JPH07195443A - 射出成形金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内面にねじ部が形成された製品を成形後に、
製品内面を傷つけることのなく脱型することのできる射
出成形金型を提供する。 【構成】 コア１１は、円柱状または円筒状の固定コア
部１５と、この固定コア部の外周に回転自在に装着され
た円筒状の回転コア部１６とを有し、これら固定コア
部、回転コア部の軸線方向の一端部側にキャビティ形成
面１９が形成されるとともに、回転コア部外周面に雌ね
じ部を形成する雌ねじ形成面１９ｂが形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、合成樹脂の射出成形に
用いる射出成形金型に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、合成樹脂製の薄板成形品の成形
には、射出成形機が用いられる。このうち、特に、薄板
成形品が内面に雌ねじ部を有するキャップ等である場合
には、離型時に、該製品内面の雌ねじ部から射出成形金
型を離脱させるに際して各種の問題を生じることがあ
る。

【０００３】この問題を以下説明すると、一般に、射出
成形金型の構成は、キャビティ形成部材を有する固定金
型と、前記キャビティ形成部材に接合自在なコアを有す
る可動金型とからなっており、これら固定金型と可動金
型との型締め時に前記キャビティ形成部材とコアとの間
に、内面に雌ねじ部を有する製品成形用のキャビティが
形成されるようになっている。

【０００４】前記キャビティ形成部材には、前記キャビ
ティ内に樹脂を注入するための射出ノズルが設けられて
いる一方、前記コアの軸線方向の一端部側にはキャビテ
ィ形成面が形成され、該キャビティ形成面のうち、前記
コアの外周面には、前記製品の雌ねじ部を形成する雌ね
じ形成面が形成されている。

【０００５】この射出成形金型は、固定金型と可動金型
とを型締めした状態で、キャビティ内部に樹脂を注入
し、該樹脂を固化した後に脱型して製品を得る。この場
合、脱型時には、製品内面に形成された雌ねじ部と前記
コアの雌ねじ形成面とが螺着された状態にあるので、製
品を定位置に保持した状態で、製品内面の雌ねじ部とコ
アの雌ねじ形成面との螺着状態が解かれる方向に、コア
を回転させることにより脱型を行なっている。

【発明が解決しようとする課題】

【０００６】ところで、上記のような射出成形金型にお
いては、上記のように、製品からコアを脱型する際に製
品内部においてコアを回転させるため、コアのキャビテ
ィ形成面が製品内面と摺接した状態で回転し、これによ
り、製品内面に傷等の損傷が生じるという不都合があっ
た。

【０００７】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、内面に雌ねじ部が形成された製品の脱型を、製品
内面をできるだけ傷つけることなく行なうことのできる
射出成形金型を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る射出成形
金型は、キャビティ形成部材を有する固定金型と、前記
キャビティ形成部材に接合自在なコアを有する可動金型
とを有し、型締め時に前記キャビティ形成部材とコアと
の間に内面が雌ねじ部とされた筒状壁部を有する製品成
形用のキャビティが形成される射出成形金型であって、
前記キャビティ形成部材には、前記キャビティ内に樹脂
を注入するための射出ノズルが設けられ、前記コアは、
円柱状または円筒状の固定コア部と、この固定コア部の
外周に回転自在に装着された円筒状の回転コア部とを有
し、これら固定コア部、回転コア部の軸線方向の一端部
側にキャビティ形成面が形成されるとともに、該回転コ
ア部外周面に前記雌ねじ部を形成する雌ねじ形成面が形
成されていることを特徴としている。

【０００９】請求項２記載の射出成形金型は、請求項１
記載の射出成形金型において、前記回転コア部の軸線方
向の長さＬ１と、前記固定コア部の軸線方向の長さＬ２
とが、Ｌ１＜Ｌ２の関係とされていることを特徴として
いる。

【００１０】請求項３記載の射出成形金型は、請求項１
または２記載の射出成形金型において、前記固定コア部
内に冷却水を流通させる冷却通路が形成され、前記冷却
通路が前記固定コアの外周面に形成された溝とされて、
該冷却通路内を流通する冷却水が前記回転コア部の内周
面に接して流通する構成とされ、かつ、該冷却通路の終
端部側に、該冷却通路内を流通する冷却水を負圧引きす
る負圧源が接続されていることを特徴としている。

