JP3262675B2 - トグル式型締め装置の油圧回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トグル式の型締め方式
を採用した射出成形機やダイカストマシンにおけるトグ
ル式型締め装置の油圧回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】射出成形機やダイカストマシンの型締め
装置には、大別すると直圧式型締め装置とトグル式型締
め装置とがあり、両方式はそれぞれの特徴を活かして使
い分けられている。後者のトグル式型締め装置は、前者
の直圧式型締め装置に較べるとダイハイト（型厚）調整
が比較的に面倒であるという欠点はあるも、油圧装置が
比較的に小型化でき、型締め動作の高速化も容易である
などという利点があり、各種のマシンに搭載されてい
る。

【０００３】上記のトグル式型締め装置は、型締めシリ
ンダのピストンロッドをトグルリンク機構に連結して、
ピストンロッドの前後進によってトグルリンク機構を伸
長もしくは折り畳んで、これに応じて可動金型を搭載し
た可動ダイプレートを前後進させるようになっている。
ところで、トグルリンク機構はそのメカニズムのもつ特
性から、該トグルリンク機構が完全に突っ張った（完全
に伸びきった）状態においては、型締めシリンダに油圧
ポンプからの圧油を供給しないでも、型締め状態を維持
できる。ところが、トグルリンク機構が完全に突っ張っ
る手前で型締め完了状態となる使用形態をとると、型締
め完了で型締めシリンダへの油圧ポンプからの圧油供給
を停止すると、型締めシリンダのピストンロッドが押し
戻され、型締め力が不足するという大きな問題が発生す
る。

【０００４】そこで、トグルリンク機構が完全に突っ張
っる手前で型締め完了状態となる使用形態をとる場合に
は、型締め完了で型締めシリンダへの油圧ポンプからの
圧油供給を停止した後から型開きを開始するまでの期
間、型締めシリンダのピストンロッドが押し戻されない
ようにするため、アキュームレータ（以下、ＡＣＣと称
す）などの圧油供給源を設けて、該ＡＣＣから型締めシ
リンダに圧力をかけるようにしていた。なお、このよう
にトグルリンク機構が完全に突っ張っる手前で型締め完
了状態となる使用形態をとる所以は、型開閉行程の時間
が短縮でき（型締め（型閉じ）で０．３秒程度、型開き
で０．１５秒程度の時間短縮が図れる）、サイクルアッ
プに寄与するからである。

【０００５】図２は、斯る従来のトグル式型締め装置の
油圧回路を示す図である。同図において、１は成形運転
時には固定的に配設される支持盤（テールストック）、
２は該支持盤１に取り付けられた型締めシリンダ、３は
該型締めシリンダ２のピストンロッド、４は該ピストン
ロッド３に連結されピストンロッド３の前後進で駆動さ
れるトグルリンク機構、５は該トグルリンク機構４に連
結されトグルリンク機構４の伸び縮みで前後進される可
動ダイプレートである。なお、トグルリンク機構４は、
一端を支持盤１に軸支されたＡリンク（短リンク）６
と、一端を該Ａリンク６の他端と回動自在に連結される
と共に、他端を可動ダイプレート５に軸支されたＢリン
ク（長リンク）７と、一端をＡリンク６の他端と回動自
在に連結されると共に、他端をピストンロッド３の先端
に固着されたクロスヘッド９と回動自在に連結されたＣ
リンク（クロスリンク）８とを具備している。また、１
０は型開閉動作を制御するための型開閉制御用電磁切替
弁、５１はＡＣＣ、５２はＡＣＣ制御用電磁切替弁であ
る。

【０００６】図２に示す構成において、型締め行程中に
は、ＡＣＣ制御用電磁切替弁５２を図示下位置に切り替
えた状態を維持して、型開閉制御用電磁切替弁１０を図
示左位置へ切り替えて、図示せぬ油圧ポンプから供給さ
れる圧油を型締めシリンダ２の前進用油室２ａに送り込
む。これによってピストンロッド３が前進して、トグル
リンク機構４を伸長させながら、可動ダイプレート５を
前進させる（図示右行方向）。可動ダイプレート５が型
締め完了状態に至ると、型開閉制御用電磁切替弁１０は
中立位置に切り替えられ、油圧ポンプからの前進用油室
２ａへの圧油供給は遮断される。このとき、図２に示す
ように、Ｃリンク（クロスリンク）８が傾斜した状態に
あると（トグルリンク機構４が完全に突っ張っる手前の
状態にあると）、前記したように型締めされた金型から
の反力でピストンロッド３が押し戻されてしまう。そこ
で、型締め完了と同時に、ＡＣＣ制御用電磁切替弁５２
を図示上位置に切り替えて、ＡＣＣ５１に蓄圧した圧油
を型締めシリンダ２の前進用油室２ａに供給し、ピスト
ンロッド３が押し戻されることを防止し、これを型開き
行程の直前まで維持するようにしてある。

