(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧受盤と固定盤とにタイバーを渡し、このタイバーに可動盤をスライド自在に取付け、この可動盤と前記圧受盤とにトグル式のジャッキ手段を介在させ、このジャッキ手段の押し引き作用で、可動盤にクランプを用いて固定した可動型を、固定盤にクランプを用いて固定した固定型に型締め又は型開きする型締装置において、
この型締装置は、前記可動盤に可動型を固定するクランプ並びに固定盤に固定型を固定するクランプを保護する目的で型開き力制限手段を備えたものであり、
この型開き力制限手段は、型を開いて前記クランプに引張り力が作用するときの前記タイバーの縮み量を計測するためにタイバーに取付けたセンサと、このセンサで検出した縮み量が前記クランプの許容引張り力から求めた所定量を超えたときに異常信号を発生させるためにセンサに接続した信号発生部と、からなり、
前記センサは、歪ゲージを内蔵した二分割ブロックと、これらを結合するボルトとからなり、圧受盤と固定盤とに渡したタイバーに着脱可能なセンサであることを特徴とする型開き力制限手段を備えた型締装置。
【請求項２】
前記トグル式のジャッキ手段は、駆動源が電動機であることを特徴とする請求項１記載の型開き力制限手段を備えた型締装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は型締装置の改良、特に型開き対策を講じた型締装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は従来の直圧式型締装置の原理図であり、この型締装置１００は、圧受盤１０１と固定盤１０２との間にタイバー１０３・・・（・・・は複数個を示す。以下同様。）を渡し、これらのタイバー１０３・・・にスライド可能に可動盤１０４を取付け、この可動盤１０４に金型のうちの可動型１０５をクランプ１０６・・・で固定し、前記固定盤１０２に金型のうちの固定型１０７をクランプ１０８・・・で固定し、圧受盤１０１と可動盤１０４とに油圧シリンダ１１０を渡し、油圧シリンダ１１０の第１ポート１１１から圧油を供給することで、固定型１０７に可動型１０５を型締めし、油圧シリンダ１１０の第２ポート１１２から圧油を供給することにより固定型１０７から可動型１０５を型開きする装置である。
【０００３】
図から明らかなように、型締め工程ではクランプ１０６，１０８へはそれほどの負荷は掛らない。しかし、型開き工程ではクランプ１０６，１０８に直接的に引張り力が作用する可能性がある。例えば、成形条件がまだ安定していない試運転では、射出条件設定の不具合等により、キャビティに材料が過充填され、それがくさびの役目をし、可動型１０５が固定型１０７から容易に離れないことがある。無理に可動型１０５を引くとクランプ１０６，１０８に過大な引張り力が作用し、クランプ１０６，１０８が破断することがある。
【０００４】
油圧シリンダ１１０では、ピストン１１３の図左の面の受圧面積をＳ１、図右の面の受圧面積をＳ２とすれば、このＳ２はピストンロッド１１４の分だけＳ１より遥に小さくなる。型締め工程のときに第１ポート１１１から供給する油圧をＰ１、型開き工程のときに第２ポート１１２から供給する油圧をＰ２とすれば、型締め力はＰ１×Ｓ１、型開き力はＰ２×Ｓ２となり、Ｐ１＝Ｐ２であってもＳ２＜Ｓ１から（Ｐ２×Ｓ２）＜（Ｐ１×Ｓ１）となり、クランプ１０６，１０８が破断しない程度に型開き力（Ｐ２×Ｓ２）を抑えることはできる。Ｐ２＜Ｐ１にすればなお容易である。
【０００５】
