JPH1015948A - 成形型装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的複雑な形状の成型品であっても、成型
品の収縮に対する成形型の追従を可能とする。 【解決手段】 エアバッグベース３上に、Ｌ字状をなす
下型本体７を有する下型４を、空気の注入により膨らん
で下型４を押上げるエアバッグ１６を介在させた状態に
設ける。Ｌ字状の上型本体１７を有する上型５を、下型
４に対して接離するように設ける。下型４及び上型５に
よりＬ字状のキャビティ６を構成する。上型５をエアバ
ッグベース３に対して拘束するクランプ機構２６を設け
る。エアバッグ１６による下型４の押上げ力を、上型５
の矢印Ｂ方向の型締め力に変換して伝達する圧力方向変
換機構３２を設ける。圧力方向変換機構３２を、下型４
にローラ３３を有したローラ取付ブロック３４を取付け
ると共に、上型５にローラ３３が当接する斜面３５ａを
有した当接ブロック３５を取付けて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆるエアバッ
グ方式により成形型を成型品の収縮に追従させるように
した成形型装置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】プラスチック成型品な
かでもバスタブや洗面ユニット等水回り製品において
は、人工大理石と称される、ポリエステル，アクリル，
ビニルエステル等の熱硬化性樹脂を主体とした成形材料
から、トランスファ成形法（ＲＴＭ）により得られる成
型品が供されてきている。ところが、この種の成形材料
は硬化時の収縮が比較的大きい事情があり、そのためキ
ャビティ内で収縮して成形型（金型）から離れてしま
い、ひいては鏡面仕上げされている成形型の表面の転写
性が悪化し、成型品の表面の光沢がなくなってしまう虞
がある。

【０００３】そこで、そのような不具合に対処するため
に、近年では、いわゆるエアバッグ方式により成形型を
成型品の収縮に追従させるようにした成形型装置が供さ
れてきている。この種の成形型装置は、エアバッグベー
ス上にエアバッグを介在させた状態で下型を設け、エア
バッグに圧縮空気を注入して膨らませることにより、下
型をエアバッグベースに対して押上げるような移動力を
与えることができるようになっている。

【０００４】このものでは、下型と上型との突合わせ部
分にシールパッキンゴムを設け、このシールパッキンゴ
ムを若干量押し潰した状態に型締めが行われ、この状態
でクランプ機構により上型を前記エアバッグベースに対
して拘束し、樹脂材料をキャビティ内に注入する。そし
て、キャビティ内の成型品が収縮するタイミングに合せ
て前記エアバッグに圧縮空気を注入し、前記シールパッ
キンゴムを更に押し潰すように下型を押上げて成型品の
収縮に追従させ、もって成型品が成形型から離れること
を防止して転写性を向上させることができるのである。

【０００５】しかしながら、上記のものでは、エアバッ
グによる、成型品の収縮に対する成形型の追従が、上下
方向に限られるため、成型品の形状が比較的単純であっ
て成形型が上下方向のみに突合わされるつまり上型と下
型とのパーティング面が水平方向に延びるものに限れば
有効となるが、成型品の形状が複雑なものに関しては対
応することができなかった。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、比較的複雑な形状の成型品であって
も、成型品の収縮に対する成形型の追従を可能とした成
形型装置を提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の成形型装置は、
下型とこの下型に対して接離される上型とを備え、型締
め状態で、それら下型と上型とが、上下方向及びそれと
は異なる第２の方向に突合わせられるものにあって、前
記下型を支持するエアバッグベースと、前記上型及び下
型の型締め状態で該上型の前記エアバッグベースに対す
る上下方向の移動を拘束するクランプ機構と、前記エア
バッグベースと下型との間に介在され空気が注入される
ことにより膨らんで前記下型に対して上方への押上げ力
を発生させるエアバッグと、このエアバッグにより前記
下型が押上げられることに伴いその押上げ力を前記第２
の方向に関する型締め力に変換して前記上型に伝達する
圧力方向変換機構とを具備するところに特徴を有する。

