JP7260931B2 - アンダーカット処理機構及び成形用金型 - Google Patents

Description

本発明は、アンダーカット部を有する成形品を成形する成形用金型に取付け使用されるアンダーカット処理機構及び成形用金型に関する。

成形品の内側に円周方向に拡がる様々な形状のアンダーカット部を容易に型抜きすることが可能なアンダーカット処理機構がある（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載のアンダーカット処理機構は、アンダーカット成形コアが、成形品のアンダーカット部の内周面に対応して、互いに全周方向に並ぶ複数の分割コアから成る。この各分割コアは、成形品の内側で円周方向に拡がるアンダーカット部の軸心に向かって縮径した際、互いに当接して内側に位置する内分割コアと、該内分割コアの外側に沿って互いに近接する外分割コアとが、交互に並んで形成される。

これら分割コアは、それぞれがスライド部材の先端部に支持され、各スライド部材は、成形用金型の型閉じ（型締め）、成形品の突き出し操作に伴い、それぞれの先端部にある分割コア同士が互いに全周方向に並ぶ成形位置と、分割コア同士が互いにアンダーカット部の軸心に向かって縮径する離型位置となる。これにより成形品の内側に円周方向に拡がるアンダーカット部がある場合でも、無理抜きすることなく容易に型抜きすることができる。

特開２００９－１２６１２０号公報

図１２は、筒状部の内周面にアンダーカット部Ｐ１を有する成形品Ｐを特許文献１に記載のアンダーカット処理機構で処理するときの様子を模式的に示す図である。図１２（Ａ）は、筒状部の長さが短い成形品Ｐ、図１２（Ｂ）は、筒状部が深く（長い）上部内周面にアンダーカット部Ｐ１がある成形品Ｐ、図１２（Ｃ）は、筒状部が深く（長い）下部内周面にアンダーカット部Ｐ１がある成形品Ｐである。

特許文献１に記載のアンダーカット処理機構は、図１２（Ａ）及び（Ｂ）に示すような成形品Ｐに対しては優れた効果を発揮する。一方、図１２（Ｃ）に示す成形品Ｐを、特許文献１に記載のアンダーカット処理機構を備える金型で成形しようとすると、アンダーカット部Ｐ１の上部に深い成形面があるため分割コアの上端部（図中ａ部）が狭くならざるを得ない。このような成形コア（分割コア）は、十分に縮径させることができず、また図中ｂ部の厚さが薄くなるので強度不足となり易い。

本発明の目的は、内面にアンダーカット部を有する成形品を容易に型抜きすることが可能であり、コンパクトなアンダーカット処理機構及び成形用金型を提供することである。

本発明は、内面にアンダーカット部がある成形品を成形する、成形用金型の固定型又は可動型に取付け使用されるアンダーカット処理機構であって、前記アンダーカット部がある部位の内面を成形する第１成形コアと、前記第１成形コアを支持し成形用金型の型開き型閉じ方向に進退するセンターピンと、前記第１成形コアの下方に位置し、前記アンダーカット部がある部位の内面及び前記アンダーカット部を成形する、前記センターピンの周囲に放射状に配される複数の分割コアで構成される第２成形コアと、先端部に前記分割コアを有し、基端部を保持駒と摺動自在に連結する複数のスライド部材と、前記スライド部材と摺動自在に連結し成形用金型の型開き型閉じ方向に進退する１つ又は複数の保持駒と、前記固定型又は前記可動型に配置され又は前記固定型又は前記可動型に一体的に設けられ、前記第２成形コアが前記アンダーカット部から外れるように前記スライド部材を案内するガイド手段を有するホルダーと、を備え、前記第２成形コアは、前記分割コアが前記アンダーカット部がある部位の軸心に向ってスライドすることで前記アンダーカット部から外れ、前記分割コアは、前記アンダーカット部がある部位の軸心に向ってスライドするときのスライド量が異なる２種類以上の分割コアで構成されることを特徴とするアンダーカット処理機構である。

本発明のアンダーカット処理機構において、前記第２成形コアは、成形用金型が型閉じ状態において前記分割コアが前記アンダーカット部がある部位の内周方向に隙間なく整列し、前記アンダーカット部がある部位の軸心に向ってスライドするときのスライド量が最も大きい分割コアは、平面視において内側の周縁部が外側の周縁部に比較して長く、両側面の間隔が前記アンダーカット部がある部位の軸心に向かって広がっていることを特徴とする。

本発明のアンダーカット処理機構において、前記ガイド手段は、前記スライド部材が摺動自在に挿通する斜孔であり、前記斜孔は、前記アンダーカット部がある部位の軸心に向ってスライドするときのスライド量が異なる２種類以上の分割コアに対応し、傾斜角度が異なることを特徴とする。

本発明のアンダーカット処理機構において、前記ホルダーは、中心部に前記センターピンが挿通する貫通孔を有し、前記斜孔は、前記貫通孔を取り囲むように前記貫通孔の周囲に放射状に配されていることを特徴とする。

本発明のアンダーカット処理機構において、前記スライド部材は、先端に備える分割コアの種類により前記保持駒との連結部の形態が異なることを特徴とする。

本発明のアンダーカット処理機構において、前記センターピン及び前記保持駒は、前記成形品を突き出す成形用金型のエジェクタ機構に連結され、前記エジェクタ機構と一体的に進退することを特徴とする。

本発明のアンダーカット処理機構は、前記センターピンの基端部及び前記保持駒の基端部を固定する固定部材を有し、前記第１成形コアを先端部に備える前記センターピンが前記ホルダーの前記貫通孔に挿通され、先端部に前記分割コアを備える前記スライド部材が、前記ホルダーの前記斜孔に挿通され、前記保持駒は、前記スライド部材と摺動自在に連結され、前記センターピンの基端部及び前記保持駒の基端部が前記固定部材に固定され、これらが１つのユニットとして構成されていることを特徴とする。

