(57)【要約】【課題】リンク機構の非揺動部分におけるフレッチング摩耗が発生しても修理・交換が容易な射出成形機の型締装置を提供する。【解決手段】本発明の射出成形機の型締装置は、リンクピン支持部３１に形成された挿通孔３０に嵌め込まれたブシュ２５と、  リンクピン支持部４１に形成された挿通孔４０に嵌め込まれたブシュ２６と、を有し、  長リンク１８とリンクピン支持部３１とを連結するリンクピン１５はブシュ２５に挿入されて支持され、短リンク１７とリンクピン支持部４１とを連結するリンクピン１５はブシュ２６に挿入されて支持されていることを。【選択図】図４
2009000851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長リンク（１８）と可動盤（１）のリンクピン支持部（３１）、短リンク（１７）と型締ハウジング（５）のリンクピン支持部（４１）、及び前記長リンク（１８）と前記短リンク（１７）、のそれぞれがリンクピン（１５）で連結されることで構成されるトグル機構を有する射出成形機の型締装置において、
前記リンクピン支持部（３１）に形成された挿通孔（３０）に嵌め込まれたブシュ（２５）と、
前記リンクピン支持部（４１）に形成された挿通孔（４０）に嵌め込まれたブシュ（２６）と、を有し、
前記長リンク（１８）と前記リンクピン支持部（３１）とを連結するリンクピン（１５）は前記ブシュ（２５）に挿入されて支持され、前記短リンク（１７）とリンクピン支持部（４１）とを連結するリンクピン（１５）は前記ブシュ（２６）に挿入されて支持されていることを特徴とする射出成形機の型締装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形機の型締装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図７に従来の型締装置の一例の上面図、図８に図７に示したＡ−Ａ線における金型タッチ時の断面図をそれぞれ示す。
【０００３】
可動盤１０１と型締ハウジング１０５は、トグル機構を有するトグルリンク１０６によって連結されている。ボールネジナット１１１にはクロスヘッド１１４が締結されており、クロスヘッド１１４にはトグルリンク１０６の構成部品であるクロスリンク１１６、短リンク１１７、長リンク１１８が複数のリンクピン１１５により連結されている。
【０００４】
図９は図７中のトグルリンク部分を拡大した一部拡大図である。クロスリンク１１６、短リンク１１７、長リンク１１８とリンクピン１１５における揺動運動部にはトグルブシュ１２２（斜線部）が圧入されている。
【０００５】
図１０は、可動盤１０１とリンクピン１１５の固定方法を説明するための、図９中のＢ部を拡大した一部拡大図である。リンクピン１１５は可動盤１０１のリンクピン支持部１３１に形成された挿通孔１３０に挿入されている。挿通孔１３０に挿入されたリンクピン１１５は、止めネジ１２３及び緩み防止のためのナット１２４によりリンクピン支持部１３１に固定されている。止めネジ１２３の先端部分がリンクピン１１５に差し込まれることでリンクピン１１５が回転しないようにリンクピン支持部１３１に固定されている。型締ハウジング１０５のリンクピン支持部１４１に形成された挿通孔１４０に挿入されたリンクピン１１５は型締ハウジング１０５も同様な方法で固定されている。
【０００６】
図８の状態からさらにサーボモータの出力トルクを増すと、可動側金型１２０と固定側金型１２１の間には大きな圧縮力（型締力）が発生する。この型締力はトグルリンク１０６にも作用するので、図９中の各トグルブシュ１２２にも大きな力がかかるが、トグルブシュ１２２は揺動運動における大きな力に対しても十分な耐摩耗性を有することができるよう、材質や寸法（面圧）、揺動面の潤滑（油やグリス）を考慮した設計となっている。一方、リンクピン支持部１３１、１４１の挿通孔１３０、１４０は、リンクピン１１５が固定されているため、揺動運動は生じない。この非揺動部分Ｃには大きな型締力がかかるものの揺動（＝回転）しないため、通常、設計上は面圧を十分に下げる配慮のみでよい。
【０００７】
光ディスク成形など、成形サイクルが極めて短く、また１サイクル中にトグルリンク６を複数回屈曲させる射出圧縮成形を行う場合、型締装置は極めて厳しい稼動環境におかれることとなる。このため、揺動部分に用いられるトグルブシュ１２２は、このような環境下でも十分な耐摩耗性を有することができるように設計される。トグルブシュ１２２は型締力に対する耐摩耗性が必要である。型締工程はリンクピン１１５が回転し、トグルブシュ１２２も回転するのでトグルブシュ１２２の耐摩耗性能はＰＶ値で表される。ここでＰは面圧、Ｖは摺動速度である。トグルブシュ１２２には高張力銅合金が用いられるのが一般的であるが、最も厳しい環境では軸受鋼を採用する場合もある。
