JP2012171174A - 成形金型 - Google Patents

Abstract

【課題】アンダーカット部が設けられる成形品を変形や損傷等を与えることなく成形できる、耐久性の高い成形金型を提案する。
【解決手段】成形金型は、第一側壁１０３及び第二側壁１０４の外側面を成形するキャビティ１１と、第二側壁１０４の内側面を成形するコア２１と、コア２１に対して密着配置されて第一側壁１０３の内側面を成形する共に、金型開動作の後に第一側壁１０３の内側面から離間する傾斜コア２２と、傾斜コア２２に対して密着配置されて第一側壁１０３の縁部を成形する共に、金型開動作に伴って第一側壁１０３の縁部から離間するスライドコア２４と、を備える。
【選択図】図８

Description

本発明は、対向する一対の側壁部の内側にアンダーカット部が設けられる成形品を成形するための成形金型に関する。

自動車のドアサッシュの内側に取り付けられるサッシュカバーは、断面が一対の側壁部を有する略コ字状形状のプラスチック製の成形品（樹脂成形品）である。サッシュカバーには、側壁部の縁部の一部に内側に突出する折曲部が配され、この折曲部をドアサッシュに係合させることで、ドアサッシュ（ドアフレーム）に固定される。

折曲部が配される側壁部の内側面は、金型による成形後に型開閉（分離）方向に取り外すことができないアンダーカット部となる。このようなサッシュカバーを成形する成形金型として、特許文献１が開示されている。
特許文献１に記載の成形金型では、スライドコアにより折曲部を成形し、その後、サッシュカバーの外側へのスライドコアの移動により、折曲部が配される側壁部を強制的に弾性変形させて、コアからサッシュカバー（側壁部）を取り外すようにしている。

特開平６−３９８６９号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、折曲部が配される側壁部（アンダーカット部）を強制的に弾性変形させているので、サッシュカバーに変形が残ったり、破損したりする。このため、サッシュカバーをドアサッシュ（ドアフレーム）に対して、隙間やガタつきなく取り付けることができなくなるという問題がある。

そこで、折曲部が配される側壁部（アンダーカット部）を、スライドコアや傾斜コアにより成形し、成形後にスライドコア等をサッシュカバーの内側に移動させて、アンダーカット部から離間させる方法も考えられる。
しかし、サッシュカバーの断面が略コ字状形状を有しており、折曲部が配される側壁部に対向する他方の側壁部までの距離（間隔）が狭いことから、スライドコア等の移動距離を確保できなかったり、スライドコア等の形状に制約が生じて機械的強度・耐久性を確保できなかったりする等の問題がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、対向する一対の側壁部の内側にアンダーカット部が設けられる成形品を変形や損傷等を与えることなく成形できると共に、耐久性の高い成形金型を提案することを目的とする。

本発明では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
本発明に係る成形金型は、内側面にアンダーカット部が形成される第一側壁及び前記第一側壁の内側面側に対向する第二側壁を有する成形品を成形するための成形金型であって、前記第一側壁及び前記第二側壁の外側面を成形するキャビティと、前記第二側壁の内側面を成形するコアと、前記コアに対して密着配置されて前記第一側壁の内側面を成形する共に、金型開閉方向から傾斜する方向に突出可能に設けられて前記金型開動作の後に前記成形品を押し出つつ前記第一側壁の内側面から離間する傾斜コアと、前記傾斜コアに対して密着配置されて前記第一側壁の縁部を成形すると共に、前記金型開閉方向に直交する方向にスライド可能に設けられて前記金型開動作に伴って前記第一側壁の縁部から離間するスライドコアと、を備えることを特徴とする。

前記スライドコア及び前記傾斜コアを複数対備えることを特徴とする。

前記成形品は、自動車のドアサッシュの室内側を覆うサッシュカバーであり、前記アンダーカット部は、前記第一側壁の縁部から内側に突出して前記ドアサッシュに係合する折曲部により形成されることを特徴とする。

