JP5833147B2 - 縮径するコア部分のリテーナ・スリーブ - Google Patents

Description

本発明は、成形能力を改善するために、コラプシブルコア内またはコラプシブルコアを含む型内に一体化され得る、鉄スリーブのような硬性のスリーブを有する製品を含む装置に関する。

プラスチックの部品または物品を成形するための成形装置及び方法におけるコラプシブルコア（ｃｏｌｌａｐｓｉｂｌｅ ｃｏｒｅｓ）が知られている。従来のコラプシブルコアは、多くの場合、中央コアピンと、当該コアピンの回りに位置決めまたは取り付けられたコアスリーブと、を有している。いくつかの知られたコラプシブルコアは、中央コアピンに固定された交互に位置する縮径しない（ｎｏｎ−ｃｏｌｌａｐｓｉｎｇ）セグメントと、コアスリーブに固定された同じまたは対応する数の単一で、交互に位置する、時には弓状の、縮径する（ｃｏｌｌａｐｓｉｎｇ）セグメントと、を有している。比較的広いコラプシブルセグメントは、比較的広いセグメントが比較的狭いセグメントによって分離されるような、成形作業のための広げられた位置を形成すべく、また、型からの成形プラスチック物品の取り出しを可能にするために、弓状領域のような概して円筒形状の断面を形成するように、中央ピンが軸方向に引き入れられるとすぐにコラプシブルセグメントが径方向内向きに縮径される縮径位置を形成すべく、縮径されないセグメント間で移動可能である、または、移動され得る。

本発明は、コラプシブルコアに伴って生じる少なくとも１つの共通の問題に対処すると共に当該問題を解決する。例えば、ｃコア（ｃ−ｃｏｒｅｓ）としても知られるコラプシブルコア用の共通の成形シークエンスは、２段階を有し得る。第１段階では、ｃコアが縮径し、その後、例えばストリッパープレートまたは他の適切な取り出し装置によって、成形品が型から取り出される。プラスチックまたは成形品がｃコアの１つまたは２つ以上のセグメントにくっ付き得る、または、しばしば実際にくっ付くために、ｃコアが縮径する時、または、ｃコアが縮径するにつれて、１つの問題が生じ得る。このくっ付きは、成形品上において、鉄をつまむことをもたらし得て、または、鉄からの切断をもたらし得て、これにより、成形品に受け入れることのできない損傷をもたらし得る。本発明による一態様では、この問題が、ストリッパープレートに対して直接または相対的にボルトで留められたリテーナ、スリーブ、及び／または、リングに部分保持機能を加えることによって対処される。

本発明のリテーナまたは部分保持機能は、成形品がｃコアと共に内向きに縮径することを妨げ得る。しかしながら、このタイプの部分保持機能に伴う１つの問題は、成形品を保持するために十分に大きい寸法にされる必要があるだけでなく、それと同時に、特にコアまたはｃコアが縮径された後に、またはそうでなくても、成形品から遠ざけられた後に、成形品が型から取り出されることを可能にするために十分小さい寸法にされる必要があることである。リテーナまたは部分保持機能がちょうど十分な抵抗を提供すると同時に、成形品の容易な取り出しを可能にするように、寸法間の微妙なバランスを達成することは、難しいことがある。例えば、プラスチックまたは他の材料の色を切り替えること、及び／または、異なる品位を管理することは、製造過程におけるこの微妙なバランスに重大な影響を与え得る。非常に多くの場合、取り出し中に成形品を支持するためにロボットアームの利用を結果的に必要とし、これは、より遅いサイクル時間及び著しく増大されたコストをもたらす。この問題を克服するための他の選択肢は、型デザインを、コスト及びデザインの複雑性をも型に加え得る３段階の取り出しに変更することであろう。

本発明の一態様では、鉄のような比較的硬性の材料からなるリテーナまたはスリーブが、コラプシブルコアアセンブリ自身に、もしくは、コラプシブルコアと協動する対応する型板に、一体化される。

