(57)【要約】【課題】溶着継手を変形させることなく安定的に金型から離型でき、溶着継手を良好な歩留りで成形することのできる溶着継手の金型構造を提供する。【解決手段】本管に溶着接合する部位である鞍状の接合部Ａ１の頂部に主管Ａ２が連設されるとともに、主管Ａ２から分岐管Ａ３が分岐した形状の溶着継手Ａを射出成形する金型１であって、金型１は、固定型２と、固定型２に対して型開き自在に設けられ、主管コア３１と分岐管コア３２と鞍コア３３とを有する可動型３とを備え、分岐管コア３２は先端が先細のテーパー形状に形成されるとともに、可動型３には型開きの初期の段階で分岐管コア３２を成形品Ａの分岐管Ａ３部分から所定距離引き抜く引き抜き機構が設けられている。鞍コア３３は、型開き時において金型１間から外部に引き出し自在に設けられるとともに、鞍コア３３には引き出し動作に連動して接合部を鞍コアから離型させる離型機構が設けられている。【選択図】  図１
2004358901.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本管に溶着接合する部位である鞍状の接合部の頂部に主管が連設されるとともに、主管から分岐管が分岐した形状の溶着継手を射出成形する金型であって、
上記金型は、固定型と、この固定型に対して型開き自在に設けられ、前記主管を形成するための主管コアと、前記分岐管を形成するための分岐管コアと、前記接合部を形成するための鞍コアとを有する可動型とを備え、上記分岐管コアは先端が先細のテーパー形状に形成されるとともに、可動型には型開きの初期の段階で分岐管コアを成形品の分岐管部分から所定距離引き抜く引き抜き機構が設けられたことを特徴とする溶着継手の金型構造。
【請求項２】
前記鞍コアは、型開き時において金型間から外部に引き出し自在に設けられるとともに、当該鞍コアには上記引き出し動作に連動して接合部を鞍コアから離型させる離型機構が設けられたことを特徴とする請求項１記載の溶着継手の金型構造。
【請求項３】
本管に溶着接合する部位である鞍状の接合部を有する溶着継手を射出成形する金型であって、
上記金型は、固定型と、この固定型に対して型開き自在に設けられ、前記接合部を形成するための鞍コアを有する可動型とを備え、鞍コアは、型開き時において金型間から外部に引き出し自在に設けられるとともに、当該鞍コアには上記引き出し動作に連動して接合部を鞍コアから離型させる離型機構が設けられたことを特徴とする溶着継手の金型構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、合成樹脂製のガス管や水道管を溶着接合する溶着継手を成形するための金型構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、合成樹脂として例えばポリエチレンは化学的に極めて安定しており、可塑剤を必要としないので、水道用管材などとして非常に有用であるが、その反面優れた化学的安定性のために接着剤を介して接続するのが困難である。
【０００３】
そこで、ポリエチレン管用の継手としてポリエチレン管との接合面に電熱抵抗線を埋設した溶着継手が提供されている。
【０００４】
具体的には、例えばポリエチレン樹脂製の継手本体の内周面に電熱抵抗線を埋設し、この電熱抵抗線の両端に接続した端子ピンを継手本体の外面に突設したものが提供されている。そして、このような溶着継手を製造するには、継手本体と同じポリエチレンを押出被覆した被覆抵抗線をマンドレルに螺旋状に巻き付けるとともに、この被覆抵抗線の両端に端子ピンを圧着接続した後、端子ピンをピン孔で支持した状態で当該マンドレルの外周に外型を配置してキャビティを形成し、このキャビティに溶融樹脂を射出して冷却固化させている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特公平７−６４０３１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のものでは、キャビティの厚みが比較的薄く、奥行きが相当深いため、当該キャビティへの溶融樹脂の射出圧力を高圧にする必要があり、これによりキャビティ内での溶融樹脂の流れが相当に高速になる。また、キャビティ内に充填された樹脂が冷却固化される際において、樹脂の熱収縮率が電熱抵抗線の熱収縮率に比べて著しく大きいため、樹脂の冷却固化に伴ってヒケが発生する。
【０００７】
