(57)【要約】【課題】プラスチックシート素材を成形して、内周面にアンダーカット部を有する成形品を成形する技術において、その型再現性を良好にする。【解決手段】シート成形金型１０は雌型１２と雄型１４とから構成され、雄型１４は、成形品の内周面形状の一部に該当する形状を有するコア本体１６と、該成形品のアンダーカット部に該当する形状を有しコア本体１６に対して型開閉方向及び径方向に移動可能なスライドコア１８とを有する。コア本体１６とスライドコア１８には、それぞれ互いに摺接可能なカム面１６ａ、１８ａが形成され、該カム面１６ａ、１８ａは雌型１２の方に向うにつれて外径方向に向かう傾斜面となっている。雌型１２と雄型１４との間にシート素材を挿入させた後、型を閉めて、コア本体１６及びスライドコア１８と雌型１２とを接近させると共に、カム面１６ａ、１８ａを利用して、スライドコア１８をコア本体１６に対して外径方向に移動させることにより、スライドコア１８によってアンダーカット部を付形する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
雌型と雄型とからなる金型を用いて内周面にアンダーカット部を有する成形品を成形するシート成形方法であって、
雄型を、成形品の内周面形状の一部に該当する形状を有するコア本体と、成形品の前記アンダーカット部に該当する形状を有し前記コア本体に対して型開閉方向及び径方向に所定の範囲で相対移動可能となったスライドコアとから構成し、スライドコアとコア本体とにそれぞれ互いに摺接可能なカム面を形成した、金型を用いて、
開いた雄型と雌型との間にシート素材を挿入した後、型を閉めてコア本体及びスライドコアと雌型とを接近させて、コア本体と雌型とでシート素材を挟ませた後、前記カム面を利用してスライドコアをコア本体に対して外径方向に移動させて、該スライドコアによってアンダーカット部を付形することを特徴とするシート成形方法。
【請求項２】
前記シート素材は発泡樹脂シートであることを特徴とする請求項１記載のシート成形方法。
【請求項３】
前記発泡樹脂シートは発泡率が３％以上であることを特徴とする請求項２記載のシート成形方法。
【請求項４】
雌型と雄型とからなり、シート素材から内周面にアンダーカット部を有する成形品を成形するシート成形金型であって、
前記雄型が、成形品の内周面形状の一部に該当する形状を有するコア本体と、該成形品の前記アンダーカット部に該当する形状を有し前記コア本体に対して型開閉方向及び径方向に所定の範囲で相対移動可能となったスライドコアとを備え、スライドコアとコア本体とには、それぞれ、雌型の方に向うにつれて外径方向に向かうべく傾斜したカム面が互いに摺接可能に形成されてなることを特徴とするシート成形金型。
【請求項５】
前記スライドコアは、コア本体の周囲に沿って複数個設けられることを特徴とする請求項４記載のシート成形金型。
【請求項６】
前記スライドコアを内径方向に常時付勢する付勢手段がさらに設けられることを特徴とする請求項４または５記載のシート成形金型。
【請求項７】
前記シート素材は発泡樹脂シートであることを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１項に記載のシート成形金型。
【請求項８】
前記発泡樹脂シートは発泡率が３％以上であることを特徴とする請求項７記載のシート成形金型。
【請求項９】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載されたシート成形方法により成形されたアンダーカット部を内周面に有する容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチックシート素材をプレス成形により成形して、内周面にアンダーカット部を有する成形品を成形するシート成形方法、シート成形金型及びシート成形方法により製造された容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のシート成形方法及び金型としては、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００３】
この特許文献１に記載された金型では、軸線方向に移動可能なノックアウトモールドと、ノックアウトモールドの半径方向外方にあるモールドキャビティ本体と、モールドキャビティ本体と相伴って所定のモールドキャビティを形成するモールドキャビティ補助部材と、からなり、モールドキャビティ本体が中心方向内方に喰い込んでいる突出部と、モールドキャビティ補助部材が中心方向内方に喰い込んでいる上縁と、を有しており、各部品のパーテングライン内にエア抜き通路を形成している。こうして、型を雌型とし、真空成形により二重逆テーパ部分を有する成形品を成形するようにしている。
