JP6462136B2 - パーティングロック装置とそれを用いた射出成形金型 - Google Patents

Description

この発明は、樹脂の射出成形機の金型に取り付けて使用されるパーティングロック装置とそれを用いた射出成形金型に関する。

首記のパーティングロック装置は、主に、スリープレート型の射出成形機において、可動金型とストリッパープレートの開離に一定の順序を持たせるために利用されている。

スリープレート型の射出成形機は、成形用のキャビティを作り出す固定金型と可動金型のほかに、可動金型に接離させるストリッパープレートを備えている。

そのストリッパープレートにスプールブッシュの先端を入り込ませ、この状態でスプールブッシュを通して供給される溶融樹脂が可動金型に設けられたゲートに誘導されてキャビティに注入される。

その後、ストリッパープレートが先行して可動金型から引き離され、ストリッパープレートと可動金型との間に生じるランナー部が製品（キャビティ内の注入樹脂）から切り離される。

次いで、可動金型が固定金型から引き離され、キャビティ内の固化した製品（樹脂の成形品）が金型から取り出される。

このように、ストリッパープレートの移動を可動金型の固定金型からの開離に先行して行うことで、製品の変形などを防止することができる。

この方法では、ストリッパープレートがある位置まで移動してランナー部が製品から切り離されるまでは、可動金型の固定金型に対する連結状態を維持（パーティング面の離反を防止）する必要があり、その目的のために、パーティングロック装置が用いられている。

そのパーティングロック装置の従来例として、例えば、下記特許文献１，２に示されるものや、図１０に示す如きものがある。

図１０のパーティングロック装置は、特許文献１が従来技術として挙げているものであって、ストリッパープレート３５に取り付けるロックバー５１を有している。

そのロックバー５１が支持ピン５２を回動支点とする係合爪５３とベースホルダ５５との間に挿入され、ロック爪５４に対する係合爪５３の係合状態が保持される。

また、ロックバー５１がベースホルダ５５から抜かれると、係合爪５３がロック爪５４から外れ、ベースホルダ５５に対するロック部材５６の連結が解けて可動金型３４を固定金型３２から引き離すことが可能になる。

特許文献１のパーティングロック装置は、ロック部材がベースホルダに対して抜き差し自在の挿入部を備えている。

その挿入部の両側に保持された係合子がロックバーによって挿入部の外部に押し出され、その係合子の挿入部からの突出部がベースホルダに設けられた係合凹部に係合する。

その係合状態はロックバーが挿入部の穴に挿入されている状況下で保持され、これにより、固定金型と可動金型に個別に取り付けるベースホルダとロック部材の連結状態が維持されて可動金型の固定金型からの開離が阻止される。

特許第３７６１６９０号公報 特開２００８−１１９９５３号公報

図１０のパーティングロック装置は、ストリッパープレート３５が上昇するときに可動金型３４に引き上げ力が加わり、そのために、ロック爪５４が係合爪５３にきつく押し付けられ係合爪がロック解除点に動けなくなってロックの解除に支障がでることがある。
さらに、ロックバー５１をベースホルダ５５から引き抜いてロック爪５４の係合爪５３に対する係合を解く必要があるため、ロックバー５１のストローク（これは即ち、ストリッパープレート３５のストローク）が大きくなり、射出成形機の動きにロスが出る。

また、係合爪５３をロックバー５１で押してロック爪５４との係合点に動かす際に、支持ピン５２に対して押し曲げ力が加わり、支持ピン５２が屈曲して係合爪５３の動きが悪化し、ロック爪５４に対する係合爪５３の安定した係合、離脱に支障を来たす虞もある。

一方、特許文献１のパーティングロック装置は、ロックバーが係合子から離れると可動金型の固定金型からの開離が可能になるので、ロックバーをロック部材から完全に抜き抜くことが要求されない。

