説明

成形金型

【課題】凹凸の方向が異なる複数のアンダーカット部を有するような成形体であっても、簡単に脱型することのできる、優れた成形金型を提供する。
【解決手段】キャビティ型30とコア型31とベース台32、33とを備え、上記コア型31が、進退型35と、ガイド孔36等と、傾斜型40等とで構成され、型締め時には、上記キャビティ型30と進退型35と傾斜型40等が互いに閉じ合わせられて成形体賦形空間が形成され、型開き時には、上記進退型35がキャビティ型30から後退するかベース台32、33が上昇して、上記傾斜型40等が、各ガイド孔の傾斜した内周面に沿ってスライドすることにより、一方の傾斜型40が手前に開くとともに他方の傾斜型41a、41bが左右方向に開いて成形体賦形面から離脱し、上記成形体の第1、第2のアンダーカット部が同時に型抜き可能になるよう設定されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アンダーカット部を有する成形体を得るための成形金型に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来より、樹脂成形体の多くが射出成形機によって製造されているが、金型の型締型開方向に対して垂直方向に突出する、いわゆるアンダーカット部を有するものは、そのままでは脱型できないため、分割型を組み合わせたり、型の一部を進退させたりすることによって、上記アンダーカット部を無理なく脱型する方法がいろいろと提案されている。
【0003】
例えば、図7(a)に示すように、上型1と下型2との組み合わせからなる金型において、その内側に、斜めに延びるスライドコア3を設け、図7(b)に示すように、型開き後に、下型2の下側に設けられたエジェクタプレート4を上昇させることによってスライドコア3を成形体5ごと斜め上方向に押し出し、成形体5をスライドコア3から外す方法が広く知られている(例えば、特許文献1等を参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2003−231160号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、本願出願人は、図8に示すように、容器本体6と蓋体7とのヒンジ連結部8において、蓋体7のヒンジ連結部8の左右端面に回転軸9、9′を一体成形し、これを容器本体6側の縦穴10、10′に嵌挿させることによって、金属製のヒンジピン(いわゆるギザピン)を不要としたコンパクト容器を考案し、すでに実用新案権を取得している(登録実用新案第2536726号公報参照)。
【0006】
このものは、容器本体6と蓋体7の組立工程を簡略化できる等の利点を有するが、上記蓋体7を射出成形によって一体的に得ようとすると、矢印で示すように、図において下向きに凹んだ形状(矢印P)と、左右方向に突出する突形状(矢印Q、Q′)とが、互いに接近した配置で設けられているため、例えば前記スライドコア3のような構造で対処しようとしても、スライドコア3の本数が多くなり機構が複雑になるだけでなく、それぞれの配置がむずかしいという問題がある。また、上記回転軸9、9′の部分を、2分割した分割型を用いてヒンジ連結部8の凹形状とともに一体的に賦形することも考えられるが、この方法では、回転軸9、9′の周面に分割型によるバリが形成されて、蓋体7がスムーズに開閉しにくくなるおそれが生じるという問題がある。なお、蓋体7を容器本体6に係合させるためのフック11も、その先端に突部を有するが、この突部は、フック11自身の可撓性によって型から容易に外れるため、脱型に問題はない。
【0007】
そこで、このような、凹凸の方向が異なる複数のアンダーカット部を有する成形体に対しても、簡単な構造で対応することのできる、優れた成形金型の提供が強く望まれているが、そのような成形金型は未だ実用化されていない。
