JP2010184352A - 金型開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】解除バーの直線運動をカムの回転運動に変換することによってカムロックの開閉を行う構造の金型開閉装置において、細くて長い解除バーの高精度な切欠き加工を容易に行うことができるようにする。
【解決手段】同一の回転軸を支点としてそれぞれが独立して回転する第１のカム５と第２のカム６とによりクランプカムを構成する。そして、ドグ１１の直線運動を第１のカム５の回転運動に変換し、第１のカム５の回転力を利用して第２のカム６を回転させることによって上本体爪１ａとロック爪６ａとのロックを解除するように構成する。これにより、ドグ１１と直接接触する第１のカム５が、ロック状態を維持したまま第２のカム６と独立して回転できるようにして、切欠きを長くしてドグ１１から押接力をずっと受けない状態にしておく必要をなくし、型開き長さ以上の大きな切欠部１１ｂを作らなくても済むようにする。
【選択図】図７

Description

本発明は金型開閉装置に関し、特に、スリープレート型の射出成形金型においてプレート（型板）の型開き順序を制御する金型開閉装置に用いて好適なものである。

従来、プラスチック製品の数ある成形法のうち、最も広範囲に利用されているものとして、射出成形法が知られている。射出成形により成形品を形づくるのが射出成形金型である。射出成形金型は、その基本構造に応じて、ツープレート型とスリープレート型とホットランナー型とに分類される。スリープレート型の射出成形金型は、ランナープレートと固定側型板と可動側型板との３枚の型板を備え、成形品と同一形状の空間部（キャビティ）と溶融樹脂の流路とを持つ。溶融樹脂は、成形機のノズルからスプルー、ランナー、ゲートを辿り、固定側型板と可動側型板との間に形成されたキャビティに達する。

通常、スリープレート型の射出成形金型において成形品をキャビティから取り出す際には、最初にランナープレートと固定側型板との接合面を開き、その次に固定側型板と可動側型板との接合面を開くという順序で作動しなければならない。この順序で射出成形金型の型開きをさせるために、金型開閉装置（金型ロック装置）が用いられる。金型開閉装置にも様々なタイプが存在する。例えば、スプリングの力をローラに作動させて型板をロックするローラロック式の金型開閉装置や、カムを用いたカムロック式の金型開閉装置が存在する。

ローラロック式の金型開閉装置は、コンパクトで取付けが簡単であるが、型開きの作動に難点がある。一方、カムロック式の金型開閉装置は、型開きの作動が正確で反動がない等の特長を有している。このようなカムロック式の金型開閉装置の１つとして、解除バーの直線運動をカム（ロック爪）の回転運動に変換することによってカムロックの開閉を行う構造の金型開閉装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。なお、解除バーの運動方向に対して垂直な方向にバネ力を作用させるバネを設け、そのバネ力を付与することによってカムを回転させる構造の金型開閉装置も存在する。しかし、ロックの解除をバネ力に頼るこの構造では、カムに対して数１００キロもの大きな荷重がかかる際には、バネ力が不十分でロックが外れない。つまり、このタイプは離型抵抗が少ない小型の射出成形金型にしか使えない。これに対して、特許文献１のように解除バーの直線運動をカムの回転運動に変換する構造であれば、大きな荷重のもとでもロックを外すことが可能である。

特許文献１に記載の金型開閉装置は、その図１０に示されるように、一端部にロック爪２３が設けられるとともに他端部に係合突部２４が設けられたロック部材２２（カム）が、係合穴２５に通したロックピン２６によって回動自在に保持部材１８に取り付けられている。金型の各プレートが閉じている状態で、ロック爪２３は固定部材２９にロックされる。一方、中間プレート２８（ランナープレート）と固定側型板１１とが所定距離ＰＬ１だけ開いた段階で（図１７の状態）、解除レバー１２によって固定部材２９からロック爪２３が解除される。

解除レバー１２は、特許文献１の図１５に示されるように、その長手方向の一端側に突状の支持部１３が設けられている。この支持部１３は、ロック部材２２を回転させてロック爪２３を押し上げ、固定部材２９の爪係合部３０からロック爪２３を解除するように構成されている。また、解除レバー１２の他端側には取付部１５が形成されている。この取付部１５は、支持部１３と反対面側に突出して設けられている。取付部１５には取付け孔１６が設けられており、この取付け孔１６にボルトが挿入されて解除レバー１２を固定側型板１１に固定するように構成されている。

