JP2018047628A - 金型ユニット、連結機構、伝動機構、及び調節機構 - Google Patents

金型ユニット、連結機構、伝動機構、及び調節機構 Download PDF

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Masao Takamatsu
政雄 高松
伸吉 高松
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Abstract

【課題】長時間の連続使用に耐え、省スペースの金型ユニットを提供する。また、金型ユニットにも適用できる連結機構、伝動機構、及び調節機構を提供する。【解決手段】 金型ユニットは、キャビティに対し進退自在なネジコアの回動を行うコア回動機構と、回動力をコア回動機構に伝える歯車機構と、を備える。コア回動機構は、ネジコアを回動するための第1コア側ギア12と、ネジコアを回動するための第2コア側ギア12と、を有する。歯車機構は、第1コア側ギア12及び第2コア側ギア12の周囲を囲むように配された環状歯車14を有する。環状歯車14は、外歯14bを介して伝えられた回動力を第1コア側ギア12及び前記第2コア側ギア12に伝えることを特徴とする。【選択図】図1−1

Description

本発明は、金型ユニット、連結機構、伝動機構、及び調節機構に関する。
従来、蓋や分岐管等といったネジ部を有する成型品の離型を行う場合には、アンダーカットが行われる。アンダーカットとしては、スライドコア、置き中子、コラプシブルコアやネジ抜き方法等が知られている。しかしながら、スライドコアやコラプシブルコアは、成形品に金型分割線が残ってしまい、成形品の品質が劣る。また、置き中子は生産性が低い。したがって、成形品に高い品質が求められる場合や、まとまった数の成形を行う場合には、ネジ抜き方法が用いられる。
ネジ抜き方法は、内部にキャビティが形成される固定金型と、外ネジを有するネジコアが形成された可動金型とを当接させてキャビティに樹脂を充填した後、ネジコアを回転させて成型品から離型するものである。
ネジコアの回転力伝達機構としては、モータや油圧シリンダなど外力を利用してネジコアを回動させる方式(特許文献1〜3)や、スピンドルやギア等を介して金型の開閉力を回転力としてネジコアへ伝える方式(特許文献4)がある。
特開2004−122703号公報 特開平8−294946号公報 特開2005−329662号公報 特開2009−12340号公報
しかしながら、モータを利用してネジコアを回動させる方式の場合には、チェーンが必要となる。このチェーンの欠点は、長時間の連続使用により破断する恐れがあること、そして、遊車を別途設ける必要があることから装置の部品点数の増大や、構造の大型化につながってしまうことである。一方、金型の開閉力を回転力としてネジコアへ伝える方式の場合には、金型の開閉ストロークとネジのリードを合わせる必要があるため、成形可能なネジの種類が制約される。
本発明は、斯かる実情に鑑み、の連続使用に耐え、省スペースの金型ユニットを提供しようとするものである。また、金型ユニットにも適用できる連結機構、伝動機構、及び調節機構を提供しようとするものである。
本発明の金型ユニットは、キャビティに対し進退自在なネジコアに対して回動力を直接または間接的に伝える回動力伝動機構と、前記回動力伝動機構を収容するユニット筐体と、を備え、前記ユニット筐体には開口が形成され、前記回動力伝動機構を構成する歯車の歯が前記開口から露呈することを特徴とする。
本発明の金型ユニットは、キャビティに対し進退自在なネジコアの回動を行うコア回動機構と、回動力を前記コア回動機構に伝える歯車機構と、を備え、前記コア回動機構は、前記ネジコアを回動するための第1コア側ギアと、前記ネジコアを回動するための第2コア側ギアと、を有し、前記歯車機構は、前記第1コア側ギア及び前記第2コア側ギアの周囲を囲むように配された環状歯車を有し、前記環状歯車は、外歯を介して伝えられた回動力を前記第1コア側ギア及び前記第2コア側ギアに伝えることを特徴とする。
本発明は、柱状体と、前記柱状体に対し同軸線状に配され自身の軸周りにおいて回動可能な回動軸体と、を連結する連結機構であって、前記柱状体の基端部及び前記回動軸体の先端部を収容する連結筒を備え、前記柱状体の基端部の外周面に形成されたレール溝が形成され、前記連結筒は、前記柱状体の基端部を収容可能な収容部と、前記収容部の内周面から突出し前記レール溝に対し係合可能なレール突部と、前記柱状体の基端部が通過可能な開口部と、前記収容部よりも基端側に設けられ前記回動軸体に対して着脱可能な装着部と、を有し、前記レール突部及び前記レール溝の係合によって、前記柱状体は、前記回動軸体に対し、回動軸線に交差する方向へスライド自在となっており、スライド操作を介して、前記柱状体の基端部が前記収容部に収容された収容状態と、基端側の前記回動軸体が前記収容部から外れた収容退避状態との間で切替自在となるように、前記開口部は前記収容部及び前記レール突部に形成され、前記装着部における着脱操作を介して、前記収容状態の前記柱状体の基端部は、前記レール突部及び前記回転軸体によって前記軸方向において係止された係止状態と、前記係止状態から退避した係止退避状態と、で切替自在となっていることを特徴とする。
本発明は、キャビティに対するネジコアの進退運動に伴って、前記ネジコアを回動させる伝動機構であって、前記キャビティが取り付けられたキャビティ取付部材と、前記ネジコアが取り付けられたネジコア取付部材と、前記キャビティ取付部材にて取り付けられたスクリュウと、前記スクリュウが挿通されたフランジと、前記スクリュウに形成された螺旋溝及び前記フランジの内周に形成された凹部によって、前記螺旋溝を転動可能な状態で保持されたボールと、前記ネジコア取付部材に取り付けられ、前記スクリュウ周りにて回動自在となるように前記フランジを保持するベアリングと、前記フランジの外周に嵌着された歯車と、を備え、前記歯車の回動が前記ネジコアの回動源であることを特徴とする。
本発明は、第1型板と第2型板との間の分割面が開くタイミングを調節する調節機構であって、前記第1型板に形成された第1型孔を貫通する貫通部材と、前記第2型板に対して前記貫通部材を固定する固定部材と、前記第1型板を基準にして前記第2型板の反対側の前記貫通部材に螺合するナットと、前記貫通部材の挿入孔を有し、前記固定部材及び前記ナットの間を仕切る仕切部材と、前記仕切部材及び前記ナットの間に配され、前記ナット側から前記仕切部材を付勢するナット側付勢部材と、前記仕切部材及び前記第2型板の間に配され、前記第2型板側から前記仕切部材を付勢する型板側付勢部材と、を備え、前記仕切部材は前記第1型板に対して螺合可能であることを特徴とする。
本発明によれば、長時間の連続使用に耐え、省スペースの金型ユニットを提供することができる。また、本発明によれば、金型ユニットにも適用できる連結機構、伝動機構、及び調節機構を提供することができる。