しかしながら、特許文献１のパーティングロック装置は、可動金型がストリッパープレート（ストリッパー型板）から加わる引き上げ力によって固定金型から離反しようとし、加えて、係合子もロックバーに引きずられることから、係合凹部の斜面の影響で丸ピンの係合子がロックバーと係合凹部の斜面との間にきつく挟み込まれ、そのためにロックバーの移動が困難になり、係合子の係合解除に支障が出て可動金型の固定金型からの開離が阻害されることがあった。

そこで、この発明は、ロックバーがロック部材に差し込まれた状態でもベースホルダとロック部材の連結状態を解除することができ、ロックバーの安定した動きも保証される射出成形金型用のパーティングロック装置を実現して提供することを課題としている。

上記の課題を解決するため、この発明においては、パーティングロック装置を以下の通りに構成した。即ち、
ベースホルダ、上下貫通のバー挿入穴を有するロック部材、及び前記バー挿入穴に対して抜き差し自在のロックバーを具備し、
前記ベースホルダは、上下貫通部と、その上下貫通部の２側面に対向して設けられる各々が長手途中に対向配置の係合凹部を備えた係止凸条と、各係止凸条を間に挟む位置に設けられる第１及び第２の係合子通路を有し、
前記ロック部材は、前記ベースホルダの上下貫通部に対して抜き差し自在の挿入部と、前記挿入部にロックバーの厚み方向移動可能に組み込まれる、前記挿入部から外部に突出した両端が前記係合凹部に対して係合可能な係合子と、その係合子を付勢するばねを具備し、
前記ロックバーは、長手方向に配列された厚肉部と薄肉部を有し、前記厚肉部が前記係合子と前記バー挿入穴の内面との間にある第１の状態、前記薄肉部が前記係合子と前記バー挿入穴の内面との間にある第２の状態、前記ロックバーが前記ロック部材から引き抜かれた第３の状態がロックバーの前記バー挿入穴に対する挿入量によって選択的に切り替わり、
前記第２の状態では前記係合子が前記ばねに押されて前記係合凹部への係合位置に移動して前記ベースホルダに対する前記ロック部材の連結状態が保持され、
前記第１の状態では前記係合子が前記ばねを圧縮して前記第１の係合子通路に、第３の状態では前記係合子が前記ばねに押されて前記第２の係合子通路にそれぞれ移動して前記ベースホルダに対する前記ロック部材の連結が解けるようにした。

前記ロックバーは、前記係合子をロックバーの厚み方向に押し動かすためのカム面を厚肉部の先端と後端に備えたものが好ましい。厚肉部の後端は、薄肉部に繋がる側である。その厚肉部の後端と先端に設けるカム面は相反する向きに傾いた面にする。

前記係合子の係合子厚み方向一面側の上下端のコーナ部に、ロックバーに押されてロックバー接触部にロックバー厚み方向の分力を発生させるカム面を設けるのも好ましい。

また、前記ばねをコイルばねとし、前記ロック部材にガイド軸を設けてそのガイド軸の外周にこのコイルばねを装着するのも好ましい。

このように構成されたパーティングロック装置は、ベースホルダとロック部材のいずれか一方を射出成形機の固定金型に、他方を可動金型にそれぞれ固定し、さらに、スリープレート型の射出成形機においては、前記ロックバーを、ストリッパープレートに固定して使用される。

この発明は、そのパーティングロック装置を両側に設置した射出成形機の射出成形金型も併せて提供する。

この発明のパーティングロック装置は、ロックバーがロック部材から引き抜かれたときだけでなく、そのロックバーの厚肉部が前記係合子とバー挿入穴の内面との間にあるときにもベースホルダに対するロック部材の連結状態が解除される。従って、ロックバーを大きくストロークさせる必要がなく、金型の動作ロスを低減できる。

また、前記係合子はロックバーの厚み方向（ロックバー挿入方向と直交する方向）に移動するので、この係合子がロックバーに引きずられてロックバーの動きを妨げる不具合は起こらず、ベースホルダとロック部材の連結の解除も安定してなされる。

