JP5061894B2

JP5061894B2 - 金型装置

Info

Publication number: JP5061894B2
Application number: JP2007341465A
Authority: JP
Inventors: 努後藤
Original assignee: Pentel Co Ltd
Current assignee: Pentel Co Ltd
Priority date: 2007-12-28
Filing date: 2007-12-28
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2027-12-28
Also published as: JP2009160794A

Description

本発明は、成形品の外径部を形成するキャビティと成形品に中空部を形成するコアピンと、成形品を金型から離脱させるストリッパブッシュが配置された金型装置に関する。

筆記具のキャップや本体軸の開口部における端部は、殆どのものが軸線に対して垂直に形成されている。例えば、特許第３４３９５７２号公報である。この様な製品は、大量に、しかも安価に生産するための射出成形によって成形されている。ここで、その射出成形に使用される金型装置について説明すると、その金型は、成形品の外形部を形成するキャビティ部と成形品に中空部を形成するコアピン部と、成形品を金型から離脱させるストリッパブッシュとから少なくとも構成されている。
詳述すると、前記キャビティの下端部は、軸線に対して、垂直な円周部となっており、該部分には成形された成形品を金型（コアピン）から離脱させるストリッパブッシュの頂部が位置している。勿論、そのストリッパブッシュの頂部は、そのストリッパブッシュの軸線に対して垂直な円周面部となっている。

しかしながら、近年においては、製品の付加価値を高めるために、デザイン状の観点から、本体軸（成形品）の開口端部２０１を軸線に対して傾斜２０２させた製品が出回るようになってきた。例えば、図１３に示すような本体軸２００である。そして、その製品を成形する金型装置のストリッパブッシュ２５１の頂部２５２は、成形品２０３の開口端部２０４に合わせて傾斜した傾斜面部２０５となっている。
欠点があった。
特許第３４３９５７２号公報。

しかし、上記従来技術にあっては、成形品２０３とストリッパブッシュ２５１のとの当接部（開口部とストリッパブッシュの頂部２５２）が、傾斜した状態になっているため、ストリッパブッシュ２５１で成形品２０３を押し出し、ストリッパしている最中においては、成形品２０３に対する押し出す力Ｅが分散してしまい、即ち、ストリッパブッシュ２５１の軸線に対して真っ直ぐに押し上げる力Ｆと、軸線に対して垂直方向に移動する力Ｇに分散されてしまうのである。そして、その結果、成形品２０３（本体軸）に偏った力が作用し、割れ白化（塑性変形して白くなってしまう）、傷などが発生してしまっていた。また、ストリッパブッシュ２５１の内側に配置されているコアピン２５３にも前記の軸線に対して垂直方向に移動する力Ｇが影響するため、コアピン２５３とストリッパブッシュ２５０との間に摺動抵抗が発生し、スムーズに作動しないと言った問題も発生してしまう。
さらに、ストリッパブッシュ２５１の頂部２５２には、傾斜面部２５４が形成されており、その傾斜面部２５４の中央部にコアピン２５３が摺動する貫通孔２５５が形成されているため、その貫通孔２５５の周囲には、鋭角な角部２５６や鈍角な角部２５７が形成されてしまっている。その結果、コアピン２５３が少しでも曲がってしまっていると、前記の鋭角な角部２５６や鈍角な角部２５７によってコアピン２５３の表面２５８に傷が付いてしまうことがあった。特に、鋭角な角部２５６の方向にコアピン２５３が曲がってしまうと、ややもすると、角部がコアピン２５３０の表面２５８に突き刺さってしまうこともある。

本発明は、形品の外径部を形成するキャビティ部と成形品に中空部を形成するコアピンと、成形品を金型から離脱させるストリッパブッシュが配置された金型装置であって、前記ストリッパブッシュにコアピンが摺動する貫通孔を形成し、その貫通孔の端部に面取り加工を施したことを要旨とする。

本発明は、形品の外径部を形成するキャビティ部と成形品に中空部を形成するコアピンと、成形品を金型から離脱させるストリッパブッシュが配置された金型装置であって、前記ストリッパブッシュにコアピンが摺動する貫通孔を形成し、その貫通孔の端部に面取り加工を施したので、コアピンがストリッパブッシュに対して傷付くこともなくスムーズに摺動することができる。

