JP5183968B2 - 射出成型装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載されるフロントランプ、サイドターンランプ等の中空体を射出成型するための射出成型装置の技術分野に属するものである。

一般に、中空状の成型体、例えばサイドターンランプを、少なくとも金型面同士の対向方向の離接移動が相対的に行なわれるように構成され、成型品を成型するための型面が形成された第一、第二の金型と、成型品を射出成型するための射出手段とを備えた射出成型装置を用いて形成する場合では、一次射出においてレンズ部とハウジング部とを成型し、これらレンズ部とハウジング部とがそれぞれ保持された第一、第二の金型同士を再度突き合わせて二次射出を行なうことで、レンズ部とハウジング部とが一体化されたサイドターンランプとなるようにした所謂中空体成型方法が提唱されている。ところで、サイドターンランプは、レンズ部とハウジング部とを一体化する前の段階でハウジング部側に光源や、光源に接続される端子部材が組み込まれることになるが、前記中空体成型方法でサイドターンランプを成型する場合では、一次射出の工程と二次射出の工程とのあいだで、一方の金型に保持されたハウジング部に対して光源や端子部材を組み込むことになり、このような作業をいちいち人手で行なうのは作業性を著しく低下させる。

この改善策として、第一、第二金型の近傍に本発明の作動装置に相当する遠隔操作装置（マニピュレーター、マジックハンド）のような作動装置を設けて、該遠隔操作装置により、第一、第二金型の作動にタイミングを合わせてハウジング部に光源や端子部材を自動的に組み込んだり、二次射出の終了後にサイドターンランプを金型から取り出したりする作業をさせるようにすることが提唱されている。
特公表第ＷＯ２００６／０７５６９４号公報

しかるに、遠隔操作装置により金型に収容される成型体に対して何らかの作動を行なう場合に、特にこれが、バルブや端子部材のように小さい部品を組み込むような場合では、これらが組み込まれるべくハウジング部の組み込み部も小さい形状となる。このため、前記従来のもののように、遠隔操作装置を金型の近傍に設けるような構成では、遠隔操作装置自体が大型化するうえ、遠隔操作装置の金型に対する位置合わせを精度よく行なうのが難しく、組み込み不良（作動不良）が発生し、サイドターンランプを歩留まりよく成型することができなくなるという問題がある。そのうえ、金型に保持されている成型体に対し、複雑な動きが要求されたような場合では、遠隔操作装置を一層大型化しなければならないばかりでなく、僅かな位置ズレでも精度が著しく低下してしまい、遠隔操作装置の操作に限界が生じるという問題もあり、ここに本発明の解決すべき課題がある。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、少なくとも金型面同士の対向方向の離接移動が相対的に行なわれるように構成され、成型体を成型するための型面が形成された第一、第二の金型と、成型体を射出成型するための射出手段とを備えた射出成型装置において、前記第一、第二何れか一方の金型に保持される成型体に任意の作動をするための作動装置を、該一方の金型に対向する作用位置と第一、第二の金型に干渉しない非作用位置とに移動自在に構成するにあたり、前記第一、第二何れか一方の金型に、作動装置を移動自在に支持するための案内体の一対が設けられるものとし、該一対の案内体を、前記一方の金型を左右または上下に挟む状態で金型の型面位置を通り越え、かつ型合わせされた第一、第二金型に干渉しないようにして設けたことを特徴とする射出成型装置である。

請求項１の発明とすることにより、作動装置の作動を、確実、かつ、正確に行なうことができて信頼高い成型体を歩留まりよく生産することが可能となり、しかも、コスト低下に寄与できるだけでなく、作動装置が邪魔になることがなく、さらに、成型体の成型工程において第一、第二金型の移動に合わせて円滑な成型工程を実現できる。

