(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロスヘッドを中心部に配置すると共にトグルリンクをクロスヘッドの外側に配置した射出成形機の型締機構において、トグルリンクとクロスヘッドリンクとの枢着点をクロスヘッドとトグルリンクとの間の領域よりも外側に設けたことを特徴とする射出成形機の型締機構。
【請求項２】
トグルリンクの屈折方向をクロスヘッドに向けて２組以上のトグルリンクをクロスヘッドの移動の中心線を中心に同一円周上に等間隔で配備した射出成形機の型締機構において、トグルリンクとクロスヘッドリンクとの枢着点を各々のトグルリンクの中心線よりも外側に設けたことを特徴とする射出成形機の型締機構。
【請求項３】
ムービングプラテンに一端が枢着されたターナリーリンクとリアプラテンに一端が枢着されたバイナリーリンクの各々の他端をクロスヘッドリンクが通過可能な間隔を空けて２か所で枢着し、前記各枢着位置近傍でクロスヘッドとバイナリーリンクとの間の領域よりも外側に突出する突出部をバイナリーリンクに形成して該突出部をピンで相互に接続し、このピンにクロスヘッドリンクの先端を枢着したことを特徴とする射出成形機の型締機構。
【請求項４】
ターナリーリンクとバイナリーリンクの屈折方向をクロスヘッドに向けて２組以上のターナリーリンクとバイナリーリンクをクロスヘッドの移動の中心線を中心に同一円周上に等間隔で配備したことを特徴とする請求項３記載の射出成形機の型締機構。
【請求項５】
ムービングプラテンに一端が枢着されたターナリーリンクとリアプラテンに一端が枢着されたバイナリーリンクの各々の他端を枢着したリンク構造をクロスヘッドリンクが通過可能な間隔を空けて２組並列配備したリンクユニットを一対以上配備し、前記各リンクユニット毎、前記ターナリーリンクとバイナリーリンクとの各枢着位置近傍でクロスヘッドとバイナリーリンクとの間の領域よりも外側に突出する突出部を各バイナリーリンク毎に形成し、前記各組内の各突出部を各組毎のピンで相互に接続し、これらのピンにクロスヘッドリンクの先端を枢着したことを特徴とする射出成形機の型締機構。
【請求項６】
ターナリーリンクとバイナリーリンクの屈折方向をクロスヘッドに向けて２対以上のリンクユニットをクロスヘッドの移動の中心線を中心に同一円周上に等間隔で配備したことを特徴とする請求項５記載の射出成形機の型締機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機の型締機構の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トグルリンクを利用した射出成形機の型締機構が既に公知である。この種の型締機構は１組のトグルリンクで構成されるシングルトグル式の型締機構と２組のトグルリンクで構成されるダブルトグル式の型締機構とに大別される。
【０００３】
図６に一般例を示す通り、射出成形機は、基台ａ上に型締機構ｂと射出機構ｃとを一直線上に並べて配備した構成を有し、型締機構ｂの全長は射出成形機の全長の大小に直接の影響を与え、また、型締機構ｂの上下幅は射出成形機の実質的な全高に影響を与えるので、型締機構ｂの全体的な小形化が望まれる。
【０００４】
図６では射出成形機の一例として電動式射出成形機を挙げて示しており、射出機構ｃにはボールナット＆スクリューを介して射出スクリューを直進させる射出用サーボモータＭ１と射出スクリューを回転して計量混練り動作を行わせるためのスクリュー回転用サーボモータ（図示せず）とが設けられている。また、射出機構ｃを固設したエクストルーダベースｄにはインダクションモータもしくはサーボモータＭ２とボールネジおよびボールナット等で構成される直線駆動機構が設けられ、必要に応じ、射出シリンダｅの先端をステーショナリープラテン４に突入させるノズルタッチ動作やこれをステーショナリープラテン４から後退させるスプルーブレイク動作が行われるようになっている。
【０００５】
型締機構ｂは、基台ａ上に固設された固定側金型が取りつけられるステーショナリープラテン４と、タイバー５を介してステーショナリープラテン４に締結されたリアプラテン６、金型の厚み、設定型締力に応じてリアプラテン６の位置を調整するためのサーボモータＭ４および、タイバー５に移動自在に取り付けられ倍力装置を利用してサーボモータＭ３によって駆動され、可動側金型が取りつけられるムービングプラテン７によって構成される。この倍力装置部分を構成するのが、前述のシングルトグルやダブルトグル等である。
【０００６】
一般に、シングルトグル式の型締機構は、ロックアップ時のトグルリンクに対して直交する向きに設けられた首振り形の油圧シリンダ等のピストンをトグルリンクのノード部分に枢着して構成し、前記ピストンの伸縮動作によってトグルリンクのノード部分を直に押し引きすることでトグルリンクを屈伸させ、ムービングプラテンを移動させて型開き型締め動作を行わせるようになっている。無論、使用されるトグルリンクの両端部はリアプラテンの中央部とムービングプラテンの中央部とに枢着されており、これを屈伸させる首振り形の油圧シリンダのボトム部分は型締機構を載せる射出成形機本体の上面に揺動自在に枢着されている。
【０００７】
また、ダブルトグル式の型締機構は、屈折方向を対向させた２組のトグルリンクをリアプラテン−ムービングプラテン間の上下位置に併設すると共に、型開き型締め方向に直線移動するクロスヘッドを２つのトグルリンク間の中間位置に設け、各々のトグルリンクのノード部分またはその近傍位置に枢着されたクロスヘッドリンクの端部を前記クロスヘッドに枢着して該クロスヘッドを直線移動させることにより、２組のトグルリンクを同期して屈伸させ、ムービングプラテンを移動させて型開き型締め動作を行わせるようになっている。
【０００８】
