(57)【要約】【課題】切削加工を用いることで成形品の製造用中間体におけるゲート部などの不要部を除去することができるとともに、不要部を製造用中間体から機械的に除去でき、且つ、切屑が完成した成形品に付着することを抑制できる、切削装置を提供する。【解決手段】切削装置１は、ゲートからキャビティに向けて溶融樹脂を射出成形することで形成された製造用中間体１００における樹脂製のゲート部１０６を除去することで、成形品１０１を完成させる。切削装置１は、切削刃１５と、ドリル１７とを有している。切削刃１５は、ゲート部１０６の外周部を旋削する。ドリル１７は、切削刃１５でゲート部１０６の外周部を切削することで生じた切屑１０８を回収する。また、ドリル１７は、ゲート部１０６を保持し、且つ、ゲート部１０６を中間体本体１０５から離隔する方向（上方）に変位可能に構成されている。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲートからキャビティに向けて溶融樹脂を射出成形することで形成された製造用中間体における樹脂製の所定部分を前記製造用中間体における前記所定部分以外の部分から除去することで、成形品を製造するための切削装置であって、
所定の回転軸線回りを回転しながら前記所定部分の一部を旋削するための切削刃と、
前記切削刃で前記所定部分を切削することで生じた切屑を回収する切屑回収部と、
前記所定部分を保持し、且つ、前記所定部分を前記所定部分以外の部分から離隔する方向に相対変位可能に構成された保持部と、
を備えていることを特徴とする、切削装置。
【請求項２】
請求項１に記載の切削装置であって、
前記保持部は、前記回転軸線上に配置されており、前記所定部分のうち前記切削刃で切削される部分よりも径方向内方の部分を保持可能であることを特徴とする、切削装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の切削装置であって、
前記切屑回収部と前記保持部とが一体に形成されていることを特徴とする、切削装置。
【請求項４】
請求項３に記載の切削装置であって、
前記切屑回収部は、螺旋状の溝が形成されたドリルを含み、前記切削刃と連動して前記回転軸線回りを回転可能であることを特徴とする、切削装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の切削装置であって、
前記製造用中間体は、金属製の環状のインサートと、前記射出成形によって前記キャビティのうち前記ゲート周辺の空間に形成された樹脂製の前記所定部分としてのゲート部と、を含み、
前記ゲート部は、前記インサートの一側面に形成されており、
前記切削刃は、前記一側面側から前記ゲート部の外周部を切削し、
前記保持部は、前記ゲート部を前記インサートに対して引き上げることで、前記ゲート部を前記製造用中間体のうちの前記ゲート部以外の部分から分離するように構成されていることを特徴とする、切削装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の切削装置であって、
前記所定部分と対向し前記切削刃からの前記切屑を前記切屑回収部へ案内するように配置された壁部をさらに備えていることを特徴とする、切削装置。
【請求項７】
請求項６に記載の切削装置であって、
前記壁部には、前記切屑回収部、および、前記保持部に貫通された貫通孔が形成されており、
前記切屑回収部、および、前記保持部は、前記壁部に近づく方向および前記壁部から遠ざかる方向に相対変位可能であることを特徴とする、切削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形品の製造用中間体からゲート部などの不要部分を切削によって除去する切削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂の成形品の一例として、鋼材製の芯金がインサートとして設けられたものを挙げることができる。この樹脂成形品として、環状のものを例示することができる。この環状の樹脂成形品は、中心にインサートとして芯金を配置し、このインサートの周囲におけるドーナツ形状のキャビティに、熱可塑性樹脂（６６ナイロンなど）を充填することで形成される。
【０００３】
前記樹脂成形品においては、樹脂を均一に充填するために、金型のゲートを環状のインサートの一側面側の中心に配置する。この場合、ゲートからキャビティに流入した溶融樹脂は、インサートの一側面側の円板状の流入部を通って、インサート外周側のドーナツ状キャビティに充填される。これにより、円板状の流入部に充填された樹脂がインサートの一側面を覆った状態の製造用中間体が得られる。この円板状の流入部分に充填された樹脂は、たとえば、ゲート部と称され、製品として不要なため除去される。
【０００４】
なお、樹脂成形品については、ゲート部以外にも、製品のバリを除去するためのバリとり加工が施されることがある。このようなバリを除去するための荒仕上げ用バリ取り装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、上記のゲート部を除去するための方法が、ゲート除去方法として知られている（たとえば、特許文献２参照）。特許文献２に記載のゲート除去装置は、金型から取り出した樹脂製歯車（２）の中心孔（６）内にゲート残り（８）が存在している。このゲート残り（８）は、樹脂製歯車（２）の上方から軸体（３）を中心孔（６）に挿入することで、樹脂製歯車（２）の本体から打ち抜かれる。これにより、組立品（１）が完成する。