本願発明によれば、変形や損傷等を与えることなく成形品を円滑に成形することができる。また、耐久性の高い成形金型を実現することができる。

サッシュカバーの概略構成を示す平面図である。 図１のII−II線に沿う断面図である。 図１のIII−III線に沿う断面図である。 本発明に係る成形金型の概略構成を示す断面図である。 本発明に係る成形金型の可動金型の概略構成を示す平面図である。 図４のVI部の拡大図である（図５のVI−VI線に沿う断面図）。 図４のVII部の拡大図である（図５のVII−VII線に沿う断面図）。 スライドコア及び傾斜コアの作用を示す図である。 直上コアの作用を示す図である。 傾斜コアのみを設けた場合を示す仮想図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、サッシュカバー１００の概略構成を示す平面図である。図２は、図１のII−II線に沿う断面図である。図３は、図１のIII−III線に沿う断面図である。

図１に示すように、サッシュカバー１００は、不図示のドアサッシュ（ドアフレーム）の室内側に配置、固定される樹脂成形品である。
図２，図３に示すように、サッシュカバー１００は、断面が略コ状形状若しくは略Ｕ字形状に成形されたカバー本体１０１を有している。カバー本体１０１は、主壁１０２、第一側壁１０３及び第二側壁１０４が一体に成形されて構成される。
第一側壁１０３及び第二側壁１０４は、主壁１０２の両縁から内面側に傾斜して形成される。第一側壁１０３と第二側壁１０４との間隔（主壁１０２の幅）は、例えば１０ｍｍである。第一側壁１０３と第二側壁１０４との間隔は、主壁１０２から遠のくに従って広がるように形成される。

図２に示すように、第一側壁１０３の縁部１０３ｃの一部には、内側に向かって折り曲げられた形状の折曲部１０５が、サッシュカバー１００の長手方向に沿って、一体に成形されて構成される。
第一側壁１０３の縁部１０３ｃの他の部分は、図３に示すように、折曲部１０５が存在しない形状に成形される。第二側壁１０４も、折曲部１０５が存在しない形状に成形される。

次に、サッシュカバー１００を成形するためのサッシュカバー成形用金型について説明する。
図４は、本発明に係る成形金型１の概略構成を示す断面図である。図５は、本発明に係る成形金型１の可動金型１０の概略構成を示す平面図である。図６は、図４のVI部の拡大図である（図５のVI−VI線に沿う断面図）。図７は、図４のVII部の拡大図である（図５のVII−VII線に沿う断面図）。

サッシュカバー用成形金型１は、キャビティ１１と呼ばれる窪み部が形成された固定金型１０と、コア２１と呼ばれる突出部が形成されて固定金型１０に対して対向配置された可動金型２０から主に構成されている。
キャビティ１１は、断面が台形形状の窪み部であり、カバー本体１０１の外側面（外側面１０３ａ、１０４ａ）を成形する。コア２１は、断面が台形形状の突出部であり、カバー本体１０１の内側面（内側面１０３ｂ、１０４ｂ）を成形する（図２参照）。

固定金型１０の四隅には不図示のガイドピンが突設され、これらガイドピンが可動金型２０の四隅に形成されたガイド孔２８にスライド可能に挿入される。これにより、可動金型２０は、固定金型１０に対し、接離する方向（開閉方向）に移動可能となっている。
そして、固定金型１０が可動金型２０に対して接するとき（閉状態）、キャビティ１１とコア２１により、サッシュカバー１００を成形するための成形用空間部２が形成される。

固定金型１０の中央部には、不図示の射出成形機との位置決めをするためのロケートリング１２が設けられる。そして、ロケートリング１２の中心には、射出成形機の射出ノズルから射出された溶融プラスチック材料を案内するスプール１３ａが形成されたスプールブッシュ１３が、固定金型１０を貫通して設けられる。

スプールブッシュ１３の先端は、固定金型１０及び可動金型２０の表面（型分割面）に形成されたランナー４まで延びている。ランナー４は、成形用空間部２に連通されており、スプールブッシュ１３を介して供給された溶融プラスチック材料を成形用空間部２に案内する。

