(57)【要約】【課題】機構部分の部品数を増加させることなく型締力を精度よく検出できる型締装置を提供する。【解決手段】型締装置１０は、固定金型１４を保持する固定盤１１と、可動金型１５を保持する可動盤１２と、可動盤を固定盤に対して接近または離間させるトグルリンク機構２３と、トグルリンク機構に含まれるリンク要素のひずみを検出するひずみセンサ２６と、を備える。ひずみセンサは、リンク要素に生じる曲げによる伸びおよび縮みが相殺される保持領域に取り付けられる。【選択図】図２
2020032617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定金型を保持する固定盤と、
可動金型を保持する可動盤と、
前記可動盤を前記固定盤に対して接近または離間させるトグルリンク機構と、
前記トグルリンク機構に含まれるリンク要素のひずみを検出するひずみセンサと、を備え、
前記ひずみセンサは、
前記リンク要素に生じる曲げによる伸びおよび縮みが相殺される保持領域に取り付けられる、
ことを特徴とする型締装置。
【請求項２】
前記保持領域は、
前記リンク要素を支持する支持ピンと交差する前記リンク要素の第一面に設けられ、前記リンク要素の前記曲げにおける中立面が通る第一領域である、
請求項１に記載の型締装置。
【請求項３】
前記第一領域は、
前記支持ピンに平行な方向の範囲が、前記支持ピンの直径Ｄ０で規定される、
請求項２に記載の型締装置。
【請求項４】
前記第一領域は、
前記支持ピンに平行な方向の範囲が、前記直径Ｄ０の１／２以下で規定される、
請求項３に記載の型締装置。
【請求項５】
前記ひずみセンサは、
前記支持ピンにより揺動可能に支持される前記リンク要素の前記第一領域に取り付けられる、
請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の型締装置。
【請求項６】
前記トグルリンク機構を支持するトグル支持盤をさらに備え、
前記ひずみセンサは、
前記可動盤および前記トグル支持盤の一方または双方に固定された前記リンク要素の前記第一領域に取り付けられる、
請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の型締装置。
【請求項７】
前記保持領域は、
前記リンク要素の前記曲げにおける中立面を挟んで設けられる第二領域および第三領域のそれぞれに区分され、
前記第二領域および前記第三領域は、前記中立面からの距離が等しいか異なる、
請求項１に記載の型締装置。
【請求項８】
前記第二領域および前記第三領域は、
前記リンク要素の前記曲げにおける中立面と平行であり、かつ、
前記リンク要素を支持する支持ピンと平行をなす、互いに対向する上面および下面のそれぞれに設けられる、
請求項７に記載の型締装置。
【請求項９】
前記ひずみセンサの検出した前記ひずみに基づいて型締力を算出するとともに、算出した前記型締力に基づいて、前記トグルリンク機構の動作を制御する制御部を備える、
請求項２から請求項６のいずれか一項に記載の型締装置。
【請求項１０】
前記第二領域に取り付けられる第二ひずみセンサが検出した第二ひずみと、前記第三領域に取り付けられる第三ひずみセンサが検出した第三ひずみと、の差分に基づいて型締力を算出するとともに、算出した前記型締力に基づいて、前記トグルリンク機構の動作を制御する制御部を備える、
請求項７または請求項８に記載の型締装置。
【請求項１１】
固定金型を保持する固定盤と、
可動金型を保持する可動盤と、
前記可動盤を前記固定盤に対して接近または離間させるトグルリンク機構と、
前記トグルリンク機構に含まれるリンク要素のひずみを検出するひずみセンサと、
前記リンク要素に生じる曲げによる伸びまたは縮みと型締力の反力による縮みが重畳されたひずみと、前記リンク要素の前記曲げによる伸びまたは縮みと、が対応付けられた補正情報を記憶する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記ひずみセンサで検出された前記ひずみを前記補正情報に照合することにより、検出された前記ひずみに対応する前記曲げによる伸びまたは縮みを特定し、
検出された前記ひずみから特定された前記曲げによる伸びまたは縮みを相殺することにより、型締力を算出するとともに、算出した前記型締力に基づいて、前記トグルリンク機構の動作を制御する、
ことを特徴とする型締装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば射出成形機の金型、ダイカスト鋳造装置の金型を開閉するためのトグルリンク式の型締装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機の金型を開閉するための型締装置の一つとして、トグルリンク式の型締装置が従来から知られている。
トグルリンク式の型締装置においては、サーボモータによって回転駆動されるボールねじによりクロスヘッドが型閉方向および型開方向に進退する。クロスヘッドは、金型が取り付けられる可動盤とトグル支持盤の間に設けられたリンクに連結されており、クロスヘッドからの力がリンクで増幅されて可動盤に伝達される。トグル支持盤と固定盤はタイバーによって連結されており、可動盤の押圧と固定盤からの反力によって型締力を発揮する。このように、トグルリンク式の型締装置は、クロスヘッドからの力をリンクで増幅させて可動盤を効率よく駆動させる。
【０００３】
トグルリンク式の型締装置の制御においては、型締時に作用する型締力を精度よく検出することが重要になる。トグルリンク式の型締装置は、リンクの変位によって型締力が変動するので、サーボモータの回転のみから正確な型締力を求めることは困難である。
【０００４】
例えば、特許文献１においては、リンクを構成するアームの外表面にひずみセンサをボルトで固定し、ひずみセンサで検出したアームのひずみから型締力を換算して求めている。特許文献１では、上記のひずみを換算して求めた型締力に基づいて、型締装置の型締力がフィードバック制御される。
また、特許文献２は、トグル機構に接続されたトグル側部材と、可動金型を保持する金型側部材との間にひずみ部材を配設し、このひずみ部材のひずみを検出する構成を開示している。特許文献２では、型閉じが終了するまでの区間で上記のひずみが設定値以上になると射出成形機を停止させる制御が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１８７８５３号公報
