JPS6132729A - 中空成形品の製造方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、中空成形品の製造方法および装置に関し、一
層詳細にはキャビティ内に中空成形品を作る中子を配置
し、この中子を複数個のアクチュエータから延在するロ
ットで支承し、成形材料注入時にこれらのロットを進退
動作させて成形品を製造する中空成形品の製造方法およ
び装置に関する。

従来から、成形品の製造には加熱されて溶融または軟化
した成形材料を金型内のキャビティに注入充填して成形
品を得る射出成形、トランスファ成形等の成形方法が採
用されている。このような成形方法において中空形状を
有する成形品を得るために次のような手段が用いられて
きた。すなわち、先ず、完成品の半割形状に対応する金
型を作り、このような−組の金型により夫々成形された
半割形状製品を必要に応してさらに切削加工や仕上げを
行う。次いで、これらを接着剤等により接着し一体化し
て後完成品とするのである。

第１ａ図および第１ｂ図は、このようにして得られる中
空形状を有する樹脂成形製品の一例として屈曲管１０を
示している。屈曲管１０ば正四角柱状の断面を有する角
柱管であるが、２ケ所長手方向において屈曲しているた
め、これらの屈曲部に挟まれた部分１０ａの軸方向は両
端部１０ｂの軸方向に対し傾斜している。

このような形状を有する屈曲管１０を成形するために次
のような工程がとられるのが一般的である。すなわち、
第２ａ図、第２ｂ図に示されているように、先ず、屈曲
管１０の半割部品１２．１４を射出成形、トランスファ
成形等の方法で成形する。さらにこれらの半割部品１２
．１４に必要に応じ機械加工を施した後、それらの対応
面１２ａ、１４ａを接着剤等で接着して一体化し屈曲管
１０とする。

従って、屈曲管１０を得るためには射出成形等の成形工
程のみならず機械加工工程や接着工程が必要となり、一
旦半割部品に成形して後中空成形品を得るには多大の時
間と労力がかかるという難点があった。

このような従来技術を克服するためには、例えば、溶解
性または溶融性材料よりなる屈曲棒状の中子をこれに対
応する形状のキャビティ内に成形補助部材で支承し、こ
の中子とキャビテイ面の画成する屈曲管状空間に成形材
料を注入し、直接屈曲管状の成形品を得る方法が考えら
れる。

そのような方法によって屈曲管を得る場合の実施例を第
３図に示す。そこで、この方法では金型１６は固定型１
８、可動型２０および取付板２２を備える。この装置で
は前記固定型１８、可動型２０に夫々設けられた凹部１
８ａ、２０ａにより金型１６内にキャビティ１６ａが画
成される。前記キャビティ１６ａ内には水溶性材料また
は低融点金属等の溶融性材料よりなる中子２４が配設さ
れ、その両端部２４ａ、２４ｂが金型１６により支持さ
れる。

一方、可動型２０に押出板２６を対設し、この押出板２
６から延在する押出ピン２８を可動型２０に形成された
孔部に挿入する。このような構成において、成形用樹脂
の注入前、中子２４はキャビティ１６の点線位置を占め
る。ここで固定型１８に穿設された湯道１８ｂから溶融
した樹脂が注入されると、その際の注入圧力により中子
２４の中央部付近に大きな曲げ応力が発生する。従って
、中子２４は可動型２０方向に撓み、実線位置の形状を
呈する。すなわち、中子２４によって形成しようとする
空間が所期目的の形状と異なる形状を呈するようになる
。この結果、このように撓んだ中子を介して得られる中
空成形品は変形した状態で成形品を形成することになる
。この後、取付板２２および可動型１６を固定型１８か
ら離脱し、押出ピン２８を押出板２６を介して摺動する
。次いで、屈曲管１０を中子２４と共に可動型１６から
取り外し、中子２４を溶解除去して屈曲管ｌＯとする。

結局、金型キャビティ内に中子を介装し、この中子とキ
ャビティにより画成される屈曲管状の空間に樹脂を注入
して直接屈曲管を成形しても樹脂を注入する圧力により
中子に撓みが生じ屈曲管の肉厚が不均一となり、所期の
中空状屈曲管は到底得ることは出来ない。

そこで、本発明者等は鋭意考究を重ねた結果、一方の金
型に対し中空状の円筒体を含む二重構造からなるロッド
を互いに異なるアクチュエータにより変位自在に配設し
ておき、成形材料を注入する際、中空状のロッドの一方
を金型キャビティ内面から中子に指向して突出し、この
中子を支承させて成形材料の注入圧力に対し抗圧可能に
設定しておくと共に他方のロッドは前記中空状のロッド
の内方に位置決めしておき、注入された成形材料が中子
を囲繞し且つ他方のロッドの前端部まで到達した時点で
前記中空状のロッドを退動させ、一方、前記他方のロッ
ドを進動させてこのロッド端面とキャビティ内面とを略
同−面にすれば成形材料注入時の中子の撓みがなくなり
、しかも均一な品質で高密度の中空状成形品が得られ前
記の問題点が一掃されることが判った。

