(57)【要約】【課題】テーパピンの寿命を長くすることができ、金型をオーバーホールするメンテナンス回数を低減できる成形金型を提供すること。【解決手段】第２位置決め部５２を構成する締付リング５４が、前進した固定状態でピン５３の側面５３ｊを締め付けて固定するとともに後退した解放状態でピン５３の軸まわりの回転を許容するので、締付リング５４の操作によって間接的にピン５３を固定することができる。ここで、固定の際の締付リング５４の操作は、締付リング５４を可動金型４２の奥方向に締め付けるものとできるので、可動金型４２を分解することなく締付リング５４を解放状態としたり固定状態としたりできる。よって、ピン５３の固定を緩めて所定量回転させた後、再度ピン５３を固定するといった調整が容易になる。【選択図】図１
2010082954.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１金型に設けられる第１位置決め部と、第２金型に設けられる第２位置決め部とを利用した成形機における成形金型の位置決め方法であって、
前記第２位置決め部は、前記第１位置決め部と嵌合する軸状の嵌合部材と、前記嵌合部材を周囲から固定する締結部材とを備え、
前記第２金型を成形機から取り外すことなく、前記嵌合部材の固定を緩めて所定量回転させた後に再度前記嵌合部材を固定することにより、前記嵌合部材による位置決め状態を調整することを特徴とする成形金型の位置決め方法。
【請求項２】
前記第１位置決め部は、円錐状の凹嵌合面を有し、前記第２位置決め部の前記嵌合部材は、円錐状の凸嵌合面を有することを特徴とする請求項１に記載の成形金型の位置決め方法。
【請求項３】
前記締結部材は、前記嵌合部材の周囲に配置されて前記嵌合部材のテーパ状の側面と密着可能なテーパ状の内面を有する環状の部材であり、固定状態で前記嵌合部材を表面側から軸方向に沿った奥側に向けて押圧することを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか一項に記載の成形金型の位置決め方法。
【請求項４】
前記締結部材は、前記嵌合部材とともに前記第２金型に形成された保持凹部に収納され、前記固定状態において、前記保持凹部の底部に付勢されて前記保持凹部の底部との間に前記嵌合部材を挟持することにより、前記嵌合部材をアライメントした状態で緊締することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の成形金型の位置決め方法。
【請求項５】
前記締結部材は、前記嵌合部材の周囲の一部に配置されて前記嵌合部材の側面の一部と密着可能なブロック状の部材であり、固定状態で前記嵌合部材を軸心に向けて押圧することを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか一項に記載の成形金型の位置決め方法。
【請求項６】
前記第２位置決め部は、前記締結部材を機械的に駆動する駆動機構を内蔵することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の成形金型の位置決め方法。
【請求項７】
第１金型と、
第２金型と、
前記第１金型に設けられる第１位置決め部と、
前記第２金型に設けられて、型締め時に前記第１位置決め部と嵌合する軸状の嵌合部材と、前記嵌合部材に対して相対的に移動可能であり、前進した固定状態で前記嵌合部材の側面を締め付けて固定するとともに後退した解放状態で前記嵌合部材の軸まわりの回転を許容する締結部材とを有する第２位置決め部と、
を備えることを特徴とする成形金型。
【請求項８】
前記第１位置決め部は、円錐状の凹嵌合面を有し、前記第２位置決め部の前記嵌合部材は、円錐状の凸嵌合面を有することを特徴とする請求項７に記載の成形金型。
【請求項９】
前記締結部材は、前記嵌合部材の周囲に配置されて前記嵌合部材のテーパ状の側面と密着可能なテーパ状の内面を有する環状の部材であり、固定状態で前記嵌合部材を表面側から軸方向に沿った奥側に向けて押圧することを特徴とする請求項７及び請求項８のいずれか一項に記載の成形金型。
【請求項１０】
前記締結部材は、前記嵌合部材とともに前記第２金型に形成された保持凹部に収納され、前記固定状態において、前記保持凹部の底部に付勢されて前記保持凹部の底部との間に前記嵌合部材を挟持することにより、前記嵌合部材をアライメントした状態で緊締することを特徴とする請求項７から請求項９までのいずれか一項に記載の成形金型。
【請求項１１】
前記締結部材は、前記嵌合部材の周囲の一部に配置されて前記嵌合部材の側面の一部と密着可能なブロック状の部材であり、固定状態で前記嵌合部材を軸心に向けて押圧することを特徴とする請求項７及び請求項８のいずれか一項に記載の成形金型。
【請求項１２】
前記第２位置決め部は、前記締結部材を機械的に駆動する駆動機構を内蔵することを特徴とする請求項７から請求項１１までのいずれか一項に記載の成形金型。
【請求項１３】
前記第２位置決め部は、前記解放状態で前記嵌合部材の軸まわりの回転を所定範囲に規制する回転規制部材をさらに有することを特徴とする請求項７から請求項１２までのいずれか一項に記載の成形金型。
