(57)【要約】【課題】  一般的な成形ができると共に、圧縮成形もできる成形用金型を提供する。【解決手段】固定側金型（２０）の４角に芯出し用の第１、２の２本のガイドピン（２１、２２）を所定の間隔をおいて設ける。また、可動側金型（３０）の４角に前記ガイドピン（２１、２２）を受けるガイドピンブッシュ（３１、３２）を２個ずつ設ける。これらの第１、２のガイドピン（２１、２２）は、トグル機構（１０）の一対の長リンク（１１、１１）の端部が可動盤（３）の上下位置に取り付けられているので、これと同じように上下の位置関係になるように設ける。【選択図】  図１
2012081606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定盤に取り付けられている固定側金型と、可動盤に取り付けられている可動側金型のパーティング面間に成形品を賦形するキャビティが設けられ、前記金型の一方の金型のパーティング面の４角には所定の間隔をおいて第１，２の２本宛の芯出し用のガイドピンが設けられ、前記金型の他方の金型のパーティング面の４角には前記ガイドピンを受ける第１、２のガイドピンブッシュが設けられている金型であって、
前記第１、２のガイドピンの位置関係は、前記可動盤を前記固定盤に対して型開閉するトグル機構の一対の長リンクの端部が前記可動盤に取り付けられている位置関係と同じ位置関係になっていることを特徴とする成形用金型。
【請求項２】
固定盤に取り付けられている固定側金型と、可動盤に取り付けられている可動側金型のパーティング面間に成形品を賦形するキャビティが設けられ、前記金型の一方の金型のパーティング面の４角には所定の間隔をおいて第１，２の２本宛の芯出し用のガイドピンが設けられ、前記金型の他方の金型のパーティング面の４角には前記ガイドピンを受ける第１、２のガイドピンブッシュが設けられている金型であって、
前記第１、２のガイドピンは、前記金型のパーティング面の４角を結ぶ対角線上に位置していることを特徴とする成形用金型。
【請求項３】
請求項１または２に記載の金型において、前記第２のガイドピンと、該ピンに対応するガイドピンブッシュは、その後新たに設けられたガイドピンとガイドピンブッシュであることを特徴とする成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定側金型と可動側金型のパーティング面間に成形品を賦形するキャビティが設けられ、前記金型の一方の金型のパーティング面の４角には所定の間隔をおいて第１，２の２本宛の芯出し用のガイドピンが設けられ、前記金型の他方の金型のパーティング面の４角には前記ガイドピンを受ける第１、２のガイドピンブッシュが設けられている金型に関するもので、限定するものではないが、特に圧縮成形用の金型として好適な成形用金型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機は、文献名を挙げるまでもなく従来周知で、概略的には射出装置と、金型と、型締装置とから構成されている。射出装置は、シリンダバレル、このシリンダバレル内で回転方向と軸方向とに駆動可能に設けられているスクリュ等から構成され、金型は固定盤に取り付けられている固定側金型と可動盤に取り付けられている可動側金型とから構成されている。型締装置は可動盤を固定盤に型締め方向あるいは型開き方向に駆動する、例えばトグル機構から構成されている。
【０００３】
トグル機構からなるトグル式型締装置は、従来周知のように、ベッド上に固定されている固定盤、ベッド上に軸方向に移動自在に設けられている型締ハウジング、固定盤と型締ハウジングとの間に設けられている４本のタイバー、４本のタイバーによって軸方向に案内移動される可動盤、可動盤を型閉じ方向あるいは型開き方向に駆動するトグル機構等から構成されている。トグル機構も従来周知のように、比較的長い一対の第１リンク、比較的短い一対の第２リンク、一対の第３リンク、クロスヘッド等から構成されている。そして、第１リンクの一方の端部は、可動盤にピン結合され、他方の端部は第２リンクの一方の端部に同様にピン結合されている。第２リンクの他方の端部は、型締ハウジングに、そして第３リンクの端部は第２リンクとクロスヘッドとにそれぞれ同様にピン結合されている。型締ハウジングの略中央部には透孔が形成され、型締ハウジングの外側に設けられている型締シリンダユニットのピストンロッドは、この透孔を通ってトグル機構のクロスヘッドに接続されている。
【０００４】
したがって、射出装置のスクリュを回転駆動して射出材料を可塑化・計量し、トグル機構を駆動して可動側金型を固定側金型に対して型締し、そしてスクリュを軸方向に駆動して、金型のキャビティに射出・充填すると成形品を得ることができる。また、キャビティに所定容積の未充填空間が残るように充填して、該空間が無くなるように型締めして、すなわち圧縮して成形品を得ることもできる。