本発明によるいくつかの態様では、スリーブが、ｃコアデザインに一体化される。例えば、セグメントを適切な位置に保持するための１組の板を有するｃコアの機械的スタイルまたはバージョンが当業者に知られており、一般に、クラムシェル（ｃｒａｍｓｈｅｌｌ）と呼ばれる。本発明による構造は、クラムシェルの上板を置き換えるか、もしくは、クラムシェルに対して直接または相対的に、ボルトで留められる、または、そうでなければ、固定される。本発明によるリテーナまたはスリーブは、上向き且つｃコアの外径（ＯＤ）に沿って延伸し得る。本発明によるいくつかの態様では、成形品がｃコアと共に縮径することを妨げる、または、成形品を適切な位置に保持する、というリテーナまたは部分保持機能が、スリーブの上部に加えられる。ｃコアが縮径された後に、ストリッパープレートが前方に進み続けて、部分保持機能から成形品を押し出し、型からの成形品の確実なまたは機械的な取り出しをもたらす。

本発明による別の態様では、スリーブが、ｃコアの高さの約４分の３をカバーし得る、または、実際にカバーする。本発明のいくつかの態様では、ｃコアは、全長に沿って鋭いエッジを有している。リテーナまたはスリーブは、例えばｃコアの安全な取り扱いのために、鋭いエッジをカバーし得る、または、実際にカバーする。

本発明による他の態様では、スリーブは、型板に一体化されている、または、一体化され得る。いくつかの態様では、ｃコアのクラムシェルを含む型板のように、同一のまたは同様のスリーブデザインが、型板に取り付けられ得る。これらの特定のデザインのいくつかの利点は、以下を有する：ｃコアによって縮径することからの損傷を回避するように成形品を確実に位置決めする；部分保持機能から成形品を確実に取り出す；今までどおり２段階の取り出しで操作するため、型デザインがより複雑にならない；部分保持機能がｃコア自身と一体化されうると共に型デザインに依存しない；ロボットが部分取り出しを補助する時と比較してより速いサイクル時間で動作する；部分保持機能が現存のｃコアの型に取り付けられ得る；ｃコアの鉄や他の比較的硬い材料からなる鋭いエッジから保護するために、より安全に取り扱う；スライドの適用においては、当該スライドはｃコアセグメントの代わりに硬性のスリーブ上で閉塞し得る。

図１は、リテーナまたは部分保持機能を有するコラプシブルコアアセンブリの動作の第１段階の部分断面図を示している。 図２は、リテーナまたは部分保持機能を有するコラプシブルコアアセンブリの動作の第２段階の部分断面図を示している。 図３は、リテーナまたは部分保持機能を有するコラプシブルコアアセンブリの動作の第３段階の部分断面図を示している。 図４は、リテーナまたは部分保持機能から外された、または、そこから離れて位置する成形品の断面図を示している。 図５は、リテーナまたは部分保持機能上の、及び／または、それに当接する、及び／または、それに隣接する成形品の断面図を示している。

多くの構造、器具または装置、及び、構造、器具または装置を製造するための方法または工程が、射出成形の分野、及び／または、射出成形用または他の適切な成形工程用の型の分野における当業者に知られている。米国特許４，９１９，６０８、及び、米国特許８，０３３，８１０は、それぞれ、射出成形、特にコラプシブルコアを用いた成形に関する構造及び方法に関連する公知の技術を開示しており、各々の全体の教示が、米国特許４，９１９，６０８、及び、米国特許８，０３３，８１０を参照することにより、本明細書に組み込まれる。米国特許５，３８７，３８９、米国特許５，５４０，５８２、及び、米国特許５，６３０，９７７は、それぞれ、射出成形、特に拡張可能な中空コア要素を用いた成形の構造及び方法に関連する公知の技術を開示しており、各々の全体の教示が、米国特許５，３８７，３８９、米国特許５，５４０，５８２、及び、米国特許５，６３０，９７７を参照することにより、本明細書に組み込まれる。本発明のいくつかの特徴は、これらの米国特許によって教示された対応する特徴と類似しており、これらの米国特許によって教示された特徴は、本明細書に一体化されると共に本明細書の一部にされることを目的としている。

米国特許出願６１／４６４，９２９の全体の開示は、それを参照することにより、全体として本明細書に組み込まれる。

図１乃至図３は、それぞれ、互いに異なる成形段階、局面、及び／または工程における、本発明の一実施の形態による射出成形工具２０の断面図を示している。図１は、成形過程の１段階を示しており、そこでは、ストリッパープレート２３が、型板２４に対して当接しており、及び／または、近接または固定されており、リテーナ７０が、ストリッパープレート２３と型板２４との間に位置決めされており、リテーナプレート２５が、型板２４及び板２７に対して当接している、及び／または、近接または固定されている。