【０００６】
また、特許文献３に記載の構成では、樹脂成形品（１）の射出成形後に、不要なゲート形成部（３）が樹脂成形品（１）から切削除去される。これにより、ゲート形成部（３）のない歯車素材（５）が完成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２３９９０９号公報
【特許文献２】特開２００９−１２６０４１号公報
【特許文献３】特開２０００−１３０６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１には、樹脂成形品のゲート部の切削について、何ら開示も示唆もしていない。また、特許文献２記載のゲート除去方法は、ゲート部を切断によって除去する構成であり、ゲート部の切削に使用することができない。また、特許文献３は、ゲート部を除去する工程が記載されているが、具体的な切削方法や装置について記載されていない。このように、特許文献３には、インサートを必要以上に切削せずにゲート部を切断する手段や、切削したときに発生して飛散する切屑が製品に付着するのを防止する手段など、除去したゲートを成形品本体から除去する具体的な手段が記載されていない。
【０００９】
本発明は、上記実情に鑑みることにより、切削加工を用いることで成形品の製造用中間体におけるゲート部などの不要部を除去することができるとともに、不要部を製造用中間体から機械的に除去でき、且つ、切屑が完成した成形品に付着することを抑制できる、切削装置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】
【００１０】
（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる切削装置は、ゲートからキャビティに向けて溶融樹脂を射出成形することで形成された製造用中間体における樹脂製の所定部分を前記製造用中間体における前記所定部分以外の部分から除去することで、成形品を製造するための切削装置であって、所定の回転軸線回りを回転しながら前記所定部分の一部を旋削するための切削刃と、前記切削刃で前記所定部分を切削することで生じた切屑を回収する切屑回収部と、前記所定部分を保持し、且つ、前記所定部分を前記所定部分以外の部分から離隔する方向に相対変位可能に構成された保持部と、を備えている。
【００１１】
この構成によると、切削刃によって製造用中間体の所定部分が切削されると、切屑は、切屑回収部で回収される。これにより、切屑が製造用中間体のうち所定部分以外の部分に付着することを抑制できる。また、切削刃が所定の回転軸線回りを回転しながら、製造用中間体の所定部分の一部を切削することで、当該所定部分を製造用中間体の所定部分以外の部分から分離することができる。そして、この所定部分は、保持部によって保持されているので、所定部分と所定部分以外の部分との相対変位により、所定部分を、所定部分以外の部分から分離することができる。その結果、切削加工を用いることでゲート部などの不要な所定部分を除去することができる。
【００１２】
以上の次第で、切削加工を用いることで成形品の製造用中間体におけるゲート部などの不要部を除去することができるとともに、不要部を製造用中間体から機械的に除去でき、かつ切屑が完成した成形品に付着することを抑制できる、切削装置を提供できる。
【００１３】
（２）好ましくは、前記保持部は、前記回転軸線上に配置されており、前記所定部分のうち前記切削刃で切削される部分よりも径方向内方の部分を保持可能である。
【００１４】
この構成によると、切削刃と製造用中間体とが回転軸線回りに相対回転しているときに、保持部は、一定の位置（回転軸線の位置）で所定部分を保持することができる。これにより、保持部のために必要なスペースを小さくできる。
【００１５】
（３）好ましくは、前記切屑回収部と前記保持部とが一体に形成されている。
【００１６】
この構成によると、切屑回収部と保持部とを一つの部品で構成することができるので、切削装置の構成を簡素なものにできる。また、切削装置をより小型にすることができる。
【００１７】
（４）より好ましくは、前記切屑回収部は、螺旋状の溝が形成されたドリルを含み、前記切削刃と連動して前記回転軸線回りを回転可能である。
【００１８】
この構成によると、切屑回収部は、切削刃の切削によって製造用中間体から飛び出た、たとえば線状の切屑を当該切屑回収部に巻き付けることで、切屑を回収することができる。また、切屑回収部の螺旋状の溝に切屑が絡まることで、切屑回収部に切屑を確実に巻き付けておくことができる。これにより、切屑が成形品に付着することを、より確実に抑制できる。
【００１９】
