JP2009241434A - シリンダーユニット及び該ユニットを用いた金型装置 - Google Patents

Abstract

【課題】金型交換及び解体時のエジェクターピン着脱に要する時間の短縮化と、金型トータルコストの低減化を図り、金型の熱ひずみにも追従可能で、射出成形品品質及び生産性の向上を可能にしたシリンダーユニット及び金型装置を提供する。
【解決手段】射出成形後の金型５０内のキャビティ５４から成形品Ｑを突き出すシリンダーユニット１０であり、下端部１ａがエジェクタープレート５５に係合するコアピン５と、コアピン５を同心状に包囲し、その軸方向にスライド可能なスリーブ１と、両部材の軸方向とは直交する方向に両部材を貫通して遊嵌され、スリーブに設けられた長孔１ｅ内を移動可能なストッパーピン４と、ストッパーピン４とスリーブ１との間に装着されたコイルバネ２とから成り、スリーブ１の下端部１ｄをエジェクタープレート５５の表面方向に位置拘束されることなく当接させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、射出成形後の金型内のキャビティから成形品を突き出すシリンダーユニット（別名として「エジェクターユニット」ともいう。）及び該ユニットを用いた金型装置に関する。

従来より、射出成形後の金型内のキャビティに固着した成形品を突き出す手段として、エジェクターピンが用いられ、種々の形式のものが提案されている（例えば特許文献１、２参照）。

そして、これらエジェクターピンの金型に対する上昇及び下降の駆動手段として、通常、エジェクタープレートが用いられる。かかるエジェクタープレートを用いたエジェクターピンの駆動手段の構成はほぼ共通しており、代表的な構成として、図１０の特許文献１に記載のものが知られている。

図１０に記載の通り、この図に記載のものは、要するに金型装置６０が、樹脂注入口であるスプルーブッシュ６１を有する固定側の上型６２と、接合面６３にキャビティ６４、スペーサブロック６６、ガイドピン６７及び取付座６８から成る可動側を有する下型６５とから成る。

そして、成形品Ｑの一部であるボスＢの両側の下型６５内に貫通して設けられた二本のエジェクターピン６９に対し、その駆動手段として、エジェクターピン６９の基端部６９ａを拡径部とし、これを上下から上部エジェクタープレート７０と、下部エジェクタープレート７１とで挟持してボルト７２で一体化したものを用いている。そして、これら構成から成る駆動手段を、スペーサブロック６６と取付座６８間に立設したガイドピラー７３に沿って上下動させている。

そして、成形品Ｑの離型の際には、図の如く下型６５のキャビティ６４内に溶融樹脂が注入され、硬化した成形品Ｑに対し、ボスＢの両側に位置する二本のエジェクターピン６９が、図示しない射出成形機の油圧ユニットで駆動される上記駆動手段によって突き上げられることにより、成形品Ｑを離型しており、他の特許文献に記載のものについてもそれらの構成と作用はほぼ同様である（例えば特許文献２参照）。
特開２００２−２１０７８７号公報（段落０００３〜０００５、図３参照） 特開昭６２−７７９１５号公報（第２頁右上欄、第２図参照）

しかしながら、このエジェクターピン６９の駆動手段は、次の問題点がある。

まず、エジェクターピン６９の駆動手段の構造が非常に複雑化していることである。

すなわち、駆動手段の構成部材として、取付座６８、上部エジェクタープレート７０、下部エジェクタープレート７１、これらの締結部材７２及びガイドピラー７３等の多くの部材を必要とし、金型交換、解体又は新たなエジェクターピンへの交換の際には、上部エジェクタープレート７０にいちいち新たなエジェクターピン固定用の孔を明けねばならず、組み立て解体に時間を要するばかりか、これがために生産性の低下、金型重量の増大化及びこれに伴う金型トータルコストの増大化を招いていた。

最近では、金型の解体組み立てに要する時間と金型コストの節約を目的として、キャビティ周りのみを金型本体から着脱可能なカセット方式とした金型が存在するが、上記のような解体、組み立てに時間を要するエジェクターピン構成では、これが原因となって金型作業全体の生産性低下を招いていた。

次に、上下金型６２、６５に発生する熱ひずみの追従性の問題である。

金型装置６０は一般にキャビティ６４付近が２００℃程度の高温になるに対し、エジェクターピン６９の駆動部はこれよりも低温であるため、上下金型６２、６５からの熱応力の影響を受けるが、上記のようなエジェクターピン基端部６９ａを完全に拘束した状態では、上下金型にエジェクターピン６９に繰り返し熱応力による熱ひずみが発生し、金型変形や樹脂漏れが生じる。