【０００７】また、型開き時には、ＡＣＣ制御用電磁切
替弁５２を図示下位置に切り替えると共に、型開閉制御
用電磁切替弁１０を図示右位置に切り替え、油圧ポンプ
から供給される圧油を型締めシリンダ２の後退用油室２
ｂに送り込んでピストンロッド３を後退させ、前進用油
室２ａから排出される油をタンクに戻すようになってい
る。なお、図３では図示割愛してあるが、前進用油室２
ａからタンクに戻される油の流量を制限し、型開き動作
に軽いブレーキをかける（背圧をかける）型開きブレー
キ回路が通常は付設されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来技
術では、トグルリンク機構が完全に突っ張っる手前で型
締め完了状態となる使用形態をとる場合には、型締め完
了で型締めシリンダへの油圧ポンプからの圧油供給を停
止した後から型開きを開始するまでの期間、型締めシリ
ンダのピストンロッドが押し戻されないようにするた
め、型締めシリンダにＡＣＣからの圧油を供給するよう
にしていた。このため、メインの油圧ポンプ以外に別途
比較的高価なＡＣＣ（圧油供給源）を必要として、部品
コストが嵩む上に、圧油供給源によって圧油を連続的に
送り込むためのエネルギーを必要とし、ランニングコス
トもアップし、総じてコストアップにつながるという問
題があった。

【０００９】そこで本願発明者は、本発明を創案するに
至る前に、メインの油圧ポンプ以外に別途比較的高価な
ＡＣＣ（圧油供給源）を必要としない構成の、図３に示
すようなトグル式型締め装置の油圧回路を案出した。な
お図３において、前記図２と均等な構成要素には同一符
号を付し、その説明は重複を避けるため割愛する。

【００１０】図３において、６１は前記型開閉制御用電
磁切替弁１０に接続された第１のロジック弁、６２は該
第１のロジック弁６１と前記型締めシリンダ２の前進用
油室２ａとの間の管路に配設された第２のロジック弁、
６３は第１のロジック弁６１の制御用油室とタンクとの
間に配設されたリリーフ弁、６４は第２のロジック弁６
２の制御用油室とタンクとの間に配設されたロジック制
御用電磁切替弁、６５は第１，第２のロジック弁６１，
６２間の管路と第１のロジック弁６１の制御用の管路と
を結ぶ管路６６に設けられた絞り弁であり、また、６８
は型開きブレーキ回路、６８は圧力保持回路である。

【００１１】図３に示した構成においては、型締め完了
後から型開き開始までの期間には、ロジック制御用電磁
切替弁６４が図示右位置に切り替えられて、第２のロジ
ック弁６２がチェック弁として働き、型締め完了タイミ
ング寸前まで油圧ポンプから前進用油室２ａへと送り込
まれていた高圧力の圧油が、前進用油室２ａおよび前進
用油室２ａと第２のロジック弁６２との間に閉じ込めら
れるようになっている。したがって、図３に示した構成
のように、型締め完了後から型開き開始までの期間、型
締めシリンダのピストンロッドが押し戻されないように
するため、型締めシリンダ２の前進用油室２ａにＡＣＣ
からの圧油を供給する必要はなくなる。

【００１２】なお、型開き期間には、ロジック制御用電
磁切替弁６４が図示左位置に切り替えられ、リリーフ弁
６３と絞り弁６５との機能によって、型開きブレーキ回
路６７の第１のロジック弁６１がリリーフ弁として働
き、これによって、型開き動作に軽いブレーキをかける
（背圧をかける）ようになっている。

【００１３】上述した図３の油圧回路構成によれば、メ
インの油圧ポンプ以外の型締め保持用のＡＣＣ（圧油供
給源）を削減できる。しかしながら、なおも油圧回路部
品の点数が嵩み、より一層のコストダウンを図るには、
いま一工夫を要するものであった。