【０００５】
ところで、トグル式型締装置の型締シリンダユニットに作動油を給排すると、可動盤を固定盤に対して型開閉できるが、トグル機構は上記のように複数本のリンクと、これらのリンクの端部を軸受けしているブッシュとから構成されているので、これらの間に多少のクリアランスがあり、型締の反力により型締ハウジングが傾斜することがある。傾斜すると、トグル機構を介して結合されている可動盤も傾斜することになる。型締ハウジングと可動盤が傾斜すると、タイバーは曲げられ、固定側金型と可動側金型との間に設けられている芯出し用のガイドピンがカジリを起こすようにもなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２０２７１２号公報
【非特許文献１】プラスチック成形読本  桜内雄二郎著  （株）工業調査会（Ｐ５１）
【０００７】
そこで、特許文献１により、射出成形機における型締ハウジングの倒れ防止装置が提案されている。特許文献１によると、型締ハウジングを貫通しているタイバーは、型締ハウジング内の前後端部の２カ所で支持されるようになっている。このように、タイバーが２カ所で支持されていると、タイバーは曲げに対する剛性が高められ、通常の成形には問題はない。しかしながら、導光板のような光学成形品を圧縮成形するときにはタイバーが撓み、ガイドピンに曲げが生じることがある。
【０００８】
一般に、溶融樹脂を賦形するキャビティは、型締力の中心部に位置するように設計されているので、トグル機構を備えた型締装置により圧縮成形するときも、キャビティの中心部に充填すれば、可動盤すなわち可動側金型は固定側金型に対して平行度は保たれる。しかしながら、キャビティの中心部から充填すると、導光板のような光学成形品の中心部にゲート痕が残る。図４は、光学成形品を圧縮成形するのに適した金型を示す断面図であるが、この図に示されているように、キャビティ５０は、固定側金型５１のパーティング面Ｐ”と、可動側金型５２のパーティング面Ｐ”と、４枚のキャビティ構成プレート５３、５３、…とから構成され、４本のタイバー５７、５７、…の中心部すなわち型締力の中心に位置している。このように構成されているキャビティ５０の中心部から片寄った下方にスプル６０およびランナ６１に連なったゲート６２が開口している。図４は、所定量の溶融樹脂Ｊ’が充填された状態を示しているが、このとき、固定側金型５１と可動側金型５２のパーティング面Ｐ”、Ｐ”の間には圧縮代Ｓ’が残っている。この圧縮代Ｓ’が無くなるように型締めすると、所定厚さの光学成形品が得られることになる。
【０００９】
このように構成されている固定側金型５１のパーティング面Ｐ”には、非特許文献１の５１ページにも示されているように、その４角に芯出し用のガイドピン６５、６５、…が設けられ、可動側金型５２のパーティング面Ｐ”には、前記ガイドピン６５、６５、…を受ける４個のガイドピンブッシュ６６、６６、…が設けられている。また、トグル機構Ｔの一対の長リンクＲ’、Ｒの端部は、可動盤５２’の上下のブラケットに枢着されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記のように,キャビティ５０の下方に充填されている溶融樹脂Ｊ’を、トグル機構Ｔを駆動して圧縮すると、可動盤５２’はタイバー５７、５７、…および射出ベッドＢに案内されて圧縮代Ｓ’が無くなる方向に駆動されるが、このときトグル機構Ｔは、既に説明されているように複数本のリンクと、これらのリンクの端部を受けるブッシュとから構成されているので、多少のクリアランスがある。キャビティ５０の下方は溶融樹脂Ｊ’が充填されて圧縮抵抗があるが、上方は未充填空間で抵抗はない。換言すると、上方に位置する長リンクＲ’で押される可動盤５２’の抵抗は小さい。そうすると、可動盤５２’すなわち可動側金型５２は、下端部を中心として矢印Ａ’方向に傾斜する。傾斜すると、固定側金型５１と可動側金型５２の平行度は維持できなくなり、成形品の品質が落ちるようになる。また、傾斜すると、タイバ−５７、５７、…とガイドピン６５、６５，…特にガイドピン６５、６５，…は、ガイドピンブッシュ６６の「Ｘ」で示されている部分により下方へ押されて曲がる。そうすると、ガイドピン６５、６５，…とガイドピンブッシュ６６、６６、…との間にカジリが生じ、ガイドピンの作用を奏しないようにもなる。このような現象はプレスあるいは圧縮成形用の金型においても生じる。また、キャビティ５０の上方部分に充填されているときは、逆方向に曲がる。
【００１１】