【特許文献２】特開２００４−９０６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１において、ひずみセンサが実際に検出するアームのひずみは、型締力の反力でアームが圧縮されるひずみだけでなく、アームの揺動方向に生じる曲げの影響を受ける。そのため、ひずみセンサで検出されたひずみをそのまま型締力に換算すると、型締装置の実際の型締力との大きな誤差が生じるおそれがある。特に、ひずみセンサをアームの上面や下面に固定すると、アームの曲げによる過大な圧縮または過大な引張をひずみセンサが検出するので、上記のひずみから換算される型締力と実際の型締力の誤差が大きくなる。
【０００７】
一方、特許文献２においては、トグル側部材と金型側部材の間の圧縮を直接検出するので、ひずみ部材のひずみからトグル機構におけるリンク要素の曲げの影響は排除される。しかし、特許文献２の構成によると、金型側部材と分割されたトグル側部材を設けることから機構部分の部品数が増加してしまう。また、特許文献２の構成は、金型側部材とトグル側部材が分割されていないトグルリンク式の型締装置に後付けで適用することは煩雑である。
【０００８】
以上より、本発明は、機構部分の部品数を増加させることなく型締力を精度よく検出できる型締装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の型締装置は、固定金型を保持する固定盤と、可動金型を保持する可動盤と、可動盤を固定盤に対して接近または離間させるトグルリンク機構と、トグルリンク機構に含まれるリンク要素のひずみを検出するひずみセンサと、を備える。ひずみセンサは、リンク要素に生じる曲げによる伸びおよび縮みが相殺される保持領域に取り付けられる。
【００１０】
本発明における保持領域は、第一形態〜第三形態の少なくとも三つの形態を含む。
第一形態は、一つのひずみセンサによりリンク要素に生じる曲げによる伸びおよび縮みが相殺されたひずみを検出する。
第二形態は、二つのひずみセンサのそれぞれがリンク要素に生じる曲げによる伸びおよび縮みが生じる領域に配置され、それぞれの出力を加算することにより、伸びおよび縮みが相殺されたひずみを検出する。
第三形態は、補正情報を用いることにより、一つのひずみセンサによりリンク要素に生じる曲げによる伸びおよび縮みが相殺されたひずみを検出する。
【００１１】
第一形態における保持領域は、リンク要素を支持する支持ピンと交差するリンク要素の第一面に設けられ、リンク要素の曲げにおける中立面が通る第一領域とされる。
第一領域は、支持ピンに平行な方向の範囲が、支持ピンの直径Ｄ０で規定されてもよい。また、第一領域は、支持ピンに平行な方向の範囲が、上記の直径Ｄ０の１／２以下で規定されてもよい。
ひずみセンサは、支持ピンにより揺動可能に支持されるリンク要素の第一領域に取り付けられてもよい。
型締装置は、トグルリンク機構を支持するトグル支持盤をさらに備えていてもよい。ひずみセンサは、可動盤およびトグル支持盤の一方または双方に固定されたリンク要素の一方または双方の第一領域に取り付けられてもよい。
【００１２】
第二形態における保持領域は、リンク要素の曲げにおける中立面を挟んで設けられる第二領域および第三領域のそれぞれに区分される。
第二領域および第三領域は、リンク要素の曲げにおける中立面と平行であり、かつ、リンク要素を支持する支持ピンと平行をなす、互いに対向する上面および下面のそれぞれに設けられてもよい。
【００１３】
型締装置は、ひずみセンサの検出したひずみに基づいて型締力を算出するとともに、算出した型締力に基づいて、トグルリンク機構の動作を制御する制御部を備えていてもよい。
型締装置は、第二領域に取り付けられる第二ひずみセンサが検出した第二ひずみと、第三領域に取り付けられる第三ひずみセンサが検出した第三ひずみと、の差分に基づいて型締力を算出するとともに、算出した型締力に基づいて、トグルリンク機構の動作を制御する制御部を備えていてもよい。
本発明の他の型締装置は、固定金型を保持する固定盤と、可動金型を保持する可動盤と、可動盤を固定盤に対して接近または離間させるトグルリンク機構と、トグルリンク機構に含まれるリンク要素のひずみを検出するひずみセンサと、制御部を備える。
制御部は、リンク要素に生じる曲げによる伸びまたは縮みと型締力の反力による縮みが重畳されたひずみと、リンク要素の曲げによる伸びまたは縮みと、が対応付けられた補正情報を記憶する。この制御部は、ひずみセンサで検出されたひずみを補正情報に照合することにより、検出されたひずみに対応する曲げによる伸びまたは縮みを特定する。制御部は、次いで、検出されたひずみから特定された曲げによる伸びまたは縮みを相殺することにより、型締力を算出するとともに、算出した型締力に基づいて、トグルリンク機構の動作を制御することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のひずみセンサは、その出力がリンク要素に生じる曲げによる伸びおよび縮みが相殺される保持領域に取り付けられる。したがって、ひずみセンサは、リンク要素に生じる曲げによる伸びおよび縮みの影響を抑制して、リンクの圧縮に対応するひずみを検出できる。これにより、本発明の型締装置においては、型締力を精度よく検出できる。
また、本発明においては、ひずみセンサをリンク要素に取り付ける領域を特定するだけで足りる。したがって、本発明によれば、型締装置の機構部分を特別に変更する必要がないので、型締装置の部品数を増加させずに済む。しかも、本発明の構成を既存のトグルリンク式の型締装置に後付けで適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る型締装置を示す図である。
【図２】第１実施形態のトグルリンク機構におけるひずみセンサの配置を示す図である。
【図３】第１実施形態の第１リンク部材を示す横断面図である。
【図４】（ａ）はリンク要素に生ずる曲げモーメントによる伸びおよび縮み±δＭを示し、（ｂ）は型締力の反力による縮み−δＰを示し、（ｃ）はリンク要素に作用する−δＰ、±δＭを重ね合わせて示す図である。
【図５】トグルリンク機構のリンク要素の変形を示す図である。
【図６】ひずみセンサを取り付ける第一領域の設定例を示す図である。
【図７】第２実施形態のトグルリンク機構におけるひずみセンサの配置を示す図である。
【図８】第２実施形態の第１リンク部材を示す横断面図である。
【図９】第２実施形態における第１検出面および第２検出面の変位を示す図である。
【図１０】第２実施形態の一変形例におけるひずみセンサの配置を示す図である。
【図１１】第２実施形態の他の変形例におけるひずみセンサの配置を示す図である。
