(57)【要約】【課題】高性能、高耐久性を有し、内面にアンダーカット部を備えた筒状部材を効率よく生産できる筒状部材成型用金型装置を提供する。【解決手段】天面金型と、本体金型と、ベース金型とを有し、特に、前記天面金型に前記本体金型の前記筒状部材を成型するための孔部に向けて挿通されるセンターポストを設ける。前記本体金型には、第１又は第２の駒を順次内側に抜きつつ第２又は第１の駒を続けて内側へ寄せてその外形を小さく絞り込む形のスライドコアを設け、前記ベース金型には、前記本体金型に対するベース金型の移動に伴って、前記第１及び第２のスライドコアをそれぞれ異なる速度で内方向に駆動する第１及び第２のスライドコア駆動片を設けた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面にアンダーカット部を備えた筒状部材を成型するための筒状部材成型用金型装置であって、
前記筒状部材の天面に位置する天面金型と、この天面金型に対し移動し前記筒状部材の外形及び内形部を形成する本体金型と、この本体金型に対しさらに移動するベース金型とを有し、
前記天面金型には前記本体金型の前記筒状部材を成型するための孔部に向けて挿通されるセンターポストを設け、
前記本体金型には、前記筒状部材の内形を成型するために、前記センターポストが挿通された状態においてその回りに配置される形を為し、前記筒状部材の内周面に沿って第１又は第２の種別の複数の駒を並べ、第１又は第２の駒を順次内側に抜きつつ第２又は第１の駒を続けて内側へ寄せてその外形を小さく絞り込む形のスライドコアを設け、
前記第１又は第２のスライドコアの前記筒状部材の底面より突出させた部分の半径方向外側には、第１又は第２の種別によって異なる角度のテーパ面を設け、
前記ベース金型には、前記スライドコアのテーパ面に対し外側から接触するテーパ面を有し、前記本体金型に対するベース金型の移動に伴って、前記第１及び第２のスライドコアをそれぞれ異なる速度で内方向に駆動する第１及び第２のスライドコア駆動片を設けたことを特徴とする筒状部材成型用金型装置。
【請求項２】
前記第１及び第２のスライドコア駆動片と前記第１及び第２のスライドコアのテーパ面の傾斜角度において、第１及び第２のテーパ面の角度差を３倍以上としたことを特徴とする請求項1記載の筒状部材成型用金型装置。
【請求項３】
前記スライドコア駆動片は、ベース金型の移動開始に伴って、前記第１及び第２のスライドコアを同時に駆動開始することを特徴とする請求項１記載の筒状部材成型用金型装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内周面にローレット溝やネジ溝、あるいはカム溝などのアンダーカット部を備えた筒状部材を効率よく成型でき、しかも加工容易で、耐久性の高い筒状部材成型用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
内周面にアンダーカット部を備えた筒状部材を成型するには、内径部分を成型するためにいわゆるイレ駒式のスライドコアを構成する必要がある。即ち２種のスライドコアを組み合わせて一方のスライドコアを他方のスライドコアにイレ駒する形で内径部を成型し、離型のときは逆の方向にイレ駒したスライドコアを内に寄せ、次いで他のスライドコアを内に寄せ、全体の外径を絞ってゆかねばならない。
【０００３】
従来の筒状部材成型用金型装置の例としては、例えば特開2001−170976号公報や特開2004−148525号公報の例がある。
【０００４】
特開2001−170976号公報の金型装置は、６分割スライドコアをセンターポストに沿って摺動すべく両摺動面に沿ってアリ溝を設け、センターポストの引抜きに応じて第１又は第２のスライドコアを順次内側に寄せるようにしたものである。この発明では、第１スライドコア（イレ駒される方）の摺動面どうしがスライドできなくなってしまったり、肉厚が薄くなって強度を確保できなくなってしまうのを防止するため、第１スライドコアのセンターポストに接触する面の角度を一般的な１８０°でなく、１８０°未満にすれば良いとしている。