本発明は、上記したような従来の問題に鑑みてなされたもので、一般的な成形ができると共に、特に限定するものではないが、導光板のような光学成形品を高い精度で圧縮成形もすることができる成形用金型を提供することを目的としている。また、既存の金型にも容易に適用できる成形用金型を提供することも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
射出成形用の金型にも、また圧縮成形用の金型にも、固定側金型と可動側金型の一方の金型の４角には芯出し用のガイドピンが１本宛設けられ、他方の金型にはこれらのガイドピンがそえぞれ挿入されるガイドピンブッシュが設けられているが、本発明は上記目的を達成するために、ガイドピンとガイドピンブッシュを２個宛設けることにより達成される。すなわち、請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、固定盤に取り付けられている固定側金型と、可動盤に取り付けられている可動側金型のパーティング面間に成形品を賦形するキャビティが設けられ、前記金型の一方の金型のパーティング面の４角には所定の間隔をおいて第１，２の２本宛の芯出し用のガイドピンが設けられ、前記金型の他方の金型のパーティング面の４角には前記ガイドピンを受ける第１、２のガイドピンブッシュが設けられている金型であって、前記第１、２のガイドピンの位置関係は、前記可動盤を前記固定盤に対して型開閉するトグル機構の一対の長リンクの端部が前記可動盤に取り付けられている位置関係と同じ位置関係になるように構成される。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、固定盤に取り付けられている固定側金型と、可動盤に取り付けられている可動側金型のパーティング面間に成形品を賦形するキャビティが設けられ、前記金型の一方の金型のパーティング面の４角には所定の間隔をおいて第１，２の２本宛の芯出し用のガイドピンが設けられ、前記金型の他方の金型のパーティング面の４角には前記ガイドピンを受ける第１、２のガイドピンブッシュが設けられている金型であって、前記第１、２のガイドピンは、前記金型のパーティング面の４角を結ぶ対角線上に位置するように構成される。請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の金型において、前記第２のガイドピンと、該ピンに対応するガイドピンブッシュは、その後新たに設けられたガイドピンとガイドピンブッシュであるように構成される。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明によると、金型の一方の金型のパーティング面の４角には所定の間隔をおいて第１，２の２本宛の芯出し用のガイドピンが設けられ、前記金型の他方の金型のパーティング面の４角には前記ガイドピンを受ける第１、２のガイドピンブッシュが設けられている金型であって、前記第１、２のガイドピンの位置関係は、前記可動盤を前記固定盤に対して型開閉するトグル機構の一対の長リンクの端部が前記可動盤に取り付けられている位置関係と同じ位置関係になっているので、トグル機構の構成部材間にクリアランスがあって、そして型締力にアンバランスがあっても、ガイドピンが２本宛に設けられているので、見かけ上の断面係数が大きく、型締時に可動側金型は傾かない。したがって、固定側金型と可動側金型の平行度が保たれ、高品位の成形品を得ることができる。型締力にアンバランスがあっても傾かないので、キャビティに開口したゲートの位置が型締力の中心から片寄った位置にある金型を使用して圧縮成形する時も、例えば導光板のような光学成形品を圧縮成形するときも傾かない。したがって、本発明によると、高精度の圧縮成形品を得ることができるという、本発明に特有の効果が得られる。また、ガイドピンを２本宛設けるだけで、成形用金型を安価に提供でき、したがって、高精度の圧縮成形品を安価に成形できる効果も得られる。他の発明によると、第１、２のガイドピンは、金型のパーティング面の４角を結ぶ対角線上に位置しているので、可動側金型の傾きに対する抵抗力は多少小さくなるが、あらゆる方向の傾きに抵抗できる効果が得られる。さらに他の発明によると、既存の金型にガイドピンとガイドピンブッシュとを設けるだけで、圧縮成形にも適用できる金型を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態を示す図で、その（ア）は本実施の形態に係る金型を備えた射出成形機を示す正面図、その（イ）は金型の近傍を一部断面にして示す拡大正面図である。
