JP2017013476A - 温度調整機能を有する金型装置 - Google Patents

Abstract

【課題】金型を分割することにより金型の交換時間を短くする効果を得つつ、成形面の温度を所望値に短時間で到達させることにより段取り替え時間を短縮する。
【解決手段】金型装置（１４）は、一対の型ホルダ（３０，４０）と、流路（６０ａ，７０ａ）及び接続部（６７，６８，７４，７５）を備える一対のカートリッジ（５１，５２）とを備える。一対のカートリッジ（５１，５２）による一対の型ホルダ（３０，４０）への着脱方向と接続部（６７，６８，７４，７５）による接続装置（２３）の被接続部（１１１，１１２，１１３，１１４）への接続離脱方向とは、同一方向であり、一対のカートリッジ（５１，５２）による一対の型ホルダ（３０，４０）への着脱動作によって、接続部（６７，６８，７４，７５）による接続装置（２３）の被接続部（１１１，１１２，１１３，１１４）への接続離脱が行われる。
【選択図】図１

Description

本発明は、温度調整機能を有する金型装置に関するものである。

特許文献１には、接近離間する一対の型ホルダと、一対の型ホルダに着脱される一対のカートリッジとを備える金型ユニットが記載されている。この金型ユニットは、型ホルダとカートリッジとに分割することにより、型ホルダを設備本体に取り付けた状態を維持しつつ、カートリッジのみを変更することで、異なる成形体を成形することができる。従って、質量の小さなカートリッジを変更するだけであるため、交換時間が短くなる。
また、成形時における金型の温度を制御するために、金型に温度調整された流体を流通させることが、特許文献２に記載されている。

実開平２−１４８３１９号公報 特開２００５−２７１４２９号公報

特許文献１に記載されているように、金型を分割する場合には、設備に固定されている型ホルダに温度調整された流体を流通させることができる。しかし、型ホルダとカートリッジとが分割されている場合に、型ホルダを温度調整したとしても、カートリッジの成形面の温度を所望値にするまでに時間がかかり、段取り替え時間が長くなるという問題が生じる。

本発明は、金型を分割することにより金型の交換時間を短くする効果を得つつ、成形面の温度を所望値に短時間で到達させることにより段取り替え時間を短縮することができる、温度調整機能を有する金型装置を提供することを目的とする。

本発明の温度調整機能を有する金型装置は、接近離間する一対の型ホルダと、前記一対の型ホルダのそれぞれに着脱可能に設けられ、流路を備え、前記流路の出入口のそれぞれに設けられる接続部を備え、且つ成形面のそれぞれが形成される一対のカートリッジと、温度調整された流体を供給する温度調整装置と、前記一対の型ホルダのそれぞれに対して相対的に固定され、前記接続部のそれぞれに接続離脱する被接続部をそれぞれ備え、前記温度調整装置から供給される流体を前記一対のカートリッジのそれぞれの前記流路を通過して前記温度調整装置へ還流する接続装置と、を備える。

前記一対のカートリッジによる前記一対の型ホルダへの着脱方向と前記接続部による前記被接続部への接続離脱方向とは、同一方向であり、前記一対のカートリッジによる前記一対の型ホルダへの着脱動作によって、前記接続部による前記被接続部への接続離脱が行われる。

本発明の金型装置は、型ホルダとカートリッジとに分割しているため、成形対象を変更する場合には、作業者は、型ホルダを交換することなく、軽量のカートリッジを交換すればよい。従って、交換作業が容易となる、交換時間が短くなる。

さらに、カートリッジが、流路、及び、流路の出入口には接続部を備える。そして、接続装置は、カートリッジの接続部に接続離脱する被接続部を備える。接続装置の被接続部がカートリッジの接続部に接続された状態において、温度調整装置から供給される流体は、接続装置を介して、カートリッジの流路に流入し、カートリッジから接続装置を介して温度調整装置に還流される。従って、型ホルダに着脱されるカートリッジに、直接、温度調整された流体を流通させることができるため、成形面の温度を所望値に到達させるまでの時間が短くなる。

さらに、カートリッジが型ホルダに着脱される方向が、カートリッジの接続部と接続装置の被接続部との接続離脱方向とが同一方向であり、カートリッジの着脱動作によって接続部による接続離脱が行われる。そのため、作業者は、カートリッジによる型ホルダへの着脱作業の他に、カートリッジの接続部と接続装置の被接続部との接続離脱作業を行う必要がない。つまり、作業者は、単に、カートリッジを型ホルダに着脱することだけ行えばよい。以上より、段取り替え時間が非常に短くなる。

模式的に示した射出成型機を上方から見た図であって、金型ユニットの部分を断面図として示す。 射出成型機を構成する金型ユニットの分解斜視図であって、図２の紙面奥側（第二方向奥側）から見た図である。 金型ユニットを構成する第一カートリッジの分解斜視図であって、図２の紙面奥側（第二方向奥側）から見た図である。 金型ユニットを構成する第二カートリッジの分解斜視図である。 金型ユニットを構成する係止装置の断面図である。 カプラの軸方向断面図である。 カートリッジを型ホルダに装着した状態を、第一方向から見た図である。 カートリッジを型ホルダから離脱した状態、第一方向から見た図である。

（１．射出成型機の全体構成の概要）
射出成型機１の全体構成について、図１を参照して説明する。射出成型機１は、例えば、樹脂製品を成形する装置であって、一例として軸受を構成する樹脂製保持器を成形する装置である。射出成型機１の成形対象は、樹脂製保持器に限られるものではなく、種々の樹脂製品とすることができ、さらに樹脂製品に限られるものでもない。

