(57)【要約】【課題】手作業によらずに高能率的に異径筒体の成形が可能な異径筒体成形方法を提供する。【解決手段】割り型の空洞部の底部に異径筒体である成形品の径大側端部を遮蔽するキャップをセットする第１工程、（ｂ）割り型の型締めをするとともに、中子を割り型の空洞部の所定位置に固定して、中子と割り型の間に所定のキャビティを形成する第２工程、（ｃ）そのキャビティに溶融樹脂材料を注入し、冷却して成形品を成形する第３工程、（ｄ）割り型を型開きするとともに、中子をその中子から成形品を軸方向に抜脱可能な位置に移動して固定する第４工程、（ｅ）中子の中に形成してある空気通路に加圧空気を供給し、その加圧空気を中子の先端付近からその中子と成形品の間に吹き込んで、その成形品を前記中子から剥離し、かつその中子の軸方向に抜脱させる第５工程からなる。【選択図】図２
2007168445.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
型締めされた割り型の空洞部と中子との間に形成されたキャビティに溶融樹脂材料を注入し、冷却して、一端部が開口され、他端部が閉じられ、かつ、一端部から他端部にかけて径が漸増する異径筒体を成形し、前記割り型を型開きして、前記中子から異径筒体を抜脱する異径筒体成形方法において、
割り型の固定型又は可動型の空洞部の底部に異径筒体である成形品の径大側端部を遮蔽するキャップをセットする第１工程、割り型の型締めをするとともに、中子と割り型の間に所定のキャビティを形成する第２工程、そのキャビティに溶融樹脂材料を注入し、冷却して前記成形品を成形する第３工程、割り型を型開きするとともに、前記中子をその中子から成形品を軸方向に抜脱可能な位置に移動して固定する第４工程、前記中子の中に形成してある空気通路に加圧空気を供給し、その加圧空気を前記中子の先端付近からその中子と前記成形品の間に吹き込んで、その成形品を前記中子から剥離し、かつその中子の軸方向に抜脱させる第５工程からなる異径筒体成形方法。
【請求項２】
割り型と、その割り型の空洞部の中に収容されて型締めされた前記割り型との間に所定のキャビティを形成する中子とを有し、その中子とキャビティの断面形状によりそのキャビティに注入された溶融樹脂材料から一端部が開口され、他端部が閉じられ、かつ、一端部から他端部にかけて径が漸増する異径筒体を成形し、前記中子から前記異径筒体を抜脱するため前記割り型が型開きされる異径筒体成形装置において、
前記中子を、前記割り型に固定するための固定部と、その固定部から延長し、基端から先端にかけて成形品である異径筒体の内径と合致するように漸増する外径を有する軸部と、一端が前記固定部において外に開口し、前記軸部の中を通って、その軸部の先端付近において他端が外に開口する空気通路とを備えて構成し、
前記固定型又は可動型には、前記中子の固定部を介してその中子を前記固定型又は可動型に対し、前記割り型を型締めしたときは前記中子と前記割り型の空洞部との間に所定のキャビティが形成される第１位置に固定し、前記割り型を型開きしたときは、前記中子から成形品をその中子の軸方向に抜脱可能な第２位置に移動して固定する中子固定手段を設け、
前記空気通路の固定部における開口には、加圧空気を供給する加圧空気供給手段が接続されていることを特徴とする異径筒体成形装置。
【請求項３】
中子固定手段は、型締め機構による型締め及び型開きと連動して中子を第１位置及び第２位置に移動し、固定するものであることを特徴とする請求項２に記載の異径筒体成形装置。
【請求項４】