特開２０００−２０２８８２号公報

しかしながら、特許文献１に記載された従来の金型開閉装置では、解除レバー１２の加工が極めて難しいという問題があった。特許文献１の図１７に示されるように、解除レバー１２は、中間プレート２８と固定側型板１１とが開く距離ＰＬ１を規定する役割も持つ。そのため、解除レバー１２は、中間プレート２８と固定側型板１１との離間距離ＰＬ１以上の長さを有している必要がある。そして、中間プレート２８と固定側型板１１との間からランナーを取り出すためには、この離間距離ＰＬ１は、ある程度長くなる。それにより、解除レバー１２の長さも必然的に長くなってしまう。

一方、特許文献１の図１５に示されるように、解除レバー１２は、その長手方向の両端に、突出方向の異なる支持部１３と取付部１５とが形成されている。支持部１３および取付部１５は、それ以外の部分を切り欠き加工することによって形成する必要がある。平板に突状部材を溶接加工することによって支持部１３と取付部１５とを形成するという方法も考えられるが、これでは工数が多くなり、加工コストが高くなってしまう。そのため、支持部１３および取付部１５は１つの部材の切り欠き加工によって形成する必要がある。

ところが、解除レバー１２は長くて細い部品である。このように長くて細い部品は、大きな切欠きを加工する際に変形が起きやすく、高精度に加工することが極めて困難である。しかも、突出方向の異なる支持部１３と取付部１５とを形成するために、解除レバー１２の両面を切り欠き加工しなければならないので、高精度な加工をより難しいものにしている。解除レバー１２を高精度に加工できないと、成形品の取り出しの際に大きな荷重のもとで解除レバー１２がスムーズな動きをすることができなくなり、金型開閉装置に異常な負荷がかかってしまうことになる。場合によっては、金型開閉装置が破損したり、動きの途中で（離間距離ＰＬ１に達する前に）ロックが外れてしまったりする問題が生じる。

本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、解除バーの直線運動をカムの回転運動に変換することによってカムロックの開閉を行う構造の金型開閉装置において、細くて長い部品である解除バーの高精度な切欠き加工を容易に行うことができるようにすることを目的とする。

上記した課題を解決するために、本発明では、同一の回転軸を支点としてそれぞれが独立して回転する第１のカムと第２のカムとによりクランプカムを構成している。そして、解除バーの直線運動を第１のカムの回転運動に変換し、第１のカムの回転力を利用して第２のカムを回転させることによって固定部材とロック爪とのロックを解除するように構成している。

上記のように構成した本発明によれば、解除バーの直線運動がクランプカムの回転運動に変換され、クランプカムの回転によって固定部材とロック爪とのロックが解除されるので、アンロックをバネ力に頼る方式と異なり、当該バネ力を超える大きな荷重のもとでも確実にロックを外すことができる。

また、本発明によれば、解除バーと直接接触する第１のカムは、固定部材とロック爪とのロック状態を維持したまま第２のカムとは独立して回転することができるので、解除バーの切欠きを長くして解除バーから押接力をずっと受けない状態にしておく必要がない。つまり、解除バーの切欠部は、ロックの開閉動作を行うために必要な最低限の長さがあれば十分である。これにより、解除バーの切欠部は、従来のようにランナープレートと固定側型板との型開き長さ以上の大きな切欠きは不要となる。しかも、解除バーの一側面に切欠部があれば十分である。その結果、細くて長い解除バーに対しても切欠部の高精度な加工を容易に行うことができる。

本実施形態による金型開閉装置を適用した射出成形金型の構成例を示す図である。 本実施形態による金型開閉装置の構成要素である上本体の構成例を示す展開図である。 本実施形態による金型開閉装置の構成要素である下本体の構成例を示す展開図である。 本実施形態による金型開閉装置の構成要素であるドグおよびドグ受けの構成例を示す展開図である。 本実施形態による金型開閉装置の型開き時における動作例を示す図である。 本実施形態による金型開閉装置の型開き時における動作例を示す図である。 本実施形態による金型開閉装置の型開き時における動作例を示す図である。 本実施形態による金型開閉装置の型開き時における動作例を示す図である。 本実施形態による金型開閉装置の型締め時における動作例を示す図である。 本実施形態による金型開閉装置を適用した射出成形金型の他の構成例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態による金型開閉装置（金型ロック装置）を適用した射出成形金型１００の構成例を示す図である。図１に示す射出成形金型１００は、スリープレート型の射出成形金型である。

図１において、１０１は固定側取付板であり、成形機（図示せず）と連結する役目を持つ。１０２はランナープレートであり、ランナーロックピン（図示せず）で離型したランナーをランナーロックピンから扱き（叩き）落とす役目をする。１０３は固定側型板であり、金型の本体を構成する主要部分である。この固定側型板１０３は、成形品の主に外観となる部分を形成している雌型で、キャビティプレートとも呼ばれる。固定側型板１０３には、溶融樹脂の流路となるランナーとゲート（何れも図示せず）が設けられている。１０４は可動側型板であり、同じく金型の本体を構成する主要部分である。この可動側型板１０４は、主に成形品の内面を形成している雄型で、コアプレートとも呼ばれる。

