JP6315397B1 - アングル制御装置及びこれを備えた射出成形金型 - Google Patents

アングル制御装置及びこれを備えた射出成形金型 Download PDF

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Abstract

【課題】金型の流路切換動作を金型の開閉動作に連動させるための、自動化装置を提供する。【解決手段】 回転体1の内周面に、ガイド部(11g,12g)とカム部(11c,12c)とからなる環状のスイッチバック路が組成されるように軌道を形成する。回転が防止された内部移動体2が回転軸線CLの方向に往来することで、これに位置規制された係合部2kが前記軌道を特定方向まわりに周回するように相対移動する効果により、回転体1を前記特定方向と逆方向まわりに回転させる。回転体1と内部移動体2とは、図示なき金型の開閉動作に連動するようにして互いに近接し、または離脱する。【選択図】図1

Description

本発明は、ランナーに代表される溶融材料の経路の切り換えが可能で、射出成形動作の度に、前記溶融材料を異なる2以上の目的位置に対して交番的に案内できるようにした射出成形金型に関するものである。
従来、2以上のキャビティを備えたうえで、第1群(群に含まれる対象の数が1である場合を含む)のキャビティと射出成形機の射出口とが連通するようにランナーの経路を組成して第1群の成形品を得たうえで、第2群のキャビティと前記射出口とが連通するように前記経路を変成して第2群の成形品を得られるようにした射出成形金型が実用に供されている。
射出成形金型に形成されたランナーの経路を切り換え可能にして、第1の射出行程と第2の射出行程(場合により第3以降の射出行程に続く)とをそれぞれ異なる時機になすようにした技術として、例えば特許文献1に示す「射出成形体の金型」が挙げられる。
特許文献1に記載された金型5には、第1群のキャビティ(10a,10b,10c)と第2群のキャビティ(10d,10e,10f,10g)とが形成され、回動が許容された流路切換ブッシュ12が配置される。流路切換ブッシュ12のパーティングラインPLに近接する側の端部には、第1群のキャビティ(10a,10b,10c)と第2群のキャビティ(10d,10e,10f,10g)とのうち何れか一方と、スプル孔11aとを連通させることを可能にする切換ランナーが形成されている。
流路切換ブッシュ12の回転角度位置が、前記切換ランナーと第1群のキャビティ(10a,10b,10c)とが連通するような回転角度位置にあるとき、スプル孔11aから流入してきた溶融材料は第1群のキャビティ(10a,10b,10c)に案内されるようになっている。またその一方で、流路切換ブッシュ12の回転角度位置が、前記切換ランナーと第2群のキャビティ(10d,10e,10f,10g)とが連通するような回転角度位置にあるとき、スプル孔11aから流入してきた溶融材料は第2群のキャビティ(10d,10e,10f,10g)に案内されるようになっている。
上記構成により、スプル孔11aと第1群のキャビティ(10a,10b,10c)とが連通するように流路切換ブッシュ12の回転角度位置を調整して第1群の成形品を得たのち、スプル孔11aと第2群のキャビティ(10d,10e,10f,10g)とが連通するように流路切換ブッシュ12の回転角度位置を調整して第2群の成形品を得るという、複数回(特許文献1の例では2回)の射出プロセスを含む成形サイクルのもとで稼動するという特徴を有する。
特開2000−246763号公報
特許文献1に示される金型5は流路切換ブッシュ12が回動可能であり、一連の成形サイクルにおいて前記切換ランナーの接続先を切り換えるべく、切り換え動作の度に流路切換ブッシュ12を回動してこれを所定の回転角度位置に変位させる旨の説明がなされているものの、流路切換ブッシュ12を回動するための具体的な駆動手段については何ら記載がない。
流路切換ブッシュ12の金型固定側方向(図1の上方向)にはスプルブッシュ11が配置される一方で、金型可動側方向(図1の下方向)にはエジェクタピン83が配置され、エジェクタピン83を取り囲んで保持するように可動側の入れ駒92にはピン孔が形成されていることに鑑みると、流路切換ブッシュ12の金型固定側方向や金型可動側方向に対して流路切換ブッシュ12を駆動するための何らかの駆動手段を配設することは困難なものと考えられる。
以上から、金型5は射出成形作業者の手作業によって流路切換ブッシュ12を回動させて溶融材料の案内方向を切り換えることを前提にした技術であるという事情が窺える。即ち、金型5を用いて射出成形作業を連続的に行った場合、1度の成形サイクルに少なくとも2度、流路切換ブッシュ12の回転角度位置を調整するプロセスが必要になるのであるから、射出成形作業者はパーティングラインPLが開かれる度に金型固定側の入れ駒91と金型可動側の入れ駒92とによる間隙に自らの手を差し入れることを強いられることになり、射出成形作業者の挟まれ事故が発生する虞があるなど、その構成に安全上の懸念が潜在していることは想像に難しくない。
金型5の流路切換ブッシュ12を射出成形作業者の手作業によって駆動させないようにした場合、当該駆動手段は流路切換ブッシュ12の周面に隣接するように配置する必要がある。第1群のキャビティ(10a,10b,10c)や第2群のキャビティ(10d,10e,10f,10g)やそれに隣接するランナー等に干渉しない配置を考慮したとしても、それを許容できるスペースは限られてくる。
ここで、当該駆動手段を金型5に配設すると仮定する。例えば、金型5の流路切換ブッシュ12が射出成形作業者の意を介して手動切り替えされるように構成されている場合、それが仮に流路切換ブッシュ12を間接的に駆動できるように構成されたものであったとしても、作業者による切り換え忘れが発生するなど、依然としてヒューマンエラーが多発する事態が予想される。また、仮に自動化によって作業者の意を介さずに流路切換ブッシュ12を駆動できるようになっていたとしても、流路切換ブッシュ12の駆動と金型5の開閉動作とを連動させる必要性(金型5の構成上、金型5を開いて流路切換ブッシュ12の内部で固化した樹脂を除去した後でなければ流路切換ブッシュ12を切り換えられない)から、駆動手段は勿論のこと、センサーや制御手段等を併設する必要まで生じ、金型5の複雑化や大型化や製造コスト高に拍車を掛ける結果となる。
本発明の目的は、前記事情に照らし、2以上のキャビティを備えたうえで、第1群のキャビティと射出成形機の射出口とが連通するようにランナーの経路を組成して第1群の成形品を得たうえで、第2群のキャビティと前記射出口とが連通するように前記経路を変成して第2群の成形品を得られるようにした射出成形金型において、簡素、小型、低コストな駆動手段によって前記ランナーの経路切り替えを実現することである。
本発明の第1の態様はアングル制御装置であって、本発明によるアングル制御装置の第1の形態は、回転体と、前記回転体の内周面の内側に存在し、前記回転体の内部を前記回転体の回転軸線方向に往来することが許容され、なおかつ前記回転体の回転軸線まわりに回転することが防止された内部移動体と、を具備し、前記回転体の内周面と前記内部移動体の周面とのうち何れか一方には、該物体に対して周方向に位置規制された係合部が設けられ、他方には、1以上で等しい数の第1ガイド部と第2ガイド部とがそれぞれ前記回転体の回転軸線の方向に延びるようにして、該他方物体の周に沿って千鳥状位置に交互に設けられるとともに、時計まわり、もしくは反時計まわりで隣接する前記第1ガイド部と前記第2ガイド部とを相互に接続するカム部がそれぞれ設けられ、前記カム部は、前記第1ガイド部の端部のうち前記第2ガイド部により近い方向の端部から、更に同方向に向けて、前記第2ガイド部の端部以外の部分に向かうようにして延びた第1カム部と、前記第2ガイド部の端部のうち前記第1ガイド部により近い方向の端部から、更に同方向に向けて、前記第1ガイド部の端部以外の部分に向かうようにして延びた第2カム部と、からなり、前記係合部が前記第1ガイド部と係合しているとき、前記係合部と前記第1ガイド部とによる周方向の相互位置規制によって前記回転体の回転角度位置が第1所定位置でロックされ、前記係合部が前記第2ガイド部と係合しているとき、前記係合部と前記第2ガイド部とによる周方向の相互位置規制によって前記回転体の回転角度位置が第2所定位置でロックされ、前記係合部が前記第1ガイド部から続く前記第1カム部に移動して、さらに続く前記第2ガイド部に移動するとき、前記係合部と前記第1カム部とによる運動変換により、前記第1ガイド部の周方向位置と前記第2ガイド部の周方向位置とによる回転角度差に相当する量、前記回転体の回転角度位置が変化し、前記係合部が前記第2ガイド部から続く前記第2カム部に移動して、さらに続く前記第1ガイド部に移動するとき、前記係合部と前記第2カム部とによる運動変換により、前記第2ガイド部の周方向位置と前記第1ガイド部の周方向位置とによる回転角度差に相当する量、前記回転体の回転角度位置が変化する、前記内部移動体が往来する度に作動前後の前記回転体の回転角度位置をスイッチさせるものである。
本発明によるアングル制御装置は、係合部をカム部に沿って移動させることで係合部とカム部とによる運動変換によって回転体を回転駆動するように構成したものである。回転体の回転軸線に沿った移動が防止され、内部移動体の前記回転軸線まわりの回転が防止されていさえすれば、図1に示すアングル制御装置101のように係合部2kを内部移動体2の周面に設けたうえで、ガイド部11g・12gとカム部11c・12c(以後、ガイド部とカム部とを総称して「軌道部」という)を回転体1の内周面に設けるようにしてもよく、反対に、図3に示すアングル制御装置102のように係合部1kを回転体1の内周面に設けたうえで軌道部を内部移動体2の周面に設けるようにしてもよい。
また、本発明によるアングル制御装置の第2の形態は、回転体と、前記回転体の周面の外側に存在するか前記回転体を取り囲むように存在し、前記回転体に対して前記回転体の回転軸線方向に往来することが許容され、なおかつ前記回転体の回転軸線まわりに回転することが防止された外部移動体と、を具備し、前記回転体の周面と前記外部移動体の内周面とのうち何れか一方には、該物体に対して周方向に位置規制された係合部が設けられ、他方には、1以上で等しい数の第1ガイド部と第2ガイド部とがそれぞれ前記回転体の回転軸線の方向に延びるようにして、該他方物体の周に沿って千鳥状位置に交互に設けられるとともに、時計まわり、もしくは反時計まわりで隣接する前記第1ガイド部と前記第2ガイド部とを相互に接続するカム部がそれぞれ設けられ、前記カム部は、前記第1ガイド部の端部のうち前記第2ガイド部により近い方向の端部から、更に同方向に向けて、前記第2ガイド部の端部以外の部分に向かうようにして延びた第1カム部と、前記第2ガイド部の端部のうち前記第1ガイド部により近い方向の端部から、更に同方向に向けて、前記第1ガイド部の端部以外の部分に向かうようにして延びた第2カム部と、からなり、前記係合部が前記第1ガイド部と係合しているとき、前記係合部と前記第1ガイド部とによる周方向の相互位置規制によって前記回転体の回転角度位置が第1所定位置でロックされ、前記係合部が前記第2ガイド部と係合しているとき、前記係合部と前記第2ガイド部とによる周方向の相互位置規制によって前記回転体の回転角度位置が第2所定位置でロックされ、前記係合部が前記第1ガイド部から続く前記第1カム部に移動して、さらに続く前記第2ガイド部に移動するとき、前記係合部と前記第1カム部とによる運動変換により、前記第1ガイド部の周方向位置と前記第2ガイド部の周方向位置とによる回転角度差に相当する量、前記回転体の回転角度位置が変化し、前記係合部が前記第2ガイド部から続く前記第2カム部に移動して、さらに続く前記第1ガイド部に移動するとき、前記係合部と前記第2カム部とによる運動変換により、前記第2ガイド部の周方向位置と前記第1ガイド部の周方向位置とによる回転角度差に相当する量、前記回転体の回転角度位置が変化する、前記外部移動体が往来する度に作動前後の前記回転体の回転角度位置をスイッチさせるものである。
アングル制御装置の第1の形態と第2の形態とは、回転体に対して相対移動させるべき部材が前記回転体の内側に存在するのか、外側に存在するのかという点で外観上は大きく異なるが、係合部をカム部に沿って相対移動させることで係合部とカム部とによる運動変換によって回転体を回転駆動するように構成したもの、という本質的な共通点を有している。
即ち、アングル制御装置の第2の形態においても、回転体の回転軸線に沿った移動が防止され、外部移動体の前記回転軸線まわりの回転が防止されていさえすれば、図4に示すアングル制御装置103のように係合部1kを回転体1の周面に設けたうえで、軌道部を外部移動体3の内周面に設けるように構成することができ、反対に、図5に示すアングル制御装置104のように係合部3kを外部移動体3の回転体1に近接する面に設けたうえで軌道部を回転体1の周面に設けるように構成することもできる。
外部移動体は、必ずしも回転体を包囲するように回転体の全周に亘って設けられている必要はなく、例えば、係合部が外部移動体(の回転体に近接する面)側に設けられているような場合に、図5に示すように回転体1の周面の特定方向に隣接する位置に外部移動体3を配置したような構成とすることができる。図5に示すアングル制御装置104のような場合であっても、外部移動体3の前記回転軸線まわりの旋回が防止され、係合部3kとカム部(11C,12C)とによる運動変換によって回転体1が回転駆動されるという本発明の前提を踏まえることが可能である。
本発明によるアングル制御装置の軌道部は、ガイド部とカム部とが交互に連続して配置され、スイッチバック路の如き交差路が環状に連なるようにして組成される。本発明によるアングル制御装置は内部移動体または外部移動体が往来する力を動力原として、スイッチバックを伴いながら前記軌道部を不可逆的に周回するように係合部を相対移動させることによって回転体を回転駆動する運動変換装置であり、内部移動体または外部移動体の往来動作を繰り返すことで、回転体の回転角度位置を一方向まわりに断続的に変化させ続けることを可能にする。
第1の形態では回転体の内周面と内部移動体の周面とのうち何れか一方に、第2の形態では回転体の周面と外部移動体の回転体に近接する面(内周面を含む)とのうち何れか一方に、軌道部が設けられる。軌道部を組成する第1ガイド部と第2ガイド部とは数が等しく、第1カム部と第2カム部の数もまた第1ガイド部や第2ガイド部のそれと等しい。例えば、回転体の内周面に沿って3つの第1ガイド部が設けられている場合には、(カム部を除外してガイド部を単独で観察したとき)第1ガイド部と第2ガイド部とが交互に配置されているという構成上、軌道部には3つの第1ガイド部とともに3つの第2ガイド部が存在することになる。また、第1ガイド部の端部から第1カム部がそれぞれ延び、第2ガイド部の端部から第2カム部がそれぞれ延びている(即ち、第1ガイド部と第2ガイド部との間に、第1カム部と第2カム部のうち何れか一方が必ず配置される)という構成上、第1カム部や第2カム部も軌道部に3つずつ存在することになる。
