JP2005501756A - 金型を係止するための交換自在の挿入体 - Google Patents

Abstract

【課題】成形アッセンブリの二つの金型セグメントを案内し整合するための金型位置決めシステムに関する。
【解決手段】金型セグメント（１１、１３）を案内し整合するのに使用するための金型位置決めシステム（１０）は、一方の金型セグメントに設けられたタング部分（１４）を持つ雄部材（１２）を有し、この雄部材は、成形アッセンブリ（８）の閉鎖時に、他方の金型セグメントに取り付けられた雌部材（２０）と係合する。雌及び／又は雄部材（２０、１２）は、金型位置決めシステムの磨耗が加わる領域で交換自在の挿入体（３６）を受け入れるように形成されている。交換自在の挿入体（３６）は、雄及び雌部材（１２、２０）の寿命を延ばすために交換するため、容易に交換できる。

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成形アッセンブリの二つの金型セグメントを案内し整合するための金型位置決めシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
射出成形産業では、製品は、二つの金型セグメントを閉じて金型キャビティを画成し、プラスチック溶融体をキャビティに注入することによって形成される。製品を取り出すことができるとき、二つの金型セグメントを移動して離した後、製品を金型キャビティから取り出す。このプロセスは、数千の製品を製造する上で効果的に使用され、当該産業における弛まぬ進歩により射出成形の新たな用途が見いだされている。
【０００３】
当該産業は、更に、生産コストを下げるために生産性及び効率を更に高めることを要求している。生産性を高めるための一つの一般的な方法は、射出成形プロセスの速度を高めることである。これに応じて、成形プロセスの速度が高まると、二つの金型セグメントを位置決めする上でのエラーについての許容値が減少する。二つの金型セグメントを案内し整合する多くの方法が当該技術分野で周知である。代表的な方法は、雄部材を一方の金型セグメントに取り付け、雌部材を第２金型セグメントの対応する側部に取り付ける金型位置決めシステムを使用することである。これらの二つの部材は、成形アッセンブリを閉鎖したときに互いに係合し、二つの金型セグメントを互いに対して適正に位置決めする。
【０００４】
しかしながら、金型位置決めシステムは磨耗し易く、僅かな磨耗も、高い位置決め精度を必要とする成形プロセスで問題となる。更に、何回も繰り返すプロセスは、金型位置決めシステムの磨耗を大幅に増大する。現在、磨耗した金型位置決めシステムについての唯一の緩和策は、全交換であり、これはコストを上昇し、生産性及び効率を低下する。従って、当該技術分野で周知の産業では、構成要素が磨耗したときにシステム全体を交換することを必要としない金型位置決めシステムが必要とされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、成形アッセンブリの第１及び第２の金型セグメントの案内及び整合に使用される金型位置決めシステムを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本システムは、タング部分を持つ雄部材を含み、この雄部材には、雄部材を第１金型セグメントに取り外し自在に取り付けることができることができるようにするため、一対のボアが形成されている。本システムは、更に、第２の対をなしたボアが形成された雌部材を含む。これらのボアにより、雌部材を第２金型セグメントに取り外し自在に取り付けることができる。成形アッセンブリの閉鎖時に雄部材のタング部分を受け入れるため、第１及び第２の内面を持つ溝が雌部材内に形成されている。交換自在の挿入体を受け入れるため、溝の内面のうちの少なくとも一方に第１チャンネルが形成されている。交換自在の挿入体は、第１チャンネル内に位置決めするためのベース部分、及び成形アッセンブリの閉鎖時に雄部材のタング部分と係合するためのフランジ部分を有する。交換自在の挿入体は、雄部材及び雌部材の寿命を延ばすために交換を行うため、第１チャンネルから取り外すことができる。第２実施例は、上掲の全ての特徴を含むが、チャンネルが溝の内面からなくしてあり、その代わりにチャンネルがタング部分の第１側部に位置決めされている。更に、交換自在の挿入体は、タング部分の第１側部のチャンネルに位置決めされる。更に、上文中に説明した交換自在の挿入体を雄部材及び雌部材の異なる組み合わせと協調して使用することに関する追加の実施例を開示する。
