特許 6383311 切削装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6383311

(24)【登録日】2018年8月10日

(45)【発行日】2018年8月29日

(54)【発明の名称】切削装置

(51)【国際特許分類】

   B23B 27/02 20060101AFI20180820BHJP

   B23C 3/12 20060101ALI20180820BHJP

   B23B 29/24 20060101ALI20180820BHJP

【ＦＩ】

   B23B27/02 C

   B23C3/12 Z

   B23B29/24 C

【請求項の数】14

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2015-55559(P2015-55559)

(22)【出願日】2015年3月19日

(65)【公開番号】特開2015-199188(P2015-199188A)

(43)【公開日】2015年11月12日

【審査請求日】2017年7月24日

(31)【優先権主張番号】特願2014-72710(P2014-72710)

(32)【優先日】2014年3月31日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006068

【氏名又は名称】三ツ星ベルト株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000682

【氏名又は名称】特許業務法人ワンディーＩＰパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】椿 晴行

【審査官】 久保田 信也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−３０５７７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１７４２４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１２３９０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１０３２７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３１１５２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｂ ２７／００−２９／３４

Ｂ２９Ｃ ３３／００−３３／７６

３９／２６−３９／３６

４１／３８−４１／４４

４３／３６−４３／４２

４３／５０

４５／２６−４５／４４

４５／６４−４５／６８

４５／７３

４９／４８−４９／５６

４９／７０

５１／３０−５１／４０

５１／４４

Ｂ２３Ｃ ３／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

インサートが配置されたキャビティに向けてゲートから溶融樹脂を射出成形することで形成された製造用中間体における樹脂製の第１所定部分を前記製造用中間体における前記第１所定部分以外の部分から除去することで、成形品を製造するための切削装置であって、
ホルダと、
前記ホルダに保持され所定の回転軸線回りを回転しながら前記第１所定部分の少なくとも一部を旋削するための樹脂用切削刃と、
前記ホルダに保持され前記回転軸線回りを回転しながら前記第１所定部分に隣接する前記インサートの第２所定部分を旋削するためのインサート用切削刃と、
を備えていることを特徴とする、切削装置。

【請求項2】

請求項１に記載の切削装置であって、
前記インサート用切削刃の強度は、前記樹脂用切削刃の強度よりも高く設定されていることを特徴とする、切削装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の切削装置であって、
前記ホルダから前記製造用中間体に向けての前記インサート用切削刃の突出量は、前記ホルダから前記製造用中間体に向けての前記樹脂用切削刃の突出量よりも大きく設定されていることを特徴とする、切削装置。

【請求項4】

請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の切削装置であって、
前記回転軸線の径方向に関して、前記インサート用切削刃の刃先の幅は、前記樹脂用切削刃の刃先の幅よりも小さく設定されていることを特徴とする、切削装置。

【請求項5】

請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の切削装置であって、
前記回転軸線の周方向に沿って見た場合における、前記インサート用切削刃の刃先の曲率半径は、前記樹脂用切削刃の刃先の曲率半径よりも小さく設定されていることを特徴とする、切削装置。

【請求項6】

請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の切削装置であって、
前記樹脂用切削刃および前記インサート用切削刃は、それぞれ、複数設けられ、且つ、前記回転軸線の回りに交互に配置されていることを特徴とする、切削装置。

【請求項7】

請求項１ないし請求項６の何れか１項に記載の切削装置であって、
前記切削装置は、前記製造用中間体の樹脂部における第１所定部分以外の部分と前記第１所定部分とが前記回転軸線の径方向に沿って並ぶように配置された構成を有する前記製造用中間体の、前記第１所定部分以外の部分と前記第１所定部分との境界部を切削可能に構成されており、
前記樹脂用切削刃は、第１樹脂用切削刃と、第２樹脂用切削刃とを含み、
前記第１樹脂用切削刃は、前記樹脂部のうち前記第１所定部分以外の部分側を向く片刃として形成されており、
前記第２樹脂用切削刃は、前記第１所定部分側を向く片刃として形成されていることを特徴とする、切削装置。

【請求項8】

請求項７に記載の切削装置であって、
前記回転軸線の径方向に関して、前記第１樹脂用切削刃の刃先の幅は、前記第２樹脂用切削刃の刃先の幅よりも小さく設定されていることを特徴とする、切削装置。

【請求項9】

請求項７または請求項８に記載の切削装置であって、
前記回転軸線の径方向に関して、前記第２樹脂用切削刃の刃先の位置は、前記第１樹脂用切削刃の刃先の位置に対して前記第１所定部分側に設定されていることを特徴とする、切削装置。

【請求項10】

請求項７ないし請求項９の何れか１項に記載の切削装置であって、
前記回転軸線の周方向に沿って見た場合における、前記第１樹脂用切削刃の刃先の曲率半径は、前記第２樹脂用切削刃の刃先の曲率半径よりも小さく設定されていることを特徴とする、切削装置。

【請求項11】

請求項７ないし請求項１０の何れか１項に記載の切削装置であって、
前記ホルダから前記製造用中間体に向けての前記第１樹脂用切削刃の突出量は、前記ホルダから前記製造用中間体に向けての前記第２樹脂用切削刃の突出量よりも大きく設定されていることを特徴とする、切削装置。

【請求項12】

請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載の切削装置であって、
前記樹脂用切削刃が前記第１所定部分を旋削した際に当該第１所定部分を前記ホルダ側と反対側に向かって付勢可能な付勢機構を更に備えていることを特徴とする、切削装置。

【請求項13】

請求項１２に記載の切削装置であって、
前記付勢機構は、
前記樹脂用切削刃が前記第１所定部分を旋削した際に当該第１所定部分に当接可能な付勢板と、
前記付勢板を前記ホルダに対して保持するとともに、前記樹脂用切削刃が前記第１所定部分を旋削した際に前記付勢板を前記ホルダ側と反対側に向かって付勢可能な付勢バネと、
を含んでいることを特徴とする、切削装置。

【請求項14】

請求項１２に記載の切削装置であって、
前記付勢機構は、
前記樹脂用切削刃が前記第１所定部分を旋削した際に当該第１所定部分に当接可能な付勢板と、
前記樹脂用切削刃が前記第１所定部分を旋削した際に前記付勢板を前記ホルダ側と反対側に向かって付勢可能な付勢シリンダ機構と、
を含んでいることを特徴とする、切削装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、射出成形品の製造用中間体からゲート部などの不要部分を切削によって除去するための切削装置に関する。

【背景技術】

【0002】

樹脂の成形品の一例として、鋼材製の芯金がインサートとして設けられたものを挙げることができる。この樹脂成形品として、環状のものを例示することができる。この環状の樹脂成形品は、中心にインサートとして芯金を配置し、このインサートの周囲におけるドーナツ形状のキャビティに、熱可塑性樹脂（６６ナイロンなど）を充填することで形成される。

【0003】

前記樹脂成形品においては、樹脂を均一に充填するために、金型のゲートを環状のインサートの一側面側の中心に配置する。この場合、ゲートからキャビティに流入した溶融樹脂は、インサートの一側面側の円板状の流入部を通って、インサート外周側のドーナツ状キャビティに充填される。これにより、円板状の流入部に充填された樹脂がインサートの一側面を覆った状態の製造用中間体が得られる。この円板状の流入部分に充填された樹脂は、たとえば、ゲート部と称され、製品として不要なため、切削加工などによって除去される。

【0004】

なお、切削のための一般的な装置として、種々の装置が提案されている（たとえば、特許文献１〜３参照）。

【0005】

特許文献１に記載のバリ取りカッターは、フライス加工において、複数種類の刃（一般切削刃とバリ取り刃）を搭載した構成を有している。このバリ取りカッターは、特許文献１の２頁右欄の［作用］欄に記載されているように、バリ取りカッターは、一般切削刃が削除し残した部分を、負のコーナ角に設定したバリ取り刃によって、刃先先端側から切り落としていくような切削を行ってバリの発生を防止する。このバリ取りカッターについては、特許文献１の２頁右欄第１８行目〜２頁左下欄第５行目に規制されているように、カッター本体（１）の先端外周部には、所定間隔をおいて複数の一般切削刃（２）を装着する装着溝（３）が形成されている。そして、上記一般切削刃（２）の間のうち１箇所あるいは複数箇所には、バリ取り刃（４）を装着する装着溝（５）が形成されている。

【0006】

特許文献２には、注型絶縁物（樹脂）にインサート成形された円筒形の金属導電物の側面に付着したバリを複数の刃で回転しながら切断するバリ取り工具について記載されている。特許文献２の［００１８］〜［００１９］に記載されているように、バリ取り工具（２４）の３個の切刃（３５）は、工具本体（３１）に周方向に等間隔をおいて取り付けられている。各切刃（３５）の先端部には、バリを切断するチップ（３７）が設けられている。

【0007】

特許文献３に記載の面取り機は、複数種類の切削チップを搭載可能な構成を有している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開平２−１１６４０８号公報