【００１４】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、ＡＣＣ等の圧油供給源を設け
ることなく、型締め完了後から型開き開始までの期間、
型締めシリンダのピストンロッドが押し戻されることを
確実に抑止することができ、しかもよりコストダウンが
可能な油圧回路を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によるトグル式型締め装置の油圧回路は、型
開閉動作を制御するための型開閉制御用電磁切替弁と型
締めシリンダとの間に、型締め完了後から型開き開始ま
での期間、型締めシリンダに対して型締め方向の油圧力
を付与するための圧力保持回路を設けると共に、該圧力
保持回路を型開き行程時の型開きブレーキ回路としても
機能させ、この型開きブレーキ回路を兼用する圧力保持
回路は、前記型締めシリンダの型締め用油室と前記型開
閉制御用電磁切替弁との間に配設されたロジック弁と、
該ロジック弁をオン／オフ制御するためのロジック制御
用電磁切替弁と、該ロジック制御用電磁切替弁とタンク
との間に配設されたリリーフ弁と、前記型締め用油室と
前記ロジック弁とを接続する管路、および前記ロジック
弁と前記ロジック制御用電磁切替弁とを接続する管路
を、互いに接続する絞り弁付きの管路と、によって構成
した。

【００１６】

【作用】圧力保持回路は、型締めシリンダの型締め用油
室と型開閉制御用電磁切替弁との間に配設されたロジッ
ク弁と、該ロジック弁をオン／オフ制御するためのロジ
ック制御用電磁切替弁とを具備している。そして、ロジ
ック制御用電磁切替弁によって型締め完了時点でロジッ
ク弁をオフ（閉止）させて、型締め完了後から型開き開
始までの期間はロジック弁をチェック弁として機能さ
せ、油圧ポンプから型締めシリンダの型締め用油室へと
供給されていた型締め完了時点直前の高圧力の圧油を、
ロジック弁と型締めシリンダの型締め用油室との間の管
路に閉じ込め、型締めシリンダの圧力保持を行なう（型
締めシリンダのピストンロッドが押し戻されることをこ
とを防止する）。また、型開き期間には、ロジック制御
用電磁切替弁を切り替えて、前記リリーフ弁と絞り弁と
の作用によってロジック弁をリリーフ弁として機能さ
せ、型開き動作に軽いブレーキをかける（背圧をかけ
る）。

【００１７】斯様にすることによって、従来必要であっ
たＡＣＣ等の別設の圧油供給源を排することができ、ま
た、１つのロジック弁をチェック弁もしくはリリーフ弁
として機能させることで、ロジック弁の点数が削減で
き、大幅なコストダウンが図れる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を図示した１実施例によって説
明する。図１は本発明の１実施例に係るトグル式型締め
装置の油圧回路を示す図である。同図において、前記図
２，図３と均等な構成要素には同一符号を付し、その説
明は重複を避けるため割愛する。

【００１９】図１において、１１はロジック弁、１２は
該ロジック弁１１内のピストン体、１３はロジック弁１
１をオン／オフ制御するためのロジック制御用電磁切替
弁、１４は該ロジック制御用電磁切替弁１３とタンクと
の間に配設されたリリーフ弁、１５は絞り弁である。

【００２０】上記ロジック弁１１は、前記型締めシリン
ダ２の前進用油室（型締め用油室）２ａと前記型開閉制
御用電磁切替弁１０との間の管路に配設されており、こ
のロジック弁１１は、本実施例では後述するように、型
締め完了後から型開き開始までの期間はチェック弁とし
て機能し、型開き動作時にはリリーフ弁として機能する
ようになっている。ロジック弁１１内のピストン体１２
は、バネで閉止方向に付勢されており、バネ受け面と反
対側にシール面をもつ突部１２ａが形成されている。本
実施例では、このピストン体１１の制御用油圧を受ける
側（ロジック制御用電磁切替弁１３と接続された側）の
有効断面積Ｓ１とし、ピストン体１１の反対面側の突部
１２ａを除いた部位の有効断面積Ｓ２としたとき、その
断面積比Ｓ１：Ｓ２が、１：０．８〜１：０．９５の範
囲にあるように設定してある。そして、前記突部１２ａ
の先端面で封止可能なロジック弁１１の図示３角形の油
室部位が、型開閉制御用電磁切替弁１０に接続され、ま
た、突部１２ａの側周面と対向するロジック弁１１の油
室部位が、型締めシリンダ２の前進用油室２ａと接続さ
れている。

【００２１】前記ロジック制御用電磁切替弁１３は、図
示右位置に切り替えられた際には、油を遮断し、図示左
位置に切り替えられた際には、入力された油を前記減圧
弁１４を介してタンクに流すようになっている。また、
ロジック弁１１と型締めシリンダ２の前進用油室２ａと
を接続する管路１６と、ロジック弁１１とロジック制御
用電磁切替弁１３とを接続する管路１７との間には、両
管路１６，１７を接続する管路１８が設けられており、
この管路１８に前記絞り弁１５が配設されている。

