JP7387763B2 - 金型および成形システム - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１９年５月１７日に出願された、米国仮出願６２／８４９７２５号の利益を主張する。

開示の分野

本開示は、射出成形システムに関するものである。

背景技術

射出成形機による成形品の製造には、金型を型締めした後に、金型内への樹脂の射出、樹脂の固化による体積減少を補うための高圧での金型への樹脂の押し込み、樹脂が固化するまでの金型内での成形品の保持、および金型からの成形品の取り出しが含まれる。

上述の成形方法では、生産性を高めるために、1台の射出成形機に対して、２つの金型を用いる方法が提案されている。例えば、米国特許第２０１８／０００９１４６号／日本特許公開第２０１８－００１７３８号／ＶＮ２０１６０００２５０５号には、搬送装置３Ａおよび３Ｂが射出成形機２の両側に配置されるシステムが論じられている。このシステムでは、１台の射出成形機２に対して、複数の金型を搬送装置３Ａおよび３Ｂによって入れ替えながら、成形品を製造する。図１は、米国特許第２０１８／０００９１４６号／日本特許公開第２０１８－００１７３８号／ＶＮ２０１６０００２５０５号の射出成形システムを示す。

このシステムでは、金型１００Ａまたは１００Ｂの冷却は、射出成形機2の外部の搬送装置３Ａまたは３Ｂ上にて行われる。一方の金型１００Ａ／１００Ｂの冷却中には、成形品の取り出し→型締め→射出／保圧の各工程が、他方の金型１００Ａ／１００Ｂに対して、射出成形機２により行われる。射出成形機２によって、型開きおよび成形品の取り出しが行われるため、搬送装置３Ａおよび３Ｂには、型開きのための機能および成形品の取り出しのための機能が不要である。

これにより、複数の金型を交替しながら、１台の射出成形機２で成形品Ｐを製造することが可能となる。これにより、システム全体のコストを削減することが可能である。

金型交換工程の開始から、他の金型排出工程、射出工程、保圧工程まで、および再度の金型交換工程の完了までの全ての工程に要する時間が、金型の1つを冷却するのに要する時間に収まれば、通常の成形に比べて生産性が最大２倍向上される。すなわち、コストアップを抑制することに加えて、高い生産性を実現できるというメリットがある。

加熱冷却成形の技術が知られている。この技術では、予め、金型を樹脂の熱変形温度よりも高い温度に加熱し、樹脂を金型に射出した後、金型を冷却する。この技術は、成形品の外観不良を防止できるが、強制加熱冷却装置が必要である。加えて、成形工程が、通常の成形方法のよりも、長くかかるという欠点がある。

必要とされるのは、複数の金型を交替する射出成形システムにおいて、加熱冷却成形を行うための技術である。

発明の概要

本開示の少なくとも１つの態様によれば、射出成形システム用の金型であって、前記射出成形システムは、射出成形機と、前記射出成形機内の成形動作位置に前記金型を搬送するように構成される搬送装置と、前記金型を移動させるための動力を供給するように構成される駆動ユニットとを含み、前記金型が、定金型と、可動金型と、前記固定金型に対して固定される取付板とを含み、前記金型に対する改良は、前記取付板上、および、前記固定金型から下方に延出する延出部において、または、前記取付板上、および、前記固定金型から前記金型の搬送方向に突出する突出部において設けられ、前記取付板の半ばよりも下方に位置される、前記駆動ユニットからの動力を前記金型に伝達するための第１の取付領域を含む、射出成形システム。

本開示のこれおよびその他の実施形態、特徴、および利点は、添付の図面と関連する以下の本開示の例示的な実施形態の詳細な説明、ならびに提供する特許請求の範囲を読めば、明らかになるであろう。

図1は、射出成形システムを示す。

図２Ａ～図２Ｄは、金型の構成を示す。

図３Ａは、金型を示す。

図３Ｂは、金型を示す。

図３Ｃは、金型を示す。

図３Ｄは、金型を示す。

図４は、様々の種類の金型において使用される連結部の変形を示す。

図５～図７は、搬送ユニットのロッドを連結部に固定するためのアタッチメントを示す。

図８Ａ～図８Ｃは、射出成形システムを示す。

これらの図を通して、特に明記しない限り、示された実施形態の同様の特徴、要素、構成要素または部分には、同じ参照番号および符号が使用されている。さらに、本開示は、これらの図を参照して詳細に説明されるが、その説明は、例示的な実施形態に関連してなされる。添付の請求項によって定義されるこの本開示の真の範囲および趣旨から逸脱することなく、記載された例示的な実施形態に変更および改変を加えることができることが意図されている。

例示的な実施形態の詳細な説明

本開示は、複数の実施形態を有し、当業者に既知の詳細については、特許、特許出願、および他の参考文献に依拠している。したがって、本明細書において、特許、特許出願、または他の参考文献が引用される、または繰り返されるとき、それらは、記載される課題のためだけではなくあらゆる目的のために、引用することによりその全体が本明細書の一部となることを理解されたい。

図を参照して、各図の矢印ＸおよびＹは、互いに直交する水平方向を示しており、矢印Ｚは、地面に対して垂直（直立）方向を示している。

図１は、米国特許第２０１８／０００９１４６号／日本特許公開第２０１８－００１７３８号／ＶＮ２０１６０００２５０５号の射出成形システム１を示しており、ここでは情報／説明の目的でのみ提供されている。