【０００８】
また、引用文献１にはこのようなトグルブシュブッシュの摩耗を低減させるための給脂方法が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−１８０８３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、図９に示した非揺動部分Ｃにおいては「フレッチング摩耗」という別の問題が生じる可能性がある。フレッチング摩耗とは、二面間の相対的繰り返し微小滑りによって発生するもので、赤褐色又は黒色の摩耗粉を発生することからフレッチングコロージョンともいう。図１０に示すように、リンクピン１１５は可動盤１０１に止めネジ１２３によって固定されているが、リンクピン１１５と止めネジ１２３の間には極めて微小な嵌合隙間が存在するため、フレッチング摩耗の原因となる微小滑りが発生する。長期間の機械運転において、この部分にフレッチング摩耗が進むと、リンクピン支持部１３１、１４１の挿通孔１３０、１４０とリンクピン１１５との間に微小隙間が生じ、型締装置の精度を維持することができなくなる。
【００１０】
フレッチング摩耗により微小隙間が生じると可動盤１０１側のリンクピン１１５と型締ハウジング１０５側に連結されたリンクピン１１５の中心間距離が拡がり、各リンク機構における中心間距離にバラツキを生じてしまう。例えば、図１１に示すように、型締装置の上側のリンク機構の中心間距離δ１と下側のリンク機構の中心間距離δ２との間で差が生じてしまう。このようなリンク間の距離に差が生じると光ディスク成形のような精密成形においては型締装置の精度が低下してしまい、さらには生産停止に至る可能性もある。
【００１１】
また、摩耗してしまった可動盤１０１や型締ハウジング１０５を修理・交換するとなると、長い修理時間や大きな部品コストが発生するため、機械使用者側にとっては極めて大きなデメリットを生じてしまう。
【００１２】
そこで、本発明はリンク機構の非揺動部分におけるフレッチング摩耗が発生しても修理・交換が容易な射出成形機の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】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の射出成形機の型締装置は、長リンクと可動盤のリンクピン支持部、短リンクと型締ハウジングのリンクピン支持部、及び長リンクと短リンク、のそれぞれがリンクピンで連結されることで構成されるトグル機構を有するにおいて、リンクピン支持部に形成された挿通孔に嵌め込まれたブシュと、リンクピン支持部に形成された挿通孔に嵌め込まれたブシュと、を有し、長リンクとリンクピン支持部とを連結するリンクピンはブシュに挿入されて支持され、短リンクとリンクピン支持部とを連結するリンクピンはブシュに挿入されて支持されていることを特徴とする。
【００１４】
上記のとおり本発明の射出成形機の型締装置は、各リンクと可動盤及び型締ハウジングとの連結部といったフレッチング摩耗が進行しやすい箇所にブシュを用いている。これにより、フレッチングが進行したとしてもブシュを交換すれば済み、可動盤や型締ハウジングを交換する必要がない。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、各リンクと可動盤及び型締ハウジングとの連結部といったフレッチング摩耗が進行しやすい箇所にブシュを用いているため、可動盤や型締ハウジングを交換する必要はなく、ブシュを交換すれば済む。このため、本発明によればメンテナンス性を飛躍的に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００１７】
図１に本実施形態の型締装置の上面図、図２に図１に示したＡ−Ａ線における金型タッチ時の断面図、図３に図１に示したＡ−Ａ線における型開完了時の断面図をそれぞれ示す。
【００１８】
可動盤１を貫通するタイバー２の両端は、固定盤３に締結されたタイバーナット４及び型締ハウジング５内部においてネジ締結されている。可動盤１と型締ハウジング５は、トグル機構を有するトグルリンク６によって連結されている。
【００１９】