【特許文献2】特開平１１−９０７１８号公報

【特許文献3】特開２０００−５９１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

ところで、前述した、インサートを有する射出成形品においては、ゲート部（樹脂）とインサート（たとえば、鋼材）は接している。このため、ゲート部をゲート部以外の部分から完全に分離するためには、切削刃は、ゲート部を貫通するようにゲート部を切削し、且つ、インサート表面も若干ではあるが切削する必要がある。この場合、鋼製のゲート部の切削に樹脂切削用チップを用いると、樹脂用切削チップは、鋼材用切削チップより強度が低いので、金属製のインサート表面を切り込むときに樹脂用切削刃の先端が破損しやすい。

【0010】

そこで、ゲート部の切断には、鋼材切削用チップを使用することが考えられる。鋼材切削用チップとして、樹脂用切削チップより刃先の幅（刃物角）が小さく強度の高いチップが使用される。鋼材切削用チップは、樹脂製のゲート部と鋼製のインサートの両方を切削できるけれども、チップの刃先の幅が小さいために、チップ側面が長くなる。すなわち、チップ側面とゲート部（樹脂）との接触部分が大きくなる。このため、鋼材切削用チップにおいては、刃側面の摩耗や、樹脂との摩擦による発熱が起こりやすく、チップ寿命が短くなるという課題がある。

【0011】

特許文献１〜３には、複数の刃または切削チップを搭載し、回転しながら被切削物のバリ取りや面取りを行なう装置について記載されている。しかしながら、インサートが埋設された樹脂成形品の切削についての特段の考慮がされているとはいえない。

【0012】

本発明は、上記実情に鑑みることにより、樹脂製の不要部を切削加工を用いて除去する際にインサートの一部も切削する切削装置において、切削刃の寿命をより長くすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる切削装置は、インサートが配置されたキャビティに向けてゲートから溶融樹脂を射出成形することで形成された製造用中間体における樹脂製の第１所定部分を前記製造用中間体における前記第１所定部分以外の部分から除去することで、成形品を製造するための切削装置であって、ホルダと、前記ホルダに保持され所定の回転軸線回りを回転しながら前記第１所定部分の少なくとも一部を旋削するための樹脂用切削刃と、前記ホルダに保持され前記回転軸線回りを回転しながら前記第１所定部分に隣接する前記インサートの第２所定部分を旋削するためのインサート用切削刃と、を備えている。

【0014】

この構成によると、樹脂用切削刃が樹脂製の第１所定部分を切削する。そして、インサート用切削刃は、第１所定部分に隣接する第２所定部分を切削する。このような構成により、樹脂用切削刃は、樹脂を切削すればよく、インサートを切削しなくてもよい。したがって、樹脂用切削刃の破損を抑制できるので、樹脂用切削刃の寿命をより長くできる。また、インサート用切削刃の移動経路に存在する、樹脂製の第１所定部分の大部分または全部は、樹脂用切削刃で切削される。これにより、インサート用切削刃は、樹脂製の第１所定部分を切削する量、および、第１所定部分に接触する量を格段に少なくできるので、当該インサート用切削刃の摩耗を抑制できる。さらに、インサート用切削刃は、第１所定部分（樹脂）と摩擦摺動することを抑制されるので、発熱し難くなり、当該インサート用切削刃の劣化を抑制できる。すなわち、インサート用切削刃の寿命をより長くできる。

【0015】

以上の次第で、樹脂製の不要部を切削加工を用いて除去する際にインサートの一部も切削する切削装置において、切削刃の寿命をより長くすることができる。

【0016】

（２）好ましくは、前記インサート用切削刃の強度は、前記樹脂用切削刃の強度よりも高く設定されている。

【0017】

この構成によると、樹脂製の第１所定部分の強度よりもインサートの第２所定部分の強度が大きい場合において、インサート用切削刃の摩耗を、より抑制できる。よって、インサート用切削刃の寿命をより長くできる。

【0018】

（３）好ましくは、前記ホルダから前記製造用中間体に向けての前記インサート用切削刃の突出量は、前記ホルダから前記製造用中間体に向けての前記樹脂用切削刃の突出量よりも大きく設定されている。

【0019】

この構成によると、樹脂用切削刃は、樹脂製の第１所定部分の奥側に位置しているインサートに接触することを、より確実に抑制される。よって、樹脂用切削刃がインサートとの接触によって摩耗することを、より確実に抑制できる。

【0020】

（４）好ましくは、前記回転軸線の径方向に関して、前記インサート用切削刃の刃先の幅は、前記樹脂用切削刃の刃先の幅よりも小さく設定されている。

【0021】

この構成によると、樹脂用切削刃が第１所定部分を切削することで、回転軸線の径方向における幅の広い空間が形成される。そして、インサート用切削刃は、この幅の広い空間を通過することで、樹脂部との接触による摩耗および発熱を抑制された状態で、インサートの第２所定部分を切削することができる。これにより、インサート用切削刃の寿命を、より長くできる。

【0022】

（５）好ましくは、前記回転軸線の周方向に沿って見た場合における、前記インサート用切削刃の刃先の曲率半径は、前記樹脂用切削刃の刃先の曲率半径よりも小さく設定されている。

【0023】

この構成によると、インサート用切削刃の刃先を、より鋭利な形状にすることができる。これにより、インサート用切削刃で切削されたインサートの表面に大きな段差が生じることを抑制でき、且つ、インサートの表面にバリが生じることを抑制できる。したがって、成形品を、より綺麗な状態に仕上げることができる。

【0024】

（６）好ましくは、前記樹脂用切削刃および前記インサート用切削刃は、それぞれ、複数設けられ、且つ、前記回転軸線の回りに交互に配置されている。

【0025】

この構成によると、各樹脂用切削刃、および、各インサート用切削刃に作用する負荷を、より均等にできる。よって、各樹脂用切削刃、および、各インサート用切削刃全体としての寿命を、より長くできる。

【0026】

（７）好ましくは、前記切削装置は、前記製造用中間体の樹脂部における第１所定部分以外の部分と前記第１所定部分とが前記回転軸線の径方向に沿って並ぶように配置された構成を有する前記製造用中間体の、前記第１所定部分以外の部分と前記第１所定部分との境界部を切削可能に構成されており、前記樹脂用切削刃は、第１樹脂用切削刃と、第２樹脂用切削刃とを含み、前記第１樹脂用切削刃は、前記樹脂部のうち前記第１所定部分以外の部分側を向く片刃として形成されており、前記第２樹脂用切削刃は、前記第１所定部分側を向く片刃として形成されている。

【0027】

この構成によると、樹脂部である第１所定部分の切削作業を、第１所定部分側と、第１所定部分以外の部分側とに分けて行うことができる。より具体的には、第１樹脂用切削刃、および、第２樹脂用切削刃は、何れも、一対の側面のうちの一方が樹脂に接触し、他方は樹脂に実質的には接触しないこととなる。このため、１つの樹脂用切削刃で第１所定部分を切削する場合と比べて、各樹脂用切削刃と樹脂部との接触量を半分にすることができる。これにより、各樹脂用切削刃と樹脂部との摺動による発熱を格段に小さくできるので、各樹脂用切削刃の寿命を、より長くできる。

【0028】

（８）より好ましくは、前記回転軸線の径方向に関して、前記第１樹脂用切削刃の刃先の幅は、前記第２樹脂用切削刃の刃先の幅よりも小さく設定されている。

【0029】

この構成によると、第１樹脂用切削刃の刃先を、より鋭利な形状にすることができる。これにより、第１樹脂用切削刃で切削された、製造用中間体における第１所定部分以外の部分の表面に大きな段差が生じることを抑制でき、且つ、当該表面にバリが生じることを抑制できる。したがって、成形品を、より綺麗な状態に仕上げることができる。

【0030】

（９）好ましくは、前記回転軸線の径方向に関して、前記第２樹脂用切削刃の刃先の位置は、前記第１樹脂用切削刃の刃先の位置に対して前記第１所定部分側に設定されている。

【0031】

この構成によると、第１樹脂用切削刃で切削された、製造用中間体における第１所定部分以外の部分の表面に大きな段差が生じることを抑制でき、且つ、当該表面にバリが生じることを抑制できる。したがって、成形品を、より綺麗な状態に仕上げることができる。

【0032】

（１０）好ましくは、前記回転軸線の周方向に沿って見た場合における、前記第１樹脂用切削刃の刃先の曲率半径は、前記第２樹脂用切削刃の刃先の曲率半径よりも小さく設定されている。

【0033】

この構成によると、第１樹脂用切削刃の刃先を、より鋭利な形状にすることができる。これにより、第１樹脂用切削刃で切削された、製造用中間体における第１所定部分以外の部分の表面に大きな段差が生じることを抑制でき、且つ、当該表面にバリが生じることを抑制できる。したがって、成形品を、より綺麗な状態に仕上げることができる。

【0034】

（１１）好ましくは、前記ホルダから前記製造用中間体に向けての前記第１樹脂用切削刃の突出量は、前記ホルダから前記製造用中間体に向けての前記第２樹脂用切削刃の突出量よりも大きく設定されている。

