(57)【要約】【課題】同時多品成形金型に成形品の体積あるいは容量を微調整する容量調整機構を設ける。【解決手段】複数の案内空間が複数のキャビティー（５，６）の周囲に等間隔で選択的に形成されており、パネル入れ子（１３、１３ａ）が案内空間の案内面（８）に案内されてキャビティー内に突出可能である。パネル入れ子は螺子（１４，１５）に付勢されて当接面（９）にシム（１７）を介して押圧される。シムの枚数を変えることでパネル入れ子の突出量を変更でき、キャビティーで規定される成形品の体積あるいは容量を調整できる。互いに干渉しない螺子（１４）はパネル入れ子をキャビティーの半径方向に付勢してシムに押しつけるが、キャビティー間に位置するパネル入れ子は螺子（１５）でキャビティーの接線方向に付勢される。パネル入れ子はナット（１６）と斜面（１８）で案内面と当接面に押し付けられるので、半径方向の分力がパネル入れ子をシムに押しつける。【選択図】図１
2005074886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形品の外形を規定する所定形状の内面で画成された複数のキャビティーを有し互いに分離可能な複数のブロックで構成された成形金型であって、前記複数のブロックは前記複数のキャビティーに選択的に開口した複数の案内空間の一部を画成するそれぞれの案内面と前記複数の案内空間の他部を画成するそれぞれの当接面とを更に有し、前記複数の案内空間にそれぞれ収納され前記案内面にそれぞれ案内されて前記複数のキャビティーに選択的に突出可能な複数のパネルブロックと、該複数のパネルブロックから選択された第１の群に属する複数のパネルブロックに前記案内面と略平行な第１の所定方向の力をそれぞれ加えて前記第１の群に属する複数のパネルブロックを対応する当接面にぞれぞれ圧接させる第１の駆動手段と、前記複数のキャビティーから選択され互いに隣接する複数のキャビティーにそれぞれ突出可能な第２の群に属する複数のパネルブロックに係合し前記第１の所定方向と異なる第２の所定方向の力から前記第１の所定方向の分力を生じさせて前記第２の群に属する複数のパネルブロックを対応する当接面にそれぞれ圧接させる第２の駆動手段と、前記複数のパネルブロックと前記当接面との間に挿入され前記パネルブロックが前記キャビティーに突出する距離を調整するスペーサーとを有する成形品の体積調整機構を更に備えたことを特徴とする成形金型。
【請求項２】
成形品の外形を規定する所定形状の内面で画成された少なくとも２つのキャビティーを有し互いに分離可能な複数のブロックで構成された成形金型であって、前記複数のブロックは前記少なくとも２つのキャビティーに選択的に開口し各キャビティーの周囲に等間隔で配置された複数の案内空間の一部を画成するそれぞれの案内面と前記複数の案内空間の他部を画成するそれぞれの当接面とを更に有し、前記複数の案内空間にそれぞれ収納され前記案内面にそれぞれ案内されて前記少なくとも２つのキャビティーにそれぞれ突出可能な複数のパネルブロックと、該複数のパネルブロックから選択された第１の群に属する複数のパネルブロックに前記案内面と略平行な第１の所定方向の力をそれぞれ加えて前記第１の群に属する複数のパネルブロックを対応する当接面にぞれぞれ圧接させる第１の螺子部材と、前記第１の所定方向と異なる第２の所定方向の力から前記第１の所定方向の分力を生じさせ該分力を前記複数のパネルブロックから選択され前記少なくとも２つのキャビティーにそれぞれ突出可能な第２の群に属する２つのパネルブロックに加えて前記第２の群に属する複数のパネルブロックを対応する当接面にそれぞれ圧接させる分力発生部材と、前記分力発生部材に前記第２の所定方向の力を加える第２の螺子部材と、前記複数のパネルブロックと前記当接面との間に挿入され前記パネルブロックが前記キャビティーに突出する距離を調整するスペーサーとを有する成形品の体積調整機構を更に備えたことを特徴とする成形金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は成形金型に関し、特に、成形品の体積および容量を事前に微調整できる容量調整機構付成形金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は従来の容量調整機構付成形金型を描いた断面図である。容量調整機構とは、成形金型のキャビティーを一部可動ブロックで画成し、この可動ブロックをキャビティー内に突出させ、あるいはキャビティーから退避させることで成形品の容量あるいは体積を微調整する機能を有する構成である。図において、参照符号８０は従来の容量調整機構付成形金型を示しており、この容量調整機構付成形金型８０は一対の半割金型ブロック８１、８２で構成されている。半割金型ブロック８１，８２は成形品の外形面に対応する内面８３，８４を有しており、半割金型ブロック８１，８２が図示されているように型締めされると、これら内面８３，８４が略円柱状のキャビティー８５を画成する。略円柱状のキャビティー８５は容量調整機構付成形金型８０に唯一つだけ形成されており、その中心線は図４の描かれた紙面に垂直な方向に延在している。