【００１１】

【作用】請求項１記載の射出成形金型では、脱型する際
に、製品を定位置に保持した状態で、固定コア部に対し
て回転コア部を回転させることにより、製品内面の雌ね
じ部から該回転コア部を離脱させる。この場合、回転コ
ア部を回転させながら製品から離脱させるのと同時に、
固定コア部を製品から離間させることにより脱型がなさ
れる。

【００１２】請求項２記載の射出成形金型では、前記回
転コア部の軸線方向の長さＬ１と、前記固定コア部の軸
線方向の長さＬ２とを、Ｌ１＜Ｌ２の関係としたので、
回転コア部を薄く形成しても充分な強度が確保される。

【００１３】請求項３記載の射出成形金型では、冷却水
が回転コア部に直接当たることにより、回転コア部は冷
却される。また、冷却通路内の冷却水は、冷却水路の終
端部側に接続された負圧源により負圧引きされる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明に係る射出成形金型の一実施例
を図１ないし図３を参照して説明する。本実施例の射出
成形金型は、内面が雌ねじ部とされた筒状壁部を有する
製品の成形に使用されるものである。図１および図２に
おいて、符号１は固定金型、２は可動金型である。固定
金型１は、キャビティ形成部材３を有しており、キャビ
ティ形成部材３は固定型板１Ａに固定される一方で、固
定型板１Ａとともに固定受板４に固定され、これら固定
型板１Ａ、固定受板４は、固定受板５を介して固定取付
板６に支持されている。

【００１５】キャビティ形成部材３は、軸部７と、軸部
７の外周面に密嵌固定された環状部８とからなってい
る。環状部８内には、キャビティ９内に樹脂を注入させ
るための射出ノズル１０が設けられている。環状部８の
内周面は、キャビティ形成面１２とされており、このキ
ャビティ形成面１２の外周部１２ａには、製品の外周面
にその軸線方向のリブを形成するための凹部（図示せ
ず）が形成されている。

【００１６】可動金型２は、固定金型１に対して相対的
に接近離間自在に支持されたものである。可動金型２
は、可動型板本体１３の孔１３ａ内に配置されたキャビ
ティ形成部材３に対向するコア１１と、可動型板本体１
３およびコア１１の図における下端部に固定された可動
受板１３ｂ、可動取付板１４とを備えた構成とされてい
る。

【００１７】コア１１は、固定コア部１５と、固定コア
部１５の外周部に回転自在に装着された回転コア部１６
とからなっている。回転コア部１６の軸線方向の長さＬ
１と、固定コア部１５の軸線方向の長さＬ２とは、Ｌ１
＜Ｌ２の関係とされており、図に示すように、回転コア
部１６の下端部側から固定コア部１５が突出しており、
その突出部が可動型板本体１３および可動受板１３ｂ、
可動取付板１４に固定されている。なお、固定コア部１
５内には、脱型後に製品をコア１１から離脱させるため
の突出しピン（図示せず）が配設されている。

【００１８】固定コア部１５は、円柱状の軸部１７と筒
状部１８とからなっており、両者１７、１８は互いに密
嵌固定されている。筒状部１８の外周面には、周方向に
溝３１、３１が形成されており、この溝３１、３１に
は、それぞれ、図３に示すベアリング３２が介装されて
いる。

【００１９】図３に示すように、ベアリング３２は、環
状体を２分割した円弧状の部材からなるベアリング支持
部材３３、３３に一定間隔おきにボールベアリング３
４、３４‥を回転自在に支承し、各ベアリング支持部材
３３、３３の一端をピン３５により回動自在に支持する
一方で、同ベアリング支持部材３３、３３の他端を着脱
自在に連結したものである。各ボールベアリング３４、
３４‥は、ベアリング支持部材３３、３３‥に対して、
その球面部が、ベアリング支持部材３３、３３‥の内面
３３ａ側および外面３３ｂ側の両方向から僅かに突出す
るように支承されている。このベアリング３２、３２
は、前記溝３１、３１内に嵌着されることにより、回転
コア部１６が固定コア部１５に対してスムーズに回転す
るようになっている。