一般的にいって、シングルトグル式の型締機構は小型の射出成形機に適し、また、ダブルトグル式の型締機構は、比較的大きな形締力を要求される中大型の射出成形機に適する。
【０００９】
更に、ダブルトグル式の型締機構は、トグルリンクに対するクロスヘッドリンクの取り付け方法の違いにより、いわゆる４点式のものと５点式のものとに分けられる。図６に示した型締機構ｂは４点式のダブルトグル式型締機構である。ここで、４点式の従来形型締機構２の詳細例を図２に、また、５点式の従来形型締機構３の詳細例を図３に示す。なお、図２および図３においては型締機構２，３の中心線ＣＬよりも上側の部分によって各々の型締機構２，３のロックアップ状態を示すと共に、中心線ＣＬよりも下側の部分によって各々の型締機構２，３の型開きの最大ストロークを示すようにしている。また、図２および図３は各々の型締機構２，３の全体構成の概略を示す側面図であって、部分的には透視図的な画法を適用している。
【００１０】
まず、４点式の従来形型締機構２と５点式の従来形型締機構３とに共通する構成について簡単に説明する。図２および図３において、符合４は射出成形機本体に固設されたステーショナリープラテンであり、該ステーショナリープラテン４の四隅には４本のタイバー５が移動不能に固設されている。更に、このタイバー５の端部にはリアプラテン６が取り付けられ、タイバー５とリアプラテン６との係合部に設けられた型厚調整機構（図示せず）により、ステーショナリープラテン４に対するリアプラテン６の離間距離が任意に調整できるようになっている。また、タイバー５にはムービングプラテン７が摺動自在に取り付けられ、バイナリーリンク８とターナリーリンク９とからなる２組のトグルリンク１０，１０の同期した屈伸動作により、ムービングプラテン７がリアプラテン６に対して接離移動し、形開き型締め動作が行われるようになっている。
【００１１】
つまり、屈折方向を対向して上下に併設されたトグルリンク１０，１０の中間位置（中心線ＣＬ上）にはボールナット＆スクリュー（または油圧ラム等）で構成される駆動機構により型開き型締め方向に直線移動されるクロスヘッド１１が設けられており、該クロスヘッド１１の上下両側に枢着されたクロスヘッドリンク１２，１２の先端がクロスヘッド１１の移動方向に応じて各々のトグルリンク１０，１０のノード部分またはその近傍位置を内側に引き、または、外側に押すことによって、トグルリンク１０，１０の屈伸動作、要するに、型開き型締め動作が行われるのである。
【００１２】
なお、図２および図３に示す点Ｂ，Ｃ，Ｄは、夫々、リアプラテン６のステープルとバイナリーリンク８との枢着点，ムービングプラテン７のステープルとターナリーリンク９との枢着点，クロスヘッド１１とクロスヘッドリンク１２との枢着点であり、また、点Ａは、バイナリーリンク８とターナリーリンク９との枢着点、つまり、各トグルリンク１０のノードである。
【００１３】
図２に示す４点式の従来形型締機構２と図３に示す５点式の従来形型締機構３との相違は、一重にいって、トグルリンク１０に対するクロスヘッドリンク１２の取り付け位置の違いにある。
【００１４】
つまり、図２に示す４点式の従来形型締機構２の場合ではトグルリンク１０とクロスヘッドリンク１２との枢着点の位置をトグルリンク１０のノードＡの部分に完全に一致させているのに対し、図３に示す５点式の従来形型締機構３の場合では、ノードＡ寄りのバイナリーリンク８上の内側位置に突出部１３を形成して枢着点Ｅを設け、該位置Ｅにクロスヘッドリンク１２を枢着しているのである。
【００１５】
この相違により、４点式の従来形型締機構２と５点式の従来形型締機構３において最大許容型厚Ｔ１および最大許容型開きストロークＴ２が全く同一となるように設計したとするなら、結果的に、図２に示す４点式の従来形型締機構２に比べ図３に示す５点式の従来形型締機構３の方が、型締機構の全長Ｔ３を短く構成することができる。
【００１６】
その原因の１つは、最大許容型開きストロークＴ２の分だけムービングプラテン７を移動するに必要とされるクロスヘッド１１の操作量である。つまり、４点式の従来形型締機構２のバイナリーリンク８のスパンと５点式の従来形型締機構３のバイナリーリンク８のスパンとが同じであると仮定した場合、４点式の従来形型締機構２のバイナリーリンク８におけるＢ−Ａ間距離に比べて５点式の従来形型締機構３のバイナリーリンク８におけるＢ−Ｅ間距離の方が必然的に短くなるため、４点式の従来形型締機構２のバイナリーリンク８と５点式の従来形型締機構３のバイナリーリンク８を同じ回転角だけ揺動させるために必要とされるクロスヘッド１１の直線移動量（操作量）が４点式の従来形型締機構２に比べて５点式の従来形型締機構３の方が少なくて済むのである。クロスヘッド１１に必要とされる直線移動ストロークの減少は、結果的に、リアプラテン６とムービングプラテン７との間の離間距離Ｔ４の減少、要するに、型締機構の全長Ｔ３の短縮をもたらす。
【００１７】
また、もう１つの理由は、５点式の従来形型締機構３の場合においては、４点式の従来形型締機構２の場合と違ってトグルリンク１０のノードＡと同軸上にクロスヘッドリンク１２を枢着する必要がないので、ノードＡの周りの構成が簡素化されるという点にある。つまり、５点式の従来形型締機構３は４点式の従来形型締機構２に比べノードＡの周りの構成が簡素化され、しかも、クロスヘッドリンク１２自体の幅も狭くて済むので、型開き時等におけるトグルリンク１０の屈折動作によって上下のバイナリーリンク８同志が一直線上に並んだような時に上下のトグルリンク１０のノードＡ同志の干渉や上下のクロスヘッドリンク１２同志の干渉が発生しにくく、４点式の従来形型締機構２の上下幅Ｔ５と５点式の従来形型締機構３の上下幅Ｔ５とを同一にした場合では、結果的に、４点式の従来形型締機構２のバイナリーリンク８に比べ５点式の従来形型締機構３のバイナリーリンク８の方がある程度スパンを長く構成でき、この結果、バイナリーリンク８の同一揺動角に対するムービングプラテン７の移動量が増大し、最大許容型開きストロークＴ２を同一とするなら、５点式の従来形型締機構３は４点式の従来形型締機構２に比べ相対的にクロスヘッド１１の移動量を減少させることができるのである。既に述べた通り、クロスヘッド１１に必要とされる移動量の減少は、型締機構の全長Ｔ３の短縮に役立つ。
