JP7087629B2 - 金型 - Google Patents

Description

本発明は、金型に関する。

複雑な形状の成形品を成形するための金型として、入れ子型を有する金型が知られている。前記入れ子型を用いることにより、可動型及び固定型によって成形できない立体的な形状の成形品も成形することができる。このように入れ子型を用いて成形する成形品として、例えば、ファン等に用いられるインペラなどが挙げられる。

入れ子型を用いてインペラを成形する金型として、例えば特許文献１に開示される羽根状回転体の成形型が知られている。この成形型では、相対向して接近または離間する一方の型と他方の型との間に、各々の羽根の形状に対応する複数の分割型が配置される。また、前記成形型は、各分割型を放射方向に移動させる駆動手段と、この駆動手段と協調して前記各分割型を羽根の捩れに合わせて回転させる回転手段とを備える。

なお、前記特許文献１の成形型では、固定型と、前記分割型に連結されたロッドの端部に位置する鍔部との間に、前記分割型を型外方向へ移動させるように反発力を付与する前記駆動手段としてのコイルスプリングが装着される。

また、前記成形型は、前記ロッドの中間部分に、前記固定型に位置する係合ピンとともに前記回転手段を構成する溝を有する。前記溝は、前記成形型の中心方向に向かって右回りの螺旋状である。前記溝には、前記係合ピンが摺動自在に係合する。

さらに、前記可動型には、前記固定型、前記可動型及び前記分割型によってキャビティを形成している際に前記分割型の位置規制をするストッパが固定される。

以上の構成により、前記成形型では、前記固定型に対して前記可動型を上昇させた際に、前記各分割型は、前記コイルスプリングの反発力で型外方向に移動する。このとき、前記係合ピンと前記溝とが係合しているため、前記各分割型の型外方向への移動に伴って、前記各分割型は羽根の捩れ方向に回転する。

これにより、前記成形型によって、捩れ形状を有する羽根を備えたインペラを成形することができる。

特開昭６２－１１７７１７号公報

ところで、金型によって成形品を成形する場合、一般的に、成形品の成形時の金型温度は高温である。そのため、このような高温環境下で、上述の特許文献１のように分割型の駆動手段としてコイルスプリングを用いた場合、前記コイルスプリングの変形等によって、前記分割型が正常に駆動しない可能性がある。

また、前記特許文献１のように可動型の移動に伴ってコイルスプリングによって分割型を移動させる構成の場合、前記分割型は、前記可動型の移動によってストッパによる規制が外れた際に、移動を開始する。そのため、前記可動型が移動する際に、前記分割型が前記可動型のストッパ以外の部分と接触する可能性がある。

本発明の目的は、可動型が移動する際に分割型である入れ子型が前記可動型に接触することなく、前記可動型の移動に応じて前記入れ子型を安定して移動可能な金型を提供することにある。

本発明の一実施形態に係る金型は、可動型及び固定型を備え、前記可動型及び前記固定型のそれぞれ少なくとも一部によって、製品を成形する製品成形部が構成された金型である。この金型は、外周面上に螺旋状の溝部を有するシャフトと、前記シャフトを、前記シャフトの軸線を中心として回転可能に支持するシャフト支持部と、前記シャフト支持部に支持され、前記シャフトの前記溝部内に位置するピンと、前記シャフトの軸線に沿った方向の一方に、前記シャフトと一体で回転可能に接続された入れ子型と、前記可動型及び前記固定型を型開きする際に、前記シャフト支持部に対し、前記シャフトを、軸線に沿った方向で且つ前記製品成形部から離脱させる方向に移動させるシャフト駆動部と、を有し、前記製品成形部に対して前記入れ子型が移動可能なスライドユニットを備える。

本発明の一実施形態に係る金型によれば、可動型が移動する際に入れ子型が前記可動型に接触することなく、前記可動型の移動に応じて前記入れ子型を安定して移動させることができる。

図１は、実施形態に係る射出成形用金型の概略構成を示す斜視図である。 図２は、入れ子型ユニットの概略構成を示す斜視図である。 図３は、図２におけるＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。 図４は、図２におけるＩＶ－ＩＶ線断面図である。 図５は、可動型及び固定型を型開きした際の入れ子型ユニットの動作を示す斜視図である。 図６は、図５におけるＶＩ－ＶＩ線断面図である。 図７は、射出成形用金型で成形される樹脂成形品の一例を示す斜視図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。なお、図中の同一または相当部分については同一の符号を付してその説明は繰り返さない。また、各図中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各構成部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。

なお、以下の説明において、射出成形装置１を設置した状態の重力方向を「上下方向」といい、射出成形装置１の重力方向に対して直交する水平方向を「横方向」という。

（射出成形装置）
図１は、本発明の実施形態に係る射出成形装置１の構成を模式的に示す図である。射出成形装置１は、図示しない射出プランジャ装置から溶融金属が射出される射出成形用金型１０（金型）を有する。なお、前記射出プランジャ装置の構成は従来の構成と同様であるため、前記射出プランジャ装置の構成に関する説明は省略する。

