JPH10100162A - 成形型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コアピン等の入れ子部材が撓んで先端面に隙
間が生ずるのを確実に防止することができる成形型を提
供する。 【解決手段】 成形型２によれば、筒状の中空品を成形
するために挿入されるコアピン１２は、成形時において
はその一端が第２スライドコア１８に連結されて支持さ
れ、他端１２ａがキャビティ１０を形成する固定型４，
可動型６のうち固定型４に設けられた凹部４ａに嵌合す
ることによって支持される。すなわち、コアピン１２は
その両端において両持ち支持されるため、成形時に成形
材料の圧力がコアピン１２の側面の一方から掛かっても
撓むことがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、筒状の中空部分
を有する製品（中空品）を成形するための成形型に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】筒状の中空部分を有する製品（中空品）
を成形する場合には、金型のキャビティ内にスライド式
のコアピンを挿入して樹脂等の材料をキャビティ内に注
入し、材料が固化した後に金型を開いてコアピンを引き
抜き、成形体（中空品）を取り出す方法が知られてい
る。具体例について、図４乃至図６を参照して説明す
る。図４は、本例において成形しようとする製品の形状
の一部を示す図であり、図４（Ａ）は正面断面図、図４
（Ｂ）は右側面図である。図４（Ａ）は、図４（Ｂ）に
おけるＩ−Ｉ断面を示すものである。図４に示されるよ
うに、本製品６０Ｐは、中空穴１０２を有する筒状部分
１０４を中心として、その一端が肉ぬすみ部分１０６〜
１０６を有する側面となり、他端がアンダーカット形状
部分１０８となっている。なお、アンダーカット形状部
分１０８の左側の製品部分は図示省略されている。

【０００３】かかる筒状部分を有する成形体６０Ｐを成
形するための成形型及び成形の手順について、図５を参
照して説明する。図５（Ａ）は成形型が組み合わされて
閉じられた状態を示すものであり、本例における成形型
５２は、固定型５４，可動型５６，コアピン６２，側面
型６４，スライドコア６６，油圧シリンダ８４を中心と
して構成されている。固定型５４，可動型５６，コアピ
ン６２，側面型６４で囲まれた空間が、製品６０Ｐに対
応した形状のキャビティ６０を形成している。油圧シリ
ンダ８４は、シリンダ取付け板８２によって可動型５６
の端面に固定されている。油圧シリンダ８４のピストン
ロッド８０の先端部８０ａは、スライドコア６６に設け
られたＴ字型の溝に嵌合している。また、コアピン６２
は側面型６４に固定されており、側面型６４はスライド
コア６６に固定されている。従って、油圧シリンダ８４
が作動してピストンロッド８０が油圧シリンダ８４から
突出しあるいは油圧シリンダ８４内に侵入することによ
って、コアピン６２及び側面型６４はスライドコア６６
と一体に図の左右方向にスライドする。