射出成形システム１は、射出成形機２と、搬送装置３Ａおよび３Ｂと、コントローラ４とを含む。射出成形システム１は、１台の射出成形機２に対して、搬送装置３Ａおよび３Ｂを用いて複数の金型を入れ替えながら、成形品を製造する。２つの金型１００Ａおよび１００Ｂが用いられる。

金型１００Ａ／１００Ｂは、固定金型１０１と、固定金型１０１に対して開閉される可動金型１０２との組である。成形品は、固定金型１０１と可動金型１０２との間に形成されたキャビティに溶融樹脂を射出することで成形される。固定金型１０１および可動金型１０２には、それぞれ取付板１０１ａおよび１０２ａが固定されている。取付板１０１ａおよび１０２ａは、金型１００Ａ／１００Ｂを射出成形機の成形動作位置１１（型締位置）に固定するために用いられる。

金型１００Ａ／１００Ｂには、固定金型１０１と可動金型１０２との間を閉状態に維持する自己閉鎖部１０３が設けられている。自己閉鎖部１０３によって、射出成形機２から金型１００Ａ／１００Ｂを搬出した後に、金型１００Ａ／１００Ｂが開くことを防止することが可能となる。自己閉鎖部１０３は、磁力を利用して金型１００Ａ／１００Ｂを閉状態に維持する。自己閉鎖部１０３は、固定金型１０１および可動金型１０２の反対面に沿って複数の箇所に配置されている。自己閉鎖部１０３は、固定金型１０１側の要素と可動金型１０２側の要素との組み合わせである。通常、金型１００Ａおよび１００Ｂの１つに対して、自己閉鎖部１０３は２組以上設置される。

搬送装置３Ａは、金型１００Ａを射出成形機２の成形動作位置１１に搬入および搬出する。搬送装置３Ｂは、金型１００Ｂを成形動作位置１１に搬入および搬出する。搬送装置３Ａ、射出成形機２、および搬送装置３Ｂは、この順にＸ軸方向に並ぶように配置されている。言い換えると、搬送装置３Ａおよび搬送装置３Ｂは、射出成形機２をＸ軸方向において挟むように、射出成形機２に対して横方向に配置されている。搬送装置３Ａおよび３Ｂは、互いに対向して配置され、搬送装置３Ａは射出成形機２の左右の一側方に、搬送装置３Ｂは他側方にそれぞれ隣接して配置されている。成形動作位置１１は、搬送装置３Ａと搬送装置３Ｂとの間に位置している。搬送装置３Ａおよび３Ｂは、それぞれ、フレーム３０と、搬送ユニット３１と、複数のローラ３２と、複数のローラ３３とを含む。

フレーム３０は、搬送装置３Ａおよび３Ｂの骨格であり、搬送ユニット３１と、複数のローラ３２および３３とを支持する。搬送ユニット３１は、金型１００Ａ／１００ＢをＸ軸方向に往復移動させ、成形動作位置１１に対して金型１００Ａ／１００Ｂを排出および挿入する装置である。

搬送ユニット３１は、モータを駆動源として有する電動シリンダであり、シリンダに対して進退するロッドを含む。シリンダは、フレーム３０に固定されており、固定金型１０１は、ロッドの縁部に固定されている。搬送ユニット３１には、流体アクチュエータも電気アクチュエータも使用することができるが、電気アクチュエータのほうが、金型１００Ａ／１００Ｂを搬送する際に、位置や速度のよりよい制御精度を提供することができる。流体アクチュエータは、例えば、油圧シリンダまたはエアシリンダであってもよい。電気アクチュエータはまた、電動シリンダに加えて、モータを駆動源として有するラックアンドピニオン機構や、モータを駆動源として有するボールねじ機構などでありうる。

搬送ユニット３１は、各搬送装置３Ａおよび３Ｂ毎に、独立して配置されている。しかし、金型１００Ａおよび１００Ｂを支持する共通の支持部材を用いることができるし、この支持部材のためには、単一の共通の搬送ユニット３１を配置することができる。搬送ユニット３１が、各搬送装置３Ａおよび３Ｂ毎に、独立して配置されている場合には、搬送時に金型１００Ａと金型１００Ｂとの間で移動ストロークが異なる場合を取り扱うことが可能となる。例えば、金型の幅（Ｘ方向の幅)が異なり、または、金型の厚さ（Ｙ方向の幅）が異なることから、金型たちを同時に搬送することができない場合である。

複数のローラ３２は、Ｘ軸方向に配列されたローラ列を構成しており、Ｙ軸方向に離間して２列構成されている。複数のローラ３２は、Ｚ軸方向の回転軸を中心に回転し、金型１００Ａ／１００Ｂの側面（取付板１０１ａおよび０２ａの側面）に接触して、金型１００Ａ／１００Ｂを横から支えて金型１００Ａ／１００ＢのＸ軸方向への移動をガイドする。複数のローラ３３は、Ｘ軸方向に配列されたローラ列を構成しており、Ｙ軸方向に離間して２列構成されている。複数のローラ３３は、Ｙ方向の回転軸を中心に回転し、金型１００Ａ／１００Ｂの底面（取付板１０１ａおよび０２ａの底面）を支持して、金型１００Ａ／１００Ｂを下から支えて金型１００Ａ／１００ＢのＸ方向への移動を円滑にする。