【０００３】
この従来例を使用して熱可塑性物質を成形するには、半割金型ブロック８１，８２が開かれた状態で予め加熱されたプリフォーム（不図示）をキャビティー８５に挿入し、半割金型ブロック８１，８２を型締してプリフォームをキャビティー８５内に閉じ込める。その後、空気がプリフォームに吹き込まれる。プリフォームは膨張して内面８３，８４に押圧され、内面８３，８４で規定される外観がプリフォームに付与される。その後、従来の成形金型８０は開かれ、成形品が半割金型ブロック８１，８２から取り出される。このように、従来の容量調整機構付成形金型を使用した熱可塑性物質のブロー成形では、一度の型締めと空気の吹き込みで唯一つの成形品が得られる。
【０００４】
各半割金型ブロック８１，８２は３つのパネル入れ子８６，８７を有しており、これらパネル入れ子８６，８７は半割金型ブロックの残余に形成された凹みに摺動自在に収納されている。これら凹みは半割金型ブロック８１，８２が型締めされた状態で互いに等間隔になるよう形成されているので、パネル入れ子８６，８７も型締めされた状態で互いに等間隔に配置される。半割金型ブロックの残余に形成された凹みはキャビティー８５に開口しており、パネル入れ子８６，８７は前記内面８３，８４の一部を形成する。したがって、パネル入れ子の８６，８７の内面はキャビティー８５の一部を画成する。半割金型ブロックの残余に形成された各凹みは略円柱状のキャビティー８５の半径方向に延在する一対の案内側面を有しており、パネル入れ子８６，８７はこれら案内側面に案内されて摺動する。すなわち、パネル入れ子８６，８７は略円柱状のキャビティー８５の半径方向に摺動する。
【０００５】
半割金型ブロック８１，８２には、キャビティー８５の半径方向に延在するボルト孔が互いに等間隔で形成されており、これらボルト孔は前記凹みに開口している。ボルト孔には、固定ボルト８８，８９がそれぞれ挿入されており、これら固定ボルト８８，８９はパネル入れ子８６，８７の外面に開口するボルト穴にそれぞれ螺合している、したがって、パネル入れ子８６，８７は固定ボルト８８，８９を介して半割金型ブロック８１，８２に保持されている。ボルト孔は全てキャビティー８５の半径方向に延在しているので、パネル入れ子８６，８７はキャビティー８５の半径方向外方に付勢され、当節面に押圧される。パネル入れ子８６，８７と固定ボルト８８，８９とシム９０は容量調整機構を構成している。
【０００６】
かかる構成の容量調整機構付成形金型で成形される成形品の容量はシム９０をパネル入れ子８６，８７とそれらの当接面との間に介在させて微調整する。成形品の容量を増加させるには、シム９０の枚数を減らし、パネル入れ子８６，８７の突出量を減少させる。一方、成形品の容量を減少させるには、パネル入れ子８６，８７の枚数を増やし、パネル入れ子８６，８７が更にキャビティー８５内に突出するようにする。
【０００７】
詳述すると、半割金型ブロック８１，８２は分離され、内面８３，８４を上方に向けた状態で作業台に置かれる。固定ボルト８８，８９はパネル入れ子８６，８７から螺合を解除され、半割金型ブロック８１，８２の残余から向き取られる。この状態で、パネル入れ子８６，８７は凹みから取り出し可能になる。成形品の容量を減少させる場合には、パネル入れ子８６，８７を凹みから取り出し、シム９０の枚数を増やす。再びパネル入れ子８６，８７を凹みに挿入し、固定ボルト８８，８９をボルト孔に再び挿入してパネル入れ子８６，８７のボルト穴に螺合させる。固定ボルト８８，８９を締めるとパネル入れ子８６，８７はシム９０を介して当接面に押圧される。シム９０の枚数が増えているので、パネル入れ子８６，８７は以前に比べて増加したシム９０の合計厚さに相当する距離だけキャビティー８５内に突出する。その結果、内面８３，８４はキャビティー８５の半径方向に突出し、かかる内面８３，８４で規定される成形品はその容量を減少させる。
【０００８】
図５は他の従来例を描いた断面図である。この従来の成形金型９２は容量調整機構付成形金型８０と同様に半割金型ブロック９３，９４で構成されているが、容量調整機構は設けられていない。