【０００４】さて、図５（Ａ）の状態において、固定型
５４に設けられた図示しないゲートからキャビティ６０
内に溶融樹脂が射出注入される。そして、所定時間経過
してキャビティ６０内の樹脂が冷却固化した後に、図５
（Ｂ）に示されるように可動型５６が下降して型開きが
行われる。このとき、コアピン６２は可動型５６と一体
に下降するために、成形体６０Ｐも可動型５６と一体に
下降する。続いて、図５（Ｃ）に示されるように、油圧
シリンダ８４が作動してピストンロッド８０が油圧シリ
ンダ８４内に侵入する方向に動き、コアピン６２及び側
面型６４はスライドコア６６と一体に図の右方向にスラ
イドする。これによって、コアピン６２が成形体６０Ｐ
から引き抜かれ、成形体６０Ｐは可動型５６から取り出
される。このようにして、成形型５２を用いて成形体６
０Ｐの射出成形が行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、成形型
５２のコアピン６２は図５の右端においては側面型６４
に固定され支持されているが、左端は固定型５４の突出
面５４ａに押し当てられているのみで片持ち支持になっ
ている。このため、図６に示されるような問題が生ず
る。図６（Ａ）は図５（Ａ）と同様に射出成形時の成形
型５２の状態を示す図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）
のII−II断面を示す図、また図６（Ｃ）は図６（Ａ）の
III部分の拡大図である。図６（Ｂ）に示されるよう
に、図６（Ａ）のII−II断面部分には溶融樹脂が射出注
入されるゲート７０が設けられており、このゲート７０
を通過した樹脂の流れがコアピン６２に当接することに
よって、コアピン６２の上方から射出圧ωが掛かる。こ
れによって、図６（Ｃ）に示されるように、片持ち支持
のコアピン６２の先端部において下方に撓みδが生ずる
結果、固定型５４の突出面５４ａとコアピン６２の先端
面との間に隙間Ｓが生じてしまう。このため、この隙間
Ｓに樹脂が侵入してバリを生ずるのみならず、コアピン
６２がずれるため中空穴の位置もずれてしまうという問
題点があった。このような問題は、コアピン６２の長さ
が長くなればなるほど顕著になる。

【０００６】また、図５に示されるように、成形型５２
においては、コアピン６２の引き抜きを樹脂材料が完全
に冷却固化して型を開いた後に行うため、成形体６０Ｐ
のコアピン６２に対する抱きつき力が大きくなる結果、
コアピン６２の引き抜きに要する力が大きくなってしま
う。このため、コアピン６２を引き抜くための油圧シリ
ンダ８４に駆動力の大きなものを用いなければならず、
装置が大型化してしまうという問題点もあった。そこ
で、本出願の請求項１及び請求項２に係る発明において
は、コアピン等の入れ子部材が撓んで先端面に隙間が生
ずるのを確実に防止することができる成形型を提供する
ことを目的とする。また、本出願の請求項２に係る発明
においては、入れ子部材を引き抜くための力を小さくす
ることができる成形型を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで上記の課題を解決
するために、請求項１に係る発明においては、少なくと
も二つの型によって形成される空間内に筒状の中空部分
を有する製品（中空品）を成形するために挿入される入
れ子部材を有する成形型において、前記入れ子部材の一
端を入れ子部材挿入用駆動手段に連結し、前記入れ子部
材の他端を前記中空品の成形時に前記型によって支持さ
れる形状とした成形型を創出した。かかる成形型によれ
ば、中空品を成形するために挿入される入れ子部材は、
中空品の成形時においてはその一端が入れ子部材挿入用
駆動手段に連結されて支持され、他端がキャビティを形
成する型によって支持される。すなわち、入れ子部材は
その両端において両持ち支持されるため、成形時に成形
材料の圧力が入れ子部材の側面の一方から掛かっても撓
むことがない。このようにして、本発明においては、入
れ子部材の両端を支持する構造とすることによって、入
れ子部材が片持ち支持であった従来技術の問題点を解決
して、入れ子部材が撓んで先端面に隙間が生ずるのを確
実に防止することができる成形型となる。