可動金型２０の裏面には、スペーサ３１を介してボルト３２により取付板３０が固定される。取付板３０には、スペーサ３１と平行に、エジェクタガイド３３及びサポート３４が立設される。
取付板３０と可動金型２０の間には、押出板４０が取付板３０に重畳するように配置される。押出板４０には、開閉方向に複数の貫通孔が形成され、そのうちの一つの貫通孔にはエジェクタブッシュガイド４３を介してエジェクタガイド３３が嵌め合わされる。また、他の貫通孔には、サポート３４が嵌め合わされる。
これにより、押出板４０は、可動金型２０及び取付板３０に対し、開閉方向に移動可能となっている。

押出板４０は、ほぼ同一の平面形状の第一押出板４１及び第二押出板４２から構成され、不図示のボルトにより両者が固定される。
押出板４０（第一押出板４１）の表面の中央部には、エジェクタピン４４が可動金型２０を貫通して可動金型２０の表面まで立設される。

また、第一押出板４１と第二押出板４２の間には、スライドブロック４５及び固定ブロック４６が配置される内部空間が形成される。
具体的には、第一押出板４１の裏面側に、スライドブロック４５及び固定ブロック４６を収容する内部空間とこの空間に繋がる貫通孔が形成される。そして、押出板４０の内部空間に収容されたスライドブロック４５及び固定ブロック４６に対して、可動金型２０に向けて立設する傾斜コア２２や連結ロッド４７の一端がボルト４９等により固定される。

スライドブロック４５は、押出板４０の内部空間において、サッシュカバー用成形金型１の開閉方向に直交する方向にスライド移動可能である。スライドブロック４５には、開閉方向に対して、例えば５°〜１０°程度傾斜した傾斜コア２２がボルトにより連結される。
傾斜コア２２の先端側は、可動金型２０に形成された傾斜貫通孔２６に挿入されて、その先端部２２ａが可動金型２０の表面に露出する。

固定ブロック４６は、押出板４０の内部空間において固定され、開閉方向に平行な連結ロッド４７が連結される。
連結ロッド４７の先端側は、可動金型２０に形成された貫通孔２７に挿入される。さらに、連結ロッド４７の先端には、直上コア２３が連結されて、この直上コア２３が可動金型２０の表面に露出する。

取付板３０には複数の貫通孔が形成され、この貫通孔３５の内部にノックアウトピン４８が配置される。ノックアウトピン４８は、押出板４０（第二押出板４２）の裏面にボルトにより固定される。そして、ノックアウトピン４８は、不図示の押出ロッドにより押圧される。

不図示の押出ロッドにより、ノックアウトピン４８を押圧することで、押出板４０が可動金型２０に向けて移動可能である。押出板４０の移動に伴って、傾斜コア２２及び連結ロッド４７も可動金型２０に向けて移動し、傾斜コア２２の先端（先端部２２ａ）及び直上コア２３が可動金型２０の表面から突出する。
この際、スライドブロック４５が押出板４０の内部空間をスライド移動することで、スライドブロック４５に連結された傾斜コア２２が可動金型２０に形成された傾斜貫通孔２６を摺動可能となっている。

可動金型２０の表面には、カバー本体１０１の内側面（内側面１０３ｂ、１０４ｂ）を成形するコア２１が突出して形成される。
図６に示すように、コア２１の複数箇所には、上述した傾斜コア２２の先端部２２ａが埋め込まれるように密着配置される。
傾斜コア２２が配置された場所では、傾斜コア２２の先端部２２ａが、カバー本体１０１の第一側壁１０３の内側面１０３ｂを成形する。
また、傾斜コア２２のうち先端部２２ａの首もとには、切込部２２ｂが形成される。この切込部２２ｂは、第一側壁１０３の縁部１０３ｃから内側に向かって突出する折曲部１０５を成形する。

