(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
間にキャビティを形成する固定側および可動側よりなる一対の型板を有するとともに、金型開閉方向とは異なる方向に摺動し且つ成形品のアンダーカット部を形成するキャビティ内壁面の一部が固設された少なくとも一つのスライド駒を有するアンダーカット処理金型において、
前記スライド駒の可動側摺動面からその対向面となる固定側平面まで複数の方向を有して貫通するカム溝と、
該カム溝へ摺動可能に嵌合する誘導ピンと、
該誘導ピンを金型開閉方向へ自在に駆動する誘導ピン駆動手段とを具備し、
前記誘導ピンは、前記スライド駒とは別体に、前記可動側に配設されていることを特徴とするアンダーカット処理金型。
【請求項２】
前記誘導ピン駆動手段が射出成形機の突き出し機構により制御されることを特徴とする請求項１記載のアンダーカット処理金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンダーカット部を有する部品を高効率に生産することが可能な射出成形用金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アンダーカット部を有する部品の成形には固定側型板から任意の角度を有して突出されたアンギュラピンによりスライド駒を金型開閉方向とは異なる方向へ互いの摺動をもって移動させ、アンダーカット部を形成するキャビティ部位のみを独立して離型させるといった手段をとられているのが一般的である。
このような従来の方法においては、例えば極めて薄肉な円筒状のもので且つ外径アンダーカットの他にさらに比較的離型抵抗の大きい部位を内径側に有するような形状のものを成形する場合、通常はモータなどのような成形機動作とは連動性を持たない別機構を用いて離型抵抗の大きい部分の処理を型開き前に先駆けて行わなければならない。
【０００３】
これは、成形品外周の補助がない状態で比較的抵抗の大きい内径側の離型処理を行ってしまうと、成形品の肉厚が極めて小さく形成されているため、離型時に過剰な負荷が作用した場合には成形品自体が破損してしまうことが懸念されるためである。しかし、このような別機構を設けることはワークエリアの大型化を招くとともに、成形機動作とは直接的に連動しないことにより離型処理のタイミングをはかることが難しい。
【０００４】
因って、上記欠点を解決すべく、以下のような公知の技術（株式会社  ミスミプラ型用標準部品カタログ１９９３．５〜１９９６．４  Ｐ５２５〜Ｐ５２６記載  アンギュラカム  カタログＮｏ．ＡＮＣ）が普及している。
上記技術のアンダーカット処理金型の構成は、図１３に示すように、２方向に軸線が構成され、そのうち一方が金型開閉方向と同方向になるよう固定側型板に固設されたアンギュラカムａと、アンギュラカムａの２つの軸線と同一方向の２軸線を形成し且つアンギュラカムａと摺動可能な如くアンギュラ穴ｂが形成され、更に成形品のアンダーカット部を形成するキャビティの一部を備えたスライド駒ｃとを有している。
【０００５】
上記構成によれば、型開きが開始されると、アンギュラカムａとスライド駒ｃとが互いに摺動を始める。この時、摺動が行われている部位はアンギュラカムａおよびスライド駒ｃ共に金型開閉方向と同方向にアンギュラ穴ｂが形成されている部分であるため、スライド駒ｃは初期の位置を保持しており、成形品の外周を支えた状態となっている。この間に離型不具合防止のため、内径アンダーカット等の先駆けて離型させるべき箇所をまず離型させる。しかる後、図１４に示すように、摺動部位の軸線方向はもう一方の方向へと切り替わり、それまで定位置で保持されていたスライド駒ｃは離型する方向へ移動を始める。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記公知技術においては以下のような欠点がある。
すなわち、カム溝が形成されたスライド駒をアンギュラカムでその挙動を誘導する際、アンギュラカムの軸線の方向が型開き方向と任意の方向との２方向に限られているため、成形品の破損を防止すべく特に離型速度を遅くしたい領域、あるいはサイクルタイム短縮化のために速くしたい領域を任意に設定することができないことにある。
