JP2009137213A - 成形金型の位置決め構造 - Google Patents

Abstract

【課題】入れ子に設けられたキャビティとコアの位置決め精度を高めて高精度のインモールド成形を実現することができる成形金型の位置決め構造を提供する。
【解決手段】固定側型板と可動側型板に成形用の入れ子が対向する状態で組み込まれており、固定側入れ子と可動側入れ子の間に加飾フィルムを挟み込み、その加飾フィルムに予め印刷されている図柄を成形と同時に成形品表面に付与するインモールド成形用の成形金型において、両入れ子の位置決めを行なう位置決めブロック6,9を有し、この位置決めブロックは、加飾フィルムと干渉しない位置で、固定側入れ子4および可動側入れ子7に接続または一体化された状態で対向配置され、一方の位置決めブロックから少なくとも２本のテーパーピン16が突設され、他方の位置決めブロックにテーパーピンと係合するテーパーピン係合孔9aが穿設されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、キャビティやコアが形成されている入れ子の位置決め精度を高めることにより、高精度の成形を可能にする成形金型の位置決め構造に関するものである。

従来、成形金型の固定側型板に対して可動側型板を位置決めするための位置決め部品として、複数のガイドピンや位置決めブロックが使用されている。

例えば、図１０の平面図に示すように、入れ子５０にキャビティ５１が加工されている成形金型では、その入れ子５０が組み込まれる下型５２の四隅に円柱状のガイドピン５３を立設し、それらのガイドピン５３をガイドとして上型が固定側型板に接近し、型締めが行なわれるようになっている。なお、図中、５４は入れ子ポケットであり、５５は入れ子５０を入れ子ポケット５４内に位置決めするためのテーパーウエッジである。

また、上記位置決めブロックとしては、例えばストレートブロックが市販されている。

この種のストレートブロックは、図１１に示すように、下型５６の外周縁部に複数取り付けられた凸形部品５７（図１１(ａ)参照）と、上型５８の下面に、それら凸形部品５７と対向する位置に配設された凹形部品５９（図１１(ｂ)参照）とを係合させることにより下型と上型とが型締めされるようになっている。

しかしながら、従来の金型位置決め構造では、入れ子と入れ子ポケットとの間にクリアランスがあり、さらに、ガイドピンとガイドピンブッシュ（または凸形部品５７と凹形部品５９）との間にもクリアランスがあるため、下型および上型に組み込まれる入れ子同士の位置決め精度を高めるのに限界があった。

金型の位置決めは、本来、下型および上型の入れ子同士を位置決めするためのものであるから、ガイドピンまた位置決めブロックを、入れ子に直接、設ければ位置決め精度を高めることができる。

ところが、インモールド成形を行なう成形金型では、入れ子より若干広い範囲で加飾フィルムが下型と上型の間を通過することになるため、加飾フィルムが通過する範囲内にガイドピンや凸形部品を配置することはできない。これを解消するために、ガイドピンや位置決めブロック等の摺動部を上記範囲外に配置することも考えられるが、そうした場合であっても、摺動部から発生する金属粉末等が混入して転写不良の原因となるという問題が依然として残る。

したがって、入れ子と独立（分離）しているガイドピンまたは位置決めブロックを用いて下型と上型の位置決めを行なうことにより、間接的に入れ子の位置決めを行なっているのが現状である。

本発明は以上のような従来の金型位置決め構造における課題を考慮してなされたものであり、キャビティが形成されている入れ子同士の位置決め精度を高め、高精度、高品質のインモールド成形を実現することができる成形金型の位置決め構造を提供するものである。

本発明は、固定側型板と可動側型板に成形用の入れ子が対向する状態で組み込まれており、固定側入れ子と可動側入れ子の間に加飾フィルムを挟み込み、その加飾フィルムに予め印刷されている図柄を成形と同時に成形品表面に付与するインモールド成形用の成形金型において、
上記両入れ子の位置決めを行なう位置決めブロックを有し、この位置決めブロックは、上記加飾フィルムと干渉しない位置で、上記固定側入れ子および上記可動側入れ子に接続または一体化された状態で対向配置され、
一方の上記位置決めブロックから少なくとも２本のテーパーピンが突設され、他方の上記位置決めブロックに上記テーパーピンと係合するテーパーピン係合孔が穿設されている成形金型の位置決め構造である。