【０００８】これによれば、エアバッグに空気を注入す
ることにより、上下方向の移動がクランプ機構によって
拘束された上型に対して、下型が押上げられるようにな
り、もって上型と下型との突合わせ方向のうち上下方向
に関するクリアランスが狭められて成型品の収縮を吸収
することができる。そして、このエアバッグにより下型
が押上げられることに伴い、圧力方向変換機構により、
その下型の押上げ力が第２の方向に関する型締め力に変
換されて上型に伝達され、もって上型と下型との突合わ
せ方向のうち第２の方向に関するクリアランスが狭めら
れて成型品の収縮を吸収することができる。

【０００９】また、この場合、前記圧力方向変換機構
を、前記上型及び下型の一方にローラを設けると共に、
他方に、前記ローラが当接する斜面を設けて構成するこ
とができる（請求項２の発明）。これによれば、下型が
エアバッグにより押上げられることに伴い、ローラが相
対的に斜面を押すことになり、押上げ力を第２の方向に
関する型締め力に変換して上型に伝達することが可能と
なる。また、ローラと斜面との接触により、摩擦力を小
さく済ませることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例につい
て、図面を参照しながら説明する。図１及び図２は、本
実施例に係る成形型装置１の要部構成を示している。
尚、この実施例では、成形型装置１は、例えば洗面ユニ
ットの一部を構成するＬ形の成型品を、人工大理石（ポ
リエステル，アクリル，ビニルエステル等の熱硬化性樹
脂を主体とした成形材料）から成形するものとされてい
る。

【００１１】この成形型装置１は、大きく分けて、ベー
スフレーム２、このベースフレーム２上に設けられたエ
アバッグベース３、このエアバッグベース３上に設けら
れた下型４、この下型４に対して接離する上型５、この
上型５を駆動（上下動及び回動）させるための図示しな
い型駆動機構、前記下型４と上型５とが形成するキャビ
ティ６（破線で示す）に樹脂材料を供給する図示しない
樹脂注入機構、下型４及び上型５を加熱する図示しない
加熱機構などから構成されている。

【００１２】このうち下型４は、図１に示すように、水
平部及びその水平部の右端部から立上がる立上り部を一
体に有する下型本体７と、この下型本体７の下面及び右
側面部に介在される断熱板８及び９と、前記下型本体７
の下面側（断熱板８の下面）を受けるプレート１０と、
前記下型本体７の右側面側（断熱板９の右側面）に配置
される下型フレーム１１とを備えて構成され、正面から
見て右端部が上方へ立上がるようなＬ字状をなしてい
る。前記下型本体７には、水平部の上面から立上り部の
左側面にわたって、前記キャビティ６を形成するための
キャビティ面が形成されている。また、この下型４の図
１で左側部には、キャビティ６内への樹脂注入路を形成
するための下型ゲートプレート１２が設けられている。

【００１３】この下型４は、図２に示すように、前記プ
レート１０の下面中心部に下向きに設けられたスライド
ピン１３が、前記エアバッグベース３に設けられたスラ
イド孔１４に差込まれると共に、図１に示すように、エ
アバッグベース３上の周縁部に間欠的に設けられたいく
つかの支柱部１５上に載置されるようになっている。こ
れにて、下型４（プレート１０）は、前記エアバッグベ
ース３の上面に対して若干の隙間を形成し、該エアバッ
グベース３に対して上方への若干量の押上げ移動が可能
に取付けられている。

【００１４】そして、エアバッグベース３の上面部に
は、下型４（プレート１０）との間に位置して、例えば
ホース状をなすエアバッグ１６がこの場合２本設けられ
ている。このエアバッグ１６は、図示しない圧縮空気供
給源（コンプレッサ）に接続されており、圧縮空気が注
入されることにより膨らんで、前記下型４に対して上方
（図で白抜きの矢印Ａ方向）への押上げ力を発生させる
ようになっている。尚、エアバッグ１６の端部は、前記
支柱部１５部分の２枚のプレートに上下から挟まれるよ
うになっている。

