(57)【要約】【課題】金型の開閉動作のみでアンダーカット部に関連した金型部品の回転作動と製品の離型とを同時に行うことができるようにして、経費のかからない射出成形用金型を提供する。【解決手段】アンダーカット部を有するプラスチック製品を射出成形するための金型であって、プラスチック製品の外形形状を成形するためのキャビティを有する上型をなし、キャビティに成形のための溶融樹脂が注入される固定型プレート、固定型プレートに対向して接触するとともに、エジェクトコアを備えた可動型プレート、金型のベースに回転支持されるとともに、エジェクトコアに嵌合して保持され、プラスチック製品のアンダーカット部を成形するための螺子部分を備えた回転コア、可動型プレートのエジェクトコアから回転コアを引き離すための引き離し作動機構、およびこの引き離し作動機構による前記固定型プレートからの可動型プレートの離脱作動によって回転コアを回転させるための回転作動機構、を有する。【選択図】　　　　図１
2004050523.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンダーカット部を有するプラスチック製品を射出成形するための金型であって、
プラスチック製品の外形形状を成形するためのキャビティを有する上型をなし、前記キャビティに成形のための溶融樹脂が注入される固定型プレート、
該固定型プレートに対向して接触するとともに、エジェクトコアを備えた可動型プレート、
前記金型のベースに回転支持されるとともに、前記エジェクトコアに嵌合して保持され、前記プラスチック製品のアンダーカット部を成形するための螺子部分を備えた回転コア、
前記可動型プレートのエジェクトコアから前記回転コアを引き離すための引き離し作動機構、および
該引き離し作動機構による前記固定型プレートからの前記可動型プレートの離脱作動によって前記回転コアを回転させるための回転作動機構、
を有することを特徴とする射出成形用金型。
【請求項２】
請求項１に記載された射出成形用金型において、前記回転作動機構が前記可動型プレートとともに移動するガイドナットと、該ガイドナットの雌螺子部に噛合う前記回転コアに設けられた雄螺子部とを有することを特徴とする射出成形用金型。
【請求項３】
請求項１に記載された射出成形用金型において、前記引き離し作動機構が前記固定型プレートからの前記可動型プレートの所定間隔を置いた離脱後に前記回転コアを前記可動型プレートから離脱させるように構成されていることを特徴とする射出成形用金型。
【請求項４】
請求項１に記載された射出成形用金型において、前記引き離し作動機構が前記可動型プレートと前記ガイドナットとを相互に連結するリターンピンを有し、該リターンピンによる前記ガイドナットの移動により前記回転コアに回転を与えるようにしたことを特徴とする射出成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック製品を製造するためにプラスチックの射出成形に使用される金型、即ち、射出成形用金型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プラスチック製品を射出成形により製造する産業分野では、螺子に代表されるようなアンダーカット部を有する製品を成形する場合、製品を金型から取りはずす際にアンダーカット部を回避するために、そのための回転機構が用いられているが、このような金型においては、最近では、経費がかからないこと、そして、高速処理が要求されている。
【０００３】
このアンダーカット部に対処する回転機構としては、使用目的によって異なるが、製品を金型から離脱させる場合、製品に対して金型そのものを回転させ、あるいは、本願出願人の提案した特許第２５００１７９号に記載されているような、アンダーカット部の金型部品を分割して移動させ、製品のアンダーカット部との干渉を生じないようにしている。
【０００４】
このような螺子部を有する製品のための回転機構においては、通常、外部にモーターやエアーシリンダのような独立の駆動源を設けて、この専用の駆動源によりアンダーカット部のための金型部品を回転させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の射出成形におけるアンダーカット部を有するプラスチック製品を金型部品から切り離すために、金型部品を回転させるための回転機構に専用の駆動源を設けているので、駆動源および金型部品への回転を伝達するために回転伝達機構が必要になり、金型部品点数を多くする要因になっている。
