JP3294325B2 - 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】厚肉成形品の射出成形では、ひけや変形
を防止するための冷却が必要であるところから、成形時
間が長くなっている。このため、従来では特開昭６１−
２３７６１３号公報に記載された射出成形方法により成
形時間の短縮化がなされている。かかる従来の射出成形
方法は、キャビティを形成する一対のキャビティユニッ
トの内、一方のキャビティユニットに係止片を突設した
棒状のロックレバーを取り付けると共に、このロックレ
バーの係止片と係合するロック体を他方のキャビティユ
ニットに取り付けている。そして、型締めによる射出成
形後に、ロックレバーとロック体との係合により型締め
力を自己保持した状態として、成形機の型締め機構から
一対のキャビティユニットを取り外し、単独で冷却さ
せ、この冷却の間に別の一対のキャビティユニットをセ
ットして射出成形する。これにより成形時間の短縮化が
可能となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術におけるロックレバーとロック体はキャビテ
ィユニットを成形機の型締め機構から取り外す際に、単
にキャビティユニットが開かないように作用するもので
ある。このため、型締め機構に対するキャビティユニッ
ト自体の取り外し、取り付けは自動化ができず、成形サ
イクルタイムの短縮化に限界を生じていた。

【０００４】本発明は、上記事情を鑑みてなされたもの
であり、型締め力の自己保持状態でのキャビティユニッ
トの着脱を型締めおよび型開きに連動するようにし、こ
れにより成形サイクルタイムを短縮化できる射出成形金
型を提供することを目的とする。

【０００５】

【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が
着脱自在に取り付けられる取付部材と、先端にフック部
を有し、前記取付部材および一方のキャビティユニット
にそれぞれ取り付けられた固定用アームと、これらの固
定用アームのフック部が係脱自在に係合する係合部が形
成され、前記他方のキャビティユニットに回転可能に取
り付けられた回転体と、前記一対のキャビティユニット
が型締めするように付勢する弾性部材と、型締め時に前
記一方のキャビティユニット側の固定用アームのフック
部と回転体の係合部とが係合し、型開き時に前記取付部
材側の固定用アームのフック部と回転体の係合部とが係
合するように回転体を回転させるアクチュエータとを備
え、前記一方のキャビティユニット側の固定用アームと
回転体との係合により一対のキャビティユニットが型締
め力を自己保持した状態で一体的に取付部材が着脱され
ることを特徴とする。また本発明の射出成形金型は、一
方のキャビティユニットと、この一方のキャビティユニ
ットに一面が密着したときにキャビティを形成する他方
のキャビティユニットと、この他方のキャビティユニッ
トの他面が当接可能な取付部材と、からなり、前記他方
のキャビティユニットを前記一方のキャビティユニット
と前記取付部材との間で選択的に切換えてそれぞれに保
持可能なように、前記他方のキャビティユニットに切り
換え手段を備えるとともに、前記一方のキャビティユニ
ット及び取付部材のそれぞれに前記切り換え手段の切り
換えにより切り換え手段に対して一方が係合状態となり
他方が開放状態となる係止手段を設け、型締め時に前記
一方のキャビティユニットと他方のキャビティユニット
とが密着しキャビティが形成された状態で樹脂を射出
し、前記一方のキャビティユニットの係止手段と前記他
方のキャビティユニットの切り換え手段とが係合して一
方のキャビティユニットと他方のキャビティユニットと
が自己保持状態となり、型開き時に前記取付部材の係止
手段と前記他方のキャビティユニットの切り換え手段と
が係合して一方のキャビティユニットと他方のキャビテ
ィユニットとが型開き状態となる構成にしたことを特徴
とする。

【０００６】

【作用】上記構成では、型締め時にアクチュエータが回
転体を回転させて、回転体の係合部と一方のキャビティ
ユニットの固定用アームとを係合させる。これにより一
対のキャビティユニットが型締め力を自己保持した状態
で移動される。一方、型開き時には、回転体の係合部と
取付部材の固定用アームとが係合するように回転体を回
転させるため、キャビティユニットが開放されて成形品
の取り出しが可能となる。従って、型締めと型開きに連
動したキャビティユニットの一体化および離反を行うこ
とができ、自動化が可能となっている。また、上記構成
では、一方のキャビティユニットと取付部材との間に配
置した他方のキャビティユニットに備えた切り換え手段
を切り換えることにより、この他方のキャビティユニッ
トを一方のキャビティユニットまたは取付部材に保持可
能にする。これにより、型締め時に一方のキャビティユ
ニットに他方のキャビティユニットを保持して自己保持
状態となって射出成形位置から移動可能になり、型開き
時に取付部材に他方のキャビティユニットを保持して型
開き状態となって成形品の取り出しが可能となる。従っ
て、型締め時と型開き時の切り換え手段の切り換えに連
動してキャビティユニットの一体化および離反が容易に
行うことができるようになっている。

