成形用金型
【課題】 より確実に押出し板を後退限に戻すことができ、且つ、押出し板と油圧シリンダとの連結作業の負荷も軽減することができる成形用金型を提供する。
【解決手段】 成形用金型は、可動母型５と、押出し用油圧シリンダ２３の油圧動力が伝達されて、可動母型５側へと前進摺動する押出し板１１と、可動母型５及び押出し板１１の間に設けられ、押出し板１１を後退限側に付勢する撓み力を発生するスプリング１４とを備えている。スプリング１４の撓み力は、押出し板の摺動抵抗力と押出し用油圧シリンダの解放時戻し抵抗力とを加算した抵抗力よりも大きくなるように設定されている。
【解決手段】 成形用金型は、可動母型５と、押出し用油圧シリンダ２３の油圧動力が伝達されて、可動母型５側へと前進摺動する押出し板１１と、可動母型５及び押出し板１１の間に設けられ、押出し板１１を後退限側に付勢する撓み力を発生するスプリング１４とを備えている。スプリング１４の撓み力は、押出し板の摺動抵抗力と押出し用油圧シリンダの解放時戻し抵抗力とを加算した抵抗力よりも大きくなるように設定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイカストを初めとする各種鋳造や樹脂成形などにおける成形用金型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、成形用金型として、例えば図５及び図６に示される構成のものが知られている。この成形用金型は、射出部を持ち移動することのない固定型８１と、型の開閉動作のため移動する可動型８２とを備えている。そして、可動型８２は、成形体の形状を成形する可動中子８３、可動中子８３を保持する可動母型８４、成形体のアンダーカット部を成形する移動中子８５、移動中子８５を保持するスライドホルダ８６などからなるスライド機構部と、成形体を金型から取り出すための押出し板８８、押出しピン８９、押出しガイド棒９０、押出し量を制限するための押出し板前進限ストッパー９１、押出し後退位置（以下、「後退限」という）を決めるための押出し板後退限ストッパー９２、押出しピン８９（押出し板８８）を確実に後退限まで戻すためのリターンピン９３などからなる押出し機構部と、押出し板８８などの収納スペースを確保するダイベース９４とから構成されている。
【０００３】
ここで、押出し機構部においては、成形体の成形後、金型を開いた状態で、成形機の押出し用の油圧シリンダ９６の油圧動力が成形機側の部品（マシン部品）である押出し用、あるいは、押出し・引戻し用の連結棒９７を介して押出し板８８、並びにここに配置・支持された押出しピン８９及びリターンピン９３に伝達される。これによりこれら押出し板８８等を前進させることで、成形体を金型より押し出す。この機能においては、金型キャビティ部品の構成に関わらず、連結棒９７は、油圧シリンダ９６及び押出し板８８に固着させる必要はなく、動力を伝える媒体としてそれらの間に配置するだけでよい。
【０００４】
次に、新たな成形に移行するため、押し出された押出しピン８９及び押出し板８８を後退限まで戻す動作が必要になる。通常、アンダーカット形状を成形する移動中子８５を有しないキャビティ部品で構成される金型の場合は、上記油圧シリンダ９６により押し出された押出しピン８９及び押出し板８８を後退限まで戻す必要はない。これは、型締め時、押出し板８８に配置・支持されたリターンピン９３の先端がこれに対向する固定型８１によって押圧され、これらが押し戻されることによる。従って、この場合も、連結棒９７は、油圧シリンダ９６及び押出し板８８に固着させる必要はなく、動力を伝える媒体としてそれらの間に配置するだけでよい。
【０００５】
しかしながら、アンダーカット形状を成形する移動中子８５を有するキャビティ部品で構成され、且つ、移動中子８５の裏側に押出しピン８９が配置される金型の場合は、型締め前に移動中子８５を移動させる必要があることから、事前に押出しピン８９を後退限まで戻さなければならない。従って、連結棒９７の一端及び他端は、それぞれ油圧シリンダ９６及び押出し板８８に機械的締結等で連結されている。また、油圧シリンダ９６との連結部には、通常、押出し・引戻し方向に若干の遊びがあるため、押出しピン８９がその遊び分だけキャビティ内に突出して成形体に食い込むことがないよう、型締め時に確実に押出しピン８９及び押出し板８８を後退限まで戻すためのリターンピン９３の設置が必要になる。
【０００６】
なお、成形機側では、電磁切替弁９８に出力される制御信号にて油圧動力による押出し・引戻しの動作が制御されている。そして、この動作制御に係る押出し板８８の後退位置を検知するセンサは、例えば成形機側の油圧シリンダ９６と同期した装置に設置されている。
【特許文献１】特許第２８０８０５６号明細書（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、このように押出し板８８の後退限までの移動をリターンピン９３で行う金型の構成では、リターンピン９３を支持する分、押出し板８８が大型化することになる。そして、ダイベース９４は、押出し板８８の収容スペースが増大する分だけ可動母型８４からの荷重を受ける支柱９４ａが制限されて、可動母型８４の撓みを許容する低剛性の金型となる。そして、金型の剛性不足に起因して、成形体にバリ、フラッシュなどが生じ、ひいては、成形体の品質不良の発生や金型の短寿命化を余儀なくされている。
【０００８】
また、金型段取替え時、連結棒９７の一端及び他端をそれぞれ押出し板８８及び油圧シリンダ９６に機械的締結等で連結する必要があり、重量物が占有する狭い空間での煩雑な作業となって、長時間を要することになる。
【０００９】
一方、こうした作業の負荷を軽減するために、連結棒９７と押出し板８８及び油圧シリンダ９６との連結に関し、油圧又は空圧を利用したオートクランプ装置を採用することも考えられる。しかしながら、既存の装置に追加するには多大なコストを要することになる。また、いずれにせよ、押出し板を後退限まで戻すためにリターンピンを利用するのであれば、押出し板を小型化することはできない。
【００１０】
なお、特許文献１には、押出し板（３）を戻すためのスプリング（４）を備えた構成が記載されているが、その目的とするところは押出し板の後退時の衝撃音防止であり、押出し板を後退限まで戻すための構成を具体化したものではない。
【００１１】
本発明の目的は、より確実に押出し板を後退限に戻すことができ、且つ、押出し板と油圧シリンダとの連結作業の負荷も軽減することができる成形用金型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、可動母型と、押出し用油圧シリンダの油圧動力が伝達されて、前記可動母型側へと前進摺動する押出し板と、前記可動母型及び前記押出し板の間に設けられ、該押出し板を後退限側に付勢する撓み力を発生するスプリングとを備え、前記スプリングの撓み力は、押出し板の摺動抵抗力と押出し用油圧シリンダの解放時戻し抵抗力とを加算した抵抗力よりも大きくなるように設定されていることを要旨とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、可動中子と、押出し用油圧シリンダの油圧動力が伝達されて、前記可動中子側へと前進摺動する押出し板と、前記可動中子及び前記押出し板の間に設けられ、該押出し板を後退限側に付勢する撓み力を発生するスプリングとを備え、前記スプリングの撓み力は、押出し板の摺動抵抗力と押出し用油圧シリンダの解放時戻し抵抗力とを加算した抵抗力よりも大きくなるように設定されていることを要旨とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の成形用金型において、前記押出し板が後退限に配置されていることを検出するセンサを備えたことを要旨とする。
（作用）
請求項１又は２に記載の発明によれば、前記スプリングの撓み力は、前記後退限までの間を通じて、押出し板の摺動抵抗力と押出し用油圧シリンダの解放時戻し抵抗力とを加算した抵抗力よりも大きくなるように設定されることから、該押出し板はこの抵抗力に抗してその後退限へと確実に後退する（戻る）。
【００１５】
また、例えば前記押出し用油圧シリンダと前記押出し板との間に動力等を伝達する中継部材が配置される場合、この中継部材は該押出し板を押圧するのみで前記押出し用油圧シリンダの油圧動力を伝達し、該押出し板を前記可動母型側へと前進摺動させ得る。一方、前記中継部材は前記押出し用油圧シリンダを押圧するのみで前記スプリングの撓み力を伝達し、該押出し用油圧シリンダと一体で前記押出し板をその後退限へと後退させ得る。従って、これらの動力等の伝達に際しては、前記押出し用油圧シリンダ及び前記押出し板に前記中継部材が当接さえしていればこれらを機械的締結等で連結する必要はなく、これら押出し板と油圧シリンダとの連結作業の負荷が軽減される。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、前記センサにより前記押出し板が後退限に配置されていることを検出することで、該押出し板が後退限に確実に戻っていることを確認したうえで次の動作に移行するように成形機とのインターロックを取ることができ、異常発生時の迅速な対処が可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