本発明のアンダーカット処理機構は、さらに成形品を取り出すストリッパープレートと、前記ストリッパープレートを押し上げる押上シャフトと、前記押上シャフトを固定する押上シャフト固定部材と、を備え、これらが前記ユニットに組み込まれ、１つのユニットとなっていることを特徴とする。

本発明は、前記アンダーカット処理機構を１以上備える可動型又は固定型である。

本発明は、前記アンダーカット処理機構を１以上備える成形用金型である。

本発明によれば、内面にアンダーカット部を有する成形品を容易に型抜きすることが可能であり、コンパクトなアンダーカット処理機構及び成形用金型を提供することができる。

本発明の第１実施形態の成形用金型１の型閉じ時の断面図である。 本発明の第１実施形態の成形用金型１の型開き時の断面図である。 本発明の第１実施形態の成形用金型１の成形品Ｐの突き出し動作途中の断面図である。 本発明の第１実施形態の成形用金型１の成形品Ｐの突き出し動作途中の断面図である。 本発明の第１実施形態の成形用金型１に組み込まれる本発明のアンダーカット処理機構１１を含む処理ユニット１０の斜視図である。 本発明の第１実施形態の成形用金型１に組み込まれる本発明のアンダーカット処理機構１１を含む処理ユニット１０の分解図である。 本発明の第１実施形態の成形用金型１に組み込まれる本発明のアンダーカット処理機構１１の第２成形コア３０の斜視図である。 本発明の第１実施形態の成形用金型１に組み込まれる本発明のアンダーカット処理機構１１の第２成形コア３０の動作を説明するための図である。 本発明の第１実施形態の成形用金型１に組み込まれる本発明のアンダーカット処理機構１１のスライド部材５１、５５及び保持駒８１、８５の形態及び動きを説明するための図である。 本発明の第１実施形態の成形用金型１に組み込まれる本発明のアンダーカット処理機構１１のスライド部材５１、５５及び保持駒８１、８５の形態及び動きを説明するための図である。 本発明の第１実施形態の成形用金型１に組み込まれる本発明のアンダーカット処理機構１１のスライド部材５１、５５及び保持駒８１、８５の形態及び動きを説明するための図である。 従来のアンダーカット処理機構を説明するための図である。

図１は、本発明の第１実施形態の成形用金型１の型閉じ時の断面図、図２は、成形用金型１の型開き時の断面図、図３及び図４は、成形用金型１の成形品Ｐの突き出し動作途中の断面図である。図５及び図６は、成形用金型１に組み込まれる本発明のアンダーカット処理機構１１を含む処理ユニット１０の斜視図及び分解図である。図７は、成形用金型１に組み込まれる本発明のアンダーカット処理機構１１の第２成形コア３０の斜視図である。図８は、成形用金型１に組み込まれる本発明のアンダーカット処理機構１１の第２成形コア３０の動作を説明するための図であり、図８（Ａ）は成形時、図８（Ｂ）は、アンダーカットを抜くときである。図９から図１１は、成形用金型１に組み込まれる本発明のアンダーカット処理機構１１のスライド部材５１、５５及び保持駒８１、８５の形態及び動きを説明するための図であり、いずれも図中（Ａ）は成形時、図中（Ｂ）は、アンダーカットを抜くときである。

本発明の第１実施形態の成形用金型１は、公知の射出成形用金型と同様、成形品Ｐの外面側を成形する固定型１３０と、成形品Ｐの内面側を成形する可動型１５０と、さらにアンダーカット処理機構１１とを備える。便宜上、図１の固定型１３０側を上、可動型１５０側を下として説明する。また以下の説明において特に説明がない限り、左側とは図１における左側をいい、右側とはその反対側をいう。

固定型１３０は、固定側型板１３１と固定側取付板１３８とを備える。固定側型板１３１は、成形品Ｐの外面側を成形する凹部１３５と成形品Ｐの上円筒部Ｐ５を成形する円柱コア１３７を備える。固定型１３０には、溶融樹脂を充填するためのスプルーブッシュ１４１、ロケートリング１４３が取付けられ、スプルー１４４、ランナー１４７、ゲート１４９を経由し、型締め状態で固定型１３０と可動型１５０とが形成するキャビティに溶融樹脂が充填される。

可動型１５０は、可動側型板１５１と、可動側取付板１６５と、可動側型板１５１と可動側取付板１６５とを連結し、これらの間に空間部を確保するスペーサーブロック１６１とを備える。可動側型板１５１には、後述の処理ユニット１０を構成するホルダー６０が嵌り込む凹部１５５が設けられている。スペーサーブロック１６１には、後述のエジェクタ機構１７０の２段突き出しに作用する段部１６３が設けられている。可動側取付板１６５にはエジェクタロッド１９５が挿通する挿通孔１６７が設けられている。

エジェクタ機構１７０は、第２成形コア３０をアンダーカット部Ｐ１から外し、成形品Ｐを取り出し可能に押し上げる機構であり、可動側型板１５１と可動側取付板１６５との間の空間部に位置する。本実施形態のエジェクタ機構１７０は、上下に配置される２つのエジェクタ台板１７１、１８１を有し、上段のエジェクタ台板１７１と下段のエジェクタ台板１８１とは、マグネット１９１、１９２を介して着脱可能に連結する。

上段のエジェクタ台板１７１は、上下２枚の台板１７５、１７７が連結されてなり、上台板１７５には、処理ユニット１０の上固定部材１２１が嵌り込む収容部が設けられ、下台板１７７には、処理ユニット１０の中固定部材１１１が嵌り込む収容部が設けられている。また上段のエジェクタ台板１７１には、底面に臨むようにマグネット１９１が取付けられている。

下段のエジェクタ台板１８１は、上下２枚の台板１８５、１８７が連結されてなり、上台板１８５及び下台板１８７には、処理ユニット１０の下固定部材１０１が嵌り込む収容部が設けられている。またエジェクタ台板１８１には、上面に臨むようにマグネット１９２が取付けられている。またエジェクタ台板１８１には、エジェクタロッド１９５が挿通する挿通孔１８４が設けられている。

