JP2006315180A

JP2006315180A - ネジ部を有するプラスチック成形品の製造装置

Info

Publication number: JP2006315180A
Application number: JP2005136818A
Authority: JP
Inventors: Masashi Matsushita; 昌史松下
Original assignee: Sanki Engineering Co Ltd; Sanki Industrial Co Ltd
Current assignee: Sanki Engineering Co Ltd; Sanki Industrial Co Ltd
Priority date: 2005-05-10
Filing date: 2005-05-10
Publication date: 2006-11-24

Abstract

【課題】内部にネジ部を有するプラスチック成形品を効率良く製造する。
【解決手段】固定金型９２と、固定金型９２に対して水平面内にて相対移動可能なように設けられる可動金型９１と、可動金型９１内にて垂直方向に移動可能なように設けられ、ワーク９におけるネジ部９９の形成に寄与する中子機構１０と、からなる。中子機構１０は、先端部にはネジ形成部１１を有し、かつ、下方部にはモータ８からの駆動力の伝達されるギヤ１８を有するロッド１と、ロッド１の軸線周りの回転運動を支持するとともにロッド１に設けられたフランジ部１２に係合して本ロッド１を上方へ押上げるように作動する可動駒３と、ロッド１を下方へ押下げるように作動するスプリング２３と、ロッド１を垂直方向に移動可能なように保持し、かつ、もう一方の金型９２側から突出するように設けられたカムレール６に沿って移動可能なように形成されたベース５と、からなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用シフトレバーノブを初めとした、内部にネジ部を有するプラスチック成形品の製造装置に関するものであり、特に、そのネジ部の形成に寄与する中子機構に特徴を有するネジ部を有するプラスチック成形品の製造装置に関するものである。

一般に、車両用シフトレバーノブ等のコア内部に雌ネジ部を有するプラスチック成形品は、例えば、特開２００２−１３２３６１号公報記載のものの如く、インジェクション成形手段を用いて成形されるようになっているものである。そして、その場合、上記雌ネジ部の形成は、インジェクション工程後に行なわれるものであって上記雌ネジ部の軸心方向に直線運動しながら回転運動をするように形成された中子の作動によって行なわれるようになっているものである。
特開２００２−１３２３６１号公報

ところで、上記従来のものにおいては、ワークの製造、特に、ネジ部の形成は、まず、可動金型を横方向にスライド移動させて型開きをした後に、上記金型内に設置されている中子機構を作動させることによって行なわれるようになっているものである。具体的には中子機構を形成するモータを回転駆動して、中子の先端部に形成されているネジ部のところを回転させながら、当該中子の軸部を垂直方向に移動させることによって、上記中子の先端部に設けられたネジ部をインジェクション成形により形成されたワークから抜き去るとともに、このように中子のネジ部がワークから取除かれた状態において、ワーク全体を金型から押出ピン等を介して取出すことによって、内部にネジ部を有するワークのインジェクション成形加工が行なわれるようになっているものである。このように、従来のものにおいては、金型の型開き工程、中子のネジ部からの抜取り工程、ワークの取出し工程と、複数の工程を順繰りに行なわなければならず、成形加工後におけるワークの取出し作業が煩雑にならざるを得ないと言う問題点があった。また、従来のものにおいては、一組の金型セットにて成形されるワークの数は一個に限定されており、生産性が良くないと言う問題点があった。このような問題点を解決するために、ワークを２個同時に成形することのできるようにした、いわゆる２個採り工法を採用するとともに、型開き工程の途中において、中子のネジ部からの抜取り工程を開始させるようにし、ワークの取出し工程全体を短縮化させるようにした、生産性に優れたネジ部を有するプラスチック成形品の製造装置を提供しようとするのが、本発明の目的（課題）である。

