JP6529556B2 - Toggle mechanism of vertical injection molding machine - Google Patents
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Description
本発明は、竪型射出成形機の型締装置を駆動するトグル機構に関するものである。 The present invention relates to a toggle mechanism for driving a mold clamping device of a vertical injection molding machine.
竪型射出成形機は、従来周知のように、一対の金型を上下方向に型開閉する型締装置、型締めされた金型に溶融樹脂を射出する射出装置とから概略構成されている。型締装置には、型締シリンダによって型締力を発生させるいわゆる直圧式の型締装置もあるし、トグル機構によって型開閉するトグル式型締装置もある。 As conventionally known, the vertical injection molding machine is roughly configured of a mold clamping device that opens and closes a pair of molds in the vertical direction, and an injection device that injects a molten resin into the mold clamped. The mold clamping apparatus includes a so-called direct pressure type mold clamping apparatus which generates a mold clamping force by a mold clamping cylinder, and also a toggle type mold clamping apparatus which opens and closes a mold by a toggle mechanism.
竪型射出成形機のトグル式型締装置に設けられているトグル機構は、例えば特許文献1のように色々な文献で提案されているが、いわゆる4点トグルから構成されている。図4には一般的な4点トグルからなるトグル機構を備えた型締装置51が示されており、機械中心線CLから左半分が型締状態を、右半分が型開状態を示している。型締装置51は、竪型射出成形機のフレームによって所定高さに固定されている固定盤52と、この固定盤52を貫通している複数本のタイバー53、53、…と、タイバー53、53、…の上端に固定されている上可動盤55と、タイバー53、53、…の下端部に設けられている下可動盤56と、下可動盤56と固定盤52の間に設けられているトグル機構58とから構成されている。トグル機構58は、下可動盤56のクレビスに対して第1のピン59、569によって枢着されている下リンク60、60と、固定盤52のクレビスに対して第2のピン61、61によって枢着されている上リンク62、62と、クロスリンク63、63と、上下リンク60、62、…とクロスリンク63、63とを枢着している第3のピン64、64と、クロスリンク63、63に第4のピン65、65によって枢着されているクロスヘッド66とから構成されている。このように第1〜4のピン69、61、…の4本のピンが設けられているので、4点トグルと呼ぶ。クロスヘッド66はボールネジ機構のボールネジ68の先端に固定され、ボールネジ68と螺合しているボールナット69は下可動盤56に回転自在に設けられている。このような型締装置51の固定盤52に下金型70が、上可動盤55に上金型71が設けられている。型締装置51において、ボールネジ機構を駆動すると、クロスヘッド66が駆動され、クロスリンク63、63によって上下リンク62、60が屈伸し、型開閉されることになる。
The toggle mechanism provided in the toggle-type mold clamping device of the vertical injection molding machine is proposed in various documents as in, for example, Patent Document 1, but is configured from so-called four-point toggle. FIG. 4 shows a
図5には、竪型射出成形機ではないが、いわゆる5点トグルからなるトグル機構を備えた横置きの一般的な射出成形機の型締装置75が示されている。型締装置75はベッドBに固定されている固定盤76と、ベッドBに対してスライド可能に設けられている型締ハウジング77と、固定盤76と型締ハウジング77とを連結している複数本のタイバー78、78と、固定盤76と型締ハウジング78の間にベッドBに対してスライド可能に設けられている可動盤79と、型締ハウジング77と可動盤79の間に設けられているトグル機構80とから構成されている。トグル機構80は、型締ハウジング77に対して第1のピン81によって枢着されている短リンク82、82と、可動盤79に対して第2のピン83、83によって枢着されている長リンク84、84と、長短リンク84、82、…を枢着している第3のピン85、85と、短リンク82、82の腹において第4のピン86、86によって枢着されているクロスリンク87、87と、クロスリンク87、87に第5のピン88によって枢着されているクロスヘッド89とから構成されている。このように第1〜5のピン81、83、…の5本のピンが設けられているので5点トグルと呼ぶ。クロスヘッド89はボールネジ機構90によって駆動されるようになっており、固定盤76には固定側金型92が、可動盤79には可動側金型91が設けられている。従ってボールネジ機構90によってクロスヘッド89を駆動すると、クロスリンク87、87によって短リンク82、28を駆動し、長短リンク84、82、…が屈伸することになる。すなわち型開閉される。