【０００４】
【特許文献１】特開昭５４−９３０４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、かかる従来の真空成形においては、必ずしもアンダーカット部の型再現性が満足するものとは言い難いという問題がある。例えば、成形品の材料のシート素材が比較的伸びやすい材質である場合には、成形品が十分に型に従って伸びることができるために、比較的良好な型再現性が得られる。しかしながら、伸びにくい材質の場合には、型再現性が悪く、真空引きを行なっても、所望の通りのメリハリのあるアンダーカット形状に成形することができない、という問題がある。
【０００６】
本発明はかかる課題に鑑みなされたもので、プラスチックシート素材を成形して、内周面にアンダーカット部を有する成形品を成形する技術において、その型再現性を良好にすることができるシート成形方法、シート成形金型及びシート成形方法により製造された容器を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明は、雌型と雄型とからなる金型を用いて内周面にアンダーカット部を有する成形品を成形するシート成形方法であって、
雄型を、成形品の内周面形状の一部に該当する形状を有するコア本体と、成形品の前記アンダーカット部に該当する形状を有し前記コア本体に対して型開閉方向及び径方向に所定の範囲で相対移動可能となったスライドコアとから構成し、スライドコアとコア本体とにそれぞれ互いに摺接可能なカム面を形成した、金型を用いて、
開いた雄型と雌型との間にシート素材を挿入した後、型を閉めてコア本体及びスライドコアと雌型とを接近させて、コア本体と雌型とでシート素材を挟ませた後、前記カム面を利用してスライドコアをコア本体に対して外径方向に移動させて、該スライドコアによってアンダーカット部を付形することを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の前記シート素材が発泡樹脂シートであることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の前記発泡樹脂シートは発泡率が３％以上であることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、雌型と雄型とからなり、シート素材から内周面にアンダーカット部を有する成形品を成形するシート成形金型であって、
前記雄型が、成形品の内周面形状の一部に該当する形状を有するコア本体と、該成形品の前記アンダーカット部に該当する形状を有し前記コア本体に対して型開閉方向及び径方向に所定の範囲で相対移動可能となったスライドコアとを備え、スライドコアとコア本体とには、それぞれ、雌型の方に向うにつれて外径方向に向かうべく傾斜したカム面が互いに摺接可能に形成されてなることを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の前記スライドコアは、コア本体の周囲に沿って複数個設けられることを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項４または５記載の前記スライドコアを内径方向に常時付勢する付勢手段がさらに設けられることを特徴とする。
【００１３】
請求項７記載の発明は、請求項４ないし６のいずれか１項に記載の前記シート素材が発泡樹脂シートであることを特徴とする。
【００１４】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の前記発泡樹脂シートは発泡率が３％以上であることを特徴とする。
【００１５】
請求項９記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載されたシート成形方法により成形されたアンダーカット部を内周面に有する容器を特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、型を閉めて雄型と雌型とを接近させたときに、カム面を利用して、型開閉方向の力をスライドコアの外径方向への力へと変換させることができ、この力によってアンダーカット部を付形することができる。従って、アンダーカット部の付形力を十分に確保することができて、型再現性を良好にすることができる。こうして、アンダーカット部を所望のメリハリのある形状に成形することができる。