本発明によれば、位置決めブロックが固定側入れ子および可動側入れ子と一体化されているため、一方の位置決めブロックから突設された２本のテーパーピンを、他方の位置決めブロックに設けられたテーパーピン係合孔に係合させれば、両入れ子をクリアランス無しで位置決めすることができる。

本発明において、加飾フィルムと干渉しない位置とは、帯状の加飾フィルムを間欠的に成形金型内に供給して成形を行なうインモールド成形では、加飾フィルムの幅方向外側を意味し、また、加飾フィルムを毎葉で成形金型にセットし成形を行なうインモールド成形では、加飾フィルムシートの周囲を意味する。

本発明において、上記入れ子の外周部にコ字状の切欠部を形成し、この切欠部に上記位置決めブロックを圧入すれば、上記位置決めブロックと上記入れ子とを一体に接続することができる。

本発明において、上記入れ子と上記位置決めブロックを第二のテーパーピンによって一体に接続することもできる。

本発明において、上記入れ子と上記位置決めブロックとを連結ピンによって一体に接続することもできる。

本発明において、上記固定側型板および上記可動側型板に形成されている入れ子ポケットと上記入れ子の隙間に、テーパーウエッジを差し込むように構成することができる。

本発明において、上記入れ子の対向する外周部にそれぞれ上記コ字状の切欠部を形成し、それらの切欠部に上記位置決めブロックをそれぞれ圧入することができる。

本発明によれば、キャビティが形成されている入れ子同士の位置決め精度を高め、高精度、高品質のインモールド成形を可能にする、成形金型の位置決め構造を提供することができる。

以下、図面に示した実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。

図１は、本発明に係る成形金型の位置決め構造を示す斜視図である。

同図において、成形金型１は、固定側型板２と、この固定側型板２に対向する状態で配置される可動側型板３とを備えている。なお、説明の都合上、固定側型板２と可動側型板３は上下に配置されているものとする。

固定側型板２のパーティング面には、入れ子を組み込むための入れ子ポケットが形成され、その入れ子ポケットに固定側入れ子４が設けられている。この固定側入れ子４は、複数のテーパーウエッジ８および後述するテーパーピンブロック（位置決めブロック）６によって入れ子ポケット内に位置決めされている。

また、可動側型板３のパーティング面にも、入れ子を組み込むための入れ子ポケットが形成され、その入れ子ポケットに可動側入れ子７が設けられている。この可動側入れ子７についても、複数のテーパーウエッジ８および後述するテーパーピンブロック（位置決めブロック）９によって入れ子ポケット内に位置決めされている。

図中、符号１０は、テーパーウエッジ８ｃを、位置決め後に固定側型板２（または可動側型板３）に固定するための六角孔付きボルトであり、符号１１は、テーパーピンブロック６を、位置決め後に固定側型板２に固定するための六角孔付きボルトである。

また、符号１２はテーパーウエッジ８ａ，８ｂを、位置決め後に可動側型板３に固定するための六角孔付きボルト、符号１３は、テーパーピンブロック９を、位置決めされた後に可動側型板３に固定するための六角孔付きボルトである。

図２は、上記可動側型板３を外して固定側型板２のパーティング面を露出させた状態を示したものである。

パーティング面２ａには入れ子ポケット２ｂが形成され、この入れ子ポケット２ｂの側壁と固定側入れ子４の側壁との間に、第１テーパーウエッジ８ａ、第２テーパーウエッジ８ｂ、第３テーパーウエッジ８ｃがそれぞれ差し込まれて固定側入れ子１４の三方が位置決めされ、さらに、残りの側壁間にテーパーピンブロック６が差し込まれることによって固定側入れ子４が四方向から位置決めされるようになっている。

図３は、上記固定側入れ子４およびその周辺を拡大して示したものである。

同図において、第１テーパーウエッジ８ａおよび第２テーパーピンウエッジ８ｂは、固定側入れ子４を位置決めした後、六角孔付きボルト１２によって固定側型板２に固定される。第３テーパーウエッジ８ｃは、固定側入れ子４を位置決めした後、六角孔付きボルト１０によって固定側型板２に固定される。

入れ子ポケット２ｂの側壁はテーパ面２ｃに形成されており、このテーパ面２ｃにそれぞれテーパーウエッジ８ａ，８ｂ，８ｃのテーパ面を当接させ、テーパーウエッジ８ａ〜８ｃを軽く打ち込むことにより、固定側入れ子４の位置決めが行なわれる。