【0035】

この構成によると、第１樹脂用切削刃は、第１所定部分の周辺のバリを、よりきれいに取り除くことができる。

【0036】

（１２）好ましくは、前記切削装置は、前記樹脂用切削刃が前記第１所定部分を旋削した際に当該第１所定部分を前記ホルダ側と反対側に向かって付勢可能な付勢機構を更に備えている。

【0037】

この構成によると、旋削された第１所定部分が付勢機構によってホルダ側と反対側に付勢される。このため、旋削後、ホルダが製造用中間体から離間する際に、製造用中間体から旋削により分離された第１所定部分が、ホルダに保持された樹脂用切削刃に付着したままとなる状態が発生することが、容易に防止される。そして、分離後の第１所定部分がホルダ側の樹脂用切削刃へ付着することが防止されるため、切削装置によって次の製造用中間体の切削が行われる際に、前回の切削時に発生した第１所定部分が次の製造用中間体の切削作業の妨げとなることがない。これにより、複数の製造用中間体を順番に連続的に切削する際の円滑な処理を実現することができる。

【0038】

（１３）好ましくは、前記付勢機構は、前記樹脂用切削刃が前記第１所定部分を旋削した際に当該第１所定部分に当接可能な付勢板と、前記付勢板を前記ホルダに対して保持するとともに、前記樹脂用切削刃が前記第１所定部分を旋削した際に前記付勢板を前記ホルダ側と反対側に向かって付勢可能な付勢バネと、を含んでいる。

【0039】

この構成によると、製造用中間体から分離された第１所定部分がホルダ側の樹脂用切削刃へ付着してしまうことを防止する付勢機構を、付勢板と付勢バネとを用いた簡素な構造で容易に実現することができる。

【0040】

（１４）好ましくは、前記付勢機構は、前記樹脂用切削刃が前記第１所定部分を旋削した際に当該第１所定部分に当接可能な付勢板と、前記樹脂用切削刃が前記第１所定部分を旋削した際に前記付勢板を前記ホルダ側と反対側に向かって付勢可能な付勢シリンダ機構と、を含んでいる。

【0041】

この構成によると、製造用中間体から分離された第１所定部分がホルダ側の樹脂用切削刃へ付着してしまうことを防止する付勢機構を、付勢板と付勢シリンダ機構とを用いた簡素な構造で容易に実現することができる。

【発明の効果】

【0042】

本発明によると、樹脂製の不要部を切削加工を用いて除去する際にインサートの一部も切削する切削装置において、切削刃の寿命をより長くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0043】

【図1】本発明の一実施形態にかかる成形品の製造用中間体、および、成形品の模式的な断面図である。

【図2】本発明の一実施形態にかかる切削装置の主要部の側面図であり、一部を断面で示している。

【図3】切削装置の切削ユニットの底面図である。

【図4】切削ユニットなどの一部を断面で示す側面図であり、（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、切削ユニットの回転位置が異なった状態を示している。

【図5】切削ユニットの樹脂用切削チップ、および、インサート用切削チップの主要部の拡大図である。

【図6】製造用中間体に切削処理を行っているときの切削装置を示す、主要部の拡大図であり、一部を断面で示している。

【図7】切削装置の切削ユニットに設けられる付勢機構を説明するための図であって、切削ユニットなどの一部を断面で示す図である。

【図8】付勢機構の作動を説明するための図であって、切削ユニットなどの一部を断面で示す図である。

【図9】付勢機構の作動を説明するための図であって、切削ユニットなどの一部を断面で示す図である。

【図10】本発明の第２実施形態に係る切削装置の切削ユニットの底面図である。

【図11】第２実施形態に係る切削ユニットの樹脂用切削刃、および、インサート用切削刃の拡大図である。

【図12】第２実施形態に係る切削装置を用いた製造用中間体の切削作業を説明するための模式的な側面図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、切削ユニットの回転位置が異なった状態を示している。

【図13】変形例に係る切削装置の切削ユニットに設けられる付勢機構を説明するための図であって、切削ユニットなどの一部を断面で示す図である。

【図14】変形例に係る付勢機構の作動を説明するための図であって、切削ユニットなどの一部を断面で示す図である。

【図15】変形例に係る付勢機構の作動を説明するための図であって、切削ユニットなどの一部を断面で示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0044】

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本発明は、樹脂成形品の製造用中間体のうち不要な樹脂部分を切削加工を用いて除去可能な切削装置として、広く適用することができる。また、本実施形態では、芯金がインサートである成形品を例にとって説明する。

【0045】

図１は、本発明の一実施形態にかかる成形品１０１の製造用中間体１００、および、成形品１０１の模式的な断面図である。図２は、本発明の一実施形態にかかる切削装置１の主要部の側面図であり、一部を断面で示している。図３は、切削装置１の切削ユニット５の底面図である。

【0046】

図４は、切削ユニット５などの一部を断面で示す側面図であり、（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、切削ユニット５の回転位置が異なった状態を示している。図５は、切削ユニット５の樹脂用切削チップ２０、および、インサート用切削チップ３０の主要部の拡大図である。図６は、製造用中間体１００に切削処理を行っているときの切削装置１を示す、主要部の側面図であり、一部を断面で示している。

【0047】

図１を参照して、成形品１０１は、製造用中間体１００に切削加工が施されて製造用中間体１００から後述するゲート部１０６が除去されることで、完成する。なお、製造用中間体１００は、（１）インサート形成工程、（２）インサート洗浄工程、（３）インサート予熱工程、（４）射出成形工程を経て完成したものである。

【0048】

（１）のインサート形成工程は、金属素材にたとえば鍛造、切削などの加工が施されることで、インサート１０３を形成する工程である。（２）のインサート洗浄工程は、アルコールなどの洗浄液でインサート１０３を洗浄し、脱脂する工程である。（３）のインサート予熱工程は、射出成形工程の前工程であり、インサート１０３を所定の温度に加熱する工程である。

【0049】

（４）の射出成形工程は、金型（図示せず）のキャビティ内にインサート１０３をセットし、金型のゲート２００からキャビティに向けて溶融樹脂を射出する工程である。これらの工程を経ることで、製造用中間体１００が完成する。前述したように、成形品１０１は、製造用中間体１００に切削加工が施されて製造用中間体１００からゲート部１０６が除去されることにより、完成する。

【0050】

成形品１０１は、インサート１０３と、樹脂部１０４とを有している。

【0051】

インサート１０３は、鋼材などの金属製の一体成形品であり、たとえば、円環状に形成されている。

【0052】

インサート１０３は、内周部１０３ａと、中間部１０３ｂと、外周部１０３ｃと、一側面１０３ｄと、他側面１０３ｅと、を有している。

【0053】

内周部１０３ａは、円筒状に形成された部分である。内周部１０３ａの一端部は、中間部１０３ｂに連続している。中間部１０３ｂは、円板状に形成された、板状の部分である。中間部１０３ｂは、外周部１０３ｃに連続している。外周部１０３ｃは、環状の鍔状に形成されている。成形品１０１においては、これら中間部１０３ｂおよび外周部１０３ｃにかけて、樹脂部１０４が形成されている。

【0054】

樹脂部１０４は、合成樹脂製の部分である。この合成樹脂として、熱可塑性樹脂（たとえば、６６ナイロンなど）を例示することができる。樹脂部１０４は、円環状に形成されており、インサート１０３の外周部１０３ｃを埋設するように配置され、且つ、中間部１０３ｂの一側面（一側面１０３ｄ）のうちの外周側部分を埋めるように配置されている。樹脂部１０４は、インサート１０３が配置されたキャビティ内に溶融樹脂が射出されることで、形成される。

【0055】

樹脂部１０４の内周部は、インサート１０３の一側面１０３ｄに接触している。また、樹脂部１０４の外周部は、インサート１０３の外周部１０３ｃを成形品１０１の軸方向に挟んでいる。さらに、インサート１０３の外周部１０３ｃの外周面は、ローレット加工などによって、樹脂部１０４との結合力が高められている。インサート１０３の一側面１０３ｄは、平滑な面に形成されており、樹脂部１０４との結合力は弱い。このため、比較的小さな引っ張り力が樹脂部１０４と一側面１０３ｄとの間に作用することで、これら樹脂部１０４と一側面１０３ｄの互いの接触部間の結合が解除される。

【0056】

ここで、製造用中間体１００と成形品１０１との違いは、ゲート部１０６の有無である。ゲート部１０６は、本発明の「第１所定部分」の一例である。製造用中間体１００は、成形品１０１の構成に加えて、ゲート部１０６を有している。ゲート部１０６は、上記の金型のキャビティのうち、ゲート２００の周辺の空間に樹脂が射出されることで形成された部分である。

【0057】

ゲート部１０６は、インサート１０３の一側面１０３ｄにおける内周側部分を覆うように配置された、傘状の部分である。なお、製造用中間体１００のうち、ゲート部１０６以外の部分が、中間体本体１０５である。中間体本体１０５は、本発明の「製造用中間体における第１所定部分以外の部分」の一例である。ゲート部１０６が切削装置１によって中間体本体１０５から除去されることで、成形品１０１が完成する。次に、切削装置１について説明する。