FIG. 5 shows a
竪型射出成形機の型締装置において4点トグルが採用されている理由は、いわゆる拡大率が大きいからである。図4を例にして説明すると、トグル機構58は上下リンク62、60を屈伸させて型開閉するようになっており、屈伸するとき上下リンク62、60を枢着している第3のピン64の軌跡がもっとも長い。この第3のピン64を直接駆動して屈伸させると、最小の力で屈伸させることができる。4点トグルはこの第3のピン64をクロスリンク63によって直接駆動するようになっているので、最小の力でトグル機構58を屈伸できる。つまり4点トグルは、ボールネジ機構の駆動力に対する、型盤の型開閉力の比である拡大率が大きい。この拡大率はトグル機構58が屈曲状態から伸張状態までの間のどのような状態であっても、0.7〜0.9を下回ることがない。竪型射出成形機においては、射出装置や型盤を重力に抗して上下に駆動しなければならないため、拡大率が大きい4点トグルでないと採用できない。しかしながら、4点トグルには解決すべき課題も見受けられる。具体的には型開閉に要するクロスヘッド66のストロークが長くなってしまい、固定盤52の高さhが高くなってしまう問題である。まず4点トグルにおいてはクロスリンク63、63を長くせざるを得ないという制約がある。上下リンク62、60の屈伸時において最も長い軌跡を描く第3のピン64に対してクロスリンク63、63を接続しているからである。クロスリンク63、63は型閉状態では水平に、型開状態では実質的に垂直になるので、クロスリンク63、63の長さが長いとその分だけ、クロスヘッド66を上下方向に余計に駆動しなければならなくなる。これによって4点トグルはクロスヘッド66のストロークが長くなり、ボールネジ68を長くしなければならない。つまり固定盤52の高さhが高くなってしまう。そうすると、金型交換等の作業員によるメンテナンスに支障がでる。
The reason why the four-point toggle is adopted in the mold clamping device of the vertical injection molding machine is that the so-called enlargement ratio is large. Referring to FIG. 4 as an example, the
ところで4点トグルに対して図5に示されているような5点トグルは、クロスヘッド89のストロークを短くすることはできる。クロスリンク87、87は短リンク82、82の腹に枢着されているので、クロスリンク87、87は比較的短くて済むからである。クロスヘッド89のストロークを短くできるので、竪型射出成形機に5点トグルを適用すれば固定盤の高さを低くすることができるはずである。しかしながら、5点トグルは、短リンク82、82を第4のピン86、86において、つまり短リンク82、82の腹において駆動するので、必然的に拡大率は小さい。拡大率が小さいと、射出装置や型盤の重量を支えることができなくなるので、竪型射出成形機には採用できない。
By the way, the 5-point toggle as shown in FIG. 5 for the 4-point toggle can shorten the stroke of the
本発明は、上記したような問題点を解決した、竪型射出成形機のトグル機構を提供することを目的としており、具体的には、射出装置や型盤の重量に抗して問題なく型開閉することができ、固定盤の高さを低くして作業員によるメンテナンス作業が容易になるような竪型射出成形機のトグル機構を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a toggle mechanism of a vertical injection molding machine which solves the problems as described above, and more specifically, the mold against the weight of the injection device and the mold plate has no problem. It is an object of the present invention to provide a toggle mechanism of a vertical injection molding machine which can be opened and closed, and the height of the fixed platen can be lowered to facilitate maintenance work by workers.
