JP3207176B2 - 竪型射出成形機の型締装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は竪型射出成形機のト
グルリンク方式の型締装置に関するものである。特にそ
の自重を相殺する機構を備えた型締装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】トグル機構を縦に設けた型締装置におい
て、型締装置の重力に起因する型締制御の困難性を解決
するため、ばね部材を用いて型締装置の重力を相殺しそ
の困難性を排除したものが特開平１０−１１３９６４号
に開示されている（以下公知技術という）。以下この公
知技術について概略説明する。

【０００３】図４で４１は機台４２の上面に水平に固設
した型置盤、４３は機台４２の内部に型置盤４１側を反
力として縦に設けたダブルリンクのトグル機構で、上下
に伸縮する上下のリンク４４，４５の下部にピン結合し
た受圧板４６の四隅部に、上記型置盤４１を貫通して上
下動自在に設けた型締用の牽引シャフト４７，４７の下
端が連結されている。また牽引シャフト４７，４７の上
端には可動盤４８が型置盤４１に対し水平に連結されて
いる。

【０００４】この可動盤４８の上部には、図では省略さ
れているが、先端にノズルを備えた加熱筒を下向きにし
た射出装置が縦に設置してある。また上記型置盤４１と
可動盤４８との対向面には射出成形用の金型４９ａ，４
９ｂが分割して取付けてあり、その金型４９は可動盤４
８の昇降により開閉するようになっている。

【０００５】トグル機構４３は枢軸ピン５０により作動
リンク５１と共に回動自在に連結した上部リンク４４と
下部リンク４５とが左右対をなし、上部リンク４４の上
端部を型置盤４１の下部にピン結合し、一対の下部リン
ク４５を受圧板４６にピン結合したものからなってい
る。

【０００６】また、トグル機構４３の中央部には、リン
ク作動部材５２に内装したボールナット５３と螺合する
ボールねじ軸５４が、受圧板４６に嵌合固定した軸受部
材５５に回転自在に保持されている。作動部材５２と作
動リンク５１は側部の耳片５１ａをピン５７により回動
自在に連結している。

【０００７】ボールねじ軸５４の軸受部材５５から下側
に突出した軸端には、回転駆動用のプーリー５６が取付
けてあり、このプーリー５６に電動サーボモータ(図示
せず)の回転力が駆動用ベルトをもって伝達され、ボー
ルねじ軸５４が回転し、その回転により作動部材５２が
軸方向に移動して枢軸ピン５０の部分を引張りまたは押
圧して、上部及び下部リンク４４と４５を上下方向に伸
縮する。

【０００８】５８は受圧板４６の両側に取付けた重力相
殺装置で、受圧板４６の側面にねじ止めした軸受５９
と、その軸受５９に上下動自在に支持された支持ロッド
６０と、その支持ロッド６０の下端にボルト６１により
高さ調整自在に取付けた接地部材６２と、軸受５９とロ
ッド下端のフランジ６３との間に配設したコイル状のば
ね６４とからなり、支持ロッド６０の上端には抜け止６
０ａが設けてある。

【０００９】接地部材６２は、トグル機構４３が伸長し
きる前に機台底部のフレーム６５に接地する高さに調整
されており、リンクの伸長により可動盤４８が降下し
て、可動盤側の金型４９ａが型置盤４１側の金型４９ｂ
の近くまで閉じてくると、フレーム６５に接地する。接
地によりばね６４は荷重を受けて、受圧板４６に作用す
る重力に抵抗する。これによりボールねじ軸５４と螺合
したリンク作動部材５２内のボールナット５３に、重力
の反力として作用していた上方への力が除かれて、ボー
ルねじ軸５４に対する負荷もなくなる。このため負荷に
よるボールねじ軸５４の設定値以外の回転力が除かれ
て、低圧で金型４９ａと４９ｂとが接するようになり、
型閉完了付近での型締制御も電動サーボモータにより容
易に行うことができる。