【0058】

図２〜図６を参照して、切削装置１は、製造用中間体１００におけるゲート部１０６を中間体本体１０５から除去することで、成形品１０１を製造する。

【0059】

切削装置１は、フレーム２と、搬送装置３と、ワークホルダ４と、切削ユニット５と、昇降装置６と、電動モータ７と、ゲート部引き抜き装置８と、を有している。

【0060】

フレーム２は、鋼材などを用いて形成された骨格部分であり、搬送装置３などを支持している。

【0061】

搬送装置３は、製造用中間体１００（成形品１０１）を保持するワークホルダ４を搬送するために設けられている。搬送装置３は、レール３ａと、ベース３ｂと、を有している。レール３ａは、ワークホルダ４の搬送方向Ｘ１に沿って延びており、フレーム２に固定されている。ベース３ｂは、レール３ａ上を、所定の搬送方向Ｘ１に沿って変位するように構成されている。ベース３ｂは、図示しない電動モータ、エアシリンダ、または、作業員などから与えられる力を受けて、搬送方向Ｘ１に変位する。

【0062】

搬送装置３は、ワークホルダ４に保持された製造用中間体１００を切削ユニット５へ搬送する。そして、搬送装置３は、切削ユニット５での切削加工によってゲート部１０６が中間体本体１０５から分離された製造用中間体１００を、切削ユニット５から搬送方向Ｘ１に沿って変位させて、ゲート部引き抜き装置８へ搬送する。

【0063】

ゲート部引き抜き装置８は、可動アーム８ａを有している。可動アーム８ａは、切削ユニット５から搬送された製造用中間体１００に対して変位可能に構成されている。また、ゲート部引き抜き装置８は、吸引ノズルなどの保持部８ｂを有している。保持部８ｂがゲート部１０６を中間体本体１０５から引き上げることで、中間体本体１０５からゲート部１０６が引き上げられる。これにより、成形品１０１が完成する。製造用中間体１００への切削ユニット５での切削加工、および、ゲート部引き抜き装置８におけるゲート部１０６の引き抜き作業は、製造用中間体１００がワークホルダ４に保持された状態で行われる。

【0064】

ワークホルダ４は、略円筒状に形成されており、ベース３ｂとは搬送方向Ｘ１に一体移動可能に連結されており、ベース３ｂから上方に延びている。ワークホルダ４は、ベース３ｂに保持された複数の分割体４ａを有している。各分割体４ａは、インサート１０３の内周部１０３ａを協働して保持するための保持部４ｂを有している。各分割体４ａの保持部４ｂは、全体として、インサート１０３の内周部を取り囲む窪み状に形成されている。

【0065】

各分割体４ａは、互いに近づく方向、および、互いに遠ざかる方向に変位可能に構成されている。各分割体４ａが互いに一定以上の距離で離隔している場合、保持部４ｂによるインサート１０３の把持が解除される。一方、各分割体４ａが互いに所定の距離で近接している場合、保持部４ｂによるインサート１０３の把持が達成される。

【0066】

製造用中間体１００は、切削ユニット５による、切削量の比較的小さな切削加工によって、ゲート部１０６の外周部１０６ａ、および、インサート１０３のうちゲート部１０６に隣接する部分としての隣接部１０３ｆを切削することで、中間体本体１０５からゲート部１０６を分離可能にする。なお、隣接部１０３ｆは、本実施形態では、インサート１０３のうち、ゲート部１０６の外周部１０６ａとインサート１０３の軸方向に並んでいる部分をいう。

【0067】

切削ユニット５は、搬送装置３の上方に配置されている。切削ユニット５は、上下に延びる所定の回転軸線Ｓ１回りを回転するように構成されている。

【0068】

切削ユニット５は、ホルダ１０と、切削刃ユニット１１と、付勢機構１２と、を有している。

【0069】

ホルダ１０は、切削刃ユニット１１を保持するために設けられている。ホルダ１０は、たとえば、金属製の円板状部材である。ホルダ１０の上部は、電動モータ７の出力軸に、図示しない伝達機構を介して動力伝達可能に連結されている。これにより、電動モータ７の出力によって、ホルダ１０が回転軸線Ｓ１回りに回転可能である。

【0070】

また、ホルダ１０は、昇降装置６に連結されている。昇降装置６は、たとえば、シリンダ装置であり、ホルダ１０を上下方向に変位可能な構成を有している。ホルダ１０は、切削刃ユニット１１とは回転軸線Ｓ１回りに一体回転可能に、且つ鉛直方向に一体移動可能に結合されている。

【0071】

ホルダ１０は、ホルダ本体１０ａと、複数の爪部１０ｂと、を有している。

【0072】

ホルダ本体１０ａは、ホルダ本体１０ａは、ホルダ１０の上部を構成しており、ホルダ１０のうち電動モータ７からの出力が入力される部分である。ホルダ本体１０ａの外周部からは、複数の爪部１０ｂが下方に向けて突出している。

【0073】

複数の爪部１０ｂは、切削刃ユニット１１を固定するために設けられている。各爪部１０ｂは、ホルダ本体１０ａの外周部から下方に向けて延びている。複数の爪部１０ｂは、回転軸線Ｓ１の回りに等間隔（等ピッチ）に配置されている。各爪部１０ｂは、ブロック状に形成されている。複数の爪部１０ｂから、切削刃ユニット１１が下方に延びている。

【0074】

切削刃ユニット１１は、製造用中間体１００のゲート部１０６の外周部１０６ａを、当該外周部１０６ａの厚み方向（切削装置１の上下方向）の全域に亘って切削し、且つ、インサート１０３の一側面１０３ｄ（隣接部１０３ｆ）を僅かに切削する。これにより、ゲート部１０６と中間体本体１０５とが分離可能となる。

【0075】

切削刃ユニット１１は、複数の樹脂用切削チップ２０と、複数のインサート用切削チップ３０と、を有している。

【0076】

本実施形態では、樹脂用切削チップ２０は、３つ設けられており、インサート用切削チップ３０も、３つ設けられている。樹脂用切削チップ２０と、インサート用切削チップ３０は、回転軸線Ｓ１の周方向Ｃ１に沿って交互に配置されている。そして、樹脂用切削チップ２０と、インサート用切削チップ３０は、周方向Ｃ１に沿って等ピッチで配置されている。この場合のピッチとは、周方向Ｃ１に沿う樹脂用切削チップ２０およびインサート用切削チップ３０のそれぞれの中心間の間隔をいう。

【0077】

樹脂用切削チップ２０は、ホルダ１０に保持され回転軸線Ｓ１の回りを回転しながら製造用中間体１００のゲート部１０６の外周部１０６ａを切削するために設けられている。樹脂用切削チップ２０は、本実施形態では、周方向Ｃ１に１２０°の間隔で配置されている。樹脂用切削チップ２０は、鋼製の切削用チップを用いて形成されている。

【0078】

樹脂用切削チップ２０は、対応する爪部１０ｂにねじなどの固定部材を用いて形成されている。これにより、樹脂用切削チップ２０は、ホルダ１０の外周部に配置されている。樹脂用切削チップ２０は、回転軸線Ｓ１の径方向Ｒ１に見たときに、所定の厚みを有する板状に形成されている。また、樹脂用切削チップ２０は、周方向Ｃ１に見たときに、菱形に形成されている。樹脂用切削チップ２０の下部は、樹脂用切削刃２０ａを有している。樹脂用切削刃２０ａの下端に刃先２０ｂが位置している。樹脂用切削チップ２０は、両刃であり、径方向Ｒ１における内側面および外側面のそれぞれに、刃面が形成されている。

【0079】

インサート用切削チップ３０は、ホルダ１０に保持され回転軸線Ｓ１の回りを回転しながら、ゲート部１０６に隣接するインサート１０３の隣接部１０３ｆを旋削するために設けられている。隣接部１０３ｆは、本発明の「第２所定部分」の一例である。すなわち、インサート用切削チップ３０は、インサート１０３のうち、ゲート部１０６と接触する部分を切削するように構成されている。

【0080】

隣接部１０３ｆは、インサート１０３の一側面１０３ｄのうち、ゲート部１０６の外周部１０６ａと隣接している部分である。隣接部１０３ｆの深さ範囲は、インサート１０３の一側面１０３ｄから、たとえば、数十μｍ程度である。このように、インサート用切削チップ３０がインサート１０３の隣接部１０３ｆを切削することで、ゲート部１０６と中間体本体１０５とのより確実な分離を実現できる。

【0081】

インサート用切削チップ３０は、本実施形態では、周方向Ｃ１に１２０°の間隔で配置されている。インサート用切削チップ３０は、鋼製の切削用チップを用いて形成されている。インサート用切削チップ３０は、対応する爪部１０ｂにねじなどの固定部材を用いて形成されている。これにより、インサート用切削チップ３０は、ホルダ１０の外周部に配置されている。

