(57)【要約】【課題】  射出成形用金型の型締め力が１ｔ以下である場合に、大掛かりな設備を要することなく簡易簡単に実施できる射出成形方法及び射出成形装置を提供すること。【解決手段】  樹脂材料を所定の射出圧力以下で射出充填するときには、一次クランプ４ａに形成される複数の挟持腕４１の間に射出成形用金型１ａを挟持して一次型締め力を加え、その状態で樹脂材料を射出充填し、樹脂材料を所定の射出圧力以上の値で射出充填するときには、一次クランプ４ａに形成される複数の挟持腕４１の間に挟持して一次型締め力を加え、更に二次クランプ５ａに形成される複数の挟持腕５１の間に挟持して二次型締め力を加え、その状態で金型キャビティに樹脂材料を射出充填して樹脂成形品を得る。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開閉可能な一対の型板の嵌合面に樹脂成形用のキャビティが形成される射出成形用金型に樹脂材料を射出充填して樹脂成形品を得る樹脂材料の射出成形方法であって、樹脂材料を所定の射出圧力以下で射出充填するときには、一次クランプに形成される複数の挟持腕の間に前記射出成形用金型を挟持して一次型締め力を加え、その状態で樹脂材料を射出充填し、樹脂材料を所定の射出圧力以上で射出充填するときには、前記射出成形用金型を前記一次クランプに形成される複数の挟持腕の間に挟持して一次型締め力を加え、更に二次クランプに形成される複数の挟持腕の間に挟持して二次型締め力を加え、その状態で前記キャビティに樹脂材料を射出充填して樹脂成形品を得ることを特徴とする樹脂材料の射出成形方法。
【請求項２】
開閉可能な一対の型板の嵌合面に樹脂成形用のキャビティが形成される射出成形用金型を一次クランプに形成される複数の挟持腕の間に挟持して一次型締め力を加え、しかる後に前記キャビティに樹脂材料を射出充填し、次いで二次クランプに形成される複数の挟持腕の間に挟持して二次型締め力を加えて前記キャビティに射出充填した樹脂材料を圧縮することを特徴とする樹脂材料の射出成形方法。
【請求項３】
開閉可能な一対の型板の嵌合面に金型キャビティが形成される射出成形用金型と、該射出成形用金型を挟持して一次型締め力を加える複数の挟持腕を有する一次クランプと、該一次クランプの挟持腕に挟持されて一次型締めされた前記射出成形用金型を更に挟持して二次型締力を加える複数の挟持腕を有する二次クランプとを備えることを特徴とする樹脂材料の射出成形装置。
【請求項４】
前記射出成形用金型の一対の型板は該射出成形用金型の一側面に設けられる蝶番を介して開閉され、少なくともいずれか一方の型板が開閉方向の面内で往復動可能であることを特徴とする請求項３に記載の樹脂材料の射出成形装置。
【請求項５】
前記射出成形用金型の一対の型板のいずれか一方の嵌合面には位置決め部材が突設され、他方の嵌合面には位置決め穴が形成され、前記一対の型板を閉じると前記位置決め部材が前記位置決め穴に収容されることにより射出成形用金型が位置決めされることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の樹脂材料の射出成形装置。
【請求項６】
前記位置決め部材は弾性変形可能な部材から形成されるものであるか、弾発的に突出する部材であることを特徴とする請求項５に記載の樹脂材料の射出成形装置。
【請求項７】
前記弾性変形可能な部材又は弾性的に突出する部材は、バネ、バネに支持されるピン部材、又はエラストマー材料から形成される部材であることを特徴とする請求項６に記載の樹脂材料の射出成形装置。
【請求項８】
前記射出成形用金型の一対の型板を閉じると、前記位置決め部材が前記位置決め穴の内面に当接して前記一対の型板の嵌合面同士が接触しない状態に維持し、前記位置決め部材の弾性力に抗して更に型板を挟圧すると型板の嵌合面同士が接触することを特徴とする請求項５から請求項７のいずれかに記載の樹脂材料の射出成形装置。
【請求項９】
前記射出成形用金型の一対の型板の嵌合面には電気接点が相対して設けられ、前記型板の嵌合面同士が接触すると該電気接点同士が接触して電気的な導通を構成し、嵌合面同士が接触したことを電気的に検知可能であることを特徴とする請求項３から請求項８のいずれかに記載の樹脂材料の射出成形装置。
【請求項１０】
前記電気接点は前記位置決め部材及び位置決め穴に設けられることを特徴とする請求項９に記載の樹脂材料の射出成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂材料の射出成形方法及び射出成形装置に関し、更に詳しくは樹脂材料を射出成形用金型に射出充填して樹脂成形品を得るに際し、小型の射出成形用金型を用い、１ｔ以下、特に３００ｋｇ未満の型締め力で型締めする射出成形に好適に用いられる樹脂材料の射出成形方法とこの射出成形方法に適用される射出成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂材料を射出成形用金型に射出充填して樹脂成形品を得る射出成形装置の型締め装置としては、一般的には油圧シリンダによる直圧式のものや、トグル機構によるトグル式のものが用いられている。
