JPH09207137A - インサート金具自動調芯金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インサート金具８１を成形部キャビティｃ内
で確実に調芯保持すると共に、インサート金具８１のセ
ット作業の容易性を損なわない。 【解決手段】 型閉めの際には、可動側受け板５が可動
側型板２の背面に接触され、調芯コア５３が可動側型板
２に形成されたコア型２１への挿入方向に前進するの
で、コア型２１に放射方向に挿入された複数の調芯ピン
２３の頭部２３ａが調芯コア５３のテーパ状の先端外周
面５３の大径側へ乗り上がって外径側へ押し出され、コ
ア型２１の外周のインサート金具８１を調芯拘束する
（図１Ａ）。また、型開き終了の際には、可動側受け板
５が可動側型板２の背面から離れ、これに伴って調芯コ
ア５３がコア型２１に対して抜き出し方向に後退移動す
るので、調芯ピン２３がコイルスプリング２４の付勢力
により内径側へ変位してインサート金具８１の拘束を解
除する（図１Ｂ）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、環状のインサート
金具が同心的に一体接合された合成樹脂又はエラストマ
等の環状製品を得るためのインサート成形用金型であっ
て、インサート金具の調芯機構を備えたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】環状のインサート金具が同心的に一体化
された合成樹脂製品の典型的な例としては、例えば図９
に示すようなステータ１００がある。この種のステータ
１００は、自動変速機の内部に回転自在に装着され、環
状の合成樹脂製本体１０１に形成されたスクリュ羽根１
０２の軸流ポンプ作用によって、変速機内部に潤滑油の
流れを生じさせるものであり、前記本体１０１の内周に
はワンウェイクラッチの金属製アウターレース１０３が
一体的にインサートされている。

【０００３】上述のステータ１００は、従来から、図１
０に一部を示すようなインサート成形用金型２００を用
いて射出成形されている。すなわちこのインサート成形
用金型２００は、固定側型板２０１と、これに密接衝合
される可動側型板２０２とのパーティング面ＰＬに、ラ
ンナｂを介してスプルａに連通する成形部キャビティｃ
が形成される。そして前記ステータ１００の射出成形に
際しては、可動側型板２０２側に成形部キャビティｃの
内周に位置して設けられたコア型２０２ａの外周面に、
まずインサート金具（アウターレース）１０３をセット
し、固定側型板２０１と可動側型板２０２とを型閉めし
た後、射出ノズル（図示省略）から溶融樹脂材料をスプ
ルａ及びランナｂを介して成形部キャビティｃ内に射出
する。成形部キャビティｃ内の樹脂材料は、架橋硬化と
共にインサート金具１０３に一体接合される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術によれ
ば、成形部キャビティｃに対するインサート金具（アウ
ターレース）１０３の調芯すなわち芯合わせは、このイ
ンサート金具１０３の内周面とコア型２０２ａの外周面
との間のクリアランス管理によって行われているが、こ
のクリアランスを小さくすると、コア型２０２ａへのイ
ンサート金具１０３のセットが困難になってしまうた
め、インサート金具１０３の挿入作業の容易性を確保す
るには、前記クリアランスをある程度大きくする必要が
ある。したがって、このクリアランスの存在による成形
部キャビティｃとインサート金具１０３の軸芯の僅かな
ずれの発生が避けられず、合成樹脂性本体１０１とイン
サート金具１０３との同心度が損なわれて回転時の振れ
を発生する問題が指摘される。またこのため、従来は成
形品を離型した後、その外周をチャックしてインサート
金具１０３の内周を機械加工するか、あるいはインサー
ト金具１０３の内周をチャックして本体１０１の外周面
を機械加工するといった、製品の同心性を回復するため
の後加工が必要であった。

【０００５】本発明は、上記のような事情のもとになさ
れたもので、その技術的課題とするところは、インサー
ト金具を成形部キャビティ内で確実に調芯すると共に、
成形部キャビティへのインサート金具のセット作業の容
易性を損なうことのない調芯機構を備えた金型を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した技術的課題を有
効に解決するための手段として、本発明に係るインサー
ト金具自動調芯金型は、成形部キャビティの内周側にあ
ってインサート金具が外挿されるコア型の軸心部に、先
端外周面が先細り形状に形成された調芯コアが軸方向移
動自在に挿入され、前記コア型にその軸心部を中心とす
る放射方向移動可能に複数の調芯ピンが挿入されると共
に、この調芯ピンが前記軸心部へ向けて付勢されてその
頭部が前記調芯コアの先端外周面に接触され、前記調芯
コアは型閉め時にコア型内へ前進して各調芯ピンの先端
を前記コア型の外周面から突出させ、型開き終了時に後
退して各調芯ピンの先端を前記コア型の外周面から没入
させるものである。