本発明は、上記目的を達成するために、竪型射出成形機のトグル機構を5点トグルから構成する。トグル機構は下可動盤と固定盤の間に設けられており、第1のピンによって下可動盤に枢着されている下リンクと、第2のピンによって固定盤に枢着されている上リンクとを備え、上下リンクは第3のピンによって枢着されている。このような下リンクについて、第3のピンの近傍において側方に所定長さだけ張り出した突出部を形成する。この突出部に、第4のピンによってクロスリンクを枢着するようにし、クロスリンクは第5のピンによってクロスヘッドに枢着する。第1のピンと第3のピンを結ぶ線分と、第3のピンと第4のピンを結ぶ線分がなす角度は30〜150度になるようにする。上下リンクの長さは、第2のピンと第3のピンの距離が、第1のピンと第3のピンの距離よりも短くなるように選定する。 In order to achieve the above object, the present invention comprises a toggle mechanism of a vertical injection molding machine from five-point toggle. The toggle mechanism is provided between the lower movable plate and the fixed plate, and the lower link is pivotally connected to the lower movable plate by the first pin, and the upper link is pivotally connected to the fixed plate by the second pin. And the upper and lower links are pivotally connected by a third pin. In such a lower link, a protruding portion which protrudes laterally by a predetermined length in the vicinity of the third pin is formed. The crosslink is pivotally attached to the projection by a fourth pin, and the crosslink is pivotally attached to the crosshead by a fifth pin. The angle between the line connecting the first and third pins and the line connecting the third and fourth pins is set to 30 to 150 degrees. The lengths of the upper and lower links are selected so that the distance between the second and third pins is shorter than the distance between the first and third pins.
かくして、請求項1に記載の発明は、上記目的を達成するために、下側金型が取り付けられる固定盤と、該固定盤の上方に配置されて上側金型が取り付けられる上可動盤と、前記固定盤の下方に配置されている下可動盤と、前記固定盤を挿通し前記上可動盤と前記下可動盤とを連結している複数本のタイバーとからなる竪型射出成形機において、前記固定盤と前記下可動盤の間に設けられているトグル機構であって、前記トグル機構は、一対の下リンクと、一対の上リンクと、一対のクロスリンクと、クロスヘッドとから構成され、前記下リンクはその端部が第1のピンによって前記下可動盤に枢着され、前記上リンクはその端部が第2のピンによって前記固定盤に枢着され、そして前記下リンクと前記上リンクは端部同士が第3のピンによって枢着されており、前記下リンクは前記第3のピンの近傍において側方に所定長さ張り出した突出部が形成され、前記クロスリンクの一方の端部が前記突出部に第4のピンによって枢着されていると共に他方の端部が前記クロスヘッドに枢着され、前記第2のピンと前記第3のピンの距離は、前記第1のピンと前記第3のピンの距離よりも短くなっていることを特徴とする、竪型射出成形機のトグル機構として構成される。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のトグル機構であって、前記第3のピンと前記第4のピンを結ぶ線分と前記第1のピンと前記第3のピンを結ぶ線分のなす角度は30〜150度になっていることを特徴とする、竪型射出成形機のトグル機構として構成される。
Thus, in order to achieve the above object, the invention according to claim 1 provides a fixed platen to which the lower mold is attached, and an upper movable platen disposed above the fixed platen and to which the upper mold is attached; In a vertical injection molding machine comprising: a lower movable board disposed below the fixed board; and a plurality of tie bars which insert the fixed board and connect the upper movable board and the lower movable board. The toggle mechanism is provided between the fixed plate and the lower movable plate, and the toggle mechanism includes a pair of lower links, a pair of upper links, a pair of cross links, and a cross head. The lower link is pivotally connected at its end to the lower movable disc by a first pin, the upper link is pivotally connected to the fixed disc by a second pin at its end, and the lower link and the lower link The upper link has a third pin at each end The lower link is formed with a projecting portion extending laterally by a predetermined length in the vicinity of the third pin, and one end of the cross link forms a fourth pin on the projecting portion. And the other end is pivotally connected to the crosshead , and the distance between the second pin and the third pin is shorter than the distance between the first pin and the third pin It is configured as a toggle mechanism of a vertical injection molding machine characterized by
The invention according to claim 2 is the toggle mechanism according to claim 1, wherein a line connecting the third pin and the fourth pin, a line connecting the first pin and the third pin, and the like. Is formed as a toggle mechanism of a vertical injection molding machine, characterized in that the angle formed by the angle is 30 to 150 degrees.
