(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側取付板および可動側取付板の間に配置される固定側型板および可動側型板と、成形品の内径側に螺旋形状を形成するための螺旋帯が外周に凸設された一部材が直結されてなる回転コアとを有し、
前記固定側型板、可動側型板および回転コアに直結された一部材により成形品の内径側に螺旋形状のアンダーカット部を有するキャビティを形成し、該キャビティ内で成形された成形品から前記回転コアに直結された一部材を回転運動させながら該成形品から離型するアンダーカット処理金型において、
前記回転コアの円周方向に突設されるギアと、
前記ギアを任意のギア比を持って駆動しうる２次ギアが円周方向に突設されるとともに、円周上の少なくとも一方向に延伸するカム溝が刻設される円筒状のカムリングと、
前記カムリング内径部を回転方向および軸方向へ摺動自在に挿通し、且つ前記カム溝と摺動可能な突起部が形成されてなるカムリング誘導部材と、
前記可動側取付板と共に型開き方向に移動するとともに、前記回転コアおよび前記カムリングを回転自在に軸支するスペーサと、
前記固定側型板および可動側型板とを任意の型開き量で係止する引っ張りリンクとを具備し、
前記カムリング誘導部材の一端が前記可動側型板に固設され、
前記可動側取付板の型開き方向への移動に伴って、前記可動側型板が前記固定側型板から離脱して成形品が前記固定側型板から離型し、該成形品が前記固定側型板から離型した状態で前記固定側型板と前記可動側型板とが任意の型開き量で前記引っ張りリンクにより係止され、更に、前記可動側取付板の型開き方向への移動に伴って、前記カムリング誘導部材に対して前記カムリングが軸方向に移動するとともに、該カムリングが円周方向の挙動を開始し、これにより、前記回転コアに直結された一部材に回転運動を加えながら成形品との離型を行わせしめることを特徴とする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、複雑なアンダーカット部を有する部品を容易かつ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、内径側にネジ部等の螺旋形状を有するような部品を成形するための金型としては、例えば特開平４−８６２３１号公報に記載される発明がある。上記発明のアンダーカット処理機構の構成は、ネジ部をキャビティの一部として形成するコアロッドと、可動側プラテン内に設けられて型開きの後で回転運動を開始するモータと、該モータにより発生する回転運動を減速しながらコアロッドに伝達する伝達手段とを具備している。
【０００３】
上記構成のアンダーカット処理機構は、型開きの後で可動側プラテン内に設けられているモータが駆動し、その回転運動が伝達手段を介してコアロッドに伝達される。これにより、コアロッドは回転運動を開始するが、コアロッドの右端部の雄ネジ部が取付板の雌ネジ部に螺合されているため、コアロッドは回転しながら可動側プラテン方向へ直線的に引き寄せられる。従って、コアロッドの先端部が成形品から抜け出し、内部に雌ネジ部の形成された成形品が取り出される。また、コアロッドの移動量を大きくすることにより、アンダーカット部の長さ寸法の制限もなくなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来技術には以下のような問題がある。すなわち、コアロッドに回転運動を伝達するためのモータが成形機の可動側プラテン内に設けられているため、汎用の成形機を使用する場合には改造工事が必要となる。また、ネジ部から離型する際に過大負荷が作用しないようにモータから伝達される比較的高速な回転運動を減速させる必要がある。この処置としてギヤの組み合わせによる減速機構を用いなければならないが、減速比が大きいために極めて大型なものとなってしまう等、種々の問題点を挙げることができる。
【０００５】