【０００３】
油圧による直圧式の型締め装置は、駆動用の油圧シリンダを設置するスペースが必要となるため、型締め装置が大型化する。また、トグル式の型締め装置は、トグル機構により高い型締め力を加えることができるが、やはり大きな設置スペースが必要となるため、型締め装置が大型化する。
【０００４】
また、射出成形用金型に射出充填した樹脂材料を更に射出成形用金型内で加圧圧縮する射出圧縮成形を行う方法もあり、この場合には、型締め装置内にコアプレートを駆動する駆動源を別途配設したり、型締め装置を再駆動したりするなどして再型締めする構成が用いられている。このため、射出圧縮成形を行う場合においても、型締め装置が大型化することになる。
【０００５】
このような従来一般の射出成形用金型や射出成形装置は、型締め力が数千ｔを超える超大型のものから、数ｔ程度の小型のものまで、基本的には同じ構造を有している。このため、射出成形に供する設備の小型化が困難であり、極小さい型締め力で射出成形を行いたい場合、例えば１ｔ以下の型締め力で１個取りの射出成形を行いたい場合であっても大掛かりな設備が必要となり、簡単に設備ラインを変更できるような卓上設備での射出成形を行うことが困難であった。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１２１５９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、１ｔ以下の極小さい型締め力、特に３００ｋｇ未満の型締め力で射出成形用金型を型締めして樹脂材料を射出成形又は射出圧縮成形を行う場合において、簡易簡単に射出成形あるいは射出圧縮成形を行うことができる樹脂材料の射出成形方法あるいは射出成形装置を提供すること、又は、型締め装置の小型化を図ることができる樹脂材料の射出成形方法あるいは射出成形装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、開閉可能な一対の型板の嵌合面に樹脂成形用のキャビティが形成される射出成形用金型に樹脂材料を射出充填して樹脂成形品を得る樹脂材料の射出成形方法であって、樹脂材料を所定の射出圧力以下で射出充填するときには、一次クランプに形成される複数の挟持腕の間に前記射出成形用金型を挟持して一次型締め力を加えてその状態で樹脂材料を射出充填し、樹脂材料を所定の射出圧力以上で射出充填するときには、前記射出成形用金型を前記一次クランプに形成される複数の挟持腕の間に挟持して一次型締め力を加え、更に二次クランプに形成される複数の挟持腕の間に挟持して二次型締め力を加え、その状態で前記キャビティに樹脂材料を射出充填して樹脂成形品を得ることを要旨とするものである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、開閉可能な一対の型板の嵌合面に樹脂成形用のキャビティが形成される射出成形用金型を一次クランプに形成される複数の挟持腕の間に挟持して一次型締め力を加え、しかる後に前記キャビティに樹脂材料を射出充填し、次いで二次クランプに形成される複数の挟持腕の間に挟持して二次型締め力を加えて前記キャビティに射出充填した樹脂材料を圧縮することを要旨とするものである。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、開閉可能な一対の型板の嵌合面に金型キャビティが形成される射出成形用金型と、該射出成形用金型を挟持して一次型締め力を加える複数の挟持腕を有する一次クランプと、該一次クランプの挟持腕に挟持されて一次型締めされた前記射出成形用金型を更に挟持して二次型締力を加える複数の挟持腕を有する二次クランプとを備えることを要旨とするものである。
【００１１】
ここで、請求項４に記載の発明のように、前記射出成形用金型の一対の型板は該射出成形用金型の一側面に設けられる蝶番を介して開閉され、少なくともいずれか一方の型板が開閉方向の面内で往復動可能であることが好ましい。
【００１２】
また請求項５に記載の発明のように、前記射出成形用金型の一対の型板のいずれか一方の嵌合面には位置決め部材が突設され、他方の嵌合面には位置決め穴が形成され、前記一対の型板を閉じると前記位置決め部材が前記位置決め穴に収容されることにより射出成形用金型が位置決めされることが好ましい。
【００１３】
そして請求項６に記載の発明のように、前記位置決め部材は弾性変形可能な部材から形成されるものであるか、弾発的に突出する部材であることが好ましい。
【００１４】
そして請求項７に記載の発明のように、前記弾性変形可能な部材又は弾性的に突出する部材は、バネ、バネに支持されるピン部材、又はエラストマー材料から形成される部材であってもよい。
【００１５】