（５）好ましくは、前記製造用中間体は、金属製の環状のインサートと、前記射出成形によって前記キャビティのうち前記ゲート周辺の空間に形成された樹脂製の前記所定部分としてのゲート部と、を含み、前記ゲート部は、前記インサートの一側面に形成されており、前記切削刃は、前記一側面側から前記ゲート部の外周部を切削し、前記保持部は、前記ゲート部を前記インサートに対して引き上げることで、前記ゲート部を前記製造用中間体のうちの前記ゲート部以外の部分から分離するように構成されている。
【００２０】
この構成によると、金属製のインサートの周囲が樹脂で覆われた製造用中間体のゲート部を、切削加工を用いて除去できる。この際、切削加工の後に保持部がゲート部をインサートに対して引き上げるという簡易な処理により、ゲート部をインサートから分離することができる。また、ゲート部の全てを切削加工によって製造用中間体から除去する構成ではない。このため、切削刃によるゲート部の切削に伴うインサートの切削量を、より少なくできる。これにより、ゲート部を除去するための加工時間をより短くできる。また、１つの製造用中間体あたりの切削加工量をより少なくできるので、切削刃が寿命に到達するまでに切削加工できる製造用中間体の数を、より多くできる。その上、製造用中間体の単位ロットあたりのゲート部除去処理に関して、切削刃の交換回数をより少なくできる結果、切削刃の交換に必要な時間をより少なくできる。以上より、ゲート部の除去にかかるコストをより低減できる。
【００２１】
（６）好ましくは、前記切削装置は、前記所定部分と対向し前記切削刃からの前記切屑を前記切屑回収部へ案内するように配置された壁部をさらに備えている。
【００２２】
この構成によると、切削刃の切削によって製造用中間体から飛散する、たとえば線状の切屑は、壁部によって、切屑回収部に案内される。これにより、切屑が成形品に付着することを、より確実に抑制できる。
【００２３】
（７）より好ましくは、前記壁部には、前記切屑回収部、および、前記保持部に貫通された貫通孔が形成されており、前記切屑回収部、および、前記保持部は、前記壁部に近づく方向および前記壁部から遠ざかる方向に相対変位可能である。
【００２４】
この構成によると、保持部は、製造用中間体のうちの所定部分以外の部分から所定部分を分離させた後に、壁部に向かって引き上げられることで、所定部分を壁部側に変位させる。これにより、所定部分は壁部に受けられる一方、保持部は、壁部に向かって変位される。その結果、所定部分は、保持部から取り外される。このように、保持部を壁部に向かって変位させるという簡易な構成で、保持部から所定部分を取り外すことができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によると、切削加工を用いることで製造用中間体におけるゲート部などの不要部を除去することができるとともに、不要部を製造用中間体から機械的に除去でき、かつ切屑が完成した成形品に付着することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態にかかる成形品の製造中間体、および、成形品の模式的な断面図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる切削装置の主要部の側面図である。
【図３】切削装置の主要部の正面図である。
【図４】切削装置の主要部の模式的な斜視図である。
【図５】切削装置について説明するための一部断面図である。
【図６】切削装置における動作の流れの一例を説明するためのフローチャートである。
【図７】切削装置の動作について説明するための一部断面図である。
【図８】切削装置の動作について説明するための一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本発明は、樹脂成形品の製造用中間体のうち不要な部分としての所定部分を切削加工を用いて除去可能な切削装置として、広く適用することができる。また、本実施形態では、成形品として、芯金がインサートとして設けられた成形品を例にとって説明する。
【００２８】
図１は、本発明の一実施形態にかかる成形品１０１の製造用中間体１００、および、成形品１０１の模式的な断面図である。図２は、本発明の一実施形態にかかる切削装置１の主要部の側面図である。図３は、切削装置１の主要部の正面図である。図４は、切削装置１の主要部の模式的な斜視図である。図５は、切削装置１について説明するための一部断面図である。
【００２９】
図１を参照して、成形品１０１は、製造用中間体１００に切削加工が施されて製造用中間体１００から後述するゲート部１０６が除去されることで、完成する。なお、製造用中間体１００は、（１）インサート形成工程、（２）インサート洗浄工程、（３）インサート予熱工程、（４）射出成形工程を経て完成したものである。
【００３０】
（１）のインサート形成工程は、金属素材にたとえば鍛造、切削などの加工が施されることで、インサート１０３を形成する工程である。（２）のインサート洗浄工程は、アルコールなどの洗浄液でインサート１０３を洗浄し、脱脂する工程である。（３）のインサート予熱工程は、射出成形工程の前工程であり、インサート１０３を所定の温度に加熱する工程である。
【００３１】