【０００６】
そのために、金型の費用が高くなり、また、部品点数の増加と機構の煩雑さにより、金型の保守性を低下させている。さらに、駆動のための電気系統やエアー源が必要となり、金型をさらに複雑な構造にさせていた。
【０００７】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、金型の開閉動作のみでアンダーカット部に関連した金型部品の回転作動と製品の離型とを同時に行うことができるようにして、経費のかからない射出成形用金型を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による射出成形用金型は、アンダーカット部を有するプラスチック製品を射出成形するための金型であって、プラスチック製品の外形形状を成形するためのキャビティを有する上型をなし、キャビティに成形のための溶融樹脂が注入される固定型プレート、この固定型プレートに対向して接触するとともに、エジェクトコアを備えた可動型プレート、金型のベースに回転支持されるとともに、エジェクトコアに嵌合して保持され、プラスチック製品のアンダーカット部を成形するための螺子部分を備えた回転コア、可動型プレートのエジェクトコアから前記回転コアを引き離すための引き離し作動機構、および、この引き離し作動機構による前記固定型プレートからの前記可動型プレートの離脱作動によって前記回転コアを回転させるための回転作動機構、を有することを特徴とする射出成形用金型。
【０００９】
このような射出成形用金型において、回転作動機構が可動型プレートとともに移動するガイドナットと、このガイドナットの雌螺子部に噛合う回転コアに設けられた雄螺子部とを有することを特徴とする。
【００１０】
また、このような射出成形用金型においては、引き離し作動機構が固定型プレートからの可動型プレートの所定間隔を置いた離脱後に回転コアを可動型プレートから離脱させるように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
さらに、このような射出成形用金型においては、引き離し作動機構が可動型プレートとガイドナットとを相互に連結するリターンピンを有し、このリターンピンによるガイドナットの移動により回転コアに回転を与えるようにしたことを特徴とする。
【００１２】
【作用】
本発明によるアンダーカット部を有するプラスチック製品を射出成形するための金型においては、固定型プレートに対向して接触するとともに、エジェクトコアを備えた可動型プレート、エジェクトコアに嵌合して保持され、プラスチック製品のアンダーカット部を成形するための螺子部分を備えた回転コア、可動型プレートのエジェクトコアから回転コアを引き離すための引き離し作動機構、および、この引き離し作動機構による固定型プレートからの可動型プレートの離脱作動によって回転コアを回転させるための回転作動機構、を有するので、射出成形が上型部分に溶融したプラスチックが注入されて、プラスチックを冷却して硬化させて形成された製品を離型させて取り出すことにより行われる。固定型プレートから可動型プレートが引き離されると、プラスチック製品を可動型プレートに固定したまま、固定型プレートから引き離され、引き離し作動機構により可動型プレートがさらにベース部分から引き離され、可動型プレートのエジェクタコアからプラスチック製品を残して回転コアが引き離される。その際、回転コアは、回転作動機構により可動型プレートのベース部分からの離脱作用のみによって回転されて、プラスチック製品から回転コアが回転しながら離脱するために、回転コアの螺子部分がプラスチック製品のアンダーカットの部分に対して障害とならないように、回転しながら離脱させることができる。
【００１３】
このような射出成形用金型においては、回転作動機構が可動型プレートとともに移動するガイドナットと、このガイドナットの雌螺子部に噛合う回転コアに設けられた雄螺子部とを有しているので、可動型プレートが固定型プレートから引き離されたあと、さらに可動型プレートが引き離し作動を継続すると、ガイドナットが可動型プレートに引っ張られるように移動し、その際ガイドナット自体は回転しないために、回転コアが回転されることになり、回転コア自体は回転しながら可動型プレートから引き離される。そのために、エジェクトコアに回り止めされた状態で接したプラスチック製品から回転コアの螺子部分が回転しながら離脱するように、回転コアを回転させることができる。
