(57)【要約】【課題】  トグル式型締機構のピンとブシュ間のクリアランスが原因となって生じる、固定プラテンと可動プラテン間の平行度の崩れを簡単な構成で防止する。【解決手段】  トグル式型締機構において、ピンＰ１に作用する型締力ａをブシュＢを介してリンクＬ１に伝達し可動プラテンを移動させて型締めを行う。この型締め時の型締め力ａの方向と概略同一方向にバネ等によってピンＰ１をリンクＬ１側に引き寄せる予圧ｃを与える。図の（ａ）は型締め時の状態である。型開き時、ピンに型開き力ｂが作用してもバネ等で与えられた予圧ｃによって、ピンＰ１とブシュＢ間のクリアランスδの位置は変化しない。リンクＬ１はバネ等を介して引っ張られピンＰ１に追従して移動することから（ピンＰ１のみクリアランスδ分移動することはないから）、固定プラテンと可動プラテン間の平行度の崩れない。図の（ｂ）は型開き開始時の状態である。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピンにより連結されたリンクを前記ピンに環着された第１のブシュを介して回動させることで可動プラテンを移動させる射出成形機のトグル式の型締機構において、
前記ピンと前記ブシュの間に型締め時に作用する力と同じ方向の予圧を作用させる予圧手段を具備したことを特徴とする型締機構。
【請求項２】
前記予圧手段は前記ピンを固定するリンクと前記第１のブシュを固定するリンクとの間に設けられたバネであることを特徴とする請求項１に記載の型締機構。
【請求項３】
前記予圧手段は、前記ピンに第２のブシュを環着して該第２のブシュを保持する部材と前記第１のブシュを固定するリンクとを連結するボルトとナットで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の型締機構。
【請求項４】
前記ナットはバネを介して前記ボルトに締めつけられていることを特徴とする請求項３に記載の型締機構。
【請求項５】
前記予圧手段は、前記第１のブシュに対して偏心して該第１のブシュの両端に設けられたブシュ又は緩衝部材であることを特徴とする請求項１に記載の型締機構。
【請求項６】
前記偏心したブシュ又は偏心した緩衝部材の代わりに、ピンを取り付ける穴の両端を中央部に対して偏心して形成し、該穴にブシュ又は緩衝部材が設けられている請求項５に記載の型締機構。
【請求項７】
前記予圧手段は、前記第１のブシュの内径面又は該第１のブシュが環着されるピンの外周面に溝を設け、該溝に前記第１のブシュに対して偏心したブシュ又は緩衝部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の型締機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形機におけるトグル機構で構成された型締機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機の型締機構においては、可動金型を固定金型に対して平行に移動させて型閉じ、型締め、型開きを行う必要がある。特に、精密さが要求される成形品においては、金型のガイドピンのクリアランスや平行度が厳しいので、型閉じ時はもちろんのこと型開き時にも精度の高い平行度を必要とするものである。すなわち、固定側、可動側の金型が取り付けられている固定プラテンと可動プラテンを平行に移動させて型閉じ、型開き動作をさせる必要がある。
【０００３】
一方、型締機構にトグル機構を用いたトグル式型締機構においては、トグル機構を構成するリンクの各回動節は、ピンと滑り軸受のブシュとで構成している。このピンはブシュに対して相対回転するものであるから、このピンとブシュ間には、クリアランスを設けねばならず、クリアランスを「０」とすることはできない。このクリアランスの影響で型閉じ時又は型開き時において、固定プラテン（固定金型）と可動プラテン（可動金型）の平行度が悪化する。
【０００４】
図８は、この点の説明図である。図８において、Ｌはリンク、Ｂはブシュ、Ｐはピンであり、図８（ａ）は、型締め時における状態を示しているものであり、型締めの駆動源からの力は、ピンＰに伝達され、ブシュＢを介してリンクＬに伝達され、該リンクの他端に連結された可動プラテンを駆動し金型を型締めしている状態とする。図８（ａ）に矢印で示すように、ピンＰが図中左から右方向に駆動されて型締力ａがリンクＬに伝達されているとする。このときクリアランスが、ピンＰとブシュＢ間には図８（ａ）で左側に偏って発生し、そのクリアランス量がδであったとする。この状態で、型開きがなされると、ピンＰは、左方向に駆動されることになる。なお、図８（ｂ）で、矢印ｂは型開き力を表している。図８（ｂ）に示すように、ピンＰはクリアランスδ分リンクＬを伴わずに移動することになる。このピンＰがクリアランスδ分移動する間リンクＬはピンＰに規制されることなく移動可能になる。
【０００５】