【０００８】また、請求項２に係る発明においては、請
求項１に記載の成形型であって、前記入れ子部材を前記
中空品の成形後の型開き前に前記中空品から所定長さ引
き抜き、その後に完全に前記中空品から引き抜く動作を
行わせる入れ子部材引き抜き用駆動手段を有することを
特徴とする成形型を創出した。かかる成形型によれば、
キャビティ内に成形材料が注入された後、未だ成形材料
が完全に冷却固化する前の型開き前の段階で、入れ子部
材引き抜き用駆動手段が作動して入れ子部材が成形体の
中空部分から所定長さ引き抜かれる。この段階では、中
空品の入れ子部材に対する抱きつき力は未だ大きくない
ため、小さい力で入れ子部材を引き抜くことができる。
このように一旦入れ子部材を所定長さ引き抜いておけ
ば、成形材料が完全に冷却固化した後における引き抜き
力が小さくなるため、比較的小さい力で入れ子部材を完
全に中空品から引き抜くことができる。このようにし
て、本発明に係る成形型は、入れ子部材を引き抜くため
の力を小さくすることができる成形型となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明を具現化した一実施
形態について、図１乃至図４を参照して説明する。本実
施形態において成形される製品（中空品）の形状は、図
４に示される従来技術におけるものと同一である。ま
ず、本実施形態において用いられる成形型の全体構成に
ついて、図１及び図２を参照して説明する。図１は本発
明に係る成形型の一実施形態の全体構成を示す断面図で
あり、図２は成形型の一実施形態の駆動部分を示す斜視
図である。図１は成形型が組み合わされて閉じられた状
態を示すものであり、本実施形態の成形型２は、固定型
４，可動型６，コアピン１２，側面型１４，第１スライ
ドコア１６，第１油圧シリンダ３４，第２スライドコア
１８，第２油圧シリンダ２６を中心として構成されてい
る。固定型４，可動型６，コアピン１２，側面型１４で
囲まれた空間が、筒状の中空部分を有する製品（中空
品）に対応した形状のキャビティ１０を形成している。
従って、固定型４，可動型６は本発明における「少なく
とも二つの型」に相当し、コアピン１２は本発明におけ
る「入れ子部材」に相当する。

【００１０】図２に示されるように、第１油圧シリンダ
３４は二個設けられており、それぞれ第１シリンダ取付
け板３２によって可動型６の端面に固定されている。第
１油圧シリンダ３４のピストンロッド３０の先端部３０
ａは、第１スライドコア１６に設けられたＴ字型の溝１
６ａに嵌合している。第１スライドコア１６は、可動型
６の上面に固定された一対のガイドレール２８に沿って
可動型６上をスライド可能になっている。また、第２油
圧シリンダ２６は、第２シリンダ取付け板２４によって
スライドコア１６の端面に固定されている。第２油圧シ
リンダ２６のピストンロッド２２の先端部２２ａは、第
２スライドコア１８に設けられたＴ字型の溝１８ａに嵌
合している。第２スライドコア１８は、第１スライドコ
ア１６に固定された一対のガイドレール２０に沿って第
１スライドコア１６上をスライド可能になっている。

【００１１】さらに、図１及び図２に示されるように、
コアピン１２は側面型１４及び第１スライドコア１６を
貫通して第２スライドコア１８に固定されている。従っ
て、第２油圧シリンダ２６が作動してピストンロッド２
２が第２油圧シリンダ２６から突出しあるいは第２油圧
シリンダ２６内に侵入することによって、コアピン１２
は第２スライドコア１８と一体に図１の左右方向にスラ
イドする。また、側面型１４は第１スライドコア１６に
固定されている。従って、一対の第１油圧シリンダ３４
が作動して一対のピストンロッド３０が第１油圧シリン
ダ３４から突出しあるいは第１油圧シリンダ３４内に侵
入することによって、コアピン１２，側面型１４，第２
スライドコア１８，第２シリンダ取付け板２４及び第２
油圧シリンダ２６は、第１スライドコア１６と一体に図
１の左右方向にスライドする。

【００１２】かかる構造によって、第１油圧シリンダ３
４及び第２油圧シリンダ２６が各々のピストンロッドを
突き出すように作動することによって、コアピン１２は
図１に示されるように、固定型４，可動型６で形成され
る空間内に筒状の中空部分を有する製品（中空品）を成
形するために挿入される。従って、第２スライドコア１
８，ピストンロッド２２，第２油圧シリンダ２６，第２
シリンダ取付け板２４，第１スライドコア１６，ピスト
ンロッド３０，第１油圧シリンダ３４は、請求項１に係
る発明における「入れ子部材挿入用駆動手段」に相当す
る。また、第１油圧シリンダ３４及び第２油圧シリンダ
２６が各々のピストンロッドを引き込むように作動する
ことによって、コアピン１２は二段階にわたって成形さ
れた中空品から引き抜かれる。従って、第２スライドコ
ア１８，ピストンロッド２２，第２油圧シリンダ２６，
第２シリンダ取付け板２４，第１スライドコア１６，ピ
ストンロッド３０，第１油圧シリンダ３４は、請求項２
に係る発明における「入れ子部材引き抜き用駆動手段」
にも相当する。