つぎに、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図面において、１、２は中空体（例えばサイドターンランプ）を成型するときに用いられる第一、第二金型であって、これら第一、第二金型１、２のうち、第一金型１は図示しない固定架台に固定される固定型であるが、第二金型２は、図示しない可動架台に搭載されており、第一金型１に対して左右方向に変位する移動と、離接する方向に変位する移動とが自在となる可動型に構成されている。そして、第一、第二金型１、２には、一次成型体としてハウジング部とレンズ部とをそれぞれ成型するために、第一凹型面１ａ、第一凸型面１ｂと、第二凸型面２ｂ、第二凹型面２ａとがそれぞれ隣接状に形成されており、第一凹型面１ａと第二凸型面２ｂ同士、第一凸型面１ｂと第二凹型面２ａ同士を互いに突き合わせ、これら突き合わせ部のあいだに、図示しないて射出手段により樹脂材を射出（一次射出）することにより、一対の一次成型体（ハウジング部とレンズ部）がそれぞれ成型されるように設定されている。そして、前記一対の一次成型体を、第一、第二金型１、２の凹型面１ａ、２ａにそれぞれ保持した状態で、第一金型１に対して第二金型２を離間する方向に移動せしめ、さらに、一次成型体同士が互いに対向する位置関係となるよう第二金型２を左右方向に移動し、再び第一、第二金型１、２同士を互いに突き合わせて、射出手段により樹脂材を射出（二次射出）することで中空状の成型体（二次成型体、サイドターンランプ）が成型されるように構成されるが、該構成は、従来通りの中空体成型方法に基づくものとなっている。

前記第一、第二金型１は、前述したように、図示しない固定架台、あるいは、可動架台に固定されるように構成されており、固定または可動架台にはベース体３が固定され、該ベース体３に第一、第二金型１、２を構成する矩形状の第一、第二金型本体部１ｃ、２ｃが固定されるように構成されている。そして、固定型である前記第一金型本体部１ｃは、第二金型２側を向く対向面に前記第一凹型面１ａと第一凸型面１ｂとが水平方向（左右方向）に隣接状に配設されている。
そして、本実施の形態では、図１に示されるように、固定型である第一金型１に本発明の作動装置４が設けられており、金型本体部１ｃの左右両側部に、本発明の案内体に相当する左右一対のガイドレール５、６がそれぞれ下方に向けて延出形成されている。

前記左ガイドレール５は、上下方向長尺体のベースプレート５ａを備えて構成されており、該ベースプレート５ａの上端部一側面が第一金型本体部１ｃの左側面に固定されており、該ベースプレート５ａの第二金型２側を向く第二金型対向部には、上下方向に長い長溝により構成されたガイド溝５ｂが形成されたガイド片５ｃが一体的に設けられている。さらに、ベースプレート５ａの上下端面には、ベースプレート５ａに直交する上下の支持片５ｄ、５ｅが一体的に設けられており、下方の支持片５ｅは固定架台に固定されている。また、上下の支持片５ｄ、５ｅのあいだには、ガイド溝５ｂに隣接する状態でガイドポール５ｆが立設されているが、該ガイドポール５ｆは、外周面に螺子溝が刻設された螺軸で構成されている。そして、上方の支持片５ｄには、駆動モータ５ｇが設けられており、該駆動モータ５ｇの図示しない出力軸とガイドポール５ｆとが連動連結され、駆動モータ５ｇの回転駆動に伴い正逆対応する回転方向に回転するように設定されている。
一方、右ガイドレール６は、第一金型本体部１ｃの右側面に固定される固定片６ａと、該固定片６ａの第二金型２側を向く対向部に一体的に設けられ、左ガイドレール５のガイド片５ｃとは線対称状のガイド溝６ｂを備えたガイド片６ｃとにより構成され、ガイド体６ｂの下端部は固定架台に固定されるように設定されている。
なお、図１から明らかなように、左右一対のガイドレール５、６は、第一金型１を左右に挟んだ状態で、該第一金型１に形成される型面１ａ、１ｂ位置を下から上方向に向かって通り越え、かつ、第一、第二金型１、２の型合わせには干渉しないよう、第一金型１の左右側部に取り付けられており、精度良く作動装置４のセットができるものでありながら、成型体の射出工程には何ら邪魔になることがないように構成されている。

