(57)【要約】【課題】複雑なアンダーカット形状を有する大型のワークであっても、射出成形を効率よく行う。【解決手段】射出成形装置１０及び射出成形方法において、第１成形型２４に対して第２成形型２６を相対的に離間させた後、第１入子２８、３０及び第２入子３２〜３６をワーク１２と共にＡ２方向に移動させる。次に、第１入子３０を突出部２０の突出方向に移動させ、第１入子３０以外の第１入子２８及び第２入子３２〜３６を分離自在な状態とし、一方で、入子移動機構４２によって第２入子３６を突出方向とは異なる他の方向に移動させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク本体に対して一方向に突出する突出部と、前記ワーク本体に対する前記突出部の突出方向とは別方向に形成されたアンダーカット部とを有するワークを射出成形する射出成形装置において、
第１成形型と、
第２成形型と、
前記第１成形型と前記第２成形型との間で分離自在に配置され、前記第１成形型及び前記第２成形型と共に前記ワークを成形するためのキャビティを形成する複数の入子と、
前記第１成形型に対して前記第２成形型を相対的に離間させた状態で、複数の前記入子を前記ワークと共に離型方向に移動させるワーク押出機構と、
複数の入子のうち、前記突出部を成形する第１入子を前記突出方向に移動させることで、前記第１入子以外の入子を分離自在な状態とし、一方で、前記第１入子以外の少なくとも１つの第２入子を他の方向に移動自在な入子移動機構と、
を備える、射出成形装置。
【請求項２】
請求項１記載の射出成形装置において、
前記入子移動機構は、
前記突出方向に前記第１入子を移動させる第１入子移動手段と、
前記第１入子移動手段による前記第１入子の前記突出方向への駆動力を前記他の方向への駆動力に変換することで、前記第２入子を前記他の方向に移動させる第２入子移動手段と、
を有する、射出成形装置。
【請求項３】
ワーク本体に対して一方向に突出する突出部と、前記ワーク本体に対する前記突出部の突出方向とは別方向に形成されたアンダーカット部とを有するワークを射出成形する射出成形方法において、
第１成形型と第２成形型との間に複数の入子を分離自在に配置することで、複数の前記入子、前記第１成形型及び前記第２成形型によってキャビティを形成し、
前記キャビティに前記ワークを射出成形した後、前記第１成形型に対して前記第２成形型を相対的に離間させ、
ワーク押出機構によって複数の前記入子を前記ワークと共に離型方向に移動させ、
複数の入子のうち、前記突出部を成形する第１入子を入子移動機構によって前記突出方向に移動させて、前記第１入子以外の入子を分離自在な状態とし、一方で、前記第１入子以外の少なくとも１つの第２入子を前記入子移動機構によって他の方向に移動させる、射出成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク本体に対して一方向に突出する突出部と、ワーク本体に対する突出部の突出方向とは別方向に形成されたアンダーカット部とを有するワークを射出成形する射出成形装置及び射出成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、アンダーカット部を有するワークを離型させるための型構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２２５６２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、型本体からワークを離型させるための入子が存在しない。そのため、複雑なアンダーカット形状を有する大型のワークを射出成形する射出成形装置に、特許文献１の技術を適用することは困難である。
【０００５】
本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、複雑なアンダーカット形状を有する大型のワークであっても、射出成形を効率よく行うことができる射出成形装置及び射出成形方法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】
【０００６】
本発明の態様は、ワーク本体に対して一方向に突出する突出部と、前記ワーク本体に対する前記突出部の突出方向とは別方向に形成されたアンダーカット部とを有するワークを射出成形する射出成形装置及び射出成形方法に関する。
【０００７】
前記射出成形装置は、第１成形型、第２成形型、複数の入子、ワーク押出機構及び入子移動機構を備える。複数の前記入子は、前記第１成形型と前記第２成形型との間で分離自在に配置され、前記第１成形型及び前記第２成形型と共に前記ワークを成形するためのキャビティを形成する。前記ワーク押出機構は、前記第１成形型に対して前記第２成形型を相対的に離間させた状態で、複数の前記入子を前記ワークと共に離型方向に移動させる。前記入子移動機構は、複数の入子のうち、前記突出部を成形する第１入子を前記突出方向に移動させることで、前記第１入子以外の入子を分離自在な状態とし、一方で、前記第１入子以外の少なくとも１つの第２入子を他の方向に移動自在である。