（４）の射出成形工程は、金型（図示せず）のキャビティ内にインサート１０３をセットし、金型のゲート２００からキャビティに向けて溶融樹脂を射出する工程である。これらの工程を経ることで、製造用中間体１００が完成する。前述したように、成形品１０１は、製造用中間体１００に切削加工が施されて製造用中間体１００からゲート部１０６が除去されることにより、完成する。
【００３２】
成形品１０１は、インサート１０３と、樹脂部１０４とを有している。
【００３３】
インサート１０３は、鋼材などの金属製の一体成形品であり、たとえば、円環状に形成されている。
【００３４】
インサート１０３は、内周部１０３ａと、中間部１０３ｂと、外周部１０３ｃと、一側面１０３ｄと、他側面１０３ｅと、を有している。
【００３５】
内周部１０３ａは、円筒状に形成された部分である。内周部１０３ａの一端部は、中間部１０３ｂに連続している。中間部１０３ｂは、円板状に形成された、板状の部分である。中間部１０３ｂは、外周部１０３ｃに連続している。外周部１０３ｃは、環状の鍔状に形成されている。成形品１０１においては、これら中間部１０３ｂおよび外周部１０３ｃにかけて、樹脂部１０４が形成されている。
【００３６】
樹脂部１０４は、合成樹脂製の部分である。この合成樹脂として、熱可塑性樹脂（たとえば、６６ナイロンなど）を例示することができる。樹脂部１０４は、円環状に形成されており、インサート１０３の外周部１０３ｃを埋設するように配置され、且つ、中間部１０３ｂの一側面（一側面１０３ｄ）のうちの外周側部分を埋めるように配置されている。樹脂部１０４は、インサート１０３が配置されたキャビティ内に溶融樹脂が射出されることで、形成される。
【００３７】
樹脂部１０４の内周部は、インサート１０３の一側面１０３ｄに接触している。また、樹脂部１０４の外周部は、インサート１０３の外周部１０３ｃを成形品１０１の軸方向に挟んでいる。さらに、インサート１０３の外周部１０３ｃの外周面は、ローレット加工などによって、樹脂部１０４との結合力が高められている。インサート１０３の一側面１０３ｄは、平滑な面に形成されており、樹脂部１０４との結合力は弱い。このため、比較的小さな引っ張り力が樹脂部１０４と一側面１０３ｄとの間に作用することで、これら樹脂部１０４と一側面１０３ｄの互いの接触部間の結合が解除される。
【００３８】
ここで、製造用中間体１００と成形品１０１との違いは、ゲート部１０６の有無である。ゲート部１０６は、本発明の「所定部分」の一例である。製造用中間体１００は、成形品１０１の構成に加えて、ゲート部１０６を有している。ゲート部１０６は、上記の金型のキャビティのうち、ゲート２００の周辺の空間に樹脂が射出されることで形成された部分である。
【００３９】
ゲート部１０６は、インサート１０３の一側面１０３ｄにおける内周側部分を覆うように配置された、傘状の部分である。なお、製造用中間体１００のうち、ゲート部１０６以外の部分が、中間体本体１０５である。中間体本体１０５は、本発明の「所定部分以外の部分」の一例である。ゲート部１０６が切削装置１によって中間体本体１０５から除去されることで、成形品１０１が完成する。次に、切削装置１について説明する。
【００４０】
図２〜図５を参照して、切削装置１は、フレーム２と、搬送装置３と、ワークホルダ４と、切削ユニット５と、昇降装置６と、電動モータ７と、を有している。
【００４１】
フレーム２は、鋼材などを用いて形成された骨格部分であり、搬送装置３、切削ユニット５、昇降装置６、および、電動モータ７などを支持している。
【００４２】
搬送装置３は、製造用中間体１００（成形品１０１）を保持するワークホルダ４を搬送するために設けられている。搬送装置３は、軌道８を有している。軌道８は、所定の搬送方向Ｘ１に沿って変位するように構成されている。軌道８は、図示しない電動モータなどの出力を受けて、搬送方向Ｘ１に変位する。搬送装置３は、ワークホルダ４に保持された製造用中間体１００を切削ユニット５へ搬送する。そして、搬送装置３は、切削ユニット５での切削加工によって完成した成形品１０１を、切削ユニット５から搬送方向Ｘ１に沿って変位させることで、切削ユニット５から取り出す。
【００４３】
ワークホルダ４は、円筒状に形成されており、軌道８から上方に延びている。ワークホルダ４の上面は、平坦な面に形成されており、インサート１０３の他側面１０３ｅを受けることが可能に構成されている。また、ワークホルダ４の中心の孔部４ａは、インサート１０３の内周部１０３ａが挿入される部分である。製造用中間体１００は、切削ユニット５による、切削量の比較的小さな切削加工によって、ゲート部１０６を除去され、成形品１０１となる。
【００４４】
本実施形態では、切削ユニット５は、搬送方向Ｘ１と直交する左右方向に２つ並んで配置されている（特に、図３参照）。これら２つの切削ユニット５（５１，５２）は、軌道８によって搬送された２つの製造用中間体１００にそれぞれ切削加工を施す。なお、２つの切削ユニット５（５１，５２）は、互いに同様の構成を有しているので、１つの切削ユニット５１について説明し、もう一方の切削ユニット５２についての詳細な説明は省略する。
【００４５】
切削ユニット５は、回転軸１１と、付勢部材１２と、回転ケース１３と、切削刃ホルダ１４と、切削刃１５と、連結部材１６と、ドリル１７と、を有している。