【０００７】

【実施例１】図７は本発明が適用される射出成形装置の
金型部分を示す。可動側取付板５０に可動側受板５１が
取り付けられ、この可動側受板５１に第１および第２の
キャビティアッシィＡ，Ｂが横並び状に取り付けられて
いる。これらのキャビティアッシィＡ，Ｂはロッド５２
を介して駆動装置５３に連結されており、駆動装置５３
の駆動によって左右方向に一体的にスライド移動する。
各キャビティアッシィＡ，Ｂは可動側受板５１に取り付
けられた可動側キャビティユニット１と、可動側キャビ
ティユニット１が密着することにより同キャビティユニ
ット１との間にキャビティ５を形成する固定側キャビテ
ィユニット２と、この固定側キャビティユニット２が取
り付けられる固定側受板３とを備えて構成されている。
なお、可動側キャビティユニット１は一方のキャビティ
ユニットに相当し、固定側キャビティユニット２と固定
側受板３とが他方のキャビティユニットに相当する。こ
の場合、固定側受板３は取付部材としての固定側取付板
４に取り付けられている。５４，５５は可動側キャビテ
ィユニット１と固定側キャビティユニット２との位置決
めを行うため、これらの対応位置に形成されたガイド孔
およびガイドピンである。

【０００８】この装置においては、キャビティアッシィ
Ａで示すように、可動側キャビティユニット１，固定側
キャビティユニット２および固定側受板３が一体となっ
た状態で型締め力を自己保持しながら冷却が行われる。
このキャビティアッシィＡの冷却中に、駆動装置５３に
より射出成形位置に移動されたキャビティアッシィＢに
対して射出成形が行われ、この射出成形後に、駆動装置
５３により射出成形位置に移動されたキャビティアッシ
ィＡを型開きしてキャビティアッシィＡから成形品を取
り出し、再度、型締めしてキャビティアッシィＡに対し
て射出成形を行う。かかる型開きおよび射出成形時にお
いては、キャビティアッシィＢの可動側キャビティユニ
ット１、固定側キャビティユニット２および固定側受板
３が型締め力を自己保持しながら冷却される。以下、上
記作動を繰り返すことにより、連続的な成形を行い、こ
れにより成形サイクルタイムを短縮化するものである。

【０００９】図１ないし図６はこのような射出成形装置
に使用される本発明の射出成形金型の実施例１を示し、
図７と同一の要素は同一の符号を付して対応させてあ
る。これらの図において、可動側キャビティユニット１
と、固定側キャビティユニット２と、固定側受板３とに
より、キャビティアッシィ１８が構成され、これらが一
体となって取付部材である固定側取付板４に対して移動
する。５は可動側キャビティユニット１と固定側キャビ
ティユニット２とが密着状態で形成する成形用のキャビ
ティである。

【００１０】このような構成において、固定側受板３の
外面にはリング状の回転体８が切り換え手段として取り
付けられると共に、可動側キャビティユニット１および
固定側取付板４には固定側アーム１２，１４が係止手段
としてそれぞれ取り付けられている。回転体８は固定側
受板３に設けられた軸体６を中心に回転可能となってい
る。この回転体８の回転を行うため、アクチュエータ７
が固定側受板３の回転体近辺に設けられている。アクチ
ュエータ７は転接、歯合などの適宜の手段によって回転
体８に回転力を付与するものであり、その作動は後述す
る制御に従って行われる。また、回転体８の外周部分に
は円弧形状の係合部１０が等間隔で３箇所形成されると
共に、係合部１０の間にはスリット部９が形成されてい
る。これにより軸体６を挟んだ対向部位には係合部１０
とスリット部９とが位置し、回転体８は６０°毎に回転
する。

【００１１】固定用アーム１２および１４は回転体８の
軸体６と同一線上に位置するように、可動側キャビティ
ユニット１および固定側取付板４の対向位置に取り付け
られる。各固定用アーム１２および１４は可動側キャビ
ティユニット１および固定側取付板４から回転体８の方
向に延び、その先端部分には回転体８の係合部１０に係
合するフック部１１および１３がそれぞれ形成されてい
る。この場合、固定用アーム１２，１４の幅は回転体８
のスリット部９よりも小さくなっており、各フック部１
１および１３はスリット部９を通って回転体８内部に進
入することができる。