また、従来の一般的なアンギュラピン方式のものと同様に、型締め速度を特に速くしたい場合にはその衝撃抵抗により欠損や折れ等を生じてしまうなど、剛性が比較的低いことも欠点の一つとして上げられる。
【０００７】
請求項１の課題は、アンダーカットを有する製品を成形する際、カム溝が形成されたスライド駒の誘導速度や方向を自在に組み合わせることを可能にすることで所望のスライド駒の操作を実現し、製品形状に見合った離型速度に設定可能とすることにある。また、従来は固定側型板に固定されていたアンギュラピンやアンギュラカムの存在を廃止し、金型の破損や磨耗等のような不具合を招くことなく金型開閉速度を向上させることも課題の一つである。
【０００８】
請求項２の課題は、誘導ピンの駆動手段を成形機の突き出し機構により制御することで金型構造を更に簡略化し、金型コストをより低減することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、間にキャビティを形成する固定側および可動側よりなる一対の型板を有するとともに、金型開閉方向とは異なる方向に摺動し且つ成形品のアンダーカット部を形成するキャビティ内壁面の一部が固設された少なくとも一つのスライド駒を有するアンダーカット処理金型において、前記スライド駒の可動側摺動面からその対向面となる固定側平面まで複数の方向を有して貫通するカム溝と、該カム溝へ摺動可能に嵌合する誘導ピンと、該誘導ピンを金型開閉方向へ自在に駆動する誘導ピン駆動手段とを具備し、前記誘導ピンは、前記スライド駒とは別体に、前記可動側に配設されていることを特徴とするアンダーカット処理金型である。
【００１０】
請求項１の発明においては、型開きが開始されると先ず可動側型板と固定側型板とが離脱され、固定側型板に形成されるキャビティからのみ成形品が離型される。これと同時に、誘導ピン駆動手段が金型開閉方向に作動を開始し、最初はスライド駒カム溝内の最も固定側寄りに位置していた前記スライド駒とは別体の誘導ピンがカム溝と互いに摺動しながら型開き方向へ移動を開始する。この時、外径アンダーカット以外に特に離型抵抗の大きい部位があり、この部分を先駆けて離型させておきたい時は、スライド駒のカム溝を初期の領域では型開き方向と同方向に形成しておくことで、誘導ピンが作動していてもスライド駒を型締め時の初期位置に保持させておくことができる。
【００１１】
また、スライド駒を停止させておかずとも比較的低速な挙動にしておいてもよいレベルであれば、カム溝の角度を型開き方向に対して緩やかなものとし、離型が終了した領域で更にカム溝の角度を持たせれば良い。
以上のように、誘導ピンが金型開閉方向へ動作するのに対し、カム溝は複数の方向性を持って形成されているため、スライド駒の挙動はカム溝形状に対応したものとなる。故に、カム溝形状の調整によりスライド駒の挙動は変化し、所望のタイミングまたは速度でアンダーカット部の処理が行われる。
【００１２】
請求項２の発明は、前記誘導ピン駆動手段が射出成形機の突き出し機構により制御されることを特徴とする請求項１記載のアンダーカット処理金型である。
【００１３】
請求項２の発明においては、誘導ピン駆動手段は射出成形機の突き出し機構で制御されており、誘導ピンの型開き方向への移動は最初突き出されていた突き出し機構を引き戻すことにより行われる。他は、請求項１と同様である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１〜図７は本実施の形態を示し、図１は概略構成図、図２はスライド駒の断面図、図３は同側面図、図４は誘導ピンの斜視図、図５〜図７は型開き時の挙動を示す断面図である。
本実施の形態の金型は、その成形品形状が薄肉かつ円筒状で更に外周に帯状のアンダーカットを有するとともに、内径側の向き取りテーパが０°となり得るキャビティ１４を有するものである。
【００１５】
キャビティ１４を間に形成する固定側型板１と可動側型板２とが配設されている。可動側型板２の可動側背面にはストリッパプレート７が設けられており、該ストリッパプレート７と可動側型板２とが成形機プラテン駆動負荷よりも小さい負荷で密着可能となるように、それぞれの側端にはパーティングロック１２が固設されている。４は可動側取り付け板であり、スペーサ５を挟んでストリッパプレート７と締結され、可動側プラテン１０１に固定されている。
