连接和固定，即锁定，从而限制了这些系杆相对于固定模板6向着模具打开方向A1的移动。系杆8U设有可与活动模板7接合的被接合部8a，该被接合部8a位于活动模板7一侧的系杆端部上。例如，每个被接合部8a都可以是由沿每个系杆8U的圆周方向螺旋延伸的一个凹槽形成的连接槽，或者是由沿每个系杆8U的圆周方向螺旋延伸的多个凹槽形成的连接槽，并且该连接槽是沿每个系杆8U的纵向方向布置的。
系杆8D也由位于固定模板6侧的端部的夹紧汽缸11锁定，从而限制了这些系杆相对于固定模板6向着模具打开方向A1的移动。在位于活动模板7侧的系杆另一端，系杆8D固定在设置于底座5中的系杆支承板27上，从而限制了这些系杆相对于底座5向着模具闭合方向A2的移动。在系杆8D的中部，设置有用于连接活动模板7的被接合部8a。该被接合部8a的结构与系杆8U的相同，例如可以是连接槽。
系杆8U上从固定模板6侧的端部到被接合部8a的长度与系杆8D上从固定模板6侧的端部到被接合部8a的长度是相同的。因此，系杆8D要比系杆8U长，相差的长度为从被接合部8a到活动模板7侧的另一端部的长度。
每个驱动机构9都设有马达13(参见图2)、受到马达13驱动力而旋转的小齿轮14以及与小齿轮14相啮合的齿条15。
例如，如图2所示，马达13被设置在活动模板7位于底座5侧的一个端部上，处于下部系杆8D之间。马达13的输出轴13a设置成垂直于模具打开和闭合的方向，并且平行于底座5的安装面26a。例如，马达13由交流伺服马达构成，而且可以利用控制单元4控制其操作。
小齿轮14通过穿过并固定于中部的旋转轴17被可转动地保持在活动模板上，并且被可枢转地支承在设置在活动模板7上的支承部19上。旋转轴17通过联接件18与马达13的输出轴13a连接，并且将马达13输出轴13a的转动传递给小齿轮14。
如图1所示，小齿轮14被设置在活动模板7的与面向着固定模板6一侧相对的另一侧中。即，支承部分19被安装成向着模具打开的方向A1突出。例如，在模具打开和闭合的方向上，支承部分19要长于被接合部8a，因此当接合部10和被接合部8a在模具闭合方向A2侧的被接合部8a端部接合时，小齿轮14越过被接合部8a定位在模具打开方向A1侧。
齿条15附接在下部系杆8D上，以便在下部系杆8D的纵向方向上延伸，即在模具打开和闭合的方向上延伸。特别地，齿条15从与被接合部8a邻接的位置延伸到与系杆支承板27邻接的位置处。此外，齿条15附接到位于底座5侧的下部系杆8D的表面上，从而使其齿面朝着底座5侧。
需要指出的是如图2所示，驱动机构9被设置成与两个下部系杆8D相对应，马达13、小齿轮14和齿条15的设置都是以位于两个下部系杆8D之间的一中心线作为对称轴，对称地安装。还需要指出的是，也可以不对称地安装这些组件。
在活动模板7上与面向着固定模板6一侧相对的另一侧的平面上设置有四个接合部10，它们分别与四个系杆8相对应，并且例如还可以设有对开螺母21和驱动对开螺母21的接合汽缸22。需要指出的是，图1中省略了下部系杆8D侧的接合部10的接合汽缸22。
通过接合汽缸22打开和闭合对开螺母21。当对开螺母21闭合并与系杆8的被接合部8a啮合(连接)时，系杆8与活动模板7接合起来。当对开螺母21打开时，系杆8和活动模板7之间的接合松开。
设置与四个系杆8相对应的四个夹紧汽缸11。每个汽缸11都具有支承各个系杆8的环形活塞23和保持环形活塞23的至少一部分的汽缸内腔24。
环形活塞23设有可在汽缸内腔24内滑动的活塞部23a和直径小于活塞部23a的杆部23b。
