JP3808410B2 - 金型反転式成形機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金型反転式成形機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、射出成形機においては、加熱シリンダ内において加熱され、溶融させられた樹脂を高圧で射出して金型装置のキャビティ内に充填（てん）し、該キャビティ内において樹脂を冷却し、固化させることによって成形品を成形するようになっている。そのために、前記金型装置は固定金型及び可動金型から成り、型締装置によって前記可動金型を進退させ、前記固定金型に対して接離させることによって、型開閉、すなわち、型閉、型締及び型開を行うことができるようになっている。
【０００３】
そして、材質の異なる樹脂や、色の異なるから樹脂から成る成形品を一体的に成形する場合、すなわち、多色成形をする場合には、金型を反転させる金型反転式成形機が使用されている。この場合、金型には一対のキャビティが形成され、一方のキャビティ内に一方の樹脂を射出して一次成形品を成形した後、金型を反転させて他方のキャビティ内において前記一次成形品の上に他方の樹脂を射出し、二次成形品を成形するようになっている。
【０００４】
図２は従来の金型反転式成形機の側面図、図３は従来の金型反転式成形機の可動金型の正面図であり図２のＡ矢視図である。
【０００５】
図において、１０１は成形機のフレーム、１０２は該フレーム１０１に固定された固定プラテン、１０３は該固定プラテン１０２の金型取付面に取り付けられた固定金型である。また、１０５は成形機の型締装置における可動プラテンであり、図示されない駆動機構によって、複数本、例えば、４本のタイバー１１８に沿って、図２における左右方向に移動させられる。そして、前記可動プラテン１０５の金型取付面には、反転盤１０６を介して可動金型１０７が取り付けられている。さらに、前記可動プラテン１０５には支持部材１１１を介してモータ１１２が取り付けられている。
【０００６】
ここで、前記反転盤１０６は可動プラテン１０５に回転可能に取り付けられ、図３に示されるように、前記モータ１１２の回転軸に取り付けられた駆動ギヤ１１５、及び、支持部材１１１に取り付けられた従動ギヤ１１６を介して、前記パルスモータ１１２によって回転させられるようになっている。なお、前記反転盤１０６は、回転角１８０度の範囲内で反転する。
【０００７】
そして、前記反転盤１０６の周囲には、フレキシブルな第１の線状体群１２４が巻き付けられている。該第１の線状体群１２４は、可動金型１０７を冷却又は加熱するための温度調整用熱媒体を供給するパイプ、金型信号を成形機に接続する電線等から成るものであり、一端が反転盤１０６に取り付けられた第１のコネクタ部材１１７に接続され、他端が可動プラテン１０５に取り付けられたジョイント部１２３に接続されている。また、該ジョイント部１２３は、フレキシブルな第２の線状体群１２１を介して、フレーム１０１に取り付けられた第２のコネクタ部材１２２に接続されている。そして、該第２のコネクタ部材１２２には、図示されない供給源から温度調整用熱媒体、信号等が供給される。これにより、前記反転盤１０６に温度調整用熱媒体、信号等が供給されるようになっている。なお、１２８は線状体固定具であり、第１の線状体群１２４の第１のコネクタ部材１１７に近い部分を反転盤１０６の周囲に固定する。また、１１３は可動プラテン１０５に取り付けられた覆い部材である。
【０００８】
ここで、前記第１の線状体群１２４は、反転盤１０６の周囲に巻き付けられているが、図３に示されるように、余剰部分が下方に垂れ下がるようになっている。該余剰部分の長さは反転盤１０６の回転角度によって増減し、下方に垂れ下がる量も変化する。そして、前記余剰部分が垂れ下がる動きを滑らかにし、垂れ下がっている部分の形状を整えるために、第１の線状体群１２４はガイド部材１２６によってガイドされ、また、錘（おもり）１２５が取り付けられる。これにより、反転盤１０６が反転しても、第１の線状体群１２４の余剰部分は、安定した形状を保持して下方に垂れ下がるので、成形機の側方にはみ出すことがなく、オペレータの操作の妨げになることがない。
【０００９】
また、第２の線状体群１２１も、図２に示されるように、余剰部分が下方に垂れ下がるようになっているので、可動プラテン１０５が駆動機構によって左右方向に移動させられた場合でも対応することができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の金型反転式成形機において、反転盤１０６の周囲に巻き付けられた第１の線状体群１２４は、第１のコネクタ部材１１７に近い部分が線状体固定具１２８によって反転盤１０６に固定されているが、大部分が自由な状態となっているので、反転盤１０６が高速で回転した時に、遠心力で外側に膨らんで、周囲に配設された部材と干渉してしまう。そのため、可動金型１０７を反転させる速度を上げることができず、金型反転式成形機のスループットが低下してしまう。
【００１１】
もっとも、第１の線状体群１２４が遠心力で外側に膨らむことを防止するために、錘１２５を重くすることも考えられるが、この場合、第１の線状体群１２４に過大な張力が加えられ、該第１の線状体群１２４を構成するパイプ、電線等が損傷してしまう。また、覆い部材１１３によって外側に膨らんだ第１の線状体群１２４が周囲に配設された部材と干渉することを防止することができるが、前記覆い部材１１３によってオペレータの操作が妨げられ、金型反転式成形機の操作性、保守性等が低下してしまう。
【００１２】
さらに、前記第１の線状体群１２４は、大部分が自由な状態となっているので、該第１の線状体群１２４を構成するパイプ、電線等が互いに絡み合ってしまい、損傷したり、反転盤１０６の周囲に巻き付かなくなってしまう。また、自由な状態となっている第１の線状体群１２４を反転盤１０６の周囲に巻き付けるには、図２及び３に示されるように、前記第１の線状体群１２４を構成する線状体が単層を形成する必要がある。この場合、反転盤１０６の周囲のスペースは狭いので、多数の線状体を巻き付けることができなくなってしまう。
【００１３】
しかも、前記第１の線状体群１２４の余剰部分が下方に垂れ下がるようになっているので、固定金型１０３や可動金型１０７の下方に装置や部材を配設することができなくなってしまう。例えば、型開した時に、成形された成形品を固定金型１０３及び可動金型１０７の合わせ面から落下させて収容するために、シュート等の成形品回収装置１３１を図２に示されるように配設した場合、下方に垂れ下がった前記第１の線状体群１２４の余剰部分が前記成形品回収装置１３１に干渉してしまう。そのため、成形品回収装置１３１等の装置や部材を配設することができなくなってしまう。
【００１４】
本発明は、前記従来の金型反転式成形機の問題点を解決して、線状体を収容するケーブルベアを反転盤の周囲に巻き付けることによって、反転盤を高速で反転させることができ、余剰部分が下方に垂れ下がることがなく、線状体が損傷することなく、金型反転式成形機の操作性、保守性等が高く、多数の線状体を巻き付けることができる金型反転式成形機を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の金型反転式成形機においては、可動金型支持装置に取り付けられた可動金型を反転させる反転盤と、該反転盤に一端が接続されるフレキシブルな線状体と、該線状体を収容し、一端が前記反転盤の周側面側に固定されるケーブルベアとを有し、該ケーブルベアは、一端にて非対称に突出された突出部と他端に形成された非対称な形状の凹部を備え、該凹部が隣接するケーブルベアユニットの突出部を収容するように互いに結合する。
【００１６】
本発明の他の金型反転式成形機においては、さらに、前記反転盤の下方に配設され、該反転盤の周側面と同心円を形成する円筒面状の底板を備え、前記ケーブルベアを支持するガイド部材を有する。
【００１７】
本発明の更に他の金型反転式成形機においては、さらに、前記ケーブルベアは、常に、反転盤の周側面に巻き付けられるとともに前記ガイド部材に支持されている。
【００１８】
本発明の更に他の金型反転式成形機においては、さらに、前記ケーブルベアは、一方向に変形する場合の最小の曲率半径が前記反転盤の周側面の曲率半径に等しく、他方向に変形する場合の最小の曲率半径が前記反転盤の周側面とガイド部材の底面との距離の１／２に等しい。
【００１９】
本発明の更に他の金型反転式成形機においては、さらに、前記線状体は、熱媒体、圧力流体、電力、信号等を供給する管又は線である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明の金型反転式成形機は、いかなる種類の成形機であってもよいが、本実施の形態においては、説明の都合上、横置型の射出成形機である場合について説明する。
【００２１】
図４は本発明の実施の形態における金型反転式成形機の型締装置の概略図である。
【００２２】
