JP3549959B2 - Mold clamping mechanism of injection molding machine - Google Patents

Description

【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[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement in a mold clamping mechanism of an injection molding machine.
[0002]
[Prior art]
A mold clamping mechanism of an injection molding machine using a toggle link is already known. This type of mold clamping mechanism is roughly classified into a single toggle type mold clamping mechanism composed of one set of toggle links and a double toggle type mold clamping mechanism composed of two sets of toggle links.
[0003]
As shown in a general example in FIG. 6, the injection molding machine has a configuration in which a mold clamping mechanism b and an injection mechanism c are arranged in a straight line on a base a, and the total length of the mold clamping mechanism b is equal to that of the injection molding machine. Directly affects the overall length of the mold, and the vertical width of the mold clamping mechanism b affects the substantial overall height of the injection molding machine. Therefore, it is desired to reduce the overall size of the mold clamping mechanism b.
[0004]
FIG. 6 shows an electric injection molding machine as an example of the injection molding machine. The injection mechanism c is formed by rotating an injection servomotor M1 for moving the injection screw straight through a ball nut & screw and an injection screw. A screw rotation servomotor (not shown) for performing the weighing and kneading operation is provided. An extruder base d on which the injection mechanism c is fixed is provided with a linear drive mechanism including an induction motor or a servomotor M2, a ball screw, a ball nut, and the like. And a sprue break operation for retracting the nozzle touch operation from the stationary platen 4 is performed.
[0005]
The mold clamping mechanism b includes a stationary platen 4 to which a fixed mold is fixedly mounted on a base a, a rear platen 6 fastened to the stationary platen 4 via a tie bar 5, a thickness of the mold, and setting mold clamping. A servo motor M4 for adjusting the position of the rear platen 6 according to the force, and a moving platen 7 movably mounted on the tie bar 5 and driven by the servomotor M3 using a booster to mount the movable mold. It is constituted by. The above-mentioned single toggle, double toggle and the like constitute the booster portion.
[0006]
In general, a single toggle type mold clamping mechanism is configured by pivoting a piston such as a swing-type hydraulic cylinder provided in a direction orthogonal to a toggle link at lock-up to a node portion of the toggle link, The toggle link is bent and stretched by directly pushing and pulling the node portion of the toggle link by the expansion and contraction operation of the piston, and the moving platen is moved to perform the mold opening mold clamping operation. Of course, both ends of the toggle link used are pivotally attached to the center of the rear platen and the center of the moving platen, and the bottom part of the swing-type hydraulic cylinder that bends and stretches this is injection molding on which the mold clamping mechanism is mounted. It is pivotally attached to the upper surface of the machine body so as to be freely swingable.
[0007]
In addition, the double toggle type mold clamping mechanism has two sets of toggle links whose refracting directions are opposed to each other at the upper and lower positions between the rear platen and the moving platen, and two crossheads that move linearly in the mold opening direction. By providing an end of a crosshead link pivotally mounted at or near a node portion of each toggle link at or near a node portion of each toggle link and pivoting the crosshead linearly with the crosshead, The two sets of toggle links are bent and stretched in synchronization, and the moving platen is moved to perform the mold opening and mold clamping operation.
[0008]
Generally speaking, a single toggle type clamping mechanism is suitable for small injection molding machines, and a double toggle type clamping mechanism is suitable for medium to large injection molding machines requiring relatively large molding force. Suitable.
[0009]
Further, the double toggle type mold clamping mechanism is classified into a so-called four-point type and a five-point type according to a difference in a method of attaching the crosshead link to the toggle link. The mold clamping mechanism b shown in FIG. 6 is a four-point double toggle mold clamping mechanism. Here, a detailed example of the conventional four-point clamping mechanism 2 is shown in FIG. 2, and a detailed example of the five-point conventional clamping mechanism 3 is shown in FIG. 2 and 3, a portion above the center line CL of the mold clamping mechanisms 2 and 3 indicates a lock-up state of each of the mold clamping mechanisms 2 and 3, and a portion below the center line CL. Thus, the maximum stroke of the mold opening of each of the mold clamping mechanisms 2 and 3 is indicated. FIGS. 2 and 3 are side views schematically showing the overall structure of each of the mold clamping mechanisms 2 and 3, to which a perspective drawing method is partially applied.
[0010]
First, a configuration common to the conventional four-point clamping mechanism 2 and the conventional five-point clamping mechanism 3 will be briefly described. 2 and 3, reference numeral 4 denotes a stationary platen fixed to the main body of the injection molding machine, and four tie bars 5 are fixed to four corners of the stationary platen 4 so as to be immovable. Further, a rear platen 6 is attached to an end of the tie bar 5, and a separation distance of the rear platen 6 from the stationary platen 4 is provided by a mold thickness adjusting mechanism (not shown) provided at an engagement portion between the tie bar 5 and the rear platen 6. Can be adjusted arbitrarily. A moving platen 7 is slidably attached to the tie bar 5, and the moving platen 7 is attached to the rear platen 6 by synchronized bending and extension of two sets of toggle links 10 and 10 including a binary link 8 and a ternary link 9. The opening and closing movement is performed, and the mold opening and closing operation is performed.
[0011]
In other words, at the intermediate position (on the center line CL) between the toggle links 10 and 10 which are provided vertically in opposition to each other in the refraction direction, the mold opening mold clamping is performed by a driving mechanism composed of a ball nut and a screw (or a hydraulic ram or the like). A crosshead 11 that is linearly moved in the direction is provided. , 10 by pulling inward or pushing outward in the vicinity thereof, the bending and stretching operations of the toggle links 10, 10, in other words, the mold opening and clamping operations are performed.
