JP2504910B2 - 射出成形機のトグル式型締装置、及びこれに付加する突出機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、トグル機構を用いて
金型の開閉型締を行う射出成形機のトグル式型締装置、
及びこれに付加する突出機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、射出成形機の型締装置には、
倍力装置としてのトグル機構を用いたいわゆるトグル式
型締装置が用いられていた。

【０００３】かかるトグル式型締装置は、互いの端部ど
うしを中間トグルピンと称するピンで連結して関節部が
形成された一対のレバーを、分割される金型の可動側へ
取り付けられた可動ダイプレートと、固定基台となるレ
バーハウジングとの間に架設してトグル機構を構成し、
このトグル機構の作動により、可動ダイプレートをスラ
イド移動させて、金型の開閉型締を行うものである。

【０００４】このトグル機構を作動させる駆動機構に
は、油圧駆動のピストンストロークにより関節部に動か
す油圧方式や、ボールネジ上を軸移動するナットケース
により関節部を動かすボールネジ方式があり、さらには
トグル機構の変形例として、一対のレバーの何れかの端
部に回転力を与えるクランク機構を用いたクランク方
式、等があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしかかる方式には
一長一短があった。すなわち、油圧方式は、油圧シリン
ダ・ピストンの主機類の他に油圧発生のための補機類が
必要となり、複雑かつ大型化する欠点があり、発生型締
力に比例して大型する傾向にあった。

【０００６】またボールネジ方式は、約２０倍程度の倍
力が得られて、従来では、力の拡大率の点から最良とさ
れている。しかし、必要ストロークだけボールネジを長
尺化する必要があるため、大きな占有部分を必要とする
ほか、ホールネジのねじれ、たわみ等を考慮して高剛性
をもって構成する必要があるため、高価になってしまう
欠点があった。

【０００７】さらにまた、クランク方式は、減速機を介
することにより比較的安価かつ小型な機構で大きな型締
力を発生させることができるが、力点の配置において欠
点がある。つまり、力点（駆動力を加える位置）と作用
点（駆動力により移動する部位）が離れているため、大
きな駆動力を必要する欠点があった。

【０００８】次に、可動ダイプレートには開放時に成形
品を排出する突出装置が配設されている。この突出装置
は、成形品を損傷しない比較的小さな突出力で、金型内
に突出するエジェクタロッドを突出させるもので、かか
る機構は、例えば、戻しバネが付勢されたエジェクタロ
ッドの幹部をモータ駆動のカム機構により、突出後退さ
せるものであった。

【０００９】しかし、かかる従来の突出装置は、専用の
駆動源、及び制御手段を別に備えるものであったため、
これもまた射出成形機の機構の複雑化及び大型化の要因
ともなっていた。

【００１０】そこで本願発明は、これらの課題に着目し
てなされたもので、その目的は、遊星減速機をトグル機
構の関節部に配置することにより拡大率を飛躍的に高め
た倍力発生を可能とする共に、簡易小型化を図って占有
空間を小さくした射出成形機のトグル式型締装置の提供
にあり、併せてかかる遊星減速機の出力を利用して一つ
の駆動源で型締装置と突出機構とを起動させることがで
きる突出機構を提供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本願発明にかかる射出成形機のトグル式型締装置
は、中間トグルピンで連結されて関節部が形成されたＡ
Ｂ一対のレバーを、可動ダイプレートとレバーハウジン
グとの間に架設してトグル機構を構成し、駆動手段によ
り回転駆動力が入力される遊星減速機を、その２つの出
力軸及び入力軸が前記中間トグルピンの同軸上になるよ
うに配設すると共に、該遊星減速機の１つの出力軸をレ
バーＡに固定し、もう１つの出力軸をレバーＢに固定す
るように構成している。