さらに、ベースホルダの上下貫通部に２条の係止凸条を対向させて設けて前記上下貫通部に挿入されたロック部材の挿入部に対してバランスよく引き留め力が加わるようにしており、そのために、前記挿入部がこじられて上下貫通部の内面に引っ掛かることがなく、上下貫通部からの挿入部の抜き取りも円滑に進行する。

従って、このパーティングロック装置を採用した射出成形金型は、可動金型の固定金型からの開離が支障なく行われる。

なお、ロックバーの厚肉部の先端と後端、或いは、係合子の上下の縁にカム面を備えさせたパーティングロック装置は、ロック部材に対するロックバーの抜き差しやロックバーによる係合子の位置の切り替えが円滑になされる。

また、係合子の付勢をガイド軸の外周に装着したコイルばねで行うものは、コイルばねの位置保持が安定し、係合子の位置の切り替えが安定する。加えて、コイルばねが万一破損した場合には、破損部位の飛散がガイド軸によって阻止される。

この発明のパーティングロック装置の一例を示す分解斜視図である。 図１のパーティングロック装置のロック部材をカバープレートを外した状態にして示す正面図である。 図２のIII−III線に沿った係合子の断面図である。 ベースホルダの係止凸条を設けた上下貫通部の側面を示す図である。 ロックバーの厚肉部が係合子とバー挿入穴の内面との間にある第１の状態を示す断面図である。 ロックバーの薄肉部が係合子とバー挿入穴の内面との間にある第２の状態を示す断面図である。 第２の状態において係合子が係止凸条の係合凹部に係合した状態を示す図６のVII−VII線に沿った断面図である。 ロックバーが係合子とバー挿入穴の内面との間から引き抜かれた第３の状態を示す断面図である。 この発明の射出成形金型の一例を示す断面図である。 従来のパーティングロック装置の一例を示す断面図である。

以下、添付図面の図１〜図９に基づいて、この発明のパーティングロック装置とそれを用いた射出成形金型の実施の形態を説明する。

図１に示したパーティングロック装置１は、ベースホルダ２、ロック部材８、及びロック部材８に対して抜き差し自在のロックバー１６を組み合わせたものになっている。

ベースホルダ２は、図１、図４及び図５〜図８に示した上下貫通部３と、その上下貫通部３に設けられる２条の係止凸条４（図１、図４、図５、図７、図８参照）を有し、さらに、各係止凸条４を間に挟む位置に第１の係合子通路５及び第２の係合子通路６（図１、図４〜図８参照）を有する。

係止凸条４は、縦長の凸条であり、上下貫通部３の２側面に対向して設けられている。その２条の係止凸条４は、長手途中に対向配置の係合凹部７（図１、図４、図７参照）を備えている。

第１の係合子通路５及び第２の係合子通路６はどちらも、ベースホルダ２の上下面に開放した通路となっている。

ロック部材８は、上下に貫通したバー挿入穴９（図１、図２、図５、図６、図８参照）を有する。また、ベースホルダの上下貫通部３に対して抜き差し自在の本体部８ａと一体の挿入部１０（図１、図２参照）と、その挿入部１０に組み込まれる係合子１１と、その係合子１１を付勢するばね１２を有する。前記バー挿入穴９は前記挿入部１０の内側にある。

バー挿入穴９は、カバープレート８ｂ（図１参照）をボルト１３でロック部材８の本体部８ａに固定して四方を閉ざした穴にしており、カバープレート８ｂを本体部８ａから外すと、本体部８ａ及び挿入部１０に加工されたバー挿入穴９とそのバー挿入穴９を横切って挿入部１０に設けられた切欠き溝１４が外部に開放される。

係合子１１は、図５に示すように、バー挿入穴９を横切って挿入部１０にロックバー１６の厚み方向に移動可能に組み込まれている。

その係合子１１は、両端を円弧状に加工した細長いプレートであって、両端が切欠き溝１４から挿入部１０の外部に突出し、その突出部が図７のように、係合凹部７に係合可能となっている。