【０００９】
この従来の成形金型９２には、複数の成形品を同時に形成できるよう複数のキャビティー９５，９６が形成されている。キャビティー９５，９６は半割金型ブロック９３，９４の内面９７，９８で固定的に画成されており、その容量は不変である。かかる従来の成形金型９２を使用したブロー成形は容量調整機構付成形金型８０を使用した成形方法と略同じであり、説明は省略する。
【特許文献１】特開２００２−２２５０７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明が解決しようとする問題点は、容量調整機構を備えた成形金型で複数の成形品を同時に形成できないことである。仮に図４に描かれた容量調整機構を図５に描かれた同時多品成形金型に設けようとしても、キャビティー９５，９６に挟まれた部分にボルト孔を形成することが困難である。内面９５ａ、９６ａに代わるパネル入れ子は内面９５ａ、９６ａに直角に延びる固定ボルトで圧接面に押圧されなければならないが、そのようにボルト孔を穿設しようとすると、ボルト孔は互いに交差してしまい、固定ボルトが挿通できなくなるからである。かかる不具合を避けるため、同一形状のパネル入れ子を不等間隔に配置すると、成形品が歪になり、好ましい外観を成形品に与えられない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、パネルブロックを第１の群と第２の群に分け、互いに干渉しない第１の群に属するパネルブロックには第１の駆動手段あるいは第１の螺子部材が案内面と略平行な第１の所定方向に力を加えて、それらパネルブロックを対応する当接面にスペーサーを介して押圧し、一方、互いに干渉が発生する恐れのある第２の群に属するパネルブロックには、第２の駆動手段あるいは第２の螺子部在と分力発生部在が第２の所定方向の力から第１の所定方向の分力を発生させてこれらパネル部在を対応する当接面に押圧することを最も顕著な特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
第２の駆動手段あるいは分力発生部材はパネルブロックに加える力の方向を自在に変更することができる。したがって、第２の駆動手段あるいは第２の螺子部在は互いに干渉する恐れのない方向から第２の群に属するパネルブロックあるいは分力発生部材に力を付与することができ、複数のキャビティーが隣接していてもそれぞれのキャビティーに突出可能なパネルブロックを当接面にスペーサーを介して押圧できる。その結果、同時多品成形金型に容量調整機構を設けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
第１の所定方向をキャビティーの半径方向とした場合、該半径方向に対して傾斜した面に第２の所定方向の力を加えて半径方向分力を発生させ、パネルブロックとして機能するパネル入れ子をシム、そして当接面に押圧する。このような傾斜面をパネル入れ子に形成することで、第２の駆動手段あるいは第２の螺子部材を干渉のない方向に延在させることができる。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明の一実施例に係る容量調整機構付同時多品成形金型の断面図であり、図２は図１中の円Ａ内を拡大した断面図である。図３は一実施例に係る容量調整機構付同時多品成形金型でブロー成形された熱可塑性樹脂のボトルを示す正面図である。図において、参照符号１は容量調整機構付同時多品成形金型を示している。容量調整機構付同時多品成形金型１は半割金型ブロック２，３と該半割金型ブロック２，３に設けられた容量調整機構４を有している。半割金型ブロック２，３は互いに分離可能な複数のブロックに相当する。半割金型ブロック２，３は型締めされた状態で複数のキャビティー５，６を画成する。これらキャビティー５，６は図１，２の描かれた紙面に垂直な方向に中心線ＣＬを有しており（図３も参照していただきたい）、これら中心線ＣＬから放射状に延びる方向が第１の所定方向に相当する半径方向Ｒである。
【００１５】