【０００８】
前記射出成形方法では、先ず、第１成形型と第２成形型との間に複数の入子を分離自在に配置することで、複数の前記入子、前記第１成形型及び前記第２成形型によってキャビティを形成する。次に、前記キャビティに前記ワークを射出成形した後、前記第１成形型に対して前記第２成形型を相対的に離間させる。次に、ワーク押出機構によって複数の前記入子を前記ワークと共に離型方向に移動させる。次に、複数の入子のうち、前記突出部を成形する第１入子を入子移動機構によって前記突出方向に移動させて、前記第１入子以外の入子を分離自在な状態とし、一方で、前記第１入子以外の少なくとも１つの第２入子を前記入子移動機構によって他の方向に移動させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、第１入子の移動方向（突出方向）に対して他の方向（例えば、アンダーカット部の形成方向である別方向）に第２入子を移動自在とする。これにより、アンダーカットを有する大型形状のワークを、射出成形後に容易に取り出すことができる。従って、複雑なアンダーカット形状を有する大型のワークであっても、射出成形を効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る射出成形装置によって射出成形されたワークの正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】本実施形態に係る射出成形装置の型構造を示す断面図である。
【図４】図３の射出成形装置の側面図である。
【図５】図４の射出成形装置の一部を図示した模式的構成図である。
【図６】図３の射出成形装置の正面図である。
【図７】図３の射出成形装置の動作（射出成形方法）を図示した説明図である。
【図８】図３の射出成形装置の動作を図示した説明図である。
【図９】図３の射出成形装置の動作を図示した説明図である。
【図１０】図３の射出成形装置の動作を図示した説明図である。
【図１１】図３の射出成形装置の動作を図示した説明図である。
【図１２】図３の射出成形装置の動作を図示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る射出成形装置及び射出成形方法について好適な実施形態を例示し、添付の図面を参照しながら説明する。
【００１２】
［１．本実施形態の構成］
図１及び図２には、本実施形態に係る射出成形装置１０（図３〜図１２参照）によって射出成形された成形品であるワーク１２が図示されている。ここでは、射出成形装置１０の説明に先立ち、ワーク１２について説明する。
【００１３】
＜１．１  ワーク１２の概要＞
ワーク１２は、例えば、四輪車のインスツルメントパネルであって、本体部分であるワーク本体１４には、ＳＲＳ（Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｌ  Ｒｅｓｔｒａｉｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）としてのエアバッグのシュート１６が設けられている。インスツルメントパネルの裏面であるワーク本体１４の一面１８には、シュート１６を構成する枠状の突出部２０が一方向に突出形成されている。図２では、紙面上、左斜め下方向を突出方向として、ワーク本体１４の一面１８から突出部２０（突出部２０ａ、２０ｂ）が突出形成されている。また、突出部２０には、突出方向に交差する別方向（例えば、ワーク本体１４の一面１８に沿った方向）にアンダーカット部２２（アンダーカット部２２ａ、２２ｂ）が形成されている。
【００１４】
＜１．２  射出成形装置１０の型構造＞
本実施形態に係る射出成形装置１０は、このようなワーク本体１４、突出部２０（２０ａ、２０ｂ）及びアンダーカット部２２（２２ａ、２２ｂ）を有するワーク１２を射出成形するための装置であって、図３に示すように、第１成形型２４と、第２成形型２６と、第１成形型２４と第２成形型２６との間で分離自在に配置される複数の入子（第１入子２８、３０、第２入子３２〜３６）とを有する。第１成形型２４、第２成形型２６、第１入子２８、３０及び第２入子３２〜３６の隙間によって、ワーク１２を成形するためのキャビティ３８が形成される。
【００１５】
