JP2003191047A

JP2003191047A - 成形用金型

Info

Publication number: JP2003191047A
Application number: JP2001394718A
Authority: JP
Inventors: Toru Funahashi; 徹舟橋; Yukio Hamada; 幸雄濱田; Masakatsu Kondo; 正勝近藤; Yoshiki Matsuura; 良樹松浦; Tsukasa Kato; 司加藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2001-12-26
Publication date: 2003-07-08
Anticipated expiration: 2021-12-26
Also published as: JP3794323B2

Abstract

(57)【要約】【課題】成形機に汎用部を残したまま、押出ピンをも
含めた専用部を簡単に段替えできるようにする。【解決手段】押出ピン２０を備えた押出板２１を専用
部として構成し、この押出板２１を、可動型１２の汎用
部Ｍである可動主型１７に設けた収納穴７１内に配置
し、押出板２１は、可動プラテン３の背面側から延ばし
た押出ロッド１９の先端部にボールロック機構８１によ
り着脱可能に連結し、可動型１２の専用部である可動入
子１８をクランプ機構３２の作動により可動主型１７か
ら離脱させる際、前記ボールロック機構８１をアンロッ
ク動作させて、押出板２１をガイドピン７２を介して可
動入子１８に追従させることにより、両者を一体的に段
替えする。また、可動主型１７に設けた収納穴７１に
は、可動プラテン３に一端が支承され、押出板２１を貫
通するブロック７７を配置して、このブロック７７を可
動入子１８のバックアップとして用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ダイカスト、低圧
鋳造、重力鋳造等の各種鋳造を始め、射出成形、ブロー
成形等に用いる成形用金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近の生産ラインにおいては、多品種少
量生産が一般化しており、金型交換のサイクルがかなり
短くなっている。また、鋳造、射出成形等により成形さ
れる製品は、益々複雑化あるいは大型化する傾向にあ
り、これに伴って金型の寿命短縮が避けられず、その交
換の頻度が増加している。特に、ダイカスト鋳造におい
ては、高温の溶湯が高速かつ高圧で金型内に充填される
ため、金型の損耗が激しく、その交換をかなりの頻度で
行わなければならない状況にある。そこで、最近は、固
定型、可動型等の金型構成要素を、共通化された汎用部
とキャビティを形成する専用部とに分割し、専用部のみ
の交換で段替えに対処することが行われている（例え
ば、特開平９−７０６５３号公報、特開平９−１２２８
７１号公報、特開平１−２７１２１３号公報等）。

【０００３】しかし、上記専用部のみの交換を行う従来
の段替え方法によれば、汎用部と専用部とを一体として
成形機から取外し、これを成形機外に持出して専用部の
交換を行うようにしており、この場合は、成形機から汎
用部を取外す面倒な作業が依然として残り、特にダイカ
スト用金型の場合は、型内冷却のための複雑な冷却系や
制御系の着脱も必要となって、トータルとしての段替え
時間は思うほど短縮されない、という問題があった。ま
た、例えば、シリンダブロックのような大型で複雑構造
のダイカスト品を得ようとする場合は、スライドを必要
とするため、金型全体が大重量（一例として、196ｋＮ
…20トン程度）でかつ大寸法（一例として、２ｍ程度）
となり、前記した成形機からの取外しがきわめて面倒に
なるばかりか、固定部と可動部と接続するタイバーの抜
き差しも必要となり、段替え時間の短縮効果はきわめて
小さいものとなっていた。

【０００４】一方、例えば、特開平６−１９０５３１号
公報には、汎用部を成形機に残したまま、専用部の一部
（中子）のみを交換することが提案されており、この方
法を専用部の全体に拡大すれば、上記した成形機から汎
用部を取外すことにより生じる種々の問題点を解消でき
ることになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の成
形用金型は、成形品を型から払出すための押出ピンを植
立してなる押出板を備えているのが一般で、上記したよ
うに汎用部を成形機に残したまま、専用部のみの交換を
行う場合は、当然に専用部となる押出ピンの交換も行わ
なければならないこととなる。しかるに、従来、押出板
は、可動型側の専用部である主型の背後に配置されて、
その押出ピンを該主型を挿通してその前方へ延ばす設置
構造となっており（例えば、前記特開平９−１２２８７
１号公報参照）、このため、汎用部を成形機に残したま
ま、専用部のみの交換を行おうとすると、多数の押出ピ
ンを押出板に対して着脱させなければならず、実質その
実現は困難で、押出ピンの交換も可能とする新たな型構
造の開発が望まれていた。

【０００６】本発明は、上記した問題点に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、成形機に汎用部を
残したまま、押出ピンをも含めた専用部を簡単に段替え
できる成形用金型を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、固定型および可動型を、共通化された汎
用部とキャビティを形成する専用部とから構成し、前記
専用部を前記汎用部に着脱可能に保持させた成形用金型
であって、前記専用部は、押出ピンを植立してなる押出
板を含み、該押出板は、前記可動型側の汎用部と専用部
との間に配置されると共に、前記可動型側の汎用部の背
後から延ばした押出ロッドに着脱機構により着脱される
ことを特徴とする。このように構成した成形用金型にお
いては、汎用部に対して専用部を着脱させることで、成
形機に汎用部を残したまま、専用部のみの交換を行うこ
とができるが、押出ピンを植立してなる押出板を専用部
として、これを可動型側の汎用部と専用部との間に配置
しているので、可動型側の汎用部からその専用部を離脱
させると、押出ピンを含む押出板が前記汎用部上に露出
し、しかも、この押出板は着脱機構により押出ロッドに
着脱される構造となっているので、押出ピンを押出板ご
と簡単に交換できるようになる。

【０００８】本発明において、上記着脱機構は、押出板
を押出ロッドに自動的に着脱する機能を有する構成とす
るのが望ましく、これにより押出ピンを含む押出板の交
換を迅速に行うことができる。この場合、上記着脱機構
は、シンプルであることから、ボールロック機構からな
り、該ボールロック機構は、駆動手段を内蔵している構
成とするのが望ましい。またこの場合、前記ボールロッ
ク機構の駆動手段は、シリンダ装置からなり、該シリン
ダ装置に作動流体を給排するための流通路が押出ロッド
内に設けられている構成とするのが望ましく、これによ
り、着脱機構はより一層シンプルとなる。本発明は、上
記可動型の汎用部が、専用部との合せ部に上記押出板を
収納する収納穴を備えている構成とすることができる。
このように可動型の汎用部に設けた収納穴に押出板を配
置することで、押出板が、可動型の汎用部と専用部との
合せの障害になることがない。この場合、可動型の汎用
部の収納穴内に、可動プラテンに一端が支承され他端を
専用部の背面に当接させる支柱が配置されており、該支
柱は、押出板を挿通して延ばされる構成とするのが望ま
しく、この場合は、支柱が、専用部をバックアップし
て、専用部の変形を抑える役割をなす。本発明はさら
に、上記押出板が、可動型の専用部に固定されたガイド
ピンに設けたストッパ手段により該専用部に対して抜止
めされる構成とするのが望ましく、これにより可動型の
専用部と一体に、押出ピンを含む押出板を段替えでき
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基いて説明する。

【００１０】図４乃至図７は、本発明の１つの実施の形
態である成形用金型の全体的構造を示したものである。
本実施の形態は、横型ダイカストマシン（成形機）に装
備されるダイカスト鋳造用金型して構成されており、図
８に示すダイカストマシン（以下、単にマシンという）
１の固定プラテン２に取付けられる固定型11と、マシン
１の可動プラテン３に取付けられる可動型12と、可動型
12に付設された押出手段13および複数基（４基）のスラ
イド14とから概略構成されている。マシン１の可動プラ
テン３は、架台４上の一端部に配置された前記固定プラ
テン２と架台４上の他端部に配置された固定台５との間
に橋架した４本のタイバー６に摺動可能に支持されてい
る。そして、この可動プラテン３は、前記固定台５に設
けた型締シリンダ７により駆動されるようになってお
り、この駆動に応じて可動型12は、固定型11に合された
型閉じ状態（図５）と固定型11から所定距離だけ離間す
る型開き状態（図４）とに選択的に位置決めされる。な
お、図８中、８は、固定プラテン２の背面側に設けられ
た、金型内に溶湯を射出するための射出シリンダ、９
は、金型を段替えするための、後に詳述する段替え装置
である。