【００４６】
回転軸１１は、鉛直方向（上下方向）に延びる軸である。回転軸１１は、回転ケース１３、切削刃ホルダ１４（切削刃１５）、連結部材１６，および、ドリル１７などと共に、この回転軸１１の回転軸線Ｓ１回りに一体的に回転可能である。回転軸１１の上部は、電動モータ７の出力軸に、図示しない伝達機構を介して動力伝達可能に連結されている。
【００４７】
また、回転軸１１は、昇降装置６に連結されている。昇降装置６は、たとえば、シリンダ装置であり、回転軸１１を上下方向に変位可能な構成を有している。回転軸１１の下端側の一部は、回転ケース１３の後述する主柱２２内に挿入されている。回転軸１１は、連結部材１６を介して、回転ケース１３と一体回転可能、且つ、上下方向に相対移動可能に連結されている。また、回転軸１１は、連結部材１６を介して、切削刃ホルダ１４（切削刃１５）、および、ドリル１７と、回転軸線Ｓ１回りに一体回転可能に、且つ鉛直方向に一体移動可能に連結されている。
【００４８】
回転軸１１の中間部の外周には、環状の段部１１ｂが形成されており、この段部１１ｂには、付勢部材１２が設置されている。付勢部材１２は、たとえば、コイルばねであり、回転軸１１を取り囲むように配置されている。付勢部材１２は、回転軸１１の段部１１ｂと、回転ケース１３の後述する上壁２１との間に配置されており、回転軸１１を下方に付勢するための弾性反発力を発生する。
【００４９】
回転軸１１の下部には、ドリル固定孔１１ａが形成されている。ドリル固定孔１１ａは、回転軸１１の下面から上方に延びており、ドリル１７の上部が固定されている。ドリル１７は、本発明の「切屑回収部」の一例であり、「保持部」の一例である。
【００５０】
ドリル１７は、切削刃１５でゲート部１０６の外周部を切削することで生じた切屑１０８を回収するために設けられている。また、ドリル１７は、ゲート部１０６を保持し、且つ、ゲート部１０６を製造用中間体１００の中間体本体１０５から離隔する方向（上方）に相対変位可能に構成されている。
【００５１】
ドリル１７は、回転軸１１の下方に突出している。ドリル１７の中間部から下端部にかけては、螺旋状の溝１９が形成されている。この溝１９は、ドリル１７の外周に形成されており、製造用中間体１００からの切屑１０８を巻き取るように構成されている。
【００５２】
このドリル１７は、回転軸線Ｓ１上に配置されており、切削刃１５と一体的に回転軸線Ｓ１回りを回転可能である。ドリル１７は、回転軸１１が降下した位置（図５に示す位置）にあるときに、ワークホルダ４の孔部４ａに挿入されるように配置されている。この状態のとき、ドリル１７は、切削刃１５で切削されるゲート部１０６の外周部に対して製造用中間体１００の径方向内方の部分を貫通し、この径方向内方の部分を保持する。ドリル１７のうち、ゲート部１０６に接触している第１接触部１７ａは、本実施形態では、ドリル１７の下端寄りに位置している。この第１接触部１７ａは、ドリル１７において、特に、「保持部」として機能する部分である。ドリル１７は、回転ケース１３とともに回転軸線Ｓ１回りを回転する。
【００５３】
回転ケース１３は、たとえば、金属製であり、上下一対の円板状部分を複数の柱で連結した形状に形成されている。
【００５４】
より具体的には、回転ケース１３は、上壁２１と、主柱２２と、複数の副柱２３と、下壁２４と、を有している。
【００５５】
上壁２１は、平板状の環状部材である。上壁２１の中心部には、貫通孔が形成されており、この貫通孔の周縁部の下面に、主柱２２が固定されている。主柱２２は、細長い円筒状に形成されている。主柱２２は、回転軸１１の下端側の一部、付勢部材１２、ドリル１７の一部、および、切削刃ホルダ１４の一部を収容している。
【００５６】
主柱２２の内径は、上壁２１の貫通孔の直径よりも大きく設定されている。これにより、付勢部材１２は、主柱２２内において、回転軸１１の段部１１ｂと、上壁２１の下面の間に挟まれている。主柱２２には、切欠部２２ａ（特に図５参照）と、長孔部２２ｂ（特に図４参照）とが形成されている。切欠部２２ａは、主柱２２の下部側の一部のうち、円周方向の一部を切り取るようにして形成された孔部であり、切削刃ホルダ１４が貫通している。
【００５７】
長孔部２２ｂは、主柱２２の中間部において、鉛直方向に延びる細長い孔部であり、主柱２２の円周方向に１８０度離隔した位置に一対形成されている。この長孔部２２ｂは、連結部材１６が貫通する部分として設けられている。長孔部２２ｂは、鉛直方向における連結部材１６の変位量を規定する部分である。連結部材１６は、長孔部２２ｂが延びている範囲で、回転ケース１３に対して鉛直方向に変位可能である。そして、鉛直方向において、連結部材１６、切削刃ホルダ１４（切削刃１５）、および、ドリル１７は、一体的に変位する。主柱２２の周囲に、副柱２３が配置されている。
【００５８】
副柱２３は、上壁２１と下壁２４とを連結する柱部材として設けられている。副柱２３は、主柱２２の周囲に複数設けられており、これらの副柱２３が主柱２２の円周方向に離隔して配置されている。各副柱２３は、互いに同じ形状を有しており、主柱２２の直径よりも小さい直径を有している。各副柱２３は、上壁２１および下壁２４に固定されている。