１０５はスペーサブロックであり、金型の成形時の型締め圧力を受けたり、成形品の突出し作動をしたりするための空間を保つための板である。１０６はエジェクタプレート（上板）であり、突出しピン（図示せず）を備えている。１０７はエジェクタプレート（下板）であり、上板の突出しピンを裏から押さえて固定する。この突出しピンを取り付けたエジェクタプレートを成形機のエジェクタ装置（図示せず）で突上げることにより、成形品を取り出すようになっている。１０８は可動側取付板であり、成形機（図示せず）と連結する役目を持つ。

このような構成の射出成形金型１００において、固定側型板１０３と可動側型板１０４との間に形成されたキャビティ（図示せず）から成形品を取り出す際には、最初にランナープレート１０２と固定側型板１０３との接合面を開き、その次に固定側取付板１０１とランナープレート１０２との接合面を開き、最後に固定側型板１０３と可動側型板１０４との接合面を開くという順序で作動する。この順序で射出成形金型１００の型開きをさせるために、本実施形態の金型開閉装置を用いる。

すなわち、本実施形態の金型開閉装置は、ランナープレート１０２と固定側型板１０３との接合面がランナーを取り出し可能な所定距離だけ開き、次に、固定側取付板１０１とランナープレート１０２との接合面が所定距離だけ開く段階まで、固定側型板１０３と可動側型板１０４との接合面が開かないようにする。ランナープレート１０２と固定側型板１０３との接合面が開き、かつ、固定側取付板１０１とランナープレート１０２とが所定距離だけ開いた段階で、金型開閉装置はロック状態を解除し、固定側型板１０３と可動側型板１０４との接合面が開くようにする。固定側型板１０３と可動側型板１０４とが分離することにより、成形品の取り出しが可能となる。

本実施形態の金型開閉装置は、カムロック式の金型開閉装置であり、図１に示すように上本体１、下本体３、解除バーとしてのドグ１１およびドグ受け１２の４つのユニットで成り立っている。上本体１は、ボルト等によって固定側型板１０３に固定されている。下本体３は、ボルト等によって可動側型板１０４に固定されている。ドグ受け１２は、ボルト等によって固定側取付板１０１に固定されている。ドグ１１は、その一端が押接力やボルト等によってドグ受け１２に固定されるとともに、上本体１および下本体３の内部を貫通している。

図２は、上本体１の構成例を示す展開図である。図３は、下本体３の構成例を示す展開図である。また、図４は、ドグ１１およびドグ受け１２の構成例を示す展開図である。以下、図２〜図４を参照して、本実施形態による金型開閉装置の構成例を詳細に説明する。まず、上本体１、下本体３、ドグ１１およびドグ受け１２の要部構成について説明する。

図３に示すように、下本体３は、ドグ１１に接触する接触部５ａおよび回転力を第２のカム６に伝える伝達部５ｂを有する第１のカム５と、ロック爪６ａおよび軸部６ｃを有する第２のカム６とを備えている。第１のカム５および第２のカム６によりクランプカムが構成される。また、図２に示すように、上本体１は、第２のカム６のロック爪６ａと係合してクランプカムをロックさせる固定部材としての上本体爪１ａを備えている。上本体１と下本体３は、上本体爪１ａとロック爪６ａとが係合してロック状態となり、また係合が解かれてアンロック状態となる。

第１のカム５および第２のカム６は、同一の回転軸を支点としてそれぞれが独立して回動自在に下本体３に取り付けられている。第１のカム５が備える接触部５ａは、ドグ１１と接触してドグ１１から押接力を受ける部分である。この押接力をドグ１１から受けることによって第１のカム５が回転する。また、第１のカム５が備える伝達部５ｂは、接触部５ａがドグ１１から押接力を受けて第１のカム５が回転したときに、その回転力を第２のカム６に伝達する部分である。このように第１のカム５は、ドグ１１の直線運動を受けて回転し、その回転力を第２のカム６に伝えるだけの作動をする。

第２のカム６が備える軸部６ｃは、第１のカム５の伝達部５ｂから第１のカム５の回転力を受ける部分である。また、第２のカム６が備えるロック爪６ａは、軸部６ｃの一端に形成されていて、上述のように上本体１の上本体爪１ａと係合する。軸部６ｃが第１のカム５からその回転力を受けず、ロック爪６ａが上本体爪１ａと係合しているとき、クランプカムはロック状態である。一方、軸部６ｃが第１のカム５からその回転力を受けて、第２のカム６も第１のカム５と共に回転すると、上本体爪１ａとロック爪６ａとの係合が解かれてクランプカムはアンロック状態となる。ドグ１１の動きは直線運動であるが、第２のカム６の動きは回転運動である。そのため、上本体爪１ａとロック爪６ａとの係合やその解除には無理な力がかからない。これにより、射出成形金型１００の型開きに関する順次作動を確実に行うことができる。