【００１２】１５は固定側キャビティユニット２と固定
側受板３との間に挿入されたばねなどの弾性部材であ
り、固定側キャビティユニット２が可動側キャビティユ
ニット１に密着するように作用する。これにより弾性部
材１５は可動側および固定側のキャビティユニット１，
２を型締めする方向に付勢している。

【００１３】さらに、固定側キャビティユニット２には
ボルトからなる調整部材２２が取り付けられている。こ
の調整部材２２は固定側キャビティユニット２から固定
側受板３を貫通してその頭部２２ａが固定側受板３に当
接している。調整部材２２は型締め力が作用している以
外において、固定側キャビティユニット２と固定側受板
３との間に所定の隙間１６を形成するように、その螺合
長が調節されている。なお、固定側受板３と固定側取付
板４との間には、隙間２３が形成される状態で作動する
ようになっている。

【００１４】次に、本実施例の作動を説明する。図１は
成形品取り出しのため、型開きした状態を示し、可動側
キャビティユニット１が固定側キャビティユニット２か
ら離れている。この型開き時においては、固定側取付板
４の固定用アーム１４のフック部１３と回転体８の係合
部１０とが係合した状態となっており、固定側キャビテ
ィユニット２および固定側受板３が固定側取付板４に保
持されている。このとき、固定側受板３と固定側取付板
４との間には隙間２３が形成されている。

【００１５】次に射出成形装置の型締め機構によりプラ
テンを閉じて型締めを行うと、可動側キャビティユニッ
ト１の固定用アーム１２がスリット部９から回転体８の
内部に進入する（図２参照）。この状態でアクチュエー
タ７が駆動して回転体８が６０°回転し、これにより可
動側キャビティユニット１の固定用アーム１２に回転体
８の係合部１０が位置すると共に、固定側取付板４の固
定用アーム１４に回転体８のスリット部９が位置する
（図３参照）。

【００１６】そして、この状態でキャビティ５に溶融樹
脂を射出し、射出後の保圧が完了してキャビティ５内の
樹脂圧力がある程度低くなったとき、型閉め機構により
プラテンを開く。かかる開放時には、可動側キャビティ
ユニット１の固定用アーム１２のフック部１１と回転体
８の係合部１０とが係合する。このため、固定側キャビ
ティユニット２と可動側キャビティユニット１はパーテ
ィングライン面１７が開くことなく、固定側受板３と共
に固定側取付板４から離れて、プラテンが開放される
（図４参照）。かかる状態では固定用アーム１２と回転
体８とが係合しているため、可動側キャビティユニット
１と固定側キャビティユニット２とが一体化していると
共に、弾性部材１５により固定側キャビティユニット２
が可動側キャビティユニット１方向に押圧されており、
これにより一対のキャビティユニット１，２全体では型
締め方向に付勢された状態となっている。従って、一対
のキャビティユニット１，２は型締め力を自己保持した
状態となっており、この状態のままで射出成形位置から
離れた位置に移動させて冷却する。これにより厚肉成形
品であっても、ひけや変形を防止した高精度の成形が可
能となる。このような冷却時においては、別の一対のキ
ャビティユニットが射出成形位置に位置決めされて溶融
樹脂を射出する。

【００１７】そして、自己保持状態で冷却された一対の
キャビティユニットを再度射出成形位置に移動して、プ
ラテンを閉じる。この型締めが終了した時点では、固定
側取付板４の固定用アーム１４がそのスリット部９から
回転体８の内部に進入する（図５参照）。この進入の
後、アクチュエータ７が駆動して回転体８を６０°回転
させるため、固定側取付板４の固定用アーム１４に回転
体８の係合部１０が位置すると共に、可動側キャビティ
ユニット１の固定用アーム１２に回転体のスリット部９
が位置する（図６参照）。これにより固定側キャビティ
ユニット２および固定側受板３は固定側取付板４に保持
されると共に、可動側キャビティユニット１は固定側キ
ャビティユニット２との結合から開放される。従って、
プラテンを開くとパーティングライン面１７が開き、冷
却固化した成形品を取り出すことができる（図１参
照）。

