JP5307635B2 - カセット式先抜き型射出成形用金型 - Google Patents

Description

本発明は、母型に対して交換式に着脱されるカセット式先抜き型射出成形用金型に関する。

一般に、合成樹脂等で作られる成形品には、凹部や凸部からなる入り組んだ段差で形成されるアンダーカット部を有するものと、アンダーカット部が無いものとがある。

アンダーカット部が無い単純な形状の成形品は、成形後、キャビティの外側を形成する金型を取り外し、次にキャビティ内に固結している成形品をコア金型から抜き取るだけで、金型の外部に成形品を取り出すことができる。

このような合成樹脂等の成形品を成形するためのコアとキャビティからなる一対の金型本体が射出成形機に装着される外枠に対して着脱自在の中型に構成されたユニット式射出成形用金型が従来技術として知られている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、近年、映像分野において多用される撮像装置には本体内からスライド式に進退する鏡筒が組み込まれている。このような鏡筒は小型ながらも枠の内周面及び外周面に多様なアンダーカット部が形成されている。

アンダーカット部を有する成形品を成形するための金型は、コア金型にスライド式金型を用い、成形された成形品を金型から取り出す前に、スライド式金型を位置決めしているセンターコアを先抜きしてスライド式金型を中心軸方向に移動させて、成形品のアンダーカット部からコア金型のアンダーカット部を先抜きする作業が必要となる。

特開平０１−３０６２１６号公報

ところが、デジタルカメラは、新製品が開発されると、その新製品に組み込まれる鏡筒も形状が新しくなる、つまり変更される。したがって、新たに生産する鏡筒の成形品ごとに、鏡筒金型用に、成形機に取り付ける金型全体を作り替えなければならないため、成形段取り替えに多大の時間を要して納期の短縮計画を阻害するという課題があった。

また、同様に成形機に取り付ける金型全体を作り替えなければならないため、金型製作の費用が嵩み、成形品コストの低減を阻害するという課題もあった。

したがって、鏡筒成形する金型を特許文献１のようにユニット式にして、成形機に取り付ける金型を共通な外枠と交換式の中型（ユニット式）にできれば上記の課題は解決されるが、従来のユニット方式の金型では、先抜き機構に対応することができないという課題がある。

上記の課題を解決するために、本発明のカセット式先抜き型射出成形用金型は、可動型の金型部品が先抜きされる射出成形用金型においてカセット式の先抜き型に形成され、先抜きの対象となる金型部品に一端を連結される引っ張りボルトと、該引っ張りボルトの周面を囲繞するスリーブと、前記引っ張りボルトの他端にネジにより連結される引っ掛け部材と、可動取り付け板に固定されたブシュと、該ブシュと前記スリーブとを位置決めするピンと、を有する、ことを特徴とする。

本発明は、機能の共通な母型とこの母型に対し交換自在なカセット式金型とで構成し、カセット式金型で先抜き機構に対応することができるようにしたので、新製品に対して成形機に取り付ける金型全体を作り替える必要がなく、カセット式金型の部分のみを作り替えればよいので、成形段取り替えに要する時間を短縮でき、これにより納期の短縮に寄与することができるという効果を奏する。

また、同様に新製品に対して成形機に取り付ける金型全体を作り替える必要がなくカセット式金型の部分のみを作り替えればよいので、金型製作の費用が低減し、成形品コストの低減に寄与することができるという効果を奏する。

本発明の実施例１に係る金型の型閉め時における構成を示す断面図である。 本発明の実施例１に係る金型の型開き時における状態を示す断面図である。 本発明の実施例１に係る金型の型閉め時におけるカセット式金型のみを取り出して示す断面図である。 本発明の実施例１に係る金型のカセット式金型のカセット側可動型の主要部の構成を詳細に示す断面図である。 本発明の実施例１に係る金型のカセット式金型のカセット側可動型の引っ張りボルトの構成を示す斜視図である。 本発明の実施例１に係る金型のカセット式金型のカセット側可動型のスリーブの構成を示す斜視図である。 本発明の実施例１に係る金型のカセット式金型のカセット側可動型のブシュの構成を示す斜視図である。 本発明の実施例１に係る金型のカセット式金型のカセット側可動型の引っ掛け部材の構成を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１に係る金型の型閉め時における構成を示す断面図である。尚、図１には射出成形機は図示を省略している。図１に示すように、本例の金型は、機能の共通な金型として射出成形機に取り付けておく母型１と、この母型１に対し着脱自在な交換用金型として構成されるカセット式金型２とで構成される。