【００１０】このようなばね６４による重力の相殺によ
って、トグル機構４３を縦に設けた場合でも、トグル特
有の作動位置による力の拡大率と速度の変化が得られ、
また型閉から型締に至る制御も重力に影響を受けずに行
い得るので、駆動源に電動サーボモータを採用した場合
であっても、型締に際する金型の保護を確実に行うこと
ができるというものである。

【００１１】しかし、この公知技術では下方の受圧板４
６の下降限の近傍にばね６４による重力相殺機構を設け
ているが、これでは金型の交換時に金型の厚さが変って
型開閉ストロークを変更した場合にその都度ばね６４の
調整が必要となり、その調整操作は容易でない。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】前記公知技術のごとき
竪型射出成形機において、型締装置の自重による影響を
排除し、低圧型締力の制御を容易にすることのできる型
締装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】（１）トグルリンク方式
の型締装置を用いた電動竪型射出成形機において、型締
装置の自重相殺機構として、屈曲する一対のトグルリン
クの間にダンパーを設けた。 （２）ダンパーとしてばねを用い、該ばねの反発力で型
締装置の自重を相殺するようにした。 （３）トグル機構に設けたダンパーが長尺ガイドバー１
８と短尺ガイドバー１９とこれらガイドバー１８と１９
間に装着されたコイルばね２２よりなり、前記長尺ガイ
ドバー１８の一端をトグル機構を構成する対をなす上部
リンク４ａのうちの一方に枢支し、他方の上部リンク４
ａ側に短尺のガイドバー１９の一端を枢支し、長尺ガイ
ドバー１８の他端と短尺ガイドバー１９の他端間をコイ
ルばね２２を介して相対移動可能に連結し、長尺ガイド
バー１８と短尺ガイドバー１９が相対的に離れると、こ
れらを連結するコイルばね２２が圧縮するようにした。 （４）ダンパーとして油圧・空気圧等の流体圧を用い
た。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１に基づいて説明する。図１
で、１は上プラテン、３は下プラテンである。４はトグ
ル機構で、上部リンク４ａと下部リンク４ｂとからな
り、上部リンク４ａはその上部で下プラテン３に設けた
下向突部３ａにピン結合されており、下部リンク４ｂは
その下端をトグルサポート５に設けた上向突部５ａにピ
ン結合されている。そして、上部リンク４ａと下部リン
ク４ｂとは中間部で屈曲可能にピン４ｃで結合されてい
る。

【００１５】下プラテン３はフレーム１１上に支持され
ている。又前記上プラテン１とトグルサポート５とは下
プラテン３を貫通するタイバー２の上下に固定されてい
る。

【００１６】前記トグル機構４を構成する左右対をなす
下部リンク４ｂ，４ｂには、その中間部にピン結合され
た短尺のリンク６ａを介し、クロスヘッド６がピン結合
されている。クロスヘッド６の中間位置には軸受９を介
してボールねじ軸８が取付けられている。ボールねじ軸
８はトグルサポート５に支持されているボールナット７
と螺合し、その下端は基台１２上に固設された支持部１
３のプーリ１４に上下に摺動可能にスプライン結合され
ている。

【００１７】１５はフレーム１１に支持されたサーボモ
ータで、これにより駆動されるプーリー１６に巻回され
たベルト１７を介し、前記内部にスプライン部を設けた
プーリー１４を駆動する。

【００１８】さて、１０はトグルリンク機構４を構成す
る対をなす上部リンク４ａ，４ａ間に跨って設けられた
本発明に係る自重相殺機構である。この機構１０はトグ
ル機構４の上部リンク４ａと４ａとの間に両端がピン１
０ａで結合されたダンパー機構よりなっている。

【００１９】図２〜図３を参照して自重相殺機構１０の
一例について詳細に説明する。なお以下コイルスプリン
グを用いたダンパ機構について説明するが、ダンパ機構
として油圧又は空気圧等の流体圧を使用したものでも勿
論さしつかえない。さて、図２で１８と１９はガイドバ
ーで、図２の前後に位置する２本の短尺ガイドバー１
９，１９は同じく上下に位置する２本の長尺ガイドバー
１８，１８の間にあって、互に平行に配置されている
（図３(ｅ)）。図２は上プラテン１と下プラテン３が図
１の状態、即ち型開時の状態を示し、図３(ａ)は圧縮開
始時の状態を、又図３(ｂ)は型締力発生位置を示してい
る。