そこで、本発明は、このような問題点を解消すべく、エジェクターピン基端部回りの構成を強度確保を前提として極力簡素化することにより、金型交換及び解体時のエジェクターピン着脱に要する時間の短縮化と、金型トータルコストの低減化を図り、また、金型の熱ひずみにも容易に追従可能で、射出成形品品質及び生産性の向上をも可能にしたシリンダーユニット及び該ユニットを用いた金型装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、射出成形後の金型内のキャビティから成形品を突き出すシリンダーユニットであって、先端部が前記金型のキャビティ内に位置し、下端部がスリーブに嵌まり込んでいる所定長さを有するコアピンと、該コアピンを同心状に包囲し、前記コアピンの軸方向にスライド可能な筒体であり、前記エジェクタープレートの上昇により先端部を前記コアピンの先端部から突き出して射出成形後の成形物を突き出すスリーブと、該スリーブの略中間部であって、かつ、前記コアピンの下端部近傍において、両部材の軸方向と直交する方向に両部材を貫通して遊嵌されるとともに、該スリーブの軸線方向に沿って設けられた長孔内を移動可能なストッパーピンと、該ストッパーピンと前記スリーブとの間に装着され、前記スリーブの先端部を前記コアピンの先端部から遠ざける方向に付勢するコイルバネとから成り、前記スリーブの下端部を、前記エジェクタープレートに対して、該エジェクタープレートの表面方向に位置拘束されることなく、当接させたことを特徴とする。

請求項２の発明は、射出成形後の金型内のキャビティから成形品を突き出すシリンダーユニットであって、先端部が前記金型のキャビティ内に位置し、下端部がエジェクタープレートに係合し、エジェクタープレートの上昇により前記成形品を突き出す所定長さを有するコアピンと、該コアピンの略中間部において該コアピンの軸方向とは直交する方向に貫通して遊嵌されるとともに、該コアピンの軸線方向に沿って設けられた長孔内を移動可能なストッパーピンと、前記コアピンと前記ストッパーピンとの間に装着され、前記コアピンの先端部を前記コアピンの先端部から遠ざける方向に付勢するコイルバネとから成り、前記コアピンの下端部を、前記エジェクタープレートに対して、該エジェクタープレートの表面方向に位置拘束されることなく、当接させたことを特徴とする。

請求項３の発明は、射出成形後の金型内のキャビティに設けられた中子を突き出す傾斜コアロッドを有するシリンダーユニットであって、前記中子と、先端部が前記中子に係合し、下端部がエジェクタープレートに係合し、これら両部を貫通する軸心が金型接合面に対して傾斜している所定長さを有する傾斜コアロッドと、該傾斜コアロッドと同芯状に装着され、該傾斜コアロッドの全体を前記エジェクタープレート方向に付勢するコイルバネとから成り、前記傾斜コアロッドの下端部を、前記エジェクタープレートに対して、該エジェクタープレートの表面方向に位置拘束されることなく、当接させたことを特徴とする。

請求項４の発明は、上型と下型の接合面にキャビティを有する金型と、前記キャビティの下方に位置するシリンダーユニットと、該シリンダーユニットの下方に位置し、射出成形後に前記シリンダーユニットを前記キャビティ方向に上昇させて成形品を突き出すエジェクタープレートとから成る金型装置であって、前記シリンダーユニットとして、請求項１又は請求項２記載のシリンダーユニットを用い、前記下型内に該ユニットのスリーブ又はコアピンを前記キャビティ方向にスライド可能に装着すると共に、該ユニットのストッパーピンを金型下面に遊嵌させ、前記スリーブ又はコアピンの下端に前記エジェクタープレート当接させたことを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項４に記載の金型装置において、請求項３のシリンダーユニットが、下型とエジェクタープレートとの間に装着されていることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項４又は請求項５に記載の金型装置を用い、該金型装置のシリンダーユニットに用いるコイルバネとして、請求項１に記載のシリンダーユニットのコアピン先端部における溶融樹脂の受圧圧力が射出成形圧力よりも低くなる関係のバネ定数を有するものを装着し、コイルバネのバネ定数を適宜のものに交換することで、突出長さが所望長さ（Ｌ）の突起部を有する射出成形品を製造することを特徴とする射出成形品の製造方法である。

請求項１の発明は、シリンダーユニットを、コアピンと、このコアピンを同心状に包囲するスリーブと、スリーブの軸線方向に沿って設けられた長孔内を移動可能なストッパーピンと、ストッパーピンとスリーブとの間に装着されたコイルバネとで構成し、特にスリーブの下端部をエジェクタープレートに対して、当該プレートの表面方向に位置拘束されることなく当接させたので、エジェクターピン基端部回りの構成が非常に簡素化、かつ合理化される。