【0008】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、凹凸の方向が異なる複数のアンダーカット部を有するような成形体であっても、簡単に脱型することのできる、優れた成形金型の提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記の目的を達成するため、本発明は、前後方向に凹凸のある第1のアンダーカット部と、左右方向に凹凸のある第2のアンダーカット部とを有する成形体を得るための成形金型であって、上記成形体の主として上面を賦形するためのキャビティ型と、上記成形体の主として下面を賦形するためのコア型と、上記コア型の下方に配置されるベース台とを備え、上記コア型が、キャビティ型に向かって進退自在に設けられる進退型と、上記進退型をその進退方向に貫通しかつ前後方向に傾斜する第1のガイド孔と、同じく上記進退型を進退方向に貫通しかつ左右方向に傾斜する第2のガイド孔と、上記第1のガイド孔に挿通されその前後方向に傾斜した内周面に沿ってスライド自在に配置される第1の傾斜型と、上記第2のガイド孔に挿通されその左右方向に傾斜した内周面に沿ってスライド自在に配置される第2の傾斜型とで構成され、上記第1、第2の傾斜型の下端部は、上記ベース台に、その取り付け面に沿って摺動しうる状態でそれぞれ係止され、上記第1の傾斜型の上端部は、上記第1のアンダーカット部を賦形するための凹状部を有し、上記第2の傾斜型の上端部は、上記第2のアンダーカット部を賦形するための凹状部を有し、型締め時には、上記進退型がキャビティ型に向かって前進し、上記キャビティ型と進退型と上記第1、第2の傾斜型の上端部が互いに閉じ合わせられて成形体賦形空間が形成され、型開き時には、上記進退型がキャビティ型から後退するかベース台が上昇して、上記第1、第2の傾斜型が、各ガイド孔の傾斜した内周面に沿ってスライドすることにより、上記第1、第2の傾斜型の上端部がそれぞれ成形体賦形面から離脱し、上記成形体の第1、第2のアンダーカット部が同時に型抜き可能になるよう設定されている成形金型を第1の要旨とする。
【0010】
また、本発明は、そのなかでも、特に、上記第1、第2の傾斜型のうち、少なくとも一方の傾斜型の下端部が、ベース台に対し所定角度をなす傾斜面に沿って摺動しうる状態で係止されており、型開き動作時に、上記傾斜型の傾斜姿勢が一定に保たれるようになっている成形金型を第2の要旨とする。
【0011】
なお、本発明において、「前後方向」、「左右方向」とは、単一の成形体に形成された、互いに直角方向に向きの異なる2つのアンダーカット部の凹凸の向きを特定するために仮りに決めた方向であり、一方のアンダーカット部における凹凸の向きを「前後方向」とし、他方のアンダーカット部における凹凸の向きを「左右方向」とする。
【発明の効果】
【0012】
すなわち、本発明の成形金型は、それぞれの下端部が、ベース台に摺動自在な状態で係止され、それぞれの上端部が、互いに閉じた状態で成形体のアンダーカット部を賦形するための空間を形成するようになっている第1、第2の傾斜型を、進退型に設けられたガイド孔に挿通して、そのガイド孔の傾斜した内周面に沿ってスライド自在に配置した構成になっている。そして、上記傾斜型をスライド自在に保持する進退型が、型締め時にキャビティ型に向かって前進して閉じ合わせられた状態で、上記傾斜型も互いに閉じて、全体として成形体賦形空間が形成され、逆に、型開き時には、進退型がキャビティ型から後退するかベース台が上昇することにより、第1、第2の傾斜型が進退型のガイド孔から上方に突出し、しかも第1の傾斜型の上端部は前後方向にずれ、第2の傾斜型の上端部は左右方向にずれて、上記成形体の第1、第2のアンダーカット部が同時に型抜き可能になるよう設定されている。
【0013】
したがって、この構成によれば、互いに前後方向と左右方向の2方向に傾斜した傾斜面に沿って、第1、第2の傾斜型が、進退型の進退動作もしくはベース台の昇降動作に伴って互いに異なる2方向に移動するようになっているため、図7に示す従来品のように、傾斜型ごとに複雑な機構を設ける必要がなく、部品数の少ない簡単な構成で、効率よく、方向が互いに異なる2つのアンダーカット部の脱型を行うことができる。
【0014】
特に、上記第1、第2の傾斜型のうち、片方の傾斜型を、互いに向かい合わせた配置で2つ設けることにより、図8に示すような回転軸を、ヒンジ連結部と一体的に、簡単に賦形することができる。