そして、これら左右のガイドレール５、６に前記作動装置４が移動案内されることになるが、作動装置４を構成する支持ボックス７は、左右一対の脚片７ａ、７ｂとこれら脚片７ａ、７ｂ同士を連結する連結片７ｃとで平面視コ字形に形成されており、各脚片７ａ、７ｂの先端部、即ち、第一金型１側の先端部には、前記左右のガイドレール５、６の各ガイド溝５ｂ、６ｂにそれぞれ溝嵌合し、上下方向の移動案内を受けるガイド受け溝７ｄがそれぞれ形成されている。さらに、左側の脚片７ａには、ガイド受け溝７ｄに隣接する状態で移動用突片７ｅが左側に向けて突出形成されており、該移動用突片７ｅに、ガイドレール５に設けたガイドポール５ｆに螺合する螺子溝が刻設された螺子孔７ｆが上下方向貫通状に形成されている。

そして、前記支持ボックス７の連結片７ｃには、所謂マジックハンドとして機能する作動アーム８の基端部８ａが複数（本実施の形態では三つ）支持されており、作動アーム８の先端部８ｂは、連結片７ｃとの支持部を基準として、後述する予め設定される動作をするように設定されている。

これら作動アーム８が設けられた支持ボックス７は、左右脚片７ａ、７ｂのガイド受け溝７ｄを左右ガイドレール５、６のガイド溝５ｂ、６ｂに溝嵌合せしめるとともに、左脚片７ａの移動用突片７ｅの螺子孔７ｆを、左ガイドレール５に設けられたガイドポール５ｆに螺合させる状態で左右ガイドレール５、６に組み込まれるように設定されている。この状態において、支持ボックス７は、左右のガイドレール５、６からの抜け止めがなされ、かつ、移動用突片７ｅがガイドポール５ｆに対して一体回転が規制される（相対回転自在な）状態で外嵌するように設定されている。そして、駆動モータ５ｇを正逆何れか一方に回転してガイドポール５ｆを対応する方向に回転させることにより、ガイドポール５ｆに螺合する移動用突片７ｅが強制的にガイドポール５ｆに沿って上下方向に相対移動し、これに伴い、支持ブラケット７（作動装置４）が左右のガイドレール５、６に沿う状態で移動するように設定されており、これによって、作動装置４は、第一金型１の各型面１ａ、１ｂに対向する作用位置と、第一金型１の下方に位置し、第一、第二金型１、２に干渉することのない非作用位置とのあいだを変位するように設定されている。

つぎに、中空体としてサイドターンランプを第一、第二金型１、２を用いて成型する工程を想定して、第一、第二金型と作動装置４との作動状態について説明する。
まず、第一、第二金型１、２同士を、第一凹型面１ａに対して第二凸型面２ｂ、第一凸型面１ｂに対して第二凹型面２ａをそれぞれ対向させる状態から、第二金型２を第一金型１に近接させる移動をして、第一、第二金型１、２を互いに突き合わせた状態として一次成型体（ハウジング部とレンズ部）を成型し、一次成型体であるハウジング部を第一金型凹型面１ａに保持し、レンズ部を第二金型凹型面２ａに保持した状態とし、第二金型２を第一金型１から離間させる。
一方、第一、第二金型１、２により一次成型体を成型する工程において、作動装置４（支持ボックス７）は、図１、２に示すように、第一、第二金型１、２の両者に干渉することのない非作用位置に位置して、作動待機状態となるように設定されており、この非作用位置（作動待機状態）において、作動アーム８の先端部８ｂに端子部材、バルブを保持させる。そして、第一、第二金型１、２同士が離間することにタイミングを合わせて駆動モータ５ｇを所定時間のあいだ回転駆動してガイドポール５ｆを所定方向に回転することにより、図３、４、５、６に示すように、支持ボックス７の移動用突片７ｅがガイドポール５ｆに対して相対回転し、作動装置４（支持ボックス７）が第一金型１に対向する作用位置まで上方移動する。この状態において、作動アーム８が所定の作動を行なうことにより、先端部８ｂに保持された端子部材、バルブを第一金型凹型面１ａに保持されるハウジング部に挿入組み込みし、その後、駆動モータ５ｇを逆方向に所定時間のあいだ回転駆動してガイドポール５ｆを反対方向に回転することにより、作動装置４が第一金型１に対向する作用位置から前記非作用位置に下方移動するように設定されている。