よって、本発明のユニットは、従来技術がエジェクターピン基端部回りに使用していた取付座、上部及び下部エジェクタープレートと、両プレートの固定化部材及びガイドピラー等のエジェクターピン駆動部材が一切不要になり、金型交換及び解体時におけるエジェクターピン着脱に要する時間が格段に短縮され、射出成形品の生産性が向上すると共に、金型トータルコストの低減化が可能になる。

また、エジェクターピンの基端部がエジェクタープレートに対して、何ら拘束されていないので、金型の熱ひずみにも容易に追従可能なユニットが得られる。

さらに、本発明のユニットは、前述したようにエジェクタープレートからの着脱が格段に容易であるため、同一型でのユニットの繰り返し使用が容易であることは勿論、他の金型装置のユニットとしても活用でき、金型コスト低減に繋がる。

請求項２の発明は、請求項１の発明のシリンダーユニットからスリーブを省略し、コアピンの下端部をエジェクタープレートに対して、エジェクタープレートの表面方向に位置拘束されることなく当接させたユニットとしたので、より一層、エジェクターピン基端部回りの構成が簡素化、かつ合理化され、射出成形品の生産性と、金型トータルコストの低減化が可能になる。

請求項３の発明は、請求項１の発明の効果に加え、シリンダーユニットを、軸心が金型接合面に対して傾斜している所定長さを有する傾斜コアロッドと、このロッドをエジェクタープレート方向に付勢するコイルバネとで構成し、傾斜コアロッドの下端部をエジェクタープレートに対して、エジェクタープレートの表面方向に位置拘束されることなく当接させたので、アンダーカットを有する成形金型においても、上記ユニットと同様の作用効果を確保した状態で適用できる。

また、傾斜コアロッドには、金型表面に対して傾斜しているために、射出成形時及びロッド駆動時に曲げ作用が働くが、コイルバネがこれら応力に対する反力として働くので、傾斜コアロッドの変形を効果的に防止できる。

請求項４の発明は、上下型を有する金型に、請求項１又は請求項２記載のシリンダーユニットを組み込むと共に、下型内にユニットのスリーブ又はコアピンをキャビティ方向にスライド可能に装着し、ストッパーピンを金型下面に遊嵌し、スリーブ又はコアピンの下端をエジェクタープレートに対して、エジェクタープレートの表面方向に位置拘束されることなく当接させたので、請求項１〜３の発明の効果に加え、従来技術がエジェクターピン基端部回りに使用していた取付座、上部及び下部エジェクタープレートと両プレートの固定化部材及びガイドピラー等のエジェクターピン駆動部材が一切不要になり、エジェクターピン基端部回りの構成が非常に簡素化、かつ合理化された金型装置が得られる。

よって、本発明の金型装置は、金型交換及び解体時におけるエジェクターピン着脱に要する時間が格段に短縮され、射出成形品の生産性が向上すると共に、金型トータルコストの低減化も可能になる。

また、上下型が熱ひずみにより変形してもエジェクターピンの基端部は、エジェクタープレート上をその表面方向にスライド可能であるので、容易に熱変形に追従可能であり、樹脂漏れ、変形等の少ない精度の高い成形品が得られる。また、金型破損が少なくなり、金型寿命の延長化にも繋がる。

請求項５の発明は、請求項４に記載の金型装置において、請求項３のシリンダーユニットが下型とエジェクタープレートとの間に装着されているので、上記金型装置と傾斜コアロッドの長所を併有する金型装置が得られる。

請求項６の発明は、請求項４又は請求項５に記載の金型装置のシリンダーユニットに代えて、請求項１に記載のシリンダーユニットを装着すると共に、該シリンダーユニットに用いるコイルバネとして、コアピン先端部における溶融樹脂の受圧圧力が、射出成形圧力よりも低くなる関係のバネ定数を有するものを装着し、射出成形時において、コアピン先端部におけるコイルバネの反発力が、射出成形圧力に基づく溶融樹脂の受圧力と平衡する位置を突出長さ（Ｌ）とする突起部を有する射出成形品の製造方法としたので、コイルバネのバネ定数を適宜のものに交換することで、突出長さが所望長さ（Ｌ）の突起部を有する射出成形品を容易に製造することができる。

以下、本発明の実施するための最良の形態をその実施例の図面を参照しながら説明する。

まず、図１〜図４を参照して本発明に係るシリンダーユニットの一例を説明する（なお、以下の説明において単に「ユニット」と略称する場合がある。）。

図１は、本発明に係るシリンダーユニット１０の一実施例の分解斜視図である。

図において、シリンダーユニット１０は、スリーブ１と、圧縮コイルバネ（以下、「コイルバネ」と略称する。）２と、座金３と、ストッパーピン４と、コアピン５とから成る。また、スリーブ１は、スリーブ基端部１Ａと、スリーブ本体部１Ｂと、小ねじ１Ｃとから成る。

