JPH0639883A - 射出成形用金型の入子着脱機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】入子の交換を迅速かつ容易に行えるうえ、入子
の着脱構造がシンプルで故障が少なく、多品種成形品の
生産に好適な射出成形用金型の入子着脱機構を提供する
ことである。 【構成】モールドベース３を多品種の入子２に対し共用
する射出成形用金型において、前記ベース３に設けた収
容孔３ａに支持された外側のスリーブ５と、その内周面
に内接する内側のスリーブ４とを備え、前記内側のスリ
ーブ４の外周面と前記外側のスリーブ５の内周面とを入
子２の中心軸線に対し対称のテーパ面に形成して、内側
のスリーブ４内に入子２を着脱自在かつ固定可能に構成
するとともに、前記外側のスリーブ５に対し内側のスリ
ーブ４を入子２の中心軸線方向に移動させる手段を設け
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、主としてプラスチッ
クの射出成形用金型に関するもので、詳しくは、多品種
でしかも少量の生産にも好適なモールドベースにおける
入子を共用する射出成形用金型の入子着脱機構に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、プラスチックの射出成形において
は、多品種で少量の生産にも適合するように、型内に交
換可能な入子を取り付けた金型を使用することがある。
これは、成形品の品種ごとに金型一式を製作するのでは
なく、キャビティやコアを有する部分である入子のみを
製作して交換することにより、金型の製造コストを低減
し得るようにしたものである。従来こうした金型につい
ては、例えば第４図のようにボルトＣまたはキーなどを
用いて入子Ａを型板Ｂに固定するものや、型板と入子を
直接ボルトで固定するものなどが一般的である。そのほ
か、油圧シリンダを装備した特殊な型板によって入子を
保持するものが、知られている。ボルトやキーを用いる
前者の例は特開昭60−107313号公報に、油圧シリンダ付
きの型板による後者の例は特開昭60−245528号公報にそ
れぞれ記載されている。

【０００３】しかしながら、上記したボルトやキーを用
いて入子を固定する金型では、実際には入子の交換に手
間取るため、かえって金型一式を品種ごとに製作する方
が最終的な成形品の生産コストとしては有利になる場合
が多い。すなわち、入子を交換するために金型全体を分
解する必要があり、分解に手間を要する。また、取り付
け位置を高精度に定めるために入子を隙間なく型板に嵌
着させるので、入子の着脱時に入子または型板を損傷す
るおそれがある。そのために入子の交換には、熟練した
作業員が必要である。

【０００４】一方、油圧シリンダを装備した型板によっ
て入子を保持する場合には、型板の構造が複雑で特殊な
ものであるため、型板の製作に多大のコストを要すると
いう問題がある。しかも、シリンダによって前後動させ
られる型板の特定部分が異物のかみ込みによって円滑な
動作が妨げられるなど、故障の発生も予想される。その
ような問題点を解決する手段として、特開平１−271213
号公報には入子の着脱を容易ならしめる構造が記載され
ている。第３図は同公報に示されたプラスチックの射出
成形用金型の一例を示す平面図である。第３図に示され
た金型１は、３プレート・ストリッパプレート突き出し
方式である。型板３、31、32を組み合わせて用いること
により、樹脂の成形および成形品の取り出しを行うよう
構成されたものである。樹脂の注入経路や成形スペース
など直接に樹脂の成形にかかわる箇所は入子２、21、22
として形成され、これらがそれぞれ型板３、31、32の中
央付近に嵌着されてそれぞれ一体に動作するようになっ
ている。

【０００５】次に、上記金型１の全体的な構成と作動態
様を説明すると、固定側取付板10の中央のスプールブシ
ュ11から図示を省略した射出装置により樹脂を入子22に
注入する。この時、前後に移動する取付板12は型締め状
態で、取付板12は図示しないシリンダにより固定側取付
板10側に圧着されている。射出装置より樹脂が射出され
ると、樹脂はスプールブシュ11の先端孔、スプールブシ
ュ11と入子22の前側凹部とによって囲まれるランナ部ａ
および入子22のゲートｂを経て、入子22のキャビティ22
ａと入子２のコア２ａとで囲まれる成形スペースｃに注
入される。射出された樹脂はその熱量を入子２、21、22
および型板３、31、32を介して外部に奪われることによ
り冷却され、やがて固化する。

