JP3709410B2 - 金型用刻印装置 - Google Patents

Description

本発明は、射出成形金型等の金型に、キャビティで成形される成形品に製造年月等の所定の表示を刻印するために挿設する刻印装置に関する。

従来、この種の刻印装置は、キャビティ側の先端面に表示用の刻印部を形成した刻印体で構成される。刻印体は、一般的に、筒状の外殻体と、外殻体に回動自在に内挿される指標体とで構成される。外殻体の先端面には、周方向に間隔を存して複数の表示用彫刻部、例えば、月を表す１〜１２の数字の彫刻部が形成され、一方、指標体の先端面には、矢印用の彫刻部が形成される。そして、矢印が、外殻体の１〜１２の数字の彫刻部のうち製造月に合致する数字の彫刻部を指し示すように、指標体を回動させることで、成形品に製造月を示す表示が刻印されるようにしている（例えば、特許文献１参照）。

ここで、従来は、金型のキャビティ側の面に、刻印体の外径より若干小径の凹穴を形成し、この凹穴に刻印体を締まり嵌めすることにより、刻印体を金型に挿設している。これにより、刻印体が成形品と一緒に金型から離脱することを防止している。

また、金型に、その外面から凹穴の底面に達する取り出し用の孔を形成し、金型の定期的なメンテナンスに際し、取り外し用の孔に棒状工具を挿入し、この工具により刻印体を凹穴から押し出している。

ここで、刻印体を押し出す際には、刻印体の外周面と凹穴の内壁面とのかじりが発生する。そして、刻印体の着脱を何回も行うと、凹穴の内壁面が摩耗して、刻印体を凹穴に締まり嵌めできなくなる。この場合は、金型を交換せざるを得ず、ランニングコストが高くなる。また、金型に刻印体を挿設する際には、刻印体の先端面を叩いて凹穴に締まり嵌めする必要があり、何度も刻印体の先端面を叩いているうちに、刻印体の先端面の彫刻部が潰れてしまうおそれもある。

ところで、従来、月を表す１〜１２の数字の彫刻部が金型のキャビティ側の内面に直接形成されたものではあるが、刻印体の構成要素である指標体を金型の外面側から挿入し、金型の外側で指標体の回動操作を行い得られるようにしたものが知られている（例えば、参考文献２参照）。このものでは、指標体の尾端に、金型の外面に当接するフランジ部を形成し、指標体がキャビティ側に抜け出ないようにしている。

この技術を利用し、刻印体の尾端（外殻体と指標体とで構成される刻印体では外殻体の尾端）にフランジ部を形成すると共に、金型にその外面からキャビティに達する貫通孔を形成し、刻印体を貫通孔に金型の外側から挿入することが考えられる。この場合、刻印体の先端面が金型のキャビティ側の面と面一になったところで、刻印体の尾端のフランジ部が金型の外面に当接して、それ以上、刻印体が金型に挿入されないようにする必要がある。そのため、金型の厚さに合わせて、刻印体のフランジ部から先端面までの長さを変更しなければならない。

ここで、金型の厚さは千差万別であり、個々の金型の厚さに対応する長さの刻印体を製造しなければならない。このため、刻印体を大量生産することができず、刻印体のコストが高くなるという問題がある。
特開２０００−２２９３２５号公報（第３頁、第３図） 実公昭５５−２０４９７号公報（第３頁、第２図、第４図）

本発明は上記背景を鑑みてなされたものであり、金型の厚さに容易に対応できコストを低廉に抑えることのできる金型用刻印装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の金型用刻印装置は、キャビティで成形される成形品に所定の表示を刻印するために金型に挿設する刻印装置であって、キャビティ側の先端面に前記表示用の彫刻部を有する刻印体を備え、刻印体を、筒状の外殻体と、外殻体に回動自在に内挿される指標体とで構成し、外殻体のキャビティ側の先端面に、周方向に間隔を存して複数の表示用刻印部を形成すると共に、指標体のキャビティ側の先端面に、外殻体の何れかの表示用彫刻部を指し示すための矢印の彫刻部を形成して成るものにおいて、刻印体の尾端に中継部材を介して着脱自在に連結されるベース部材を備え、ベース部材は、金型の外面に当接して刻印体の先端面が金型のキャビティ側の内面に面一となるように金型に対する挿入深さを規制する尾端のフランジ部を備え、中継部材は、外殻体に挿入されて刻印体に連結される先端側の軸部と、ベース部材に形成したねじ孔に螺入されてベース部材に連結される尾端側の軸部とを備えることを特徴とする。