【0015】
そして、本発明のなかでも、特に、上記一対の傾斜型のうち、少なくとも一方の傾斜型の下端部が、ベース台に対し所定角度をなす傾斜面に沿って摺動しうる状態で係止されており、型開き動作時に、上記傾斜型の傾斜姿勢が一定に保たれるようになっているものは、成形体の脱型を、よりスムーズに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の一実施の形態における成形体の形状を示す斜視図である。
【図2】図1のA−A′断面図である。
【図3】上記実施の形態の成形金型の前後方向の要部断面図である。
【図4】上記成形金型の左右方向の要部断面図である。
【図5】上記成形金型によって得られる成形体と金型の配置の説明図である。
【図6】図1に示す成形体の部分的な説明図である。
【図7】(a)、(b)はともに従来の成形金型の説明図である。
【図8】アンダーカット部を有する成形体を用いたコンパクト容器の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
つぎに、本発明を実施するための形態について説明する。ただし、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
【0018】
図1は、本発明の一実施の形態である成形金型を用いて成形された成形体20を示している。この成形体20は、コンパクト容器の蓋体として用いられるもので、図8の蓋体7と同様、内側に凹部21を有するヒンジ連結部22と、その左右の端面から左右方向に突出する回転軸23とが、一体成形されている。そして、図1のA−A′断面図である図2に示すように、その内側面に、鏡取り付け用の凸条24が設けられている。
【0019】
なお、上記凹部21が形成された凹凸の向き(図1において矢印Xで示す)を前後方向といい、ヒンジ連結部22がある方を後側とする。また、回転軸23が突出する向き(図1において矢印Yで示す)を左右方向といい、成形体20を、図2において矢印Zで示すように見たときの手前の面を正面として左右の基準とする。
【0020】
図3は、上記成形体20の成形に用いる成形金型を、左右方向に延びる断面に沿って、切断し、手前側から見た状態を示したもので、成形体20の平面図を示す図5において、そのB−B′断面に相当する。また、図4は、上記成形金型を、前後方向に延びる断面に沿って切断し、左側から右側から見た状態を示したもので、図5のC−C′断面に相当する。
【0021】
これらの図において、30は、上記成形体20の、主として上面を賦形するためのキャビティ型であり、31は、上記成形体20の、主として下面を賦形するためのコア型である。また、上記コア型31の下方には、2枚一組のベース台32、33が配置されており、さらにその下に、固定された基台34が配置されている。
【0022】
上記コア型31は、キャビティ型30に向かって進退自在に設けられる進退型35と、上記進退型35を進退方向に貫通し前後方向に傾斜する第1のガイド孔36と、同じく上記進退型35を進退方向に貫通し上記第1のガイド孔36を挟んで左右方向に傾斜する左右一対の第2のガイド孔37a、37bと、各ガイド孔36、37a、37bのそれぞれに挿通される傾斜型40、41a、41bとを有している。
【0023】
なお、上記進退型35は、コアエレメント42と、これを支受するガイドエレメント43とを組み合わせた構造になっており、ともに、耐摩耗性に優れた各種工具鋼(例えば炭素工具甲鋼、高速度鋼、合金工具鋼等)で形成されている。また、上記3個の傾斜型40、41a、41bも、これらと同様、耐摩耗性に優れた各種工具鋼で形成されている。そして、上記第1、第2のガイド孔36、37a、37bは、いずれも上記コアエレメント42に形成されており、その下のガイドエレメント43には、各ガイド孔36、37a、37bに挿通された傾斜型40、41a、41bのスライド動作をガイドする孔44、45a、45bが設けられている。また、各孔44、45a、45bの下端開口の周囲には、上記傾斜型40、41a、41bのスライド動作を円滑に受けるために、平滑性と耐摩耗性に優れた各種工具鋼で形成されたスライドガイド44′、45a′、45b′が嵌入されている。