【０００６】冷却固化した成形品は、前記した型締め
（型開き）シリンダの作動に伴い次のように取り出され
る。まず、取付板12とこれに係合する部材が手前に移動
し、型板32およびこれに嵌着された入子22がプレート13
およびスプールブシュ11から離間して手前に移動するこ
とにより、ゲートｂの樹脂をその先端の最小断面積部分
で切り離し、型板31（入子21）と型板32（入子22）との
間が開いてスペースｃ内の成形品は収縮し入子２のコア
2aに付着して抜き出される。更に、プレート13が取付板
10から離間し、内側エッジ部13ａがスプールブシュ11の
突出端まで移動することにより、スプールブシュ11の先
端孔からランナ部ａおよびゲートｂまでの樹脂を払い落
とす。この後、型板31（入子21）を型板３（入子２）か
ら離間させれば、コア２ａに付着していた成形品が内側
エッジ21ａによって剥ぎ落とされる。

【０００７】以上のような全体構成を有する上記金型１
において、入子２を型板３に嵌着して固定させる入子着
脱機構は次のようになっている。すなわち、入子２を収
容する収容孔３ａの周囲近傍に、収容孔３ａに沿って型
板３の厚み方向に軸長をもつ環状の閉空間Ｄと、これに
連通して型板３の側面に開口する流体供給路Ｅとを形成
し、供給路Ｅより閉空間Ｄに流体を充填し、これを加圧
することにより、収容孔３ａの内壁を内側に膨出させて
入子２を締め付け、入子２を保持する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
１−271213号公報に記載の入子着脱機構にあっても、金
型の使用中に入子の把持力が幾分不足して入子が移動す
るおそれがある。この発明は上記公報（特開平１−2712
13号）に記載の入子着脱機構における問題点を解決する
ためになされたもので、入子の交換を迅速かつ容易に行
えるうえ、入子の着脱構造がシンプルで故障が少なく、
したがって多品種成形品の生産に好適な射出成形用金型
の入子着脱機構を提供しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ためにこの発明の射出成形用金型の入子着脱機構は、a)
モールドベースを多品種の入子に対し共用する射出成形
用金型において、b)前記ベースに設けた収容孔に支持さ
れた外側のスリーブと、その内周面に内接する内側のス
リーブとを備え、c)前記内側のスリーブの外周面と前記
外側のスリーブの内周面とを入子の中心軸線に対し対称
のテーパ面に形成して、内側のスリーブ内に入子を着脱
自在かつ固定可能に構成するとともに、d)前記外側のス
リーブに対し内側のスリーブを入子の中心軸線方向に移
動させる手段を設けている。

【００１０】

【作用】上記構成を有する本発明の入子着脱機構によれ
ば、前記外側スリーブの内周面と内側スリーブの外周面
とが互いに相接し、両面は入子の軸心に対して対称の緩
やかなテーパ面をなし、かつ該両スリーブの軸心は入子
の軸心と一致しているので、外側スリーブに対し内側ス
リーブをその軸心方向に移動すると、内側スリーブの移
動に伴い、内側スリーブが傾斜側（軸心との距離が狭く
なる方向）に移動するときには両スリーブ間が圧縮さ
れ、外側スリーブによって内側スリーブの外周が均等に
圧縮される。外側スリーブの内周面は内側スリーブを縮
径させる方向に作用し内側スリーブの内周面が縮径し、
内側スリーブの内側に嵌着された入子はその外周が内側
スリーブの内周面と強固に密着する。一方、内側スリー
ブを外側スリーブに対し入子の軸心に沿って前記と逆方
向に移動させると、内側スリーブの外周面と外側スリー
ブの内周面とが離間する方向に作用し、内側スリーブの
縮径方向の圧縮力が解除され、入子を自由に離脱するこ
とができる。