その結果、例えば、図８（ａ）の状態で、固定プラテン（固定金型）と可動プラテン（可動金型）が平行になるようにその平行度を調整していたとしても、図８（ｂ）の型開き時において、クリアランスδの影響によって、その平行度が崩れる可能性がある。逆に図８（ｂ）の状態で平行度を調整したとしても、図８（ａ）の型締め時において、平行度が崩れる可能性があることになる。
【０００６】
そこで、この問題を解決する方法として、トグルリンクの各回動節にラジアル方向にクリアランスをなくすために転がり軸受構造としたものが公知である（特許文献１参照）。  また、固定プラテンの四隅に可動プラテンを反固定プラテン方向に押圧する流体圧シリンダを設けて、型開きを開始する際には、この四隅の流体圧シリンダを作用させて、可動プラテンを型開き方向に移動させることで、平行度を保持するものも公知である（特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】特許第２５８４３２５号公報
【特許文献２】特開平７−８８９１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
型閉じ、型締め時および型開き時に固定プラテンと可動プラテンの平行度を保持させることは、精密な成形品を射出成形する場合必要な事項であり、トグル機構のピンとブシュ間のクリアランスにともなって発生する平行度の僅かな変化も問題となる。この問題を解決するために特許文献１で採用されたベアリングを用いる方法では、組立性、保守性が低下し、型開閉時の騒音が大きくなるという欠点がある。  
また、特許文献２で示された流体圧シリンダを用いる方法では、流体圧シリンダを必要とすると共にその駆動源、制御手段を必要とし、駆動のための新たなエネルギーも必要になる。さらに、金型が変わる毎に、その金型の厚さに合わせて流体圧シリンダを調整する必要があるという問題を含んでいる。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、トグル式型締機構のピンとブシュ間のクリアランスが原因となって、型閉じ、型開き時に生じる固定プラテンと可動プラテンの平行度の崩れを簡単な構成で防止できるようにした型締機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、ピンにより連結されたリンクを前記ピンに環着された第１のブシュを介して回動させることで可動プラテンを移動させる射出成形機のトグル式の型締機構において、
前記ピンと前記ブシュの間に型締め時に作用する力と同じ方向に予圧を作用させる予圧手段を具備したことを特徴とするものである。この予圧手段は、前記ピンを固定するリンクと前記第１のブシュを固定するリンクとの間にバネを設けて構成する。または、前記ピンに第２のブシュを環着して該第２のブシュを保持する部材を設け、該部材と前記第１のブシュを固定するリンクとをボルトとナットで連結して、ボルトとナットによって予圧を与えるようにする。この場合、ナットはバネを介して前記ボルトに締めつけるようにする。  又、他の予圧手段として、前記第１のブシュに対して偏心して該第１のブシュの両端に設けられたブシュ又は緩衝部材を設けることによって構成し、該ブシュ又は緩衝部材によって予圧をピンに与える。もしくは、前記偏心したブシュ又は偏心した緩衝部材の代わりに、ピンを取り付ける穴の両端を中央部に対して偏心して形成し、該穴にブシュ又は緩衝部材を設けて予圧手段を構成する。さらには、前記第１のブシュの内径面又は該第１のブシュが環着されるピンの外周面に溝を設け、該溝に前記第１のブシュに対して偏心したブシュ又は緩衝部材を設けて予圧手段を構成する。
【発明の効果】
【００１１】
予圧手段によって、型締め時における型締め力方向と同じ方向に予圧が与えられるから、型締め時と型開き開始時においてピンとブシュ間のクリアランス発生位置に変化がなく、ピンのみがこのクリアランス分移動することはない。そのため、ピンとリンクが共に移動することから、リンクに結合されている可動プラテンは型締め時の姿勢を保持して後退し、固定プラテン間との平行度を保持する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、トグル式型締機構の一例であり、中心線ＣＬより上側の部分は、可動プラテン７を固定プラテン４側に最大に突出させて型締めするトグル機構１のロックアップ状態を示し、下側は、最大限に型開きを行わせたときの状態を示している。固定プラテン４とリアプラテン６はタイバー５を介して連結され、リアプラテン６には、トグル機構１を介して可動プラテン７が取り付けられ、該可動プラテン７はタイバー５に沿って図１中左右にトグル機構により駆動されて型締めを行う。なお、固定プラテン４と可動プラテン７には固定金型、可動金型が取り付けられるものであるが、図１では記載していない。
【００１３】
トグル機構１は、複数のリンクＬ１〜Ｌ３がピンＰ１〜Ｐ５によって連結され、図示しないサーボモータ等の駆動源がボールねじ３を駆動し、該ボールねじ３と螺合するボールナットを備えたクロスヘッド２を駆動することによってトグル機構１が駆動され、図１の上側に記載されたロックアップ状態と、下側に記載された最大型開き位置間の状態に変遷し、可動プラテン７を移動させるものである。