以上のように、本発明は、竪型射出成形機の下可動盤と固定盤の間に設けられているトグル機構であって、トグル機構は、一対の下リンクと、一対の上リンクと、一対のクロスリンクと、クロスヘッドとから構成されている。そして下リンクはその端部が第1のピンによって下可動盤に枢着され、上リンクはその端部が第2のピンによって固定盤に枢着され、そして下リンクと上リンクは端部同士が第3のピンによって枢着されている。本発明によると、下リンクは第3のピンの近傍において側方に所定長さ張り出した突出部が形成され、クロスリンクの一方の端部が突出部に第4のピンによって枢着されていると共に他方の端部がクロスヘッドに枢着されている。つまり本発明のトグル機構は、いわゆる5点トグルとなっている。5点トグルにおける問題は、クロスリンクが下リンクの腹に枢着されていることによって必然的に拡大率が小さくなる点であるが、本発明においてはクロスリンクが下リンクに枢着されている第4のピンは、第3のピンの近傍であって第3のピンの近傍に位置している。そうすると実質的に、クロスリンクが第3のピンによって上下リンクと共に枢着されているいわゆる4点トグルと同様に拡大率は大きくなり、竪型射出成形機に採用しても問題はない。さらに、クロスリンクは一方の端部が下リンクの突出部に、他方の端部がクロスヘッドにそれぞれ枢着されているので、一方の端部が第3のピンによって枢着される場合に比して、その長さも短くて済む。そうするとトグル機構を駆動するクロスヘッドのストロークは短くてよい。そして本発明によると、第2のピンと第3のピンの距離は、第1のピンと第3のピンの距離よりも短くなっている。これによってトグル機構の屈伸量が大きくなっている。従って本発明のトグル機構を備えた竪型射出成形機は、固定盤の高さを低くすることができ、作業員によるメンテナンス作業が容易になる。 As described above, the present invention is a toggle mechanism provided between a lower movable disc and a fixed disc of a vertical injection molding machine, wherein the toggle disc comprises a pair of lower links and a pair of upper links; It comprises a pair of cross links and a cross head. The lower link is pivotally connected at its end to the lower movable disc by the first pin, the upper link is pivotally connected to the fixed disc by the second pin, and the lower link and the upper link are end-to-end Is pivoted by a third pin. According to the present invention, the lower link is formed with a laterally extended protrusion in the vicinity of the third pin, and one end of the cross link is pivotally attached to the protrusion by the fourth pin And the other end is pivotally attached to the crosshead. That is, the toggle mechanism of the present invention is a so-called five-point toggle. The problem with the 5-point toggle is that the crosslink is inevitably reduced by the fact that the crosslink is pivotally connected to the lower link but in the present invention the crosslink is pivotally connected to the lower link The fourth pin is located near the third pin and near the third pin. In this case, the magnification is substantially increased as in the so-called four-point toggle in which the cross link is pivotally connected to the upper and lower links by the third pin, and there is no problem in adopting it in the vertical injection molding machine. Furthermore, since the cross link is pivotally attached at one end to the projection of the lower link and at the other end to the crosshead, it is possible to compare the case where one end is pivoted by the third pin. And its length can be short. Then, the stroke of the crosshead for driving the toggle mechanism may be short. And according to the present invention, the distance between the second pin and the third pin is shorter than the distance between the first pin and the third pin. This increases the amount of bending and extension of the toggle mechanism. Therefore, the vertical injection molding machine provided with the toggle mechanism of the present invention can lower the height of the fixed platen, and the maintenance work by the operator becomes easy.
