JP3247948B2 - 射出成形金型 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、厚肉成形品を高精度に
成形する射出成形金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラスチックレンズのような厚肉品を射
出成形する場合、ひけや変形防止のために冷却が必要で
あるため成形サイクルタイムが長くなる問題があった。
これを解決する方法として、従来、特開昭６４−３６４
２１号公報に記載された射出成形方法が知られている。
この射出成形方法はコ字形の型締部材によりキャビティ
ユニットを型締めし、この型締めしたキャビティユニッ
トをガラス転移点温度以上に加温して溶融樹脂を射出成
形した後、ゲートを閉じて、熱変形温度まで除冷し、次
いで、キャビティユニットの型締めを自己保持したまま
で、成形機の型締めの機構から開放し、キャビティユニ
ットを単独で冷却させるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来方
法ではコ字形の型締部材の弾性変形力だけで型締めを自
己保持しているため、樹脂圧に抗した型締め力を発生さ
せるためには、強力な動力源および型締部材が必要であ
り、装置全体が大型で複雑になってしまうという欠点が
あった。また、コ字形の型締部材の出し入れには手作業
あるいは別のアクチュエータを用いて出し入れする必要
があり、自動化を進める上で弊害となっていた。本発明
は、このような問題点に鑑みてなされたもので、極めて
小型な部材で確実に型締め力の自己保持ができ、しかも
簡単な機構により型締め力の自己保持おおよび解除を可
能とし、自動化を容易に図ることができる射出成形金型
を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の射出成形金型
は、キャビティを形成する一対のキャビティユニットの
内の少なくとも一方のキャビティユニットに設けられ型
締め作動と共に他方のキャビティユニットの内部に進入
する少なくとも一のガイドロッドと、このガイドロッド
の少なくとも先端部分に形成された係合片と、前記ガイ
ドロッドが進入するキャビティユニットに設けられ前記
係合片と係脱自在に係合し、当該係合により一対のキャ
ビティユニットの型締め力の自己保持を行う係合部材
と、前記係合片と係合部材との係脱を行うためガイドロ
ッドを回転させるアクチュエータとを備えていることを
特徴とする。

【０００５】

【作用】上記構成では、一方のキャビティユニットに設
けたガイドロッドが他方のキャビティユニット内へ進入
し、この状態でアクチュエータが作動してガイドロッド
が回転することにより、ガイドロッドの係合片と係合部
材との係合およびその解除が行われる。そして係合片と
係合部材との係合により、一対のキャビティユニットが
型締め力の自己保持状態となり、係合解除により、型開
き可能状態となる。従って、確実な型締め力の自己保持
ができ、しかも型締め力の自己保持および解除を自動化
できる。

【０００６】

【実施例１】図１は本発明の実施例１の全体構成を示
し、固定側取付板１と可動側取付板２とが対向配置され
ている。可動側取付板２の前面には、油圧シリンダ４に
連結されることにより、型締め方向と直交する方向（図
示例では、上下方向）にスライド移動するスライド板３
が取り付けられている。このスライド板３には可動側キ
ャビティユニット５および固定側キャビティユニット６
からなる一対のキャビティユニットが複数（図示例では
２基）、並列状態で取り付けられている。これら可動側
および固定側のキャビティユニット５，６は突き合わせ
られることにより成形用のキャビティ７を形成する（図
３参照）。

【０００７】図２および図３に示すように、可動側キャ
ビティユニット５は可動側受板８を介してスライド板３
に取り付けられている。一方、固定側キャビティユニッ
ト６は固定側受板９を介して固定側取付板１に取り付け
られるが、この固定側キャビティユニット６および固定
側受板９は固定側取付板１に対して着脱自在となってい
る。かかる固定側取付板１に対する着脱はガイドロッド
１０の回転により切り換えられものである。