図６に示すように、可動金型２０の表面には、コア２１の側部に複数のスライドコア２４が配置される。スライドコア２４は、傾斜コア２２が配置された場所にのみ配置される。つまり、傾斜コア２２とスライドコア２４は対となって配置される。
スライドコア２４には、先端部２４ａが設けられる。スライドコア２４の先端部２４ａは、閉状態において傾斜コア２２の切込部２２ｂに密着配置される。スライドコア２４の先端部２４ａは、第一側壁１０３の縁部１０３ｃ及び折曲部１０５の側面（縁部１０３ｃに連続する面）を形成する。

スライドコア２４の中央部には、開閉方向に対して、例えば５°〜１０°程度傾斜した傾斜貫通孔２４ｂが形成される。この貫通孔には、固定金型１０の表面に傾斜固定されたアンギュラピン１４が挿通される。
これにより、可動金型２０を開閉方向に移動させて、固定金型１０と可動金型２０が接した状態（閉状態）から離間した状態（開状態）にすると、スライドコア２４がコア２１から離間するようになっている。
そして、可動金型２０の表面のうち、スライドコア２４の後端側には、スライドコア２４の開状態における移動を規制するストッパ２５も設けられる。

図６に示すように、コア２１及び傾斜コア２２の先端部２２ａにより第一側壁１０３の内側面１０３が成形される。また、傾斜コア２２の切込部２２ｂ及びスライドコア２４の先端部２４ａにより折曲部１０５が成形される。
そして、折曲部１０５の存在により、第一側壁１０３の内側面の一部がアンダーカット部１０６となる。アンダーカット部１０６は、傾斜コア２２の先端部２２ａにより成形される。

図７に示すように、コア２１の他の複数箇所には、上述した直上コア２３の先端部２３ａが埋め込まれるように密着配置される。直上コア２３が配置された場所では、直上コア２３の先端部２３ａにより、カバー本体１０１の第一側壁１０３の内側面１０３ｂを成形する。
直上コア２３（先端部２３ａ）は、サッシュカバー１００（カバー本体１０１）のうち折曲部１０５が存在しない部分を成形する。

次に、サッシュカバー用成形金型１の作用（動作）について説明する。
図８は、スライドコア２４及び傾斜コア２２の作用を示す図である。図９は、直上コア２４の作用を示す図である。

まず、サッシュカバー１００を成形する際には、可動金型２０を固定金型１０に接合させて閉状態にした後に、射出成形機の射出ノズルから溶融されたプラスチック材を射出する（図６，図７参照）。
射出された溶融プラスチック材料は、スプール１３ａ及びランナー４を流動し、固定金型１０のキャビティ１１と可動金型２０のコア２１の間の成形用空間部２内に供給される。
そして、成形用空間部２内に供給された溶融プラスチック材料は、固定金型１０及び可動金型２０が冷却されることにより、樹脂成形品としてのサッシュカバー１００となる。

次に、サッシュカバー１００が成形された後、可動金型２０を移動させて、固定金型１０から離間（分離）させる。成形されたサッシュカバー１００は、可動金型２０と共に固定金型１０から離間する。

図８（ａ）に示すように、可動金型２０の移動に伴って、スライドコア２４が可動金型２０の表面に沿って平行移動し始める。固定金型１０に対して傾斜して固定されたアンギュラピン１４が、スライドコア２４に対して離間する方向に相対移動するので、スライドコア２４の傾斜貫通孔２４ｂとの作用により、スライドコア２４が固定金型１０の表面（開閉方向に直交する方向）に沿って平行移動する。
これにより、サッシュカバー１００の第一側壁１０３の縁部１０３ｃ及び折曲部１０５の側面から、スライドコア２４の先端部２４ａが離間する。
そして、可動金型２０を固定金型１０から更に離間させると、アンギュラピン１４がスライドコア２４の傾斜貫通孔２４ｂから抜け出て、スライドコア２４の後端が可動金型２０の表面に配置されたストッパ２５に当接して停止する。

