(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
型閉じして成形空間を形成する一対の型の一方に対し回転しない軸体であって、該軸体の軸方向に沿って形成された切欠が該成形空間に露出する該軸体と、
該軸体の外側で回転及び該成形空間に対して進退可能に該一方に設けられ、外周に形成されたねじ部が該成形空間に露出する入子であって、該一対の型を型開きした状態で、回転しつつ該成形空間から予め定められた距離を退避し、該距離を退避した状態で回転のみを継続する該入子と、
該一方に対し回転しないように該一方に設けられ、該入子の外側で該入子を回転支持する他の入子であって、該成形空間に露出する突起が形成された該他の入子と、
を有し、
該切欠の該軸方向の長さは、該成形空間に露出した該ねじ部の該軸方向の長さよりも長く、
該突起の高さは、該距離を退避した後の該成形空間に露出した該ねじ部の該軸方向の長さよりも小さい金型装置。
【請求項２】
請求項１に記載の金型装置における前記一対の型を型閉じした状態で前記成形空間にて成形品を成形する成形工程と、
前記一対の型を型開きした後、前記入子を回転させて前記一対の型の一方から前記成形品を離型する離型工程と、
を有する成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型装置及び成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、内側に内ねじを有する成形品を製造する成形装置が開示されている。この成形装置では、外周に型ねじを備えたコアーピンを前方終端位置で停止した状態で、金型のキャビティー内に溶融樹脂を注入し、樹脂を冷却固化させて成形品を製造する。その際、型ねじの周囲で成形品の内ねじが成形される。その後、コアーピンが、成形された内ねじと同ピッチで回転しながら後退し、内ねじから型ねじが離脱する。その後、金型を開いて成形品を離型（エジェクト、イジェクト）する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２９４６３７号公報（特に段落番号〔００２７〕〜〔００２９〕を参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、一対の型を型開きした後に成形品から入子のねじ部を抜くことができる金型装置及び成形品の製造方法を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明の金型装置は、型閉じして成形空間を形成する一対の型の一方に対し回転しない軸体であって、該軸体の軸方向に沿って形成された切欠が該成形空間に露出する該軸体と、該軸体の外側で回転及び該成形空間に対して進退可能に該一方に設けられ、外周に形成されたねじ部が該成形空間に露出する入子であって、該一対の型を型開きした状態で、回転しつつ該成形空間から予め定められた距離を退避し、該距離を退避した状態で回転のみを継続する該入子と、該一方に対し回転しないように該一方に設けられ、該入子の外側で該入子を回転支持する他の入子であって、該成形空間に露出する突起が形成された該他の入子と、を有し、該切欠の該軸方向の長さは、該成形空間に露出した該ねじ部の該軸方向の長さよりも長く、該突起の高さは、該距離を退避した後の該成形空間に露出した該ねじ部の該軸方向の長さよりも小さい。
【０００８】
請求項２に係る発明の成形品の製造方法は、請求項１に記載の金型装置における前記一対の型を型閉じした状態で前記成形空間にて成形品を成形する成形工程と、前記一対の型を型開きした後、前記入子を回転させて前記一対の型の一方から前記成形品を離型する離型工程と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、一対の型を型開きした後に成形品から入子のねじ部を抜くことができる。
【００１０】
また、請求項１に係る発明によれば、成形空間に露出する突起が形成されている他の入子を有しない構成と比較して、突起で荷重が分散されて成形品の変形が抑制される。
【００１１】
さらに、請求項１に係る発明によれば、入子が成形空間から予め定められた距離を退避した状態で回転のみを継続する構成とされていない場合と比較して、イジェクトピンを用いることなく、入子から成形品がスムーズに離型される。