【０００７】本発明の金型によれば、コア型の軸心部へ
の挿入方向へ調芯コアが前進した場合は、前記コア型に
放射方向に挿入された各調芯ピンの頭部が調芯コアの先
細り形状を呈する先端外周面の大径側へ乗り上がるの
で、各調芯ピンがコア型の外径方向へ押し出されてその
先端がコア型の外周面から突出し、調芯コアが後退した
場合は、前記頭部が前記調芯コアの先端外周面における
小径側へ接触することになるので、コア型の軸心部へ向
けて付勢された各調芯ピンは内径方向へ移動してその先
端がコア型の外周面から没入する。そして、調芯コアの
前進動作は型閉め時に同期されているので、これに伴い
外径方向に押し出される各調芯ピンの先端が、型閉めに
先行してコア型の外周にセットされたインサート金具の
内周面に接触し、これによって、インサート金具は型閉
めと同時にコア型に対して自動的に調芯され、拘束され
る。また、調芯コアの後退動作は型開き終了時に同期さ
れているので、型開き終了後の製品離型工程において
は、各調芯ピンの先端がコア型内へ没入して成形品内周
のインサート金具の内周面に対する拘束を解除し、離型
動作を妨げない。

【０００８】上記動作において、調芯コアの前進動作及
びこれに伴うインサート金具に対する調芯ピンの調芯拘
束動作を型閉め時に同期させ、また、調芯コアの後退動
作及びこれに伴うインサート金具への調芯ピンの拘束解
除動作を型開き終了時に同期させるための好ましい構成
としては、固定側型板と、この固定側型板に対して軸方
向移動自在に組み合わされて成形部キャビティを形成す
る可動側型板とを備え、前記可動側型板がその背後の可
動側受け板に所定の可動範囲での軸方向相対移動を許容
された状態で連結され、前記固定側型板と可動側型板と
の互いの型開き距離がリンク部材を介して一定に制限さ
れ、コア型が前記可動側型板に形成され、調芯コアが前
記可動側受け板に固定される。

【０００９】この構成によれば、固定側型板に対して可
動側型板を型閉めすると、可動側受け板が可動側型板の
背面に接触され、この可動側受け板に固定された調芯コ
アが可動側型板に形成されたコア型への挿入方向に前進
するので、インサート金具に対する各調芯ピンの調芯拘
束動作を型閉めに同期させることができる。また、固定
側型板に対して可動側型板を型開きすると、この可動側
型板が所定の型開き距離に達してリンク部材により型開
き方向の移動が制限された時点で、その後も型開き方向
への移動が継続される可動側受け板が可動側型板の背面
から離れ、これに伴って、調芯コアがコア型に対して抜
き出し方向に後退移動するので、インサート金具に対す
る各調芯ピンの拘束解除動作を型開き終了時に同期させ
ることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１乃至図８は、本発明に係るイ
ンサート金具自動調芯金型の好ましい一実施形態を示す
ものである。なお、以下の説明で用いられる「軸方向」
とは、金型の開閉方向、すなわち各図における左右方向
をいう。

【００１１】図１乃至図８に示される実施形態におい
て、参照符号１は固定側型板、２はこの固定側型板１に
軸方向移動自在に組み合わされる可動側型板である。固
定側型板１は固定側取付板３に取り付けられており、こ
の固定側型板１及び固定側取付板３を軸方向に貫通して
設けられたスプルブッシュ４によって、図４に示す射出
ノズル９からの溶融樹脂材料Ｐの供給口となるスプルａ
が形成されている。固定側型板１に対する可動側型板２
の対向面（パーティング面ＰＬ）にはコア型２１が形成
されており、図３に示す型閉め状態において、このコア
型２１と固定側型板１との間にはランナｂ及びこのラン
ナｂを介してスプルａと連通する環状の成形部キャビテ
ィｃが形成されるようになっている。コア型２１は、こ
のコア型２１の外周にセットされるインサート金具８１
の内周面よりも僅かに小径に形成されている。

【００１２】可動側型板２は、その背後（固定側型板１
と反対側）に配置された可動側受け板５にリンクボルト
５１によって連結されており、前記可動側受け板５は、
スペーサブロック６１を介して図示されていないボルト
により可動側取付板６に取り付けられている。可動側受
け板５には、成形部キャビティｃの外周側の位置で可動
側型板２を貫通して固定側型板１側へ突出した位置決め
ピン５２が設けられており、この位置決めピン５２は、
固定側型板１に開設された位置決め孔１１に挿入される
ことによって、型閉め時における固定側型板１と可動側
型板２との互いの調芯がなされるようになっている。