【0024】
上記第1のガイド孔36に挿通された第1の傾斜型40は、図3、図4に示すように、目的とする成形体20(図1、図2を参照)のヒンジ連結部22の、前後方向に凹凸を有するアンダーカット部を賦形するための型で、正面からみるとT字状をしており、第1のガイド孔36の傾斜した内周面に沿って手前側に傾斜した姿勢になっており、その上端部であるT字状の横辺部に、ヒンジ連結部22内側の凹部21を賦形するための凸条50が突出形成されている。なお、上記T字状の横辺部において、その両端の、丸印Wで囲った部分の角部がテーパ状になっているのは、この部分に入り込むコアエレメント42の部分が薄肉になりすぎて強度が弱くならないよう配慮したものである。
【0025】
そして、上記第1の傾斜型40の下端部は、2枚一組のベース台32、33のうち、下側のベース台33に取り付けられたガイドブロック51に、摺動自在な状態で係止されている。すなわち、上記ガイドブロック51は、手前に向かって下り傾斜(傾斜角度30°)に形成された傾斜面52と、その左右両側に立設する側壁53とを有し、各側壁53には、上記傾斜面52に沿って傾斜する溝部54が形成されている。そして、上記第1の傾斜型40の下端部に、軸55を介して左右方向に突出するガイドピン56が設けられており、このガイドピン56が、上記ガイドブロック51の左右の溝部54に係合することによって、第1の傾斜型40の下端面が、上記ガイドブロック51の傾斜面52に当接し、摺動自在に係止されている。
【0026】
なお、上記ガイドブロック51の、第1の傾斜型40を摺動させる面が、手前側に向かって30°の下り傾斜になっているのは、第1の傾斜型40が、後述するように、第1のガイド孔36に沿ってスライドする際、その動作に伴って傾斜型40が、図4において矢印Rで示すように、30°の傾斜角を維持した姿勢のまま斜め方向に摺動するよう配慮したものである。
【0027】
また、第2のガイド孔37a、37bに挿通された左右一対の傾斜型41a、41bは、目的とする成形体20(図1、図2を参照)におけるヒンジ連結部22の、左右方向に突出するアンダーカット部(具体的には回転軸23)を賦形するための型で、正面からみると、図3に示すように、回転軸23を賦形するための凹状部57が形成された賦形面を、互いに向かい合わせ、上記第1の傾斜型40の横辺部を左右方向から挟み込んだ状態で配置されている。そして、第2のガイド孔37a、37bの傾斜方向に従って、下にいくほど互いに接近した傾斜姿勢になっている。
【0028】
上記第2の傾斜型41a、41bの下端部は、上記第1の傾斜型40の下端部を係止するガイドブロック51を挟んで、その左右両側のベース台32、33の間に設けられた摺動ブロック58a、58bに係止されており、この摺動ブロック58a、58bを介して、下側のベース台33の上面に沿って摺動自在に当接している。なお、図3において、59は、第2の傾斜型41a、41bの下端部と摺動ブロック58a、58bとを連結する軸である。
【0029】
なお、上記下側のベース台33のうち、上記摺動ブロック58a、58bに当接する部分は、耐摩耗性に優れた各種工具鋼で形成されている。
【0030】
上記成形金型を用い、例えばつぎのようにして、図1に示す成形体20を得ることができる。すなわち、まず、この成形金型を、射出成形機に取り付け、型締めすることにより、図3、図4に示すように、キャビティ型30とコア型31とを、互いに閉じ合わせる。このとき、進退型35は、最も上昇した位置に位置決めされ、第1、第2のガイド孔36、37a、37b内に挿通された第1、第2の傾斜型40、41a、41bは、各ガイド孔36、37a、37bの傾斜面によって、互いに内側に押し付けられた状態で閉じ合わせられる。これにより、上記キャビティ型30と進退型35と傾斜型40、41a、41bとで、成形体20を賦形するための空間が形成される。
【0031】