射出成形装置１０では、第１成形型２４に対して第２成形型２６がＡ方向に相対的に移動する。具体的に、本実施形態では、第２成形型２６が第１成形型２４に対する可動型であり、Ａ２方向を離型方向としている。また、複数の入子のうち、突出部２０ａ、２０ｂを成形する２つの入子が第１入子２８、３０となり、第１入子２８、３０以外の３つの入子が第２入子３２〜３６となる。なお、本実施形態では、少なくとも第１入子２８、３０及び第２入子３２〜３６がそれぞれ１個あればよい。
【００１６】
２つの第１入子２８、３０は、突出方向に移動可能である。２つの第１入子２８、３０のうち、一方の第１入子２８は、図３の断面視で、Ａ１方向及びＢ１方向寄りの突出部２０ａを形成するための入子である。また、他方の第１入子３０は、一方の第１入子２８よりも大きな形状を有し、図３の断面視で、底面が第１成形型２４に接触し、表面がＡ２方向及びＢ１方向寄りに突出している略Ｔ字状に形成されている。
【００１７】
３つの第２入子３２〜３６のうち、大きな形状の１つの第２入子３２は、２つの第１入子２８、３０、及び、小さな形状の他の２つの第２入子３４、３６を取り囲むように、第１成形型２４と第２成形型２６との間に配置されている。他の２つの第２入子３４、３６のうち、一方の第２入子３４は、２つの第１入子２８、３０に近接して配置されている。また、他方の第２入子３６は、他方の第１入子３０に近接して配置されている。
【００１８】
＜１．３  射出成形装置１０の駆動機構＞
次に、射出成形装置１０において、第１入子２８、３０及び第２入子３２〜３６を移動させるための駆動機構について、図４〜図６を参照しながら説明する。
【００１９】
射出成形装置１０は、第１成形型２４（図３参照）に対して第２成形型２６を相対的に離間させた状態で、第１入子２８、３０、第２入子３２〜３６及びワーク１２をＡ２方向に移動させるワーク押出機構４０と、第１入子２８、３０を突出方向に移動させることで、第２入子３２〜３６を分離自在にし、突出方向とは異なる他の方向（例えば、ワーク本体１４の一面１８に沿った別方向）に少なくとも１つの第２入子３６を移動自在な入子移動機構４２とをさらに有する。
【００２０】
図４及び図５に示すように、ワーク押出機構４０は、複数の入子、例えば、形状の大きな第２入子３２等に連結され、Ａ方向に延びる複数本の直押ロッド４４と、複数本の直押ロッド４４をＡ方向に進退させるシリンダ等の不図示の駆動手段とを有する。従って、第１成形型２４に対して第２成形型２６が相対的に離間している状態で、駆動手段が複数本の直押ロッド４４をＡ２方向に進行させると、ワーク１２と、第１入子２８、３０及び第２入子３２〜３６とを一体にＡ２方向に移動させることができる。
【００２１】
図４〜図６に示すように、入子移動機構４２は、突出方向（図４及び図５の紙面上は斜め方向）に第１入子２８、３０（図３参照）を移動させる第１入子移動手段４６と、第１入子移動手段４６による第１入子２８、３０の突出方向への駆動力を他の方向（図５の紙面上は突出方向に交差する別方向）への駆動力に変換して、少なくとも１つの第２入子３６を他の方向に移動させる第２入子移動手段４８とを有する。なお、図４〜図６では、説明の容易化のため、一部の構成要素については、図示を簡略化又は省略している。
【００２２】
第１入子移動手段４６は、形状の大きな第１入子３０を突出方向に移動させるための第１移動部５０と、形状の小さな第１入子２８を突出方向に移動させるための第２移動部５２とから構成される。
【００２３】
第１移動部５０は、プレート状のシリンダベース５０ａと、シリンダベース５０ａに取り付けられた第１シリンダ駆動源５０ｂと、第１シリンダ駆動源５０ｂからシリンダベース５０ａを貫通して突出方向に延び、形状の大きな第１入子３０に連結される第１シリンダロッド５０ｃと、一端がシリンダベース５０ａに連結され、形状の大きな第１入子３０の両側が他端を貫通する複数本の第１ガイドピン５０ｄとから構成される。第１移動部５０では、第１シリンダ駆動源５０ｂが駆動して第１シリンダロッド５０ｃを突出方向に進退させると、複数の第１ガイドピン５０ｄの案内作用下に、第１シリンダロッド５０ｃに連結された形状の大きな第１入子３０を突出方向に移動させることができる。
【００２４】
第２移動部５２は、シリンダベース５０ａに取り付けられた第２シリンダ駆動源５２ａと、第２シリンダ駆動源５２ａからシリンダベース５０ａを貫通して突出方向に延び、形状の小さな第１入子２８に連結される第２シリンダロッド５２ｂとから構成される。第２移動部５２では、第２シリンダ駆動源５２ａが駆動して第２シリンダロッド５２ｂを突出方向に進退させると、第２シリンダロッド５２ｂに連結された形状の小さな第１入子２８を突出方向に移動させることができる。
【００２５】