【請求項１４】
前記第２位置決め部は、前記嵌合部材の側面又は前記嵌合部材の軸に沿って奥側に延びる回転軸の側面に形成された歯車部分と、前記歯車部分に噛み合って前記第２金型の表面側及び側面側のいずれか一方に延在するとともに前記歯車部分を回転させる操作軸とを有することを特徴とする請求項７から請求項１３までのいずれか一項に記載の成形金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形に用いられる成形金型の位置決め方法及び成形金型に関し、特に一対の金型を型締めする際にこれらを位置決めするための位置決め機構を備える成形金型のための位置決め方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
上型と下型との位置決め方法として、型締め時に一方の金型に埋め込まれたテーパピンと他方の金型に埋め込まれたテーパピン受けとを嵌合させるものであって、テーパピンやテーパピン受けを内部からの液圧によって拡張させることにより、テーパピン等を各金型に設けた孔内に密着させて精密な埋め込みを達成しているものがある。（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−８０５６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記のようなテーパピンとテーパピン受けとを利用した位置決めは、簡易で高精度を実現できるが、成形を繰り返して金型を長時間使用した場合、テーパピンが磨耗してくる。このような磨耗は、通常ミクロン単位であるが、成形は当初の磨耗の無い状態での位置合わせを前提としており、例えば微小レンズ等の精密品では、金型のこのような位置ズレに起因する芯ズレによって製品の性能が劣化する要因となる。ここで、テーパピンの磨耗は、側面全体で均一でなく、一般に側面の特定の部分だけとなっているが、テーパピンにこのような磨耗が生じた場合には、テーパピンを交換することが行われる。
【０００４】
なお、従来のテーパピン等は、金型の後方すなわち背面側から固定され、或いは調整されるものであることから、テーパピン等を交換する場合、成形機から金型を取り外して分解し、金型の後方からテーパピン等を交換する必要があるが、成形機から金型を取り外して一旦分解すると他の誤差要因が働いて、一般に元のような位置決めを達成できなくなる。また、テーパピンを金型に対して余裕のあるクリアランスをもった状態で嵌め込んだ場合には、成形時にテーパピンの金型に対する位置決めが不安定になる。
【０００５】
また、上記特許文献１のように、液圧によって拡張させる方法を用いた場合、テーパピン等の剛性をあまり高くできず、テーパピン等の強度が低下して劣化が早くなる傾向が生じる。なお、上記特許文献１には、テーパピンの磨耗についても、その磨耗時の対応についての記載も一切ない。
【０００６】
そこで、本発明は、テーパピンの寿命を長くすることができ、金型をオーバーホールするメンテナンス回数を低減できる成形金型の位置決め方法を提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、成形金型の寿命やメンテナンス性を向上させることができる成形金型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係る成形金型の位置決め方法は、第１金型に設けられる第１位置決め部と第２金型に設けられる第２位置決め部とを利用した成形機における成形金型の位置決め方法であって、第２位置決め部が、第１位置決め部と嵌合する軸状の嵌合部材と、嵌合部材を周囲から固定する締結部材とを備え、第２金型を成形機から取り外すことなく、嵌合部材の固定を緩めて所定量回転させた後に再度嵌合部材を固定することにより、嵌合部材による位置決め状態を調整することを特徴とする。
【０００９】
上記成形金型の位置決め方法では、第２金型を成形機から取り外すことなく、嵌合部材の固定を緩めて所定量回転させた後に再度嵌合部材を固定することにより、嵌合部材による位置決め状態を調整するので、嵌合部材の磨耗の影響で型ズレが生じることを簡単な調整で長期間防止でき、金型をオーバーホールするメンテナンス回数を低減することができる。ここで、例えばテーパピン等である嵌合部材を所定量回転させて再度固定する理由について具体的に説明する。第２位置決め部において、位置決めの摩擦で磨耗する部分は、嵌合部材のうち位置決めに直接影響している一部分であり、この部分を回転によって元のような形状に戻せば、初期状態のような位置決めが可能になる。つまり、嵌合部材を金型上で適宜回転させれば、あたかも磨耗した部分が復元したかのような効果が得られる。よって、嵌合部材を成形の繰り返し回数等の要因に応じて徐々に回転させることで、嵌合部材の寿命を長くすることができ、成形金型をオーバーホールするメンテナンス回数を低減することができる。
【００１０】
本発明の具体的な態様又は観点では、上記成形金型の位置決め方法において、第１位置決め部が、円錐状の凹嵌合面を有し、第２位置決め部の嵌合部材は、円錐状の凸嵌合面を有する。この場合、嵌合部材は例えば回転対称な側面又は回転体の側面を有するピン状のものとなり、第１位置決め部の凹部に第２位置決め部に設けた嵌合部材の凸部を簡易に嵌合させて金型間の位置決めを行うことができる。