このような要因による樹脂の収縮により溶着継手がコアに抱きついてしまい、離型が困難な状態になっていた。このため、溶着継手の離型は作業者により手動で溶着継手を左右に揺り動かす、所謂「こじり」によってコアから強制的に取り出しており、この「こじり」により過度の力が溶着継手に局部的に作用して製品変形を起こすという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、射出成形時における充填時の高圧・高速での溶融樹脂の流れや、冷却固化時のヒケにも係わらず、溶着継手を変形させることなく安定的に金型から離型でき、溶着継手を良好な歩留りで成形することのできる溶着継手の金型構造を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明の溶着継手の金型構造は、本管に溶着接合する部位である鞍状の接合部の頂部に主管が連設されるとともに、主管から分岐管が分岐した形状の溶着継手を射出成形する金型であって、上記金型は、固定型と、この固定型に対して型開き自在に設けられ、前記主管を形成するための主管コアと、前記分岐管を形成するための分岐管コアと、前記接合部を形成するための鞍コアとを有する可動型とを備え、上記分岐管コアは先端が先細のテーパー形状に形成されるとともに、可動型には型開きの初期の段階で分岐管コアを成形品の分岐管部分から所定距離引き抜く引き抜き機構が設けられたものである。
【００１０】
請求項２に係る発明の溶着継手の金型構造は、前記鞍コアは、型開き時において金型間から外部に引き出し自在に設けられるとともに、当該鞍コアには上記引き出し動作に連動して接合部を鞍コアから離型させる離型機構が設けられたものである。
【００１１】
請求項３に係る発明の溶着継手の金型構造は、本管に溶着接合する部位である鞍状の接合部を有する溶着継手を射出成形する金型であって、上記金型は、固定型と、この固定型に対して型開き自在に設けられ、前記接合部を形成するための鞍コアを有する可動型とを備え、鞍コアは、型開き時において金型間から外部に引き出し自在に設けられるとともに、当該鞍コアには上記引き出し動作に連動して接合部を鞍コアから離型させる離型機構が設けられたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本発明の溶着継手の金型構造の全体構成を示している。
【００１４】
図において、１は溶着継手（成形品）の金型であり、当該金型１は固定型２に対して例えば図において左右方向となる型開き方向に開閉自在な可動型３とを備え、可動型３を型締めした状態では、固定型２と可動型３間において溶着継手Ａに対応するキャビティが形成されるようになされている。
【００１５】
ところで、この金型１で成形する溶着継手Ａは、図示しない本管に溶着接合する部位である鞍状の接合部Ａ１の頂部に主管Ａ２が延設されるとともに、当該主管Ａ２から分岐管Ａ３が直交方向に分岐した形状になっている。この金型１では主管Ａ２が上下方向に分岐管Ａ３が水平方向にそれぞれ延長された状態で成形するようになっている。
【００１６】
そして、上記接合部Ａ１の内面に電熱抵抗線（図示省略）が埋設された状態で溶着継手Ａが成形され、当該接合部Ａ１を本管に溶着接合するようになっている。
【００１７】
固定型２には、ロケートリング２１が設けられるとともに、ロケートリング２１からキャビティに連通されたスプル２２が形成されており、図示しない射出ノズルから射出される溶融樹脂がロケートリング２１、スプル２２を通じてキャビティに充填されるようになっている。
【００１８】
可動型３には、前記主管Ａ２を形成するための主管コア３１と、前記分岐管Ａ３を形成するための分岐管コア３２と、前記接合部Ａ１を形成するための鞍コア３３とが設けられている。
【００１９】
主管コア３１は、油圧シリンダ３１ａにより上下方向に移動自在に設けられており、図４に示す型開き時において主管Ａ２の上端よりも上方に退避するようなされている。
【００２０】
分岐管コア３２は、可動型３の取付プレート３ａに一体に設けられており、先端が若干先細になされたテーパー状に形成されている。この取付プレート３ａと可動型３の本体部３ｂとの間には、引き抜き機構を構成するスプリング３４、ガイド３４ａ及びストッパ３５が介装されており、スプリング３４の付勢力により取付プレート３ａが本体部３ｂに対してガイド３４ａに案内されながらストッパ３５で移動を規制される位置まで所定距離だけ型開き方向に離間するように構成されている（図２参照）。
【００２１】
従って、取付プレート３ａに一体に設けられている分岐管コア３２も当該取付プレート３ａの移動に伴って本体部３ｂに対して型開き方向に所定距離だけ移動することになる（図２参照）。
【００２２】
なお、スプリング３４、ガイド３４ａ及びストッパ３５は本体部３ｂに対して取付プレート３ａが円滑に離間・当接するように所定の位置にそれぞれ適数設けられている。
【００２３】
鞍コア３３は、支持ブロック３６上に載置されるとともに、この支持ブロック３６には本体部３ｂに設けられた油圧シリンダ３７の伸縮ロッド３７ａが連結されている。従って、図３に示す型開き時において油圧シリンダ３７が伸長作動することで、図４に示すように分岐管コア３２が分岐管Ａ３から抜け出す位置まで鞍コア３３が支持ブロック３６とともに本体部３ｂに対して離間するように構成されている。