固定側入れ子４におけるテーパーウエッジ８ａ，８ｂ側と反対側の面にはコ字状切欠部４ａが形成されており、このコ字状切欠部４ａに、水平方向に配置されたテーパーピンブロック６が嵌め込まれるようになっている。

直方体からなるこのテーパーピンブロック６の上面６ａは、固定側入れ子４の上面と面一になるように形成されており、コ字状切欠部４ａに嵌め込むことによって固定側入れ子４と一体化するようになっている。

なお、このテーパーピンブロック６は、軽く押し込んで入れるか、柔らかい金属の棒で軽くたたくことによって収まる状態が好ましい。嵌め込んでもコ字状切欠部４ａから脱落するものや強くたたかなければ入らないものは、安定せず、或いは、変形する虞れがあるため避けるべきである。

テーパーピンブロック６における長手方向各端部には、テーパーピン１６を挿入するために２つの貫通孔が垂直方向に形成され、各貫通孔にテーパーピン１６が植設され、植設されたテーパーピン１６の先細側端部１６ａは、テーパーピンブロック６の上面６ａから突出するようになっている。

なお、テーパーピン１６の本数は少なくとも二本あればよいが、入れ子の大きさが例えば３００ｍｍ×１００ｍｍを超えるような大きいサイズの場合には、それ以上の本数を設けることもできる。

テーパーピンブロック６付きの固定側入れ子４は、入れ子ポケット２ｂ内で位置決めされた後、六角孔付きボルト１７によって固定側型板２に固定される。

なお、図中Ｆは、固定側入れ子４上を移動する加飾フィルムを示しており、テーパーピンブロック６は、その加飾フィルムＦの幅方向縁部に沿ってその近傍に配置されている。

図４は固定側型板２に固定されるテーパーピンブロック６と可動側型板３に固定されるテーパーピンブロック９との接続動作を示したものである。

同図(ａ)において、テーパーピンブロック９はテーパーピンブロック６と同一サイズ、同一形状からなり、テーパーピン１６の先細側端部１６ａと係合し得るテーパーピンブッシュ（テーパーピン係合孔）９ａが貫通した状態で形成されている。

それにより、型締め時において、可動側型板３を固定側型板２に当接させると、上記先細側端部１６ａが上記テーパーピンブッシュ９ａに挿入され（図４(ｂ)参照）、固定側入れ子４と可動側入れ子７が位置決めされるようになっている。

図５は、固定側型板２と固定側入れ子４とテーパーピンブロック６とテーパーウエッジ８ａ〜８ｃの配置を平面から示したものである。

同図において、符号Ｓ１およびＳ２は入れ子位置決めのための基準面を示しており、テーパーピンブロック６付きの固定側入れ子４を、基準面Ｓ１およびＳ２とに押圧することにより、位置決めが行なわれるようになっている。

以下、固定側入れ子４の位置決め方法について説明する。

まず、固定側入れ子４のコ字状切欠部１４ａに、予め、テーパーピンブロック６を嵌合させて一体化させる。

このテーパーピンブロック６付き固定側入れ子４を入れ子ポケット２ｂ内に載置する。

次に、第１テーパーウエッジ８ａ、第２テーパーウエッジ８ｂ、第３テーパーウエッジ８ｃをそれぞれ入れ子ポケット２ｂ側壁と固定側入れ子４側壁との間に差し込む。

この状態で、テーパーウエッジ８ａおよび８ｂを打ち込むと、テーパーウエッジ８ａおよび８ｂが、入れ子ポケット２ｂのテーパー面上を摺動し、楔効果によって固定側入れ子４が矢印Ｂ方向に押圧され、テーパーピンブロック６を介して基準面Ｓ２と密着する。

また、テーパーウエッジ８ｃを打ち込むと、楔効果によって固定側入れ子４が矢印Ｃ方向に押圧され、基準面Ｓ１と密着する。

なお、図中、符号２ｄは上記基準面Ｓ１を提供する基準ブロックであり、固定側型板２に組み付けられるようになっている。

また、図中ｄ１およびｄ２は、コ字状切欠部４ａの対向面とテーパピンブロック６の長手方向端面との間に形成されたクリアランスであるが、これらの隙間ｄ１およびｄ２は、コ字状切欠部４ａの加工誤差を吸収するものであり、成形される成形品の精度に影響しない。