上記課題を解決するために、本発明においては次のような手段を講ずることとした。すなわち、請求項１記載の発明である第一の発明においては、固定金型と、当該固定金型に対して水平面内にて横方向に相対移動可能なように設けられる可動金型と、これら固定金型または可動金型のうちのいずれか一方の金型内にて垂直方向に移動可能なように設けられるものであってワークのネジ部形成に寄与する中子機構と、からなるネジ部を有するプラスチック成形品の製造装置に関して、上記中子機構を、先端部にはワークのネジ部形成に寄与するものであって金型に設けられたワーク形成のためのキャビティ内に位置するように設置されるネジ形成部を有するとともに、略中央部にはスプリングの係合するフランジ部を有し、更に、下方部にはモータからの駆動力の伝達されるギヤを有するロッドと、当該ロッドの軸線周りの回転運動を支持するとともにロッドに設けられたフランジ部に係合して本ロッドをその軸線方向において上方へ押上げるように作動する可動駒と、上記ロッドのフランジ部のところに係合するものであって当該ロッドをその軸線方向において下方へ押下げるように作動するスプリングと、これらスプリング及び可動駒の装着された状態のロッドを保持するとともに全体を上記金型内にて垂直方向に移動可能なように保持し、更に、もう一方の金型側から突出するように設けられたカムレールに沿って移動可能なように形成されたベースと、からなるようにし、更に、上記可動駒には、もう一方の金型から斜め下方へ突出するように形成された傾斜ピンと係合して、型締め時においては、本可動駒のところに係合するフランジ部を介して上記ロッドを上方へ押上げるように作動する傾斜係合部を有するようにした構成を採ることとした。

次に、請求項２記載の発明である第二の発明においては、請求項１記載のネジ部を有するプラスチック成形品の製造装置に関して、上記カムレールを、上記中子機構の装着される側とは反対側の金型からカンチレバー状に突出するように設けられるものであって、型開き方向に所定の距離だけ水平状態に設定される直線部と、当該直線部に連続して形成されるものであって所定の傾斜角をもって下方へ傾斜するように形成される傾斜部と、からなるようにした構成を採ることとした。

次に、請求項３記載の発明である第三の発明においては、請求項１または請求項２記載のネジ部を有するプラスチック成形品の製造装置に関して、上記中子機構を２組並列に設けるとともに、各中子機構を形成する各ギヤのところに、当該各ギヤと噛合い係合するとともに当該各ギヤを同じ回転方向に駆動するドライブギヤを設け、当該ドライブギヤを回転駆動するモータを設けるようにした構成を採ることとした。

第一の発明によれば、両金型間における型開き作動にともなって作用するものであって、傾斜ピンに係合する傾斜係合部の作用によって、可動駒は下方へと型開き行程に比例した状態で移動することとなる。この可動駒の降下によって当該可動駒のところにフランジ部を介して下方から支えられているロッドは、上記スプリングのバネ反力作用によって下方へと押下げられることとなる。また、このとき、当該ロッドは、その下方部に設けられたギヤを介してモータからの回転駆動力が伝達され、軸線周りに回転運動をすることとなる。すなわち、本ロッドの先端部に設けられているネジ形成部は、ネジ形成部のネジピッチに同調して回転運動をしながら降下運動をすることとなる。このような回転降下運動によって、ロッド先端部に設けられたネジ形成部のワークネジ部からの抜取り作業が効率良く行なわれることとなる。

また、第二の発明によれば、中子機構を形成するベースは、もう一方の金型側からカンチレバー状に突出するように設けられたカムレールに沿って移動するようになっているので、型開き行程の初期の段階においては中子機構全体が水平方向に移動して、この間に上記ロッド先端部に設けられたネジ形成部のワークネジ部からの抜取り作業が行なわれるとともに、この抜取り作業が完了した後には、上記ベースは傾斜部に沿って降下運動をすることとなり、中子機構全体は大きく下方へと移動するようになる。その結果、ロッドの先端部は上記ワークから完全に離脱することとなる。そして、このような状態においてキャビティの奥のほうに設けられていた押出しピンを作動させることによって、ワークの取出し作業が行なわれることとなる。このように、型開き行程に連動してワークの取出し作業を行なわせることができるようになり、内部にネジ部を有するワークの金型外への取出し作業が効率良く行なわれることとなる。

また、第三の発明によれば、中子機構を２組並列に設けるとともに、各中子機構を形成する各ロッドの下方部に設けられるギヤのところに、各ギヤを同じ回転方向に回転駆動するように形成されたドライブギヤを設け、このドライブギヤを一個のモータにて回転駆動するようにしたので、内部にネジ部を有するプラスチック成形品の成形加工を、比較的小形の装置を用いて効率良く行なわせることができるようになる。すなわち、１モータ方式による２個採り金型セットを形成することができるようになり、生産性の向上を図ることができるようになる。