【図１２】第２実施形態における補正情報を示し、（ａ）はテーブルデータによる補正情報を示し、（ｂ）は関数データによる補正情報を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る型締装置を説明する。
＜第１実施形態＞
第１実施形態は、上述した本発明の第一形態に対応する。
［型締装置］
型締装置１０は、図１に示すように、固定盤１１と、可動盤１２と、トグル支持盤１３と、固定金型１４と、固定金型１４に対応する可動金型１５と、タイバー１６と、型締部１７と、制御部１８とを有する。
以下の説明では、型締装置１０において固定盤１１が設けられる側を前（図中の符号Ｆ）と定義し、型締装置１０においてトグル支持盤１３が設けられる側を後（図中の符号Ｂ）と定義する。
【００１７】
［固定盤１１、可動盤１２、トグル支持盤１３］
固定盤１１は、図１に示す架台１９の定位置に配置される。トグル支持盤１３は、各種金型の異なる厚さに対応するため、固定盤１１に固定されるタイバー１６に対して相対位置を調整できるように、図示しない型厚調整用ナットを介してタイバー１６と緊緩自在に連結され、架台１９上を前後方向に移動可能に配置される。可動盤１２は固定盤１１およびトグル支持盤１３の間に前後方向に移動可能に配置される。
固定盤１１、可動盤１２およびトグル支持盤１３には、前後方向に延びるタイバー１６がそれぞれ貫通している。タイバー１６は、固定盤１１、可動盤１２およびトグル支持盤１３の四角に設けられている。固定盤１１およびトグル支持盤１３はタイバー１６を介して互いに連結されている。可動盤１２は、タイバー１６に案内されながら前後方向に移動可能に構成されている。
【００１８】
固定盤１１は、可動盤１２と対向する後側に固定金型１４を保持している。
可動盤１２は、固定盤１１およびトグル支持盤１３の間に配置され、固定盤１１と対向する前側に可動金型１５を保持している。可動盤１２は、架台１９の上に取り付けられた図示しない摺動部材上に摺動可能に支持されており、図１の前後方向に移動する。また、可動盤１２の後側には上下にそれぞれリンク支持部１２Ａ、１２Ａが設けられる。可動盤１２のリンク支持部１２Ａ、１２Ａには、後述する第２リンク部材３２、３２が接続される。
トグル支持盤１３は、可動盤１２と対向する前側には上下にそれぞれリンク支持部１３Ａ、１３Ａが設けられる。トグル支持盤１３のリンク支持部１３Ａ、１３Ａには、後述する第１リンク部材３１、３１が接続される。
リンク支持部１２Ａ、１３Ａは、それぞれ可動盤１２、トグル支持盤１３の要素として説明したが、後述するトグルリンク機構２３を構成するリンク要素でもある。
【００１９】
［型締部１７］
型締部１７は、固定金型１４と可動金型１５の型締めを担う。型締部１７は、図１に示すように、サーボモータ２１と、クロスヘッド２２と、トグルリンク機構２３、２３とを有する。
サーボモータ２１は、型締装置１０における動力源の一例であって、トグル支持盤１３の後側に取り付けられている。サーボモータ２１は、制御部１８の指示に応じて、トグル支持盤１３から前側に延びるボールねじ２４のねじ軸を回転（正転、逆転）させる。
【００２０】
クロスヘッド２２は、ボールねじ２４のねじ軸とかみ合う図示しないナットを有する。ボールねじ２４とクロスヘッド２２のナットの間には図示しない複数の転動体が設けられており、クロスヘッド２２のナットに対してボールねじ２４が高い効率で回転する。サーボモータ２１によってボールねじ２４が正転または逆転すると、クロスヘッド２２は型閉方向または型開方向（図１の前後方向）に進退する。
また、クロスヘッド２２の上側および下側には、後述する第３リンク部材３３、３３を支持するリンク支持部２２Ａ、２２Ａが設けられている。
【００２１】
［トグルリンク機構２３］
トグルリンク機構２３、２３は、図１に示すように、可動盤１２とトグル支持盤１３の間に上下で一対設けられる。２つのトグルリンク機構２３、２３は上下対称の位置に設けられていることを除くと構成が共通する。そのため、以下では上側のトグルリンク機構２３の構成を説明し、下側のトグルリンク機構２３についての重複説明は省略する。
なお、図１に示すトグルリンク機構２３、２３は、型締装置１０の奥行方向（図１の紙面垂直方向）に複数、例えば二対のトグルリンク機構２３、２３を設けることもできる。
【００２２】
トグルリンク機構２３は、第１リンク部材３１と、第２リンク部材３２と、第３リンク部材３３とを有する。第１リンク部材３１、第２リンク部材３２および第３リンク部材３３は、トグルリンク機構２３を構成するリンク要素である。本実施形態において、第１リンク部材３１と第２リンク部材３２は長さ方向Ｌ（図３）の寸法が同じであるのに対して、第３リンク部材３３は第１リンク部材３１、第２リンク部材３２に比べて長さ方向Ｌの寸法が短い。ただし、第１リンク部材３１と第２リンク部材３２は、長さ方向Ｌの寸法が異なっていても支障がない。
図３に示すように、第１リンク部材３１は、長さ方向Ｌと直交する横断面が矩形である。図示を省略するが、第２リンク部材３２などの他のリンク要素も横断面が矩形である。
【００２３】
第１リンク部材３１は、一端がトグル支持盤１３の上側のリンク支持部１３Ａに支持ピン２７Ａによりピン結合され、他端が第２リンク部材３２の一端および第３リンク部材３３の他端と支持ピン２７Ｂによりピン結合される。したがって、第１リンク部材３１は、支持ピン２７Ａを中心にして揺動可能であるとともに、支持ピン２７Ｂを中心にして揺動可能である。
第２リンク部材３２は、一端が第１リンク部材３１の他端および第３リンク部材３３の他端と支持ピン２７Ｂによりピン結合され、他端が可動盤１２の上側のリンク支持部１２Ａに支持ピン２７Ｃによりピン結合される。したがって、第２リンク部材３２は、支持ピン２７Ｂを中心にして揺動可能であるとともに、支持ピン２７Ｃを中心にして揺動可能である。
第３リンク部材３３は、一端がクロスヘッド２２の上側のリンク支持部２２Ａに支持ピン２７Ｄによりピン結合で支持され、他端が第１リンク部材３１の他端および第２リンク部材３２の一端に支持ピン２７Ｂによりピン結合で支持される。したがって、第３リンク部材３３は、支持ピン２７Ｂを中心にして揺動可能であるとともに、支持ピン２７Ｄを中心にして揺動可能である。
また、支持ピン２７Ａは前後方向の位置が固定されるが、支持ピン２７Ｂ、２７Ｃ、２７Ｄは前後方向の位置が移動可能である。
【００２４】
以上のように構成されるトグルリンク機構２３は、以下のように動作する。