このようにして、固定側入れ子４はそれぞれ基準面Ｓ１とＳ２に押圧されて固定されるため、クリアランスがゼロの状態で、入れ子ポケット２ｂ内に位置決めすることができる。

なお、可動側型板に設けられる可動側入れ子７についても、上記固定側入れ子４の位置決め構造と同じ構造であり、クリアランスがゼロの状態で可動側型板の入れ子ポケット内に位置決めすることができる。

図６は図５のＡ−Ａ矢視断面に、可動側入れ子７を重ねた状態で示したものである。

テーパーピンブロック６から突出している、テーパピン１６の先細側端部１６ａが、可動側テーパーピンブロック９に形成されているテーパーピンブッシュ９ａに挿入されることにより、固定側入れ子４と可動側入れ子７が位置決めされ、その結果、固定側入れ子４に形成されているキャビティＥと可動側入れ子７に形成されているコアＧとが正確に位置決めされるようになっている。

上記構成を有する成形金型の位置決め構造によれば、加飾フィルムＦの搬送経路と干渉しない部位で、且つ入れ子に最も近い位置で固定側入れ子４と可動側入れ子７を位置決めするため、金型位置決め時に、入れ子と入れ子ポケットとの間に生じるクリアランスと、固定側型板と可動側型板とを接続するガイドピンとガイドピンブッシュ（または図１１に示した凸形部品と凹形部品）との間に生じるクリアランスが加算されていた従来の位置決め構造に比べ、位置決め精度を高めることが可能になる。その結果、高精度のインモールド成形を実現することができる。

図７〜図９は本発明に係る成形金型の位置決め構造の変形例を示したものである。

図７は示す第一の変形例であり、同図(ａ)は位置決め構造の平面図、同図(ｂ)はその斜視図を示している。

両図に示す位置決め構造は、入れ子にコ字状の切欠部を設けず、固定側入れ子および可動側入れ子の基準面Ｓ２側に、入れ子の長さと同じ長さからなるテーパーピンブロック２０および２１を、第二のテーパピン２２を介して装着したものである。

図中、符号８ａ′は上記テーパーウエッジ８ａに、８ｂ′は上記テーパーウエッジ８ｂ′に、８ｃ′は上記テーパーウエッジ８ｃに、また、９ａ′は上記テーパーピンブッシュ９ａに相当する。なお、Ｇ′はキャビティを示している。

なお、上記テーパーピンブロック２０および２１は、入れ子の基準面Ｓ２側を、膨出させることにより一体に形成したものであってもよい。

また、図８は示す第二の変形例であり、同図(ａ)は位置決め構造の平面図、同図(ｂ)はその斜視図を示している。なお、以下の説明において、図中７と同じ構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。

図８に示す位置決め構造も、図７の構成と同様に、入れ子にコ字状の切欠部を設けず、固定側入れ子および可動側入れ子の基準面Ｓ２側に、入れ子の長さと同じ長さからなるテーパーピンブロック２３および２４を装着しているが、テーパーピン２２に代えて連結ピン２５を介してテーパーピンブロックと入れ子を接続したものである。

また、図９は第三の変形例であり、同図(ａ)は位置決め構造の平面図、同図(ｂ)はその斜視図を示している。

図９に示す位置決め構造では、テーパーウエッジを使用せず、入れ子の両側を一対のテーパーピンブロックで挟み込むようにして位置決めを行なっている。

詳しくは、固定側入れ子４′および可動側入れ子７′の長手方向と直交する方向の各側壁には、それぞれコ字状切欠部４ａ′が形成されている。

一方のコ字状切欠部４ａ′にはテーパーピンブロック２６，２７が装着され、他方のコ字状切欠部４ａ′にはテーパーピンブロック２８，２９が装着されている。

テーパーピンブロック２６に対してはテーパーピンブロック２７から突出されたテーパーピン１６′が、また、テーパーピンブロック２８に対してはテーパーピンブロック２９から突出されたテーパーピン１６′がそれぞれ挿入され、それにより、固定側入れ子４′と可動側入れ子７′が位置決めされるようになっている。

なお、本変形例において、テーパーピン１６′の先細側端部１６ａ′は、テーパーピンブロック２７および２９から垂下するように構成されている。

また、可動側入れ子７′におけるテーパーピンブロック２７配置側と反対側には、通常、加飾フィルムＦの送りを制御するためのセンサが内蔵されたセンサボックスが配置されているが、加飾フィルムＦの送りに高度な制御を必要としない場合には、センサボックスを可動側入れ子７′から離れた位置に設けることができる。