従って、本発明の目的は簡単に且つ確実に成形でき、し
かも品質が均一であると共に高密度の中空成形品が得ら
れる中空成形品の製造方法および装置を従供することに
ある。

この目的を達成するため、本発明の方法は固　　　　　
　　゛定型と可動型とにより画成されるキャビティ内部
に中子を配置し、前記中子を移動自在なピン部材を内設
したスリーブにより保持し、湯道を介して溶融成形材料
を所定圧力下に前記キャビティと前記スリーブとビン部
材との間に画成される室に至るまで注入し、次いで前記
スリーブを中子より離間させ、さらにピン部材を付勢し
て前記室内の溶融成形材料をキャビティへ押動し、前記
溶融成形材料が固化して後これを前記固定型並びに可動
型から取り出し、さらに中子を除去して成形品を得るこ
とを特徴とする。

また、本発明に係る製造装置は固定型と可動型とから画
成されるキャビティの内部に中子を配設し、前記中子を
アクチュエータにより進退動作するスリーブで支承する
よう構成し、一方、前記スリーブ内部に摺動自在にピン
部材を設け、前記スリーブとビン部材とにより容積を可
変とする室を画成し、ピン部材の付勢により前記室に貯
留された溶融材料をキャビティに押動して成形品を得る
よう構成することを特徴とする。

次に、本発明方法についてそれを実施する装置との関係
において好適な実施例を挙げ添付の図面を参照しながら
以下詳細に説明する。

第４図において、参照符号３０は金型を示し、この金型
３０は固定型３２と可動型３４からなる。固定型３２と
可動型３４の対向面部には夫々四部３６．３８が形成さ
れ、両者が接する時、屈曲した円柱状の成形用キャビテ
ィ４０が画成される。前記キャビティ４０には段部４２
ａ、４２ｂ並びに４４ａ、４４ｂが形成されると共に固
定型３２の略中央部から前記キャビティ４０に対して湯
道４６が形成される。

一方、可動型３４にはその下端部からキャビティ４０に
連通する孔部４８．５０および５２が穿設されると共に
前記孔部４８．５２の外側に後述する油圧シリンダ５６
ａ、５６ｂを嵌着するための凹部５４ａ、５４ｂが夫々
形成される。

次に前記可動型３４に固着される取付板５８について説
明する。取付板５８は第５図から容易に諒解されるよう
に可動型３４に接して配設され、その中央部分に室６０
が画成される。前記室６０の内部には重畳する第１の押
出板６２と第２の押出板６４とが配設され、前記第２押
出板６４には押出ロッド６６ａおよび６６ｂが係合し、
一方、第１押出板６２には圧縮ピン６８ａ、６８ｂおよ
び６８ｃが係着される。実質的には圧縮ピン６８ａ乃至
６８ｃはその一端部に形成されたフランジ部７０ａ、７
０ｂおよびＴｏｅが前記第１押出板６２と第２押出板６
４とにより挟持されるよう構成しておく。なお、前記圧
縮ピン６８ａ乃至６８Ｃは孔部４Ｂ、５０および５２を
貫通してキャビティ４０に臨む。

本発明はさらに前記油圧シリンダ５６ａ、５６ｂのシリ
ンダロンドア２ａ、？２ｂに支持板体７４を係着する。

支持板体７４の下面側にはさらに別異の支持板体７６が
係着され、前記第１の支持板体７４と第２の支持板体７
６との間でスリーブ７８ａ、７８ｂおよび７８ｃを保持
する。前記スリーブ７８ａ乃至７８ｃは、第５図から容
易に諒解されるように、その下端部にフランジ部８０ａ
、８０ｂ、８０Ｃを有し、これらのフランジ部８０ａ、
８０ｂおよび８０Ｃを前記第１支持板体７４、第２支持
板体７６で挟持してこれらのスリーブ７８ａ乃至７８Ｃ
が保持される。この場合、圧縮ピン６８ａ、６８ｂ、６
８ｃは前記スリーブ７８ａ、７８ｂおよび７８Ｃに夫々
嵌入して変位自在となるよう構成されている。すなわち
、スリーブ７８ａ乃至７８Ｃは可動型３４に形成された
孔部４８乃至５２に夫々嵌入してキャビティ４０へと臨
むよう構成されている。なお、第６図に示すように前記
スリーブ７８ａ乃至７８ｃの先端部には夫々ゲート用凹
部８２．８４が形成される。凹部８２並びに８４は夫々
−直線状に配置され、しかもこれらのスリーブの先端部
は後述するように中子を支持する際、その中子の外周の
曲率にあわせて湾曲した凹部８６を形成するものである
。

