(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の１次半中空成形品（Ａ、Ｂ）を突合部を有するように成形する１次成形と、前記１次成形で成形した一対の１次半中空成形品（Ａ、Ｂ）を突合部を互いに突き合わせ、そして突き合わせた部分に溶融樹脂を射出して、一対の１次半中空成形品を一体化する２次成形とから中空成形品を得るとき、
１次成形時には、固定金型（２）と、この固定金型（２）に対して型締め方向と型開き方向とに駆動される可動金型（１２）の他に、これらの金型（２、１２）の間に進退自在に設けられている中金型（２０）を使用し、これらの金型（２、１２、２０）をトグル式型締装置により型締めし、一対の１次半中空成形品（Ａ、Ｂ）は前記中金型（２０）両側面で成形し、
２次成形時には、前記中金型（２０）を前記固定金型（２）と可動金型（１２）との間から退避させて、前記中金型（２０）の厚みに相当する間隔を調整ライナ（５０）で補って、前記調整ライナ（５０）と一方の１次半成形品（Ｂ）が残っている可動金型（１２）と他方の１次半成形品（Ａ）が残っている固定金型（２）とを前記トグル式型締装置により型締めし、一対の１次半中空成形品（Ａ、Ｂ）の突合部に２次成形用の樹脂を射出して一対の１次半中空成形品（Ａ、Ｂ）を一体化する、ことを特徴とする中空成形品の射出成形方法。
【請求項２】
請求項１に記載の射出成形方法において、２次成形時には、中金型（２０）の厚みに相当する間隔を油圧ピストン・シリンダ装置（６０、６０）で補って、成形する中空成形品の成形方法。
【請求項３】
固定金型（２）と、この固定金型（２）に対してトグル式型締装置により型締め方向と型開き方向とに駆動される可動金型（１２）と、前記固定金型（２）と可動金型（１２）との間で軸方向に移動自在であると共に前記固定金型（２）と可動金型（１２）との間から進退する方向にも移動可能に設けられている中金型（２０）と、前記中金型（２０）の型厚に相当する間隔を保持する間隔保持部材とからなる金型であって、
前記固定金型（２）と中金型（２０）および前記中金型（２０）と可動金型（１２）との間には対をなす１次半中空成形品（Ａ、Ｂ）を成形するキャビテイが形成されていると共に、
前記中金型（２０）が、前記固定金型（２）と前記可動金型（１２）との間から退避されるときは、前記中金型（２０）の厚みに相当する間隔が前記間隔保持部材により保持できることを特徴とする中空成形品の射出成形用金型。
【請求項４】
請求項３に記載の金型において、中金型（２０）は、中金型保持装置（３０）により固定金型（２）と可動金型（１２）との間で軸方向に移動自在に保持され、前記可動金型（１２）が前記中金型（２０）から所定量開かれると、前記中金型（２０）も前記固定金型（２）から所定量開かれる、中空成形品の射出成形用金型。
【請求項５】
請求項３または４に記載の金型において、間隔保持部材が、調整ライナ（５０）または油圧ピストン・シリンダ装置（６０、６０）である、中空成形品の射出成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定金型と、この固定金型に対して型締め方向と型開き方向とに駆動される可動金型と、固定金型と可動金型との間に移動自在に設けられている中金型とにより一対の１次半中空成形品を突合部を有するように成形する１次成形と、１次成形後、一対の１次半中空成形品の突合部を互いに突き合わせ、そして突き合わせた部分に溶融樹脂を射出して、一対の１次半中空成形品を一体化する２次成形とから成形品を得る、中空成形品の射出成形方法およびこの方法の実施に使用される射出成形用金型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
合成樹脂製の中空成形品の製造方法として射出成形機による成形方法が知られている。この射出成形方法の実施に使用される金型は、本出願人が例えば特開平６ー２３７８９号、同６ー２３７９０号等で提出しているように、固定金型とスライド金型とから概略構成されている。この固定金型とスライド金型の、例えば上方のパーティングライン面で一方の１次半中空成形品が成形され、そして下方のパーティングライン面で他方の１次半中空成形品が成形されるようになっている。したがって、１次成形において、スライド金型を第１位置にして、これらの金型により一対の１次半中空成形品を開口部の周囲に突合部を有するように成形し、そして固化した後にスライド金型を開くと、一方の１次半中空成形品は固定金型の方に残り、他方の１次半中空成形品はスライド金型の方に残る。そこで、スライド金型を第２位置へスライドさせると、一対の１次半中空成形品は、突合部において突き合わされるようになる。次いで、２次成形において溶融樹脂を突合部に射出すると、一対の１次半中空成形品は突合部において接合され、中空成形品が成形される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、本出願人が提案している射出成形方法によると、１次成形で成形された一対の１次半中空成形品を突き合わせ、そして２次成形により突合部に溶融樹脂を射出充填することにより、中空成形品を得ることができるので、各工程が自動化でき中空成形品を量産できるという利点があり、また一対の１次半中空成形品が射出成形により成形されるので、複雑な形状の中空成形品も製造できる等の特徴も有する。