また、請求項８に記載の発明のように、前記射出成形用金型の一対の型板を閉じると、前記位置決め部材が前記位置決め穴の内面に当接して前記一対の型板の嵌合面同士が接触しない状態に維持し、前記位置決め部材の弾性力に抗して更に型板を挟圧すると型板の嵌合面同士が接触するものであることが好ましい。
【００１６】
更に請求項９に記載の発明のように、前記射出成形用金型の一対の型板の嵌合面には電気接点が相対して設けられ、前記型板の嵌合面同士が接触すると該電気接点同士が接触して電気的な導通を構成し、嵌合面同士が接触したことを電気的に検知可能であることが好ましい。
【００１７】
そして請求項１０に記載の発明のように、前記電気接点は前記位置決め部材及び位置決め穴に設けられることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、従来一般の射出成形装置に用いられる油圧シリンダやトグル機構のような型締め力を加えるための動力等が不要となり、小型の射出成形装置で簡易簡単に射出成形を行うことができる。そして射出圧力が低い場合には一次クランプのみを用いて樹脂材料を射出充填することができ、射出充填の操作を簡略化することができる。また、一次クランプのみでは型締め力が不足する場合には、更に二次クランプを用いることにより必要な型締め力を加えることができ、成形不良の発生を抑制できる。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、射出圧縮成形を行うに際して、一次クランプに形成される複数の挟持腕の間に射出成形用金型を挟持して一次型締め力を加え、この状態で樹脂材料を金型キャビティに射出充填し、その後二次クランプに形成される複数の挟持腕の間に前記射出成形用金型を挟持して、金型キャビティに射出充填した樹脂材料を圧縮できる。このため射出圧縮成形を行うに際して、従来のようなコアプレートを駆動する油圧シリンダを配設する必要がなく、あるいは型締め装置を再駆動する必要がなくなることから、小型の射出成形装置で簡易簡単に射出成形を行うことができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、一次クランプあるいは二次クランプに形成される複数の挟持腕の間に射出成形用金型を挟持することができる。このため、従来一般の型締め装置のような型締め力を加える油圧シリンダやトグル機構が不要となり、射出成形装置の構造の単純化あるいは小型化を図ることができる。
【００２１】
また、射出圧縮成形を行うに際しては、まず一次クランプに形成される複数の腕の間に嵌合面同士の間に隙間を有する状態で挟持し、樹脂材料を金型キャビティに射出充填する。その後二次クランプに形成される複数の腕の間に射出成形用金型を挟持することにより金型キャビティに射出充填した樹脂材料を圧縮することができる。このため、従来のようなコアプレートを駆動する油圧シリンダを配設する必要がなく、あるいは型締め装置を再駆動する必要がないことから、射出装置の構造を複雑化することがなく、あるいは小型化又は制御の容易化を図ることができる。
【００２２】
請求項４に記載の発明によれば、射出成形用金型の構造を複雑にすることなく射出成形用金型の開閉動作の自由度が高くすることができる。このため開閉動作がスムーズとなり、簡易簡単に射出成形を行うことができるようになる。
【００２３】
請求項５に記載の発明によれば、位置決めを確実にして射出成形用金型を閉じることができる。
【００２４】
ここで、請求項６記載の発明のように、位置決め部材を弾性変形可能な部材、あるいは弾発的に突出する部材とすれば、金型を閉じる操作をスムーズに行うことができる。
【００２５】
また請求項７に記載のような構成とすれば、射出成形用金型の構造を複雑にすることがない。  
【００２６】
請求項８に記載の発明によれば、金型を閉じただけで型締め力あるいは圧縮力を加えていない状態では、位置決め部材により型板の嵌合面同士が密着せず、所定の隙間を有する状態に維持される。そして位置決め部材の弾性力に抗して型締め力あるいは圧縮力を加えると、型板の嵌合面同士が密着する。このため、嵌合面同士が密着していない状態で樹脂材料を金型キャビティに射出充填し、その後、射出成形用金型に型締め力あるいは圧縮力を加えることにより、射出圧縮成形を行うことができる。従って、従来の油圧シリンダによりコアプレートを駆動する構成や、型締め装置を再駆動させる構成に比較して型締め装置の構造が単純となり、小型化あるいは構造の単純化、又は動作の単純化を図ることができる。
【００２７】
請求項９に記載の発明によれば、射出成形用金型の嵌合面同士が接触すると電気接点同士が接触して電気的な導通を構成するから、嵌合面同士が接触しているか否かを容易に検知することができる。このため、バリなどの成形不良の発生を防止することができる。また、電気的に検知するものであることから、射出成形の工程の自動化が容易となる。