【００１８】
結果的に、５点式の従来形型締機構３は４点式の従来形型締機構２に比べてクロスヘッド１１の少ない直線移動量でバイナリーリンク８を大きく揺動させることができ、しかも、バイナリーリンク８自体のスパンも４点式の従来形型締機構２におけるバイナリーリンク８のスパンよりは長くすることができるので、型開き型締めに必要とされるノードＡの移動量、つまり、必要とされる最大許容型開きストロークＴ２が両者を通じて同一である限り、型締機構の上下幅Ｔ５を同じ条件に保ったまま、５点式の従来形型締機構３は、４点式の従来形型締機構２に比べてその全長Ｔ３を短縮することが可能になるのである。
【００１９】
しかしながら、４点式の従来形型締機構２に必要とされる型締力と５点式の従来形型締機構３に必要とされる型締力が同じであるとするならば、この５点式の従来形型締機構３には、クロスヘッド１１に与える直線移動の推力を４点式の従来形型締機構２の場合に比べて大きくしなければ、これと同等の型締力を発揮することができないという問題がある。
【００２０】
無論、その原因はクロスヘッド１１の移動量とノードＡの移動量との関係（実質的な減速比）に因るところもあるが、その最も大きな原因は、クロスヘッドリンク１２自体のスパンの短縮にある。
【００２１】
つまり、最も簡単な例として、上下のクロスヘッドリンク１２が完全に一直線上に並んだ時にロックアップが完了するものと仮定すると、クロスヘッド１１がロックアップ完了位置から距離ｘだけ手前にあるときにクロスヘッドリンク１２の中心軸に沿って４点式の従来形型締機構２のノードＡまたは５点式の従来形型締機構３の枢着点Ｅに作用する力ｆは、クロスヘッドリンク１２のスパンをｙ、駆動機構によってクロスヘッド１１の型締め移動方向に与えられる直線移動推力をＦとして、概略においてｆ＝（ｙ／ｘ）・Ｆで示される。この力ｆがノードＡまたは枢着点Ｅを外側に押し広げる力として作用することによって型締め動作が行われることになるので、駆動機構によってクロスヘッド１１に与えられる直線移動推力Ｆが等しい限り、クロスヘッドリンク１２のスパンｙが長い方が、大きな型締力を得られることになるのである。
【００２２】
当然のことながら、５点式の従来形型締機構３におけるＤ−Ｅ間距離は４点式の従来形型締機構２におけるＤ−Ａ間距離に比べて突出部１３の分だけ短くなるので、型締力の点では不利である。
【００２３】
これを解消する自明な方法の１つは、クロスヘッド１１に与える直線移動推力自体を増大させることである。しかし、そのためには駆動機構の出力を大きくしなければならないので、生産コストや使用時のランニングコスト（電力費）等の点で問題があり、また、駆動機構の一部にボールナット＆スクリュー等を採用したような場合では、動力伝達機構自体が過負荷による磨耗や焼け付き等で損傷を被るということも有り得る。従って、使用する駆動源を油圧ラム等に限定するといった設計上の制限事項が生じる場合があり、設計の自由度が拘束されるといった不都合もある。
【００２４】
また、型締力を増大させるために実施し得る比較的容易なもう１つの方法は、、図３に示すような５点式の従来形型締機構３において、型締機構３の中心線ＣＬ上（クロスヘッド１１の移動経路上）から上下方向に大きくオフセットしてトグルリンク１０を配備することで型締機構３におけるＤ−Ｅ間距離（クロスヘッドリンク１２のスパン）を長くし、実質的な型締力を増大させるというものである。しかし、そのような構成を適用すると、型締機構３の上下幅Ｔ５が大きくなるため、型締機構の小型軽量化が疎外されるといった問題がある。更に、型締め時においてはムービングプラテン７の上端部と下端部のみが強力に押圧されることになるので、装着対象となる金型が小さいような場合ではムービングプラテン７が湾曲し、更に、この湾曲のために金型の中心部に十分な型締力が伝達されなくなって成形不良が発生したりするといった恐れもある。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、前記従来技術の欠点を解消し、全体の構成がコンパクトであって、しかも、比較的低出力の駆動源によって十分な型締力を発揮することのできる射出成形機の型締機構を提供することにある。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、クロスヘッドを中心部に配置すると共にトグルリンクをクロスヘッドの外側に配置した射出成形機の型締機構において、トグルリンクとクロスヘッドリンクとの枢着点をクロスヘッドとトグルリンクとの間の領域よりも外側に設けたことを特徴とする構成により前記目的を達成した。
【００２７】
また、２以上のトグルリンクを備える場合は、トグルリンクの屈折方向をクロスヘッド方向とし、２以上のトグルリンクをクロスヘッドの移動の中心線を中心に同一円周上に等間隔で配備し、トグルリンクとクロスヘッドリンクとの枢着点を各々のトグルリンクの中心線よりも外側に設けるようにする。
【００２８】
更に、クロスヘッドリンクとターナリーリンクとの干渉を避けてトグルリンクとクロスヘッドリンクとの枢着点をクロスヘッドとトグルリンクとの間の領域よりも外側に設けるための具体的な手段として、ターナリーリンクとバイナリーリンクの各々の他端をクロスヘッドリンクが通過可能な間隔を空けて２か所で枢着し、前記各枢着位置近傍でクロスヘッドとバイナリーリンクとの間の領域よりも外側に突出する突出部をバイナリーリンクに形成して該突出部をピンで相互に接続し、このピンにクロスヘッドリンクの先端を枢着する構成を提案する。