【００２０】固定コア部１５には、固定コア部１５およ
び回転コア部１６を冷却するための環状の冷却通路２０
が形成されている。この冷却通路２０は、筒状部１８の
外周面に形成された溝であり、該溝の開口面が回転コア
部１６の内周面で閉塞された状態となっている。したが
って、冷却通路２０内を通る冷却水は、常に回転コア部
１６の内周面に接した状態で流通するように構成されて
いる。

【００２１】冷却通路２０の始端部２０ａは、可動取付
板１４から軸部１７を通り、筒状部１８内に至る冷却水
供給通路２１に接続される一方、冷却通路２０の終端部
２０ｂは、筒状部１８から軸部１７を通り、可動取付板
１４内に至る冷却水排出通路２２に接続されている。

【００２２】冷却水供給通路２１側には、冷却水を冷却
水供給通路２１内を通して冷却通路２０の始端部２０ａ
に供給する圧送ポンプ（図示せず）が設けられている一
方、冷却水排出通路２２側には、冷却水排出通路２２内
を通った冷却水を負圧力をもって吸引する負圧ポンプ
（負圧源、図示せず）が設けられている。圧送ポンプに
より冷却通路２０の始端部２０ａに供給された冷却水
は、冷却通路２０内で樹脂温度の影響を受けて加温され
た後、終端部２０ｂから負圧ポンプにより吸引されて回
収される。そして、回収された冷却水は冷却された後、
さらに圧送ポンプ側に循環するようになっている。

【００２３】コア１１（固定コア部１５および回転コア
部１６）において、環状部８のキャビティ形成面１２に
対向する端部には、キャビティ形成壁部４３が形成され
ている。このキャビティ形成壁部４３の外面は、製品の
内面を形成するキャビティ形成面１９ａ、１９ｂとなっ
ており、回転コア部１６のキャビティ形成面１９ｂは製
品内面の雌ねじ部に対応する雌ねじ形成面となってい
る。

【００２４】回転コア部１６のキャビティ形成面１９ｂ
の外側には、キャビティ形成部材３と摺接する接合面３
６が形成されており、さらに、その接合面３６に連続す
る外周面には、可動型板本体１３の壁面２４ａに摺接す
る接合面３７が形成されている。回転コア部１６におい
て、接合面３６、３７が形成された部分は、やや肉厚に
形成された摺接壁部３８となっており、この摺接壁部３
８の図において下端部側は、摺接壁部３８よりも肉薄に
形成された周壁部３９となっている。

【００２５】図２に示すように、回転コア部１６の周壁
部３９の外周面には、ギア部２３が固定されている。ギ
ア部２３の上下には、ベアリング支持部材４０、４０が
固定されており、このベアリング支持部材４０、４０と
可動型板本体１３に固定されたベアリング支持部材４
１、４１の間には、ローラーベアリング４２、４２‥が
介装されている。この構成のもとに、回転コア部１６
は、ローラーベアリング４２、４２‥によって可動型板
本体１３側に支持され、固定コア部１５側と同様に、可
動型板本体１３側に対してもスムーズに回転できるよう
になっている。

【００２６】一方、可動型板本体１３に形成された空間
部２４内には、第１の軸２５に固定され前記ギア部２３
に噛み合う第１のギア２６と、第２の軸２７に固定され
第１のギア２６に噛合する第２のギア２８が配設されて
いる。また、可動金型２の側部には、駆動モータ２９が
備えられており、その出力軸には第３のギア３０が固定
され、この第３のギア３０は前記第２のギア２８と噛み
合っている。この構成のもとに、駆動モータ２９が回転
したときには、その回転力が各ギア３０、２８、２６を
介してギア部２３に伝達され、回転コア部１６が回転す
るようになっている。

【００２７】次に、図１および図２を参照して、上記の
構成からなる射出成形金型により、射出成形を行なう場
合の動作について説明する。まず、離間状態にある固定
金型１と可動金型２を図示しない駆動源により駆動し
て、両者１、２を接近させ型締めを行なう。これによ
り、キャビティ形成部材３のキャビティ形成面１２とコ
ア１１のキャビティ形成面１９ａ、１９ｂとの間に製品
形状に合致するキャビティ９が形成される。ここで、射
出ノズル１０を通してキャビティ９内に樹脂を注入し、
図示しない射出ノズル１０のゲートを閉じる。