【００５９】
下壁２４は、本発明の「壁部」の一例である。下壁２４は、上壁２１と概ね同様の形状に形成されている。具体的には、下壁２４は、平板状の環状部材である。下壁２４の中心部には、貫通孔２４ａが形成されており、この貫通孔２４ａの周縁部の上面に、主柱２２が固定されている。
【００６０】
下壁２４の貫通孔２４ａは、ドリル１７が貫通される孔部として設けられている。貫通孔２４ａの直径は、ドリル１７の外径よりも大きく設定されている。本実施形態では、貫通孔２４ａの直径は、ドリル１７の外径よりも僅かに大きく設定されており、貫通孔２４ａとドリル１７との間の隙間に切屑１０８が侵入することは、抑制されている。ドリル１７は、下壁２４に近づく方向、および、下壁２４から遠ざかる方向（鉛直方向）に相対変位可能である。
【００６１】
下壁２４には、切欠部２４ｂが形成されている。切欠部２４ｂは、下壁２４の円周方向における当該下壁２４の一部を切り欠いた形状に形成されている。より具体的には、切欠部２４ｂは、下壁２４を当該下壁２４の厚み方向に貫通しており、下壁２４の外周縁部に開放されている。
【００６２】
下壁２４の下面は、平坦（水平）な面に形成されており、ワークホルダ４に保持された製造用中間体１００の一側面（一側面１０３ｄ）と上下に向かい合っている。すなわち、下壁２４は、製造用中間体１００のゲート部１０６と上下に対向している。これにより、下壁２４は、切削刃１５からの切屑１０８を切屑回収部としてのドリル１７へ案内するように配置されている。切削刃１５は、切削刃ホルダ１４に保持されている。
【００６３】
切削刃ホルダ１４は、長尺形状に形成されており、回転軸線Ｓ１に対して傾斜するように延びている。より具体的には、切削刃ホルダ１４は、下方に進むに従い回転軸線Ｓ１から離隔するように傾斜している。切削刃ホルダ１４の上端部は、連結部材１６に連結されている。
【００６４】
連結部材１６は、主柱２２を貫通するように水平に延びる部材であり、長孔部２２ｂを貫通し、且つ、回転軸１１および切削刃ホルダ１４を貫通している。連結部材１６は、長孔部２２ｂの縁部によって、変位する方向が案内される。連結部材１６は、回転軸１１および切削刃ホルダ１４とは上下方向に一体的に変位する。
【００６５】
切削刃ホルダ１４は、切欠部２２ａ，２４ｂを貫通し、下壁２４の下方に延びている。切削刃ホルダ１４の下端部は、切削刃１５を保持している。
【００６６】
切削刃１５は、製造用中間体１００のゲート部１０６の外周部を切削するために設けられている。切削刃１５は、たとえば、市販の切削刃であり、合成樹脂および金属を切削可能である。切削刃１５は、ゲート部１０６の外周部の切削にあたり、金属製のインサート１０３の一側面１０３ｄも、僅か（たとえば、数十μｍの深さ）ではあるが切削する。このため、切削刃１５は、金属を切削可能に構成されている。なお、切削刃１５によるインサート１０３（鋼材）の切削量を必要最小限にするために、切削刃１５は、製造用中間体１００に対して所定の位置、角度に配置されている。
【００６７】
切削刃１５は、下壁２４の切欠部２４ｂの下方に配置されている。切削刃１５は、所定のカット角度を有する刃である。切削刃１５は、回転軸線Ｓ１回りを回転しながら、ゲート部１０６の外周部を切削（旋削）する。この際、切削刃１５は、インサート１０３の一側面１０３ｄ側からゲート部１０６の外周部を切削する。
【００６８】
以上が、切削装置１の概略構成である。次に、切削装置１を用いた切削加工について説明する。
【００６９】
図６は、切削装置１における動作の流れの一例を説明するためのフローチャートである。なお、フローチャートを参照しながら説明する場合、フローチャート以外の図も適宜参照しながら説明を行う。
【００７０】
図６を参照して、切削装置１においては、まず、ワークホルダ４に保持された製造用中間体１００が、回転ケース１３の下方にセットされる（ステップＳ１）。次に、切削装置１の回転軸１１が、電動モータ７によって回転されつつ、昇降装置６によって下方へ変位される。これにより、回転ケース１３、切削刃ホルダ１４（切削刃１５）、および、ドリル１７は、回転軸線Ｓ１回りを回転しながら下方へ変位される（ステップＳ２）。
【００７１】
これにより、図５に示すように、まず、ドリル１７がゲート部１０６の中心部を切削し、さらに、切削刃１５がゲート部１０６の外周部を切削する。この動作によって、切削刃１５によるゲート部１０６の外周部の切削加工、および、ドリル１７によるゲート部１０６の保持処理が、行われる（ステップＳ３）。
【００７２】
切削刃１５がゲート部１０６の外周部を切削することで生じた切屑１０８は、螺旋状に延びながら、製造用中間体１００の径方向の内方に向かって飛散する。この切屑１０８は、大部分が樹脂であるけれども、一部は、インサート１０３の一側面１０３ｄを切削することによる金属が含まれる。切屑１０８は、回転ケース１３の下壁２４に当たることで、過度に上方へ向かうことを抑制されつつ、ドリル１７に向かう。そして、ドリル１７は、この切屑１０８を当該ドリル１７に巻き付けることで、切屑１０８を回収する（ステップＳ４）。ドリル１７のうち、切屑１０８に接触している第２接触部１７ｂは、本実施形態では、ドリル１７の中間部に位置している。この第２接触部１７ｂは、ドリル１７において、特に、「切屑回収部」として機能する部分である。