割り型の固定型の上部に固定されるための固定部と、その固定部から延長し、基端から先端にかけて成形品である異径筒体の内径と合致するように漸増する外径を有する軸部と、前記固定部において加圧空気供給手段から加圧空気を供給するために一端が外に開口し、前記軸部の中を通り、その軸部の先端付近において他端が外に開口する空気通路とを有することを特徴とする異径筒体成形装置用中子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一端から他端にかけて径が漸増する筒体（本願においては、これを異径筒体という。）を樹脂材料（エラストマーを含む。以下、同じ。）の射出成形により成形するための方法、同方法を使用するための装置、及び同装置に好適な中子に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂材料の射出成形品である、一端が開口し、他端が閉鎖されている異径筒体は、例えば、ゴルフクラブのシャフトのグリップ、スキー用ストック又は登山用ストックのグリップ、床掃除用モップのシャフトのグリップ、その他種々の製品において用いられている。  これらのグリップは、使用中に手から滑り抜けるのを防止するため、先端から後端にかけて内径及び外径が漸増する、つまり、逆テーパーを有する異径筒体に成形され、後端は閉塞されていて、外径が同様の逆テーパーを有するシャフトなどの外面を被覆するように固着される。
【０００３】
従来は、このような異径筒体を成形するには、割り型の中に異径筒体の中空部の逆テーパーと同じ逆テーパーの外径を有する中子を挿入して、中子と型締めされた割り型の空洞部の間に異径筒体と同一形状のキャビティを形成し、そのキャビティに溶融樹脂材料を注入し冷却して成形した後、型開きをして中子を取り出し、成形品を中子から分離する（引き抜く）のであるが、中子も成形品も抜け方向に径が漸増する、逆テーパーを有しているため、分離が非常に困難である。
【０００４】
そこで、従来は、キャビティの底部に空気吹き込み孔を設けたキャップをインサートとして静置し、射出成形後に、成形品が付着した中子を取り出し、そのキャップの空気吹き込み孔から加圧空気を成形品と中子の間に吹き込んで、成形品を中子から剥離し、かつ、成形品を中子の軸方向に空気圧により抜脱させていた。
【特許文献１】特になし
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そのため、従来は、異径筒体を成形するには、次の７工程を必要とした。（ａ）割り型の型開き工程、（ｂ）中子の割り型へのセット工程、（ｃ）型締め工程、（ｄ）溶融樹脂材料の注入・冷却工程、（ｅ）型開き工程、（ｆ）中子の取り出し工程、（ｇ）加圧空気供給手段を用いて成形品のキャップの空気吹き込み孔から加圧空気を吹き込み、抜脱する工程。
【０００６】
従って、従来は、工程数が多く、とくに（ｆ）（ｇ）の工程を手作業で行っていたから、熟練度が要求されるとともに、作業能率が低く、大量生産には不向きであった。
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、第１の課題は、手作業によらずに高能率的に異径筒体の成形が可能な異径筒体成形方法を提供することにある。第２の課題は、その異径筒体成形方法を高い生産能率をもって実施し得る異径筒体成形装置を提供することにある。さらに、第３の課題は、その異径筒体成形装置に重要でかつ好適な成形装置用中子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の課題を解決するため、本発明の異径筒体成形方法は、型締めされた割り型の空洞部と中子との間に形成されたキャビティに溶融樹脂材料を注入し、冷却して、一端部が開口され、他端部が閉じられ、かつ、一端部から他端部にかけて径が漸増する異径筒体を成形し、割り型を型開きして、中子から異径筒体を抜脱する異径筒体成形方法において、（ａ）割り型の固定型又は可動型の空洞部の底部に異径筒体である成形品の径大側端部を遮蔽するキャップをセットする第１工程、（ｂ）割り型の型締めをするとともに、中子を割り型の空洞部の所定位置に固定して、中子と割り型の間に所定のキャビティを形成する第２工程、（ｃ）そのキャビティに溶融樹脂材料を注入し、冷却して成形品を成形する第３工程、（ｄ）割り型を型開きするとともに、中子をその中子から成形品を軸方向に抜脱可能な位置に移動して固定する第４工程、（ｅ）中子の中に形成してある空気通路に加圧空気を供給し、その加圧空気を中子の先端付近からその中子と成形品の間に吹き込んで、その成形品を前記中子から剥離し、かつその中子の軸方向に抜脱させる第５工程からなることを特徴としている。