【０００７】
従来の金型位置決めシステムの問題点は、システムの磨耗の酷い領域で交換自在の挿入体を使用できる金型位置決めシステムを提供することによって、本発明により解決される。本発明では、交換自在の挿入体を使用してシステム用の別の磨耗面を提供することによって雄部材及び雌部材の寿命を延ばす。挿入体が経済的であり且つ交換が容易であるため、システムは、コストの引下げ及び生産性及び効率の向上に役立つ。
【０００８】
【発明の実施の形態】
添付図面を参照すると、幾つかの図に亘り、同様の又は対応する部品に同じ参照番号が付してある。型成形作業中に成形アッセンブリ８の第１及び第２の金型セグメント１１、１３を案内し整合するのに使用するための金型位置決めシステム１０が図１及び図２に概略に示してある。代表的には、成形アッセンブリ８は、図３に示すように、金型位置決めシステム１０を四つの側部の各々に備えている。
【０００９】
図１乃至図５を参照すると、金型位置決めシステム１０は、タング（舌状）部分１４及び一対のボア１６、１８を持つ雄部材１２を有する。これらのボアにより、雄部材１２を、第１金型セグメント１１に形成された適当な大きさのポケット又は凹所にキャップねじ等の適当なファスニング手段によって取り外し自在に取り付けることができる。このシステムは、図４に示すように、雌部材２０を更に含む。この雌部材もまた一対のボア２２、２４を含み、これらのボアにより、雌部材２０を、第２金型セグメント１３に形成された適当な大きさのポケット又は凹所に取り外し自在に取り付けることができる。代表的には、雄部材１２及び雌部材２０の両方は、Ｈ−１３等の標準等級の工具鋼から製造される。第１及び第２の金型セグメント１１、１３への雄部材１２及び雌部材２０の取り付けは、様々な取り付け方法を使用して行うことができるということは理解されるべきである。例えば、雄部材１２及び雌部材２０を夫々の金型セグメント１１、１３に取り付けるのに単一のボアを使用できる。更に、所望であれば、雄部材１２及び雌部材２０の相対的配向を逆にすることもでき、この場合、雄部材１２が第２金型セグメント１３に取り付けられ、雌部材２０が第１金型セグメント１１に取り付けられる。
【００１０】
成形アッセンブリ８を閉鎖するときに雄部材１２のタング部分１４を受け入れるため、図４、図５、及び図６に示すように、第１及び第２の内面２８、３０を持つ溝が雌部材２０内に形成される。
【００１１】
第１チャンネル３２が溝２６の第１内面２８内に形成され、好ましい実施例では第２チャンネル３４が溝２６の第２内面３０内に形成される。第１チャンネル３２は、交換自在の挿入体３６を受け入れるように形成される。交換自在の挿入体３６は、この交換自在の挿入体３６を第１内面２８の第１チャンネル３２に位置決めするためのベース部分３８を有する。交換自在の挿入体は、図９及び図１０に示すように、成形アッセンブリ８を閉鎖するときに雄部材１２のタング部分１４と係合するフランジ部分４０を更に含む。交換自在の挿入体は、この種の用途に適した、アルミニウム、青銅、及びＨ−１３工具鋼を含む様々な材料から製造できる。第２チャンネル３４は、好ましくは、第１チャンネル３２の鏡像をなしており、そのため、第２チャンネルもまた、第１チャンネル３２に位置決めされた挿入体３６から１８０°回転させた交換自在の挿入体３６を受け入れるように形成されている。この形体では、第２チャンネル３４内の交換自在の挿入体３６のフランジ部分４０は、同様に、成形アッセンブリ８の閉鎖時に雄部材１２のタング部分１４と係合する。
【００１２】
成形アッセンブリ８が図４に示す閉鎖位置にある場合には、交換自在の挿入体３６が雄部材１２のタング部分１４と雌部分２０の内面２８、３０との間に障壁４８、５０を形成し、そのため、タング部分１４を溝２６に挿入することによる磨耗は、内面２８、３０でなく交換自在の挿入体３６に加わる。所望であれば、交換自在の挿入体３６には、この挿入体３６の磨耗の程度を示す手段を設けることができる。例えば、挿入体３６のフランジ４０の表面に、例えば０．０２５４ｍｍ（０．００１インチ）の最小深さを持つ長さ方向溝を設けることができ、その結果、使用者は、フランジ４０の表面が磨耗して滑らかになった時点で挿入体３６を交換することを知る。
【００１３】