【００１４】
本発明は、このようなトグル機構によって駆動される型締機構において、トグル機構のリンクＬ１〜Ｌ３とピンＰ１〜Ｐ５間のクリアランスから生じる型閉じ時と型開き時の固定プラテンと可動プラテン間の平行度の崩れを防止するものであり、トグル機構としては、図１に示すようなタイプのものに限定されるものではなく、ピン及びブシュによってリンクが連結されるトグル機構に対して本発明は、全て適用できるものである。
【００１５】
図２は、本発明の第１の実施形態におけるピンによるリンクの連結部の要部斜視図である。この第１の実施形態では図１におけるピンＰ１によるリンクＬ１とＬ２の連結部に本発明を適用した例を示している。  
リンクＬ２にはピンＰ１が固定され、リンクＬ１は、ブシュを介して該ピンＰ１に連結されている。この点においては、従来と何ら変わりはないが、本実施形態では、リンクＬ１とリンクＬ２間に予圧手段としてのバネ１０が配置されている。このバネ１０によって、リンクＬ２をリンクＬ１側に引き寄せている。すなわち、リンクＬ２に取り付けられたピンＰ１をリンクＬ１側に引き寄せており、これによって、リンクＬ１に設けられたブシュとピン間のクリアランスを一方向に変位させているものである。このバネ１０による引き寄せ力の方向は、型締め時における型締め方向と概略同一になるようにしている。
【００１６】
図３は、予圧手段（バネ１０）によるピンＰ１をリンクＬ１側に引き寄せる力の説明図である。  
図３（ａ）は、型締め時の状態を表し、図３（ｂ）は型開き開始時の状態を表している。なお、図３において符号Ｂはブシュである。バネ１０によりピンＰ１に付与する力は、型締め時にピンＰ１に付与される型締力ａと該概略同一方向になるようにバネ１０が配置されている。すなわち、型締め時には図３（ａ）に矢印ａで示すようにピンＰ１に型締力ａが作用してリンクＬ１を介して可動プラテン７を固定プラテン４側に押圧し固定プラテン４と可動プラテン７に取り付けられた金型に型締力を付与している。また、バネ１０も、この型締力方向とほぼ同一方向に、図３に矢印ｃで示すようにピンＰ１をリンクＬ１側に予圧ｃを与えている。その結果、ブシュＢとピンＰ１間には、ピンＰ１がリンクＬ１側に押し付けられた側とは反対側にクリアランスδが形成される。
【００１７】
型開きするときは、図３（ｂ）に示すように、ピンＰ１が矢印ｃで示す型締力方向とは逆方向に駆動されることになるが、この型開きさせる力ｂは小さなものであり、バネ１０の引っ張り力（予圧）ｃより小さく、バネ１０は引き伸ばされることはない。その結果、ピンＰ１に作用する型開き力ｂはバネ１０を介してリンクＬ１に伝達され、可動プラテン７を型開き方向に移動させることになる。型開き状態においても、図３（ｂ）に示すようにクリアランスδの発生位置は変わらず、ピンＰ１とリンクＬ１との位置関係は型締め状態と同じ状態を保持することから、可動プラテンの姿勢が変化することはなく固定プラテンと可動プラテン間の平行度は型締め時と変わらず維持されることになる。
【００１８】
図２では、ピンＰ１によるリンクＬ１とリンクＬ２を連結部について説明したが、トグル機構を構成するリンクのピンによる全ての連結部に対して、リンクに設けられたブシュに対してピンが型締め時に型締力が付与される方向と同一方向にバネにより予圧ｃを与えるように構成してもよい。また、固定プラテンと可動プラテンの平行度を厳密に保持する必要がある領域は、可動側金型と固定側金型が接触する前後の僅かな領域であり、金型が完全に分離した状態では、固定プラテンと可動プラテンの平行度を厳密に管理する必要は少ない。すなわち、トグル機構のロックアップ状態から該ロックアップ状態になる僅か手前の状態間で平行度が保持されればよいものであるから、この領域に影響を与える連結部にのみ上述した予圧手段のバネ１０を設けるようにしてもよい。例えば図１におけるピンＰ１，Ｐ２，Ｐ３にバネ１０による予圧手段を設けるだけでもよい。
【００１９】
図４は、本発明の第２の実施形態の要部説明図である。第１の実施形態におけるバネ１０に変わる予圧手段を用いるものである。  
この第２の実施形態においては、リンクＬ２に設けられたピンＰ１にブシュを介してリンクＬ１が連結されている点では第１の実施形態と同一であるが、ピンＰ１に対して型締め時における型締力方向に予圧を与える予圧手段が相違するものである。この第２の実施形態では、ピンＰ１を環着させるブシュＢを備える引き付け部材１１を設け、該部材１１にはボルト１２が固着され、該ボルトの先端は、リンクＬ１に固着された受け部材１４の穴を貫通し、その先端にナット１３が螺合している。ナット１３を締めつけることにより、引き付け部材１１を受け部材１４側、すなわちリンクＬ１側に引き寄せることによって、ピンＰ１をリンクＬ１側に引き寄せて型締め時の型締力方向にピンＰ１に対して予圧ｃを与えるようにする。この第２の実施形態による予圧手段も、ピンＰ１だけではなくトグル機構の他のピンに対して適用してもよいことは第１の実施形態と同様である。