図６は従来の電動式型締装置の原理図であり、この型締装置１００Ｂは、油圧シリンダをボールねじ１２１と、ナット１２２と、プーリ１２３，１２４と、ベルト１２５と、電動機１２６とに置き換えたものであり、電動機１２６によりナット１２２を逆回転させることでボールねじ１２１を移動して型締めを行い、電動機１２６を正回転させることで型開きを行うものである。その他の構成要素は図５と同じであるから符号を流用して説明を省略する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図６から明らかなように、電動式の型締装置１００Ｂでは電動機１２６の正転と逆転とでボールねじ１２１の軸力に差を付けることは構造的に困難である。型締め力は射出圧に耐えるように十分に大きく設定する。この様な大きな型締め力とほぼ同じ大きさの型開き力が発生する可能性のある電動式の型締装置１００Ｂでは、クランプ１０６，１０８を極めて強固なものにせざるを得ず、この点においては油圧シリンダによる型締装置１００には無い課題を有していると言える。
【０００７】
なお、電動機１２６の正転と逆転とでボールねじ１２１の軸力に差を付けることは構造的に困難ではあるが、正転と逆転と電動機１２６の電流制限に差を付けることで、電気的制御で対処することは考えられる。しかし、型開き速度や型開き位置（トグルの場合）により型開き力が変化するため、電気的制御では期待した精度が得られないか、又は極めて複雑な制御技術が必要となる。複雑な制御は制御装置のコストアップを招き、実用的とは言えない。
【０００８】
そこで、本発明の第１の目的は、電動式型締装置であっても簡便なクランプで済ませることができる手段を提供すること、第２の目的は油圧シリンダ、電動機の何れを用いた型締装置であってもより簡便なクランプで済ませることができる手段を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、圧受盤と固定盤とにタイバーを渡し、このタイバーに可動盤をスライド自在に取付け、この可動盤と前記圧受盤とにトグル式のジャッキ手段を介在させ、このジャッキ手段の押し引き作用で、可動盤にクランプを用いて固定した可動型を、固定盤にクランプを用いて固定した固定型に型締め又は型開きする型締装置において、
この型締装置は、前記可動盤に可動型を固定するクランプ並びに固定盤に固定型を固定するクランプを保護する目的で型開き力制限手段を備えたものであり、
この型開き力制限手段は、型を開いて前記クランプに引張り力が作用するときの前記タイバーの縮み量を計測するためにタイバーに取付けたセンサと、このセンサで検出した縮み量が前記クランプの許容引張り力から求めた所定量を超えたときに異常信号を発生させるためにセンサに接続した信号発生部と、からなる。
【００１０】
型開きの際に、センサで計測したタイバーの縮み量が所定値を超えたときには、信号発生部は異常信号を発する。この結果、警報を発したり、装置を停止する等の対策を講じることができる。すなわち、クランプの強度に応じて縮みの所定値を決めることができ、効果的にクランプの破損を防止することができる。このことから、クランプの剛性を過度に高める必要が無く、クランプの小型化、軽量化が図れる。
【００１１】
加えて請求項１では、センサは、歪ゲージを内蔵した二分割ブロックと、これらを結合するボルトとからなり、圧受盤と固定盤とに渡したタイバーに着脱可能なセンサであることを特徴とする。
センサを二分割ブロックにすることで、圧受盤と固定盤とに渡したタイバーに随時着脱することができる。既存の型締装置に後からセンサを取付けることができ、使い勝手が極めてよくなる。
【００１２】
請求項２では、トグル式のジャッキ手段は、駆動源が電動機であることを特徴とする。