上段のエジェクタ台板１７１の大きさは、スペーサーブロック１６１の段部１６３に衝突することなく上昇することができるように設定されている。一方、下段のエジェクタ台板１８１の大きさは、上昇する際にスペーサーブロック１６１の段部１６３に衝突するように設定されている。このため下段のエジェクタ台板１８１は、段部１６３よりも下方でのみ移動することができる。

本実施形態において成形品Ｐは、高さ／内径が大きい円筒体であり、内径の異なる２つの円筒部Ｐ５、Ｐ６を有する。上円筒部Ｐ５の下方に下円筒部Ｐ６が連通するように配され、上円筒部Ｐ５と下円筒部Ｐ６との境界は、段部Ｐ２となっている。上円筒部Ｐ５及び下円筒部Ｐ６は、離型性向上のために内面に抜き勾配が設けられている。アンダーカット部Ｐ１は、下円筒部Ｐ６の内面Ｐ７の下端近傍に設けられた凹部であり、成形品Ｐの型抜き方向（Ｚ方向）に対して交差している。成形品Ｐの形状は、特に限定されるものではなく、成形品Ｐの素材もプラスチック等の合成樹脂に限らず、鉄や銅、アルミニウム等の金属でも良い。

処理ユニット１０は、成形品Ｐの下円筒部Ｐ６の内面Ｐ７を成形するとともに成形品Ｐを成形用金型１から型抜き可能とするアンダーカット処理機構１１と、成形品Ｐの取り出しを可能とする取出し機構９０とを含み、成形用金型１に組み込み可能にユニット化されている。

アンダーカット処理機構１１は、成形品Ｐの下筒部Ｐ６の内面Ｐ７を成形する成形コア１５と、成形コア１５を構成する第１成形コア２１を支持するセンターピン２５と、成形コア１５を構成する内分割コア３１、外内分割コア４１を支持するスライド部材５１、５５と、スライド部材５１、５５と摺動自在に連結する保持駒８１、８５と、スライド部材５１、５５を案内するガイド手段を有するホルダー６０とを含む。

成形コア１５は、成形品Ｐの下円筒部Ｐ６の内面（内周面）Ｐ７を成形する第１成形コア２１及び第２成形コア３０からなる。

第１成形コア２１は、下円筒部Ｐ６の内面（内周面）Ｐ７のうちアンダーカット部Ｐ１よりも上部を成形する成形コアであり、円柱形状を有し、センターピン２５の先端に固定されている。

第２成形コア３０は、アンダーカット部Ｐ１及び下円筒部Ｐ６の内面（内周面）Ｐ７のうちアンダーカット部Ｐ１よりも下部を成形する成形コアであり、内分割コア３１と外分割コア４１とからなる。

内分割コア３１は、アンダーカット部Ｐ１を抜く際に、アンダーカット部Ｐ１の軸心Ｏにより近づく分割コアであり、同一の３つの分割コアからなる。各内分割コア３１は、台部３３を有し、台部３３の上に内面Ｐ７を成形する成形部３４が設けられ、その上にアンダーカット部Ｐ１を成形するアンダーカット成形部３５が設けられている（図７、図８参照）。

アンダーカット成形部３５は、アンダーカットの凹部形状に合致するように成形部３４から外側に突出するように設けられている。内分割コア３１は、台部３３も含め平面視において内側の周縁部が外側の周縁部に比較して長く、内面と外面の端部同士を直線的に結ぶように側面３６が設けられている。平面視において両側面３６の間隔は、内側ほど大きく末広がりとなっている（図７、図８参照）。

外分割コア４１は、アンダーカット部Ｐ１を抜く際に、内分割コア３１よりも外側に位置する分割コアであり、同一の３つの分割コアからなる。各外分割コア４１は、台部４３を有し、台部４３の上に内面Ｐ７を成形する成形部４４が設けられ、その上にアンダーカット部Ｐ１を成形するアンダーカット成形部４５が設けられている（図７、図８参照）。

アンダーカット成形部４５は、アンダーカットの凹部形状に合致するように成形部４４から外側に突出するように設けられている。外分割コア４１は、台部４３も含め平面視において、円柱材の一部を切り落としたような形状を有し、内側が直線状、外側が円弧状である。

第２成形コア３０は、内分割コア３１と外分割コア４１とが周方向に１つずつ交互に配置されている。第２成形コア３０は、型締め状態において内分割コア３１の側面３６と外分割コア４１の内面４７とを接触させ隙間なく並ぶ（図８（Ａ）参照）。一方、アンダーカット部Ｐ１を抜くときは、内分割コア３１が外分割コア４１に比べてより縮径する（図８（Ｂ）参照）。これにより外分割コア４１が縮径するスペースが生じ、第２成形コア３０全体が縮径し、アンダーカット部Ｐ１を抜くことができる。

第２成形コア３０は、スライド部材５１、５５の先端部に取付けられている。具体的には、３個の内分割コア３１は３本のスライド部材５１、３個の外分割コア４１は３本のスライド部材５５それぞれの先端部に取付けられている。内分割コア３１とスライド部材５１、外分割コア４１とスライド部材５５とは、一体的に形成されていても、別部材とし、スライド部材５１、５５の先端部に内分割コア３１及び外分割コア４１が固定されていてもよい。

スライド部材５１は、横断面が矩形の棒状体であり、先端部に内分割コア３１を備える。スライド部材５１の基端部は、保持駒８１の先端部と摺動自在に連結する連結部となっており、本実施形態では蟻溝条（凸条）５２が設けられている。スライド部材５５もスライド部材５１と同様に、横断面が矩形の棒状体であり、先端部に外分割コア４１を備える。スライド部材５５の基端部は、保持駒８５の先端部と摺動自在に連結する連結部となっており、本実施形態では蟻溝５６が設けられている。