【００１１】
本発明の別の観点では、締結部材が、嵌合部材の周囲に配置されて嵌合部材のテーパ状の側面と密着可能なテーパ状の内面を有する環状の部材であり、固定状態で嵌合部材を表面側から軸方向に沿った奥側に向けて押圧する。この場合、締結部材によって嵌合部材を周囲から保持する安定した固定が可能になる。なお、締結部材は、嵌合部材に対して進退移動可能なものであり、前進した固定状態で嵌合部材の側面を締め付けて固定し、後退した解放状態で嵌合部材の軸まわりの回転を許容する。
【００１２】
本発明のさらに別の観点では、締結部材が、嵌合部材とともに第２金型に形成された保持凹部に収納され、固定状態において、保持凹部の底部に付勢されて保持凹部の底部との間に嵌合部材を挟持することにより、嵌合部材をアライメントした状態で緊締する。この場合、嵌合部材を保持凹部内に高い信頼性で確実に固定することができる。
【００１３】
本発明のさらに別の観点では、締結部材が、嵌合部材の周囲の一部に配置されて嵌合部材の側面の一部と密着可能なブロック状の部材であり、固定状態で嵌合部材を軸心に向けて押圧する。この場合、締結部材によって嵌合部材を側方から簡易に固定することができる。
【００１４】
本発明のさらに別の観点では、第２位置決め部が、締結部材を機械的に駆動する駆動機構を内蔵する。この場合、遠隔的な操作によって、第２位置決め部の締結部材を操作することができ、締結部材を固定状態や解放状態にする作業が簡易なものとなる。
【００１５】
本発明に係る成形金型は、（ａ）第１金型と、（ｂ）第２金型と、（ｃ）第１金型に設けられる第１位置決め部と、（ｃ）第２金型に設けられて、型締め時に第１位置決め部と嵌合する軸状の嵌合部材と、嵌合部材に対して相対的に移動可能であり、前進した固定状態で嵌合部材の側面を締め付けて固定するとともに後退した解放状態で嵌合部材の軸まわりの回転を許容する締結部材とを有する第２位置決め部とを備える。
【００１６】
上記成形金型では、第２位置決め部を構成する締結部材が、前進した固定状態で嵌合部材の側面を締め付けて固定するとともに後退した解放状態で嵌合部材の軸まわりの回転を許容するので、締結部材の操作によって間接的に嵌合部材を固定することができる。固定の際の締結部材の操作は、締結部材を金型の奥方向に締め付けたり金型の横方向に締め付けるものとできるので、成形機から金型を取り外して分解することなく締結部材を解放状態としたり固定状態としたりできる。よって、嵌合部材の固定を緩めて所定量回転させた後、再度嵌合部材を固定するといった調整が容易になるので、嵌合部材の磨耗の影響で型ズレが生じることを簡単な調整で長期間防止でき、金型をオーバーホールするメンテナンス回数を低減することができる。
【００１７】
本発明の具体的な態様又は観点では、上記成形金型において、第１位置決め部が、円錐状の凹嵌合面を有し、第２位置決め部の嵌合部材が、円錐状の凸嵌合面を有する。この場合、第１位置決め部の凹部に第２位置決め部に設けた嵌合部材の凸部を簡易に嵌合させて金型間の位置決めを行うことができる。
【００１８】
本発明の別の観点では、締結部材が、嵌合部材の周囲に配置されて嵌合部材のテーパ状の側面と密着可能なテーパ状の内面を有する環状の部材であり、固定状態で嵌合部材を表面側から軸方向に沿った奥側に向けて押圧する。この場合、締結部材によって嵌合部材を周囲から保持する安定した固定が可能になる。
【００１９】
本発明のさらに別の観点では、締結部材が、嵌合部材とともに第２金型に形成された保持凹部に収納され、固定状態において、保持凹部の底部に付勢されて保持凹部の底部との間に嵌合部材を挟持することにより、嵌合部材をアライメントした状態で緊締する。この場合、嵌合部材を高い信頼性で確実に固定することができる。
【００２０】
本発明のさらに別の観点では、締結部材が、嵌合部材の周囲の一部に配置されて嵌合部材の側面の一部と密着可能なブロック状の部材であり、固定状態で嵌合部材を軸心に向けて押圧する。この場合、締結部材によって嵌合部材を側方から簡易に固定することができる。
【００２１】
本発明のさらに別の観点では、第２位置決め部が、締結部材を機械的に駆動する駆動機構を内蔵する。この場合、第２位置決め部において締結部材を固定状態や解放状態にする作業が遠隔的で簡易なものとなる。
【００２２】
本発明のさらに別の観点では、第２位置決め部が、解放状態で嵌合部材の軸まわりの回転を所定範囲に規制する回転規制部材をさらに有する。この場合、解放状態で嵌合部材を回転させる角度を精密に調整しやすくなる。
【００２３】
本発明のさらに別の観点では、第２位置決め部が、嵌合部材の側面又は嵌合部材の軸に沿って奥側に延びる回転軸の側面に形成された歯車部分と、歯車部分に噛み合って第２金型の表面側及び側面側のいずれか一方に延在するとともに歯車部分を回転させる操作軸とを有する。この場合、金型の表側や金型の横側からの回転軸の操作によって嵌合部材を必要量だけ回転させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