射出成型機１は、基台１０と、基台１０上に水平である第一方向に相対移動可能に設けられる第一支持台１１及び第二支持台１２と、溶融樹脂供給装置１３とを備える。第一支持台１１は、基台１０上に第一方向に移動可能に配置される。第二支持台１２は、第一支持台１１の移動方向に対向するように基台１０上に固定される。そして、第一支持台１１と第二支持台１２とは、接近及び離間する。なお、第一支持台１１及び第二支持台１２の何れもが、基台１０に対して第一方向に移動可能に設けられるようにしてもよい。溶融樹脂供給装置１３は、基台１０及び第二支持台１２に固定され、第二支持台１２に対して溶融樹脂を供給する。

射出成型機１は、さらに、温度調整機能を有する金型装置１４を備える。金型装置１４は、金型ユニット２１と、温度調整装置２２と、接続装置２３とを備える。
金型ユニット２１は、一対の型ホルダとしての第一、第二型ホルダ３０，４０と、一対のカートリッジとしての第一、第二カートリッジ５１，５２とを備える。第一型ホルダ３０は、第一支持台１１のうちの第二支持台１２側に固定される。第二型ホルダ４０は、第一型ホルダ３０に第一方向に対向するように、第二支持台１２に固定される。

第一カートリッジ５１は、第一型ホルダ３０のうち第二型ホルダ４０側に着脱可能に取り付けられる。第二カートリッジ５２は、第一カートリッジ５１に対向するように、第二型ホルダ４０に着脱可能に取り付けられる。第一、第二カートリッジ５１，５２の第一、第二型ホルダ３０，４０に対する着脱方向は、第一型ホルダ３０と第二型ホルダ４０の接近離間方向である第一方向とは異なる第二方向である。本実施形態においては、第二方向は、水平方向であって、第一方向に直交する方向である。第一カートリッジ５１及び第二カートリッジ５２のそれぞれの対向面は、成形対象を成形するためのキャビティを形成する成形面８０ａ，９０ａを有する。

ここで、第一，第二カートリッジ５１，５２は、一対のカートリッジ本体としての第一、第二カートリッジ本体６０，７０と、一対の入れ子としての第一、第二入れ子８０，９０とを備える。なお、本実施形態では、第一、第二カートリッジ本体６０，７０と第一、第二入れ子８０，９０とが別体とする場合を例にあげるが、これらが一体に形成されて第一、第二カートリッジ５１，５２を構成するようにしてもよい。

第一、第二カートリッジ本体６０，７０は、第一、第二型ホルダ３０，４０に第二方向に着脱可能に設けられる。第一、第二入れ子８０，９０は、第一、第二カートリッジ本体６０，７０に第一方向に着脱可能に設けられ、成形面８０ａ，９０ａを有する。

第一、第二型ホルダ３０，４０及び第一、第二カートリッジ本体６０，７０は、温度調整された流体を流通する流路３０ａ，４０ａ，６０ａ，７０ａを備える。さらに、第一、第二型ホルダ３０，４０及び第一、第二カートリッジ本体６０，７０は、それぞれの流路３０ａ，４０ａ，６０ａ，７０ａの入口側に設けられる入口側接続部３４，４４，６７，７４を備える。第一、第二型ホルダ３０，４０及び第一、第二カートリッジ本体６０，７０は、それぞれの流路３０ａ，４０ａ，６０ａ，７０ａの出口側に設けられる出口側接続部３５，４５，６８，７５を備える。つまり、第一、第二型ホルダ３０，４０及び第一、第二カートリッジ本体６０，７０は、流通する流体の温度を制御することにより温度制御される。

温度調整装置２２は、温度調整された流体を供給する。また、温度調整装置２２は、還流された流体を所望の温度に調整した上で、再び供給することができる。
接続装置２３は、第一、第二型ホルダ３０，４０及び第一、第二カートリッジ本体６０，７０のそれぞれと、温度調整装置２２との間で、流体を流通する。接続装置２３は、第一、第二型ホルダ３０，４０の入口側接続部３４，４４に着脱可能に接続するホルダ用入口側被接続部１０１，１０２と、出口側接続部３５，４５に着脱可能に接続するホルダ用出口側被接続部１０３，１０４と、ホルダ用入口側被接続部１０１，１０２及びホルダ用出口側被接続部１０３，１０４と温度調整装置２２の供給側と還流側との間においてそれぞれで接続するホルダ用管路１０５，１０６とを備える。

さらに、接続装置２３は、第一、第二カートリッジ本体６０，７０の入口側接続部６７，７４に着脱可能に接続するカートリッジ用入口側被接続部１１１，１１２と、出口側接続部６８，７５に着脱可能に接続するカートリッジ用出口側被接続部１１３，１１４と、カートリッジ用入口側被接続部１１１，１１２及びカートリッジ用出口側被接続部１１３，１１４と温度調整装置２２の供給側と還流側との間においてそれぞれで接続するカートリッジ用管路１１５，１１６とを備える。カートリッジ用入口側被接続部１１１及びカートリッジ用出口側被接続部１１３は、第一型ホルダ３０のブラケット３６に固定され、カートリッジ用入口側被接続部１１２及びカートリッジ用出口側被接続部１１４は、第二型ホルダ４０のブラケット４７に固定される。

（２．金型ユニットの詳細構成）
金型ユニット２１の詳細構成について、図２−図５を主として参照し、図１を適宜参照しつつ説明する。ここで、図２において、左右方向が第一方向であり、前後方向が第二方向である。また、以下の説明において、図２において、紙面手前側を第二方向の手前側とし、紙面奥側を第二方向の奥側とする。また、図２において、上下方向を第三方向とする。また、図３及び図４は、図２の第二方向の奥側から見た第一、第二カートリッジ５１，５２であるため、図３及び図４において、紙面手前側が第二方向の奥側となる。

第一型ホルダ３０について、図２を参照して説明する。第一型ホルダ３０は、取付プレート３１、一対の対向延在部３２，３３と、入口側接続部３４（図１に示す）と、出口側接続部３５（図１に示す）と、ブラケット３６（図１に示す）とを備える。