活塞部23a为环形。活塞部23a将汽缸内腔24分成了第一汽缸内腔24a和第二汽缸内腔24b，并且第一汽缸内腔24a和第二汽缸内腔24b之间的压差使得活塞部23a在系杆8的纵向方向上产生偏置。
杆部23b沿着系杆8的纵向延伸，从而从活塞部23a向着活动模板7侧及其相对侧突出。活塞部23a和杆部23b设有用于插入每个系杆8的通孔23h。每个系杆8与通孔23h可滑动地接触。每个系杆8上位于固定模板6侧的端部设置有被锁紧部8b。通过杆部23b可以将锁紧部6b锁定，以便限制每个系杆8向着模具打开方向A1的运动。例如，可通过使每个系杆边缘部的直径扩展来形成所述被锁紧部8b。
第一汽缸内腔24a和第二汽缸内腔24b设有用于供给或排出作为液压流体的压力油的开口(未示出)，并且控制单元4对用来控制流向所述开口的压力油流量的阀门(未示出)进行控制，以便将压力油供给第一汽缸内腔24a和第二汽缸内腔24b。
喷射装置3设有与空腔Ca连通的喷射筒31；可在喷射筒31内滑动的冲头32；以及驱动冲头32的喷射汽缸33。
例如，喷射筒31大致成圆柱形，它可以从固定模板6上与面向着活动模板7的表面相对的一侧插入到设置于固定模板6中的孔内和固定模具501中，从而实现与空腔Ca的连通。喷射筒31设有一未图示出的输入口，用于把熔融的金属注入到喷射筒31内。
冲头32可以被插入到喷射筒31中，并且在喷射筒31内滑动，以便将喷射筒31内的熔融金属喷出，由此使空腔Ca充满。
喷射汽缸33具有一固定在活塞(未示出)上的杆件33b，其中所述活塞在汽缸33a内滑动。杆件33通过联接件35与固定在冲头32上的冲杆34相连。喷射汽缸例如由油压汽缸构成，并且利用控制单元4控制其操作。
图3A和3B分别是从活动模板7侧(图1中的左侧)看到的活塞14和齿条15的视图。图3A和3B示出了形成在下部系杆8D上构成齿条15的方法。
在图3A中，沿系杆8D纵向(附图中向后的方向)延伸的凹入部8f被设置在底座5侧的系杆8D表面上，齿条15插入到凹入部8f中，这样，齿条15就可以形成在下部系杆8D中。例如，凹入部8f通过切削加工形成为矩形部分，并齿条15通过螺栓固定到下部系杆8D上。
在图3B中，齿条15由直接在底座5侧的系杆8D表面上形成嵌齿而形成。例如，所述嵌齿可通过切削加工形成。
需要指出的是，在图3A和3B中，齿条15的齿边缘包络在系杆8D的周界内，因此不会妨碍系杆8D通过固定模板6和活动模板7。在模铸机1中，齿条15可通过图3A和3B中的任一种方式形成在下部系杆8D中。
下面将对具有上述结构的模铸机1的操作进行说明。
如图1中双点划线所示，在成型周期开始时，活动模板7经过被接合部8a向着模具打开的方向A1移动而被置于位置SS处。这时，小齿轮14被定位在模具打开方向A1一侧的齿条15端部上。此外，活动模板7侧的系杆8U端部由系杆引导件7g支承着。
从上述状态开始，小齿轮14由马达13驱动并旋转，从而活动模板7向着模具闭合的方向A2移动。在这种情形下，控制单元4控制马达13，使得活动模板7在起始运动时以相对较高的速度移动，并且在达到预定位置时减速并以相对低的速度移动。需要指出的是可以根据固定模501和活动模502之间的距离逐步改变速度，或者是连续逐渐地减小速度。
如图1中的实线所示，固定模501和活动模502的接合实现了模具的夹紧。由于此时小齿轮14的位置是基于模具500的模具厚度确定的，因此从减少夹具2整个长度方面考虑的话，需要把齿条15在固定模板6侧的位置确定成与模铸机1上的模具厚度相对应，以便小齿轮14能够大致固定模板6侧的齿条15端部上。