【００１１】上記した固定型11、可動型12、押出手段13
およびスライド14のそれぞれは、共通化された汎用部Ｍ
とキャビティを形成する専用部Ｎとに分割されている。
より詳しくは、固定型11は、汎用部Ｍとしての主型15と
専用部Ｎとしての入子16とから、可動型12は、汎用部Ｍ
としての主型17と専用部Ｎとしての入子18とから、押出
手段13は、汎用部Ｍとしての押出ロッド19と専用部Ｎと
しての、押出ピン20を植設してなる押出板21とから、ス
ライド14は、汎用部Ｍとしてのスライドホルダ22と専用
部Ｎとしてのスライドコア23とからそれぞれ構成されて
いる。また、これら専用部Ｎは、対応する汎用部Ｍに対
して着脱機構Ｏにより自動的に着脱されると共に、専用
部Ｎ同士は、連結機構Ｐにより自動的に一体化されるよ
うになっている。このように構成した鋳造用金型は、汎
用部Ｍをマシン１に残したまま、専用部Ｎを１つの集合
体ＮＮ（図６、７）として段替えできるようになってお
り、以下、これを実現するための細部構造について説明
する。

【００１２】上記固定型11および可動型12のそれぞれ
は、その主型15，17に設けた凹部24，25にその入子16，
18を嵌合させ、この状態で前記凹部24，25の底部と各入
子16，18の背面部との間に設けた着脱機構Ｏにより各入
子16，18を各主型15，17に対して着脱する構造となって
いる。各入子16，18を各主型15，17に着脱する着脱機構
Ｏは、ここではクランプ装置31，32からなっており、ク
ランプ装置31，32は、図９および図１０に示されるよう
に、各主型15，17側から延ばしたＴ字クランパー33，34
を入子16，18の背面部に設けたＴ字スロット35，36に係
入させて、該入子16，18を主型15，17の凹部24，25内に
クランプする構造となっている。このＴ字クランパー3
3，34を駆動する駆動手段37，38は、Ｔ字クランパー3
3，34を軸方向移動させるシリンダ（クランプ用シリン
ダ）39，40とＴ字クランパー33，34を回転させる回動機
構41，42とからなっており、これらクランプ用シリンダ
39，40および回動機構41，42は、対応する主型15，17に
内蔵されている。これらＴ字クランパー33，34、シリン
ダ39，40および回動機構41，42を含むクランプ装置31，
32は、固定型11、可動型12に対して複数基設けられる
が、特に可動型12側のクランプ装置32については、後述
するように大きな引込力を必要とするため、ここでは、
４基設けるようにしている。

【００１３】上記駆動手段37，38を構成するクランプ用
シリンダ39，40および回動機構41，42の基本構造は、固
定型11側および可動型12側で実質同じになっており、固
定型11側の駆動手段37を例にとって示すと、図１１およ
び図１２に示すようになっている。図１１および図１２
において、43は、クランプ用シリンダ39内に摺動可能に
配設されたピストンで、このピストン43に形成されてい
る軸孔44には、前記Ｔ字クランパー33の基端部が摺動可
能に嵌挿されている。Ｔ字クランパー33は、その基端部
を前記軸孔44の一端側に形成したテーパ部44ａに嵌合さ
せることにより、ピストン43に対して図１１の左方向
（押込み方向）への移動が規制されると共に、その基端
にボルト止めした輪状のストッパ板45を前記軸孔44の他
端側に形成した段部44ｂに当接させることにより、ピス
トン43に対して図１１の右方向（抜け方向）の移動が規
制されている。すなわち、Ｔ字クランパー33はピストン
43に対して回動可能にかつ相対移動不能に結合されてい
る。また、上記Ｔ字クランパー33の基端部には所定深さ
の軸穴46が形成されており、この軸穴46内には、前記回
動機構41からシリンダ39内へ延ばされた回転軸47の延長
端部が挿入されている。この回転軸47の、シリンダ39内
への延長端部は前記輪状ストッパ板45とスプライン部48
を介して結合されており、これにより、Ｔ字クランパー
33は、回転軸47に対して相対回転不能にかつ相対移動可
能に連結されている。

【００１４】一方、上記駆動手段37を構成する回動機構
41は、クランプ用シリンダ39に被蓋された厚肉の端板49
内に配設されている。端板49には、前記回転軸47を収容
する凹部50が形成されており、この凹部50の底部には、
回転軸47の軸方向中間部位に設けたフランジ47ａを係止
して該回転軸47の、シリンダ39からの抜けを規制する押
え板51がボルト止めされている。また、この凹部50内に
おいて、前記回転軸47の基端部にはピニオン52がキー53
を用いて回転不能に結合されており、このピニオン52に
は、端板49に設けた半径方向溝54に摺動可能に配設され
たラック55が噛合わされている。ラック55は、端板49の
外周部に半径方向へ延ばして取付けたシリンダ56により
直線移動させられるようになっており、このラック55の
直線移動によりピニオン52を介して回転軸47したがって
Ｔ字クランパー33が左回転または右回転する。ラック55
は、端板49の半径方向溝54の底部に突設したストッパ57
に先端を当接させる位置が前進端、シリンダ56のロッド
の短縮端が後退端となっており、このラック55の進退動
に応じてＴ字クランパー33は９０度だけ反転するように
なっている。

【００１５】可動型12側の駆動手段38については詳細構
造を省略しているが、図１０中、58はクランプ用シリン
ダ40内のピストンを、59は回動機構42からシリンダ40内
へ延ばされた回転軸をそれぞれ表している。本実施の形
態において、この可動型12側のクランプ用シリンダ40
は、上記固定型11側のクランプ用シリンダ39よりもかな
り大きなピストンストロークが得られるように長尺に形
成されており、これに応じて該シリンダ40内のピストン
58に作動連結されるＴ字クランパー34およびこのＴ字ク
ランパー34内に設ける軸穴（図示略）も、固定型11側の
Ｔ字クランパー33および軸穴46（図１０）よりも長尺と
なっている。

【００１６】上記した各クランプ装置31，32は、段替え
時には、図９、１０に示したようにそのＴ字クランパー
33，34を前進端に位置決めし、かつＴ字クランパー33，
34のヘッド部33ａ，34ａが、対応する入子16，18に設け
たＴ字スロット35，36に挿入可能となるようにＴ字クラ
ンパー33，34を回転方向に位置決めしている。この状態
のもと、いま、各主型15，17の凹部24，25内に入子16，
18を、後述する段替え装置９またはマシン１の型開閉の
動きにより押込むと、Ｔ字クランパー33，34のヘッド部
33ａ，34ａがＴ字スロット35，36内に入り込む。

【００１７】その後の動作は、固定型11側のクランプ装
置31と可動型12側のクランプ装置32とで異なっており、
固定型11側のクランプ装置31の場合は、型開閉の動きに
より入子16が主型15の凹部24内に押込まれてその背面が
凹部24の内底面に当接する段階、すなわち図１３に示す
段階になると、クランプ用シリンダ39内の流体圧解放に
続いて回動機構41が作動し、Ｔ字クランパー33が９０度
回転してそのヘッド部33ａが入子16のＴ字スロット35内
で抜け不能位置に回転する。そして、その後はシリンダ
39内への圧力流体の供給によりＴ字クランパー33が短縮
側への圧力を受け、これにより入子16が主型15に対して
クランプされる。一方、可動型12側のクランプ装置32
は、そのＴ字クランパー34のヘッド部34ａがＴ字スロッ
ト36内に入り込むと同時にその回動機構42が作動し、Ｔ
字クランパー34が９０度回転してそのヘッド部34ａが入
子18のＴ字スロット36内で抜け不能位置に回転し、続い
てクランプ用シリンダ40が作動してＴ字クランパー34が
短縮し、これにより入子18が主型17の凹部25内に引込ま
れ、図１４に示すように主型17に対してクランプされ
る。この時、入子18が主型17の凹部25内に円滑に引込ま
れるように、複数（ここでは、４基）のクランプ用シリ
ンダ40が同期して作動する。なお、前記したクランプに
際しては、各Ｔ字クランパー33，34のヘッド部33ａ，34
ａとＴ字スロット35，36の内面との間に所定の間隙Ｓ
（図９，１０）が存在するので、Ｔ字クランパー33，34
は摩擦抵抗をそれほど受けることなく円滑に回転する。
各主型15，17から入子16，18を離脱させる場合は、上記
と逆の動作となり、先ず、クランプ用シリンダ39，40の
作動により各Ｔ字クランパー33，34が伸長し、その伸長
端で各シリンダ39，40の流体圧が解放され、続いて回動
機構41，42が作動して各Ｔ字クランパー33，34が９０度
回転し、これにより入子16，18は対応する主型15，17か
ら離脱可能となる。

【００１８】固定型11側の入子16と可動型12側の入子18
とを連結する連結機構Ｐは、ここでは、ボールロック機
構61からなっている。このボールロック機構61は、図
９、図１３および図１５に示されるように、固定型11の
専用部Ｎである入子16（以下、これを固定入子という）
の背面側に設けた凹穴62内から該入子16を貫通してその
前方へ延ばされた作動ロッド63と、入子16の前面に前記
作動ロッド63を囲むように固設された筒状ガイド64と、
可動型12側の入子18（以下、これを可動入子という）に
設けられ、前記作動ロッド63および筒状ガイド64を一体
的に嵌入可能な凹穴65と、前記筒状ガイド64の先端部に
周方向に等配して設けられた複数のボール保持孔66に作
動ロッド63を介して保持されたボール67と、可動入子18
の凹穴65の内面に設けられ、前記ボール67を係合させる
係合穴68とを備えている。