【００２０】
図５は、本発明の第３の実施形態の要部説明図である。第２の実施形態における予圧手段にさらに、バネ１６を設けてピンＰ１に型締め力方向に予圧ｃを与えるようにしたものである。受け部材１４とバネ受け部材１５間にバネ１６を設けた点で図４に示した第２の実施形態と相違するだけで、他の要素は同一である。この第３の実施形態では、ボルト１２と螺合するナット１３を締めつけて、バネ１６を受け部材１４を介して圧縮し、このバネ１６の反発力をバネ受け部材１５及びナット１３で受け、この力でボルト１２を介して引き付け部材１１をリンクＬ１側に付勢することにより、ピンＰ１に型締め力方向の予圧ｃを与えるようにしたものである。
【００２１】
図６は、本発明の第４の実施形態の要部説明図である。  
この第４の実施形態は、ブシュによって、型締め時の型締め力方向にピンを引き寄せて予圧を与えるようにしたものである。この第４の実施形態では、ピンとブシュのクリアランスδ分偏心した第２のブシュＢ２を、メインである第１のブシュＢ１の両端に配設するものである。図６において、符号Ｌはリンクであり、Ｐはピンである。図６（ｂ）は、ピンの軸心方向から見た図であり、図６（ａ）は図６（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。そして、図６で示す状態は、型締め時の状態を示しているもので、第２のブシュＢ２の第１のブシュＢ１に対する偏心方向は、型締め時の型締力方向に配設されているものである。これにより、型締め時における型締力方向と略同一方向にピンＰを付勢して予圧を与え、図６（ａ）においてピンＰは第１のブシュＢ１の右側内周面に圧接させている。よって、型開きを開始してもこの第２のブシュＢ２によって、このピンＰとブシュＢ１との関係すなわち、ピンＰとリンクＬの関係が保持される。これにより固定プラテン４と可動プラテン７の平行度は保持される。なお、前記第２のブシュＢ２の代わりに偏心した緩衝部材で構成してもよい。若しくは、このピンＰが装着される穴自体を偏心した穴で構成し、該穴にブシュ又は緩衝部材を設けるようにしてもよい。すなわち、ピンが装着される穴の両端（図６（ａ）における第２のブシュＢ２が配設される部分）を、その中央部（図６（ａ）における第１のブシュＢ１が配設される部分）に対して中心軸が型締め時の型締力方向に偏心した穴形状とし、この穴に対してブシュ又は緩衝部材を設けることで、図６に示した第４の実施形態と同様な構成とすることができる。
【００２２】
図７は、本発明の第５の実施形態の要部説明図である。  
この第５の実施形態は、ブシュＢの両側に溝を設け、該溝にピンＰとブシュＢのクリアランスδ分偏心した緩衝材（又はブシュ）１７を設け、予圧手段とするものである。この偏心方向を型締め時における型締力方向に合わせて、緩衝材（又はブシュ）１７を配設するものである。この第５の実施形態においても第４の実施形態と同様に、型締め時に緩衝材（又はブシュ）１７によってピンＰは型締力方向に予圧が与えられることにより、型開きを開始しても、ピンはブシュに押圧されていることから、固定プラテン４と可動プラテン７の平行度は保持される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明を適用するトグル式型締機構の一例の説明図である。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるピンによるリンクの連結部の要部斜視図である。
【図３】本発明の予圧手段によるピンをリンク側に引き寄せる力の説明図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の要部説明図である。
【図５】本発明の第３の実施形態の要部説明図である。
【図６】本発明の第４の実施形態の要部説明図である。
【図７】本発明の第５の実施形態の要部説明図である。
【図８】従来のトグル式型締機構におけるピンによるリンクの連結部の構造に起因して固定プラテンと可動プラテンの平行度が崩れる説明図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  トグル機構
２  クロスヘッド
３  ボールねじ
４  固定プラテン
５  タイバー
６  リアプラテン
７  可動プラテン
１０，１６  バネ
１１  引き付け部材
１２  ボルト
１３  ナット
１４  受け部材
１５  バネ受け部材
１７  緩衝材
Ｐ，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ５  ピン
Ｌ，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，  リンク
Ｂ  ブシュ
Ｂ１  第１のブシュ
Ｂ２  第２のブシュ
【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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