在上述状态中，通过向第一汽缸内腔24a供应压力油来调节汽缸内腔24内环形活塞23的位置，以便使对开螺母21和系杆8形成相啮合的状态。需要指出的是，在此情形下环形活塞23的移动量是基于检测值计算得到的，其中所述检测值是通过位于系杆8和对开螺母21之间的线性标度尺或其他检测器检测到的。
然后，闭合对开螺母21使其与系杆8的被接合部8a啮合。从而，每个系杆8与活动模板7接合。
接着，向第一汽缸内腔24a供应压力油以用于夹紧模具。因此，拉力被传递给系杆8，从而可以产生与伸长量相对应的夹紧力。
在上述状态下，熔融金属从喷射筒31内喷射出，由此充满空腔Ca。熔融的金属在空腔内凝结形成模铸件，然后停止向第一汽缸内腔24a供应压力油，并且向第二汽缸内腔24b供应压力油，从而进行打开模具的初始操作。需要指出的是，在此情形下马达13处于无扭矩的状态。将模具打开至预定程度，接着停止向第二汽缸内腔24b供应压力油，打开对开螺母21，使对开螺母21和被接合部8a之间的接合松开。
接下来，小齿轮14被马达驱动并旋转，由此活动模板7向着模具打开的方向A1移动。此时，控制单元4控制马达13，使得活动模板7在起始运动时以相对较高的速度移动，并且在到达预定位置时减速以相对较低的速度移动。需要指出的是，可以根据固定模501和活动模502之间的距离逐步改变速度，或者是连续逐渐地减小速度。
活动模板7到达与周期开始位置相同的位置SS处，将模制产品取出，在固定模501和活动模502上涂覆脱模剂，或者进行其它处理，由此完成模制周期。
根据上述实施例，由于是通过小齿轮14和齿条15使模具打开和闭合的，因此对比于依靠螺旋轴或油压活塞将模具打开和闭合的方式，具有多种优点。例如，这些优点在于可以相对廉价，能够减少驱动装置的安装空间，移动变得更加平稳，能够提高速度，可以变速控制，易于维护，以及对环境的耐受性变得更加优良。此外，由于通过设置在固定模板6上的夹紧汽缸11将拉力施加给系杆8从而产生了夹紧力，因此除了固定模板6和活动模板7外，可不必在底座5上设置支承板，这就使整个结构变得简单。
为了实现活动模板7的运动，下部系杆8D固定在底座5上并且齿条15设置在下部系杆8D上，所以附接齿条15的新部件不是必需的。
此外，齿条15附接在底座5侧的下部系杆8D上，因此例如小齿轮14被设置在比下部系杆8D更加靠近的底座5一侧上。也就是说，小齿轮14例如可以设置在用于设置活动模502的空间的外部，可以容易地确保附接活动模502或其他工件的空间，并且可以容易地增大所使用的模具。齿条15可以被设置成从与系杆支承板27侧的下部系杆8D端部邻接的位置到与被接合部8a邻接的位置，从而可以缩短下部系杆8D的长度，并且也能够缩短夹具2的整个长度。
第二实施例图4是示出了根据本发明第二实施例的模铸机101的侧视图。需要指出的是，与第一实施例中相同的部件用同样的附图标记表示，并且省略对它们的解释。此外，第二实施例的模铸机101与第一实施例中的相同，也设有喷射装置3和控制单元4，它们在图4中都被省去。应指出的是，在图4中，实线表示将系杆8U’从固定模板6拉出的状态，双点划线表示夹紧模具后活动模502的位置。
在模铸机101的夹具102中，中心线M/C之下的下部结构(底座5侧)与第一实施例中的夹具2构造是相同的，而中心线M/C之上的上部结构则不同于第一实施例中夹具2的构造，不同之处在于固定模板6侧的上部系杆8U’的形状有所不同。
在固定模板6侧的上部系杆8U’端部处，设置了被锁紧部8c代替了第一实施例中的被锁紧部8b。例如，每个被锁紧部8c都可以是由沿每个系杆8U’的圆周方向螺旋延伸的一个凹槽形成的连接槽，或者是由沿每个系杆8U’的圆周方向螺旋延伸的多个凹槽形成的连接槽，并且该连接槽是沿系杆的纵向方向布置的。