交換自在の挿入体３６の各々は、交換を容易にするため、チャンネル３２、３４から取り外すことができるように設計されている。詳細には、図７乃至図１０に示すように、チャンネル３２、３４及び挿入体３６のベース部分３８は僅かにテーパしている。これらの部品が図示のようにテーパしているため、挿入体３６は、雌部材２０が金型セグメント１３に組み立てられる前にチャンネル３２、３４に挿入される。金型セグメント１３の凹所の底部が挿入体３６の一端を保持し、テーパにより挿入体３６を関連したチャンネル３２、３４に対して動かないように保持する。上文中に説明したように、好ましい実施例では、雌部材２０は、二つの同じ交換自在の挿入体３６を受け入れるように形成されている。しかしながら、交換自在の挿入体及び関連したチャンネルは、雌部材２０の溝２６の「左」側及び「右」側について独特の挿入体を提供するように、溝２６の各側で異なっていてもよいということは理解されるべきである。
【００１４】
本発明の第２実施例は、交換自在の挿入体３６が雌部材２０でなく雄部材１２に取り付けられていることを除き、上文中に説明した特徴を含む。従って、挿入体３６を保持するのに使用されるチャンネルは、図１１に示すように、雄部材２０からはなくしてある。図１２乃至図１４を参照すると、雄部材１２のタング部分１４は、第１側部５２及び第２側部５４を更に含む。第１側部５２にはチャンネル５６が形成されており、同様のチャンネル５８が第２側部５４に形成されている。上文中に説明した交換自在の挿入体３６は、第１側部５２のチャンネル５６内に位置決めされており、別の交換自在の挿入体３６が第２側部５４のチャンネル５８内に位置決めされている。
【００１５】
取り付けボア６６を持つ矩形のリテーナプレート６４が雄部材１２に取り付けられる。ねじ６９又は同様のファスナが取り付けボア６６を通って雄部材１２のねじ山を備えたリテーナボア６８に入り、リテーナプレート６４を雄部材１２に固定し、これによって交換自在の挿入体３６をテーパしたチャンネル５６、５８内に保持する。本発明の第２実施例のチャンネル５６、５８についてのテーパは、図６乃至図８に示す雌部材２０のチャンネル３２、３４とは反対方向でテーパしているということは理解されるべきである。換言すると、チャンネル５６、５８は前側が広幅であり、そのため挿入体３６は雄部材１２の前側から設置され、リテーナプレートによって所定位置に保持される。これとは対照的に、チャンネル３２、３４は後側が広幅であり、そのため挿入体３６は雌部材２０の後側から設置され、上文中に説明したように、取り付け凹所の底部によって所定位置に保持される。
【００１６】
図１６及び図１７を参照すると、上文中に説明した二つの実施例のエレメントを組み合わせることによって第３実施例を形成する。換言すると、第３実施例は交換自在の挿入体３６を雄部材１２及び雌部材２０の両方で使用する。交換自在の挿入体３６を雄部材１２及び雌部材２０の両方に置くことによって、成形アッセンブリ８の開閉を繰り返すことによる磨耗が交換自在の挿入体３６にだけ加わる。この実施例に示すように形成された金型位置決めシステムでは、部材１２、２０には磨耗が加わらず、挿入体３６を適宜交換することにより、永続的にその状態が持続する。
【００１７】
本発明の金型位置決めシステムの追加の実施例は、上文中に説明した三つの実施例のエレメントを、当該技術分野で周知のように、様々な金型相互係止構造の雄部材及び雌部材と組み合わせることによって実現される。上文中に説明した実施例は、全体として、「直接的」側部を持つ相互係止体であるが、本発明は、図１８に示すように、「Ｘ型」側部相互係止体と関連して使用することもできる。この種の金型構造では、中間プレート１５を使用し、金型セグメント１１、１３の両方の分割線を形成する。雄部材１２ａは、反対方向に延びる二つのタング部分１４を有する。これらのタング部分は、各金型セグメント１１、１３に設けられた取り外し自在の挿入体３６を備えた雌部材２０と係合する。他の実施例について説明したように、取り外し自在の挿入体３６は、雄部材１２ａ及び雌部材２０の任意の又は全ての磨耗面と関連して所望の通りに使用できる。
【００１８】
更に、「分割線」相互係止体についても同様の形体を使用できる。分割線相互係止体構造に関し、図１９に示すように、雌部材については、凹所に取り付けられて溝２６を画成する二つの別々のブロック２０ａを含み、雄部材については、凹所に取り付けられてタング１４を画成する単一のブロック１２ｂを含むのが当該産業で一般的である。最後に、本発明は、本明細書中に記載した説明に限定されないということは理解されるべきである。これは、成形アッセンブリ８の特定の用途で最も多く磨耗が作用する表面と関連して交換自在の挿入体３６を一つだけでも使用することによって本発明を実施できるためである。