以上詳述したように、請求項１乃至３に記載の発明では、より確実に押出し板を後退限に戻すことができ、且つ、押出し板と油圧シリンダとの連結作業の負荷も軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態について図面に従って説明する。
図１は、本発明が適用される金型及び成形機（マシン）の一部を示す断面図である。また、図２は可動型の正面図である。なお、図１の左右方向が型開閉の方向に相当する。図１に示されるように、本実施形態の金型は、射出部を有する固定型１と、可動型２とを備えている。固定型１は、固定母型３及び固定中子４を備えている。一方、可動型２は、可動母型５、可動中子６、スライドホルダ７、移動中子８及びダイベース９を備えている。そして、可動型２は、押出し板１１、複数の押出しガイド棒１２、押出しピン１３、スプリング１４、押出し板前進限ストッパー１５、押出し板後退限ストッパー１６、センサ１７などからなる押出し機構部を備えている。
【００１９】
前記固定母型３は成形機の固定プラテン２１に保持されており、略直方体の形状を有している。そして、固定母型３の可動型２側の端面の四隅には、同可動型２側に突出する位置決めピン３ａがそれぞれ設けられている。これら位置決めピン３ａは、前記可動型２の型開閉時の位置決めのためのものである。
【００２０】
また、前記固定母型３には、固定中子４の外形に応じた内壁面を有して可動型２側の端面から凹設された中子嵌合凹部３ｂが形成されている。前記固定中子４は、上記中子嵌合凹部３ｂの開口側から組み付けられこれと嵌合することで固定母型３に保持されている。この固定中子４は、成形体の外形に応じたキャビティ型面４ａを有している。さらに、前記固定母型３には、前記スライドホルダ７と嵌合するホルダ嵌合凹部３ｃが形成されている。
【００２１】
前記可動母型５はダイベース９に固定されており、略直方体の形状を有している。そして、可動母型５の固定型１（固定母型３）側の端面の四隅には、前記位置決めピン３ａの軸線に沿って穿設された位置決め孔５ａがそれぞれ設けられている（図２参照）。可動型２（可動母型５）は、その型開閉時にこれら位置決め孔５ａに前記位置決めピン３ａが挿入されることで位置決めされる。
【００２２】
また、前記可動母型５には、可動中子６の外形に応じた内壁面を有して固定型１側の端面から凹設された嵌合凹部５ｂが形成されている。この嵌合凹部５ｂは、型閉鎖時にその開口が前記中子嵌合凹部３ｂの開口と一致するように形成されている。前記可動中子６は、上記嵌合凹部５ｂの開口側から組み付けられこれと嵌合することで可動母型５に保持されている。この可動中子６は、成形体の外形に応じたキャビティ型面６ａを有している。
【００２３】
さらに、前記可動母型５には、前記嵌合凹部５ｂの一側（図１の上側）において型開閉方向と直交する方向（図１の上下方向）に連通するスライド溝５ｃが形成されている。そして、このスライド溝５ｃには、前記スライドホルダ７が可動中子６に当接するまでの範囲で移動可能に装着されている。前記移動中子８は、このスライドホルダ７に保持されており、移動中子８は型開閉方向において可動中子６の一部と重なって成形体のアンダーカット部を成形する。
【００２４】
なお、上記スライドホルダ７には、前記ホルダ嵌合凹部３ｃと嵌合する嵌合突部７ａが形成されている。これにより、上記スライドホルダ７は、型締め時に移動中子８とともに固定母型３及び可動母型５間に堅固に保持される。
【００２５】
前記ダイベース９は成形機の可動プラテン２２に保持されており、前記可動母型５の外形に応じた外壁面を有する略直方体の形状を有している。そして、前記ダイベース９には、可動母型５側の端面から凹設された押出し板収納凹部９ａが形成されている。前記可動母型５は、この押出し板収納凹部９ａ周りに形成される支柱部９ｂとの当接面において、例えばボルト締結にて固定されている。この支柱部９ｂは、型締め時に前記可動母型５を支える機能を有している。ダイベース９は、この押出し板収納凹部９ａにより、上記可動母型５によって閉塞されるスペースＳを形成している。このスペースＳには、前記押出し板１１が型開閉の方向（押出し方向）に前後移動可能に取り付けられている。
【００２６】
詳述すると、前記押出しガイド棒１２は、その軸線が押出し方向に伸びるように上記スペースＳ内において一端及び他端がそれぞれ押出し板収納凹部９ａの底面及び可動母型５の裏面に支持されている。上記押出し板１１は、これら押出しガイド棒１２が挿通されるガイド孔を有しており、同押出しガイド棒１２を介して位置決めされて可動母型５に対しその裏面側で押出し方向に前後摺動可能に取り付けられている。
【００２７】
前記押出し板前進限ストッパー１５は、一端が可動母型５の裏面に支持されその軸線が押出し方向（戻し方向）に所定距離だけ伸びるように上記スペースＳ内に配置されている。そして、前記押出し板１１の前進摺動は、押出し板前進限ストッパー１５の先端面に当接するまでの範囲に設定されている。これは、押出し板１１の押出し量を制限して、例えば冷却部材などの周辺部材との干渉を回避するためである。
【００２８】
一方、前記押出し板後退限ストッパー１６は、一端が押出し板収納凹部９ａの底面に支持されその軸線が押出し方向に所定距離だけ伸びるように上記スペースＳ内に配置されている。そして、前記押出し板１１の後退摺動は、押出し板後退限ストッパー１６の先端面に当接するまでの範囲に設定されている。これは、押出し板１１の後退限での配置を確実にするためである。
【００２９】
前記押出しピン１３は、その軸線が押出し方向に伸びるように前記押出し板１１に支持されている。すなわち、前記押出し板１１は、押出し方向に積層されたフロントプレート１１ａ及びリヤプレート１１ｂを有し、前記押出しピン１３はその基端側のフランジがこれらフロントプレート１１ａ及びリヤプレート１１ｂにより挟持されている。そして、上記押出しピン１３は、フロントプレート１１ａ、可動母型５及び可動中子６を貫通してその先端をキャビティ型面６ａに突出し得るように設けられている。従って、成形体の成形後の型を開いた状態では、前記押出し板１１の前進により押出しピン１３の先端がキャビティ型面６ａから突出することで可動中子６から成形体が取り出される。このとき、押出し板１１（フロントプレート１１ａ）と押出し板前進限ストッパー１５との当接によって同押出し板１１の前進が規制され（前進限に配置され）、押出しピン１３の突出量が規制されている。一方、押出し板１１（リヤプレート１１ｂ）と押出し板後退限ストッパー１６との当接によって同押出し板１１の後退が規制される（後退限に配置される）とき、前記押出しピン１３の先端は可動中子６から突出しないように設定されている。なお、上記押出しピン１３は、６本が配設されている（図２参照）。
【００３０】
図２に示されるように、前記スプリング１４は、押出し板１１（フロントプレート１１ａ）の対向端面の四隅にそれぞれ対応してその軸線が押出し方向（戻し方向）に伸びるように前記可動母型５の裏面に固着・支持されている。上記スプリング１４は、高圧ガスを密封したピストン式の、いわゆるガススプリングである。これらスプリング１４は、押出し板１１の対向端面と弾接して同押出し板１１を後退限側（押出し板１１と可動母型５とを離間させる方向）に付勢する撓み力を発生する。特に、押出し板１１が後退限に配置されているときには、押出し板１１はスプリング１４により押出し板後退限ストッパー１６に圧接するように付勢されることで当該位置に保持される。
【００３１】
従って、押出し板１１に後述する油圧動力（押出し油圧動力）が伝達されて前記押出し板１１が前進すると、これらスプリング１４は圧縮される。また、上記油圧動力が解放されると、スプリング１４は、その撓み力にて押出し板１１を後退限側に付勢しつつ膨張する。そして、上記押出し板１１は、前記押出しピン１３とともに前記押出し板後退限ストッパー１６に当接する後退限まで後退する。なお、これらスプリング１４が発生する撓み力の設定については後述する。
【００３２】
図２に示されるように、前記センサ１７は、押出し板１１（リヤプレート１１ｂ）の対向端面の両側にそれぞれ対応して前記押出し板収納凹部９ａの底面に対をなして固着・支持されている。これらセンサ１７は、例えばリミットスイッチにて構成されており、押出し板１１が後退限にあることを検出する。
【００３３】