【００１７】
本発明によれば、従来、アンダーカット部の成形が困難であった伸びにくい発泡樹脂シート、特に発泡率が３％以上の発泡樹脂シートがシート素材である場合にも、所望のアンダーカット部を内周面に有する成形品を成形することができるようになる。これによって、断熱性を有する容器を成形することができるようになる。
【００１８】
スライドコアをコア本体の周囲に沿って複数個設けることで、スライドコアが外径方向に移動したときに、スライドコアによって押圧されない部分の発生を極力抑えることができる。
【００１９】
また、スライドコアを内径方向に常時付勢する付勢手段が設けられることで、成形後に型を開く際に、スライドコアがカム面に従って内径方向に移動していくことができ、成形したアンダーカット部を回避しながら移動することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。
図１及び図２は、本発明のシート成形方法を実施するための本発明のシート成形金型の実施形態を表す図である。シート成形金型１０は、成形品として、内周面にアンダーカット部を有する筒状、錘状または椀状形状のものを成形することができ、具体的には、図７に示すような容器４０を成形することができる。
【００２１】
容器４０は、その内周面の上部にアンダーカット部４０ａを有している。容器４０には、蓋４２が装着可能となっており、蓋４２に形成された突起４２ａが容器４０のアンダーカット部４０ａに係止されることで、蓋４２によって容器４０の内側から封止することが可能となっており、これによって、容器４０からの液体漏れを防止することができる。また、アンダーカット部４０ａが、容器４０内の内容物を取り出す際のストッパーとして機能することもできる。
【００２２】
この容器４０はプラスチックシート素材から成形され、プラスチックシート素材としては、発泡率が３％未満の非発泡樹脂シート、及び３％以上の発泡樹脂シートのいずれも使用することができる。本発明は、特に、従来成形が困難であった断熱性を有する発泡率３％以上の発泡樹脂シートにおいて優位性を発揮するものであり、断熱性を有する容器４０の製造に適している。
【００２３】
また、発泡樹脂シートの材料としては、ＰＰ、ＰＳ、ＰＥＴ、その他のエンジニアリングプラスチックとすることができる。また、発泡樹脂シートには、適宜、ＯＰＰフィルム等のフィルムを接着することができる。
【００２４】
図１及び図２に戻り、シート成形金型１０は、主として、雌型１２と雄型１４とから構成される。この明細書において、型開閉方向は上下方向とし、従って、雄型１４と雌型１２とは図示しない駆動手段によって所定の圧力を持って上下方向に相対移動するようになっている。雌型１２の雄型１４に対向する面１２ａは、成形品の外周面形状に該当する形状をなしている。
【００２５】
雄型１４は、コア本体１６と、コア本体１６に対して上下方向及び径方向に所定の範囲で移動可能となった複数のスライドコア１８と、コア本体１６及びスライドコア１８を支持する支持体２０と、から構成される。
【００２６】
コア本体１６は、支持体２０を貫通する複数のピン２２の先端にネジ止めされており、支持体２０に対してピン２２が摺動可能な範囲で上下方向に相対移動することができるようになっている。また、コア本体１６と支持体２０との間には、図３に示すように常時両者を上下方向に離反する方向に付勢するバネ２４が介挿される。
【００２７】
スライドコア１８は、コア本体１６の外周囲に沿って周方向に複数個に設けられており、この例では６個となっている。スライドコアの個数は、少なすぎると隣接するスライドコアとの間に形成される隙間が大きくなってしまうため、隙間が許容できる程度の個数とするとよい。
【００２８】
スライドコア１８は、支持体２０に固定されたピン２６によって支持体２０に対して径方向に遊びを持って支持されており、スライドコア１８は、その外周面が支持体２０の周縁部において突設されたフランジ部２０ａの内径方向突出部２０ｃに当接するまで外径方向に移動することができる。さらに、スライドコア１８と該フランジ部２０ａとの間には付勢手段としてのバネ２８が介挿されており、バネ２８は常時スライドコア１８を内径方向に付勢している。
【００２９】