【００１９】
産業上の利用可能性
本発明の以上の議論及び例示の実施例は、システムの磨耗が酷い領域で交換自在の挿入体を使用できる金型位置決めシステムを教示する。本発明では、システム用の別の磨耗面を提供する交換自在の挿入体を使用することによって、雄部材及び雌部材の寿命が延びる。挿入体が経済的であり且つ交換が容易であるため、本システムはコストを減少し生産性及び効率を高める。
【００２０】
本発明の特定の実施例を例示し且つ説明したが、本発明の要旨から逸脱することなく、変形及び変更を行うことができるということは当業者に明らかであろう。従って、本発明の範疇の全てのこのような変形及び変更を、特許請求の範囲に含もうとするものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
閉鎖状態の金型セグメントを示す、本発明による金型位置決めシステムを含む成形アッセンブリの正面図である。
【図２】
図１に示す成形アッセンブリの側面図である。
【図３】
図１に示す成形アッセンブリの平面図である。
【図４】
本発明の金型位置決めシステムの雄部材及び雌部材を詳細に示すために拡大した、図１に示す成形アッセンブリの部分図図である。
【図５】
成形アッセンブリが開放状態にある場合の金型位置決めシステムの雄部材及び雌部材の相対的位置を示す、図４と同様の部分図である。
【図６】
図１乃至図５に示す本発明による雌部材の正面図である。
【図７】
図６に示す雌部材の側面図である。
【図８】
図６のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図９】
本発明の金型位置決めシステムによる交換自在の挿入体の正面図である。
【図１０】
図９に示す交換自在の挿入体の側面図である。
【図１１】
本発明の金型位置決めシステムの第２実施例の雌部材の正面図である。
【図１２】
第２実施例の雄部材に設けられたプレート及び交換自在の挿入体のアッセンブリを示す正面図である。
【図１３】
プレート及び交換自在の挿入体なしの第２実施例の雄部材の正面図である。
【図１４】
図１３に示す第２実施例の雄部材の側面図である。
【図１５】
本発明の金型位置決めシステムの第２実施例の雄部材とともに使用されるプレートの正面図である。
【図１６】
本発明の金型位置決めシステムの第３実施例の雄部材及び雌部材を示すために拡大した、閉鎖状態の成形アッセンブリの部分図である。
【図１７】
成形アッセンブリが開放状態にある場合の金型位置決めシステムの第３実施例の雄部材及び雌部材の相対位置を示す、図１６と同様の部分図である。
【図１８】
二つの分割線を持つ成形アッセンブリで使用するように形成された本発明の金型位置決めシステムの第４実施例の雄部材及び雌部材を示すために拡大した、開放状態の成形アッセンブリの部分図である。
【図１９】
成形アッセンブリ用の代表的な分割線相互係止体用の本発明による金型位置決めシステムの雄部材及び雌部材を示すために拡大した、開放状態の成形アッセンブリの部分図である。
【符号の説明】
８ 成形アッセンブリ
１０ 金型位置決めシステム
１１ 第１金型セグメント
１２ 雄部材
１３ 第２金型セグメント
１４ タング部分
１６、１８ ボア
２０ 雌部材
２２、２４ ボア
２６ 溝
２８ 第１内面
３０ 第２内面
３２ 第１チャンネル
３４ 第２チャンネル
３６ 挿入体
３８ ベース
４０ フランジ部分

Claims (8)

1. 成形アッセンブリ（８）の第１及び第２の金型セグメント（１１、１３）を案内し整合するのに使用するための金型位置決めシステム（１０）であって、（ａ）前記第１金型セグメント（１１）に取り付けられ、磨耗面である第１及び第２の側部（５２、５４）を持つタング部分（１４）を有する雄部材（１２）、及び（ｂ）前記第２金型セグメント（１３）に取り付けられ、磨耗面である第１及び第２の内面（２８、３０）を持つ溝（２６）を有し、前記成形アッセンブリ（８）の閉鎖時に前記タング部分（１４）の前記磨耗面が前記溝（２６）の前記磨耗面と隣接するように前記雄部材（１２）の前記タング部分（１４）を受け入れるように形成された雌部材（２０）を含む、金型位置決めシステム（１０）において、
