JPH07118985B2 - トグル式型締装置における型締力均等化時の増締方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、射出成形機、タイカストマシンのトグル方式
型締装置において４本のタイバーに型締力が自動的に均
等にかかるようにする型締力均等化構造と型締力均等化
時の増締方法に関する。

〔従来の技術とその問題点〕

射出成形、ダイカストマシンなどの油圧型締装置は、
直圧式、トグル式などが従来から実用化されている。

の直圧式では、型締シリンダのピストン体の受圧面積
×作動油圧で型締力が決定される長所があるが、大きな
型締力を出すには、ピストン体の受圧面積を大きくしな
ければならず、パッキングなど油漏れ防止対策に多くの
技術を必要とし、また適当な吐出量の油圧ポンプで速い
型開閉を行うには、特別な油圧回路を必要とした。

のトグル式は、小径の型締シリンダによる型開力をト
グル機構で増力して、大きな型締力を得るもので、簡単
な油圧回路で高速型開閉を行うことが出来るが、ピスト
ン体の受圧面積×作動油圧で型締力が決定されるのては
なく、トグル機構を締めこむとき、４本のタイバーが引
き伸ばされ、その反力によって型締力を得ている。すな
わち、型締シリンダの作動で金型のパーティング面が接
触した後、型締シリンダで発生する小さい力をトグル機
構で増力しながら、トグルアームが完全に伸張し切る、
いわゆるデッドポイントに至るまで、４本のタイバーを
引伸ばしてゆく事により増締め作動を行うようになって
いる。

このようなのトグル式型締では、４本のタイバーが均
等に伸張されて、型締力を均等に分担することが重要で
あり、タイバーごとの分担型締力がアンバランスになる
と、過負荷となったタイバーが切損するに至ることがあ
る。

この均等化のために、各タイバーに発生する応力をスト
レーンゲージなどのセンサーで測定し、アンバランスが
過度になった場合は、成形を中断して、過度に伸張され
ているタイバーに相応するタイナットを少し緩めて調整
を行ったりしており成形機メンテナンスの上で問題が多
かった。

〔目的〕

本発明はかかる従来例の問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、トグル式型締装置において、
油圧を利用して４本のタイバーにおける型締力の均等化
を実現できる構造としかつ増締めできる型締力均等化時
の増締方法を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記問題点を解決するために請求項（１）で； トグル機構（７）において固定金型（13）に対して
移動金型（14）を圧接・離間自在に移動させるトグル式
型締装置において、 トグル機構（７）の着力点となるリンクハウジング
（２）と、複数本のタイバー（５）に螺着されたタイナ
ット（10）・・・間に圧油充填用の間隙（20a）・・・
をそれぞれ形成し、 各間隙（20a）・・・を圧力配管（23）・・・にて
互いに連通させて型締力均等化構造を構成し、 型締時におけるタイバー（５）・・・の軸方向の圧
油収縮量を予め算出しておき、 型締に先立って予め収縮量に合わせてトグル機構
（７）を固定プレート（１）側に移動させて増締を行
う。

；という技術的手段を採用している。

〔作用〕

上記のように構成された本発明のトグル式型締装置で、
固定及び移動金型（13）（14）を固定プレート（１）及
び移動プレート（４）にそれぞれ取付け、複数個のタイ
ナット（10）に等しい回転角度だけ増締量を与えて型締
めを行うと互いに連通した隙間（20a）には充填された
圧油によって一定の油圧が発生し、タイバー（５）はそ
れぞれ一様に伸張される。これにより、各タイバー
（５）に均等な型締力が自動的にかかるようになる。こ
の時、圧油も若干タイバー（５）の軸方向に圧縮される
事になってその分だけ型締力が不足するため、この圧油
の軸方向の収縮量を予め算出しておき、前記増締量にこ
の圧油収縮量を加算して増締を行っておく。これにより
必要且つ十分な型締力が得られる。