続いて、第二金型２を左右方向に移動させ、第一、第二凹型面１ａ、２ａ同士に保持されているハウジング部とレンズ部とが対向する状態とし、続いて、第二金型２を第一金型１に近接するように移動し、ハウジング部とレンズ部とを突き当てた状態とする。この状態において第二射出することにより、ハウジング部とレンズ部とが一体化されたサイドターンランプが成型され、第二金型２を第一金型１から離間させることで、前記成型されたサイドターンランプが第一金型１に保持された状態とする。この状態となると、再び作動装置４の電動モータ５ｇを駆動して作動装置４を作用位置に位置せしめ、作動アーム８の先端部８ｂを所定作動させることにより、成型されたサイドターンランプを第一金型１から型抜きして、図示しない所定のストック台に取り出すように設定されている。そして、取り出し作動終了後に、電動モータ５ｇを駆動して作動装置４を非作用位置に位置せしめ、その後、第二金型２を、第一凹型面１ａに対して第二凸型面２ｂ、第一凸型面１ｂに対して第二凹型面２ａがそれぞれ対向する位置に移動させ、以降、前記工程を繰り返すことにより、順次サイドターンランプが成型されるように構成されている。

叙述の如く構成された本形態において、第一、第二金型１、２を用いてサイドターンランプを成型するにあたり、成型の過程で、作動装置４の作動アーム８が成型体に対して種々の作動をすることになるが、作動アーム８は支持ボックス７に収容され、該支持ボックス７は、第一金型１に設けられた左右のガイドレール５、６に移動案内されるように構成されている。この結果、第一金型１に対する作動装置４の位置合わせ、即ち、支持ボックス７に配設される各作動アーム８の第一金型１に対する位置合わせを精度よく行なうことが容易になって、作動装置４（作動アーム８）が成型体に対して実施する作動を、確実、かつ、正確に行なうことができて、信頼性の高い成型体を歩留まりよく生産することが可能となり、しかも、コスト低下にも寄与できる。さらに、このものでは、第一金型１に近接した状態で作動装置４を設けることができるので、作動アーム８（作動装置４）を軽量、小型化することができるばかりでなく、成型体に対して複雑な動きが要求されたとしても対応することが可能となり、成型体の成型精度を高めることができるばかりでなく、高度な性能、複雑な形状の成型体を生産することにも対応できる。

このように、本発明が実施されたものにあっては、第一金型１に近接した状態で作動装置４が配設されるが、該作動装置４は、第一、第二金型１、２の作動状態に合わせて、作動装置４としての機能を果すときのみ第一金型１に対向する作用位置に変位するようにしたので、作動装置４が邪魔になるようなことがなく、成型工程において第一、第二金型１、２の移動に合わせて円滑な成型工程を実現できる。