図において、１１は図示されないフレームに固定された金型反転式成形機の型締装置における固定金型支持装置としての固定プラテン、１２は該固定プラテン１１の金型取付面に取り付けられた固定金型である。また、１３は可動金型支持装置としての可動プラテンであり、図示されない駆動機構によって、矢印Ｂで示されるように、図における左右方向に移動させられる。そして、前記可動プラテン１３の金型取付面には、反転盤１５を介して可動金型１４が取り付けられている。前記反転盤１５は可動プラテン１３に回転可能に取り付けられ、図示されないサーボモータ等の駆動源によって、矢印Ｃで示されるように、中心軸Ｘの回りを回転させられるようになっている。なお、前記反転盤１５は、回転角１８０度の範囲内で反転する。
【００２３】
ここで、前記金型反転式成形機は、射出成形機であり、加熱シリンダ１６−１及び加熱シリンダ１６−２内において加熱され、溶融させられた樹脂を高圧で射出して一次スプルー１８−１及び二次スプルー１８−２を通して金型装置の一次キャビティ１７−１及び二次キャビティ１７−２に充填し、充填された樹脂を冷却し、固化させることによって成形品を成形するようになっている。そのために、前記金型装置は固定金型１２及び可動金型１４から成り、図示されない駆動機構によって、可動プラテン１３を矢印Ｂで示されるように進退させ、前記可動金型１４を固定金型１２に対して接離させることによって、型開閉、すなわち、型閉、型締及び型開を行うことができる。
【００２４】
そして、前記金型反転式成形機は、材質の異なる樹脂や、色の異なる樹脂から成る成形品を一体的に成形するために、すなわち、多色成形をするために、金型には一対の一次キャビティ１７−１及び二次キャビティ１７−２が形成されている。多色成形をする場合、図において上方に位置する一次キャビティ１７−１内に一方の加熱シリンダ１６−１から一次樹脂を射出して充填する。そして、前記一次キャビティ１７−１内において樹脂が冷却されて固化されると、可動プラテン１３が後退（図における右方向に移動）して型開が行われ、一次成形品が成形される。
【００２５】
この場合、該一次成形品は可動金型１４のキャビティ面に付着した状態となっている。そして、反転盤１５が１８０度反転させられると、前記一次成形品は、図において下方に移動する。続いて、可動プラテン１３が前進（図における左方向に移動）して型閉及び型締が行われると、前記一次成形品は、図４において下方に位置する二次キャビティ１７−２内に封入された状態となる。この状態において、他方の加熱シリンダ１６−２から二次樹脂を射出して充填すると、該二次樹脂が一次成形品に融着して一体化する。そして、前記二次キャビティ１７−２内において二次樹脂が冷却されて固化されると、可動プラテン１３が後退して型開が行われ、二次成形品が取り出される。
【００２６】
なお、実際には、前記一次キャビティ１７−１及び二次キャビティ１７−２には同時に一次樹脂及び二次樹脂が充填され、一次成形品と二次成形品とが同時に成形されるようになっている。
【００２７】
次に、金型反転式成形機の線状体の取り回し構造について説明する。
【００２８】
図１は本発明の実施の形態における金型反転式成形機の可動金型の正面図であり図５のＤ矢視図、図５は本発明の実施の形態における金型反転式成形機の側面図、図６は本発明の実施の形態における金型反転式成形機の反転盤が反転した状態を示す図、図７は本発明の実施の形態における金型反転式成形機のケーブルベアユニットの正面図、図８は本発明の実施の形態における金型反転式成形機のケーブルベアユニットの側面図であり図７のＥ矢視図、図９は本発明の実施の形態における金型反転式成形機のケーブルベアの組立図である。
【００２９】
図５に示されるように、固定プラテン１１は成形機のフレーム３１上に固定され、前記固定プラテン１１には複数本、例えば、４本のタイバー４１の一端が取り付けられている。なお、該タイバー４１の他端は図示されないトグルサポート等の型締装置の固定部材に取り付けられている。そして、可動プラテン１３は前記タイバー４１に沿って図５における左右方向に進退させられる。また、反転盤１５の固定プラテン１１に対向する面には、可動金型１４を取り付けるための金型取付盤３９及びコネクタユニット３２が取り付けられている。なお、図１及び５において可動金型１４及び固定金型１２は、説明の都合上、省略されている。また、前記反転盤１５は、サーボモータ等の駆動源による回転力をギヤトレイン、チェーン、歯付ベルト等の動力伝達機構を介して受け、回転角１８０度の範囲内で反転するものであるが、図１及び５において前記駆動源、動力伝達機構等は省略されている。
【００３０】
そして、前記反転盤１５における円筒面状の周側面には、フレキシブルな、すなわち、可撓（とう）性を有する複数の線状体２７（図８）から成る第１の線状体群３３が巻き付けられている。ここで、該第１の線状体群３３を構成する線状体２７は、可動金型１４を冷却又は加熱するための温度調整用熱媒体を供給する管、エジェクタ駆動源等に圧力エアー等の圧力流体を供給する管、金型に信号及び電力を供給する電線等である。そして、各線状体２７の一端は前記コネクタユニット３２に接続され、他端は可動プラテン１３に取り付けられた第１のジョイント部３５に接続されている。なお、前記コネクタユニット３２を省略して、各線状体２７の一端を反転盤１５に直接接続することもできる。ここで、第１の線状体群３３は、両端部を除いて、ケーブルベア２０によって収容されて保持される。なお、該ケーブルベア２０は、前記コネクタユニット３２側の端部において、ボルト等の固定部材４２によって前記反転盤１５の周側面に固定されている。
【００３１】
また、前記第１のジョイント部３５は、第２の線状体群３６の各線状体の一端に接続され、該各線状体の他端はフレーム３１に取り付けられた第２のジョイント部３７に接続されている。該第２のジョイント部３７には、図示されない供給源から温度調整用熱媒体、圧力流体、電力、信号等が供給されるようになっていて、該温度調整用熱媒体、圧力流体、電力、信号等は、第２の線状体群３６の各線状体、第１のジョイント部３５、第１の線状体群３３の各線状体２７、及び、コネクタユニット３２を介して、反転盤１５、可動プラテン１３、可動金型１４等に配設された温度調整用熱媒体を供給する管路、エジェクタ駆動源、サーボモータ等に供給される。
【００３２】
なお、第２の線状体群３６は、図５に示されるように、余剰部分が下方に垂れ下がるようになっているので、可動プラテン１３が駆動機構によって左右方向に移動させられた場合でも対応することができる。また、前記可動プラテン１３には、反転盤１５の下方にガイド部材４３が取り付けられ、該ガイド部材４３の底板４３ａが第１の線状体群３３の余剰部分を支持するようになっている。そのため、第１の線状体群３３の余剰部分は下方に垂れ下がることがない。なお、前記ガイド部材４３は、反転盤１５の中心軸Ｘの方向に関して、前記反転盤１５の周側面に対応する位置に配設され、前記底板４３ａは、図１において前記周側面と同心円を形成する円筒面状の形状を有する。前記底板４３ａは、図１に示されるように、反転盤１５の周側面のほぼ１／４に対応する、すなわち、図１において、中心角が約９０度の扇形の円弧に対応するような寸法を有している。これにより、図６に示されるように、反転盤１５が図１に示される状態から１８０度反転した場合でも、第１の線状体群３３の余剰部分は、ガイド部材４３の底板４３ａによって支持され、下方に垂れ下がることがない。
【００３３】
本実施の形態におけるケーブルベア２０は、図７及び８に示されるようなケーブルベアユニット２１を複数個、互いに回転可能に結合させることによって構成される。前記ケーブルベアユニット２１は、例えば、概略四角筒体状の形状を有し、中空部２６に複数本の線状体２７を収容することができる。ここで、該線状体２７は、図７において左右方向に延在する状態でケーブルベアユニット２１の中空部２６に収容される。この場合、それぞれの線状体２７は、中空部２６内において、図８における上下左右方向に移動可能であるが、前記中空部２６に仕切部材を配設して、線状体２７が中空部２６内で上下左右方向に移動することを規制することもできる。なお、前記ケーブルベアユニット２１の材質は、線状体２７、反転盤１５等に損傷を与えないために樹脂や樹脂を含む複合材であることが望ましいが、金属、セラミック等であってもよい。
【００３４】
そして、前記ケーブルベアユニット２１は、長手方向（図７における左右方向）の一方の端部に、円形状の嵌（かん）合孔２４を備え一体的に形成された突出部２２を有する。なお、該突出部２２は、前記ケーブルベアユニット２１の幅方向（図８における左右方向）の両端にそれぞれ形成されている。また、前記ケーブルベアユニット２１の長手方向における他方の端部には、前記突出部２２の大部分を収容することができるような形状の凹部２３が形成されている。該凹部２３は前記ケーブルベアユニット２１の幅方向の両端にそれぞれ形成され、前記凹部２３の深さは前記突出部２２を収容することができる程度の寸法である。
【００３５】