〔第１実施形態〕
図１（Ａ）は、本実施形態の成形金型のうち固定金型の表面側すなわち型面側を説明する図であり、図１（Ｂ）は、成形金型のうち可動金型の表面側すなわち型面側を説明する図である。
【００２５】
図１（Ａ）に示すように、第１金型である固定金型４１は、板状の部材であり、表面である型面４１ａ側に光学部品用の転写面３１と２つの第１位置決め部５１，５１とを備える。ここで、２つの第１位置決め部５１，５１は、固定金型４１の対角位置に配置されている。各第１位置決め部５１は、固定金型４１に埋め込まれたすり鉢型の凹状部材を構成する。各第１位置決め部５１の内周面は、後述する第２位置決め部５２の外周面と当接することによって位置決めを可能にする凹嵌合面であり、高精度に加工されている。なお、これらの第１位置決め部５１，５１は、固定金型４１に対して着脱可能に固定されており、劣化した場合は交換することができる。
【００２６】
図１（Ｂ）に示すように、第２金型である可動金型４２は、板状の部材であり、表面である型面４２ａ側に光学部品用の転写面３２と２つの第２位置決め部５２，５２とを備える。ここで、２つの第２位置決め部５２，５２は、固定金型４１に設けた２つの第１位置決め部５１，５１と協働して両金型４１，４２のアライメントを達成するためのもので、これらの第１位置決め部５１，５１に対応して可動金型４２の対角位置に配置されている。各第２位置決め部５２は、截頭円錐状の突起を有する凸状部材を構成する。第２位置決め部５２は、軸状の嵌合部材としてのピン５３を、環状の締結部材としての締付リング５４によって、ピン５３の側面から締め付けるようにして固定する構造を有する。ピン５３の先端側に設けた突起部５３ａの外周面は、第１位置決め部５１の内周面と当接することによって位置決めを可能にする凸嵌合面であり、高精度に加工されている。なお、これらの第２位置決め部５２，５２は、可動金型４２に対して着脱可能に固定されており、劣化した場合は交換することができる。また、各第２位置決め部５２において、締付リング５４を一時的に緩めることで、ピン５３を所望の角度だけその軸のまわりに自転させることができる。
【００２７】
図２は、固定金型４１及び可動金型４２の要部の構造を説明する部分拡大断面図である。
【００２８】
まず、固定金型４１は、成形用の転写面３１を有する型板７１と、型板７１を背面側から支持する受板７３とを積層した構造を有する。表面側の型板７１には、図１（Ａ）にも示すように、第１位置決め部５１が形成されている。この第１位置決め部５１は、円柱状の保持凹部である取付穴７１ｃに嵌め込まれており、外周に沿って適当な間隔で設けた複数のボルト５８によって着脱可能に固定されている。第１位置決め部５１の中央には、同軸で嵌合凹部ＨＯが形成されている。第１位置決め部５１は、嵌合凹部ＨＯを構成する内面として、テーパ状の内周面である凹嵌合面５１ｂと平坦な底面５１ｃとを備える。
【００２９】
可動金型４２は、成形用の転写面３２を有する型板９１と、型板９１を背面側から支持する受板９３とを積層した構造を有する。表面側の型板９１には、図１（Ｂ）にも示すように、第２位置決め部５２が形成されている。この第２位置決め部５２は、円柱状の保持凹部である取付穴９１ｃに嵌め込まれて着脱可能に固定されている。第２位置決め部５２は、先細りの軸状の嵌合部材であるピン５３と、ピン５３の外周と密着状態で嵌合する締付部材である締付リング５４と、ピン５３の軸まわりの回転を適宜規制する回転規制部材５５と、締付リング５４を取付穴９１ｃ内に締付けて固定する複数のボルト５８とを有する。
【００３０】
第２位置決め部５２において、ピン５３は、２段の構造を有しており、先端側の突起部５３ａと根元側の本体部５３ｂとを有する。突起部５３ａは、截頭円錐状であり、テーパ状の凸嵌合面５３ｇと平坦な頂面５３ｈとを有する。凸嵌合面５３ｇは、第１位置決め部５１の凹嵌合面５１ｂと嵌合することにより金型４１，４２間のアライメントを可能にする。本体部５３ｂも、截頭円錐状であり、テーパ状の側面５３ｊと、平坦な底面５３ｋとを有する。本体部５３ｂは、後述するように締付リング５４によって周囲から奥方向に締付けられており、取付穴９１ｃ内でアライメントして固定される。
【００３１】
締付リング５４は、ピン５３の本体部５３ｂの周囲に配置される環状の部材であり、表面側で狭まるテーパ状の内面５４ａを有する。締付リング５４は、その固定状態において、ピン５３とのテーパ嵌合によって、ピン５３と回転規制部材５５とを取付穴９１ｃの底部９１ｄに締め付けるように付勢して固定する。この際、締付リング５４の楔効果によって、本体部５３ｂの側面５３ｊと締付リング５４の内面５４ａとが密着し、ピン５３が周囲から軸方向の奥側と軸心側とに押圧され、ピン５３の型板７１に対する締結及び固定が達成されるとともに、ピン５３と底部９１ｄとの間に挟まれた回転規制部材５５の固定も達成される。
【００３２】