例えば、図3に示すアングル制御装置102には内部移動体2の周面に沿って第1ガイド部21gと第2ガイド部22gとが1つずつ千鳥状(千鳥の進行方向は内部移動体2の周面における周方向である)に配置され、第1ガイド部21gの第2ガイド部22gに近い方向(図の下方向)の端部から同方向に向けて、第2ガイド部22gの端部以外の部分に向かうようにして反時計まわり(B図の右方向)に第1カム部21cが延びるとともに、第2ガイド部22gの第1ガイド部21gに近い方向(図の上方向)の端部から同方向に向けて、第1ガイド部21gの端部以外の部分に向かうようにして反時計まわりに第2カム部22cが延びている。
また、例えば図4に示すアングル制御装置103には外部移動体3の内周面に沿って第1ガイド部31gと第2ガイド部32gとが2つずつ千鳥状位置に交互に配置され、第1ガイド部31gの第2ガイド部32gに近い方向(図の下方向)の端部から同方向に向けて、時計まわり(B図における右方向)に隣接した第2ガイド部32gの端部以外の部分に向かうようにして第1カム部31cがそれぞれ延びるとともに、第2ガイド部32gの第1ガイド部31gに近い方向(図の上方向)の端部から同方向に向けて、時計まわりに隣接した第1ガイド部31gの端部以外の部分に向かうようにして第2カム部32cがそれぞれ延びている。
図2に示すように、第1ガイド部11gや第2ガイド部12gは回転体1の回転軸線CLの方向である図の上下方向に延びる。第1ガイド部11gの第2ガイド部12gから遠い方向(図の上方向)の端部から、第1ガイド部11gと第2カム部12cとが合流する部分までの範囲内に係合部2kが存在している(以後、この状態を「状態I」という)とき、第1ガイド部11gと係合部2kとは周方向(図の左右方向)に対して互いに相対移動不能になる。このとき、回転体1に係合部2kが設けられるか軌道部が設けられているかに依らず、回転体1の回転角度位置が所定位置(第1所定位置)でロックされる。
同様に、第2ガイド部12gの第1ガイド部11gから遠い方向(図の下方向)の端部から、第2ガイド部12gと第1カム部11cとが合流する部分までの範囲内に係合部2kが存在している(以後、この状態を「状態II」という)とき、第2ガイド部12gと係合部2kとは周方向に対して互いに相対移動不能になる。このとき、、回転体1の回転角度位置が前記第1所定位置と異なる位置(第2所定位置)でロックされる。
第1ガイド部や第2ガイド部は回転体の回転軸線の方向に延びていればよく、必ずしも前記回転軸線と平行な方向に延びるように形成する必要はない。しかしながら、係合部が第1ガイド部や第2ガイド部に据え込まれた際の、回転体の回転角度位置の位置的精度を特に高める必要がある場合には、前記第1ガイド部や前記第2ガイド部が前記回転軸線と平行な方向に延びるように形成することが好ましい。
また、軌道部は自身を周回する係合部の周回移動を阻害してはならないから、アングル制御装置の安定的動作の観点からも、前記第1ガイド部や前記第2ガイド部を前記回転軸線と平行な方向に延びるように形成することが好ましい。この理由について、図2に示すアングル制御装置101の例を挙げて説明する。第1の理由は、第2カム部12cを第1ガイド部11gに近接する方向(図の右上方向)に向けて相対移動している係合部2kが第2カム部12cと第1ガイド部11gとによる合流ポイントに到達したあと、続く第1ガイド部11gの第2ガイド部12gから離脱する方向(図の上方向)に向けてこれをスムーズに進路変更させるためであり、第2の理由は、続く第1ガイド部11gの第2ガイド部12gに近接する方向(図の下方向)に向けて係合部2kを切り返し移動させるとき、第2カム部12cにこれが逆行することを防止するためである。なお、上記の理由は第2カム部12cと第1ガイド部11gとが合流するポイントに焦点を当てたものであるが、第1カム部11cと第2ガイド部12gとが合流するポイントに対しても当てはまる。上記の理由から、第1カム部が第2ガイド部に合流するポイントや、第2カム部が第1ガイド部に合流するポイントは、「ト」字状に交差するように構成することが好ましい。
ここで、本発明によるアングル制御装置について第1形態を例にして詳しく説明する。
図1や図2に示すアングル制御装置101は、回転体1の内周面に沿って第1ガイド部11gと第2ガイド部12gとが2つずつ千鳥状位置(千鳥の進行方向は周方向である)に交互に配置され、第1ガイド部11gの第2ガイド部12gに近い方向(図の下方向)の端部から同下方向に向けて、図1の時計まわり(図2の右方向)に隣接した第2ガイド部12gの端部以外の部分に向かうようにして第1カム部11cがそれぞれ延びるとともに、第2ガイド部12gの第1ガイド部11gに近い方向(図の上方向)の端部から同上方向に向けて、時計まわり(右方向)に隣接した第1ガイド部11gの端部以外の部分に向かうようにして第2カム部12cがそれぞれ延びる。
図2は、図1の回転体1の内周面に沿って形成された軌道部を(回転体1の内側から観察して)平面状に展開したものである。図示なき係合部2kは図示なき内部移動体2に設けられ、内部移動体2とともに回転(図の左右方向の移動に相当する)が防止され、回転体1の回転軸線CLの方向(図の上下方向)に向けた往来が許容されている。
係合部2kが状態Iの位置に存在しているとき、係合部2kと第1ガイド部11gとによる図1の周方向(図2の左右方向)の相互位置が規制されることにより、回転体1の回転角度位置が第1所定位置でロックされている。しかし、係合部2kが状態Iの位置から図の下方向に向けて付勢されると、係合部2kは第1ガイド部11gの第2ガイド部12gに近い方向(即ち図の下方向)の端部まで移動したのち同端部から延びる第1カム部11cに進入するので、係合部2kと第1ガイド部11gとによる回転体1の回転角度位置の規制効果が解除される。
係合部2kが図の下方向に向けてさらに付勢されると第1カム部11cに沿って第2ガイド部12gに向かうように移動しようとする(以後、この状態を「状態I II」という)が、係合部2kの周方向(左右方向)の相対移動が防止されている関係上、反力によって回転体1が反時計まわり(左方向)に押し回されるほかなく、係合部2kが第1カム部11cを経由して第1ガイド部11gから第2ガイド部12gに移動する過程で、第1ガイド部11gの周方向位置と第2ガイド部12gの周方向位置とによる回転角度差に相当する量、回転体1の回転角度位置を変位させることになる。
係合部2kが状態IIの位置に存在しているとき、係合部2kと第2ガイド部12gとによる周方向の相互位置が規制されることにより、回転体1の回転角度位置が第2所定位置でロックされる。しかし、係合部2kが状態IIの位置から図の上方向に向けて付勢されると、係合部2kは第2ガイド部12gの第1ガイド部11gに近い方向(図の上方向)の端部まで移動したのち同端部から延びる第2カム部12cに進入するので、係合部2kと第2ガイド部12gとによる回転体1の回転角度位置の規制効果が解除される。
なお、係合部2kは第2ガイド部12gを進行する過程で第1カム部11cと第2ガイド部12gとによる合流ポイントを通過することになるが、第2ガイド部12gは係合部2kの付勢方向である回転軸線CLの方向に向けて形成されるのに対して、第1カム部11cは当該方向に対して大きく傾斜するように形成されるため、第2ガイド部12gをスイッチバック移動する際に係合部2kが第1カム部11cに逆行することはない。
係合部2kが図の上方向に向けてさらに付勢されると第2カム部12cに沿って第1ガイド部11gに向かうように移動しようとする(以後、この状態を「状態II I」という)が、前記同様、反力によって回転体1が反時計まわり(左方向)に押し回されるほかなく、係合部2kが第2カム部12cを経由して第2ガイド部12gから第1ガイド部11gに移動する過程で、第2ガイド部12gの周方向位置と第1ガイド部11gの周方向位置とによる回転角度差に相当する量、回転体1の回転角度位置を変位させることになる。
即ち、本発明によるアングル制御装置は、回転体の回転角度位置が第1所定位置でロックされた状態(即ち係合部が第1ガイド部に据え込まれている状態I)から係合部を離脱させて、回転体が特定方向に押し回される状態(即ち係合部が第1カム部を移動する状態I II)を経て、回転体の回転角度位置が第2所定位置でロックされる状態(即ち係合部が第2ガイド部に据え込まれている状態II)に移行させることで、回転体の回転角度位置を第1所定位置と第2所定位置との回転角度差だけ、前記特定方向に変位させるとともに、回転体の回転角度位置が第2所定位置でロックされた状態(即ち係合部が第2ガイド部に据え込まれている状態II)から係合部を離脱させて、回転体が前記特定方向に押し回される状態(即ち係合部が第2カム部を移動する状態II I)を経て、回転体の回転角度位置が第1所定位置でロックされる状態(即ち係合部が第1ガイド部に据え込まれている状態I)に移行させることで、回転体の回転角度位置を第2所定位置と第1所定位置との回転角度差だけ、前記特定方向に変位させるものである。
アングル制御装置に第1ガイド部と第2ガイド部とがそれぞれ1つずつ設けられている場合において、回転体の回転角度基準位置が第1所定位置であるとするならば、軌道部を周回する係合部が第1ガイド部に据え込まれる度に回転体の回転角度位置が基準位置である第1所定位置に復帰することになる。同様に、回転角度基準位置が第2所定位置であるとするならば、軌道部を周回する係合部が第2ガイド部に据え込まれる度に回転体の回転角度位置が基準位置である第2所定位置に復帰することになる。
一方で、第1ガイド部と第2ガイド部とが2以上の等しい数で設けられている場合において、回転体の回転角度基準位置たる、係合部が第1ガイド部のうちの何れかと係合して回転体の回転角度位置が第1所定位置でロックされた状態から、係合部を該ガイド部に続く第1カム部に移動して、さらに続く第2ガイド部に移動して、さらに続く第2カム部に移動して、さらに続く他方(係合部が最初に係合していた第1ガイド部以外)の第1ガイド部に到達させたとき、回転体の回転角度位置は基準位置に復帰せずに第1所定位置と異なる回転角度位置でロックされる。ただし、軌道部を周回する係合部が最初に係合していた第1ガイド部に据え込まれる度に、回転体の回転角度位置が基準位置である第1所定位置に復帰する。
係合部が第2ガイド部のうちの何れかと係合して回転体の回転角度位置が第2所定位置でロックされた状態を回転体の回転基準位置と見なした場合にも同様のことが言え、係合部を該ガイド部に続く第2カム部に移動して、さらに続く第1ガイド部に移動して、さらに続く第1カム部に移動して、さらに続く他方(係合部が最初に係合していた第2ガイド部以外)の第2ガイド部に到達させたとき、回転体の回転角度位置は基準位置に復帰せずに第2所定位置と異なる回転角度位置でロックされる。ただし、軌道部を周回する係合部が最初に係合していた第2ガイド部に据え込まれる度に、回転体の回転角度位置が基準位置である第2所定位置に復帰する。
状態I、状態I II、状態II、状態II Iの状態を繰り返したときに回転体の回転角度位置が一方向まわりに断続的に変位するという性質から、本発明によるアングル制御装置は、内部移動体または外部移動体の直進往復運動を回転体の回転運動に変換する運動変換機構と見なすことができるが、その様相は従来周知の溝カム機構をフォロワ(従動)側から逆駆動する機構に類似していると言えなくもない。しかしながら、溝カム機構をフォロワ側から逆駆動する機構には運動の上死点と下死点とが存在し、溝カムが設けられた回転体に十分な回転方向の慣性が働いていない場合には安定作動しない(溝カムの上死点近傍や下死点近傍は溝がフォロワの移動が許容された方向と垂直な方向に延びるように形成されている関係上、フォロワが上死点近傍や下死点近傍で停止している状態から始動できない)という問題がある。
これに対して、本発明によるアングル制御装置の軌道部の上端部分と下端部分とは、少なくとも内部移動体や外部移動体の移動が許容された方向である、内部移動体や外部移動体が往来する方向に延びている。これにより、状態Iや状態IIのように回転体の回転運動が完全に停止した状態にあっても係合部の始動は妨げられず、これをカム部に向けてスムーズに案内することができる。本発明によるアングル制御装置は回転体側に係合部が設けられて係合部の相対的旋回移動が許容された場合と、回転体側に軌道部が設けられて係合部の相対的往復移動が許容された場合の2つのケースが想定されるが、何れの場合であっても、状態Iや状態IIから係合部をスムーズに始動できるという点に大きな違いはない。
本発明によるアングル制御装置は、係合部が軌道部の上端部分や下端部分で停止することが確実視されるような状況下における運動変換装置として好適である。
軌道部を組成する第1ガイド部と第2ガイド部とは同数で存在し、その数を任意に設定可能であるということは前記のとおりであるが、加えて、互いに隣接する第1ガイド部の回転角度位置と第2ガイド部の回転角度位置とによる各々の回転角度差を任意に設定してもよい。図1や図2に示すアングル制御装置101のように2つの第1ガイド部11gと第2ガイド部12gとが交互に等間隔で配置される(この場合の間隔は90°になる)ように構成可能であることは勿論のこと、例えば、図6に示すアングル制御装置105のように第1ガイド部11gと第2ガイド部12gと第1ガイド部11g´と第2ガイド部12g´とを配置するとき、第1ガイド部11gと時計まわり(B図の右方向)に隣接する第2ガイド部とによる回転角度差Daと、第2ガイド部12gと時計まわりに隣接する第1ガイド部11g´とによる回転角度差Dbと、第1ガイド部11g´と時計まわりに隣接する第2ガイド部12g´とによる回転角度差Dcと、第2ガイド部12g´と時計まわりに隣接する第1ガイド部11gとによる回転角度差Ddとがそれぞれ同一にならないように構成してよい。加えて、各々の第1ガイド部の延びる方向の長さや各々の第2ガイド部の延びる方向の長さを任意に設定することができる。例えば、図6に示すアングル制御装置105のように、第1ガイド部11gの延びる方向の長さと、第1ガイド部11g´の延びる方向の長さと、第2ガイド部12gの延びる方向の長さと、第2ガイド部12g´の延びる方向の長さとがそれぞれ同一にならないように構成してよい。
また、本発明によるアングル制御装置の係合部の数も特段限定されるものではなく、適宜の数量を備えることができる。例えば、図1に示すアングル制御装置101は、回転体1の内周面に回転軸線CLを対称軸とした回転対称性を有して組成された軌道部が形成されるとともに、内部移動体2の周面の回転軸線CLを対称軸とした回転対称位置に2つの係合部2kが備えられ、係合部2kがその回転対称性を維持して前記軌道部を周回できるように構成されたものである。前記の如く軌道部や係合部に対称性を持たせると、回転体1や内部移動体2などに掛かるラジアル荷重の偏りが抑制されて装置の作動安定性が向上する。ただし、係合部が配置される間隔が必ずしも対称性や等間隔性を有している必要はなく、軌道部の周回が妨げられない範囲内でその配置の間隔を自由に設定してよい。