クロスヘッド２２が前進すると、クロスヘッド２２に接続された第３リンク部材３３が図２の反時計周りに回転される。そうすると、図２の破線で示すように、第３リンク部材３３の他端にそれぞれがピン結合された第１リンク部材３１の他端および第２リンク部材３２の一端が上側に向けて変位する。なお、図５において、クロスヘッド２２の前進は矢印Ａ１で示し、第３リンク部材３３の反時計周りの回転は矢印Ａ２で示し、第１リンク部材３１の他端および第２リンク部材３２の一端が変位する方向は矢印Ａ３で示している。
このとき、第１リンク部材３１の他端と第２リンク部材３２がなす角度θ（図２参照）は、１８０°に近づく。これにより、第１リンク部材３１の一端と第２リンク部材３２の他端との間隔が開き、第２リンク部材３２の他端は前側に押し出される。このように、クロスヘッド２２が前進すると、図２の破線で示すように、第２リンク部材３２の他端に接続された可動盤１２は前側、つまり型締めする向きに変位する。
【００２５】
トグルリンク機構２３は、第１リンク部材３１と第２リンク部材３２のなす角度θが大きくなるほど、クロスヘッド２２から第３リンク部材３３を介して入力される鉛直方向の力に対して、第２リンク部材３２が可動盤１２を前側に押す水平方向の力が大きくなる。ここで、型締めの程度が進むほど大きな型締力が必要になるが、トグルリンク機構２３によれば、必要とされる型締力に応じた力で可動盤１２を前側に押すことができる。
【００２６】
トグルリンク機構２３によって可動盤１２が前側に押圧されると、トグル支持盤１３とタイバー１６で連結されている固定盤１１からの反力によって、固定金型１４と可動金型１５の間に型締力が作用する。
【００２７】
このように、トグルリンク機構２３では、クロスヘッド２２から入力される力が増幅できるので、可動盤１２に大きな型締力を作用させることができる。なお、可動盤１２を後側に変位させる場合にはクロスヘッド２２を後退させればよい。この場合のトグルリンク機構２３の動作説明は省略する。
【００２８】
［ひずみセンサ２６］
トグルリンク機構２３のリンク要素である第１リンク部材３１には、ひずみセンサ２６が取り付けられる。第１実施形態においては、図２に示すように、第１リンク部材３１にひずみセンサ２６が取り付けられている例を説明する。
【００２９】
ひずみセンサ２６は、例えば抵抗体の変形に伴う電気抵抗の変化を出力するひずみゲージが適用される。ひずみセンサ２６の信号線は制御部１８に接続され、制御部１８はひずみセンサ２６から出力される電気抵抗の変化を取得する。制御部１８は取得した電気抵抗の値に基づいて、第１リンク部材３１に生じているひずみを求める。なお、簡単のため、ひずみセンサ２６と制御部１８を接続する信号線はいずれも図示していない。
【００３０】
［ひずみセンサ２６の取付位置］
第１実施形態は、ひずみセンサ２６が取り付けられる領域に特徴を有している。第１実施形態はこの特徴によって、機構部分の部品数を増加させることなく型締力を精度よく検出できる。
第１実施形態のひずみセンサ２６は、図３に示すように、ひずみセンサ２６の出力において、第１リンク部材３１に生じる曲げによる伸びおよび縮みが相殺される保持領域に取り付けられる。例えば、図３、図６は、保持領域の一例として、第１リンク部材３１を支持する支持ピン２７Ａと交差するリンク要素の側面（第一面）に設けられた第一領域を示す。
【００３１】
図３に示すように、第一領域は、第１リンク部材３１の側面３１Ａにおいて高さ方向Ｈの中央部分に設定されており、第一領域内には後述の中立面Ｎが通っている。また、図６に示すように、第１リンク部材３１の側面３１Ａにおいて、好ましい例として２つの支持ピン２７Ａ、２７Ｂの中心を結ぶ軸線２８とひずみセンサ２６の高さ方向Ｈの中央が一致するように、ひずみセンサ２６が取り付けられる。本実施形態において軸線２８は中立面Ｎと一致する。
【００３２】
第１実施形態において、第一領域に取り付けられたひずみセンサ２６は、以下の理由により、型締力の反力による第１リンク部材３１のひずみを精度よく検出できる。
【００３３】
型締時の第１リンク部材３１には、他の部材との摩擦による揺動方向Ｓへの曲げモーメントと型締力の反力により概ね水平方向に圧縮とが同時に生じる。具体的には、特に型締め完了近傍においては、各リンク部材（第１リンク部材３１、第２リンク部材３２、第３リンク部材３３、リンク支持部１２Ａ、リンク支持部１３Ａ）および各支持ピン（支持ピン２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ、２７Ｄ）にはそれぞれ型締力による反力が作用する。これにより、各リンク部材および各リンク部材と各支持部の嵌合摺動面には大きな圧縮力が作用する。
【００３４】
例えば、第１リンク部材３１には型締力の反力で圧縮変形が発生するが、同時に以下に示す曲げ変形も発生する。第１リンク部材３１の一端は支持ピン２７Ａとの摩擦により略固定支持の振る舞いをするため、第１リンク部材３１の一端は回転することができない。しかし、図５において矢印Ａ３で示すように、第１リンク部材３１の他端は第３リンク部材３３により上側に変位させられる。そのため、図５に示すように、第１リンク部材３１には上向きの曲げ（下向きに凸の曲げ）が発生する。したがって、図４（ｃ）に示すように、第１リンク部材３１には、曲げによる伸びおよび縮み±δＭと圧縮による縮み−δＰが重畳されたひずみが生じる。なお、上側のトグルリンク機構２３の型締めの際には、図４（ｃ）に示すように、第１リンク部材３１は下向きに凸となる曲げモーメントが生じる。第２リンク部材３２も第１リンク部材３１と同様である。
【００３５】
また、型開時においては型締め時とは逆方向にトグルリンク機構２３が動作し、第１リンク部材３１の他端は下側に変位させられるため、第１リンク部材３１には下向きの曲げ（上向きに凸の曲げ）が発生する。
重畳されたひずみは、図４（ａ）に示す曲げによる伸びおよび縮み±δＭと図４（ｂ）に示す型締力の反力による縮み−δＰに分解して示すことができる。
【００３６】
図４（ａ）に示すように、第１リンク部材３１には中立面Ｎが存在する。この中立面Ｎは、第１リンク部材３１に曲げが生じても、伸びと縮みが相殺されて長さが変わらない。つまり、中立面Ｎにおける曲げによるひずみはゼロであるから、中立面Ｎには図４（ｂ）、（ｃ）に示す圧縮による縮み−δＰだけが生じる。したがって、ひずみセンサ２６の高さ方向Ｈの中央が中立面Ｎと一致するようにひずみセンサ２６を取り付ければ、ひずみセンサ２６は圧縮による縮み−δＰだけに基づくひずみを出力できる。
【００３７】
また、図４（ａ）に示すように、曲げによる伸び（＋δＭ）および縮み（−δＭ）は、第１リンク部材３１の中立面Ｎに近いほど絶対値が小さい。したがって、ひずみセンサ２６の高さ方向Ｈの中央が中立面Ｎからずれていたとしてもずれ量が小さければ、ひずみセンサ２６が受ける曲げによる伸びおよび縮み±δＭの影響は小さい。