本発明を実施するための最良の形態について、図１ないし図６を基に説明する。本実施の形態にかかるものは、図１及び図２に示す如く、固定金型９２と、当該固定金型９２に対して水平面内にて横方向に相対移動可能なように設けられる可動金型９１と、これら固定金型９２または可動金型９１のうちのいずれか一方の金型（本実施の形態においては可動金型９１）内にて垂直方向に移動可能なように設けられるものであってワーク９におけるネジ部９９の形成に寄与する中子機構１０（図２参照）と、からなることを基本とするものである。

このような基本構成からなるものにおいて、上記中子機構１０は、図１に示す如く、先端部にワーク９のネジ部９９の形成に寄与するものであって金型に設けられたワーク形成のためのキャビティ９８内に位置するように設置されるネジ形成部１１を有するとともに、略中央部にはスプリング２３の係合するフランジ部１２を有し、更に、下方部にはモータ８からの駆動力の伝達されるギヤ１８（図２参照）を有するロッド１と、当該ロッド１の軸線を中心にした回転運動を支持するベアリングピース２に対して上下方向において相対向するように設けられるものであって上記ロッド１の軸線周りの回転運動を支持するとともにロッド１に設けられたフランジ部１２に係合して本ロッド１をその軸線方向において上方へ押上げるように作動する可動駒３と、上記ベアリングピース２と上記フランジ部１２との間に設けられるものであって上記ロッド１をその軸線方向において下方へ押下げるように作動するスプリング２３と、これらスプリング２３及び可動駒３の装着された状態のロッド１を保持するとともに全体を上記金型（可動金型）９１内にて垂直方向に移動可能なように保持し、更に、もう一方の金型９２側から突出するように設けられたカムレール６に沿って移動可能なように形成されたベース５と、からなるものである。そして、このような構成からなる上記可動駒３には、もう一方の金型９２から斜め下方へ突出するように形成された傾斜ピン４と係合して、型締め時においては本可動駒３及び上記ロッド１を上方へ押上げるように作動する傾斜係合部３４（図１及び図２参照）が設けられるようになっているものである。

このような基本構成からなるものにおいて、上記カムレール６は、図１に示す如く、固定金型９２側から可動金型９１側へ向かってカンチレバー状に突出するように設けられるようになっているものである。そして、このようなカンチレバー状のカムレール６のところには、上記中子機構１０を形成するベース５が係合し、このベース５を基礎にして上記中子機構１０全体がカムレール６に沿って相対移動するようになっているものである。そして更に、このようなカムレール６は、型開き方向に所定の距離だけ水平状態に設定される直線部６１と、当該直線部６１に連続して形成されるものであって所定の傾斜角をもって下方へ傾斜するように形成される傾斜部６２と、から成り立っているものである。更に、本実施の形態のものにおいては、上記カムレール６を、例えば図２に示す如く、２本平行に設けるとともに、上記中子機構１０を２組並列に設けるようにし、これによってプラスチック成形品（ワーク）９の同時２個採りを可能にしているものである。具体的には、図２に示す如く、各中子機構１０、１０を形成する各ギヤ１８、１８のところに、当該各ギヤ１８、１８と噛合い係合するとともに当該各ギヤ１８、１８を同じ回転方向に駆動する一個のドライブギヤ８１を設け、更に当該ドライブギヤ８１をドライブシャフト８５及びギヤトレーン８８を介して一個のモータ８に連結するようにしているものである。このような構成を採ることにより、一個のモータ８を作動させることによって、二組の中子機構１０、１０を形成するそれぞれのロッド１、１を同時に同じ方向に回転駆動することができるようになる。なお、このようなモータ８の回転運動の制御は、ＭＰＵを主に形成されるコンピュータ装置からなる制御手段７からの指令（信号）によって行なわれるようになっているものである。

次に、このような構成からなる本実施の形態のものについての作動態様、特に、プラスチック成形品からなるワーク９の取出し工程について説明する。まず、図３及び図４に示す如く、両金型９１、９２が型締めされた状態において、両金型９１、９２にて形成されるキャビティ９８内へ所定のプラスチック材が注入（インジェクション）されると、これによってプラスチック成形品からなるものであって内部にネジ部９９を有するワーク９、９が２個成形されることとなる。なお、このような型締め状態時においては、固定金型９２側から突出するように設けられた傾斜ピン４は、上記中子機構１０を形成する可動駒３に設けられた傾斜係合部３４のところに係合（嵌合）しており、可動駒３は上方に押上げられた状態となっている。従って、ロッド１も上方へ押し上げられた状態となっている。