作用について説明する。成形の際、キャビティーに充填された成形品は、ストリッパブッシュの押し出し力により金型から離脱させられる。この離脱の際、コアピンには成形品を介して離間抵抗による荷重が発生する。この離間抵抗荷重は分力により、コアピンには軸線に対して直角方向に倒す作用が働く。この作用が働いたとしても、貫通孔の端部に形成された面取り部によって、コアピンに対する摺動抵抗が緩和される。
また、この倒す作用はガイド壁や平面部によって、前記分力が吸収され、もって、倒す作用が緩和される。

本発明は、筆記具の本体軸の開口部１００が傾斜状１０１に形成された成形品１０２をコアピン１５からストリッパブッシュ２０で離脱する際に、成形品１０２及びコアピン１５に傷を付けないための最良の形態を図１〜図１２に示す。図１は、本発明装置の１実施例の金型装置Ｍである。金型装置Ｍは、固定側型板群１と可動側型板群２から構成されており、一般的な割型構造を採っている。

固定側型板群１は、固定側取り付け板３と固定側型板４で構成されている。更に、成形樹脂１０５を流すためのスプルー孔５が固定側取り付け板３と固定側型板４に軸線方向に形成され、前記スプルー孔５と連通した固定側ランナー溝６が固定側型板４に形成されている。更に固定側型板４には、可動側型板群２の方向に向かって先ピン７が装着されている。

可動側型板群２は、前記固定側型板４の可動側に当接した一般的な割型８と、前記割型８の可動側に当接したストリッパ板９と、前記ストリッパ板９の可動側に当接したコアピン板１０と前記コアピン板１０の可動側に当接した可動側取り付け板１１で構成されている。
さらに、前記可動側取り付け板１１は、成形機に前記金型Ｍを取り付けるための、構成になっている。
前記割型８には、前記成形品１０２を成形するための、キャビティ駒１２が装着されている。そのキャビティ駒１２には、前記成形品１０２の外形部１０４を形成するキャビティ部１３と前記成形品の開口端部１０３を形成するキャビティ１４とコアピン１５の外径部１６との喰いきり部１７（キャビティでコアピン１５を喰いきるところ）で形成されている。
更に、前記固定側ランナー溝６と連通する位置に、前記キャビティ駒１２のランナー溝１８と、そのランナー溝１８と前記外形部１０４を形成するキャビティ１３と連通させるためのゲート溝１９を介して連貫している。

ストリッパ板９には、ストリッパブッシュ２０が嵌入固着されている。そのストリッパブッシュ２０の頂部２１には、前記成形品１０２の開口端部１０３と近似した開口端部形状部２２（傾斜面部）が形成されている。
更にストリッパブッシュ２０の内側には、コアピン１５の表面部２３が摺動する貫通孔２４が形成されているが、コアピン１５の表面と貫通孔２４の表面の間には極僅かな隙間が形成されている。
前記開口端部形状部２２と前記貫通孔２４の端部には、傾斜面部２５によって鋭角な角部２６と鈍角の角部２７が形成されるが、それら鋭角な角部２６と鈍角の角部２７には、断面が円弧状の面取り加工（面取り部２８）が形成されている。
に形成している。
本実施例では、前記円弧状の面取り部２８を半径が０．５ｍｍで形成されているが、半径を０．０３ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲で形成しても良い。尚、本例においては、円弧状の面取り部２８としたが直線状の面取り部２８としても良い。ちなみに、面取り部２８の半径が１．０ｍｍを超えてしまうと前記開口端部形状部２２の面積が減ることになり、離間の際、開口端部１０３の狭い範囲に離間抵抗荷重が掛かってしまい、その結果、成形品１０２の開口端部１０３にめくれや座屈が生じてしまい外観状態を損ねてしまう。また、前記面取り部２８の半径が０．０３ｍｍ未満で形成した場合は、滑らかな円弧が形成でできず、鋭角な角部２６、つまり、極小な面積に離間抵抗荷重が集中するため、その鋭角な角部２６にコアピン１５が食い込み易くなってしまい、コアピン１５に傷を付ける恐れがでてきてしまう。