請求項１の課題は、雌ネジ部等のような螺旋形状の内径アンダーカット部の離型処理を、モータ設置等のような成形機自体の改造を特に行わなくとも、汎用の成形機によって実施可能とすることにある。また、コアロッドの回転動作の駆動源を金型開閉や突き出し等の動作から得ることで、比較的小さなギア比で所望のコアロッド回転動作を得ることも課題の一つである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、固定側取付板および可動側取付板の間に配置される固定側型板および可動側型板と、成形品の内径側に螺旋形状を形成するための螺旋帯が外周に凸設された一部材が直結されてなる回転コアとを有し、前記固定側型板、可動側型板および回転コアに直結された一部材により成形品の内径側に螺旋形状のアンダーカット部を有するキャビティを形成し、該キャビティ内で成形された成形品から前記回転コアに直結された一部材を回転運動させながら該成形品から離型するアンダーカット処理金型において、前記回転コアの円周方向に突設されるギアと、前記ギアを任意のギア比を持って駆動しうる２次ギアが円周方向に突設されるとともに、円周上の少なくとも一方向に延伸するカム溝が刻設される円筒状のカムリングと、前記カムリング内径部を回転方向および軸方向へ摺動自在に挿通し、且つ前記カム溝と摺動可能な突起部が形成されてなるカムリング誘導部材と、前記可動側取付板と共に型開き方向に移動するとともに、前記回転コアおよび前記カムリングを回転自在に軸支するスペーサと、前記固定側型板および可動側型板とを任意の型開き量で係止する引っ張りリンクとを具備し、前記カムリング誘導部材の一端が前記可動側型板に固設され、前記可動側取付板の型開き方向への移動に伴って、前記可動側型板が前記固定側型板から離脱して成形品が前記固定側型板から離型し、該成形品が前記固定側型板から離型した状態で前記固定側型板と前記可動側型板とが任意の型開き量で前記引っ張りリンクにより係止され、更に、前記可動側取付板の型開き方向への移動に伴って、前記カムリング誘導部材に対して前記カムリングが軸方向に移動するとともに、該カムリングが円周方向の挙動を開始し、これにより、前記回転コアに直結された一部材に回転運動を加えながら成形品との離型を行わせしめることを特徴とするアンダーカット処理金型である。
【０００７】
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。この時、カムリング誘導部材を作動させずにおき、回転コアを初期の位置に保持させておく。固定側が離型された後、引っ張りリングの係止した状態で型開きを行うと、カムリング誘導部材が作動を開始し、カムリング誘導部材の突起部とカムリングのカム溝とが互いに摺動を始める。この時、カムリング誘導部材が金型開閉方向へ動作するのに対し、カム溝は任意の方向性を持って形成されているため、カムリングの挙動はカム溝形状に対応したものとなる。
【０００８】
上記で得られた回転運動はカムリングの２次ギアより回転コアに突設されたギアに一定のギア比を持って伝達され、この回転コアの回転運動により成形品アンダーカット部からの離型および抜き取りが行われる。なお、回転コアの回転速度と軸方向速度との比はキャビティに形成された螺旋部リード角の正接に等しい。これらにより、カム溝形状の調整によってカムリングの挙動は変化し、所望の時刻または速度でアンダーカット部の処理が行われる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１〜図７は本実施例を示し、図１はアンダーカット処理機構を有する金型の概略構成図、図２は回転コアの斜視図、図３はカムリングの斜視図、図４はカムリング誘導部材の斜視図、図５〜図７は型開き時の一連の挙動を示す説明図である。
【００１０】
本実施の形態における金型は、その成形品形状が型割り面側にフランジを有する円筒カップ形状で、側壁には周方向に対してθの角をなす螺旋溝が形成されるようなキャビティ１４を有するものである。１および２は前記キャビティ１４を形成する固定側型板および可動側型板である。可動側型板２の可動側背面にはストリッパプレート７が配されている。可動側型板２およびストリッパプレート７は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パーティングロック１２を両プレート側端に固設している。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。
【００１１】
４は可動側取付板であり、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。３０は回転コアであり、図２に示すように、キャビティ１４を構成する箇所の外径は成形品２２の内径と等しく、その外周には成形品２２の螺旋状の溝を形成するための螺旋帯３０ａが計２本だけ凸設されている。さらに、回転コア３０は軸方向の摺動および回転運動が可能なように、キャビティ部を除く２ヶ所の位置において２つの軸受け部材３１ａ，３１ｂにより支持されている。２つの軸受け部材３１ａ，３１ｂの軸受け部の径は螺旋帯３０ａの外接円の径に等しい。それぞれの軸受け部材３１ａ，３１ｂは一方がスペーサ５に、他方がストリッパプレート７に固定されている。