【００２９】
この場合、２以上のトグルリンク（ターナリーリンクとバイナリーリンク）を備える場合では、トグルリンクの屈折方向をクロスヘッドに向けて２組以上のターナリーリンクとバイナリーリンクをクロスヘッドの移動の中心線を中心に同一円周上に等間隔で配備する。
【００３０】
このように、トグルリンクとクロスヘッドリンクとの枢着点をトグルリンクに対し外側にオフセットして設けるようにしているので、クロスヘッドとトグルリンクとの離間距離を大きく取らなくても、クロスヘッドリンクのスパンを長く構成して型締力を増強することができる。つまり、トグルリンクとクロスヘッドリンクとの枢着点をトグルリンクに対し内側にオフセットして設けた５点式の従来形型締機構とは違い、型締機構の上下幅を増大させたり駆動源の出力を増大させたりしなくても十分な型締力を得ることができる。
【００３１】
しかも、トグルリンクとクロスヘッドリンクとの枢着位置は５点式の従来形型締機構と同じようにトグルリンクとリアプラテンとの枢着位置の側に寄り、また、トグルリンクのノードの周辺は簡素な構成であってトグルリンクにおけるバイナリーリンクのスパンを長く取ってもノード同志またはクロスヘッドリンク同志が干渉することがないので、クロスヘッドの僅かな移動でムービングプラテンを大きく動かすことができ、同じ型開きストロークを得るためのクロスヘッド移動量が相対的に小さくなり、５点式の従来形型締機構と同等またはそれ以下の大きさで、４点式の従来形型締機構よりも大きな型締力を有する型締機構を構成することができる。
【００３２】
更に、トグルリンク自体の総合的な剛性を確保して型締力の保持を図るため、クロスヘッドリンクが通過可能な間隔を空けてターナリーリンクとバイナリーリンクの各々を２組並列配備したリンクユニットを一対以上配備し、各リンクユニット毎、ターナリーリンクとバイナリーリンクとの各枢着位置近傍でクロスヘッドとバイナリーリンクとの間の領域よりも外側に突出する突出部を各バイナリーリンク毎に形成し、前記各組内の各突出部を各組毎のピンで相互に接続し、これらのピンにクロスヘッドリンクの先端を枢着して型締機構を構成する。
【００３３】
当然、この場合も、リンクユニットを一対以上配備する際にはターナリーリンクとバイナリーリンクの屈折方向をクロスヘッドに向けて２対以上のリンクユニットをクロスヘッドの移動の中心線を中心に同一円周上に等間隔で配備することになる。
【００３４】
これらの構成によれば、クロスヘッドリンクとターナリーリンクとの干渉を避けた上、更に、ターナリーリンクの主要部とバイナリーリンクの主要部とがロックアップ時において常に一直線上に並ぶようになるので、トグル機構自体の総合的な剛性が高い次元で確保され、型締力の安定保持が容易となる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態の幾つかを説明する。図１は本発明を適用した一実施形態の射出成形機の型締機構１の全体構成を示す側面図である。なお、図１においては部分的に透視図的な画法を適用しており、型締機構１の中心線ＣＬよりも上側の部分によって型締機構１のロックアップ状態を示すと共に、中心線ＣＬよりも下側の部分では型締機構１の型開きの最大ストロークを示している。
【００３６】
型締機構１の構成に関するもののうち、ステーショナリープラテン４，タイバー５，リアプラテン６，ムービングプラテン７等については、図２および図６に示した４点式の従来形型締機構２や図３に示した５点式の従来形型締機構３と全く同様であるから、ここでは説明を省略する。また、図１ではリアプラテン６の中央部に回転自在かつ軸方向移動不能に取り付けられたボールナットとクロスヘッド１８の側に一体的に固設されたボールスクリューとからなるボールナット＆スクリューにより、ボールナットの側を電動モータ等で回転駆動してクロスヘッド１８に型開き型締め方向の直線運動を行わせるようにした例について説明しているが、無論、このような構成に代えて油圧ラム等の駆動源を利用してクロスヘッド１８に直線運動を行わせることも従来と同様に可能である。そして、タイバー５とリアプラテン６との係合部には従来と同様の型厚調整機構、例えば、タイバー５のロックナットをチェーン等で一斉に同期回転させて型厚を変えるもの等が設けられており、ステーショナリープラテン４に対するリアプラテン６の離間距離が任意に調整できるようになっている。
【００３７】
本実施形態の型締機構１が図２に示した４点式の従来形型締機構２や図３に示した５点式の従来形型締機構３と相違する点は、トグルリンク１５の一部を構成するバイナリーリンク１４に対するクロスヘッドリンク１６の取り付け位置と、クロスヘッドリンク１６のスパンにある。
【００３８】
つまり、図２に示した４点式の従来形型締機構２においてはトグルリンク１０におけるバイナリーリンク８とクロスヘッドリンク１２との枢着点の位置をトグルリンク１０のノードＡの部分に完全に一致させ、また、図３に示した５点式の従来形型締機構３の場合では、ノードＡ寄りのバイナリーリンク８上の内側位置に突出部１３を形成して枢着点Ｅにクロスヘッドリンク１２を枢着しているのに対し、本実施形態の型締機構１においては、トグルリンク１５におけるノードＡ寄りのバイナリーリンク１４上の外側位置に突出部１７を形成して枢着点Ｇを設けることにより、トグルリンク１５の中心軸とクロスヘッド１８との間の領域よりも外側にオフセットしてクロスヘッドリンク１６をトグルリンク１５に取り付けているのである。
【００３９】
この結果、クロスヘッド１８を最大許容型開きストロークＴ２に対応する位置にまで後退させた状態ではクロスヘッドリンク１６の先端およびバイナリーリンク１４の突出部１７がターナリーリンク１９内に突入するようなかたちになる。