【００１２】
請求項２に係る発明によれば、一対の型を型開きした後に成形品から入子のねじ部を抜くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る金型装置に用いられる一対の型の一方を構成する軸体、入子、及び他の入子を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る金型装置に用いられる一対の型の一方を構成する軸体、入子、及び他の入子の組み付け状態を示す斜視図である。
【図３】図２に示す金型装置に用いられる一対の型の一方を構成する軸体、入子、及び他の入子を拡大した状態で示す斜視図である。
【図４】図３に示す一対の型の一方に成形品が成形されて保持された状態を示す斜視図である。
【図５】（Ａ）は、図２に示す金型装置により成形された成形品を軸方向の一端側から見た状態で示す斜視図であり、（Ｂ）は、図２に示す金型装置により成形された成形品を軸方向の他端側から見た状態で示す斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る金型装置の全体構成であって、成形時の状態を示す断面図である。
【図７Ａ】図６に示す金型装置における型開きの状態を示す断面図である。
【図７Ｂ】図７Ａに示す金型装置の成形品を拡大した状態で示す断面図である。
【図８Ａ】図６に示す金型装置における成形品を離型する工程を示す断面図である。
【図８Ｂ】図８Ａに示す金型装置の成形品を拡大した状態で示す断面図である。
【図９Ａ】図６に示す金型装置における成形品を突き出す工程を示す断面図である。
【図９Ｂ】図９Ａに示す金型装置の成形品を拡大した状態で示す断面図である。
【図１０】（Ａ）は、一対の型の一方に成形品が成形されて保持された状態を示す斜視図であり、（Ｂ）は、一対の型の一方から成形品が突出した状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の金型装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、図面において、適宜示される矢印ＵＰは、金型装置の鉛直方向に対し上方側を示している。
【００１５】
（金型装置の全体構成）
図１には、本発明の一実施形態である金型装置１０に用いられる一対の型の一方を構成する軸体１４、入子１６、及び他の入子としての外側入子１８が分解斜視図にて示されている。図２には、本実施形態の金型装置１０に用いられる一対の型の一方を構成する軸体１４、入子１６、及び外側入子１８を組み付けた状態が斜視図にて示されている。また、図６には、本実施形態の金型装置１０の全体構成であって、成形時の状態が断面図にて示されている。図１、図２及び図６に示されるように、本実施形態の金型装置１０は、型閉じして成形空間Ｓ（図６中の成形品１００が形成された部分を参照）を形成する一対の型（金型）８０の一方としての一方の型１２を備えている。一方の型１２は、該一方の型１２に対し回転しないように配置された軸体１４と、軸体１４の外側で回転可能に設けられた入子１６と、入子１６の外側で該一方の型１２に対し回転しないように配置された他の入子としての外側入子１８と、を備えている（図１参照）。
【００１６】
（軸体）
図１に示されるように、軸体１４は、円柱状の部材で構成されており、軸方向の一端側である先端部１４Ａが成形空間Ｓに露出する構成とされている（図６参照）。軸体１４の先端部１４Ａは、軸体１４の軸方向先端の端面１４Ｂから軸方向に沿って形成された切欠としての切欠部１５を備えている。切欠部１５は、軸体１４の先端部１４Ａの中心部に配置されて端面１４Ｂから円柱状に窪んだ凹部１５Ａと、凹部１５Ａから軸体１４の外周面１４Ｃに向かって半径方向に延びた複数の溝部１５Ｂと、を備えている。本実施形態では、溝部１５Ｂは、軸体１４の先端部１４Ａの周方向に等間隔に４本設けられている。また、溝部１５Ｂの底面（軸体１４の軸方向に対して直交する面）は、凹部１５Ａの底面（軸体１４の軸方向に対して直交する面）より軸体１４の軸方向の中間部側に配置されている。なお、溝部１５Ｂの本数や溝部１５Ｂの底面の位置は、本実施形態の形状に限定されず、変更が可能である。
【００１７】