【００７３】
切削刃１５は、ゲート部１０６の外周部を所定深さ切削する。また、ドリル１７は、ゲート部１０６を貫通した状態でゲート部１０６を保持する。その後、昇降装置６が動作することで、回転軸１１、回転ケース１３、切削刃１５、および、ドリル１７は、図７に示すように、上方へ変位される（ステップＳ５）。これにより、ドリル１７は、インサート１０３（中間体本体１０５）に対して上方に変位する。
【００７４】
このように、ドリル１７がゲート部１０６をインサート１０３（中間体本体１０５）に対して引き上げされることで、ゲート部１０６は、中間体本体１０５から分離される。これにより、製造用中間体１００からゲート部１０６が除去され、成形品１０１が完成する。また、切削刃１５は、成形品１０１から離隔される。
【００７５】
次に、搬送装置３によって成形品１０１が搬送方向Ｘ１に搬送される（ステップＳ６）。これにより、成形品１０１は、回転ケース１３の下方から離隔する。その後、成形品１０１は、作業員の手、または、図示しないロボットアームなどによって、切削装置１から取り外される。
【００７６】
次に、ゲート部１０６、および、切屑１０８の排出処理が行われる（ステップＳ７）。具体的には、図８に示すように、回転軸１１が、さらに上方に変位される。この際、回転ケース１３の上壁２１は、図示しない受け部材などによって受けられ、上方への回転ケース１３の変位が規制される。その結果、回転軸１１は、付勢部材１２の弾性反発力に抗しつつ、回転ケース１３に対して上方に変位する。
【００７７】
これにより、切削刃１５、および、ドリル１７は、回転ケース１３に対して上方に変位する。その結果、ゲート部１０６は、下壁２４に接触することでドリル１７から引き抜かれる。また、切屑１０８は、下壁２４に受けられて、ドリル１７から外れ、落下する。落下したゲート部１０６および切屑１０８は、図示しない受け部材などによって受けられる。次に、再びステップＳ１に戻り、新たな製造用中間体１００に切削加工が施される。
【００７８】
以上説明したように、切削装置１によると、切削刃１５によって製造用中間体１００のゲート部１０６が切削されると、切屑１０８は、ドリル１７で回収される。これにより、切屑１０８が製造用中間体１００のうちゲート部１０６以外の部分（中間体本体１０５）に付着することを抑制できる。また、切削刃１５が回転軸線Ｓ１回りを回転しながら、製造用中間体１００のゲート部１０６の外周部を切削することで、当該ゲート部１０６を中間体本体１０５から分離することができる。そして、このゲート部１０６は、ドリル１７によって保持されているので、ゲート部１０６と中間体本体１０５との相対変位により、ゲート部１０６を、中間体本体１０５から分離することができる。その結果、切削加工を用いることで製造用中間体１００のゲート部１０６を除去することができる。
【００７９】
以上の次第で、切削加工を用いることで成形品１０１の製造用中間体１００におけるゲート部１０６などの不要部を除去することができるとともに、ゲート部１０６を製造用中間体１００から機械的に除去でき、かつ切屑１０８が成形品１０１に付着することを抑制できる、切削装置１を提供できる。
【００８０】
また、切削装置１によると、切削刃１５は、樹脂および金属を切削可能な市販のものを用いることができる。これにより、汎用性の高い切削刃を切削刃１５として用いることができる。よって、切削装置１の専用の切削刃を用いる必要がなく、低コストの切削用チップを切削刃１５として用いることができる。さらに、切削刃１５は、インサート１０３については、一側面１０３ｄのうちの一部を僅かに切削するのみである。よって、インサート１０３が必要以上に切削されることを抑制できる。また、切削刃１５を切削刃ホルダ１４に対して所定角度、および、所定位置に設置して製造用中間体１００の切削を行うことができる。よって、インサート１０３の切削量を、必要最低限にしながら、ゲート部１０６を中間体本体１０５から除去できる。
【００８１】
また、切削装置１によると、ドリル１７は、回転軸線Ｓ１上に配置されており、ゲート部１０６の外周部よりも径方向内方の部分を保持可能である。この構成によると、切削刃１５と製造用中間体１００とが回転軸線Ｓ１回りに相対回転しているときに、ドリル１７は、一定の位置（回転軸線Ｓ１の位置）でゲート部１０６を保持することができる。これにより、ドリル１７のために必要なスペースを小さくできる。
【００８２】
また、切削装置１によると、切屑１０８を回収する機能と、ゲート部１０６を保持する機能とが、何れも、１つのドリル１７で実現できるので、切削装置１の構成を簡素なものにできる。また、切削装置１をより小型にすることができる。
【００８３】
また、切削装置１によると、ドリル１７は、切削刃１５と連動して回転軸線Ｓ１回りを回転可能である。この構成によると、ドリル１７は、切削刃１５の切削によって製造用中間体１００から飛び出た、線状の切屑１０８をドリル１７に巻き付けることで、切屑１０８を回収することができる。また、ドリル１７の螺旋状の溝１９に切屑１０８が絡まることで、ドリル１７に切屑１０８を確実に巻き付けておくことができる。これにより、切屑１０８が成形品１０１に付着することを、より確実に抑制できる。