在固定模板6的用于插入上部系杆8U’的位置上，设置有锁紧部105，其能够与被锁紧部8c啮合和脱开，并且可由环形活塞23锁定。
图5是被锁紧部8c和锁紧部105的放大图。
锁紧部105设有能够与被锁紧部8c啮合和脱开的对开螺母107、驱动对开螺母107的锁紧汽缸108、可相对于环形活塞23将对开螺母107锁紧的锁紧件109、以及用于支承锁紧件109的支架。
对开螺母107具有与被锁紧部8c相啮合的接合凹槽，形成为可以向着系杆8U’的中心轴前进和后退。例如，锁紧汽缸108可以由油压汽缸构成，并且利用与活塞相连的杆件来驱动对开螺母107。
锁紧件109设置有与环形活塞23接触的板件112、被设置成通过对开螺母107而面向着板件112的板件113、以及固定板件112和板件113的板件114。
板件112被设置成在活动模板7的相对侧(附图的右侧)与环形活塞23内的杆件8U’垂直，并且通过诸如螺钉115之类的紧固装置(conclusion unit)相对于环形活塞23的杆部23b端面固定。需要指出的是，在板件112一侧，杆部23b的直径增大，以便能够扩大杆部23b与板件112的接触面积。
在附图中，板件113被设置成面向着板件112位于对开螺母107的右侧。所述对开螺母107由板件112和113保持，可在系杆8U’的直径方向上滑动。需要指出的是，板件113也可用作限制系杆8U’向着附图右侧方向移动的挡板。
板件114被设置成与板件112和板件113垂直，并利用焊接或紧固装置固定在板件112和板件113上，从而将板件112和板件113彼此固定。同时，板件114支承板件112和板件113。
支架110通过焊接或紧固装置被固定在位于附图中右侧的固定模板6的表面上。支架110的安装面是平坦的并可沿系杆8U’纵向滑动地支承板件114。应指出的是也可以省去支架110。
由于锁紧部105与被锁紧部8c相接合，所以当向第一汽缸内腔24a供应压力油时，活塞部23a上的油压被传递经过板件112和对开螺母107，从而向系杆8U’施加拉力，而当向第二汽缸内腔24b供应压力油时，活塞部23a上的油压被传递经过板件112、板件114、板件113以及对开螺母107，从而使系杆8U’偏向附图的左侧。
在第二实施例的模铸机101中，其成型周期过程中的操作与第一实施例中对模铸机1的操作相同。在此情形下，上部系杆8U’的被锁紧部8b与锁紧部105接合，并且上部系杆8U’固定在固定模板6上。
在第二实施例的模铸机101中，例如如图4所示，在更换模具的工作中，将系杆8U’从固定模板6中拔出。具体而言，在上部系杆8U’的被锁紧部8a和活动模板7的锁紧部10接合，并且上部系杆8U’的被锁紧部8c和固定模板6的锁紧部105之间的锁紧被松开时，活动模板7向着模具打开的方向A1移动，经过下部系杆8D的被锁紧部8a，从而将上部系杆8U’从固定模板6中拔出。
应指出的是，在第二实施例中，活动模板7从周期开始位置SS(参见图1)向着模具打开的方向A1移动，借此将系杆8U’拔出，所以根据拔出所需要的移动量，下部系杆8U’的长度和齿条15’的长度应比第一实施例中下部系杆8U和齿条15的长度长。
根据如上所述的第二实施例，能够获得与第一实施例相同的效果。而且，将上部系杆8U’拔出和更换模具的工作也变得更加容易。
第三实施例图6是从活动模板侧看到的根据本发明第三实施例的模铸机201的视图。应指出的是，与第一实施例中的模铸机1相同，第三实施例的模铸机201设置有喷射装置3和控制单元4，它们在图6中被省去。