8個の成形品のネジ抜きを行う場合の回転機構を示す平面図である。 6個の成形品のネジ抜きを行う場合の回転機構を示す平面図である。 環状歯車の平面図である。 環状歯車の側面図である。 環状歯車とコア側歯車の取り付け状態を示す側面図である。 射出成型金型のねじ抜きユニットの第1〜3パーティングラインが閉じた状態の断面図である。 射出成型金型のねじ抜きユニットの第1〜2パーティングラインが閉じ、第3パーティングラインが開いた状態の断面図である。 射出成型金型のねじ抜きユニットの第1〜3パーティングラインが開いた状態の断面図である。 固定型板側スクリュウ部の正面図である。 固定型板側スクリュウ部のV−V’線断面図である。 固定型板側スクリュウ部の一端側の側面図である。 固定型板側スクリュウ部の他端側の側面図である。 可動型板側スクリュウ部の正面図である。 可動型板側スクリュウ部の平面図である。 可動型板側スクリュウ部の側面図である。 鋼球配設部材のVII−VII’線における端面図である。 鋼球配設部材の平面図である。 鋼球配設部材と可動スクリュウの結合部正面の断面図である。 スリーブの概要を示す断面図である。 駆動部正面の断面図である。 駆動部の側面図である。 駆動部を構成するフランジのIXa−IXa’線断面図である。 フランジの側面図である。 駆動部を構成する駆動歯車のIXb−IXb’線断面図である。 駆動歯車の側面図である。 コア部の正面図である。 コア部の平面図である。 入れ子の正面図である。 入れ子の平面図である。 (A)は袋ナットの平面図である。(B)は、収容退避状態を示し、(C)は、収容状態の概要を示すものである。また、(B)〜(C)における袋ナットは、Xa−Xa’線断面図を示す。 (A)は袋ナットの正面図である。(B)は、袋ナットのXb−Xb’線断面図である。 入れ子をコア部に装着した状態を示す図である。 (A)は、第2の袋ナットの正面図である。(B)は、第2の袋ナットのXc−Xc’線断面図である。(C)は、第2の袋ナットのXd−Xd’線断面図である。 水供給路のコア部及び入れ子が係合した状態を示す正面のX−X線断面図である。 (A)は係合部の正面図であり、(B)は係合部の平面図である。 導水路の平面図である。 ランナを有する回転円板の平面図である。 回転円板を回転させる各部材正面の断面図である。 連結シャフトの正面図である。 スリーブ正面の断面図である。 第1部材の平面図である。 第1部材正面のXIIa−XIIa’断面図である。 第2部材の平面図である。 第2部材正面のXIIb−XIIb’断面図である。 (A)は、ランナを有する回転円板の平面図である。(B)は、ランナ及び成型品の部分拡大図であり、(C)は、XIIc−XIIc’断面図である。 タイミング調節部材正面の断面図である。 円筒部材正面の断面図である。 従来のタイミング調整部材を示す参考図である。 モータ駆動方式の金型ユニットXを示す説明図である。 モータ駆動方式の金型ユニットXを示す説明図である。 伝動機構、外部ギア及び動力側歯車の概要を示す説明図である。 外部ギアの概要を示す側面図である。 回動機構及び歯車機構の変形例の概要を示す側面図である。 回動機構及び歯車機構の変形例の概要を示す側面図である。
金型ユニットXは、ネジコアの回動を行う回動機構と、回動力を回動機構に伝える歯車機構と、回動機構及び歯車機構(総称して回動力伝動機構と称する)を収容するユニット筐体を備える。図1−1〜図1−5に示すように、回動機構は、少なくともなくともコア側歯車12を備え、歯車機構は、少なくとも環状歯車14と、動力側歯車21とを備える。図2〜4に示すように、ユニット筐体は、少なくとも第1プレート101〜第7プレート107とを備える。
図1−1及び図1−2に示す回動機構は、環状に配された8個のコア部11を回転させるためのものであり、8個のコア部11の外周部にそれぞれ設けられたコア側歯車12を備える。歯車機構は、コア側歯車12を囲むように配され、内歯14a及び外歯14bを有する環状歯車14と、環状歯車14の外側に配され環状歯車14の外歯14bと噛み合う動力側歯車21と、を備える。環状歯車14の内歯14aはコア側歯車12と噛み合う。このため、動力側歯車21が回転すると、環状歯車の回転を介して、コア部11が回転する。なお、回動機構は、環状歯車14を手動で回転させる手動ギア16とを備えることが好ましい。動力側歯車21と反対側の端寄りには、コア側歯車12によって回動するコア部11及び入れ子10に冷却水を供給する水供給路40の取水口41と排水口42が設置されている。
回動機構及び歯車機構は、厚さ100mmの第4プレート104にポケット加工が施された場所に収容される。より詳しくいうと、環状歯車14は軸受けを貫設したボルト17で第4プレート104に4か所で固定されている。コア側歯車12は、上部(図面に示した方向。以下同様)と下部それぞれを図1−5に示す玉軸受け13で第4プレート104に回動自在に固定される。動力側歯車21は、後述する円筒ころ軸受25と玉軸受け24により第4プレート104に摺動自在、かつ回動自在に固定される。
環状歯車14とコア側歯車12は、金型ユニットXの中央に配置され、動力側歯車21は、環状歯車14の外側となるように、金型ユニットXの端寄りに位置する。このため、環状歯車14の内側には、ゲートシステム、ゲート切断システムやネジコア等を配置することができる。結果、ネジコアの回動の駆動源(後述の伸縮スクリュウ部30や後述のモータ312等)に関わらず共通の配置が可能となる。
したがって、スプルブシュを中央に配置すれば、各コア部11に装着される入れ子10とキャビティ5との間に形成される成形空間に材料となる合成樹脂を送るためのランナを最短にすることができる。
本実施形態のコア側歯車12、環状歯車14、動力側歯車21は、通常使用される平歯車であり、コア側歯車12のそれぞれは環状歯車14の内歯14aと噛み合い、動力側歯車21は環状歯車14の外歯14bと噛み合っている。また、手動ギア16は環状歯車14の外歯14bと噛み合っている。したがって、動力側歯車21が反時計回りに回転すると、環状歯車14は時計回りに回転し、コア側歯車12も時計回り(ネジ抜き方向)に回転する。ここで、各歯車の一例を示せば、動力側歯車21のモジュール数:2、歯数:53、環状歯車の外歯のモジュール数:2、歯数96、内歯のモジュール数:1.5、歯数:108、コア側歯車12のモジュール数:1.5、歯数:24が挙げられる。この例によれば、動力側歯車21が3回転すると、環状歯車14が1.66回転、コア側歯車12が1.47回転する。そして、動力側歯車21が4回転すれば、ネジ山が10個ある内螺子付成形品のネジ抜きにも対応できる。
図1−1に示す回動機構は、8個のコア部11がすべて装着されているが、本実施形態のネジ抜きユニットは、必要に応じてコア部11を必要数装着することができる。
したがって、図1−2に示すように、8個のコア部11のうち6個のコア部11を装着してもよい。また、8個以下であれば2個でもよい。したがって、成形品の成形個数に応じて入れ子10を用意してコア部11に装着すればよいので、各種の内螺子付成形品を素早く成形することができる。
図1−3及び図1−4に示す環状歯車14は、環状に形成された内歯14aと外歯14bとを有する。また、環状歯車14の内歯14aに沿って設置された8個のコア部11それぞれの外周にはコア側歯車12が形成され、コア側歯車12それぞれは内歯14aと噛み合っている。そして環状歯車14の外周面においては、幅方向中央部に平滑面14cが形成され、幅方向両端部に外歯14bc(第1周歯及び第2周歯)が形成される。すなわち、環状歯車14の外周面には、平滑面14cを挟んで両側に外歯14bが形成され、外歯14bに沿った4か所には、ボルト17が第4プレートに螺着している。軸受け18は、ボルト17を中心に回動自在となるように、ボルト17に取り付けられる。そして、その軸受け18の周面は、平滑面14cに回動自在に当接し、環状歯車14の回動方向とは逆向きに回動する。その場合、軸受け18は両側の外歯14bで挟持された状態を維持し続けるので、環状歯車14は、軸受け18を貫設したボルト17により回動自在に固定される。
図1−5に示すように、コア部11は、周面に環状歯車14の内歯14aと噛み合うコア側歯車12が形成され、コア側歯車12の上部及び下部は、玉軸受け13で第4プレートに回転自在に固定されている。そして、底面は、水供給路40の係合部46に当接し、封止剤により封止されている。また、天面には、凹部11bが形成され、オーリングを介した入れ子10が嵌合する。なお、コア部11は中空の部材であり、水供給路40の係合部46に係合された導水管43はコア部11から入れ子10まで達している。
また、環状歯車14の外周の平滑面14cには、ボルト17の軸受け18が当接し、軸受け18の両側を外歯14bが挟持している。このため、環状歯車14は、回動自在に可動型板に固定されている。このように、本実施形態の回動機構はそれぞれの歯車が第4プレート104に堅固に固定されているため、金型が開閉運動を行ったときにがたつきがなく、コア部11に回転力を確実に伝達することができる。