これら構成部材を組み立てた図が図２（ａ）の正面図と、図２（ａ）のユニット１０をＡ−Ａ線方向から見た図２（ｂ）の縦断面図と、図２（ｂ）のユニット１０をＢ−Ｂ線方向から見た図２（ｃ）の横断面図である。

図２に基づいて各部材を詳細に説明すると、スリーブ基端部１Ａは、端部に拡径されたフランジ部１ａを有し、その上部は基端部１ａよりも細径の外径を有する筒状体である。また、スリーブ基端部１Ａの外周には、長孔１ｅが軸線に沿って形成されている。

スリーブ本体部１Ｂは、スリーブ基端部１Ａと同芯状に接続されて一体に構成される筒状体である。スリーブ基端部１Ａの先端部１ｂと、スリーブ本体部１Ｂの基端部１ｃとは、同一外径に加工されており、スリーブ本体部１Ｂの先端部１ｄは、基端部１ｃよりも細径にされている。そして、図２（ｃ）に示すように、スリーブ基端部１Ａの先端部１ｂと、スリーブ本体部１Ｂの基端部１ｃとは、いわゆるオスメスの関係に加工されて嵌合されており、子ねじ１Ｃで着脱可能に結合されている。着脱可能にしたのは、スリーブ本体部１Ｂが金型に応じて所定外径のものが必要であるに対し、スリーブ基端部１Ａはある程度共用化できるように交換可能にするためであり、勿論、着脱の構成は他の方法であっても良い。

一方、コアピン５は、後述する図５に記載されているように、その先端部５ａを金型５０のキャビティ５４内に位置させ、射出成形品Ｑの中子を兼用したエジェクターとして使用するもので、本図のものは成形品Ｑの一部であるボス部Ｂの形成用のために丸棒状に形成されている。

コアピン５は、スリーブ１の内部をその軸線方向に進退することができ、かつ、スリーブ本体部１Ｂの内径とコアピン５の外径とは、スリーブ１内周面とコアピン５の外径との間に溶融樹脂が射出圧力により侵入しない程度の公差に仕上げられている。

ストッパーピン４は、コアピン５をスリーブ１に係止させるためのもので、コアピン５の軸線とは直交する方向にコアピン５と、スリーブ１の両部材を貫通して遊嵌されている。ここで、本発明において、「遊嵌」とは、着脱が可能な程度に嵌め込まれている嵌合状態をいうものとする。したがって、コアピン５は、ストッパーピン４と一体となって、ストッパーピン４がスリーブ基端部１Ａの長孔１ｅ内を移動できる範囲内でスリーブ１の軸線に沿って進退することができる。

図２（ｂ）に示すように、本実施例のコアピン５の全長は、前述した成形品のボス部Ｂの形成用のために、ストッパーピン４が長孔１ｅの上限位置において、その先端部５ａがスリーブ本体部１Ｂの先端部１ｄよりも長さＬだけ突出するように設定されている。

座金３は、コイルバネ２のバネ座として用いるもので、必ずしも必要ではない。

コイルバネ２は、ストッパーピン４と、スリーブ基端部１Ａのフランジ部１ａとの間に装着され、スリーブ本体部１Ｂの先端部ｄをコアピン５の先端部５ａから常に遠ざける方向に付勢するためのもので、原則として（例外は図５において後述する）コアピン５の断面積に作用する射出成形圧力に耐えるだけの反発力のバネ定数を有する。

このシリンダーユニット１０の作用は、次の通りである。

まず、このユニット１０は、放置状態においてはコイルバネの付勢力により、常に図２（ｂ）の状態にある。

この状態で何らかの手段により、ストッパーピン４の上下方向への移動を拘束して、スリーブ基端部１ａをコイルバネ２の付勢力に抗して、図の上方に押し込むか又は下方に開放すると、スリーブ本体部１Ｂの先端部１ｄは、コアピン５の先端部１ｄより突出するか原位置に戻ることになる。詳細は後述するがこのコアピン５の先端部１ｄの出没作用により、射出成形後のボス部Ｂを有する成形品を、金型上方に離型（エジェクト）するのである。

次に、図３は、前述のタイプとは異なるタイプの本発明に係るシリンダーユニット１０Ａの図面であり、このうち、図３（ａ）は、その正面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のユニットをＣ−Ｃ線方向から見た縦断面図、図３（ｃ）は図３（ｂ）のユニットをＤ−Ｄ線方向から見た横断面図である。

図において、本タイプのシリンダーユニット１０Ａが前述の図２のシリンダーユニット１０と異なる点は、本図のものは図２のシリンダーユニット１０のコアピン５に相当する部材が存在せず、しかもスリーブ本体部１Ｅが中実の丸棒となっている点である。