本実施形態では、切欠部１５は、軸体１４の先端部１４Ａの一部を切り取ってできた凹部１５Ａ及び複数の溝部１５Ｂにより構成されている。より具体的には、軸体１４には、先端部１４Ａを切削加工して軸体１４の一部を切り欠くことによって、凹部１５Ａ及び複数の溝部１５Ｂを備えた切欠部１５が形成されている。
【００１８】
溝部１５Ｂを構成する一対の面（対向面）は、軸体１４の周方向を向く面、すなわち、軸体１４の周方向に対して交差する方向に配置された面を備えている。言い換えると、溝部１５Ｂを構成する一対の面は、軸体１４の周方向に沿った仮想線に対して干渉する方向に配置されている。これにより、溝部１５Ｂの内部の成形品１００（図４参照）は、溝部１５Ｂの面と干渉することで、軸体１４すなわち一方の型１２に対する成形品１００（図４参照）の回転が抑制されるようになっている。
【００１９】
軸体１４の軸方向の他端側には、外周面１４Ｃから半径方向外側に張り出したフランジ部１４Ｄが設けられている。フランジ部１４Ｄの外周部には、円形状の外周面の一部を切り欠いたカット面１４Ｅが設けられている。本実施形態では、カット面１４Ｅは、フランジ部１４Ｄの外周部の２箇所に設けられている。
【００２０】
（入子）
図１に示されるように、入子１６は、円筒状の部材で構成されており、入子１６の軸方向の長さは、軸体１４の軸方向の長さよりも短い。入子１６の軸方向の一端側の先端部１６Ａの外周には、ねじ部１７Ａが形成されている。入子１６のねじ部１７Ａは、成形空間Ｓ（図６中の成形品１００が形成された部分を参照）に露出する構成とされている。入子１６の中心部には、軸方向に沿って貫通孔１６Ｂが形成されている。貫通孔１６Ｂは、円形状に形成されており、貫通孔１６Ｂの内径は、軸体１４の外周面１４Ｃを有する部分の外径よりも若干大きい。また、貫通孔１６Ｂの内径は、軸体１４のフランジ部１４Ｄの外径及びカット面１４Ｅの外径よりも小さい。これにより、入子１６の貫通孔１６Ｂの内部に軸体１４が挿入（貫通）されている（図６参照）。この状態で、入子１６の先端部１６Ａから、軸体１４の先端部１４Ａが露出している（図２、図３及び図６参照）。これにより、後述するように金型装置１０に回転しないように配置された軸体１４の外側で、入子１６が回転及び成形空間Ｓ（図６中の成形品１００が形成された部分を参照）に対して進退可能に構成されている。
【００２１】
軸体１４の切欠部１５の溝部１５Ｂの軸方向の長さＬ１は、入子１６のねじ部１７Ａの軸方向の長さＬ２よりも長く設定されている（図１参照）。後述するように、入子１６のねじ部１７Ａは、成形空間Ｓから予め定められた距離Ｄを退避する構成とされている。切欠部１５の溝部１５Ｂの軸方向の長さＬ１は、ねじ部１７Ａの軸方向の長さＬ２から距離Ｄを引いた値（Ｌ２−Ｄ）よりも大きい。また、切欠部１５の溝部１５Ｂの軸方向の長さＬ１からねじ部１７Ａの軸方向の長さＬ２を引いた値（Ｌ１−Ｌ２）は、外側入子１８の突起２２の高さよりも大きい。
【００２２】
本実施形態では、入子１６の先端部１６Ａの端面には、周方向に沿って溝部１７Ｂが形成されている。
【００２３】
入子１６の外周面１６Ｃの軸方向の中間部には、外周面１６Ｃよりも半径方向外側に張り出したギア２０が設けられている。
【００２４】
（外側入子）
図１に示されるように、外側入子１８は、円筒状の部材で構成されており、外側入子１８の軸方向の長さは、入子１６の軸方向の長さよりも短い。外側入子１８の軸方向の一端側には、端面１８Ａが設けられており、端面１８Ａの半径方向内側の部位は、成形空間Ｓ（図６中の成形品１００が形成された部分を参照）に露出する構成とされている。外側入子１８の中心部には、軸方向に沿って貫通孔１８Ｂが形成されている。貫通孔１８Ｂは、円形状に形成されており、貫通孔１８Ｂの内径は、入子１６の外周面１６Ｃの外径よりも若干大きく形成されている。これにより、外側入子１８の貫通孔１８Ｂの内部に入子１６が挿入（貫通）されている。この状態で、外側入子１８の端面１８Ａから、入子１６の先端部１６Ａが露出している（図２及び図３参照）。後述するように、外側入子１８は、金型装置１０に回転しないように配置されており、外側入子１８の内側に配置された入子１６を回転支持する構成とされている。
【００２５】