【0082】

インサート用切削チップ３０は、回転軸線Ｓ１の径方向Ｒ１に見たときに、所定の厚みを有する板状に形成されている。また、インサート用切削チップ３０は、周方向Ｃ１に見たときに、菱形に形成されている。インサート用切削チップ３０の下部は、インサート用切削刃３０ａを有している。インサート用切削刃３０ａの下端に刃先３０ｂが位置している。インサート用切削チップ３０は、両刃であり、径方向Ｒ１における内側面および外側面のそれぞれに、刃面が形成されている。径方向Ｒ１に関して、インサート用切削チップ３０の中心位置と、樹脂用切削チップ２０の中心位置とは、揃えられている。

【0083】

インサート用切削チップ３０は、金属製のインサート１０３を切削する。一方、樹脂用切削チップ２０は、金属の強度よりも低い強度を有する合成樹脂製の樹脂部１０４を切削する。このため、本実施形態では、インサート用切削チップ３０の強度は、樹脂用切削チップ２０の強度よりも高く設定されている。

【0084】

樹脂用切削チップ２０は、製造用中間体１００のうち、切削ユニット５側を向くゲート部１０６を切削する。一方、インサート用切削チップ３０は、ゲート部１０６の奥側に位置している隣接部１０３ｆを切削する。このため、ホルダ１０から製造用中間体１００に向けてのインサート用切削チップ３０の突出量Ｐ３０は、ホルダ１０から製造用中間体１００に向けての樹脂用切削チップ２０の突出量Ｐ２０よりも大きく設定されている（Ｐ３０＞Ｐ２０）。

【0085】

これらの突出量Ｐ２０，Ｐ３０の差（Ｐ３０−Ｐ２０）は、たとえば、刃先２０ｂの曲率半径に相当する、約０．２ｍｍ程度に設定されている。このような構成により、樹脂用切削チップ２０は、ゲート部１０６の外周部１０６ａに接触するけれども、インサート１０３には接触しない。また、インサート用切削チップ３０は、インサート１０３の隣接部１０３ｆに接触する。

【0086】

また、インサート用切削チップ３０は、金属製のインサート１０３を切削するためのものであり、樹脂部１０４を切削するためのものではない。このため、インサート用切削チップ３０は、可能な限り、樹脂部１０４との接触を回避されることが好ましい。そこで、本実施形態では、径方向Ｒ１に関して、インサート用切削チップ３０の刃先３０ｂの幅は、樹脂用切削チップ２０の刃先２０ｂの幅よりも小さく設定されている。

【0087】

より具体的には、周方向Ｃ１に沿って見た場合における、インサート用切削チップ３０の刃先３０ｂの曲率半径ｒ３０は、樹脂用切削チップ２０の刃先２０ｂの曲率半径ｒ２０よりも小さく設定されている（ｒ３０＜ｒ２０）。本実施形態では、曲率半径ｒ３０は、約０．２ｍｍであり、曲率半径ｒ２０は、約０．４ｍｍである。これにより、インサート用切削チップ３０の刃先３０ｂは、樹脂用切削チップ２０の刃先２０ｂよりも先鋭である。

【0088】

また、周方向Ｃ１から見て、インサート用切削チップ３０の刃先３０ｂにおける角度（刃物角θ３０）は、樹脂用切削チップ２０の刃先２０ｂにおける角度（刃物角θ２０）よりも小さく設定されている（θ３０＜θ２０）。この場合の刃物角θ３０とは、インサート用切削チップ３０の刃先３０ｂにおける、径方向Ｒ１に並ぶ内側面と外側面とがなす角度をいう。また、刃物角θ２０とは、樹脂用切削チップ２０の刃先２０ｂにおける、径方向Ｒ１に並ぶ内側面と外側面とがなす角度をいう。

【0089】

本実施形態では、刃物角θ３０は、約３５°に設定されている。また、刃物角θ２０は、約５５°に設定されている。このように、本実施形態では、刃物角θ３０は、９０°の１／２よりも小さく設定されており、刃物角θ２０は、９０°の１／２よりも大きく設定されている。

【0090】

図２に示す付勢機構１２は、樹脂用切削刃２０ａがゲート部（第１所定部分）１０６を旋削した際にゲート部１０６をホルダ１０側と反対側に向かって付勢可能な機構として設けられている。図７は、切削ユニット５に設けられる付勢機構１２を説明するための図であって、切削ユニット５などの一部を断面で示す図である。図８及び図９は、付勢機構１２の作動を説明するための図であって、切削ユニット５などの一部を断面で示す図である。

【0091】

付勢機構１２は、ホルダ１０に取り付けられている。また、付勢機構１２は、ホルダ本体１０ａの下面側に配置されている。即ち、付勢機構１２は、ホルダ１０において、製造用中間体１００に対向する側に配置されている。そして、付勢機構１２は、ホルダ本体１０ａの外周部に配置された複数の爪部１０ｂに対して、ホルダ本体１０ａの径方向内側に配置されている。

【0092】

また、図７乃至図９に示すように、付勢機構１２は、付勢板４０と、複数の付勢バネ５０と、を含んで構成されている。

【0093】

付勢板４０は、樹脂用切削刃２０ａがゲート部１０６を旋削した際にゲート部１０６に当接可能な円盤状の部材として設けられている。より具体的には、付勢板４０は、樹脂用切削刃２０ａがゲート部１０６を旋削した状態において、付勢板４０の下面がゲート部１０６の上面に当接可能に、構成されている。また、付勢板４０は、複数の付勢バネ５０を介して、ホルダ本体１０ａに対して保持されている。

【0094】

複数の付勢バネ５０は、付勢板４０をホルダ１０に対して保持している。そして、複数の付勢バネ５０のそれぞれは、樹脂用切削刃２０ａがゲート部１０６を旋削した際に付勢板４０をホルダ１０側と反対側に向かって（即ち、付勢板４０を製造用中間体１００側に向かって）付勢可能なコイルバネとして設けられている。

【0095】

図７は、切削刃ユニット１１がゲート部１０６の外周部１０６ａを切削する前の状態を示している。図８は、切削刃ユニット１１がゲート部１０６の外周部１０６ａを切削した状態（即ち、樹脂用切削刃２０ａがゲート部１０６を旋削した状態）を示している。図９は、切削刃ユニット１１によるゲート部１０６の外周部１０６ａの切削が完了し、ホルダ１０及び切削刃ユニット１１が昇降装置６による駆動によって上方に移動し、切削刃ユニット１１が製造用中間体１００から離間した状態を示している。

【0096】

図７に示す状態においては、付勢板４０は、付勢バネ５０によってホルダ１０に吊下げられた状態で保持されており、ゲート部１０６に当接していない。また、この状態においては、付勢バネ５０は、その自重と付勢板４０の重量とに応じて延びた状態となっている。次いで、ホルダ１０及び切削刃ユニット１１は、下方に移動するように昇降装置６によって駆動される。ホルダ１０及び切削刃ユニット１１が所定の位置まで下方に移動すると、伝動モータ７によって、切削ユニット５が回転駆動される。これにより、切削刃ユニット１１によるゲート部１０６の外周部１０６ａの切削が行われる。

【0097】

ホルダ１０及び切削刃ユニット１１が所定の位置まで下方に移動してから、切削刃ユニット１１によるゲート部１０６の外周部１０６ａの切削が行われている途中までにおける、いずれかのタイミングにおいて、付勢板４０の下面がゲート部１０６の上面に当接する。付勢板４０がゲート部１０６に当接すると、ゲート部１０６側から作用する反力によって、付勢バネ５０は圧縮される。そして、切削刃ユニット１１がゲート部１０６の外周部１０６ａを切削した状態においては、図８に示すように、付勢板４０は、圧縮された状態の付勢バネ５０のバネ力によって、ゲート部１０６に対して押し付けられている。

【0098】

切削刃ユニット１１によるゲート部１０６の外周部１０６ａの切削が完了し、ホルダ１０及び切削刃ユニット１１が昇降装置６による駆動によって上方に移動し始める際には、圧縮された状態の付勢バネ５０が付勢板４０を付勢した状態が維持される。これにより、付勢板４０がゲート部１０６の上面に対して押し付けられた状態で、樹脂用切削刃２０ａが、ゲート部１０６から離間する。樹脂用切削刃２０ａがゲート部１０６から離間した状態で、ホルダ１０及び切削刃ユニット１１が更に上方に移動すると、付勢バネ５０が圧縮された状態が解除される。そして、樹脂用切削刃２０ａがゲート部１０６から離間した後に、付勢板４０がゲート部１０６の上面から離間する。即ち、ゲート部１０６の切削後、ホルダ１０が上昇する際に、圧縮状態の付勢バネ５０によるバネ力によって、付勢板４０が、ゲート部１０６をホルダ１０側から下方に押し下げるようにして、ホルダ１０側からゲート部１０６を除去することになる。これにより、図９に示す状態となる。

【0099】

上記のように、本実施形態によると、切削刃ユニット１１が製造用中間体１００から離間した状態においては、ホルダ１０側の樹脂用切削刃２０ａにゲート部１０６が付着した状態が発生することがない。そして、ゲート部１０６は、ワークホルダ４に保持された中間体本体１０５上に配置されたまま中間体本体１０５側に残されることになる。