本実施形態では、射出成形装置１は、３次元の曲面を有する樹脂製の樹脂成形品Ｍを成形するために用いられる。図７は、樹脂成形品Ｍの一例を示す斜視図である。この図７では、入れ子型２１を一点鎖線で示す。

図７に示すように、樹脂成形品Ｍは、例えば、羽根形状を有し、ファン等に用いられるインペラである。樹脂成形品Ｍは、３次元の曲面Ｍ１を複数有する。これらの曲面Ｍ１は、射出成形用金型１０の後述する入れ子型２１によって形成される。樹脂成形品Ｍを成形した後に入れ子型２１を樹脂成形品Ｍから離脱させる際には、図７に実線矢印で示すように、樹脂成形品Ｍに対して入れ子型２１を回転させながら移動させる必要がある。

なお、図７では、入れ子型２１を一つのみ図示しているが、樹脂成形品Ｍの複数の曲面Ｍ１を形成するためには、複数の入れ子型２１が用いられる。

射出成形用金型１０は、図示しない可動盤に固定された可動型１１と、図示しない固定盤に固定された固定型１２と、複数の入れ子型ユニット２０とを有する。可動盤は、射出成形装置１において上下方向に移動可能である。固定盤は、射出成形装置１の図示しないフレーム等に固定される。

よって、可動盤が固定盤から離れる方向に移動することにより、射出成形用金型１０の可動型１１は固定型１２に対して離れる方向に移動する。可動型１１が固定型１２から離れる方向が、型開き方向である。一方、可動盤が固定盤に近づく方向に移動することにより、射出成形用金型１０の可動型１１は固定型１２に対して近づく方向に移動する。

可動型１１及び固定型１２は、それぞれ、対向する面に金型合わせ面１１ａ，１２ａを有する。これらの金型合わせ面１１ａ，１２ａは、樹脂成形品Ｍを成形する製品成形部１３を構成する。

複数の入れ子型ユニット２０は、それぞれ、入れ子型２１を有する。複数の入れ子型２１は、可動型１１及び固定型１２とともに、射出成形品Ｍを成形するための図示しないキャビティを構成する。すなわち、複数の入れ子型２１は、可動型１１の金型合わせ面１１ａと固定型１２の金型合わせ面１２ａとの間に位置し、射出成形品Ｍの３次元の曲面Ｍ１を形成する。

複数の入れ子型ユニット２０は、後述する可動部３０が可動盤に固定され、且つ、後述する固定部４０が固定盤に固定される。すなわち、複数の入れ子型ユニット２０は、可動盤に固定される部分と、固定盤に固定される部分とを有する。これにより、複数の入れ子型ユニット２０のうち可動盤に固定された部分は、可動盤の上下方向の移動に応じて、固定盤に固定された部分に対して上下方向に移動する。

複数の入れ子型ユニット２０は、可動型１１及び固定型１２を囲んで位置する。詳しくは、複数の入れ子型ユニット２０は、可動型１１の移動方向から見て、可動型１１及び固定型１２に対して放射状に位置する。複数の入れ子型ユニット２０は、周方向に等間隔で位置する。本実施形態では、射出成形用金型１０は、７つの入れ子型ユニット２０を有する。

（入れ子型ユニット）
複数の入れ子型ユニット２０は、同じ構成を有する。そのため、以下では、一つの入れ子型ユニット２０について説明する。図２は、入れ子型ユニット２０の構成を示す斜視図である。図３は、図２におけるＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。図４は、図２におけるＩＶ－ＩＶ線断面図である。

図２及び図４に示すように、入れ子型ユニット２０（スライドユニット）は、入れ子型２１と、可動部３０と、固定部４０と、スライド部５０とを有する。入れ子型２１は、可動部３０、固定部４０及びスライド部５０によって、可動型１１及び固定型１２の製品成形部１３に対して、離れる方向に移動及び回転する。すなわち、入れ子型ユニット２０は、製品成形部１３によって樹脂成形品Ｍを成形した後、入れ子型２１を３次元で移動させることにより、入れ子型２１を樹脂成形品Ｍから離脱させることができる。

可動部３０は、図示しない可動盤に固定される。固定部４０は、図示しない固定盤に固定される。スライド部５０は、可動部３０と固定部４０との間に、可動部３０上を移動可能に位置する。入れ子型２１は、スライド部５０に接続される。これにより、スライド部５０の動きに応じて、入れ子型２１は移動する。

以下で、可動部３０、固定部４０及びスライド部５０の詳しい構成を説明する。

可動部３０は、支持台３１と、一対のスライドレール３２と、シャフト支持部３３とを有する。

支持台３１は、図示しない可動盤に固定される。支持台３１は、上下方向に貫通する可動側貫通孔３１ａを有する直方体状の部材である。可動側貫通孔３１ａは、固定部４０の後述するアンギュラピン４２の径よりも大きい径を有する。