【００３８】
ここで、第１実施形態において、支持ピン２７と平行な方向（図３、図６の高さ方向）における第一領域の範囲は、以下の（i）、（ii）のように規定されることが好ましい。
（ｉ）ｈ１≦Ｄ０
図３、図６に示すように、軸線２８を中心とする高さｈ０の範囲を第一領域として設定してもよい。第１実施形態における軸線２８は中立面Ｎと一致する。また、型締力の反力は支持ピン２７Ａ、２７Ｂを介して第１リンク部材３１に伝達されるので、高さｈ０の範囲には型締力の反力が支持ピン２７Ａ、２７Ｂから直接的に作用する。そのため、軸線２８を中心する高さ方向ｈ０を第一領域と設定することで、圧縮による縮み−δＰを正確に検出できる。
【００３９】
また、高さｈ０は、支持ピン２７Ａ，２７Ｂの直径Ｄ０と等しい（ｈ０＝Ｄ０）。そのため、高さｈ０の範囲を第一領域として設定すると、第１リンク部材３１の側面において支持ピン２７Ａ、２７Ｂの中心を基準とした高さ方向Ｈの所定範囲内にひずみセンサ２６を配置できる。これにより、ひずみセンサ２６の高さ方向Ｈの中心が中立面Ｎから位置がずれていたとしても位置ずれの量を小さく抑えることができる。これにより、圧縮による縮み−δＰを精度よく検出できる。
【００４０】
次に、ひずみセンサ２６は第１リンク部材３１の長手方向Ｌの中央に設けられているが、これはあくまで一例である。曲げによる伸びおよび縮み、ならびに、圧縮による縮みは、理想的には第１リンク部材３１の長手方向Ｌの位置に関わらず、均等に生じる。したがって、第１リンク部材３１の長手方向Ｌの中央からずれた領域にひずみセンサ２６を設けても、圧縮による縮み−δＰを精度よく検出できる効果は変わらない。
【００４１】
（ii）ｈ１≦Ｄ０／２
（ｉ）よりも好ましくは、図３および図６に示すように、軸線２８を中心とする高さｈ１の範囲内にひずみセンサ２６を配置することが好ましい。高さｈ１は、支持ピン２７の直径Ｄ０の１／２よりも小さく（ｈ１≦Ｄ０／２）、ひずみセンサ２６の高さ方向の寸法よりも大きな値に設定される。
この（ii）に示す条件によると、（ｉ）と比べて、ひずみセンサ２６の高さ方向Ｈの中心が曲げの中立面Ｎに対するずれ量をより小さく抑えることができる。これにより、圧縮による縮み−δＰをより精度よく検出できる。
【００４２】
［制御部１８］
図１に示す制御部１８は、サーボモータ２１の回転速度、トルクおよび回転方向などの動作を制御することで、型締部１７の型締めの動作を制御する。また、制御部１８は、ひずみセンサ２６から出力された電気抵抗を取得して第１リンク部材３１のひずみを演算するとともに型締部１７の型締力を演算する演算部１８Ａを有する。制御部１８は、演算部１８Ａを含めコンピュータ装置により構成される。
【００４３】
例えば、制御部１８は、演算部１８Ａで算出された型締力と、型締力の制御目標値との差から型締力の調整値を求める。そして、制御部１８は、型締力の調整値に基づいてサーボモータ２１の動作を制御することで、型締力を制御目標値に一致させるフィードバック制御を行う。これにより、第１実施形態の型締装置１０においては、型締時に所望の型締力が得られる。
また、制御部１８は、型締工程中または型開工程中に制御目標値を変化させることで、型締力の多段制御を高い精度で行うこともできる。例えば、制御部１８は、成形中に型締力の制御目標値を低下させることで、成形中に金型を微小に型開させる制御が可能である。
【００４４】
また、制御部１８は、演算部１８Ａで算出された型締力が所定の閾値に達すると、型締装置１０に異常が発生したと判断し、サーボモータ２１の回転を停止させる。これにより、第１実施形態の型締装置１０は、装置異常時に型締めを停止させて金型を保護できる。
【００４５】
［演算部１８Ａ］
演算部１８Ａは、ひずみセンサ２６から取得した電気抵抗に基づいて第１リンク部材３１のひずみを求める。演算部１８Ａは、第１リンク部材３１のひずみに対して予め設定されている関数を用いて型締部１７の型締力を算出する。上記の関数は、実験やシミュレーションによって求めることができる。なお、演算部１８Ａは、関数の代わりに、各々のひずみの値に対応する型締力の値をそれぞれ記憶したデータテーブルを用いて、ひずみの値から型締力の値を得るようにしてもよい。
【００４６】
［型締装置の効果］
以下、第１実施形態の型締装置１０の効果を述べる。
（Ａ）型締力の検出精度の向上
型締装置１０においては、支持ピン２７と交差する第１リンク部材３１の側面３１Ａに設けられ、中立面Ｎが通る第一領域にひずみセンサ２６が取り付けられる。特に、ひずみセンサ２６は高さ方向Ｈの中央が中立面Ｎと一致するようにひずみセンサ２６が取り付けられる。したがって、演算部１８Ａにおいて、第１リンク部材３１に生じる曲げによる伸びおよび縮みが相殺される中立面Ｎにおいて圧縮によるひずみだけを検出できるので、型締力を精度よく求めることができるとともに型締力を制御できる。これにより、型締装置１０によれば、金型保護だけでなく、型締力の多段制御、射出圧縮成形時の圧縮力制御などを高い精度で実行できる。つまり、第１実施形態の型締装置１０を用いると、成形作業者の意図した通りの型締め動作を高い精度で行うことができるので、成形品質のコントロールも容易になる。
【００４７】
また、ひずみセンサ２６の高さ方向Ｈの中央が中立面Ｎからずれるとしても、第一領域を高さｈ０、さらには高さｈ１の範囲にすれば、曲げによる伸びおよび縮み±δＭによる影響を小さく抑えることができる。
この場合、曲げによる伸びおよび縮み±δＭを完全に相殺することにはならず、ずれた位置に応じて微小量の伸びまたは縮みを含んだひずみの検出結果が得られる。しかしこの場合にも、微小量を除いて曲げによる伸びおよび縮み±δＭが相殺されていることには変わらない。
【００４８】
（Ｂ）装置構成の簡素化による効果
第１実施形態においては、第１リンク部材３１に取り付けるひずみセンサ２６の第一領域を特定すれば足り、型締装置１０の部品数を増加する必要がない。また、第１実施形態においては、第１リンク部材３１にひずみセンサ２６を直接取り付ければよい。したがって、第１実施形態においては、既存のトグルリンク式の型締装置に後付けで適用することも可能であるとともに、複数のひずみセンサ２６を設ける必要がないので、ひずみセンサ２６の追加のためのコストアップを最小限に抑えることができる。
【００４９】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態の型締装置１０におけるひずみセンサ２６の配置を説明する。