また、本実施例では、ストリッパブッシュ２０の鋭角な角部２６と鈍角の角部２７に前記円弧状２８の面取りを円周状２９に形成しているが、最も鋭角な角部２６部のみに形成しても良い。
更に、前記開口端部形状部２２の前記鈍角な角部２７には、前記コアピン１５の摺動方向に対して垂直な平面部３０が形成されている。本実施例では、前記平面部３０の幅を、円周に対し１／４角度３０aで形成している（図１１、図１２参照）。その垂直な平面部３０の１／４円周部で形成される筒状内壁３２は、前記開口端部形状部２２の外形３１（外周部）よりも直径０．５ｍｍ大きな寸法で形成されている。尚、本実施例では、ストリッパブッシュ２０の筒状内壁３３を前記開口端部形状部２２の外形３１（外周部）よりも直径０．１ｍｍ大きな寸法で形成したが、直径０．０３ｍｍ〜直径０．２ｍｍの範囲で形成しても良い。

本実施例では、前記筒状内壁３３の高さを１２ｍｍで形成すると共に、全周に渡って形成しているが、筒状内壁３３の高さを２ｍｍ〜１５ｍｍの範囲で形成しても良く、また、部分的に形成しても良い。成形品１０２の外形部１０４に傷を付けず、また、コアピン１５の倒れ防止としての機能を十分に発揮させるための寸法設定になっている。更に、前記筒状内壁３３は、金型Ｍから成形品１０２を離脱した後の、成形品１０２の自動落下を容易となすための、また、取り出し機で成形品１０２を取り出す際の成形品１０２への傷を防止するための寸法設定となっている。
前記コアピン板１０には、前記成形品１０２の内側を形成するコアピン１５が固定側型板群１の方向に向かって嵌入固着されている。

次に、作動について説明する。前記金型Ｍに射出成形機のノズルから成形樹脂１０５が前記スプルー孔５と前記固定側ランナー溝６とランナー溝１８とゲート溝１９を経て、前記キャビティ１３とコアピン１５と先ピン７で構成された空間に充填せれることで、前記成形品１０２が成形される。前記成形品１０２が成形された後、成形機の開き動作により、金型Ｍの可動側型板群２が可動側へと移動する。
前記動作により、前記成形樹脂１０５で成形された、スプルー１０６と固定側ランナー１０７は、固定側型板群１から離間し、可動側型板群２側に移動する。更に、成形機が型開することで、前記割型８が型開方向に移動すると共に、軸線に対し直角方向にも開拡する。
前記割型８の開拡と同時に、割型８に装着されたキャビティ駒１２の成形品外形部１０４を形成するキャビティ部１３と、成形品開口端部１０３を形成するキャビティ部１４とが、成形品１０２から離間される。更に、コアピン１５との喰いきり部分１７がコアピン１５から離間する。
前記割型８の開拡と同時に、割型８にキャビティ駒１２で成形されたランナー１０８とゲート１０９がランナー溝１８とゲート溝１９から、それぞれ離間される。前記ランナー１０８とゲート１０９は成形品１０２に連結されたまま成形品１０２で保持される。
更に、ストリッパ板９が開拡することで、ストリッパブッシュ２０の貫通孔２４と摺動自在としたコアピン１５が可動側に移動し、そのコアピン１５に系着した成形品１０２が、ストリッパブッシュ２０の頂部２１に形成された前記開口端部形状部２２により、離脱され、取り出し機或いは、自動落下により金型Ｍの外に排出される。

前記コアピン１５からストリッパブッシュ２０の開口端部形状部２２により成形品１０２が離脱される作用について、詳細を説明する。
前記コアピン１５には、成形品１０２を介し、開口端部１０３（傾斜部）が、ストリッパブッシュ２０の開口端部形状部２２により離間される際に、発生する離間抵抗荷重Ｃを受ける。その離間抵抗荷重Ｃは開口端部形状部２２（傾斜部）の傾斜に対し垂直方向に掛かる。
更に、前記離間抵抗荷重Ｃは、分力として、軸線方向の分力Ａと軸線と直角方向の分力Ｂに分けられる（図８参照）。
前記分力Ｂは、前記コアピン１５を分力Ｂ方向に押し倒す力となる。そこで、この分力Ｂを、前記ストリッパブッシュ２０に形成した筒状内壁３３が成形品１０２を介して押し倒されるコアピン１５の支える力となり効果を発揮する。
しかし、コアピン１５とストリッパブッシュ２０を摺動させるためのクリアランスと、前記筒状内壁３３で成形品１０２の外形部１０４に傷を付けないための隙間と、成形品１０２の収縮により、前記離間抵抗荷重Ｃを受けたコアピン１５は倒され、ストリッパブッシュ２０と接触するが、ストリッパブッシュ２０のコアピン１５と接触する鋭角な角部２６が、面取り部２８により角部のない滑らかな円弧状を成しているため、コアピン１５に傷をつけない。