【００１１】

【実施例】次に、本発明にかかる入子着脱機構の実施例
を図面に基づいて説明する。図１は実施例にかかる入子
着脱機構を示す断面図、図２は図１の入子着脱機構を作
動するための油圧回路の一例を示すものである。図１の
入子着脱機構は、上記した従来の射出成形金型１（図
３）の入子着脱機構の部分を改良したものである。入子
着脱機構以外の部分については、図３の金型１と共通し
ているので、図示および説明を省略する。図１に示すよ
うに、射出成形用金型１（図３参照）のベースである型
板３の中央部に、収容孔３ａが開設されている。この収
容孔３ａの内周面には、口径の大きい外側のスリーブ５
（以下、外側スリーブ５という）が固着されている。そ
して、その外側スリーブ５の内周面に接触して、口径が
やや小さく内方に入子２を着脱自在に固定するための内
側のスリーブ４（以下、内側スリーブという）が、図の
上下方向に摺動自在に配装されている。なお、前記外側
スリーブ５は、型板３と一体に形成することもできる。
内側スリーブ４と外側スリーブ５の接触面は、相互に入
子２の中心軸線に対し対称のテーパ面、すなわち本実施
例では、図の上向きに径が拡大したテーパ面に形成され
ている。

【００１２】内側スリーブ４は、前記入子２を保持する
ために縮径可能な構造、例えば円周方向の１個所を欠如
した断面Ｃ状の構造、あるいは割型構造から形成されて
いる。また、入子２を保持するうえで必要な内側スリー
ブ４の縮径の寸法は、例えばその口径（直径）で0.2〜
0.3mm程度に設定する。この場合、常態（縮径前）にお
ける内側スリーブ４の内周面と、その中に装填された入
子２の外周面との差は、約0.1mm程度にして入子２がス
ムーズに挿入できるようにするのが望ましい。また、型
板３内の外側スリーブ５の周囲には、環状溝３ｂが開設
され、この環状溝３ｂ内にリング状ピストン６が図の上
下方向に移動自在に配装されている。また、環状溝３ｂ
内でピストン６の上下には、Ｏリング７、８がピストン
６の移動に伴って摺動自在に配装されている。さらに、
環状溝３ｂの上部および下部は、それぞれ給排油口９、
９'に油路を介して接続されている。前記ピストン６
は、その複数箇所で内面側から内方に突起部６ａが延設
され、各突起部６ａの内端が前記内側スリーブ４に接続
されている。また、ピストン６と内側スリーブ４を接続
する各突起部６ａの箇所に相当する外側スリーブ５の部
分には、ピストン６の移動を妨げないように切り欠き部
が設けられている。なお、図中の符号14は環状溝３ｂの
蓋板で、この蓋板14は型板３に対しＯリング14ａを介し
てネジ止めされている。

【００１３】前記内側スリーブ４は、給排油口９、９'の
一方に圧油が導入され、その他方から排出されることに
よりピストン６とともに移動するが、このようなピスト
ン６の移動が、例えば図２の油圧回路により行われる。
すなわち、図２に示すように、ポンプなどの油圧発生装
置15から前記給排油口９、９'の一方（図では給排油口
９）への圧油の供給は、逆止弁17を介装した給油管16に
より４ポート２位置切換弁18を介して行われる。また、
給排油口９、９'の他方（図では給排油口９'）から油圧
発生装置15への戻り油は、切換弁18を介して排油管19に
より行われる。なお、給油管16は途中で分岐され、その
分岐管16ａが他のアクチュエータ20に接続されている。

【００１４】次に、上記した実施例にかかる入子着脱機
構についてその使用態様を説明する。図１において、入
子２を型板３の収容孔３ａ内に固定するには、入子２を
内側スリーブ４内に緩挿した状態で、前記油圧発生装置
15（図２）からの圧油を一方の給排油口９から油路を通
って環状溝3bの上部に導入させる。環状溝３ｂ内に導入
された圧油は、図面上で上側のＯリング８を介してピス
トン６を押し下げる。ピストン６の下方への移動に伴っ
て内側スリーブ４も、図の下方に押し下げられる。これ
により、内側スリーブ４は外側スリーブ５のテーパ面に
よって縮径され、内部の入子２を強固に保持する。そし
て、図２の油圧回路から分かるように、圧油はその間、
常に給排油口９から環状溝３ｂの上部に導入され、その
状態が持続されるので、入子２が振動等により移動する
のが阻止される。