取付プレート３１は、第一支持台１１の第二支持台１２側の面にボルトにより取り付けられる。一対の対向延在部３２，３３は、取付プレート３１の第二支持台１２側の面から、互いに平行に延在して、取付プレート３１に一体的に設けられる。一対の対向延在部３２，３３は、第一方向及び第二方向に直交する第三方向（図２の上下方向）に対向する。一対の対向延在部３２，３３の対向面のうち取付プレート３１側には、凹溝３２ａ，３３ａが形成される。従って、取付プレート３１及び一対の対向延在部３２，３３の内側には、第二方向に断面Ｔ字形状の空間が形成される。さらに、一対の対向延在部３２，３３のそれぞれの第一方向の先端面（図２の右端面）には、ノック穴３２ｂが形成される。

取付プレート３１及び一対の対向延在部３２，３３には、流路３０ａ（図１に示す）が形成される。本実施形態においては、流路３０ａは、対向延在部３２の第二方向の奥側面から、取付プレート３１を通過して、もう一方の対向延在部３３の第二方向の奥側面に至るように形成される。第一型ホルダ３０は、流路３０ａを流通する流体によって、満遍なく所望の温度にされる。

入口側接続部３４（図１に示す）は、流路３０ａの入口側に設けられる。つまり、入口側接続部３４は、対向延在部３２における第二方向の奥側面に配置される。出口側接続部３５（図１に示す）は、流路３０ａの出口側に設けられる。つまり、出口側接続部３５は、対向延在部３３における第二方向の奥側面に配置される。入口側接続部３４及び出口側接続部３５は、カプラを構成するソケットとプラグの一方である。なお、このカプラは、一般的によく用いられる係止機構付カプラである。係止機構は、ソケットの外周に摺動可能に嵌合される係止用スリーブと、ソケットに設けられるボール保持窓と、プラグに設けられるボール係合溝と、ボール保持窓に保持され係止用スリーブによってボール係合溝に係入離脱する係止ボールとを備える。

ここで、接続装置２３のホルダ用入口側被接続部１０１及びホルダ用出口側被接続部１０３は、入口側接続部３４及び出口側接続部３５に対応するカプラのソケットとプラグの他方である。つまり、入口側接続部３４は、接続装置２３のホルダ用入口側被接続部１０１に接続される。出口側接続部３５は、ホルダ用出口側被接続部１０３に接続される。ブラケット３６は、取付プレート３１の第二支持台１２側の面において、第二方向奥側の部位から延在して、取付プレート３１に一体的に設けられる。ブラケット３６は、カートリッジ用入口側被接続部１１１及びカートリッジ用出口側被接続部１１３を固定する。

次に、第二型ホルダ４０について、図２を参照して説明する。第二型ホルダ４０は、取付プレート４１、一対の対向延在部４２，４３と、入口側接続部４４（図１に示す）と、出口側接続部４５（図２に示す）と、ノックピン４６と、ブラケット４７とを備える。

取付プレート４１は、第二支持台１２の第一支持台１１側の面にボルトにより取り付けられる。一対の対向延在部４２，４３は、取付プレート４１の第一支持台１１側の面から、互いに平行に延在して、取付プレート４１に一体的に設けられる。一対の対向延在部４２，４３は、第三方向（図２の上下方向）に対向する。一対の対向延在部４２，４３の対向面のうち取付プレート４１側には、凹溝４２ａ，４３ａが形成される。従って、取付プレート４１及び一対の対向延在部４２，４３の内側には、第二方向に断面Ｔ字形状の空間が形成される。

取付プレート４１及び一対の対向延在部４２，４３には、流路４０ａ（図１に示す）が形成される。本実施形態においては、流路４０ａは、対向延在部４２の第二方向の奥側面から、取付プレート４１を通過して、もう一方の対向延在部４３の第二方向の奥側面に至るように形成される。第二型ホルダ４０は、流路４０ａを流通する流体によって、満遍なく所望の温度にされる。

入口側接続部４４（図１に示す）は、流路４０ａの入口側に設けられる。つまり、入口側接続部４４は、対向延在部４２における第二方向の奥側面に配置される。出口側接続部４５（図１に示す）は、流路４０ａの出口側に設けられる。つまり、出口側接続部４５は、対向延在部４３における第二方向の奥側面に配置される。入口側接続部４４及び出口側接続部４５は、カプラを構成するソケットとプラグの一方である。なお、このカプラは、一般的によく用いられる係止機構付カプラである。係止機構は、ソケットの外周に摺動可能に嵌合される係止用スリーブと、ソケットに設けられるボール保持窓と、プラグに設けられるボール係合溝と、ボール保持窓に保持され係止用スリーブによってボール係合溝に係入離脱する係止ボールとを備える。

ここで、接続装置２３のホルダ用入口側被接続部１０２及びホルダ用出口側被接続部１０４は、入口側接続部４４及び出口側接続部４５に対応するカプラのソケットとプラグの他方である。つまり、入口側接続部４４は、接続装置２３のホルダ用入口側被接続部１０２に接続される。出口側接続部４５は、ホルダ用出口側被接続部１０４に接続される。

ノックピン４６は、一対の対向延在部４２，４３のそれぞれの第一方向の先端面（図２の左端面）に、第一方向に延びるように形成される。さらに、ノックピン４６は、ノック穴３２ｂに対応する位置に設けられる。ブラケット４７は、取付プレート４１の第一支持台１１側の面において、第二方向奥側の部位から延在して、取付プレート４１に一体的に設けられる。ブラケット４７は、カートリッジ用入口側被接続部１１２及びカートリッジ用出口側被接続部１１４を固定する。