図示の係合子１１は、厚み方向一面側の上下端のコーナ部に、ロックバー１６に押されてロックバー接触部にロックバー厚み方向の分力を発生させるカム面１１ａ（図３参照）を備えている。

ばね１２は、係合子１１を第２の係合子通路５に向けて押し動かす。このばね１２は、好ましい形態として、図１及び図５に示したように、ロック部材８の挿入部１０の内部にガイド軸１５を設置し、そのガイド軸１５の外周に装着しているが、ガイド軸１５は必須の要素ではない。

また、ばね１２は、実施例では係合子１１の両側に各１個設けているが、そのばね１２を２個設けることも必須ではない。このばね１２は、複数個あると係合子１１の各部に平均的に力を加えることができて好ましいが、係合子１１の付勢は１個のばねでも可能である。

ロックバー１６は、先端側の所定長さ領域が厚肉部１６ａとして、後端側の残りの領域が薄肉部１６ｂとしてそれぞれ構成されている。厚肉部１６ａの厚みは、第１の係合子通路４の幅に係止凸条４の幅を加算した値と同一又はそれよりも大きい。

また、図示のロックバー１６は、係合子１１を押し動かすためのカム面１６ｃ，１６ｄを厚肉部の先端と後端に備えている。厚肉部１６ａの後端はカム面１６ｄを介して薄肉部１６ｂに連なっている。

カム面１６ｃ，１６ｄは相反する向きに傾いており、ロックバー１６がバー挿入穴９に挿入されるときに、カム面１６ｃが係合子１１を第１の係合子通路５側に押し動かす。

また、薄肉部１６ｂが係合子１１とバー挿入穴９の内面との間に挿入されている状態からロックバー１６が抜き取り方向に引き動かされるときには、カム面１６ｄが係合子１１を第１の係合子通路５側に押し動かす。

このように構成された図示のパーティングロック装置１は、ロック部材８の挿入部１０がベースホルダ２の上下貫通部３に挿入された状態で、ロック部材８のバー挿入穴９にロックバー１６が挿入される。

そのロックバー１６の薄肉部１６ｂが、係合子１１とバー挿入穴９の内面との間にある第２の状態（図６）では、係合子１１がばね１２に押されて係止凸条４の設置部に移動し、図７に示すように、その係合子１１の両端が係合凹部７に嵌り込んでベースホルダ２に対するロック部材８の連結状態が保持される。

また、ロックバー１６が抜き取り方向に引かれて厚肉部１６ａが係合子１１とバー挿入穴９の内面との間に進入第１の状態（図５）になると、係合子１１がばね１２を圧縮して第１の係合子通路５に移動し、係止凸条４による係合子１１の引き留めがなされなくなってベースホルダ２に対するロック部材８の連結が解ける。

ロックバー１６がバー挿入穴９から完全に引き抜かれた第３の状態（図８）では、係合子１１がばね１２に押されて第２の係合子通路６に移動し、このときにも、係止凸条４による係合子１１の引き留めがなされなくなってベースホルダ２に対するロック部材８の連結が解ける。

このように、ロックバー１６の厚肉部１６ａがバー挿入穴９に挿入された状態でもベースホルダ２に対するロック部材８の連結が解けるので、ロックバー１６の移動ストロークが図１０の装置に比べて小さくてよい。

また、係合子１１は係合凹部７の深さ方向への変位が起こらないものになっているので、その係合子１１がロックバー１６に引きずられて係合凹部７から抜け出せなくなる不具合も起こらず、ベースホルダ２とロック部材８の連結の解除も支障なくなされる。

例示のパーティングロック装置１を採用した射出成形機の射出成形金型の一例を図９に示す。

図示の射出成形金型３０は、固定プレート３１に支持された固定金型３２、その固定金型との間に成形用のキャビティ３３を作り出す可動金型３４、その可動金型に接離させるストリッパープレート３５、溶融樹脂の供給時にストリッパープレート３５のスプールブッシュガイド３５ａに挿入されるスプールブッシュ３６を有する。