上記ダイベース９には、前記押出し板収納凹部９ａの底壁部を押出し方向に貫通する貫通穴９ｃが形成されている。そして、この貫通穴９ｃには、前記可動プラテン２２を貫通して一端が前記押出し板１１に当接するとともに他端が成形機の押出し用油圧シリンダ２３に当接する複数の動力伝達棒２４が挿通されている。上記動力伝達棒２４は成形機側の部品（マシン部品）であって、押出し用油圧シリンダ２３の油圧動力（押出し動力）が動力伝達棒２４に伝達されると、前記押出し板１１はこの動力伝達棒２４により押圧されることで押出し方向に前進移動する。一方、押出し用油圧シリンダ２３の油圧動力が解放されると、前記押出し板１１はスプリング１４の撓み力により後退限側に付勢される。そして、押出し板１１は、上記動力伝達棒２４にて押出し用油圧シリンダ２３を押し戻しながら後退限まで後退する。
【００３４】
なお、成形機側での油圧動力の動作制御は、電磁切替弁２５に出力される制御信号にてされている。この制御信号の設定に際しては、前記センサ１７の検出信号が参照されており、押出し板１１が後退限に確実に戻っていることを確認したうえで次の動作に移行するように成形機とのインターロックが取られている。
【００３５】
ここで、本実施形態におけるスプリング１４の撓み力等の設定について以下に説明する。この撓み力等の設定は、各スプリング１４の撓み力を総和した撓み力として設定されている。
【００３６】
まず、押出し板１１の前進限でのスプリング１４の撓み力は、押出し用油圧シリンダ２３の油圧動力から、成形体の可動型２（可動中子６）への喰い付き力を差し引いた力より小さく設定されている。これは、押出し用油圧シリンダ２３の油圧動力によりスプリング１４に抗して成形体を可動型２（可動中子６）から取り出すためである。
【００３７】
また、押出し板１１の後退限でのスプリング１４の撓み力は、金型側および成形機側の押出し機構部全体の抵抗力（押出し板１１の摺動抵抗力、押出しピン１３の摺動抵抗力、押出し用油圧シリンダ２３のピストン摺動抵抗力、排出圧抵抗力などを加算した抵抗力）より大きく設定されている。これは、スプリング１４の撓み力にて押出し板１１を後退限まで戻すためである。なお、上記抵抗力において、押出し板１１の摺動抵抗力及び押出しピン１３の摺動抵抗力を併せた抵抗力を総称して「押出し板の摺動抵抗力」という。また、ピストン摺動抵抗力及び排出圧抵抗力を併せた抵抗力を総称して「押出し用油圧シリンダの解放時戻し抵抗力」という。従って、前記スプリング１４の撓み力は、これら押出し板の摺動抵抗力と押出し用油圧シリンダの解放時戻し抵抗力とを加算した抵抗力よりも大きくなるように設定されている。
【００３８】
さらに、スプリング１４は、その全ストロークの手前で押出し板１１が押出し板後退限ストッパー１６に当接する機械的な後退規制がなされるように設定されている。従って、スプリング１４は、押出し板１１の後退限で維持する撓み力にて同押出し板１１を押出し板後退限ストッパー１６に押し付け、その後退限での配置を保持させる。これは、押出し板１１と押出し板後退限ストッパー１６との遊びを解消して前後方向への振動を抑制し、次の工程へと確実に移行しうるようにするためである。
【００３９】
次に、本実施形態における押出し機構の動作について総括して説明する。成形体の成形後、型を開き移動中子８を後退させた状態で、押出し用油圧シリンダ２３を駆動する。このとき、押出し用油圧シリンダ２３の油圧動力により、動力伝達棒２４を経て可動母型５と押出し板１１との間に配置されたスプリング１４を圧縮しながら、押出し板１１及び押出しピン１３は押出し板前進限ストッパー１５に当接するまで前進する。そして、金型に張り付いた成形体は、押し出されて離型する。なお、この状態では、スプリング１４は最大限に圧縮されてその撓み力も最大になるが、前述の撓み力の設定により押出し用油圧シリンダ２３の油圧動力を打ち負かすことはない。
【００４０】
その後、成形体が取り出されると、押出し用油圧シリンダ２３の油圧は、押出し側及び戻し側とも解放状態に制御され、圧縮されたスプリング１４の撓み力は、押出し機構部全体の抵抗力（押出し板１１の摺動抵抗力、押出しピン１３の摺動抵抗力、押出し用油圧シリンダ２３のピストン摺動抵抗力及び排出圧抵抗力など）に打ち勝つ。そして、スプリング１４は、その撓み力にて押出し板１１から押出し用油圧シリンダ２３に至る押出し機構部全体を後退させる。そして、押出し板１１は、押出し板後退限ストッパー１６に当接するまで後退し、後退限での配置が保持される。
【００４１】
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、前記スプリング１４の撓み力は、後退限までの間を通じて、押出し板の摺動抵抗力と押出し用油圧シリンダの解放時戻し抵抗力とを加算した抵抗力よりも大きくなるように設定されることから、前記押出し板１１はこの抵抗力に抗してその後退限へと確実に後退する（戻る）。
【００４２】
また、前記押出し板１１と押出し用油圧シリンダ２３との間に配置される動力伝達棒２４は押出し板１１を押圧するのみで前記押出し用油圧シリンダ２３の油圧動力を伝達し、同押出し板１１を前記可動母型５側へと前進摺動させ得る。一方、前記動力伝達棒２４は前記押出し用油圧シリンダ２３を押圧するのみで前記スプリング１４の撓み力を伝達し、同押出し用油圧シリンダ２３と一体で前記押出し板１１をその後退限へと後退させ得る。従って、これらの動力等の伝達に際しては、前記押出し用油圧シリンダ２３及び前記押出し板１１に前記動力伝達棒２４が当接さえしていればこれらを機械的締結等で連結する必要はなく、これら押出し板１１と油圧シリンダ２３との連結作業の負荷を軽減することができる。つまり、これら押出し板１１と油圧シリンダ２３との間に所要の長さを有する動力伝達棒２４を配置するだけでよいため、金型の交換作業に要する時間を短縮化することができ、その作業も極めて簡易なものにできる。
【００４３】
（２）本実施形態では、前記センサ１７により前記押出し板１１が後退限に配置されていることを検出することで、同押出し板１１が後退限に確実に戻っていることを確認したうえで次の動作に移行するように成形機とのインターロックを取ることができ、異常発生時の迅速な対処が可能となる。つまり、金型や成形機の予期できない故障により押出し板１１が後退限に移行できない状態になった場合に、次の工程への移行を制約したり異常警報を発するなどして、不良品を生産し続けることを防止したり金型の短寿命化を抑制する。
【００４４】
（３）本実施形態では、センサ１７を可動型２での押出し動作に関して不動部となるダイベース９に設けたことで、その電気配線を容易に行うことができる。
（４）本実施形態では、スプリング１４としてガススプリングを採用したことで、耐久性を向上することができる。また、スプリング１４をコンパクトで長ストロークの構成にできることから、その配置自由度も向上することができる。
【００４５】
（５）本実施形態では、スプリング１４を可動母型５の裏面に設けてその配置がキャビティ型面６ａの形状によって制約されないようにしたため、即ち従来例（図６参照）のようにキャビティ型面を避けるように押出し板を延出させてリターンピンを設ける形態とは異なるため、押出し板１１を小型化することができる。
【００４６】
（６）本実施形態では、リターンピンの廃止による押出し板１１の小型化によって、ダイベース９の支柱部９ｂの受圧面積を増大することができ、可動母型５の撓みに対する剛性を増大することができる。そして、可動母型５の剛性不足に起因する成形体のバリ、フラッシュなどの発生を抑制し、ひいては、成形体の品質不良の発生や金型の短寿命化を防止することができる。
【００４７】
（７）本実施形態では、リターンピンの廃止による押出し板１１の小型化や、押出し板１１及び油圧シリンダ２３の機械的締結手段の廃止により、金型コストを低減させることができる。
【００４８】
（８）本実施形態では、前記スプリング１４は、前記押出し板１１の後退限において同押出し板１１を保持する撓み力を有する。これにより、前記押出し板１１が後退限に保持されることで、同押出し板１１が振動して異音を発生したりすることを抑制できる。
【００４９】
（第２の実施形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施形態について図面に従って説明する。なお、第２の実施形態は、第１の実施形態においてダイベースを割愛し、可動中子と押出し板との間にスプリング及びセンサ１７を配置するように変更した構成であるため、同様の部分については同一の符号を付してその説明を一部省略する。
【００５０】
図３は、本発明が適用される金型及び成形機の一部を示す断面図である。また、図４は可動型の正面図である。図３に示されるように、本実施形態の可動型３０は、前記可動プラテン２２に保持された可動母型３１を備えている。そして、可動型３０は、前記押出し板１１、複数の押出しガイド棒３２、押出しピン３３、スプリング３４、センサ３５などからなる押出し機構部を備えている。