回転規制部材５５は、図３（Ａ）に示すように、表側面５５ａの外周に輪帯状の案内部５５ｂを有する。この案内部５５ｂは、中心から放射状に延びる周期的な凹溝からなり、いずれかの凹溝には、図３（Ｂ）に示すピン５３の底面５３ｋに形成された突条５３ｍが嵌合する。また、図示を省略しているが、回転規制部材５５は、例えば中心位置でボルト等によって取付穴９１ｃの底部９１ｄに固定されている。ピン５３と回転規制部材５５とを重ね合わせることにより、回転規制部材５５に設けた案内部５５ｂによってピン５３に設けた突条５３ｍが周期的な回転位置で係止される。つまり、締付リング５４による解放状態においてピン５３を例えば１０°単位で軸まわりに徐々に回転させることができ、締付リング５４による固定状態においてピン５３の回転を確実に阻止できる。
【００３３】
ボルト５８は、締付リング５４に形成された挿通孔５４ｄに通されて、先端で取付穴９１ｃの底部９１ｄに形成されたボルト孔９１ｆと螺合する。ボルト５８やボルト孔９１ｆは、締付リング５４の外周に沿って適当な間隔で配置されている。これらボルト５８の締結により、まず締付リング５４が取付穴９１ｃの奥側に均等に押圧され、これに伴ってピン５３もその軸方向の奥側にすなわち取付穴９１ｃの奥側（底部９１ｄ側）に押圧される。結果的に、ピン５３に押圧されて回転規制部材５５も取付穴９１ｃの奥側（底部９１ｄ側）に押圧される。この結果、締付リング５４の内面５４ａと、取付穴９１ｃの底部９１ｄとの間に挟持されて、ピン５３や回転規制部材５５がアライメントされた状態で緊締される。
【００３４】
なお、ボルト５８を緩めることにより、締付リング５４を固定状態から解放状態に変化させることができ、特にボルト５８を僅かに緩めた緩固定状態で、ピン５３の脱落を防止しつつ締付リング５４内でピン５３を既定の角度単位で所望量だけ回転させることができる。その後、再度ボルト５８を締め付けることにより、締付リング５４を緩固定状態から固定状態に変化させることができ、ピン５３をアライメントした状態で安定して固定することができる。
【００３５】
また、ボルト５８によって締付リング５４を締め付ける固定状態において、締付リング５４は、ピン５３からの力を受けて僅かに周囲に膨張する。これにより、締付リング５４の側面５４ｂと取付穴９１ｃの内周面９１ｅとが密着するので、取付穴９１ｃ内での締付リング５４の支持が安定する。ボルト５８を抜いた後に取付穴９１ｃ内の締付リング５４が抜けにくいときは、挿通孔５４ｄに同軸加工されたタップ加工部に突き出し用の押しボルト（不図示）をねじ込み、取付穴９１ｃの底部９１ｄを押付けることで、締付リング５４を取付穴９１ｃ内から引き抜くことができる。また、締付リング５４にかしめられて、ピン５３が締付リング５４内から抜けにくいときも、挿通孔５４ｄに形成されたタップ加工部を利用する。具体的には、ピン５３の突起部５３ａの頂面５３ｈに当てる板状治具（不図示）と、この板状治具を介して突起部５３ａを挟む複数位置で挿通孔５４ｄにねじ込まれる押し出し用の複数のボルト（不図示）とを用いて、板状治具でピン５３の突起部５３ａを後方に押すことで、ピン５３を締付リング５４内から押し出すことができる。
【００３６】
図４は、図２に示す第２位置決め部５２の変形例を説明する部分拡大断面図である。この場合も、第２位置決め部５２は、嵌合部材としてのピン５３を締結部材としての締付リング５４によって締付けて固定する構造を有するが、締付リング５４は、表面側に向けて広がるテーパ面状の側面１５４ｂを有し、これに対応して、取付穴９１ｃも、表面側に向けて広がるテーパ面状の内周面１９１ｅを有する。この場合、締付リング５４の弾性が少なくても、側面１５４ｂと内周面１９１ｅとが密着するので、締付リング５４を取付穴９１ｃ内に確実に安定して支持することができる。
【００３７】
図５は、図１等に示す固定金型４１及び可動金型４２を組み込んだ射出成形機１０を説明する正面図である。射出成形機１０は、第１金型である固定金型４１と第２金型である可動金型４２とで構成される成形金型４０を備えており、この成形金型４０中に射出装置１６からの樹脂を注入して硬化させる射出成形を行うことにより、例えば光ピックアップ用対物レンズ等である光学素子の成形品を作製する。
【００３８】
射出成形機１０は、固定盤１１と、可動盤１２と、開閉駆動装置１５と、射出装置１６とを備える。射出成形機１０は、可動盤１２と固定盤１１との間に固定金型４１と可動金型４２とを挟持して両金型４１，４２を型締めすることにより型空間すなわちキャビティを形成し、かかるキャビティを利用した射出成形を可能にする。ここで、射出成形機１０は、成形金型４０の型開き及び型閉じが横方向すなわち水平方向となっている。なお、縦方向に型開き及び型閉じするタイプの射出成形機に上記成形金型４０を組み込むこともできる。
【００３９】
固定盤１１は、支持フレーム１４の中央側上面に固定されており、固定盤１１の内側は、固定金型４１を着脱可能に支持している。可動盤１２は、後述する開閉駆動装置１５によって固定盤１１に対して進退移動可能に支持されている。可動盤１２の内側は、可動金型４２を着脱可能に支持している。なお、可動盤１２には、エジェクタ４５が組み込まれている。このエジェクタ４５は、型開き時に可動金型４２に残される成形品を可動金型４２内から固定金型４１側に押し出すためのものである。
【００４０】