【００１９】上記作動ロッド63は、その先端側に小径の
本体部63ａからアール部63ｂを介して続く大径部63ｃを
有しており、ボール67は、この作動ロッド63と筒状ガイ
ド64との相対移動に応じて、該作動ロッド63の小径の本
体部63ａに乗る状態すなわち筒状ガイド64の外周面から
没した状態と、作動ロッド63の大径部63ｃに乗る状態す
なわち筒状ガイド64の外周面から部分的に突出した状態
とに選択的に位置決めされる。なお、筒状ガイド64に設
けたボール保持孔66は、ボール67の脱落を防止するよう
にテーパ孔となっている。作動ロッド63はまた、前記固
定入子16の凹穴65内に配置した圧縮ばね69により可動入
子18からの抜け方向へ付勢されている。作動ロッド63の
先端部にはフランジ63ｄが設けられており、作動ロッド
63は、常時はその先端のフランジ63ｄを筒状ガイド64の
端面に当接させる後退端に位置決めされている。そし
て、この作動ロッド63の後退端において、その大径部63
ｃが筒状ガイド64のボール保持孔66下に位置決めされる
ようになっており、これにより、ボール67は、常時は筒
状ガイド64の外周面から部分的に突出した状態を維持す
る。

【００２０】上記筒状ガイド64は、固定入子16と可動入
子18とを合せた型閉じ状態においてそのボール保持孔66
が可動入子18側の係合穴68に整合するようになってい
る。したがって、予め作動ロッド63を押込んだ状態で固
定入子16と可動入子18とを型閉じした後、作動ロッド63
の押込みを解放すると、圧縮ばね69の付勢力で作動ロッ
ド63が後退端に移動し、これによりボール67がボール保
持孔を66から部分的に突出して可動入子18の係合穴68に
係合し、この結果、固定入子16と可動入子18とは本ボー
ルロック機構61を介して自動的に連結一体化（ロック）
されるようになる。一方、作動ロッド63は、常時はその
後端に設けた押圧板70を固定入子16の背面からわずかの
高さＨ（図１５）だけ突出させるようになっている。こ
れにより、いま、図１３に示したように固定入子16を対
応する主型15にクランプして、該入子16の背面を主型15
の凹部24の内底面に当接させると、作動ロッド63の後端
の押圧板70も前記凹部24の内底面に当接し、これに応じ
て作動ロッド63が圧縮ばね69の付勢力に抗して可動入子
18側へ押込まれる。すると、ボール67が作動ロッド63の
小径の本体部63ａに乗り移って可動入子18の係合穴68か
ら離脱し、この結果、固定入子16と可動入子18との連結
一体化が自動的に解除（アンロックロック）される。な
お、前記したように作動ロッド63の後端部を固定入子16
の背面から突出させることに代えて、同じ高さＨの突起
を主型15に設けて、作動ロッド63の後端を固定入子16の
背面と面一に設定しても、前記同様にアンロックロック
動作することはいうまでもない。

【００２１】上記押出手段13は、図１によく示されるよ
うに、その専用部Ｎとしての押出板21が、可動型12の汎
用部Ｍである主型17（以下、これを可動主型という）と
可動入子18との間に配置されている。可動主型17の凹部
25の底部にはその背面側まで貫通する収納孔71が形成さ
れており、押出板21は、可動主型17に可動入子18を装着
した状態においてこの収納孔71内に納められるようにな
っている。また、可動入子18の背面側には、図２に示さ
れるように、ねじ込み式に複数のガイドロッド72が固定
されており、押出板21はこのガイドロッド72に沿って摺
動するようになっている。このガイドロッド72の先端に
は、ストッパ部73が一体に設けられており、押出板21
は、このストッパ部73によって可動入子18に対して抜け
止めされている。すなわち、ガイドロッド72およびその
ストッパ部73は、前記専用部同士を着脱可能に連結一体
化する連結機構Ｐを構成している。なお、前記収納孔71
は、可動主型17の背面側まで貫通しない、袋閉じの収納
穴として形成してもよいものである。

【００２２】一方、押出手段13の汎用部Ｎである押出ロ
ッド19は、可動主型17の背面部の凹部74内に配置した可
動板75から可動主型17を貫通して前記収納孔71内まで延
ばされており、該押出ロッド19と押出板21とは、前記収
納孔71内で前記連結機構Ｐの１つである、後述のボール
ロック機構81により着脱可能に連結されている。可動板
75は、可動プラテン３に取付けた押出用シリンダのピス
トンロッド76の伸縮により凹部74内を移動するようにな
っており、これに応じて押出板21が型開閉方向へ進退動
する。

【００２３】ところで、可動入子18は、上記可動主型17
に形成した収納孔71の存在により、該可動主型17の凹部
25の底面に全面接触せずに、部分接触する状態（接触面
積が少ない状態）となる。この場合、大きな鋳造圧力を
受けると、可動入子18が変形して、バリ発生、製品寸法
精度の悪化、入子割れ等の不具合を招く虞がある。そこ
で、本実施の形態においては、図１に示すように可動主
型17にバックアップ用支柱77を固定すると共に、押出板
21に前記支柱77の挿通を許容する貫通孔78を設け、この
支柱77の先端を可動主型17に装着された可動入子18の背
面に当接させるようにしている。このような支柱77を設
けることで、可動入子18の変形は抑制され、前記したバ
リ発生等の不具合は未然に防止される。なお、可動主型
17の中間部には受圧板79が配置されており、前記バック
アップ用支柱77は、この受圧板79により位置固定されて
いる。

【００２４】ここで、押出ロッド19と押出板21とを着脱
可能に連結するボールロック機構81（着脱機構Ｏ）は、
図３に示すような構造となっている。同図において、82
は、押出ロッド19の先端に駆動手段としてのシリンダ83
を介して取付けられたオス型部材、84は、押出板21の背
面に取付けられ、前記オス型部材82を受入れ可能な凹穴
84ａを有するメス型部材、85は、オス型部材82の筒状部
82ａ内に摺動可能に配設され、前記シリンダ83の作動に
応じて摺動する摺動体、86は、前記オス型部材82の筒状
部82ａに周方向に等配して複数設けられたボール保持孔
87に前記摺動体85を介して保持されたボールである。シ
リンダ83は、有底筒状をなし、その底部に設けたボス部
83ａを前記押出ロッド19の先端部に設けた凹部19ａにね
じ込むことにより該押出ロッド19に一体化されている。
またオス型部材82は、このシリンダ83の開口端部を封止
する端板として共用されており、その基端側に設けたボ
ス部82ｂをシリンダ83の開口端部にねじ込むことにより
該シリンダ83に一体化されている。一方、メス型部材84
は、その背面側に設けたボス部84ｂを、押出板21の背面
に押え板87を用いて固定したナット部材88にねじ込むこ
とにより該押出板21に一体化されている。なお、ナット
部材88と押え板88ａとの間には所定の間隙ｅが形成され
ており、メス型部材84は、この間隙ｅの存在により軸径
方向へわずかフローティングできるようになっている。

【００２５】上記シリンダ83にはピストン89が摺動可能
に内装されており、このピストン89から延ばされた第１
ロッド90がオス型部材82を摺動可能に挿通して、その筒
状部82ａ内の摺動体85にボルト91を用いて連結されてい
る。また、ピストン89からは、シリンダ83の底部側へ第
２ロッド92が延ばされており、この第２ロッド92は、シ
リンダ83の底部に形成した軸穴83ｂに摺動可能に挿入さ
れている。ピストン89により区画されたシリンダ83内
の、第１ロッド90側の室Ｒ１は流体室（エア室または油
室）として、その第２ロッド92側の室Ｒ２はばね室とし
てそれぞれ構成されている。そして、流体室Ｒ１には、
押出ロッド19およびシリンダ83の軸心に共通に形成した
流路93と第１ロッド90に形成したポート94を通じて作動
流体が給排されるようになっており、一方、空気室Ｒ２
にはピストン89を常時はオス型部材82側へ付勢する圧縮
ばね95が配設されている。なお、ばね室Ｒ２内は、シリ
ンダ83の壁に設けたポート96を介して外部に連通してい
る。