【００２０】まず、図２の型開限時での構成を説明す
る。２本の短尺ガイドバー１９の左端には端板２０を介
して支持部材２５が、また、右端には端板２１とが取付
けられ、これら端板２０と２１の間に自重相殺作用を発
揮するコイルばね２２がスプリングホルダ２３に挟ま
れ、かつ、長尺ガイドバー１８及び短尺ガイドバー１９
に挿入して取付けられている。左端の端板２０には端板
２０に形成された挿通穴２６に短尺ガイドバー１９が嵌
挿され、短尺ガイドバー１９の端部にはねじ部２４（図
３(ｄ)）が設けられていて、このねじ部２４がトグル機
構４の上部リンク４ａ側に接続する支持部材２５にねじ
結合されている。図２で端板２０の上下位置には長尺ガ
イドバー１８の挿通穴２６が設けられ（図２）、これら
長尺ガイドバー１８はこの挿通穴２６に沿って短尺ガイ
ドバー１９に対し、相対移動可能になっている。

【００２１】他方２本の短尺ガイドバー１９の右端の端
板２１は、ナット２７で短尺ガイドバー１９の端部に設
けたねじ部に締付け固定されている。右端の端板２１に
も長尺ガイドバー１８，１８の挿通穴２６が設けられ、
短尺ガイドバー１９に対し長尺ガイドバー１８が相対移
動可能になっている。

【００２２】２３（図３(ｇ)）は長尺及び短尺ガイドバ
ー１８及び１９に嵌挿されたスプリングホルダで、対を
なすスプリングホルダ２３，２３間及び同じくもう一対
のスプリングホルダ２３，２３間に夫々等しい長さのコ
イルばね２２が嵌挿されている。なおスプリングホルダ
２３と各ガイドバー１８，１９との間はブッシュ２８
（図３(ｇ)）によって摺動性を良くしている。また、コ
イルばね２２を１本の長尺ガイドバー１８に２本挿入し
ているが、１本又は３つ以上でもよい。

【００２３】長尺ガイドバー１８の左端には長尺ガイド
バー１８の直径より大径のリング２９が嵌挿され、ワッ
シャ３０及びナット３１で固定されている。又２本の長
尺ガイドバー１８の右端は支持部材３２によって連結さ
れている。３３は長尺ガイドバー１８の右端に設けたね
じ部３４にねじ込んで支持部材３２を長尺ガイドバーに
固定するナットである。支持部材３２は取付部材３５を
介しトグル機構に連結される。

【００２４】以上の如き構成の自重相殺機構１０はその
両端の支持部材２５，３２で、トグル機構４の上部リン
ク４ａに取付部材３５を介し取付けられるが、左右の取
付部材３５のピン３６が支持部材２５，３２に枢着され
る（図３(ｆ)）。

【００２５】以上の構成であって、図１(ａ)の状態で
は、長尺ガイドバー１８と短尺ガイドバー１９は、図２
の位置関係にあり、ばね２２は伸びている。そして、ば
ね圧縮開始位置、即ち上プラテン１がある程度下降した
位置において、ばね２２が圧縮を開始（図３(ａ)）す
る。

【００２６】そして型締力発生位置では図３(ｂ)の如
く、図２とは反対に長尺ガイドバー１８が右側にくる。
このときばね２２は最も圧縮する。圧縮するとその反動
でばね２２に反発力が発生し、図１(ｂ)の如くトグル機
構４の上部リンク４ａの間隔が拡がろうとするのを妨げ
る作用をする。即ち、型締時（図１(ｂ)）には、上部リ
ンク４ａの間隔が拡がろうとするが、図１(ｂ)の如く自
重相殺機構１０が圧縮する。このため自重相殺機構１０
内に生ずる反発力がピン３ｂを介して上部リンク４ａに
作用する。その結果自重相殺機構１０による力が、可動
部の自重による下向きの力と交る方向に作用し、自重を
相殺することになる。さらに詳しく言えば、トグル機構
４には、その上部リンク４ａと下部リンク４ｂが伸長さ
れる下向きの力を受けるが、このとき図１(ｂ)の如く、
自重相殺機構１０が圧縮され、この圧縮により、自重相
殺機構１０内に発生したコイルばね２２による反発力
が、上部リンク４ａと下部リンク４ｂを曲げる方向に働
き、可動部の自重を相殺することになる。