しかしながら、改良すべき点も認められる。例えば、一対の１次半中空成形品は、固定金型とスライド金型のパーティングライン面の上下の位置あるいは左右の位置で成形されるようになっているので、すなわち型締力の作用方向に対して並列な位置関係で成形されるようになっているので、比較的大きな型締力を必要とし、大型の中空成形品を成形しようとすると、金型が大型化すると共に、型締装置も大型化するという問題がある。
したがって、本発明は、射出成形法の上記特徴は生かし、しかも大型の中空成形品も比較的小さな型締力あるいは小さな金型で成形できる、中空成形品の射出成形方法および成形用金型を提供することを目的としている。また、上記目的に加え、トグル式型締装置を使用した射出成形に特に有効な中空成形品の射出成形方法およびこの方法の実施に使用される成形用金型を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、一対の１次半中空成形品を、型締力の作用方向に対して直列な位置で成形するように構成することにより達成される。あるいは一対の１次半中空成形品を中金型の両面でそれぞれ成形し、２次成形時には、中金型の厚みに相当する間隔を調整ライナあるいは油圧ピストン・シリンダ装置で補って成形することにより達成される。すなわち、請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、一対の１次半中空成形品を突合部を有するように成形する１次成形と、前記１次成形で成形した一対の１次半中空成形品を突合部を互いに突き合わせ、そして突き合わせた部分に溶融樹脂を射出して、一対の１次半中空成形品を一体化する２次成形とから中空成形品を得るとき、１次成形時には、固定金型と、この固定金型に対して型締め方向と型開き方向とに駆動される可動金型の他に、これらの金型の間に進退自在に設けられている中金型を使用し、これらの金型をトグル式型締装置により型締めし、一対の１次半中空成形品は前記中金型両側面で成形し、２次成形時には、前記中金型を前記固定金型と可動金型との間から退避させて、前記中金型の厚みに相当する間隔を調整ライナで補って、前記調整ライナと一方の１次半成形品が残っている可動金型と他方の１次半成形品が残っている固定金型とを前記トグル式型締装置により型締めし、一対の１次半中空成形品の突合部に２次成形用の樹脂を射出して一対の１次半中空成形品を一体化するこように構成される。請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の射出成形方法において、２次成形時には、中金型の厚みに相当する間隔を油圧ピストン・シリンダ装置で補って成形するように構成される。
請求項３に記載の発明は、固定金型と、この固定金型に対してトグル式型締装置により型締め方向と型開き方向とに駆動される可動金型と、前記固定金型と可動金型との間で軸方向に移動自在であると共に前記固定金型と可動金型との間から進退する方向にも移動可能に設けられている中金型と、前記中金型の型厚に相当する間隔を保持する間隔保持部材とからなる金型であって、前記固定金型と中金型および前記中金型と可動金型との間には対をなす１次半中空成形品を成形するキャビテイが形成されていると共に、前記中金型が、前記固定金型と前記可動金型との間から退避されるときは、前記中金型の厚みに相当する間隔が前記間隔保持部材により保持できるように構成される。請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の金型において、中金型は、中金型保持装置により固定金型と可動金型との間で軸方向に移動自在に保持され、前記可動金型が前記中金型から所定量開かれると、前記中金型も前記固定金型から所定量開かれるように構成され、請求項５に記載の発明は、請求項３または４に記載の金型において、間隔保持部材が、調整ライナまたは油圧ピストン・シリンダ装置から構成されている。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態に係わる金型およびこの金型を使用した成形方法について説明する。図１は、１次成形状態、すなわち一対の１次半中空成形品Ａ、Ｂを成形している状態を示す断面図であるが、同図に示されているように、本実施の形態に係わる金型は、図において右方に位置する固定盤１、この固定盤１に取り付けられている固定金型２、そして図において左方に位置する可動盤１０、同様に可動盤１０に取付板１１を介して取り付けられている可動金型１２、固定金型２と可動金型１２との間で、図において上下方向に進退自在に設けられていると共に、軸方向にも移動自在に設けられている中金型２０、この中金型２０を支持している中金型保持装置３０、可動盤１０の下方の退避位置で示されている調整ライナ５０等から構成されている。