図2〜図4に示す、本実施形態の射出成形用の金型ユニットは、第1プレート101〜第7プレート107までの型板からなり、第1プレート101及び第2プレート102が、固定型板に相当し、第3プレート103〜第7プレート107までが可動型板に相当する。また、可動型板のうち、第3プレート103が第1可動型板に相当し、第4プレート104が第2可動型板に相当し、第5プレート105〜第7プレート107が第3可動型板に相当する。第2プレート102と第3プレート103との間には、キャビティ5から成形品を取り出すための第1パーティングライン110が形成され、第3プレート103と第4プレート104との間には、成形品6を入れ子10から取り出すための第2パーティングライン120が形成され、第4プレート104と第5プレート105との間には、ゲートの切断を行うための第3パーティングライン130が形成される。第1プレート101と第2プレート102には、成形品6を成形する複数の成形空間7が形成される。また、第1プレート101〜第7プレート107の端寄りに形成された貫通孔には、金型の開閉運動に連動して伸縮する伸縮スクリュウ部30が設置されている。そして、第3プレート103及び第4プレート104には、金型の開閉運動に連動して回転する駆動部20が伸縮スクリュウ部30に外嵌めされている。伸縮スクリュウ部30は、筒状体の固定型板側スクリュウ部31と、固定型板側スクリュウ部に内嵌めされる可動型板側スクリュウ部32と、を有し、第1プレート101〜第7プレート107の端寄りに形成された貫通孔に挿入されている。
固定型板側スクリュウ部31は外周に第1螺旋溝31aが形成されており、第1プレート101及び第2プレート102に設置されたスクリュウヘッド33によって回転自在に取り付けられる一方、内周に第2鋼球37が配された鋼球配設部材36を介して、可動型板側スクリュウ部32と係合する。
また、可動型板側スクリュウ部32は、外周に直線溝32aと第2螺旋溝32bとが連続的に形成され、一端が第7プレート107に固定され、固定型板側スクリュウ部31に内嵌めされた他端はコイルバネ38で第7プレート107へ付勢されている。鋼球配設部材36の内周に配された第2鋼球37は、直線溝32aと第2螺旋溝32bにおいて摺動自在となっている。したがって、金型が開いた直後、第2鋼球37は直線溝32aを摺動するため、固定型板側スクリュウ部31は可動型板側スクリュウ部32に対する回転運動を行わずにスライド移動を行う。一方、第2鋼球37が第2螺旋溝32bに到達すると、固定型板側スクリュウ部31は、スライド移動とともに、可動型板側スクリュウ部32に対する回転運動を行う。
一方、第3プレート103と第4プレート104には、入れ子10が装着されるコア部11と、冷却水を各入れ子10に循環させる水供給路40と、各形成空間7に合成樹脂を注入し、回転してゲートを切断する回転円板80と、コア側歯車12に内歯14aで係合する環状歯車14と、環状歯車14の外歯14bと係合する動力側歯車21と、環状歯車14の外歯と係合し、環状歯車14を手動で回すことができる手動ギア16と、が設置され、環状歯車14は軸受けを貫設したボルトによって回転自在に第4プレート104に固定され、各コア部11は、玉軸受け13により回転自在に保持されて第4プレート104に固定されている。そして、スプルブシュ81は、回転円板80中央の樹脂だまりに当接している。金型ユニットが閉じると、コア部11に装着された入れ子10とキャビティ5との間に成形空間7が形成される。そしてノズル82から注入された溶融樹脂は、スプルブシュ81を経由して回転円板80に送られ、ランナを経て回転円板80の周囲に形成された成形空間7に充填される。成形空間7に充填された溶融樹脂は、水供給路40を循環して入れ子10に順次通水される水で冷却され、複数の成形空間7それぞれに内ネジ付き成形品が形成される。
なお、入れ子10に樹脂が付着する等、メンテナンスが必要な場合は、スクリュウヘッド33のスリーブストッパ33dを抜き取り、第1パーティングライン110を大きく開け、治具を用いて環状歯車14を手動ギア16で回転させ、コア部11から入れ子を取り外すことにより行うことができる。また、本実施形態の水供給路40は、入れ子10に冷却水を通水するために使用されるが、必ずしも冷却水に限定する必要はなく、樹脂が急速に冷えるのを防止するため、溶融樹脂の充填時には温水を供給することにしてもよい。
図3に示すように、第3プレート103から第5プレート105のほぼ中央に設けた貫通孔には、外周に第3螺旋溝が形成された連結シャフト60が設置され、回転円板80に着脱自在に結合されている。そして、第5プレート105には、内周に第3鋼球64が配されたスリーブ63が固定され、第3螺旋が形成された連結シャフト60の下部側が内嵌めされている。なお、スリーブ63の内部にはコイルばね69が装着されているので、連結シャフト60は回転円板に向けて付勢されている。
第5プレート105には、離間規制部材121が設置され、コイルバネで第4プレート104を第3プレート103側に強く付勢する一方、ボルトによって第3パーティングライン130が開く距離を例えば15mmに制限している。そして、金型が開き始めると、第1パーティングライン110や第2パーティングライン120に先駆けて第3パーティングライン130が開き、スリーブ63が移動するので、第3鋼球64が第3螺旋溝を摺動して連結シャフト60が回転する。しかしながら、離間規制部材121によって、第3パーティングライン130の開く距離が制限されているため、回転円板80の回転角度は常に一定に保持され、各成形空間7と回転円板80との間に形成されたゲートが切断される。そして、第1パーティングライン110または第2パーティングライン120が開くときは連結シャフト60も移動するので、結合された回転円板80は、スプルブシュ81から離間する。
図4に示すように、可動型板が離間規制部材121による制限距離を超えて移動すると、第3プレート103は、タイミング調整部材131によって第4プレート104側から付勢されているので、第1パーティングライン110が開き始めると、第2パーティングライン120も開き始める。しかし、タイミング調整部材131の付勢力は弱いので、第2パーティングライン120が開く距離は緩慢である。したがって、回転円板80のランナやスプルブシュ81から固化した樹脂が外れ、成形品6が容易に取り出せる距離(例えば、300mm程度)だけ第1パーティングライン110が開いた頃には、第2パーティングライン120が所定距離(例えば、30mm)だけ開き、第3プレート103に押された成型品は、回り止め部材8から外れて落下する。なお、第1パーティングライン110が最終的に開く距離は、第2パーティングライン120及び第2パーティングライン120の開く距離を差し引いた、例えば355mm程度に制約される。第1パーティングライン110が開くと、固定型板側スクリュウ部31及び可動型板側スクリュウ部32の相対的なスライド移動が行われる結果、伸縮スクリュウ部30は伸長する。環状に形成された駆動部20は、外周に動力側歯車21が形成され、内周に第1鋼球23が配されている。さらに、駆動部20は、第1鋼球23を介して固定型板側スクリュウ部31に外嵌めされ、円筒ころ軸受け25と玉軸受け24とにより、第4プレート104に摺動自在かつ回動自在に固定されている。したがって、第1パーティングライン110が開き、第4プレート104が移動すると、第1鋼球23が固定型板側スクリュウ部31の第1螺旋溝31aを摺動し、動力側歯車21が回転する。その場合、第1螺旋溝31aのリード角は、第4プレート104側の方が第5プレート105側よりも大きいので、第1パーティングライン110が開き始める初期は、動力側歯車21の回転力が比較的大きい。そして、リード角が小さくなるにつれてその回転量は小さくなる。他方、動力側歯車21の移動距離(リード)に対する動力側歯車21の回転角は、リード角が小さくなるほど大きくなるため、回転数は増加する。したがって、内螺子のネジ山が比較的少ない成型品は、この構成だけでもネジ抜きが可能であるが、ネジ山が比較的多い成型品のネジ抜きには、回転数が不足する。