【００１４】
また、このような射出成形用金型においては、引き離し作動機構が固定型プレートからの可動型プレートの所定間隔を置いた離脱後に回転コアを可動型プレートから離脱させるように構成されているので、固定型プレート内のキャビティから射出成形されたプラスチック製品が完全に引出された後、プラスチック製品が冷却されて、回転コアが可動型プレートから離脱することができる。
【００１５】
さらに、このような射出成形用金型においては、引き離し作動機構が可動型プレートとガイドナットとを相互に連結するリターンピンを有し、このリターンピンによるガイドナットの移動により回転コアに回転を与えるようにしたので、別体の回転駆動機構を設けることなく、回転作動機構のリターンピンがガイドナットを回転コアの軸線に沿って移動させ、回転コアを回転させることができるので、さらに別体の駆動源を設けることなく回転コアを回転させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態における射出成形用金型を図を参照して説明する。図１から図３は、本発明の実施の形態における射出成形用金型の断面図であり、図１が射出成形を行う状態を示し、図２が射出成形を終えてプラスチックの硬化後固定型プレートからの可動型プレートの離脱状態を示し、そして、図３が可動型プレートからの回転コアの離脱状態を示している。また、本発明による射出成形用金型によって成形されるプラスチック製品である螺子式の容器類用蓋１（以下、容器用蓋１と称する。）は、図５（Ａ）に示すような２０度のリード角を有する雌螺子２ａ，２ｂが形成されていて、その断面は図５（Ｂ）に示す形状を有していて、一周に４〜８筋形成された内側螺子２となっている。
【００１７】
本発明の実施の形態による射出成形用金型は、図１に示すように、容器用蓋１が溶融した樹脂を注入することにより射出成形されるように一体にされた状態にある。容器用蓋１を形成するための型は、上型４が固定型プレート４ａと補助固定型プレート４ｂに一体にされて設けられたキャビティ５からなり、下型が可動型プレート６と、この可動型プレート６と一体のエジェクトコア７とからなり、このエジェクトコア７に設けた開口に嵌合されかつキャビティ５の容器用蓋１の外形形状を与えるための凹部に進入するよう位置される回転コア８を有して構成されている。
【００１８】
エジェクトコア７の開口の最小口径は、回転コア８とほぼ同径であり、容器用蓋１の螺子のベース面の径を与える大きさされている。このエジェクトコア７と回転コア８との嵌合部は、エジェクトコア７の開口の内周面と回転コア８の外形とを円錐状の形状にして上型４側へ抜け止めする形状にされている。回転コア８には、キャビティ５の凹部に容器用蓋１の肉厚近くまで進入される部分の端部に、容器用蓋１の内部深さに相当する外周面に螺子部分８ａが形成されていて、容器用蓋１の内側螺子２の形状を形成するように設けられている。この螺子部分８ａは、成形後に直線運動で引き抜くことができないようにアンダーカット部を有している。上型４の固定型プレート４ａおよびキャビティ５には、溶融樹脂を外部から供給するためのゲート３が成形用の凹部に連通するように設けられている。
【００１９】
上型４となる固定型プレート４ａおよび補助固定型プレート４ｂは、複数本、通常は４本の引張りボルト２１が可動型プレート６を貫通してベース１２の固定プレート１２ｃおよびスペーサブロック１２ｂのボルト収納穴２１ａ内を移動自在に設けられ、引張りボルト２１の端部の拡大部が可動型プレート６に係合するように構成されている。さらに、可動型プレート６には、別の引張りボルト２３が一端部を固定プレート１２ｃに固定されて、図２に示すように一体にされているときには、他端部が可動型プレート６の自由面から突出しない状態でボルト穴６ａ内に収容されるように設けられ、図３に示す状態まで可動型プレート６が引き離されることを可能にし、その後は引張りボルト２３の拡大頭部が停止部６ａに係合することによって停止されるようになっている。この状態では、ベース１２と可動型プレート６とが図３に示す状態に達するまで互いに離脱されることになる。
【００２０】