また、前記凹部２３には、中空部２５ａを備える円筒状の嵌合突起２５が形成されている。該嵌合突起２５の周囲は、前記嵌合孔２４の内周よりわずかに小径の円周形状を有し、隣接するケーブルベアユニット２１の嵌合孔２４に回転可能に嵌合して関節を構成する。これにより、互いに隣接するケーブルベアユニット２１は、前記嵌合孔２４及び嵌合突起２５によって構成される関節の中心軸、すなわち、回転軸の回りに回転可能に結合される。なお、前記中空部２５ａを省略し、嵌合突起２５の形状を円柱状とすることもできる。
【００３６】
そして、隣接するケーブルベアユニット２１の嵌合孔２４と嵌合突起２５とを嵌合させて、複数個のケーブルベアユニット２１を互いに結合することによって、図９に示されるようなケーブルベア２０が構成される。該ケーブルベア２０においては、個々のケーブルベアユニット２１が、隣接するケーブルベアユニット２１と前記関節の回転軸の回りに回転可能に結合されている。そのため、前記ケーブルベア２０は、図９に示されるように、関節の回転軸に垂直な平面内においてのみ変形可能となっている。すなわち、前記関節の回転軸に垂直な二次元方向に変形可能であるが、他の方向には変形不能となっている。これにより、直線状に延ばした状態において、該直線を含む平面内の二次元方向に変形可能であるが、他の方向に変形不能なケーブルベア２０を得ることができる。すなわち、該ケーブルベア２０は、変形可能平面内において二次元方向に変形可能であるが、他の方向に変形不能である。
【００３７】
さらに、ケーブルベアユニット２１の突出部２２及び凹部２３の形状を調整することによって、前記ケーブルベアユニット２１が隣接するケーブルベアユニット２１に対して回転可能な角度を規制することができる。また、前記ケーブルベアユニット２１に図示されない突起等を形成することによって、前記回転可能な角度を規制することもできる。例えば、前記図７に示されるような突出部２２及び凹部２３の周囲の形状を調整して、隣接するケーブルベアユニット２１同士が、図９に示される状態以上の角度にならないようにすることができる。さらに、突出部２２の突出量を調整することによって、隣接するケーブルベアユニット２１同士が、図９に示される方向と反対の方向に回転する角度を規制することができる。これにより、前記ケーブルベア２０が変形可能平面内において一方向に変形する場合の最小の曲率半径と、他方向に変形する場合の最小の曲率半径とを適宜設定することができる。
【００３８】
本実施の形態におけるケーブルベア２０は、変形可能平面が反転盤１５の中心軸Ｘに垂直となるように該反転盤１５の周側面に巻き付けられている。そして、前記ケーブルベア２０が前記中心軸Ｘに向かう方向、すなわち、反転盤１５の中心に向かう方向に変形可能な最小の曲率半径は、前記周側面の半径と等しくなるように設定されている。また、前記ケーブルベア２０が前記中心軸Ｘの反対に向かう方向、すなわち、反転盤１５の外側に向かう方向に変形可能な最小の曲率半径は、前記周側面とガイド部材４３の底板４３ａとの距離の１／２に等しくなるように設定されている。そして、前記ケーブルベア２０は、コネクタユニット３２側の端部において、固定部材４２によって前記反転盤１５の周側面に固定されている。
【００３９】
これにより、前記ケーブルベア２０は、図１に示されるように、反転盤１５の周側面に密着した状態となり、かつ、余剰部分が整った状態でガイド部材４３の底板４３ａに支持される。また、前記ケーブルベア２０は、変形可能平面内における二次元方向以外には変形不能なので、前記中心軸Ｘ方向（図４又は図５における左右方向）に変形することがない。この場合、固定部材４２及びガイド部材４３以外の固定手段やガイド手段を配設する必要がない。
【００４０】
なお、成形機のフレーム３１の下方部分には、シュート等の成形品回収装置４５を配設することもできる。この場合、該成形品回収装置４５は、可動金型１４及び固定金型１２の真下付近に配設され、成形された二次成形品を回収する。
【００４１】
次に、前記構成の金型反転式成形機の動作について説明する。
【００４２】
まず、図示されない駆動装置が作動し可動プラテン１３がタイバー４１に沿って前進（図４及び５における左方向に移動）し、型閉及び型締が行われる。続いて、加熱シリンダ１６−１から溶融させられた樹脂が高圧で射出されると、図４に示されるように、該樹脂は一次スプルー１８−１を通って金型装置の一次キャビティ１７−１に充填される。そして、該一次キャビティ１７−１内において樹脂が冷却されて固化されると、可動プラテン１３が後退して図５に示されるような位置に戻って型開が行われ、一次成形品が成形される。
【００４３】
また、第１の線状体群３３を収容するケーブルベア２０は、図１に示されるように、大部分が反転盤１５の周側面に密着し、余剰部分がガイド部材４３の底板４３ａによって支持されている。この場合、図１において、反転盤１５の下半分に相当する部分においても、前記ケーブルベア２０は周側面から離れることなく密着した状態となっている。これは、前記ケーブルベア２０が反転盤１５の外側に向かう方向に変形可能な最小の曲率半径が、前記周側面とガイド部材４３の底板４３ａとの距離の１／２に等しくなるように設定されているためである。すなわち、図１において、反転盤１５の下方部分の周側面とガイド部材４３の底板４３ａとの間で曲線を形成しているケーブルベア２０は、図示される以上には曲がることができなくなっている。そのため、反転盤１５の下半分に相当する部分において、反転盤１５の周側面に密着しているケーブルベア２０は、変形可能な最小の曲率半径で曲線を形成している部分のケーブルベア２０によって下方から押し上げられ、反転盤１５の下方部分の周側面に押し付けられている。これにより、図１において、反転盤１５の下半分に相当する部分においても、ケーブルベア２０は周側面から離れることなく密着した状態となり垂れ下がることがない。
【００４４】
一方、前記ケーブルベア２０において、ガイド部材４３の底板４３ａによって支持される部分も、該ガイド部材４３の底板４３ａによって支持される部分によって上方から押し下げられ、底板４３ａに密着した状態となる。そのため、上方に突出して反転盤１５の周側面、又は、該周側面に密着している第１の線状体群３３に接触するようなことがない。また、前記ケーブルベア２０において、ガイド部材４３の底板４３ａによって支持される部分、及び、変形可能な最小の曲率半径で曲線を形成している部分の長さは最小限のものとなる。また、ケーブルベア２０は、図１、図６に示すように、常に、反転盤１５の周側面に密着及びガイド部材４３の底板４３ａによって支持されている。
【００４５】
さらに、ケーブルベア２０は、変形可能平面内における二次元方向以外には変形不能なので、中心軸Ｘ方向（図４又は図５における左右方向）に変形することがない。そのため、可動プラテン１３が前進又は後退する時でも、前記ケーブルベア２０は前記中心軸Ｘ方向に移動したり、振られたりすることがなく、反転盤１５の前後（図４又は図５における左右方向）に配設された部材や装置に接触するようなことがない。
【００４６】
なお、型開が行われた時点で、前記一次成形品は可動金型１４のキャビティ面に付着した状態となっている。続いて、図示されないパルスモータ等の駆動源が作動し、反転盤１５が１８０度反転させられると、図６に示されるように、コネクタユニット３２が下方に位置する。これにより、ケーブルベア２０の大部分は、反転盤１５の周側面から離れてガイド部材４３の底板４３ａによって支持される。
【００４７】
ここで、反転盤１５が高速で反転すると、ケーブルベア２０は遠心力によって外側に膨らもうとするが、前記第１の線状体群３３を収容するケーブルベア２０は、コネクタユニット３２側の端部において、固定部材４２によって前記反転盤１５の周側面に固定されているとともに、前記反転盤１５の中心に向かう方向に変形可能な最小の曲率半径が前記周側面の半径と等しくなるように設定されている。そのため、ケーブルベア２０は遠心力によって外側に膨らむことがない。すなわち、ケーブルベア２０は遠心力によって外側に膨らもうとする場合、図１において、反転盤１５の周側面に密着しているケーブルベア２０の一部分が前記周側面から離れて膨出部を形成しようとする。この場合、該膨出部の曲率半径は前記周側面の半径よりも小さいものとなるが、ケーブルベア２０が反転盤１５の中心に向かう方向に変形可能な最小の曲率半径は、前記周側面の半径と等しくなるように設定されている。そのため、ケーブルベア２０は、前記周側面から離れて膨出部を形成することができず、遠心力によって外側に膨らむことがない。そして、ケーブルベア２０が遠心力によって外側に膨らむことがないので、反転盤１５を高速で回転させることができる。また、「従来の技術」において説明したような覆い部材１１３を配設する必要もないので、該覆い部材１１３によってオペレータの操作が妨げられず、金型反転式成形機の操作性、保守性等が低下することがない。
【００４８】
このように、反転盤１５が１８０度反転すると、前記一次成形品は、図４において下方に移動する。続いて、可動プラテン１３が前進して型閉及び型締が行われると、前記一次成形品は、図４において下方に位置する二次キャビティ１７−２内に封入された状態となる。
【００４９】