（実施例） 以下、本発明を図示実施例に従って詳述する。

第１図、第２図、第３図に示すように、マシンフレーム
上の固定プレート（１）と、リンクハウジング（２）を
直立対向させ、移動プレート（４）の４個の孔に４本の
タイバー（５）を挿通する。該タイバー（５）の右端の
ねじ部（5a）を固定プレート（１）の４個の孔に、左端
のねじ部（5b）をリンクハウジング（２）の４個の孔に
それぞれ挿入する。リンクハウジング（２）に型開閉シ
リンダ（６）を取付け、またリンクハウジング（３）と
移動プレート（４）との間にトグル機構（７）を取付け
る。

固定プレート（１）側のタイバー（５）のねじ部（5a）
を固定側タイナット（８）で締付け、回り止め装置
（９）でロックする。リンクハウジング（２）の左方か
ら４個のタイナット（10）をタイバー（５）の左端のね
じ部（5b）に螺合し、リンクハウジング（２）の外側内
面に形成されているタイナットホールダ（３）の奥の面
（3a）に、タイナット（10）の右端（10a）が当接する
ところまで締めていく。この状態でタイナット押え（1
1）がボルト（12）でリンクハウジング（２）に固着さ
れ、トグル式型締装置が構成される。

次に固定プレート（１）に固定金型（13）を、移動プレ
ート（４）に移動金型（14）をそれぞれ取付け、シリン
ダー（６）を作動させて、トグルを伸張させ金型パーテ
ィング面（15）が合致する型閉じ状態にする。この時、
トグル式型締装置では、搭載した金型（13）（14）の厚
さ（軸心方向の高さ）の大小に合わせて、トグル機構
（７）全体を前進（第1,2図の右方）又は、後退（図の
左方）させる必要がある。該作用を行うために型厚調整
装置がある。第３図〜第６図によって説明する。（16）
は型厚調整を行う電動機で、ブラケット（17）によって
リンクハウジング（２）に固着している。電動機（16）
の軸（16a）のねじにメインギヤ（18）が螺合して４ケ
のギヤ（19）を同時に同方向に等しい回転角駆動する。
各ギヤ（19）はタイナット（10）に固着されているの
で、型厚調整電動機（16）の正転、逆転によって４個の
タイナット（10）が等しい回転角だけ回転することによ
り、リンクハウジング（２）をはじめトグル機構全体を
前進，後退させて、金型の厚さに合わせて、トグルを伸
張し切った状態で金型のパーティング面（15）を合わせ
ることができる。

次に４個のタイナット（10）の右端面（10a）と、タイ
ナットホールダ（３）の奥の面（3a）との圧接個所（2
0）に連通する４個の配管用孔（21）を削孔し、油圧用
ニップル（22）を、この孔（21）に油もれがないように
密に螺装する。そして、圧力配管部（23）にて第5,6図
のようにこの４個所の油圧ニップル（22）が互いに連通
するように接続され、更にチェック弁（24）、方向切替
弁（25）を介して油圧源に配管されている。

上記のように構成して圧接個所（20）に、圧油を封入す
ると、圧接個所（20）にに若干の隙間（20a）を生じ
る。この隙間（20a）に封入された圧油は油圧用ニップ
ル（22）及び配管部材（23）を介して４個の隙間（20
a）間で自由に流動しうるが、チェック弁（24）がある
ので油圧源の方には逆流し得ないようになっている。

次に、必要な型締力を得るために、一旦ごく僅か型開き
させた後、型締力に相当する増締め量だけ型厚調整電動
機（16）を正転させて、固定金型（13）、移動金型（1
4）の面間間隔を規定量だけ縮めた上、再び型締めを行
うと、所定の型締力を発生する。この状態では、伸張さ
れたトグル部材に、型締めと反対方向の力が反力として
作用し、トグルの着力点であるリンクハウジング（２）
が第１図方向に押圧される。即ち、４個のタイナットホ
ールダ（3a）の内側奥の面（3b）が隙間（20a）に充満
された圧油を介して、４個のタイナット（10）の右端面
（10a）を左方向に押圧する。従って、タイナット（1
0）に螺合された４本のタイバー（５）も左方に均等し
て伸張され、タイバー（５）の弾性による復元力と釣合
って所定の型締力を発生するのである。