[0012]
Points B, C, and D shown in FIGS. 2 and 3 are a pivot point between the staple of the rear platen 6 and the binary link 8, a pivot point between the staple of the moving platen 7 and the ternary link 9, and a cross point, respectively. A pivot point between the head 11 and the crosshead link 12, and a point A is a pivot point between the binary link 8 and the ternary link 9, that is, a node of each toggle link 10.
[0013]
The difference between the conventional four-point clamping mechanism 2 shown in FIG. 2 and the conventional five-point clamping mechanism 3 shown in FIG. There is a difference.
[0014]
In other words, in the case of the conventional four-point type clamping mechanism 2 shown in FIG. 2, the position of the pivot point between the toggle link 10 and the crosshead link 12 is completely matched with the node A of the toggle link 10. On the other hand, in the case of the conventional five-point clamping mechanism 3 shown in FIG. 3, a projection 13 is formed at an inner position on the binary link 8 near the node A to provide a pivot point E, The crosshead link 12 is pivotally connected to E.
[0015]
Due to this difference, if the maximum allowable mold thickness T1 and the maximum allowable mold opening stroke T2 in the conventional four-point clamping mechanism 2 and the conventional five-point clamping mechanism 3 are designed to be exactly the same, As a result, the five-point type conventional clamping mechanism 3 shown in FIG. 3 has a shorter overall length T3 of the clamping mechanism than the four-point type conventional clamping mechanism 2 shown in FIG. Can be.
[0016]
One of the causes is the amount of operation of the crosshead 11 required to move the moving platen 7 by the maximum allowable mold opening stroke T2. That is, assuming that the span of the binary link 8 of the conventional four-point clamping mechanism 2 is the same as the span of the binary link 8 of the five-point conventional clamping mechanism 3, The distance between BE in the binary link 8 of the five-point type conventional mold clamping mechanism 3 is inevitably shorter than the distance between BA in the binary link 8 of the mold clamping mechanism 2, so that four points are required. The amount of linear movement of the crosshead 11 required to swing the binary link 8 of the conventional type clamping mechanism 2 of the type and the binary link 8 of the conventional type clamping mechanism 3 of the 5-point type by the same rotation angle (operation The conventional mold clamping mechanism 3 having a five-point type requires less than the conventional mold clamping mechanism 2 having a four-point amount. The reduction in the linear movement stroke required for the crosshead 11 results in a reduction in the separation distance T4 between the rear platen 6 and the moving platen 7, that is, a reduction in the overall length T3 of the mold clamping mechanism.
[0017]
Another reason is that in the case of the conventional five-point clamping mechanism 3, unlike the conventional four-point clamping mechanism 2, the crosshead is coaxial with the node A of the toggle link 10. Since there is no need to pivot the link 12, the configuration around the node A is simplified. That is, the five-point type conventional mold clamping mechanism 3 has a simplified configuration around the node A as compared with the four-point type conventional mold clamping mechanism 2, and the width of the crosshead link 12 itself can be reduced. When the upper and lower binary links 8 are aligned in a straight line due to the refracting operation of the toggle link 10 at the time of opening the mold, interference between the node A of the upper and lower toggle links 10 and interference between the upper and lower crosshead links 12 is caused. When the vertical width T5 of the conventional four-point clamping mechanism 2 and the vertical width T5 of the five-point conventional clamping mechanism 3 are the same, as a result, the conventional four-point clamping mechanism Compared with the binary link 8 of the mold clamping mechanism 2, the binary link 8 of the five-point type conventional clamping mechanism 3 can be configured to have a somewhat longer span, and as a result, the moving platen 7 for the same swing angle of the binary link 8 can be obtained. If the amount of movement increases and the maximum allowable mold opening stroke T2 is the same, the five-point type conventional clamping mechanism 3 moves relatively much more than the four-point type conventional clamping mechanism 2 does. Can be reduced. As described above, the reduction in the amount of movement required for the crosshead 11 helps to reduce the overall length T3 of the mold clamping mechanism.
[0018]
As a result, the five-point type conventional clamping mechanism 3 can swing the binary link 8 greatly with a smaller linear movement amount of the crosshead 11 than the four-point type conventional clamping mechanism 2, and Since the span of the binary link 8 itself can be longer than the span of the binary link 8 in the conventional four-point type mold clamping mechanism 2, the movement amount of the node A required for mold opening mold clamping, that is, As long as the required maximum allowable mold opening stroke T2 is the same in both cases, the five-point type conventional mold clamping mechanism 3 is replaced with the four-point type conventional clamping mechanism 3 while maintaining the same upper and lower width T5 of the mold clamping mechanism. This makes it possible to reduce the overall length T3 as compared with the mold clamping mechanism 2.
[0019]
However, if the mold clamping force required for the four-point type conventional mold clamping mechanism 2 is the same as the mold clamping force required for the five-point type conventional mold clamping mechanism 3, Unless the thrust of the linear movement applied to the crosshead 11 is made greater than that of the conventional four-point clamping mechanism 2, the conventional clamping mechanism 3 of the point type has the same clamping force as this. There is a problem that it cannot be demonstrated.
[0020]
Of course, the cause may be due to the relationship (substantial reduction ratio) between the movement amount of the crosshead 11 and the movement amount of the node A, but the biggest cause is the shortening of the span of the crosshead link 12 itself. It is in.