ここで、ケーブルベア２０の余剰部分は、ガイド部材４３の底板４３ａによって支持されるので、下方に垂れ下がることがない。そのため、可動プラテン１３が前進しても、前記ケーブルベア２０の余剰部分が成形品回収装置４５等の接触したり干渉したりする恐れがない。
【００５０】
この状態において、他方の加熱シリンダ１６−２から二次樹脂を射出して充填すると、該二次樹脂が一次成形品に融着して一体化する。そして、前記二次キャビティ１７−２内において二次樹脂が冷却されて固化されると、可動プラテン１３が後退して型開が行われ、二次成形品が取り出される。該二次成形品は、二次キャビティ１７−２からエジェクトされて落下し、成形品回収装置４５によって回収される。
【００５１】
なお、実際には、前記一次キャビティ１７−１及び二次キャビティ１７−２には同時に一次樹脂及び二次樹脂が充填され、一次成形品と二次成形品とが同時に成形されるようになっている。そのため、型開が行われて二次成形品が取り出されると、図示されないサーボモータ等の駆動源が作動し、反転盤１５が前回とは逆方向に１８０度反転させられる。これにより、反転盤１５は図１に示される状態に復帰する。すなわち、コネクタユニット３２が上方に位置して、ケーブルベア２０の大部分は、反転盤１５の周側面に密着した状態となる。この場合も、前述したように、反転盤１５が高速で反転しても、ケーブルベア２０が遠心力によって外側に膨らむことがない。
【００５２】
このように、本実施の形態においては、反転盤１５の下方にガイド部材４３が配設され、前記反転盤１５の周側面に巻き付けられる第１の線状体群３３がケーブルベア２０に収容されて保持される。この場合、該ケーブルベア２０は、変形可能平面内において二次元方向に変形可能であるが他の方向に変形不能であり、かつ、一方向に変形する場合の最小の曲率半径が前記反転盤１５の周側面の曲率半径に等しく、他方向に変形する場合の最小の曲率半径が前記反転盤１５の周側面とガイド部材４３の底面４３ａとの距離の１／２に等しくなるように設定されている。さらに、前記ケーブルベア２０は端部において、前記反転盤１５の周側面に固定されている。
【００５３】
そのため、反転盤１５の下半分に相当する部分においても、ケーブルベア２０は周側面から離れることなく密着した状態となり垂れ下がることがない。また、ガイド部材４３の底板４３ａによって支持される部分も、該底板４３ａに密着した状態となる。そのため、ケーブルベア２０同士が互いに接触したり、該ケーブルベア２０が反転盤１５の周辺の装置や部材に接触したりすることがない。さらに、可動プラテン１３が前進又は後退する時でも、ケーブルベア２０は中心軸Ｘ方向に移動したり、振られたりすることがないので、反転盤１５の前後に配設された部材や装置に接触するようなことがない。
【００５４】
また、反転盤１５を高速で反転させても、前記反転盤１５の周側面に巻き付けられたケーブルベア２０が遠心力によって外側に膨らむことがないので、反転盤を高速で反転させることができる。そのため、金型反転式成形機のスループットを向上させることができる。また、ケーブルベア２０が遠心力によって外側に膨らむことがないので、前記ケーブルベア２０が周囲に配設された部材と干渉することもない。さらに、干渉を防止するための覆い部材を反転盤１５の周囲に配設する必要がないので、金型反転式成形機のコストが上昇せず、オペレータの操作が妨げられず、金型反転式成形機の操作性、保守性等が低下することがない。
【００５５】
また、ケーブルベア２０の余剰部分が下方に垂れ下がることがないので、該余剰部分が成形品回収装置４５等の下方に配設された装置や部材に接触したり干渉したりする恐れがない。
【００５６】
さらに、第１の線状体群３３がケーブルベア２０に収容されて保持されるので、前記第１の線状体群３３を構成する線状体２７のそれぞれが、互いに絡み合うことがない。また、線状体２７の本数が多くても、多層巻することができるので、ケーブルベア２０の幅を小さくすることができる。
【００５７】
なお、前記実施の形態においては、可動プラテンが横方向（水平方向）に移動する横置型の射出成形機について説明したが、本発明の金型反転式成形機は、可動プラテンが縦方向（垂直方向）に移動する縦置型の射出成形機にも適用することができる。さらに、射出成形機の他に、ダイキャストマシーン、ＩＪ封止プレス等の成形機にも適用することができる。
【００５８】
また、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００５９】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、金型反転式成形機においては、可動金型支持装置に取り付けられた可動金型を反転させる反転盤と、該反転盤に一端が接続されるフレキシブルな線状体と、該線状体を収容し、一端が前記反転盤の周側面側に固定されるケーブルベアとを有し、該ケーブルベアは、一端にて非対称に突出された突出部と他端に形成された非対称な形状の凹部を備え、該凹部が隣接するケーブルベアユニットの突出部を収容するように互いに結合する。
【００６０】
この場合、線状体のそれぞれが、互いに絡み合うことがなく、線状体の本数が多くても、反転盤の周側面に巻き付けることができる。また、ケーブルベアが反転盤の周辺の装置や部材に接触したりすることがない。さらに、可動金型支持装置が前進又は後退する時でも、ケーブルベアは反転盤の中心軸方向に移動したり、振られたりすることがないので、反転盤の前後に配設された部材や装置に接触するようなことがない。
【００６１】
他の金型反転式成形機においては、さらに、前記反転盤の下方に配設され、該反転盤の周側面と同心円を形成する円筒面状の底板を備え、前記ケーブルベアを支持するガイド部材を有する。
【００６２】
この場合、反転盤の下半分に相当する部分においても、ケーブルベアは周側面から離れることなく密着した状態となり垂れ下がることがない。また、ケーブルベアの余剰部分が下方に垂れ下がることがないので、該余剰部分が成形品回収装置等の下方に配設された装置や部材に接触したり干渉したりする恐れがない。
【００６３】
更に他の金型反転式成形機においては、さらに、前記ケーブルベアは、一方向に変形する場合の最小の曲率半径が前記反転盤の周側面の曲率半径に等しく、他方向に変形する場合の最小の曲率半径が前記反転盤の周側面とガイド部材の底面との距離の１／２に等しい。
【００６４】
この場合、ケーブルベアは、ガイド部材の底板によって支持される部分も、該底板に密着した状態となる。そのため、ケーブルベア同士が互いに接触したり、該ケーブルベアが反転盤の周辺の装置や部材に接触したりすることがない。
【００６５】
また、反転盤を高速で反転させても、該反転盤の周側面に巻き付けられたケーブルベアが遠心力によって外側に膨らむことがないので、反転盤を高速で反転させることができる。そのため、金型反転式成形機のスループットを向上させることができる。また、ケーブルベアが遠心力によって外側に膨らむことがないので、前記ケーブルベアが周囲に配設された部材と干渉することもない。さらに、干渉を防止するための覆い部材を反転盤の周囲に配設する必要がないので、金型反転式成形機のコストが上昇せず、オペレータの操作が妨げられず、金型反転式成形機の操作性、保守性等が低下することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における金型反転式成形機の可動金型の正面図であり図５のＤ矢視図である。
【図２】従来の金型反転式成形機の側面図である。
【図３】従来の金型反転式成形機の可動金型の正面図であり図２のＡ矢視図である。
【図４】本発明の実施の形態における金型反転式成形機の型締装置の概略図である。
【図５】本発明の実施の形態における金型反転式成形機の側面図である。
【図６】本発明の実施の形態における金型反転式成形機の反転盤が反転した状態を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態における金型反転式成形機のケーブルベアユニットの正面図である。
【図８】本発明の実施の形態における金型反転式成形機のケーブルベアユニットの側面図であり図７のＥ矢視図である。
【図９】本発明の実施の形態における金型反転式成形機のケーブルベアの組立図である。
【符号の説明】
１３ 可動プラテン
１４ 可動金型
１５ 反転盤
２０ ケーブルベア
２１ ケーブルベアユニット
２６ 中空部
２７ 線状体
４３ ガイド部材
４３ａ 底板
【発明の属する技術分野】
本発明は、金型反転式成形機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、射出成形機においては、加熱シリンダ内において加熱され、溶融させられた樹脂を高圧で射出して金型装置のキャビティ内に充填（てん）し、該キャビティ内において樹脂を冷却し、固化させることによって成形品を成形するようになっている。そのために、前記金型装置は固定金型及び可動金型から成り、型締装置によって前記可動金型を進退させ、前記固定金型に対して接離させることによって、型開閉、すなわち、型閉、型締及び型開を行うことができるようになっている。
【０００３】