本発明の装置で隙間（20a）に封入された圧油が型締時
に圧縮されることにより、容積変化が起りタイバー
（５）の軸方向の有効長さが縮まって、設定した型締力
より小さい型締力しか得られないのではないかという懸
念があるかもしれないが、実施例機（公称型締力80トン
機）で、型締時に上昇する油圧を実測したところ、型締
力を80トンとした時の間隙（20a）の上昇油圧は280kg/c
m²程度であった。石油系作動油の場合280kg/cm²程度の
昇圧による容積収縮率は0.995であるので間隙（20a）の
間隙長例えば10mmは10mm×（１−0.995）＝0.05mmだけ
短くなる。従って、タイバー（５）の有効長（固定側タ
イナット（８）の内側からリンクハウジング側タイナッ
ト（10）の内側までのスパン）を1000mmとすると、80ト
ン型締の場合、型締時に0.4mm程度伸びているのに対し
て、0.05mm程度伸びが少なくなることになる。すなわ
ち、80トン機の場合は、80トンの型締力を出すために
は、型締力設定のとき、予めタイバーの伸び量の0.4mm
だけ上記1000mmのスパンが短くなるように、トグル装置
全体を固定プレートの方向へ送っておく増締め作業を行
うのであるが、本発明を適用するときは、0.4mmの増締
量が0.4−0.05＝0.35mmと短くなる。このままでは型締
力は0.35÷0.4＝87.5％と小さくなってしまう。

しかし、この型締力が小さくなる率は圧油の容積収縮率
に基因するもので一定であるから、増締め作業におい
て、型締力対増締量の表を記憶させておくRAMメモリー
値をそれだけ増して（圧油のタイバーの軸方向の収縮率
だけ加算して）おけば常に正しい型締力を得ることにな
る。

上記のように構成された本発明のトグル式型締装置で、
取付面の平行度の高い金型（13）（14）を取付け、４個
のタイナット（10）に等しい回転角度だけ増締量を与え
て型締めを行うと互いに連通した隙間（20a）には一定
の油圧が発生し、４本のタイバー（５）は一様に伸張さ
れる。長期使用の間には、トグル部材のブッシングのア
ンバランスな摩耗などの理由によって、４本のタイバー
（５）の中、ある一本に他の３本より大きい引伸し力が
発生したとすると、そのタイバーに発生する第５図の方
向の金型を締めつける力も他の個所より大きくなり、タ
イバーに螺合しているタイナットも左方向に押圧される
力が他のタイナットよりも大きくなる。今、従来のよう
にタイバーそれぞれに独立して締付力が加わるような構
造ではタイナット（10）の右端面（10a）がタイナット
ホールダ（3a）の内側奥面（3b）に直接圧接し、その結
果、この大きいアンバランスな押圧力はそのまま保持さ
れる事になり、４本のタイバーが均等に型締力を分担せ
ず１本のタイバーだけが過度に強く型締力を負担するこ
ととなる。このため極端な場合は過負荷の１本のタイバ
ーが切損することもあった。

それに対して、本発明の場合は前記アンバランスを生じ
た個所のタイナット（10）で押圧された隙間（20a）だ
けが狭くなって、その隙間（20a）に充満していた圧油
が他の３個所の隙間（20a）（20a）（20a）に移送さ
れ、結果として４個の隙間（20a）に充填された圧油の
圧力は等しくなる。従って、たとえば１本のタイバー
（５）だけにアンバランスに大きい引張り力が発生しよ
うとしても、本発明の構成によって他のタイバー（５）
（５）（５）に均等に引張力を分配する事になって４本
のタイバー（５）は常に均等な型締力を分担することと
なる。