支持台３１の上下方向の寸法は、可動型１１に向かうほど小さい。すなわち、支持台３１の上面は、可動型１１に向かって下方に傾斜する。支持台３１の上面は、スライダ移動面３１ｂと、一対のスライドレール設置面３１ｃとを有する。スライダ移動面３１ｂ及び一対のスライドレール設置面３１ｃは、それぞれ、可動型１１に向かって下方に傾斜する。

図３に示すように、スライダ移動面３１ｂは、支持台３１の上面のうち傾斜方向に直交する方向の中央部に位置する。一対のスライドレール設置面３１ｃは、支持台３１の上面のうち傾斜方向に直交する方向の両端部に位置する。すなわち、スライダ移動面３１ｂは、支持台３１の上面において、一対のスライドレール設置面３１ｃの間に位置する。一対のスライドレール設置面３１ｃは、スライダ移動面３１ｂよりも、スライダ移動面３１ｂの法線方向上方に位置する。

スライダ移動面３１ｂ上を、スライド部５０の後述するスライダ５１が移動する。一対のスライドレール設置面３１ｃ上には、一対のスライドレール３２が固定される。スライダ５１は、一対のスライドレール３２の間に位置する。

一対のスライドレール３２は、一方向に長い角柱状の部材である。一対のスライドレール３２は、支持台３１の一対のスライドレール設置面３１ｃ上に、傾斜に沿って互いに平行に延びる。各スライドレール３２は、一部がスライダ移動面３１ｂの法線方向上方に突出した状態で、各スライドレール設置面３１ｃに固定される。スライダ５１の後述するフランジ部５１ｄは、各スライドレール３２とスライダ移動面３１ｂとの間に位置する。これにより、スライダ５１が、スライダ移動面３１ｂに対して法線方向上方に離れることを防止できる。よって、一対のスライドレール３２は、スライダ５１を移動可能に支持するガイド部として機能する。

図２及び図４に示すように、シャフト支持部３３は、柱状の部材である。シャフト支持部３３は、支持台３１の可動型１１側の側面に固定される。シャフト支持部３３は、スライド部５０のシャフト５２が貫通するシャフト貫通孔３３ａを有する。シャフト貫通孔３３ａは、支持台３１のスライダ移動面３１ｂに対して平行な方向に、シャフト支持部３３を貫通する。すなわち、シャフト貫通孔３３ａは、支持台３１側から可動型１１に向かって斜め下方に延びる。

図３に示すように、シャフト支持部３３は、内部に、シャフト貫通孔３３ａ内に向かって突出する一対のピン３４を有する。一対のピン３４は、シャフト貫通孔３３ａを貫通するシャフト５２の横方向両側に位置する。すなわち、シャフト貫通孔３３ａ内のシャフト５２は、一対のピン３４の間に位置する。一対のピン３４の基端部は、シャフト支持部３３によって支持される。一対のピン３４の先端部は、それぞれ、シャフト５２の後述する螺旋溝５２ａ内に位置する。これにより、シャフト５２とシャフト支持部３３とが相対移動した場合、シャフト５２は、螺旋溝５２ａ内に一対のピン３４が位置付けられた状態で、軸線Ｐを中心として回転する。

図２から図４に示すように、スライド部５０は、スライダ５１と、シャフト５２とを有する。

スライダ５１は、可動部３０の支持台３１のスライダ移動面３１ｂ上に移動可能に位置する。図３に示すように、スライダ５１は、移動方向に直交し且つスライダ移動面３１ｂに対して平行な方向の両側に、それぞれ、フランジ部５１ｄを有する。各フランジ部５１ｄは、スライダ５１の移動方向に延びる。各フランジ部５１ｄは、スライダ移動面３１ｂとスライドレール３２との間に位置する。これにより、スライダ５１が、スライダ移動面３１ｂに対して上方に移動することを規制できる。

図４に示すように、スライダ５１は、固定部４０の後述するアンギュラピン４２が貫通するスライダ貫通孔５１ａ（貫通孔）を有する。スライダ貫通孔５１ａは、上下方向に延び且つ下方に向かうほど可動型１１から離れる方向に向かって斜めに延びる。

また、スライダ５１は、上側で且つ可動型１１側に、上方に突出するスライダ突出部５１ｂを有する。スライダ突出部５１ｂは、シャフト５２の基端側を回転可能に支持する。詳しくは、スライダ突出部５１ｂには、シャフト５２の基端側を回転可能に支持するシャフト押さえ部材５３が固定される。なお、スライダ貫通孔５１ａは、スライダ突出部５１ｂを貫通しない。