[0021]
That is, as a simplest example, assuming that the lockup is completed when the upper and lower crosshead links 12 are completely aligned, when the crosshead 11 is located a distance x from the lockup completion position. The force f acting on the node A of the four-point type conventional clamping mechanism 2 or the pivot point E of the five-point type conventional clamping mechanism 3 along the central axis of the crosshead link 12 is Is generally represented by f = (y / x) · F, where F is a linear movement thrust given in the mold clamping movement direction of the crosshead 11 by the drive mechanism. Since this force f acts as a force that pushes the node A or the pivot point E outward, the mold clamping operation is performed. Therefore, as long as the linear movement thrust F applied to the crosshead 11 by the drive mechanism is equal, The longer the span y of the crosshead link 12, the greater the mold clamping force.
[0022]
As a matter of course, the distance between DE in the five-point type conventional clamping mechanism 3 is shorter than the distance between DA in the four-point type conventional clamping mechanism 2 by the amount of the protrusion 13. However, it is disadvantageous in terms of mold clamping force.
[0023]
One obvious way to solve this is to increase the linear thrust applied to the crosshead 11 itself. However, for this purpose, the output of the drive mechanism must be increased, and thus there are problems in terms of production cost and running cost (electricity cost) during use, and a part of the drive mechanism includes a ball nut and a screw. In such a case, the power transmission mechanism itself may be damaged due to wear or seizure due to overload. Therefore, there may be design restrictions such as limiting the drive source to be used to the hydraulic ram or the like, and there is an inconvenience that the degree of freedom in design is restricted.
[0024]
Another relatively easy method that can be implemented to increase the mold clamping force is to use a five-point conventional mold clamping mechanism 3 as shown in FIG. By disposing the toggle link 10 with a large offset in the vertical direction from above (on the movement path of the crosshead 11), the distance D-E (span of the crosshead link 12) in the mold clamping mechanism 3 is increased, and substantially. That is, it increases the mold clamping force. However, when such a configuration is applied, since the vertical width T5 of the mold clamping mechanism 3 is increased, there is a problem that the reduction in size and weight of the mold clamping mechanism is alienated. Further, only the upper end and the lower end of the moving platen 7 are strongly pressed at the time of clamping, so that the moving platen 7 is curved when the mold to be mounted is small, and Due to the bending, there is also a possibility that a sufficient mold clamping force is not transmitted to the center of the mold and molding failure occurs.
[0025]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and to provide an injection molding machine having a compact overall configuration and capable of exerting a sufficient mold clamping force with a relatively low-output drive source. The present invention provides a mold clamping mechanism.
[0026]
[Means for Solving the Problems]
The present invention The crosshead is located in the center and the toggle link is located outside the crosshead The object is achieved by a configuration in which a pivot point of the toggle link and the crosshead link is provided outside a region between the crosshead and the toggle link in the mold clamping mechanism of the injection molding machine.
[0027]
When two or more toggle links are provided, the refraction direction of the toggle link must be Direction and two or more toggle links around the centerline of the crosshead movement The toggle links and the crosshead links are provided at equal intervals on the same circumference, and the pivot points of the toggle links and the crosshead links are provided outside the center line of each toggle link.
[0028]
Furthermore, as specific means for avoiding interference between the crosshead link and the ternary link, providing a pivot point between the toggle link and the crosshead link outside the region between the crosshead and the toggle link, The other end of each of the ternary link and the binary link is pivotally connected at two places with an interval that allows the crosshead link to pass therethrough, and the vicinity of each of the pivot positions is smaller than the area between the crosshead and the binary link. It is proposed that a projecting portion projecting outward is formed in a binary link, the projecting portions are connected to each other by a pin, and a tip of a crosshead link is pivotally connected to the pin.
[0029]
In this case, when two or more toggle links (a ternary link and a binary link) are provided, the refraction direction of the toggle link is directed to the crosshead, and two or more sets of the ternary link and the binary link are connected. Centering on the crosshead movement centerline Deploy at equal intervals on the same circumference.
[0030]
As described above, since the pivot point between the toggle link and the crosshead link is provided to be offset to the outside with respect to the toggle link, the crosshead can be provided without increasing the separation distance between the crosshead and the toggle link. The link span can be made longer to increase the clamping force. In other words, unlike the conventional five-point clamping mechanism in which the pivot link between the toggle link and the crosshead link is offset inward with respect to the toggle link, the vertical width of the clamping mechanism is increased or the drive source is increased. A sufficient mold clamping force can be obtained without increasing the output of the mold.
[0031]
In addition, the pivot link between the toggle link and the crosshead link is closer to the pivot link between the toggle link and the rear platen as in the conventional five-point clamping mechanism. Even if the length of the binary link in the toggle link is long, the nodes and crosshead links do not interfere with each other, so the moving platen can be greatly moved by a slight movement of the crosshead, and the same The amount of movement of the crosshead for obtaining the mold opening stroke is relatively small, and the size is equal to or smaller than that of the conventional 5-point clamping mechanism and larger than that of the 4-point conventional clamping mechanism. A mold clamping mechanism having a clamping force can be configured.
[0032]
Further, in order to secure the overall rigidity of the toggle link itself and to maintain the mold clamping force, a link unit in which two sets of the ternary link and the binary link are arranged in parallel at an interval allowing passage of the crosshead link. A pair of more than one pair is formed, and for each link unit, a protruding portion that protrudes outside the area between the crosshead and the binary link near each pivotal position of the ternary link and the binary link is formed for each binary link The protruding portions in each set are connected to each other by pins of each set, and the tip of a crosshead link is pivotally connected to these pins to form a mold clamping mechanism.