【０００５】
特開2004−148525号公報の金型では、センターポストに対しアリ溝を介して摺動される８分割したスライドコアの例が示されている。
【０００６】
しかしながら、これら従来公報に示される筒状部材成型用金型装置にあっては、センターポストの移動によって、アリ溝を介して多数に分割されたスライドコアを摺動させる構成であったため、各公報に示されているように、スライドできなくなったり、仮にスライドできても強度上問題があり、特に繰り返し使用による耐久性に問題があった。即ち、樹脂成型では同一金型を用いて数万回の繰り返しの使用が為されるものであるが、余りに微妙な設計を行う場合には、金型製造コストを格別高価なものとしてしまうのみならず、耐用年数が低下する。特に筒状部材の寸法が小さい場合（例えば直径が２ｃｍ）、アリ溝の幅及び寸法を１ｍｍ程度に作らねばならず、これでは数万回の繰り返し使用に耐えられない。
【０００７】
図５及び図６は、アリ溝や微妙な加工を設けず実用可能に設計された筒状部材成型用金型の一例を示す。図５は平面図を、図６は断面図を、示す。
【０００８】
図示の金型装置１は、内面にアンダーカット部（図示せず）を備えた筒状部材２を成型するための筒状部材成型用金型装置である。筒状部材２の直径は例えば４２ｍｍ、長さ２８ｍｍである。
【０００９】
前記筒状部材２の天面に位置する天面金型３と、この天面金型３に対し移動し前記筒状部材２の外形及び内形部を形成する本体金型４と、この本体金型４に対しさらに移動するベース金型５とを有する。
【００１０】
金型の移動は相対的なものであるので、天面金型３に対し、本体金型４及びベース金型５が図において下方に移動するものとして説明する。本体金型４とベース金型５とは、ストロークＳＴをもって離反される。
【００１１】
前記ベース金型５には前記本体金型４の前記筒状部材２を成型するための孔部に向けて立設されるセンターポスト６を設けている。このセンターポスト６の先端部には角度θ１（１０度）のテーパ面が形成されている。アリ溝など細かい加工は施してない。
【００１２】
一方、前記本体金型４には、前記筒状部材２の内形を成型するために、前記センターポスト６の回りに配置される形を為し、前記筒状部材２の内周面に沿って第１又は第２の種別の複数の駒を並べ、第１の駒を順次内側に抜きつつ第２の駒を続けて内側へ寄せてその外形を小さく絞り込む形のスライドコア７Ａ（７Ａ−１、７Ａ−２、７Ａ−３）、７Ｂ（７Ｂ−１、７Ｂ−２、７Ｂ−３）を設けている。
【００１３】
前記第１及び第２のスライドコア７Ａ、７Ｂの前記筒状部材２の底面より突出させた部分の半径方向外側には、角度θ２、θ３（θ２＝θ３）のテーパ面を設けている。第２のスライドコア７Ｂは直線距離Ｌ（２５ｍｍ）を置いてからテーパ面を形成している。
【００１４】
さらに、前記ベース金型５には、前記スライドコア７Ａ、７Ｂのテーパ面に対し外側から接触するテーパ面を有し、本体金型４に対するベース金型５の移動に伴って、前記第１及び第２のスライドコア７Ａ、７Ｂを順次内方向に駆動するスライドコア駆動片８Ａ、８Ｂを設けている。
【００１５】
以上の構成の筒状部材成型用金型装置１の作用を示す。天面金型３が外され、本体金型４に対しベース金型５が図６において下方向へ移動し離型されるものとする。このときのストロークＳＴは５０ｍｍである。ストローク動作中のセンターポスト６の位置を２点鎖線で示している。
【００１６】
センターポスト６の頂部には角度θ１のテーパ面が形成されているので、センターポスト６の頂天が筒状部材２の天面から外れると、センターポスト６とスライドコア７Ａ、７Ｂとの間に隙間が生じる。また、第１のスライドコア７Ａとその駆動片８Ａは角度θ３のテーパ面で接触しているので、センターポスト６の移動に伴って、第１のスライドコア７Ａが中心軸方向に寄る。
