(57)【要約】【課題】  配管を短縮することができ、型締シリンダと他のアクチュエータを同時に動作可能とするトグル式型締装置を提供する。【解決手段】  上記課題を解決するためのトグル式型締装置は、リンクハウジングの後面にロッド側フランジ型の型締シリンダが取り付けられた射出成形機のトグル式型締装置において、前記型締シリンダに作動油を供給する双方向吐出ポンプと、前記双方向吐出ポンプを回転駆動させるサーボモータと、タンク及び弁を備え、前記型締シリンダを作動した際の前記作動油の不足分を前記双方向吐出ポンプに供給し、前記作動油の余剰分を前記タンクに流入させる補給回収回路部と、前記型締シリンダのロッド側油室をヘッド側油室または前記双方向ポンプに選択的に接続する電磁切換弁と、を有する駆動ユニットを前記型締シリンダのロッド側フランジまたは前記リンクハウジングに取り付けたことを特徴とする。【選択図】    図１
2006256180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リンクハウジングの後面にロッド側フランジ型の型締シリンダが取り付けられた射出成形機のトグル式型締装置において、
前記型締シリンダに作動油を供給する双方向吐出ポンプと、
前記双方向吐出ポンプを回転駆動させるサーボモータと、
タンク及び弁を備え、前記型締シリンダを作動した際の前記作動油の不足分を前記双方向吐出ポンプに供給し、前記作動油の余剰分を前記タンクに流入させる補給回収回路部と、
前記型締シリンダのロッド側油室をヘッド側油室または前記双方向ポンプに選択的に接続する電磁切換弁と、
を有する駆動ユニットを前記型締シリンダのロッド側フランジまたは前記リンクハウジングに取り付けたことを特徴とするトグル式型締装置。
【請求項２】
前記双方向吐出ポンプは、前記型締シリンダのヘッド側油室に接続した吐出口の圧力が上昇するのに応じて吐出量が減少する機能を備えた可変吐出ポンプであることを特徴とする請求項１に記載のトグル式型締装置。
【請求項３】
前記サーボモータは、前記双方向吐出ポンプが前記作動油により回転させられるエネルギーを電源側に回生する電源回生装置に接続してあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトグル式型締装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載のトグル式型締装置を用いて型締した後に型開動作を行う型開制御方法において、
可動プラテンを案内し、前記リンクハウジングと固定プラテンとを連結したタイバーのスプリングバックにより、前記型締シリンダのロッド及びピストンが押し戻される衝撃を、
前記双方向吐出ポンプの回転数を制御して吸収し、穏やかに型を開くことを特徴とするトグル式型締装置の型開制御方法。
【請求項５】
請求項３に記載のトグル式型締装置を用いて型締した後に型開動作を行う場合において、
可動プラテンを案内し、前記リンクハウジングと固定プラテンとを連結したタイバーのスプリングバックにより、前記型締シリンダのロッド及びピストンが押し戻される衝撃を、
前記双方向吐出ポンプの回転数を制御して吸収し、穏やかに型を開くとともに、作動油により前記双方向吐出ポンプを介して前記サーボモータが回転させられるエネルギーを電源側に回生することを特徴とするトグル式型締装置の型開制御方法。
【請求項６】
リンクハウジングの後面に取り付けられたロッド側フランジ型の型締シリンダと、前記型締シリンダに作動油を供給する双方向吐出ポンプと、前記双方向吐出ポンプを回転駆動するサーボモータと、タンク及び弁を備え、前記型締シリンダを作動した際の、前記作動油の不足分を前記双方向吐出ポンプに供給し、前記作動油の余剰分を前記タンクに流入させる補給回収回路とを有する射出成形機におけるトグル式型締装置の型締方法であって、
前記双方向吐出ポンプは、モータが回転させるねじにより斜板角度を調整可能な構成であり、
可動プラテンと固定プラテンとに取り付けた金型間に所定の隙間を設けた状態で型締力を保持する場合に、
前記双方向吐出ポンプの回転数と前記斜板角度を制御して、型開量または型締力を制御することを特徴とするトグル式型締装置の型開制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチックやアルミの製品を形成する射出成形機の型締装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１０は、トグル式型締装置を備えた射出成形機の一例を示したものである。トグル式型締装置を備える射出成形機１は、図１０に示すように型締装置２と射出装置３とを基本的な構成としている。そして、型締装置２や射出装置３にはそれぞれ、複数のアクチュエータが備えられていることが一般的である。
【０００３】