外側入子１８の端面１８Ａには、成形空間Ｓに露出する突起２２が形成されている。突起２２は、端面１８Ａにおける半径方向内側の部位に周方向に沿って複数形成されている。複数の突起２２は、外側入子１８の端面１８Ａから軸方向に突出している。本実施形態では、突起２２は、外側入子１８の軸方向に対して直交する方向から見て直角三角形状に形成されている。突起２２の縦壁は、入子１６が回転するときに成形品１００と干渉する方向に配置されている。なお、突起２２の数や形状は、本実施形態に限定されるものではなく、変更が可能である。
【００２６】
外側入子１８の軸方向の他端側には、外周面１８Ｃから半径方向外側に張り出したフランジ部１８Ｄが設けられている。フランジ部１８Ｄの外周部には、円形状の外周面の一部を切り欠いたカット面１８Ｅが設けられている。カット面１８Ｅは、フランジ部１８Ｄの外周部の複数箇所（図示を省略するが、本実施形態では４箇所）に設けられている。
【００２７】
（回転装置）
図２に示されるように、金型装置１０は、入子１６を回転させる回転装置２６を備えている。回転装置２６は、ラック２８と、ラック２８に噛み合うピニオン３０と、ラック２８を長手方向に沿って移動させるシリンダ３２と、を備えている。シリンダ３２の本体部３２Ａは、図示しない支持部材によって金型装置１０に固定されており、本体部３２Ａに対して進退するロッド３２Ｂがラック２８に接続されている。さらに、回転装置２６は、ピニオン３０と隣り合う位置に、ピニオン３０と一体で回転するギア３４を備えており、ギア３４は、入子１６のギア２０と噛み合う構成とされている。本実施形態のシリンダ３２は、油圧シリンダとされており、モータを使用した構成と比較して、安価で、特別な制御システムが不要である。
【００２８】
この回転装置２６では、シリンダ３２のロッド３２Ｂが進退することで、ピニオン３０がギア３４と一体で回転し、ギア３４と噛み合うギア２０が回転する。これにより、ギア２０を備えた入子１６が回転するようになっている。
【００２９】
図６に示されるように、金型装置１０は、型閉じした状態（図６に示す状態）で成形空間Ｓを形成する一対の型８０の一方を構成する一方の型１２と、一方の型１２の上側に配置されると共に一対の型８０の他方を構成する他方の型８２と、を備えている。他方の型８２の詳細については、図示を省略している。
【００３０】
（金型装置）
金型装置１０は、取付板４０と、取付板４０の上面に設けられた取付部材４２と、取付板４０の上面に設けられた複数の柱４４と、を備えている。また、金型装置１０は、複数の柱４４の上側に配置された可動型板４６と、可動型板４６の下部における複数の柱４４の内側に固定される保持部材４８と、を備えている。
【００３１】
取付部材４２は、取付板４０の上面に複数の固定ねじ５０によって固定されている。取付部材４２の上部側には、軸体１４の外周面１４Ｃを有する部分が貫通する貫通孔４２Ａが形成されている。貫通孔４２Ａは、円形状に形成されており、貫通孔４２Ａの内径は、軸体１４の外周面１４Ｃの外径よりも若干大きい。これにより、軸体１４は、取付部材４２の貫通孔４２Ａ内を回転しながら軸方向に移動可能とされている。軸体１４は、金型装置１０の上下方向を軸方向として配置されている。
【００３２】
貫通孔４２Ａの下側には、軸体１４のフランジ部１４Ｄに固定された保持部５２が挿入される孔部４２Ｂが設けられている。孔部４２Ｂは、貫通孔４２Ａと繋がっている。軸体１４のフランジ部１４Ｄ及びカット面１４Ｅ（図１参照）は、保持部５２に形成された凹部５２Ａに嵌合されている。これにより、軸体１４は、保持部５２に対して回転しないように固定されている。また、例えば、金型装置１０の平面視にて保持部５２は、略矩形状に形成されており、保持部５２の外形は、貫通孔４２Ａよりも大きく形成されている。孔部４２Ｂの内側は、保持部５２の外形より大きい矩形状に形成されている。貫通孔４２Ａと孔部４２Ｂとが隣接する位置（孔部４２Ｂの上側）には、段差面４２Ｃが設けられている。これにより、保持部５２が取付部材４２の孔部４２Ｂに挿入された状態で、保持部５２が取付部材４２の孔部４２Ｂに対して回転しないように配置されている。したがって、保持部５２に固定された軸体１４が周方向に回転しないように配置されている。
【００３３】
また、保持部５２の上下方向の長さは、孔部４２Ｂの上下方向の長さよりも短く設定されている。これにより、段差面４２Ｃと取付板４０の上面との間で保持部５２の移動が許容される範囲で、軸体１４が軸方向（上下方向）に移動可能とされている。