コントローラ４は、射出成形機２を制御するコントローラ４１と、搬送装置３Ａを制御するコントローラ４２Ａと、搬送装置３Ｂを制御するコントローラ４２Ｂとを含む。各コントローラ４１、４２Ａ、および４２Ｂは、例えば、ＣＰＵなどのプロセッサと、ＲＡＭと、ＲＯＭと、ハードディスクなどの記憶装置と、センサやアクチュエータに接続されるインターフェース（図示せず）とを含む。プロセッサは、記憶装置に記憶されたプログラムを実行する。コントローラ４１が実行するプログラム（制御）の一例は後述する。コントローラ４１は、コントローラ４２Ａおよび４２Ｂと通信可能に接続され、コントローラ４２Ａおよび４２Ｂに１００Ａ／１００Ｂの搬送に関する指示を提供する。コントローラ４２Ａおよび４２Ｂは、金型１００Ａ／１００Ｂの搬入および搬出が終了する場合、動作完了の信号をコントローラ４１に送信する。また、コントローラ４２Ａおよび４２Ｂは、異常発生時に非常停止の信号をコントローラ４１に送信する。

射出成形機２、搬送装置３Ａ、搬送装置３Ｂそれぞれにコントローラが設けられているが、１つのコントローラで３台全ての装置を制御することもできる。また、より信頼性の高いしかも協調的な動作のため、搬送装置３Ａと搬送装置３Ｂとを単一のコントローラで制御することができる。

図２Ａ～図２Ｄは、従来技術における金型１００の構成を示す。説明目的のため、以下の図２Ａ～図２Ｄの説明では、参照番号１００を金型に使用する。

図２Ａは、金型１００の斜視図を示す。金型１００は、固定金型１０１と可動金型１０２とを含む。取付板１０１ａは、固定金型１０１に固定されており、取付板１０２ａは、可動型１０２に固定されている。また、固定金型１０１には、連結部１５０が取り付けられており、固定金型１０１は、連結部１５０を介して搬送ユニット３１に連結されている。

図２Ｂは、金型１００に連結されている搬送ユニット３１の方向から見た金型１００を示す。連結部３１が取り付けられる取付領域は、固定金型１０１から可動金型１０２まで延びていないので、連結部１５０を固定金型１０１上の安定した領域に取り付けることができる。

図２Ｃは、固定金型１０１が可動金型１０２よりも厚い構成を示す。この構成では、取付領域が固定金型１０１から可動金型１０２まで延びているため、連結部１５０を固定金型１０１上の安定した領域に取り付けることができない。

図２Ｄは、スタック成形方法を取り扱う金型１００の構成を示す。金型１００は、固定金型１０１と、可動金型１０２－１と、可動金型１０２－２とを含む。スタック成形方法とは、射出成形を２箇所で行なわれ、固定金型１０１と可動金型１０２－１との間にキャビティが形成され、また、可動金型１０２－１と可動金型１０２－２との間にキャビティが形成される方法である。

図２Ｄにおいての構成の場合、取付領域は固定金型１０１から可動金型１０２－２まで延びているため、連結部１５０を固定金型１０１上の安定領域に取り付けることができない。

上述したように、連結部１５０を固定金型１０１に取り付ける構成は、図２Ｃおよび図２Ｄに示すような様々の種類の金型を扱うことが難しいという問題がある。

図３Ａ～図３Ｄは、例示的な実施形態における金型を示す。説明目的のため、金型１００Ａのみを説明するが、本実施形態は、金型１００Ｂにも適用可能である。

図３Ａにおいて、金型１００Ａは、固定金型１０１と、可動金型１０２－１と、可動金型１０２－２と、取付板１０１ａと、取付板１０２ａとを含む。取付板１０１ａは、固定金型１０１に固定されており、取付板１０２ａは、可動金型１０２－１に固定されている。金型１００Ａは、３つの金型を含み、スタック成形方法に用いることができる。

本実施形態では、連結部１５１は、取付板１０１ａに取り付けられている。取付板１０１ａは、固定金型１０１に固定されており、固定金型１０１から下方に延びる。延出部には、連結部１５１によって視界から遮断されているため、図３Ａには示されていない取付領域がある。連結部１５１に取り付け可能な構造は、取付領域に設けられている。この構造は、ネジ穴であってもよく、連結部１５１が嵌合可能な場所であってもよい。

連結部１５１は、ネジ (図示せず) を介して取付板１０１ａの取付領域に取り付けられており、取付板１０１ａの取付領域から容易に取り外すことができる。これにより、金型１００Ａが交換されるときに、便利である。金型１００Ａに関しては、図３Ａに示すように、取付板１０１ａの底部に空間があり、この空間を取付領域としている。したがって、搬送ユニット３１との連結のために金型１００Ａをカスタマイズする必要がない。

図３Ｂは、金型１００Ａの別の例示的な実施形態を示す。本実施形態では、固定金型１０１に固定された取付板１０１は、固定金型１０１からＸ軸方向に突出している。突出部は、取付領域を含む。金型１００Ａは、射出成形機２に比べて小型である場合には、取付板１０１ａ内の方向 (Ｘ軸方向) に空間が存在し得る。この空間は、取付領域として使用される。したがって、搬送ユニット３１との連結のために金型１００Ａをカスタマイズする必要がない。

搬送ユニット３１に含まれているアクチュエータが金型１００Ａの下方に設けられている場合、金型１００Ａを効率よく移動させるには、連結部１５１をＺ軸方向の取付板１０１Ａの半ばよりも低い位置に設ける方がよい。

上述の実施形態では、射出成形システム１に搬送ユニット３１が2つ設けられているが、これは限定されるものであるとはみなされない。別の例示的な実施形態では、金型１００Ａおよび１００Ｂを移動させるために、１つの搬送ユニット３１のみを設けることができる。本実施形態では、金型１００Ａと金型１００Ｂとの間に追加の連結部が設けられている。図３Ｃおよび図３Ｄは、取付板１０１ＡのX軸方向両側に設けられた、連結部１５１および連結部１５２に対する金型１００Ａをそれぞれ示している。図３Ｃは図３Ａに対応し、図３Ｄは図３Ｂに対応する。