従来の電動式型締装置では、構造上の理由からクランプの剛性を高めに設定する必要がある。本発明を適用すればクランプ破損前に電動機を止めるなどの手当を講じることができる。すなわち、本発明は電動式型締装置に顕著な効果を発揮する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る型開き力制限手段を備えた型締装置の正面図であり、型締装置１０は、圧受盤１１と固定盤１２とにタイバー１３・・・を渡し、これらのタイバー１３・・・に可動盤１４をスライド自在に取付け、この可動盤１４と圧受盤１１とにトグル機構で代表されるジャッキ手段２０（詳細は後述する。）を介在させ、このジャッキ手段２０の押し引き作用で、可動盤１４に固定した可動型１５を固定盤１２に固定した固定型１６に型締め又は型開きする装置であり、この装置１０は、タイバー１３の縮み量を計測するためにタイバー１３に取付けたセンサ３１（詳細な具体例は後述する。）と、このセンサ３１で検出した縮み量が所定量を超えたときに異常信号を発生する信号発生部４０と、からなる型開き力制限手段３０を備えたことを特徴とする。
【００１４】
ジャッキ手段２０は、例えば電動機２１と、圧受盤１１に回転自在に取付けたねじ軸２２と、電動機２１の出力をねじ軸２２に伝達するギヤ２３，２４と、ねじ軸２２に捩じ込んだナット２５と、このナット２５にスイング可能に取付けたクロスリンク２６，２６と、圧受盤１１に一端が繋がり、可動盤１４に他端が繋がり、谷に前記クロスリンク２６，２６を繋げることで、くの字からＩ字まで屈曲するトグルリンク２７，２７とからなる。電動機２１を逆回転させると、くの字形状のトグルリンク２７，２７がＩ字形状になり、結果として可動盤１４を固定盤１２へ押出す、すなわち型締めを実施することができる。また、電動機２１を正回転させると、Ｉ字形状のトグルリンク２７，２７がくの字形状に変化し、結果、可動盤１４が固定盤１２から離れる、すなわち型開きを実施することができる。
【００１５】
図２は本発明で採用するセンサの正面図、図３は同断面図であり、センサ３１は、歪ゲージ３２を内蔵した二分割ブロック３３，３４と、これらを結合するボルト３５，３５とからなり、Ｕ字形のブロック３３，３４をタイバー１３に嵌め、２本のボルト３５，３５を均等に且つ所定の締付けトルクで締め付けることで、タイバー１３に後付けすることができる。３６はボス、３７はリード線、３８は絶縁充填材である。
【００１６】
歪ゲージ３２は、ブリッジ回路や圧電セラミックスに代表される、機械的変位量を電気信号に変換するデバイスである。この歪ゲージ３２をタイバー１３に適正な力で押し付けるとその押力に摩擦係数を乗じた摩擦力が発生し、この摩擦力により歪ゲージ３２はタイバー１３と一体的に変位（変形）する。
従って、タイバー１３の縮み量を正確に歪ゲージ３２で計測することができる。
【００１７】
以上に述べた型開き力制限手段を備えた型締装置の作用を説明する。
図１において、電動機２１を逆回転させて型締めを実施するときには、モータコントローラ４１からの逆回転信号Ｎｆを受けた信号中継部４２はセンサ３１からの信号を信号発生部４０へ中継しない。すなわち、型締め時には異常信号を発生させない。
【００１８】
次に、電動機２１を正回転させて型開きを実施すると、モータコントローラ４１から正回転信号Ｎｒを受けた信号中継部４２は、センサ３１の縮み信号τ１を信号発生部４０に中継する。信号発生部４０では、予め設定器４３で設定した縮み量の所定量τｓと前記信号τ１を比較する。そして、τ１がτｓを超えたときに、異常信号Ｅｍを発信する。異常信号Ｅｍの発生に基づいて、警報ランプ４４を点灯したり、モータコントローラ４１を介して電動機２１を停止するなどの処置を講じることができる。
【００１９】
前記縮み量の所定量τｓは、次の式で決めることができる。
【００２０】
【数１】
0003604321.tif 000002
【００２１】
ｆａがクランプの許容引張り力であるから、安全率は１．０で差支えないが、計算誤差や取付け誤差、その他の不確かさをカバーするには、１．５〜２．０を見込むことが望ましい。ただし、安全率を過大にすると、τｓが小さくなり過ぎ、頻繁に異常信号Ｅｍが発せられることになる。従って、安全率は慎重に決定する必要がある。
【００２２】