従来の射出成形機１では、図１０に示すように、１つのポンプ４を複数のアクチュエータと接続していた。そして、切換弁等により給油経路を切り替えることで、各アクチュエータを動作させていた。このため、複数のアクチュエータを同時に動作させることができず、サイクルタイムの向上を図ることはできなかった。また、複数のアクチュエータに対して１つのポンプを設けるという構成から、ポンプと各アクチュエータとを接続する配管類は、長く複雑になるため、設置にあたり多くの工数を必要とし、コストアップの要因となっていた。さらに、これらの配管は油漏れ等の要因にもなるため、改善が望まれていた。
【０００４】
このような実状に鑑み、特許文献１に記載されているような油圧シリンダが提案されている。引用文献１に記載の油圧シリンダは、軸方向フート型（両端に足付）油圧シリンダの上に、双方向吐出ポンプ、サーボモータ、切換弁、タンク等を取り付けて一体化したものである。このような構成の油圧シリンダによれば、１つのアクチュエータに対して１つの油圧源を備え付けるということが可能となり、複数のアクチュエータを同時に動作させることが可能となる。また、シリンダに対してポンプ、モータ、タンク等を付帯させる構成としたことより、余分な配管類が無くなり、設置が容易となる。
【特許文献１】特開２００２−８１４０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されている油圧シリンダを型締装置に採用すれば確かに、複数のアクチュエータを同時に動作させることができるようになり、長い配管類も排除することができる。しかし、トグル式型締装置の型締シリンダの場合、型締シリンダは、構造上リンクハウジングの後面（垂直面）に設置する必要があり、ロッド側フランジ型のシリンダでなければ取り付けることができない。このため、特許文献に示されるようなフート型の油圧シリンダは取り付けられない。また、仮に特許文献に記載されているものと同様の機構をロッド側フランジ型の油圧シリンダに採用した場合であっても、シリンダのチューブ上にモータ等の重量物を載せた場合には、チューブが撓み、シリンダの動作に支障が生じる可能性がある。また、リンクハウジングは、型厚調整のためにマシンベースに対して動く構造とされている。このため、リンクハウジングに取り付ける物はその重量を軽くする必要がある。
【０００６】
また一般に、型締装置では、型締状態から型を開くデコン（減圧）時に、シリンダロッドとピストンがタイバーのスプリングバックにより急激に押し戻されて衝撃が発生する。さらに、この衝撃により配管内で作動油にキャビテーションが発生し作動油が劣化することがある。また、型締時にタイバーに蓄積された弾性エネルギー等は、熱エネルギーに変換されて作動油の温度を上昇させるため、作動油の劣化を招く。
【０００７】
また、トグル式型締装置において、発泡成形等の型が少し開いた状態で型を停止させて型締力を保持する場合、油圧ポンプの回転を低下させて吐出させる作動油量を低減しなければならない。しかし、油圧ポンプの回転を極度に低下させた場合には、油圧ポンプの構造的特性により圧力が脈打ち、型締力や型開位置等に脈動が発生してしまい、型開き量の制御が不安定となる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明に係る第１のトグル式型締装置は、リンクハウジングの後面にロッド側フランジ型の型締シリンダが取り付けられた射出成形機のトグル式型締装置において、前記型締シリンダに作動油を供給する双方向吐出ポンプと、前記双方向吐出ポンプを回転駆動させるサーボモータと、タンク及び弁を備え、前記型締シリンダを作動した際の前記作動油の不足分を前記双方向吐出ポンプに供給し、前記作動油の余剰分を前記タンクに流入させる補給回収回路部と、前記型締シリンダのロッド側油室をヘッド側油室または前記双方向ポンプに選択的に接続する電磁切換弁と、を有する駆動ユニットを前記型締シリンダのロッド側フランジまたは前記リンクハウジングに取り付けたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る第２のトグル式型締装置は、上記構成のトグル式型締装置において、前記双方向吐出ポンプは、前記型締シリンダのヘッド側油室に接続した吐出口の圧力が上昇するのに応じて吐出量が減少する機能を備えた可変吐出ポンプであることを特徴とする。
また、本発明に係る第３のトグル式型締装置は、上記構成のトグル式型締装置において、前記サーボモータは、前記双方向吐出ポンプが前記作動油により回転させられるエネルギーを電源側に回生する電源回生装置に接続してあることを特徴とする。
【００１０】