なお、図２に示す上本体１の上本体爪１ａと図３に示す第２のカム６のロック爪６ａとが係合したロック状態から、係合が解かれてアンクランプ状態になる時点で、上本体爪１ａとロック爪６ａとの間には、型開きの力により、ロック爪６ａから貫通穴６ｄの方向に強い引っ張り応力がかかる。その引っ張り応力に対してロック爪６ａを容易に回転させるために、上本体爪１ａとロック爪６ａとの形状を同半径円の円弧形状としている。

しかし、上本体爪１ａとロック爪６ａとが同心円の円弧形状だと、ロック爪６ａを回転させるときに、上本体爪１ａとロック爪６ａとの間に強い摩擦抵抗が発生するときもある。この摩擦抵抗を緩和するために、上本体爪１ａの円弧の中心をロック爪６ａの円弧の中心よりもずれた位置に設定する。具体的には、ロック爪６ａがアンクランプ状態に回転する方向とは反対側に上本体爪１ａの円弧の中心を０．５〜３．０[ｍｍ]程度ずれた位置に設定する。これにより、ロック爪６ａは強い摩擦抵抗を受けずに回転し、アンクランプ状態となる。

ドグ１１は、上本体爪１ａにロックされたロック爪６ａの係合を解除するための解除バーであり、その一側面の一部に切欠部１１ｂを備えている。この切欠部１１ｂは、ドグ１１が直線運動する第１の方向（射出成形金型１００の型締めを行うときにおけるドグ１１の下本体３に対する相対的な動きの方向で、図４の下方向）と、それとは逆の第２の方向（射出成形金型１００の型開きを行うときにおけるドグ１１の下本体３に対する相対的な動きの方向で、図４の上方向）の両側に切欠きの段部１１ｃ，１１ｄを有している。また、切欠部１１ｂは、切欠きの底部１１ｅが第１のカム５の接触部５ａと接触しない深さに形成されている。

ドグ１１が切欠部１１ｂを有するため、射出成形金型１００の型締めまたは型開き時に、切欠部１１ｂが第１のカム５の接触部５ａと対向する位置にあるときは、接触部５ａはドグ１１に接触せず、ドグ１１から押接力を受けない。一方、ドグ１１の切欠部１１ｂ以外の部分が第１のカム５の接触部５ａと対向する位置にあるときは、接触部５ａはドグ１１に接触し、ドグ１１から押接力を受ける。第１のカム５は、ドグ１１から押接力を受けて回転する。

例えば、射出成形金型１００の型開き時は、ドグ１１は第１のカム５に対して相対的に上方向（上述した第２の方向）に移動する。この場合、切欠部１１ｂが第１のカム５の接触部５ａと対向する位置にあるときは、接触部５ａはドグ１１に接触せず、ドグ１１から押接力を受けない。その後、ドグ１１が上方向に移動して、切欠部１１ｂの下側エッジに相当する段部１１ｃが第１のカム５の接触部５ａと当接すると、第１のカム５は段部１１ｃから押接力を受け始める。さらにドグ１１が上方向に移動すると、第１のカム５は、ドグ１１の切欠部１１ｂより下側の部分から押接力を受けて回転する。そして、その回転力を受けて第２のカム６も回転する。第２のカム６の回転により、上本体爪１ａとロック爪６ａとの係合が解かれてクランプカムはアンロック状態となる。

以下に、上本体１、下本体３、ドグ１１およびドグ受け１２の詳細な構成について順に説明する。まず、図４を用いて、ドグ１１およびドグ受け１２について説明する。ドグ受け１２は、ドグ１１を固定側取付板１０１に精度よく位置決めして取り付けることを目的とした部品である。ドグ１１を固定側取付板１０１に取り付けるときは、下本体３の第１のカム５を作動させるために、高い取付精度が要求される。また、金型の特性で型厚方向には制限があるため、ドグ１１を固定側取付板１０１に直接取り付けることが困難な場合も多い。そこで、本実施形態では、ドグ受け１２を利用してドグ１１を固定側取付板１０１に取り付ける。