第一カートリッジ本体６０について図２及び図３を参照して説明する。第一カートリッジ本体６０は、Ｔ字部６１と、入れ子固定部６２と、押付プレート６３と、付勢部材６４と、規制プレート６５と、把持部６６と、入口側接続部６７と、出口側接続部６８とを備える。

Ｔ字部６１は、第一型ホルダ３０のＴ字形状の内部空間に対応するように、第二方向に直交する断面形状をＴ字形状に形成される。従って、Ｔ字部６１は、第一型ホルダ３０のＴ字形状の内部空間に対して、第二方向に案内され、第一方向への離脱を規制される。入れ子固定部６２は、Ｔ字部６１の第一方向の先端面に固定され、第一型ホルダ３０のＴ字形状の内部空間に挿入される矩形状に形成される。入れ子固定部６２は、第一入れ子８０を第一方向から挿入する円形貫通孔６２ａを有する。

Ｔ字部６１及び入れ子固定部６２には、流路６０ａ（図１に示す）が形成される。本実施形態においては、流路６０ａは、入れ子固定部６２の第二方向の奥側面から、Ｔ字部６１を通過して、再び入れ子固定部６２に戻り第二方向の奥側面に至るように形成される。第一カートリッジ本体６０は、流路６０ａを流通する流体によって、満遍なく所望の温度にされる。

押付プレート６３は、入れ子固定部６２の第一支持台１１側の面に、第一方向に進退可能に付勢部材６４を介して取り付けられる。つまり、押付プレート６３は、付勢部材６４によってＴ字部６１の第一方向の基端側に押し付けられている。付勢部材６４は、例えば、コイルバネ又は皿バネである。

規制プレート６５は、入れ子固定部６２の第二方向の手前面に固定され、入れ子固定部６２よりも第三方向の両方向に張り出す。つまり、規制プレート６５の張り出し部分は、図２に示すように、一対の対向延在部３２，３３の第一方向の手前面に対向する。把持部６６は、Ｕ字状に形成され、規制プレート６５の第一方向の手前面に固定される。把持部６６は、作業者に把持される。

入口側接続部６７（図３に示す）は、入れ子固定部６２の第二方向の奥側面に形成される流路６０ａ（図１に示す）の入口側に設けられる。出口側接続部６８（図３に示す）は、入れ子固定部６２の第二方向の奥側面に形成される流路６０ａ（図１に示す）の出口側に設けられる。入口側接続部６７及び出口側接続部６８は、カプラを構成するソケットとプラグの一方である。このカプラは、ソケットとプラグとの押付及び離間によって、流路の接続及び遮断がされるカプラである。つまり、このカプラは、一般的によく用いられる係止機構無しのカプラである。

ここで、接続装置２３のカートリッジ用入口側被接続部１１１及びカートリッジ用出口側被接続部１１３は、入口側接続部６７及び出口側接続部６８に対応するカプラのソケットとプラグの他方である。つまり、入口側接続部６７は、接続装置２３のカートリッジ用入口側被接続部１１１に接続される。出口側接続部６８は、カートリッジ用出口側被接続部１１３に接続される。

第一入れ子８０は、図３に示すように、第一カートリッジ本体６０の入れ子固定部６２の円形貫通孔６２ａに、第一方向から挿入されて固定される。第一入れ子８０は、成形面８０ａを有する成形プレート８１と、第一カートリッジ本体６０の押付プレート６３に図略のボルトを介して連結される被押付プレート８２と、成形プレート８１と被押付プレート８２とを相対移動可能に案内する案内ロッド８３とを備える。

第二カートリッジ本体７０について図２及び図４を参照して説明する。第二カートリッジ本体７０は、Ｔ字部７１と、規制プレート７２と、把持部７３と、入口側接続部７４と、出口側接続部７５とを備える。

Ｔ字部７１は、第二型ホルダ４０のＴ字形状の内部空間に対応するように、第二方向に直交する断面形状をＴ字形状に形成される。従って、Ｔ字部７１は、第二型ホルダ４０のＴ字形状の内部空間に対して、第二方向に案内され、第一方向への離脱を規制される。Ｔ字部７１は、Ｔ字部７１の第一方向の先端面側に、第二入れ子９０を第一方向から挿入する円形孔７１ａを有する。さらに、Ｔ字部７１には、流路７０ａ（図１に示す）が形成される。第二カートリッジ本体７０は、流路７０ａを流通する流体によって、満遍なく所望の温度にされる。

規制プレート７２は、Ｔ字部７１の第二方向の手前面に固定され、Ｔ字部７１よりも第三方向の両方向に張り出す。つまり、規制プレート７２の張り出し部分は、図２に示すように、一対の対向延在部４２，４３の第一方向の手前面に対向する。把持部７３は、Ｕ字状に形成され、規制プレート７２の第一方向の手前面に固定される。把持部７３は、作業者に把持される。

入口側接続部７４（図４に示す）は、Ｔ字部７１の第二方向の奥側面に形成される流路７０ａ（図１に示す）の入口側に設けられる。出口側接続部７５（図４に示す）は、Ｔ字部７１の第二方向の奥側面に形成される流路７０ａ（図１に示す）の出口側に設けられる。入口側接続部７４及び出口側接続部７５は、カプラを構成するソケットとプラグの一方である。

ここで、接続装置２３のカートリッジ用入口側被接続部１１２及びカートリッジ用出口側被接続部１１４は、入口側接続部７４及び出口側接続部７５に対応するカプラのソケットとプラグの他方である。つまり、入口側接続部７４は、接続装置２３のカートリッジ用入口側被接続部１１２に接続される。出口側接続部７５は、カートリッジ用出口側被接続部１１４に接続される。