【００１２】
固定側型板１は固定側取付板３に締結され、固定側取付板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との間には任意の型開き量到達時に両型板１，２を係止するように引っ張りリンク６が設けられている。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、所望の型開き量で両ボルトを係止できるようにその長さを調節する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。
【００１３】
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。軸受け部材３１ａ，３１ｂに支持された回転コア３０には各軸受け部間の中央付近においてギア３０ｂが突設されている。一方、図３に示すように、円筒形状のカムリング３２には、一定の幅で且つ周方向に対して螺旋帯３０ａのリード角θの−２倍となる−２θの角をなす一対のカム溝３２ａが互いに対称に形成されおり、外周部にはギア３０ｂとモジュールが等しくギア比が２：１（歯数２倍）となる２次ギア３２ｂが突設されている。
【００１４】
カムリング３２はギア３０ｂの基準ピッチ円と２次ギア３２ｂのそれとが接するような位置で各軸受け部材３３ａ，３３ｂに回転可能に支持されている。なお、カム溝３２ａと螺旋帯３０ａのリード角の絶対値の比と、ギア３０ｂと２次ギア３２ｂのギア比において、両者が同じ比率であればその比率は上記の数値（２：１）だけに限定するものではない。また、カムリング３２の内径部３２ｃには一端が可動側型板２に固設された図４に示すような円柱状のカムリング誘導部材３４が内設されている。カムリング誘導部材３４は、カムリング３２の一対のカム溝３２ａと摺動可能な寸法で形成され、且つ互いに対称の位置となるような一対の突起部３４ａを有している。
【００１５】
以上の構成からなるアンダーカット処理金型の作用を以下に説明する。図５は既にキャビティ１４内に樹脂が射出され、型締めが継続されている状態を示している。この時、カムリング誘導部材３４の突起部３４ａはカムリング３２に形成されたカム溝３２ａの最も可動側寄りに位置しており、これにより回転コア３０はキャビティ１４を形成した位置で保持されている。
【００１６】
図６は樹脂冷却が終了した後に型開きが開始され、パーティングロック１２が解除される直前まで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となっており、その位置より動くことはない。
【００１７】
図７はパーティングロック１２が解除され、型開きが完了した状態を示している。型開きが任意の寸法値に到達すると、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、可動側型板２に固設されているカムリング誘導部材３４は軸方向においてストリッパプレート７と相対的な運動を開始する。これにより、カムリング３２に形成されたカム溝３２ａとカムリング誘導部材３４の突起部３４ａとが互いに摺動を始め、この動作によりカムリング３２は円周方向の挙動を開始する。
【００１８】
カムリング３２の挙動範囲は、可動側型板２とストリッパプレート７との間の開き量をＨとしたとき、Ｈ／ｔａｎ（−２θ）だけ回転する。同時に、外周部に突設された２次ギア３２ｂの回転により回転コア３０のギア３０ｂにその動力が伝達され、回転コア３０はカムリング３２とは反対の方向へ回転する。この時の回転コア３０の挙動範囲は、ギア比が２：１であることから２Ｈ／ｔａｎ（−２θ）だけ回転する。これにより、回転コア３０の螺旋帯３０ａは成形品２２から螺旋運動をしながら抜き取られる。
【００１９】
本実施の形態によれば、螺旋状のアンダーカットを有するような部品を成形する場合、型開き動作を駆動源として回転コアに周方向の力を与えることが可能となるため、成形品から回転コアを抜き取る際にモータ等のような付属機構を用いることなく汎用の射出成形機により実施することが可能となる。また、駆動源が型開き動作であることから、動力伝達も小さなギア比で行うことができ、付属の減速機構等も不要とすることができる。
【００２０】