母型１は、固定型３と可動型４とで構成される。固定型３は、固定型取付板５と、この固定型取付板５に取り付けられたストリッパープレート６と、このストリッパープレート６に、樹脂流動部を取り出すためのパーティング面７で密着している固定型板８と、この固定型板８の離型動作を一定方向に案内するための、固定型取付板５、ストリッパープレート６、及び固定型板８を貫通し、可動型４に嵌入して設けられた固定側ガイドピン９を備えている。

また、上記の固定型取付板５には、樹脂流動部への樹脂注入口を形成するロケートリング１１とスプルーブシュ１２が配設され、固定型板８には、カセット式金型２の固定型であるカセット側固定型１３が、カセット側可動型と共にレール溝１０ａ及び１０ｂを、母型１の不図示のレールに嵌合させながら挿入されることによって配置されている。

上記のスプルーブシュ１２の樹脂注入口からカセット側固定型１３で、スプルーブシュ１２、固定型取付板５、ストリッパープレート６、及び固定型板８を貫通して、樹脂流動部のスプルー１４、筒状金型部材１５よって形成されている。

固定型板８とカセット側固定型１３との境界面には、カセット側固定型１３の境界面に掘り込まれたランナー１６が、スプルー１４に連通して形成されている。更にゲート１７が、ランナー１６に連通しカセット側固定型１３を貫通し、カセット式金型２の可動型のキャビティ１８に、成形品を取り出すためのパーティング面１９を介して連通している。

母型１の可動型４は、可動型取付板２１と、この可動型取付板２１に取り付けられた受け板２２と、この受け板２２に、先抜きを行うためのパーティング面２３で密着する可動型板２４と、この可動型板２４の離型動作、及び受け板２２の離型動作を一定方向に案内するための、可動型取付板２１、及び受け板２２を貫通し、可動型板２４に嵌入して設けられた可動側ガイドピン２５を備えている。

そして、可動型板２４に、カセット式金型２の可動型であるカセット側可動型２６が、カセット側固定型１３と共にレール溝１０ｂ及び１０ａを、母型１の不図示のレールに嵌合させながら挿入されることによって配置されている。カセット側可動型２６には、詳しくは後述するが、それぞれネジで連結されたセンターコア２７、引っ張りボルト２８、及び引っ掛け部材２９が配設されている。

上記のカセット側固定型１３及びカセット側可動型２６から成るカセット式金型２の母型１への入れ替え時においては、不図示の射出成形機は、母型１に型閉めが掛かった状態から、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍの型開きが掛かった状態で止められる。

そして、カセット式金型２の着脱は、母型１に配設されている不図示のレールと、カセット式金型２に形成されているレール溝１０ａ及び１０ｂが嵌合して相対的に滑動し、母型１の中から前のカセット式金型２が滑るように引き出される。

代わって新しいカセット式金型２が滑るように差し込まれ、引っ掛け部材２９の凹部に受け板２２の引っ掛け爪３０が係合する。このような成形段取り替えを行うことで、従来の金型に対し、成形段取り替え時間を大幅に短縮することができる。

尚、この構成において、スプルー１４、ランナー１６、ゲート１７を介して、キャビティ１８に、射出成形による成形品を生産する工程については、通常の先抜き機構を有する金型と同様である。

図２は、この実施例１に係る上記の金型による成形品の成形後における、型開き時における状態を示す断面図である。この型開き状態図を用いて、図１に示したカセット側可動型２６について更に詳しく説明する。

尚、図２には、固定型３のスプルー、ランナー、ゲートで固結した樹脂流動部固形部３１を取り出すためのパーティング面７での型開き、及びキャビティ１８で固結した成形品３２を取り出すためのパーティング面１９での型開きも示しているが、これらの型開きは通常の成形品を取り出すときの金型と同様である。

本例では、図１に示した母型１の可動型４において、先抜き動作のためのパーティング面２３における受け板２２と可動型板２４の型開きを行うと、可動型板２４に対する受け板２２の相対的な離型移動に連動して、ネジで一体構成のセンターコア２７、引っ張りボルト２８、後述するスリーブ（図1では不図示）、及び引っ掛け部材２９が、引っ掛け爪３０により先抜き方向（図の左方）に移動する。