模铸机201的夹具202设有底座205、未图示出的固定模板、活动模板207、设置在固定模板和活动模板207上的系杆208、使活动模板207沿模具打开和闭合的方向移动的驱动装置209、用于接合活动模板207和系杆208的接合部210、以及未图示出的产生夹紧力的夹紧汽缸。
在活动模板207和底座205之间，设置有沿着模具打开和闭合方向引导活动模板207的滑动单元241。在相对于模具打开和闭合的方向的两侧(活动模板207在附图中的水平方向上的两个端部处)设置了两个滑动单元241。
例如，该滑动单元241设有导轨242和可由导轨引导的滑板243。导轨242设置在底座205上，向着活动模板207侧突出，并且在模具打开和闭合方向上延伸。滑板243具有与导轨242相配合的凹入部，它被安装在底座205上，可沿着导轨242滑动。活动模板207安装在滑板243上。因此，活动模板207能够沿着导轨242在模具打开和闭合的方向上移动。
驱动装置209设有马达213、在马达213的驱动力下转动的小齿轮214、以及与小齿轮相啮合的齿条215。
马达213被设置在活动模板207上。例如，马达213由固定在活动模板207上的保持件216保持。马达213的输出轴213a垂直于模具的打开和闭合方向，并且平行于底座。马达213被设置成能够使例如设有转子的马达主体213b大致位于两个滑动单元241的中间部分处，而且设置成低于滑动单元241。
小齿轮214直接附接在马达213的输出轴213a上。即，驱动装置209通过所谓的直接传动系统驱动机构来传递马达213的驱动力。
齿条215设置在位于底座205内的齿条附接部205a上，并且其齿面设置成朝着向下的方向(从活动模板207向着底座205的方向)。特别是，齿条附接部205a被设置成比下部系杆208D低，以便与其中一个滑动单元241的内侧(中间部分侧的活动模板207)邻接。应指出的是，齿条215设置在其中一个滑动单元241上。
接合部210具有与第一实施例中的接合部21相同的结构。驱动对开螺母221的接合汽缸222相对于对开螺母221设置在活动模板的内侧。
根据第三实施例，能够获得与第一实施例相同的效果。此外，齿条215、小齿轮214以及马达213设置在底座205一侧，比下部系杆208D更加靠近，特别是比活动模板207更低，位于底座205内。因此，能够容易地保证夹具202的部件的附接位置。例如，可以容易地将接合汽缸222相对于对开螺母221设置到活动模板的内侧。
此外，驱动力通过所谓的直接传动系统来传递，因此更加容易保证部件的附接位置，而且可以无损失地传递马达的驱动力。
应指出的是，在本实施例中，由于活动模板207受到导轨242的引导，因此可不必要求系杆208在模具打开和闭合方向上引导活动模板207，而可以仅用于实现模具的夹紧。系杆208可以被构造成不能像第一实施例中那样拔出，或者被构造成像第二实施例中的上部系杆8U’那样能够被拔出。当把系杆构造成能够拔出时，活动模板207受到导轨242的引导，所以上部系杆208U和下部系杆208D都可以构造成能够被拔出。上部系杆208U和下部系杆208D的长度可以相同或不同。
第四实施例图7是从活动模板侧看到的根据本发明第四实施例的模铸机301。应指出的是，与第一实施例中的模铸机1相同，第四实施例中的模铸机301设有喷射装置3和控制单元4，它们在图7中被省去。
与第一实施例中的夹具2相同，模铸机301的夹具302设有底座305、未图示出的固定模板、活动模板307、设置在固定模板和活动模板307上的系杆308、使活动模板307沿模具打开和闭合的方向移动的驱动装置309、用于接合活动模板307和系杆308的接合部310、以及产生夹紧力的未图示出的夹紧汽缸。此外，与第三实施例中的夹具202相同，夹具302设有能够沿着模具打开和闭合方向引导活动模板307的滑动单元341。