本実施形態のスライド部材５１及びスライド部材５５は、先端部に設けられる内分割コア３１及び外分割コア４１の大きさからスライド部材５５の方が、横幅が僅かに大きくなっている。蟻溝条５２は、蟻溝５６に比較して必要とする横幅が狭くて済むため、スライド部材５１には蟻溝条５２が設けられている。

スライド部材５５は、スライド部材５１よりも幅広であるから基端部を蟻溝条５２とすることも可能である。一方で、第２成形コア３０は、内分割コア３１と外分割コア４１とが周方向に交互に配されるため、スライド部材５１とスライド部材５５とで連結部の形状を変えておけば組付け間違いが起こり難く好ましい。

ホルダー６０は、成形用金型１の型締め時に第２成形コア３０を成形位置に、またエジェクタ機構１７０の一段突き出し時に第２成形コア３０がアンダーカット部Ｐ１から外れるようにスライド部材５１、５５を案内する部材である。ホルダー６０は、長方体状の上ホルダー６１と長方体状の下ホルダー７１とで構成され、これらが連結ボルトで連結されてなる。ホルダー６０は、可動側型板１５１に設けられた凹部１５５に嵌め込まれボルトで固定されている。

上ホルダー６１には、中心部にセンターピン２５が摺動自在に挿通する貫通孔６７が設けられ、貫通孔６７を中心に中心部を残した形で凹部６４が設けられている。これにより中心に貫通孔６７を有する軸心部６６が形成される。凹部６４は、ストリッパープレート９１の収容部６４であり、上ホルダー６１の上面６２に臨むように設けられている。

上ホルダー６１は、スライド部材５１、５５を案内するガイド手段である、凹部６４の底面から上ホルダー６１の底面６３に貫通する斜孔６８、６９を有する。斜孔６８、６９は、横断面が矩形状であり、正面視において上部が下部に比較して下円筒部Ｐ６の軸心Ｏに近づくように傾斜し（図２、図９～図１１参照）、軸心部６６を取り囲むように放射状に配置されている（図６参照）。斜孔６８にはスライド部材５１が、斜孔６９にはスライド部材５５がそれぞれ摺動可能に挿通される。

斜孔６８は、エジェクタ機構１７０と同期して、スライド部材５１の先端に設けられた内分割コア３１がアンダーカット部Ｐ１から外れる方向にスライド部材５１の移動方向を規制する。同様に斜孔６９は、エジェクタ機構１７０と同期して、スライド部材５５の先端に設けられた外分割コア４１がアンダーカット部Ｐ１から外れる方向にスライド部材５５の移動方向を規制する。ここで内分割コア３１及び外分割コア４１がアンダーカット部Ｐ１から外れる方向とは、下円筒部Ｐ６の軸心Ｏ方向である。

スライド部材５１が挿通される斜孔６８の傾斜角度β１と、スライド部材５５が挿通される斜孔６９の傾斜角度β２とは異なり、斜孔６８の傾斜角度β１方が斜孔６９の傾斜角度β２よりも大きく設定されている（図９～図１１参照）。傾斜角度β１、β２は、図９～図１１に示されるように保持駒８１、８５の突出し方向に対する下円筒部Ｐ６の軸心Ｏ方向への傾きである。

このように斜孔６８及び斜孔６９を設定すると、スライド部材５１とスライド部材５５とを同時に同量突き上げたとき、スライド部材５１の先端に設けられた内分割コア３１がスライド部材５５の先端に設けられた外分割コア４１に比較してより軸心Ｏ方向に近付く。これにより外分割コア４１は内分割コア３１にじゃまされることなく縮径することができる。

軸心部６６の外壁面は、成形用金型１の型締め時に３つの内分割コア３１及び３つの外分割コア４１それぞれの内面３７、４７が接するように形成されている。軸心部６６は、このような構成を備えていなくてもよいが、以下の理由により軸心部６６をこのように構成することが好ましい。

スライド部材５１、５５は、斜孔６８、６９によりガイドされており、また成形用金型１の型締め時には、内分割コア３１と外分割コア４１とは互いに接触しているため内分割コア３１及び外分割コア４１は基本的に動くことはできない。一方で、溶融樹脂が射出される場合には、内分割コア３１及び外分割コア４１にも大きな力が加わるので、内分割コア３１及び外分割コア４１にがたつきがあると位置がずれ、成形面に不良が発生する。本実施形態のように軸心部６６の外壁面を構成することで分割コア３１、４１の位置ずれをより確実に防ぐことができる。

下ホルダー７１は、センターピン２５及びスライド部材５１、５５及び保持駒８１、８５が挿通可能な縦孔７３を備える。この縦孔７３には、センターピン２５及びスライド部材５１、５５及び保持駒８１、８５をガイドする機能はなく、スライド部材５１、５５の逃がし穴の役目を果たす。

但し、縦孔７３を保持駒８１、８５が摺動可能に構成し、縦孔７３に保持駒８１、８５のガイド機能を持たせてもよい。保持駒８１、８５は、固定部材１００に堅固に固定されているため、特にガイドは必要としないが、保持駒８１、８５が長くなると撓み、ねじれが発生し易くなるので、保持駒８１、８５が長い場合には、縦孔７３に保持駒８１、８５のガイド機能を持たせることは有用である。

保持駒８１、８５は、スライド部材５１、５５に連結し、スライド部材５１、５５を進退させることで第２成形コア３０を成形位置及びアンダーカット部Ｐ１が抜ける位置とする。保持駒８１は、先端に内分割コア３１を備えるスライド部材５１と連結する保持駒であり、３本の保持駒８１からなる。保持駒８５は、先端に外分割コア４１を備えるスライド部材５５と連結する保持駒であり、３本の保持駒８５からなる。保持駒８１と保持駒８５とは、先端部に設けられたスライド部材５１、５５との連結部の構造・形状を除き、同じ構造・形状からなる。