【００２６】上記ピストン89は、前記油路93を通じて流
体室Ｒ１内に作動流体が供給されることにより圧縮ばね
95の付勢力に抗してシリンダ83の底部側へ後退し、この
後退に応じて前記摺動体85がオス型部材82の筒状部82ａ
内で後退する。これに対し、流体室Ｒ１内の作動流体が
排出されると、ピストン89が圧縮ばね95により前進し、
この前進に応じて該摺動体85も前進する。図３の中心線
より上半分は摺動体85が後退した状態を、同図の下半分
は摺動体85が前進した状態をそれぞれ表している。この
摺動体85の前端側の外周縁部にはテーパ面97が形成され
ており、前記ボール保持孔87内のボール86は、この摺動
体85の後退に応じて前記テーパ面97に乗り、ボール保持
孔87内に没した状態を維持する。また、このボール86
は、摺動体85の前進に応じてその外周の一般面に乗り、
該ボール保持孔87から部分的に外部に突出した状態を維
持する。しかして、前記メス型部材84の凹穴84ａの開口
端部は半径内方向へ絞られた絞り部98となっており、ボ
ール86が摺動体85の一般面に乗った状態では、該絞り部
98にボール86が干渉し、これによりオス型部材82の、メ
ス型部材84からの離脱が規制される。

【００２７】上記ボールロック機構81は、図３に示すよ
うに可動主型17に可動入子18を装着した状態では、シリ
ンダ83内の流体室Ｒ１への作動流体供給が停止されてお
り、これによりシリンダ83内のピストン89が圧縮ばね95
により前進端に移動し、ボール86が摺動体85の一般面に
乗って、オス型部材82とメス型部材84とは連結状態を維
持する。すなわち、専用部Ｎとしての押出板21は、汎用
部Ｍとしての押出ロッド19に連結（ロック）された状態
を維持する。これに対し、段替え時には、シリンダ83内
の流体室Ｒ１に作動流体が供給され、これによりシリン
ダ83内のピストン89が圧縮ばね95の付勢力に抗して後退
端に移動し、ボール86が摺動体85が一般面からテーパ面
97に乗り移って、オス型部材82とメス型部材84とは離脱
可能となる。すなわち、専用部Ｎとしての押出板21は、
汎用部Ｍとしての押出ロッド19から連結解除（アンロッ
クロック）される。この時、押出板21は、前記したよう
にガイドロッド72の先端のストッパ部73により可動入子
18に対して抜け止めされており、これにより専用部とし
ての押出板21は、前記図６に示したように可動入子18に
付随して可動主型17から離脱する。本実施の形態におい
ては、上記したように押出ロッド19と押出板21とを着脱
可能に連結する着脱機構Ｏとして、シリンダ83を内蔵し
たボールロック機構81を用いているので、その全体はシ
ンプルとなり、大きなスペースを占めることがないの
で、他の金型構成要素の設置の障害になることはない。
また、このボールロック機構81の駆動手段としてシリン
ダ83に作動流体を給排するための流路93を押出ロッド19
内に設けているので、着脱機構Ｏはより一層シンプルと
なる。

【００２８】上記スライド14は、可動型12の周りに４基
配設されている。このスライド14の専用部Ｎとしてのス
ライドコア23は、図１６および図１７に示されるよう
に、可動入子18に放射状に形成された幅広の収納溝101
内に挿入されている。各スライドコア23の背面には、図
１８にも示すようにバックプレート102が固定されてお
り、スライドコア23は、そのバックプレート102を可動
入子18の収納溝101の入口側側縁に設けた段部103に着座
させる位置が、可動入子18に対する挿入端となってい
る。そして、この可動入子18に対するスライドコア23の
挿入端において、各スライドコア23の先端部のテーパ面
23ａは相互に密着する状態に合わされ、これにより可動
入子18の凸状の成形部18ａの周りには環状のキャビティ
100が形成されるようになる。

【００２９】上記スライド14の汎用部であるスライドホ
ルダ22は、可動主型17の前面に型開閉方向に対して直交
する方向へ移動可能に配設されている。このスライドホ
ルダ22とスライドコア23とを着脱する着脱機構Ｏは、図
１８に示すように、各スライドホルダ22内を挿通させた
Ｔ字クランパー105をスライドコア23の背面部（バック
プレート102を含む）に設けたＴ字スロット106に係入さ
せるクランプ装置104からなっている。クランプ装置104
は、ここでは、そのＴ字クランパー105の駆動手動とし
て既存のスライド駆動用シリンダ107（図５〜７参照）
を共用している。このシリンダ107は、可動主型17にブ
ラケット108を介して固設されており、前記Ｔ字クラン
パー105は、このシリンダ107のピストンロッド109にジ
ョイント110を介して同軸に連結されている。クランプ
装置104はまた、そのＴ字クランパー105の回転用とし
て、前記固定主型15および可動主型17に内蔵した回動機
構41、42（図９〜１２）と基本構造を一にするラックピ
ニオン機構（図示略）を前記スライド駆動用シリンダ10
7に付設している。ここで、Ｔ字クランパー105は、その
ヘッド部105ａと前記ジョイント110とをストッパとして
スライドホルダ22からの抜けが規制されている。このＴ
字クランパー105のヘッド部105ａとジョイント110との
間隔すなわちＴ字クランプ105の長さは、スライドホル
ダ22の高さよりも大きく設定されており、したがって、
スライドホルダ22は前記シリンダ107のピストンロッド1
09に浮動可能に支持された状態となっている。

【００３０】上記したクランプ装置104を構成するＴ字
クランパー105は、スライド駆動用シリンダ107のピスト
ンロッド109の伸長に応じて、スライドホルダ22と一体
に可動入子18側へ前進し、そのヘッド部105ａがＴ字ス
ロット106に挿入される。クランプ装置104は、そのＴ字
クランパー105のヘッド部105ａをＴ字スロット106に挿
入させた後、図示を略すラップピニオン機構によりＴ字
クランパー105を９０度回転させる。この時、各Ｔ字ク
ランパー105のヘッド部105ａとＴ字スロット106の開口
側裏面との間には、所定の間隙Ｓ（図１８）が存在する
ので、Ｔ字クランパー105は摩擦抵抗を受けることなく
円滑に回転する。クランプ装置104は、その後、図示を
略す回動機構（ラックピニオン機構）の作動によりシリ
ンダ107のピストンロッド109を短縮させ、これによりス
ライドホルダ22とスライドコア23との連結は完了する。

【００３１】本実施の形態において、スライドホルダ22
とスライドコア23との間には圧縮ばね111が介装されて
おり、両者は、この圧縮ばね111によりフローティング
可能に連結される。このようにスライドホルダ22とスラ
イドコア23をフローティング可能に連結することによ
り、Ｔ字クランパー105とＴ字スロット106との間に遊び
（ガタ）があっても、スライドコア23はスライドホルダ
22に対して一定姿勢で保持される。また、スライドコア
23のバックプレート102にはブロック112が突設されると
共に、スライドホルダ22には前記ブロック112を受入れ
る凹部113が形成されている。このブロック112と凹部11
3とは、スライドホルダ22に対してスライドコア23を位
置決めするためのもので、この位置決めと前記圧縮ばね
111による姿勢制御とにより、可動入子18に対するスラ
イドコア23の円滑な挿入が可能になる。なお、スライド
ホルダ22は、図５に示したように、固定型11と可動型12
との型閉じに応じてそのテーパ肩部22ａを固定主型15の
前面の環状溝15ａに嵌合させ、これによりスライドホル
ダ22とスライドコア23とは、相互に密着して鋳造圧力に
耐えるように位置固定される。

【００３２】一方、上記各スライドコア23と固定入子16
との合せ部には、図１７に示すように、専用部Ｎ同士を
着脱可能に連結する連結機構Ｐとしての凹凸嵌合手段11
5が設けられている。この凹凸嵌合手段115は、スライド
コア23の側面にボルト116を用いて固定された凸部材117
と固定入子16の端面に形成された嵌合穴118とからなっ
ている。凸部材117と嵌合穴118とはテーパ嵌合するよう
に相互にテーパ形状に形成されており、両者は固定型11
と可動型12との型閉じに応じて自動的にかつ円滑に嵌合
するようになっている。なお、この凹凸嵌合手段115
は、ここでは図１６に示すように、各スライドコア23に
対してその幅方向の２箇所に設けられているが、より多
くの箇所に設けてもよいことはもちろんである。また、
この凹凸嵌合手段115を構成する凸部材117と嵌合穴118
とは相互に逆の配置、すなわちスライドホルダ22に嵌合
穴を、固定入子16に凸部材を設ける構成としてもよいこ
とはもちろんである。なお、図１６には、固定入子16と
可動入子18とを連結するボールロック機構61（Ｐ）が嵌
入する凹穴65（図１２）も示されている。なお、図１６
には、固定入子16と可動入子18とを連結するボールロッ
ク機構61（Ｐ）が嵌入する凹穴65（図１５）も示されて
いる。固定入子16と可動入子18とは、前記したように連
結機構Ｐとしてのボールロック機構61により型閉じの状
態に連結一体化されるようになっており、したがって、
スライドコア23は、この連結一体化された固定入子16と
可動入子18との間に、凹凸嵌合手段115により抜け不能
に保持される。この場合、押出手段13の専用部Ｎである
押出板21も、前記したように連結機構Ｐとしての、ガイ
ドロッド72先端のストッパ部73（図２）によって可動入
子18に対して抜け止めされているので、専用部Ｎとして
構成した固定入子16、可動入子18、スライドコア22およ
び押出板21の全ては、図６および図７にも示されるよう
に相互に型閉じの状態に連結一体化される。なお、以下
では、この専用部Ｎ同士が一体化したものを、専用部集
合体ＮＮと呼ぶこととする。