【００３４】
柱４４の中心部には、可動型板４６に設けられた支持棒５４が挿入される孔部４４Ａが設けられている。本実施形態では、孔部４４Ａは円形状に形成されており、孔部４４Ａの下端部には、孔部４４Ａの内径よりも内径が大きい下側孔部４４Ｂが設けられている。下側孔部４４Ｂは、孔部４４Ａと繋がっており、下側孔部４４Ｂと孔部４４Ａとが隣接する位置には、段差面４４Ｃが設けられている。
【００３５】
可動型板４６の下面４６Ａには、上方側に窪んだ窪み部４６Ｂが設けられている。支持棒５４は、可動型板４６の窪み部４６Ｂに固定ねじ５６により固定されている。支持棒５４は、円筒形状に形成されており、軸方向の下端部に外周面５４Ａから半径方向外側に張り出したフランジ部５４Ｂを備えている。支持棒５４は、金型装置１０の上下方向を軸方向として配置されている。支持棒５４の外周面５４Ａを有する部分の外径は、柱４４の孔部４４Ａの内径よりも若干小さく形成されており、孔部４４Ａを支持棒５４が軸方向に移動可能に配置されている。柱４４の上面４４Ｄと可動型板４６の窪み部４６Ｂの天面との間には、スプリング５８が配置されている。なお、図示を省略するが、複数の柱４４における柱４４周りの構成は、同じ構成とされている。
【００３６】
スプリング５８は、図６に示す成形品１００の成形時には、圧縮されており、可動型板４６の下面４６Ａと柱４４の上面４４Ｄとが接触している。この状態で、図示しない操作部材により可動型板４６が柱４４に対してロックされている。一方、操作部材により可動型板４６のロックを解除すると、スプリング５８が伸びて、柱４４に対して可動型板４６が上方に移動する。その際、可動型板４６は、支持棒５４のフランジ部５４Ｂが下側孔部４４Ｂの段差面４４Ｃと接触する位置まで開くようになっている（図７Ａ参照）。すなわち、支持棒５４のフランジ部５４Ｂ及び下側孔部４４Ｂの段差面４４Ｃは、可動型板４６の開放位置を規制する規制部とされている。
【００３７】
可動型板４６の下面４６Ａには、保持部材４８が固定ねじ６０により固定されている。可動型板４６の上下方向の中間部から下部側には、入子１６が貫通する孔部４６Ｃが設けられている。孔部４６Ｃは、円形状に形成されており、孔部４６Ｃの内径は、入子１６の外周面１６Ｃを有する部分の外径よりも若干大きく形成されている。これにより、入子１６は、孔部４６Ｃ内を回転しながら軸方向に移動するようになっている。本実施形態では、孔部４６Ｃは、可動型板４６に一体形成された部位と、可動型板４６の内部に組み込まれた筒状部６２により構成されている。なお、孔部４６Ｃの構成は、本実施形態の構成に限定されるものではなく、変更可能である。
【００３８】
可動型板４６の孔部４６Ｃの上側には、孔部４６Ｃの内径よりも大きい形状の上側孔部４６Ｄが設けられている。上側孔部４６Ｄは、孔部４６Ｃと繋がっている。例えば、金型装置１０の平面視にて、上側孔部４６Ｄの内側は、矩形状に形成されている。孔部４６Ｃと上側孔部４６Ｄとが隣接する位置（上側孔部４６Ｄの下側）には、段差面４６Ｅが設けられている。
【００３９】
上側孔部４６Ｄの内部には、入子１６の外側に配置された外側入子１８が挿入されている。外側入子１８のフランジ部１８Ｄの下面は、段差面４６Ｅに接触している。外側入子１８は、外側入子１８の周囲に配置された取付部６４を介して上側孔部４６Ｄの壁面に取り付けられている。取付部６４の外形は、矩形状に形成されており、上側孔部４６Ｄの内部に挿入されている。取付部６４の下部の内側には、外側入子１８のフランジ部１８Ｄ及びカット面１８Ｅと嵌合される凹部６４Ａが形成されている。外側入子１８のフランジ部１８Ｄ及びカット面１８Ｅが取付部６４の凹部６４Ａに嵌合されることで、外側入子１８が取付部６４により可動型板４６に対して周方向に回転しないように固定されている。
【００４０】
可動型板４６の下側に設けられた保持部材４８には、入子１６の軸方向の中間部から下側が貫通する開口部４８Ａが設けられている。開口部４８Ａの上部側と対向する位置には、入子１６のギア２０が配置されている。金型装置１０には、前述のように、入子１６を回転させる回転装置２６が設けられている（図２参照）。回転装置２６には、ピニオン３０と一体で回転するギア３４が設けられており、入子１６のギア２０は、ギア３４と噛み合っている。