【０００９】
第２の課題を解決するため、上記異径筒体成形方法を使用するための本発明の異径筒体成形装置は、割り型と、その割り型の空洞部の中に収容されて型締めされた割り型との間に所定のキャビティを形成する中子とを有し、その中子とキャビティの断面形状によりそのキャビティに注入された溶融樹脂材料から一端部が開口され、他端部が閉じられ、かつ、一端部から他端部にかけて径が漸増する異径筒体を成形し、中子から異径筒体を抜脱するため割り型が型開きされる異径筒体成形装置において、（１）前記中子を、割り型に固定するための固定部と、その固定部から延長し、基端から先端にかけて成形品である異径筒体の内径と合致するように漸増する外径を有する軸部と、一端が固定部において外に開口し、軸部の中を通って、その軸部の先端付近において他端が外に開口する空気通路とを備えて構成し、（２）固定型又は可動型には、中子の固定部を介してその中子を固定型又は可動型に対し、割り型を型締めしたときは中子と割り型の空洞部との間に所定のキャビティが形成される第１位置に固定し、割り型を型開きしたときは、中子から成形品をその中子の軸方向に抜脱可能な第２位置に移動し、固定する中子固定手段を設け、（３）空気通路の固定部における開口には、加圧空気を供給する加圧空気供給手段が接続されていることを特徴としている。
【００１０】
中子固定手段は、型締め機構による型締め及び型開きと連動して中子を第１位置及び第２位置に移動し、固定するものであることが望ましい。
【００１１】
そして、第３の課題を解決するため、異径筒体成形装置用中子は、割り型の固定型の上部に固定されるための固定部と、その固定部から延長し、基端から先端にかけて成形品である異径筒体の内径と合致するように漸増する外径を有する軸部と、固定部において加圧空気供給手段から加圧空気を供給するために一端が外に開口し、軸部の中を通り、その軸部の先端付近において他端が外に開口する空気通路とを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、工程数を従来方法よりも少なくすることができる。また、成形品の成形工程の後、割り型の型開きとともに、中子を成形品の軸方向抜脱が可能な位置に移動して固定し、その中子の空気通路に加圧空気を供給するだけで、その加圧空気が中子の先端付近からその中子と成形品の間に吹き込まれて、その成形品が中子から剥離され、中子の軸方向に抜脱されるので、加圧空気吹き込み及び成形品抜脱を自動的に行うことが可能であり、異径筒体の工業的大量生産が可能になる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、割り型の型締め時の中子の第１位置への固定、異径筒体の成形後の型開き及び中子の第２位置への移動及び固定、加圧空気の供給を正確かつ容易に行うことができる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、割り型の型締めと中子の第１位置への固定、割り型の型開きと中子の第２位置への移動・固定を能率的に行うことができる。従って、生産能率がさらに向上する。
【００１５】
請求項４の発明によれば、既存の異径筒体成形装置における中子に代えて、本発明の中子を用い、これに既存の加圧空気供給手段を結合するだけで、異径筒体の量産化が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
本発明に係る異径筒体成形方法は、型締めされた割り型の空洞部と中子との間に形成されたキャビティに溶融樹脂材料を注入し、冷却して、一端部が開口され、他端部が閉じられ、かつ、一端部から他端部にかけて径が漸増する異径筒体を成形し、割り型を型開きして、中子から異径筒体を抜脱する成形方法の改良である。