一方の連結部は、金型１００Ａと搬送ユニット３１とを連結するために用いられ、他方の連結部は、金型１００Ａと１００Ｂとを連結するために用いられる。図４を参照して、様々な種類の金型における連結部の変形を以下に説明する。

図４において、金型４００に取り付けることができる連結部４０１および連結部４０２の位置が点線で示されている。連結部４０１および連結部４０２は、同種の金型および異なる種類の金型に取り付けることができる。これにより、金型の種類や連結部の変形に基づいて、金型に取り付ける連結部を変更することが可能となる。

図５～図７は、連結部の変形を扱うことを可能にする、搬送ユニット３１のロッドと、連結部と、を互いに固定するためのアタッチメントを示す。

図５は、金型内にコールドランナーを設けることができるように、アクチュエータを３つの部分に分割された金型に連結するためのアタッチメントを示す。図５の左上図は、金型５００、連結部５０１、および金型５００を搬送する搬送ユニット３１内のアクチュエータのロッド５１１の位置関係を示す。図５の左下図は、連結部５０１、ロッド５１１、およびロッド５１１と連結部５０１とを互いに固定するアタッチメント５２１の、垂直方向の上から見た様子を示す。図５の右上図は、金型５５０、連結部５５１、および金型５５０を搬送する搬送ユニット３１内のアクチュエータのロッド５１１の位置関係を示す。図５の右下図は、連結部５５１、ロッド５１１、およびロッド５１１と連結部５５１とを互いに固定するアタッチメント５７１の、垂直方向の上から見た様子を示す。金型５００および５５０の各々は、図３に示す金型１００と同様に、固定金型および可動金型、ならびに取付板を含む。

図５の左側の図において、アタッチメント５２１の一方側が、金型５００に固定されている連結部５０１に固定されており、アタッチメント５２１の他方側が、搬送ユニット３１内のアクチュエータのロッド５１１に着脱可能に固定されている。アタッチメント５２１は、搬送装置３に設けられている。連結部５０１は、例えば、図３Ａにおける連結部１５０と同様に、固定金型１０１の真下に配置されている。連結部５０１は、Ｙ－Ｚ平面上においてＹ軸方向に長手方向に位置している。

図５の右側の図において、アタッチメント５７１の一方側が、金型５５０に固定されている連結部５５１に固定され、アタッチメント５７１の他方側が、搬送ユニット３１内のアクチュエータのロッド５１１に着脱可能に固定されている。アタッチメント５７１は、搬送装置３に設けられている。連結部５５１は、固定金型１０１よりも搬送装置３の近くに配置されている。連結部５５１は、Ｘ－Ｚ平面上においてＺ軸方向の長手方向に位置している。

異なる連結部に対する位置関係の例を示すために、領域５０２’は、異なる連結部が占有する領域を表し、領域５０１’は、さらに異なる連結部が占有する領域を表す。

なお、搬送装置３は、連結部５０１と、領域５０２’を占有する連結部との両方を取り扱えることが好ましい。これを実現するために、搬送装置３は、金型５００の搬送方向であるＸ軸方向に見て、ロッド５１１の中心軸が連結部が常に存在する領域と重なるように配置されている。図５の左側の図において、連結部が常に存在する領域は、連結部５０１と領域５０２’とが重なる領域である。領域５０２’および５０１’が常に存在するように、金型の連結部を形成することにより、搬送装置３を備えている射出成形機２が使用可能となる。

図５の下部の図において、搬送ユニット３１の側面上における金型５００／５５０の端面の位置が点線５３３によって示されている。搬送ユニット３１の側面上における連結部５０１の端面の位置が点線５３１によって示されている。搬送ユニット３１の側面上における連結部５５１の端面の位置が点線５３２によって示されている。金型５００／５５０の側面上におけるロッド５１１の端面の位置が点線５３４によって示されている。

点線５３１と点線５３３との間の距離Ｌ１は、点線５３２と点線５３３との間の距離Ｌ２とは異なる。すなわち、金型５００の端面と連結部５０１の端面との間の距離Ｌ１は、金型５５０の端面と連結部５５１の端面との間の距離Ｌ２とは異なる。距離の差は、アタッチメント５２１およびアタッチメント５７１によって調整される。Ｘ軸方向において、アタッチメント５２１の厚さは、アタッチメント５７１の厚さとは異なる。この厚さの差は、Ｌ１―Ｌ２に等しい。ロッド５１１の端面と、搬送装置３の側面上におけるロッド５１１に連結されている金型５００／５５０の端面との間の距離は、常に一定である。結果として、搬送装置３による金型５００／５５０の搬送制御が標準化、簡単化される。

各連結部毎に、ロッドを異なる金型および異なる連結部に連結可能なアタッチメントを設けることにより、単一の搬送装置で複数の金型を使用することができる。これにより、搬送装置の設計の標準化が可能となるので、搬送装置の製造が容易になる。加えて、どの搬送装置を用いても、複数の金型を使用することができるので、射出成形機の使い勝手が向上する。

