(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の型板からなる成型金型を用いて行う成型加工において、固定側型板と可動側型板とが接する型閉め状態において係止片と係止溝とを係止させて固定側型板と可動側型板とを相対的に位置決めする成型金型用位置決め装置であって、
棒状に形成され、固定側取付板に取り付けるための取付手段を一端部に備え、ストッパを他端部に備えた位置決め部材と、
位置決め部材に通してストッパで止まるように形成した筒状部材と、
位置決め部材に通して固定側取付板と筒状部材との間に配置させた第１弾性部材と、
固定側型板に取り付けられ、位置決め部材と同軸心において内外方向に拡開可能な係止片を備えた係止部材と、
可動側型板に取り付けられ、係止片と係止可能な係止溝を筒状に形成された突出部の内周面に備えた被係止部材と、
係止片と前記係止溝とが係止していないとき、係止片を内側に閉じて筒状部材を保持し得る保持部材と、
係止部材と保持部材との間に配置され、固定側型板と可動側型板とが離間する型開き状態において弾性力によって保持部材を移動させて係止片を内側に閉じさせる第２弾性部材と、
可動側型板の動作により被係止部材が保持部材を押し上げて係止片を外方向に拡開可能な状態にし、固定側取付板と固定側型板とが相対的に接近すると第１弾性部材による弾性力によって筒状部材を押し、当該筒状部材の移動に伴って保持部材と係止片との接触状態を解除した後に係止片と係止溝とが近接し、固定側型板と可動側型板との間に異物が存在しなければ係止溝と係止して係止片が拡開制御される一方、固定側型板と可動側型板との間に異物が存在すれば係止片は内側に閉じる状態が維持されるように制御する制御部とを有する成型金型用位置決め装置。
【請求項２】
請求項１に記載した成形金型用位置決め装置であって、
係止片は、筒状部材の外周面に接したときに外側に開いて係止溝と係止する成形金型用位置決め装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載した成形金型用位置決め装置であって、
係止片は、型閉め状態と型開き状態とにかかわらず位置決め部材を通し、内側に閉じる状態のときは筒状部材を通さない凸状部位を備えた成形金型用位置決め装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型分割面（Parting Line；ＰＬ）において固定側型板に可動側型板を型合わせする際に位置決めを行うための成形金型用位置決め装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来では、固定側型板と可動側型板とを型合わせする際の位置決めについて、型温度に依らずスムーズに位置決め及びその解除を行う技術の一例が開示されている（例えば特許文献１を参照）。すなわち、拡開可能な係止片の内側に挿通された位置決め部材の相対動作によって係止片と係止溝との係止及び係止解除が、位置決め部材と係止片との中心軸が同心軸上で制御される。したがって、可動側型板と固定側型板との相対的な位置決め及びその解除をスムーズに行えるので、位置決め時の位置決め精度が高くなった。
【特許文献１】特許第３８４５０５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、突出部２８が固定側型板３内に入り込んでコイルバネ３３の弾性力に抗して保持部材２４を移動させる際、固定側型板と可動側型板との間に異物があるときは問題があった。すなわち、異物の厚みの分だけ突出部２８は保持部材２４を移動させられないため、係止片２２が係止溝２９内に入らずに保持部材２４との接触状態が続く（特許文献１の図２を参照）。さらに固定側型板３と接する方向に可動側型板４が移動し続けると、位置決め部材１２の移動に伴って外径が変化し、部品（例えば位置決め部材１２，保持部材２４，係止片２２等のいずれか）が変形する場合もあった（特許文献１の図３を参照）。
【０００４】
本発明はこのような点に鑑みてなしたものであり、位置決め時の位置決め精度を高く維持するとともに、固定側型板と可動側型板との間に異物がある場合でも部品の変形や損傷を防止できる成形金型用位置決め装置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】
【０００５】
（１）課題を解決するための手段（以下では単に「解決手段」と呼ぶ。）１は、請求項１に記載したとおりの成形金型用位置決め装置である。