【００２７】

【発明の効果】金型の全閉位置近傍で、上部リンク４
ａ，４ａ間に設けたばね、流体圧（油圧・空気圧）等を
利用するダンパよりなる自重相殺機構１０により、型締
装置の自重が相殺できるので、低圧型締力の制御を型締
装置の自重を考慮することなく、電動横型成形機と同じ
ように制御可能となる。トグル機構４のリンク部の位置
関係は、金型厚さの変更，型開閉のストローク変更に影
響されないので、金型厚さの変更時，型開閉のストロー
ク変更時にも調整が不要となり、作業前の作業が簡略化
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自重相殺機構を備えた型締装置の正面
模式図で、(ａ)は型開時、(ｂ)は型全閉時を示す。

【図２】本発明の自動相殺機構の詳細図。

【図３】(ａ)は、ばね圧縮開始時、(ｂ)は型締力発生位
置を示す詳細図。(ｃ)は(ａ)の左側面図、(ｄ)は(ｂ)の
左端平面図、(ｅ)は(ａ)のＡ−Ａ断面図、(ｆ)は(ｄ)の
右側面図、(ｇ)はスプリングホルダの断面図。

【図４】公知発明の自重相殺装置の正面模式図。

【符号の説明】

１ 上プラテン ２ タイバー ３ 下プラテン ４ トグルリンク
機構 4a 上部リンク 4b 下部リンク ５ トグルサポート ６ クロスヘッド ７ ボ−ルナット ８ ボールねじ軸 ９ 軸受 10 自重相殺機構 11 フレーム 12 基台 13 支持部 14 プーリー 15 サーボモータ 16 プーリー 17 ベルト 18 長尺ガイドバ
ー 19 短尺ガイドバー 20，21 端板 22 コイルばね 23 スプリングホ
ルダ 24 ねじ部 25 支持部材 26 挿通穴 27 ナット 28 ブッシュ 29 リング 30 ワッシャ 31 ナット 32 支持部材 33 ナット 34 ねじ部 35 取付部材 36 ピン

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トグルリンク方式の型締装置を用いた電
   動竪型射出成形機において、型締装置の自重相殺機構と
   して、屈曲する一対のトグルリンクの間にダンパーを設
   けたことを特徴とする竪型射出成形機の型締装置。
2. 【請求項２】 ダンパーとしてばねを用い、該ばねの反
   発力で型締装置の自重を相殺するようにしたことを特徴
   とする請求項１記載の竪型射出成形機の型締装置。
3. 【請求項３】 トグル機構に設けたダンパーが長尺ガイ
   ドバー(18)と短尺ガイドバー(19)とこれらガイドバー(1
   8と19)間に装着されたコイルばね(22)よりなり、前記長
   尺ガイドバー(18)の一端をトグル機構を構成する対をな
   す上部リンク(4a)のうちの一方に枢支し、他方の上部リ
   ンク(4a)側に短尺のガイドバー(19)の一端を枢支し、長
   尺ガイドバー(18)の他端と短尺ガイドバー(19)の他端間
   をコイルばね(22)を介して相対移動可能に連結し、長尺
   ガイドバー(18)と短尺ガイドバー(19)が相対的に離れる
   と、これらを連結するコイルばね(22)が圧縮するように
   したことを特徴とする請求項２記載の竪型射出成形機の
   型締装置。
4. 【請求項４】 ダンパーとして油圧・空気圧等の流体圧
   を用いたことを特徴とする請求項１記載の竪型射出成形
   機の型締装置。