図６および図７は、搬送装置を金型に連結するためのアタッチメントの追加例を示す。図６の左上図は、金型５００、連結部５０１、および金型５００を搬送する搬送装置におけるアクチュエータのロッド６１１の位置関係を示す。図６の左下図は、連結部５０１、ロッド６１１、およびロッド６１１と連結部５０１とを互いに固定するアタッチメント６２１の垂直方向の上から見た様子を示す。図６の右上図は、金型５５０、連結部５５１、および金型５５０を搬送する搬送装置におけるアクチュエータのロッド６１１の位置関係を示す。図６の右下図は、連結部５５１、ロッド６１１、およびロッド６１１と連結部５５１とを互いに固定するアタッチメント６７１の垂直方向の上から見た様子を示す。

図６に示す例では、搬送装置は、金型内にコールドランナーを設けることができるよう、３つの部分に分割された金型のために主に使用される搬送装置である。搬送装置内のアクチュエータのロッド６１１の位置は、Ｘ軸方向へ、すなわち、金型５００／５５０の搬送方向またはロッド６１１の長手方向へ見た場合、金型５００／５５０の半ばより固定金型 (図示せず) の近くに配置されている。アタッチメント６２１は、ロッド６１１を３つの部分に分割された金型５００に連結するアタッチメントであり、アタッチメント６７１は、ロッド６１１を３つの部分に分割された金型５５０に連結するアタッチメントである。

図６の左側に示す例では、ロッド６１１の中心軸は、連結部５０１に対して－Ｙ軸方向側および＋Ｚ軸方向側 (垂直方向の上方) に配置されている位置にある。アタッチメント６２１は、Ｙ軸方向およびＺ軸方向への位置ずれを補うために、Ｌ字状をなしており、アタッチメント６２１のＺ軸方向への延出部とロッド６１１とが互いに固定されている。アタッチメント６２１のＹ軸方向の延出部と連結部５０１とが互いに固定されている。

図６の右側に示す例では、ロッド６１１の中心軸は、連結部５５１に対して－Ｙ軸方向側 (金型の開方向) に配置されている位置にある。アタッチメント６２１は、Ｙ軸方向への位置ずれを補うために、Ｙ軸方向への延出部を有しており、アタッチメント６２１の延出部の－Ｙ軸側とロッド６１１とが互いに固定されている。アタッチメント６２１の延出部の＋Ｙ軸側と連結部５５１とが互いに固定されている。

図６の下部に示す例では、点線５３１、５３２、および５３３は、図５に示す点線５３１、５３２、および５３３と同じであるが、金型５００／５５０の側面のロッド６１１の端面は、点線６３４によって示される。厚さの差はＬ１―Ｌ２に等しい。搬送装置側の、ロッド６１１の端面と、ロッド６１１に連結された金型５００／５５０の端面との間の距離は、常に一定である。結果として、搬送装置による金型５００／５５０の搬送制御が標準化、簡単化される。

ロッドを異なる金型および異なる連結部に連結することを可能にするアタッチメントを、連結部のそれぞれのために、設けることにより、単一の搬送装置で複数の金型を使用することができる。これにより、搬送装置の設計の標準化が可能となるので、搬送装置の製造が容易になる。加えて、どの搬送装置を用いても、射出成形機には複数の金型を使用することができるので、射出成形機の使い勝手が向上する。ロッドの中心軸と連結部とのY軸およびＺ軸方向の位置ずれが補われるので、搬送装置の汎用性が向上する。

図７の上側の図は、２つの部分に分割されている金型７００、搬送装置内のロッド６１１、および連結部７０１の位置関係を示す。図７の下側の図は、ロッド６１１、連結部７０１、およびロッド６１１と連結部７０１とを互いに固定するアタッチメント７２１の物理的な連結関係を示す。金型７００にホットランナーを設けることができるよう、金型７００が２つの部分に分割されている。金型７００は、固定金型の側面に連結される。連結部７０１は、金型７００の側面においてのロッド６１１に対応する位置に配置されている。連結部７０１は、アタッチメント７２１に連結されている。

図７の下側の図において、搬送装置側の金型７００の側面が点線５３３によって示される。ロッド６１１の端面が点線６３４によって示される。ロッド６１１の端面と金型７００との間の距離Ｌが搬送装置固有の値である場合、アタッチメント７２１の搬送方向 (Ｘ軸方向) への厚さは、距離Ｌから連結部７０１の厚さを減じることによって取得した厚さに設定される。

アタッチメント６２１、６７１、および７２１を用いることにより、金型(分割数)の種類に関係なく、金型を搬送するための共通制御を実行することが可能となる。より具体的には、金型の固有の値として、金型の中心 (または射出成形システムのノズルに対応する位置) と金型の側面との間の距離が必要とされる。金型に取り付けられている連結部からの他の変形は、アタッチメントの形状によって補われる。したがって、変形に依存しない搬送制御を実現することができる。

図６に示すように、アクチュエータのロッドの中心軸と連結部とが重ならない場合、ロッドを介してアクチュエータから伝達される動力が金型の搬送に影響を与える可能性がある。この影響が避けられない場合には、図５に示すように、３つの部分に分割された金型のための搬送装置を用いることが好ましい。この影響が問題にならない場合には、図６に示すアタッチメントを用いることで、搬送装置の汎用性が向上される。

上述の例示的な実施形態によれば、連結部は、固定金型が設けられている面上に設けられている。別の例示的な実施形態によれば、連結部は、固定プラテン６１と接触している面以外の取付板１０１ａの面上に設けることもできるし、例えば、取付板６１の側面または上面に設けることもできる。連結部が側面、すなわち、図３ＢのＹ－Ｚ平面に平行な面）に取り付けられている構成は、固定金型が設けられる面上に連結部を取り付けることができないほど、固定金型１０１と可動金型１０２との間の接触面積が大きい金型に有用である場合がある。