以下、本実施の形態について説明する。本実施の形態に係る竪型射出成形機1は、本実施の形態に係るトグル機構を備えた型締装置2と、この型締装置2の上部に設けられている射出装置3とから構成されている。型締装置2は、筐体の所定の部材4、4に支持されている固定盤5と、この固定盤5の上方に配置されている上可動盤6と、固定盤5の下方に配置されている下可動盤7と、固定盤5を摺動自在に貫通し上可動盤6と下可動盤7とを連結している複数本のタイバー9、9、…と、固定盤5と下可動盤7の間に設けられている本実施の形態に係るトグル機構10とから構成されている。固定盤5の上面には下側金型12が、上可動盤6の下面には上側金型13が設けられ、トグル機構10を駆動するとこれらの金型12、13が型開閉されるようになっている。上可動盤6には中央部にくり抜き6aが明けられ、上部から射出装置3が挿入されて、上側金型13の図示されないスプルに射出装置3の射出ノズルが当接している。
Hereinafter, the present embodiment will be described. The vertical injection molding machine 1 according to the present embodiment includes a mold clamping device 2 provided with the toggle mechanism according to the present embodiment, and an injection device 3 provided above the mold clamping device 2. ing. The clamping device 2 is disposed below the
本実施の形態に係るトグル機構10は、図2の(ア)、(イ)に拡大して示されているように、一対の下リンク15、15と、一対の上リンク16、16と、一対のクロスリンク18、18と、クロスヘッド19等から構成されている。下リンク15、15は、次に説明するように本発明に特有の形状に形成されているが、一方の端部は下可動盤7に形成されているクレビスに対して第1のピン21、21によって回動可能に軸支、すなわち枢着されている。そして上リンク16、16の一方の端部は固定盤5に形成されているクレビスに対して第2のピン22、22によって枢着されている。これらの上下リンク16、15は、それぞれの他方の端部同士が第3のピン23、23によって回動可能に連結、すなわち枢着されている。ところでこのような上リンク16、16は下リンク15、15より短くなっている。本実施の形態においては第1のピン21と第3のピン23の距離に対して、第2のピン22と第3のピン23の距離は0.65倍に選定されているが、0.7倍以下になるように選定するとトグル機構10の屈伸量を大きくすることができる。ところで本実施の形態に係るトグル機構10においては、固定盤5における第2のピン22、22の距離は、下可動盤7における第1のピン21、21の距離に比して短い。従って図2の(ア)に示されているように、左右の上リンク16、16は、左右の下リンク15、15より大きく内側に寄っている。
The
本実施の形態に係る下リンク15、15は、第2のピン23、23の近傍において第2のピン23、23の側方に所定長さだけ張り出している。つまり突出部15’、15’が形成されている。これによって全体が鉤状を呈している。クロスリンク18、18の一方の端部はこの突出部15’、15’において第4のピン24、24によって下リンク15、15に枢着されている。そしてクロスリンク18、18の他方の端部は第5のピン25、25によってクロスヘッド19に枢着されている。つまり本実施の形態に係るトグル機構10は、5点トグルになっている。
The
このようなトグル機構10はボールネジ機構30によって駆動されるようになっている。すなわちボールネジ機構30のボールネジ31の先端にクロスヘッド19が固定され、このボールネジ31に螺合しているボールナット32が下可動盤7に対して回転可能に設けられている。
Such a
本実施の形態に係るトグル機構10は、このように5点トグルになっているが、5点トグルにも拘わらず4点トグルと同等の比較的小さい力でクロスヘッド19を駆動すれば屈伸できるようになっている。すなわち拡大率が大きくなっている。その理由は、下リンク15、15においてクロスリンク18、18が枢軸されている位置が第3のピン23、23の近傍になっているからである。4点トグルの場合にはクロスリンク18、18が第3のピン23、23に枢着されていて、クロスリンク18、18が直接上下リンク16、15の屈曲点、すなわち第3のピン23、23に力を作用させることができ、比較的小さい力で屈伸させることができる。本実施の形態に係るトグル機構10は、クロスリンク18、18が枢着されている第4のピン24、24が第3のピン23、23の近傍なので、実質的に第3のピン23、23に力を作用させているのと同等の力でクロスヘッド19を駆動すればトグル機構10を屈伸できる。つまり実質的に4点トグルと同等の拡大率になっている。
Thus, although the
本実施の形態に係るトグル機構10は、屈伸させるために駆動するクロスヘッド19のストロークが短くなっている。これは下リンク15、15の形状が鉤状になっているからであり、クロスリンク18、18が突出部15’、15’に枢着されているからである。従ってクロスリンク18、18の長さは短い。クロスリンク18、18は、トグル機構10が伸張しているときは並行になっており、屈曲しているときには略垂直になっている。そうするとトグル機構10を屈伸させるとき、クロスリンク18、18の長さの分だけ余分にクロスヘッド19を駆動しなければならないが、このようにクロスリンク18、18が短いので、クロスヘッド19のストロークは短くて済む。このことによって、ボールネジ機構30を短くすることができ、トグル機構10を高さ方向にコンパクトにすることができる。つまり固定盤5を低くできる。
