JP3848581B2 - 射出成形機用金型 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機、特に、熱可塑性樹脂の射出成形機に取り付けて使用される金型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
射出成形機によって製造される熱可塑性樹脂成形品の形状のうち、射出成形機の型締型開方向に対して垂直方向に突出して引っ掛かりとなる部分は、アンダーカットと呼ばれている。そして、金型から成形品を取り出すとき、このアンダーカットをうまく離型させることが重要であり、この離型処理のために、種々の金型がこれまでに提案されてきているが、一般的に使用される代表的な金型は割型である。割型は、その移動の方向により、水平割と傾斜割に大別される。
【０００３】
図５〜図８には、従来の傾斜割の一般的な構造が示してある。図５は、従来の傾斜割の側断面図であって、型が締まっている時の状態を示したものであり、図６は、図５の傾斜割の可動側金型エレメントのキャビティ内壁構成部分を示した斜視図であり、図７は、図５に類似の側断面図であって、成形品が取り出される時の状態を示したものであり、図８は、図７の傾斜割の可動側金型エレメントのキャビティ内壁構成部分を示した斜視図である。
【０００４】
図５〜図８に示されるように、傾斜割は、固定側金型エレメント２０、および可動側金型エレメント２１を備えている。固定側金型エレメント２０は固定側型板２６内に収容、固定されており、固定側型板２６は、射出成形機の型締め装置の一方の側に取り付けられるようになっている。可動側金型エレメント２１は可動側型板２７内に収容、固定され、可動側型板２７の固定側型板２６から遠ざかる側には、射出成形機の型締め装置の他方の側に取り付けるための可動側取付板２２がスペーサブロック２３を介して結合されている。スペーサブロック２３によって形成された空間２４内にはエジェクタ装置、この例ではエジェクタプレート２５が配置されている。エジェクタプレート２５は、上側エジェクタプレート２５ａおよび下側エジェクタプレート２５ｂから構成されている。
【０００５】
固定側金型エレメント２０および可動側金型エレメント２１の互いに対向する側には、それぞれ、凹部２０ａおよび対応する凸部２１ａが形成されている。こうして、型が締められて、固定側および可動側金型エレメント２０、２１が互いに締め付けられた状態で、凹部２０ａおよび凸部２１ａの間、よって固定側および可動側金型エレメント２０、２１の間に、成形品３１を形作るためのキャビティ２８が形成されるようになっている。
【０００６】
可動側金型エレメント２１には、型締型開方向（矢印Ａ）に対して傾斜してのび、一端がキャビティ２８内に開口した少なくとも１つのガイド孔２９が貫通形成されている。また、可動側型板２７には、逃がし孔３５が形成され、型締型開方向に平行にのび、可動側金型エレメント２１のガイド孔２９に連通している。それぞれのガイド孔２９および逃がし孔３５内には、傾斜コア３０がスライド運動可能に収容されるとともに、ガイド孔２９および逃がし孔３５を貫通してのびている。傾斜コア３０は、型が締まっている時に、ガイド孔２９からキャビティ２８内に突出する先端部分３０ａが、キャビティ２８の内壁部分であって成形品３１のアンダーカットを形成する領域３２を構成する第１の位置（図５および図６参照）と、成形品が取り出される時に、第１の位置から成形品３１を押し出す方向に突出する第２の位置（図７および図８参照）と、をとるようになっている。
【０００７】
傾斜コア３０の逃がし孔３５から突出する後端部分３０ｂは、上側エジェクタプレート２５ａに連結されていて、エジェクタプレート２５の前進後退運動に伴って、傾斜コア３０がスライド運動するようになっている。
【０００８】
この従来の傾斜割によれば、成形品が取り出される時、エジェクタプレート２５が前進し、それによって傾斜コア３０が成形品３１を押し出す方向に突出する。このとき、傾斜コア３０は、ガイド孔２９によって案内されて型締型開方向（矢印Ａ）に対して傾斜しながら突出し、傾斜コア３０の先端部分３０ａは、成形品３１を型締型開方向（矢印Ａ）に押し出しつつ横方向に成形品３１のアンダーカットから離れるように運動し、それによって成形品３１の金型からの離型がなされる。
【０００９】