なお、その他の点については図２のユニットと同じであるので、図２のものと同一部材については同一の符号を付している。

シリンダーユニット１０Ａは、コアピン１Ｇと、コイルバネ２と、座金３と、ストッパーピン４とから成る。又、コアピン１Ｇは、スリーブ基端部１Ｄと、コアピン本体部１Ｅと、小ねじ１Ｆとから成る。すなわち、本図のタイプのユニット１０Ａは、前述のタイプのユニット１０と比べると、コアピン本体部１Ｅは、円筒体ではなく中実体であり、その先端部１ｆに成形品のリブ相当部分を成形するための溝１ｇを有する点のみが異なり、他はユニット１０とほぼ同様構成である。また、このユニット１０Ａの成形品に対するエジェクト作用等の機能についてもユニット１０と同様である。

次に、図４は、成形品ＰにアンダーカットＰｕがある場合にその中子８を除去するためのいわゆるシリンダーユニットの図面である。すなわち、図４（ａ）は内部にアンダーカットＰuを有する成形品の一例の拡大斜視図、図４（ｂ）は、金型内部のキャビティ内に装着され上記アンダーカットＰuに相当する形状の中子８を矢印方向に除去するためのシリンダーユニット１０Ｂの縦断面図である。このタイプも本発明の範囲に含まれる。

図において、本タイプのシリンダーユニット１０Ｂは、エジェクタープレート５５（図５の符号参照）との当接座６と、傾斜コアロッド７と、コイルバネ２Ａと、中子８とで構成されており、傾斜コアロッド７の軸心は、鉛直線Ｃに対し、傾斜角度θが５〜１０度の範囲で傾斜している。

当接座６は、エジェクタープレート５５との当接面積を拡大するためのもので、断面椀型の部材であり、上部には傾斜コアロッド７の下端を拘束しない内径を有する凹部６ａが形成されている。

傾斜コアロッド７は、略中間部に位置する拡径部７ａと、その手前と後方とに所定長さの基端部７ｂと、本体部７ｃとを有し、本体部７ｃの先端部は中子８がスムーズに離型可能なように、相当程度隙間を有する中子８下部の凹部８ａと係合している。

一方、下型５２の下面には、傾斜コアロッド７の基端部７ｂがスムーズに上下動できる程度の大きな内径を有するコイルバネ収納穴５１ａが傾斜角θで形成されている。組み立てに際しては、コイルバネ収納穴５１ａの内部にコイルバネ２Ａを差し込み、当接座６を嵌め込んだ状態に仮組みした傾斜コアロッド７の本体部７ｃを下方から下型５２とエジェクタープレート５５との間に差し込み、中子８の凹部８ａに傾斜コアロッド７の先端部を嵌め込む。これにより、コイルバネ２Ａの反発力により、当接座６に常時、エジェクタープレート５５方向への付勢力が作用しているシリンダーユニット１０Ｂがセットされたことになる。

次に、図５を参照して、シリンダーユニット１０、１０Ａのユニットを金型に装着した場合の作用を説明する。

図５は、上型５１と下型５２の接合面に形成されたキャビティ５３内の成形品Ｑを、成形後に下方から本発明のユニット１０、１０Ａで突き上げる様子を示した縦断面図であり、中心線よりも左側が成形直後の状態を、右側がエジェクタ時の状態を示している。

まず、金型５３の概略構成を説明すると、下型５２の内部には、スリーブ１の上下動を許容し、かつ、射出成形中に射出圧力により溶融樹脂がスリーブ１の外周面から進入しない程度の公差にリーマ加工された、ユニット１０の基端部１Ａが上下動できるだけの長さと内径を有する孔５２ａが形成されている。また、そこからさらにキャビティＱ面までは、同様のスリーブ本体部１Ｂの外径よりもやや大なる内径の孔５２ｂが形成されている。

また、下型５２の下面５２ｃには、ユニット１０、１０Ａ全体の図の上方向への移動を規制するため、内径がストッパーピン４の外径よりもやや大で、かつ、その全長がストッパーピン全長よりもやや大なる断面半円形の溝５２ｄが形成されている。なお、符号５３は、エジェクタープレート５５及び各ユニット１０、１０Ａの基端部１Ａ、１Ｄを包囲するスペーサブロックである。

そして、各ユニット１０、１０Ａの下端部には、エジェクタープレート５５が当接しており、図示しない射出成形機のロッドにより、図の白抜き矢印方向に移動可能なようになっている。

すなわち、各ユニット１０、１０Ａのスリーブ１、１Ａのフランジ部１ａは、エジェクタープレート５５表面には何ら固定されておらず、当接されているだけであり、図１０の従来技術で説明したエジェクターピンの拘束手段は全く存在しない。