第二入れ子９０は、図４に示すように、第二カートリッジ本体７０の円形孔７１ａに、第一方向から挿入されて固定される。第二入れ子９０は、成形面９０ａを有する。

ここで、金型ユニット２１は、上記の他に、図２に示すように、第一、第二型ホルダ３０，４０と第一、第二カートリッジ本体６０，７０との係止、及び、係止の解除をする係止装置１２０を備える。係止装置１２０は、第一カートリッジ５１を第一型ホルダ３０に第二方向に挿入した後に、第一型ホルダ３０と第一カートリッジ５１とを係止して、両者が離脱しないようにする。また、係止装置１２０は、第二カートリッジ５２を第二型ホルダ４０に第二方向に挿入した後に、第二型ホルダ４０と第二カートリッジ５２とを係止して、両者が離脱しないようにする。

係止装置１２０について、図２−図５を参照して説明する。係止装置１２０は、第一型ホルダ３０及び第一カートリッジ本体６０の間に、上下に二箇所設けられる。また、係止装置１２０は、第二型ホルダ４０及び第二カートリッジ本体７０の間に、上下に二箇所設けられる。

係止装置１２０は、規制プレート６５，７２に取り付けられるピン付きノブ１２１と、第一型ホルダ３０及び第二型ホルダ４０に取り付けられるカムプレート１２２とを備える。ピン付きノブ１２１は、規制プレート６５，７２に取り付けられたホルダ本体１２１ａと、ホルダ本体１２１ａに第二方向と平行な軸線回りに回転可能に支持されたノブ１２１ｂと、ホルダ本体１２１ａ及びノブ１２１ｂ間に介挿された皿バネからなる弾性部材１２１ｃと、ノブ１２１ｂの先端に取り付けられた係合ピン１２１ｄとを備えている。係合ピン１２１ｄは、ノブ１２１ｂの回転軸線に対し径方向両側へ突出している。

カムプレート１２２には、ノブ１２１ｂ及び係合ピン１２１ｄを挿通する通し穴１２２ａと、係合ピン１２１ｄに接触するカム面１２２ｂとが形成されている。カム面１２２ｂは、ノブ１２１ｂを時計回りに回すと、弾性部材１２１ｃと反対側へ高さが漸増する面を有する。カム面１２２ｂの円周方向の途中には、係合ピン１２１ｄを係止させる断面円弧状の凹み１２２ｃが形成されている。通し穴１２２ａにノブ１２１ｂ及び係合ピン１２１ｄを挿通し、ノブ１２１ｂを時計回りに回すと、カム面１２２ｂに係合ピン１２１ｄが接触し、カム面１２２ｂの高さが増加することによってノブ１２１ｂが第一型ホルダ３０側へ移動し、弾性部材１２１ｃを圧縮する。弾性部材１２１ｃの圧縮により、第一カートリッジ本体６０の規制プレート６５と第一型ホルダ３０の一対の対向延在部３２，３３とが圧接される。また、弾性部材１２１ｃの圧縮により、第二カートリッジ本体７０の規制プレート７２と第二型ホルダ４０の一対の対向延在部４２，４３とが圧接される。

（３．カプラの構成）
上述した各接続部６７，６８，７４，７５及び各被接続部１１１，１１２，１１３，１１４には、一例として以下に説明するカプラ２００が適用される。カプラ２００について、図６を参照して説明する。

カプラ２００は、ソケット２１０と該ソケット２１０に挿入連結されるプラグ２２０とを備える。ここでは、ソケット２１０は、第一、第二カートリッジ６０，７０にねじ締結され、プラグ２２０は、外周に形成された雄ねじ部により第一、第二型ホルダ３０，４０のブラケット３６，４７に形成された雌ねじ部に螺合される。プラグ２２０は、雄ねじ部に螺合されるナット２３０により、ブラケット３６，４７に対する位置を調整可能にかつ固定される。

ソケット２１０は、内周面に内突状のバルブシート２１１ａを備える筒状のソケット本体２１１と、ソケット本体２１１の先端側の内周面に配置されるシール部材２１２と、ソケット本体２１１内に軸線方向に相対移動可能に設けられるバルブ２１３と、バルブ２１３をソケット本体２１１のバルブシート２１１ａに付勢するコイルばね２１４とを備える。つまり、初期状態において、コイルばね２１４の付勢力によって、バルブ２１３の外周面がバルブシート１１ａに押圧されて密封係合する。一方、バルブ２１３が先端側から押圧されてコイルばね２１４が収縮すると、バルブ２１３がバルブシート２１１ａから離間して、流体が流通可能な状態となる。

プラグ２２０は、内周面に内突状のバルブシート２２１ａを備える筒状のプラグ本体２２１と、プラグ本体２２１内に軸線方向に相対移動可能に設けられるバルブ２２２と、バルブ２２２をプラグ本体２２１のバルブシート２２１ａに付勢するコイルばね２２３とを備える。プラグ本体２２１の先端は、ソケット本体２１１にシール部材２１２を介して嵌合される。バルブ２２２は、初期状態において、コイルばね２２３の付勢力によって、バルブ２２２の外周面がバルブシート２２１ａに押圧されて密封係合する。このとき、バルブ２２２の位置は、プラグ本体２２１から突出している。バルブ２２２が先端側から押圧されてコイルばね２２３が収縮すると、バルブ２２２がバルブシート２２１ａから離間して、流体が流通可能な状態となる。

つまり、図６に示すように、ソケット２１０とプラグ２２０とが押し付け合うことで、ソケット２１０のバルブ２１３の先端とプラグ２２０のバルブ２２２の先端とが接触し、両者が相互に付勢し合う。そうすると、ソケット２１０のバルブ２１３がバルブシート２１１ａから離れ、且つ、プラグ２２０のバルブ２２２がバルブシート２２１ａから離れ、ソケット２１０とプラグ２２０との間で流体が流通可能な状態となる。