このように構成された回転コア８は、ベース１２に回転可能に支持されるが、ベース１２は、固定プレート１２ｃをベースプレート１２ａに対して間隔を置いて固定するために、ベースプレート１２ａの両側辺に沿って設けられたスペーサプロック１２ｂによって支持されている。固定プレート１２ｃとベースプレート１２ａとに対しては、回転コア８が固定プレート１２の外側端部と、ベースプレート１２ａの内側端部とにスラストベアリング１３，１３を介して支持されていて、さらに、回転コア８が固定プレート１２ｃに内輪をワッシャおよび固定ナットにより取り付けられたボールベアリング１１，１１によって固定プレート１２に対して回転支持されていて、図１の状態から図３の状態でも、自由に回転することができる。
【００２１】
そして、両プレート１２ａ，１２ｃの間の空間には、銅製のガイドナット９が設けられていて、ガイドナット９の略中央部に開口された開口部の内側螺子９ａに回転コア８のガイド螺子８ｂがねじ込まれるように設けられている。その際、内側螺子９ａとガイド螺子８ｂとは、互いに精度に大きく影響しない噛合い状態にされていて、ガイドナット９の軸線方向の運動によって回転コア８を回転させることができるように両螺子８ｂ，９ａが滑らかに噛み合っている。ガイドナット９は、２枚のプレート間に外周部のフランジを挟んで互いに固定ボルト２４で固定することによって構成されるとともに、これらのプレートの外周部の４箇所には引張りボルト２２の端部が固定されていて、引張りボルト２２の他端部が可動型プレート６に固定されていて、常時は図１および図２に示すベースプレート１２ａに接した位置から、図３に示すような位置に、可動型プレート６から固定プレート１２ｃが離脱する際に引張りボルト２２によってガイドナット９を回転コア８に対して移動させることができる。
【００２２】
上記のように、可動型プレート６が固定プレート１２ｃからの離脱することによりガイドナット８が引張りボルト２２でもって回転コア８に沿って固定プレート１２ｃ側に移動されると、ガイドナット９自体は回転せずに固定プレート１２ｃ側に軸線方向に移動されるために、ガイドナット９の内側螺子９ａと回転コア８のガイド螺子８ｂの噛合いにより、回転コア８が回転されることになる。この回転は、回転コア８の螺子部分８ａを、可動型プレート６上に位置しているプラスチック製品である容器用蓋１から回転しながら抜け出させることができる。その際、下型となるエジェクトコア７における樹脂が注入されて容器用蓋１を形成する部分には突起状の回り止めが形成されていて、回転コア８の回転により容器用蓋１自体の回動を阻止して螺子部分８ａの離脱をスムースに行うことができる。
【００２３】
上記した構成の射出成形用金型においては、以下のように射出成形された容器用蓋であるプラスチック製品１が金型から取り外される。
図１に示されるように、上型４、下型６、固定プレート１２が一体にされて、プラスチック製品１を成形するための空隙が上型４のキャビティ５、下型６のエジェクトコア７、およびキャビイティ５の凹部に進入して位置される回転コア８によって画成されている。この空隙に対して、固定型プレート４ａ、キャビティ５を貫通したゲート３を通して溶融した樹脂であるプラスチックが注入されて、充たされたあと、注入されたプラスチックが時間をおいてあるいは強制的に硬化されるように冷却される。
【００２４】
プラスチックの硬化後、上型の固定型プレート４ａおよび補助固定型プレート４ｂから、下型の可動型プレート６が離脱するように移動されることにより引き離される。この状態では、キャビティ５が射出成形されたプラスチック製品１を回転コア８に残した状態で取り外され、図２に示される状態になる。そして、この固定型プレート４からの可動型プレート６の離脱は、固定型プレート４ｂに一端を固定された引張りボルト２１の他端の頭部が可動型プレート６に係合するまで続けられ、図２の状態で停止され、プラスチック製品１はまだ回転コア８に保持されたままである。
【００２５】
そして、さらに、可動型プレート６と一体のベースプレート１２が固定型プレート４から引き離される方向に移動されようとすると、固定プレート１２ｃに一端が取り付けられた固定プレート１２ｃの厚さとほぼ同じ長さを有する引張りボルト２３の頭部が固定プレート１２ｃの止部６ａに係止するまで可動型プレート６から固定プレート１２ｃが引き離される。
【００２６】