また、上記課題を解決するための本発明に係る第１のトグル式型締装置の型開制御方法は、第１又は第２のトグル式型締装置を用いて型締した後に型開動作を行う場合において、可動プラテンを案内し、前記リンクハウジングと固定プラテンとを連結したタイバーのスプリングバックにより、前記型締シリンダのロッド及びピストンが押し戻される衝撃を、前記双方向吐出ポンプの回転数を制御して吸収し、穏やかに型を開くことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る第２のトグル式型締装置の型開制御方法は、上記第３のトグル式型締装置を用いて型締した後に型開動作を行う場合において、可動プラテンを案内し、前記リンクハウジングと固定プラテンとを連結したタイバーのスプリングバックにより、前記型締シリンダのロッド及びピストンが押し戻される衝撃を、前記双方向吐出ポンプの回転数を制御して吸収し、穏やかに型を開くとともに、作動油により前記双方向吐出ポンプを介して前記サーボモータが回転させられるエネルギーを電源側に回生することを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明に係る第３のトグル式型締装置の型開制御方法は、リンクハウジングの後面に取り付けられたロッド側フランジ型の型締シリンダと、前記型締シリンダに作動油を供給する双方向吐出ポンプと、前記双方向吐出ポンプを回転駆動するサーボモータと、タンク及び弁を備え、前記型締シリンダを作動した際の、前記作動油の不足分を前記双方向吐出ポンプに供給し、前記作動油の余剰分を前記タンクに流入させる補給回収回路とを有する射出成形機におけるトグル式型締装置の型締方法であって、前記双方向吐出ポンプは、モータが回転させるねじにより斜板角度を調整可能な構成であり、可動プラテンと固定プラテンとに取り付けた金型間に所定の隙間を設けた状態で型締力を保持する場合に、前記双方向吐出ポンプの回転数と前記斜板角度を制御して、型開量または型締力を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
上記構成のトグル式型締装置によれば、型締シリンダと油圧源である双方向吐出ポンプ及びタンク等とが１対１で配設されるため、型締シリンダと他のアクチュエータとの同時動作が可能となる。このため、サイクルタイムの向上を図ることができる。
また、型締シリンダと双方向吐出ポンプ、モータ等とを一体化した場合には、配管類が殆ど無くなり、構成が簡略化される。これに伴い、シリンダ類をリンクハウジングに取り付ける際の組立作業が簡単になる。
【００１４】
また、双方向吐出ポンプとして可変吐出ポンプを採用した場合、吐出口の圧力が上昇するに応じて吐出量が減少するため、高い吐出圧力を発生させるために必要とされるモータトルクを小さくすることができる。このため、ポンプを駆動させるためのモータは、容量が小さく、小型で軽量なものを選択することができる。よって、リンクハウジングへの取り付けが容易となる。
【００１５】
また、モータネジ駆動の可変式ポンプを採用することにより、ポンプの斜板角度を自由に変えることが可能となり、ポンプ自体の回転数は低下させずに作動油の吐出量を低下させることができるため、吐出される作動油に脈動が生じることが無い。このため、発泡成形など、微小な型開状態での型開量あるいは型締力を保持することが必要な成形が可能となる。
【００１６】
また、トグル式型締装置において上記のような制御方法を実施することにより、型開時の衝撃を防止できると共に、作動油の温度上昇と劣化を防止することができる。また、型締時に蓄積されたタイバーの弾性エネルギー（加圧された作動油が油室から流れ出るエネルギ）を、型開時にポンプを介して電源回生手段によって電源回生することで、省エネ効果を期待することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明のトグル式型締装置および制御方法に係る実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下に示す実施の形態は、本発明を実施するための好適な形態の一部であり、本発明は以下の実施形態のみに拘束されるものでは無い。
【００１８】
図１は、本発明に係るトグル式型締装置を示す図である。
まず、トグル式型締装置１０の基本的構成について説明する。トグル式型締装置１０は、基盤（マシンベース）１４と、当該基盤１４に載置された固定プラテン１６、可動プラテン１８、リンクハウジング２０、及び前記可動プラテン１８とリンクハウジング２０とを接続するトグル機構３０とを基本構成としている。トグル機構３０とは、トグルリンク２６とクロスヘッド２８とから成るリンク機構のことであり、クロスヘッド２８を図中の左右へ移動させることにより、トグルリンク２６の引き伸ばし、あるいは屈曲をすることができる。
【００１９】
前記固定プラテン１６と可動プラテン１８との対向面は、雄雌一対の金型２１（２１ａ，２１ｂ）が取付け可能な構成とされており、固定プラテン１６には、金型２１へ成形材料を射出するための射出孔２２が形成されている。