【００４０】
図５は従来型の４点式および５点式の型締機構で採用されていたバイナリーリンクとターナリーリンクとの接続方法を簡略化して示す平面図である。図５（ａ）の例ではターナリーリンク９を並列して３本設け、その端部に２本のバイナリーリンク８を挟んでノードＡの位置で回転させるようにしているが、バイナリーリンク８の外側、つまり、図１の枢着点Ｇに対応するＧ′の位置にクロスヘッドリンク１２を枢着すると、図１に示すような最大型開きストロークの位置にまでクロスヘッド１１を後退させようとした際に中央部に位置するターナリーリンク９にクロスヘッドリンク１２が干渉するため、クロスヘッド１１を十分に後退させて型開き動作を行わせることができなくなる（無論、バイナリーリンク８の中心軸とクロスヘッド１１との間の領域にＧ′が位置する従来の構成であれば問題は生じない）。
【００４１】
また、図５（ｂ）の例ではターナリーリンク９を並列して２本設け、その端部に２本のバイナリーリンク８を突き合わせるようにしてターナリーリンク９とバイナリーリンク８とを接続するようにしているが、図１の枢着点Ｇに対応するＧ′の位置にクロスヘッドリンク１２を枢着すると、ターナリーリンク９−９間の離間距離が小さいため、クロスヘッド１１を後退させる際にターナリーリンク９の内側ステープル部分にクロスヘッドリンク１２が干渉する。また、クロスヘッドリンク１２を如何に薄く形成しようとも、これをバイナリーリンク８に枢着するためのピンが必要である以上、このピンがターナリーリンク９の先端部分の内側ステープルに干渉するという問題がある。更に、クロスヘッドリンク１２を枢着するピンを取り付けるためにバイナリーリンク８に設けた突出部１７′それ自体がターナリーリンク９，９と干渉するため、クロスヘッド１１を十分に後退させて型開き動作を行わせることができなくなる。当然、図５（ｃ）のように２本分のターナリーリンク９のステープル部分を一体化してバイナリーリンク８を接続した構成では、クロスヘッド１１を十分に後退させて型開き動作を行わせることができない。
【００４２】
そこで、本発明の最初の実施形態においては、２枚のリンク部材を図１の紙面厚み方向に重合させるようにしてバイナリーリンク１４を形成し、その間を貫通させてクロスヘッドリンク１６の先端を突出部１７の枢着点Ｇに枢着すると共に、バイナリーリンク１４の先端のノードＡの位置を挟むように外側に重合させて設けた２枚のリンク部材によりターナリーリンク１９を形成する。この構成によれば、突出部１７を備えた２枚のバイナリーリンク１４がその両側のターナリーリンク１９の間に突入することができ、更に、２枚のバイナリーリンク１４の間に位置するクロスヘッドリンク１６が自由に揺動することができるようになるので、ターナリーリンク１９に対するバイナリーリンク１４（突出部１７）やクロスヘッドリンク１６の干渉といった問題は生じない。要するに、トグルリンク１５が屈折することにより、クロスヘッドリンク１６の先端とバイナリーリンク１４の突出部１７とが、２枚のリンク部材からなるターナリーリンク１９の中に入り込むのである（図１中の中心線ＣＬよりも下側の部分を参照）。
【００４３】
この構成は、クロスヘッドリンク１６が通過可能な間隔を空けてターナリーリンク１９とバイナリーリンク１４の端部を図１における紙面厚み方向の２か所に分けて枢着し、各バイナリーリンク１４上における各枢着位置の近傍の各々にクロスヘッド１８とバイナリーリンク１４との間の領域よりも外側に突出する突出部１７を形成し、これら２本のバイナリーリンク１４の突出部１７をピンで相互に接続してクロスヘッドリンク１６の先端を枢着した構成（請求項３に対応）に合致する実施形態の１つである。
【００４４】
また、図４は、ターナリーリンク１９に対するバイナリーリンク１４やクロスヘッドリンク１６の干渉を回避すると共に、更に、トグルリンク１５自体の総合的な剛性を確保して型締力の保持を図るようにしたもう１つの実施形態におけるバイナリーリンク１４とターナリーリンク１９との接続方法を示す平面図である。その側面形状に関しては前述した図１の実施形態のものと同一であるので、図４と共に図１を流用して説明する。
【００４５】
この実施形態においては、ターナリーリンク１９およびバイナリーリンク１４からなるトグルリンク１５をクロスヘッドリンク１６が通過可能な間隔を空けて２組並列配備することで一対のリンクユニット１５′を構成し、このリンクユニット１５′を図１に示すようにして上下に２対配備している。そして、上下に位置する各々のリンクユニット１５′においては、ターナリーリンク１９とバイナリーリンク１４との枢着位置（ノードＡ）の近傍でバイナリーリンク１４の外側に突出する突出部１７を各バイナリーリンク１４毎に形成し、各突出部１７を相互に接続するピン２０にクロスヘッドリンク１６の先端を枢着することにより、各リンクユニット１５′毎、クロスヘッド１８とバイナリーリンク１４との間の領域よりも外側に突出させてノードＧを配備している（請求項５に対応）。
【００４６】
無論、並列配備された２つのバイナリーリンク１４を合わせた全幅に亘ってピン２０を貫通させたのでは、このピン２０が２本のターナリーリンク１９と干渉してバイナリーリンク１４とターナリーリンク１９との間の屈折動作が不能となるので、ピン２０を貫通させるのは、並列配備された２つのバイナリーリンク１４の先端に各々設けられた内側のステープル１４ａと１４ａとの間に限られる。従って、ピン２０を取り付けるための突出部１７も図４に示す通り内側のステープル１４ａの側にのみ配備すればよい。
【００４７】