次に、取付板３０の裏面側から、不図示の押出ロッドによりノックアウトピン４８を押圧する。これにより、押出板４０が可動金型２０に向けて移動し始める。
図８（ｂ），図９に示すように、押出板４０の移動に伴って、押出板４０に連結された傾斜コア２２及び連結ロッド４７も可動金型２０に向けて移動し始める。
そして、傾斜コア２２及び連結ロッド４７に連結された直上コア２３が、可動金型２０の表面（コア２１）から突出する。これにより、傾斜コア２２及び直上コア２３は、コア２１からサッシュカバー１００を固定金型１０に向けて押し出す。
サッシュカバー１００は、傾斜コア２２の先端部２２ａ及び直上コア２３の先端部２３ａに接触した状態でコア２１から離間する。

また、図８（ｂ）に示すように、傾斜コア２２（先端部２２ａ及び切込部２２ｂ）は、サッシュカバー１００に対して、開閉方向に直交する方向に沿って平行移動する。傾斜コア２２が可動金型２０に対して開閉方向に対して傾斜して挿通されているからである。
これにより、傾斜コア２２の先端部２２ａ及び切込部２２ｂは、サッシュカバー１００の第一側壁１０３の内側面１０３ｂ及び折曲部１０５から離間して、第二側壁１０４に向けて平行移動する。つまり、傾斜コア２２は、第一側壁１０３の内側面１０３ｂに形成されるアンダーカット部１０６から離間する。
傾斜コア２２が第一側壁１０３の内側面１０３ｂ（アンダーカット部１０６）から離間する距離は、例えば、５ｍｍである。

最後に、不図示の射出成形品取出ロボット等により、傾斜コア２２の先端部２２ａ及び直上コア２３の先端部２３ａに載置されているサッシュカバー１００を把持する。そして、サッシュカバー１００を、固定金型１０と可動金型２０の間の空間に移動させて、傾斜コア２２及び直上コア２３から分離する。
この際、傾斜コア２２（先端部２２ａ）がアンダーカット部１０６から離間して、第二側壁１０４側に移動しているので、サッシュカバー１００の折曲部１０５が傾斜コア２２の先端部２２ａに接触することなく、傾斜コア２２から分離する。

その後に、射出成形品取出ロボット等により、サッシュカバー１００をサッシュカバー用成形金型１の外部に取り出す。
このように、サッシュカバー用成形金型１を用いることにより、サッシュカバー１００を、変形や損傷等を与えることなく、良好かつ円滑に成形することができる。つまり、第一側壁１０３や折曲部１０５を変形させることなく、可動金型２０（コア２１）から分離できる。

また、サッシュカバー用成形金型１は、傾斜コア２２及びスライドコア２４を組み合わせて用いているので、傾斜コア２２が充分な強度と高い耐久性を有するものとなっている。つまり、傾斜コア２２の基端側２２ｃの厚みｔ１を厚く（太く）形成することが可能である。具体的には、基端側２２ｃの厚みｔ１を先端部２２ａよりも厚く（太く）形成することが可能である（図６、図８参照）。
なお、厚みｔ１は、開閉方向に直交する方向の厚みである。より正確には、第一側壁１０３から第二側壁１０４への方向の厚みである。

図１０は、傾斜コア２７のみを設けた場合を示す仮想図である。
スライドコア２４を用いずに、傾斜コア７２のみによりアンダーカット部１０６を形成する場合には、傾斜コア７２の基端側７２ｃの厚みｔ２を厚く（太く）形成することが困難である。具体的には、基端側７２ｃの厚みｔ２を先端部７２ａよりも厚く（太く）形成することが困難である。したがって、傾斜コア７２は、充分な強度を有さず、耐久性が低いものとなる。

傾斜コア７２は、第一側壁１０３と第二側壁１０４の間に配置される。第一側壁１０３と第二側壁１０４の間隔は、例えば１０ｍｍである。また、傾斜コア７２は、アンダーカット部１０６から先端部７２ａを抜き出すために、第一側壁１０３から離間して第二側壁１０４に向けて移動する。傾斜コア７２（先端部７２ａ）の移動距離は、例えば、５ｍｍである。
このため、図１０に示すように、傾斜コア７２の基端側７２ｃの厚みｔ２は、必然的に細く（薄く）なってしまう。