第２実施形態は、第１リンク部材３１に２つのひずみセンサ２６Ａ、２６Ｂを取り付ける例を示す。具体的には、ひずみセンサ２６Ａ、２６Ｂは、簡単のため、第１リンク部材３１において、中立面Ｎを挟んで均等な距離に設けられる第二領域および第三領域のそれぞれに取り付けられる。第２実施形態は、上述した本発明の第二形態に対応する。
なお、第２実施形態において、第１実施形態と共通の要素には同じ符号を付して重複説明を省略する。
【００５０】
図７および図８に示すように、第２実施形態の第１リンク部材３１においては、第１リンク部材３１の上面である第１検出面３１Ｂおよび第１リンク部材３１の下面である第２検出面３１Ｃにそれぞれひずみセンサ２６Ａ、２６Ｂが取り付けられる。第１検出面３１Ｂは、本発明の第二領域の一例であり、第２検出面３１Ｃは、本発明の第三領域の一例である。第１検出面３１Ｂおよび第２検出面３１Ｃはいずれもリンクの中立面Ｎと平行をなしており、中立面Ｎからの高さ方向Ｈの距離が等しい。また、第１検出面３１Ｂおよび第２検出面３１Ｃは、支持ピン２７と平行をなしている。
【００５１】
［第２実施形態の型締力の算出手順］
以下、第１リンク部材３１におけるひずみセンサ２６Ａ、２６Ｂからの出力に基づく、第２実施形態の型締力の算出手順の一例を説明する。
第２実施形態においては、第１検出面３１Ｂにおける第１リンク部材３１の縮み−δ１と、第２検出面３１Ｃにおける第１リンク部材３１の伸びδ２を、ひずみセンサ２６Ａ、２６Ｂのそれぞれで電気抵抗として検出する。演算部１８Ａは、この縮み−δ１および伸びδ２を用いて、型締力の反力に基づく圧縮による縮み−δＰを以下のように算出する。
【００５２】
第１実施形態でも述べたように、型締時の第１リンク部材３１には、曲げと圧縮が同時に生じる。
図９に第１リンク部材３１に生ずる、第１検出面３１Ｂの縮み−δ１および第２検出面３１Ｃの伸びδ２を示すが、これらの変形量は曲げより生じる伸びおよび縮み±δＭ（図４（ａ）参照）と、圧縮による縮み−δＰ（図４（ｂ）参照）に分解できる。
【００５３】
第１検出面３１Ｂおよび第２検出面３１Ｃは、中立面Ｎからの高さ方向Ｈの距離は等しい。そのため、第１検出面３１Ｂにおける縮み−δＭと第２検出面３１Ｃにおける伸び＋δＭは、図４（ａ）に示すように、絶対値が等しい。なお、この伸び、縮みは上側に配置されるトグルリンク機構２３を想定したものである。
一方、圧縮による縮み−δＰは、図４（ｂ）に示すように、第１リンク部材３１の横断面の全域にわたって均等に生じる。
【００５４】
以上から、第１検出面３１Ｂの曲げおよび圧縮による縮み−δ１は以下の式（１）で表され、第２検出面３１Ｃの曲げおよび圧縮による伸びδ２は以下の式（２）で表される。式（１）および式（２）より、式（３）に示すように、縮み−δ１と伸びδ２を加算すれば、曲げによる縮み−δＭと曲げによる伸びδＭを相殺できるとともに、型締力の反力に基づく圧縮による縮み−δＰだけを算出できる。
−δ１＝−δＭ−δＰ    …（１）
δ２＝δＭ−δＰ      …（２）
−δＰ＝（−δ１＋δ２）／２    …（３）
【００５５】
第２実施形態における演算部１８Ａは、それぞれひずみセンサ２６Ａ、２６Ｂで検出される縮み−δ１および伸びδ2から、上記の式（３）に基づいて圧縮による縮み−δＰを算出することができる。
なお、第２実施形態における制御部１８の制御は第１実施形態と同様であるので、説明は省略する。
【００５６】
以上のように、第２実施形態においては、２つのひずみセンサ２６Ａ、２６Ｂで検出した縮み−δ１および伸びδ2を加算することにより、曲げによる伸びδＭおよび縮み−δＭが相殺される、型締力の反力に基づく縮み−δＰだけを算出できる。そのため、第２実施形態においても、第１実施形態の（Ａ）と同様の効果を得ることができる。
また、第２実施形態も、ひずみセンサ２６Ａ、２６Ｂを取り付ける領域を特定するだけで足りるので、第１実施形態の（Ｂ）と同様に、型締装置１０の部品数を増加する必要がなく、既存のトグルリンク式の型締装置に後付けで適用することも可能である。
なお、ここでは理想的な例として絶対値が等しい伸びδＭおよび縮み−δＭが完全に相殺される例を示したが、現実の型締装置１０の場合には、伸びδＭと縮み−δＭの絶対値が微小量だけ異なることもある。このような場合には、伸びδＭと縮み−δＭを加算しても、微小量の伸びまたは縮みが残ることがあるが、微小量を除いて相殺されていることには変わらない。
【００５７】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態に係る型締装置１０を説明する。
第３実施形態に係る型締装置１０は、制御部１８に記憶される補正情報を用いて型締力の反力に基づく縮み−δＰだけを算出できる。この補正情報は、例えば、実験やシミュレーションによって予め生成され、制御部１８に記憶される。
そして、制御部は、実際の型締め作業時にリンク要素に取り付けられるひずみセンサ２６が検出するひずみを補正情報に照合することにより、曲げによる伸びδＭまたは縮み−δＭを特定する。そして、ひずみセンサ２６による実際のひずみから特定された曲げによる伸びおよび縮みを相殺することで、ひずみセンサ２６が検出するひずみから型締力の反力に基づく縮み−δＰだけを算出できる。具体的には以下の通りである。なお、第３実施形態に係る型締装置１０は、制御部１８における−δＰの算出手法に特徴を有しており、基本的な機械的構成としては第１実施形態、第２実施形態を踏襲すればよい。
【００５８】
前述した式（１）を下記に示すように式（１）’に変形すると、曲げによる縮み−δＭが既知であれば、反力、つまり圧縮による縮み−δＰを算出により求めることができる。そこで、型締装置１０が実際に生産に使用される前に型締力を変動させて曲げによる縮み−δＭ（−δＭ１，−δＭ２，−δＭ３，−δＭ４，…−δＭｎ）を求める。このとき、例えば第１検出面３１Ｂにおける縮み−δ１（−δ１１，−δ１２，−δ１３，−δ１４，…−δ１ｎ）も検出し、−δ１と−δＭを対応付ける。−δ１はリンク要素３１における曲げによる縮みと型締力の反力による縮みが重畳されたひずみである。
【００５９】
−δ１と−δＭが対応付けられたものが補正情報であり、例えば図１２（ａ）に示すテーブルデータとして予め制御部１８に記憶される。補正情報は、図１２（ｂ）に示す関数データとして制御部１８に記憶することもできる。ここでいう予めとは、典型的には、型締装置１０を製造したメーカが型締装置１０を顧客に出荷する前の段階をいう。型締装置１０を受け入れた顧客は、制御部１８に記憶された補正情報を用いて例えば射出成形品の生産を行うことになる。
【００６０】
−δ１＝−δＭ−δＰ    …（１）
−δＰ＝−δ１＋δＭ    …（１）’
【００６１】