上記本発明の刻印装置を金型に挿設するときは、金型にその外面からキャビティ側の内面に貫通する挿入孔を形成し、この挿入孔に刻印装置を挿入する。この場合、ベース部材の尾端のフランジ部が金型の外面に当接するため、刻印装置を挿入孔に締まり嵌めしなくても、刻印装置が成形品と一緒に金型から離脱することを防止することができる。従って、刻印体を金型の凹穴に締まり嵌めする従来例のような不具合、即ち、刻印体の脱着時の凹穴の摩耗で金型の寿命が短くなったり、刻印体の先端面の叩きにより彫刻部が潰れるといった不具合を解消できる。

また、ベース部材の尾端のフランジ部が金型の外面に当接した状態で、刻印体の先端面が金型のキャビティ側の内面と面一になるように、金型の厚さに合わせて刻印装置の長さを設定する必要がある。ここで、刻印装置の長さは、ベース部材を長さの異なるものに取り替えることで変更できる。従って、ベース部材を取り替えることにより様々な厚さの金型に対応できる。刻印体は先端面に彫刻が施されるため高価であるが、ベース部材を取り替えるだけで金型の厚さに合わせることができるため、刻印体自体の長さは全て統一することができ、このため、刻印体を大量生産してコストを削減することができる。また、ベース部材は、彫刻を施す必要がないため、低廉に製造することができる。このため、全体として低廉な金型用刻印装置を提供することができる。

ここで、刻印体とベース部材とを連結するには、ベース部材の先端面に、刻印体に挿入されてこれに連結される軸部を突設する方式と、刻印体の尾端面に、ベース部材に挿入されてこれに連結される軸部を突設する方式とが考えられる。ところで、ベース部材の尾端のフランジ部から刻印体の先端面までの長さが金型の厚さに正確に対応していない場合、刻印装置の長さを微調節することが必要になる。この場合、刻印体の尾端面を研削することも考えられるが、研削に際しての刻印体の傷付きで、高価な刻印体が使用不能になる可能性がある。そのため、ベース部材の先端面を研削せざるを得ない。しかし、ベース部材の先端面に軸部を突設する方式では、ベース部材の先端面の研削が軸部の存在で困難になる。

一方、刻印体の尾端面に軸部を突設する方式では、ベース部材の先端面に軸部が存在しないため、ベース部材の先端面を平面研削盤により容易に研削することができ、刻印装置の長さの微調節を容易に行うことができ、有利である。

然し、前記刻印体が、本発明のように、筒状の外殻体と、外殻体に回動自在に内挿される指標体とで構成され、外殻体のキャビティ側の先端面に、周方向に間隔を存して複数の表示用刻印部を形成すると共に、指標体のキャビティ側の先端面に、外殻体の何れかの表示用彫刻部を指し示すための矢印の彫刻部を形成して成るものである場合、外殻体が筒状であるため、その尾端面に軸部を突設することができない。

この場合、本発明の金型用刻印装置のように、外殻体に挿入されて刻印体に連結される先端側の軸部と、ベース部材に形成したねじ孔に螺入されてベース部材に連結される尾端側の軸部とを備える中継部材を設け、この中継部材を介して刻印体とベース部材とを連結するように構成すれば、ベース部材の先端面に連結用の軸部を突設しなくても、刻印体とベース部材とを連結できる。その結果、ベース部材の先端面を平面研削盤で用意に研削できるようになり、金型の厚さに合わせた刻印装置の長さの微調節が容易になる。尚、中継部材の尾端側の軸部とベース部材との連結を、これら軸部とベース部材とに形成した軸方向に直交する横孔にクロスピンを挿通する、クロスピン方式で行うことは、ベース部材の先端面を研削した場合、軸部の横穴とベース部材の横穴とが軸方向にずれてしまうため、不可能である。そのため、中継部材の尾端側の軸部をベース部材に形成したねじ孔に螺入する、ねじ方式で軸部をベース部材に連結することが必要になる。