第２入子移動手段４８は、少なくとも１つの第２入子３６を他の方向に移動させる機能に加え、形状の小さな２つの第２入子３４、３６を突出方向に移動させる機能も備えている。これらの機能を実現するため、第２入子移動手段４８は、シリンダベース５０ａに取り付けられた２つの第３シリンダ駆動源４８ａと、２つの第３シリンダ駆動源４８ａから突出方向に延びる２本の第３シリンダロッド４８ｂと、２本の第３シリンダロッド４８ｂに連結され、シリンダベース５０ａに略平行に延びるシリンダプレート４８ｃと、一端がシリンダプレート４８ｃに固定され、他端がシリンダベース５０ａを貫通して突出方向に延びる複数本の第２ガイドピン４８ｄと、シリンダプレート４８ｃから突出方向に延びて２つの第２入子３４、３６に連結される２本のロッド４８ｅ、４８ｆとを有する。
【００２６】
２本のロッド４８ｅ、４８ｆのうち、一方のロッド４８ｅは、一端がシリンダプレート４８ｃに固定され、シリンダベース５０ａを貫通して突出方向に延びることで、他端が第２入子３４に連結されている。他方のロッド４８ｆは、シリンダプレート４８ｃに設けられたスライドユニット４８ｇに一端が連結され、シリンダベース５０ａを斜めに貫通して突出方向に延びることで、形状の大きな第１入子３０に設けられたガイドブッシュ４８ｈを介して、他端が第２入子３６に連結されている。
【００２７】
従って、第２入子移動手段４８では、第１入子移動手段４６によって形状の大きな第１入子３０が突出方向に移動した際に、ガイドブッシュ４８ｈを支点にしてロッド４８ｆが回動すると共に、スライドユニット４８ｇに連結されたロッド４８ｆの一端がスライドする。これにより、ロッド４８ｆに連結された第２入子３６が突出方向に交差する他の方向に移動する。なお、突出方向に対するロッド４８ｆの傾斜角をθ、第１入子３０の突出方向への移動量（ストローク）をＳとすれば、第２入子３６の他の方向への変位量（スライド量）Ｌは、Ｌ＝Ｓｔａｎθとなる。
【００２８】
また、第２入子移動手段４８では、２つの第３シリンダ駆動源４８ａが駆動して、２本の第３シリンダロッド４８ｂが突出方向に進退すると、複数本の第２ガイドピン４８ｄの案内作用下に、２本の第３シリンダロッド４８ｂに連結されたシリンダプレート４８ｃが突出方向に移動する。これにより、シリンダプレート４８ｃに連結された２本のロッド４８ｅ、４８ｆが突出方向に進退するので、２本のロッド４８ｅ、４８ｆに連結された２つの第２入子３４、３６を突出方向に移動させることができる。
【００２９】
なお、上述したワーク押出機構４０及び入子移動機構４２の構成は、一例であって、上記のように第１入子２８、３０及び第２入子３２〜３６を移動可能であれば、射出成形装置１０は、どのような駆動機構の構成も採用可能である。
【００３０】
［２．本実施形態の動作］
次に、本実施形態に係る射出成形装置１０の動作（射出成形方法）について、図７〜図１２を参照しながら説明する。なお、この動作説明では、必要に応じて、図１〜図６を参照しながら説明する。また、ワーク押出機構４０及び入子移動機構４２の動作は、図４〜図６で既に説明しているので、ここでは、主として、第１成形型２４、第２成形型２６、第１入子２８、３０及び第２入子３２〜３６の動作について説明する。従って、ワーク押出機構４０及び入子移動機構４２の動作については、説明を簡略化するか、又は、説明を省略する場合がある。
【００３１】
先ず、第１成形型２４、第２成形型２６、第１入子２８、３０及び第２入子３２〜３６を、図３及び図７に示すように配置し、キャビティ３８を形成する。この状態で、キャビティ３８に樹脂を充填してワーク１２を射出成形する。
【００３２】
ワーク１２の射出成形後、第１成形型２４に対して第２成形型２６をＡ２方向に相対的に離間させる。次に、図８中、矢印に示すように、ワーク押出機構４０の複数本の直押ロッド４４（図４及び図５参照）によって、第１入子２８、３０、第２入子３２〜３６及びワーク１２をＡ２方向に移動させる。
【００３３】
次に、図９中、矢印で示すように、形状の大きな第１入子３０を、入子移動機構４２（図４〜図６参照）の第１入子移動手段４６を構成する第１移動部５０によって、突出方向に移動（退避）させる。これにより、該第１入子３０以外の第１入子２８及び第２入子３２〜３６は、分離自在な状態となる。その際、第２入子移動手段４８は、第１入子３０の突出方向への駆動力を他の方向への駆動力に変換する。これにより、１つの第２入子３６は、ワーク１２から僅かに離間しつつ、図９中、矢印で示すように、他の方向に沿って、第１入子３０の退避で形成された空間内に移動する。
【００３４】
次に、図１０中、矢印で示すように、第１入子移動手段４６を構成する第２移動部５２（図４及び図５参照）によって、形状の小さな第１入子２８をワーク１２から突出方向に離間（退避）させる。
【００３５】
次に、図１１中、矢印で示すように、ワーク１２を僅かにＡ２方向に移動させる。これにより、アンダーカット部２２（図２参照）が第１入子２８、３０及び第２入子３２〜３６から離間する。この場合、例えば、不図示の移動機構によってワーク１２のみをＡ２方向に移動させればよい。