【０００８】ガイドロッド１０は一対のキャビティユニ
ットに対して４本ずつ配設されるものであり、固定側取
付板１にはこのガイドロッド１０の基端部分が着脱自在
に進入する逃げ穴２０が対応部位に形成されている（図
１参照）。図１において、２１は射出用ノズルが進入す
るため、固定側取付板１に開口されたノズル用逃げ穴、
３９は固定側キャビティユニット９の背面から開口され
てキャビティ７に連通するスプルブッシュである。

【０００９】図４はガイドロッド１０を示し、長手方向
の両端部には係合片１１，１２が形成されると共に、中
間部分にはリング部１３が形成されている。このガイド
ロッド１０は図２および図３に示すように、中間部分の
リング部１３が固定側受板９および固定側キャビティユ
ニット６に挟まれることにより位置決めされ、これによ
り、固定側受板９および固定側キャビティユニット６を
貫通した状態で先端部分が可動側キャビティユニット５
の方向に延びるように配置される。そして、型締め時に
おいては、ガイドロッド１０の先端部分が可動側キャビ
ティユニット５内に進入する。この進入部位に対応した
可動キャビティユニット５にはガイドロッド１０の係合
片１１と係脱自在に係合する係合部材２２が形成されて
いる。

【００１０】図６はこの係合部材２２を示し、同部材２
２は可動側キャビティユニット５の端面に突出するよう
に形成されて、ガイドロッド１０の先端部分の係合片１
１と係合している。これら係合部材２２および係合片１
１の係合部分は図示するようにテーパ面となっており、
ガイドロッド１０がテーパ面に沿った方向に回転するこ
とにより、係合部材２２と係合片１１とが係合する一
方、反対方向に回転することにより係合が解除される。
かかる係合により、可動側キャビティユニット５および
固定側キャビティユニット６とが突き合わせ状態とな
り、これにより型締め力の自己保持が行われる。

【００１１】ガイドロッド１０の基端部分の係合片１２
は固定側取付板１に対する固定側受板９の着脱を行うも
のである。このため固定側取付板１の端面には、この係
合片１２が係脱自在に係合する係合部材２３が設けられ
ている。これらの係合片１２および係合部材２３の係合
は前述した先端側の係合片１１および係合部材２２の係
合と同様にテーパ面によりなされるが、係合片１１およ
び係合部材２２との同時係合および解除を防止するた
め、係合片１２と係合片１１は９０度間隔でずれた位置
に配設されている。図７は係合部材２３の端面を示し、
ガイドロッド１０が挿通するための挿通穴２７と、ガイ
ドロッド１０の係合片１２が通過するための逃げ溝２８
とが形成されている。

【００１２】図５はこのガイドロッド１０が挿通する固
定側キャビティ６、可動側キャビティユニット５の端面
を示し、各キャビティユニットにはガイドロッド１０の
挿通穴２５が形成されている。また、この挿通穴２５に
はガイドロッド１０の係合片１１が通過するための逃げ
溝２６が形成されている。

【００１３】上述したガイドロッド１０はその回転によ
り係合片１１，１２の係合、解除がなされるが、この回
転を行うためモータ３０が配設される。モータ３０は各
ガイドロッド１０に対応するように固定側取付板１に取
り付けられている。図８はこのモータ３０とガイドロッ
ド１０との相関々係を示し、モータ３０のモータ軸３１
には連結突起３２が形成されている。一方、ガイドロッ
ド１０の基端部には、この連結突起３２が嵌入する連結
凹部１４が形成されており、これによりモー３０が駆動
すると、ガイドロッド１０が回転する。

【００１４】本実施例において、固定側キャビティユニ
ット６と可動側キャビティユニット５に位置決めは、こ
れらの端面に形成されたインターロックピン３５および
インターロック穴３６により行われる。これらの嵌合に
より可動側および固定側のキャビティユニット５，６は
相互に位置決めされ、ガイドロッド１０が回転しても、
位置ずれすることがなくなる。