【００８４】
また、切削装置１によると、切削刃１５は、インサート１０３の一側面１０３ｄ側からゲート部１０６の外周部を切削する。また、ドリル１７は、ゲート部１０６をインサート１０３に対して引き上げることで、ゲート部１０６を中間体本体１０５から分離する。この構成によると、金属製のインサート１０３の周囲が樹脂部１０４で覆われた製造用中間体１００のゲート部１０６を、切削加工を用いて除去できる。この際、切削加工の後にドリル１７がゲート部１０６をインサート１０３に対して引き上げるという簡易な処理により、ゲート部１０６をインサート１０３から分離することができる。また、ゲート部１０６の全てを切削加工によって製造用中間体１００から除去する構成ではない。このため、切削刃１５によるゲート部１０６の切削に伴うインサート１０３の切削量を、より少なくできる。これにより、ゲート部１０６を除去するための加工時間をより短くできる。また、１つの製造用中間体１００あたりの切削加工量をより少なくできるので、切削刃１５が寿命に到達するまでに切削加工できる製造用中間体１００の数を、より多くできる。その上、製造用中間体１００の単位ロットあたりのゲート部１０６の除去処理に関して、切削刃１５の交換回数をより少なくできる結果、切削刃１５の交換に必要な時間をより少なくできる。以上より、ゲート部１０６の除去にかかるコストをより低減できる。
【００８５】
また、切削装置１によると、切削刃１５の切削によって製造用中間体１００から飛散する線状の切屑１０８は、回転ケース１３の下壁２４によって、ドリル１７に案内される。これにより、切屑１０８が成形品１０１に付着することを、より確実に抑制できる。
【００８６】
また、切削装置１によると、ドリル１７は、中間体本体１０５からゲート部１０６を分離させた後に、下壁２４に向かって引き上げられることで、ゲート部１０６を下壁２４側に変位させる。これにより、ゲート部１０６は下壁２４に受けられる一方、ドリル１７は、下壁２４に向かって変位される。その結果、ゲート部１０６は、ドリル１７から取り外される。このように、ドリル１７を下壁２４に向かって変位させるという簡易な構成で、ドリル１７からゲート部１０６を取り外すことができる。
【００８７】
以上、本発明の実施形態について説明したけれども、本発明は上述の実施の形態に限られず、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができる。
【００８８】
（１）たとえば、上述の実施形態では、成形品が金属製のインサートと樹脂部とを有する形態を例に説明した。しかしながら、この通りでなくてもよい。たとえば、全体が樹脂からなる製造用中間体を切削装置で切削することで、成形品を製造してもよい。
【００８９】
（２）また、上述の実施形態では、ドリルが切屑を回収する形態を例に説明したけれども、この通りでなくてもよい。ドリルは、ゲート部（不要部）を保持可能且つ切屑を回収可能であればよい。たとえば、ドリルに代えて、ニードル状の部材が用いられてもよい。
【００９０】
（３）また、上述の実施形態では、切屑回収部、および、保持部（ドリル）が回転軸線上に配置される形態を例に説明したけれども、この通りでなくてもよい。たとえば、切屑回収部、および、保持部は、回転軸線に対して偏心配置されてもよい。
【００９１】
（４）また、上述の実施形態では、切屑回収部、および、保持部が一部品（ドリル）によって形成される形態を例に説明した。しかしながら、この通りでなくてもよい。たとえば、切屑回収部、および、保持部が、別個の部材によって形成されてもよい。
【００９２】
（５）なお、本発明の切削装置は、切削刃と、切屑回収部と、保持部とを有していればよく、他の構成の有無については、限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明は、射出成形品の製造用中間体からゲート部などの不要部分を切削によって除去する切削装置として、広く適用することができる。
【符号の説明】
【００９４】
１        切削装置
１５      切削刃
１７      ドリル（切屑回収部、保持部）
１９      溝
２４      下壁（壁部）
２４ａ    貫通孔
１００    製造用中間体
１０１    成形品
１０３ｄ  インサートの一側面
１０３    インサート
１０５    中間体本体（所定部分以外の部分）
１０６    ゲート部（所定部分）
１０８    切屑
２００    ゲート
Ｓ１      回転軸線
【図１】
2015174245.tif 000003
【図２】
2015174245.tif 000004
【図３】
2015174245.tif 000005
【図４】
2015174245.tif 000006
【図５】
2015174245.tif 000007
【図６】
2015174245.tif 000008
【図７】
2015174245.tif 000009
【図８】
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