ドグ受け１２を使わずにドグ１１を必要精度で固定側取付板１０１に取り付ける場合は、最低でも精度を維持するための位置決め手段としてノック２本とドグ１１を固定するためのボルト１本とが必要になり、固定側取付板１０１の最小板厚を大きく取る必要がある。これに対して本実施形態では、図４に示すように、ドグ受け１２に基準面１２ａを作り、ドグ１１の基準面１１ａをドグ受け１２の基準面１２ａに合わせることで位置決めをしている。

また、ドグ１１に要求される長さは、射出成形金型１００の各型板が閉じているときに、ドグ１１の切欠部１１ｂの下側エッジに相当する段部１１ｃと、下本体３が備える第１のカム５の接触部５ａとの間隔で決まる。この間隔は、固定側取付板１０１と固定側型板１０３との間の型開き長さに相当するものであり、射出成形金型１００の仕様で異なる。また、射出成形金型１００の組立調整時にこの間隔を現場で調整することが必要になる場合もある。本実施形態のドグ受け１２は、この間隔を調整できるようにするための構造を有している。すなわち、ドグ受け１２はドグ１１の長さ調整機能を有し、ドグ１１を適切な長さで固定側取付板１０１に取り付けることを可能にしている。

具体的には、ドグ受け１２の基準面１２ａにドグ１１の基準面１１ａを合わせた後、ドグ受け１２の勾配部１２ｂとドグ１１との間にくさび形のドグ締め１４を嵌め込む。このとき、ドグ受け１２の勾配部１２ｂとドグ締め１４の勾配部１４ａとを圧接させながら、組み込みボルト１６でドグ締め１４を締め込む。これにより、ドグ受け１２とドグ１１とを密着させ、両者を一体構造体となすことができる。すなわち、組み込みボルト１６でドグ受け１２に締め込まれたドグ締め１４がドグ１１の側面（基準面１１ａと反対側の面）を圧接することにより、ドグ締め１４とドグ受け１２の基準面１２ａとの間に挟まれたドグ１１がドグ受け１２に完全に固定される。一方、組み込みボルト１６を緩めることにより、ドグ受け１２とドグ絞め１４との密着が緩み、ドグ１１の長さを容易に調整することができる。

以上のようにしてドグ１１とドグ締め１４とをドグ受け１２に取り付けた後、それらを上から覆いかぶせるようにドグ受け蓋１３を取り付ける。ドグ受け蓋１３の取り付けは、ドグ受け１２の裏面からボルト１５ｃを締め込んでドグ受け１２に固定することによって行う。これにより、ドグ受け１２とドグ１１との一体構造が出来上がる。なお、ボルト１７ｃおよびノック１９ｃは、ドグ受け１２を固定側取付板１０１に固定するために使用する。

なお、ドグ１１をドグ受け１２に対してより強固に固定するために、ドグ締め１４の組み込みに加えて、ドグ受け１２に設けた貫通タップ穴１２ｃより止めネジ（またはボルト）１８を通し、当該止めネジ１８によりドグ１１をドグ受け蓋１３に押しつけて止めるようにしても良い。さらに強い固定を必要とするときは、止めネジ１８の先端と嵌合する凹み（または穴）１１ｆをドグ１１に加工し、貫通タップ穴１２ｃに通した止めネジ１８の先端を凹み１１ｆに嵌合させることによってドグ受け１２にドグ１１を取り付けるようにしても良い。

次に、図２を用いて、上本体１の構成について説明する。図２に示すように、上本体１は、下本体３が備える第２のカム６のロック爪６ａと係合する固定部材としての上本体爪１ａと、ドグ１１の直線運動をガイドするドグ案内部１ｃとを備えている。上本体爪１ａのロック爪６ａが係合する面と反対側の面は、曲面で形成され、これが第２のカム６の逃げ部１ｂとなっている。この逃げ部１ｂは、第２のカム６の逃げ部６ｂと当接したときにロック爪６ａが上本体爪１ａから逃げる方向に回転できるようにするためのものである。

上本体１は、可動部分や組立部品が無いので、そのままで上本体蓋２を取り付ける。上本体蓋２の取り付けは、上本体１の裏面からボルト１５ａを締め込んで上本体１に固定することによって行う。なお、ボルト１７ａおよびノック１９ａは、上本体１を固定側型板１０３に固定するために使用する。

次に、図３を用いて、下本体３の構成について説明する。図３に示すように、下本体３は、ドグ１１を適切な位置にセットし直線運動をガイドするための空間３ｄを有している。また、下本体３は、第１のカム５および第２のカム６から成るクランプカムを備えている。第１のカム５は、ドグ１１と接触してドグ１１から押接力を受ける接触部５ａと、接触部５ａがドグ１１から押接力を受けて第１のカム５が回転したときにその回転力を第２のカム６の軸部６ｃに伝達する伝達部５ｂと、第１のカム５の回転軸となるカムピン９が通る貫通穴５ｃとを有している。