このように、可動型プレート６がベース１２の固定プレート６から離脱する際、同時にリターンピン２２が可動型プレート６によって引張られることになり、四隅に設けられたリターンピン２２がガイドナット９をベースプレート１２ａ側から離れる方向に引張ることになる。ガイドナット９がベースプレート１２ａから離れて移動する軸線方向の移動につれて、ガイドナット９の内螺子９ａと噛み合った回転コア８のガイド螺子８ｂとによって、回転コア８が回転を生じる。この回転は、プラスチック製品１である容器用蓋の内側螺子を形成するための回転コア８の型に対して容器用蓋の内側螺子がねじ込まれた状態になっている回転コア８をねじ回して外すことができるような回転である。
【００２７】
プラスチック製品１は、回転コア８が回転するとき、一緒に回転されないようにすることが必要であるので、エジェクトコア７に設けた回り止め７ａがプラスチック製品１に食い込んだ状態になっていて、それによって回転コア８の回転によって回転されないように回転止めされている。
【００２８】
図３に示すように、回転コア８は、可動型プレート６から離れる方向に移動しながら、回転されて、プラスチック製品１から離脱していき、射出成形用金型における螺子部のようなアンダーカット部分による製品の離脱時の障害を回避することができる。
【００２９】
上記のプラスチック製品１は、容器用蓋として説明したが、アンダーカット部を有する製品であれば、これに限定されることなく、他の製品、例えば望遠用カメラレンズの焦点あわせの鏡筒における回転により鏡筒の伸縮を行うための溝等を有するものにおいても適用できることは言うまでもない。
【００３０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明による射出成形用金型においては、以下のような効果を奏する。
アンダーカット部を有するプラスチック製品の射出成形用金型において、射出成形後の金型の可動型プレートからなる下型プレートの開放動作のみでアンダーカット部を有する金型部分を回転させる回転作動機構、およびこのような金型部品を下型から引き離すための引き離し作動機構を有するので、特別な動力源による駆動機構を設ける必要がなく、金型構造が単純化されるとともに、金型費用を低減することができるだけでなく、金型の故障率も低減でき、稼動率を向上させることによって生産性を向上させることになり、生産コストを低下させることもできるという優れた効果がある。
【００３１】
また、回転作動機構および引き離し作動機構は、金型部品の下型の下動プレートからの離脱と、金型部品の回転を互いに連動させているので、独立の駆動源を設けた場合のように、金型の開閉作動と独立の駆動源と有する場合のように作動タイミングにずれを生じることにより製品の不良を生じさせることがなく、射出成形による製品の精密度および品質を保持することができる。
【００３２】
さらに、独立の駆動源を設ける場合のように、金型部品の回転のための動力伝達機構を設ける必要がないので、部品点数の低減を計ることができ、金型の保守性を著しく向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による射出成形用金型の概略断面図である。
【図２】図１の射出成形用金型の可動型プレートが固定型プレートから離脱した状態を示す概略断面図である。
【図３】同図１の射出成形用金型の開放された状態を示す概略断面図である。
【図４】本発明の一実施の形態による射出成形用金型により製造された螺子式容器類の蓋の断面図である。
【図５】（Ａ）は図４に示す容器用蓋の内螺子を展開して示す説明図であり、（Ｂ）は螺子部の断面図である。
【符号の説明】
１　螺子式の容器用蓋（プラスチック製品）
１ａ　蓋本体
２　螺子
２ａ，２ｂ　雄螺子
３　ゲート
４　上型
４ａ　固定型プレート
４ｂ　補助固定型プレート
５　キャビティ
６　可動型プレート
６ａ　停止部
７　エジェクトコア
７ａ　回り止め部
８　回転コア
８ａ　螺子部分
８ｂ　ガイド螺子部分
９　ガイドナット
９ａ　ガイドナット内螺子
１１　ラジアルベアリング
１２　ベース
１２ａ　ベースプレート
１２ｂ　スペーサプロック
１２ｃ　固定プレート
１３　スラストベアリング
２１　引張りボルト
２１ａ　引張りボルト穴
２２　リターンピン
２３　引張りボルト
２４　固定ボルト
【図１】
2004050523.tif 000003
【図２】
2004050523.tif 000004
【図３】
2004050523.tif 000005
【図４】
2004050523.tif 000006
【図５】
2004050523.tif 000007