【００１５】一方、前記上型５は、前記下型本体７に対
応して水平部及び立上り部を一体に有する上型本体１７
と、この上型本体１７の水平部の上面及び立上り部の左
側面位置される断熱板１８及び１９と、断熱板１８の上
部に位置される上型フレーム２０とを備えて構成されて
いる。この上型５の図１で左側部には、前記下型ゲート
プレート１２と重ね合せられて前記キャビティ６内への
樹脂注入路を形成する上型ゲートプレート２１が設けら
れている。

【００１６】この上型５は、図示しない型駆動機構によ
って下型４に対して接離されるのであるが、型締め状態
では、図１に示すように、下型４（下型本体７）と上型
５（上型本体１７）とは、水平部同士が上下方向に突合
わせられて水平方向に延びる第１のパーティング面Ｐが
形成されると共に、立上り部同士がそれとは異なる第２
の方向である左右方向に突合わせられて垂直方向に延び
る第２のパーティング面Ｑが形成されるようになってい
る。

【００１７】そして、詳しく図示はしないが、下型本体
７と上型本体１７との突合わせ（パーティング面Ｐ，
Ｑ）部分には、シールパッキンゴムが設けられている。
尚、この場合、図１に示すように、下型本体７と上型本
体１７とが形成するキャビティ６は、成型品に合わせて
正面から見てＬ字状となっていると共に、図２に示すよ
うに、キャビティ６は、前後に２個設けられるようにな
っている。

【００１８】また、前記上型５の上型フレーム２０に
は、前記下型４の下型フレーム１１の上面部に位置され
る延出部が一体に設けられている。そして、下型フレー
ム１１の前面上部には、上方に突出するガイドピン２２
が設けられ、前記上型フレーム２０の延出部の前面部に
は、そのガイドピン２２を受けるためのガイドブッシュ
２３が設けられている。これにて、上型５が下型４に対
して位置合せされるようになっている。

【００１９】さらに、前記上型５の上型フレーム２０の
前後両面部には、夫々横方向に長いクランプ用のブロッ
ク２４が設けられている。図１に示すように、このクラ
ンプ用のブロック２４には、夫々左右２個のボルト２
５，２５が設けられ、それらボルト２５，２５の頭部の
高さ位置調整が可能とされている。一方、前記エアバッ
グベース３には、前後両面部に夫々位置して、前記ブロ
ック２４のボルト２５，２５を係止して上型５の上下方
向移動を拘束するためのクランプ機構２６が設けられて
いる。

【００２０】このクランプ機構２６は、下端部がエアバ
ッグベース３上に回動可能に取付けられた左右一対のク
ランプアーム２７，２７と、これらクランプアーム２
７，２７の上端部に位置してそれらの間にかけ渡された
クランプバー２８と、クランプアーム２７，２７の中間
やや下部よりに位置してそれらの間にかけ渡された連結
バー２９と、エアバッグベース３に設けられロッド３０
ａの先端部が前記連結バー２９の中心部に連結されたシ
リンダ３０とを備えて構成されている。また、前記クラ
ンプバー２８のクランプアーム２７，２７に対する上下
方向の取付位置も、ナット３１により調整可能とされて
いる。

【００２１】これにて、クランプ機構２６は、前記シリ
ンダ３０の非駆動状態では、図２に一方のみ二点鎖線で
示すように、クランプバー２８（クランプアーム２７，
２７の上部）は上型５から離間している。そして、上型
５が下型４に対して型締めされた状態で、シリンダ３０
が駆動されることにより、クランプアーム２７，２７が
図２で矢印Ｃ方向に回動され、クランプバー２８が前記
ブロック２４のボルト２５，２５の頭部を係止し、もっ
て上型５をエアバッグベース３に対して拘束するうにな
っているのである。シリンダ３０が停止されることによ
り、クランプバー２８は矢印Ｄ方向に回動して元の離間
位置に戻る。尚、上記のような型締め状態では、下型本
体７と上型本体１７との突合わせ面のクリアランスは、
パーティング面Ｐにて３mm程度、パーティング面Ｑにて
１mm以下に設定されている。