この場合、傾斜コア３０の先端部分３０ａの幅が狭い場合には、傾斜コア３０以外の、可動側金型エレメント２１におけるキャビティ内壁構成部分３４が支えとなって問題が生じることはない。しかしながら、傾斜コア３０の先端部分３０ａの幅が広い場合には、傾斜コア３０のアンダーカット形成領域３２と成形品３１のアンダーカットとがうまく離型せず、傾斜コア３０のアンダーカット形成領域３２に成形品３１が引っ張られて成形品３１が変形することがある。このとき、傾斜コア３０の突き出しによって、成形品３１が可動側金型エレメント２１のキャビティ内壁構成部分３４からは離れているが、傾斜コア３０から離れない状態になると、自動化機構による成形品の自動的な取り出しができなくなることもある。
【００１０】
この問題を解決するためにこれまでに種々の方策が採られてきている。例えば、金型のキャビティ内壁に占める傾斜コアの領域をできる限り小さくして、成形品の傾斜コアからの離型時の支え部分を確保することが行われている。しかし、成形品に要求される機能を確保するため、金型全体に占める傾斜コアの領域を小さくするには自ずと限界がある。
また、傾斜コアのアンダーカット形成領域に抜き勾配を設けるとともに、鏡面に磨いて成形品を離型し易くすることも一般に行われている。
【００１１】
ところが、成形品の表裏にアンダーカットが存在する場合、例えば、コンパクトカメラの外側ケーシングにおけるシャッターボタン付近等においては、成形品の表側（外観側）はスライドコアによって、内側は傾斜コアによって形作られるように金型が構成されている。そして、成形品の型からの取り出しに際し、通常は、スライドコアが動いた後、傾斜コアが前進し、成形品を押し出す。そして、スライドコアが動く時、傾斜コアは、スライドコアによって成形品に及ぼされる引っ張り力に対抗すべく成形品を保持していなければならず、よって成形品に対して一定の引っ張り力を及ぼすようになっている必要がある。これは、抜き勾配および研磨による成形品の離型処理を行う際に、微妙に引っ張り力を残す必要があることを意味し、このようなスライドコアと傾斜コアの引っ張り力のバランスや成形品の離型性は、成形作業の試行の繰り返しによって調整する必要があり、円滑な成形品の量産化への移行を困難にしている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の課題は、製造された成形品の取り出し時に、成形品のアンダーカットを簡単かつ確実に離型させることができる射出成形機用金型を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、射出成形機に取り付けて使用される金型であって、少なくとも２つの金型エレメントと、型が締められて、すべての前記金型エレメントが互いに締め付けられた状態で、少なくとも２つの前記金型エレメントの間に形成された、成形品を形作るためのキャビティと、少なくとも１つの前記金型エレメントを貫通して形成され、型締型開方向に対して傾斜してのび、一端が前記キャビティ内に開口した少なくとも１つの第１ガイド孔と、それぞれの前記第１ガイド孔内にスライド運動可能に収容されるとともに、前記第１ガイド孔を貫通してのび、型が締まっている時に、前記第１ガイド孔からキャビティ内に突出する先端部分が、前記キャビティの内壁部分であって成形品のアンダーカットを形成する領域を構成する第１の位置と、成形品が取り出される時に、前記第１の位置から成形品を押し出す方向に突出する第２の位置とをとる傾斜コアと、前記金型エレメントにおける前記第１ガイド孔の他端開口が形成された側に配置され、前記傾斜コアの前記第１ガイド孔から突出する後端部分が連結されて、前記傾斜コアをスライド運動させる駆動機構と、前記傾斜コアおよび関係する前記金型エレメントにわたって、前記第１ガイド孔と交差するように形成され、一端が前記キャビティ内に開口し、他端が閉じており、前記他端は、少なくとも部分的に前記傾斜コア内に位置するとともに前記型締型開方向を横切って広がる面をなす少なくとも１つの第２ガイド孔と、前記第２ガイド孔内にスライド運動可能に収容され、型が締まっている時に、その後端が前記第２ガイド孔の他端面に当接し、かつ前記第２ガイド孔から前記キャビティ内に突出する先端部分が前記キャビティの内壁部分を構成する第１の位置と、成形品が取り出される時に、前記傾斜コアとともに成形品を押し出す方向に突出する第２の位置とをとる補助コアと、を備えていることを特徴とする射出成形機用金型を構成したものである。
【００１４】