前記固定プラテン１６とリンクハウジング２０は、複数のタイバー（本実施形態では４本）２４によって連結され型厚に合わせて双方の離間距離が定められ、前記可動プラテン１８は前記固定プラテン１６と前記リンクハウジング２０との間で前記タイバー２４に沿って摺動可能に設けられる。このため、前記固定プラテン１６、可動プラテン１８、及びリンクハウジング２０には、それぞれ対応する位置にタイバー２４を挿貫させるための孔２４ｂが形成されている。タイバー２４の固定方法として、本実施形態では、ボルト・ナットによる方式を採用することとした。すなわち、タイバー２４は、両端にネジ溝が加工されており、固定プラテン１６側のネジ溝にタイナット２４ｃが螺着されて位置が決められる。リンクハウジング２０側のタイナット２４ａは金型の厚みに合った位置に回転移動した後螺着固定され、これによりリンクハウジング２０の位置が決まる。
【００２０】
前記可動プラテン１８とリンクハウジング２０とには、図示しないライナーまたはリニアベアリングが備えられており、基盤１４に備えられた図示しない摺動面またはリニアベアリングガイド上を摺動可能に構成されており、前記金型２１の厚さ寸法によって固定プラテン１６からの離間距離を変えることができる。なお、リンクハウジング２０は、タイバー２４によって連結された後は固定状態となる構成とする。
【００２１】
前記リンクハウジング２０の後面２０ｂには型締シリンダ１２が設けられ、前記型締シリンダ１２のロッド５４の先端側は、前記リンクハウジング２０に形成された孔２０ａを挿貫し、クロスヘッド２８に接続されている。
前記型締シリンダ１２は、ロッド側フランジ型のシリンダであり、シリンダチューブ５０のロッド側開口部に、前記ロッド５４を貫通させたフランジ５０ａを備え、当該フランジ５０ａによりリンクハウジング２０の後面へ固定される。
【００２２】
上記のような型締シリンダ１２のロッド５４に伸縮動作させることにより、前記クロスヘッド２８を介してトグルリンク２６が引き伸ばされ、あるいは屈曲させられることとなる。
前記型締シリンダ１２は、チューブ５０の内部に、ピストン５２が設けられており、当該ピストン５２に前記ロッド５４の基端部が接続されている。そして前記チューブ５０の内部は、前記ピストン５２によって隔てられた２つの油室５１（５１ａ，５１ｂ）によって構成されている。前記型締シリンダ１２は、前記チューブ５０内の、２つの油室５１に供給される作動油の増減によって、前記ピストン５２が摺動する。このため前記ピストン５２に接続された前記ロッド５４は、前記２つの油室５１内に供給・排出される作動油の増減によって伸縮動作が成される。
【００２３】
前記シリンダ５０内部に形成された２つの油室５１のそれぞれには双方向吐出型のポンプ５６の吐出口５６ａ，５６ｂのいずれか一方を接続するための配管経路が備えられ、一方の油室５１から排出された作動油を前記ポンプ５６を介して他方の油室５１へ供給可能な構成とされている。
すなわち、ヘッド側油室５１ａは、油圧経路６７ａを介してポンプ５６の吐出口５６ａに接続され、ロッド側油室５１ｂは、油圧経路６７ｂを介してポンプ５６の吐出口５６ｂに接続される。
【００２４】
油圧経路６７ａと油圧経路６７ｂとの間には、補給回収回路６４が設けられている。補給回収回路６４は、詳細を後述するように、ロッド５４の有無による油室５１ａ，５１ｂ間の容積の差より生ずる作動油の過不足分を調整する回路である。
また、油圧経路６７ａと油圧経路６７ｂとの間にバイパス経路６５を設け、電磁切換弁６６を介して経路の切換を可能とし、ロッド側油室５１ｂ内の作動油を油圧経路６７ａに排出可能な構成とした。このような構成とすることにより、ヘッド側油室５１ａに供給する作動油量は、ポンプ５６からの吐出分とロッド側油室５１ｂからの排出分との合計量とすることができるいわゆるランアラウンド回路を構成でき、型閉動作の高速化を図ることが可能となる。
【００２５】
前記補給回収回路６４は、油圧経路６７ａと油圧経路６７ｂとの間にバイパス経路を設け、当該バイパス経路に作動油タンク６０を備え、前記作動油タンクの両側にパイロットチェック弁６２（６２ａ，６２ｂ）を設けた回路である。
前記パイロットチェック弁６２ａは、油圧経路６７ｂの圧力がパイロット圧以上になることにより開放され、前記パイロットチェック弁６２ｂは、油圧経路６７ａの圧力がパイロット圧以上になることにより開放される。また、前記作動油タンク６０は、ヘッド側油室５１ａとロッド側油室５１ｂとの間における最大容積の差分量にあたる作動油を貯留・供給可能な大きさであれば良い。
【００２６】
このような構成であれば、ポンプ５６の吐出側における油圧経路と吸引側における油圧経路との圧力差によりチェック弁６２ａ，６２ｂが開かれ、適宜作動油の供給と回収が成されることとなる。このような構成を採る本実施形態の型締シリンダ１２では、作動油タンク６０の大きさは、少なくとも２つの油室５１における最大容積の差分にあたる量を貯留することができる大きさであれば良いこととなり、従来に比べて小型化することが可能となる。
【００２７】