【００１３】スペーサブロック６１を介して互いに離れ
ている可動側受け板５と可動側取付板６との間の空間に
はエジェクタプレート７が軸方向移動自在に設けられて
いる。このエジェクタプレート７には、可動側受け板５
及び可動側型板２を軸方向に貫通して先端が成形部キャ
ビティｃ内に突没されるエジェクタピン７１が固定され
ている。

【００１４】固定側型板１の外側端部には、可動側型板
２、可動側受け板５等を含む可動側の部品群の外側端部
位置へ向けて軸方向に延びるリンクプレート１２が固定
されている。このリンクプレート１２には、その長手方
向に延びる長孔１２ａが形成されている。一方、可動側
型板２の外側端部にはリンクピン２２が突設されると共
に、前記リンクプレート１２の長孔１２ａにその長手方
向移動自在に係合されている。

【００１５】このリンクプレート１２とリンクピン２２
は、可動側取付板６の後退動作によって固定側型板１か
ら可動側型板２を後退させ、型開きさせて行った時に、
図６に示すように、可動側型板２の後退移動と共にリン
クプレート１２の長孔１２ａ内を移動するリンクピン２
２がやがて前記長孔１２ａの先端１２ｂと干渉すること
によって、固定側型板１と可動側型板２との互いの型開
き距離Ｌを一定に制限するものである。

【００１６】可動側受け板５に螺合固定されたリンクボ
ルト５１は、その頭部座面５１ａが可動側型板２を緊結
した状態にはなく、可動側型板２とその背後の可動側受
け板５は、このリンクボルト５１を介して所定の可動範
囲ΔＬでの軸方向相対移動が許容された状態に連結され
ている。また、可動側取付板６は、Ｌ＋ΔＬに相当する
距離を軸方向往復動作されるようになっている。したが
って、リンクピン２２がリンクプレート１２の長孔１２
ａの先端１２ｂに干渉することによって可動側型板２の
型開き動作が制限された後も、可動側取付板６が後退動
作を継続することによって、可動側受け板５が可動側型
板２の背面から可動距離ΔＬだけ開離される。

【００１７】図１に最も明瞭に示されるように、可動側
型板２のコア型２１の軸心部には、先端外周面５３ａが
先細りのテーパ状に形成された調芯コア５３が軸方向移
動自在に挿入されており、この調芯コア５３の基端部５
３ｂは可動側受け板５に固定されている。また、前記コ
ア型２１にはその軸心部を中心とする放射状に、複数の
調芯ピン２３が半径方向移動可能な状態で挿入されてい
る。この調芯ピン２３は、前記コア型５３の軸心部側を
向いた頭部２３ａが、前記調芯コア５３のテーパ状の先
端外周面５３ａに接触されており、その接触面は、調芯
コア５３の先端外周面５３ａのテーパ角度に対応した傾
斜面をなしている。前記頭部２３ａにはコイルスプリン
グ２４が当接配置され、このコイルスプリング２４によ
って、前記各調芯ピン２３は、調芯コア５３の先端外周
面５３ａと常時接触されるようにコア型２１の軸心側へ
向けて弾性的に付勢されている。

【００１８】図１（Ａ）に示すように、可動側受け板５
が可動側型板２の背面に密接することによって、調芯コ
ア５３がコア型２１に対する挿入限度位置まで前進した
状態では、調芯ピン２３の頭部２３ａが調芯コア５３の
先細りテーパ状を呈する先端外周面５３ａの大径側に乗
り上がって、コア型２１の外径側へ向けて押し出された
状態にある。調芯ピン２３は、この状態において先端２
３ｂがコア型２１の外周面から僅かに突出する長さとな
っている。また、図１（Ｂ）に示すように、可動側受け
板５が先に述べたリンクボルト５１による可動範囲ΔＬ
だけ可動側型板２の背面から離れることによって、調芯
コア５３がコア型２１に対する後退位置にある状態で
は、各調芯ピン２３は、その頭部２３ａがコイルスプリ
ング２４の付勢力によって調芯コア５３の先端外周面５
３ａの小径側に接触されているので、コア型２１の軸心
側へ変位しており、先端２３ｂはコア型２１の外周面か
ら没入した状態になる。

【００１９】以上の構成を備えるインサート金具自動調
芯金型を用いて、内周に環状のインサート金具８１が同
心的に一体化された例えば図９に示すステータ１００等
のような環状の合成樹脂製品８を成形する工程を、その
工程順に説明する。