上述のいくつかの例示的な実施形態によれば、金型に連結部が設けられ、ロッドと連結部との間にアタッチメントが設けられている。連結部が、連結部とロッドとの間の連結が標準化をもって設計されている場合は、このアタッチメントは不要である場合がある。連結部は、いくつかのパラメータが様々な金型では標準化されているように設計できる。パラメータは、アクチュエータに連結される予定の端面からの連結部のX軸方向への補正、および連結部のＹ－Ｚ平面における端面の面積のサイズおよび位置を含むことができる。この場合には、連結部はアタッチメントとしても機能する。

別の例示的な実施形態によれば、上述の標準化を考慮して設計された連結部には、アタッチメントが必要とされない場合がある中、金型のいくつかの特別な属性に起因して、標準化された連結部とは異なるように設計された特別な連結部には依然としてアタッチメントが必要である。さらなる別の例示的な実施形態によれば、ロッドと連結部との間の標準化を考慮して設計された連結部を備える金型には第１種のアタッチメントが用いられ、特殊な連結部を備える金型には第２種のアタッチメントが用いられる。

図８Ａ～図８Ｃを参照して、別の例示的な実施形態を説明する。図８Aの上側は、金型の搬送方向である、Ｘ軸方向に見た金型１００の図である。図８Ａの下側は、垂直方向の上から見た、アクチュエータのロッド８１１、連結部８０１、および連結機構８０２の図である。本実施形態では、連結部８０１が金型１００に固定され、連結機構８０２がロッド８１１に固定されている。連結部８０１は、連結機構８０２とはＹ軸方向にスライド自在に係合するように構成されている。連結部８０１は、例えば、固定金型に固定することができ、使用されるときに金型が３つの部分に分割される場合であっても、取付板１０１ａに固定する必要はない。

連結部８０１は、搬送方向と交差する、Ｙ－Ｚ平面における断面Ｓを有する金型１００に固定されている金型固定部８０１１を含み、連結機構８０２に対してＹ軸方向にスライド可能であるように構成されているスライド部８０１２も含む。スライド部８０１２もまた、断面Ｓよりも小さい断面Ｓ１を有する第１の部分を含み、断面Ｓ１よりも大きい断面Ｓ２を有する第２の部分も含む。第１の部分の大部分および第２の部分の全体が、連結機構８０２上に形成された中空部８０２１内に存在するように構成されている。この中空部８０２１は、第１の部分に対応するサイズの開口部と、第２の部分を収容するサイズの内部領域とを含む。

図８Ｂおよび図８Ｃは、金型固定部８０１１を実線で示し、中空部８０２１を点線で示す。図８Ｂは、Ｙ軸に平行して、ロッド８１１の中心軸を交差する、平面の断面を示し、図８Ｃは、Ｘ軸に平行して、ロッド８１１の中心軸を交差する平面の断面を示す。図８Ｂおよび図８Ｃに示すように、Ｚ軸方向の開口部の幅は、Ｚ軸方向のスライド部８０１２の第１の部分の幅よりも大きいが、Ｚ軸方向の第２の部分の幅よりも小さく、Ｘ軸方向およびＺ軸方向のスライド部の移動を制限する。開口部およびＹ軸方向の内部領域の両方の幅は、Ｙ軸方向の、第１の部分および第２の部分のそれぞれの幅よりも大きく、これによりスライド部８０１２をＹ軸方向にスライドさせることが可能となる。

例示的な実施形態の連結機構８０２はまた、内部領域に挿入可能かつ内部領域から引き込み可能な１つ以上のストッパ (図示せず) を含むことができる。金型１００の搬送時に、ストッパを挿入することにより、スライド部８０１２のＹ軸方向への移動を制限することができる。これにより、連結部８０１が予想以上にスライドすることが防止される。

連結部８０１および連結機構８０２により、固定金型１０１が固定プラテン６１から所定距離離間しているにもかかわらず、連結部８０１と連結機構８０２との間の連結が存在する間に、連結部８０１を連結機構８０２に対してスライドさせることが可能となる。この構造により、ロッド８１１の中心軸を金型１００の中心平面近傍に設けることが可能となり、その結果、ロッド８１１から金型１００に加わる力を低減させる。中心平面とは、Ｘ－Ｚ平面（固定プラテン６１および可動プラテン６２に平行)に平行な、金型１００の中心を交差する、平面である。

さらに別の例示的な実施形態によれば、連結部８０１は、可動金型１０２側の可動金型１０２または取付板１０２ａに固定することができる。スライド部８０１２のスライド可能範囲は、固定金型１０１に取り付けられたスライド部のスライド可能範囲よりも大きくする必要がある場合がある。

さらに別の例示的な実施形態によれば、金型１００Ａ／１００Ｂとロッドとを自動的に係合および／または解放するために、金型１００Ａ／１００Ｂとアクチュエータのロッドとの間に連結機構を設けることができる。連結機構は、電子的にロックおよびロック解除されるように構成されたロック機構を含むことができる。例えば、コントローラ４は、搬送装置３が射出成形機２内の成形動作位置１１への金型の搬送を終了した後、操作者によるスイッチの選択に応答して、ロック機構に金型とロッドとの間の連結を解除するよう指示する。コントローラ４は、金型１００Ａ／１００Ｂによる射出成形が終了した後、操作者による別のスイッチの選択に応答して、金型１００Ａ／１００Ｂとロッドとの間の連結を係合するようロック機構に指示する。この構成によれば、連結部を固定プラテン６１から離間した取付板１０１ａ以外の部品に取り付けることができる。