【００２４】
また、前記主管コア３１にも本体部３ｂに設けられた油圧シリンダ３８の伸縮ロッド３８ａが連結されており、図３に示す型開き時において油圧シリンダ３８が前記油圧シリンダ３７と同様に伸長作動することで、分岐管コア３２が分岐管Ａ３から抜け出す位置まで主管コア３１が鞍コア３３及び支持ブロック３６とともに本体部３ｂに対して離間するように構成されている。
【００２５】
さらに、鞍コア３３は、図５に示すように支持ブロック３６に対して型開き方向と直交する水平方向にガイドレール３６ａに沿って移動自在に設けられており、この移動により支持ブロック３６から当該支持ブロック３６に連設された取出台３９上にガイドレール３９ａに案内されながら配置することができるようになされている。これら支持ブロック３６と取出台３９間での移動は、手動によって行ってもよいし、油圧シリンダやモータ等のアクチュエータを用いて型開き・型締め動作に連動して自動的に行うようにしてもよい。
【００２６】
そして、この鞍コア３３には、図５及び図６に示すように接合部Ａ１を鞍コア３３から離型させるための突出ピン３３ａ、３３ｂが複数本設けられている。
【００２７】
突出ピン３３ａは、例えば接合部Ａ１の下端左右に形成されたフランジ部Ａ１ａの各両端部を上方に押し出すように計４本配置されており、これら突出ピン３３ａに対応して取出台３９に作動ブロック３９ｂがそれぞれ設けられている。
【００２８】
作動ブロック３９ｂは、各突出ピン３３ａの下端をテーパー状に形成された上面であるガイド面に沿って移動させることで、当該各突出ピン３３ａを上方に移動させるためのもので、鞍コア３３を図７及び図８に示すように取出台３９上に配置させた際に４本の突出ピン３３ａが同時に鞍コア３３から上方に同じ長さ突出するように、各突出ピン３３ａの長さ、並びに作動ブロック３９ｂの高さ位置が設定されている。つまり、鞍コア３３を支持ブロック３６から移動させる際に、移動方向の前方側に設けた突出ピン３３ａが取出台３９の後側（図５において右側）に設けた作動ブロック３９ｂと干渉することなく円滑に通過できるように、前方側の突出ピン３３ａを後方側の突出ピン３３ａよりも短くしているとともに、作動ブロック３９ｂも後側の方が前側よりも低い位置に設けている。
【００２９】
突出ピン３３ｂは、上記突出ピン３３ａにより接合部Ａ１を鞍コア３３から上方に押出して離型させる際に、接合部Ａ１の上面両端に突設された端子金具部分も同様に上方に移動できようにするためのもので、鞍コア３３の両端部中央に計２本設けられており、これら突出ピン３３ｂに対応して取出台３９に作動ブロック３９ｃがそれぞれ設けられている。
【００３０】
作動ブロック３９ｃは、前記作動ブロック３９ｂと同様に各突出ピン３３ｂの下端をテーパー状に形成された上面であるガイド面に沿って移動させることで、当該各突出ピン３３ｂを上方に移動させるためのもので、鞍コア３３を図７に示すように取出台３９上に配置させた際に前記４本の突出ピン３３ａと同調して同時に鞍コア３３から上方に同じ長さ突出するように、各突出ピン３３ｂの長さ、並びに作動ブロック３９ｃの高さ位置が設定されている。つまり、鞍コア３３を支持ブロック３６から移動させる際に、移動方向の前方側に設けた突出ピン３３ｂが取出台３９の後側（図５において右側）に設けた作動ブロック３９ｃと干渉することなく円滑に通過できるように、前方側の突出ピン３３ｂを後方側の突出ピン３３ｂよりも短くしているとともに、作動ブロック３９ｃも後側の方が前側よりも低い位置に設けている。
【００３１】
つまり、上述した突出ピン３３ａ、３３ｂ、作動ブロック３９ｂ、３９ｃによって溶着継手Ａの接合部Ａ１を鞍コア３３から離型させる離型機構を構成している。
【００３２】
次に、このように構成された金型１により溶着継手Ａを成形する場合の動作について説明する。
【００３３】
まず、鞍コア３３に電熱抵抗線及びその両端に端子金具を配置した状態で可動型３を型締め方向に移動させて図１に示すように金型１を型締めする。この際、取付プレート３ａはスプリング３４の付勢力に抗して本体部３ｂに当接した状態になっている。
【００３４】
この状態で溶融樹脂をキャビティに充填させて冷却固化させた後に可動型３を固定型２から型開き方向に移動させて型開きすることで溶着継手Ａを成形する。
【００３５】
具体的には、可動型３の型開きは、まず取付プレート３ａをスプリング３４の付勢力により本体部３ｂに対して所定距離離間させる。これにより取付プレート３ａと一体に設けられている分岐管コア３２が同様に型開き方向に移動し、冷却固化している分岐管Ａ３部分から所定距離だけ抜け出す（図２参照）。
【００３６】