保持駒８１、８５は、共に横断面が矩形の棒状体であり、下部に固定台８４を有する。保持駒８１の先端部には、スライド部材５１の基端部に設けられた蟻溝条５２が摺動自在に嵌り込む蟻溝８３が、保持駒８５の先端部には、スライド部材５５の基端部に設けられた蟻溝５６が摺動自在に嵌り込む蟻溝条８７が設けられている。本実施形態では、保持駒８１の蟻溝８３とスライド部材５１の蟻溝条５２、保持駒８５の蟻溝条８７とスライド部材５５の蟻溝５６とで係合部を形成する。

保持駒８１とスライド部材５１との係合部、保持駒８５とスライド部材５５との係合部は、スライド部材５１及びスライド部材５５が、保持駒８１及び保持駒８５に突き出されホルダー６０に設けられた斜孔６８及び斜孔６９にガイドされ移動したとき、内分割コア３１及び外分割コア４１がアンダーカット部Ｐ１から外れるように設けられている。

より具体的に説明すると、図９に示すようにアンダーカット部Ｐ１が型抜き方向に対して直交するように設けられている場合には、保持駒８１は、スライド部材５１を型抜き方向の直交方向に案内するようにスライド部材５１と係合する。同様に保持駒８５は、スライド部材５５を型抜き方向の直交方向に案内するようにスライド部材５５と係合する。型抜き方向を鉛直方向とすればスライド部材５１は保持駒８１に対して、スライド部材５５は保持駒８５に対して、水平方向にスライドする。

図１０に示すアンダーカット部Ｐ１は、内面Ｐ７側が高く外面側が低い下り勾配となっている。このため保持駒８１及び保持駒８５は、スライド部材５１及びスライド部位５５を突き上げる際に軸心Ｏ方向にスライドさせつつ上昇させるようにスライド部材５１及びスライド部位５５と係合する。一方、図１１に示すアンダーカット部Ｐ１は、内面Ｐ７側が低く外面側が高い上り勾配となっている。このため保持駒８１及び保持駒８５は、スライド部材５１及びスライド部位５５を突き上げる際に軸心Ｏ方向にスライドさせつつ下降させるようにスライド部材５１及びスライド部位５５と係合する。

要すれば保持駒８１及び保持駒８５は、内分割コア３１及び外分割コア４１をアンダーカットＰ１を抜く方向と平行にスライド可能に、スライド部材５１及びスライド部位５５と係合する。

固定台８４は、保持駒８１、８５の横断面よりも大きい矩形断面を有る高さの低い四角柱体であり、４角には面取りが施されている。保持駒８１、８５は、本体の基端部及び固定台８４が下固定部材１０１に設けられた凹部１０８に嵌め込まれ固定される。保持駒８１、８５に固定台８４を設けることで下固定部材１０１に堅固に固定することができる。また固定台８４は、横断面が四角形であるので、保持駒８１、８５を確実に所定の位置・方向・角度にすることができ、また保持駒８１、８５の廻り止めとなる。

取出し機構９０は、成形品Ｐを取出し可能に突き出すストリッパープレート９１と、ストリッパープレート９１に連結しストリッパープレート９１を押し上げる押上シャフト９５とを含む。

ストリッパープレート９１は、成形品Ｐを取り出す際に押上シャフト９５を介して成形品Ｐを突き出す部材であり、長方体形状を有し、中心部にセンターシャフト２５及び第２成形コア３０が入る円孔９３が設けられている。

押上シャフト９５は、成形品Ｐを取り出す際にストリッパープレート９１を押し上げる部材であり、先端部をストリッパープレート９１の底面に突き当てた状態でストリッパープレート９１とボルト結合されている。押上シャフト９５は、基端部に鍔９６を有する。

固定部材１００は、センターシャフト２５、保持駒８１、８５、及び押上シャフト９５を所定の位置に配置し固定するための部材であり、下固定部材１０１、中固定部材１１１、上固定板部材１２１で構成される。

下固定部材１０１は、平面視が矩形の肉厚の部材であり、中心にセンターシャフト２５が挿通する貫通孔１０６が設けられている。下固定部材１０１の底面１０５にはセンターシャフト２５の鍔２６が嵌り込む、貫通孔１０６につながる凹部が設けられている。また下固定部材１０１には、上面１０３に臨む６つの凹部１０８が設けられている。この凹部１０８は、貫通孔１０６を取り囲むように放射状に配置され、ここに保持駒８１、８５が嵌め込まれ、ボルトを介して下固定部材１０１に固定される。

中固定部材１１１は、平面視が矩形の肉厚の部材であり、中心部に平面視において歯車形状の貫通孔１１３が設けられている。この貫通孔１１３は、下固定部材１０１に設けられた６つの凹部１０８のうち固定台８４が嵌り込む部分を結び、その内側をくり抜いた形状からなり、６つの保持駒８１、８５が嵌り込み、センターピン２５が挿通する。

上固定部材１２１は、平面視が矩形の肉厚の部材であり、平面視において中心部に大きな円孔１２３が設けられている。この円孔１２３の直径は、放射状に配置された６つの保持駒８１、８５の外接円よりも大きく、６つの保持駒８１、８５は、この円孔１２３の内側に位置する。円孔１２３の周囲には、４本の押上シャフト９５を取付けるための挿通孔１２５が設けられ、上固定部材１２１の底面１２２には押上シャフト９５の鍔部９６が嵌り込む、挿通孔１２５につながる凹部が設けられている。

固定部材１００によるセンターシャフト２５、保持駒８１、８５、押上シャフト９５の固定要領を説明する。下固定部材１０１は、センターシャフト２５が下固定部材１０１の挿通孔１０６に挿通された状態で下段のエジェクタ台板１８１の収容部に嵌め込まれ、ここに固定される。センターシャフト２５は、鍔２６が下固定部材１０１と下段のエジェクタ台板１８１とで挟み込まれ固定される。