型締ハウジング５には、サーボモータ７が搭載されており、サーボモータ７の回転軸には小プーリ８が取り付けられている。また、型締ハウジング５の内部には、ベアリングユニット９を介して回転自由なボールネジ軸１０が取り付けられており、ボールネジ軸１０の回転により移動自由なボールネジナット１１がボールネジ軸１０に対してネジ締結されている。
【００２０】
ボールネジ軸１０の端面には大プーリ１２が締結されており、大プーリ１２は小プーリ８とタイミングベルト１３によって連結されている。ボールネジナット１１にはクロスヘッド１４が締結されており、クロスヘッド１４にはトグルリンク６の構成部品であるクロスリンク１６、短リンク１７、長リンク１８が複数のリンクピン１５により連結されている。
【００２１】
サーボモータ７を回転させることにより、小プーリ８、タイミングベルト１３、大プーリ１２、ボールネジ軸１０が回転し、ボールネジナット１１が図の左右方向に移動可能となる。この型締装置は剛性を有するフレーム１９上に設置されている。ボールネジナット１１が移動することにより、トグルリンク６が屈曲し、トグルリンク６に連結された可動盤１を図２及び図３の左右方向に移動させることができる。可動盤１には可動側金型２０が、固定盤３には固定側金型２１が取り付けられている。図２は、サーボモータ７を回転させてトグルリンク６を伸ばし、可動側金型２０と固定側金型２１を接触させた状態を示す。一方、図３は、サーボモータ７を逆回転させてトグルリンク６を屈曲させ、可動側金型２０と固定側金型２１を開いた状態を示す。
【００２２】
一般的な射出成形では、型締力が発生した状態で金型内に溶融樹脂を充填し（溶融樹脂を充填する射出装置の説明は割愛する）、溶融樹脂が冷却された後に金型を開き（図３）、成形品を取り出す。したがって一般的な射出成形では、１回の成形工程（１サイクル）において、トグルリンク６は１回伸び、１回屈曲するだけである。
【００２３】
図４は図１中のトグルリンク部分を拡大した一部拡大図である。
【００２４】
クロスリンク１６、短リンク１７、長リンク１８とリンクピン１５における揺動運動部にはトグルブシュ２２（斜線部）が圧入されている。また、図５（ａ）は可動盤の正面図であり、図５（ｂ）は可動盤の側面図である。また、図６はブシュ２５、２６の側断面図である。
【００２５】
可動盤１には、リンクピン１５を支持するための複数のリンクピン支持部３１が設けられており、各リンクピン支持部３１には挿通孔３０が形成されている。各挿通孔３０内にはブシュ２５が嵌め込まれている。リンクピン１５はブシュ２５内に挿入されて支持されている。ブシュ２５は止めネジ２３及び緩み防止のためのナット２４によりリンクピン支持部３１に固定されている。ブシュ２５には貫通孔２５ａが形成されており、止めネジ２３は貫通孔２５ａを貫通してその先端部分がリンクピン１５に差し込まれている。このようにリンクピン１５及びブシュ２５は、止めネジ２３により挿通孔３０内で揺動しないように固定されている。
【００２６】
型締ハウジング５にも可動盤１と同様の構成を有する。すなわち、型締ハウジング５にはリンクピン１５を支持するための複数のリンクピン支持部４１が設けられており、各リンクピン支持部４１には挿通孔４０が形成されている。各挿通孔４０内にはブシュ２６が嵌め込まれている。リンクピン１５はブシュ２６内に挿入されて支持されている。ブシュ２６は止めネジ２３及び緩み防止のためのナット２４によりリンクピン支持部４１に固定されている。ブシュ２６には貫通孔２６ａが形成されており、止めネジ２３は貫通孔２６ａを貫通してその先端部分がリンクピン１５に差し込まれている。このようにリンクピン１５及びブシュ２６は、止めネジ２３により挿通孔４０内で揺動しないように固定されている。
【００２７】
すなわち、本発明のトグルリンク６は、長リンク１８と可動盤１のリンクピン支持部３１、短リンク１７と型締ハウジング５のリンクピン支持部４１、及び長リンク１８と短リンク１７、のそれぞれがリンクピン１５で連結されることで構成されており、フレッチングの発生しやすい箇所に交換可能なブシュ２５、２６が用いられている。
【００２８】
次に、ブシュ２５、２６、リンクピン１５について詳細に説明する。
【００２９】
上述したようにブシュ２５、２６には止めネジ２３を貫通させるための貫通孔２５ａ、２６ａが形成されている。ブシュ２５、２６の材質は高張力銅合金が用いられる。これに対してリンクピン１５はクロムモリブデン鋼に表面処理を施し、表面硬さを高くして耐摩耗性を向上させたものが用いられる。ブシュ２５、２６の寸法は、面圧が８０Ｎ／ｍｍ2以下となるようにするのが好ましい。また、リンクピン１５が細長形状の場合、たわみを生じるため、ブシュに局部集中荷重がかかることとなる。よって、これを考慮し、リンクピン長さＬ／リンクピン直径Ｄは２．０以下とするのが好ましい。