【００２８】
請求項１０に記載の発明のように、前記電気接点を前記位置決め部材及び位置決め穴に設ける構成とすれば、射出成形用金型の構造を複雑化することなく電気接点を設けることができる。また、射出成形用金型が正確に位置決めした状態で閉じているか否かを検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に、本発明に係る樹脂材料の射出成形方法及び射出成形装置の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本発明に係る樹脂材料の射出成形方法は、樹脂材料を射出充填して樹脂成形品を得る射出成形用金型と、この射出成形用金型に着脱可能な一次クランプと、一次クランプが装着された射出成形用金型に更に着脱可能な二次クランプとを用いて実施される。
【００３０】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る射出成形方法に適用される射出成形用金型の構造を示した模式図であり、（ａ）は射出成形用金型を開いた状態の外観斜視図、（ｂ）は射出成形用金型を開いた状態の断面図、（ｃ）は射出成形用金型を閉じた状態の断面図である。
【００３１】
図１（ａ）に示すように第１の実施形態に適用される射出成形用金型１ａは、矢印ａの方向に揺動的に開閉可能な上型２と下型３とを有する。この上型２あるいは下型３は、例えば変形や摩耗を防止するため、ＳＫＤ−１１等のダイス鋼、あるいはロックウェル硬度で４０ＨＲＣ以上の鋼材により形成される。上型２と下型３の嵌合面２１、３１にはコアプレート２２、３２が装着され、これらのコアプレート２２、３２には樹脂材料を射出充填する金型キャビティ１１が形成される。この金型キャビティ１１は、いわゆる１個取りの射出成形用金型を構成するものであり、１回の射出成形操作で１個の樹脂成形品を得ることができる。この金型キャビティ１１の射出充填量は３０ｃｍ３以下であることが好ましく、特に５ｃｍ３以下であるとより好ましい。また、このコアプレート２２、３２は、熱伝導性の良い材料、例えばアルミ合金や銅合金、具体的には銅−ベリリウム合金などにより形成されることが好ましいが、上型２あるいは下型３と同種の材料から形成されるものであっても良い。
【００３２】
図１（ｂ）又は（ｃ）に示すように、上型２と下型３はそれぞれ一側が蝶番８により連結される（便宜上、蝶番８が設けられる一側を「射出成形用金型の後部」と称する）。この蝶番８は、上型２に形成される長円形状あるいは楕円形状の軸穴８１と、下型３に設けられる軸８２とを備え、この軸穴８１に軸８２が遊挿される構成を有する。このような蝶番８によれば、上型２と下型３とが軸８２を中心に揺動的に開閉可能となる共に、軸８２が軸穴８１に沿って移動可能であるから、上型２が揺動方向（矢印ａに示す方向）の半径方向（矢印ｂに示す方向）に往復動可能となる。
【００３３】
蝶番８が設けられる側の反対側の一側（この一側を便宜上「射出成形用金型の前部」と称する）には固定具９３が設けられ、この固定具９３によって上型２と下型３とを閉じた状態に維持できる。この固定具９３は上型２と下型３とが開かないように固定するものであって、射出成形用金型１ａに型締め力を加えるためのものではないため、固定の強度を要するものではない。この固定具９３としては例えば、マグネット、ロックピンあるいはフックなどの公知の各種緊締手段を用いることができる。なお、射出成形用金型１ａの開閉及び固定具９３による解結作業は、作業者の手作業により行う。
【００３４】
上型２及び下型３の嵌合面２１、３１には位置決め機構６が設けられる。この位置決め機構６は、上型２と下型３とをずれなく閉じると共に、上型２と下型３とが完全に閉じて樹脂材料を金型キャビティ１１に射出充填可能な状態にあるか否かを検知する。通常の数ｔ以上で型締めを行う射出成形においては、一般的に型締め装置のロードセル、あるいはラムを駆動するための油圧などで検知する構成が用いられている。しかしながら、このような一般的な構成は検知手段が比較的大掛かりで高価となり、簡単にライン変更を行うような卓上設備での射出成形に適用することは困難である。そこで本発明においては、射出成形用金型の大型化あるいは構造の複雑化を招かず、あるいは安価に作成するため、以下に示すような構成を適用する。
【００３５】
図２は、この位置決め機構６の構造及び動作を模式的に示した断面図であり、（ａ）は上型２と下型３の嵌合面２１、３１同士が密着していない状態を、（ｂ）は密着している状態を示す。
【００３６】