一方、可動型板側スクリュウ部32は、第2鋼球37が直線溝32aを摺動しているときは、固定型板側スクリュウ部31との相対的な回転運動は規制される。しかし、第2鋼球37が第2螺旋溝32bを摺動する頃には、固定型板側スクリュウ部31が動力側歯車21と同方向に回転するので、回転数が見かけ上増加する。したがって、内螺子のネジ山が比較的多い成型品であっても、ネジ抜きを行うことができる。
すなわち、ネジ抜きの初動時は、固定型板側スクリュウ部31等の相対的な回転運動が規制されているため、第1鋼球23が第1螺旋溝31aを摺動する際に得られる駆動部の回転力は減殺されず、所要のトルクが得られる。そして、入れ子10が回転し始めたころに、固定型板側スクリュウ部31を回転自在にする一方、第2鋼球37が第2螺旋溝32bを摺動するように直線溝の長さを設置すれば、固定型板側スクリュウ部31を駆動部20と同方向に回転させて、駆動部20の回転数を見かけ上増加させることができる。
ここで、固定型板側スクリュウ部31が回転自在となるタイミングは、第2鋼球37による摺動が直線溝32aから第2螺旋溝32bに移行するのと同時である必要はなく、移行する少し前であってもよいが、第2螺旋溝32bに移行した後に固定型板側スクリュウ部31が回転自在となることが無いように各部を調製する必要がある。
図5−1及び図5−2に示す固定型板側スクリュウ部31は、円筒部材で、外周に第1鋼球23が自在に摺動できる第1螺旋溝31aが3条形成されている。第1螺旋溝31aの断面は半円形状をしている。そして、一端側(固定型板側)には、固定型板側スクリュウ部31を第2プレート102に固定するボルト孔31dがあり、他端側(可動型板側)には、太径の鍔部31bがある。そして、鍔部31bには鋼球配設部材36を螺合するボルトが挿入可能なボルト孔がある。固定型板側スクリュウ部の長さは、約310mm、外形は50.0mmのものを用いているが、必ずしもこの寸法に限定する必要はない。
また、第1螺旋溝31aのリード角は、固定型板に固定される一端側が57度〜75度の範囲、鍔部がある他端側が32度〜53度の範囲で設定され、リード角が徐々に変化する徐変部分31eが1か所設けられている(ただし、図5−1においては、作図上の都合で螺旋角が徐々に変化するように描かれていない。)。しかしながら、リード角を2段階に設定し、徐変部分31eを1か所設ける場合だけに限る必要はなく、リード角を3段階に設定し、徐変部分31eを2か所設けてもよいし、第1螺旋溝31aのリード角が全体的に徐々に変化するようにしてもよい。さらに、ここで示すリード角の範囲は、一例であって、固定型板に固定される一端側の方が他端側よりも大きくなっていれば、成形品に用いる樹脂の粘着性、離型性に応じて任意の角度に設定することができる。また、第1螺旋溝31aは、必ずしも3条である必要はなく、2条であっても4条であってもよい。なお、第1螺旋溝の条数が4条以下であれば、固定型板側スクリュウ部31の外径を太くしなくとも、容易に形成することができる。
図5−3に示すように、固定型板側スクリュウ部31には、外周に第1螺旋溝31aが3条形成され、中央には固定型板側スクリュウ部31を第2プレート102に取り付けるためのボルト孔31dがある。そして、鍔部31bは、第1螺旋溝が形成された部分よりも外径が大きくなっている。図5−4に示すように、固定型板側スクリュウ部31には、可動型板側スクリュウ部32が嵌合する中空部Sがあり、その中央には固定型板側スクリュウ部31を第2プレートに固定するボルト孔31dがある。また、第1螺旋溝31aよりも外径の大きい鍔部31bがあり、鍔部31bには鋼球配設部材36が嵌合する嵌合部31gと、ボルト孔31fとが3か所設けてある。嵌合部31gは、環状に形成されている。このボルト孔31fにボルトを挿入することにより、鋼球配設部材36を鍔部31bに固定することができる。
図6−1から図6−2に示す可動型板側スクリュウ部32は、可動型板側には第7プレート107に嵌合する鍔部32cが形成される。鍔部32cよりも固定型板側に位置する部分の外周には直線溝32aと、直線溝32aよりも固定型板側に位置する第2螺旋溝32bと形成される。直線溝32aと第2螺旋溝32bとは連続的に3条形成されている。なお、第2螺旋溝32bの螺旋方向は、固定型板側スクリュウ部31の第1螺旋溝31aとは逆向きになっている。
可動型板側スクリュウ部32の外形は32mmで、長さが約260mmのものを用い、直線溝32aの長さは約70mmに設定されている。しかしながら、これらの寸法に限る必要はない。ただし、直線溝32aの長さは、第1鋼球23がリード角の大きい部分から徐変部分31eを通過する頃に第2鋼球37が第2螺旋溝32bに移行できる長さであれば良い。
図6−3に示すように、鍔部32cの外周においては、対向する部分(2個所)が平面状になっている。第7プレート107に設けた嵌合孔に嵌め込まれ、軸方向の回転が係止される。よって、第7プレート107が移動するのと同時に可動型板側スクリュウ部32が移動し、鋼球配設部材36の第2鋼球37が直線溝32aを摺動する。そして、第2鋼球37が直線溝32aから第2螺旋溝32bに移行するときに、固定スリーブ35が駆動部20の回転方向と同方向に回転し、動力側歯車21の見かけの回転数が増加する。
図7−1及び図7−2に示す鋼球配設部材36は、可動型板側スクリュウ部32が嵌合する円筒状の部材であり、固定型板側スクリュウ部31に形成された嵌合部31gに嵌め込まれる嵌合部36bと、固定型板側スクリュウ部31に当接する連結部36cとがあり、内周面3か所には第2鋼球37が配設される凹部37aがある。嵌合部36bは環状に形成されている。また、連結部36cには、鋼球配設部材36を固定型板側スクリュウ部31に結合するためのボルト孔36dがある。
図7−3に示すように、固定型板側スクリュウ部31の末端には3か所のボルト孔36dに挿入されたボルトによって鋼球配設部材36が固定され、固定型板側スクリュウ部31に嵌合した可動型板側スクリュウ部32の直線溝32aに第2鋼球37が摺動自在に当接している。
図8に示すように、固定型板側スクリュウ部31は、玉軸受け(図示省略)により回転自在であるが、スリーブストッパ33dと、抑え板34cとによって、金型の開閉方向への移動が抑止される。なお、メンテナンスが必要な場合は、スリーブストッパ33dを引き抜き、第1パーティングライン110が規定より大きく開くようにすることができる。
図9−1に示す駆動部20は、固定型板側スクリュウ部31を内嵌めしたフランジ22と、フランジ22を内嵌めする動力側歯車21からなり、フランジ22の内周面には、第1鋼球23が配設されている。そして、動力側歯車21の両側は、円筒ころ軸受け25が嵌合され、円筒ころ軸受け25には、第3プレート103に固定された玉軸受け24が外嵌めされている。円筒ころ軸受け25は、固定型板側スクリュウ部31の外周面をフランジが摺動できるようにするためのラジアル軸受けである。なお、固定型板側スクリュウ部31には、スクリュウヘッド33との結合部31hがあり、第3プレート103から突出している。
第1パーティングライン110が開くと、第3プレート103の一端側は、図9−1の左方に移動するので、第1鋼球23が固定型板側スクリュウ部31の第1螺旋溝31aを摺動し、動力側歯車21が回転する。
図9−2に示すように、固定型板側スクリュウ部31の一端側には、中央にスクリュウヘッド33のボルトが螺合するボルト孔31dとスクリュウヘッド33との結合部31hがある。そして、第3プレート103には、玉軸受け24を固定するネジ(図示省略)が2か所設けてある。