【００１８】このような本実施例では、一対のキャビテ
ィユニットの着脱を型締めおよび型開きに連動して自動
的に行うことができるため、成形サイクルタイムを短く
することができる。また、樹脂内圧によって可動側キャ
ビティユニット１の固定用アーム１２が伸びても、弾性
部材１５が型締め方向に付勢しているため、パーティン
グライン面が不用意に開くことがないと共に、固定用ア
ーム１２の弾性変形による伸び量も隙間１６の開き量で
吸収できる。さらには、回転体８の係合部１０をある程
度、小さくすることにより回転体８の回転量が設定値と
ずれても、双方の固定用アーム１２，１４が回転体８と
同時に係合することを防止できるため、型開き時におけ
る破損を防止できる。

【００１９】

【実施例２】図８ないし図１０は本発明の実施例２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２においては、可動側キャビティユニッ
ト１にガイドピン３０が取り付けられていると共に、こ
のガイドピン３０と対向した固定側キャビティユニット
２の部分には、ガイドピン３０が挿入されるガイドブッ
シュ３１が設けられており、これらによりキャビティユ
ニット１，２相互の芯ずれが防止されている。また、固
定側取付板４には位置決めピン３３が取り付けられ、こ
の位置決めピン３３との対向部位における固定側受板３
には位置決めピン３３が挿入される凹部３２が形成され
ており、これにより固定側キャビティユニット２と固定
側受板３とが固定側取付板４に保持される際に、これら
が固定側取付板４から脱落しないようになっている。

【００２０】さらに回転体８を回転させるアクチュエー
タ７にはギヤ２０が一体回転するように取り付けられ、
このギヤ２０が噛合するギヤ部１９が回転体８に形成さ
れている。図１０は回転体８の形状を示し、係止部１０
およびスリット部９の形成部位下方にギヤ部１９が形成
されている。アクチュエータ７の駆動は制御装置３５に
より行われ、この制御装置３５の駆動信号は固定側キャ
ビティユニット２に取り付けられたリミットスイッチ３
４に基づいて行われる。リミットスイッチ３４は型締め
を検出するようになっており、型締めの都度、検出信号
が制御装置３５に送出され、これにより制御装置３５は
回転体８が６０°毎に回転するようにアクチュエータ７
を駆動する。

【００２１】図９は回転体に係合する可動側キャビティ
ユニット１側の固定用アーム１２を示し、固定側取付板
４の固定用アーム１４にも同様に適用される。この固定
用アーム１２は全体がアーチ構造となっており、その先
端にフック部１１が形成されている。

【００２２】上記構造において、固定用アーム１４のフ
ック部１３が回転体８の係合部１０と係合した状態で
は、固定側キャビティユニット２と固定側受板３とが固
定側取付板４に保持され、位置決めピン３３により落下
が防止されている。このとき、固定側受板３と固定側取
付板４との間には隙間２３が生じている。一方、型締め
が終了した時点では、リミットスイッチ３４がこれを検
知するため、制御装置３５によりアクチュエータ７が作
動して、回転体８が６０°回転し、これにより可動側キ
ャビティユニット１の固定用アーム１２のフック部１１
と回転体８の係合部１０とが一致した状態となる。この
状態でキャビティ５内に溶融樹脂を射出し、その後、保
圧が完了して樹脂圧力がある程度、低くなった時、プラ
テンを開くと、固定用アーム１２のフック部１１と回転
体８の係合部１０とが係合する。この状態では、弾性部
材１５の付勢力によりパーティングライン面１７が開く
ことがないため、型締め力を自己保持した状態で一対の
キャビティユニット１，２を型締め機構から離脱させて
冷却することができ、この冷却の間、別のキャビティユ
ニットに対し、射出を行うことができる。

【００２３】そして、冷却が終了したキャビティユニッ
ト１，２を型締め機構にセットし、型締めを行うと、固
定側キャビティユニット２と固定側受板３との間の隙間
１６が閉じるため、固定用アーム１２と回転体８との係
合が解除する。これと同時に固定側取付板４の固定用ア
ーム１４がスリット部９から回転体８の内部に進入す
る。また、この型締めをリミットスイッチ３４が検知す
るため、制御装置３５がアクチュエータ７を駆動し、こ
れにより回転体８が６０°回転して、可動側キャビティ
１の固定用アーム１２のフック部１１が回転体８のスリ
ット部９に一致する。従って、プラテンを開くことによ
り、ハーティングライン面１７が開き、成形品の取り出
しが行われる。

【００２４】このような、本実施例においても、自動化
が可能となっているが、型締めをリミットスイッチ３４
が検出してアクチュエータ７を駆動させるため、確実で
制御性の良好な作動が可能となるメリットがある。