上型２の嵌合面２１には位置決め穴６１が形成され、この位置決め穴６１の内部には電気導体から形成される接点ピン部材６６が配設される。この接点ピン部材６６は電気絶縁体から形成されるハウジング６８に収容されており、上型２から電気的に絶縁される。この接点ピン部材６６の本体６６１は略棒状に形成され、一端には半径方向に膨出する係止片６６２が形成される。ハウジング６８は略筒状の形状に形成され、端面には前記接点ピン部材６６の本体６６１は挿通可能であるが係止片６６２は挿通不可能な開口部６８１が形成される。したがって接点ピン部材６６はハウジング６８内をスライド式に往復動可能であるが、接点ピン部材６６の係止片６６２がハウジング６８の端面開口部６８１に係止するため、ハウジング６８から抜脱することはない。そしてハウジング６８の内部には押さえバネ６７が配設され、この押さえバネ６７により接点ピン部材６６の本体６６１がハウジング６８から突出した状態に維持される。
【００３７】
下型３の嵌合面３１には小径の穴６２が形成され、この穴６２の内部には電気導体から形成される接点部材６４が配設され、さらにこの接点部材６４を取り囲むように位置決めバネ６５が配設される。この接点部材６４は電気絶縁体からなるハウジング６３に収納されており、下型３からは電気的に絶縁される。そして嵌合面３１の側にある一端が露出する。位置決めバネ６５は、その一端が下型３の嵌合面３１から所定の高さだけ突出するように配設される。
【００３８】
なお、押さえバネ６７や位置決めバネ６５はコイルバネに限られるものではなく、その他の種類のバネ、あるいはバネに限らずその他の弾性体を適用することができる。また、上型２に接点部材６４及び位置決めバネ６５を配設し、下型３に位置決め穴６１及び接点ピン部材６６を設ける構成であっても良い。
【００３９】
このような構成を有する位置決め機構６の動作は次のとおりである。図２（ａ）に示すように、上型２を下型３に覆いかぶせると、下型３の嵌合面３１から突出する位置決めバネ６５の先端が上型２の位置決め穴６１の内壁面に当接する。ここで、位置決めバネ６５に上型２の自重のみが加わっている状態では、位置決めバネ６５により上型２が支持されて嵌合面２１、３１同士の間に隙間が形成さる。このため、接点ピン部材６６の先端と接点部材６４の露出面とが接触しない位置に保持される。
【００４０】
そして図２（ｂ）に示すように下型３の位置決めバネ６５の付勢力に抗して上型２と下型３の嵌合面２１、３１同士を密着させると、接点ピン部材６６と接点部材６４とが接触する。これにより、上型２と下型３とをずれなく閉じられるとともに、接点ピン部材６６と接点部材６４とが電気的な導通を構成することから、上型２と下型３の嵌合面２１、３１同士がずれなく閉じたことを電気的に検知できるようになる。
【００４１】
このような作用を実現するため、下型３の穴６２に配設される位置決めバネ６５は、上型２の自重によっては大きく変形しないが、人間が加える力では圧縮変形できる程度のバネ定数を有するものが適用される。また、接点ピン部材６６を押圧する押さえバネ６７も人間の加える力で圧縮変形できる程度のバネ定数を有するものが適用される。そして接点ピン部材６６と接点部材６４とは報知手段６９（図２（ｂ）では省略）に電気的に接続され、上型２と下型３の嵌合面２１、３１が密着したことを作業者に報知できるように構成される。この報知手段６９としては、例えばスピーカ等を用いて作業者に聴覚的に報知するものなど、各種公知の報知手段を適用できる。
【００４２】
上型２と下型３とがずれなく閉じたか否かの検知を行わない場合には、図３に示すような位置決め機構を用いることができる。ここで図３（ａ）は、位置決めバネとしてコイルバネを用いる構成を、図３（ｂ）はバネではなくゴムなどの弾性体を用いる構成を示す。それぞれ（ｉ）に示すように、下型３の嵌合面には小径の穴６２’、６２”を形成する。そして、この穴６２’、６２”の内部に、コイルバネ６５’に支承される位置決めピン６５１、あるいはゴムなどの弾性材料からなる部材６５”（以下、「位置決め部材６５１、６５”」と略して記す）を配設し、嵌合面３１から所定量だけ突出させる。一方、対向する上型２の嵌合面２１には、それぞれ位置決め部材６５１、６５”を収納可能な位置決め穴６１’、６１”が形成される。
【００４３】
この構成によれば、それぞれ（ｉｉ）に示すように、上型２を下型３に覆い被せると、位置決め部材６５１、６５”の先端が上型２の位置決め穴６１’、６１”の内壁面に当接して上型２を支持し、上型２と下型３の嵌合面２１、３１の間に所定の隙間が形成される状態に維持される。更にそれぞれ（ｉｉｉ）に示すように、位置決め部材６５１、６５”の弾性力に抗して上型２と下型３とを挟圧すると、位置決め部材６５１の基端部が穴６２’に収容されるか、位置決め部材６５”が弾性変形し、上型２と下型３の嵌合面２１、３１同士が密着する。これにより、上型２と下型３とをずれなく閉じることができる。
【００４４】
なお、この位置決め機構６（あるいは６’、６”）は、金型キャビティ１１を取り囲むように複数設けられることが好ましく、例えば嵌合面２１、３１の四隅近傍にそれぞれ設けられる（図１参照）。このように配置すれば、上型２と下型３の一部分離も検知できるから、バリなどの成形不良を防止することができる。
【００４５】