図２は、図１に示された段階とは異なる、別の段階を示しており、そこでは、ストリッパープレート２３は、今までどおり型板２４に対して当接しており、及び／または、近接されており、リテーナ７０は、今までどおりストリッパープレート２３と型板２４との間に位置決めされているが、リテーナプレート２５は、型板２４に対して縮径ストローク８５として参照され得る所定距離だけ移動される。本発明のいくつかの態様では、縮径ストローク８５の間、コラプシブルコア３９は、成形品１５に対して、縮径し始める、または、当該コア３９の外周寸法または大きさを減らし始めて、成形品１５から離間する。コラプシブルコア３９が成形品１５から離間するにつれて、リテーナ７０無しで、成形品１５は、スライドプレート４９のようなコラプシブルコア３９の１つまたは２つ以上の部分にくっ付く、接着する、及び／または、そうでなければ、固定されたままであり得る。

図３は、図１及び図２に示された段階とは異なる、別の段階を示しており、そこでは、ストリッパープレート２３が、型板２４に対して離間される、または、射出ストローク８６として参照され得る所定距離だけ移動されると共に、リテーナプレート２５が、今までどおり板２７に対して当接している、及び／または、固定されている。図３に示すように、成形品１５は、射出成形工具２０、コラプシブルコア３９、及び／または、ストリッパープレート２３から、取り出され又は放出されて、離間される。本発明の他の態様では、他の適切な抜き取り、取り出し、及び／または、放出の装置及び／または構造が、成形品１５が成形された後に当該成形品を引き抜くために使用され得る。

本発明による他の態様では、他の適切な成形工程、段階、及び／または、局面が、図１乃至図３に示された工程、段階、及び／または、局面に追加して、及び／または、置き換えられて用いられ得る。また、他の適切な要素及び／または方法の工程が、本明細書に記載された要素及び／または方法の工程に対して追加して、及び／または、置き換えられて用いられ得る。

本発明によるいくつかの態様では、射出成形工具２０は、型板２４に対して移動可能に取り付けられたコラプシブルコア３９を備えている。図１乃至図３に示すように、型板２４は、成形品１５を取り出す、または、そうでなければ、取り除くために使用され得るストリッパープレート２３に対して移動可能に取り付けられている。他の適切な抜き取り器、検出器、または、他の取り除き装置及び／または方法が、射出成形工具２０及び／または任意の対応する要素に対して、成形品１５を退けるために、または、遠ざけるために使用され得る。

本発明のいくつかの態様では、リテーナ７０が、型板２４に対して固定的に位置決めされている。本発明のいくつかの態様では、図１と図２との間に示すように、特にコラプシブルコア３９が縮径する、及び／または、成形品から遠ざけられる時に、リテーナ７０は、成形品１５の少なくとも一部に接触している、または、そうでなければ、支持または保持している。図４は、１つの態様を示しており、そこでは、リテーナ７０が成形品１５から離れて位置決めされており、リテーナ７０が当該リテーナ７０を周辺から及び／または周囲から取り囲む接触表面７４を有している。図５は、リテーナ７０の同じ態様であるが、リテーナ７０が成形位置において成形品１５に接触している態様を示している。成形位置に位置する図５に示すように、リテーナ７０は、成形品１５に当接及び／または接触しており、これにより、例えば、図１と図２との間に示すように、コラプシブルコア３９が縮径する、及び／または、成形品１５から遠ざかるにつれて、リテーナ７０は成形品１５の少なくとも一部と干渉及び／または接触する。そして、図３に示すように、成形品１５は、コラプシブルコア３９及び／または射出成形工具２０から取り出され得る、または、そうでなければ、放出され得る。本発明のいくつかの態様では、リテーナ７０は、非接着材料、弱摩擦材料、及び／または、低摩擦材料を含むがそれらに限定されない任意の適切な材料から作られ得て、これにより、成形品１５は、コラプシブルコア３９から容易に引き出され、且つ、取り出され得る。

本発明によるいくつかの態様では、リテーナ７０は、型板２４に対して固定されている。本発明の他の態様では、リテーナ７０は、コラプシブルコア３９に対して固定されている。本発明の更に他の態様では、リテーナ７０は、型板２４及び／またはコラプシブルコア３９と一体化されている。図１乃至図３に示すように、リテーナ７０は、型板２４とストリッパープレート２３との間に位置決めされており、または、挟まれており、型板２４及び／またはストリッパープレート２３に対して締まり嵌め、及び／または、摩擦嵌めによって取り付けられている。本発明の他の態様では、リテーナ７０は、型板２４及び／またはストリッパープレート２３に対して取り付けられ、または、固定され得る。図１及び図２に示すように、リテーナ７０のベース７５は、コラプシブルコア３９のフランジ４６とストリッパープレート２３によって形成された肩部との間に取り付けられている。図５は、外側リング３７の上方に取り付けられた中央リング３２の上方に取り付けられたベース７５を示している。任意の他の適切な機械要素及び／または構造的配置が、成形板２４及び／または抜き取り板２３に対するリテーナ７０の相対位置を固定するために使用され得る。