【００３０】
リンクピン１５においてフレッチングを特に警戒する必要があるのは両端部分となる。リンクピン１５は細長く、型締力が掛かることから中央部分に比べて面圧が高くなる。リンクピン１５は表面硬度を上げるためクロムメッキ処理や浸炭焼入れ、窒化、高周波焼入れなどいずれかの処理が行われる。ここでリンクピン１５にフレッチングが生じるのを防止するため、リンクピン１５にコーティング処理を施すことが考えられる。なお、リングピン全面にコーティングする必要はなく両端部のみでよい。
【００３１】
しかし、上述の表面硬度をあげる処理の他、コーティング処理が両端部のみでよいとしてもさらにフレッチング専用のコーティングを施すと、製造納期、コストの点で極めて不利である。また、ブシュ２５、２６がない場合、リンクピン１５と可動盤１や型締ハウジング５等の鋳造品とが直接接触することとなる。このため、フレッチングが進行すると可動盤１や型締ハウジング５本体を交換せざるを得なくなってしまう。
【００３２】
これに対して、本願発明は、リンクピン１５の面圧が高くなりフレッチングが進行しやすい箇所にブシュ２５、２６を有する構成とした。これにより、リンクピン１５にフレッチング処理を施す必要がないのでコスト等の面で有利である。また、フレッチングが進行することでブシュ２５、２６が摩耗した場合にはブシュ２５、２６を交換すればよく、可動盤１や型締ハウジング５本体を交換する必要もなく、メンテナンス性を飛躍的に向上させることができる。
【００３３】
次に、ブシュ２５、２６への給脂についての概略を説明する。
【００３４】
ブシュ２５、２６とリンクピン１５との接触面にはリチウム系グリスが使用される。
【００３５】
グリス給脂システムは、グリスを貯留しておく不図示のグリスタンクを備えた不図示のグリスポンプを有し、所定のサイクル、例えば５０００サイクルに１回の割合で給脂される。給脂タイミングとなると、グリスポンプが作動し、配管を介して各部に給脂される。配管途中にはグリスが正常に給脂されたか否かを確認するため、圧力を監視する圧力計が取り付けられている。また、配管途中にグリスの吐出量を規制するための小型シリンダを設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の型締装置の一例の上面図である。
【図２】本発明の型締装置の金型タッチ時のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の型締装置の型開完了時のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図１中のトグルリンク部分を拡大した一部拡大図である。
【図５】可動盤の正面図及び側面図である。
【図６】本発明のブシュの側断面図である。
【図７】従来の型締装置の一例の上面図である。
【図８】従来の型締装置の金型タッチ時のＡ−Ａ断面図である。
【図９】図７中のトグルリンク部分を拡大した一部拡大図である。
【図１０】図９中のＢ部を拡大した一部拡大図である。
【図１１】型締装置に設けられた上下リンク機構の中心間距離δ１、δ２を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１    可動盤
２    タイバー
３    固定盤
４    タイバーナット
５    型締ハウジング
６    トグルリンク
７    サーボモータ
８    小プーリ
９    ベアリングユニット
１０    ボールネジ軸
１１    ボールネジナット
１２    大プーリ
１３    タイミングベルト
１４    クロスヘッド
１５    リンクピン
１６    クロスリンク
１７    短リンク
１８    長リンク
１９    フレーム
２０    可動側金型
２１    固定側金型
２２    トグルブシュ
２３    止めネジ
２４    ナット
２５、２６    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】
2009000851.tif 000008
【図７】
2009000851.tif 000009
【図８】
2009000851.tif 000010
【図９】
2009000851.tif 000011
【図１０】
2009000851.tif 000012
【図１１】
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