【００１２】また、上記構成のトグル式型締装置にさら
に突出機構を付加することも可能であり、その構成は、
前記したそれぞれ固定される２つの出力軸のいずれか一
方の出力軸を、クラッチ手段により固定・解除の切り換
えを可能とし、当該出力軸から伝達される駆動力によ
り、可動ダイプレートに配設されたエジェクタロッドの
突出後退を行わせるものとしている。

【００１３】

【実施例】次に、本願発明にかかる射出成形機のトグル
式型締装置、及びこれに付加する突出機構の実施例を、
図面に参照しながら以下に説明する。

【００１４】図１は本実施例の型開位置を正面から示し
た概略縦断面図であり、図２はこれを右側面から示した
概略縦断面図である。また、図３は本実施例の型閉位置
を正面から示した概略縦断面図であり、図４はこれを右
側面から示した概略縦断面図である。なお、明細書中に
おける上下左右の記載及び矢印の記載は、図面参照にお
ける便宜上のものであり、実際の構成の配置方向を意味
するものではない。

【００１５】射出成形機のトグル式型締装置（以下「型
締装置」と略称する。）１０の主な構成要素は、固定基
台となるレバーハウジング１２と、金型（図示省略。）
の分割可動側の可動ダイプレート１４と、レバーハウジ
ング１２と可動ダイプレートとの間に架設されたトグル
機構１７，１８と、遊星歯車機構２４と、遊星減速機２
４を駆動するモータ２６と、及び突出機構とから構成さ
れている。

【００１６】本実施例のトグル機構は、ＡＢ一対のレバ
ーの二組（１７ａ、１７ｂ）（１８ａ、１８ｂ）を併設
したものである。すなわち、併設した２本のＡレバー１
７ａ，１８ａ（図面において上側）の下端部をトグルピ
ン２１によって可動ダイプレート１４にピン結合し、他
方の併設した２本のＢレバー１７ｂ，１８ｂ（図面にお
いて下側）の上端部をトグルピン２２によってレバーハ
ウジング１２にピン結合したものである。そして、互い
の自由端部どうしをそれぞれ同軸上に配置された別個の
中間トグルピン２０-1、２０-2で連結して関節部を形成
している。

【００１７】遊星減速機２４は、この関節部に配置され
ている。ここに用いられる遊星減速機２４は、太陽外歯
車、遊星歯車、そしてハウジングを兼ねた太陽内歯車と
からなる一般的な構成の遊星歯車機構である。この遊星
歯車機構は、通常、太陽外歯車を入力軸とした場合、ハ
ウジング（太陽内歯車）を固定すると遊星歯車から出力
が取り出され、また遊星歯車を固定するとハウジングか
ら出力を取り出すことができる。

【００１８】そこで、本実施例の遊星減速機２４は、上
述した２つの出力軸と入力軸とを、前記各中間トグルピ
ン２０-1、２０-2の回転軸と同軸位置になるようにして
配置している。入出力の構成は、右側の中間トグルピン
２０-1の中心を回転自在に貫通する入力軸２４ｉより回
転駆動力が入力され、遊星歯車からの出力軸２４ｏはキ
ー２８によってＢレバー１８ｂに固定して、回転出力を
伝達している。

【００１９】入力軸２４ｉへの回転駆動力は、レバーハ
ウジング１２に保持されたモータ２６を駆動源とし、プ
ーリ２６ａ、タイミングベルト２６ｂを介して伝達され
ている。なお、このモータ２６からの駆動力の伝達媒体
は、これに限定するものではなく、ギアーやチェーン等
で構成する公知の一般的な技術を用いればよい。

【００２０】また、本実施例では、モータ２６をレバー
ハウジング１２で保持しているが、回転力を効率よく入
力軸２４ｉに伝達可能であれば、これに限定するもので
はない。例えば、モータを関節部に直接取り付けるよう
にしても良い。

【００２１】次に、突出機構は以下にように構成されて
いる。ハウジング２５の外周に外歯車２５ａが環装固定
されており、この外歯車２５ａには中間歯車３６が噛合
し、さらにこれに作動歯車３４を噛合させて、歯車伝達
機構を構成している。