本発明に係る中空成形品の製造装置は基本的には以上の
ように構成されるものであって、次にその作用並びに効
果について説明する。

先ず、固定型３２に対し可動型３４を離間した状態で溶
融性材料からなる屈曲形状の中子９０を段部４２ａ、４
２ｂを利用して前記固定型３２に一旦係止する。次いで
、可動型３４とこれに一体化された取付板５８を前記固
定型３２に通常の手段を用いて係着する。従って、前記
中子９０は段部４２ａ、４２ｂ、４４ａ　、４４ｂによ
りしっかりと保持されることが容易に諒解されよう。

このようにして中子９０を固定した状態で油圧シリンダ
５６ａ、５６ｂを矢印Ａ方向に変位するように駆動すれ
ば支持板体７４．７６に保持されたスリーブ７８ａ乃至
７８ｃは変位してその湾曲状の凹部８６は前記中子９０
の湾曲する外周部に当設することになる。この場合、第
７図Ａに示すように、圧縮ピン６８ａ乃至６８ｃは図示
しないアクチュエータを介して押出ロッド５５ａ、６６
ｂが駆動されないために前記スリーブ７８ａ乃至７８ｃ
の先端部よりも矢印Ｂ方向、すなわち、キャビティ４０
よりもむしろ図において下方に位置している。そこで湯
道４６より溶融した成形材料、例えば合成樹脂材料９２
が所定圧力下にキャビティ４０内に注入される。その際
、この樹脂材料９２は湯道４６の軸方向において中子９
０を押圧するが、特にスリーブ７８ａ乃至７８ｃがその
部分の中子９０を十分に支承するために中子自体が撓曲
することはない。

キャビティ４０に前記樹脂材料９２が十分に充たされる
と、その一部はスリーブ７８ａ乃至７８ｃの凹部８２．
８４を介してスリーブ７８ａ乃至７８Ｃに夫々臨入する
圧縮ピン６８ａ乃至６８Ｃの先端部にまで至る。この限
りにおいて、樹脂材料９２は中子９０を除くキャビティ
４０の容積分収上に湯道４６を介して注入されることに
なる。そこで、このような状態に至ると、油圧シリンダ
５６ａおよび５６ｂが再び付勢されてスリーブ７８ａ乃
至７８Ｃを第７図（Ｂ）の位置に至らしめるまで変位さ
せる。

この結果、スリーブ７８ａ乃至７８Ｃの湾曲凹部８６は
中子９０から離脱する。

然しなから、このような状態では中子９０の周囲には湯
道４６を介して樹脂材料９２が十分にいきわたっている
ために、これによって中子９０自体が撓曲する等の不都
合は生じない。なおこの時、湯道４６からの樹脂材料９
２の注入は停止されている。

次いで、図示しないアクチュエータが押出ロッド６６ａ
、６６ｂを駆動して圧縮ピン６８ａ乃至６８ｃを矢印Ａ
方向へと変位させる。この結果、圧縮ピン６８ａ乃至６
８Ｃはスリーブ７８ａ乃至７８ｃの内部を第５図および
第７図において矢印Ａ方向へと変位し、最終的にはキャ
ビティ４０の外周部分に至る。ここで押出ロッド６６ａ
、６６ｂの駆動は停止される。すなわち、第７図Ｂに示
した圧縮ピン６８ａ乃至６８ｃとスリーブ７８ａ乃至７
８ｃによって夫々形成される電量部分に入り込んだ樹脂
材料９２は矢印Ａ方向へと押し出され、再びキャビティ
４０の内部に侵入する。すなわち、キャビティ４０の内
部における樹脂材料９２は前記圧縮ピン６８ａ乃至６８
Ｃによって押し出された分だけ密度が増し、それが成形
品として取り出されることになる（第７図Ｃ参照）。こ
のような状態でキャビティ４０内で溶融した樹脂材料９
２が固化すると、取付板５８と可動型３４とは図示しな
い駆動装置により固定型３２から離脱し、中子付きの成
形品が得られる。この中子９０は事後的に熱処理または
化学的処理により成形品から除去されるのは勿論である
。