[0033]
Of course, also in this case, when arranging one or more link units, two or more link units are oriented with the refraction directions of the ternary link and the binary link toward the crosshead. Centering on the crosshead movement centerline They will be arranged at equal intervals on the same circumference.
[0034]
According to these configurations, in addition to avoiding interference between the crosshead link and the ternary link, the main part of the ternary link and the main part of the binary link are always aligned in a lock-up state. Therefore, the overall rigidity of the toggle mechanism itself is ensured in a high dimension, and stable holding of the mold clamping force is facilitated.
[0035]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view showing an overall configuration of a mold clamping mechanism 1 of an injection molding machine according to an embodiment to which the present invention is applied. In FIG. 1, a partially perspective drawing method is applied, and the lock-up state of the mold clamping mechanism 1 is shown by a portion above the center line CL of the mold clamping mechanism 1, and the center line CL The lower part of the drawing shows the maximum stroke of the mold opening of the mold clamping mechanism 1.
[0036]
Among the components relating to the configuration of the mold clamping mechanism 1, the stationary platen 4, tie bar 5, rear platen 6, moving platen 7, and the like are shown in the conventional four-point mold clamping mechanism 2 shown in FIGS. 2 and 6 and FIG. Since it is exactly the same as the conventional five-point type mold clamping mechanism 3, the description is omitted here. In FIG. 1, the ball nut and the screw are fixed to the center of the rear platen 6 so as to be rotatable and axially immovable, and the ball screw is integrally fixed to the crosshead 18. Although an example has been described in which the nut side is rotated by an electric motor or the like to cause the crosshead 18 to perform a linear motion in the mold opening direction, a hydraulic ram or the like may be used instead of such a configuration. It is also possible to make the crosshead 18 perform a linear motion using the above-mentioned drive source as in the conventional case. The engaging portion between the tie bar 5 and the rear platen 6 is provided with a mold thickness adjusting mechanism similar to the conventional one, for example, a mechanism for changing the mold thickness by simultaneously rotating the lock nuts of the tie bar 5 simultaneously with a chain or the like. The distance between the rear platen 6 and the stationary platen 4 can be adjusted arbitrarily.
[0037]
The difference between the mold clamping mechanism 1 of the present embodiment and the conventional four-point clamping mechanism 2 shown in FIG. 2 and the conventional five-point clamping mechanism 3 shown in FIG. It is located at the attachment position of the crosshead link 16 with respect to the binary link 14 constituting a part thereof, and at the span of the crosshead link 16.
[0038]
In other words, in the four-point type conventional mold clamping mechanism 2 shown in FIG. 2, the position of the pivot link between the binary link 8 and the crosshead link 12 in the toggle link 10 is completely set at the node A of the toggle link 10. In the case of the five-point type conventional clamping mechanism 3 shown in FIG. 3, a protrusion 13 is formed at an inner position on the binary link 8 near the node A, and the cross head is connected to the pivot point E. While the link 12 is pivotally connected, in the mold clamping mechanism 1 of the present embodiment, a protrusion 17 is formed at an outer position on the binary link 14 near the node A in the toggle link 15 to form a pivot point G Thus, the crosshead link 16 is attached to the toggle link 15 so as to be offset outside the region between the center axis of the toggle link 15 and the crosshead 18.
[0039]
As a result, when the crosshead 18 is retracted to a position corresponding to the maximum allowable type opening stroke T2, the tip of the crosshead link 16 and the projection 17 of the binary link 14 project into the ternary link 19. become.
[0040]
FIG. 5 is a simplified plan view showing a method of connecting a binary link and a ternary link employed in conventional four-point and five-point mold clamping mechanisms. In the example of FIG. 5A, three ternary links 9 are provided in parallel, and the two ternary links 9 are rotated at the position of the node A with two binary links 8 interposed therebetween. When the crosshead link 12 is pivoted outward, that is, at the position of G 'corresponding to the pivot point G in FIG. 1, the crosshead 11 is retracted to the position of the maximum mold opening stroke as shown in FIG. In this case, the crosshead link 12 interferes with the ternary link 9 located at the center, so that the crosshead 11 cannot be sufficiently retracted to perform the mold opening operation (of course, the central axis of the binary link 8 cannot be opened). No problem arises with the conventional configuration in which G 'is located in a region between the head and the crosshead 11).
[0041]
Further, in the example of FIG. 5B, two ternary links 9 are provided in parallel, and the ternary links 9 and the binary links 8 are connected such that two binary links 8 abut on their ends. However, when the crosshead link 12 is pivoted at the position of G 'corresponding to the pivot point G in FIG. 1, the crosshead 11 is retracted because the separation distance between the ternary links 9-9 is small. At this time, the crosshead link 12 interferes with the inner staple portion of the ternary link 9. In addition, no matter how thin the crosshead link 12 is formed, since a pin for pivotally connecting the crosshead link 12 to the binary link 8 is necessary, this pin interferes with the inner staple at the tip of the ternary link 9. There is. Further, since the projection 17 'provided on the binary link 8 for attaching the pin for pivotally connecting the crosshead link 12 itself interferes with the ternary links 9, 9, the crosshead 11 is sufficiently retracted to open the mold. The operation cannot be performed. Naturally, in the configuration in which the staple portions of the two ternary links 9 are integrated and the binary link 8 is connected as shown in FIG. 5C, the cross head 11 is sufficiently retracted to perform the mold opening operation. Can not.