半割金型ブロック２、３は、内面７、案内面８および当接面９を有しており、案内面８と当接面９が案内空間を画成している。案内空間は略凸形断面を有しており、キャビティー５，６の中心線と平行な方向に延在している。案内空間はキャビティー５，６に開口しており、キャビティー５，６の周囲に略等間隔で形成されている。案内面８は半径方向Ｒと平行であり、当接面９は案内面８に略垂直である。半割金型ブロック２，３には、複数の孔１０が半径方向Ｒに延在するように形成されており、複数の孔１０はキャビティー５，６間に形成された案内空間以外の案内空間にそれぞれ対応している。各孔１０は内側の小径部と外側の大径部を有している。大径部は半割金型ブロック２，３の外周面に開口しており、小径部は当接面９に開口している。半割金型ブロック２，３には、孔１１がキャビティー５，６間に形成されており、孔１１はキャビティー５，６の接線に平行な方向に延在している。この接線に平行な方向が第２の所定方向である。各孔１１も大径部と小径部とを有しており、大径部は半割金型ブロック２，３の外周面に開口しており、小径部は互いに背中合わせになった案内空間の間に画成された略三角柱状の空間１２に開口している。
【００１６】
容量調整機構４はパネル入れ子１３と、第１螺子部材１４と、第２螺子部材１５とナット１６とシム１７を有している。第２螺子部材１５は接線と平行な方向に延在する孔１１に挿入され、キャビティー５,６間の案内空間に収納されたパネル入れ子１３にナット１６を介して力を付与する。一方、第１螺子部材１４は半径方向Ｒに延在する孔１０に挿入され、孔１０が開口する案内空間に収納されたパネル入れ子１３に螺合している。シム１７はパネル入れ子１３と当接面９との間に介在し、パネル入れ子１３で当接面９に押圧されている。シム１７の枚数は変更可能であり、したがって、パネル入れ子１３がキャビティー５，６内に突出する距離は調整可能である。キャビティー５と６の間に形成された案内空間に収納されたパネル入れ子１３、例えば円Ａ内のパネル入れ子１３を以下の説明中「パネル入れ子１３ａ」と称し、それ以外のパネル入れ子１３から識別できるようにする。本実施例では、パネル入れ子１３ａは２対あって、これら２対のパネル入れ子１３ａはそれぞれ第２螺子部材１５によりナット１６を介して接線と平行な方向に付勢される。本実施例では、パネル入れ子１３が第１の群を構成し、パネル入れ子１３ａが第２の群を構成する。
【００１７】
パネル入れ子１３は同一形状であり、略凸形の断面を有している。凸形断面は左右対称である。パネル入れ子１３ａはパネル入れ子１３と略同一形状であるが、パネル入れ子１３ａには、他のパネル入れ子１３に無い斜面１８が形成されている。これら斜面１８は半径方向Ｒに対して傾いている。一方、ナット１６は略台形の断面を有しており、台形断面の下底に相当するナット１６の面（以下、下底面という）が対をなす２つのパネル入れ子１３ａの斜面１８に当接している。ナット１６は下底面に開口する雌螺子を有しており、第２の螺子部材１５はこの雌螺子に螺合している。第２の螺子部材１５はその頭部を大径部と小径部の段差に当接させており、第２の螺子部材１５がナット１６にねじ込まれると、ナット１６は段差方向に引き寄せられて斜面１８を接線と平行な方向に押圧する。前述の如く、斜面１８は案内面８と当接面９に対して傾いているので、パネル入れ子１３ａに加わる力は半径方向Ｒの分力とそれに垂直な分力に分解される。半径方向Ｒの分力はパネル入れ子１３ａを当接面９にシム１７を介して押し付ける。したがって、パネル入れ子１３ａもシム１７の厚さだけキャビティー５，６内に突出する。以上説明したように、ナット１６と斜面１８はパネル入れ子１３ａを案内面８と当接面９とに押圧し、第２の螺子部材１５から与えられる接線と平行な方向の力を半径方向Ｒの分力とこれに垂直な分力に分解する。したがって、ナット１６と斜面１８は分力発生部材として機能している。
【００１８】
本実施例に係る容量調整機構付同時多品成形金型を使用して熱可塑性樹脂、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）の容器を次のようにして形成する。まず、ＰＥＴのプリフォーム（不図示）を準備し、これを予め軟化点まで加熱しておく。半割金型ブロック２，３を分離解放しておき、キャビティー５，６にそれぞれプリフォームを挿入する。型締め後、プリフォームに空気を吹き込む。吹き込まれた空気はプリフォームを膨張させ、プリフォームは内面７とパネル入れ子１３、１３ａに押し付けられて所定の外形を付与される。その後、ＰＥＴボトルは容量調整機構付同時多品成形金型から取り出される。
【００１９】