また、キャビティには例えば成形材料の分解ガス等の気体が発生し、この気体が外殻体と指標体との隙間を介して刻印体内に流入して滞留すると、気体に含まれるやに状のガス成分が外殻体と指標体との間に堆積し易くなる。ガス成分がある程度堆積すると、指標体をうまく回動できなくなるため、刻印体を分解してガス成分を除去するメンテナンス作業を頻繁に行うことが必要になる。

そのため、前記中継部材と前記ベース部材とに、前記刻印体内に連通し、ベース部材の尾端のフランジ部の尾端面に開口する通気孔を形成することが好ましい。

かかる構成によれば、外殻体と指標体との隙間を介してキャビティから刻印体内に流入した気体が刻印体内から通気孔を介して速やかに外部に放出される。そのため、外殻体と指標体との間にやに状のガス成分が堆積しにくくなり、刻印体のメンテナンス周期を引き伸ばすことができ、生産性の向上を図れる。

本発明の実施の形態を図１から図７を参照して説明する。図１は本発明の第１実施形態の金型用刻印装置の斜視図、図２は第１実施形態の金型用刻印装置の分解斜視図、図３は第１実施形態の金型用刻印装置の外殻体の断面図、図４は第１実施形態の金型用刻印装置の断面図、図５は本実施形態の金型用刻印装置を金型に挿設した状態を示す断面図、図６は第２実施形態の金型用刻印装置の分解斜視図、図７は第２実施形態の金型用刻印装置の断面図である。

第１実施形態の金型用刻印装置１は、図１に示すように、刻印体２と、中継部材３と、ベース部材４とからなる。刻印体２は、図２に示すように、筒状の外殻体５と、外殻体５に回動自在に内挿される指標体６とで構成される。外殻体５の先端面には、周方向に等間隔で製造月を表示するための１〜１２の数字の彫刻部５ａが形成されている。また、指標体６の先端面には、製造年を示す彫刻部６１ａと矢印を示す彫刻部６１ｂとが形成されている。そして、外殻体５の製造月に合致する数字の彫刻部５ａを矢印の彫刻部６ｂが指し示すように指標体６を回動し、これにより、製造年及び製造月を示す表示を成形品に刻印するようにしている。

外殻体５には、図３に示すように、先端から尾端に向かって順に、大内径部５１と、小内径部５２と、中内径部５３と、大内径部５４とが設けられている。一方、指標体６には、図２に示すように、先端から尾端に向かって順に、大径部６１と、中径部６２と小径部６３とが設けられている。図４に示すように、指標体６の大径部６１は外殻体５の大内径部５１に嵌り、また、指標体６の中径部６２、小径部６３は、それぞれ外殻体５の小内径部５２、中内径部５３に挿入される。中径部６２には軸方向に直交する凹穴６２ａが形成され、この凹穴６２ａにスプリング６２ｂと鋼球６２ｃとが挿入されて、鋼球６２ｃがスプリング６２ｂにより中径部６２の周面から突出するように付勢される。小内径部５２には、周方向に等間隔で１２本の溝５２ａが形成され、図２に示すように、矢印の彫刻部６ｂが外殻体５の１〜１２の各数字の彫刻部５ａを指し示す回動位置で鋼球６２ｃが各溝５２ａに係合して指標体６が各回動位置に弾力的に係止されるようにしている。