[0042]
Therefore, in the first embodiment of the present invention, the binary link 14 is formed by superposing two link members in the thickness direction of the paper of FIG. A ternary link 19 is formed by two link members which are pivotally attached to the pivot point G of the portion 17 and are superposed outward so as to sandwich the position of the node A at the tip of the binary link 14. According to this configuration, the two binary links 14 having the projecting portions 17 can enter between the ternary links 19 on both sides thereof, and furthermore, the crosshead positioned between the two binary links 14 can be inserted. Since the link 16 can swing freely, there is no problem such as interference of the binary link 14 (projection 17) and the crosshead link 16 with the ternary link 19. In short, the bending of the toggle link 15 causes the tip of the crosshead link 16 and the projection 17 of the binary link 14 to enter the ternary link 19 composed of two link members (see FIG. 1). (See the portion below the center line CL).
[0043]
In this configuration, the end of the ternary link 19 and the end of the binary link 14 are separated and pivoted at two positions in the thickness direction of the paper in FIG. In each of the vicinity of each of the pivot positions, a projection 17 projecting outside the region between the crosshead 18 and the binary link 14 is formed, and the projections 17 of the two binary links 14 are pinned to each other. This is one of the embodiments that conforms to a configuration (corresponding to claim 3) in which the tip of the crosshead link 16 is pivotally connected to the front end of the vehicle.
[0044]
Further, FIG. 4 shows that the interference of the binary link 14 and the crosshead link 16 with the ternary link 19 is avoided, and the overall rigidity of the toggle link 15 itself is secured to maintain the mold clamping force. It is a top view which shows the connection method of the binary link 14 and the ternary link 19 in another embodiment. Since the side surface shape is the same as that of the embodiment of FIG. 1 described above, a description will be given using FIG. 1 together with FIG.
[0045]
In this embodiment, a pair of link units 15 ′ is configured by arranging two sets of toggle links 15 including a ternary link 19 and a binary link 14 at intervals so that the crosshead link 16 can pass therethrough. As shown in FIG. 1, two pairs of link units 15 'are arranged vertically. In each of the link units 15 ′ located above and below, the projecting portion 17 projecting outside the binary link 14 near the pivotal connection position (node A) between the ternary link 19 and the binary link 14 is connected to each binary link. For each link unit 15 ', the area between the crosshead 18 and the binary link 14 is formed by pivotally connecting the tip of the crosshead link 16 to the pin 20 formed for each of the projections 17 and interconnecting the projections 17. The node G is provided so as to protrude outward from the outside (corresponding to claim 5).
[0046]
Needless to say, if the pin 20 is made to penetrate over the entire width of the two binary links 14 arranged in parallel, the pin 20 interferes with the two ternary links 19 and the binary link 14 and the ternary link 19 Therefore, the pin 20 is penetrated only between the inner staples 14a and 14a provided at the tips of the two binary links 14 arranged in parallel. Accordingly, the protrusion 17 for attaching the pin 20 may be provided only on the inner staple 14a side as shown in FIG.
[0047]
However, when the protruding portion 17 is formed only on the inner staple 14a side, the binary links 14 forming the pair of link units 15 'do not have the same shape but are symmetrical. There is no interchangeability of parts as far as the binary links 14 are located within (the binary links 14 located diagonally on the upper and lower pairs of link units 15 'are interchangeable). Even if the projections 17 are provided on the outer staples 14b in addition to the inner staples 14a of the binary link 14, the problem of interference with the ternary link 19 does not occur as long as the pins 20 do not penetrate the outer staples 14b. When the priority is given to the design, or when it is desired to increase the production efficiency by manufacturing only the binary link 14 having the same shape and configuring the injection molding machine, the inner staple 14a of the binary link 14 and the outer staple 14a Each of the staples 14b may be provided with the same shape of the protrusion 17. In this case, only the projections 17 located inside at the stage of assembly are connected by the pins 20, and the pin holes of the projections 17 provided outside are always kept free.
[0048]
As shown in FIG. 4, the two ternary links 19 arranged in parallel may be integrated in a ladder frame shape, but each ternary link 19 may be formed completely independently.
[0049]
The pins 21, 22, and 23 in FIG. 4 are pins constituting nodes B, A, and C, respectively, which serve as pivot points. Although the pin 22 constituting the node A may be divided into two and accommodated between the inner staple 14a and the outer staple 14b in each binary link 14, the dimensional ratio of each part as shown in FIG. According to this, the magnitude of the angle BGD at the most advanced position of the crosshead 18 and the angle BGD at the most retreated position of the crosshead 18, that is, the positional relationship of the crosshead link 16 with respect to the node G is determined by the position of the crosshead 18. Irrespective of the state, the angle BGD becomes larger than the state shown in the figure, that is, there is no possibility that the center of the crosshead 18 directly interferes with the pin 22 (node A). There is no need to divide the pins 22.
[0050]
An annular space 24 formed by enlarging the diameter of the through hole of the rear platen 6 through which the pin 21 is inserted at the center thereof stores lubricating oil supplied between the outer peripheral surface of the pin 21 and the inner peripheral surface of the through hole. A grease reservoir 25 having the same configuration is also provided on the side of the through hole of the moving platen 7 through which the pin 23 is inserted.