次いで、一次クランプ及び二次クランプについて説明する。図４は、一次クランプ４ａ及び二次クランプ５ａの構造と、射出成形用金型１ａとの配置関係を模式的に示した外観斜視図である。これら一次クランプ４ａ及び二次クランプ５ａも、摩耗や変形を防止するため、ＳＫＤ−１１等のダイス鋼や、ロックウェル硬度が４０ＨＲＣ以上の鋼材などにより形成される。またこれら一次クランプ４ａ及び二次クランプ５ａの基端部４２、５２は動力源（図示せず）に接続されている。
【００４６】
一次クランプ４ａは、基端部４２から平行に延設される一対の挟持腕４１を有し、この一対の挟持腕４１の間に上型２と下型３とを挟持して射出成形用金型１ａを固定し、型締め力を加えることができる。一次クランプ４ａは射出成形用金型１ａの両側方に１基ずつ配置され、動力源により矢印ｃの方向に往復動して射出成形用金型１ａの両側方から着脱可能に構成される。
【００４７】
二次クランプ５ａは、一次クランプ４ａが装着された射出成形用金型１ａに更に装着して型締め力を加える部材である。この二次クランプ５ａも、基端部５２から平行に延設される一対の挟持腕５１を有し、この一対の挟持腕５１の間に上型２と下型３とを挟持固定して型締め力を加えることができる。二次クランプ５ａは射出成形用金型１ａの後方に配置され、動力源により矢印ｄの方向に往復動して射出成形用金型１ａの後部から着脱可能に構成される。
【００４８】
これら一次クランプ４ａあるいは二次クランプ５ａの動力源としては、例えばエアシリンダが好適に適用できるが、これに限られず公知の各種動力源を適用でき、動力源の種類や構成は限定されるものではない。また、この動力源は一次クランプ４ａあるいは二次クランプ５ａを往復動させるためのものであり、この動力源から得られる動力により直接的に型締め力を加えるものではない。このためこの動力源は、一次クランプ４ａあるいは二次クランプ５ａを往復動させる程度の出力を有する小型のものでよい。
【００４９】
また、射出成形用金型１ａ、一次クランプ４ａ及び二次クランプ５ａのそれぞれの摺動面は、摩耗を防止するために低摩擦化の表面処理を施すことが望ましい。具体的にはＤＬＣコーティングなどが挙げられる。
【００５０】
このような構成を有する射出成形用金型１ａ、一次クランプ４ａ及び二次クランプ５ａを用いた射出成形の実施手順は次のとおりである。図５は、一次クランプ４ａ及び二次クランプ５ａの動作を模式的に示した図であり、（ａ）は一次クランプ４ａ及び二次クランプ５ａが共に未装着の状態を、（ｂ）は一次クランプ４ａのみが装着された状態を、（ｃ）は一次クランプ４ａ及び二次クランプ５ａが共に装着された状態を示す。
【００５１】
まず、図５（ａ）に示す状態において、上型２と下型３とを閉じて固定具９３により固定する。そして一次クランプ４ａを矢印ｃ’の向きに移動させ、図４（ｂ）に示すように射出成形用金型１ａの両側部に装着して挟持し、一次型締め力を加える。
【００５２】
上型２と下型３の嵌合面２１、３１がずれることなく密着すると、前記接点ピン部材６６の先端と接点部材６４の露出面とが接触して電気的な導通が構成される。そして、報知手段６９は嵌合面２１、３１同士が密着したことを作業者に報知する（図２参照）。
【００５３】
そして図５（ｂ）に示す状態において、上型の充填口１２に射出ノズル（図示せず）を当接し、この射出ノズルから金型キャビティに樹脂材料を射出充填する。ここで、射出成形用金型１ａは一次クランプ４ａの挟持腕４１で挟持されて一次型締め力が加えられているから、射出充填される樹脂材料の圧力によって射出成形用金型１ａが開くことが防止される。
【００５４】
樹脂材料の射出圧力が高く、一次クランプ４ａのみでは型締め力が不足する場合には、図４（ｂ）に示す状態において樹脂材料を射出充填せず、二次クランプ５ａを矢印ｄ’の向きに移動させる。そして、図５（ｃ）に示すように一次クランプ４ａが装着されたが射出成形用金型１ａに更に二次クランプ５ａを装着し、二次型締め力を加える。
【００５５】
そして図５（ｃ）に示す状態において、上型の充填口１２に射出ノズル（図示せず）を当接し、この射出ノズルから金型キャビティ内に樹脂材料を射出充填する。この状態では、射出成形用金型１ａは一次クランプ４ａ及び二次クランプ５ａの挟持腕４１、５１で挟持されて型締め力が加えられているから、射出充填される樹脂材料の圧力によって射出成形用金型１ａが開くことが防止される。
【００５６】
射出成形用金型１ａに加えられる型締め力は、具体的には例えば、一次クランプ４ａのみを用いる場合には３００ｋｇ未満、二次クランプ５ａを併用する場合には３００ｋｇ以上１ｔ以下程度である。
【００５７】
樹脂材料を射出充填した後、二次クランプ４、一次クランプ５を取り外し、固定具９３による固定を解除して射出成形用金型１ａを開き、樹脂成形品を金型キャビティから取り出す。これにより１回の射出成形の操作が完了する。
【００５８】