【００１５】次に本実施例の作動を説明する。型締め状
態で溶融樹脂を射出した後、モータ３０が駆動し、ガイ
ドロッド１０が９０度回転する。これにより、先端部分
の係合片１１が可動側キャビティユニット５の係合部材
２２と係合し、パーティングライン面の開きがロックさ
れる。これに対し、ガイドロッド１０の基端部分の係合
片１２は固定側取付板１の係合部材２３との係合から開
放されて逃げ溝２８に臨む。この状態でプラテンを開く
と、固定側キャビティユニット６は可動側キャビティユ
ニット５と密着した型締め状態を維持する。すなわち、
プラテンを開いても固定側キャビティユニット６および
同ユニット６とねじ止めされた固定側受板９は、可動側
キャビティユニット５と一体となって、固定側取付板１
から離れる。この状態では、一対のキャビティユニット
は型締め力を自己保持しており、この状態で一対のキャ
ビティユニットを成形機の型締め機構から離脱して冷却
することができる。

【００１６】そして、冷却が完了した一対のキャビティ
ユニットを成形機の型締め機構に取付けてプラテンを閉
じると、ガイドロッド１０の連結凹部１４内にモータ３
０の連結突起３２が嵌合し、これらの連結が行われる。
その後、モータ３０によりガイドロッド１０を反対方向
に９０度回転させる。これにより先端部粉の係合片と可
動側キャビティユニット５の係合部材２２との係合が解
除し、係合片１１が逃げ溝２６に臨むと共に、基端部分
の係合片１２と固定側取付板１の係合部材２３とが係合
する。従って、この状態でプラテンを開くことによりパ
ーティングライン面が開くため、冷却、固化した成形品
の取り出しが行われる。

【００１７】なお、上述の作動においては、油圧シリン
ダ４（図１参照）を型締めおよび型開きに連結させるこ
とにより、一対のキャビティユニットを交互に射出位置
および冷却位置に移動させることができる。これによ
り、射出成形と型締め力の自己保持とを交互に切り換え
ることができるため、効率の良い作動を確保することが
できる。

【００１８】このような本実施例では、モータ３０を型
締め作動させることにより、型締め力の自己保持および
その解除を行うことができるため、自動化が可能となる
共とに、ガイドロッドによって型締め力の自己保持を確
実に行うことができる。

【００１９】

【実施例２】図９および図１０は本発明の実施例２を示
す。この実施例２はガイドロッド１０の回転駆動機構を
示し、他の要素は実施例１と同様となっている。固定側
取付板１にコ字形の凹溝４０が形成され、この凹溝４０
内にコ字形のラック部材４１が設けられている。ラック
部材４１は上下一対のラックロッド４１ａ，４１ｂを有
しており、各ラックロッド４１ａ，４１ｂに２個のピニ
オン４２が噛合している。

【００２０】ピニオン４２は図１０に示すように、回転
軸４３の先端部に取り付けられており、この回転軸４３
の反対側にはガイドロッド１０の連結凹部１４（図８参
照）に嵌合する連結突起３２が取り付けられている。従
ってピニオン４２が回転すると、ガイドロッド１０が回
転するようになっている。ラック部材４１はその往復動
によってこのピニオン４２を駆動させるものであり、そ
の一端側にはラック部材４１を往復動させる油圧シリン
ダやエアシリンダなどの駆動シリンダが連結されてい
る。図９において、４５は各ラックロッド４１ａ，４１
ｂの往復動を案内するガイドプレート、４６はラック部
材４１の往復動の移動量を所定範囲内に規制するための
ストッパである。

【００２１】このような本実施例は駆動シリンダ４４の
駆動により、ラック部材４１が往復動し、これにより全
てのピニオン４２が回転してガイドロッド１０が回転す
る。このため全てのガイドロッド１０を単一の駆動源に
より回転させることができ、駆動系が簡素化されて、そ
の制御およびメンテナンスが容易となる。