（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はアンダーカット処理機構を有する金型の概略構成図、図９は型開き時の挙動を示す説明図である。本実施の形態では、前記実施の形態１と異なる点のみを記載し、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。
【００２１】
スペーサ５には回転コア３０が軸方向へ移動したときにギア３０ｂが干渉しない程度の逃げ穴３６が穿設されている。回転コア３０の反キャビティ側にはキャビティ１４と同一な形状が形成されており、同一リード角，同一幅の螺旋帯３０ｃを有する。この螺旋帯３０ｃをガイドするようにスペーサ５の軸受け部材３１ａ直下には同一リード角の螺旋溝３７が刻設されている。また、スペーサ５と可動側取付板４との間には成形機の突き出しロッド１０１ａに当接可能な突き出し板３５が金型開閉方向へ移動可能に配設されており、カムリング誘導部材３４の可動側の一端を把持している。
【００２２】
なお、前記実施の形態１で示したストリッパプレート７，パーティングロック１２および引っ張りリンク６は存在せず、可動側型板２はスペーサ５を介して直接可動側取付板４と締結されており、カムリング誘導部材３４は締結されずに貫通した状態となっている。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は無い。
【００２３】
以上の構成からなるアンダーカット処理金型の作用を以下に説明する。図９は型開きが完了した状態を示している。型開きが開始されると、成形品２２から固定側型板１が離型する。しかる後、突き出し板３５が成形機突き出しロッド１０１ａにより押動され、カムリング誘導部材３４はこれに連動して軸方向の線形運動を開始する。これにより、回転コア３０に抜き取り時の回転運動が与えられる。この時、回転コア３０はスペーサ５の螺旋溝３７と回転コア３０の反キャビティ側の螺旋帯３０ｃとの摺動により、回転運動に加えて軸方向の運動も行うことになる。
【００２４】
本実施の形態によれば、螺旋状のアンダーカットを有するような部品を成形する場合、成形機の突き出し動作を駆動源として回転コアに周方向の力を与えることが可能となり、前記実施の形態１で述べたパーティングロックや引っ張りリンク等のような機構が不要となるため、成形品からの回転コアの抜き取りをモータ等のような付属機構を用いなくとも汎用の射出成形機により実施することが可能となる。また、駆動源が突き出し動作であることから、動力伝達も小さなギア比で行うことができ、付属の減速機構等も不要とすることができる。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１の効果は、雌ネジ部等のような螺旋形状の内径アンダーカット部の離型処理を、モータ設置等のような成形機自体の改造を行わなくとも汎用の成形機によって実施が可能となる。さらに、コアロッドの回転動作の駆動源を金型開閉動作から得るようにすることで、比較的小さなギア比で所望のコアロッド回転動作を得る等、極めて高機能な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を示す斜視図である。
【図３】実施の形態１を示す斜視図である。
【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を示す説明図である。
【図６】実施の形態１を示す説明図である。
【図７】実施の形態１を示す説明図である。
【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を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 固定側型板
２ 可動側型板
３ 固定側取付板
４ 可動側取付板
５ スペーサ
６ 引っ張りリンク
７ ストリッパプレート
１２ パーティングロック
１４ キャビティ
２２ 成形品
３０ 回転コア
３１ａ，３１ｂ，３３ａ，３３ｂ 軸受け部材
３２ カムリング
３４ カムリング誘導部材
【図１】
0003699763.tif 000002
【図２】
0003699763.tif 000003
【図３】
0003699763.tif 000004
【図４】
0003699763.tif 000005
【図５】
0003699763.tif 000006
【図６】
0003699763.tif 000007
【図７】
0003699763.tif 000008
【図８】
0003699763.tif 000009
【図９】
0003699763.tif 000010