図４及び図５に示すように、本発明の一態様によれば、リテーナ７０は、開口７３を形成しているスリーブ７２を有している。図１乃至図３に示すように、コラプシブルコア３９は、スリーブ７２の開口７３の内部に移動可能に取り付けられている。任意の他の適切な要素及び／または構造が、特に成形位置に位置する時に、成形品１５とリテーナ７０の接触表面７４及び／または任意の他の表面または構造との間の接触を提供するという同じ結果を得るために使用され得る。本発明による他の態様では、コラプシブルコア３９が成形品１５から遠ざかる時に、成形品１５がコラプシブルコア３９にくっ付く、接着する、及び／または、そうでなければ、コラプシブルコア３９の移動に不所望に従うことを妨げるために、接触表面７４を有し得る、または、有し得ない、という保持部分７１が使用され得る。

図１乃至図５に示すように、リテーナ７０は、当該リテーナ７０のスリーブ７２を周囲から取り囲むベース７５を有している。成形位置において、ベース７５は、型板２４とストリッパープレート２３との間に固定的に保持され得る。本発明によるいくつかの態様では、スリーブ７２は、型板２４に固定または一体化されている。本発明による他の態様では、リテーナ７０は、射出成形工具２０のクラムシェルに固定されている。

成形品１５は、図１乃至図５に示すように、キャップ形状を有し得る、または、任意の他の適切な及び／または望ましい形状を有し得る。成形品１５の形状及び寸法に依存して、リテーナ７０及び／または接触表面７４は、任意の特定の成形品１５を収容できるように、デザイン、大きさ、形状、及び／または、材料において変更され得る。

本発明によるいくつかの態様では、射出成形工具２０を用いて成形品１５のような部分または部品を形成または製造するための方法は、本発明のコラプシブルコア３９のようなコラプシブルコアアセンブリを型板２４に対して移動可能に取り付ける工程を備えている。型板２４は、ストリッパープレート２３に対して移動可能に取り付けられている。本発明のいくつかの態様では、リテーナ７０は、型板２４に対して固定されている。成形位置において、リテーナ７０は、成形品１５を収容する空洞の少なくとも一部を形成する。リテーナ７０は、成形位置に位置する時に成形品１５の少なくとも一部に接触する保持部分７１を有し得る。コラプシブルコア３９が成形品１５から遠ざけられるにつれて、リテーナ７０は、成形品１５が当該コラプシブルコア３９にくっ付くこと、または、そうでなければ、当該コラプシブルコア３９に向かって移動すること、を妨げ得る。

本明細書に明確に記載されていないものの、特に射出成形の分野における当業者に公知であるような、他の方法の工程及び／または要素が、前述の方法の工程及び／または要素と組み合わせて用いられ得る。

前述の明細書において、本発明はある好ましい実施形態との関係で記載されていると共に、多くの詳細が図示の目的で説明されているが、本発明が追加的な態様を受け入れる余地があること、及び、本明細書及び特許請求の範囲に記載された詳細のいくつかが本発明の基本的な原理から逸脱することなく大きく変更され得ることは、当業者にとって明らかである。

Claims (22)