保持駒８１、８５は、基端部及び固定台８４を下固定部材１０１の凹部１０８に嵌め入れ、下固定部材１０１にボルト止めされる。下固定部材１０１は、下段のエジェクタ台板１８１に固定されるため、センターシャフト２５と保持駒８１、８５とは下段のエジェクタ台板１８１と一体的に進退する。

上固定部材１２１は、押上シャフト９５が挿通孔１２５に挿通された状態で中固定部材１１１とボルトを介して連結される。押上シャフト９５は、鍔９６が中固定部材１１１と上固定部材１２１とで挟み込まれ固定される。押上シャフト９５が取付けられ連結された上固定部材１２１と中固定部材１１１は、上段のエジェクタ台板１７１の収容部に嵌め込まれ、上段のエジェクタ台板１７１にボルト止めされる。

次に、成形用金型１において成形品Ｐを射出成形によって成形する場合を例として、本実施形態の成形用金型１の動作、作用を説明する。成形品Ｐの成形時には、成形コア１５は、センターシャフト２５の周囲に内分割コア３１及び外分割コア４１が互いに隙間なく整列し、内分割コア３１及び外分割コア４１の上面が第１成形コア２１の底面２２に密接した成形位置である（図１、図５（Ａ）、図８（Ａ）参照）。

成形用金型１は、固定型１３０と可動型１５０とのパーティング面（ＰＬ面）が合わされた型締め状態において、溶融材料が射出され成形品Ｐの成形が行われる（図１参照）。溶融材料の射出、冷却の各工程が終了すると、型開きが行われるＰＬ面が開く（図２参照）。

続いて成形品Ｐの突き出し動作が行われる。型開き後、図示を省略した突き出し装置を介してエジェクタロッド１９５が押し出され、エジェクタ台板１７１、１８１が上方（Ｚ方向）に移動する（図３参照）。上段のエジェクタ台板１７１と下段のエジェクタ台板１８１とは、マグネット１９１、１９２を介して連結されているので一体となって上方に移動する。

エジェクタ台板１７１、１８１の上方への移動に伴い、エジェクタ台板１７１、１８１上に立設されたセンターピン２５、保持駒８１、８５及び押上シャフト９５が上方に移動し成形品Ｐが突き出される。このときセンターピン２５と押上シャフト９５とは同じ量だけ上昇するので、成形品Ｐと第１成形コア２１との位置関係は型締め時と同じである（図５（Ｂ）参照）。

一方、第２成形コア３０は、次のように動作する。保持駒８１、８５が上方に移動することで、これに連結するスライド部材５１、５５、さらにはそれらの先端部に設けられた内分割コア３１及び外分割コア４１も上昇する。このときスライド部材５１、５５は、図１に示す成形位置から上ホルダー６１に設けられた斜孔６８、６９に沿って移動する。これにより内分割コア３１及び外分割コア４１は、上昇するとともに下円筒状部Ｐ６の軸心Ｏ方向にも移動する（図８（Ｂ）参照）。

内分割コア３１は、外分割コア４１に比較して軸心Ｏ方向への移動量が大きいため外分割コア４１よりも先に軸心Ｏ側に移動する。さらに内分割コア３１は、平面視において内側の周縁部が外側の周縁部に比較して長く、側面３６が傾斜しているため内分割コア３１が軸心Ｏ方向に移動することで外分割コア４１が軸心Ｏ方向に移動できるスペースが生まれる。外分割コア４１は、このスペースを埋めるように内分割コア３１の側面３６に内面４７を摺動させながら軸心Ｏ方向に移動する。これらの動きにより第２成形コア３０がアンダーカットＰ１から外れる（図３、図９（Ｂ）、図１０（Ｂ）、図１１（Ｂ）参照）。第２成形コア３０がアンダーカットＰ１から外れる動作は、下段のエジェクタ台板１８１が、スペーサーブロック１６１の段部１６３に衝突する前に完了する。

上段及び下段のエジェクタ台板１７１、１８１が上昇し、下段のエジェクタ台板１８１が、スペーサーブロック１６１の段部１６３に衝突すると、上段及び下段のエジェクタ台板１７１、１８１との連結が解かれ、上段のエジェクタ台板１７１のみが上昇する。上段のエジェクタ台板１７１が上昇するとストリッパープレート９１が上昇し、成形品Ｐを押し上げる。成形コア１５は、下段のエジェクタ台板１７１に連結されているため、成形品Ｐが成形コア１５から外れ取出し可能となる（図４、図５（Ｃ）参照）。

成形品Ｐの取り出し後、次の成形品Ｐを成形すべく、再度、成形用金型１の型締めが行われる。型締め時は、上記成形品Ｐの取出し動作が逆の順番に行われる。型締めが完了すると、成形材料が射出され次の成形品Ｐが成形される。成形用金型１の型開き状態から型締めへの基本動作は、従来のアンダーカット処理機構を備える成形用金型と同じである。

以上のように第１実施形態の成形用金型１のアンダーカット処理機構１１は、成形品Ｐの内面及びアンダーカットＰ１を成形する成形コア１５を、それぞれ独立して動作させることができる第１成形コア２１及び第２成形コア３０で構成するので、深い筒状部の内面下部にアンダーカット部Ｐ１を有するような成形品Ｐであっても容易に型抜きすることができる。

また第１実施形態の成形用金型１のアンダーカット処理機構１１は、第２成形コア３０を縮径サイズの異なる内分割コア３１と外分割コア４１とで構成するので、第２成形コア３０がコンパクトとなり、アンダーカット処理機構１１及び成形用金型をコンパクト化することができる。

また第１実施形態の成形用金型１のアンダーカット処理機構１１は、アンダーカット処理機構１１を１つのユニットとすることができるため成形用金型１への取付けが容易である。第１実施形態の成形用金型１のアンダーカット処理機構１１は、部品数が多いためこれらをユニット化することのメリットは大きい。

さらに第１実施形態では、アンダーカット処理機構１１と成形品Ｐの取出し機構９０とを１つの処理ユニットとするので、２つの処理機構を備える成形用金型１であっても容易に製造可能であり、またコンパクト化を実現できる。