一方、サッシュカバー用成形金型１では、傾斜コア２２先端部２２ａと基端側２２ｃとの間に、切込部２２ｂを設けている。この切込部２２ｂの一部にスライドコア２４の先端部２４ａが密着配置される。このように、切込部２２ｂと先端部２４ａを組合せことにより、折曲部１０５を成形性・離型性を損なわずに良好に成形することが可能となっている。
しかも、傾斜コア２２の基端側２２ｃの厚みｔ２を厚く（太く）形成することが可能となっている。したがって、例えば、傾斜コア２２とスライドブロック４５とをボルト４９により強固に連結することができる。

上述した実施の形態において示した動作手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態においては、樹脂成形品として、サッシュカバー１００について説明したが、これに限らない。自動車用の樹脂成形品に限らず、家電機器用の樹脂成形品等であってよい。

また、樹脂成形品の断面が略コ字状形状の場合について説明したが、これに限らない。例えば、断面がＵ字上形状、Ｖ字状形状又は半円形状等であってもよい。
また、主壁１０２、第一側壁１０３及び第二側壁１０４は、板状部材には限らない。成形品が、アンダーカット部が形成される第一内側面とこれに対向する第二内側面を有していればよい。

アンダーカット部として、第一側壁１０３の内側面に折曲部１０５が成形される場合について説明したが、これに限らない。第二側壁１０４の内側面に折曲部１０５が成形される場合であってもよい。さらに、第一側壁１０３と第二側壁１０４の両者の内側面に折曲部１０５が成形される場合であってもよい。
また、アンダーカット部として、例えば、第一側壁１０３や第二側壁１０４の内側面に、窪み部等が形成される場合であってもよい。

第一側壁１０３（第二側壁１０４）の縁部の一部に折曲部１０５が成形される場合に限らず、第一側壁１０３（第二側壁１０４）の全ての縁部に折曲部１０５が成形される場合であってもよい。この場合には、コア２１は、アンダーカット部が存在しない側壁の内側面のみを成形する。

１…サッシュカバー用成形金型（成形金型）、 １０…固定金型、 １１…キャビティ、 ２０…可動金型、 ２１…コア、 ２２…傾斜コア、 ２２ａ…先端部、 ２２ｂ…切込部、 ２２ｃ…基端側、 ２４…スライドコア、 ２４ａ…先端部、 １００…サッシュカバー（成形品）、 １０３…第一側壁、 １０３ａ…外側面、 １０３ｂ…内側面、 １０３ｃ…縁部、 １０４…第二側壁、 １０４ａ…内側面、 １０４ｂ…外側面、 １０５…折曲部、 １０６…アンダーカット部

Claims (3)

1. 内側面にアンダーカット部が形成される第一側壁及び前記第一側壁の内側面側に対向する第二側壁を有する成形品を成形するための成形金型であって、
   前記第一側壁及び前記第二側壁の外側面を成形するキャビティと、
   前記第二側壁の内側面を成形するコアと、
   前記コアに対して密着配置されて前記第一側壁の内側面を成形する共に、金型開閉方向から傾斜する方向に突出可能に設けられて前記金型開動作の後に前記成形品を押し出つつ前記第一側壁の内側面から離間する傾斜コアと、
   前記傾斜コアに対して密着配置されて前記第一側壁の縁部を成形すると共に、前記金型開閉方向に直交する方向にスライド可能に設けられて前記金型開動作に伴って前記第一側壁の縁部から離間するスライドコアと、
   を備えることを特徴とする成形金型。
2. 前記スライドコア及び前記傾斜コアを複数対備えることを特徴とする請求項１に記載の成形金型。
3. 前記成形品は、自動車のドアサッシュの室内側を覆うサッシュカバーであり、
   前記アンダーカット部は、前記第一側壁の縁部から内側に突出して前記ドアサッシュに係合する折曲部により形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の成形金型。

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