また、成形中、何らかの理由で成形品１０２ａにショートショット１０２ｂが形成されてしまった場合でも、前記ストリッパブッシュ２０の頂部である開口端部形状部２２（傾斜面）に前記コアピン１５の摺動方向に対して垂直な平面部３０を形成したことで、ショートショットになった成形品１１０の離間抵抗荷重Ｄを垂直な平面部３０が最初に受ける。また、前記垂直な平面部３０は、軸線に対し垂直に構成されているため、離間抵抗荷重Ｄは、前記垂直な平面部３０に対し垂直に作用することから、軸線方向のみに離間抵抗荷重Ｄが掛かるため、離間抵抗力によるコアピン１５の倒れが発生しない。したがって、コアピン１５が真っ直ぐに摺動することができ、もって、ストリッパブッシュ２０による傷が防止される。

本実施例の筆記具の本体軸の模式図。図２の本体軸を成形する金型の概略図。図２の要部拡大概略図。金型の型開概略図。図４の型開側面概略図。金型の型開後の可動側概略図。成形品が離脱される状態の概略模式図。図７の要部拡大図。金型の型開完了概略図。ストリッパブッシュにコアピンの摺動方向に対して垂直な平面部を形成した本実施例の説明をした金型概略図面。図１０のストリッパブッシュ要部拡大図。図１１のストリッパブッシュを頂部から見た拡大図。本体軸の模式図。従来技術で成形されている成形品の概略模式図。図１４の成形品を成形する金型の概略図。図１５の要部拡大図。

符号の説明

１固定側型板群
２可動側型板群
３固定側取り付け板
４固定側型板
５スプルー孔
６固定側ランナー溝
７先ピン
８割型
９ストリッパ板
１０コアピン板
１１可動側取り付け板
１２キャビティ駒
１３形成するキャビティ部
１４形成するキャビティ
１５コアピン
１６外径部
１７喰いきり部
１８ランナー溝
１９ゲート溝
２０ストリッパブッシュ
２１頂部
２２開口端部形状部
２３表面部
２４貫通孔
２５傾斜面部
２６鋭角な角部
２７鈍角の角部
２８面取り部
２９円周状
３０垂直な平面部
３０ａ円周に対し１／４角度
３１外形
３２筒状内壁
３３筒状内壁
１００開口部
１０１傾斜状
１０２成形品
１０２ａ成形品
１０２ｂショートショット
１０３開口端部
１０４外形部
１０５成形樹脂
１０６スプルー
１０７固定側ランナー
１０８ランナー
１０９ゲート
２００本体軸
２０１開口端部
２０２傾斜
２０３成形品
２０４端部開口部
２０５傾斜面部
２５１ストリッパブッシュ
２５２頂部
２５３コアピン
２５４傾斜面部
２５５貫通孔
２５６鋭角な角部
２５７鈍角な角部
２５８表面
Ａ軸線方向の分力
Ｂ直角方向の分力
Ｃ離間抵抗荷重
Ｄ離間抵抗荷重
Ｅ力
Ｆ力
Ｇ力

Claims

成形品の外径部を形成するキャビティ部と成形品に中空部を形成するコアピンと、成形品を金型から離脱させるストリッパブッシュが配置された金型装置であって、前記ストリッパブッシュにコアピンが摺動する貫通孔を形成し、その貫通孔の端部に面取り加工を施したことを特徴とする金型装置。
前記成形品の端部が軸線に対し傾斜していると共に、ストリッパブッシュの成形品側の端部に前記成形品の端部と合致した傾斜面部を形成し、その傾斜面に前記コアピンの摺動方向に対して垂直な平面部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の金型装置。
前記ストリッパブッシュの成形品側に、その成形品を覆うガイド壁を形成したことを特徴とする請求項１記載或いは、請求項２記載の金型装置。