（４．射出成型機１による成形動作）
次に、射出成型機１による成形動作について、図１を参照して説明する。図１に示すように、作業者は、第一、第二カートリッジ５１，５２を第一、第二型ホルダ３０，４０に取り付けておく。この状態で、温度調整装置２２が、温度調整された流体を供給する。温度調整された流体は、第一の経路として、供給側のホルダ用管路１０５→ホルダ用入口側被接続部１０１→第一型ホルダ３０の入口側接続部３４→流路３０ａ→出口側接続部３５→ホルダ用出口側被接続部１０３→還流側のホルダ用管路１０６の順に流通する。流路３０ａを流通する流体によって、第一型ホルダ３０は、満遍なく所望の温度にされる。

温度調整された流体は、第二の経路として、供給側のホルダ用管路１０５→ホルダ用入口側被接続部１０２→第二型ホルダ４０の入口側接続部４４→流路４０ａ→出口側接続部４５→ホルダ用出口側被接続部１０４→還流側のホルダ用管路１０６の順に流通する。流路４０ａを流通する流体によって、第二型ホルダ４０は、満遍なく所望の温度にされる。

温度調整された流体は、第三の経路として、供給側のカートリッジ用管路１１５→カートリッジ用入口側被接続部１１１→第一カートリッジ本体６０の入口側接続部６７→流路６０ａ→出口側接続部６８→カートリッジ用出口側被接続部１１３→還流側のカートリッジ用管路１１６の順に流通する。流路６０ａを流通する流体によって、第一カートリッジ本体６０は、満遍なく所望の温度にされる。さらに、第一カートリッジ本体６０は、第一型ホルダ３０から伝達される熱によって、早期に所望の温度にされる。

温度調整された流体は、第四の経路として、供給側のカートリッジ用管路１１５→カートリッジ用入口側被接続部１１２→第二カートリッジ本体７０の入口側接続部７４→流路７０ａ→出口側接続部７５→カートリッジ用出口側被接続部１１４→還流側のカートリッジ用管路１１６の順に流通する。流路７０ａを流通する流体によって、第二カートリッジ本体７０は、満遍なく所望の温度にされる。さらに、第二カートリッジ本体７０は、第二型ホルダ４０から伝達される熱によって、早期に所望の温度にされる。

そして、第一カートリッジ本体６０から第一入れ子８０に熱が伝達されることによって、第一入れ子８０が所望の温度にされる。つまり、第一入れ子８０の成形面８０ａが所望の温度にされる。また、第二カートリッジ本体７０から第二入れ子９０に熱が伝達されることによって、第二入れ子９０が所望の温度にされる。つまり、第二入れ子９０の成形面９０ａが所望の温度にされる。

続いて、第二支持台１２が第一支持台１１に接近することより、第一、第二入れ子８０，９０が当接した状態になる。その後に、溶融樹脂供給装置１３が、第一、第二入れ子８０，９０の成形面８０ａ，９０ａにより形成されるキャビティに、溶融樹脂を供給する。続いて、第二支持台１２と第一支持台１１とを第一方向に離間させることで、第一、第二入れ子８０，９０が離間し、作業者が成形体を取り出す。

（５．カートリッジと型ホルダの着脱、及び、接続部と接続装置の接続離脱）
次に、第一、第二カートリッジ５１，５２による第一、第二型ホルダ３０，４０への着脱と、第一、第二カートリッジ本体６０，７０の接続部６７，６８，７４，７５と接続装置２３の被接続部１１１，１１２，１１３，１１４との接続離脱との関係について、図７Ａ及び図７Ｂを参照して説明する。

第一、第二カートリッジ５１，５２による第一、第二型ホルダ３０，４０に対する着脱方向は、第二方向である。また、第一、第二カートリッジ本体６０，７０の接続部６７，６８，７４，７５と接続装置２３の被接続部１１１，１１２，１１３，１１４とによる接続離脱方向は、第二方向である。つまり、両者は、同一方向である。

さらに、第一、第二カートリッジ５１，５２による第一、第二の型ホルダ３０，４０への装着位置（係止装置１２０による係止位置）は、第一、第二カートリッジ本体６０，７０の接続部６７，６８，７４，７５と接続装置２３の被接続部１１１，１１２，１１３，１１４との接続位置と一致する。接続位置とは、図６に示すように、ソケット２１０のバルブ２１３とプラグ２２０のバルブ２２２とが相互に押し付け合うことで、ソケット２１０とプラグ２２０との間に流路が形成される状態に相当する。従って、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、第一、第二カートリッジ５１，５２による第一、第二型ホルダ３０，４０への着脱動作によって、接続部６７，６８，７４，７５による被接続部１１１，１１２，１１３，１１４への接続離脱が行われる。

（６．金型ユニット２１の交換作業の概要）
成形対象を変更する場合には、作業者は、金型ユニット２１を交換する。交換作業について、図２を参照して説明する。

金型ユニット２１は、第一金型ユニットとしての、第一型ホルダ３０、第一カートリッジ本体６０及び第一入れ子８０と、第二金型ユニットとしての、第二型ホルダ４０、第二カートリッジ本体７０及び第二入れ子９０とを備える。つまり、第一、第二金型ユニットは、それぞれ大きく分けて３部品により構成される。

成形対象を変更する場合には、作業者は、図２に示すように、第一、第二型ホルダ３０，４０から第一、第二カートリッジ５１，５２を第二方向に引き抜いて離脱する。このとき、第一、第二カートリッジ５１，５２の離脱動作に伴って、第一、第二カートリッジ本体６０，７０の接続部６７，６８，７４，７５が、接続装置２３の被接続部１１１，１１２，１１３，１１４から離脱される。