【００２２】上記した構成において、型締め行程時に
は、ロジック制御用電磁切替弁１３を図示左位置に切り
替え、型開閉制御用電磁切替弁１０を図示左位置に切り
替える。ロジック制御用電磁切替弁１３が図示左位置に
切り替えられることにより、ロジック弁１１の制御系側
の油圧は低圧となり、図示せぬ油圧ポンプから型開閉制
御用電磁切替弁１０を介してロジック弁１１に送り込ま
れた高圧の圧油によって、ロジック弁１１のピストン体
１２は封止状態を解除され（図示上方向に移行し）、油
圧ポンプからの圧油はロジック弁１１から管路１６を介
して型締めシリンダ２の前進用油室２ａへと送り込まれ
る。これによって、前記ピストンロッド３が前進して、
前記トグルリンク機構４を伸長させながら、前記可動ダ
イプレート５を前進させる（図示右行方向）。

【００２３】可動ダイプレート５が型締め完了状態に至
ると、型開閉制御用電磁切替弁１０は中立位置に切り替
えられ、油圧ポンプからの前進用油室２ａへの圧油供給
は遮断される。また、これと同時に、ロジック制御用電
磁切替弁１３が図示右位置に切り替えられる。ロジック
制御用電磁切替弁１３が図示右位置の閉止状態に移行す
ると、前記管路１７には、前記管路１６，管路１８から
流れ込む圧油によって高圧が立ち、ロジック弁１１のピ
ストン体１２は直ちに封止位置に移行する（図示下方向
に移行する）。したがって、型締め完了時点でロジック
弁１１が直ちに閉止するので（オフするので）、油圧ポ
ンプから型締めシリンダ２の前進用油室２ａへと供給さ
れていた型締め完了時点直前の高圧力の圧油が、ロジッ
ク弁１１と前進用油室２ａとの間の管路１６に閉じ込め
られることになる。よって、型締め完了時において、図
１に示すように、前記トグルリンク機構４のＣリンク
（クロスリンク）８が傾斜した状態にあっても（トグル
リンク機構４が完全に突っ張っる手前の状態にあって
も）、型締めシリンダ２の前進用油室２ａには閉じ込め
られた高圧の油の力が作用するので、ピストンロッド３
が押し戻されてしまことはない。

【００２４】上記したロジック弁１１による圧力保持動
作は、型開き直前まで維持される。型開き開始タイミン
グに至ると、ロジック制御用電磁切替弁１３が図示左位
置に切り替えられると共に、型開閉制御用電磁切替弁１
０が図示右位置に切り替えられる。ロジック制御用電磁
切替弁１３が図示左位置に切り替えられることにより、
前記管路１７の圧油はリリーフ弁１４を介してタンクに
排出されるため、管路１７内の圧力が下がり、また、ロ
ジック弁１１のピストン体１２の前記した有効断面積Ｓ
２部位には当初、前記管路１６内に閉じ込められた高圧
の圧油の力が作用しているので、ロジック弁１１のピス
トン体１２は封止状態を解除される（図示上方向に移行
する）。一方、型開閉制御用電磁切替弁１０が図示右位
置に切り替えられることにより、油圧ポンプからの圧油
が型締めシリンダ２の後退用油室２ｂに送り込まれ、こ
れによってピストンロッド３が後退し始め、前進用油室
２ａからの油が、管路１６，ロジック弁１１，型開閉制
御用電磁切替弁１０を介してタンクに排出される。

【００２５】上記の型開き行程において、前進用油室２
ａから吐出されて管路１６を流れる油は、絞り弁１５を
もつ管路１８を経由して前記管路１７にも一部が流れ、
ロジック弁１１のピストン体１２の前記した有効断面積
Ｓ１部位に所定の圧力を付与する。また、ロジック弁１
１のピストン体１２における前記した有効断面積Ｓ１，
Ｓ２は、前記の如くその比Ｓ１：Ｓ２を１：０．８〜
１：０．９５の値に設定してある。さらに、リリーフ弁
１４によって管路１７からタンクへ流れる流量も制限を
受ける。本実施例においては、ピストン体１２の前記有
効断面積Ｓ１部位に作用する圧力値と有効断面積Ｓ１の
積Ｆａとピストン体１１に作用するバネ力Ｆｂとの和Ｆ
１、および、ピストン体１２の前記有効断面積Ｓ２部位
に作用する圧力値と有効断面積Ｓ２の積Ｆ２とを、Ｆ２
がＦ１よりも僅かに大きくなるように設定してあり、こ
うすることによってロジック弁１１がリリーフ弁として
機能し、ロジック弁１１を経由してタンクに戻される油
が制限を受けて、型開きブレーキ力（ピストンロッド３
後退時の背圧）として働くようになっている。なお、ピ
ストン体１２における前記した有効断面積Ｓ１，Ｓ２の
比Ｓ１：Ｓ２を、１：０．８〜１：０．９５に設定した
理由は、ロジック弁１１を、型締め完了後から型開き開
始までの期間はチェック弁として機能させ、型開き動作
時にはリリーフ弁として機能させるため、実験／計算上
で必要な値であるからである。