図３に示すように、中内径部５３には、その内周面に形成した溝５３ａに係合する外周の爪７１ａを有するディスク７１（図２参照）が、中内径部５３と小内径部５２との間の段部との間に介設するばね７２（図２参照）により尾方に付勢された状態で装着されている。そして、図２に示すように、指標体６の小径部６３を雄ねじに形成し、この小径部６３をディスク７１の中心に形成したねじ孔７１ｂに螺合させ、図４に示すように、ばね７２によりディスク７１を介して指標体６が尾方に付勢されるようにしている。

中継部材３は、図２に示すように、先端側の軸部３１と、中間のフランジ部３２と、尾端側の軸部３３とで構成されている。先端側の軸部３１は、外殻体５の尾端側の大内径部５４に、フランジ部３２が外殻体５の尾端面に当接するまで挿入される。このとき、軸部３１の先端は、図３に示す中内径部５３と大内径部５４との間の段部に当接するか、その近傍に到達し、図４に示すように、ディスク７１が中内径部５３から抜け出ることを防止するストッパとして機能する。そして、ディスク７１が中内径部５３から抜け出なければ、ディスク７１の爪７１ａが中内径部５３の溝５３ａに係合して回り止めされるため、ディスク７１に先方から指標体６の小径部６３を螺合させることができる。

尾端側の大内径部５４には、外殻体５の外周面から対向する外周面に亘って軸方向に直交する横孔５４ａが形成されている。また、図２に示すように、先端側の軸部３１にも、上記横孔５４ａに対応する位置に、軸方向に直交する横孔３１ａが形成されている。そして、両横孔５４ａ，３１ａにクロスピン８を挿入することにより、図４に示すように、外殻体５に中継部材３が連結される。

このように、中継部材３の先端側の軸部３１と外殻体５との連結は、これら軸部３１と外殻体５とに形成した両横孔５４ａ，３１ａにクロスピン８を挿通する、クロスピン方式で行うことが可能である。一方、中継部材３の尾端側の軸部３３とベース部材４との連結をクロスピン方式で行うことは、後述するようにベース部材４の先端面を研削した場合、軸部３３の横穴とベース部材４の横穴とが軸方向にずれてしまうため、不可能である。

そこで、中継部材３の尾端側の軸部３３は、図２に示すように、雄ねじに形成されている。また、ベース部材４の先端には、軸部３３に対応するねじ孔４１が形成されている。中継部材３のフランジ部３２の外周には、一対の平面部３２ａが形成されている。そして、平面部３２ａにスパナ等の工具を係合させて中継部材３を回転させることにより、中継部材３とベース部材４とを螺合できるようにしている。このとき、ベース部材４の先端面は、フランジ部３２に当接している。また、ベース部材４の尾端には、フランジ部４２が形成されている。

第１実施形態の金型用刻印装置１を挿設する金型９には、図５に示すように、ベース部材４の尾端のフランジ部４２に対応する外面の座ぐり部９１からキャビティ９ａ側の内面に貫通する挿入孔９２が形成されている。そして、刻印装置１を刻印体２側から挿入孔９２に挿入する。この場合、ベース部材４の尾端のフランジ部４２が金型９の外面たる座ぐり部９１の内底面に当接し、金型用刻印装置１の金型９に対する挿入深さが規制される。なお、フランジ部４２は、図５（ａ）に表れるＡ−Ａ線から見た矢視図を表す図５（ｂ）に示すように、非円形に形成され、座ぐり部９１も非円形に形成されて、フランジ部４２、即ち刻印装置１が金型９に対し回り止めされる。また、図５（ａ）に示すように、金型９の外面に、フランジ部４２の尾端面に当接する押さえ板１０を取り付け、刻印装置１が金型９の外方に抜け出ることを防止する。

ところで、フランジ部４２から刻印体２の先端面までの長さは、フランジ部４２が座ぐり部９１の内底面に当接した際に、刻印体２の先端面が金型９のキャビティ９ａ側の面に面一になるように設定する必要がある。ここで、刻印体２の先端面が、金型の製造公差等により金型９のキャビティ９ａ側の面から僅かに突出している場合には、ベース部材４の先端面を研削して、ベース部材４の尾端のフランジ部４２から先端面までの長さを微調節することが必要になる。本実施形態では、ベース部材４の先端面に軸部が突設されていないため、ベース部材４の先端面を平面研削盤等により容易に研削することができ、金型用刻印装置１の長さの微調整が容易になる。