トグル式型締装置１０は、型の開閉動作に関しては速く低圧で、型締に関しては遅く高圧で押圧することが望ましい。このため本実施形態では、前記ポンプ５６として斜板型の可変吐出ポンプ（斜板ポンプ）を採用し、前記ポンプ５６を駆動させるためのモータ５８としてサーボモータを採用した。また、前記サーボモータには、モータ５８の回転数や回転トルク等を制御するためのモータ制御装置５８ａを接続している。これにより型開閉速度を制御できる。また、斜板ポンプとは、斜板角度の調整によって吐出量調整を可能とするピストン型のポンプのことを言い、一定範囲の割合で斜板角度を大きくするほどポンプの１回転あたりの吐出量が増大し、斜板角度を小さくするほど同吐出量が減少する。ポンプの１回転あたりの吐出量を減少させた場合、規定の吐出圧力を得るために必要とされるポンプのトルクは小さくなる。これは、ポンプ（モータ）のトルクをＴ、ポンプの一回転あたりの吐出量をｑ、吸込み側と吐出側との圧力差をｐとした場合に、数式１の関係式が成り立つことより証明することができる。
【数１】
2006256180.tif 000003
【００２８】
このように、吐出圧力の上昇とともにポンプ１回転あたりの吐出量を低下させる制御を行うポンプは、図２に示すような特性を持つこととなる。
このため、従来の型締力を得るために高い吐出圧を発生させようとする場合にも、ポンプを駆動させるモータとして、容量の小さいものを採用することができる。
【００２９】
なお、斜板角度の変更手段に関しては、トルク一定方式を採用することを基本とする。このため、本実施形態のポンプは図３に示すような構成とされる。すなわち、ポンプ５６の吐出側圧力（本実施形態では型締シリンダ１２のヘッド側圧力）が設定圧力に近づくことによって作動する圧力弁５７ａと、前記圧力弁５７ａの作動によって伸長し、ポンプ５６の斜板角度を小さくするシリンダ５７ｂと、ポンプ５６の斜板角度を機械的に検出して圧力弁５７ａの作動バランスを調整するための圧力弁（トルク調整弁）５７ｄとが設けられているのである。そして、ポンプ外部に設けられた作動油タンク６０に接続されるリリーフ弁５７ｃを設け、過圧時の安全弁としている。ポンプ５６の斜板に対して調整ネジ５７ｆを設けることにより、斜板角度を調整してポンプの最大押しのけ容積（１回転あたりの吐出量の最大値）を変えることが可能となる。なお、絞り弁５７ｅを設けることにより圧力弁５７ａの両端に圧力差を生じさせ、圧力弁５７ａに対するパイロット圧が発生する。また、吐出側圧力が低下した場合には、シリンダ５７ｂに流入された作動油が排出され、斜板はバネ５７ｇの力により押し戻される。
【００３０】
このような構成のポンプ５６は、ポンプ５６の吐出側圧力が設定圧力に近づくことで、斜板角度が制御され、ポンプ５６の１回転あたりの吐出量は、吐出圧に応じて変更される。また、上記構成のポンプ５６において吐出圧の制限とその制御は、モータ５８のトルクリミット制御によって行う。
このような構成の油圧回路では、型締動作を高速化する場合、ヘッド側油室５１ａへ作動油を供給する際、電磁切換弁６６のコイル６６ａを励磁することで、ロッド側油室５１ｂから排出される作動油が前記第２のバイパス経路６５へ流入する。
【００３１】
ポンプ５６を駆動させることにより、前記作動油タンク６０からポンプ５６へ作動油が供給され、吐出口５６ａから吐出された作動油はヘッド側油室５１ａへ供給される。この圧力によりピストン５２は図１の右側へ摺動する。ロッド側油室５１ｂ内部に貯留された作動油はその圧力により排出され、分岐経路へと流入する。そして、分岐経路へ流入した作動油は油室５１ａへ供給される作動油の流れに従ってヘッド側油室５１ａへ供給されることとなる。
【００３２】
油圧回路に、上記のような第２のバイパス経路６５を設けることにより、面積の大きいヘッド側油室５１ａに作動油を入れて型の閉動作を高速化する場合であっても容量の大きいポンプを採用する必要がなくなる。また、従来と同等な型の閉速度を得る場合であれば、容量が小さく小型軽量なポンプを採用することができる。
よって、本実施形態のトグル式型締装置１０は、モータ５８及びポンプ５６を小型なものとした場合であっても、型締シリンダ１２のロッド５４の伸長動作を高速化することが可能となる。また、コイル６６ａを消磁することにより、型締時には高いシリンダの推進力を得ることができる。
【００３３】
上記構成の型締シリンダ１２は、型締シリンダ１２を動作させるために必要とされるポンプ５８、モータ５６、及び作動油タンク６０のそれぞれを小型なものとすることができ、ロッド側フランジ５０ａ又はリンクハウジング２０への取り付けが容易となる。
【００３４】
また、ポンプ５６、モータ５８、作動油タンク６０、及びチューブ５０を一体的に構成した場合には、それぞれを接続する配管類も短縮することができる。このため、現場据付時の組立が簡単になると共に、型締装置のメンテナンス性を向上させることができる。
上記実施形態におけるトグル式型締装置に採用するポンプとしては、図４に示すような形態のものであっても良い。
【００３５】