尚、本発明は前記実施の形態に限定されないことは勿論であって、図７、８、９に示す第二の実施の形態のようにすることもできる。
前記第二の実施の形態において、第一、第二金型１、２の基本構成は前記第一の実施の形態と同様であり、同様の符号を付すことで説明を省略する。第二の実施の形態の案内体９は、前記第一の実施の形態と同様に固定側の金型である第一金型１に設けられるが、前記案内体９は、上下一対に構成されており、金型本体１ｃの上下縁部から左右方向一方に延出する状態で形成されている。そして、案内体９に移動自在に案内される作動装置１０は、案内体９に沿って左右方向に移動するように構成され、第一金型１に対向する作用位置と、第一金型１の一側方に変位して第一、第二金型１、２に干渉しない非作用位置とに変位するように構成されている。尚、作動装置１０の案内体９による移動構成は、前記第一の実施の形態と同様に、案内体９に形成されたガイド溝９ａと、作動装置１０を構成する支持ボックス１１に形成されたガイド溝１１ａとによるスライド移動により構成されるが、支持ボックス１１をスライド移動させる駆動装置は、前記第一の実施の形態と同様の螺軸構成を用いることもできるが、別途汎用の構成を用いることも可能であり、本実施の形態では図示するのを省略する。
そしてこの場合でも、第一、第二金型１、２により一次または二次射出がなされるあいだは非作用位置に位置して第一、第二金型１、２に干渉することはなく、第二金型２が第一金型１から離間した状態で、作動装置１０を必要とするタイミングになると作用位置に移動させ、支持ボックス１１に搭載される作動アーム１２が所定の作業を行なうことで、第一金型１に成型される成型体に対して所定の作動を行なうように設定されており、この場合でも、作動装置１０に搭載される作動アーム８の形状をコンパクト化できるとともに、作動装置１０による作動を精度よく、かつ、正確に行なうことができる。
なおこのものも、図７から明らかなように、上下一対の案内体９は、第一金型１を上下に挟んだ状態で、該第一金型１に形成される型面１ａ、１ｂ位置を左右方向に向けて通り越え、かつ、第一、第二金型１、２の型合わせには干渉しないよう、第一金型１の上下側部に取り付けられており、精度良く作動装置４のセットができるものでありながら、成型体の射出工程には何ら邪魔になることがないように構成されている。

前記各実施の形態では、作動装置の作動アームは、作動装置が設けられる第一金型に保持される成型体に対してのみ作動する構成となっているが、作動アームは、作動装置が設けられている第一金型に限らず、第二金型に保持される成型体に対しても作動する構成とすることもできる。
また、作動装置としては、支持ボックスに搭載される装置をマジックハンドに限定することはなく、例えば成型体を成膜するための成膜装置としてもよく、要は、型移動を伴う成型体の成型工程で、成型体に対して何らかの作動を行なうために必要な装置を支持ボックスに搭載して構成することができる。

作動装置が非作用位置に位置する状態での射出成型装置の斜視図である。 作動装置が非作用位置に位置する状態での射出成型装置の斜視図である。 作動装置が作用位置に位置する状態での射出成型装置の斜視図である。 作動装置が作用位置に位置する状態での射出成型装置の要部拡大斜視図である。 作動装置が作用位置に位置する状態での射出成型装置の斜視図である。 作動装置が作用位置に位置する状態での射出成型装置の要部拡大斜視図である。 図７（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ第二の実施の形態における作動装置が非作用位置に位置する状態での射出成型装置の斜視図である。 図８（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ第二の実施の形態における作動装置が作用位置に位置する状態での射出成型装置の斜視図である。 第二の実施の形態における作動装置が作用位置に位置する状態での射出成型装置の要部拡大斜視図である。

符号の説明

１ 第一金型
１ａ 第一凹型面
２ 第二金型
３ ベース体
４ 作動装置
５ 左ガイドレール
５ｂ ガイド溝
５ｆ ガイドポール
６ 右ガイドレール
７ 支持ボックス
７ｄ ガイド受け溝
７ｅ 移動用突片
７ｆ 螺子孔
８ 作動アーム

Claims (1)

1. 少なくとも金型面同士の対向方向の離接移動が相対的に行なわれるように構成され、成型体を成型するための型面が形成された第一、第二の金型と、成型体を射出成型するための射出手段とを備えた射出成型装置において、前記第一、第二何れか一方の金型に保持される成型体に任意の作動をするための作動装置を、該一方の金型に対向する作用位置と第一、第二の金型に干渉しない非作用位置とに移動自在に構成するにあたり、前記第一、第二何れか一方の金型に、作動装置を移動自在に支持するための案内体の一対が設けられるものとし、該一対の案内体を、前記一方の金型を左右または上下に挟む状態で金型の型面位置を通り越え、かつ型合わせされた第一、第二金型に干渉しないようにして設けたことを特徴とする射出成型装置。

Images