【００２２】

【実施例３】図１１ないし図１３は本発明の実施例３を
示し、実施例１と同一の要素は同一の符号で対応させて
ある。この実施例では、ガイドロッド１０の中間部分に
雄ねじ部１５が形成されている。また、この雄ねじ部１
５が螺合する雌ねじ部４８が固定側受板９に形成されて
いる（図１２参照）。このような構成では、モータ３０
が駆動してガイドロッド１０が回転すると、ガイドロッ
ド１０はその軸方向に直線的に進退移動する。そして、
この移動により係合片１１，１２と対応した係合部材２
２，２３との係合およびその解除が行われる。

【００２３】このような構成ではガイドロッド１０が直
線移動して係合、解除を行うため、係合片１１，１２お
よび係合部材２２，２３の係合面をテーパ面とする必要
がなくなり、これらの加工が容易となる。この場合、ガ
イドロッド１０の移動で、連結凹部１４およびモータ軸
３１の連結突起３２の嵌合が外れるのを防止する必要が
あり、このため連結凹部１４を実施例１よりも深くする
と共に、連結突起３２を高くしている。

【００２４】

【実施例４】図１４ないし図１８は、本発明の実施例４
を示す。この実施例では、可動側受板８に第１のガイド
ロッド５０が、固定側取付板１に第２のガイドロッド６
０がそれぞれ取り付けられている。各ガイドロッド５０
および６０は型締め方向と平行に延びており、第１のガ
イドロッド５０の先端部は固定側受板９内に、第２のガ
イドロッド６０の先端部は固定側キャビティユニット６
内に進入している。これらの先端部の進入を可能とする
ため、固定側受板９および固定側キャビティユニット６
には、凹部７１，７２が形成されている。なお、図示例
においては、一対のキャビティユニットに対して第１の
ガイドロッド５０は４本、第２のカイドロッド６０は２
本使用される。これらのガイドロッド５０および６０は
その基端部分にピニオン５１，６１を有し、このピニオ
ン５１，６１にラック７３，７４が噛合している。各ラ
ック７３，７４はそれぞれ一対の油圧シリンダなどの作
動シリンダ７５，７６に連結されており、作動シリンダ
７５，７６の作動により、ピニオン５１，６１が回転
し、第１および第２のガイドロッド５０，６０が回転す
る。

【００２５】図１５ないし図１７は第１のガイドロッド
５０を示す。第２のガイドロッド６０はこの第１のガイ
ドロッド５０と同様な構造となっており、以下対応した
符号を付すことによりこれらのガイドロッド５０，６０
を説明する。ガイドロッド５０，６０の先端部分には係
合片５２，６２が形成されるが、これらの係合片５２，
６２にはテーパ溝５３，６３が形成されている。各テー
パ溝５３，６３は円周方向の一側が開放されることによ
り逃げ部５４，６４が形成されている。また、第１のガ
イドロッド５０に対し、固定側受板９には第１の係合部
材５５が、第２のガイドロッド６０に対し固定側キャビ
ティ６には第２の係合部材６５が取り付けられている
（図１４参照）。これらの係合部材５５，６５は図１５
および図１７に示すように、先端がテーパ状になってお
り、各ガイドロッド５０，６０が回転すると、そのテー
パ溝５３，６３に進入して係合すると共に、ガイドロッ
ド５０，６０が反対方向に回転すると、この係合から離
脱する。このガイドロッド５０，６０の回転は上述した
作動シリンダ７５の駆動により行われる。図１８は第１
のガイドロッド５０における駆動構造を示し、４本の第
１ガイドロッド５０のピニオン５１にラック７３がそれ
ぞれ噛合し、このラック７３を移動させる作動シリンダ
７５が油圧回路により連結されている。そして油圧回路
の両端部分にはポンプ７８が連結されており、これらの
ポンプ７８の作動により全てのピニオン５１が同時に回
転する。なお、第１および第２のガイドロッド５０，６
０における係合部材５５，６５と係合する位置および係
合を解除する位置以外での回転を防止するため、各ガイ
ドロッド５０，６０にはストッパ５６，６６が取り付け
られている（図１４参照）。