図４は図３の別実施例図であり、このセンサ３１Ｂは、歪ゲージ３２，３２を内蔵した二分割ブロック３３，３４と、これらを結合するボルト３５，３５と、これら２本のボルト３５，３５を同時に廻すことができる傘歯車セット４６，４６並びに連結シャフト４７とからなる。
ブロック３３，３４をタイバーに嵌め、連結シャフト４７の一端にトルクメータ付きレンチ４８を差込み、このレンチ４８で連結シャフト４７を廻せば、２本のボルト３５，３５を同一方向に同一速度で廻すことができる。この結果、ボルト３５，３５は均等に締め付けることができる。
【００２３】
詳しくは、図３では左のボルト３５と右のボルト３５とを交互に少しずつ締付ける必要があり、作業に熟練を要する。この点、図４では熟練を要しない。
なお、連結シャフト４７を逆に廻せば、想像線で示す位置までブロック３４がずれてボルト３５，３５から外れる。従って、連結シャフト４７で２本のボルト３５，３５を連動させても、二分割ブロック３３，３４の分解、組付けは容易である。
【００２５】
尚、請求項１では、油圧シリンダを駆動源としたトグル式型締装置に本発明を適用することは差支えない。すなわち、電動型締装置に本発明を限定するものではない。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１では、型締装置は、型を開いて、クランプに引張り力が作用するときのタイバーの縮み量を計測するためにタイバーに取付けたセンサと、このセンサで検出した縮み量がクランプの許容引張り力から求めた所定量を超えたときに異常信号を発生させるためにセンサに接続した信号発生部と、からなる型開き力制限手段を備える。
型開きの際に、センサで計測したタイバーの縮み量が所定値を超えたときには、信号発生部は異常信号を発する。この結果、警報を発したり、装置を停止する等の対策を講じることができるようにしたので、クランプの強度に応じて縮みの所定値を決めることができ、効果的にクランプの破損を防止することができる。このことから、クランプの剛性を過度に高める必要が無く、クランプの小型化、軽量化が図れる。
【００２８】
加えて請求項１では、センサは、歪ゲージを内蔵した二分割ブロックと、これらを結合するボルトとからなり、圧受盤と固定盤とに渡したタイバーに着脱可能なセンサであることを特徴とし、センサを二分割ブロックにすることで、圧受盤と固定盤とに渡したタイバーに随時着脱することができる。既存の型締装置に後からセンサを取付けることができ、使い勝手が極めてよくなる。
【００２９】
請求項２では、ジャッキ手段は、駆動源が電動機であることを特徴とする。
従来の電動式型締装置では、構造上の理由からクランプの剛性を高めに設定する必要がある。本発明を適用すればクランプ破損前に電動機を止めるなどの手当を講じることができる。すなわち、本発明は電動式型締装置に顕著な効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る型開き力制限手段を備えた型締装置の正面図
【図２】本発明で採用するセンサの正面図
【図３】本発明で採用するセンサの断面図
【図４】図３の別実施例図
【図５】従来の直圧式型締装置の原理図
【図６】従来の電動式型締装置の原理図
【符号の説明】
１０…型開き力制限手段を備えた型締装置（型締装置）、１１…圧受盤、１２…固定盤、１３…タイバー、１４…可動盤、１５…可動型、１６…固定型、２０…ジャッキ手段、２１…電動機、２２…スクリュー、２５…ナット、３０…型開き力制限手段、３１，３１Ｂ…センサ、３２…歪ゲージ、３３，３４…二分割ブロック、３５…ボルト、４０…信号発生部、１０６，１０８…クランプ。
【図１】
0003604321.tif 000003
【図２】
0003604321.tif 000004
【図３】
0003604321.tif 000005
【図４】
0003604321.tif 000006
【図５】
0003604321.tif 000007
【図６】
0003604321.tif 000008