第２のカム６は、上本体１の上本体爪１ａと係合するロック爪６ａと、第１のカム５の伝達部５ｂから第１のカム５の回転力を受ける軸部６ｃと、第２のカム６の回転軸となるカムピン９が通る貫通穴６ｄとを有している。ロック爪６ａの上本体爪１ａが係合する面と反対側の面は、曲面で形成され、これが第２のカム６の逃げ部６ｂとなっている。第１のカム５の回転軸および第２のカム６の回転軸は、１本のカムピン９で共有されている。すなわち、第１のカム５および第２のカム６は、カムピン９によって構成された同一の回転軸を支点としてそれぞれが独立して回転する。

本実施形態では、第１のカム５と第２のカム６とをねじりコイルバネ７で連結している。すなわち、ねじりコイルバネ７のコイル内にカムピン９を通して位置決めするとともに、ねじりコイルバネ７の長い方の腕７ａを第２のカム６に掛け、短い方の腕７ｂを第１のカム５に掛ける。これにより、ドグ１１から第１のカム５に押接力が加えられていないときには、ねじりコイルバネ７のバネ力で、便宜上分けた第１のカム５の接触部５ａが第２のカム６の軸部６ｃに接触した状態（以下、ニュートラル状態という）が維持されるようにする。なお、ねじりコイルバネ７の腕７ａ，７ｂの長さは、所定の仕様を満たすものと同等とすることが可能である。また、ドグ１１から第１のカム５に押接力が加えられたときには、第１のカム５と第２のカム６とが独立して回転できるように、ねじりコイルバネ７のバネ力は比較的弱い力とする。

第２のカム６の背面側（ロック爪６ａが形成されている側と反対側）には、バネピン１０を軸心とするねじりコイルバネ８が設けられている。このねじりコイルバネ８の一方の腕８ａは下本体３の壁面３ｅに当てられ、他方の腕８ｂは第２のカム６の背面に当てられている。これにより、第２のカム６は、その背面にあるねじりコイルバネ８から常に力を受けて、ロック爪６ａの側にカムピン９を支点として回転するよう付勢されている。

このねじりコイルバネ８のバネ力により、ロック爪６ａを上本体爪１ａと係合させる適切な位置に固定させる。この係合を確実なものとするために、ねじりコイルバネ８のバネ力は、ねじりコイルバネ７のバネ力に比べて相当大きなものとする。

ロック爪６ａが上本体爪１ａと係合しているときは良いが、射出成形金型１００の型開きが行われて係合が解かれると（アンロック状態になると）、第２のカム６はねじりコイルバネ８に押されて回転し過ぎてしまう。これを防止するために、下本体３は、その底面上において、第２のカム６のカムピン９が挿入される底付き穴３ｂよりも第２のカム６のロック爪６ａが形成されている側に、ストッパ３ａを備えている。

なお、カムピン９およびバネピン１０は、下本体３に加工された底付き穴３ｂ，３ｃと、下本体蓋４に加工された底付き穴４ａ，４ｂとの間に挟んで取り付けられる。すなわち、下本体３の底付き穴３ｂと下本体蓋４の底付き穴４ａとの間にカムピン９が、下本体３の底付き穴３ｃと下本体蓋４の底付き穴４ｂとの間にバネピン１０が挟んで取り付られる。

下本体３に第１のカム５、第２のカム６およびねじりコイルバネ８等をセットした後、それらを上から覆いかぶせるように下本体蓋４を取り付ける。下本体蓋４の取り付けは、下本体３の裏面からボルト１５ｂを締め込んで下本体３に固定することによって行う。なお、ボルト１７ｂおよびノック１９ｂは、下本体３を可動側型板１０４に固定するために使用する。

次に、上記のように構成した本実施形態による金型開閉装置の動作を説明する。図５〜図８は、本実施形態による金型開閉装置の動作例を示す図である。ここでは、金型開閉装置の主要部であるドグ１１、第１のカム５、第２のカム６、上本体爪１ａに注目して、射出成形金型１００の型開き時における金型開閉装置の作動の手順について説明する。

射出成形金型１００の型開き時において、最初にランナープレート１０２と固定側型板１０３との接合面を開き、その次に固定側取付板１０１とランナープレート１０２との接合面を開いている段階では、金型開閉装置は図５（ａ）のような状態となっている。すなわち、第２のカム６がその背面にあるねじりコイルバネ８から強いバネ力を受けて、ロック爪６ａが上本体爪１ａに係合している。また、第１のカム５の接触部５ａがドグ１１（切欠部１１ｂよりも上側の部分）に接触して押接力を受け、それによって矢印Ａの方向にねじりコイルバネ７のバネ力に反発して第１のカム５が回転した状態となっている。