【００３３】ところで、鋳造金型としては、鋳抜きピン
を必要とするものがある。この場合、該鋳抜きピンは専
用部Ｎとなり、専用部Ｎの段替えに際しては、この鋳抜
きピンの交換も行わなければならない。そこで、本実施
の形態においては、図１９に示すように、専用部Ｎに、
鋳抜きピン121の基端大径部122を収容する大径穴部123
を設けると共に、この大径穴部123に環状溝124を設け、
前記環状溝124にＯリングのような弾性部材125を装着し
て、この弾性部材125の摩擦抵抗により専用部Ｎに対す
る鋳抜きピン121の抜けを規制するようにしている。こ
のように弾性部材125の摩擦抵抗により鋳抜きピン121の
抜けを規制することで、鋳抜きピン121もまた、上記専
用部集合体ＮＮと一体化して汎用部Ｍから取外すことが
できる。なお、この鋳抜きピン121の基端大径部122に
は、メンテナンス用の治具を連結するためのねじ穴126
を設けておくのが望ましく、これにより容易にその交換
を行うことができる。なお、この鋳抜きピン121は、型
閉じした際その基端大径部122の端面が汎用部Ｍに当接
するように、該基端大径部122の長さを設定している。

【００３４】さらに、大型の鋳造金型の場合は、型内冷
却を行うのが一般である。図２０および図２１は、型内
冷却を必要とする場合の本発明の実施の形態を示したも
ので、ここでは、専用部Ｎ内に形成した冷却チャンバ
（冷却路）131に冷却水をプールして冷却を行う、いわ
ゆるプール冷却タイプとしてその冷却系を構成してい
る。両図において、132は、専用部Ｎとしての固定入子1
6に形成された前記冷却チャンバ131を密封する蓋板で、
この蓋板132には、管継手133の一方の分割要素である一
対のオス型部材134が取付けられている。各オス型部材1
34には長さの異なるノズル135、136の一端部が連結され
ており、各ノズル135、136の他端部は、冷却チャンバ13
1内に所定の深さとなるように差込まれている。一方、
汎用部Ｍとしての固定主型15の凹部24の底部には、管継
手133の他方の分割要素である一対のメス型部材137が前
記オス型部材134と対向するように埋設されている。各
メス型部材137には、固定主型15内を通した冷却管（通
水路）138の一端部が連結されており、各冷却管138の他
端部は固定主型15の後方へ導出されている。管継手133
を構成するオス型部材134は、前記着脱機構３１（図４
〜７）による、固定主型15に対する固定入子16のクラン
プに応じてメス型部材137に嵌入し、両者は一体化され
る。しかして、メス型部材137の口部側内面には環状の
シール部材139（図１９）が嵌装されており、該シール
部材139は、前記メス型部材137に対するオス型部材134
の嵌入に応じてオス型部材134の外周面に密着し、これ
により両部材134と137との間は液密にシールされる。ま
た、このシール部材139は、メス型部材137に対するオス
型部材134の嵌入に応じて弾性変形することで、両部材1
34と137との位置ずれを吸収する。

【００３５】上記した冷却系は、長いノズル135を有す
る側が給水系、短いノズル136を有する側が排水系とし
て用いられるようになっており、冷却水はこの給水系か
ら冷却チャンバ131内に供給されて、冷却チャンバ131内
に一旦溜まった後、前記排水系を通して排出される。専
用部Ｎの段替えに際しては、前記着脱機構31（図９）の
作動により固定主型15から固定入子16を切離した後、固
定入子16を外側へ引出すと、メス型部材137からオス型
部材134が自動的に離脱し、したがって、固定主型15側
の冷却管138を着脱する面倒な作業は不要になる。な
お、上記管継手133を構成するオス型部材134およびメス
型部材137は、その配置を逆、すなわちオス型部材134を
汎用部Ｍ（固定主型15）に、メス型部材137を専用部Ｎ
（固定入子16）側にそれぞれ配置してもよい。また、こ
の管継手133の種類も任意であり、汎用部Ｍに対する専
用部Ｎの着脱に応じて自動的に着脱される構造であれ
ば、どのような種類のものであってもよい。また、この
シール部材139は、メス型部材137に対するオス型部材13
4の嵌入に応じて弾性変形することで、両部材134と137
との位置ずれを吸収する。さらに、上記実施の形態にお
いては、固定型11に対する適用例として冷却系を説明し
たが、本冷却系は、当然のこととして可動型12およびス
ライド14にも適用できる。さらに、この冷却系は、前記
プール冷却タイプとしての構成に代え、マニホールドか
ら各冷却水路に冷却水を分配するマニホールドタイプと
して構成してもよいものである。

【００３６】上記段替え装置９は、前記図７に概略示さ
れるように横送り手段141とこの横送り手段141を搭載し
た搬送手段142とから概略構成されている。横送り手段1
41は、型開き状態のマシン１内で、前記専用部集合体Ｎ
Ｎを固定主型15および可動主型17から離間した所定位置
まで引出し、かつ該所定位置にある専用部集合体ＮＮを
可動主型17内の所定位置へと押し込む機能を有してい
る。一方、搬送手段142は、前記専用部集合体ＮＮを載
せた横送り手段141を、マシン１の内外間で型開閉方向
と直交する方向へ移送（縦送り）する機能を有してい
る。搬送手段142は、後に詳述する搬送ローラ143とこの
搬送ローラ143上に載るベースプレート144とを備えてお
り、前記横送り手段141は、このベースプレート144上に
複数台（ここでは、２台）搭載されている。

【００３７】上記横送り手段141は、図２２〜図２４に
よく示されるように、前記専用部集合体ＮＮを支承する
一対の支承ローラ列145と、専用部集合体ＮＮの側面を
ガイドする一対のガイドローラ列146と専用部集合体Ｎ
Ｎに係脱してこれを前記ガイドローラ列146に沿って横
移動させる金型移送手段147と、型開き状態にある固定
型11および可動型12に対して該横送り手段141を位置決
めするための位置決め手段148とを備えており、これら
はテーブル149上に一括して配設されている。なお、支
承ローラ列145およびガイドローラ列146はフリーローラ
から構成されている。

【００３８】各横送り手段141のテーブル149は、ここで
は前記ベースプレート144上に、型開閉方向と直交する
方向に延ばして敷設した左右一対のガイドレール150に
相互に連結した状態で直列に載置されている。ベースプ
レート144上にはまた、前記テーブル149をガイドレール
150に沿って移動させるシリンダ151が配設されている。
このシリンダ151は、２台の横送り手段141を型開き状態
の固定型11と可動型12との間に選択的に位置決めするシ
フト手段を構成しており、したがって、前記シリンダ15
1はシフト用シリンダとして、前記テーブル149はシフト
用テーブルとしてそれぞれ提供されている。

【００３９】上記金型移送手段147は、図２５および図
２６にも示されるように、可動入子18に対し自動着脱可
能な一対のボールロック機構152を備えており、この一
対のボールロック機構152は、水平に延ばされた可動ア
ーム153の両端部に配置されている。可動アーム153は、
前記シフトテーブル149上に敷設した一対のガイドレー
ル154に摺動可能に載置され、ボールネジ機構155によっ
て型開閉方向へ駆動されるようになっている。ボールロ
ック機構152は、図２６によく示されるように、可動ア
ーム153に設けられたシリンダ（エアまたは油圧シリン
ダ）156と、このシリンダ156内のピストン157から可動
型12側へ延ばされた作動ロッド158と、可動アーム153の
前面に前記作動ロッド158を囲むように固設された筒状
ガイド159と、可動入子18に設けられ、前記作動ロッド1
58および筒状ガイド159を一体的に嵌入可能な凹穴160
と、前記筒状ガイド159の先端部に周方向に等配して設
けられた複数のボール保持孔161に作動ロッド158を介し
て保持されたボール162と、可動入子18の凹穴160の内面
に設けられ、前記ボール162を係合させる係合穴163とを
備えている。作動ロッド158は、その先端側に大径部158
ａと小径部158ｂを有しており、ボール162は、この作動
ロッド158の移動すなわちシリンダ156の作動に応じて、
可動入子18側の係合穴163に係合する位置と該係合穴163
から離脱する位置とに出没する。すなわち、金型移送手
段147は、必要に応じて、そのボールネジ機構155とボー
ルロック機構152とを作動させることで、専用部Ｎとし
ての可動入子18または可動入子18を含む専用部集合体Ｎ
Ｎに着脱し、これらを可動主型17の凹部25内から引出し
または凹部25内に押込むことができる。なお、ボールロ
ック機構152を構成するシリンダ156は、わずか軸径方向
へフローティングできるように可動アーム153に装着さ
れている。