また、金型用刻印装置１は、フランジ部４２が、座ぐり穴９１の内底面と当接し、かつ、押さえ板１０と当接しているため、締まり嵌めをせずに隙間嵌めでも金型用刻印装置１が挿入孔９２から内外何れの側にも抜けることがない。このように本実施形態においては、隙間嵌めを採用することができるため、金型用刻印装置１の着脱時の挿入孔９２とのかじりによる挿入孔９２の内周面の摩耗を防止することができ、金型９の寿命を延ばすことができる。

なお、キャビティ９ａ内には成形材料の分解ガス等の気体が発生する。この気体が外殻体５と指標体６との隙間から刻印体２内に流入して滞留すると、気体に含まれるやに状のガス成分が外殻体５と指標体６との間に堆積し易くなる。ガス成分がある程度堆積すると、指標体６をうまく回動できなくなるため、刻印体２を分解してガス成分を除去するメンテナンス作業を頻繁に行うことが必要になる。

そこで、第１実施形態では、中継部材３に、図４に示す如く、刻印体２内に連通し、軸方向に貫通する貫通孔３４を形成し、また、ベース部材４のねじ孔４１をフランジ部４２の尾端面まで貫通させている。また、図５に示すように、金型用刻印装置１が金型９から脱落しないように係止している押さえ板１０には、ベース部材４のねじ孔４１に対応する位置に透孔１０ａが形成されている。これにより、キャビティ９ａから外殻体５と指標体６との隙間を介して刻印体２内に流入した気体は、外殻体５とディスク７１との隙間、及びディスク７１と中継部材３との隙間とを経由して貫通孔３４とねじ孔４１とからなる通気孔と透孔１０ａとを介して速やかに金型９の外部に放出される。このため、外殻体５と指標体６との間にやに状のガス成分が堆積しにくくなる。その結果、刻印体２のメンテナンス周期を引き伸ばすことができ、生産性の向上を図れる。

また、第１実施形態によれば、ベース部材４を取り替えることにより様々な厚さの金型９に対応できる金型用刻印装置１を提供できる。例えば、金型９の厚さが薄い場合には、ベース部材４を、図２に示す長さの短いベース部材４’に取り替えることにより対応することができる。

ここで、刻印体２は先端面に製造月の彫刻部５ａや製造年の彫刻部６ａ、矢印の彫刻部６ｂが施され、また構造が複雑であり高価である。しかし、本実施形態によれば、ベース部材４を取り替えるだけで金型９の厚さに合わせて金型用刻印装置１の長さを変えることができるため、刻印体２自体の長さは全て同じでよい。このため、刻印体２を大量生産してコストを削減することができる。

また、ベース部材４は、彫刻部を施していないため、低廉に製造することができる。また中継部材３も全て同一形状であるため大量生産してコストを削減することができる。よって、全体として低廉な金型用刻印装置１を提供することができる。

なお、第１実施形態においては、外殻体５と中継部材３の軸部３１との連結に、クロスピン８を外殻体５と軸部３１との横孔５４ａ，３１ａに挿入するクロスピン方式を採用しているが、これに限られず、例えば、外殻体５の尾端部にねじ孔を形成し、中継部材３の先端側の軸部３１を雄ねじに形成して、軸部３１と外殻体５の尾端部に形成されたねじ孔とを螺合させることにより、外殻体５と中継部材３とを連結するようにしてもよい。

また、第１実施形態においては、ベース部材４に形成されたねじ孔４１は、尾端面まで貫通しているが、ねじ孔４１は、先端面から軸方向尾方に中継部材３の尾端側の軸部３３の長さよりも若干長い長さまで形成し、ねじ孔４１の内底面に、ベース部材４の尾端面まで貫通する貫通孔を形成するようにしてもよい。この場合、中継部材３の貫通孔３４と、ベース部材４の貫通孔により、キャビティ９ａからの気体を排出する通気孔が構成される。