【００５１】
前記可動母型３１は、前記嵌合凹部５ｂよりも縮幅されて更にその底面から凹設された押出し板収納凹部３１ａが形成されている。可動母型３１は、この押出し板収納凹部３１ａにより、上記可動中子６によって閉塞されるスペースＳを形成している。このスペースＳには、前記押出し板１１が型開閉の方向（押出し方向）に前後移動可能に取り付けられている。
【００５２】
詳述すると、前記押出しガイド棒３２は、その軸線が押出し方向に伸びるように上記スペースＳ内において一端及び他端がそれぞれ押出し板収納凹部３１ａの底面及び可動中子６の裏面に支持されている。前記押出し板１１は、これら押出しガイド棒３２を介して位置決めされて可動中子６に対しその裏面側で押出し方向に前後摺動可能に取り付けられている。この押出し板１１の前後摺動は、それぞれ可動中子６の対向端面（裏面）及び押出し板収納凹部３１ａの対向端面（底面）に当接するまでの範囲に設定されている。
【００５３】
前記押出しピン３３は、その軸線が押出し方向に伸びるように前記押出し板１１に支持されている。そして、上記押出しピン３３は、フロントプレート１１ａ及び可動中子６を貫通してその先端をキャビティ型面６ａに突出し得るように設けられている。従って、成形体の成形後の型を開いた状態では、前記押出し板１１の前進により押出しピン３３の先端がキャビティ型面６ａから突出することで可動中子６から成形体が取り出される。このとき、押出し板１１（フロントプレート１１ａ）と可動中子６の対向端面との当接によって同押出し板１１の前進が規制される。一方、押出し板１１（リヤプレート１１ｂ）と押出し板収納凹部３１ａの対向端面との当接によって同押出し板１１の後退が規制される。
【００５４】
図４に示されるように、前記スプリング３４は、押出し板１１の四隅にそれぞれその軸線が押出し方向に伸びるように固着・支持されている。上記スプリング３４は、高圧ガスを密封したピストン式の、いわゆるガススプリングである。これらスプリング３４は、可動中子６の対向端面と弾接して同押出し板１１を後退限側に付勢する撓み力を発生する。特に、押出し板１１が後退限に配置されているときには、押出し板１１はスプリング３４により押出し板収納凹部３１ａの対向端面（底面）に圧接するように付勢されることで当該位置に保持される。
【００５５】
上記可動母型３１には、前記押出し板収納凹部３１ａの底壁部を押出し方向に貫通する複数の貫通穴３１ｃが形成されている。そして、これら貫通穴３１ｃには、前記可動プラテン２２を貫通して一端が前記押出し板１１に当接するとともに他端が成形機の押出し用油圧シリンダ２３（図１参照）に当接する複数の動力伝達棒２４が挿通されている。なお、押出し板１１の前後摺動に伴うスプリング３４等の動作及びその撓み力の設定は前記第１の実施形態と同様であるためその説明を割愛する。
【００５６】
前記可動母型３１には、押出し板収納凹部３１ａの底面（後退限での押出し板１１の当接面）から凹設された複数の取付凹部３１ｂが形成されており、前記センサ３５はこの取付凹部３１ｂに収容される態様で固着・支持されている。図２に示されるように、前記センサ３５は、押出し板１１（リヤプレート１１ｂ）の対向端面の両側にそれぞれ対応して対をなして配置されている。これらセンサ３５は、例えばリミットスイッチにて構成されており、押出し板１１が後退限にあることを検出する。
【００５７】
以上詳述したように、本実施形態によれば、前記第１の実施形態における（１）〜（４）、（７）（８）の効果に加えて以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、スプリング３４を可動中子６の裏面に対向して押出し板１１に設けてその配置がキャビティ型面６ａの形状によって制約されないようにしたため、即ち従来例（図６参照）のようにキャビティ型面を避けるように押出し板を延出させてリターンピンを設ける形態とは異なるため、押出し板１１を小型化することができる。そして、この押出し板１１を収納するための押出し板収納凹部３１ａの容積をその分小さくすることで、押出し板収納凹部３１ａの形成に伴う可動母型３１の可動中子６から受ける荷重の受圧面積の低減を最小限に抑制することができ、可動母型５の撓みに対する剛性低下を抑制することができる。そして、可動母型５の剛性不足に起因する成形体のバリ、フラッシュなどの発生を抑制し、ひいては、成形体の品質不良の発生や金型の短寿命化を防止することができる。
【００５８】
（２）本実施形態では、可動中子６の裏面側に押出し板１１を配置し、ダイベースを廃止したことで、部品点数の低減による金型コストの低減を図ることができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
【００５９】
・前記第１の実施形態において、スプリング１４を押出し板１１に固着・支持し、これを可動母型５の裏面に弾接させてもよい。
・前記第１の実施形態において、センサ１７を押出し板１１に固着・支持してダイベース９（押出し板収納凹部９ａの底面）に対向させてもよい。
【００６０】
・前記第２の実施形態において、スプリング３４を可動中子６の裏面に固着・支持し、これを押出し板１１（フロントプレート１１ａ）の対向端面に弾接させてもよい。
・前記第２の実施形態において、センサ３５を押出し板１１に固着・支持して可動母型３１（取付凹部３１ｂの底面）に対向させてもよい。
【００６１】
・前記各実施形態において、スプリング１４，３４の個数はいくつであってもよい。要は、これらの撓み力の総和が前述の各条件を満たしていればよい。この場合、こうした撓み力が押出し板１１に均等に作用するようにスプリングを配置することが好ましい。
【００６２】
・前記各実施形態において、スプリング１４，３４としてコイルスプリングを採用してもよい。
・前記各実施形態において、センサ１７，３５として接触・非接触（近接）式の適宜のセンサを採用してもよい。
【００６３】
・前記各実施形態において、センサ１７，３５の個数はいくつであってもよい。
・本発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、その趣旨の範囲であれば全ての金型、真空（減圧）成形用金型、キャビティを形成する中子部のみを成形機上で自動でカセット的に入れ替える特殊な金型（特開平１１−２９０９８９号公報）などを問わず、どのような形態であってもよい。
【００６４】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（イ）請求項１〜３のいずれか１項に記載の成形用金型において、
前記スプリングは、前記押出し板の後退限において該押出し板を保持する撓み力を有することを特徴とする成形用金型。この技術的思想によれば、前記スプリングにより前記押出し板が後退限に保持されることで、該押出し板が振動して異音を発生したりすることを抑制できる。
【００６５】
（ロ）上記（イ）に記載の成形用金型において、
前記押出し板の後退限における前記スプリングの撓み力は、前記押出し板を前進摺動させる前記押出し用油圧シリンダの油圧動力を打ち負かさないことを特徴とする成形用金型。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す断面図。
【図２】同実施形態を示す正面図。
【図３】本発明の第２の実施形態を示す断面図。
【図４】同実施形態を示す正面図。
【図５】従来の形態を示す正面図。
【図６】従来の形態を示す断面図。
【符号の説明】
【００６７】
５，３１…可動母型、６…可動中子、８ａ，１１…押出し板、１４，３４…スプリング、１７，３５…センサ、２３…押出し用油圧シリンダ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイカストを初めとする各種鋳造や樹脂成形などにおける成形用金型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、成形用金型として、例えば図５及び図６に示される構成のものが知られている。この成形用金型は、射出部を持ち移動することのない固定型８１と、型の開閉動作のため移動する可動型８２とを備えている。そして、可動型８２は、成形体の形状を成形する可動中子８３、可動中子８３を保持する可動母型８４、成形体のアンダーカット部を成形する移動中子８５、移動中子８５を保持するスライドホルダ８６などからなるスライド機構部と、成形体を金型から取り出すための押出し板８８、押出しピン８９、押出しガイド棒９０、押出し量を制限するための押出し板前進限ストッパー９１、押出し後退位置（以下、「後退限」という）を決めるための押出し板後退限ストッパー９２、押出しピン８９（押出し板８８）を確実に後退限まで戻すためのリターンピン９３などからなる押出し機構部と、押出し板８８などの収納スペースを確保するダイベース９４とから構成されている。