そこで、上記成形体賦形用空間内に、所定の経路(図示せず)を経由して、樹脂材料を高圧で射出し、冷却することにより、目的とする成形体20を得ることができる。
【0032】
そして、型開きによりキャビティ型30を上方に開いて成形体20を取り出す際には、図3、図4において矢印で示すように、ベース台32、33が上昇するようになっている。この動作に伴い、進退型35の第1、第2のガイド孔36、37a、37bから、第1、第2の傾斜型40、41a、41bの上端部が上方に突出するとともに、各傾斜型40、41a、41bの側面が、上記ガイド孔36、37a、37bの傾斜した内周面に沿ってスライドし、第1の傾斜型40は、図4において矢印Rで示すように、手前側に移動し、第2の傾斜型41a、41bは、図3において矢印Sで示すように、互いに左右方向に開くように移動する。これにより、互いに90°の角度をなす2方向のアンダーカット部(ヒンジ連結部22の凹部21を含む凹凸部分と回転軸23の凸部)が、型抜き可能な状態になり、成形体20を、成形金型から取り出すことができる。
【0033】
なお、すでに述べたように、上記第1の傾斜型40が手前に開く際、傾斜型40は、その下端部が、ガイドブロック51の傾斜面52に沿って摺動するため、その傾斜姿勢が手前側に30°傾斜した姿勢を保った状態のまま開くようになっている。このため、アンダーカット部の型抜きを、30°斜め下方向に、安定した状態でスムーズに行うことができる。
【0034】
ちなみに、30°斜め下方向への型抜きを考慮して、成形体20のアンダーカット部の構成は、図6に示すように、ヒンジ連結部22の内側の凹部21の下面21aが、31°の傾斜面になっている。
【0035】
また、同様の趣旨から、図4に示すように、第1の傾斜型40の上端面の、成形体20の凸条24(図2参照)を賦形するための凹条24aも、その一方の溝面が29°の傾斜面に形成されており、凸条24の片面が傾斜面に賦形されるようになっている。
【0036】
このように、上記成形金型によれば、互いに閉じた状態で成形体20のアンダーカット部を賦形するための空間を形成する第1、第2の傾斜型40、41a、41bを、進退型35に形成された第1、第2のガイド孔36、37a、37bの傾斜面に沿ってスライド自在に配置し、型締め時には、上記進退型35が、キャビティ型30に向かって前進して閉じ合わせられた状態で、上記第1、第2の傾斜型40、41a、41bも互いに閉じて、全体として成形体賦形空間が形成され、逆に、型開き時には、成形体20の上方が開放された状態で、ベース台32、33が上昇することにより、上記第1、第2の傾斜型40、41a、41bが進退型35の各ガイド孔36、37a、37bから上方に突出するとともに、第1の傾斜型40が手前側に開き、第2の傾斜型41a、41bが左右方向に開いて、上記成形体20のアンダーカット部が型抜きできるようになっている。
【0037】
そして、上記構成によれば、前後方向に傾斜した第1の傾斜型40と、左右方向に傾斜した第2の傾斜型41a、41bが、ベース台32、33の昇降動作に伴って互いに90°異なる方向に閉じたり開いたりするようになっているため、部品数の少ない簡単な構成で効率よく、2方向に設けられたアンダーカット部の脱型を行うことができる。
【0038】
しかも、上記の構成によれば、第2の傾斜型41a、41bを、互いに向かい合わせた配置で2つ設け、互いに反対方向に水平に開くことができるようになっているため、ヒンジ用の回転軸23を、ヒンジ連結部22と一体的に、簡単に賦形することができる。そして、得られた回転軸23の側周面が、全周一つづきの型(第2の型41a、41b)で賦形されているため、割型を用いた場合のように、側周面の途中にバリが生じたりすることがなく、美麗な周面になるという利点を有する。
【0039】
なお、本発明の成形金型において、アンダーカット部を賦形するための第1、第2の傾斜型40、41a、41bへの開閉動作は、進退型35側に設けられた第1、第2のガイド孔36、37a、37bの傾斜面を利用するものであれば、どのような構成になっていても差し支えない。
【0040】