次に図６、図７を参照して第２実施形態の金型用刻印装置１’について説明する。第２実施形態の金型用刻印装置１’は、円柱状の刻印体２とベース部材４とで構成される。刻印体２の先端面には、リサイクルマークの彫刻部２１が施されている。また、刻印体２の尾端面には、雄ねじに形成された軸部２２が形成されている。ベース部材４の先端面には、軸部２２が螺入されるねじ孔４１が形成されている。ベース部材４の尾端には、フランジ部４２が形成されている。

このように第２実施形態の金型用刻印装置１’は、刻印体２の構成が異なり、第１実施形態の中継部材３が存在しないこと以外は全て第１実施形態と同様である。そして、第１実施形態の特有の作用である刻印体２内に流入した気体の排出の点を除き、第１実施形態のものと同様の作用効果が得られる。

本発明の第１実施形態の金型用刻印装置の斜視図。 第１実施形態の金型用刻印装置の分解斜視図。 第１実施形態の金型用刻印装置の外殻体の断面図。 第１実施形態の金型用刻印装置の断面図。 第１実施形態の金型用刻印装置を金型に挿設した状態を示す断面図。 第２実施形態の金型用刻印装置の分解斜視図。 第２実施形態の金型用刻印装置の断面図。

符号の説明

１…第１実施形態の金型用刻印装置、 ２…刻印体、 ３…中継部材、 ３１…軸部、 ３１ａ…貫通孔、 ３２…フランジ部、 ３２ａ…平面部、 ３３…軸部、 ３４…貫通孔、 ４…ベース部材、 ４１…ねじ孔、 ４２…フランジ部、 ５…外殻体、 ５１…大内径部、 ５２…小内径部、 ５２ａ…溝、 ５３…中内径部、 ５３ａ…溝、 ５４…大内径部、 ５４ａ…貫通孔、 ６…指標体、 ６１…大径部、 ６１ａ…製造年、 ６１ｂ…矢印、 ６２…中径部、 ６２ａ…凹穴、 ６２ｂ…スプリング、 ６２ｃ…鋼球、 ６３…小径部、 ７１…ディスク、 ７１ａ…爪、 ７１ｂ…ねじ孔、 ７２…ばね、 ８…クロスピン、 ９…金型、 ９ａ…キャビティ、 ９１…座ぐり部、 ９２…挿入孔、 １０…押さえ板、 １０ａ…貫通孔、 １’…第２実施形態の金型用刻印装置、 ２１…リサイクルマークの彫刻部、 ２２…軸部。

Claims (2)

1. キャビティで成形される成形品に所定の表示を刻印するために金型に挿設する刻印装置であって、キャビティ側の先端面に前記表示用の彫刻部を有する刻印体を備え、刻印体を、筒状の外殻体と、外殻体に回動自在に内挿される指標体とで構成し、外殻体のキャビティ側の先端面に、周方向に間隔を存して複数の表示用刻印部を形成すると共に、指標体のキャビティ側の先端面に、外殻体の何れかの表示用彫刻部を指し示すための矢印の彫刻部を形成して成るものにおいて、
   刻印体の尾端に中継部材を介して着脱自在に連結されるベース部材を備え、ベース部材は、金型の外面に当接して刻印体の先端面が金型のキャビティ側の内面に面一となるように金型に対する挿入深さを規制する尾端のフランジ部を備え、
   中継部材は、外殻体に挿入されて刻印体に連結される先端側の軸部と、ベース部材に形成したねじ孔に螺入されてベース部材に連結される尾端側の軸部とを備えることを特徴とする金型用刻印装置。
2. 前記中継部材と前記ベース部材とに、前記刻印体内に連通し、ベース部材のフランジ部の尾端面に開口する通気孔を形成することを特徴とする請求項１記載の金型用刻印装置。