【００１６】
１５はエジェクト板であり、成形機エジェクタロッド１０２と連動可能に締結され、中心部においてキャビティ１４の内径側を形成するコア１４ａの反キャビティ側端部を把持している。また、コア１４ａはストリッパプレート７および可動側型板２を貫通してキャビティ側端部によりキャビティ１４を形成する。
なお、パーティングロック１２は株式会社ミスミ製カタログＮｏ．ＰＬＭの部品を流用したものである。
【００１７】
固定側型板１は固定側取り付け板３と締結され、固定側取り付け板３はロケートリング１７によって射出位置に位置決めされるとともに、固定側プラテン１００に固定されている。また、固定側型板１と可動側型板２との間には所望の型開き量Ｌに到達した時に両型板を係止するように引っ張りリンク６が設けられている。
なお、引っ張りリンク６は固定側型板１および可動側型板２にそれぞれ１本づつボルトを螺設し、所望の型開き量Ｌで両ボルトを係止できるようにその長さを調節した矩形のリンクであり、株式会社ミスミ製カタログＮｏ．ＴＬＫの部品を流用したものである。
【００１８】
次に、アンダーカット処理機構周辺の構造について説明する。
可動側型板２のキャビティ側表面にはスライド駒１８が型開き方向と直角方向へ摺動可能に取り付けられており、キャビティ１４を挟んで対照的な位置に２箇所取り付けられている。スライド駒１８は、図２および図３に示すように、ブロックの一面にテーパ１８ｃが形成されており、その面と対向する面にはキャビティ１４の一部となるアンダーカット部が設けられている。また、固定側型板１には型締め時にスライド駒１８がキャビティ１４を確実に形成し且つ成形品２２の樹脂圧を抑制する方向へ力が発生するようにバックアップ８が固設されている。
【００１９】
バックアップ８は、スライド駒１８のテーパ部１８ｃの角度と同一なテーパ８ａを有しており、型締め寸前（０．０１〜０．０２ｍｍ）にスライド駒１８およびバックアップ８の両テーパ部１８ｃ，８ａが合致し、型開き方向と直角方向（キャビティ１４を形成しようとする方向）にスライド駒１８へ力が作用するように組み付けられている。１９は誘導ピンであり、図４に示すように、直方体形状のブロックの一端において２つの長軸面から円柱形状の突起１９ａが突設された形状となっている。そして、誘導ピン１９の軸部１９ｂが可動側型板２を摺動可能に貫通して突起１９ａ形成側の反対側となる一端をストリッパプレート７が把持している。誘導ピン１９はスライド駒１８およびバックアップ８と同様にキャビティ１４を挟んで対称的に２箇所設けられている。
【００２０】
２０は誘導ピン１９の突起１９ａを摺動可能に嵌合するカム溝であり、このカム溝２０はキャビティ１４を挟んで対称的に２箇所設けられている。それぞれのカム溝２０は、スライド駒１８の固定側表面１８ａから深さＨだけ型開き方向と同方向に形成（以下、カム溝平行部２０ａ）され、深さＨからスライド駒１８の可動側摺動面１８ｂまではキャビティ１４方向へ傾斜して形成（以下、カム溝傾斜部２０ｂ）されている。すなわち、カム溝２０のカム溝傾斜部２０ｂは、カム溝平行部２０の固定側表面１８ａ方向を１２時の方向とすると、それぞれ５時の方向と７時の方向へ延びるように形成されている。
【００２１】
また、カム溝２０の金型開閉方向に対して直角方向の断面形状、つまり図３のレイアウトとなる断面形状は、同図のように誘導ピン１９における突起１９ａの投影面形状、すなわち図４における矢視の方向の投影面形状と同形状で、かつ突起１９ａがガタ無く摺動可能な形状に形成されている。また、カム溝２０の中心位置には、誘導ピン１９の軸部１９ｂの挙動範囲を最低限回避できる程度の逃げ溝２１が設けられている。
【００２２】
以上の構成からなる金型の型開き時における一連の挙動を図５〜図７を用いて説明する。
図５は型締めされた状態を示す。
誘導ピン１９の突起１９ａはスライド駒１８に形成されたカム溝平行部２０ａの最も固定側寄りに位置しており、これによりスライド駒１８はキャビティ１４を形成した位置で保持されている。この状態では、バックアップ８のテーパ部８ａとスライド駒１８のテーパ部１８ｂとの合わせ面上で型締め力は金型開閉方向からスライド駒１８が樹脂圧を抑制する方向に変換され、キャビティ１４は確実にその形状を保持できる状態となっている。