次に、このような状態において、型開き作動が開始されると、この型開き行程の初期の段階においては、例えば図５に示す如く、傾斜ピン４に傾斜係合部３４を介して係合している可動駒３は、上記型開き行程に比例した状態で下方へと移動（降下）することとなる。このような可動駒３の降下運動に伴って、この可動駒３のところにフランジ部１２を介して係合しているロッド１は、フランジ部１２のところに係合しているスプリング２３のバネ反力によって下方へと押下げられることとなる。また、これと同時に、図６に示す制御手段７からの制御指令に基づいてモータ８が回転運動を開始する。そして、この回転運動は、ギヤトレーン８８、ドライブシャフト８５、ドライブギヤ８１を介して、２つのギヤ１８、１８に伝達され、二つのギヤ１８、１８は共に同じ回転方向へ回転駆動されることとなる。これによって、２本のロッド１、１は、図６の回転矢印方向へと回転駆動されることとなる。その結果、上記ロッド１、１は、上記回転運動と降下運動とを同時に行なうようになる。そして、このような回転降下運動は、上記ネジ形成部１１に形成されたネジピッチと同調するように制御されるようになっているものである。従って、このようなロッド１の回転降下運動によって、ワーク９のネジ部９９からのロッド１のネジ形成部１１の抜取り作業が円滑に行なわれるようになる。特に、本実施の形態においては、このようなネジ部９９からの抜取り作業を、図６に示す如く、２個のワーク９、９において同時に行なわせることができるようになり、ロッド１、１の抜取り作業を効率良く行なうことができるようになる。なお、上記可動駒３の降下運動及びロッド１の先端部に設けられたネジ形成部１１の回転運動に関しては、必ずしも上記のように同調させる必要はない。まず、型開き行程の初期の段階において可動駒３を所定量降下させる。これによって、可動駒３のところにフランジ部１２を介して係合しているロッド１には、同じくフランジ部１２に係合しているスプリング２３のバネ反力作用によって下方への押下げ力が作用するようになる。このような状態において、ロッド１を、その軸線周りに回転運動させることによって、上記ロッド１のネジ形成部１１をワーク９のネジ部９９から離脱させることができるようになる。このようにしてロッドの先端部に形成されたネジ形成部１１のワーク９からの抜取り作業が円滑に行なわれることとなる。

次に、このような状態において、両金型９１、９２の型開き作動が進むと、中子機構１０全体を支持するベース５とカムレール６との係合関係は、例えば図１及び図２に示すような状態となる。すなわち、ベース５はカムレール６の傾斜部６２と係合するようになる。従って、型開き行程の進行に伴って、傾斜部６２の傾斜に比例して中子機構１０全体は下方へと移動、すなわち降下することとなる。その結果、中子機構１０を形成するロッド１も降下して、例えば図１及び図２に示す如く、ロッド１、１のネジ形成部１１、１１を含めた先端部が、ワーク９、９から完全に離脱することとなる。なお、この時点においては上記モータ８の回転運動は止められており、従って、ロッド１、１の回転運動も止められた状態となっている。

次に、このような状態において、例えば図１に示す如く、キャビティの奥の方に設けられていた押出しピン９５を作動させて、ワーク９全体を一方の金型（本実施の形態においては可動金型）９１のキャビティ９８から押出すようにする。これによって、ワーク９の取出し作業が行なわれることとなる。なお、この場合、本実施の形態においては、図１に示す如く、金型９１、９２の上方空間部が広く開かれた状態となっているので、この空間部を利用して上方からマニピュレータ等からなるワーク取出装置２０を降下させて、金型９１から押出されたワーク９を掴むようにする。なお、このワーク取出装置２０によるワーク９の掴み操作とワーク９の金型９１からの押出し操作とは、上記制御手段７による制御作用等によって同期させておくようにする。

このように、本実施の形態のものにおいては、両金型９１、９２の型開き行程に同期させて、ロッド１の先端部に設けられたネジ形成部１１のワーク９に形成されたネジ部９９からの抜取り作業を行なわせるようにしたので、インジェクション成形後におけるワーク９の金型９１、９２のキャビティ９８からの取出し作業を、円滑に、かつ、効率良く行なわせることができるようになる。そして、このような取出し作業、特に、ロッド１のネジ形成部１１のワーク９のネジ部９９からの抜取り作業を、一組の金型セットにおいて、同時に、２箇所にて行なわせることができるようにしたので、インジェクション成形工程の効率化を図ることができるようになる。