【００４１】
可動型板４６の下面４６Ａには、保持部材４８の開口部４８Ａに露出すると共に、入子１６の軸方向の上方側への進出位置（移動位置）を規制する位置規制部としてのストッパ６８が設けられている。ストッパ６８は、リング状の部材からなり（図２参照）、固定ねじ７０により可動型板４６の下面４６Ａに固定されている。ストッパ６８の内径は、入子１６の外周面１６Ｃの外径よりも大きく形成されると共に、ギア２０の外径よりも小さく形成されている。また、ストッパ６８の外径は、ギア２０の外径よりも大きく形成されている。これにより、入子１６がストッパ６８の内側を軸方向に移動すると共に、ギア２０の上側部がストッパ６８の下面に当たることで、入子１６の軸方向の上方側への進出位置が規制されるようになっている。ギア２０の上側部がストッパ６８の下面に当たる位置では、入子１６のねじ部１７Ａが成形空間Ｓに露出している。
【００４２】
保持部材４８の開口部４８Ａの軸方向中間部には、水平方向に配置された壁部４８Ｂが設けられており、壁部４８Ｂには、入子１６の軸方向の下方側への後退位置（退避位置）を規制する位置規制部としてのストッパ７２が設けられている。ストッパ７２は、リング状の部材からなり（図２参照）、固定ねじ７０により保持部材４８の壁部４８Ｂに固定されている。ストッパ７２の内径は、入子１６の外周面１６Ｃの外径よりも大きく形成されると共に、ギア２０の外径よりも小さく形成されている。また、ストッパ７２の外径は、ギア２０の外径よりも大きく形成されている。これにより、入子１６がストッパ７２の内側を軸方向に移動すると共に、ギア２０の下側部がストッパ７２の上面に当たることで、入子１６の軸方向の下方側への後退位置（退避位置）が規制されるようになっている。ギア２０の下側部がストッパ７２の上面に当たる位置では、入子１６のねじ部１７Ａが成形空間Ｓから予め定められた後退位置に退避している。すなわち、入子１６の一部は、一対の型８０を型開きした状態で、回転しつつ成形空間Ｓから退避する構成とされている（図８Ａ参照）。
【００４３】
より具体的には、ギア２０の下側部がストッパ７２の上面に当たることで、入子１６が成形空間Ｓから予め定められた距離Ｄを退避した状態となる。この状態で、入子１６は、軸方向に移動せずに回転のみを継続する構成とされている。本実施形態では、予め定められた距離Ｄは、例えば、７ｍｍに設定されている。また、例えば、入子１６のねじ部１７Ａの軸方向の長さＬ２は、１０．５ｍｍに設定されている。具体的には、入子１６のねじ部１７Ａは、ピッチ７ｍｍで、１.５回転に設定されている。
【００４４】
（成形品）
図４及び図５（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、金型装置１０によって製造される成形品１００は、円筒状の筒部１００Ａと、筒部１００Ａの中心部に配置される小径部１００Ｂと、小径部１００Ｂと筒部１００Ａとの間に半径方向に沿って架け渡された複数（本実施形態では４つ）の橋部１００Ｃと、を備えている。さらに、成形品１００は、橋部１００Ｃの半径方向外側の端部に配置されて軸方向に沿って延びた脚部１００Ｄを備えている。また、成形品１００は、筒部１００Ａの軸方向の一端部側の端面１００Ｅに、周方向に沿って複数の凹部１０４が形成されている。
【００４５】
成形品１００の筒部１００Ａの軸方向の一端部側は、入子１６の先端部１６Ａと対応しており、入子１６の外周のねじ部１７Ａによって、筒部１００Ａの内側にねじ部１０２が形成されている。成形品１００は、筒部１００Ａの軸方向の一端部側の端面１００Ｅに設けられた複数の凹部１０４は、外側入子１８の端面１８Ａの複数の突起２２と対応している。
【００４６】
また、成形品１００の小径部１００Ｂは、軸体１４の切欠部１５の凹部１５Ａと対応しており、橋部１００Ｃは、軸体１４の切欠部１５の溝部１５Ｂと対応している。金型装置１０では、入子１６が回転しつつ成形空間Ｓから退避する際に、成形品１００の橋部１００Ｃが、金型装置１０に対し回転しないように配置された軸体１４の切欠部１５の溝部１５Ｂと干渉することで、成形品１００の回転が抑制されるようになっている。
【００４７】
（成形品の製造方法）
次に、金型装置１０の作用であって、成形品１００の製造方法について説明する。