スライダ５１と固定部４０とが接触した状態で、スライダ突出部５１ｂは、固定部４０に接触する。詳しくは、スライダ突出部５１ｂは、固定部４０に対し、後述する固定側突出部４１ｂ以外の部分に接触する。このとき、スライダ突出部５１ｂにおける可動型１１とは反対側の面は、固定部４０の後述する固定側支持部４１の固定側突出部４１ｂと接触する。これにより、射出成形品Ｍの成形時にシャフト５２に対して軸線Ｐに沿った方向に加わる力は、スライダ５１のスライダ突出部５１ｂを介して固定側支持部４１によって受け止められる。すなわち、スライダ突出部５１ｂ及び固定側支持部４１の固定側突出部４１ｂにおいて接触する面が、それぞれ荷重受け面５１ｃ，４１ｃである。

シャフト５２は、スライダ５１のスライダ突出部５１ｂから可動型１１に向かって斜め下方に延びる。すなわち、既述のように、シャフト５２の基端側は、スライダ５１のスライダ突出部５１ｂに回転可能に支持される。シャフト５２の軸線Ｐに沿った方向の一方に、ボルト５４によって、入れ子型２１が固定される。これにより、入れ子型２１は、シャフト５２が回転した場合にシャフト５２と一緒に回転し、シャフト５２が軸線Ｐに沿った方向に移動した場合にシャフト５２と一緒に移動する。

図２及び図３に示すように、シャフト５２は、外周面上に一対の螺旋溝５２ａ（溝部）を有する。一対の螺旋溝５２ａは、シャフト５２の外周面上で、軸線Ｐに沿った方向に螺旋状に延びる。一対の螺旋溝５２ａは、シャフト５２を軸線Ｐに直交する断面で見て、シャフト５２の外周面上に、軸線Ｐに対して径方向の反対側に位置する。すなわち、前記断面で見て、軸線Ｐは、一対の螺旋溝５２ａの間に位置する。以上の構成により、本実施形態の一対の螺旋溝５２ａは、シャフト５２の外周面上で、軸線Ｐに沿った方向に、軸線Ｐを挟んで平行且つ螺旋状に延びる。

固定部４０は、固定側支持部４１（アンギュラピン固定部）と、アンギュラピン４２とを有する。

固定側支持部４１は、固定盤に固定される。固定側支持部４１は、アンギュラピン４２が貫通する固定側貫通孔４１ａを有する。固定側貫通孔４１ａは、上下方向に延び且つ下方に向かうほど可動型１１から離れる方向に向かって斜めに延びる。

図４に示すように、固定側支持部４１は、下側で且つ可動型１１とは反対側に、下方に突出する固定側突出部４１ｂを有する。固定側貫通孔４１ａは、固定側突出部４１ｂを貫通する。固定部４０とスライダ５１とが接触した状態で、固定側突出部４１ｂは、スライダ５１に対し、スライダ突出部５１ｂ以外の部分に接触する。このとき、固定側突出部４１ｂの可動型１１側の面は、スライダ突出部５１ｂにおける可動型１１とは反対側の面と接触する。これらの接触面が、それぞれ、既述の荷重受け面４１ｃ，５１ｃである。

なお、荷重受け面４１ｃ，５１ｃは、射出成形用金型１０の製品成形部１３で樹脂成形品Ｍを成形する際に、射出された樹脂等によって、入れ子型２１を介して軸線Ｐに沿った方向にシャフト５２に入力される力を受ける。これにより、射出成形用金型１０の製品成形部１３で樹脂成形品Ｍを成形する際に、スライダ５１の移動を防止できる。よって、射出成形用金型１０の製品成形部１３で樹脂成形品Ｍを成形する際に、入れ子型２１の位置を製品成形部１３に対して精度良く位置決めすることができる。したがって、射出成形用金型１０によって、樹脂成形品Ｍを寸法精度良く成形することができる。

アンギュラピン４２は、固定側支持部４１の固定側貫通孔４１ａ内に挿入された状態で、固定側支持部４１に固定される。アンギュラピン４２は、上下方向に延び且つ下方に向かうほど可動型１１から離れる方向に傾いて位置する。すなわち、アンギュラピン４２は、可動型１１及び固定型１２の型開き方向に対して傾斜し且つ固定型１２から可動型１１に向かうほど製品成形部１３から離れる方向に延びる。

アンギュラピン４２は、スライダ５１のスライダ貫通孔５１ａを貫通する。アンギュラピン４２の下端部は、支持台の可動側貫通孔３１ａ内に位置する。

（入れ子型ユニットの動作）
次に、上述の構成を有する入れ子型ユニット２０の動作について説明する。図５は、入れ子型ユニット２０の可動部３０が固定部４０に対して離間した状態を示す斜視図である。図６は、図５におけるＶＩ－ＶＩ線断面図である。

図５及び図６に示すように、可動盤が固定盤に対して上下方向に離間して、可動盤に固定された可動部３０が固定盤に固定された固定部４０に対して上下方向に離間すると、アンギュラピン４２も、可動部３０及びスライド部５０に対して上下方向に離間する。図５及び図６において、可動部３０の移動方向を白抜き矢印で示す。