また、上記の例では、第1、第2の傾斜型40、41a、41bに開閉動作を与えるために、型開き時に、ベース台32、33を上昇させて、上記傾斜型40等を進退型35の上方に突出させたが、これに代えて、進退型35をキャビティ型30側から後退させ(すなわち下降させ)ることによって、傾斜型40等を開くようにしても差し支えない。
【0041】
さらに、本発明の成形金型は、上記の例のように、上下方向に型締め型開きを行うタイプに限らず、左右方向に型締め型開きを行うタイプのものであってもよい。その場合、進退型35およびベース台32、33は左右方向に進退するよう設定され、傾斜型40、41a、41bは、左右方向に延びる形状となるだけであり、その基本的な構成と効果に差異はない。
【0042】
そして、アンダーカット部の形状によっては、上記の例のように、傾斜型40等の少なくとも一つを、傾斜姿勢を保ったまま斜め方向にスライドさせながら後方に開くことが、型抜きする上で好適となる場合があり、その場合は、上記の例のように、傾斜型40等の下端部を、所定角度の傾斜面に沿って摺動させることが好ましい。しかし、その必要がない場合には、傾斜型40等の下端部は、ベース台32側において水平に摺動させるよう係止すればよい。
【産業上の利用可能性】
【0043】
本発明は、方向の異なる2つのアンダーカット部を有する成形体を得るための成形金型に利用することができる。
【符号の説明】
【0044】
30 キャビティ型
31 コア型
32、33 ベース台
35 進退型
36、37a、37b ガイド孔
40、41a、41b 傾斜型

【特許請求の範囲】
【請求項1】
前後方向に凹凸のある第1のアンダーカット部と、左右方向に凹凸のある第2のアンダーカット部とを有する成形体を得るための成形金型であって、上記成形体の主として上面を賦形するためのキャビティ型と、上記成形体の主として下面を賦形するためのコア型と、上記コア型の下方に配置されるベース台とを備え、上記コア型が、キャビティ型に向かって進退自在に設けられる進退型と、上記進退型をその進退方向に貫通しかつ前後方向に傾斜する第1のガイド孔と、同じく上記進退型を進退方向に貫通しかつ左右方向に傾斜する第2のガイド孔と、上記第1のガイド孔に挿通されその前後方向に傾斜した内周面に沿ってスライド自在に配置される第1の傾斜型と、上記第2のガイド孔に挿通されその左右方向に傾斜した内周面に沿ってスライド自在に配置される第2の傾斜型とで構成され、上記第1、第2の傾斜型の下端部は、上記ベース台に、その取り付け面に沿って摺動しうる状態でそれぞれ係止され、上記第1の傾斜型の上端部は、上記第1のアンダーカット部を賦形するための凹状部を有し、上記第2の傾斜型の上端部は、上記第2のアンダーカット部を賦形するための凹状部を有し、型締め時には、上記進退型がキャビティ型に向かって前進し、上記キャビティ型と進退型と上記第1、第2の傾斜型の上端部が互いに閉じ合わせられて成形体賦形空間が形成され、型開き時には、上記進退型がキャビティ型から後退するかベース台が上昇して、上記第1、第2の傾斜型が、各ガイド孔の傾斜した内周面に沿ってスライドすることにより、上記第1、第2の傾斜型の上端部がそれぞれ成形体賦形面から離脱し、上記成形体の第1、第2のアンダーカット部が同時に型抜き可能になるよう設定されていることを特徴とする成形金型。
【請求項2】
上記第1、第2の傾斜型のうち、少なくとも一方の傾斜型の下端部が、ベース台に対し所定角度をなす傾斜面に沿って摺動しうる状態で係止されており、型開き動作時に、上記傾斜型の傾斜姿勢が一定に保たれるようになっている請求項1記載の成形金型。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2012−81686(P2012−81686A)
【公開日】平成24年4月26日(2012.4.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−231379(P2010−231379)
【出願日】平成22年10月14日(2010.10.14)
【出願人】(000158781)紀伊産業株式会社 (327)
【Fターム(参考)】