[0051]
Contrary to the embodiment of FIG. 4, a bifurcated staple is formed on the side of the ternary link 19 as in the conventional example shown in FIG. 5B, and the tip of the binary link 14 is attached therebetween. It is conceivable that, as already mentioned, a pin 20 is needed to pivot the crosshead link 16 to the binary link 14 so that this pin 20 interferes with the inner staples at the tip of the ternary link 19. I can't do that. Of course, the problem of interference between the pin 20 and the inner staple of the ternary link 19 can be avoided by omitting the inner staple to be provided at the tip of the ternary link 19, but the configuration is substantially the first. The configuration of the embodiment described above, that is, a configuration in which the crosshead link 16, the binary link 14, and the ternary link 19 are sequentially offset from the inside to the outside, and the inside staple of the ternary link 9 is shown in FIG. It is almost the same as the one from which.
[0052]
In the first embodiment, since the crosshead link 16, the binary link 14, and the ternary link 19 are sequentially arranged in this order with the offset from the inside to the outside, the binary link 14 and the ternary link 14 are not necessarily provided. It is difficult to say that the mold clamping reaction force can be received along the true center of the toggle link 15 constituted by the lee link 19, but in the embodiment shown in FIG. 4, the binary link 14 and the ternary link 19 are completely connected. Since they are arranged in a straight line, the mold clamping reaction force can be supported without difficulty, and the required mold clamping force can be maintained.
[0053]
In the thus-configured mold clamping mechanism of each embodiment (corresponding to claims 1, 3 and 5), the binary link 14 and the crosshead are connected from the pivot point B between the rear platen 6 and the binary link 14. The distance between BG reaching the pivot point G with the link 16 is substantially the same as the distance between BE in the five-point type conventional clamping mechanism 3 shown in FIG. However, the moving amount (operating amount) of the crosshead 18 required to move the moving platen 7 by the maximum allowable mold opening stroke T2 is smaller than that of the five-point type conventional mold clamping mechanism 3 shown in FIG. In fact, much less.
[0054]
The reason for this is as apparent from a comparison between the mold clamping mechanism 1 of the embodiment shown in FIG. 1 and the conventional five-point clamping mechanism 3 shown in FIG. In the revolving motion around the pivot point B, the horizontal movement distance S (see FIG. 1) of the pivot point G from the lock-up position to the position corresponding to the maximum allowable type opening stroke T2 is from the lock-up position to the maximum allowable type. This is because it is shorter than the horizontal movement distance S (see FIG. 3) of the pivot point E reaching the position corresponding to the opening stroke T2.
[0055]
That is, in the mold clamping mechanism 1 of the embodiment shown in FIG. 1, in the orthogonal coordinate system having the origin at the pivot point B above the center line CL, the pivot point G above the lock-up position is the maximum allowable pivot point. In moving to the position corresponding to the opening stroke T2, it is sufficient to move clockwise from the first quadrant to the fourth quadrant exclusively by vertical movement, whereas the five-point type conventional clamping mechanism 3 shown in FIG. In the rectangular coordinate system having the origin at the pivot point B above the center line CL, the pivot point E above moves only from the lock-up position to the position corresponding to the maximum allowable mold opening stroke T2 in the horizontal direction. Must move clockwise from the fourth quadrant to the third quadrant, and even if the swing angles of the binary link 14 and the binary link 8 are the same, the five-point type conventional mold clamping shown in FIG. Mechanism 3 pivot The projection movement distance with respect to the center line CL, that is, the horizontal movement amount of the crosshead 18 is shorter at the pivot point G of the mold clamping mechanism 1 of the embodiment shown in FIG. As long as the opening distance of the moving platen 7 is the same, the overall length T3 of the mold clamping mechanism 1 of the embodiment is significantly shorter than the overall length T3 of the conventional five-point clamping mechanism 3 shown in FIG. It is done.
[0056]
Therefore, as long as the span of the crosshead link 16 is not extremely long, compared with the conventional four-point clamping mechanism 2 shown in FIG. 2 or the five-point conventional clamping mechanism 3 shown in FIG. 1, the overall length T3 of the mold clamping mechanism 1 of the embodiment shown in FIG. Therefore, in the embodiment shown in FIG. 1, the span of the crosshead link 16 is restricted to some extent by extending the arm length of the crosshead 18 by offsetting the pivot point D of the crosshead 18 outward from the center line CL. I am trying to do it.
[0057]
In other words, in the mold clamping mechanism 1 of the embodiment shown in FIG. 1, the moving amount of the crosshead 18 required to move the moving platen 7 by the maximum allowable mold opening stroke T2 is reduced. Since the overall length T3 of the mold clamping mechanism 1 is greatly reduced, even if the span of the crosshead link 16 is extended to some extent and the linear movement amount of the crosshead 18 is increased to some extent with the extension of the span, the mold clamping mechanism 1 does not. 2 can be said to be not longer than the total length T3 of the conventional four-point clamping mechanism 2 shown in FIG. 2 or the five-point conventional clamping mechanism 3 shown in FIG.
[0058]
As already described in the section of the prior art, assuming that the lockup is completed when the upper and lower crosshead links 16 are completely aligned, the crosshead 18 is moved a distance x from the lockup completion position. , The force f acting on the pivot point G along the center axis of the crosshead link 16 is represented by y the span of the crosshead link 16 and F the linear movement thrust given in the direction of the mold clamping movement of the crosshead 18. F = (y / x) · F. Since this force f acts as a force to push the pivot point G outward, the mold clamping operation is performed. As long as the linear movement thrust F applied to the crosshead 18 is equal, the span of the crosshead link 16 is not changed. A longer length of y is advantageous for obtaining a large mold clamping force. In the embodiment shown in FIG. 1, a projection 17 is formed at an outer position on the binary link 14 near the node A in the toggle link 15 to provide a pivot point G, so that the outer side of the toggle link 15 from the center axis is provided. , The tip of the crosshead link 16 is attached to the toggle link 15, so that the toggle link is largely offset vertically in the center line CL of the mold clamping mechanism 1, that is, on the moving path of the crosshead 18. There is no necessity to dispose 15 to increase the distance between DG in the mold clamping mechanism 1, and simply extend the span of the crosshead link 16 by relatively shortening the arm length of the crosshead 18. The effective clamping force can be increased.