【０００６】
固定盤１の略中心軸部には、この固定盤１を横切るようにして、射出ノズルＮに対向したスプル３が設けられている。そして、このスプル３は固定金型２に形成されているランナ４に連通している。ランナ４は、固定金型２内を一旦上方へ立ち上がり、そして水平方向に延び、詳しくは後述する中金型２０に設けられているランナ２４に整合するようになっている。固定金型２の、中金型２０に対向した面にはパーィングライン面に開口した凹部５が形成されている。この凹部５により一方の１次半中空成形品Ａの外周面が成形される。また、固定金型２の両側部には、図３の（ロ）にも示されているように、ピン７、７’が設けられている。なお、図１では手前に位置するピン７のみが示され、向こう側に位置するピン７’は、明細書では符号「７」にダッシュ「’」は付けられているが、図を簡明にするため図には示されていない。以下も同様に、ダッシュ「’」が付けられている部材が、図面に示されていない場合もある。
【０００７】
中金型２０は、全体的な形状は、図３の（イ）にも示されているように、略直方体を呈している。そして、固定金型２に対向した一方の面には、図２に詳しく示されているように、固定金型２の凹部５と共働して一方の１次半中空成形品Ａの内周面を成形するためのコア２１ａが形成さている。そして、コア２１ａの周りに１次半中空成形品Ａの開口部に突合部を成形するための連続した溝２２ａと、この溝２２ａと同心状の凸部２３ａとが形成されている。中金型２０の、可動金型１２に対向した他の面にも、他方の１次半中空成形品Ｂを成形するためのコア２１ｂと、連続した溝２２ｂと、凸部２３ｂとが同様に形成されている。なお、中金型２０には、１次成形用のランナ２４が設けられている。このランナ２４の一方は、１次成形のために型締めすると、図１に示されているように、固定金型２のランナ４と連通し、他方は分岐して中金型２０のコア２１ａ、２１ｂの頂面にそれぞれ開口している。
【０００８】
中金型保持装置３０は、図１および図３の（イ）の斜視図に模式的に示されているように、中金型２０の幅よりも広い間隔をおいて垂直方向に配置された棒状の一対のガイド部材３１、３１’と、これらのガイド部材３１、３１’を横切るようにして、その外側に設けられている所定長さの一対の型開き部材３５、３５’とから構成されている。そして、これらのガイド部材３１、３１’と型開き部材３５、３５’は一体化され、図に示されていない装置により、図１において左右方向に一体的に移動自在に支持されている。一対のガイド部材３１、３１’には、案内用の細長い透孔３２、３２’が軸方向に形成され、これらの透孔３２、３２’に、中金型２０に一端が固定されている一対のガイドピン３３Ａ、３３Ｂ、３３Ａ’、３３Ｂ’が摺動可能に挿入されている。そして、この中金型２０の下端部は、油圧ピストン・シリンダ装置３７のピストンロッドに接続されている。したがって、油圧ピストン・シリンダ装置３７に圧油を給排すると、中金型２０は一対のガイド部材３１、３１’に案内されて上下方向に駆動され、固定金型２と可動金型１２との間に位置する１次成形位置と、この位置から退避する２次成形位置とを採ることができる。
【０００９】
型開き部材３５、３５’には、軸方向に所定長孔３６、３６’が形成されている。そして、これらの長孔３６、３６’に、固定金型２に端部が固定されているピン７、７’が挿入されている。なお、ピン７、７’と、長孔３６、３６’の右端部との間には、図３の（ロ）に示されているように、型締め状態で所定の間隔がある。
【００１０】
可動金型１２の、中金型２０に対向した面には、パーィングライン面に開口した凹部１５が、図１に示されているように形成されている。この凹部１５により、中金型２０のコア２１ｂ、連続した溝２２ｂおよび凸部２３ｂと共働して、他の１次半中空成形品Ｂ用のキャビテイが形成される。また、パーティングライン面には２次成形用のランナ１４が設けられている。可動金型１２の両側部には、固定金型２と同様に、ピン１７、１７’が設けられている。そしてこれらのピン１７、１７’も、型開き部材３５、３５’の長孔３６、３６’に摺動可能に挿入されている。ピン１７、１７’と、長孔３６、３６’の左端部との間には、図３の（ロ）に示されているように、型締め状態で所定の間隔Ｌがある。これにより、後述するように、可動金形１２と中金形２０を間隔Ｌに開くことができる。なお、可動金型１２の凹部１５の底面には、エジャクタプレート１８に、その端部が取り付けられている複数本のエジャクタピン１９、１９が進退自在に臨んでいる。