既述のように、アンギュラピン４２は、下方に向かって可動型１１から離れる方向に傾いて延びる。そのため、アンギュラピン４２が可動部３０及びスライド部５０に対して上下方向に離間すると、アンギュラピン４２がスライダ貫通孔５１ａを貫通するスライダ５１は、アンギュラピン４２によって、可動型１１及び固定型１２の製品成形部１３から離れる方向に押される。すなわち、スライダ５１は、可動型１１及び固定型１２を型開きする際に、アンギュラピン４２に沿って製品成形部１３から離れる方向に移動する。これにより、スライダ５１は、可動部３０における支持台３１のスライダ移動面３１ｂ上を、製品成形部１３から離れる方向に移動する。図５及び図６に、スライダ５１の移動方向を、斜線付き矢印で示す。

また、スライダ５１は、スライダ移動面３１ｂ上を移動する際に、支持台３１の一対のスライドレール３２に沿って移動する。

よって、スライダ５１は、可動型１１及び固定型１２を型開きする際に、アンギュラピン４２及び一対のスライドレール３２に沿って移動する。これにより、可動型１１及び固定型１２の型開きによって、スライダ移動面３１ｂ上でスライダ５１をより確実に移動させることができる。

なお、支持台３１のスライダ移動面３１ｂは、可動型１１に向かって下方に傾斜している。そのため、上述のようにスライダ５１がスライダ移動面３１ｂ上を製品成形部１３から離れる方向に移動することにより、可動型１１及び固定型１２を型開きする際に、スライダ５１は、可動型１１が固定型１２に対して移動する方向とは反対方向、すなわち可動型１１及び固定型１２の型開き方向とは反対方向に、移動する。

上述のようにアンギュラピン４２が移動した場合、アンギュラピン４２の下端部は、支持台３１の可動側貫通孔３１ａ内を移動する。可動側貫通孔３１ａは、アンギュラピン４２の径よりも大きな径を有する。よって、アンギュラピン４２の下端部が、可動側貫通孔３１ａの表面に接触することを防止できる。

上述のように、スライダ５１が支持台３１のスライダ移動面３１ｂ上を製品成形部１３から離れる方向に移動することにより、スライダ５１に支持されたシャフト５２も、前記方向に移動する。すなわち、シャフト５２は、可動型１１及び固定型１２を型開きする際に、シャフト支持部３３に対して製品成形部１３から離れる方向で且つ前記型開き方向とは反対方向に移動する。

以上より、可動部３０の支持台３１及び一対のスライドレール３２、固定部４０のアンギュラピン４２、及び、スライド部５０のスライダ５１が、シャフト５２を移動させるシャフト駆動部２２を構成する。すなわち、入れ子型ユニット２０は、シャフト駆動部２２を備える。このシャフト駆動部２２は、シャフト５２を、軸線Ｐに沿った方向で且つ製品成形部１３から離脱させる方向に移動させる。入れ子型２１は、シャフト５２の軸線Ｐに沿った方向の一方に、シャフト５２と一体で回転可能に接続される。これにより、入れ子型２１は、シャフト駆動部２２によって、シャフト５２と一緒に移動する。

シャフト５２の外表面の螺旋溝５２ａ内には、シャフト支持部３３によって支持されたピン３４が位置する。そのため、上述のようにシャフト５２が移動すると、シャフト５２は、螺旋溝５２ａ内にピン３４を位置付けながら、螺旋溝５２ａに沿って、軸線Ｐを中心として回転する。

これにより、可動型１１が固定型１２から離間する際に、シャフト５２は、可動型１１から離間する方向に移動しながら軸線Ｐを中心として回転する。よって、シャフト５２の軸線Ｐに沿った方向の一方に接続された入れ子型２１も、可動型１１が固定型１２から離間する際に、可動型１１から離間する方向に移動しながら軸線Ｐを中心として回転する。図５及び図６に、入れ子型２１の回転方向を実線矢印で示す。

したがって、射出成形装置１によって、インペラ等の複雑な３次元の曲面Ｍ１を有する樹脂成形品Ｍを成形する際に、入れ子型２１を、入れ子型ユニット２０の駆動によって樹脂成形品Ｍから取り出すことができる。

本実施形態の射出成形用金型１０は、外周面上に螺旋溝５２ａを有するシャフト５２と、シャフト５２を、シャフト５２の軸線Ｐを中心として回転可能に支持するシャフト支持部３３と、シャフト支持部３３に支持され、シャフト５２の螺旋溝５２ａ内に位置するピン３４と、シャフト５２の軸線Ｐに沿った方向の一方に、シャフト５２と一体で回転可能に接続された入れ子型２１と、可動型１１及び固定型１２を型開きする際に、シャフト支持部３３に対し、シャフト５２を、軸線Ｐに沿った方向で且つ製品成形部１３から離脱させる方向に移動させるシャフト駆動部２２と、を有し、製品成形部１３に対して入れ子型２１が移動可能な入れ子型ユニット２０を備える。