その成形方法は、（ａ）割り型の固定型又は可動型の空洞部の底部に異径筒体である成形品の径大側端部を遮蔽するキャップをセットする第１工程、（ｂ）割り型の型締めをするとともに、中子を割り型の空洞部の所定位置に固定して、中子と割り型の間に所定のキャビティを形成する第２工程、（ｃ）そのキャビティに溶融樹脂材料を注入し、冷却して成形品を成形する第３工程、（ｄ）割り型を型開きするとともに、中子をその中子から成形品を軸方向に抜脱可能な位置に移動して固定する第４工程、（ｅ）中子の中に形成してある空気通路に加圧空気を供給し、その加圧空気を中子の先端付近からその中子と成形品の間に吹き込んで、その成形品を前記中子から剥離し、かつその中子の軸方向に抜脱させる第５工程からなることを特徴としている。
【００１７】
図１は、上記成形方法を使用する異径筒体成形装置の成形直後における割り型部分の一部破断正面図、図２は同じく型開きをし、成形品を抜脱する直前における一部破断正面図、図３は形成された異径筒体の展開図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は中央縦断面図である。
【００１８】
図１及び図２において、割り型１は、固定型１Ａと可動型１Ｂとからなっている。固定型１Ａは、一面に横断面半円状の空洞部１１を有し、固定型１Ａの他面からその空洞部１１の一部に連通するランナー１２を有している。ランナー１２には、図示されていない既知の射出機構のノズルから溶融樹脂材料が注入されるようになっている。可動型１Ｂは、一面に横断面半円状の空洞部１３を有している。固定型１Ａと可動型１Ｂは、既知の型締め機構（図示省略）により、型締め又は型開きをされるように保持されている。型締めされた場合は、両型１Ａ，１Ｂの空洞部１１，１３が対向して一つの密閉された横断面円状の空洞部を形成する。型開きされた場合は、固定型１Ａと可動型１Ｂは、その対向面の間に後述される成形品が通過できる空間が形成される程度に離間された位置に保持されるようになっている。
【００１９】
図１及び図２において、２は中子である。中子２は、ブロック状の固定部２１と、その固定部の一面中央から直線状に延びる軸部２２とを一体に有する。軸部２２は、横断面形状が中空円状であって、その軸部の固定部２１側すなわち基端側から先端側にかけて、外径が漸増する逆テーパーを有する。この逆テーパーは、図３に示された成形品である異形筒体Ｐの中空部５０の内径の逆テーパーと同じである。そして、この中子２は、図１及び図２に示すように、軸部２２を両型１Ａ，１Ｂの空洞部１１，１３の間に存在させた状態で、取り付けてあり、固定部２１の軸部２２が伸長する側の面を、型締め状態においては固定型１Ａ及び可動型１Ｂの平滑な上端面に載せてあり、空洞部の一端を密閉している。型開き状態においては少なくとも固定型１Ａの平滑な上端面に載せてある。
【００２０】
そして、中子２の固定部２１は、連結軸２３を介して固定型１Ａの一端部に突設された取付部１４に取り付けられた固定手段３に連結してある。固定手段３は、中子２を図１に示すように、軸部２２が型締めされた割り型の空洞部１１，１３の中心位置、すなわち、その空洞部と軸部との間に図３の（ｃ）に示される異径筒体を成形するための所定形状のキャビティを形成する第１位置と、図２に示すように、割り型が型開きされたときに、軸部２２がその軸部から成形品を軸方向に抜脱可能な第２位置とのいずれかに移動して固定するためのものである。
【００２１】
このように固定手段３は、例えば、連結軸２３をボールねじで構成するとともに、固定部２１の中に、そのボールねじと螺合するナット（図示せず）を設け、そのボールねじに人により回転操作されるハンドル（図示せず）を結合するか、又は回転駆動制御されるモータ（図示せず）を結合するなどして構成することができる。また、固定手段３は、取付部１４と固定部２１の間の連結軸２３にコイルバネ（図示せず）を巻装して中子２を第２位置方向に常時付勢し、型締めしたときは、これと連動してその付勢力に抗して中子２を第１位置に移動して固定するように構成することもできる。
【００２２】
割り型１が型締め機構により型締めしたときは、固定手段３を介して中子２が第１位置に固定される。そして、割り型１の閉じられた空洞部１１，１３の内径は、中子２の軸部２２の外径よりも成形品の肉厚分だけ大きく設定されている。従って、図１の第１位置に固定された中子２と型締めされた割り型１の空洞部の間に所定形状のキャビティが形成される。