【００２０】まず図２は、固定側型板１と可動側型板２
とを型開きした状態において、可動側型板２のコア型２
１の外周に、インサート金具８１を外挿する工程を示す
ものである。先に述べたように、コア型２１は、インサ
ート金具８１の内周面よりも僅かに小径であり、また、
この型開き状態では、可動側受け板５が可動側型板２の
背面から可動距離ΔＬだけ離れていることによって調芯
コア５３が後退位置にあり、図１（Ｂ）に示すように各
調芯ピン２３はコア型２１の軸心側へ変位してその先端
２３ｂがコア型２１の外周面から没入した状態にあるた
め、コア型２１へのインサート金具８１のセットを容易
に行うことができる。

【００２１】次に図３は、可動側取付板６を前進動作さ
せることによって、固定側型板１と可動側型板２とを型
閉めした状態を示す。この型閉め状態では、固定側型板
１と可動側型板２の互いのパーティング面ＰＬには、コ
ア型２１の外周側に、ランナｂを介してスプルａと連通
した環状の成形部キャビティｃが形成される。

【００２２】この型閉めに至る過程では、可動側取付板
６によって可動側受け板５が可動側型板２の背面に押し
付けられ、これに伴って、可動側受け板５に固定されて
いる調芯コア５３が可動側型板２のコア型２１に対して
相対的に距離ΔＬだけ前進移動する。したがって図１
（Ａ）に示すように、放射状に配置された複数の調芯ピ
ン２３は、それぞれの頭部２３ａが調芯コア５３の先細
りテーパ状を呈する先端外周面５３ａの大径側に乗り上
がり、コイルスプリング２４の付勢力に抗して外径側へ
互いに等距離だけ押し出され、その先端２３ｂがコア型
２１の外周面から突出してインサート金具８１の内周面
に圧接する。このため、インサート金具８１は型閉めと
同時にコア型２１に対する調芯が自動的に行われ、前記
調芯ピン２３によって内周側から拘束される。

【００２３】次に図４に示すように、射出機の射出ノズ
ル９の先端をスプルブッシュ４のスプル開口に衝合し、
この射出ノズル９から、溶融樹脂材料Ｐを、図３に示す
スプルａ及びランナｂを介して成形部キャビティｃへ射
出する。成形部キャビティｃ内に賦形された樹脂材料Ｐ
は、その架橋硬化に伴って、コア型２１の外周のインサ
ート金具８１に一体接合される。

【００２４】樹脂材料が硬化するのに必要な所定の時間
が経過したら、図５に示すように、可動側取付板６を軸
方向後退移動させることによって型開きを行う。この型
開きに際しては、成形部キャビティｃ内で硬化しインサ
ート金具８１に一体化された製品本体８と、スプルａ及
びランナｂ内部で硬化した部分８ａ，８ｂとからなる成
形体８’は、固定側型板１から離れて行く可動側型板２
に取り付いている。

【００２５】上記型開きの過程では、可動側型板２の後
退移動に伴って、この可動側型板２の外側端部に突設さ
れたリンクピン２２が、固定側型板１の外側端部から延
びるリンクプレート１２の長孔１２ａ内をその先端１２
ｂ側へ向けて移動し、やがて図６に示すように、リンク
ピン２２が前記先端１２ｂに干渉するので、固定側型板
１に対する可動側型板２の型開き距離Ｌが一定に制限さ
れる。そして、これによって可動側型板１が停止した後
も、可動側受け板５は、図７に示すように、可動側取付
板６によって、可動範囲ΔＬだけ後退移動が継続される
ため、可動側型板２の背面から可動側受け板５が離れ、
これに伴って、可動側受け板５と一体の調芯コア５３が
可動側型板２のコア型２１からの抜け出し方向へΔＬだ
け後退移動する。したがって、各調芯ピン２３は、図１
（Ｂ）に示すように、コア型２１の軸心側へ変位してそ
の先端２３ｂがコア型２１の外周面から没入し、インサ
ート金具８１に対する拘束状態を解除する。また、後退
を規制された可動側型板２に対して、他の可動側部品群
が一体的に前記可動範囲ΔＬだけ後退移動されることに
よって、エジェクタピン７１も後退し、その先端が成形
部キャビティｃ内の製品本体８から分離される。

【００２６】上記型開きが終了したら、図８に示すよう
に、後退位置にあったエジェクタプレート７が前進移動
され、これに伴ってエジェクタピン７１の先端が成形部
キャビティｃ内へ進出して、成形体８’における製品本
体８を突き出す。この時点では、先に述べたように、調
芯ピン２３によるインサート金具８１の拘束状態が解除
されているので、成形体８’は容易に離型される。