図9−3及び図9−4に示すフランジ22は、固定型板側スクリュウ部31が挿入される挿入孔を有し、その内周には、第1鋼球23が配設される凹部22aが3か所設けてある。なお、凹部22aは、フランジ22の内周面に設けた3か所の孔22bそれぞれから内周面の対向位置を切削することにより形成される。また、フランジの大径部分における対向周面が2か所カットされ、平面22cが形成される。ここで、本実施形態のフランジ22は、第1鋼球23が収容される凹部22aを3か所設けているが、設置数は、必ずしも3つに限定する必要はなく、3の倍数でもよいし、第1螺旋溝に対応して、2の倍数やでも4の倍数でもよい。
図9−5及び図9−6に示す動力側歯車21は、フランジ22を内嵌めする第1空間21aと、円筒ころ軸受け25を嵌合する第2空間21bとがあり、外周には平歯車21dが形成されている。第1空間21aには、フランジ22の外周に形成された平面22cに係合する平らな部分21cがあり、その平らな部分21cはとフランジ22の平面22cとが係合することによりフランジ22と動力側歯車21が一体的に回動する。
図10−1及び図10−2に示すコア部11は、中空の円筒状部材であり、長手方向の中央部には平歯のコア側歯車12が形成されている。そして、天面には、入れ子10が嵌合する凹部11bが形成され、凹部11bの壁面2か所所には入れ子10と係合する山部11cが設けてある。また、上部外周11aには、袋ナットが係合する雄ネジが刻まれている。一方、底面は、水供給路40の係合部46に当接するように小径になっている。
図10−3及び図10−4に示す入れ子10は、外ネジが形成された筒状部10aと、その筒状部10aよりも小径の首部10b、及び首部10bよりも大径の鍔部10cを有し、それぞれが中空となっている。ここで、首部10bは、筒状部10aの中途部に形成されたレール溝に相当する。そして、鍔部10cの下部は、コア部11の天面に形成された凹部11bに嵌合するように小径の凸部10eが形成されている。そして、鍔部10cの外周にはコア部11の山部11cに係合する谷部10dが2か所設けてあるので、コア部11に装着された入れ子10は、コア部11と一体で回動できる。筒状部10aの外ネジは、成形品の内ネジを形成するためのもので、成形品のサイズに応じてネジ山が5〜10個設けてある。
図10−5及び図10−6に示す連結具15は、入れ子10とコア部11へ固定するためのものであり、筒状に形成される。連結具15は、袋ナットのような形状をしており、その袋部分が平らになった天面15cがある。また、連結具15の天面15c側においては、内周部から径方向中心に向かって突部15tが形成されている。さらに、連結具15の天面15c及び側面上部には、小径部(例えば、入れ子の首部10b)が通過可能な狭幅の開口15aがあり、狭幅の開口15a直下の側面中央部には、大径部(例えば、入れ子10の鍔部10c)が通過可能な広幅の開口15bがある。そして、底面側の内周面には、第1部材(例えば、コア部11)上部外周11aの雄ネジに螺合する雌ネジ15nが形成されている。
ここで、首部10bと突部15tとを係合することにより、入れ子10は連結具15に対してスライド自在となる。この場合のスライド方向は、首部10b(レール溝)や突部15bの形状によって調節可能であるが、コア部11の回動軸に対して垂直でもよいし斜めであってもよい。
このスライド操作により、狭幅の開口15aと広幅の開口15bを介して、図10−3に示した入れ子10の首部10bと鍔部10cとが、連結具15の中空空間に収容された収容状態(図10−5(C))と、収容状態から退避した状態(収容退避状態。図10−5(B))との間で切替自在になる。
まず、上部外周11aの雄ネジに対して雌ネジ15nを螺合させて、コア部11に連結具15を連結させる。次に、首部10bと突部15tとを係合させて、スライド操作により、収容状態(図10−5(C))にする。次に、図10−1で示したコア部11の凹部に入れ子10を嵌合させ、コア部11の山部11cと入れ子10の谷部10dとを係合させる。ここで、レール溝は全周にかけて設けられたもの(首部10b)であるため、収容状態を維持したまま、コア部11に対する連結具15の螺合操作が可能となる。そして、連結具15を回して締め付ければ、鍔部10cが、突部15tとコア部11とによって挟まれた係止状態となる。この係止状態では、コア部11の軸方向への移動が規制される。この結果、コア部11に入れ子10を確実に固定することができる。また、入れ子10を外す場合は、連結具15を逆に回して緩め、係止状態から退避した係止退避状態にする。係止退避状態においては、前述のスライド操作が可能となる。ここで、スライド操作により、狭幅の開口15aと広幅の開口15bから入れ子10の首部10b及び鍔部10cを抜き取ればよい。このように、狭幅の開口15aと広幅の開口15bによれば、連結具15をコア部11に螺着したまま、入れ子10の交換を行うことができるため、狭いスペースでも入れ子10の着脱作業が容易なものとなる。
なお、連結具15の雌ネジを締める方向は、成形品6から入れ子10を取り外すためにコア部11を回転させるのと同じ向きにしておけば、ネジ抜き過程でコア部11から入れ子10が外れるおそれがない。
図10−7に示すように、コア部11は、周面にコア側歯車12が形成され、コア側歯車12の上部及び下部が玉軸受け13で第4プレート104に固定されているので自在に回転する。そして、下部側の端面は、樹脂で成型された水供給路40の係合部46に当接し、封止剤47で封止されている。また、天面には凹部11bが形成され、オーリングを介して入れ子10が嵌合している。そして、上部外周に形成された雄ネジには袋ナットが螺合し、入れ子10の鍔部をコア部11に固定している。なお、コア部11及び入れ子10は中空の部材であり、水供給路40の係合部46に係合された導水管43が入れ子10まで達し、成形品の温冷却水が通水されるようになっている。なお、第2プレート102には、入れ子10との間に成形空間が形成され、成形空間7の直下の第3プレート103の表面に、成形品6の回り止め部材8が複数設定されている。
なお、入れ子10は、連結具15に対するスライド操作によって、収容状態と収容退避状態との間で切替自在になるとした。例えば、図10−8に示すように、連結具15は、狭幅の開口15aと広幅の開口15bとを2組有していてもよい。これにより、2方向からのスライド操作が可能となる。
上記実施形態では、連結具15を用いて、入れ子10とコア部11との着脱を行ったが、本発明はこれに限られず、凹部11bの内周面に雌ねじを設け、凸部10eの外周面に雄ねじを設けてもよい。これにより、入れ子10とコア部11とを直接螺合することもできる。なお、凹部11bや突部10eにおいて、締結に十分なねじ山が形成できない場合には、連結具15を用いたほうが良い。
図11−1に示すように、水供給路40は、円形の導水路45と、コア部11及び入れ子10に挿入する導水管43とがあり、導水路45には、導水管43を係合する係合部46が形成されている。係合部46の表面は、玉軸受け13によって、第4プレート104に固定されたコア部11の底面が当接し、その周囲は、封止剤47で封止されている。導水路45を循環する水は、導水管43に給水され、導水管43内部を通って上端から噴水し、入れ子10を冷却して導水管43の外部を通って導水路45に戻るように構成されている。ここで、水供給路40は、樹脂によって成形されたものを用いているが、材質は樹脂に限られない。
図11−2に示す係合部46は、導水路45から導水管43への吸水口48と排出口49があり、表面には導水管43が嵌合する嵌合穴50と、コア部11の底面が当接し、封止剤47で封止される平面部51とがある。
図11−3に示す導水路45は、中央に回転円板80の移動空間があるドーナツ状のもので、8つの係合部46と、図に現れない取水口41と排水口42とがあり、各係合部46に同心円をなす内側隔壁52及び外側隔壁53と、内側隔壁52及び外側隔壁53をそれぞれ二分する側壁54と内側隔壁52及び外側隔壁53とにより囲われた2つの部屋A及びBには、それぞれ出入口Cが1つ設けられている。
また、外側隔壁53の外側の側壁54には、導水路45を第4プレート104に固定するネジ穴がある。