射出成形金型１００の型開き時に、ドグ１１は第１のカム５に対して相対的に矢印Ｘの方向（上述した第２の方向）に移動する。そして、ドグ１１の切欠部１１ｂが第１のカム５の接触部５ａと対向する位置まで移動してくると、図５（ｂ）および図６のように、接触部５ａはドグ１１に接触せず、ドグ１１から押接力を受けなくなる。これにより、第１のカム５がねじりコイルバネ７のバネ力により矢印Ｂの方向に回転し、第１のカム５の伝達部５ｂが第２のカム６の軸部６ｃに当接した状態で停止する。すなわち、第１のカム５と第２のカム６とがニュートラル状態で一体構造となる。このとき、ロック爪６ａはねじりコイルバネ８のバネ力を受けて、上本体爪１ａとの係合状態を維持している。

その後、ドグ１１がさらにＸ方向に移動すると、切欠部１１ｂの下側エッジに相当する段部１１ｃが第１のカム５の接触部５ａに接触する。この接触した状態を示すのが図７（ａ）である。さらにドグ１１がＸ方向に移動すると、段部１１ｃが接触部５ａを押し上げ、図７（ｂ）のように第１のカム５は矢印Ｃの方向に回転する。このとき、第１のカム５の伝達部５ｂが第２のカム６の軸部６ｃに当接しているので、軸部６ｃが伝達部５ｂから第１のカム５の回転力を受けて、第２のカム６も第１のカム５と一体的に回転する。第２のカム６が矢印Ｃの方向に回転することにより、ロック爪６ａが上本体１の上本体爪１ａから外れる。これにより、図８に示すように、上本体１と下本体３とが分離される。

図９は、本実施形態による金型開閉装置の型締め時における動作例を示す図である。なお、この図９は、上本体爪１ａとロック爪６ａとをロック状態にする途中の段階の様子を示している。射出成形金型１００の型締め時は、ドグ１１は第１のカム５に対して相対的に下方向（上述した第１の方向で、図９ではＹ方向と示している）に移動する。図９のように、ドグ１１の切欠部１１ｂより下側の部分が第１のカム５の接触部５ａと対向する位置にあるときは、第１のカム５はドグ１１から押接力を受けて矢印Ｄの方向に回転する。

一方、第２のカム６に関しては、曲面形状の逃げ部６ｂが上本体１の逃げ部１ｂと当接して、第１のカム５と独立して矢印Ｅの方向に回転する。すなわち、第２のカム６の逃げ部６ｂと上本体１の逃げ部１ｂとが擦動し、第２のカム６がねじりコイルバネ８を押しながら回転する。そして、この回転が行われている間に逃げ部１ｂ，６ｂの厚みの分だけドグ１１がＹ方向に移動すると、第２のカム６はねじりコイルバネ８のバネ力で矢印Ｅと反対方向に回転し、上本体爪１ａとロック爪６ａとが噛み合い一体構造となる。

以上詳しく説明したように、本実施形態では、ドグ１１の直線運動をクランプカムの回転運動に変換し、クランプカムの回転によって上本体爪１ａとロック爪６ａとの係合（ロック）を解くように構成したので、アンロックをバネ力に頼る方式と異なり、当該バネ力を超える大きな荷重のもとでも確実にロックを外すことが可能である。

また、本実施形態では、同一の回転軸であるカムピン９を支点としてそれぞれが独立して回転する第１のカム５と第２のカム６とによりクランプカムを構成している。そして、ドグ１１の直線運動を第１のカム５の回転運動に変換し、第１のカム５の回転力を第２のカム６に伝えて第２のカム６を回転させることによって上本体爪１ａとロック爪６ａとのロックを解除するように構成している。

このため、ドグ１１と直接接触する第１のカム５は、図５（ａ）のように上本体爪１ａと第２のカム６のロック爪６ａとのロック状態を維持したまま独立して回転することができるので、ドグ１１の切欠きを長くしてドグ１１から押接力をずっと受けない状態にしておく必要がない。つまり、ドグ１１の切欠部１１ｂは、図５（ｂ）のようにクランプカムをニュートラル状態に戻すのに必要な長さがあれば十分であり、従来のようにランナーを離型して取り出すのに必要な固定側取付板１０１と固定側型板１０３との型開き長さ以上の大きな切欠きは不要となる。しかも、ドグ１１の一側面に切欠部１１ｂがあれば十分である。その結果、細くて長いドグ１１に対しても切欠部１１ｂの高精度な加工を容易に行うことができる。