【0100】

以上が、切削装置１の概略構成である。この切削装置１による製造用中間体１００の切削作業においては、図２および図６によく示されているように、前述したように、切削刃ユニット１１は、昇降装置６によって製造用中間体１００に向かって降下される。そして、この状態で、電動モータ７によって、切削ユニット５が回転される。これにより、樹脂用切削チップ２０は、製造用中間体１００のゲート部１０６の外周部１０６ａを切削する。また、インサート用切削チップ３０は、樹脂用切削チップ２０で切削されることで形成された、外周部１０６ａの周辺の空間を通りつつ、回転軸線Ｓ１の回りを回転し、インサート１０３の隣接部１０３ｆを切削する。

【0101】

以上説明したように、本実施形態に係る切削装置１によると、樹脂用切削刃２０ａが製造用中間体１００の樹脂製のゲート部１０６を切削する。そして、インサート用切削刃３０ａは、ゲート部１０６に隣接する隣接部１０３ｆを切削する。このような構成により、樹脂用切削刃２０ａは、樹脂部１０４を切削すればよく、金属製のインサート１０３を切削しなくてもよい。したがって、樹脂用切削刃２０ａの破損を抑制できるので、樹脂用切削刃２０ａの寿命をより長くできる。また、インサート用切削刃３０ａの移動経路に存在する、樹脂製のゲート部１０６の大部分は、樹脂用切削刃２０ａで切削される。これにより、インサート用切削刃３０ａは、樹脂製のゲート部１０６を切削する量、および、ゲート部１０６に接触する量を格段に少なくできるので、当該インサート用切削刃３０ａの摩耗を抑制できる。さらに、インサート用切削刃３０ａは、ゲート部１０６（樹脂）と摩擦摺動することを抑制されるので、発熱し難くなり、当該インサート用切削刃３０ａの劣化を抑制できる。すなわち、インサート用切削刃３０ａの寿命をより長くできる。

【0102】

以上の次第で、樹脂製の不要部としてのゲート部１０６を切削加工を用いて除去する際にインサート１０３の一部も切削する切削装置１において、切削刃２０ｂ，３０ｂの寿命をより長くすることができる。

【0103】

また、切削装置１によると、インサート用切削刃３０ａの強度は、樹脂用切削刃２０ａの強度よりも高く設定されている。この構成によると、樹脂製のゲート部１０６の強度よりもインサート１０３の隣接部１０３ｆの強度が大きい製造用中間体１００の切削において、インサート用切削刃３０ａの摩耗を、より抑制できる。よって、インサート用切削刃３０ａの寿命をより長くできる。

【0104】

また、切削装置１によると、ホルダ１０から前記製造用中間体１００に向けてのインサート用切削刃３０ａの突出量Ｐ３０は、ホルダ１０から製造用中間体１００に向けての樹脂用切削刃２０ａの突出量Ｐ２０よりも大きく設定されている。この構成によると、樹脂用切削刃２０ａは、樹脂製のゲート部１０６の奥側に位置しているインサート１０３に接触することを、より確実に抑制される。よって、樹脂用切削刃２０ａがインサート１０３との接触によって摩耗することを、より確実に抑制できる。

【0105】

また、切削装置１によると、回転軸線Ｓ１の径方向Ｒ１に関して、インサート用切削刃３０ａの刃先３０ｂの幅は、樹脂用切削刃２０ａの刃先２０ｂの幅よりも小さく設定されている。この構成によると、樹脂用切削刃２０ａがゲート部１０６を切削することで、回転軸線Ｓ１の径方向Ｒ１における幅の広い空間が形成される。そして、インサート用切削刃３０ａは、この幅の広い空間を通過することで、ゲート部１０６（樹脂部１０４）との接触による摩耗および発熱を抑制された状態で、インサートの隣接部１０３ｆを切削することができる。これにより、インサート用切削刃３０ａの寿命を、より長くできる。

【0106】

また、切削装置１によると、回転軸線Ｓ１の周方向Ｃ１に沿って見た場合における、インサート用切削刃３０ａの刃先３０ｂの曲率半径ｒ３０は、樹脂用切削刃２０ａの刃先２０ｂの曲率半径ｒ２０よりも小さく設定されている。この構成によると、インサート用切削刃３０ａの刃先３０ｂを、より鋭利な形状にすることができる。これにより、インサート用切削刃３０ａで切削されたインサート１０３の一側面１０３ｄに大きな段差が生じることを抑制でき、且つ、インサート１０３の一側面１０３ｄにバリが生じることを抑制できる。したがって、成形品１０１を、より綺麗な状態に仕上げることができる。

【0107】

また、切削装置１によると、樹脂用切削刃２０ａおよびインサート用切削刃３０ａは、それぞれ、複数設けられ、且つ、回転軸線Ｓ１の回りに交互に配置されている。この構成によると、各樹脂用切削刃２０ａ、および、各インサート用切削刃３０ａに作用する負荷を、より均等にできる。よって、各樹脂用切削刃２０ａ、および、各インサート用切削刃３０ａ全体としての寿命を、より長くできる。

【0108】

また、切削装置１によると、旋削されたゲート部１０６が付勢機構１２によってホルダ１０側と反対側に付勢される。このため、旋削後、ホルダ１０が製造用中間体１００から離間する際に、製造用中間体１００から旋削により分離されたゲート部１０６が、ホルダ１０に保持された樹脂用切削刃２０ａに付着したままとなる状態が発生することが、容易に防止される。そして、分離後のゲート部１０６がホルダ１０側の樹脂用切削刃２０へ付着することが防止されるため、切削装置１によって次の製造用中間体１００の切削が行われる際に、前回の切削時に発生したゲート部１０６が次の製造用中間体１００の切削作業の妨げとなることがない。これにより、複数の製造用中間体１００を順番に連続的に切削する際の円滑な処理を実現することができる。

【0109】

また、切削装置１によると、製造用中間体１００から分離されたゲート部１０６がホルダ１０側の樹脂用切削刃２０ａへ付着してしまうことを防止する付勢機構１２を、付勢板４０と付勢バネ５０とを用いた簡素な構造で容易に実現することができる。

【0110】

［第２実施形態］
図１０は、本発明の第２実施形態に係る切削装置１Ａの切削ユニット５Ａの底面図である。図１１は、切削ユニット５Ａの樹脂用切削チップ２１，２２の樹脂用切削刃２１ａ，２２ａ、および、インサート用切削チップ３０のインサート用切削刃３０ａの拡大図である。図１２は、切削装置１Ａを用いた製造用中間体１００の切削作業を説明するための模式的な側面図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、切削ユニット５Ａの回転位置が異なった状態を示している。

【0111】

なお、以下では、第１実施形態の構成と異なる構成を主に説明し、第１実施形態の構成と同様の構成には、図に同様の符号を付して説明を省略する。

【0112】

図１０〜図１２を参照して、製造用中間体１００は、第１実施形態で説明した構成を有している。これにより、製造用中間体１００の樹脂部１０４において、ゲート部１０６以外の部分とゲート部１０６とは、径方向Ｒ１に沿って並ぶように配置された構成を有している。切削ユニット５Ａは、樹脂部１０４におけるゲート部１０６以外の部分とゲート部１０６との境界部を切削するように構成されている。

【0113】

切削ユニット５Ａは、ホルダ１０と、切削刃ユニット１１Ａと、を有している。

【0114】

切削刃ユニット１１Ａは、複数の第１樹脂用切削チップ２１と、複数の第２樹脂用切削チップ２２と、複数のインサート用切削チップ３０と、を有している。

【0115】

本実施形態では、第１樹脂用切削チップ２１、第２樹脂用切削チップ２２、および、インサート用切削チップ３０は、それぞれ、２つ設けられている。すなわち、切削刃ユニット１１Ａは、６つの切削チップを有している。第１樹脂用切削チップ２１と、第２樹脂用切削チップ２２と、インサート用切削チップ３０は、回転軸線Ｓ１の周方向Ｃ１に沿って順に配置されている。そして、第１樹脂用切削チップ２１と、第２樹脂用切削チップ２２と、インサート用切削チップ３０は、回転軸線Ｓ１の周方向Ｃ１に沿って等ピッチで配置されている。

【0116】

第１樹脂用切削チップ２１、および、第２樹脂用切削チップ２２は、それぞれ、以下に説明する構成以外の構成については、第１実施形態の樹脂用切削チップ２０と同様の構成を有している。

【0117】

第２樹脂用切削チップ２２の構成と第１樹脂用切削チップ２１との構成の違いは、主に、第１樹脂用切削刃２１ａの形状と第２樹脂用切削刃２２ａの形状との違いにある。

【0118】

第１樹脂用切削チップ２１の下部は、第１樹脂用切削刃２１ａを有している。第１樹脂用切削刃２１ａの下端に刃先２１ｂが位置している。また、第２樹脂用切削チップ２２の下部は、第２樹脂用切削刃２２ａを有している。第２樹脂用切削刃２２ａの下端に刃先２２ｂが位置している。