但し、内側のステープル１４ａの側にのみ突出部１７を形成した場合、一対のリンクユニット１５′を構成する各々のバイナリーリンク１４は同一形状とはならず対称形となるので、同じリンクユニット１５′内のバイナリーリンク１４に関する限り、パーツの互換性はない（上下２対のリンクユニット１５′で対角線上に位置するバイナリーリンク１４に関しては交換可能である）。バイナリーリンク１４の内側ステープル１４ａに加え外側ステープル１４ｂに突出部１７を設けたとしても、この外側ステープル１４ｂにピン２０を貫通させない限りターナリーリンク１９に対する干渉の問題は生じないので、パーツの互換性を優先した設計を行うような場合、または、同一形状のバイナリーリンク１４のみを製造して射出成形機を構成することで生産効率を高めたいような場合には、バイナリーリンク１４の内側ステープル１４ａと外側ステープル１４ｂの各々に同一形状の突出部１７を設けてしまっても構わない。この場合、ピン２０によって接続されるのは組み立ての段階で内側に位置する突出部１７同志だけで、外側に設けられている突出部１７のピン穴は常時遊ばせておくことになる。
【００４８】
図４に示されるように、並列配備された２つのターナリーリンク１９をラダーフレーム状に一体化してもよいが、各々のターナリーリンク１９を完全に独立させて形成しても構わない。
【００４９】
なお、図４におけるピン２１，２２，２３は各々枢着点となるノードＢ，Ａ，Ｃを構成するピンである。ノードＡを構成するピン２２を２つに分割して各々のバイナリーリンク１４における内側ステープル１４ａと外側ステープル１４ｂとの間に収めるようにしてもよいが、図１に示すような各部の寸法比によれば、クロスヘッド１８の最前進位置における角ＢＧＤとクロスヘッド１８の最後退位置における角ＢＧＤの大きさ、つまり、ノードＧを基準とするクロスヘッドリンク１６の位置関係がクロスヘッド１８の位置とは関わりなく略一定に保たれ、角ＢＧＤが図示状態よりも大きくなること、つまり、クロスヘッド１８の中央部がピン２２（ノードＡ）に直に干渉するといった事態が生じることはないので、敢えてピン２２を分割構成する必要はない。
【００５０】
ピン２１を挿通するリアプラテン６の貫通孔を中央部で拡径して形成した円環状の空間２４は、ピン２１の外周面と該貫通孔の内周面との間に供給する潤滑油を貯溜するためのグリス溜めであり、これと同じ構成のグリス溜め２５が、ピン２３を挿通するムービングプラテン７の貫通孔の側にも設けられている。
【００５１】
図４の実施形態とは逆に、図５（ｂ）に示される従来例のようにターナリーリンク１９の側に二股状のステープルを形成してその間にバイナリーリンク１４の先端を取り付けるようにすることも考えられるが、既に述べた通り、クロスヘッドリンク１６をバイナリーリンク１４に枢着するためのピン２０が必要である以上、このピン２０がターナリーリンク１９の先端部分の内側ステープルに干渉するという問題があるので、それはできない。無論、ターナリーリンク１９の先端部分に設けるべき内側のステープルを省略すればピン２０とターナリーリンク１９の内側ステープルとの干渉という問題は回避し得るが、その構成は実質的にいって最初に述べた実施形態の構成、つまり、クロスヘッドリンク１６，バイナリーリンク１４，ターナリーリンク１９を順次内側から外側に向けてオフセットした構成であって、図５（ｂ）でターナリーリンク９の内側ステープルを取り除いたものと略同一である。
【００５２】
最初に説明した実施形態ではクロスヘッドリンク１６，バイナリーリンク１４，ターナリーリンク１９が順次この順序で内側から外側に向けてオフセットされた状態で配備されることになるので、必ずしもバイナリーリンク１４およびターナリーリンク１９により構成されるトグルリンク１５の真芯に沿って型締反力が受けられるとはいい難いが、図４で示した実施形態では、バイナリーリンク１４とターナリーリンク１９とが完全に一直線上に並ぶので、無理なく型締反力を支えて、必要とされる型締力を保持することができる。
【００５３】
このようにして構成された各実施形態の型締機構（請求項１，請求項３，請求項５に対応）において、リアプラテン６とバイナリーリンク１４との枢着点Ｂからバイナリーリンク１４とクロスヘッドリンク１６との枢着点Ｇに至るＢ−Ｇ間距離は、図３に示した５点式の従来形型締機構３におけるＢ−Ｅ間距離と概ね同等である。しかし、ムービングプラテン７を最大許容型開きストロークＴ２だけ移動させるに必要とされるクロスヘッド１８の移動量（操作量）は、図３に示した５点式の従来形型締機構３のそれと比べ、実際には遥かに少なくて済む。
【００５４】
その理由は、図１に示した実施形態の型締機構１と図３に示した５点式の従来形型締機構３とを比較すれば明らかなように、バイナリーリンク１４およびバイナリーリンク８の枢着点Ｂを中心とする公転運動において、ロックアップ位置から最大許容型開きストロークＴ２の対応位置に至る枢着点Ｇの水平移動距離Ｓ（図１参照）が、ロックアップ位置から最大許容型開きストロークＴ２の対応位置に至る枢着点Ｅの水平移動距離Ｓ（図３参照）に比べて短いからである。
【００５５】
つまり、図１に示した実施形態の型締機構１においては、中心線ＣＬよりも上側の枢着点Ｂを原点とする直交座標系において上側の枢着点Ｇがロックアップ位置から最大許容型開きストロークＴ２対応位置までの移動に際して専ら垂直方向の運動で第１象限から第４象限まで時計回りに移動すればよいのに対して、図３に示した５点式の従来形型締機構３においては、中心線ＣＬよりも上側の枢着点Ｂを原点とする直交座標系において上側の枢着点Ｅがロックアップ位置から最大許容型開きストロークＴ２対応位置までの移動に際して専ら水平方向の運動で第４象限から第３象限まで時計回りに移動しなければならず、バイナリーリンク１４とバイナリーリンク８の揺動角度は同じであっても、図３に示した５点式の従来形型締機構３の枢着点Ｅに比べ図１に示す実施形態の型締機構１の枢着点Ｇの方が中心線ＣＬに対する投影移動距離、つまり、クロスヘッド１８の水平移動量が短くなり、この結果、必要とされるムービングプラテン７の型開き量が同一である限り、図３に示した５点式の従来形型締機構３の全長Ｔ３に比べ、実施形態の型締機構１の全長Ｔ３の方が大幅に短縮されるのである。