図４に示すモータネジ駆動式ポンプ１５６は、吐出量を調整するための斜板１５５ａと、斜板角度調整ネジ１５５ｂと、当該斜板角度調整ネジ１５５ｂを駆動させるネジ駆動用モータ１５５ｃとを備えることを特徴としている。そして、ポンプ１５６の加圧側吐出口（本実施形態ではヘッド側）１５６ａに圧力センサ１５５ｄを備えることで吐出圧を検知可能としている。前記センサ１５５ｄは制御部１５５ｅに接続されており、検出した吐出圧を信号として前記制御部１５５ｅへ送る。制御部１５５ｅには吐出側の設定圧力が記憶されており、設定圧力と実際の吐出圧との差分に基づいて前記ネジ駆動用モータ１５５ｃに対して制御信号が送られる。このような構成のポンプ１５６は、センサ１５５ｄによって検出される吐出圧を制御部１５５ｅへ逐次フィードバックしてネジ駆動用モータ１５５ｃの回転を制御することで、斜板１５５ａの角度調整を可能としている。なお、１５６ｂはロッド側吐出口である。
上記のような構成のトグル式型締装置１０における駆動ユニット（ポンプ５６、モータ５８、作動油タンク６０等）の実装例について図５及び図６に示す。
【００３６】
図５は、駆動ユニット５９を型締シリンダ１２のロッド側フランジ５０ａに取り付けた状態を示す図である。このように、型締シリンダ１２と駆動ユニット５９を一体化させることにより、解体時や現地据付の際の作業が簡単になる。なお、駆動ユニット５９の取り付けに関しては、ロッド側フランジ５０ａに台座５９ａを取り付け、当該台座５９ａに駆動ユニット５９を取り付ける構成を採ることで、型締シリンダ１２のチューブ５０に対して負担をかけることがなくなる。また、上記の如く駆動ユニット５９を軽量化することができるため、前記台座５９ａをロッド側フランジ５０ａに対して片持ち状態で取り付けたとしても十分な安定性を得ることができる。
【００３７】
図６は、型締シリンダ１２と駆動ユニット５９とを別体としながらも、駆動ユニット５９は型締シリンダ１２の取り付け位置の近傍であるリンクハウジング２０の後面２０ｂに取り付けた状態を示す図である。このように型締シリンダ１２と駆動ユニット５９とを別体としながらも駆動ユニット５９を型締シリンダ１２の近傍に配置することにより、双方を接続する配管類は短くしつつ、その配置形態に自由度を持たせることが可能となる。このため、現地据付時には、他の部材との干渉等を考慮して駆動ユニット５９の配置を定めることが可能となる。
また、上記いずれの実装例の場合であっても、上記の上述したように駆動ユニット５９の軽量化を図っているため、リンクハウジング２０を移動させる際に支障をきたすことは無い。
【００３８】
上記のような構成のトグル式型締装置１０ではまず、金型２１の厚さ寸法に合わせてリンクハウジング２０の位置決めを行う。リンクハウジングの位置決めは、タイバー２４に螺着されたリンクハウジング側のタイナット２４ａを回転移動させて行う。リンクハウジング２０の位置は、前記トグルリンク２６が伸びきった状態が型閉状態で型締力が生じる位置とすると良い。
【００３９】
リンクハウジング２０の位置を固定した後、型締シリンダ１２のヘッド側油室５１ａへ作動油を供給し、トグル機構３０を動作させて型を閉じる。通常、型閉動作は、図７（Ａ）に示すように、ロッド側油室５１ｂから排出された作動油がポンプ５６を介してヘッド側油室５１ａへ供給される（矢印Ａ，Ｂ，Ｃ参照）ことで成される。この時、油圧経路６７ａと油圧経路６７ｂとでは、吐出口５６ａ側に接続された油圧経路６７ａの方が高圧となっているため、油圧経路６７ａからパイロット圧を取得するチェック弁６２ｂは開放状態となる。このため、油室の断面積の違いにより生じる不足分の作動油は、チェック弁６２ｂを介して作動油タンク６０からポンプ５６へ供給され、ポンプ５６はこれを吐出する（矢印Ｄ，Ｅ，Ｃ参照）。
【００４０】
一方、図７（Ｂ）に示すように、電磁切換弁６６のコイル６６ａを励磁した場合、ロッド側油室５１ｂから排出された作動油はバイパス経路６５へ流入し、油圧経路６７ａを介してヘッド側油室５１ａへ供給されることとなる（矢印Ａ，Ｆ参照）。このとき、ポンプ５６の吐出側に設定されている油圧経路６７ａは、油圧経路６７ｂよりも圧力が高いため、チェック弁６２ｂが開放状態となり、作動油タンク６０からポンプ５６へ作動油が供給される。そしてポンプ５６は、油圧経路６７ａを介してヘッド側油室５１ａへ作動油を供給することとなる（矢印Ｄ，Ｅ，Ｃ参照）。
【００４１】
このため、電磁切換弁６６のコイル６６ａを励磁した状態では、ポンプ５６の最大吐出量を変えること無くヘッド側油室５１ａへの作動油の供給量を増大させ、高速型閉が可能となる。すなわち、小型ポンプであってもヘッド側油室５１ａへ供給する作動油量として十分な値を得ることが可能となるのである。よって、設備コスト、設置スペースの削減が可能な他、ポンプの重量も減らすことができるため、フランジ型のシリンダを採用した型締シリンダであってもポンプ及びモータ等をシリンダの周辺へ付帯させた状態で壁面（リンクハウジング２０）へ備え付けることが可能となる。
【００４２】