解決手段１によれば、固定側型板と可動側型板との間に異物が存在すれば、制御部は係止片が内側に閉じる状態が維持されるように制御する。この制御によって、筒状部材の移動が制限されるものの、位置決め部材の移動は自在に行える。したがって、成形金型用位置決め装置を構成する部品の変形や損傷を防止することができる。
なお、固定側型板と可動側型板との間に異物が存在しなければ、制御部は係止片が拡開制御されて係止溝と係止するように制御する。この制御によって異物が存在しない場合は従来通りの作動をするので、位置決め時の位置決め精度を高く維持することができる。
【０００６】
（２）解決手段2は、請求項2に記載したとおりの成形金型用位置決め装置である。
解決手段２によれば、可動側型板と固定側型板とが接すると係止片と係止溝とが近接し、さらに可動側型板が作動し続けると筒状部材の外周面に係止片が接して係止溝の空間内で拡開するように制御される。この構造によれば、例えば熱処理された工具鋼等のように耐強度の大きい金属材料で成形金型用位置決め装置を構成すれば、可動側型板等の相対移動に伴って生じる、位置決め部材と係止部材との衝撃や摩擦等に起因する当該成形金型用位置決め装置の破損を抑制することができる。また、型板の温度にかかわらず係止片の拡開制御を容易に行え、係止片と係止溝との係止及びその解除をスムーズに行える。
【０００７】
（３）解決手段３は、請求項３に記載したとおりの成形金型用位置決め装置である。
解決手段３によれば、係止片に備えた凸状部位は、いつでも位置決め部材を通すものの、係止片が内側に閉じる状態のときには筒状部材を通さない。この凸状部位は、位置決め部材に備えたストッパの外径とほぼ同じか大きく形成し、筒状部材の外径よりは小さく形成する。よって、係止片が内側に閉じる状態のときは凸状部位が筒状部材を保持し、係止片が筒状部材の外周面に接して拡開すると保持が解除されて筒状部材が通り得る。したがって、筒状部材の保持およびその解除を的確に制御できるので、異物の有無にかかわらず位置決め時の位置決め精度を高めることができる。
【０００８】
（４）解決手段４は、解決手段１から３のいずれか一項に記載した成形金型用位置決め装置であって、固定側取付板に取り付けられ、当該固定側取付板と筒状部材との間の距離を調整する調整部材を有することを要旨とする。
【０００９】
解決手段４によれば、調整部材によって固定側取付板と筒状部材との間の距離を調整することが可能になる。この調整によって、筒状部材を付勢する第１弾性部材の弾性力を調節することができる。例えば、経年変化や使用頻度等によって第１弾性部材や第２弾性部材の弾性力が低下した場合や、形状が異なる製品を成形する場合等でも確実に成形を行うことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、位置決め時の位置決め精度を高く維持するとともに、固定側型板と可動側型板との間に異物がある場合でも部品の変形や損傷を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を実施するための最良の形態について、図１〜図６を参照しながら説明する。なお、上下左右等の方向は図面の記載に準ずるので、実際の方向と異なる場合もある。
【００１２】
まず、図１には成形金型用位置決め装置の構成例を側面断面図で表す。成形金型用位置決め装置（以下では単に「位置決め装置」と呼ぶ。）１０は、位置決め部材１１，バネ１２，筒状部材１３，制御部２０，被係止部材１８などを有する。なお、図１には制御部２０を除いて分解した状態を表す。
【００１３】
位置決め部材１１は、一方側端部に取付部１１ａを備え、他方側端部にストッパ１１ｂを備える。取付部１１ａは取付手段に相当し、位置決め部材１１自体を固定側取付板３１（具体的にはネジ穴３１ａ）に固定するための部位である（図２を参照）。ストッパ１１ｂは、筒状部材１３が抜け落ちないように制止する（図２を参照）。バネ１２は位置決め部材１１に通され、自身の弾性力によって筒状部材１３を付勢する。このバネ１２は、第１弾性部材に相当する。筒状部材１３は位置決め部材１１に通される筒状の部材であって、バネ１２とストッパ１１ｂとの間に備えられる。
【００１４】
制御部２０は、係止部材１４，バネ１５，ケーシング１６，保持部材１７などを有する。係止部材１４は制御部２０自体を固定側型板３３（具体的には座ぐり穴３３ａ）に固定するための部位であって、取付部１４ａ，フランジ１４ｂ，係止片１４ｃなどを有する（図１ないし図２を参照）。
【００１５】