シャフト駆動部２２によってシャフト５２をシャフト支持部３３に対して軸線Ｐに沿った方向に移動させることにより、シャフト５２の外周面上に位置する螺旋溝５２ａは、シャフト支持部３３に支持されたピン３４に対して移動する。これにより、シャフト５２は、シャフト支持部３３に対して回転する。

したがって、可動型１１及び固定型１２を型開きする際に、シャフト駆動部２２が、シャフト支持部３３に対し、シャフト５２を、軸線Ｐに沿った方向で且つ製品成形部１３から離脱させる方向に移動させることにより、シャフト５２は、軸線Ｐを中心として回転しながら軸線Ｐに沿った方向に製品成形部１３から離脱する。これにより、シャフト５２の軸線Ｐに沿った方向の一方にシャフト５２と一体で回転可能に接続された入れ子型２１も、回転しながら軸線Ｐに沿った方向に製品成形部１３から離脱する。

以上より、本実施形態の入れ子型ユニット２０は、固定盤に対して可動盤が離間した際に、入れ子型２１を３次元で移動させることができる。これにより、可動盤に固定された可動型１１の移動に応じて入れ子型２１を移動させることができる。したがって、例えば、射出成形用金型１０によって成形される樹脂成形品Ｍが３次元にねじれた形状を有する場合でも、前記樹脂成形品Ｍを射出成形用金型１０から取り出すことができる。

しかも、本実施形態の入れ子型ユニット２０は、入れ子型を移動させる際に従来の構成のようなコイルスプリングを用いない。よって、可動型１１の移動に応じて入れ子型２１を移動させた場合に、入れ子型２１が可動型１１に接触することを防止できる。また、高温状態になる射出成形用金型１０において、入れ子型２１を安定して移動させることができる。

以上のように、本実施形態の入れ子型ユニット２０を備えた射出成形用金型１０によって、可動型１１が移動する際に入れ子型２１が可動型１１に接触することなく、可動型１１の移動に応じて入れ子型２１を安定して移動可能な金型が得られる。

シャフト駆動部２２は、シャフト５２を、可動型１１及び固定型１２を型開きする際に、製品成形部１３から離れる方向で且つ可動型１１及び固定型１２の型開き方向とは反対方向に移動させる。

これにより、入れ子型２１を、樹脂成形品Ｍに対して型開き方向に斜めに引き抜くことができる。よって、複雑な形状を有する樹脂成形品Ｍを射出成形用金型１０によって成形した場合でも、樹脂成形品Ｍを射出成形用金型１０から取り出すことができる。

シャフト駆動部２２は、可動型１１及び固定型１２の型開き方向に対して傾斜し且つ固定型１２から可動型１１に向かうほど製品成形部１３から離れる方向に延びるアンギュラピン４２と、アンギュラピン４２が貫通するスライダ貫通孔５１ａを有し、シャフト５２を回転可能に支持しながら、可動型１１及び固定型１２を型開きする際にアンギュラピン４２に沿って製品成形部１３から離れる方向に移動するスライダ５１と、を有する。

これにより、可動型１１及び固定型１２を型開きする際に、シャフト支持部３３に対し、シャフト５２を、軸線Ｐに沿った方向で且つ製品成形部１３から離脱させる方向に移動させるシャフト駆動部２２の構成を実現することができる。

スライダ５１は、可動型１１及び固定型１２を型開きする際に、製品成形部１３から離れる方向で且つ可動型１１及び固定型１２の型開き方向とは反対方向に移動する。

これにより、シャフト５２を、可動型１１及び固定型１２を型開きする際に、製品成形部１３から離れる方向で且つ可動型１１及び固定型１２の型開き方向とは反対方向に移動させるシャフト駆動部２２の構成を実現することができる。

射出成形用金型１０は、アンギュラピン４２の固定型１２側を支持する固定側支持部４１をさらに備える。固定側支持部４１及びスライダ５１は、それぞれ、製品成形部１３で樹脂成形品Ｍを成形する際にシャフト５２に対して軸線Ｐに沿った方向に入力される力を受ける荷重受け面４１ｃ，５１ｃを有する。

これにより、射出成形用金型１０の製品成形部１３で樹脂成形品Ｍを成形する際に、スライダ５１が力を受けて移動するのを防止できる。しかも、固定側支持部４１に対してスライダ５１の位置を決めることができるため、シャフト５２の軸線Ｐに沿った方向の一方に接続された入れ子型２１を、製品成形部１３に対して位置決めすることができる。よって、射出成形用金型１０によって、樹脂成形品Ｍを寸法精度良く成形することができる。