【００１７】
次いでセンターポスト６が直線距離Ｌだけ移動すると第２のスライドコア７Ｂのテーパ面が第２のスライドコア駆動片８Ｂのテーパ面に接触するので、図５において第１のスライドコア７Ａが十分内側に寄せられてから続いて第２のスライドコア７Ｂが内側に寄せられる。直線距離Ｌ（約２５ｍｍ）を取っているので、確実にスライドコア７Ａに次いでスライドコア７Ｂを内側に寄せることができる。実用上、角度θ２、θ３は８度程度となるので、相互の干渉を防ぐためにはこの程度の直線距離Ｌが必要である。内寄せされたスライドコア７Ａ、７Ｂの状態を図７に示す。
【００１８】
スライドコア７Ａ、７Ｂに備えたテーパ面の角度θ２、θ３は同一としているので、以後のセンターポスト６の移動に伴って全ストロークＳＴ（５０ｍｍ）が終了するまでの間、両スライドコア７Ａ、７Ｂは等速で内側に寄せられ、アンダーカット部から外される。図示の例では、第１のスライドコア７Ａは約７ｍｍ、第２のスライドコアは約１．７６ｍｍ内側へ寄る。直線距離Ｌを大きくとり、両スライドコア７Ａ、７Ｂの間に大きな差を設けているので、両者の間に干渉を生ずるような問題がない。次いでは、ロボットハンドで筒状部材２を把持し、製品を金型装置外へ搬送する。
【００１９】
図５、図６に示す金型装置１では、スライドコア７Ａ、７Ｂの動きに何らの無理がなく、繰り返しの使用によって破損する部品もなく、長期の繰り返し使用が可能である。また、各部材の形状を見れば判る通り、無理な設計がないので、各部品を容易に加工でき、全体装置を安価に製造することができる。さらに、部品に破損が生じたような場合でも交換が可能で長期の使用に耐える構造である。
【００２０】
図５及び図６に示す金型装置１は、実用的で、繰り返しの使用に耐える構造であるが、ユニット寸法ＸＹが約１６５ｍｍ角であった。筒状部材２の内径が例えば２０ｍｍと小さい場合でもほとんど同一構成で設計できるが、寸法ＸＹは、スライドコア７Ａ、７Ｂを備える関係で、筒状部材２が小さくても１５０ｍｍ以上の寸法が必要となる。このようにしなければ各部品の強度保障ができなくなる。
【００２１】
図５〜７で示した筒状部材成型用金型装置１は、ユニット寸法ＸＹが１６０ｍｍ前後になってしまうので、多数個取り金型を構成することが難しいという難点があった。また、全ストロークＳＴが５０ｍｍと比較的大きく、天面金型３を開けたときの製品取出口の寸法を小さくしているという問題点があった。
【特許文献１】特開2001−170976号公報、第１頁、図１
【特許文献２】特開2004−148525号公報、第１頁、図６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明は、アリ溝など複雑で耐久性の低い構造を有さず、センターポスト及びその回りに配置された２種のスライドコアと、このスライドコアに対しテーパ面を介して接触されるスライドコア駆動片を有し、金型移動操作に伴って前記スライドコアを内側に寄せる形の金型装置において、装置を小型化し、多数個取りが可能な筒状部材成型用金型装置を提供することを目的とする。
【００２３】
また、本発明は、２種のスライドコアを内側駒に続いて外側駒を内寄せする際に必要な直線距離を小さくして、その分製品取出口の開き寸法を大とし、製品取出しを容易に行うことができる筒状部材成型用金型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】
【００２４】