次に、ＰＥＴボトルの容量が設計値より大きかったとして、その容量を調整する作業を説明する。まず、容量調整機構付同時多品成形金型１を半割金型ブロック２，３に分解し、これらを作業台上に載置する。第１螺子部材１４と第２螺子部材１５を回転させ、パネル入れ子１３およびナット１６との螺合を解除する。パネル入れ子１３、１３ａは案内空間から取り出され、シム１７も案内空間から取り出される。容量を設計値に一致させるために必要とされるパネル入れ子１３、１３ａの突出量を算出し、その算出値に相当する厚さまでシム１７の枚数を増加させる。増加されたシム１７はパネル入れ子１３，１３ａと共に案内空間に挿入される。第１の螺子部材１４と第２の螺子部材１５を孔１０，１１にそれぞれ挿入し、パネル入れ子１３およびナット１６と螺合させる。第１螺子部材１４をパネル入れ子１３にねじ込んでゆくと、パネル入れ子１３は半径方向Ｒに付勢され、シム１７を介して当接面９に押圧される。一方、第２螺子部材１５をナット１６にねじ込んで行くと、ナット１６の下底面は斜面１８に当接し、パネル入れ子１３ａを接線と平行な方向に付勢する。パネル入れ子１３ａは案内面８と当接面９に押し付けられて半径方向Ｒの分力とこれに垂直な分力に分解され、半径方向Ｒの分力はシム１７を当接面９に押圧する。前述のように、シム１７の合計厚さは増加されているので、パネル入れ子１３、１３ａはキャビティー５，６内に大きく突出し、キャビティー５，６の容積を減少させる。その結果、キャビティー５，６で規定されるＰＥＴボトルの容量も減少する。
【００２０】
以上説明してきたように、孔１１は隣接する孔１０と平行な方向に形成されているので、第１螺子部材は第２螺子部材に干渉することがない。しかも、ナット１６と斜面１８はパネル入れ子１３ａを案内面８と当接面９に押し付けて半径方向Ｒの分力とこれに垂直な分力に分解するので、パネル入れ子１３ａがシム１７を当接面９に押圧することができ、シム１７の合計厚さだけパネル入れ子１３ａをキャビティー５，６内に突出させることができる。その結果、本発明に係る成形金型は容量調整機能を同時多品成形用でも発揮することができる。一実施例では各第２螺子部材とナット１６は一対のパネル入れ子１３ａを同時に駆動できるので、部品点数を少なくできる。
【００２１】
一実施例では、孔１１をキャビティーの接線と平行な方向に延在させたが、これに限らず孔１０と干渉しない範囲でどのような方向に延在させてもよい。また、斜面１８は案内面８に垂直でない限りどのような角度でナット１６に接触していてもよいが、半径方向Ｒ分力を大きくできる角度が望ましい。斜面１８は平面である必要はなく、曲面でもよい。第１螺子部材１４と第２螺子部材１５はパネル入れ子１３、１３ａを付勢する他の手段、例えば、電磁アクチュエータやバネに取り替えてもよい。予め厚さの異なるスペーサーを準備しておいて、最適な厚さのスペーサーをパネル入れ子１３、１３ａと当接面９の間に挿入してもよい。パネル入れ子１３、１３ａは一実施例で説明した数や形状に限定されず、適宜、変更可能である。一実施例では、パネル入れ子１３、１３ａは同一形状の内面を有していたので、案内空間をキャビティー５，６の周りに等間隔で配置したが、パネル入れ子１３、１３ａの内面を異なる形状にすれば、案内空間を不等間隔で配置してもよい。孔１１、螺子１５、ナット１６はパネル入れ子１３ａ毎に設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明に係る容量調整機構付同時多品成形金型はブロー成形用に限定されず、他のプラスティック成形に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】一実施例に係る容量調整機構付同時多品成形金型の内部構造を示す断面図である。
【図２】図１中の円Ａ内の構造を拡大して示す断面図である。
【図３】一実施例に係る容量調整機構付成形金型で形成された成形品を示す正面図である。
【図４】従来の容量調整機構付成形金型を示す断面図である。
【図５】従来の同時多品成形金型を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１    容量調整機構付同時多品成形金型
２    半割金型ブロック
３    半割金型ブロック
４    容量調整機構
５    キャビティー
６    キャビティー
７    内面
８    案内面
９    当接面
１３  パネル入れ子（パネルブロック）
１４  第１の螺子部材（第１駆動手段）
１５  第２の螺子部材
１６  ナット
１７  シム（スペーサー）
１８  斜面
【図１】
2005074886.tif 000003
【図２】
2005074886.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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