【００１３】なお、第１スライドコア１６には、射出圧
力を受け止めるために固定型４の対応する面と嵌合する
コッタ面４０が設けられている。図２に示されるよう
に、このコッタ面４０は第２スライドコア１８の一対の
ガイドレール２０を挟んで二つに分かれて設けられてい
る。そして、対応する固定型４の受け面も、第２スライ
ドコア１８と抵触しないように二つに分かれて設けられ
ている。

【００１４】ここで、図１に示されるように、コアピン
１２の先端にはコアピン１２の本体部分より外形の小さ
い突起部１２ａが設けられている。そして、固定型４に
は、この突起部１２ａがぴったり嵌合する凹部４ａが設
けられている。これによって、図１に示される成形型２
が閉じられた状態において、コアピン１２の先端は固定
型４によって強固に支持されて、コアピン１２は両持ち
状態になっている。

【００１５】さて、かかる構造を有する成形型２を用い
た射出成形の手順について図３を参照して説明する。図
３は、成形型２が閉じられた段階から成形体（中空品）
が取り出されて再び成形型２が閉じられるまでの一サイ
クルを示したもので、射出成形は図３（Ａ）→（Ｂ）→
（Ｃ）→（Ｄ）→（Ｃ）→（Ｂ）→（Ａ）の順に実施さ
れる。図３（Ａ）は、図１のように成形型２が閉じられ
た状態において、樹脂材料が図示しないゲートからキャ
ビティ１０内に射出注入された状態を示している。この
とき、コアピン１２の先端の突起部１２ａが固定型４の
凹部４ａにぴったり嵌合しているために、コアピン１２
の先端は固定型４によって強固に支持されている。これ
によって、図示しないゲートが図６に示される従来技術
のようにコアピン１２の上方にある場合のみならず、ゲ
ートがコアピン１２の外周のどの位置に設けられている
場合でも（どの方向から樹脂材料が射出注入される場合
でも）、コアピン１２の先端が射出圧力によって撓むこ
とはない。従って、コアピン１２の先端面と固定型４と
の間に隙間が生じてバリが発生することもない。

【００１６】樹脂材料の射出注入後、所定時間が経過し
て樹脂材料がある程度冷却固化した時点で、図３（Ｂ）
に示されるように、第２油圧シリンダ２６が作動して第
２スライドコア１８がピストンロッド２２によって所定
長さだけ引き戻される。これによって、コアピン１２が
所定長さだけ成形体（中空品）１０Ｐから引き抜かれ
て、コアピン１２の先端の突起部１２ａが固定型４の凹
部４ａから完全に引き抜かれる。この段階では、成形体
１０Ｐのコアピン１２に対する抱きつき力は未だ大きく
ないため、小さい力でコアピン１２を引き抜くことがで
きる。従って、第２油圧シリンダ２６としては駆動力の
小さい、小型の油圧シリンダを用いることができる。