また、軌道部を周回する上で妨げにならない範囲内で係合部の形状を自由に設計することができ、例えば、図3に示すアングル制御装置102のように、球状の係合部1kを回転体1の内周面から凸出するように設けることができる。係合部1kは回転体1と強固に一体化されていてもよいが、回転体1の内周面に対してトラックボールの如くスピン可能に保持されていてもよい。また、例えば図7に示すアングル制御装置106のように、回転体1の内周面に台形状の輪郭を有する係合部1kを動径方向内側に凸出するようにして形成して、係合部1kの周方向の幅が第1ガイド部21gや第2ガイド部22gの幅よりもごく僅かに小さくなるように設定するとともに、第1カム部21cの係合部1kと摺接する面(図の下方向の面)や第2カム部22cの係合部1kと摺接する面(図の上方向の面)の形状を係合部1kの摺接面(図の上下方向の面)と密接しうる曲面形状とすることにより、状態Iや状態IIにおける回転体1の高精度な位置決めと、状態I IIや状態II Iにおける回転体1のスムーズな回転駆動とを両立させ、回転体1がロックされる状態と回転駆動される状態とが安定的に切り換わるように構成することもできる。
本発明によるアングル制御装置において、第1カム部は第1ガイド部の第2ガイド部に近い方向の端部から同方向に向けて、隣接する第2ガイド部の端部以外の部分に向かうようにして傾斜して延びるとともに、第2カム部は第2ガイド部の第1ガイド部に近い方向の端部から同方向に向けて、隣接する第1ガイド部の端部以外の部分に向かうようにして傾斜して延びているが、第1カム部と第2カム部とは、必ずしも螺子溝の如く精密なヘリカル曲線に沿って形成される必要はない。
例えば、図8に示すアングル制御装置107のように、第1ガイド部21gと第2ガイド部22gとが回転体1の回転軸線CLの方向に延び、第1カム部21cが第1ガイド部21gの端部と第2ガイド部22gの端部以外の部分を接続するとともに、第2カム部22cが第2ガイド部22gの端部と第1ガイド部21gの端部以外の部分を接続する構成において、第1カム部21cや第2カム部22cの端部が第1ガイド部21gや第2ガイド部22gの延びる方向と滑らかに接線連続するように軌道部を組成することができる。
この場合、軌道部に対する係合部1kの相対移動方向が著しく変化するガイド部とカム部とによる接続ポイントにおける係合部1kの進路変更をスムーズにすることができ、係合部1kや軌道部に掛かる衝撃を緩和する効果が期待できる。
状態Iや状態IIにおいて回転体の回転角度位置を高精度にロックする必要がある場合には、第1ガイド部の延びる方向に垂直な方向の寸法(以後、これを単に「第1ガイド部の幅」という)や第2ガイド部の延びる方向に垂直な方向の寸法(以後、これを単に「第2ガイド部の幅」という)を、係合部の幅よりごく僅かに上回るように設計することが好ましい。これは、例えば図2において、係合部2kの進行方向に垂直な方向の幅Lbが第1ガイド部11gや第2ガイド部12gの幅Laをごく僅かに下回るということに他ならないが、そうすることで、第1ガイド部11gや第2ガイド部12gに据え込まれている係合部2kの周方向の相対位置が不用意に変動する余地が存在しない(係合部とガイド部とによるガタつきを生じない)ことに繋がり、結果として、回転体1と内部移動体2、もしくは回転体1と外部移動体3とによる相互位置規制がより確実なものになる。
その一方で、図2に示すように、第1カム部11cの延びる方向に垂直な方向の寸法(以後、これを単に「第1カム部の幅」という)Lcや第2カム部12cの延びる方向に垂直な方向の寸法(以後、これを単に「第2カム部の幅」という)Ldは、係合部2kの進行方向に垂直な方向の幅Lb´を大きく上回っていてもよい。これは、本発明によるアングル制御装置におけるカム部が係合部の進行方向を変えるための役割を担う経路に過ぎず、係合部の精密な位置決め機能を要求されないためである。
以上が本発明の第1の態様である、アングル制御装置を実施するための構成である。
次に、本発明の第2の態様である、射出成形金型について説明する。
本発明の第2の態様は、射出成形金型であって、本発明によるアングル制御装置と、導入経路と、前記導入経路と隣接しない少なくとも2以上の導出経路と、を具備し、前記アングル制御装置の回転体には、前記導入経路と前記導出経路とを連通させることを可能にするスイッチ経路が形成され、前記導入経路と前記スイッチ経路と第1群(群に含まれる対象の数が1である場合を含む)の前記導出経路とが連通している状態から、「(A)前記係合部が前記第1ガイド部から前記第1カム部を経由して前記第2ガイド部に移動するように、前記回転体に対して前記内部移動体もしくは前記外部移動体を相対移動させる」、「(B)前記係合部が前記第2ガイド部から前記第2カム部を経由して前記第1ガイド部に移動するように、前記回転体に対して前記内部移動体もしくは前記外部移動体を相対移動させる」、「(C)AもしくはBのうち一方の動作をX=0を含む任意の数XでX+1回、他方の動作もX+1回、それぞれ交互になす」、「(D)AもしくはBのうち一方の動作をY=0を含む任意の数YでY+2回、他方の動作をY+1回、それぞれ交互になす」、前記AからDの動作のうち何れかをなすことにより、前記回転体の回転角度位置が変化して、前記スイッチ経路が前記第1群の導出経路と隣接する位置から離脱するように相対移動して該動作以前に連通していた前記導入経路と前記第1群の導出経路とが分断されるとともに、前記スイッチ経路が第2群(群に含まれる対象の数が1である場合を含む)の前記導出経路に隣接するように相対移動して前記導入経路と前記第2群の導出経路とが新たに連通されるように構成されたものである。
図9は、本発明による射出成形金型の構成例を示したものである。射出成形金型201は、図示なき射出成形機に取り付けられ、自身の内部に形成された金型空隙(キャビティ)に向けて送り込まれた溶融材料を固化して取り出せるようにした産業機械である。射出成形金型201は特に、2つのキャビティを備えたうえで、第1キャビティ215と射出成形機の射出口とが連通するようにランナーの経路を組成して第1成形品を得たのち、第2キャビティ225と前記射出口とが連通するように前記経路を変成して第2成形品を得られるようにした射出成形金型である。
射出成形金型201の固定側接続板202にはスプルー202sが形成され、射出成形機のノズルから射出された溶融材料を射出成形金型201の内部に導入できるようになっている。スプルー202sは前記ノズルが当接する位置から金型可動側方向(図の右上方向)に向かって延び、ランナープレート203のスプルー202sと対向する部分には、本発明によるアングル制御装置108が配設されるとともに、金型開閉方向(図の右上と左下に向かう方向)を回転軸とする回転体1の回転が許容されるように軸支され、また、前記回転軸まわりの回転が防止されるとともに前記回転軸の方向に向けた進退移動が許容されるように内部移動体2が支持される。
回転体1のスプルー202sと対向する側の端部には、回転体1のスプルー202sと対向する部分から動径方向外側に向けてスイッチ経路108sが延びるように形成される。また、ランナープレート203の固定側接続板202と対向する面に沿って、回転体1の周面に隣接する部分から外方向に向けて延びるように、第1導出経路213と第2導出経路223とが前記回転軸を対称軸とする回転対称位置に形成される。
回転体1には、2つの第1ガイド部11gと2つの第2ガイド部12gとが交互に、回転体1の回転軸線の方向に延びるようにして、回転体1の内周面に沿って90°の回転角度差を有して千鳥状(千鳥の進行方向は回転体1の内周面における周方向である)に設けられるとともに、第1ガイド部11gの第2ガイド部12gに近い方向(図の右上方向)の端部から同方向に向けて、反時計まわりで隣接する第2ガイド部12gの端部以外の部分に向かうようにして第1カム部11cがそれぞれ延びるとともに、第2ガイド部12gの第1ガイド部11gに近い方向(図の左下方向)の端部から同方向に向けて、反時計まわりで隣接する第1ガイド部11gの端部以外の部分に向かうようにして第2カム部12cがそれぞれ延びている。
さらに、内部移動体2の周面には内部移動体2に位置規制された係合部2kが設けられる。内部移動体2の前記回転軸線まわりの回転が防止され、係合部2kは前記回転軸線まわりに旋回しない。
ここで、射出成形金型201の挙動について説明する。図9は、射出成形金型201の第1成形がなされる前の待機状態、即ち第1閉型の状態を示している。第1閉型の状態において、内部移動体2は回転体1の内部に深く貫入して係合部2kが第1ガイド部11gに据えこまれた状態にあり、第1ガイド部11gと係合部2kとによる周方向の相互位置規制により、回転体1の回転角度位置は第1所定位置でロックされている。このとき、スイッチ経路108sは第1導出経路213と隣接する旋回角度位置に存在し、導入経路たるスプルー202sと第1導出経路213とが、スイッチ経路108sを介して連通した状態にある。
その後、射出成形機から射出成形金型201に溶融材料が送り込まれて第1成形が完了する。図10は、射出成形金型201の第1成形の状態を示したものである。スプルー202sとスイッチ経路108sとを通過して第1導出経路213に到達した溶融材料は、続く第1キャビティ215に流れ込み、これが冷却されることにより第1成形品215´が形成される。また同時に、スプルー202sやスイッチ経路108sや第1導出経路213の内部で溶融材料が冷却されることにより第1成形品213´が形成される。
溶融材料が十分に固化したあと、射出成形金型201を開型して成形品を取り出せるようになる。図11は、射出成形金型201の第1開型の状態を示したものである。開型された時点で、来たる第2成形に備えるべく第1成形品213´を取り出す。引用文献1に示される金型5は第1開型の時点で本発明の第1成形品215´に相当する部分を型外に取り出さずに保持している様子が窺えるが、第1開型の時点で第1成形品215´を適宜型外に取り出すようにしてもよい。
第1成形品213´が除外されて溶融材料の再度の充填が可能になったあと、射出成形金型201を第2閉型の状態に移行させて第2成形に備える。図12は、射出成形金型201の第2成形がなされる前の待機状態、即ち第2閉型の状態を示している。第2閉型の状態において、内部移動体2は回転体1の内部に深く貫入して、係合部2kが第1閉型時点で据え込まれていた第1ガイド部11gとは別の第1ガイド部11gに据えこまれた状態にあり、第1ガイド部11gと係合部2kとによる周方向の相互位置規制により、回転体1の回転角度位置が第1所定位置から反転した位置でロックされている。このとき、スイッチ経路108sは第2導出経路223と隣接する旋回角度位置に存在し、導入経路たるスプルー202sと第2導出経路223とが、スイッチ経路108sを介して連通した状態にある。
図9に示す第1閉型の状態と図12に示す第2閉型の状態とでは、スイッチ経路の延びる方向が反転しているが、これは、射出成形金型201が開閉する度に回転体1の回転角度位置が時計まわりに180°変位するためであり、より厳密に述べれば、射出成形金型201を開型することで回転体1の回転角度位置が時計まわりに90°変位して、閉型することでさらに90°変位するためである。
その理由を説明する。内部移動体2を支持するアングル制御プレート204は、回転体1を軸支するランナープレート203と独立移動可能であり、射出成形金型201が開型されるとランナープレート203に対して金型可動側方向(図の右上方向)に向けて離脱するように相対移動し、閉型されるとランナープレート203に対して金型固定側方向(図の左下方向)に向けて近接するように相対移動する。これにより、内部移動体2は射出成形金型201の開型動作に連動して回転体1から引き抜かれるように相対移動し、閉型動作に連動して回転体1に押し込まれるように相対移動する。
内部移動体2が回転体1から引き抜かれるように相対移動するとき、係合部2kが据え込まれている第1ガイド部11gの端部から第1カム部11cに移動したのち、続く第2ガイド部12gに据え込まれる。係合部2kは前記回転軸線まわりの旋回が防止され、第1ガイド部11gと第2ガイド部12gとが90°の回転角度差を有して配置されている関係上、係合部2kが第1カム部11cを移動する過程で回転体1が時計まわりに90°押し回される。同様に、内部移動体2が回転体1に押し込まれるように相対移動するとき、係合部2kが据え込まれている第2ガイド部12gの端部から第2カム部12cに移動したのち、続く第1ガイド部11gに据え込まれる。第1ガイド部11gと第2ガイド部12gとが90°の回転角度差を有して配置されているのだから、係合部2kが第2カム部12cを移動する過程で回転体1が時計まわりに90°押し回される。
即ち、内部移動体2が回転体1から引き出されて再び押し込まれるまでの一連の動作の前後で、係合部2kが最初に据え込まれていた第1ガイド部11gと、後から据え込まれた第1ガイド部11gとは回転対称位置に配置された別のものということになる。回転体1が第1所定位置でロックされている状態から射出成形金型201の開閉方向に向けて内部移動体2を一往復移動したとしても、回転体1の回転角度位置は第1所定位置に即座に復帰せずに第1所定位置から反転した位置でロックされる。これにより、第1閉型の時機と第2閉型の時機とでスイッチ経路の延びる方向が反転する。
以後、第2成形プロセス、第2開型プロセスを経て一連の成形サイクルが完了し、最初に説明した第1閉型の状態に復帰する。第2成形の状態から第1閉型の状態に移行する過程は第1成形の状態から第2閉型の状態に移行するまでの過程に類似しているため、これらの説明は省略する。
射出成形金型201の例は、段落0049に示す作動形態のうち「(C)AもしくはBのうち一方の動作をX=0を含む任意の数XでX+1回、他方の動作もX+1回、それぞれ交互になす」という作動形態に合致する。即ち、射出成形金型201は「AもしくはBのうち一方の動作を1回、他方の動作も1回、それぞれ交互になす」という動作よって回転体1の回転角度位置を変化させることにより、スイッチ経路108sを第1導出経路213と隣接する位置から離脱するように相対移動させて該動作以前に連通していたスプルー202sと第1導出経路213とを分断させるとともに、スイッチ経路108sを第2導出経路223に隣接するように相対移動させてスプルー202sと第2導出経路223とを新たに連通させるように構成したもの、と見なすことができる。
本発明によるアングル制御装置は、内部移動体を往来させるために適宜の駆動手段を講じることが可能である。しかしながら、射出成形金型201のように、開型動作や閉型動作に連動してアングル制御装置108が自動的に作動するようにして、射出成形金型201が開閉する動作に付随するように回転体1の回転角度位置を変位させて、ランナーの経路切替をなすように構成すると、スイッチ経路108sの旋回角度位置を監視するためのセンサー類や、回転体1を駆動するためのアクチュエータ等を射出成形金型201に別途設ける必要がない。そのため、2以上のキャビティを備えたうえで、第1群のキャビティと射出成形機の射出口とが連通するようにランナーの経路を組成して第1群の成形品を得たうえで、第2群のキャビティと前記射出口とが連通するように前記経路を変成して第2群の成形品を得られるようにした射出成形金型において、ランナーの経路切換を自動化して射出成形金型の生産効率の向上を図るとともに、射出成形金型の大型化や複雑化を抑制することが可能になる。