   前記雄部材（１２）及び前記雌部材（２０）の四つの磨耗面のうちの少なくとも一つに形成されたチャンネル（３２、３４、５６、５８）、及び
   前記チャンネルによって受け入れられるように形成されたベース部分（３８）、及び磨耗面として役立つフランジ部分（４０）を持ち、前記雄部材（１２）及び前記雌部材（２０）の寿命を延ばすために交換するため、前記チャンネルから取り外すことができる交換自在の挿入体（３６）を更に含む、ことを特徴とする金型位置決めシステム。
2. 請求項１に記載の金型位置決めシステム（１０）において、前記雌部材（２０）の前記溝（２６）の前記第１及び第２の内面（２８、３０）の両方に、前記交換自在の挿入体を受け入れるチャンネル（３２、３４）が設けられ、そのため、前記雌部材（２０）の両磨耗面は、交換自在の挿入体（３６）の前記フランジ部分（４０）によって提供される、ことを特徴とする金型位置決めシステム。
3. 請求項１に記載の金型位置決めシステム（１０）において、 前記雄部材（１２）の前記タング部分（１４）の前記第１及び前記第２の側部（５２、５４）の両方に、前記交換自在の挿入体（３６）を受け入れるチャンネル（５６、５８）が設けられ、そのため、前記雄部材（１２）の両磨耗面は、前記交換自在の挿入体（３６）の前記フランジ部分（４０）によって提供される、ことを特徴とする金型位置決めシステム。
4. 請求項３に記載の金型位置決めシステム（１０）において、前記交換自在の挿入体（３６）を前記チャンネル（５６、５８）内に保持するため、保持プレート（６４）が前記雄部材（１２）の前記タング部分（１４）に取り付けられる、ことを特徴とする金型位置決めシステム。
5. 請求項１に記載の金型位置決めシステム（１０）において、前記チャンネル（３２、３４、５６、５８）及び前記交換自在の挿入体（３６）のベース部分（３８）は、嵌合するテーパした表面を有する、ことを特徴とする金型位置決めシステム。
6. 請求項１に記載の金型位置決めシステム（１０）において、前記雌部材（２０）の前記溝（２６）の前記第１及び第２の内面（２８、３０）の両方は、及び前記雄部材（１２）の前記タング部分（１４）の前記第１及び第２の側部（５２、５４）の両方は、前記交換自在の挿入体（３６）を受け入れるチャンネル（３２、３４、５６、５８）を含み、そのため、前記雄部材（１２）及び前記雌部材（２０）の全ての磨耗面が前記交換自在の挿入体（３６）の前記フランジ部分（４０）によって提供される、ことを特徴とする金型位置決めシステム。
7. 請求項１に記載の金型位置決めシステム（１０）において、前記雌部材（２０）の前記溝（２６）の前記第１及び第２の内面（２８、３０）は、前記第２金型セグメント（１３）の凹所内に受け入れられる二つの矩形ブロック（２０ａ）によって画成される、ことを特徴とする金型位置決めシステム。
8. 成形アッセンブリの複数の金型セグメント（１１、１３、１５）を案内し整合するのに使用するための金型位置決めシステム（１０）であって、第１金型セグメント（１１）に取り付けられ、磨耗面である第１及び第２の内面（２８、３０）を持つ溝（２６）を有する第１雌部材（２０）、前記第１雌部材（２０）と実質的に同じ構造を持ち、第２金型セグメント（１３）に取り付けられた第２雌部材（２０）、及び中間金型セグメント（１５）に取り付けられた雄部材（１２ａ）であって、反対方向に延びる二つのタング部分（１４）を有し、これらのタング部分（１４）の各々は前記雄部材（１２ａ）の磨耗面である第１及び第２の側部（５２、５４）を有し、前記雌部材（２０）の前記磨耗面は、成形アッセンブリの閉鎖時に前記タング部分（１４）の前記磨耗面が前記関連した溝（２６）の前記磨耗面と隣接するように、前記雄部材（１２ａ）のタング部分を受け入れるように形成されている、雄部材（１２ａ）を含む金型位置決めシステム（１０）において、
   前記雄部材（１２ａ）及び前記雌部材（２０）の八つの磨耗面のうちの少なくとも一つに形成されたチャンネル（３２、３４、５６、５８）、及び
   前記チャンネルによって受け入れられるように形成されたベース部分（３８）、及び磨耗面として役立つフランジ部分（４０）を持ち、前記雄部材（１２ａ）及び前記雌部材（２０）の寿命を延ばすために交換するため、前記チャンネルから取り外すことができる交換自在の挿入体（３６）を更に含む、ことを特徴とする金型位置決めシステム。