【００２８】この状態において、冷却通路２０内には、
圧送ポンプにより冷却水供給通路２１を通して始端部２
０ａから冷却水が供給されるとともに、冷却水を負圧ポ
ンプで吸引することにより終端部２０ｂから冷却水排出
通路２２側に冷却水を回収する。これにより、コア１１
の冷却がなされる。

【００２９】キャビティ９内の樹脂が固化した後におい
ては、固定金型１、可動金型２の脱型を行ない、製品を
取り出す。脱型を行なうには、まず、固定金型１に対し
て可動金型２を一定寸法離間させる。この場合の離間寸
法は、環状部８のキャビティ形成面１２に形成されたリ
ブ形成用凹部が製品の外周面に形成されたリブに僅かに
係合した状態となる寸法とする。

【００３０】このように、可動金型２を所定位置に配置
させた後、駆動モータ２９を起動させてその回転力によ
り、各ギア３０、２８、２６を介して回転コア部１６を
回転させる。この場合の回転方向は、製品の雌ねじ部か
らキャビティ形成面１９ｂ（雌ねじ形成面）が外れる方
向である。駆動モータ２９の起動と同時に、さらに、固
定コア部１５を含む可動金型２全体を固定金型１から離
間方向に移動させる。この場合、固定コア部１５の移動
速度は、回転コア部１６が回転しながら製品から離脱す
る速度と同一である。

【００３１】これによって、徐々に、コア１１が固定金
型１から離間し、製品の雌ねじ部からキャビティ形成面
１９ｂが離脱するとともに、製品の外周面に形成された
リブが環状部８のキャビティ形成面１２に形成されたリ
ブ形成用凹部から離脱する。その後、更に可動金型２を
固定金型１から離間させることにより製品を取り出すこ
とができる。

【００３２】以上説明した本実施例の射出成形金型によ
れば、コア１１を製品から脱型させる際に、回転コア部
１６のみを回転させるので、回転コア部１６のキャビテ
ィ形成面１９ｂのみが製品内面と摺接する。したがっ
て、固定コア部１５のキャビティ形成面１９ａは、製品
内面と摺接しないため、キャビティ形成面１９ａに対応
する製品内面には、傷等の損傷の発生を防ぐことができ
る。すなわち、従来例において、コア全体を回転させて
コアのキャビティ形成面全体が製品内面全体と摺接する
ことにより、製品内面全体に損傷が発生するおそれがあ
ったのに比べて、製品内面に生じる損傷を確実に減少さ
せることができる。

【００３３】この場合、製品内面との摺接面を少なくさ
せるという関係から、キャビティ形成面１９ｂは小面積
であることが望ましく、さらに、回転コア部１６の回転
をより円滑にするという関係から、環状部８と摺接する
接合面３６も小面積であることが望ましい。これらの理
由により、回転コア部１６は、なるべく肉薄であること
が望ましいが、それは強度保持の面から制約を受けるこ
とになる。すなわち、回転コア部１６を過度に肉薄に形
成すると、この回転コア部１６が変形し易くなる一方、
回転コア部１６の軸線方向の座屈強度が低下して破損等
の原因となる。この点について、上記の射出成形金型で
は、回転コア部１６の軸線方向の長さＬ１と固定コア部
１５の軸線方向の長さＬ２とを、Ｌ１＜Ｌ２の関係と
し、回転コア部１６の軸線方向の長さＬ１を比較的小寸
法に抑さえているので回転コア部１６の変形を抑さえる
ことができるとともに、座屈強度が弱まることが有効に
防止され、これにより、回転コア部１６の肉薄化の実現
に寄与している。

【００３４】さらに、上記の射出成形金型においては、
冷却通路２０が固定コア部１５の筒状部１８の外周面に
形成された溝とされ、該溝の開口面が回転コア部１６の
内周面で閉塞された形態となっており、冷却通路２０内
を流通する冷却水は常に回転コア部１６の内周面に接し
た状態で流通する構成とされているので、冷却水が回転
コア部に直接当たり、効率良く冷却することができる。
この射出成形金型では、回転コア部１６を可及的に薄く
形成することが望ましいので、回転コア部１６に冷却通
路を設けることが難しくなるが、上記のように冷却通路
２０を設けることにより充分な冷却効果が得られる。