射出成形金型201は、段落0049に示す作動形態のうち「(C)AもしくはBのうち一方の動作をX=0を含む任意の数XでX+1回、他方の動作もX+1回、それぞれ交互になす」という作動形態のもとでランナーの経路切換を実現するものとして示したが、本発明を実施するにあたり、「(A)前記係合部が前記第1ガイド部から前記第1カム部を経由して前記第2ガイド部に移動するように、前記回転体に対して前記内部移動体もしくは前記外部移動体を相対移動させる」動作によりランナーの経路切換を実現してもよく、「(B)前記係合部が前記第2ガイド部から前記第2カム部を経由して前記第1ガイド部に移動するように、前記回転体に対して前記内部移動体もしくは前記外部移動体を相対移動させる」動作によりランナーの経路切換を実現してもよい。つまり、回転体1から貫入体2が引き出されるだけで経路切換が完了するようにしてもよく、回転体1に貫入体2が押し込まれるだけで経路切換が完了するようにしてもよい。また、射出成形金型201は自身の開閉動作に連動してアングル制御装置108が作動し、一度の開閉動作によってランナーの経路が切り換わるように構成されている(即ち、X=0でA動作をX+1回、B動作をX+1回なすことでランナーの経路が切り換わるもの、と見なすことができる)が、例えば(X=3でA動作を3+1回、B動作を3+1回、それぞれ交互になすなど)複数回の開閉動作を繰り返すことでこれが完全に切り換わるように構成されていてもよい。また、例えば「(D)A動作もしくはB動作のうち一方を3回、他方を2回、それぞれ交互になす」などの不均衡な動作によってランナーの経路切換を実現することも可能であり、必ずしも内部移動体や外部移動体の往動回数と復動回数とを一致させる必要はなく、加えて、その回数を任意に設定することができる。なお、段落0049に示すA動作やB動作やC動作やD動作は必ずしも射出成形金型の開閉動作に連動させる必要はなく、適宜の駆動手段によりこれをなすように構成してよい。
射出成形金型201は第1形態のアングル制御装置108を具備するものとして説明したが、第1形態のアングル制御装置の代わりに第2形態のアングル制御装置を具備していてもよい。なお、第2形態のアングル制御装置を具備した場合であっても、前記の如く当該装置が前記射出成形金型の開閉動作に連動して作動するように構成することが可能である。
本発明により、2以上のキャビティを備えたうえで、第1キャビティと射出成形機の射出口とが連通するようにランナーの経路を組成して第1成形品を得たうえで、第2キャビティと前記射出口とが連通するように前記経路を変成して第2成形品を得られるようにした射出成形金型において、ランナーの経路切換を自動化するとともに、小型で簡素な射出成形金型を提供可能になる。また、その中核をなすアングル制御装置を提供可能になる。
本発明によるアングル制御装置の第1形態を示す、部分断面分解斜視図である。 図1における軌道部の平面展開図である。 本発明によるアングル制御装置の第1形態の第1変形例を示す(A)部分断面分解斜視図であり、(B)軌道部の平面展開図である。 本発明によるアングル制御装置の第2形態を示す(A)部分断面分解斜視図であり、(B)軌道部の平面展開図である。 本発明によるアングル制御装置の第2形態の変形例を示す斜視図である。 本発明によるアングル制御装置の第1形態の第2変形例を示す(A)部分断面分解斜視図であり、(B)軌道部の平面展開図である。 本発明によるアングル制御装置の第1形態の第3変形例を示す部分断面分解斜視図である。 本発明によるアングル制御装置の第1形態の第4変形例を示す(A)分解斜視図であり、(B)軌道部の平面展開図である。 本発明による射出成形金型を示す(A)部分断面斜視図であり、(B)要部断面斜視図である。 図9における第1成形の状態を示す(A)部分断面斜視図であり、(B)要部断面斜視図である。 図9における第1開型の状態を示す(A)部分断面斜視図であり、(B)要部断面斜視図である。 図9における第2閉型の状態を示す(A)部分断面斜視図であり、(B)要部断面斜視図である。 本発明によるアングル制御装置の第1実施例を示す(A)部分断面分解斜視図であり、(B)軌道部の平面展開図である。 本発明によるアングル制御装置の第2実施例を示す(A)部分断面分解斜視図であり、(B)軌道部の平面展開図である。 本発明による射出成形金型の第1実施例を示す(A)部分断面斜視図であり、(B)要部断面斜視図である。 図15における第1成形の状態を示す(A)部分断面斜視図であり、(B)要部断面斜視図である。 図15における第1開型の状態を示す(A)部分断面斜視図であり、(B)要部断面斜視図である。 図15における第2閉型の状態を示す(A)部分断面斜視図であり、(B)要部断面斜視図である。 図15における第2成形の状態を示す(A)部分断面斜視図であり、(B)要部断面斜視図である。 図15における第2開型の状態を示す(A)部分断面斜視図であり、(B)要部断面斜視図である。 図15における第1閉型の状態を示す(A)部分断面斜視図であり、(B)要部断面斜視図である。 本発明による射出成形金型の第2実施例を示す(A)部分断面斜視図であり、(B)要部断面斜視図である。 図22における第1成形の状態を示す(A)部分断面斜視図であり、(B)要部断面斜視図である。 図22における第1開型の状態を示す(A)部分断面斜視図であり、(B)要部断面斜視図である。 図22における第2閉型の状態を示す(A)部分断面斜視図であり、(B)要部断面斜視図である。 図22における第2成形の状態を示す(A)部分断面斜視図であり、(B)要部断面斜視図である。 図22における第2開型の状態を示す(A)部分断面斜視図であり、(B)要部断面斜視図である。 図22における第1閉型の状態を示す(A)部分断面斜視図であり、(B)要部断面斜視図である。 アングル制御装置による経路切換の第1例の(A)第1接続の状態を示す見取図であり、(B)第2接続の状態を示す見取図であり、(C)第3接続の状態を示す見取図であり、(D)第1接続に復帰した状態を示す見取図である。 アングル制御装置による経路切換の第2例の(A)第1接続の状態を示す見取図であり、(B)第2接続の状態を示す見取図であり、(C)第3接続の状態を示す見取図であり、(D)第1接続に復帰した状態を示す見取図である。 アングル制御装置による経路切換の第3例の(A)第1接続の状態を示す見取図であり、(B)第2接続の状態を示す見取図であり、(C)第3接続の状態を示す見取図であり、(D)第1接続に復帰した状態を示す見取図である。 アングル制御装置による経路切換の第2例の(A)第1接続の状態を示す見取図であり、(B)第2接続の状態を示す見取図であり、(C)第3接続の状態を示す見取図であり、(D)第4接続の状態を示す見取図であり、(E)第1接続に復帰した状態を示す見取図である。 図32における変形例を示す斜視図である。
概念上同一と認められる要素については全ての図面に亘って同一の符号を付す。また、図1と図4(A)と図6(A)と図14(A)における第1ガイド部と第2ガイド部と第1カム部と第2カム部のうち、断面表現の都合上欠損して視認不能になる部分は架空線で示す。また、図2と図3(B)と図4(B)を図6(B)と図8(B)と図13(B)と図14(B)に示す軌道部の平面展開図は何れも、軌道部が形成される面(周面もしくは内周面)の法線方向虚空側(周面の外側、もしくは内周面の内側)から観察したものである。また、図22乃至28のA図における固定側接続板402(スプルー402sの周辺部分を除く)を透過して表現する。また、図22乃至28のB図は、A図に示す射出成形金型401の金型地側(図の下側)に配設されたアングル制御装置110を拡大して示すものである。なお、図11と図12、図17と図18、図20と図21、図24と図25、図27と図28のB図に示す直線状に延びた矢印や弧状に延びた矢印、図29乃至32に示す弧状に延びた矢印は部材の移動方向を示すものであって、部材の移動量(直進距離、回転角度範囲)を示すものではない。
先ず、本発明の第1の態様であるアングル制御装置について実施例を挙げて説明する。
図13は本発明によるアングル制御装置の第1実施例を示す(A)部分断面分解斜視図であり、(B)軌道部の平面展開図である。アングル制御装置109は、自身の中心軸線まわりの回転が許容され、前記中心軸線の方向に移動不能になるように軸支された回転体1を備える。回転体1の周面にはフランジ部が形成され、前記フランジ部に掛合するようにして、回転体1と回転体1の支持部材との間に図示なき軸受部材が介設される。
さらに、回転体1の内部を回転体1の回転軸線の方向に向けて進退可能になるように、回転体1の内周面の内側に内部移動体2が配設される。内部移動体2は回転体1の前記回転軸線まわりの回転が防止されるように、回転体1の支持部材と同一の部材に支持されるか、前記支持部材とは異なる支持部材に別個に支持される。
回転体1の内周面の内径は内部移動体2の周面の外径と比較してごく僅かに大きく、回転体1の内部移動体2に近い方向(図の下方向)の端部側に形成された開口から内部移動体2が摺動するようにして貫入される。ただし、回転体1と内部移動体2とは必ずしも摺接している必要はなく、回転体1の内周面と内部移動体2の周面との間に大きな間隙を有していてもよい。また、回転体1に対する内部移動体2の進退移動が妨げられない範囲内で、回転体1の内周面や内部移動体2の周面にうねりが形成されていてもよい。また、図13の例ではアングル制御装置109は回転体1の内部移動体2から遠い方向(図の上方向)の端部が開口しているが、必ずしも開口している必要はなく当該部分は閉鎖されていてもよい。
回転体1には、回転体1の内周面に沿って、第1ガイド部11gと第2ガイド部12gとが4つずつ千鳥状(千鳥の進行方向は回転体1の内周面における周方向である)に交互に配置され、第1ガイド部11gの第2ガイド部12gに近い方向(図の下方向)の端部から同下方向に向けて、反時計まわり(図Bにおける左方向)に隣接する第2ガイド部12gの端部以外の部分に向かうようにして第1カム部11cがそれぞれ延びるとともに、第2ガイド部12gの第1ガイド部11gに近い方向(図の上方向)の端部から同上方向に向けて、反時計まわりに隣接する第1ガイド部11gの端部以外の部分に向かうようにして第2カム部12cがそれぞれ延びる。互いに隣接するガイド部同士はそれぞれ45°の回転角度差を有して配置され、第1ガイド部11gと第2ガイド部12gと第1カム部11cと第2カム部12cとにより組成される軌道部は、前記回転軸線を対称軸とする回転対象性を有している。
内部移動体2の周面に、2つの係合部2kが前記回転軸線を対称軸とする回転対称位置にそれぞれ設けられるとともに位置規制され、前記回転軸線まわりの旋回が防止される。
第1ガイド部11gや第2ガイド部12gの幅は、係合部2kの幅をごく僅かに上回るように設定され、係合部2kが第1ガイド部11gや第2ガイド部12gに据え込まれているとき、回転体1の回転角度位置が各々の所定位置でロックされる。
内部移動体2が回転体1の内部に深く貫入して係合部2kが特定の第1ガイド部11gに据え込まれ、回転体1の回転角度位置が第1所定位置でロックされている状態Iから、内部移動体2を回転体1から引き出すように移動させるとき、係合部2kは第1ガイド部11gを第2ガイド部12gに近接する方向(図の下方向)に向けて移動する。第1ガイド部11gは係合部2kの進行方向と平行に延びるように形成されており、係合部2kが第1ガイド部11gを移動する過程で第1ガイド部11gと第2カム部12cとによる合流ポイントに差し掛かった際に第2カム部12cには逆行しない。
第1ガイド部11gの第2ガイド部12gに近い方向の端部に到達すると、係合部2kは続く第1カム部11cをさらに下方向に向けて移動しようとする。実際は、係合部2kは第1カム部11cのカム面に沿って相対移動することになるが、係合部2kの旋回が防止されている関係上、前記カム面が係合部2kより受ける反力によって回転体1が時計まわりに押し回される。
第1カム部11cと第2ガイド部12gとによる合流ポイントを通過して、続く第2ガイド部12gをさらに下方向に向けて移動すると、係合部2kは最終的に第2ガイド部12gに据え込まれる。このとき、回転体1の回転は停止して回転角度位置が第2所定位置でロックされた状態になる。互いに隣接する第1ガイド部11gと第2ガイド部12gとは45°の回転角度差を有して配置されているため、状態Iから状態IIに移行させるべく内部移動体2を回転体1から引き出すように移動させることで、結果として回転体1が時計まわりに45°回転する。
内部移動体2が回転体1の内部に浅く貫入して係合部2kが第2ガイド部12gに据え込まれている状態IIから、内部移動体2を回転体1に押し込むように移動させるとき、係合部2kは第2ガイド部12gを第1ガイド部11gに近接する方向(図の上方向)に向けて移動する。第2ガイド部12gは係合部2kの進行方向と平行に延びるように形成され、係合部2kが第2ガイド部12gを移動する過程で第2ガイド部12gと第1カム部11cとによる合流ポイントに差し掛かった際に第1カム部11cには逆行しない。
第2ガイド部12gの第1ガイド部11gに近い方向の端部に到達すると、係合部2kは続く第2カム部12cをさらに上方向に向けて移動しようとする。実際は、係合部2kは第2カム部12cのカム面に沿って相対移動することになるが、係合部2kの旋回が防止されている関係上、前記カム面が係合部2kより受ける反力によって回転体1が時計まわりに押し回される。
第2カム部12cと第1ガイド部11gとによる合流ポイントを通過して、続く第1ガイド部11gをさらに上方向に向けて移動すると、係合部2kは最終的に第1ガイド部11gに据え込まれる。このとき、回転体1の回転は停止して回転角度位置が第1所定位置とも第2所定位置とも異なる所定位置でロックされた状態になる。互いに隣接する第1ガイド部11gと第2ガイド部12gとは45°の回転角度差を有して配置されているため、状態IIから状態Iに移行させるべく内部移動体2を回転体1に押し込むように移動させることで、結果として回転体1が時計まわりに45°回転する。
即ちアングル制御装置109は、回転体1から引き出されるようにして、または回転体押し込まれるようにして内部移動体1が往来する度に、回転体1の回転角度位置を時計まわりに45°変位させる機能を有している。引き出したのちに押し込む、または押し込んだのちに引き出すというような内部移動体2の往復動がなされた場合であっても、回転体1の回転角度位置は当初の所定位置に即座に復帰せず、当初の所定位置から時計まわりに90°回転した所定位置に変位する。なお、回転体1の回転角度位置は内部移動体2の前記往復動を2度繰り返すことで当初の所定位置から反転し、4度繰り返すことで回転体1の回転角度位置が当初の所定位置に復帰することになる。