【００２２】中間歯車３６は、併設されたＡレバー１７
ａ、１８ａの間に架け渡すように配置された軸によって
回転自在に支持され、クラッチ手段４０により、選択的
に固定解除が可能にされている。

【００２３】このクラッチ手段４０の構成は、一端部
（左側）に円盤状のノブ４２を有し、先端部（右側）に
摩擦板を有する作動ロッド４４を、Ａレバー１８ａに遊
貫して配置し、該Ａレバー１８ａの側面と作動ロッド４
４の摩擦板との間に、圧縮バネ４６を環装して拡張力を
付勢すると共に、中間歯車３６の側面に前記摩擦板が当
接する受け部が形成されたものである。

【００２４】作動歯車３４は、トグルピン２１と一体に
されたカム軸に取付けられ、その両側にそれぞれカム３
２、３２が配置されている。該カム３２の外周輪郭形
は、回転軸から外周面縁までの半径距離が周に沿って漸
次拡大するようにして、一周が形成され、周方向の面を
持った段部３２ａによって一周面が形成されている。

【００２５】そして、このカム３２の外周付近には、段
部３２ａに係合するロック爪３８が、可動ダイプレート
１４に支持されて突出状に配設されている。ロック爪３
８は圧縮バネ３８ａにより、カム３２方向への付勢力が
付加されている。

【００２６】なお、このトグルピン２１は可動ダイプレ
ート１４に回動自在に取付けられているが、トグルピン
２１を固定し、カム３２と作動歯車３４とをトグルピン
２１に対して回動自在となるようにしてもよい。

【００２７】金型内の成形品を排出するエジェクタ（図
示省略。）を操作するエジェクタロッド３０は、可動ダ
イプレート１４の略中央部を貫通するようにして配置さ
れており、該エジェクタロッド３０は、圧縮バネ３０ａ
が環装されて、その幹部がカム３２へ付勢当接して倣う
ようにされている。

【００２８】また、レバーハウジング１２には、前記の
クラッチ手段４０を操作するリリースバー５０が立設配
置されている。該リリースバー５０の上部には、底面に
傾斜面５０ａが形成された切欠き部５０ｂが形成されて
おり、この傾斜面５０ａが前記作動ロッド４４のノブ４
２と係合して摺動するようにされている。リリースバー
５０は、またその先端部が可動ダイプレート１４の下面
に当たって、最下限を規定するストッパーとしても機能
する。

【００２９】なお、５２はレバーハウジング１２の端部
に立設配置され、可動ダイプレート１４のスライド移動
を案内するガイドバーである。

【００３０】

【他の構成の可能性】上記のクラッチ手段４０は、上記
のような構成の他に、ハウジング２５の固定と解除とを
切り換えができるものであれば、電磁クラッチや油圧ク
ラッチを用いる構成であってよく、これに関しては従来
の技術を応用すればよい。

【００３１】また、ハウジング２５の回転力をカム３２
へ伝達する構成は、上記の歯車機構に限定するものでは
なく、ベルト、又はチエーン等の公知の回転力伝達機構
を用いてもよい。

【００３２】

【本実施例装置の作動工程】次に、上記のように構成さ
れた本実施例の射出成形機の型締装置１０は、以下によ
うに作動する。

【００３３】いま、図１、図２に示すように、型締装置
１０は、可動ダイプレ−ト14が最下限まで下降し、金型
が開いて、エジェクタロッド３０が突出した状態にあ
る。このとき、クラッチ手段４０は、リリースバー５０
の傾斜面５０ａへのノブ４２の係合により、作動ロッド
４４の摩擦板が中間歯車３６から離隔して、クラッチを
切った状態（解除状態）にある。