内側隔壁52で囲われた嵌合穴50に、導水管43を立てて係合する。そして、その導水管43にコア部11を被せて封止剤47で封止する。そのとき、導水管43の先端は、入れ子10に挿入される。導水路45を循環する水は、出入り口C(吸水口48)から一方の部屋Aに入り、毛細血管現象により導水管43に吸い上げられて噴水し、ネジ入れ子10を冷却する。そして、噴水した冷却水は、導水管43に沿って他の部屋Bの出入口Cから入る。以下、同様にして、円形の導水路45を循環し、各入れ子10を冷却し、最終的に排水口42から外部に排出される。
ここで、円形の導水路45及び導水管43は、金属のみならず難燃性樹脂で成形したものを使用することができる。また、水供給路40は、容易に脱着できるように構成されているので、封止剤47が劣化した時などの取り換えが容易である。さらに、各種の成形品に応じて水供給路40を設計、製作する必要がないので、従来の金型に比べて金型の設計高低や製作工程を大幅に削減することができる。さらに、入れ子10の先端で冷却水を噴水させるので冷却効率が良く、成形サイクルを短縮することができる。
図12−1に示す回転円板80は、中央の樹脂たまり80bからランナ80aが四方に伸び、周縁で2方向に枝分かれして、8つの成形空間7(図2)に樹脂を供給できるように構成される。そして、ボルト穴72bが2か所あり、第2部材72にネジ止めすることにより連結シャフト60に固定される。
図12−2に示すように、回転円板80を回転させる各部材は、第3プレート103から第5プレート105まで延びる連結シャフト60と、第5プレート105にボルト67で固定され、連結シャフト60の下部側を内嵌めした内周面に第3鋼球64が配設されたスリーブ63と、第4プレート104に連結シャフト60を2か所で回転自在に固定する円筒ころ軸受け25と、連結シャフト60と回転円板80との結合位置を調節する第1部材71〜第2部材72とによって構成される。スリーブ63に内嵌めされた連結シャフト60の下部側外周面には、第3鋼球64を摺動する第3螺旋溝60a及び直線溝60bが形成されており、第3パーティングライン130が開き、第5プレート105が移動すると、第3鋼球64が第3螺旋溝60aを摺動し、連結シャフト60が回転する。連結シャフト60が回転すると、回転円板80が所定角度回転し、成形品との間に形成されたゲート80g(図12−9)を切断することができる。このように、ネジ抜きの一環としてゲート切断を自動で行うことができる。
また、連結シャフト60は、環状歯車14の中央部に位置し、コア側ギア12は、連結シャフト60を囲むように、環状歯車14の内周に配されるため、複数の成形空間に対するゲート切断を同時に行うことができる。
図12−3に示す連結シャフト60は、中空の筒状体で回転円板80に結合される側には、大径の鍔部61と小径の嵌合部62とが設けられ、スリーブ63で内嵌めされる側には、円柱体があり、その周面には、直線溝60bと、直線溝60bに連なる第3螺旋溝60aとが形成される。図12−2において、直線溝60bが形成される位置や長さ、第3螺旋溝60aが形成される位置、螺旋角(リード角)及びピッチは、第3パーティングライン130が閉じたときに第3鋼球64が第3螺旋溝60aの始端に位置し、第3パーティングライン130が開いたとき、第3鋼球64が第3螺旋溝60aを摺動して連結シャフト60によって回転円板80が45°回転する。それ以後は、第3鋼球64が直線溝60bを摺動し、回転円板80が回転しないように設定される。
図12−4に示すスリーブ63は、連結シャフト60が摺動する円筒状の部材であり、環状のスリーブ片63Xと、環状のスリーブ片63Xに対し嵌合可能な環状のスリーブ片63Yとを備える。スリーブ片63Xは、嵌合凸部63Xaと、内周面に形成された凹部63Xbと、ボルト孔63Xcと、を備える。嵌合凸部63Xaは、スリーブ片63Xの底面の縁において環状に形成される。スリーブ片63Yは、嵌合凸部63Xaに対して嵌合可能な嵌合凹部63Yaと、内周面に形成された凹部63Ybと、ボルト孔63Ycと、ボルト孔63Ydと、を備える。スリーブ片63Xとスリーブ片63Yとは、嵌合凸部63Xaと嵌合凹部63Yaとを嵌合することにより、スリーブ63の軸周りに回転自在な状態で嵌合する。この状態で、スリーブ片63Xをスリーブ片63Yに対してスリーブ63の軸周りに回転させて、ボルト孔63Xcとボルト孔6Ycとを位置合わせを行う。位置合わせされたボルト孔63Xcとボルト孔6Ycに対しボルトを挿通することにより、スリーブ片63Xとスリーブ片63Yとが連結される。スリーブ片63Xとスリーブ片63Yとが連結された状態において、凹部63Xbと凹部63Ybとは、半球状となり、第3鋼球64が配される凹部64となる。ボルト孔63Xcとボルト孔63Ycとにボルトを螺合することにより、スリーブ片63Xとスリーブ片63Yとが連結される。第5プレート105に形成されたボルト孔63bとボルト孔63Ydにボルトを螺合することにより、スリーブ63は第5プレート105に固定される。
図12−5及び図12−6に示す第1部材71は、ボルト孔71aが3か所設けられたリング部材であり、開口部周縁には切り込みを入れた掛止部71bがある。図12−2に示すように第1部材71は、連結シャフト60を内嵌めして第4プレート104の円筒ころ軸受25の上の配置し、掛止部71bで連結シャフト60の鍔部61を掛止する。
図12―7及び図12−8に示す第2部材72は、中央に連結シャフト60の小径の嵌合部が嵌合する円形の空間があるリング部材である。そして、第1部材71のボルト孔にボルトを差し込んで結合するためのボルト孔72aが3箇所、回転円板80を固定するためのボルト孔72bが2か所設けてある。
図12−2に示すように、第2部材72は、連結シャフト60の嵌合部に嵌合させて第1部材71に被せ、ボルト孔72aにボルトを差し込んで、第1部材71と結合することにより、連結シャフト60の鍔部61を上下から押さえる。これにより、ボルト孔72aからボルトを抜くことで、第2部材72は自身の軸を中心に回転自在となるため、ボルト孔72a、すなわち回転円板80の取り付け時の向きの調整が容易となる。
なお、上記実施形態では、外径が等しい複数の成形品6(図4)に対しゲート切断を同時に行ったが本発明はこれに限られず、外径が異なる成形品6に対しゲート切断を同時に行ってもよい。図12−9(A)には、外径の大きな成形品6Lと、成形品6Lに比べ外径の小さな成形品6Sとに対しゲート切断を同時に行う回転円板80を示す。
回転円板80は、成形品6L用のランナ80alと、成形品6S用のランナ80asと、を有する。ランナ80asはランナ80alよりも長くする必要があるため、回転円板80のうちランナ80asが形成される部分の径Rasは、回転円板80のうちランナ80alが形成される部分の径Ralよりも長い。このため、回転円板80は、径Ralの扇型80Xと、径Rasの扇型80Yとを有する。
図12−9(B)(C)に示すように、ゲート80gの構造は、上記実施形態と同様の、いわゆるアンダーゲートである。回転円板80の周面のうち、天面側はテーパ部80tが形成されており、底面側はストレート部80sが形成されている。テーパ部80tは、天面側から底面側に向かうにしたがって外径が小さくなる。テーパ角度θは、例えば、5°以上10°以下である。ストレート部80sは、天面側から底面側まで外径が等しい。回転円板80の周面がストレート部のみの場合には、回転円板80の回転によるゲート切断時、成形品6Lや成形品6Sにおけるバリ残りが起こりやくなる場合や、成形品6Lや成形品6Sの寸法出しが行いにくい場合がある。しかしながら、天面側にテーパ部80tを形成することにより、バリ残りの解消や、成形品6Lや成形品6Sの寸法出しが行いやすくなるメリットが得られる。
成形品をコア部から取り外すタイミングは第1パーティングライン110が十分開き、ネジ抜きが完了した時点で、第2パーティングライン120を所定距離だけ開くことにより行っている。すなわち金型ユニットを自動で開閉させることにより、金型ユニットから成形品6の自動落下が可能となる。