驱动装置309设有马达313、在马达313的驱动力下转动的小齿轮314、以及与小齿轮相啮合的齿条315。
在附图的水平方向上，马达313被安装在大致位于两个滑动单元341的中间部分的活动模板307上，并且其输出轴313a向下(底座305)侧延伸。马达313的马达主体313b被安装成与下部系杆308D基本位于同一高度，并且其输出轴313a安装成与滑动单元341基本位于同一高度。应指出的是，尽管在图7中只示出了一个单独的马达313，但另一个马达313也安装到附图中的后侧。
两个小齿轮314被设置成邻接两个滑动单元341。小齿轮314设置成绕平行于马达313的输出轴313a的旋转轴319转动。应指出的是，小齿轮314固定在旋转轴319上，与旋转轴319一起转动。该旋转轴319由固定在活动模板307上的支承板320枢转地支承。
可通过如下结构实现将来自于马达313的驱动力传递给小齿轮314设置在输出轴313a上并与输出轴313a一起的转动的滑轮316、设置在滑轮316上的同步皮带317、滑轮318以及被固定并插入在滑轮318的旋转中心处并与滑轮318一起旋转的旋转轴319，其中所述滑轮318上设置有同步皮带317，通过该同步皮带317可将滑轮316的转动传递给滑轮318。
应指出的是，在图中示出的马达313和与图中所示马达313设置成反向的未图示的另一马达313中，一个是从左侧将驱动力传递给小齿轮，另一个是从附图中的右侧将驱动力传递给小齿轮。两个马达313的输出轴313a的转动方向是彼此反向的。
两个齿条315被设置成与两个滑动单元341彼此邻接，并且固定在底座305上。特别地，齿条315设置在滑动单元341的内侧(活动模板的中心侧)并且稍低于滑动单元。齿条315的齿面形成为面向活动模板307的中心部分。
根据本发明的第四实施例，能够实现与第一实施例相同的效果。设置在活动模板307中间部分的马达313使得两个滑动单元341能够大致相等地分担活动模板307的重量。此外，设置在每个滑动单元中的齿条315和小齿轮314使得活动模板317能够在附图中所示的水平方向上产生相等的驱动力。因此，能够防止由于滑动单元341的导轨342与滑板343之间不匹配而导致的松动，所以活动模板307能够平稳地移动。
应指出的是，可将一个单独的马达设置到两个滑动单元341的中间部分中，使其驱动两个小齿轮。在这种情形下，可设置一用于将传递给一个齿轮的旋转方向转换成相反方向的齿轮列(cog line)。
第五实施例图8A和8B示出了根据本发明第五实施例的模铸机401。图8A是从活动模板侧看过去的模铸机401的视图，图8B是局部断开的该模铸机的侧视图。应指出的是，与第一实施例中的模铸机1相同，第五实施例中的模铸机401设有喷射装置3和控制单元4，它们在图8A和8B中被省去。图8B示出了活动模板407进一步向着模具打开的方向A1移动经过成型周期开始时活动模板407所在位置的状态。
与第一实施例中的夹具2相同，模铸机401的夹具402设有底座405、固定模板406、活动模板407、设置在固定模板406和活动模板407上的系杆408、使活动模板407沿模具打开和闭合的方向移动的驱动装置409、用于接合活动模板407和系杆408的接合部410、以及产生夹紧力的夹紧汽缸411。此外，与第三实施例中的夹具202相同，夹具402设有沿着模具打开和闭合方向引导活动模板407的滑动单元441。