上記課題を解決することができる本発明の筒状部材成型用金型装置は、内面にアンダーカット部を備えた筒状部材を成型するための筒状部材成型用金型装置であって、前記筒状部材の天面に位置する天面金型と、この天面金型に対し移動し前記筒状部材の外形及び内形部を形成する本体金型と、この本体金型に対しさらに移動するベース金型とを有し、前記天面金型には前記本体金型の前記筒状部材を成型するための孔部に向けて挿通されるセンターポストを設け、前記本体金型には、前記筒状部材の内形を成型するために、前記センターポストが挿通された状態においてその回りに配置される形を為し、前記筒状部材の内周面に沿って第１又は第２の種別の複数の駒を並べ、第１又は第２の駒を順次内側に抜きつつ第２又は第１の駒を続けて内側へ寄せてその外形を小さく絞り込む形のスライドコアを設け、前記第１又は第２のスライドコアの前記筒状部材の底面より突出させた部分の半径方向外側には、第１又は第２の種別によって異なる角度のテーパ面を設け、前記ベース金型には、前記スライドコアのテーパ面に対し外側から接触するテーパ面を有し、前記本体金型に対するベース金型の移動に伴って、前記第１及び第２のスライドコアをそれぞれ異なる速度で内方向に駆動する第１及び第２のスライドコア駆動片を設けたことを特徴とする。
【００２５】
本発明の筒状部材成型用金型装置では、センターポストを天面金型側に設けるので、筒状部材を成型するための空間部の底面にゆとりの空間ができ、スライドコア及びスライドコア駆動片の寸法を十分な大きさに設計することができ、強度を保障することができる。また、このゆとりの空間部にスライドコアの被駆動部とスライドコア駆動片とを配置することができ、その分金型寸法Ｘ、Ｙを小さくすることができる。従って、部材の強度保障をし、金型の耐久性を図った上で、金型装置を例えば４個取りとするなど多数個取りにできる。
【００２６】
前記第１及び第２のスライドコアとその駆動片が接触するテーパ面の角度において、第１のスライドコアを２３°、第２のスライドコアを７°などとするなど、第１及び第２のテーパ面の角度差を３倍以上とすることができる。このように本発明では、大きな寸法のゆとりの空間ができるので、テーパ面の角度を自由に設計できる。第１及び第２のスライドコアの角度差を３倍にもできるので、高速動作によって駒の干渉の恐れがなく、高性能で耐久性のある設計とすることができる。
【００２７】
前記スライドコア駆動片は、ベース金型の移動開始に伴って、前記第１及び第２のスライドコアを空打ちさせず、即ち直線距離Ｌを必要とせず、両スライドコアを同時に駆動開始することができ、その分所要ストロークを短くでき、金型の製品取出口の開き寸法を大として、製品取出しを容易にすることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、特許請求の範囲に記載の通りの構成を有するので、天面金型側に取付けたセンターポストと、スライドコア及びその駆動片のみによる構成であって、スライドコアの駆動系にアリ溝などの微小設計を必要とせず、ベース金型側に設けたスライドコア駆動片によって駆動するので、ゆとりのある安価な設計が可能であり、強度保障されて繰り返しの使用に耐える高性能を金型装置とすることができる。
【００２９】
センターポストを天面金型側に設けたので、本体金型側にゆとりの空間を作ることができ、このゆとりの空間内にスライドコア及びその駆動片を配置するので、ゆとりのある設計が可能で、かつ金型全体寸法を小として多数個取り金型装置を設計することができる。
【００３０】
第１及び第２のスライドコアの角度差を３倍以上とすれば、同時駆動によっても干渉させることなく両スライドコアを内寄せすることができ、高性能で耐久性のある金型を製造することができる。
【００３１】
テーパ面の角度を十分大きくとり、両スライドコアを同時的に内寄せ開始することができるので、ベース金型に対する所要ストロークを短くでき、その分金型の製品取出口の開き寸法を大として、製品取出しを容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最適の形態を説明する。図１及び図２は本発明の一実施形態を示す筒状部材成型用金型装置１０の断面図及び平面図である。図１は図２の天面金型を除いた状態で示す平面図で示し、図２は図１のＦ２−Ｆ２線に沿った平面図で示している。図３は図１の金型装置を離型した状態で示す断面説明図である。図４はスライドコアを内寄せした状態を示す平面図である。