上記の構成において、好ましくは、前記第２ガイド孔は、前記型締型開方向に平行にのびている。また、好ましくは、前記補助コアは、前記第１の位置において、その先端部分が前記キャビティの内壁部分であって成形品のアンダーカットを形成しない領域を構成するように配置されている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例について説明する。図１は、本発明の１実施例による射出成形機用金型の側断面図であって、型が締まっている時の状態を示したものであり、図２は、図１の金型の可動側金型エレメントのキャビティ内壁構成部分を示した斜視図であり、図３は、図１に類似の側断面図であって、成形品が取り出される時の状態を示したものであり、図４は、図３の金型の可動側金型エレメントのキャビティ内壁構成部分を示した斜視図である。
【００１６】
図１〜図４に示したように、本発明による金型は、少なくとも２つの金型エレメント、この実施例では、固定側金型エレメント１および可動側金型エレメント２の一対の金型エレメント１、２と、型が締められて、金型エレメント１、２が互いに締め付けられた状態で、金型エレメント１、２の間に形成された、成形品を形作るためのキャビティ３とを備えている。この実施例では、キャビティ３は、固定側金型エレメント１および可動側金型エレメント２の対向面にそれぞれ形成された凹部１ａおよび対応する凸部２ａの間に形成されている。
また、固定側金型エレメント１は固定側型板４内に収容、固定されており、固定側型板４は、射出成形機の型締め装置の一方の側に取り付けられるようになっている。
【００１７】
金型エレメント、この実施例では可動側金型エレメント２には、少なくとも１つの第１ガイド６が貫通形成されている。第１ガイド孔６は、型締型開方向（矢印Ｂ）に対して傾斜してのび、一端がキャビティ３内に開口している。
さらに、可動側金型エレメント２は、可動側型板５内に収容、固定されている。可動側型板５における可動側金型エレメント２に対応する位置には、型締型開方向（矢印Ｂ）に平行にのびる逃がし孔１８が形成されており、逃がし孔１８は第１ガイド孔６に連通している。逃がし孔１８は、第１ガイド孔６の径より大きい径を有している。
【００１８】
それぞれの第１ガイド孔６内には、傾斜コア７が、スライド運動可能に収容されるとともに、第１ガイド孔６を貫通し、さらに逃がし孔１８を貫通してのびている。傾斜コア７は、図１および図２に示したように、型が締まっている時に、第１ガイド孔６からキャビティ３内に突出する先端部分７ａが、キャビティ３の内壁部分であって成形品９のアンダーカットを形成する領域８を構成する第１の位置と、図３および図４に示したように、成形品９が取り出される時に、第１の位置から成形品９を押し出す方向に突出する第２の位置とをとるようになっている。
【００１９】
可動側型板２の固定側型板４から遠ざかる側には、射出成形機の型締め装置の他方の側に取り付けるための可動側取付板１１がスペーサブロック１０を介して結合されている。そして、スペーサブロック１０によって形成されたスペース１２内には、エジェクタ機構、この実施例ではエジェクタプレート（上側エジェクタプレート１３および下側エジェクタプレート１４から構成される）が配置されている。上側エジェクタプレート１３には、傾斜コア７の逃がし孔１８から突出する後端部分７ｂが連結されている。上側および下側エジェクタプレート１３、１４の前進後退運動によって、傾斜コア７が第１ガイド孔６によって案内されてスライド運動せしめられるようになっている。この場合、上側エジェクタプレート１３と傾斜コア７との連結部には、傾斜コア７を型締型開方向に垂直な方向に摺動自在とする摺動面１３ａが設けられており、この摺動面１３ａによって、上側および下側エジェクタプレート１３、１４が傾斜コア７を型締型開方向に押し出す力が分散され、傾斜コア７が折れ曲がることなく円滑に、第１ガイド孔６に沿って型締型開方向に対して交差して運動し得るようになっている。
なお、この実施例では、傾斜コア７をスライド運動させる駆動機構は、上側および下側エジェクタプレート１３、１４だけでなく、逃がし孔１８（可動側型板５）をも含んでいる。
【００２０】
また、第１の位置にある傾斜コア７および関係する金型エレメント、この実施例では可動側金型エレメント２にわたって、少なくとも１つの第２ガイド孔１５が形成されている。第２ガイド孔１５は、第１ガイド孔６と交差しかつ型締型開方向（矢印Ｂ）に平行にのび、一端がキャビティ３内に開口し、他端が閉じており、該他端は、少なくとも部分的に傾斜コア７内に位置するとともに型締型開方向（矢印Ｂ）を横切って広がる面１６をなしている。なお、第２ガイド孔１５がのびる方向は、この実施例に限定されるものではなく、第１ガイド孔６と交差していれば、どの方向にのびていてもよい。第２ガイド孔１５がのびる方向は、製造される成形品の形状によって適当に選択され得る。