【００４０】また、固定型11および可動型12に対して横
送り手段141を位置決めするための位置決め手段148は、
図２７および図２８に示されるように、固定主型15、可
動主型17に形成した位置決め穴164に嵌入可能なピン165
を有している。このピン165は、前記テーブル（シフト
用テーブル）149上にブラケット166を介して固定された
シリンダ（油圧シリンダ）167から延ばしたピストンロ
ッド168に連結されている。前記ピン165はまた、前記ブ
ラケット166に固定した筒状ガイド169により摺動案内さ
れるようになっており、シリンダ167のピストンロッド1
68の伸縮に応じて筒状ガイド169から出没する。この位
置決め手段148を構成するシリンダ167は、シフトテーブ
ル149上の両側部に各一対配置されており、前記ピン165
が嵌入する位置決め穴164も、固定主型15、可動主型17
に各一対設けられている。位置決め手段148は、シリン
ダ167の作動によりそのピン165を位置決め穴164に嵌入
させることにより、固定主型15および可動主型17に対す
るシフトテーブル149すなわち横送り手段141を正確に位
置決めする。

【００４１】上記搬送手段142を構成する前記搬送ロー
ラ143は、ここでは、既存の段替え用搬送ローラを共用
しており、前記図７に示したようにマシン１の外側に配
置された機外ローラ部171とマシン１内に配置された機
内ローラ部172とからなっている。この場合、機外ロー
ラ部171は、型開閉方向へ移動することが可能なシフト
用台車173上に設けられた２基の可動部と、台車173とマ
シン１との間に設けられた中継台174上に設けられた固
定部とに分割されている。機外ローラ部171および機内
ローラ部172は、左右２列に配した駆動ローラからなっ
ており、特に機内ローラ部172については、その左右間
隔が調整可能となっている。搬送手段142を構成する前
記ベースプレート144は、搬送ローラ143の駆動により機
外ローラ部171から手前側のタイバー６を乗り越えて機
内ローラ部172にその先端部を乗せ、さらに奥側のタイ
バー６の上方にその先端部を位置させる（図２４参
照）。なお、ベースプレート144は、マシン１内に残さ
れる汎用部Ｍ、すなわち固定主型15、可動主型17、スラ
イドホルダ22、スライド用シリンダ107等の干渉を避け
るため、その先端部が異形に形成されている（図２
２）。

【００４２】ここで、ベースプレート144は、その上に
横送り手段148および汎用部集合体ＮＮを搭載するた
め、図２８に示すようにたわみを生じる虞があり、これ
を放置すると、ベースプレート144上のスライドテーブ
ル149にもたわみが生じ、横送り手段141を固定主型15、
可動主型17に対して正確に位置決めすることが困難にな
る。そこで、本実施の形態においては、この図２７を始
め、前記した図２３、図２７にも示すように、ベースプ
レート144に複数のジャッキ175を設けている。各ジャッ
キ175は、ベースプレート144がマシン１内に搬入完了し
た時点でそのピストンロッド176を伸長させて、ロッド
先端の加圧板177をタイバー６上に押当てる。すると、
その反力でベースプレート144が、そのたわみを矯正す
るように持上がり（ジャッキアップ）、これにより前記
した固定主型15、可動主型17に対する横送り手段141の
位置決め誤差も解消される。なお、図２７および図２８
には、説明の便宜を図るため、ベースプレート144、機
外ローラ部171並びに機内ローラ部172とタイバー６との
間隔を大きくとって示している。

【００４３】以下、上記のように構成した鋳造用金型に
対して上記段替え装置９を用いて行う専用部Ｎの段替え
方法について説明する。専用部Ｎである可動入子16、固
定入子18、押出板21、スライドコア23の段替えを行う前
提として、ベースプレート144に搭載した２台の横送り
手段141のうち、マシン１内への搬入方向前側の一方
は、マシン１から取外した専用部集合体ＮＮを載置する
ために空状態とし、搬入方向後側の他方の横送り手段14
1上には、新たにマシンへと取付ける専用部集合体ＮＮ
を予め載置しておく。

【００４４】段替えに際しては、先ず、可動プラテン３
の移動により固定型11と可動型12とを型閉じし、この型
閉じ状態のもと、先ず固定型11側の着脱機構Ｏであるク
ランプ装置31のクランプ用シリンダ39の流体圧を解放
し、続いて回動機構41の作動によりそのＴ字クランパー
33を９０度反転させる。また、これと同時にスライド14
側については、スライド用シリンダ107の流体圧を解放
し、さらにその回動機構を作動させてＴ字クランパーを
９０度反転させる。次に、クランプ用シリンダ39に流体
圧を加えてＴ字クランパー33を伸長させ、これにタイミ
ングを合せて固定型11に対して可動型12を可動プラテン
３と一体に型開き動作させる。この時、Ｔ字クランパー
33を型開き速度よりも大きな速度で伸長させるようし、
この速度差により、図９に示したように固定入子16が、
可動入子18に密着する状態を維持しながら固定主型15の
凹部24の底面からわずか浮上する。この結果、連結機構
Ｐとしてのボールロック機構61の作動ロッド63がばね69
の付勢力により後退し、そのボール67が可動入子18側の
係合凹部68に係合して固定入子16と可動入子18とは連結
状態（ロック状態）となる。また、この時、固定型11の
冷却系は、その管継手133を構成するメス型部材137から
オス型部材134が自動的に離脱することで、固定主型15
側と固定入子16側とに自動的に分離される（図２０）。
また、固定入子16に鋳抜きピン121が存在する場合（図
１９）、弾性部材125の抵抗により鋳抜きピン121はその
まま固定入子16内に留まる。可動主型17は、その後も型
開き動作を継続するが、前記Ｔ字クランパー33がＴ字ス
ロット35の開口と整合していることから、Ｔ字クランパ
ー33はＴ字スロット35から円滑に抜け、これにより固定
入子16と、可動入子18と、スライドコア23、スライドホ
ルダ22およびシリンダ107を含むスライド14とが一体と
なって元の型開き位置まで後退する（図４）。

【００４５】次に、押出手段13のボールロック機構81
（図３）内のシリンダ83に油液が供給され、該ボールロ
ック機構81のボール86が押出板21側のメス型部材84に対
する非干渉位置に移動し、押出板21と押出ロッド19とは
アンロック状態となる。また、また、これと前後して、
スライド用シリンダ107に内蔵されているクランプ装置
が作動し、そのＴ字クランパー105がスライドコア23の
Ｔ字スロット106（図１８）から離脱可能状態となり、
これに続くシリンダ107のピストンロッド109の短縮によ
りスライドホルダ22がスライドコア23から離脱して、待
機位置まで後退する。この時、スライドコア23は、前記
凹凸嵌合手段115により固定主型16に対して抜止めされ
ているので（図１７）、専用部Ｎである固定入子16、可
動入子18、押出板21、スライドコア23は一体となって、
すなわち専用部集合体ＮＮの形態で可動主型17に残され
る。

【００４６】その後、搬送ローラ142の駆動によりベー
スプレート144がマシン１内に移動し、その搬入完了信
号により、ベースプレート144に装備したジャッキ175が
作動し、図２７に示したように、ベースプレート144が
ジャッキアップされてそのたわみが矯正される。この
時、ベースプレート144上の先端側の空状態の横送り手
段141が、型開き状態の固定型11と可動型12との間に位
置するようになっており、前記ジャッキアップ完了と同
時に、該横送り手段141に設けられた位置決め手段148内
のシリンダ167が作動し、同じく図２６に示したよう
に、ピン165が固定主型15および可動主型17の位置決め
穴164に嵌入して、空状態の横送り手段141が両主型15、
17に対して正確に位置決めされる。

【００４７】そして、上記位置決め完了信号により、前
記可動型12側のクランプ装置32内のシリンダ40の流体圧
が解放され、続いて回動機構42の作動によりＴ字クラン
パー34が９０度反転し、その後、シリンダ40の作動によ
りＴ字クランパー34が伸長する。。すると、図２９に示
すように上記専用部集合体ＮＮが可動主型17の凹部25か
ら所定距離だけ押出され、その一部（可動入子18の一
部）が上記横送り手段141内の支承ローラ列145の上に乗
上げる。一方、この専用部集合体ＮＮの押出しと前後し
て、金型移送手段147内のボールネジ機構155が作動し、
同じく図２９に示したようにその可動アーム153が可動
主型17側へ前進して、該可動アーム153の両端部に設け
られているボールロック機構152（図２６）が可動入子1
8に設けられている凹穴160に嵌入する。そして、ボール
ロック機構152内のシリンダ156の作動によりボール162
が可動入子18側の係合穴163に係合し、金型移送手段147
の可動アーム153に可動入子18を介して専用部集合体Ｎ
Ｎの全体が連結される。その後、ボールネジ機構155の
再作動により可動アーム153が後退し、前記図２５に示
したように専用部集合体ＮＮが可動主型17から完全に離
脱して空状態の横送り手段141上の所定位置に載置さ
れ、これにて旧品としての専用部集合体ＮＮの、汎用部
Ｍからの取外しは終了し、当該横送り手段141上の位置
決め手段148が後退する。なお、この時、可動型12およ
びスライド14側の冷却系は、前記固定型11側におけると
同様に汎用部Ｍと専用部Ｎとの間で分離され、また、鋳
抜きピン121は、専用部Ｎに留まる。