また、スプールブッシュ３６を取り付けたスプール板３７、プルピン３８、スプール板３７が所定量移動した後にスプール板３７の動きを伝えて可動金型を引き動かすサポートピン３９、固定プレート３１の下部に配置されるエジェクタプレート４０、そのエジェクタプレートを案内するガイドピン４１とサポートピラ４２、エジェクタプレート４０に取り付けたエジェクタピン４３、ストリッパープレート３５を可動金型３４から引き離すプッシャーピン４４及びコイルばね４５なども備えている。

プルピン３８はストリッパープレート３５に固定されており、スプール板３７が少し移動した後にそのスプール板３７の動きにストリッパープレート３５を追従させる。

このほかにも、図示していない温度センサや動作確認用のスイッチ類、キャビティからのガス抜き部なども備えている。

可動金型３４には、キャビティ３３の入口となるゲート３４ａと、スプールブッシュ３６を通して供給される溶融樹脂をゲート３４ａに案内する流路３４ｂが設けられている。ゲート３４ａが複数ある金型については、各ゲート３４ａに対する樹脂の分配が流路３４ｂを介してなされる。

この射出成形金型３０の両側に上述したパーティングロック装置１が装着されている。このパーティングロック装置１を射出成形金型３０の両側に設けることで、ストリッパープレート３５と可動金型３４の円滑な動きを確保することができる。

各パーティングロック装置１は、ベースホルダ２が固定金型３２に、ロック部材８が可動金型３４にそれぞれ固定され、さらに、ロックバー１６がストリッパープレート３５に取り付けられているが、ベースホルダ２とロック部材８の位置関係は、図９とは逆であってもよい。

即ち、ロック部材８が固定金型３２に、ベースホルダ２が可動金型３４にそれぞれ固定されていてもパーティングロック装置１が有効に機能する。

図示の射出成形金型３０は、図９のように、可動金型３４が固定金型３２に、ストリッパープレート３５が可動金型３４にそれぞれ突き合わされ、さらに、スプールブッシュ３６がスプールブッシュガイド３５ａに挿入され、この状態で、キャビティ３３に対する溶融樹脂の供給がなされる。

その後、スプール板３７が途中からストリッパープレート３５を引きつれて移動し、これにより、流路３４ｂ内に残された樹脂のランナー部が製品から切り離される。

その後、スプール板３７が引き続いて移動すると、パーティングロック装置１による固定金型３２と可動金型３４の連結が解け、この状態でサポートピン３９が可動金型３４を引き動かしてキャビティ３３が開放され、エジェクタピン４３による突き外しによって製品がキャビティ３３から取り出される。

なお、パーティングロック装置は、専らスリープレート型の射出成形機において可動金型とストリッパープレートの開離に一定の順序を持たせるために利用されているが、ツープレート型の射出成形機において可動金型の固定金型に対する突き合せ状態を一定時間保持する用途に利用することも可能である。

ベースプレートとロック部材のいずれか一方を固定金型に、他方を可動金型にそれぞれ固定し、さらに、成形機に前記可動金型の開離に先行して可動金型の開離方向に移動させる部材を含ませてその部材にロックバーを取り付ければ、ロックバーが連結解除位置に動くまでの間、可動金型の固定金型に対する連結状態を確実に保持することができる。

１ パーティングロック装置
２ ベースホルダ
３ 上下貫通部
４ 係止凸条
５ 第１の係合子通路
６ 第２の係合子通路
７ 係合凹部
８ ロック部材
８ａ 本体部
８ｂ カバープレート
９ バー挿入穴
１０ 挿入部
１１ 係合子
１１ａ カム面
１２ ばね
１３ ボルト
１４ 切欠き溝
１５ ガイド軸
１６ ロックバー
１６ａ 厚肉部
１６ｂ 薄肉部
１６ｃ，１６ｄ カム面
３０ 射出成形金型
３１ 固定プレート
３２ 固定金型
３３ キャビティ
３４ 可動金型
３４ａ ゲート
３４ｂ 流路
３５ ストリッパープレート
３５ａ スプールブッシュガイド
３６ スプールブッシュ
３７ スプール板
３８ プルピン
３９ サポートピン
４０ エジェクタプレート
４１ ガイドピン
４２ サポートピラ
４３ エジェクタピン
４４ プッシャーピン
４５ コイルばね