続いて、作業者は、第一、第二カートリッジ本体６０，７０から第一、第二入れ子８０，９０を図２−図４の第一方向に引き抜いて離脱する。作業者は、変更後の成形対象に対応する第一、第二入れ子８０，９０を、第一、第二カートリッジ本体６０，７０に装着して、第一、第二カートリッジ５１，５２をユニット化する。その後、作業者は、ユニット化された第一、第二カートリッジ５１，５２を、第一、第二型ホルダ３０，４０に図２の第二方向に挿入して、係止装置１２０により両者を位置決めする。このとき、第一、第二カートリッジ５１，５２を第一、第二型ホルダ３０，４０に位置決めした位置にて、第一、第二カートリッジ本体６０，７０の接続部６７，６８，７４，７５が、接続装置２３の被接続部１１１，１１２，１１３，１１４に接続される。

（７．実施形態の効果）
金型装置１４は、第一方向に接近離間する一対の型ホルダ３０，４０と、一対のカートリッジ５１，５２と、温度調整された流体を供給する温度調整装置２２と、接続装置２３とを備える。一対のカートリッジ５１，５２は、一対の型ホルダ３０，４０のそれぞれに着脱可能に設けられ、流路６０ａ，７０ａを備え、流路６０ａ，７０ａの出入口のそれぞれに設けられる接続部６７，６８，７４，７５を備え、且つ成形面８０ａ，９０ａのそれぞれが形成される。

接続装置２３は、一対の型ホルダ３０，４０のそれぞれに対して相対的に固定され、接続部６７，６８，７４，７５のそれぞれに接続離脱する被接続部１１１，１１２，１１３，１１４をそれぞれ備え、温度調整装置２２から供給される流体を一対のカートリッジ５１，５２のそれぞれの流路６０ａ，７０ａを通過して温度調整装置２２へ還流する。

そして、一対のカートリッジ５１，５２による一対の型ホルダ３０，４０への着脱方向と接続部６７，６８，７４，７５による被接続部１１１，１１２，１１３，１１４への接続離脱方向とは、同一方向である。さらに、一対のカートリッジ５１，５２による一対の型ホルダ３０，４０への着脱動作によって、接続部６７，６８，７４，７５による被接続部１１１，１１２，１１３，１１４への接続離脱が行われる。

上記金型装置１４は、型ホルダ３０，４０とカートリッジ５１，５２とに分割しているため、成形対象を変更する場合には、作業者は、型ホルダ３０，４０を交換することなく、軽量のカートリッジ５１，５２を交換すればよい。従って、交換作業が容易となる、交換時間が短くなる。

さらに、カートリッジ５１，５２が、流路６０ａ，７０ａ、及び、流路６０ａ，７０ａの出入口には接続部６７，６８，７４，７５を備える。そして、接続装置２３は、カートリッジ５１，５２の接続部６７，６８，７４，７５に接続離脱する被接続部１１１，１１２，１１３，１１４を備える。接続装置２３の被接続部１１１，１１２，１１３，１１４がカートリッジ５１，５２の接続部６７，６８，７４，７５に接続された状態において、温度調整装置２２から供給される流体は、接続装置２３を介して、カートリッジ５１，５２の流路６０ａ，７０ａに流入し、カートリッジ５１，５２から接続装置２３を介して温度調整装置２２に還流される。従って、型ホルダ３０，４０に着脱されるカートリッジ５１，５２に、直接、温度調整された流体を流通させることができるため、成形面８０ａ，９０ａの温度を所望値に到達させるまでの時間が短くなる。

さらに、カートリッジ５１，５２が型ホルダ３０，４０に着脱される方向が、カートリッジ５１，５２の接続部６７，６８，７４，７５と接続装置２３の被接続部１１１，１１２，１１３，１１４との接続離脱方向とが同一方向であり、カートリッジ５１，５２の着脱動作によって接続部６７，６８，７４，７５による接続離脱が行われる。そのため、作業者は、カートリッジ５１，５２による型ホルダ３０，４０への着脱作業の他に、カートリッジ５１，５２の接続部６７，６８，７４，７５と接続装置２３の被接続部１１１，１１２，１１３，１１４との接続離脱作業を行う必要がない。つまり、作業者は、単に、カートリッジ５１，５２を型ホルダ３０，４０に着脱することだけ行えばよい。以上より、段取り替え時間が非常に短くなる。

また、一対のカートリッジ５１，５２は、流路６０ａ，７０ａ及び接続部６７，６８，７４，７５を備える一対のカートリッジ本体６０，７０と、一対のカートリッジ本体６０，７０のそれぞれに着脱可能に保持され、成形面８０ａ，９０ａのそれぞれが形成される一対の入れ子８０，９０とを備える。これにより、複数の成形対象を成形する場合には、一対の入れ子８０，９０を成形対象に応じて複数準備し、２組の一対のカートリッジ５１，５２を準備しておくことで足り、一対の型ホルダ３０，４０を複数所有する必要はなく、一対のカートリッジ５１，５２を３組以上所有する必要はない。

このとき、一対のカートリッジ本体６０，７０が流路６０ａ，７０ａを有するため、温度調整された流体が一対のカートリッジ本体６０，７０を流通することで、一対の入れ子８０，９０を所望の温度にすることができる。特に、金型ユニット２１を型ホルダ３０，４０、カートリッジ本体６０，７０及び入れ子８０，９０に分割することで、一対の入れ子８０，９０の大きさは小さくできる。そのため、入れ子８０，９０に流路が形成されていないとしても、カートリッジ本体６０，７０から十分に熱が伝達される。