開閉駆動装置１５は、リニアガイド１５ａと、動力伝達部１５ｄと、アクチュエータ１５ｅとを備える。リニアガイド１５ａは、可動盤１２を支持しつつ、固定盤１１に対する進退方向に関して可動盤１２の滑らかな往復移動を可能にしている。動力伝達部１５ｄは、アクチュエータ１５ｅからの駆動力を受けて伸縮する。これにより、型締め盤１３に対して可動盤１２が近接したり離間したりと自在に変位し、結果的に、可動盤１２と固定盤１１とを互いに近接するように型閉じすることができ、所望の型締め力で両者を締め付けることができる。
【００４１】
射出装置１６は、シリンダ１６ａ、原料貯留部１６ｂ、樹脂射出端１６ｄ、及び駆動部１６ｅを備える。射出装置１６は、ノズル状の樹脂射出端１６ｄから温度制御された液体状の樹脂を吐出することができる。射出装置１６は、シリンダ１６ａの樹脂射出端１６ｄを、固定盤１１を介して固定金型４１のスプル部分に対して分離可能に接続することができ、固定金型４１と可動金型４２とを型締めした状態で形成されるキャビティ中に溶融樹脂を所望のタイミングで供給することができる。なお、シリンダ１６ａは、原料貯留部１６ｂに接続されており、この原料貯留部１６ｂから適当なタイミング及び量で樹脂の供給を受ける。また、図示を省略するが、駆動部１６ｅは、シリンダ１６ａ内に組み込まれたスクリュ１６ｆを回転させる回転駆動機構と、スクリュ１６ｆを軸方向に進退させる直動駆動機構とを有する。スクリュ１６ｆを回転させることで、シリンダ１６ａ内の液体状の樹脂を撹拌したり加熱することができ、スクリュ１６ｆを前進させることで、シリンダ１６ａ内の液体状の樹脂を樹脂射出端１６ｄから所望の圧力及び流量で射出させることができる。
【００４２】
図５等に示す射出成形機１０の動作の概要について説明する。まず、固定金型４１と可動金型４２とを成形に適する温度まで加熱する。次に、開閉駆動装置１５を動作させ、可動金型４２を固定金型４１側に前進させて型閉じを行い、さらに、固定金型４１と可動金型４２とを必要な圧力で締め付ける型締めを行う。この際、固定金型４１に設けた第１位置決め部５１，５１と、可動金型４２に設けた第２位置決め部５２，５２とが嵌合して両金型４１，４２の精密なアライメントが達成される。その後、射出装置１６を動作させて、型締めされた固定金型４１と可動金型４２との間に形成されたキャビティ中に、射出装置１６の射出ノズル１６ｄから樹脂を注入する。キャビティ中に射出され充填された樹脂は、適当な温度に保持されて固化する。次に、開閉駆動装置１５を動作させて、可動金型４２を後退させ、可動金型４２を固定金型４１から離間させる型開きを行わせる。この結果、成形品は、例えば可動金型４２に保持された状態で固定金型４１から離型される。可動金型４２に残った成形品は、例えばエジェクタ４５によって押し出されて可動金型４２から離型される。この成形品は、射出成形機１０の外部に搬出される。
【００４３】
以上の説明のように、本実施形態の成形金型４０では、第２位置決め部５２を構成する締付リング５４が、前進した固定状態でピン５３の側面５３ｊを締め付けて固定するとともに後退した解放状態でピン５３の軸まわりの回転を許容するので、締付リング５４の操作によって間接的にピン５３を固定することができる。ここで、固定の際の締付リング５４の操作は、締付リング５４を可動金型４２の奥方向に締め付けるものとできるので、可動金型４２を分解することなく締付リング５４を解放状態としたり固定状態としたりできる。よって、ピン５３の固定を緩めて所定量回転させた後、再度ピン５３を固定するといった調整が容易になるので、ピン５３の磨耗の影響で型ズレが生じることを簡単な調整で長期間防止でき、可動金型４２をオーバーホールするメンテナンス回数を低減することができる。つまり、ピン５３の凸嵌合面５３ｇのうち型締め時のアライメントで磨耗する部分をピン５３の回転によって擬似的に元のような形状に戻すことで、初期状態のような位置決めが可能になる。具体的には、例えばピン５３を成形の繰り返し回数に応じて徐々に回転させる。これにより、ピン５３が一回転するまで、ピン５３を有効に使用することができ、ピン５３の磨耗の影響で型ズレが生じることを簡単な調整で長期間防止できる。
【００４４】
〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態に係る成形金型について説明する。なお、第２実施形態に係る成形金型は、第１実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様であるものとする。
【００４５】
図６は、本実施形態の成形金型における第２位置決め部１５２を説明する部分拡大断面図である。この場合、第２位置決め部１５２は、ボルト５８に代えて駆動機構５９を備える。駆動機構５９は、連結部材５９ａ，５９ｂと、連結軸５９ｃと、アクチュエータ５９ｄとを備える。連結部材５９ａは、ガイド孔９１ｐ内で軸方向に摺動可能であり、連結部材５９ｂや連結軸５９ｃは、可動スペース９１ｑ内で軸方向に往復移動可能である。アクチュエータ５９ｄは、受板９３（図２参照）に固定されており、制御線５９ｆを介して遠隔的に動作し、連結軸５９ｃを軸方向に進退させることができる。なお、アクチュエータ５９ｄがモータである場合、制御線５９ｆには駆動信号が伝達され、アクチュエータ５９ｄが液体で動作するシリンダである場合、制御線５９ｆには制御流体が充填される。連結軸５９ｃの進退運動は、連結部材５９ａ，５９ｂを介して締付リング５４に伝達される。つまり、駆動機構５９によって遠隔的に、締付リング５４を固定状態や解放状態にすることができる。