【００３４】これにより、中間歯車３６は回転が自在と
なり、これと噛合する外歯車２５ａが取付けられたハウ
ジング２５は回転自在となっている。

【００３５】かかる状態でモータ２６を正回転させて、
遊星減速機２４の入力軸２４ｉへ反時計回り（矢印ａ）
の回転駆動力を与えると、当初はトグル機構１７、１８
の各連結ピン２０、２１、２２の摩擦抵抗や可動ダイプ
レートの慴動摩擦抵抗の方が、歯車機構２５ａ、３６、
３４の摩擦抵抗より大きいため、出力軸２４ｏはロック
（固定）された状態となり、ハウジング２５の方が回転
する（矢印ｂ）。これにより、中間歯車３６から（矢印
ｃ）作動歯車３４へと伝達され、カム３２は反時計回り
（矢印ｄ）に回転する。

【００３６】このようにカム３２が反時計回転（矢印
ｄ）すると、この外周面に当接したエジェクタロッド３
０は、圧縮バネ３０ａの反発力により金型（図示省
略。）から後退させられる。さらにカム３２は一定の角
度（図２においては、１８０°）回転したところで、段
部３２ａにロック爪３８が係合し、それ以上の回転が阻
止される。この結果、歯車機構２５ａ、３６、３４の回
転が停止され、ハウジング２５は固定状態にされる。

【００３７】このハウジング２５の固定を契機として、
今度は遊星減速機２４の出力軸２４ｏから回転力が出力
される。この時の回転駆動方向は、入力と逆方向の時計
回り方向（矢印ｅ）である。関節部に加えられた回転力
は、Ｂレバー１８ｂの先端部（下端部）がトグルピン２
２によってレバーハウジング１２にピン結合されている
ため、その反力がＢレバー１８ｂをトグルピン２２の回
りに回転させる角運動力（矢印ｆ）として作用する。同
時に、この関節部に連結されたＡレバー１８ａにおいて
も、トグルピン２１の回りに回転させる角運動力（矢印
ｇ）として作用する。そして、これら二つの角運動力の
合力により、トグル機構１７、１８の関節部は、図面上
の右方向へ移動する（矢印ｈ）。これにより可動ダイプ
レート１４はレバーハウジング１２から離隔する方向へ
移動して、金型が閉じられ、そして型締が行われる（図
３、図４の状態）。

【００３８】なお、この移動工程（可動ダイプレート１
４の上昇）において、クラッチ手段４０のノブ４２がリ
リースバー５０の傾斜面５０ａから外れ、圧縮バネ４６
の反発力により摩擦板が中間歯車３６の受け部に当接す
る。これにより、クラッチが作動して、中間歯車３６は
固定（回転阻止）される。このクラッチの作動と、ロッ
ク爪３８による回転阻止とが、相俟ってハウジング２５
の固定をより強固なものとしている。

【００３９】次に、型開きは、図３、図４に示す金型が
閉じた型締状態から、モータ２６を逆回転させて、遊星
減速機２４の入力軸２４ｉに時計回り（矢印ｉ）の回転
を与える。すると、前記したようにハウジング２５が固
定されているため、遊星減速機２４の出力軸２４ｏから
回転力が出力される。この時の回転駆動方向は、反時計
回り方向（矢印ｊ）となる。この回転駆動力は、上述の
型閉じ型締め工程の時とは逆方向となるため、各ＡＢレ
バー１８ａ、１８ｂには、上述の作用力とは逆の作用力
が生ずることになる。すなわち、トグル機構１７、１８
の関節部（２０）は、図面上の左方向へ移動する（矢印
ｋ）。これにより可動ダイプレート１４はレバーハウジ
ング１２へ接近する方向へ移動し、金型の型開きが行わ
れる（図１、図２の状態）。