これにより、センターコアの先抜きが実行され、いままでセンターコア２７で固定されていたスライド入子３３が開放され、その中心軸方向にスライドを開始し、スライド入子３３のアンダーカット対応部３３ａが、成形品３２のアンダーカット部３２ａから抜け出す。

スライド入子３３は、カセット側可動型２６のカセット型可動型板３４に組み込まれている。カセット型可動型板３４は、カセット型スペーサブロック３５を介してカセット型可動側取付板３６に対し対向配置されている。

カセット型可動型板３４とカセット型可動側取付板３６とが対向配置されている空間部において前述したセンターコア２７及び引っ張りボルト２８が進退移動し、更にエジェクターピン３７が配置されている。また、カセット型可動側取付板３６には、ブシュ３８が固定して取り付けられている。

図３は、図１に示した母型１の型閉め時におけるカセット式金型２のみを取り出して示す断面図である。図３には図１及び図２に示した構成と同一の構成部分には図１及び図２と同一の番号を付与して示している。また、図３には、図１及び図２では図示を省略したカセット型受け板３９も示している。

図２に示したスライド入子３３は、図３に示すように、カセット型可動型板３４に密着しているカセット型受け板３９の密着面に保持される形でカセット型受け板３５の面をスライド移動する。

また、エジェクターピン３７は、その下端部（図３では左端部）を突出板上４１と突出板下４２により保持されている。図２に示した先抜き型開き後において、エジェクターピン３７は、突出板上４１と突出板下４２の右方への移動に応じて右方に移動し、成形品３２をキャビティ１８から、パーティング面１９で型開きしているカセット側固定型１３とカセット型可動型板３４との離型空間に押し出す。

前述した引っ掛け部材２９は、図３に示すように、ネジ４３によって、引っ張りボルト２８の後端部（図３では左端部）に固定されている。

図４は、上述したセンターコア２７、引っ張りボルト２８、引っ掛け部材２９、ブシュ３８、ネジ４３を含む先抜き機構の主要部の構成を更に詳細に示すカセット側可動型２６の断面図である。なお、図４には図１〜図３では図示を省略したスリーブ４４と、その位置決め部材（ノックピン４５、位置決めピン４６）も示している。

図５は、図４に示すカセット式金型２のカセット側可動型２６の引っ張りボルト２８の構成を示す斜視図である。
図６は、図４に示すカセット式金型２のカセット側可動型２６のスリーブ４４の構成を示す斜視図である。

図７は、図４に示すカセット式金型２のカセット側可動型２６のブシュ３８の構成を示す斜視図である。
図８は、図４に示すカセット式金型２のカセット側可動型２６の引っ掛け部材２９の構成を示す斜視図である。

上記の図５〜図８を参照しながら、図４に示す構成と機能について以下に説明する。図５に示すように、引っ張りボルト２８は、先端方向の細棒部分４７に対し、根元方向は段差４８を形成する太棒部分４９とで構成されている。

細棒部分４７の先端周面にはオネジ５１が切られており、一方、太棒部分４９の更に後端部およそ１／２には、周面を軸対称に切り欠かれて形成された平面部５２が軸を挟んで対向する二面に設けられ、太棒部分４９の後端面にはメネジ５３が切られている。

図６に示すスリーブ４４は、先端方向の細孔５４と、この細孔５４に連続して後方部に形成された太孔５５を備えている。この細孔５４と太孔５５には、先抜き機構の組み付けに先立って予め引っ張りボルト２８が挿通される。

すなわち、スリーブ４４に太孔５５方向から挿通される引っ張りボルト２８は、段差４８がスリーブ４４の細孔５４と太孔５５の段差５６に当接して軸方向の相互位置を位置決めされる。これにより、引っ張りボルト２８は、オネジ５１が切られている連結先端部から根元部まで、スリーブ４４によって囲繞される。

また、スリーブ４４の外周面には、軸方向に沿って長溝穴５７が穿設されている。その長溝穴５７に連続して、先端部には細孔５４にまで貫通する深溝(センターコアに対する位置決め係合部)５８が形成されている。スリーブ４４が引っ張りボルト２８に外嵌した状態で、引っ張りボルト２８のオネジ５１が、センターコア２７の後端面に形成されている穴の奥に切られているメネジに螺合して、引っ張りボルト２８がセンターコア２７に固定される。

このとき、スリーブ４４が引っ張りボルト２８の回りに回転させられながら引っ張りボルト２８と共にセンターコア２７の後端面に押し込まれ、センターコア２７の後端面に固設されているノックピン４５が、スリーブ４４の深溝５８に係合して、センターコア２７に対するスリーブ４４の回転方向が位置決めされる。