【００４８】
図６に示されるように、金型装置１０では、一方の型１２と他方の型８２とを備えた一対の型８０を型閉じした状態で、成形空間Ｓに溶融樹脂を注入し、成形空間Ｓにて成形品１００を成形する（成形工程）。その際、入子１６は、ギア２０の上側部がストッパ６８の下面に当たる位置まで進出しており、入子１６の外周のねじ部１７Ａが成形空間Ｓに露出している。また、入子１６の先端部１６Ａに対して軸方向の反対側の端面１６Ｄが取付部材４２の上面に接触しており、取付部材４２の上面が樹脂圧受け面となっている。これにより、一方の型１２を構成する軸体１４の先端部１４Ａと、入子１６の先端部１６Ａと、外側入子１８により、成形品１００の内面側及び軸方向一端側の端面が成形される。より具体的には、入子１６の外周のねじ部１７Ａで、成形品１００の筒部１００Ａの内側のねじ部１０２が成形され、軸体１４の切欠部１５の溝部１５Ｂで成形品１００の橋部１００Ｃが成形される（図４及び図５参照）。さらに、成形品１００を冷却して固化する。
【００４９】
その後、図７Ａに示されるように、図示しない操作部材を操作して、一対の型８０を型開きする。これにより、一対の型８０のうちの他方の型８２（図６参照）が、成形空間Ｓから退避されると共に、柱４４と可動型板４６との間のスプリング５８が伸び、柱４４に対して可動型板４６が上方側に開放される。本実施形態では、図７Ａに示す金型装置１０の状態が一対の型８０を型開きした状態である。図７Ｂに示されるように、この状態では、成形品１００と一方の型１２とが密着している。すなわち、成形品１００を構成する溶融樹脂が入子１６の外周のねじ部１７Ａに密着して固化することで、成形品１００のねじ部１０２と入子１６のねじ部１７Ａとが密着している。
【００５０】
その後、図８Ａに示されるように、回転装置２６を動作させることで、回転装置２６のギア３４の回転により入子１６のギア２０が回転し、入子１６が回転しながら、矢印Ａに示す軸方向下側に移動する。その際、軸体１４及び外側入子１８は、金型装置１０に対して回転しないように配置されており、軸体１４及び外側入子１８に支持されて入子１６が回転しながらねじ部１７Ａによって矢印Ａ方向に移動する。これにより、入子１６の先端部１６Ａが成形空間Ｓから退避される。入子１６のギア２０と回転装置２６のギア３４とは、噛み合い位置が軸方向にずれながら、入子１６が矢印Ａ方向に移動する。
【００５１】
金型装置１０では、成形品１００のねじ部１０２と入子１６のねじ部１７Ａとが密着していることで、成形品１００のねじ部１０２に離型抵抗が生じる。その際、成形品１００の橋部１００Ｃが、金型装置１０に対し回転しないように固定された軸体１４の切欠部１５の溝部１５Ｂと干渉することで、成形品１００の回転が抑制される。さらに、成形品１００の筒部１００Ａの端面１００Ｅに設けられた複数の凹部１０４が、外側入子１８の端面１８Ａの複数の突起２２と干渉することで、入子１６が回転する際の荷重が分散され、成形品１００の変形が抑制される。これにより、入子１６の回転により成形品１００が連れ回りすることが抑制され、入子１６の外周のねじ部１７Ａが、成形品１００の筒部１００Ａの内側のねじ部１０２に対して回転する。
【００５２】
入子１６は、ギア２０の下側部がストッパ７２の上面に当たる位置まで矢印Ａ方向に移動する。これにより、入子１６の先端部１６Ａが成形空間Ｓに対して予め定められた距離Ｄ（図７Ａ参照）を退避した状態となる。この状態では、図８Ｂに示されるように、入子１６の外周のねじ部１７Ａが、成形品１００の筒部１００Ａの内側のねじ部１０２から抜けていない。すなわち、入子１６のねじ部１７Ａと成形品１００のねじ部１０２の噛み合い長さは、Ｌ２−Ｄとなる。そして、ギア２０の下側部がストッパ７２の上面に接触した位置で、入子１６は、回転装置２６の動作により回転のみを継続する。
【００５３】
その際、軸体１４の切欠部１５の溝部１５Ｂの軸方向の長さＬ１は、入子１６のねじ部１７Ａの軸方向の長さＬ２よりも長く設定されているため、成形品１００の回転が抑制される（図１参照）。これにより、図９Ａ及び図９Ｂに示されるように、成形品１００が一方の型１２に対して矢印Ｂに示す上方側に突出（移動）し、一方の型１２に対して成形品１００が離型される（離型工程）。すなわち、成形品１００の複数の凹部１０４が、それぞれ外側入子１８の端面１８Ａの複数の突起２２から離れ、成形品１００が矢印Ｂに示す離型方向に突出する（図１０参照）。その際、成形品１００のねじ部１０２が、入子１６のねじ部１７Ａから完全に外れるまで、軸体１４の切欠部１５の溝部１５Ｂによって、成形品１００の回転が抑制されている。図９Ｂに示されるように、本実施形態では、成形品１００が一方の型１２に対して突出する距離Ｄ２は、約３．５ｍｍ（Ｌ２−Ｄ＝１０．５−７．０）となる。