[0059]
Accordingly, as long as the effect of reducing the overall length of the mold clamping mechanism 1 caused by the reduction in the amount of movement of the crosshead 18 required to move the moving platen 7 by the maximum allowable mold opening stroke T2 is not excluded, the crosshead link 16 can be moved. If the span is extended, the total length T3 is shorter and substantially shorter than that of the conventional four-point clamping mechanism 2 shown in FIG. 2 or the five-point conventional clamping mechanism 3 shown in FIG. In terms of typical clamping force, the 5-point type conventional clamping mechanism 3 shown in FIG. 3 and the 4-point type conventional clamping mechanism 2 shown in FIG. Can be configured.
[0060]
If necessary, the span of the crosshead link 16 can be made considerably longer without changing the vertical width T5 of the mold clamping mechanism 1 to obtain a stronger mold clamping force (in this case, the Since the moving stroke of the head 18 is considerably long, the total length T3 is not necessarily shortened.) On the contrary, the span of the crosshead link 16 is considerably shortened to reduce the required moving stroke of the crosshead 18. It is also possible to further shorten the overall length T3 of the mold clamping mechanism 1 (in this case, the mold clamping force is not necessarily increased).
[0061]
As described above, the case of the double toggle type mold clamping mechanism having two sets of the toggle links 15 opposed to each other and the two pairs of the link units 15 'having two sets of the toggle links 15 arranged in parallel are provided opposite to each other. The case of the double toggle type mold clamping mechanism has been described. As the mold clamping mechanism, in addition to the above, three tie bars are arranged at equal intervals on the same circumference, and an intermediate position between the tie bars is provided. The present applicant has already proposed a three-tie bar system in which toggle links are provided at all (three places). Even in such a three-tie bar configuration, two or more sets of toggle links 15 or two or more pairs of link units 15 'are arranged at equal intervals on the same circumference with the refraction direction of the toggle links facing the crosshead. This point is exactly the same as the above-described embodiment (in the embodiment of FIG. 1, two sets of toggle links are arranged at 180 ° intervals on the same circumference with the refraction direction of the toggle links facing the crosshead). By applying the same configuration as described above, it is possible to simultaneously reduce the size of the mold clamping mechanism and increase the mold clamping force (corresponding to claims 2, 4 and 6).
[0062]
Furthermore, the same configuration as that of the above-described embodiment can be applied to a single toggle type mold clamping mechanism having only one set of toggle links. However, the mold clamping mechanism of the present invention is basically for driving the toggle link with a crosshead that moves linearly in the mold opening mold clamping direction to perform the mold opening mold clamping operation. A drive mechanism such as a hydraulic cylinder is provided in a direction perpendicular to the toggle link at lock-up, and a single toggle type mold clamp that flexes and extends the toggle link by directly pushing and pulling the node part of the toggle link. There is little point in applying this to the mechanism, and it is necessary to adopt a configuration in which the toggle link is driven by a crosshead that moves linearly in the mold opening direction until it gets tired.
[0063]
In a configuration in which two or more sets of toggle links are arranged at equal intervals on the same circumference around the crosshead, a force acting in a direction orthogonal to the axis of the crosshead, that is, in the axial direction of the crosshead link There is no problem because the acting force is perfectly balanced around the crosshead, but in the configuration with only one set of toggle links, a biased force acts around the crosshead to hinder the Since a ball screw or the like fixed to the head is bent, the configuration shown in FIG. 1 cannot be applied as it is. That is, in the configuration of FIG. 1, the toggle link 15 is only the upper toggle link 15, and both ends thereof are pivotally connected to the center of the rear platen 6 and the moving platen 7 to offset the mounting position of the crosshead 18 downward. When the mold is clamped, the crosshead 18 is strongly pressed from above, which causes problems such as hindering its linear movement and bending of the ball screw of the crosshead 18. Therefore, in the case where only one set of the toggle links 15 is bent downward, the force acting on the crosshead 18 along the upper crosshead link 16 is supported from below the crosshead 18 by some method. Need. The simplest method is to mount the crosshead 18 and a linear drive mechanism such as a ball nut and screw for driving the crosshead 18 at an offset to the lower end of the rear platen 6 to form the lower surface of the crosshead 18 in a planar shape, In this configuration, the lower surface of the cross head 18 is slid while being supported by the upper surface of the main body of the injection molding machine. There is a problem that the force acting on the rear platen 6 becomes asymmetrical with respect to the center of the rear platen 6, and the structure is not necessarily mechanically excellent. However, the mold clamping mechanism of the present invention is a single toggle type mold clamping. This is an example of being applicable to a mechanism.
[0064]
【The invention's effect】
In the mold clamping mechanism of the present invention, the pivot point between the toggle link and the crosshead link is provided to be offset to the outside with respect to the toggle link, so that the output itself of the drive source can be increased or the crosshead and the toggle can be toggled. Even without increasing the vertical width of the mold clamping mechanism to increase the separation distance from the link, it is possible to easily increase the clamping force of the mold clamping mechanism by simply increasing the span of the crosshead link. it can.