係止片１４ｃは、フランジ１４ｂから図面下方の先端部までほぼ円筒状に形成され、先端部はその径方向に対して外側に膨らませた形状で形成されている。また、係止片１４ｃは、フランジ１４ｂから図面下方の先端部まで一定の間隔ごとに全周にわたって切欠きが設けられているので、先端が開放された状態では外径方向に開くことが可能である。さらに、係止片１４ｃに備えた凸状部位１４ｄは、いつでも位置決め部材１１を通すものの、係止片１４ｃが内側に閉じる状態のときには筒状部材１３を通さない。この凸状部位１４ｄは、位置決め部材１１に備えたストッパ１１ｂの外径とほぼ同じか大きく形成し、筒状部材１３の外径よりは小さく形成する。
【００１６】
バネ１５は第２弾性部材に相当し、フランジ１４ｂと保持部材１７（具体的には支持部１７ａ）との間に備えられる。ケーシング１６は、バネ１５や保持部材１７が外れないように覆って保護する。保持部材１７はフランジ１４ｂに嵌るように形成され、支持部１７ａ，接触面１７ｂ，係止部１７ｃなどを有する。接触面１７ｂは、被係止部材１８（具体的には接触面１８ａ）と接触する面である。係止部１７ｃは、バネ１５によって付勢された保持部材１７が抜け出ないように制止するストッパの役割を果たす。
【００１７】
被係止部材１８は、接触面１８ａ，突出部１８ｂ，係止溝１８ｃ，フランジ１８ｄ，取付部１８ｅなどを有する。突出部１８ｂはフランジ１８ｄの図面上側に形成されており、接触面１８ａおよび係止溝１８ｃを形作っている。接触面１８ａは上述したように接触面１７ｂと接する。係止溝１８ｃは、係止片１４ｃが開閉する空間を与える。取付部１８ｅは、被係止部材１８自体を可動側型板３４（具体的には座ぐり穴３４ａ）に固定するための部位である。
【００１８】
上述のように構成された位置決め装置１０を成形金型装置に適用する例について、図２を参照しながら説明する。図２には、作動前における成形金型装置の状態を側面断面図で表す。当該図２に表す成形金型装置は、スリープレート金型（射出成形金型）の一例であって、固定側取付板３１，ランナーストリッパプレート３２，固定側型板３３，可動側型板３４などを有する。
【００１９】
固定側取付板３１はネジ穴３１ａや貫通穴３１ｂなどを有する。ランナーストリッパプレート３２は貫通穴３２ａ，３２ｂなどを有する。固定側型板３３は座ぐり穴３３ａや貫通穴３３ｂなどを有する。可動側型板３４は座ぐり穴３４ａや貫通穴３４ｂなどを有する。図２に表すように、ネジ穴３１ａ，貫通穴３２ａ，座ぐり穴３３ａおよび座ぐり穴３４ａは同一軸に沿って配置している。貫通穴３１ｂ，貫通穴３２ｂ，貫通穴３３ｂおよび貫通穴３４ｂについても同様に同一軸に沿って配置している。
【００２０】
この成形金型装置では、位置決め部材１１の取付部１１ａをネジ穴３１ａと締結することで、位置決め部材１１を固定側取付板３１に固定している。係止部材１４の取付部１４ａと座ぐり穴３３ａとを締結することで、制御部２０を固定側型板３３に固定している。被係止部材１８の取付部１８ｅと座ぐり穴３４ａとを締結することで、被係止部材１８を可動側型板３４に固定している。ランナーストリッパプレート３２の貫通穴３２ｂに固定ピン３５の締結部３５ｂを通し、ガイドピン３６の締結部３６ａと締結することで、固定ピン３５とガイドピン３６とをランナーストリッパプレート３２に固定している。このガイドピン３６を貫通穴３３ｂや貫通穴３４ｂに移動させることにより、固定側型板３３や可動側型板３４等の移動（図２の上下方向移動）を案内する。なお、成形金型装置は位置決め装置１０やガイドピン３６をそれぞれ一以上（一般的には四隅など）備える。
【００２１】
上述した位置決め装置１０を備えた成型金型装置の射出成型加工において、金型分割面（ＰＬ）で固定側型板と可動側型板とを型合わせする際の位置決めについて、図２ないし図６を参照しながら説明する。図３には、制御部による制御直前の状態を側面断面図で表す。図４には、制御部による制御後の状態を側面断面図で表す。図５には、成型時における成型金型装置の状態を側面断面図で表す。図６には、固定側型板と可動側型板との間に異物が存在した場合の状態を側面断面図で表す。
【００２２】
（Ａ）固定側型板３３と可動側型板３４とを型合わせする前
まず型開き状態は図２に表す。図示しない駆動装置を作動させて、可動側型板３４を上方向に移動させると、被係止部材１８の接触面１８ａが保持部材１７の接触面１７ｂに接触する。この移動では、ガイドピン３６が貫通穴３３ｂおよび貫通穴３４ｂを通るので移動方向が規律される。さらに可動側型板３４を上方向に移動させると、バネ１５の弾性力に抗して被係止部材１８が保持部材１７を押し上げる。その後、固定側型板３３と可動側型板３４の対応する面が接触し、図３に表すように金型分割面ＰＬが形成される。
【００２３】
（Ｂ）固定側型板３３と可動側型板３４とを型合わせした状態