【００５６】
従って、クロスヘッドリンク１６のスパンを極端に長くしない限り、図２に示した４点式の従来形型締機構２や図３に示した５点式の従来形型締機構３に比べ、図１に示した実施形態の型締機構１の全長Ｔ３は遥かに短く短縮することができるのである。そこで、図１で示した実施形態では、クロスヘッド１８における枢着点Ｄを中心線ＣＬから外側にオフセットしてクロスヘッド１８のアーム長を延ばすことにより、クロスヘッドリンク１６のスパンをある程度短く規制するようにしている。
【００５７】
また、別のいい方をすれば、図１に示した実施形態の型締機構１ではムービングプラテン７を最大許容型開きストロークＴ２だけ移動させるに必要とされるクロスヘッド１８の移動量の減縮によって型締機構１の全長Ｔ３が大幅に短縮されているので、クロスヘッドリンク１６のスパンをある程度伸ばし、スパンの延長に伴ってクロスヘッド１８の直線移動量がある程度増大したとしても、型締機構１の全長Ｔ３が図２に示した４点式の従来形型締機構２や図３に示した５点式の従来形型締機構３の全長Ｔ３に比べて長くはならないともいえる。
【００５８】
既に従来の技術の項でも延べたように、上下のクロスヘッドリンク１６が完全に一直線上に並んだ時にロックアップが完了するものと仮定すると、クロスヘッド１８がロックアップ完了位置から距離ｘだけ手前にあるときにクロスヘッドリンク１６の中心軸に沿って枢着点Ｇに作用する力ｆは、クロスヘッドリンク１６のスパンをｙ、クロスヘッド１８の型締め移動方向に与えられる直線移動推力をＦとして、概略においてｆ＝（ｙ／ｘ）・Ｆで示される。この力ｆが枢着点Ｇを外側に押し広げる力として作用することによって型締め動作が行われることになるので、クロスヘッド１８に与えられる直線移動推力Ｆが等しい限り、クロスヘッドリンク１６のスパンｙの長さが長い方が、大きな型締力を得るには有利である。図１に示した実施形態においては、トグルリンク１５におけるノードＡ寄りのバイナリーリンク１４上の外側位置に突出部１７を形成して枢着点Ｇを設けることによりトグルリンク１５の中心軸よりも外側にオフセットしてクロスヘッドリンク１６の先端をトグルリンク１５に取り付けるようにしているので、型締機構１の中心線ＣＬ、つまり、クロスヘッド１８の移動経路上から上下方向に大きくオフセットしてトグルリンク１５を配備して型締機構１におけるＤ−Ｇ間距離を長くするといった必要は全くなく、単に、クロスヘッド１８のアーム長を相対的に短縮することによりクロスヘッドリンク１６のスパンを伸ばして実質的な型締力を増大させることができる。
【００５９】
従って、ムービングプラテン７を最大許容型開きストロークＴ２だけ移動させるに必要とされるクロスヘッド１８の移動量の減縮によってもたらされる型締機構１の全長の短縮効果が疎外されない範囲でクロスヘッドリンク１６のスパンを伸ばすようにすれば、図２に示した４点式の従来形型締機構２や図３に示した５点式の従来形型締機構３に比べて全長Ｔ３が短く、かつ、実質的な型締力においては図３に示した５点式の従来形型締機構３、更には、図２に示した４点式の従来形型締機構２よりも遥かに強力な型締力を有する型締機構１を構成することができるのである。
【００６０】
また、必要とあらば、型締機構１の上下幅Ｔ５を変えることなくクロスヘッドリンク１６のスパンを相当に長くして更に強力な型締力を得ることも可能であるし（この場合、クロスヘッド１８の移動ストロークが相当に長くなるので必ずしも全長Ｔ３は短縮されない）、また、これとは逆に、クロスヘッドリンク１６のスパンを相当に短くして必要とされるクロスヘッド１８の移動ストロークを一層短くし、型締機構１の全長Ｔ３を更に短縮することも可能である（この場合、型締力は必ずしも増強されない）。
【００６１】
以上、トグルリンク１５を対向配備して２組備えたダブルトグル式の型締機構の場合とトグルリンク１５を２組並列配備してなる一対のリンクユニット１５′を対向配備して２対備えたダブルトグル式の型締機構の場合とについて説明したが、型締機構としては、このほかにも、３本のタイバーを同一円周上に等間隔で配備すると共に、各タイバー間の中間位置の全て（従って３箇所）にトグルリンクを配備した３本タイバー方式のものが本出願人らによって既に提案されている。このような３本タイバー方式の構成においても、トグルリンクの屈折方向をクロスヘッドに向けて２組以上のトグルリンク１５もしくは２対以上のリンクユニット１５′を同一円周上に等間隔で配備している点では前述の実施形態と全く同様であり（図１の形態ではトグルリンクの屈折方向をクロスヘッドに向けて２組のトグルリンクを同一円周上に１８０°間隔で配備している）、前記と同じような構成を適用することにより、型締機構の小型化と型締力の増強を同時に達成することができる（請求項２，請求項４，請求項６に対応）。
【００６２】
更に、トグルリンクを１組のみ備えたシングルトグル式の型締機構に対しても前述の実施形態と同じような構成を適用することが可能である。但し、本発明の型締機構は、基本的に、型開き型締め方向に向けて直線移動するクロスヘッドでトグルリンクを駆動して型開き型締め動作を行わせるためのものであるから、従来のように、ロックアップ時のトグルリンクに対して直交する向きに油圧シリンダ等の駆動手段を設けてトグルリンクのノード部分を直に押し引きすることでトグルリンクを屈伸させるシングルトグル式の型締機構に対してこれを適用しても殆ど意味がなく、飽くまで、型開き型締め方向に向けて直線移動するクロスヘッドでトグルリンクを駆動する構成をとる必要がある。
【００６３】