【００１１】
調整ライナ５０は、略可動盤１０の大きさで、中金型２０の厚さに略等しく選定されている。したがって、中金型２０を退避させて、あるいは抜いて中金型２０の代わりに調整ライナ５０を挿入すると、型厚調整等の手順を踏むことなく、型締めして２次成形することができる。この調整ライナ５０を取り付けるために、図示の実施の形態では可動盤１０の下方にブラケット５１が固定されている。そして、このブラケット５１のアーム５３に、調整ライナ５０を上下方向に駆動する油圧ピストン・シリンダ装置５４が取り付けられている。油圧ピストン・シリンダ装置５４は、図１、２では短く示されているが、ピストン棒５５が伸張すると、このピストン棒５５の先端に固定されている調整ライナ５０は、図１に示されている位置から図２に示されている可動金型１２の位置まで駆動される。
【００１２】
次に、これらの金型２、１２、２０、調整ライナ５０等を使用して、１次成形により一対の１次半中空成形品Ａ、Ｂを成形し、そしてその開口周縁の突合部に溶融樹脂を射出する２次成形法により中空成形品を成形する成形法について説明する。１次成形ができる状態にする。すなわち、油圧ピストン・シリンダ装置３７により中金型２０を固定金型２と可動金型１２との間へ駆動する。また、油圧ピストン・シリンダ装置５４により、調整ライナ５０を可動金型１２と整合した位置から図１の位置へ退避させる。そして、例えばトグル式型締装置により型締めする。そうすると、固定金型２と中金型２０および中金型２０と可動金型１２との間に、前述した凹部５、１５、コア２１ａ、２１ｂ等により所定のキャビテが形成される。この状態は図１に示されている。
【００１３】
別途計量された溶融樹脂を、射出ノズルＮから射出する。溶融樹脂は固定金型２のランナ４から中金型２０のランナ２４を通って両キャビテに充填される。これにより、一対の１次半中空成形品Ａ、Ｂが、溝２２ａ、２２ｂと、凸部２３ａ、２３ｂとにより、開口部に突合部を有するように成形される。可動盤１０を駆動して可動金型１２を開く。可動盤１０を開くとき、ピン１７、１７’は可動盤１０にその端部が固定されているので、可動盤１０と共に型開き方向に長孔３６、３６’内を移動する。可動盤１０をＬだけ開くと、ピン１７、１７’が長孔３６、３６’の左端部に達する。さらに開くと、今度はピン１７、１７’が型開き部材３５、３５’を引きずる。型開き部材３５、３５’は、ガイド部材３１、３１’と一体化されているので、ガイド部材３１、３１’も型開き方向に移動する。そうすると、中金形２０はガイド部材３１、３１’にガイドピン３３Ａ、３３Ｂ、３３Ａ’、３３Ｂ’を介して結合されているので、中金形２０が固定金型２から所定量だけ離間する。したがって、中金型２０は、可動盤１０からも固定金型２からも所定量だけ離間し抜ける状態あるいは退避可能な状態になる。このとき、一対の１次半中空成形品Ａ、Ｂは、表面積の差の関係、別途設けられる吸引器の吸引作用等で固定金型２と可動金型１２とにそれぞれ残っている。中金型２０は抜ける状態になっているので、油圧ピストン・シリンダ装置３７により、中金型２０を図２に示されている位置へ退避させる。
【００１４】
油圧ピストン・シリンダ装置５４により、調整ライナ５０を可動盤１０と取付板１１との間へ駆動する。そうして型締めする。そうすると、可動金型１２と固定金型２とが直接接し、一対の１次半中空成形品Ａ、Ｂの突合部が、図２に示されているように突き合わされる。射出ノズルＮから２次成形用の樹脂を射出する。溶融樹脂が固定金型２のランナ４から可動金型１２のランナ１４を介して突合部に充填される。これにより、一対の１次半中空成形品Ａ、Ｂが一体化される。可動金型１２を開いて、エジャクタピン１９、１９により成形品を取り出す。
【００１５】
以上のように、本実施の形態によると、１次成形時の一対の１次半中空成形品Ａ、Ｂは、中金型２０の両側で成形されるので、すなわち型締力の作用方向に対して直列な位置で成形されるので、従来の並列な位置で成形する場合に比較して小さな型締力で成形できる。したがって、小型の金型で大型の中空成形品を成形できる。また、直列な位置で成形されるので、金型の面積も小さくて済む。
【００１６】
本発明は、上記実施の形態に限定されることなく色々な形で実施できる。例えば、上記実施の形態では、トグル式型締機により型締めする例について説明したが、トグル式型締機に限定されることなく、他の型締装置も適用できることは明らかである。トグル式型締機を適用し、そして中金型２０を使用して中空成形品を得ようとすると、型厚調整等の面倒な操作が必要であるが、本実施の形態のように中金型２０と同じ厚さの調整ライナ５０を使用することにより面倒な型厚調整が不要になる利点がある。また、中金型２０および調整ライナ５０は、可動金型１２等の下方から進退する例について説明したが、設置スペースにより上方、側方等のあらゆる位置に設けることができる。また、一対の１次半中空成形品Ａ、Ｂの大きさ、形状等が互いに異なってもよく、さらには突合部の形状が図示の実施の形態に限定されないことも明らかである。