図14は本発明によるアングル制御装置の第2実施例を示す(A)部分断面分解斜視図であり、(B)軌道部の平面展開図である。アングル制御装置110は、自身の中心軸線まわりの回転が許容され、前記中心軸線の方向に移動不能になるように軸支された回転体1を備える。回転体1の周面にはフランジ部が形成され、前記フランジ部に掛合するようにして、回転体1と回転体1の支持部材との間に図示なき軸受部材が介設される。
さらに、回転体1の内部を回転体1の回転軸線の方向に向けて進退可能になるように、回転体1の内周面の内側に内部移動体2が配設される。内部移動体2は回転体1の前記回転軸線まわりの回転が防止されるように、回転体1の支持部材と同一の部材に支持されるか、前記支持部材とは異なる支持部材に別個に支持される。
回転体1の内周面の内径は内部移動体2の周面の外径と比較してごく僅かに大きく、回転体1の内部移動体2に近い方向(図の下方向)の端部側に形成された開口から内部移動体が摺動するようにして貫入される。ただし、回転体1と内部移動体2とは必ずしも摺接している必要はなく、回転体1の内周面と内部移動体2の周面との間に大きな間隙を有していてもよい。また、回転体1に対する内部移動体2の進退移動が妨げられない範囲内で、回転体1の内周面や内部移動体の周面にうねりが形成されていてもよい。また、図14の例ではアングル制御装置110は回転体1の内部移動体2から遠い方向(図の上方向)の端部側が開口しているが、必ずしも開口している必要はなく当該部分は閉鎖されていてもよい。
回転体1には、回転体1の内周面に沿って、第1ガイド部11gと第2ガイド部12gと第1ガイド部11g´と第2ガイド部12g´とが時計まわりに前記の順序で千鳥状(千鳥の進行方向は回転体1の内周面における周方向である)に配置され、第1ガイド部11gの第2ガイド部12gに近い方向(図の下方向)の端部から同下方向に向けて、時計まわり(図Bにおける右方向)に隣接する第2ガイド部12gの端部以外の部分に向かうようにして第1カム部11cが延びるとともに、第2ガイド部12gの第1ガイド部11g´に近い方向の端部から同方向に向けて、時計まわりに隣接する第1ガイド部11g´の端部以外の部分に向かうようにして第2カム部12cが延びる。さらに、第1ガイド部11g´の第2ガイド部12g´に近い方向の端部から同方向に向けて、時計まわりに隣接する第2ガイド部12g´の端部以外の部分に向かうようにして第1カム部11cが延びるとともに、第2ガイド部12g´の第1ガイド部11gに近い方向の端部から同方向に向けて、時計まわりに隣接する第1ガイド部11gの端部以外の部分に向かうようにして第2カム部12cが延びる。
実施例1のケースとは異なり、隣接して配置されるガイド部同士の位置的回転角度差は均等でなく、状態Iに対応する第1ガイド部11gと状態IIに対応する第2ガイド部12gとによる回転角度差が60°、状態IIに対応する第2ガイド部12gと状態I´に対応する第1ガイド部11g´とによる回転角度差が60°、状態I´に対応する第1ガイド部11g´と状態II´に対応する第2ガイド部12g´とによる回転角度差が120°、状態II´に対応する第2ガイド部12g´と状態Iに対応する第1ガイド部11gとによる回転角度差が120°に設定されている。
内部移動体2の周面に係合部2kが設けられるとともに位置規制され、前記回転軸線まわりの旋回が防止される。第1ガイド部11gや第2ガイド部12gの幅は、係合部2kの幅をごく僅かに上回るように設定され、係合部2kが第1ガイド部11gや第2ガイド部12gに据え込まれているとき、回転体1の回転角度位置が各々の所定位置でロックされる。
内部移動体2が回転体1の内部に深く貫入して係合部2kが状態Iに対応する側の第1ガイド部11gに据え込まれ、回転体1の回転角度位置が第1所定位置でロックされている状態Iから、内部移動体2を回転体1から引き出すように移動させるとき、係合部2kは第1ガイド部11gを第2ガイド部12gに近接する方向(図の下方向)に向けて移動する。第1ガイド部11gは係合部2kの進行方向と平行に延びるように形成されており、係合部2kが第1ガイド部11gを移動する過程で第1ガイド部11gと第2カム部12cとによる合流ポイントに差し掛かった際に第2カム部12cには逆行しない。
第1ガイド部11gの第2ガイド部12gに近い方向の端部に到達すると、係合部2kは続く第1カム部11cをさらに下方向に向けて移動しようとする。実際は、係合部2kは第1カム部11cのカム面に沿って相対移動することになるが、係合部2kの旋回が防止されている関係上、前記カム面が係合部2kより受ける反力によって回転体1が反時計まわりに押し回される。
第1カム部11cと第2ガイド部12gとによる合流ポイントを通過して、続く第2ガイド部12gをさらに下方向に向けて移動すると、係合部2kは最終的に状態IIに対応する側の第2ガイド部12gに据え込まれる。このとき、回転体1の回転は停止して回転角度位置が第2所定位置でロックされた状態になる。この回転動作に関係のある第1ガイド部11gと第2ガイド部12gとは60°の回転角度差を有して配置されているため、状態Iから状態IIに移行させるべく内部移動体2を回転体1から引き出すように移動させることで、結果として回転体1が反時計まわりに60°回転する。
内部移動体2が回転体1の内部に浅く貫入して係合部2kが状態IIに対応する側の第2ガイド部12gに据え込まれ、回転体1の回転角度位置が第2所定位置でロックされている状態IIから、内部移動体2を回転体1に押し込むように移動させるとき、係合部2kは第2ガイド部12gを第1ガイド部11g´に近接する方向(図の上方向)に向けて移動する。第2ガイド部は係合部2kの進行方向と平行に延びるように形成されており、係合部2kが第2ガイド部12gを移動する過程で第2ガイド部12gと第1カム部11cとによる合流ポイントに差し掛かった際に第1カム部11cには逆行しない。
第2ガイド部12gの第1ガイド部11gに近い方向の端部に到達すると、係合部2kは続く第2カム部12cをさらに上方向に向けて移動しようとする。実際は、係合部2kは第2カム部12cのカム面に沿って相対移動することになるが、係合部2kの旋回が防止されている関係上、前記カム面が係合部2kより受ける反力によって回転体1が反時計まわりに押し回される。
第2カム部12cと第1ガイド部11g´とによる合流ポイントを通過して、続く第1ガイド部11g´をさらに上方向に向けて移動すると、係合部2kは最終的に状態I´に対応する側の第1ガイド部11g´に据え込まれる。このとき、回転体1の回転は停止して回転角度位置が第3所定位置でロックされた状態になる。この回転動作に関係のある第2ガイド部12gと第1ガイド部11g´とは60°の回転角度差を有して配置されているため、状態IIから状態I´に移行させるべく内部移動体2を回転体1に押し込むように移動させることで、結果として回転体1が反時計まわりに60°回転する。
内部移動体2が回転体1の内部に深く貫入して係合部2kが状態I´に対応する側の第1ガイド部11g´に据え込まれ、回転体1の回転角度位置が第3所定位置でロックされている状態I´から、内部移動体2を回転体1から引き出すように移動させるとき、係合部2kは第1ガイド部11g´を第2ガイド部12g´に近接する方向(図の下方向)に向けて移動する。第1ガイド部11g´の第2ガイド部12g´に近い方向の端部に到達すると、係合部2kは続く第1カム部11cをさらに下方向に向けて移動しようとする。実際は、係合部2kは第1カム部11cのカム面に沿って相対移動することになるが、係合部2kの旋回が防止されている関係上、前記カム面が係合部2kより受ける反力によって回転体1が反時計まわりに押し回される。
第1カム部11cと第2ガイド部12g´とによる合流ポイントを通過して、続く第2ガイド部12g´をさらに下方向に向けて移動すると、係合部2kは最終的に状態II´に対応する側の第2ガイド部12g´に据え込まれる。このとき、回転体1の回転は停止して回転角度位置が第4所定位置でロックされた状態になる。この回転動作に関係のある第1ガイド部11g´と第2ガイド部12g´とは120°の回転角度差を有して配置されているため、状態I´から状態II´に移行させるべく内部移動体2を回転体1から引き出すように移動させることで、結果として回転体1が反時計まわりに120°回転する。
内部移動体2が回転体1の内部に浅く貫入して係合部2kが状態II´に対応する側の第2ガイド部12g´に据え込まれ、回転体1の回転角度位置が第4所定位置でロックされている状態II´から、内部移動体2を回転体1に押し込むように移動させるとき、係合部2kは第2ガイド部12g´を第1ガイド部11gに近接する方向(図の上方向)に向けて移動する。第2ガイド部12g´の第1ガイド部11gに近い方向の端部に到達すると、係合部2kは続く第2カム部12cをさらに上方向に向けて移動しようとする。実際は、係合部2kは第2カム部12cのカム面に沿って相対移動することになるが、係合部2kの旋回が防止されている関係上、前記カム面が係合部2kより受ける反力によって回転体1が反時計まわりに押し回される。
第2カム部12cと第1ガイド部11gとによる合流ポイントを通過して、続く第1ガイド部11gをさらに上方向に向けて移動すると、係合部2kは最終的に状態Iに対応する側の第1ガイド部11gに据え込まれる。このとき、回転体1の回転は停止して回転角度位置が前記第1所定位置でロックされた状態になる。この回転動作に関係のある第2ガイド部12g´と第1ガイド部11gとは120°の回転角度差を有して配置されているため、状態II´から状態Iに移行させるべく内部移動体2を回転体1に押し込むように移動させることで、結果として回転体1が反時計まわりに120°回転する。
即ちアングル制御装置110は、内部移動体2が回転体1から引き出されて状態Iから状態IIに移行した場合に回転体1の回転角度位置を反時計まわりに60°変位させ、内部移動体2が回転体1に押し込まれて状態IIから状態I´に移行した場合に回転体1の回転角度位置をさらに反時計まわりに60°変位させ、内部移動体2が回転体1から引き出されて状態I´から状態II´に移行した場合に回転体1の回転角度位置をさらに反時計まわりに120°変位させ、内部移動体2が回転体1に押し込まれて状態II´から状態Iに移行した場合に回転体1の回転角度位置をさらに反時計まわりに120°変位させる機能を有している。
引き出したのちに押し込む、または押し込んだのちに引き出すというような内部移動体2の往復動がなされた場合であっても、回転体1の回転角度位置は当初の所定位置に即座に復帰しない。回転体1の回転角度位置が前記第1所定位置にあるとき、内部移動体2の一度の往復動によって回転体1の回転角度位置は120°変位したのち第3所定位置でロックされ、回転体1の回転角度位置が前記第3所定位置にあるとき、内部移動体2の一度の往復動によって回転体1の回転角度位置は240°変位して前記第1所定位置に復帰する。即ちアングル制御装置110は、回転体1に深く貫入した状態から内部移動体2を往復動させる度に、回転体1に対して120°の回転角度変位と240°の回転角度変位とを交番的にもたらすという特徴を有している。また、回転体1の回転角度位置が前記第2所定位置にあるとき、内部移動体2の一度の往復動によって回転体1の回転角度位置は180°変位したのち第4所定位置でロックされ、回転体1の回転角度位置が前記第4所定位置にあるとき、内部移動体2の一度の往復動によって回転体1の回転角度位置は180°変位して前記第2所定位置に復帰する。つまりアングル制御装置110は、回転体1に浅く貫入した状態から内部移動体2を往復動させる度に、回転体1を反転させ続けるという特徴を有している。
次に、本発明の第2の態様である射出成形金型について実施例を挙げて説明する。
図15は、本発明による射出成形金型の第1実施例を示す(A)部分断面斜視図であり、(B)要部断面斜視図である。射出成形金型301は図示なき射出成形機に取り付けられ、自身の内部に形成されたキャビティに向けて送り込まれた溶融材料を固化して取り出せるようにした産業機械である。射出成形金型301は特に、第1群と第2群とのキャビティを備えたうえで、第1群キャビティ315と射出成形機の射出口とが連通するようにランナーの経路を組成して第1群成形品を得たのち、第2群キャビティ325と前記射出口とが連通するように前記経路を変成して第2群成形品を得られるようにした射出成形金型である。
射出成形金型301の固定側接続板302にはスプルー302sが形成され、射出成形機のノズルから射出された溶融材料を射出成形金型301の内部に導入できるようになっている。スプルー302sは前記ノズルが当接する位置から金型可動側方向(図の右上方向)に向かって延び、ランナープレート303のスプルー302sと対向する部分には、実施例1で示したアングル制御装置109が配設されるとともに、金型開閉方向(図の右上と左下に向かう方向)を回転軸とした回転体1の回転が許容されるように軸支され、前記回転軸まわりの回転が防止されるとともに前記回転軸の方向に向けた進退移動が許容されるように内部移動体2が支持される。
回転体1のスプルー302sと対向する側の端部は開口が閉鎖され、当該端部には回転体1の直径方向を横断するように延びたスイッチ経路109sが形成される。また、ランナープレート303の固定側接続板302と対向する面に沿って、回転体1の周面に隣接する部分から外方向に向けて延びるように、2つの第1群導出経路313と2つの第2群導出経路323とがそれぞれ90°の回転角度差を有して交互に形成される。
以上が射出成形金型301の構成である。なお、射出成形金型301に具備されるアングル制御装置109の構成は実施例1の項目で詳しく説明したため、ここでの説明は省略する。次に、射出成形金型301の一連の挙動を図15から図21を用いて説明する。
図15は、射出成形金型301の第1閉型の状態を示している。第1閉型の状態は、内部移動体2が回転体1の内部に深く貫入して係合部2kが第1ガイド部11gに据え込まれ、回転体1の回転角度位置が第1所定位置でロックされている状態にあたる。このとき、スイッチ経路109sは2つの第1群導出経路313の双方と隣接する回転角度位置に存在し、導入経路たるスプルー302sと第1群導出経路313とがスイッチ経路109sを介して連通した状態にある。
その後、射出成形機から射出成形金型301に溶融材料が送り込まれて第1成形が完了する。図16は、射出成形金型301の第1成形の状態を示したものである。スプルー302sとスイッチ経路109sとを通過して第1群導出経路313に到達した溶融材料は、続く第1群キャビティ315に流れ込み、これが冷却されることにより第1群成形品315´が形成される。また同時に、スプルー302sやスイッチ経路109sや第1群導出経路313の内部で溶融材料が冷却されることにより第1群成形品313´が形成される。