この状態において、右半分の図のようにエジェクタープレート５５がコイルバネ２の反発力に抗して白抜き矢印方向にリフトＨだけ上昇すると、ユニット１０においては、コアピン５の先端部は、コアピン５の上下位置がストッパーピン４で拘束されているのでそのままの位置であるが、スリーブ１のスリーブ本体部１Ｂの先端部１ｄはリフトＨだけ上昇するので、成形品Ｑのボス部Ｂが突き出され、離型される。

また、ユニット１０Ａにおいては、スリーブ１Ｇ自らがリフトＨ上昇し、その先端部１ｆが成形品Ｑを突き上げ、離型する。

一方、図４のシリンダーユニット１０Ｂにおいても基本的に上記同様の作用が得られるのであり、傾斜コアロッド７の上昇により、中子８が傾斜各θに沿って図の矢印方向に離型される。

以上、本発明の各ユニット１０、１０Ａ、１０Ｂについて説明したが、いずれのタイプのユニットにおいても本発明としての特徴は、上記構成からなる図２のユニット１０のスリーブ１の下端部であるフランジ部１ａ、図３のユニット１０Ａのスリーブ基端部１Ｄの下端部であるフランジ部１ａ、図４のユニット１０Ｂの傾斜コアロッド７の下端部の当接座６を、エジェクタープレート５５に対して、エジェクタープレート５５の表面方向（金型の接合平面と平行な面内）に位置拘束されることなく、当接させた点にある。ここで、「当接させた」とは、これら下端部を、前述した従来技術のように上部エジェクタープレート７０と、下部エジェクタープレート７１とで挟持してボルト７２で固定したり（特許文献１）せず、仮にフランジ部１ａにエジェクタープレート５５の表面方向に強制的に移動させるような力が作用した場合にはこれに追従して容易にスライド可能な関係にあることをいう。

つまり、本発明のユニットのスリーブ、コアピン及び傾斜コアロッドの下端部は、エジェクタープレート表面に対して射出成形圧力やコイルバネの付勢力は作用するが、エジェクタープレートの表面方向に何も固定されていないのである。したがって、図１０で説明した従来技術のように、上部エジェクタープレート７０に孔を設け、これにスリーブ１のフランジ部１ａを嵌合させてエジェクタープレート５５表面方向への移動を拘束させるような処置は一切不要である。

したがって、本発明の上記ユニット１０、１０Ａ、１０Ｂによれば、ユニットのいわゆる足回り構造が格段に簡素化されるので、金型交換及び解体時におけるエジェクターピン着脱に要する時間が格段に短縮され、射出成形品の生産性が向上すると共に、金型トータルコストの低減化が可能になる。

また、エジェクターピンの基端部がエジェクタープレートに対して、何ら拘束されていないので、金型の熱ひずみにも容易に追従可能なユニットが得られる。

なお、以上に説明した本発明のユニット１０、１０Ａ、１０Ｂにおいて、これらユニットの長さは、エジェクタープレート５５表面から金型内部のキャビティ５４まで到達しえるだけの一定長さを必要とし、これに対し、成形中には射出成形圧力及び金型からの熱応力が、また、エジェクト作動時には成形品とコイルバネの付勢力に抗しつつ、エジェクタープレートからの圧縮応力が作用するが、これらユニットの断面寸法、材質等については、上記種々の応力によって座屈、変形等が生じないだけの強度にされていることは勿論である。

次に、本発明に係る金型装置の一実施例を図６〜図８を参照して説明する。

図６は、図５で前述した金型装置５０の平面図、図７は、図６の金型装置５０を階段状Ｅ―Ｅ線に沿って見た正面断面図、図８は、Ｆ―Ｆ線に沿って見た側面断面図である。

図７において、固定側の上型５１のパーティング面５６には、キャビティ５４が形成されている。上型５１の下方には、キャビティ５４が形成された可動側の下型５２が設けられている。本実施例の金型装置５０は、上型５１と下型５２とも、金型組立の容易性を確保するために金型本体への着脱が可能なカセット方式になっている。

すなわち、上型５１には、カセット式上型である固定側入子５１ａと、そのベース部材である固定側取付板５１ｂ及び固定側入子５１ａを周囲から包囲する固定側型枠５１ｃが設けられており、ボルト、ナット等の適当な締結手段で一体に結合されている。そして、上型５１の上面には、溶融樹脂の注入口であるスプルーブッシュ５１ｃと、ロケートリング５１ｄとが設けられている。

一方、下型５２は、カセット式下型である可動側入子５２ａと、その支持部材である可動側背板５２ｂと、可動側入子５２ａを周囲から包囲する可動側型枠５２ｃとで構成されており、同様に適当な締結手段で一体に結合されている。