【図２】本実施の形態に係るガイドピンの配置状態を示す側面図で、その（ア）は図１の（イ）において矢視ア−ア方向に見た側面図、その（イ）は他の実施例を示す矢視ア−ア方向に見た図に相当する側面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態に係る金型の近傍を一部断面にして示す正面図である。
【図４】従来の金型の近傍を一部断面にして示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図１〜３によって本発明の実施の形態を射出成形機を例にとって説明する。本実施の形態に係る射出成形機も、射出装置、型締装置等から構成されている。射出装置は、従来周知のようにシリンダバレル、このシリンダバレル内で回転方向と軸方向とに駆動可能に設けられているスクリュ、このスクリュを回転方向に駆動する可塑化用モータ、スクリュを軸方向に駆動する射出用モータ等から構成されているが、図には示されていない。
【００１７】
型締装置１は、図１の（ア）に示されているように、ベッドＢ上に固定的に設けられている固定盤２、固定盤２と所定の間隔をおいてベッドＢ上に軸方向に移動自在に設けられている型締ハウジング４、固定盤２と型締ハウジング４との間に設けられている４本のタイバー５、５、…、４本のタイバー５、５、…によって軸方向に案内移動される可動盤３、可動盤３を型閉じ方向および型開き方向に駆動するトグル機構１０、このトグル機構１０を駆動する型締シリンダユニット１５等から構成されている。
【００１８】
タイバー５、５、…の一方の端部は、固定盤２の４隅の透孔に通され、そして固定盤２に固定されている。タイバー５、５、…の他方の端部は、型締ハウジング４の４隅を貫通し、その外方まで延びている。そして、型締ハウジング４の外側において、タイバー５、５、…には雄ネジが形成され、この雄ネジに型厚調整用のナット６、６、…が螺合されている。
【００１９】
トグル機構１０も従来周知のように、比較的長い一対の第１リンク１１、１１、比較的短い一対の第２リンク１２、１２、一対の第３リンク１３、１３、クロスヘッド１４等から構成されている。第１リンク１１、１１の一方の端部は、可動盤３のブラケットに第１、２のピン１１ｕ、１１ｂにより回動自在に結合され、他方の端部は第２リンク１２、１２の一方の端部に同様にピン結合されている。第２リンク１２、１２の他方の端部は、型締ハウジング４に、そして第３リンクの端部は第２リンク１２、１２とクロスヘッド１４とにそれぞれ同様にピン結合されている。
【００２０】
このように、第１リンク１１、１１の一方の端部を可動盤３に回動自在に結合している第１のピン１１ｕは上方に位置し、第２のピン１１ｂは下方に位置しているので、第１リンク１１、１１により可動盤３が型締方向に駆動されるとき、可動盤３が傾くのは紙面と平行な面内ということになる。換言すると、可動盤３は、その面を紙面に対して垂直を保って傾くことになる。
【００２１】
型締ハウジング４の略中央部には透孔が形成され、型締ハウジング４の外側に設けられている型締シリンダユニット１５のピストンロッド１６は、この透孔を通ってトグル機構１０のクロスヘッド１４に接続されている。したがって、型締シリンダユニット１５のピストンロッド１６によりクロスヘッド１４が軸方向に駆動されると、可動盤３は型閉じ方向あるいは型開き方向に駆動される。
【００２２】
図１の（イ）の拡大図に示されているように、固定盤２には、固定側金型２０が、そして可動盤３には可動側金型３０がそれぞれ取り付けられている。固定側金型２０のパーティング面Ｐの４角には、可動側金型３０の方へ突き出た、芯出し用の第１のガイドピン２１、２１、…が設けられている。そして、本実施の形態によると、これらの第１のガイドピン２１、２１、…に足すような形で、第１のガイドピン２１、２１、…と所定の間隔をおいて第２のガイドピン２２、２２、…が設けられている。第１、２のガイドピン２１、２２、…は、前述した第１、２のピン１１ｕ、１１ｂと同じ方向すなわち第１、２のピン１１ｕ、１１ｂが上下方向あるいは垂直方向になるように設けられているので、図２の（ア）に示されているように、上下方向に設けられている。固定側金型２０のパーティング面Ｐには、後述するようにキャビティが構成されるが、本実施の形態によると導光板が成形されるので、キャビティの中心部から下方へ片寄った位置にスプル２４が開口している。このスプル２４はランナ２５及び主スプル２６に連なっている。
【００２３】