射出成形用金型１０は、シャフト支持部３３に接続され、スライダ５１を移動可能に支持するスライドレール３２を有する。スライダ５１は、可動型１１及び固定型１２を型開きする際に、アンギュラピン４２及びスライドレール３２に沿って移動する。

これにより、可動型１１及び固定型１２を型開きする際に、スライダ５１をより確実に移動させることができる。

射出成形用金型１０は、ピン３４を一対有する。シャフト５２は、径方向の反対側に、螺旋溝５２ａを一対有する。一対のピン３４は、一対の螺旋溝５２ａ内に位置する。

これにより、シャフト５２を軸線Ｐに沿った方向に移動させた際に、シャフト５２を一対のピン３４によって、より確実に回転させることができる。

射出成形用金型１０は、入れ子型ユニット２０を複数有する。複数の入れ子型ユニット２０は、製品成形部１３に対して放射状に位置する。

これにより、樹脂成形品Ｍが、３次元にねじれた形状を有する部分を放射状に複数備えた場合でも、それらの部分を同時に成形して射出成形用金型１０から取り出すことができる。よって、樹脂成形品Ｍの生産性を向上することができる。

樹脂成形品Ｍは、ファンの羽根形状を有する。ファンの羽根形状は、３次元にねじれた曲面を有する形状である。このような形状を有する樹脂成形品Ｍであっても、本実施形態の構成を有する射出成形用金型１０を用いて成形することにより、樹脂成形品Ｍを射出成形用金型１０から取り出すことができる。

（その他の実施形態）
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。

前記実施形態では、シャフト駆動部２２は、可動型１１及び固定型１２の型開きの際に、アンギュラピン４２によって、スライダ５１をスライダ移動面３１ｂ上で移動させる。これにより、シャフト駆動部２２は、可動型１１及び固定型１２の型開きの際に、シャフト５２を、シャフト支持部３３に対し、軸線Ｐに沿った方向で且つ製品成形部１３から離脱させる方向に移動させる。しかしながら、シャフトを上述のように移動可能な構成であれば、シャフト駆動部の構成は、他の構成であってもよい。

前記実施形態では、入れ子型ユニット２０は、シャフト５２の一対の螺旋溝５２ａ内に位置する一対のピン３４を有する。しかしながら、入れ子型ユニットは、１つまたは３つ以上のピンを有してもよい。シャフトは、ピンの数と同じ数の螺旋溝を有してもよいし、ピンの数よりも多い螺旋溝を有してもよい。

前記実施形態では、支持台３１、スライドレール３２及びシャフト支持部３３は、それぞれ、別部材である。しかしながら、支持台、スライドレール及びシャフト支持部のうち２つを単一の部材によって構成してもよい。支持台、スライドレール及びシャフト支持部を単一の部材によって構成してもよい。

前記実施形態では、射出成形用金型１０で成形する樹脂成形品Ｍは、ファンのインペラである。しかしながら、樹脂成形品は、３次元の曲面を有する形状であれば、他の形状を有する製品であってもよい。

前記実施形態では、射出成形用金型１０は、７つの入れ子型ユニット２０を有する。しかしながら、射出成形用金型１０は、６つ以下の入れ子型ユニットを有してもよいし、８つ以上の入れ子型ユニットを有してもよい。また、射出成形用金型は、樹脂成形品の形状に応じて、１つまたは複数の入れ子型ユニットを有してもよい。

前記実施形態では、射出成形用金型１０が、入れ子型ユニット２０を有する。しかしながら、入れ子型を用いて成形する金型であれば、鋳造用金型などの他の用途の金型に、本発明の構成を適用してもよい。

前記実施形態では、可動型１１は、固定型１２に対して上下方向に移動する。すなわち、射出成形用金型１０は、上下方向に型開き及び型締めする。しかしながら、射出成形用金型は、横方向などの他の方向に型開き及び型締めしてもよい。

本発明は、可動型、固定型及び入れ子型を備え、前記入れ子型によって３次元の曲面を有する製品を成形する金型に利用可能である。

１ 射出成形装置
１０ 射出成形用金型（金型）
１１ 可動型
１２ 固定型
１３ 製品成形部
２０ 入れ子型ユニット（スライドユニット）
２１ 入れ子型
２２ シャフト駆動部
３０ 可動部
３１ 支持台
３１ａ 可動側貫通孔
３１ｂ スライダ移動面
３１ｃ スライドレール設置面
３２ スライドレール（ガイド部）
３３ シャフト支持部
３３ａ シャフト貫通孔
３４ ピン
４０ 固定部
４１ 固定側支持部（アンギュラピン固定部）
４１ａ 固定側貫通孔
４１ｂ 固定側突出部
４１ｃ 荷重受け面
４２ アンギュラピン
５０ スライド部
５１ スライダ
５１ａ スライダ貫通孔（貫通孔）
５１ｂ スライダ突出部
５１ｃ 荷重受け面
５１ｄ フランジ部
５２ シャフト
５２ａ 螺旋溝（溝部）
５３ シャフト押さえ部材
５４ ボルト
Ｐ 軸線
Ｍ 樹脂成形品