【０００３】
ここで、押出し機構部においては、成形体の成形後、金型を開いた状態で、成形機の押出し用の油圧シリンダ９６の油圧動力が成形機側の部品（マシン部品）である押出し用、あるいは、押出し・引戻し用の連結棒９７を介して押出し板８８、並びにここに配置・支持された押出しピン８９及びリターンピン９３に伝達される。これによりこれら押出し板８８等を前進させることで、成形体を金型より押し出す。この機能においては、金型キャビティ部品の構成に関わらず、連結棒９７は、油圧シリンダ９６及び押出し板８８に固着させる必要はなく、動力を伝える媒体としてそれらの間に配置するだけでよい。
【０００４】
次に、新たな成形に移行するため、押し出された押出しピン８９及び押出し板８８を後退限まで戻す動作が必要になる。通常、アンダーカット形状を成形する移動中子８５を有しないキャビティ部品で構成される金型の場合は、上記油圧シリンダ９６により押し出された押出しピン８９及び押出し板８８を後退限まで戻す必要はない。これは、型締め時、押出し板８８に配置・支持されたリターンピン９３の先端がこれに対向する固定型８１によって押圧され、これらが押し戻されることによる。従って、この場合も、連結棒９７は、油圧シリンダ９６及び押出し板８８に固着させる必要はなく、動力を伝える媒体としてそれらの間に配置するだけでよい。
【０００５】
しかしながら、アンダーカット形状を成形する移動中子８５を有するキャビティ部品で構成され、且つ、移動中子８５の裏側に押出しピン８９が配置される金型の場合は、型締め前に移動中子８５を移動させる必要があることから、事前に押出しピン８９を後退限まで戻さなければならない。従って、連結棒９７の一端及び他端は、それぞれ油圧シリンダ９６及び押出し板８８に機械的締結等で連結されている。また、油圧シリンダ９６との連結部には、通常、押出し・引戻し方向に若干の遊びがあるため、押出しピン８９がその遊び分だけキャビティ内に突出して成形体に食い込むことがないよう、型締め時に確実に押出しピン８９及び押出し板８８を後退限まで戻すためのリターンピン９３の設置が必要になる。
【０００６】
なお、成形機側では、電磁切替弁９８に出力される制御信号にて油圧動力による押出し・引戻しの動作が制御されている。そして、この動作制御に係る押出し板８８の後退位置を検知するセンサは、例えば成形機側の油圧シリンダ９６と同期した装置に設置されている。
【特許文献１】特許第２８０８０５６号明細書（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、このように押出し板８８の後退限までの移動をリターンピン９３で行う金型の構成では、リターンピン９３を支持する分、押出し板８８が大型化することになる。そして、ダイベース９４は、押出し板８８の収容スペースが増大する分だけ可動母型８４からの荷重を受ける支柱９４ａが制限されて、可動母型８４の撓みを許容する低剛性の金型となる。そして、金型の剛性不足に起因して、成形体にバリ、フラッシュなどが生じ、ひいては、成形体の品質不良の発生や金型の短寿命化を余儀なくされている。
【０００８】
また、金型段取替え時、連結棒９７の一端及び他端をそれぞれ押出し板８８及び油圧シリンダ９６に機械的締結等で連結する必要があり、重量物が占有する狭い空間での煩雑な作業となって、長時間を要することになる。
【０００９】
一方、こうした作業の負荷を軽減するために、連結棒９７と押出し板８８及び油圧シリンダ９６との連結に関し、油圧又は空圧を利用したオートクランプ装置を採用することも考えられる。しかしながら、既存の装置に追加するには多大なコストを要することになる。また、いずれにせよ、押出し板を後退限まで戻すためにリターンピンを利用するのであれば、押出し板を小型化することはできない。
【００１０】
なお、特許文献１には、押出し板（３）を戻すためのスプリング（４）を備えた構成が記載されているが、その目的とするところは押出し板の後退時の衝撃音防止であり、押出し板を後退限まで戻すための構成を具体化したものではない。
【００１１】
本発明の目的は、より確実に押出し板を後退限に戻すことができ、且つ、押出し板と油圧シリンダとの連結作業の負荷も軽減することができる成形用金型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、可動母型と、押出し用油圧シリンダの油圧動力が伝達されて、前記可動母型側へと前進摺動する押出し板と、前記可動母型及び前記押出し板の間に設けられ、該押出し板を後退限側に付勢する撓み力を発生するスプリングとを備え、前記スプリングの撓み力は、押出し板の摺動抵抗力と押出し用油圧シリンダの解放時戻し抵抗力とを加算した抵抗力よりも大きくなるように設定されていることを要旨とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、可動中子と、押出し用油圧シリンダの油圧動力が伝達されて、前記可動中子側へと前進摺動する押出し板と、前記可動中子及び前記押出し板の間に設けられ、該押出し板を後退限側に付勢する撓み力を発生するスプリングとを備え、前記スプリングの撓み力は、押出し板の摺動抵抗力と押出し用油圧シリンダの解放時戻し抵抗力とを加算した抵抗力よりも大きくなるように設定されていることを要旨とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の成形用金型において、前記押出し板が後退限に配置されていることを検出するセンサを備えたことを要旨とする。
（作用）
請求項１又は２に記載の発明によれば、前記スプリングの撓み力は、前記後退限までの間を通じて、押出し板の摺動抵抗力と押出し用油圧シリンダの解放時戻し抵抗力とを加算した抵抗力よりも大きくなるように設定されることから、該押出し板はこの抵抗力に抗してその後退限へと確実に後退する（戻る）。
【００１５】
また、例えば前記押出し用油圧シリンダと前記押出し板との間に動力等を伝達する中継部材が配置される場合、この中継部材は該押出し板を押圧するのみで前記押出し用油圧シリンダの油圧動力を伝達し、該押出し板を前記可動母型側へと前進摺動させ得る。一方、前記中継部材は前記押出し用油圧シリンダを押圧するのみで前記スプリングの撓み力を伝達し、該押出し用油圧シリンダと一体で前記押出し板をその後退限へと後退させ得る。従って、これらの動力等の伝達に際しては、前記押出し用油圧シリンダ及び前記押出し板に前記中継部材が当接さえしていればこれらを機械的締結等で連結する必要はなく、これら押出し板と油圧シリンダとの連結作業の負荷が軽減される。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、前記センサにより前記押出し板が後退限に配置されていることを検出することで、該押出し板が後退限に確実に戻っていることを確認したうえで次の動作に移行するように成形機とのインターロックを取ることができ、異常発生時の迅速な対処が可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
以上詳述したように、請求項１乃至３に記載の発明では、より確実に押出し板を後退限に戻すことができ、且つ、押出し板と油圧シリンダとの連結作業の負荷も軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態について図面に従って説明する。
図１は、本発明が適用される金型及び成形機（マシン）の一部を示す断面図である。また、図２は可動型の正面図である。なお、図１の左右方向が型開閉の方向に相当する。図１に示されるように、本実施形態の金型は、射出部を有する固定型１と、可動型２とを備えている。固定型１は、固定母型３及び固定中子４を備えている。一方、可動型２は、可動母型５、可動中子６、スライドホルダ７、移動中子８及びダイベース９を備えている。そして、可動型２は、押出し板１１、複数の押出しガイド棒１２、押出しピン１３、スプリング１４、押出し板前進限ストッパー１５、押出し板後退限ストッパー１６、センサ１７などからなる押出し機構部を備えている。
【００１９】
前記固定母型３は成形機の固定プラテン２１に保持されており、略直方体の形状を有している。そして、固定母型３の可動型２側の端面の四隅には、同可動型２側に突出する位置決めピン３ａがそれぞれ設けられている。これら位置決めピン３ａは、前記可動型２の型開閉時の位置決めのためのものである。
【００２０】
また、前記固定母型３には、固定中子４の外形に応じた内壁面を有して可動型２側の端面から凹設された中子嵌合凹部３ｂが形成されている。前記固定中子４は、上記中子嵌合凹部３ｂの開口側から組み付けられこれと嵌合することで固定母型３に保持されている。この固定中子４は、成形体の外形に応じたキャビティ型面４ａを有している。さらに、前記固定母型３には、前記スライドホルダ７と嵌合するホルダ嵌合凹部３ｃが形成されている。