【００３５】また、本実施例では、負圧ポンプにより冷
却通路２０から冷却水排出通路２２内を通った冷却水が
負圧力をもって吸引されているので、冷却通路２０を形
成する溝と該溝を閉塞する回転コア部１６内周面との継
ぎ目から冷却水が漏れることを有効に防止することがで
きる。

【００３６】

【発明の効果】請求項１記載の射出成形金型によれば、
コアを製品から脱型させる際に、回転コア部のみを回転
させるので、回転コア部のキャビティ形成面のみが製品
内面と摺接する。したがって、従来例において、コア全
体を回転させてコアのキャビティ形成面全体が製品内面
全体と摺接することにより、製品内面全体に傷等の損傷
のおそれがあったのに比べて、製品内面に生じる損傷を
確実に減少させることができる。

【００３７】また、請求項２記載の射出成形金型では、
回転コア部の軸線方向の長さＬ１と固定コア部の軸線方
向の長さＬ２とが、Ｌ１＜Ｌ２の関係とされ、回転コア
部の軸線方向の長さＬ１が比較的小寸法に抑さえられて
いるので、回転コア部を肉薄とした場合の該回転コア部
の変形および座屈強度の低下を有効に防止することがで
きる。

【００３８】請求項３記載の射出成形金型においては、
冷却通路が固定コア部の外周面に形成された溝とされ、
該冷却通路内を流通する冷却水が回転コア部の内周面に
接して流通する構成とされているので、冷却水が回転コ
ア部に直接当たり、効率良く冷却することができる。

【００３９】また、負圧ポンプにより、冷却通路の終端
部側から冷却水が負圧力をもって吸引されているので、
冷却通路を形成する溝と該溝を閉塞する回転コア部の内
周面との継ぎ目から冷却水が漏れることを有効に防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す要部断面図である。

【図２】本発明の一実施例を示す断面図である。

【図３】本発明の一実施例を構成するベアリングの平面
図である。

【符号の説明】

１……固定金型 ２……可動金型 ３……キャビティ形成部材 ９……キャビティ １０……射出ノズル １１……コア １５……固定コア部 １６……回転コア部 １９……キャビティ形成面 １９ｂ……雌ねじ形成面 ２０……冷却通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２９Ｌ 1:00

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャビティ形成部材を有する固定金型
   と、 前記キャビティ形成部材に接合自在なコアを有する可動
   金型とを有し、 型締め時に前記キャビティ形成部材とコアとの間に内面
   が雌ねじ部とされた筒状壁部を有する製品成形用のキャ
   ビティが形成される射出成形金型であって、前記キャビ
   ティ形成部材には、前記キャビティ内に樹脂を注入する
   ための射出ノズルが設けられ、 前記コアは、円柱状または円筒状の固定コア部と、 この固定コア部の外周に回転自在に装着された円筒状の
   回転コア部とを有し、 これら固定コア部、回転コア部の軸線方向の一端部側に
   キャビティ形成面が形成されるとともに該回転コア部外
   周面に前記雌ねじ部を形成する雌ねじ形成面が形成され
   ていることを特徴とする射出成形金型。
2. 【請求項２】 請求項１記載の射出成形金型において、 前記回転コア部の軸線方向の長さＬ１と、前記固定コア
   部の軸線方向の長さＬ２とが、Ｌ１＜Ｌ２の関係とされ
   ていることを特徴とする射出成形金型。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の射出成形金型に
   おいて、 前記固定コア部内に冷却水を流通させる冷却通路が形成
   され、 前記冷却通路が前記固定コアの外周面に形成された溝と
   されて、 該冷却通路内を流通する冷却水が前記回転コア部の内周
   面に接して流通する構成とされ、 かつ、該冷却通路の終端部側に、該冷却通路内を流通す
   る冷却水を負圧引きする負圧源が接続されていることを
   特徴とする射出成形金型。