金型２１が閉じた後には電磁切換弁６６のコイル６６ａの励磁を止め、ポンプ５６の吐出量を絞りつつ作動油をヘッド側油室５１ａへ供給し、吐出圧力を高めてピストン５２を押圧し、屈曲部が残るトグルリンク２６を伸ばす。引き伸ばされたトグルリンク２６はメカロックされ、ヘッド側油室５１ａに圧力をかけなくても型締力を維持することが可能となる。
【００４３】
型締終了後、ヘッド側油室５１ａ内部に貯留された作動油をロッド側油室５１ｂへ送ることで、離型及び型開が成される。型締力を得るために伸ばされていたトグルリンク２６が屈曲する際には、伸びていたタイバーが元に戻る力（スプリングバック）により型締シリンダ１２のピストン５２及びロッド５４が押し戻されて衝撃が生じる。これにより、作動油には熱やキャビテーションが発生し、作動油の劣化が招かれる。
【００４４】
このため本実施形態のトグル式型締装置は、ヘッド側油室５１ａから作動油を排出してロッド側油室５１ｂへ供給することで降圧を行う際、ポンプ５６を通過させる作動油に制動をかけることでヘッド側油室５１ａ内の圧力を徐徐に降下させるようにした（図８（Ａ）参照）。すなわち、ポンプ５６は加圧されたヘッド側油室５１ａ内の作動油が流れ込むことで、そのエネルギーにより作動油を吐出口５６ｂ側へ吐出する方向へと回転させられる。この時、回転させられるポンプ５６に連動して回転するモータ５８の回転速度とトルクを制御することにより、作動油の勢いに制動をかけることができる。
【００４５】
上記のように、ヘッド側油室５１ａから排出される作動油は、ポンプ５６を通過する際に制動がかけられ、その後にロッド側油室５１ｂへ供給される（矢印Ａ，Ｂ，Ｃ参照）。このため、作動油を排出する勢いに制動をかけられたヘッド側油室５１ａ内の圧力は、徐徐に降下することとなり、穏かな型開が成される。
【００４６】
なお、ヘッド側油室５１ａから排出される作動油には制動がかけられているため、吐出口５６ａに接続された油圧経路６７ａは吐出口５６ｂに接続された油圧経路６７ｂよりも圧力が高くなり、油圧経路６７ａからパイロット圧を取得するチェック弁６２ｂは開放状態となる。このため、油室の断面積の差によって生じる差分の作動油は作動油タンク６０に回収される（矢印Ｄ，Ｅ参照）。
【００４７】
ヘッド側油室５１ａの降圧が終了した後、ロッド側油室５１ｂへ作動油を供給するようにポンプ５６を駆動させて金型２１の型開を行う（図８（Ｂ）矢印Ａ，Ｂ，Ｃ参照）。この場合、ポンプ５６は吐出口５６ｂ側へ作動油を吐出することとなり吐出口５６ｂ側に接続された油圧経路６７ｂは油圧経路６７ａに比べて高圧となる。このため、油圧経路間の圧力差によってチェック弁６２ａが開放状態となり、油室の断面積の差から生じる差分の作動油は、作動油タンク６０へ回収される（矢印Ｆ，Ｇ参照）。
【００４８】
また、本発明の実施形態に係るトグル式型締装置１０のモータ５８には、作動油を逆流させてポンプ５６を逆転させる際に発生するエネルギー（ポンプ５６の逆転によりモータが発電する電力）を電源回生する回生装置を接続することができる。回生装置としては、作動油の逆流によって生じたモータからの電力を吸収し、抵抗を介して熱エネルギーに変換して大気中に放出する抵抗回生方式のものや、電力そのものを電源側へ戻す電源回生方式のものを挙げることができる。
【００４９】
抵抗回生方式の回生装置は、図９（Ａ）に示すように、電源（三相交流電源）２１０側に接続されたコンバータ２２０と、モータ５８側に接続されたインバータ２３０と、それらの間に並列に接続される回生用抵抗器２４０とを主な構成要素とする。前記コンバータ２２０は大容量のダイオードからなり、電源から供給される交流電流（三相交流）を直流に整流する。また、前記インバータ２３０は、コンバータ２２０によって整流された電流を任意の周波数、振幅に調整した交流電流（三相交流）に変換して、モータ５８へ供給するいわゆるサーボアンプを担う。また、前記回生用抵抗器２４０には直列に、スイッチ素子２５０が接続される。
また、抵抗式回生装置２００には、前記回生用抵抗器２４０に対して並列に、平滑コンデンサ２６０が設けられ、共振回路を構成する。
【００５０】
上記のような構成の抵抗式回生装置２００において、モータ５８が逆回転することにより発生する回生エネルギー（電流）は、前記インバータ２３０を介して前記回生用抵抗器２４０及びスイッチ素子２５０に流れ、熱エネルギーに変換され、大気中に放出されて消費される。このため、作動油の温度上昇や劣化を防止することができる。
【００５１】
これに対し、電源回生方式の回生装置は、図９（Ｂ）に示すような構成を採る。すなわち、本回生装置では、図９（Ａ）に示した回生用抵抗器２４０及びスイッチ素子２５０を排除した。また、コンバータ２２０を構成していたダイオードの代わりに、パワートランジスタのように大容量なスイッチングトランジスタを配し、これに並列にフライホイールダイオードを接続してコンバータ３２０を構成した。
【００５２】