【００１５】一方、入子２を交換する場合には、図２の
切換弁18を切り換えて、圧油を他方の給排油口９'から
環状溝３ｂの下部側に導入する。この結果、下側のＯリ
ング７を介してピストン６を押し上げ、ピストン６とと
もに内側スリーブ４が押し上げられる。そして、内側ス
リーブ４の外周面は外側スリーブ５の内周面を摺動しつ
つ上方に移動し、内側スリーブ４が拡径して入子２の保
持力を緩めるので、入子２を内側スリーブ４から容易に
取り外すことができる。

【００１６】なお、外側スリーブ５の内周面と内側スリ
ーブ４の外周面とが接触するテーパ面の向きを逆に、す
なわち図１で下向きに拡径させてもよい。ただし、この
場合には、内側スリーブ４が上方に移動することにより
縮径される。その場合の作動状態は前記作動方向とは反
対になる。また、この発明にかかる入子着脱機構は、入
子２の着脱ばかりでなく、たとえば旋盤などのスクロー
ルチャックに代わる自動着脱機構など、種々の把持機構
にも適用できるものである。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明の入子着脱機構および同機構を備えた射出成形用
金型は、次のような効果をもたらす。 上記公報に記載の従来の入子着脱機構に比べて、入子
の保持力が非常に高く（数tonも可能）、また位置決め
精度も高く（5/1000以内まで可能）、さらに入子の回転
方向の位置決めもでき、金型の使用時に入子が移動する
おそれがない。 型板を共用し成形品の品種に応じた入子のみを製作す
ればよいので、品種ごとに金型一式を製作する場合に比
べて、金型の製造コストおよび製造期間の点で、従来の
1/2〜1/3に低減できるので有利である。 例えば、型板を組み合わせたままで入子を交換する場
合に、入子をボルトなどでベースに固定する従来の方式
に比し、1/5〜1/10 の時間で迅速かつ容易に入子の交換
ができるので、成形品の品種ごとの金型の段取り替えが
手早く行える。したがって、上記の利点を生かし多品
種の成形品を能率的に生産することができる。 同一品種の再生産のためには、交換部品である入子の
みを保管・運用すればよいので、保管スペースを1/10程
度に軽減でき、取り扱いなどの点で金型管理の合理化が
可能である。 型板は、市販モールドベースをそのまま使えるため、
製造コストが低いし、整備上の負担も少ない。 金型の外部に特別な高圧流体供給源を設けることな
く、射出成型機の油圧発生機構に接続するのみで作動が
可能であるから、金型がシンプルで扱い易い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の入子着脱機構の実施例を示す断面図で
ある。

【図２】図１の入子着脱機構を作動するための油圧回路
図である。

【図３】従来の入子着脱機構を備えた射出成形用金型を
示す断面図である。

【図４】従来の一般的な入子の固定手段を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

２ 入子 ３ 型板 ３ａ 収容孔 ３ｂ 環状溝 ４ 内側スリーブ ５ 外側スリーブ ６ リング状ピストン ７、８ Ｏリング ９、９' 給排油口

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【手続補正書】

【提出日】平成３年７月１５日

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】追加

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モールドベースを多品種の入子に対し共
   用する射出成形用金型において、 前記ベースに開設された収容孔に支持された外側のスリ
   ーブと、その内周面に内接する内側のスリーブとを備
   え、 前記内側のスリーブの外周面と前記外側のスリーブの内
   周面とを入子の中心軸線に対し対称のテーパ面に形成し
   て、内側のスリーブ内に入子を着脱自在かつ固定可能に
   構成するとともに、 前記外側のスリーブに対し内側の
   スリーブを入子の中心軸線方向に移動させる手段を設け
   たことを特徴とする射出成形用金型の入子着脱機構。