このような構成によれば、射出成形用金型１ａの型締め力は一次クランプ４ａあるいは二次クランプ５ａに設けられる挟持腕４１、５１により加えられることから、従来のような油圧シリンダやトグル機構などの大掛かりな設備が不要となる。このため１ｔ以下のごく小さい型締め力で射出成形を行う場合には、小型かつ単純な設備で簡易簡単に行うことができる。
【００５９】
そして樹脂材料の射出圧力が低く、例えば３００ｋｇ未満の型締め力で良い場合には、一次クランプ４ａのみを用いて樹脂材料を射出充填できるから、射出操作がより簡単になる。一方、樹脂材料の射出圧力が高く一次クランプ４ａのみでは型締め力が不足する場合、例えば３００ｋｇ以上の型締め力が必要な場合には、二次クランプ５ａを更に用いて型締め力を確保し、成形不良の発生を抑制することができる。
【００６０】
次いで、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は射出圧縮成形に適用する形態である。なお、以下の第２の実施形態の説明においては、第１の実施形態と同一の構成を有する部分については同一の符号を付して用い、詳細な説明は省略する。
【００６１】
図６は第２の実施形態に適用される射出成形用金型の構造及び動作を示した断面模式図であり、（ａ）は一次クランプ４ｂのみが装着された状態を、（ｂ）は更に二次クランプ５ｂが装着された状態を示す。第２の実施形態に係る射出成形用金型１ｂは、蝶番（図示せず）により揺動的に開閉可能な上型２と下型３とを備える構成、この蝶番により、上型２又は下型３の少なくともいずれか一方が揺動の半径方向に往復動可能な構成、上型２と下型３の嵌合面２１、３１にコアプレートが装着されて金型キャビティ１１が形成される構成は第１の実施形態の射出成形用金型１ａと同一である。
【００６２】
この他、得られた樹脂成形品を金型キャビティ１１から取り出すためのエジェクタピン９２が設けられる。また、コアプレート２２、３２の嵌合面にも位置決め部材機構３３が設けられる。この位置決め機構３３は、図３に示す検知手段を備えない位置決め機構６’、６”と同一の構成のものが適用できる。なお、これらエジェクタピン９２、位置決め機構３３は、第１の実施形態に適用される射出成形用金型１ａに設けても良い。
【００６３】
射出成形用金型１ｂの一側には、上型２と下型３とが開かないように固定する固定具（図示せず）が設けられる。この固定具は第１の実施形態における固定具と略同一の構成ものが適用される。ただしこの固定具はアソビを有しており、この固定具によって上型２と下型３とを固定した場合であっても、嵌合面２１，３１の間に所定の隙間を形成することができる。
【００６４】
また、一次クランプ４ｂ及び二次クランプ５ｂも、第１の実施形態と同様に、それぞれ基端部から対向して延設される一対の挟持腕４１、５１を有する。そして図５に示すように、射出成形用金型１ｂの両側方から一次クランプ４ｂを装着し、更に後部から二次クランプ５ｂを装着して射出成形用金型１ｂを挟持することができる。
【００６５】
なお、図６（ａ）に示すように、一次クランプ４ｂの挟持腕４１の間隔は、射出成形用金型１ｂに装着した際に、嵌合面２１、３１の間に所定の隙間（例えば０．５〜２．０ｍｍ程度）を形成できるように設計される。一方、図６（ｂ）に示すように、二次クランプ５ｂの挟持腕５１の間隔は、射出成形用金型１ｂに装着した際に上型２と下型３とを挟圧して嵌合面２１、３１同士が密着するように設計される。また、これら一次クランプ４ｂ及び二次クランプ５ｂの動力源は、第１の実施形態と同一のものを適用できる。
【００６６】
また、金型キャビティ１１の周囲には位置決め機構６が設けられるが、これら位置決め機構６は検知条件が異なる２種類のものが用いられる。図２を参照して説明すると、第１の種類の位置決め機構は、図２に示す前記第１の実施形態に適用されるものと同一のものであり、上型２の嵌合面２１と下型３の嵌合面３１とがずれなく密着したことを検知できる。第２の種類の位置決め機構は、一次クランプ４ｂが装着されると、上型２と下型３の嵌合面２１、３１とが密着していなくとも、接点ピン部材６８と接点部材６４とが接触して電気的に導通するように構成される。この第２の種類の位置決め機構も、図２に示す位置決め機構６と略同一な構成を有するが、前記作用を実現するため、接点ピン部材６６のハウジング６８からの突出量を大きくするなどされる。
【００６７】
そして実際に固定具を用いて固定すると、前記位置決め機構６の位置決めバネ６５の付勢力により、上型２と下型３の嵌合面２１、３１の間に所定の隙間が形成される状態に維持される。この隙間は２．０ｍｍ以下、特に０．５ｍｍ以下であることが好ましい。
【００６８】
このような構成を有する射出成形用金型１ｂ、一次クランプ４ｂ及び二次クランプ５ｂを用いた樹脂材料の射出圧縮成形は、次の手順で実施される。図６に戻って説明すると、上型２と下型３とを閉じて固定具により固定し、図６（ａ）に示すように両側部から一次クランプ４ｂを装着する。一次クランプ４ｂが装着された場合においては、上型２と下型３の嵌合面２１、３１同士が密着せずに、所定の隙間が形成される状態に維持される。ここで、上型２と下型３にズレがなければ、前記第２の種類の位置決め機構が作動して報知手段により報知される。そしてこの状態で充填口１２に射出ノズル９１を当接し、金型キャビティ１１に樹脂材料を射出充填する。