本発明によれば以上のように中子自体を注入される樹脂
材料の圧力により撓曲させることなく所望の中空成形品
を得ることが出来、しかもその成形品の密度も前記のよ
うに圧縮ピンにより樹脂材料注入口とは反対の方向から
逆に押し出されるようにしている。従って、湯道４６を
介してのみ樹脂材料をキャビティに注入すると、その反
対側に十分に当該樹脂材料を到達させるために相当な加
圧力を必要とし、このために中子自体にクラックが生じ
てこれが成形品の不良につながる場合もあるが、本発明
のような方法および装置では係る懸念は存在することな
く前記の通り圧縮ピンの逆方向への押し出し作用により
却って成形品自体の密度を無理なく高揚させることがで
きる。このため、製品の均質化と不良率の低下を回避で
き、さらにまた中子には実質的に曲げ応力が発生するこ
となく中子の撓み、破損の問題も生じないため一層優れ
た製品を得ることができる。

以上、本発明につき好適な実施例を挙げて説明したが、
本発明はこの実施例に限定されるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計
の変更が可能なことは勿論である。

４、図面（Ｄ＠ＲｆＬすａＦ’Ａ 第１ａ図は合成樹脂からなる屈曲管の軸方向断面図、第
１ｂ図は第１ａ図のＩｂ−１ｂ線断面図、第２ａ図は第
１ａ図、第１ｂ図に示す屈曲管の半割部品の軸方向断面
図、第２ｂ図は前記第２ａ図のｎｂ−ｎｂ線断面図、第
３図は従来技術により屈曲管を成形する場合の成形工程
における金型と中子との相関関係を示す断面図、第４図
は本発明を用いて屈曲管を成形する場合の金型の縦断面
図、第５図は第４図に示す金型に油圧シリンダ、スリー
ブおよびこのスリーブの内部で摺動する圧縮ピンを配設
した状態の縦断説明図、第６閏は第５図に示すスリーブ
と圧縮ピンとの相互関係を示す一部省略説明図、第７八
図は油道からキャビティに対して樹脂材料を注入した状
態における中子とスリーブと圧縮ピンとの相関関係を示
す説明図、第７Ｂ図は油道からの樹脂材料からの注入が
停止された状態におけるスリーブと圧縮ピンとの相関関
係を示す説明図、第７Ｃ図はスリーブを退動させた状態
で圧縮ピンをキャビティ方向に進動させた状態の説明図
である。

３０・・湯道　　　　　　３２・・固定型３４・・可動
型　　　　　３６．３８・・凹部４０・・キャビティ ４２ａ、４２ｂ、段部　　　４４ａ、４４ｂ・・段部４
６・・湯道　　　　　　４８．５０．５２・・孔部５４
ａ、５４ｂ・・凹部 ５５ａ、５６ｂ・・油圧シリンダ ５８・・取付板　　　　　６０・・室 ６２・・第１押出板　　　６４・・第２押出板５５ａ、
６６ｂ・・押出ロッド ６８２〜６８ｃ・・圧縮ピン ７０３〜７０ｃ・・フランジ部 ７２ａ、７２ｂ・・シリンダロンド ア４．７６・・支持板体 ７８８〜７８ｃ・・スリーブ ＳＯａ〜８０ｃ・・フランジ部 ８２．８４．８６・・凹部　　９０・・中子９２・・合
成樹脂材料 特許出願人　　本田技研工業株式会社 Ｆｉｇ　、１　ｂ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定型と可動型とにより画成されるキャビティ内
   部に中子を配置し、前記中子を移動自在なピン部材を内
   設したスリーブにより保持し、湯道を介して溶融成形材
   料を所定圧力下に前記キャビティと前記スリーブとピン
   部材との間に画成される室に至るまで注入し、次いで前
   記スリーブを中子より離間させ、さらにピン部材を付勢
   して前記室内の溶融成形材料をキャビティへ押動し、前
   記溶融成形材料が固化して後これを前記固定型並びに可
   動型から取り出し、さらに中子を除去して成形品を得る
   ことを特徴とする中空成形品の製造方法。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の方法において、スリ
   ーブは溶融成形材料の注入時に湯道と反対側の位置にお
   いて中子を保持し、ピン部材は前記スリーブがキャビテ
   ィを画成する型の面部まで退動した時、室内の溶融成形
   材料を押動するよう付勢されることからなる中空成形品
   の製造方法。
3. （３）固定型と可動型とから画成されるキャビティの内
   部に中子を配設し、前記中子をアクチュエータにより進
   退動作するスリーブで支承するよう構成し、一方、前記
   スリーブ内部に摺動自在にピン部材を設け、前記スリー
   ブとピン部材とにより容積を可変とする室を画成し、ピ
   ン部材の付勢により前記室に貯留された溶融材料をキャ
   ビティに押動して成形品を得るよう構成することを特徴
   とする中空成形品の製造装置。
4. （４）特許請求の範囲第３項記載の装置において、スリ
   ーブとピン部材とは固定型に形成された湯口にキャビテ
   ィを介して対設されてなる中空成形品の製造装置。