そして、型締装置１０を生産時に動作させる際に第１検出面３１Ｂにおける縮み−δ１を検出したならば、制御部１８（演算部１８Ａ）は縮み−δ１を図１２（ａ）の補正情報に照合して対応する曲げによる縮み−δＭを特定する。次いで、制御部１８は、検出された縮み−δ１と特定された曲げによる縮み−δＭを式（１）’に代入することにより、圧縮による縮み−δＰだけを求めることができる。式（１）’より、第３実施形態によれば、一つのひずみセンサ２６があれば圧縮による縮み−δＰを求めることができる。
【００６２】
例えば、生産時に検出された縮みが−δ１２であれば曲げによる縮みは−δＭ２であることが特定されるので、圧縮による縮み−δＰは式（１）’により以下のように求められる。圧縮による縮み−δＰが求められたら、第１実施形態と同様にして型締力を求めることができる。
−δＰ＝−δ１２−δＭ２…（１）’
【００６３】
制御部１８に記憶されている補正情報としての曲げによる縮み−δＭは、型締装置１０を動作させることにより求めることができる。求め方は任意であるが、例えば式（４）により求めることができる。式（４）は、式（１）と式（２）に基づいている。
−δＭ＝（−δ１−δ２）／２  …（４）
【００６４】
式（４）により曲げによる縮み−δＭを求める場合には、−δ１に対応するひずみセンサ２６と−δ２に対応するひずみセンサ２６の二つのひずみセンサが必要である。
【００６５】
また、−δ１は前述した第１検出面３１Ｂに取り付けられるひずみセンサ２６Ａによるものであり、また、−δ２は前述した第２検出面３１Ｃに取り付けられるひずみセンサ２６Ｂによるものであることを示している。ただし、これはあくまで一例にすぎず、予め曲げによる縮み−δＭを求めることができる限り、ひずみセンサ２６を取り付ける位置は任意である。
【００６６】
補正情報が適用される型締装置１０は、ひずみセンサ２６が取り付けられる位置および数の制約がない。この位置および数は、生産時におけるものである。
例えば、中立面を挟んで対象のリンク要素を想定する。このリンク要素の上面だけにセンサが一つしか取り付けられていなくても、このセンサに対応する補正情報を備えていれば、型締力の反力に基づく縮み−δＰだけを算出できる。また、リンク要素の側面にセンサが取り付けられている場合でも、このセンサに対応する補正情報を備えていれば、型締力の反力に基づく縮み−δＰだけを算出できる。
ただし、生産時には、補正情報を生成する際にひずみセンサ２６が取り付けられた位置と同じ位置にひずみセンサ２６が取り付けられることが好ましい。補正情報を用いて求められる縮み−δＰを高い精度で求めるためである。
【００６７】
以上のように、第３実施形態においては、補正情報を用いることで、１つのひずみセンサ２６で検出した縮み−δ１または伸びδ2から曲げによる伸びδＭまたは縮み−δＭを相殺して型締力の反力に基づく縮み−δＰだけを算出できる。そのため、第３実施形態においても、第１実施形態の（Ａ）と同様の効果を得ることができる。
また、第３実施形態は、ひとつのひずみセンサ２６を備えるだけで足りるので、第１実施形態の（Ｂ）と同様に、型締装置１０の部品数を増加する必要がなく、既存のトグルリンク式の型締装置に後付けで適用することも可能である。
第３実施形態においては、図１２に示すように、リンク要素３１における曲げによる縮みと型締力の反力による縮みが重畳されたひずみ−δ１と、曲げによる縮み−δＭを対応付けた補正情報を用いて、圧縮による縮み−δＰを算出する例を説明した。しかし、第３実施形態において、リンク要素３１における曲げによる伸びと型締力の反力による縮みが重畳されたひずみと、曲げによる伸びδＭとを対応付けて補正情報を生成し、この補正情報を用いて圧縮による縮み−δＰを算出するようにしてもよい。
【００６８】
上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択することや、他の構成に適宜変更することが可能である。
例えば、本発明に用いられるトグルリンク機構は以上で説明したトグルリンク機構２３が備える構成に限るものではなく、可動盤１２を進退移動させることができる限りその構成は任意である。トグルリンク機構２３を進退移動させる型締部１７の構成も同様である。
また、ひずみセンサ２６についても、以下説明するような形態を採用できる。
【００６９】
（１）第１実施形態では、第１リンク部材３１にひずみセンサ２６を取り付ける例を説明したが、本発明においてひずみセンサ２６を取り付けるリンク要素はこれに限定されるものではない。例えば、ひずみセンサ２６は、可動盤１２のリンク支持部１２Ａ、トグル支持盤１３のリンク支持部１３Ａ、第２リンク部材３２、第３リンク部材３３のいずれかに取り付けてもよい。
【００７０】
例えば、可動盤１２のリンク支持部１２Ａは、可動盤１２の一部として形成され、第１リンク部材３１や第２リンク部材３２と比べて長手方向Ｌの寸法が小さいので曲がりにくい。リンク支持部１３Ａも同様である。したがって、リンク支持部１２Ａ、１３Ａにひずみセンサ２６を取り付けると、曲げによる伸びおよび縮みを小さく抑えることができる。
また特にひずみセンサ２６をリンク支持部１２Ａに取り付けた場合、リンク支持部１２Ａは金型を載置する可動盤１２に設けられているため、型締力の反力を直接受けるリンク要素にひずみセンサ２６を取り付けることができる。これにより圧縮による縮み−δＰを精度よく検出することができる。よって、圧縮による縮み−δＰの検出精度の点から見れば、リンク支持部１２Ａがひずみセンサ２６の取付位置として最も好ましい。しかし、この場合、可動盤１２は型開閉方向に大きくストロークするため、ひずみセンサ２６の配線設計には注意を要する。
【００７１】
なお、可動盤１２のリンク支持部１２Ａおよびトグル支持盤１３のリンク支持部１３Ａに第一領域を設定する場合、図５に示すように、支持ピン２７の中心から前後方向に沿った軸線２８を中心として、第１実施形態と同様に第一領域を設定すればよい。
【００７２】
同様に、第２実施形態においても、第１リンク部材３１以外のリンク要素、つまりリンク支持部１２Ａ、１３Ａ、第２リンク部材３２、第３リンク部材３３のいずれかにひずみセンサ２６Ａ、２６Ｂを取り付けてもよい。なお、第３リンク部材３３は、型締めの過程で専ら鉛直方向の圧縮力が作用する部材であり、第３リンク部材３３の圧縮ひずみ量は、リンク支持部１２Ａ、１３Ａ、第１リンク部材３１、第２リンク部材３２の曲げ成分の影響を含んでいる。このため、第３リンク部材３３にひずみセンサ２６を取り付けて検出したひずみだけから、リンク支持部１２Ａ、１３Ａ、第１リンク部材３１、第２リンク部材３２の曲げ成分を除外した、水平方向に生ずる型締力の反力によるひずみを精度よく求めることは難しい。