In the
本実施の形態に係る竪型射出成形機1は色々な変形が可能である。例えば、トグル機構10において、下リンク15の形状を変形することができる。図3にはトグル機構10の一部が示されているが、本実施の形態においては第1のピン21と第3のピン23のそれぞれの中心を結ぶ線分と、第3のピン23と第4のピン24の中心を結ぶ線分とのなす角度θは略90度になっている。この角度θは80〜100度の範囲になっていることが好ましいが、30〜150度の範囲であってもよい。角度θが150度のとき、第4のピン24が符号24aで示されている位置に設けられることになるが、このとき第4のピン24aは第3のピン23より第1のピン21からの距離が遠くなる。そうするとクロスリンク18によって駆動する力はさらに小さくすることができる。一方、角度θが30度のとき、第4のピン24は符号24bで示されている位置に設けられることになる。この場合には、クロスリンク18を少し短くできるので、クロスヘッド19のストロークをその分だけ短くできる。
The vertical injection molding machine 1 according to the present embodiment can be variously modified. For example, in the
1 竪型射出成形機 2 型締装置
3 射出装置 4 部材
5 固定盤 6 上可動盤
7 下可動盤 9 タイバー
10 トグル機構 12 下側金型
13 上側金型 15 下リンク
16 上リンク 18 クロスリンク
19 クロスヘッド 21 第1のピン
22 第2のピン 23 第3のピン
24 第4のピン 25 第5のピン
30 ボールネジ機構 31 ボールネジ
32 ボールナット
REFERENCE SIGNS LIST 1 vertical injection molding machine 2 mold clamping device 3
Claims (2)
前記トグル機構は、一対の下リンクと、一対の上リンクと、一対のクロスリンクと、クロスヘッドとから構成され、
前記下リンクはその端部が第1のピンによって前記下可動盤に枢着され、前記上リンクはその端部が第2のピンによって前記固定盤に枢着され、そして前記下リンクと前記上リンクは端部同士が第3のピンによって枢着されており、
前記下リンクは前記第3のピンの近傍において側方に所定長さ張り出した突出部が形成され、前記クロスリンクの一方の端部が前記突出部に第4のピンによって枢着されていると共に他方の端部が前記クロスヘッドに枢着され、
前記第2のピンと前記第3のピンの距離は、前記第1のピンと前記第3のピンの距離よりも短くなっていることを特徴とする、竪型射出成形機のトグル機構。 A fixed platen to which the lower mold is attached, an upper movable platen disposed above the stationary platen and to which the upper mold is attached, a lower movable platen disposed below the stationary platen, and the stationary platen A toggle mechanism provided between the fixed disc and the lower movable disc in a vertical injection molding machine comprising a plurality of tie bars which are inserted and which connect the upper movable disc and the lower movable disc. ,
The toggle mechanism comprises a pair of lower links, a pair of upper links, a pair of cross links, and a cross head.
The lower link is pivotally attached at its end to the lower movable disc by a first pin, the upper link is pivotally attached at its end to the fixed disc by a second pin, and the lower link and the upper The links are pivotally attached at their ends by a third pin,
The lower link is formed with a projecting portion extending laterally by a predetermined length in the vicinity of the third pin, and one end of the cross link is pivotally connected to the projecting portion by the fourth pin. The other end is pivotally attached to the crosshead ;
A toggle mechanism of a vertical injection molding machine , wherein a distance between the second pin and the third pin is shorter than a distance between the first pin and the third pin .
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