【００２３】
図６は型開きが開始され、パーティングロック１２が解除されてから更にＨだけ型が開いた状態を示している。
型開きが開始されると、先ず可動側型板２と固定側型板１とが離脱され、固定側型板１からのみ成形品２２が離型される。この時、可動側型板２およびその可動側背面に配設されたストリッパプレート７はパーティングロック１２の作用により互いに密着した状態で同時に作動することとなる。この挙動は、パーティングロック１２の密着力が成形機プラテン駆動負荷よりも小さく、型開き時の抵抗（スプルの離型抵抗，引っ張りリンクの摩擦抵抗等）よりも大きいことにより実現されるものである。
【００２４】
この後、型開き量Ｌに到達した時に引っ張りリンク６が固定側型板１と可動側型板２とを係止し、成形機プラテン駆動負荷により固定側型板１とストリッパプレート７とを密着させていたパーティングロック１２が解除される。しかる後、ストリッパプレート７は可動側型板２から型開き方向へと離脱を開始し、ストリッパプレート７に固設されていた誘導ピン１９は可動側型板２を通してスライド駒１８に形成されたカム溝２０のカム溝平行部２０ａと互いに摺動を開始する。
【００２５】
この状態では、誘導ピン１９の突起１９ａはカム溝平行部２０ａの範囲内に未だ存在しているため、スライド駒１８はキャビティ１４の形状を崩さずに初期の位置にて保持されている。この間にエジェクト板１５が作動を開始し、成形品２２はその形状を崩さないようにスライド駒１８に補助されながらコア１４ａが引き抜かれる。
【００２６】
図７は型開きが完了した状態を示している。
誘導ピン１９の突起１９ａがカム溝傾斜部２０ｂの領域に到達すると、スライド駒１８は離型方向への作動を開始する。金型が全て開ききった後で、成形品２２は金型外へ取り出される。
【００２７】
本実施の形態によれば、アンダーカットを有する部品を成形する際、スライド駒内のカム溝を適切な形状に形成し、スライド駒の誘導速度や方向を自在に組み合わせることを可能としたことで、所望のスライド駒の操作を実現できた。また、従来は固定側型板に固定されていたアンギュラピンあるいはアンギュラカムが存在しないため、金型の破損や磨耗等のような不具合を招くことが無く、金型開閉速度を向上させることができる。因って、生産効率の飛躍的な向上に貢献することができる。
【００２８】
（実施の形態２）
図８および図９は本実施の形態を示し、図８は概略構成図、図９は型開きが完了した状態の断面図である。
本実施の形態は、前記実施の形態１におけるストリッパプレート，ロック機構および引っ張りリンクを廃止した点が異なり、他の構成は同一な構成部分から成るもので、同一構成部分には同一番号を付してその説明を省略する。
【００２９】
本実施の形態では、可動側型板２がスペーサ５を介して直に可動側取り付け板４と締結されている。また、固定側型板１と可動側型板２との間には前記実施の形態１のような引っ張りリンク６による型開き量の制限がない。さらに、誘導ピン１９およびコア１４ａはエジェクト板１５と連動可能に直接把持されている。
【００３０】
上記構成の金型は、型開きが開始された後、エジェクト板１５が引き戻される方向へ作動を開始し、成形品２２からコア１４ａが引き抜かれ始める。そこからＨだけエジェクト板１５が同方向へ移動した時点で、誘導ピン１９の突起１９ａがカム溝傾斜部２０ｂと摺動を開始し、スライド駒１８は離型方向へと誘導される。
【００３１】
本実施の形態によれば、誘導ピン駆動手段に成形機の突き出し機構を流用したことにより、前記実施の形態１で示した金型よりも更に簡単な構造とすることができ、低コストでありながら前記実施の形態１と同様な機能を有する金型を提供することができる。
【００３２】
（実施の形態３）
図１０〜図１２は本実施の形態を示し、図１０はアンダーカット処理機構周辺の構造を示す部分断面図、図１１は同型開き直後の部分断面図、図１２は同型開きが完了した状態の部分断面図である。
本実施の形態では、前記実施の形態２と異なる部分のみを説明する。
【００３３】
コア５２ａはキャビティ５２を形成する部位において１°〜２°よりなる抜き取りテーパ５２ｂを有している。従って、成形品５３の内径側は抜き取りテーパ５２ｂを転写した形状となる。