なお、カセット式上型５１ａと、カセット式下型５２ａとは、成形品形状に応じた種々形状のキャビティを有するものが常備されており、必要なものが図示しないホイスト等の運搬手段により適宜取り出されて金型本体である固定側型枠５１ｃ及び可動側型枠５２ｃにまで運搬され、適当な締結手段により着脱できるようになっている。

また、図８に示すように、金型装置５０の長手方向には、図５で前述したスペーサブロック５３が設けられており、さらに、可動側型枠５２ｃの周囲には、下型５１の上下動時にこれを案内するガイドピン５７（図６参照）と、下型５２の型開きを容易にするためのリターンピン５８と、そのリターンバネ５８ａ（図６、図７参照）とが設けられている。なお、図６に示すように、上型５１と下型５２の側面には、冷却水配管導入用の長孔５１ｅが適宜設けられており、ここから冷却水配管５１ｆが取り込まれてキャビティ５４周辺に冷却水を流すようになっている。

ところで、図７に示すように、この金型装置５０の下型５２にも、射出成形後にキャビティ５４からの成形品Ｑを突き出すため、図１〜図３で前述したユニット１０、１０Ａが成形品の形状に応じた所定箇所に複数個が立設されている。本図では、説明の便宜上、図１〜図３で前述したタイプのものを図５で説明した方法で取り付けている。

したがって、この金型装置５０においては、シリンダーユニットに前述した構成のユニット１０、１０Ａ、１０Ｂを、下型５２とエジェクタープレート５５との間に装着し、スリーブ１、コアピン１Ｇ及び傾斜コアロッド７の下端部を、エジェクタープレート５５に対して、エジェクタープレートの表面方向に位置拘束されることなく当接させたので、金型交換及び解体時におけるエジェクターピン着脱に要する時間が格段に短縮され、射出成形品の生産性が向上すると共に、金型トータルコストの低減化も可能になる。

また、上下型が熱ひずみにより変形してもエジェクターピンの基端部は、エジェクタープレート上をその表面方向にスライド可能であるので、容易に追従可能であり、樹脂漏れ、変形等の少ない成形品が得られる。

また、図７に図示したように、本発明の金型装置５０は、下型５２の下部をその平面方向において、実質的に多くのコイルバネ２、２Ａで弾性的に支持することになるので、リターンピン５８に装着されているリターンバネの機能を果たすことにもなり、金型装置全体が撓むのを防止することができ、より一層、樹脂漏れを抑制でき、品質の良い射出成形品を製造することができる。

なお、このような金型装置５０全体の撓み防止に関しては、図９の参考図に示したシリンダーユニット１０Ｃにおいても達成することができる。つまり、このユニット１０Ｃは、コイルバネがない代わりに、そのフランジ状下端部１Ｉの下方に抜き差し可能な永久磁石をエジェクタープレート５５表面との間に介設したもので、このようなユニット１０Ｃをキャビティ５４の下方に設けても、エジェクタープレート５５表面に対するスライドを確保しつつ、すなわち金型からの熱ひずみに該部分で追従しつつ、金型装置５０全体の撓みを効果的に防止することができる。

さらに、通常、各ユニットのコイルバネのバネ定数は、射出成形圧力に屈しない強いものを用いるのであるが、例外として、前述した図１及び図２のユニット１においては、コアピン５の先端面に作用するコイルバネの反発力による圧力が、コアピン先端面に作用する射出圧力よりも低くなる関係のバネ定数を有するコイルバネ２を装着し、バネ定数を適宜のものに交換することで、突出長さＬ（図５の右側図参照）が所望長さの突起部を有する射出成形品Ｑを容易に製造することができる。

本発明に係るシリンダーユニットの一実施例の分解斜視図である。 図１のシリンダーユニットの組立図であり、そのうち図２（ａ）は、正面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のユニットをＡ−Ａ線方向から見た縦断面図、図２（ｃ）は、図２（ｂ）のユニット１０をＢ−Ｂ線方向から見た横断面図である。 図２のユニットとは異なるタイプの本発明に係るシリンダーユニットの図面であり、このうち、図３（ａ）は、その正面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のユニットをＣ−Ｃ線方向から見た縦断面図、図３（ｃ）は図３（ｂ）のユニットをＤ−Ｄ線方向から見た横断面図である。 成形品にアンダーカットがある場合に用いる本発明に係る傾斜コアロッドの図面であり、このうち図３（ａ）は成形品の一例の拡大斜視図、図３（ｂ）は、本発明に係る傾斜コアロッドの縦断面図ある。 図１及び図２の本発明に係るユニットの使用例の一例を示した縦断面図である。 本発明に係る金型装置の平面図である。 図６の金型装置を階段状Ｅ―Ｅ線に沿って見た正面の断面図である。 図６の金型装置を階段状Ｆ―Ｆ線に沿って見た側面の断面図である。 シリンダーユニットの参考例の要部断面の正面図である。 従来技術の金型装置の縦断面図である。