金型分割面ＰＬを形成した後、可動側型板３４の上方向への移動を継続させると、可動側型板３４は固定側型板３３と一体になって上方向に移動する。この移動に伴って、位置決め部材１１の取付部１１ａは、係止部材１４の係止片１４ｃおよび被係止部材１８を抜けて相対的に下方に移動する。また、バネ１２が貫通穴３２ａを通り、固定側取付板３１の下面と接触する。こうしてバネ１２の上端が固定側取付板３１の下面に接触した状態を図４に表す。
【００２４】
（Ｃ）制御部２０による制御
図４に表す状態が制御部２０による制御を行う直前の段階にあたる。この状態で、固定側型板３３と可動側型板３４との間に異物３７が存在しない場合における制御部２０の制御は、次のようになる。すなわち可動側型板３４を上方向に移動させると、バネ１２の弾性力によって筒状部材１３を下方に押し下げる。筒状部材１３を押し下げる力が筒状部材１３を保持しようとする係止片１４ｃの弾性力を上回ると、係止片１４ｃを外径方向に開かせる。こうして係止片１４ｃが外径方向に開くと、筒状部材１３の下端は係止片１４ｃを通り、被係止部材１８に入る。筒状部材１３の一部（下端部）が被係止部材１８に入った状態を図５に表す。
【００２５】
ただし、固定側型板３３と可動側型板３４との間に異物３７が存在する場合における制御部２０の制御は、次のようになる。すなわち異物３７によって固定側型板３３と可動側型板３４との間に隙間が生じるので、上述した（Ａ）段階では金型分割面ＰＬを形成できない。これにより係止片１４ｃの全体が係止溝１８ｃに入らず、係止片１４ｃを外径方向に開かせることができない。言い換えれば、係止片１４ｃが内側に閉じる状態になり、係止部材１４の凸状部位１４ｄが筒状部材１３を保持する。バネ１２の弾性力によって筒状部材１３を下方に押し下げる力が働いたとしても、筒状部材１３は係止片１４ｃを通り抜けることができず、被係止部材１８にも入らない。したがって、位置決め部材１１や筒状部材１３等に無理な力が働かないので、これらの部品の変形や損傷を防止できる。
なお、金型分割面ＰＬの形成を条件に射出成形加工を行うように成形金型装置が構成されていれば、異物３７が存在するときには射出成形加工が行われない。
【００２６】
上述した実施の形態によれば、以下に表す各効果を得ることができる。
（１）筒状部材１３は位置決め部材１１に通してストッパ１１ｂで止まるように形成し、バネ１２は位置決め部材１１に通して固定側取付板３１と筒状部材１３との間に配置させた（図２を参照）。また制御部２０は、固定側取付板３１と固定側型板３３とが相対的に接近するとバネ１２による弾性力によって筒状部材１３を押し、当該筒状部材１３の移動に伴って保持部材１７と係止片１４ｃとの接触状態を解除した後に係止片１４ｃと係止溝１８ｃとが近接し、固定側型板３３と可動側型板３４との間に異物３７が存在しなければ係止溝１８ｃと係止して係止片１４ｃが拡開制御される一方、固定側型板３３と可動側型板３４との間に異物３７が存在すれば係止片１４ｃは内側に閉じる状態が維持されるように制御した（図４〜図６を参照）。この制御によって、筒状部材１３の移動が制限されるものの、位置決め部材１１の移動は自在に行える。したがって、位置決め装置１０を構成する部品の変形や損傷を防止することができる（図１を参照）。
【００２７】
（２）係止片１４ｃは、筒状部材１３の外周面に接したときに外側に開いて係止溝１８ｃと係止する構造とした（図４，図５を参照）。この構造によれば、例えば熱処理された工具鋼等のように耐強度の大きい金属材料で位置決め装置１０を構成すれば、可動側型板３４等の相対移動に伴って生じる、位置決め部材１１と係止部材１４との衝撃や摩擦等に起因する当該位置決め装置１０の破損を抑制することができる。また、型板の温度にかかわらず係止片１４ｃの拡開制御を容易に行え、係止片１４ｃと係止溝１８ｃとの係止及びその解除をスムーズに行える。
【００２８】
（３）係止部材１４は、型閉め状態と型開き状態とにかかわらず位置決め部材１１を通し、内側に閉じる状態のときは筒状部材１３を通さない凸状部位１４ｄを係止片１４ｃに備える構造とした（図１等を参照）。この構造によれば、係止片１４ｃが内側に閉じる状態のときは凸状部位１４ｄが筒状部材１３を保持し、係止片１４ｃが筒状部材１３の外周面に接して拡開すると保持が解除されて筒状部材１３が通り得る。したがって、筒状部材１３の保持およびその解除を的確に制御できるので、異物３７の有無にかかわらず位置決め時の位置決め精度を高めることができる。
【００２９】
〔他の実施の形態〕