【００３６】
次に、図１２中、矢印で示すように、第２入子移動手段４８（図４〜図６参照）によって、２つの第２入子３４、３６を突出方向に移動させる。これにより、２つの第２入子３４、３６は、互いに干渉することなく、ワーク１２から離間する。この結果、射出成形装置１０からワーク１２を容易に取り出すことができる。
【００３７】
［３．本実施形態の効果］
以上説明したように、本実施形態に係る射出成形装置１０は、第１成形型２４、第２成形型２６、複数の入子（第１入子２８、３０、第２入子３２〜３６）、ワーク押出機構４０及び入子移動機構４２を備える。第１入子２８、３０及び第２入子３２〜３６は、第１成形型２４と第２成形型２６との間で分離自在に配置され、第１成形型２４及び第２成形型２６と共にワーク１２を成形するためのキャビティ３８を形成する。ワーク押出機構４０は、第１成形型２４に対して第２成形型２６を相対的に離間させた状態で、第１入子２８、３０及び第２入子３２〜３６をワーク１２と共にＡ２方向（離型方向）に移動させる。入子移動機構４２は、突出部２０（２０ａ、２０ｂ）を成形する第１入子２８、３０を突出方向に移動させることで、第２入子３２〜３６（第１入子２８、３０以外の入子）を分離自在な状態とし、一方で、第１入子２８、３０以外の少なくとも１つの第２入子３６を他の方向に移動自在である。
【００３８】
また、本実施形態に係る射出成形方法では、先ず、第１成形型２４と第２成形型２６との間に第１入子２８、３０及び第２入子３２〜３６を分離自在に配置することで、第１入子２８、３０、第２入子３２〜３６、第１成形型２４及び第２成形型２６によってキャビティ３８を形成する。次に、キャビティ３８にワーク１２を射出成形し、第１成形型２４に対して第２成形型２６を相対的に離間させた後、ワーク押出機構４０によって第１入子２８、３０及び第２入子３２〜３６をワーク１２と共にＡ２方向に移動させる。次に、第１入子２８、３０及び第２入子３２〜３６のうち、突出部２０（２０ａ、２０ｂ）を成形する第１入子２８、３０を入子移動機構４２によって突出方向に移動させて、第２入子３２〜３６を分離自在な状態とし、一方で、第１入子２８、３０以外の少なくとも１つの第２入子３６を入子移動機構４２によって他の方向に移動させる。
【００３９】
これにより、第１入子２８、３０の移動方向（突出方向）とは他の方向（例えば、アンダーカット部２２の形成方向である別方向）に第２入子３２〜３６を移動自在とする。この結果、アンダーカットを有する大型形状のワーク１２を、射出成形後に容易に取り外すことができる。従って、複雑なアンダーカット形状を有する大型のワーク１２であっても、射出成形を効率よく行うことができる。
【００４０】
この場合、入子移動機構４２は、突出方向に第１入子２８、３０を移動させる第１入子移動手段４６と、第１入子移動手段４６による第１入子２８、３０の突出方向への駆動力を他の方向への駆動力に変換することで、第２入子３６を他の方向に移動させる第２入子移動手段４８とを有する。これにより、アンダーカット部２２を有するワーク１２を射出成形した後に、射出成形装置１０からワーク１２を容易に取り出すことが可能となる。
【００４１】
なお、本発明は、上述の実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００４２】
１０…射出成形装置                        １２…ワーク
１４…ワーク本体                          ２０、２０ａ、２０ｂ…突出部
２２、２２ａ、２２ｂ…アンダーカット部    ２４…第１成形型
２６…第２成形型                          ２８、３０…第１入子
３２〜３６…第２入子                      ３８…キャビティ
４０…ワーク押出機構                      ４２…入子移動機構
【図１】
2020104437.tif 000003
【図２】
2020104437.tif 000004
【図３】
2020104437.tif 000005
【図４】
2020104437.tif 000006
【図５】
2020104437.tif 000007
【図６】
2020104437.tif 000008
【図７】
2020104437.tif 000009
【図８】
2020104437.tif 000010
【図９】
2020104437.tif 000011
【図１０】
2020104437.tif 000012
【図１１】
2020104437.tif 000013
【図１２】
2020104437.tif 000014