［定義］

説明においては、開示する実施例が完全に理解されるように、具体的な詳細を記載している。他の例では、周知の方法、手順、構成要素、および回路については、本開示を不要に長くすることを避けるために、詳細には説明していない。

本明細書では、ある要素または部分が、別の要素または部分「の上にある」、「に接している」、「に接続されている」、または「に結合されている」と言及される場合、それは、直接にその別の要素または部分「の上にある」、「に接している」、「に接続されている」、または「に結合されている」こともあるし、あるいは介在する要素または部分が存在することもあることを理解されたい。これに対して、ある要素が、別の要素または部分「の上に直接にある」、「に直接に接続されている」、または「に直接に結合されている」と言及される場合には、介在する要素または部分は存在しない。「および／または」という用語を用いるときには、関連して列挙されている項目があれば、そのうちの１つまたは複数のあらゆる組合せを含む。

本明細書では、「の下（ｕｎｄｅｒ）」、「の真下（ｂｅｎｅａｔｈ）」、「の下方（ｂｅｌｏｗ）」、「の下側（ｌｏｗｅｒ）」、「の上方（ａｂｏｖｅ）」、「の上側（ｕｐｐｅｒ）」、「近位（ｐｒｏｘｉｍａｌ）」、「遠位（ｄｉｓｔａｌ）」等の空間的に相対的な用語を、様々な図面に示すある要素または特徴の別の（１つまたは複数の）要素または特徴に対する関係を記述する際に、説明を容易にするために用いることがある。しかし、これらの空間的に相対的な用語は、図面に示す配向に加えて、使用時または動作時における装置の様々な配向をも包含することを意図するものと理解されたい。例えば、図中の装置を反転した場合には、別の要素または特徴の「下方（ｂｅｌｏｗ）」または「真下（ｂｅｎｅａｔｈ）」と記述された要素が、それらの別の要素または特徴の「上方（ａｂｏｖｅ）」に配向されることになる。したがって、「の下方（ｂｅｌｏｗ）」等の相対的な空間用語は、上および下の両方の配向を包含することができる。装置は、その他の配向にすることもでき（９０度またはその他の配向に回転させることもでき）、本明細書で用いる空間的に相対的な記述語は、それに応じて解釈されるものとする。同様に、「近位（ｐｒｏｘｉｍａｌ）」および「遠位（ｄｉｓｔａｌ）」という相対的な空間用語も、適用可能な場合には、入れ換えることができることもある。

本明細書で用いる「約」という用語は、例えば、１０％以内、５％以内、またはそれ未満を意味する。いくつかの実施形態では、「約」という用語は、測定誤差内を意味することもある。

本明細書では、第１、第２、第３等の用語を、様々な要素、構成要素、領域、部分、および／または区画を説明するために用いることがある。これらの要素、構成要素、領域、部分、および／または区画は、これらの用語によって限定されないものと理解されたい。これらの用語は、単にある要素、構成要素、領域、部分、または区画を、別の領域、部分、または区画と区別するために用いているに過ぎない。したがって、以下に論じる第１の要素、構成要素、領域、部分、または区画は、本明細書の教示を逸脱することなく、第２の要素、構成要素、領域、部分、または区画と呼ぶこともできる。

本明細書で用いる用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的としており、限定することは意図していない。本開示を説明する文脈における（中でも、添付の特許請求の範囲の文脈における）「１つの（ａ，ａｎ）」および「前記／その（ｔｈｅ）」という用語ならびに類似の指示語の使用は、本明細書で別段の指示がない限り、またはそうでないことが文脈から明らかでない限り、単数形および複数形の両方を含むと解釈されるものとする。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」という用語は、別段の言及がない限り、非限定用語（すなわち、「含むが、それに限定されない」を意味する）と解釈されるものとする。具体的には、本明細書でこれらの用語を用いるとき、記載する特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成要素が存在することを指定するが、明示的には述べられていない１つまたは複数のその他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および／またはそれらのグループが存在すること、あるいは追加されることを排除するものではない。本明細書における値の範囲の記載は、本明細書で別段の指示がない限り、単にその範囲に該当する各別個の値について個々に言及する簡略表記法として機能するよう意図するものに過ぎず、各別個の値は、それが本明細書においては個々に記載されたかのごとく本明細書に組み込まれる。例えば、１０～１５の範囲を開示する場合には、１１、１２、１３および１４もまた開示される。本明細書に記載する全ての方法は、本明細書で別段の指示がない限り、またはそうでないことが文脈から明らかでない限り、任意の適切な順序で実施することができる。本明細書に提示するあらゆる例または例示的な言葉（例えば、「等の（ｓｕｃｈ ａｓ）」）の使用は、単に本開示をより明確にすることを意図するものに過ぎず、別段に特許請求の範囲に記載がない限り、本開示の範囲を限定するものではない。本明細書中のいかなる言葉も、特許請求の範囲に記載のない任意の要素が、本開示の実施に必須であることを示すものではないと解釈されたい。

本開示の方法および構成は、様々な実施形態の形で組み込むことができ、そのほんの一部が本明細書に開示されているに過ぎないことを理解されたい。それらの実施形態の変形形態は、上述の説明を読めば、当業者には明白であろう。本発明者らは、当業者がそのような変形形態を必要に応じて採用するものと想定しており、また、本開示が、本明細書に具体的に記載されたものとは別様に実施されることを意図している。したがって、本開示は、適用法により許容されるように、本明細書に添付される特許請求の範囲に記載される主題の全ての修正形態および均等物を含む。さらに、本明細書で別段の指示がない限り、またはそうでないことが文脈から明らかでない限り、その全ての可能な変形形態における上記要素の任意の組み合わせが、本開示に包含される。