【００４０】そして、可動ダイプレート１４が下降して
リリースバー５０の先端部の当接によって下降が阻止さ
れると共に、リリースバー５０の傾斜面５０ａへのノブ
４２の係合移動により、作動ロッド４４が圧縮バネ４６
の付勢力に抵抗して左側へ移動し、中間歯車３６の受け
部から摩擦板が離隔してクラッチが切られた状態とな
る。これにより、出力軸２４ｏの回転が阻止される一
方、中間歯車３６は回転可能となり、これと噛合するハ
ウジング２５が回転可能となる。

【００４１】この結果、このハウジング２５の回転力
は、歯車機構２５ａ、３６、３４へ伝達されて、カム３
２を回転させる。この時のカム３２の回転は、前述とは
逆の回転、すなわち時計回転（矢印ｌ）となるため、ロ
ック爪３８の影響を受けることなく回転し、エジェクタ
ロッド３０は圧縮バネ３０ａの付勢力とカム３２の外周
面の倣いとによって突出・戻りを繰り返すことになる。

【００４２】

【発明の効果】本願発明は上記のように構成されている
ため、以下のような効果を奏する。遊星減速機をトグル
機構の関節部に配置するようにしているため、拡大率を
飛躍的に高めることができる。例えば、従来のトグル機
構では約２０倍の倍力発生であったが、本願発明は約１
００倍の倍力を発生させることができる。

【００４３】また、トグルの駆動力を関節部に加えてい
るため、トグルの一端部に加えた場合と比べ、力のモー
メントを小さくすることができ、運動効率を良くするこ
とができる。その結果、使用するモータも小型小能力の
物でも、大きな型締力を得ることができる。

【００４４】さらに、遊星減速機の２つの出力軸をクラ
ッチ手段で切り換えて、その出力を型開閉及び型締と成
形品排出の突出機構とに用いているため、駆動源を単一
とすることができ、部品点数の削減、及び省スペース化
が図られる。

【００４５】さらにまた、機構が簡易であることは、機
器の信頼性を高めることができると共に保守メンテナン
スが容易となる利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施例の型開位置を正面から示した概略縦
断面図である。

【図２】 本実施例の型開位置を右側面から示した概略
縦断面図である。

【図３】 本実施例の型閉位置を正面から示した概略縦
断面図である。

【図４】 本実施例の型閉位置を右側面から示した概略
縦断面図である。

【符号の説明】

１０・・・射出成形機のトグル式型締装置 １２・・・レバーハウジング １４・・・可動ダイプレート １７、１８・・・トグル機構 １７ａ、１８ａ・・・Ａレバー １７ｂ、１８ｂ・・・Ｂレバー ２０-1、２０-2・・・中間トグルピン ２１、２２・・・トグルピン ２４・・・遊星減速機 ２４ｉ・・（遊星減速機の）入力軸 ２４ｏ・・（遊星減速機の）出力軸 ２５・・・ハウジング ２５a ・・（ハウジングの）外歯車 ２６・・・モータ ３０・・・エジェクタロッド ３２・・・カム ３４・・・作動歯車 ３６・・・中間歯車 ３８・・・ロック爪 ４０・・・クラッチ手段 ５０・・・リリースバー

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中間トグルピンで連結されて関節部が形
   成されたＡＢ一対のレバーを、可動ダイプレートとレバ
   ーハウジングとの間に架設してトグル機構を構成し、 駆動手段により回転駆動力が入力される遊星減速機を、
   その２つの出力軸及び入力軸が前記中間トグルピンの同
   軸上になるように配設すると共に、 該遊星減速機の１つの出力軸をレバーＡに固定し、もう
   １つの出力軸をレバーＢに固定したことを特徴とする射
   出成形機のトグル式型締装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の射出成形機のトグル式型
   締装置において、 それぞれ固定される２つの出力軸のいずれか一方の出力
   軸を、クラッチ手段により固定・解除の切り換えを可能
   とし、 当該出力軸から伝達される駆動力により、可動ダイプレ
   ートに配設されたエジェクタロッドの突出後退を行わせ
   ることを特徴とするトグル式型締装置に付加する突出機
   構。