図７に示すブシュ３８は、本体筒部５９と、この本体筒部５９を支持するほぼ直方体状の台座６１から成る。直方体の長手方向両端面にはＲが形成されている。本体筒部５９は大孔６２を有し、大孔６２は台座６１に形成されている一回り大きな台座孔６３に段差６４を持って連通している。

また、ブシュ３８の本体筒部５９の周面の所定の位置には、本体筒部５９を横に貫通するピン係合孔６５が形成されている。ピン係合孔６５は、本体筒部５９の外周面側の孔は大きく、内周面側の孔が小さく且つメネジが切られている。

また、ブシュ３８の台座孔６３には、長手方向両端部と台座孔６３とのほぼ中間に、それぞれ止めネジ孔６６が形成されている。止めネジ孔６６は、止めネジの頭部が入り込む大径の孔であり、その先には段差６７を介して小径のネジ挿入孔６８が形成されている。

このブシュ３８の本体筒部５９の大孔６２には、センターコア２７に先端を固定した状態の引っ張りボルト２８に外嵌しているスリーブ４４の後端部が挿入される。

ブシュ３８のピン係合孔６５に挿通された位置決めピン４６が、ブシュ３８の内周面側の小孔孔に切られているメネジに螺合して、位置決めピン４６の頭が外周面側の大径孔内に隠れるまで捻じ込まれ、先端がスリーブ４４の長溝穴５７に滑動自在に嵌入する。

これにより、スリーブ４４はブシュ３８に対して、軸方向には自由な状態で回転方向を位置決めされる。また、これにより、センターコア２７も、ノックピン４５、スリーブ４４、長溝穴５７、及び位置決めピン４６を介して、ブシュ３８に対して、軸方向には自由な状態で回転方向を位置決めされる。

この状態で、ブシュ３８は、カセット型可動側取付板３６のブシュ取付穴に嵌入し、台座孔６３のネジ挿入孔６８に挿通された止めネジが、ネジの頭が止めネジ孔６６内に隠れるまでカセット型可動側取付板３６側に捻じ込まれて、ブシュ３８がカセット型可動側取付板３６のブシュ取付穴内に固定される。この状態で、ブシュ３８の下面とカセット型可動側取付板３６のブシュ取付面とは一連の平坦面を形成すする。

図８に示す、引っ掛け部材２９は、筒状の胴部６９の前後両端に前方フランジ７１と後方フランジ７２とを有し、フランジ部の孔は、それぞれ胴部６９の孔よりも段差７３又は段差７４の分だけ大径の孔に形成されている。

引っ掛け部材２９の前方フランジ７１は、ブシュ３８の台座孔６３内に隠れるように差し込まれる。この前方フランジ７１の孔に、引っ張りボルト２８と共にこの引っ張りボルト２８に外嵌しているスリーブ４４の後端が、前方フランジ７１の孔の段差７３に当接するまで嵌入する。

この状態で、引っ掛け部材２９の後方フランジ７２の孔から挿入されるネジ４３の先端ネジ部分が、ネジの頭が後方フランジ７２の孔内に隠れるまで、引っ張りボルト２８後端に形成されているメネジ５３に捻じ込まれる。これにより、引っ張りボルト２８が引っ掛け部材２９に固定され、図４に示すカセット側可動型２６の組み付けが完了する。

そして、このカセット側可動型２６に、カセット側固定型１３を組み付けることにより図３に示すカセット式金型２の組み付けが完了する。このカセット式金型２を、前述したように、そのレール溝１０ａ及び１０ｂを、母型１のレールに嵌合させ、カセット式金型２を母型１に滑り込ませるようにして差し込むと、引っ掛け部材２９の前方フランジ７１と後方フランジ７２との間の胴部６９に受け板２２の引っ掛け爪３０が係合して母型１へのカセット式金型２の取り付けが完了する。

このように、本実施例において、カセット側可動型２６の先抜き機構のセンターコア２７とカセット側可動型２６とを連結する部分は、引っ張りボルト２８、スリーブ４４、ノックピン４５、ブシュ３８、位置決めピン４６、引っ掛け部材２９、ネジ４３と複数の部材で機構されている。

キャビティ１８を形成するカセット型可動型板３４とスライド入子３３、及びこのスライド入子３３を固定又は開放するセンターコア２７は、それぞれ極めて精密に製作されている部材であり、僅かの衝撃によって、精密度が破損される虞がある。