従って、スライドコア１８は、コア本体１６に対して、上下方向及び径方向に所定の範囲で相対移動可能となっている。そして、コア本体１６とスライドコア１８との間には、それぞれ対向する面において上下方向に対して傾斜したカム面１６ａ、１８ａが形成されている。カム面１６ａ及びカム面１８ａは、雌型１２の方に向うにつれて外径方向へと拡がる方向に傾斜しており、これらのカム面１６ａ、１８ａは互いに摺接可能となっている。
【００３０】
コア本体１６の雌型１２に対向する面１６ｂと、スライドコア１８の外径方向突出部１８ｂと、支持体２０のフランジ部２０ａの雌型１２に対向する面２０ｂとが、成形品の内周面形状に該当する形状をなしている。ここで、スライドコア１８の外径方向突出部１８ｂは、成形品の所望のアンダーカット部に該当する形状をなしている。
【００３１】
以上のように構成されるシート成形金型において、その作用を説明する。
まず、シート成形金型１０に連続的または非連続的に加熱シート素材が送られてきて、互いに上下方向に離反されて開いた状態の雌型１２と雄型１４との間に挿入される（図３）。
【００３２】
次いで、型を閉めるべく雌型１２が雄型１４に接近するように図示しない駆動手段によって駆動される。コア本体１６がある程度雌型１２との間でシート素材を挟んだ状態になり、コア本体１６と雌型１２との相対移動が停止すると、バネ２４の付勢力に抗しながら雌型１２と雄型１４とがさらに接近する（図４）。すると、コア本体１６と支持体２０との間で上下方向に相対移動が発生するために、スライドコア１８もコア本体１６に対して上下方向に相対移動し（図５）、バネ２８の付勢力に抗しながら、スライドコア１８のカム面１８ａがコア本体１６のカム面１６ａに沿って移動する。これによって、スライドコア１８の外周面が支持体２０のフランジ部２０ａの内径方向突出部２０ｃに当接するまで、スライドコア１８は外径方向へと移動する（図６）。こうして、スライドコア１８の外径方向突出部１８ｂは、コア本体１６よりも外径方向に突出することになり、アンダーカット部が付形される。
【００３３】
このスライドコア１８のカム面１８ａがコア本体１６のカム面１６ａに沿って移動することにより、雄型１２に作用する上下方向の力はスライドコア１８の外径方向の力に変換されて、スライドコア１８はアンダーカット部に対して、内径方向から押圧力を与えることになる。この内径方向の押圧力によって、アンダーカット部への付形力が作用する。
【００３４】
成形終了後は、先と反対の動作によって、型を開くべく雌型１２が雄型１４から離反する。このとき、バネ２８によってスライドコア１８のカム面１８ａはカム本体１６のカム面１６ａに沿って摺接し、よって、スライドコア１８は内径方向に移動しながら上下方向に移動していくために、成形品のアンダーカット部を回避しながら、型を開くことができる。
【００３５】
以上のように本発明においては、スライドコア１８が内径方向から外径方向に向かって移動してアンダーカット部を成形し、その際に、型を上下方向に押圧する力が、カム面１６ａ、１８ａによってスライドコア１８の外径方向の力に効果的に変換されるために、アンダーカット部への付形力が増加されることになり、型再現性を良好にすることができる。これによって、特に伸びにくい発泡樹脂シートからアンダーカット部を有する成形品を成形することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明のシート成形方法を実施するための本発明のシート成形金型の実施形態を表す断面図である。
【図２】雄型の平面図であり、（ａ）はコア本体を含み、（ｂ）はコア本体を省略した状態を表す。
【図３】シート成形時の作用を示す断面図である。
【図４】図３に続きシート成形時の作用を示す断面図である（シート素材は図示省略する）。
【図５】図４に続きシート成形時の作用を示す断面図である（シート素材は図示省略する）。
【図６】図５に続きシート成形時の作用を示す断面図である（シート素材は図示省略する）。
【図７】成形品である容器と該容器を封止する蓋の斜視図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  シート成形金型
１２  雌型
１４  雄型
１６  コア本体
１６ａ  カム面
１８  スライドコア
１８ａ  カム面
２８  バネ（付勢手段）
４０  容器
４０ａ  アンダーカット部
【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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