以上、第１実施形態の成形用金型１を用いて、本発明のアンダーカット処理機構、成形用金型及び成形品を説明したが、本発明のアンダーカット処理機構、成形用金型及び成形品は、上記実施形態に限定されるものではなく、要旨を変更しない範囲で変形して使用することができる。

本発明のアンダーカット処理機構で対応可能なアンダーカット部Ｐ１は、下円筒部の内面全周に設けられたもののみならず、下円筒部の内面に部分的に設けられたものであってもよい。またアンダーカット部Ｐ１は、凹部に限定されるものではない。アンダーカット部Ｐ１は、凸部でもよくまた凹部と凸部とが混在してもよい。またアンダーカットは、成形品の型抜き方向に直交する場合のみならず、成形品の型抜き方向に対して下向きに交差しても、または上向きに交差していてもよい（図１０、図１１参照）。

また上記実施形態では、第２成形コアを内分割コアと外分割コアで構成するが、第２成形コアを縮径したとき径の大きさが異なる３種類の分割コアで構成してもよい。例えば、第２成形コアを内分割コア、中間分割コア、外分割コアの３種類とし、アンダーカットを抜く際に、内分割コアが移動したスペースを利用して中間分割コアが移動し、さらに中間分割コアが移動したスペースを利用して外分割コアが移動するように構成してもよい。

また上記実施形態では、内分割コア及び外分割コアがそれぞれ３つの分割コアで構成されるが、内分割コア及び外分割コアの個数は２個、又は４個以上であってもよい。スライド部材及び保持駒はそれに応じた個数とすればよい。

上記実施形態に示す成形品Ｐは、円筒体であり、アンダーカット部Ｐ１が下円筒部Ｐ６の内面Ｐ７の下端近傍に設けられた凹部である。第２成形コアは、複数の内分割コア及び外分割コアで構成され、アンダーカットを抜く際に複数の内分割コアが同時に下円筒部Ｐ６の軸心Ｏ（中心）方向に移動するため縮径と表現した。外分割コアも同様である。

本発明のアンダーカット処理機構で対応可能なアンダーカット部Ｐ１は、円筒部を含め筒状部の内面に設けられたものに限定されるものではない。例えば、周方向に間隔をあけて部材が配置されてなる部位を有し、その部位の内面にアンダーカット部があるような成形品であっても本発明のアンダーカット処理機構で対応することができる。このような筒状部材ではない、アンダーカット部Ｐ１を有する部材又は部位を成形する第２成形コアも、アンダーカットＰ１を抜く際には、円筒部材と同様に内分割コア及び外分割コアが軸心Ｏ方向に移動（スライド）する。

以上のように本発明のアンダーカット処理機構は、筒状部材に限定されることなく部材の内面にアンダーカット部Ｐ１を有する部位の内面を、第１成形コアとアンダーカット部Ｐ１を有する部位の軸心方向にスライドするスライド量が異なる２種類以上の分割コアで構成される第２成形コアとで成形することができる。内面にアンダーカット部Ｐ１を有する部位とは、成形品の一部にこのような部位を含む他、成形品自体（成形品全体）がこのような部位である場合を含む。

上記実施形態では、各スライド部材に対応するように複数の保持駒が独立して設けられているが、各スライド部材に対応する保持駒を１つの保持駒として形成してもよい。

上記実施形態では、２段突き出しが可能なエジェクタ機構としてマグネットを使用した機構を採用するが、２段突き出しが可能なエジェクタ機構の構成は特に限定されるものではない。例えば、特開２００９－１２６１２０号（日本の公開公報）の段落００３４、００３５及び図１～４に示される２段突出し用ユニットを用いたものであってもよい。要すれば、予め設定された位置までは上下段のエジェクタ台板が一緒に上昇し、以降、上段のエジェクタ台板のみが単独で上昇するものであればよい。

上記実施形態では、成形品Ｐの取出しにストリッパープレートを使用するが、成形品Ｐの取出しにロボットを使用してもよい。この場合には、ストリッパープレートさらにはそれを突き上げる機構も不要となるため、エジェクタ機構は、１段の突き出し用であればよい。

上記実施形態では、アンダーカット処理機構を１つのユニットとして構成しているが、アンダーカット処理機構をユニット化することなく、アンダーカット処理機構を構成する部品を直接成形用金型に組み込んでもよい。上記実施形態ではホルダーと可動型とが別体であり、ホルダーは、可動型に設けられた凹部に嵌め込まれるが、可動型に直接ホルダーを設けてもよい。

上記実施形態では、アンダーカット処理機構が可動型に組み込まれるが、可動型に代えて固定型に組み込むことも可能である。また上記実施形態では、ホルダー、ストリッパープレート、固定部材の外形を長方体とするが、これらの外形形状はこれに限定されるものではない。

上記実施形態ではセンターピン２５が挿通する軸心部６６が上ホルダー６１に一体的に設けられているが、軸心部６６を上ホルダー６１と別体とし、軸心部６６を上ホルダー６１と下ホルダー７１とで挟み固定してもよい。また上記実施形態ではストリッパープレート９１の収容部として上ホルダー６１に凹部６４を設けるが、凹部６４を設けることなく上ホルダー６１の上面６２にストリッパープレート９１を配するようにしてもよい。

また本発明のアンダーカット処理機構において、互いに嵌合又は係合する斜孔、凸条、蟻溝、蟻溝条、嵌合部又は係合部の断面形状は、図に示した矩形であるものに限定されるものではなく断面が円形、三角形等であってもよい。また本発明のアンダーカット処理機構において、ホルダーに設けられるガイド手段は、上記実施形態のものに限定されるものではなく、例えば、リニアガイド等を用いてもよい。