上部系杆408U在长度和结构上与下部系杆408D相同。系杆408在其中间部设有与接合部410接合的被接合部408a。特别地，被接合部408a位于系杆408大致中间的部分。并且固定模板406侧的系杆408端部固定模板406被锁定。应指出的是，系杆408可以被构造成像第二实施例中的上部系杆8U’那样能够拔出。
驱动装置409设有马达413、在马达413的驱动力下转动的小齿轮414、以及与小齿轮相啮合的齿条415。
马达413设置在活动模板407中，靠近其中一个滑动单元441。马达413的输出轴413a向下(底座405侧)延伸。对马达413的垂直定位与第四实施例的相同。马达413被设置在活动模板407中与面向着固定模板406的表面相对的另一侧上(图8B中的左侧)。
小齿轮414和齿条415分别设置在位于滑动单元414之间的马达413的相对侧上。应指出的是，小齿轮414和齿条415的附接位置以及将来自于马达413的驱动力传递给小齿轮414的方法与第四实施例中设置于一侧的小齿轮314和齿条315相同。
根据第五实施例，能够获得与第一实施例相同的效果。此外，齿条414和小齿轮415设置成相对于模具打开和闭合方向靠近一侧，而马达413则被设置成靠近另一侧，所以在活动模板407的中间部分处可以容易地确保部件的安装空间。
此外，被接合部408a位于系杆408的中间，所以活动模板407能够进一步向模具打开的方向A1移动经过设置在成型周期开始的位置。因此，在安装模具时，通过使活动模具407向着模具打开方向A1移动经过成型周期开始时所处的位置，可以确保工作空间。
本发明并不限于上述实施例，可采用多种方式对其进行修改。
成型机可以使模具空腔内的模制材料凝固，它并不限于模铸机。例如，它也可以是用于模制树脂或塑料的注塑机，或者是用于模制热塑性材料和木粉混合而成的材料的机器。
可以适当地确定系杆的数量。例如可以仅提供一个单独的系杆。应指出的是，为了使模具的分离表面上具有均匀的压力，可以适宜地设置四个系杆。此外，也可以适当地确定锁紧件、小齿轮和驱动源的数量。
还可以采用适宜的齿条和小齿轮，例如通过采用单螺旋构件、双螺旋构件、蜗杆、齿条和小齿轮，可以实现更加平稳的启动、高速驱动和停止。
本领域技术人员应当理解的是，在落入所附权利要求及其等同物的范围的情况下，可以根据设计需要和其它因素对本发明进行各种修改、组合、分组合以及替换。
权利要求
1.一种夹具，它包括底座；固定在所述底座上并能够保持固定模的固定模板；可沿模具打开和闭合方向移动地设置在所述底座上并能够保持活动模的活动模板；相对于所述底座固定并沿模具打开和闭合方向延伸的齿条；由所述活动模板枢转地支承并与所述齿条啮合的小齿轮；设置在所述活动模板上的驱动源，它驱动并旋转所述小齿轮，以使所述活动模板沿所述模具打开和闭合的方向移动；沿模具打开和闭合方向延伸从而穿过所述活动模板和固定模板的系杆，其具有一被接合部；设置在所述活动模板上并能够与所述系杆的被接合部啮合和脱开的接合部；以及设置在所述固定模板上的夹紧汽缸，它具有能够锁紧所述系杆的活塞和容纳该活塞的汽缸内腔，并能够在所述接合部和被接合部相接合的状态下，通过供应至所述汽缸内腔的压力油而产生夹紧力。
2.如权利要求1所述的夹具，其中所述系杆相对于所述底座被固定，并且所述齿条设置在所述系杆上。
3.如权利要求2所述的夹具，其中设置有多个系杆，所述多个系杆包括下部系杆，该下部系杆设置在比所述固定模和活动模的附接位置的中间部分更加靠近的所述底座一侧，并且所述齿条设置在所述下部系杆的位于所述底座侧的表面上。