【００２６】上記構成において、第１のガイドロッド５
０のテーパ溝５３と第１の係合部材５５との係合および
解除は、第２のガイドロッド６０のテーパ溝６３と第２
の係合部材６５との係合および解除と交互に行われる。
そして、第１のガイドロッド５０と第１の係合部材５５
との係合により、固定側キャビティユニット６が可動側
キャビティユニット５と密着して型締め力の自己保持が
行われる。このとき、第２のガイドユニット６０の逃げ
部６４には第２の係合部材６５が臨んでおり、プラテン
を開くと、これらは係合することなく、離れるため、第
１のガイドロッド５０による型締め力の自己保持が可能
となる。

【００２７】そして、第１および第２のガイドロッド５
０，６０を反対方向に回転すると、第１の係合部材５５
が第１のガイドロッド５０の逃げ部５４に臨み、第２の
係合部材６５が第２のガイドロッド６０のテーパ溝６３
と係合する。このため、プラテンを開くことにより型開
きが行われ、成形品の取り出しを行うことができる。従
って、これらの作動により実施例１と同様に作用するこ
とができる。

【００２８】図１９は本実施例の変形例を示し、第１お
よび第２のガイドロッド５０，６０を回転させる機構と
して、モータ等のアクチュエータ８０，８１が使用され
ている。アクチュエータ８０は可動側受板８に取り付け
られ、アクチュエータ８１は固定側取付板１に取り付け
られており、ギヤ８２，８３を介してそれぞれガイドロ
ッド５０，６０と連結されている。このような構造にお
いても各ガイドロッド５０，６０を回転させることがで
き、これにより型締め力の自己保持および型開きによる
成形品の取り出しを行うことができる。

【００２９】

【発明の効果】以上のとおり本発明はガイドロッドの回
転で係合部材と係合して型締め力の自己保持を行うた
め、確実な自己保持が可能であると共に、型締め力の自
己保持および解除を自動化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の全体斜視図。

【図２】実施例１の型開き時の断面図。

【図３】実施例１の型締め時の断面図。

【図４】ガイドロッドの斜視図。

【図５】ガイドロッドと係合部材を示す端面図。

【図６】ガイドロッドと係合部材を示す斜視図。

【図７】ガイドロッドと係合部材を示す端面図。

【図８】ガイドロッド端部の斜視図。

【図９】実施例２の断面図。

【図１０】実施例２の部分斜視図。

【図１１】実施例３のガイドロッドの斜視図。

【図１２】実施例３の断面図。

【図１３】実施例３のガイドロッドの端部の斜視図。

【図１４】実施例４の断面図。

【図１５】実施例４の部分斜視図。

【図１６】実施例４のガイドロッドの説明図。

【図１７】実施例４のガイドロッドと係合部材の斜視
図。

【図１８】実施例４の駆動機構の回路図。

【図１９】実施例４の変形例の断面図。

【符号の説明】

１ 固定側取付板 ２ 可動側取付板 ５ 可動側キャビティユニット ６ 固定側キャビティユニット ９ 固定側受板 １０ ガイドロッド

フロントページの続き (72)発明者 米久保 広志 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 西田 正三 広島県広島市安芸区船越南１丁目６番１ 号 株式会社日本製鋼所 広島製作所内 (56)参考文献 特開 昭63−42828（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−36016（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−36421（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−26664（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/74

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャビティを形成する一対のキャビティ
   ユニットの内の少なくとも一方のキャビティユニットに
   設けられ型締め作動と共に他方のキャビティユニットの
   内部に進入する少なくとも一のガイドロッドと、 このガイドロッドの少なくとも先端部分に形成された係
   合片と、 前記ガイドロッドが進入するキャビティユニットに設け
   られ前記係合片と係脱自在に係合し、当該係合により一
   対のキャビティユニットの型締め力の自己保持を行う係
   合部材と、 前記係合片と係合部材との係脱を行うためガイドロッド
   を回転させるアクチュエータとを備えていることを特徴
   とする射出成形金型。