図14に示す従来のタイミング調整部材は第4プレート104に螺合したショルダーボルトに装着し、第3プレート103を上向きに付勢する付勢部材Aと、第4プレート104に螺合したショルダーボルトに装着し、第3プレート103を下向きに付勢する付勢部材Bとをそれぞれ4か所設け、それぞれの付勢力を増減することによりタイミングを調整している。
しかしながら、この方法は、各プレートを外す必要がある場合や、相互の間隔を十分開いて作業スペースを確保する必要がある上、上向き付勢部材Aと下向き付勢部材Bとを別個に調整を行い、その結果を確認しながら、調整を繰り返す必要があるので膨大な時間がかかる。さらに、各プレートが重いため、調整の作業負担も重くなるという課題もある。
本実施形態のタイミング調整部材は、上向き付勢部材Aと下向き付勢部材Bとを一体化し、上向きの付勢力と下向きの付勢力の双方を一部品で調整可能にするものである。このため、タイミング調整のための調整箇所が少なくなる。また、第3プレート103と第4プレート104との間のパーティングライン120が閉じた状態のまま、タイミング調整を行うことができる。結果、第3プレート103や第4プレート104を外したり、第3プレート103と第4プレート104との間のパーティングライン120を開いたりすることなくなる。したがって、誰にでも簡単にかつ短時間でタイミング調整を行うことができる。
図13−1及び図13−2に示すタイミング調整部材121は、外周に雄ネジ122dが形成され、隔壁122cで隔離された2つの収容室122a、122bを有する円筒部材122と、円筒部材122の雄ネジ122dに螺合する回り止めナット(図示省略)と、第1収容室122aに収容された第1コイルバネ123と第2収容室122bに収容された第2コイルバネ124とを挿通するとともに隔壁122cを貫通するボルト126と、ボルト126の端寄りで螺合するナット127とを備えている。そして、円筒部材122の雄ネジ122dを、第3プレート103に形成された貫通孔103aの雄ネジ103bに螺合し、第4プレート104に形成されたネジ孔104bにボルト126を螺合する。その場合、第1プレート101及び第2プレート102には、図に現れていない円筒部材122の貫通孔がある。そして、第4プレート104には、ボルトを螺合するネジ孔104bと、円筒部材122が貫通する丸穴104aがある。なお、円筒部材122には、金型の開閉に伴って円筒部材122が回転するのを防止する回り止めナットが螺合している。回り止めナットにより、第2コイルバネ124の付勢力が所望の大きさで維持される。
円筒部材122が時計回りに回ると、第2収容室122bが下に移動するので、第2コイルバネ124による上向きの付勢力が強まり、第2パーティングライン120が所定距離開くタイミングが早まる。他方、ナット127を時計回りに回すと第1収容室122aに収容された第1コイルバネ123の長さが短くなり、下向きの付勢力が強まる。すなわち、ボルト126(貫通部材)に対するナット127の螺合操作により、隔壁122c(仕切部材)及びナット127の距離が変わり、第3プレート103(第1型板)に対する円筒部材122(仕切部材)の螺合操作により、隔壁122c及び第4プレート104(第2型板)の距離が変わる。その結果、第1コイルバネ123の付勢力が強まった分、第2コイルバネ124の付勢力が相殺され、第2パーティングライン120が所定距離開くタイミングが遅くなる。したがって、図4に示した第1パーティングライン110が開いた状態で、4か所のタイミング調整部材131における円筒部材122やナット127を回すだけで第2パーティングライン120が所定距離開くタイミングを精度良く調整できる。
上記実施形態では、金型の開閉操作に伴って、入れ子10とコア部11と連結具15とを備えるネジコアNC(図10−7)の回転を行ったが本発明はこれに限られない。図15−1及び図15−2に示すように、伸縮スクリュウ部30を省略する代わりに、金型ユニットXの外部に配され動力側歯車21と噛み合う外部ギア311と、金型ユニットXの外部に配され外部ギア311を駆動するモータ312と、モータ312の回動力を外部ギア311に伝える伝動構造313と、を設けてもよい。伝動構造313としては、カップリングなどを用いることができる。この場合において、金型ユニットXに形成された開口Xaからは、動力側歯車21の歯21xが露呈していることが好ましい。これにより、外部ギア311と動力側歯車21とを直接噛み合わせることができる。このように、金型ユニットXにおいては、モータ312及び外部ギア311等を用意することにより、チェーンを用いることなくネジコアへ回動力を伝動することができる。なお、動力側歯車21の歯21xは、図示するように、開口Xaに対して窪んでいてもよいし、開口Xaから突出していてもよい。
なお、外部ギア311の回動軸線AX1は、動力側歯車21の回動軸線AX2に対して垂直または斜めに交わることとなる。外部ギア311の回動軸線AX1が動力側歯車21の回動軸線AX2に対して斜めに交わることにより、小さなモータ(例えば、外径が歯車よりも小さなモータ)により動力側歯車21の回動を行うことができるため、省スペース化が可能となる。
また、外部ギア311の歯面の輪郭311Xは、図16−1及び図16−2に示すように、円弧状となっていることが好ましい。特に、歯底311d上にある任意の点を中心として、歯面の輪郭全体が円弧状となっていることが好ましい。これにより、外部ギア311の径や取り付け位置を変更した場合であっても、当該外部ギア311の向きの調節により、外部ギア311と動力側歯車21との噛み込みが可能となる。結果、外部ギア311からの回動力を動力側歯車21へ伝動することができる。
上記実施形態では、図1〜3に示すように、環状歯車14の内歯14aに沿って配された複数のコア側歯車12を介して、複数のネジコアNCを回動させたが、本発明はこれに限られず、図17に示すように、環状歯車14の中心に配された1つのネジコアNCに対して同軸状に配された歯車12aと歯車12aの周りに配された歯車12bとを用いてもよい。ここで、環状歯車14の内歯14aは歯車12bと噛み合い、歯車12bは歯車12aと噛み合う。このため、環状歯車14の回動力が、歯車12b及び歯車12aを介して、ネジコアNCに伝わる。すなわち、環状歯車14の回動力によってネジコアNCが回動する。このため歯車12aと歯車12bは回動機構として機能する。
また、図17では、複数の歯車12bを用いて1つのネジコアNCを回動させたが、本発明はこれに限られず、図18に示すように、1つのネジコアNCに対して同軸状に配されたコア側歯車12と、コア側歯車12と直接噛み合う動力側歯車21とを用いてもよい。この場合には、コア側歯車12が回動機構として機能する。この場合において、金型ユニットXに形成された開口Xaからは、動力側歯車21の歯が露呈していることが好ましい。
上記実施形態では、金型ユニットXに形成された開口Xaから動力側歯車21の歯21xが露呈していることが好ましいとしたが、本発明はこれに限られず、歯車機構(例えば、環状歯車14)の歯、回動機構の歯(例えば、図17の歯車12aの歯や、図18のコア側歯車12の歯)が開口Xaから露呈していてもよい。
尚、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
5 キャビティ
6 成形品
7 成形空間
10 入れ子
11 コア部
12 コア側歯車
14 環状歯車
14a 内歯
14b 外歯
14c 平滑面
15 連結具
20 駆動部
21 動力側歯車
30 伸縮スクリュウ部
31 固定型板側スクリュウ部
32 可動型板側スクリュウ部
32a 直線溝
32b 螺旋溝

Claims (18)

  1. キャビティに対し進退自在なネジコアに対して回動力を直接または間接的に伝える回動力伝動機構と、
    前記回動力伝動機構を収容するユニット筐体と、を備え、
    前記ユニット筐体には開口が形成され、
    前記回動力伝動機構を構成する歯車の歯が前記開口から露呈することを特徴とする金型ユニット。