【００２７】離型後は、次の成形サイクルに移行し、す
なわち図２に示すインサート金具８１のセット工程から
の一連の工程が繰り返される。

【００２８】

【発明の効果】本発明に係るインサート金具自動調芯金
型によると、次のような効果が実現される。 (1) 型閉め時に、コア型に内挿された調芯ピンが外径方
向へ押し出されてコア型外周のインサート金具を自動的
に調芯状態に拘束するので、成形部キャビティとインサ
ート金具の芯ずれによって製品の同心度が損なわれるこ
とがなく、製品の同心度を回復するための後加工が不要
となる。 (2) 成形部キャビティに対するインサート金具の調芯の
ためにコア型とインサート金具とのクリアランスを小さ
くする必要がないので、インサート金具のセット作業及
び製品離型の容易性が損なわれない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るインサート金具自動調芯金型の好
ましい一実施形態の要部断面図で、（Ａ）はインサート
金具に対する調芯拘束状態、（Ｂ）は拘束解除状態を示
すものである。

【図２】上記実施形態において、コア型の外周にインサ
ート金具を外挿する工程を示す説明図である。

【図３】上記実施形態において、型閉めと共にインサー
ト金具を調芯拘束する工程を示す説明図である。

【図４】上記実施形態において、溶融樹脂材料の射出工
程を示す説明図である。

【図５】上記実施形態において、型開き開始過程を示す
説明図である。

【図６】上記実施形態において、固定側型板と可動側型
板との型開き距離が制限された状態を示す説明図であ
る。

【図７】上記実施形態において、型開き終了と共にイン
サート金具に対する拘束を解除する工程を示す説明図で
ある。

【図８】上記実施形態において、成形体の離型工程を示
す説明図である。

【図９】環状のインサート金具が同心的に一体化された
合成樹脂製品の一例としてのステータを示す断面図であ
る。

【図１０】従来技術による金型を示す部分的な断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 固定側型板 １１ 位置決め孔 １２ リンクプレート １２ａ 長孔 ２ 可動側型板 ２１ コア型 ２２ リンクピン ２３ 調芯ピン ２３ａ 頭部 ２３ｂ 先端 ２４ コイルスプリング ３ 固定側取付板 ４ スプルブッシュ ５ 可動側受け板 ５１ リンクボルト ５２ 位置決めピン ５３ 調芯コア ５３ａ 先端外周面 ６ 可動側取付板 ６１ スペーサブロック ７ エジェクタプレート ７１ エジェクタピン ８ 製品本体 ８’ 成形体 ８１ インサート金具 ａ スプル ｂ ランナ ｃ 成形部キャビティ Ｐ 溶融樹脂材料

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 成形部キャビティ（ｃ）の内周側にあっ
   てインサート金具（８１）が外挿されるコア型（２１）
   の軸心部に、先端外周面（５３ａ）が先細り形状に形成
   された調芯コア（５３）が軸方向移動自在に挿入され、 前記コア型（２１）にその軸心部を中心とする放射方向
   移動可能に複数の調芯ピン（２３）が挿入されると共
   に、この調芯ピン（２３）が前記軸心部へ向けて付勢さ
   れてその頭部（２３ａ）が前記調芯コア（５３）の先端
   外周面（５３ａ）に接触され、 前記調芯コア（５３）は型閉め時にコア型（２１）内へ
   前進して各調芯ピン（２３）の先端（２３ｂ）を前記コ
   ア型（２１）の外周面から突出させ、型開き終了時に後
   退して各調芯ピン（２３）の先端（２３ｂ）を前記コア
   型（２１）の外周面から没入させることを特徴とするイ
   ンサート金具自動調芯金型。
2. 【請求項２】 請求項１の記載において、 固定側型板（１）と、 この固定側型板（１）に対して軸方向移動自在に組み合
   わされて成形部キャビティ（ｃ）を形成する可動側型板
   （２）を備え、 前記可動側型板（２）がその背後の可動側受け板（５）
   に所定の可動範囲（ΔＬ）での軸方向相対移動を許容さ
   れた状態で連結され、 前記固定側型板（１）と可動側型板（２）との互いの型
   開き距離（Ｌ）がリンク部材（１２，２２）を介して一
   定に制限され、 コア型（２１）が前記可動側型板（２）に形成され、 調芯コア（５３）が前記可動側受け板（５）に固定され
   たことを特徴とするインサート金具自動調芯金型。