【００２６】以上のように本実施例によれば、型締め完
了後から型開き開始までの期間、前進用油室２ａに圧力
を供給する手段として従来必要であったＡＣＣ等の別設
の高価な圧油供給源を排することができ、しかも、圧力
保持回路で型締め行程終期の高圧の圧油を封じ込めて圧
力保持に用いるので、連続的に圧油を供給するためのエ
ネルギーも必要とせず、イニシャルコストおよびランニ
ングコストを低減できて、大幅なコストダウンを図るこ
とができる。さらに、圧力保持回路と型開きブレーキ回
路とに、単一のロジック弁１１を共用しているので、こ
の点でもコストダウンを図ることができる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、サイクル
アップを図るためトグルリンク機構が完全に突っ張っる
手前で型締め完了状態となる使用形態をとる際に、従来
必要であったＡＣＣ等の別設の高価な圧油供給源を排す
ることができ、しかも、圧力保持回路で型締め行程終期
の高圧の圧油を封じ込めて圧力保持に用いるので、連続
的に圧油を供給するためのエネルギーも必要とせず、イ
ニシャルコストおよびランニングコストを低減できて、
大幅なコストダウンを図ることができる。さらに、圧力
保持回路と型開きブレーキ回路とに、単一のロジック弁
を共用するようにしているので、より一層のコストダウ
ンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例に係るトグル式型締め装置の
油圧回路の構成を示す説明図である。

【図２】従来技術に係るトグル式型締め装置の油圧回路
の構成を示す説明図である。

【図３】本発明の前提としてのトグル式型締め装置の油
圧回路の構成を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 支持盤 ２ 型締めシリンダ ２ａ 前進用油室（型締め用油室） ２ｂ 後退用油室 ３ ピストンロッド ４ トグルリンク機構 ５ 可動ダイプレート ６ Ａリンク ７ Ｂリンク ８ Ｃリンク ９ クロスヘッド １０ 型開閉制御用電磁切替弁 １１，１１Ａ，１１Ｂ ロジック弁 １２ ロジック弁１１のピストン体 １３ ロジック制御用切替弁 １４ リリーフ弁 １５ 絞り弁 １６，１７，１８ 管路

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 型締シリンダの駆動力をトグルリンク機
   構を介して可動ダイプレートに伝達して型開閉を行なう
   トグル式型締め装置において、 型開閉動作を制御するための型開閉制御用電磁切替弁と
   型締めシリンダとの間に、型締め完了後から型開き開始
   までの期間、型締めシリンダに対して型締め方向の油圧
   力を付与するための圧力保持回路を設けると共に、該圧
   力保持回路を型開き行程時の型開きブレーキ回路として
   も機能させ、 この型開きブレーキ回路を兼用する圧力保持回路は、 前記型締めシリンダの型締め用油室と前記型開閉制御用
   電磁切替弁との間に配設されたロジック弁と、 該ロジック弁をオン／オフ制御するためのロジック制御
   用電磁切替弁と、 該ロジック制御用電磁切替弁とタンクとの間に配設され
   たリリーフ弁と、 前記型締め用油室と前記ロジック弁とを接続する管路、
   および前記ロジック弁と前記ロジック制御用電磁切替弁
   とを接続する管路を、互いに接続する絞り弁付きの管路
   と、からなることを特徴とするトグル式型締め装置の油
   圧回路。
2. 【請求項２】 請求項１記載において、 前記ロジック弁のピストン体は、前記型開閉制御用電磁
   切替弁と接続された油室側にシール面をもつ突部が形成
   され、前記ロジック弁のピストン体における前記ロジッ
   ク制御用電磁切替弁と接続された側の有効断面積Ｓ１
   と、前記ピストン体の反対面側の前記突部を除いた部位
   の有効断面積Ｓ２との断面積比Ｓ１：Ｓ２を、１：０．
   ８〜１：０．９５の範囲に設定したことを特徴とするト
   グル式型締め装置の油圧回路。