上記に開示された任意の例示的な実施形態の組み合わせも、本開示の実施形態として含まれる。上述の例示的な実施形態は、説明される実施形態を議論するが、これらの実施形態は限定的であるとはみなされない。

Claims (12)

1. 射出成形システム用の金型であって、前記射出成形システムは、射出成形機と、前記射出成形機内の成形動作位置に金型を搬送するように構成される搬送装置と、前記金型を移動させるための動力を供給するように構成される駆動ユニットとを含み、
   前記金型は、
   固定金型と、
   可動金型と、
   前記固定金型に固定される取付板とを備え、
   前記金型に対する改良は、前記駆動ユニットからの動力を前記金型に伝達するための第１の取付領域であって、前記取付板のうち、垂直方向において前記固定金型から下方に延出する延出部に、または、前記取付板のうち、前記駆動ユニットに近接する側の前記固定金型から前記金型の搬送方向に突出する突出部に設けられ、かつ、前記垂直方向において前記取付板の中心よりも下方に位置する第１の取付領域を含み、
   前記駆動ユニットから前記金型に前記動力を伝達するように構成された連結部が前記第１の取付領域に連結可能となっており、かつ、前記金型の前記搬送方向で見たとき、前記連結部は、前記取付板から前記可動金型に向かって前記固定金型と前記可動金型との間の境界線を越えて延在するように構成される、
   射出成形システム用の金型。
2. 別の金型と連結するための第２の取付領域が前記取付板上に設けられる、
   請求項１に記載の金型。
3. 射出成形機と、
   前記射出成形機内の成形動作位置に金型を搬送するように構成される搬送装置と、
   前記金型を移動させるための動力を供給するように構成される駆動ユニットと
   を備える射出成形システムであって、
   前記射出成形システムに対する改良は、
   固定金型と、可動金型と、前記固定金型に固定される取付板と、を含む前記金型を含み、かつ
   前記駆動ユニットからの動力を前記金型に伝達するための第１の取付領域であって、前記取付板のうち、垂直方向において前記固定金型から下方に延出する延出部に、または、前記取付板のうち、前記駆動ユニットに近接する側の前記固定金型から前記金型の搬送方向に突出する突出部に設けられ、かつ、前記垂直方向において前記取付板の中心よりも下方に位置する第１の取付領域を含み、
   前記駆動ユニットから前記金型に前記動力を伝達するように構成された連結部が前記第１の取付領域に連結可能となっており、かつ、前記金型の前記搬送方向で見たとき、前記連結部は、前記取付板から前記可動金型に向かって前記固定金型と前記可動金型との間の境界線を越えて延在するように構成される、
   射出成形システム。
4. 別の金型と連結するための第２の取付領域が前記取付板上に設けられる、
   請求項３に記載の射出成形システム。
5. 射出成形機と、金型を搬送するための搬送機とを含む射出成形システムに用いられる金型であって、前記金型は、
   可動金型と、
   固定金型と、
   前記固定金型が配置される一方側と、前記金型が前記射出成形機内に搬送された場合に前記射出成形機の固定プラテンが配置される反対側とを含む取付板であって、前記可動金型および前記固定金型の間の接触領域よりも前記一方側の領域が大きい取付板とを備え、
   前記金型に対する改良は、前記取付板に取り付けられ、前記金型に動力を伝達するために前記搬送機に取外し可能に取り付けられた連結部を含み、
   前記金型の搬送方向で見たとき、前記連結部は、前記取付板から前記可動金型に向かって前記固定金型と前記可動金型との間の境界線を越えて延在するように構成される、
   金型。
6. 前記金型は第２の連結部により他の金型に連結され、前記第２の連結部は前記取付板に取り付けられる、
   請求項１に記載の金型。
7. 第１の可動金型と、
   前記固定金型と前記第１の可動金型との間に配された第２の可動金型と、を備え、
   前記金型の前記搬送方向で見たとき、前記連結部は、前記取付板から前記第２の可動金型に向かって前記固定金型と前記第２の可動金型との間の境界線を越えて延在するように構成される、
   請求項１、２、５～６の何れか１項に記載の金型。
8. 前記第１の可動金型および前記第２の可動金型は第１のキャビティを形成するように構成され、前記第２の可動金型および前記固定金型は第２のキャビティを形成するように構成され、
   前記第１のキャビティおよび前記第２のキャビティ内でそれぞれ成形品が形成される、
   請求項７に記載の金型。
9. コールドランナーを更に備える、
   請求項７に記載の金型。
10. 第１の可動金型と、
    前記固定金型と前記第１の可動金型との間に配された第２の可動金型と、を備え、
    前記金型の前記搬送方向で見たとき、前記連結部は、前記取付板から前記第２の可動金型に向かって前記固定金型と前記第２の可動金型との間の境界線を越えて延在するように構成される、
    請求項３に記載の射出成形システム。
11. 前記第１の可動金型および前記第２の可動金型は第１のキャビティを形成するように構成され、前記第２の可動金型および前記固定金型は第２のキャビティを形成するように構成され、
    前記第１のキャビティおよび前記第２のキャビティ内でそれぞれ成形品が形成される、
    請求項１０に記載の射出成形システム。
12. コールドランナーを更に備える、
    請求項１０に記載の射出成形システム。

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