（実施例１） 本発明の装置によって、４本のタイバーが分担する型締
力がどのように自動的に均等化されるかの事例を示す。

表１の４個のデータ数字は、従来の型締装置で正常な型
厚調整、増締めを行ったとき、４本のタイバーが分担す
る型締力を実測したもので、リンクハウジング側から見
たタイバーの位置に合わせて表記した。測定対象機は公
称型締力80トン機、測定法はストレーンゲージ法によ
る。この実測値の平均20.48tonを中心として各タイバー
にかかる型締力のバラツキは±（２〜７）％に及んでい
る。

同じ測定対象機にに、本発明の装置を施して再び型締力
の分担状況を測定したのが表２のように、各タイバーに
かかる型締力のバラツキは±（0.4〜0.9）％の小さい範
囲に収まっており、その効果は歴然としている。

又、型開閉の度にに４個所の隙間を連結する圧力配管で
ある高圧ゴムホースに圧油が往復している実状がホース
外部から触感することができた。

〔効果〕

本発明における型締力均等化時の増締方法は、トグル機
構の着力点となるリンクハウジングと、複数本のタイバ
ーに螺着さたタイナットとの間に圧油充填用の間隙をそ
れぞれ形成し、各間隙を圧力配管にて互いに連通させる
ように構成されているので、トグル機構を作動させて型
締めを行った時、圧力配管を通して間隙間で圧油が移動
し、その結果全ての間隙の油圧は等しくなって自動的に
タイバーにかかる型締力が均等になり、従来のようにタ
イバーにかかる型締力にばらつきが生じて過剰に型締力
の加わったタイバーが破損するというような事故を防止
出来るという利点がある上、型締時におけるタイバーの
軸方向の圧油収縮量を予め算出しておき、型締に先立っ
て圧油収縮量に合わせてトグル機構を固定プレート側に
移動させし増締を行っているので、圧油を介して型締を
行っているにも拘わらず、必要且つ十分な型締力を得る
事が出来るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図…本発明のトグル式型締装置の型締状態の正断面
図 第２図…本発明のトグル式型締装置の型開状態の正断面
図 第３図…本発明のリンクハウジング部分の詳細断面図 第４図…第３図の矢視図 第５図…本発明のタイナットホルダ部分のＸ−Ｘ断面図 第６図…第３図の背面側からの斜視図 （１）…固定プレート、（２）…リンクハウジング （3a）…タイナットホールダ、（４）…移動プレート （５）…タイバー、（5a）…右側ねじ山部 （5b）…右側ねじ山部、（６）…型開閉シリンダ （７）…トグル機構、（８）…固定側タイナット （９）…回り止め装置、（10）…タイナット （10a）…摺動部の右端面、（10b）…摺動部の左端面 （11）…タイナット押え、（11a）…タイナット押えの
右端面 （12）…ボルト、（13）…固定金型 （14）…移動金型、（15）…金型パーティング面 （16）…型厚調整用電動機、（16a）…軸 （17）…ブラケット、（18）…メインギヤ （19）…ギヤ、（20）…圧接個所 （20a）…隙間、（21）…配管用孔 （22）…油圧用ニップル、（23）…圧力配管 （24）…チェック弁、（25）…方向切替弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トグル機構によって固定金型に対して移動
   金型を圧接・離間自在に移動させるトグル式型締装置の
   トグル機構の着力点となるリンクハウジングと、複数本
   のタイバーに螺着されたタイナットとの間に圧油充填用
   の間隙をそれぞれ形成し、各間隙を圧力配管にて互いに
   連通させて型締力均等化構造を構成し、型締時における
   タイバーの軸方向の圧油収縮量を予め算出しておき、型
   締に先立って予め収縮量に合わせてトグル機構を固定プ
   レート側に移動させて増締めを行う事を特徴とするトグ
   ル式型締装置における型締力均等化時の増締方法。