２組以上のトグルリンクをクロスヘッドの周りの同一円周上に等間隔で配備した構成においては、クロスヘッドの軸に対して直交する向きに作用する力、つまり、クロスヘッドリンクの軸方向に作用する力がクロスヘッドの周りで完全に釣り合うので問題はないが、トグルリンクを１組のみとした構成では、クロスヘッドの周りに偏った力が作用してクロスヘッドの直線運動を妨げたりクロスヘッドに固設されたボールネジ等を湾曲させたりすることになるので、図１に示すような構成をそのまま適用することはできない。つまり、図１の構成においてトグルリンク１５を上側のトグルリンク１５のみとし、その両端をリアプラテン６およびムービングプラテン７の中央部に枢着してクロスヘッド１８の取り付け位置を下側にオフセットするだけでは、型締め時においてこのクロスヘッド１８が上側から強く押圧されることになり、その直線運動が妨げられたりクロスヘッド１８のボールネジに湾曲が生じたりといった問題が生じるのである。従って、トグルリンク１５を１組のみとして下側に屈折動作させる場合においては、上側のクロスヘッドリンク１６に沿ってクロスヘッド１８に作用する力を何らかの方法でクロスヘッド１８の下側から支えてやる必要がる。その最も簡単な方法は、クロスヘッド１８とこれを駆動するボールナット＆スクリュー等の直線駆動機構をリアプラテン６の下端部にまでオフセットして取り付けて、クロスヘッド１８の下面を平面状に形成し、クロスヘッド１８の下面を射出成形機本体の上面で支えながら摺動させる構成である。リアプラテン６に作用する力がリアプラテン６の図心に対して非対称となる等の問題があり、必ずしも力学的に優れた構成とはいえないが、本発明の型締機構をシングルトグル式の型締機構に対しても適用できるという一例である。
【００６４】
【発明の効果】
本発明の型締機構は、トグルリンクとクロスヘッドリンクとの枢着点をトグルリンクに対し外側にオフセットして設けるようにしているので、駆動源の出力自体を増大させたり、クロスヘッドとトグルリンクとの離間距離を大きくするために型締機構の上下幅を増大させたりしなくても、クロスヘッドリンクのスパンのみを長くすることで容易に型締機構の型締力を増強することができる。
【００６５】
しかも、トグルリンクとクロスヘッドリンクとの枢着点をトグルリンクに対し外側にオフセットして設けることでトグルリンクを構成するバイナリーリンクの揺動に必要とされるクロスヘッドの直線移動量を大幅に短縮しているので、４点式の従来形型締機構に比べて型締機構の全長の短縮が容易であるとされていた５点式の従来形型締機構に比べ、更に、型締機構の全長を短縮して小型化することができる。
【００６６】
また、クロスヘッドの直線移動量が大幅に短縮される結果、クロスヘッドリンクのスパンを伸ばすことにより型締力を増強したとしても、クロスヘッドリンクのスパンを伸ばすことで生じるクロスヘッドの引き代の増大が前記短縮量を越えることはない。従って、４点式の従来形型締機構や５点式の従来形型締機構よりも更に小型でかつ型締力の強力な型締機構を構成することができる。
【００６７】
また、ターナリーリンクとバイナリーリンクとの接続箇所をクロスヘッドリンクが通過可能な間隔を空けて２か所で枢着すると共に、バイナリーリンクの外側に突出部を形成し、この突出部を相互に接続するピンにクロスヘッドリンクを枢着することによってクロスヘッドリンクの枢着点をトグルリンクの外側に設けるようにしているので、トグルリンクを大きく屈折させて型開き動作を行わせてもクロスヘッドリンクがターナリーリンクに干渉することがない。
【００６８】
更に、ターナリーリンクとバイナリーリンクの各々を２組並列配備することによりターナリーリンクとバイナリーリンクを同一線上に位置させて型締を行わせるようにしているので、トグル機構自体の総合的な剛性が保証され、型締力を安定して保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した一実施形態の型締機構の構成を示す側面図である。
【図２】４点式の従来形型締機構の構成を示す側面図である。
【図３】５点式の従来形型締機構の構成を示す側面図である。
【図４】本発明を適用したもう１つの実施形態の型締機構の構成を示す平面図である。
【図５】従来型の４点式および５点式の型締機構で採用されていたバイナリーリンクとターナリーリンクとの接続方法を簡略化して示す平面図である。
【図６】射出成形機の一般的な全体構成の概要を示す側面図である。
【符号の説明】
１  本発明の一実施例の型締機構
２  ４点式の従来形型締機構
３  ５点式の従来形型締機構
４  ステーショナリープラテン
５  タイバー
６  リアプラテン
７  ムービングプラテン
８  バイナリーリンク
９  ターナリーリンク
１０  トグルリンク
１１  クロスヘッド
１２  クロスヘッドリンク
１３  突出部
１４  バイナリーリンク
１５  トグルリンク
１５′  リンクユニット
１６  クロスヘッドリンク
１７  突出部
１８  クロスヘッド
１９  ターナリーリンク
２０  ピン
２１  ピン
２２  ピン
２３  ピン
２４  グリス溜め
２５  グリス溜め
Ａ  バイナリーリンクとターナリーリンクの枢着点（トグルリンクのノード）
Ｂ  リアプラテンのステープルとバイナリーリンクとの枢着点
Ｃ  ムービングプラテンのステープルとターナリーリンクとの枢着点
Ｄ  クロスヘッドとクロスヘッドリンクとの枢着点
Ｅ  バイナリーリンクとクロスヘッドリンクとの枢着点
Ｆ  バイナリーリンクとクロスヘッドリンクとの枢着点
Ｔ１  最大許容型厚
Ｔ２  最大許容型開きストローク
Ｔ３  型締機構の全長
Ｔ４  リアプラテンとムービングプラテンとの間の離間距離
Ｔ５  型締機構の上下幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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