【００４８】次に、ベースプレート144上のシフト用シ
リンダ151の作動により、新たな専用部集合体ＮＮを載
せたシフトテーブル149、すなわち充状態の横送り手段1
41が型開き状態の固定主型15と可動主型17との間に移動
し、この移動停止と同時に、該横送り手段141に設けら
れた位置決め手段148内のシリンダ167が作動し、上記同
様に充状態の横送り手段141が両主型15、17に対して正
確に位置決めされる。

【００４９】そして、上記位置決め完了信号により、金
型移送手段147内のボールネジ機構155が作動し、その可
動アーム153が可動主型17側へ前進して、専用部集合体
ＮＮを、図２５に示す位置から図２９に示す位置へと移
動させ、該専用部集合体ＮＮを可動主型17の凹部25内に
その途中まで押込む。この時、専用部集合体ＮＮは、横
送り手段141内の支承ローラ列145とガイドローラ列146
とに正確に案内され、可動主型17の凹部25内に円滑に押
込まれる。一方、この凹部25内には、可動型12側のクラ
ンプ装置32のＴ字クランパー34が伸長状態でかつ９０度
反転状態（アンクランプ状態）で待機しており、各Ｔ字
クランパー34のヘッド部34ａが可動入子18のＴ字スロッ
ト36内に入り込む。クランプ装置32は、その後、回動機
構42の作動によりそのＴ字クランパー34を９０度反転さ
せ、続いてクランプ用シリンダ40の作動によりＴ字クラ
ンパー34短縮させる（クランプ動作）。すると、図１４
に示したように、専用部集合体ＮＮが可動主型17の凹部
25の底部側へ引込まれ、可動入子16を含めた専用部集合
体ＮＮが可動主型17に固定される。ここで、専用部集合
体ＮＮが可動主型17の凹部25の底部側へ引込まれると、
押出手段13の押出板21側のメス型部材84と押出ロッド19
側のオス型部材82が自動的に嵌合状態となり、可動主型
17に対する専用部集合体ＮＮの固定完了信号により、ボ
ールロック機構81（図３）内のシリンダ83から直ちに作
動流体が排出される。すると、ピストン89が圧縮ばね95
により前進してボールロック機構81のボール86が押出板
21側のメス型部材84に干渉し、押出板21と押出ロッド19
とはアンロック状態となる。また、このボールロック機
構81のアンロック動作と前後して、スライド用シリンダ
107の作動によりスライドホルダ22と一体にＴ字クラン
パー105が前進し、Ｔ字クランパー105のヘッド部105ａ
がスライドコア23のＴ字スロット106に入り込む。

【００５０】次に、図２８に示したように該横送り手段
141に設けられた位置決め手段148内のシリンダ167が作
動して、ピン165が固定主型15および可動主型17の位置
決め穴164から離脱し、続いてベースプレート144に装備
したジャッキ175が作動して、そのピストンロッド176が
短縮し、これによりベースプレート144と金型（固定型1
1、可動型12等）およびマシン１側との連結が外れ、ベ
ースプレート144は、搬送ローラ142の駆動に応じてマシ
ン１内からマシン１外へ移動し、ベースプレート144上
の旧品としての専用部集合体ＮＮもマシン１外へ搬出さ
れる。この時、専用部集合体ＮＮの大部分は、比較的深
く設定された、可動主型17の凹部25内に収納されている
ので、ベースプレート144の搬送路は十分広く開放さ
れ、このベースプレート144上に載置されている旧品と
しての専用部集合体ＮＮは新品としての専用部集合体Ｎ
Ｎに干渉することなく、円滑にマシン１外へ搬出され
る。換言すれば、段替えに際して、標準以上に型開きす
る必要がなく、したがってマシン１に対する設計変更は
不要となる。

【００５１】その後、可動プラテン３の移動すなわち型
閉じ動作により、可動主型17に固定されていた専用部集
合体ＮＮが固定主型15へ向けて移動する。この時、図４
に示したように、スライドホルダ22のテーパ肩部22ａが
固定主型15の凹部24に続く口縁部にわずか嵌合した段階
で、一旦型閉じ動作を停止し、これと同時に可動型12側
のクランプ装置32のクランプ力を緩めると共に、スライ
ド用シリンダ107の流体圧を解放する。すると、スライ
ド用シリンダ107の流体圧解放により下側のスライドホ
ルダ22がわずか落下するが、その先端部が前記固定主型
15の凹部24の口縁部に支承されるので、大きく落下する
ことはない。次に、型閉じ動作を再開すると、専用部集
合体ＮＮ中の固定入子16が固定主型15の凹部24内に次第
に押込まれるが、前記したクランプ力の緩和により可動
主型17に緩めに固定されていることから、専用部集合体
ＮＮは、固定主型15の内面に倣いながら円滑に押込まれ
る。この時、固定型11側のクランプ装置31は、図６、７
に示したようにそのＴ字クランパー33を前進端に位置決
めしてそのクランプ用シリンダシリンダ39内の流体圧を
解放し、かつＴ字クランパー33のヘッド部33ａを固定入
子16に設けたＴ字スロット35に挿入可能となるように位
置決めしており、前記押込みに応じてＴ字クランパー33
のヘッド部33ａがＴ字スロット35内に入り込む。そし
て、型閉じ完了により、固定型11側のクランプ装置31の
回動機構41が作動してＴ字クランパー33が９０度反転
し、これにより固定入子16が固定主型15に対して強固に
クランプされる。また、これと同時にスライド14側の回
動機構が作動してそのＴ字クランパー105が９０度反転
し、スライドコア23がスライドホルダ22に対して抜止め
されるると共に、可動型12側のクランプ装置32が作動し
て可動入子18が可動主型17に強固にクランプされる。

【００５２】そして、上記固定主型15に対する固定入子
16の装着完了により、固定入子16と可動入子18とを連結
していたボールロック機構61が自動的にアンロック動作
し、その後は、可動プラテン３の移動により固定型11に
対して可動型12を型開きさせ、これにて汎用部Ｍに対す
る専用部Ｎの段替えは終了する。

【００５３】このように、本実施の形態においては、金
型側の着脱機構Ｏによる汎用部Ｍと専用部Ｎとの着脱、
同じく金型側の連結機構Ｐによる専用部Ｎ同士の連結お
よび連結解除、マシン１側の型開閉の動き、段替え装置
９側の横送り手段141による専用部集合体ＮＮの汎用部
Ｍ（可動主型17）に対する押込みおよび引出し、同じく
段替え装置９側のシフト用シリンダ151による２台のシ
フト用テーブル149（横送り手段141）のシフト、同じく
段替え装置９側の搬送ローラ142によるマシン内外での
ベースプレート144の搬送等により、汎用部Ｍをマシン
１に残したまま、しかもタイバー６を挿脱することな
く、旧品としての専用部Ｎを一括して汎用部Ｍから取出
しかつ新品の専用部Ｎを一括して汎用部Ｍに取付けでき
る。すなわち、極めて効率よく専用部Ｎの段替えを行う
ことができ、多品種少量生産、金型の早期損耗等に迅速
に対処できる。なお、本発明は、上記したように専用部
Ｎ同士を型閉じの状態で一体化して、すなわち専用部集
合体ＮＮの形態で一括して段替えすることなく、各専用
部Ｎとしての固定入子15、可動入子17、スライドコア23
を個々に段替えしてもよいことはもちろんである。

【００５４】ところで、上記実施の形態においては、上
記したように固定主型15に対して固定入子16を注湯口20
0基準で位置決め固定した後、型閉じ状態を維持しなが
ら可動主型17に対して可動入子18を位置決め固定するの
で、可動主型17の凹部25と可動入子18との嵌合精度をそ
れほどきびしくする必要はなく、したがって可動主型17
の凹部25と可動入子18とのクリアランスを比較的大きく
設定することが可能になる。図３０および図３１は、こ
の状態を示したもので、可動主型17の凹部25と可動入子
18のクリアランスδは、ここでは、１mm程度に設定され
ている。因みに、従来のように金型全体を取外してマシ
ン外で段替えを行う場合は、前記クリアランスδを5/10
0mm程度に設定する必要があり、専用部Ｎの段替えには
熟練を要していた。