【００４６】
なお、この場合、回転規制部材５５を省略するとともにピン５３の底面５３ｋから突条５３ｍを除去して底面５３ｋを全体として平坦面としているが、第１実施形態と同様に、回転規制部材５５を設けることもできる。
【００４７】
〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態に係る成形金型について説明する。なお、第３実施形態に係る成形金型は、第１実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様であるものとする。
【００４８】
図７（Ａ）は、本実施形態の成形金型における第２位置決め部２５２を説明する部分拡大断面図であり、図７（Ｂ）は、その一部の平面図である。この場合、第２位置決め部２５２は、図２に示す回転規制部材５５に対応するものとして平板状の支持板２５６と回転機構２５５とを備える。支持板２５６は、ピン５３と取付穴９１ｃの底部９１ｄとの間に挟まれており、締付リング５４によって、ピン５３とともに固定される。回転機構２５５は、ピン５３の軸ＡＸに沿って可動金型４２の奥側に延びる回転軸２５５ａの先端部側面に形成された歯車部分２５５ｂと、歯車部分２５５ｂに噛み合って可動金型４２の側面側に向かって（すなわち軸ＡＸ１に沿って）延びる操作軸２５５ｄとを有する。なお、操作軸２５５ｄの先端には、ウォーム部分２５５ｅが形成されており、操作軸２５５ｄの自転に伴って歯車部分２５５ｂすなわちピン５３を軸ＡＸまわりに任意の角度だけ回転させることができるようになっている。回転軸２５５ａ先端の歯車部分２５５ｂと、操作軸２５５ｄ先端のウォーム部分２５５ｅとは、型板９１に形成された収納空間ＳＰに保持されている。操作軸２５５ｄは、収納空間ＳＰから可動金型４２の型面４２ａに沿って延びる支持孔９１ｈに支持されて滑らかに回転可能になっており、操作軸２５５ｄの他端は、型板９１の側方外部から操作可能になっている。
【００４９】
本実施形態の場合、締付リング５４を緩固定状態とした後、可動金型４２の横側から操作軸２５５ｄを操作することができ、ピン５３を適宜回転させることができるので、凸嵌合面５３ｇのうち劣化した部分に対応する位置に劣化していない部分を回転移動させることができ、可動金型４２の調整を簡単にして可動金型４２の寿命を延ばすことができる。
【００５０】
〔第４実施形態〕
以下、第４実施形態に係る成形金型について説明する。なお、第４実施形態に係る成形金型は、第２実施形態等を変形したものであり、特に説明しない部分については、第２実施形態等と同様であるものとする。
【００５１】
図８（Ａ）は、本実施形態の成形金型における第２位置決め部３５２を説明する部分拡大断面図であり、図８（Ｂ）は、その平面図である。この場合、第２位置決め部３５２は、図７（Ａ）等に示す回転機構２５５を変形した回転機構３５５を備える。回転機構３５５は、ピン５３の本体部５３ｂの側面５３ｊに刻設された歯車部分３５５ｂと、歯車部分３５５ｂに噛み合って可動金型４２の表面側に軸ＡＸ２に沿って延びる操作軸３５５ｄとを有する。なお、操作軸３５５ｄは、締付リング５４内に埋め込まれており、操作軸３５５ｄの先端には、ギア部分３５５ｅが形成されている。操作軸３５５ｄの自転に伴って歯車部分３５５ｂすなわちピン５３を軸ＡＸまわりに任意の角度だけ回転させることができるようになっている。操作軸３５５ｄ先端のギア部分３５５ｅは、締付リング５４に形成された収納空間ＳＰに保持されている。操作軸３５５ｄは、収納空間ＳＰから締付リング５４の表面すなわち可動金型４２の表面に延びる支持孔５４ｈに支持されて滑らかに回転可能になっており、操作軸３５５ｄの他端は、締付リング５４の正面外部から工具ＴＯを用いて操作可能になっている。
【００５２】
本実施形態の場合、駆動機構５９によって締付リング５４を緩固定状態とした後、可動金型４２の正面側から操作軸３５５ｄを操作することができ、ピン５３を適宜回転させることができるので、凸嵌合面５３ｇのうち劣化した部分に対応する位置に劣化していない部分を回転移動させることができ、可動金型４２の調整を簡単にして可動金型４２の寿命を延ばすことができる。
【００５３】
〔第５実施形態〕
以下、第５実施形態に係る成形金型について説明する。なお、第５実施形態に係る成形金型は、第１実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様であるものとする。
【００５４】