【００３４】
また、キャビティ５２を挟んで対称的に設けられた２つのスライド駒５０内に形成されるカム溝５１のそれぞれは、スライド駒５０の固定側表面５０ａから深さＨだけ緩い傾斜でキャビティ５２方向に形成（以下、カム溝第１傾斜部５１ａ）され、深さＨからスライド駒５０の可動側摺動面５０ｂまでは強い傾斜でキャビティ５２方向に形成（以下、カム溝第２傾斜部５１ｂ）されている。すなわち、金型開閉方向固定側を１２時としたとき、カム溝第１傾斜部５１ａは５時５０分と６時１０分の方向に延びるように形成され、カム溝第２傾斜部５１ｂは４時３０分と７時３０分の方向に延びるように形成されている。
【００３５】
上記構成の金型は、型開きが開始された後、コア５２ａが引き戻される方向へ作動を開始し、成形品５３はコア５２ａから離型を始める。これと同時に、スライド駒５０も成形品５３から離脱を開始する。この時のスライド駒５０の移動速度はカム溝第１傾斜部５１ａに対応したものとなるために比較的緩やかな速度となり、離型時における成形品の変形や割れ等を抑制する。また、成形品５３がコア５２ａから離型するときの抵抗は、コア５２ａに抜き取りテーパ５２ｂを設けていることにより比較的小さいため、成形品５３の支持が無くともコア５２ａの離型挙動による成形品５３の変形や割れ等はない。
【００３６】
その後、図１２に示すように、Ｈだけエジェクト板１５が同方向へ移動した時点で誘導ピン１９の突起１９ａがカム溝第２傾斜部５１ｂと摺動を開始し、それまでよりも比較的速くスライド駒５０は離型方向へと移動する。
【００３７】
本実施の形態によれば、スライド駒が離型時においては緩やかに移動し、それ以降は敏速に移動するようなカム溝形状を形成したため、成形品に変形や割れ等を生じることがない。また、通常のアンダーカット処理金型よりも時間的に特別遅れることが無く、成形品のアンダーカット処理および取り出しが可能となる。
【００３８】
【発明の効果】
請求項１の効果は、アンダーカットを有する部品を成形する際、スライド駒とは別体の誘導ピンを可動側に配設し、スライド駒の誘導速度や方向を自在に組み合わせることを可能としたことで、所望のスライド駒の操作を実現することができる。また、従来は固定側型板に固定されていたアンギュラピンが存在しないため、成形品の破損や金型の破損、あるいは磨耗等のような不具合を招くことなく金型開閉速度を向上させることができる。
【００３９】
請求項２の効果は、誘導ピン駆動手段に成形機の突き出し機構を流用したことにより、簡潔な金型構造とすることができ、低コストでありながら請求項１と同様な機能を有する金型を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１を示す概略構成図である。
【図２】実施の形態１を示す断面図である。
【図３】実施の形態１を示す側面図である。
【図４】実施の形態１を示す斜視図である。
【図５】実施の形態１を示す断面図である。
【図６】実施の形態１を示す断面図である。
【図７】実施の形態１を示す断面図である。
【図８】実施の形態２を示す概略構成図である。
【図９】実施の形態２を示す断面図である。
【図１０】実施の形態３を示す部分断面図である。
【図１１】実施の形態３を示す部分断面図である。
【図１２】実施の形態３を示す部分断面図である。
【図１３】従来の形態を示す部分断面図である。
【図１４】従来の形態を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１  固定側型板
２  可動側型板
３  固定側取り付け板
４  可動側取り付け板
５  スペーサ
６  引っ張りリンク
７  ストリッパプレート
８  バックアップ
１２  パーティングロック
１４  キャビティ
１４ａ  コア
１５  エジェクト板
１７  ロケートリング
１８  スライド駒
１９  誘導ピン
２０  カム溝
２２  成形品
１００  固定側プラテン
１０１  可動側プラテン
１０２  成形機エジェクタロッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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