4.如权利要求1所述的夹具，其中设置有多个系杆，所述多个系杆包括下部系杆，该下部系杆设置在比所述固定模和活动模的附接位置的中间部分更加靠近的所述底座一侧；和上部系杆，该上部系杆设置在与比所述固定模和活动模的附接位置的中间部分更加靠近的所述底座一侧相对的一侧，其中所述下部系杆相对于所述底座被固定，并且下部系杆的被接合部设置在该下部系杆的中间，所述齿条设置在所述下部系杆上，以便朝着模具打开的方向移动所述活动模板，经过所述下部系杆的被接合部，一被锁紧部设置在所述上部系杆的位于所述固定模板侧的端部处，能够与所述被锁紧部啮合和脱开并由所述活塞锁紧的一锁紧部设置在所述固定模板上，以及在所述上部系杆的被接合部与所述活动模板的接合部相接合，并且所述被锁紧部和所述固定模板的锁紧部之间的啮合被松开的状态下，通过使所述活动模板向着模具打开方向移动经过所述下部系杆的被接合部，能够将所述上部系杆从固定模板中拔出。
5.如权利要求1所述的夹具，其中设置有多个系杆，所述多个系杆包括下部系杆，该下部系杆设置在比所述固定模和活动模的附接位置的中间部分更加靠近的所述底座一侧，并且所述齿条、小齿轮和驱动源设置在比所述下部系杆更加靠近的所述底座侧。
6.如权利要求5所述的夹具，其中所述齿条具有从所述下部系杆面向着所述底座侧的齿面，所述驱动源设置成其输出轴位于所述齿条的齿面侧，垂直于齿条的纵向，并且所述小齿轮设置在所述驱动源的输出轴上并与所述齿条啮合。
7.如权利要求1所述的夹具，其中在相对于模具打开和闭合方向的两侧设置有两个滑动单元，该滑动单元将所述活动模板支承在所述底座上，并沿着模具打开和闭合的方向引导活动模板，两个齿条和两个小齿轮设置成与所述两个滑动单元邻接，并且所述驱动源设置在所述两个滑动单元的中间部分。
8.如权利要求1所述的夹具，其中所述齿条设置成相对于模具打开和闭合方向靠近一侧，并且所述驱动源设置成相对于模具打开和闭合方向靠近另一侧。
9.一种成型机，它包括底座；固定在所述底座上并能够保持固定模的固定模板；可沿模具打开和闭合方向移动地设置在所述底座上并能够保持活动模的活动模板；相对于所述底座固定并沿模具和闭合方向延伸的齿条；由所述活动模板枢转地支承并与所述齿条啮合的小齿轮；设置在所述活动模板上的驱动源，它驱动并旋转所述小齿轮，以便使所述活动模板沿模具打开和闭合的方向移动；沿模具打开和闭合方向延伸从而穿过所述活动模板和固定模板的系杆，其具有一被接合部；设置在所述活动模板上并能够与所述系杆的被接合部啮合和脱开的接合部；以及设置在所述固定模板上的夹紧汽缸，它具有能够锁紧所述系杆的活塞和容纳该活塞的汽缸内腔，并能够在所述接合部和被接合部相接合的状态下，通过供应至所述汽缸内腔的压力油而产生夹紧力；与由所述固定模和活动模限定而成的空腔连通的喷射筒；可在所述喷射筒内滑动以将模制材料喷射到所述空腔内的冲头；和驱动所述冲头的喷射汽缸。
全文摘要
本发明提供了具有简单结构并能打开、闭合及夹紧模具的夹具以及具有该夹具的成型机。所述夹具包括底座；固定模板；活动模板；相对于底座固定并沿模具打开和闭合方向延伸的齿条；由活动模板枢转支承并与齿条啮合的小齿轮；设置在活动模板上、驱动并旋转小齿轮以使活动模板沿模具打开和闭合的方向移动的驱动源；具有被接合部的系杆；设置在活动模板上并能与系杆的被接合部啮合和脱开的接合部；以及设置在固定模板上并在接合部与被接合部相接合情况下对系杆施加拉力以产生夹紧力的夹紧汽缸。
文档编号B22D17/26GK1872518SQ200610099848
公开日2006年12月6日 申请日期2006年5月22日 优先权日2005年5月20日
发明者辻真, 野田三郎, 丰岛俊昭 申请人:东芝机械株式会社