この結果、テーパーに形成された分岐管コア３２と分岐管Ａ３形成部分の内周面との間に当該テーパーに見合ったクリアランスが生じ、このクリアランスにより分岐管Ａ３形成部分がさらに冷却固化する際の収縮によって当該分岐管Ａ３部分の外周面が本体部３ｂのキャビティ面から離型する。
【００３７】
この後、図３に示すように可動型３を型開き完了位置まで移動させることで、固定型２側から溶着継手Ａが離型される。
【００３８】
次に、この状態で油圧シリンダ３７、３８を伸長作動させて可動型３の本体部３ｂから溶着継手Ａを離型させる。この際、分岐管Ａ３形成部分は上述したように本体部３ｂから離型しているため当該本体部３ｂから円滑に抜け出し、離型時における延伸や圧縮による変形が生じることなく良好な状態で離型させることができる。
【００３９】
そして、これと同時もしくは若干遅れて油圧シリンダ３１ａを縮退作動させて主管コア３１を上方に移動させ、主管Ａ２形成部分から引き抜くことで、図４に示すように溶着継手Ａが鞍コア３３上に配置された状態で型開きにより生じた固定型２と可動型３の間の空間部に配置される。
【００４０】
このように溶着継手Ａが鞍コア３３上に配置されると、今度は鞍コア３３を支持ブロック３６上から取出台３９上に引き出して配置する。この取出台３９上では、図７及び図８に示すように鞍コア３３に設けられた各突出ピン３３ａ、３３ｂが各作動ブロック３９ｂ、３９ｃにより上方に移動して鞍コア３３から上方に突出し、各突出ピン３３ａ、３３ｂの突出によって鞍コア３３から接合部Ａ１形成部分を上方に押し出して当該接合部Ａ１形成部分を鞍コア３３から離型させる。
【００４１】
これにより金型１からの全ての部位での離型が完了して、成形された溶着継手Ａを金型１から取り出すことができる。
【００４２】
このように分岐管コア３２をテーパー状に形成し、冷却固化時において一旦所定距離引き抜いて分岐管Ａ３形成部分を離型させた状態で型開きした後、鞍コア３３の引き出しに連動して突出ピン３３ａ、３３ｂによって接合部Ａ１形成部分を当該鞍コア３３から離型させて溶着継手Ａ全体を金型１から離型させることで、溶着継手Ａを変形させることなく安定的に金型１から離型でき、溶着継手Ａを良好な歩留りで成形することができる。
【００４３】
また、鞍コア３３の引き出しに連動して接合部Ａ１形成部分を鞍コア３３から自動的に離型させることで、取出装置などにより溶着継手Ａの自動取り出しも可能になる。
【００４４】
なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれに限定されることなく、その範囲内において種々設計変更可能である。
【００４５】
例えば、本実施の形態では、離型機構として作動ブロック３９ｂ、３９ｃによって突出ピン３３ａ、３３ｂを突出させる機構について述べたが、これに限らず突出ピン３３ａ、３３ｂを油圧もしくは空気圧で作動するアクチュエータを用いて突出させるようにしてもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の溶着継手の金型構造によれば、引き抜き機構により成形品の分岐管部分を金型から離型させ、また、離型機構により成形品の接合部を鞍コアから離型させることで、成形品を変形させることなく安定的に金型から離型でき、溶着継手を良好な歩留りで成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の溶着継手の金型構造の全体構成を示す断面図である。
【図２】本発明の溶着継手の金型構造における型開き動作を説明するための断面図である。
【図３】同じく溶着継手の金型構造における型開き動作を説明するための断面図である。
【図４】同じく溶着継手の金型構造における型開き動作を説明するための断面図である。
【図５】型開きして金型間において鞍コアが支持ブロック上に配置された状態を示す図である。
【図６】鞍コアが支持ブロック上に配置された状態を示す図５におけるＰ矢視の断面図である。
【図７】型開きして金型間において鞍コアが取出台上に配置された状態を示す図である。
【図８】鞍コアが取出台上に配置された状態を示す図７におけるＱ矢視図である。
【符号の説明】
Ａ  溶着継手
Ａ１  接合部
Ａ２  主管
Ａ３  分岐管
１  金型
２  固定型
３  可動型
３１  主管コア
３２  分岐管コア
３３  鞍コア
３３ａ、３３ｂ  突出ピン
３９ｂ、３９ｃ  作動ブロック
【図１】
2004358901.tif 000003
【図２】
2004358901.tif 000004
【図３】
2004358901.tif 000005
【図４】
2004358901.tif 000006
【図５】
2004358901.tif 000007
【図６】
2004358901.tif 000008
【図７】
2004358901.tif 000009
【図８】
2004358901.tif 000010