そして、材質の異なる樹脂や、色の異なるから樹脂から成る成形品を一体的に成形する場合、すなわち、多色成形をする場合には、金型を反転させる金型反転式成形機が使用されている。この場合、金型には一対のキャビティが形成され、一方のキャビティ内に一方の樹脂を射出して一次成形品を成形した後、金型を反転させて他方のキャビティ内において前記一次成形品の上に他方の樹脂を射出し、二次成形品を成形するようになっている。
【０００４】
図２は従来の金型反転式成形機の側面図、図３は従来の金型反転式成形機の可動金型の正面図であり図２のＡ矢視図である。
【０００５】
図において、１０１は成形機のフレーム、１０２は該フレーム１０１に固定された固定プラテン、１０３は該固定プラテン１０２の金型取付面に取り付けられた固定金型である。また、１０５は成形機の型締装置における可動プラテンであり、図示されない駆動機構によって、複数本、例えば、４本のタイバー１１８に沿って、図２における左右方向に移動させられる。そして、前記可動プラテン１０５の金型取付面には、反転盤１０６を介して可動金型１０７が取り付けられている。さらに、前記可動プラテン１０５には支持部材１１１を介してモータ１１２が取り付けられている。
【０００６】
ここで、前記反転盤１０６は可動プラテン１０５に回転可能に取り付けられ、図３に示されるように、前記モータ１１２の回転軸に取り付けられた駆動ギヤ１１５、及び、支持部材１１１に取り付けられた従動ギヤ１１６を介して、前記パルスモータ１１２によって回転させられるようになっている。なお、前記反転盤１０６は、回転角１８０度の範囲内で反転する。
【０００７】
そして、前記反転盤１０６の周囲には、フレキシブルな第１の線状体群１２４が巻き付けられている。該第１の線状体群１２４は、可動金型１０７を冷却又は加熱するための温度調整用熱媒体を供給するパイプ、金型信号を成形機に接続する電線等から成るものであり、一端が反転盤１０６に取り付けられた第１のコネクタ部材１１７に接続され、他端が可動プラテン１０５に取り付けられたジョイント部１２３に接続されている。また、該ジョイント部１２３は、フレキシブルな第２の線状体群１２１を介して、フレーム１０１に取り付けられた第２のコネクタ部材１２２に接続されている。そして、該第２のコネクタ部材１２２には、図示されない供給源から温度調整用熱媒体、信号等が供給される。これにより、前記反転盤１０６に温度調整用熱媒体、信号等が供給されるようになっている。なお、１２８は線状体固定具であり、第１の線状体群１２４の第１のコネクタ部材１１７に近い部分を反転盤１０６の周囲に固定する。また、１１３は可動プラテン１０５に取り付けられた覆い部材である。
【０００８】
ここで、前記第１の線状体群１２４は、反転盤１０６の周囲に巻き付けられているが、図３に示されるように、余剰部分が下方に垂れ下がるようになっている。該余剰部分の長さは反転盤１０６の回転角度によって増減し、下方に垂れ下がる量も変化する。そして、前記余剰部分が垂れ下がる動きを滑らかにし、垂れ下がっている部分の形状を整えるために、第１の線状体群１２４はガイド部材１２６によってガイドされ、また、錘（おもり）１２５が取り付けられる。これにより、反転盤１０６が反転しても、第１の線状体群１２４の余剰部分は、安定した形状を保持して下方に垂れ下がるので、成形機の側方にはみ出すことがなく、オペレータの操作の妨げになることがない。
【０００９】
また、第２の線状体群１２１も、図２に示されるように、余剰部分が下方に垂れ下がるようになっているので、可動プラテン１０５が駆動機構によって左右方向に移動させられた場合でも対応することができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の金型反転式成形機において、反転盤１０６の周囲に巻き付けられた第１の線状体群１２４は、第１のコネクタ部材１１７に近い部分が線状体固定具１２８によって反転盤１０６に固定されているが、大部分が自由な状態となっているので、反転盤１０６が高速で回転した時に、遠心力で外側に膨らんで、周囲に配設された部材と干渉してしまう。そのため、可動金型１０７を反転させる速度を上げることができず、金型反転式成形機のスループットが低下してしまう。
【００１１】
もっとも、第１の線状体群１２４が遠心力で外側に膨らむことを防止するために、錘１２５を重くすることも考えられるが、この場合、第１の線状体群１２４に過大な張力が加えられ、該第１の線状体群１２４を構成するパイプ、電線等が損傷してしまう。また、覆い部材１１３によって外側に膨らんだ第１の線状体群１２４が周囲に配設された部材と干渉することを防止することができるが、前記覆い部材１１３によってオペレータの操作が妨げられ、金型反転式成形機の操作性、保守性等が低下してしまう。
【００１２】
さらに、前記第１の線状体群１２４は、大部分が自由な状態となっているので、該第１の線状体群１２４を構成するパイプ、電線等が互いに絡み合ってしまい、損傷したり、反転盤１０６の周囲に巻き付かなくなってしまう。また、自由な状態となっている第１の線状体群１２４を反転盤１０６の周囲に巻き付けるには、図２及び３に示されるように、前記第１の線状体群１２４を構成する線状体が単層を形成する必要がある。この場合、反転盤１０６の周囲のスペースは狭いので、多数の線状体を巻き付けることができなくなってしまう。
【００１３】
しかも、前記第１の線状体群１２４の余剰部分が下方に垂れ下がるようになっているので、固定金型１０３や可動金型１０７の下方に装置や部材を配設することができなくなってしまう。例えば、型開した時に、成形された成形品を固定金型１０３及び可動金型１０７の合わせ面から落下させて収容するために、シュート等の成形品回収装置１３１を図２に示されるように配設した場合、下方に垂れ下がった前記第１の線状体群１２４の余剰部分が前記成形品回収装置１３１に干渉してしまう。そのため、成形品回収装置１３１等の装置や部材を配設することができなくなってしまう。
【００１４】
本発明は、前記従来の金型反転式成形機の問題点を解決して、線状体を収容するケーブルベアを反転盤の周囲に巻き付けることによって、反転盤を高速で反転させることができ、余剰部分が下方に垂れ下がることがなく、線状体が損傷することなく、金型反転式成形機の操作性、保守性等が高く、多数の線状体を巻き付けることができる金型反転式成形機を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の金型反転式成形機においては、可動金型支持装置に取り付けられた可動金型を反転させる反転盤と、該反転盤に一端が接続されるフレキシブルな線状体と、該線状体を収容し、一端が前記反転盤の周側面側に固定されるケーブルベアとを有し、該ケーブルベアは、一端にて非対称に突出された突出部と他端に形成された非対称な形状の凹部を備え、該凹部が隣接するケーブルベアユニットの突出部を収容するように互いに結合する。
【００１６】
本発明の他の金型反転式成形機においては、さらに、前記反転盤の下方に配設され、該反転盤の周側面と同心円を形成する円筒面状の底板を備え、前記ケーブルベアを支持するガイド部材を有する。
【００１７】
本発明の更に他の金型反転式成形機においては、さらに、前記ケーブルベアは、常に、反転盤の周側面に巻き付けられるとともに前記ガイド部材に支持されている。
【００１８】
本発明の更に他の金型反転式成形機においては、さらに、前記ケーブルベアは、一方向に変形する場合の最小の曲率半径が前記反転盤の周側面の曲率半径に等しく、他方向に変形する場合の最小の曲率半径が前記反転盤の周側面とガイド部材の底面との距離の１／２に等しい。
【００１９】
本発明の更に他の金型反転式成形機においては、さらに、前記線状体は、熱媒体、圧力流体、電力、信号等を供給する管又は線である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明の金型反転式成形機は、いかなる種類の成形機であってもよいが、本実施の形態においては、説明の都合上、横置型の射出成形機である場合について説明する。
【００２１】
図４は本発明の実施の形態における金型反転式成形機の型締装置の概略図である。
【００２２】
図において、１１は図示されないフレームに固定された金型反転式成形機の型締装置における固定金型支持装置としての固定プラテン、１２は該固定プラテン１１の金型取付面に取り付けられた固定金型である。また、１３は可動金型支持装置としての可動プラテンであり、図示されない駆動機構によって、矢印Ｂで示されるように、図における左右方向に移動させられる。そして、前記可動プラテン１３の金型取付面には、反転盤１５を介して可動金型１４が取り付けられている。前記反転盤１５は可動プラテン１３に回転可能に取り付けられ、図示されないサーボモータ等の駆動源によって、矢印Ｃで示されるように、中心軸Ｘの回りを回転させられるようになっている。なお、前記反転盤１５は、回転角１８０度の範囲内で反転する。
【００２３】