[0065]
In addition, by providing the pivot point of the toggle link and the crosshead link offset to the outside of the toggle link, the amount of linear movement of the crosshead required for swinging the binary link that constitutes the toggle link is greatly increased. Because of the shortening, the overall length of the clamping mechanism is said to be easier to shorten than the conventional four-point clamping mechanism. Can be shortened and downsized.
[0066]
Also, as the linear movement of the crosshead is greatly reduced, even if the mold clamping force is increased by extending the span of the crosshead link, the crosshead pull-out caused by extending the span of the crosshead link will not be reduced. The increase does not exceed the shortened amount. Therefore, it is possible to configure a mold clamping mechanism that is smaller and more powerful than the conventional four-point mold clamping mechanism and the five-point conventional mold clamping mechanism.
[0067]
In addition, the connecting point between the ternary link and the binary link is pivotally connected at two places with an interval allowing the crosshead link to pass therethrough, and a projection is formed outside the binary link. Since the pivot point of the crosshead link is provided outside the toggle link by pivotally connecting the crosshead link to the connecting pin, even if the toggle link is largely bent and the mold opening operation is performed, the crosshead is opened. The link does not interfere with the ternary link.
[0068]
Furthermore, since two sets of the ternary link and the binary link are arranged in parallel, the ternary link and the binary link are positioned on the same line to perform mold clamping, so that the overall rigidity of the toggle mechanism itself is achieved. Is secured, and the mold clamping force can be stably maintained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a configuration of a mold clamping mechanism according to an embodiment to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a side view showing a configuration of a conventional four-point clamping mechanism.
FIG. 3 is a side view showing the configuration of a conventional five-point clamping mechanism.
FIG. 4 is a plan view showing a configuration of a mold clamping mechanism according to another embodiment to which the present invention is applied.
FIG. 5 is a simplified plan view showing a connection method between a binary link and a ternary link, which is employed in conventional four-point and five-point mold clamping mechanisms.
FIG. 6 is a side view showing an outline of a general overall configuration of the injection molding machine.
[Explanation of symbols]
1. Mold clamping mechanism according to one embodiment of the present invention
2 Four-point type conventional mold clamping mechanism
3. 5-point conventional clamping mechanism
4 Stationery platen
5 Tie bar
6 Rear platen
7 Moving platen
8 Binary link
9 ternary links
10 toggle links
11 Crosshead
12 Crosshead link
13 Projection
14 Binary Link
15 toggle link
15 'link unit
16 Crosshead link
17 Projection
18 Crosshead
19 Tunary Link
20 pins
21 pin
22 pin
23 pin
24 grease reservoir
25 grease reservoir
A. The pivot point of the binary link and the ternary link (toggle link node)
B. The pivot point between the rear platen staple and the binary link
C The pivot point between the staples of the moving platen and the ternary link
D The pivot point between the crosshead and the crosshead link
E pivot point between binary link and crosshead link
F pivot point between binary link and crosshead link
T1 Maximum allowable mold thickness
T2 Maximum allowable type opening stroke
Total length of T3 mold clamping mechanism
T4 Separation distance between rear platen and moving platen
Top and bottom width of T5 mold clamping mechanism

Claims (6)

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。 In a mold clamping mechanism of an injection molding machine in which a crosshead is disposed at a center portion and a toggle link is disposed outside the crosshead, a pivot point between the toggle link and the crosshead link is defined as an area between the crosshead and the toggle link. A mold clamping mechanism for an injection molding machine, which is provided outside of the mold. 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。In a mold clamping mechanism of an injection molding machine in which two or more sets of toggle links are arranged at equal intervals around the center line of movement of the crosshead with the refraction direction of the toggle links facing the crosshead, mold clamping mechanism of an injection molding machine, wherein the kite is provided on the outer side of the center line of the toggle links respectively pivot points of the crosshead link. 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。The other end of each of the ternary link having one end pivotally connected to the moving platen and the binary link having one end pivotally connected to the rear platen is pivotally connected at two places with an interval allowing passage of the crosshead link. A protrusion protruding outside the region between the crosshead and the binary link in the vicinity of the pivot position is formed on the binary link, and the protrusion is connected to each other with a pin, and the tip of the crosshead link is connected to this pin. A mold clamping mechanism for an injection molding machine, which is pivotally mounted. 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。Two or more sets of ternary links and binary links are arranged at equal intervals around the centerline of the crosshead movement with the direction of refraction of the ternary links and binary links facing the crosshead. The mold clamping mechanism for an injection molding machine according to claim 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。Two sets of a link structure, one end of which is pivotally connected to the moving platen and the other end of a binary link whose one end is pivotally connected to the rear platen, are arranged in parallel at an interval allowing the crosshead link to pass. A pair of link units are provided, and each of the link units has a protruding portion that protrudes outside a region between the crosshead and the binary link in the vicinity of each pivotal position between the ternary link and the binary link. A mold for an injection molding machine, wherein each mold is formed for each binary link, each protruding portion in each set is connected to each other by a pin for each set, and a tip of a crosshead link is pivotally connected to these pins. Tightening mechanism. 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。6. The system according to claim 5, wherein two or more pairs of link units are arranged at equal intervals around the center line of movement of the crosshead with the direction of refraction of the ternary link and the binary link facing the crosshead. A mold clamping mechanism of the injection molding machine according to the above.

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