  2. 前記ユニット筐体の外部に配され前記歯車機構の歯と噛み合う外側歯車と、
    前記ユニット筐体の外部に配され前記外側歯車へ回動力を伝えるモータと、を備え、
    前記歯車機構の歯の回動軸線は、前記外側歯車の回動軸線に対して斜めになっていることを特徴とする請求項1記載の金型ユニット。
  3. 前記外側歯車の歯面が円弧状となっていることを特徴とする請求項1または2記載の金型ユニット。
  4. 前記コア回動機構は、
    前記ネジコアを回動するための第1コア側ギアと、
    前記ネジコアを回動するための第2コア側ギアと、を有し、
    前記歯車機構は、前記第1コア側ギア及び前記第2コア側ギアの周囲を囲むように配された環状歯車を有し、
    前記環状歯車は、前記モータからの回動力を前記第1コア側ギア及び前記第2コア側ギアに伝えることを特徴とする請求項1ないし3のうちいずれか1項記載の金型ユニット。
  5. キャビティに対し進退自在なネジコアの回動を行うコア回動機構と、
    回動力を前記コア回動機構に伝える歯車機構と、を備え、
    前記コア回動機構は、
    前記ネジコアを回動するための第1コア側ギアと、
    前記ネジコアを回動するための第2コア側ギアと、を有し、
    前記歯車機構は、前記第1コア側ギア及び前記第2コア側ギアの周囲を囲むように配された環状歯車を有し、
    前記環状歯車は、外歯を介して伝えられた回動力を前記第1コア側ギア及び前記第2コア側ギアに伝えることを特徴とする金型ユニット。
  6. 前記環状歯車の外歯に回動力を伝える回動力伝動機構を備え、
    前記回動力伝動機構は、前記環状歯車の外側に配置されていることを特徴とする請求項5記載の金型ユニット。
  7. 前記キャビティ及び前記ネジコアによって形成される形成空間へ材料を供給するゲートランナーシステムを備え、
    前記ゲートランナーシステムは前記環状歯車の内側に配され、
    前記第1コア側ギア及び前記第2コア側ギアは前記ゲートランナーシステムを囲むように配されることを特徴とする請求項5または6記載の金型ユニット。
  8. 前記キャビティ及び前記ネジコアによって形成される形成空間から延びるゲートを切断するゲート切断システムを備え、
    前記ゲート切断システムは前記環状歯車の内側に配され、
    前記第1コア側ギア及び前記第2コア側ギアは前記ゲート切断システムを囲むように配されることを特徴とする請求項5ないし7のうちいずれか1項記載の金型ユニット。
  9. 前記コア回動機構及び前記歯車機構を収容するユニット筐体と、
    前記ユニット筐体に設けられ前記環状歯車の回動軸線に平行な軸周りに回動自在な軸受けを更に備え、
    前記環状歯車は、
    第1周歯と、
    前記第1周歯に対して自身の前記回動軸方向に離隔した第2周歯と、
    前記第1周歯及び前記第2周歯の間の平滑面と、を有し、
    前記軸受けは、前記平滑面に対し回動自在に接することを特徴とする請求項5ないし8のうちいずれか1項記載の金型ユニット。
  10. 柱状体と、前記柱状体に対し同軸線状に配され自身の軸周りにおいて回動可能な回動軸体と、を連結する連結機構であって、
    前記柱状体の基端部及び前記回動軸体の先端部を収容する連結筒を備え、
    前記柱状体の基端部の外周面に形成されたレール溝が形成され、
    前記連結筒は、
    前記柱状体の基端部を収容可能な収容部と、
    前記収容部の内周面から突出し前記レール溝に対し係合可能なレール突部と、
    前記柱状体の基端部が通過可能な開口部と、
    前記収容部よりも基端側に設けられ前記回動軸体に対して着脱可能な装着部と、を有し、
    前記レール突部及び前記レール溝の係合によって、前記柱状体は、前記回動軸体に対し、回動軸線に交差する方向へスライド自在となっており、
    スライド操作を介して、前記柱状体の基端部が前記収容部に収容された収容状態と、基端側の前記回動軸体が前記収容部から外れた収容退避状態との間で切替自在となるように、前記開口部は前記収容部及び前記レール突部に形成され、
    前記装着部における着脱操作を介して、前記収容状態の前記柱状体の基端部は、前記レール突部及び前記回転軸体によって前記軸方向において係止された係止状態と、前記係止状態から退避した係止退避状態と、で切替自在となっていることを特徴とする連結機構。
  11. 前記柱状体は、キャビティに対し進退自在な柱状の入れ子であり、
    前記回動軸体は、前記回動軸線周りに前記入れ子を回動させるためのコアであることを特徴とする請求項10記載の連結機構。
  12. 前記レール溝は、前記柱状体の全周に掛けて形成され、
    前記装着部は、前記回動軸に対して螺合可能となっていることを特徴とする請求項10または11記載の連結機構。
  13. キャビティに対するネジコアの進退運動に伴って、前記ネジコアを回動させる伝動機構であって、
    前記キャビティが取り付けられたキャビティ取付部材と、
    前記ネジコアが取り付けられたネジコア取付部材と、
    前記キャビティ取付部材にて取り付けられたスクリュウと、
    前記スクリュウが挿通されたフランジと、
    前記スクリュウに形成された螺旋溝及び前記フランジの内周に形成された凹部によって、前記螺旋溝を転動可能な状態で保持されたボールと、
    前記ネジコア取付部材に取り付けられ、前記スクリュウ周りにて回動自在となるように前記フランジを保持するベアリングと、
    前記フランジの外周に嵌着された歯車と、を備え、
    前記歯車の回動が前記ネジコアの回動源であることを特徴とする伝動機構。
  14. 逆螺旋溝
    前記スクリュウは、
    前記キャビティ取付部材にて取り付けられた、前記螺旋溝を外周に有する筒状の外スクリュウと、
    前記ネジコア取付部材に対して進退自在な別部材に固定にされ、前記外スクリュウの中空部に対し進退自在に配された柱状の内スクリュウと、
    前記外スクリュウ及び前記内スクリュウを嵌合する嵌合機構と、を有し、
    前記内スクリュウは外周に形成された内螺旋溝を有し、
    前記内螺旋溝は前記外スクリュウの螺旋溝と逆向きに形成され、
    前記嵌合機構は、
    前記外スクリュウに固定され前記内スクリュウが挿通された内フランジと、
    前記内螺旋溝及び前記内筒の内周に形成された凹部によって、前記内螺旋溝を転動可能な状態で保持された内ボールと、を備えたことを特徴とする請求項13記載の伝動機構。
  15. 前記螺旋溝は、リード角の大きな溝部分と、リード角の小さな溝部分とを有することを特徴とする請求項13または14記載の伝動機構。
  16. 第1型板と第2型板との間の分割面が開くタイミングを調節する調節機構であって、
    前記第1型板に形成された第1型孔を貫通する貫通部材と、
    前記第2型板に対して前記貫通部材を固定する固定部材と、
    前記第1型板を基準にして前記第2型板の反対側の前記貫通部材に螺合するナットと、
    前記貫通部材の挿入孔を有し、前記固定部材及び前記ナットの間を仕切る仕切部材と、
    前記仕切部材及び前記ナットの間に配され、前記ナット側から前記仕切部材を付勢するナット側付勢部材と、
    前記仕切部材及び前記第2型板の間に配され、前記第2型板側から前記仕切部材を付勢する型板側付勢部材と、を備え、
    前記仕切部材は前記第1型板に対して螺合可能であることを特徴とする調節機構。
  17. 前記仕切部材には、前記仕切部材を回す操作のための操作構造が形成され、
    前記操作構造は、前記第1型孔及び前記ナット側の間に位置することを特徴とする請求項16記載の調節機構。
  18. 前記仕切部材は、筒状であり、周面に仕切ネジが形成されたことを特徴とする請求項16または17記載の調節機構。

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