【００２５】

【実施例３】この実施例３では実施例１および実施例２
における変形例について説明する。図１１は回転体８の
変形例を示し、係合部１０が単一となっている。この場
合は、回転体８を１８０°ずつ回転させることにより、
固定用アーム１２，１４との係合およびその解除を行う
ことができる。これにより回転体８の構造が簡単となり
その加工が容易となる。

【００２６】図１２は回転体８とアクチュエータ７との
連結構造の変形例を示し、これらにベルト溝４０，４１
が形成され、ベルト溝４０，４１に無端状のベルト４２
が掛け渡されている。この場合は回転体８とアクチュエ
ータ７との連結が簡単となり、組立てが容易となる。

【００２７】

【発明の効果】以上のとおり本発明は、一対のキャビテ
ィユニットの一体化および離反を型締めおよび型開きに
連動して行うようにしたため、成形サイクルタイムを短
縮することができる。また、本発明は、キャビティユニ
ットの一体化および離反を型締め時および型開き時の切
り換え手段の切り換えに連動して行えるようにしたた
め、成形サイクルタイムを短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の正面図。

【図２】実施例１の作動を示す正面図。

【図３】実施例１の作動を示す正面図。

【図４】実施例１の作動を示す正面図。

【図５】実施例１の作動を示す正面図。

【図６】実施例１の作動を示す正面図。

【図７】本発明が適用される装置の斜視図。

【図８】実施例２の正面図。

【図９】固定用アームの側面図。

【図１０】回転体の斜視図。

【図１１】実施例３の正面図。

【図１２】実施例３の変形例の正面図。

【符号の説明】

１ 可動側キャビティユニット ２ 固定側キャビティユニット ３ 固定側受板 ４ 固定側取付板 ５ キャビティ ７ アクチュエータ ８ 回転体 １０ 係合部 １１ フック部 １２ 固定用アーム １３ フック部 １４ 固定用アーム

───────────────────────────────────────────────────── 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 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 西田 正三 広島市安芸区船越南１丁目６番１号 株 式会社日本製鋼所内 (56)参考文献 特開 平４−327919（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−36421（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−195930（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−239926（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−239925（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−237613（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−230918（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 45/26 - 45/37 B29C 45/64 - 45/68 B29C 33/00 - 33/36 B22D 17/26

Claims (2)

(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
   ユニットが着脱自在に取り付けられる取付部材と、先端
   にフック部を有し前記取付部材および一方のキャビティ
   ユニットにそれぞれ取り付けられた固定用アームと、こ
   れらの固定用アームのフック部が係脱自在に係合する係
   合部が形成され、前記他方のキャビティユニットに回転
   可能に取り付けられた回転体と、前記一対のキャビティ
   ユニットが型締めするように付勢する弾性部材と、型締
   め時に前記一方のキャビティユニット側の固定用アーム
   のフック部と回転体の係合部とが係合し、型開き時に前
   記取付部材側の固定用アームのフック部と回転体の係合
   部とが係合するように回転体を回転させるアクチュエー
   タとを備え、前記一方のキャビティユニット側の固定用
   アームと回転体との係合により一対のキャビティユニッ
   トが型締め力を自己保持した状態で一体的に取付部材に
   着脱されることを特徴とする射出成形金型。
2. 【請求項２】 一方のキャビティユニットと、この一方
   のキャビティユニットに一面が密着したときにキャビテ
   ィを形成する他方のキャビティユニットと、この他方の
   キャビティユニットの他面が当接可能な取付部材と、か
   らなり、前記他方のキャビティユニットを前記一方のキ
   ャビティユニットと前記取付部材との間で選択的に切換
   えてそれぞれに保持可能なように、前記他方のキャビテ
   ィユニットに切り換え手段を備えるとともに、前記一方
   のキャビティユニット及び取付部材のそれぞれに前記切
   り換え手段の切り換えにより切り換え手段に対して一方
   が係合状態となり他方が開放状態となる係止手段を設
   け、型締め時に前記一方のキャビティユニットと他方の
   キャビティユニットとが密着しキャビティが形成された
   状態で樹脂を射出し、前記一方のキャビティユニットの
   係止手段と前記他方のキャビティユニットの切り換え手
   段とが係合して一方のキャビティユニットと他方のキャ
   ビティユニットとが自己保持状態となり、型開き時に前
   記取付部材の係止手段と前記他方のキャビティユニット
   の切り換え手段とが係合して一方のキャビティユニット
   と他方のキャビティユニットとが型開き状態となる構成
   にしたことを特徴とする射出成形金型。