【００２３】
本発明方法を実施するため、中子２には、固定部２１の一面に一端が開口（２４ａ）し、その固定部２１から軸部２２の中を通って、その軸部の先端付近において他端が外面に開口（２４ｂ）する空気通路２４が形成されている。先端付近の開口２４ｂは、先端方向とは逆向きに形成されることが好ましい。そして、固定部の開口２４ａには、口金２５が設けられ、その口金２５に管４１を介して図外の例えばエアコンプレッサなどの加圧空気供給手段が結合されている。
【００２４】
上記構成により、この成形装置を用いて異径筒体を成形する場合の作用について説明する。まず、固定手段３を操作し又は駆動させて中子２を図１に示す第１位置に移動し、固定する。続いて、固定型１Ａの空洞部の底部と中子の軸部の端部との間に、図３に例示されている異径筒体の径大側端部に設けられる樹脂製キャップ５Ｃを挿入して固定する。続いて、型締め機構を駆動して割り型１の型締めをする。これにより、割り型の空洞部と中子の軸部との間に所定のキャビティが形成される。次に、固定型１Ａのランナー１２から溶融樹脂材料５Ａがキャビティに十分に注入される。その後、所定の冷却時間の経過によりキャビティ内にキャップ５Ｃと一体に接合された異径筒体５Ｂが成形される。
【００２５】
続いて、型締め機構が駆動されて、割り型が型開きされる（図２のイ）とともに、固定手段３の操作又は駆動により、中子２を図２に示す第２位置に移動し、固定する（図２のロ）。この状態で、加圧空気供給手段から加圧空気が管４１を介して中子２の空気通路２４に供給され（図２のハ）、その加圧空気は中子の軸部の先端付近の開口２４ｂから成形品と軸部２２の間に吹き込まれるため、その成形品はその内径が拡大することにより、中子から剥離し、かつ、続いて吹き込まれる加圧空気により軸部２２の軸方向に抜脱される（図２のニ）。
【００２６】
キャップ５Ｃの中央に小さな貫通孔５１を設けた場合は、成形直後は中子の軸部の先端によりその貫通孔が密閉されているので、加圧空気の吹き込み当初は、その空気圧が中子と成形品の間に進入する。そして、成形品が中子から剥離した後は、貫通孔が開放するので、吹き込まれる空気圧が過大な場合は、その過分の圧力が貫通孔から放出されるため、成形品が空気圧により破裂することが防止される。従って、貫通孔の径は、樹脂成形材料の剛性、展性、粘性などに応じて適宜設定される。また、軸部２２の先端付近の開口２４ｂは、軸先端と反対方向に向けると、空気の吹き込みが容易になるので、好ましい。
【００２７】
加圧空気の吹き込みにより、図２の矢印ニ方向に抜脱される成形品は、通常のバリ取りの工程を経て、図３に例示するような完成品である異径筒体Ｐとなる。
【００２８】
上記の実施の形態においては、固定手段３を固定型１Ａに取り付けた場合の例を説明したが、固定手段３は、可動型１Ｂに取り付けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の成形方法を使用する異径筒体成形装置の成形直後における割り型部分の一部破断正面図。
【図２】同じく型開きをし、成形品を抜脱する直前における一部破断正面図
【図３】本発明方法により成形された異径筒体の展開図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は中央縦断面図。
【符号の説明】
【００３０】
１        割り型
１Ａ      固定型
１１      空洞部
１２      ランナー
１Ｂ      可動型
１３      空洞部
１４      取付部
２        中子
２１      固定部
２２      軸部
２４      空気通路
２４ｂ    先端付近の開口
２５      口金
３        固定手段
４１      加圧空気供給手段の管
５        キャップ
【図１】
2007168445.tif 000003
【図２】
2007168445.tif 000004
【図３】
2007168445.tif 000005