可動側金型３０のパーティング面Ｐ’には、前記第１、２のガイドピン２１、２２、…に対応して型締時にこれらのガイドピン２１、２２、…が挿入される第１、２のガイドピンブッシュ３１、３２、…が設けられている。また、可動側金型３０のパーティング面Ｐ’には、４辺を囲むようにして４枚のキャビティ構成プレート３４、３４、…が設けられている。これらのプレート３４、３４、…は可動側金型３０のガイド溝に抜き差し自在に設けられ、その底部には皿バネのようなバネ３５が設けられている。したがって、これらの４枚のキャビティ構成プレート３４、３４、…の頂部は、それぞれのバネ３５により固定側金型２０のパーティング面Ｐに圧接されている。
【００２４】
次に、上記実施の形態の作用について説明する。射出装置により、従来周知のようにして射出材料を可塑化・計量する。型締シリンダユニット１５に作動油を供給してトグル機構１０により型締めする。このとき、本実施の形態では導光板を圧縮成形するので、固定側金型２０と可動側金型３０のパーティング面Ｐ、Ｐ’間に圧縮代Ｓが残るように型締めする。そうすると、図１の（イ）に示されているように、固定側金型２０と可動側金型３０のパーティング面Ｐ、Ｐ’と４枚のキャビティ構成プレート３４、３４、…とにより、キャビティＣが構成される。所定量の溶融樹脂を主スプル２６、ランナ２５及びスプル２４を介してキャビティＣに射出する。このとき、溶融樹脂ＪはキャビティＣの下方に充填され、上方には未充填空間が残る。引き続き、圧縮代Ｓがなくなるように型締めする。この圧縮により、所定厚さの導光板が得られる。冷却固化を待って、型締シリンダユニット１５のピストロッド側に圧力油を供給する。そうすると、可動盤３したがって可動側金型３０が開かれ、圧縮成形品である導光板が突き出される。以下、同様にして成形する。
【００２５】
上記のようにして、圧縮成形するとき、溶融樹脂ＪはキャビティＣの下方の片寄った位置に充填されているので、可動盤３したがって可動側金型３０には、図４を使用して説明したような可動側金型３０を倒す方向に力が作用するが、本実施の形態によると、第１、２のガイドピン２１、２２が上下方向になるように設けられているので、見かけ上の断面係数が大きくなり、曲げに対する抵抗が大きく、可動側金型３０が傾くようなことはない。つまり、第１、２のガイドピン２１、２２が曲がることもない。これにより、固定側金型２０と可動側金型３０の平行度が保たれ、高品位の成形品を得ることができる。また、平行度が保たれるので、金型２０、３０を損傷するようなこともない。
【００２６】
上記実施の形態では、第１、２のガイドピン２１、２２は、前述したように、第１、２のピン１１ｕ、１１ｂと同じ位置関係すなわち上下関係になるように配置されているが、図２の（イ）に示されているように、例えば４５°振った位置に設けることもできる。換言すると、第１、２のガイドピン２１、２２が固定側金型２０の４角の略対角線上に位置するように設けることもできる。そうすると、可動側金型３０が前述した方向と異なる、あらゆる方向に倒れる力にも対抗できることになる。
【００２７】
また、上記実施の形態によると、キャビティＣはパーティング面Ｐ、Ｐ’と４枚のキャビティ構成プレート３４、３４、…から構成されているが、図３にパーティング面Ｐ、Ｐ’のみによりキャビティＣ’が構成された例が示されている。当業者には容易に理解されるので、同じ構成要素には同じ参照数字をつけて、あるいは同じような構成要素には同じ参照数字にダッシュ「’」を付けて重複説明はしない。本実施の形態によっても同様にして成形し、同様な効果が得られることは明らかである。また、導光板のような光学成形品以外の成形品も同様にして得ることができる。さらには、圧縮しない通常の成形にもそのまま使用できることも明らかである。また、上記説明では、第２のガイドピン２２、２２、…は、既存のガイドピンを有する金型に増設する旨説明されているが、当初から２本宛設けることができることは明らかである。さらには、ガイドピンとガイドピンブッシュは、相対的な関係にあるので、ガイドピンを可動側金型３０に設けることもできる。
【符号の説明】
【００２８】
１    型締装置                    ２    固定盤
３    可動盤                      ５    タイバー
１０    トグル機構                １１    第１リンク
１１ｕ    第１のピン（上方）      １１ｂ    第２のピン（下方）
２０    固定側金型                ２１    第１のガイドピン
２２    第２のガイドピン          ３０    可動側金型
３１    第１のガイドピンブッシュ  ３２    第２のガイドピンブッシュ  
【図１】
2012081606.tif 000003
【図２】
2012081606.tif 000004
【図３】
2012081606.tif 000005
【図４】
2012081606.tif 000006