【００６９】
樹脂材料を射出充填した後、図６（ｂ）に示すように二次クランプ５ｂを装着する。二次クランプ５ｂが装着されると、一対の挟持腕５１により上型２と下型３とが挟圧され、嵌合面２１、３１同士が密着する。このため、金型キャビティ１１に射出充填された樹脂材料が圧縮される。ここで、上型２と下型３の嵌合面２１、３１とがズレなく密着すると、前記第１の種類の位置決め機構が作動して報知手段６９により報知される。
【００７０】
なお、二次クランプ５ｂを装着した際に、金型キャビティ１１に射出充填された樹脂材料が射出ノズル９１の内部に逆流しないよう、シャットオフタイプの射出ノズルを適用することが好ましい。
【００７１】
射出充填した樹脂材料が固化した後、二次クランプ４ｂ、一次クランプ５ｂを取り外し、固定具を解除して射出成形用金型１ｂを開き、樹脂成形品を金型キャビティ１１から取り出す。これにより１回の射出成形操作が完了する。
【００７２】
このような構成によれば、射出充填した樹脂材料の圧縮は二次クランプ５ｂに形成される挟持腕５１により行われるから、従来のようにコアプレート２２、３２を駆動する駆動源を別途配設する必要や、型締め装置を再駆動する必要がない。このため、装置の単純化や小型化を図ること、あるいは射出成形装置の制御の容易化を図ることができ、また、射出圧縮成形を小型の設備で簡易簡単に行うことができる。
【００７３】
以上、本発明の各種実施の形態について詳細に説明したが、本発明はこれら実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
【００７４】
例えば、前記各実施の形態においては、１基の二次クランプを用いる構成を示したが、図７に示すように挟持腕の短い２基の二次クランプ５’、５”を対向して配設し、それぞれ矢印ｆの向きに移動させて射出成形用金型１の前後両側から装着して型締めあるいは圧縮する構成であっても良い。なお、この図７（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ図５（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）にそれぞれ対応するものである。
【００７５】
また、一次クランプ４ａ、４ｂあるいは二次クランプ５ａ、５ｂの挟持腕４１、５１は複数対が形成されるものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の第１の実施形態に適用される射出成形用金型の構造を模式的に示した図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は上型と下型とが開いた状態を示した断面図、（ｃ）は上型と下型とが閉じた状態を示した断面図である。
【図２】金型の嵌合面に設けられる位置決め機構の構造及び動作を模式的に示した断面図であり、（ａ）は上型と下型の嵌合面が密着していない状態を、（ｂ）は密着した状態を示す。
【図３】嵌合面が密着しているか否かを検出しない位置決め機構の構造及び動作を模式的に示した断面図であり、（ａ）は上型と下型の嵌合面が密着していない状態を、（ｂ）は密着した状態を示す。
【図４】第１の実施形態に適用される射出成形用金型、一次クランプ及び二次クランプの構成及び配置を模式的に示した外観斜視図である。
【図５】一次クランプ及び二次クランプの動作を模式的に示した平面図であり、（ａ）は装着前の状態を、（ｂ）は一次クランプを装着した状態を、（ｃ）は一次クランプ及び二次クランプを装着した状態を示す。
【図６】本発明の第２の実施形態に適用される射出成形用金型の構造と動作を模式的に示した断面図であり、（ａ）は一次クランプが装着された状態を、（ｂ）は一次クランプ及び二次クランプが装着された状態を示す。
【図７】本発明のその他の変形例を示した平面模式図である。
【符号の説明】
【００７７】
１ａ  射出成形用金型
２  上型
３  下型
４ａ  一次クランプ
５ａ  二次クランプ
８  蝶番
４１  一次クランプの挟持腕
５１  二次クランプの挟持腕
４２  一次クランプの基端部
５２  二次クランプの基端部
９３  固定具
ｃ  一次クランプの往復動の方向
ｄ  二次クランプの往復動の方向
【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】
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【図７】
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