このような成形金型の場合、テーパーピンブロック２７と対向させてテーパーピンブロック２９を配置することができる。

なお、上記実施形態で可動側入れ子（または固定側入れ子）が単一の部品で構成されている場合を例に取り説明したが、これに限らず、入れ子ポケット内に位置決めされる入れ子については２つの入れ子から構成されるものであってもよい。

また、上記実施形態では、テーパーピンブロック６のテーパーピン１６について、その軸と直交する方向の断面が円形である場合について説明したが、これに限らず、テーパーピン１６は、断面十字形の軸体であってもよく、また、角柱であってもよい。要するに、基準面Ｓ１およびＳ２に対しそれぞれ直交する方向に位置決めできる形状を有するものであれば、任意の断面形状のものを使用することができる。

本発明に係る成形金型の位置決め構造を示す斜視図である。 図１の固定側型板の構成を示す斜視図である。 図２の固定側入れ子およびその周辺構造を示す拡大斜視図である。 (ａ)および(ｂ)は、テーパーピンブロック同士の接続動作を説明する斜視図である。 固定側成形金型における入れ子位置決め方法を説明するための平面図である。 図５のＡ−Ａ矢視縦断面図である。 (ａ)は本発明に係る成形金型の第一変形例を示す平面図、(ｂ)はその斜視図である。 (ａ)は本発明に係る成形金型の第二変形例を示す平面図、(ｂ)はその斜視図である。 (ａ)は本発明に係る成形金型の第三変形例を示す平面図、(ｂ)はその斜視図である。 従来の成形金型の位置決め構造を説明する平面図である。 (ａ)および(ｂ)は、従来の位置決めブロックの構成を示す斜視図である。

符号の説明

１ 成形金型
２ 固定側型板
２ａ パーティング面
２ｂ 入れ子ポケット
２ｃ テーパ面
２ｄ 基準ブロック
３ 可動側型板
４ 固定側入れ子
４ａ コ字状切欠部
５ テーパーウエッジ
６ テーパーピンブロック
６ａ 上面
７ 可動側入れ子
８ テーパーウエッジ
８ａ 第１テーパーウエッジ
８ｂ 第２テーパーウエッジ
８ｃ 第３テーパーウエッジ
９ テーパーピンブロック
１０〜１３ 六角孔付きボルト
１６ テーパーピン
１６ａ 先細側端部
１７ 六角孔付きボルト
２０，２１ テーパーピンブロック
２２ テーパーピン
２３，２４ テーパーピンブロック
２５ 連結ピン
２６，２７ テーパーピンブロック
２８，２９ テーパーピンブロック

Claims (6)

1. 固定側型板と可動側型板に成形用の入れ子が対向する状態で組み込まれており、固定側入れ子と可動側入れ子の間に加飾フィルムを挟み込み、その加飾フィルムに予め印刷されている図柄を成形と同時に成形品表面に付与するインモールド成形用の成形金型において、
   上記両入れ子の位置決めを行なう位置決めブロックを有し、この位置決めブロックは、上記加飾フィルムと干渉しない位置で、上記固定側入れ子および上記可動側入れ子に接続または一体化された状態で対向配置され、
   一方の上記位置決めブロックから少なくとも２本のテーパーピンが突設され、他方の上記位置決めブロックに上記テーパーピンと係合するテーパーピン係合孔が穿設されていることを特徴とする成形金型の位置決め構造。
2. 上記入れ子の外周部にコ字状の切欠部が形成され、この切欠部に上記位置決めブロックを圧入することによって上記位置決めブロックと上記入れ子が一体に接続されるように構成されている請求項１記載の成形金型の位置決め構造。
3. 上記入れ子と上記位置決めブロックが第二のテーパーピンによって一体に接続されている請求項１記載の成形金型の位置決め構造。
4. 上記入れ子と上記位置決めブロックが連結ピンによって一体に接続されている請求項１記載の成形金型の位置決め構造。
5. 上記固定側型板および上記可動側型板に形成されている入れ子ポケットと上記入れ子の隙間に、テーパーウエッジが差し込まれるように構成されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の成形金型の位置決め構造。
6. 上記入れ子の対向する外周部にそれぞれ上記コ字状の切欠部が形成され、それらの切欠部に上記位置決めブロックがそれぞれ圧入されている請求項２記載の成形金型の位置決め構造。