【0119】

第２樹脂用切削刃２２ａの中心位置は、第１樹脂用切削刃２１ａの中心位置よりも径方向Ｒ１の内方に位置している。換言すれば、径方向Ｒ１に関して、第２樹脂用切削刃２２ａの刃先２２ｂの位置は、第１樹脂用切削刃２１ａの刃先２１ｂの位置に対して、ゲート部１０６側に設定されている。本実施形態では、径方向Ｒ１の内方から外方に向かって、第２樹脂用切削刃２２ａ、インサート用切削刃３０ａ、および、第１樹脂用切削刃２１ａの順に配置されている。径方向Ｒ１における、第１樹脂用切削刃２１ａの中心位置と、第２樹脂用切削刃２２ａの中心位置との距離は、インサート用切削刃３０ａの曲率半径ｒ３０程度に設定されている。

【0120】

第１樹脂用切削刃２１ａは、樹脂部１０４のうちゲート部１０６以外の部分側（径方向Ｒ１の外方）を向く片刃として形成されており、ゲート部１０６の外周部１０６ａのうち、ゲート部１０６以外側の部分を切削する。すなわち、径方向Ｒ１における第１樹脂用切削刃２１ａの外側面２１ｃ（一側面）に刃面が形成されている。一方、第２樹脂用切削刃２２ａは、樹脂部１０４のうちゲート部１０６側を向く片刃に形成されており、ゲート部１０６の外周部１０６ａのうち、ゲート部１０６側の部分を切削する。すなわち、径方向Ｒ１における第２樹脂用切削刃２２ａの内側面２２ｃ（他側面）に刃面が形成されている。

【0121】

なお、樹脂用切削刃２１ａ，２２ａが片刃であるという意味は、各樹脂用切削刃２１ａ，２２ａの径方向Ｒ１における一対の側面のうちの一方のみが樹脂部１０４と加圧状態で接触していることを意味し、樹脂用切削刃２１ａ，２２ａ自体は両刃であってもよい。

【0122】

ホルダ１０から製造用中間体１００に向けての第１樹脂用切削刃２１ａの突出量Ｐ２１は、ホルダ１０から製造用中間体１００に向けての第２樹脂用切削刃２２ａの突出量Ｐ２２よりも大きく設定されている（Ｐ２１＞Ｐ２２）。これらの突出量Ｐ２１，Ｐ２２の差（Ｐ２１−Ｐ２２）は、たとえば、インサート用切削刃３０ａの曲率半径ｒ３０（たとえば、約０．２ｍｍ程度）に設定されている。このような構成により、第１樹脂用切削チップ２１の切削深さは、第２樹脂用切削刃２２ａの切削深さよりも大きい。

【0123】

また、径方向Ｒ１に関して、第１樹脂用切削刃２１ａの刃先２１ｂの幅は、第２樹脂用切削刃２２ａの刃先２２ｂの幅よりも小さく設定されている。

【0124】

より具体的には、周方向Ｃ１に沿って見た場合における、第１樹脂用切削刃２１ａの刃先２１ｂの曲率半径ｒ２１は、第２樹脂用切削刃２２ａの刃先２２ｂの曲率半径ｒ２２よりも小さく設定されている（ｒ２１＜ｒ２２）。本実施形態では、曲率半径ｒ２１は、約０．０２ｍｍであり、曲率半径ｒ２２は、約０．２ｍｍである。これにより、第１樹脂用切削刃２１ａの刃先２１ｂは、第２樹脂用切削刃２２ａの刃先２２ｂよりも先鋭である。

【0125】

以上説明したように、本実施形態に係る切削装置１Ａによると、樹脂部であるゲート部１０６の切削作業を、ゲート部１０６側と、ゲート部１０６以外の部分側とに分けて行うことができる。より具体的には、第１樹脂用切削刃２１ａ、および、第２樹脂用切削刃２２ａは、何れも、一対の側面のうちの一方（内側面２１ｃ、外側面２２ｃ）が樹脂部１０４に接触し、他方は樹脂部１０４に実質的には接触しないこととなる。このため、１つの樹脂用切削刃でゲート部１０６を切削する場合と比べて、各樹脂用切削刃２１ａ，２２ａと樹脂部１０４との接触量を半分にすることができる。これにより、各樹脂用切削刃２１ａ，２２ａと樹脂部１０４との摺動による発熱を格段に小さくできるので、各樹脂用切削刃２１ａ，２２ａの寿命を、より長くできる。

【0126】

また、切削装置１Ａによると、径方向Ｒ１に関して、第１樹脂用切削刃２１ａの刃先２１ｂの幅は、第２樹脂用切削刃２２ａの刃先２２ｂの幅よりも小さく設定されている。この構成によると、第１樹脂用切削刃２１ａの刃先２１ｂを、より鋭利な形状にすることができる。これにより、第１樹脂用切削刃２１ａで切削された、製造用中間体１００におけるゲート部１０６以外の部分の表面に大きな段差が生じることを抑制でき、且つ、当該表面にバリが生じることを抑制できる。したがって、成形品１０１を、より綺麗な状態に仕上げることができる。

【0127】

また、切削装置１Ａによると、径方向Ｒ１に関して、第２樹脂用切削刃２２ａの刃先２２ｂの位置は、第１樹脂用切削刃２１ａの刃先２１ｂの位置に対してゲート部１０６側に設定されている。この構成によると、第１樹脂用切削刃２１ａで切削された、製造用中間体１００におけるゲート部１０６以外の部分の表面に大きな段差が生じることを抑制でき、且つ、当該表面にバリが生じることを抑制できる。したがって、成形品１０１を、より綺麗な状態に仕上げることができる。

【0128】

また、切削装置１Ａによると、周方向Ｃ１に沿って見た場合における、第１樹脂用切削刃２１ａの刃先２１ｂの曲率半径ｒ２１は、第２樹脂用切削刃２２ａの刃先２２ｂの曲率半径ｒ２２よりも小さく設定されている。この構成によると、第１樹脂用切削刃２１ａの刃先２１ｂを、より鋭利な形状にすることができる。これにより、第１樹脂用切削刃２１ａで切削された、製造用中間体１００におけるゲート部１０６以外の部分の表面に大きな段差が生じることを抑制でき、且つ、当該表面にバリが生じることを抑制できる。したがって、成形品１０１を、より綺麗な状態に仕上げることができる。

【0129】

また、切削装置１Ａによると、ホルダ１０から製造用中間体１００に向けての第１樹脂用切削刃２１ａの突出量Ｐ２１は、ホルダ１０から製造用中間体１００に向けての第２樹脂用切削刃２２ａの突出量Ｐ２２よりも大きく設定されている。この構成によると、第１樹脂用切削刃２１ａは、ゲート部１０６の周辺のバリを、よりきれいに取り除くことができる。

【0130】

以上、本発明の実施形態について説明したけれども、本発明は上述の実施の形態に限られず、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができる。

【0131】

（１）たとえば、上述の実施形態では、金属製のインサート１０３が用いられる形態を例に説明した。しかしながら、この通りでなくてもよい。インサート１０３の強度が樹脂部１０４の強度よりも大きければよく、インサート１０３の材質は限定されない。

【0132】

（２）また、上述の実施形態では、ゲート部１０６の一部としての外周１０６ａが切削される形態を例に説明した。しかしながら、この通りでなくてもよい。ゲート部１０６の全部が切削によって中間体本体１０５から除去されてもよい。

【0133】

（３）なお、本発明の切削装置は、ホルダと、樹脂用切削刃と、インサート用切削刃と、を有していればよく、他の構成の有無については、限定されない。

【0134】

（４）上述の第１実施形態では、付勢機構の形態として、付勢板と付勢バネとを備える形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。例えば、図１３乃至図１５に示す変形例を実施してもよい。

【0135】

図１３は、変形例に係る切削装置１Ｂの切削ユニット５Ｂに設けられる付勢機構１２Ａを説明するための図であって、切削ユニット５Ｂなどの一部を断面で示す図である。図１４及び図１５は、変形例に係る付勢機構１２Ａの作動を説明するための図であって、切削ユニット５Ｂなどの一部を断面で示す図である。

【0136】

なお、以下では、第１実施形態の構成と異なる構成を主に説明し、第１実施形態の構成と同様の構成については、図面において第１実施形態と同様の符号を付すことで、又は第１実施形態の説明と同様の符号を引用することで、説明を省略する。

【0137】

図１３乃至図１６に示す付勢機構１２Ａは、樹脂用切削刃２０ａがゲート部（第１所定部分）１０６を旋削した際にゲート部１０６をホルダ１０側と反対側に向かって付勢可能な機構として設けられている。付勢機構１２Ａは、ホルダ１０に取り付けられている。そして、付勢機構１２Ａは、付勢板４１と、付勢シリンダ機構５１と、を含んで構成されている。

【0138】

付勢板４１は、樹脂用切削刃２０ａがゲート部１０６を旋削した際にゲート部１０６に当接可能な円盤状の部材として設けられている。付勢板４１は、ホルダ本体１０ａの下面側に配置されている。即ち、付勢板４１は、ホルダ１０において、製造用中間体１００に対向する側に配置されている。また、付勢板４１は、ホルダ本体１０ａの外周部に配置された複数の爪部１０ｂに対して、ホルダ本体１０ａの径方向内側に配置されている。そして、付勢板４０は、樹脂用切削刃２０ａがゲート部１０６を旋削した状態において、付勢板４０の下面がゲート部１０６の上面に当接可能に、構成されている。また、付勢板４１は、ホルダ本体１０ａの下面側において、付勢シリンダ機構５１によって保持されている。