そこで、先抜き機構の組み付けを完了するまでは、キャビティ１８を形成する金型の破損を防止するために、各所に緩やかな遊びのある複数の部材を順次組み付けながら、調整を取りつつ、先抜き機構の組み付けを完了させていく。

これによって、母型に対して着脱自在に交換可能な先抜き機構を持ったカセット式金型を作り出すことができたものである。

本発明は、母型に対して交換式に着脱されるカセット式の先抜き機構を備えた射出成形用金型に利用することができる。

１ 母型
２ カセット式金型
３ 固定型
４ 可動型
５ 固定型取付板
６ ストリッパープレート
７ パーティング面
８ 固定型板
９ 固定側ガイドピン
１０ａ、１０ｂ レール溝
１１ ロケートリング
１２ スプルーブシュ
１３ カセット側固定型
１４ スプルー
１５ 筒状金型部材
１６ ランナー
１７ ゲート
１８ キャビティ
１９ パーティング面
２１ 可動型取付板
２２ 受け板
２３ パーティング面
２４ 可動型板
２５ 可動側ガイドピン
２６ カセット側可動型
２７ センターコア
２８ 引っ張りボルト
２９ 引っ掛け部材
３０ 引っ掛け爪
３１ 樹脂流動部固形部
３２ 成形品
３２ａ アンダーカット部
３３ スライド入子
３３ａ アンダーカット対応部
３４ カセット型可動型板
３５ カセット型スペーサブロック
３６ カセット型可動側取付板
３７ エジェクターピン
３８ ブシュ
３９ カセット型受け板
４１ 突出板上
４２ 突出板下
４３ ネジ
４４ スリーブ
４５ ノックピン
４６ 位置決めピン
４７ 細棒部分
４８ 段差
４９ 太棒部分
５１ オネジ
５２ 平面部
５３ メネジ
５４ 細孔
５５ 太孔
５６ 段差
５７ 長溝穴
５８ 深溝
５９ 本体筒部
６１ 台座
６２ 大孔
６３ 台座孔
６４ 段差
６５ ピン係合孔
６６ 止めネジ孔
６７ 段差
６８ ネジ挿入孔
６９ 胴部
７１ 前方フランジ
７２ 後方フランジ
７３、７４ 段差

Claims (2)

1. 可動型の金型部品が先抜きされる射出成形用金型においてカセット式の先抜き型に形成され、
   先抜きの対象となる金型部品に一端を連結される引っ張りボルトと、
   該引っ張りボルトの周面を囲繞するスリーブと、
   前記引っ張りボルトの他端にネジにより連結される引っ掛け部材と、
   可動取り付け板に固定されたブシュと、
   該ブシュと前記スリーブとを位置決めするピンと、
   を有することを特徴とするカセット式先抜き型射出成形用金型。
2. 母型に対して交換式に着脱されるカセット式先抜き型射出成形用金型において、
   カセット側の可動型の先抜きの対象となる金型部品に対応するセンターコアに先端部を連結される引っ張りボルトと、
   該引っ張りボルトの連結先端部から根元部までを囲繞し、センターコアに対する位置決め係合部と、前記引っ張りボルトを相互固定する固定ピンと、軸方向に沿って外周面に形成された長溝穴と、を有するスリーブと、
   該スリーブの根元端面に接する前方フランジと、該前方フランジのある端部の反対側端部に形成された後方フランジとを有する筒状体から成り、前記後方フランジの在る端部の孔から挿入されるネジにより前記引っ張りボルトの根元端部にネジ止めされ、前記前方フランジと前記後方フランジの間の胴部を前記母型の受け板の係合部に係合させて該母型の受け板に連結される引っ掛け部材と、
   該引っ掛け部材の前記前方フランジの端面に接し、前記スリーブを囲繞し、該スリーブの前記長溝穴に滑動自在に嵌入して前記スリーブの回転方向を位置決めする位置決めピンを有し、前記母型の可動型板に係合するカセット側の可動型取り付け板に固定されるブシュと、
   を有し、
   前記引っ張りボルトは、前記母型の受け板と前記母型の可動型板とが行う先抜き動作の型開きに応じて、前記引っ掛け部材を介し前記母型の前記受け板の移動方向に前記スリーブと共に移動して、前記センターコアの先抜きを実行する、
   ことを特徴とするカセット式先抜き型射出成形用金型。