ここで、前記金型反転式成形機は、射出成形機であり、加熱シリンダ１６−１及び加熱シリンダ１６−２内において加熱され、溶融させられた樹脂を高圧で射出して一次スプルー１８−１及び二次スプルー１８−２を通して金型装置の一次キャビティ１７−１及び二次キャビティ１７−２に充填し、充填された樹脂を冷却し、固化させることによって成形品を成形するようになっている。そのために、前記金型装置は固定金型１２及び可動金型１４から成り、図示されない駆動機構によって、可動プラテン１３を矢印Ｂで示されるように進退させ、前記可動金型１４を固定金型１２に対して接離させることによって、型開閉、すなわち、型閉、型締及び型開を行うことができる。
【００２４】
そして、前記金型反転式成形機は、材質の異なる樹脂や、色の異なる樹脂から成る成形品を一体的に成形するために、すなわち、多色成形をするために、金型には一対の一次キャビティ１７−１及び二次キャビティ１７−２が形成されている。多色成形をする場合、図において上方に位置する一次キャビティ１７−１内に一方の加熱シリンダ１６−１から一次樹脂を射出して充填する。そして、前記一次キャビティ１７−１内において樹脂が冷却されて固化されると、可動プラテン１３が後退（図における右方向に移動）して型開が行われ、一次成形品が成形される。
【００２５】
この場合、該一次成形品は可動金型１４のキャビティ面に付着した状態となっている。そして、反転盤１５が１８０度反転させられると、前記一次成形品は、図において下方に移動する。続いて、可動プラテン１３が前進（図における左方向に移動）して型閉及び型締が行われると、前記一次成形品は、図４において下方に位置する二次キャビティ１７−２内に封入された状態となる。この状態において、他方の加熱シリンダ１６−２から二次樹脂を射出して充填すると、該二次樹脂が一次成形品に融着して一体化する。そして、前記二次キャビティ１７−２内において二次樹脂が冷却されて固化されると、可動プラテン１３が後退して型開が行われ、二次成形品が取り出される。
【００２６】
なお、実際には、前記一次キャビティ１７−１及び二次キャビティ１７−２には同時に一次樹脂及び二次樹脂が充填され、一次成形品と二次成形品とが同時に成形されるようになっている。
【００２７】
次に、金型反転式成形機の線状体の取り回し構造について説明する。
【００２８】
図１は本発明の実施の形態における金型反転式成形機の可動金型の正面図であり図５のＤ矢視図、図５は本発明の実施の形態における金型反転式成形機の側面図、図６は本発明の実施の形態における金型反転式成形機の反転盤が反転した状態を示す図、図７は本発明の実施の形態における金型反転式成形機のケーブルベアユニットの正面図、図８は本発明の実施の形態における金型反転式成形機のケーブルベアユニットの側面図であり図７のＥ矢視図、図９は本発明の実施の形態における金型反転式成形機のケーブルベアの組立図である。
【００２９】
図５に示されるように、固定プラテン１１は成形機のフレーム３１上に固定され、前記固定プラテン１１には複数本、例えば、４本のタイバー４１の一端が取り付けられている。なお、該タイバー４１の他端は図示されないトグルサポート等の型締装置の固定部材に取り付けられている。そして、可動プラテン１３は前記タイバー４１に沿って図５における左右方向に進退させられる。また、反転盤１５の固定プラテン１１に対向する面には、可動金型１４を取り付けるための金型取付盤３９及びコネクタユニット３２が取り付けられている。なお、図１及び５において可動金型１４及び固定金型１２は、説明の都合上、省略されている。また、前記反転盤１５は、サーボモータ等の駆動源による回転力をギヤトレイン、チェーン、歯付ベルト等の動力伝達機構を介して受け、回転角１８０度の範囲内で反転するものであるが、図１及び５において前記駆動源、動力伝達機構等は省略されている。
【００３０】
そして、前記反転盤１５における円筒面状の周側面には、フレキシブルな、すなわち、可撓（とう）性を有する複数の線状体２７（図８）から成る第１の線状体群３３が巻き付けられている。ここで、該第１の線状体群３３を構成する線状体２７は、可動金型１４を冷却又は加熱するための温度調整用熱媒体を供給する管、エジェクタ駆動源等に圧力エアー等の圧力流体を供給する管、金型に信号及び電力を供給する電線等である。そして、各線状体２７の一端は前記コネクタユニット３２に接続され、他端は可動プラテン１３に取り付けられた第１のジョイント部３５に接続されている。なお、前記コネクタユニット３２を省略して、各線状体２７の一端を反転盤１５に直接接続することもできる。ここで、第１の線状体群３３は、両端部を除いて、ケーブルベア２０によって収容されて保持される。なお、該ケーブルベア２０は、前記コネクタユニット３２側の端部において、ボルト等の固定部材４２によって前記反転盤１５の周側面に固定されている。
【００３１】
また、前記第１のジョイント部３５は、第２の線状体群３６の各線状体の一端に接続され、該各線状体の他端はフレーム３１に取り付けられた第２のジョイント部３７に接続されている。該第２のジョイント部３７には、図示されない供給源から温度調整用熱媒体、圧力流体、電力、信号等が供給されるようになっていて、該温度調整用熱媒体、圧力流体、電力、信号等は、第２の線状体群３６の各線状体、第１のジョイント部３５、第１の線状体群３３の各線状体２７、及び、コネクタユニット３２を介して、反転盤１５、可動プラテン１３、可動金型１４等に配設された温度調整用熱媒体を供給する管路、エジェクタ駆動源、サーボモータ等に供給される。
【００３２】
なお、第２の線状体群３６は、図５に示されるように、余剰部分が下方に垂れ下がるようになっているので、可動プラテン１３が駆動機構によって左右方向に移動させられた場合でも対応することができる。また、前記可動プラテン１３には、反転盤１５の下方にガイド部材４３が取り付けられ、該ガイド部材４３の底板４３ａが第１の線状体群３３の余剰部分を支持するようになっている。そのため、第１の線状体群３３の余剰部分は下方に垂れ下がることがない。なお、前記ガイド部材４３は、反転盤１５の中心軸Ｘの方向に関して、前記反転盤１５の周側面に対応する位置に配設され、前記底板４３ａは、図１において前記周側面と同心円を形成する円筒面状の形状を有する。前記底板４３ａは、図１に示されるように、反転盤１５の周側面のほぼ１／４に対応する、すなわち、図１において、中心角が約９０度の扇形の円弧に対応するような寸法を有している。これにより、図６に示されるように、反転盤１５が図１に示される状態から１８０度反転した場合でも、第１の線状体群３３の余剰部分は、ガイド部材４３の底板４３ａによって支持され、下方に垂れ下がることがない。
【００３３】
本実施の形態におけるケーブルベア２０は、図７及び８に示されるようなケーブルベアユニット２１を複数個、互いに回転可能に結合させることによって構成される。前記ケーブルベアユニット２１は、例えば、概略四角筒体状の形状を有し、中空部２６に複数本の線状体２７を収容することができる。ここで、該線状体２７は、図７において左右方向に延在する状態でケーブルベアユニット２１の中空部２６に収容される。この場合、それぞれの線状体２７は、中空部２６内において、図８における上下左右方向に移動可能であるが、前記中空部２６に仕切部材を配設して、線状体２７が中空部２６内で上下左右方向に移動することを規制することもできる。なお、前記ケーブルベアユニット２１の材質は、線状体２７、反転盤１５等に損傷を与えないために樹脂や樹脂を含む複合材であることが望ましいが、金属、セラミック等であってもよい。
【００３４】
そして、前記ケーブルベアユニット２１は、長手方向（図７における左右方向）の一方の端部に、円形状の嵌（かん）合孔２４を備え一体的に形成された突出部２２を有する。なお、該突出部２２は、前記ケーブルベアユニット２１の幅方向（図８における左右方向）の両端にそれぞれ形成されている。また、前記ケーブルベアユニット２１の長手方向における他方の端部には、前記突出部２２の大部分を収容することができるような形状の凹部２３が形成されている。該凹部２３は前記ケーブルベアユニット２１の幅方向の両端にそれぞれ形成され、前記凹部２３の深さは前記突出部２２を収容することができる程度の寸法である。
【００３５】
また、前記凹部２３には、中空部２５ａを備える円筒状の嵌合突起２５が形成されている。該嵌合突起２５の周囲は、前記嵌合孔２４の内周よりわずかに小径の円周形状を有し、隣接するケーブルベアユニット２１の嵌合孔２４に回転可能に嵌合して関節を構成する。これにより、互いに隣接するケーブルベアユニット２１は、前記嵌合孔２４及び嵌合突起２５によって構成される関節の中心軸、すなわち、回転軸の回りに回転可能に結合される。なお、前記中空部２５ａを省略し、嵌合突起２５の形状を円柱状とすることもできる。
【００３６】
そして、隣接するケーブルベアユニット２１の嵌合孔２４と嵌合突起２５とを嵌合させて、複数個のケーブルベアユニット２１を互いに結合することによって、図９に示されるようなケーブルベア２０が構成される。該ケーブルベア２０においては、個々のケーブルベアユニット２１が、隣接するケーブルベアユニット２１と前記関節の回転軸の回りに回転可能に結合されている。そのため、前記ケーブルベア２０は、図９に示されるように、関節の回転軸に垂直な平面内においてのみ変形可能となっている。すなわち、前記関節の回転軸に垂直な二次元方向に変形可能であるが、他の方向には変形不能となっている。これにより、直線状に延ばした状態において、該直線を含む平面内の二次元方向に変形可能であるが、他の方向に変形不能なケーブルベア２０を得ることができる。すなわち、該ケーブルベア２０は、変形可能平面内において二次元方向に変形可能であるが、他の方向に変形不能である。