【００１７】そして、さらに一定時間が経過して樹脂材
料が完全に冷却固化した時点で、図３（Ｃ）に示される
ように、可動型６が図示しない駆動装置によって下降し
て固定型４から離れ、型開きが行われる。続いて、図３
（Ｄ）に示されるように、第１油圧シリンダ３４が作動
して第１スライドコア１６がピストンロッド３０によっ
て所定長さだけ引き戻される。これによって、コアピン
１２が成形体１０Ｐから完全に引き抜かれる。ここで、
図３（Ｂ）の段階で一旦コアピン１２が成形体１０Ｐか
ら所定長さ引き抜かれている。このとき、コアピン１２
には若干の抜きテーパが設けてあるので、成形体１０Ｐ
とコアピン１２の間には、抜きテーパ分だけの隙間が生
ずる。従って、樹脂材料が完全に冷却固化した後におけ
る引き抜き力は第１スライドコア１６を駆動する分の力
で済み、比較的小さい力でコアピン１２を成形体１０Ｐ
から完全に引き抜くことができるので、第１油圧シリン
ダ３４としても駆動力の比較的小さい、小型の油圧シリ
ンダを用いることができる。コアピン１２が後退した
後、成形体１０Ｐが取り出されて、一個の製品の射出成
形が完了する。

【００１８】成形体１０Ｐが取り出されると、図３
（Ｄ）→（Ｃ）→（Ｂ）→（Ａ）の順で再び成形型２が
閉じられる。なお、以下の説明においては、成形体１０
Ｐはないものと考える。まず、図３（Ｄ）から図３
（Ｃ）に示されるように、第１油圧シリンダ３４が作動
して第１スライドコア１６がピストンロッド３０によっ
て所定長さ（第１スライドコア１６が可動型６に当接す
るまで）前進する。これによって、第２シリンダ取付け
板２４，第２油圧シリンダ２６，ピストンロッド２２，
第２スライドコア１８，側面型１４，コアピン１２も、
図３（Ｃ）に示される位置まで前進する。続いて、図３
（Ｃ）から図３（Ｂ）に示されるように、可動型６が図
示しない駆動装置によって上昇して固定型４と合わさ
り、型閉じが行われる。そして、図３（Ｂ）から図３
（Ａ）に示されるように、第２油圧シリンダ２６が作動
して、コアピン１２が第２スライドコア１８と一体にピ
ストンロッド２２によって所定長さだけ前進する。これ
によって、図３（Ａ）に示されるように、コアピン１２
の先端の突起部１２ａが固定型４の凹部４ａにぴったり
嵌合して、キャビティ１０が形成される。こうして、成
形型２の作動の一サイクルが完了して、次の成形体が射
出成形される。

【００１９】本実施形態においては、図３（Ｂ）に示さ
れるコアピン１２の第１段階の引き抜きと図３（Ｄ）に
示されるコアピン１２の第２段階の引き抜きとを別々の
油圧シリンダで行っている。すなわち、図１に示される
ように、第１段階の引き抜きを第２油圧シリンダ２６に
よって、第２段階の引き抜きを第１油圧シリンダ３４に
よって行わせている。ここで、第２油圧シリンダ２６の
引き抜きストロークはコアピン先端突起部１２ａの長さ
Ｓ１＋α以上必要なので、第２油圧シリンダ２６の外形
寸法は｛シリンダ標準寸法＋（Ｓ１＋α以上）｝とな
る。また、第１油圧シリンダ３４の引き抜きストローク
は、コアピン１２の長さ（Ｓ１＋Ｓ２）から第２油圧シ
リンダ２６の引き抜きストロークを差し引いた長さで済
むので、（Ｓ１＋Ｓ２）−（Ｓ１＋α以上）＝Ｓ２−
（＋α以上）となる。従って、第１油圧シリンダ３４の
外形寸法は｛シリンダ標準寸法＋Ｓ２−（＋α以上）｝
となる。もし、二段階の引き抜きを一つの油圧シリンダ
で行おうとすると、油圧シリンダの引き抜きストローク
はコアピン１２の長さ（Ｓ１＋Ｓ２）以上必要なので、
シリンダの外形寸法は｛シリンダ標準寸法＋（Ｓ１＋Ｓ
２）｝となる。すなわち、可動型６の端面から外へ出っ
張る長さが（Ｓ１＋α以上）分だけ長くなる。このよう
に、本実施形態においては、二段階の引き抜きに別々の
油圧シリンダを用いたことによって、可動型６の端面か
らの出っ張りを小さくでき、装置の寸法を小型化できる
という効果が得られる。