以上の観点から、高精度な実型締力の検出を必要としない場合には、第３リンク部材３３にひずみセンサ２６を取り付けて検出したひずみを型締力の制御に用いることも有効である。しかし、リンクの曲げ成分を高い精度で排除した高精度の型締力の制御を行う場合には、ひずみセンサ２６を取り付ける対象として、型締めの過程で専ら水平方向の圧縮力が直接作用するリンク要素が好ましい。
【００７３】
（２）第１実施形態では、トグルリンク機構２３の１つのリンク要素にひずみセンサ２６を取り付ける例を説明したが、本発明はトグルリンク機構２３の複数のリンク要素にひずみセンサ２６を取り付けてもよい。つまり、本発明は、リンク支持部１２Ａ、１３Ａ、第１リンク部材３１、第２リンク部材３２のうち、任意の２以上のリンク要素にひずみセンサ２６を取り付けることができる。
【００７４】
複数のひずみセンサ２６で各リンク要素のひずみを検出する場合、演算部１８Ａは、各々のひずみセンサ２６から取得したひずみに基づいてそれぞれ型締力の値を算出する。そして、演算部１８Ａは、算出した複数の型締力の値から、例えば最小二乗法で最終的な型締力の値を算出する。これにより、各々のひずみセンサ２６における検出誤差の影響を軽減できる。
また、複数のひずみセンサ２６を設けることでセンサの検出情報の冗長性が向上する。そのため、複数のひずみセンサ２６を設けることにより、一つのひずみセンサ２６が故障した場合でも、他のひずみセンサ２６の検出情報と比較することでひずみセンサ２６の検出情報の信頼性を担保することができる。
【００７５】
同様に、第２実施形態においても、リンク支持部１２Ａ、１３Ａ、第１リンク部材３１、第２リンク部材３２、第３リンク部材３３のうち、任意の２以上のリンク要素にひずみセンサ２６Ａ、２６Ｂを取り付けてもよい。
【００７６】
（３）第１実施形態および第２実施形態においてはリンク要素の横断面が矩形である例を説明した。しかし、リンク要素の横断面は、例えば台形、Ｉ字形状、Ｔ字形状などの矩形以外の形状の部材であってもよい。
リンク要素の横断面が矩形以外の形状であっても、支持ピンと交差するリンク要素の第一面において、中立面Ｎが通る第一領域にひずみセンサ２６を取り付けることで、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、リンク要素の横断面が上下対称の形状であれば、支持ピン２７と平行をなす上面および下面にそれぞれひずみセンサ２６Ａ、２６Ｂを取り付けて、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７７】
（４）第２実施形態においては、リンク要素である第１リンク部材３１の上面と下面にそれぞれひずみセンサ２６Ａ、２６Ｂを取り付ける例を説明した。しかし、本発明の第二領域および第三領域は、リンク要素の同じ側面において曲げの中立面Ｎを挟んで均等な距離に設けるようにしてもよい。例えば、図１０に示すように、第１リンク部材３１の側面３１Ａにおいて、中立面Ｎを挟んで均等な距離にそれぞれひずみセンサ２６Ａ、２６Ｂを配置し、第２実施形態と同様の効果を得るようにしてもよい。
【００７８】
（５）第２実施形態においては、ひずみセンサ２６Ａとひずみセンサ２６Ｂが、長手方向Ｌの同じ位置に配置される例を説明した。しかし、本発明において、図１１に示すように、リンク要素の上面と下面のひずみセンサ２６Ａ、２６Ｂは長手方向Ｌにおいてずれた位置に配置されてもよい。
【００７９】
（６）第２実施形態においては、ひずみセンサ２６Ａとひずみセンサ２６Ｂを備える第二領域および第三領域は、中立面Ｎを挟んで均等な距離に設けられている。しかし、本発明において、ひずみセンサ２６Ａとひずみセンサ２６Ｂは中立面Ｎからの距離が異なっていてもよい。
例えば、中立面に対して対称でない断面形状（例えば台形形状、Ｔ字形状など）のように、リンク要素の上面および下面から中立面までの距離がそれぞれ異なる場合は、第二領域および第三領域は、中立面Ｎを挟んで異なる距離の面としてもよい。
この場合、断面形状に応じたリンク要素の中立面（または中立軸）の位置を特定し、中立面から上面の第一距離と中立面から下面の第二距離をそれぞれ求める。各種断面形状の部材における中立面（中立軸）の位置は材料力学の分野で既知であり、算出対象のリンク要素において、部材の寸法が決まれば第一距離および第二距離も決定されるので、これにより中立面の位置を演算により算出することができる。そして、第二領域で検出したひずみおよび第三領域で検出したひずみと、演算により算出した中立面位置（第一距離と第二距離の比）とを用いて中立面位置における圧縮変形量を求める。これにより、中立面に対して対称でない断面形状の部材についても、第二実施形態と同様に中立面の圧縮による変形量（圧縮応力値）を算出することができる。
【００８０】
また第１実施形態においても、中立面に対して対称でない断面形状のリンク要素においては、上記と同様に、既知の手法によって求めた第一距離および第二距離により定まる中立面位置に基づいて第一領域を設定し、この第一領域にひずみセンサ２６を取り付けることができる。
【符号の説明】
【００８１】
１０    型締装置
１１    固定盤
１２    可動盤
１２Ａ  リンク支持部
１３    トグル支持盤
１３Ａ  リンク支持部
１４    固定金型
１５    可動金型
１６    タイバー
１７    型締部
１８    制御部
１８Ａ  演算部
１９    架台
２１    サーボモータ
２２    クロスヘッド
２２Ａ  リンク支持部
２３    トグルリンク機構
２４    ボールねじ
２６，２６Ａ，２６Ｂ  ひずみセンサ
２７    支持ピン
２８    軸線
３１    第１リンク部材
３１Ａ  側面
３１Ｂ  第１検出面
３１Ｃ  第２検出面
３２    第２リンク部材
３３    第３リンク部材
Ｎ      中立面
【図１】
2020032617.tif 000003
【図２】
2020032617.tif 000004
【図３】
2020032617.tif 000005
【図４】
2020032617.tif 000006
【図５】
2020032617.tif 000007
【図６】
2020032617.tif 000008
【図７】
2020032617.tif 000009
【図８】
2020032617.tif 000010
【図９】
2020032617.tif 000011
【図１０】
2020032617.tif 000012
【図１１】
2020032617.tif 000013
【図１２】
2020032617.tif 000014