1. 型板に対して移動可能に取り付けられたコラプシブルコアと、
   成形品を取り除くストリッパープレートに対して移動可能に取り付けられた前記型板と、
   を備えた射出成形工具であって、
   前記型板に対して移動不能に位置決めされたリテーナを更に備え、
   前記リテーナは、前記成形品に向かって延伸するスリーブを有するベースと、外側リングと、前記ベースと前記外側リングとの間に位置決めされた中央リングと、を有し、
   成形位置において、前記リテーナの前記スリーブの接触面は、前記成形品の少なくとも一部に接触する
   ことを特徴とする射出成形工具。
2. 前記リテーナは、前記型板に対して固定されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の射出成形工具。
3. 前記スリーブは、スリーブ開口を有し、
   前記コラプシブルコアは、前記スリーブ開口の内部に移動可能に取り付けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の射出成形工具。
4. 前記リテーナは、前記成形位置において前記成形品と接触する保持部を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の射出成形工具。
5. 前記コラプシブルコアが前記成形品から遠ざかる時に、前記保持部は、前記成形品が前記コラプシブルコアに近づくことを妨げるようになっている
   ことを特徴とする請求項４に記載の射出成形工具。
6. 前記保持部は、前記成形位置において前記成形品の少なくとも一部に当接する前記接触面を有する
   ことを特徴とする請求項４に記載の射出成形工具。
7. 前記ベースは、前記型板に対して固定されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の射出成形工具。
8. 前記成形位置において、前記ベースは前記型板と前記ストリッパープレートとの間に固定的に保持されている
   ことを特徴とする請求項７に記載の射出成形工具。
9. 前記スリーブは、前記型板に固定または一体化されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の射出成形工具。
10. コラプシブルコアを備えた射出成形工具であって、
    型板に対して取り付けられたリテーナを更に備え、
    前記リテーナは、前記成形品に向かって延伸するスリーブを有するベースと、外側リングと、前記ベースと前記外側リングとの間に位置決めされた中央リングと、を有し、
    成形位置において、前記リテーナは、成形品の少なくとも一部と接触する保持部を有する
    ことを特徴とする射出成形工具。
11. 前記リテーナは、前記型板に対して固定されている
    ことを特徴とする請求項１０に記載の射出成形工具。
12. 前記スリーブは、スリーブ開口を有し、
    前記コラプシブルコアは、前記スリーブ開口の内部に移動可能に取り付けられている
    ことを特徴とする請求項１０に記載の射出成形工具。
13. 前記コラプシブルコアが前記成形品から遠ざかる時に、前記保持部は、前記成形品が前記コラプシブルコアに近づくことを妨げるようになっている
    ことを特徴とする請求項１０に記載の射出成形工具。
14. 前記保持部は、前記成形位置において前記成形品の少なくとも一部に当接する前記接触面を有する
    ことを特徴とする請求項１０に記載の射出成形工具。
15. 前記ベースは、前記型板に対して固定されている
    ことを特徴とする請求項１０に記載の射出成形工具。
16. 前記成形位置において、前記ベースは、前記型板と前記型板に対して移動可能に取り付けられたストリッパープレートとの間に移動不能に保持されている
    ことを特徴とする請求項１５に記載の射出成形工具。
17. 前記スリーブは、前記型板に固定または一体化されている
    ことを特徴とする請求項１０に記載の射出成形工具。
18. 型板に対して移動可能に取り付けられたコラプシブルコアと、
    ストリッパープレートに対して移動可能に取り付けられた前記型板と、
    前記型板に対して固定されたリテーナと、
    を備え、
    前記リテーナは、前記成形品に向かって延びるスリーブを有するベースと、外側リングと、前記ベースと前記外側リングとの間に位置決めされた中央リングと、を有し、
    成形位置において、前記リテーナは、成形品を収容する空洞の少なくとも一部を形成する
    ことを特徴とする射出成形工具。
19. 前記リテーナは、前記成形位置において前記成形品の少なくとも一部と接触する保持部を有する
    ことを特徴とする請求項１８に記載の射出成形工具。
20. 前記コラプシブルコアが前記成形品から遠ざかる時に、前記リテーナは、前記成形品が前記コラプシブルコアに近づくことを妨げるようになっている
    ことを特徴とする請求項１８に記載の射出成形工具。
21. 射出成形工具を用いて成形品を製造する方法であって、
    型板に対してコラプシブルコアを移動可能に取り付ける工程と、
    ストリッパープレートに対して前記型板を移動可能に取り付ける工程と、
    前記型板に対してリテーナを固定する工程であって、前記リテーナは、前記成形品に向かって延びるスリーブを有するベースと、外側リングと、前記ベースと前記外側リングとの間に位置決めされた中央リングと、を有する、という工程と、
    前記射出成形工具の成形位置において、リテーナが前記コラプシブルコアと前記成形品との間に位置決めされた状態で、前記成形品を製造する工程と、
    を備えたことを特徴とする方法。
22. 前記コラプシブルコアが前記成形品から遠ざかる時に、前記リテーナは、前記成形品が前記コラプシブルコアに近づくことを妨げる
    ことを特徴とする請求項２１に記載の方法。

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