【００２１】
前記可動母型５はダイベース９に固定されており、略直方体の形状を有している。そして、可動母型５の固定型１（固定母型３）側の端面の四隅には、前記位置決めピン３ａの軸線に沿って穿設された位置決め孔５ａがそれぞれ設けられている（図２参照）。可動型２（可動母型５）は、その型開閉時にこれら位置決め孔５ａに前記位置決めピン３ａが挿入されることで位置決めされる。
【００２２】
また、前記可動母型５には、可動中子６の外形に応じた内壁面を有して固定型１側の端面から凹設された嵌合凹部５ｂが形成されている。この嵌合凹部５ｂは、型閉鎖時にその開口が前記中子嵌合凹部３ｂの開口と一致するように形成されている。前記可動中子６は、上記嵌合凹部５ｂの開口側から組み付けられこれと嵌合することで可動母型５に保持されている。この可動中子６は、成形体の外形に応じたキャビティ型面６ａを有している。
【００２３】
さらに、前記可動母型５には、前記嵌合凹部５ｂの一側（図１の上側）において型開閉方向と直交する方向（図１の上下方向）に連通するスライド溝５ｃが形成されている。そして、このスライド溝５ｃには、前記スライドホルダ７が可動中子６に当接するまでの範囲で移動可能に装着されている。前記移動中子８は、このスライドホルダ７に保持されており、移動中子８は型開閉方向において可動中子６の一部と重なって成形体のアンダーカット部を成形する。
【００２４】
なお、上記スライドホルダ７には、前記ホルダ嵌合凹部３ｃと嵌合する嵌合突部７ａが形成されている。これにより、上記スライドホルダ７は、型締め時に移動中子８とともに固定母型３及び可動母型５間に堅固に保持される。
【００２５】
前記ダイベース９は成形機の可動プラテン２２に保持されており、前記可動母型５の外形に応じた外壁面を有する略直方体の形状を有している。そして、前記ダイベース９には、可動母型５側の端面から凹設された押出し板収納凹部９ａが形成されている。前記可動母型５は、この押出し板収納凹部９ａ周りに形成される支柱部９ｂとの当接面において、例えばボルト締結にて固定されている。この支柱部９ｂは、型締め時に前記可動母型５を支える機能を有している。ダイベース９は、この押出し板収納凹部９ａにより、上記可動母型５によって閉塞されるスペースＳを形成している。このスペースＳには、前記押出し板１１が型開閉の方向（押出し方向）に前後移動可能に取り付けられている。
【００２６】
詳述すると、前記押出しガイド棒１２は、その軸線が押出し方向に伸びるように上記スペースＳ内において一端及び他端がそれぞれ押出し板収納凹部９ａの底面及び可動母型５の裏面に支持されている。上記押出し板１１は、これら押出しガイド棒１２が挿通されるガイド孔を有しており、同押出しガイド棒１２を介して位置決めされて可動母型５に対しその裏面側で押出し方向に前後摺動可能に取り付けられている。
【００２７】
前記押出し板前進限ストッパー１５は、一端が可動母型５の裏面に支持されその軸線が押出し方向（戻し方向）に所定距離だけ伸びるように上記スペースＳ内に配置されている。そして、前記押出し板１１の前進摺動は、押出し板前進限ストッパー１５の先端面に当接するまでの範囲に設定されている。これは、押出し板１１の押出し量を制限して、例えば冷却部材などの周辺部材との干渉を回避するためである。
【００２８】
一方、前記押出し板後退限ストッパー１６は、一端が押出し板収納凹部９ａの底面に支持されその軸線が押出し方向に所定距離だけ伸びるように上記スペースＳ内に配置されている。そして、前記押出し板１１の後退摺動は、押出し板後退限ストッパー１６の先端面に当接するまでの範囲に設定されている。これは、押出し板１１の後退限での配置を確実にするためである。
【００２９】
前記押出しピン１３は、その軸線が押出し方向に伸びるように前記押出し板１１に支持されている。すなわち、前記押出し板１１は、押出し方向に積層されたフロントプレート１１ａ及びリヤプレート１１ｂを有し、前記押出しピン１３はその基端側のフランジがこれらフロントプレート１１ａ及びリヤプレート１１ｂにより挟持されている。そして、上記押出しピン１３は、フロントプレート１１ａ、可動母型５及び可動中子６を貫通してその先端をキャビティ型面６ａに突出し得るように設けられている。従って、成形体の成形後の型を開いた状態では、前記押出し板１１の前進により押出しピン１３の先端がキャビティ型面６ａから突出することで可動中子６から成形体が取り出される。このとき、押出し板１１（フロントプレート１１ａ）と押出し板前進限ストッパー１５との当接によって同押出し板１１の前進が規制され（前進限に配置され）、押出しピン１３の突出量が規制されている。一方、押出し板１１（リヤプレート１１ｂ）と押出し板後退限ストッパー１６との当接によって同押出し板１１の後退が規制される（後退限に配置される）とき、前記押出しピン１３の先端は可動中子６から突出しないように設定されている。なお、上記押出しピン１３は、６本が配設されている（図２参照）。
【００３０】
図２に示されるように、前記スプリング１４は、押出し板１１（フロントプレート１１ａ）の対向端面の四隅にそれぞれ対応してその軸線が押出し方向（戻し方向）に伸びるように前記可動母型５の裏面に固着・支持されている。上記スプリング１４は、高圧ガスを密封したピストン式の、いわゆるガススプリングである。これらスプリング１４は、押出し板１１の対向端面と弾接して同押出し板１１を後退限側（押出し板１１と可動母型５とを離間させる方向）に付勢する撓み力を発生する。特に、押出し板１１が後退限に配置されているときには、押出し板１１はスプリング１４により押出し板後退限ストッパー１６に圧接するように付勢されることで当該位置に保持される。
【００３１】
従って、押出し板１１に後述する油圧動力（押出し油圧動力）が伝達されて前記押出し板１１が前進すると、これらスプリング１４は圧縮される。また、上記油圧動力が解放されると、スプリング１４は、その撓み力にて押出し板１１を後退限側に付勢しつつ膨張する。そして、上記押出し板１１は、前記押出しピン１３とともに前記押出し板後退限ストッパー１６に当接する後退限まで後退する。なお、これらスプリング１４が発生する撓み力の設定については後述する。
【００３２】
図２に示されるように、前記センサ１７は、押出し板１１（リヤプレート１１ｂ）の対向端面の両側にそれぞれ対応して前記押出し板収納凹部９ａの底面に対をなして固着・支持されている。これらセンサ１７は、例えばリミットスイッチにて構成されており、押出し板１１が後退限にあることを検出する。
【００３３】
上記ダイベース９には、前記押出し板収納凹部９ａの底壁部を押出し方向に貫通する貫通穴９ｃが形成されている。そして、この貫通穴９ｃには、前記可動プラテン２２を貫通して一端が前記押出し板１１に当接するとともに他端が成形機の押出し用油圧シリンダ２３に当接する複数の動力伝達棒２４が挿通されている。上記動力伝達棒２４は成形機側の部品（マシン部品）であって、押出し用油圧シリンダ２３の油圧動力（押出し動力）が動力伝達棒２４に伝達されると、前記押出し板１１はこの動力伝達棒２４により押圧されることで押出し方向に前進移動する。一方、押出し用油圧シリンダ２３の油圧動力が解放されると、前記押出し板１１はスプリング１４の撓み力により後退限側に付勢される。そして、押出し板１１は、上記動力伝達棒２４にて押出し用油圧シリンダ２３を押し戻しながら後退限まで後退する。
【００３４】
なお、成形機側での油圧動力の動作制御は、電磁切替弁２５に出力される制御信号にてされている。この制御信号の設定に際しては、前記センサ１７の検出信号が参照されており、押出し板１１が後退限に確実に戻っていることを確認したうえで次の動作に移行するように成形機とのインターロックが取られている。
【００３５】
ここで、本実施形態におけるスプリング１４の撓み力等の設定について以下に説明する。この撓み力等の設定は、各スプリング１４の撓み力を総和した撓み力として設定されている。
【００３６】
まず、押出し板１１の前進限でのスプリング１４の撓み力は、押出し用油圧シリンダ２３の油圧動力から、成形体の可動型２（可動中子６）への喰い付き力を差し引いた力より小さく設定されている。これは、押出し用油圧シリンダ２３の油圧動力によりスプリング１４に抗して成形体を可動型２（可動中子６）から取り出すためである。
【００３７】