【００５４】
このような金型装置１０では、一方の型１２に対し回転しないように固定された軸体１４と、軸体１４の外側で回転しつつ、成形空間Ｓに対して進退可能に設けられた入子１６と、を備えている。これにより、一対の型８０を型開きした状態で、軸体１４の切欠部１５の溝部１５Ｂにより成形品１００の回転を抑制しつつ入子１６が回転される。このため、金型装置１０では、一対の型８０を型開きした後に成形品１００から入子１６のねじ部１７Ａを抜くことができる。
【００５５】
また、金型装置１０では、入子１６の外側で一方の型１２に対し回転しないように外側入子１８が配置されており、外側入子１８には、成形空間Ｓに露出する突起２２が形成されている。これにより、入子１６が回転を開始する最も離型抵抗が大きいときに、外側入子１８の複数の突起２２が成形品１００の複数の凹部１０４にそれぞれ密着する。このため、金型装置１０では、外側入子１８を有しない構成と比較して、突起２２で荷重が分散されて成形品１００の変形が抑制される。
【００５６】
また、金型装置１０では、入子１６が回転しつつ成形空間Ｓから予め定められた距離Ｄを退避することで、成形品１００と入子１６との離型抵抗が小さくなった後に、入子１６の回転のみを継続する。これにより、一方の型１２に対して成形品１００が離型する方向に移動する。このため、金型装置１０では、入子が成形空間から予め定められた距離を退避した状態で回転のみを継続しない構成と比較して、イジェクトピン（取り出しピン）を用いることなく、入子１６から成形品１００がスムーズに離型される。
【００５７】
さらに、本実施形態の成形品１００の製造方法では、一対の型８０を型閉じした状態で成形空間Ｓにて成形品１００を成形する成形工程と、一対の型８０を型開きした後、入子１６を回転させて一方の型１２から成形品１００を離型する離型工程と、を備えている。このため、成形品１００の製造方法によれば、一対の型８０を型開きした後に成形品１００から入子１６のねじ部１７Ａを抜くことができる。
【００５８】
なお、切欠部１５の形状は、本実施形態の形状に限定されるものではなく、変更が可能である。例えば、本発明の軸体は、該軸体の軸方向に沿って形成された切欠、すなわち、軸体１４の周方向に対して交差する方向を向いた面が形成された切欠を備える構成であればよい。「切欠」は、軸体１４の一部を切り取ってできた孔、溝、面取りを含む。ここで、「面取り」とは、軸体１４の外周面１４Ｃの一部を切り取ることで、軸体１４を軸方向から見たときにＤ面、多角形等となるような態様を含む。また、軸体の端面に、端面の面積より小さい面積で凸部を備える場合は、切り残した凸部以外が切欠である。
【００５９】
また、本実施形態の金型装置１０では、軸体１４の先端部１４Ａが、軸方向に成形品１００を突き抜けているが、本発明は、この構成に限定されるものではなく、変更が可能である。また、金型装置１０によって成形される成形品１００の形状は、本実施形態の形状に限定されるものではなく、変更が可能である。例えば、ペットボトルのキャップなどのように、内側のねじ部を有する有底の成形品にも、本発明を適用することができる。
【００６０】
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。
【符号の説明】
【００６１】
１０   金型装置
１２   一方の型（一対の型の一方）
１４   軸体
１５   切欠部（切欠）
１５Ｂ 溝部（切欠）
１６   入子
１７Ａ ねじ部
１８   外側入子（他の入子）
２２   突起
８０   一対の型
１００ 成形品
１０２ ねじ部
Ｓ     成形空間
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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