符号の説明

１：スリーブ
１ａ:フランジ部（基端部）
２、２Ａ：コイルバネ
３：座金
４：ストッパーピン
５、１Ｇ：コアピン
６:当接座（基端部）
７：傾斜コアロッド
８:中子
１０、１０Ａ、１０Ｂ:シリンダーユニット（本発明）
５０：金型装置（本発明）
５１：上型
５２：下型
５３:スペーサブロック
５４:キャビティ
５５：エジェクタープレート
Ｐ、Ｑ：成形品
Ｌ：ボス部

Claims (6)

1. 射出成形後の金型内のキャビティから、成形品を突き出すシリンダーユニットであって、
   先端部が前記金型のキャビティ内に位置し、下端部がスリーブに嵌まり込んでいる所定長さを有するコアピンと、
   該コアピンを同心状に包囲し、前記コアピンの軸方向にスライド可能な筒体であり、前記エジェクタープレートの上昇により先端部を前記コアピンの先端部から突き出して射出成形後の成形物を突き出すスリーブと、
   該スリーブの略中間部であって、かつ、前記コアピンの下端部近傍において、両部材の軸方向と直交する方向に両部材を貫通して遊嵌されるとともに、該スリーブの軸線方向に沿って設けられた長孔内を移動可能なストッパーピンと、
   該ストッパーピンと前記スリーブとの間に装着され、前記スリーブの先端部を前記コアピンの先端部から遠ざける方向に付勢するコイルバネとから成り、
   前記スリーブの下端部を、前記エジェクタープレートに対して、該エジェクタープレートの表面方向に位置拘束されることなく、当接させたことを特徴とするシリンダーユニット。
2. 射出成形後の金型内のキャビティから、成形品を突き出すシリンダーユニットであって、
   先端部が前記金型のキャビティ内に位置し、下端部がエジェクタープレートに係合し、エジェクタープレートの上昇により前記成形品を突き出す所定長さを有するコアピンと、
   該コアピンの略中間部において該コアピンの軸方向とは直交する方向に貫通して遊嵌されるとともに、該コアピンの軸線方向に沿って設けられた長孔内を移動可能なストッパーピンと、
   該ストッパーピンと前記コアピンとの間に装着され、前記コアピンの先端部を前記コアピンの先端部から遠ざける方向に付勢するコイルバネとから成り、
   前記コアピンの下端部を、前記エジェクタープレートに対して、該エジェクタープレートの表面方向に位置拘束されることなく、当接させたことを特徴とするシリンダーユニット。
3. 射出成形後の金型内のキャビティに設けられた中子を突き出す傾斜コアロッドを有するシリンダーユニットであって、
   前記中子と、
   先端部が前記中子に係合し、下端部がエジェクタープレートに係合し、これら両部を貫通する軸心が金型接合面に対して傾斜している所定長さを有する傾斜コアロッドと、
   該傾斜コアロッドと同芯状に装着され、該傾斜コアロッドの全体を前記エジェクタープレート方向に付勢するコイルバネとから成り、
   前記傾斜コアロッドの下端部を、前記エジェクタープレートに対して、該エジェクタープレートの表面方向に位置拘束されることなく、当接させたことを特徴とするシリンダーユニット。
4. 上型と下型の接合面にキャビティを有する金型と、
   前記キャビティの下方に位置するシリンダーユニットと、
   該シリンダーユニットの下方に位置し、射出成形後に前記シリンダーユニットを前記キャビティ方向に上昇させて成形品を突き出すエジェクタープレートとから成る金型装置であって、
   前記シリンダーユニットとして、請求項１又は請求項２記載のシリンダーユニットを用い、前記下型内に該ユニットのスリーブ又はコアピンを前記キャビティ方向にスライド可能に装着すると共に、該ユニットのストッパーピンを金型下面に遊嵌させ、
   前記スリーブ又はコアピンの下端に前記エジェクタープレート当接させたことを特徴とする金型装置。
5. さらに、請求項３のシリンダーユニットが、下型とエジェクタープレートとの間に装着されていることを特徴とする請求項４に記載の金型装置。
6. 請求項４又は請求項５に記載の金型装置のシリンダーユニットに代えて、請求項１に記載のシリンダーユニットを装着すると共に、該シリンダーユニットに用いるコイルバネとして、コアピン先端部における溶融樹脂の受圧圧力が、射出成形圧力よりも低くなる関係のバネ定数を有するものを装着し、
   射出成形時において、コアピン先端部におけるコイルバネの反発力が、射出成形圧力に基づく溶融樹脂の受圧力と平衡する位置を突出長さ（Ｌ）とする突起部を有する射出成形品を製造することを特徴とする射出成形品の製造方法。

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