以上では本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明は当該形態に何ら限定されるものではない。言い換えれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。例えば、次に示す各形態を実現してもよい。
【００３０】
（１）上述した実施の形態では、筒状部材１３を下方に押し下げる力はバネ１２の弾性力に依存するが（図１を参照）、当該バネ１２は経年変化等によって弾性力が低下する。また、固定側型板３３と可動側型板３４の間に挟まる異物３７の種類に応じて間隙の大きさも変わってくる。これらの場合は、バネ１２の弾性力の不足によって筒状部材１３を下方に押し下げる力も不足する可能性がある。
【００３１】
そこで、図７（Ａ）に表すように、固定側取付板３１の下面側であって、取付部１１ａを固定するネジ穴３１ａに調整部材４０を備える構造とする。この調整部材４０は、位置決め部材１１を通し、ネジ穴３１ａにおける取付部１１ａの締結部分とは別個の締結部分で締結可能に形成する。この場合、バネ１２は調整部材４０の下面と筒状部材１３の上端面との間に位置する。なお、貫通穴３２ａは調整部材４０が自在に通過可能な直径で加工しておく必要がある。
【００３２】
上述のように構成すれば、上述した（Ｂ）段階における制御部２０による制御では、図７（Ｂ）に示すようにバネ１２が調整部材４０の下面と筒状部材１３の上端面との間に挟まれて高さＨになる。この高さＨはバネ１２の弾性力に影響を与えるので、経年変化等によって弾性力が低下したり、異物３７の種類に応じて間隙の大きさが変わったりしても、筒状部材１３を下方に押し下げる力を適切に調整することができる。したがって、位置決め装置１０を構成する部品の変形や損傷を防止しながらも、確実に射出成型加工を行える。
【００３３】
（２）上述した実施の形態では、位置決め装置１０をスリープレート金型（射出成型金型）の成型金型装置に適用した（図２ないし図７を参照）。この形態に代えて、他の金型装置（例えばプレス加工装置やモールド金型装置等）に適用してもよい。
また、第１弾性部材としてバネ１２を適用し、第２弾性部材としてバネ１５を適用した（図１を参照）。この形態に代えて、第１弾性部材および第２弾性部材のうち一方または双方について、他の弾性部材を適用してもよい。他の弾性部材としては、例えばゴムや板バネ等が該当する。
さらに、位置決め部材１１を固定側取付板３１に固定する手段として、位置決め部材１１には取付部１１ａを適用し、固定側取付板３１にはネジ穴３１ａを備えた（図２ないし図７を参照）。この形態に代えて、他の手段（例えばネジとナットの関係など）を適用してもよい。
いずれにせよ、上述した実施の形態を実現できるので、上述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】成形金型用位置決め装置の構成例を表す側面断面図である。
【図２】作動前における成形金型装置の状態を表す側面断面図である。
【図３】制御部による制御直前の状態を表す側面断面図である。
【図４】制御部による制御後の状態を表す側面断面図である。
【図５】成形時における成形金型装置の状態を表す側面断面図である。
【図６】異物が存在した場合の状態を表す側面断面図である。
【図７】調整部材を備えた成形金型装置を表す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  位置決め装置
１１  位置決め部材
１１ａ  取付部（取付手段）
１１ｂ  ストッパ
１２  バネ（第１弾性部材）
１３  筒状部材
１４  係止部材
１４ａ  取付部
１４ｂ  フランジ
１４ｃ  係止片
１５  バネ（第２弾性部材）
１６  ケーシング
１７  保持部材
１７ａ  支持部
１７ｂ  接触面
１７ｃ  係止部
１８  被係止部材
１８ａ  接触面
１８ｂ  突出部
１８ｃ  係止溝
１８ｄ  フランジ
１８ｅ  取付部
２０  制御部
３１  固定側取付板
３１ａ  ネジ穴
３１ｂ  座ぐり穴
３２  ランナーストリッパプレート
３２ａ，３２ｂ  貫通穴
３３  固定側型板
３３ａ  座ぐり穴
３３ｂ  貫通穴
３４  可動側型板
３４ａ  座ぐり穴
３４ｂ  貫通穴
３５  固定ピン
３５ａ  ストッパ
３５ｂ  締結部
３６  ガイドピン
３６ａ  締結部
３６ｂ  ストッパ
３７  異物
４０  調整部材
【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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