本構成の電源回生装置３００によれば、モータ５８の逆回転によって生ずる回生エネルギー（電流）は、インバータ３３０を介してフライホイールダイオードに流れ込み、電源３１０側へ回生されることとなる。このため、型締時に蓄積されたタイバーの弾性エネルギーと作動油の圧縮エネルギーとが、モータ５８を介して電源回生装置３００へ流れて電源回生され、再利用が可能となり、省エネ効果を得ることができる。
なお、これらの回生装置は、実施形態における制御装置の一部として設けられれば良い。
【００５３】
上記のような構成のトグル式型締装置１０の型締型締シリンダ１２では、発泡成形などを行う際に必要とされる微小型開き状態で型締力を発生させる場合にも有利である。
発泡成形は、型締後、図示しない射出装置から発泡性樹脂を金型２１のキャビティ内に射出充填し、充填した樹脂が発泡膨張するのに合わせて金型２１を微小に開いて型開量あるいは型締力を保持することにより行う。
【００５４】
このような発泡成形において、金型２１の微小開き状態と当該状態での型締力を保持するためには、ヘッド側油圧室５１ａの油圧を一定に保持することが重要である。そのためには型締シリンダ１２のピストン部からの内部漏れとポンプ自体の内部リーク分の作動油量を一定圧力で吐出することが必要となる。よって、上記構成のモータネジ駆動の可変式ポンプを有する本実施形態のトグル式型締装置１０は、発泡形成を行う場合にも適しているということができる。
【００５５】
微小型開き量、あるいは型締力の制御方法としては、斜板角度を小さくし、モータを規定の回転数で回転させてポンプ５６を駆動させることで、作動油の吐出量を低減させ、型締シリンダ１２からの作動油の漏れ分やポンプ５６自体からのリーク分の作動油を補給して型締力を得られるようにすれば良い。斜板ポンプはその構成上、回転数が６００ｒｐｍ未満となった場合には作動油の吐出が不連続となり、吐出する作動油や型締力に脈動が生じるが、上記のような方法によれば、ポンプの回転数は規定値を保つこととなるため、型締力等に脈動が生じることは無い。
【００５６】
また、制御する作動油の吐出量が微小な場合には、高精度な制御を行うことが望ましい。このような場合には、センサ等を用いて可動部の位置、あるいは吐出側の圧力を検出し、これらの値に基づいてポンプ５６の斜板角度を制御するようにすると良い。
具体的には、吐出する作動油に脈動が生じ無い限度である６００ｒｐｍ程度でモータ５８を駆動させる。センサは、可動部であるクロスヘッド２８や可動プラテン１８等の位置を検出するように設置する。ポンプ５６に対して制御手段（不図示）を設け、前記センサによって検出された値を信号として前記制御手段に送信する。前記制御手段は前記センサからの信号に基づいて、ポンプの斜板角度を調整し、クロスヘッド、あるいは可動プラテンの位置が一定となるように制御する。
【００５７】
なお、圧力センサを用いた場合には、吐出側圧力が微小型開き状態で一定の値となるように、制御手段を介して斜板角度を調整する（図４参照）。
また、上記実施形態ではポンプ５６として斜板ポンプを採用することのみを記載したが、斜板ポンプの代わりに斜軸ポンプを採用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明のトグル式型締装置を示す図である。
【図２】本発明で採用するトルク一定型のポンプの特性を示すグラフである。
【図３】本発明で採用するトルク一定型のポンプの構成を示す図である。
【図４】モータとネジにより斜板角度の制御を行うモータネジ駆動の可変式ポンプの構成を示す概略断面図である。
【図５】トグル式型締装置に対する油圧源の第１の実装例を示す図である。
【図６】トグル式型締装置に対する油圧源の第２の実装例を示す図である。
【図７】型閉及び型締時の作動油の流れを示す図である。
【図８】離型及び型開時の作動油の流れを示す図である。
【図９】射出成形機における回生手段の構成を示す図である。
【図１０】従来の射出成形機を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０………トグル式型締装置、１２………型締シリンダ、１４………基盤、１６………固定プラテン、１８………可動プラテン、２０………リンクハウジング、２１（２１ａ，２１ｂ）………金型、２２………射出孔、２４………タイバー、２６………トグルリンク、２８………クロスヘッド、３０………トグル機構、５０………シリンダ、５０ａ………ロッド側フランジ、５１ａ………ヘッド側油室、５１ｂ………ロッド側油室、５２………ピストン、５４………ロッド、５６………ポンプ、５８………モータ、５８ａ………モータ制御装置、６０………作動油タンク、６２（６２ａ，６２ｂ）………パイロットチェック弁、６４………補給回収回路、６６………電磁切換弁。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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