溶融材料が十分に固化したあと、射出成形金型301を開型して成形品を取り出せるようになる。図17は、射出成形金型301の第1開型の状態を示したものである。開型された時点で、来たる第2成形に備えるべく第1群成形品313´を取り出す。引用文献1に示される金型5は第1開型の時点で本発明の第1群成形品315´に相当する部分を型外に取り出さずに保持している様子が窺えるが、これを適宜取り出すようにしてもよい。ここでは、第1開型の時点で第1群成形品315´を型外に取り出すものとする。
回転体1はランナープレート303に軸支され、内部移動体2はランナープレート303と独立して移動可能なアングル制御プレート304に支持される。射出成形金型301が開型されるとき、アングル制御プレート304がランナープレート303に対して金型可動側方向(図の右上方向)に向けて離脱して、内部移動体2が回転体1の内部から引き出されるように相対移動する。このとき、実施例1で示したように回転体1の回転角度位置が時計まわりに45°変位するので、スイッチ経路109sが第1群導出経路313の隣接位置から離脱して(厳密にはスプルー302sからも一時的に離脱する)、開型以前に連通していたスプルー302sと第1群導出経路313とが遮断される。
アングル制御プレート304をランナープレート303から離脱させるための具体的手段を図に示していないが、本発明を実施する者はこれについて適宜の手段を採用することができる。例えば、アングル制御プレート304とキャビティプレート305とをリンク様の部材で掛合するようにして、開型時に可動金型接続板306やキャビティプレート305が金型可動側方向に移動する過程で、これらに付随してアングル制御プレート304がランナープレート303から引き離されるように構成することができる。また、例えば、ランナープレート303とアングル制御プレート304との間に圧縮バネを弾設することにより、可動金型接続板306やキャビティプレート305が金型可動側方向に移動してアングル制御プレート304とキャビティプレート305との間に空隙が発生した際に、前記圧縮バネの復元力によってアングル制御プレート304をランナープレート303から押し離すように構成することができる。
第1群成形品313´や第1群成形品315´が除外されて溶融材料の再度の充填が可能になったあと、射出成形金型301を第2閉型の状態に移行させる。図18は、射出成形金型301の第2閉型の状態を示したものである。第2閉型の状態は、内部移動体2が回転体1の内部に深く貫入して、係合部2kが前記第1閉型の時点で据え込まれていた第1ガイド部11gとは異なる第1ガイド部11gに据え込まれ、回転体1の回転角度位置が第1所定位置から時計まわりに90°変位した所定位置でロックされた状態にあたる。このとき、スイッチ経路109sは2つの第2群導出経路323の双方と隣接する回転角度位置に存在し、導入経路たるスプルー302sと第2群導出経路323とがスイッチ経路109sを介して連通した状態にある。
射出成形金型301が閉型されるとき、アングル制御プレート304がランナープレート303に対して金型固定側方向(図の左下方向)に向けて近接して、内部移動体2が回転体1の内部に押し込まれるように相対移動する。このとき、実施例1で示したように回転体1の回転角度位置が時計まわりに45°変位するので、スイッチ経路109sが第2群導出経路323の隣接位置に近接して、スプルー302sと第2群導出経路323とが新たに連通される。
その後、射出成形機から射出成形金型301に溶融材料が送り込まれて第2成形が完了する。図19は、射出成形金型301の第2成形の状態を示したものである。スプルー302sとスイッチ経路109sとを通過して第2群導出経路323に到達した溶融材料は、続く第2群キャビティ325に流れ込み、これが冷却されることにより第2群成形品325´が形成される。また同時に、スプルー302sやスイッチ経路109sや第2群導出経路323の内部で溶融材料が冷却されることにより第2群成形品323´が形成される。
溶融材料が十分に固化したあと、再び射出成形金型301を開型して成形品を取り出せるようになる。図20は、射出成形金型301の第2開型の状態を示したものである。開型された時点で、来たる第1成形に備えるべく第2群成形品323´と第2群成形品325´とを取り出す。射出成形金型301が開型されるとき、アングル制御プレート304がランナープレート303に対して金型可動側方向に向けて離脱して、内部移動体2が回転体1の内部から引き出されるように相対移動する。このとき、実施例1で示したように回転体1の回転角度位置が時計まわりに45°変位するので、スイッチ経路109sが第2群導出経路323の隣接位置から離脱して、開型以前に連通していたスプルー302sと第2群導出経路323とが遮断される。
第2群成形品323´や第2群成形品325´が除外されて溶融材料の再度の充填が可能になったあと、射出成形金型301を第1閉型の状態に移行させる。図21は、射出成形金型301の更なる閉型の状態を示したものである。当該状態は、内部移動体2が回転体1の内部に深く貫入して、係合部2kが最初の第1閉型の時点で据え込まれていた第1ガイド部11gとも、前記第2閉型の時点で据え込まれていた第1ガイド部11gとも異なる第1ガイド部11gに据え込まれ、回転体1の回転角度位置が第1所定位置から時計まわりに180°変位した所定位置でロックされた状態にあたる。回転体1は回転対称性を有しているので、図21に示す閉型の状態と図15に示す第1閉型の状態とは本質的に同じものであると言え、図21の状態をもって射出成形金型301が初期状態に復帰したことを意味している。射出成形金型301が閉型されるとき、アングル制御プレート304がランナープレート303に対して金型固定側方向に向けて近接して、内部移動体2が回転体1の内部に押し込まれるように相対移動する。このとき、実施例1で示したように回転体1の回転角度位置が時計まわりに45°変位するので、スイッチ経路109sが第1群導出経路313の隣接位置に近接して、スプルー302sと第1群導出経路313とが新たに連通される。
スイッチ経路109sは2つの第1群導出経路313の双方と隣接する回転角度位置に存在し、導入経路たるスプルー302sと第1群導出経路313とがスイッチ経路109sを介して連通した状態にある。この時点で回転体1の回転角度位置は第1所定位置から反転した位置にあるので、回転体1は厳密には第1所定位置に復帰していない。図15乃至21に示す一連の過程を再度経ることにより、アングル制御装置109がさらに反転して初期状態に復帰するが、その挙動は図15から図21に示したものと本質的に同じであるため、ここでの説明は省略する。
以上のとおり、射出成形金型301は自身の開閉動作に連動して溶融材料が流入するキャビティが切り換わるように構成されている。これにより、2以上のキャビティを備えたうえで、第1群のキャビティと射出成形機の射出口とが連通するようにランナーの経路を組成して第1群の成形品を得たうえで、第2群のキャビティと前記射出口とが連通するように前記経路を変成して第2群の成形品を得られるようにした射出成形金型の、ランナー経路の自動切り換えを実現することができる。本発明によるアングル制御装置109は構造が簡素で小型化が容易であり、前記射出成形金型が開閉する力を駆動原にして当該装置を作動させることが可能なため、前記射出成形金型の簡素化や小型化、低コスト化を実現しやすいという利点がある。
実施例3では、スプルー302sが本発明による射出成形金型の導入経路に対応している例を示した。実施例4では、ランナーが本発明による射出成形金型の導入経路に対応している例を示す。図22は、本発明による射出成形金型の第2実施例を示す(A)部分断面斜視図であり、(B)要部断面斜視図である。射出成形金型401は図示なき射出成形機に取り付けられ、自身の内部に形成されたキャビティに向けて送り込まれた溶融材料を固化して取り出せるようにした産業機械である。射出成形金型401は特に、第1群と第2群とのキャビティを備えたうえで、第1群キャビティ415と射出成形機の射出口とが連通するようにランナーの経路を組成して第1群成形品を得たのち、第2群キャビティ425と前記射出口とが連通するように前記経路を変成して第2群成形品を得られるようにした射出成形金型である。
射出成形金型401の固定側接続板402にはスプルー402sが形成され、射出成形機のノズルから射出された溶融材料を射出成形金型401の内部に導入できるようになっている。スプルー402sは前記ノズルが当接する位置から金型可動側方向(図の右上方向)に向かって延び、ランナープレート403の固定側接続板402と対向する面に沿って、スプルー402sと対向する部分から外方向に向けて2つの導入ランナー400が延びている。
導入ランナー400の延びる先には、実施例2で示した2機のアングル制御装置が、自身の有する回転体1の周面が導入ランナー400に隣接するようにそれぞれ配置される。
回転体1は射出成形金型401の開閉方向(図の右上と左下に向かう方向)を回転軸とする回転が許容されるように軸支され、前記回転軸まわりの回転が防止されるとともに前記回転軸の方向に向けた進退移動が許容されるように内部移動体2が支持される。
回転体1の固定側接続板402と対向する側の端部は開口が閉鎖され、当該端部の固定側接続板402と対向する面に沿って、導入ランナー400と隣接する部分から当該隣接部分より前記回転軸を回転の中心とする時計まわりに120°の回転角度差を有する部分に向けて、スイッチランナー110sが延びるように形成される。また、ランナープレート403の固定側接続板402と対向する面には、各々の回転体1の周面に隣接する部分から外方向に向けて、第1群導出ランナー413と第2群導出ランナー423とが1つずつ延びるように形成される。このとき、回転体1と第1群導出ランナー413とが隣接する部分は回転体1と導入ランナー400とが隣接する部分に対して前記回転軸を回転の中心とする時計まわりに120°の回転角度差を有し、回転体1と第2群導出ランナー423とが隣接する部分は回転体1と導入ランナー400とが隣接する部分に対して前記回転軸を回転の中心とする反時計まわりに120°の回転角度差を有している。
以上が射出成形金型401の構成である。なお、射出成形金型401に具備されるアングル制御装置110の構成は実施例2の項目で詳しく説明したため、ここでの説明は省略する。次に、射出成形金型401の一連の挙動を図22乃至28を用いて説明する。図22は、射出成形金型401の第1閉型の状態を示している。B図の要部断面斜視図は、射出成形金型401に備えられた2機のアングル制御装置110のうち、金型地側(A図における下側)に配置されたアングル制御装置110を拡大して示したものである。以後、アングル制御装置110の挙動の説明をする場合には、金型地側に配置されたアングル制御装置110についての説明を行うものとする。
第1閉型の状態は、内部移動体2が回転体1の内部に深く貫入して係合部2kが状態Iに対応する側の第1ガイド部11gに据え込まれ、回転体1の回転角度位置が第1所定位置でロックされている状態Iにあたる。このとき、スイッチランナー110sは導入ランナー400と隣接するとともに、第1群導出ランナー413と隣接し、導入ランナー400と第1群導出ランナー413とが、スイッチランナー110sを介して連通している状態にある。
その後、射出成形機から射出成形金型401に溶融材料が送り込まれて第1成形が完了する。図23は、射出成形金型401の第1成形の状態を示したものである。スプルー402sと導入ランナー400とスイッチランナー110sとを通過して第1群導出経路413に到達した溶融材料は、続く第1群キャビティ415に流れ込み、これが冷却されることにより第1群成形品415´が形成される。また同時に、スプルー402sや導入ランナー400やスイッチランナー110sや第1群導出ランナー413の内部で溶融材料が冷却されることにより第1群成形品413´が形成される。
溶融材料が十分に固化したあと、射出成形金型401を開型して成形品を取り出せるようになる。図24は、射出成形金型401の第1開型の状態を示したものである。開型された時点で、来たる第2成形に備えるべく第1群成形品413´を取り出す。射出成形金型401は、第1開型の時点で第1群成形品415´も型外に取り出すものとする。
回転体1はランナープレート403に軸支され、内部移動体2はランナープレート403と独立して移動可能なアングル制御プレート404に支持される。射出成形金型401が開型されるとき、アングル制御プレート404がランナープレート403に対して金型可動側方向(図の右奥方向)に向けて離脱して、内部移動体2が回転体1の内部から引き出されるように相対移動する。このとき、実施例2で示したように状態Iから状態IIに移行して回転体1の回転角度位置が反時計まわりに60°変位するので、スイッチランナー110sが導入ランナー400の隣接位置から離脱するとともに第1群導出ランナー413の隣接位置から離脱して、開型以前に連通していた導入ランナー400と第1群導出ランナー413とが遮断される。
第1群成形品413´や第1群成形品415´が除外されて溶融材料の再度の充填が可能になったあと、射出成形金型401を第2閉型の状態に移行させる。図25は、射出成形金型401の第2閉型の状態を示したものである。第2閉型の状態は、内部移動体2が回転体1の内部に深く貫入して係合部2kが状態I´に対応する側の第1ガイド部11g´に据え込まれ、回転体1の回転角度位置が第1所定位置から時計まわりに120°変位した第3所定位置でロックされた状態I´にあたる。このとき、スイッチランナー110sは導入ランナー400と隣接するとともに、第2群導出ランナー423と隣接し、導入ランナー400と第2群導出ランナー423とが、スイッチランナー110sを介して連通している状態にある。
射出成形金型401が閉型されるとき、アングル制御プレート404がランナープレート403に対して金型固定側方向(図の左下方向)に向けて近接して、内部移動体2が回転体1の内部に押し込まれるように相対移動する。このとき、実施例2で示したように状態IIから状態I´に移行して回転体1の回転角度位置が反時計まわりに60°変位するので、スイッチランナー110sが導入ランナー400の隣接位置に近接するとともに第2群導出ランナー423の隣接位置に近接して、導入ランナー400と第2群導出ランナー423とが新たに連通される。
その後、射出成形機から射出成形金型401に溶融材料が送り込まれて第2成形が完了する。図26は、射出成形金型401の第2成形の状態を示したものである。スプルー402sと導入ランナー400とスイッチランナー110sとを通過して第2群導出ランナー423に到達した溶融材料は、続く第2群キャビティ425に流れ込み、これが冷却されることにより第2群成形品425´が形成される。また同時に、スプルー402sや導入ランナー400やスイッチランナー110sや第2群導出ランナー423の内部で溶融材料が冷却されることにより第2群成形品423´が形成される。