【００３３】
図１及び図２に示すように、本発明の一実施形態に係る筒状部材成型用金型装置１０は、内面にアンダーカット部（図示せず）を備えた筒状部材２を成型するための筒状部材成型用金型装置１０であって、前記筒状部材２の天面に位置する天面金型１１と、この天面金型１１に対し移動し前記筒状部材２の外形部及び内形部を形成する本体金型１２と、この本体金型１２に対しさらに移動するベース金型１３とを備えている。
【００３４】
前記天面金型１１には前記本体金型１２の前記筒状部材２を成型するための孔部に向けて挿通されるセンターポスト１４を設けている。
【００３５】
センターポスト１４は、従来例として示したセンターポスト６と異なり、天面金型１１側に立設されている。従って、筒状部材２の底部側に大きなゆとり空間を作っており、その部分の設計自由度を大にしている。また、図示の状態から見て明らかなように、その形状は、断面星形をなし、先細でゆるやかな傾斜面をもって筒状部材２の中心に向って突出している構成であり、アリ溝等を有さないので、耐久性高く構成できる。
【００３６】
前記本体金型１２には、前記筒状部材２の内形を成型するために、前記センターポスト１４が挿通された状態においてその回りに配置される形を為し、前記筒状部材２の内周面に沿って第１又は第２の種別の複数の駒を並べ、第１又は第２の駒を順次内側に抜きつつ第２又は第１の駒を続けて内側へ寄せてその外形を小さく絞り込む形のスライドコア１５Ａ（１５Ａ−１、１５Ａ−２、１５Ａ−３）、１５Ｂ（１５Ｂ−１、１５Ｂ−２、１５Ｂ−３）を設けている。
【００３７】
イレ駒側のスライドコア１５Ａと他方のスライドコア１５Ｂは、先細のセンターポスト１４を天面金型１１側に設けたので、従来例で示したスライドコア７Ａ、７Ｂと異なり、先細、内太の形を為し、製作容易で強度大の形を為している。
【００３８】
前記第１又は第２のスライドコア１５Ａ、１５Ｂの前記筒状部材２の底面より突出させた部分の半径方向外側には、第１又は第２の種別によって異なる角度θ４、θ５のテーパ面を設けている。第１、第２のスライドコア１５Ａ、１５Ｂの角度はそれぞれ２３°、７°である。角度差は２３／７≒３．２９で３倍以上である。従って、第１スライドコア１５Ａを迅速に内寄せし、これに続いて第２スライドコア１５Ｂを干渉することなく同時的に内寄せすることができる。
【００３９】
前記第１及び第２のスライドコア１５Ａ、１５Ｂを内寄せ駆動するために、前記ベース金型１３には、前記スライドコア１５Ａ、１５Ｂのテーパ面に対し外側から接触するテーパ面を有し、前記本体金型１２に対するベース金型１３の移動に伴って、前記第１及び第２のスライドコア１５Ａ、１５Ｂをそれぞれ異なる速度で内方向に駆動する第１及び第２のスライドコア駆動片１６Ａ、１６Ｂを設けている。
【００４０】
図２より明らかなように、スライドコア駆動片１６Ａ、１６Ｂの形状は、ベース金型１３に立設した棒状部材の先端にテーパ面を備えただけの構成であり、直線形状の合成であるので容易に加工できる。また、構造材が矩形のみから成るので強大で、長期の繰り返しの使用に耐えることができる。
【００４１】
天面金型１１に設けたアンギュラピン１７は、筒状部材２の外形を形成する金型部品１８を離型するためのものである。従って、本体金型１２に対し、天面金型１１を図１において上方に移動させ、アンギュラピン１７によって外形成型用の金型部品１８を筒状部材２から引き離すことができる。
【００４２】
以上の筒状部材成型用金型１０は、アンダーカット部を備えた筒状部材２を成型することができ、本体金型１２の外形寸法Ｚを１２０ｍｍ程度に小型化することができる。
【００４３】
図３を用いて図１、図２に示した筒状部材成型用金型装置１０の作用を示す。図３は、図１の金型装置を射出成型後の離型するときの状態で示している。