【0139】

付勢シリンダ機構５１は、例えば、エアシリンダ機構、或いは、油圧シリンダ機構として設けられている。そして、付勢シリンダ機構５１は、筒状のシリンダ本体（図示省略）と、シリンダ本体に対して伸張及び縮退自在に支持されたロッド５２と、を含んで構成されている。また、付勢シリンダ機構５１は、樹脂用切削刃２０ａがゲート部１０６を旋削した際に付勢板４１をホルダ１０側と反対側に向かって付勢可能なシリンダ機構として構成されている。より具体的には、ロッド５２は、図示が省略されたシリンダ本体からその下方に向かって（即ち、製造用中間体１００側に向かって）伸張可能に設けられている。そして、付勢シリンダ機構５１は、樹脂用切削刃２０ａがゲート部１０６を旋削した際に、ロッド５２がシリンダ本体から伸張した状態となることで、ロッド５２に取り付けられた付勢板４１をホルダ１０側と反対側に向かって付勢するように、構成されている。

【0140】

なお、付勢シリンダ機構５１のシリンダ本体は、ホルダ１０に保持されている。そして、付勢シリンダ機構５１のロッド５２は、例えば、ホルダ本体１０ａに対して、その径方向における中心部分を貫通した状態で配置されている。ロッド５２における先端側の端部（シリンダ本体から伸張する先端側の端部であってシリンダ本体と反対側の端部）には、付勢板４１が取り付けられている。シリンダ本体に対してロッド５２が伸張及び縮退することで、付勢板４１が、ホルダ１０に対して上下方向に沿って相対変位することになる。

【0141】

図１３は、切削刃ユニット１１がゲート部１０６の外周部１０６ａを切削する前の状態を示している。図１４は、切削刃ユニット１１がゲート部１０６の外周部１０６ａを切削した状態（即ち、樹脂用切削刃２０ａがゲート部１０６を旋削した状態）を示している。図１５は、切削刃ユニット１１によるゲート部１０６の外周部１０６ａの切削が完了し、ホルダ１０及び切削刃ユニット１１が昇降装置６による駆動によって上方に移動し、切削刃ユニット１１が製造用中間体１００から離間した状態を示している。

【0142】

図１３に示す状態においては、シリンダ機構５１は、ロッド５２がシリンダ本体に縮退した状態となっている。この状態においては、付勢板４１は、ホルダ本体１０ａの下面側の近傍に位置している。そして、付勢板４１の下面は、樹脂用切削刃２０ａの刃先２０ｂの位置に対して、十分に上方に位置している。このため、ロッド５２がシリンダ本体に縮退した状態では、付勢板４１は、ホルダ１１が下降して樹脂用切削刃２０ａの刃先２０ｂがゲート部１０６に当接した状態においても、ゲート部１０６に当接しないように配置される。

【0143】

図１３に示す状態から、ホルダ１０及び切削刃ユニット１１は、下方に移動するように昇降装置６によって駆動される。ホルダ１０及び切削刃ユニット１１が所定の位置まで下方に移動すると、伝動モータ７によって、切削ユニット５が回転駆動される。これにより、切削刃ユニット１１によるゲート部１０６の外周部１０６ａの切削が行われる。

【0144】

切削刃ユニット１１によるゲート部１０６の外周部１０６ａの切削が完了すると、シリンダ機構５１が作動し、シリンダ本体に対してロッド５２が伸張する。そして、図１４に示すように、付勢板４１の下面がゲート部１０６の上面に当接する。これにより、切削刃ユニット１１がゲート部１０６の外周部１０６ａを切削した状態においては、付勢板４１は、ロッド５２による押圧力、即ち、シリンダ機構５１による付勢力によって、ゲート部１０６に対して押し付けられる。

【0145】

切削刃ユニット１１によるゲート部１０６の外周部１０６ａの切削が完了し、シリンダ本体からロッド５２が伸張して付勢板４１がゲート部１０６に当接すると、次いで、昇降装置６による駆動によってホルダ１０及び切削刃ユニット１１が上方に移動する。そして、ホルダ１０及び切削刃ユニット１１が上方に移動し始める際には、伸張したロッド５２が付勢板４１を付勢した状態が維持される。これにより、付勢板４１がゲート部１０６の上面に対して押し付けられた状態で、樹脂用切削刃２０ａが、ゲート部１０６から離間する。樹脂用切削刃２０ａがゲート部１０６から離間した状態で、ホルダ１０及び切削刃ユニット１１が更に上方に移動すると、次いで、付勢板４１もゲート部１０６から離間する。即ち、樹脂用切削刃２０ａがゲート部１０６から離間した後に、付勢板４１がゲート部１０６の上面から離間する。このように、本変形例によると、ゲート部１０６の切削後、ホルダ１０が上昇する際に、シリンダ機構５１の付勢力によって、付勢板４１が、ゲート部１０６をホルダ１０側から下方に押し下げるようにして、ホルダ１０側からゲート部１０６を除去することになる。これにより、図１５に示す状態となる。

【0146】

上記のように、本変形例によると、切削刃ユニット１１が製造用中間体１００から離間した状態においては、ゲート部１０６がホルダ１０側の樹脂用切削刃２０ａに付着した状態が発生することがない。そして、ゲート部１０６は、ワークホルダ４に保持された中間体本体１０５上に配置されたまま中間体本体１０５側に残されることになる。

【0147】

以上説明したように、切削装置１Ｂによると、旋削されたゲート部１０６が付勢機構１２Ａによってホルダ１０側と反対側に付勢される。このため、旋削後、ホルダ１０が製造用中間体１００から離間する際に、製造用中間体１００から旋削により分離されたゲート部１０６が、ホルダ１０に保持された樹脂用切削刃２０ａに付着したままとなる状態が発生することが、容易に防止される。そして、分離後のゲート部１０６がホルダ１０側の樹脂用切削刃２０へ付着することが防止されるため、切削装置１Ｂによって次の製造用中間体１００の切削が行われる際に、前回の切削時に発生したゲート部１０６が次の製造用中間体１００の切削作業の妨げとなることがない。これにより、複数の製造用中間体１００を順番に連続的に切削する際の円滑な処理を実現することができる。

【0148】

また、切削装置１Ｂによると、製造用中間体１００から分離されたゲート部１０６がホルダ１０側の樹脂用切削刃２０ａへ付着してしまうことを防止する付勢機構１２Ａを、付勢板４１と付勢シリンダ機構５１とを用いた簡素な構造で容易に実現することができる。

【実施例】

【0149】

実施例１として、第１実施形態の切削ユニット５と同じ構成の切削ユニットを用意した。また、実施例２として、第２実施形態の切削ユニット５Ａと同じ構成の切削ユニットを用意した。また、比較例として、所定の切削ユニットを用意した。比較例は、ホルダに、４つのインサート用切削刃が装着され、これらのインサート用切削刃がホルダの周方向に等ピッチで配置された構成を有している。

【0150】

上記実施例１、実施例２、および、比較例のそれぞれを用いて、製造用中間体１００と同様の構成の製造用中間体を切削して成形品を作製した。このとき、実施例１、実施例２、および、比較例のそれぞれについて、切削刃に破損が生じるまでの製造用中間体の切削個数を調べた。

【0151】

結果を表１に示す

【表1】

【0152】

このように、切削刃に破損が生じるまでの製造用中間体の切削個数は、比較例においては僅か２００個であったのに対して、実施例１では２２００個、実施例２に至っては、３０００個となった。すなわち、実施例１は、比較例と比べて、耐久性が１１倍も高く、実施例２に至っては、比較例と比べて、耐久性が１５倍も高かった。以上より、実施例１、および、実施例２について、切削刃の破損までの寿命が極めて高いことが実証された。

【産業上の利用可能性】

【0153】

本発明は、射出成形品の製造用中間体からゲート部などの不要部分を切削によって除去するための切削装置として、広く適用することができる。

【符号の説明】

【0154】

１，１Ａ，１Ｂ 切削装置
１０ ホルダ
２０ａ 樹脂用切削刃
２１ａ 第１樹脂用切削刃（樹脂用切削刃）
２２ａ 第２樹脂用切削刃（樹脂用切削刃）
３０ａ インサート用切削刃
１００ 製造用中間体
１０１ 成形品
１０３ インサート
１０３ｆ 隣接部（第２所定部分）
１０４ 樹脂部
１０５ 中間体本体（製造用中間体における第１所定部分以外の部分）
１０６ ゲート部（第１所定部分）
２００ ゲート
Ｃ１ 周方向
Ｐ２０，Ｐ２１，Ｐ２２ 樹脂用切削刃の突出量
Ｐ３０ インサート用切削刃の突出量
Ｒ１ 径方向
ｒ２０，ｒ２１，ｒ２２ 樹脂用切削刃の刃先の曲率半径
ｒ３０ インサート用切削刃の刃先の曲率半径
Ｓ１ 回転軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】