【００３７】
さらに、ケーブルベアユニット２１の突出部２２及び凹部２３の形状を調整することによって、前記ケーブルベアユニット２１が隣接するケーブルベアユニット２１に対して回転可能な角度を規制することができる。また、前記ケーブルベアユニット２１に図示されない突起等を形成することによって、前記回転可能な角度を規制することもできる。例えば、前記図７に示されるような突出部２２及び凹部２３の周囲の形状を調整して、隣接するケーブルベアユニット２１同士が、図９に示される状態以上の角度にならないようにすることができる。さらに、突出部２２の突出量を調整することによって、隣接するケーブルベアユニット２１同士が、図９に示される方向と反対の方向に回転する角度を規制することができる。これにより、前記ケーブルベア２０が変形可能平面内において一方向に変形する場合の最小の曲率半径と、他方向に変形する場合の最小の曲率半径とを適宜設定することができる。
【００３８】
本実施の形態におけるケーブルベア２０は、変形可能平面が反転盤１５の中心軸Ｘに垂直となるように該反転盤１５の周側面に巻き付けられている。そして、前記ケーブルベア２０が前記中心軸Ｘに向かう方向、すなわち、反転盤１５の中心に向かう方向に変形可能な最小の曲率半径は、前記周側面の半径と等しくなるように設定されている。また、前記ケーブルベア２０が前記中心軸Ｘの反対に向かう方向、すなわち、反転盤１５の外側に向かう方向に変形可能な最小の曲率半径は、前記周側面とガイド部材４３の底板４３ａとの距離の１／２に等しくなるように設定されている。そして、前記ケーブルベア２０は、コネクタユニット３２側の端部において、固定部材４２によって前記反転盤１５の周側面に固定されている。
【００３９】
これにより、前記ケーブルベア２０は、図１に示されるように、反転盤１５の周側面に密着した状態となり、かつ、余剰部分が整った状態でガイド部材４３の底板４３ａに支持される。また、前記ケーブルベア２０は、変形可能平面内における二次元方向以外には変形不能なので、前記中心軸Ｘ方向（図４又は図５における左右方向）に変形することがない。この場合、固定部材４２及びガイド部材４３以外の固定手段やガイド手段を配設する必要がない。
【００４０】
なお、成形機のフレーム３１の下方部分には、シュート等の成形品回収装置４５を配設することもできる。この場合、該成形品回収装置４５は、可動金型１４及び固定金型１２の真下付近に配設され、成形された二次成形品を回収する。
【００４１】
次に、前記構成の金型反転式成形機の動作について説明する。
【００４２】
まず、図示されない駆動装置が作動し可動プラテン１３がタイバー４１に沿って前進（図４及び５における左方向に移動）し、型閉及び型締が行われる。続いて、加熱シリンダ１６−１から溶融させられた樹脂が高圧で射出されると、図４に示されるように、該樹脂は一次スプルー１８−１を通って金型装置の一次キャビティ１７−１に充填される。そして、該一次キャビティ１７−１内において樹脂が冷却されて固化されると、可動プラテン１３が後退して図５に示されるような位置に戻って型開が行われ、一次成形品が成形される。
【００４３】
また、第１の線状体群３３を収容するケーブルベア２０は、図１に示されるように、大部分が反転盤１５の周側面に密着し、余剰部分がガイド部材４３の底板４３ａによって支持されている。この場合、図１において、反転盤１５の下半分に相当する部分においても、前記ケーブルベア２０は周側面から離れることなく密着した状態となっている。これは、前記ケーブルベア２０が反転盤１５の外側に向かう方向に変形可能な最小の曲率半径が、前記周側面とガイド部材４３の底板４３ａとの距離の１／２に等しくなるように設定されているためである。すなわち、図１において、反転盤１５の下方部分の周側面とガイド部材４３の底板４３ａとの間で曲線を形成しているケーブルベア２０は、図示される以上には曲がることができなくなっている。そのため、反転盤１５の下半分に相当する部分において、反転盤１５の周側面に密着しているケーブルベア２０は、変形可能な最小の曲率半径で曲線を形成している部分のケーブルベア２０によって下方から押し上げられ、反転盤１５の下方部分の周側面に押し付けられている。これにより、図１において、反転盤１５の下半分に相当する部分においても、ケーブルベア２０は周側面から離れることなく密着した状態となり垂れ下がることがない。
【００４４】
一方、前記ケーブルベア２０において、ガイド部材４３の底板４３ａによって支持される部分も、該ガイド部材４３の底板４３ａによって支持される部分によって上方から押し下げられ、底板４３ａに密着した状態となる。そのため、上方に突出して反転盤１５の周側面、又は、該周側面に密着している第１の線状体群３３に接触するようなことがない。また、前記ケーブルベア２０において、ガイド部材４３の底板４３ａによって支持される部分、及び、変形可能な最小の曲率半径で曲線を形成している部分の長さは最小限のものとなる。また、ケーブルベア２０は、図１、図６に示すように、常に、反転盤１５の周側面に密着及びガイド部材４３の底板４３ａによって支持されている。
【００４５】
さらに、ケーブルベア２０は、変形可能平面内における二次元方向以外には変形不能なので、中心軸Ｘ方向（図４又は図５における左右方向）に変形することがない。そのため、可動プラテン１３が前進又は後退する時でも、前記ケーブルベア２０は前記中心軸Ｘ方向に移動したり、振られたりすることがなく、反転盤１５の前後（図４又は図５における左右方向）に配設された部材や装置に接触するようなことがない。
【００４６】
なお、型開が行われた時点で、前記一次成形品は可動金型１４のキャビティ面に付着した状態となっている。続いて、図示されないパルスモータ等の駆動源が作動し、反転盤１５が１８０度反転させられると、図６に示されるように、コネクタユニット３２が下方に位置する。これにより、ケーブルベア２０の大部分は、反転盤１５の周側面から離れてガイド部材４３の底板４３ａによって支持される。
【００４７】
ここで、反転盤１５が高速で反転すると、ケーブルベア２０は遠心力によって外側に膨らもうとするが、前記第１の線状体群３３を収容するケーブルベア２０は、コネクタユニット３２側の端部において、固定部材４２によって前記反転盤１５の周側面に固定されているとともに、前記反転盤１５の中心に向かう方向に変形可能な最小の曲率半径が前記周側面の半径と等しくなるように設定されている。そのため、ケーブルベア２０は遠心力によって外側に膨らむことがない。すなわち、ケーブルベア２０は遠心力によって外側に膨らもうとする場合、図１において、反転盤１５の周側面に密着しているケーブルベア２０の一部分が前記周側面から離れて膨出部を形成しようとする。この場合、該膨出部の曲率半径は前記周側面の半径よりも小さいものとなるが、ケーブルベア２０が反転盤１５の中心に向かう方向に変形可能な最小の曲率半径は、前記周側面の半径と等しくなるように設定されている。そのため、ケーブルベア２０は、前記周側面から離れて膨出部を形成することができず、遠心力によって外側に膨らむことがない。そして、ケーブルベア２０が遠心力によって外側に膨らむことがないので、反転盤１５を高速で回転させることができる。また、「従来の技術」において説明したような覆い部材１１３を配設する必要もないので、該覆い部材１１３によってオペレータの操作が妨げられず、金型反転式成形機の操作性、保守性等が低下することがない。
【００４８】
このように、反転盤１５が１８０度反転すると、前記一次成形品は、図４において下方に移動する。続いて、可動プラテン１３が前進して型閉及び型締が行われると、前記一次成形品は、図４において下方に位置する二次キャビティ１７−２内に封入された状態となる。
【００４９】
ここで、ケーブルベア２０の余剰部分は、ガイド部材４３の底板４３ａによって支持されるので、下方に垂れ下がることがない。そのため、可動プラテン１３が前進しても、前記ケーブルベア２０の余剰部分が成形品回収装置４５等の接触したり干渉したりする恐れがない。
【００５０】
この状態において、他方の加熱シリンダ１６−２から二次樹脂を射出して充填すると、該二次樹脂が一次成形品に融着して一体化する。そして、前記二次キャビティ１７−２内において二次樹脂が冷却されて固化されると、可動プラテン１３が後退して型開が行われ、二次成形品が取り出される。該二次成形品は、二次キャビティ１７−２からエジェクトされて落下し、成形品回収装置４５によって回収される。
【００５１】