【００２０】また、本実施形態においては、入れ子部材
（コアピン１２）の先端を固定型４の凹部４ａにぴった
り嵌合する円柱形状としている。これによって、図示し
ないゲートが図６に示される従来技術のようにコアピン
１２の上方にある場合のみならず、ゲートがコアピン１
２の外周のどの位置に設けられている場合でも（どの方
向から樹脂材料が射出注入される場合でも）、コアピン
１２の先端が射出圧力によって撓むことがないという利
点が得られる。

【００２１】本実施形態においては、本発明を樹脂材料
の射出成形に適用した場合について説明しているが、本
発明はこれに限られず、トランスファー成形や鋳造等の
他の成形技術にも応用することが可能である。また、本
実施形態においては、入れ子部材挿入用駆動手段及び入
れ子部材引き抜き用駆動手段の駆動装置としてとして油
圧シリンダを用いているが、これらの駆動手段の駆動装
置としてはその他にもエアシリンダ，電気モータ等、種
々のアクチュエータを用いることができる。さらに、本
実施形態では、入れ子部材挿入用駆動手段及び入れ子部
材引き抜き用駆動手段として同一の油圧シリンダ駆動系
を用いているが、入れ子部材挿入用駆動手段と入れ子部
材引き抜き用駆動手段を別々に設けてもよい。また、本
実施形態では、二段階の引き抜きを別々の油圧シリンダ
を用いて行っているが、一つの油圧シリンダを二段階に
作動させて二段階の引き抜きを行わせても良い。

【００２２】さらに、本実施形態においては、第二段階
の引き抜きを可動型の型開き後に行っているが、第二段
階の引き抜きをも型開き前に行うこともできる。また、
本実施形態では、入れ子部材（コアピン１２）の先端を
固定型４の凹部４ａにぴったり嵌合する円柱形状として
いるが、射出注入される樹脂材料の圧力を受け止められ
るものであれば、入れ子部材の先端は半円柱形状等、そ
の他のいかなる形状としても良い。成形型のその他の部
分の構成，形状，数，接続関係等についても、本実施形
態に限定されるものではない。

【００２３】

【発明の効果】請求項１に係る発明においては、入れ子
部材が撓んで先端面に隙間が生ずるのを確実に防止し
て、バリが発生したり中空穴の位置がずれたりする不具
合を防止することができる。また、請求項２に係る発明
においては、入れ子部材を引き抜くための力を小さくす
ることができ、入れ子部材引き抜き用駆動手段が大型化
するのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る成形型の一実施形態の全体構成を
示す断面図である。

【図２】成形型の一実施形態の一部を示す斜視図であ
る。

【図３】成形型の一実施形態における成形の手順を示す
図である。

【図４】成形型の一実施形態及び従来の成形型における
成形体の構造を示す断面図及び側面図である。

【図５】従来の成形型における成形の手順を示す図であ
る。

【図６】従来の成形型における問題点を示す図である。

【符号の説明】

２ 成形型 ４，６ 型 １０Ｐ 筒状の中空品 １２ 入れ子部材 １２ａ 入れ子部材の他端 １６，１８，２２，２４，２６，３０，３４ 入れ子部
材挿入用駆動手段 １６，１８，２２，２４，２６，３０，３４ 入れ子部
材引き抜き用駆動手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも二つの型によって形成される
   空間内に筒状の中空部分を有する製品（中空品）を成形
   するために挿入される入れ子部材を有する成形型におい
   て、 前記入れ子部材の一端を入れ子部材挿入用駆動手段に連
   結し、前記入れ子部材の他端を前記中空品の成形時に前
   記型によって支持される形状とした成形型。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の成形型であって、 前記入れ子部材を前記中空品の成形後の型開き前に前記
   中空品から所定長さ引き抜き、その後に完全に前記中空
   品から引き抜く動作を行わせる入れ子部材引き抜き用駆
   動手段を有することを特徴とする成形型。