また、金型装置１４は、一対の型ホルダ３０，４０及び一対のカートリッジ５１，５２の間に設けられ、一対の型ホルダ３０，４０と一対のカートリッジ５１，５２とを係止する一対の係止装置１２０を備える。そして、一対の係止装置１２０は、一対のカートリッジ５１，５２の挿入方向の手前側に設けられ、接続部６７，６８，７４，７５は、一対のカートリッジ５１，５２の挿入方向の奥側に設けられる。係止装置１２０が挿入方向（第二方向）の手前側に位置することで、作業者は容易に係止操作が可能となる。仮に、接続部６７，６８，７４，７５を手前側に設けると、接続部６７，６８，７４，７５が、側方から突出するように設ける必要がある。しかし、接続部６７，６８，７４，７５が、一対のカートリッジ５１，５２の挿入方向（第二方向）の奥側に位置することで、一対のカートリッジ５１，５２の構造がシンプルとなる。そして、挿入方向（第二方向）の奥側に、接続部６７，６８，７４，７５が位置すると、作業者は、当該位置の操作が容易ではない。しかし、接続部６７，６８，７４，７５に対する作業者による操作は不要であるため、何ら問題ない。

また、本実施形態においては、一対のカートリッジ５１，５２の挿入方向は、一対の型ホルダ３０，４０の接近離間方向に交差する方向としている。一対の型ホルダ３０，４０の離間距離を大きく確保することなく、一対のカートリッジ５１，５２の着脱が可能となる。従って、装置全体の小型化が図れる。

また、本実施形態においては、一対の型ホルダ３０，４０のそれぞれは、温度調整装置２２から供給される流体を流通し、且つ、流体を温度調整装置２２へ還流する流路３０ａ，４０ａを有する。一対のカートリッジ５１，５２は、接続装置２３に装着された後に、流体が流通することで温度調整されることに加えて、一対の型ホルダ３０，４０から熱が伝達されることによっても温度調整される。このように、一対のカートリッジ５１，５２だけでなく、一対の型ホルダ３０，４０についても、温度調整された流体を流通させることで、成形面８０ａ，９０ａの温度をより早期に到達することができ、段取り時間をさらに短縮できる。

また、本実施形態においては、接続部６７，６８，７４，７５及び被接続部１１１，１１２，１１３，１１４は、係止用スリーブを有しないカプラ２００を構成するソケット２１０及びプラグ２２０である。カプラ２００を構成するソケット２１０とプラグ２２０とを押し付け合うことで、流路が接続される。このカプラ２００を用いることによって、一対のカートリッジ５１，５２による一対の型ホルダ３０，４０への着脱動作によって、接続部６７，６８，７４，７５による被接続部１１１，１１２，１１３，１１４への接続離脱が確実に行える。

１：射出成型機、 １０：基台、 １１：第一支持台、 １２：第二支持台、 １４：金型装置、 ２１：金型ユニット、 ２２：温度調整装置、 ２３：接続装置、 ３０，４０：第一、第二型ホルダ（一対の型ホルダ）、 ３０ａ，４０ａ，６０ａ，７０ａ：流路、 ３４，４４，６７，７４：入口側接続部、 ３５，４５，６８，７５：出口側接続部、 ５１，５２：第一、第二カートリッジ（一対のカートリッジ）、 ６０，７０：第一、第二カートリッジ本体（一対のカートリッジ本体）、 ６７，７４：入口側接続部、 ６８，７５：出口側接続部、 ８０，９０：第一、第二入れ子（一対の入れ子）、 ８０ａ，９０ａ：成形面、 １０１，１０２：ホルダ用入口側被接続部、 １０３，１０４：ホルダ用出口側被接続部、 １０５，１０６：ホルダ用管路、 １１１，１１２：カートリッジ用入口側被接続部、 １１３，１１４：カートリッジ用出口側被接続部、 １１５，１１６：カートリッジ用管路、 １２０：係止装置

Claims (6)

1. 接近離間する一対の型ホルダと、
   前記一対の型ホルダのそれぞれに着脱可能に設けられ、流路を備え、前記流路の出入口のそれぞれに設けられる接続部を備え、且つ成形面のそれぞれが形成される一対のカートリッジと、
   温度調整された流体を供給する温度調整装置と、
   前記一対の型ホルダのそれぞれに対して相対的に固定され、前記接続部のそれぞれに接続離脱する被接続部をそれぞれ備え、前記温度調整装置から供給される流体を前記一対のカートリッジのそれぞれの前記流路を通過して前記温度調整装置へ還流する接続装置と、
   を備え、
   前記一対のカートリッジによる前記一対の型ホルダへの着脱方向と前記接続部による前記被接続部への接続離脱方向とは、同一方向であり、
   前記一対のカートリッジによる前記一対の型ホルダへの着脱動作によって、前記接続部による前記被接続部への接続離脱が行われる、温度調整機能を有する金型装置。
2. 前記一対のカートリッジは、
   前記流路及び前記接続部を備える一対のカートリッジ本体と、
   前記一対のカートリッジ本体のそれぞれに着脱可能に保持され、成形面のそれぞれが形成される一対の入れ子と、
   を備える、請求項１に記載の温度調整機能を有する金型装置。
3. 前記金型装置は、前記一対の型ホルダ及び前記一対のカートリッジの間に設けられ、前記一対の型ホルダと前記一対のカートリッジとを係止する一対の係止装置を備え、
   前記一対の係止装置は、前記一対のカートリッジの挿入方向の手前側に設けられ、
   前記接続部は、前記一対のカートリッジの挿入方向の奥側に設けられる、請求項１又は２に記載の温度調整機能を有する金型装置。
4. 前記一対のカートリッジの挿入方向は、前記一対の型ホルダの接近離間方向に交差する方向である、請求項１−３の何れか一項に記載の温度調整機能を有する金型装置。
5. 前記一対の型ホルダのそれぞれは、前記温度調整装置から供給される流体を流通し、且つ、流体を前記温度調整装置へ還流する流路を有する、請求項１−４の何れか一項に記載の温度調整機能を有する金型装置。
6. 前記接続部及び前記被接続部は、係止用スリーブを有しないカプラを構成するソケット及びプラグである、請求項１−５の何れか一項に記載の温度調整機能を有する金型装置。

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