また、本実施形態の金型開閉装置は、ドグ受け１２がドグ１１の長さ調整機能を有している。このため、金型開閉装置を適用する射出成形金型１００の仕様に合わせて、ドグ１１の長さを金型の組立調整時に適切に調整するこが可能である。また、どのような仕様の射出成形金型１００にも使えるようにドグ１１を長めに形成しておき、必要に応じてドグ１１の一端側（切欠部１１ｂがない方）を現場で切断して使うことができる。すなわち、本実施形態の金型開閉装置は、様々な仕様の射出成形金型１００に対する汎用部品として使うことができる。これは、両端に突出部を設けなければならなかった従来の解除バーでは実現できない特長である。

なお、上記実施形態では、図１に示すタイプの射出成形金型１００に本実施形態の金型開閉装置を適用する例について説明したが、適用可能な金型のタイプはこれに限定されない。例えば、図１０に示すような２段突出し金型１１０に本実施形態の金型開閉装置を適用することも可能である。図１０において、図１に示した構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付している。

２段突出し金型とは、成形品の突出し機能を持つエジェクタプレートを２セット持つタイプの射出成形金型である。図１０に示す２段突出し金型１１０において、１０６−１は１段エジェクタプレート（上板）、１０６−２は２段エジェクタプレート（上板）、１０７−１は１段エジェクタプレート（下板）、１０７−２は２段エジェクタプレート（下板）である。また、５１は上本体取付板、５２は下本体取付板、５３はドグ受け取付板である。

図１０に示す２段突出し金型１１０では、成形品の突出し時に、最初は１段エジェクタプレート１０６−１，１０６−２と２段エジェクタプレート１０７−１，１０７−２とが同時に突出しを行い、一定の突出しストロークの後に、１段エジェクタプレート１０６−１，１０６−２と２段エジェクタプレート１０７−１，１０７−２とを切り離す。そして、２段エジェクタプレート１０７−１，１０７−２の突出しを所定の位置まで行う。この１段目と２段目のエジェクタプレートの切り離しを、本実施形態の金型開閉装置で実施することができる。

なお、図１０に示すような２段突出し金型１１０に本実施形態の金型開閉装置を取り付けるには、型板の厚みの関係で直接取り付けることは困難である。そこで、１段エジェクタプレート１０６−１，１０６−２と２段エジェクタプレート１０７−１，１０７−２と可動側取付板１０８とのそれぞれに対して取付板５１，５２，５３を設け、各取付板５１，５２，５３に対して上本体１、下本体３、ドグ受け１２を取り付ける。すなわち、１段エジェクタプレート１０６−１，１０６−２に対して上本体取付板５１を介して上本体１を取り付け、２段エジェクタプレート１０７−１，１０７−２に対して下本体取付板５２を介して下本体３を取り付ける。また、可動側取付板１０８に対してドグ受け取付板５３を介してドグ受け１２を取り付ける。

その他、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその精神、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１ 上本体
１ａ 上本体爪（固定部材）
３ 下本体
５ 第１のカム
５ａ 接触部
５ｂ 伝達部
６ 第２のカム
６ａ ロック爪
６ｃ 軸部
７，８ ねじりコイルバネ
９ カムピン（回転軸）
１１ ドグ（解除バー）
１１ｂ 切欠部
１１ｃ，１１ｄ 段部
１２ ドグ受け

Claims (2)

1. ロック爪を有するクランプカムと、上記ロック爪と係合して上記クランプカムをロックさせる固定部材と、上記固定部材にロックされたクランプカムを解除するための解除バーとを備えた金型開閉装置であって、
   上記クランプカムは第１のカムと第２のカムとから成り、上記第１のカムおよび上記第２のカムは、同一の回転軸を支点としてそれぞれが独立して回動自在に本体に取り付けられており、
   上記第１のカムは、上記解除バーと接触して上記解除バーから直線運動の押接力を受ける接触部と、上記解除バーから押接力を受けて上記第１のカムが回転したときにその回転力を上記第２のカムに伝達する伝達部とを備え、
   上記第２のカムは、上記伝達部から上記第１のカムの上記回転力を受ける軸部と、上記軸部の一端に形成された上記ロック爪とを備え、
   上記解除バーはその一側面の一部に切欠部を備え、上記切欠部は、上記解除バーが直線運動する第１の方向およびそれとは逆の第２の方向の両側に切欠きの段部を有するとともに、切欠きの底部が上記第１のカムの上記接触部と接触しない深さに形成されていることを特徴とする金型開閉装置。
2. 上記第１のカムが上記解除バーからの押接力を受けて回転する方向が、上記固定部材と上記ロック爪との係合を解除するための方向であり、
   上記係合を解除するための方向とは逆の方向に上記第２のカムを付勢するバネ部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載の金型開閉装置。

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