図９（Ａ）は、本実施形態の成形金型における第２位置決め部４５２を説明する部分拡大平面図であり、図９（Ｂ）は、その側方断面図である。可動金型４２の表面側には、第２位置決め部４５２が形成されている。この第２位置決め部４５２は、取付穴４９１ｃと、ピン５３と、締付ブロック４５４と、駆動機構４５９とを備える。ここで、取付穴４９１ｃは、型板９１上にその型面４２ａに沿って細長く形成されており、一端に半円錐状のテーパ面である内面９１ｔを有し、締付ブロック４５４は、一方の側面として半円錐状のテーパ面である内面４５４ｔを有する。締付ブロック４５４は、駆動機構４５９に駆動されて可動金型４２の型面４２ａに沿って取付穴４９１ｃ内で摺動して往復可能になっている。締付ブロック４５４が取付穴４９１ｃの内面９１ｔ側に最も移動した固定状態では、締付ブロック４５４がピン５３を軸心に向けて押圧し締め付ける。つまり、ピン５３の側面５３ｊのうち片側の半分と、取付穴４９１ｃの内面９１ｔとが密着するとともに、ピン５３の側面５３ｊのうち反対側の半分と、締付ブロック４５４の内面４５４ｔとが密着して、ピン５３が取付穴４９１ｃ内でアライメントされた状態で固定される。締付ブロック４５４が駆動機構４５９に駆動されて後退した解放状態では、ピン５３が取付穴４９１ｃ内で回転可能になる。つまり、締付ブロック４５４の進退により、ピン５３の着脱や軸まわりの回転が可能になる。
【００５５】
なお、駆動機構４５９は、連結軸４５９ｃと、アクチュエータ４５９ｄとを備える。連結軸４５９ｃは、ガイド孔５９１ｐ内で軸方向に摺動可能であり、アクチュエータ５９ｄは、型板９１の側面に固定されており、例えば電動で連結軸４５９ｃすなわち締付ブロック４５４を軸方向に進退させることができる。この駆動機構４５９については、省略することができ、手動のネジ機構によって連結軸４５９ｃを軸方向に進退移動させて締付ブロック４５４の固定及び解放状態を切替えることもできる。
【００５６】
以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、可動金型４２と固定金型４１とは、入れ替え可能であり、固定金型４１に第２位置決め部５２を設けることができ、可動金型４２に第１位置決め部５１を設けることもできる。
【００５７】
また、上記実施形態では、固定金型４１の第１位置決め部５１を固定的なものとしているが、第１位置決め部５１も回転可能にする機構を設けることができる。例えば図２に示す第１位置決め部５１の側面をテーパ形状にし、第１位置決め部５の周囲に締付リング５４を嵌合させるとともに、締付リング５４及びボルト５８によって第１位置決め部５１を周囲から締付けて取付穴７１ｃ内に着脱可能に固定することもできる。
【００５８】
また、上記実施形態は、第２位置決め部の嵌合部材であるピンが磨耗した際にピンを回転させるものであるが、この嵌合部材であるピンの凸部表面の円周方向或いは軸方向に溝を設けることで、磨耗した部分を容易に検出することができる。溝を浅くしておくことで溝がなくなりから磨耗をより容易に検出することができる。さらに、位置決め精度を確保できる程度に溝の深さを設定しておくと、溝の状態を確認することで回転調整のタイミングも容易に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】（Ａ）は、第１実施形態の成形金型のうち固定金型を説明する図であり、（Ｂ）は、可動金型を説明する図である。
【図２】図１に示す金型の位置決め部を説明する拡大側方断面図である。
【図３】（Ａ）は、回転規制部材の平面図であり、（Ｂ）は、ピンの底面図である。
【図４】図２の位置決め部の変形例を説明する拡大側方断面図である。
【図５】図１等に示す成形金型を組み込んだ射出成形機を説明する正面図である。
【図６】第２実施形態の成形金型の要部を説明する部分拡大側方断面図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）は、第３実施形態の成形金型の要部を説明する部分拡大側方断面図及び部分拡大平面図である。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）は、第４実施形態の成形金型の要部を説明する部分拡大側方断面図及び部分拡大平面図である。
【図９】（Ａ）、（Ｂ）は、第５実施形態の成形金型の要部を説明する部分拡大側方断面図及び部分拡大平面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０…射出成形機、  ４０…成形金型、  ４１…固定金型、  ４１ａ…型面、  ４２…可動金型、  ４２ａ…型面、  ５１…第１位置決め部、  ５１ｂ…凹嵌合面、  ５２…第２位置決め部、  ５３…ピン、  ５３ａ…突起部、  ５３ｂ…本体部、  ５３ｇ…凸嵌合面、  ５３ｊ…側面、  ５４…締付リング、  ５４ａ…内面、  ５４ｂ…側面、  ５４ｄ…挿通孔、  ５５…回転規制部材、  ５８…ボルト、  ５９…駆動機構、  ７１…型板、  ７１ｃ…取付穴、  ７３…受板、  ９１…型板、  ９１ｃ…取付穴、  ９１ｄ…底部、  ９１ｅ…内周面、  ９３…受板、  ＡＸ…軸、  ＨＯ…嵌合凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2010082954.tif 000008
【図７】
2010082954.tif 000009
【図８】
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【図９】
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