【００２１】
それぞれの第２ガイド孔１５内には、補助コア１７が、スライド運動可能に収容されている。補助コア１７は、型が締まっている時に、その後端面が面１６に当接し、かつ第２ガイド孔１５からキャビティ３内に突出する先端部分１７ａがキャビティ３の内壁部分を構成する第１の位置と、成形品９が取り出される時に、傾斜コア７とともに成形品９を押し出す方向に突出する第２の位置とをとるようになっている。なお、この実施例では、補助コア１７は、第１の位置において、その先端部分１７ａがキャビティ３の内壁部分であって成形品のアンダーカットを形成しない領域を構成するように配置されるが、製造されるべき成形品の形状によっては、補助コア１７を、第１の位置において先端部分１７ａがアンダーカットを形成する領域を構成するように配置することもできる。
【００２２】
こうして、本発明による射出成形機用金型は、使用に際して、固定側型板４が、射出成形機の型締め装置の一方の側に取り付けられ、可動側取付板１１が型締め装置の他方の側に取り付けられる。そして、型が締まっている時、傾斜コア７および補助コア１７は、いずれも、その第１の位置にあって、その先端部分７ａ、１７ａがキャビティ３の内壁の一部を構成する。この場合、傾斜コア７の先端部分７ａは、キャビティ３の内壁部分であって成形品９のアンダーカットを形成する領域８を構成し、補助コア１７の先端部分１７ａは、キャビティ３の内壁部分であって、成形品９のアンダーカットを形成しない領域を構成する。
【００２３】
型が締められた状態で、熱可塑性樹脂の流動体がキャビティ３内に高圧で射出されて成形品９が形成され、その後、型が開かれて成形品９が取り出される時、上側および下側エジェクタプレート１３、１４が前進し、それによって、傾斜コア７が成形品９を押し出す方向に突出し、それに伴って、第２ガイド孔１５の面１６のうちの傾斜コア７に属する部分も成形品９を押し出す方向に突出する。その結果、補助コア１７もまた、その後端面を面１６によって押されて、成形品９を押し出す方向に突出する。
【００２４】
このとき、傾斜コア７は第１ガイド孔６によって案内され、斜め方向に突出する一方、補助コア１７は、第２ガイド孔１５によって案内され、傾斜コア７の突出方向と交差する方向、この実施例では、型締型開方向（矢印Ｂ）に平行な方向に突出する。そして、傾斜コア７の先端部分７ａが、成形品９を型締型開方向（矢印Ｂ）に押し出しつつ、横方向に成形品９のアンダーカットから離れるように運動する一方、補助コア１７の先端部分１７ａは、傾斜コア７の先端部分７ａがアンダーカットから離れようとする方向に沿った成形品９の運動を妨げながら、成形品９を型締型開方向に押し出す。
その結果、成形品９は、傾斜コア７および補助コア１７とともに可動側金型エレメント２のキャビティ内壁構成部分から離れ、そして、補助コア１７に支えられた状態で傾斜コア７から簡単に分離する。
【００２５】
したがって、本発明による射出成形機用金型によれば、金型に第２ガイド孔１５および補助コア１７を設けるだけで、補助コア１７のための特別な駆動機構を設ける必要もなく、極めて簡単な構成により、成形品９の取り出し時に、成形品９を簡単かつ確実に離型することができる。また、追加される部品点数が少ないので、条件が整えば、既存の傾斜割に追加工を施すことによって、容易に本発明の射出成形機用金型に改良することもできる。しかも、抜き勾配や研磨といった処理を施す時に、微妙な力のバランスを考慮する必要もないので、成形機の自動化を容易に達成することができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、型が開かれて成形品が取り出されるとき、傾斜コアとともに、傾斜コアの突出方向と交差して成形品を押し出すように突出する補助コアを設け、傾斜コアが成形品のアンダーカットから離れるときに、補助コアによって成形品を支持して、成形品が傾斜コアの離れる方向に動かないようにしたことにより、成形品を簡単かつ確実に離型させることができる。そして、従来のように、成形品の傾斜コアからの離型時の支え部分を確保するために、複雑な金型構成にして傾斜コアの領域を小さくしたりする必要がなく、また、従来のように、傾斜コアに施された抜き勾配や研磨の程度によって成形品の離型性が影響を受けることが少なくなり、成形機の自動化を容易に達成することができる。