溶融材料が十分に固化したあと、再び射出成形金型401を開型して成形品を取り出せるようになる。図27は、射出成形金型401の第2開型の状態を示したものである。開型された時点で、来たる第1成形に備えるべく第2群成形品423´と第2群成形品425´とを取り出す。射出成形金型401が開型されるとき、アングル制御プレート404がランナープレート403に対して金型可動側方向に向けて離脱して、内部移動体2が回転体1の内部から引き出されるように相対移動する。このとき、実施例2で示したように状態I´から状態II´に移行して回転体1の回転角度位置が反時計まわりに120°変位するので、スイッチランナー110sが導入ランナー400の隣接位置から離脱するとともに第2群導出ランナー423の隣接位置から離脱して(ただし、装置の構造上スイッチランナー110sの導入ランナー400に隣接していた部分が離脱後に一時的に第2群導出ランナー423と再接続される)、開型以前に連通していた導入ランナー400と第2群導出ランナー423とが遮断される。
第2群成形品423´や第2群成形品425´が除外されて溶融材料の再度の充填が可能になったあと、射出成形金型401を第1閉型の状態に移行させる。図28は、射出成形金型401の更なる閉型の状態を示したものである。当該状態は、内部移動体2が回転体1の内部に深く貫入して係合部2kが状態Iに対応する側の第1ガイド部11gに据え込まれ、回転体1の回転角度位置が第1所定位置でロックされた状態にあたる。即ち、図28の状態をもって射出成形金型401が初期状態に復帰したことを示している。
射出成形金型401が閉型されるとき、アングル制御プレート404がランナープレート403に対して金型固定側方向に向けて近接して、内部移動体2が回転体1の内部に押し込まれるように相対移動する。このとき、実施例2で示したように状態II´から状態Iに移行して回転体1の回転角度位置が反時計まわりに120°変位するので、スイッチランナー110sが導入ランナー400の隣接位置に近接するとともに第1群導出ランナー413の隣接位置に近接して、導入ランナー400と第1群導出ランナー413とが新たに連通される。
以上のとおり、射出成形金型401は自身の開閉動作に連動して溶融材料が流入するキャビティが切り換わるように構成されている。これにより、2以上のキャビティを備えたうえで、第1群のキャビティと射出成形機の射出口とが連通するようにランナーの経路を組成して第1群の成形品を得たうえで、第2群のキャビティと前記射出口とが連通するように前記経路を変成して第2群の成形品を得られるようにした射出成形金型の、ランナー経路の自動切り換えを実現することができる。本発明によるアングル制御装置110は構造が簡素で小型化が容易であり、前記射出成形金型が開閉する力を駆動原にして当該装置を作動させることが可能なため、前記射出成形金型の簡素化や小型化、低コスト化を実現しやすいという利点がある。
図9乃至12に示す射出成形金型201や、図22乃至28に示す射出成形金型401は、スイッチ経路が導入経路に隣接するとともに何れかの導出経路に択一的に隣接するように移動して、導入経路と一方の導出経路とが連通されるように構成されている。また、図15乃至21に示す射出成形金型301は、スイッチ経路が導入経路に隣接するとともに何れかの導出経路群に択一的に隣接するように移動して、導入経路と一方の群の導出経路とが連通されるように構成されている。スイッチ経路が同時に隣接する導出経路の数は限定されるものではなく、射出成形金型201や射出成形金型401のように単独の導出経路と隣接するようにしてもよいが、射出成形金型301のように複数の導出経路と同時に隣接するようにしてもよい。
射出成形金型201や射出成形金型301や射出成形金型401に具備されたアングル制御装置は、スイッチ経路が導入経路と第1群(群に含まれる対象の数が1である場合を含む)の導出経路とを連通させるか、導入経路と第2群の導出経路とを連通させるように構成されている。しかし、導出経路の群の数(選択肢の数)は限定されるものではなく、例えば、3つの群や4つの群など、2を超える群のうちから何れか一方の群を選択して、それに含まれる導出経路らと導入経路とが同時に連通されるようになっていてもよい。
射出成形金型301に具備されたアングル制御装置では、スイッチ経路が第1群の導出経路、第2群の導出経路というように完全に区別された集合(のうちの一方)に含まれる対象に同時に隣接するように構成されているが、スイッチ経路が、第1群、第2群のように完全には区別されない集合から選択される2以上の導出経路と同時に隣接するように構成されていてもよい。図29を用いてこれを説明する。図29はアングル制御装置による経路切換の例を示す見取図であり、(A)第1接続の状態(B)第2接続の状態(C)第3接続の状態(D)第1接続に復帰した状態、をそれぞれ示している。回転体1にT字状のスイッチ経路500sが形成され、回転体1の周面に隣接する部分から動径方向外側に向けて、導入経路500と、第1導出経路501と、第2導出経路502と、第3導出経路503とが形成される。導入経路500と導出経路501、502、503とは互いに隣接しないように四方に延びる。
A図に示す第1接続の状態においてスイッチ経路500sは、導入経路500と第1導出経路501と第2導出経路502の三方と隣接する旋回角度位置にある。このとき、導入経路500から流入する溶融材料は第1導出経路501と第2導出経路502にガイドされる。その後、回転体1の回転角度位置を変位させてB図に示す第2接続の状態に移行させる。第2接続の状態においてスイッチ経路500sは、導入経路500と第1導出経路501と第3導出経路503の三方と隣接する旋回角度位置にある。このとき、導入経路500から流入する溶融材料は第1導出経路501と第3導出経路503にガイドされる。さらに、回転体1の回転角度位置を変位させてC図に示す第3接続の状態に移行させる。第3接続の状態においてスイッチ経路500sは、導入経路500と第2導出経路502と第3導出経路503の三方と隣接する旋回角度位置にある。このとき、導入経路500から流入する溶融材料は第2導出経路502と第3導出経路503にガイドされる。さらに、回転体1の回転角度位置を変位させてD図に示す第1接続の状態に復帰させる。第1接続の状態においてスイッチ経路500sは、導入経路500と第1導出経路501と第2導出経路502の三方と隣接する旋回角度位置に復帰する。このとき、導入経路500から流入する溶融材料は再び第1導出経路501と第2導出経路502にガイドされる。
上記の構成は即ち、第1導出経路501と第2導出経路502と第3導出経路503とからなる集合から選択される2つの導出経路と隣接するようにスイッチ経路500sの旋回角度位置が切り換わり、導入経路500と該導出経路らが連通されるものである。このとき、経路が変成される前のスイッチ経路500sと隣接する導出経路の組み合わせの内容と、経路が変成された後のスイッチ経路500sと隣接する導出経路の組み合わせの内容とが、少なくとも完全には一致していないことが求められる。
図29では、スイッチ経路500sが第1導出経路501と第2導出経路502と第3導出経路503とからなる集合から2つを選択してこれらに隣接するように経路変成される例を示したが、第1接続の状態におけるスイッチ経路が隣接する導出経路の数と、第2接続の状態におけるスイッチ経路が隣接する導出経路の数と、第3接続の状態におけるスイッチ経路が隣接する導出経路の数とが、必ずしも一致している必要はない。図30を用いてこれを説明する。図30はアングル制御装置による経路切換の別の例を示す見取図であり、(A)第1接続の状態(B)第2接続の状態(C)第3接続の状態(D)第1接続に復帰した状態、をそれぞれ示している。回転体1にT字状の形状をなすスイッチ経路500sが形成され、回転体1の周面に隣接する部分から外方向に向けて、導入経路500と、第1導出経路508と、第2導出経路509とが形成される。導入経路500と導出経路508、509とは互いに隣接しないように三方に延びる。
A図に示す第1接続の状態においてスイッチ経路500sは、導入経路500と第1導出経路508と第2導出経路509の三方と隣接する旋回角度位置にある。このとき、導入経路500から流入する溶融材料は第1導出経路508と第2導出経路509にガイドされる。その後、回転体1の回転角度位置を変位させてB図に示す第2接続の状態に移行させる。第2接続の状態においてスイッチ経路500sは、導入経路500と第1導出経路508の二方と隣接する旋回角度位置にある。このとき、導入経路500から流入する溶融材料は第1導出経路508にガイドされる。さらに、回転体1の回転角度位置を変位させてC図に示す第3接続の状態に移行させる。第3接続の状態においてスイッチ経路500sは、導入経路500と第2導出経路509の二方と隣接する旋回角度位置にある。このとき、導入経路500から流入する溶融材料は第2導出経路509にガイドされる。さらに、回転体1の回転角度位置を変位させてD図に示す第1接続の状態に復帰させる。第1接続の状態においてスイッチ経路500sは、導入経路500と第1導出経路508と第2導出経路509の三方と隣接する旋回角度位置に復帰する。このとき、導入経路500から流入する溶融材料は再び第1導出経路508と第2導出経路509にガイドされる。
上記の構成は即ち、第1導出経路508と第2導出経路509とからなる集合から選択される1つもしくは2つの導出経路と隣接するようにスイッチ経路500sの旋回角度位置が切り換わり、導入経路500と該導出経路とが連通されるものである。このとき、経路が変成される前のスイッチ経路500sと隣接する導出経路の組み合わせの内容と、経路が変成された後のスイッチ経路500sと隣接する導出経路の組み合わせの内容とが少なくとも完全には一致していないことが求められるが、図30に示すように、経路の変成の前後でスイッチ経路500sが特定の導出経路と隣接した状態を維持することは何ら妨げられるものではない。
これまで、スイッチ経路と接続される導出経路が経路変成によって切り換わるように構成された射出成形金型の例を示した。本発明による射出成形金型は反対に、スイッチ経路と接続される導入経路が経路変成によって切り換わるように構成することもできる。図31を用いてこれを説明する。図31はアングル制御装置による経路切換のさらに別の例を示す見取図であり、(A)第1接続の状態(B)第2接続の状態(C)第3接続の状態(D)第1接続に復帰した状態、をそれぞれ示している。回転体1にY字状のスイッチ経路600sが形成され、回転体1の周面に隣接する部分から動径方向外側に向けて、第1導入経路601と、第2導入経路602と、第3導入経路603と、導出経路609とが形成される。導入経路601、602、603と導出経路609とは互いに隣接しないように四方に延びる。
A図に示す第1接続の状態においてスイッチ経路600sは、第1導入経路601と導出経路609の二方と隣接する旋回角度位置にある。このとき、第1導入経路601から流入する溶融材料だけが導出経路609にガイドされる。その後、回転体1の回転角度位置を変位させてB図に示す第2接続の状態に移行させる。第2接続の状態においてスイッチ経路600sは、第2導入経路602と導出経路609の二方と隣接する旋回角度位置にある。このとき、第2導入経路602から流入する溶融材料だけが導出経路609にガイドされる。さらに、回転体1の回転角度位置を変位させてC図に示す第3接続の状態に移行させる。第3接続の状態においてスイッチ経路600sは、第3導入経路603と導出経路609の二方と隣接する旋回角度位置にある。このとき、第3導入経路603から流入する溶融材料だけが導出経路609にガイドされる。さらに、回転体1の回転角度位置を変位させてD図に示す第1接続の状態に復帰させる。第1接続の状態においてスイッチ経路600sは、第1導入経路601と導出経路609の二方と隣接する旋回角度位置に復帰する。このとき、第1導入経路601から流入する溶融材料が再び導出経路609にガイドされる。
上記の構成は即ち、第1導入経路601と第2導入経路602と第3導入経路603のうち何れかと択一的に隣接するようにスイッチ経路600sの旋回角度位置が切り換わり、該導入経路と導出経路609とが連通されるものである。図31の例ではスイッチ経路600sが2以上の導入経路と同時に隣接することがなく、経路が変成される前のスイッチ経路600sと隣接する導入経路の組み合わせの内容と、経路が変成された後のスイッチ経路600sと隣接する導入経路の組み合わせの内容とが完全に一致しないことは自明であるが、射出成形金型301の例に倣い、スイッチ経路が第1群、第2群、第3群というように完全に区別された集合(のうちの一方)に含まれる複数の導入経路と同時に隣接するように構成されていてもよい。その場合には、複数の導入経路から流入した溶融材料がスイッチ経路の叉路で合流して導出経路に流出することになる。
また、図29の例に倣い、スイッチ経路600sが第1群、第2群、第3群のように完全には区別されない集合から選択される2以上の導入経路と同時に隣接するように構成されていてもよい。また、図30の例に倣い、第1接続の状態におけるスイッチ経路600sが隣接する導入経路の数と、第2接続の状態におけるスイッチ経路600sが隣接する導入経路の数と、第3接続の状態におけるスイッチ経路600sが隣接する導入経路の数とが異なるように構成してもよい。このとき、経路が変成される前のスイッチ経路600sと隣接する導入経路の組み合わせの内容と、経路が変成された後のスイッチ経路600sと隣接する導入経路の組み合わせの内容とが少なくとも完全には一致していないことが求められるが、経路の変成の前後でスイッチ経路600sが特定の導入経路と隣接した状態を維持することは何ら妨げられるものではない。
以上、スイッチ経路と接続される導出経路が経路変成によって切り換わるように構成された射出成形金型のほか、スイッチ経路と接続される導入経路が経路変成によって切り換わるように構成された射出成形金型の例を示した。さらに、本発明による射出成形金型は、スイッチ経路と隣接する導入経路と導出経路の双方が経路変成によって切り換わるように構成することもできる。図32を用いてこれを説明する。図32はアングル制御装置による経路切換のさらに別の例を示す見取図であり、(A)第1接続の状態(B)第2接続の状態(C)第3接続の状態(D)第4接続の状態(E)第1接続に復帰した状態、をそれぞれ示している。回転体1に鉤状に延びるスイッチ経路700sが形成され、回転体1の周面に隣接する部分から動径方向外側に向けて、第1導入経路701と、第2導入経路702と、第1導出経路708と、第2導出経路709とが形成される。導入経路701、702と導出経路708、709とは互いに隣接しないように四方に延びる。