さらには、上記実施の形態では中金型２０の軸方向の移動は、型開き部材３５、３５’と、この型開き部材３５、３５’の長孔３６、３６’内を移動するピン７、７’１７、１７’とにより行われるようになっているが、他の手段によっても実施できることは明らかである。
【００１７】
図４、５により本発明の第２の実施の形態を説明する。本実施の形態によると、調整ライナ５０の代わりに油圧ピストン・シリンダ装置６０、６０が適用される。すなわち、図１〜３に関して説明した部材と同じ部材には同じ参照符号を付けて重複説明はしないが、本実施の形態によると、可動盤１０と取付板１１との間に油圧ピストン・シリンダ装置６０、６０が設けられている。図４は、前述した図１に対応し、１次成形時を示しているが、１次成形は、油圧ピストン・シリンダ装置６０、６０を縮小して、前述した実施の形態と同じようにして成形できることは明らかである。中金型２０を抜いて成形する２次成形時には、図５に示されているように、油圧ピストン・シリンダ装置６０、６０のピストンロッド６１、６１の間隔で中金型２０の厚みを保持することになる。本実施の形態によると、油圧ピストン・シリンダ装置６０、６０に圧油を給排するだけで成形できる利点がある。
【００１８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によると、一対の１次半中空成形品を突合部を有するように成形する１次成形と、１次成形で成形した一対の１次半中空成形品を突合部を互いに突き合わせ、そして突き合わせた部分に溶融樹脂を射出して、一対の１次半中空成形品を一体化する２次成形とから中空成形品を得るとき、１次成形時には、固定金型と、この固定金型に対して型締め方向と型開き方向とに駆動される可動金型の他に、これらの金型の間に進退自在に設けられている中金型を使用し、一対の１次半中空成形品は中金型両側面で成形するように構成されているので、すなわち一対の１次半中空成形品を型締力の作用方向に対して直列な位置で成形するように構成されているので、一対の１次半中空成形品を同時に成形するにも拘らず型締力は１個の１次半中空成形品を成形する型締力で成形できる。したがって、本発明によると、大型の中空成形品を小さな金型を使用して比較的小さな型締め力で成形できるという、本発明に特有の効果が得られる。また、比較的小さな型締力で、小さな金型で成形できるので、金型装置を低コストで製作できる効果も得られる。
このとき、一対の１次半中空成形品を突合部を有するように１次成形した後、中金型を固定金型と可動金型との間から退避させて、中金型の厚みに相当する間隔を間隔保持部材である調整ライナ、または油圧ピストン・シリンダ装置で補って２次成形するので、トグル式型締装置を使用しても、２次成形時に型厚調整等の操作が不要となる。このとき、調整ライナあるいは油圧ピストン・シリンダ装置を適用するだけであるから、金型の製作費が格別にアップするようなことはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態を、図３の（ロ）において矢視ＤーＤで見た図に相当し金型は断面にして、１次成形状態で示す模式的断面図である。
【図２】  本発明の第１の実施の形態を、２次成形状態で示す図１と同様な模式的断面図である。
【図３】  要部の斜視図で、その（イ）は中金型保持装置と中金型が保持されている状態を模式的に示す斜視図で、その（ロ）は固定金型、中金型、可動金型、型開き部材等の関連構成を模式的に示す斜視図である。
【図４】  本発明の第２の実施の形態を、図１と同様に、図３の（ロ）において矢視ＤーＤで見た図に相当し金型は断面にして、１次成形状態で示す模式的断面図である。
【図５】  本発明の第２の実施の形態を、２次成形状態で示す図４と同様な模式的断面図である。
【符号の説明】
２        固定金型                １２          可動金型
２０      中金型                  ３０          中金型保持装置
５０      調整ライナ
６０      油圧ピストン・シリンダ装置
【図１】
0004070833.tif 000002
【図２】
0004070833.tif 000003
【図３】
0004070833.tif 000004
【図４】
0004070833.tif 000005
【図５】
0004070833.tif 000006