Claims (10)

1. 可動型及び固定型を備え、前記可動型及び前記固定型のそれぞれ少なくとも一部によって、製品を成形する製品成形部が構成された金型であって、
   外周面上に螺旋状の溝部を有するシャフトと、
   前記シャフトを、前記シャフトの軸線を中心として回転可能に支持するシャフト支持部と、
   前記シャフト支持部に支持され、前記シャフトの前記溝部内に位置するピンと、
   前記シャフトにおける軸線に沿った方向の一方に、前記シャフトと一体で回転可能に接続された入れ子型と、
   前記可動型及び前記固定型を型開きする際に、前記シャフト支持部に対し、前記シャフトを、軸線に沿った方向で且つ前記製品成形部から離脱させる方向に移動させるシャフト駆動部と、
   を有し、前記製品成形部に対して前記入れ子型が移動可能なスライドユニットを備え、
   前記シャフト駆動部は、前記シャフトを、前記可動型及び前記固定型を型開きする際に、前記製品成形部から離れる方向で且つ前記可動型及び前記固定型の型開き方向とは反対方向に移動させる、
   金型。
2. 可動型及び固定型を備え、前記可動型及び前記固定型のそれぞれ少なくとも一部によって、製品を成形する製品成形部が構成された金型であって、
   外周面上に螺旋状の溝部を有するシャフトと、
   前記シャフトを、前記シャフトの軸線を中心として回転可能に支持するシャフト支持部と、
   前記シャフト支持部に支持され、前記シャフトの前記溝部内に位置するピンと、
   前記シャフトにおける軸線に沿った方向の一方に、前記シャフトと一体で回転可能に接続された入れ子型と、
   前記可動型及び前記固定型を型開きする際に、前記シャフト支持部に対し、前記シャフトを、軸線に沿った方向で且つ前記製品成形部から離脱させる方向に移動させるシャフト駆動部と、
   を有し、前記製品成形部に対して前記入れ子型が移動可能なスライドユニットを備え、
   前記シャフト駆動部は、
   前記可動型及び前記固定型の型開き方向に対して傾斜し且つ前記固定型から前記可動型に向かうほど前記製品成形部から離れる方向に延びるアンギュラピンと、
   前記アンギュラピンが貫通する貫通孔を有し、前記シャフトを回転可能に支持しながら、前記可動型及び前記固定型を型開きする際に、前記アンギュラピンに沿って前記製品成形部から離れる方向に移動するスライダと、
   を有する、金型。
3. 請求項１に記載の金型において、
   前記シャフト駆動部は、
   前記可動型及び前記固定型の型開き方向に対して傾斜し且つ前記固定型から前記可動型に向かうほど前記製品成形部から離れる方向に延びるアンギュラピンと、
   前記アンギュラピンが貫通する貫通孔を有し、前記シャフトを回転可能に支持しながら、前記可動型及び前記固定型を型開きする際に、前記アンギュラピンに沿って前記製品成形部から離れる方向に移動するスライダと、
   を有する、金型。
4. 請求項２または３に記載の金型において、
   前記スライダは、前記可動型及び前記固定型を型開きする際に、前記製品成形部から離れる方向で且つ前記可動型及び前記固定型の型開き方向とは反対方向に移動する、金型。
5. 請求項２から４のいずれか一つに記載の金型において、
   前記アンギュラピンの前記固定型側を支持するアンギュラピン固定部をさらに備え、
   前記アンギュラピン固定部及び前記スライダは、それぞれ、前記製品成形部で前記製品を成形する際に前記シャフトに対して軸線に沿った方向に入力される力を受ける荷重受け面を有する、金型。
6. 請求項２から５のいずれか一つに記載の金型において、
   前記シャフト支持部に接続され、前記スライダを移動可能に支持するガイド部を有し、
   前記スライダは、前記可動型及び前記固定型を型開きする際に、前記アンギュラピン及び前記ガイド部に沿って移動する、金型。
7. 請求項１から６のいずれか一つに記載の金型において、
   前記ピンを一対有し、
   前記シャフトは、径方向の反対側に、前記溝部を一対有し、
   前記一対のピンは、前記一対の溝部内に位置する、金型。
8. 請求項１から７のいずれか一つに記載の金型において、
   前記スライドユニットを複数有し、
   前記複数のスライドユニットは、前記製品成形部に対して放射状に位置する、金型。
9. 請求項１から８のいずれか一つに記載の金型において、
   前記製品は、ファンの羽根形状を有する、金型。
10. 請求項１から９のいずれか一つに記載の金型において、
    前記製品は、樹脂製であり、
    樹脂の射出成形用金型である、金型。
    
    

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