【００２２】さて、上述のように、エアバッグベース３
と下型４との間に介在されたエアバッグ１６は、圧縮空
気が供給されることにより膨らんで、下型５を上方に押
上げるのであるが、この成形型装置１においては、その
押上げ力を前記上型５の第２の方向の型締め力（図１で
矢印Ｂ方向の力）に変換して伝達するための圧力方向変
換機構３２が設けられている。以下、この圧力方向変換
機構３２について、図３及び図４も参照して述べる。

【００２３】本実施例では、圧力方向変換機構３２は、
図１に示すように、成形型装置１の前面側において、左
端部のパーティング面Ｐに対応する部分及び右側のパー
ティング面Ｑに対応する部分に夫々設けられると共に、
図２に一部示すように、成形型装置１の後面側において
も対称的な位置に設けられ、つまり合計４箇所に渡って
設けられている。図３及び図４は、それらのうち図１で
前面左端部の圧力方向変換機構３２を代表させて示して
いる。

【００２４】この圧力方向変換機構３２は、前記下型４
に、ローラ３３を有したローラ取付ブロック３４を取付
けると共に、前記上型５に、前記ローラ３３が当接する
斜面３５ａを有した当接ブロック３５を取付けて構成さ
れている。前記ローラ取付ブロック３４は、図４に示す
ように、上半部が前後に二又とされ、その間に前記ロー
ラ３３が、前後方向（図４で左右方向）に延びる軸によ
って回転自在に配設されている。また、ローラ３３は、
図１及び図３で右上部分が、ローラ取付ブロック３４か
ら露出している。一方、当接ブロック３５は、斜面３５
ａが前記ローラ３３の右上部の露出部分に当接するよう
に傾斜して設けられている。

【００２５】これにて、後の作用説明でも述べるよう
に、下型４が押上げられることに伴いローラ３３が当接
ブロック３５を上方へ向けて押すと、斜面３５ａによっ
てその力方向が変換され、上型５に相対的に横方向（図
１の矢印Ｂ方向）の力が作用するようになるのである。
また、この場合、図３に示すように、斜面３５ａの垂直
面に対する傾斜角度θは３０度に設定されている。尚、
図１で右側に位置する圧力方向変換機構３２等も、当接
ブロック３５の形状が若干異なる程度の相違であって、
基本的には上記した構成と同等の構成とされているの
で、詳細な説明を省略する。

【００２６】次に、上記構成の作用について述べる。上
記成形型装置１を用いた成型品の成形は次のような手順
にて行われる。即ち、まず、下型４に対する上型５の型
締めが行われる。この状態では、図１及び図２に示すよ
うに、シリンダ３０が駆動され、クランプ機構２６によ
って上型５がエアバッグベース３に対して上下方向の移
動が拘束される。また、このときには、その型締め力に
よって両型４，５間のパーティング面Ｐ及びＱにおいて
シールパッキンゴムがある程度押し潰され、パーティン
グ面Ｐのクリアランスが３mm程度、パーティング面Ｑの
クリアランスが１mm以下程度とされる。

【００２７】次に、軟化状態の樹脂成形材料が、下型ゲ
ートプレート１２及び上型ゲートプレート２１から構成
される樹脂注入路を通ってキャビティ６内に注入され、
これと共に、加熱機構により下型本体７及び上型本体１
７が温度上昇し、内部の樹脂成形材料が加熱される。こ
れにより、キャビティ６内の樹脂成形材料が次第に硬化
して行く。