Claims (4)

1. ベースホルダ（２）、上下貫通のバー挿入穴（９）を有するロック部材（８）、及び前記バー挿入穴に対して抜き差し自在のロックバー（１６）を具備し、
   前記ベースホルダ（２）は、上下貫通部（３）と、その上下貫通部の２側面に対向して設けられる長手途中に対向配置の係合凹部（７）を備えた係止凸条（４）と、各係止凸条を間に挟む位置に設けられる第１の係合子通路（５）及び第２の係合子通路（６）を有し、
   前記ロック部材（８）は、前記ベースホルダの上下貫通部（３）に対して抜き差し自在の挿入部（１０）と、前記バー挿入穴（９）にロックバー厚み方向移動可能に組み込まれる、前記挿入部（１０）から外部に突出した両端が前記係合凹部（７）に対して係合可能な係合子（１１）と、その係合子を付勢するばね（１２）を具備し、
   前記ロックバー（１６）は、長手方向に配列された厚肉部（１６ａ）と薄肉部（１６ｂ）を有し、前記厚肉部（１６ａ）が前記係合子（１１）と前記バー挿入穴（９）の内面との間にある第１の状態、前記薄肉部（１６ｂ）が前記係合子（１１）と前記バー挿入穴（９）の内面との間にある第２の状態、前記ロックバー（１６）が前記ロック部材（８）から引き抜かれた第３の状態がロックバー（１６）の前記バー挿入穴（９）に対する挿入量によって選択的に切り替わり、
   前記第２の状態では前記係合子（１１）が前記ばね（１２）に押されて前記係合凹部（７）への係合位置に移動して前記ベースホルダ（２）に対する前記ロック部材（８）の連結状態が保持され、
   前記第１の状態では前記係合子（１１）が前記ばね（１２）を圧縮して前記第１の係合子通路（５）に、第３の状態では前記係合子（１１）が前記ばね（１２）に押されて前記第２の係合子通路（６）にそれぞれ移動して前記ベースホルダ（２）に対する前記ロック部材（８）の連結が解けるようにしたパーティングロック装置。
2. 前記ロックバー（１６）が、前記係合子（１１）をロックバー厚み方向に押し動かすためのカム面（１６ｃ，１６ｄ）を厚肉部（１６ａ）の先端と後端に備え、前記係合子（１１）が、厚み方向一面側の上下端のコーナ部に、ロックバー（１６）に押されてロックバー接触部にロックバー厚み方向の分力を発生させるカム面（１１ａ）を備える請求項１に記載のパーティングロック装置。
3. 前記ばね（１２）がコイルばねであり、前記ロック部材（８）の内部にガイド軸（１５）が設置され、そのガイド軸の外周に前記ばね（１２）が装着された請求項１又は２に記載のパーティングロック装置。
4. 固定金型（３２）、その固定金型との間に成形用のキャビティ（３３）を作り出す可動金型（３４）、その可動金型に接離させるストリッパープレート（３５）を備え、前記固定金型（３２）からの可動金型（３４）の開離に先行して前記ストリッパープレート（３５）を可動金型（３４）から引き離す樹脂の射出成形金型であって、
   固定金型（３２）と可動金型（３４）のどちらか一方に請求項１〜３のいずれかに記載のパーティングロック装置のベースホルダ（２）が、他方にロック部材（８）がそれぞれ固定され、さらに、前記ストリッパープレート（３５）にパーティングロック装置のロックバー（１６）が取り付けられ、このパーティングロック装置（１）が金型の両側に設置された射出成形金型。

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