なお、実際には、前記一次キャビティ１７−１及び二次キャビティ１７−２には同時に一次樹脂及び二次樹脂が充填され、一次成形品と二次成形品とが同時に成形されるようになっている。そのため、型開が行われて二次成形品が取り出されると、図示されないサーボモータ等の駆動源が作動し、反転盤１５が前回とは逆方向に１８０度反転させられる。これにより、反転盤１５は図１に示される状態に復帰する。すなわち、コネクタユニット３２が上方に位置して、ケーブルベア２０の大部分は、反転盤１５の周側面に密着した状態となる。この場合も、前述したように、反転盤１５が高速で反転しても、ケーブルベア２０が遠心力によって外側に膨らむことがない。
【００５２】
このように、本実施の形態においては、反転盤１５の下方にガイド部材４３が配設され、前記反転盤１５の周側面に巻き付けられる第１の線状体群３３がケーブルベア２０に収容されて保持される。この場合、該ケーブルベア２０は、変形可能平面内において二次元方向に変形可能であるが他の方向に変形不能であり、かつ、一方向に変形する場合の最小の曲率半径が前記反転盤１５の周側面の曲率半径に等しく、他方向に変形する場合の最小の曲率半径が前記反転盤１５の周側面とガイド部材４３の底面４３ａとの距離の１／２に等しくなるように設定されている。さらに、前記ケーブルベア２０は端部において、前記反転盤１５の周側面に固定されている。
【００５３】
そのため、反転盤１５の下半分に相当する部分においても、ケーブルベア２０は周側面から離れることなく密着した状態となり垂れ下がることがない。また、ガイド部材４３の底板４３ａによって支持される部分も、該底板４３ａに密着した状態となる。そのため、ケーブルベア２０同士が互いに接触したり、該ケーブルベア２０が反転盤１５の周辺の装置や部材に接触したりすることがない。さらに、可動プラテン１３が前進又は後退する時でも、ケーブルベア２０は中心軸Ｘ方向に移動したり、振られたりすることがないので、反転盤１５の前後に配設された部材や装置に接触するようなことがない。
【００５４】
また、反転盤１５を高速で反転させても、前記反転盤１５の周側面に巻き付けられたケーブルベア２０が遠心力によって外側に膨らむことがないので、反転盤を高速で反転させることができる。そのため、金型反転式成形機のスループットを向上させることができる。また、ケーブルベア２０が遠心力によって外側に膨らむことがないので、前記ケーブルベア２０が周囲に配設された部材と干渉することもない。さらに、干渉を防止するための覆い部材を反転盤１５の周囲に配設する必要がないので、金型反転式成形機のコストが上昇せず、オペレータの操作が妨げられず、金型反転式成形機の操作性、保守性等が低下することがない。
【００５５】
また、ケーブルベア２０の余剰部分が下方に垂れ下がることがないので、該余剰部分が成形品回収装置４５等の下方に配設された装置や部材に接触したり干渉したりする恐れがない。
【００５６】
さらに、第１の線状体群３３がケーブルベア２０に収容されて保持されるので、前記第１の線状体群３３を構成する線状体２７のそれぞれが、互いに絡み合うことがない。また、線状体２７の本数が多くても、多層巻することができるので、ケーブルベア２０の幅を小さくすることができる。
【００５７】
なお、前記実施の形態においては、可動プラテンが横方向（水平方向）に移動する横置型の射出成形機について説明したが、本発明の金型反転式成形機は、可動プラテンが縦方向（垂直方向）に移動する縦置型の射出成形機にも適用することができる。さらに、射出成形機の他に、ダイキャストマシーン、ＩＪ封止プレス等の成形機にも適用することができる。
【００５８】
また、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００５９】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、金型反転式成形機においては、可動金型支持装置に取り付けられた可動金型を反転させる反転盤と、該反転盤に一端が接続されるフレキシブルな線状体と、該線状体を収容し、一端が前記反転盤の周側面側に固定されるケーブルベアとを有し、該ケーブルベアは、一端にて非対称に突出された突出部と他端に形成された非対称な形状の凹部を備え、該凹部が隣接するケーブルベアユニットの突出部を収容するように互いに結合する。
【００６０】
この場合、線状体のそれぞれが、互いに絡み合うことがなく、線状体の本数が多くても、反転盤の周側面に巻き付けることができる。また、ケーブルベアが反転盤の周辺の装置や部材に接触したりすることがない。さらに、可動金型支持装置が前進又は後退する時でも、ケーブルベアは反転盤の中心軸方向に移動したり、振られたりすることがないので、反転盤の前後に配設された部材や装置に接触するようなことがない。
【００６１】
他の金型反転式成形機においては、さらに、前記反転盤の下方に配設され、該反転盤の周側面と同心円を形成する円筒面状の底板を備え、前記ケーブルベアを支持するガイド部材を有する。
【００６２】
この場合、反転盤の下半分に相当する部分においても、ケーブルベアは周側面から離れることなく密着した状態となり垂れ下がることがない。また、ケーブルベアの余剰部分が下方に垂れ下がることがないので、該余剰部分が成形品回収装置等の下方に配設された装置や部材に接触したり干渉したりする恐れがない。
【００６３】
更に他の金型反転式成形機においては、さらに、前記ケーブルベアは、一方向に変形する場合の最小の曲率半径が前記反転盤の周側面の曲率半径に等しく、他方向に変形する場合の最小の曲率半径が前記反転盤の周側面とガイド部材の底面との距離の１／２に等しい。
【００６４】
この場合、ケーブルベアは、ガイド部材の底板によって支持される部分も、該底板に密着した状態となる。そのため、ケーブルベア同士が互いに接触したり、該ケーブルベアが反転盤の周辺の装置や部材に接触したりすることがない。
【００６５】
また、反転盤を高速で反転させても、該反転盤の周側面に巻き付けられたケーブルベアが遠心力によって外側に膨らむことがないので、反転盤を高速で反転させることができる。そのため、金型反転式成形機のスループットを向上させることができる。また、ケーブルベアが遠心力によって外側に膨らむことがないので、前記ケーブルベアが周囲に配設された部材と干渉することもない。さらに、干渉を防止するための覆い部材を反転盤の周囲に配設する必要がないので、金型反転式成形機のコストが上昇せず、オペレータの操作が妨げられず、金型反転式成形機の操作性、保守性等が低下することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における金型反転式成形機の可動金型の正面図であり図５のＤ矢視図である。
【図２】従来の金型反転式成形機の側面図である。
【図３】従来の金型反転式成形機の可動金型の正面図であり図２のＡ矢視図である。
【図４】本発明の実施の形態における金型反転式成形機の型締装置の概略図である。
【図５】本発明の実施の形態における金型反転式成形機の側面図である。
【図６】本発明の実施の形態における金型反転式成形機の反転盤が反転した状態を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態における金型反転式成形機のケーブルベアユニットの正面図である。
【図８】本発明の実施の形態における金型反転式成形機のケーブルベアユニットの側面図であり図７のＥ矢視図である。
【図９】本発明の実施の形態における金型反転式成形機のケーブルベアの組立図である。
【符号の説明】
１３ 可動プラテン
１４ 可動金型
１５ 反転盤
２０ ケーブルベア
２１ ケーブルベアユニット
２６ 中空部
２７ 線状体
４３ ガイド部材
４３ａ 底板
Claims (6)
- （ａ）可動金型支持装置に取り付けられた可動金型を反転させる反転盤と、
（ｂ）該反転盤に一端が接続されるフレキシブルな線状体と、
（ｃ）該線状体を収容し、一端が前記反転盤の周側面側に固定されるケーブルベアとを有し、
（ｄ）該ケーブルベアは、一端にて非対称に突出された突出部と他端に形成された非対称な形状の凹部を備え、該凹部が隣接するケーブルベアユニットの突出部を収容するように互いに結合することを特徴とする金型反転式成形機。 - 前記反転盤の下方に配設され、該反転盤の周側面と同心円を形成する円筒面状の底板を備え、前記ケーブルベアを支持するガイド部材を有する請求項１に記載の金型反転式成形機。
- 前記ケーブルベアは、常に、反転盤の周側面に巻き付けられるとともに前記ガイド部材に支持されている請求項２に記載の金型反転式成形機。
- 前記ケーブルベアは、一方向に変形する場合の最小の曲率半径が前記反転盤の周側面の曲率半径に等しく、他方向に変形する場合の最小の曲率半径が前記反転盤の周側面とガイド部材の底面との距離の１／２に等しい請求項３に記載の金型反転式成形機。
- 前記ケーブルベアは、前記線状体を収容する中空部を備え、互いに回転可能に結合されたケーブルベアユニットを備える請求項１〜４のいずれか１項に記載の金型反転式成形機。
- 前記線状体は、熱媒体、圧力流体、電力、信号等を供給する管又は線である請求項１〜４のいずれか１項に記載の金型反転式成形機。
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