【００２８】しかして、この種の樹脂成形材料は硬化時
の収縮が比較的大きい事情があり、そのためキャビティ
６内で収縮して下型本体７及び上型本体１７の型面から
離れてしまう虞がある。そこで、成形材料が収縮するタ
イミングにて、前記エアバッグ１６に圧縮空気を注入す
ることが行われる。

【００２９】これにて、上述のように、上下方向の移動
がクランプ機構２６によって拘束された上型５に対し
て、エアバッグ１６が膨らんで下型４が上方（図１で矢
印Ａ方向）に押上げられ、もって、パーティング面Ｐ部
分のシールパッキンゴムがより一層押し潰されるように
なり、その部分のクリアランスが小さくなるのである。
これにて、キャビティ６のうち水平部分が、成型品（成
形材料）の収縮に追従するように上下方向に縮まり、成
型品の収縮が吸収されてキャビティ面から離れることが
なくなるのである。

【００３０】そして、このようにエアバッグ１６により
下型４が押上げられることに伴い、下型４側に設けられ
たローラ３３が、上型５側に設けられた当接ブロック３
５を上方へ向けて押す（ローラ３３が相対的に斜面３５
ａを上方に転動する）ようになる。このとき、やはり上
型５はクランプ機構２６により上下方向の移動が拘束さ
れているので、斜面３５ａによってその力方向が変換さ
れ、上型５に相対的に横方向（図１の矢印Ｂ方向）の力
が作用するようになるのである。

【００３１】これにより、第２の方向（左右方向）に関
する上型５の下型４に対する型締め力が得られ、もっ
て、パーティング面Ｑ部分のシールパッキンゴムがより
一層押し潰されるようになり、その部分のクリアランス
が小さくなるのである。これにて、キャビティ６のうち
立上り部分が、成型品（成形材料）の収縮に追従するよ
うに左右方向に縮まり、成型品の収縮が吸収されてキャ
ビティ面から離れることがなくなるのである。また、こ
のとき、圧力方向変換機構３２は、成形型装置１の４箇
所に渡って設けられているので、上型５全体にバランス
良く力が作用するようになるのである。

【００３２】この状態は、成型品が完全に硬化するまで
維持され、成型品の硬化完了後、エアバッグ１６から空
気が抜かれる。そして、その後、クランプ機構２６が外
されて上型５が下型４から離型されて成型品が取出され
るのである。このようにして得られた成型品は、上述の
ように、収縮が吸収されて上，下型５，４のキャビティ
面から離れることはないので、キャビティ面の形状がそ
のまま転写されたものとなる。従って、例えばキャビテ
ィ面を鏡面仕上げしておくことにより、表面が鏡面状と
された成型品が得られるのである。

【００３３】ところで、本実施例では、圧力方向変換機
構３２は、ローラ３３と斜面３５ａとを当接させる構成
としているので、摩擦力を小さくしてスムーズに力の方
向を変換することができる。そして、本実施例では、図
３に示すように、斜面３５ａの垂直方向に対する角度θ
を３０度に設定しているが、その理由は次の通りであ
る。

【００３４】即ち、斜面３５ａは、上方への押上げ力の
一部を横方向の力に変換するのであるが、その場合の角
度θが４５度を越える（例えば６０度）と、当接ブロッ
ク３５（上型５）を上方へ押上げる方の力が大きくなり
過ぎてしまい、横方向の力が得られなくなってしまうこ
とになる。また、上述したように、パーティング面Ｑの
クリアランスは元々小さいため、あまり大きな横方向
（矢印Ｂ方向）の力を作用させることも好ましくない。
このため、角度θは４５度以下の比較的鋭角が望ましい
が、あまり鋭角的過ぎても（例えば１５度）、ローラ３
３からの力が斜面３５ａに作用しにくくなってしまう。
従って、斜面３５ａの傾斜角度θは３０度程度が適当と
考えられる。