本発明のアンダーカット処理機構及び成形用金型において、各構成部材の角及び側稜にＲ面取りやＣ面取り等が施されていてもよい。本発明のアンダーカット処理機構及び成形用金型に使用される各構成部材の材質は、特定の材質に限定されるものではなく、公知のアンダーカット処理機構及び成形用金型に使用される部材の材質と同様のものを適宜用いればよい。ただし各構成部材における摺動面は、摺動性の良好な材質又は摺動性の良好な表面処理が施された材料を用いることが好ましい。なお各摺動面は、面接触であるものに限定されるものではなく、線接触や点接触であってもよい。

また本発明のアンダーカット処理機構は、水平、垂直又はその他の方向に開閉する成形用金型に適用可能である。本発明のアンダーカット処理機構は、成形用金型に１つ組み込まれていても、２つ、３つ以上組み込まれていてもよい。本発明のアンダーカット処理機構を２つ以上備える成形用金型であっても１つのエジェクタ機構で対応できる。

また本発明のアンダーカット処理機構及び成形用金型は、射出成形金型以外にダイカスト金型のようなモールド金型、モールドプレス成形金型などに好適に使用することができる。

以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、当業者であれば、本明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更及び修正を容易に想定するであろう。従って、そのような変更及び修正は、請求の範囲から定まる発明の範囲内のものと解釈される。

１ 成形用金型
１０ 処理ユニット
１１ アンダーカット処理機構
１５ 成形コア
２１ 第１成形コア
２５ センターピン
３０ 第２成形コア
３１ 内分割コア
４１ 外分割コア
５１ スライド部材
５２ 蟻溝条
５５ スライド部材
５６ 蟻溝
６０ ホルダー
６８ 斜孔
６９ 斜孔
８１ 保持駒
８３ 蟻溝
８５ 保持駒
８７ 蟻溝条
９０ 取出し機構
９１ ストリッパープレート
９５ 押上シャフト
１００ 固定部材
１０１ 下固定部材
１２１ 上固定部材
１３０ 固定型
１５０ 可動型
１７０ エジェクタ機構
１７１ 上段のエジェクタ台板
１８１ 下段のエジェクタ台板
Ｐ 成形品
Ｐ１ アンダーカット部
Ｐ６ 下円筒部
Ｐ７ 内面

Claims (10)

1. 内面にアンダーカット部がある成形品を成形する、成形用金型の固定型又は可動型に取付け使用されるアンダーカット処理機構であって、
   前記アンダーカット部がある部位の内面を成形する第１成形コアと、
   前記第１成形コアを支持し成形用金型の型開き型閉じ方向に進退するセンターピンと、
   前記第１成形コアの下方に位置し、前記アンダーカット部がある部位の内面及び前記アンダーカット部を成形する、前記センターピンの周囲に放射状に配される複数の分割コアで構成される第２成形コアと、
   先端部に前記分割コアを有し、基端部を保持駒と摺動自在に連結する複数のスライド部材と、
   前記スライド部材と摺動自在に連結し成形用金型の型開き型閉じ方向に進退する１つ又は複数の保持駒と、
   前記固定型又は前記可動型に配置され又は前記固定型又は前記可動型に一体的に設けられ、前記第２成形コアが前記アンダーカット部から外れるように前記スライド部材を案内するガイド手段を有するホルダーと、
   を備え、
   前記第２成形コアは、前記分割コアが前記アンダーカット部がある部位の軸心に向ってスライドすることで前記アンダーカット部から外れ、
   前記分割コアは、前記アンダーカット部がある部位の軸心に向ってスライドするときのスライド量が異なる２種類以上の分割コアで構成されることを特徴とするアンダーカット処理機構。
2. 前記第２成形コアは、成形用金型が型閉じ状態において前記分割コアが前記アンダーカット部がある部位の内周方向に隙間なく整列し、
   前記アンダーカット部がある部位の軸心に向ってスライドするときのスライド量が最も大きい分割コアは、平面視において内側の周縁部が外側の周縁部に比較して長く、両側面の間隔が前記アンダーカット部がある部位の軸心に向かって広がっていることを特徴とする請求項１に記載のアンダーカット処理機構。
3. 前記ガイド手段は、前記スライド部材が摺動自在に挿通する斜孔であり、
   前記斜孔は、前記アンダーカット部がある部位の軸心に向ってスライドするときのスライド量が異なる２種類以上の分割コアに対応し、傾斜角度が異なることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアンダーカット処理機構。
4. 前記ホルダーは、中心部に前記センターピンが挿通する貫通孔を有し、
   前記斜孔は、前記貫通孔を取り囲むように前記貫通孔の周囲に放射状に配されていることを特徴とする請求項３に記載のアンダーカット処理機構。
5. 前記スライド部材は、先端に備える分割コアの種類により前記保持駒との連結部の形態が異なることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のアンダーカット処理機構。
6. 前記センターピン及び前記保持駒は、前記成形品を突き出す成形用金型のエジェクタ機構に連結され、前記エジェクタ機構と一体的に進退することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のアンダーカット処理機構。
7. 前記センターピンの基端部及び前記保持駒の基端部を固定する固定部材を有し、
   前記第１成形コアを先端部に備える前記センターピンが前記ホルダーの前記貫通孔に挿通され、先端部に前記分割コアを備える前記スライド部材が、前記ホルダーの前記斜孔に挿通され、
   前記保持駒は、前記スライド部材と摺動自在に連結され、
   前記センターピンの基端部及び前記保持駒の基端部が前記固定部材に固定され、
   これらが１つのユニットとして構成されていることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか１項に記載のアンダーカット処理機構。
8. さらに成形品を取り出すストリッパープレートと、
   前記ストリッパープレートを押し上げる押上シャフトと、
   前記押上シャフトを固定する押上シャフト固定部材と、
   を備え、
   これらが前記ユニットに組み込まれ、１つのユニットとなっていることを特徴とする請求項７に記載のアンダーカット処理機構。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載のアンダーカット処理機構を１以上備える可動型又は固定型。
10. 請求項１から８のいずれか１項に記載のアンダーカット処理機構を１以上備える成形用金型。

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