また、本実施の形態のものにおいては、モータ８を初めとした回転駆動部をすべて下方部に設けるようにしたので、型開き時において、例えば図１に示す如く、上方空間部が広く開かれた状態となり、このスペースを利用して上方からワーク取出装置２０を進入させることができるようなる。その結果、キャビティ９８から押出されたワーク９を、直ちに本ワーク取出装置２０を介して掴んだ状態で次の工程へと搬送することができるようになる。その結果、本インジェクション成形工程を一連の加工作業と連動させた状態で設けることができるようになり、本インジェクション成形工程を含めた全体の加工工程を効率良く作動させることができるようになる。また、全体の工程を無人化することができるようになる。

本発明の全体構成並びに型全開時における中子機構の全体構成を示す立面図である。本発明の全体構成並びに型全開時における中子機構の全体構成を示す正面図である。本発明の型締め時における中子機構の全体構成を示す立面図である。本発明の型締め時における中子機構の状態を示す正面図である。本発明における型開き中間行程時における中子機構の全体構成を示す立面図である。本発明における型開き中間行程時における中子機構の状態を示す正面図である。

符号の説明

１ロッド
１０中子機構
１１ネジ形成部
１２フランジ部
１８ギヤ
２ベアリングピース
２０ワーク取出装置
２３スプリング
３可動駒
３４傾斜係合部
４傾斜ピン
５ベース
６カムレール
６１直線部
６２傾斜部
７制御手段
８モータ
８１ドライブギヤ
８５ドライブシャフト
８８ギヤトレーン
９ワーク
９１可動金型
９２固定金型
９５押出しピン
９８キャビティ
９９ネジ部

Claims

固定金型と、当該固定金型に対して水平面内にて横方向に相対移動可能なように設けられる可動金型と、これら固定金型または可動金型のうちのいずれか一方の金型内にて垂直方向に移動可能なように設けられるものであってワークのネジ部形成に寄与する中子機構と、からなるネジ部を有するプラスチック成形品の製造装置において、上記中子機構を、先端部にはワークのネジ部形成に寄与するものであって金型に設けられたワーク形成のためのキャビティ内に位置するように設置されるネジ形成部を有するとともに、略中央部にはスプリングの係合するフランジ部を有し、更に、下方部にはモータからの駆動力の伝達されるギヤを有するロッドと、当該ロッドの軸線周りの回転運動を支持するとともにロッドに設けられたフランジ部に係合してロッドをその軸線方向において上方へ押上げるように作動する可動駒と、上記ロッドのフランジ部のところに係合するものであって当該ロッドをその軸線方向において下方へ押下げるように作動するスプリングと、これらスプリング及び可動駒の装着された状態のロッドを保持するとともに全体を上記金型内にて垂直方向に移動可能なように保持し、更に、もう一方の金型側から突出するように設けられたカムレールに沿って移動可能なように形成されたベースと、からなるようにし、更に、上記可動駒には、もう一方の金型から斜め下方へ突出するように形成された傾斜ピンと係合して、型締め時においては、本可動駒のところに係合するフランジ部を介して上記ロッドを上方へ押上げるように作動する傾斜係合部を有するようにした構成からなることを特徴とするネジ部を有するプラスチック成形品の製造装置。
請求項１記載のネジ部を有するプラスチック成形品の製造装置において、上記カムレールを、上記中子機構の装着される側とは反対側の金型からカンチレバー状に突出するように設けられるものであって型開き方向に所定の距離だけ水平状態に設定される直線部と、当該直線部に連続して形成されるものであって所定の傾斜角をもって下方へ傾斜するように形成される傾斜部と、からなるようにしたことを特徴とするネジ部を有するプラスチック成形品の製造装置。
請求項１または請求項２記載のネジ部を有するプラスチック成形品の製造装置において、上記中子機構を２組並列に設けるとともに、各中子機構を形成する各ギヤのところに、当該各ギヤと噛合い係合するとともに当該各ギヤを同じ回転方向に駆動するドライブギヤを設け、当該ドライブギヤを回転駆動するモータを設けるようにした構成からなることを特徴とするネジ部を有するプラスチック成形品の製造装置。