【００４４】
スライドコア１５Ａ、１５Ｂとその駆動片１６Ａ、１６Ｂとの関係において、直線距離Ｌ（図６参照）を設けないので、天面金型１１は本体金型１２から大きな開き寸法ＳＰを置いて引き外すことができる。また、スライドコア１５Ａ、１５Ｂとそれらの駆動片１６Ａ、１６Ｂとの関係において、スライドコアの角度を２３°と大きくとるので、ストロークＳＴ−２（１３ｍｍ）を最小として、スライドコア１５Ａ、１５Ｂを干渉させることなく内寄せすることができる。
【００４５】
図３において、センターポスト１４が筒状部材２から外されると、本体金型１２に対してベース金型１３が１３ｍｍのストロークＳＴ−２をもって図において下方に移動される。すると、スライドコア１５Ａ、１５Ｂは、２３°、７°の角度をもって駆動片１６Ａ、１６Ｂと接触されて駆動され、同時的に内寄せされる。
【００４６】
両スライドコア１５Ａ、１５Ｂの中心にセンターポスト１４が存在しないので、両スライドコア１５Ａ、１５Ｂを十分内側に寄せることができる。図示の例では、第２のスライドコア１５Ａを筒状部材２の内面から、約１．５ｍｍ内側に寄せている。
【００４７】
ストロークＳＴ−２が小さいので、天面金型１１と本体金型１２との間の開き寸法ＳＰ（図示の例では８６．６ｍｍ）を大きくとることができ、ロボットハンドなどによって成型後の製品である筒状部材２を容易、迅速に取り出すことができる。即ち、製品加工効率が高い。
【００４８】
本発明の筒状部材成型用金型装置１０は以上の通りの構成であるので、スライドコア１５Ａ、１５Ｂ、その駆動片１６Ａ、１６Ｂの設計に何らの無理がなく、十分な強度を持たせて耐久性の高い金型装置を製造することができる。また、本体金型装置１０の全体寸法を小さくできるので、２個取り、４個取りなどの多数個取り金型装置を構成できる。
【００４９】
上記実施形態では、筒状部材２の内径を４２ｍｍの例で示したが、本発明の筒状部材成型用金型装置は、長さが２〜３ｃｍで、内径が１５〜２０ｍｍの小さな筒状部材にまで適用可能である。
【００５０】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、適宜の設計的変更を行うことにより、各種態様で実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施形態に係る筒状部材成型用金型装置の平面図で、図２の天面金型を除いた形でＦ１−Ｆ１線に沿った平面図で示してある。
【図２】図１の断面図であり、図１のＦ２−Ｆ２線に沿った断面図で示している。
【図３】作用を示し、図２の金型を離型状態で示す断面説明図である。
【図４】図１のスライドコアを内寄せした状態で示す説明図である。
【図５】従来例として示す筒状部材成型用金型装置をスライドコアの配置で示す平面図で、図６の天面金型を除いた平面図として示している。
【図６】図５の平面図で、図５のＦ６−Ｆ６線に沿った断面図で示している。
【図７】図５のスライドコアを内寄せした状態で示す平面説明図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０  筒状部材成型用金型装置
１１  天面金型
１２  本体金型
１３  ベース金型
１４  センターポスト
１５Ａ（１５Ａ−１、１５Ａ−２、１５Ａ−３）  第１スライドコア
１５Ｂ（１５Ｂ−１、１５Ｂ−２、１５Ｂ−３）  第２スライドコア
１６Ａ  第１スライドコアの駆動片
１６Ｂ  第２スライドコアの駆動片
１７  アンギュラピン
θ３  第１スライドコアの駆動角度
θ４  第２スライドコアの駆動角度
ＳＴ−２  ストローク
ＳＰ  開き寸法
【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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