また、押出し板１１の後退限でのスプリング１４の撓み力は、金型側および成形機側の押出し機構部全体の抵抗力（押出し板１１の摺動抵抗力、押出しピン１３の摺動抵抗力、押出し用油圧シリンダ２３のピストン摺動抵抗力、排出圧抵抗力などを加算した抵抗力）より大きく設定されている。これは、スプリング１４の撓み力にて押出し板１１を後退限まで戻すためである。なお、上記抵抗力において、押出し板１１の摺動抵抗力及び押出しピン１３の摺動抵抗力を併せた抵抗力を総称して「押出し板の摺動抵抗力」という。また、ピストン摺動抵抗力及び排出圧抵抗力を併せた抵抗力を総称して「押出し用油圧シリンダの解放時戻し抵抗力」という。従って、前記スプリング１４の撓み力は、これら押出し板の摺動抵抗力と押出し用油圧シリンダの解放時戻し抵抗力とを加算した抵抗力よりも大きくなるように設定されている。
【００３８】
さらに、スプリング１４は、その全ストロークの手前で押出し板１１が押出し板後退限ストッパー１６に当接する機械的な後退規制がなされるように設定されている。従って、スプリング１４は、押出し板１１の後退限で維持する撓み力にて同押出し板１１を押出し板後退限ストッパー１６に押し付け、その後退限での配置を保持させる。これは、押出し板１１と押出し板後退限ストッパー１６との遊びを解消して前後方向への振動を抑制し、次の工程へと確実に移行しうるようにするためである。
【００３９】
次に、本実施形態における押出し機構の動作について総括して説明する。成形体の成形後、型を開き移動中子８を後退させた状態で、押出し用油圧シリンダ２３を駆動する。このとき、押出し用油圧シリンダ２３の油圧動力により、動力伝達棒２４を経て可動母型５と押出し板１１との間に配置されたスプリング１４を圧縮しながら、押出し板１１及び押出しピン１３は押出し板前進限ストッパー１５に当接するまで前進する。そして、金型に張り付いた成形体は、押し出されて離型する。なお、この状態では、スプリング１４は最大限に圧縮されてその撓み力も最大になるが、前述の撓み力の設定により押出し用油圧シリンダ２３の油圧動力を打ち負かすことはない。
【００４０】
その後、成形体が取り出されると、押出し用油圧シリンダ２３の油圧は、押出し側及び戻し側とも解放状態に制御され、圧縮されたスプリング１４の撓み力は、押出し機構部全体の抵抗力（押出し板１１の摺動抵抗力、押出しピン１３の摺動抵抗力、押出し用油圧シリンダ２３のピストン摺動抵抗力及び排出圧抵抗力など）に打ち勝つ。そして、スプリング１４は、その撓み力にて押出し板１１から押出し用油圧シリンダ２３に至る押出し機構部全体を後退させる。そして、押出し板１１は、押出し板後退限ストッパー１６に当接するまで後退し、後退限での配置が保持される。
【００４１】
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、前記スプリング１４の撓み力は、後退限までの間を通じて、押出し板の摺動抵抗力と押出し用油圧シリンダの解放時戻し抵抗力とを加算した抵抗力よりも大きくなるように設定されることから、前記押出し板１１はこの抵抗力に抗してその後退限へと確実に後退する（戻る）。
【００４２】
また、前記押出し板１１と押出し用油圧シリンダ２３との間に配置される動力伝達棒２４は押出し板１１を押圧するのみで前記押出し用油圧シリンダ２３の油圧動力を伝達し、同押出し板１１を前記可動母型５側へと前進摺動させ得る。一方、前記動力伝達棒２４は前記押出し用油圧シリンダ２３を押圧するのみで前記スプリング１４の撓み力を伝達し、同押出し用油圧シリンダ２３と一体で前記押出し板１１をその後退限へと後退させ得る。従って、これらの動力等の伝達に際しては、前記押出し用油圧シリンダ２３及び前記押出し板１１に前記動力伝達棒２４が当接さえしていればこれらを機械的締結等で連結する必要はなく、これら押出し板１１と油圧シリンダ２３との連結作業の負荷を軽減することができる。つまり、これら押出し板１１と油圧シリンダ２３との間に所要の長さを有する動力伝達棒２４を配置するだけでよいため、金型の交換作業に要する時間を短縮化することができ、その作業も極めて簡易なものにできる。
【００４３】
（２）本実施形態では、前記センサ１７により前記押出し板１１が後退限に配置されていることを検出することで、同押出し板１１が後退限に確実に戻っていることを確認したうえで次の動作に移行するように成形機とのインターロックを取ることができ、異常発生時の迅速な対処が可能となる。つまり、金型や成形機の予期できない故障により押出し板１１が後退限に移行できない状態になった場合に、次の工程への移行を制約したり異常警報を発するなどして、不良品を生産し続けることを防止したり金型の短寿命化を抑制する。
【００４４】
（３）本実施形態では、センサ１７を可動型２での押出し動作に関して不動部となるダイベース９に設けたことで、その電気配線を容易に行うことができる。
（４）本実施形態では、スプリング１４としてガススプリングを採用したことで、耐久性を向上することができる。また、スプリング１４をコンパクトで長ストロークの構成にできることから、その配置自由度も向上することができる。
【００４５】
（５）本実施形態では、スプリング１４を可動母型５の裏面に設けてその配置がキャビティ型面６ａの形状によって制約されないようにしたため、即ち従来例（図６参照）のようにキャビティ型面を避けるように押出し板を延出させてリターンピンを設ける形態とは異なるため、押出し板１１を小型化することができる。
【００４６】
（６）本実施形態では、リターンピンの廃止による押出し板１１の小型化によって、ダイベース９の支柱部９ｂの受圧面積を増大することができ、可動母型５の撓みに対する剛性を増大することができる。そして、可動母型５の剛性不足に起因する成形体のバリ、フラッシュなどの発生を抑制し、ひいては、成形体の品質不良の発生や金型の短寿命化を防止することができる。
【００４７】
（７）本実施形態では、リターンピンの廃止による押出し板１１の小型化や、押出し板１１及び油圧シリンダ２３の機械的締結手段の廃止により、金型コストを低減させることができる。
【００４８】
（８）本実施形態では、前記スプリング１４は、前記押出し板１１の後退限において同押出し板１１を保持する撓み力を有する。これにより、前記押出し板１１が後退限に保持されることで、同押出し板１１が振動して異音を発生したりすることを抑制できる。
【００４９】
（第２の実施形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施形態について図面に従って説明する。なお、第２の実施形態は、第１の実施形態においてダイベースを割愛し、可動中子と押出し板との間にスプリング及びセンサ１７を配置するように変更した構成であるため、同様の部分については同一の符号を付してその説明を一部省略する。
【００５０】
図３は、本発明が適用される金型及び成形機の一部を示す断面図である。また、図４は可動型の正面図である。図３に示されるように、本実施形態の可動型３０は、前記可動プラテン２２に保持された可動母型３１を備えている。そして、可動型３０は、前記押出し板１１、複数の押出しガイド棒３２、押出しピン３３、スプリング３４、センサ３５などからなる押出し機構部を備えている。
【００５１】
前記可動母型３１は、前記嵌合凹部５ｂよりも縮幅されて更にその底面から凹設された押出し板収納凹部３１ａが形成されている。可動母型３１は、この押出し板収納凹部３１ａにより、上記可動中子６によって閉塞されるスペースＳを形成している。このスペースＳには、前記押出し板１１が型開閉の方向（押出し方向）に前後移動可能に取り付けられている。
【００５２】
詳述すると、前記押出しガイド棒３２は、その軸線が押出し方向に伸びるように上記スペースＳ内において一端及び他端がそれぞれ押出し板収納凹部３１ａの底面及び可動中子６の裏面に支持されている。前記押出し板１１は、これら押出しガイド棒３２を介して位置決めされて可動中子６に対しその裏面側で押出し方向に前後摺動可能に取り付けられている。この押出し板１１の前後摺動は、それぞれ可動中子６の対向端面（裏面）及び押出し板収納凹部３１ａの対向端面（底面）に当接するまでの範囲に設定されている。
【００５３】
前記押出しピン３３は、その軸線が押出し方向に伸びるように前記押出し板１１に支持されている。そして、上記押出しピン３３は、フロントプレート１１ａ及び可動中子６を貫通してその先端をキャビティ型面６ａに突出し得るように設けられている。従って、成形体の成形後の型を開いた状態では、前記押出し板１１の前進により押出しピン３３の先端がキャビティ型面６ａから突出することで可動中子６から成形体が取り出される。このとき、押出し板１１（フロントプレート１１ａ）と可動中子６の対向端面との当接によって同押出し板１１の前進が規制される。一方、押出し板１１（リヤプレート１１ｂ）と押出し板収納凹部３１ａの対向端面との当接によって同押出し板１１の後退が規制される。
【００５４】
図４に示されるように、前記スプリング３４は、押出し板１１の四隅にそれぞれその軸線が押出し方向に伸びるように固着・支持されている。上記スプリング３４は、高圧ガスを密封したピストン式の、いわゆるガススプリングである。これらスプリング３４は、可動中子６の対向端面と弾接して同押出し板１１を後退限側に付勢する撓み力を発生する。特に、押出し板１１が後退限に配置されているときには、押出し板１１はスプリング３４により押出し板収納凹部３１ａの対向端面（底面）に圧接するように付勢されることで当該位置に保持される。