【００５５】ただし、上記したように可動主型17の凹部
25と可動入子18のクリアランスδを大きく設定した場合
は、前記横送り手段141により可動入子18を前記凹部25
に押込む際、両者の間にガタが生じ、その何れかに傷が
付く虞がある。そこで、本発明の他の実施の形態におい
ては、同じく図２９、３０に示すように可動入子18の左
右側面および下面に設けた凹穴181内に転動ベアリング
（押圧ガイド手段）182を設けるようにしている。この
転動ベアリング182は、転動体183とこの転動体183を凹
穴181からの突出方向へ付勢するばね184とからなってお
り、可動入子18（専用部集合体ＮＮ）が可動主型17の凹
部25内に押込まれる際、その転動体183が凹部25の壁面
上（図２９）または底面上（図３０）を転動し、これに
より該可動入子18は円滑に可動主型17の凹部25内へ押込
まれる。なお、この転動ベアリング182は、横送り手段1
41のガイドローラ列146に対する位置決めガイドともな
るので、ガイドローラ列146の間隔を可動入子18の幅寸
法よりもわすか大きく設定することができ、この分、横
送り手段141上への専用部集合体ＮＮの投入は容易とな
る。なお、可動主型17と可動入子18とは、相互にテーパ
部で嵌合する構造としてもよいもので、この場合は、前
記した転動ベアリング182は不要になる。

【００５６】さらに、最初に、固定主型15に対して固定
入子16を湯口基準で位置決め固定する手順を採用するこ
とにより、固定主型15の凹部24に対して固定入子16を高
精度に嵌合する必要がある。本発明のさらに他の実施の
形態においては、これを円滑に実現するため、図３２お
よび図３３に示すように、凹部24の、注湯口200から離
れた相隣接する２面に沿ってくさび部材201、202を配置
し、凹部24の底には、各くさび部材201、202を、常時は
開口側へ付勢する付勢手段203を設けている。このよう
にくさび部材201、202を設けたことにより、上記したよ
うにマシン１の型開閉の動きを利用して固定主型15の凹
部24内に固定入子16（専用部集合体ＮＮ）を押込んだ
際、固定入子16がくさび部材201、202を押込みながら注
湯口200を備えた側の他の２面（基準面）に密接し、固
定入子16は固定主型15に対して高精度に位置決め固定さ
れる。なお、この際、固定入子16の一側面にはテーパ状
の逃げ面204を設けるようにしてもよく、この場合は、
より位置決め精度が向上する。また、金型によっては、
ガス抜き用の減圧バルブ205を設置する場合があるが、
前記したように固定主型15に対する固定入子16の密着が
保証されることから、前記減圧バルブ205に続く減圧ラ
ンナ206も途中で切れることがなく、溶湯侵入によるバ
リ発生に起因する固定入子16の張付きも未然に防止され
る。なお、固定主型15の凹部24の内壁の、固定入子16の
合せ面には、予め別体ピース接合、肉盛等により高硬度
材を配置するのが望ましく、これにより前記合せ面に生
じ易いカジリも未然に防止される。

【００５７】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明に係る成
形用金型によれば、押出ピンを植立してなる押出板を専
用部として、これを可動型側の汎用部と専用部との間に
配置し、汎用部としての押出ロッドに着脱機構により着
脱させるようにしたので、成形機に汎用部を残したま
ま、押出ピンを含めた専用部のみの交換を行うことが可
能になり、段替え性の向上に大きく寄与する効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にか係る成形用金型における押出手段の
構造と、その汎用部および専用部を着脱する着脱機構の
構造を示す断面図である。

【図２】押出板を可動入子に連結する連結機構の構造を
示す断面図である。

【図３】押出ロッドと押出板とを連結するボールロック
機構の構造を示す断面図である。

【図４】本発明に係る成形用金型の全体的構造を型開き
の状態として示す断面図である。

【図５】本発明に係る成形用金型の全体的構造を型閉じ
の状態として示す断面図である。

【図６】本成形用金型の全体的構造を、段替え途中の状
態として示す断面図である。

【図７】本成形用金型の全体的構造を、段替え途中の状
態として示す断面図である。

【図８】本成形用金型を含むダイカストマシンの全体的
構造を示す斜視図である。

【図９】本成形用金型が装備する、汎用部と専用部との
着脱機構および専用部同士の連結機構の１つを示す断面
図である。

【図１０】本成形用金型が装備する、可動型側の着脱機
構を示す断面図である。

【図１１】着脱機構としてのクランプ装置の構造を示す
断面図である。

【図１２】着脱機構としてのクランプ装置の構造を示す
正面図である。

【図１３】本成形用金型が装備する、汎用部と専用部と
の着脱機構および専用部同士の連結機構の作動状態を示
す断面図である。

【図１４】本成形用金型が装備する、可動型側の着脱機
構の作動状態を示す断面図である。

【図１５】専用部同士を連結一体化するボールロック機
構の構造を示す断面図である。

【図１６】可動入子に対するスライドコアの結合状態を
示す正面図である。

【図１７】固定入子とスライドコアとを連結する連結機
構の構造を示す断面図である。

【図１８】スライドホルダとスライドコアとを着脱する
着脱機構の構造を示す断面図である。

【図１９】専用部に対する鋳抜きピンの保持構造を示す
断面図である。

【図２０】汎用部と専用部との間に設けられる冷却系の
構造を示す断面図である。

【図２１】図２０に示した冷却系の結合状態を示す断面
図である。

【図２２】本発明の実施の形態で用いた段替え装置の要
部構造を示す平面図である。

【図２３】図２２に示した段替え装置の正面図である。

【図２４】図２２に示した段替え装置の側面図である。

【図２５】段替え装置内の横送り手段の作動状態を示す
断面図である。

【図２６】段替え装置内の横送り手段が装備するボール
ロック機構の構造を示す断面図である。

【図２７】段替え装置内の横送り手段が装備する位置決
め手段およびベースプレートが装備するジャッキを示す
模式図である。

【図２８】図２７に示した位置決め手段およびジャッキ
の作動前の状態を示す模式図である。

【図２９】段替え装置による段替えの途中の状態を示す
断面図である。

【図３０】可動入子に適用した、本発明の他の実施の形
態を平面的に示す模式図である。

【図３１】図３０に示した部分と同じ部分を正面的に示
す模式図である。

【図３２】固定主型と固定入子との間に適用した、本発
明の他の実施の形態を示す正面図である。

【図３３】図３２と同じ部分を示す断面図である。

【符号の説明】

Ｍ汎用部、Ｎ専用部１ダイカストマシン２固定プラテン、３可動プラテン６タイバー、９段替え装置 11 固定型、 12 可動型 13 押出手段 15 固定主型（Ｍ）、 16 固定入子（Ｎ） 17 可動主型（Ｍ）、 18 可動入子（Ｎ） 19 押出ロッド（Ｍ）、 20 押出ピン（Ｎ）、 21
押出板（Ｎ） 71 収納孔（収納穴） 72 ガイドピン 73 抜止め用ストッパ部（Ｐ） 77 バックアップ用支柱 81 押出手段側のボールロック機構（Ｏ） 83 シリンダ 93 流路路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者近藤正勝愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者松浦良樹愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者加藤司愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内Ｆターム(参考） 4E093 NA01 NA02 NB01 NB03 NB07 4F202 CA11 CA15 CK42

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定型および可動型を、共通化された汎
用部とキャビティを形成する専用部とから構成し、前記
専用部を前記汎用部に着脱可能に保持させた成形用金型
であって、前記専用部は、押出ピンを植立してなる押出
板を含み、該押出板は、前記可動型側の汎用部と専用部
との間に配置されると共に、前記可動型側の汎用部の背
後から延ばした押出ロッドに着脱機構により着脱される
ことを特徴とする成形用金型。
【請求項２】着脱機構が、押出板を押出ロッドに自動
的に着脱する機能を有していることを特徴とする請求項
１に記載の成形用金型。
【請求項３】着脱機構が、ボールロック機構からな
り、該ボールロック機構は、駆動手段を内蔵しているこ
とを特徴とする請求項２に記載の成形用金型。
【請求項４】ボールロック機構の駆動手段が、シリン
ダ装置からなり、該シリンダ装置に作動流体を給排する
ための流通路が、押出ロッド内に設けられていることを
特徴とする請求項３に記載の成形用金型。
【請求項５】可動型の汎用部が、専用部との合せ部に
押出板を収納する収納穴を備えていることを特徴とする
請求項１乃至４の何れか１項に記載の成形用金型。
【請求項６】可動型の汎用部の収納穴内に、可動プラ
テンに一端が支承され他端を専用部の背面に当接させる
支柱が配置されており、該支柱は、押出板を挿通して延
ばされることを特徴とする請求項５に記載の成形用金
型。
【請求項７】押出板が、可動型の専用部に固定された
ガイドピンに設けたストッパ手段により該専用部に対し
て抜止めされていることを特徴とする請求項１乃至６の
何れか１項に記載の成形用金型。