【００３５】このように本実施例によれば、エアバッグ
１６を備えたものにあって、圧力方向変換機構３２を設
けるようにしたので、成形型が上下方向のみに突合わさ
れる場合にのみ成型品の収縮の吸収に有効効であった従
来のものと異なり、水平状のパーティング面Ｐと垂直状
のパーティング面Ｑとが形成されるようなＬ字状の成型
品に関しても、成型品の収縮に対する成形型の追従を可
能とすることができるようになった。この結果、複雑な
形状の成型品を、収縮の比較的大きい成形材料にて成形
する場合でも、成型品表面に対する成形型のキャビティ
面の転写性を高くすることができるのである。

【００３６】また、特に本実施例では、圧力方向変換機
構３２を、当接ブロック３５の斜面３５ａにローラ３３
を当接させる構成としたので、それらの間の摩擦力を小
さくしてスムーズに力の方向を変換することができる。
さらには、圧力方向変換機構３２を４箇所に設けたこと
により、上型５全体にバランス良く横方向の力を作用さ
せることができるなどのメリットも得ることができるも
のである。

【００３７】尚、上記実施例ではＬ字形の成型品を例と
したが、本発明は、Ｌ字状に限らず、各種形状の成型品
に適用することができるものである。そして、上記実施
例では、下型４側にローラ３３を設け、上型５側に斜面
３５ａを設けたが、ローラと斜面との関係は反対であっ
ても良い。また、圧力方向変換機構としては、ローラと
斜面との組合わせに限らず、斜面同士など各種の構造の
採用が可能であり、また設ける位置や個数も適宜変更で
きる。さらには、成型品の表面に光沢を与えるものに限
らず、皮革模様など各種模様を成型品に転写する場合に
も有効であることは勿論である。

【００３８】その他、エアバッグ１６による下型４の押
上げは、複数回に分けて段階的に行うようにしても良
く、また、成形材料及び成型品の種類や、クランプ機構
などの各種機構に関しては様々な変形が可能であるな
ど、本発明は要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実
施することができる。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明にて明らかなように、本発明
の成形型装置によれば、エアバッグにより下型が押上げ
られることに伴いその押上げ力を第２の方向に関する型
締め力に変換して上型に伝達する圧力方向変換機構を設
けたので、比較的複雑な形状の成型品であっても、成型
品の収縮に対する成形型の追従を可能とすることができ
るという優れた実用的効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すもので、成形型装置の
正面図

【図２】成形型装置の右側面図

【図３】圧力方向変換機構部分を示す正面図

【図４】ローラー部分の構成を示す左側面図

【符号の説明】

図面中、１は成形型装置、３はエアバッグベース、４は
下型、５は上型、６はキャビティ、７は下型本体、１６
はエアバッグ、１７は上型本体、２６はクランプ機構、
３２は圧力方向変換機構、３３はローラ、３５ａは斜面
を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下型とこの下型に対して接離される上型
   とを備え、型締め状態で、それら下型と上型とが、上下
   方向及びそれとは異なる第２の方向に突合わせられる成
   形型装置であって、 前記下型を支持するエアバッグベースと、 前記上型及び下型の型締め状態で該上型の前記エアバッ
   グベースに対する上下方向の移動を拘束するクランプ機
   構と、 前記エアバッグベースと下型との間に介在され空気が注
   入されることにより膨らんで前記下型に対して上方への
   押上げ力を発生させるエアバッグと、 このエアバッグにより前記下型が押上げられることに伴
   いその押上げ力を前記第２の方向に関する型締め力に変
   換して前記上型に伝達する圧力方向変換機構とを具備す
   ることを特徴とする成形型装置。
2. 【請求項２】 前記圧力方向変換機構は、前記上型及び
   下型の一方に設けられたローラと、前記上型及び下型の
   他方に設けられ前記ローラが当接する斜面とを備えて構
   成されていることを特徴とする請求項１記載の成形型装
   置。