【００５５】
上記可動母型３１には、前記押出し板収納凹部３１ａの底壁部を押出し方向に貫通する複数の貫通穴３１ｃが形成されている。そして、これら貫通穴３１ｃには、前記可動プラテン２２を貫通して一端が前記押出し板１１に当接するとともに他端が成形機の押出し用油圧シリンダ２３（図１参照）に当接する複数の動力伝達棒２４が挿通されている。なお、押出し板１１の前後摺動に伴うスプリング３４等の動作及びその撓み力の設定は前記第１の実施形態と同様であるためその説明を割愛する。
【００５６】
前記可動母型３１には、押出し板収納凹部３１ａの底面（後退限での押出し板１１の当接面）から凹設された複数の取付凹部３１ｂが形成されており、前記センサ３５はこの取付凹部３１ｂに収容される態様で固着・支持されている。図２に示されるように、前記センサ３５は、押出し板１１（リヤプレート１１ｂ）の対向端面の両側にそれぞれ対応して対をなして配置されている。これらセンサ３５は、例えばリミットスイッチにて構成されており、押出し板１１が後退限にあることを検出する。
【００５７】
以上詳述したように、本実施形態によれば、前記第１の実施形態における（１）〜（４）、（７）（８）の効果に加えて以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、スプリング３４を可動中子６の裏面に対向して押出し板１１に設けてその配置がキャビティ型面６ａの形状によって制約されないようにしたため、即ち従来例（図６参照）のようにキャビティ型面を避けるように押出し板を延出させてリターンピンを設ける形態とは異なるため、押出し板１１を小型化することができる。そして、この押出し板１１を収納するための押出し板収納凹部３１ａの容積をその分小さくすることで、押出し板収納凹部３１ａの形成に伴う可動母型３１の可動中子６から受ける荷重の受圧面積の低減を最小限に抑制することができ、可動母型５の撓みに対する剛性低下を抑制することができる。そして、可動母型５の剛性不足に起因する成形体のバリ、フラッシュなどの発生を抑制し、ひいては、成形体の品質不良の発生や金型の短寿命化を防止することができる。
【００５８】
（２）本実施形態では、可動中子６の裏面側に押出し板１１を配置し、ダイベースを廃止したことで、部品点数の低減による金型コストの低減を図ることができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
【００５９】
・前記第１の実施形態において、スプリング１４を押出し板１１に固着・支持し、これを可動母型５の裏面に弾接させてもよい。
・前記第１の実施形態において、センサ１７を押出し板１１に固着・支持してダイベース９（押出し板収納凹部９ａの底面）に対向させてもよい。
【００６０】
・前記第２の実施形態において、スプリング３４を可動中子６の裏面に固着・支持し、これを押出し板１１（フロントプレート１１ａ）の対向端面に弾接させてもよい。
・前記第２の実施形態において、センサ３５を押出し板１１に固着・支持して可動母型３１（取付凹部３１ｂの底面）に対向させてもよい。
【００６１】
・前記各実施形態において、スプリング１４，３４の個数はいくつであってもよい。要は、これらの撓み力の総和が前述の各条件を満たしていればよい。この場合、こうした撓み力が押出し板１１に均等に作用するようにスプリングを配置することが好ましい。
【００６２】
・前記各実施形態において、スプリング１４，３４としてコイルスプリングを採用してもよい。
・前記各実施形態において、センサ１７，３５として接触・非接触（近接）式の適宜のセンサを採用してもよい。
【００６３】
・前記各実施形態において、センサ１７，３５の個数はいくつであってもよい。
・本発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、その趣旨の範囲であれば全ての金型、真空（減圧）成形用金型、キャビティを形成する中子部のみを成形機上で自動でカセット的に入れ替える特殊な金型（特開平１１−２９０９８９号公報）などを問わず、どのような形態であってもよい。
【００６４】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（イ）請求項１〜３のいずれか１項に記載の成形用金型において、
前記スプリングは、前記押出し板の後退限において該押出し板を保持する撓み力を有することを特徴とする成形用金型。この技術的思想によれば、前記スプリングにより前記押出し板が後退限に保持されることで、該押出し板が振動して異音を発生したりすることを抑制できる。
【００６５】
（ロ）上記（イ）に記載の成形用金型において、
前記押出し板の後退限における前記スプリングの撓み力は、前記押出し板を前進摺動させる前記押出し用油圧シリンダの油圧動力を打ち負かさないことを特徴とする成形用金型。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す断面図。
【図２】同実施形態を示す正面図。
【図３】本発明の第２の実施形態を示す断面図。
【図４】同実施形態を示す正面図。
【図５】従来の形態を示す正面図。
【図６】従来の形態を示す断面図。
【符号の説明】
【００６７】
５，３１…可動母型、６…可動中子、８ａ，１１…押出し板、１４，３４…スプリング、１７，３５…センサ、２３…押出し用油圧シリンダ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動母型と、
押出し用油圧シリンダの油圧動力が伝達されて、前記可動母型側へと前進摺動する押出し板と、
前記可動母型及び前記押出し板の間に設けられ、該押出し板を後退限側に付勢する撓み力を発生するスプリングとを備え、
前記スプリングの撓み力は、押出し板の摺動抵抗力と押出し用油圧シリンダの解放時戻し抵抗力とを加算した抵抗力よりも大きくなるように設定されていることを特徴とする成形用金型。
【請求項２】
可動中子と、
押出し用油圧シリンダの油圧動力が伝達されて、前記可動中子側へと前進摺動する押出し板と、
前記可動中子及び前記押出し板の間に設けられ、該押出し板を後退限側に付勢する撓み力を発生するスプリングとを備え、
前記スプリングの撓み力は、押出し板の摺動抵抗力と押出し用油圧シリンダの解放時戻し抵抗力とを加算した抵抗力よりも大きくなるように設定されていることを特徴とする成形用金型。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の成形用金型において、
前記押出し板が後退限に配置されていることを検出するセンサを備えたことを特徴とする成形用金型。
【請求項１】
可動母型と、
押出し用油圧シリンダの油圧動力が伝達されて、前記可動母型側へと前進摺動する押出し板と、
前記可動母型及び前記押出し板の間に設けられ、該押出し板を後退限側に付勢する撓み力を発生するスプリングとを備え、
前記スプリングの撓み力は、押出し板の摺動抵抗力と押出し用油圧シリンダの解放時戻し抵抗力とを加算した抵抗力よりも大きくなるように設定されていることを特徴とする成形用金型。
【請求項２】
可動中子と、
押出し用油圧シリンダの油圧動力が伝達されて、前記可動中子側へと前進摺動する押出し板と、
前記可動中子及び前記押出し板の間に設けられ、該押出し板を後退限側に付勢する撓み力を発生するスプリングとを備え、
前記スプリングの撓み力は、押出し板の摺動抵抗力と押出し用油圧シリンダの解放時戻し抵抗力とを加算した抵抗力よりも大きくなるように設定されていることを特徴とする成形用金型。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の成形用金型において、
前記押出し板が後退限に配置されていることを検出するセンサを備えたことを特徴とする成形用金型。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−７２７２（Ｐ２００６−７２７２Ａ）
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１８７７４６（Ｐ２００４−１８７７４６）
【出願日】平成１６年６月２５日（２００４．６．２５）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月２５日（２００４．６．２５）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
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