A図に示す第1接続の状態においてスイッチ経路700sは、第1導入経路701と第2導出経路709の二方と隣接する旋回角度位置にある。このとき、第1導入経路701から流入する溶融材料だけが第2導出経路709だけにガイドされる。このとき、第2導入経路702や第1導出経路708は他の経路から隔絶されており、溶融材料は、第2経路702から何れの経路にも流入せず、何れの経路からも第1導出経路708に流出しない。その後、回転体1の回転角度位置を変位させてB図に示す第2接続の状態に移行させる。第2接続の状態においてスイッチ経路700sは、第2導入経路702と第2導出経路709の二方と隣接する旋回角度位置にある。このとき、第2導入経路702から流入する溶融材料だけが第2導出経路709だけにガイドされる。さらに、回転体1の回転角度位置を変位させてC図に示す第3接続の状態に移行させる。第3接続の状態においてスイッチ経路700sは、第2導入経路702と第1導出経路708の二方と隣接する旋回角度位置にある。このとき、第2導入経路702から流入する溶融材料だけが第1導出経路708だけにガイドされる。さらに、回転体1の回転角度位置を変位させてD図に示す第4接続の状態に移行させる。第4接続の状態においてスイッチ経路700sは、第1導入経路701と第1導出経路708の二方と隣接する旋回角度位置にある。このとき、第1導入経路701から流入する溶融材料だけが第1導出経路708だけにガイドされる。さらに、回転体1の回転角度位置を変位させてE図に示す第1接続の状態に復帰させる。第1接続の状態においてスイッチ経路700sは、第1導入経路701と第2導出経路709の二方と隣接する旋回角度位置に復帰する。このとき、第1導入経路701から流入する溶融材料が再び第2導出経路709にガイドされる。
上記の構成は即ち、第1導入経路701と第2導入経路702とのうち何れかと択一的に隣接するとともに、第1導出経路708と第2導出経路709とのうち何れかと択一的に隣接するようにスイッチ経路700sの旋回角度位置が切り換わり、該導入経路と該導出経路とが連通されるものである。上記のようなスイッチ経路700sが必ず単一の導入経路や単一の導出経路と隣接するようになっている例はもとより、スイッチ経路が複数の導入経路と同時に隣接するか複数の導出経路と同時に隣接するように構成されているような場合であっても、(i)経路が変成される前のスイッチ経路700sと隣接する導出経路の組み合わせとの内容と、経路が変成された後のスイッチ経路700sと隣接する導出経路の組み合わせの内容とが少なくとも完全には一致していない(j)経路が変成される前のスイッチ経路700sと隣接する導入経路の組み合わせとの内容と、経路が変成された後のスイッチ経路700sと隣接する導入経路の組み合わせの内容とが少なくとも完全には一致していない、前記(i)もしくは(j)のうち少なくとも一方の状況に合致することが求められるが、前記(i)と(j)の双方の状況に合致していてもよい。なお、図32に示すように、経路の変成の前後でスイッチ経路700sが特定の導入経路または導出経路と隣接した状態を維持することは何ら妨げられるものではない。
なお、本発明による射出成形金型において、前記スイッチ経路は必ずしも回転体1の端部に設ける必要はない。図33を用いてこれを説明する。図33は、図32に示した経路切換例の変形例を示す斜視図である。図に示す経路切換例では、スイッチ経路700sは回転体1の周面に形成されている。スイッチ経路700sは第1導入経路701と第2導出経路709と隣接し、第1導入経路701と第2導出経路709とが連通した状態にある。上記のような構成にした場合であっても、第1導入経路701と第2導入経路702とのうち何れかと択一的に隣接するとともに、第1導出経路708と第2導出経路709とのうち何れかと択一的に隣接するようにスイッチ経路700sの旋回角度位置を切り換え、該導入経路と該導出経路とが連通されるように回転体1の回転角度位置を変位させることができる。
本発明の本質は、スイッチ経路の旋回角度位置を制御し、流体の導入元となる導入経路と導出先となる導出経路のうち一方または双方を切り換え可能にし、所定の時機に組成、変成された経路に沿って流体を適宜案内できるようにすることである。経路に沿って案内される媒体は必ずしも溶融材料である必要はなく、例えば、射出成形金型の内部を流れる冷水や温水などの熱媒体であってもよいし、空気などの気体であってもよい。
1…回転体、2…内部移動体、3…外部移動体、1k・2k・3k…係合部、11c・21c・31c…第1カム部、11g・21g・31g…第1ガイド部、12c・22c・32c…第2カム部、12g・22g・32g…第2ガイド部、101・102・103・104・105・106・107・108・109・110…アングル制御装置、201・301・401…射出成形金型、108s・109s・110s…スイッチ経路、202s・302s…導入経路(スプルー)、400…導入経路(ランナー)、213・313・413…第1導出経路、223・323・423…第2導出経路

Claims (5)

  1. 回転体と、
    前記回転体の内周面の内側に存在し、前記回転体の内部を前記回転体の回転軸線方向に往来することが許容され、なおかつ前記回転体の回転軸線まわりに回転することが防止された内部移動体と、を具備し、
    前記回転体の内周面と前記内部移動体の周面とのうち何れか一方には、該物体に対して周方向に位置規制された係合部が設けられ、
    他方には、1以上で等しい数の第1ガイド部と第2ガイド部とがそれぞれ前記回転体の回転軸線の方向に延びるようにして、該他方物体の周に沿って千鳥状位置に交互に設けられるとともに、隣接する前記第1ガイド部と前記第2ガイド部とを相互に接続するカム部がそれぞれ設けられ、
    前記カム部は、前記第1ガイド部の端部のうち前記第2ガイド部により近い方向の端部から更に同方向に向けて、任意の一方向に隣接する前記第2ガイド部の端部以外の部分に向かうようにして延びた第1カム部と、前記第2ガイド部の端部のうち前記第1ガイド部により近い方向の端部から更に同方向に向けて、前記と同一の任意の一方向に隣接する前記第1ガイド部の端部以外の部分に向かうようにして延びた第2カム部と、からなり、
    前記係合部が前記第1ガイド部と係合しているとき、前記係合部と前記第1ガイド部とによる周方向の相互位置規制により前記回転体の回転角度位置が第1所定位置でロックされ、
    前記係合部が前記第2ガイド部と係合しているとき、前記係合部と前記第2ガイド部とによる周方向の相互位置規制により前記回転体の回転角度位置が第2所定位置でロックされ、
    前記係合部が前記第1ガイド部から続く前記第1カム部に移動して、さらに続く前記第2ガイド部に移動するとき、前記係合部と前記第1カム部とによる運動変換により、前記第1ガイド部の周方向位置と前記第2ガイド部の周方向位置とによる回転角度差に相当する量、前記回転体の回転角度位置が変化し、
    前記係合部が前記第2ガイド部から続く前記第2カム部に移動して、さらに続く前記第1ガイド部に移動するとき、前記係合部と前記第2カム部とによる運動変換により、前記第2ガイド部の周方向位置と前記第1ガイド部の周方向位置とによる回転角度差に相当する量、前記回転体の回転角度位置が変化する、前記内部移動体が往来する度に作動前後の前記回転体の回転角度位置をスイッチさせるアングル制御装置。
  2. 回転体と、
    前記回転体の周面の外側に存在するか前記回転体を取り囲むように存在し、前記回転体に対して前記回転体の回転軸線方向に往来することが許容され、なおかつ前記回転体の回転軸線まわりに回転することが防止された外部移動体と、を具備し、
    前記回転体の周面には、該物体に対して周方向に位置規制された係合部が設けられ
    前記外部移動体の前記回転体に近接する面には、1以上で等しい数の第1ガイド部と第2ガイド部とがそれぞれ前記回転体の回転軸線の方向に延びるようにして、前記外部移動体の周に沿って千鳥状位置に交互に設けられるとともに、隣接する前記第1ガイド部と前記第2ガイド部とを相互に接続するカム部がそれぞれ設けられ、
    前記カム部は、前記第1ガイド部の端部のうち前記第2ガイド部により近い方向の端部から更に同方向に向けて、任意の一方向に隣接する前記第2ガイド部の端部以外の部分に向かうようにして延びた第1カム部と、前記第2ガイド部の端部のうち前記第1ガイド部により近い方向の端部から更に同方向に向けて、前記と同一の任意の一方向に隣接する前記第1ガイド部の端部以外の部分に向かうようにして延びた第2カム部と、からなり、
    前記係合部が前記第1ガイド部と係合しているとき、前記係合部と前記第1ガイド部とによる周方向の相互位置規制により前記回転体の回転角度位置が第1所定位置でロックされ、
    前記係合部が前記第2ガイド部と係合しているとき、前記係合部と前記第2ガイド部とによる周方向の相互位置規制により前記回転体の回転角度位置が第2所定位置でロックされ、
    前記係合部が前記第1ガイド部から続く前記第1カム部に移動して、さらに続く前記第2ガイド部に移動するとき、前記係合部と前記第1カム部とによる運動変換により、前記第1ガイド部の周方向位置と前記第2ガイド部の周方向位置とによる回転角度差に相当する量、前記回転体の回転角度位置が変化し、
    前記係合部が前記第2ガイド部から続く前記第2カム部に移動して、さらに続く前記第1ガイド部に移動するとき、前記係合部と前記第2カム部とによる運動変換により、前記第2ガイド部の周方向位置と前記第1ガイド部の周方向位置とによる回転角度差に相当する量、前記回転体の回転角度位置が変化する、前記外部移動体が往来する度に作動前後の前記回転体の回転角度位置をスイッチさせるアングル制御装置。
  3. 前記第1ガイド部と前記第2ガイド部とが2以上の等しい数で設けられ、
    前記係合部が前記第1ガイド部のうちの何れかと係合して前記回転体の回転角度位置が第1所定位置でロックされた状態から、係合部を該ガイド部に続く第1カム部に移動して、さらに続く第2ガイド部に移動して、さらに続く第2カム部に移動して、さらに続く他方の第1ガイド部に到達させたとき、前記回転体の回転角度位置が前記第1所定位置と異なる位置でロックされ、
    前記係合部が前記第2ガイド部のうちの何れかと係合して前記回転体の回転角度位置が第2所定位置でロックされた状態から、係合部を該ガイド部に続く第2カム部に移動して、さらに続く第1ガイド部に移動して、さらに続く第1カム部に移動して、さらに続く他方の第2ガイド部に到達させたとき、前記回転体の回転角度位置が前記第2所定位置と異なる位置でロックされる、
    請求項1または2の何れか一項に記載のアングル制御装置。
  4. 射出成形金型であって、
    請求項1から3の何れか一項に記載のアングル制御装置か、
    回転体と、前記回転体の周面の外側に存在するか前記回転体を取り囲むように存在し、前記回転体に対して前記回転体の回転軸線方向に往来することが許容され、なおかつ前記回転 体の回転軸線まわりに回転することが防止された外部移動体と、を具備し、前記外部移動体の前記回転体に近接する面には、該物体に対して周方向に位置規制された係合部が設けられ、前記回転体の周面には、2以上で等しい数の第1ガイド部と第2ガイド部とがそれぞれ前記回転体の回転軸線の方向に延びるようにして、前記外部移動体の周に沿って千鳥状位置に交互に設けられるとともに、隣接する前記第1ガイド部と前記第2ガイド部とを相互に接続するカム部がそれぞれ設けられ、前記カム部は、前記第1ガイド部の端部のうち前記第2ガイド部により近い方向の端部から更に同方向に向けて、任意の一方向に隣接する前記第2ガイド部の端部以外の部分に向かうようにして延びた第1カム部と、前記第2ガイド部の端部のうち前記第1ガイド部により近い方向の端部から更に同方向に向けて、前記と同一の任意の一方向に隣接する前記第1ガイド部の端部以外の部分に向かうようにして延びた第2カム部と、からなり、前記係合部が前記第1ガイド部のうちの何れかと係合して前記回転体の回転角度位置が第1所定位置でロックされた状態から、係合部を該ガイド部に続く第1カム部に移動して、さらに続く第2ガイド部に移動して、さらに続く第2カム部に移動して、さらに続く他方の第1ガイド部に到達させたとき、前記回転体の回転角度位置が前記第1所定位置と異なる位置でロックされ、前記係合部が前記第2ガイド部のうちの何れかと係合して前記回転体の回転角度位置が第2所定位置でロックされた状態から、係合部を該ガイド部に続く第2カム部に移動して、さらに続く第1ガイド部に移動して、さらに続く第1カム部に移動して、さらに続く他方の第2ガイド部に到達させたとき、前記回転体の回転角度位置が前記第2所定位置と異なる位置でロックされるアングル制御装置、
    の何れかを具備し、
    入経路と、導出経路と、を具備し、
    前記導入経路の数と前記導出経路の数との和は2を上回り、
    前記回転体には前記導入経路と前記導出経路とを連通させるスイッチ経路が形成され、
    前記スイッチ経路と、前記導入経路の第1の組み合わせ(組み合わせに含まれる対象の数が1である場合を含む)と、前記導出経路の第1の組み合わせ(組み合わせに含まれる対象の数が1である場合を含む)とが連通している状態から、
    (A)前記係合部が前記第1ガイド部から前記第1カム部を経由して前記第2ガイド部に移動するように、前記回転体に対して前記内部移動体もしくは前記外部移動体を相対移動させる
    (B)前記係合部が前記第2ガイド部から前記第2カム部を経由して前記第1ガイド部に移動するように、前記回転体に対して前記内部移動体もしくは前記外部移動体を相対移動させる
    (C)前記Aもしくは前記Bのうち一方の動作をX=0を含む任意の数XでX+1回、他方の動作もX+1回、それぞれ交互になす
    (D)前記Aもしくは前記Bのうち一方の動作をY=0を含む任意の数YでY+2回、他方の動作をY+1回、それぞれ交互になす
    前記AからDの動作のうち何れかをなすことにより、前記回転体の回転角度位置が変化して、
    前記スイッチ経路と、前記導入経路の第2の組み合わせ(組み合わせに含まれる対象の数が1である場合を含む)と、前記導出経路の第2の組み合わせ(組み合わせに含まれる対象の数が1である場合を含む)とが連通している状態に経路が変成され、
    前記経路の変成の状況が、
    (E)前記導入経路における第1の組み合わせの内容と第2の組み合わせの内容とが完全に一致して、前記導出経路における第1の組み合わせの内容と第2の組み合わせの内容とが少なくとも完全には一致しない
    (F)前記導入経路における第1の組み合わせの内容と第2の組み合わせの内容とが少なくとも完全には一致せず、前記導出経路における第1の組み合わせの内容と第2の組み合わせの内容とが完全に一致する
    (G)前記導入経路における第1の組み合わせの内容と第2の組み合わせの内容とが少なくとも完全には一致せず、前記導出経路における第1の組み合わせの内容と第2の組み合わせの内容とが少なくとも完全には一致しない
    前記EからGの状況のうち何れかに合致するものである射出成形金型。
  5. 射出成形金型であって、
    前記AからDの動作をなす、前記回転体に対する前記内部移動体もしくは前記外部移動体の相対移動が、前記射出成形金型の開型動作もしくは閉型動作、もしくは前記開型動作と前記閉型動作の双方に連動したものである請求項4に記載の射出成形金型。
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