また、本発明によれば、金型に第２のガイド孔および補助コアを設けるだけでよく、補助コアのための特別な駆動機構を設ける必要がないので、条件が整えば、既存の金型に追加工を施すことにより、容易に本発明の射出成形機用金型に改良することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例による射出成形機用金型の側断面図であって、型が締まっている時の状態を示したものである。
【図２】図１の金型の可動側金型エレメントのキャビティ内壁構成部分を示した斜視図である。
【図３】図１に類似の側断面図であって成形品が取り出される時の状態を示したものである。
【図４】図３の金型の可動側金型エレメントのキャビティ内壁構成部分を示した斜視図である。
【図５】従来の射出成形機用傾斜割の側断面図であって、型が締まっている時の状態を示したものである。
【図６】図５の傾斜割の可動側金型エレメントのキャビティ内壁構成部分を示した斜視図である。
【図７】図５に類似の側断面図であって成形品が取り出される時の状態を示したものである。
【図８】図７の傾斜割の可動側金型エレメントのキャビティ内壁構成部分を示した斜視図である。
【符号の説明】
１ 固定側金型エレメント
２ 可動側金型エレメント
３ キャビティ
４ 固定側型板
５ 可動側型板
６ 第１ガイド孔
７ 傾斜コア
７ａ 先端部分
７ｂ 後端部分
８ アンダーカットを形成する領域
９ 成形品
１０ スペーサブロック
１１ 可動側取付板
１２ スペース
１３ 上側エジェクタプレート
１４ 下側エジェクタプレート
１５ 第２ガイド孔
１６ 面
１７ 補助コア
１７ａ 先端部分
１８ 逃がし孔
Ｂ 型締型開方向

Claims (3)

1. 射出成形機に取り付けて使用される金型であって、
   少なくとも２つの金型エレメントと、
   型が締められて、すべての前記金型エレメントが互いに締め付けられた状態で、少なくとも２つの前記金型エレメントの間に形成された、成形品を形作るためのキャビティと、
   少なくとも１つの前記金型エレメントを貫通して形成され、型締型開方向に対して傾斜してのび、一端が前記キャビティ内に開口した少なくとも１つの第１ガイド孔と、
   それぞれの前記第１ガイド孔内にスライド運動可能に収容されるとともに、前記第１ガイド孔を貫通してのび、型が締まっている時に、前記第１ガイド孔からキャビティ内に突出する先端部分が、前記キャビティの内壁部分であって成形品のアンダーカットを形成する領域を構成する第１の位置と、成形品が取り出される時に、前記第１の位置から成形品を押し出す方向に突出する第２の位置とをとる傾斜コアと、
   前記金型エレメントにおける前記第１ガイド孔の他端開口が形成された側に配置され、前記傾斜コアの前記第１ガイド孔から突出する後端部分が連結されて、前記傾斜コアをスライド運動させる駆動機構と、
   前記傾斜コアおよび関係する前記金型エレメントにわたって、前記第１ガイド孔と交差するように形成され、一端が前記キャビティ内に開口し、他端が閉じており、前記他端は、少なくとも部分的に前記傾斜コア内に位置するとともに前記型締型開方向を横切って広がる面をなす少なくとも１つの第２ガイド孔と、
   前記第２ガイド孔内にスライド運動可能に収容され、型が締まっている時に、その後端が前記第２ガイド孔の他端面に当接し、かつ前記第２ガイド孔から前記キャビティ内に突出する先端部分が前記キャビティの内壁部分を構成する第１の位置と、成形品が取り出される時に、前記傾斜コアとともに成形品を押し出す方向に突出する第２の位置とをとる補助コアと、を備えていることを特徴とする射出成形機用金型。
2. 前記第２ガイド孔は、前記型締型開方向に平行にのびていることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機用金型。
3. 前記補助コアは、前記第１の位置において、その先端部分が前記キャビティの内壁部分であって成形品のアンダーカットを形成しない領域を構成するように配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の射出成形機用金型。

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